KR20160016264A - 커패시터 및 커패시터 제조 방법 - Google Patents

커패시터 및 커패시터 제조 방법 Download PDF

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KR20160016264A
KR20160016264A KR1020140099993A KR20140099993A KR20160016264A KR 20160016264 A KR20160016264 A KR 20160016264A KR 1020140099993 A KR1020140099993 A KR 1020140099993A KR 20140099993 A KR20140099993 A KR 20140099993A KR 20160016264 A KR20160016264 A KR 20160016264A
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안범모
박승호
송태환
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(주)포인트엔지니어링
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    • H01L28/60—Electrodes
    • H01L28/82—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
    • H01L28/84—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation being a rough surface, e.g. using hemispherical grains

Abstract

본 발명은 커패시터에 관한 것으로, 알루미늄(aluminum) 기판층, 알루미늄 기판층에 형성된 하나 이상의 요철부들, 하나 이상의 요철부들과 알루미늄 기판층에 형성되는 산화 알루미늄층, 산화 알루미늄층에 형성되는 전극층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

커패시터 및 커패시터 제조 방법 {A capacitor and the method of manufacturing the capacitor}
본 발명은 커패시터(capacitor) 및 커패시터 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄(aluminum)층을 산화시켜 형성되는 커패시터 및 그 커패시터의 제조 방법에 관한 것이다.
커패시터는 전기를 저장하거나 방출하는 축전지로서의 용도와 직류를 통하지 않는 성질을 이용하는 용도가 있으며, 서로 절연된 두 개의 평판 전극을 접근시켜 양극 사이에 유전체를 끼워 넣은 구조로 이루어져 있다.
커패시터에 직류 전류를 걸어주면 각 전극에 전하가 축적되면서 전류가 흐르다가 전하 축적이 끝나면 전류가 흐르지 않게 된다. 그러나 전극을 바꾸어 다시 직류전류를 걸어주면 순간적으로 전류가 흐르게 된다. 이러한 특성을 살려 커패시터는, 전기를 저장하는 용도 외에, 직류전류는 차단하고 교류전류는 통과시키는 용도로도 사용된다.
이러한 커패시터는 사용하는 유전체 재질에 따라 공기커패시터, 진공커패시터, 가스커패시터, 액체커패시터, 운모(마이카)커패시터, 세라믹커패시터, 종이 커패시터, 플라스틱 필름커패시터, 전해커패시터 등으로 나뉜다.
전해커패시터에는 알루미늄 전해커패시터와 탄탈 전해커패시터가 있는데, 통상 전해커패시터라 하면 알루미늄 전해커패시터를 말한다. 전해커패시터는 얇은 산화막을 유전체로서 사용하며 전극으로는 알루미늄을 사용한다. 유전체를 매우 얇게 할 수 있으므로 커패시터의 체적에 비해 큰 용량을 얻을 수 있다.
한편 최근에는 세라믹과 금속(니켈)을 번갈아 쌓아 만든 적층 세라믹 커패시터(Multi-Layer Ceramic Capacitor; MLCC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 머리카락 하나 굵기인 0.3㎜ 높이에 200~1000겹까지 세라믹과 금속을 번갈아 쌓아 적층 세라믹 커패시터를 형성한다.
적층 세라믹 커패시터는, 니켈은 금속이므로 전기가 통하나 세라믹은 전기가 통하지 않는 원리를 응용하여, 세라믹과 니켈을 여러 층 쌓아 전기를 저장할 수 있게 한 것이다.
적층 세라믹 커패시터는 휴대폰, 스마트폰, LCD TV, 컴퓨터 등 전자제품에 수 백 개씩 필수적으로 들어가는 핵심 부품으로서, 전자기기의 소형화 추세로 인해 작고 용량이 큰 것일수록 뛰어난 기술력이 필요하다.
그러나 이러한 적층 세라믹 커패시터는 다층으로 쌓아 커패시터를 만들 때 두께가 커지고, 또한 금속과 절연층을 계속 쌓아야 하기 때문에 설비 비용이 높은 공정을 사용하므로 제조 원가가 높은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 공정이 간소하여 제조 원가를 낮출 수 있는 커패시터를 제공하고자 한다.
또한, 커패시터 내의 절연층의 표면적을 증가시킴으로써, 고용량의 커패시터를 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 알루미늄(aluminum) 기판층; 상기 알루미늄 기판층에 형성된 하나 이상의 요철부들; 상기 하나 이상의 요철부들에 형성되는 산화 알루미늄층; 상기 산화 알루미늄층에 형성되는 전극층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터(capacitor)를 제공한다.
또한, 상기 하나 이상의 요철부들은 상기 알루미늄 기판층을 화학적으로 에칭(etching)하거나, 상기 알루미늄 기판층을 요철이 형성된 프레스(press)로 압착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 상기 하나 이상의 요철부들은 상기 알루미늄 기판층의 상면 또는 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다. 여기서, 상면이라 함은 도면을 바라봤을 때 윗 부분에 존재하는 면을 가르키는 것일 수 있고, 하면이라 함은 도면을 기준으로 아래 방향을 가르키는 부분에 있는 면을 가리키는 것일 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 요철부들은 상기 알루미늄 기판층의 상면 및 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 상기 산화 알루미늄층은 상기 알루미늄 기판층을 아노다이징(anodizing)처리를 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 상기 산화 알루미늄층은 배리어 층인 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 상기 하나 이상의 요철부들은 하광 상협의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 상기 하나 이상의 요철부들은 사각형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다. 여기서, 단면이란 도 2도 상과 같은 방향으로부터 바라봤을 때 보이는 요철부들의 모습을 지칭하는 것일 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 요철부들은 하광 상협의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다. 여기서, 하광 상협이란 아래쪽이 넓고 위쪽이 좁은 형상을 지칭하는 것으로서, 아래쪽이란 알루미늄 기판층의 평편한 쪽을, 위쪽이란 산화 알루미늄층이 형성되는 쪽을 가리키는 용어일 수 있다.
또한, 상기 하나 이상의 요철부들은 반원의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 상기 하나 이상의 요철부들은 삼각형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 커패시터를 제공한다.
또한, 본 발명은 알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계; 상기 하나 이상의 요철부들에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계; 상기 산화 알루미늄층에 전극층이 형성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법을 제공한다.
또한, 알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계에서, 상기 하나 이상의 요철부는 상기 알루미늄 기판층의 상면 또는 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법을 제공한다.
또한, 알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계에서, 상기 하나 이상의 요철부는 상기 알루미늄 기판층의 상면 및 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법을 제공한다.
또한, 알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계는, 상기 알루미늄 기판층을 화학적으로 에칭(ethcing)하거나, 상기 알루미늄 기판층을 요철이 형성된 프레스(press)로 압착함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계는, 상기 알루미늄 기판층을 아노다이징(anodizing)처리를 함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법을 제공한다.
또한, 알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계 이후에, 상기 하나 이상의 요철부의 모서리를 라운드(round) 처리하는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 알루미늄 기판층을 형성한 후, 알루미늄 기판층을 양극산화하여
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절연층을 형성하기 때문에 제조 공정을 간소화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 별도의 절연층을 적층시킬 필요가 없으므로, 제조 원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
셋째, 커패시터 내의 절연층의 면적을 증가시킬 수 있으므로, 고용량의 커패시터를 제공할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 요철부를 완만하게 하여 내전압을 증가시킬 수 있는 효과도 있다.
도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중의 하나로써 알루미늄 기판층을 보여주는 도면이다.
도면 2도는 알루미늄 기판층에 요철부가 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 3도는 알루미늄 기판층에 요철부가 형성된 모습을 위에서 바라본 도면이다.
도면 4도와 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층에 요철부가 형성되는 방법 중 화학적 에칭 방법을 보여주는 도면이다.
도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층에 요철부가 형성되는 방법 중 프레스 압착 방법을 보여주는 도면이다.
도면 6도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층 위에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 7도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 산화 알루미늄층 위로 전극층을 형성한 모습을 보여주는 도면이다.
도면 8도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 제조하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도면 9도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터에서, 상면과 하면 모두에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 10도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층을 보여주는 도면이다.
도면 11도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층을 상부에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
도면 12도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 13도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터의 산화 알루미늄층 위로 전극층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 14도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터에서, 상면과 하면에 모두에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 15도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터의 모습을 보여주는 도면이다.
도면 16도는 요철부의 각 모서리가 완만하게 변한 모습을 보여주는 도면이다.
도면 17도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층 상에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 18도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터의 산화 알루미늄층 위에 전극층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 19도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층의 상면과 하면 모두에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 20도는 본 발명의 제4 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층에 요철부가 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 21도는 상부에서 알루미늄 기판층을 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
도면 22도는 본 발명의 제4 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층의 상면과 하면 모두에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 제조 방법을 도면에 비추어 살펴보면 다음과 같다.
도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 구성요소 중의 하나로써 알루미늄 기판층을 보여주는 도면이다.
알루미늄 기판층(100)은 도면과 같이 판상의 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 설명에서 알루미늄 기판층(100)은 순수한 알루미늄으로 제작될 수 있으나, 다른 금속이 함유되는 것을 제한하는 것은 아니다. 즉, 알루미늄 기판층(100)은 순수한 알루미늄 층으로 제공될 수도 있고, 다른 금속과의 혼합을 통하여 알루미늄 합금층으로 제공될 수도 있다.
도면 2도는 알루미늄 기판층에 요철부가 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
알루미늄 기판층(100)에는 하나 이상의 요철부(200)들이 형성될 수 있으며, 하나 이상의 요철부(200)들이 형성된 알루미늄 기판층(100)을 위에서 바라보면 도면 3도와 같다. 즉, 요철부(200)들은 섬처럼 분리되어 있을 수도 있으나, 서로 연결되어 하나의 요철부(200)를 형성할 수도 있다.
요철부들은 사각형 모양의 단면을 구비할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 아래쪽이 넓고 위쪽이 좁은 하광 상협의 단면 모양을 구비할 수도 있다. 그리고, 여기서 아래쪽이란 알루미늄 기판층(100)의 평평한 쪽을 가리키는 것일 수 있으며, 위쪽이란 산화 알루미늄층(300)이 형성되는 쪽을 가리키는 것일 수 있다.
도면 4도와 도면 5도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층에 요철부가 형성되는 방법을 보여주는 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층(100)의 요철부(200)는 도면 4도와 같이 화학 약품(10)에 알루미늄 기판층(100)을 담궈서 화학적 에칭의 방법으로 형성될 수 있다.
또한, 알루미늄 기판층(100)을 도면 5도와 같이 양각이 새겨진 프레스(20)로 압착하여 요철부(200)를 형성할 수도 있다.
도면 6도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층 위에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터는 알루미늄 기판층(100)에 요철부(200)를 형성하고, 이렇게 요철부(200)가 형성된 알루미늄 기판층(100)을 아노다이징 기법을 통하여 양극산화시키므로, 절연층 역할을 하는 산화 알루미늄층(300)의 표면적을 극대화할 수 있다. 따라서, 커패시터의 정전 용량을 늘릴 수 있는 효과가 있다.
그리고, 이렇게 형성된 산화 알루미늄층(200)은 배리어층(Barrier)일 수 있다. 여기서 배리어 층이란 알루미늄 기판층(100)의 경계면에 근접하여 형성되는 얇은 층을 가리키는 것일 수 있다.
도면 7도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터의 산화 알루미늄층 위로 전극층을 형성한 모습을 보여주는 도면이다.
아노다이징 방법을 통하여 산화 알루미늄층(300)을 형성한 다음에, 산화 알루미늄층(300)에 전극층(400)이 형성될 수 있다. 전극층(400)은 알루미늄 기판층(100)과 동일한 알루미늄으로 형성될 수 있으며, 경우에 따라서는 구리 등의 다른 금속이 이용될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터는 알루미늄 기판층(100)을 단순히 양극 산화시켜서, 절연층 기능을 수행하는 산화 알루미늄층(300)을 형성하므로, 그 제조 공정이 간단할 뿐만 아니라 별도의 절연층을 증착하지 않아도 되므로 그 제조 원가가 절감되는 효과가 있다.
또한, 요철부(200)를 통하여, 양극 또는 음극이 인가되는 알루미늄 기판층(100)과 전극층(400) 사이의 산화 알루미늄층(300)의 표면적이 넓어지므로, 정전용량을 늘릴 수 있는 효과도 있다.
도면 8도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터를 제조하는 방법을 보여주는 순서도이다.
먼저, 알루미늄 기판층(100)이 준비되는 단계를 거칠 수 있다.(S8-1)
그 다음으로, 알루미늄 기판층(100)에 요철부(200)가 형성되는 단계가 수행될 수 있다.(S8-2) 알루미늄 기판층(100)의 요철부는 화학적 에칭 또는 프레스를 이용한 압착으로 형성될 수 있다.
요철부(200)가 형성된 이후에는 알루미늄 기판층(100)에 산화 알루미늄층(300)층이 형성되는 단계가 수행될 수 있다.(S8-3) 산화 알루미늄층(300)은 알루미늄 기판층(100)을 아노다이징하여 형성될 수 있다.
산화 알루미늄층(300)이 형성된 이후에는 그 다음으로 전극층(400)이 형성되는 과정이 수행될 있다.(S8-4)
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터 제조 방법은 이처럼 알루미늄 기판층(100)에 요철부(200)를 형성하고, 이를 아노다이징하여 산화 알루미늄층(300)을 형성한 이후에 전극층(400)을 형성하는 간단한 단계로 대용량의 커패시터를 제조할 수 있다.
따라서, 제조 공정이 단순하여 제조 기간 및 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도면 9도는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 커패시터에서, 상면과 하면 모두에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
알루미늄 기판층(100)의 상면과 하면에 프레스 압착 또는 화학적 에칭의 방법으로 요철부(200)가 형성될 수 있다.
그 다음으로 알루미늄 기판층(100)의 상면과 하면에는 산화 알루미늄층(300)이 형성될 수 있다. 그리고, 산화 알루미늄층(300)이 형성된 이후에는 전극층(400)이 형성될 수 있다.
도면 9도의 커패시터는 상면과 하면에 모두 절연층 역할을 수행하는 산화 알루미늄층(300)을 형성함으로써, 앞서 설명한 커패시터의 용량보다 두 배 더 큰 용량을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도면 10도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층을 보여주는 도면이다.
제2 실시예에 따른 알루미늄 기판층(100)의 요철부(200)는 삼각형 요철부(200)는 삼각형의 단면을 구비할 수 있다.
이러한 요철부(200)는 알루미늄 기판층(100)을 화학적 에칭하여 형성할 수도 있고, 프레스 압착을 통하여 형성할 수도 있다.
도면 11도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층을 상부에서 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
상부에서 바라본 알루미늄 기판층(100)은 바라보면, 하방의 면이 사각형인 사각뿔이 다수 개 형성되어 있는 모습을 확인할 수 있다.
도면 12도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
알루미늄 기판층(100)을 아노다이징 처리하여, 제2 실시예에 따른 사각뿔 모양으로 형성된 요철부(200)에 산화 알루미늄층(300)을 형성할 수 있다.
도면 13도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터의 산화 알루미늄층 위로 전극층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
이렇게 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터는 사각뿔 모양의 요철부(200)를 형성함으로써, 절연층의 면적을 더 넓힐 수 있어서, 동일한 체적을 지니는 다른 커패시터에 비하여 더 많은 용량의 전하를 저장할 수 있는 효과가 있다.
도면 14도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터에서, 상면과 하면에 모두에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 커패시터는 알루미늄 기판층(100)의 상면과 하면에 모두 요철부(200)가 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 요철부(200)상으로 산화 알루미늄층(300)이 형성되고, 그 위로 전극층(400)이 형성될 수 있다.
도면 14도의 커패시터는 이렇듯 알루미늄 기판층(100)의 상면과 하면에 모두 절연층을 구비함으로써, 상면 또는 하면 중 어느 한 면에만 산화 알루미늄층(300)을 구비한 커패시터보다 두 배 많은 전하를 저장할 수 있는 효과가 있다.
도면 15도와 도면 16도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터의 모습을 보여주는 도면이다.
도면 15도에서 사각뿔 모양의 요철부(200)를 구비한 알루미늄 기판층(100)은 뾰족한 모서리 부위인 'A'를 구비할 수 있다.
요철부(200)의 'A' 부위에는 전하가 더 많이 모일 수 있다. 따라서, 전하가 산화 알루미늄층(300)에 골고루 퍼지지 못하고 일부 영역에만 집중될 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터는 요철부(200)의 모서리 부위를 완만하게 할 수 있다. 도면 16도는 요철부(200)의 각 모서리가 완만하게 변한 모습을 보여주는 도면이다.
요철부(200)의 날카로운 모서리 부위를 제거함으로써, 제3 실시예에 따른 커패시터는 전하를 산화 알루미늄층(300)에 균일하게 저장할 수 있다.
도면 17도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층 상에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
완만한 요철부(200)위로 산화 알루미늄층(300)이 형성된 모습을 확인할 수 있다.
도면 18도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터의 산화 알루미늄층 위에 전극층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터는 전극층(400)과 알루미늄 기판층(100) 사이의 산화 알루미늄층(300)이 완만한 곡선을 형성하므로, 산화 알루미늄층(300)의 어느 한 부위로 전하가 집중되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 즉, 산화 알루미늄층(300)의 내전압 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도면 19도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층의 상면과 하면 모두에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 19도의 커패시터는 상면과 하면 모두에 절연층 기능을 수행하는 산화 알루미늄층(300)이 형성되어 있으므로, 동일한 체적에서 두 배의 정전용량을 구비할 수 있는 효과가 있다.
도면 20도는 본 발명의 제4 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층에 요철부가 형성된 모습을 보여주는 도면이고, 도면 21도는 상부에서 알루미늄 기판층을 바라본 모습을 보여주는 도면이다.
도면 20도의 알루미늄 기판층의 요철부는 그 단면이 하광 상협의 사다리꼴 모양의 단면을 구비할 수 있다.
이러한 요철부(200)는 화학적 에칭의 방법으로 형성될 수도 있고, 또는 프레스 압착을 이용하여 형성될 수도 있다.
도면 21도는 본 발명의 제4 실시예에 따른 커패시터의 산화 알루미늄층에 전극층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 커패시터는 사다리꼴 모양의 요철부(200)를 통하여 절연층 역할을 수행하는 산화 알루미늄층(300)의 면적을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도면 22도는 본 발명의 제4 실시예에 따른 커패시터의 알루미늄 기판층의 상면과 하면 모두에 산화 알루미늄층이 형성된 모습을 보여주는 도면이다.
도면 22도의 커패시터는 알루미늄 기판층(100)의 상면과 하면 모두에 산화 알루미늄층(300)이 형성됨으로써, 어느 한 면에 산화 알루미늄층(300)을 구비한 커패시터에 비하여, 동일한 체적을 유지하면서도 두 배의 정전 용량을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 앞서 실시예에서 전극층(400)은 별도로 형성되는 것으로 기술되었지만, 이에 제한되는 것은 아니고 다른 알루미늄 기판층을 별도로 준비하여 전극층을 형성할 수도 있다. 이 경우, 요철부(200)가 형성된 알루미늄 기판층(100)의 요철부와 이가 맞도록 반대의 요철이 전극층이 되는 알루미늄 기판층에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 화학 약품
20 : 프레스
100 : 알루미늄 기판층
200 : 요철부
300 : 산화 알루미늄층
400 : 전극층

Claims (16)

  1. 알루미늄(aluminum) 기판층;
    상기 알루미늄 기판층에 형성된 하나 이상의 요철부들;
    상기 하나 이상의 요철부들에 형성되는 산화 알루미늄층;
    상기 산화 알루미늄층에 형성되는 전극층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터(capacitor).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 요철부들은
    상기 알루미늄 기판층을 화학적으로 에칭(etching)하거나,
    상기 알루미늄 기판층을 요철이 형성된 프레스(press)로 압착하여 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 요철부들은
    상기 알루미늄 기판층의 상면 또는 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 요철부들은
    상기 알루미늄 기판층의 상면 및 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 산화 알루미늄층은
    상기 알루미늄 기판층을 아노다이징(anodizing)처리를 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산화 알루미늄층은 배리어 층인 것을 특징으로 하는 커패시터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 요철부들은
    하광 상협의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 요철부들은
    사각형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 요철부들은
    반원의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 요철부들은
    삼각형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 커패시터.
  11. 알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계;
    상기 하나 이상의 요철부들에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계;
    상기 산화 알루미늄층에 전극층이 형성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계에서,
    상기 하나 이상의 요철부는 상기 알루미늄 기판층의 상면 또는 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계에서,
    상기 하나 이상의 요철부는 상기 알루미늄 기판층의 상면 및 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계는,
    상기 알루미늄 기판층을 화학적으로 에칭(ethcing)하거나,
    상기 알루미늄 기판층을 요철이 형성된 프레스(press)로 압착함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 알루미늄 기판층에 산화 알루미늄층이 형성되는 단계는,
    상기 알루미늄 기판층을 아노다이징(anodizing)처리를 함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    알루미늄 기판층에 하나 이상의 요철부가 형성되는 단계 이후에,
    상기 하나 이상의 요철부의 모서리를 라운드(round) 처리하는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 커패시터 제조 방법.


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