JPH05299285A - コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
コンデンサおよびその製造方法Info
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- JPH05299285A JPH05299285A JP4130167A JP13016792A JPH05299285A JP H05299285 A JPH05299285 A JP H05299285A JP 4130167 A JP4130167 A JP 4130167A JP 13016792 A JP13016792 A JP 13016792A JP H05299285 A JPH05299285 A JP H05299285A
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- dielectric
- electrode layer
- capacitor
- dielectric oxide
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高密度実装用混成回路基板の小形・多機能化
に対応して小形・大容量化を達成することができ、しか
も、基板作成時のプレスのような外部圧力負荷に耐える
機械的強度をもたせるようにする。 【構成】 第１の電極層１と第２の電極層４との間に、
多数の空孔２Ａをもった誘電体被膜２を介在させた構成
とする。
に対応して小形・大容量化を達成することができ、しか
も、基板作成時のプレスのような外部圧力負荷に耐える
機械的強度をもたせるようにする。 【構成】 第１の電極層１と第２の電極層４との間に、
多数の空孔２Ａをもった誘電体被膜２を介在させた構成
とする。
Description
【０００１】この発明は、電子部品高密度実装用の混成
回路基板等に内蔵されるのに適したコンデンサおよびそ
の製造方法に関するものである。
回路基板等に内蔵されるのに適したコンデンサおよびそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器における小形・多機能化
の要求から、コンデンサや抵抗体をプリント配線基板に
内蔵して基板面積の縮小化を図った混成回路基板が、特
開平２−２３９６８３号公報や特開平３−５４８５３号
公報などに提案されている。
の要求から、コンデンサや抵抗体をプリント配線基板に
内蔵して基板面積の縮小化を図った混成回路基板が、特
開平２−２３９６８３号公報や特開平３−５４８５３号
公報などに提案されている。
【０００３】この種の混成回路基板におけるコンデンサ
では、誘電体として、ＡｌやＴａ等のバルブ金属を陽極
酸化することによって得られるＡｌ2 Ｏ3 やＴａ2 Ｏ5
等の酸化物被膜や強誘電体であるＰＺＴ等の金属酸化物
を用いており、単位面積当たり、１０〜１５００ＰＦ／
ｍｍ2 の容量を得ている。
では、誘電体として、ＡｌやＴａ等のバルブ金属を陽極
酸化することによって得られるＡｌ2 Ｏ3 やＴａ2 Ｏ5
等の酸化物被膜や強誘電体であるＰＺＴ等の金属酸化物
を用いており、単位面積当たり、１０〜１５００ＰＦ／
ｍｍ2 の容量を得ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の混
成回路基板では、一層の小形化や機能の拡大化の要請が
あり、コンデンサについても、これへの対応が必要とな
る。しかし、上記従来のように、コンデンサの誘電体と
してＡｌ2 Ｏ3 のような酸化物被膜をそのまま用いる構
成では、大容量化に限度がある。すなわち、上記Ａｌ2
Ｏ3 のような誘電体では、陽極酸化による被膜形成時に
母材となる金属表面が変質したものであるので、母材金
属との接合力が高く、０．０１〜１μｍと比較的薄肉な
ものが得られる反面、外部からの応力に対して脆い性状
のために基板作成時のプレス圧力によって破壊され易
い。
成回路基板では、一層の小形化や機能の拡大化の要請が
あり、コンデンサについても、これへの対応が必要とな
る。しかし、上記従来のように、コンデンサの誘電体と
してＡｌ2 Ｏ3 のような酸化物被膜をそのまま用いる構
成では、大容量化に限度がある。すなわち、上記Ａｌ2
Ｏ3 のような誘電体では、陽極酸化による被膜形成時に
母材となる金属表面が変質したものであるので、母材金
属との接合力が高く、０．０１〜１μｍと比較的薄肉な
ものが得られる反面、外部からの応力に対して脆い性状
のために基板作成時のプレス圧力によって破壊され易
い。
【０００５】また、既に知られている高容量のコンデン
サには、誘電体として比誘電率が１０００〜１５０００
のＢａＴｉＯ3 を用いたものや、このＢａＴｉＯ3 の中
に不純物を熱拡散させてセラミックスの不均質構造を形
成し、比誘電率を３００００程度に向上させたもの、あ
るいは、電解コンデンサなどがあるが、前者のもので
は、膜形成に１２００°Ｃ以上の高温処理による焼結を
行なわなければならないので、特に需要度の高い樹脂製
プリント基板に内蔵させることが技術的に難しく、ま
た、後者の電解コンデンサでは、陽極酸化法による誘電
体膜が外部からの機械的応力に対して非常に脆く、基板
作成時の圧力負荷によって破壊されてしまうという問題
があった。
サには、誘電体として比誘電率が１０００〜１５０００
のＢａＴｉＯ3 を用いたものや、このＢａＴｉＯ3 の中
に不純物を熱拡散させてセラミックスの不均質構造を形
成し、比誘電率を３００００程度に向上させたもの、あ
るいは、電解コンデンサなどがあるが、前者のもので
は、膜形成に１２００°Ｃ以上の高温処理による焼結を
行なわなければならないので、特に需要度の高い樹脂製
プリント基板に内蔵させることが技術的に難しく、ま
た、後者の電解コンデンサでは、陽極酸化法による誘電
体膜が外部からの機械的応力に対して非常に脆く、基板
作成時の圧力負荷によって破壊されてしまうという問題
があった。
【０００６】この発明は上記従来の問題点を解消するた
めになされたもので、高密度実装用混成回路基板に大容
量で内蔵させることができ、しかも、外部からの機械的
な圧力によっても破壊されることがなくて、機械的強度
を大きくすることができるコンデンサおよびその製造方
法を提供することを目的としている。
めになされたもので、高密度実装用混成回路基板に大容
量で内蔵させることができ、しかも、外部からの機械的
な圧力によっても破壊されることがなくて、機械的強度
を大きくすることができるコンデンサおよびその製造方
法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るコンデン
サは、互いに対向して配設された第１および第２の電極
層と、多数の空孔を有し、上記電極層間に介在された誘
電体被膜とを備えたものである。
サは、互いに対向して配設された第１および第２の電極
層と、多数の空孔を有し、上記電極層間に介在された誘
電体被膜とを備えたものである。
【０００８】上記コンデンサにおいて、上記空孔に半導
体物質を浸透させるようにしてもよい。
体物質を浸透させるようにしてもよい。
【０００９】また、上記コンデンサにおいて、第１の電
極層上に形成された第１の誘電体酸化被膜と、多数の空
孔を有し、第１の誘電体酸化被膜上に形成された第２の
誘電体酸化被膜とで上記誘電体被膜を構成することが好
ましい。
極層上に形成された第１の誘電体酸化被膜と、多数の空
孔を有し、第１の誘電体酸化被膜上に形成された第２の
誘電体酸化被膜とで上記誘電体被膜を構成することが好
ましい。
【００１０】また、この発明に係るコンデンサの製造方
法は、第１の電極層上に多数の空孔をもった誘電体酸化
被膜を形成する工程と、この誘電体酸化被膜上に多孔性
の第２の電極層を形成する工程と、この第２の電極層を
通して誘電体酸化被膜の空孔に半導体物質を浸透させる
工程とを備えたものである。
法は、第１の電極層上に多数の空孔をもった誘電体酸化
被膜を形成する工程と、この誘電体酸化被膜上に多孔性
の第２の電極層を形成する工程と、この第２の電極層を
通して誘電体酸化被膜の空孔に半導体物質を浸透させる
工程とを備えたものである。
【００１１】
【作用】この発明のコンデンサにおいては、互いに対向
する第１および第２の電極間の誘電体被膜に多数の空孔
を存在させたことにより、上記空孔が外部圧力に対して
のクッションとして働く。したがって、機械的強度が強
化され、誘電体として、たとえば酸化被膜を積極的に使
用して比誘電率を高めて容量の増大化を図ることができ
る。
する第１および第２の電極間の誘電体被膜に多数の空孔
を存在させたことにより、上記空孔が外部圧力に対して
のクッションとして働く。したがって、機械的強度が強
化され、誘電体として、たとえば酸化被膜を積極的に使
用して比誘電率を高めて容量の増大化を図ることができ
る。
【００１２】また、上記空孔に半導体物質を浸透させる
と、半導体物質を介して誘電体被膜内に多数のコンデン
サの並列回路が構成されて見かけ上の比誘電率を高くす
ることができる。
と、半導体物質を介して誘電体被膜内に多数のコンデン
サの並列回路が構成されて見かけ上の比誘電率を高くす
ることができる。
【００１３】また、第１の電極層上に形成した第１の誘
電体酸化被膜と、多数の空孔を有する第２の誘電体酸化
被膜とで誘電体被膜を構成すると、酸化被膜の形成工程
で空孔を容易に形成することができる。
電体酸化被膜と、多数の空孔を有する第２の誘電体酸化
被膜とで誘電体被膜を構成すると、酸化被膜の形成工程
で空孔を容易に形成することができる。
【００１４】また、この発明のコンデンサの製造方法に
よれば、第２の電極層を通して半導体物質を誘電体酸化
被膜の空孔に浸透させることにより、コンデンサの作成
時に不必要な半導体物質をエッチング等で除去する手間
などを不要とできる。
よれば、第２の電極層を通して半導体物質を誘電体酸化
被膜の空孔に浸透させることにより、コンデンサの作成
時に不必要な半導体物質をエッチング等で除去する手間
などを不要とできる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面にもとづいて
説明する。図１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。
説明する。図１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。
【００１６】同図において、１は第１の電極層で、たと
えば絶縁性樹脂基板（図示せず）上に形成されたＡｌ箔
からなる。２は上記第１の電極層１上に形成された誘電
体酸化被膜で、たとえばＡｌの酸化物であるＡｌ2 Ｏ3
からなる。３は上記誘電体酸化被膜２内の空孔２Ａに形
成された半導体物質で、たとえば半導体酸化物であるＭ
ｎＯ2 からなる。４は上記誘電体酸化被膜２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Ａｇからなる。
えば絶縁性樹脂基板（図示せず）上に形成されたＡｌ箔
からなる。２は上記第１の電極層１上に形成された誘電
体酸化被膜で、たとえばＡｌの酸化物であるＡｌ2 Ｏ3
からなる。３は上記誘電体酸化被膜２内の空孔２Ａに形
成された半導体物質で、たとえば半導体酸化物であるＭ
ｎＯ2 からなる。４は上記誘電体酸化被膜２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Ａｇからなる。
【００１７】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、Ａｌ箔１の表面を洗浄する。一例とし
て、アルカリ系の洗浄液であるユークリーナ（ＵＡ−６
８：上村工業製）５０ｇ／１で５０°Ｃ、５分の洗浄を
行なった後、エッチング剤（ＡＺ−１０２：上村工業
製）５０ｇ／１で６０°Ｃ、１分の処理によりＡｌ箔１
上の不均一酸化膜を除去する。
説明する。まず、Ａｌ箔１の表面を洗浄する。一例とし
て、アルカリ系の洗浄液であるユークリーナ（ＵＡ−６
８：上村工業製）５０ｇ／１で５０°Ｃ、５分の洗浄を
行なった後、エッチング剤（ＡＺ−１０２：上村工業
製）５０ｇ／１で６０°Ｃ、１分の処理によりＡｌ箔１
上の不均一酸化膜を除去する。
【００１８】つぎに、このＡｌ箔１の上に誘電体酸化被
膜２を形成する。この誘電体酸化被膜２は、たとえばＡ
ｌの酸化物であるＡｌ2 Ｏ3 で、この膜をゾルーゲル法
により形成する場合を例に挙げる。具体的には、たとえ
ば、水を分散媒としたアルミナ水和物からなるコロイド
溶液（アルミナゾル：１０％Ａｌ2 Ｏ3 、ｐｈ４、粘度
２０ｃｐ．）に上記Ａｌ箔を浸漬し、約２０ｃｍ／ｍｉ
ｎの速度で引き上げ、Ａｌ箔表面に適量のアルミナゾル
を塗布する。次いで、このＡｌ箔を空気中で、５００°
Ｃで３０分間熱処理し、誘電体酸化被膜２としてＡｌ2
Ｏ3 被膜を焼成する。この時の焼成温度は、誘電体酸化
被膜２（Ａｌ2 Ｏ3 ）内に空孔２Ａを形成させるのに最
適な温度であり、この温度より低いとＡｌ2 Ｏ3 粒子表
面の脱水が完全に行なわれず、空孔２Ａの生成が阻害さ
れ、この温度より高いと粒子間の焼結が進行して空孔２
Ａが消滅する。
膜２を形成する。この誘電体酸化被膜２は、たとえばＡ
ｌの酸化物であるＡｌ2 Ｏ3 で、この膜をゾルーゲル法
により形成する場合を例に挙げる。具体的には、たとえ
ば、水を分散媒としたアルミナ水和物からなるコロイド
溶液（アルミナゾル：１０％Ａｌ2 Ｏ3 、ｐｈ４、粘度
２０ｃｐ．）に上記Ａｌ箔を浸漬し、約２０ｃｍ／ｍｉ
ｎの速度で引き上げ、Ａｌ箔表面に適量のアルミナゾル
を塗布する。次いで、このＡｌ箔を空気中で、５００°
Ｃで３０分間熱処理し、誘電体酸化被膜２としてＡｌ2
Ｏ3 被膜を焼成する。この時の焼成温度は、誘電体酸化
被膜２（Ａｌ2 Ｏ3 ）内に空孔２Ａを形成させるのに最
適な温度であり、この温度より低いとＡｌ2 Ｏ3 粒子表
面の脱水が完全に行なわれず、空孔２Ａの生成が阻害さ
れ、この温度より高いと粒子間の焼結が進行して空孔２
Ａが消滅する。
【００１９】次に、上記誘電体酸化被膜２上に第１の電
極層１に対向する第２の電極層４を形成する。この電極
層４は、たとえばＡｇペースト（ＤＳ−２０５３：奥野
製薬製）を２００メッシュのスクリーンにより所望の形
状に印刷したのち、空気中の１５０°Ｃ、１５分の乾
燥、および５００°Ｃ、１０分の焼成を経て形成する。
ここで使用するＡｇペーストはバインダとしてガラスフ
リットを用いたもので、このタイプのペーストでは高温
度の処理によりガラス分が溶解し電極層４内より流失す
るので、該電極層４内に流失量に相当する空孔が生成さ
れ、この発明で必要とする条件を満たした電極層４を形
成できる。以上の工程により、図２のように、Ａｌ2 Ｏ
3 を誘電体２とするコンデンサが形成される。
極層１に対向する第２の電極層４を形成する。この電極
層４は、たとえばＡｇペースト（ＤＳ−２０５３：奥野
製薬製）を２００メッシュのスクリーンにより所望の形
状に印刷したのち、空気中の１５０°Ｃ、１５分の乾
燥、および５００°Ｃ、１０分の焼成を経て形成する。
ここで使用するＡｇペーストはバインダとしてガラスフ
リットを用いたもので、このタイプのペーストでは高温
度の処理によりガラス分が溶解し電極層４内より流失す
るので、該電極層４内に流失量に相当する空孔が生成さ
れ、この発明で必要とする条件を満たした電極層４を形
成できる。以上の工程により、図２のように、Ａｌ2 Ｏ
3 を誘電体２とするコンデンサが形成される。
【００２０】最後に、上記した電極層４を利用して、所
望形状電極層４下部の誘電体酸化被膜２内に生成した空
孔２Ａのみに選択的に半導体物質３を形成する。ここで
は、例えば硝酸マンガンの熱分解によって得られるマン
ガンの酸化物であるＭｎＯ2半導体を用いる。具体的に
は、蒸留水により適度な濃度に希釈した硝酸マンガン
を、前もって１２０°Ｃ程度に加熱した電極層４上に図
３のように塗布し、この後、３００°Ｃ、３０分の熱処
理で硝酸マンガンを熱分解してＭｎＯ2 を形成させる。
この時、電極層４上に塗布した硝酸マンガンは、毛細管
現象により電極層４内の空孔から図４のように、誘電体
２内の空孔２Ａへと浸透していくが、加熱温度を水が蒸
発する１２０°Ｃ前後の適温に設定することで、浸透を
適度な位置で止めることができ、所要範囲外への半導体
３の拡散を防止することができる。
望形状電極層４下部の誘電体酸化被膜２内に生成した空
孔２Ａのみに選択的に半導体物質３を形成する。ここで
は、例えば硝酸マンガンの熱分解によって得られるマン
ガンの酸化物であるＭｎＯ2半導体を用いる。具体的に
は、蒸留水により適度な濃度に希釈した硝酸マンガン
を、前もって１２０°Ｃ程度に加熱した電極層４上に図
３のように塗布し、この後、３００°Ｃ、３０分の熱処
理で硝酸マンガンを熱分解してＭｎＯ2 を形成させる。
この時、電極層４上に塗布した硝酸マンガンは、毛細管
現象により電極層４内の空孔から図４のように、誘電体
２内の空孔２Ａへと浸透していくが、加熱温度を水が蒸
発する１２０°Ｃ前後の適温に設定することで、浸透を
適度な位置で止めることができ、所要範囲外への半導体
３の拡散を防止することができる。
【００２１】上記のようにして製造されたコンデンサで
は、酸化物結晶粒の厚みに相当する部分を誘電体とし、
その中の空孔２Ａに形成された半導体物質３を電極とす
る多数のコンデンサの並列回路が形成されるため、例え
ば比誘電率が８のＡｌ2 Ｏ3を誘電体として用いた場
合、見かけ上の比誘電率を３０００程度と大幅に向上さ
せることができる。
は、酸化物結晶粒の厚みに相当する部分を誘電体とし、
その中の空孔２Ａに形成された半導体物質３を電極とす
る多数のコンデンサの並列回路が形成されるため、例え
ば比誘電率が８のＡｌ2 Ｏ3を誘電体として用いた場
合、見かけ上の比誘電率を３０００程度と大幅に向上さ
せることができる。
【００２２】また、誘電体酸化被膜２内の空孔２Ａが外
部圧力に対するクッション的な効果を持つため、機械的
な外部圧力に対して強靱な酸化物の誘電体２を得ること
ができる。
部圧力に対するクッション的な効果を持つため、機械的
な外部圧力に対して強靱な酸化物の誘電体２を得ること
ができる。
【００２３】さらに、比誘電率の小さな誘電体でも比較
的高容量なコンデンサの作成が可能であり、誘電体とし
てＡｌ2 Ｏ3 等の汎用的な材料を選択することで比較的
安価な高容量コンデンサが得られる。
的高容量なコンデンサの作成が可能であり、誘電体とし
てＡｌ2 Ｏ3 等の汎用的な材料を選択することで比較的
安価な高容量コンデンサが得られる。
【００２４】図５は、このようにして形成されたコンデ
ンサの比誘電率を測定した結果を示すもので、この結果
からも明らかなように、Ａｌ2 Ｏ3 の誘電体酸化被膜２
の空孔２Ａに半導体物質３としての硝酸マンガンを浸透
させたことによって比誘電率の低い誘電体材料でも比較
的高い容量のコンデンサが得られることがわかる。
ンサの比誘電率を測定した結果を示すもので、この結果
からも明らかなように、Ａｌ2 Ｏ3 の誘電体酸化被膜２
の空孔２Ａに半導体物質３としての硝酸マンガンを浸透
させたことによって比誘電率の低い誘電体材料でも比較
的高い容量のコンデンサが得られることがわかる。
【００２５】また、図５に示すように、陽極酸化法によ
る酸化膜および完全に焼結された酸化膜は、外部からの
機械的な圧力負荷によって著しく破損するが、上記実施
例品によるコンデンサには破損が原因と思われる著しい
絶縁耐圧の変化はなかった。
る酸化膜および完全に焼結された酸化膜は、外部からの
機械的な圧力負荷によって著しく破損するが、上記実施
例品によるコンデンサには破損が原因と思われる著しい
絶縁耐圧の変化はなかった。
【００２６】また、上記のような製造方法によれば、第
２の電極層４の下側の誘電体酸化被膜２の空孔２Ａのみ
に選択的な半導体３の形成が可能であり、回路パターン
形成時に不要となる半導体部をエッチング等により除去
するという工程などが要らなくなる。さらに、酸化物半
導体、導電性高分子等のエッチングが困難な半導体材料
の使用が可能となる。
２の電極層４の下側の誘電体酸化被膜２の空孔２Ａのみ
に選択的な半導体３の形成が可能であり、回路パターン
形成時に不要となる半導体部をエッチング等により除去
するという工程などが要らなくなる。さらに、酸化物半
導体、導電性高分子等のエッチングが困難な半導体材料
の使用が可能となる。
【００２７】なお、上記実施例では、誘電体酸化被膜２
として、ゾルーゲル法によるＡｌ2Ｏ3 膜を用いたが、
たとえば、Ａｌ（ｏ−ｉＣ3 Ｈ7 ）9 およびイソプロピ
ルアルコールからなる有機化合物溶液を使用し、上記ア
ルミナゾル同様に使用してもよい。また、誘電体酸化被
膜２として、たとえばＴａ（ＯＣ2 Ｈ2 ）5 （タンタル
ペンタエトキシド）、ＣＨ3 ＣＯＯＨ（酢酸）およびＣ
2 Ｈ5 ＯＨ（エタノール）からなる有機化合物の加水分
解により形成されるＴａ2 Ｏ5 、あるいは、Ｐｂ（ＣＨ
3 ＣＯ7 ）2 ３Ｈ2 Ｏ、Ｚｒ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4 、Ｔｉ＜
（ＣＨ3 ）2 ＣＨＯ＞4 からなる有機化合物を加水分解
して形成されるＰＺＴ等を使用してもよい。
として、ゾルーゲル法によるＡｌ2Ｏ3 膜を用いたが、
たとえば、Ａｌ（ｏ−ｉＣ3 Ｈ7 ）9 およびイソプロピ
ルアルコールからなる有機化合物溶液を使用し、上記ア
ルミナゾル同様に使用してもよい。また、誘電体酸化被
膜２として、たとえばＴａ（ＯＣ2 Ｈ2 ）5 （タンタル
ペンタエトキシド）、ＣＨ3 ＣＯＯＨ（酢酸）およびＣ
2 Ｈ5 ＯＨ（エタノール）からなる有機化合物の加水分
解により形成されるＴａ2 Ｏ5 、あるいは、Ｐｂ（ＣＨ
3 ＣＯ7 ）2 ３Ｈ2 Ｏ、Ｚｒ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4 、Ｔｉ＜
（ＣＨ3 ）2 ＣＨＯ＞4 からなる有機化合物を加水分解
して形成されるＰＺＴ等を使用してもよい。
【００２８】また、上記実施例では、半導体物質３とし
てマンガンの酸化物であるＭｎＯ2を用いたが、エッチ
ングが困難な半導体材料の使用も可能で、たとえば、酸
化剤を０．００１ｍｏｌ／１〜２ｍｏｌ／ｌ含む溶液を
塗布または噴霧などの方法により均一に分散した後、導
電性高分子の単量体を少なくとも０．０１ｍｏｌ／ｌ含
む溶液または無溶媒で接触させることによって重合され
るポリピロール、ポリアニリンあるいはＴＣＮＱ錯体等
の導電性高分子、Ｓｎ（ＯＣ3 Ｈ7 ）Ｓｂ（ＯＣ
2 Ｈ5 ）3 、Ｉｎ（ＯＣ3 Ｈ7 ）3 等の有機化合物の加
水分解により形成される、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ等の半導体
酸化物でもよい。
てマンガンの酸化物であるＭｎＯ2を用いたが、エッチ
ングが困難な半導体材料の使用も可能で、たとえば、酸
化剤を０．００１ｍｏｌ／１〜２ｍｏｌ／ｌ含む溶液を
塗布または噴霧などの方法により均一に分散した後、導
電性高分子の単量体を少なくとも０．０１ｍｏｌ／ｌ含
む溶液または無溶媒で接触させることによって重合され
るポリピロール、ポリアニリンあるいはＴＣＮＱ錯体等
の導電性高分子、Ｓｎ（ＯＣ3 Ｈ7 ）Ｓｂ（ＯＣ
2 Ｈ5 ）3 、Ｉｎ（ＯＣ3 Ｈ7 ）3 等の有機化合物の加
水分解により形成される、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ等の半導体
酸化物でもよい。
【００２９】さらに、上記実施例においては、第１の電
極層１としてＡｌを用いたが、ここで使用される材料に
はある程度の耐熱性と電気伝導性があればよく、たとえ
ば、この材料として、Ｃｕを用いる場合には、Ｃｕ表面
にＮｉ等をメッキして耐熱性を付加して用いるとよい。
極層１としてＡｌを用いたが、ここで使用される材料に
はある程度の耐熱性と電気伝導性があればよく、たとえ
ば、この材料として、Ｃｕを用いる場合には、Ｃｕ表面
にＮｉ等をメッキして耐熱性を付加して用いるとよい。
【００３０】図７はこの発明の他の実施例によるコンデ
ンサを示す断面図である。同図において、１は第１の電
極層で、たとえば被膜形成金属（バルブ金属）のＡｌか
らなる。１２は第１の電極層１上に形成された誘電体酸
化被膜で、たとえばＡｌの酸化物であるＡｌ2 Ｏ3 から
なる。１３は上記誘電体酸化被膜１２上に形成された内
部に多数の空孔２Ａを有する誘電体酸化被膜で、たとえ
ばアルミの酸化物であるアルミナからなる。上記誘電体
酸化被膜１２，１３により多孔誘電体被膜２を構成して
いる。４は上記誘電体酸化被膜１３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Ａｇからなる。
ンサを示す断面図である。同図において、１は第１の電
極層で、たとえば被膜形成金属（バルブ金属）のＡｌか
らなる。１２は第１の電極層１上に形成された誘電体酸
化被膜で、たとえばＡｌの酸化物であるＡｌ2 Ｏ3 から
なる。１３は上記誘電体酸化被膜１２上に形成された内
部に多数の空孔２Ａを有する誘電体酸化被膜で、たとえ
ばアルミの酸化物であるアルミナからなる。上記誘電体
酸化被膜１２，１３により多孔誘電体被膜２を構成して
いる。４は上記誘電体酸化被膜１３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Ａｇからなる。
【００３１】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、エッチングして表面を粗にした被膜形
成金属であるＡｌ箔１を、たとえば中性のほう酸塩溶液
中で陽極酸化し、該被膜形成金属の酸化物（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を生成させて、誘電体酸化被膜１２を形成す
る。
説明する。まず、エッチングして表面を粗にした被膜形
成金属であるＡｌ箔１を、たとえば中性のほう酸塩溶液
中で陽極酸化し、該被膜形成金属の酸化物（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を生成させて、誘電体酸化被膜１２を形成す
る。
【００３２】次に、この誘電体酸化被膜１２の上に、内
部に多数の空孔２Ａを有する誘電体酸化被膜１３を形成
する。この被膜１２は、たとえばＡｌの酸化物であるＡ
ｌ2Ｏ3 で、この被膜１３をゾルーゲル法により形成す
るが、これは、上述の実施例と同様に行なえばよいの
で、ここでは説明を省略する。
部に多数の空孔２Ａを有する誘電体酸化被膜１３を形成
する。この被膜１２は、たとえばＡｌの酸化物であるＡ
ｌ2Ｏ3 で、この被膜１３をゾルーゲル法により形成す
るが、これは、上述の実施例と同様に行なえばよいの
で、ここでは説明を省略する。
【００３３】上記誘電体酸化被膜１３を形成の後、該誘
電体酸化被膜１３の形成時の体積縮小に伴う収縮応力に
よって、誘電体酸化被膜１２内に生じた亀裂等の欠陥を
修復するために、上記Ａｌの電極層１上を中性のほう酸
塩溶液中で陽極酸化させるのと同様の処理によって再度
陽極酸化を行なう。この処理によって耐電圧、漏れ電流
等のコンデンサ特性の著しい低下を防止することができ
る。
電体酸化被膜１３の形成時の体積縮小に伴う収縮応力に
よって、誘電体酸化被膜１２内に生じた亀裂等の欠陥を
修復するために、上記Ａｌの電極層１上を中性のほう酸
塩溶液中で陽極酸化させるのと同様の処理によって再度
陽極酸化を行なう。この処理によって耐電圧、漏れ電流
等のコンデンサ特性の著しい低下を防止することができ
る。
【００３４】最後に、上記誘電体酸化被膜１３上に第１
の電極層１に対向する第２の電極層４を形成する。この
電極層４の作成についても、上記実施例の場合と同じで
あるので、その説明は省略する。
の電極層１に対向する第２の電極層４を形成する。この
電極層４の作成についても、上記実施例の場合と同じで
あるので、その説明は省略する。
【００３５】上記のようにして構成されたコンデンサで
は、誘電体酸化被膜１３の空孔２Ａが外部からの機械的
応力に対して緩衝材として働くために、図８に示すよう
に、陽極酸化により形成された機械的に脆性な誘電体酸
化被膜１２の破損が防止できる。この結果、上記陽極酸
化法を積極的に採用して誘電体２の薄肉化を進めて容量
を大きくすることが可能となる。
は、誘電体酸化被膜１３の空孔２Ａが外部からの機械的
応力に対して緩衝材として働くために、図８に示すよう
に、陽極酸化により形成された機械的に脆性な誘電体酸
化被膜１２の破損が防止できる。この結果、上記陽極酸
化法を積極的に採用して誘電体２の薄肉化を進めて容量
を大きくすることが可能となる。
【００３６】なお、上記実施例においては、被膜形成金
属としてＡｌを用いたが、このほかに同様の被膜形成金
属として従来から知られているＴａ、Ｔｉなどを使用し
て、Ｔａ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 等を誘電体酸化被膜１２とし
て使用してもよい。
属としてＡｌを用いたが、このほかに同様の被膜形成金
属として従来から知られているＴａ、Ｔｉなどを使用し
て、Ｔａ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 等を誘電体酸化被膜１２とし
て使用してもよい。
【００３７】また、上記実施例では誘電体酸化被膜１３
としてゾルーゲル法によるＡｌ2 Ｏ3 膜を用いたが、た
とえば、Ａｌ（ｏ−ｉＣ3 Ｈ7 ）9 およびイソプロピル
アルコールからなる有機化合物溶液を使用し、上記アル
ミナゾル同様に使用してもよく、同様のゾルーゲル法に
よって形成されるＳｉ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等を使用しても
よい。
としてゾルーゲル法によるＡｌ2 Ｏ3 膜を用いたが、た
とえば、Ａｌ（ｏ−ｉＣ3 Ｈ7 ）9 およびイソプロピル
アルコールからなる有機化合物溶液を使用し、上記アル
ミナゾル同様に使用してもよく、同様のゾルーゲル法に
よって形成されるＳｉ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 等を使用しても
よい。
【００３８】また、誘電体酸化被膜１３として、例えば
Ｔａ（ＯＣ2 Ｈ2 ）5 （タンタルペンタエトキシド）、
ＣＨ3 ＣＯＯＨ（酢酸）およびＣ2 Ｈ5 ＯＨ（エタノー
ル）からなる有機化合物の加水分解により形成されると
ころの、Ｔａ2 Ｏ5 ，あるいは、Ｐｂ（ＣＨ3 ＣＯ7 ）
2 ３Ｈ2 Ｏ、Ｚｒ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4 、Ｔｉ＜（ＣＨ3）
2 ＣＨＯ＞4 からなる有機化合物を加水分解して形成さ
れるＰＺＴ等を使用してもよい。さらに、上記誘電体酸
化被膜１３を溶射、ＰＶＤ、ＣＶＤ等のドライブレート
による手法により形成してもよい。
Ｔａ（ＯＣ2 Ｈ2 ）5 （タンタルペンタエトキシド）、
ＣＨ3 ＣＯＯＨ（酢酸）およびＣ2 Ｈ5 ＯＨ（エタノー
ル）からなる有機化合物の加水分解により形成されると
ころの、Ｔａ2 Ｏ5 ，あるいは、Ｐｂ（ＣＨ3 ＣＯ7 ）
2 ３Ｈ2 Ｏ、Ｚｒ（Ｃ3 Ｈ7 Ｏ）4 、Ｔｉ＜（ＣＨ3）
2 ＣＨＯ＞4 からなる有機化合物を加水分解して形成さ
れるＰＺＴ等を使用してもよい。さらに、上記誘電体酸
化被膜１３を溶射、ＰＶＤ、ＣＶＤ等のドライブレート
による手法により形成してもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、互い
に対向する第１および第２の電極層間に、多数の空孔を
もった誘電体被膜を介在したので、比誘電率が高くなっ
て小形・大容量化を実現できるとともに、混成回路基板
への内蔵時のプレス圧力等に耐えられるコンデンサを得
ることができる。
に対向する第１および第２の電極層間に、多数の空孔を
もった誘電体被膜を介在したので、比誘電率が高くなっ
て小形・大容量化を実現できるとともに、混成回路基板
への内蔵時のプレス圧力等に耐えられるコンデンサを得
ることができる。
【００４０】また、この発明の請求項２のものによれ
ば、空孔に半導体物質を浸透させることによって、誘電
体内に多数のコンデンサが並列されたのと等価な回路が
形成され、見かけ上の比誘電率を容易に大きくすること
ができる。
ば、空孔に半導体物質を浸透させることによって、誘電
体内に多数のコンデンサが並列されたのと等価な回路が
形成され、見かけ上の比誘電率を容易に大きくすること
ができる。
【００４１】さらに、この発明の請求項３によれば、酸
化被膜を誘電体被膜とした時の空孔の形成が簡易に行な
える。
化被膜を誘電体被膜とした時の空孔の形成が簡易に行な
える。
【００４２】また、この発明のコンデンサの製造方法に
よれば、第２の電極層を通して誘電体酸化被膜の空孔に
半導体物質を浸透させるので、小形で大容量で機械的に
強いコンデンサの作成時に手間のかかるエッチング工程
などが省け、生産効率を高めることができる。
よれば、第２の電極層を通して誘電体酸化被膜の空孔に
半導体物質を浸透させるので、小形で大容量で機械的に
強いコンデンサの作成時に手間のかかるエッチング工程
などが省け、生産効率を高めることができる。
【図１】この発明に係るコンデンサの一例を示す断面図
である。
である。
【図２】同実施例におけるコンデンサの製造工程におい
て、誘電体酸化被膜および第２の電極層の形成状態を示
す断面図である。
て、誘電体酸化被膜および第２の電極層の形成状態を示
す断面図である。
【図３】同実施例におけるコンデンサの製造工程におい
て、半導体物質を第２の電極層の表面に塗布した状態を
示す断面図である。
て、半導体物質を第２の電極層の表面に塗布した状態を
示す断面図である。
【図４】同実施例におけるコンデンサの製造工程におい
て、半導体物質の浸透状態を示す断面図である。
て、半導体物質の浸透状態を示す断面図である。
【図５】同実施例におけるコンデンサの比誘電率の測定
結果を示す表である。
結果を示す表である。
【図６】同実施例におけるコンデンサの圧力負荷試験の
結果を示す表である。
結果を示す表である。
【図７】この発明の他の実施例におけるコンデンサを示
す断面図である。
す断面図である。
【図８】同実施例におけるコンデンサの圧力負荷試験の
結果を示す表である。
結果を示す表である。
１ 第１の電極層 ２ 誘電体被膜 ２Ａ 空孔 ３ 半導体物質 ４ 第２の電極層 １２ 第１の誘電体酸化被膜 １３ 第２の誘電体酸化被膜
Claims (4)
- 【請求項１】 互いに対向して配設された第１および第
２の電極層と、多数の空孔を有し、上記両電極層間に介
在された誘電体被膜とを備えたことを特徴とするコンデ
ンサ。 - 【請求項２】 上記空孔に半導体を浸透させたことを特
徴とする請求項１のコンデンサ。 - 【請求項３】 第１の電極層上に形成された第１の誘電
体酸化被膜と、多数の空孔を有し、上記第１の誘電体酸
化被膜上に形成された第２の誘電体酸化被膜とで上記誘
電体被膜を構成したことを特徴とする請求項１のコンデ
ンサ。 - 【請求項４】 第１の電極層上に多数の空孔をもった誘
電体酸化被膜を形成する工程と、この誘電体酸化被膜上
に多孔性の第２の電極層を形成する工程と、この第２の
電極層を通して誘電体酸化被膜の空孔に半導体物質を浸
透させる工程とを備えたことを特徴とするコンデンサの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4130167A JPH05299285A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP4130167A JPH05299285A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299285A true JPH05299285A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=15027625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4130167A Pending JPH05299285A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299285A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11069483B2 (en) | 2017-09-28 | 2021-07-20 | Tdk Corporation | Thin film capacitor |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP4130167A patent/JPH05299285A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11069483B2 (en) | 2017-09-28 | 2021-07-20 | Tdk Corporation | Thin film capacitor |
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