CN115668419A - 用于堆叠和嵌入的平坦的高密度铝电容器 - Google Patents

Abstract

本文描述了多端子电容器装置和制造多端子电容器装置的方法。多端子电容器装置可以包括布置在单个装置层中的多个单独的电容器，诸如高表面积电容器。单独的电容器可以包括基于铝箔的电极、与基于铝箔的电极共形的氧化铝介电层以及与介电层以共形方式接触的导电材料电极，诸如导电聚合物或导电陶瓷。

Description

用于堆叠和嵌入的平坦的高密度铝电容器

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年2月6日提交的美国临时申请No.62/971,026、2020年6月3日提交的美国临时申请62/704,941、2020年10月6日提交的美国临时申请63/198,243和2020年12月15日提交的美国临时申请No.63/199,229的权益和优先权，所有这些申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体涉及电子装置，并且更具体地，涉及用于半导体封装和电路的具有高电容的铝基电容器。

背景技术

电容器是许多集成电路和嵌入式电路的重要组成部分，通常用作能量存储结构、滤波器或用作复杂电路的特定部件。电容器通常包括高表面积以实现高电容值，并且通常布置为一对由电介质(dielectric)隔开并卷成紧密柱形结构的薄电极，以优化每单位体积的表面积。它们也被制成硅中的深沟槽以受益于更大的表面积，或者制成电介质和金属层堆叠并相互连接以受益于介电常数(permittivity)和表面积两者。

发明内容

术语实施方式和类似术语旨在广泛地指代本公开和以下权利要求的所有主题。包含这些术语的陈述不应被理解为限制本文描述的主题或限制以下权利要求的含义或范围。本文所涵盖的本公开的实施方式由以下权利要求限定，而不是由该发明内容限定。本发明内容是对本公开的各种方面的高度概括，并介绍了一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式部分中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或基本特征，也不旨在孤立地用于确定所要求保护的主题的范围。应当通过参考本公开的整个说明书的适当部分、任何或所有附图以及每个权利要求来理解该主题。

本公开提供了高电容电容器和制造电容器的方法。所公开的电容器可以布置为单个装置层中的阵列或多个单独的电容器。单独的电容器可以是独立的(例如，电独立的)和/或彼此电隔离的。单独的电容器可以可选地与其它单独的电容器共享电极并且仍然保持彼此电隔离。电容器可以具有非常高的电容并且能够存储大量电荷，例如，通过使用由非常薄的介电层隔开的高表面积电极。阵列中的电容器可以单独寻址，从而通过寻址不同的电容器，可以获得任何所需量的电容。在一些情况下，可以将单独的电容器组织为多端子电容器装置。

示例多端子电容器装置可以包括布置在单个装置层中的多个单独的电容器，以及包括一个或更多个第一电极端子以及一个或更多个第二电极端子的多个电容器端子。可选地，各个单独的电容器可以包括：第一电极，该第一电极包括改性的铝箔；与第一电极共形的介电层，该介电层包括氧化铝；以及第二电极，该第二电极包括与介电层以共形方式接触的导电材料。一个或更多个或各个第一电极端子可以与一个或更多个第一电极电接触。一个或更多个或各个第二电极端子与一个或更多个第二电极电接触。

不同的电极布置可以与本文所述的多端子电容器装置一起使用。例如，各个单独的电容器的阳极可以是独立的、单独的、不同的或分立的，而阴极在一个或更多个或所有单独的电容器之间共享。在一些实施方式中，这种布置可以称为连续阴极和独立的、单独的、不同的或分立的阳极配置。可选地，多个单独的电容器可以包括连续的第一电极，诸如包括改性的铝箔的连续的第一电极。连续的第一电极可以可选地对应于多个单独的电容器中的一个或更多个或各个电容器的第一电极。可选地，多个单独的电容器可以包括与连续的第一电极共形的连续的介电层，诸如包括氧化铝的连续的介电层。可选地，连续的介电层对应于多个单独的电容器中的各个电容器的介电层。可选地，多个单独的电容器可以包括多个单独的第二电极，各个单独的第二电极与连续的介电层以共形方式接触。多个单独的第二电极可以可选地包括导电材料。在一些实施方式中，多个单独的第二电极中的一个或更多个或各个第二电极可以与相邻的单独的第二电极在空间上隔开一间距。可选地，多个单独的第二电极中的一个或更多个或各个第二电极对应于多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的第二电极。

作为另一示例，各个单独的电容器的阴极可以是独立的、单独的、不同的或分立的，而阳极在一个或更多个或所有单独的电容器之间共享。在一些实施方式中，这种布置可以称为连续阳极和独立的、单独的、不同的或分立的阴极配置。可选地，多个单独的电容器包括多个单独的第一电极，诸如包括改性的铝箔的多个单独的第一电极。可选地，多个单独的第一电极中的一个或更多个或各个单独的第一电极在空间上与相邻的单独的第一电极隔开一间距。可选地，多个单独的第一电极中的一个或更多个或各个单独的第一电极对应于多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的第一电极。可选地，多个单独的电容器包括多个单独的介电层，诸如与对应单独的第一电极共形的多个单独的介电层。可选地，多个单独的介电层中的一个或更多个或各个单独的介电层包括氧化铝。可选地，多个单独的介电层中的一个或更多个或各个单独的介电层对应于多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的介电层。可选地，多个单独的电容器包括与多个单独的介电层中的各个单独的介电层以共形方式接触的连续的第二电极，诸如包括导电材料的连续的第二电极。可选地，连续的第二电极对应于多个单独的电容器中的各个单独的电容器的第二电极。

作为另一示例，各个单独的电容器的阴极可以是独立的、单独的、不同的或分立的，而各个单独的电容器的阳极也是独立的、单独的、不同的或分立的。在一些实施方式中，这种布置可以称为独立的、单独的、不同的或分立的阳极和独立的、单独的、不同的或分立的阴极配置。可选地，多个单独的电容器包括多个单独的第一电极，诸如包括改性的铝箔的多个单独的第一电极。可选地，多个单独的第一电极与相邻的单独的第一电极在空间上隔开一间距。可选地，多个单独的第一电极中的一个或更多个或各个单独的第一电极对应于多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的第一电极。可选地，多个单独的电容器包括多个单独的介电层，诸如多个与对应的单独的第一电极共形的单独的介电层。可选地，多个单独的介电层中的各个单独的介电层包括氧化铝。可选地，多个单独的介电层中的各个单独的介电层对应于多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的介电层。可选地，多个单独的电容器包括多个单独的第二电极。可选地，多个单独的第二电极中的一个或更多个或各个单独的第二电极与对应的单独的介电层以共形方式接触。可选地，多个单独的第二电极中的一个或更多个或各个单独的第二电极包括导电材料。可选地，多个单独的第二电极中的一个或更多个或各个单独的第二电极在空间上与相邻的单独的第二电极隔开所述间距。可选地，多个单独的第二电极中的一个或更多个或各个单独的第二电极对应于多个单独的电容器中不同的单独的电容器的第二电极。

连续电极、单独的电极、间距等可以具有任何合适的尺寸。例如，连续电极的横向尺寸可以是从约1μm至约100mm，诸如从1μm至10μm、从1μm至100μm、从1μm至1mm、从1μm至10mm、从1μm至100mm、从10μm至100μm、从10μm至1mm、从10μm至10mm、从10μm至100mm、从100μm至1mm、从100μm至10mm、从100μm至100mm、从1mm至10mm、从1mm至100mm或从10mm至100mm。例如，单独的电极可各自独立地具有如下横向尺寸：从约1μm至约50mm，诸如从1μm至10μm、从1μm至50μm、从1μm至100μm、从1μm至500μm、从1μm至1mm、从1μm至5mm、从1μm至10mm、从1μm至50mm、从10μm至50μm、从10μm至100μm、从10μm至500μm、从10μm至1mm、从10μm至5mm、从10μm至10mm、从10μm至50mm、从50μm至100μm、从50μm至500μm、从50μm至1mm、从50μm至5mm、从50μm至10mm、从50μm至50mm、从100μm至500μm、从100μm至1mm、从100μm至5mm、从100μm至10mm、从100μm至50mm、从500μm至1mm、从500μm至5mm、从500μm至10mm、从500μm至50mm、从1mm至5mm、从1mm至10mm、从1mm至50mm、从5mm至10mm、从5mm至50mm或从10mm至50mm。可选地，单独的电极和/或单独的电容器之间的间距可以是从约1μm至约10mm，诸如从1μm至10μm、从1μm至50μm、从1μm至100μm、从1μm至500μm、从1μm至1mm、从1μm至10mm、从10μm至50μm、从10μm至100μm、从10μm至500μm、从10μm至1mm、从10μm至10mm、从50μm至100μm、从50μm至500μm、从50μm至1mm、从50μm至10mm、从100μm至500μm、从100μm至1mm、从100μm至10mm、从500μm至1mm、从500μm至10mm或从1mm至10mm。

在一些情况下，电容器可以以堆叠配置布置，这可以称为垂直堆叠布置或多装置层配置。例如，多端子电容器装置可以包括以堆叠配置邻近单个装置层定位的一个或更多个附加装置层。可选地，一个或更多个附加装置层中的一个或更多个或各个附加装置层可以包括多个附加的单独的电容器。例如，一个或更多个或各个附加的单独的电容器可以与其它单独的电容器相同或不同。可选地，附加的单独的电容器可以包括：附加第一电极，该附加第一电极包括改性的铝箔；与附加第一电极共形的附加介电层，该附加介电层包括氧化铝；以及附加第二电极，该附加第二电极包括与附加介电层以共形方式接触的导电材料。可选地，多端子电容器装置可以包括附加的多个电容器端子，该附加的多个电容器端子包括一个或更多个附加第一电极端子以及一个或更多个附加第二电极端子，诸如其中一个或更多个或各个附加第一电极端子与一个或更多个附加第一电极电接触，并且其中一个或更多个或各个附加第二电极端子与一个或更多个附加第二电极电接触。可选地，单个装置层以及一个或更多个附加装置层被堆叠成占据相同的区域占地面积(areal footprint)。可选地，多端子电容器装置的总电容是单个装置层提供的第一电容与一个或更多个附加装置层提供的附加电容的总和。可选地，一个或更多个或各个单个装置层的厚度是从约50μm至约500μm，诸如从50μm至100μm、从50μm至200μm、从50μm至300μm、从50μm至400μm、从50μm至500μm、从100μm至200μm、从100μm至300μm、从100μm至400μm、从100μm至500μm、从200μm至300μm、从200μm至400μm、从200μm至500μm、从300μm至400μm、从300μm至500μm或从400μm至500μm。

多种基于铝箔的或改性的铝箔电极可以与本文所述的电容器和多端子电容器装置一起使用。例如，改性的铝箔可以包括蚀刻铝箔。可选地，改性的铝箔包括在一个或两个表面蚀刻的铝箔。可选地，蚀刻铝箔包括与改性的铝箔内的凹陷区域相对应的多个隧道。可选地，介电层在多个隧道内延伸并且共形地涂覆多个隧道中的表面。在一些实施方式中，基于铝箔的电极或改性的铝箔电极包括纯度大于80％的铝。可选地，基于铝箔的电极或改性的铝箔电极的厚度是从5μm至500μm。可选地，基于铝箔的电极或改性的铝箔电极的体积表面积是从100mm²/mm³至10,000mm²/mm³。可选地，基于铝箔的电极或改性的铝箔电极包括由铝箔基板支撑并与铝箔基板物理和电接触的烧结铝粉。可选地，基于铝箔的电极或改性的铝箔电极包括铝合金，所述铝合金包括选自Ti、Zr、Si、Mg、Cu、Ta、Ba或Ce的一种或更多种合金元素或掺杂剂。可选地，基于铝箔的电极或改性的铝箔电极包括气相沉积的(诸如粉末形式的)铝、氧化铝、钛或氧化钛。可选地，可以使用掠射角沉积(GLAD)工艺来沉积粉末。

多种介电层可以适于与本文所述的电容器和多端子电容器装置一起使用。例如，介电层可以包括氧化铝。氧化铝可以可选地通过使基于铝箔的电极或改性的铝箔电极经受阳极氧化条件或阳极氧化处理来产生。可选地，介电层包括掺杂有一种或更多种其它氧化物(诸如Ti、Zr、Si、Mg、Cu、Ta、Ba或Ce的氧化物)的氧化铝。可选地，介电层的介电常数是从5至1000。可选地，介电层的厚度是从3nm至100nm。可选地，介电层通过包括对改性的铝箔进行阳极氧化的处理来形成。

作为导电材料的示例，可以使用导电聚合物、金属或导电陶瓷。多种导电聚合物电极可以适于与本文所述的电容器和多端子电容器装置一起使用。例如，导电聚合物可以包括以下项中的一者或更多者：聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚亚苯基、聚(对亚苯基-亚乙烯基)、PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐)和P3HT(聚(3-己基噻吩-2,5-二基))。可以使用的导电陶瓷的示例是TiN。导电陶瓷可能是有用的，因为这些材料可以在导电陶瓷层与介电层之间提供非常高的紧密度和/或共形接触。使用导电陶瓷还可以或另选地允许非常高的电容、非常低的等效串联电阻(例如，小于50mΩ*mm²)和/或非常高的电流的处理。可选地，导电材料至少部分共形地涂覆第一电极的非平坦(non-planar)区域并且通过介电层与第一电极隔开。例如，在基于蚀刻箔的电容器中，导电材料可以延伸进入和/或填充蚀刻箔中的隧道。可选地，用作电极的导电材料的厚度可以是从5nm至50μm。

本文所述的电容器和多端子电容器装置可以表现出各种不同的特性并且可以用于或适用于各种应用中。例如，多个单独的电容器中的一个或更多个或各个单独的电容器可以表现出从0.05μF/mm²至25μF/mm²的电容密度。可选地，多个单独的电容器中的一个或更多个或各个单独的电容器是可独立电寻址的。可选地，多个单独的电容器中的一个或更多个或各个单独的电容器具有独立的横向尺寸。例如，多个单独的电容器中的一个或更多个或各个单独的电容器的占地面积可以是从约0.1mm²至约2500mm²，诸如从0.1mm²至0.5mm²、从0.1mm²至1mm²、从0.1mm²至5mm²、从0.1mm²至10mm²、从0.1mm²至50mm²、从0.1mm²至100mm²、从0.1mm²至500mm²、从0.1mm²至2500mm²、从0.5mm²至1mm²、从0.5mm²至5mm²、从0.5mm²至10mm²、从0.5mm²至50mm²、从0.5mm²至100mm²、从0.5mm²至500mm²、从0.5mm²至2500mm²、从1mm²至5mm²、从1mm²至10mm²、从1mm²至50mm²、从1mm²至100mm²、从1mm²至500mm²、从1mm²至2500mm²、从5mm²至10mm²、从5mm²至50mm²、从5mm²至100mm²、从5mm²至500mm²、从5mm²至2500mm²、从10mm²至50mm²、从10mm²至100mm²、从10mm²至500mm²、从10mm²至2500mm²、从50mm²至100mm²、从50mm²至500mm²、从50mm²至2500mm²、从100mm²至500mm²、从100mm²至2500mm²或从500mm²至2500mm²。

其它部件或结构可以与本文所述的电容器和多端子电容器装置一起使用。例如，多端子电容器装置还可以包括支撑多个单独的电容器的基板或转移带。

可选地，电容器或多端子电容器装置可以包括与导电材料物理接触的导电碳质层。导电碳质层可以用于降低导电材料电极与相邻材料(诸如金属)之间的接触电阻。有用的导电碳质层包括炭黑、石墨、碳基油墨、聚合物粘合剂、溅射碳和碳-聚合物复合材料中的一者或更多者。可选地，导电碳质层的厚度是从100nm至50μm或从100nm至100μm。

电容器或多端子电容器装置可以包括与导电材料电接触的扩散阻挡层。有用的扩散阻挡层包括Ti、W、Cr、Ti-W、TaN和Co-W中的一者或更多者。可选地，扩散阻挡层的厚度是从10nm至2500nm。

电容器或多端子电容器装置可以包括与导电材料电接触的金属化层。有用的金属化层可以包括Ag、Au、Cu、Pt、Pd和/或它们的复合材料或合金、聚合物、环氧树脂、硅树脂和含氟弹性体中的一者或更多者。可选地，金属化层的厚度是从100nm至2500nm。

电容器或多端子电容器装置可以包括与导电材料电接触的金属接触层。有用的金属接触层包括但不限于包括Cu或Ag的金属接触层。可选地，金属接触层的厚度是从0.5μm至50μm。

电容器或多端子电容器装置可以包括邻近多个单独的电容器定位的电介质平坦化层。电容器或多端子电容器装置可以包括一个或多个导体填充导通孔。可选地，一个或更多个或各个导体填充导通孔可以延伸穿过电介质平坦化层。在一些情况下，导体填充导通孔可以是或对应于贯穿洞导通孔并且可以从装置的一侧延伸至装置的相反侧并且可以可选地是电镀贯穿洞导通孔。可选地，一个或更多个或各个导体填充导通孔可以在对应电容器端子与对应第一电极或对应第二电极之间提供电接触。可选地，电介质平坦化层的厚度是从1μm至100μm。电容器或多端子电容器装置可以包括在隔开相邻的单独的电容器的间距中的绝缘材料。电容器或多端子电容器装置可以包括多个导体填充导通孔。可选地，一个或更多个或各个导体填充导通孔可以定位在隔开相邻的单独的电容器的间距内并且延伸穿过绝缘材料。可选地，各个导体填充导通孔在对应电容器端子与对应第一电极或对应第二电极之间提供电接触。

在一方面，本文描述了方法，诸如制造电容器或多端子电容器装置的方法。该方面的示例方法包括以下步骤：提供电容器；对电容器进行图案化，以去除电容器的部分，以形成布置在单个装置层中的多个单独的电容器；以及提供多个电容器端子，该多个电容器端子包括一个或更多个第一电极端子以及一个或更多个第二电极端子。可选地，电容器包括：第一电极，该第一电极包括改性的铝箔；与第一电极共形的介电层，该介电层包括氧化铝；以及第二电极，该第二电极包括与介电层以共形方式接触的导电材料。可选地，一个或更多个第一电极端子中的各个第一电极端子与第一电极中的一个或更多个第一电极电接触。可选地，一个或更多个第二电极端子中的各个第二电极端子与第二电极中的一个或更多个第二电极电接触，从而产生多端子电容器装置。

该方面的另一方法可以包括制造或提供电容器的方法。例如，该方面的方法可以包括以下步骤：提供改性的铝箔；对改性的铝箔进行阳极氧化处理，诸如生成与改性的铝箔共形的介电层作为第一电极的阳极氧化处理；以及邻近介电层布置导电材料。可选地，制造或提供电容器的步骤包括以下一项或更多项：在导电材料上沉积导电碳质层；在导电材料上沉积扩散阻挡层；或在导电材料上沉积金属化层。可选地，制造或提供电容器的步骤包括：在邻近介电层布置导电材料的步骤之前对改性的铝箔进行图案化。可选地，在邻近介电层布置导电材料的步骤之前对改性的铝箔进行图案化。

可选地，对电容器进行图案化的步骤包括以下一项或更多项：对第一电极进行图案化，以产生多个单独的第一电极；对介电层进行图案化，以产生多个单独的介电层；或者对第二电极进行图案化，以产生多个单独的第二电极。可选地，对电容器进行图案化的步骤包括以下一项或更多项：对电容器进行掩模(mask)和蚀刻；对电容器进行激光蚀刻或激光烧蚀处理；或者机械切割电容器。可选地，对电容器进行图案化的步骤包括：沉积聚合物隔离桥图案；以及沉积导电材料以使导电材料包含在聚合物隔离桥图案内。可选地，对电容器进行图案化的步骤包括：利用聚合物微分配(microdispense)或微印刷来沉积聚合物隔离桥图案；以及利用微分配或微印刷来沉积导电材料，以使导电材料包含在聚合物隔离桥图案内。可选地，对所述电容器进行掩模和蚀刻的步骤包括：利用光刻胶对第二电极进行掩模；以及对未掩模的第二电极部分进行湿法蚀刻或对未掩模的第二电极部分进行等离子体蚀刻，从而产生多个单独的第二电极。

可选地，电容器或多端子电容器装置可以结合至其它装置或部件中。在一些情况下，多端子电容器装置可以是表面安装装置或集成无源装置(IPD)。

根据以下非限制性示例的详细描述，其它目的和优点将显而易见。

附图说明

本说明书参考了以下附图，其中，在不同附图中使用的相同的附图标记旨在例示相同或类似的部件。

图1提供了高密度电容器的示意性截面例示图。

图2提供了包括蚀刻铝箔电极和导电聚合物电极的示例电容器装置的截面显微图像。

图3提供了具有连续的改性的铝箔电极的多端子电容器装置的示意性截面例示图，其示出了内部部件和外部电极端子。

图4提供了具有连续的导电材料电极的多端子电容器装置的示意性截面例示图，其示出了内部部件和外部电极端子。

图5提供了具有单独的改性的铝箔电极和连续的导电材料电极的多端子电容器装置的示意性截面例示图，其示出了内部部件和外部电极端子。

图6提供了具有以堆叠配置布置的单独的改性的铝箔电极和导电材料电极的多端子电容器装置的示意性截面例示图。

图7提供了示例电容器装置的平面视图显微图像，其示出了单独的电容器和隔离单独的电容器的间距。

图8提供了制造和/或使用多端子电容器装置的示例方法的概览。

图9提供了基于示例高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器的示意性截面例示图。

图10提供了具有连接两侧电容器装置的相反侧上的不同盲孔的贯穿导通孔的示例多端子电容器装置的示意性截面例示图。

图11提供了示例小型化多端子电容器装置的示意性截面例示图。

图12提供了示例多端子电容器装置的示意性截面例示图，其示出了连续外电极配置和分立外电极配置。

图13A和图13B提供了多端子电容器装置的示意性截面例示图，其示出了相邻导通孔之间相距的不同间隔。

图14提供了示例多端子电容器装置的示意性截面例示图，其示出了可以用于降低电容器的等效串联电感的配置。

图15提供了彼此电隔离并具有不同形状和面积的不同电容器装置的囊片型(caplet)架构的概览。

图16提供了表面安装配置中的多端子电容器装置的示意性例示图。

图17提供了根据后导通孔处理方案制备的多端子电容器装置的部件的示意性截面例示图。

图18提供了根据先导通孔处理方案制备多端子电容器装置的处理流程。

图19A和图19B提供了使用后导通孔处理方案和先导通孔处理方案制备的多端子电容器装置的示意性截面例示图。

图20提供了使用用于接触内部电极的贯穿导通孔的多端子电容器装置的示意性截面例示图。

图21提供了使用连续开槽方案制备多端子电容器装置的处理流程。

图22提供了使用分立开槽方案制备多端子电容器装置的处理流程。

具体实施方式

本文描述了电容器、多端子电容器装置以及制造和使用电容器和多端子电容器装置的相关联的方法。所公开的电容器采用改性的铝箔电极和导电材料对电极。包括氧化铝的介电层将两个电极隔开并且可以通过对改性的铝箔电极进行阳极氧化来形成。通过使用具有高表面积和薄共形介电层的改性的铝箔电极，可以实现每区域占地面积的极高电容密度，诸如从约0.1μF/mm²至约25μF/mm²。这种性质的电容器在本文中可以可选地称为高密度电容器。部分由于它们的高电容密度，所以本文描述的电容器可以用作例如集成电路、嵌入式电路和表面安装的集成无源装置的部件。本文所述的电容器的示例电容密度可以是从0.1μF/mm²至1μF/mm²、从1μF/mm²至5μF/mm²、从5μF/mm²至10μF/mm²、从10μF/mm²至15μF/mm²、从15μF/mm²至20μF/mm²、从20μF/mm²至25μF/mm²、从0.1μF/mm²至25μF/mm²、从1μF/mm²至25μF/mm²、从5μF/mm²至25μF/mm²、从10μF/mm²至25μF/mm²、从15μF/mm²至25μF/mm²、从0.1μF/mm²至20μF/mm²、从1μF/mm²至20μF/mm²、从5μF/mm²至20μF/mm²、从10μF/mm²至20μF/mm²、从0.1μF/mm²至15μF/mm²、从1μF/mm²至15μF/mm²、从5μF/mm²至15μF/mm²、从0.1μF/mm²至10μF/mm²、从1μF/mm²至10μF/mm²或从0.1μF/mm²至5μF/mm²。

定义：

如本文所使用的，术语“发明”、“所述发明”、“该发明”和“本发明”旨在广义地指代本专利申请和以下权利要求的所有主题。包含这些术语的陈述不应被理解为限制本文描述的主题或限制以下专利权利要求的含义或范围。

本文公开的所有范围应理解为涵盖其中包含的任何和所有子范围。例如，“1至10”的规定范围应被认为包括最小值1与最大值10之间(并且包括最小值1和最大值10)的任何和所有子范围；也就是说，所有以最小值为1或以上(例如，1至6.1)开头并以10或以下的最大值(例如，5.5至10)结束的子范围。除非另有说明，否则当提及元素的组成量时，表述“多达”表示该元素是可选的并且包括该特定元素的零百分比组成。除非另有说明，否则所有组成百分比以重量百分比(wt.％)表示。

如本文所使用的，“一”、“一个”和“该”的含义包括单数和复数引用，除非上下文另有明确规定。

图1提供了根据本公开的示例电容器100的示意性例示图。电容器100包括第一电极110。第一电极110可以有利地对应于或包括改性的铝箔。例如，第一电极110可以可选地包括蚀刻铝箔。尽管图1将第一电极110描绘为具有多个交替的凸起和凹陷部分，但该描述并非意在限制并且意在表示蚀刻铝箔的截面结构，而不是简单的梳状结构。多个隧道、空隙或凹陷区域可以存在于铝箔的厚度内，其可以包括隧道，该隧道平行、近似平行、相交或以其它方式布置，以向第一电极110提供大表面积，并且在包含隧道、空隙或凹陷区域的铝结构内存在连续导电性。可选地，代替蚀刻箔或者除了蚀刻箔之外，第一电极110可以包括例如由铝箔基板支撑并且与铝箔基板物理和电接触的烧结铝粉。可选地，可以使用掠射角沉积或用于产生三维多孔结构的其它蚀刻方法。在一些情况下，仅第一电极110的一侧或一个表面被改性，诸如利用隧道或利用烧结铝粉等，如图1所例示。在其它情况下，第一电极110的两侧或两个表面都被改性，这可以用于使第一电极110的表面积大约加倍。第一电极110的示例性表面积配置可以包括从约100mm²/mm³至约10,000mm²/mm³的体积表面积，诸如从100mm²/mm³至500mm²/mm³、从100mm²/mm³至1,000mm²/mm³、从100mm²/mm³至5,000mm²/mm³、从100mm²/mm³至10,000mm²/mm³、从500mm²/mm³至1,000mm²/mm³、从500mm²/mm³至5,000mm²/mm³、从500mm²/mm³至10,000mm²/mm³、从1,000mm²/mm³至5,000mm²/mm³、从1,000mm²/mm³至10,000mm²/mm³或从5,000mm²/mm³至10,000mm²/mm³。

可选地，诸如第一电极110的电极包括纯度大于80％或约为80％、大于85％、大于90％、大于95％、大于98％或约为98％、大于99％或约为99％、大于99.9％或约为99.9％或者大于99.99％或约为99.99％的铝。在一些情况下，第一电极110包括铝合金。可选地，第一电极110被合金化、掺杂有或以其它方式包括一种或更多种合金元素或掺杂剂。示例掺杂剂包括但不限于Ti、Zr、Si、Mg、Cu、Ta、Ba和/或Ce。电极(诸如第一电极110)可以具有任何合适的厚度并且可选地厚度是从约5μm至约500μm，诸如从5μm至10μm、从10μm至50μm、从50μm至100μm、从100μm至200μm、从200μm至300μm、从300μm至400μm、从400μm至500μm、从5μm至100μm、从5μm至200μm、从10μm至100μm、从10μm至200μm、从50μm至200μm、从50μm至300μm、从50μm至400μm或从100μm至500μm。

电容器100还包括介电层120。介电层120可以有利地在第一电极110上(over)共形，并且可以对应于或包括诸如氧化铝层的氧化物层。尽管介电层120在图1中被描绘为具有多个交替的凸起和凹陷部分，但该描述并非旨在限制并且旨在表示介电层120在铝箔的厚度范围内覆盖多个隧道、空隙或凹陷区域的蚀刻铝箔的截面结构。介电层120可以通过包括对第一电极110进行阳极氧化的处理来形成。可选地，介电层120被合金化、掺杂有或以其它方式包括一种或更多种合金元素或掺杂剂。示例掺杂剂包括但不限于Ti、Zr、Si、Mg、Cu、Ta、Ba和/或Ce的氧化物。这样的掺杂剂可以有利地用于将介电常数(电容率)增加至大于纯氧化铝的介电常数的值。介电层的示例介电常数可以是从约5至约1000，诸如从5至5.5、从5.5至6、从6至6.5、从6.5至7、从7至7.5、从7至8、从7至8.5、从7至9、从7至9.5、从7至10、从7至10.5、从7至11、从7至11.5、从7至12、从7.5至8、从7.5至8.5、从7.5至9、从7.5至9.5、从7.5至10、从7.5至10.5、从7.5至11、从7.5至11.5、从7.5至12、从8至8.5、从8至9、从8至9.5、从8至10、从8至10.5、从8至11、从8至11.5、从8至12、从8.5至9、从8.5至9.5、从8.5至10、从8.5至10.5、从8.5至11、从8.5至11.5、从8.5至12、从9至9.5、从9至10、从9至10.5、从9至11、从9至11.5、从9至12、从9.5至10、从9.5至10.5、从9.5至11、从9.5至11.5、从9.5至12、从10至10.5、从10至11、从10至11.5、从10至12、从10.5至11、从10.5至11.5、从10.5至12、从11至11.5、从11至12、从11.5至12、从12至12.5、从12.5至13、从13至13.5、从13.5至14、从14至14.5、从14.5至15、从15至20、从20至30、从30至40、从40至50、从50至100、从100至500或从500至1000。

介电层(诸如介电层120)可以具有任何合适的厚度并且可选地具有从约3nm至约100nm的厚度，诸如从3nm至5nm、从5nm至10nm、从10nm至15nm、从15nm至20nm、从20nm至25nm、从25nm至30nm、从30nm至35nm、从35nm至40nm、从40nm至45nm、从45nm至50nm、从50nm至55nm、从55nm至60nm、从60nm至65nm、从65nm至70nm、从70nm至75nm、从75nm至80nm、从80nm至85nm、从85nm至90nm、从90nm至95nm、从95nm至100nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、14nm、15nm、16nm、17nm、18nm、19nm、20nm、21nm、22nm、23nm、24nm、25nm、26nm、27nm、28nm、29nm、30nm、31nm、32nm、33nm、34nm、35nm、36nm、37nm、38nm、39nm、40nm、41nm、42nm、43nm、44nm、45nm、46nm、47nm、48nm、49nm、50nm、51nm、52nm、53nm、54nm、55nm、56nm、57nm、58nm、59nm、60nm、61nm、62nm、63nm、64nm、65nm、66nm、67nm、68nm、69nm、70nm、71nm、72nm、73nm、74nm、75nm、76nm、77nm、78nm、79nm、80nm、81nm、82nm、83nm、84nm、85nm、86nm、87nm、88nm、89nm、90nm、91nm、92nm、93nm、94nm、95nm、96nm、97nm、98nm、99nm，或100nm的厚度。

电容器100还包括第二电极130。第二电极130可以有利地在介电层120和第一电极110上共形，并且可以对应于或包括导电材料，诸如导电聚合物、金属或导电陶瓷。示例导电聚合物包括但不限于聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚亚苯基、聚(对亚苯基-亚乙烯基)、PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐)和P3HT(聚(3-己基噻吩-2,5-二基))。在一些情况下，导电聚合物可以称为导电的聚合物。示例金属可以包括但不限于镍。在一些情况下，可以使用镀镍，诸如使用电镀工艺制备的镍涂层或薄层。示例导电陶瓷包括但不限于TiN。在一些情况下，导电的陶瓷可以称为导电陶瓷。例如，电容器100在一些实施方式中可以称为电解电容器，因为使用了替代通常用于第二电极130的电解质的导电材料。虽然第二电极130在图1中被描绘为具有多个交替的凸起和凹陷部分，但该描述并非意在限制并且意在表示填充蚀刻铝箔内的隧道、空隙、凹陷区域或孔隙的第二电极130的截面结构。非限制性地，在隧道、空隙、凹陷区域、孔隙等中填充导电材料的体积百分比可以在0.1％至100％或1％至100％的范围内。

由于在第一电极110与第二电极130之间存在介电层120，所以第二电极130可以对第一电极110和介电层120的非平坦区域进行涂覆并且可以与第一电极110电隔离和/或隔开。电极(诸如第二电极130)可以具有任何合适的厚度并且厚度可选地是从约5nm至约50μm，诸如从5nm至10nm、从5nm至50nm、从5nm至100nm、从5nm至500nm、从5nm至1μm、从5nm至5μm、从5nm至10μm、从5nm至50μm、从10nm至50nm、从10nm至50nm、从10nm至100nm、从10nm至500nm、从10nm至1μm、从10nm至5μm、从10nm至10μm、从10nm至50μm、从50nm至100nm、从50nm至500nm、从50nm至1μm、从50nm至5μm、从50nm至10μm、从50nm至50μm、从100nm至500nm、从100nm至1μm、从100nm至5μm、从100nm至10μm、从100nm至50μm、从500nm至1μm、从500nm至5μm、从500nm至10μm、从500nm至50μm、从1μm至5μm、从1μm至10μm、从1μm至50μm、从5μm至10μm、从5μm至50μm、从10μm至50μm、从20μm至50μm或从30μm至50μm。此外，第二电极130的导电材料在介电层120表面的覆盖百分比可以是从30％至100％。也就是说，第二电极130与介电层120之间的“紧密接触”可以是从30％至100％，诸如30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或100％。多种技术可以用于利用第二电极130填充涂覆有介电层120的第一电极110的结构中的孔隙或空隙，以例如获得尽可能高的填充因子、覆盖百分比或紧密接触因子。在一些情况下，第一电极110和介电层120可以浸入包括第二电极130的材料(例如，导电聚合物)中，诸如在增加的压力(例如，大于环境压力)下。在一些情况下，第一电极110和介电层120可以在交变压力条件(诸如增加的压力条件(例如，大于环境压力)与真空条件(例如，小于环境压力)之间的交变)下浸入包括第二电极130的材料中。可选地，可以使用烘烤工艺，诸如在增加的压力条件(例如，大于环境压力)下，这可以有助于保持包括第二电极130的材料，诸如在降低压力(诸如降低至环境压力)时。在一些情况下，可以使用电化学聚合技术，诸如在包括第二电极130的材料至少部分地以预聚物或未固化的聚合物形式存在并且在预聚物或未固化的聚合物填充涂覆有介电层120的第一电极110的结构中的孔隙或空隙时进行电化学聚合的情况下。利用第二电极130的材料尽可能多地填充孔隙或空隙对于尽可能地增加电容器100的电容和/或尽可能地减少电容器100的等效串联电阻(ESR)可能是有用的。如上所述，导电材料在隧道、空隙、凹陷区域、孔隙等中的填充体积百分比可以在从0.1％至100％或从1％至100％的范围内。在一些示例中，隧道、空隙、凹陷区域、孔隙等中的导电材料的厚度可以在从3nm至5μm的范围内，诸如在从5nm至10nm、从5nm至50nm、从5nm至100nm、从5nm至500nm、从5nm至1μm、从5nm至5μm、从10nm至50nm、从10nm至50nm、从10nm至100nm、从10nm至500nm、从10nm至1μm、从10nm至5μm、从50nm至100nm、从50nm至500nm、从50nm至1μm、从50nm至5μm、从100nm至500nm、从100nm至1μm、从100nm至5μm、从500nm至1μm、从500nm至5μm、从1μm至5μm、从2μm至5μm、从3μm至5μm或从4μm至5μm的范围内。

可选地，第二电极130可以进一步包括与导电材料物理接触的导电碳质层。有用的导电碳质层包括但不限于炭黑、石墨、碳基油墨、聚合物粘合剂、溅射碳或碳-聚合物复合材料中的一者或更多者。导电碳质层可以具有任何合适的厚度，诸如从约100nm至约100μm、从100nm至500nm、从100nm至1μm、从100nm至5μm、从100nm至10μm、从100nm至50μm、从100nm至100μm、从500nm至1μm、从500nm至5μm、从500nm至10μm、从500nm至50μm、从500nm至100μm、从1μm至5μm、从1μm至10μm、从1μm至50μm、从1μm至100μm、从5μm至10μm、从5μm至50μm、从5μm至100μm、从10μm至50μm、从10μm至100μm或从50μm至100μm。

电容器100可以可选地包括其它部件，诸如用于支撑电容器100、用于将电容器100集成至另一装置或结构中、用于将电容器100与另一装置或部件对接或者在处理或制造电容器100时使用。如所例示的，电容器100包括与第二电极130物理接触的碳质层140、与碳质层140物理接触的扩散阻挡层150和与扩散阻挡层150物理接触的金属化层160。例如，这些层中的各个层都是可选的并且可以用于将第二电极130与外部触点对接。碳质层140可以有利地降低第二电极130与其它部件(诸如扩散阻挡层150和金属化层160)之间的接触电阻。碳质层的示例材料包括但不限于例如炭黑、石墨、碳基油墨或聚合物。可以使用多种技术施加碳质层140，诸如丝网印刷、喷墨印刷、溅射沉积、真空沉积、旋涂、刮涂等。碳质层(诸如碳质层140)可以具有任何合适的厚度，诸如从约100nm至约100μm。作为示例，碳质层140的厚度可以是从100nm至500nm、从100nm至1μm、从100nm至5μm、从100nm至10μm、从100nm至50μm、从100nm至100μm、从500nm至1μm、从500nm至5μm、从500nm至10μm、从500nm至50μm、从500nm至100μm、从1μm至5μm、从1μm至10μm、从1μm至50μm、从1μm至100μm、从5μm至10μm、从5μm至50μm、从5μm至100μm、从10μm至50μm、从10μm至100μm或从50μm至100μm。可选地，碳质层140可以经受粘合促进工艺(诸如氩溅射工艺)，以增强扩散阻挡层150和/或金属化层160相对于碳质层140的粘合力。

扩散阻挡层150可以限制组分从金属化层160渗入碳质层140或第二电极130。扩散阻挡层的示例材料包括但不限于Ti、W、Cr、Ti-W、TaN、和/或Co-W。可以使用诸如真空沉积(例如，溅射沉积)的任何合适的技术来施加扩散阻挡层150。扩散阻挡层(诸如扩散阻挡层150)可以具有任何合适的厚度，诸如从约10nm至约2500nm。例如，扩散阻挡层150的厚度可以是从10nm至25nm、从10nm至50nm、从10nm至100nm、从10nm至250nm、从10nm至500nm、从10nm至1000nm、从10nm至2500nm、从25nm至50nm、从25nm至100nm、从25nm至250nm、从25nm至500nm、从25nm至1000nm、从25nm至2500nm、从50nm至100nm、从50nm至250nm、从50nm至500nm、从50nm至1000nm、从50nm至2500nm、从100nm至250nm、从100nm至500nm、从100nm至1000nm、从100nm至2500nm、从250nm至500nm、从250nm至1000nm、从250nm至2500nm、从500nm至1000nm、从500nm至2500nm或从1000nm至2500nm。

金属化层160可以用于在电容器100与外部电路或电触点(例如，铜触点)之间提供高质量的导电性。金属化层的示例材料包括但不限于Ag、Au、Cu、Pt、Pd和/或上述金属的复合材料或合金，或诸如环氧树脂、硅树脂或含氟弹性体的聚合物。可以使用诸如真空沉积(例如，溅射沉积)的任何合适的技术来施加金属化层(诸如金属化层160)。金属化层(诸如金属化层160)可以具有任何合适的厚度，诸如从约100nm至2500nm。例如，金属化层160的厚度可以是从100nm至250nm、从100nm至500nm、从100nm至1000nm、从100nm至2500nm、从250nm至500nm、从250nm至1000nm、从250nm至2500nm、从500nm至1000nm、从500nm至2500nm或从1000nm至2500nm。

如图1所例示，电容器100还可以包括基板170。基板170可以包括用于组装或支撑电容器100的任何合适的材料，诸如介电材料、半导体材料、金属或金属氧化物、陶瓷材料、牺牲材料、聚合材料、临时材料或转移材料(例如，转移带)。在一些情况下，可以使用陶瓷封装或另一防潮层，诸如聚合物防潮层，这可以限制或减少暴露于湿气和/或由于暴露于湿气而造成的损坏。如图1所例示，电容器100包括平坦化层180，该平坦化层180例如可以对应于或包括介电材料。基板和/或平坦化层(诸如基板170和/或平坦化层180)可以各自独立地具有任何合适的厚度，诸如从约1μm至约100μm。例如，基板170和/或平坦化层180可以各自独立地具有如下厚度：从1μm至5μm、从1μm至10μm、从1μm至25μm、从1μm至50μm、从1μm至100μm、从5μm至10μm、从5μm至25μm、从5μm至50μm、从5μm至100μm、从10μm至25μm、从10μm至50μm、从10μm至100μm、从25μm至50μm、从25μm至100μm或从50μm至100μm。可选地，可以使用更厚的平坦化层或基板，诸如具有高达1mm或更大的厚度。可选地，基板170和平坦化层180的配置可以互换，诸如基板170用作平坦化层的情况，以及平坦化层180用作基板的情况。

可选地，电容器100可以包括除了图1所示的部件之外的部件，诸如电触点或端子、导通孔等。例如，导体填充导通孔可以用于在电容器100的电极与电端子之间提供电接触，以允许与外部电路或装置对接连接。

图2提供了利用与图1的电容器100相似的配置构成的示例电容器装置的截面显微图像。在图2中，可见部件包括蚀刻金属箔(可以看到一些隧道)、导电材料(导电聚合物)层、碳质层(C层)和Ti/Cu扩散阻挡层/金属化层。由于尺寸和成像限制，介电层在图2中可能是不可见的。

本文所述的电容器可以单独地直接结合至集成电路中，或者可以组装成对应于包括多个单独的电容器的多端子电容器的更大结构。有利地，多个单独的电容器可以布置在单个装置层中，这可以通过首先制造大电容器然后对电容器或其部件进行图案化以产生多个单独的电容器来制备。在一些情况下，多端子电容器可以具有多个单独的第一电极(例如，阳极)端子，各个单独的第一电极端子为单个单独的电容器的第一电极提供电触点。在一些情况下，多端子电容器可以具有为在多个单独的电容器之间共享的连续的第一电极提供电接触的一个或更多个第一电极(例如，阳极)端子。在一些情况下，多端子电容器可以具有多个单独的第二电极(例如，阴极)端子，各个单独的第二电极端子为单个单独的电容器的第二电极提供电触点。在一些情况下，多端子电容器可以具有为在多个单独的电容器之间共享的连续的第二电极提供电接触的一个或更多个第二电极(例如，阴极)端子。在一些情况下，第一电极和第二电极都可以是独立的、单独的、不同的或分立的。

图3提供了示例多端子电容器300的示意性截面例示图。多端子电容器300可以包括(comprise)或包括(include)多个单独的电容器305，各个单独的电容器可选地与电容器100相似或基本相同。各个单独的电容器305包括第一电极310(类似于第一电极110)、介电层320(类似于介电层120)和第二电极330(类似于第二电极130)以及可选的碳质层340、扩散阻挡层350、金属化层360、基板370和/或平坦化层380(类似于电容器100中的对应层)。然而，在图3所示的配置中，第一电极310是在所有单独的电容器之间共享的公共电极。将公共电极用于多端子电容器可能是有利的，因为这可以减少用于与所有单独的电容器对接的总电连接的数量，因为可以使用与第一电极310的少至一个电连接，因为它对所有单独的电容器305是公用的。

多端子电容器300还包括电触点315和335，该电触点315和335分别为第一电极310和第二电极330提供与外部装置、部件或电路的电连接。尽管电触点315和335如图3中定位的那样被示为延伸穿过平坦化层380，但可以预期电触点315或335延伸穿过基板370的实施方式。电触点315和335的示例材料包括Cu、Al、Ag、Pd、Pt等。在图3中，电触点315延伸穿过平坦化层380并且在填充有介电材料325的间距中，该介电材料325将相邻的单独的电容器305隔开并提供与第一电极310的电连接。电触点335延伸穿过平坦化层380以提供与第二电极330的电连接，诸如通过碳质层340、扩散阻挡层350和/或金属化层360(如果存在的话)。

为了制造多端子电容器300，可以对诸如电容器100的单个装置层电容器进行图案化以形成多个单独的电容器305。例如，一旦制备了第一电极110、介电层120、第二电极130和可选的覆盖层(诸如碳质层140、扩散阻挡层150、金属化层160、基板170和平坦化层180)，就可以通过去除材料并在单独的电容器之间产生间距来对电容器100进行图案化。在图3的情况下，在图案化期间，去除了部分介电层320、第二电极330和可选的覆盖层(诸如碳质层340、扩散阻挡层350、金属化层360、基板370和平坦化层380)，但是第一电极310保持无图案化。相邻的单独的电容器之间的间距可以填充有介电材料并且被图案化并填充有导电材料以提供电接触。

尽管图1和图3中所示的配置示出了作为底电极的第一电极110和310(对应于改性的铝箔电极)，但可以设想导电材料是底电极的实施方式。还应理解，尽管附图示出了部件的定向，但这种定向并非旨在限制，其它定向也是可能的。

图4提供了多端子电容器400的示意性截面例示图。多端子电容器400包括多个单独的电容器405，各个单独的电容器405可选地与电容器100相似或基本相同，尽管图4中的导电材料和改性的铝箔电极的定向是从图1中的定向垂直翻转的。各个单独的电容器405包括第一电极410(类似于第二电极130)、介电层420(类似于介电层120)和第二电极430(类似于第一电极110)以及可选的碳质层440、扩散阻挡层450、金属化层460、基板470和/或平坦化层480(类似于电容器100中的对应层)。在图4所示的配置中，各个第一电极410与其它第一电极410电连接，使得在所有单独的第一电极之间共享电位作为公共电极。将公共电极用于多端子电容器可能是有利的，因为这可以减少用于与所有单独的电容器对接的总电连接的数量，因为可以使用与所有第一电极410的少至一个电连接，因为它们的电位在所有单独的电容器405中是共同的。与图3(其中第一电极310可以对应于或包括改性的铝箔，并且第二电极330可以对应于或包括导电材料)不同，图4中的第一电极410可以对应于或包括导电材料，而第二电极430可以对应于或包括改性的铝箔。

多端子电容器400还包括电触点415和435，该电触点415和435分别为第一电极410和第二电极430提供与外部装置、部件或电路的电连接。尽管电触点415和435如图4中定位的那样被示为延伸穿过平坦化层480，但可以设想电触点415或435延伸穿过基板470的实施方式。在图4中，电触点415延伸穿过平坦化层480并进入填充有介电材料425的间距，该介电材料425将相邻的单独的电容器405隔开并提供与第一电极410的电连接。电触点435延伸穿过平坦化层480以提供与第二电极430的电连接。

为了制造多端子电容器400，类似于电容器100的单装置层电容器可以被图案化以形成多个单独的电容器405。例如，一旦制备了第一电极、介电层、第二电极和可选的碳质层、扩散阻挡层和/或金属化层，就可以通过去除材料并在单独的电容器之间产生间距来对电容器进行图案化。在图4的情况下，在图案化期间，去除了部分介电层420、第二电极430以及可选的部分第一电极410、碳质层440、扩散阻挡层450和金属化层460，但第一电极410以其他方式保持连续电连接在所有单独的电容器405下方。

在图3和图4的配置中，第一电极被描绘为连续的底电极，而第二电极被示出针对各个单独的电容器的单独的顶电极。可选地，第一电极和第二电极都是单独的电极。此外，虽然图3和图4的配置示出了对应于改性的铝箔的电极仅在铝箔的一侧或一个表面进行了改性，但可选地，可以对两个表面或两侧进行改性。

例如，图5提供了多端子电容器500的示意性截面例示图，其中第一电极510的两侧被改性，诸如具有蚀刻配置。多端子电容器500包括多个单独的电容器505。各个单独的电容器505包括单独的第一电极510、单独的介电层520和可以在所有单独的电容器505之间连续共享的第二电极530以及可选的一个或更多个碳质层540、扩散阻挡层550和/或金属化层560、基板570和平坦化层580(类似于电容器100中的对应部件)。

多端子电容器500还包括电触点515和535，该电触点515和535分别为第一电极510和第二电极530提供与外部装置、部件或电路的电连接。尽管电触点515和535如图5中定位的那样被示为延伸穿过平坦化层580，但可以设想电触点515或535延伸穿过基板570的实施方式。对于单独的使用，各个单独的电容器505具有与对应第一电极510电连通的对应电触点515，而少至一个电触点535可以定位成与第二电极530电连通。在图5中，电触点515延伸穿过平坦化层580并进入第一电极510并且被介电材料525围绕以保持与第二电极530的电隔离。电触点535延伸穿过平坦化层580以提供与第二电极530的电连接，并且可以定位在间距处或穿过间距以在底部位置提供与第二电极530的电连接，类似于图4中描绘的配置。

为了制造多端子电容器500，可以对单个装置层电容器进行图案化以形成多个单独的电容器505。例如，一旦制备了第一电极、介电层、第二电极和可选的碳质层、扩散阻挡层和/或金属化层，就可以通过去除材料并在单独的电容器505之间产生间距来对电容器进行图案化。

在图3、图4和图5的配置中，电容器装置被描绘为具有单个装置层。也就是说，在图3、图4和图5中，第一电极、第二电极和介电层都被描绘为位于装置的特定单个层或厚度内。在一些实施方式中，单独的电容器装置可以存在于不同的装置层中、堆叠在彼此之上和/或之下。这样的配置可以允许增加在相同占地面积中可用的总电容和/或可以提供多端子电容器装置的单独的电容器的更多或不同组合。

例如，图6示出了多层多端子电容器装置600。在图6中，三个装置层(装置层605A、装置层605B和装置层605C)以堆叠配置例示。装置层605A被描绘为在该层内具有各自包括改性的铝箔的多个单独的第一电极，而装置层605B和605C被描绘为在层内仅具有包括改性的铝箔的单个第一电极。在实施方式中，任何期望数量的单独的电极可以存在于装置层内，诸如一个或多个单独的第一电极以及一个或多个单独的第二电极，类似于图3、图4和图5中描绘的配置。

如所例示的，电触点615A为装置层605A的第一电极提供导电性，电触点615B为装置层605B的第一电极提供导电性，电触点615C为装置层605C的第一电极提供导电性，并且电触点635为装置层605A、605B和605C的第二电极(例如，导电聚合物电极或导电陶瓷电极)提供导电性。在实施方式中，以堆叠配置位于装置层内的第一电极可以与其它装置层中的第一电极电连接或电隔离。如图6所例示，装置层605A和605B的第二电极是在两个装置层之间延伸的连续的第二电极，而装置层605C的第二电极与装置层605B的第二电极通过一个或更多个碳质层、扩散阻挡层和/或金属化层隔开。这样的配置仅仅是例示，并且根据本文描述的任何配置的任何期望数量的电触点和任何期望数量的共享或单独的电极都可以用于多层多端子电容器装置中。

由多层多端子电容器装置600提供的电容可以大于可比较的单层装置的电容。例如，可比较的单层装置提供的电容可能与装置层605C提供的电容相似，即使装置层占据相同的占地面积或横向面积，但是由于装置层605A和605B存在于多层多端子电容器装置600中，所以装置层605A和605B提供的电容可以添加至装置层605C的电容。然而，多层多端子电容器装置600的总厚度可以大于可比较的单层装置的总厚度，诸如约是三个装置层605A、605B和605C的总厚度的约3倍。作为示例，如果装置层605A、605B和605C以及可比较的单层电容器装置中的每一者提供的电容各自为约500nF，则多层多端子电容器装置600提供的总电容可以为约1500nF，而可比较的单层电容器装置只有约500nF。如果可比较的单层电容器装置和多层多端子电容器装置600各自占据相同的占地面积(诸如约5mm²)，则单层装置的区域电容密度将为约100nF/mm²，而多层多端子电容器装置600的区域电容密度将为约300nF/mm²。以这种方式，可以在多层多端子电容装置中获得附加电容或电容密度，而不占用任何附加的区域占地面积。

图7提供了多个单独的电容器的光学显微图像(下面的光学显微图像：较低放大率；上面的光学显微图像：较高放大率)，各个单独的电容器具有如本文所述的电容器的结构(诸如具有铝金属箔第一电极、氧化铝介电层和导电聚合物第二电极)并根据本文所述的方法制备。在图7中，单独的电容器由提供单独的电容器与中间结构之间的电隔离的间距隔开。多个单独的电容器是通过制备更大面积的电容器然后使用激光图案化技术通过去除电容器堆叠的部分来产生间距而产生的。尽管在图7中使用激光图案化来产生多个单独的电容器，但可以另选地或另外地使用其它图案化技术，包括如掩模和蚀刻(例如，等离子体蚀刻)的微制造技术或机械方法(诸如切割)。可选地，可以使用多种图案化技术，诸如以确保单独的电容器之间的电隔离、为金属触点准备位置或者根据需要以其它方式去除部件或对部件进行图案化。可选地，可以沉积聚合物隔离桥图案，随后沉积导电聚合物以使导电聚合物被包含在聚合物隔离桥图案内。可选地，微分配和/或微印刷可以用于沉积导电聚合物和/或聚合物隔离桥图案。可选地，掩模和蚀刻可以包括用光刻胶对第二电极进行掩模；以及对未掩模的第二电极部分进行湿法蚀刻(例如，在金属电极的情况下)或对未掩模的第二电极部分进行等离子体蚀刻(例如，在导电聚合物电极的情况下)，从而产生多个单独的第二电极。

图8提供了制造多端子电容器装置的示例方法的概览。在框900，提供电容器。电容器可以是诸如本文所述的单装置层电容器。在框900提供电容器的步骤可以可选地包括制造电容器。例如，框902至框914提供了对电容器的制造。在框902，提供改性的铝箔。如本文所述，改性的铝箔可以是具有蚀刻表面的铝箔、支撑烧结铝颗粒的铝箔或另一基于高表面积的铝箔。可选地，提供改性的铝箔的步骤包括制造改性的铝箔，诸如通过使铝箔经受隧道蚀刻工艺，或通过在铝箔上沉积和烧结铝颗粒。

在框904，可选地对改性的铝箔进行图案化。在一些情况下，改性的铝箔没有被图案化，诸如当改性的铝箔用作多个单独的电容器的公共第一电极时。可选地，在框900，在作为框900的一部分示出的其它步骤之前或之后对改性的铝箔进行图案化。在框900对改性的铝箔进行图案化可以采用任何合适的图案化技术，诸如基于激光的图案化技术、掩模和蚀刻或者在微加工、集成电路或半导体加工系统中采用的其它图案化技术。

在框906，对改性的铝箔进行阳极氧化处理以产生用于电容器的介电层。任何合适的阳极氧化处理可以用于产生介电层，诸如通过将改性的铝箔置于电解溶液中并使电流通过溶液和改性的铝箔，其中改性的铝箔布置为阳极。阳极氧化处理可以进行足够长的时间，以形成连续且共形的氧化铝涂层，以用作具有所需厚度的介电层。

在框908，邻近介电层定位导电材料。改性的铝箔、介电层和导电材料共同构成电容器的主要部件，其中改性的铝箔和导电材料用作电容器的电极。根据所需的电容器配置，可以在改性的铝箔和介电层上沉积导电材料，或者改性的铝箔和介电层可以置于导电材料中。例如，有用的导电材料包括导电聚合物(诸如PEDOT:PSS)以及导电陶瓷(诸如TiN)。

可选地，可以向电容器的主要部件添加附加层，诸如以允许导电材料层与其它部件(诸如金属触点)对接。例如，在框910，邻近导电材料沉积碳质层。碳质层可以用于降低导电材料与其它部件之间的接触电阻。例如，有用的碳质层包括炭黑或溅射沉积的薄碳膜。

在框912，可选地，可以在导电材料上并且邻近碳质层沉积扩散阻挡层。例如，扩散阻挡层可以是表现出低扩散率并且可以防止上覆材料扩散至碳质层和/或导电材料中的导电(例如，金属)层。例如，有用的扩散阻挡层包括Ti薄膜。

在框914，可选地在导电材料上并且邻近扩散阻挡层沉积金属化层。金属化层可以用作用于上覆导电材料(诸如金属触点或导通孔)的平台，以与电容器的导电材料电极电对接。例如，金属化层的有用材料包括Ag或Cu。

具有准备好的或以其它方式提供的电容器后，可以在框920对电容器进行图案化以便产生多端子电容器装置的多个单独的电容器。多个单独的电容器可以通过去除电容器的主要部件和任选的任何附加层的部分来产生，以产生一个或两个电极的电隔离区域。例如，可以使用任何合适的图案化技术(诸如激光烧蚀或其它激光图案化技术)来产生延伸穿过改性的铝箔或导电材料中的一者或更多者的间距。间距可以可选地填充有绝缘材料(例如，介电材料)，以提供电隔离和对多端子电容器装置中的单独的电容器的布置的固定。如上所述，一些多端子电容器装置可以采用连续的改性的铝箔电极，因此在框920对电容器的图案化可以可选地排除对改性的铝箔电极的图案化。一些多端子电容器装置可以采用连续的导电材料电极，因此在框920对电容器的图案化可以可选地排除对导电材料电极和其它关联层(诸如碳质层、扩散阻挡层和/或金属化层)的图案化。一些多端子电容器装置可以采用单独的导电材料电极和单独的改性的铝箔电极，因此在框920对电容器的图案化可以包括电容器的所有部件。电容器的有用表面积可以通过在沉积电容器的所有层之后对该电容器进行图案化而不是单独对各个层进行图案化(例如，在沉积碳质层之前对导电材料进行激光图案化)来增加。一次对电容器的所有层进行图案化可以导致具有基本相同区域占地面积的层。相比之下，单独对电容器的各个层进行图案化可能导致特定的上覆层具有比下层更小的区域占地面积，从而减小了电容器的可用于电容的总面积。一次对电容器的所有层进行图案化也可以允许增加的导通孔密度。

在通过框920的图案化产生多个单独的电容器后，可以在框940提供电容器端子。电容器端子可以提供为金属触点，诸如延伸穿过电容器结构的一个或更多个层的金属触点。可以通过在多个单独的电容器上沉积平坦化层或其它电介质覆盖层并在介电层中图案化凹部(导通孔)并用诸如Cu的导电材料填充导通孔来提供电容器端子。在一些情况下，可以在通过框920的图案化处理产生的间距中产生导通孔，这对于提供与电容器的最底部电极电接触的金属触点是有用的。在一些情况下，可以在图案化之前提供端子(即，框940在框920之前发生)。

经图案化的多端子电容器的层可以具有基本相同的区域占地面积。例如，改性的铝箔(例如，第一电极)可以具有与介电层和导电材料(例如，第二电极)基本相同的区域占地面积。经图案化的多端子电容器的其它层(例如，扩散阻挡层和金属化层)也可以具有与上述层基本相同的区域占地面积。这些层可以具有相同的区域占地面积，或者这些层的区域占地面积可以具有最多约10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.1％、0.01％或更少的差异。

这些层也可以具有基本相同的区域几何形状。区域几何形状可以是正方形、矩形或倾斜形状。具有基本相同区域占地面积和基本相同区域几何形状的层可以被认为是共延的。

在框960，多端子电容器装置可以结合至另一电路中。

多端子电容器装置可以有利地表现出许多卓越的性能特性。例如，各个单独的电容器可以可选地表现出从约0.05μF/mm²至约25μF/mm²的电容密度，诸如以下范围的电容密度：从0.05μF/mm²至0.1μF/mm²、从0.05μF/mm²至1μF/mm²、从0.05μF/mm²至5μF/mm²、从0.05μF/mm²至10μF/mm²、从0.05μF/mm²至15μF/mm²、从0.05μF/mm²至20μF/mm²、从0.05μF/mm²至25μF/mm²、从0.1μF/mm²至1μF/mm²、从0.1μF/mm²至5μF/mm²、从0.1μF/mm²至10μF/mm²、从0.1μF/mm²至15μF/mm²、从0.1μF/mm²至20μF/mm²、从0.1μF/mm²至25μF/mm²、从1μF/mm²至5μF/mm²、从1μF/mm²至10μF/mm²、从1μF/mm²至15μF/mm²、从1μF/mm²至20μF/mm²、从1μF/mm²至25μF/mm²、从5μF/mm²至10μF/mm²、从5μF/mm²至15μF/mm²、从5μF/mm²至20μF/mm²、从5μF/mm²至25μF/mm²、从10μF/mm²至15μF/mm²、从10μF/mm²至20μF/mm²、从10μF/mm²至25μF/mm²、从15μF/mm²至20μF/mm²、从15μF/mm²至25μF/mm²或从20μF/mm²至25μF/mm²。各个单独的电容器可以可选地表现出非常小的泄漏电流，诸如在工作电压下小于或约为100nA/μF。可选地，对于1μF，各个单独的电容器可以表现出小于或约500mΩ的有效串联电阻(ESR)。各个单独的电容器可以表现出在从0.1MHz至100MHz的范围内的频率稳定性，诸如在10MHz表现出5％或更小的电容下降或者在100MHz表现出50％或更小的电容下降。

通过参考以下非限制性示例可以进一步理解本公开的方面。

示例1

双侧电容器装置由阳极氧化蚀刻箔和导电聚合物制成，其中各个单独的电容器装置具有与图10所描绘的结构相似的结构。为了制造装置，蚀刻箔的样品在阳极氧化之前被激光图案化。阳极氧化之后，将导电聚合物涂层施加至阳极氧化箔，并产生金属化层。执行激光图案化并执行电气测量。单独的双侧电容器装置的横向尺寸是3mm×3mm，在100kHz测得其电容是13500nF，从而提供了约1540nF/mm²的区域电容密度。在10kHz测得的区域电容密度为约1630nF/mm²，从而导致约5％的下降。装置在10kHz和100kHz的串联电阻分别为约1Ω*mm²和约0.4Ω*mm²。装置在100kHz的相位角为约-80。DC电阻为约9500Ω*mm²。

对横向尺寸为1mm×1mm和2mm×2mm的双侧电容器装置执行了类似的测量。对于1mm×1mm的装置，在10kHz和100kHz测得的区域电容密度分别为约1570nF/mm²和1500nF/mm²，从而导致约4.5％的下降。装置在10kHz和100kHz的串联电阻分别为约1Ω*mm²和约0.2Ω*mm²。装置在100kHz的相位角为约-85。DC电阻为约3200Ω*mm²。对于2mm×2mm的装置，在10kHz和100kHz测得的区域电容密度分别为约1620nF/mm²和1530nF/mm²，从而导致约5.7％的下降。装置在10kHz和100kHz的串联电阻分别为约1Ω*mm²和约0.3Ω*mm²。装置在100kHz的相位角为约-82。DC电阻为约6700Ω*mm²。

在测量之前对上述装置中的金属化层进行氧化可能已经影响了它们的性能特征。在后续测试之前，使用硫酸去除氧化物。对于1mm×1mm的装置，在10kHz和100kHz测得的区域电容密度分别提高至约2100nF/mm²和2000nF/mm²，从而导致约5.5％的下降。装置在10kHz和100kHz的串联电阻分别为约0.8Ω*mm²和约0.2Ω*mm²。装置在100kHz的相位角为约-82。DC电阻为约19000Ω*mm²。对于2mm×2mm装置，在10kHz和100kHz测得的区域电容密度分别提高至约2100nF/mm²和2000nF/mm²，从而导致约5.5％的下降。装置在10kHz和100kHz的串联电阻分别为约0.8Ω*mm²和约0.3Ω*mm²。装置在100kHz的相位角为约-80。DC电阻为约13000Ω*mm²。

示例2

双侧电容器装置由阳极氧化蚀刻箔和导电聚合物制成，其具有与图5所描绘的结构相似的结构。为了制造装置，蚀刻箔的样品在阳极氧化之前被激光图案化。阳极氧化之后，将导电聚合物涂层施加至阳极氧化箔的两侧，并产生金属化层。执行激光图案化并执行电气测量。单独的双侧电容器装置的横向尺寸是3mm×3mm，其中央蚀刻箔电极与(通过贯穿洞导通孔彼此连接的)顶部导电聚合物电极和底部导电聚合物电极之间的电容在100kHz被测量为27000nF，从而提供约3000nF/mm²的区域电容密度。

示例3

电容器装置由阳极氧化蚀刻箔和导电聚合物制成，并使用激光图案化技术进行图案化。激光图案化技术允许在电容器装置中产生多个沟槽以产生多个单独的电容器装置。在各种不同点测量沟槽的尺寸。测量的示例深度是34.5μm和36.6μm。测量的示例宽度是69.3μm和60.9μm。在一些情况下，在其它沟槽附近产生沟槽。相邻沟槽之间的示例间距测量为84.9μm和83.9μm。

示例4

电容器装置由阳极氧化蚀刻箔和导电聚合物制成，并评估了不同部件的厚度尺寸。蚀刻箔的厚度为约120μm。蚀刻箔上的阳极氧化层的厚度介于约10nm至约30nm之间。沉积在氧化物层上的导电聚合物层和碳质材料层的总厚度为约50μm。与碳质材料层接触的钛层的厚度为约50nm。与钛层接触的铜层的厚度为约200nm。

示例5

单装置层、多端子电容器装置是在柔性基板上由阳极氧化蚀刻箔和导电聚合物制成的。多端子电容器装置的整体横向尺寸为约30mm×45mm，并且包括30个单独的电容器装置，各个单独的电容器装置的横向尺寸为约3mm。多端子电容器装置符合半径约35mm的柱形支撑结构。在符合柱形支撑结构时，没有观察到多端子电容器装置的单独的电容器损坏的迹象。

示例6

开发了一组尺寸设计规则来指导基于高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器(例如，诸如类似于上面参照图3和图4描述的构造的单侧结构或类似于上面参照图5描述的构造的双侧结构)的制造。图9提供了基于示例高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器1000的示意性截面例示图，其示出了标识了设计规则的各种尺寸，其中电容器结构的层的放大示意性插图1003示出了关于层的排序和标识的细节。图9仅出于例示性目的而示出并且未按比例示出。

基于高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器包括铝芯层1006、高表面积层1009(例如，对应于蚀刻部分或多孔表面)、Al₂O₃阳极氧化层1012、导电材料层1015(例如，导电聚合物或导电陶瓷)、碳质层1018(例如，碳)、扩散阻挡层1021(例如，Ti)、金属化层1024(例如，溅射Cu)和金属触点1027(例如，铜)。绝缘电介质1030填充在部件之间的区域中。导电材料层1015、碳质层1018、扩散阻挡层1021和金属化层1024可以共同形成电容器的第一电极。然而，碳质层1018、扩散阻挡层1021和金属化层1024可以是可选的。铝芯层1006和高表面积层1009可以形成电容器的第二电极。第一电极可以是阴极，第二电极可以是阳极，反之亦然。

第一电极或第二电极可以为多电容器装置中的多个电容器共用(例如，共享)，而相反的电极被电隔离。例如，铝芯层1006可以被多电容器装置中的多个电容器共用并且跨多电容器装置中的多个电容器连续，而多电容器装置具有多个电隔离的第二电极。另选地，第二电极可以被多电容器装置中的多个电容器共用并且跨多电容器装置中的多个电容器连续，而多电容器装置具有多个电隔离的铝芯区域1006。第二电极可以用一个或更多个贯穿导通孔和/或一个或更多个盲孔彼此连接。

针对基于高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器的各种部件的布置和结构开发了目标尺寸，如下所示。对于包括铝芯层1006和高表面积层1009的铝基板，铝芯层1006的标称厚度1033为约30μm，而高表面积层1009的标称厚度1036为约40μm。

对于金属触点1027(例如，顶触点和底触点)，用于金属触点1027的盲孔着陆焊盘(landing pad)的标称厚度1039为约30μm，而用于金属触点1027的顶部厚度和底部厚度的标称厚度1042为约10μm。尽管在图9的插图1003中特别指出了，但扩散阻挡层1021的标称厚度为约50nm，而金属化层1024的标称厚度为约200nm。

在图9所示的基于高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器的以下描述中，导电材料1015包括阴极侧，而铝芯层1006包括阳极侧。在一些情况下，作为阳极/阴极的这些名称可以随意颠倒，但在此用于解释目标尺寸。对于与铝芯层1006的电接触，阳极导通孔1040示出为填充有与金属触点1027相同的材料。阳极导通孔140可以是贯穿导通孔或盲孔。阳极导通孔1040的标称直径1045为约100μm至约150μm。用于将电容器的功能元件与阳极导通孔1040隔开的阳极导通孔1040的间隙洞的标称直径1048为约250μm。用于阳极导通孔1040的定位焊盘(capture pad)的标称直径1051为约300μm。

对于与提供与导电材料层1015的导电接触的金属化层1024的电接触，盲阴极导通孔被示为填充有金属触点1027。盲孔的标称直径1053为约100μm。盲孔的着陆焊盘的标称直径1057为约250μm。

阳极的顶部着陆焊盘(例如，端子)和阴极的顶部着陆焊盘可以是共面的，如图9所示。阳极的底部着陆焊盘和阴极的底部着陆焊盘也可以是共面的。

对于双侧装置，阴极贯穿导通孔被示为填充有金属触点1027，以提供顶部阴极侧与底部阴极侧之间的电连接。阴极贯穿导通孔的标称直径1060为约100μm至约150μm，阴极贯穿导通孔的间隙洞的直径1063为约300μm。阴极的定位焊盘的直径1066为约600μm。

为其建立尺寸设计规则的其它尺寸包括约50μm的间距尺寸1069，其可以对应于着陆焊盘和/或定位焊盘之间的间距，尺寸为约，沟槽宽度1072是从约150μm至约250μm。总厚度尺寸1075为约220μm。

示例7-具有能够实现3D堆叠和嵌入的双侧电极架构的平坦的高密度铝电容器

本示例描述了各种多端子电容器装置和制备多端子电容器装置的处理方案。在该示例中，一些所公开的多端子电容器装置采用导体填充导通孔，其提供双侧电容器结构的一侧上的第一金属种子表面与该双侧电容器结构的第二侧上的第二金属种子表面之间的导电路径。与本文所述的其它示例一样，电容器结构可以是或对应于采用导电材料电极(诸如导电聚合物或导电陶瓷)的基于高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器。本示例中的多端电容装置进一步描述了可以提高蚀刻箔电极与导电材料电极之间的电隔离和/或提高相邻分立电容器结构之间的电隔离和/或提高分立电容器结构的区域封装量的配置。

图10提供了示例多端子电容器装置1100的示意性截面例示图。图10仅出于例示性目的而示出并且未按比例示出。多端子电容器装置1100包括铝芯层1106、高表面积层1109(例如，对应于蚀刻部分)、Al₂O₃阳极氧化层1112、导电材料层1115、碳质层(例如，碳)1118、金属种子层1120(其可以包括扩散阻挡层(例如，Ti)和/或金属化层(例如，溅射Cu))以及顶部金属层1122(例如，Cu)。顶部金属层1122可以包括接触区域并且可以填充多端子电容器装置1100中的盲孔1135和1140以及贯穿导通孔1145。绝缘区域1130(例如，介电或绝缘聚合物，诸如ABF)填充在部件之间的区域中。

如图所示，多端子电容器装置1100包括位于金属种子层1120上的两个盲孔1135、与铝芯层1106接触的贯穿导通孔1140以及提供顶部金属种子层与底部金属种子层之间的导电性的贯穿导通孔1145。贯穿导通孔1145和1140以及盲孔1135可以填充有诸如铜的实心导体，该实心导体可以提供比用于导通孔的其它材料(包括碳浆料和银浆料)更好的导电性。在一些情况下，贯穿导通孔1140可以由一个或更多个盲孔代替，类似于图9中描绘的阳极导通孔1040的配置。

图11提供了示例小型化多端子电容器装置1200的示意性截面例示图。图11仅出于例示性目的而示出并且未按比例示出，尽管所例示的配置旨在描绘比图10中所示的配置更紧凑的配置，但包括大体上所有相同部件。例如，小型化多端子电容器装置1200包括铝芯层1206、高表面积层1209(例如，对应于蚀刻部分)、Al₂O₃阳极氧化层1212、导电材料层1215、碳质层(例如、碳)1218、金属种子层1220(其可以包括扩散阻挡层(例如，Ti)和/或金属化层(例如，溅射Cu))以及顶部金属层1222(例如，Cu)。顶部金属层1222可以包括接触区域并且可以填充小型化多端子电容器装置1200中的贯穿导通孔1240以及贯穿导通孔1245。绝缘区域1230(例如，介电或绝缘聚合物，诸如ABF)填充在部件之间的区域中。在一些情况下，贯穿导通孔1240可以由一个或更多个盲孔代替，类似于图9中描绘的阳极导通孔1040的配置。

小型化多端子电容器装置1200可以提供比可比较的多端子电容器装置(诸如多端子电容器装置1100)高达40倍的电极密度。另外，与其它多端子电容器装置(诸如多端子电容器装置1100)相比，小型化多端子电容器装置1200可以表现出高达20％的厚度减小。微型化、电极密度增加和厚度减小可能至少部分地由部件的处理和定位引起，包括直接提供与金属种子层1220的电接触的导通孔1245的配置。

图12示出了不同侧上的顶部金属层1322和1323被不同地图案化的多端子电容器1300的另一示例配置。金属层1322和1323的配置仅作为示例示出，以示出使用金属层1322的连续外电极的配置，或使用金属层1323的图案化配置的分立装置的配置，这取决于所需的配置。另外，填充有绝缘材料(例如，介电或绝缘聚合物，诸如ABF)的贯穿导通孔1346可以用于将内部装置分立至更精细的水平，诸如在初始制造之后。贯穿导通孔1346可以可选地在内部图案化，以形成内部导通孔，从而允许根据需要与中央铝芯层(阳极)接触。

附加的小型化选项也是可能的。图13A和图13B提供了两个示例多端子电容器装置1400A和1400B的示意性截面例示图。图13A和图13B仅出于例示性目的而示出并且未按比例示出，尽管所例示的配置旨在示出对变化的描绘以允许更紧凑的配置。多端子电容器装置1400A通常具有与图9中描绘的基于高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器1000相同的结构。在图13B中，多端子电容器装置1400B中的相邻装置之间的间隙通过在电容器结构的边缘而不是在中央位置处建立阳极导通孔1440B来减小，如多端子电容器装置1400A中的阳极导通孔1440A的情况。以这种方式，可以实现与间隔(pitch)1450A相比间隔1450B的减小。另外，可以通过多端子电容器装置的配置来实现等效串联电感(ESL)的降低。

1400B可以与多端子电容器装置1400A相比，因为与间隔1450A相比间隔1450B减小。此外，虽然用于接触铝芯层1406的阳极导通孔1440被示为盲孔，但也可以替代地使用接触铝芯层1406的贯穿导通孔，类似于图10和图11分别所示的贯穿导通孔1140和1240的配置。在一些情况下，与使用盲孔相比，使用贯穿导通孔可以简化制造。

可以通过形成用于接触铝芯层1406的顶侧和底侧的盲阳极间隙洞或者另选地形成用于接触铝芯层1406的贯穿阳极间隙洞来执行制造多端子电容器装置1400B的处理。这之后可以是形成用于阴极导通孔的贯穿阴极间隙洞，这可以去除阳极间隙洞的边缘。可以将电介质(例如，ABF)填充至贯穿导通孔中。可以通过形成内部贯穿导通孔(例如，阴极和可选的阳极)或内部盲孔(阳极)来对电介质进行图案化，所述内部贯穿导通孔或内部盲孔(阳极)可以填充有导电材料，诸如使用糊剂填充工艺，然后用顶部铜箔进行层压并固化填充的糊剂。

多端子电容器的制造还可以考虑电容器的等效串联电感(ESL)和相关联的电触点。在一些情况下，可能希望尽可能减少或降低电容器的ESL。例如，在一些情况下，所公开的多端子电容器的电容器元件可以表现出100皮亨利(pH)或更小的ESL，诸如从10pH至20pH、20pH至30pH、30pH至40pH、40pH至50pH、50pH至60pH、60pH至70pH、70pH至80pH、80pH至90pH或90pH至100pH。

各种不同的多端子电容器的设计可能有助于实现100pH或更小的ESL。例如，在一些情况下，多端子电容器装置可以构造有嵌入式电源平面和接地平面，诸如用于电容器阴极侧的配电网络中的电源平面和用于电容器阳极侧的配电网络中的接地平面。在一些情况下，为了实现100pH或更小的ESL，可以使用电源平面与接地平面之间的小于500μm的间距，诸如从50μm至100μm、从100μm至150μm、从150μm至200μm、从200μm至从250μm、从250μm至300μm、从300μm至350μm、从350μm至400μm或从450μm至500μm的间距。

在一些情况下，电源平面可以通过阴极导通孔与电容器的阴极侧一起定位在电力输送路径中，类似于图10所示的盲孔1135或图10和图11分别所示的贯穿导通孔1145和1245的配置。在一些情况下，接地平面可以通过阳极导通孔与电容器的阳极侧一起定位在电力输送路径中，类似于图9所示的盲孔1040或图10和图11分别所示的贯穿导通孔1140和1240的配置。在一些情况下，为了实现100pH或更小的ESL，阴极与阳极的导通孔间隔/导通孔半径之比可以小于5，诸如从2至2.5、从2.5至3、从3至3.5、从3.5至4、从4至4.5或从4.5至5。实现该比率的一些方法可以包括增加阴极贯穿导通孔的直径，这可能导致与贯穿导通孔相关联的电感减小。实现该比率的一些其它方式可以包括减小阴极贯穿导通孔与阳极导通孔之间的间距或间隔。

在一些情况下，多端子电容器装置中的导通孔的布置也可以用于实现100pH或更小的ESL。图14提供了示例多端子电容器装置1500的示意性截面例示图。图14仅出于例示性目的示出而不按比例示出，尽管所例示的配置旨在示出部件的相对定向，在一些情况下，这可以允许减小的ESL，诸如当与其它配置(如图9描绘的基于高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器1000的配置)相比时。多端子电容器装置1500总体上具有与图9描绘的基于高表面积阳极氧化蚀刻箔的电容器1000相同的结构，但在图14中，导通孔的布置与图9所示的布不同。在图14中，在相对的阴极之间提供导电性的贯穿导通孔1545被布置成配置盲孔1540，该盲孔1540在贯穿导通孔1545与电容器的其它部件(诸如Al₂O₃阳极氧化层、导电材料层(例如，导电聚合物或导电陶瓷)、碳质层(例如，碳)、扩散阻挡层(例如，Ti)、金属化层(例如，溅射Cu)和金属触点)之间提供到铝芯层1506的导电性。这里，铝芯层1506的不同部分可以通过图14所示平面之外的部分和/或通过位于图14所示的多端子电容器装置1500上方和/或下方的单独接地平面彼此电连通。类似地，贯穿导通孔1545可以通过图14所示平面之外的顶部触点的部分和/或通过位于图14所示多端子电容器装置1500上方和/或下方的单独电源平面与盲孔1535电连通。类似地，在图13A和图13B中，盲孔1440A/1440B被布置成配置贯穿导通孔的位置。这些配置对于允许选择导通孔位置和间隔以便获得小于100pH的有效回路电感很有用。

在本示例和本文其它地方描述的多端子电容器可以以任何期望的配置以三维几何方式进行布置。例如，图15提供了彼此电隔离并且具有不同形状和面积的不同电容器装置1605的囊片型架构1600的俯视图。这些单独的电容器装置1605可以使用沟槽来制备，如下文进一步详细描述的，这可以允许电容器装置1605的可定制的形状和布置。例如，隔离的电容器装置1605不必局限于网格结构并且可以表现出不同的区域来提供不同的电容器，例如可能对负载平衡操作有用。

在一些示例中，多端子电容器装置可以具有多达1000个单独的端子。此外，所描述的配置可以是单侧或双侧的，从而允许连接至多端子电容器装置的一侧或两侧上的端子。

图16示出了表面安装的多端子电容器结构1805的平面图1800。扩展插图1850示出了表面安装的多端子电容器结构1805的示例截面图，其中具有用于保护/封装多端子电容器结构的内部部件的顶部模制结构1855。

本文所述的多端子电容器装置还可以提供电容器端子之间(即，中央铝芯电极与导电材料电极之间)的改进的电隔离。例如，当根据后导通孔处理方案制备贯穿导通孔时，两个电容器电极之间和/或相邻电容器结构之间的短路风险可能会增加。图17提供了根据后导通孔处理方案制备的多端子电容器装置1900的部件的示意性截面例示图，其中贯穿导通孔1905被钻穿电容器结构并随后填充有导体。例如，当导体存在于这种贯穿导通孔1900中时，导体可以提供铝芯层1906与导电材料层1915之间的导电通路/短路。

在一些情况下，根据先导通孔处理方案制备多端子电容器结构可以降低这种短路风险，因为可以在中央铝芯电极的表面上形成介电层，从而提供良好的绝缘层。图18提供了根据先导通孔处理方案制备多端子电容器装置的处理流程。最初，对具有高表面积层2009的铝芯层2006进行贯穿导通孔钻孔。接着，例如对该结构进行阳极氧化，以制备绝缘的Al₂O₃阳极氧化层2012，其可以保护铝芯层2006和高表面积层2009面向贯穿导通孔的表面。然后可以用导电材料层2015涂覆阳极氧化层，这可以再次提供围绕阳极氧化层2012表面的完全覆盖，以实现最大电容。然后可以制备碳质层2018和金属种子层2021。在一些情况下，碳质层2018和金属种子层2021可以至少部分地填充贯穿导通孔。

使用先导通孔处理也可以提供其它优点。例如，先导通孔处理可以允许更紧凑和更小型化的配置，从而允许增加多端子电容器装置中单独的电容器元件的数量密度。图19A提供了根据后导通孔处理方案制备的示例多端子电容器装置2100A的示意性截面例示图，并且图19B提供了根据先导通孔处理方案制备的示例多端子电容器装置2100B的示意性截面例示图。在多端子电容器装置2100A中，在贯穿导通孔2110A和与有源电容器元件接触的着陆焊盘2115A之间示出了相对大的间隙2105A。可能需要该间隙2105A，因为着陆焊盘2115A和贯穿导通孔2110A是在不同时间点制备的。例如，当应用着陆焊盘2115A时，贯穿导通孔2110A可能已经被填充。在图19B中，在贯穿导通孔2110B与着陆焊盘2115B之间示出了小得多的间隙2105B。在一些情况下，间隙甚至可以为零，使得贯穿导通孔2110B和着陆焊盘2115B可以重叠，类似于图11所示的小型化多端子电容器装置1200的配置。

多端子电容器装置的另选配置是使用贯穿导通孔而不是盲孔来与中央铝芯层接触。图20提供了多端子电容器装置2200的示意性截面例示图。例如，图20示出了使用贯穿导通孔2240来与中央铝芯层2206接触，其与图10描绘的盲孔1140用于接触铝芯层1106的配置相比较。在一些情况下，使用贯穿导通孔可以提供比使用两个盲孔更简化的配置。

不同的开槽配置也可以用于构建多端子电容器装置。例如，开槽的一个选项是产生终止于中央核心层的沟槽，这可以允许中央核心层用作连续电极。图21提供了使用连续开槽方案制备多端子电容器装置2300的处理流程。产生沟槽2305以将相邻装置的导电材料电极彼此隔离。随后，诸如利用绝缘材料2310填充沟槽2305。这样的配置可以采用反向偏置配置和/或需要反向偏置稳定性。

开槽的另选选项是产生贯穿整个电容器堆叠钻孔的沟槽。图22提供了使用分立开槽方案制备多端子电容器装置2400的处理流程。这里，基础装置位于处理基板2405上，并且中央核心层被沟槽2410分立，这可以导致不同的相邻电容器装置完全独立地操作。然后用绝缘材料2415填充沟槽2410并且去除处理基板以制备接触焊盘。可以使用连续的或分立的顶部金属层，类似于图12所示的各种配置。

通过在制造多部件电容器装置的基础结构之后执行开槽，可以单独测试所得的单独的电容器元件以识别有问题的元件和良好或可操作的元件。如果不需要所有单独的电容器元件，则可以识别有问题的元件，并且只能使用可操作的电容器元件。在一些情况下，可操作元件可以被分割并内置至具有所需结构的新装置中。

在本示例和本公开的其它地方描述的多端子电容器装置可以用于多种配置中。在一些情况下，相邻电容器可以并联连接以产生附加电容结构。在一些情况下，相邻电容器可以串联连接。可选地，不同的平坦的双侧多端子电容器装置可以彼此堆叠以提供附加的灵活性和区域电容密度。

例示性方面

如下文使用的，对一系列方面(例如，“方面1-4”)或未列举的方面组(例如，“任何先前或后续方面”)的任何引用都应理解为对这些方面中的各个方面的分别引用(例如，“方面1-4”应理解为“方面1、方面2、方面3或方面4”)。

方面1是一种多端子电容器装置，所述多端子电容器装置包括：布置在单个装置层中的多个单独的电容器，各个单独的电容器包括：第一电极，所述第一电极包括改性的铝箔；介电层，所述介电层与所述第一电极共形，所述介电层包括氧化铝；以及第二电极，所述第二电极包括与所述介电层以共形方式接触的导电材料；以及多个电容器端子，所述多个电容器端子包括一个或更多个第一电极端子以及一个或更多个第二电极端子，各个第一电极端子与一个或更多个第一电极电接触，并且各个第二电极端子与一个或更多个第二电极电接触。

方面2是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器包括：连续的第一电极，其中，所述连续的第一电极包括所述改性的铝箔，并且其中，所述连续的第一电极对应于所述多个单独的电容器中的各个单独的电容器的所述第一电极；连续的介电层，所述连续的介电层与所述连续的第一电极共形，其中，所述连续的介电层包括所述氧化铝，并且其中，所述连续的介电层对应于所述多个单独的电容器中的各个单独的电容器的所述介电层；以及多个单独的第二电极，各个单独的第二电极与所述连续的介电层以共形方式接触，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极包括所述导电材料，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极在空间上与相邻的单独的第二电极隔开一间距，并且其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述第二电极。

方面3是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述连续的第一电极的横向尺寸是从1mm至100mm。

方面4是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的第二电极各自独立地具有从0.1mm至50mm的横向尺寸。

方面5是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述间距是从1μm至10mm。

方面6是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器包括：多个单独的第一电极，其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极包括所述改性的铝箔，其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极在空间上与相邻的单独的第一电极隔开一间距，并且其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述第一电极；多个单独的介电层，其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层与对应的单独的第一电极共形，其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层包括所述氧化铝，并且其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述介电层；以及连续的第二电极，所述连续的第二电极与所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层以共形方式接触，其中，所述连续的第二电极包括所述导电材料，并且其中，所述连续的第二电极对应于所述多个单独的电容器中的各个单独的电容器的所述第二电极。

方面7是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述连续的第二电极的横向尺寸是从1mm至100mm。

方面8是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的第一电极各自独立地具有从0.1mm至50mm的横向尺寸。

方面9是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述间距是从1μm至1mm。

方面10是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器中的各个单独的电容器包括：多个单独的第一电极，其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极包括所述改性的铝箔，其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极与相邻的单独的第一电极在空间上隔开一间距，并且其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述第一电极；多个单独的介电层，其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层与对应的单独的第一电极共形，其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层包括所述氧化铝，并且其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述介电层；以及多个单独的第二电极，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极与对应的单独的介电层以共形方式接触，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极包括所述导电材料，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极在空间上与相邻的单独的第二电极隔开所述间距，并且其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述第二电极。

方面11是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的第一电极和所述多个单独的第二电极各自独立地具有从0.1mm至50mm的横向尺寸。

方面12是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述间距是从1μm至10mm。

方面13是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括：一个或更多个附加装置层，所述一个或更多个附加装置层以堆叠配置邻近所述单个装置层定位，其中，所述一个或更多个附加装置层中的各个附加装置层包括多个附加的单独的电容器，各个附加的单独的电容器包括：附加第一电极，所述附加第一电极包括改性的铝箔；附加介电层，所述附加介电层与所述附加第一电极共形，所述附加介电层包括氧化铝；以及附加第二电极，所述附加第二电极包括与所述附加介电层以共形方式接触的导电材料；以及附加的多个电容器端子，所述附加的多个电容器端子包括一个或更多个附加第一电极端子以及一个或更多个附加第二电极端子，各个附加第一电极端子与一个或更多个附加第一电极电接触，并且各个附加第二电极端子与一个或更多个附加第二电极电接触。

方面14是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述单个装置层和所述一个或更多个附加装置层被堆叠，以占据相同的区域占地面积。

方面15是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多端子电容器装置的总电容是所述单个装置层提供的第一电容和所述一个或更多个附加装置层提供的附加电容的总和。

方面16是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述改性的铝箔包括蚀刻铝箔。

方面17是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述改性的铝箔包括蚀刻在一个或两个表面上的铝箔，诸如蚀刻在所述铝箔的顶表面、所述铝箔的底表面或所述铝箔的顶表面和底表面两者上的铝箔。

方面18是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述蚀刻铝箔包括对应于所述改性的铝箔内的凹陷区域的多个隧道，并且其中，所述介电层在所述多个隧道内延伸并且以共形方式涂覆所述多个隧道中的表面。

方面19是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述第一电极包括纯度大于80％的铝。

方面20是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述第一电极的厚度是从5μm至500μm。

方面21是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述第一电极的体积表面积是从100mm²/mm³至10,000mm²/mm³。

方面22是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述改性的铝箔包括由铝箔基板支撑并且与该铝箔基板物理接触和电接触的烧结铝粉，或者其中，所述改性的铝箔包括任何其它高表面积材料结构。

方面23是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述改性的铝箔包括由铝箔支撑并且与该铝箔物理接触和电接触的气相沉积的铝、氧化铝、钛或氧化钛。

方面24是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述气相沉积的铝、氧化铝、钛或氧化钛是使用掠射角沉积工艺沉积的。

方面25是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述第一电极包括铝合金，所述铝合金包括选自Ti、Zr、Si、Mg、Cu、Ta、Ba或Ce的一种或更多种合金元素或掺杂剂。

方面26是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述介电层包括掺杂有一种或更多种其它氧化物的氧化铝，诸如掺杂有Ti、Zr、Si、Mg、Cu、Ta、Ba或Ce的氧化物的氧化铝。

方面27是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述介电层的介电常数是从5至1000。

方面28是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述介电层的厚度是从3nm至100nm。

方面29是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述介电层是通过包括对所述改性的铝箔进行阳极氧化的处理形成的。

方面30是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述导电材料是导电聚合物或金属或导电陶瓷，所述导电聚合物诸如是聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚亚苯基、聚(对亚苯基-亚乙烯基)、PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐)和P3HT(聚(3-己基噻吩-2,5-二基))中的一者或更多者，所述导电陶瓷例如是TiN。

方面31是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述导电材料以共形方式涂覆所述第一电极的非平坦区域并且通过所述介电层与所述第一电极分隔开。

方面32是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极的厚度是从5nm至50μm。

方面33是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器各自的电容密度是从0.05μF/mm²至25μF/mm²。

方面34是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独电容器中的各个单独的电容器是可独立电寻址的。

方面35是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器各自具有独立的横向尺寸。

方面36是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器各自独立地具有0.1mm²至2500mm²的占地面积。

方面37是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述单个装置层的厚度是从50μm至500μm。

方面38是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括支撑所述多个单独的电容器的基板或转移带。

方面39是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极进一步包括：与所述导电材料物理接触的导电碳质层。

方面40是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述导电碳质层包括炭黑、石墨、碳基油墨、聚合物粘合剂、溅射碳和碳-聚合物复合材料中的一种或更多种。

方面41是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述导电碳质层的厚度是从100nm至100μm。

方面42是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极进一步包括：与所述导电材料电接触的扩散阻挡层。

方面43是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述扩散阻挡层包括Ti、W、Cr、Ti-W、TaN或Co-W。

方面44是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述扩散阻挡层的厚度是从10nm至2500nm。

方面45是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极进一步包括：与所述导电材料电接触的金属化层。

方面46是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述金属化层包括Ag、Au、Cu、Pt、Pd和/或它们的复合材料或合金、聚合物、环氧树脂、硅树脂或含氟弹性体。

方面47是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述金属化层的厚度是从100nm至2500nm。

方面48是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极进一步包括：与所述导电材料电接触的金属接触层。

方面49是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述金属接触层包括Cu或Ag。

方面50是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述金属接触层的厚度是从0.5μm至50μm。

方面51是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括与所述多个单独的电容器相邻定位的电介质平坦化层。

方面52是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括多个导体填充导通孔，其中，各个导体填充导通孔延伸穿过所述电介质平坦化层，并且其中，各个导体填充导通孔提供对应电容器端子与对应第一电极或对应第二电极之间的电接触。

方面53是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述电介质平坦化层的厚度是从1μm至100μm。

方面54是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括绝缘材料，所述绝缘材料位于分隔相邻的单独的电容器的间距中。

方面55是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括多个导体填充导通孔，其中，各个导体填充导通孔定位在分隔相邻的单独的电容器的间距内并且延伸穿过所述绝缘材料，并且其中，各个导体填充导通孔提供对应电容器端子与对应第一电极或对应第二电极之间的电接触。

方面56是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，分隔相邻的单独的电容器的间距是从1μm至10mm。

方面57是根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置，其中，所述单个装置层采用平坦配置或呈现大于5cm的曲率半径的弯曲配置。

方面58是一种方法，所述方法包括以下步骤：提供电容器，其中，所述电容器包括：第一电极，所述第一电极包括改性的铝箔；介电层，所述介电层与所述第一电极共形，所述介电层包括氧化铝；以及第二电极，所述第二电极包括与所述介电层以共形方式接触的导电材料；对所述电容器进行图案化，以去除所述电容器的部分，以形成布置在单个装置层中的多个单独的电容器；以及提供多个电容器端子，所述多个电容器端子包括一个或更多个第一电极端子以及一个或更多个第二电极端子，其中，所述一个或更多个第一电极端子中的各个第一电极端子与所述第一电极中的一个或更多个第一电极电接触，并且其中，所述一个或更多个第二电极端子中的各个第二电极端子与所述第二电极中的一个或更多个第二电极电接触，从而产生多端子电容器装置。

方面59是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，提供电容器的步骤包括：提供所述改性的铝箔；对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理，其中，所述阳极氧化处理产生与所述第一电极共形的所述介电层；以及邻近所述介电层布置所述导电材料。

方面60是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，提供电容器的步骤进一步包括以下一项或更多项：在所述导电材料上沉积导电碳质层；在所述导电材料上沉积扩散阻挡层；或者在所述导电材料上沉积金属化层。

方面61是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，提供电容器的步骤进一步包括：在邻近所述介电层布置所述导电材料的步骤之前，对所述改性的铝箔进行图案化。

方面62是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，在邻近所述介电层布置所述导电材料的步骤之前，所述改性的铝箔被图案化。

方面63是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，提供电容器的步骤进一步包括：在对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理之前，对所述改性的铝箔进行图案化。

方面64是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，在对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理之前，所述改性的铝箔被图案化。

方面65是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，提供电容器的步骤包括：使用激光蚀刻或激光烧蚀处理对所述改性的铝箔进行图案化。

方面66是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，对所述电容器进行图案化的步骤包括以下一项或更多项：对所述第一电极进行图案化，以产生多个单独的第一电极；对所述介电层进行图案化，以产生多个单独的介电层；或者对所述第二电极进行图案化，以产生多个单独的第二电极。

方面67是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，对所述电容器进行图案化的步骤包括以下一项或更多项：对所述电容器进行掩模和蚀刻；对所述电容器进行激光蚀刻或激光烧蚀处理；或者机械切割所述电容器。

方面68是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，对所述电容器进行图案化的步骤包括：沉积聚合物隔离桥图案；以及沉积导电材料，以使所述导电材料被包含在所述聚合物隔离桥图案内。

方面69是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，对所述电容器进行图案化的步骤包括：利用聚合物微分配或微印刷来沉积聚合物隔离桥图案；以及利用微分配或微印刷来沉积导电材料，以使所述导电材料被包含在所述聚合物隔离桥图案内。

方面70是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，对所述电容器进行掩模和蚀刻的步骤包括：利用光刻胶对所述第二电极进行掩模；以及对未掩模的第二电极部分进行湿法蚀刻或对未掩模的第二电极部分进行等离子体蚀刻，从而产生多个单独的第二电极。

方面71是一种方法，所述方法包括以下步骤：提供改性的铝箔，其中，所述改性的铝箔包括铝芯层、改性的顶表面和改性的底表面；对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理，其中，所述阳极氧化处理在所述改性的顶表面和所述改性的底表面上产生介电层并且所述介电层与所述改性的顶表面和所述改性的底表面共形；以及邻近所述介电层布置导电材料。

方面72是根据任一先前或后续方面所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤中的一项或更多项：在所述导电材料上沉积导电碳质层；在所述导电材料上沉积扩散阻挡层；或者在所述导电材料上沉积金属化层。

方面73是根据任一先前或后续方面所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：在邻近所述介电层布置导电材料之前，对所述改性的铝箔进行图案化。

方面74是根据任一先前或后续方面所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：在对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理之前，对所述改性的铝箔进行图案化。

方面75是根据任一先前或后续方面所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：使用激光蚀刻或激光烧蚀处理对所述改性的铝箔进行图案化。

方面76是根据任一先前或后续方面所述的方法，其中，提供电容器的步骤包括根据任一先前或后续方面所述的方法。

方面77是一种多部件装置，所述多部件装置包括：多端子电容器装置，所述多端子电容器装置包括：布置在单个装置层中的多个单独的电容器，各个单独的电容器包括：第一电极，所述第一电极包括改性的铝箔；介电层，所述介电层与所述第一电极共形，所述介电层包括氧化铝；以及第二电极，所述第二电极包括与所述介电层以共形方式接触的导电材料；以及多个电容器端子，所述多个电容器端子包括一个或更多个第一电极端子以及一个或更多个第二电极端子，各个第一电极端子与一个或更多个第一电极电接触，并且各个第二电极端子与一个或更多个第二电极电接触；以及一个或更多个电路部件，其中，所述一个或更多个电路部件中的至少一个电路部件被定位成与所述多个电容器端子中的至少一个电容器端子电连通。

方面79是一种双侧电容器装置，所述双侧电容器装置包括：第一电极，所述第一电极包括改性的铝箔，其中，所述改性的铝箔包括铝芯层、改性的顶表面和改性的底表面；介电层，所述介电层与所述第一电极共形，所述介电层包括氧化铝；以及第二电极，所述第二电极包括与所述介电层以共形方式接触的导电材料。

方面80是根据任一先前或后续方面所述的装置，其中，所述装置包括根据任一先前或后续方面所述的多端子电容器装置或其部件。

方面81是根据任一先前或后续方面所述的装置，所述装置由根据任一先前或后续方面所述的方法制成。

方面82是根据任一先前或后续方面所述的方法，所述方法包括制造根据任一先前或后续方面所述的装置的方法。

方面83是根据任一先前或后续方面所述的装置，所述装置由根据任一先前或后续方面所述的方法制成。

上面引用的所有专利、公开和摘要通过引用整体并入本文。实施方式(包括例示的实施方式)的前述描述仅出于例示和描述的目的而呈现，并不旨在穷举或限制所公开的精确形式。对本领域技术人员来说，许多修改例、适配例及使用将是显而易见的。

Claims (113)

1.一种装置，所述装置包括：

多个电容器，其中，所述多个电容器中的电容器包括：

第一电极，所述第一电极包括铝基板，所述铝基板包括顶多孔表面和底多孔表面；

顶部介电层和底部介电层，所述顶部介电层与所述顶多孔表面共形，所述底部介电层与所述底多孔表面共形，以及

第二电极，所述第二电极包括(i)设置在所述顶部介电层上的一个或更多个其它顶层以及(ii)设置在所述底部介电层上的一个或更多个其它底层，

其中，所述第一电极、所述第二电极和所述顶部介电层或所述底部介电层具有基本相同的(i)区域占地面积和(ii)区域几何形状；以及

多个端子，所述多个端子包括与所述多个电容器的一个或更多个第一电极电接触的一个或更多个第一电极端子以及与所述多个电容器的一个或更多个第二电极电接触的一个或更多个第二电极端子。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述铝基板包括设置在所述顶多孔表面与所述底多孔表面之间的实心铝芯。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个电容器中的所述电容器进一步包括贯穿导通孔，所述贯穿导通孔与所述第二电极的所述一个或更多个其它顶层以及所述第二电极的所述一个或更多个其它底层电接触。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个电容器中的所述电容器进一步包括盲孔，所述盲孔与所述第二电极的所述一个或更多个其它顶层或所述一个或更多个其它底层电接触，但不与所述第二电极的所述一个或更多个其它顶层和所述一个或更多个其它底层两者电接触。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个电容器中的所述电容器进一步包括与所述第一电极电接触的盲孔。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个电容器中的所述电容器进一步包括与所述第一电极电接触的贯穿导通孔。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述几何形状是正方形、矩形或倾斜的。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或更多个第一电极端子包括顶部第一电极端子和底部第一电极端子，其中，所述一个或更多个第二电极端子至少包括顶部第二电极端子和底部第二电极端子，并且其中，所述顶部第一电极端子与所述顶部第二电极端子共面，并且所述底部第一电极端子与所述底部第二电极端子共面。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电容器的所述第一电极和所述第二电极通过基本填充所述电容器与相邻电容器之间的体积的电绝缘电介质来与所述多个电容器中的相邻电容器的相邻第一电极和相邻第二电极电隔离和物理隔离。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个电容器在所述装置内布置在单个层中。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电容器的所述第二电极距所述多个电容器中的相邻电容器的相邻第二电极小于约10毫米。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极为所述多个电容器共用。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二电极为所述多个电容器共用。

14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述顶部介电层或所述底部介电层包括氧化铝。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述顶部介电层或所述底部介电层掺杂有附加的氧化物。

16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述顶部介电层或所述底部介电层的厚度为约3纳米nm至约100nm。

17.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极包括钛。

18.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极的厚度为约5微米μm至约1000μm。

19.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一个或更多个顶层包括与所述顶部介电层共形的顶部导电材料层，并且所述一个或更多个底层包括与所述底部介电层共形的底部导电材料层。

20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述一个或更多个顶层和所述一个或更多个底层进一步包括碳质层、扩散阻挡层和金属化层中的一者或更多者。

21.根据权利要求19所述的装置，其中，所述导电材料层和所述底部导电材料层各自的厚度为约5nm至约100μm。

22.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电容器的占地面积为约0.1平方毫米mm²至约2500mm²。

23.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电容器在10kHz下的电容密度至少为约2微法拉/mm²。

24.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电容器在100kHz下的电容密度至少为约1.9微法拉/mm²。

25.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一电极和所述第二电极各自的横向尺寸为约0.1mm至约50mm。

26.一种方法，所述方法包括以下步骤：

(a)提供电容器，其中，所述电容器包括：

第一电极，所述第一电极包括改性的铝箔；

介电层，所述介电层与所述第一电极共形，所述介电层包括氧化铝；以及

第二电极，所述第二电极包括与所述介电层以共形方式接触的导电材料；

在(a)之后的(b)，对所述电容器进行图案化，以去除所述电容器的部分，以形成布置在单个装置层中的多个单独的电容器；以及

(c)提供多个电容器端子，所述多个电容器端子包括一个或更多个第一电极端子以及一个或更多个第二电极端子，其中，所述一个或更多个第一电极端子中的各个第一电极端子与所述第一电极中的一个或更多个第一电极电接触，并且其中，所述一个或更多个第二电极端子中的各个第二电极端子与所述第二电极中的一个或更多个第二电极电接触，从而产生多端子电容器装置。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，提供电容器的步骤包括：

提供所述改性的铝箔；

对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理，其中，所述阳极氧化处理产生与所述第一电极共形的所述介电层；以及

邻近所述介电层布置所述导电材料。

28.根据权利要求27所述的方法，其中，提供电容器的步骤进一步包括以下一项或更多项：

在所述导电材料上沉积导电碳质层；

在所述导电材料上沉积扩散阻挡层；或者

在所述导电材料上沉积金属化层。

29.根据权利要求27所述的方法，其中，提供电容器的步骤进一步包括：

在邻近所述介电层布置所述导电材料的步骤之前，对所述改性的铝箔进行图案化。

30.根据权利要求27所述的方法，其中，在邻近所述介电层布置所述导电材料的步骤之前，所述改性的铝箔被图案化。

31.根据权利要求27所述的方法，其中，提供电容器的步骤进一步包括：

在对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理之前，对所述改性的铝箔进行图案化。

32.根据权利要求27所述的方法，其中，在对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理之前，所述改性的铝箔被图案化。

33.根据权利要求27所述的方法，其中，提供电容器的步骤包括：

使用激光蚀刻或激光烧蚀处理对所述改性的铝箔进行图案化。

34.根据权利要求26所述的方法，其中，对所述电容器进行图案化的步骤包括以下一项或更多项：

对所述第一电极进行图案化，以产生多个单独的第一电极；

对所述介电层进行图案化，以产生多个单独的介电层；或者

对所述第二电极进行图案化，以产生多个单独的第二电极。

35.根据权利要求26所述的方法，其中，对所述电容器进行图案化的步骤包括以下一项或更多项：

对所述电容器进行掩模和蚀刻；

对所述电容器进行激光蚀刻或激光烧蚀处理；或者

机械切割所述电容器。

36.根据权利要求26所述的方法，其中，对所述电容器进行图案化的步骤包括：

沉积聚合物隔离桥图案；以及

沉积导电材料，以使所述导电材料被包含在所述聚合物隔离桥图案内。

37.根据权利要求26所述的方法，其中，对所述电容器进行图案化的步骤包括：

利用聚合物微分配或微印刷来沉积聚合物隔离桥图案；以及

利用微分配或微印刷来沉积导电材料，以使所述导电材料被包含在所述聚合物隔离桥图案内。

38.根据权利要求26所述的方法，其中，对所述电容器进行掩模和蚀刻的步骤包括：

利用光刻胶对所述第二电极进行掩模；以及

对未掩模的第二电极部分进行湿法蚀刻或对未掩模的第二电极部分进行等离子体蚀刻，从而产生多个单独的第二电极。

39.一种包括多个电容器的装置，所述装置包括：

第一电极，所述第一电极包括铝基板，所述铝基板包括顶多孔表面、底多孔表面，其中，所述第一电极为所述多个电容器共用；

多个顶部电介质区域，所述多个顶部电介质区域与所述顶多孔表面共形，其中，各个顶部电介质区域与其它顶部电介质区域隔离；

多个底部电介质区域，所述多个底部电介质区域与所述底多孔表面共形，其中，各个底部电介质区域与其它底部电介质区域隔离；

电隔离的多个第二电极，其中，所述多个第二电极中的第二电极与(i)所述多个顶部电介质区域中的顶部电介质区域以及(ii)所述多个底部电介质区域中的底部电介质区域接触；以及

多个端子，所述多个端子包括与所述第一电极电接触的一个或更多个第一电极端子以及与所述多个第二电极电接触的多个第二电极端子，

其中，对于所述多个电容器中的电容器，所述第一电极、所述第二电极和所述顶部电介质区域或所述底部电介质区域具有基本相同的(i)区域占地面积和(ii)区域几何形状。

40.根据权利要求39所述的装置，其中，所述第一电极包括跨所述多个电容器连续的实心铝芯。

41.根据权利要求39所述的装置，其中，所述第二电极包括与所述顶部电介质区域接触的一个或更多个顶层以及与所述底部电介质区域接触的一个或更多个底层，并且其中，所述装置包括与所述一个或更多个顶层以及所述一个或更多个底层接触的贯穿导通孔。

42.根据权利要求41所述的装置，所述装置进一步包括盲孔，所述盲孔与所述第二电极的所述一个或更多个顶层或所述一个或更多个底层电接触，但不与所述第二电极的所述一个或更多个顶层和所述一个或更多个底层两者电接触。

43.根据权利要求39所述的装置，所述装置进一步包括与所述第一电极电接触的盲孔。

44.根据权利要求39所述的装置，所述装置进一步包括与所述第一电极电接触的贯穿导通孔。

45.一种包括多个电容器的装置，所述装置包括：

多个第一电极，其中，各个第一电极包括顶多孔表面和底多孔表面，并且其中，所述多个第一电极中的各个第一电极与所述多个第一电极中的其它第一电极电隔离；

多个顶部电介质区域和多个底部电介质区域，所述多个顶部电介质区域与所述多个第一电极的所述顶多孔表面共形，所述多个底部电介质区域与所述多个第一电极的所述底多孔表面共形；以及

第二电极，所述第二电极为所述多个电容器共用，其中，所述第二电极与所述多个顶部电介质区域和所述多个底部电介质区域接触；以及

多个端子，所述多个端子包括与所述多个第一电极电接触的多个第一电极端子以及与所述第二电极电接触的一个或更多个第二电极端子，

其中，对于所述多个电容器中的电容器，所述第一电极、所述第二电极以及所述顶部电介质区域或所述底部电介质区域具有基本相同的(i)区域占地面积和(ii)区域几何形状。

46.根据权利要求45所述的装置，其中，所述第二电极包括与所述多个顶部电介质区域接触的一个或更多个顶层以及与所述多个底部电介质区域接触的一个或更多个底层，并且其中，所述装置包括与所述一个或更多个顶层以及所述一个或更多个底层接触的一个或更多个贯穿导通孔。

47.根据权利要求46所述的装置，所述装置进一步包括盲孔，所述盲孔与所述第二电极的所述一个或更多个顶层或所述一个或更多个底层电接触，但不与所述第二电极的所述一个或更多个顶层和所述一个或更多个底层两者电接触。

48.根据权利要求46所述的装置，所述装置进一步包括与各个第一电极电接触的盲孔。

49.根据权利要求46所述的装置，所述装置进一步包括与各个第一电极电接触的贯穿导通孔。

50.一种多端子电容器装置，所述多端子电容器装置包括：

布置在单个装置层中的多个单独的电容器，各个单独的电容器包括：

第一电极，所述第一电极包括改性的铝箔；

介电层，所述介电层与所述第一电极共形，所述介电层包括氧化铝；以及

第二电极，所述第二电极包括与所述介电层以共形方式接触的导电材料，

其中，所述第一电极、所述第二电极和所述介电层具有基本相同的(i)区域占地面积和(ii)区域几何形状；以及

多个电容器端子，所述多个电容器端子包括一个或更多个第一电极端子以及一个或更多个第二电极端子，各个第一电极端子与一个或更多个第一电极电接触，并且各个第二电极端子与一个或更多个第二电极电接触。

51.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器包括：

连续的第一电极，其中，所述连续的第一电极包括所述改性的铝箔，并且其中，所述连续的第一电极对应于所述多个单独的电容器中的各个单独的电容器的所述第一电极；

连续的介电层，所述连续的介电层与所述连续的第一电极共形，其中，所述连续的介电层包括所述氧化铝，并且其中，所述连续的介电层对应于所述多个单独的电容器中的各个单独的电容器的所述介电层；以及

多个单独的第二电极，各个单独的第二电极与所述连续的介电层以共形方式接触，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极包括所述导电材料，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极在空间上与相邻的单独的第二电极隔开一间距，并且其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述第二电极。

52.根据权利要求51所述的多端子电容器装置，其中，所述连续的第一电极的横向尺寸是从1mm至100mm。

53.根据权利要求51所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的第二电极各自独立地具有从0.1mm至50mm的横向尺寸。

54.根据权利要求51所述的多端子电容器装置，其中，所述间距是从1μm至10mm。

55.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器包括：

多个单独的第一电极，其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极包括所述改性的铝箔，其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极在空间上与相邻的单独的第一电极隔开一间距，并且其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述第一电极；

多个单独的介电层，其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层与对应的单独的第一电极共形，其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层包括所述氧化铝，并且其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述介电层；以及

连续的第二电极，所述连续的第二电极与所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层以共形方式接触，其中，所述连续的第二电极包括所述导电材料，并且其中，所述连续的第二电极对应于所述多个单独的电容器中的各个单独的电容器的所述第二电极。

56.根据权利要求55所述的多端子电容器装置，其中，所述连续的第二电极的横向尺寸是从1mm至100mm。

57.根据权利要求55所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的第一电极各自独立地具有从0.1mm至50mm的横向尺寸。

58.根据权利要求55所述的多端子电容器装置，其中，所述间距是从1μm至1mm。

59.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器中的各个单独的电容器包括：

多个单独的第一电极，其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极包括所述改性的铝箔，其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极与相邻的单独的第一电极在空间上隔开一间距，并且其中，所述多个单独的第一电极中的各个单独的第一电极对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述第一电极；

多个单独的介电层，其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层与对应的单独的第一电极共形，其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层包括所述氧化铝，并且其中，所述多个单独的介电层中的各个单独的介电层对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述介电层；以及

多个单独的第二电极，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极与对应的单独的介电层以共形方式接触，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极包括所述导电材料，其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极在空间上与相邻的单独的第二电极隔开所述间距，并且其中，所述多个单独的第二电极中的各个单独的第二电极对应于所述多个单独的电容器中的不同的单独的电容器的所述第二电极。

60.根据权利要求59所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的第一电极和所述多个单独的第二电极各自独立地具有从0.1mm至50mm的横向尺寸。

61.根据权利要求59所述的多端子电容器装置，其中，所述间距是从1μm至10mm。

62.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括：

一个或更多个附加装置层，所述一个或更多个附加装置层以堆叠配置邻近所述单个装置层定位，其中，所述一个或更多个附加装置层中的各个附加装置层包括多个附加的单独的电容器，各个附加的单独的电容器包括：

附加第一电极，所述附加第一电极包括改性的铝箔；

附加介电层，所述附加介电层与所述附加第一电极共形，所述附加介电层包括氧化铝；以及

附加第二电极，所述附加第二电极包括与所述附加介电层以共形方式接触的导电材料；以及

附加的多个电容器端子，所述附加的多个电容器端子包括一个或更多个附加第一电极端子以及一个或更多个附加第二电极端子，各个附加第一电极端子与一个或更多个附加第一电极电接触，并且各个附加第二电极端子与一个或更多个附加第二电极电接触。

63.根据权利要求62所述的多端子电容器装置，其中，所述多端子电容器装置的总电容是所述单个装置层提供的第一电容和所述一个或更多个附加装置层提供的附加电容的总和。

64.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述改性的铝箔包括蚀刻铝箔。

65.根据权利要求64所述的多端子电容器装置，其中，所述改性的铝箔包括蚀刻在所述铝箔的顶表面、所述铝箔的底表面或所述铝箔的顶表面和底表面两者上的铝箔。

66.根据权利要求64所述的多端子电容器装置，其中，所述蚀刻铝箔包括对应于所述改性的铝箔内的凹陷区域的多个隧道，并且其中，所述介电层在所述多个隧道内延伸并且以共形方式涂覆所述多个隧道中的表面。

67.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述第一电极包括纯度大于80％的铝。

68.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述第一电极的厚度是从5μm至500μm。

69.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述第一电极的体积表面积是从100mm²/mm³至50,000mm²/mm³。

70.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述改性的铝箔包括由铝箔基板支撑并且与该铝箔基板物理接触和电接触的烧结铝粉，或者其中，所述改性的铝箔包括任何其它高表面积材料结构。

71.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述改性的铝箔包括由铝箔支撑并且与该铝箔物理接触和电接触的气相沉积的铝、氧化铝、钛或氧化钛。

72.根据权利要求71所述的多端子电容器装置，其中，所述气相沉积的铝、氧化铝、钛或氧化钛是使用掠射角沉积工艺沉积的。

73.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述第一电极包括铝合金，所述铝合金包括选自Ti、Zr、Si、Mg、Cu、Ta、Ba或Ce的一种或更多种合金元素或掺杂剂。

74.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述介电层包括掺杂有Ti、Zr、Si、Mg、Cu、Ta、Ba或Ce的氧化物中的一种或更多种的氧化铝。

75.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述介电层的介电常数是从5至1000。

76.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述介电层的厚度是从3nm至100nm。

77.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述介电层是通过包括对所述改性的铝箔进行阳极氧化的处理形成的。

78.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述导电材料是导电聚合物、金属或导电陶瓷。

79.根据权利要求78所述的多端子电容器装置，其中，所述导电聚合物是聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚亚苯基、聚(对亚苯基-亚乙烯基)、PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐)和P3HT(聚(3-己基噻吩-2,5-二基))中的一者或更多者。

80.根据权利要求78所述的多端子电容器装置，其中，所述导电陶瓷是TiN。

81.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述导电材料以共形方式涂覆所述第一电极的非平坦区域并且通过所述介电层与所述第一电极分隔开。

82.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极的厚度高达约500μm。

83.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器各自的电容密度是从0.05μF/mm²至25μF/mm²。

84.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器各自具有独立的横向尺寸。

85.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述多个单独的电容器各自独立地具有0.1mm²至2500mm²的占地面积。

86.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述单个装置层的厚度是从50μm至500μm。

87.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括支撑所述多个单独的电容器的基板或转移带。

88.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极进一步包括：

与所述导电材料物理接触的导电碳质层。

89.根据权利要求88所述的多端子电容器装置，其中，所述导电碳质层包括炭黑、石墨、碳基油墨、聚合物粘合剂、溅射碳和碳-聚合物复合材料中的一种或更多种。

90.根据权利要求88所述的多端子电容器装置，其中，所述导电碳质层的厚度是从100nm至100μm。

91.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极进一步包括：

与所述导电材料电接触的扩散阻挡层。

92.根据权利要求91所述的多端子电容器装置，其中，所述扩散阻挡层包括Ti、W、Cr、Ti-W、TaN或Co-W。

93.根据权利要求91所述的多端子电容器装置，其中，所述扩散阻挡层的厚度是从10nm至2500nm。

94.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极进一步包括：

与所述导电材料电接触的金属化层。

95.根据权利要求94所述的多端子电容器装置，其中，所述金属化层包括Ag、Au、Cu、Pt、Pd和/或它们的复合材料或合金、聚合物、环氧树脂、硅树脂或含氟弹性体。

96.根据权利要求94所述的多端子电容器装置，其中，所述金属化层的厚度是从100nm至2500nm。

97.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述第二电极进一步包括：

与所述导电材料电接触的金属接触层。

98.根据权利要求97所述的多端子电容器装置，其中，所述金属接触层包括Cu或Ag。

99.根据权利要求97所述的多端子电容器装置，其中，所述金属接触层的厚度是从0.5μm至50μm。

100.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括与所述多个单独的电容器相邻定位的电介质平坦化层。

101.根据权利要求100所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括多个导体填充导通孔，其中，各个导体填充导通孔延伸穿过所述电介质平坦化层，并且其中，各个导体填充导通孔提供对应电容器端子与对应第一电极或对应第二电极之间的电接触。

102.根据权利要求100所述的多端子电容器装置，其中，所述电介质平坦化层的厚度是从1μm至100μm。

103.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括绝缘材料，所述绝缘材料位于分隔相邻的单独的电容器的间距中。

104.根据权利要求103所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括多个导体填充导通孔，其中，各个导体填充导通孔定位在分隔相邻的单独的电容器的间距内并且延伸穿过所述绝缘材料，并且其中，各个导体填充导通孔提供对应电容器端子与对应第一电极或对应第二电极之间的电接触。

105.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，分隔相邻的单独的电容器的间距是从1μm至10mm。

106.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，其中，所述单个装置层采用平坦配置或呈现大于5cm的曲率半径的弯曲配置。

107.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括顶部封装层。

108.根据权利要求50所述的多端子电容器装置，所述多端子电容器装置进一步包括一个或更多个表面安装结构。

109.一种方法，所述方法包括以下步骤：

提供改性的铝箔，其中，所述改性的铝箔包括铝芯层、改性的顶表面和改性的底表面；

对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理，其中，所述阳极氧化处理在所述改性的顶表面和所述改性的底表面上产生介电层并且所述介电层与所述改性的顶表面和所述改性的底表面共形；以及

邻近所述介电层布置导电材料。

110.根据权利要求109所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤中的一项或更多项：

在所述导电材料上沉积导电碳质层；

在所述导电材料上沉积扩散阻挡层；或者

在所述导电材料上沉积金属化层。

111.根据权利要求109所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：

在邻近所述介电层布置导电材料之前，对所述改性的铝箔进行图案化。

112.根据权利要求109所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：

在对所述改性的铝箔进行阳极氧化处理之前，对所述改性的铝箔进行图案化。

113.根据权利要求109所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：

使用激光蚀刻或激光烧蚀处理对所述改性的铝箔进行图案化。

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