WO2023021881A1 - コンデンサ素子 - Google Patents

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WO2023021881A1
WO2023021881A1 PCT/JP2022/027246 JP2022027246W WO2023021881A1 WO 2023021881 A1 WO2023021881 A1 WO 2023021881A1 JP 2022027246 W JP2022027246 W JP 2022027246W WO 2023021881 A1 WO2023021881 A1 WO 2023021881A1
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anode
capacitor element
cathode
layer
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PCT/JP2022/027246
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English (en)
French (fr)
Inventor
真徳 吉川
剛史 古川
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-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
    • H01G9/052—Sintered electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-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
    • H01G9/055—Etched foil electrodes

Definitions

  • the present invention relates to capacitor elements.
  • Patent Document 1 discloses a capacitor element group composed of a plurality of capacitor elements, and one or two or more anode terminals connected to and led out from one or two or more anode lead wires of the capacitor elements of the capacitor element group. and one or more cathode terminals connected to and drawn out from the cathode layer of the capacitor element, and an exterior resin layer covering the capacitor element, wherein the anode terminal and the cathode terminal are configured as external terminals.
  • a solid electrolytic capacitor array characterized by:
  • Patent Document 1 by connecting a plurality of capacitor elements to the anode terminal and the cathode terminal to form an array structure, low ESR (equivalent series resistance) and low ESL (equivalent series inductance) are realized, and high frequency characteristics It is said that it is possible to easily manufacture a solid electrolytic capacitor array excellent in
  • the region where the capacitor is formed is defined as the cathode region and the region where the capacitor is not formed is defined as the anode region
  • the region occupied by each capacitor element corresponds to the cathode region.
  • the region between adjacent capacitor elements corresponds to the anode region.
  • the problem of difficulty in forming a cathode region and an anode region is not limited to the case of connecting a plurality of capacitor elements to produce a capacitor array, but is not limited to the case where a cathode region and an anode are formed inside one capacitor element. This problem also occurs when forming regions.
  • An object of the present invention is to provide a capacitor element in which a cathode region and an anode region can be easily formed.
  • the capacitor element of the present invention has a cathode region and an anode region in plan view of the main surface, and includes an anode plate.
  • the capacitor element includes, in the cathode region, a porous portion provided on at least one main surface of the anode plate made of a valve metal, a dielectric layer provided on the surface of the porous portion, and the dielectric layer. and a cathode layer provided on the surface of the body layer and including a solid electrolyte layer. In the anode region, a portion of one main surface of the anode plate is not provided with the porous portion.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 1B is a plan view along line BB of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another example of the capacitor element according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element in which an insulating layer is provided in the anode region.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another example of a capacitor element in which an insulating layer is provided in the anode region.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 1B is a plan view along line BB of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another example of the capacitor element according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element in which the anode plate does not include a core portion in the cathode region.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element having a through-hole conductor in the anode region.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing another example of a capacitor element having a through-hole conductor in the anode region.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element in which slits are provided in the anode plate.
  • FIG. 9 is a plan view schematically showing an example of a partially etched anode plate.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a partially etched anode plate.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing an example of an anode plate on which a dielectric layer is formed.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of an anode plate on which a cathode layer is formed.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 13B is a plan view along line BB of FIG. 13A.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view schematically showing another example of the capacitor element according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 14B is a plan view along line BB of FIG. 14A.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing a modification of the arrangement of through-hole conductors in the capacitor element according to the second embodiment of the invention.
  • the capacitor element of the present invention will be described below.
  • the present invention is not limited to the following configurations, and can be appropriately modified and applied without changing the gist of the present invention. It should be noted that a combination of two or more of the individual preferred configurations of the invention described below is also the invention.
  • capacitor element (First embodiment)
  • anode regions are provided so as to separate adjacent cathode regions.
  • the capacitor element according to the first embodiment of the present invention may have two or more pairs of adjacent cathode regions. In that case, the anode regions should be provided so as to separate at least one pair of adjacent cathode regions.
  • the capacitor element according to the first embodiment of the present invention since the capacitor element according to the first embodiment of the present invention has a plurality of cathode regions, it can also be said that it is a capacitor array.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing an example of the capacitor element according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 1B is a plan view along line BB of FIG. 1A.
  • a capacitor element 1 shown in FIG. 1A has a sheet-like shape as a whole.
  • Capacitor element 1 has cathode region 10 and anode region 30 in plan view of the main surface.
  • capacitor element 1 has a plurality of cathode regions 10 (eg, cathode regions 10A and 10B).
  • the number of cathode regions 10 included in capacitor element 1 is not particularly limited as long as it is two or more.
  • the size, shape, etc. of the cathode regions 10 may be the same, or may be partially or wholly different.
  • the capacitor element 1 has an anode plate 21 shown in FIG. 1B.
  • the capacitor element 1 includes a porous portion 21A provided on at least one main surface of an anode plate 21 made of a valve metal, and a dielectric layer 22 provided on the surface of the porous portion 21A. and a cathode layer 23 provided on the surface of the dielectric layer 22 and including a solid electrolyte layer 23A.
  • the anode plate 21 includes, for example, a core portion 21B and a porous portion 21A provided on at least one main surface of the core portion 21B.
  • the cathode layer 23 includes, for example, a solid electrolyte layer 23A provided on the surface of the dielectric layer 22 and a conductor layer 23B provided on the surface of the solid electrolyte layer 23A.
  • Capacitor element 1 may further include sealing layer 11 provided to cover cathode region 10 and anode region 30 .
  • the capacitor element 1 may further include external electrodes 12 and 13 .
  • the first external electrode 12 is electrically connected to the core portion 21B of the anode plate 21 in the anode region 30, and the second external electrode 13 is electrically connected to the conductor layer 23B of the cathode layer 23 in the cathode region 10. connected
  • first external electrode 12 and second external electrode 13 are provided outside sealing layer 11 .
  • the form in which the first external electrode 12 and the core portion 21B of the anode plate 21 are connected is not particularly limited, and may be connected via via conductors or through-hole conductors.
  • the form in which the second external electrode 13 and the conductor layer 23B of the cathode layer 23 are connected is not particularly limited, and may be connected via via conductors or through-hole conductors. good.
  • the configurations of the cathode regions 10A and 10B are preferably the same. Further, when capacitor element 1 includes sealing layer 11, it is preferable that the distance from the surface of sealing layer 11 to anode plate 21 constituting each cathode region 10 is constant.
  • anode region 30 a portion of one main surface of the anode plate 21 is not provided with the porous portion 21A.
  • an anode region 30 is provided between adjacent cathode regions 10A and 10B.
  • the anode region 30 includes only the core portion 21B of the anode plate 21 without including the porous portion 21A in the thickness direction (vertical direction in FIG. 1A).
  • the portion where the porous portion 21A is provided corresponds to the cathode region 10
  • the portion where the porous portion 21A is not provided and the core portion 21B is exposed corresponds to the anode region 30. do. Therefore, in the capacitor element 1 shown in FIG. 1A, the anode regions 30 are provided so as to divide the adjacent cathode regions 10 . In other words, multiple cathode regions 10 (eg, cathode regions 10A and 10B) share anode region 30 .
  • the porous portion 21A can be formed by etching the surface of the anode plate 21, for example. Therefore, porous portion 21A is normally uniformly provided on the surface of anode plate 21 . On the other hand, by partially etching the surface of the anode plate 21 , the unetched portion can be used as the anode region 30 .
  • each cathode region 10 When the cathode layer 23 constituting each cathode region 10 is formed on the surface of the anode plate 21 uniformly provided with the porous portions 21A as in the conventional art, the porous portions 21A between the adjacent cathode regions 10 are formed. must be removed by some method, or the pores of the porous portion 21A must be filled with an insulating material or the like. Therefore, there are problems such as an increase in the distance between the adjacent cathode regions 10 and a complicated manufacturing process. On the other hand, if the anode plate 21 is provided with the anode region 30 that does not include the porous portion 21A in the thickness direction and includes only the core portion 21B, the porous portion 21A becomes discontinuous through the anode region 30. Adjacent cathode regions 10 can be easily divided by forming the cathode layer 23 in the region where the cathode layer 23 is formed. Therefore, the cathode region 10 and the anode region 30 can be easily formed.
  • an external electrode (first external electrode 12 in FIG. 1A) electrically connected to the core portion 21B of the anode plate 21 is preferably provided in the anode region 30 .
  • the porous portion 21A is not provided in the region of the core portion 21B to which the first external electrode 12 is electrically connected.
  • the core portion 21B may be directly and electrically connected to the first external electrode 12.
  • another member may be interposed between the core portion 21B and the first external electrode 12 in the anode region 30 .
  • plating may be performed on the core portion 21B side between the core portion 21B and the first external electrode 12.
  • the anode region 30 can be used, for example, as the anode portion of the capacitor element 1, as shown in FIG. 1A. Alternatively, as will be described later, it can be used as a processed portion for forming slits or the like in the anode plate 21 .
  • the anode region 30 is provided between the cathode region 10A and the cathode region 10B.
  • the portion where the porous portion 21A is provided corresponds to the cathode region 10, and the portion where the porous portion 21A is not provided and the core portion 21B is exposed is the anode.
  • the anode region 30 may be provided so as to surround the cathode layer 23 forming the cathode region 10A when viewed from the thickness direction.
  • the anode region 30 may be provided so as to surround the cathode layer 23 forming the cathode region 10B when viewed from the thickness direction.
  • the cathode layer 23 forming the cathode region 10A and the cathode layer 23 forming the cathode region 10B it is preferable that no region including the porous portion 21A is provided in the thickness direction. That is, it is preferable that the anode regions 30 are evenly provided between adjacent cathode regions 10 .
  • the porous portion 21A that constitutes the cathode region 10 and the anode region 30 can be collectively formed. Therefore, it is preferable that the anode region 30 be integrated with the cathode region 10 .
  • the anode region 30 is preferably integral with the cathode region 10A.
  • core portion 21B constituting anode region 30 is preferably integrated with core portion 21B constituting cathode region 10A.
  • anode region 30 is preferably integral with cathode region 10B.
  • core portion 21B forming anode region 30 is preferably integrated with core portion 21B forming cathode region 10B.
  • the anode region 30 may be provided up to the position of the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10.
  • the connection between the anode plate 21 and the first external electrode 12 is free in design. degree can be increased.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another example of the capacitor element according to the first embodiment of the invention.
  • the anode region 30 may be provided at a position higher than the surface of the porous portion 21A in the cathode region 10.
  • the anode region 30 is preferably provided at a position higher than the surface of the porous portion 21A in the cathode region 10 by 10% or more of the total thickness of the porous portion 21A.
  • the anode region 30 is preferably provided at a position higher than the surface of the porous portion 21A in the cathode region 10 by 50% or less of the total thickness of the porous portion 21A.
  • the wettability of the porous portion 21A to the solid electrolyte contained in the solid electrolyte layer 23A is good. There is a need. Since the core portion 21B that constitutes the anode region 30 has wettability similar to that of the porous portion 21A in the cathode region 10, there is a possibility that the solid electrolyte layer 23A will be formed across the adjacent cathode regions 10. There is Therefore, by lowering the position of the surface of the porous portion 21A in the cathode region 10 relative to the anode region 30, it is possible to suppress the solid electrolyte layer 23A from being formed across the cathode regions 10. FIG.
  • the anode region 30 may be provided at a position lower than the surface of the porous portion 21A in the cathode region 10.
  • the thickness of core portion 21B forming anode region 30 is, for example, the same as the thickness of core portion 21B in cathode region 10 .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element in which an insulating layer is provided in the anode region.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another example of a capacitor element in which an insulating layer is provided in the anode region.
  • An insulating layer 40 may be provided on at least one main surface of the anode plate 21 in the anode region 30 as in the capacitor element 1B shown in FIG. 3 and the capacitor element 1C shown in FIG.
  • the insulating layer 40 may be provided on at least one main surface of the core portion 21B that constitutes the anode region 30 .
  • the anode region 30 may be provided up to the position of the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10, or a position higher than the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10. may be provided in
  • the anode region 30 is provided at a position lower than the surface of the porous portion 21A in the cathode region 10.
  • the thickness of the core portion 21B forming the anode region 30 is, for example, the same as the thickness of the core portion 21B forming the cathode region 10 .
  • the insulation between the anode plate 21 and the cathode layer 23 can be improved. can.
  • part of the insulating layer 40 may enter the pores of the porous portion 21A in the cathode region 10 .
  • the anchor effect causes the insulating layer 40 to becomes difficult to peel off.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element in which the anode plate does not include a core portion in the cathode region.
  • the anode plate 21 may include only the porous portion 21A without including the core portion 21B in the thickness direction.
  • the anode plate 21 includes only the porous portion 21A in all the cathode regions 10, but the anode plate 21 includes only the porous portion 21A in at least one cathode region 10. good too.
  • the anode region 30 including only the core portion 21B having a higher strength than the porous portion 21A is provided between the adjacent cathode regions 10, the anode plate 21 constituting at least one cathode region 10 does not have the core portion 21B.
  • Cathode region 10 can be supported by anode region 30 without including a .
  • the capacity density per unit volume can be increased.
  • the anode region 30 may be provided up to the position of the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10, and a position higher than the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10. It may be provided at a position lower than the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10 .
  • Insulating layer 40 may be provided on at least one main surface of anode plate 21 in anode region 30 .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element in which a through-hole conductor is provided in the anode region.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing another example of a capacitor element having a through-hole conductor in the anode region.
  • capacitor element 1E shown in FIG. 6 and capacitor element 1F shown in FIG. It may be provided inside.
  • the through-hole conductor 51 is electrically connected to the anode plate 21, for example.
  • Through-hole conductors 51 are electrically connected, for example, to anode plates 21 of adjacent cathode regions 10A and 10B.
  • the through-hole conductor 51 is connected to the core portion 21B of the anode plate 21 at the inner wall of the through-hole 50, so that the adjacent cathode region 10A and It is preferably electrically connected to the anode plate 21 of 10B.
  • the through hole conductor 51 should not be connected to the effective portion of the cathode region 10 by capillary action. There is a need to.
  • the through hole 50 is formed to penetrate the anode region 30 in the thickness direction, the core portion 21B is exposed on the wall surface of the through hole 50. , there is no possibility that the through-hole conductor 51 is connected to the effective portion of the cathode region 10 .
  • the anode region 30 may be provided up to the position of the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10, and a position higher than the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10. may be provided in Insulating layer 40 may be provided on at least one main surface of anode plate 21 in anode region 30 .
  • the anode region 30 is provided at a position lower than the surface of the porous portion 21A in the cathode region 10.
  • the thickness of core portion 21B forming anode region 30 is, for example, the same as the thickness of core portion 21B in cathode region 10 .
  • the sealing layer 11 may be filled instead of the insulating layer 40 .
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element in which slits are provided in the anode plate.
  • a slit 60 may be formed in the anode region 30 so as to penetrate the anode plate 21 in the thickness direction, as in the capacitor element 1G shown in FIG.
  • the slits 60 divide the anode regions 30 between adjacent cathode regions 10 . Between the adjacent cathode regions 10, the anode regions 30 may be separated physically or electrically.
  • the inside of the slit 60 is filled with, for example, the sealing layer 11 .
  • the anode region 30 may be provided up to the position of the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10, and a position higher than the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10. It may be provided at a position lower than the surface of the porous portion 21A within the cathode region 10 .
  • Insulating layer 40 may be provided on at least one main surface of anode plate 21 in anode region 30 . In that case, for example, the inside of the slit 60 may be filled with the insulating layer 40 .
  • the anode plate 21 is made of a valve action metal exhibiting a so-called valve action.
  • valve metals include simple metals such as aluminum, tantalum, niobium, titanium, and zirconium, and alloys containing these metals. Among these, aluminum or an aluminum alloy is preferred.
  • the shape of the anode plate 21 is preferably flat plate-like, more preferably foil-like.
  • Anode plate 21 may include core portion 21B and porous portion 21A provided on at least one main surface of core portion 21B in cathode region 10, and may be porous without including core portion 21B in the thickness direction. Only part 21A may be included.
  • anode plate 21 includes core portion 21B in cathode region 10, at least one main surface may include porous portion 21A, and both of the main surfaces may include porous portion 21A.
  • Porous portion 21A is preferably an etching layer formed on at least the surface of anode plate 21 .
  • the thickness of the anode plate 21 before etching is preferably 60 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the thickness of the core portion 21B that is not etched after the etching treatment in the cathode region 10, that is, the thickness of the core portion 21B other than the anode region 30 is preferably 15 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less.
  • the thickness of the porous portion 21A in the cathode region 10 is designed according to the required withstand voltage and capacitance. preferable. As described above, in the cathode region 10, the anode plate 21 may include only the porous portion 21A.
  • the pore diameter of the porous portion 21A is preferably 10 nm or more and 600 nm or less.
  • the pore diameter of the porous portion 21A means the median diameter D50 measured by a mercury porosimeter.
  • the pore size of the porous portion 21A can be controlled, for example, by adjusting various etching conditions.
  • the dielectric layer 22 is provided on the surface of the porous portion 21A.
  • the dielectric layer 22 is porous reflecting the surface state of the porous portion 21A, and has a fine uneven surface shape.
  • the dielectric layer 22 is preferably made of an oxide film of the valve action metal.
  • an aluminum foil is used as the anode plate 21
  • the surface of the aluminum foil is anodized (also referred to as chemical conversion treatment) in an aqueous solution containing ammonium adipate or the like to form a dielectric layer made of an oxide film. can be formed.
  • the thickness of the dielectric layer 22 is designed according to the required withstand voltage and capacitance, and is preferably 10 nm or more and 100 nm or less.
  • the dielectric layer 22 may or may not be provided on the surface of the anode region 30 .
  • the cathode layer 23 is provided on the surface of the dielectric layer 22 .
  • Cathode layer 23 includes a solid electrolyte layer 23A provided on the surface of dielectric layer 22 .
  • Cathode layer 23 preferably further includes conductor layer 23B provided on the surface of solid electrolyte layer 23A.
  • Solid electrolyte layer 23A examples include conductive polymers such as polypyrroles, polythiophenes, and polyanilines. Among these, polythiophenes are preferred, and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) called PEDOT is particularly preferred. Moreover, the conductive polymer may contain a dopant such as polystyrene sulfonic acid (PSS).
  • Solid electrolyte layer 23 ⁇ /b>A preferably includes an inner layer that fills pores (recesses) of dielectric layer 22 and an outer layer that covers dielectric layer 22 .
  • the thickness of the solid electrolyte layer 23A from the surface of the porous portion 21A is preferably 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • a polymer film such as poly(3,4-ethylenedioxythiophene) is formed on the surface of the dielectric layer 22 using a treatment liquid containing a monomer such as 3,4-ethylenedioxythiophene. It is formed by a method of forming, a method of applying a dispersion liquid of a polymer such as poly(3,4-ethylenedioxythiophene) to the surface of the dielectric layer 22 and drying it.
  • the solid electrolyte layer 23A can be formed in a predetermined region by applying the treatment liquid or dispersion liquid described above onto the dielectric layer 22 by a method such as sponge transfer, screen printing, dispenser coating, or inkjet printing. .
  • the conductor layer 23B includes at least one of a conductive resin layer and a metal layer.
  • the conductor layer 23B may be only a conductive resin layer or only a metal layer.
  • the conductor layer 23B preferably covers the entire surface of the solid electrolyte layer 23A.
  • the conductive resin layer examples include a conductive adhesive layer containing at least one conductive filler selected from the group consisting of silver filler, copper filler, nickel filler and carbon filler.
  • metal layers include metal plating films and metal foils.
  • the metal layer is preferably made of at least one kind of metal selected from the group consisting of nickel, copper, silver and alloys containing these metals as main components.
  • the “main component” refers to an elemental component having the largest weight ratio.
  • the conductor layer 23B includes, for example, a carbon layer provided on the surface of the solid electrolyte layer 23A and a copper layer provided on the surface of the carbon layer.
  • the carbon layer is provided to electrically and mechanically connect the solid electrolyte layer 23A and the copper layer.
  • the carbon layer can be formed in a predetermined area by applying carbon paste onto the solid electrolyte layer 23A by a method such as sponge transfer, screen printing, dispenser application, or inkjet printing.
  • the thickness of the carbon layer is preferably 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the copper layer can be formed by printing a copper paste on the carbon layer by a method such as sponge transfer, screen printing, spray coating, dispenser coating, or inkjet printing.
  • the thickness of the copper layer is preferably 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the cathode layers 23 forming the plurality of cathode regions 10 included in the capacitor element 1 and the like may be arranged linearly or in a plane.
  • the cathode layers 23 may be arranged regularly or irregularly.
  • the size, planar shape, and the like of the cathode layer 23 viewed in the thickness direction may be the same, or may be partially or wholly different. Two or more types of cathode layers 23 having different areas when viewed in the thickness direction may be included.
  • the capacitor element 1 and the like may include a cathode layer 23 whose planar shape when viewed in the thickness direction is not rectangular.
  • "rectangular" means square or rectangular. Therefore, for example, the cathode layer 23 may include a planar shape other than a rectangle, a polygon such as a triangle, a pentagon, or a hexagon, a shape including a curved portion, a circle, an ellipse, or the like. In this case, two or more kinds of cathode layers 23 having different planar shapes may be included. In addition to the cathode layer 23 having a non-rectangular planar shape, the cathode layer 23 having a rectangular planar shape may or may not be included.
  • the sealing layer 11 is provided so as to cover the cathode layer 23 forming each cathode region 10 .
  • Sealing layer 11 may be provided so as to cover both main surface sides of anode plate 21, or may be provided so as to cover either one main surface side.
  • the slit 60 may be filled with the sealing layer 11 .
  • Sealing layer 11 ensures separation of anode plate 21 between adjacent cathode regions 10 .
  • the sealing layer 11 is preferably made of resin.
  • the resin forming the sealing layer 11 include epoxy resin and phenol resin.
  • the sealing layer 11 preferably contains a filler.
  • fillers contained in the sealing layer 11 include inorganic fillers such as silica particles, alumina particles, and metal particles.
  • the sealing layer 11 may be composed of only one layer, or may be composed of two or more layers. When the sealing layer 11 is composed of two or more layers, the materials forming each sealing layer may be the same or different.
  • a layer such as a stress relaxation layer or a moisture-proof film may be provided.
  • the insulating layer 40 is preferably made of resin.
  • the resin forming the insulating layer 40 include polyphenylsulfone resin, polyethersulfone resin, cyanate ester resin, fluorine resin (tetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, etc.), and polyimide resin. , polyamideimide resins, epoxy resins, and insulating resins such as derivatives or precursors thereof.
  • the insulating layer 40 may be made of the same resin as the sealing layer 11 . Unlike the sealing layer 11, if the insulating layer 40 contains an inorganic filler, it may adversely affect the effective portion of the capacitor element.
  • the insulating layer 40 is formed, for example, by applying a mask material such as a composition containing an insulating resin onto the core portion 21B constituting the anode region 30 by a method such as sponge transfer, screen printing, dispenser coating, or inkjet printing. can be formed.
  • the insulating layer 40 may or may not be provided on the surface of the porous portion 21A.
  • the cross-sectional shape of the through-holes 50 viewed from the thickness direction is not particularly limited, and examples thereof include polygons such as squares, circles, ovals, and the like.
  • the pore diameter means the diameter when the cross-sectional shape is circular, and the maximum length passing through the center of the cross-section when the cross-sectional shape is not circular.
  • the through hole 50 may have a taper in which the hole diameter becomes smaller in the thickness direction.
  • the through-hole conductor 51 provided inside the through-hole 50 should be provided at least on the inner wall surface of the through-hole 50 .
  • the inner wall surface of the through hole 50 is metallized with a low resistance metal such as copper, gold or silver. For ease of processing, it can be metallized by, for example, electroless copper plating or electrolytic copper plating.
  • the metallization of the through-hole conductors 51 is not limited to metallizing only the inner wall surfaces of the through-holes 50, and the through-holes 50 may be filled with a metal, a composite material of metal and resin, or the like.
  • the through-hole conductor 51 is A. for capacitor anode; B. for capacitor cathode and ground, C.I. for I/O lines.
  • A. A through-hole conductor 51 for the anode of the capacitor is electrically connected to the anode plate 21; A through-hole conductor 51 for the capacitor cathode and ground is electrically connected to the cathode layer 23, and the C.I.
  • Through-hole conductors 51 for I/O lines are not electrically connected to either anode plate 21 or cathode layer 23 .
  • A. Through-hole conductor 51 for the anode of the capacitor may or may not be filled with an insulating material between through-hole 50 and through-hole conductor 51 .
  • a through-hole conductor other than the through-hole conductor 51 may be provided in a region other than the anode region 30 regardless of the presence or absence of the through-hole conductor 51 .
  • through-hole conductors may be provided so as to penetrate the cathode layer 23 in the thickness direction.
  • the width of the slit 60 is not particularly limited, but is preferably 15 ⁇ m or more, more preferably 30 ⁇ m or more, and more preferably 50 ⁇ m or more. More preferred. On the other hand, the width of the slit 60 is preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 200 ⁇ m or less, and even more preferably 150 ⁇ m or less.
  • At least part of the slit 60 may be arranged so as not to cover the entirety of the capacitor element 1 and the like. In that case, at least one cathode layer 23 may be arranged on the extension of the slit 60 .
  • the slit 60 may have a taper with a smaller width in the thickness direction.
  • an anode region is provided in which the anode plates are electrically connected between the adjacent cathode regions.
  • the capacitor element according to the first embodiment of the present invention is preferably manufactured as follows.
  • the surface of the anode plate 21 is partially etched.
  • FIG. 9 is a plan view schematically showing an example of a partially etched anode plate.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a partially etched anode plate. 10 is a cross-sectional view of the anode plate shown in FIG. 9 along line XX.
  • a resist layer (not shown) is formed on the surface of the anode plate 21 to cover a portion corresponding to the anode region 30 (see FIG. 1A), and etching is performed.
  • a porous portion 21A is partially formed on at least one main surface of the anode plate 21 .
  • the portion covered with the resist layer does not include the porous portion 21A in the thickness direction, but includes only the core portion 21B.
  • the height of the position of the surface of the porous portion 21A can be adjusted.
  • the core part 21B may be left at the part where the porous part 21A is formed without being covered with the resist layer, or only the porous part 21A may be formed without leaving the core part 21B in the thickness direction.
  • the dielectric layer 22 is formed on the surface of the porous portion 21A.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing an example of an anode plate on which a dielectric layer is formed.
  • the anode plate 21 when aluminum foil is used as the anode plate 21, it is anodized in an aqueous solution containing ammonium adipate or the like. Thereby, as shown in FIG. 11, a dielectric layer 22 made of an oxide film is formed on the surface of the porous portion 21A.
  • the anodizing treatment may be performed after removing the resist layer formed during the etching treatment, or the anodizing treatment may be performed while the resist layer remains.
  • a cathode layer 23 is formed on the surface of the dielectric layer 22 .
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of an anode plate on which a cathode layer is formed.
  • a solid electrolyte layer 23A is formed on the surface of the dielectric layer 22 on the porous portion 21A. Furthermore, it is preferable that the conductor layer 23B is formed on the surface of the solid electrolyte layer 23A. Thereby, the cathode layer 23 is formed on the surface of the dielectric layer 22 on the porous portion 21A.
  • the porous portion 21A provided on at least one main surface of the anode plate 21, the dielectric layer 22 provided on the surface of the porous portion 21A, and the cathode layer provided on the surface of the dielectric layer 22 23 are formed (eg, cathode regions 10A and 10B). Furthermore, anode regions 30 are formed between adjacent cathode regions 10 . In the examples shown in FIGS. 9 to 12, the anode region 30 is provided so as to surround the cathode layer 23 forming each cathode region 10 when viewed from the thickness direction.
  • An insulating layer 40 may be formed on at least one main surface of the anode plate 21 in the anode region 30 .
  • the sealing layer 11 may be formed so as to cover the cathode region 10 and the anode region 30 .
  • the sealing layer 11 can be formed so as to cover both main surface sides of the anode plate 21 or any one of the main surface sides thereof by providing an insulating material by press working.
  • a through-hole conductor 51 extending in the thickness direction may be formed inside the through-hole 50 after the through-hole 50 is formed so as to penetrate the anode region 30 in the thickness direction.
  • Methods for forming the through-holes 50 include, for example, methods such as laser processing and dicing processing.
  • slits 60 may be formed in the anode region 30 so as to penetrate the anode plate 21 in the thickness direction.
  • methods for forming the slits 60 include methods such as laser processing and dicing processing.
  • the capacitor element according to the first embodiment of the present invention can be manufactured.
  • the anode region is provided inside the cathode region.
  • a capacitor element according to the second embodiment of the present invention may have a plurality of cathode regions. In that case, an anode region may be provided inside at least one cathode region.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view schematically showing an example of a capacitor element according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 13B is a plan view along line BB of FIG. 13A.
  • the capacitor element 2 shown in FIG. 13A has a sheet-like shape as a whole.
  • Capacitor element 2 has cathode region 10 and anode region 30 in plan view of the main surface. In the example shown in FIG. 13A, capacitor element 2 has one cathode region 10 .
  • the capacitor element 2 has an anode plate 21 shown in FIG. 13B.
  • the capacitor element 2 includes a porous portion 21A provided on at least one main surface of an anode plate 21 made of a valve metal, a dielectric layer 22 provided on the surface of the porous portion 21A, A cathode layer 23 is provided on the surface of the dielectric layer 22 and includes a solid electrolyte layer 23A.
  • the anode plate 21 includes, for example, a core portion 21B and a porous portion 21A provided on at least one main surface of the core portion 21B.
  • the cathode layer 23 includes, for example, a solid electrolyte layer 23A provided on the surface of the dielectric layer 22 and a conductor layer 23B provided on the surface of the solid electrolyte layer 23A.
  • the capacitor element 2 may further include a sealing layer 11 provided to cover the cathode region 10 and the anode region 30 .
  • the capacitor element 2 may further include external electrodes 12 and 13 .
  • the first external electrode 12 is electrically connected to the core portion 21B of the anode plate 21 in the anode region 30, and the second external electrode 13 is electrically connected to the conductor layer 23B of the cathode layer 23 in the cathode region 10. connected
  • capacitor element 1 includes sealing layer 11
  • first external electrode 12 and second external electrode 13 are provided outside sealing layer 11 .
  • the anode region 30 a portion of one main surface of the anode plate 21 is not provided with the porous portion 21A.
  • the anode region 30 includes only the core portion 21B of the anode plate 21 without including the porous portion 21A in the thickness direction (vertical direction in FIG. 13A).
  • the portion where the porous portion 21A is provided corresponds to the cathode region 10
  • the portion where the porous portion 21A is not provided and the core portion 21B is exposed corresponds to the anode region 30. do. Therefore, in capacitor element 2 shown in FIG. 13A , anode region 30 is provided inside cathode region 10 .
  • a through-hole 50 is formed so as to pass through the anode region 30 in the thickness direction, and a through-hole conductor 51 extending in the thickness direction is provided inside the through-hole 50. .
  • the through-hole conductor 51 is electrically connected to the anode plate 21, for example.
  • through-hole conductor 51 is electrically connected to anode plate 21 in cathode region 10 by connecting core portion 21 B of anode plate 21 with the inner wall of through-hole 50 . preferably connected
  • FIG. 14A is a cross-sectional view schematically showing another example of the capacitor element according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 14B is a plan view along line BB of FIG. 14A.
  • an anode region 30 is provided inside a cathode region 10, similar to the capacitor element 2 shown in FIG. 13A.
  • a through-hole 50 is formed to penetrate the anode region 30 in the thickness direction, and through-hole conductors 51 and 52 extending in the thickness direction are provided inside the through-hole 50. is preferred.
  • the through-hole conductor 51 is electrically connected to the anode plate 21, for example.
  • through-hole conductor 51 is electrically connected to anode plate 21 in cathode region 10 by connecting core portion 21 B of anode plate 21 with the inner wall of through-hole 50 . preferably connected
  • the through-hole conductor 52 is not electrically connected to the anode plate 21, for example.
  • through-hole conductor 52 may be electrically connected to cathode layer 23 or may not be electrically connected to cathode layer 23 .
  • An insulating material such as the sealing layer 11 is preferably filled between the through-hole conductor 52 and the through-hole 50 .
  • the degree of freedom in electrode design can be increased.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing a modification of the arrangement of through-hole conductors in the capacitor element according to the second embodiment of the invention.
  • a through-hole 50 is formed so as to pass through the anode region 30 provided inside the cathode region 10 in the thickness direction, and a plurality of through-hole conductors 51 and a plurality of through-hole conductors extending in the thickness direction are formed. 52 is provided inside the through hole 50 .
  • a set of through-hole conductors 51 electrically connected to the anode plate 21 and through-hole conductors 52 not electrically connected to the anode plate 21 is provided inside the cathode region 10.
  • a plurality of sets (preferably an even number of sets) of such units may exist. In that case, it is preferable that the through-hole conductors 51 and the through-hole conductors 52 are present in the same number inside the cathode region 10 .
  • the capacitor element of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various applications and modifications can be made within the scope of the present invention regarding the configuration of the capacitor element, manufacturing conditions, and the like.
  • anode regions are provided to separate adjacent cathode regions as described in the first embodiment, and cathode regions are provided as described in the second embodiment. may be provided with an anode region.
  • the capacitor element of the present invention can be suitably used as a constituent material of composite electronic components.
  • a composite electronic component is provided, for example, on the capacitor element of the present invention and on the outside of the capacitor element (preferably outside the sealing layer of the capacitor element), and the anode plate and the cathode layer of the capacitor element.
  • An external electrode electrically connected to each, and an electronic component connected to the external electrode.
  • the electronic component connected to the external electrode may be either a passive element or an active element. Both the passive element and the active element may be connected to the external electrode, or either one of the passive element and the active element may be connected to the external electrode. Also, composites of passive and active elements may be connected to external electrodes.
  • Passive elements include, for example, inductors. Active elements include memories, GPUs (Graphical Processing Units), CPUs (Central Processing Units), MPUs (Micro Processing Units), PMICs (Power Management ICs), and the like.
  • the capacitor element of the present invention has a sheet-like shape as a whole. Therefore, in the composite electronic component, the capacitor element can be treated like a mounting board, and the electronic component can be mounted on the capacitor element. Furthermore, by making the electronic components mounted on the capacitor element sheet-shaped, it is possible to connect the capacitor element and the electronic component in the thickness direction via through-hole conductors that pass through each electronic component in the thickness direction. is. As a result, active elements and passive elements can be configured as a single module.
  • a switching regulator can be formed by electrically connecting the capacitor element of the present invention between a voltage regulator including a semiconductor active element and a load to which the converted DC voltage is supplied.
  • a circuit layer may be formed on one side of a capacitor matrix sheet in which a plurality of capacitor elements of the present invention are further laid out, and then connected to a passive element or an active element.
  • the capacitor element of the present invention may be arranged in a cavity provided in advance on a substrate, embedded with resin, and then the circuit layer may be formed on the resin.
  • Another electronic component passive element or active element
  • the capacitor element of the present invention may be mounted on a smooth carrier such as a wafer or glass, and after forming an outer layer portion with resin, forming a circuit layer, and then connecting to a passive element or an active element. good.

Abstract

コンデンサ素子１は、主面の平面視で陰極領域１０及び陽極領域３０を有し、陽極板２１を備える。コンデンサ素子１は、陰極領域１０において、弁作用金属からなる陽極板２１の少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部２１Ａと、多孔質部２１Ａの表面に設けられた誘電体層２２と、誘電体層２２の表面に設けられ、固体電解質層２３Ａを含む陰極層２３とを備えている。陽極領域３０において、陽極板２１の一方の主面の一部には多孔質部２１Ａが設けられていない。

Description

コンデンサ素子
　本発明は、コンデンサ素子に関する。
　特許文献１には、複数のコンデンサ素子からなるコンデンサ素子群と、このコンデンサ素子群の上記コンデンサ素子の１又は２以上の陽極導出線のそれぞれに接続されて引き出された１又は２以上の陽極端子と、上記コンデンサ素子の陰極層に接続されて引き出された１又は２以上の陰極端子と、上記コンデンサ素子を被覆する外装樹脂層と、を備え、上記陽極端子及び上記陰極端子を外部端子として構成したことを特徴とする固体電解コンデンサアレイが開示されている。
特開２００４－２８１７５０号公報
　特許文献１によれば、複数のコンデンサ素子を陽極端子及び陰極端子に接続してアレイ構造とすることで、低ＥＳＲ（等価直列抵抗）及び低ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）を実現し、かつ高周波特性に優れた固体電解コンデンサアレイを容易に製造することができるとされている。
　しかし、特許文献１に記載されている方法を用いて複数のコンデンサ素子をアレイ状にする場合、予め形成されたコンデンサ素子同士を接続する必要があるため、製造プロセスが煩雑になりやすい、コンデンサアレイ全体の体積容量密度が低い、等の問題がある。
　上記のとおり、特許文献１に記載されているコンデンサアレイにおいては、高い体積容量密度を確保した上でコンデンサ素子同士を接続することが容易ではない。ここで、コンデンサを形成する領域を陰極領域と定義し、コンデンサを形成しない領域を陽極領域と定義すると、複数のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイにおいては、個々のコンデンサ素子が占める領域が陰極領域に相当し、隣り合うコンデンサ素子の間の領域が陽極領域に相当する。
　このように、複数のコンデンサ素子を含むコンデンサアレイにおいては、陰極領域及び陽極領域を形成することが困難であると言える。なお、陰極領域及び陽極領域を形成することが困難であるという問題は、コンデンサアレイを作製するために複数のコンデンサ素子同士を接続する場合に限らず、１つのコンデンサ素子の内部で陰極領域及び陽極領域を形成する場合にも生じる問題である。
　本発明は、陰極領域及び陽極領域を容易に形成することが可能なコンデンサ素子を提供することを目的とする。
　本発明のコンデンサ素子は、主面の平面視で陰極領域及び陽極領域を有し、陽極板を備える。上記コンデンサ素子は、上記陰極領域において、弁作用金属からなる上記陽極板の少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部と、上記多孔質部の表面に設けられた誘電体層と、上記誘電体層の表面に設けられ、固体電解質層を含む陰極層とを備えている。上記陽極領域において、上記陽極板の一方の主面の一部には上記多孔質部が設けられていない。
　本発明によれば、陰極領域及び陽極領域を容易に形成することが可能なコンデンサ素子を提供することができる。
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図１Ｂは、図１ＡのＢ－Ｂ線に沿った平面図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。 図３は、陽極領域に絶縁層が設けられているコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図４は、陽極領域に絶縁層が設けられているコンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。 図５は、陰極領域において陽極板が芯部を含まないコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図６は、陽極領域にスルーホール導体が設けられているコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図７は、陽極領域にスルーホール導体が設けられているコンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。 図８は、陽極板にスリットが設けられているコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図９は、部分的にエッチング処理が行われた陽極板の一例を模式的に示す平面図である。 図１０は、部分的にエッチング処理が行われた陽極板の一例を模式的に示す断面図である。 図１１は、誘電体層が形成された陽極板の一例を模式的に示す断面図である。 図１２は、陰極層が形成された陽極板の一例を模式的に示す断面図である。 図１３Ａは、本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図１３Ｂは、図１３ＡのＢ－Ｂ線に沿った平面図である。 図１４Ａは、本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。 図１４Ｂは、図１４ＡのＢ－Ｂ線に沿った平面図である。 図１５は、本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子におけるスルーホール導体の配置の変形例を模式的に示す平面図である。
　以下、本発明のコンデンサ素子について説明する。
　しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
　以下に示す図面は模式図であり、その寸法、縦横比の縮尺等は実際の製品と異なる場合がある。
［コンデンサ素子］
（第１実施形態）
　本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子では、隣り合う陰極領域を分断するように陽極領域が設けられている。本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子は、２組以上の隣り合う陰極領域を有してもよい。その場合、少なくとも１組の隣り合う陰極領域を分断するように陽極領域が設けられていればよい。なお、本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子は、複数の陰極領域を有するため、コンデンサアレイであるとも言える。
　図１Ａは、本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。図１Ｂは、図１ＡのＢ－Ｂ線に沿った平面図である。
　図１Ａに示すコンデンサ素子１は、全体としてシート状の形状を有している。コンデンサ素子１は、主面の平面視で陰極領域１０及び陽極領域３０を有する。図１Ａに示すように、コンデンサ素子１は、複数の陰極領域１０（例えば陰極領域１０Ａ及び１０Ｂ）を有する。
　コンデンサ素子１に含まれる陰極領域１０の個数は、２個以上であれば特に限定されない。陰極領域１０の大きさ及び形状等は、それぞれ同じでもよく、一部又は全部が異なっていてもよい。
　コンデンサ素子１は、図１Ｂに示す陽極板２１を備える。コンデンサ素子１は、各々の陰極領域１０において、弁作用金属からなる陽極板２１の少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部２１Ａと、多孔質部２１Ａの表面に設けられた誘電体層２２と、誘電体層２２の表面に設けられ、固体電解質層２３Ａを含む陰極層２３とを備えている。陰極領域１０において、陽極板２１は、例えば、芯部２１Ｂと、芯部２１Ｂの少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部２１Ａとを含む。陰極領域１０において、陰極層２３は、例えば、誘電体層２２の表面に設けられた固体電解質層２３Ａと、固体電解質層２３Ａの表面に設けられた導電体層２３Ｂとを含む。
　コンデンサ素子１は、陰極領域１０及び陽極領域３０を覆うように設けられた封止層１１をさらに備えてもよい。
　コンデンサ素子１は、外部電極１２及び１３をさらに備えてもよい。例えば、第１外部電極１２は、陽極領域３０において、陽極板２１の芯部２１Ｂと電気的に接続され、第２外部電極１３は、陰極領域１０において、陰極層２３の導電体層２３Ｂと電気的に接続される。コンデンサ素子１が封止層１１を備える場合、第１外部電極１２及び第２外部電極１３は、封止層１１の外側に設けられる。第１外部電極１２と陽極板２１の芯部２１Ｂとが接続される形態は特に限定されず、ビア導体を介して接続されてもよく、スルーホール導体を介して接続されてもよい。同様に、第２外部電極１３と陰極層２３の導電体層２３Ｂとが接続される形態は特に限定されず、ビア導体を介して接続されてもよく、スルーホール導体を介して接続されてもよい。
　陰極領域１０Ａ及び１０Ｂの構成は、それぞれ同じであることが好ましい。また、コンデンサ素子１が封止層１１を備える場合、封止層１１の表面から各々の陰極領域１０を構成する陽極板２１までの距離は一定であることが好ましい。
　陽極領域３０において、陽極板２１の一方の主面の一部には多孔質部２１Ａが設けられていない。図１Ａに示す例では、隣り合う陰極領域１０Ａ及び１０Ｂの間に陽極領域３０が設けられている。陽極領域３０は、例えば、図１Ａに示すように、厚み方向（図１Ａでは上下方向）に多孔質部２１Ａを含まずに陽極板２１の芯部２１Ｂのみを含む。
　図１Ｂにおいては、多孔質部２１Ａが設けられている部分が陰極領域１０に相当するとともに、多孔質部２１Ａが設けられておらずに芯部２１Ｂが露出している部分が陽極領域３０に相当する。したがって、図１Ａに示すコンデンサ素子１では、隣り合う陰極領域１０を分断するように陽極領域３０が設けられている。言い換えると、複数の陰極領域１０（例えば陰極領域１０Ａ及び１０Ｂ）が陽極領域３０を共有している。
　多孔質部２１Ａは、例えば、陽極板２１の表面にエッチング処理を行うことにより形成することができる。そのため、通常、多孔質部２１Ａは、陽極板２１の表面に一様に設けられている。一方、陽極板２１の表面に対して部分的にエッチング処理を行うことにより、エッチングされない部分を陽極領域３０として利用することができる。
　従来のように多孔質部２１Ａが一様に設けられている陽極板２１の表面に各々の陰極領域１０を構成する陰極層２３を形成する場合、隣り合う陰極領域１０の間の多孔質部２１Ａを何らかの方法で除去するか、あるいは、多孔質部２１Ａの細孔を絶縁材料等で充填する必要がある。そのため、隣り合う陰極領域１０の間隔が大きくなる、製造プロセスが煩雑になる、等の問題がある。これに対し、厚み方向に多孔質部２１Ａを含まずに芯部２１Ｂのみを含む陽極領域３０が陽極板２１に設けられていると、陽極領域３０を介して多孔質部２１Ａが非連続となっている領域に陰極層２３を形成することにより、隣り合う陰極領域１０を容易に分割することができる。したがって、陰極領域１０及び陽極領域３０を容易に形成することができる。
　図１Ａに示すように、陽極領域３０において、陽極板２１の芯部２１Ｂと電気的に接続される外部電極（図１Ａでは第１外部電極１２）が設けられていることが好ましい。
　その場合、陽極領域３０において、芯部２１Ｂのうち、第１外部電極１２が電気的に接続される領域には多孔質部２１Ａが設けられていないことが好ましい。
　陽極領域３０において、芯部２１Ｂは、第１外部電極１２と直接、電気的に接続されていてもよい。あるいは、陽極領域３０において、芯部２１Ｂと第１外部電極１２との間に別の部材が介在してもよい。例えば、陽極領域３０において、芯部２１Ｂと第１外部電極１２との間であって芯部２１Ｂ側にめっき処理が施されてもよい。
　陽極領域３０は、例えば、図１Ａに示すように、コンデンサ素子１の陽極部分として利用することができる。あるいは、後述するように、陽極板２１にスリット等を形成するための加工部分として利用することができる。
　図１Ａに示す例では、陽極領域３０は、陰極領域１０Ａと陰極領域１０Ｂとの間に設けられている。上述のとおり、図１Ｂにおいては、多孔質部２１Ａが設けられている部分が陰極領域１０に相当するとともに、多孔質部２１Ａが設けられておらずに芯部２１Ｂが露出している部分が陽極領域３０に相当する。したがって、図１Ｂに示すように、陽極領域３０は、厚み方向から見て、陰極領域１０Ａを構成する陰極層２３を囲むように設けられていてもよい。同様に、陽極領域３０は、厚み方向から見て、陰極領域１０Ｂを構成する陰極層２３を囲むように設けられていてもよい。
　陰極領域１０Ａを構成する陰極層２３と陰極領域１０Ｂを構成する陰極層２３との間には、厚み方向に多孔質部２１Ａを含む領域が設けられていないことが好ましい。すなわち、陽極領域３０は、隣り合う陰極領域１０の間に一様に設けられていることが好ましい。
　上述のとおり、陽極板２１の表面に対して部分的にエッチング処理を行うことにより、陰極領域１０を構成する多孔質部２１Ａと陽極領域３０とを一括して形成することができる。そのため、陽極領域３０は、陰極領域１０と一体であることが好ましい。例えば、陽極領域３０は、陰極領域１０Ａと一体であることが好ましい。特に、陰極領域１０Ａを構成する陽極板２１が芯部２１Ｂを含む場合、陽極領域３０を構成する芯部２１Ｂは、陰極領域１０Ａを構成する芯部２１Ｂと一体であることが好ましい。同様に、陽極領域３０は、陰極領域１０Ｂと一体であることが好ましい。特に、陰極領域１０Ｂを構成する陽極板２１が芯部２１Ｂを含む場合、陽極領域３０を構成する芯部２１Ｂは、陰極領域１０Ｂを構成する芯部２１Ｂと一体であることが好ましい。
　図１Ａに示すコンデンサ素子１のように、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面の位置まで設けられていてもよい。この場合、陽極領域３０においては、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面の位置まで陽極板２１の芯部２１Ｂが引き出されるため、陽極板２１と第１外部電極１２との接続のデザイン自由度を高めることができる。
　図２は、本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。
　図２に示すコンデンサ素子１Ａのように、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも高い位置に設けられていてもよい。この場合、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも多孔質部２１Ａの総厚みの１０％以上高い位置に設けられていることが好ましい。一方、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも多孔質部２１Ａの総厚みの５０％以下高い位置に設けられていることが好ましい。
　陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの微細な表面に陰極層２３の固体電解質層２３Ａを形成するためには、固体電解質層２３Ａに含まれる固体電解質に対する多孔質部２１Ａの濡れ性が良好である必要がある。陽極領域３０を構成する芯部２１Ｂは、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａと類似の濡れ性を持っているため、隣り合う陰極領域１０の間を跨いで固体電解質層２３Ａが形成されるおそれがある。そこで、陽極領域３０よりも陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面の位置を低くすることで、陰極領域１０の間を跨いで固体電解質層２３Ａが形成されることを抑制できる。
　後述する図４に示すコンデンサ素子１Ｃのように、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも低い位置に設けられていてもよい。この場合、陽極領域３０を構成する芯部２１Ｂの厚みは、例えば、陰極領域１０内の芯部２１Ｂの厚みと同等である。
　図３は、陽極領域に絶縁層が設けられているコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。図４は、陽極領域に絶縁層が設けられているコンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。
　図３に示すコンデンサ素子１Ｂ及び図４に示すコンデンサ素子１Ｃのように、陽極領域３０において、陽極板２１の少なくとも一方の主面に絶縁層４０が設けられていてもよい。例えば、陽極領域３０を構成する芯部２１Ｂの少なくとも一方の主面に絶縁層４０が設けられていてもよい。
　図３に示すコンデンサ素子１Ｂでは、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面の位置まで設けられていてもよく、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも高い位置に設けられていてもよい。
　図４に示すコンデンサ素子１Ｃでは、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも低い位置に設けられている。陽極領域３０を構成する芯部２１Ｂの厚みは、例えば、陰極領域１０を構成する芯部２１Ｂの厚みと同等である。
　図３及び図４に示すように、陽極領域３０において、陽極板２１の少なくとも一方の主面に絶縁層４０を設けることにより、陽極板２１と陰極層２３との間の絶縁性を高めることができる。
　陽極領域３０において、陽極板２１の少なくとも一方の主面に絶縁層４０が設けられている場合、絶縁層４０の一部が陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの細孔に入り込んでいることが好ましい。例えば、隣り合う陰極領域１０のうち、少なくとも一方の陰極領域１０において、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの細孔に入り込むように絶縁層４０が設けられていると、アンカー効果により絶縁層４０が剥がれにくくなる。
　図５は、陰極領域において陽極板が芯部を含まないコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。
　図５に示すコンデンサ素子１Ｄのように、陰極領域１０において、陽極板２１は、厚み方向に芯部２１Ｂを含まずに多孔質部２１Ａのみを含んでいてもよい。図５に示す例では、全ての陰極領域１０において、陽極板２１が多孔質部２１Ａのみを含んでいるが、少なくとも１つの陰極領域１０において、陽極板２１が多孔質部２１Ａのみを含んでいてもよい。多孔質部２１Ａに比べて強度の高い芯部２１Ｂのみを含む陽極領域３０が隣り合う陰極領域１０の間に設けられているため、少なくとも１つの陰極領域１０を構成する陽極板２１が芯部２１Ｂを含まなくても、陽極領域３０によって陰極領域１０を支持することができる。その上で、少なくとも１つの陰極領域１０を構成する陽極板２１を完全に多孔質化することにより、単位体積当たりの容量密度を高めることができる。
　図５に示すコンデンサ素子１Ｄでは、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面の位置まで設けられていてもよく、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも高い位置に設けられていてもよく、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも低い位置に設けられていてもよい。また、陽極領域３０において、陽極板２１の少なくとも一方の主面に絶縁層４０が設けられていてもよい。
　図６は、陽極領域にスルーホール導体が設けられているコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。図７は、陽極領域にスルーホール導体が設けられているコンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。
　図６に示すコンデンサ素子１Ｅ及び図７に示すコンデンサ素子１Ｆのように、陽極領域３０を厚み方向に貫通するように貫通孔５０が形成され、厚み方向に延びるスルーホール導体５１が貫通孔５０の内部に設けられていてもよい。
　スルーホール導体５１は、例えば、陽極板２１と電気的に接続されている。スルーホール導体５１は、例えば、隣り合う陰極領域１０Ａ及び１０Ｂの陽極板２１と電気的に接続されている。この場合、図６及び図７に示すように、陽極領域３０において、スルーホール導体５１は、貫通孔５０の内壁で陽極板２１の芯部２１Ｂと接続されることにより、隣り合う陰極領域１０Ａ及び１０Ｂの陽極板２１と電気的に接続されていることが好ましい。
　貫通孔５０の内壁に陽極板２１を直接引き出す場合、貫通孔５０の壁面に多孔質部２１Ａが露出する場合には、毛細管現象によって陰極領域１０の有効部にスルーホール導体５１が接続しないようにする必要がある。これに対して、図６及び図７に示すように、陽極領域３０を厚み方向に貫通するように貫通孔５０が形成されていると、貫通孔５０の壁面には芯部２１Ｂが露出するため、陰極領域１０の有効部にスルーホール導体５１が接続するおそれがない。特に、陽極領域３０が厚くなるほど、接続信頼性を高めることができる。
　図６に示すコンデンサ素子１Ｅでは、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面の位置まで設けられていてもよく、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも高い位置に設けられていてもよい。また、陽極領域３０において、陽極板２１の少なくとも一方の主面に絶縁層４０が設けられていてもよい。
　図７に示すコンデンサ素子１Ｆでは、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも低い位置に設けられている。陽極領域３０を構成する芯部２１Ｂの厚みは、例えば、陰極領域１０内の芯部２１Ｂの厚みと同等である。また、絶縁層４０の代わりに、封止層１１が充填されていてもよい。
　図８は、陽極板にスリットが設けられているコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。
　図８に示すコンデンサ素子１Ｇのように、陽極領域３０において、陽極板２１を厚み方向に貫通するようにスリット６０が形成されていてもよい。スリット６０によって、隣り合う陰極領域１０の間で陽極領域３０が分断されている。隣り合う陰極領域１０の間で、陽極領域３０は、物理的に分断されていてもよく、電気的に分断されていてもよい。スリット６０の内部には、例えば、封止層１１が充填されている。
　図８に示すコンデンサ素子１Ｇでは、陽極領域３０は、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面の位置まで設けられていてもよく、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも高い位置に設けられていてもよく、陰極領域１０内の多孔質部２１Ａの表面よりも低い位置に設けられていてもよい。また、陽極領域３０において、陽極板２１の少なくとも一方の主面に絶縁層４０が設けられていてもよい。その場合、例えば、スリット６０の内部に絶縁層４０が充填されていてもよい。
　陽極板２１は、いわゆる弁作用を示す弁作用金属からなる。弁作用金属としては、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム等の金属単体、又は、これらの金属を含む合金等が挙げられる。これらの中では、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
　陽極板２１の形状は、平板状であることが好ましく、箔状であることがより好ましい。
　陽極板２１は、陰極領域１０において、芯部２１Ｂと、芯部２１Ｂの少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部２１Ａとを含んでもよく、厚み方向に芯部２１Ｂを含まずに多孔質部２１Ａのみを含んでもよい。陰極領域１０において陽極板２１が芯部２１Ｂを含む場合、少なくとも一方の主面に多孔質部２１Ａを含んでいればよく、両方の主面に多孔質部２１Ａを含んでいてもよい。多孔質部２１Ａは、陽極板２１の少なくとも表面に形成されたエッチング層であることが好ましい。
　エッチング処理前の陽極板２１の厚みは、６０μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。陰極領域１０においてエッチング処理後にエッチングされていない芯部２１Ｂの厚み、すなわち、陽極領域３０以外の芯部２１Ｂの厚みは、１５μｍ以上、７０μｍ以下であることが好ましい。陰極領域１０において多孔質部２１Ａの厚みは要求される耐電圧、静電容量に合わせて設計されるが、芯部２１Ｂの両側の多孔質部２１Ａを合わせて１０μｍ以上、１８０μｍ以下であることが好ましい。上述のとおり、陰極領域１０において、陽極板２１は多孔質部２１Ａのみを含んでもよい。
　多孔質部２１Ａの孔径は、１０ｎｍ以上、６００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、多孔質部２１Ａの孔径とは、水銀ポロシメータにより測定されるメジアン径Ｄ５０を意味する。多孔質部２１Ａの孔径は、例えばエッチングにおける各種条件を調整することにより制御することができる。
　誘電体層２２は、多孔質部２１Ａの表面に設けられている。誘電体層２２は、多孔質部２１Ａの表面状態を反映して多孔質になっており、微細な凹凸状の表面形状を有している。誘電体層２２は、上記弁作用金属の酸化皮膜からなることが好ましい。例えば、陽極板２１としてアルミニウム箔が用いられる場合、アジピン酸アンモニウム等を含む水溶液中でアルミニウム箔の表面に対して陽極酸化処理（化成処理ともいう）を行うことにより、酸化皮膜からなる誘電体層を形成することができる。
　誘電体層２２の厚みは要求される耐電圧、静電容量に合わせて設計されるが、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが好ましい。
　誘電体層２２は、陽極領域３０の表面に設けられていてもよく、設けられていなくてもよい。
　陰極層２３は、誘電体層２２の表面に設けられている。陰極層２３は、誘電体層２２の表面に設けられた固体電解質層２３Ａを含む。陰極層２３は、さらに、固体電解質層２３Ａの表面に設けられた導電体層２３Ｂを含むことが好ましい。
　固体電解質層２３Ａを構成する材料としては、例えば、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類等の導電性高分子等が挙げられる。これらの中では、ポリチオフェン類が好ましく、ＰＥＤＯＴと呼ばれるポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）が特に好ましい。また、上記導電性高分子は、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）等のドーパントを含んでいてもよい。なお、固体電解質層２３Ａは、誘電体層２２の細孔（凹部）を充填する内層と、誘電体層２２を被覆する外層とを含むことが好ましい。
　多孔質部２１Ａの表面からの固体電解質層２３Ａの厚みは、２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
　固体電解質層２３Ａは、例えば、３，４－エチレンジオキシチオフェン等のモノマーを含む処理液を用いて、誘電体層２２の表面にポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）等の重合膜を形成する方法や、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）等のポリマーの分散液を誘電体層２２の表面に塗布して乾燥させる方法等によって形成される。
　固体電解質層２３Ａは、上記の処理液又は分散液を、スポンジ転写、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布、インクジェット印刷等の方法によって誘電体層２２上に塗布することにより、所定の領域に形成することができる。
　導電体層２３Ｂは、導電性樹脂層及び金属層のうち、少なくとも１層を含む。導電体層２３Ｂは、導電性樹脂層のみでもよく、金属層のみでもよい。導電体層２３Ｂは、固体電解質層２３Ａの全面を被覆することが好ましい。
　導電性樹脂層としては、例えば、銀フィラー、銅フィラー、ニッケルフィラー及びカーボンフィラーからなる群より選択される少なくとも１種の導電性フィラーを含む導電性接着剤層等が挙げられる。
　金属層としては、例えば、金属めっき膜、金属箔等が挙げられる。金属層は、ニッケル、銅、銀及びこれらの金属を主成分とする合金からなる群より選択される少なくとも一種の金属からなることが好ましい。なお、「主成分」とは、重量割合が最も大きい元素成分をいう。
　導電体層２３Ｂは、例えば、固体電解質層２３Ａの表面に設けられたカーボン層と、カーボン層の表面に設けられた銅層とを含む。
　カーボン層は、固体電解質層２３Ａと銅層とを電気的に及び機械的に接続させるために設けられている。カーボン層は、カーボンペーストをスポンジ転写、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布、インクジェット印刷等の方法によって固体電解質層２３Ａ上に塗布することにより、所定の領域に形成することができる。なお、カーボン層は、乾燥前の粘性のある状態で、次工程の銅層を積層することが好ましい。カーボン層の厚みは、２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
　銅層は、銅ペーストをスポンジ転写、スクリーン印刷、スプレー塗布、ディスペンサ塗布、インクジェット印刷等の方法によってカーボン層上に印刷することにより形成することができる。銅層の厚みは、２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
　コンデンサ素子１等に含まれる複数の陰極領域１０を構成する陰極層２３は、直線状に配置されていてもよく、平面状に配置されていてもよい。陰極層２３は、規則的に配置されていてもよく、不規則に配置されていてもよい。厚み方向から見た陰極層２３の大きさ及び平面形状等は、それぞれ同じでもよく、一部又は全部が異なっていてもよい。厚み方向から見た面積が異なる２種以上の陰極層２３が含まれていてもよい。
　コンデンサ素子１等には、厚み方向から見た平面形状が矩形ではない陰極層２３が含まれていてもよい。本明細書において、「矩形」とは、正方形又は長方形を意味する。したがって、例えば、平面形状が、矩形以外の四角形、三角形、五角形、六角形等の多角形や、曲線部を含む形状、円形、楕円形等の陰極層２３が含まれていてもよい。この場合、平面形状が異なる２種以上の陰極層２３が含まれていてもよい。また、平面形状が矩形ではない陰極層２３に加えて、平面形状が矩形である陰極層２３が含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。
　コンデンサ素子１等が封止層１１を備える場合、封止層１１は、各々の陰極領域１０を構成する陰極層２３を覆うように設けられる。封止層１１は、陽極板２１の両方の主面側から覆うように設けられてもよく、いずれか一方の主面側から覆うように設けられてもよい。
　コンデンサ素子１等が封止層１１を備える場合、スリット６０に封止層１１が充填されていてもよい。封止層１１により、隣り合う陰極領域１０の間で陽極板２１が確実に分断される。
　封止層１１は、樹脂からなることが好ましい。封止層１１を構成する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。さらに、封止層１１は、フィラーを含むことが好ましい。封止層１１に含まれるフィラーとしては、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、金属粒子等の無機フィラーが挙げられる。
　封止層１１は、１層のみから構成されてもよいし、２層以上から構成されてもよい。封止層１１が２層以上から構成される場合、各封止層を構成する材料は、それぞれ同じでもよく、異なっていてもよい。
　陰極領域１０と封止層１１との間、又は、陽極領域３０と封止層１１との間には、例えば、応力緩和層、防湿膜等の層が設けられていてもよい。
　絶縁層４０は、樹脂からなることが好ましい。絶縁層４０を構成する樹脂としては、例えば、ポリフェニルスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、シアン酸エステル樹脂、フッ素樹脂（テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、及び、それらの誘導体又は前駆体等の絶縁性樹脂が挙げられる。
　絶縁層４０は、封止層１１と同じ樹脂で構成されていてもよい。封止層１１と異なり、絶縁層４０に無機フィラーが含まれるとコンデンサ素子の有効部に悪影響を及ぼすおそれがあるため、絶縁層４０は樹脂単独の系からなることが好ましい。
　絶縁層４０は、例えば、絶縁性樹脂を含む組成物等のマスク材を、スポンジ転写、スクリーン印刷、ディスペンサ塗布、インクジェット印刷等の方法によって陽極領域３０を構成する芯部２１Ｂ上に塗布することにより形成することができる。
　絶縁層４０は、多孔質部２１Ａの表面に設けられていてもよく、設けられていなくてもよい。
　陽極領域３０に貫通孔５０が形成される場合、厚み方向から見た貫通孔５０の断面形状は特に限定されず、例えば、四角形等の多角形、円形、楕円形等が挙げられる。なお、孔径とは、断面形状が円形の場合には直径、円形以外の場合には断面の中心を通る最大長さをいう。貫通孔５０は、厚み方向に孔径が小さくなるテーパーを有してもよい。
　貫通孔５０の内部に設けられるスルーホール導体５１は、貫通孔５０の少なくとも内壁面に設けられていればよい。貫通孔５０の内壁面は、銅、金又は銀等の低抵抗の金属によってメタライズされる。加工の容易さから、例えば、無電解銅めっき、電解銅めっきによりメタライズすることができる。なお、スルーホール導体５１のメタライズについては、貫通孔５０の内壁面のみをメタライズする場合に限られず、金属あるいは金属と樹脂との複合材料等を貫通孔５０に充填してもよい。
　スルーホール導体５１は、Ａ．コンデンサの陽極用、Ｂ．コンデンサの陰極及びグランド用、Ｃ．Ｉ／Ｏライン用、に分類される。Ａ．コンデンサの陽極用のスルーホール導体５１は陽極板２１に電気的に接続され、Ｂ．コンデンサの陰極及びグランド用のスルーホール導体５１は陰極層２３に電気的に接続され、Ｃ．Ｉ／Ｏライン用のスルーホール導体５１は陽極板２１及び陰極層２３のいずれにも電気的に接続されない。
　Ａ．コンデンサの陽極用のスルーホール導体５１は、貫通孔５０とスルーホール導体５１との間に絶縁材料が充填されてもよく、充填されなくてもよい。Ｂ．コンデンサの陰極及びグランド用のスルーホール導体５１、及び、Ｃ．Ｉ／Ｏライン用のスルーホール導体５１は、貫通孔５０とスルーホール導体５１との間に絶縁材料が充填される。
　スルーホール導体５１の有無に関わらず、スルーホール導体５１以外のスルーホール導体が陽極領域３０以外の領域に設けられていてもよい。例えば、陰極層２３を厚み方向に貫通するようにスルーホール導体が設けられていてもよい。
　陽極領域３０において、陽極板２１にスリット６０が形成される場合、スリット６０の幅は特に限定されないが、１５μｍ以上であることが好ましく、３０μｍ以上であることがより好ましく、５０μｍ以上であることがさらに好ましい。一方、スリット６０の幅は、５００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以下であることがより好ましく、１５０μｍ以下であることがさらに好ましい。
　スリット６０の少なくとも一部は、コンデンサ素子１等の全体に掛からないように配置されていてもよい。その場合、スリット６０の延伸上に少なくとも１つの陰極層２３が配置されていてもよい。
　スリット６０は、厚み方向に幅が小さくなるテーパーを有してもよい。
　本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子において、２組以上の隣り合う陰極領域が含まれる場合、隣り合う陰極領域の間で陽極板が電気的に接続されている陽極領域が設けられていてもよいし、隣り合う陰極領域の間で陽極板が電気的に分断されている陽極領域が設けられていてもよい。また、少なくとも１組の隣り合う陰極領域の間に陽極領域が設けられている限り、隣り合う陰極領域の間に陽極領域が設けられていない箇所が存在してもよい。
　本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子は、好ましくは、以下のように製造される。
　まず、陽極板２１の表面に対して部分的にエッチング処理を行う。
　図９は、部分的にエッチング処理が行われた陽極板の一例を模式的に示す平面図である。図１０は、部分的にエッチング処理が行われた陽極板の一例を模式的に示す断面図である。なお、図１０は、図９に示す陽極板のＸ－Ｘ線に沿った断面図である。
　例えば、陽極板２１の表面に、陽極領域３０（図１Ａ参照）に対応する部位を覆うレジスト層（図示せず）を形成し、エッチング処理を行う。これにより、図９及び図１０に示すように、陽極板２１の少なくとも一方の主面には、多孔質部２１Ａが部分的に形成される。一方、レジスト層で覆われた部位は、厚み方向に多孔質部２１Ａを含まずに芯部２１Ｂのみを含む。
　エッチング処理の際、エッチング量を調整することにより、多孔質部２１Ａの表面の位置の高さを調整することができる。レジスト層で覆われずに多孔質部２１Ａが形成される部位は、芯部２１Ｂを残してもよく、厚み方向に芯部２１Ｂを残さずに多孔質部２１Ａのみを形成してもよい。
　次に、多孔質部２１Ａの表面に誘電体層２２を形成する。
　図１１は、誘電体層が形成された陽極板の一例を模式的に示す断面図である。
　例えば、陽極板２１としてアルミニウム箔を使用する場合、アジピン酸アンモニウム等を含む水溶液中で陽極酸化処理を行う。これにより、図１１に示すように、多孔質部２１Ａの表面には、酸化皮膜からなる誘電体層２２が形成される。なお、エッチング処理の際に形成したレジスト層を除去した後に陽極酸化処理を行ってもよく、レジスト層を残したまま陽極酸化処理を行ってもよい。
　続いて、誘電体層２２の表面に陰極層２３を形成する。
　図１２は、陰極層が形成された陽極板の一例を模式的に示す断面図である。
　図１２に示すように、多孔質部２１Ａ上の誘電体層２２の表面に、固体電解質層２３Ａが形成される。さらに、固体電解質層２３Ａの表面に導電体層２３Ｂが形成されることが好ましい。これにより、多孔質部２１Ａ上の誘電体層２２の表面には、陰極層２３が形成される。
　以上により、陽極板２１の少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部２１Ａと、多孔質部２１Ａの表面に設けられた誘電体層２２と、誘電体層２２の表面に設けられた陰極層２３とを備える陰極領域１０（例えば陰極領域１０Ａ及び１０Ｂ）が形成される。さらに、隣り合う陰極領域１０の間には、陽極領域３０が形成される。図９～図１２に示す例では、陽極領域３０は、厚み方向から見て、各々の陰極領域１０を構成する陰極層２３を囲むように設けられる。
　陽極領域３０において、陽極板２１の少なくとも一方の主面には、絶縁層４０を形成してもよい。
　その後、陰極領域１０及び陽極領域３０を覆うように封止層１１を形成してもよい。例えば、絶縁材料をプレス加工で設けることにより、陽極板２１の両方の主面側又はいずれか一方の主面側から覆うように封止層１１を形成することができる。
　必要に応じて、陽極領域３０を厚み方向に貫通するように貫通孔５０を形成した後、厚み方向に延びるスルーホール導体５１を貫通孔５０の内部に形成してもよい。貫通孔５０を形成する方法としては、例えば、レーザー加工、ダイシング加工等の方法が挙げられる。
　あるいは、陽極領域３０において、陽極板２１を厚み方向に貫通するようにスリット６０を形成してもよい。スリット６０を形成する方法としては、例えば、レーザー加工、ダイシング加工等の方法が挙げられる。
　以上により、本発明の第１実施形態に係るコンデンサ素子を製造することができる。
（第２実施形態）
　本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子では、陰極領域の内部に陽極領域が設けられている。本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子は、複数の陰極領域を有してもよい。その場合、少なくとも１つの陰極領域の内部に陽極領域が設けられていればよい。
　図１３Ａは、本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。図１３Ｂは、図１３ＡのＢ－Ｂ線に沿った平面図である。
　図１３Ａに示すコンデンサ素子２は、全体としてシート状の形状を有している。コンデンサ素子２は、主面の平面視で陰極領域１０及び陽極領域３０を有する。図１３Ａに示す例では、コンデンサ素子２は、１つの陰極領域１０を有する。
　コンデンサ素子２は、図１３Ｂに示す陽極板２１を備える。コンデンサ素子２は、陰極領域１０において、弁作用金属からなる陽極板２１の少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部２１Ａと、多孔質部２１Ａの表面に設けられた誘電体層２２と、誘電体層２２の表面に設けられ、固体電解質層２３Ａを含む陰極層２３とを備えている。陰極領域１０において、陽極板２１は、例えば、芯部２１Ｂと、芯部２１Ｂの少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部２１Ａとを含む。陰極領域１０において、陰極層２３は、例えば、誘電体層２２の表面に設けられた固体電解質層２３Ａと、固体電解質層２３Ａの表面に設けられた導電体層２３Ｂとを含む。
　コンデンサ素子２は、陰極領域１０及び陽極領域３０を覆うように設けられた封止層１１をさらに備えてもよい。
　コンデンサ素子２は、外部電極１２及び１３をさらに備えてもよい。例えば、第１外部電極１２は、陽極領域３０において、陽極板２１の芯部２１Ｂと電気的に接続され、第２外部電極１３は、陰極領域１０において、陰極層２３の導電体層２３Ｂと電気的に接続される。コンデンサ素子１が封止層１１を備える場合、第１外部電極１２及び第２外部電極１３は、封止層１１の外側に設けられる。
　陽極領域３０において、陽極板２１の一方の主面の一部には多孔質部２１Ａが設けられていない。陽極領域３０は、例えば、図１３Ａに示すように、厚み方向（図１３Ａでは上下方向）に多孔質部２１Ａを含まずに陽極板２１の芯部２１Ｂのみを含む。
　図１３Ｂにおいては、多孔質部２１Ａが設けられている部分が陰極領域１０に相当するとともに、多孔質部２１Ａが設けられておらずに芯部２１Ｂが露出している部分が陽極領域３０に相当する。したがって、図１３Ａに示すコンデンサ素子２では、陰極領域１０の内部に陽極領域３０が設けられている。
　図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、陽極領域３０を厚み方向に貫通するように貫通孔５０が形成され、厚み方向に延びるスルーホール導体５１が貫通孔５０の内部に設けられていることが好ましい。
　スルーホール導体５１は、例えば、陽極板２１と電気的に接続されている。この場合、図１３Ａに示すように、陽極領域３０において、スルーホール導体５１は、貫通孔５０の内壁で陽極板２１の芯部２１Ｂと接続されることにより、陰極領域１０の陽極板２１と電気的に接続されていることが好ましい。
　図１４Ａは、本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。図１４Ｂは、図１４ＡのＢ－Ｂ線に沿った平面図である。
　図１４Ａに示すコンデンサ素子２Ａでは、図１３Ａに示すコンデンサ素子２と同様に、陰極領域１０の内部に陽極領域３０が設けられている。
　図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、陽極領域３０を厚み方向に貫通するように貫通孔５０が形成され、厚み方向に延びるスルーホール導体５１及び５２が貫通孔５０の内部に設けられていることが好ましい。
　スルーホール導体５１は、例えば、陽極板２１と電気的に接続されている。この場合、図１４Ａに示すように、陽極領域３０において、スルーホール導体５１は、貫通孔５０の内壁で陽極板２１の芯部２１Ｂと接続されることにより、陰極領域１０の陽極板２１と電気的に接続されていることが好ましい。
　スルーホール導体５２は、例えば、陽極板２１と電気的に接続されていない。この場合、スルーホール導体５２は、陰極層２３と電気的に接続されていてもよく、陰極層２３と電気的に接続されていなくてもよい。スルーホール導体５２と貫通孔５０との間には、封止層１１等の絶縁材料が充填されていることが好ましい。
　図１４Ａに示すコンデンサ素子２Ａでは、電極設計の自由度を高くすることができる。
　図１５は、本発明の第２実施形態に係るコンデンサ素子におけるスルーホール導体の配置の変形例を模式的に示す平面図である。
　図１５に示す例では、陰極領域１０の内部に設けられた陽極領域３０を厚み方向に貫通するように貫通孔５０が形成され、厚み方向に延びる複数のスルーホール導体５１及び複数のスルーホール導体５２が貫通孔５０の内部に設けられている。
　図１５に示すように、陰極領域１０の内部には、陽極板２１と電気的に接続されているスルーホール導体５１と陽極板２１と電気的に接続されていないスルーホール導体５２とを１組としたユニットが複数組（好ましくは偶数組）存在してもよい。その場合、陰極領域１０の内部には、スルーホール導体５１とスルーホール導体５２とが同数本存在することが好ましい。
（その他の実施形態）
　本発明のコンデンサ素子は、上記実施形態に限定されるものではなく、コンデンサ素子の構成、製造条件等に関し、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
　例えば、コンデンサ素子が複数の陰極領域を有する場合、第１実施形態で説明したように隣り合う陰極領域を分断するように陽極領域が設けられ、かつ、第２実施形態で説明したように陰極領域の内部に陽極領域が設けられていてもよい。
［複合電子部品］
　本発明のコンデンサ素子は、複合電子部品の構成材料として好適に使用することができる。このような複合電子部品は、例えば、本発明のコンデンサ素子と、上記コンデンサ素子の外側（好ましくは、上記コンデンサ素子の封止層の外側）に設けられ、上記コンデンサ素子の陽極板及び陰極層のそれぞれに電気的に接続された外部電極と、上記外部電極に接続された電子部品とを備える。
　複合電子部品において、外部電極に接続される電子部品は、受動素子でもよく、能動素子でもよい。受動素子及び能動素子の両方が外部電極に接続されてもよく、受動素子及び能動素子のいずれか一方が外部電極に接続されてもよい。また、受動素子及び能動素子の複合体が外部電極に接続されてもよい。
　受動素子としては、例えば、インダクタ等が挙げられる。能動素子としては、メモリ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＰＭＩＣ（Ｐｏｗｅｒ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ＩＣ）等が挙げられる。
　本発明のコンデンサ素子は、全体としてシート状の形状を有している。したがって、複合電子部品においては、コンデンサ素子を実装基板のように扱うことができ、コンデンサ素子上に電子部品を実装することができる。さらに、コンデンサ素子に実装する電子部品の形状をシート状にすることにより、各電子部品を厚み方向に貫通するスルーホール導体を介して、コンデンサ素子と電子部品とを厚み方向に接続することも可能である。その結果、能動素子及び受動素子を一括のモジュールのように構成することができる。
　例えば、半導体アクティブ素子を含むボルテージレギュレータと、変換された直流電圧が供給される負荷との間に本発明のコンデンサ素子を電気的に接続し、スイッチングレギュレータを形成することができる。
　複合電子部品においては、本発明のコンデンサ素子がさらに複数個レイアウトされたコンデンサマトリクスシートのいずれかの一方の面に回路層を形成した上で、受動素子又は能動素子に接続されていてもよい。
　また、予め基板に設けたキャビティ部に本発明のコンデンサ素子を配置し、樹脂で埋め込んだ後、その樹脂上に回路層を形成してもよい。同基板の別のキャビティ部には、別の電子部品（受動素子又は能動素子）が搭載されていてもよい。
　あるいは、本発明のコンデンサ素子をウエハ又はガラス等の平滑なキャリアの上に実装し、樹脂による外層部を形成した後、回路層を形成した上で、受動素子又は能動素子に接続されていてもよい。
　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、２、２Ａ　コンデンサ素子
　１０、１０Ａ、１０Ｂ　陰極領域
　１１　封止層
　１２　第１外部電極（外部電極）
　１３　第２外部電極（外部電極）
　２１　陽極板
　２１Ａ　多孔質部
　２１Ｂ　芯部
　２２　誘電体層
　２３　陰極層
　２３Ａ　固体電解質層
　２３Ｂ　導電体層
　３０　陽極領域
　４０　絶縁層
　５０　貫通孔
　５１、５２　スルーホール導体
　６０　スリット

Claims (15)

  1. 　主面の平面視で陰極領域及び陽極領域を有し、陽極板を備えるコンデンサ素子であって、
    　前記陰極領域において、弁作用金属からなる前記陽極板の少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部と、前記多孔質部の表面に設けられた誘電体層と、前記誘電体層の表面に設けられ、固体電解質層を含む陰極層とを備えて、
    　前記陽極領域において、前記陽極板の一方の主面の一部には前記多孔質部が設けられていない、コンデンサ素子。
  2. 　前記陽極領域において、前記陽極板の芯部と電気的に接続される外部電極が設けられている、請求項１に記載のコンデンサ素子。
  3. 　前記陽極領域において、前記芯部のうち、前記外部電極が電気的に接続される領域には前記多孔質部が設けられていない、請求項２に記載のコンデンサ素子。
  4. 　前記陽極領域において、前記芯部は、前記外部電極と直接、電気的に接続されている、請求項２又は３に記載のコンデンサ素子。
  5. 　前記陽極領域は、前記陰極領域内の前記多孔質部の表面の位置まで設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  6. 　前記陽極領域は、前記陰極領域内の前記多孔質部の表面よりも高い位置に設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  7. 　前記陽極領域は、前記陰極領域内の前記多孔質部の表面よりも前記多孔質部の総厚みの１０％以上高い位置に設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  8. 　前記陽極領域は、前記陰極領域内の前記多孔質部の表面よりも低い位置に設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  9. 　前記陰極領域において、前記陽極板は、芯部と、前記芯部の少なくとも一方の主面に設けられた前記多孔質部とを含む、請求項１～８のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  10. 　前記陰極領域において、前記陽極板は、厚み方向に芯部を含まずに前記多孔質部のみを含む、請求項１～８のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  11. 　前記陽極領域において、前記陽極板の少なくとも一方の主面に絶縁層が設けられている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  12. 　前記絶縁層の一部が前記陰極領域内の前記多孔質部の細孔に入り込んでいる、請求項１１に記載のコンデンサ素子。
  13. 　前記陽極領域を厚み方向に貫通するように貫通孔が形成され、
    　前記厚み方向に延びるスルーホール導体が前記貫通孔の内部に設けられている、請求項１～１２のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
  14. 　前記陽極領域において、前記スルーホール導体は、前記貫通孔の内壁で前記陽極板の芯部と接続されることにより、前記陽極板と電気的に接続されている、請求項１３に記載のコンデンサ素子。
  15. 　前記陽極領域において、前記陽極板を厚み方向に貫通するようにスリットが形成されている、請求項１～１２のいずれか１項に記載のコンデンサ素子。
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