CN102804298A - 电容器以及电容器的制造方法 - Google Patents

Abstract

电容器具有：由有机薄膜构成的基材、设置在基材的上面的第1导电层、设置在第1导电层的上面的第1电介质层、设置在第1电介质层的上面的第2电介质层、和设置在第2电介质层的上面的第2导电层。第1电介质层由在第1导电层的上面铺满的多个金属氧化物片构成。第2电介质层由在第2导电层的下面铺满的多个金属氧化物片构成。

Description

电容器以及电容器的制造方法

技术领域

本发明涉及能薄型化，并且结果能大容量化的电容器。

背景技术

图13为专利文件1中记载的现有的电容器900的截面图。电容器900为薄膜电容器，具有：具有柔软性的树脂薄膜即电介质层901；在电介质层901的上面被蒸镀形成的由铝等的导体构成的导电层902；设置在导电层902的上面，由具有柔软性的树脂薄膜构成的电介质层903；和在电介质层903的上面被蒸镀形成的由铝等的导体构成的导电层904。

导电层902的一端侧与端子905电连接，导电层902的另一端侧开放。与此相对，导电层904的一端侧开放，另一端侧与端子906电连接。

另外，端子905形成在现有的电容器900的一端侧，并且端子906形成在端子905的相反侧的另一端侧。而且，端子905、906不能以直流形式导通。

在电容器900的最上面设置最上面电介质层907，防止导电层904露出。但是，电容器900确保大的容量是困难的。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2000-124061号公报

发明内容

电容器具备：由有机薄膜构成的基材；在基材的上面设置的第1导电层；在第1导电层的上面设置的第1电介质层；在第1电介质层的上面设置的第2电介质层；和在第2电介质层的上面设置的第2导电层。第1电介质层由在第1导电层的上面铺满的多个金属氧化物片构成。第2电介质层由在第2导电层的下面铺满的多个金属氧化物片构成。

该电容器能确保大的容量。

附图说明

图1A为本发明的实施方式1相关的电容器的截面图。

图1B为实施方式1相关的电容器的电介质层的放大模式图。

图2为本发明的实施方式2相关的电容器的截面图。

图3为本发明的实施方式3相关的电容器的截面图。

图4为本发明的实施方式4相关的电容器的截面图。

图5为本发明的实施方式5相关的电容器的截面图。

图6为本发明的实施方式6相关的电容器的截面图。

图7为本发明的实施方式7相关的电容器的截面图。

图8为本发明的实施方式8相关的电容器的截面图。

图9为本发明的实施方式9相关的电容器的放大截面图。

图10A为实施方式9相关的其他电容器的放大截面图。

图10B为实施方式9相关的另一其他电容器的放大截面图。

图10C为实施方式9相关的另一其他电容器的放大截面图。

图11为本发明的实施方式10相关的电容器的放大截面图。

图12为实施方式10相关的其他电容器的放大截面图。

图13为现有的薄膜电容器的截面图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1A为本发明的实施方式1相关的电容器1001的截面图。电容器1001具有电容器元件2001和端子5、6。电容器元件2001具有朝向方向1001C的侧面2001C和侧面2001C的相反侧的侧面2001D。侧面2001D朝向与方向1001C相反的方向1001D。端子5、6分别设置在电容器元件2001的侧面2001C、2001D。基材2的上面2A具有位于方向1001C上的端部的导体非形成部7。在除去导体非形成部7的基材2的上面2A的部分形成导电层3。在导电层3的上面3A形成电介质层4。在电介质层4的上面4A设置有电介质层104。基材102的下面102B具有位于方向1001D上的端部的导体非形成部107。在除去导体非形成部107的基材102的下面102B的部分形成有导电层103。在导电层103的下面103B形成有电介质层104。电介质层104的下面104B位于电介质层4的上面4A上。导电层103隔着电介质层4、104与导电层3相对置。导电层103、3与端子5、6分别连接。电介质层4、104的厚度为0.3～50.0nm，并且相对介电常数为30以上。基材2、102由有机薄膜等的绝缘材料构成。

图1B为电介质层4(104)的放大模式图。电介质层4(104)为由在导电层3、103的上面3A或下面103B铺满的多个金属氧化物片700构成的纳米薄片(nano sheet)。金属氧化物片700由钛酸纳米薄片或铌酸纳米薄片等的氧化物纳米薄片构成。金属氧化物片700具有数原子的厚度，其厚度大概为0.3nm～2nm，优选为0.3nm以上50nm以下，长度和宽度为10nm～1mm程度。多个金属氧化物片700通过配置在导电层的上面或下面的由阳离子(cation)构成的附着辅助层而与导电层的上面或下面黏着而被铺满。

以下对实施方式1相关的电容器1001的制造方法进行说明。

<第1工序>

在基材2的上面2A并且是基材2的上面2A的除去导体非形成部7的部分配置导电层3。导电层3通过蒸镀或溅射等的薄膜形成技术形成在基材2的上面2A，由铝等的金属构成。导电层3的厚度为例如20nm程度。例如基材2的厚度为数μm，相对介电常数为10以下。

<第2工序>

第1工序之后，在导电层3的上面3A配置厚度为0.3nm以上50nm以下，相对介电常数为30以上的电介质层4。电介质层4由具有125程度的相对介电常数的钛氧化物纳米薄片或具有300程度的相对介电常数的铌氧化物纳米薄片等构成。如上所述那样，通过基材2、电介质层4、和导电层3来制作金属化薄膜的构造体50。构造体50的基材2、电介质层4、和导电层3与基材102、电介质层104、和导电层103分别相同，也构成构造体150。即构造体50通过进行上下反转而作为构造体150发挥功能。

另外，也可在面向导体非形成部7(107)的导电层3(103)的侧面或基材2(102)的面2A(102B)的导体非形成部7(107)中也形成电介质层4(104)。由此，在后一工序中，能够实现导电层3、103难以短路的结构。此外，在后一工序中，也能避免导电层3、103与端子5或者端子6短路。

<第3工序>

使由第2工序得到的构造体50、150叠加进行层叠。电介质层104的下面104B位于电介质层4的上面4A上，导电层3、103隔着电介质层4、104而对置，并且导体非形成部7、107设置在互相相反的方向1001C、1001D上。

在图1A所示的电容器1001中，构造体50、150的三个组被层叠，但通过考虑必要的容量和电容器1001的期望大小等来决定该组的数目。

第3工序之后，通过喷射施工方法在电容器元件2001的侧面2001C、2001D分别形成端子5、6。导电层3、103与端子6、5分别以直流的方式连接。

在图13所示的现有的薄膜电容器900中，电介质层901、电介质层903的厚度为数μm程度，此外，其相对介电常数大概为10以下，因此难以确保大的容量。

导电层3、103隔着两个纳米薄片(电介质层4、104)以狭小的间隔来相对置，因此电容器1001能确保大的容量，其中，该两个纳米薄片厚度分别为0.3nm以上50nm以下且分别具有高的相对介电常数，且从强度的角度看采用单体难以处理。

另外，图1A所示的电容器1001对构造体50、150进行层叠而形成，但并不需要限于此，也可通过卷绕构造体50、150而叠加，通过喷射施工方法在被卷绕的构造体50的一端侧形成端子6，通过喷射施工方法在被卷绕的构造体150的另一端侧形成端子5。

图1A所示的实施方式1的电容器1001通过在规定的方向上对同一形状的构造体50、150进行层叠来实现，因此能够提高生产效率。

另外，基材2由树脂薄膜等的有机薄膜构成，采用其厚度比电介质层4厚的薄膜。由此，使用基材2(102)作为基材，能在其上面形成导电层3(103)、电介质层4(104)。

此外，通过有机化合物来实现基材2、102，通过无机化合物来实现图1A中的电介质层4、104。

进而，在上述中，按照导电层3、103隔着两个电介质层4、104而对置的方式来对在第2工序后得到的构造体50、150进行层叠。也可在构造体50上层叠具有电介质层104和导电层103的在第1工序后得到的构造体。在这种情况下，导电层3、103只隔着电介质层4而对置，因此能够使容量值增大。

另外，图1A所示的电容器1001的截面图记载有，在上述工序后从上下方向加压，使各层贴紧后的情况。在图1A中，电介质层4(104)的上面4A(下面104B)是平坦的，但不需要限定于此，也可是具有凹凸的形状。

如上所述那样，电容器1001至少具备构造体50、150。构造体50具备：由有机薄膜构成的基材2、在基材2的上面2A所形成的导电层3、和在导电层3的上面3A所形成的电介质层4。导电层3具有到达基材2的至少一端边的连接部3T。构造体150具有：由有机薄膜构成的基材102、在基材102的下面102B所形成的导电层103、在导电层103的下面103B所形成的电介质层104。导电层103具有到达基材102的至少一端边的连接部103T。电介质层4、104为具有数原子程度的厚度的金属氧化物或者该金属氧化物的层叠体。连接部3T、103T位于互相相反的方向上。构造体50、150在电介质层4、104相对接的状态下被层叠或者卷绕。

此外，如上所述那样，准备由有机薄膜构成的基材2、102。在基材2、102的至少一面分别形成导电层3、103。导电层3具有到达基材2的至少一端边的连接部3T。导电层103具有到达基材2的至少一端边的连接部103T。在导电层3、103的表面分别形成电介质层4、104。由此，制造构造体50、150。之后，按照连接部3T、103T位于互相相反的方向上，并且电介质层4、104进行对接的方式，通过对构造体50、105进行叠加来进行层叠或者卷绕，从而制造电容器1001。

(实施方式2)

图2为实施方式2相关的电容器1002的截面图。电容器1002具备电容器元件2002和端子5、6。电容器元件2002具有：朝向方向1002C的侧面2002C、和侧面2002C的相反侧的侧面2002D。侧面2002D朝向方向1002C的相反的方向1002D。端子5、6分别设置在电容器元件2002的侧面2002C、2002D。基材2的上面2A具有位于方向1002C上的端部的导体非形成部13。在除去导体非形成部13的基材2的上面2A的部分形成导电层8。在导电层8的上面gA形成电介质层4。基材2的下面2B具有位于方向1002D上的端部的导体非形成部14。在除去导体非形成部14的基材2的下面2B的部分形成导电层9。在导电层9的下面9B设置有电介质层10。电介质层10的下面10B位于电介质层4的上面4A上。导电层8隔着电介质层4、10而与导电层9相对置。电介质层4、10的厚度为0.3～50.0nm，并且相对介电常数为30以上。电介质层10由与电介质层4具有同样结构的氧化物纳米薄片构成。

以下说明与实施方式2相关的电容器1002的制造方法。

<第1工序>

在除去导体非形成部13的基材2的上面2A的部分配置导电层8。导电层8通过蒸镀或溅射等的薄膜形成技术而形成在基材2的上面2A。导电层8由铝等的金属构成，导电层8的厚度为例如20nm程度。例如基材2的厚度为数μm，相对介电常数为10以下。

此外，在除去导体非形成部13的部分形成导电层8的原因在于，为了防止在后一工序中在电容器1的一端侧形成端子5时，导电层8和端子5以直流的方式进行导通。

<第2工序>

在第1工序之后，在导电层8的上面gA，配置厚度为0.3nm以上50nm以下，相对介电常数为30以上的电介质层4。

电介质层4由具有125程度的相对介电常数的钛氧化物纳米薄片或具有300程度的相对介电常数的铌氧化物纳米薄片等构成。

另外，也可在面对导体非形成部13的导电层8的侧面或基材2的上面2A的导体非形成部13形成电介质层4。由此，在后一工序中，能够实现相对置的导电层8与导电层9难以短路的结构。

此外，在后一工序中，在电容器元件2002的侧面2002C形成端子5时，也能避免导电层8与端子5短路。

<第3工序>

在第2工序后，在除去位于方向1002D上的端部的导体非形成部14的基材2的下面2B的部分配置导电层9。导电层9通过蒸镀或溅射等的薄膜形成技术而形成在基材2的下面2B。导电层9由铝等的金属构成，导电层9的厚度为例如20nm程度。

在除去导体非形成部14的部分形成导电层9的原因在于，为了防止在后一工序中在电容器元件2002的侧面2002D形成端子6时，导电层9与端子6以直流的方式进行导通。

<第4工序>

第3工序之后，在导电层9的下面，通过设置厚度为0.3nm以上50nm以下，且相对介电常数为30以上的电介质层10来制作作为金属化薄膜的构造体51。

电介质层10由具有125程度的相对介电常数的钛氧化物纳米薄片或具有300程度的相对介电常数的铌氧化物纳米薄片等构成。

另外，也可在面向导体非形成部14的导电层9的侧面或基材2的下面的导体非形成部14形成电介质层10。由此，在后一工序中，能够实现相对置的导电层8和导电层9难以短路的结构。

此外，在后一工序中，在电容器元件2002的侧面2002D形成端子6时，也能避免导电层9和端子6短路。

<第5工序>

按照使构造体51的电介质层10的下面10B位于另一构造体51的电介质层10的上面10A，并且导电层8与导电层9隔着电介质层4、10而相对置的方式来叠加并层叠构造体51。

图2的电容器1002由三个构造体51构成。构造体51的数目通过考虑必要的容量和电容器1002的期望大小等来决定。

在第5工序后，在最上层设置绝缘涂敷层11，在最下层设置绝缘涂敷层12。由此，能够保护导电层8、9以及电介质层4、10免受外部环境影响。

之后，通过喷射施工方法在电容器元件2002的侧面2002C形成端子5，通过喷射施工方法在电容器元件2002的侧面2002D形成端子6。设置在电容器元件2002内的多个导电层8，在侧面2002D中与端子6以直流的方式连接，多个导电层9在侧面2002C中与端子5以直流的方式连接。

导电层8、9隔着厚度分别为0.3nm以上50nm以下且具有高的相对介电常数的纳米薄片即电介质层4、10而相对置，因此电容器1002能够确保大的容量。

另外，在图2所示的电容器1002中，层叠三个构造体51而形成，但并不需要限定于此，也可通过卷绕一个构造体51来叠加，通过喷射施工方法在被卷绕的构造体51的一端侧形成端子5，通过喷射施工方法在被卷绕的构造体的另一端侧形成端子6。

图2所示的实施方式2的电容器1002能够通过仅层叠同一形状的构造体51来实现，因此也能够提高生产效率。

另外，基材2由树脂薄膜等的有机薄膜构成，采用其厚度比电介质层4和电介质层10厚的薄膜。由此，能在基材2的上面2A形成导电层3、电介质层4。

此外，通过有机化合物实现图2中的基材2，通过无机化合物实现图2中的电介质层4和图2中的电介质层10。

另外，图2中所示的电容器1002的截面图记载有：在上述工序后，从图2中的上下方向加压，使各层贴紧后的情况。图2中，电介质层4、电介质层10表现为平坦的形状，但并不需要限定于此，即使是具有凹凸的形状也没有问题。

如上所述那样，电容器1002具备多个构造体51和一对外部电极5、6。各构造体51具备：由有机薄膜构成的基材2、在基材的两面2A、2B分别形成的一对导电层8、9、和在导电层8、9中的至少一方的导电层的表面形成的电介质层4(10)。导电层8具有到达基材2的至少一端边的连接部8T。导电层9具有到达基材2的至少一端边的连接部9T。外部电极5、6与导电层9、4分别电连接。电介质层4(10)为具有数原子程度的厚度的金属氧化物或者该金属氧化物的层叠体。连接部8T、9T位于互相相反的方向。多个构造体51在相同方向上叠加并被卷绕或者层叠。

此外，如上所述那样，准备由有机薄膜构成的基材2。在基材2的两面分别形成一对导电层8、9。导电层8具有到达基材2的至少一端边的连接部8T。导电层9具有到达基材2的至少一端边的连接部9T。连接部8T、9T配置在互相相反的方向。在一对导电层8、9的至少一方形成电介质层4(10)。由此，制造多个构造体61。之后，通过在相同方向上叠加多个构造体61而进行层叠或者卷绕，从而制造电容器1002。

(实施方式3)

图3为实施方式3相关的电容器1003的截面图。电容器1003具有电容器元件3001和端子5、6。电容器元件3001具有：朝向方向1003C的侧面3001C、和侧面3001C的相反侧的侧面3001D。侧面3001D朝向方向1003C的相反的方向1003D。端子5、6分别设置在电容器元件3001的侧面3001C、3001D。基材2的上面2A具有位于方向1003C上的端部的导体非形成部13。在除去导体非形成部13的基材2的上面2A的部分形成导电层8。在导电层8的上面8A上形成电介质层4。基材2的下面2B具有位于方向1003D上的端部的导体非形成部14。在除去导体非形成部14的基材2的下面2B的部分形成导电层9。基材2、电介质层4、和导电层8、9构成构造体60。按照导电层9的下面9A位于电介质层4的上面4A，导电层8、9隔着电介质层4而相对置的方式，层叠多个构造体60。端子5、6分别与导电层9、8相连接。电介质层4的厚度为0.3～50.0nm，并且相对介电常数为30以上。

以下，对实施方式3相关的电容器1003的制造方法进行说明。

<第1工序>

在除去导体非形成部13的基材2的上面2A的部分配置导电层8。

导电层8通过蒸镀或溅射等的薄膜形成技术形成在基材2的上面2A。导电层8由铝等的金属构成，导电层8的厚度为例如20nm程度。基材2的厚度例如为数μm，相对介电常数为10以下。

此外，在除去导体非形成部13的部分形成导电层8的原因在于，为了防止在后一工序中形成端子5时，导电层8与端子5以直流的方式进行导通。

<第2工序>

在第1工序后，在导电层8的上面8A配置厚度为0.3nm以上50nm以下，相对介电常数为30以上的电介质层4。

电介质层4由具有125程度的相对介电常数的钛氧化物纳米薄片或具有300程度的相对介电常数的铌氧化物纳米薄片等构成。

另外，也可在面向导体非形成部13的导电层8的侧面或基材2的上面的导体非形成部13形成电介质层4。由此，在后一工序中，能够实现相对置的导电层8与导电层9难以短路的结构。

此外，在后一工序中，能够避免导电层8与端子5短路。

<第3工序>

在第2工序后，通过在除去导体非形成部14的基材2的下面2B的部分配置导电层9来制作构造体60。

导电层9通过蒸镀或溅射等的薄膜形成技术而形成在基材2的下面。采用铝等作为材料，导电层9的厚度为例如20nm程度。

在除去导体非形成部14的部分形成导电层9的原因在于，为了防止在后一工序中形成端子6时，导电层9与端子6以直流的方式导通。

<第4工序>

按照导电层8、9隔着电介质层4而相对置的方式叠加并层叠由第3工序得到的多个构造体60。

在图3的电容器1003中，层叠三个构造体60，但构造体60的数目通过考虑必要的容量和电容器1003的期望大小等来决定。

在第4工序后，在最上层设置绝缘涂敷层11，在最下层设置绝缘涂敷层12。由此，能够保护导电层8以及导电层9、电介质层4免受外部环境的影响。

之后，通过喷射施工方法在电容器元件3001的侧面3001C形成端子5，同样地通过喷射施工方法在电容器元件3001的侧面3001D形成端子6。配置在电容器元件3001内的多个导电层8，在侧面3001D中与端子6以直流的方式连接，多个导电层9在侧面3001D中与端子5以直流的方式连接。

导电层8和导电层9隔着厚度为0.3nm以上50nm以下且具有高的相对介电常数的一个纳米薄片即电介质层4而相对置，因此电容器1003能确保大的容量。

另外，图3的电容器1003层叠三个构造体60而形成，但不需要限定于此，也可通过卷绕一个构造体60来叠加，通过喷射施工方法在被卷绕的构造体60的一端侧形成端子5，通过喷射施工方法在被卷绕的构造体60的另一端侧形成端子6。

图3所示的实施方式3的电容器1003能够通过仅仅层叠同一形状的构造体60来实现，因此也能提高生产效率。

另外，基材2由树脂薄膜等的有机薄膜构成，采用其厚度比电介质层4厚的薄膜。由此，能在基材2的上面2A和下面2B形成导电层8、9、电介质层4。

此外，通过有机化合物实现图3中的基材2，通过无机化合物实现图3中的电介质层4。

另外，图3所示的电容器1003的截面图记载有：在上述工序后，从图3中的上下方向加压，使各层贴紧后的情况。在图3中，电介质层4表现为平坦的形状，但并不需要限定于此，即使具有凹凸的形状也没有问题。

(实施方式4)

图4为实施方式4相关的容器1004的截面图。电容器1004具有电容器元件4001和端子5、6。电容器元件4001具有：朝向方向1004C的侧面4001C、和侧面4001C的相反侧的侧面4001D。侧面4001D朝向方向1004C的相反的方向1004D。端子5、6分别设置在电容器元件4001的侧面4001C、4001D。基材2的上面2A具有位于方向4001C上的端部的导体非形成部13。在除去导体非形成部13的基材2的上面2A的部分形成导电层8。在导电层8的上面8A形成电介质层4。电介质层4的上面4A具有位于方向1004D上的端部的导体非形成部14。通过在除去导体非形成部14的电介质层4的上面4A的部分形成导电层9来形成构造体61。按照基材2的下面2B位于导电层9的上面9A上的方式，层叠多个构造体61。电介质层4的厚度为0.3～50.0nm，并且相对介电常数为30以上。

以下对实施方式4相关的电容器1004的制造方法进行说明。

<第1工序>

在除去导体非形成部13的基材2的上面2A的部分配置导电层8。导电层8通过蒸镀或溅射等的薄膜形成技术形成在基材2的上面2A。导电层8通过铝等的金属构成，导电层8的厚度为例如20nm程度。例如基材2的厚度为数μm，相对介电常数为10以下。

此外，在除去导体非形成部13的部分形成导电层8的原因在于，为了防止在后一工序中在电容器元件4001的侧面4001C形成端子5时，导电层8与端子5以直流的方式导通。

<第2工序>

在第1工序后，在导电层8的上面gA配置厚度为0.3nm以上50nm以下，相对介电常数为30以上的电介质层4。

电介质层4由具有125程度的相对介电常数的钛氧化物纳米薄片或具有300程度的相对介电常数的铌氧化物纳米薄片等构成。

另外，也可在与导体非形成部13面对的导电层8的侧面或基材2的上面的导体非形成部13形成电介质层4。由此，在后一工序中，实现相对置的导电层8和导电层9难以短路的结构。

<第3工序>

在第2工序后，通过在除去导体非形成部14的电介质层4的上面4A的部分设置导电层9，从而制作构造体61。导电层9通过蒸镀或溅射等的薄膜形成技术被形成在电介质层4的上面4A。导电层9由铝等金属构成，导电层9的厚度为例如20nm程度。另外，为了极力避免电介质层4损坏，导电层9也可通过常温下的蒸镀处理来形成。

在除去导体非形成部14的部分形成导电层9的原因在于，为了防止在后一工序中在电容器元件4001的侧面4001D形成端子6时，导电层9与端子6以直流的方式导通。

另外，也可将导体非形成部14设计为比导体非形成部13大。由于在导电层9的方向1004D上的端部没有配置用于保持与端子6的绝缘性的电介质层，因此导电层9与端子6的间隔比导电层8与端子5的间隔大这一点，能够减小导电层9与端子6短路的危险。

<第4工序>

按照导电层8、9隔着基材2而相对置的方式，对由第3工序得到的多个构造体61进行叠加并层叠。

图4的电容器1004通过层叠四个构造体61来实现，但构造体61的数目通过考虑必要的容量和电容器1004的期望大小等来决定。

在第4工序后，在最上层配置绝缘涂敷层11。由此，能够保护导电层8以及导电层9不受外部环境的影响。

之后，通过喷射施工方法在电容器元件4001的侧面4001C形成端子5，同样通过喷射施工方法在电容器4001的侧面4001D形成端子6。配置于电容器元件4001内的多个导电层8，在侧面4001C中与端子5以直流的方式连接，配置于电容器元件4001内的多个导电层9，在侧面4001D中与端子6以直流的方式连接。

导电层8、9隔着厚度为0.3nm以上50nm以下且具有高的相对介电常数的一个纳米薄片即电介质层4而相对置，因此电容器1004能确保大的容量。

另外，图4的电容器1004对四个构造体61进行层叠而形成，但并不需要限定于此，也可通过卷绕一个构造体61来叠加，通过喷射施工方法在被卷绕的构造体61的一端侧形成端子5，通过喷射施工方法在被卷绕的构造体61的另一端侧形成端子6。

由于图4所示的实施方式4的电容器1004能够通过仅仅层叠同一形状的构造体61来实现，因此也能够提高生产效率。

另外，基材2由树脂薄膜等的有机薄膜构成，采用其厚度比电介质层4厚的薄膜。由此，能在基材2的上面2A形成导电层8、电介质层4。

此外，通过有机化合物实现图4中的基材2，通过无机化合物实现图4中的电介质层4。

而且，图4所示的电容器1004的截面图记载有，在上述工序后，从图4的上下方向进行加压，使各层贴紧后的情况。在图4中，电介质层4表现为平坦的形状，但并不需要限定于此，即使为具有凹凸的形状也没有问题。

如上所述那样，电容器1004至少具有多个构造体61。各个构造体61具备：由有机薄膜构成的基材2、在基材2的一面2A所形成的导电层8、在导电层8的表面gA所形成的电介质层4、和在电介质层4的表面4A所形成的导电层9。导电层8具有到达基材2的至少一端边的连接部8T。导电层9具有到达基材2的至少一端边的连接部9T。电介质层4为具有数原子程度的厚度的金属氧化物或者该金属氧化物的层叠体。连接部8T、9T位于互相相反的方向。多个构造体61在相同方向上被叠加并被卷绕或者层叠。

此外，如上所述那样，准备由有机薄膜构成的基材2。在基材2的一面形成导电层8。导电层8具有到达基材2的至少一端边的连接部8T。在导电层8的表面形成电介质层4。在电介质层4的表面形成导电层9。导电层9具有到达基材2的至少一端边的连接部9T。通过上述方式来制造多个构造体61。连接部8T、9T配置在互相相反的方向上。能够通过在相同方向上叠加多个构造体61来进行层叠或者卷绕，从而制造电容器1004。

(实施方式5)

图5是实施方式5相关的电容器1005的截面图。在图5中，对与图1A所示的实施方式1中的电容器1001相同的部分赋予相同的参照编号。

在与图5所示的实施方式5相关的电容器1005中，导电层3的下面3B具有位于方向1001C上的端部的电介质非形成部15，导电层103的上面103A具有位于方向1001D上的端部的电介质非形成部16。电介质层4形成在除去电介质非形成部16的导电层3的上面3A的部分。电介质层104形成在除去电介质非形成部15的导电层103的下面103B的部分。

如图5所示，通过在电介质非形成部15形成电介质层4、104，从而电介质层104环绕(回り込み)直到导电层3的侧面为止，能够抑制端子6与导电层3不以直流的方式导通的不良情况的产生。此外，由于电介质层104的影响，能够抑制导电层103与端子5不以直流的方式导通之类的不良情况的产生。

同样地，通过没有在电介质非形成部16形成电介质层4、104，从而电介质层4、104环绕直到导电层103的侧面为止，能够抑制端子5与导电层103不以直流的方式导通的不良情况的产生。此外，由于电介质层4、104的影响，能够抑制导电层3与端子6不以直流的方式导通之类的不良情况的产生。

(实施方式6)

图6为实施方式6相关的电容器1006的截面图。在图6中，对与图2所示的实施方式2中的电容器1002相同的部分赋予相同的参照编号。

在图6所示的实施方式6相关的电容器1006中，导电层9的下面9B具有位于方向1002C上的端部的电介质非形成部15，导电层9的上面9A具有位于方向1002D上的端部的电介质非形成部16。电介质层4、10形成在导电层8的上面8A的除去电介质非形成部15的部分，电介质层4、10形成在导电层8的上面8A的除去电介质非形成部16的部分。

如图6所示，通过不在电介质非形成部15形成电介质层4，从而电介质层4环绕直到导电层8的侧面为止，能够抑制端子6与导电层8不以直流的方式导通的不良情况的产生。此外，由于电介质层4的影响，能够抑制导电层9与端子5不以直流的方式导通的不良情况的产生。

同样，通过不在电介质非形成部16形成电介质层10，从而电介质层10环绕直到导电层9的一端部侧面为止，能够抑制端子5与导电层9不以直流的方式导通的不良情况的产生。此外，由于电介质层10的影响，能够抑制导电层8与端子6不以直流的方式导通之类的不良情况的产生。

(实施方式7)

图7为实施方式7相关的电容器1007的截面图。在图7中，对与图3中所示的实施方式3中的电容器1003相同的部分赋予相同的参照编号。

在图7所示的实施方式7相关的电容器1007中，导电层8的上面8A具有位于方向1003D上的端部的电介质非形成部117，导电层9的下面9B具有位于方向1003C上的端部的电介质非形成部17。电介质层4形成于除去电介质非形成部117的导电层8的上面8A的部分和除去电介质非形成部17的导电层9的下面9B的部分。

如图7所示，通过不在电介质非形成部17、117形成电介质层4，从而电介质层4环绕直到导电层8的侧面为止，能够抑制端子6与导电层8不以直流的方式导通的不良情况的产生。此外，由于电介质层4的影响，能够抑制导电层9与端子5不以直流的方式导通之类的不良情况的产生。

(实施方式8)

图8为实施方式8相关的电容器1008的截面图。在图8中，对与图4所示的实施方式4的电容器1004相同的部分赋予相同的参照符号。

在图8所示的实施方式8相关的电容器1008中，导电层8的上面8A具有位于方向1004D上的端部的电介质非形成部117，导电层9的下面9B具有位于方向1004C上的端部的电介质非形成部17。电介质层4形成于除去电介质非形成部117的导电层8的上面8A的部分和除去电介质非形成部17的导电层9的下面9B的部分。

如图8所示，通过不在电介质非形成部17形成电介质层4，从而电介质层4环绕直到导电层8的侧面为止，能够抑制端子6与导电层8不以直流的方式导通的不良情况的产生。此外，由于电介质层4的影响，能够抑制导电层9与端子5不以直流的方式导通之类的不良情况的产生。

而且，从图1A到图8为概念性地表示电容器1001～1008的图，严格地来说，不是表示现实的电容器的截面图。此外，电介质层4、104、10、110也可为多层的纳米薄片的层叠体，也可为单层的纳米薄片。

(实施方式9)

图9为实施方式9相关的电容器1009的放大截面图。图9表示实施方式1～8的电容器1001～1008的基材2、导电层8、电介质层4、导电层9的界面。

在设置有导电层8的基材2的上面2A形成有大量凸凹部。通过溅射或蒸镀等处理在这种大量凸凹部的表面形成导电层8，能够增加基材2与导电层8的黏着强度。

考虑通过干式蚀刻或湿式蚀刻等，对基材2的表面进行破坏的方法，作为在基材2的上面2A形成大量凸凹部的方法。

在设置电介质层4的导电层8的上面8A也形成大量凸凹部。由此，能够增加导电层8的表面面积，能够提高电容器的容量。

导电层8的表面的大量凸凹部也可基于形成在基材2的表面上的大量凸凹部而形成，也可通过仅对导电层8的形成处理(溅射或蒸镀)的条件进行调整来形成。此外，也可组合上述两种方法，在导电层8的表面形成大量凸凹部。

由钛氧化物或铌氧化物等的纳米薄片构成的电介质层4，按照以大概固定的厚度覆盖导电层8的大量凸凹部的表面上的方式形成。

在图9中，导电层9通过设置在电介质层4的上面4A上的导电性高分子层18和设置在导电性高分子层18的上面18A的支撑(back up)金属层19构成。导电性高分子层18为具有导电性的树脂，与金属相比，硬度低且具有柔软性。

因此，能够一边极力避免使在导电层8的表面所形成的大量凹凸部変形，一边进入到电介质层4的凹部。由此，能够极力避免在电容器的电极间(导电层8与导电层9之间)产生空域的情况，并且使电极间的对置面积增大。

作为形成导电性高分子层18的方法，考虑例如将包括导电性高分子的粒子和分散剂在内的分散液配置在电介质层4上后，至少部分地除去或者/以及硬化分散剂的方法。此外，也可在将单体(monomer)配置在电介质层4上之后，采用氧化剂或阳极氧化等的方法来聚合，实现导电性高分子层18。

在图9中，导电性高分子层18与支撑金属层19的界面不是平坦的，适度地被粗糙面化。由此，能够使导电性高分子层18和支撑金属层19的黏着强度提高，并且由于两者的接触面积增大，因此能够降低电阻率(resistivity)。考虑对导电性高分子层18的上面进行蚀刻的方法来作为对导电性高分子层18和支撑金属层19的界面进行粗糙面化的方法。采用高锰酸钾等作为蚀刻剂。另外，通过溅射、蒸镀等形成支撑金属层19。

在图9中，在导电性高分子层18的上面设置支撑金属层19的原因在于提高导电层9的有效的导电率。通常，导电性高分子的导电率为金属的导电率的数百分之一，通过配置支撑金属层19能够减小导电层9的有效的导电率。

具体地来说，考虑将实施方式4中的第3工序的形成导电层9的处理置换为实施方式5中的导电层9的形成的构成。

在图9中，导电层9为具有支撑金属层19的结构，但不需要限定于此，也可没有支撑金属层19，只通过导电性高分子层18构成导电层9。由此，能够简化制造处理。

图10A为实施方式9中的其他电容器1009A的放大截面图。在图10A中，对与图9所示的实施方式9中的电容器1009相同的部分赋予相同的参照编号。图10A所示的导电层9不具备支撑金属层19，导电层9比导电层8柔软。与导电层8相比较，导电层9柔软，因此如果在图10A中的上下方向上进行加压，则导电层8的形状大概不变化，而只有导电层9的形状大概变化，进入到电介质层4的凹部。由此，能够极力避免在电容器的电极间(导电层8与导电层9间)产生空域的情况，能增大电极间的对置面积。

在图10A中，也可对导电层8和导电层9使用不同的金属，也可采用相同的金属。在采用相同的金属的情况下，按照导电层9比导电层8变得更柔软的方式使导电层8和导电层9的形成处理的条件不同。

在实施方式1中的电容器1001中，由第2工序得到的一对构造体50、150中的导电层3、103的硬度成为大概相同的值，但如上所述那样，通过使成对的构造体50、150的导电层3、103的硬度不同，并且在电介质层的表面设置大量凸凹部，进而在导电层3的表面设置大量凸凹部，从而使导电层8、9的表面积增大，能够实现高容量化，并且能够增大构造体50、160的黏着强度。

在实施方式2中，通过使导电层8的硬度和导电层9的硬度不同，并且在电介质层4、10的至少一个表面设置大量凸凹部，从而能够使导电层8、9的表面积增大并实现高容量化，并且提高各层的贴紧性。

在实施方式3中，通过使导电层8的硬度和导电层9的硬度不同，并且在电介质层4和导电层9中的至少一个的表面设置大量凸凹部，从而能够使导电层8、9的表面积增大并实现高容量化，并且提高各层的贴紧性。

在实施方式4中，如果使导电层8的硬度和导电层9的硬度不同，并且在电介质层4的表面设置大量凸凹部，则能够增大导电层8、9的表面积并实现高容量化，并且提高各层的贴紧性。

而且，用于形成纳米薄片所采用的氧化物纳米薄片单体只有相当数原子的厚度，具有其厚度大概为0.3nm～2nm、长度和宽度为10nm～1mm程度的大小。例如，将在导电层8的表面所配置的附着袖助层(具体地为阳离子等的层)作为黏着层，在导电层8的表面铺满大量氧化物纳米薄片单体，形成电介质层4。在此，在图9中，也可将形成于导电层8的表面的凹凸部的凸部间的平均距离设定得比上述氧化物纳米薄片单体的长度以及宽度大。由此，氧化物纳米薄片单体也容易进入凹部，能够防止在电介质层4中形成小孔。

而且，在图9中，只在形成导电层8的基材2的上面2A形成大量凸凹部，但也可在基材2的下面2B也形成大量凸凹部。

图10B为实施方式9中的另一其他电容器1009B的放大截面图。在图10B中，对与图9所示的实施方式9中的电容器1009相同的部分赋予相同的参照编号。在图10B所示的电容器1009B中，在导电层8的上面8A设置有覆盖上面8A整体的绝缘涂敷层68。由此，如果在通过纳米薄片所实现的电介质层4中空开小孔的情况下，则能够防止导电层8与导电层9短路。

图10C为实施方式9中的另一其他电容器1009C的放大截面图。在图10C中，对与图9所示的实施方式9中的电容器1009相同的部分赋予相同的参照编号。在图10C所示的电容器1009C中，设置对通过纳米薄片实现的电介质层4的上面4A整体进行覆盖的绝缘涂敷层64。由此，如果在通过纳米薄片所实现的电介质层4中空开小孔的情况下，绝缘涂敷层64进入纳米薄片的小孔中，结果导电层8的一部分表面被绝缘涂敷剂覆盖，能够防止导电层8与导电层9短路。此外，在该情况下，如果将涂敷于导电层8的上面的绝缘涂敷层的表面平坦化，则绝缘涂敷层主要进入导电层8的小孔或凹部，处于只在电介质层4的一部分表面覆盖绝缘涂敷层的状态。由此，能够避免在导电层8和导电层9之间产生空域，能够防止电容器的容量减小。

而且，绝缘涂敷层64、68由在对覆盖对象进行涂敷前为糊状或者液体状，在涂敷后能硬化的绝缘材料构成。可举出例如聚丙烯(polypropylene)或聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)等作为该绝缘材料，但并不限于这些材料。

(实施方式10)

图11为实施方式10相关的电容器1010的放大截面图。图11表示实施方式1～8中的电容器1001～1008的基材2、导电层8、电介质层4、导电层9的界面。

在基材2的上面2A、下面2B，通过该制造处理，产生凹凸。对它们进行平坦化，因此在基材2的上面2A形成绝缘涂敷层20，在基材2的下面2B形成绝缘涂敷层21。

在被平坦化的绝缘涂敷层20的上面，通过溅射或蒸镀形成导电层8，在被平坦化的绝缘涂敷层21的下面，通过溅射或蒸镀形成导电层9。在被平坦化的绝缘涂敷层20或绝缘涂敷层21的表面形成导电层8或导电层9，因此导电层8或导电层9的表面也成为大概平坦的表面。

进而，在导电层8的表面形成电介质层4，在导电层9的表面形成电介质层10。电介质层4和电介质层10形成于大概平坦的导电层8和导电层9的表面，因此电介质层4和电介质层10的表面也成为大概平坦的表面。

在对图11所示的结构进行层叠而实现电容器的情况下，由于互相被贴紧的面成为大概平坦的面，因此在导电层8与导电层9之间难以产生空域，能够防止减小电容器的容量。

图12为实施方式10中的其他电容器1010A的放大截面图。图12中，对与图11所示的电容器1010相同的部分赋予相同的参照编号。图12中所示的电容器1010A不具有绝缘涂敷层20、21，导电层8、9由导电性高分子构成，能够对基材2的表面的凹凸进行平坦化，能够简化制造工序。此外，与图9所示的电容器1009相同，导电层8、9分别由导电性高分子层和支撑金属层构成即可，由此能够增大导电层8、9的导电率。

在上述实施方式中，“上面”“下面”等的表示方向的用语表示只依赖于电介质层或导电层等的电容器的构成部件的相对的位置关系的相对的方向，不表示铅垂方向等的绝对的方向。

【产业上的利用可能性】

本发明的电容器为小型且具有大的容量，因此能够利用于移动体通信用便携式电话或笔记本计算机等的小型的电子機器中。

【符号的说明】

2基材

3导电层(第1导电层)

4电介质层(第1电介质层)

7导体非形成部

8导电层(第1导电层)

9导电层(第2导电层)

10电介质层(第2电介质层)

13导体非形成部

14导体非形成部

15电介质非形成部

16电介质非形成部

17电介质非形成部

18导电性高分子层

19支撑金属层

20绝缘涂敷层

21绝缘涂敷层

50构造体(第1构造体、第2构造体)

51构造体(第1构造体、第2构造体)

60构造体(第1构造体、第2构造体)

61构造体(第1构造体、第2构造体)

103导电层(第2导电层)

104电介质层(第2电介质层)

Claims (25)

1.一种电容器，具有：

由有机薄膜构成的基材；

设置在上述基材的上面的第1导电层；

设置在上述第1导电层的上面的第1电介质层；

设置在上述第1电介质层的上面的第2电介质层；和

设置在上述第2电介质层的上面的第2导电层，

上述第1电介质层由在上述第1导电层的上述上面铺满的多个金属氧化物片构成，

上述第2电介质层由在上述第2导电层的下面铺满的多个金属氧化物片构成。

2.根据权利要求1所述的电容器，其中，

上述基材的上述上面具有位于第1方向上的端部的第1导体非形成部，

上述第1导电层设置于除去第1导体非形成部的上述基材的上述上面的部分，

上述第2电介质层的上述上面具有位于与上述第1方向相反的第2方向上的端部的第2导体非形成部，

上述第2导电层设置于除去上述第2导体非形成部的上述第2电介质层的上述上面的部分，

上述第1导电层的上述上面具有位于上述第2方向上的端部的第1电介质非形成部，

上述第1电介质层设置于除去上述第1电介质非形成部的上述第1导电层的上述上面的部分。

3.根据权利要求2所述的电容器，其中，

上述第1电介质层设置于在上述第1方向上的端部除去上述第2电介质非形成部的上述基材的上述上面的部分。

4.一种电容器，具有：

基材；

设置于上述基材的上面的第1导电层；

设置于上述第1导电层的上面的第1电介质层；

设置于上述第1电介质层的上面的第2导电层；和

设置于上述第2导电层的上面的第2电介质层，

上述第1电介质层由在上述第1导电层的上述上面铺满的多个金属氧化物片构成，

上述第2电介质层由在上述第2导电层的上面铺满的多个金属氧化物片构成。

5.根据权利要求4所述的电容器，其中

上述第1电介质层的上述上面具有位于第1方向上的端部的第1导体非形成部，

上述第2电介质层的上述上面具有位于与上述第1方向相反的第2方向上的端部的第2导体非形成部，

上述第1导电层设置在除去上述第1导体非形成部的上述第1电介质层的上述上面的部分，

上述第2导电层设置在除去上述第2导体非形成部的上述第2电介质层的上述上面的部分，

上述第1导电层的上述上面具有位于上述第1方向和上述第2方向中的一个方向上的端部的电介质非形成部，

上述第2电介质层设置在除去上述电介质非形成部的上述第1导电层的上述上面的部分。

6.根据权利要求1或4所述的电容器，其中，

上述第1电介质层的厚度和上述第2电介质层的厚度为0.3nm以上50nm以下。

7.根据权利要求1或4所述的电容器，其中，

上述第1电介质层和上述第2电介质层的相对介电常数为30以上。

8.根据权利要求1或4所述的电容器，其中，

上述第1导电层和上述第2导电层中的至少一个导电层的一部分或者全部由导电性高分子构成。

9.根据权利要求1或4所述的电容器，其中，

上述第1导电层和上述第2导电层中的至少一个导电层的表面具有凹凸部。

10.根据权利要求9所述的电容器，其中，

上述第1导电层和上述第2导电层的硬度不同。

11.根据权利要求1或4所述的电容器，其中，

上述基材的表面具有凹凸部。

12.根据权利要求11所述的电容器，其中，

上述第1导电层和上述第2导电层的硬度不同。

13.根据权利要求1或4所述的电容器，其中，

还具有绝缘涂敷层，该绝缘涂敷层对上述基材的上面和下面中的至少一方的至少一部分进行覆盖。

14.一种电容器的制造方法，包括：

在由有机薄膜构成的第1基材的上面设置第1导电层的步骤；

在设置上述第1导电层之后，通过在上述第1导电层的上面设置第1电介质层来制作第1构造体的步骤；

在由有机薄膜构成的第2基材的下面设置第2导电层的步骤；

在设置上述第2导电层之后，通过将第2电介质层设置在上述第2导电层的下面来制作第2构造体的步骤；和

按照上述第1导电层和上述第2导电层隔着上述第1电介质层和上述第2电介质层而相对置的方式，将上述第1构造体和上述第2构造体进行叠加的步骤，

上述第1电介质层由在上述第1导电层的上述上面铺满的多个金属氧化物片构成，

上述第2电介质层由在上述第2导电层的上述下面铺满的多个金属氧化物片构成。

15.一种电容器的制造方法，包括：

制作第1构造体的步骤；和

制作第2构造体的步骤，

上述制作第1构造体的步骤包括：

在由有机薄膜构成的第1基材的上面设置第1导电层的步骤；

在设置上述第1导电层之后，在上述第1导电层的上面设置第1电介质层的步骤；

在上述第1基材的下面设置第2导电层的步骤；和

在设置上述第2导电层之后，在上述第2导电层的下面设置第2电介质层的步骤，

上述制作第2构造体的步骤包括：

在由有机薄膜构成的第2基材的上面设置第3导电层的步骤；

在设置上述第3导电层之后，在上述第3导电层的上面设置第3电介质层的步骤；

在上述第2基材的下面设置第4导电层的步骤；和

在设置上述第4导电层之后，在上述第4导电层的下面设置第4电介质层的步骤，

该电容器的制造方法还包括以下步骤，即，按照上述第2导电层和上述第4导电层隔着上述第2电介质层和上述第4电介质层而相对置的方式，对上述第1构造体和上述第2构造体进行叠加的步骤，

上述第1电介质层由在上述第1导电层的上述上面铺满的多个金属氧化物片构成，

上述第2电介质层由在上述第2导电层的上述下面铺满的多个金属氧化物片构成，

上述第3电介质层由在上述第3导电层的上述上面铺满的多个金属氧化物片构成，

上述第4电介质层由在上述第4导电层的上述下面铺满的多个金属氧化物片构成。

16.一种电容器的制造方法，包括：

设置第1构造体的步骤；和

设置第2构造体的步骤，

上述设置第1构造体的步骤包括：

在由有机薄膜构成的第1基材的上面设置第1导电层的步骤；

在设置上述第1导电层之后，在上述第1导电层的上面设置第1电介质层的步骤；和

在上述第1基材的下面设置第2导电层的步骤，

上述设置第2构造体的步骤包括：

在由有机薄膜构成的第2基材的上面设置第3导电层的步骤；

在设置上述第3导电层的步骤之后，在上述第3导电层的上面设置第2电介质层的步骤；和

在上述第2基材的下面设置第4导电层的步骤，

该电容器的制造方法还包括以下步骤，即，按照上述第1导电层隔着上述第1电介质层与上述第4导电层相对置的方式对上述第1构造体和上述第2构造体进行叠加的步骤，

上述第1电介质层由在上述第1导电层的上述上面铺满的多个金属氧化物片构成，

上述第2电介质层由在上述第3导电层的上述上面铺满的多个金属氧化物片构成。

17.一种电容器的制造方法，包括：

制作第1构造体的步骤；和

制作第2构造体的步骤，

上述制作第1构造体的步骤包括：

在由有机薄膜构成的第1基材的上面配置第1导电层的步骤；

在上述第1导电层的上面设置第1电介质层的步骤；和

在设置上述第1电介质层的步骤之后，在上述第1电介质层的上面设置第2导电层的步骤，

上述制作第2构造体的步骤包括：

在由有机薄膜构成的第2基材的上面配置第3导电层的步骤；

在上述第3导电层的上面设置第2电介质层的步骤；和

在设置上述第2电介质层的步骤之后，在上述第2电介质层的上面设置第4导电层的步骤，

该电容器的制造方法还包括以下步骤，即，按照上述第2导电层的上面隔着上述第2基材与上述第3导电层相对置的方式对上述第1构造体和上述第2构造体进行叠加的步骤，

上述第1电介质层由在上述第1导电层的上述上面铺满的多个金属氧化物片构成，

上述第2电介质层由在上述第3导电层的上述上面铺满的多个金属氧化物片构成。

18.根据权利要求15～17中任一项所述的电容器的制造方法，其中，

上述第1导电层、上述第2导电层、上述第3导电层、和上述第4导电层中的至少一个含有导电性高分子。

19.根据权利要求15～17中任一项所述的电容器的制造方法，其中，

在上述第1导电层、上述第2导电层、上述第3导电层、和上述第4导电层中的至少一个的表面形成凹凸部。

20.根据权利要求19所述的电容器的制造方法，其中，

上述第1导电层和上述第2导电层的硬度不同。

21.根据权利要求15～17中任一项所述的电容器的制造方法，其中，

在上述第1基材的表面形成凹凸部。

22.根据权利要求21所述的电容器的制造方法，其中，

上述第1导电层和上述第2导电层的硬度不同。

23.根据权利要求14～17中任一项所述的电容器的制造方法，其中，

上述第1基材具有绝缘涂敷层，该绝缘涂敷层设置在上述第1电介质层的上面和下面中的至少一方的表面的至少一部分中。

24.根据权利要求14～17中任一项所述的电容器的制造方法，其中，

上述第1导电层和上述第2导电层中的至少一个导电层的表面的至少一部分由绝缘涂敷层覆盖。

25.根据权利要求14～17中任一项所述的电容器的制造方法，其中，

上述第1电介质层的表面的至少一部分由绝缘涂敷层覆盖。

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