JPH0346212A - コンデンサ - Google Patents
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- JPH0346212A JPH0346212A JP1182239A JP18223989A JPH0346212A JP H0346212 A JPH0346212 A JP H0346212A JP 1182239 A JP1182239 A JP 1182239A JP 18223989 A JP18223989 A JP 18223989A JP H0346212 A JPH0346212 A JP H0346212A
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Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈発明の分野〉
この発明は電子部品高密度実装用混成回路基板等に内蔵
されるコンデンサに関するものである。
されるコンデンサに関するものである。
〈従来技術と課題〉
従来、コンデンサとして、特開昭63−158829
号公報に示すものがある。これは第4図に示すようにT
aのような皮膜形成金属101上に陽極酸化法により誘
電体酸化皮膜102を形威し、該誘電体酸化皮膜102
上に固体電解質として導電性高分子膜103を成膜し、
これらを1対の電極層104,105で挟み込んだもの
である。
号公報に示すものがある。これは第4図に示すようにT
aのような皮膜形成金属101上に陽極酸化法により誘
電体酸化皮膜102を形威し、該誘電体酸化皮膜102
上に固体電解質として導電性高分子膜103を成膜し、
これらを1対の電極層104,105で挟み込んだもの
である。
しかし、上記従来のものは、誘電体酸化皮膜102を陽
極酸化法で形成しており、また、誘電体酸化皮膜破損に
よるコンデンサ電極71104,105間の短絡を、導
電性高分子膜103の電解作用による誘電体酸化皮膜1
02の自己修復機能で防止しようとしているものである
から、上記酸化皮膜102の母材は、該酸化皮膜102
が自己修復機能をもつTaのような皮膜形成金属101
が不可欠である。このため、皮膜形成金属101自体の
材料や成膜コストで生産費が高くなる欠点がある。
極酸化法で形成しており、また、誘電体酸化皮膜破損に
よるコンデンサ電極71104,105間の短絡を、導
電性高分子膜103の電解作用による誘電体酸化皮膜1
02の自己修復機能で防止しようとしているものである
から、上記酸化皮膜102の母材は、該酸化皮膜102
が自己修復機能をもつTaのような皮膜形成金属101
が不可欠である。このため、皮膜形成金属101自体の
材料や成膜コストで生産費が高くなる欠点がある。
〈発明の目的〉
この発明は上記従来のものの問題点を解消するためにな
されたもので、皮膜形成金属が不要で、製作条件が緩和
され、低コスト化を図り得るコンデンサを提供すること
を目的としている。
されたもので、皮膜形成金属が不要で、製作条件が緩和
され、低コスト化を図り得るコンデンサを提供すること
を目的としている。
〈発明の構成と効果〉
この発明に係るコンデンサは、誘電体酸化皮膜と、この
誘電体酸化皮膜上に形成された導電性高分子膜と、上記
両者を挟み込む1対の電極層とで構成したものである。
誘電体酸化皮膜上に形成された導電性高分子膜と、上記
両者を挟み込む1対の電極層とで構成したものである。
この発明によれば、誘電体酸化皮膜上の導電性高分子膜
が電極層間の短絡時の誘電体酸化皮膜破損時に局部的に
絶縁化することにより、上記誘電体酸化皮膜が自己修復
するような母材を選定する必要がなくなり、製作の容易
化と低コスト化を図ることができる。
が電極層間の短絡時の誘電体酸化皮膜破損時に局部的に
絶縁化することにより、上記誘電体酸化皮膜が自己修復
するような母材を選定する必要がなくなり、製作の容易
化と低コスト化を図ることができる。
〈実施例の説明〉
以下、この発明の一実施例を図面にしたがって説明する
。
。
′s1図はこの発明に係るコンデンサの一例を示す断面
図である。
図である。
同図において、1は第1の電極層で、たとえば絶縁基板
(図示せず〉上に形成されたCu箔からなる。2は第1
の電極層1上に形成された誘電体酸化皮膜で、たとえば
Taの酸化物であるTa205からなる。3は上記誘電
体酸化皮膜2上に形成された導電性高分子膜、たとえば
ポリピロールである。
(図示せず〉上に形成されたCu箔からなる。2は第1
の電極層1上に形成された誘電体酸化皮膜で、たとえば
Taの酸化物であるTa205からなる。3は上記誘電
体酸化皮膜2上に形成された導電性高分子膜、たとえば
ポリピロールである。
4は上記導電性高分子PA3上に形成されて上記第1の
電極層1に対向する第2の電極層であり、たとえばCu
1liからなる。
電極層1に対向する第2の電極層であり、たとえばCu
1liからなる。
上記コンデンサの製造方法の一例を以下に説明する。
まず、Cu箔1を表面粗化する。これは、たとえば塩酸
のような無機酸を電解液として、互に対向する1対のカ
ーボン電極間に交流を通電して行なう。このCu箔1の
粗化された面にTaの酸化物であるTa205の誘電体
酸化度1i2を成膜する。
のような無機酸を電解液として、互に対向する1対のカ
ーボン電極間に交流を通電して行なう。このCu箔1の
粗化された面にTaの酸化物であるTa205の誘電体
酸化度1i2を成膜する。
Ta205の比誘電率は25と比較的大きく、酸化膜と
しては安定し、漏れ電流が小さく誘電体材料としては良
好な特性をもっている。上記誘電体酸化度l112の成
膜は、純Taを母材とする陽極酸化法ではなく、前記導
電性高分子1i3を使用することにより、直接成膜する
方法で形成する。その方法は、有機化合物の加水分解を
利用したものである。
しては安定し、漏れ電流が小さく誘電体材料としては良
好な特性をもっている。上記誘電体酸化度l112の成
膜は、純Taを母材とする陽極酸化法ではなく、前記導
電性高分子1i3を使用することにより、直接成膜する
方法で形成する。その方法は、有機化合物の加水分解を
利用したものである。
有機化合物原料は、たとえばTa (OC2H2) s
(タンタルペンタエトキシド)、CH3CO0)I
(酢酸)およびC2H,O)!(エチレン)からなる。
(タンタルペンタエトキシド)、CH3CO0)I
(酢酸)およびC2H,O)!(エチレン)からなる。
誘電体酸化皮膜2の成膜は、Cu箔1を3,000rp
mで回転させ、これに上記有機化合物原料の溶液を滴下
させるスピンコード法もしくは溶液内(浸漬するデイピ
ング法、あるいは溶液を噴流で塗布した後に空気中にお
いて、120℃で、30分間乾燥させ、400℃、1)
1r焼成させたりする方法が採用される。
mで回転させ、これに上記有機化合物原料の溶液を滴下
させるスピンコード法もしくは溶液内(浸漬するデイピ
ング法、あるいは溶液を噴流で塗布した後に空気中にお
いて、120℃で、30分間乾燥させ、400℃、1)
1r焼成させたりする方法が採用される。
ついで、上記誘電体酸化度WA2の表面に、導電性高分
子膜3として、導電性が高く、化学的に安定したポリピ
ロールを用いる。この高分子膜3を用いることにより、
コンデンサの等個直列抵抗を100s/m以上に変えら
れ、インピーダンスの周波数特性を改善することができ
る。この高分子膜3の成膜方法はつぎのようである。
子膜3として、導電性が高く、化学的に安定したポリピ
ロールを用いる。この高分子膜3を用いることにより、
コンデンサの等個直列抵抗を100s/m以上に変えら
れ、インピーダンスの周波数特性を改善することができ
る。この高分子膜3の成膜方法はつぎのようである。
上記誘電体酸化皮膜2等が形成されたものを、硝酸マン
ガン溶液中に浸漬し、400℃程度の焼成を経てTa2
O5上に重合用電極として、M2O2を成膜する。これ
をアセトニトリル、テトラエチルアンモニウムテトラ−
フルオロボレートおよびビロール車量体の溶液中に浸漬
し、同時に前記M、0□膜に通電することにより、電解
重合を行なって、Ta2es皮II!2上にポリピロー
ルの高分子膜3を重合成膜する。
ガン溶液中に浸漬し、400℃程度の焼成を経てTa2
O5上に重合用電極として、M2O2を成膜する。これ
をアセトニトリル、テトラエチルアンモニウムテトラ−
フルオロボレートおよびビロール車量体の溶液中に浸漬
し、同時に前記M、0□膜に通電することにより、電解
重合を行なって、Ta2es皮II!2上にポリピロー
ルの高分子膜3を重合成膜する。
つぎに、上記ポリピロールの高分子膜3に対向電極層と
して第2の電極層4を成膜する。この成膜は、まず、無
電解Cuメツキにより、0.5μ程度の厚さに成膜し、
これを電極層として、以下に示す電解メツキ法により所
定の膜厚に形成する。すなわち、硫酸銅200〜250
g/u、金属銅50〜62g/℃、塩素50〜12h
g/j2の混合液をメツキ浴として、Cu箔1側の電流
密度を0.5〜5A/cm”、陽極銅板を1〜10 A
/drn’として通電し、浴温20〜50℃において、
10μ祷度のCu対向電極4を形成する。
して第2の電極層4を成膜する。この成膜は、まず、無
電解Cuメツキにより、0.5μ程度の厚さに成膜し、
これを電極層として、以下に示す電解メツキ法により所
定の膜厚に形成する。すなわち、硫酸銅200〜250
g/u、金属銅50〜62g/℃、塩素50〜12h
g/j2の混合液をメツキ浴として、Cu箔1側の電流
密度を0.5〜5A/cm”、陽極銅板を1〜10 A
/drn’として通電し、浴温20〜50℃において、
10μ祷度のCu対向電極4を形成する。
上記構成において、誘電体酸化皮膜2の破損時に導電性
高分子膜3の局部的絶縁化でコンデンサ極間の絶縁が確
保される。上記高分子膜3の絶縁化についての測定を第
2図に示す。
高分子膜3の局部的絶縁化でコンデンサ極間の絶縁が確
保される。上記高分子膜3の絶縁化についての測定を第
2図に示す。
Cut極1側を正極、白金端子21側を負極とし、この
白金端子21を導電中室高分子膜3に接触させて両者1
.3間に電圧を印加する。この電圧を徐々に上げると、
第3図に示すように90V程度で誘電体酸化皮膜2に局
部的な絶縁破壊が起こり(第2図斜線部)、この時、電
流は第3図のように電源の電流制限まで一気に上昇した
。この時、アークが発生し、その熱エネルギーにより導
電性高分子膜3が上記絶縁破壊の部分に対応して第2図
斜線部のように絶縁化されて第3図のように電流が零で
、電圧が90Vの状態に戻ることが確認された。
白金端子21を導電中室高分子膜3に接触させて両者1
.3間に電圧を印加する。この電圧を徐々に上げると、
第3図に示すように90V程度で誘電体酸化皮膜2に局
部的な絶縁破壊が起こり(第2図斜線部)、この時、電
流は第3図のように電源の電流制限まで一気に上昇した
。この時、アークが発生し、その熱エネルギーにより導
電性高分子膜3が上記絶縁破壊の部分に対応して第2図
斜線部のように絶縁化されて第3図のように電流が零で
、電圧が90Vの状態に戻ることが確認された。
ところで、この種の導電性高分子膜3は、本来の高分子
材に、たとえばアルミナやカーボンブラックのような導
電性微粉末を混入し、特殊な製造工程を経て本来の絶縁
材が導電性をもつように形成されたものである。したが
って、上記絶縁化は、この高分子膜3の短絡電流が流れ
た部分の破壊により、この部分の導電性がなくなって本
来の絶縁材に復帰して絶縁膜として作用するものと推測
される。
材に、たとえばアルミナやカーボンブラックのような導
電性微粉末を混入し、特殊な製造工程を経て本来の絶縁
材が導電性をもつように形成されたものである。したが
って、上記絶縁化は、この高分子膜3の短絡電流が流れ
た部分の破壊により、この部分の導電性がなくなって本
来の絶縁材に復帰して絶縁膜として作用するものと推測
される。
上記絶縁化により、電極層1.4間の絶縁が再び保たれ
るようになり、コンデンサ特性が修復維持される。
るようになり、コンデンサ特性が修復維持される。
ここで、上記誘電体酸化皮膜2の破損時の電極層1,4
間の短絡防止は、導電性高分子膜3の絶縁下に行なわれ
るため、上記誘電体酸化皮膜2が自己修復するTaのよ
うな皮膜形成金属の選定は不要となる。
間の短絡防止は、導電性高分子膜3の絶縁下に行なわれ
るため、上記誘電体酸化皮膜2が自己修復するTaのよ
うな皮膜形成金属の選定は不要となる。
したがって、たとえば希少金属であるTaを用いる場合
、その量を大幅に少なくして材料コストを低減すること
ができ、また皮膜形成金属の成膜工程も省かれて製作も
容易となり、結果的に生産コストを大幅に低減すること
ができる。
、その量を大幅に少なくして材料コストを低減すること
ができ、また皮膜形成金属の成膜工程も省かれて製作も
容易となり、結果的に生産コストを大幅に低減すること
ができる。
また、陽極酸化で誘電体酸化皮膜2を形成しないので、
陽極酸化膜が不安定であるとして、コンデンサへの応用
がしにくかった高誘電率のTlO2等を、誘電体酸化皮
膜2として積極的に導入することができる。
陽極酸化膜が不安定であるとして、コンデンサへの応用
がしにくかった高誘電率のTlO2等を、誘電体酸化皮
膜2として積極的に導入することができる。
第1図はこの発明に係るコンデンサの一例を示す断面図
、′s2図は導電性高分子膜の絶縁化確認実験の説明図
、第3図は第2図に示す実験による電圧および電流の変
化を示す図、第4図は従来のコンデンサを示す断面図で
ある。 1.4・・・電極層、2・・・誘電体酸化皮膜、3・・
・導電性高分子膜。
、′s2図は導電性高分子膜の絶縁化確認実験の説明図
、第3図は第2図に示す実験による電圧および電流の変
化を示す図、第4図は従来のコンデンサを示す断面図で
ある。 1.4・・・電極層、2・・・誘電体酸化皮膜、3・・
・導電性高分子膜。
Claims (1)
- (1)誘電体酸化皮膜と、この誘電体酸化皮膜上に形成
された導電性高分子膜と、上記両膜を挟み込む1対の電
極層とを備えたコンデンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1182239A JPH0346212A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1182239A JPH0346212A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | コンデンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0346212A true JPH0346212A (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=16114779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1182239A Pending JPH0346212A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | コンデンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0346212A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0521279A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサ及びその製造方法 |
JPH0574662A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサおよびその製造方法 |
JP2011258995A (ja) * | 1999-07-21 | 2011-12-22 | E Ink Corp | 誘電体層の反応性形成および有機半導体デバイスにおける有機層の保護 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1182239A patent/JPH0346212A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0521279A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサ及びその製造方法 |
JPH0574662A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサおよびその製造方法 |
JP2011258995A (ja) * | 1999-07-21 | 2011-12-22 | E Ink Corp | 誘電体層の反応性形成および有機半導体デバイスにおける有機層の保護 |
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