JPH0513530B2 - - Google Patents
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- JPH0513530B2 JPH0513530B2 JP6542686A JP6542686A JPH0513530B2 JP H0513530 B2 JPH0513530 B2 JP H0513530B2 JP 6542686 A JP6542686 A JP 6542686A JP 6542686 A JP6542686 A JP 6542686A JP H0513530 B2 JPH0513530 B2 JP H0513530B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
産業上の利用分野
本発明は、コンデンサーならびにその製造方法
に関するものである。さらに詳しくはコンデンサ
ー製造における薄膜電極上への誘電体薄膜の製造
法に関するものである。 従来の技術 従来、コンデンサー製造における誘導体薄膜の
製造には、薄膜電極表面にポリエステル樹脂やエ
ポキシ樹脂をコートする方法やポリエステル薄膜
を薄膜電極に挾む方法が用いられている。 発明が解決しようとする問題点 これらの方法では、性能が悪く、信頼性が十分
得られないことが明らかとなつた。 すなわち、従来のコーテイング方法では、静電
用量を大きくするため、コート厚を薄くすると機
械的強度は十分得られているが、ピンホール不良
が多量に発生し歩留が悪くなり、さらに耐環境
性、耐電圧性が大幅に劣化することがわかつた。 従つて、本発明は、小型で高性能な薄膜コンデ
ンサーを低コストで提供することを目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明は、コンデンサー製造における誘電体膜
コーテイング工程において、シリコン界面活性剤
を用い、化学吸着法により薄膜電極表面にピンホ
ールフリーで、耐電圧性の高い単分子膜を複数層
形成することを特徴とする。 作 用 本発明によれば、耐湿性が高く、耐電圧性にす
ぐれた小型で高性能なコンデンサーを得ることが
できる。 実施例 以下、実施例を第１〜６図を用いて説明する。
例えば、第１図に示すように圧延法等により作成
された薄膜電極となる金属フイルム（Al、Su、
Cu、あるいは、それらを含む合金）１上にナチ
ユラルオキサイド膜２を介して、全面化学吸着法
によりシラン界面活性剤を吸着させてシラン界面
活性剤よりなる単分子の誘電体膜３を形成する。
例えば、シラン界面活性剤としてCH2＝CH−
（CH2）o−SiCl3（ｎ：整数。10〜20が程度が最も
扱いやすい）を用い、２×10-3〜5.0×10-2Mol／
程度の濃度で溶した80％ｎ−ヘキサン、12％四
塩化炭素、８％クロロホルム溶液を調整し、金属
フイルム１を侵漬すると、金属フイルム１の表面
はナチユラルオキサイド２が形成されているので
表面で
に関するものである。さらに詳しくはコンデンサ
ー製造における薄膜電極上への誘電体薄膜の製造
法に関するものである。 従来の技術 従来、コンデンサー製造における誘導体薄膜の
製造には、薄膜電極表面にポリエステル樹脂やエ
ポキシ樹脂をコートする方法やポリエステル薄膜
を薄膜電極に挾む方法が用いられている。 発明が解決しようとする問題点 これらの方法では、性能が悪く、信頼性が十分
得られないことが明らかとなつた。 すなわち、従来のコーテイング方法では、静電
用量を大きくするため、コート厚を薄くすると機
械的強度は十分得られているが、ピンホール不良
が多量に発生し歩留が悪くなり、さらに耐環境
性、耐電圧性が大幅に劣化することがわかつた。 従つて、本発明は、小型で高性能な薄膜コンデ
ンサーを低コストで提供することを目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明は、コンデンサー製造における誘電体膜
コーテイング工程において、シリコン界面活性剤
を用い、化学吸着法により薄膜電極表面にピンホ
ールフリーで、耐電圧性の高い単分子膜を複数層
形成することを特徴とする。 作 用 本発明によれば、耐湿性が高く、耐電圧性にす
ぐれた小型で高性能なコンデンサーを得ることが
できる。 実施例 以下、実施例を第１〜６図を用いて説明する。
例えば、第１図に示すように圧延法等により作成
された薄膜電極となる金属フイルム（Al、Su、
Cu、あるいは、それらを含む合金）１上にナチ
ユラルオキサイド膜２を介して、全面化学吸着法
によりシラン界面活性剤を吸着させてシラン界面
活性剤よりなる単分子の誘電体膜３を形成する。
例えば、シラン界面活性剤としてCH2＝CH−
（CH2）o−SiCl3（ｎ：整数。10〜20が程度が最も
扱いやすい）を用い、２×10-3〜5.0×10-2Mol／
程度の濃度で溶した80％ｎ−ヘキサン、12％四
塩化炭素、８％クロロホルム溶液を調整し、金属
フイルム１を侵漬すると、金属フイルム１の表面
はナチユラルオキサイド２が形成されているので
表面で
【式】の結合が
生成され、シラン界面活性剤による単分子膜４よ
りなる誘電体膜３が一層（20〜30Åの厚み）形成
される（第２図） なおこのとき、表面に並んだビニル基（CH2＝
CH−）５を、エネルギービーム（電子線、Ｘ
線、γ線、紫外線、イオン線等）で架橋６させる
ことにより、単分子膜４を強化安定化できる（第
３図）。さらにまた、表面に並んだビニル基５は、
CF4等のフツ素を含んだプラズマ中で処理するこ
とにより、Ｆの付加７や架橋を同時に行うことが
でき誘電率を向上させることも可能である（第４
図）。 一方、もう少し膜厚を厚くしたい場合には、単
分子膜４を一層形成させた後、室温でジボラン
1Mol／のTHF溶液を用い、単分子膜４の形成
された基板浸漬し、さらにNaOHo.1Mol／l30％
H2O2水溶液に浸漬することにより、単分子膜４
の表面のビニル基に水酸基（OH）８を付加させ
ることができ（第５図）、以下、同じ反応液を用
い化学吸着工程およびOH付加工程をくり返すこ
とにより誘電体膜として必要な膜厚を得ることが
できる（第６図）。 また、上述の工程を連続で行なう方法として
は、第７図に示すように金属インゴツト（例えば
AlやAlを含む合金１１を圧延機１２にかけてフ
イルム化した後、キヤプスタン１３を介して、順
次、吸着槽１４、反応槽１５、反応槽１６、吸着
槽１７……とくり返して浸漬していつて最後に必
要とする単分子膜の層数を得た数、ドラム１８で
誘電体薄膜の形成されたコンデンサー用薄膜電極
１９を巻き取る工程を連続して行なうことが可能
である。 なお、圧延直後の金属フイルム表面にナチユラ
ルオキサイドが十分形成されていない場合には、
希硝酸等の水溶液に短時間浸漬する槽を圧延機の
後に設置する必要がある。 また、試薬については、シラン界面活性剤
（CH2＝CH−（CH2）o−SiCl3）を例に示したが、
ビニル基が、アセチレン基，シアノ基でも良い
し、トリクロルシラン基が、ジクロルまたはモノ
クロルシラン基、あるいはこれらの反応基が混合
された試薬を用いることも可能である。 また連鎖状カーボン結合（−（CH2）o−）の中
に絶縁性の高い基、例えば、−CF2−等を含んで
いると、さらに高性能化が期待される。 最後に、前期誘電体膜の形成された薄膜電極を
２枚重ねて円柱型に巻上げるか（第８図）、２枚
重ねて（第９図）圧着してそれぞれにリード電極
２１，２２を形成すればコンデンサーが完成され
る。 発明の効果 本発明の方法を用いることにより、薄膜電極表
面に非常に薄くて誘電性の優れた誘電体膜を高密
度無欠陥でしかも容易に形成できる。また、この
誘電体膜は、強力なシロキサン結合を有している
ため耐湿性が高く、耐電圧性にすぐれた小型で高
性能なコンデンサーを提供できる。 また、（CH2）o基の間に−CF2−基等を入れた
り、その数を変化させたり、あるいは表面のビニ
ル基へはかつ反応させる物質を変えることによ
り、誘電率を容易に制御することが可能である。
りなる誘電体膜３が一層（20〜30Åの厚み）形成
される（第２図） なおこのとき、表面に並んだビニル基（CH2＝
CH−）５を、エネルギービーム（電子線、Ｘ
線、γ線、紫外線、イオン線等）で架橋６させる
ことにより、単分子膜４を強化安定化できる（第
３図）。さらにまた、表面に並んだビニル基５は、
CF4等のフツ素を含んだプラズマ中で処理するこ
とにより、Ｆの付加７や架橋を同時に行うことが
でき誘電率を向上させることも可能である（第４
図）。 一方、もう少し膜厚を厚くしたい場合には、単
分子膜４を一層形成させた後、室温でジボラン
1Mol／のTHF溶液を用い、単分子膜４の形成
された基板浸漬し、さらにNaOHo.1Mol／l30％
H2O2水溶液に浸漬することにより、単分子膜４
の表面のビニル基に水酸基（OH）８を付加させ
ることができ（第５図）、以下、同じ反応液を用
い化学吸着工程およびOH付加工程をくり返すこ
とにより誘電体膜として必要な膜厚を得ることが
できる（第６図）。 また、上述の工程を連続で行なう方法として
は、第７図に示すように金属インゴツト（例えば
AlやAlを含む合金１１を圧延機１２にかけてフ
イルム化した後、キヤプスタン１３を介して、順
次、吸着槽１４、反応槽１５、反応槽１６、吸着
槽１７……とくり返して浸漬していつて最後に必
要とする単分子膜の層数を得た数、ドラム１８で
誘電体薄膜の形成されたコンデンサー用薄膜電極
１９を巻き取る工程を連続して行なうことが可能
である。 なお、圧延直後の金属フイルム表面にナチユラ
ルオキサイドが十分形成されていない場合には、
希硝酸等の水溶液に短時間浸漬する槽を圧延機の
後に設置する必要がある。 また、試薬については、シラン界面活性剤
（CH2＝CH−（CH2）o−SiCl3）を例に示したが、
ビニル基が、アセチレン基，シアノ基でも良い
し、トリクロルシラン基が、ジクロルまたはモノ
クロルシラン基、あるいはこれらの反応基が混合
された試薬を用いることも可能である。 また連鎖状カーボン結合（−（CH2）o−）の中
に絶縁性の高い基、例えば、−CF2−等を含んで
いると、さらに高性能化が期待される。 最後に、前期誘電体膜の形成された薄膜電極を
２枚重ねて円柱型に巻上げるか（第８図）、２枚
重ねて（第９図）圧着してそれぞれにリード電極
２１，２２を形成すればコンデンサーが完成され
る。 発明の効果 本発明の方法を用いることにより、薄膜電極表
面に非常に薄くて誘電性の優れた誘電体膜を高密
度無欠陥でしかも容易に形成できる。また、この
誘電体膜は、強力なシロキサン結合を有している
ため耐湿性が高く、耐電圧性にすぐれた小型で高
性能なコンデンサーを提供できる。 また、（CH2）o基の間に−CF2−基等を入れた
り、その数を変化させたり、あるいは表面のビニ
ル基へはかつ反応させる物質を変えることによ
り、誘電率を容易に制御することが可能である。
第１図〜第６図は本発明の一実施例におけるコ
ンデンサー及びその製造方法を説明するための誘
電体膜が形成されたコンデンサー用薄膜電極の製
造工程図を示し、第１図は同薄膜電極の概念図、
第２図〜第６図は第１図中のＡ部を分子レベルま
で拡大して示す工程断面図、第７図は誘電体薄膜
が形成されたコンデンサー用薄膜電極を連続で製
造する場合の工場概念図、第８図は本発明の実施
例におけるコンデンサーの斜視図、第９図は同他
の実施例のコンデンサーの断面図である。 １……金属フイルム、３……誘電体膜、４……
単分子膜、５……ビニル基。
ンデンサー及びその製造方法を説明するための誘
電体膜が形成されたコンデンサー用薄膜電極の製
造工程図を示し、第１図は同薄膜電極の概念図、
第２図〜第６図は第１図中のＡ部を分子レベルま
で拡大して示す工程断面図、第７図は誘電体薄膜
が形成されたコンデンサー用薄膜電極を連続で製
造する場合の工場概念図、第８図は本発明の実施
例におけるコンデンサーの斜視図、第９図は同他
の実施例のコンデンサーの断面図である。 １……金属フイルム、３……誘電体膜、４……
単分子膜、５……ビニル基。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 薄膜電極表面がシラン界面活性剤が重合して
なる単分子又は単分子累積膜で被われてなるコン
デンサー。 ２ シラン界面活性剤として、CH2＝CH−
（CH2）o−SiCl3（ｎは整数）を用いる特許請求の
範囲第１項記載のコンデンサー。 ３ 金属インゴツトを圧延して薄膜電極用金属フ
イルムを製造する工程と、シラン界面活性剤を含
んだ非水系溶媒に浸漬して圧延された金属フイル
ム表面に前記シラン界面活性剤を化学吸着させて
薄膜電極上に単分子膜を形成する工程と、前記単
分子膜の形成された薄膜電極を２枚重ねて電極を
付ける工程とを含んでなるコンデンサーの製造方
法。 ４ 金属フイルム電極がAlまたはAlを含む合金
で形成されている特許請求の範囲第３項記載のコ
ンデンサー。 ５ シラン界面活性剤として、CH2＝CH−
（CH2）o−SiCl3を用い単分子膜を薬品処理した
後、シラン界面活性剤を科学吸着させる工程を複
数回くり返してなる特許請求の範囲第３項記載の
コンデンサーの製造方法。 ６ シラン界面活性剤としてCH2＝CH−（CH2）o
−SiCl3（ｎ：整数）で表わされる化学物質を用
い、化学吸着後、前記シラン界面活性剤のそれぞ
れのビニル基を架橋反応させて安定化するように
してなる特許請求の範囲第４項記載のコンデンサ
ーの製造方法。 ７ エネルギービーム照射またはフツ素を含むガ
ス雰囲気中でプラズマ処理して安定化させる特許
請求の範囲第６項記載のコンデンサーの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6542686A JPS62221103A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | コンデンサ−およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6542686A JPS62221103A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | コンデンサ−およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62221103A JPS62221103A (ja) | 1987-09-29 |
| JPH0513530B2 true JPH0513530B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=13286738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6542686A Granted JPS62221103A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | コンデンサ−およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62221103A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192108A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-08-02 | Marcon Electron Co Ltd | コンデンサの製造方法 |
| JPH0752699B2 (ja) * | 1990-04-20 | 1995-06-05 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサーとその製造方法 |
| JP2741804B2 (ja) * | 1991-06-14 | 1998-04-22 | 松下電器産業株式会社 | コンデンサ及びその製造方法 |
| JPH0517595A (ja) * | 1991-07-15 | 1993-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子超薄膜エレクトレツト及びその製造方法 |
| KR970004121B1 (ko) * | 1991-12-27 | 1997-03-25 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 필름콘덴서와 그 제조방법 |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP6542686A patent/JPS62221103A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62221103A (ja) | 1987-09-29 |
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