Condensador de película de alta capacidad
Descripción general
 La inclusión de una porción de margen sobre la película, usando la lámina de electrodo obtenida por la formación de una capa de deposición de metal de una estructura especial, proporcionando un nuevo condensador de tipo de película que forma los electrodos metálicos depositados comprenden un margen por encima y por debajo, y más compacto Para obtener alta capacitancia electrostática, para facilitar el apilamiento y la formación de chips. ] Film que comprende una porción de margen en la 6, la estructura de columna de Ti, Zr, Ta, Cr, Ni, Al, Sn, una capa de deposición de metal 8 seleccionado de W para formar la capa superficial 10 oxidado o nitrurado, la Se forman electrodos de metal al vacío 7 y 9 que incluyen una parte de margen en los lados superior e inferior, y un condensador de película de alta capacidad.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un nuevo tipo de condensador de película. Más específicamente, la presente invención se refiere a una miniaturización de un condensador de película, una gran capacidad, una formación de viruta y una técnica de laminación.
Antecedentes de la técnica
Los avances en electrónica y equipos eléctricos son en gran parte responsables de mejorar el rendimiento de las piezas que los constituyen. En particular, están fuertemente deseada miniaturización de los dispositivos, y peso ligero, la miniaturización de los componentes de los mismos, los avances en la tecnología de envasado compacto es notable. En los condensadores, se desea particularmente mejorar en gran medida la capacidad electrostática y formar un chip sin usar cables conductores.
Reducción de condensadores, con el fin de aumentar la capacidad está aumentando ya sea la constante dieléctrica de la capa dieléctrica, o para reducir el espesor de la capa dieléctrica, es necesario ampliar el área de la superficie del contraelectrodo. Y en la corriente del condensador electrolítico de aluminio, la Fig. 1, para formar una pluralidad de taladros mediante la aplicación de papel de aluminio generalmente grabado como se muestra en la Fig. 2, después de la ampliación del área de superficie por anodización para formar una capa dieléctrica de Al2O3, aluminio Aumentando así la capacitancia electrostática del condensador electrolítico. Sin embargo, el área de superficie ampliación de la hoja de aluminio por ataque químico, con una reducción en la resistencia de la lámina de aluminio, que está cerca del límite para reducir el espesor del material de electrodo de aluminio después de la aguafuerte. Además, la configuración, por un ánodo, enrollar el papel de aluminio del cátodo y el separador de dos de cuatro tipos de materiales para formar un elemento de condensador, están conectados por medio de calafateo o en la ficha cajón plomo como a la lámina, la corriente Hubo muchos problemas para salir de la estructura.
Por otro lado, el montaje de chips se realiza como uno de los medios efectivos para el embalaje de alta densidad de componentes electrónicos. Anteriormente esos ejemplos condensadores que pueden chip fue sólo condensadores de cerámica, incluso fichas a condensadores de tantalio, condensadores electrolíticos de aluminio han progresado recientemente.
Como un condensador tal película en medio de la situación, o de la herida juntos película de plástico y lámina metálica tal como una película de poliéster o película de polipropileno, o en o herida se somete a deposición de metal en tal película para formar un condensador Lo ha hecho.
Sin embargo, con un condensador de película de este tipo, no ha habido medidas suficientes para hacer frente a la alta capacidad y la formación de chips. Como se describió anteriormente, la corriente del condensador de película tiene una estructura que una película de un polímero orgánico como dieléctrico, la herida esta en la configuración de los dos electrodos enfrentados por el cual la lámina de metal o deposición de vapor. Así, la capacitancia está limitada por la constante dieléctrica y el grosor de la película de polímero orgánico, también encogimiento o fusionado en la prueba de resistencia al calor de soldadura requerido a viruta condensadores, que no tengan función como un condensador Hubo un inconveniente.
Tarea de solución
La presente invención se ha realizado en vista de las diversas deficiencias de la técnica anterior mencionados arriba, es un objeto de la lámina de electrodo de aluminio es una capacitancia innecesaria, estable y alto de las características eléctricas se pueden obtener, la miniaturización, puede ser de peso ligero, para proporcionar una correspondencia condensador de alta capacidad es fácil película al chip se utiliza como un soporte, una capa de deposición de metal formada mediante la oxidación o nitruración del dieléctrico.
Solución
El propósito de tal invención, al menos un lado, la estructura de la columna que consiste en dejar un extremo Ti a otra superficie entera, Zr, Ta, Cr, Ni, Al, un metal seleccionado de entre Sn y W o de una aleación, una película de plástico juntos para formar una forma agregada de la capa de metal depositado, sobre la lámina de electrodo hecho mediante la oxidación o nitruración al menos una capa de superficie de la capa de columna de metal de deposición de vapor, un electrodo de metal depositado como un electrodo superior dejando además un extremo diferente el uno del otro formado, condensador de película de alta capacidad se caracteriza por ser enrollado o estratificadas o sobre al menos un lado de una película de plástico, dejando un extremo para formar una capa de electrodo de metal depositado como electrodo inferior a la otra sobre toda la superficie, en el columna que consiste en Ti a otra superficie entera, dejando una porción de extremo en un lado, Zr, Ta, Cr, ni, al, un metal seleccionado de entre Sn y W o de una aleación, Juntos para formar una forma agregada de la capa de metal depositado formando, sobre la lámina de electrodo hecho mediante la oxidación o nitruración al menos una capa de superficie de la capa de columna de metal de deposición de vapor, electrodo de metal depositado como un electrodo superior dejando además un extremo diferente el uno del otro Donde el condensador de película de alta capacidad está formado por bobinado o laminado.
A medida que el sustrato que constituye la lámina de electrodo de la presente invención, desde el punto de vista de que constituye la porción de guía de salida del electrodo por pulverización de un metal a ambas porciones de extremo, la adopción de una película de plástico no conductor es preferible.
Ejemplos específicos de la resina que constituye la película de plástico del sustrato es de tereftalato de polietileno, poliésteres tales como el polietileno de 2,6-naftalato, poliolefinas tales como polipropileno, sulfuros de polifenileno, poliéteres y poliéter éter cetona, poliamidas , poliamidas aromáticas, policarbonatos, hidrazidas, aunque poliimidas, tereftalato de polietileno, Poripukopiren, película de sulfuro de polifenileno se prefiere en vista de las propiedades eléctricas y precios. Desde el punto de vista de la resistencia mecánica y la estabilidad, estas películas plásticas preferiblemente se estiran biaxialmente en forma de películas. El espesor de la película de plástico está en el intervalo de 0,5 50 micrones ocupados relación de volumen entre la resistencia mecánica se prefiere, es posible más preferiblemente en el intervalo de 1,5 15 micras, más adelgazado.
Es preferible que la superficie del sustrato sea sustancialmente lisa, específicamente, la rugosidad superficial promedio es preferiblemente de 50 5000 Å. La película plástica de la presente invención, antes de formar la capa de película delgada de metal, tratamiento de descarga en corona, tratamiento a la llama, tratamiento con plasma, tratamiento de descarga luminiscente, tratamiento de superficie o superficie de tratamiento de rugosidad, etc., el tratamiento de revestimiento de anclaje conocido se puede aplicar .
En la presente invención, antes de formar la capa de deposición de metal poroso que comprende un agregado de estructura columnar, deposición al vacío opcionalmente de electrodo de metal depositada conductora sobre un sustrato, la evaporación por haz de electrones, deposición iónica , Sputtering o similares pueden ser adoptados. Es decir, en la presente invención sobre un sustrato no conductor, tal como una película de plástico, antes de formar la capa de deposición de metal columnar, es posible formar un electrodo de metal depositado.
Por cierto, el electrodo de deposición de vapor de metal, por lo que preferiblemente como alta conductividad pérdida dieléctrica Nari pequeña, aluminio, zinc, y más preferiblemente de estaño de alta pureza o cobre. El espesor de la película de metal de deposición de vapor conductor más grueso se convierte favorable, mientras más delgado debido a la auto-curación fácilmente, preferiblemente en el intervalo de 0,01 0,3 micras.
En la presente invención, Ti se forma, Zr, Ta, Cr, Ni, Al, un metal seleccionado entre el grupo constituido por Sn y W, o al menos una de la capa de deposición de metal hecha de una aleación, con el fin de mejorar la capacitancia electrostática , En particular, formado como un agregado de estructuras de columnas. Tal a la estructura de la columna, conocido método de evaporación oblicua o un gas inerte durante el proceso de deposición, incluso gas disponible que sopla método de deposición.
La figura 3 muestra la estructura de la columna de la presente invención y la figura 2 muestra la estructura de la lámina de grabado químico de aluminio utilizada convencionalmente como comparación. El cóncavo lámina de grabado llevaba superficie lisa (pits) está formado, una no uniforme, a fin de aumentar la relación de ampliación de superficie tiene que ser más profundo. El diámetro de los pozos es de 0,1 1,5 micras (1.000 15.000 a), el número de picaduras es 5 × 107 3 × 108 número / cm @ 2, hay un límite a una técnica para controlar la relación de ampliación de la superficie. Por otro lado, la Fig. 3 son los de la estructura de la columna y la agregación de la presente invención que muestra esquemáticamente una colección de granos columnares que crecen en la dirección del espesor de la película delgada de metal. Para aumentar la ampliación de la superficie, con la estructura columnar, es brecha columna importante, el aumento de la capacitancia pero preferiblemente tiene una estructura en la que están separados cada columna, respectivamente, está por supuesto limitado a estas estructuras No es algo. A partir de la impregnación de la solución electrolítica, si la columna es perpendicular a la superficie del sustrato, si inclinado, cuando la forma de las columnas es base estrecha, si una capacitancia electrostática tales que se forma en el lado de la superficie cónica o causar la magnitud, o se produce una diferencia en la tasa de variación de la capacidad en el momento de la prueba de resistencia al calor, pero no es limitado.
Número de columna en la presente invención a partir de una micrografía de la cabeza electrónica de barrido de una superficie de película delgada y las lagunas de espesor de película y de columna, cortar la muestra en secciones ultrafinas, la sección transversal del conjunto de la película delgada de metal es decir columna con un microscopio electrónico de transmisión Y observándolo. La relación de ampliación de la superficie puede obtenerse a partir de la medición del área superficial mediante el método BET o similar mediante adsorción de gas.
En la presente invención, un número de columna es de 5 × 108 1 × 1012 número / cm @ 2, la brecha de la columna hay 50 5000 Å, el espesor de la capa de la columna 300 5000 Å, la relación de ampliación superficie 50 1000 veces el columnar Es preferible
En la presente invención, como método para formar la película delgada de metal que tiene la estructura de columna sobre el sustrato, hay vacío a pesar de ser un método de evaporación, o el cuerpo de base utilizando rodillos de enfriamiento, o de la temperatura normal a un intervalo de temperatura de 350 ° C a un rodillo de calentamiento, la película delgada de metal a partir de una entrada de gas que tiene una o más salidas de aire, al menos 0,03 l / min o más gases inertes, gas nitrógeno, gas dióxido de carbono, gas monóxido de carbono, o mientras que fluye gas de hidrocarburo o similar, es preferible depositar. La formación de una colección de estructura de columna incluyendo la brecha de la columna, con el fin de mejorar en gran medida la relación de ampliación de superficie se lleva a cabo más preferiblemente por soplado de diversos gases de salida de muchos agujeros. Con la sustitución de gas en un sistema estacionario, la relación de ampliación de la superficie no mejora y no es uniforme. Por lo tanto, es preferible hacer fluir varios gases a un caudal de gas de al menos 0,03 litros / minuto o más. Flujo del número, más de una columna de la forma aumenta, pero los aumentos Gap de columna, la velocidad de flujo pueden ser adecuadamente determinada magnitud de la cámara de vacío, el número de la salida de aire o similar.
Además, el cuerpo de base en la presente invención, Toka calienta en el rodillo de precalentamiento o calentamiento, tratamiento de descarga en corona, bombardeo de iones, y el tratamiento de superficie tal como tratamiento de descarga de plasma, excepto para mejorar la adhesión entre el sustrato y la película delgada de metal la, puede controlar el número de columna y columna huecos, en particular, puede mejorar la impregnación de la solución electrolítica puede ser cualquier tiempo suprimir la tasa de cambio de la capacitancia durante una prueba de resistencia al calor. Con el fin de evaporar el metal refractario tal como Ti en la presente invención, es preferible adoptar el método de calentamiento por haz de electrones. Se permite de manera apropiada realizar un recubrimiento iónico, por ejemplo, irradiando potencia de alta frecuencia entre estas fuentes de evaporación y el sustrato.
El gas inerte, helio, neón, argón, gas raro criptón, puede ser empleado tal como xenón, se prefiere argón. El gas nitrógeno Aunque normalmente se utiliza en forma de gas sola o nitrógeno que contiene un gas inerte, es también, para controlar la estructura de la columna de la película delgada de metal la introducción de gas nitrógeno y un gas inerte a partir de una salida separada, electrostática Dado que tiene el efecto de aumentar la capacidad. También, la adición de una pequeña cantidad de oxígeno en el gas inerte, y la microestructura finamente de la película fina, ya que el efecto de aumentar la capacitancia preferido. Además, también puede usarse dióxido de carbono que contiene carbono, monóxido de carbono, gas de hidrocarburo y similares.
Columna estructura metálica capa de deposición que constituye la presente invención, el óxido natural, bajo calor y / o bajo vacío, nitruro, óxido u oxinitruro por deposición reactiva durante la deposición o pulverización catódica, la oxidación anódica eléctrica y similares, la capa de superficie La oxidación y la nitruración se pueden controlar.
Con el fin de conseguir el objeto de la presente invención, depositan capas de electrodo de metal se caracteriza en que coexisten y para formar una capa depositada por vapor y la parte (parte del margen) que no forma una porciones capa depositada. Como método para formar el margen, se puede adoptar un método de margen de cinta conocido, un método de margen de aceite, un método de margen de láser o similar. En la presente invención, también se puede adoptar un método de terminal de plomo que usa cables conductores adoptados convencionalmente. Adicionalmente o la inmersión de la parte en la que la porción de electrodo se expone al baño de soldadura puede formar un electrodo conectado cada capa obtenida por pulverización de metal, puede contribuir a facilitar la fabricación del condensador en forma de chip.
vapor de metal capa depositada que comprende un agregado de estructura columnar en la presente invención, una película formada depositando una electrodos metálicos depositados incluyen un producto de deposición de un solo lado y de los productos de doble cara de deposición. La capa de deposición de metal, la deposición de vapor del electrodo de metal no se deposita sobre toda la superficie para formar una porción de margen que no es una deposición. Aunque la forma de llevar la porción de margen no se limita, la capa dieléctrica alternativamente, una capa conductora está concebido preferentemente para ser separados. Hay dos tipos de métodos de margen: tipo de devanado de capa única y tipo de devanado de múltiples capas, diferentes entre sí.
Para los condensadores de la herida, por ejemplo, en el extremo del devanado, la segunda sección de metal es para ajustar la posición para exponer parte de la superficie. Retirado de bobinado eje de una herida de lámina en forma de espira, se obtienen elementos, sueldan con cada soldadura de aluminio en la unidad de deposición que aparece en la superficie del dispositivo. Después de que el dispositivo completo de soldadura enfundados con una resina termoendurecible, después de exponer la porción soldada por el pulido de la parte de soldadura de resina exterior, la pulverización de metal en la unidad de pulido. De esta forma, el condensador de chip se completa.
En el caso de un condensador multicapa, por ejemplo, la cinta larga con ranura se lamina para formar un elemento alargado. Rociar la soldadura en las caras de extremo, para formar una porción de guía de salida del electrodo, después del tratamiento térmico, la superficie sin pulir de la porción de guía de salida del electrodo se elimina por la amoladora. El elemento alargado se corta con una fresa para completar un elemento condensador de viruta que tiene una superficie de corte y una parte delantera de electrodo.
De aquí en adelante, la presente invención se ilustrará específicamente en los ejemplos de condensador de película de múltiples capas que se muestran en la Fig. 3 Fig. 6, la presente invención no se limita a ello.
Ejemplo 1
Un aparato de deposición continua de haz de electrones método de calentamiento de vacío que tiene un sistema de web funcionamiento alargado, equipado con un espesor de 6 micras de largo polifenileno película sulfuro (película PPS). De aluminio era de 600 Å de vacío película depositada como electrodo inferior, la parte no deposición de 2 mm a lo largo de la longitud de un borde lateral, y para formar la porción no deposición de la dirección de la anchura lateral. Además, el calentador de haz de electrones después de llenar 99,9% lingotes pureza de titanio, es evacuado desde el puerto de escape de la cámara de vacío, septum, máscaras, y 6 × bajo la presión del tanque dividido por el tambor de deposición Se estableció en 10 5 Torr o menos. Entonces a través de boquillas porosos instalados en un electrón calentador haz parte superior forma circular, una forma de columna hacia el vapor de titanio y gas argón fluye a una velocidad de 0,8 litros / min, un espesor de 0,1 micrómetros de titanio La película depositada se formó. La lámina de electrodo de condensador así obtenida se anodiza eléctricamente y se utiliza como lámina de electrodo. Por otra parte, dejando un extremo diferente el uno del otro como un electrodo superior sobre la misma, a 600 angstroms de deposición al vacío de aluminio.
Como se muestra en (1) en la Fig. 4, a excepción de la cara de un extremo de la película PPS 6, el aluminio de alta pureza 7 se deposita como un electrodo inferior sobre la película PPS 6 en un área predeterminada de manera que forman una porción de margen. Entonces formar la estructura de película de deposición se evaporó 8 de prendas de aluminio 7 en un espesor de aproximadamente 0,1 micras de titanio columnar delgada en la misma zona (1000 Angstroms), la capa dieléctrica de óxido 10 superficie por anodización . Luego, en una superficie de la película PPS 6 como se muestra en (2) en la Fig. 4, y para contrarrestar la posición de la deposición se muestra en (1), el depósito de una de aluminio muy puro 9 como 1.000 angstroms electrodo superior. A continuación, como se muestra en la Fig. 5, de modo que la dirección del electrodo está alternativamente electrodo 11, el electrodo 12, el electrodo 11, superpuesto el número correspondiente a un volumen predeterminado en el orden del electrodo 12 se pone en estrecho contacto con la prensa, los elementos laminados . A continuación, como se muestra en la Fig. 6, a metallikon de aluminio de alta pureza 13 en ambas superficies extremas del elemento laminado, el plomo dibujado sobre la misma conectada mediante soldadura por puntos o similar, para formar un condensador de película de capas múltiples.
La configuración de la presente invención también se puede emplear método terminal del cable usando plomo que se emplea convencionalmente, por el metal pulverización o inmersión de soldadura, se puede formar un electrodo conectado a cada capa para facilitar la fabricación del condensador en forma de chip- .
La capacidad electrostática por unidad de volumen del condensador así obtenido fue tan alta como 120,000 (PF / mm 3). El condensador se sumergió durante 10 segundos en una solución de soldadura de 260 ° C, pero la velocidad de cambio de las propiedades eléctricas estaba dentro de 1%.
Efecto de la invención
El condensador de la presente invención forma una capa depositada de estructura columnar, puesto que el espesor de la capa de óxido o de nitruro se puede hacer controles extremadamente finas, los que son capaces de lograr notablemente alta capacidad electrostática. En papel de aluminio todavía electrodo de que el condensador electrolítico se utiliza como un condensador de capacitancia alta convencional, 30 a 50 de hoja de aluminio micras se utiliza, en la presente invención, el espesor de la capa depositada de película de plástico soportes utilizados Del grosor total es de 1.5 12 micras, es delgado y contribuye en gran medida a la miniaturización. Además, al formar un electrodo sólido, una solución electrolítica y un separador son innecesarios, y el tamaño puede reducirse aún más. Como también la extracción del electrodo, se puede emplear electrodos de soldadura, electrodo de rociado, la fabricación del condensador en forma de chip-puede contribuir a facilitar, en el que valor industrial es grande.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección de un condensador electrolítico convencional.
La figura 2 es un ejemplo de una vista esquemática de una lámina de electrodo de grabado de aluminio convencional.
La figura 3 es un ejemplo de una vista esquemática que muestra una estructura de columna de una lámina de electrodo de la presente invención.
En el electrodo del condensador de película de capas múltiples según la figura invención, (1) es una vista en planta del electrodo, (2) es una vista frontal del electrodo (1).
La figura 5 es un diagrama explicativo del conjunto de etapa frontal en el proceso de fabricación del condensador de película laminada según la presente invención.
La figura 6 es un diagrama explicativo de un conjunto de etapa posterior en un proceso de fabricación de un condensador de película laminada según la presente invención.
un sustrato
b película delgada de metal evaporado de estructura de columna
c Figura suave del sustrato
d Diámetro debido al grabado
e sustrato de aluminio
1 terminal externo
2 líder líder
3 elemento de capacitor
4 placa de sellado
5 casos
6 Base de película plástica
7 Capa de electrodo inferior de metal de deposición
Estructura de 8 columnas capa de metal evaporado
9 Electrodo superior de metal de deposición
10 Capa superficial oxidante o nitruración
11, 12 Electrodo de condensador de película laminada
13 metales metallicone
Reclamo
En al menos una superficie de la reivindicación 1 de película de plástico, Ti a otra superficie entera, dejando un extremo, Zr, Ta, Cr, Ni, Al, un metal seleccionado de entre Sn y W, o una forma agregada de una estructura de columna de una aleación junto con la formación de la capa de metal depositado, sobre la lámina de electrodo hecho mediante la oxidación o nitruración al menos una capa de superficie de la capa de columna de metal de deposición de vapor, y formando además un electrodo de metal depositado como un electrodo superior, dejando el extremo diferentes entre sí, el devanado Un condensador de película de alta capacidad caracterizado porque se forma repitiendo o apilando.
En al menos una superficie de las películas de la reivindicación 2 de plástico, dejando un extremo para formar una capa de electrodo de metal depositado como electrodo inferior a la otra sobre toda la superficie, Ti a otra superficie entera, dejando una porción de extremo sobre el un lado, Zr, Ta, Cr, ni, al, un metal seleccionado de entre Sn y W, o para formar una colección en forma de capa de metal depositada de estructura columnar hecho de una aleación, compuesto por oxidación o nitruración al menos una capa de superficie de la capa de columna de metal de deposición de vapor alta capacidad condensador de película sobre la lámina de electrodo, formando, además, un electrodo de metal depositado como un electrodo superior, dejando el extremo diferentes entre sí, y se caracteriza por ser enrollado o estratificadas.
Dibujo :
Application number :1994-005465
Inventors :東洋メタライジング株式会社
Original Assignee :南智幸、小出和佳