钽嵌入式微芯片制造技术

本发明专利技术提供了一种固态电解电容器及制造固态电解电容器的方法。电容器包括一烧结的多孔阳极体、一烧结的阳极基底、一电介质，所述电介质至少覆盖阳极体的一部分及阳极基底的一部分，且电介质也可以形成于阳极体的至少一部分内；一固态电解质阴极，固态电解质阴极至少覆盖电介质一部分，电介质涂覆于阳极体上，一阳极端子，所述阳极端子与阳极基底上电连接，及一阴极端子，所述阴极端子与固态电解质电连接。阳极体位于阳极基底的平表面上，阳极体和阳极基底都是由阀金属复合物的粉末制成。进一步的，阳极基底是密封的且液体无法渗透。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请要求了美国申请14/664,957的优先权，该美国申请的申请日为2015年3月23日其全文以引用的方式并入本文。
本专利技术涉及电解电容器领域，具体地涉及具有钽嵌入式微芯片的固体电解电容器。
技术介绍
固体电解电容器(如钽电容器)在电子电路的微型化方面一直是一个重要的贡献者，并使此类电路在极端环境的应用成为可能。固体电容器的实例和制造表面可贴装的固体电容器的相关大量生产方法在Salisbury的专利号为5357399的美国专利中已经公开。一些固体电解电容器的阳极引线由大体上平坦的表面制成，该表面采用种子/晶种层结合至阳极体。种子层，有时候也可以是阳极体，由各自连续的平面材料形成，这些材料被切成多维面，以提供分散的电容器元件。例如，Huntington的专利号为6699767的美国申请公开了制造多种固体电解电容器的方法，包括形成此类晶种和阳极部件的步骤。在一个晶片的完整的上表面烧结晶种层，例如，钽粉末分散系。将细粒的电容器级钽粉末的绿色(即未烧结的)混合物按压在基底的上表面，形成绿色层。将绿层烧结，将细颗粒的粉末融合成完整的多孔网状物。烧结过程也将多孔层融化至粗糙的晶种层。接着将基底组件加工至产生横通道和纵向通道的正交网格，将其切割至刚好超过烧结钽层的深度，从而使碎片撞击至基底上。这个加工过程使基底上产生了大量的正交截面体，最后将正交截面体加工以形成电容器的阳极部件。在上述生产过程的相关变化中，形成晶种层的连续平面材料在基底形成并烧结。随后，将相同或不同高度的阳极按压在晶种晶片上。按压之后，将阳极烧结。还需进行一系列的正交切割，轻轻地穿过晶种层进入晶片，除去各自阳极层本体之间的晶种并形成离散电容器元件。形成离散电容器元件的几个步骤，特别在Huntington的专利号为6669767的美国专利中描述的用以产生横向通道和纵向通道的切割步骤，是制造过程中耗时和花费高的部分。此外，通常要求较厚的基底，这样通道可以被切成超过多孔钽层的基底，因此限制了电容器潜在的体积效率。因此，急需一种生产简单的、低成本的具有较小的型面高度和较高的体积效率的优良电容器元件。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，一种固体电解电容器，包括烧结的多孔阳极体、一烧结的阳极基底、一电介质、一阴极、一阳极端子以及一阴极端子；所述电介质至少覆盖烧结的多孔阳极体的一部分及烧结的阳极基底的一部分，进一步的，其中电介质形成于烧结的多孔阳极体的至少一部分内，所述阴极至少覆盖电介质的一部分，电介质覆盖烧结的多孔阳极体，阴极还包括固体电解质；阳极端子与烧结的阳极基底电连接；及阴极端子与固体电解质电连接。烧结的多孔阳极体和烧结的阳极基底均由阀金属复合物粉末制成。进一步的，烧结的多孔阳极体位于烧结的阳极基底的平表面上，及液体无法渗透烧结的阳极基底。根据本专利技术的一个典型实施例，制备固体电解电容器的方法包括多孔阳极体和阳极基底的制备，其中多孔阳极体和烧结的阳极基底由阀金属复合物粉末制成，其中多孔阳极体位于阳极基底的平表面上，进一步的，液体无法渗透所述的阳极基底；烧结多孔阳极体和阳极基底，将烧结的多孔阳极体和烧结的阳极基底的至少一部分进行阳极氧化处理，以形成电介质，电介质至少覆盖烧结的多孔阳极体的一部分和烧结阳极基底的一部分，进一步的，所述的电介质在烧结的多孔阳极体的至少一部分内形成，将固体电解质涂覆于阳极氧化处理后的烧结的多孔阳极体的至少一部分上，将烧结的阳极基底与阳极端子电连接，将固体电解质与阴极端子电连接。本专利技术的其它特点和方面将在下文进行更详细的说明。附图说明参考所附附图，本专利技术的完整和实施公开，包括对于本领域技术人员而言的最佳实施例，将在本说明书的余下部分进行更具体的描述，其中：图1是本专利技术的固体电解电容器的一个实施例的剖视图；图2阐释了可用于形成本专利技术的固体电解电容器的阳极体和阳极基底的压模的一个实施例；图3是包括本专利技术的多个电容器串联连接时的模块的剖视图；图4是包括本专利技术的多个电容器并联连接时的模块的剖视图；图5是包括本专利技术的多个非极性结构电容器的模块的剖视图。在本专利技术说明书和附图中，重复使用参考符号用于表示本专利技术相同或类似的特点或元件。具体实施方式本领域技术人员因当了解，这里的讨论仅仅是本专利技术的示范性实施例的描述，并不是试图对本专利技术更广的保护范围进行限制，该更广的保护范围在示范性实施例中得到体现。一般来说，本专利技术涉及一种固体电解电容器及其该固体电解电容器的制造方法。固体电解电容器包括由阀金属复合物粉末形成的烧结的多孔阳极体和也由阀金属复合物粉末形成的烧结阳极基底。液体无法渗透烧结阳极基底，因此，促进了烧结的多孔阳极体和烧结阳极基底之间的有效的密封封口的形成。特别的，本专利技术的专利技术人发现，通过烧结粘结多孔的阳极体至密封的、液体无法渗透的阳极基底的平坦表面，使阴极材料无法渗透至烧结的阳极基底和阳极端子接触，这会引起电容器在使用过程中的短路。烧结的阳极基底除了被密封之外，烧结的阳极基底也具有足够的表面强度，使烧结的阳极体可以紧紧得粘附于或密封于烧结的阳极基底，而不需要机械蚀刻或涂覆晶体层至基质上，这简化了生产过程并使具有较低的型面高度或厚度的体积高效电容器成为可能。本专利技术的其它特点和方面将在下文进行更详细的说明。Ⅰ.阳极组件阳极组件包括多孔的阳极体和阳极基底，通常由荷质比为大约10000μF*V/g至大约500000μF*V/g的阀金属复合物粉末制成，在一些实施例中，荷质比为大约15000μF*V/g至大约400000μF*V/g，在一些实施例中，荷质比为大约20000μF*V/g至大约250000μF*V/g，在一些实施例中，荷质比为大约25000μF*V/g至大约125000μF*V/g。正如本领域所熟知的，荷质比可以通过将电容乘以所使用的阳极化处理电压，然后，将此乘积除以阳极化处理的电极体的重量确定。在一些特别的实施例中，本专利技术电容器的多孔阳极体和阳极基底可以由荷质比为大约10000μF*V/g至大约70000μF*V/g的粉末制成，在一些实施例中，荷质比为大约15000μF*V/g至大约65000μF*V/g，在一些实施例中，荷质比为大约20000μF*V/g至大约60000μF*V/g。应该理解的是，在一些实施例中，多孔的阳极体和阳极基底都可以由具有较高的荷质比的粉末制成，荷质比的变化范围大约是80000μF*V/g至大约500000μF*V/g，在一些实施例中，荷质比大约是85000μF*V/g至大约400000μF*V/g，在一些实施例中，荷质比大约是90000μF*V/g至大约300000μF*V/g。进一步的，应该理解的是，尽管多孔的阳极体和阳极基底可以由相同的粉末制成，在一些特别的实施例中，多孔的阳极体可以由具有较高荷质比的粉末制成，阳极基底可以由具有较低荷质比的粉末制成。例如，多孔的阳极体可以由荷质比为大约80000μF*V/g至大约500000μF*V/g的粉末制成，在一些实施例中，荷质比为大约85000μF*V/g至大约400000μF*V/g，在一些实施例中，荷质比为大约90000μF*V/g至大约300000μF*V/g，然而，阳极基底可以由荷质比为大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态电解电容器，包括：一烧结的多孔阳极体；一烧结的阳极基底，其中烧结的多孔阳极体位于烧结的阳极基底的平表面上，其中烧结的多孔阳极体和烧结的阳极基底都是由阀金属复合物粉末制成，进一步的，其中烧结的阳极基底液体无法渗透；一电介质，所述电介质至少覆盖烧结的多孔阳极体的一部分及烧结的阳极基底的一部分，进一步的，其中电介质形成于烧结的多孔阳极体的至少一部分内；一阴极，所述阴极至少覆盖电介质的一部分，所述电介质覆盖烧结的多孔阳极体，阴极包括固态电解质；一阳极端子，所述阳极端子与烧结的阳极基底电连接；以及一阴极端子，所述阴极端子与固态电解质电连接。

【技术特征摘要】
2015.03.23 US 14/664,9571.一种固态电解电容器，包括：一烧结的多孔阳极体；一烧结的阳极基底，其中烧结的多孔阳极体位于烧结的阳极基底的平表面上，其中烧结的多孔阳极体和烧结的阳极基底都是由阀金属复合物粉末制成，进一步的，其中烧结的阳极基底液体无法渗透；一电介质，所述电介质至少覆盖烧结的多孔阳极体的一部分及烧结的阳极基底的一部分，进一步的，其中电介质形成于烧结的多孔阳极体的至少一部分内；一阴极，所述阴极至少覆盖电介质的一部分，所述电介质覆盖烧结的多孔阳极体，阴极包括固态电解质；一阳极端子，所述阳极端子与烧结的阳极基底电连接；以及一阴极端子，所述阴极端子与固态电解质电连接。2.根据权利要求1所述的固态电解电容器，其中阀金属复合物粉末的荷质比大约是10000μF*V/g至大约500000μF*V/g，其中粉末包括钽、铌、铝、铪、钛、其导电氧化物或其导电氮化物。3.根据权利要求1或2所述的固态电解电容器，其中烧结的阳极基底的目标密度比烧结的多孔阳极体的目标密度大。4.根据权利要求3所述的固态电解电容器，其中烧结的阳极基底的目标密度与烧结的多孔阳极体的目标密度的比值大约是1.25至大约5。5.根据前述权利要求中任一项所述的固态电解电容器，其中阀金属薄膜位于烧结的阳极基底的外表面上。6.根据前述权利要求中任一项所述的固态电解电容器，其中烧结的阳极基底是密封的。7.根据前述权利要求中任一项所述的固态电解电容器，其中烧结的阳极基底的厚度大约是10微米至大约100微米。8.根据前述权利要求中任一项所述的固态电解电容器，其中固态电解质包括二氧化锰、导电聚合物或它的组合物。9.根据前述权利要求中任一项所述的固态电解电容器，其中阳极端子连接至烧结的阳极基底的下表面的一部分，其中阳极基底的下表面的一部分不与电介质相连接。10.根据前述权利要求中任一项所述的固态电解电容器，其中固态电解电容器的厚度是大约100微米至大约600微米。11.根据前述权利要求中任一项所述的固态电解电容器，其中每个阳极端子和阴极端子的厚度是大约10纳米至大约250纳米。12.根据前述权利要求中任一项所述的固态电解电容器，其中每个阳极端子和阴极端子包括一种抗氧化金属，其中固态电解电容器的固态电解质与阴极端子之间不含碳层。13.根据权利要求12所述的固态电解电容器，所述的抗氧化金属是金。14...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·保卢斯，J·R·斯特默，
申请(专利权)人：AVX公司，
类型：发明
国别省市：美国;US