JPH0917684A - コンデンサ - Google Patents

コンデンサ

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JPH0917684A
JPH0917684A JP16105395A JP16105395A JPH0917684A JP H0917684 A JPH0917684 A JP H0917684A JP 16105395 A JP16105395 A JP 16105395A JP 16105395 A JP16105395 A JP 16105395A JP H0917684 A JPH0917684 A JP H0917684A
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JP
Japan
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sintered body
capacitor
dielectric film
conductor
semiconductor
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Application number
JP16105395A
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English (en)
Inventor
Yasuyuki Naito
康行 内藤
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

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  • Ceramic Capacitors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複雑な製造工程を必要とせず、生産性に優
れ、かつ、小型、大容量で高周波特性に優れたコンデン
サを提供する。 【構成】 チタンを主成分とする金属よりなる多孔性の
焼結体2と、該焼結体の表面の少なくとも一部に形成さ
れた一般式ATiO3 (但し、AはBaまたはSr)で
表されるペロブスカイト型複合酸化物を主成分とする誘
電体膜3と、該誘電体膜3の表面に形成された導体また
は半導体と、該導体または半導体と導通し、前記焼結体
と対向する対向電極とを備え、前記導体または半導体
は、金属酸化物と導電性高分子化合物の2層構造からな
るコンデンサである。そして、前記金属酸化物は、マン
ガン、ニッケル及び銅から選ばれた少なくとも一種類の
金属の酸化物からなり、また、前記導電性高分子材料は
ポリピロールまたはTCNQ型錯塩からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コンデンサに関し、
詳しくは、小型で大きな静電容量を得ることが可能なコ
ンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の小型大容量コンデンサとしては、
例えば、タンタル電解コンデンサ、アルミニウム電解コ
ンデンサなどの電解コンデンサが知られている。
【0003】タンタル電解コンデンサは、金属タンタル
の陽極酸化皮膜を誘電体として利用したコンデンサであ
り、長寿命であること、温度特性が良好であること、小
型化できること、周波数特性が比較的良好であることな
どの特徴を有している。
【0004】また、アルミニウム電解コンデンサは、上
記のタンタル電解コンデンサよりも大きな静電容量を得
ることができるという特徴を有しており、電源回路など
に広く用いられている。
【0005】さらに、上記の電解コンデンサのほかに
も、小型大容量コンデンサとして、積層セラミックコン
デンサが広く用いられている。この積層セラミックコン
デンサは周波数特性が良好であることや絶縁抵抗が高い
こと、また、単位体積当たりの静電容量が大きいことな
どの特徴を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、タンタル電解
コンデンサにおいては、タンタルの地金が高価であるた
め、製品であるコンデンサが高価なものになるという問
題点があり、また、構造的に単一酸化物層を誘電体層に
使用しているため、誘電体層を高誘電率化することが困
難であり、したがって、大容量化には限界があるという
問題点がある。
【0007】また、アルミニウム電解コンデンサにおい
ては、アルミニウムの陽極酸化膜を誘電体層として利用
しているが、漏れ電流が大きく、寿命が短いという問題
点がある。
【0008】さらに、上記のいずれの電解コンデンサに
も極性があり、電気、電子回路に組み込む工程で、その
方向(極性)を識別して組み込まなければならないた
め、実装工程での作業性が悪いという問題点と、等価直
列抵抗が大きいために、高周波特性が悪いという問題点
を併せてもっている。
【0009】また、積層セラミックコンデンサにおいて
は、小型、大容量化を図るために、誘電体の厚みを薄く
する試みがなされているが、1μmを下回る誘電体の厚
さで良好な積層構造を実現することはできていない。
【0010】そこで本発明の目的は、上記の問題点を解
決し、複雑な製造工程を必要とせず、生産性に優れ、か
つ、小型でありながら大容量を有し、高周波特性に優れ
たコンデンサを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は請求項1において、コンデンサは、チタン
を主成分とする金属よりなる多孔性の焼結体と、該焼結
体の表面の少なくとも一部に形成された一般式ATiO
3 (但し、AはBaまたはSr)で表されるペロブスカ
イト型複合酸化物を主成分とする誘電体膜と、該誘電体
膜の表面に形成された導体または半導体と、該導体また
は半導体と導通し、前記焼結体と対向する対向電極とを
備え、前記導体または半導体は、金属酸化物の上に導電
性高分子化合物が形成された2層構造からなることを特
徴とするものである。
【0012】また、請求項2において、金属酸化物はマ
ンガン、ニッケルおよび銅から選ばれた少なくとも1種
類の金属酸化物からなることを特徴とするものである。
【0013】また、請求項3において、金属酸化物は二
酸化マンガンであることを特徴とするものである。
【0014】また、請求項4において、導電性高分子材
料はポリピロールまたはTCNQ型錯塩であることを特
徴とするものである。
【0015】
【作用】本発明によれば、コンデンサにおいて、チタン
を主成分とする金属よりなる多孔性の焼結体の表面に、
一般式ATiO3 (但し、AはBaまたはSr)で表さ
れるペロブスカイト型複合酸化物を主成分とする誘電体
膜が形成され、さらにこの誘電体膜上に導体または半導
体からなる電極が形成されているため、焼結体を大きく
しなくとも、電極となる焼結体の表面積、および導体ま
たは半導体からなる電極の表面積を増大させることが可
能になる。したがって、コンデンサ全体を大型化するこ
となく、大きな静電容量を実現することができる。
【0016】また、誘電体膜を、一般式ATiO3 (但
し、AはBaまたはSr)で表されるペロブスカイト型
複合酸化物膜を主成分として、焼結体表面に形成するこ
とにより、さらに大きな静電容量を実現することが可能
になる。
【0017】また、誘電体膜の表面に形成される導体ま
たは半導体は、金属酸化物の上に導電性高分子化合物が
形成された2層構造からなることにより、誘電体膜と金
属酸化物の間にはバリアが形成されて良好な絶縁性が得
られ、導電性高分子によって対向電極に低抵抗で導かれ
る。そのため、高周波特性に優れたコンデンサを実現す
ることが可能になる。
【0018】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【0019】図1は本発明のコンデンサの多孔性の焼結
体部分の拡大断面図である。1は埋設されたチタンワイ
ヤー、2は多孔性の焼結体、3は焼結体表面に形成され
た誘電体膜、4は誘電体膜表面に形成された導体または
半導体からなる電極、をそれぞれ示している。
【0020】図2は本発明のコンデンサの断面図であ
る。1はチタンワイヤー、5は多孔性の焼結体からなる
コンデンサ素子、6はグラファイト層、7は銀電極層、
8はリード線、9ははんだ、10は外装樹脂、をそれぞ
れ示している。
【0021】図3は多孔性の焼結体に誘電体膜を形成す
る装置の概略図である。2は多孔性の焼結体、11はフ
ッ素樹脂製ビーカー、12は水熱処理溶液、13は白金
板、14はオートクレーブ、15は直流電源、16は白
金線、をそれぞれ示している。
【0022】(実施例1)まず、チタン金属からなる多
孔性の焼結体を得た。すなわち、平均粒径が50μmの
チタン金属粉末を円柱状に成形した。この際、一方の取
り出しリード線として、チタンワイヤーの一部をチタン
金属粉末に埋設して成形した。その後、この成形体を5
×10-6〜3×10-7torrの真空中、800℃の温
度で焼成して多孔性の焼結体を得た。
【0023】次に、この多孔性の焼結体に図3に示す装
置を用いて誘電体膜を形成した。
【0024】すなわち、図3に示すように、0. 5モル
/リットルの水酸化ストロンチウム水溶液を、水酸化ナ
トリウムを用いてpH13.5に調整した水熱処理溶液
12を準備した。次に、フッ素樹脂テフロン製ビーカー
11内で、この水熱処理溶液12に多孔性の焼結体2お
よび白金板13を浸漬した。それとともに、オートクレ
ーブ14を密閉したときにも、外部の電源15から、多
孔性の焼結体2および白金板13に電力を供給できるよ
うに、あらかじめ配線しておいた一対のフッ素樹脂コー
トを施した白金線16を、多孔性の焼結体2および白金
板13に接続した。そして、ビーカー11内の水熱処理
液12中に多孔性の焼結体2と白金板13が浸漬された
状態でオートクレーブ14を密閉した。
【0025】この状態で150℃まで昇温し、その後6
0分間、この温度に保持して、水熱処理を行うと同時
に、多孔性の焼結体2と白金板13の間に直流電圧10
Vを印加して定電圧電解処理を施した。次に、処理後の
多孔性の焼結体2を蒸留水中で十分に超音波洗浄した
後、120℃で60分間乾燥した。
【0026】この方法により、図1に示すように、多孔
性焼結体2の表面に厚さ約1. 0μmのチタン酸ストロ
ンチウムからなる誘電体膜3を形成した。
【0027】つぎに、前記誘電体3を形成した前記多孔
性の焼結体2を硝酸マンガン溶液に浸漬した後、温度2
00〜400℃で熱処理して、チタン酸ストロンチウム
からなる誘電体膜3の表面に、二酸化マンガン層を形成
する工程を5回行った。
【0028】さらに、支持電解質とピロールモノマーを
溶解した電解液中に、二酸化マンガン層を付けた多孔性
の焼結体2を陽極として電解重合を行い、導電性の良好
な層状のポリピロールを形成し、二層構造の導体または
半導体からなる電極4を形成した。
【0029】(実施例2)まず、実施例1と同様な方法
で多孔性の焼結体を得た後、0.5モル/リットルの水
酸化バリウム水溶液を水酸化ナトリウムを用いてpH1
4.0に調整した水熱処理溶液により、多孔性焼結体の
全表面に厚さ約1.0μmのチタン酸バリウムからなる
誘電体膜を形成した。
【0030】つぎに、前記誘電体膜を形成した多孔性の
焼結体をニッケルのアルコキシド(例えば、日本化学産
業製「ナフテックス」)に浸漬した後、温度300〜4
50℃で熱処理して、誘電体膜の表面に酸化ニッケル層
を形成する工程を5回行った。
【0031】さらに、支持電解質とピロールモノマーを
溶解した電解液中に、酸化ニッケル層を付けた多孔性の
焼結体を陽極として電解重合を行い、導電性の良好な層
状のポリピロールを形成した。
【0032】(実施例3)まず、実施例2と同様な方法
によって、多孔性の焼結体の全表面に厚さ約1.0μm
のチタン酸バリウムからなる誘電体膜を形成し、この焼
結体を銅のアルコキシド(例えば、日本化学産業製「ナ
フテックス」)に浸漬した後、温度300〜450℃の
窒素雰囲気中で熱処理して、誘電体膜の表面に半導体の
酸化銅(酸化銅と亜酸化銅の混合物)層を形成する工程
を5回行った。
【0033】さらに、支持電解質とピロールモノマーを
溶解した電解液中に、酸化銅層を付けた多孔性焼結体を
陽極として電解重合を行い、導電性の良好な層状のポリ
ピロールを形成した。
【0034】(実施例4)まず、実施例2と同様な方法
によって、多孔性の焼結体の全表面に厚さ約1.0μm
のチタン酸バリウムからなる誘電体膜を形成した。
【0035】つぎに、過マンガン酸カリウムの約0.3
モル%水溶液を65℃に加熱し、撹拌しながら、この中
に前記誘電体膜を形成した多孔性の焼結体を浸漬し、メ
タノールと硝酸水溶液を滴下してpHを酸性にコントロ
ールしながら、約1時間で厚さ約0.5μmのMnO2
膜を生成させた。
【0036】さらに、支持電解質とピロールモノマーを
溶解した電解液中に、二酸化マンガン層を付けた多孔性
の焼結体を陽極として電解重合を行い、導電性の良好な
層状のポリピロールを形成した。
【0037】(比較例)チタン酸ストロンチウムからな
る誘電体膜を形成した多孔性の焼結体を硝酸マンガン溶
液に浸漬した後、温度200〜400℃で熱処理して、
誘電体膜の表面に金属酸化物の二酸化マンガン層を形成
する工程を約20回行った。
【0038】以上のようにして得られた実施例1〜4お
よび比較例の、誘電体膜と導体または半導体を形成した
各多孔性の焼結体に対して、図2に示すように、通常の
固体電解コンデンサと同様に、順次、コンデンサ素子5
に対し、グラファイト層6、銀電極層7を設けて対向電
極を形成し、他方のリード線8をはんだ9によって取り
付け、外装樹脂10を施してコンデンサとした。
【0039】そして、これらの作製したコンデンサにつ
いて、静電容量(周波数1kHz,電圧1Vrms)、
tanδ(周波数1kHz,電圧1Vrms)、絶縁抵
抗(電圧6.3Vdc、120秒)および等価直列抵抗
(ESR;周波数100kHz、電圧1Vrms)につ
いて測定した結果を表1に示す。
【0040】
【表1】
【0041】上記の結果から分かるように、導電性高分
子化合物の層を形成しなかった比較例では、実施例1と
同じ多孔性の焼結体、チタン酸ストロンチウム薄膜およ
び金属酸化物に二酸化マンガンを用いているが等価直列
抵抗が増加した。
【0042】なお、本実施例においては、バリウムやス
トロンチウムのイオン源として水酸化物を用いたが、こ
れに限定されるものではなく、pH調整剤についても水
酸化ナトリウムに限らず、他の水酸化物、例えば水酸化
カリウムや水酸化リチウム等を用いることが可能であ
る。また、金属酸化物は硝酸塩とアルコキシドについて
示されているが、これに限定されるものではない。ま
た、導電性高分子材料はポリピロールが示されている
が、TCNQ型錯塩を用いることも可能である。
【0043】
【発明の効果】上記の説明で明らかなように、本発明の
コンデンサは、多孔性焼結体と、前記焼結体の表面に形
成された誘電体膜と、前記誘電体膜の表面に形成された
導体または半導体と、前記導体または半導体と導通し、
前記焼結体と対向する対向電極を備えて構成されてお
り、多孔性の焼結体の上に直接誘電体膜を形成すること
により、小型、大容量のコンデンサが得られ、かつ、複
雑な製造工程を必要とせず、容易に製造することができ
る。さらに、前記誘電体膜がペロブスカイト型複合酸化
物を主成分とするために、単一酸化物に比べて誘電率が
大きく、より大容量のコンデンサを得られる。
【0044】また、前記誘電体膜の表面に形成された導
電性高分子化合物は、導電性の良好なポリピロールから
なるため、従来の二酸化マンガンのみからなるコンデン
サに比べて等価直列抵抗が小さく、高周波特性に優れる
点で、特に有効なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンデンサの多孔性の焼結体の部分断
面図である。
【図2】本発明のコンデンサの断面図である。
【図3】多孔性の焼結体に誘電体膜を形成する装置の概
略図である。
【符号の説明】
1 チタンワイヤー 2 多孔性の焼結体 3 誘電体膜 4 導体または半導体からなる電極 5 コンデンサ素子 6 グラファイト層 7 銀電極層 8 リード線 9 はんだ 10 外装樹脂

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チタンを主成分とする金属よりなる多孔
    性の焼結体と、該焼結体の表面の少なくとも一部に形成
    された一般式ATiO3 (但し、AはBaまたはSr)
    で表されるペロブスカイト型複合酸化物を主成分とする
    誘電体膜と、該誘電体膜の表面に形成された導体または
    半導体と、該導体または半導体と導通し、前記焼結体と
    対向する対向電極とを備え、前記導体または半導体は、
    金属酸化物の上に導電性高分子化合物が形成された二層
    構造からなることを特徴とするコンデンサ。
  2. 【請求項2】 金属酸化物はマンガン、ニッケルおよび
    銅から選ばれた少なくとも一種類の金属酸化物からなる
    ことを特徴とする請求項1記載のコンデンサ。
  3. 【請求項3】 金属酸化物は二酸化マンガンであること
    を特徴とする請求項1記載のコンデンサ。
  4. 【請求項4】 導電性高分子材料はポリピロールまたは
    TCNQ型錯塩であることを特徴とする請求項1、2お
    よび3のうちいずれかに記載のコンデンサ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000075943A1 (fr) * 1999-06-09 2000-12-14 Showa Denko Kabushiki Kaisha Materiau d'electrode pour condensateur et condensateur l'utilisant
JP2012209289A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサ及びその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000075943A1 (fr) * 1999-06-09 2000-12-14 Showa Denko Kabushiki Kaisha Materiau d'electrode pour condensateur et condensateur l'utilisant
JP2010183091A (ja) * 1999-06-09 2010-08-19 Showa Denko Kk コンデンサ用電極材料の製造方法
JP4723683B2 (ja) * 1999-06-09 2011-07-13 昭和電工株式会社 コンデンサ用電極材料の製造方法
JP4723139B2 (ja) * 1999-06-09 2011-07-13 昭和電工株式会社 コンデンサ用電極材料
JP2012209289A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解コンデンサ及びその製造方法

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