JPH02271606A - コンデンサ - Google Patents
コンデンサInfo
- Publication number
- JPH02271606A JPH02271606A JP1093555A JP9355589A JPH02271606A JP H02271606 A JPH02271606 A JP H02271606A JP 1093555 A JP1093555 A JP 1093555A JP 9355589 A JP9355589 A JP 9355589A JP H02271606 A JPH02271606 A JP H02271606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- dielectric
- capacitor
- dielectric layer
- internal electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、混成集積回路や電子機器、情報機器等の電子
回路などに使用するコンデンサに関するものである。
回路などに使用するコンデンサに関するものである。
従来の技術
電子機器の小形・軽量化、集積回路の採用による配線基
板への電子部品実装密度の上昇、さらには、配線基板へ
の電子部品の自動挿入の普及などに伴い、電子部品の小
形化の要請がますます強くなってきている。その中にあ
って、コンデンサについても小形化のための開発が進め
られている。
板への電子部品実装密度の上昇、さらには、配線基板へ
の電子部品の自動挿入の普及などに伴い、電子部品の小
形化の要請がますます強くなってきている。その中にあ
って、コンデンサについても小形化のための開発が進め
られている。
コンデンサの単位体積当たりの静電容量は、誘電体層の
誘電率に比例し、その厚さの自乗に反比例する。したが
って、これまでのコンデンサをより一層小形化するため
には、誘電率の値の大きな誘電体材料を使用するか、ま
たは誘電体層を薄くしなければならないが、使用し得る
誘電体材料には制約があり、そのため後者の方法が実際
的である。
誘電率に比例し、その厚さの自乗に反比例する。したが
って、これまでのコンデンサをより一層小形化するため
には、誘電率の値の大きな誘電体材料を使用するか、ま
たは誘電体層を薄くしなければならないが、使用し得る
誘電体材料には制約があり、そのため後者の方法が実際
的である。
そこで、これまで誘電体を薄くすることで小形化するこ
とが試みられていて、特に積層薄膜コンデンサについて
は既に数多くの検討が行われており、その薄膜の積層方
法や積層構造については広く知られている（例：特開昭
５５−９１１２号公報、特開昭５６−１４４５２３号公
報など）。
とが試みられていて、特に積層薄膜コンデンサについて
は既に数多くの検討が行われており、その薄膜の積層方
法や積層構造については広く知られている（例：特開昭
５５−９１１２号公報、特開昭５６−１４４５２３号公
報など）。
この方法は、真空蒸着法やスパッタリング法などの物理
気相成長法（ＰＶＤ法）によって、酸化アルミニウム、
酸化けい素、酸化チタンもしくはチタン酸ストロンチウ
ムなどからなる誘電体層とパラジウム、銀、ニッケルな
どからなる内部電極層とを交互に積層した後、導電ペー
ストを焼付けて内部電極層からの引出し端子となる外部
電極を形成して、積層薄膜コンデンサとするというもの
である。
気相成長法（ＰＶＤ法）によって、酸化アルミニウム、
酸化けい素、酸化チタンもしくはチタン酸ストロンチウ
ムなどからなる誘電体層とパラジウム、銀、ニッケルな
どからなる内部電極層とを交互に積層した後、導電ペー
ストを焼付けて内部電極層からの引出し端子となる外部
電極を形成して、積層薄膜コンデンサとするというもの
である。
発明が解決しようとする課題
誘電体層および内部電極層を真空蒸着法やスパッタリン
グ法などの物理気相成長法（ＰＶＤ法）によって形成す
れば、それらをきわめて薄いものとすることができる。
グ法などの物理気相成長法（ＰＶＤ法）によって形成す
れば、それらをきわめて薄いものとすることができる。
これによりコンデンサの小形化が可能となっている。
ところが、酸化アルミニウムや酸化けい素、酸化チタン
、チタン酸ストロンチウムなどの無機材料をスパッタし
て誘電体層を形成すると、それぞれの組成比率で支持基
体上にそのまま層状に形成されるのではなく、酸素の欠
陥部を含んで形成される。誘電体が酸素欠陥を含んでい
ると、その耐電圧特性がいちじるしく低下する。したが
って、コンデンサとして必要な耐電圧を得るためには、
その厚さを５０００〜１００００人としなければならな
い。そのため、これらの誘電体材料を使用する限りにお
いては、コンデンサの小形化に限界があり、小形化の要
請には十分に対応することができないことが明らかとな
った。
、チタン酸ストロンチウムなどの無機材料をスパッタし
て誘電体層を形成すると、それぞれの組成比率で支持基
体上にそのまま層状に形成されるのではなく、酸素の欠
陥部を含んで形成される。誘電体が酸素欠陥を含んでい
ると、その耐電圧特性がいちじるしく低下する。したが
って、コンデンサとして必要な耐電圧を得るためには、
その厚さを５０００〜１００００人としなければならな
い。そのため、これらの誘電体材料を使用する限りにお
いては、コンデンサの小形化に限界があり、小形化の要
請には十分に対応することができないことが明らかとな
った。
本発明は、このような従来のコンデンサにあった課題を
解決し、大幅に小形化されたコンデンサを提供すること
を目的とする。
解決し、大幅に小形化されたコンデンサを提供すること
を目的とする。
課題を解決するための手段
本発明のコンデンサは、蒸着重合法で形成された有機誘
電体層と、酸化物が絶縁体となる元素を一種もしくは二
種以上含むアルミニウム合金からなる内部電極層とを有
し、これら誘電体層と電極層とが交互に積層されている
ものである。
電体層と、酸化物が絶縁体となる元素を一種もしくは二
種以上含むアルミニウム合金からなる内部電極層とを有
し、これら誘電体層と電極層とが交互に積層されている
ものである。
作 用
本発明においては、誘電体層が蒸着重合法により形成さ
れた有機誘電体で構成されているので、耐電圧特性を低
下させる酸素欠陥が存在せず、欠陥が少なく、きわめて
均一な薄膜である。そのため、誘電体層を、耐電圧を特
に低下させることなく薄くすることができる。
れた有機誘電体で構成されているので、耐電圧特性を低
下させる酸素欠陥が存在せず、欠陥が少なく、きわめて
均一な薄膜である。そのため、誘電体層を、耐電圧を特
に低下させることなく薄くすることができる。
また、蒸着重合法で形成された有機物薄膜を誘電体とし
、酸化物が絶縁体となる元素を一種もしくは二種以上含
むアルミニウム合金を内部電極とすることで、誘電体層
と内部電極層との界面に酸化物絶縁体層が形成され、こ
の酸化物絶縁体層がバリア層となって耐電圧を向上させ
る。
、酸化物が絶縁体となる元素を一種もしくは二種以上含
むアルミニウム合金を内部電極とすることで、誘電体層
と内部電極層との界面に酸化物絶縁体層が形成され、こ
の酸化物絶縁体層がバリア層となって耐電圧を向上させ
る。
実施例
まず、本発明にかかるコンデンサの構造の一例について
、第１図を参照しながら具体的に説明する。
、第１図を参照しながら具体的に説明する。
図において、１は絶縁基板で、たとえばアルミナやガラ
スなどからなる。２は複数の内部電極層で、酸化物が絶
縁体となる元素を一種もしくは二種以上含むアルミニウ
ム合金からなる。３は複数の誘電体層で、蒸着重合法で
形成された有機物からなる。これら内部電極層２と誘電
体層３とは、絶縁基板１の一方の主面上に交互に積層さ
れている。そして、内部電極層２はその端縁部分の延出
方向がひとつおきに異なり、電極対向部分から延出端縁
側とは反対側の端縁部分にかけて誘電体層３によって覆
われいる。４は保護膜層で、内部電極層２０対向部分か
ら両延出端縁部分の一部分にわたって覆っている。５は
外部電極で、内部電極層２の、保護膜層４によって覆わ
れていない部分を含む、絶縁基板１の両端部分上に形成
されている。
スなどからなる。２は複数の内部電極層で、酸化物が絶
縁体となる元素を一種もしくは二種以上含むアルミニウ
ム合金からなる。３は複数の誘電体層で、蒸着重合法で
形成された有機物からなる。これら内部電極層２と誘電
体層３とは、絶縁基板１の一方の主面上に交互に積層さ
れている。そして、内部電極層２はその端縁部分の延出
方向がひとつおきに異なり、電極対向部分から延出端縁
側とは反対側の端縁部分にかけて誘電体層３によって覆
われいる。４は保護膜層で、内部電極層２０対向部分か
ら両延出端縁部分の一部分にわたって覆っている。５は
外部電極で、内部電極層２の、保護膜層４によって覆わ
れていない部分を含む、絶縁基板１の両端部分上に形成
されている。
つぎに、本発明の実施例と、その比較例について説明す
る。
る。
〔実施例１〕
絶縁基板としてあらかじめ洗浄したアルミナ基板を使用
し、このアルミナ基板上に、アルミニウムーけい素合金
からなる、膜厚５００人の内部電極層を形成し、次いで
芳香族ポリ尿素からなる誘電体層を蒸着重合法によって
種々厚さを変えて形成した。以後、同じ手順で内部電極
層と誘電体層とを交互に所定の層数積層してから、窒化
けい素からなる保護膜層を形成し、さらに、ニッケルー
ボロン合金からなる外部電極層を無電解めっき法で形成
した。
し、このアルミナ基板上に、アルミニウムーけい素合金
からなる、膜厚５００人の内部電極層を形成し、次いで
芳香族ポリ尿素からなる誘電体層を蒸着重合法によって
種々厚さを変えて形成した。以後、同じ手順で内部電極
層と誘電体層とを交互に所定の層数積層してから、窒化
けい素からなる保護膜層を形成し、さらに、ニッケルー
ボロン合金からなる外部電極層を無電解めっき法で形成
した。
〔実施例２〕
あらかじめ洗浄をしたガラス基板上に、アルミニウムー
マグネシウム合金からなる、膜厚５００人の内部電極層
を形成し、次いで、芳香族ポリ尿素からなる誘電体層を
蒸着重合法によって種々厚さを変えて形成した。以後、
同じ手順で交互に所定の暦数積層してから、窒化けい素
からなる保護膜層を形成し、さらにニッケルーボロン合
金からなる外部電極層を無電解めっき法で形成した。
マグネシウム合金からなる、膜厚５００人の内部電極層
を形成し、次いで、芳香族ポリ尿素からなる誘電体層を
蒸着重合法によって種々厚さを変えて形成した。以後、
同じ手順で交互に所定の暦数積層してから、窒化けい素
からなる保護膜層を形成し、さらにニッケルーボロン合
金からなる外部電極層を無電解めっき法で形成した。
〔比較例１〕
あらかじめ洗浄したアルミナ基板上に、アルミニウムか
らなる、膜厚５００人の内部電極層を形成し、次いで芳
香族ポリ尿素からなる誘電体層を蒸着重合法によって厚
さを種々変えて形成した。
らなる、膜厚５００人の内部電極層を形成し、次いで芳
香族ポリ尿素からなる誘電体層を蒸着重合法によって厚
さを種々変えて形成した。
以後、同じ手順で内部電極層と誘電体層とを交互に所定
の層数積層してから、保護膜層、外部電極層を形成して
、コンデンサを作製した。
の層数積層してから、保護膜層、外部電極層を形成して
、コンデンサを作製した。
〔比較例２〕
あらかじめ洗浄をしたアルミナ基板上に、チタン酸スト
ロンチウムをスパッタして種々の厚さの誘電体層を形成
し、さらにアルミニウムを真空蒸着して内部電極を形成
した。以後、同じ手順で誘電体層と内部電極層とを交互
に形成積層して、保護層、外部電極を形成してコンデン
サを得た。
ロンチウムをスパッタして種々の厚さの誘電体層を形成
し、さらにアルミニウムを真空蒸着して内部電極を形成
した。以後、同じ手順で誘電体層と内部電極層とを交互
に形成積層して、保護層、外部電極を形成してコンデン
サを得た。
第２図は、上記実施例および比較例のコンデンサでの誘
電体層の膜厚と耐電圧との関係を示す。
電体層の膜厚と耐電圧との関係を示す。
なお、内部電極の対向部分面積を２０舶２一定とした。
図において、破線Ｂは実施例１の関係を示し、太実線Ｃ
は実施例２の関係を、−点鎖線Ａは比較例１の関係を、
また細実線りは比較例２の関係をそれぞれ示している。
は実施例２の関係を、−点鎖線Ａは比較例１の関係を、
また細実線りは比較例２の関係をそれぞれ示している。
実施例１，２および比較例２から明らかなように、誘電
体層が蒸着重合法で形成された芳香族ポリ尿素薄膜から
なるコンデンサは、酸化物誘電体であるチタン酸ストロ
ンチウムで形成されているコンデンサに比べて、その耐
電圧特性がきわめて優れている。
体層が蒸着重合法で形成された芳香族ポリ尿素薄膜から
なるコンデンサは、酸化物誘電体であるチタン酸ストロ
ンチウムで形成されているコンデンサに比べて、その耐
電圧特性がきわめて優れている。
たとえば、チタン酸ストロンチウムからなる、膜厚が８
０００人の誘電体層を使用した従来のコンデンサと同等
の耐電圧のコンデンサを本発明により得ようとすると、
実施例１，２によれば誘電体層の膜厚をそれぞれ１００
０人、１５００人とすればよく、その厚みをいちじるし
く薄くすることができる。
０００人の誘電体層を使用した従来のコンデンサと同等
の耐電圧のコンデンサを本発明により得ようとすると、
実施例１，２によれば誘電体層の膜厚をそれぞれ１００
０人、１５００人とすればよく、その厚みをいちじるし
く薄くすることができる。
また、実施例１．２および比較例１から明らかなように
、真空蒸着法によって形成される内部電極層にアルミニ
ウムを用いた比較例２に比べて、本発明の実施例１．２
はその耐電圧特性が優れている。これは電極に酸化物が
絶縁体となる元素であるけい素またはマグネシウムを含
むアルミニウム合金を用いることによる。
、真空蒸着法によって形成される内部電極層にアルミニ
ウムを用いた比較例２に比べて、本発明の実施例１．２
はその耐電圧特性が優れている。これは電極に酸化物が
絶縁体となる元素であるけい素またはマグネシウムを含
むアルミニウム合金を用いることによる。
なお、電極材料において、酸化物が絶縁体となる元素と
しては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、スト
ロンチウム、バリウム、ジルコニウム、タンタル、けい
素があげられる。
しては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、スト
ロンチウム、バリウム、ジルコニウム、タンタル、けい
素があげられる。
また、誘電体については、蒸着重合法で形成することが
できる材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリ尿
素、ポリウレタンなどがあるが、付加重合であることか
ら重合による副生成物が生ぜず、後処理が不要で、しか
も耐熱性に優れた特性を有する芳香族ポリ尿素がもっと
も好ましい。
できる材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリ尿
素、ポリウレタンなどがあるが、付加重合であることか
ら重合による副生成物が生ぜず、後処理が不要で、しか
も耐熱性に優れた特性を有する芳香族ポリ尿素がもっと
も好ましい。
発明の効果
以上のように、本発明によれば誘電体として蒸着重合法
で形成された有機誘電体を使用しているので、誘電体層
をいちじるしく薄くすることができ、コンデンサの小形
・軽量化、低コスト化が可能となる。
で形成された有機誘電体を使用しているので、誘電体層
をいちじるしく薄くすることができ、コンデンサの小形
・軽量化、低コスト化が可能となる。
第１図は本発明にかかるコンデンサの構造の一例を示す
断面図、第２図は本発明の実施例の耐電圧特性を比較例
のコンデンサと対比して示す図である １・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・内部電極層、
３・・・・・・誘電体層、４・・・・・・保護膜層、５
・・・・・・外部電極層。 ノ −−ｆｆｉ、石１五７１；臣ｉ ？−−−内ａ訛本眉 ３−一一詮電抹眉 チーーー課護屓潰 Ｓ−ｍ−差部もネ漕 ＃を体の眉し享（Ａ）
断面図、第２図は本発明の実施例の耐電圧特性を比較例
のコンデンサと対比して示す図である １・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・内部電極層、
３・・・・・・誘電体層、４・・・・・・保護膜層、５
・・・・・・外部電極層。 ノ −−ｆｆｉ、石１五７１；臣ｉ ？−−−内ａ訛本眉 ３−一一詮電抹眉 チーーー課護屓潰 Ｓ−ｍ−差部もネ漕 ＃を体の眉し享（Ａ）
Claims (3)
- （１） 蒸着重合法で形成された有機誘電体層と、酸化
物が絶縁体となる元素を一種もしくは二種以上含むアル
ミニウム合金からなる内部電極層とを有し、これら誘電
体層と電極層とが交互に積層されていることを特徴とす
るコンデンサ。 - （２） 酸化物が絶縁体となる元素が、ベリリウム，マ
グネシウム，カルシウム，ストロンチウム，バリウム，
ジルコニウム，タンタルおよびけい素からなる元素群か
ら選択された少なくともひとつである請求項（１）記載
のコンデンサ。 - （３） 誘電体層が芳香族ポリ尿素で構成されているこ
とを特徴とする請求項（１）記載のコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093555A JPH02271606A (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1093555A JPH02271606A (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02271606A true JPH02271606A (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=14085500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1093555A Pending JPH02271606A (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02271606A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012069840A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Panasonic Corp | ケースモールド型コンデンサ |
-
1989
- 1989-04-13 JP JP1093555A patent/JPH02271606A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012069840A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Panasonic Corp | ケースモールド型コンデンサ |
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