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JP3309850B2 - コンデンサ - Google Patents

コンデンサ

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Publication number
JP3309850B2
JP3309850B2 JP2000345985A JP2000345985A JP3309850B2 JP 3309850 B2 JP3309850 B2 JP 3309850B2 JP 2000345985 A JP2000345985 A JP 2000345985A JP 2000345985 A JP2000345985 A JP 2000345985A JP 3309850 B2 JP3309850 B2 JP 3309850B2
Authority
JP
Japan
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capacitor
dielectric
group
carbon atoms
acid
Prior art date
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Application number
JP2000345985A
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JP2001196259A (ja
Inventor
誠 清水
典仁 福井
晶弘 島田
豊 横山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Chemi Con Corp
Original Assignee
Nippon Chemi Con Corp
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Publication date
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Priority to JP2000345985A priority Critical patent/JP3309850B2/ja
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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有機重合体を誘電体
とするコンデンサに関し、各種コンデンサ特性が顕著に
改良されるコンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】コンデンサは一般に回路素子として使用
され、2つの導体板を空気または他の誘電体を介在させ
て対向させた構造を基本とするが、誘電体の種類や使用
目的によって各種の形態のものがある。中でも、近年の
電気・電子機器の小形化・高密度化に伴い、容積当りの
静電容量が高く容積効率の大きいより小型のコンデンサ
が次第に重要になりつつあり、特に高温の動作環境にお
いて性能特性の良好なSMT対応高耐熱性コンデンサに
対する期待は大きい。
【0003】この種のコンデンサは、一般に重合体一体
構造コンデンサの形態であり、種々の基体上に薄い重合
体コーティング膜を形成し、これを誘電体として使用す
るものである。この重合体コーティング膜は主として真
空チャンバ内で蒸着を行うことにより形成される。この
ようなコンデンサおよびコーティング技術に関する先行
技術として、例えば特開昭60−153113号、特開
昭62−289259号、特開昭63−72107号、
特開昭63−72108号、特表昭63−503552
号、特開平1−316450号、特開平2−43042
号等を例示することができる。
【0004】コンデンサの特性は、主として静電容量、
誘電正接および漏れ電流を指標として評価することがで
きる。高温環境における良好な動作が求められるコンデ
ンサの場合、このような評価を高温環境における製品寿
命特性試験として行うことができる。一般に、コンデン
サの静電容量は、誘電体の誘電率に比例するため高い誘
電率の誘電体を用い、使用中は誘電体の物理化学的変化
を避け誘電率を高く維持すべきである。充電電流の位相
と外部電界の位相との差である損失角の正接すなわち誘
電正接はコンデンサの消費電力の目安として用いられ、
その値が小さければ消費電力が少いことを示す。充電開
始後一定値に達した時に流れる電流である漏れ電流は誘
電体の荷電担体の定常的な移動によるもので、誘電体中
の不純物の解離等によって生じたイオンが荷電担体の主
体をなすと考えられており、漏れ電流の変化の大小は誘
電体の電気化学的状態の安定性を反映する。
【0005】前記の従来のコンデンサは、特に高温の動
作環境において静電容量、誘電正接、漏れ電流等の性能
特性において必ずしも十分ではなく、更にSMT対応高
耐熱性コンデンサに対する期待に完全に応え得るもので
はなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、小型で、特
に高温の動作環境において優れた静電容量、誘電正接、
漏れ電流等の性能特性を発揮し、SMT対応高耐熱性コ
ンデンサに対する期待に応え得る有機重合体を誘電体と
するコンデンサを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、次の一
般式
【0008】
【化2】
【0009】(式中、R、Rは同一または異なって
もよい炭素数3〜8のアルケニル基、R、Rは水素
原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜5のアル
コキシ基、または−(CO)−O−R基であって、−
(CO)−O−R基におけるRは炭素数3〜8のアルケ
ニル基、−R′−C≡N基、炭素数1〜8のアルキル基
を表し、また−R′−C≡N基におけるR′は炭素数2
〜5のアルキレン基を表す)で表される芳香族多塩基酸
アルケニルエステル化合物モノマーより得られる三次元
構造付加重合体を誘電体とし、この誘電体と蒸着金属層
とを交互に積層したコンデンサが提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】芳香族多塩基酸アルケニルエステ
ル化合物を合成するに際しては、芳香族多塩基酸(また
は酸無水物)とアルコールとを酸触媒下に反応させ、直
接エステル化することにより所望のモノマーを得ること
ができる。
【0011】または、アルケニルクロリドを芳香族多塩
基酸金属塩と反応させることにより所望のモノマーを得
ることができる。
【0012】合成に用いる不飽和アルコールの具体例と
して、アリルアルコール、クロチルアルコール、3−ブ
テン−1−オール、2−メチル−2−ブテン−1−オー
ル、3−メチル−3−ブテン−1−オール、1−ペンテ
ン−3−オール、2−ペンテン−1−オール、cis−
2−ペンテン−1−オール、3−ペンテン−2−オー
ル、4−ペンテン−1−オール、4−ペンテン−2−オ
ール等を例示することができる。
【0013】アルケニルクロリドを用いる場合のアルケ
ニルクロリドの具体例として、アリルクロリド、クロチ
ルクロリド、3−クロロ−1−ブテン、1−クロロ−2
−メチルプロペン、3−クロロ−2−メチルプロペン、
1−クロロ−3−メチル−2−ブテン等を例示すること
ができる。
【0014】芳香族多塩基酸の具体例として、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリト酸、トリ
メリト酸、ヘミメリト酸、トリメシン酸、メチルイソフ
タル酸、プレーニト酸、メロファン酸、ベンゼンペンタ
カルボン酸、メリト酸、メトキシフタル酸等を例示する
ことができる。
【0015】コンデンサを作成するに際しては、真空チ
ャンバ内圧力1×10−4torr以下で、芳香族多塩
基酸アルケニルエステル化合物モノマーを蒸発可能加熱
温度で蒸発させた後、電子ビームにより硬化させ誘電体
を形成する。この誘電体と蒸着金属層とを交互に形成、
積層することによりコンデンサを作成することができ
る。このような蒸着形成方法は従来より使用されている
通常の技術によることができ、例えば前記した先行技術
文献に記載されているものに準拠することができる。
【0016】本発明が開示した芳香族多塩基酸アルケニ
ルエステル化合物モノマーより得られる付加重合体と蒸
着金属層とを交互に積層することにより、小型で、重合
体の三次元構造の形成により、熱安定性に優れ、コンデ
ンサの誘電体として使用した場合、広い温度範囲で安定
した静電容量、誘電正接、漏れ電流等の性能特性を示す
コンデンサを与える。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、本願の誘電体と蒸着金
属層とを交互に積層したことにより、小型で、特に高温
の動作環境において優れた静電容量、誘電正接、漏れ電
流等の性能特性を発揮し、SMT対応高耐熱性コンデン
サに対する期待に応え得るコンデンサが提供される。
【0018】
【実施例】以下に実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるもの
ではない。
【0019】実施例1 誘電体形成モノマーとしてテレフタル酸ジアリルを使用
し、誘電体厚さを0.5〜1μm、電極(アルミニウ
ム)形成面積を25mmとしてコンデンサを作成し
た。
【0020】コンデンサを作成するに際しては、真空チ
ャンバ内圧力1×10−4torr以下で、テレフタル
酸ジアリルモノマーを蒸発可能加熱温度で蒸発させた
後、電子ビームにより硬化させ誘電体を形成した。この
誘電体と蒸着金属層とを交互に形成してコンデンサを作
成した。誘電体の積層数は50とした。得られたコンデ
ンサの製品寿命特性を表1に示す。
【0021】実施例2 誘電体形成モノマーとしてトリメリト酸トリアリル(4
0重量%)およびフタル酸ジアリル(60重量%)を使
用し、誘電体厚さを1〜1.5μm、電極(アルミニウ
ム)形成面積を25mmとしてコンデンサを作成し
た。
【0022】コンデンサを作成するに際しては、真空チ
ャンバ内圧力1×10−4torr以下で、トリメリト
酸トリアリル(40重量%)およびフタル酸ジアリル
(60重量%)のモノマーを蒸発可能加熱温度で蒸発さ
せた後、電子ビームにより硬化させ誘電体を形成した。
この誘電体と蒸着金属層とを交互に形成してコンデンサ
を作成した。誘電体の積層数は50とした。得られたコ
ンデンサの製品寿命特性を表1に示す。
【0023】実施例3 誘電体形成モノマーとしてピロメリト酸ジアリルジ−2
−シアノエチルを使用し、誘電体厚さを1〜1.5μ
m、電極(アルミニウム)形成面積を25mmとして
コンデンサを作成した。
【0024】コンデンサを作成するに際しては、真空チ
ャンバ内圧力1×10−4torr以下で、ピロメリト
酸ジアリルジ−2−シアノエチルモノマーを蒸発可能加
熱温度で蒸発させた後、電子ビームにより硬化させ誘電
体を形成した。この誘電体と蒸着金属層とを交互に形成
してコンデンサを作成した。誘電体の積層数は50とし
た。得られたコンデンサの製品寿命特性を表1に示す。
【0025】実施例4 誘電体形成モノマーとしてイソフタル酸ジクロチルを使
用し、誘電体厚さを0.5〜1μm、電極(アルミニウ
ム)形成面積を25mmとして本発明による有機重合
体を誘電体とするコンデンサを作成した。
【0026】コンデンサを作成するに際しては、真空チ
ャンバ内圧力1×10−4torr以下で、イソフタル
酸ジクロチルモノマーを蒸発可能加熱温度で蒸発させた
後、電子ビームにより硬化させ誘電体を形成した。この
誘電体と蒸着金属層とを交互に形成してコンデンサを作
成した。誘電体の積層数は50とした。得られたコンデ
ンサの製品寿命特性を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】以上の結果から、コンデンサ用誘電体とし
て芳香族多塩基酸アルケニルエステル化合物モノマーよ
り得られる付加重合体と蒸着金属層とを交互に積層する
ことにより、小型で、特に高温の動作環境において優れ
た静電容量、誘電正接、漏れ電流等の性能特性を発揮
し、SMT対応高耐熱性コンデンサに対する期待に応え
得るコンデンサが提供されることが判る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01G 4/33 H01G 4/06 102 (72)発明者 横山 豊 東京都青梅市東青梅1丁目167番地の1 日本ケミコン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−119714(JP,A) 特公 昭44−3986(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01G 4/00 - 4/10 H01G 4/14 - 4/42

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の一般式 【化1】 (式中、R、Rは同一または異なってもよい炭素数
    3〜8のアルケニル基、R、Rは水素原子、炭素数
    1〜8のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、ま
    たは−(CO)−O−R基であって、−(CO)−O−
    R基におけるRは炭素数3〜8のアルケニル基、−R′
    −C≡N基、炭素数1〜8のアルキル基を表し、また−
    R′−C≡N基におけるR′は炭素数2〜5のアルキレ
    ン基を表す)で表される芳香族多塩基酸アルケニルエス
    テル化合物モノマーより得られる三次元構造付加重合体
    を誘電体とし、この誘電体と蒸着金属層とを交互に積層
    したコンデンサ。
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