JP4341676B2 - コンデンサ - Google Patents
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Description
本発明は、高周波特性に優れたコンデンサに関する。
近年、電子機器の高機能化に伴い、これに用いられる電子部品にも高周波領域に対応できる性能要求が強くなっている。例えば、高周波回路におけるバイパスコンデンサやデカップリングコンデンサとして用いるコンデンサには共振周波数の高周波化と大容量化とが不可欠である。そして、共振周波数を高周波化するためにはコンデンサの等価直列インダクタンスを低減すること（低ＥＳＬ化）が不可欠である。特に、高性能化が著しいＣＰＵ用途に用いられるデカップリングコンデンサは、より多くの電力を即座に供給できる性能が要求される。このように高速動作に対応するためにはコンデンサの低ＥＳＬ化が重要な要素である。
高周波特性に優れた従来のコンデンサは、例えば特開２００２−２９９１５２号公報に開示されている。このセラミックコンデンサの両端にはプラスの電極端子とマイナスの電極端子とが交互に配列されている。これにより低ＥＳＬ化されている。またさらに、それぞれの電極端子をマトリックス状に交互に配列することによりインダクタンスを低減させてＥＳＬを減少させた積層セラミックコンデンサも知られている。このようなコンデンサは例えば特開２００１−１８９２３４号公報に開示されている。これらのコンデンサでは、コンデンサに流れる電流によって誘起される磁界を相殺させるように電極構造が工夫されている。また電極の電流経路長を短くしている。これらの相乗効果によって低ＥＳＬ化が実現している。
しかしながら、このようなコンデンサの構成では、内部電極形状と端子電極の構成とが複雑であることから容量が小さくなるとともに、生産性が低下する。
本発明のコンデンサは第１のコンデンサ素子と、この第１のコンデンサ素子に積層された第２のコンデンサ素子とを有する。第１のコンデンサ素子は、弁金属シート体と誘電体被膜と固体電解質層と集電体層と第１のスルホール電極とを有する。弁金属シート体の片面には多孔質層が設けられ、誘電体被膜は多孔質層上に形成されている。固体電解質層は誘電体被膜上に形成され、集電体層は固体電解質層上に形成されている。第１のスルホール電極は集電体層と導通し弁金属シート体と絶縁され、弁金属シート体を貫通している。第２のコンデンサ素子は、誘電体層と第１電極と第２電極と複数の第２のスルホール電極と第２電極の複数の取り出し部とを有する。第１電極と第２電極とは誘電体層を介して互いに絶縁されて設けられ、第１電極は第１のスルホール電極と電気的に接続され、第２電極は弁金属シート体と電気的に接続されている。第２のスルホール電極は誘電体層を貫通して設けられ、第１電極と接続されるとともに、第２電極と絶縁されている。第２電極の取り出し部は誘電体層から表出している。そして第２のスルホール電極と取り出し部とが交互に配置されている。このコンデンサでは、静電容量の大きな第１のコンデンサ素子と低ＥＳＬ特性を有する第２のコンデンサ素子とが複合している。そのため大容量を確保しつつ低ＥＳＬであるコンデンサが得られる。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるコンデンサの外観斜視図である。図２Ａは図１のＡ−Ａ線における断面構造図、図２Ｂは図２Ａの要部拡大図である。図２Ｃは本実施の形態における他の例のコンデンサの上面部分を示す要部拡大図である。また図３Ａは本実施の形態における別の例のコンデンサの断面構造図、図３Ｂはさらに別の例のコンデンサの断面構造図である。
図１は本発明の実施の形態１におけるコンデンサの外観斜視図である。図２Ａは図１のＡ−Ａ線における断面構造図、図２Ｂは図２Ａの要部拡大図である。図２Ｃは本実施の形態における他の例のコンデンサの上面部分を示す要部拡大図である。また図３Ａは本実施の形態における別の例のコンデンサの断面構造図、図３Ｂはさらに別の例のコンデンサの断面構造図である。
図１、図２Ａ、図２Ｂにおいて、弁金属シート体（以下、シート）１は第1面１Ａ側に、微細孔が多数形成された多孔質層６を有し、多孔質層６の表面には誘電体被膜３１が形成されている。これらは、例えばアルミニウム（Ａｌ）を薬液処理と熱酸化処理とを施すことによって形成される。シート１としてはＡｌのほかにタンタル（Ｔａ）やニオブ（Ｎｂ）が静電容量の観点から好ましい。
誘電体被膜３１の表面には固体電解質層３２が形成されている。なお図２Ａでは固体電解質層３２は図示していない。固体電解質層３２の表面には集電体層７が形成されている。集電体層７はカーボン層３３とその上に形成された銀（Ａｇ）ペーストなどからなる陰極電極層９から構成されている。固体電解質層３２はポリピロールやポリチオフェン等の導電性高分子の重合法によって形成することができる。カーボン層３３は固体電解質層３２と陰極電極層９との界面抵抗を下げるために用いられる。
さらに、シート１には、シート１を第1面１Ａ側から第1面１Ａと対向する第２面１Ｂ側に貫通する第１のスルホール電極２が形成されている。スルホール電極２と陰極電極層９とは電気的に導通している。スルホール電極２の内壁とシート１の第2面側の大部分とには絶縁膜３が形成されており、絶縁膜３はスルホール電極２とシート１とを絶縁している。また、シート１の第１面１Ａ側の外周部に形成された陽陰極分離部８は、固体電解質層３２と集電体層７とが端部においてシート１と導通することを防止して、コンデンサの信頼性を高めている。
陰極電極層９の上に貼り合わされた補強板１０は全体の機械的強度を高めている。なお、陽陰極分離部８と補強板１０とは必要に応じて設ければよく必須の構成ではない。
シート１の第２面１Ｂ側のスルホール電極２の表出面には陰極端子４が形成されている。シート１の第２面１Ｂ上に形成された絶縁膜３の一部には開口部が設けられ、この開口部にシート１と導通する陽極端子５が設けられている。なお、端子４、５は必ずしも必要ではないが、端子４、５を設けることにより接続の信頼性が高まる。以上のような構成により第１のコンデンサ素子４１が形成されている。
次に、第２のコンデンサ素子４２の構成について説明する。コンデンサ素子４２はコンデンサ素子４１を構成しているシート１の第２面１Ｂ側に設けられている。まず、薄膜プロセスなどを用いて銅（Ｃｕ）などの導電性に優れた金属からなる下部電極１４をコンデンサ素子４１の陰極端子４に接続するように設ける。次に下部電極１４の上にスパッタなどの方法によりチタン酸バリウムなどの誘電体材料薄膜からなる誘電体層１６として設ける。そして、誘電体層１６の上にコンデンサ素子４１の陽極端子５と接続するように上部電極１５を設ける。このように、下部電極１４と誘電体層１６と上部電極１５とが積層されている。なお端子４、５が設けられていない場合には、下部電極１４はスルホール電極２に、上部電極１５はシート１に直結される。すなわち、第１電極である下部電極１４と第２電極である上部電極１５とは、誘電体層１６を介して互いに絶縁されて設けられ、下部電極１４はスルホール電極２に、上部電極１５はシート１にそれぞれ電気的に接続されている。
誘電体層１６と上部電極１５の一部とにはスルホールが形成され、このスルホールには下部電極１４と接続された第２のスルホール電極１８が設けられている。スルホールの内壁に設けられた絶縁部１７はスルホール電極１８と上部電極１５とを電気的に絶縁している。すなわち、スルホール電極１８は誘電体層１６を貫通して設けられ、下部電極１４と接続されるとともに、上部電極１５と絶縁されている。必要に応じて、スルホール電極１８の上には外表面２１Ａに表出し、スルホール電極１８に接続された第１の端子電極２０が設けられる。また上部電極１５の上には外表面２１Ａに表出し、上部電極１５からの取り出し部で接続された第２の端子電極１９が設けられる。以上のようにしてコンデンサ素子４２が構成されている。
コンデンサ素子４２の特徴は絶縁保護層２１の外表面２１Ａに表出した上部電極１５の電極取り出し部と、下部電極１４からに接続されたスルホール電極１８からの電極取り出し部との配置にある。図１ではこの電極取り出し部がそれぞれ端子電極１９、２０に相当する。端子電極１９、２０は図１に示すように、それぞれが交互の位置関係になるように複数設けられている。端子電極１９、２０を設けない場合にはスルホール電極１８を外表面２１Aに表出させ、端子電極１９に相当する位置に上部電極１５と一体の凸部を設けてもよい。このような構成とすることによりコンデンサ素子４２のＥＳＬは非常に低くなる。
コンデンサ素子４１，４２を有し、上記のような構成を有するコンデンサは、例えばＭＰＵなどのデカップリングコンデンサとして用いることができる。このような用途において、ＭＰＵの急峻な電圧変化に対して初期段階に重要な役割を果たす電源供給能力はＥＳＬ特性によって決定される。
この初期段階に必要な電源供給の役割を担うコンデンサには低ＥＳＬ特性が要求され、それに必要な静電容量は５０ｎＦ程度である。従って、本実施の形態におけるコンデンサ素子４２の電流経路長をできる限り短くする必要がある。また端子電極１９、２０の配置を工夫することにより低ＥＳＬ特性を最優先に設計する必要がある。前述のようなコンデンサ素子４２の構成によりこれらの条件が満足され、コンデンサ素子４２の静電容量を５０ｎＦ程度以上に設計することにより、初期段階に必要な電源供給が可能となる。
一方、次の段階の電源供給には大きな静電容量が必要とされる。この要求に対しては、コンデンサ素子４１が多くの電荷を供給する。そのため、コンデンサ素子４１には低等価直列抵抗（低ＥＳＲ）特性で、かつ大容量のコンデンサが必要となる。コンデンサ素子４１は固体電解コンデンサであるので、このような大容量用途に最適である。
以上のように、本実施の形態におけるコンデンサではコンデンサ素子４１が大きな静電容量を有し、コンデンサ素子４２が低ＥＳＬ特性を有する。このように機能を分担させることにより、静電容量を犠牲にすることなく大容量でかつ低ＥＳＬ特性を有するコンデンサが効率よく得られる。さらに、このような構成とすることにより、非常に薄型の高周波用のコンデンサが得られる。なお、コンデンサ素子４２を、前述のように薄膜形成法により誘電体層１６や電極１４，１５を形成した薄膜コンデンサとすることが好ましい。これにより、端子電極１９と端子電極２０とのピッチを、微細なピッチ寸法で高精度に実現することができる。
なお以上の説明では、コンデンサ素子４１の上に薄膜プロセスを用いて直接成膜することによりコンデンサ素子４２を形成している。これ以外に、コンデンサ素子４２と同じ機能を有するコンデンサを別に作製し、コンデンサ素子４１の上に積層配置して形成してもよい。その場合、陰極端子４と下部電極１４、陽極端子５と上部電極１５のそれぞれの組み合わせをＡｇ、Ｃｕペーストあるいは異方性導電ペーストによって電気的に接続する。またそのとき、接着剤などでコンデンサ素子４１とコンデンサ素子４２とを接合することによって信頼性が高まる。このようにして作製する場合、それぞれ別々に作製されたコンデンサ素子を最後に積層接合するので、最終製品の歩留まりが高まる。
なお、コンデンサ素子４２を有機フィルムコンデンサで構成すれば、耐応力性に優れたコンデンサが得られる。コンデンサ素子４２をセラミックコンデンサで構成すれば、低ＥＳＲ特性と低ＥＳＬ特性とを有するコンデンサが得られる。コンデンサ素子４２を固体電解コンデンサで構成すれば、コンデンサ素子４２をコンデンサ素子４１と同様のプロセスで作製できることが可能となり、生産性に優れた大容量のコンデンサが得られる。
また図２Ｃに示すように、端子電極１９、２０の上に接続バンプ３６を設けることが好ましい。端子電極１９、２０を設けていない場合には、スルホール電極１８上と上部電極１５の取り出し部上とに接続バンプ３６を設けてもよい。これにより直接、半導体デバイスとコンデンサ素子４２とを最短の距離で接続することが可能となり、高周波域における電源供給の性能が高まる。また、コンデンサ素子４２の端子電極１９、２０間の距離をコンデンサ素子４１の陽極端子５と陰極端子４との距離よりも小さくすることにより低ＥＳＬ特性に優れたコンデンサが得られる。
また、陰極端子４と下部電極１４とをはんだで接続するとともに、陽極端子５と上部電極１５とをはんだで接続することにより実装性と信頼性とが向上する。また、陰極端子４と下部電極１４とを導電性接着剤で接続するとともに、陽極端子５と上部電極１５とを導電性接着剤で接続することにより生産性が向上する。また、陽極端子５と上部電極１５、陰極端子４と下部電極１４のそれぞれの組み合わせを異方性導電ペーストで接続してもよい。これにより端子電極１９、２０を狭小ピッチで配列することができる。
また、シート１をＡｌ、Ｔａ、Ｎｂのいずれかにより構成することにより従来の技術で大容量のコンデンサが得られる。また、陽極端子５、陰極端子４、端子電極１９、２０をＡｇ、Ｃｕ、あるいはＡｇとＣｕの混合物、ＡｇとＣｕとの合金のいずれかを主体とする導電性ペーストで形成することにより生産性が向上する。必要に応じてそれぞれ別個の材料で構成してもよい。
次に、図３Ａを用いて本実施の形態における別の例のコンデンサの構成について説明する。ここで、図３Ａに示すコンデンサが図１のコンデンサと異なっている点は、コンデンサ素子４１、４２の間に基板１１が設けられている点である。なお図３Ａでも図２Ａと同様に固体電解質層は図示していない。
基板１１には第１の貫通電極１２、第２の貫通電極１３が設けられている。貫通電極１３は下部電極１４に接続するように設けられ、誘電体層１６は下部電極１４の上に設けられている。上部電極１５は誘電体層１６の上に設けられ、上部電極１５は貫通電極１２に接続されている。そして陰極端子４、陽極端子５はそれぞれ貫通電極１３、１２に接続されている。すなわち、スルホール電極２と下部電極１４とは貫通電極１３を介して電気的に接続され、シート１と上部電極１５とは貫通電極１２を介して電気的に接続されている。コンデンサ素子４２の端子電極１９、２０は図２Ａと同じ電極配置である。このように、それぞれの特性を満足するコンデンサ素子同士を接合することにより歩留まりが高まる。なおこのようなコンデンサを作製する際には、基板１１の上にコンデンサ素子４２を形成しておき、その後、この接続体をコンデンサ素子４１の上に接続実装する。
基板１１に絶縁性材料を用いれば、基板１１の上に薄膜法を用いてコンデンサ素子４２を形成することができる。そしてコンデンサ素子４２の特性を検査した後、特性を見極めながらコンデンサ素子４１の上に実装することにより、高精度に効率よく所望の特性のコンデンサが得られる。さらに、絶縁性の基板１１を有機材料で構成することにより生産効率が向上する。有機材料としてポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂などのうち少なくとも一つを含む有機材料を用いることにより信頼性と生産性とが向上する。
また、基板１１を無機材料で構成してもよい。さらにアルミナ、ガラス、石英、セラミックのいずれか一つを含んだ絶縁性材料で構成することにより耐熱などの信頼性の高いコンデンサが得られる。
一方、図３Ｂに示すように、基板１１に例えばＣｕ、Ａｇ、シリコン（Ｓｉ）などの導電性を有する金属材料を用いてもよい。その場合、同じく金属からなるコンデンサ素子４１のシート１の膨張係数と基板１１の膨張係数とが近くなる。そのため信頼性が高まるとともに放熱性も高まる。なお図３Ｂでも図２Ａと同様に固体電解質層は図示していない。
また基板１１を導電性材料で構成すれば、貫通電極１２，１３の一方を省くことができる。図３Ｂに示すように、例えば貫通電極１３は不要となるが、上部電極１５と貫通電極１２とが基板１１と導通しないように絶縁膜３７を設ける必要がある。このような構成は、例えば基板１１としてＣｕ基板を用い、ドライエッチングによってスルホールを設けておく。次に基板１１の上に下部電極１４、誘電体層１６を順次スパッタリングや蒸着などの方法によって形成する。その際、スルホール内、スルホール周辺にも誘電体層１６の一部を形成することで絶縁膜３７を形成する。次に、スルホール内にＡｇナノペーストなどによって貫通電極１２を形成する。最後に、上部電極１５をスパッタリングや蒸着などの方法によって形成する。このようにすれば、コンデンサ素子４２を均一な薄膜状に積層形成することができる。あるいは後述するように、基板１１に貫通電極１２，１３を形成するためのスルホールを設けた後、全体を熱処理酸化することにより基板１１の表面に酸化物の絶縁膜を形成してもよい。
なお、図３Ａ、図３Ｂに示すコンデンサにおいて、基板１１とコンデンサ素子４１とを接着剤にて接合することにより生産性が向上する。
以下、図３Ａに示すコンデンサの製造方法の一例を説明する。まず、図４〜図７を用いて、コンデンサ素子４１の製造方法を説明する。
まず、第１面１Ａに多孔質層６が形成されたシート１を準備する。多孔質層６はＡｌなどのシート１に酸処理と熱酸化処理とを行うことによって得られる。これらの処理により、多孔質層６の表面には誘電体層３１も形成される。そしてシート１にパンチング加工などによってスルホール２Ａを形成する。次に、シート１の第２面１Ｂ側より樹脂材料からなる絶縁材料３Ａを塗布する。このとき樹脂材料３Ａはシート１の第２面１Ｂ側の表面とともにスルホール２Ａの内部にも充填される。そして図４に示すように、シート１の第１面１Ａ側より空気を噴射してスルホール２Ａ中の余分な樹脂材料３Ａを除去することによりスルホール２Ａに再度孔を設ける。そして、加熱して樹脂材料３Ａを硬化させる。図３Ａにおける絶縁膜３はこのようにして形成することができる。
その後、図５に示すように必要に応じてシート１の第１面１Ａ側の外周部に樹脂を塗布して硬化させ、陽陰極分離部８を形成する。
さらに、たとえばポリチオフェンなどの導電性高分子膜を化学重合法、電解重合法などによって誘電体層３１の上に固体電解質層３２を形成する。その上にカーボンペーストを塗布、硬化して薄いカーボン層３３を形成する。
その後、図６に示すようにＡｇペーストをカーボン層３３の上とスルホール２Ａの内部に塗布および充填してスルホール電極２と陰極電極層９とを形成する。このとき、必要に応じてＡｇ、Ｃｕなどからなる導電性の補強板１０をＡｇペーストによって陰極電極層９と接着してもよい。これによりコンデンサ素子４１の機械的強度が向上するとともに抵抗値が小さくなり電荷の取り出しが容易になる。
次に、レーザ加工などによって絶縁膜３の所定の位置を加工して陽極開口部５Ａを形成し、シート１の表層を露出させる。その後、図７に示すようにめっきなどによってスルホール電極２の表出面と陽極開口部５Ａとに端子４、５を形成する。以上のようにしてコンデンサ素子４１ができる。
次に、図８〜図１３を参照して基板１１上にコンデンサ素子４２を製造する方法を示す。まずＳｉの平板である基板１１にパターニングされたレジスト（図示せず）などを形成した後、ドライエッチング法などによりスルホール１２Ａ、１３Ａを所定の部位に形成する。そして基板１１を熱処理酸化することにより基板１１の表面にＳｉＯ２の絶縁膜（図示せず）を形成する。次に図８に示すように、スルホール１２Ａ、１３ＡにＡｇナノペースト等を充填、硬化することにより貫通電極１２、１３を形成する。
次に、図９に示すようにＣｕからなる下部電極１４、チタン酸バリウムを主成分とする誘電体層１６、Ｃｕからなる上部電極１５をスパッタ法などによって順次形成する。これらはそれぞれメタルマスクによって成膜部位を限定するか、あるいは全面に成膜した後にフォトリソ法やエッチング法によって所定の形状に成形される。
その後、図１０に示すようにブラインドビア１８Ａを所定の位置に形成する。ブラインドビア１８Ａの形成にはレーザ加工やエッチングの方法が用いられる。そして、図１１に示すようにブラインドビア１８Ａの内壁に絶縁部１７を形成する。絶縁部１７は、例えば感光性のポリイミド等を用いて仮硬化した後、所定の部位のみにポリイミドが残留するように露光後に現像を行って本硬化を行うことにより形成することができる。
次に、図１２に示すようにブラインドビア１８Ａの中にＡｇあるいはＣｕペーストなどを印刷によって充填硬化してスルホール電極１８を形成する。そして、図１３に示すようにスルホール電極１８の上と上部電極１５の所定の部位とに端子電極１９、２０を形成する。このようにしてコンデンサ素子４２が製造される。端子電極１９、２０はスパッタ法やフォトリソ、エッチング法によって形成することができる。
以上説明してきたコンデンサ素子４１、４２を、基板１１を介して積層、接続する。この際、陰極端子４と下部電極１４とは貫通電極１３を介して、陽極端子５と上部電極１５とは貫通電極１２を介して導通するようにペースト等によって接続する。このようにしてコンデンサが完成する。また、必要に応じて図３Ａに示したように絶縁保護層２１を形成することにより信頼性と実証性を高めたコンデンサを製造することができる。
以上のように、本実施の形態のよるコンデンサでは、コンデンサ素子４２が低ＥＳＬ特性を実現するとともに、コンデンサ素子４１により大容量が確保される。そのため高周波特性に優れたコンデンサが得られる。このように特性の異なるコンデンサ素子の組み合わせにより、様々な用途に用いることが可能となる。すなわちこれらの各コンデンサ素子は、内部にスルホール電極を有することにより内部で逆向きの電流の流れが導出されるため、電流に起因する磁界を自身で相殺することができる。これにより磁界に起因するＥＳＬの値を極小化する。特に、コンデンサ素子４２には複数のスルホール電極１８が形成されているためその効果が顕著になる。このようなコンデンサ素子４２と、容量の大きなコンデンサ素子４１とを複合化することにより、高精度な実装技術を要求される電子機器への適応が可能となる。
（実施の形態２）
図１４は本発明の実施の形態２におけるコンデンサの断面図である。コンデンサ素子４１は実施の形態１と同様である。第２のコンデンサ素子であるコンデンサ素子４３が実施の形態１におけるコンデンサ素子４２と異なっている点はコンデンサ素子４３が積層構造を有している点である。なお図１４でも図２Ａと同様に固体電解質層は図示していない。
図１４は本発明の実施の形態２におけるコンデンサの断面図である。コンデンサ素子４１は実施の形態１と同様である。第２のコンデンサ素子であるコンデンサ素子４３が実施の形態１におけるコンデンサ素子４２と異なっている点はコンデンサ素子４３が積層構造を有している点である。なお図１４でも図２Ａと同様に固体電解質層は図示していない。
コンデンサ素子４３では、第１電極である内層電極３４と第２電極である内層電極３５とは誘電体層１６の内層に設けられている。換言すると、誘電体層１６を介して内層電極３４と内層電極３５とが交互に積層されている。そして、第２のスルホール電極２２は内層電極３４と導通し、また第３スルホール電極（以下、スルホール電極）２３は内層電極３５と導通し、内層電極３４とは絶縁されている。スルホール電極２２、２３は巨視的にみた誘電体層１６を貫通している。内層電極３４と内層電極３５とはスルホール電極２２、２３を介して互いに短絡することがないようにパターニングされている。図１４では、各スルホール電極２２同士は孤立しているように見えるが、複数の内層電極３４によって電気的に接続されている。各内層電極３４、３５の外表面２１Ａ側には端子電極１９，２０が設けられている。
また、スルホール電極２３のいずれかはコンデンサ素子４１の陽極端子５と接続され、スルホール電極２２のいずれかは陰極端子４と接続されている。したがって、内層電極３４はコンデンサ素子４１の陽極端子５と接続され、内層電極３５は陰極端子４と接続されている。
このような構成を有する積層型のコンデンサ素子４３とコンデンサ素子４１とを積層、接続することにより、より大容量になるとともに低ＥＳＲ化が可能になる。そのため、より優れた特性を有するコンデンサが得られる。このような積層構成のコンデンサ素子４３としては、薄膜コンデンサ、有機フィルムコンデンサ、積層セラミックコンデンサなどを用いることができる。
本発明によるコンデンサは、生産性に優れ、低ＥＳＬ化と大容量化が可能である。そのため、ＭＰＵなどのデカップリングコンデンサをはじめとする低インピーダンス特性が必要とされる電子機器等の用途に適用できる。
１ 弁金属シート体
１Ａ 第１面
１Ｂ 第２面
２ 第１のスルホール電極
２Ａ スルホール
３ 絶縁膜
３Ａ 絶縁材料
４ 陰極端子
５ 陽極端子
５Ａ 陽極開口部
６ 多孔質層
７ 集電体層
８ 陽陰極分離部
９ 陰極電極層
１０ 補強板
１１ 基板
１２ 第１の貫通電極
１３ 第２の貫通電極
１２Ａ，１３Ａ スルホール
１４ 下部電極
１５ 上部電極
１６ 誘電体層
１７ 絶縁部
１８，２２ 第２のスルホール電極
１８Ａ ブラインドビア
１９ 第1の端子電極
２０ 第２の端子電極
２１ 絶縁保護層
２１Ａ 外表面
２３ 第３のスルホール電極
３１ 誘電体被膜
３２ 固体電解質層
３３ カーボン層
３４，３５ 内層電極
３６ 接続バンプ
３７ 絶縁膜
４１ 第１のコンデンサ素子
４２，４３ 第２のコンデンサ素子
１Ａ 第１面
１Ｂ 第２面
２ 第１のスルホール電極
２Ａ スルホール
３ 絶縁膜
３Ａ 絶縁材料
４ 陰極端子
５ 陽極端子
５Ａ 陽極開口部
６ 多孔質層
７ 集電体層
８ 陽陰極分離部
９ 陰極電極層
１０ 補強板
１１ 基板
１２ 第１の貫通電極
１３ 第２の貫通電極
１２Ａ，１３Ａ スルホール
１４ 下部電極
１５ 上部電極
１６ 誘電体層
１７ 絶縁部
１８，２２ 第２のスルホール電極
１８Ａ ブラインドビア
１９ 第1の端子電極
２０ 第２の端子電極
２１ 絶縁保護層
２１Ａ 外表面
２３ 第３のスルホール電極
３１ 誘電体被膜
３２ 固体電解質層
３３ カーボン層
３４，３５ 内層電極
３６ 接続バンプ
３７ 絶縁膜
４１ 第１のコンデンサ素子
４２，４３ 第２のコンデンサ素子
Claims (35)
- 第１面に多孔質層が設けられた弁金属シート体と、
前記多孔質層上に形成された誘電体被膜と、
前記誘電体被膜上に形成された固体電解質層と、
前記固体電解質層上に形成された集電体層と、
前記集電体層と導通し前記弁金属シート体と絶縁され、前記弁金属シート体を前記第１面から前記第１面に対向する第２面に貫通して設けられた第１のスルホール電極と、
前記弁金属シート体の第２面に形成されるとともに前記１のスルホール電極と前記弁金属シート体とを絶縁する絶縁膜と、を有する第１のコンデンサ素子と、
誘電体層と、
前記誘電体層を介して互いに絶縁されて設けられ、前記第１のスルホール電極と電気的に接続された第１電極と、前記弁金属シート体と電気的に接続された第２電極と、
前記誘電体層を貫通して設けられ、前記第１電極と接続されるとともに、前記第２電極と絶縁されている複数の第２のスルホール電極と、
前記誘電体層から表出した複数の前記第２電極の取り出し部と、を有し、
前記複数の第２のスルホール電極と前記複数の取り出し部とが交互に配置され、前記第１のコンデンサ素子を構成する前記弁金属シート体の前記第２面側に積層された第２のコンデンサ素子と、を備えた、
コンデンサ。 - 前記第２のコンデンサ素子において、前記第１電極と前記誘電体層と前記第２電極とが積層された、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記第２のコンデンサ素子が薄膜コンデンサである、
請求項２記載のコンデンサ。 - 前記第２のコンデンサ素子が有機フィルムコンデンサである、
請求項２記載のコンデンサ。 - 前記第２のコンデンサ素子がセラミックコンデンサである、
請求項２記載のコンデンサ。 - 前記第２のコンデンサ素子が固体電解コンデンサである、
請求項２記載のコンデンサ。 - 前記第２のスルホール電極上と前記取り出し部上とにそれぞれ設けられた接続バンプをさらに備えた、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記第１のコンデンサ素子は、前記第２面に表出し、前記第１のスルホール電極に接続された陰極端子をさらに有する、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記陰極端子が銀、銅、銀と銅との混合物、銀と銅との合金のいずれかを主体とする導電性ペーストで構成された、
請求項８に記載のコンデンサ。 - 前記第１のコンデンサ素子は、前記第２面に表出し、前記弁金属シート体に接続された陽極端子をさらに有する、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記陽極端子が銀、銅、銀と銅との混合物、銀と銅との合金のいずれかを主体とする導電性ペーストで構成された、
請求項１０に記載のコンデンサ。 - 前記第１のコンデンサ素子は、前記第２面に表出し、前記第１のスルホール電極に接続された陰極端子と、前記第２面に表出し、前記弁金属シート体に接続された陽極端子をさらに有し、
前記陰極端子と前記第１電極、前記陽極端子と前記第２電極とがそれぞれはんだで接続されている、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記第１のコンデンサ素子は、前記第２面に表出し、前記第１のスルホール電極に接続された陰極端子と、前記第２面に表出し、前記弁金属シート体に接続された陽極端子をさらに有し、
前記陰極端子と前記第１電極、前記陽極端子と前記第２電極とがそれぞれ導電性接着剤で接続されている、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記第２のコンデンサ素子は、外表面に表出し、前記第２のスルホール電極に接続された第１の端子電極をさらに有する、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記第１の端子電極が銀、銅、銀と銅との混合物、銀と銅との合金のいずれかを主体とする導電性ペーストで構成された、
請求項１４に記載のコンデンサ。 - 前記第２のコンデンサ素子は、外表面に表出し、前記取り出し部に接続された第２の端子電極をさらに有する、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記第２の端子電極が銀、銅、銀と銅との混合物、銀と銅との合金のいずれかを主体とする導電性ペーストで構成された、
請求項１６に記載のコンデンサ。 - 前記第２のコンデンサ素子は、外表面に表出し、前記第２のスルホール電極に接続された第１の端子電極をさらに有し、
前記第１の端子電極上と前記第２の端子電極上とにそれぞれ設けられた接続バンプをさらに備えた、
請求項１６記載のコンデンサ。 - 前記第１のコンデンサ素子は、前記第２面に表出し、前記第１のスルホール電極に接続された陰極端子と、前記第２面に表出し、前記弁金属シート体に接続された陽極端子とをさらに有し、
前記第２のコンデンサ素子は、外表面に表出し、前記第２のスルホール電極に接続された第１の端子電極をさらに有し、
前記第１の端子電極と前記第２の端子電極との距離が、前記陽極端子と前記陰極端子との距離よりも小さい、
請求項１６に記載のコンデンサ。 - 前記第１のコンデンサ素子は、前記第２面に表出し、前記第１のスルホール電極に接続された陰極端子と、前記第２面に表出し、前記弁金属シート体に接続された陽極端子とをさらに有し、
前記陰極端子と前記第１電極、前記陽極端子と前記第２電極とがそれぞれ異方性導電ペーストで接続されている、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記弁金属シート体がアルミニウム、タンタル、ニオブのいずれかからなる、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記第１のコンデンサ素子と前記第２のコンデンサ素子との間に設けられ、前記第１のスルホール電極と前記第１電極とに電気的に接続された第１の貫通電極と、前記弁金属シート体と前記第２電極とに電気的に接続された第２の貫通電極とを有する基板をさらに備えた、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記基板が絶縁性材料からなる、
請求項２２記載のコンデンサ。 - 前記絶縁性材料が有機材料である、
請求項２３記載のコンデンサ。 - 前記有機材料が、少なくともポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂のいずれかを含む、
請求項２４に記載のコンデンサ。 - 前記絶縁性材料が無機材料である、
請求項２３記載のコンデンサ。 - 前記無機材料が、少なくともアルミナ、ガラス、石英、セラミックのいずれかを含む、
請求項２６記載のコンデンサ。 - 前記基板が導電性材料からなる、
請求項２２記載のコンデンサ。 - 前記導電性材料が金属である、
請求項２８に記載のコンデンサ。 - 前記金属が、銅、銀、シリコンのいずれかである、
請求項２９に記載のコンデンサ。 - 前記基板と前記第１のコンデンサ素子とが接着剤にて接合されている、
請求項２２記載のコンデンサ。 - 前記第１のコンデンサ素子と前記第２のコンデンサ素子との間に設けられ、前記第１のスルホール電極と前記第１電極とに電気的に接続されるとともに前記弁金属シート体と前記第２電極と絶縁された第１の貫通電極と、前記弁金属シート体と前記第２電極とに電気的に接続されるとともに前記第１のスルホール電極と前記第１電極と絶縁された第２の貫通電極とのいずれかを有し、導電性材料からなる基板をさらに備えた、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記基板と前記第１のコンデンサ素子とが接着剤にて接合されている、
請求項３２記載のコンデンサ。 - 前記第２のコンデンサ素子において、前記第１電極、前記第２電極はそれぞれ前記誘電体層の内層に形成され、
前記第２電極に接続されるとともに前記第１電極とは絶縁され、前記誘電体層を貫通する第３スルホールがさらに設けられた、
請求項１記載のコンデンサ。 - 前記集電体層上に貼り合わされた補強板をさらに備えた、
請求項１記載のコンデンサ。
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