[发明专利]电容器材料及其制造方法、含有该材料的电容器、布线板和电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及耐电压高、漏电流小的电容器材料及其制造方法、和含有 该材料的电容器、布线板以及电子设备。

本申请基于在2007年1月26日在日本申请的专利申请2007-016687 号、在2007年2月6日在美国申请的美国临时申请60/899664要求优先权， 将上述这些申请的内容援引到其中。

背景技术

以往，作为电解电容器的电介质使用氧化铝、氧化钽、氧化铌。以前 就进行了使用相对介电常数比这些氧化物大的二氧化钛作为电介质的电容 器(以下，有时称为钛电容器)的研究，但存在漏电流大的问题，还没有 达到实用化。尤其是对最近期望的GHz区域中的阻抗降低有效的金属电 极，不能如电解电容器那样期待将电解液、导电性高分子用于阴极时引起 的漏电部的修复(再氧化)，因此漏电流大是个致命的问题。

作为降低钛电容器的漏电流的尝试有以下的方案。

在特公昭33-5816号公报(专利文献1)中，以非水溶剂作为电解液进 行阳极氧化，但有「在非水溶液中化学转化了的物质转移到水溶液中时忽 然恶化」的记载。因此虽然没有记载但表明使用导电率低的非水溶剂作为 电解液。或许因为使用非水溶剂作为电解液，因此漏电流低，但10kHz下 的介质损耗角正切(介质衰耗因数)均在10％以上。

美国专利第3,126,503号说明书(专利文献2)公开了通过使用含有钒、 铬、铝的钛合金得到电特性优异的阳极氧化膜的方法。但介质损耗角正切 为1.5％以上。

特公昭42-27011号公报(专利文献3)中，描述了由钛的阳极氧化得 到的电容器其漏电流比钽、铝大两个数量级以上。

专利文献3公开了作为阳极氧化的预处理通过在硝酸溶液中形成钝态 层使漏电流降低的方法，但所得试样的介质损耗角正切为1.5％以上。

与专利文献3相同的发明者在特公昭42-24103号公报(专利文献4) 中，公开了通过在钛中添加钨或钼，漏电流减少到未添加时的约1/2。然而， 即使是漏电流被改善成1/2，在实用上还不充分。

特公昭43-2649号公报(专利文献5)公开了通过使亚硝酸钠的熔融盐 中含有过氧化钡或过氧化锶，在280～350℃的温度下进行阳极子氧化，能 够减少漏电流、损耗。但，此时的介质损耗角正切为2.8％以上。

特公昭54-1020号公报(专利文献6)公开了通过使用在钛中含有20～ 30原子％的铝的合金来减少漏电流。然而，电特性的测定在电解液中进行。 已知一般地电解电容器在电解液、导电性高分子等中施加直流电压时漏电 部再阳极氧化从而绝缘体化(修复效果)。因此可推测在该测定中能够利 用修复效果减少漏电流。

特开平5-121275号公报(专利文献7)公开了阳极氧化的条件和通过 进行其后的热处理制得介质损耗角正切良好的电容器的方法。这也使用具 有修复能力的电解液测定电特性，因此与上述专利文献6同样。

此外，作为在钛基材上形成钛酸钡等的化合物来作为电介质的例，可 举出以下的例子。

特公平6-49950号公报(专利文献8)公开了通过在钛上形成 Ba_1-xSr_xTiO₃而使电容器小型化。通过X射线衍射，显示出生成了 Ba_1-xSr_xTiO₃，但没有发现氧化钛。