CN117813666A - 电容器元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电容器元件。电容器元件(1)在对主面俯视时具有阴极区域(10)及阳极区域(30)，且具备阳极板(21)。电容器元件(1)在阴极区域(10)中具备：设置于由阀作用金属构成的阳极板(21)的至少一个主面的多孔质部(21A)、设置于多孔质部(21A)的表面的电介质层(22)、以及设置于电介质层(22)的表面且包含固体电解质层(23A)的阴极层(23)。在阳极区域(30)中，在阳极板(21)的一个主面的一部分未设置多孔质部(21A)。

Description

电容器元件
技术领域
本发明涉及电容器元件。
背景技术
专利文献1中公开了一种固体电解电容器阵列，其特征在于，具备：由多个电容器元件构成的电容器元件组、与该电容器元件组的上述电容器元件的一个或两个以上的阳极导出线分别连接并引出的一个或两个以上的阳极端子、与上述电容器元件的阴极层连接并引出的一个或两个以上的阴极端子、以及被覆上述电容器元件的外装树脂层，将上述阳极端子以及上述阴极端子构成为外部端子。
专利文献1：日本特开2004-281750号公报
根据专利文献1，通过将多个电容器元件与阳极端子及阴极端子连接而设为阵列结构，能够实现低ESR(等效串联电阻)以及低ESL(等效串联电感)，并且容易地制造高频特性优异的固体电解电容器阵列。
但是，在使用专利文献1所记载的方法将多个电容器元件设为阵列状的情况下，需要将预先形成的电容器元件彼此连接，因此有制造工艺容易变得繁琐，电容器阵列整体的体积容量密度低等的问题。
如上所述，在专利文献1所记载的电容器阵列中，不容易在确保高的体积容量密度的基础上将电容器元件彼此连接。此处，若将形成电容器的区域定义为阴极区域，将不形成电容器的区域定义为阳极区域，则在包含多个电容器元件的电容器阵列中，各个电容器元件所占的区域相当于阴极区域，相邻的电容器元件之间的区域相当于阳极区域。
这样，在包含多个电容器元件的电容器阵列中，可以说难以形成阴极区域以及阳极区域。此外，难以形成阴极区域以及阳极区域这个问题并不限于为了制作电容器阵列而将多个电容器元件彼此连接的情况，是在一个电容器元件的内部形成阴极区域以及阳极区域的情况下也产生的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够容易地形成阴极区域以及阳极区域的电容器元件。
本发明的电容器元件在对主面俯视时具有阴极区域及阳极区域，且具备阳极板。上述电容器元件在上述阴极区域中具备：设置于由阀作用金属构成的上述阳极板的至少一个主面的多孔质部、设置于上述多孔质部的表面的电介质层、以及设置于上述电介质层的表面且包含固体电解质层的阴极层。在上述阳极区域中，在上述阳极板的一个主面的一部分未设置上述多孔质部。
根据本发明，可提供一种能够容易地形成阴极区域以及阳极区域的电容器元件。
附图说明
图1A是示意性表示本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件的一个例子的剖视图。
图1B是沿着图1A的B-B线的俯视图。
图2是示意性表示本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件的另一个例子的剖视图。
图3是示意性表示在阳极区域设置有绝缘层的电容器元件的一个例子的剖视图。
图4是示意性表示在阳极区域设置有绝缘层的电容器元件的另一个例子的剖视图。
图5是示意性表示在阴极区域中阳极板不包含芯部的电容器元件的一个例子的剖视图。
图6是示意性表示在阳极区域设置有导通导体的电容器元件的一个例子的剖视图。
图7是示意性表示在阳极区域设置有导通导体的电容器元件的另一个例子的剖视图。
图8是示意性表示在阳极板设置有狭缝的电容器元件的一个例子的剖视图。
图9是示意性表示局部地进行了蚀刻处理的阳极板的一个例子的俯视图。
图10是示意性表示局部地进行了蚀刻处理的阳极板的一个例子的剖视图。
图11是示意性表示形成有电介质层的阳极板的一个例子的剖视图。
图12是示意性表示形成有阴极层的阳极板的一个例子的剖视图。
图13A是示意性表示本发明的第二实施方式所涉及的电容器元件的一个例子的剖视图。
图13B是沿着图13A的B-B线的俯视图。
图14A是示意性表示本发明的第二实施方式所涉及的电容器元件的另一个例子的剖视图。
图14B是沿着图14A的B-B线的俯视图。
图15是示意性表示本发明的第二实施方式所涉及的电容器元件中的导通导体的配置的变形例的俯视图。
具体实施方式
以下，对本发明的电容器元件进行说明。
然而，本发明并不限定于以下的结构，能够在不变更本发明的主旨的范围内适当地变更来应用。此外，将以下所记载的本发明的各个优选的结构组合两个以上而成的结构也是本发明。
以下所示的附图是示意图，其尺寸、纵横比的比例尺等有时与实际的产品不同。
[电容器元件]
(第一实施方式)
在本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件中，设置有阳极区域，以便将相邻的阴极区域切断。本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件也可以具有两组以上的相邻的阴极区域。在该情况下，设置有阳极区域，以便将至少一组相邻的阴极区域切断即可。此外，本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件具有多个阴极区域，因此也可说是电容器阵列。
图1A是示意性表示本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件的一个例子的剖视图。图1B是沿着图1A的B-B线的俯视图。
图1A所示的电容器元件1整体上具有片状的形状。电容器元件1在对主面俯视时具有阴极区域10以及阳极区域30。如图1A所示，电容器元件1具有多个阴极区域10(例如阴极区域10A以及10B)。
电容器元件1所包含的阴极区域10的个数只要是两个以上，则没有特别限定。阴极区域10的大小以及形状等可以分别相同，也可以一部分或者全部不同。
电容器元件1具备图1B所示的阳极板21。电容器元件1在各个阴极区域10中具备：设置于由阀作用金属构成的阳极板21的至少一个主面的多孔质部21A、设置于多孔质部21A的表面的电介质层22、以及设置于电介质层22的表面且包含固体电解质层23A的阴极层23。在阴极区域10中，阳极板21例如包括芯部21B、和设置于芯部21B的至少一个主面的多孔质部21A。在阴极区域10中，阴极层23例如包括设置于电介质层22的表面的固体电解质层23A、和设置于固体电解质层23A的表面的导电体层23B。
电容器元件1还可以具备被设置为覆盖阴极区域10以及阳极区域30的密封层11。
电容器元件1还可以具备外部电极12及13。例如，第一外部电极12在阳极区域30中与阳极板21的芯部21B电连接，第二外部电极13在阴极区域10中与阴极层23的导电体层23B电连接。在电容器元件1具备密封层11的情况下，第一外部电极12以及第二外部电极13设置在密封层11的外侧。连接第一外部电极12和阳极板21的芯部21B的方式没有特别限定，可以经由通孔导体连接，也可以经由导通导体连接。同样地，连接第二外部电极13和阴极层23的导电体层23B的方式没有特别限定，可以经由通孔导体连接，也可以经由导通导体连接。
阴极区域10A以及10B的结构优选分别相同。另外，在电容器元件1具备密封层11的情况下，优选从密封层11的表面到构成各个阴极区域10的阳极板21的距离恒定。
在阳极区域30中，在阳极板21的一个主面的一部分未设置多孔质部21A。在图1A所示的例子中，在相邻的阴极区域10A与10B之间设置有阳极区域30。例如，如图1A所示，阳极区域30在厚度方向(在图1A中上下方向)上不包含多孔质部21A，而仅包含阳极板21的芯部21B。
在图1B中，设置有多孔质部21A的部分相当于阴极区域10，并且未设置多孔质部21A且芯部21B露出的部分相当于阳极区域30。因此，在图1A所示的电容器元件1中，设置有阳极区域30，以便将相邻的阴极区域10切断。换言之，多个阴极区域10(例如阴极区域10A及10B)共享阳极区域30。
多孔质部21A例如能够通过在阳极板21的表面进行蚀刻处理而形成。因此，通常，多孔质部21A一致地设置于阳极板21的表面。另一方面，通过对阳极板21的表面局部地进行蚀刻处理，能够将未被蚀刻的部分用作阳极区域30。
在像以往那样在一致地设置有多孔质部21A的阳极板21的表面形成构成各个阴极区域10的阴极层23的情况下，需要利用某些方法去除相邻的阴极区域10之间的多孔质部21A，或者利用绝缘材料等填充多孔质部21A的细孔。因此，存在相邻的阴极区域10的间隔变大、制造工艺变得繁琐等问题。与此相对，若在厚度方向上不包含多孔质部21A而仅包含芯部21B的阳极区域30设置于阳极板21，则在经由阳极区域30而多孔质部21A不连续的区域形成阴极层23，从而能够容易地分割相邻的阴极区域10。因此，能够容易地形成阴极区域10以及阳极区域30。
如图1A所示，在阳极区域30中，优选设置有与阳极板21的芯部21B电连接的外部电极(在图1A中第一外部电极12)。
在该情况下，在阳极区域30中，优选在芯部21B中的第一外部电极12被电连接的区域不设置多孔质部21A。
在阳极区域30中，芯部21B也可以与第一外部电极12直接电连接。或者，在阳极区域30中，也可以在芯部21B与第一外部电极12之间夹有其它构件。例如，在阳极区域30中，也可以在芯部21B与第一外部电极12之间且在芯部21B侧实施镀覆处理。
例如，如图1A所示，阳极区域30能够作为电容器元件1的阳极部分来利用。或者，如后所述，能够作为用于在阳极板21形成狭缝等的加工部分来利用。
在图1A所示的例子中，阳极区域30设置在阴极区域10A与阴极区域10B之间。如上所述，在图1B中，设置有多孔质部21A的部分相当于阴极区域10，并且未设置多孔质部21A且芯部21B露出的部分相当于阳极区域30。因此，如图1B所示，阳极区域30也可以设置为在从厚度方向观察时包围构成阴极区域10A的阴极层23。同样地，阳极区域30也可以设置为在从厚度方向观察时包围构成阴极区域10B的阴极层23。
优选在构成阴极区域10A的阴极层23与构成阴极区域10B的阴极层23之间未设置在厚度方向上包含多孔质部21A的区域。即，优选阳极区域30均匀地设置在相邻的阴极区域10之间。
如上所述，通过对阳极板21的表面局部地进行蚀刻处理，能够一并形成构成阴极区域10的多孔质部21A和阳极区域30。因此，优选阳极区域30与阴极区域10一体。例如，优选阳极区域30与阴极区域10A一体。特别是，在构成阴极区域10A的阳极板21包含芯部21B的情况下，优选构成阳极区域30的芯部21B与构成阴极区域10A的芯部21B一体。同样地，优选阳极区域30与阴极区域10B一体。特别是，在构成阴极区域10B的阳极板21包含芯部21B的情况下，优选构成阳极区域30的芯部21B与构成阴极区域10B的芯部21B一体。
如图1A所示的电容器元件1那样，阳极区域30也可以设置至阴极区域10内的多孔质部21A的表面的位置。在该情况下，在阳极区域30中，阳极板21的芯部21B被引出至阴极区域10内的多孔质部21A的表面的位置，因此能够提高阳极板21与第一外部电极12的连接的设计自由度。
图2是示意性表示本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件的另一个例子的剖视图。
如图2所示的电容器元件1A那样，阳极区域30也可以设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面高的位置。在该情况下，优选阳极区域30设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面高多孔质部21A的总厚度的10％以上的位置。另一方面，优选阳极区域30设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面高多孔质部21A的总厚度的50％以下的位置。
为了在阴极区域10内的多孔质部21A的微细的表面形成阴极层23的固体电解质层23A，需要多孔质部21A相对于固体电解质层23A所包含的固体电解质的润湿性良好。构成阳极区域30的芯部21B具有与阴极区域10内的多孔质部21A类似的润湿性，因此有跨越相邻的阴极区域10之间形成固体电解质层23A的顾虑。因此，通过使阴极区域10内的多孔质部21A的表面的位置低于阳极区域30，能够抑制跨越阴极区域10之间而形成固体电解质层23A。
如后述的图4所示的电容器元件1C那样，阳极区域30也可以设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面低的位置。在该情况下，构成阳极区域30的芯部21B的厚度例如与阴极区域10内的芯部21B的厚度相同。
图3是示意性表示在阳极区域设置有绝缘层的电容器元件的一个例子的剖视图。图4是示意性表示在阳极区域设置有绝缘层的电容器元件的另一个例子的剖视图。
如图3所示的电容器元件1B以及图4所示的电容器元件1C那样，在阳极区域30中，也可以在阳极板21的至少一个主面设置有绝缘层40。例如，也可以在构成阳极区域30的芯部21B的至少一个主面设置有绝缘层40。
在图3所示的电容器元件1B中，阳极区域30可以设置至阴极区域10内的多孔质部21A的表面的位置，也可以设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面高的位置。
在图4所示的电容器元件1C中，阳极区域30设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面低的位置。构成阳极区域30的芯部21B的厚度例如与构成阴极区域10的芯部21B的厚度相同。
如图3以及图4所示，在阳极区域30中，在阳极板21的至少一个主面设置绝缘层40，从而能够提高阳极板21与阴极层23之间的绝缘性。
在阳极区域30中，在阳极板21的至少一个主面设置有绝缘层40的情况下，优选绝缘层40的一部分进入到阴极区域10内的多孔质部21A的细孔。例如，在相邻的阴极区域10中的至少一个阴极区域10中，若设置有绝缘层40以便进入到阴极区域10内的多孔质部21A的细孔，则利用锚定效应，绝缘层40难以剥离。
图5是示意性表示在阴极区域中阳极板不包含芯部的电容器元件的一个例子的剖视图。
如图5所示的电容器元件1D那样，在阴极区域10中，阳极板21也可以在厚度方向上不包含芯部21B而仅包含多孔质部21A。在图5所示的例子中，在所有阴极区域10中，阳极板21仅包含多孔质部21A，但也可以在至少一个阴极区域10中，阳极板21仅包含多孔质部21A。仅包含强度比多孔质部21A高的芯部21B的阳极区域30设置在相邻的阴极区域10之间，因此即使构成至少一个阴极区域10的阳极板21不包含芯部21B，也能够通过阳极区域30支承阴极区域10。而且，通过使构成至少一个阴极区域10的阳极板21完全多孔质化，能够提高每单位体积的容量密度。
在图5所示的电容器元件1D中，阳极区域30可以设置至阴极区域10内的多孔质部21A的表面的位置，也可以设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面高的位置，也可以设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面低的位置。另外，在阳极区域30中，也可以在阳极板21的至少一个主面设置有绝缘层40。
图6是示意性表示在阳极区域设置有导通导体的电容器元件的一个例子的剖视图。图7是示意性表示在阳极区域设置有导通导体的电容器元件的另一个例子的剖视图。
如图6所示的电容器元件1E以及图7所示的电容器元件1F那样，也可以形成通孔50以便在厚度方向上贯通阳极区域30，在通孔50的内部设置有沿厚度方向延伸的导通导体51。
导通导体51例如与阳极板21电连接。导通导体51例如与相邻的阴极区域10A及10B的阳极板21电连接。在该情况下，如图6以及图7所示，在阳极区域30中，导通导体51优选在通孔50的内壁与阳极板21的芯部21B连接，从而与相邻的阴极区域10A及10B的阳极板21电连接。
在通孔50的内壁直接引出阳极板21的情况下，在多孔质部21A在通孔50的壁面露出的情况下，需要利用毛细管现象使导通导体51不与阴极区域10的有效部连接。与此相对，如图6以及图7所示，若形成有通孔50以便在厚度方向上贯通阳极区域30，则芯部21B在通孔50的壁面露出，因此不存在导通导体51与阴极区域10的有效部连接的顾虑。特别是，阳极区域30越厚，越能够提高连接可靠性。
在图6所示的电容器元件1E中，阳极区域30可以设置至阴极区域10内的多孔质部21A的表面的位置，也可以设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面高的位置。另外，在阳极区域30中，也可以在阳极板21的至少一个主面设置有绝缘层40。
在图7所示的电容器元件1F中，阳极区域30设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面低的位置。构成阳极区域30的芯部21B的厚度例如与阴极区域10内的芯部21B的厚度相同。另外，也可以代替绝缘层40而填充密封层11。
图8是示意性表示在阳极板设置有狭缝的电容器元件的一个例子的剖视图。
如图8所示的电容器元件1G那样，在阳极区域30中，也可以形成有狭缝60以便在厚度方向上贯通阳极板21。通过狭缝60，在相邻的阴极区域10之间，阳极区域30被切断。在相邻的阴极区域10之间，阳极区域30可以被物理性切断，也可以被电性切断。在狭缝60的内部例如填充有密封层11。
在图8所示的电容器元件1G中，阳极区域30可以设置至阴极区域10内的多孔质部21A的表面的位置，也可以设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面高的位置，也可以设置在比阴极区域10内的多孔质部21A的表面低的位置。另外，在阳极区域30中，也可以在阳极板21的至少一个主面设置有绝缘层40。在该情况下，例如，也可以在狭缝60的内部填充绝缘层40。
阳极板21由显示出所谓的阀作用的阀作用金属构成。作为阀作用金属，例如列举出铝、钽、铌、钛、锆等金属单体、或者包含这些金属的合金等。在这些中，优选铝或者铝合金。
阳极板21的形状优选为平板状，更优选为箔状。
阳极板21在阴极区域10中可以包含芯部21B、和设置于芯部21B的至少一个主面的多孔质部21A，也可以在厚度方向上不包含芯部21B而仅包含多孔质部21A。在阴极区域10中阳极板21包含芯部21B的情况下，只要在至少一个主面包含多孔质部21A即可，也可以在两个主面包含多孔质部21A。多孔质部21A优选是形成于阳极板21的至少表面的蚀刻层。
蚀刻处理前的阳极板21的厚度优选为60μm以上且200μm以下。在阴极区域10中在蚀刻处理后未被蚀刻的芯部21B的厚度即、阳极区域30以外的芯部21B的厚度优选为15μm以上且70μm以下。在阴极区域10中，多孔质部21A的厚度根据所要求的耐电压、静电电容来设计，但使芯部21B的两侧的多孔质部21A一致优选为10μm以上且180μm以下。如上所述，在阴极区域10中，阳极板21也可以仅包含多孔质部21A。
多孔质部21A的孔径优选为10nm以上且600nm以下。此外，多孔质部21A的孔径是指利用水银测控仪测定的中值粒径D50。多孔质部21A的孔径例如能够通过调整蚀刻中的各种条件来控制。
电介质层22设置于多孔质部21A的表面。电介质层22反映多孔质部21A的表面状态而成为多孔质，具有微细的凹凸状的表面形状。电介质层22优选由上述阀作用金属的氧化膜构成。例如，在使用铝箔作为阳极板21的情况下，在包含己二酸铵等的水溶液中对铝箔的表面进行阳极氧化处理(也称为化学处理)，从而能够形成由氧化膜构成的电介质层。
电介质层22的厚度根据所要求的耐电压、静电电容来设计，但优选为10nm以上且100nm以下。
电介质层22可以设置于阳极区域30的表面，也可以不设置。
阴极层23设置于电介质层22的表面。阴极层23包含设置于电介质层22的表面的固体电解质层23A。阴极层23优选还包含设置于固体电解质层23A的表面的导电体层23B。
作为构成固体电解质层23A的材料，例如列举出聚吡咯类、聚噻吩类、聚苯胺类等导电性高分子等。在这些中，优选聚噻吩类，特别优选被称为PEDOT的聚(3,4－乙烯二氧噻吩)。另外，上述导电性高分子也可以包含聚苯乙烯磺酸(PSS)等的掺杂剂。此外，固体电解质层23A优选包括填充电介质层22的细孔(凹部)的内层、和被覆电介质层22的外层。
从多孔质部21A的表面起的固体电解质层23A的厚度优选为2μm以上且20μm以下。
固体电解质层23A例如通过使用包含3,4－乙烯二氧噻吩等单体的处理液在电介质层22的表面形成聚(3,4－乙烯二氧噻吩)等聚合膜的方法、将聚(3,4－乙烯二氧噻吩)等聚合物的分散液涂布于电介质层22的表面并使其干燥的方法等而形成。
固体电解质层23A能够通过利用海绵转印、丝网印刷、分配器涂布、喷墨印刷等方法将上述的处理液或者分散液涂布于电介质层22上而形成于规定区域。
导电体层23B包括导电性树脂层及金属层中的至少一层。导电体层23B可以仅是导电性树脂层，也可以仅是金属层。导电体层23B优选被覆固体电解质层23A的整个面。
作为导电性树脂层，例如列举出包含从由银填料、铜填料、镍填料以及碳填料构成的组中选择的至少一种导电性填料的导电性粘合剂层等。
作为金属层，例如列举出金属镀覆膜、金属箔等。金属层优选由从由镍、铜、银以及以这些金属为主成分的合金构成的组中选择的至少一种金属构成。此外，“主成分”是指重量比例最大的元素成分。
导电体层23B例如包括设置于固体电解质层23A的表面的碳层、和设置于碳层的表面的铜层。
碳层是为了将固体电解质层23A和铜层电连接以及机械连接而设置的。碳层能够通过利用海绵转印、丝网印刷、分配器涂布、喷墨印刷等方法将碳糊剂涂布于固体电解质层23A上而形成于规定区域。此外，碳层优选在干燥前的具有粘性的状态下，层叠下一工序的铜层。碳层的厚度优选为2μm以上且20μm以下。
铜层能够通过利用海绵转印、丝网印刷、喷射涂布、分配器涂布、喷墨印刷等方法将铜糊剂印刷于碳层上而形成。铜层的厚度优选为2μm以上且20μm以下。
电容器元件1等所包含的构成多个阴极区域10的阴极层23可以配置成直线状，也可以配置成平面状。阴极层23可以有规律地配置，也可以不规律地配置。从厚度方向观察的阴极层23的大小以及平面形状等可以分别相同，也可以一部分或者全部不同。也可以包括从厚度方向上观察的面积不同的两种以上的阴极层23。
在电容器元件1等中，也可以包括从厚度方向上观察的平面形状不是矩形的阴极层23。在本说明书中，“矩形”是指正方形或者长方形。因此，例如，也可以包括平面形状为矩形以外的四边形、三角形、五边形、六边形等多边形、包含曲线部的形状、圆形、椭圆形等的阴极层23。在该情况下，也可以包括平面形状不同的两种以上的阴极层23。另外，除了平面形状不是矩形的阴极层23之外，也可以包含或者也可以不包含平面形状是矩形的阴极层23。
在电容器元件1等具备密封层11的情况下，密封层11设置为覆盖构成各个阴极区域10的阴极层23。密封层11可以设置为从阳极板21的两个主面侧覆盖，也可以设置为从任意一个主面侧覆盖。
在电容器元件1等具备密封层11的情况下，也可以在狭缝60填充密封层11。通过密封层11，在相邻的阴极区域10之间，阳极板21被可靠地切断。
密封层11优选由树脂构成。作为构成密封层11的树脂，例如列举出环氧树脂、酚醛树脂等。并且，密封层11优选包含填料。作为密封层11所包含的填料，例如列举出二氧化硅粒子、氧化铝粒子、金属粒子等无机填料。
密封层11可以仅由一层构成，也可以由两层以上构成。在密封层11由两层以上构成的情况下，构成各密封层的材料可以分别相同，也可以不同。
在阴极区域10与密封层11之间、或者阳极区域30与密封层11之间例如也可以设置有应力缓和层、防湿膜等层。
绝缘层40优选由树脂构成。作为构成绝缘层40的树脂，例如列举出聚苯砜树脂、聚醚砜树脂、氰酸酯树脂、氟树脂(四氟乙烯、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物等)、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、环氧树脂以及它们的衍生物或者前驱物等绝缘性树脂。
绝缘层40也可以由与密封层11相同的树脂构成。若与密封层11不同，在绝缘层40中包含无机填料，则有可能对电容器元件的有效部造成负面影响，因此绝缘层40优选由树脂单独的系构成。
绝缘层40例如通过利用海绵转印、丝网印刷、分配器涂布、喷墨印刷等方法将包含绝缘性树脂的组成物等的掩模材料涂布于构成阳极区域30的芯部21B上而形成。
绝缘层40可以设置于多孔质部21A的表面，也可以不设置。
在阳极区域30形成有通孔50的情况下，从厚度方向上观察的通孔50的截面形状没有特别限定，例如列举出四边形等多边形、圆形、椭圆形等。此外，所谓的孔径，在截面形状为圆形的情况下是指直径，在圆形以外的情况下是指通过截面的中心的最大长度。通孔50也可以具有孔径在厚度方向上变小的锥形。
设置于通孔50的内部的导通导体51设置在通孔50的至少内壁面即可。通孔50的内壁面通过铜、金或者银等低电阻的金属而被金属化。从加工的容易度来看，例如能够通过无电解镀铜、电解镀铜来金属化。此外，关于导通导体51的金属化，不限定于仅将通孔50的内壁面进行金属化的情况，也可以将金属或者金属与树脂的复合材料等填充于通孔50中。
导通导体51被分类为：A.电容器的阳极用、B.电容器的阴极及接地用、C.I/O线用。A.电容器的阳极用的导通导体51与阳极板21电连接，B.电容器的阴极及接地用的导通导体51与阴极层23电连接，C.I/O线用的导通导体51不与阳极板21及阴极层23中的任何一个电连接。
A.电容器的阳极用的导通导体51可以在通孔50与导通导体51之间填充绝缘材料，也可以不填充。B.电容器的阴极及接地用的导通导体51以及C.I/O线用的导通导体51在通孔50与导通导体51之间填充绝缘材料。
不论导通导体51有无，导通导体51以外的导通导体也可以设置于阳极区域30以外的区域。例如，也可以设置有导通导体以便在厚度方向上贯通阴极层23。
在阳极区域30中，在阳极板21形成有狭缝60的情况下，狭缝60的宽度没有特别限定，但优选为15μm以上，更优选为30μm以上，还优选为50μm以上。另一方面，狭缝60的宽度优选为500μm以下，更优选为200μm以下，还优选为150μm以下。
狭缝60的至少一部分也可以配置为不架设于电容器元件1等的整体上。在该情况下，也可以在狭缝60的延伸上配置有至少一个阴极层23。
狭缝60也可以具有宽度在厚度方向上变小的锥形。
在本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件中，在包含两组以上的相邻的阴极区域的情况下，可以在相邻的阴极区域之间设置有电连接阳极板的阳极区域，也可以在相邻的阴极区域之间设置有阳极板被电切断的阳极区域。另外，只要在至少一组的相邻的阴极区域之间设置阳极区域，则也可以存在在相邻的阴极区域之间未设置阳极区域的部位。
本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件优选如以下那样来制造。
首先，对阳极板21的表面局部地进行蚀刻处理。
图9是示意性表示局部地进行了蚀刻处理的阳极板的一个例子的俯视图。图10是示意性表示局部地进行了蚀刻处理的阳极板的一个例子的剖视图。此外，图10是沿着图9所示的阳极板的X-X线的剖视图。
例如，在阳极板21的表面形成覆盖与阳极区域30(参照图1A)对应的部位的抗蚀剂层(未图示)，进行蚀刻处理。由此，如图9以及图10所示，在阳极板21的至少一个主面局部地形成有多孔质部21A。另一方面，被抗蚀剂层覆盖的部位在厚度方向上不包含多孔质部21A而仅包含芯部21B。
在蚀刻处理时，通过调整蚀刻量，能够调整多孔质部21A的表面的位置的高度。未被抗蚀剂层覆盖而形成有多孔质部21A的部位也可以残留芯部21B，也可以在厚度方向上不残留芯部21B而仅形成多孔质部21A。
接下来，在多孔质部21A的表面形成电介质层22。
图11是示意性表示形成有电介质层的阳极板的一个例子的剖视图。
例如，在使用铝箔作为阳极板21的情况下，在包含己二酸铵等的水溶液中进行阳极氧化处理。由此，如图11所示，在多孔质部21A的表面形成有由氧化膜构成的电介质层22。此外，也可以在将蚀刻处理时所形成的抗蚀剂层去除后进行阳极氧化处理，也可以在残留抗蚀剂层的状态下进行阳极氧化处理。
接着，在电介质层22的表面形成阴极层23。
图12是示意性表示形成有阴极层的阳极板的一个例子的剖视图。
如图12所示，在多孔质部21A上的电介质层22的表面形成有固体电解质层23A。并且，优选在固体电解质层23A的表面形成有导电体层23B。由此，在多孔质部21A上的电介质层22的表面形成阴极层23。
综上所述，形成阴极区域10(例如阴极区域10A以及10B)，上述阴极区域10具备：设置于阳极板21的至少一个主面的多孔质部21A、设置于多孔质部21A的表面的电介质层22、以及设置于电介质层22的表面的阴极层23。并且，在相邻的阴极区域10之间形成有阳极区域30。在图9～图12所示的例子中，阳极区域30设置为从厚度方向上观察包围各个构成阴极区域10的阴极层23。
在阳极区域30中，也可以在阳极板21的至少一个主面形成绝缘层40。
然后，也可以形成密封层11以便覆盖阴极区域10以及阳极区域30。例如，通过以冲压加工来设置绝缘材料，能够形成密封层11，以便从阳极板21的两个主面侧或者任意一个主面侧覆盖。
根据需要，在形成通孔50以便在厚度方向上贯通阳极区域30后，也可以在通孔50的内部形成沿厚度方向延伸的导通导体51。作为形成通孔50的方法，例如列举出激光加工、切割加工等方法。
或者，在阳极区域30中，也可以形成狭缝60以便在厚度方向上贯通阳极板21。作为形成狭缝60的方法，例如列举出激光加工、切割加工等方法。
综上所述，能够制造本发明的第一实施方式所涉及的电容器元件。
(第二实施方式)
在本发明的第二实施方式所涉及的电容器元件中，在阴极区域的内部设置有阳极区域。本发明的第二实施方式所涉及的电容器元件也可以具有多个阴极区域。在该情况下，在至少一个阴极区域的内部设置有阳极区域即可。
图13A是示意性表示本发明的第二实施方式所涉及的电容器元件的一个例子的剖视图。图13B是沿着图13A的B-B线的俯视图。
图13A所示的电容器元件2整体上具有片状的形状。电容器元件2在对主面俯视时具有阴极区域10以及阳极区域30。在图13A所示的例子中，电容器元件2具有一个阴极区域10。
电容器元件2具备图13B所示的阳极板21。电容器元件2在阴极区域10中具备：设置于由阀作用金属构成的阳极板21的至少一个主面的多孔质部21A、设置于多孔质部21A的表面的电介质层22、以及设置于电介质层22的表面且包含固体电解质层23A的阴极层23。在阴极区域10中，阳极板21例如包括芯部21B、和设置于芯部21B的至少一个主面的多孔质部21A。在阴极区域10中，阴极层23例如包括设置于电介质层22的表面的固体电解质层23A、和设置于固体电解质层23A的表面的导电体层23B。
电容器元件2还可以具备被设置为覆盖阴极区域10以及阳极区域30的密封层11。
电容器元件2还可以具备外部电极12及13。例如，第一外部电极12在阳极区域30中，与阳极板21的芯部21B电连接，第二外部电极13在阴极区域10中，与阴极层23的导电体层23B电连接。在电容器元件1具备密封层11的情况下，第一外部电极12以及第二外部电极13设置在密封层11的外侧。
在阳极区域30中，在阳极板21的一个主面的一部分未设置多孔质部21A。例如，如图13A所示，阳极区域30在厚度方向(在图13A中上下方向)上不包含多孔质部21A仅包含阳极板21的芯部21B。
在图13B中，设置有多孔质部21A的部分相当于阴极区域10，并且未设置多孔质部21A且芯部21B露出的部分相当于阳极区域30。因此，在图13A所示的电容器元件2中，在阴极区域10的内部设置有阳极区域30。
如图13A以及图13B所示，优选形成通孔50以便在厚度方向上贯通阳极区域30，且在通孔50的内部设置有沿厚度方向延伸的导通导体51。
导通导体51例如与阳极板21电连接。在该情况下，如图13A所示，在阳极区域30中，导通导体51优选在通孔50的内壁与阳极板21的芯部21B连接，从而与阴极区域10的阳极板21电连接。
图14A是示意性表示本发明的第二实施方式所涉及的电容器元件的另一个例子的剖视图。图14B是沿着图14A的B-B线的俯视图。
在图14A所示的电容器元件2A中，与图13A所示的电容器元件2同样地在阴极区域10的内部设置有阳极区域30。
如图14A以及图14B所示，优选形成有通孔50以便在厚度方向上贯通阳极区域30，且在通孔50的内部设置有沿厚度方向延伸的导通导体51及52。
导通导体51例如与阳极板21电连接。在该情况下，如图14A所示，在阳极区域30中，导通导体51优选在通孔50的内壁与阳极板21的芯部21B连接，从而与阴极区域10的阳极板21电连接。
导通导体52例如不与阳极板21电连接。在该情况下，导通导体52可以与阴极层23电连接，也可以不与阴极层23电连接。优选在导通导体52与通孔50之间填充密封层11等绝缘材料。
在图14A所示的电容器元件2A中，能够提高电极设计的自由度。
图15是示意性表示本发明的第二实施方式所涉及的电容器元件中的导通导体的配置的变形例的俯视图。
在图15所示的例子中，形成通孔50以便在厚度方向上贯通设置于阴极区域10的内部的阳极区域30，并在通孔50的内部设置有沿厚度方向延伸的多个导通导体51及多个导通导体52。
如图15所示，也可以在阴极区域10的内部存在多组(优选偶数组)将与阳极板21电连接的导通导体51和不与阳极板21电连接的导通导体52作为一组的单元。在该情况下，优选在阴极区域10的内部存在相同数目的导通导体51和导通导体52。
(其它实施方式)
本发明的电容器元件并不限定于上述实施方式，关于电容器元件的结构、制造条件等，在本发明的范围内，能够施加各种应用、变形。
例如，在电容器元件具有多个阴极区域的情况下，也可以如第一实施方式中说明那样设置有阳极区域以便将相邻的阴极区域切断，并且如第二实施方式中说明那样在阴极区域的内部设置有阳极区域。
[复合电子部件]
本发明的电容器元件能够优选用作复合电子部件的构成材料。这样的复合电子部件例如具备：本发明的电容器元件；设置于上述电容器元件的外侧(优选地，上述电容器元件的密封层的外侧)且与上述电容器元件的阳极板及阴极层分别电连接的外部电极；以及与上述外部电极连接的电子部件。
在复合电子部件中，与外部电极连接的电子部件既可以是无源元件，也可以是有源元件。无源元件及有源元件的双方可以与外部电极连接，无源元件及有源元件的任意一方也可以与外部电极连接。另外，无源元件及有源元件的复合体也可以与外部电极连接。
作为无源元件，例如列举出电感器等。作为有源元件，列举出存储器、GPU(Graphical Processing Unit：图形处理器)、CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、MPU(Micro Processing Unit：微处理器)、PMIC(Power Management IC：电源管理IC)等。
本发明的电容器元件整体上具有片状的形状。因此，在复合电子部件中，能够将电容器元件像安装基板那样进行处理，能够在电容器元件上安装电子部件。并且，通过将安装于电容器元件的电子部件的形状设为片状，也能够经由在厚度方向上贯通各电子部件的导通导体，而将电容器元件和电子部件在厚度方向上连接。其结果，能够将有源元件以及无源元件构成为总括的模块。
例如，在包含半导体有源元件的电压调节器与被供给转换后的直流电压的负载之间电连接本发明的电容器元件，能够形成开关调节器。
在复合电子部件中，也可以在进一步布局多个本发明的电容器元件的电容器矩阵片材中的任意一个面形成电路层后，与无源元件或者有源元件连接。
另外，也可以在预先设置于基板的空腔部配置本发明的电容器元件，在用树脂埋入后，在该树脂上形成电路层。也可以在该基板的其它空腔部搭载其它电子部件(无源元件或者有源元件)。
或者，也可以将本发明的电容器元件安装于晶片或者玻璃等平滑的载体上，在形成基于树脂的外层部后，形成电路层，然后与无源元件或者有源元件连接。
附图标记说明
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、2、2A…电容器元件；10、10A、10B…阴极区域；11…密封层；12…第一外部电极(外部电极)；13…第二外部电极(外部电极)；21…阳极板；21A…多孔质部；21B…芯部；22…电介质层；23…阴极层；23A…固体电解质层；23B…导电体层；30…阳极区域；40…绝缘层；50…通孔；51、52…导通导体；60…狭缝。

Claims (15)

1.一种电容器元件，在对主面俯视时具有阴极区域及阳极区域，且具备阳极板，
在上述阴极区域中具备：设置于由阀作用金属构成的上述阳极板的至少一个主面的多孔质部、设置于上述多孔质部的表面的电介质层、以及设置于上述电介质层的表面且包含固体电解质层的阴极层，
在上述阳极区域中，在上述阳极板的一个主面的一部分未设置上述多孔质部。
2.根据权利要求1所述的电容器元件，其中，
在上述阳极区域中，设置有与上述阳极板的芯部电连接的外部电极。
3.根据权利要求2所述的电容器元件，其中，
在上述阳极区域中，在上述芯部中的被上述外部电极电连接的区域未设置上述多孔质部。
4.根据权利要求2或3所述的电容器元件，其中，
在上述阳极区域中，上述芯部与上述外部电极直接电连接。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电容器元件，其中，
上述阳极区域设置至上述阴极区域内的上述多孔质部的表面的位置。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述的电容器元件，其中，
上述阳极区域设置在比上述阴极区域内的上述多孔质部的表面高的位置。
7.根据权利要求1～4中任意一项所述的电容器元件，其中，
上述阳极区域设置在比上述阴极区域内的上述多孔质部的表面高上述多孔质部的总厚度的10％以上的位置。
8.根据权利要求1～4中任意一项所述的电容器元件，其中，
上述阳极区域设置在比上述阴极区域内的上述多孔质部的表面低的位置。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的电容器元件，其中，
在上述阴极区域中，上述阳极板包括：芯部、和设置于上述芯部的至少一个主面的上述多孔质部。
10.根据权利要求1～8中任意一项所述的电容器元件，其中，
在上述阴极区域中，上述阳极板在厚度方向上不包含芯部而仅包含上述多孔质部。
11.根据权利要求1～10中任意一项所述的电容器元件，其中，
在上述阳极区域中，在上述阳极板的至少一个主面设置有绝缘层。
12.根据权利要求11所述的电容器元件，其中，
上述绝缘层的一部分进入到上述阴极区域内的上述多孔质部的细孔。
13.根据权利要求1～12中任意一项所述的电容器元件，其中，
形成通孔，以便在厚度方向上贯通上述阳极区域，
在上述通孔的内部设置有沿上述厚度方向延伸的导通导体。
14.根据权利要求13所述的电容器元件，其中，
在上述阳极区域中，上述导通导体在上述通孔的内壁与上述阳极板的芯部连接，从而与上述阳极板电连接。
15.根据权利要求1～12中任意一项所述的电容器元件，其中，
在上述阳极区域中，形成有狭缝，以便在厚度方向上贯通上述阳极板。
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