JP2003321724A - ニオブ粉、それを用いた焼結体及びそれを用いたコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単位質量当たりの容量が大きく耐熱特性の良好
なコンデンサ、それを与える焼結体、及びそれを与える
ニオブ粉を提供する。 【解決手段】ＭｇとＺｒ含有量が、各々５０〜４００質
量ｐｐｍで、Ｗ含有量が２０〜２００質量ｐｐｍで、Ｔ
ａ含有量が、３００〜３０００質量ｐｐｍで、酸素、窒
素、水素、Ｍｇ、Ｚｒ、ＷおよびＴａ以外の元素の含有
量が、各々５０質量ｐｐｍ以下であるニオブ粉を作製す
る。該粉体を用いて焼結体を、さらに該焼結体を用いて
コンデンサを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単位質量当たりの
容量が大きく、耐熱特性の良好なコンデンサを安定に製
造することができるニオブ粉、それを用いた焼結体、そ
の焼結体を用いたコンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話やパーソナルコンピュータ等の
電子機器に使用されるコンデンサは、小型で大容量のも
のが望まれている。このようなコンデンサの中でもタン
タルコンデンサは大きさの割には容量が大きく、しかも
性能が良好なため、好んで使用されている。このタンタ
ルコンデンサの陽極体として、一般的にタンタル粉の焼
結体が使用されている。これらタンタルコンデンサの容
量を上げるためには、焼結体質量を増大させるか、また
は、タンタル粉を微粉化して表面積を増加させた焼結体
を用いる必要がある。

【０００３】焼結体質量を増加させる方法では、コンデ
ンサの形状が必然的に増大して小型化の要求を満たさな
い。一方、タンタル粉を微粉化して比表面積を増加させ
る方法では、タンタル焼結体の細孔径が小さくなり、ま
た焼結段階で閉鎖孔が多くなり、後工程における陰極剤
の含浸が困難になる。これらの欠点を解決する手段の一
つとして、タンタルより誘電率の大きい材料の焼結体を
用いたコンデンサが考えられる。誘電率の大きい材料と
してはニオブが知られている。一方ニオブとタンタル
は、同属であるため、ニオブ中には、タンタルが不純物
として存在する。

【０００４】特開平１３−３０７９６３号公報におい
て、ニオブ粉を精製し、タンタル含有量を７００質量ｐ
ｐｍ以下にしたニオブ粉を得、これ用いて焼結体及びコ
ンデンサを作製すると、ＣＶ値または容量が低下しない
ことが開示されている。しかしながら、製造工程中に精
製工程を設けたのでは、ニオブ粉の製造時間が長くな
り、また回収率の低下を招くことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】単位質量当たりの容量
が大きく耐熱特性の良好なコンデンサ、それを与える焼
結体、及びそれを与えるニオブ粉を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、ニオブ粉の組成を、必ずしもニオブ粉の精製
の必要のない特定の範囲に調整することにより前記課題
を解決できることを見出した。

【０００７】即ち、本発明は、以下の発明に関する。 （１）ＭｇとＺｒ含有量が各々５０〜４００質量ｐｐ
ｍ、Ｗ含有量が２０〜２００質量ｐｐｍ、Ｔａ含有量が
３００〜３０００質量ｐｐｍ、酸素，窒素，水素，Ｍ
ｇ，Ｚｒ，ＷおよびＴａ以外の元素の含有量が、５０質
量ｐｐｍ以下であることを特徴とするニオブ粉。 （２）酸素含有量が、４０００〜１０００００質量ｐｐ
ｍである前項１に記載のニオブ粉。 （３）窒素含有量が、２０〜２０００００質量ｐｐｍで
ある前項１または２に記載のニオブ粉。 （４）水素含有量が、５〜２００質量ｐｐｍである前項
１乃至３に記載のニオブ粉。 （５）一次粉の平均粒径が、０．１〜５μｍである前項
１乃至４に記載のニオブ粉。 （６）一次粉を造粒した二次粉の平均粒径が、５０〜３
００μｍである前項５に記載のニオブ粉。 （７）ＢＥＴ比表面積が０．５ｍ²／ｇ以上４０ｍ²／ｇ
以下である前項１乃至６に記載のニオブ粉。 （８）ＣＶ値が、８００００〜２０００００μＦＶ／ｇ
である前項１乃至７に記載のニオブ粉。

【０００８】（９）前項１乃至８のいずれか１項に記載
のニオブ粉を用いた焼結体。 （１０）比表面積が、０．５ｍ²／ｇ〜７ｍ²／ｇである
前項９に記載の焼結体。

【０００９】（１１）前項９乃至１０のいずれか１項に
記載のニオブ焼結体を一方の電極とし、その焼結体表面
上に形成された誘電体と、前記誘電体上に設けられた他
方の電極とから構成されたコンデンサ。 （１２）誘電体の主成分が酸化ニオブである前項１１に
記載のコンデンサ。 （１３）他方の電極が、電解液、有機半導体及び無機半
導体からなる群より選ばれる少なくとも１種の材料であ
る前項１１に記載のコンデンサ。 （１４）他方の電極が、有機半導体であって、該有機半
導体が、ベンゾピロリン４量体とクロラニルからなる有
機半導体、テトラチオテトラセンを主成分とする有機半
導体、テトラシアノキノジメタンを主成分とする有機半
導体及び導電性高分子からなる群より選ばれる少なくと
も１種の材料である前項１３に記載のコンデンサ。 （１５）導電性高分子が、ポリピロール、ポリチオフェ
ン、ポリアニリン及びこれらの置換誘導体から選ばれる
少なくとも１種である前項１４に記載のコンデンサ。 （１６）導電性高分子が、下記一般式（１）又は一般式
（２）

【００１０】

【化３】

【００１１】（式中、Ｒ¹〜Ｒ⁴はそれぞれ独立して水素
原子、炭素数１乃至１０の直鎖上もしくは分岐状の飽和
もしくは不飽和のアルキル基、アルコキシ基あるいはア
ルキルエステル基、またはハロゲン原子、ニトロ基、シ
アノ基、１級、２級もしくは３級アミノ基、ＣＦ₃基、
フェニル基及び置換フェニル基からなる群から選ばれる
一価基を表わす。Ｒ¹とＲ²及びＲ³とＲ⁴の炭化水素鎖は
互いに任意の位置で結合して、かかる基により置換を受
けている炭素原子と共に少なくとも１つ以上の３〜７員
環の飽和または不飽和炭化水素の環状構造を形成する二
価鎖を形成してもよい。前記環状結合鎖には、カルボニ
ル、エーテル、エステル、アミド、スルフィド、スルフ
ィニル、スルホニル、イミノの結合を任意の位置に含ん
でもよい。Ｘは酸素、硫黄又は窒素原子を表し、Ｒ⁵は
Ｘが窒素原子の時のみ存在して、独立して水素又は炭素
数１乃至１０の直鎖上もしくは分岐状の飽和もしくは不
飽和のアルキル基を表す。）で示される繰り返し単位を
含む重合体に、ドーパントをドープした導電性高分子で
ある前項１４に記載のコンデンサ。 （１７）導電性高分子が、下記一般式（３）

【００１２】

【化４】

【００１３】（式中、Ｒ⁶及びＲ⁷は、各々独立して水素
原子、炭素数１乃至６の直鎖状もしくは分岐状の飽和も
しくは不飽和のアルキル基、または該アルキル基が互い
に任意の位置で結合して、２つの酸素元素を含む少なく
とも１つ以上の５〜７員環の飽和炭化水素の環状構造を
形成する置換基を表わす。また、前記環状構造には置換
されていてもよいビニレン結合を有するもの、置換され
ていてもよいフェニレン構造のものが含まれる。）で示
される繰り返し単位を含む導電性高分子である前項１６
に記載のコンデンサ。 （１８）導電性高分子が、ポリ（３，４−エチレンジオ
キシチオフェン）にドーパントをドープした導電性高分
子である前項１４に記載のコンデンサ。 （１９）他方の電極が、層状構造を少なくとも一部に有
する材料からなる前項１１に記載のコンデンサ。 （２０）他方の電極が、有機スルホン酸アニオンをドー
パントとして含んだ材料である前項１１に記載のコンデ
ンサ。

【００１４】（２１）前項１１乃至２０のいずれか１項
に記載のコンデンサを使用した電子回路。 （２２）前項１１乃至２０のいずれか１項に記載のコン
デンサを使用した電子機器。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明のニオブ粉を得る一形態を
説明する。本発明のニオブ粉の製造には、一般に入手で
きるニオブ原料を用いることができる。たとえば、ハロ
ゲン化ニオブのマグネシウムやナトリウムによる還元、
フッ化ニオブ酸カリウムのナトリウム還元、フッ化ニオ
ブ酸カリウムのニッケル陰極上への溶融塩（ＮａＣｌ＋
ＫＣｌ）電解、ニオブの五酸化物のアルカリ金属、アル
カリ土類金属、カーボンまたは水素による還元、ニオブ
インゴットへの水素導入後の粉砕・脱水素等によって得
ることができる。

【００１６】本発明のニオブ粉は、タンタル含有量が、
３００質量ｐｐｍ〜３０００質量ｐｐｍ以下である（通
常、７００質量ｐｐｍより多く３０００質量ｐｐｍ以下
であるが、３００質量ｐｐｍ〜７００質量ｐｐｍであっ
てもよい。）。後述する特定の元素の含有量を特定範囲
に管理することにより、特開平１３−３０７９６３号公
報に記載されたようにタンタル含有量をあえて７００質
量ｐｐｍ以下にすることもなく、該ニオブ粉を用いた焼
結体及びコンデンサのＣＶ値または容量の低下はない。
さらに好ましいことに、該ニオブ粉を用いたコンデンサ
の高温負荷試験は、良好な値を示す。

【００１７】本発明のニオブ粉には、ＭｇとＺｒが各々
５０〜４００質量ｐｐｍ、Ｗが２０〜２００質量ｐｐ
ｍ、それぞれ含まれる。また、酸素、窒素、水素、Ｍ
ｇ、Ｚｒ、ＷおよびＴａ以外の元素含有量は、各々５０
質量ｐｐｍ以下である。これら元素の含有量が、これら
の範囲外になると、前記したＣＶ値、容量、高温負荷試
験値の全てを良好に維持することが困難になる。

【００１８】本発明のＭｇ、ＺｒおよびＷ元素を前記含
有量含んだニオブ粉は、例えば各々の元素を含んだ化合
物または、元素を前述したニオブ粉に混合することによ
って得ればよい。一般的に得られるニオブ粉には、Ｍｇ
とＺｒが各々４００質量ｐｐｍ以上、Ｗが２００質量ｐ
ｐｍ以上、Ｔａが３０００質量ｐｐｍ以上、または、酸
素、窒素、水素、Ｍｇ、Ｚｒ、ＷおよびＴａ以外の元素
が５０質量ｐｐｍ以上含まれることは希であり、本発明
のニオブ粉を得るためには、Ｍｇ、ＺｒおよびＷを添加
すれば良く、必ずしもニオブ粉を精製する必要はない。
そのため、収率よく、時間をかけずにニオブ粉の製造が
できる。ニオブ粉にこれら元素を添加する時期は、前記
したニオブ粉を作製した後または作製する任意の段階に
加えても良いが、あらかじめ予備実験により好ましい混
合時期を決定しておくことが望ましい。また、前記した
ニオブ粉を得るための装置の少なくとも１つを、前記特
定の元素を含んだ材質の装置としておき、ニオブ粉作製
時に装置との磨耗によって、該元素がニオブ粉に所定量
混合されるように設計しておいても良い。

【００１９】このようにして得たニオブ粉は、水素と炭
素を、通常、各々５〜２００質量ｐｐｍ含有している。
本発明のニオブ粉は、空気中室温で、自然酸化皮膜を形
成する。この場合、含有酸素量は、ニオブ粉の粒径によ
っても異なるが、通常、４０００〜１０００００質量ｐ
ｐｍである。マグネシウム、カルシウム、水素などの還
元剤により、ニオブの自然酸化皮膜を還元し、酸素含有
量を下げることも可能である。例えば、酸素含有量が、
８０００質量ｐｐｍのニオブ粉や、８００００質量ｐｐ
ｍのニオブ粉を、還元して各々５０００質量ｐｐｍのニ
オブ粉にすることができる。

【００２０】本発明では、前記ニオブ粉および／または
後述する二次粉を一部窒化しておいて使用しても良い。
ニオブ粉の一部を窒化するには、例えばニオブ粉を窒素
ガス雰囲気中で窒素化することによって得られる。この
場合、窒素量は、２０〜２０００００質量ｐｐｍにする
のが好ましい。さらに作製したコンデンサの漏れ電流値
を良好にするには、１００〜３００００質量ｐｐｍが特
に好ましい。ここで窒化量とは、ニオブ粉に吸着したも
のではなく、化学的に結合した窒素量である。

【００２１】ニオブ粉の窒化方法としては、液体窒化、
イオン窒化、ガス窒化などのうちいずれかあるいはそれ
らの組み合わせた方法で実施することができる。窒素ガ
ス雰囲気によるガス窒化処理は、装置が簡便で操作が容
易なため好ましい。たとえば窒素ガス雰囲気によるガス
窒化方法は、前記ニオブ粉を窒素雰囲気中に放置するこ
とによって達成される。窒化する雰囲気温度は、２００
０℃以下、放置時間は、数時間以内で目的とする窒化量
のニオブ粉が得られる。より高温で処理することにより
処理時間を短くすることができる。前記ニオブ粉の窒化
量は、被窒化物の窒化温度と窒化時間を予備実験等で確
認した条件で管理することができる。

【００２２】本発明の粉体の平均粒径は、０．１μｍ以
上で５μｍ未満、好ましくは０．２μｍ以上で２μｍ未
満である。平均粒径が５μｍ以上であると、作製した焼
結体自身のＣＶ値が小さく、容量の大きなコンデンサを
作製することが困難であるため好ましくない。０．１μ
ｍ未満であると、他方の電極材料を含浸することが難し
く、かえって容量を下げるため好ましくない。該平均粒
径範囲にある本発明の粉体の比表面積は、０．５ｍ²／
ｇ以上で４０ｍ²／ｇ以下である。本発明のコンデンサ
用粉体は、該粉体を所定の大きさに造粒して二次粉とし
て使用しても良い。

【００２３】造粒方法として、従来公知の方法が採用で
きる。例えば、粉体を５００℃〜２０００℃の高温真空
下に放置した後、湿式または乾式解砕する方法、アクリ
ル樹脂やポリビニルアルコール等の適当なバインダーと
粉体を混合した後解砕する方法、アクリル樹脂や樟脳等
の適当な化合物と混合した後高温真空下に放置し、その
後湿式または乾式解砕する方法等があげられる。造粒と
解砕の程度によって造粒粉の粒径は、任意に変更可能で
あるが、通常、平均粒径で５０μｍ〜３００μｍのもの
が使用される。造粒・解砕後に分級して用いても良い。
また、造粒後に造粒前の粉体を適量混合して用いても良
い。このようにして作製した造粒粉のＢＥＴ比表面積
は、通常、０．４〜２０ｍ²／ｇになる。

【００２４】また本発明のニオブ粉は、後述するように
該ニオブ粉から焼結体を作製した後０．１％燐酸水溶液
中８０℃で所定電圧で３００分間化成した場合、ＣＶ値
は、８００００〜２０００００μＦＶ／ｇ（硫酸３０％
水溶液中室温で１２０Ｈｚ１．５Ｖバイアス３０秒値）
を示す。

【００２５】本発明の焼結体は、前述した粉体を焼結し
て製造することができる。焼結体の製造方法の１例を以
下に示す。なお、焼結体の製造方法は、この例に限定さ
れるものではない。例えば、粉体を所定の形状に加圧成
型した後、１０^-1〜１０^-4Ｐａで、数分〜数時間、５０
０〜２０００℃で加熱して得られる。本発明の焼結体の
比表面積は、通常、０．５ｍ²／ｇ〜７ｍ²／ｇになる。

【００２６】また、適当な形状・長さの、ニオブやタン
タル等の弁作用金属からなるリードワイヤーを用意し、
前述した粉体の加圧成型時に該リードワイヤーの一部が
成型体の内部に挿入されるように一体成型して、該リー
ドワイヤーを前記焼結体の引き出しリードとなるように
することもできる。

【００２７】前述した焼結体を一方の電極とし他方の電
極（対電極）の間に介在した誘電体とからコンデンサを
製造することができる。コンデンサの誘電体として酸化
ニオブおよび酸化タンタルを主成分とする誘電体があげ
られる。例えば、酸化ニオブを主成分とする誘電体は、
一方の電極であるニオブ焼結体を電解液中で化成するこ
とによって得られる。ニオブ電極を電解液中で化成する
には、通常プロトン酸水溶液、例えば、０．１％酢酸水
溶液または硫酸水溶液を用いて行われる。ニオブ電極を
電解液中で化成して酸化ニオブを主成分とする誘電体を
得る場合。本発明のコンデンサは、電解コンデンサとな
り、ニオブ側が陽極となる。

【００２８】一方、本発明のコンデンサの他方の電極と
して、有機半導体および無機半導体から選ばれる少なく
とも１種の化合物があげられる。有機半導体の具体例と
しては、ベンゾピロリン４量体とクロラニルからなる有
機半導体、テトラチオテトラセンを主成分とする有機半
導体、テトラシアノキノジメタンを主成分とする有機半
導体、下記一般式（１）または（２）で表される繰り返
し単位を含む高分子にドーパントをドープした電導性高
分子を主成分とした有機半導体があげられる。

【００２９】

【化５】

【００３０】式（１）および（２）において，Ｒ¹〜Ｒ⁴
は水素、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６
のアルコキシ基を表し、これらは互いに同一であっても
相違してもよく、Ｘは酸素、イオウまたは窒素原子を表
し、Ｒ⁵はＸが窒素原子のときのみ存在して水素または
炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒ¹とＲ²およびＲ ³
とＲ⁴は互いに結合して環状になっていても良い。

【００３１】さらに、本発明においては、前記一般式
（１）で表される繰り返し単位を含む電導性高分子は、
好ましくは下記一般式（３）で示される構造単位を繰り
返し単位として含む電導性高分子が挙げられる。

【００３２】

【化６】

【００３３】式中、Ｒ⁶及びＲ⁷は、各々独立して水素原
子、炭素数１乃至６の直鎖状もしくは分岐状の飽和もし
くは不飽和のアルキル基、または該アルキル基が互いに
任意の位置で結合して、２つの酸素元素を含む少なくと
も１つ以上の５〜７員環の飽和炭化水素の環状構造を形
成する置換基を表わす。また、前記環状構造には置換さ
れていてもよいビニレン結合を有するもの、置換されて
いてもよいフェニレン構造のものが含まれる。このよう
な化学構造を含む電導性高分子は、荷電されており、ド
ーパントがドープされる。ドーパントには公知のドーパ
ントが制限なく使用できる。

【００３４】式（１）乃至（３）で表される繰り返し単
位を含む高分子としては、例えば、ポリアニリン、ポリ
オキシフェニレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
チオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリメチルピ
ロール、およびこれらの置換誘導体や共重合体などが挙
げられる。中でもポリピロール、ポリチオフェン及びこ
れらの置換誘導体（例えばポリ（３，４−エチレンジオ
キシチオフェン）等）が好ましい。

【００３５】無機半導体の具体例としては。二酸化鉛ま
たは二酸化マンガンを主成分とする無機半導体、四三酸
化鉄からなる無機半導体などがあげられる。このような
半導体は、単独でも、または、２種以上組み合わせて使
用しても良い。

【００３６】上記有機半導体および無機半導体として、
電導度１０^-2〜１０³Ｓ／ｃｍの範囲のものを使用する
と、作製したコンデンサのインピーダンス値がより小さ
くなり、高周波での容量をさらに一層大きくすることが
できる。

【００３７】さらに他方の電極が固体の場合には、その
上に外部引き出しリード（例えば、リードフレーム）と
の電気的接触をよくするために、導電体層を設けてもよ
い。導電体層としては、例えば、導電ペーストの固化、
メッキ、金属蒸着、耐熱性の導電樹脂フイルムの形成等
により形成することができる。導電ペーストとしては、
銀ペースト、銅ペースト、アルミペースト、カーボンペ
ースト、ニッケルペースト等が好ましいが、これらは１
種を用いても２種以上を用いてもよい。２種以上を用い
る場合、混合してもよく、または別々の層として重ねて
もよい。導電ペーストを適用した後、空気中に放置する
か、または加熱して固化せしめる。メッキとしては、ニ
ッケルメッキ、銅メッキ、銀メッキ、アルミメッキ等が
あげられる。また蒸着金属としては、アルミニウム、ニ
ッケル、銅、銀等があげられる。

【００３８】具体的には、例えば他方の電極上にカーボ
ンペースト、銀ペーストを順次積層しエポキシ樹脂のよ
うな材料で封止してコンデンサが構成される。このコン
デンサは、前記焼結体と一体に焼結成型された、または
後で溶接されたニオブまたはタンタルリードを有してい
てもよい。

【００３９】以上のような構成の本発明のコンデンサ
は、例えば、樹脂モールド、樹脂ケース、金属性の外装
ケース、樹脂のディッピング、ラミネートフイルムによ
る外装などの外装により各種用途のコンデンサ製品とす
ることができる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明の具体例についてさらに詳細に
説明する。本発明の粉体の窒化量は、ＬＥＫＯ社製の窒
素・酸素分析計を用いて求めた。焼結体のＣＶ値は、
０．１％燐酸水溶液中で２０Ｖ印加、８０℃、３００分
化成した後に、３０％硫酸中で測定した容量と、化成電
圧２０Ｖとの積から求めた。またニオブ粉中の酸素、窒
素、以外の元素の含有量は、Ｓｉ及びＰが、ＩＣＰ−Ａ
ＥＳ、Ｃ及びＳが、高周波燃焼／ＩＲ、これ以外の元素
は、ＩＣＰ−ＡＥＳから求めた。コンデンサの高温負荷
試験値は、作製したコンデンサを、８５℃４Ｖで１００
０時間放置したときの容量が、初期値の±２０％を超え
る個数で表現した。この個数が小さいほど高温負荷試験
値は良好となる。また、ＣＶ値、および該ニオブ粉を用
いたコンデンサの高温負荷試験値を求めるための試料数
は、各例とも３０個とした。

【００４１】実施例１〜５、比較例１〜３ Ｔａ含有量１２００質量ｐｐｍのニオブインゴットを水
素化後湿式粉砕して、平均粒径０．７８μｍ、比表面積
４．６ｍ²／ｇのニオブ粉を得た。マグネシウム、酸化
ジルコニウム、タングステン酸アンモニウムを、Ｍｇ、
Ｚｒ、Ｗの各含有量が表１に記載の量となるように添加
した。ついでこの粉体を、１２００℃で真空加熱した後
取り出し、解砕後分級し平均粒径９０μｍ、比表面積
１．５ｍ²／ｇの造粒粉（二次粉とも言う）を得た。こ
れを４００℃で３時間窒素気流中に放置することにより
一部窒化したニオブ粉を得た。このニオブ粉の各元素の
含有量は、窒素２５００質量ｐｐｍ、酸素３２０００質
量ｐｐｍ、水素１００質量ｐｐｍ、酸素、窒素、水素、
Ｍｇ、Ｚｒ、ＷおよびＴａ以外の元素の含有量は、４０
質量ｐｐｍ以下であった。この造粒粉を１．８×３．５
×４．０ｍｍの大きさに成型（直径０．３ｍｍのニオブ
ワイヤーを共に成型しリードとした）した後、１３００
℃で７×１０^-5Ｐａの減圧下で焼結し比表面積０．８ｍ
²／ｇの焼結体を得た。（この焼結体のＣＶ値を表１に
示した。）この焼結体を０．１％リン酸水溶液中、８０
℃２０Ｖで３００分化成した。次いで、焼結体内部の細
孔および表面煮に、酸化剤を過硫酸アンモニウム、ドー
パントをアンソラキノンスルフォン酸ナトリウムとし、
ドーパントの存在下、ピロールと酸化剤との反応を繰り
返すことによりポリピロールを析出させ、他方の電極を
形成した。さらにカーボンペースト、銀ペーストを順に
積層した後、エポキシ樹脂で封止してコンデンサを作製
した。各実施例及び比較例の測定値を表１に記載した。

【００４２】実施例６〜１４、比較例４〜１２ タンタル含有量が各々表１に記載したニオブインゴット
を使用し、他方の電極のを、二酸化鉛が９８質量％、焼
結体細孔中で酢酸鉛水溶液と過硫酸アンモニウム水溶液
の反応を繰り返し、二酸化鉛と硫酸鉛の混合物の他方の
電極を形成した。これら以外は実施例１〜３、比較例
１、３と同様にしてコンデンサを作製した。なお、比較
例１０，１１、１２のＭｇ、Ｚｒ、Ｗの添加量は、各
々、実施例１，２，３と同様の含有量を目標として添加
した。

【００４３】実施例１５〜１９、比較例１３〜１５ 実施例１〜５、比較例１〜３と同様に行った。ただし、
ニオブ粉を、五塩化タンタルが０．５％混入している五
塩化ニオブをマグネシウム還元することにより作製し
た。また、窒化は４５０℃で３時間窒素気流中放置して
行った。得られたニオブ粉は、平均粒径０．５３〜０．
７８μｍ、比表面積７．１ｍ²／ｇであった。得られた
造粒粉は、平均粒径１２０μｍ、比表面積１．７ｍ²／
ｇであった。また、窒素量８５００質量ｐｐｍ、酸素量
９０００質量ｐｐｍ、水素量１４０質量ｐｐｍ、酸素、
窒素、水素、Ｍｇ、Ｚｒ、ＷおよびＴａ以外の元素の含
有量は、４０質量ｐｐｍ以下であった。焼結体の比表面
積は１．３ｍ²／ｇであった。これを用いて実施例１〜
５、比較例１〜３と同様にしてコンデンサを作製した。

【００４４】

【表１】

【００４５】実施例１〜５と比較例１〜３、実施例６〜
８と比較例４および５、実施例９〜１１と比較例６およ
び７、実施例１２〜１４と比較例８および９、実施例１
５〜１９と比較例１３〜１５、ならびに比較例１０〜１
２を各々比較することにより前記したように特定の金属
の含有量を特定量にコントロールしたニオブ粉から作製
した焼結体およびコンデンサは、ＣＶ値、容量および高
温負荷試験値すなわち耐熱性が良好であることがわか
る。

【００４６】

【発明の効果】収率よく時間をかけずに製造ができるコ
ンデンサ用ニオブ粉が提供され、この粉体をコンデンサ
に用いることにより、単位質量当たりの容量が大きく、
耐熱特性の良好なコンデンサを製造することができる。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＭｇとＺｒ含有量が各々５０〜４００質量
   ｐｐｍ、Ｗ含有量が２０〜２００質量ｐｐｍ、Ｔａ含有
   量が３００〜３０００質量ｐｐｍ、酸素，窒素，水素，
   Ｍｇ，Ｚｒ，ＷおよびＴａ以外の元素の含有量が、５０
   質量ｐｐｍ以下であることを特徴とするニオブ粉。
2. 【請求項２】酸素含有量が、４０００〜１０００００質
   量ｐｐｍである請求項１に記載のニオブ粉。
3. 【請求項３】窒素含有量が、２０〜２０００００質量ｐ
   ｐｍである請求項１または２に記載のニオブ粉。
4. 【請求項４】水素含有量が、５〜２００質量ｐｐｍであ
   る請求項１乃至３に記載のニオブ粉。
5. 【請求項５】一次粉の平均粒径が、０．１〜５μｍであ
   る請求項１乃至４に記載のニオブ粉。
6. 【請求項６】一次粉を造粒した二次粉の平均粒径が、５
   ０〜３００μｍである請求項５に記載のニオブ粉。
7. 【請求項７】ＢＥＴ比表面積が０．５ｍ²／ｇ以上４０
   ｍ²／ｇ以下である請求項１乃至６に記載のニオブ粉。
8. 【請求項８】ＣＶ値が、８００００〜２０００００μＦ
   Ｖ／ｇである請求項１乃至７に記載のニオブ粉。
9. 【請求項９】請求項１乃至８のいずれか１項に記載のニ
   オブ粉を用いた焼結体。
10. 【請求項１０】比表面積が、０．５ｍ²／ｇ〜７ｍ²／ｇ
    である請求項９に記載の焼結体。
11. 【請求項１１】請求項９乃至１０のいずれか１項に記載
    のニオブ焼結体を一方の電極とし、その焼結体表面上に
    形成された誘電体と、前記誘電体上に設けられた他方の
    電極とから構成されたコンデンサ。
12. 【請求項１２】誘電体の主成分が酸化ニオブである請求
    項１１に記載のコンデンサ。
13. 【請求項１３】他方の電極が、電解液、有機半導体及び
    無機半導体からなる群より選ばれる少なくとも１種の材
    料である請求項１１に記載のコンデンサ。
14. 【請求項１４】他方の電極が、有機半導体であって、該
    有機半導体が、ベンゾピロリン４量体とクロラニルから
    なる有機半導体、テトラチオテトラセンを主成分とする
    有機半導体、テトラシアノキノジメタンを主成分とする
    有機半導体及び導電性高分子からなる群より選ばれる少
    なくとも１種の材料である請求項１３に記載のコンデン
    サ。
15. 【請求項１５】導電性高分子が、ポリピロール、ポリチ
    オフェン、ポリアニリン及びこれらの置換誘導体から選
    ばれる少なくとも１種である請求項１４に記載のコンデ
    ンサ。
16. 【請求項１６】導電性高分子が、下記一般式（１）又は
    一般式（２） 【化１】 （式中、Ｒ¹〜Ｒ⁴はそれぞれ独立して水素原子、炭素数
    １乃至１０の直鎖上もしくは分岐状の飽和もしくは不飽
    和のアルキル基、アルコキシ基あるいはアルキルエステ
    ル基、またはハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、１
    級、２級もしくは３級アミノ基、ＣＦ₃基、フェニル基
    及び置換フェニル基からなる群から選ばれる一価基を表
    わす。Ｒ¹とＲ²及びＲ³とＲ⁴の炭化水素鎖は互いに任意
    の位置で結合して、かかる基により置換を受けている炭
    素原子と共に少なくとも１つ以上の３〜７員環の飽和ま
    たは不飽和炭化水素の環状構造を形成する二価鎖を形成
    してもよい。前記環状結合鎖には、カルボニル、エーテ
    ル、エステル、アミド、スルフィド、スルフィニル、ス
    ルホニル、イミノの結合を任意の位置に含んでもよい。
    Ｘは酸素、硫黄又は窒素原子を表し、Ｒ⁵はＸが窒素原
    子の時のみ存在して、独立して水素又は炭素数１乃至１
    ０の直鎖上もしくは分岐状の飽和もしくは不飽和のアル
    キル基を表す。）で示される繰り返し単位を含む重合体
    に、ドーパントをドープした導電性高分子である請求項
    １４に記載のコンデンサ。
17. 【請求項１７】導電性高分子が、下記一般式（３） 【化２】 （式中、Ｒ⁶及びＲ⁷は、各々独立して水素原子、炭素数
    １乃至６の直鎖状もしくは分岐状の飽和もしくは不飽和
    のアルキル基、または該アルキル基が互いに任意の位置
    で結合して、２つの酸素元素を含む少なくとも１つ以上
    の５〜７員環の飽和炭化水素の環状構造を形成する置換
    基を表わす。また、前記環状構造には置換されていても
    よいビニレン結合を有するもの、置換されていてもよい
    フェニレン構造のものが含まれる。）で示される繰り返
    し単位を含む導電性高分子である請求項１６に記載のコ
    ンデンサ。
18. 【請求項１８】導電性高分子が、ポリ（３，４−エチレ
    ンジオキシチオフェン）にドーパントをドープした導電
    性高分子である請求項１４に記載のコンデンサ。
19. 【請求項１９】他方の電極が、層状構造を少なくとも一
    部に有する材料からなる請求項１１に記載のコンデン
    サ。
20. 【請求項２０】他方の電極が、有機スルホン酸アニオン
    をドーパントとして含んだ材料である請求項１１に記載
    のコンデンサ。
21. 【請求項２１】請求項１１乃至２０のいずれか１項に記
    載のコンデンサを使用した電子回路。
22. 【請求項２２】請求項１１乃至２０のいずれか１項に記
    載のコンデンサを使用した電子機器。