JP2003272959A - コンデンサ - Google Patents
コンデンサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で大容量のコンデンサが得られるように
する。 【解決手段】 この発明のコンデンサにおいては、ＷＯ
3 ，Ｗ2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される１種の誘電体層が形
成されたタングステン電極を用いた。
する。 【解決手段】 この発明のコンデンサにおいては、ＷＯ
3 ，Ｗ2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される１種の誘電体層が形
成されたタングステン電極を用いた。
Description
【０００１】この発明はコンデンサに係り、特に、高容
量のコンデンサが得られるようにした点に特徴を有する
ものである。
量のコンデンサが得られるようにした点に特徴を有する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化に伴って、小型
で大容量のコンデンサの開発が要望されるようになっ
た。
で大容量のコンデンサの開発が要望されるようになっ
た。
【０００３】そこで、近年においては、特開平１１−１
２６０１号公報等に示されるように、電極材料にタンタ
ルを用いた固体電解コンデンサが開発されている。
２６０１号公報等に示されるように、電極材料にタンタ
ルを用いた固体電解コンデンサが開発されている。
【０００４】そして、このような固体電解コンデンサに
おいては、一般に、タンタルをアノード酸化させて、タ
ンタル電極の表面にＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体層を形成
した後、この誘電体の表面に化学重合又は電解重合によ
りポリピロール又はポリチオフェンからなる導電性高分
子層を形成し、さらにこの導電性高分子層の上にカーボ
ンからなる陰極を設けるようにしている。
おいては、一般に、タンタルをアノード酸化させて、タ
ンタル電極の表面にＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体層を形成
した後、この誘電体の表面に化学重合又は電解重合によ
りポリピロール又はポリチオフェンからなる導電性高分
子層を形成し、さらにこの導電性高分子層の上にカーボ
ンからなる陰極を設けるようにしている。
【０００５】ここで、コンデンサの容量Ｃは、Ｃ＝εs
・ε0 ・Ｓ／ｄ（εs ：比誘電率、ε0 ：真空の誘電
率、Ｓ：表面積、ｄ：電極間距離）で表され、誘電体の
誘電率が大きいほど高い容量が得られる。
・ε0 ・Ｓ／ｄ（εs ：比誘電率、ε0 ：真空の誘電
率、Ｓ：表面積、ｄ：電極間距離）で表され、誘電体の
誘電率が大きいほど高い容量が得られる。
【０００６】しかし、上記のようにタンタルをアノード
酸化させて得たＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体層はその誘電
率が小さく、十分な容量をもつコンデンサを得るために
は、その体積を大きくしなければならず、小型で大容量
のコンデンサを得ることが困難であった。
酸化させて得たＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体層はその誘電
率が小さく、十分な容量をもつコンデンサを得るために
は、その体積を大きくしなければならず、小型で大容量
のコンデンサを得ることが困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、コンデン
サにおける上記のような問題を解決し、小型で大容量の
コンデンサが得られるようにすることを課題とするもの
である。
サにおける上記のような問題を解決し、小型で大容量の
コンデンサが得られるようにすることを課題とするもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明におけるコンデ
ンサにおいては、上記のような課題を解決するため、Ｗ
Ｏ3 ，Ｗ2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される１種の誘電体層が
形成されたタングステン電極を用いるようにしたのであ
る。
ンサにおいては、上記のような課題を解決するため、Ｗ
Ｏ3 ，Ｗ2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される１種の誘電体層が
形成されたタングステン電極を用いるようにしたのであ
る。
【０００９】そして、この発明におけるコンデンサのよ
うに、タングステン電極に、ＷＯ3，Ｗ2 Ｎ，ＷＮ2 か
ら選択される１種の誘電体層を形成すると、これらの誘
電体層の誘電率が、上記のＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体層
の誘電率に比べて非常に高いため、小型で大容量のコン
デンサが得られるようになる。
うに、タングステン電極に、ＷＯ3，Ｗ2 Ｎ，ＷＮ2 か
ら選択される１種の誘電体層を形成すると、これらの誘
電体層の誘電率が、上記のＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体層
の誘電率に比べて非常に高いため、小型で大容量のコン
デンサが得られるようになる。
【００１０】ここで、この発明におけるコンデンサにお
いて、タングステン電極にＷＯ3 からなる誘電体層を設
けるにあたっては、タングステンをアノード酸化させる
ことによって形成することができる。
いて、タングステン電極にＷＯ3 からなる誘電体層を設
けるにあたっては、タングステンをアノード酸化させる
ことによって形成することができる。
【００１１】また、タングステン電極にＷ2 Ｎからなる
誘電体層を設けるにあたっては、タングステンを窒素雰
囲気中で２５００℃以上に加熱処理することにより形成
することができる。
誘電体層を設けるにあたっては、タングステンを窒素雰
囲気中で２５００℃以上に加熱処理することにより形成
することができる。
【００１２】また、タングステン電極にＷＮ2 からなる
誘電体層を設けるにあたっては、タングステンをアンモ
ニアガス中で８００℃以上に加熱処理することにより形
成することができる。
誘電体層を設けるにあたっては、タングステンをアンモ
ニアガス中で８００℃以上に加熱処理することにより形
成することができる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例に係るコンデンサに
ついて具体的に説明すると共に、比較例を挙げ、この発
明の実施例におけるコンデンサにおいては高い容量が得
られることを明らかにする。なお、この発明におけるコ
ンデンサは、下記の実施例に示したものに限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することができるものである。
ついて具体的に説明すると共に、比較例を挙げ、この発
明の実施例におけるコンデンサにおいては高い容量が得
られることを明らかにする。なお、この発明におけるコ
ンデンサは、下記の実施例に示したものに限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することができるものである。
【００１４】（実施例１）実施例１においては、厚さが
１００μｍのタングステン箔を、液温を５０℃に保持し
た０．０５重量％燐酸アンモニウム水溶液中に浸漬さ
せ、１００Ｖの定電圧でアノード酸化させて、タングス
テン箔からなるタングステン電極の表面にＷＯ3 からな
る誘電体層を形成した。なお、このようにＷＯ3 からな
る誘電体層が形成されたタングステン電極をＳＥＭによ
り観察した結果、上記の誘電体層の厚みは約２００ｎｍ
になっていた。
１００μｍのタングステン箔を、液温を５０℃に保持し
た０．０５重量％燐酸アンモニウム水溶液中に浸漬さ
せ、１００Ｖの定電圧でアノード酸化させて、タングス
テン箔からなるタングステン電極の表面にＷＯ3 からな
る誘電体層を形成した。なお、このようにＷＯ3 からな
る誘電体層が形成されたタングステン電極をＳＥＭによ
り観察した結果、上記の誘電体層の厚みは約２００ｎｍ
になっていた。
【００１５】そして、このようにＷＯ3 からなる誘電体
層が形成されたタングステン電極を陽極に用い、図１に
示すように、ビーカ１に収容させた２重量％のホウ酸水
溶液からなる測定液２中に上記の陽極３を浸漬させると
共に、この陽極３の周囲を覆うようにして、活性炭で構
成された円筒状の陰極４をこの陽極３と接触しないよう
にして上記の測定液１中に浸漬させて、実施例１の試験
用コンデンサを作製した。
層が形成されたタングステン電極を陽極に用い、図１に
示すように、ビーカ１に収容させた２重量％のホウ酸水
溶液からなる測定液２中に上記の陽極３を浸漬させると
共に、この陽極３の周囲を覆うようにして、活性炭で構
成された円筒状の陰極４をこの陽極３と接触しないよう
にして上記の測定液１中に浸漬させて、実施例１の試験
用コンデンサを作製した。
【００１６】（実施例２）実施例２においては、厚さが
１００μｍのタングステン箔を、窒素雰囲気中において
２５００℃で１時間加熱処理し、タングステン箔からな
るタングステン電極の表面にＷＮ2 からなる誘電体層を
形成した。なお、このようにしてタングステン電極の表
面に形成したＷＮ2 からなる誘電体層の厚みは約２００
ｎｍになっていた。
１００μｍのタングステン箔を、窒素雰囲気中において
２５００℃で１時間加熱処理し、タングステン箔からな
るタングステン電極の表面にＷＮ2 からなる誘電体層を
形成した。なお、このようにしてタングステン電極の表
面に形成したＷＮ2 からなる誘電体層の厚みは約２００
ｎｍになっていた。
【００１７】そして、このようにＷＮ2 からなる誘電体
層が形成されたタングステン電極を陽極に用い、上記の
実施例１の場合と同様にして、実施例２の試験用コンデ
ンサを作製した。
層が形成されたタングステン電極を陽極に用い、上記の
実施例１の場合と同様にして、実施例２の試験用コンデ
ンサを作製した。
【００１８】（実施例３）実施例３においては、厚さが
１００μｍのタングステン箔を、アンモニアガス中にお
いて８００℃で１時間加熱処理し、タングステン箔から
なるタングステン電極の表面にＷ2 Ｎからなる誘電体層
を形成した。なお、このようにしてタングステン電極の
表面に形成したＷ2 Ｎからなる誘電体層の厚みは約２０
０ｎｍになっていた。
１００μｍのタングステン箔を、アンモニアガス中にお
いて８００℃で１時間加熱処理し、タングステン箔から
なるタングステン電極の表面にＷ2 Ｎからなる誘電体層
を形成した。なお、このようにしてタングステン電極の
表面に形成したＷ2 Ｎからなる誘電体層の厚みは約２０
０ｎｍになっていた。
【００１９】そして、このようにＷ2 Ｎからなる誘電体
層が形成されたタングステン電極を陽極に用い、上記の
実施例１の場合と同様にして、実施例３の試験用コンデ
ンサを作製した。
層が形成されたタングステン電極を陽極に用い、上記の
実施例１の場合と同様にして、実施例３の試験用コンデ
ンサを作製した。
【００２０】（比較例１）比較例１においては、厚さが
１００μｍのタンタル箔を、液温を５０℃に保持した
０．０５重量％燐酸アンモニウム水溶液中に浸漬させ、
１００Ｖの定電圧でアノード酸化させて、タンタル箔か
らなるタンタル電極の表面にＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体
層を形成した。なお、このようにしてタンタル電極の表
面に形成したＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体層の厚みは約２
００ｎｍになっていた。
１００μｍのタンタル箔を、液温を５０℃に保持した
０．０５重量％燐酸アンモニウム水溶液中に浸漬させ、
１００Ｖの定電圧でアノード酸化させて、タンタル箔か
らなるタンタル電極の表面にＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体
層を形成した。なお、このようにしてタンタル電極の表
面に形成したＴａ2 Ｏ5 からなる誘電体層の厚みは約２
００ｎｍになっていた。
【００２１】そして、このようにＴａ2 Ｏ5 からなる誘
電体層が形成されたタンタル電極を陽極に用い、上記の
実施例１の場合と同様にして、比較例１の試験用コンデ
ンサを作製した。
電体層が形成されたタンタル電極を陽極に用い、上記の
実施例１の場合と同様にして、比較例１の試験用コンデ
ンサを作製した。
【００２２】（比較例２）比較例２においては、厚さが
１００μｍのタングステン箔を、窒素雰囲気中において
２３００℃で１時間加熱処理した。そして、このように
加熱処理したタングステン箔からなるタングステン電極
の表面をＳＥＭにより観察したところ、ＷＮ2 からなる
誘電体層は形成されていなかった。
１００μｍのタングステン箔を、窒素雰囲気中において
２３００℃で１時間加熱処理した。そして、このように
加熱処理したタングステン箔からなるタングステン電極
の表面をＳＥＭにより観察したところ、ＷＮ2 からなる
誘電体層は形成されていなかった。
【００２３】そして、上記のように処理したタングステ
ン電極を陽極に用い、上記の実施例１の場合と同様にし
て、比較例２の試験用コンデンサを作製した。
ン電極を陽極に用い、上記の実施例１の場合と同様にし
て、比較例２の試験用コンデンサを作製した。
【００２４】（比較例３）比較例３においては、厚さが
１００μｍのタングステン箔を、アンモニアガス中にお
いて７５０℃で１時間加熱処理した。そして、このよう
に加熱処理したタングステン箔からなるタングステン電
極の表面をＳＥＭにより観察したところ、Ｗ2 Ｎからな
る誘電体層は形成されていなかった。
１００μｍのタングステン箔を、アンモニアガス中にお
いて７５０℃で１時間加熱処理した。そして、このよう
に加熱処理したタングステン箔からなるタングステン電
極の表面をＳＥＭにより観察したところ、Ｗ2 Ｎからな
る誘電体層は形成されていなかった。
【００２５】そして、上記のように処理したタングステ
ン電極を陽極に用い、上記の実施例１の場合と同様にし
て、比較例３の試験用コンデンサを作製した。
ン電極を陽極に用い、上記の実施例１の場合と同様にし
て、比較例３の試験用コンデンサを作製した。
【００２６】次に、上記のようにして作製した実施例１
〜３及び比較例１〜３の各試験用コンデンサを用い、Ｊ
ＩＳ Ｃ ５１０１に準拠し、測定周波数１２０Ｈｚで
各試験用コンデンサの静電容量を測定し、実施例１の試
験用コンデンサの静電容量を１００として、各試験用コ
ンデンサの静電容量の指数を求め、その結果を下記の表
１に示した。
〜３及び比較例１〜３の各試験用コンデンサを用い、Ｊ
ＩＳ Ｃ ５１０１に準拠し、測定周波数１２０Ｈｚで
各試験用コンデンサの静電容量を測定し、実施例１の試
験用コンデンサの静電容量を１００として、各試験用コ
ンデンサの静電容量の指数を求め、その結果を下記の表
１に示した。
【００２７】
【表１】
【００２８】この結果から明らかなように、ＷＯ3 ，Ｗ
2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される１種の誘電体層が形成され
たタングステン電極を陽極に用いた実施例１〜３の各試
験用コンデンサは、Ｔａ2 Ｏ5 からなる誘電体層が形成
されたタンタル電極を陽極に用いた比較例１の試験用コ
ンデンサや、ＷＯ3 ，Ｗ2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される誘
電体層が形成されていないタングステン電極を陽極に用
いた比較例２，３の試験用コンデンサに比べて静電容量
が著しく高くなっていた。
2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される１種の誘電体層が形成され
たタングステン電極を陽極に用いた実施例１〜３の各試
験用コンデンサは、Ｔａ2 Ｏ5 からなる誘電体層が形成
されたタンタル電極を陽極に用いた比較例１の試験用コ
ンデンサや、ＷＯ3 ，Ｗ2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される誘
電体層が形成されていないタングステン電極を陽極に用
いた比較例２，３の試験用コンデンサに比べて静電容量
が著しく高くなっていた。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
コンデンサにおいては、タングステン電極にＷＯ3 ，Ｗ
2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される１種の誘電体層を形成する
ようにしたため、これらの誘電体層の誘電率が、従来の
タンタル電極に形成されているＴａ2 Ｏ5 からなる誘電
体層の誘電率に比べて非常に高いため、小型で大容量の
コンデンサが得られるようになった。
コンデンサにおいては、タングステン電極にＷＯ3 ，Ｗ
2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される１種の誘電体層を形成する
ようにしたため、これらの誘電体層の誘電率が、従来の
タンタル電極に形成されているＴａ2 Ｏ5 からなる誘電
体層の誘電率に比べて非常に高いため、小型で大容量の
コンデンサが得られるようになった。
【図１】この発明の実施例及び比較例において作製した
試験用コンデンサの概略説明図である。
試験用コンデンサの概略説明図である。
１ ビーカ
２ 測定液
３ 陽極
４ 陰極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木本 衛
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 ＷＯ3 ，Ｗ2 Ｎ，ＷＮ2 から選択される
１種の誘電体層が形成されたタングステン電極を用いた
ことを特徴とするコンデンサ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のコンデンサにおいて、
タングステンがアノード酸化されてＷＯ3 からなる誘電
体層が形成されてなることを特徴とするコンデンサ。 - 【請求項３】 請求項１に記載のコンデンサにおいて、
タングステンが窒素雰囲気中で２５００℃以上に加熱処
理されてＷＮ2 からなる誘電体層が形成されてなること
を特徴とするコンデンサ。 - 【請求項４】 請求項１に記載のコンデンサにおいて、
タングステンがアンモニアガス中で８００℃以上に加熱
処理されてＷ2 Ｎからなる誘電体層が形成されてなるこ
とを特徴とするコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002072541A JP2003272959A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002072541A JP2003272959A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003272959A true JP2003272959A (ja) | 2003-09-26 |
Family
ID=29202507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002072541A Pending JP2003272959A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003272959A (ja) |
Cited By (15)
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| WO2013058018A1 (ja) | 2011-10-18 | 2013-04-25 | 昭和電工株式会社 | コンデンサの陽極体の製造方法 |
| WO2013073253A1 (ja) | 2011-11-15 | 2013-05-23 | 昭和電工株式会社 | タングステン細粉の製造方法 |
| WO2013080617A1 (ja) | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 昭和電工株式会社 | タングステン細粉の製造方法 |
| WO2013094252A1 (ja) | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 昭和電工株式会社 | タングステンコンデンサの陽極及びその製造方法 |
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-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002072541A patent/JP2003272959A/ja active Pending
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