專利名稱：電容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容器及其制造方法，更具體而言，本發(fā)明涉及 一種電容密度提高、電極金屬任意性提高、制造過程簡化的電容器及 其制造方法。
背景技術(shù)：
作為目前廣泛使用的電容器，已知有Al電解電容器或?qū)雍咸沾?電容器。A1電解電容器因為使用電解液所以會發(fā)生漏液等問題。另外， 層合陶瓷電容器必須進(jìn)行燒成，存在電極和電介質(zhì)間熱收縮等問題。 作為實現(xiàn)小型且大電容的電容器的技術(shù)，例如有下述專利文獻(xiàn)l中公 開的晶界絕緣型半導(dǎo)體磁性電容器、以及專利文獻(xiàn)2中公開的電容器 結(jié)構(gòu)體及其制造方法。
上述專利文獻(xiàn)l中公開了一種電容器，所述電容器由以下部分構(gòu) 成具有向相對置端面伸出的多個通孔的半導(dǎo)體晶界絕緣型電介質(zhì)陶 資、在此電介質(zhì)陶資的上述相對置端面分別設(shè)置的外部連接用電極、 和插入上述電介質(zhì)陶瓷各通孔中的由高熔點金屬構(gòu)成的電容用電極
通連接。另外，上述專利文獻(xiàn)2中公開了一種獲得電容器結(jié)構(gòu)體的方 法，所述方法將基板經(jīng)過陽極氧化得到的多孔基板用作掩模，進(jìn)行薄 膜形成處理，在電容器用基板的表面規(guī)則地形成多個柱狀體，得到第 1電極，在上述第1電極表面形成電介質(zhì)薄膜，使其覆蓋上述柱狀體 的外側(cè)，在上述電介質(zhì)薄膜的表面形成第2電極，使其覆蓋上述柱狀 體的外側(cè)，得到電容器結(jié)構(gòu)體。特公昭61 - 29133號公報特開2003 - 249417公凈艮然而，上述背景技術(shù)中存在以下問題。首先，上述專利文獻(xiàn)l所 述的技術(shù)的結(jié)構(gòu)為使用具有多個通孔的半導(dǎo)體晶界絕緣型電介質(zhì)陶 瓷作為電介質(zhì)層，向上述各通孔中選擇性地插入電容用電極體，但由 于難以進(jìn)行纟數(shù)細(xì)加工，所以難以通過增加面積實現(xiàn)大電容化。另外，
上述專利文獻(xiàn)2所述的技術(shù)存在電極材料附著在用作掩模的多孔基板
上、或該多孔基板本身因蝕刻導(dǎo)致孔擴大等問題，因此，難以得到均 勻的剖面形狀及所期望長度的柱狀體。另外，上述柱狀體增高時，在 之后形成的電介質(zhì)薄膜上易產(chǎn)生膜厚不均，因此，存在難以通過增高 柱狀體來實現(xiàn)大電容化等情況。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著眼于以上課題，提供一種小型且能夠提高電容密度的電 容器及其制造方法。另外，本發(fā)明提供一種提高了電極金屬的任意性 及簡化了制造過程的電容器及其制造方法。
本發(fā)明涉及一種電容器，所述電容器具有以下部分以規(guī)定的間 隔對置的一對導(dǎo)電體層；與該導(dǎo)電體層大致垂直、且兩端的開口部與 上述一對導(dǎo)電體層的內(nèi)側(cè)主面連接，并且由金屬的陽極氧化物形成的 具有高縱橫比的大致成管狀的多個電介質(zhì)；填充在上述電介質(zhì)的中空 部的第1電極，使其一端與上述導(dǎo)電體層中的一側(cè)導(dǎo)電體層連接，另 一端與上述一對導(dǎo)電體層中的另一側(cè)導(dǎo)電體層絕緣；填充在上述電介 質(zhì)間的空隙內(nèi)的第2電極，使其一端與上述的另一側(cè)導(dǎo)電體層連接， 另一端與上述的一側(cè)導(dǎo)電體層絕緣。
由此可以實現(xiàn)上述目的。根據(jù)本發(fā)明，以由金屬的陽極氧化物構(gòu) 成的縱橫比高的大致成管狀的結(jié)構(gòu)體作為電介質(zhì)，在該電介質(zhì)的內(nèi)側(cè) 和外側(cè)i殳置電極，同軸地形成正極和負(fù)極，同時在上述大致成柱狀的 電極的前端設(shè)置絕緣用間隔(間隙)或絕緣體，分開電極，因此可以 增加用于決定電容的面積，實現(xiàn)高電容化。
另外，本發(fā)明的電容器的主要方案之一的特征在于，通過在上述 第1及第2電極與上述導(dǎo)電體層間設(shè)置的間隙，絕緣上述電極和導(dǎo)電體層，或通過在上述第1及第2電極與上述導(dǎo)電體層之間設(shè)置的絕緣 體，絕緣上述電極和導(dǎo)電體層。其它方案的特征在于，上述絕緣體為 金屬氧化物、Si02或樹脂。進(jìn)而其它方案的特征在于，在與上述導(dǎo)電 體層大致平行的剖面中，上述電介質(zhì)被配置在形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的六邊 形的頂點和其中央。
另外，本發(fā)明涉及一種電容器的制造方法，所述制造方法包括以 下工序，
工序1:將金屬基材陽極氧化，在與該基材的對置的一對主面大
致垂直的方向上形成在一側(cè)主面開口、在另一側(cè)主面閉合的具有高縱
橫比的多個孔；
工序2:在所述基材的另一側(cè)主面整體上形成導(dǎo)電性的種子層； 工序3:加工所述基材，形成以所述孔為中空部的大致成管狀的 電介質(zhì)；
工序4:用導(dǎo)電體填埋所述電介質(zhì)周圍的間隙，使該電介質(zhì)的開 口端以規(guī)定厚度露出，在所述種子層上形成第1電極；
工序5:在所述基材的一側(cè)主面上形成導(dǎo)電體層，覆蓋所述電介 質(zhì)露出的開口端面，并且在與所述第1電極之間形成絕緣用間隙，同 時除去所述種子層；
工序6:在除去所述種子層后露出的基材的主面，以規(guī)定厚度切 除該主面，將所述電介質(zhì)的閉合端開口；
工序7:將所述導(dǎo)電體層作為種子，在所述電介質(zhì)的孔中埋入導(dǎo) 電體，在與所述工序6中開口的端部之間形成規(guī)定的間隙，形成第2 電極；
工序8:形成另一導(dǎo)電體層，所述另一導(dǎo)電體層與上述導(dǎo)電體層 對置，覆蓋所述工序6中開口的電介質(zhì)的開口端面，同時在與所述第 2電極之間形成絕緣用間隙。
根據(jù)上述內(nèi)容，由于預(yù)先形成電介質(zhì)結(jié)構(gòu)體，然后在空隙部填充 電極材料，因此可以得到增加電極金屬種類的任意性、同時簡化了制 造過程的效果。另外，本發(fā)明的電容器的制造方法的主要方案之一 包括以下工
序在所述工序4中形成的第1電極上設(shè)置用于填補與所述電介質(zhì)端 面的階差的絕緣體的工序；在所述工序7中形成的第2電極上設(shè)置用 于填補與所述電介質(zhì)端部的間隙的絕緣體的工序。其它方案為，在上
述第1及第2電極和上述導(dǎo)電體層之間設(shè)置的絕緣體為金屬氧化物、 Si02或樹脂。進(jìn)而其它方案為，在上述工序1中在與上述基材的主面 大致平行的剖面上形成孔，所述孔位于形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的六邊形的頂 點和其中央。通過以下的詳細(xì)說明及附圖，明確本發(fā)明的上述及其它 目的、特征及優(yōu)點。
為表示本發(fā)明的實施例1的圖，(A)為電容器元件的外觀 斜視圖，(B)為沿# A- # A線切斷上述(A),沿箭頭方向觀察到的剖 面圖，(C)為本實施例的電容器的剖面，是將上述(A)沿#B- #B線 切斷沿箭頭方向觀察到的剖面圖。表示上述實施例1的制造工序的一例。表示上述實施例1的制造工序的一例。為表示上述實施例1和比較例的電極結(jié)構(gòu)的剖面形狀的模 式圖。為本發(fā)明的實施例2的電容器元件的主要剖面圖。 [圖6]表示上述實施例2的制造工序的一例。 [圖7]表示上述實施例2的制造工序的一例。 [符號說明]
10:電容器
12:電容器元件
14:導(dǎo)電體層(表面電極)
16:導(dǎo)電體層(背面電極)
18:電介質(zhì)
18A, 18B:開口端面18C:閉合端面
20:第1電極(負(fù)極)
20A, 20B:端面
22, 26:絕緣帽
24:第2電極(正極)
24A:表面
24B:背面
28:絕緣膜
30， 32:連接盤
34, 36:引出部
50:基材
50A:表面
52:氧化物基材
52A:表面
52B:背面
54:孑L (hole)
56:種子層
58:空隙
100:電容器元件
102, 104: 氣隙(air gap )
具體實施例方式
以下，基于實施例詳細(xì)地說明用于實施本發(fā)明的最佳方案。 [實施例1]
首先，參照圖1 ~圖4說明本發(fā)明的實施例1。圖l(A)為本實施 例的電容器元件的外觀斜視圖，圖l(B)為將上述(A)沿著# A -弁A線 切斷沿箭頭方向觀察到的剖面圖，圖l(C)為本實施例的電容器的剖 面，是將上述(A)沿著并B- #B線切斷沿箭頭方向觀察到的剖面圖。 圖2及圖3表示本實施例的制造工序的一例，圖4是表示本實施例和比較例的電極結(jié)構(gòu)的剖面形狀的模式圖。
如圖1所示，本實施例的電容器IO以電容器元件12為中心構(gòu)成。 上述電容器元件12由以下部分構(gòu)成以規(guī)定間隔對置的一對導(dǎo)電體 層14、 16;多個大致成管狀的電介質(zhì)18;填充在該電介質(zhì)18內(nèi)側(cè)的 第1電極20;填充在上述多個電介質(zhì)18間的第2電極24;用于絕緣 上述第1電極20和導(dǎo)電體層16的絕緣帽22;用于絕緣上述第2電極 24和導(dǎo)電體層14的絕緣帽26。上述電介質(zhì)18與上述導(dǎo)電體層14及 16大致垂直，同時兩端的開口部與上述導(dǎo)電體層14及16的內(nèi)側(cè)主面 連接。上述形狀的電介質(zhì)18的縱橫比大(即、具有高縱橫比)，由 金屬陽極氧化物形成。
特別是，上述第1電極20和在此第1電極的周圍形成的電介質(zhì) 18的組合的配置十分重要。優(yōu)選的配置方案為如圖1 (B)所示地進(jìn) 行配置，成為形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的六邊形的各頂點和上述六邊形的中央 位置的關(guān)系，所有組合均具有與上述相同的關(guān)系。接下來，通過將電 介質(zhì)18和電介質(zhì)18之間用上述第2電極24完全填埋，使第1電極 20和第2電極24夾持電介質(zhì)18,由此使形成電容的平衡適當(dāng)，可實 現(xiàn)電容的最大化。所以，優(yōu)選盡可能小的六邊形的頂點和中央的位置 關(guān)系。此關(guān)系的界限取決于蝕刻精度和電介質(zhì)18的絕緣耐壓特性等。 隨著上述技術(shù)的進(jìn)步，可以實現(xiàn)高電容的電容器。
作為上述電介質(zhì)18,可以使用閥金屬(例如，Al, Ta, Nb， Ti, Zr， Hf， Zn, W, Sb等)的氧化物，作為導(dǎo)電體層14及16,可以使 用各種金屬(例如，Cu， Ni， Cr, Ag, Au, Pd， Fe， Sn， Pb, Pt, Ir， Rh， Ru, Al等)。另外，作為第1電極20及第2電極24，例如 可以4吏用Cu, Ni， Cr, Ag, Au， Pd， Fe, Sn, Pb， Pt, Co或它們的 合金等。作為上述絕緣帽22及26，例如可以使用金屬氧化物、或Si02、 電沉積樹脂(例如，聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等)。作為上 述金屬氧化物，具體而言包括閥金屬(A1, Ta, Nb, Ti, Zr, Hf， Zn， W, Sb等)的氧化物或電沉積Ti02,還包括具有AB03結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧 化物。另外，給出上述電容器元件12各部分尺寸的一例，導(dǎo)電體層14 和導(dǎo)電體層16的間隔為數(shù)1im 數(shù)100|im，導(dǎo)電體層14及16的厚度 為數(shù)10nm 數(shù)jim,管狀電介質(zhì)18的直徑，內(nèi)徑外徑均為數(shù)nm 數(shù) 100nm左右。另夕卜，上述絕緣帽22及26的厚度為數(shù)10nm~數(shù)10(am， 上述電介質(zhì)18間的間隔為數(shù)10nm 數(shù)100nm,電介質(zhì)18的厚度(外 徑-內(nèi)徑)為linm 凄史100nm左右。
本實施例中，以上述導(dǎo)電體層14為表面電極，以導(dǎo)電體層16為 背面電極，以第1電極20為負(fù)極，以第2電極24為正極，但其只是 一個例子，必要時可以適當(dāng)?shù)馗淖?。如圖l(C)所示，上述結(jié)構(gòu)的電容 器元件12整體被絕緣膜28被覆，從設(shè)置在該絕緣膜28規(guī)定位置的 開口通過連接盤30、 32與導(dǎo)線等的引出部34、 36連接。
然后，參照圖2及圖3，說明本實施例的電容器10的制造方法。 首先，如圖2(A)所示，準(zhǔn)備由閥金屬(Al， Ta, Nb, Ti, Zr， Hf， Zn, W， Sb等)構(gòu)成的基材50。在該基材50的表面50A上按蜂窩 狀配置形成作為陽極氧化基點的在圖中未示出的坑(pit)。然后，如 圖2(B)所示，通過陽極氧化處理，形成多個大致成柱狀的孔54( hole)。 本實施例中，形成為在與氧化物基材52的主面大致垂直的剖面，該 孔54被配置在形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的六邊形的頂點和其中央。形成上述 孔54的技術(shù)為公知技術(shù)。圖示的例子中，上述孔54的一側(cè)端部在氧 化物基材52的表面52A處開口 ，另一側(cè)端部在氧化物基材52的背面 52B側(cè)閉合。
接下來，如圖2(C)所示，在背面52B側(cè)形成由導(dǎo)電體構(gòu)成的種子 層56。作為種子層56，可以使用各種金屬(例如，Cu、 Ni、 Cr、 Ag、 Au、 Pd、 Fe、 Sn、 Pb、 Pt、 Ir、 Rh、 Ru、 Al等)。該種子層56具有 電鍍種的功能，同時具有支持在以下工序中形成的管狀電介質(zhì)18的 功能。接下來，對上述氧化物基材52的上述孔54的成為管狀的部分 進(jìn)行蝕刻，除去其周圍部分，如圖2(D)所示，在上述種子層56上形 成以上述孔54為中空部的大致管狀的電介質(zhì)18。此時，在多個電介 質(zhì)18間形成空隙58。然后，通過以上述種子層56作為種子進(jìn)行電鍍，如圖2(E)所示，用電鍍導(dǎo)體填埋上述空隙58,形成第2電極24。此 時，使該第2電極24的表面24A和上述電介質(zhì)18的開口端面18A 之間生成規(guī)定的間隙。接下來，如圖2(F)所示，在上述第2電極24 的表面24A，通過陽極氧化、氧化物電沉積、樹脂電沉積等方法，形 成絕緣帽26。需要說明的是，進(jìn)行上述陽極氧化時，以上述種子層 56作為供電層施加正電壓。
然后，如圖3(A)所示，在上述絕緣帽26上通過PVD等方法形成 導(dǎo)電體層14 (本實施例中為表面電極)。該導(dǎo)電體層14封閉上述電 介質(zhì)18的開口端面18A側(cè)，由于上述絕緣帽26的存在，使上述第2 電極24處于絕緣狀態(tài)。在圖3(B)所示的工序以后，將上述圖3(A)中 形成的結(jié)構(gòu)上下旋轉(zhuǎn)180度，在從背面?zhèn)扔^察的狀態(tài)下進(jìn)行說明。
形成上述導(dǎo)電體層14后，除去背面?zhèn)鹊姆N子層56,如圖3(B)所 示，使電介質(zhì)18的閉合端面18C露出。然后，如該圖中虛線所示， 按與主面大致平行的面切除氧化物基材52,由此如圖3(C)所示使上 述電介質(zhì)18的底部開口。接下來，將上述導(dǎo)電體層14作為種子，如 圖3(D)所示通過電鍍填埋上述電介質(zhì)18的中空部，形成第1電極20。 需要說明的是，形成該第1電極20，使端面20B與電介質(zhì)18的開口 端面18B之間具有規(guī)定的階差。然后，如圖3(E)所示，通過陽極氧化、 氧化物電沉積、樹脂電沉積等方法，在上述第2電極20的端面20B 上形成絕緣帽22。最后，如圖3(F)所示，在上述絕緣帽22上形成導(dǎo) 電體層16(背面電極)。按照以上順序，可以得到導(dǎo)電體層14與電 介質(zhì)18內(nèi)部的第1電極20連接、導(dǎo)電體層16與電介質(zhì)18外部的第 2電極24連接的同軸結(jié)構(gòu)的電容器元件12。
假設(shè)，如圖4(A)給出的比較例所示，在形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的六邊形 的頂點處配置第2電極24 (正極)，在上述六邊形的中心處配置第1 電極20(負(fù)極)時，形成6根第2電極24通過電介質(zhì)18包圍位于中 心的第1電極20的結(jié)構(gòu)，使得位于外周的第2電極24間的空間變得 毫無用處。針對于此，如圖4(B)所示，本實施例中，第1電極20和 第2電極24形成所謂同軸狀配置的結(jié)構(gòu)，與如圖4(A)給出的比較例的電極配置相比較，能夠更有效地利用空間，因此，在正負(fù)電極的距 離相同的情況下，可以使電容增大1.5倍左右。
如上所述，根據(jù)實施例1,在由金屬的陽極氧化物構(gòu)成的具有高
縱橫比的大致成管狀的電介質(zhì)18的內(nèi)側(cè)和外側(cè)設(shè)置第1電極20和第 2電極24，同軸狀地形成正極和負(fù)極，同時在上述第1電極20和第2 電才及24的前端i殳置絕^^帽22、 26,將電纟及分開，由此可以實現(xiàn)以下效果。
(l)可以增加用于決定電容的面積，實現(xiàn)高電容化。
電極20及第2電極24的前端面的面積也可以用于^是高電容器10的 電容。
(3)形成電介質(zhì)18的結(jié)構(gòu)體后，在空隙部填充第1電極20及第2 電極24,因此，可增加電極材料的任意性，同時簡化制造過程。 [實施例2]
接下來參照圖5~圖7說明本發(fā)明的實施例2。需要說明的是， 與上述實施例1相同或?qū)?yīng)的構(gòu)成要素使用相同的符號。圖5為本實 施例的電容器元件的主要剖面圖，圖6及圖7表示本實施例的制造工 序的一例。如圖5的剖面所示，本實施例中形成如下結(jié)構(gòu)在第1電 極20的前端和導(dǎo)電體層16之間形成氣隙102，同時在第2電極24 的前端和導(dǎo)電體層14之間形成氣隙104,通過上述氣隙102及104 進(jìn)行絕緣，從而分開電極。其它的基本結(jié)構(gòu)與上述實施例1相同。
接下來參照圖6及圖7說明本實施例的制造方法。需要說明的是， 圖6(A)至(E)的工序與上述實施例1相同，在大致成管狀的電介質(zhì)18 間的空隙58中填充第2電極24。本實施例中，在電介質(zhì)18間的空隙 58內(nèi)填充第2電極24后，如圖6(F)所示，通過設(shè)置導(dǎo)電體層14封閉 上述電介質(zhì)18的開口端面18A，在該導(dǎo)電體層14和上述第2電才及24 之間形成絕緣用的氣隙104。然后，如圖7(A)所示，除去上述種子層 56，使上述電介質(zhì)18的閉合端面18C露出。需要說明的是，本工序 以后，將上述圖6(F)所得的結(jié)構(gòu)體上下旋轉(zhuǎn)180度，在從背面?zhèn)扔^察的狀態(tài)下進(jìn)行說明。然后，如圖7(A)中虛線所示，沿著與基材主面大
致平行的面切除上述背面，如圖7(B)所示，使電介質(zhì)18的端部開口。 接下來，將上述導(dǎo)電體層14作為種子，如圖7(C)所示，通過電 鍍填埋電介質(zhì)18的內(nèi)部，形成第1電極20。此時，第1電極20的端 面20B在未達(dá)到電介質(zhì)18的開口端面18B的狀態(tài)下終止。然后，如 圖7(D)所示，在上述第2電極背面24B上形成導(dǎo)電體層16。以封閉 上述開口端面18B的狀態(tài)形成該導(dǎo)電體層16,不與上述第1電極20 的端面20B連"t妾。4安照以上順序，可以形成導(dǎo)電體層14與電介質(zhì)18 內(nèi)部的第1電極20連接、另一導(dǎo)電體層16與電介質(zhì)18外部的第2 電極24連接的同軸結(jié)構(gòu)的電容器元件100。本實施例的電容器元件 100與上述實施例1相同，其整體也被絕緣膜等被覆，在適當(dāng)位置引 出電極。本實施例的基本效果與上述實施例1基本相同，但由于利用 氣隙102、 104區(qū)分電極，所以能夠進(jìn)一步簡化制造工序。
需要說明的是，本發(fā)明并不限定于上述實施例，在不脫離本發(fā)明 宗旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行多種改變。例如包括以下情況。
(1) 上述實施例中給出的形狀、尺寸只是一個例子，可以根據(jù)需要 適當(dāng)改變。
(2) 對于材料，同樣可以使用公知的各種材料。例如作為形成電介 質(zhì)的金屬基材，優(yōu)選鋁，但只要是可以陽極氧化的金屬即可，可以使 用其它公知的各種金屬。
(3) 上述實施例1中給出的絕緣帽22、 26的形成方法也只是一個 例子，可以適當(dāng)?shù)馗淖僞f吏其發(fā)揮相同的效果。例如，上述實施例1中， 作為具體例舉出陽極氧化，但其也只是一個例子，也可以通過其它絕
緣體實現(xiàn)絕緣。例如，也可以在上述實施例1的圖2(E)所示的工序后， 將種子層56作為供電層，在氯化鈦溶液中施加負(fù)電壓，然后通過在 450。C下熱處理，形成由Ti02構(gòu)成的絕緣帽26。另外，在上述圖2(E) 所示的工序后，可以通過露出的第2電極24電沉積Si02，或者，在 電極表面24A上一旦電沉積Sn-Pd之類催化劑金屬再將其作為種在 無電場下使Si02析出。另外，可以涂布樹脂填埋電才及表面24A和電介質(zhì)的開口端面1 8A的間隙，通過采用蝕刻或研磨僅將表面的樹脂除 去，將樹脂殘留在上述間隙內(nèi)。進(jìn)而，也可以使絕緣體成膜填埋上述 間隙，采用蝕刻或研磨僅將表面的絕緣體除去，使絕緣體殘留在上述
間隙內(nèi)。另一絕《彖帽22也相同。
(4) 實施例1給出的電極引出結(jié)構(gòu)也只是一個例子，可以適當(dāng)改變 設(shè)計使其發(fā)揮相同的效果。
(5) 上述實施例給出的制造工序也只是 一 個例子，可以適當(dāng)改變使 其發(fā)揮相同的效果。例如預(yù)先形成表面電極和背面電極中的任一個也 只是一個例子，可以根據(jù)需要適當(dāng)改變。另外，例如，上述實施例1 中為了設(shè)置絕緣帽22、 26,填充第1電極20及第2電極24至不到達(dá) 電介質(zhì)18的一側(cè)端面，但其也只是一個例子，只要在上述第1電極 20和第2電極24不接觸的范圍內(nèi)即可，可以從上述電介質(zhì)18的端面 露出。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明，以由金屬的陽極氧化物構(gòu)成的具有高縱橫比的大致 成管狀的結(jié)構(gòu)體為電介質(zhì)，在該電介質(zhì)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)設(shè)置電極，同軸 地形成正極和負(fù)極，同時在上述大致成柱狀的電極的前端設(shè)置絕緣用 間隔(間隙)或絕緣體，將電極分開，適于電容器的用途。
權(quán)利要求
1、一種電容器，其特征在于，具有以下部分，以規(guī)定的間隔對置的一對導(dǎo)電體層；由金屬的陽極氧化物形成的具有高縱橫比的大致成管狀的多個電介質(zhì)，所述電介質(zhì)與所述導(dǎo)電體層大致垂直，且兩端的開口部與所述一對導(dǎo)電體層的內(nèi)側(cè)主面連接；被填充于所述電介質(zhì)的中空部中的第1電極，使其一端與所述一對導(dǎo)電體層中的一側(cè)導(dǎo)電體層連接，另一端與所述一對導(dǎo)電體層中的另一側(cè)導(dǎo)電體層絕緣；被填充于所述電介質(zhì)間的空隙內(nèi)的第2電極，使其一端與所述另一側(cè)導(dǎo)電體層連接，另一端與所述一側(cè)導(dǎo)電體層絕緣。
2、 如權(quán)利要求1所述的電容器，其特征在于，通過在所述第1 及第2電極和所述導(dǎo)電體層之間設(shè)置的間隙，將所述電極和導(dǎo)電體層 絕緣。
3、 如權(quán)利要求1所述的電容器，其特征在于，通過在所述第1 及第2電極和所述導(dǎo)電體層之間設(shè)置的絕緣體，將所述電極和導(dǎo)電體層絕緣。
4、 如權(quán)利要求3所述的電容器，其特征在于，所述絕緣體是金屬氧化物、Si02或樹脂。
5、 如權(quán)利要求1 4中任一項所述的電容器，其特征在于，所述構(gòu)的六邊形的頂點和其中央。
6、 一種電容器的制造方法，其特征在于，包括以下工序工序1:將金屬基材陽極氧化，在與該基材的對置的一對主面大 致垂直的方向上形成在一側(cè)主面開口 、在另一側(cè)主面閉合的具有高縱 橫比的多個孔；工序2:在所述基材的另一側(cè)主面整體上形成導(dǎo)電性的種子層； 工序3:加工所述基材，形成以所述孔為中空部的大致成管狀的電介質(zhì)；工序4:用導(dǎo)電體填埋所述電介質(zhì)周圍的間隙，使該電介質(zhì)的開 口端以規(guī)定厚度露出，在所述種子層上形成第1電極；工序5:在所述基材的一側(cè)主面上形成導(dǎo)電體層，覆蓋所述電介 質(zhì)露出的開口端面，并且在與所述第1電極之間形成絕緣用間隙，同 時除去所述種子層；工序6:在除去所述種子層后露出的基材的主面，以規(guī)定厚度切 除該主面，將所述電介質(zhì)的閉合端開口 ；工序7:將所述導(dǎo)電體層作為種子，在所述電介質(zhì)的孔中埋入導(dǎo) 電體，使與所述工序6中開口的端部之間形成規(guī)定的間隙，形成第2 電極；工序8:形成另一導(dǎo)電體層，所述另一導(dǎo)電體層與上述導(dǎo)電體層 對置，覆蓋所述工序6中開口的電介質(zhì)的開口端面，同時在與所述第 2電極之間形成絕緣用間隙。
7、 如權(quán)利要求6所述的電容器的制造方法，其特征在于，還包 括以下工序在所述工序4中形成的第1電極上設(shè)置用于填補與所述電介質(zhì)端 面的階差的絕緣體的工序；在所述工序7中形成的第2電極上設(shè)置用于填補與所述電介質(zhì)端 部的間隙的絕纟彖體的工序。
8、 如權(quán)利要求7所述的電容器的制造方法，其特征在于，在所 述第1及第2電極和所述導(dǎo)電體層間設(shè)置的絕緣體為金屬氧化物、 Si02或樹脂。
9、 如權(quán)利要求6~8中任一項所述的電容器的制造方法，其特征 在于，在所述工序1中，在與所述基材的主面大致平行的剖面上形成 孔，使其位于形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的六邊形的頂點和其中央。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型且能提高電容密度、提高電極金屬任意性、簡化制造過程的電容器及其制造方法。電容器元件12由以下部分構(gòu)成一對導(dǎo)電體層14、16；多個大致成管狀的電介質(zhì)18；該電介質(zhì)18的內(nèi)側(cè)的第1電極20及外側(cè)的第2電極24；將所述第1電極20和導(dǎo)電體層16絕緣的絕緣帽22；將所述第2電極24和導(dǎo)電體層14絕緣的絕緣帽26。電介質(zhì)18具有高縱橫比，通過金屬基材的陽極氧化形成。通過在形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的六邊形的頂點和其中央配置該電介質(zhì)18，使決定電容的面積增大，可以實現(xiàn)高電容化。另外，由于在電介質(zhì)18形成后向空隙部填充電極材料，所以可以提高電極材料任意性及簡化制造過程。
文檔編號H01G4/08GK101567263SQ200810098650
公開日2009年10月28日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者增田秀俊, 水野高太郎, 黑澤勝 申請人:太陽誘電株式會社