[发明专利]电容器用铌颗粒

说明书

本发明专利申请是国际申请号为PCT/JP01/10485，国际申请日为2001年11月30日，进入中国国家阶段的申请号为01804413.1，发明名称为“电容器用铌粉及其烧结体和使用该烧结体的电容器”的发明专利申请的分案申请。

对相关申请的交互参照

本申请以美国法典第35篇第111(a)条的规定为基础，依据美国法典第35篇第119(e)(1)条，要求取得根据美国法典第35篇第111(b)条的规定、于2001年2月16日提交的美国临时申请No.60/268,964的申请日的利益。

技术领域

本发明涉及电容器用铌颗粒，用于制造具有大的单位质量电容和良好的高温性能的电容器。

背景技术

应用于电子仪器如手提电话和个人电脑的电容器，需要有小体积和大电容。在这些电容器中，优选钽电容器，因为相对于其体积，其电容大且性能良好。在钽电容器中，钽粉的烧结体通常用作阳极部分。为了增加钽电容器的电容，有必要增加烧结体的份量或使用通过研磨钽粉而表面积增加的烧结体。

前一种增加烧结体份量的方法必然会涉及电容器形状的扩大，这样便不能满足降低尺寸的需求。另一方面，后一种方法中通过研磨钽粉来增加表面积导致在烧结阶段钽烧结体的孔径减小或者闭合孔增多，从而使后面的工序中浸渗阴极试剂变得艰难。作为解决这些问题的一种方法，正研究使用介电常数大于钽的材料的粉状烧结体的电容器法。该具有较大介电常数的材料包括铌。

可是，使用由这些材料制得的烧结体的电容器没有足够的高温性能，不能应用于实际。定义室温下的初始电容C₀与通过将电容器在105℃的环境中静置2,000小时并同时施加电压、然后回到室温后所得到的电容C的比值，即(C-C₀)/C₀为高温性能。在将烧结体电解氧化，然后与另一部分电极结合制造电容器时，只要使用钽粉，则高温性能通常会在±20％的范围内。但是如果使用常规铌粉，一些电容器的高温性能无法在±20％的范围内。

如此，使用铌粉的电容器被评定为在室温下的可靠性低，正因为如此，这些电容器被判定为使用寿命不合格，未实际应用。

在与本发明相关的技术方面，已有使用通过在氢的存在下对五氧化二铌(Nb₂O₅)进行热处理而得到的部分还原的氧化铌、制备具有大电容和优异的漏泄电流特性的电容器的方案(参见WO00/15555)。可是，当本发明者用试验中得到的氧化铌制造电容器，并在高温下对其进行加速测试时，电容器的性能下降，不能令人满意。

发明内容

作为对解决上述问题的广泛研究的结果，本发明者发现当包含一氧化铌晶体和一氧化六铌晶体的铌粉用作铌粉烧结体的起始物料铌粉时，可得到具有良好的高温性能的电容器。本发明正是基于上述发现而完成的。

本发明提供了一种电容器用铌颗粒，其中，所述铌颗粒包含铌，并含有0.05-20.55质量％的一氧化铌晶体或0.05-23.25质量％的一氧化六铌晶体；所述铌颗粒通过使铌初始粉成颗粒状来得到。

在一个优选的实施方式中，氧化量为10,000-200,000ppm，以质量计。

在另一个优选的实施方式中，所述铌颗粒是部分氮化的。

在另一个优选的实施方式中，氮化量为10-100,000ppm，以质量计。

在另一个优选的实施方式中，所述铌颗粒含有一氧化铌和0.05-20质量％的一氧化六铌晶体。

具体实施方式

本发明的铌粉是以包含一氧化铌晶体和一氧化六铌晶体为特征的。

在形成于烧结体上的氧化物电介质膜的稳定性方面，铌粉不如钽粉，这种差别在高温下特别明显。其原因可能有许多，其中的一个原因被认为是因为氧化物电介质膜的组成与铌的组成不同，并由于高温下的热应变，加速了氧化物电介质膜的劣化。

另一方面，当一氧化铌晶体和一氧化六铌晶体掺入铌粉中时，据推测，高温下的热应力减缓。因此，由铌粉制得的电容器其热稳定性增加了。

下面描述一种得到本发明的铌粉的实施方式。