电介质元件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种电介质元件，包括第一导电体和设置在其上的电介质。在第一导电体和电介质之间形成有中间区域。在中间区域中与第一导电体和电介质都不同的添加物和电介质混合。此添加物包括Ｓｉ、Ａｌ、Ｐ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｙ、Ｖ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｆｅ和Ｃｒ中一种以上的元素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜电容器等的。
技术介绍
一般，公知具有在金属等的导电体上设置电介质构造的电介质元件。典型的电介质元件的例子是薄膜电容器。在日本特开2001-203455号中公开有在金属箔上形成的薄膜电容器。此外，在日本特开2000-164460号公报中公开有在金属箔上设置电介质，再在此电介质膜上形成金属层，以制造薄膜电容器的方法。
技术实现思路
为了提供电介质元件的可靠性，希望提高电介质元件中的导电体和在其上设置的电介质的粘合性能。因此，本专利技术的目的在于提供一种导电体和电介质的粘合性能优良的。在一个方面中，本专利技术涉及电介质元件。此电介质元件具有第一导电体；设置在第一导电体上的电介质；以及位于第一导电体和电介质之间，形成与第一导电体和电介质都不同的添加物和电介质混合的中间区域。此添加物包括Si、Al、P、Mg、Mn、Y、V、Mo、Co、Nb、Fe和Cr中的一个以上的元素。添加物优选的是在中间区域具有利用刮痕法检测的电介质的提高临界剥离负荷值的浓度。中间区域可以在整个第一导电体和电介质的边界上延伸，也可以只存在于一部分边界上。在中间区域中，所述元素可以作为单体存在，也可以作为氧化物存在。换句话说，中间区域可以含有单体的上述元素、或上述元素的氧化物、或含有其双方。此外，也可以添加物中的上述元素和构成电介质的电介质材料部分发生反应。临界剥离负荷值表示为了使电介质剥离而必须的负荷，其越高，则第一导电体和电介质的粘合性能越高。按照本专利技术人的研究，通过在第一导电体和电介质之间至少部分设置含有足够量的添加物的中间区域，与没有中间区域的电介质元件相比，可以赋予电介质高的临界剥离负荷值。第一导电体可以由Ni、Cu或Al或以它们的某一种为主要成分的合金构成。换句话说，第一导电体实际上可以由从Ni、Cu或Al或以它们的某一种为主要成分的合金中选择至少一种的导电性材料构成。更具体地说，第一导电体可以使由从Ni、Cu或Al或以它们的某一种为主要成分的合金中选择至少一种的导电性材料含有整体的50％质量％以上。添加物也可以含有上述元素的氧化物。电介质元件可以还具有设置在电介质上的第二导电体。在这种情况下，可以将此电介质元件作为电容器使用。第一导电体也可以含有上述添加物，在这种情况下，上述元素在第一导电体中的浓度优选的是在该元素是Si时为10ppm～5000ppm，该元素为Al、P、Mg、Mn、Y、V、Mo、Co、Nb、Fe或Cr时为10ppm～3000ppm。如这些元素以这样的浓度包含在第一导电体中，则通过对第一导电体和设在第一导电体上的电介质进行加热，形成中间区域，以充分提高电介质的粘合强度，并且获得良好的电特性。在另一方面中，本专利技术涉及电介质元件。此电介质元件具有第一导电体；设置在第一导电体上的电介质；以及位于第一导电体和电介质之间，与第一导电体和电介质都不同的添加物与电介质混合的中间区域。第一导电体由Ni构成，并且含有添加物，添加物含有Si，第一导电体中的Si浓度为10ppm～5000ppm。在第一导电体和中间区域中，Si可以以单体存在，也可以以氧化物存在。换句话说，第一导电体和中间区域也可以包含单体的Si或者Si的氧化物，或包括它们的双方。如在第一导电体中包含上述浓度的Si，则通过对第一导电体和设在第一导电体上的电介质进行加热，形成中间区域，充分提高电介质的粘合性能，并且在电介质上设置第二导电体，制造电容器时，可以得到良好的电特性。在上述的任何电介质元件中，可以使用氧化物作为电介质(电介质材料)。此氧化物电介质优选的例子是具有用通式ABO3表示组成的钙钛矿(perovskite)类的氧化物。钙钛矿类的氧化物优选的是含有Ba、Sr、Ca、Pb、Ti、Zr和Hf中一种以上的元素的氧化物。这样的氧化物可以例举的有BaTiO3、SrTiO3、(BaSr)TiO3、(BaSr)(TiZr)O3和BaTiZrO3。电介质也可以含有这些氧化物中的一种以上。第一导电体可以是金属箔。由于金属箔可以有固定形状，可以作为支撑电介质的基体材料而使用。因此，对于第一导电体没有必要准备其他的基体材料。但是，本专利技术中的电介质也可以具有支撑第一导电体和电介质的基体材料。在另一个方面，本专利技术涉及电介质元件的制造方法。此方法包括准备第一导电体的工序，第一导电体含有Si、Al、P、Mg、Mn、Y、V、Mo、Co、Nb、Fe和Cr中的一个以上的元素的添加物；在第一导电体上设置由与此添加物不同的材料构成的电介质的工序；以及对第一导电体和电介质进行加热，在第一导电体和电介质之间，形成将上述添加物和电介质混合的中间区域，以此来提高电介质的临界剥离负荷值的工序。中间区域可以沿第一导电体和电介质的整个边界延伸，也可以仅存在于在一部分边界上。在中间区域中，上述的元素可以以单体存在，也可以以氧化物存在。换句话说，中间区域可以含有单体的上述元素、或上述元素的氧化物、或含有其双方。此外，也可以添加物中的上述元素和构成电介质的电介质材料部分发生反应。通过在第一导电体和电介质之间至少一部分上设置含有足够量的添加物的中间区域，与没有中间区域的电介质元件相比，可以赋予电介质高的临界剥离负荷值。此外，在另一方面，本专利技术涉及电介质元件的制造方法。此方法包括准备含有添加物的第一导电体的工序；在第一导电体上设置由与此添加物不同的材料构成的电介质的工序；以及对第一导电体和电介质进行加热，在第一导电体和电介质之间，形成将上述添加物和电介质混合的中间区域。第一导电体由Ni构成，添加物含有Si，第一导电体中的Si浓度可以为10ppm～5000ppm。中间区域可以沿第一导电体和电介质的整个边界延伸，也可以仅存在于在一部分边界上。在中间区域中，Si可以以单体存在，也可以以氧化物存在。换句话说，中间区域可以含有Si的单体、或Si的氧化物、或含有其双方。如上述浓度的Si包含在第一导电体中，通过将第一导电体和设置在第一导电体上的电介质进行加热，形成中间区域，可以充分提高电介质的粘合性能，并且在电介质上设置第二导电体制造电容器时，可以得到良好的电性能。附图说明图1是表示实施方式的电介质元件的构造的简要截面图。图2是表示电介质元件的制造方法的简图。图3是表示薄膜电容器的制造方法的简图。图4是电介质元件的截面的电子显微镜照片。图5是表示电介质元件的截面中的元素分布的图。图6是表示电介质元件的截面中的元素分布的图。图7是电介质元件的截面的电子显微镜照片。图8是表示电介质元件的截面中的元素分布的图。图9是表示在Ni箔表面上的添加物分布的简图。图10是表示电介质元件变形例子的截面图。具体实施例方式下面，参照图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。在附图的说明中，同一要素采用同一符号，并省略了重复的说明。图1是表示实施方式的电介质元件10的构造的简要截面图。电介质元件10具有第一导电体的基体材料12、设置在基体材料12上的电介质膜14。基体材料12是由导电性材料构成的导电体层。电介质膜14是由电介质材料构成的电介质。在本实施方式中，基体材料12是Ni箔，电介质膜14是BST，也就是由钛酸钡锶(BaSr)TiO3构成。基体材料12支撑电介质膜14，具有可以确保足够强度程度的厚度。在本实施方式中，基体材料12的厚度约为100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电介质元件，其特征在于，包括：　　　　第一导电体；　　　　设置在所述第一导电体上的电介质；以及　　　　位于所述第一导电体和所述电介质之间，形成与所述第一导电体以及所述电介质都不同的添加物和所述电介质混合的中间区域，其中，　　　　所述添加物包括Ｓｉ、Ａｌ、Ｐ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｙ、Ｖ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｎｂ、Ｆｅ和Ｃｒ中的一种以上的元素。

【技术特征摘要】
JP 2005-12-20 2005-366715;JP 2006-11-15 2006-309591.一种电介质元件，其特征在于，包括第一导电体；设置在所述第一导电体上的电介质；以及位于所述第一导电体和所述电介质之间，形成与所述第一导电体以及所述电介质都不同的添加物和所述电介质混合的中间区域，其中，所述添加物包括Si、Al、P、Mg、Mn、Y、V、Mo、Co、Nb、Fe和Cr中的一种以上的元素。2.如权利要求1所述的电介质元件，其特征在于所述添加物在所述中间区域具有利用刮痕法检测的所述电介质的提高临界剥离负荷值的浓度。3.如权利要求1所述的电介质元件，其特征在于所述第一导电体由Ni、Cu或Al或以它们的任一种为主要成分的合金构成。4.如权利要求1所述的电介质元件，其特征在于所述添加物含有所述元素的氧化物。5.如权利要求1所述的电介质元件，其特征在于还具有设置在所述电介质上的第二导电体，其中，所述第一导电体含有所述添加物，所述元素在所述第一导电体中的浓度在该元素是Si时为10ppm～5000ppm，在该元素为Al、P、Mg、Mn、Y、V、Mo、Co、Nb、Fe或Cr时为10ppm～3000ppm。6.如权利要求1所述的电介质元件，其特征在于所述第一导电体由Ni构成，并且含有所述添加物，所述添加物含有Si，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤友彦，堀野贤治，佐屋裕子，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]