DE69919888T2

DE69919888T2 - Herstellungsverfahren von festelektrolytkondensatoren in chip-bauweise

Info

Publication number: DE69919888T2
Application number: DE69919888T
Authority: DE
Inventors: David Huntington
Original assignee: AVX Ltd
Current assignee: AVX Ltd
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2019-10-29
Also published as: KR20010099794A; GB9824442D0; CN1329746A; KR100579912B1; WO2000028559A1; JP2002529931A; EP1127360B1; CN1188875C; US6699767B1; DE69919888D1; US20050111164A1; IL142987A0; US7687884B2; AU6359499A; ATE275285T1; JP4405086B2; EP1127360A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Festkörperkondensatoren und betrifft insbesondere Verfahren zur Massenherstellung von Festkörperkondensatoren.
Ein Verfahren zur Massenherstellung von Festkörper-Tantal-Kondensatoren wird in der Beschreibung des US-Patents mit der Nummer 5,357,399 (Erfinder Ian Salisbury) beschrieben. Dieses Verfahren beinhaltet das Bereitstellen eines Substrat-Wafers aus Festkörper-Tantal, Bilden einer gesinterten, hochporösen Schicht aus Tantal auf dem Substrat, Zersägen der Schicht aus porösem Tantal in einem orthogonalen Muster aus Kanälen, um eine Matrix aus aufrecht stehenden porösen quaderförmigen Tantal-Körpern zu erzeugen, Anodisieren der Würfel, um eine dielektrische Schicht auf den Körpern zu bilden, Eintauchen der Körper in eine Mangan-Nitrat-Lösung und Aufheizen, um die aufgetragene Lösung in Mangandioxid umzuwandeln und so eine Kathodenschicht zu bilden, Aufbringen von jeweils leitfähigen Schichten aus Kohlenstoff und anschließend Silber auf die oberen Enden jedes Körpers, Bonden eines Deckels aus einem Wafer aus Festkörpermetall auf der Silberschicht; Einspritzen von isolierendem Harz in die Kanäle zwischen den Körpern, die durch das Substrat und den Deckel begrenzt werden, und Zerschneiden des Aufbaus senkrecht zur Ebene der Wafer und entlang der Mittellinie jedes Kanals, um auf diese Art mehrere Kondensatoren zu bilden, bei denen der Anodenanschluss aus Substratmaterial besteht, der Kathodenanschluss aus Deckelmaterial besteht und der Kondensatorkörper aus dem beschichteten porösen Tantal-Körper besteht.
Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von sehr kompakten, zuverlässigen Kondensatoren mit hoher Volumeneffizienz. Mit der fortschreitenden Miniaturisierung der Komponenten, wie sie durch die Elektronikindustrie gefordert wird, besteht jedoch die Notwendigkeit, immer kleinere und effizientere Kondensatoren herzustellen.
Mit der vorliegenden Erfindung wird versucht, ein neues Verfahren für die Massenherstellung von Festkörperkondensatoren anzugeben, so dass sich weitere Verbesserungen in Bezug auf die Volumeneffizienz und/oder weitere Miniaturisierung der Kondensatoren erzielen lassen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von mehreren Festkörperkondensatoren angegeben, das umfasst:
Bereitstellen einer Metallsubstratschicht,
Formung von mehreren aufrecht stehenden Körpern, die aus porösem, gesintertem Gleichrichtermetall bestehen, auf einer oberen Oberfläche der Substratschicht, wobei die genannten Körper ein oberes Ende und Seitenwände aufweisen,
Ausbilden einer dielektrischen Schicht auf den Körpern,
Ausbilden einer Kathodenschicht auf der dielektrischen Schicht, Überziehen eines oberen Endes jedes hochstehenden Körpers mit mindestens einer leitenden Zwischenschicht durch Flüssig- oder Dampfphasenabscheidung oder durch Aufbringen einer immobilisierten fließfähigen Zusammensetzung, wie zum Beispiel einer zu verfestigenden Paste, wodurch ein inniger physikalischer Kontakt zwischen der Kathodenschicht und der Zwischenschicht gebildet wird, Einkapseln der Seitenwände jedes Körpers mit einem elektrisch isolierenden Material, wodurch ein bearbeitetes Substrat erhalten wird, und
Unterteilen des bearbeiteten Substrats in eine Mehrzahl einzelnen Kondensatorkörper, die jeweils eine Hülse aus Einkapselmaterial, einen Anodenanschluss-Oberflächenteil an einem Ende, der aus freigelegter Metallsubstratschicht besteht, und einen Kathodenanschluss- Oberflächenteil an dem anderen Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathodenanschluss-Oberflächenteile der genannten Kondensatorkörper aus der freigelegten Zwischenschicht bestehen.
Durch Einsatz einer Zwischenschicht als freigelegter Oberflächenabschnitt des Kathodenanschlusses ist es möglich, die feste Deckelschicht von dem Kondensator beiseite zu lassen. Dies ist eine wesentliche Verbesserung bezüglich der Volumeneffizienz des hergestellten Kondensators, da der Raum, der zuvor durch den Deckel beim Verfahren nach Stand der Technik eingenommen wurde, dem porösen Gleichrichtermetall zur Verfügung gestellt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Einkapselungsprozess, eine massive Abdeckung neben den jeweiligen oberen Enden der Anodenkörper aufzusetzen, das Einkapselmaterial in einer flüssigen Phase einzubringen, um einen jeglichen Raum zwischen der Abdeckschicht und dem Substrat zu füllen, zu veranlassen oder zuzulassen, dass sich das Einkapselmaterial verfestigt, und die Abdeckung von den oberen Enden zu entfernen, wobei die Seitenwände jedes hochstehenden Körpers ohne Verunreinigung der nebengesetzten Teile der oberen Enden der Körper eingekapselt werden.
Die Einkapselung kann eine vorläufige Stufe beinhalten, bei der z. B. pulverförmiges Thermoplastikharz in die Räume zwischen den aufrecht stehenden Körpern eingefüllt wird und dann durch Heizen des Substrats geschmolzen wird, um eine Schicht aus thermoplastischem Durchgang (Partway) die Seiten jedes Körpers hoch zu bilden. Vorzugsweise wird diese vorläufige Teileinkapselung mit einem Harz durchgeführt, dessen Farbe sich von dem Haupteinkapselharz unterscheidet, so dass man eine sichtbare Indizierung der Polarität bei den fertiggestellten Kondensatoren erhält. Alternativ kann die Polarität durch andere Markierungsvorgänge angezeigt werden, wie zum Beispiel durch Ätzen mit Lasern.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Zwischenschicht auf die Körper durch Aufbringen eines Zwischenschichtmaterials auf eine Oberfläche des oder eines Deckels gedeckt, gefolgt von dem Aufsetzen des Deckels auf die Anodenkörper, so dass die oberen Enden kontaktbeschichtet werden durch Transfer des Materials von dem Deckel auf die jeweiligen oberen Enden, und anschließendes Entfernen des Deckels.
Ein Ablösungsagens wird vorzugsweise zwischen dem Deckel und den oberen Körperenden vorgesehen, wobei das Agens das Entfernen des Deckels nach der Einkapselung vereinfacht. Vorzugsweise umfasst das Ablöseagens eine Polymerschicht mit hoher Oberflächenenergie auf dem Deckel. Ein geeignetes Polymer ist PTFE. Soweit die Kontaktbeschichtung Teil des Prozesses ist, wird die Schicht, die bedeckt werden soll, auf dem Ablöseagens angeordnet, das seinerseits auf dem Deckel angeordnet wird.
Das Zwischenschichtmaterial kann auf den oberen Enden des Körpers durch Matrixdruckverfahren einer immobilisierten Paste von Schichtmaterial auf dem Deckel angeordnet werden.
Vorzugsweise wird Druck auf den Deckel ausgeübt, um sicherzustellen, dass ein enger Kontakt zwischen dem Deckel und den Enden der aufrecht stehenden Körper hergestellt wird. Zusätzlich, wenn eine Beschichtung auf dem Deckel angeordnet wurde, stellt der Druck den effektiven Transfer von Material von dem Deckel auf die Körperenden sicher.
Die Zwischenschicht kann durch Verfestigen einer leitfähigen Farbe oder Paste erzeugt werden. Die Schichten können durch Eintauchen in Pasten-Lösungen aufgebracht werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei Zwischenschichten durch Eintauchen aufgebracht, und eine endgültige Zwischenschicht wird durch Kontaktbeschichtung auf der zweiten Schicht aufgebracht.
Bei einer Ausführungsform wird eine Zwischenschicht mit Karbon auf der Kathodenschicht bedeckt, und eine weitere Zwischenschicht mit Silber wird auf der Karbonschicht bedeckt.
Die Kondensatorkörper können in gebrauchsfertige Kondensatoren umgewandelt werden, indem ein Anschlussprozess durchgeführt wird, bei dem die jeweiligen Oberflächen der freiliegenden Kathode und Anode bei jedem Kondensatorkörper in Flüssig- oder Dampfphase durch ein Anschlussmaterial beschichtet werden, durch das die elektrische Verbindung der jeweiligen Enden des Kondensators mit einem elektrischen Schaltkreis vereinfacht wird.
Die jeweiligen Anschlussbeschichtungen können eine Kappe an jedem Ende des Kondensatorkörpers bilden, wie es der Fall ist bei dem industriell standardmäßigen fünfseitigen Abschlussprozess.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gleichrichtermetall Tantal. Jedoch können auch andere Gleichrichtermetalle bei dem Prozess gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispiele sind Niob, Molybdän, Silizium, Aluminium, Titan, Wolfram, Zirkon und deren Legierungen. Bevorzugte Beispiele sind Niob und Tantal.
Wenn das Gleichrichtermetall Tantal ist, ist das Substrat vorzugsweise ein fester Tantal-Wafer, wodurch sichergestellt wird, dass physikalische und chemische Kompatibilität mit dem porösen Metall gegeben ist.
Die aufrecht stehenden Anodenkörper können durch einen Prozess gefertigt werden, bei dem das Pressen einer Schicht aus Gleichrichtermetallpulver auf das Substrat und das Sintern zum Schmelzen der Pulverteilchen Bestandteil ist. Typischerweise muss eine Keimschicht aus grobkörnigem Pulver auf das Substrat aufgebracht werden und mit diesem gesintert werden, bevor feinkörnigeres Grünpulver bzw. eine Bindermischung auf das Substrat gepresst wird, um die aufrecht stehenden Körper zu erzeugen. Das grobkörnigere Pulver sorgt für eine mechanische Verbindung, durch die sichergestellt wird, dass eine starke Verbindung zwischen den gesinterten porösen Körpern und dem Substrat hergestellt wird. Die starke Verbindung ist notwendig, um sicherzustellen, dass sich der poröse Körpers während der darauf folgenden Schritte des Herstellungsprozesses nicht von dem Substrat lösen kann. Die kohärente Schicht aus porösem Gleichrichtermetall, die sich dadurch ergibt, kann bearbeitet oder auf andere Art beeinflusst werden, um individuelle Anodenkörper zu bilden. Die Körper können durch Bearbeiten einer porösen gesinterten Schicht hergestellt werden, die sich auf dem Substrat befindet. Die Bearbeitung kann durch orthogonales Sägen erfolgen, um quaderförmige Körper zu erzeugen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Kondensator geschaffen, der die Merkmale von Anspruch 16 aufweist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine elektronische oder elektrische Vorrichtung mit einem solchen Kondensator geschaffen.
Die dielektrische Schicht kann durch einen elektrolytischen Anodisierungsprozess erzeugt werden, bei dem ein Oxidfilm vorsichtig auf der Oberfläche des porösen gesinterten Anodenkörpers aufgebaut wird. Geeignete Verfahren sind dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt.
Die Kathodenschicht kann erzeugt werden durch Eintauchen der Anodenkörper in eine Kathodenschicht-Precursor-Lösung, wie zum Beispiel Mangannitrat, und anschließendes Aufheizen, um eine Kathodenschicht aus Mangandioxid herzustellen. Das Eintauchen und Aufheizen kann wiederholt werden, um graduell die gewünschte Tiefe und Integrität der Kathodenschicht einzustellen.
Typischerweise wird beim Eintauchprozess die Kathodenschicht nicht nur auf den Anodenkörpern aufgebaut werden, sondern auch auf der freiliegenden Tantal-Substratoberfläche zwischen den Körpern. Damit nun jeder Kathodenanschluss von dem jeweiligen Anodenanschluss isoliert ist, kann ein weiterer Prozessschritt durchgeführt werden, um jede Kathodenschicht (und dielektrische Schicht) von dem Substrat um jeden Anodenkörper herum zu entfernen. Dieser Prozess kann einen weiteren Bearbeitungsprozess beinhalten, bei dem isolierende Kanäle zwischen jedem Anodenkörper geformt werden, indem eine Oberflächenschicht des Substrats beseitigt wird. Wo orthogonale Reihen bearbeitet worden sind, um quaderförmige Anodenkörper zu bilden, können beispielsweise isolierende Kanäle entlang der Mittellinie der Zeilen und Spalten zwischen den Anodenkörpern erzeugt werden. Auf diese Art wird entlang dem Umfang jedes Anodenkörpers des Kondensators eine Stufe gebildet, wobei die Stufe eine unbedeckte Oberfläche aufweist, so dass dadurch die Kathodenschicht von dem freiliegenden Anodenanschluss isoliert wird.
Durch Aufbringen der Kathodenschicht wird aus dem Anodenkörper ein Kondensatorkörper mit einem Anodenabschnitt, der aus einer vernetzten Matrix aus Metallpulver, einer dielektrischen Isolatorschicht aus Metalloxid und einer leitfähigen Kathodenschicht aus dotiertem Oxid besteht.
Das einkapselnde Harz kann unter Druck oder einfach durch einen Tauchvorgang aufgebracht werden, je nach Eignung und Fließfähigkeit des speziellen Harzes. Sobald sich das Harz gesetzt hat, können das Harz und das Substrat bearbeitet werden oder irgendwie geschnitten werden, um benachbarte Kondensatorkörper zu separieren. Das Einkapselmaterial kann ein Plastikharz sein, wie zum Beispiel Epoxy.
Im Folgenden wird lediglich als Beispiel und mit Bezug auf die Zeichnungen ein Verfahren zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 und 3 bis 5 zeigen Querschnittsansichten eines Substrats bei der Bearbeitung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Ansicht auf das Substrat von oben nach einem Bearbeitungsschritt in dem Prozess.
6 zeigt eine Querschnittsansicht von einer Seite eines Kondensators, der gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Ein transversaler Querschnitt durch einen festen kreisförmigen Tantal-Wafer ist in 1 als 10 dargestellt. Eine Oberseite des Wafers ist mit einer darauf gesinterten Dispersion von grobkörnigem Kon densator-Tantal-Pulver 12 versehen. Eine grüne (d. h. ungesinterte) Mischung aus feinkörnigem Kondensator-Tantal-Pulver wird dann auf die obere Seite des Substrats gepresst, um eine Grünschicht 13 zu erzeugen.
Die Grünschicht wird gesintert, um das feinkörnige Pulver integral zu einem porösen Netz zu verschmelzen. Das Sintern wird bei etwa 1600 Grad Celsius durchgeführt (die optimale Temperatur hängt von der Korngröße und der Dauer des Sinterungsprozesses ab). Durch den Sinterungsprozess werden außerdem die porösen Körper und die grobe Keimungsschicht 12 miteinander verschmolzen.
Der Substrataufbau wird dann bearbeitet, um ein orthogonales Gitter von transversalen Kanälen 14 und longitudinalen Kanälen 15 herzustellen, wie es in 2 gezeigt ist. Die Kanäle werden abgeschliffen, indem man ein bewegliches, rotierendes Schneidrad verwendet. Die Kanäle werden bis zu einer Tiefe geschnitten, die gerade über dem Niveau der porösen Tantalschicht liegt, so dass die Schnitte bis auf das Substrat treffen, wie es in 3 gezeigt ist.
Mit dem Bearbeitungsprozess wird eine Matrix von Körpern 16 mit orthogonalem Querschnitt auf dem Substrat erzeugt. Die porösen Körper bilden die Anodenabschnitte der Kondensatoren. Eine (nicht dargestellte) isolierende dielektrische Schicht wird auf den Anodenkörpern angebracht, indem in einem Elektrolytbad (von z. B. 0,1% Phosphorsäurelösung) ein Anodisierungsprozess durchgeführt wird, bei dem der positive Anschluss einer Gleichstromquelle mit dem Substrat verbunden wird. Dies führt zur Bildung einer dünnen Tantal-Pentoxid-Schicht auf der porösen Metalloberfläche der Körper und dem freiliegenden Substrat.
Eine (nicht dargestellte) Kathodenschicht wird dann auf den Anodenkörpern gebildet, indem der allgemein bekannte Manganisierungsprozess durchgeführt wird. Bei diesem Prozess werden die anodisierten Anodenkörper 16 in eine Mangannitratlösung eingetaucht, so dass man auf jedem Körper eine Bedeckung mit einer nassen Lösung erhält und die interne Porosität abgedeckt wird. Das Substrat wird in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit aufgeheizt, um die Nitrat-Bedeckung zu Dioxid umzuwandeln. Das Eintauchen und das Aufheizen kann bis zu 20 Mal oder mehr wiederholt werden, um die gewünschte kohärente Kathodenschicht zu erzeugen.
Um sicherzustellen, dass jede dielektrische oder Kathodenschicht auf dem Umfang der Substratoberfläche bei jedem Anodenkörper isoliert ist, wird ein weiterer Bearbeitungsschritt durchgeführt, bei dem ein orthogonales Muster aus Kanälen 32 in die Substratoberfläche gesägt wird, und zwar entlang der Mittellinien, durch die jeder Anodenkörper separiert wird.
Sobald die Manganisierung abgeschlossen ist, werden die manganisierten Körper mit einer Zwischenschicht 27 aus leitfähigem Kohlenstoff bedeckt, indem sie in ein Bad einer flüssigen Karbonpaste eingetaucht werden. Nachdem sich die Karbonschicht gesetzt hat, wird eine weitere Zwischenschicht 21 aus Silber auf der Karbonschicht abgeschieden, indem die karbonbeschichteten Körper in eine flüssige Silberpaste eingetaucht werden. Die Silberschicht darf nicht über die Karbonschicht 27 hinausgehen, damit sichergestellt ist, dass das Silber keinen direkten Kontakt mit der inkompatiblen Oxidschicht hat. Die Silberschicht 21 wird dann ruhen gelassen, so dass sie sich verfestigt.
Ein festes Blatt 9 aus Tantal wird dann auf eine Oberfläche aufgebracht, wobei eine Schicht 5 aus PTFE ein Trennungsagens darstellt.
Anschließend wird eine gleichförmige Schicht aus Silberpaste 22 auf die freiliegende Oberfläche des PTFE aufgebracht. Das Blatt wird dann mit der Silberseite unten auf den oberen Enden der Körper 16 angeordnet, so dass sich ein Deckel 9 ergibt, wie er in 4 gezeigt ist.
Auf eine Oberseite des Blattes wird Druck nach unten ausgeübt, um die immobilisierte Paste 22 dazu zu bringen, fließend in engen Kontakt mit der Silberzwischenschicht 21 zu treten. Außerdem wird der Kontakt verstärkt, indem bei jedem Kondensator die Paste zu einem geringen Anteil die Seitenwände hinabfließt, jedoch nicht weiter als bis zur Karbonschicht.
Wenn sich der Deckel an Ort und Stelle befindet, werden die Kanäle 14, 15 zwischen den Kondensatorkörpern mit flüssigem Epoxyharz 20 gefüllt, wie es in 4 gezeigt ist. Das Harz umgibt die Seiten jedes Kondensatorkörpers bis zu dem Niveau der Deckelpaste 22. Die Kanäle werden durch Einspritzen von Harz unter Druck aufgefüllt, so dass sichergestellt wird, dass der Raum, der durch die Kanäle definiert wird, vollständig gefüllt wird. Die Integrität der Zwischenschichten 27, 21 und 22 wird im Verlauf des Einkapselungsprozesses durch die strukturelle Beschränkung durch den Tantal-Deckel 9 aufrechterhalten.
Wenn sich das Harz 20 gesetzt hat, wird das Deckelblatt entfernt. Die PTFE-Schicht 5 lässt sich ohne weiteres von der gesetzten Silberschicht 22 ablösen, so dass der Bereich am oberen Ende bei jedem Körper mit einer festen Silberschicht bedeckt zurückbleibt. Das Vorhandensein des Deckels 9 stellt sicher, dass eine flache Oberflächenschicht 22 am oberen Ende gebildet wird, nachdem der Deckel entfernt wurde, wie es in 5 gezeigt ist.
Der Wafer kann nun entlang der Mittellinie jedes Kanals 14, 15 (die als gestrichelte Linie in 5 gezeigt ist) geschnitten werden, um jeden Kondensatorkörper von seinen Nachbarn zu trennen. Die sich daraus ergebenden individuellen Kondensatoren sind als Struktur in 6 gezeigt. Jeder Kondensator besteht aus einem Anodenanschlussabschnitt 23, der aus dem Substratmaterial besteht. Auf dem Substrat steht der Kondensatorkörper 16 aufrecht, der in Seitenwänden 24, 25 aus Epoxyharz eingehüllt ist. Die Stufe 30, 31 in dem Substrat entspricht den bearbeiteten Isolatorkanälen 32 in dem ursprünglichen Substrat-Wafer. Diese Stufe ist frei von Manganbedeckung und sonstigen Kontaminierungen und stellt somit sicher, dass der freiliegende Anodenanschluss von dem Kathodenanschluss isoliert ist. Bei jedem Kondensator ist der Bereich am oberen Ende mit einer Schicht aus Karbonpaste 27, einer Schicht aus Silberpaste 21 und einer weiteren Schicht aus Silberpaste 22, die einen Kathodenanschlussabschnitt der Komponente darstellen, bedeckt.
Eine letzte Prozessstufe ist ein Fünfseiten-Anschlussprozess. Dies ist ein allgemein bekannter Prozess in der Elektronikindustrie, bei dem die Endkappen 28, 29 gebildet werden, die die externen Anschlüsse des Kondensators bilden. Das Metall der Anschlussschicht kann in Form diskreter Schichten aus Silber, Nickel und Zinn vorliegen (vorzugsweise in dieser Reihenfolge). Dies sind geeignete Metalle, um elektrische Verbindungen mittels Verlöten der Kondensatoranschlüsse mit Kontakten oder anderen Komponenten eines elektrischen oder elektronischen Schaltkreises herzustellen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine elegante Anpassung des vorher bekannten Prozesses dar, so dass eine wesentliche Verbesserung bezüglich der ökonomischen Effizienz des Prozesses erreicht wird. Die Schleifvorgänge bei den bekannten Prozessen und die damit verbundene unvermeidliche Produktion von überschüssigem Tantalpulver wird umgangen. Dadurch vereinfacht sich die Herstellungsanlage, da die teure Schleifapparatur obsolet wird. Anstatt dass die gesinterte poröse Schicht abgeschliffen wird, um die Körper zu formen, erfolgt die Formung der Pulver-/Bindermischung in ihrem Grünzustand. In diesem Fall ist es einfach, überschüssige Grünmischung wieder zu verwenden oder zur erneuten Verwendung zurückzuführen.

Claims

Verfahren zum Herstellen mehrerer Festkörperkondensatoren, umfassend: – Vorsehen einer Metallsubstratschicht (10), – Ausbilden einer Mehrzahl hochstehender Körper (16), die aus porösem gesintertem Metall mit Gleichrichterwirkung bestehen, auf einer oberen Oberfläche der Substratschicht, wobei die genannten Körper ein oberes Ende and Seitenwände aufweisen; – Ausbilden einer dielektrischen Schicht auf den Körpern; – Ausbilden einer Kathodenschicht auf der dielektrischen Schicht; – Überziehen eines oberen Ende jedes hochstehenden Körpers mit mindestens einer leitenden Zwischenschicht (21, 27) durch Flüssig- oder Dampfphasenabscheidung oder durch Aufbringen einer immobilisierten, fliessfähigen Zusammensetzung wie zum Beispiel einer zu verfestigenden Paste, wodurch ein inniger physikalischer Kontakt zwischen der Kathodenschicht and der Zwischenschicht gebildet wird, – Einkapseln der Seitenwände jedes Körpers mit einem elektrisch isolierenden Material (20), wodurch ein bearbeitetes Substrat erhalten wird; und – Unterteilen des bearbeiteten Substrats in eine Mehrzahl einzelner Kondensatorkörper, die jeweils eine Hülse aus Einkapselmaterial, einen Anodenanschluss-Oberflächenteil an einem Ende, der aus freigelegter Metallsubstratschicht besteht, and einen Kathodenanschluss-Oberflächenteil an dem anderen Ende aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathoden anschluss-Oberflächenteile der genannten Kondensatorkörper aus der freigelegten Zwischenschicht bestehen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Einkapselprozess aufweist, eine massive Abdeckung (9) neben den jeweiligen oberen Enden der Anodenkörper aufzusetzen, das Einkapselmaterial in einer flüssigen Phase einzubringen, um einen jeglichen Raum zwischen der Abdeckschicht and dem Substrat zu füllen, zu veranlassen oder zuzulassen, dass das Einkapselmaterial sich verfestigt, und die Abdeckung von den oberen Enden zu entfernen, wodurch die Seitenwände jedes hochstehenden Körpers ohne Verunreinigung der nebengesetzten Teile der oberen Enden der Körper eingekapselt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Körper durch Aufbringen eines Zwischenschichtmaterials auf eine Oberfläche der oder einer Abdeckung mit einer Zwischenschicht überzogen werden, gefolgt durch das Nebensetzen der Abdeckung auf die Anodenkörper, so dass die oberen Enden durch Übertragung des Materials von der Abdeckung zu den jeweiligen oberen Enden kontaktbeschichtet werden, und anschliessendes Entfernen der Abdeckung.
Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei dem ein Freigabemittel (5) zwischen der Abdeckung und den oberen Körperenden Entfernung der Abdeckung vereinfacht.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Freigabemittel eine Polymerschicht hoher Oberflächenenergie aufweist, die auf der Abdeckung ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Anspruche 3 bis 5, bei dem das Zwischenschichtmaterial auf die oberen Körperenden durch Siebdruck des Schichtmaterials auf die Abdeckung aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem Druck auf die Abdeckung ausgeübt wird, um einen innigen Kontakt zwischen der Abdeckung und den hochstehenden Körperenden sicherzustellen.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem eine Zwischenschicht (27) durch Verfestigung einer leitenden Farbe oder Paste gebildet wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Kathodenschicht mit einer Kohlenstoff aufweisenden Zwischenschicht (27) überzogen wird und die Kohlenstoffschicht mit einer weiteren, Silber aufweisenden Zwischenschicht (21) überzogen wird.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die jeweiligen freigelegten Kathoden- und Anodenoberflächen jedes Kondensatorkörpers mit einem Abschlussmaterials flüssig- oder dampfphasenbeschichtet werden, das elektrischen Anschluss der jeweiligen Enden des Kondensators an eine elektrische Schaltung vereinfacht.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die jeweiligen Anschlussbeschichtungen eine Kappe (28) an jedem Ende des Kondensatorkörpers bilden.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Metall mit Gleichrichterwirkung Tantal ist.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Substrat (10) ein Tantalwafer ist.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Körper durch Bearbeiten einer auf dem Substrat ausgebildeten porösen gesinterten Schicht ausgebildet werden.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Einkapselmaterial (20) ein Kunststoffharz ist.
Kondensator, umfassend: – eine Metallsubstratschicht (10); – einen hochstehenden Körper (16), der auf der oberen Oberfläche der Substratschicht ausgebildet ist und aus porösem gesintertem Metall mit Gleichrichterwirkung besteht und ein oberes Ende und Seitenwände aufweist; – eine dielektrische Schicht auf dem Körper; – eine Kathodenschicht auf der dielektrischen Schicht; – mindestens eine leitende Zwischenschicht (21, 27), die durch Flüssig- oder Dampfphasenabscheidung oder durch Aufbringung einer immobilisierten fliessfähigen Zusammensetzung wie zum Beispiel einer zu verfestigenden Paste auf dem oberen Ende des hochstehenden Körpers gebildet wird, wobei die genannte Zwischenschicht in innigem physikalischem Kontakt mit der Kathodenschicht ist; – wobei die Seitenwände des Körpers mit einem elektrisch isolierenden Material (20) eingekapselt sind; – wobei der Körper eine Hülse aus Einkapselmaterial, einen Anodenanschluss-Oberflächenteil an einem Ende, der aus einer freigelegten Metallsubstratfläche besteht, und einen Kathodenanschluss-Oberflächenteil an dem anderen Ende auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kathodenanschluss-Oberflächenteil aus freigelegter Zwischenschicht besteht.
Elektronische oder elektrische Vorrichtung, die den Kondensator von Anspruch 16 aufweist.
Kondensator nach Anspruch 16, bei dem die jeweiligen freigelegten Kathoden- und Anodenoberflächen des Kondensatorkörpers mit einem Abschlussmaterial flüssig- oder dampfphasenbeschichtet werden, das elektrischen Anschluss der jeweiligen Enden des Kondensators an eine elektrische Schaltung vereinfacht.
Kondensator nach Anspruch 18, bei dem die jeweiligen Anschlussbeschichtungen eine Kappe (28) auf jedem Ende des Kondensatorkörpers bilden.