CN101414513B - 金属电容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在电解质中应用金属材料大大改善电导率的金属电容器及其制造方法。本发明的金属电容器包括:端子增加型金属部件,其具有沟形成部和第1及第2电极引出部;金属氧化层,形成在端子增加型金属部件上;多个主电极层,形成在沟形成部上以便填入在沟形成部形成的多个沟;绝缘层,形成在多个主电极层和端子增加型金属部件上使得端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部露到外部;多个导电性连结层,形成在上述多个主电极层和上述绝缘层上以连结多个主电极层;第1引线端子,选择地连结到第1及第2电极引出部;第2引线端子,连结到主电极层;以及密封部件,密封端子增加型金属部件。

Description

金属电容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种金属电容器及其制造方法,更详细地,涉及一种在电解质中应用金属材料从而大大改善电导率的金属电容器及其制造方法。
背景技术
过去,作为使从电源电路输出的电源平滑为固定值或在低频旁路中使用的电容器,公知有铝电解电容器(aluminum electrolyticcapacitor),其制造方法如下。
首先,为了扩大铝箔的表面积、提高静电容量,实施蚀刻(etching)铝箔(aluminum foil)的表面的步骤。蚀刻步骤结束时,实施在铝箔上形成电介质的成型(forming)步骤。通过蚀刻和成型步骤,制造各个阴极和阳极的铝箔时,实施根据产品的长度,仅按所需尺寸的宽度裁切(slit)铝箔和电解纸的步骤。裁切结束时,实施将作为引出端子的铝引线棒接合在铝箔上的接合(stitch)步骤。
铝箔和电解纸的裁切结束时,实施卷绕(winding)步骤,在阳极铝箔和阴极铝箔之间插入电解纸后,按圆筒状卷起,并用带进行粘接以使其不散开。卷绕步骤结束,在将卷绕好的芯子插入铝壳后,注入电解液实施浸渍(impregnation)。电解液的注入结束,实施用封口材料封填铝壳的封入(curling)步骤。当封入步骤结束时,实施对电介质损伤进行复原的老化(aging)步骤,完成铝电解电容器的组装。
发明内容
但是,在最近电子设备的数字化及小型化的推进中,要求在高频下具有低阻抗的电容器,为了改善如上述那样制造出的现有的铝电解电容器,应用功能性叠层型铝固体电容器和功能性钽电容器存在以下这样的问题点。
现有的功能性叠层型铝固体电容器或功能性钽电容器,由于在电解质中使用聚吡咯(polypyrrole)或聚噻吩(polythiophene)等导电性的高分子化合物,所以存在耐热性、耐电压(50V以上)的限制。此外,由于顺序涂敷石墨(graphite)这样的膏剂形成阴极,所以电容器的厚度变厚,在叠层数上有限制,产生层间接触电阻,使阻抗特性劣化。
为了解决上述这样的问题点,本发明的目的在于,提供一种在电解质中应用金属材料、与现有的在电解质中使用电解液和有机半导体的情形相比、使电导率改善了10,000~1,000,000倍的金属电容器及其制造方法。
本发明的另一目的在于,提供一种通过在电解质中使用金属材料,能使小型化、低损失化、纹波发热降低、长寿命化、耐热安全性、不发烟、不起火及耐环境性改善的金属电容器及其制造方法。
为了实现这种目的,本发明的金属电容器包括:端子增加型金属部件,其具有形成有多个沟的沟形成部、和在沟形成部上分别形成的第1及第2电极引出部;金属氧化层,形成在端子增加型金属部件上;多个主电极层,形成在沟形成部上以便填入在端子增加型金属部件的沟形成部形成的多个沟;绝缘层,形成在多个主电极层和端子增加型金属部件上使得端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部露到外部;多个导电性连结层,垂直于端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部形成在上述多个主电极层和上述绝缘层上以连结上述多个主电极层;第1引线端子,选择地连结到端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部;第2引线端子,连结到端子增加型金属部件的主电极层;以及密封部件,使连结了第1及第2引线端子的端子增加型金属部件密封使得第1及第2引线端子露到外部。
本发明的金属电容器的制造方法,其特征在于,包括:使用印刷方式油墨、物理性的划痕、纳米针在母材上形成图形或沟的步骤;使用DC蚀刻方法形成在母材的两面分别形成排列有多个沟的沟形成部、在其一侧和另一侧上一体形成第1及第2电极引出部的端子增加型金属部件的步骤;在端子增加型金属部件上一体形成有沟形成部和第1及第2电极引出部时,使用阳极氧化方法在端子增加型金属部件上形成金属氧化层的成型步骤;使用CVD方法在多个主电极层和端子增加型金属部上形成绝缘层使得端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部露到外部的步骤;使用电解电镀或无电解电镀方法在端子增加型金属部的沟形成部形成多个种子电极层的步骤;在多个种子电极层上使用电解电镀或无电解电镀方法以多个种子电极层为介质形成多个主电极层以便填入在上述端子增加型金属部件的沟形成部形成的多个沟的步骤;垂直于端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部在上述多个主电极层和上述绝缘层上形成连结多个主电极层的导电性连结层的步骤;使第2引线端子连结到端子增加型金属部件的上述主电极层,使第1引线端子选择地连结到上述第1及第2电极引出部的步骤;连结了第1及第2引线端子时,用密封部件密封上述端子增加型金属部件使得端子增加型金属部件的第1及第2引线端子露到外部的步骤。
发明效果
本发明的金属电容器通过在电解质中应用金属材料可以具有以下优点:与现有的在电解质中使用电解液或有机半导体的情形相比,能够使电导率改善10,000~1,000,000倍,通过串行层叠能够实现高电压、提高电气安全、能够使小型化、低损失化、低ESR(Equivalent SeriesResistance)、低阻抗(impedance)化、耐热安全性、不发烟、不起火及耐环境性改善。
附图说明
图1是本发明的第1实施例的金属电容器的立体图;
图2是图1所示的金属电容器的A1-A2线的剖视图;
图3是图1所示的金属电容器的B1-B2线的剖视图;
图4a至图4g是表示本发明的第1实施例的金属电容器的制造步骤的图;
图5是本发明的第2实施例的金属电容器的剖视图;
图6是本发明的第3实施例的金属电容器的剖视图;
符号说明
10,110,120:金属电容器
10a:非贯通型金属部件
11:端子增加型金属部件
11a:沟形成部
11b:第1电极引出部
11c:第2电极引出部
12:金属氧化层
13:种子电极层
14:主电极层
15:绝缘层
16:导电性连结层
17:导电性粘接层
具体实施方式
【第1实施例】
以下参照附图,对本发明的第1实施例的金属电容器的结构说明如下。
图1是本发明的第1实施例的金属电容器的立体图,图2是图1所示的金属电容器的A1-A2线的剖视图,图3是图1所示的金属电容器的B1-B2线的剖视图。如图1至图3所示,本发明的金属电容器10包括端子增加型金属部件11、金属氧化层12、多个种子电极层13、多个主电极层14、绝缘层15、多个导电性连结层16、第1引线端子21、第2引线端子22及密封部件30,但也存在根据使用者而不应用上述种子电极层13的情形。现在,对本发明的金属电容器10的各个结构说明如下。
如图4b所示,端子增加型金属部件11包括:在两面分别排列形成有多个沟11d的沟形成部11a、和在沟形成部11a的一侧和另一侧分别形成的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c。而且,在上述沟形成部11a形成的多个沟11d呈圆形或多角形。形成有多个沟11d的端子增加型金属部件11,一体地形成沟形成部11a和第1电极引出部11b及第2电极引出部11c,并可采用铝(Al)、铌(Nb)、钽(Ta)、钛(Ti)及锌(Zr)中的任意一种。
金属氧化层12形成在端子增加型金属部件11的表面上,并可采用氧化铝(Al2O3)、氧化铌(Nb2O5)、一氧化铌(NbO)、氧化钽(Ta2O5)、氧化钛(TiO2)及氧化锌(ZrO2)中的任意一种。金属氧化层12形成在端子增加型金属部件11的上/下两面和侧面11e上。
绝缘层15形成在端子增加型金属部件11上使得端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c和多个沟11d分别露出。也可以在形成多个主电极层14后形成这样的绝缘层15。即,沿端子增加型金属部件11的侧面11e在多个主电极层14和端子增加型金属部件11上形成绝缘层15使的端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c露出到外部。即,绝缘层15形成在除了端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c的剩余的侧面11e上。
在形成于端子增加型金属部件11的沟形成部11a的两面上的金属氧化层12上分别形成多个种子电极层13。在形成于沟形成部11a的两面上的种子电极层13上分别形成多个主电极层14,以便填入在端子增加型金属部件11的沟形成部11a形成的多个沟11d。
如图1所示,多个导电性连结层16以垂直于端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c的方式形成于多个主电极层14和在绝缘层15上并连结多个主电极层14。为了连结多个主电极层14,多个导电性连结层16以垂直于彼此面对形成的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c的方式形成于多个主电极层14和在绝缘层15上以使多个主电极层14电连结。由导电性连结层16电连结的多个主电极层14、种子电极层13及导电性连结层16分别可应用铝(Al)、铜(Cu)、锌(Zn)、银(Ag)、镍(Ni)、锡(Sn)、铟(In)、钯(Pd)、铂(Pt)、钴(Co)、钌(Ru)及金(Au)中的任意一种。
第1引线端子21选择地连结到端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c。例如,第1引线端子21能够连结到端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b或端子增加型金属部件11的第2电极引出部11c。第2引线端子22连结到端子增加型金属部件11的主电极层14,构成具有无极性的金属电容器10。
为了改善粘接力,连结到多个主电极层14之一的第2引线端子22还包括导电性粘接层17,导电性粘接层17设置在多个主电极层14中连结第2引线端子22的主电极层14上。为了密封连结第1引线端子21及第2引线端子22的端子增加型金属部件11使第1引线端子21及第2引线端子22露出到外部而设置密封部件30,密封部件30可应用模制材料或内部掏空的盖部件。
如下参照附图对具有上述结构的本发明的第1实施例的金属电容器10的制造方法说明如下。
本发明的第1实施例的金属电容器11的制造方法,首先,当准备图4a及图4b所示的金属材料的膜或箔(foil)这样的母材1时,使用印刷方式的墨水和物理性的划痕形成图案(未图示)或用纳米针造成伤。然后,使用DC(Direct Current)蚀刻方法将上述母材1形成为在母材1的两面分别形成有排列了多个沟11d的沟形成部11a、在一侧和另一侧一体形成有第1电极引出部11b及第2电极引出部11c的端子增加型金属部件11。
上述蚀刻方法包括:在大致50℃下用磷酸1%水溶液对母材1进行1分钟左右的前处理步骤,在70至90℃下,用混合了硫酸、磷酸及铝等的混合物进行2分钟左右1次蚀刻。此时,电流密度为100至400mA/cm2。然后、再在大致80℃附近,用混合了硝酸、磷酸及铝等的混合物进行10分钟左右2次蚀刻。此时、电流密度为10至100mA/cm2。完成了上述蚀刻,在60至70℃下用30~70g/l硝酸溶液进行10分钟左右的化学清洗。
虽然在形成于端子增加型金属部件11上的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c分别选择地连结第1引线端子21构成具有极性的金属电容器的情况下,为具有3端子的结构,但即使在无极性的情况下,也可以构成具有2端子的金属电容器。在这样的端子增加型金属部件11的沟形成部11a上形成的多个沟11d呈圆形或多角形,沟直径为1μm至100μm,当端子增加型金属部件11的厚度为1时在两面深度不到0.5。例如,端子增加型金属部件11的厚度如果是300μm的话,则按150μm以下来形成。此外,上述多个沟11d是多角形的时候,也与圆形的沟相同,优选将有效沟直径形成为1μm至100μm。
在端子增加型金属部件11上一体形成沟形成部11a和第1电极引出部11b及第2电极引出部11c时,如图4c所示,实施使用阳极氧化方法在端子增加型金属部件11上形成金属氧化层12的成型步骤。
上述阳极氧化方法包括:首先,在70~100℃下进行2~10分钟加热(Boiling)工序,用硼酸和硼酸铵的混合物,在电压150v下进行1次氧化,一边逐渐使上述混合物的浓度和电压变化一边进行多次(2~3次)氧化。然后,在规定的温度,例如400~600℃下进行热处理,再次进行再成型。此外,进行副产品处理以去除再成型时产生的副产品。然后,还再次重复进行再成型和热处理。然后,为了擦去硼酸和磷酸进行规定的清洗工序。
如图4d所示,为了使端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c露出到外部,使用CVD(Chemical VaporDeposition:化学气相淀积)方法在端子增加型金属部件11的侧面11e(图1所示)形成绝缘层15,绝缘层15可应用绝缘带(tape)或树脂系列的材料。虽然在此作为参考应用了CVD,但也可以应用使用绝缘树脂或绝缘油墨(ink)的浸渍(Diping)工序,应用喷墨印刷(Ink-jetprinting)、丝网印刷(Screen printing)的喷涂(Spray)工序,冲压工序中的任意一个。
如图4e所示,金属氧化层12上使用电解电镀或无电解电镀方法浸透,以在端子增加型金属部件11的沟形成部11a形成多个种子电极层13。
在种子电极层形成工序中,在作为活性剂(Activator)的常温的硫酸钯水溶液中浸渍10~数百秒后,在常温下进行1秒~30秒浸渍清洗,去除表面的活性剂。在镍无电解电镀中,应用镍磷酸盐水溶液,适当地调整pH范围(pH4~8)和温度(50~80℃),进行5~20分钟电镀。此情况下,能够仅在多个沟11d的内部形成种子电极层13。然后,根据使用者的要求,可以进行追加的电镀工序和在100℃以下的干燥工序。
如图4f所示,一旦形成多个种子电极层13,就使用电解电镀或无电解电镀方法以多个种子电极层13为介质形成多个主电极层14以便填入在端子增加型金属部件11的沟形成部11a形成的多个沟11d。
用于形成上述主电极层14的电解电镀,使硫酸镍或氯化镍的水溶液的pH从1变为5,温度维持在30~70℃,施加电流密度为20~120mA/cm2的DC电流,实施电解电镀,形成主电极层14。然后,用于形成主电极层14的无电解电镀,将70~90℃之间镍磷酸水溶液pH调整在5~7之间,在其中对形成有种子电极层13的原材料进行10~30分钟的无电解电镀,然后进行用于去除表面的电镀液成分的清洗和100℃以下的干燥,形成主电极层14。
如图4g所示,在与端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c正交方向的端子增加型金属部件11的侧面11e上形成连结多个主电极层14导电性连结层16。
如图3所示,一旦形成导电性连结层16,就使第2引线端子22连结到端子增加型金属部件11的主电极层14,使各第1引线端子21选择地连结到第1电极引出部11b及第2电极引出部11c。例如,在使各第1引线端子21选择地连结到第1电极引出部11b及第2电极引出部11c构成具有极性的金属电容器的情况下,可构成为具有3端子,即使在无极性的情况下,也可以构成具有2端子的金属电容器。
为了在形成导电性连结层16的步骤和使第1引线端子21及第2引线端子22连结的步骤之间改善第1引线端子21及第2引线端子22的粘接力,在连结第2引线端子22的主电极层14上形成导电性粘接层17。导电性粘接层17可应用涂敷金属粘接剂和焊料膏的方法、电解电镀方法及无电解电镀方法中的任意一种来形成。
如图3所示,一旦连结第1引线端子21及第2引线端子22,就用密封部件30密封端子增加型金属部件11使得增加型金属部件的第1引线端子21及第2引线端子22露出到外部。用密封部件30密封端子增加型金属部件11的步骤中,在密封端子增加型金属部件11时使用模制材料或内部掏空的盖部件进行密封。
【第2实施例】
参照附图对使用了构成本发明的第1实施例的金属电容器10非贯通型金属部件10a的无极性的金属电容器110说明如下。
如图5所示,本发明的第2实施例的金属电容器110包括多个非贯通型金属部件10a、导电性粘接层17、第3引线端子23、第4引线端子24及密封部件30,对各个结构依次说明如下。
多个非贯通型金属部件10a分别包括端子增加型金属部件11、金属氧化层12、多个种子电极层13、多个主电极层14、绝缘层15及多个导电性连结层16,各自的结构由于与金属电容器10相同,所以省略详细的说明。在此虽然对有种子电极层13的情形进行了说明,但也可以根据使用者的要求不使用上述种子电极层13。
具有上述这种结构的多个非贯通型金属部件10a分别依次层叠。导电性粘接层17分别设置在多个非贯通型金属部件10a的主电极层14之间以使多个非贯通型金属部件10a粘接。
第3引线端子23分别连结到层叠的多个非贯通型金属部件10a中位于奇数编号位置的多个非贯通型金属部件10a的第1电极引出部11b。即,如图5所示,如果假设层叠的多个非贯通型金属部件10a中位于最上侧的非贯通型金属部件10a是第一号非贯通型金属部件10a的话,则位于其下侧的非贯通型金属部件10a就会按顺序位于第二号、第三号及第四号。
在此,第3引线端子23分别连结到位于第一号和第三号这样的奇数编号位置的非贯通型金属部件10a的第1电极引出部11b。与此相反,第4引线端子24分别连结到层叠的多个非贯通型金属部件10a中位于偶数编号位置的非贯通型金属部件10a的第2电极引出部11c,构成具有无极性的金属电容器110。即,通过使第3引线端子23及第4引线端子24分别连结到形成有具有相同极性的金属氧化层12的端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b及第2电极引出部11c,就能构成具有无极性的金属电容器110。
用密封部件30进行密封使得连结到非贯通型金属部件10a的第3引线端子23及第4引线端子24露出到外部,保护在其内部层叠的多个的非贯通型金属部件10a。
【第3实施例】
参照附图,对使用了构成本发明的第1实施例的金属电容器10的非贯通型金属部件10a的本发明的第3实施列的金属电容器120说明如下。
如图6所示,本发明的第3实施例的金属电容器120是具有3端子的金属电容器120,包括多个非贯通型金属部件10a、导电性粘接层17、第1极性引线端子25、第2极性引线端子26及第3极性引线端子27,对各个结构依次说明如下。
多个非贯通型金属部件10a分别包括端子增加型金属部件11、金属氧化层12、多个种子电极层13、多个主电极层14、绝缘层15及多个导电性连结层16,各自的结构由于与金属电容器10相同,所以省略详细的说明。具有这样结构的多个非贯通型金属部件10a分别依次层叠,导电性粘接层17分别设置在多个非贯通型金属部件10a的主电极层14之间以使多个非贯通型金属部件10a粘接。
第1极性引线端子25分别连结到层叠的多个非贯通型金属部件10a的第1电极引出部11b,第2极性引线端子26连结到非贯通型金属部件10a之一的主电极层14。即,如图6所示,第2极性引线端子26连结到层叠的多个非贯通型金属部件10a中位于最下侧位置的多个主电极层14。但是,也可根据使用者的要求,使上述第2极性引线端子26连结到多个非贯通型金属部件10a中的任意一个上。为了改善连结到主电极层14的第2极性引线端子26的粘接力,在多个非贯通型金属部件10a之一的主电极层14上形成有导电性粘接层17。
第3极性引线端子27分别连结到层叠的多个非贯通型金属部件10a的第2电极引出部11c,能够用3端子构成金属电容器120。由3端子构成的第1至第3极性引线端子25、26、27中,第1极性引线端子25和第3极性引线端子27分别连结到起到阳极箔作用的、形成了金属氧化层12的端子增加型金属部件11的第1电极引出部11b及第电极引出部11c,由此能够作为阳(anode)电极使用;第2极性引线端子26连结到起到阴极箔作用的、没有形成金属氧化层12的主电极层14,由此能够作为阴(cathode)电极使用,由此,金属电容器120可以被构成为具有极性。
具备第1电极引出部11b及第2电极引出部11c的端子增加型金属部件11能够以起到阴极箔作用的方式加以应用。在端子增加型金属部件11起到阴极箔的作用的情况下,主电极层14起到阳极箔的作用。因此,在第2极性端子26作为阴电极使用的情况下,第1极性引线端子25和第3极性引线端子27分别作为阳电极使用,在第2极性端子26作为阳电极使用的情况下,第1极性引线端子25和第3极性引线端子27分别作为阴电极使用。此外,在第1极性引线端子25和第3极性引线端子27分别作为阴电极使用的情况下,第2极性端子26作为阳电极使用,在第1极性引线端子25和第3极性引线端子27分别作为阳电极使用的情况下,第2极性端子26作为阴电极使用。
密封部件30密封连结第1至第3极性引线端子25、26、27的多个非贯通型金属部件10a使得第1至第3极性引线端子25、26、27露出到外部,并且起到保护层叠的多个非贯通型金属部件10a的作用。如此,本发明的金属电容器通过使用金属材料,可以实现高电压,由于能够使耐热安全性、耐环境性改善,因而不需要形成阴极从而能够减薄电容器的厚度,由于不产生层间接触电阻因而能够改善阻抗特性。
工业上的可利用性
本发明的金属电容器可适用于电源电路的平滑电路、静噪滤波器和旁路电容器等中。

Claims (19)

1.一种金属电容器,其特征在于,包括:
端子增加型金属部件,其具有在两面分别排列形成有多个沟的沟形成部、和在所述沟形成部的一侧和另一侧分别形成的第1及第2电极引出部;
金属氧化层,其形成在所述端子增加型金属部件上;
多个主电极层,形成在沟形成部上以填入在所述端子增加型金属部件的沟形成部中形成的多个沟;
绝缘层,形成在多个主电极层和端子增加型金属部件上以使所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部露到外部;
多个导电性连结层,垂直于所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部形成在所述多个主电极层和所述绝缘层上以连结所述多个主电极层;
第1引线端子,选择地连结到所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部;
第2引线端子,连结到所述端子增加型金属部件的主电极层;以及
密封部件,使连结了所述第1及第2引线端子的端子增加型金属部件密封使得第1及第2引线端子露到外部。
2.一种金属电容器,其特征在于,包括:
端子增加型金属部件,其具有在两面分别排列形成有多个沟的沟形成部、和在所述沟形成部的一侧和另一侧分别形成的第1及第2电极引出部;
金属氧化层,其形成在所述端子增加型金属部件上;
多个种子电极层,分别形成于在所述端子增加型金属部件的沟形成部的两面上形成的金属氧化层上;
多个主电极层,分别形成于在沟形成部上形成的多个种子电极层上以填入在所述端子增加型金属部件的沟形成部形成的多个沟;
绝缘层,形成在多个主电极层和端子增加型金属部件上使得所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部露到外部;
多个导电性连结层,垂直于所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部形成在所述多个主电极层和所述绝缘层上以连结所述多个主电极层;
第1引线端子,选择地连结到所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部;
第2引线端子,连结到所述端子增加型金属部件的主电极层;和
密封部件,使连结了所述第1及第2引线端子的端子增加型金属部件密封使得第1及第2引线端子露到外部。
3.根据权利要求2所述的金属电容器,其特征在于,所述端子增加型金属部件采用铝(Al)、铌(Nb)、钽(Ta)、钛(Ti)及锌(Zr)中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的金属电容器,其特征在于,在所述端子增加型金属部件的沟形成部形成的多个沟呈圆形或多角形。
5.根据权利要求2所述的金属电容器,其特征在于,所述金属氧化层采用氧化铝(Al2O3)、五氧化二铌(Nb2O5)、一氧化铌(NbO)、氧化钽(Ta2O5)、氧化钛(TiO2)及氧化锌(ZrO2)中的任意一种。
6.根据权利要求2所述的金属电容器,其特征在于,所述种子电极层和所述主电极层及导电性连结层分别采用铝(Al)、铜(Cu)、锌(Zn)、银(Ag)、镍(Ni)、锡(Sn)、铟(In)、钯(Pd)、铂(Pt)、钴(Co)、钌(Ru)及金(Au)中的任意一种。
7.根据权利要求2所述的金属电容器,其特征在于,所述多个主电极层之一还具有用于连结所述第2引线端子的导电性粘接层。
8.根据权利要求2所述的金属电容器,其特征在于,所述密封部件采用模制材料或内部掏空的盖部件。
9.一种金属电容器,其特征在于,包括:
非贯通型金属部件,由以下各部分顺序层叠构成:端子增加型金属部件,其具有在两面分别排列形成有多个沟的沟形成部、和在所述沟形成部的一侧和另一侧分别形成的第1及第2电极引出部;金属氧化层,形成在所述端子增加型金属部件上;多个主电极层,形成在沟形成部上以便填入在所述端子增加型金属部件的沟形成部形成的多个沟;绝缘层,形成在多个主电极层和端子增加型金属部件上使得所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部露到外部;多个导电性连结层,垂直于所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部形成在所述多个主电极层和所述绝缘层上以连结所述多个主电极层;
导电性粘接层,分别设置在所述多个非贯通型金属部件的主电极层之间以使多个非贯通型金属部件粘接;
第3引线端子,分别连结到层叠的多个非贯通型金属部件中位于奇数编号位置的多个非贯通型金属部件的第1电极引出部;
第4引线端子,分别连结到层叠的多个非贯通型金属部件中位于偶数编号位置的多个非贯通型金属部件的第2电极引出部;以及
密封部件,使连结了所述第3及第4引线端子的多个非贯通型金属部件密封使得第3及第4引线端子露到外部。
10.根据权利要求9所述的金属电容器,其特征在于,所述金属电容器还包括多个种子电极层,该多个种子电极层形成于在端子增加型金属部件的沟形成部的两面形成的金属氧化层上。
11.一种金属电容器,其特征在于,包括:
非贯通型金属部件,由以下各部分顺序层叠构成:端子增加型金属部件,其具有在两面分别排列形成有多个沟的沟形成部、和在所述沟形成部的一侧和另一侧分别形成的第1及第2电极引出部;金属氧化层,形成在所述端子增加型金属部件上;多个种子电极层,分别形成于在所述端子增加型金属部件的沟形成部的两面形成的金属氧化层上;多个主电极层,分别形成于在沟形成部上形成的多个种子电极层上以便填入在所述端子增加型金属部件的沟形成部形成的多个沟;绝缘层,形成在多个主电极层和端子增加型金属部件上使得所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部露到外部;多个导电性连结层,垂直于所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部形成在所述多个主电极层和所述绝缘层上以连结所述多个主电极层;
导电性粘接层,分别设置在所述多个非贯通型金属部件的主电极层之间以使多个非贯通型金属部件粘接;
第1极性引线端子,分别连结到层叠的多个非贯通型金属部件的第1电极引出部;
第2极性引线端子,连结到所述非贯通型金属部件之一的主电极层;
第3极性引线端子,分别连结到层叠的多个非贯通型金属部件的第2电极引出部;以及
密封部件,使连结了所述第1至第3极性引线端子的多个非贯通型金属部件密封使得第1至第3极性引线端子露到外部。
12.根据权利要求11所述的金属电容器,其特征在于,在连结有所述第2极性引线端子的多个非贯通型金属部件之一的主电极层上还具有导电性粘接层。
13.一种金属电容器的制造方法,其特征在于,包括:
使用印刷方式的墨水或利用纳米针的物理性的划痕在母材的两面形成图案的步骤;
使用DC蚀刻方法形成在母材的两面分别形成排列有多个沟的沟形成部、在其一侧和另一侧上一体形成第1及第2电极引出部的端子增加型金属部件的步骤;
在所述端子增加型金属部件上一体形成了沟形成部和第1及第2电极引出部时,使用阳极氧化方法在端子增加型金属部件上形成金属氧化层的成型步骤;
使用CVD方法在端子增加型金属部上形成绝缘层使得所述端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部露到外部的步骤;
使用电解电镀或无电解电镀的方法在端子增加型金属部的沟形成部形成多个种子电极层的步骤;
在所述多个种子电极层上使用电解电镀或无电解电镀方法以多个种子电极层为介质形成多个主电极层以填入在所述端子增加型金属部件的沟形成部形成的多个沟的步骤;
垂直于端子增加型金属部件的第1及第2电极引出部在所述多个主电极层和所述绝缘层上形成连结多个主电极层的导电性连结层的步骤;
使第2引线端子连结到所述端子增加型金属部件的所述主电极层,使第1引线端子选择地连结到所述第1及第2电极引出部的步骤;以及
连结了所述第1及第2引线端子时,用密封部件密封所述端子增加型金属部件使得端子增加型金属部件的第1及第2引线端子露到外部的步骤。
14.根据权利要求13所述的金属电容器的制造方法,其特征在于,
所述成型步骤的阳极氧化方法在于,在去离子水中进行加热工序;进行在硼酸和硼酸铵的混合物中一面使混合物的浓度和电压变化一面进行多次氧化的工序;进行重复进行热处理、再成型的工序;进行副产品处理以去除再成型时产生的副产品;进行用于擦去硼酸和硼酸铵的清洗工序。
15.根据权利要求13所述的金属电容器的制造方法,其特征在于,
在所述金属氧化层上形成多个种子电极层的步骤中,使用硫酸钯水溶液作为活性剂进行规定时间的浸渍后,再进行规定的时间浸渍清洗,去除表面的活性剂。
16.根据权利要求13所述的金属电容器的制造方法,其特征在于,
在形成所述主电极层的步骤中,电解电镀以以下方式实施,使硫酸镍或氯化镍水溶液pH从1变为5,温度维持在30~70℃,施加电流密度为20~120mA/cm2的DC电流。
17.根据权利要求13所述的金属电容器的制造方法,其特征在于,
在形成所述主电极层的步骤中,无电解电镀在于,将70~90℃之间的镍磷酸水溶液的pH调整为5~7之间,在其中对形成有种子电极层的原材料进行10~30分钟无电解电镀,然后进行用于去除表面的电镀液成分的清洗和100℃以下的干燥。
18.根据权利要求13所述的金属电容器的制造方法,其特征在于,
在一体形成所述沟形成部和位于沟形成部的一侧和另一侧的第1及第2电极引出部的步骤中,在沟形成部形成的多个沟呈圆形或多角形,圆形沟的直径为1μm至100μm,在两面其深度不到0.5μm。
19.根据权利要求13所述的金属电容器的制造方法,其特征在于,
在形成所述导电性连结层的步骤和使第1及第2引线端子连结的步骤之间为了改善第1及第2引线端子的粘接力,还包括在连结有第2引线端子的主电极层上形成导电性粘接层的步骤,所述导电性粘接层的形成采用涂敷金属粘接剂和焊料膏的方法、电解电镀方法及无电解电镀方法中的任意一种方法。
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