專利名稱：螺旋電容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺旋電容器(helical capacitor, spiral capacitor)及其制造方法，并且更加具體地，涉及一種具有帶(belt) 形電容器線的螺旋電容器及其制造方法。
該申請要求基于在2006年10月16日提交的日本專利申請No.
2006- 280922，和在2007年3月27日提交的日本專利申請No.
2007- 081807的優(yōu)先權(quán)權(quán)益。日本專利申請No. 2006-280922和日本專 利申請No. 2007-081807的內(nèi)容包括在本申請的說明書中。
背景技術(shù)：
近年來，隨著諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)的數(shù)字信息設(shè)備和諸如移動 電話的移動信息終端的性能和功能的增強(qiáng)，它們的電路被極度地加速。當(dāng)時(shí)鐘被加速至大于100MHz時(shí)，僅通過使用層疊式陶瓷 電容器或者三端子電容器而充分地控制印刷電路板上從LSI到供電線 的泄漏出的噪音(高頻電磁噪音或者高頻電振動)變得很困難，從而 增加了由于噪音增加導(dǎo)致的故障和不良接收的可能性。作為一種能夠解決以上問題的電容器，本發(fā)明的申請人已 經(jīng)提出一種條(strip)線電容器(例如，參考專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2 和專利文獻(xiàn)3)。圖51是專利文獻(xiàn)1中公開的條線電容器的截面視圖，并且 圖52是沿著圖51的線A-A截取的截面視圖。
如在圖51和52中所示，由氧化物制成的介電膜20形成在 由鋁制成的金屬板10的表面上。導(dǎo)電聚合物層31、導(dǎo)電碳膏層32和銀膏層33形成在介電 膜20上。通過導(dǎo)電聚合物層31、導(dǎo)電碳膏層32和銀膏層33形成導(dǎo) 電材料層30。正電極引線端子11和12被連接到金屬板IO的兩個(gè)縱向端 部。由銅箔制成的金屬板40被布置在導(dǎo)電材料層30的一個(gè)側(cè)表面上， 并且金屬板40的兩個(gè)縱向端部是負(fù)電極引線端子41和42。另外，在專利文獻(xiàn)4中公開了一種以共軸結(jié)構(gòu)構(gòu)成傳輸線 型構(gòu)件的濾波器。圖53是示出在專利文獻(xiàn)4中公開的構(gòu)件的圖表，圖53A 是傳輸線型構(gòu)件1的透視圖，圖53B是在傳輸線型構(gòu)件1的縱向方向 的截面視圖，并且圖53C是沿著圖53B的線E-E截取的截面視圖。如 在圖53A到53C中所示，通過布置覆蓋信號導(dǎo)體2的高介電絕緣材料 4和覆蓋高介電絕緣材料4的接地導(dǎo)體3而構(gòu)成共軸線路，信號導(dǎo)體2 是沿著軸向方向拉伸的柱形內(nèi)部導(dǎo)體，并且接地導(dǎo)體3是柱形外部導(dǎo) 體。為了容易地在印刷電路板上安裝這個(gè)構(gòu)件，內(nèi)部導(dǎo)體的信號導(dǎo)體2 被拉出到高介電絕緣材料4的外部。另外，在專利文獻(xiàn)5中公開了一種用于實(shí)現(xiàn)非極性電容器 的電容器技術(shù)。圖54是在專利文獻(xiàn)5中公開的技術(shù)的截面視圖。
鋁固體電解電容器21具有固體電解電容器元件22。每一 個(gè)固體電解電容器元件22均包括鋁箔23，鋁箔23是閥作用的金屬， 在其上進(jìn)行用于形成介電膜的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理和蝕刻處理。通過在鋁箔 23中保留電極引線部分25，并且通過利用絕緣樹脂27與電極引線部 分25分離而將導(dǎo)電聚合物29浸漬到鋁箔23上，從而形成每一個(gè)固體 電解電容器元件22。引線框架31被連接到固體電解電容器元件22的 電極引線部分25。通過使用兩個(gè)固體電解電容器元件22，該兩個(gè)固體電解電 容器元件22被布置為，使得每一個(gè)電極引線部分25被置于彼此相對 側(cè)中。通過使用TCNQ合成物(四氰基對二次甲基苯醌合成物)33而 使固體電解電容器元件22的導(dǎo)電聚合物29相互接合。
專利文獻(xiàn)1:日本專利申請?zhí)亻_No. 2003-10131 1 專利文獻(xiàn)2:日本專利申請?zhí)亻_No. 2003-124066 專利文獻(xiàn)3:日本專利申請?zhí)亻_No. 2005-033813 專利文獻(xiàn)4:日本專利申請?zhí)亻_No. 2002-335107 專利文獻(xiàn)5:日本專利申請?zhí)亻_No. 2002-359169

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題雖然在上述專利文獻(xiàn)中公開的條線電容器和傳輸線型構(gòu)件 具有三端子或者四端子的濾波器結(jié)構(gòu)，但是由金屬層和介電膜形成的利用在上述專利文獻(xiàn)中示出的技術(shù)，雖然對于傳輸型濾波 器來說，在傳輸軸方向上延長其長度是有效的，但是難以將傳輸長度 延長大于元件長度。此外，難以實(shí)現(xiàn)一種解決所述問題并且應(yīng)對多個(gè)電源的元件，或者非極性元件。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于控制在電力線 中流動的高頻電力的螺旋電容器，和一種螺旋電容器的制造方法。
用于解決所述問題的方案根據(jù)本發(fā)明的螺旋電容器包括螺旋帶形內(nèi)部導(dǎo)電體、覆蓋
所述內(nèi)部導(dǎo)電體的介電膜，和覆蓋所述介電膜的導(dǎo)電層。根據(jù)本發(fā)明的包括支撐體和帶形電容器線的螺旋電容器的
制造方法包括以下步驟 制備所述支撐體；
螺旋地纏繞導(dǎo)電帶以成為所述支撐體周圍的內(nèi)部導(dǎo)電體； 在所述導(dǎo)電帶上形成介電膜； 在所述介電膜上形成導(dǎo)電層；和
形成用于隔離的隔離壁用于從所述內(nèi)部導(dǎo)電體分離所述導(dǎo)電層。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明，通過使用帶形的電容器線并且采用三維螺旋 結(jié)構(gòu)，沿著軸的其中傳輸電力的路徑長度被延長。因?yàn)楦哳l電力的傳 輸衰減與高頻電力路徑長度的增加成比例地增加，因此傳輸衰減能夠 相應(yīng)于路徑長度的增加而增加。結(jié)果，與由相同材料制成的線性線電 容器相比，能夠利用更短的元件長度獲得相同量的傳輸衰減。此外， 通過螺旋地彎曲電容器線，高頻波的傳播受到抑制，并且電力傳輸衰 減特性隨著頻率增力卩而變得更好。
附圖簡要說明

圖1是示出圍繞支撐體纏繞本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容 器的狀態(tài)的透視圖；圖2是沿著圖1的線A-A截取的截面視圖； 圖3是圖1中的端部1300的放大透視圖；圖4是沿著圖3的線B-B截取的截面視圖； 圖5是沿著圖1的線C-C截取的截面視圖6是示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的流程圖； 圖7是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖8是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖9是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖IO是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖ll是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖12是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖13是用于示出本發(fā)明第 -實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖14是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
l圖15是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖16是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖17是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖18是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖19是用于示出本發(fā)明第--實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖20是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視圖21是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖22是用于示出本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖23是示出其中本發(fā)明第一實(shí)施例的螺旋電容器被連接到諸如 DC電源的電路的示例的框圖24是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖25是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的流程
圖26是用于示出本發(fā)明第二實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖27是示出本發(fā)明第三實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖； 圖28是沿著圖27的線C-C截取的截面視圖； 圖29是示出本發(fā)明第四實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖； 圖30是沿著圖29的線C-C截取的截面視圖31是示出本發(fā)明第五實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖32是沿著圖31的線C-C截取的截面視圖33是用于示出本發(fā)明第五實(shí)施例的螺旋電容器的制造步驟的視
圖34是示出本發(fā)明第六實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖； 圖35是示出本發(fā)明第七實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖； 圖3 6是示出本發(fā)明第八實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖37是沿著圖36的線C-C截取的截面視圖38是示出本發(fā)明第八實(shí)施例的螺旋電容器的制造歩驟的流程
圖39是示出本發(fā)明第八實(shí)施例的螺旋電容器的構(gòu)造的等效電路圖
表；
圖4 0是示出本發(fā)明第九實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖； 圖41是示出除了支撐體之外的本發(fā)明第九實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖42是本發(fā)明第九實(shí)施例的螺旋電容器的內(nèi)部金屬體的展開視
圖43是沿著圖40的線A-A截取的截面視圖44是沿著圖40的線B-B截取的截面視圖45是沿著圖40的線C-C截取的截面視圖46是示出本發(fā)明第十一實(shí)施例的螺旋電容器的截面視圖47是示出本發(fā)明第十三實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖48是示出本發(fā)明第十五實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖49是示出本發(fā)明第十六實(shí)施例的螺旋電容器的截面視圖50是示出本發(fā)明第十七實(shí)施例的螺旋電容器的截面視圖51是示出背景技術(shù)的圖表；
圖52是示出背景技術(shù)的圖表；
圖53是用于示出另一項(xiàng)背景技術(shù)的透視圖和截面視圖； 圖54是示出另一項(xiàng)背景技術(shù)的圖表；
圖55是示出本發(fā)明第十八實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。
符號說明 1000， 2000， 3000， 4000， 5000， 6000， 7000螺旋電容器
1001， 2001， 3001， 4001， 5001帶形電容器線
1020介電膜
1030導(dǎo)電材料層
1031導(dǎo)電聚合物層
1032碳膏層
1033銀膏層
1101， 5101內(nèi)部金屬體暴露部分 1102， 5102導(dǎo)電材料層暴露部分
1103， 5103用于隔離的屏障(dike)(用于隔離的壁)
1104掩模
1100內(nèi)部金屬體1110鋁帶
lllOa， lllOb， lllOC， lllOd， lllOe， lllOf， lllOg， lllOh， lllOi， lllOj， 1110k結(jié)構(gòu)體
1111，1112， 2111，2112鋁帶端部
1119不需要的電極部分邊界線1120介電膜
1121熱固樹脂帶
1122掩模樹脂
1130導(dǎo)電材料層
1200，2200， 3200，4200， 5200， 6200內(nèi)部支撐體
1201鋁棱柱
1202氟樹脂膜
1300，5300端部
1311，1321， 5331，5341內(nèi)部金屬體引線端子
1312，1322， 5332，5342導(dǎo)電材料層引線端子
1321a， 1322a引線端子連接部分
1321b， 1322b外部電路連接部分
1410， 2410， 3410， 4410， 5410， 5411狹縫
1500模具
1501殼體
1801個(gè)人計(jì)算機(jī)
1802主機(jī)板
1803 CPU
1804基板屯源
1911， 1912， 1913， 1914， 1915， 1916容器 1920刷子 1930滴管
1940化學(xué)轉(zhuǎn)化池(bath) 1941可變電源 1942正電極線1943負(fù)電極線
1944負(fù)電極板
1951化學(xué)轉(zhuǎn)化溶液
1952，1955清潔流體
1953氧化劑
1954單體溶液
1956碳膏液體
1957銀膏液體
1958去除劑
1959罐封液體
2401，2402， 5401， 5402間隔物
5111內(nèi)部金屬體暴露部分
5112導(dǎo)電材料層暴露部分
5113用于隔離的屏障
5310，5320， 5330， 5340端部
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考附圖描述用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式。 在下面描述的實(shí)施例是代表性示例。
(第一實(shí)施例)
C構(gòu)造說明]圖1是示出其中圍繞支撐體纏繞本發(fā)明第一實(shí)施例的 螺旋ili容器的狀態(tài)的透視圖。圖2是沿著圖1的線A-A截取的截面視 圖。圖3是端部1300的放大透視圖。圖4是沿著圖3的線B-B截取的 截面視圖。圖5是沿著圖1的線C-C截取的截面視圖。圖6是示出這 個(gè)實(shí)施例的制造步驟的流程圖。圖7到22是用于示出這個(gè)實(shí)施例的制 造歩驟的視圖。圖23是示出其中這個(gè)實(shí)施例的螺旋電容器被連接到諸 如DC電源的電路的示例的框圖。
13
為了易于識別構(gòu)成元件，這些圖被繪制為沒有反映實(shí)際的 厚度和長度比例。如在圖1和2中所示，在這個(gè)實(shí)施例的螺旋電容器1000 中，圍繞作為支撐體的內(nèi)部支撐體1200螺旋地纏繞帶形電容器線(帶 形的電容器線)1001。并且在帶形電容器線1001的兩個(gè)端部1300處， 螺旋電容器1000具有被連接到內(nèi)部金屬體暴露部分1101的內(nèi)部金屬 體引線端子(將成為內(nèi)部導(dǎo)電體引導(dǎo)電極)1311和1321，以及被連接 到導(dǎo)電材料層暴露部分1102的導(dǎo)電材料層引線端子1312和1322。雖 然這里帶形電容器線的寬度是均勻的，但是不必須是均勻的。如在圖3中所示，內(nèi)部金屬體暴露部分1101和導(dǎo)電材料層 暴露部分1102被隔離屏障(用于隔離的屏障)1103分離從而它們沒有 被電連接而被短路。內(nèi)部金屬體引線端子1321的引線端子連接部分1321a被連 接到內(nèi)部金屬體暴露部分1101。外部電路連接部分1321b被連接到用 于連接到外部電路的焊盤或者線。導(dǎo)電材料層引線端子1322的引線端子連接部分1322a被連 接到導(dǎo)電材料層暴露部分1102。外部電路連接部分1322b被連接到用 于連接到外部電路的焊盤或者線。如圖4中所示，帶形電容器線1001包括將成為內(nèi)部導(dǎo)電體 的內(nèi)部金屬體1100、覆蓋內(nèi)部金屬體1100的介電膜1020，和覆蓋介 電膜1020的導(dǎo)電材料層(將成為導(dǎo)電層)1030。導(dǎo)電材料層(將成為導(dǎo)電層)1030具有在其中層疊導(dǎo)電聚 合物層1031、碳膏層1032和銀膏層1033的三層結(jié)構(gòu)。
如在圖5中所示，在沿著圖1的線C-C截取的截面中存在 狹縫1410，并且狹縫1410構(gòu)成螺旋電容器1000。雖然狹縫1410的寬 度在這里是均勻的，但是不必須是均勻的。例如，在將在以后描述的 第九實(shí)施例中， 一種擴(kuò)展的帶形電容器線具有鋸齒形狀。在此情形中， 狹縫不是均勻的。在該申請中，"帶形"不限于線性延伸的形狀，而 是例如包括諸如圖42中所示的鋸齒形狀的形狀。因?yàn)槁菪娙萜?000具有螺旋形狀，因此當(dāng)線C-C的位 置在內(nèi)部支撐體1200的長軸方向移動時(shí)，狹縫1410的位置也沿著螺 旋線移動。因此，與單板直線形電容器相比，其中傳輸電力的長度被 顯著地延長。下面，將通過使用圖6中所示的示出制造歩驟的流程圖和 每一個(gè)步驟的不意(圖7到22)來描述本發(fā)明的第一實(shí)施例的制造歩 驟。圖7到22是下述視圖，其中的每一個(gè)分別地示出將在下面描述的 歩驟Sll到S27。是絕緣材料的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)被制造成圖7 中所示的形狀，并且獲得內(nèi)部支撐體1200。在該實(shí)施例中，寬度al大約為4mm，高度a2大約為2mm， 并且長度a3大約為20mm。制備鋁帶1110，它是一種軋制金屬帶，具有大約4mm的寬度bl和大約0.1mm的厚度。鋁帶1110成為內(nèi)部金屬體，并且它的 寬度是均勻的。然而，該寬度不必是均勻的。下面，圍繞內(nèi)部支撐體1200螺旋地纏繞鋁帶1110。鋁帶端部1111的長度大約為50mm，并且鋁帶端部1112 的長度大約為10mm。為了便于在以后述及的、后面的步驟，鋁帶端部1111被切 為較長。在步驟S27 "切除不需要的電極部分"，切除不需要的電 極部分。以此方式，獲得結(jié)構(gòu)體1110a作為圍繞內(nèi)部支撐體1200 纏繞的鋁帶1110。這里，雖然內(nèi)部支撐體1200是PET，但是當(dāng)它是電絕緣的 并且滿足熱學(xué)和機(jī)械要求時(shí)，能夠使用特氟隆系樹脂、環(huán)氧系樹脂和 丙烯酸系樹脂、其它工業(yè)塑料、玻璃等。鋁帶1110無需被軋制，并且它能夠被分離成桿狀的形狀。 圖8是示出這個(gè)步驟的視圖。接著，制備具有大約lmm的寬度cl的環(huán)氧系熱固樹脂帶 1121，并且在鋁帶端部llll、 1112的兩側(cè)上粘附該帶。
熱固樹脂帶1121在其中溫度被調(diào)節(jié)至120攝氏度的干燥爐
中被加熱大約一個(gè)小時(shí)以被熱固化，從而形成隔離屏障(用于隔離的
壁)1103。以此方式，獲得了包括隔離屏障1103的結(jié)構(gòu)體1110b。因?yàn)闊峁袒臈l件依賴于所被使用的樹脂和設(shè)備，因此所 述條件并不限于上述的溫度和時(shí)間。因?yàn)楦綦x屏障1103僅僅必須是電絕緣的，因此當(dāng)滿足熱學(xué) 和機(jī)械要求時(shí)，除了環(huán)氧系熱固樹脂之外，還能夠使用其它材料。例 如，所述其它材料是丙烯酸系樹脂和硅酮系樹脂。 閣9是示出這個(gè)步驟的視圖。接著，制備具有大約lmm的寬度的內(nèi)部金屬體引線端子 1311、 1321，并且通過電阻焊接而將引線端子焊接到鋁帶端部1111、 1112。以此方式，獲得了包括內(nèi)部金屬體引線端子1311、 1321 的結(jié)構(gòu)體1110c。用于附著內(nèi)部金屬體引線端子1311、 1321的方法不限于電 阻焊接，并且能夠使用其它焊接方法諸如激光焊接和超聲焊接，或者 使用導(dǎo)電粘結(jié)劑、釬料合金等等。圖IO是示出這個(gè)步驟的視圖。接著，在容器1911中制備包括六氟丙烯的掩模樹脂1122。通過使用刷子1920，掩模樹脂1122被涂覆到結(jié)構(gòu)體1110c。 涂覆掩模樹脂1122的區(qū)域是不應(yīng)形成導(dǎo)電材料層的區(qū)域以及能夠在以 后的步驟中利用溶液浸透的所有區(qū)域。掩模樹脂1122在室溫下固化，從而形成掩模1104。掩模樹脂1122不限于六氟丙烯，并且如果實(shí)現(xiàn)了不形成導(dǎo) 電材料層的目的，則能夠使用其它材料，并且用于去除掩模樹脂1122 的方法是已知的。 圖11是示出這個(gè)歩驟的視圖?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化池1940由容器1912、包括硼酸銨水溶液的化學(xué) 轉(zhuǎn)化溶液1951、可變電源1941、被連接到目標(biāo)鋁帶端部的正電極線 1942，和被連接到負(fù)電極板1944的負(fù)電極線1943構(gòu)成。結(jié)構(gòu)體1110d被浸入化學(xué)轉(zhuǎn)化溶液1951中，可變電源1941 的輸出被逐漸地增加，并且最終輸出電壓達(dá)到4伏特。以此方式，在結(jié)構(gòu)體1110d接觸化學(xué)轉(zhuǎn)化溶液1951的表面
上，形成4伏特的被施加的電壓的金屬氧化物層(氧化鋁)作為介電 膜i020。以此方式，獲得了其表面被介電膜1020覆蓋的結(jié)構(gòu)體1110e。
圖12是示出這個(gè)步驟的視圖。利用清潔流體1952清潔附著于結(jié)構(gòu)體1110e的化學(xué)轉(zhuǎn)化溶 液1951。用清潔流體1952 (水)填充容器1913，并且結(jié)構(gòu)體1110e 被浸入清潔流體1952中大約10分鐘并且被清潔。根據(jù)容器1913的尺寸和清潔流體1952的清潔度而調(diào)節(jié)浸 入時(shí)間。清潔流體1952僅清潔結(jié)構(gòu)體1110e，并且它的組分不受限制。在清潔之后，通過使用被設(shè)于110攝氏度的干燥爐，蒸發(fā) 清潔流體1952。這里，干燥條件是，僅僅應(yīng)該千燥結(jié)構(gòu)體1110e，并且不 限制所用設(shè)備。 圖13是示出這個(gè)步驟的視圖。將包括質(zhì)量百分比濃度為lO的的十二垸基苯磺酸鐵(ferric dodecylbenzenesulfonate)的乙醇溶液被調(diào)節(jié)成氧化劑1953。如在圖13中所示，用氧化劑1953填充容器1914，并且結(jié) 構(gòu)體1110e被浸入氧化劑1953中。結(jié)構(gòu)體1110e被從氧化劑1953取出，在室溫下在空氣中被干燥30分鐘，并且獲得了其中氧化劑1953附著 于介電層1020的表面的結(jié)構(gòu)體lllOf。 圖14是示出這個(gè)步驟的視圖。通過使用滴管1930將包括質(zhì)量百分比濃度為IO的四溴乙烯 的乙醇溶液(單體溶液1954)滴到結(jié)構(gòu)體1110f的介電層1020上，在
空氣中原樣保持30分鐘，并且聚乙烯二氧噻吩被聚合。以此方式，獲得了在其表面上形成導(dǎo)電聚合物1031的結(jié)構(gòu) 體110g。 圖15是示出這個(gè)步驟的視圖。結(jié)構(gòu)體1110g被放入填充有主要組分為乙醇的清潔流體 1955的容器1915中，并且清洗掉未被聚合的材料。如果能夠去除未被聚合的材料和副產(chǎn)品材料，則任何物質(zhì) 能夠被用作清潔流體1955，而不限于乙醇。為了蒸發(fā)清潔流體1955，在被調(diào)節(jié)為80攝氏度的干燥爐 中干燥結(jié)構(gòu)體1110g。如在圖6中所示，從步驟S17到步驟S19的操作被重復(fù)四 次，直至導(dǎo)電聚合物1031被充分地形成，從而介電層1020被導(dǎo)電聚 合物覆蓋。
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圖15中的右手側(cè)視圖示出其處形成導(dǎo)電聚合物1031的結(jié) 構(gòu)體lllOg。雖然在該實(shí)施例中重復(fù)次數(shù)為四次，但是該數(shù)目不受限制。然而，當(dāng)重復(fù)次數(shù)的數(shù)目小時(shí)，將剩余其處沒有形成導(dǎo)電
聚合物的區(qū)域。當(dāng)在這些區(qū)域中在介電層中形成針孔時(shí)，將會發(fā)生由于在 電極和對向電極之間的短路而引起的故障以及泄漏電流的增加。當(dāng)操作被重復(fù)四次時(shí)，將不會發(fā)生由于短路而引起的故障， 并且泄漏電流能夠被降低到可接受的水平。然而，取決于導(dǎo)電聚合物的材料和制造條件，結(jié)果將是不 同的。因此，操作應(yīng)該被重復(fù)適當(dāng)?shù)拇螖?shù)，直至達(dá)到在所制造的產(chǎn)品 中不存在任何短路缺陷的水平。當(dāng)大電流流動時(shí)，在該實(shí)施例中形成的導(dǎo)電聚合物被加熱， 并且執(zhí)行將大電流路徑絕緣的功能。結(jié)果，導(dǎo)電聚合物執(zhí)行修復(fù)缺陷 并且防止短路的功能。以此方式，獲得了帶形電容器線1001，它具有不包括絕緣 層缺陷的導(dǎo)電聚合物層1031。 圖16是示出這個(gè)步驟的視圖。
利用滴管1930將包括碳石墨的碳膏液體1956施加到其中 形成導(dǎo)電聚合物層1031的結(jié)構(gòu)體1110g的帶形電容器線1001 (其處形 成導(dǎo)電聚合物層1031的區(qū)域)并且執(zhí)行干燥。以此方式，獲得了其表面上施加有碳膏層1032的結(jié)構(gòu)體 1110h。 圖17是示出這個(gè)步驟的視圖。通過使用滴管1930將銀膏液體1957施加到結(jié)構(gòu)體1110h。 在這之后，結(jié)構(gòu)體1110h在60。C下被干燥15分鐘。并且結(jié)構(gòu)體U10h 在室溫下被原樣地保持24小時(shí)。至此，獲得了其中在介電膜1020上形成導(dǎo)電材料層1030 的結(jié)構(gòu)體1110i。導(dǎo)電材料層1030包括導(dǎo)電聚合物層1031、碳膏層1032 和銀膏層1033。 圖18是示出這個(gè)步驟的視圖。制備導(dǎo)電材料層引線端子1312、 1322，并且這些端子被附 著到結(jié)構(gòu)體U10i的導(dǎo)電材料層1030的表面。這里，利用與步驟S22的相同的銀膏液體1957將這些端子 附著到導(dǎo)電材料層1030的表面。銀膏液體1957的固化條件與步驟S22的相同。
以此方式，獲得了包括導(dǎo)電材料層引線端子1312、 1322 的結(jié)構(gòu)體1110j。膏液體僅僅必須是一種導(dǎo)電粘結(jié)劑，并且不限于與步驟 S22相同的銀膏液體1957。 圖19是示出這個(gè)步驟的視圖。為了修復(fù)受損的介電膜1020，結(jié)構(gòu)體1110j被放入與步驟 S15的相同的化學(xué)轉(zhuǎn)化池1912中，以與步驟S15相同的方式逐漸地增 加所施加的電壓，并且最終施加4伏特的電壓。以此方式，獲得了作為具有小的損壞的介電膜1020的結(jié)構(gòu) 體1110k。 圖20是示出這個(gè)步驟的視圖。以與步驟S16相同的方式，利用清潔流體1952清潔附著于 結(jié)構(gòu)體1110k的化學(xué)轉(zhuǎn)化溶液1951，并且蒸發(fā)附著于結(jié)構(gòu)體1110k的 清潔流體1952。 圖21是示出這個(gè)步驟的視圖。
結(jié)構(gòu)體1110k被浸入在容器1916中包括四氫呋喃的去除液 體1958中，并且形成掩模1104的六氟丙烯被溶解。內(nèi)部金屬體暴露部分1101、內(nèi)部金屬體引線端子1311、 1321和隔離屏障1103變?yōu)楸槐┞?。利用掩?104去除附著于掩模1104的表面的導(dǎo)電聚合物 層1031、碳膏1032和銀膏1033。 圖22是示出這個(gè)步驟的視圖。沿著不需要的電極部分邊界線1119切除未被切除而被留 下的鋁帶端部1111，并且獲得螺旋電容器1000。這里，介電層不必是金屬氧化物膜，而是能夠?yàn)樯綐渲?成的絕緣介電膜，并且材料不具體地被限制。雖然具有閥作用的金屬(鋁)被用于內(nèi)部金屬體1100以便 于獲得金屬氧化物膜，但是內(nèi)部金屬體IIOO能夠是不具有閥作用的金 屬或者能夠是通過選擇介電層而具有導(dǎo)電性的材料。這里，所述閥作用指的是當(dāng)在一個(gè)方向上施加電壓時(shí)具 有電壓!乜阻，并且當(dāng)在相反方向上施加電壓時(shí)失去電壓電阻。并且具 有閥作用的金屬意味著能夠形成表現(xiàn)出閥作用的金屬氧化物膜的金屬。除了具有閥作用的金屬之外，還能夠使用諸如銅、鐵和黃 銅的金屬。
在此情形中，通過使用銅作為電極，在表面上能夠形成銅 氧化物作為介電體。另外，通過使用銅、鐵或者黃銅作為電極，酒石酸系鐵電 材料、磷酸鹽系鐵電材料和鈦酸鹽系鐵電材料能夠被用作介電體。在鈦酸鹽系鐵電材料中，鈦酸鋇、鈦酸鋇陶瓷、鈦酸鋇系 固溶陶瓷(鍶鈦酸鹽"SrTi03"、鈦酸鋇"BaTi03"等)表現(xiàn)出作為介 電體的良好的特性。對于導(dǎo)電材料層1030，如果介電膜1020中的缺陷是可接 受的，并且材料僅需具有導(dǎo)電性，則不必選擇具有修復(fù)缺陷和防止短 路的功能的材料。導(dǎo)電聚合物不僅能夠是聚乙烯二氧噻吩，而且還能夠是從 包括聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺的組選擇的至少一種化合物，或者該化 合物的衍生物。能夠利用多種導(dǎo)電材料構(gòu)成導(dǎo)電材料層1030和內(nèi)部金 屬體100。如這個(gè)實(shí)施例那樣，能夠通過使用導(dǎo)電聚合物、碳膏和銀 膏而在多層結(jié)構(gòu)中構(gòu)成導(dǎo)電材料層1030。當(dāng)然，能夠利用單一材料構(gòu)成導(dǎo)電材料層1030。內(nèi)部金屬體1100能夠是具有多層結(jié)構(gòu)的電極。例如，對于 內(nèi)部金屬體1100，銅能夠被用作它的芯并且鋁能夠被用作它的表面。作為具有閥作用的金屬，從由鋁、鉭、鈮和鈦組成的組選 擇的金屬在工業(yè)上是穩(wěn)定的，并且因?yàn)槟軌颢@得需耍的電學(xué)特性，還
25能夠使用具有閥作用的其它金屬。掩模樹脂和用于掩模的樹脂僅須是電絕緣的并且抵抗化學(xué) 制品保護(hù)電極表面，并且如果熱學(xué)和機(jī)械要求得以滿足，則任何材料 均能夠被用作樹脂。內(nèi)部金屬體引線端子1311、 1321并不必是新添加的，并且 引線端子能夠被內(nèi)部金屬體1100的表面中的部分替代。以相同的方式， 導(dǎo)電材料層引線端子1312、 1322能夠被導(dǎo)電材料層1030的表面中的 部分替代。在該實(shí)施例中，對于內(nèi)部金屬體1100，在其上進(jìn)行蝕刻處 理的鋁笵被用作鋁帶1110。通過進(jìn)行蝕刻處理，鋁箔的表面變得粗糙，并且存在肉眼 不看見的大量微J 、的凹坑和凸起。在圖中，為了易于理解該構(gòu)造，詳細(xì)附圖被省略并且內(nèi)部 金屬體1100被表示成單純的板。因此，作為內(nèi)部金屬體1100的形狀，并不使用具有平滑表 面的板，為了增加表面面積，使用以下板是有效的具有微小凹坑和 凸起的板、具有肉眼可見的大的凹坑和凸起的板、具有與波紋狀的板 的截面形狀類似的截面形狀的板，以及這些板和形狀的組合。與圖51和52的平坦形狀元件的單板結(jié)構(gòu)相比，如從圖2 中可知的，由于沿著圖1的線A-A截取的截面的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的元件 具有由介電膜1020形成的表面區(qū)域的大小的大約兩倍的大小。這與其中兩個(gè)元件相交迭的情形相同。此外，從內(nèi)部金屬體引線端子1311的端部1300到內(nèi)部金屬體引線端子1321的端部1300 的電流路徑的長度變成大約兩倍。在lGHz頻率下的傳輸衰減表示出比 線性單板線電容器高30dB的數(shù)值。圖23是示出其中這個(gè)實(shí)施例的螺旋電容器被連接到諸如 DC電源的電路的示例的框圖。當(dāng)將這個(gè)實(shí)施例的螺旋電容器連接到如DC電源的電路 時(shí)，該電路被連接到外部電路連接部分1321b、 1322b。當(dāng)將這個(gè)實(shí)施例的螺旋電容器1000布置到個(gè)人計(jì)算機(jī) 1801中使用的作為印刷電路板的主機(jī)板1802上的CPU 1803時(shí)，螺旋 電容器1000被放置在CPU 1803和基板電源1804之間。經(jīng)由供電線(+ )連接螺旋電容器1000的內(nèi)部金屬體引線 端子1311和CPU 1803。經(jīng)山供電線(-)連接螺旋電容器1000的導(dǎo)電 材料層引線端子1312和CPUi803。經(jīng)由供電線(+ )連接螺旋電容器1000的內(nèi)部金屬體引線 端子1321和基板電源1804。經(jīng)由供電線(-)連接螺旋電容器1000的 導(dǎo)電材料層引線端子1322和基板電源1804。因?yàn)槁菪娙萜?000位于CPU 1803和基板電源1804之 間，并且螺旋電容器1000抑制從CPU1803生成的高頻電力，因此有效 地抑制高頻電力到基板電源1804的傳播。(第二實(shí)施例)
下面，在第二實(shí)施例中，利用熱固樹脂密封螺旋電容器1000。
圖24是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。圖
2725是示出這個(gè)實(shí)施例的制造步驟的流程圖。圖26是用于示出螺旋電容
器的制造步驟的示意圖。如圖24中所示，利用模具1500覆蓋線電容器1000。該制 造步驟與第一實(shí)施例的幾乎相同，并且在步驟S27"切除不需要的電極 部分"之后，利用樹脂模制電容器。
圖26是示出這個(gè)步驟的視圖。制備利用環(huán)氧系樹脂形成的殼體150!。螺旋電容器1000被上下顛倒地放入殼體1501中，并且倒 入硅樹脂系罐封液體以填充殼體1501。罐封液體被加熱以促進(jìn)固化。罐封液體被固化以形成模具1500。模具1500僅必須是不防止引線端子1311、 1312、 1321和 1322之間的絕緣的材料，并且能夠進(jìn)行兩種或者兩種以上的材料的組
入電容器能夠被金屬覆蓋，避開圍繞引線端子1311、 1312、 1321禾卩1322的區(qū)域。或者，還能夠僅僅對于圍繞引線端子1311、 1312、 1321 和1322的區(qū)域使用樹脂，并且對于其它區(qū)域使用金屬或者導(dǎo)電材料。 例如，金屬能夠被用于殼體1501以形成模具1500。
(第三實(shí)施例)
下面，能夠?qū)⒌谝粚?shí)施例的內(nèi)部支撐體1200的截面形狀變形成六
邊形形狀以制造螺旋電容器。圖27是示出本發(fā)明第三實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。圖 28是沿著圖27的線C-C截取的截面視圖。除了內(nèi)部支撐體3200的截 面形狀是六邊形之外，第三實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相同的構(gòu)造，并 且制造步驟也與圖6的相同。圍繞內(nèi)部支撐體3 20 0纏繞帶形電容器線 3001 。截面形狀不限于六邊形，而是能夠?yàn)槿魏味噙呅涡螤?。?dāng)釆用 這種結(jié)構(gòu)吋，存在螺旋電容器3000變得平穩(wěn)并且難以滾動(roll)的優(yōu) 點(diǎn)。這里，多邊形形狀意味著由三個(gè)或者更多線段界定的閉合平面圖 形，還包括三角形、四邊形、五邊形和七邊形或者更多。(第四實(shí)施例)
下面，能夠?qū)⒌谝粚?shí)施例的內(nèi)部支撐體1200的截面形狀變形成橢 圓以制造螺旋電容器。圖29是示出本發(fā)明第四實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。圖 30是沿著圖29的線C-C截取的截面視圖。除了螺旋電容器4000的內(nèi) 部支撐體4200的截面形狀是橢圓之外，第四實(shí)施例具有與第一實(shí)施例 的相同的構(gòu)造，并且制造步驟也與圖6的相同。截面形狀不限于橢圓，而是能夠?yàn)椴痪哂薪堑娜魏涡螤睿?包括正圓。當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，帶形線元件不被尖銳地彎曲，從而存 在到帶形電容器線4001的彎曲應(yīng)力被降低的優(yōu)點(diǎn)。(第五實(shí)施例)
下面，在該實(shí)施例中，使用銅制造內(nèi)部支撐體2200，并且由將成 為掩模樹脂的六氟丙烯制成的樹脂被貼在角部和內(nèi)部支撐體2200的表面的一部分上以形成間隔物2401、 2402。提供這個(gè)掩模樹脂從而內(nèi)部支撐體2200和內(nèi)部金屬體 1011不被電連接。除了這個(gè)處理，根據(jù)上述過程形成螺旋電容器2000。 以此方式，通過提供間隔物，能夠使用導(dǎo)電內(nèi)部支撐體，從而材料選 擇的靈活性增加并且電阻值能夠被降低。圖31是示出本發(fā)明第五實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。圖 32是沿著圖31的線C-C截取的截面視圖。圖33是用于示出這個(gè)實(shí)施 例的螺旋電容器的制造步驟的視圖。與第一實(shí)施例不同之處在于在步驟Sll "圍繞內(nèi)部支撐體 纏繞金屬帶"中提供間隔物2401、 2402。當(dāng)形成與第一實(shí)施例的導(dǎo)電材料層1030等效的導(dǎo)電材料 層2130時(shí)，內(nèi)部支撐體2200和導(dǎo)電材料層2030被電連接。因?yàn)橛纱水a(chǎn)生了具有小電阻的路徑，因此當(dāng)將導(dǎo)電材料層 引線端子1312、 1322連接到屯力線，特別是地線時(shí)，這是有利的。當(dāng)在帶形電容器線2100形成之后被浸入四氫呋喃中時(shí)，在 內(nèi)部支撐體2200上粘貼的全部或者一部分掩模樹脂被溶解并去除。間隔物2401、 2402的材料無需被去除，并且當(dāng)該材料確保 絕緣時(shí)，該材料能夠是具有塑性特性的材料。(第六實(shí)施例)
圖34是示出本發(fā)明第六實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。通過利用由透明或者半透明樹脂制成的支撐體替代第一實(shí)施例的內(nèi)部支撐體1200而制造螺旋電容器6000。由此，能夠在視覺上掌握帶形電容器1001的螺旋形狀，并 且能夠在內(nèi)部支撐體6200的內(nèi)部表現(xiàn)符號和三維圖案，從而能夠有效 地書寫使用/應(yīng)用、生產(chǎn)信息以及其它信息條目，并且能夠通過著色而 引起注意。具體地，內(nèi)部支撐體6200由玻璃制成，并且以與第一實(shí)施 例相同的方式制造螺旋電容器6000。在此情形中，在狹縫6410中填充掩模樹脂，并且僅須在形 成導(dǎo)電材料層3031之后去除掩模樹脂。(第七實(shí)施例)
下面，當(dāng)使用由作為掩模樹脂的六氟丙烯制成的樹脂制造第一實(shí) 施例的內(nèi)部支撐體1200時(shí)，獲得了不具有內(nèi)部支撐體的螺旋電容器 7000。圖35是示出本發(fā)明第七實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。除 了使用可溶材料作為內(nèi)部支撐體之外，能夠利用圖6所示的流程圖制 造螺旋電容器。如果內(nèi)部支撐體由包括六氟丙烯的樹脂制成，則當(dāng)在步驟 S26 "去除掩模樹脂的步驟"中內(nèi)部支撐體被浸入四氫呋喃中并且作為 掩模樹脂的六氟丙烯被溶解時(shí)，內(nèi)部支撐體也被溶解并且獲得了具有 中空形狀的螺旋電容器7 000 。能夠在該中空部分中密封其它材料或者部件。(第八實(shí)施例)圖36是示出本發(fā)明第八實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。圖37是
沿著圖36的線C-C截取的截面的截面視圖。圖38是這個(gè)實(shí)施例的制 造步驟的流程圖。圖39是示出這個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造的等效電路圖。在該實(shí)施例中，圍繞具有大約4mm的寬度，大約2mm的 高度和大約20cm的長度的內(nèi)部支撐體5200纏繞具有O.lmm的板厚度 的第一帶形電容器1001，并且間隔物5401、 5402被提供給內(nèi)部支撐體 5200，并且進(jìn)一步，圍繞內(nèi)部支撐體5200纏繞第二帶形電容器5001。在第一帶形電容器線1001的端部1300處設(shè)置內(nèi)部金屬體 引線端子1311、 1321和導(dǎo)電材料層引線端子1312、 1322。在第二帶形電容器線5001的端部5300處設(shè)置內(nèi)部金屬體 引線端子5311、 5321和導(dǎo)電材料層引線端子5312、 5322。如圖37中所示，由第一帶形電容器1001形成狹縫5410， 并且由第二帶形電容器5001形成狹縫5411。當(dāng)圍繞內(nèi)部金屬體纏繞金 屬帶時(shí)，提供間隔物從而第一帶形電容器1001的內(nèi)部金屬體1100不 接觸第二內(nèi)部金屬體5100。如果進(jìn)一步在第二帶形電容器5001的外側(cè) 提供間隔物，則能夠形成第三帶形電容器。在形成導(dǎo)電聚合物的步驟之后，第一帶形電容器1001的導(dǎo) 電材料層1030和第二帶形電容器500的導(dǎo)電材料層5030被電導(dǎo)通。 對于第三、第四以及更多帶形電容器而言，這是相同的。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)圖39中所示的等效電路的元件。端子1312和端子5332具有公共電勢，并且當(dāng)任一端子被 連接時(shí)，電路發(fā)揮功能。因?yàn)閺亩俗?312到端子1322的連接是L2和 L4的并聯(lián)，因此從端子1312到端子1322的串聯(lián)電感正好變成一半。
當(dāng)連接端子1311和端子5332以分別地分離電路(電源) 時(shí)， 一個(gè)元件能夠被用于兩種電壓。另外，當(dāng)端子1312、 5332未被連接并且在端子1311和端 子5331之間施加電壓時(shí)，該元件能夠被用作非極性元件。如上所述，通過將一個(gè)或者多個(gè)帶形電容器線纏繞為覆蓋 帶形電容器線，電容器自身能夠被用于多個(gè)電源電壓和信號電路。因 此，當(dāng)改變連接端子時(shí)，能夠執(zhí)行作為非極性元件的功能。另外，通 過改變連接方法，能夠?qū)⒃撛?yīng)用于其中電源電壓的方向不確定的 供電線和信號線。(第九實(shí)施例)
圖40是本發(fā)明第九實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。圖41是除了 支撐體之外的螺旋也容器的透視圖。圖42是內(nèi)部金屬體的展開視圖， 圖43是沿著圖40的線A-A截取的截面視圖，圖44是沿著圖40的線 B-B截取的截面視圖，并且圖45是沿著圖40的線C-C截取的截面視 圖。在該實(shí)施例中，如圖40到42中所示，圍繞具有大約4mm的寬度， 大約2mm的高度和大約20cm的長度的內(nèi)部支撐體1200纏繞具有 O.lmm的板厚度的內(nèi)部金屬體1100，并且由隔離壁(用于隔離的壁) 1103分離的內(nèi)部金屬體暴露部分1101被設(shè)置于內(nèi)部金屬體1100的兩 個(gè)端部1300處。在內(nèi)部金屬體1100上除了內(nèi)部金屬體暴露部分1101 之外的區(qū)域上形成介電膜1120之后，提供導(dǎo)電材料層1130，從而構(gòu)成 帶形電容器線IOOI。內(nèi)部金屬體引線端子1311、 1321被設(shè)置在內(nèi)部金 屬體暴露部分1101處，并且導(dǎo)電材料層引線端子1312、 1322被設(shè)置 在導(dǎo)電材料層暴露部分1102處。將順序地描述這個(gè)實(shí)施例的制造步驟。制造聚對苯二甲酸 乙二醇酯(PET)以獲得內(nèi)部支撐體1200。接著，在具有0.1mm的板
33厚度的鋁板被制造成圖42中所示的形狀并且利用熱固樹脂形成隔離壁 1103之后，在內(nèi)部金屬體暴露部分1101的區(qū)域上粘貼包括作為掩模樹 脂的六氟丙烯的樹脂。在粘貼掩模樹脂之前，用于施加化學(xué)轉(zhuǎn)化電壓 的線被連接到內(nèi)部金屬體暴露部分1101的所述區(qū)域的一點(diǎn)處。在將內(nèi)
部金屬體IIOO浸入硼酸銨水溶液中之后，通過施加IOV的電壓執(zhí)行陽 極氧化。通過清潔和干燥，在內(nèi)部金屬體1100的表面上形成由金屬氧 化物層(氧化鋁)制成的介電膜1120。接著，圍繞內(nèi)部支撐體1200纏繞在其表面上形成介電膜 1120的內(nèi)部金屬體1100，并且然后，被內(nèi)部金屬體1100纏繞的內(nèi)部 支撐體1200被浸入硼酸銨水溶液中，并且通過施加IOV的電壓執(zhí)行化 學(xué)再轉(zhuǎn)化。由此，修復(fù)受損的介電膜。在清潔和干燥之后，調(diào)節(jié)包括 按照質(zhì)量濃度的百分之10的十二烷基苯磺酸鐵的乙醇溶液，并且圍繞 內(nèi)部支撐體1200纏繞的內(nèi)部金屬體1100被浸入該溶液中，并且然后 被取出。在于室溫下在空氣中千燥30分鐘之后，它被浸入包括按照質(zhì) 量濃度的百分之50的乙烯二氧噻吩的水溶液中，被取出，在空氣中保 持30分鐘，從而執(zhí)行乙烯二氧噻吩的聚合。在這之后，利用甲醇和水進(jìn)行清潔，并且在80° C下干燥。 這個(gè)操作被重復(fù)4次從而介電膜1120被導(dǎo)電聚合物覆蓋。該導(dǎo)電聚合 物包括具有十二烷基苯磺酸作為摻雜物的聚乙烯二氧噻吩。該導(dǎo)電聚 合物具有當(dāng)大的電流流動時(shí)，它被加熱以將大電流路徑絕緣的功能。 簡而言之，它具有修復(fù)缺陷并且防止短路的功能。以此方式，獲得了 具有無缺陷的導(dǎo)電聚合物層的帶形電容器線1001。該帶形電容器線 1001被浸入包括碳石墨的溶劑溶液中，取出，并且在室溫下干燥。并 且然后當(dāng)碳石墨的表面干燥時(shí)，帶形電容器線1001被浸入銀膏中，取 出，并且在60° C下干燥15分鐘。并且?guī)坞娙萜骶€1001被原樣地 在室溫下保持3個(gè)小時(shí)。至此，已經(jīng)獲得了在其上粘貼了包括導(dǎo)電聚 合物、碳石墨和銀膏的導(dǎo)電材料層1130的帶形電容器線1001。圖43 示出帶形電容器線的截面視圖。這是沿著圖40的線B-B截取的截面視圖。該帶形電容器線1001被浸入四氫呋喃中以溶解作為掩模 樹脂的六氟丙烯，并且六氟丙烯被與內(nèi)部金屬體暴露部分1101上的導(dǎo) 電聚合物、碳石墨和銀膏一起地被去除，并且然后通過電阻焊接附著
內(nèi)部金屬體引線端子1311、 1321。通過使用熱固銀膏將導(dǎo)電材料層引 線端子1312、 1322附著到導(dǎo)電材料層暴露部分1102，并且熱固銀膏在 100° C下被熱固化90分鐘，并且然后獲得了配備有引線端子的螺旋電 容器8000。在圖44和45中示出帶形電容器線1001和內(nèi)部支撐體1200 之間的位置關(guān)系。這里，介電膜不必是金屬氧化物膜，而是它能夠是由樹脂 制成的絕緣介電膜，并且材料不具體地受到限制。雖然具有閥作用的 金屬(鋁)被用于內(nèi)部金屬體1100以便于獲得金屬氧化物膜，但是內(nèi) 部金屬體1100能夠是不具有閥作用的金屬或者能夠是通過選擇介電膜 而具有導(dǎo)電性的材料。對于導(dǎo)電材料層130，如果在介電膜1120中的 缺陷是可接受的，則不需要選擇具有修復(fù)缺陷并且防止短路的功能的 材料并且該材料僅須具有導(dǎo)電性。導(dǎo)電聚合物能夠不僅是聚乙烯二氧 噻吩，而且還能夠是從由聚吡咯、聚噻吩、和聚苯胺組成的組選擇的 至少一種化合物，或者該化合物的衍生物。作為具有閥作用的金屬， 從由鋁、鉭、鈮和鈦組成的組選擇的金屬在工業(yè)上是穩(wěn)定的，并且因 為能夠獲得需要的電學(xué)特性，因此還能夠使用具有閥作用的其它金屬。 內(nèi)部支撐體僅須支撐三維形式的帶形電容器線，并且如果熱學(xué)和機(jī)械 要求得以滿足，則任何材料均能夠被用作內(nèi)部支撐體。當(dāng)它們的元件長度相同時(shí)，與其金屬板IO具有線形形狀的 圖52中所示的元件相比，這個(gè)實(shí)施例的元件具有其處形成介電膜1020 的表面面積的大約兩倍的尺寸。此外，從一個(gè)端部1300到另一個(gè)端部 1300的電流路徑長度變成大約兩倍。在lGHz頻率下的傳輸衰減表現(xiàn) 出比線形單板線電容器高3 OdB的值。
(第十實(shí)施例)
使用銅制造內(nèi)部支撐體1200，并且在內(nèi)部支撐體1200的一部分角 部和表面上粘貼由作為掩模樹脂的六氟丙烯制成的樹脂。提供這個(gè)掩 模樹脂從而內(nèi)部支撐體1200和內(nèi)部金屬體1100不被電連接。除了這 個(gè)處理，利用與上述第九實(shí)施例的相同的過程形成螺旋電容器8000。 在形成帶形電容器線1001之后，當(dāng)被浸入四氫呋喃中時(shí)，在內(nèi)部支撐 體1200上粘貼的掩模樹脂被溶解和去除。因?yàn)閮H在一部分表面上粘貼 掩模樹脂，因此當(dāng)形成帶形電容器線1001時(shí)，導(dǎo)電材料層1130和內(nèi) 部支撐體1200被電連接，并且獲得了具有被連接到導(dǎo)電材料層1130 的由金屬制成的內(nèi)部支撐體的螺旋電容器。(第十一實(shí)施例)
圖46是示出本發(fā)明第十一實(shí)施例的螺旋電容器的截面視圖。通過 利用氟樹脂膜1202覆蓋鋁棱柱1201而形成內(nèi)部支撐體1200。接著， 以與第九實(shí)施例相同的方式，在內(nèi)部金屬體IIOO上利用熱固樹脂形成 隔離壁1103，并且在內(nèi)部金屬體暴露部分1101的區(qū)域上粘貼掩模樹脂 之后，執(zhí)行蝕刻以增加表面面積。在這之后，以與第九實(shí)施例相同的 過程制造螺旋電容器8000。以此方式，獲得了螺旋電容器8000，它具 有大電容并且包括內(nèi)部支撐體1200，所述內(nèi)部支撐體1200包括兩種或 者兩種以上的材料并且具有圖46中所示的截面。這里，構(gòu)成內(nèi)部支撐 體1200的材料僅須是兩種或者兩種以上的材料，并且對于材料的組合 沒有任何限制。例如，當(dāng)所述組合是空氣1201和樹脂1202時(shí)，它能 夠具有輕的重量，并且當(dāng)所述組合是鋁芯1201和樹脂膜1202時(shí)，它 將在強(qiáng)度方面具有優(yōu)點(diǎn)。(第十二實(shí)施例)
通過使用Mn-Zn系鐵氧體(ferrite)形成具有與第九實(shí)施例的相 同的形狀的內(nèi)部支撐體1200。在這之后，以與第九實(shí)施例相同的過程 制造螺旋電容器8000。以此方式，與當(dāng)使用由非磁性材料制成的內(nèi)部支撐體時(shí)相比，具有螺旋形狀的帶形電容器線1100的感應(yīng)系數(shù)值得以 提高，并且高頻傳輸衰減能夠被進(jìn)一步增加。能夠使用的磁性材料不
限于以上的鐵氧體(ferric)，而是能夠任意地使用任何高磁導(dǎo)材料。 另外，同樣地，形狀和結(jié)構(gòu)不限于上述。因此，其中用磁體覆蓋管體 和非磁體芯的結(jié)構(gòu)、其中用非磁體覆蓋磁體芯的結(jié)構(gòu)、和其中多個(gè)磁 體桿被置于非磁體基材料中的結(jié)構(gòu)都是可能的。(第十三實(shí)施例)
圖47是示出本發(fā)明第十三實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。在使用 包括作為掩模樹脂的六氟丙烯的樹脂制造內(nèi)部支撐體1200，并且根據(jù) 上述過程形成帶形電容器線1100之后，帶形電容器線1100被浸入四 氫呋喃中以溶解作為掩模樹脂的六氟丙烯，并且六氟丙烯被與內(nèi)部支 撐體1200和內(nèi)部金屬體暴露部分1101上的導(dǎo)電聚合物、碳石墨和銀 膏一起去除。通過電阻焊接將內(nèi)部金屬體引線端子1311、 1321附著到 內(nèi)部金屬體暴露部分101。通過使用熱固銀膏將導(dǎo)電材料層引線端子 1312、 1322附著到導(dǎo)電材料層暴露部分1103，并且熱固銀膏在100。 C 下被熱固化90分鐘，并且然后獲得了具有中空形狀的螺旋電容器9000 (圖47)。(第十四實(shí)施例)
制造具有與第九實(shí)施例的內(nèi)部支撐體12 00相同的結(jié)構(gòu)的臨時(shí)支撐 體。接著，在具有0.2mm的板厚度的鋁板被制造成圖42中所示的形狀， 并且利用熱固樹脂形成隔離壁1103，并且進(jìn)一步，在內(nèi)部金屬體暴露 部分1101的區(qū)域上粘貼包括作為掩模樹脂的六氟丙烯的樹脂之后，執(zhí) 行陽極氧化以在內(nèi)部金屬體iuo的表面上形成由氧化鋁制成的介電膜 1120。接著，在圍繞預(yù)先制造的臨時(shí)支撐體纏繞在其表面上形成介電 膜1120的內(nèi)部金屬體1100,并且在硼酸銨水溶液中對由內(nèi)部金屬體 1100纏繞的臨時(shí)支撐體執(zhí)行化學(xué)再轉(zhuǎn)化之后，將臨時(shí)支撐體從具有介 電膜1120的內(nèi)部金屬體1100拉出。在這之后，以與第九實(shí)施例相同 的過程，形成包括導(dǎo)電聚合物層、碳石墨層和銀膏層的導(dǎo)電材料層
371130。在該處理中的這些材料被浸入四氫呋喃中以溶解作為掩模樹脂 的六氟丙烯，并且六氟丙烯被與內(nèi)部金屬體暴露部分1101上的導(dǎo)電聚 合物、碳石墨和銀膏一起去除。通過電阻焊接將內(nèi)部金屬體引線端子
1311、 1321附著到內(nèi)部金屬體暴露部分1101，并且通過使用將被熱固 化的熱固銀膏將導(dǎo)電材料層引線端子1312、 1322附著到導(dǎo)電材料層暴 露部分1102，并且然后獲得了下述螺旋電容器，它具有中空形狀并且 使得全部介電膜1120均被導(dǎo)電材料層1130覆蓋。(第十五實(shí)施例)
圖48是示出本發(fā)明第十五實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。利用熱 固樹脂密封在第九實(shí)施例中制造的螺旋電容器8000，以獲得具有樹脂 模具1500的螺旋電容器10000 (圖48)。在其它實(shí)施例中制造的螺旋 電容器，諸如在第十三實(shí)施例中制造的螺旋電容器9000，也能夠被密 封。樹脂模具1500僅須是不阻止引線端子1311、 1312、 1321和1322 之間的絕緣的材料，并且能夠形成兩種或者兩種以上的材料的組合。 例如，螺旋電容器能夠被樹脂密封并且進(jìn)一步避開圍繞引線端子1311、
1312、 1321和1322的區(qū)域在樹脂外表面被金屬覆蓋。或者，還能夠僅 對于圍繞引線端子1311、 1312、 1321和1322的區(qū)域使用樹脂，并且 對于其它區(qū)域使用金屬或者導(dǎo)電材料。(第十六實(shí)施例)
閣49是示出本發(fā)明第十六實(shí)施例的螺旋電容器的截面視圖。圖49 是對應(yīng)于沿著圖40的線C-C截取的部分的部分的截面視圖。在該實(shí)施 例中，內(nèi)部支撐體1200的截面形狀被形成為扁平六邊形，并且根據(jù)上 述第九實(shí)施例的過程制造螺旋電容器8000。截面形狀不必須是六邊形 形狀，而是能夠?yàn)槿魏味噙呅涡螤?。?dāng)采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，存在螺旋電 容器8000變得平穩(wěn)，難以滾動并且易于安裝的優(yōu)點(diǎn)。(第十七實(shí)施例)
圖50是示出本發(fā)明第十七實(shí)施例的螺旋電容器的截面視圖。圖50200780038611.3
說明書第35/36頁
是對應(yīng)于沿著圖40的線C-C截取的部分的部分的截面視圖。在該實(shí)施
例中，內(nèi)部支撐體1200的截面形狀被形成為橢圓，并且根據(jù)上述第九 實(shí)施例的過程制造螺旋電容器8000。截面形狀不必須是橢圓，而是能 夠?yàn)檎龍A。當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)時(shí)，存在到帶形電容器線1001的彎曲應(yīng)力 被降低的優(yōu)點(diǎn)。(第十八實(shí)施例)
在上述實(shí)施例中，內(nèi)部支撐體具有柱形形狀(桿形)。然而，內(nèi) 部支撐體不必須具有柱形形狀，而是能夠具有其它形狀。圖55是示出 本發(fā)明第十八實(shí)施例的螺旋電容器的透視圖。在該實(shí)施例中，內(nèi)部支 撐體1200是U形的，并且圍繞U形內(nèi)部支撐體1200纏繞帶形電容器 線1001。當(dāng)內(nèi)部支撐體被形成為U形時(shí)，能夠在諸如印刷電路板的 基板上豎直地安裝螺旋電容器，而不是平行于基板安裝螺旋電容器。 因此，能夠進(jìn)一歩增加封裝密度。在上述實(shí)施例中，內(nèi)部支撐體不必須具有柱形形狀，而是 能夠貝.有管子形狀。此外，除了柱形形狀和U形形狀之外，內(nèi)部支撐 體能夠具有環(huán)形形狀和馬蹄形形狀。當(dāng)內(nèi)部支撐體被形成為環(huán)形形狀 或者馬蹄形形狀時(shí)，以與U形形狀相同的方式，能夠在諸如印刷電路 板的基板上豎直地安裝螺旋電容器，而不是平行于基板安裝螺旋電容 器。因此，能夠進(jìn)一步增加封裝密度。此外，雖然內(nèi)部金屬體被用作 內(nèi)部導(dǎo)電體，但是內(nèi)部導(dǎo)電體僅須具有導(dǎo)電性，并且不必須使用金屬 材料。上述實(shí)施例能夠被任意地結(jié)合和使用。例如，能夠不僅在 第H^ —實(shí)施例中，而且還在任何其它實(shí)施例執(zhí)行內(nèi)部金屬體的蝕刻處理。
雖然已經(jīng)在上面描述了本發(fā)明的代表性實(shí)施例，但是能夠 在不偏離由該申請的權(quán)利要求所限定的精神或者主要特征的情況下以 其它各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，上述每一個(gè)實(shí)施例僅僅是示例，而 不應(yīng)該解釋為受限的范圍。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求示出而非受到在 說明書和摘要中的描述的限制。另外，本發(fā)明的范圍涵蓋屬于權(quán)利要 求等價(jià)范圍的修改和變化。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明能夠被應(yīng)用于被應(yīng)用于電源配電線并且用于電源解 耦的電容器，其抑制了在LSI、數(shù)字電路和模擬電路中產(chǎn)生的并且經(jīng)由
電源配電線擴(kuò)散的高頻電磁波(電流、電壓)。該應(yīng)用的具體示例是
在必須消除高頻噪音的DC電源中的高頻截止濾波器和平滑電路，以及 其中電壓施加方向未知或者不確定的平滑電路和電源電路。
權(quán)利要求
1.一種螺旋電容器，包括螺旋帶形內(nèi)部導(dǎo)電體，覆蓋所述內(nèi)部導(dǎo)電體的介電膜，以及覆蓋所述介電膜的導(dǎo)電層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋電容器，其中， 所述螺旋電容器被圍繞著支撐體來螺旋地纏繞。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的螺旋電容器，其中，所述內(nèi)部導(dǎo)電體的寬度是均勻的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋電容器，其中，內(nèi)部導(dǎo)電體引線端子形成在所述內(nèi)部導(dǎo)電體的兩端中的每 一 端處，導(dǎo)電層引線端子形成在所述導(dǎo)電層的一端處， 至少所述支撐體的表面由導(dǎo)電材料形成，并且 所述支撐休的表面和所述導(dǎo)電層的另一端電耦合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的螺旋電容器，其中， 在所述內(nèi)部導(dǎo)電體的兩端中的每一端處形成內(nèi)部導(dǎo)電體引線端子，并且在所述導(dǎo)電層的兩端中的每一端處形成導(dǎo)電層引線端子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的螺旋電容器，其中， 所述內(nèi)部導(dǎo)電體由具有閥作用的金屬制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的螺旋電容器，其中， 所述內(nèi)部導(dǎo)電體由金屬材料制成，并且所述介電膜是金屬氧化物膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2或者4所述的螺旋電容器，其中，所述支撐體的截面是圓或者橢圓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2或者4所述的螺旋電容器，其中， 所述支撐體的截面是多邊形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2、 4、 8和9中任一項(xiàng)所述的螺旋電容器，其中，至少所述支撐體的表面由導(dǎo)電材料制成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2、 4、 8和9中任一項(xiàng)所述的螺旋電容器，其中，至少所述支撐體的表面由絕緣桐'料制成。
12. 根據(jù)權(quán)利耍求2、 4、 8和9中任一項(xiàng)所述的螺旋電容器，其中，至少所述支撐體的 一 部分「—h高磁導(dǎo)率材料制成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2、 4、 8和9中任一項(xiàng)所述的螺旋電容器，其中，所述支撐體具有管子形狀。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的螺旋電容器，其中， 所述導(dǎo)電層包括多個(gè)導(dǎo)電材料層。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1到5和14中任一項(xiàng)所述的螺旋電容器，其中， 所述導(dǎo)電層的一部分由導(dǎo)電聚合物制成，所述導(dǎo)電層的該部分接觸所述介電膜。
16. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺旋電容器，其中， 所述內(nèi)部導(dǎo)電體的表面通過蝕刻而具有凹坑和凸起。
17. —種螺旋電容器，包括至少兩個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1到16中任一 項(xiàng)所述的螺旋電容器，其中，當(dāng)?shù)谝宦菪娙萜鞲采w第二螺旋電容器 時(shí)，經(jīng)由間隔物來圍繞著所述第二螺旋電容器纏繞所述第一螺旋電容器。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1到17中任一項(xiàng)所述的螺旋電容器，其中， 所述螺旋電容器被容納在殼體中，并且從所述殼體暴露出所述內(nèi)部導(dǎo)電體引線端子和所述導(dǎo)電層引線端子的端部。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的螺旋電容器，其中， 在所述殼體中樹脂模制所述螺旋電容器。
20. —種螺旋電容器的制造方法，所述螺旋i乜容器包括支撐體和 帶形電容器線，所述方法包括以下歩驟制備所述支撐體；圍繞著所述支撐體來螺旋地將導(dǎo)電帶纏繞成內(nèi)部導(dǎo)電體； 在所述導(dǎo)電帶上形成介電膜； 在所述介電膜上形成導(dǎo)電層；以及形成用于使所述導(dǎo)電層分離于所述內(nèi)部導(dǎo)電體的隔離壁。
全文摘要
[所要解決的問題]為了提供一種抑制在供電線中流動的高頻電力的螺旋電容元件，和制造這樣的螺旋電容元件的方法。[方案]帶形電容線(1001)被設(shè)置有要被螺旋地纏繞的帶狀內(nèi)部導(dǎo)體；覆蓋該內(nèi)部金屬體的介電膜；和覆蓋該介電膜的導(dǎo)電層。通過螺旋地纏繞帶形電容線(1001)提供螺旋電容元件。帶形電容線(1001)能夠被纏繞在支撐體(1200)上。在該內(nèi)部金屬體的兩端處分別形成內(nèi)部金屬體引線端子(1311，1321)，并且能夠在導(dǎo)電層的兩端處分別地形成導(dǎo)電層引線端子(1312，1322)。
文檔編號H01G9/012GK101529540SQ20078003861
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月16日
發(fā)明者增田幸一郎 申請人:日本電氣株式會社