(57)【要約】  【課題】  高湿度や高温度などの環境による変化、劣化が抑制されるなど特性に優れており、また生産性が改善可能なコンデンサとその製造方法とを提供する。  【解決手段】  誘電体膜（１３）と、誘電体膜（１３）の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極（下部電極膜（１２）および上部電極膜（１４））とを備えるコンデンサであって、誘電体膜（１３）が、樹脂モノマーを含む薄膜を形成したのち薄膜中の樹脂モノマーを重合反応させることによって形成された膜であり、上記樹脂モノマーは、下記の一般式（１）〜（３）のいずれかで示される有機化合物を含むことを特徴とする。【化１】2005183713.tif 000032【化２】2005183713.tif 000033【化３】2005183713.tif 000034【選択図】  図１
2005183713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体膜と、前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサであって、
前記誘電体膜が、樹脂モノマーを含む薄膜を形成したのち前記薄膜中の前記樹脂モノマーを重合反応させることによって形成された膜であり、
前記樹脂モノマーが、下記の一般式（１）で示される有機化合物を含むことを特徴とするコンデンサ。
【化１】
2005183713.tif 000026
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。）
【請求項２】
前記樹脂モノマーは、２つのベンゼン環のうち少なくとも一方のベンゼン環がメタ位で置換されている前記有機化合物を含む請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
誘電体膜と、前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサであって、
前記誘電体膜が、樹脂モノマーを含む薄膜を形成したのち前記薄膜中の前記樹脂モノマーを重合反応させることによって形成された膜であり、
前記樹脂モノマーが、下記の一般式（２）で示される有機化合物を含むことを特徴とするコンデンサ。
【化２】
2005183713.tif 000027
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位であり、他方がメタ位またはパラ位である。）
【請求項４】
誘電体膜と、前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサであって、
前記誘電体膜が、樹脂モノマーを含む薄膜を形成したのち前記薄膜中の前記樹脂モノマーを重合反応させることによって形成された膜であり、
前記樹脂モノマーが、下記の一般式（３）で示される有機化合物を含むことを特徴とするコンデンサ。
【化３】
2005183713.tif 000028
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位であり、他方がメタ位またはパラ位である。）
【請求項５】
前記樹脂モノマーは、２つのベンゼン環がともにメタ位で置換されている前記有機化合物を含む請求項１〜４のいずれかに記載のコンデンサ。
【請求項６】
前記薄膜が重合開始剤および酸化防止剤から選ばれる少なくとも１つをさらに含む請求項１〜５のいずれかに記載のコンデンサ。
【請求項７】
前記１対の電極は第１の電極と第２の電極とを含み、
前記第１の電極は、前記誘電体膜の表面に形成された第１の外部電極と、前記誘電体膜の内部に配置され且つ前記第１の外部電極に接続された複数の第１の電極膜とを備え、
前記第２の電極は、前記誘電体膜の表面に形成された第２の外部電極と、前記誘電体膜の内部に配置され且つ前記第２の外部電極に接続された複数の第２の電極膜とを備え、
前記第１の電極膜と前記第２の電極膜とは、互いに接触しないように前記誘電体膜中で平行に配置されている請求項１〜６のいずれかに記載のコンデンサ。
【請求項８】
誘電体膜と前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサの製造方法であって、
樹脂モノマーを含む薄膜を形成する第１の工程と、
前記樹脂モノマーを重合反応させることによって前記誘電体膜を形成する第２の工程とを含み、
前記樹脂モノマーが、下記の一般式（１）で示される有機化合物を含むことを特徴とするコンデンサの製造方法。
【化４】
2005183713.tif 000029
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。）
【請求項９】
前記樹脂モノマーは、２つのベンゼン環のうち少なくとも一方のベンゼン環がメタ位で置換されている前記有機化合物を含む請求項８に記載のコンデンサの製造方法。
【請求項１０】
誘電体膜と前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサの製造方法であって、
樹脂モノマーを含む薄膜を形成する第１の工程と、
前記樹脂モノマーを重合反応させることによって前記誘電体膜を形成する第２の工程とを含み、
前記樹脂モノマーが、下記の一般式（２）で示される有機化合物を含むことを特徴とするコンデンサの製造方法。
【化５】
2005183713.tif 000030
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位であり、他方がメタ位またはパラ位である。）
【請求項１１】
誘電体膜と前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサの製造方法であって、
樹脂モノマーを含む薄膜を形成する第１の工程と、
前記樹脂モノマーを重合反応させることによって前記誘電体膜を形成する第２の工程とを含み、
前記樹脂モノマーが、下記の一般式（３）で示される有機化合物を含むことを特徴とするコンデンサの製造方法。
【化６】
2005183713.tif 000031
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位であり、他方がメタ位またはパラ位である。）
【請求項１２】
前記第１の工程において、前記薄膜を蒸着法によって形成する請求項８〜１１のいずれかに記載のコンデンサの製造方法。
【請求項１３】
前記樹脂モノマーは、２つのベンゼン環がともにメタ位で置換されている前記有機化合物を含む請求項８〜１２のいずれかに記載のコンデンサの製造方法。
【請求項１４】
前記誘電体膜の一部の上に、前記１対の電極の一部となる金属膜を形成する第３の工程をさらに含み、
前記第１〜第３の工程を繰り返すことによって、複数の金属膜が平行に埋め込まれた誘電体膜を形成する工程をさらに含む請求項８〜１３のいずれかに記載のコンデンサの製造方法。
【請求項１５】
前記第２の工程の後であって前記第３の工程の前に、前記第２の工程で形成された誘電体膜の表面を酸素プラズマで処理する工程をさらに含む請求項１４に記載のコンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜形成された誘電体膜を備えるコンデンサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンデンサなどに用いられる誘電体膜には、樹脂膜が用いられている。このような樹脂膜は、基板に蒸着した樹脂モノマーに電子線や紫外線を照射し、樹脂モノマーを重合させることによって形成されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４などを参照）。
【０００３】
上記誘電体膜を形成するための樹脂モノマーとしては、例えば、以下の化学式（Ａ）で示されるジメチロールトリシクロデカンジアクリレートや、以下の化学式（Ｂ）で示される１，９−ノナンジオールジアクリレート、以下の化学式（Ｃ）で示される４、４’−ジビニルビフェニルなどが用いられてきた。
【０００４】
【化７】
2005183713.tif 000003
【０００５】
【化８】
2005183713.tif 000004
【０００６】
【化９】
2005183713.tif 000005
【０００７】
【特許文献１】特公昭６３−３１９２９号公報
【特許文献２】特開平１１−１４７２７２号公報
【特許文献３】特開２００３−１５１８４９号公報
【特許文献４】米国特許第５,１２５,１３８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記樹脂モノマーによって形成された誘電体膜を用いたコンデンサは、特性が十分でないなどの問題があった。例えば、化学式（Ａ）の樹脂モノマーによって形成された誘電体膜を用いたコンデンサは、高湿度下での特性が十分でないという問題があった。また、化学式（Ｂ）の樹脂モノマーによって形成された誘電体膜を用いたコンデンサは、高温時に誘電体膜が酸化分解しやすいという問題があった。さらに、化学式（Ａ）または（Ｂ）の樹脂モノマーによって形成された誘電体膜を用いたコンデンサは、誘電損失が大きく、コンデンサの消費電力が大きいという問題があった。
【０００９】
また、化学式（Ｃ）の樹脂モノマーによって形成された誘電体膜を用いたコンデンサは、その製造時に、誘電体膜の成膜速度を向上できないなどの問題があった。具体的に説明すると、化学式（Ｃ）の樹脂モノマーは、室温〜１５０℃程度の温度範囲において固体であり、化合物（Ｃ）の樹脂モノマーによって形成された誘電体膜を形成する際には、特許文献３に記載されているように、上記モノマーからなるターゲットを用いたスパッタリング法を用いる必要がある。このため、誘電体膜の蒸着速度が低く、生産性よく誘電体膜を形成することが困難であった。さらに、蒸着後、基板上で固体になると紫外線や電子線による硬化反応を進めることが困難となるために、化学式（Ｃ）の樹脂モノマーを基板上に蒸着する際には上記モノマーの融点以上に基板を加熱する必要があった。この結果、蒸着したモノマーが基板上で再蒸発しやすくなり、蒸着および成膜速度の向上が困難であった。
【００１０】
上記問題を解決するために、本発明は、高湿度下や高温度下においても優れた特性を有し、生産性が改善可能なコンデンサと、その製造方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のコンデンサは、誘電体膜と、前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサであって、前記誘電体膜が、樹脂モノマーを含む薄膜を形成したのち前記薄膜中の前記樹脂モノマーを重合反応させることによって形成された膜であり、前記樹脂モノマーが、下記の一般式（１）で示される有機化合物を含むことを特徴とする。
【００１２】
【化１０】
2005183713.tif 000006
【００１３】
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。）
【００１４】
上記コンデンサでは、前記樹脂モノマーは、２つのベンゼン環のうち少なくとも一方のベンゼン環がメタ位で置換されている前記有機化合物を含んでもよい。
【００１５】
また、本発明のコンデンサは、誘電体膜と、前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサであって、前記誘電体膜が、樹脂モノマーを含む薄膜を形成したのち前記薄膜中の前記樹脂モノマーを重合反応させることによって形成された膜であり、前記樹脂モノマーが、下記の一般式（２）で示される有機化合物を含むことを特徴としてもよい。
【００１６】
【化１１】
2005183713.tif 000007
【００１７】
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位であり、他方がメタ位またはパラ位である。）
【００１８】
また、本発明のコンデンサは、誘電体膜と、前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサであって、前記誘電体膜が、樹脂モノマーを含む薄膜を形成したのち前記薄膜中の前記樹脂モノマーを重合反応させることによって形成された膜であり、前記樹脂モノマーが、下記の一般式（３）で示される有機化合物を含むことを特徴としてもよい。
【００１９】
【化１２】
2005183713.tif 000008
【００２０】
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位であり、他方がメタ位またはパラ位である。）
【００２１】
上記コンデンサでは、前記樹脂モノマーは、２つのベンゼン環がともにメタ位で置換されている前記有機化合物を含んでもよい。
【００２２】
上記コンデンサでは、前記薄膜が重合開始剤および酸化防止剤から選ばれる少なくとも１つをさらに含んでもよい。
【００２３】
上記コンデンサでは、前記１対の電極は第１の電極と第２の電極とを含み、前記第１の電極は、前記誘電体膜の表面に形成された第１の外部電極と、前記誘電体膜の内部に配置され且つ前記第１の外部電極に接続された複数の第１の電極膜とを備え、前記第２の電極は、前記誘電体膜の表面に形成された第２の外部電極と、前記誘電体膜の内部に配置され且つ前記第２の外部電極に接続された複数の第２の電極膜とを備え、前記第１の電極膜と前記第２の電極膜とは、互いに接触しないように前記誘電体膜中で平行に配置されていてもよい。
【００２４】
また、本発明の製造方法は、誘電体膜と前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサの製造方法であって、樹脂モノマーを含む薄膜を形成する第１の工程と、前記樹脂モノマーを重合反応させることによって前記誘電体膜を形成する第２の工程とを含み、前記樹脂モノマーが、下記の一般式（１）で示される有機化合物を含むことを特徴とする。
【００２５】
【化１３】
2005183713.tif 000009
【００２６】
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。）
【００２７】
上記製造方法では、前記樹脂モノマーは、２つのベンゼン環のうち少なくとも一方のベンゼン環がメタ位で置換されていてもよい。
【００２８】
また、本発明の製造方法は、誘電体膜と前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサの製造方法であって、樹脂モノマーを含む薄膜を形成する第１の工程と、前記樹脂モノマーを重合反応させることによって前記誘電体膜を形成する第２の工程とを含み、前記樹脂モノマーが、下記の一般式（２）で示される有機化合物を含むことを特徴としてもよい。
【００２９】
【化１４】
2005183713.tif 000010
【００３０】
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位であり、他方がメタ位またはパラ位である。）
【００３１】
また、本発明の製造方法では、誘電体膜と前記誘電体膜の少なくとも一部を挟んで対向するように配置された１対の電極とを備えるコンデンサの製造方法であって、樹脂モノマーを含む薄膜を形成する第１の工程と、前記樹脂モノマーを重合反応させることによって前記誘電体膜を形成する第２の工程とを含み、前記樹脂モノマーが、下記の一般式（３）で示される有機化合物を含むことを特徴としてもよい。
【００３２】
【化１５】
2005183713.tif 000011
【００３３】
（式中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位であり、他方がメタ位またはパラ位である。）
【００３４】
上記製造方法では、前記第１の工程において、前記薄膜を蒸着法によって形成してもよい。
【００３５】
上記製造方法では、前記樹脂モノマーは、２つのベンゼン環がともにメタ位で置換されている前記有機化合物を含んでもよい。
【００３６】
上記製造方法は、前記誘電体膜の一部の上に、前記１対の電極の一部となる金属膜を形成する第３の工程をさらに含み、前記第１〜第３の工程を繰り返すことによって、複数の金属膜が平行に埋め込まれた誘電体膜を形成する工程をさらに含んでもよい。この場合、前記第２の工程の後であって前記第３の工程の前に、前記第２の工程で形成された誘電体膜の表面を酸素プラズマで処理する工程をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、高湿度や高温度などの環境による変化、劣化が抑制されるなど特性に優れており、また生産性が改善可能なコンデンサとその製造方法とを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３９】
（実施形態１）
実施形態１では、本発明のコンデンサの一例を説明する。実施形態１のコンデンサ１０の断面図を、図１（ａ）に示す。なお、本発明のコンデンサは、図１（ｂ）に示すコンデンサ１０ａのような形状でもよい。
【００４０】
図１（ａ）を参照して、コンデンサ１０は、支持体１１と、支持体１１上に形成された下部電極膜１２と、主に下部電極膜１２上に配置された誘電体膜１３と、主に誘電体膜１３上に配置された上部電極膜１４とを備える。ここで、誘電体膜１３は、樹脂膜（なお、樹脂膜中にさらに添加剤などを含んでもよい）である。すなわち、コンデンサ１０は、誘電体膜１３と、誘電体膜１３を挟んで対向して配置された１対の電極（下部電極膜１２および上部電極膜１４）とを備える。
【００４１】
支持体１１には、さまざまなものを用いることができる。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという場合がある）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、またはポリイミド（ＰＩ）などの高分子フィルムを用いることができる。支持体１１の厚さに限定はないが、一般的には、１μｍ〜７５μｍ程度の場合が多い。なお、下部電極膜１２が支持体を兼ねる場合には、支持体１１は不要である。また、下部電極膜１２、誘電体膜１３および上部電極膜１４を形成したのち、支持体１１を除去してもよい。すなわち、本発明のコンデンサは、支持体がないものであってもよい。
【００４２】
下部電極膜１２および上部電極膜１４には、導電性を有する膜を用いることができ、例えば金属膜を用いることができる。具体的には、アルミ、亜鉛、銅などを主成分とする金属膜を用いることができる。電極膜の膜厚については特に限定はないが、例えば、膜厚が１０ｎｍ〜１５０ｎｍの膜を用いることができ、好ましくは膜厚が２０ｎｍ〜５０ｎｍの膜を用いることができる。コンデンサ１０の下部電極膜１２と上部電極膜１４とは、それぞれ電気回路に接続される。電気回路に接続する方法としては、例えば、はんだ付け、金属溶射、クランプなどの方法を用いることができる。
【００４３】
誘電体膜１３は、以下の一般式（１）、（２）および（３）のいずれかの式で示される有機化合物を樹脂モノマーとして含む薄膜を形成したのち、上記薄膜中の樹脂モノマーを重合反応させることによって形成された膜である。
【００４４】
【化１６】
2005183713.tif 000012
【００４５】
式（１）中、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。
【００４６】
【化１７】
2005183713.tif 000013
【００４７】
式（２）中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位、他方がメタ位またはパラ位である。
【００４８】
【化１８】
2005183713.tif 000014
【００４９】
式（３）中、２つのベンゼン環が置換されている位置は、一方がメタ位、他方がメタ位またはパラ位である。
【００５０】
上記式（１）〜（３）で示される有機化合物を含む樹脂モノマーは、室温（例えば、約１５℃〜３０℃程度）で液体であることが好ましい。樹脂モノマーが液体である場合、スパッタリング法に比べて高い成膜速度が実現可能な蒸着法によって上記モノマーを含む薄膜を成膜することが可能であり、また、上記薄膜における重合反応をより促進させることができる。
【００５１】
式（１）で示される有機化合物は、ベンゼン環の置換位置が共にメタ位である場合（３，３’−ビス（ビニルフェニル）メタン）、ベンゼン環がメタ位およびパラ位で置換されている場合（３，４’−ビス（ビニルフェニル）メタン）、ベンゼン環が共にパラ位で置換されている場合（４，４’−ビス（ビニルフェニル）メタン）の順に融点が高くなる。例えば、３，３’−ビス（ビニルフェニル）メタンおよび３，４’−ビス（ビニルフェニル）メタンが室温で液体であるのに対し、４，４’−ビス（ビニルフェニル）メタンは室温で固体である。しかし、４，４’−ビス（ビニルフェニル）メタンの融点は室温に近く（約４０℃）、４，４’−ビス（ビニルフェニル）メタンを含む樹脂モノマーであっても、例えば、加熱、溶解した後に蒸着装置に供給することによって、３，３’−ビス（ビニルフェニル）メタンや３，４’−ビス（ビニルフェニル）メタンを含む樹脂モノマーと同様の取り扱いがほぼ可能である。
【００５２】
上述した観点から、式（１）で示される有機化合物のうち、２つのベンゼン環の一方がメタ位、他方がメタ位またはパラ位で置換されている３，３’−ビス（ビニルフェニル）メタン、あるいは、３，４’−ビス（ビニルフェニル）メタンを樹脂モノマーが含むことが好ましい。また、ベンゼン環が共にパラ位で置換されている４，４’−ビス（ビニルフェニル）メタンを樹脂モノマーの主成分とする場合においても、例えば、上述した加熱・溶解によって液体として取り扱うことが可能となる。さらに、３，３’−ビス（ビニルフェニル）メタンおよび３，４’−ビス（ビニルフェニル）メタンのいずれか、あるいはこれらの混合物を、例えば、５重量％程度以上混合することによっても、液体として取り扱うことが可能である。よって、ベンゼン環が共にパラ位で置換されている４，４’−ビス（ビニルフェニル）メタンが樹脂モノマーに含まれていてもよい。
【００５３】
上記式（２）で示される有機化合物は、ベンゼン環の置換位置が共にメタ位である場合（３，３’−ビス（ビニルフェニル）スルフィド）、ベンゼン環がメタ位およびパラ位で置換されている場合（３，４’−ビス（ビニルフェニル）スルフィド）の順に融点が高くなる。例えば、３，３’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドが室温で液体であるのに対し、３，４’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドは室温で固体である。このため、上述した観点から、式（２）で示される有機化合物のうち、２つのベンゼン環の双方がメタ位で置換されている３，３’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドを樹脂モノマーが含むことが好ましい。３，４’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドを樹脂モノマーの主成分とする場合においても、３，３’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドを、例えば、５重量％程度以上混合させることによって樹脂モノマーを液体として取り扱うことができる。また、樹脂モノマーが、３，３’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドおよび３，４’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドの異性体であり、２つのベンゼン環が共にパラ位で置換されている４，４’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドを含んでいてもよい。４，４’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドは３，４’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドよりもさらに融点が高いが、４，４’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドを主成分とする場合においても、例えば、３，３’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドを５〜２０重量％程度、３，４’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドを０〜１０重量％程度の割合で混合することによって、樹脂モノマーを液体として取り扱うことができる。
【００５４】
上記式（３）で示される有機化合物は、ベンゼン環の置換位置が共にメタ位である場合（３，３’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタン）、ベンゼン環がメタ位およびパラ位で置換されている場合（３，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタン）の順に融点が高くなる。例えば、３，３’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンが室温で液体であるのに対し、３，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンは、室温で固体である。このため、上述した観点から、式（３）で示される有機化合物のうち、２つのベンゼン環の双方がメタ位で置換されている３，３’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンを樹脂モノマーが含むことが好ましい。３，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンを樹脂モノマーの主成分とする場合においても、３，３’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンを、例えば、５重量％程度以上混合させることによって樹脂モノマーを液体として取り扱うことができる。また、樹脂モノマーが、３，３’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンおよび３，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンの異性体であり、２つのベンゼン環が共にパラ位で置換されている４，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンを含んでいてもよい。４，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンは、３，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンよりもさらに融点が高いが、４，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンを主成分とする場合においても、例えば、３，３’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンを５〜２０重量％程度、３，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンを０〜１０重量％程度の割合で混合することによって、樹脂モノマーを液体として取り扱うことができる。
【００５５】
誘電体膜１３の形成に用いられる樹脂モノマーは、上記式（１）〜（３）で示される有機化合物のいずれか１つのみを含んでいてもよい。また、本発明の効果が得られる限り、上記式（１）〜（３）で示される有機化合物の複数を含んでもよい。また、式（１）〜（３）で示される有機化合物のいずれか１つを主成分とする限り、樹脂モノマーが他の有機化合物を含んでいてもよい。なお、他の有機化合物を含む場合、主成分となる有機化合物の含有量は発明の効果が得られる範囲内である限り特に限定されず、例えば、５０重量％以上、７５重量％以上、９０重量％以上といった範囲に設定すればよい。
【００５６】
誘電体膜１３の厚さは、例えば、０．０５μｍ〜１０μｍの範囲、０．０７μｍ〜１μｍの範囲、０．１μｍ〜０．５μｍの範囲などで自由に設定できる。
【００５７】
重合反応によって誘電体膜１３となる薄膜（図２（ｂ）の薄膜１３ａ）は、上記樹脂モノマーに加えて、さらに添加剤を含んでもよい。このような添加剤としては、例えば、重合開始剤、酸化防止剤、可塑剤、界面活性剤、密着性向上剤などが挙げられる。重合開始剤としては、例えば、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフェリノフェニル）−ブタノン−１、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン（以上それぞれ、イルガキュア３６９、８１９および９０７、チバスペシャルティケミカルズ製）を用いることができる。また、酸化防止剤としては、例えば、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ベンゼンプロパン酸，３，５−ビス（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ，Ｃ７−Ｃ９側鎖アルキルエステル、４，６ビス（オクチルチオメチル）−ｏ−クレゾール（以上それぞれ、ＩＲＧＡＮＯＸ−１０７６、１１３５および１５２０Ｌ、チバスペシャルティケミカルズ製）を用いることができる。
【００５８】
薄膜１３ａが重合開始剤を含む場合には、重合開始剤の含有量は、０．５重量％〜１０重量％であることが好ましく、１重量％〜３重量％であることが特に好ましい。重合開始剤の含有量を０．５重量％以上とすることによって、薄膜１３ａの硬化速度を速めることができる。また、重合開始剤の含有量を１０重量％以下とすることによって、樹脂モノマー３１（図３参照）のポットライフが短くなりすぎるのを防止できる。また、重合開始剤の含有量を１重量％〜３重量％とすることによって、硬化速度を速めるとともに、樹脂モノマー３１のポットライフが短くなることを防止し、コンデンサ１０の製造を容易にできる。
【００５９】
薄膜１３ａが酸化防止剤を含む場合には、酸化防止剤の含有量は、０．１重量％〜１０重量％であることが好ましく、０．５重量％〜５重量％であることが特に好ましい。酸化防止剤の含有量を０．１重量％以上とすることによって、誘電体膜１３の酸化を防止できる。また、酸化防止剤の含有量を１０重量％以下とすることによって、薄膜１３ａの硬化速度を実用的な値にすることができる。また、酸化防止剤の含有量を０．５重量％以上とすることによって、誘電体膜１３の酸化を顕著に防止できる。また、酸化防止剤の含有量を５重量％以下とすることによって、薄膜１３ａの硬化速度を好ましい値にすることができる。
【００６０】
以下に、上記式（１）〜（３）で示される有機化合物を含む樹脂モノマーの製造方法の一例について説明する。
【００６１】
まず、以下の式（４）で示される有機化合物と塩化アセチルとを反応させ、これによって以下の式（５）で示される中間生成物を製造する。
【００６２】
【化１９】
2005183713.tif 000015
【００６３】
式（４）中、Ｒは、ＣＨ2、Ｓ、ＳＣＨ2Ｓのうちいずれか１つを表す。
【００６４】
【化２０】
2005183713.tif 000016
【００６５】
式（５）中、Ｒは、ＣＨ2、Ｓ、ＳＣＨ2Ｓのうちいずれか１つを表す。また、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。
【００６６】
式（４）に示す有機化合物は公知であり、ＲがＳまたはＳＣＨ2Ｓで示される有機化合物は、例えば東京化成工業株式会社から販売されている。また、ＲがＣＨ2で示される有機化合物については、例えば和光純薬工業株式会社から販売されている。
【００６７】
次に、式（５）の中間生成物と金属水素化物（例えば、ＬｉＡｌＨ4やＮａＢＨ4）とを反応させることによって式（６）で示される中間生成物を製造する。
【００６８】
【化２１】
2005183713.tif 000017
【００６９】
式（６）中、Ｒは、ＣＨ2、Ｓ、ＳＣＨ2Ｓのうちいずれか１つを表す。また、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。
【００７０】
次に、式（６）で示される中間生成物を臭素化剤（例えば、三臭化りんや臭化チオニル）と反応させ、これによって以下の式（７）で示される中間生成物を製造する。
【００７１】
【化２２】
2005183713.tif 000018
【００７２】
式（７）中、Ｒは、ＣＨ2、Ｓ、ＳＣＨ2Ｓのうちいずれか１つを表す。また、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。
【００７３】
次に、式（７）で示される中間生成物に対し、強塩基による脱臭化水素反応を行い、上記式（１）〜（３）のいずれかで示される有機化合物が得られる。強塩基としては、エーテル系溶媒（例えばテトラヒドロフラン）に溶解させたアルコキシド（例えばカリウムｔ−ブトキシド）を用いることができる。この方法では、２つのベンゼン環の置換位置が、パラ位およびパラ位のもの、パラ位およびメタ位のもの、メタ位およびメタ位のものという３種類の有機化合物の混合物が得られる。上記混合物の中からある特定の異性体を得るためには、混合物を精製する一般的な方法を用いればよく、例えば、異性体間の沸点の差を利用した乾溜などを行えばよい。
【００７４】
次に、コンデンサ１０の製造方法について説明する。図２に、製造工程の一例を示す。
【００７５】
図２（ａ）を参照して、まず、支持体１１上に、下部電極膜１２を形成する。下部電極膜１２は、電子ビーム蒸着、抵抗加熱蒸着、誘導加熱蒸着などの真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法またはメッキ法などで形成できる。なお、下部電極膜１２を所定の形状に形成するには、メタルマスクを用いたり、フォトリソグラフィーやエッチングなどの技術を用いることができる。
【００７６】
次に、図２（ｂ）に示すように、式（１）〜（３）のいずれかで示される樹脂モノマーを含む薄膜１３ａを形成する（第１の工程）。薄膜１３ａは、下部電極膜１２上に形成される。薄膜１３ａは、重合反応によって誘電体膜１３となる膜であり、上述した式（１）〜（３）のいずれかで示される有機化合物を含む樹脂モノマーや上述した添加剤を含む。薄膜１３ａは、例えば蒸着法によって形成できる。具体的には、図３に示すように、真空下で、式（１）〜（３）のいずれかで示される有機化合物を含む樹脂モノマー３１を入れた容器３２を下部電極膜１２に向けて配置し、容器３２を加熱して樹脂モノマーを蒸発させることによって形成できる。薄膜１３ａを所定の形状に形成するには、メタルマスク（図示せず）を用いればよい。
【００７７】
次に、薄膜１３ａ中の樹脂モノマーを重合反応させることによって、図２（ｃ）に示すように、誘電体膜１３を形成する（第２の工程）。重合反応（硬化）は、例えば、薄膜１３ａに紫外線や電子線を照射することによって起こさせることができる。
【００７８】
式（１）〜（３）で示される有機化合物において、２つのベンゼン環が共にメタ位で置換されている場合、２つのベンゼン環の一方がメタ位、他方がパラ位で置換されている場合や２つのベンゼン環が共にパラ位で置換されている場合に比べて、分子内における官能基としてのビニル基間距離が短くなり、重合反応がより進みやすくなる傾向にある。このため、有機化合物における２つのベンゼン環が共にメタ位で置換されている場合、コンデンサとしての誘電正接をより小さくすることができる。また、式（１）で示される有機化合物においては、同様の理由から、有機化合物における２つのベンゼン環が共にパラ位で置換されている場合よりも、２つのベンゼン環の一方がメタ位、他方がパラ位で置換されている場合の方が、コンデンサとしての誘電正接をより小さくすることができる。同様に、式（１）〜（３）で示される有機化合物を含む樹脂モノマーにおいて、分子内における官能基としてのビニル間距離が短い異性体を混合することによって、硬化速度をより向上させることができ、コンデンサとしての誘電正接をより改善することができる。
【００７９】
なお、第１の工程と第２の工程とを複数回繰り返すことによって誘電体膜を形成してもよい。このような方法は、樹脂モノマーが室温で液体である場合や、厚い誘電体膜を形成する場合に特に有効である。この場合、１対の電極に挟まれる誘電体膜は、複数の誘電体膜の積層体によって構成される。また、誘電体膜の一部の上に一対の電極の一部となる金属膜を形成する第３の工程をさらに含み、第１〜第３の工程を繰り返すことによって、複数の金属膜が平行に埋め込まれた誘電体膜を形成してもよい。この方法によれば、実施形態２で説明するコンデンサを製造できる。また、この場合、第２の工程の後であって第３の工程の前に、第２の工程で形成された誘電体膜の表面を酸素プラズマで処理する工程を含んでもよい。
【００８０】
次に、図２（ｄ）に示すように、下部電極膜１２と同様の方法によって、上部電極膜１４を形成する。このようにして、コンデンサ１０を製造できる。なお、コンデンサ１０ａについても同様の方法で製造できる。
【００８１】
上記実施形態１のコンデンサでは、誘電体膜１３が、高湿度下や高温度下でも変質しにくいため、環境による変化、劣化などが少ない、優れた特性を有するコンデンサが得られる。また、コンデンサの製造にあたって蒸着法を用いることができるため、誘電体膜の成膜速度を向上させることができ、生産性に優れるコンデンサが得られる。
【００８２】
（実施形態２）
実施形態２では、本発明を積層型のコンデンサに適用した一例を説明する。実施形態２のコンデンサ４０の断面図を図４に示す。なお、実施形態１で説明した部分と同様の部分については重複する説明を省略する。
【００８３】
図４を参照して、コンデンサ４０は、誘電体膜４１（ハッチングは省略する）と、誘電体膜４１を挟んで対向して配置された電極４２および４３とを備える。電極４２は、誘電体膜４１の表面に形成された第１の外部電極４２ｂと、誘電体膜４１の内部に配置され且つ第１の外部電極４２ｂに接続された複数の第１の電極膜４２ａとを備える。また、電極４３は、誘電体膜４１の表面に形成された第２の外部電極４３ｂと、誘電体膜４１の内部に配置され且つ第２の外部電極４３ｂに接続された複数の第２の電極膜４２ａとを備える。そして、第１の電極膜４２ａと第２の電極膜４３ａとは、互いに接触しないように、誘電体膜４１中で平行且つ交互に配置されている。図４に示すように、コンデンサ４０は、誘電体層と電極膜とからなるユニットが積層された構造を有する。
【００８４】
さらにコンデンサ４０は、誘電体膜４１中であって、電極膜４２ａおよび４３ａの外側に配置された金属薄膜４４を備える。コンデンサ４０のうち、電極膜４２ａおよび電極膜４３ａが存在する部分が素子層４０ａとなる。また、コンデンサ４０のうち、金属薄膜４４が形成されている部分が補強層４０ｂとなる。また、コンデンサ４０のうち、誘電体膜４１のみの部分が保護層４０ｃとなる。補強層４０ｂおよび保護層４０ｃは、素子層４０ａが熱負荷や外力によって損傷を受けるのを防止する層である。なお、本発明のコンデンサでは、補強層４０ｂや保護層４０ｃがなくてもよい。
【００８５】
誘電体膜４１は、実施形態１で説明した誘電体膜１３と同様のものであり、同様の製造方法によって製造できる。以下、実施形態２のコンデンサ４０の製造方法の一例について具体的に説明する。
【００８６】
コンデンサ４０を製造するための製造装置の一例を図５に模式的に示す。図５の製造装置５０は、真空容器５１と、真空容器５１内に配置されたキャンローラ５２と、キャンローラ５２の周辺に配置された樹脂蒸発源５３、樹脂硬化装置５４、表面処理装置５５、パターニング材料付与装置５６、金属蒸着源５７およびパターニング材料除去装置５８とを備える。真空容器５１は、真空ポンプ５９によって減圧される。
【００８７】
キャンローラ５２は、図中の矢印の方向に回転する。回転速度は自由に設定でき、例えば１５〜７０ｒｐｍ程度としてもよい。キャンローラ５２の外周面は、平滑（好ましくは鏡面状）に仕上げられており、その温度は−２０℃〜４０℃（例えば−１０℃〜１０℃）に制御されている。
【００８８】
樹脂蒸発源５３は、キャンローラ５２の表面に向けて樹脂モノマーを蒸発気化させる。キャンローラ５２の表面に蒸着された樹脂モノマーは薄膜を形成する。樹脂モノマー以外の添加剤も、必要に応じて、樹脂蒸発源５３から蒸着できる。
【００８９】
形成された薄膜は、その中に含まれる樹脂モノマーが樹脂硬化装置５４によって重合（および／または架橋）され、誘電体膜となる。樹脂硬化装置５４としては、例えば、電子線照射装置または紫外線照射装置を用いることができる。重合の度合いは、照射する電子線や紫外線の量などによって制御できる。
【００９０】
キャンローラ５２上に形成された誘電体膜は、必要に応じて、表面処理装置５５によって表面処理がなされる。具体的には、酸素プラズマ処理などの処理を行う。酸素プラズマ処理を行うことによって、誘電体膜の表面に酸素を結合させ、その上に形成される金属膜と誘電体膜との結合力を高めることができる。
【００９１】
次に、誘電体膜上に、パターニング材料付与装置５６によってパターニング材料を所定の形状に堆積させる。パターニング材料が堆積した箇所には、以下の工程で金属薄膜は形成されず、この部分が電気絶縁帯となる。パターニング材料としては、例えばオイルを使用できる。パターニング材料の付与は、蒸発気化させたパターニング材料をノズルから噴射して誘電体膜表面で液化させる方法や、液状のパターニング材料を噴射する方法といった非接触の方法のほか、リーバースコートやダイコートといった塗布による方法によって行うことができる。これらの中でも、蒸発させたパターニング材料を誘電体膜表面で液化させる方法が、誘電体膜を変形させず且つ容易であるので好ましい。
【００９２】
パターニング材料付与装置５６の一例の概略斜視図を図６に示す。図６の装置は、蒸発させたオイルを噴射することによって、樹脂膜表面に帯状のオイル膜を形成する。パターニング材料付与装置５６の面６１は、キャンローラ５２の外周面の法線に垂直となるように配される。面６１には、気化したオイルが噴出されるノズル６２が所定の間隔で、所定の数だけ配されている。ノズル６２の形状および配置は図６のものに限定されない。例えば、ノズル６２は、図６のような円形のほか、楕円状や角型状であってもよい。
【００９３】
図５の装置を用いて積層体を形成する場合、積層数が多くなるにつれて積層体が厚くなる。このため、積層体の表面とパターニング材料付与装置５６のノズル部分との距離Ｄｎ（図５参照）が一定になるように、パターニング材料付与装置５６の位置を制御することが好ましい。パターニング材料付与装置５６の位置は、距離Ｄｎを測定する装置とパターニング材料付与装置５６を移動させる装置とによって制御できる。距離Ｄｎを測定する装置としては、例えば、レーザを用いた距離測定装置を適用できる。パターニング材料付与装置５６を移動させる装置としては、例えばアクチュエータを用いることができる。
【００９４】
補強層と素子層との切り替え、および素子層における電極膜の電気絶縁体位置の切り替えは、例えば、パターニング材料の付着位置をキャンローラ５２の外周面の法線方向に変化させることによって行えばよい。
【００９５】
パターニング材料が塗布された誘電体膜には、金属蒸着源５７によって金属膜が形成される。金属膜は、パターニング材料が存在しない部分に形成される。ここで形成される金属膜が、素子層の電極膜および補強層の金属薄膜となる。蒸着金属としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｕ、ＡｇおよびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１つを使用できる。なお、蒸着に代えて、スパッタリングやイオンプレーティングといった一般的な手段によって金属膜を形成してもよい。
【００９６】
次に、パターニング材料除去装置５８によって、パターニング材料が除去される。なお、パターニング材料の大部分は金属膜を形成する際に蒸発して消失するが、パターニング材料除去装置５８によって残存するパターニング材料を確実に除去することが好ましい。パターニング材料の除去手段は特に制限はないが、例えばパターニング材料がオイルの場合は、ヒーターによる加熱蒸発、またはプラズマ照射による分解除去、あるいはこれらの組み合わせにより行うことができる。このとき、照射するプラズマには、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ、窒素プラズマといったプラズマを使用できるが、この中でも酸素プラズマが特に好ましい。
【００９７】
以上の工程を必要な回数だけ繰り返すことによって、キャンローラ５２の外周面に、誘電体膜と金属膜とが順次積層された積層体が形成される。次に、円筒状の積層体を半径方向に分割（例えば、４５°ごとに８分割）して、キャンローラ５２から取り外し、それぞれ加熱・加圧プレスをすることにより平板状の母素子を得る。
【００９８】
このようにして得られる平板状の母素子の一部斜視図を図７に示す。図中、矢印７１は、キャンローラ５２上での移動方向（円周方向）を示している。図７に示すように、母素子７０は、積層された誘電体膜７２および金属膜７３を含む。母素子７０を切断面７４ａで切断し、切断面７４ａ面に外部電極を形成したのち、切断面７４ｂでさらに切断することによって、図４に示すコンデンサが得られる。
【００９９】
外部電極は、例えば黄銅等の金属を溶射することによって形成することができる。この際、溶射する金属を変更して複数の金属層からなる外部電極を形成してもよい。例えば、積層体との付着強度が良好な金属層を形成したのち、その上に、他の金属層を形成してもよい。最表面の金属層は、その上に接触させる各種金属または樹脂との接着性が良好な金属で形成できる。
【０１００】
また、実装時の半田付け性を向上させるために、外部電極の上に、溶融半田めっき、溶解すずめっき、無電解半田めっき等を施してもよい。その場合には、溶射された金属層の表面に、めっきの下地層を形成してもよい。下地層としては、熱硬化性フェノール樹脂中に銅粉等を分散した導電性ペーストを塗布して加熱硬化させた層、あるいは銅／リン／銀からなる合金の金属溶射層などを適用できる。
【０１０１】
また、外部電極にバンプ電極を設けてもよい。これにより、回路基板への実装がより容易になる。バンプ電極としては、周知の材料、形状のものから適宜選択して設けることができる。
【０１０２】
さらに、用途に応じて必要な外装を行ってもよい。例えば、積層体の耐湿性の向上や、露出した金属膜の保護を目的として、素子の表面に保護層を形成してもよい。保護層は、例えば、シランカップリング剤等の表面処理剤を厚さ数ｎｍ程度にコーティングしたり、あるいは、金属膜が露出している面に、光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を厚さ数百μｍ程度に塗布し、硬化させることによって形成できる。
【０１０３】
なお、図５の装置では、円筒状のキャンローラ５２上に積層体を形成したが、積層体を形成する支持体はこれに限られず、真空装置内で周回するものであれば構わない。例えば、複数本のロールの間を周回するベルト状の支持体上に積層体を形成してもよい。ベルト状の支持体としては、金属、樹脂、布帛、あるいはこれらの複合体などからなるものを使用できる。また、回転する円盤も使用できる。
【０１０４】
上記実施形態２のコンデンサ４０では、誘電体膜４１が、高湿度下や高温度下でも変質しにくいため、環境による変化、劣化などが少ない、優れた特性を有するコンデンサが得られる。また、コンデンサの製造にあたって蒸着法を用いることができるため、誘電体膜の成膜速度を向上させることができ、生産性に優れるコンデンサが得られる。
【０１０５】
なお、実施の形態１同様に、誘電体膜４１の形成に用いる樹脂モノマーは、式（１）〜（３）のいずれかに示す有機化合物以外にも、他の有機化合物を含んでもよい。また、添加剤を含んでもよい。添加剤により、例えば、硬化速度を調整したり、誘電体膜４１の酸化を抑制したりできる。
【実施例】
【０１０６】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
【０１０７】
（実施例１）
実施例１では、図１（ａ）に示したコンデンサを作製した一例について、図２を参照しながら説明する。
【０１０８】
最初に、式（１）〜（３）で示される有機化合物を含む樹脂モノマーのサンプルを７種類（サンプル１〜７）準備した。サンプル１は式（１）で示される有機化合物からなり（具体的な異性体の組成比については後述する。サンプル２、３においても同様である）、サンプル２は式（２）で示される有機化合物からなり、サンプル３は式（３）で示される有機化合物からなる。サンプル４は、式（１）で示される有機化合物のうち、２つのベンゼン環が共にメタ位で置換されている化合物である３、３’−ビス（ビニルフェニル）メタンからなる。サンプル５は、式（２）で示される有機化合物のうち、２つのベンゼン環が共にメタ位で置換されている化合物である３、３’−ビス（ビニルフェニル）スルフィドからなる。サンプル６は、式（３）で示される有機化合物のうち、２つのベンゼン環が共にメタ位で置換されている化合物である３、３’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンからなる。また、サンプル３に酸化防止剤としてＩＲＧＡＮＯＸ５２０Ｌを添加（３重量％）した樹脂モノマーをサンプル７とした。各々のサンプルの具体的な作製方法は、後述する。
【０１０９】
次に、準備した樹脂モノマー（サンプル１〜７）を用いてコンデンサ（同様にサンプル１〜７とし、樹脂モノマーのサンプル１を用いたコンデンサをサンプル１とする。以下同様にコンデンサのサンプル２〜７とする）を作製した。コンデンサの作製方法を以下に示す。
【０１１０】
まず、厚さ２５μｍのＰＥＴ基板（支持体１１）を用意し、このＰＥＴ基板上に、アルミニウムからなる下部電極膜１２（厚さ３０ｎｍ）を、１００ｎｍ／秒の堆積速度で蒸着した（図２（ａ）参照）。
【０１１１】
その後、下部電極膜１２上に、樹脂モノマーのサンプル１〜７を各々蒸着し、樹脂モノマーからなる薄膜１３ａ（厚さ２００ｎｍ）を形成した（図２（ｂ）参照）。具体的には、樹脂モノマーを収容した容器を、蒸着速度が５００ｎｍ／秒となるように加熱し、下部電極膜１２の一部が露出する位置に薄膜１３ａを形成した。
【０１１２】
その後、１５ｋＶの電圧で加速した電子を５０μＡ／ｃｍ2の密度で２秒間、薄膜１３ａに照射することによって、薄膜１３ａ中の樹脂モノマーを重合させ、誘電体膜１３を形成した（図２（ｃ）参照）。その後、誘電体膜１３の上方であって下部電極膜１２と接触しない位置に、アルミニウムからなる上部電極膜１４を、１００ｎｍ／秒の堆積速度で蒸着した（図２（ｄ）参照）。
【０１１３】
このようにして、７種類のコンデンサ（サンプル１〜７）を作製した。
【０１１４】
また、比較例として、上述した式（Ａ）および式（Ｂ）で示される有機化合物を樹脂モノマーとして用い、各々サンプル１〜７と同様にしてコンデンサ（サンプルＡおよびＢ）を作製した。
【０１１５】
このように準備した９種類のコンデンサ（実施例７種類、比較例２種類）について、吸湿容量変化率、高温負荷容量変化率、および、誘電正接（ｔａｎδ）を評価した。測定方法の詳細については後述する。評価結果を表１に示す。
【０１１６】
【表１】
2005183713.tif 000019
【０１１７】
表１に示すように、サンプル１〜７のコンデンサは、上記いずれの評価においても、比較例であるサンプルＡおよびＢのコンデンサよりも優れた特性を示した。すなわち、式（１）〜（３）で示される有機化合物を含む樹脂モノマーを用いて誘電体膜を形成することによって、高湿度下および高温度下においても優れた特性を示すコンデンサが得られた。さらに、誘電正接（ｔａｎδ）についても、サンプル１〜７のコンデンサは比較例であるサンプルＡおよびＢのコンデンサよりも値が小さくなり、損失が低減されたコンデンサが得られた。
【０１１８】
また、２つのベンゼン環の置換位置が共にメタ位である有機化合物と、一方がメタ位かつ他方がパラ位である有機化合物と、共にパラ位である有機化合物との混合物からなる樹脂モノマーを用いたサンプル１〜３に比べて、２つのベンゼン環の置換位置が共にメタ位である樹脂モノマーを用いたサンプル４〜６の誘電正接（ｔａｎδ）の値がいずれの場合も小さくなり、より特性に優れるコンデンサが得られる結果となった。これは、上述したように、２つのベンゼン環のメタ位−メタ位にビニル基が配置されると、そうでない場合に比べて官能基間の距離が短くなり、樹脂モノマーの硬化がより進みやすいからであると推定される。
【０１１９】
さらに、酸化防止剤を添加したサンプル７では、未添加のサンプル３に比べて高温負荷容量変化率がより小さくなった。このことから、酸化防止剤を添加することによって、高温時に酸化しにくい（すなわち、劣化しにくい）コンデンサが得られることがわかった。
【０１２０】
このように、式（１）〜（３）で示される有機化合物を含む樹脂モノマーを用いて形成した誘電体膜は高湿度下や高温度下においても変質しにくいため、環境による変化、劣化などが少ない、優れた特性を有するコンデンサが得られる。また、製造時に蒸着法を用いることができるため誘電体膜の成膜速度を向上させることができ、生産性に優れるコンデンサが得られる。
【０１２１】
次に、表１に示した各特性の評価方法について詳述する。
【０１２２】
吸湿容量変化率については、以下の様に評価した。まず、コンデンサを１０５℃の環境下で１０時間乾燥させ、初期容量Ｃ11を測定した。容量は、周波数１ｋＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓの正弦波をコンデンサに加えて測定した。その後、温度６０℃、湿度９５％Ｒｈの環境下でコンデンサを１００時間放置し、放置後の容量（吸湿時の容量）Ｃ12を、初期容量と同様の条件で測定した。吸湿容量変化率は、（Ｃ12−Ｃ11）×１００／Ｃ11（％）で示される値である。吸湿容量変化率が小さいほど、湿度環境下における容量安定性が高く、製品として好ましい。したがって、この吸湿容量変化率ができるだけ小さいことが特に重要である。
【０１２３】
高温負荷容量変化率については、以下のように評価した。まず、コンデンサを１０５℃の環境下で１０時間乾燥させ、初期容量Ｃ21を測定した。容量は、周波数１ｋＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓの正弦波をコンデンサに加えて測定した。その後、温度１０５℃の環境下でコンデンサに１６Ｖの直流電圧を印加した状態で５００００時間放置し、放置後の容量Ｃ22を、初期容量と同様の条件で測定した。高温負荷容量変化率は、（Ｃ22−Ｃ21）×１００／Ｃ21（％）で示される値である。高温負荷容量変化率の絶対値が小さいほど、高温時に酸化しにくいことを示しており、製品として好ましい。特に、近年はＣＰＵの高速化などに伴う電子部品の耐高温性が重要になってきており、高温負荷容量変化率の絶対値が小さいことが、コンデンサの評価の重要な指標となる。
【０１２４】
誘電正接（ｔａｎδ）については、周波数１ｋＨｚ、電圧１Ｖｒｍｓの正弦波をコンデンサに加えて測定した。誘電正接が小さいほど、コンデンサ自体で消費する電力がより小さく、製品として好ましい。
【０１２５】
次に、樹脂モノマーのサンプル１〜７の作製方法について説明する。
【０１２６】
サンプル３の作製方法について説明する。
【０１２７】
最初に、塩化アセチル８０．９ｇ（１．０３ｍｏｌ）と、塩化アルミニウム１３７．３ｇ（１．０３ｍｏｌ）と、無水ジクロロメタン４２０ｍｌとを２リットルのフラスコに採取した。次に、この液体に、無水ジクロロメタン１００ｍｌに溶解させた以下の式（８）で示されるビス（フェニルチオ）メタン１００．０ｇ（０．４３ｍｏｌ）を滴下し、その後、還流下で１時間攪拌を続けることによって反応を完結させた。
【０１２８】
【化２３】
2005183713.tif 000020
【０１２９】
反応終了後、上記フラスコを氷冷した。次に、反応後の溶液に氷水５００ｍｌを加えて洗浄した後、水層を除去した。次に、得られた溶液を５％炭酸水素ナトリウム水溶液３００ｍｌで洗浄した後、溶液を、ｐＨが７になるまで蒸留水を用いて繰り返し洗浄した。次に、洗浄後の溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去して以下の式（９）で示されるビス（アセチルフェニルチオ）メタン１３４．７ｇを得た。
【０１３０】
【化２４】
2005183713.tif 000021
【０１３１】
式（９）中、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。
【０１３２】
次に、水素化リチウムアルミニウム２４．７ｇ（０．６５ｍｏｌ）と、無水ジクロロメタン５００ｍｌと、無水ジエチルエーテル５００ｍｌとを２リットルのフラスコに採取して氷冷した。この溶液に、無水ジクロロメタン２００ｍｌに溶解させた上記式（９）で示されるビス（アセチルフェニルチオ）メタン１３４．７ｇ（０．４３ｍｏｌ）を滴下し、その後、還流下で１時間攪拌を続けることによって反応を完結させた。反応終了後、得られた溶液を再び氷冷し、この溶液を攪拌しながら２０％塩酸水６００ｍｌを徐々に加えて洗浄した後、水層を除去した。
【０１３３】
次に、得られた溶液を、５％炭酸水素ナトリウム水溶液３００ｍｌで洗浄した後、溶液を、ｐＨが７になるまで蒸留水で洗浄した。次に、洗浄後の溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去して以下の式（１０）で示されるビス（１−ヒドロキシエチルフェニルチオ）メタン１３６．４ｇを得た。
【０１３４】
【化２５】
2005183713.tif 000022
【０１３５】
式（１０）中、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。
【０１３６】
次に、上記式（１０）で示されるビス（１−ヒドロキシエチルフェニルチオ）メタン１３６．４ｇ（０．４３ｍｏｌ）を無水ジクロロメタン５５０ｍｌに溶解させた。得られた溶液に、２５０ｍｌの無水ジクロロメタンに溶解させた三臭化りん１４０．８ｇ（０．５２ｍｏｌ）を加え、還流下で３０分間攪拌することによって反応させた。反応終了後、得られた溶液を蒸留水５００ｍｌで洗浄し、その後、水層を除去した。
【０１３７】
次に、得られた溶液を５％炭酸水素ナトリウム水溶液３００ｍｌで洗浄した後、溶液を、ｐＨが７になるまで蒸留水を用いて洗浄した。次に、洗浄後の溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去して以下の式（１１）で示されるビス（１−ブロモエチルフェニルチオ）メタン１８８．０ｇを得た。
【０１３８】
【化２６】
2005183713.tif 000023
【０１３９】
式（１１）中、２つのベンゼン環が置換されている位置はそれぞれ独立に、メタ位またはパラ位である。
【０１４０】
次に、上記式（１１）で示されるビス（１−ブロモエチルフェニルチオ）メタン１８８．０ｇ（０．４２ｍｏｌ）にｔ−ブトキシカリウム９４．３ｇ（０．８４ｍｏｌ）とテトラヒドロフラン１０００ｍｌを加え、還流下で１２時間攪拌することによって反応させた。反応終了後、テトラヒドロフランを留去した。次に、ジクロロメタン１０００ｍｌを加え、水槽が無色透明になるまで５％塩酸水で洗浄し、水層を除去した。次に、得られた溶液を５％炭酸水素ナトリウム水溶液３００ｍｌで洗浄した後、溶液を、ｐＨが７になるまで蒸留水を用いて繰り返し洗浄した。次に、洗浄後の溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、溶媒を留去することにより淡黄色透明の液体８３．６ｇを得た。
【０１４１】
この液体について、ガスクロマトグラフィー・質量分析（ＧＣ−ＭＳ）を行った結果、ビス（ビニルフェニルチオ）メタンに対応する質量数Ｍ／ｅ＝２８４を示す３種類の生成物が検出された。３種類の生成物の含有率は、それぞれ９０％、７％、３％であった。また、原料、中間生成物および１％以上の副生成物は検出されなかった。
【０１４２】
次に、この液体をカラムクロマト法によって３種類の生成物ごとに分離し、それぞれについてプロトン核磁気共鳴法（1ＨＮＭＲ）による分析を行った。その結果、ビニル基に基づく５．１〜５．２ｐｐｍ辺りの２本の吸収ピーク、５．６〜５．７ｐｐｍ辺りの２本の吸収ピーク、６．６〜６．７ｐｐｍ辺りの４本の吸収ピークが、いずれから生成物からも検出された。また、これらの生成物は、含有率９０％のものが４，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンであり、含有率７％のものが３，３’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンであり、含有率３％のものが３，４’−ビス（ビニルフェニルチオ）メタンであることが判明した。
【０１４３】
以上のことから、最終的に得られた淡黄色透明の液体は、上記式（３）で示されるビス（ビニルフェニルチオ）メタンを含んでおり、得られた液体の７％がメタ，メタジビニル体であり、３％がメタ，パラジビニル体であることが判明した（残り９０％は、パラ、パラジビニル体である）。
【０１４４】
このようにして作製した有機化合物を、樹脂モノマーサンプル３とした。
【０１４５】
サンプル１および２についてもサンプル３と同様に作製した。ただし、上記式（８）で示される出発原料の代わりに、以下の式（１２）で示される出発原料（サンプル１）、あるいは、以下の式（１３）で示される出発原料（サンプル２）を用いた。
【０１４６】
【化２７】
2005183713.tif 000024
【０１４７】
【化２８】
2005183713.tif 000025
【０１４８】
また、サンプル３と同様に、サンプル１および２についても、得られた有機化合物の組成を評価したところ、サンプル１では、８５％がパラ，パラジビニル体であり、７％がメタ，パラジビニル体であり、８％がメタ，メタジビニル体であることが判明した。サンプル２では、８７％がパラ，パラジビニル体であり、１０％がメタ，パラジビニル体であり、３％がメタ，メタジビニル体であることが判明した。
【０１４９】
サンプル４〜６は、上述のように作製したサンプル１〜３の各々をカラム精製し、２つのベンゼン環が共にメタ位で置換されている有機化合物を取り出すことによって作製した。
【０１５０】
サンプル７は、サンプル３に酸化防止剤としてＩＲＧＡＮＯＸ１５２０Ｌを３重量％添加することによって作製した。
【０１５１】
(実施例２）
本実施例では、図４に示したコンデンサを製造した一例について、図５を参照しながら説明する。
【０１５２】
最初に、コンデンサの保護層となる部分をキャンローラ５２の外周面に積層させた。保護層の材料には実施例１で作製した樹脂モノマーのサンプル１を用い、これを樹脂蒸発源５３において気化させ、キャンローラ５２の外周面に堆積し、薄膜とした。このとき、真空容器５１の内部を２×１０-4Ｔｏｒｒの圧力下とし、キャンローラ５２の外周面を５℃に維持した。以降の工程においても同様である。次に、樹脂硬化装置５４として紫外線硬化装置を用い、キャンローラ５２の外周面に堆積させた薄膜を重合、硬化させ、誘電体膜を形成した。上述の堆積−重合の操作を、キャンローラ５２を回転させることにより繰返し、キャンローラ５２外周面に厚さ１５μｍの保護層を形成した。
【０１５３】
次に、コンデンサの補強層となる部分を保護層上に積層させた。補強層の材料には、上述の保護層に用いた材料と同じ材料を用い、これを樹脂蒸発源５３において気化させ、保護層上に堆積し、薄膜とした。続いて、紫外線硬化装置を用い、保護層上に堆積させた薄膜を重合、硬化させ、誘電体膜を形成した。このとき形成した誘電体膜の厚さは０．４μｍとした。次に、表面処理装置５５により、形成した誘電体膜の表面を酸素プラズマ処理した。続いて、パターニング材料付与装置５６により、誘電体膜上の電気絶縁帯を形成する部分にパターニング材料を付着させた。パターニング材料にはフッ素系オイルを使用し、これを気化させて直径５０μｍのノズルより噴出させることによって、幅１５０μｍの帯状に付着させた。次に、金属蒸発源５７により誘電体膜上にアルミニウムを金属蒸着させ、金属薄膜を形成した。金属薄膜の蒸着厚さは３０ｎｍとし、その膜抵抗は３Ω／□であった。次に、パターニング材料除去装置５８を用い、遠赤外線ヒーターによる加熱およびプラズマ放電処理によって、残存したパターニング材料を誘電体膜上から除去した。以上の操作を、キャンローラ５２を回転させることにより５００回繰り返し、総厚さ２１５μｍの補強層を形成した。なお、パターニング材料付与装置５６のノズルと被付着表面との距離Ｄｎは、常に２５０〜３００μｍの範囲が維持できるように制御した。
【０１５４】
次に、誘電体膜と電極膜とからなる素子層を積層した。誘電体膜の材料には、上述の保護層および補強層の材料と同一の材料を用い、これを樹脂蒸発源５３において気化させ、補強層上に堆積し、薄膜とした。続いて、紫外線硬化装置を用い、補強層上に堆積させた薄膜を重合、硬化させ、誘電体膜を形成した。このとき形成した誘電体膜の厚さは０．４μｍとした。次に、表面処理装置５５により、形成した誘電体膜の表面を酸素プラズマ処理した。続いて、パターニング材料付与装置５６により、誘電体膜上の電気的絶縁部に相当する部分にパターニング材料を付着させた。パターニング材料にはフッ素系オイルを使用し、これを気化させて直径５０μｍのノズルより噴出させることによって幅０．１５ｍｍの帯状に付着させた。次に、金属蒸発源５７により誘電体膜上にアルミニウムを金属蒸着させた。アルミニウムの蒸着厚さは２５ｎｍとし、その膜抵抗は６Ω／□であった。その後、パターニング材料除去装置５８を用い、赤外線ヒーターによる加熱およびプラズマ放電処理によって、残存したパターニング材料を除去した。以上の操作を、キャンローラ５２を回転させることにより２０００回繰り返し、総厚さ８５０μｍの素子層を形成した。なお、パターニング材料付与装置５６のノズルと被付着表面との距離Ｄｎは、常に２５０〜３００μｍの範囲が維持できるように制御した。
【０１５５】
次に、素子層の表面に、上述した方法を用いて厚さ２１５μｍの補強層を形成し、形成した補強層の表面に、上述した方法を用いて厚さ１５μｍの保護層を形成することによって、円筒状の積層体を得た。
【０１５６】
次に、得られた積層体を半径方向に８分割（４５°ごとに切断）して取り外し、加熱下でプレスすることによって、図７に示すような平板状の積層体母素子を得た。これを、図７に示す切断面７４ａで切断し、切断面に黄銅を金属溶射して外部電極を形成した。さらに、金属溶射表面に熱硬化性フェノール樹脂中に銅粉を分散させた導電性ペーストを塗布した後に加熱硬化させ、さらに、硬化させた樹脂の表面に溶融ハンダメッキを施した。その後、図７に示す切断面７４ｂに相当する箇所で切断し、図４に示すようなチップコンデンサを得た。得られたチップコンデンサは、積層方向の厚さ１．３ｍｍ、奥行１．６ｍｍ、幅（両外部電極間方向）３．２ｍｍであり、小型ながら容量は０．４７μＦであった。また、絶縁抵抗は７．５×１０10Ω、耐電圧は４８Ｖであった。容量、絶縁抵抗、耐電圧の測定には、一般的な測定手法を用いた。
【０１５７】
このようにして作製したチップコンデンサに対して、実施例１と同様の測定を行った結果、吸湿容量変化率が０％〜＋１％の範囲、高温負荷容量変化率が−１％〜０％の範囲、誘電正接（ｔａｎδ）０．１％と、実施例１におけるコンデンサのサンプル１と同様な特性が得られた。
【０１５８】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用することができる。例えば、本発明のコンデンサは、図１や図４に示すようなコンデンサに限らず、様々な形態のコンデンサに応用することができる。具体的な例としては、例えば、フィルムコンデンサに使用されるポリエチレンテレフタレートフィルムやポリエチレンナフタレートフィルムのように可撓性を有し、誘電正接が大きい誘電体の表面に、上述した樹脂モノマーを直接コーティング、重合させて誘電体膜を形成したコンデンサであってもよい。あるいは、例えば、上記フィルムの両面に、アルミニウムからなるストライプ状の電極を予め形成しておき、上記電極の対抗面よりやや広く、上述した樹脂モノマーをストライプ状にコーティング、重合させて誘電体膜を形成したコンデンサであってもよい。これらの形態のコンデンサとした場合でも、誘電正接が低減されたコンデンサを得ることができる。また、ストリップ線路をコンデンサとして使用する場合、同様に形成した誘電体膜を基板やオーバーコート層に用いることにより、例えば、少なくとも周波数が１００Ｈｚから４ＧＨｚまでの範囲において、０．１％から０．３％と非常に低い誘電正接が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
以上説明したように、本発明によれば、高湿度や高温度などの環境による変化、劣化が抑制されるなど特性に優れており、また生産性が改善可能なコンデンサとその製造方法とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明のコンデンサについて（ａ）一例の断面および（ｂ）他の一例の断面を示す図である。
【図２】本発明のコンデンサについて製造方法の一例を示す工程断面図である。
【図３】図２に示した製造工程の一過程を示す図である。
【図４】本発明のコンデンサについてその他の一例を示す（ａ）断面図および（ｂ）斜視図である。
【図５】本発明のコンデンサの製造に用いられる装置の一例を模式的に示す図である。
【図６】図５の装置の一部を示す斜視図である。
【図７】図５の装置で製造される母素子の一例を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１０、１０ａ、４０  コンデンサ
１１  支持体
１２  下部電極膜
１３  誘電体膜
１３ａ  薄膜
１４  上部電極膜
３１  樹脂モノマー
３２  容器
４０ａ  素子層
４０ｂ  補強層
４０ｃ  保護層
４１  誘電体膜
４２  電極
４２ａ、４３ａ  電極膜
４２ｂ、４３ｂ  外部電極
４４  金属薄膜
５０  製造装置
５１  真空容器
５２  キャンローラ
５３  樹脂蒸発源
５４  樹脂硬化装置
５５  表面処理装置
５６  パターニング材料付与装置
５７  金属蒸着源
５８  パターニング材料除去装置
５９  真空ポンプ
６１  面
６２  ノズル
７０  母素子
７１  矢印
７２  誘電体膜
７３  金属膜
７４ａ、７４ｂ  切断面
【図１】
2005183713.tif 000035
【図２】
2005183713.tif 000036
【図３】
2005183713.tif 000037
【図４】
2005183713.tif 000038
【図５】
2005183713.tif 000039
【図６】
2005183713.tif 000040
【図７】
2005183713.tif 000041