KR20010072263A - 콘덴서용 니오브 소결체 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

전해산화 피막형성 후의 누설 전류치가 300〔μA/g]이하인 콘덴서용 니오브 소결체. 이 소결체는, 바람직하게는, 그 용량과 전해전압의 곱인 CV값이 1g당 40,000[μF·V/g]이상이다. 이 소결체는, 니오브 질화물, 니오브 탄화물 및 니오브 붕화물 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 니오브분말을 소결함으로써 얻어진다.
이 소결체로부터 작성되는 콘덴서는, 단위중량당 용량이 크고, 누설 전류(LC)특성이 양호하다. 특히, 평균원형도가 높은 니오브분말로부터 얻은 소결체는, 비교적 큰 공극율을 유지하여 양호한 충전밀도를 가지며, 이 소결체로부터 작성되는 콘덴서는 용량이 크고, 내전압특성이 양호하다.

Description

콘덴서용 니오브 소결체 및 제조방법{SINTER OF NIOBIUM FOR CAPACITOR, AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF}
휴대전화나 퍼스널 컴퓨터 등의 전자기기에 사용되는 콘덴서는, 소형용량의 것이 요망되고 있다. 이러한 콘덴서 중에서도 탄탈 전해콘덴서는, 크기에 비해서는 용량이 크고, 더구나 성능이 양호하기때문에 흔히 사용된다. 이 탄탈콘덴서의 양극체로서 탄탈분말의 소결체가 일반적으로 사용되고 있다. 탄탈 전해 콘덴서의 용량을 상승시키기 위해서는, 소결체 중량을 증대시키거나, 또는 미분화하여 표면적을 증가시킨 탄탈분말의 소결체를 사용할 필요가 있다.
소결체 중량을 증대시키는 것은, 콘덴서의 치수를 필연적으로 증대시키는 것이 되어 소형화의 요구를 충족시키지 못한다. 한편, 미분화하여 표면적을 증대한 탄탈분말을 사용하면, 탄탈소결체의 세공직경이 작아지고, 또 소결단계에서 폐쇄구멍이 많아져, 후공정에 있어서의 음극제의 함침이 곤란하게 된다. 이들 결점의 해결책의 하나로서, 탄탈보다 유전율이 큰 재료를 이용한 분말소결체의 콘덴서가 고려되고 있다. 이들 유전율이 큰 재료로서 니오브나 티탄 등이 있다.
그러나, 이들의 고유전율 재료의 소결체를 사용한 종래의 콘덴서는, LC특성이 불량하여 실제로는 실용할 수 없었다. 즉, 소결체를 전해산화한 후, 전해전압의 70%전압으로 측정한 3분 경과후의 누설전류치를 LC값으로 정의하면, 용량과 전해전압과의 곱(CV)이 1g당 40,000[μF·V/g]를 나타내는 고용량 탄탈분말을 사용한 소결체에서는, 그 LC값은 통상 30〔μA/g]전후인데, 종래의 니오브분말을 사용한 소결체에서는, 100배이상의 LC값을 나타낸다고 되어 있다. 이러한 종래의 니오브 소결체를 사용한 콘덴서는, LC불량때문에 전기기기의 소비전력이 크고, 또 신뢰성이 낮다.
본 발명은, 단위중량당 용량이 크고, 누설 전류(이하,「LC」로 약칭한다.) 특성이 양호한 콘덴서를 제작하는 것이 가능한 콘덴서용 니오브 소결체와 그 제조방법, 및 콘덴서에 관한 것이다.
상기와 같은 종래 기술의 상황을 감안하여, 본 발명의 목적은, 양호한 LC 특성을 가지며, 단위중량당 용량이 큰 콘덴서를 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 예의 검토한 결과, LC값이 낮은 니오브 소결체의 개발에 성공하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
상기 과제를 해결하기위한 제 1의 발명은, 니오브분말을 소결하여 이루어지는 소결체로서, 전해산화 피막형성후의 누설전류치가 300[μA/g]이하 인 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체이다.
상기의 콘덴서용 니오브 소결체는, 바람직하게는, 용량과 전해전압의 곱인 CV값이 1g당 40,000[μF·V/ g]이상을 가지며, 또, 니오브 질화물, 니오브 탄화물 및 니오브 붕화물 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 니오브 소결체로 이루어지는 것이다.
제 2의 발명은, 니오브 질화물, 니오브 탄화물 및 니오브 붕화물 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 니오브분말을 소결하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브소결체의 제조방법이다.
제 3의 발명은, 상기 제 1의 발명인 니오브 소결체를 한쪽의 전극으로 하고, 그 표면에 형성된 유전체와, 다른 쪽의 전극으로 구성된 콘덴서이다.
전해산화 피막형성 후의 LC값이 낮은 본 발명의 니오브 소결체는, 일부가 질소, 탄소, 붕소의 적어도 1종과 결합하고 있는 니오브분말을 소결함으로써 얻어진다. 질소, 탄소 및/또는 붕소의 결합량, 즉, 니오브 분말중의 결합질소, 결합탄소 및/또는 결합붕소의 함유량은, 니오브분말의 형상에 따라서도 변하는데, 입경 10∼30μm정도의 분말에서는, 통상 50∼200,000중량ppm, 누설전류치가 양호한 점에서, 바람직하게는 수 100∼수 10,000중량ppm, 보다 바람직하게는 500∼20,000중량 ppm이다. 또, 입경 3이상 10㎛미만정도의 분말에서는, 통상 50∼50,000중량ppm, 누설전류치가 양호한 점에서, 바람직하게는 수 100∼20,000중량ppm, 보다 바람직하게는 500∼20,000중량ppm이다. 질소, 탄소, 붕소의 결합물인 질화니오브, 탄화니오브, 붕화니오브는, 이들 중 어느 1종을 함유하여도 좋고, 또 이들의 2종이상의 조합이라도 좋다.
질화니오브를 형성하는 질화방법으로서는, 액체질화, 이온질화, 가스질화 등 어떤 공지방법도 채용할 수 있는데, 질소가스 분위기에 의한 가스질화가, 간편한장치를 사용하여, 용이한 조작으로 질화시킬 수 있으므로 바람직하다. 질소가스 분위기에 의한 가스질화방법은, 니오브분말을 질소분위기중에 방치함으로써 달성된다. 질소화하는 온도는, 2,000℃이하로, 시간은 수10시간이내에서 목적으로 하는 결합질소량의 니오브분말이 얻어진다. 일반적으로, 고온일수록 단시간에 표면이 질소화된다. 또, 실온에서도 질소분위기하에 수 10시간 니오브분말을 방치하여 두면 수 10ppm 정도의 결합질소량의 니오브분말이 얻어진다.
탄화니오브를 형성하는 탄화방법도, 가스탄화, 고상탄화, 액체탄화, 어느 공지방법이라도 좋다. 예를 들면, 니오브분말을 탄소재나 메탄 등의 탄소를 함유하는 유기물 등의 탄소원과 함께 감압하에 2,000℃이하에서 수 분에서 수 10시간 방치하여 두면 좋다. 붕화니오브를 형성하는 붕화방법도, 가스붕화, 고상붕화, 어느 공지방법이라도 좋다, 예를 들면, 니오브분말을 붕소펠릿과 트리플루오로 붕소 등의 할로겐화 붕소의 붕소원과 함께 감압하에 2,000℃이하에서 수 분에서 수 10시간 방치하여 두면 좋다.
상술한 니오브 질화물, 니오브 탄화물 및 니오브 붕화물 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 니오브분말은, 평균원형도가 0.80 이상인 것이 바람직하다. 평균원형도가 0.80 이상인 니오브분말을 사용하면, 적당한 공극율(空孔率)을 유지하면서 충전밀도가 높은 성형체가 얻어지고, 그 소결체를 양극으로 하여 콘덴서를 작성하면, 내전압이 높은 콘덴서가 얻어진다. 평균원형도는 0.84 이상인 것이 보다 바람직하다.
여기서, 「원형도」란, 분립체(粉粒體)의 구상도(球狀度)를 나타내는 척도로, 하기 식으로 정의된다.
원형도= 4π×S/ L2
식중, S: 분립체를 평면상에 투영했을 때의 평면상의 투영면적
L: 상기 투영도의 외주길이
분립체의 평면상의 투영면적(S) 및 투영도의 외주길이(L)는, 편의상, 분립체의 SEM사진을 찍어, 그 SEM사진을 투영도로 보고 판단하여, 분립체영상의 면적과 외주길이를 측정함으로써 구해진다. 다수의 분립체, 예를 들면 100개이상, 바람직하게는 1,000개 또는 그 이상의 분립체의 평균원형도를 구함으로써 정밀도가 높은 값이 얻어진다. 또, 고배율, 예컨대 2,000배의 SEM사진을 찍어, 입자영상을 확대하여 S 및 L을 측정함으로써 정밀도가 높은 값이 얻어진다.
평균원형도가 높은 니오브분말은, 예를 들면, 니오브덩어리를 분쇄하여 얻어지는 니오브 분립체를 평판에 충돌시키거나, 니오브 분립체끼리를 충돌시키는 조작을 다수 반복하여 분립체의 각형상부를 떨어버림으로써 조제할 수 있다.
본 발명의 콘덴서용 니오브 소결체는, 상술한 니오브 질화물, 니오브 탄화물 및 니오브 붕화물 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 니오브분말을 소결하여 제작한다. 소결체를 제작하는데는, 예를 들면, 상기 니오브분말을 소정의 형상으로 가압성형한 후, 1∼10-6Torr하에서 수분간∼수시간, 500∼2,000℃에 가열한다. 또한, 소결체의 제작방법은, 이 예에 한정되는 것이 아니다.
전해산화 피막의 형성은, 다음과 같이 실시할 수 있다. 인산, 아세트산, 붕산, 황산 등의 프로톤산 용액중에서, 상기 니오브분말의 소결체를 양극으로 하여, 별도 준비한 탄탈판이나 니오브판 등의 내식성 금속판을 음극으로 하여 전압인가함으로써 니오브 소결체 표면에 전해산화 피막을 형성할 수가 있다. 여기서 인가하는 전압으로서는 니오브분말 소결체를 양극체로 한 콘덴서의 상정 정격전압의 3∼4배의 전압치가 채용된다. 전해산화 피막의 형성방법의 바람직한 구체예로서는, 0.1 중량% 인산수용액을 80℃에 유지하여니오브 소결체와 탄탈판과의 사이에서 전압인가한다. 인가시간은 산화피막중에 발생하는 결함부를 충분히 수복하는데 적합한 시간이면 좋고, 예컨대 약200분간 인가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 콘덴서용 니오브 소결체의 LC값은, 20% 인산수용액에 상술한 전해산화 피막을 가지는 소결체를 침지하여, 전해전압의 70%의 전압을 실온에서 3분간 인가했을 때의 전류치이다. 이 LC값은, 300[μA/g]이하, 바람직하게는 예컨대 200〔μA/g]이다. 보다 바람직하게는 200[μA/g] 이하이다. LC값이 300〔μA/g]를 넘으면 LC불량때문에 전자기기의 소비전력이 커지고, 또 신뢰성이 저하한다.
또한, 전해산화 피막형성 후의 니오브 소결체의 용량과 전해전압의 곱인 CV값을 40,000[μF·V/g]이상으로 함으로써, 비누설 전류치를 바람직한 값인 5,000[pA/(μF×V)이하로 할 수 있다. 여기서 「비누설 전류치」는 다음과 같이 정의한다. 소결체의 표면에 전해산화로 유전체층을 형성시킨 것에 있어서, 그 전해산화시의 화성전압(V)과 용량(C)의 곱(C×V)을 사용하여, 실온에서 화성전압의 70%의 전압을 3분간 계속 인가했을 때의 누설 전류치(LC)를 (C×V)로 나눈 값을 비누설 전류치라고 정의한다. 즉, 비누설 전류치=(LC/(C×V)), (LC: 누설전류치, C: 용량,V: 화성전압)이라 정의한다.
이하, 본 발명의 니오브 소결체의 작용에 관하여 추정한다. 니오브는, 탄탈과 비교하여 산소원소와의 결합력이 크기때문에 전해산화 피막중의 산소가 내부의 니오브 금속측으로 확산되기 쉽다. 그러나, 본 발명의 니오브 소결체에 있어서는, 니오브 분말의 일부가 질소, 탄소, 붕소 중에서 선택된 적어도 하나의 원소와 결합하고 있기때문에 전해산화 피막중의 산소가 내부의 니오브금속과 결합하기 어려워지고, 니오브 금속측으로의 확산이 억제된다. 이들의 원소는 니오브와 강고하게 결합하므로, 사전에 니오브분말과 결합시켜 놓음으로써, 니오브분말과 산소와의 결합을 일으키기 어렵게 하는 작용이 크다고 고려된다.
그 결과, 전해산화 피막의 안정성을 유지하는 것이 가능하게 되고, LC를 저하시키는 효과가 얻어지는 것으로 추정된다.
콘덴서는, 상기의 니오브 소결체를 한쪽의 전극으로 하여, 그 표면상에 형성된 유전체와, 다른 쪽의 전극으로 제작할 수가 있다. 니오브 소결체는 양극으로 하는 것이 바람직하다. 콘덴서의 제작은 통상법에 따라서 행할 수가 있다.
니오브 소결체를 양극으로 한 경우, 음극으로서는, 알루미늄 전해콘덴서 업계에서 공지인 전해액, 유기반도체 및 무기반도체 중에서 선택된 적어도 1종이 사용된다.
유기반도체로서는, 예컨대, 벤조피롤린 4량체와 클로라닐로 이루어지는 유기반도체, 테트라티오테트라센을 주성분으로 하는 유기반도체, 테트라시아노퀴노디메탄을 주성분으로 하는 유기반도체, 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 고분자에 도팬트를 도핑한 전도성 고분자를 주성분으로 한 유기반도체 등을 들 수 있다.
화학식 l에 있어서, R1내지 R4는 수소, 알킬기 또는 알콕시기이고, R1와 R2및 R3와 R4는, 각각 서로 결합하여 고리를 형성하여도 좋고, X는 산소, 유황 또는 질소원자이고, R5는, X가 질소원자일 때에만 존재하고, 수소 또는 알킬기이다.
화학식 2에 있어서, R1및 R2은 수소, 알킬기 또는 알콕시기이고, R1와 R2는 서로 결합하여 고리를 형성하여도 좋고, X는 산소, 유황 또는 질소원자이고, R3는, X가 질소원자일 때만 존재하고, 수소 또는 알킬기이다.
화학식 1에서 표시되는 고분자의 구체예로서는 폴리아닐린, 폴리옥시페닐렌,폴리페닐렌술파이드 등을 들 수 있고, 또 화학식 2로 표시되는 고분자의 구체예로서는 폴리티오펜, 폴리푸란, 폴리피롤, 폴리메틸피롤 등을 들 수 있다.
무기반도체로서는, 예컨대, 이산화납 또는 이산화망간을 주성분으로 하는 무기반도체, 사삼산화철로 이루어지는 무기반도체 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다.
또한, 니오브분말, 니오브 소결체 및 콘덴서의 특성은 이하의 방법에 의해 측정하였다.
(가)분말의 평균입경
입도분포 측정기(상품명「마이크로 트랙」)을 사용하여 측정한 D50값(누적중량%가 50중량%인 입경값)을 니오브분말의 평균입경(단위 : ㎛)으로 하였다.
(나)분말의 결합질소량, 결합탄소량 및 결합붕소량
분말의 결합질소량은, 열전도도에서 질소량을 구하는 LECO사제 산소질소량 측정기를 사용하여 구하였다. 분말의 결합붕소량은, 시마즈제작소제 ICP분광측정기를 사용하여 구하였다. 또, 결합탄소량은, 호리바제작소제 EMI A110 탄소량 측정기를 사용하여 구하였다. 측정된 결합질소량, 결합탄소량 및 결합붕소량은, 별도 측정한 분말의 질량과의 비로서 표시하였다.
(다)분말의 평균원형도
분립체의 SEM사진(2,000배)을 찍어, 입자영상을 확대하고, 분립체의 면적(S)과 외주길이(L)를 측정하여, 식: 원형도= 4π×S/L2에 따라서 원형도를 구하였다.1,000개의 분립체의 원형도를 구하여, 그 평균치를 산출하였다.
(라)소결체의 공극율
소결체의 공극율(%)은 시마즈제작소제 기공분포 측정기에 의해 수은압입방식으로 측정하였다.
(마)소결체의 용량
실온에 있어서, 30% 황산중에 침지시킨 소결체와 황산액중에 넣은 탄탈재의 전극과의 사이에 HP제 LCR측정기를 접속하여 측정한 120kHz에서의 용량(단위:μF/g)을 소결체의 용량으로 하였다.
또한, 콘덴서의 용량(단위: μF)은, 콘덴서의 전극과 측정기의 단자를 직접 접속하여 측정하였다(실시예 5).
(바)소결체의 누설 전류치(LC)
실온에 있어서, 20% 인산수용액 중에 침지시킨 소결체와 인산수용액 중에 넣은 전극과의 사이에 유전체 제작시의 화성전압의 70%에 상당하는 직류전압(본 측정에 있어서는 14〔V]의 전압)을 3분간 계속 인가한 후에 측정된 전류치(단위: μA/g)를 소결체의 누설 전류치로 하였다.
콘덴서의 누설 전류치(μA)는, 콘덴서의 전극과 측정기의 단자를 직접 접속하고, 10V의 전압을 인가하여 측정하였다(실시예 5).
(사)콘덴서의 내전압
콘덴서에 인가하는 전압을 1V부터 단계적으로 1V간격으로 순차 승압하고, 각각의 전압에 있어서 1분간씩 방치하였다. 그 상태에서 측정한 콘덴서의 LC값이 50μA를 넘기 직전의 인가전압을 내전압(V)으로 하였다.
실시예 1 (일부 질소화 니오브분말의 소결체)
평균입경 3μm의 니오브분말을 질소분위기 중에 있어서 400℃에서 3시간 방치하고, 결합질소량 약 3,000중량ppm인 일부 질소화된 니오브분말로 하였다. 이어서 그 니오브분말 0.1g과 니오브 리드선을 동시에 성형하여 크기 3×3.5×1.8mm의 성형체를 얻었다. 계속해서 그 성형체를 진공중(5×10-5Torr) 1,100℃에서 소결시켜 니오브 소결체로 하였다. 이 니오브 소결체를 20개 준비하여, 그것의 반수를 20V에서, 나머지를 40V의 전압에서, 각각 전해산화하여 표면에 전해산화 피막을 형성하였다. 전해산화는, 탄탈판을 음극으로서 사용하고, 0.1중량% 인산수용액 중에서 80℃에서 200분간 행하였다.
실시예 2 (일부 탄화 니오브분말의 소결체)
실시예 1에서 사용한 것과 같은 니오브분말을 탄소도가니에 넣어 감압하 1,500℃에서 30분간 방치하고, 실온에 꺼낸 후, 볼텍스밀로 분쇄한 후, 결합탄소량 약 1,000중량ppm인 일부 탄화된 니오브분말로 하였다. 이어서 실시예 1과 같은 방법에 의해, 니오브 소결체로 하여, 더욱 표면에 전해산화 피막을 형성하였다.
실시예 3 (일부 탄화질소화 니오브분말의 소결체)
실시예 2와 마찬가지로 일부 탄화된 니오브를 얻은 후, 실시예 1과 같은 질화방법을 채용하여, 결합탄소량 약 1,000중량ppm, 결합질소량 약 2,500중량ppm인 일부탄화와 질화가 된 니오브분말을 얻었다. 이어서 실시예 1과 같은 방법에 의해,니오브 소결체로 하여, 더욱 표면에 전해산화 피막을 형성하였다.
실시예 4 (일부 붕화 니오브분말의 소결체)
실시예 1에서 사용한 것과 같은 니오브분말에 트리플루오로붕소를 첨가하여 감압하에 300℃에서 1시간 방치하고, 결합붕소량 약 1,800중량ppm인 일부 붕화된 니오브분말로 하였다. 이어서 실시예 1과 같은 방법에 의해, 니오브 소결체로 하여, 더욱 표면에 전해산화 피막을 형성하였다.
비교예 1 (미처리 니오브분말의 소결체)
실시예 1에서 니오브분말을 질화하지않은 것 이외는, 실시예 1과 같은 방법에 의해, 니오브분말로부터 니오브 소결체를 제작하여, 더욱 표면에 전해산화 피막을 형성하였다.
비교예 2 (탄탈분말의 소결체)
실시예 1에서 사용한 니오브분말 대신에 동일 입경의 탄탈분말을 사용하여, 질화하지않고, 탄탈리드선을 사용하여 성형체를 제작하고, 이어서 l,700℃에서 진공소결하여 탄탈소결체로 하였다. 또한 실시예 1과 마찬가지로 하여 표면에 전해산화 피막을 형성하였다.
산화피막형성 소결체의 평가
각 구체예에서 얻어진, 전해산화 피막을 형성한 소결체의 단위중량당의 용량 및 LC값의 평균값을 구하여, 그들의 결과를 표 1에 나타내었다. 전해전압과 용량으로부터 구한 CV값, 및 LC와 CV로부터 구한 비누설 전류치를 표 1에 나타내었다.
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라서 제작한 니오브 질화물, 니오브 탄화물 및 니오브 붕화물 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 니오브 소결체에 전해산화 피막을 형성하면, LC값을 300[μA/g]이하, 보다 바람직하게는 200[μA/g]이하의 것으로 할 수가 있다. 또한, CV를 40,000[μF·V/g]이상으로 함으로써 비누설 전류치가 5,000[pA/(μF×V)]이하의 소결체를 얻을 수가 있다.
실시예 5
이 실시예에서는, 니오브분말의 원형도가, 소결체의 공극율 및 충전밀도, 및 콘덴서의 내전압 및 누설전류에 미치는 영향을 검토하였다.
시판의 니오브분말(평균원형도 0.72, 평균입경 40㎛)을 제트밀(시료No. 1∼8)또는 진동밀(시료 No. 9∼12)중에 넣어, 니오브끼리를 충돌시킴으로써 표 2에나타내는 평균원형도를 가지는 니오브분말을 얻었다. 제트밀 중의 체류시간을 변경시켜서, 소정의 평균원형도로 하였다. 분급하여, 평균입경을 평균 7∼8㎛으로 하였다. 이어서, 각 니오브분말을 600℃에서 3시간 질소중에 방치하고, 일부가 질소화한 니오브분말(결합질소량 약 3,000ppm)을 얻었다. 일부 질소화후에 있어서, 각 니오브분말의 원형도에 변화는 보이지 않았다.
각 일부 질소화 니오브분말로부터 10mmø, 두께 약 1mm의 성형체를 작성하고, 이어서, 10-5Torr로 1,500℃에서 30분간 방치함으로써 소결체를 얻었다. 성형압을 변경시킴으로써 여러가지 공극율을 가지는 소결체(중량 0.30g)를 얻었는데, 그들중 공극율 53%와 45%인 것만을 후공정에서 처리하였다.
계속해서, 소결체를 인산수용액 중에서 65V 화성함으로써 표면에 산화 니오브의 유전체를 형성하고, 이어서, 질산망간수용액 중에 침지하고, 끌어올려서 250℃에서 분해하는 공정을 반복함으로써, 유전체 피막상에 이산화망간의 반도체층을 형성하였다. 또한, 카본페이스트, 은페이스트를 적층하고, 이어서, 에폭시수지로 입구를 봉하여 콘덴서를 작성하였다.
니오브분말의 평균원형도, 소결체의 공극율 및 충전밀도, 및, 작성한 콘덴서의 용량, 내전압 및 10V에서의 누설 전류치를 표 2에 나타낸다.
본 발명의 니오브분말 소결체로부터 작성되는 콘덴서는, 단위중량당 용량이 크고, 누설전류(LC)특성이 종래품보다 양호한 소형 고용량의 콘덴서이다.
특히, 평균원형도가 높은 니오브분말로부터 얻은 소결체는, 비교적 큰 공극율을 유지하여 양호한 충전밀도를 가지며, 이 소결체로부터 작성되는 콘덴서는 용량이 크고, 내전압특성이 양호하다.

Claims (14)

  1. 니오브분말을 소결하여 이루어지는 소결체로서, 전해산화 피막형성후의 누설 전류치가 300〔μA/g]이하인 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체.
  2. 제 1 항에 있어서, 용량과 전해전압의 곱인 CV값이 1g당 40,000〔μF·V/g]이상인 것을 특징으로하는 콘덴서용 니오브 소결체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 니오브 질화물, 니오브 탄화물 및 니오브 붕화물 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 니오브분말의 소결체인 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체.
  4. 제 3 항에 있어서, 니오브 분말중에 포함될 수 있는 결합질소량, 결합탄소량 및 결합붕소량이, 각각, 50중량ppm∼200,000중량ppm의 범위인 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 평균입경이 3㎛∼30㎛인 니오브분말의 소결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 식으로 정의되는 원형도가 0. 8이상인 니오브분말의 소결체인 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체.
    원형도= 4π×S/L2
    식 중, S: 분립체를 평면상에 투영했을 때의 평면상의 투영면적
    L: 상기 투영도의 외주길이
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 니오브 소결체를 한쪽의 전극으로 하고, 그 표면상에 형성된 유전체와, 다른 쪽의 전극으로 구성된 것을 특징으로 하는 콘덴서.
  8. 제 7 항에 있어서, 니오브 소결체의 표면에 형성된 유전체가, 전해산화에 의해 형성된 산화니오브인 것을 특징으로 하는 콘덴서.
  9. 콘덴서용 니오브 소결체를 제조하는 방법에 있어서, 니오브 질화물, 니오브 탄화물 및 니오브 붕화물 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 니오브 분말을 소결하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 니오브 분말 중에 포함될 수 있는 결합질소량, 결합탄소량 및 결합붕소량이, 각각, 50중량ppm∼200,000중량ppm의 범위인 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체의 제조방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 평균입경이 3㎛∼30㎛인 니오브분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체의 제조방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 8 항 기재의 식으로 정의되는 원형도가 0.8 이상인 니오브분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체의 제조방법.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 전해산화 피막형성 후의 누설 전류치가 300[μA/g]이하인 니오브 소결체를 제조하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체의 제조방법.
  14. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 용량과 전해전압의 곱인 CV값이 1g당 40,000[μF·V/g]이상인 니오브 소결체를 제조하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 니오브 소결체의 제조방법.
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