[發(fā)明專利]體電容器和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210313609.5
• 申請(qǐng)日: 2009-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102856075A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·卡特拉奧;N·科亨;M·克拉夫契克-沃爾夫松;E·別爾莎德斯基;J·巴爾蒂圖德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維莎斯普拉格公司
• 主分類號(hào): H01G9/00
• 分類號(hào): H01G9/00;H01G9/04;H01G9/07;H01G9/15
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 鄔少俊;王英

本申請(qǐng)為分案申請(qǐng)，其原申請(qǐng)是2011年4月7日進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段、國(guó)際申請(qǐng)日為2009年9月3日的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/US2009/055874，該原申請(qǐng)的中國(guó)國(guó)家申請(qǐng)?zhí)柺?00980139993.8，發(fā)明名稱為“體電容器和方法”。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電容器。更具體而言，本發(fā)明涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)高電容密度的電容器。

背景技術(shù)

用于生產(chǎn)電容器（包括電解電容器和陶瓷電容器）的技術(shù)正在被推進(jìn)到其實(shí)際物理極限。傳統(tǒng)上，通過(guò)高表面面積實(shí)現(xiàn)高電容密度，例如在鉭電解電容器或碳雙層電容器中。或者，如在多層陶瓷電容器中使用的那樣，可以通過(guò)薄的高介電常數(shù)（K）電介質(zhì)材料來(lái)實(shí)現(xiàn)高電容密度。盡管有這些進(jìn)展，仍然還有問(wèn)題。具體而言，對(duì)高電容密度的需求不斷增加，超過(guò)了與這樣的方法相關(guān)聯(lián)的極限。高電容密度是制造更小電子器件高度希望有的特征。

需要一種能夠?qū)崿F(xiàn)高電容密度的電容器。因此，這里公開(kāi)的實(shí)施例的目的、特征或優(yōu)點(diǎn)是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高電容密度的電容器和制造電容器的方法。

從以下說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求，這些方面中的一個(gè)或多個(gè)將變得顯而易見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)這里公開(kāi)的實(shí)施例的一個(gè)方面，一種體電容器包括：金屬箔，所述金屬箔上的半導(dǎo)電多孔陶瓷體，所述多孔陶瓷體上的電介質(zhì)層（例如，通過(guò)氧化形成），填充所述多孔體的導(dǎo)電介質(zhì)，以及封裝所述多孔體的導(dǎo)電金屬層。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造體電容器的方法，包括：在金屬箔上形成半導(dǎo)電多孔陶瓷體，氧化所述半導(dǎo)電多孔陶瓷體以形成電介質(zhì)層，利用導(dǎo)電介質(zhì)填充所述多孔體，以及利用導(dǎo)電金屬層封裝所述多孔體。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電容器的一個(gè)實(shí)施例；

圖2為截面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的第一電極、第一陶瓷層和多孔陶瓷體的一部分；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的電容器的另一實(shí)施例；

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的安裝基板；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的電容器的另一實(shí)施例；以及

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的方法。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種具有高電容密度的電容器。本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)造性地組合陶瓷的高介電常數(shù)和多孔基體的大表面面積實(shí)現(xiàn)了高電容密度。具體而言，電容器可以結(jié)合具有大表面面積的多孔陶瓷體利用陶瓷材料的高介電常數(shù)。

在金屬箔上形成多孔陶瓷體。通常，金屬箔充當(dāng)?shù)谝浑姌O。還可以在多孔陶瓷體和金屬箔之間設(shè)置中間陶瓷層。接下來(lái)對(duì)多孔陶瓷體進(jìn)行氧化。可以通過(guò)諸如熱氧化或電化學(xué)氧化的各種技術(shù)形成氧化。氧化在多孔陶瓷體的自由表面上形成薄的高K電介質(zhì)層。然后利用導(dǎo)電介質(zhì)，例如導(dǎo)電聚合物填充多孔陶瓷體。通常，導(dǎo)電介質(zhì)形成第二電極。然后能夠增加后續(xù)結(jié)構(gòu)以封裝電容器結(jié)構(gòu)并且形成適當(dāng)?shù)陌惭b結(jié)構(gòu)和/或電氣端子。例如，在利用導(dǎo)電介質(zhì)填充多孔陶瓷體之后，可以利用導(dǎo)電金屬層，例如銀封裝多孔陶瓷體。

多孔結(jié)構(gòu)提供的大表面面積和電介質(zhì)提供的高K電介質(zhì)薄層所得的組合能夠制造出小尺寸、高電容密度的電容器。

圖1示出了電容器10的簡(jiǎn)化實(shí)施例。電容器10包括第一電極12，第一電極12可以由包括金屬箔的各種材料形成。可以使用各種金屬箔。可以從包括Ta、Ni、W、Nb、V、Mo、Fe或其合金的元素組選擇金屬箔。科伐合金和因瓦合金也是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兊臒崤蛎浵禂?shù)（CTE）與電介質(zhì)層和/或陶瓷層的CTE匹配。從多種來(lái)源可以獲得適當(dāng)?shù)牟ǖ幌抻冢好绹?guó)賓夕法尼亞州Wyomissing的卡彭特技術(shù)公司，美國(guó)賓夕法尼亞州Boyertown的卡博特公司以及從Newton，MA的世泰科公司。如上所述，第一電極12的CTE被選擇為匹配電介質(zhì)和/或陶瓷元素，由此使熱應(yīng)力最小。在典型實(shí)施例中，使用3-15ppm的CTE。可以使用各種箔厚度，例如20-250微米范圍。更典型的范圍可以是100-150微米的范圍。