JPH0831398B2 - コンデンサ - Google Patents
コンデンサInfo
- Publication number
- JPH0831398B2 JPH0831398B2 JP63072453A JP7245388A JPH0831398B2 JP H0831398 B2 JPH0831398 B2 JP H0831398B2 JP 63072453 A JP63072453 A JP 63072453A JP 7245388 A JP7245388 A JP 7245388A JP H0831398 B2 JPH0831398 B2 JP H0831398B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- film
- dielectric layer
- dielectric
- monomolecular
- Prior art date
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコンデンサに関する。さらに詳しくは、本発
明はコンデンサを構成する材料及びその構成に関するも
のである。
明はコンデンサを構成する材料及びその構成に関するも
のである。
従来の技術 一般電子部品の小型化要望に応えるためにコーティン
グ両面金属化フィルムコンデンサのコーティング誘電体
の薄膜化が成されてきた（例えば特開昭59−28978号公
報）。フィルムの小型化と共に大容量化を行うためには
誘電体層であるプラスチックフィルムの薄膜を薄くする
必要がある。しかしながら、ベースのプラスチックフイ
ルムは現在膜厚２μｍであり、薄膜化は作業性も含めて
限界である。
グ両面金属化フィルムコンデンサのコーティング誘電体
の薄膜化が成されてきた（例えば特開昭59−28978号公
報）。フィルムの小型化と共に大容量化を行うためには
誘電体層であるプラスチックフィルムの薄膜を薄くする
必要がある。しかしながら、ベースのプラスチックフイ
ルムは現在膜厚２μｍであり、薄膜化は作業性も含めて
限界である。
従来、この解決策としてピンホールのない均一な薄膜
で、かつ優れた誘電特性を示す単分子累積膜の誘電体層
としての利用が進められてきた。但し、ここでいう単分
子累積膜は単分子膜も含む。特に、ラングミュアーブロ
ジェット（以下、LBと略す）法を用いて形成される単分
子累積膜は単分子膜の膜厚単位で誘電体層の膜厚制御が
可能であるため、信頼性が高く、小型、軽量で、かつ大
容量のコンデンサを提供することができる。
で、かつ優れた誘電特性を示す単分子累積膜の誘電体層
としての利用が進められてきた。但し、ここでいう単分
子累積膜は単分子膜も含む。特に、ラングミュアーブロ
ジェット（以下、LBと略す）法を用いて形成される単分
子累積膜は単分子膜の膜厚単位で誘電体層の膜厚制御が
可能であるため、信頼性が高く、小型、軽量で、かつ大
容量のコンデンサを提供することができる。
発明が解決しようとする課題 一般に、コンデンサの絶縁耐圧は誘電体の膜厚が薄く
なり、約1000A以下になると次式の経験式で示される。
なり、約1000A以下になると次式の経験式で示される。
VB∝d1-a ここで、VBは絶縁耐圧、ｄは誘電体の膜厚、ａは１に
近い定数である。つまり、この膜厚領域ではコンデンサ
は誘電体の膜厚が異なる、すなわち容量が異なる場合で
も、コンデンサの耐圧VBは膜厚に依らずほぼ一定の値が
得られる。そして、単分子累積膜から成るコンデンサで
得られるVBの値としては10V以下である。
近い定数である。つまり、この膜厚領域ではコンデンサ
は誘電体の膜厚が異なる、すなわち容量が異なる場合で
も、コンデンサの耐圧VBは膜厚に依らずほぼ一定の値が
得られる。そして、単分子累積膜から成るコンデンサで
得られるVBの値としては10V以下である。
しかしながら、実際のコンデンサの規格ではこれ以上
の値が必要とされる。そのために、単分子累積膜から成
る誘電体層だけをLB法を用いて金属電極間に形成した構
成では、高耐圧規格（25V,50V,100V等）のコンデンサを
提供することができないという問題点を有している。
の値が必要とされる。そのために、単分子累積膜から成
る誘電体層だけをLB法を用いて金属電極間に形成した構
成では、高耐圧規格（25V,50V,100V等）のコンデンサを
提供することができないという問題点を有している。
本発明は上記の問題点を解決するものであり、大容量
化の可能である単分子累積膜で構成したコンデンサの高
耐圧化を図ることによって小型、軽量でかつ高耐圧、大
容量、高信頼性のコンデンサを提供することを目的とし
ている。
化の可能である単分子累積膜で構成したコンデンサの高
耐圧化を図ることによって小型、軽量でかつ高耐圧、大
容量、高信頼性のコンデンサを提供することを目的とし
ている。
課題を解決するための手段 本発明のコンデンサは、電極間に誘電体層と誘電体層
とを有するコンデンサであって、単分子累積膜からなる
前記誘電体層と、金属薄膜からなる前記誘電体層とを交
互に複数回積層して、前記電極間に構成される。
とを有するコンデンサであって、単分子累積膜からなる
前記誘電体層と、金属薄膜からなる前記誘電体層とを交
互に複数回積層して、前記電極間に構成される。
作用 上記構成によれば、膜厚が数百Ａ以下の単分子累積膜
を誘電体層とし、さらに真空蒸着法を用いて形成した金
属薄膜から成る誘電体層と交互に積層して構成された大
容量、高耐圧のコンデンサを得る。この構成にすること
によって単分子累積膜から成る誘電体層だけで構成した
コンデンサを複数個直列に接続したことになる。すなわ
ち電極間に形成した誘電体層の数だけ耐圧は増加するこ
とになり、コンデンサの高耐圧化が実現できる。
を誘電体層とし、さらに真空蒸着法を用いて形成した金
属薄膜から成る誘電体層と交互に積層して構成された大
容量、高耐圧のコンデンサを得る。この構成にすること
によって単分子累積膜から成る誘電体層だけで構成した
コンデンサを複数個直列に接続したことになる。すなわ
ち電極間に形成した誘電体層の数だけ耐圧は増加するこ
とになり、コンデンサの高耐圧化が実現できる。
以上のように、高耐圧規格の設定が可能な小型、軽量
かつ大容量のコンデンサを提供することができる。
かつ大容量のコンデンサを提供することができる。
実施例 ピンホールのない均一な膜である単分子累積膜の形成
方法としてはLB法、吸着法、真空蒸着法がある。単分子
累積膜の形成には、単分子膜の単位での膜厚の制御性に
優れているLB法が特に有効である。吸着法や真空蒸着法
は膜厚の制御性、膜の均一性には劣るものの十分に利用
できるものである。また、金属薄膜の形成方法として
は、真空蒸着法の他、スパッタリング法などの薄膜形成
法の使用も可能である。
方法としてはLB法、吸着法、真空蒸着法がある。単分子
累積膜の形成には、単分子膜の単位での膜厚の制御性に
優れているLB法が特に有効である。吸着法や真空蒸着法
は膜厚の制御性、膜の均一性には劣るものの十分に利用
できるものである。また、金属薄膜の形成方法として
は、真空蒸着法の他、スパッタリング法などの薄膜形成
法の使用も可能である。
誘電体層としては高耐熱性であり、優れた絶縁性能の
ポリイミドが好ましい。また高絶縁性能を持つポリメタ
クリル酸メチルも好ましい。
ポリイミドが好ましい。また高絶縁性能を持つポリメタ
クリル酸メチルも好ましい。
以下の実施例では単分子累積膜から成る誘電体層とし
て、ポリイミドとポリメタクリル酸メチル（以下、RMMA
と略す）を用いてみるが、炭素数16〜22の脂肪酸やポリ
フマル酸エステルなどの絶縁性を有して単分子累積膜形
成が可能な誘電体材料であれば、これらに限定されるも
をではない。
て、ポリイミドとポリメタクリル酸メチル（以下、RMMA
と略す）を用いてみるが、炭素数16〜22の脂肪酸やポリ
フマル酸エステルなどの絶縁性を有して単分子累積膜形
成が可能な誘電体材料であれば、これらに限定されるも
をではない。
また以下の実施例では誘電体層を形成する金属薄膜と
してアルミニウムを用いているが、金、銀、銅など金属
であれば、これらに限定されるものではない。
してアルミニウムを用いているが、金、銀、銅など金属
であれば、これらに限定されるものではない。
以下に本発明の実施例について説明する。
実施例１ 基板１上にアルミニウムを真空蒸着して形成した薄膜
をアルミニウム蒸着電極２として用いる。無水ピロメリ
ット酸とジアミノジフェニルエーテルから重合されたポ
リイミドをLB法を用いて基板上に15層累積して膜厚60A
のポリイミドの誘電体層３を形成する。この上に真空蒸
着法を用いて膜厚1000Aのアルミニウム薄膜からなる導
電体層４を形成する。この形成を交互に繰り返して誘電
体層３を５層積層し、最後に電極としてアルミニウムを
真空蒸着してアルミニウム蒸着電極５とし、コンデンサ
を構成する。このコンデンサは、耐圧6V、容量0.026μ
Ｆのコンデンサを５個直列に接続したことになり、誘電
体層の膜厚300Aで耐圧30V、容量0.005μＦの値が得られ
た。本実施例との比較のために作成した同じ膜厚300A
（75層）のポリイミド単分子累積膜の誘電体層だけから
成る従来構造のコンデンサでは、耐圧6V、容量0.005μ
Ｆであった。すなわち、本実施例のコンデンサは、従来
の単分子累積膜から成るコンデンサと同じ容量であり、
その耐圧は５倍の値が得られており、高耐圧化されてい
る。
をアルミニウム蒸着電極２として用いる。無水ピロメリ
ット酸とジアミノジフェニルエーテルから重合されたポ
リイミドをLB法を用いて基板上に15層累積して膜厚60A
のポリイミドの誘電体層３を形成する。この上に真空蒸
着法を用いて膜厚1000Aのアルミニウム薄膜からなる導
電体層４を形成する。この形成を交互に繰り返して誘電
体層３を５層積層し、最後に電極としてアルミニウムを
真空蒸着してアルミニウム蒸着電極５とし、コンデンサ
を構成する。このコンデンサは、耐圧6V、容量0.026μ
Ｆのコンデンサを５個直列に接続したことになり、誘電
体層の膜厚300Aで耐圧30V、容量0.005μＦの値が得られ
た。本実施例との比較のために作成した同じ膜厚300A
（75層）のポリイミド単分子累積膜の誘電体層だけから
成る従来構造のコンデンサでは、耐圧6V、容量0.005μ
Ｆであった。すなわち、本実施例のコンデンサは、従来
の単分子累積膜から成るコンデンサと同じ容量であり、
その耐圧は５倍の値が得られており、高耐圧化されてい
る。
なお、ポリイミドの誘電率は3.5で、電極面積は5mm2
である。容量の測定は1K Hz、500mVで行った。
である。容量の測定は1K Hz、500mVで行った。
実施例２ 実施例１におけるポリイミドの代わりに誘電体層とし
てPMMAを用いてコンデンサを構成する。LB法を用いてPM
MA4層、膜厚56Aと蒸着アルミニウム薄膜とを交互に累積
して誘電体層を８層累積したコンデンサを得る。このコ
ンデンサは、耐圧7V、容量0.025μＦのコンデンサを８
個直列に接続したことになり、誘電体層の膜厚448Aで耐
圧56V、容量0.003μＦの値が得られた。比較のために作
成した同じ膜厚448A（32層）のPMMA単分子累積膜の誘電
体だけから成る従来構造のコンデンサでは、耐圧10V、
容量0.003μＦであった。すなわち、本実施例のコンデ
ンサは、従来の単分子累積膜から成るコンデンサと同じ
容量であり、その耐圧は５倍以上の値が得られており、
高耐圧化されている。
てPMMAを用いてコンデンサを構成する。LB法を用いてPM
MA4層、膜厚56Aと蒸着アルミニウム薄膜とを交互に累積
して誘電体層を８層累積したコンデンサを得る。このコ
ンデンサは、耐圧7V、容量0.025μＦのコンデンサを８
個直列に接続したことになり、誘電体層の膜厚448Aで耐
圧56V、容量0.003μＦの値が得られた。比較のために作
成した同じ膜厚448A（32層）のPMMA単分子累積膜の誘電
体だけから成る従来構造のコンデンサでは、耐圧10V、
容量0.003μＦであった。すなわち、本実施例のコンデ
ンサは、従来の単分子累積膜から成るコンデンサと同じ
容量であり、その耐圧は５倍以上の値が得られており、
高耐圧化されている。
なお、PMMAの誘電率は3.1、電極面積は5mm2であり、
容量測定は1k Hz、500mVで行った。
容量測定は1k Hz、500mVで行った。
以上の実施例から判るように本発明の構成からなるコ
ンデンサによって、大容量化の可能な単分子累積膜から
成るコンデンサの高耐圧化が可能となった。
ンデンサによって、大容量化の可能な単分子累積膜から
成るコンデンサの高耐圧化が可能となった。
発明の効果 本発明によれば、単分子累積膜から成る誘電体層と金
属薄膜から成る導電体層とを複数回以上交互に積層して
コンデンサを構成することにより、小型軽量で、かつ大
容量、高耐圧の優れたコンデンサを提供することができ
る。
属薄膜から成る導電体層とを複数回以上交互に積層して
コンデンサを構成することにより、小型軽量で、かつ大
容量、高耐圧の優れたコンデンサを提供することができ
る。
図は本発明の一実施例におけるコンデンサの断面図を示
す。 １……基板 ２……アルミニウム蒸着電極 ３……誘電体層 ４……導電体層 ５……アルミニウム蒸着電極
す。 １……基板 ２……アルミニウム蒸着電極 ３……誘電体層 ４……導電体層 ５……アルミニウム蒸着電極
Claims (5)
- 【請求項１】電極間に誘電体層と導電体層とを有するコ
ンデンサであって、単分子累積膜からなる前記誘電体層
と、金属薄膜からなる前記導電体層とを交互に複数回積
層して、前記電極間に構成して成ることを特徴とするコ
ンデンサ。 - 【請求項２】誘電体層がラングミュアーブロジェット法
を用いて形成された単分子累積膜であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のコンデンサ。 - 【請求項３】誘電体層が真空蒸着法を用いて形成された
金属薄膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のコンデンサ。 - 【請求項４】誘電体層がポリイミドであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のコンデンサ。 - 【請求項５】誘電体層がポリメタクリル酸メチルである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコンデン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072453A JPH0831398B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072453A JPH0831398B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01244602A JPH01244602A (ja) | 1989-09-29 |
| JPH0831398B2 true JPH0831398B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=13489734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63072453A Expired - Lifetime JPH0831398B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831398B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002008942A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-11 | Fujitsu Ltd | コンデンサ装置、コンデンサ装置の製造方法及びコンデンサ装置が実装されたモジュール |
| FR2881567A1 (fr) | 2005-02-01 | 2006-08-04 | Commissariat Energie Atomique | Condensateur a champ de claquage eleve |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6163009A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-01 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | コンデンサ |
| JPS6459805A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Taro Hino | Capacitor |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63072453A patent/JPH0831398B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01244602A (ja) | 1989-09-29 |
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