專利名稱：固體電解電容及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體電解電容及其制造方法。
背景技術(shù)：
因為鈮的介電常數(shù)是作為現(xiàn)有固體電解電容材料的鉭的約1.8倍，所以作為下一代高容量固體電解電容的材料而引人注目。
但是，固體電解電容在回流工序中曝露于高熱的情況下，由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層中的部分氧擴(kuò)散到陽極，電介質(zhì)層的厚度減少。結(jié)果，電介質(zhì)層中易產(chǎn)生泄泄漏電流。
為了抑制固體電解電容安裝時的回流工序中因氧擴(kuò)散引起的靜電容量的變化，提議在作為電介質(zhì)的鈮氧化物層中形成鈮氮化物區(qū)域的固體電解電容(參照特開平11-329902號公報)。
但是，即使是上述那樣形成氮化物的現(xiàn)有固體電解電容也不能充分降低泄漏電流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種降低泄漏電流的固體電解電容及其制造方法。
根據(jù)本發(fā)明一個方面的固體電解電容配備形成于基體表面的氮化鈮層；和由形成于氮化鈮層表面中的氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層。
就該固體電解電容而言，在由鈮構(gòu)成的基體與由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層之間存在氮化鈮層。因為氮化鈮層化學(xué)穩(wěn)定且耐熱性好，所以即使在安裝工序中被加熱的情況下，也可阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到基體中。由此，防止因氧擴(kuò)散而引起的電介質(zhì)層的厚度的減少。結(jié)果，降低泄漏電流。
陽極可由基體和氮化鈮層構(gòu)成。電介質(zhì)層優(yōu)選不含有氮。此時，電介質(zhì)層的氧化物的區(qū)域與氮化鈮層的氮化物的區(qū)域明確分離。從而，可致密均勻地形成氮化鈮層，由氮化鈮層來確實阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到基體中。因此，確實防止因氧擴(kuò)散而引起的電介質(zhì)層的厚度的減少，進(jìn)一步降低泄漏電流。
氮化鈮層優(yōu)選實質(zhì)上由Nb2N構(gòu)成。此時，由氮化鈮層中的Nb2N來確實阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到基體中。因此，認(rèn)為確實防止因氧擴(kuò)散而引起的電介質(zhì)層的厚度的減少，充分降低泄漏電流。
氮相對基體、氮化鈮層和電介質(zhì)層的總量的含有量優(yōu)選為0.001重量％以上、0.2重量％以下。此時，因為在氮化鈮層中致密且均勻地形成Nb2N，所以充分降低泄漏電流。
其中，氮相對基體、氮化鈮層和電介質(zhì)層的總量的含有量優(yōu)選為0.001重量％以上、0.08重量％以下。此時，因為在氮化鈮層中更致密且均勻地形成Nb2N，所以進(jìn)一步充分降低泄漏電流。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的固體電解電容配備由氮化鈮構(gòu)成的陽極；和由形成于陽極表面的氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層。
就該固體電解電容而言，陽極由氮化鈮構(gòu)成。因為氮化鈮化學(xué)穩(wěn)定且耐熱性好，所以即使在安裝工序中被加熱的情況下，也可阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到陽極中。由此，防止因氧擴(kuò)散而引起的電介質(zhì)層的厚度的減少。結(jié)果，降低泄漏電流。
氮化鈮優(yōu)選由NbNX構(gòu)成，X為0.05以上、1以下。當(dāng)X不到0.05的情況下，由于氮化鈮的組成接近金屬鈮的組成，所以在安裝工序中被加熱的情況下，不能阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到陽極中。另一方面，沒有X超過1的鈮的氮化物。因此，通過使X為0.05以上，即使在安裝工序中被加熱的情況下，也可阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到陽極中。
氮化鈮優(yōu)選由NbNX構(gòu)成，X為0.05以上、0.75以下。此時，可確實阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到陽極中。由此，可進(jìn)一步抑制泄漏電流。另外，X值可按照處理時間來變化。
陽極優(yōu)選由氮的組成比不同的多種氮化鈮的混合物構(gòu)成。此時，也可確實阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到陽極中。
根據(jù)本發(fā)明再一方面的固體電解電容的制造方法具備通過氧化由鈮構(gòu)成的基體表面來形成由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層的步驟；通過在氮氣氛氣中熱處理形成電介質(zhì)層的基體來在基體與電介質(zhì)層之間形成氮化鈮層的步驟；和進(jìn)行陽極氧化的步驟。
根據(jù)該固體電解電容的制造方法，在由鈮構(gòu)成的基體與由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層之間形成氮化鈮層。因為氮化鈮層化學(xué)穩(wěn)定且耐熱性好，所以即使在安裝工序中被加熱的情況下，也可阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到基體中。由此，防止因氧擴(kuò)散而引起的電介質(zhì)層的厚度的減少。結(jié)果，降低泄漏電流。
熱處理的溫度優(yōu)選在300度以上、920度以下。此時，因為在氮化鈮層中致密且均勻地形成Nb2N，所以充分降低泄漏電流。
其中，熱處理的溫度更優(yōu)選是在300度以上、800度以下。此時，因為在氮化鈮層中更致密且均勻地形成Nb2N，所以進(jìn)一步降低泄漏電流。
根據(jù)本發(fā)明又一方面的固體電解電容的制造方法，具備通過氧化由氮化鈮構(gòu)成的陽極表面來在陽極表面形成由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層的步驟。
根據(jù)該固體電解電容的制造方法，通過氧化由氮化鈮構(gòu)成的陽極表面來在陽極表面形成電介質(zhì)層。
因為氮化鈮層化學(xué)穩(wěn)定且耐熱性好，所以可阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散到陽極中。由此，防止因氧擴(kuò)散而引起的電介質(zhì)層的厚度的減少。結(jié)果，降低泄漏電流。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可阻止電介質(zhì)層的部分氧擴(kuò)散，可防止電介質(zhì)層的厚度減少，所以可降低固體電解電容的泄漏電流。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式1的固體電解電容的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是根據(jù)實施方式2的固體電解電容的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是實施例1的電容的陽極和電介質(zhì)的截面圖。
圖4是表示對實施例1的電容的ESCA的測定結(jié)果的圖。
圖5是表示對比較例1的電容的ESCA的測定結(jié)果的圖。
圖6是表示對比較例2的電容的ESCA的測定結(jié)果的圖。
圖7是表示實施例1的電容泄漏電流的測定方法的模式圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)實施方式來詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于下述實施方式，在不變更其要旨的范圍下，可適當(dāng)變更后實施。
(實施方式1)圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式1的固體電解電容的結(jié)構(gòu)圖。
如圖1所示，在固體電解電容100中，在陽極1的表面依次形成電介質(zhì)層2、導(dǎo)電性高分子層3、碳層4和銀涂料層5。陽極1通過鈮構(gòu)成的基體(下面稱為鈮基體)1a和由Nb2N構(gòu)成的氮化物層1b形成。
陰極端子8經(jīng)導(dǎo)電性粘接劑6連接于銀涂料層5，陽極端子7連接于鈮基體1a。形成模制外裝樹脂9，將陽極端子7和陰極端子8的端部引出到外部。
鈮基體1a由鈮粒子的多孔質(zhì)燒結(jié)體構(gòu)成。因為鈮粒子的多孔質(zhì)燒結(jié)體具有大的表面積，所以可大容量化。電介質(zhì)層2由絕緣性高的氧化鈮(Nb2O5)構(gòu)成。
導(dǎo)電性高分子層3由聚吡咯、聚噻吩等導(dǎo)電性高分子構(gòu)成。另外，在本實施方式中，使用導(dǎo)電性高分子層3作為電解質(zhì)，但不限于此，也可使用二氧化錳等其它材料來作為電解質(zhì)。碳層4由碳膠構(gòu)成，銀涂料層5由混合銀粒子、保護(hù)膠體和有機(jī)溶媒所形成的銀膠構(gòu)成。
下面，說明根據(jù)本發(fā)明實施方式的固體電解電容100的制造方法。
首先，通過燒結(jié)鈮粒子的粉體來形成由多孔質(zhì)燒結(jié)體構(gòu)成的鈮基體1a。此時，鈮粒子間熔接。
接著，通過在磷酸水溶液中氧化鈮基體1a，在鈮基體1a的表面形成由氧化鈮(Nb2O5)構(gòu)成的電介質(zhì)層2。
之后，在氮氣氛氣中加熱形成有電介質(zhì)層2的鈮基體1a。由此，還原電介質(zhì)層2，使氮擴(kuò)散到鈮基體1a中。結(jié)果，在鈮基體1a的表面中形成氮化鈮層1b。之后，在磷酸水溶液中再次氧化形成有氮化鈮層1b的鈮基體1a。
接著，通過電解聚合，通過由聚吡咯、聚噻吩等導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的導(dǎo)電性高分子層3來覆蓋電介質(zhì)層2的表面。此時，在電介質(zhì)層2的表面形成導(dǎo)電性高分子層3，以填埋多孔質(zhì)燒結(jié)體的表面的電介質(zhì)層2的間隙。
之后，通過在導(dǎo)電性高分子層3上涂布碳膠，在導(dǎo)電性高分子層3上形成碳層4。并且，在碳層4上涂布銀膠，并在規(guī)定溫度下干燥，由此在碳層4上形成銀涂料層5。陰極端子8經(jīng)導(dǎo)電性粘接劑6連接于銀涂料層5。另外，陽極端子7連接于鈮基體1a。
之后，形成模制外裝樹脂9，將陽極端子7和陰極端子8的端部引出到外部。通過該方法，制作固體電解電容100。
在實施方式1的固體電解電容100中，在鈮基體1a與電介質(zhì)層2之間形成氮化鈮層1b。氮化鈮層1b化學(xué)上穩(wěn)定且耐熱性好，所以即使在回流工序等熱處理中，也可阻止電介質(zhì)層2的部分氧擴(kuò)散到鈮基體1a中。因此，不使電介質(zhì)層2的厚度減少，降低泄漏電流。
另外，在本實施方式中，使用鈮的多孔質(zhì)燒結(jié)體來作為固體電解電容的鈮基體1a，但不限于此，例如也可使用鈮箔。
(實施方式2)圖2是根據(jù)實施方式2的固體電解電容的結(jié)構(gòu)圖。
圖2中示出的固體電解電容100a與圖1所示的固體電解電容100的不同之處如下。陽極1由氮化鈮構(gòu)成。在陽極1的表面上形成由氧化鈮(Nb2O5)構(gòu)成的電介質(zhì)層2。
下面，說明根據(jù)本發(fā)明實施方式2的固體電解電容100a的制造方法。
首先，在氮氣氛氣中加熱鈮粒子的粉體。通過燒結(jié)該加熱后的鈮粒子的粉體來形成由多孔質(zhì)燒結(jié)體構(gòu)成的陽極1。此時，鈮粒子間熔接。
接著，通過在磷酸水溶液中氧化陽極1，在陽極1的表面形成由氧化鈮(Nb2O5)構(gòu)成的電介質(zhì)層2。
之后，通過電解聚合，通過由聚吡咯、聚噻吩等導(dǎo)電性高分子構(gòu)成的導(dǎo)電性高分子層3來覆蓋電介質(zhì)層2的表面。此時，在電介質(zhì)層2的表面形成導(dǎo)電性高分子層3，以填埋多孔質(zhì)燒結(jié)體的表面的電介質(zhì)層2的間隙。
之后，通過在導(dǎo)電性高分子層3上涂布碳膠，在導(dǎo)電性高分子層3上形成碳層4。并且，在碳層4上涂布銀膠，并在規(guī)定溫度下干燥，由此在碳層4上形成銀涂料層5。陰極端子8經(jīng)導(dǎo)電性粘接劑6連接于銀涂料層5。另外，陽極端子7連接于陽極1上。
之后，形成模制外裝樹脂9，將陽極端子7和陰極端子8的端部引出到外部。通過以上方法，制作固體電解電容100a。
在實施方式2的固體電解電容100a中，陽極1由氮化鈮構(gòu)成。因為氮化鈮化學(xué)上穩(wěn)定且耐熱性好，所以即使在回流工序等熱處理中，也可阻止電介質(zhì)層2的部分氧擴(kuò)散到陽極1中。因此，不使電介質(zhì)層2的厚度減少，降低泄漏電流。
(實施例)在以下的實施例1-15中，根據(jù)上述實施方式1來制作固體電解電容，并進(jìn)行評價，在實施例16-26中，根據(jù)上述實施方式2來制作固體電解電容，并進(jìn)行評價。
(實施例1)在實施例1中，用以下的方法制作圖3所示的固體電解電容。
(氧化步驟1)首先，使用厚度為0.1mm的鈮箔來作為鈮基體1a。在保持在60度的0.5重量％的磷酸水溶液中、以45V的恒定電壓將該鈮基體1a氧化30分鐘，在鈮基體1a的表面形成由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層2。
(氮化步驟)接著，在0.1大氣壓的氮氣環(huán)境下，將形成有電介質(zhì)層2的鈮基體1a放置在保持在600度的電爐中5分鐘。由此，在鈮基體1a與電介質(zhì)層2之間形成氮化鈮層1b。
(氧化步驟2)之后，在保持在60度的0.5重量％的磷酸水溶液中使鈮基體1a再次氧化。由此制作實施例1的電容。
(比較例1)在比較例1中，使用由與實施例1中使用的鈮基體1a厚度同為0.1mm的鈮箔構(gòu)成的鈮基體，僅進(jìn)行實施例1的氧化步驟1。由此制作比較例1的電容。即，比較例1的電容沒有氮化鈮層。
(比較例2)在比較例2中，用以下方法來制作電容。
(氮化步驟)
在氮氣環(huán)境中，將由與實施例1中使用的鈮基體1a厚度同為0.1mm的鈮箔構(gòu)成的鈮基體在600度的溫度下熱處理5分鐘，在鈮基體的表面形成氮化鈮層。
(氧化步驟)之后，在保持在60度的0.5重量％的磷酸水溶液中、以45V的恒定電壓氧化該鈮基體30分鐘，在鈮基體的表面形成由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層。由此制作比較例2的電容。
根據(jù)該方法，在由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層中形成氮化鈮(參照特開平11-329902號公報)。
(評價)首先，通過熱傳導(dǎo)度法(JIS G 1201)來定量分析實施例1的電容的氮濃度。結(jié)果，在實施例1的電容中含有0.02重量％的氮。
接著，使用粉末X射線衍射來進(jìn)行實施例1的鑒定的結(jié)果，識別鈮和Nb2N的衍射圖案。另外，同時進(jìn)行比較例2的電容的鑒定的結(jié)果，識別鈮和Nb2N的衍射圖案。
之后，通過ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)，對實施例1和比較例1、2的電容確認(rèn)鈮、氧和氮的分布狀態(tài)，測定泄漏電流。
圖4、圖5和圖6分別是表示對實施例1、比較例1和比較例2的電容的ESCA的測定結(jié)果的圖。圖4、圖5和圖6中，縱軸表示電容中的元素含量，橫軸表示濺射時間，濺射時間對應(yīng)于電容的厚度方向位置。
如圖4所示，實施例1的電容的電介質(zhì)層2含有氧和鈮，不含氮。另一方面，氮化鈮層1b含有鈮和氮，不含氧。這樣，在實施例1的電容中，明確分離由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層2和氮化鈮層1b。
如圖5所示，比較例1的電容的電介質(zhì)層含有氧和鈮，不存在氮化鈮層。即，在鈮基體的表面上直接形成電介質(zhì)層。
如圖6所示，比較例2的電容的電介質(zhì)層含有氧、氮和鈮。從表面向內(nèi)側(cè)氧的含量減少，氮的含量增加。即，在比較例2的電容中，存在氧與氮共存的區(qū)域，氧化鈮與氮化鈮混合存在。
之后，測定實施例1和比較例1、2的電容的熱處理后的泄漏電流。圖7是表示實施例1的電容泄漏電流的測定方法的模式圖。
首先，在300度下對實施例1的電容實施30分鐘熱處理。
接著，如圖7所示，在容器42中存放保持在60度的0.5重量％的磷酸水溶液40，將實施了熱處理后的實施例1的電容浸漬在該磷酸水溶液40中。在該狀態(tài)下施加10V恒定電壓，測定20秒后的泄漏電流。
比較例1、2的電容也通過同樣的方法來測定熱處理后的泄漏電流。其測定結(jié)果如表1所示。另外，表1中，將實施例1的測定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化為100，表示標(biāo)準(zhǔn)化實施例1和比較例1、2的電容的泄漏電流的測定結(jié)果后的泄漏電流值。
表1

如表1所示，比較例1的電容產(chǎn)生實施例1的電容的10倍泄漏電流。另外，比較例2的電容產(chǎn)生實施例1的電容的6倍泄漏電流。由此可知，在實施例1的電容中，由形成于鈮基體1a與電介質(zhì)層2之間的氮化鈮層1b來降低泄漏電流。
(實施例2-15)下面，對實施例2-15進(jìn)行氮的含量與泄漏電流的相關(guān)性驗證。
這里，在實施例2-15中，使實施例1的電容制作工序中的氮化步驟的處理溫度變化到120-1000度，制作電容。實施例2-15中氮化步驟的處理溫度分別為120度、200度、250度、300度、600度、700度、800度、850度、870度、900度、920度、940度、970度和1000度。其它制作條件與實施例1一樣。另外，實施例6的電容與實施例1中制作的電容相同。
(評價)通過氮含量、泄漏電流和粉末X射線衍射來對實施例2-15的電容進(jìn)行鑒定的化合物如表2所示。
另外，表2中，與表1一樣，將實施例1的電容泄漏電流的測定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化為100，表示標(biāo)準(zhǔn)化實施例2-15的電容的泄漏電流的測定結(jié)果后的泄漏電流值。
表2

如表2所示，隨著處理溫度的上升，氮含量增加。因此，可通過調(diào)整處理溫度來控制氮含量。
在氮含量從0.001重量％到0.20重量％的范圍內(nèi)，泄漏電流充分減少。另外，在氮含量從0.001重量％到0.08重量％的范圍內(nèi)，泄漏電流顯著減少。
因此，氮含量優(yōu)選為0.001重量％以上、0.20重量％以下，氮含量更優(yōu)選是0.001重量％以上、0.08重量％以下。另外，處理溫度優(yōu)選是300度以上、920度以下，處理溫度更優(yōu)選是300度以上、800度以下。
另外，在氮含量從0.00085重量％到0.20重量％的范圍內(nèi)，檢測Nb和Nb2N。另一方面，在氮含量為0.22重量％以上的情況下，檢測Nb、Nb2N和NbN。
因此，在氮化鈮層1b由Nb2N構(gòu)成的情況下，泄漏電流降低，在氮化鈮層1b包含NbN的情況下，泄漏電流的降低效果小。這是因為由于Nb2N的耐熱性比NbN好，所以推測為可充分阻止電介質(zhì)層2中的氧擴(kuò)散到鈮基體1a中。
(實施例16)下面，在實施例16中，用以下方法來制作圖2所示的固體電解電容。
(鈮粉末的制作步驟)首先，在0.1大氣壓的氮氣環(huán)境下，在1000度下熱處理平均粒徑為1微米的鈮粉末1小時。
(氮化鈮的制作步驟)之后，通過燒結(jié)熱處理后的鈮粉末，形成由氮化鈮構(gòu)成的陽極1。
(氧化步驟)接著，在保持在60度的0.5重量％的磷酸水溶液中、以10V的恒定電壓將陽極1氧化10個小時，在陽極1的表面形成由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層2。
(固體電解電容的制作步驟)之后，通過電解聚合或氣相聚合等方法，在電介質(zhì)層2的表面覆蓋由聚吡咯構(gòu)成的導(dǎo)電性高分子層3。此時，在電介質(zhì)層2的表面形成導(dǎo)電性高分子層3，以填埋多孔質(zhì)燒結(jié)體的表面的電介質(zhì)層2的間隙。之后，通過在導(dǎo)電性高分子層3上涂布碳膠，在導(dǎo)電性高分子層3上形成碳層4。并且，在碳層4上涂布銀膠，并使之干燥，從而形成銀涂料層5。陰極端子8經(jīng)導(dǎo)電性粘接劑6連接于銀涂料層5。另外，陽極端子7連接于陽極1。通過以上方法，制作圖2的固體電解電容100a。
(比較例3)在比較例3中，通過如下方法來制作固體電解電容。
在比較例3中，通過不進(jìn)行氮氣環(huán)境中的熱處理來燒結(jié)平均粒徑為1微米的鈮粉末，形成陽極。之后，與實施例16一樣，進(jìn)行氧化步驟和固體電解電容的制作步驟，制作固體電解電容。
(比較例4)在比較例4中，通過如下方法來制作固體電解電容。
在比較例4中，通過不進(jìn)行氮氣氛氣中的熱處理來燒結(jié)平均粒徑為1微米的鈮粉末，形成陽極。之后，在300度下、在氮壓力300Torr的環(huán)境下保持陽極5分鐘，與實施例16一樣，進(jìn)行氧化步驟和固體電解電容的制作步驟，制作固體電解電容。
(評價)首先，首先，根據(jù)實施例16中熱處理后的鈮粉末在熱處理前后的重量變化來算出生成物的組成比。氮含量相當(dāng)于熱處理前后的鈮粉末的重量變化量。另外，生成物的組成比用由鈮的原子量除以熱處理前的鈮粉末的重量值與由氮的原子量除以氮含量的值之比來表示。
氮含量＝熱處理后的鈮粉末的重量-熱處理前的鈮粉末的重量...(1)生成物的組成比＝(熱處理前的鈮粉末的重量÷鈮的原子量)∶(氮含量÷氮的原子量)...(2)由上式(1)和(2)，實施例16中熱處理后的鈮粉末(NbNX)的組成比X為X＝0.2。
另外，通過電子能量損失能譜(EELS法)分析鈮粉末的粒子截面的結(jié)果，確認(rèn)氮均勻分布在粒子內(nèi)部。
另外，通過電子能量損失能譜(EELS法)分析比較例4中鈮粉末的粒子截面的結(jié)果，確認(rèn)氮僅分布在粒子表面中。
接著，對實施例16、比較例3和比較例4的固體電解電容測定熱處理后的泄漏電流。其測定結(jié)果如表3所示。另外，作為泄漏電流，在250度下熱處理實施例16、比較例3和比較例4的固體電解電容10分鐘后，施加5V的電壓，測定20秒后的泄漏電流。另外，將比較例3的泄漏電流的測定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化為100，表示標(biāo)準(zhǔn)化后的泄漏電流值。
表3

如表3所示，在比較例3的固體電解電容中，產(chǎn)生實施例16的固體電解電容的2倍泄漏電流。另外，在比較例4的固體電解電容中，產(chǎn)生實施例16的固體電解電容的1.8倍泄漏電流。
由此可知，在將氮化鈮用作陽極1的實施例16的固體電解電容中，可阻止電介質(zhì)層2的部分氧擴(kuò)散到陽極1中，可防止氧的擴(kuò)散引起電介質(zhì)層2的厚度減少。
(實施例17-25)下面，在實施例17-25中，使實施例16的鈮粉末的制作步驟中的熱處理時間變化為5分鐘-4小時，分別制作固體電解電容。實施例17-25中的熱處理時間分別為5分鐘、30分鐘、45分鐘、2小時、2.5小時、3小時、3.5小時和4小時。其它制作條件與實施例16一樣。
(實施例26)在實施例26中，使用以1∶1混合實施例16中熱處理的鈮粉末與實施例20中熱處理的鈮粉末(X＝0.5)的混合物。其它與實施例16一樣，制作固體電解電容。
(評價)實施例17-25中熱處理后的鈮粉末(NbNX)的組成比X分別為0.025、0.05、0.1、0.2、0.50、0.65、0.75、0.9和1。
另外，通過電子能量損失能譜(EELS)法分析實施例17-26中熱處理后的鈮粉末(NbNX)的粒子截面的結(jié)果，確認(rèn)氮均勻分布在粒子內(nèi)部。
下面，對實施例17-26的固體電解電容測定熱處理后的泄漏電流。其測定結(jié)果如表4所示。另外，將實施例1的泄漏電流的測定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化為100，表示標(biāo)準(zhǔn)化后的泄漏電流。
表4


如表4所示，通過使用鈮粉末(NbNX)的組成比X為0.05-1.0的鈮粉末，可抑制泄漏電流。另外，通過使用鈮粉末(NbNX)的組成比X為0.05-0.75的鈮粉末，可進(jìn)一步抑制泄漏電流。
另外，即使在使用鈮粉末(NbNX)的組成比X為0.05-1.0內(nèi)的不同多種混合物作為陽極1的情況下也可得到一樣的效果。
權(quán)利要求
1.一種固體電解電容，其特征在于，配備由鈮構(gòu)成的基體；形成于所述基體表面的氮化鈮層；和由形成于所述氮化鈮層表面中的氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容，其特征在于陽極由所述基體和所述氮化鈮層構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容，其特征在于所述電介質(zhì)層不含有氮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容，其特征在于所述氮化鈮層實質(zhì)上由Nb2N構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容，其特征在于氮相對所述基體、所述氮化鈮層和所述電介質(zhì)層的總量的含有量為0.001重量％以上、0.2重量％以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解電容，其特征在于氮相對所述基體、所述氮化鈮層和所述電介質(zhì)層的總量的含有量為0.001重量％以上、0.08重量％以下。
7.一種固體電解電容，其特征在于，配備由氮化鈮構(gòu)成的陽極；和由形成于所述陽極表面的氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體電解電容，其特征在于所述氮化鈮由NbNx構(gòu)成，所述X為0.05以上、1以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體電解電容，其特征在于所述氮化鈮由NbNx構(gòu)成，所述X為0.05以上、0.75以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固體電解電容，其特征在于所述陽極由氮的組成比不同的多種氮化鈮的混合物構(gòu)成。
11.一種固體電解電容的制造方法，其特征在于，具備通過氧化由鈮構(gòu)成的基體表面來形成由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層的步驟；通過在氮氣環(huán)境中熱處理形成所述電介質(zhì)層的所述基體來在所述基體與所述電介質(zhì)層之間形成氮化鈮層的步驟；和進(jìn)行陽極氧化的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的固體電解電容的制造方法，其特征在于所述熱處理的溫度在300度以上、920度以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的固體電解電容的制造方法，其特征在于所述熱處理的溫度在300度以上、800度以下。
14.一種固體電解電容的制造方法，其特征在于，具備通過氧化由氮化鈮構(gòu)成的陽極表面來在所述陽極表面形成由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層的步驟。
全文摘要
一種固體電解電容，就由鈮基體與氧化鈮層構(gòu)成的陽極而言，在氮化鈮層的表面形成由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層。在該固體電解電容中，氮相對鈮基體、氮化鈮層和電介質(zhì)層的總量的含有量優(yōu)選為0.001重量％以上、0.2重量％以下。另外，另一固體電解電容通過燒結(jié)在氮氣環(huán)境中熱處理后的鈮粉末，形成陽極。在該陽極的表面形成由氧化鈮構(gòu)成的電介質(zhì)層。在該固體電解電容中，鈮粉末(NbNX)的組成比X優(yōu)選為0.05以上、1.0以下。
文檔編號H01G9/048GK1534700SQ20041003091
公開日2004年10月6日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者矢野睦, 高谷和宏, 木本衛(wèi), 宏 申請人:三洋電機(jī)株式會社