TWI607463B - Capacitor and capacitor manufacturing method - Google Patents

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Description

電容器及電容器之製造方法
本發明係關於電容器及其製造方法。
先前，作為固體電解電容器，已知有將鈮、鉭、鈦、鋁等閥金屬或其合金設為陽極，於其表面形成氧化皮膜且設為介電質層，並於介電質層之上形成電解質層者。然而，於使用二氧化錳作為電解質層之情形時，有等價串聯電阻(ESR)增大之問題，於使用導電型高分子作為電解質層之情形時，有漏電流增大之問題。
專利文獻1揭示一種固體電解電容器，其係作為ESR及漏電流較小之固體電解電容器，具備：陽極，其係藉由將閥金屬粉末成型並燒結而形成；介電質層，其係形成於陽極之表面上；陰極，其係形成於介電質層上；及外裝體樹脂，其覆蓋該等構件。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2009-54906號公報
如專利文獻1所記載之固體電解電容器其陽極包含鈮、鉭、鈦、鋁等閥金屬粉末之燒結體。由於此種燒結體係空隙率較高之多孔質體，故可取得較大之靜電電容，但機械性強度較低。因此，為了確保可安裝於電路基板之強度，必須如專利文獻1所記載般以外裝體樹脂 被覆。
本發明之目的在於提供可取得較大之靜電電容，且漏電流較小，具有優良之機械性強度之電容器。
本發明者們為了解決上述問題而積極研究，結果發現可提供一種電容器，其藉由於高空隙率之多孔金屬基材之一部分形成低空隙率部，而具有優良之機械性強度。
根據本發明之第1主旨，提供一種電容器，其特徵在於包含：多孔金屬基材，介電質層，其係形成於上述多孔金屬基材上；上部電極，其係形成於上述介電質層上；第1端子電極，其係電性連接於上述多孔金屬基材；第2端子電極，其係與上述上部電極電性連接；且多孔金屬基材具有高空隙率部及低空隙率部，低空隙率部存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部。
根據本發明之第2主旨，提供一種電容器之製造方法，其特徵在於包含如下步驟：準備具有高空隙率部及低空隙率部之多孔金屬基材；於上述多孔金屬基材上形成介電質層；於上述介電質層上形成上部電極；以電性連接於上述多孔金屬基材之方式形成第1端子電極；及以與上述上部電極電性連接之方式形成第2端子電極。
根據本發明，提供一種電容器，其藉由使用具有高空隙率部及低空隙率部之多孔金屬基材，改善機械性強度。
1‧‧‧電容器
2‧‧‧高空隙率部
4‧‧‧低空隙率部
6‧‧‧多孔金屬基材
8‧‧‧介電質層
10‧‧‧上部電極
12‧‧‧配線電極
14‧‧‧保護膜
16‧‧‧第1端子電極
18‧‧‧第2端子電極
20‧‧‧切斷部位
22‧‧‧遮罩
24‧‧‧低空隙率部
26‧‧‧低空隙率部
28‧‧‧低空隙率部
圖1係本發明之1個實施形態之電容器之概略剖面圖。
圖2(a)係圖1所示之剖面圖中高空隙率部之放大圖。
圖2(b)係另一態樣中高空隙率部之放大圖。
圖3-1(a)-(d)係顯示圖1之電容器之製造步驟之圖。
圖3-2(e)-(h)係接著圖3-1，顯示圖1之電容器之製造步驟之圖。
圖3-3(i)-(m)係接著圖3-2，顯示圖1之電容器之製造步驟之圖。
圖4係本發明較好態樣之電容器之第2端子電極部分之概略放大剖面圖。
圖5係本發明之進而另一態樣之電容器之概略剖面圖。
圖6(a)及(b)係本發明之進而另一態樣之電容器之概略剖面圖。
圖7係本發明之進而另一態樣之電容器之概略剖面圖。
圖8(a)及(b)係本發明之進而另一態樣之電容器之概略剖面圖。
圖9(a)及(b)係本發明之進而另一態樣之電容器之概略剖面圖。
圖10(a)~(e)係顯示圖9(a)之電容器之製造步驟之圖。
對本發明之電容器，以下，參照圖式詳細地進行說明。然而，本實施形態之電容器及各構成要素之形狀及配置等係不限定於圖示之例。
本實施形態之電容器1具有大致長方體形狀，概略而言，如圖1及圖2(a)所示，具有：多孔金屬基材6，其係於中央部具有高空隙率部2，且於側面部具有低空隙率部4而形成；介電質層8，其係形成於多孔金屬基材6之上；上部電極10，其係形成於介電質層8上；配線電極12，其係以與上部電極10電性連接之方式形成於該等構件之上；及保護膜14，其係進而形成於該等構件之上。於多孔金屬基材6之側面，以對向之方式設置有第1端子電極16及第2端子電極18，第1端子電極16係電性連接於多孔金屬基材6，第2端子電極18係經由配線電極 12電性連接於上部電極10。
於本說明書中，所謂多孔金屬基材之「空隙率」，係指空隙於多孔金屬基材中所佔之比例。該空隙率係可如下述般測定。
首先，將多孔金屬基材以聚焦離子束(FIB：Focused Ion Beam)加工加工為60nm以下厚度之薄片。使用透過型電子顯微鏡(TEM：Transmission Electron Microscope)拍攝該薄片試料之特定區域(5μm×5μm)。藉由將所獲得之圖像進行圖像解析，求出多孔金屬基材之金屬存在之面積。接著，可自下述等式計算空隙率。
空隙率=(測定面積-基材之金屬存在之面積)/測定面積
於本說明書中，所謂多孔金屬基材之「高空隙率部」係指空隙率為25%以上之區域。
於本說明書中，所謂多孔金屬基材之「低空隙率部」係指與高空隙率部相比，空隙率較低之部位，具體而言，係指高空隙率部之70%以下之空隙率之區域。
於本說明書中，所謂多孔金屬基材之「側面」係指相對於電容器之安裝面大致垂直之面。另，於圖1~10中，下表面為電容器之安裝面。
作為構成上述多孔金屬基材之金屬，若有導電性則無特別限定，例如例舉鋁、鉭、鎳、銅、鈦、鈮及鐵等金屬、以及不銹鋼、硬鋁等合金。
較好之多孔金屬基材並非特別限定，可例舉鋁蝕刻箔、鉭粉燒結體、鎳粉燒結體、藉由去合金化法合成之多孔金屬等。
上述多孔金屬基材係可藉由蝕刻、燒結、去合金化法等，該領域中熟知之方法製作。又，多孔金屬基材係亦可使用市場銷售之多孔金屬基材。
多孔金屬基材之厚度係未特別限定，可根據目的而適當選擇， 可為例如10~1,000μm，較好為30~300μm。另，所謂多孔金屬基材之厚度係指相對於電容器之安裝面垂直之方向之長度。藉由將厚度設為1,000μm以下，於小型化之方面有利。另一方面，藉由設為10μm以上，可更充分確保多孔金屬基材之強度。
如圖1所示，多孔金屬基材6係於其之對向之一對側面部具有低空隙率部4，且於其間具有高空隙率部2。
多孔金屬基材之高空隙率部之空隙率係自增大表面積，而進一步增大電容器之電容之觀點而言，較好為30%以上，更佳為35%以上。又，自確保機械性強度之觀點而言，較好為80%以下，更佳為65%以下。
多孔金屬基材之低空隙率部之空隙率係自提高機械性強度之觀點而言，較好為高空隙率部之空隙率之60%以下之空隙率，更佳為高空隙率部之空隙率之50%以下之空隙率。例如，低空隙率部之空隙率係較好為20%以下，更佳為10%以下。又，低空隙率部其空隙率亦可為0%。
低空隙率部係對向於多孔金屬基材之側面部而定位。此處，所謂多孔金屬基材之「側面部」係指包含多孔金屬基材之側面，自該側面直至某特定距離之區域。即，低空隙率部之一部分係可構成多孔金屬基材之側面之至少一部分。例如，低空隙率部之一部分係較好為構成多孔金屬基材之側面內至少30%以上之區域，更佳為構成60%以上之區域。進而較好為低空隙率部之一部分構成多孔金屬基材之側面之全部區域。換言之，多孔金屬基材之側面包含低空隙率部。
低空隙率部之寬度(自與多孔金屬基材之側面共通之側面，直至對向於該面之面之長度；於圖1~10中係紙面左右方向之長度)係3μm~1mm，較好為10~500μm。藉由將低空隙率部之寬度設為3μm以上，更佳為設為10μm以上，可提高電容器之機械性強度。又，藉由 將低空隙率部之寬度設為1mm以下，於同體積之多孔金屬構件中，能確保更大之高空隙率部，可獲得高靜電電容。
低空隙率部之形成方法，若可獲得所期望之空隙率則無特別限定，但較好為藉由例如模具等壓製形成。壓製係可以自多孔金屬基材之上下表面夾著之方式壓製，亦可僅自一面壓製。
又，作為不同方法，可對預先多孔化之多孔金屬基材，照射YVO4雷射、CO2雷射、YAG雷射、準分子雷射、以及飛秒雷射、皮秒雷射及奈秒雷射等全固體脈衝雷射將孔堵塞，而形成低空隙率部。自可更精細地控制低空隙率部之形狀及空隙率而言，較好為飛秒雷射、皮秒雷射及奈秒雷射等全固體脈衝雷射。
低空隙率部係可如上述般藉由填埋高空隙率部之細孔而形成，亦可在於未多孔化之金屬基材形成細孔之過程中形成。例如，於藉由蝕刻製作多孔金屬箔之情形時，藉由於應形成低空隙率部之部位進行遮蔽後蝕刻，使遮蔽部位成為非蝕刻層，而形成低空隙率部。又，如下述說明之圖6(a)所記載之態樣所示，於箔之中心部形成低空隙率部之情形時，藉由於將細孔形成至箔之中心部之前停止蝕刻處理，使中心部成為非蝕刻層，而形成低空隙率部。
藉由組合上述壓製、雷射加工、非蝕刻層之形成，可形成各種形狀之低空隙率部。
於電容器1中，於上述多孔金屬基材6上，形成有介電質層8。
形成上述介電質層之材料係若為絕緣性則無特別限定，可例舉AlOx(例如Al2O3)、SiOx(例如SiO2)、AlTiOx、SiTiOx、HfOx、TaOx、ZrOx、HfSiOx、ZrSiOx、TiZrOx、TiZrWOx、TiOx、SrTiOx、PbTiOx、BaTiOx、BaSrTiOx、BaCaTiOx、SiAlOx等金屬氧化物；AlNx、SiNx、AlScNx等金屬氮化物；或AlOxNy、SiOxNy、HfSiOxNy、SiCxOyNz等金屬氮氧化物，較好為AlOx、SiOx、SiOxNy、HfSiOx。另，上述式係單 純表現材料之構成者，並非限定組成者。即，標註於O及N之x、y及z係可為任意之值，包含金屬元素之各元素之存在比率係任意。
介電質層之厚度無特別限定，但較好為例如5~100nm，更佳為10~50nm。藉由將介電質層之厚度設為5nm以上，可提高絕緣性，能減小漏電流。又，藉由將介電質層之厚度設為100nm以下，可獲得更大之靜電電容。
介電質層係可藉由原子層沈積(ALD：Atomic Layer Deposition)法形成。由於藉由使用ALD法，可形成厚度薄且漏電流小之高絕緣性介電質層，故可進一步擴大電容器之電容。
於電容器1中，於上述介電質層8上，形成有上部電極10。
構成上述上部電極之材料係若為導電性則無特別限定，可例舉Ni、Cu、Al、W、Ti、Ag、Au、Pt、Zn、Sn、Pb、Fe、Cr、Mo、Ru、Pd、Ta及其等之合金層，例如CuNi、AuNi、AuSn以及TiN、TiAlN、TiON、TiAlON、TaN等氮化金屬等，較好為TiN、TiON。又，構成上部電極之材料係可為導電性高分子，例如可例舉PEDOT/PSS(聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)/聚苯乙烯磺酸)、聚苯胺、聚吡咯等。
上部電極之厚度係無特別限定，但較好為例如3nm以上，更佳為10nm以上。藉由將上部電極之厚度設為3nm以上，可縮小上部電極自身之電阻。
上部電極係可藉由ALD法形成。藉由使用ALD法，可進一步增大電容器之電容。作為不同方法，可以能被覆介電質層並實質上填埋多孔金屬基材細孔之化學蒸鍍(CVD：Chemical Vapor Deposition)法、金屬塗敷、偏置濺射、Sol-Gel、導電性高分子填充等方法形成上部電極。又，亦可以ALD法於介電質層上形成導電性膜，自其上藉由其他技術填充細孔而形成上部電極。
另，形成上部電極後，上部電極不具有作為電容器電極之充分之導電性之情形時，可以濺鍍法、蒸鍍、金屬塗敷等方法，於上部電極之表面追加形成包含Al、Cu、Ni等之引出電極層。
於本發明之一態樣中，如圖2(b)所示，上部電極10其構成上部電極之導電性物質係可以填埋多孔金屬基材6之細孔之方式形成。於該態樣中，上部電極10係可兼作下述之配線電極。另，多孔金屬基材之細孔不必由導電性物質實質上完全填充，只要填充細孔之50%以上，較好為70%以上，更佳為90%以上即可。自可減小上部電極之電阻之觀點而言，進而更佳為實質上完全被填充。
於電容器1中，於上部電極10上，形成有配線電極12。
構成配線電極之材料係無特別限定，例如可例舉Cu、Ni、Sn、Al、Ag、Au等。配線電極之形成方法係無特別限定，可使用例如CVD法、金屬塗敷、濺鍍等。
於電容器1中，形成有該等介電質層8、上部電極10、及配線電極12之多孔金屬基材係由保護層14保護。
較好為保護層14係除了與端子電極之連接部分以外，以覆蓋上述多孔金屬基材整體之方式形成。藉由保護層，可進一步提高電容器之耐濕性、絕緣性、機械性強度。
構成保護層之材料係若為絕緣性則無特別限定，例如可使用與形成上述介電質層之材料相同者，較好為SiNx、SiOx、AlTiOx、AlOx，更佳為SiOx、或聚環氧、聚醯亞胺等樹脂塗層、玻璃塗層等。
保護層之厚度係若為可發揮所期望之功能、例如耐濕性或絕緣性之厚度，則無特別限定，例如0.5μm~50μm，較好為1μm~20μm。
保護層之形成方法係無特別限定，可根據其材料適當選擇例如CVD法、金屬塗敷、濺鍍、壓製、網版印刷、塗佈機、樹脂薄膜之層 壓等。
電容器1係於側面具有一對對向之第1端子電極16及第2端子電極18。
第1端子電極16係電性連接於多孔金屬基材6，第2端子電極18係電性連接於上部電極10，第1端子電極與第2端子電極係以於電容器內電性絕緣之方式設置。
構成第1端子電極及第2端子電極(以下，亦總稱為「端子電極」)之材料係若為導電性則無特別限定，例如可使用Cu、Ni、Sn、Au、Ag、Pb等金屬、及其等之合金等。
端子電極之厚度係無特別限定，可為1~50μm，較好為1~20μm。
端子電極之形成方法係無特別限定，例如可藉由金屬塗敷形成，或，可塗佈導電性漿料進行烙印而形成。
此種電容器係藉由使多孔金屬基材具有機械性強度較高之低空隙率部，對例如安裝於玻璃環氧基板、陶瓷基板、樹脂基板等基板時被施加之應力、尤其是彎曲應力具有較高之耐久性。又，於形成介電質層後之製造步驟中，由於低空隙率部具有較高之機械性強度，故亦可於製造時抑制多孔金屬基材之變形。
又，如上述之ALD法係可形成具有高絕緣性之薄膜，但獲得之介電質膜其與多孔金屬基材之界面強度(或附著性)較弱，容易因應力產生剝離、分層及龜裂。由於本發明之電容器其機械性強度較高，故可抑制因元件之變形產生介電質膜之剝離、分層及龜裂。
藉由如此提高機械性強度，可設為更薄型之電容器。例如，本發明之電容器係可將長度相對於厚度之比設為3以上，較好為4以上。
上述本實施形態之電容器1係可藉由下述之製造過程進行製造。另，於下述中，將圖3-1、圖3-2及圖3-3總稱為圖3。
如圖3(a)所示，首先，準備多孔金屬基材6。如上述般，多孔金屬基材係可藉由蝕刻、燒結、去合金化法等、於該領域熟知之方法製作。又，多孔金屬基材係亦可使用市場銷售之多孔金屬基材。
接著，如圖3(b)所示，於多孔金屬基材6形成低空隙率部4。低空隙率部係於1個多孔金屬基材，以對應於所期望之電容器大小之間隔形成複數個。即，自該多孔金屬基材形成複數個元件。低空隙率部係如上述般，可藉由例如利用模具等進行之壓製、CO2雷射、YAG雷射、準分子雷射、及飛秒雷射、皮秒雷射及奈秒雷射等全固體脈衝雷射形成。
接著，如圖3(c)所示，沿著虛線20，於低空隙率部(較好為大致中央部)切斷多孔金屬基材。然而，於該時點，不將多孔金屬基材完全切斷為元件單位，而維持與一側面鄰接之元件結合之狀態。
多孔金屬基材之切斷方法係無特別限定，可藉由例如利用雷射進行之切斷、利用模具進行之模切加工、以切割機、超硬刀片、切條機、品尼高刀片進行之截斷等之單獨及組合等進行切斷。
於本發明之電容器之製造中，如上述般，包含切斷多孔金屬基材之步驟。一般，多孔部位之存在成為產生於該切斷時毛刺及/或切斷面朝切斷方向延伸/變形等壓陷之原因。然而，於本發明之電容器之製造方法中，由於切斷部為低空隙率部，故可抑制此種毛刺之產生。
接著，如圖3(d)所示，於多孔金屬基材6之表面上(於圖示之例中，於多孔金屬基板之露出面整體)，形成介電質層8。介電質層係如上述般，藉由ALD法形成。
接著，如圖3(e)所示，於形成有介電質層8之多孔金屬基材之一部分、具體而言係於此後形成第1端子電極16之部位，形成遮罩22。
構成遮罩之材料係無特別限定，例如例舉環氧樹脂、聚醯亞 胺、聚矽氧樹脂等。
遮罩之形成方法係無特別限定，例如例舉網版印刷、塗佈機、浸塗、噴墨、噴霧等。
接著，如圖3(f)所示，於介電質層8上形成上部電極10。於圖示之例中，如圖2(b)例示般，以覆蓋元件整體之方式形成成為上部電極之導電性物質層，上部電極係兼作配線電極。
上部電極係可以ALD法、CVD法、金屬塗敷、偏置濺射、Sol-Gel、導電性高分子填充等方法形成。又，該等方法係可組合使用。例如，可於介電質層上以ALD法形成導電性膜，自其上藉由其他方法填充細孔而形成上部電極。
接著，如圖3(g)所示，於形成有遮罩之低空隙率部(較好為大致中央部)切斷多孔金屬基材，分割為各元件單位。切斷方法係可使用與上述圖3(c)之切斷相同之方法。
接著，如圖3(h)所示，去除遮罩。遮罩之去除係可根據構成遮罩之材料等以適當之方法進行。例如可藉由洗淨或熱處理去除。
接著，如圖3(i)所示，以覆蓋元件整體之方式形成保護層14。如上述般，保護層係可藉由例如CVD法、金屬塗敷、濺鍍、壓製、印刷等形成。
接著，如圖3(j)所示，蝕刻保護層之一部分、具體而言係形成端子電極之部位，而使多孔金屬基材6(圖中左側面)及上部電極10(圖中右側面)露出。
最後，如圖3(k)所示，形成第1端子電極16及第2端子電極18。第1端子電極16係形成為與多孔金屬基材6電性連接，且與上部電極10電性隔開。第2端子電極18係形成為與上部電極10電性連接，且與多孔金屬基材6電性隔開。端子電極係如上述般，可藉由金屬塗敷形成，又，亦可藉由塗佈導電性漿料進行烙印、或使其硬化而形成。
關於保護層及端子電極之形成，作為不同方法，如圖3(l)所示，首先形成第1端子電極及第2端子電極，接著，如圖3(m)所示，以露出第1端子電極及第2端子電極之方式形成保護膜。
以上，將本發明之電容器及其製造方法，就上述實施形態之電容器1進行說明，但本發明並非限定於此，可有各種改變。
於本發明之較好之態樣中，第1端子電極及第2端子電極係形成為位於多孔金屬基材之低空隙率部存在之對向之一對側面，且分別自多孔金屬基材之側面延伸至上下表面之低空隙率部上。具體而言，如圖4所示(於圖4中代表性顯示第2端子電極18)，第1及/或第2端子電極係更佳為全部端子電極形成為其等整體位於低空隙率部4上。端子電極比其他部位更向外側突出之情形較多，尤其於端子電極之前端部，電容器之安裝時及製作時所施加之應力容易集中。因此，藉由將端子電極之正下方設為機械性強度較高之低空隙率部，可進一步提高電容器整體之機械性強度。
於本發明之進而另一態樣中，如圖5所示，亦可重疊複數個、例如3個圖3(h)中切斷之元件而設為層積體，其後，將該層積體交付於圖3(i)~(k)之步驟，形成保護層及端子電極。藉由此種構成，可進一步提高電容器之機械性強度及電容。
於本發明之進而另一態樣中，本發明之電容器係可具有不同之低空隙率部(以下，亦簡稱為「不同之低空隙率部」)，其係形成於存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部之低空隙率部(以下，亦稱為「側面低空隙率部」)之間。
上述不同之低空隙率部係如圖6(a)及(b)所示，可以連結側面低空隙率部之方式形成。該連結部分即不同之低空隙率部24可位於多孔金屬基材之厚度方向之任意位置，例如，可位於多孔金屬基材之厚度方向之中心附近(圖6(a))，亦可以與多孔金屬基材之上表面或下表面相 接之方式定位(圖6(b))。
又，上述不同之低空隙率部係如圖7所示，可與存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部之低空隙率部隔開，且自多孔金屬基材之上表面遍及至下表面而形成。該柱狀之不同之低空隙率部26係可位於多孔金屬基材之任意部位，但較好為如圖示般位於中央部。
又，上述不同之低空隙率部係可被多孔金屬基材之高空隙率部完全覆蓋，換言之，可以埋設於高空隙率部之方式定位。
上述不同之低空隙率部係可僅存在1個，或亦可存在2個以上。
於本發明之不同態樣中，如圖8(a)所示，第1端子電極及第2端子電極係可不存在於元件之側面，而僅存在於上表面。又，如圖8(b)所示，亦可存在於上表面及下表面兩者。
於本發明之進而另一態樣中，如圖9(a)所示，可與存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部之低空隙率部4不同，於多孔金屬基材之上表面部之一部分形成至少1個低空隙率部28，且於形成於上表面部之低空隙率部28上，形成端子電極。於圖示之例中，僅第2端子電極18位於低空隙率部28上，但亦可僅於第1端子電極16之下方形成低空隙率部，或亦可於第1端子電極16及第2端子電極18兩者之下方形成低空隙率部。由於藉由設為此種構成，可縮短端子間之距離，故可降低等價串聯電阻之值。
於該態樣中，較好的是，第1端子電極及第2端子電極之至少1者形成為端子電極整體存在於低空隙率部上。藉由將端子電極整體形成於低空隙率部上，由於應力容易集中之端子電極之周圍之機械性強度變高，故可提高電容器整體之機械性強度。
又，於圖9(a)中，第1端子電極及第2端子電極係一對，但亦可如圖9(b)所示，形成2對第1端子電極及第2端子電極。藉由設為此種形狀，可進一步降低等價串聯電阻之值。
如圖9(a)所示態樣之電容器係例如可如圖10所示般形成。
首先，如圖10(a)所示，於多孔金屬基材之特定位置形成低空隙率部4。
接著，如圖10(b)所示，於多孔金屬基材上形成介電質層8。
接著，如圖10(c)所示，對形成第1端子電極之部位施加遮罩22，接著，形成上部電極10。
接著，如圖10(d)所示，沿著虛線20於低空隙率部切斷，去除遮罩。
接著，如圖10(e)所示，形成第1端子電極16及第2端子電極18，最後形成保護膜14。
另，圖1~10係剖面圖，例示性顯示長度(紙面左右方向)及厚度(紙面上下方向)，但不限定於圖示之例。低空隙率部、端子電極、配線電極等係於電容器之寬度方向(垂直於紙面之方向)具有特定之長度，其等係可遍及電容器之寬度整體存在，亦可僅存在於一部分。
[實施例] 實施例1
作為多孔金屬基材，準備厚度110μm、擴面率約400倍之市場銷售之鋁電解電容器用鋁蝕刻箔(圖3(a))。將該鋁蝕刻箔以縱1.0mm×橫0.5mm之間隔，以大約100μm之寬度自箔之上下壓製，形成低空隙率部(圖3(b))。
於如上述般形成之低空隙率部之內，藉由雷射切斷成為電容器之一側面之部分(圖3(c))。切斷後，藉由ALD法，於多孔金屬基材上，將厚度30nm之AlOx(x係1.2以上)之膜成膜，形成介電質層(圖3(d))。
接著，對上述中未切斷之低空隙率部之上部及下部施加遮罩(圖3(e)，藉由ALD法，將成為上部電極之TiN膜形成於上述中形成之介 電質層上，接著，藉由金屬塗敷法，於細孔內部及多孔箔表面形成Ni膜，形成配線電極(圖3(f))。
接著，截斷以遮罩被覆之低空隙率部(圖3(g))。接著，以400~600℃進行熱處理，去除遮罩(圖3(h))。
接著，藉由CVD法以用平均1μm之厚度覆蓋晶片整面之方式形成SiO2保護層(圖3(i))。接著，將元件兩端之保護層以氟系氣體蝕刻(圖3(j))，此處，金屬塗敷形成厚度5μm之Ni，並於其上金屬塗敷形成3μm之Sn，而形成端子電極(圖3(k))，從而製作出如圖1所示之晶片形狀之電容器。
於如上述般製作之電容器中，以以下之方式測定空隙率。
準備分析試料，該分析試料係使用利用FIB進行之微取樣加工法，將電容器之高空隙率部及低空隙率部之大致中央部以薄片試料厚度成為大約50nm之方式薄片化。另，於FIB加工時形成之試料表面之損傷層係藉由Ar離子銑削去除。分析試料之加工時，係對FIB使用SMI 3050SE(精工電子(Seiko Instruments)公司製)，對Ar離子銑削使用PIPS model691(Gatan公司製)。
以掃描型透過電子顯微鏡(STEM)觀察試料之5μm×5μm之範圍。STEM係使用JEM-2200FS(JEOL製)(加速電壓=200kV)。進行觀察區域之圖像解析，求出空隙率。結果係高空隙率部之空隙率為60%，低空隙率部之空隙率為10%。
實施例2
作為多孔金屬基材，準備厚度110μm、擴面率大約400倍之市場銷售之鋁電解電容器用鋁蝕刻箔，於該鋁蝕刻箔，照射YVO4雷射(雷射輸出：10W，加工速度：100mm/秒)將孔填平，而形成低空隙率部，除此以外均與實施例1設為相同，而製作出實施例2之電容器。
與實施例1相同，藉由圖像解析求出空隙率之結果，高空隙率部 之空隙率為60%，低空隙率部之空隙率為20%。
[產業上之可利用性]
本發明之電容器係由於機械性強度高，故適宜使用於各種電子機器。
1‧‧‧電容器
2‧‧‧高空隙率部
4‧‧‧低空隙率部
6‧‧‧多孔金屬基材
12‧‧‧配線電極
14‧‧‧保護膜
16‧‧‧第1端子電極
18‧‧‧第2端子電極

Claims (11)

  1. 一種電容器，其特徵在於其係包含如下構件而形成者：多孔金屬基材；介電質層，其係形成於上述多孔金屬基材上；上部電極，其係形成於上述介電質層上；第1端子電極，其係電性連接於上述多孔金屬基材；及第2端子電極，其係與上述上部電極電性連接；且多孔金屬基材包含高空隙率部及低空隙率部，低空隙率部存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部。
  2. 如請求項1之電容器，其中第1端子電極及第2端子電極係形成為位於多孔金屬基材之低空隙率部存在之對向之一對側面，並分別自多孔金屬基材之側面延伸至上下表面之低空隙率部上。
  3. 如請求項1或2之電容器，其中進而另外之低空隙率部形成於存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部之低空隙率部之間。
  4. 如請求項3之電容器，其中形成於存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部之低空隙率部之間之另外之低空隙率部係形成為連結存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部之低空隙率部。
  5. 如請求項3之電容器，其中形成於存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部之低空隙率部之間之另外之低空隙率部係與存在於多孔金屬基材之對向之一對側面部之低空隙率部隔開，且自多孔金屬基材之上表面遍及至下表面而形成。
  6. 如請求項1之電容器，其中進而至少1個低空隙率部形成於多孔金屬基材之上表面部之一部分，且於形成於上表面部之該低空隙率部上，形成有第1端子電極及/或第2端子電極。
  7. 一種電容器之製造方法，其特徵在於包含如下步驟： 準備具有高空隙率部及低空隙率部之多孔金屬基材；於上述多孔金屬基材上形成介電質層；於上述介電質層上形成上部電極；以電性連接於上述多孔金屬基材之方式形成第1端子電極；及以與上述上部電極電性連接之方式形成第2端子電極；且藉由原子層沈積法形成介電質層。
  8. 如請求項7之電容器之製造方法，其中藉由原子層沈積法形成上部電極。
  9. 如請求項7之電容器之製造方法，其中藉由原子層沈積法形成上部電極。
  10. 如請求項7至9中任一項之電容器之製造方法，其中藉由壓製形成多孔金屬基材之低空隙率部。
  11. 如請求項7至9中任一項之電容器之製造方法，其中藉由雷射形成多孔金屬基材之低空隙率部。
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