專利名稱：鈮電容器的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鈮電容器的制備方法。更具體地說，本發(fā)明涉及高溫條件下壽命長、偏置變化(bias change)小、單位質(zhì)量電容量大和泄漏電流(下文中有時簡稱為“LC”)小的鈮固體電解電容器的制備方法。
背景技術(shù)：
用于電子儀器如移動電話和個人電腦中的電容器要求尺寸小和電容量大。在這些電容器中，優(yōu)選鉭電容器，因為相對于尺寸其電容量大且性能好。鉭電解電容器通常選用鉭氧化物作為介電材料，但是為了進(jìn)一步增大電容量，用具有更大介電常數(shù)的氧化鈮作為介電材料的鈮電解電容器已處于研究之中。據(jù)本發(fā)明人以前曾揭示，在鈮電解電容器中，用部分氮化的鈮燒結(jié)體作為電極的電解電容器具有很大的電容量和良好的LC性能(參見JP-A-10-242004)(美國專利No.6,115,235)(這里使用的術(shù)語“JP-A”是指“未審公開的日本專利申請”))。
在該專利公開中所揭示的用部分氮化的鈮燒結(jié)體制備的電容器具有較大的電容量和良好的LC性能，但是由于應(yīng)用直流偏置(DC bias)使其電容量大大減小。因此，為了獲得預(yù)期容量的電容器，必須用大量的燒結(jié)體或者用粒度較小的鈮粉制備燒結(jié)體。
因此，本發(fā)明的目的是提供具有良好的LC性能和使用DC偏置導(dǎo)致的電容量降低較小的電容器及其制備方法。
直流偏置的使用所致的電容量降低是鈮元素的特性，據(jù)推測是由于作為電介質(zhì)層主要成分的氧化鈮的不穩(wěn)定造成的。
發(fā)明的公開作為對上述問題擴(kuò)展研究的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)作為電介質(zhì)層主要成分的氧化鈮可以通過加熱處理使其穩(wěn)定。本發(fā)明正是基于該發(fā)現(xiàn)而完成的。
本發(fā)明提供如下的鈮電容器的制備方法、用該方法制備的電容器、用該電容器制備的電路和電子儀器(1)一種鈮電容器的制備方法，包括將電介質(zhì)氧化物層暴露于100至1400℃的溫度下的步驟作為外殼成型之前的任意一個步驟；(2)一種鈮電容器的制備方法，包括在鈮燒結(jié)體表面形成氧化物膜，在氧化物膜上形成半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電層，和外殼成型的步驟，其中將表面形成有氧化物層的燒結(jié)體在氧化物層上形成半導(dǎo)體層之前置于100至1400℃中處理；(3)一種鈮電容器的制備方法，包括在鈮燒結(jié)體表面形成一層氧化物膜，在氧化物膜上形成半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電層，和外殼成型的步驟，其中將表面形成有氧化物膜且氧化物膜上形成有有機(jī)半導(dǎo)體層的燒結(jié)體在半導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電層之前置于100至350℃中處理；(4)一種鈮電容器的制備方法，包括在鈮燒結(jié)體表面形成氧化物膜，在氧化物膜上形成半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電層，和外殼成型的步驟，其中將表面形成有氧化物膜、氧化物膜上形成有有機(jī)半導(dǎo)體層且在有機(jī)半導(dǎo)體層上形成有導(dǎo)電層的燒結(jié)體在用樹脂進(jìn)行外殼成型之前置于100至300℃中處理；(5)根據(jù)上述(1)至(4)中任意一項所述的鈮電容器的制備方法，其中鈮燒結(jié)體以50至400,000質(zhì)量ppm的含量含有一種或多種其它元素；(6)根據(jù)上述(1)至(5)中任意一項所述的鈮電容器的制備方法，其中鈮燒結(jié)體為鈮合金燒結(jié)體，其以50至400,000質(zhì)量ppm的總含量含有一種或多種選自下列的其它元素作為合金組分鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈦、鋯、鉿、釩、鉭、鉻、鉬、鎢、錳、錸、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金、鋅、鎘、汞、硼、鋁、鎵、銦、鉈、碳、硅、鍺、錫、鉛、磷、砷、銻、鉍、硒、碲、釙和砹；(7) 根據(jù)上述(1)至(6)中任意一項所述的鈮電容器的制備方法，其中鈮燒結(jié)體以50至200,000質(zhì)量ppm的含量含有一種或多種選自硼、氮、碳和硫的其它元素；(8)根據(jù)上述(1)至(7)中任意一項所述的制備方法所制備的電容器；(9)用上述(8)中的電容器制備的電路；和(10)用上述(8)中的電容器制備的電子儀器。
發(fā)明詳述本發(fā)明的鈮電容器的制備方法描述如下。
在制備鈮電容器的過程中，在一個電極(第一電極)上形成一層主要由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)氧化物膜，在該電介質(zhì)氧化物層上形成另一個電極(對電極)。鈮或鈮合金優(yōu)選作為第一電極，以方便形成氧化鈮層，且更優(yōu)選使用鈮或者鈮合金燒結(jié)體以獲得更大的電容量。
例如，在鈮或鈮合金燒結(jié)體(除另有特別說明外，以下統(tǒng)稱為“鈮燒結(jié)體”)上通過電解形成主要由氧化鈮構(gòu)成的氧化物膜層，在氧化物膜層外面形成一層無機(jī)半導(dǎo)體層如二氧化鉛和二氧化錳，或者形成含摻雜劑如聚吡咯、聚噻吩和聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)的有機(jī)半導(dǎo)體層作為對電極。然后，通過使用導(dǎo)電糊如碳糊和銀糊在該電極上形成一層導(dǎo)電層以降低接觸電阻，從而得到鈮電容器器件。通常通過用聚合物密封材料如環(huán)氧樹脂或者酚樹脂在該鈮電容器器件上形成樹脂外殼使其具有耐熱性和耐濕性，然后將其投入應(yīng)用。
本發(fā)明的鈮電容器制備方法的特征在于，其包括將電介質(zhì)氧化物膜層暴露于100至1400℃的高溫下的步驟。高溫處理可以在形成電介質(zhì)氧化物層之后的任意階段，但是處理時機(jī)和溫度根據(jù)用于構(gòu)成半導(dǎo)體層或者導(dǎo)電層材料的熱穩(wěn)定性而相應(yīng)改變。在制備鈮電容器的過程中，優(yōu)選用聚吡咯類形成有機(jī)半導(dǎo)體層，在這種情況下，將形成有氧化物膜的鈮燒結(jié)體熱處理的時機(jī)優(yōu)選在形成氧化物膜之后并在形成有機(jī)半導(dǎo)體層之前。電介質(zhì)氧化物膜熱處理的溫度優(yōu)選為從化學(xué)形成溫度至氧化物膜的熔點，例如100至1400℃，優(yōu)選150至1200℃，更優(yōu)選200℃至1000℃。在形成有機(jī)半導(dǎo)體層后(在形成導(dǎo)電層之前)進(jìn)行熱處理時，溫度優(yōu)選為從100至350℃，更優(yōu)選從150至300℃。
在形成導(dǎo)電層之后(在外殼成型之前)進(jìn)行熱處理時，溫度優(yōu)選為從100至300℃，更優(yōu)選高于用于形成外殼的樹脂的固化溫度，但為270℃或更低，例如，當(dāng)所用樹脂的固化溫度為140℃時，熱處理溫度優(yōu)選150至270℃的范圍。之所以熱處理溫度要高于用于形成外殼的樹脂的固化溫度，是因為推測這樣可以減小樹脂成型過程的熱壓效應(yīng)，從而防止半導(dǎo)體層內(nèi)產(chǎn)生裂縫和泄漏電流量的增加。
在高溫處理時，氛圍氣體可以是空氣或者惰性氣體如He，Ne或者Ar。高溫處理可以在減壓、常壓或者加壓的任意條件下進(jìn)行。特定的情況下，當(dāng)熱處理溫度為350℃或者更高時，熱處理優(yōu)選在上述惰性氣體中在減壓的條件下進(jìn)行。在各種情況下，高溫處理持續(xù)時間為幾秒至幾十個小時。在電介質(zhì)氧化物膜熱處理之后，可以進(jìn)一步進(jìn)行電解氧化以使電介質(zhì)氧化物膜穩(wěn)定化。
本發(fā)明中使用的鈮燒結(jié)體描述如下。
鈮燒結(jié)體可以為鈮合金燒結(jié)體，并且只要能夠形成主要由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)氧化物膜層就足夠了。
例如，鈮單體物質(zhì)當(dāng)然適合用于鈮燒結(jié)體，但是部分鈮燒結(jié)體可以用氮化、硼化、碳化、和硫化中的至少一種方法處理。結(jié)合的量，即，氮、硼、碳、和硫的總含量根據(jù)用于制備燒結(jié)體的精細(xì)粉末的粒度、燒結(jié)體的比表面積或燒結(jié)體的形狀而變化，但其范圍為50至200,000質(zhì)量ppm，優(yōu)選200至20,000質(zhì)量ppm。
鈮合金燒結(jié)體的另一部分合金成分為至少一種選自下列的元素鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈦、鋯、鉿、釩、鉭、鉻、鉬、鎢、錳、錸、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金、鋅、鎘、汞、硼、鋁、鎵、銦、鉈、碳、硅、鍺、錫、鉛、磷、砷、銻、鉍、硒、碲、釙和砹。其總含量優(yōu)選為50至400,000質(zhì)量ppm，并從LC性能的角度，更優(yōu)選100至50,000質(zhì)量ppm，當(dāng)然還要根據(jù)所含元素而相應(yīng)變化。部分該鈮合金燒結(jié)體可以進(jìn)行氮化、硼化、碳化、或硫化。其結(jié)合的量，即，氮、硼、碳、和硫的總含量為50至20,000質(zhì)量ppm，優(yōu)選200至5,000質(zhì)量ppm，當(dāng)然還要根據(jù)另一部分合金成分和含量相應(yīng)的改變。
鈮燒結(jié)體表面形成的電介質(zhì)氧化物膜層可以為形成于燒結(jié)體表面部分的燒結(jié)體本身的氧化物層或者為形成于燒結(jié)體表面的另一種電介質(zhì)氧化物層，但優(yōu)選含鈮燒結(jié)體的氧化物的層，更優(yōu)選主要由氧化鈮組成的氧化物層。在任一情況下，氧化物層可以通過常規(guī)的公知方法形成。例如，通過電解氧化(也可以稱為“電解形成”或者簡稱為“形成”)形成主要由氧化鈮組成的介電材料，其可以如JP-A-2000-182899(歐洲專利公開號No.1158552)中所述的在0.1％的磷酸水溶液中通過電化學(xué)形成而獲得。
對用于本發(fā)明的半導(dǎo)體層的組成和形成方法沒有特別的限定，但可以使用在鋁電解電容器工藝中公知的選自電解溶液、有機(jī)半導(dǎo)體和無機(jī)半導(dǎo)體中的至少一種。
電解液的具體實例包括其中溶解有5質(zhì)量％異丁基三丙基四氟硼酸銨電解質(zhì)的二甲基甲酰胺和乙二醇的混合溶液，和其中溶解有7質(zhì)量％四乙基四氟硼酸銨的碳酸異丙烯酯和乙二醇的混合溶液。
有機(jī)半導(dǎo)體的具體實例包括，包含苯吡咯啉四聚物和氯醌的有機(jī)半導(dǎo)體、主要含有四硫代并四苯的有機(jī)半導(dǎo)體、主要含有四氰基醌二甲烷的有機(jī)半導(dǎo)體、和主要含有向含有由下式(1)或(2)表示的重復(fù)單元的聚合物中摻雜摻雜劑得到的導(dǎo)電性聚合物的有機(jī)半導(dǎo)體 其中，R1～R4，可相同或不同，各自獨立地表示選自下列的一價基團(tuán)氫原子、含有1～10個碳原子的直鏈或支鏈的飽和或不飽和烷基、烷氧基或烷基酯基、鹵素原子、硝基、氰基、伯、仲或叔氨基、CF3基團(tuán)、苯基和取代的苯基；R1和R2、R3和R4的烴鏈可以在任意位置結(jié)合形成二價鏈，用于與被這些基團(tuán)取代的碳原子一起形成至少一個3-、4-、5-、6-或7-元飽和或不飽和烴環(huán)結(jié)構(gòu)；環(huán)形結(jié)合的鏈可以在任意位置含有羰基、醚、酯、酰胺、硫醚、羰基、醚、酯、酰胺、硫醚、亞硫?；⒒酋；騺啺被?；X表示氧原子、硫原子或氮原子；R5僅當(dāng)X是氮原子時才存在，并且獨立地表示含有1～10個碳原子的直鏈或支鏈的、飽和或不飽和烷基。其中，優(yōu)選聚吡咯和聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)。
無機(jī)半導(dǎo)體的具體實例包括主要由二氧化鉛或二氧化錳組成的無機(jī)半導(dǎo)體，和包含四氧化三鐵的無機(jī)半導(dǎo)體。這些半導(dǎo)體可以單獨使用，或者其兩種或多種組合使用。
在對電極是固體的情況下，例如，可以在該對電極上依次壓制導(dǎo)電糊如碳糊和銀糊以形成導(dǎo)電層。一種或者多種常規(guī)公知的導(dǎo)電糊可以作為導(dǎo)電糊應(yīng)用于本發(fā)明中。
隨后用公知的聚合樹脂如環(huán)氧樹脂或者酚樹脂通過公知的方法如浸漬、鑄造、成型、罐封或者粉末涂漆進(jìn)行樹脂外殼的加裝。
本發(fā)明的工業(yè)應(yīng)用在鈮燒結(jié)體或鈮合金燒結(jié)體上形成一層電介質(zhì)氧化物膜層，然后將該電介質(zhì)氧化物膜層置于100中1400℃的溫度下處理，通過如此操作生產(chǎn)的電容器，其電介質(zhì)氧化物膜層被穩(wěn)定化，且應(yīng)用DC偏置所導(dǎo)致的電容量的變化也很小，從而獲得LC值小和耐熱性高的非常可靠的電容器。并且，與具有相同電容量的傳統(tǒng)電容器相比，使用本發(fā)明的電容器可以獲得更加小型的電容器產(chǎn)品。
具有這些特性的本發(fā)明電容器可以用作為模擬回路或者數(shù)字回路中常用的旁路電容器或者耦聯(lián)電容器，也可以用于傳統(tǒng)的鉭電容器。
通常，這種電容器常用于電子回路中，并且當(dāng)使用本發(fā)明的電容器時，所受電子器件布置或者散熱方面的限制將會減小，因而在一個更加狹小的空間內(nèi)也可設(shè)置一個非?？煽康碾娮踊芈?。
此外，當(dāng)使用本發(fā)明的電容器時，可以獲得更小型和更加可靠的電子儀器，例如，計算機(jī)、計算機(jī)外圍設(shè)備如PC卡、移動設(shè)備如移動電話、家庭用具、汽車設(shè)備、人造衛(wèi)星和通訊設(shè)備。
實施本發(fā)明的最佳方式以下通過實施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但是，本發(fā)明不限于這些例子。
在每個實施例中，加工成片的電容器的電容量、泄漏電流值均通過以下方法測定。
(1)電容器電容量的測定在室溫，將Hewlett-Packard公司制造的LCR測量儀(精密LCR測量儀型號HP4284A)連接在的所制電容器片的兩終端，將在120Hz施加1.5V直流偏置時的電容量測定值作為加工成片的電容器的電容量。為了更清楚地顯示針對施加DC偏置的性能的改進(jìn)，用下列公式表示的CV的變化率被稱為“CV殘余率”。
CV殘余率(％)＝(施加1.5V直流偏置時的CV值)/當(dāng)不施加DC偏置時的CV值)×100(2)電容器泄漏電流的測定室溫下，在所制備的電容器片的兩終端間持續(xù)施加選自額定電壓值(2.5V，4V，6.3V，10V，16V，25V)的接近于產(chǎn)生介電材料時化學(xué)形成電壓(直流，20V)的1/3至1/4的直流電壓(6.3V)1分鐘，然后測定電流值。將這個電流值作為加工成片的電容器的泄漏電流值。
實施例1在SU304-制的容器中，加入100g鈮錠。在400℃下向其中持續(xù)通入氫氣10小時。冷卻后，將氫化的鈮塊置于裝有SUS-制球狀物的SUS 304制罐中研磨10小時。使該氫化產(chǎn)物與水形成20體積％的漿料，將所得漿料與氧化鋯球一起裝入SU304-制釘碎機(jī)并且在10℃或更低的溫度下濕法研磨7小時。將該漿料離心，傾析，得粉碎物。將該粉碎物在1.33×102Pa和50℃條件下干燥。隨后，將該氫化鈮粉末在1.33×10-2Pa和400℃的條件下加熱脫氫1小時。所產(chǎn)生的鈮粉末的平均粒度為0.8微米。將所得鈮粉末在4×10-3Pa的減壓條件下于1,000℃進(jìn)行顆?；Ｈ缓?，將顆?；瘓F(tuán)塊搗碎，得平均粒度為100微米的鈮顆粒粉末，將該粉末在通氮氣的條件下于300℃加熱氮化4小時。
如此制備的鈮顆粒粉末與0.3mmφ的鈮絲一起成型，得到尺寸約為0.3cm×0.18cm×0.45cm的壓制品(約0.1g)。
將該壓制品在4×10-3Pa減壓條件下于1,200℃放置30分鐘，得到燒結(jié)體。將所得到燒結(jié)體在0.1％磷酸水溶液中于800℃溫度20V電壓下電化學(xué)作用1000分鐘，結(jié)果在表面形成了電介質(zhì)氧化物膜。
然后，將表面形成了電介質(zhì)層的燒結(jié)體在空氣中285℃溫度下常壓放置30分鐘。冷卻至室溫后，將該燒結(jié)體進(jìn)一步在0.1％磷酸水溶液中于80℃溫度20V電壓下電化學(xué)作用200分鐘。然后，將電介質(zhì)氧化物膜層與等當(dāng)量混合的10％過硫酸銨水溶液和0.5％蒽醌磺酸水溶液混合物接觸后再與吡咯蒸汽接觸，重復(fù)該操作至少5次，如此即可形成含聚吡咯的有機(jī)半導(dǎo)體層。
然后在有機(jī)半導(dǎo)體層上依次層壓碳糊層和銀糊層。所得器件放置在鉛制框架上，用Nitto Pernox制的粉末環(huán)氧樹脂PCE273在155℃溫度下粉末涂漆5次進(jìn)行外殼成型，然后在155℃溫度下固化樹脂2小時。這樣即制得片式電容器。該電容器(n＝100個)的平均電容量和平均LC值見表1。LC值是在施加6.3V的電壓1分鐘的條件下測定的值。
實施例2至5同實施例1的方法，用如表1所示的具有各種合金類型的鈮合金錠制得鈮合金燒結(jié)體。在形成電介質(zhì)氧化物膜后，各燒結(jié)體暴露于表1所示的溫度下，然后形成有機(jī)半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層，制得片式電容器。各電容器(n＝100個)的平均電容量和平均LC值見表1。 LC值是在施加6.3V的電壓1分鐘的條件下測定的值。
實施例6同實施例1的方法，通過將含1,000質(zhì)量ppm鋅的鈮鋅合金進(jìn)行氫化、粉碎和脫氫處理后制得平均粒度為0.8微米的鈮鋅合金粉末。將所得鈮鋅合金粉末在4×10-3Pa的減壓條件下于1,150℃進(jìn)行顆?；?。然后，將顆?；瘓F(tuán)塊搗碎，得平均粒度為120微米的鈮顆粒粉末。
如此制備的鈮鋅顆粒粉末與0.3mmφ的鈮絲一起成型，得到尺寸約為0.3cm×0.18cm×0.45cm的壓制品(約0.1g)。
將該壓制品在4×10-3Pa減壓條件下于1,250℃放置30分鐘，得到燒結(jié)體。將所得到燒結(jié)體在0.1％磷酸水溶液中于80℃溫度20V電壓下電化學(xué)作用1000分鐘，結(jié)果在表面形成了電介質(zhì)氧化物膜層。
然后，將表面形成了電介質(zhì)層的燒結(jié)體在4×10-3Pa的空氣中于500℃放置30分鐘。冷卻至室溫后，將燒結(jié)體浸漬于含25質(zhì)量％的過硫酸銨水溶液(溶液1)中，取出后于80℃溫度下干燥30分鐘，浸漬于含18質(zhì)量％的3，4-亞乙基二氧噻吩的異丙醇溶液(溶液2)中，取出后在100℃的大氣中放置10分鐘進(jìn)行氧化聚合反應(yīng)。將燒結(jié)體再次浸漬于溶液1中并以上述相同的方法進(jìn)行處理。將從浸漬于溶液1至氧化聚合反應(yīng)的各步操作重復(fù)8次，然后將燒結(jié)體在50℃的溫水中洗滌10分鐘，并在100℃下干燥30分鐘，從而形成含聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)的有機(jī)半導(dǎo)體層。
然后在有機(jī)半導(dǎo)體層上依次層壓碳糊層和銀糊層。所得器件放置在鉛制框架上，通過用Nippon Ciba Geigy制的環(huán)氧樹脂XNR1213浸漬一次進(jìn)行外殼成型，然后在150℃溫度下固化樹脂2小時。如此即制得片式電容器。該電容器(n＝50個)的平均電容量和平均LC值見表1。LC值是在施加6.3V的電壓1分鐘的條件下測定的值。
實施例7和8同實施例6的方法，用如表1所示的具有各種合金類型的鈮合金錠制得鈮合金燒結(jié)體。在形成電介質(zhì)氧化物膜后，各燒結(jié)體置于表1所示的溫度和氣體條件下進(jìn)行處理，然后，形成有機(jī)半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層，制得片式電容器。各電容器(n＝100個)的平均電容量和平均LC值見表1。LC值是在施加6.3V的電壓1分鐘的條件下測定的值。
實施例9同實施例1的方法，通過將含1,000質(zhì)量ppm銻的鈮銻合金進(jìn)行氫化、粉碎和脫氫處理后制得平均粒度為0.8微米的鈮銻合金粉末。將所得鈮銻合金粉末在4×10-3Pa的減壓條件下于1,100℃進(jìn)行顆粒化。然后，將顆?；瘓F(tuán)塊搗碎，得平均粒度為95微米的鈮銻顆粒粉末。
如此制備的鈮銻顆粒粉末與0.3mmφ的鈮絲一起模鑄，得到尺寸約為0.3cm×0.18cm×0.45cm的壓制品(約0.1g)。將該壓制品在4×10-3Pa減壓條件于1,250℃放置30分鐘，得到燒結(jié)體。將所得到燒結(jié)體在0.1％磷酸水溶液中于80℃溫度20V電壓下電化學(xué)作用1000分鐘，結(jié)果在表面形成了電介質(zhì)氧化物膜層。
隨后，將燒結(jié)體浸漬于60％的硝酸錳水溶液中，然后將其在190℃溫度下加熱120分鐘，重復(fù)操作，即可在電介質(zhì)氧化物膜上形成二氧化錳半導(dǎo)體層。接著，將燒結(jié)體在Ar氣體中于400℃放置30分鐘。冷卻至室溫后，然后在半導(dǎo)體層上層壓碳糊層和銀糊層。所得器件放置在鉛制框架上，通過用Nitto Electric Industrial Co.，Ltd制造的MP系列環(huán)氧樹脂傳遞成型進(jìn)行外殼成型，然后在190℃溫度下固化樹脂30分鐘。這樣即制得片式電容器。該電容器(n＝100個)的平均電容量和平均LC值見表1。LC值是在施加6.3V的電壓1分鐘的條件下測定的值。
實施例10和11在實施例10中，用與實施例1相同的方法得到鈮燒結(jié)體。在實施例11中，用與實施2相同的方法得到鈮鋯鎵合金燒結(jié)體。在形成電介質(zhì)氧化物膜以后，用與實施例9相同的方法形成半導(dǎo)體層。此后，將各燒結(jié)體在表1所示的溫度下處理，然后形成導(dǎo)電層，制得片式電容器。各電容器(n＝100個)的平均電容量和平均LC值見表1。LC值是在施加6.3V的電壓1分鐘的條件下測定的值。
比較例1至3實施例1、6和9中制備的形成了電介質(zhì)氧化物膜的燒結(jié)體分別用于比較例1、2和3中。在不進(jìn)行加熱處理的條件下以各自的實施例相同的方法依次形成半導(dǎo)體層和導(dǎo)電層以及用環(huán)氧樹脂進(jìn)行外殼成型，制得片式電容器。各電容器(n＝100個)的平均電容量和平均LC值見表1。LC值是在施加6.3V的電壓1分鐘的條件下測定的值。
表1

權(quán)利要求
1.一種鈮電容器的制備方法，包括將電介質(zhì)氧化物層暴露于100至1400℃的溫度下的步驟作為外殼成型之前的任意一個步驟。
2.一種鈮電容器的制備方法，包括在鈮燒結(jié)體表面形成氧化物膜，在氧化物膜上形成半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電層，和外殼成型的步驟，其中將表面形成有氧化物層的燒結(jié)體在氧化物層上形成半導(dǎo)體層之前置于100至1400℃中處理。
3.一種鈮電容器的制備方法，包括在鈮燒結(jié)體表面形成一層氧化物膜，在氧化物膜上形成半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電層，和外殼成型的步驟，其中將表面形成有氧化物膜且氧化物膜上形成有機(jī)半導(dǎo)體層的燒結(jié)體在半導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電層之前置于100至350℃中處理。
4.一種鈮電容器的制備方法，包括在鈮燒結(jié)體表面形成氧化物膜，在氧化物膜上形成半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電層，和外殼成型的步驟，其中將表面形成有氧化物膜、氧化物膜上形成有有機(jī)半導(dǎo)體層且在有機(jī)半導(dǎo)體層上形成有導(dǎo)電層的燒結(jié)體在用樹脂進(jìn)行外殼成型之前置于100至300℃中處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的鈮電容器的制備方法，其中鈮燒結(jié)體以含量為50至400,000質(zhì)量ppm含有一種或多種其它元素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的鈮電容器的制備方法，其中鈮燒結(jié)體為鈮合金燒結(jié)體，其含有一種或多種選自下列的總含量為50至400，000質(zhì)量ppm的其它元素作為合金組分鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈦、鋯、鉿、釩、鉭、鉻、鉬、鎢、錳、錸、鐵、釕、鋨、鈷、銠、銥、鎳、鈀、鉑、銅、銀、金、鋅、鎘、汞、硼、鋁、鎵、銦、鉈、碳、硅、鍺、錫、鉛、磷、砷、銻、鉍、硒、碲、釙和砹。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項所述的鈮電容器的制備方法，其中鈮燒結(jié)體以含量為50至200,000質(zhì)量ppm含有一種或多種選自硼、氮、碳和硫的其它的元素。
8.用權(quán)利要求1至7任意一項所述的制備方法制備的電容器。
9.用權(quán)利要求8所述的電容器制備的電路。
全文摘要
一種制備鈮電容器的方法，包括將電介質(zhì)氧化物膜暴露于100至1,400℃溫度下的步驟作為其制備過程中的任意一個步驟。通過本發(fā)明制備方法制備的電容器具有優(yōu)良的LC性能，以及較小的由DC偏置的應(yīng)用導(dǎo)致的電容量減小。
文檔編號H01G9/048GK1505823SQ0280711
公開日2004年6月16日 申請日期2002年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者大森和弘, 內(nèi)藤一美, 福永宏史, 史, 美 申請人:昭和電工株式會社