包括通孔的折疊型電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種折疊型電容器，尤其涉及一種使用介電層的電容器的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]電容器用作為儲存或釋放電力的電池，或用于其直流電阻塞特性，并具有其中介電材料插入在兩個緊密放置的、彼此絕緣的電極之間的結(jié)構(gòu)。
[0003]當將直流電施加到電容器時，電流開始流動，同時在每個電極上積累電荷，但當完成電荷的積累時，電流會停止流動。然而，如果在改變電極之后再次施加直流電，則電流開始瞬間流動。使用這種特性，電容器被用于阻斷直流電但通過交流電，并且其還被用于儲存電力。
[0004]根據(jù)所使用的介電材料的類型，諸如空氣、真空、氣體、液體、云母、陶瓷、紙、塑料薄膜、電解質(zhì)等，將這種電容器進行分類。
[0005]就電解電容器來說，有鋁電解電容器和鉭電解電容器，電解電容器通常是指鋁電解電容器。電解電容器使用薄氧化膜作為介電材料，使用鋁作為電極材料。由于可以制造非常薄的介電材料，所以與電容器的容量相比可以得到相對較大的電容。
[0006]同時，近來對由交替層疊的陶瓷層和金屬(鎳)層制成的多層陶瓷電容器(MLCC)積極地進行了研究。多層陶瓷電容器由交替層疊200至1000層的、高度在通常為一根頭發(fā)厚度的0.3 mm以內(nèi)的陶瓷層和金屬層制成。
[0007]利用由于鎳是金屬所以它能導電而陶瓷不能導電的原理，通過層疊多層陶瓷層和鎳層，多層陶瓷電容器可儲存電力。
[0008]多層陶瓷電容器是用于電子產(chǎn)品諸如手機、智能手機、LCD TV、電腦等的基本部件，其中每個都需要幾百個MLCC。電子設(shè)備的小型化趨勢要求MLCC的尺寸越來越小而電容量越來越大，這需要高水平的技術(shù)。
[0009]然而，當層疊多層時這種MLCC的厚度會變得較厚，而且，由于連續(xù)層疊多層金屬層和絕緣層要使用昂貴的加工設(shè)備，所以增加了制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問題
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種通過簡化制造過程使制造成本降低的高容量電容器結(jié)構(gòu)。
[0012]然而，本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有高電容和高可靠性的電容器結(jié)構(gòu)，以及能使用更簡單的過程來執(zhí)行層疊多個層。
[0013]問題的解決方案
[0014]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的折疊型電容器包括:
[0015]金屬襯底，其中通孔穿透其內(nèi)部；
[0016]至少一層介電層，其形成在金屬襯底的表面上和通孔的內(nèi)周邊表面上；和
[0017]電極層，其形成在至少一層介電層上，
[0018]其中金屬襯底具有其表面彼此相對的彎曲部分。
[0019]至少一層介電層可形成在金屬襯底的兩側(cè)上。
[0020]至少一層介電層可形成在不包括彎曲部分的至少一部分的金屬襯底的兩側(cè)上。
[0021]折疊型電容器進一步包括連接到金屬襯底的第一引線；和連接到電極層的第二引線。
[0022]通孔可被包括在穿透金屬襯底的內(nèi)部的多個通孔中。
[0023]而且，根據(jù)本發(fā)明另一方面的折疊型電容器包括在垂直方向上層疊的多個單元電容器，每個單元電容器包括:
[0024]金屬襯底，其形成有穿透其內(nèi)部的通孔；
[0025]介電層，其形成在金屬襯底的表面上和通孔的內(nèi)周邊表面上；和
[0026]電極層，其形成在介電層上。
[0027]—個單元電容器的金屬襯底可電連接到另一個單元電容器的電極層。
[0028]發(fā)明的有利效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明，由于在形成鋁層之后，A1203絕緣層通過陽極氧化處理鋁層形成，而沒有形成額外的介電層，所以大大簡化了制造工藝，使得能夠降低制造成本，而且，通過使用根據(jù)本發(fā)明的更簡化的工藝層疊包括多個氧化鋁層的電容器，能夠提供具有高電容和高可靠性的多疊層電容器。
【附圖說明】
[0030]圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的折疊型電容器。
[0031]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的用于制造折疊型電容器的方法。
[0032]圖4至10示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的折疊型電容器的制造過程。
[0033]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的包括通孔的串聯(lián)連接的折疊型電容器。
【具體實施方式】
[0034]下文中的描述僅以實例說明本發(fā)明的基本原理。因此，即使在本發(fā)明的描述中沒有明確地解釋或說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也能實施本發(fā)明的原理并創(chuàng)造包括在本發(fā)明的觀點和范圍中的各種器件。此外，應該理解的是，本發(fā)明的描述中所列出的基本上所有的條件術(shù)語和示例性實施例，都明確意指用于理解本發(fā)明的觀念的目的，而不限于尤其以這種方式列出的實施例和形式。
[0035]通過參考附圖的詳細描述，上述目的、特征以及優(yōu)勢將變得更加明顯，因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)精神。
[0036]將省略與本發(fā)明相關(guān)的、公知的現(xiàn)有技術(shù)的詳細描述，如果確定它可能會不必要地掩蓋本發(fā)明的要點。在下文中，參考附圖，將描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例。
[0037]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的折疊型電容器10(在下文中稱為“折疊型電容器10，，)。
[0038]參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的折疊型電容器10包括金屬襯底100、多層介電層130、多層電極層140、和引線150和160。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的金屬襯底100可由柔性的且能彎曲的各種金屬或金屬合金制成，并且，為了方便，在下文中將用鋁襯底100的實例來描述它。
[0040]此外，本發(fā)明的示例性實施例中的鋁襯底100也可由含有除純鋁以外的包括鋁的各種合金制成。
[0041]本發(fā)明的示例性實施例中的鋁襯底100通過陽極氧化處理形成氧化鋁層130，并將在下文中描述使用介電層形成氧化鋁層130的實例。
[0042]此外，本發(fā)明的示例性實施例中的鋁襯底100也可在同一時間執(zhí)行電容器10的電極功能。高電容電容器10可通過將在后面描述的、使用鋁在疊層結(jié)構(gòu)中的柔韌性來組合多個電容器10來構(gòu)造。
[0043]為了形成至少一個面對表面(facing surface)，本發(fā)明的示例性實施例中的招襯底100通過彎曲部分被折疊在一起。
[0044]而且，在本發(fā)明的示例性實施例中，可在鋁襯底100中形成多個通孔105。
[0045]多個氧化鋁層130和多個電極層140形成在通孔105的內(nèi)部，這將在隨后描述。
[0046]本發(fā)明的示例性實施例中的氧化鋁層130形成在(鋁襯底)的表面上和通孔105的內(nèi)周邊表面上，并在隨后將描述的電極層140和鋁襯底100之間執(zhí)行介電層的功能。也就是說，由于氧化鋁層130是不導電的絕緣體，所以它們是介電層或充當根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例的電容器10的介電層。
[0047]由于介電層通過陽極氧化鋁襯底100的鋁層來形成，而沒有形成額外的絕緣層，因此可簡化根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例的電容器10的制造過程。
[0048]本發(fā)明的示例性實施例中的電極層140形成在氧化鋁層130上，因此，電極層140分離并重復地形成在分離形成的每個氧化鋁層130上，并在鋁襯底100的面對表面上互相接合。
[0049]此時，使鋁襯底100彎曲，并在其中沒有形成氧化鋁層130和電極層140的區(qū)域使其折疊，因此，使在鋁襯底100的表面上彼此面對的每對電極層140接合在一起，并由此形成一個電極單元。
[0050]此時，參考圖2，如上所述，氧化鋁層130形成在鋁襯底100內(nèi)形成的通孔105的內(nèi)周邊表面上，并且形成在鋁襯底100的兩側(cè)上的電極層通過形成在通孔105的內(nèi)周邊表面的氧化鋁層130上的電極層140相互電連接。
[0051 ] 此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例，形成多個通孔105是可能的。當以復數(shù)形式形成他們(通孔)時，將更大地擴大包括通孔的內(nèi)周邊表面的電極層的表面面積，因此，制造高容量電容器成為可能。
[0052]因此，通過連接彎曲并折疊成一個電極單元的每個電極層140，會大大增加與電容器10的容量有關(guān)的電極單元的表面面積，因此，由此增加了電容器10的總電容。
[0053]此外，本發(fā)明的示例性實施例中的折疊型電容器10還包括引線150和160。第一引線160連接到鋁襯底100和電極層140，并由此將電壓施加到鋁襯底。第二引線150向電極層140施加不同于施加到鋁襯底100的電壓的極性的電壓。
[0054]此時，在本發(fā)明的示例性實施例中，鋁襯底100層和電極層140通過形成在鋁襯底100上的氧化鋁層130電連接，因此，通過鋁襯底100和電極層140，其中分別對其施加不同極性的電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的折疊