JPS6164112A - コンデンサの製造方法 - Google Patents
コンデンサの製造方法Info
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- JPS6164112A JPS6164112A JP18592184A JP18592184A JPS6164112A JP S6164112 A JPS6164112 A JP S6164112A JP 18592184 A JP18592184 A JP 18592184A JP 18592184 A JP18592184 A JP 18592184A JP S6164112 A JPS6164112 A JP S6164112A
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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
（産業上の利用分野）
本発明は小形大容量のコンデンサの製造方法に関する。
（従来技術）、Ｊ、
ＩＣ，ＬＳＩなどの発達に伴い、電子回路のＺ形化が進
んでおり、受動部品の一つであるコンデンサについても
小形、大容量のものが求められている。 小形で大きな容量が得られるコンデンサとしては金属の
表面を電気化学的に酸化して絶縁層を形成し念電解コン
デンサが実用化されている。 電解コンデンサはＴａ、Ａ１．Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉな
友 どのいわゆる弁作用金属虞電解質水溶液中に陽極酸化（
化成）して１表面に誘電体層を形成することにヨリ、コ
ンデンサとするものである。 電解コンデンサの一方の電極は表面に誘電体層を形成し
た弁作用金属であり、他方の電極は誘電体層上に硝酸マ
ンガンを熱分解してなる二酸化マンガンを付着させた陰
極物質であったシ、誘成体層に電解質溶液を接触させて
この電解質溶液を介して他の金属が接続されて、これが
電極となるものもある。 このような構造から電解コンデンサの容量は弁作用金属
上に陽極酸化によって形成した金属酸化物の誘電率、誘
電体の厚さ、および陽極酸化される弁作用金属の表面積
によって決まる。 電解コンデンサでは誘電体の厚さは化成電圧によって調
整しており、コンデンサの定格電圧によって化成電圧が
異っている。まｔ弁作用金属の表面積は金属箔のエツチ
ングあるいは焼結によって多孔質体を形成することによ
って増大を計ってい友。 Ｒｔシ体の誘電率は物質固有の定数であるため、使用し
た金属だよって決まっておシ、一般に使用されているア
ルミでは１１．タンタルでは２７程度の値を示して−る
。 このように電解コンデンサでは誘電層を形成する金属の
種類が弁作用金属に限定される念め、誘１体層の誘電率
を上げることは不可能である。従って小形、大容量化を
計るために、電解コンデンサでは陽極酸化を行う金属の
表面積を増大するか、化成電圧を下げることによって誘
電体層の厚さを薄くする方法が行われて込る。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら陽極酸化を行う金属の表面積を増大するた
めＫは、エツチング条件、焼結条件などを精密にコント
ロールすることが必要であり、現状以上に表面積を増大
することは技術的に困難となっている。 また化成電圧を下げることは誘電体層の厚さが薄くな９
．コンデンサの耐圧が下がるため、定格電圧が決まると
、化成電圧も一義的に決まってしまうため、これによっ
て大容量化を計ることは困難となる。 このように従来から実用化されている鑞解コンデンテで
は小形、大容量化纜対する技術的な対応は非常に困難な
状態
んでおり、受動部品の一つであるコンデンサについても
小形、大容量のものが求められている。 小形で大きな容量が得られるコンデンサとしては金属の
表面を電気化学的に酸化して絶縁層を形成し念電解コン
デンサが実用化されている。 電解コンデンサはＴａ、Ａ１．Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔｉな
友 どのいわゆる弁作用金属虞電解質水溶液中に陽極酸化（
化成）して１表面に誘電体層を形成することにヨリ、コ
ンデンサとするものである。 電解コンデンサの一方の電極は表面に誘電体層を形成し
た弁作用金属であり、他方の電極は誘電体層上に硝酸マ
ンガンを熱分解してなる二酸化マンガンを付着させた陰
極物質であったシ、誘成体層に電解質溶液を接触させて
この電解質溶液を介して他の金属が接続されて、これが
電極となるものもある。 このような構造から電解コンデンサの容量は弁作用金属
上に陽極酸化によって形成した金属酸化物の誘電率、誘
電体の厚さ、および陽極酸化される弁作用金属の表面積
によって決まる。 電解コンデンサでは誘電体の厚さは化成電圧によって調
整しており、コンデンサの定格電圧によって化成電圧が
異っている。まｔ弁作用金属の表面積は金属箔のエツチ
ングあるいは焼結によって多孔質体を形成することによ
って増大を計ってい友。 Ｒｔシ体の誘電率は物質固有の定数であるため、使用し
た金属だよって決まっておシ、一般に使用されているア
ルミでは１１．タンタルでは２７程度の値を示して−る
。 このように電解コンデンサでは誘電層を形成する金属の
種類が弁作用金属に限定される念め、誘１体層の誘電率
を上げることは不可能である。従って小形、大容量化を
計るために、電解コンデンサでは陽極酸化を行う金属の
表面積を増大するか、化成電圧を下げることによって誘
電体層の厚さを薄くする方法が行われて込る。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら陽極酸化を行う金属の表面積を増大するた
めＫは、エツチング条件、焼結条件などを精密にコント
ロールすることが必要であり、現状以上に表面積を増大
することは技術的に困難となっている。 また化成電圧を下げることは誘電体層の厚さが薄くな９
．コンデンサの耐圧が下がるため、定格電圧が決まると
、化成電圧も一義的に決まってしまうため、これによっ
て大容量化を計ることは困難となる。 このように従来から実用化されている鑞解コンデンテで
は小形、大容量化纜対する技術的な対応は非常に困難な
状態
【あった。
また電解コンデンサは構造的に極性を持っているため、
使用用途が限定されたり、交流などの回路に使用するに
は二個シリーズに使用しなければならないなどの問屋が
あった。 また金属上に金属酸化物薄膜を形成する方法として、ス
パッター法、蒸着法、気相成長法などの種々の方法が試
みられている。 これらの方法はいずれも組成のコントロールが困難であ
り、大面積のものが出来に＜”ｏさらに良好な膜質が得
にぐいとか１条件の設定範囲が狭いなどの技術的な問題
点があり友。 また工業的にも生産性が低い、装置が高価である、量産
性がない、などが問題となシ、特殊な用途にのみ用いら
れていた。 （発明の目的） 本発明は以上のような従来の欠点を除去せしめて小形で
大容量のコンデンサの梨遣方法を提供することにある。 （発明の概要） 本発明によれば金属の表面上に有機金属化合物を分解さ
せることＫよって金属酸化物薄膜を形成室 し、しかるのり、この薄膜上に導体層を形成することに
よって小形、大容量のコンデンサを製造するものである
。 （構成に関する説明） 本発明は上述の構成をとることにより、従来技術の問題
点を解決した。 すなわち金しＡの表面に誘ε率の大きい金属酸化物層を
有機金属化合物の分解によって形成し、さらにこの薄膜
上に導体層を形成する製造方法全採用すれば、従来の弁
作用金属の陽極酸化によって形成される誘電体層よ）も
比誘電率が大きい誘電体層が形成できるので、同一形状
で容量を大きく増大させることができる。また容量を一
定にした場合には体積を減少させることが可能となる。 とくにベロラスカイト化合物はチタン酸バリウム、チタ
ン酸鉛などに代表されるように比誘電率が太きいため、
コンデンサの小形、大容量化を実現することができる。 以下本発明の実施例につｂて詳細に説明する。 （実施例１） ニッケル箔の表面を塩酸を用いてエツチングし、箔表面
に空孔を形成し、多孔質化した。 この多孔質ニッケル箔を、熱分解するとＰｂＴｉ０゜と
なる。鉛、チタンの有機金属化合物溶ｔ（チタン酸鉛形
成前駆体溶ｆ）の中に浸漬し引き上げた後乾燥した。 なお有機金属化合物溶液の合成は次のように行なった。 プロピオン酸鉛とテトラブトキシチタンを金属比率でＰ
ｂＴｉ０．になるように秤量しデカリン中で１３０〜１
４０℃で反応させた。反応生成物２１ｉ−減圧下で乾燥
し粉末状の反応生成物を得た。これをアセチルアセトン
に溶解しＰｂＴｉＯｓ換算濃度１２．５重量％のチタン
酸鉛形成前駆体溶ｉを調整した。 乾燥後空気中で４００℃の温度で熱処理を行い有機金属
化合物を分解し、ＰｂＴ’１０３薄膜を形成した。 この薄膜の表面にアルミニウムを真空蒸着して、電極を
形成し、コンデンサとした。 このようにして得られたコンデンサは 容 量 ： １μＦｌｃｒ！誘電損失 ：３
．５％ 抵抗容量積 ： ２０００ＭΩμＦ の良好な特性を示した。 ここでｐ ｂ Ｔ ｉ ＯｓＱ比訪を率を計算すると１
５０であっ友。なおｐｂＴｉｏｓ薄膜は約０．４μｍの
厚さで形成されてい友。 （実施１５”１１２） 焼結法によって形成した多孔質ニッケルブロックを、分
解するとｐｂＺｒｏ、ｓ□Ｔ ｉＯ，４ｇ Ｏ３の組成
となる有機金属化合物混合溶液（ジルコン・チタン酸鉛
前駆体溶液）の中に浸漬し、真空で脱泡した後、引き上
げ、余分な溶液を抜き取った後乾燥した。 この時に用いた有機金属化合物溶液は次のようなプロセ
スで合成し九〇 酸化鉛、ジルコニウムアセチルアセテートおよびテトラ
ブトキシチタンをＰｂＴｉＯｓ ／ ＰｂＺｒＯｓモル
比が４８１５２になるように秤量しアセチルアセトンの
中で１００−１１０℃の温度に加熱し反応させ複合金属
酸化物換３！′濃度として１２．５重量％のジルコン・
チタン酸鉛前駆体溶液を調整した。 乾燥後空気中で４００℃の温度で熱処理を行い有機金属
化合物を分解し、金属表面にｐｂｚｒ ＠３２ＴＩＯＪ
ａＯ３薄を形成し友。 次にこの多孔質プロ、りに硝酸マンガン６水塩の５０％
メタノール混合液と含浸させ、２３０℃で熱分解し友。 その後グラファイト、銀ペーストを付け、コンデンサ特
性を評価した。 その結果 容 量 ： １００μＦ／ｍ誘電損失 ：
７％ 抵抗容量積 二 ６００ＭΩμＦ ここでＰｂＺｒ０．５２ＴＩＣＬ４８０ｍの比誘′４率
は約５４０であう几。また形成しｆｃ誘誘体体層厚さは
０．６４μｍであった。 （実施例３） ニッケル箔の表面を塩酸を用いてエツチングし、箔表面
に空孔を形成し、多孔質化し念。 この多孔質ニッケル箔を、熱分解するとＩ、ａ、Ｔｉ。 ０７となるランタンとチタンの有機金属化合物溶液（チ
タン酸ランタン形成前駆体溶液）の°中に浸漬し、引き
上げｆｌ−後乾燥した。 なお有機金属化合物溶液は次のプロセスで合成した。酢
故ランタン： Ｌａ （ＣＨ３ＣＯＯ） ｓおよびテト
ラブトキシチタンＴｌ （０Ｃ４ＨＯ’）を酸化物に換
算して、Ｌａ２’Ｉ’】２ｏ？となる組成に秤量しキシ
レン中で１３０℃〜１４０℃の温度に加熱し反応させた
。 次に減圧下でキシレンを留去し、アセチルアセトンを加
え、加熱還流し、Ｌａ２Ｔｉ２０？に換算しｔ濃度が１
０ｗｔ％のチタン酸ランタン形成前駆体溶液とした。 乾燥した後、４００℃の温度で空気中で熱処理を行い、
ニッケル箔上にＬａｖＴｉｔＣｈの薄膜を形成した。 このニッケル箔を電解質水浴液を含浸したセパレーター
を介して、別のニッケル箔と接触させコンデンサとし比
。 このコンデンサの特性は次のようであり几。 容 量 ： １μＦ／− 誘電損失 ：３．０％ 抵抗容量積 ： ５００ＭΩμＦ ここでニッケル箔上に形成したＬ ａｔ Ｔ ｉ 、０
．の比誘′を率は９０であり、ＬａｔＴｉｍＯ，層の厚
さは０．４μｍであった０ （実施例４） 表面にエツチング法により空孔を形成し多孔質化したア
ルミニウム箔を、熱分解するとＰｂＴｉ０゜となる鉛、
チタンの有機金属化合物溶液中に浸漬し、引き上げｔ後
乾燥した。 なお有機金属化合物溶液は実施例１と同様のプロセスを
用いて合成した。 乾燥後空気中で４００℃の温度で熱処理を行い。 有機物を分解した後５００℃−３０分の加熱を行いｐｂ
Ｔｉｅｓ薄膜を形成しｔｏ このアルミニウム箔上にｐｂＴｉｏｓ薄膜を形成したア
ルミニウム箔の表面にアルミニウムを真空蒸着して電極
を形成し、コンデンサとした。 このようにして得られたコンデンサは 容 ｔ ： ２μＦ’／ｃｄ 誘電損失 ＝３．０％ 抵抗容量積 ： ３０００ＭΩμＦ の良好な特性を示し之。 ここでＰｂＴｉＯｓの比誘電率は１５０であシ。 ｐｂＴｉｏｓ薄膜の厚さは約０．４μｍであった。 （実施例５） ′ 焼結法によって形成した多孔質アルミニウムプロ、
りを分解して’ ｐｂｚｒｏ、ｓ２’ｒｉｏ、４ｇｏｓ
の組成となる有機金属化合物溶液（ジルコン・チタン酸
駆体溶液）の中に浸漬し、真空中で脱泡し之後引き上げ
、余分な溶液を抜き取った後乾燥した。 この時に用いた有機金属化合物浴液は実施列２と同様な
プロセスによって合成し友。 乾燥後空気中で４００℃の温度で有機化合物を分解した
後、５００℃で１０分間熱処理して、ＰｂＺｒ０．５２
Ｔｉ０．４８ＯＳ薄をアルミ多孔質表面に形成した。 次にこの多孔質ブロックにＫＭ質浴溶液含浸させ、アル
ミニウムケース中にセパレーターを介して封入し、外部
ケースと多孔質アルミニウムの間でコンデンサを形成し
た。 このコンデンサの特性を評価した結果 容 量 ： １００μＦ／ｃｒＩ誘電損失
二 ８％ 抵抗容量積 ： ５００ＭΩμＦ ここでＰｂｚｒｏ、５２Ｔｉｏ、４８０．の比誘電率は
約５００であっｔｏ （実施例６） 粉末冶金法によって焼結し之多孔質夕／タルブロックを
分解してＰ ｂ （Ｆ ｅ ’／２ Ｎｂ ’／２ ’
） 。、６７ （Ｆｅ ２／３Ｗ１／１）ｏ３３０．の
組成となる有機金属化合物溶液（秩ニオブ酸・鉄タング
ステン酸鉛前駆体溶液）の中に浸漬し、真空中で脱泡し
友後引き上げ余分な溶液を抜き取った後乾燥しｔｏ このとき用いた有機金属化合物溶液は次のようなプロセ
スによって合成した。 酸化鉛、アセチルアセトナト第２鉄、ペンタブトキシニ
オブ、テトラブトキシオキシタングステ７ （ＷＯ（Ｏ
ＣＪ？、Ｈ９）４ ）を酸化物換算でＰｂ（Ｆｅ′／２
Ｎｂ”／、 ）、、 （Ｆｅ２／３Ｗ１／３）ｏ、３３
ｏｓとなるように秤量し。 アセチルアセトンの中で１００〜１１０℃の温度に加熱
し１反応させ、複合金属酸化物換算濃度として、１２．
５重量％の鉄ニオブ酸・鉄タングステン酸鉛前駆体溶液
を調整した。 乾燥後空気中で４００℃の温度で有機物を分解した後５
５０℃−１０分の条件でさらに熱処理を行い、金属表面
にＰｂ（Ｆｅ１／！Ｎｂ１／２）。、６□（Ｆｅ２／３
Ｗ１／３）。、３３０、の薄膜を形成した。 次にこの多孔質ブロックに硝酸マンガン６水塩の５０％
メタノール混合液を含浸させ、２３０℃で熱分解した。 その後グラファイト・銀ペーストを塗布してコンデンサ
特性を評価し之。 その結果 容 量 ： ５００／ＪＦ／ａＪ誘電損失
＝ ５％ 抵抗容量積 ： １０００ＭΩμＦ ここでＰｂ（Ｆｅシ２Ｎｂ ”／２ ）０．６７ （Ｆ
ｅ ２／３Ｗ’／３ ）。、３３０ ｓの比誘電率は約
１３０００．また形成した誘電体層の厚さは０．８μｍ
であった。 この他にも金属材料としてステンレス、法、コバルト、
ニオブ等の金属の薄および多孔質ブロックを用−て同様
のコンデンサを形成した場合も良好なコンデンサ特性が
出ることを確認し友。 ま之有機金属化合物溶液も実施例以外ても鉛を含む複杏
ペロプスカイト化合物となる前駆体を周込ることで優れ
たコンデンサ特性が得られた。 （実施列７） 二、ケル箔を塩酸によってエツチングし、箔表面に空孔
を形成し、多孔質化する。 この多孔質ニッケル箔を、熱分解すると０．１５Ｐｂ
Ｚ ｒＯｓ −ｏ、 ３５ Ｐ ｂ Ｔ １０ ｓ −
ｏ、 ５０ Ｐ ｂ （Ｎ ｉ’／３Ｎｂ”／’ｌ ）
０、となる三成分系ＰＺＴ誘４体形成前駆体溶液中に浸
漬し、引き上げｔ後乾燥する。 なお三成分系ＰＺＴ誘′誘体２体形成前駆プロセスで合
成した。 反応容器に酢酸鉛Ｐｂ（ＣＨｎＣＯＯ）ｔ−テトラブト
キシジルコニウムＺｒ （ ＱＣ，Ｈ９ ）、 、テト
ラブトキシチタンＴｉ （ ０ＣＩ（４ＨＯ ）４ 、
酢酸ニッケルＮ１（ＣＨｓｃｏｏ）ｔ，ペンタブトキシ
ニオブＮｂ （ ＱＣ ４ Ｈ９ ） ｓを酸化物換算
で０．１ ５ＰｂＺｒＯｓ − ０．３ ５ＰｂＴｉＯ
， −０５０Ｐｂ （ Ｎｉ職Ｎｂ２／３）０，となる
ように秤量し、キシレン中で反応させた。反応液にアセ
チルアセトンを加えて加熱還流し，酸化物換算濃度が１
０ ｗｔ％の三成分系ＰＺＴ誘電体形成前駆体溶液とし
た。 乾燥ｔｉ４００℃で全気中で有機物を分解し７’Ｃ後、
６００℃−１０分の条件で熱処理を行い、ニッケル箔上
に三成分系ＰＺＴ薄膜を形成した。 このニッケル箔を電解質水溶液を含浸し之セパレータを
介して別のニッケル箔と凄触させコンデンサとした。 このコンデンサの特性は次のようであった。 容 渋 ： ５０μＦ ／ｃａ誘を損失 ：
２．５Ｘ 抵抗容量積 ： １０００ＭΩ・μＦここでニッケル
箔上に形成した三成分系ＰＺＴ薄膜の比訪′ｒＩＬ率は
４５００であり、膜厚は約０．４μｍであり友。 （本発明の効果） 本発明の製造方法例よれば金属上に誘電体層を均一に安
価に形成するため、従来の電解コンデンサに比べ、著し
く容量を増加することが可能とをシ、同一容量で比較す
ると，形状を小形化することができる。 これによってコンデンサの小形化，大容量化が可能とな
る。さらに従来の電解コンデンサの中で小形で容量の太
きｂものとして実用化されてーるタンタルコンデンサの
ように電極材料のコストが問題となるものでは、ニッケ
ル、アルミニウムなどの低価格の金属を電型として使用
でき、しかも比誘電率の大きい誘電体層が形成されるｔ
め、低コストの小形・大容量のコンデンサが得られる。 ま７’Ｃ特性的にも一度高温で熱処理することによって
、従来のｉｔｓコンデンサに比らぺ，もれ電流の小さい
、抵抗の大き一コンデンサが得られるため使用用途が拡
大する。 さらに誘電体層を陽極酸化（化成）によって形成しない
ため、コンデンサの極性がないため、従来゛電解コンデ
ンサの使用されていた用途以外にも大幅な使用範囲の拡
大が計れることになった。 また有機金属化合物を塗布する方法として，ディップ法
の例を実施例では示したが，この他にもスプレー法．ス
ピンナー法など種々の方法によって，大面積のものにも
、安価に塗布できる。 さらに誘電体層の組成についても，有機金属化合物の組
成を一定にコントロールすることで再現性良く調整する
ことが可能となり、工業的に歩留り良くコンデンサを供
給することが可能となる。 さらに実施列に示した酸化物誘電体以外のベロゲスカイ
ト系酸化物誘電体 Ａ２ Ｂ ２ ０ を系酸化物タン
グステンブロンズ系酸化物の薄膜がこの有機金属化合物
の分解によって形成できる。
使用用途が限定されたり、交流などの回路に使用するに
は二個シリーズに使用しなければならないなどの問屋が
あった。 また金属上に金属酸化物薄膜を形成する方法として、ス
パッター法、蒸着法、気相成長法などの種々の方法が試
みられている。 これらの方法はいずれも組成のコントロールが困難であ
り、大面積のものが出来に＜”ｏさらに良好な膜質が得
にぐいとか１条件の設定範囲が狭いなどの技術的な問題
点があり友。 また工業的にも生産性が低い、装置が高価である、量産
性がない、などが問題となシ、特殊な用途にのみ用いら
れていた。 （発明の目的） 本発明は以上のような従来の欠点を除去せしめて小形で
大容量のコンデンサの梨遣方法を提供することにある。 （発明の概要） 本発明によれば金属の表面上に有機金属化合物を分解さ
せることＫよって金属酸化物薄膜を形成室 し、しかるのり、この薄膜上に導体層を形成することに
よって小形、大容量のコンデンサを製造するものである
。 （構成に関する説明） 本発明は上述の構成をとることにより、従来技術の問題
点を解決した。 すなわち金しＡの表面に誘ε率の大きい金属酸化物層を
有機金属化合物の分解によって形成し、さらにこの薄膜
上に導体層を形成する製造方法全採用すれば、従来の弁
作用金属の陽極酸化によって形成される誘電体層よ）も
比誘電率が大きい誘電体層が形成できるので、同一形状
で容量を大きく増大させることができる。また容量を一
定にした場合には体積を減少させることが可能となる。 とくにベロラスカイト化合物はチタン酸バリウム、チタ
ン酸鉛などに代表されるように比誘電率が太きいため、
コンデンサの小形、大容量化を実現することができる。 以下本発明の実施例につｂて詳細に説明する。 （実施例１） ニッケル箔の表面を塩酸を用いてエツチングし、箔表面
に空孔を形成し、多孔質化した。 この多孔質ニッケル箔を、熱分解するとＰｂＴｉ０゜と
なる。鉛、チタンの有機金属化合物溶ｔ（チタン酸鉛形
成前駆体溶ｆ）の中に浸漬し引き上げた後乾燥した。 なお有機金属化合物溶液の合成は次のように行なった。 プロピオン酸鉛とテトラブトキシチタンを金属比率でＰ
ｂＴｉ０．になるように秤量しデカリン中で１３０〜１
４０℃で反応させた。反応生成物２１ｉ−減圧下で乾燥
し粉末状の反応生成物を得た。これをアセチルアセトン
に溶解しＰｂＴｉＯｓ換算濃度１２．５重量％のチタン
酸鉛形成前駆体溶ｉを調整した。 乾燥後空気中で４００℃の温度で熱処理を行い有機金属
化合物を分解し、ＰｂＴ’１０３薄膜を形成した。 この薄膜の表面にアルミニウムを真空蒸着して、電極を
形成し、コンデンサとした。 このようにして得られたコンデンサは 容 量 ： １μＦｌｃｒ！誘電損失 ：３
．５％ 抵抗容量積 ： ２０００ＭΩμＦ の良好な特性を示した。 ここでｐ ｂ Ｔ ｉ ＯｓＱ比訪を率を計算すると１
５０であっ友。なおｐｂＴｉｏｓ薄膜は約０．４μｍの
厚さで形成されてい友。 （実施１５”１１２） 焼結法によって形成した多孔質ニッケルブロックを、分
解するとｐｂＺｒｏ、ｓ□Ｔ ｉＯ，４ｇ Ｏ３の組成
となる有機金属化合物混合溶液（ジルコン・チタン酸鉛
前駆体溶液）の中に浸漬し、真空で脱泡した後、引き上
げ、余分な溶液を抜き取った後乾燥した。 この時に用いた有機金属化合物溶液は次のようなプロセ
スで合成し九〇 酸化鉛、ジルコニウムアセチルアセテートおよびテトラ
ブトキシチタンをＰｂＴｉＯｓ ／ ＰｂＺｒＯｓモル
比が４８１５２になるように秤量しアセチルアセトンの
中で１００−１１０℃の温度に加熱し反応させ複合金属
酸化物換３！′濃度として１２．５重量％のジルコン・
チタン酸鉛前駆体溶液を調整した。 乾燥後空気中で４００℃の温度で熱処理を行い有機金属
化合物を分解し、金属表面にｐｂｚｒ ＠３２ＴＩＯＪ
ａＯ３薄を形成し友。 次にこの多孔質プロ、りに硝酸マンガン６水塩の５０％
メタノール混合液と含浸させ、２３０℃で熱分解し友。 その後グラファイト、銀ペーストを付け、コンデンサ特
性を評価した。 その結果 容 量 ： １００μＦ／ｍ誘電損失 ：
７％ 抵抗容量積 二 ６００ＭΩμＦ ここでＰｂＺｒ０．５２ＴＩＣＬ４８０ｍの比誘′４率
は約５４０であう几。また形成しｆｃ誘誘体体層厚さは
０．６４μｍであった。 （実施例３） ニッケル箔の表面を塩酸を用いてエツチングし、箔表面
に空孔を形成し、多孔質化し念。 この多孔質ニッケル箔を、熱分解するとＩ、ａ、Ｔｉ。 ０７となるランタンとチタンの有機金属化合物溶液（チ
タン酸ランタン形成前駆体溶液）の°中に浸漬し、引き
上げｆｌ−後乾燥した。 なお有機金属化合物溶液は次のプロセスで合成した。酢
故ランタン： Ｌａ （ＣＨ３ＣＯＯ） ｓおよびテト
ラブトキシチタンＴｌ （０Ｃ４ＨＯ’）を酸化物に換
算して、Ｌａ２’Ｉ’】２ｏ？となる組成に秤量しキシ
レン中で１３０℃〜１４０℃の温度に加熱し反応させた
。 次に減圧下でキシレンを留去し、アセチルアセトンを加
え、加熱還流し、Ｌａ２Ｔｉ２０？に換算しｔ濃度が１
０ｗｔ％のチタン酸ランタン形成前駆体溶液とした。 乾燥した後、４００℃の温度で空気中で熱処理を行い、
ニッケル箔上にＬａｖＴｉｔＣｈの薄膜を形成した。 このニッケル箔を電解質水浴液を含浸したセパレーター
を介して、別のニッケル箔と接触させコンデンサとし比
。 このコンデンサの特性は次のようであり几。 容 量 ： １μＦ／− 誘電損失 ：３．０％ 抵抗容量積 ： ５００ＭΩμＦ ここでニッケル箔上に形成したＬ ａｔ Ｔ ｉ 、０
．の比誘′を率は９０であり、ＬａｔＴｉｍＯ，層の厚
さは０．４μｍであった０ （実施例４） 表面にエツチング法により空孔を形成し多孔質化したア
ルミニウム箔を、熱分解するとＰｂＴｉ０゜となる鉛、
チタンの有機金属化合物溶液中に浸漬し、引き上げｔ後
乾燥した。 なお有機金属化合物溶液は実施例１と同様のプロセスを
用いて合成した。 乾燥後空気中で４００℃の温度で熱処理を行い。 有機物を分解した後５００℃−３０分の加熱を行いｐｂ
Ｔｉｅｓ薄膜を形成しｔｏ このアルミニウム箔上にｐｂＴｉｏｓ薄膜を形成したア
ルミニウム箔の表面にアルミニウムを真空蒸着して電極
を形成し、コンデンサとした。 このようにして得られたコンデンサは 容 ｔ ： ２μＦ’／ｃｄ 誘電損失 ＝３．０％ 抵抗容量積 ： ３０００ＭΩμＦ の良好な特性を示し之。 ここでＰｂＴｉＯｓの比誘電率は１５０であシ。 ｐｂＴｉｏｓ薄膜の厚さは約０．４μｍであった。 （実施例５） ′ 焼結法によって形成した多孔質アルミニウムプロ、
りを分解して’ ｐｂｚｒｏ、ｓ２’ｒｉｏ、４ｇｏｓ
の組成となる有機金属化合物溶液（ジルコン・チタン酸
駆体溶液）の中に浸漬し、真空中で脱泡し之後引き上げ
、余分な溶液を抜き取った後乾燥した。 この時に用いた有機金属化合物浴液は実施列２と同様な
プロセスによって合成し友。 乾燥後空気中で４００℃の温度で有機化合物を分解した
後、５００℃で１０分間熱処理して、ＰｂＺｒ０．５２
Ｔｉ０．４８ＯＳ薄をアルミ多孔質表面に形成した。 次にこの多孔質ブロックにＫＭ質浴溶液含浸させ、アル
ミニウムケース中にセパレーターを介して封入し、外部
ケースと多孔質アルミニウムの間でコンデンサを形成し
た。 このコンデンサの特性を評価した結果 容 量 ： １００μＦ／ｃｒＩ誘電損失
二 ８％ 抵抗容量積 ： ５００ＭΩμＦ ここでＰｂｚｒｏ、５２Ｔｉｏ、４８０．の比誘電率は
約５００であっｔｏ （実施例６） 粉末冶金法によって焼結し之多孔質夕／タルブロックを
分解してＰ ｂ （Ｆ ｅ ’／２ Ｎｂ ’／２ ’
） 。、６７ （Ｆｅ ２／３Ｗ１／１）ｏ３３０．の
組成となる有機金属化合物溶液（秩ニオブ酸・鉄タング
ステン酸鉛前駆体溶液）の中に浸漬し、真空中で脱泡し
友後引き上げ余分な溶液を抜き取った後乾燥しｔｏ このとき用いた有機金属化合物溶液は次のようなプロセ
スによって合成した。 酸化鉛、アセチルアセトナト第２鉄、ペンタブトキシニ
オブ、テトラブトキシオキシタングステ７ （ＷＯ（Ｏ
ＣＪ？、Ｈ９）４ ）を酸化物換算でＰｂ（Ｆｅ′／２
Ｎｂ”／、 ）、、 （Ｆｅ２／３Ｗ１／３）ｏ、３３
ｏｓとなるように秤量し。 アセチルアセトンの中で１００〜１１０℃の温度に加熱
し１反応させ、複合金属酸化物換算濃度として、１２．
５重量％の鉄ニオブ酸・鉄タングステン酸鉛前駆体溶液
を調整した。 乾燥後空気中で４００℃の温度で有機物を分解した後５
５０℃−１０分の条件でさらに熱処理を行い、金属表面
にＰｂ（Ｆｅ１／！Ｎｂ１／２）。、６□（Ｆｅ２／３
Ｗ１／３）。、３３０、の薄膜を形成した。 次にこの多孔質ブロックに硝酸マンガン６水塩の５０％
メタノール混合液を含浸させ、２３０℃で熱分解した。 その後グラファイト・銀ペーストを塗布してコンデンサ
特性を評価し之。 その結果 容 量 ： ５００／ＪＦ／ａＪ誘電損失
＝ ５％ 抵抗容量積 ： １０００ＭΩμＦ ここでＰｂ（Ｆｅシ２Ｎｂ ”／２ ）０．６７ （Ｆ
ｅ ２／３Ｗ’／３ ）。、３３０ ｓの比誘電率は約
１３０００．また形成した誘電体層の厚さは０．８μｍ
であった。 この他にも金属材料としてステンレス、法、コバルト、
ニオブ等の金属の薄および多孔質ブロックを用−て同様
のコンデンサを形成した場合も良好なコンデンサ特性が
出ることを確認し友。 ま之有機金属化合物溶液も実施例以外ても鉛を含む複杏
ペロプスカイト化合物となる前駆体を周込ることで優れ
たコンデンサ特性が得られた。 （実施列７） 二、ケル箔を塩酸によってエツチングし、箔表面に空孔
を形成し、多孔質化する。 この多孔質ニッケル箔を、熱分解すると０．１５Ｐｂ
Ｚ ｒＯｓ −ｏ、 ３５ Ｐ ｂ Ｔ １０ ｓ −
ｏ、 ５０ Ｐ ｂ （Ｎ ｉ’／３Ｎｂ”／’ｌ ）
０、となる三成分系ＰＺＴ誘４体形成前駆体溶液中に浸
漬し、引き上げｔ後乾燥する。 なお三成分系ＰＺＴ誘′誘体２体形成前駆プロセスで合
成した。 反応容器に酢酸鉛Ｐｂ（ＣＨｎＣＯＯ）ｔ−テトラブト
キシジルコニウムＺｒ （ ＱＣ，Ｈ９ ）、 、テト
ラブトキシチタンＴｉ （ ０ＣＩ（４ＨＯ ）４ 、
酢酸ニッケルＮ１（ＣＨｓｃｏｏ）ｔ，ペンタブトキシ
ニオブＮｂ （ ＱＣ ４ Ｈ９ ） ｓを酸化物換算
で０．１ ５ＰｂＺｒＯｓ − ０．３ ５ＰｂＴｉＯ
， −０５０Ｐｂ （ Ｎｉ職Ｎｂ２／３）０，となる
ように秤量し、キシレン中で反応させた。反応液にアセ
チルアセトンを加えて加熱還流し，酸化物換算濃度が１
０ ｗｔ％の三成分系ＰＺＴ誘電体形成前駆体溶液とし
た。 乾燥ｔｉ４００℃で全気中で有機物を分解し７’Ｃ後、
６００℃−１０分の条件で熱処理を行い、ニッケル箔上
に三成分系ＰＺＴ薄膜を形成した。 このニッケル箔を電解質水溶液を含浸し之セパレータを
介して別のニッケル箔と凄触させコンデンサとした。 このコンデンサの特性は次のようであった。 容 渋 ： ５０μＦ ／ｃａ誘を損失 ：
２．５Ｘ 抵抗容量積 ： １０００ＭΩ・μＦここでニッケル
箔上に形成した三成分系ＰＺＴ薄膜の比訪′ｒＩＬ率は
４５００であり、膜厚は約０．４μｍであり友。 （本発明の効果） 本発明の製造方法例よれば金属上に誘電体層を均一に安
価に形成するため、従来の電解コンデンサに比べ、著し
く容量を増加することが可能とをシ、同一容量で比較す
ると，形状を小形化することができる。 これによってコンデンサの小形化，大容量化が可能とな
る。さらに従来の電解コンデンサの中で小形で容量の太
きｂものとして実用化されてーるタンタルコンデンサの
ように電極材料のコストが問題となるものでは、ニッケ
ル、アルミニウムなどの低価格の金属を電型として使用
でき、しかも比誘電率の大きい誘電体層が形成されるｔ
め、低コストの小形・大容量のコンデンサが得られる。 ま７’Ｃ特性的にも一度高温で熱処理することによって
、従来のｉｔｓコンデンサに比らぺ，もれ電流の小さい
、抵抗の大き一コンデンサが得られるため使用用途が拡
大する。 さらに誘電体層を陽極酸化（化成）によって形成しない
ため、コンデンサの極性がないため、従来゛電解コンデ
ンサの使用されていた用途以外にも大幅な使用範囲の拡
大が計れることになった。 また有機金属化合物を塗布する方法として，ディップ法
の例を実施例では示したが，この他にもスプレー法．ス
ピンナー法など種々の方法によって，大面積のものにも
、安価に塗布できる。 さらに誘電体層の組成についても，有機金属化合物の組
成を一定にコントロールすることで再現性良く調整する
ことが可能となり、工業的に歩留り良くコンデンサを供
給することが可能となる。 さらに実施列に示した酸化物誘電体以外のベロゲスカイ
ト系酸化物誘電体 Ａ２ Ｂ ２ ０ を系酸化物タン
グステンブロンズ系酸化物の薄膜がこの有機金属化合物
の分解によって形成できる。
Claims (2)
- （１）金属の表面上に有機金属化合物を分解させること
によって金属酸化物薄膜を形成し、この薄膜上に導電層
を形成する工程を備えたことを特徴とするコンデンサの
製造方法。 - （２）金属は多孔質金属又は表面が多孔質化した金属箔
である特許請求の範囲第１項記載のコンデンサの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18592184A JPS6164112A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18592184A JPS6164112A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6164112A true JPS6164112A (ja) | 1986-04-02 |
| JPH0475645B2 JPH0475645B2 (ja) | 1992-12-01 |
Family
ID=16179203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18592184A Granted JPS6164112A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6164112A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2007077883A1 (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Showa Denko K. K. | コンデンサ及びその製造方法 |
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| US7592626B2 (en) | 2005-12-12 | 2009-09-22 | Tdk Corporation | Capacitor and method of manufacturing same |
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| US9620291B2 (en) | 2014-07-16 | 2017-04-11 | Tdk Corporation | Thin film capacitor |
| US9818539B2 (en) | 2014-10-15 | 2017-11-14 | Tdk Corporation | Thin film capacitor with improved resistance to dielectric breakdown |
| US10014113B2 (en) | 2015-10-15 | 2018-07-03 | Tdk Corporation | Electronic device sheet having insulation patch member on dielectric layer |
Citations (1)
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| JPS50144068A (ja) * | 1974-05-10 | 1975-11-19 |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP18592184A patent/JPS6164112A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475645B2 (ja) | 1992-12-01 |
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