JPH0334506A - コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、積層薄膜コンデンサに関するものであり、コ
ンデンサの小形、軽量、低コスト化を目指すものである
。

従来の技術 機器の小形、軽量化志向、高集積回路の採用にする電子
回路の高密度化あるいは、自動挿入の普及などに伴い、
電子部品に対する小形化の要請がますます強くなってき
ている。その中にあって、コンデンサも同様に小形化へ
と種々の開発が試みられている。

一般に、コンデンサの単位体積当りの静電容量は、誘電
体の誘電率に比例し、誘電体の厚さの自乗に反比例する
。従って、従来のコンデンサの小形化を図るためには、
誘電体の誘電率を大きくするか、または誘電体の厚さを
薄くすることが必要である。特に、誘電体の厚さを薄く
することにより大幅な小形化が可能となることから、積
層薄膜コンデンサについては既に多くの検討が行なわれ
ており、積層薄膜コンデンサの薄膜積層方法および積層
構造は公知である。（たとえば、特開昭５５−９１１１
２号、特開昭５６−１４４５２３号参照）。

即ち、真空蒸着法、スパッタリング法などの物理的気相
成長法（ＰＶＤ法）により形成されるパラジウム、銀、
ニッケル、アルミニウムなどからなる内部電極層と酸化
アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、チタン酸スト
ロンチウムなどからなる誘電体層とを交互に積層したの
ち、内部電極からの引き出し端子となる外部電極を導電
ペーストを焼き付けて形成した薄膜コンデンサが一般に
知られている。

発明が解決しようとする課題 従来の積層薄膜コンデンサでは、真空蒸着法。

スパッタリング法などの物理的気相成長法（ＰＶＤ法）
を用いて内部電極層および誘電体層を形成することによ
り極めて薄くすることが可能となり、これによりコンデ
ンサの小形化が図られてきた。

しかしながら真空蒸着法、スパッタリング法などの物理
的気相成長法ＣＰＶＤ法〉を用いて内部電極層および誘
電体層を形成する場合、コンデンサとして必要な耐電圧
、損失を得るためには絶縁基板の形成面における平均中
心線粗さ（Ｒａ）を０．１μｍ未満にする必要がありこ
のような絶縁基板は高価であり、コスト低減を進める上
での課題となっていた。

従来の積層薄膜コンデンサの内部電極および誘電体は無
アルカリガラス基板、あるいはグレーズド処理を施した
セラミックス基板のような平滑で表面粗さの小さい絶縁
基板に対して、真空蒸着法、スパッタリング法などの物
理的気相成長法ＣＰＶＤ法〉により形成されるが、たと
えば、スパッタリング法にてパラジウム、銀、ニッケル
。

アルミニウムなどの金属を内部電極に、また酸化アルミ
ニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、チタン酸ストロンチ
ウムなどの酸化物誘電体を形成させる際、無アルカリガ
ラス基板あるいはグレーズドセラミックス基板のような
平滑で表面粗さの小さい絶縁基板に対して１０００Å未
満のきわめて薄い内部電極を形成しても絶縁基板表面の
凹凸が小さいため絶縁基板表面の凹凸に十分追従するこ
とができ、内部電極の膜厚が厚い部分、薄い部分ができ
ることなく均一な膜厚が得られ、続いて形成される酸化
物誘電体も同様に均一な膜厚を得ることができる。その
ため、コンデンサとして必要な耐電圧、損失を損うこと
なくコンデンサを形成することができた。しかしながら
無アルカリガラス基板、あるいはグレーズドセラミック
ス基板のような平滑で表面粗さの小さい絶縁基板は高価
なためより一層の低コスト化を進める上の課題となって
いる。そこで比較的安価で、表面粗さの小さいソーダガ
ラス基板を絶縁基板に用いるとコスト的には削減が可能
ではあるが、ソーダガラス中のナトリウム、カリウムな
どのアルカリ成分が溶出し、内部電極あるいは酸化物誘
電体を侵してしまうため信頼性に欠けるため実用化され
ていないのが現状である。

本発明は、上記の課題を解決するものであり、真空蒸着
法、スパッタリング法などの物理的気相成長法ＣＰＶＤ
法〉で形成された内部電極の第１層の膜厚を少なくとも
１０００Å以上とし、比較的安価な平均中心線粗さ（Ｒ
ａ）が０．１〜１．０μｍの基板を使いこなすことでコ
ンデンサの大幅な低コスト化を図らんとするものである
。

課題を解決するための手段 上記課題の解決を図るため本発明は、平均中心線粗さ（
Ｒａ）が０．１〜１．０μｍの絶縁基板と、この絶縁基
板の片面または両面上に２層以上乾式工法により形成さ
れた内部電極と１層以上の誘電体が交互に積層された構
造から威り、上記内部電極の第１層の膜厚が少なくとも
１０００Å以上である構成を有している。

作用 この構成により、絶縁基板の形成面における表面粗さの
耐電圧や損失への影響を緩和、改良することができ、つ
づいて形成される誘電体も膜厚の厚い部分、薄い部分が
できることなく均一な膜厚が得られコンデンサとして必
要な耐電圧、損失を損うことなく低コスト化が図れるも
のである。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照にして具
体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるコンデンサの構成を
示した断面図である。

絶縁基板■の上に、内部電極層２と、誘電体層３とを交
互に積層し、さらにその上に保護層４を、内部電極層２
の非対向部の両端部に近い一部分を除く薄膜積層部とそ
の周辺の絶縁基板１を覆うように形成したのち、内部電
極層２の保護膜層４によって覆われていない部分を含む
絶縁基板１の両端部に外部電極層５を形威している。

実施例１ 予め洗浄を施したアルミナセラミックス基板（Ｒａζ０
．５μｍ）上に、内部電極第１層として膜厚３０００Ａ
のアルミニウムからなる内部電極層を形威し、次いで膜
厚５０００へのチタン酸ストロンチウムからなる誘電体
層をスパッタリング法にて形成した。つづいて内部電極
第２層として膜厚５００Ａのアルミニウムからなる内部
電極層を形成した。以降、誘電体５０００Ａ、内部電極
５００Ａの膜厚で交互に積層したのち、窒化ケイ素から
なる保護膜層を形成し、さらに、ニッケルーホウ素合金
からなる外部電極層を無電解メツキ法にて形成した。

実施例２ 予め洗浄を施したポリイミド基板Ｒａξ０．９μｍ上に
、内部電極第１層として膜厚５０００Ａのニッケルから
なる内部電極層を形成し、次いで膜厚５０００Ａのチタ
ン酸ストロンチウムからなる誘電体層をスパッタリング
法にて形成した。つづいて内部電極第２層として膜厚８
００人のニッケルからなる内部電極層を形成した。以降
、誘電体５０００Ａ、内部電極８００Ａの膜厚で交互に
積層したのち、窒化ケイ素からなる保護［層を形成し、
さらにニッケルーホウ素合金からなる外部電極を無電解
メツキ法にて形成した。

比較例−１ 予め洗浄を施したアルミナセラミックス基板（Ｒａ’；
０．５μｍ）上に、内部電極第１層として膜厚５００Ａ
のアルミニウムからなる内部電極層を形威し、以下実施
例１と同様にして、コンデンサを作成した。

比較例−２ 予め洗浄を施したポリイミド基板（Ｒａ＃０．９μｍ）
上に内部電極第１層として膜厚８００Ａのニッケルから
なる内部電極層を形成し、以下、実施例２と同様にして
、コンデンサを作成した。

これらのコンデンサについて、耐電圧、誘電損失を比較
した結果、而（を圧では、実施例１に対して、比較例↓
のコンデンサは、約１／２に、実施例２に対して比較例
２のコンデンサは約１／３に低下し、また誘電損失の値
は、それぞれ１．３倍、１．５倍に増大することが確認
された。

発明の効果 以上のように、本発明によれば絶縁基板の表面粗さの特
性への影響を大幅に緩和することができ、絶縁基板の選
択の幅を拡大することが可能となり、これによりコンデ
ンサの小形、軽量、低コスト化を図ることができ、その
効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるコンデンサの構成を
示した断面図である。 ｌ・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・内部電極層、
３・・・・・・誘電体層、４・・・・・・保護膜層、５
・・・・・・外部電極層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均中心線粗さ（Ｒａ）が０．１〜１．０μｍの
   絶縁基板と、この絶縁基板の片面または両面上に２層以
   上乾式工法により形成された内部電極と１層以上の誘電
   体が交互に積層された構造から成り、上記内部電極の第
   １層の膜厚が少なくとも１０００Å以上であることを特
   徴とするコンデンサ。
2. （２）絶縁基板がセラミックスからなる基板である請求
   項１記載のコンデンサ。
3. （３）セラミックス絶縁基板がアルミナセラミックスか
   らなる基板である請求項１または２記載のコンデンサ。
4. （４）絶縁基板が耐熱プラスチックからなる基板である
   請求項１記載のコンデンサ。
5. （５）プラスチック絶縁基板がポリイミド基板である特
   許請求項１または４記載のコンデンサ。