JP2009105371A - 金属キャパシタ及びその製造方法 - Google Patents

金属キャパシタ及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009105371A
JP2009105371A JP2008157777A JP2008157777A JP2009105371A JP 2009105371 A JP2009105371 A JP 2009105371A JP 2008157777 A JP2008157777 A JP 2008157777A JP 2008157777 A JP2008157777 A JP 2008157777A JP 2009105371 A JP2009105371 A JP 2009105371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
metal member
electrode layer
hole forming
lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008157777A
Other languages
English (en)
Inventor
Young Joo Oh
ユン・ジョ・オー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020080048003A external-priority patent/KR101012930B1/ko
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JP2009105371A publication Critical patent/JP2009105371A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/008—Terminals
    • H01G9/012—Terminals specially adapted for solid capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
    • H01G9/045—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material based on aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H01G9/10—Sealing, e.g. of lead-in wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/15—Solid electrolytic capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Abstract

【課題】本発明は電解質で金属材質を適用して電気伝導度を大きく改善させた金属キャパシタ及びその製造方法に関するものである。
【解決手段】本発明の金属キャパシタは多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される電極引き出し部及び埋立部を有する金属部材１１と、金属部材に形成される金属酸化層１２と、金属部材の電極引き出し部と多数個の貫通ホールがそれぞれ露出されるように金属酸化層に形成される絶縁層１５と、金属部材の貫通ホール形成部に形成された多数個の貫通ホールが埋まるように形成されるメーン電極層１４と、から構成されて、金属部材の電極引き出し部と前記メーン電極層にはそれぞれリード端子２１，２２が連結されることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、金属キャパシタ及びその製造方法に係るもので、より詳しくは電解質で金属材質を適用して電気伝導度を大きく改善させた金属キャパシタ及びその製造方法に関する。
最近、従来、電源回路から出力される電源を一定な値になるように平滑させるか又は低周波バイパスで使用されるキャパシタとしては、アルミニウム電解キャパシタ(aluminum electrolytic capacitor)が公知である。その製造方法は次のとおりである。
まず、アルミニウム箔の表面積を広げて静電容量を大きくするために、アルミニウム箔(aluminum foil)の表面を食刻(etching)する過程を実施する。食刻過程が完了したら、アルミニウム箔に誘電体を形成させる化成(forming)過程を実施する。食刻や化成過程をそれぞれ実施して陰極と陽極のアルミニウム箔が製造された後、アルミニウム箔と電解紙を製品の長さによって必要寸法の幅だけ切る断裁(slit)過程を実施する。断裁が完了したら、アルミニウム箔に引き出し端子であるアルミニウムリード棒を接合させるステッチ(stitch)過程を実施する。
アルミニウム箔と電解紙の断裁が完了したら、陽極アルミニウム箔と陰極アルミニウム箔の間に電解紙を挿入した後円筒状で巻いて解かされないようにテープで接着させる巻取り(winding)過程を実施する。巻取り過程が完了したら、これをアルミニウムケースに挿入した後電解液を注入する含浸(impregnation)を実施する。電解液の注入が完了したら、アルミニウムケースを封口材で封入する封入(curling)過程を実施する。封入過程が完了したら、誘電体損傷を復旧するエージング(aging)過程を実施してアルミニウム電解キャパシタの組立を完了する。
ところが、このように製造された従来の電解キャパシタを最近開発された電子機器に適用する場合次のような問題点がある。
従来のアルミニウム電解キャパシタは、電解質で電解液が使用されるので電気伝導度が低くて高周波領域での抵抗が著しく増強され、キャパシタのインピーダンスが増加される問題点がある。そして、キャパシタの抵抗が高い場合に高周波数特性が低下され、ＥＳＲ(Equivalent Series Resistance)が高くなりキャパシタの信頼性が低下され、損失が増加される問題点がある。また、インピーダンスが高くなることによってリップル電流による発熱が高くなり発煙、発火が発生されることができ、安全性及び耐環境性に適合しない問題点がある。
本発明の目的は、前記のような問題点を解決するためのもので、電解質で金属材質を適用して電気伝導度を従来の電解質で電解液や有機半導体を使用することに比べて10,000〜1,000,000倍改善させた金属キャパシタ及びその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、電解質で金属材質を使用することによって小型化、低損失化、リップル発熱低減、長寿命化、耐熱安全性、非発煙、非発火及び耐環境性を改善させることができる金属キャパシタ及びその製造方法を提供することにある。
このような目的を達成するための本発明の金属キャパシタは、多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される電極引き出し部及び埋立部を有する金属部材と、金属部材に形成される金属酸化層と、金属部材の電極引き出し部と多数個の貫通ホールがそれぞれ露出されるように金属酸化層に形成される絶縁層と、金属部材の貫通ホール形成部に形成された多数個の貫通ホールが埋まるように形成されるメーン電極層と、から構成されて、金属部材の電極引き出し部と前記メーン電極層にはそれぞれリード端子が連結されることを特徴とする。
本発明の金属キャパシタの製造方法は、ＤＣ食刻方法を用いて母材に多数個の貫通ホールが配列される貫通ホール形成部を形成して電極引き出し部と埋立部が一体に形成される金属部材を形成する過程と、金属部材に貫通ホール形成部と電極引き出し部と埋立部が一体に形成されると陽極酸化方法を用いて金属部材に金属酸化層を形成する化成過程と、金属部材の電極引き出し部が外部に露出されるようにＣＶＤ方法を用いてメーン電極層と金属部材に絶縁層を形成する過程と、電解メッキや無電解メッキ方法を用いて貫通ホール形成部に形成された金属酸化層に多数個の貫通ホールが埋没されるようにメーン電極層を形成する過程と、で構成されることを特徴とする。
本発明の金属キャパシタは、電解質で金属材質を適用することによって従来の電解質で電解液や有機半導体を使用することに比べて電気伝導度を10,000〜1,000,000倍改善させることができて、直列積層して高電圧化が可能で、電気的な安全性が高くて、小型化、低損失化、低ＥＳＲ、低インピーダンス化、耐熱安全性、非発煙、非発火及び耐環境性を改善させることができる利点を提供する。
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例による金属キャパシタを、添付された図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施例による金属キャパシタの斜視図で、図２は図１に示された金属キャパシタのＡ１―Ａ２線上の断面図で、図３は図１に示された金属キャパシタのＢ１―Ｂ２線上の断面図である。図１乃至図３に示されたように、本発明の金属キャパシタ１０は金属部材１１、金属酸化層１２、シード電極層１３、メーン電極層１４、絶縁層１５、第１のリード端子２１、第２のリード端子２２及び密封部材３０からなり、無極性を有するように構成されるが、前記シード電極層１３は使用者によって適用しない場合もある。次に、本発明の金属キャパシタ１０のそれぞれの構成を順次説明する。
金属部材１１は、図４Ｂに示されたように、多数個の貫通ホール１１ｄが配列され形成される貫通ホール形成部１１ａが形成されている。前記貫通ホール形成部１１ａの両側には、それぞれ電極引き出し部１１ｂ及び埋立部１１ｃが形成される。そして、前記貫通ホール形成部１１ａ、電極引き出し部１１ｂ及び埋立部１１ｃは互いに一体に形成される。多数個の貫通ホール１１ｄが形成される金属部材１１は、多様な金属材質が適用されその中にもアルミニウム（Ａｌ）、ニオビウム（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）のうちいずれか一つが適用される。貫通ホール形成部１１ａに形成される多数個の貫通ホール１１ｄは、円形や多角形で形成される。
金属酸化層１２は、図４Ｃに示されたように、金属部材１１の表面に形成される。即ち、図１に示されたように金属酸化層１２は金属部材１１の全ての表面に形成されて、金属部材１１の材質によってアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ニオビウム（Ｎｂ２Ｏ５）、一酸化ニオビウム（ＮｂＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）のうちいずれか一つが適用される。
絶縁層１５は、図４Ｄに示されたように、金属部材１１の電極引き出し部１１ｂと貫通ホール形成部１１ａに形成された多数個の貫通ホール１１ｄがそれぞれ露出されるように金属酸化層１２に形成される。このような絶縁層１５は、多数個のメーン電極層１４を形成した後にも形成することができる。即ち、絶縁層１５は、金属部材１１の電極引き出し部１１ｂが外部に露出されるようにメーン電極層１４と金属部材１１に形成される。より具体的には、絶縁層１５は、金属部材１１の電極引き出し部１１ｂが外部に露出した状態で電極引き出し部１１ｂに対向される埋立部１１ｃと貫通ホール形成部１１ａの上／下側面とメーン電極層１４にそれぞれ形成される。このような絶縁層１５は、絶縁テープ(tape)や樹脂系列の材質が適用される。
シード電極層１３は、金属部材１１の貫通ホール形成部１１ａに形成された金属酸化層１２に形成される。シード電極層１３は、図１乃至図３及び図４Ｅに示されたように、多数個の貫通ホール１１ｄの表面を含めて貫通ホール１１ｄが形成された金属酸化層１２に形成される。しかし、前記シード電極層１３は、使用者の要求によって適用しない場合もある。
メーン電極層１４は、金属部材１１の貫通ホール形成部１１ａに形成される多数個の貫通ホール１１ｄが埋まるように貫通ホール形成部１１ａに形成されたシード電極層１３に形成される。メーン電極層１４は、多数個の貫通ホール１１ｄが埋まれた状態で貫通ホール形成部１１ａの両面即ち、上／下側表面に形成される。シード電極層１３に形成されるメーン電極層１４とシード電極層１３は、それぞれアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）及び金（Ａｕ）のうちいずれか一つが適用される。
第１のリード端子２１は、図３に示されたように、金属部材１１の電極引き出し部１１ｂに連結されて、第２のリード端子２２はメーン電極層１４に連結される。メーン電極層１４に連結される第２のリード端子２２の接着力を改善するために、メーン電極層１４のいずれか一面に第２のリード端子２２が連結される導電性接着層１６がさらに具備される。第１及び第２のリード端子２１，２２に連結された金属部材１１は、密封部材３０によって密封される。密封部材３０は、第１及び第２のリード端子２１，２２が外部に露出されるように金属部材１１を密封させるためにモールディング材質や内部の空いたカバー部材が適用される。そして、密封部材３０は、金属部材１１を板状または円筒状のうちいずれか一つの形状で密封させて、前記円筒状で密封の際には金属部材１１を巻き取った後密封させることになる。
次に、前記の構成を有する本発明の第１実施例による金属キャパシタ１０の製造方法を、添付された図面を参照して説明する。
図４Ａに示された金属材質の膜やホイル(foil)のような母材１を用意した後、図４Ｂに示されたようにＤＣ(Direct Current)食刻方法を用いて母材１の多数個の貫通ホール１１ｄが配列される貫通ホール形成部１１ａを形成して、一側と他側に電極引き出し部１１ｂと埋立部１１ｃが一体に形成される金属部材１１を形成する。
前記食刻方法は、母材１を略４０〜６０℃でリン酸１％水溶液で１〜３分程度前処理過程を行って、７０〜９０℃で硫酸、リン酸及びアルミニウム等が混合された混合物で２〜５分程度１次エッチングを行うことになる。この時、電流密度は１００乃至４００ｍＡ／ｃｍ２ある。そして、再び略７５〜８５℃近傍で硝酸、リン酸及びアルミニウム等が混合された混合物で５〜１０分程度２次エッチングを行うことになる。この時、電流密度は１０乃至１００ｍＡ／ｃｍ２である。前記エッチングを完了した後、６０乃至７０℃で硝酸３０〜７０ｇ／ｌ溶液で５〜１５分程度化学的洗浄を行う。前記化学的洗浄は使用者の要求によって複数回さらに進行することもできる。
貫通ホール形成部１１ａに形成される多数個の貫通ホール１１ｄは円筒状や多角形で貫通されるように形成されて、それぞれの径が１μｍ至１００μｍになるように形成される。そして、前記貫通ホール１１ｄは、ＤＣ食刻方法以外に湿式や機械的なドリル又はレーザドリルを用いて容易に形成することができる。
金属部材１１に貫通ホール形成部１１ａと電極引き出し部１１ｂと埋立部１１ｃを一体に形成した後、図４Ｃに示されたように陽極酸化方法を用いて金属部材１１に金属酸化層１２を形成する化成過程を実施する。
前記陽極酸化方法は、まず８０〜１００℃の脱イオン水(deionized water)で１〜１５分間に加熱(Boiling)工程を行って、ホウ酸とホウ酸アンモニウムの水溶液で電圧１２０〜１５０ｖで１次に酸化を進行して、だんだん前記水溶液の濃度と電圧を変化させながら複数回(２〜３次)酸化を進行させることになる。そして、所定の温度例えば、４００〜６００℃で熱処理を行って、再び再化成を行うことになる。また、再化成の際発生された副産物を除去するために副産物処理を行う。そして、また再び再化成と熱処理を繰り返し行う。そして、ホウ酸やリン酸を拭き取るために所定の洗浄工程を複数回進行する。
金属部材１１の電極引き出し部１１ｂが外部に露出されるように図４Ｄに示されたように、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)方法を用いてメーン電極層１４と金属部材１１に絶縁層１５を形成して貫通型金属部材１０ａを形成する。前記絶縁層１５は、絶縁テープ(tape)や樹脂系列の材質が適用される。参考に、ここではＣＶＤを適用したが、絶縁樹脂や絶縁インクを用いたディッピング(Diping)工程やインクジェットプリンティング(Ink-jet printing)やスクリーンプリンティング(Screen printing)を適用したスプレー(Spray)工程のうちいずれか一つを適用することもできる。
図４Ｅに示されたように、電解メッキや無電解メッキ方法を用いて浸透するように貫通ホール形成部１１ａに形成された金属酸化層１２にシード電極層１３を形成する。前記シード電極層１３は使用者の要求によって適用しない場合もあるが、ここではシード電極層１３を形成した。
シード電極層の形成工程で、活性剤(Activator)としては常温の硫酸パラジウム水溶液で１０〜数百秒間浸積した後、常温で１秒〜３０秒間浸積洗浄して表面の活性剤を除去する。ニッケル無電解メッキではニッケルリン酸塩水溶液を適用して、ｐＨ範囲(ｐＨは４〜８)や温度(５０〜８０℃)を適切に調節して５〜２０分間メッキをすることになる。この場合、貫通ホール１１ｄの内部にのみシード電極層１３を形成することができるようになる。そして、メッキ工程と１００℃以下で乾燥工程を行うことになる。
シード電極層１３を形成した後、図４Ｆに示されたように電解メッキや無電解メッキ方法を用いてそれぞれのシード電極層１３を媒介として金属部材１１の貫通ホール形成部１１ａに形成された多数個の貫通ホール１１ｄが埋没されるようにメーン電極層１４を形成する。
前記メーン電極層１４を形成するための電解メッキは、硫酸ニッケルや塩化ニッケル水溶液をｐＨ１から５にして、温度は３０〜７０℃で維持して、電流密度は２０〜１２０ｍＡ／ｃｍ２のＤＣ電流を印加して電解メッキを実施してメーン電極層１４を形成する。そして、メーン電極層１４を形成するための無電解メッキは、７０〜９０℃の間のニッケルリン酸水溶液をｐＨ５〜７の間に調節してここにシード電極層１３が形成された素材を１０〜３０分間無電解メッキを行って、表面のメッキ液成分を除去するための洗浄と１００℃以下の乾燥を進行してメーン電極層１４を形成する。
図４Ｇに示されたように、金属部材１１の電極引き出し部１１ｂとメーン電極層１４にそれぞれ第１及び第２のリード端子２１，２２を連結させる。第１及び第２のリード端子２１，２２を連結させる過程で、第１及び第２のリード端子２１，２２の接着力を改善するために第２のリード端子２２が連結されるメーン電極層１４に導電性接着層１６を形成する過程がさらに具備される。導電性接着層１６は、金属接着剤やソルダーペーストを塗布する方法、電解メッキ方法及び無電解メッキ方法のうちいずれか一つが適用される。
第１及び第２のリード端子２１，２２を連結した後、図３に示されたように、第１及び第２のリード端子２１，２２が外部に露出されるように金属部材１１を密封部材３０によって密封させる。金属部材１１の密封の際、モールディング材質や内部の空いたカバー部材で密封させて金属キャパシタ１０を製造することになる。
（第２実施例）
本発明の第１実施例による金属キャパシタ１０を構成する貫通型金属部材１０ａを用いた無極性の有する金属キャパシタ１１０を、添付された図５を参照して説明する。
本発明の第２実施例による金属キャパシタ１１０は、図５に示されたように、多数個の貫通型金属部材１０ａ、導電性接着層１６、第３のリード端子２３、第４のリード端子２４及び密封部材３０からなり無極性を有するように構成されている。以下に、それぞれの構成を順次説明する。
多数個の貫通型金属部材１０ａは、それぞれ金属部材１１、金属酸化層１２、シード電極層１３、メーン電極層１４、絶縁層１５で構成されている。それぞれの構成は図４Ｄに示された貫通型金属部材１０ａと同一なので詳細な説明は省略する。前記の構成を有する多数個の貫通型金属部材１０ａは、電極引き出し部１１ｂが一側と他側方向に向かうように交互に積層される。
導電性接着層１６は、多数個の貫通型金属部材１０ａのメーン電極層１４の間にそれぞれ設置されて、多数個の貫通型金属部材１０ａを交互に接着させる。第３のリード端子２３は、多数個の貫通型金属部材１０ａの電極引き出し部１１ｂが一側に向かう貫通型金属部材１０ａの電極引き出し部１１ｂに連結される。即ち、第３のリード端子２３は、図５に示されたように、左側に設置された多数個の貫通型金属部材１０ａのそれぞれに形成された電極引き出し部１１ｂに連結される。
第４のリード端子２４は、多数個の貫通型金属部材１０ａの電極引き出し部１１ｂが他側に向かう貫通型金属部材１０ａの電極引き出し部１１ｂに連結されて無極性を有する金属キャパシタ１１０を構成する。即ち、第４のリード端子２４は、図５に示されたように、右側に設置された多数個の貫通型金属部材１０ａの電極引き出し部１１ｂに連結される。
前記金属キャパシタ１１０は、同一な極性を有する金属酸化層１２が形成される貫通型金属部材１０ａの電極引き出し部１１ｂに第３のリード端子２３及び第４のリード端子２４がそれぞれ連結されることによって無極性を有する。
密封部材３０は、第３及び第４のリード端子２３，２４が連結された多数個の貫通型金属部材１０ａを第３及び第４のリード端子２３，２４が外部に露出されるように密封させて外部から積層された多数個の貫通型金属部材１０ａを保護することになる。
（第３実施例）
本発明の第１実施例による金属キャパシタ１０を構成する貫通型金属部材１０ａを用いた有極性の有する金属キャパシタ１２０を、添付された図６を参照して説明する。
本発明の第３実施例による有極性の有する金属キャパシタ１２０は、図６に示されたように、多数個の貫通型金属部材１０ａ、導電性接着層１６、第１の極性リード端子２５、第２の極性リード端子２６及び密封部材３０から構成されている。以下に、それぞれの構成を順次説明する。
多数個の貫通型金属部材１０ａは、図５に示された金属キャパシタ１１０のように、それぞれ金属部材１１、金属酸化層１２、シード電極層１３、メーン電極層１４及び絶縁層１５からなる。それぞれの構成は図４Ｄに示された貫通型金属部材１０ａと同一なので詳細な説明は省略する。多数個の貫通型金属部材１０ａは、電極引き出し部１１ｂが同方向に向かうように積層される。即ち、電極引き出し部１１ｂは、図６に示されたように、左側のみに設置される。
導電性接着層１６は、多数個の貫通型金属部材１０ａのメーン電極層１４の間にそれぞれ設置され、多数個の貫通型金属部材１０ａを接着させることになる。
第１の極性リード端子２５は、多数個の貫通型金属部材１０ａの電極引き出し部１１ｂが一側に向かう貫通型金属部材１０ａの電極引き出し部１１ｂに連結される。第１の極性リード端子２５は、陽極箔で作用するように金属酸化層１２が形成された金属部材１１の電極引き出し部１１ｂに連結されることによってアノード(anode)電極で使用される。
第２の極性リード端子２６は、多数個の貫通型金属部材１０ａのうち一つのメーン電極層１４に連結される。第２の極性リード端子２６は、陰極箔で作用するように金属酸化層１２を形成していないメーン電極層１４に連結されることによってカソード(cathode)電極で使用され、金属キャパシタ１２０が有極性を有する。
第１の極性リード端子２５が連結される電極引き出し部１１ｂが具備される金属部材１１は、陰極箔で作用するように適用することができる。金属部材１１が陰極箔で作用する場合にメーン電極層１４は、陽極箔で作用する。従って、第１の極性リード端子２５は第２の極性リード端子２６がカソード電極で適用される場合にアノード電極で適用されて、第２の極性リード端子２６がアノード電極で適用される場合にカソード電極で適用される。また、第２の極性リード端子２６は第１の極性リード端子２５がカソード電極で適用される場合にアノード電極で適用されて、第１の極性リード端子２５がアノード電極で適用される場合にカソード電極で適用される。
アノードやカソード電極で適用される第２の極性リード端子２６は、また多数個の貫通型金属部材１０ａのうち一つのメーン電極層１４に連結の際接着力を改善させるためにメーン電極層１４に導電性接着層１６が形成されて、この導電性接着層１６に第２の極性リード端子２６が連結される。
このように金属キャパシタ１０を積層して金属キャパシタ１１０，１２０を構成する場合に、高電圧、高容量の金属キャパシタを得られる。また、金属キャパシタ１０を構成する金属部材１１に両面即ち、上／下面が貫通する貫通ホール１１ｄを形成することによって金属部材１１の上／下面に形成されるメーン電極層１４を自動に連結することができて、ＤＣ食刻方法の以外に湿式食刻、機械的なドリル又はレーザドリルを用いて貫通ホール１１ｄを一定に形成し維持することができ、漏洩電流及び耐電圧を改善させることができる。
本発明の金属キャパシタは、電源回路の平滑回路、ノイズフィルタやバイパスキャパシタ等に適用することができる。
本発明の第１実施例による金属キャパシタの斜視図。 図１に示された金属キャパシタのＡ１―Ａ２線の断面図。 図１に示された金属キャパシタのＢ１―Ｂ２線の断面図。 本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図面。 本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図面。 本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図面。 本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図面。 本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図面。 本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図面。 本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図面。 本発明の第２実施例による金属キャパシタの断面図。 本発明の第３実施例による金属キャパシタの断面図。
符号の説明
１０，１１０，１２０…金属キャパシタ、１０ａ…貫通型金属部材、１１…金属部材、１１ａ…貫通ホール形成部、１１ｂ…電極引き出し部、１１ｃ…埋立部、１１ｄ…貫通ホール、１２…金属酸化層、１３…シード電極層、１４…メーン電極層、１５…絶縁層、１６…導電性接着層、２１，２２，２３，２４…リード端子。

Claims (21)

  1. 多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される電極引き出し部及び埋立部を有する金属部材と、
    前記金属部材に形成される金属酸化層と、
    前記金属部材の電極引き出し部と多数個の貫通ホールがそれぞれ露出されるように金属酸化層に形成される絶縁層と、
    前記金属部材の貫通ホール形成部に形成された多数個の貫通ホールが埋まるように形成されるメーン電極層と、から構成されて、
    前記金属部材の電極引き出し部と前記メーン電極層にはそれぞれリード端子が連結されることを特徴とする金属キャパシタ。
  2. 多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される電極引き出し部及び埋立部を有する金属部材と、
    前記金属部材に形成される金属酸化層と、
    前記金属部材の貫通ホール形成部に形成された金属酸化層に形成されるシード電極層と、
    前記金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールが埋まるように貫通ホール形成部に形成されたシード電極層に形成されるメーン電極層と、
    前記金属部材の電極引き出し部が外部に露出されるようにメーン電極層と金属部材に形成される絶縁層と、
    前記金属部材の電極引き出し部に連結される第１のリード端子と、
    前記メーン電極層に連結される第２のリード端子と、
    前記第１及び第２のリード端子が連結された金属部材を第１及び第２のリード端子が外部に露出されるように密封させる密封部材と、で構成されることを特徴とする金属キャパシタ。
  3. 請求項２において、前記金属部材はアルミニウム（Ａｌ）、ニオビウム（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）のうちいずれか一つが適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
  4. 請求項２において、前記金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールは円筒状や多角形で形成されることを特徴とする金属キャパシタ。
  5. 請求項２において、前記金属酸化層はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ニオビウム（Ｎｂ２Ｏ５）、一酸化ニオビウム（ＮｂＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）のうちいずれか一つが適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
  6. 請求項２において、前記シード電極層と前記メーン電極層はそれぞれアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）及び金（Ａｕ）のうちいずれか一つが適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
  7. 請求項２において、前記メーン電極層は前記第２のリード端子を連結するための導電性接着層がさらに具備されることを特徴とする金属キャパシタ。
  8. 請求項２において、前記密封部材は金属部材を板状または円筒状のうちいずれか一つの形状でモールディング材質によって密封させて、前記円筒状で密封の際金属部材を巻き取った後密封させることを特徴とする金属キャパシタ。
  9. 多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される電極引き出し部及び埋立部を有する金属部材と、前記金属部材に形成される金属酸化層と、前記金属部材の貫通ホール形成部に形成された金属酸化層に形成されるシード電極層と、前記金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールが埋まるように貫通ホール形成部に形成されたシード電極層に形成されるメーン電極層と、前記金属部材の電極引き出し部が外部に露出されるようにメーン電極層と金属部材に形成される絶縁層と、からなり、それぞれの電極引き出し部が一側と他側方向に向かうように交互に積層される多数個の貫通型金属部材と、
    前記多数個の貫通型金属部材のメーン電極層の間にそれぞれ設置され多数個の貫通型金属部材を交互に接着させる導電性接着層と、
    前記多数個の貫通型金属部材の電極引き出し部に交互にそれぞれ設置される第３及び第４のリード端子と、
    前記第３及び第４のリード端子が連結された多数個の貫通型金属部材を前記第３及び第４のリード端子が外部に露出されるように密封させる密封部材と、から構成されることを特徴とする金属キャパシタ。
  10. 多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される電極引き出し部及び埋立部を有する金属部材と、前記金属部材に形成される金属酸化層と、前記金属部材の貫通ホール形成部に形成された金属酸化層に形成されるシード電極層と、前記金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールが埋まるように貫通ホール形成部に形成されたシード電極層に形成されるメーン電極層と、前記金属部材の電極引き出し部が外部に露出されるようにメーン電極層と金属部材に形成される絶縁層と、からなり、それぞれの電極引き出し部が一側と他側方向に向かうように交互に積層される多数個の貫通型金属部材と、
    前記多数個の貫通型金属部材のメーン電極層の間にそれぞれ設置され多数個の貫通型金属部材を接着させる導電性接着層と、
    前記多数個の貫通型金属部材の電極引き出し部に連結される第１の極性リード端子と、
    前記多数個の貫通型金属部材のうち一つのメーン電極層に連結される第２の極性リード端子と、
    前記第１及び第２の極性リード端子が連結された多数個の貫通型金属部材を第１及び第２の極性リード端子が外部に露出されるように密封させる密封部材と、から構成されることを特徴とする金属キャパシタ。
  11. 請求項１０において、前記第１の極性リード端子は前記第２の極性リード端子がカソード電極で適用される場合にアノード電極で適用されて、第２の極性リード端子がアノード電極で適用される場合にカソード電極で適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
  12. 請求項１０において、前記第２の極性リード端子は前記第１の極性リード端子がカソード電極で適用される場合にアノード電極で適用されて、第１の極性リード端子がアノード電極で適用される場合にカソード電極で適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
  13. 請求項１０において、前記第２の極性リード端子が連結される多数個の貫通型金属部材のうち一つのメーン電極層には導電性接着層がさらに具備されることを特徴とする金属キャパシタ。
  14. ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）食刻方法を用いて母材に多数個の貫通ホールが配列される貫通ホール形成部を形成して電極引き出し部と埋立部が一体に形成される金属部材を形成する過程と、
    前記金属部材に貫通ホール形成部と電極引き出し部と埋立部が一体に形成されると陽極酸化方法を用いて金属部材に金属酸化層を形成する化成過程と、
    前記金属部材の電極引き出し部が外部に露出されるようにＣＶＤ方法を用いてメーン電極層と金属部材に絶縁層を形成する過程と、
    前記電解メッキや無電解メッキ方法を用いて貫通ホール形成部に形成された金属酸化層に多数個の貫通ホールが埋没されるようにメーン電極層を形成する過程と、で構成されることを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
  15. 請求項１４において、前記化成過程の陽極酸化方法は脱イオン水で加熱工程を行って、ホウ酸とホウ酸アンモニウムの水溶液で水溶液の濃度と電圧を変化させながら複数回酸化を進行させるように工程を行って、熱処理、再化成を繰り返し行う工程を行って、再化成の際発生された副産物を除去するために副産物処理を行って、ホウ酸やリン酸を拭き取るための洗浄工程を行うことを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
  16. ＤＣ食刻方法を用いて母材に多数個の貫通ホールが配列される貫通ホール形成部を形成して電極引き出し部と埋立部が一体に形成される金属部材を形成する過程と、
    前記金属部材に貫通ホール形成部と電極引き出し部と埋立部が一体に形成されると陽極酸化方法を用いて金属部材に金属酸化層を形成する化成過程と、
    前記金属部材の電極引き出し部が外部に露出されるようにＣＶＤ方法を用いてメーン電極層と金属部材に絶縁層を形成する過程と、
    電解メッキや無電解メッキ方法を用いて金属部材の貫通ホール形成部に形成された金属酸化層にシード電極層を形成する過程と、
    前記シード電極層に電解メッキや無電解メッキ方法を用いて金属部材の貫通ホール形成部に形成された多数個の貫通ホールが埋没されるようにメーン電極層を形成する過程と、
    前記金属部材の電極引き出し部と前記メーン電極層にそれぞれ第１及び第２のリード端子を連結させる過程と、
    前記第１及び第２のリード端子が連結されると第１及び第２のリード端子が外部に露出されるように前記金属部材を密封部材によって密封させる過程と、で構成されることを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
  17. 請求項１６において、前記金属酸化層に多数個のシード電極層を形成する過程で電解メッキ方法は活性剤として常温の硫酸パラジウム水溶液を適用して、所定の時間浸積した後再び常温で所定の時間浸積洗浄して表面の活性剤を除去することを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
  18. 請求項１６において、前記メーン電極層を形成する過程で、電解メッキの場合は硫酸ニッケルや塩化ニッケル水溶液をｐＨ１から５にして、温度は３０〜７０℃で維持して、電流密度は２０〜１２０ｍＡ／ｃｍ２のＤＣ電流を印加して電解メッキを実施してメーン電極層を形成して、無電解メッキの場合は７０〜９０℃の間のニッケルリン酸水溶液をｐＨ５〜７の間に調節してここにシード電極層が形成された素材を１０〜３０分間無電解メッキを行って、表面のメッキ液成分を除去するための洗浄と１００℃以下の乾燥を進行してメーン電極層を形成することを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
  19. 請求項１６において、前記金属部材に貫通ホール形成部と貫通ホール形成部の一側と他側に電極引き出し部と埋立部を一体に形成する過程で貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールはそれぞれ径が１μｍ乃至１００μｍになるように湿式食刻、機械的なドリル及びレーザドリルのうちいずれか一つを用いて形成することを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
  20. 請求項１６において、前記第１及び第２のリード端子を連結させる過程で第１及び第２のリード端子の接着力を改善させるために第２のリード端子が連結されるメーン電極層に導電性接着層を形成する過程がさらに具備されて、前記導電性接着層の形成は金属接着剤やソルダーペーストを塗布する方法、電解メッキ方法及び無電解メッキ方法のうちいずれか一つが適用されることを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
  21. 請求項１６において、前記金属部材を密封部材によって密封させる過程で、密封部材はモールディング材質や内部の空いたカバー部材で密封されることを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
JP2008157777A 2007-10-19 2008-06-17 金属キャパシタ及びその製造方法 Pending JP2009105371A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070105717 2007-10-19
KR1020080048003A KR101012930B1 (ko) 2008-05-23 2008-05-23 금속 커패시터 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009105371A true JP2009105371A (ja) 2009-05-14

Family

ID=40490400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008157777A Pending JP2009105371A (ja) 2007-10-19 2008-06-17 金属キャパシタ及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7965492B2 (ja)
JP (1) JP2009105371A (ja)
DE (1) DE102008028692B4 (ja)
TW (1) TW200919509A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8203823B2 (en) * 2008-01-11 2012-06-19 Oh Young Joo Metal capacitor and manufacturing method thereof
JP6043548B2 (ja) * 2012-08-31 2016-12-14 太陽誘電株式会社 コンデンサ
CN105934540B (zh) * 2014-01-31 2018-03-13 富士胶片株式会社 铝板的制造方法、铝板、蓄电装置用集电体及蓄电装置
KR101576127B1 (ko) 2014-05-29 2015-12-09 한국제이씨씨(주) 집전체 제조장치
CN112323021A (zh) * 2019-08-05 2021-02-05 河南华佳新材料技术有限公司 一种减少金属化薄膜电容器充放电后容量损失的生产工艺

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01266712A (ja) * 1988-04-18 1989-10-24 Elna Co Ltd アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法
JPH06124858A (ja) * 1992-10-13 1994-05-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd コンデンサ及びその製造方法
JPH1065315A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Totoku Electric Co Ltd フレキシブルプリント回路の製造方法および該方法により得られたフレキシブルプリント回路
JPH11261201A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Dainippon Printing Co Ltd 回路基板およびその製造方法
JP2003297690A (ja) * 2002-03-28 2003-10-17 Seiko Epson Corp 固体電解コンデンサ、固体電解コンデンサ内蔵型配線基板、電子機器、および固体電解コンデンサの製造方法
JP2004165340A (ja) * 2002-11-12 2004-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解コンデンサの製造方法
JP2005113199A (ja) * 2003-10-07 2005-04-28 Alps Electric Co Ltd 積層メッキの製造方法、及び前記積層メッキの製造方法を用いた接続装置の製造方法
JP2005240151A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Jsr Corp 金属膜形成方法
JP2006032516A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Nec Tokin Corp 積層型固体電解コンデンサ及びその製造方法
WO2006014753A1 (en) * 2004-07-23 2006-02-09 Sundew Technologies, Llp Capacitors with high energy storage density and low esr
JP2006196871A (ja) * 2004-12-15 2006-07-27 Kyocera Corp 薄膜コンデンサおよび可変容量コンデンサならびに電子部品
JP2007095772A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Hitachi Aic Inc 電気二重層キャパシタ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6166899A (en) * 1997-12-18 2000-12-26 Nippon Chemi-Con Corporation Electrolyte for electrolytic capacitor and electrolytic capacitor having the same
JP2003086463A (ja) * 2001-09-10 2003-03-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解コンデンサの製造方法
US6934143B2 (en) 2003-10-03 2005-08-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Metal-insulator-metal capacitor structure
KR100779263B1 (ko) 2007-02-06 2007-11-27 오영주 무극성 금속 전해 커패시터 및 그의 제조방법
US7626802B2 (en) * 2007-10-19 2009-12-01 Oh Young Joo Metal capacitor and manufacturing method thereof

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01266712A (ja) * 1988-04-18 1989-10-24 Elna Co Ltd アルミニウム電解コンデンサ用電極箔の製造方法
JPH06124858A (ja) * 1992-10-13 1994-05-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd コンデンサ及びその製造方法
JPH1065315A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Totoku Electric Co Ltd フレキシブルプリント回路の製造方法および該方法により得られたフレキシブルプリント回路
JPH11261201A (ja) * 1998-03-11 1999-09-24 Dainippon Printing Co Ltd 回路基板およびその製造方法
JP2003297690A (ja) * 2002-03-28 2003-10-17 Seiko Epson Corp 固体電解コンデンサ、固体電解コンデンサ内蔵型配線基板、電子機器、および固体電解コンデンサの製造方法
JP2004165340A (ja) * 2002-11-12 2004-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固体電解コンデンサの製造方法
JP2005113199A (ja) * 2003-10-07 2005-04-28 Alps Electric Co Ltd 積層メッキの製造方法、及び前記積層メッキの製造方法を用いた接続装置の製造方法
JP2005240151A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Jsr Corp 金属膜形成方法
JP2006032516A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Nec Tokin Corp 積層型固体電解コンデンサ及びその製造方法
WO2006014753A1 (en) * 2004-07-23 2006-02-09 Sundew Technologies, Llp Capacitors with high energy storage density and low esr
JP2006196871A (ja) * 2004-12-15 2006-07-27 Kyocera Corp 薄膜コンデンサおよび可変容量コンデンサならびに電子部品
JP2007095772A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Hitachi Aic Inc 電気二重層キャパシタ

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008028692A1 (de) 2009-04-30
US20090103233A1 (en) 2009-04-23
US7965492B2 (en) 2011-06-21
TW200919509A (en) 2009-05-01
DE102008028692B4 (de) 2021-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI433186B (zh) 金屬電容器及其製造方法
JP4664396B2 (ja) 金属キャパシタ及びその製造方法
TWI419187B (zh) 金屬電容器及其製造方法（五）
JP4778023B2 (ja) 金属キャパシタ及びその製造方法
JP2009105371A (ja) 金属キャパシタ及びその製造方法
JP2009105372A (ja) 金属キャパシタ及びその製造方法
KR100958458B1 (ko) 금속 커패시터 및 그의 제조방법
CN101414513B (zh) 金属电容器及其制造方法
KR101013239B1 (ko) 금속 커패시터 및 그의 제조방법
KR100942084B1 (ko) 금속 커패시터 및 그의 제조방법
CN101483100A (zh) 金属电容器及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100528

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100908

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101207