CN105960692A - 电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有较高机械性强度的电容器。本发明的电容器具有:多孔金属基材;电介质层,其形成于所述多孔金属基材上;上部电极,其形成于所述电介质层上;第1端子电极,其与所述多孔金属基材电连接;和第2端子电极,其与所述上部电极电连接,多孔金属基材具有高空隙率部及低空隙率部,低空隙率部存在于多孔金属基材的对置的一对侧面部。
Description
技术领域
本发明涉及电容器及其制造方法。
背景技术
以往,作为固体电解电容器,已知有将铌、钽、钛、铝等阀金属或其合金设为阳极,于其表面形成氧化皮膜且设为电介质层,并于电介质层上形成电解质层的电容器。然而,在使用二氧化锰作为电解质层的情况下,有等价串联电阻(ESR)增大的问题,在使用导电型高分子作为电解质层的情况下,有漏电流增大的问题。
专利文献1公开一种固体电解电容器,其作为ESR及漏电流较小的固体电解电容器,具备:阳极,其通过将阀金属粉末成型并烧结而形成;电介质层,其形成于阳极的表面上;阴极,其形成于电介质层上;和外装体树脂,其覆盖这些构件。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-54906号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
如专利文献1所记载的固体电解电容器的阳极由铌、钽、钛、铝等阀金属粉末的烧结体构成。这种烧结体是空隙率较高的多孔质体,因此可取得较大的静电电容,但机械性强度较低。因此,为了确保可安装于电路基板的强度,必须如专利文献1所记载般以外装体树脂被覆。
本发明的目的在于,提供可取得较大的静电电容,且漏电流较小,具有优良的机械性强度的电容器。
-解决课题的手段-
本发明人为了解决上述问题而积极研究,结果发现通过在高空隙率的多孔金属基材的一部分形成低空隙率部,能够提供一种具有优良的机械性强度的电容器。
根据本发明的第1主旨,提供一种电容器,其特征在于,具有:
多孔金属基材,
电介质层,其形成于所述多孔金属基材上;
上部电极,其形成于所述电介质层上;
第1端子电极,其与所述多孔金属基材电连接;和
第2端子电极,其与所述上部电极电连接,
多孔金属基材具有高空隙率部及低空隙率部,低空隙率部存在于多孔金属基材的对置的一对侧面部。
根据本发明的第2主旨,提供一种电容器的制造方法,其特征在于,包含:
准备具有高空隙率部及低空隙率部的多孔金属基材的工序;
在所述多孔金属基材上形成电介质层的工序;
在所述电介质层上形成上部电极的工序;
形成第1端子电极以使得与所述多孔金属基材电连接的工序;和
形成第2端子电极以使得与所述上部电极电连接的工序。
-发明效果-
根据本发明,提供一种电容器,其通过使用具有高空隙率部及低空隙率部的多孔金属基材,改善机械性强度。
附图说明
图1是本发明的1个实施方式中的电容器的概略剖面图。
图2(a)是图1所示的剖面图中高空隙率部的放大图。
图2(b)是另一方式中高空隙率部的放大图。
图3-1(a)-(d)是表示图1的电容器的制造工序的图。
图3-2(e)-(h)是接着图3-1,表示图1的电容器的制造工序的图。
图3-3(i)-(m)是接着图3-2,表示图1的电容器的制造工序的图。
图4是本发明的优选的方式的电容器的第2端子电极部分的概略放大剖面图。
图5是本发明的又一方式的电容器的概略剖面图。
图6(a)及(b)是本发明的又一方式的电容器的概略剖面图。
图7是本发明的又一方式的电容器的概略剖面图。
图8(a)及(b)是本发明的又一方式的电容器的概略剖面图。
图9(a)及(b)是本发明的又一方式的电容器的概略剖面图。
图10(a)-(e)是表示图9(a)的电容器的制造工序的图。
具体实施方式
针对本发明的电容器,以下,参照附图来详细地进行说明。然而,本实施方式的电容器及各构成要素的形状及配置等不限定于图示的例子。
本实施方式的电容器1具有大致长方体形状,示意性地,如图1及图2(a)所示,具有:多孔金属基材6,其于中央部具有高空隙率部2,且于侧面部具有低空隙率部4而形成;电介质层8,其形成于多孔金属基材6上;上部电极10,其形成于电介质层8上;布线电极12,其形成于这些构件上以使得与上部电极10电连接;和保护膜14,其进而形成于这些构件上。在多孔金属基材6的侧面,设置有第1端子电极16及第2端子电极18以使得其对置,第1端子电极16电连接于多孔金属基材6,第2端子电极18经由布线电极12而电连接于上部电极10。
在本说明书中,所谓多孔金属基材的“空隙率”,是指空隙在多孔金属基材中所占的比例。该空隙率可如下述测定。
首先,将多孔金属基材通过聚焦离子束(FIB:Focused Ion Beam)加工来加工为60nm以下厚度的薄片。使用透过型电子显微镜(TEM:Transmission Electron Microscope)拍摄该薄片试样的规定区域(5μm×5μm)。通过将所获得的图像进行图像解析,来求出多孔金属基材的金属存在的面积。接着,可根据下述等式来计算空隙率。
空隙率=(测定面积-基材的金属存在的面积)/测定面积
在本说明书中,所谓多孔金属基材的“高空隙率部”,是指空隙率为25%以上的区域。
在本说明书中,所谓多孔金属基材的“低空隙率部”,是指与高空隙率部相比,空隙率较低的部位,具体而言,是指高空隙率部的70%以下的空隙率的区域。
在本说明书中,所谓多孔金属基材的“侧面”,是指相对于电容器的安装面大致垂直的面。另外,在图1-10中,下表面为电容器的安装面。
作为构成上述多孔金属基材的金属,只要有导电性就不被特别限定,例如例举铝、钽、镍、铜、钛、铌及铁等金属、以及不锈钢、硬铝等合金。
优选的多孔金属基材并不被特别限定,可例举铝蚀刻箔、钽粉烧结体、镍粉烧结体、通过去合金化法而合成的多孔金属等。
上述多孔金属基材可通过蚀刻、烧结、去合金化法等本领域中熟知的方法来制作。此外,多孔金属基材也可使用市场销售的多孔金属基材。
多孔金属基材的厚度并不被特别限定,可根据目的而适当选择,可为例如10-1,000μm,优选为30-300μm。另外,所谓多孔金属基材的厚度,是指相对于电容器的安装面垂直的方向的长度。通过将厚度设为1,000μm以下,在小型化的方面有利。另一方面,通过设为10μm以上,可更充分确保多孔金属基材的强度。
如图1所示,多孔金属基材6在其对置的一对侧面部具有低空隙率部4,在其之间具有高空隙率部2。
从增大表面积而进一步增大电容器的电容的观点出发,多孔金属基材的高空隙率部的空隙率优选为30%以上,更优选为35%以上。此外,从确保机械性强度的观点出发,优选为80%以下,更优选为65%以下。
从提高机械性强度的观点出发,多孔金属基材的低空隙率部的空隙率优选为高空隙率部的空隙率的60%以下的空隙率,更优选为高空隙率部的空隙率的50%以下的空隙率。例如,低空隙率部的空隙率优选为20%以下,更优选为10%以下。此外,低空隙率部其空隙率也可为0%。
低空隙率部与多孔金属基材的侧面部位于对置。此处,所谓多孔金属基材的“侧面部”,是指包含多孔金属基材的侧面,从该侧面到某一定距离的区域。也就是说,低空隙率部的一部分也可构成多孔金属基材的侧面的至少一部分。例如,低空隙率部的一部分优选为构成多孔金属基材的侧面内至少30%以上的区域,更优选为构成60%以上的区域。进一步优选地,低空隙率部的一部分构成多孔金属基材的侧面的全部区域。换言之,多孔金属基材的侧面由低空隙率部构成。
低空隙率部的宽度(从与多孔金属基材的侧面共通的侧面,到对置于该面的面的长度;在图1-10中为纸面左右方向的长度)3μm-1mm,优选为10-500μm。通过将低空隙率部的宽度设为3μm以上,更优选设为10μm以上,可提高电容器的机械性强度。此外,通过将低空隙率部的宽度设为1mm以下,在同体积的多孔金属构件中,能确保更大的高空隙率部,可获得高静电电容。
低空隙率部的形成方法,只要能获得所期望的空隙率则不被特别限定,但优选为通过例如模具等压制形成。压制可以从多孔金属基材的上下表面夹着来压制,也可以仅从一面进行压制。
此外,作为不同的方法,可对预先多孔化的多孔金属基材,照射YVO4激光、CO2激光、YAG激光、准分子激光、以及飞秒激光、皮秒激光及奈秒激光等全固体脉冲激光将孔堵塞,来形成低空隙率部。由于能够更精细地控制低空隙率部的形状及空隙率,因此优选为飞秒激光、皮秒激光及奈秒激光等全固体脉冲激光。
低空隙率部可如上述那样通过填埋高空隙率部的细孔而形成,也可在于未被多孔化的金属基材形成细孔的过程中形成。例如,在通过蚀刻制作多孔金属箔的情况下,通过在应形成低空隙率部的部位进行遮蔽后蚀刻,使遮蔽部位成为非蚀刻层,而形成低空隙率部。此外,如下述说明的图6(a)所记载的方式那样,在箔的中心部形成低空隙率部的情况下,通过在将细孔形成至箔的中心部之前停止蚀刻处理,使中心部成为非蚀刻层,而形成低空隙率部。
通过组合上述压制、激光加工、非蚀刻层的形成,能够形成各种形状的低空隙率部。
在电容器1中,在上述多孔金属基材6上,形成有电介质层8。
形成上述电介质层的材料只要为绝缘性就不被特别限定,可例举AlOx(例如Al2O3)、SiOx(例如SiO2)、AlTiOx、SiTiOx、HfOx、TaOx、ZrOx、HfSiOx、ZrSiOx、TiZrOx、TiZrWOx、TiOx、SrTiOx、PbTiOx、BaTiOx、BaSrTiOx、BaCaTiOx、SiAlOx等金属氧化物;AlNx、SiNx、AlScNx等金属氮化物;或AlOxNy、SiOxNy、HfSiOxNy、SiCxOyNz等金属氮氧化物,优选为AlOx、SiOx、SiOxNy、HfSiOx。另外,上述式仅单纯表现材料的构成,并不限定组成。也就是说,标注于O及N的x、y及z可为任意的值,包含金属元素的各元素的存在比率任意。
电介质层的厚度并不被特别限定,但优选为例如5-100nm,更优选为10-50nm。通过将电介质层的厚度设为5nm以上,可提高绝缘性,能减小漏电流。此外,通过将电介质层的厚度设为100nm以下,可获得更大的静电电容。
电介质层可通过原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)法形成。由于通过使用ALD法,能够形成厚度薄且漏电流小的高绝缘性电介质层,因此可进一步增大电容器的电容。
在电容器1中,在上述电介质层8上,形成有上部电极10。
构成上述上部电极的材料只要为导电性就不被特别限定,可例举Ni、Cu、Al、W、Ti、Ag、Au、Pt、Zn、Sn、Pb、Fe、Cr、Mo、Ru、Pd、Ta及其等的合金层,例如CuNi、AuNi、AuSn以及TiN、TiAlN、TiON、TiAlON、TaN等氮化金属等,优选为TiN、TiON。此外,构成上部电极的材料可为导电性高分子,例如可例举PEDOT/PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸)、聚苯胺、聚吡咯等。
上部电极的厚度并不被特别限定,但优选为例如3nm以上,更优选为10nm以上。通过将上部电极的厚度设为3nm以上,可缩小上部电极自身的电阻。
上部电极可通过ALD法形成。通过使用ALD法,可进一步增大电容器的电容。作为不同的方法,也可以通过能被覆电介质层并实质上填埋多孔金属基材细孔的化学蒸镀(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、镀敷、偏置溅射、Sol-Gel、导电性高分子填充等方法形成上部电极。此外,也可以通过ALD法在电介质层上形成导电性膜,从其上通过其他技术填充细孔而形成上部电极。
另外,形成上部电极后,上部电极不具有作为电容器电极的充分的导电性的情况下,也可以通过溅射法、蒸镀、镀敷等方法,在上部电极的表面追加形成由Al、Cu、Ni等构成的引出电极层。
在本发明的一方式中,如图2(b)所示,上部电极10的构成上部电极的导电性物质也可以形成为填埋多孔金属基材6的细孔。在该方式中,上部电极10可兼作下述的布线电极。另外,多孔金属基材的细孔不必由导电性物质实质上完全填充,只要填充细孔的50%以上,优选为70%以上,更优选为90%以上即可。从可减小上部电极的电阻的观点出发,进而更优选为实质上完全被填充。
在电容器1中,在上部电极10上,形成有布线电极12。
构成布线电极的材料并不被特别限定,例如可例举Cu、Ni、Sn、Al、Ag、Au等。布线电极的形成方法并不被特别限定,可使用例如CVD法、镀敷、溅射等。
在电容器1中,形成有这些电介质层8、上部电极10、及布线电极12的多孔金属基材由保护层14保护。
优选地,保护层14形成为除了与端子电极的连接部分以外,覆盖上述多孔金属基材整体。通过保护层,可进一步提高电容器的耐湿性、绝缘性、机械性强度。
构成保护层的材料只要为绝缘性则不被特别限定,例如可使用与形成上述电介质层的材料相同的材料,优选为SiNx、SiOx、AlTiOx、AlOx,更优选为SiOx、或聚环氧、聚酰亚胺等树脂涂层、玻璃涂层等。
保护层的厚度只要是能发挥所期望的功能、例如耐湿性或绝缘性的厚度,则不被特别限定,例如为0.5μm-50μm,优选为1μm-20μm。
保护层的形成方法并不被特别限定,可根据其材料适当选择例如CVD法、镀敷、溅射、压制、网版印刷、分配器、树脂薄膜的层压等。
电容器1在侧面具有一对对置的第1端子电极16及第2端子电极18。
第1端子电极16电连接于多孔金属基材6,第2端子电极18电连接于上部电极10,第1端子电极与第2端子电极被设置为在电容器内电绝缘。
构成第1端子电极及第2端子电极(以下,也总称为“端子电极”)的材料只要为导电性则不被特别限定,例如可使用Cu、Ni、Sn、Au、Ag、Pb等金属、及其等的合金等。
端子电极的厚度并不被特别限定,可为1-50μm,优选为1-20μm。
端子电极的形成方法并不被特别限定,例如可通过镀敷形成,或者可涂敷导电性浆料进行烧制而形成。
这种电容器通过使多孔金属基材具有机械性强度较高的低空隙率部,对例如安装于玻璃环氧基板、陶瓷基板、树脂基板等基板时被施加的应力、尤其是弯曲应力具有较高的耐久性。此外,在形成电介质层后的制造工序中,由于低空隙率部具有较高的机械性强度,因此能够抑制制造时的多孔金属基材的变形。
此外,如上述的ALD法可形成具有高绝缘性的薄膜,但获得的电介质膜的与多孔金属基材的界面强度(或附着性)较弱,容易因应力产生剥离、分层及龟裂。由于本发明的电容器的机械性强度较高,因此可抑制组件的变形导致的电介质膜的剥离、分层及龟裂。
通过如此提高机械性强度,可设为更薄型的电容器。例如,本发明的电容器可将长度相对于厚度的比设为3以上,优选为4以上。
上述本实施方式的电容器1可通过下述的制造过程进行制造。另外,在下述中,将图3-1、图3-2及图3-3总称为图3。
如图3(a)所示,首先,准备多孔金属基材6。如上述那样,多孔金属基材可通过蚀刻、烧结、去合金化法等本领域熟知的方法来制作。此外,多孔金属基材也可使用市场销售的多孔金属基材。
接着,如图3(b)所示,在多孔金属基材6形成低空隙率部4。低空隙率部在1个多孔金属基材,以对应于所期望的电容器大小的间隔形成多个。也就是说,从该多孔金属基材形成多个组件。低空隙率部如上述那样,可通过例如利用模具等进行的压制、CO2激光、YAG激光、准分子激光、及飞秒激光、皮秒激光及奈秒激光等全固体脉冲激光形成。
接着,如图3(c)所示,沿着虚线20,在低空隙率部(优选为大致中央部)切断多孔金属基材。然而,在该时刻,不将多孔金属基材完全切断为组件单位,而维持与一侧面邻接的组件结合的状态。
多孔金属基材的切断方法并不被特别限定,可通过例如利用激光进行的切断、利用模具进行的模切加工、以切割机、超硬刀片、切条机、品尼高刀片进行的截断等的单独及组合等进行切断。
在本发明的电容器的制造中,如上述那样,包含切断多孔金属基材的工序。一般地,多孔部位的存在成为产生于该切断时毛刺及/或切断面朝切断方向延伸/变形等压陷的原因。然而,在本发明的电容器的制造方法中,由于切断部为低空隙率部,因此可抑制此种毛刺的产生。
接着,如图3(d)所示,在多孔金属基材6的表面上(于图示的例中,于多孔金属基板的露出面整体),形成电介质层8。电介质层如上述那样,通过ALD法形成。
接着,如图3(e)所示,在形成有电介质层8的多孔金属基材的一部分、具体而言在此后形成第1端子电极16的部位,形成掩模22。
构成掩模的材料并不被特别限定,例如例举环氧树脂、聚酰亚胺、聚硅氧树脂等。
掩模的形成方法并不被特别限定,例如例举网版印刷、分配器、浸涂、喷墨、喷雾等。
接着,如图3(f)所示,在电介质层8上形成上部电极10。在图示的例子中,如图2(b)例示那样,形成成为上部电极的导电性物质层使得覆盖组件整体,上部电极兼作布线电极。
上部电极能够通过ALD法、CVD法、镀敷、偏置溅射、Sol-Gel、导电性高分子填充等方法形成。此外,这些方法可组合使用。例如,可在电介质层上通过ALD法形成导电性膜,从其上通过其他方法填充细孔而形成上部电极。
接着,如图3(g)所示,在形成有掩模的低空隙率部(较好为大致中央部)切断多孔金属基材,分割为各组件单位。切断方法能够使用与上述图3(c)的切断相同的方法。
接着,如图3(h)所示,去除掩模。掩模的去除可根据构成掩模的材料等通过适当的方法进行。例如可通过洗净或热处理去除。
接着,如图3(i)所示,形成保护层14使得覆盖组件整体。如上述那样,保护层可通过例如CVD法、镀敷、溅射、压制、印刷等形成。
接着,如图3(j)所示,对保护层的一部分、具体而言形成端子电极的部位进行时刻,使多孔金属基材6(图中左侧面)及上部电极10(图中右侧面)露出。
最后,如图3(k)所示,形成第1端子电极16及第2端子电极18。第1端子电极16形成为与多孔金属基材6电连接,且与上部电极10电隔开。第2端子电极18形成为与上部电极10电连接,且与多孔金属基材6电隔开。端子电极如上述那样,可通过镀敷形成,此外,也可通过涂敷导电性浆料进行烙印、或使其硬化而形成。
关于保护层及端子电极的形成,作为不同的方法,如图3(l)所示,首先形成第1端子电极及第2端子电极,接着,如图3(m)所示,形成保护膜使得露出第1端子电极及第2端子电极。
以上,针对上述实施方式的电容器1,对本发明的电容器及其制造方法进行说明,但本发明并不限定于此,可有各种改变。
在本发明的优选的方式中,第1端子电极及第2端子电极形成为位于多孔金属基材的存在低空隙率部的对置的一对侧面,且分别从多孔金属基材的侧面延伸至上下表面的低空隙率部上。具体而言,如图4所示(在图4中代表性地表示第2端子电极18),第1及/或第2端子电极、更优选为全部端子电极形成为其整体位于低空隙率部4上。端子电极比其他部位更向外侧突出的情况较多,尤其在端子电极的前端部,电容器的安装时及制作时所施加的应力容易集中。因此,通过将端子电极的正下方设为机械性强度较高的低空隙率部,可进一步提高电容器整体的机械性强度。
在本发明的又一方式中,如图5所示,也可重叠多个、例如3个图3(h)中切断的组件而设为层积体,然后,也可将该层积体付于图3(i)-(k)的工序中,形成保护层及端子电极。通过此种构成,可进一步提高电容器的机械性强度及电容。
在本发明的又一方式中,本发明的电容器可具有不同的低空隙率部(以下,也简称为“不同的低空隙率部”),其形成于在多孔金属基材的对置的一对侧面部存在的低空隙率部(以下,也称为“侧面低空隙率部”)之间。
上述不同的低空隙率部如图6(a)及(b)所示,也可以形成为连结侧面低空隙率部。该连结部分即不同的低空隙率部24可位于多孔金属基材的厚度方向的任意位置,例如,可位于多孔金属基材的厚度方向的中心附近(图6(a)),也可位于与多孔金属基材的上表面或下表面相接(图6(b))。
此外,上述不同的低空隙率部如图7所示,可与存在于多孔金属基材的对置的一对侧面部的低空隙率部隔开,且从多孔金属基材的上表面遍及至下表面而形成。该柱状的不同的低空隙率部26可位于多孔金属基材的任意部位,但优选为如图示那样位于中央部。
此外,上述不同的低空隙率部可被多孔金属基材的高空隙率部完全覆盖,换言之,可位于被埋设于高空隙率部。
上述不同的低空隙率部可仅存在1个,或也可存在2个以上。
在本发明的另一方式中,如图8(a)所示,第1端子电极及第2端子电极可不存在于组件的侧面,而仅存在于上表面。此外,如图8(b)所示,也可存在于上表面及下表面两者。
在本发明的又一方式中,如图9(a)所示,可与存在于多孔金属基材的对置的一对侧面部的低空隙率部4不同,在多孔金属基材的上表面部的一部分形成至少1个低空隙率部28,且在形成于上表面部的低空隙率部28上,形成端子电极。在图示的例子中,仅第2端子电极18位于低空隙率部28上,但也可仅在第1端子电极16的下方形成低空隙率部,或也可在第1端子电极16及第2端子电极18两者的下方形成低空隙率部。由于通过设为此种构成,可缩短端子间的距离,因此可降低等价串联电阻的值。
在本方式中,优选地,第1端子电极及第2端子电极的至少1者形成为端子电极整体存在于低空隙率部上。通过将端子电极整体形成于低空隙率部上,由于应力容易集中的端子电极的周围的机械性强度变高,因此可提高电容器整体的机械性强度。
此外,在图9(a)中,第1端子电极及第2端子电极是一对,但也可如图9(b)所示,形成2对第1端子电极及第2端子电极。通过设为此种形状,可进一步降低等价串联电阻的值。
如图9(a)所示的方式的电容器例如可如图10所示那样形成。
首先,如图10(a)所示,在多孔金属基材的规定位置形成低空隙率部4。
接着,如图10(b)所示,在多孔金属基材上形成电介质层8。
接着,如图10(c)所示,对形成第1端子电极的部位施加掩模22,接着,形成上部电极10。
接着,如图10(d)所示,沿着虚线20于低空隙率部切断,去除掩模。
接着,如图10(e)所示,形成第1端子电极16及第2端子电极18,最后形成保护膜14。
另外,图1-10是剖面图,例示性表示长度(纸面左右方向)及厚度(纸面上下方向),但不限定于图示的例子。低空隙率部、端子电极、布线电极等在电容器的宽度方向(垂直于纸面的方向)具有规定的长度,其可遍及电容器的宽度整体存在,也可仅存在于一部分。
[实施例]
实施例1
作为多孔金属基材,准备厚度110μm、扩面率约400倍的市场销售的铝电解电容器用铝蚀刻箔(图3(a))。将该铝蚀刻箔以纵1.0mm×横0.5mm的间隔,以大约100μm的宽度从箔的上下压制,形成低空隙率部(图3(b))。
在如上述那样形成的低空隙率部内,通过激光切断成为电容器的一侧面的部分(图3(c))。切断后,通过ALD法,在多孔金属基材上,将厚度30nm的AlOx(x为1.2以上)的膜成膜,形成电介质层(图3(d))。
接着,对上述中未切断的低空隙率部的上部及下部施加掩模(图3(e)),通过ALD法,将成为上部电极的TiN膜形成于上述中形成的电介质层上,接着,通过镀敷法,在细孔内部及多孔箔表面形成Ni膜,形成布线电极(图3(f))。
接着,截断被掩模被覆的低空隙率部(图3(g))。接着,以400-600℃进行热处理,去除掩模(图3(h))。
接着,通过CVD法形成SiO2保护层,使得用平均1μm的厚度覆盖芯片整面(图3(i))。接着,通过氟气来蚀刻组件两端的保护层(图3(j)),此处,镀敷形成厚度5μm的Ni,并在其上镀敷形成3μm的Sn,来形成端子电极(图3(k)),从而制作出如图1所示的芯片形状的电容器。
在如上述那样制作的电容器中,通过以下的方式测定空隙率。
准备分析试样,该分析试样使用利用FIB进行的微取样加工法,将电容器的高空隙率部及低空隙率部的大致中央部薄片化为薄片试样厚度为大约50nm。另外,在FIB加工时形成的试样表面的损伤层通过Ar离子铣削去除。分析试样的加工时,对FIB使用SMI 3050SE(精工电子(SeikoInstruments)公司制),对Ar离子铣削使用PIPS model691(Gatan公司制)。
通过扫描型透过电子显微镜(STEM)来观察试样的5μm×5μm的范围。STEM使用JEM-2200FS(JEOL制)(加速电压=200kV)。进行观察区域的图像解析,求出空隙率。结果是,高空隙率部的空隙率为60%,低空隙率部的空隙率为10%。
实施例2
作为多孔金属基材,准备厚度110μm、扩面率大约400倍的市场销售的铝电解电容器用铝蚀刻箔,对该铝蚀刻箔,照射YVO4激光(激光输出:10W,加工速度:100mm/秒)来将孔填平,从而形成低空隙率部,除此以外均与实施例1设为相同,而制作出实施例2的电容器。
与实施例1相同,通过图像解析求出空隙率的结果是,高空隙率部的空隙率为60%,低空隙率部的空隙率为20%。
产业上的可利用性
本发明的电容器由于机械性强度高,因此被适当使用于各种电子设备。
-符号说明-
1 电容器
2 高空隙率部
4 低空隙率部
6 多孔金属基材
8 电介质层
10 上部电极
12 布线电极
14 保护膜
16 第1端子电极
18 第2端子电极
20 切断部位
22 掩模
24 低空隙率部
26 低空隙率部
28 低空隙率部
Claims (11)
1.一种电容器,其特征在于,具有:
多孔金属基材;
电介质层,其形成于所述多孔金属基材上;
上部电极,其形成于所述电介质层上;
第1端子电极,其与所述多孔金属基材电连接;和
第2端子电极,其与所述上部电极电连接,
多孔金属基材具有高空隙率部及低空隙率部,低空隙率部存在于多孔金属基材的对置的一对侧面部。
2.根据权利要求1所述的电容器,其特征在于,
第1端子电极及第2端子电极形成为位于多孔金属基材的存在低空隙率部的对置的一对侧面,并分别从多孔金属基材的侧面延伸至上下表面的低空隙率部上。
3.根据权利要求1或2所述的电容器,其特征在于,
进一步地,另一低空隙率部形成于在多孔金属基材的对置的一对侧面部存在的低空隙率部之间。
4.根据权利要求3所述的电容器,其特征在于,
形成于在多孔金属基材的对置的一对侧面部存在的低空隙率部之间的另一低空隙率部形成为将存在于多孔金属基材的对置的一对侧面部的低空隙率部连结。
5.根据权利要求3所述的电容器,其特征在于,
形成于在多孔金属基材的对置的一对侧面部存在的低空隙率部之间的另一低空隙率部与存在于多孔金属基材的对置的一对侧面部的低空隙率部隔开,且从多孔金属基材的上表面遍及至下表面而形成。
6.根据权利要求1所述的电容器,其特征在于,
进一步地,至少1个低空隙率部形成于多孔金属基材的上表面部的一部分,且在形成于上表面部的该低空隙率部上,形成有第1端子电极及/或第2端子电极。
7.一种电容器的制造方法,其特征在于,包含:
准备具有高空隙率部及低空隙率部的多孔金属基材的工序;
在所述多孔金属基材上形成电介质层的工序;
在所述电介质层上形成上部电极的工序;
形成第1端子电极以使得与所述多孔金属基材电连接的工序;和
形成第2端子电极以使得与所述上部电极电连接的工序。
8.根据权利要求7所述的电容器的制造方法,其特征在于,
通过原子层沉积法来形成电介质层。
9.根据权利要求7或者8所述的电容器的制造方法,其特征在于,
通过原子层沉积法来形成上部电极。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的电容器的制造方法,其特征在于,
包含通过压制来形成多孔金属基材的低空隙率部的工序。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的电容器的制造方法,其特征在于,
包含通过激光来形成多孔金属基材的低空隙率部的工序。
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