(57)【要約】      （修正有）【課題】薄く均一な厚みで大面積の誘電体層を備えたコンデンサ素子及びコンデンサを提供。【解決手段】第１の実施形態のコンデンサ素子１０は、複数の柱状電極１５ｂを備える第１電極１５と複数の柱状電極１５ｂの間に充填された第２電極１７とが誘電体層１６を挟んで対向する構造を有する。具体的には、第１電極１５は、第１の弁金属からなる複数の柱状電極１５ｂと複数の柱状電極１５ｂのそれぞれ一端側に接続された取出し電極１５ａとを有し、第１の弁金属からなるする。また誘電体層１６は、少なくとも柱状第１電極１５ｂの表面近傍に形成され弁金属の酸化膜からなる。また第２電極は、誘電体層の表面を覆い複数の柱状電極の間隙に充填されている。このため、第１電極と第２電極との間に薄く均一な厚みの誘電体層を配設することができる。また、柱状電極の長さを長くして対向面積を拡大することができる。これにより、小型で大容量のコンデンサを提供する。【選択図】図１
2008130778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の弁金属からなる複数の柱状電極と該複数の柱状電極のそれぞれ一端側に接続された取出し電極とを有する第１の弁金属からなる第１電極と、少なくとも前記第１柱状電極の表面近傍に形成され前記第１の弁金属の酸化膜からなる誘電体層と、前記誘電体層の表面を覆い前記複数の柱状電極の間隙に充填された第２電極と、を有することを特徴とするコンデンサ素子。
【請求項２】
前記コンデンサ素子は基体の上に形成されたものであり、該基体は第２の弁金属の酸化物から成るとともに上面に対して垂直、若しくは略垂直方向に複数の孔が形成されたハニカム構造を有するものであり、前記第１電極の柱状電極は前記ハニカム構造の基体のうちの非開口部上に形成されたものであることを特徴とする請求項１記載のコンデンサ素子。
【請求項３】
第２の弁金属の膜を陽極酸化してハニカム構造を有する陽極酸化膜を形成する工程と、前記陽極酸化膜上に第１の弁金属の膜を形成する工程と、該第１の弁金属の膜の粒界をエッチングして取出し電極と該取出し電極上の複数の柱状電極とを有する第１電極を形成する工程と、前記第１電極の少なくとも前記複数の柱状電極の表面及び前記取出し電極の表面を酸化して前記第１の弁金属の酸化物からなる誘電体層を形成する工程と、前記誘電体層の表面を覆い、かつ前記複数の柱状電極の間隙に充填するように第２電極を形成する工程とを有することを特徴とするコンデンサ素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載のコンデンサ素子と、該コンデンサ素子の第１電極に接続する第１の端子部と該素子の第２電極に接続する第２の端子部と、該第１の端子部及び第２の端子部のそれぞれ一部を除き前記コンデンサ素子を被覆する外装材とを有することを特徴とするコンデンサ。
【請求項５】
前記外装材は直方体の外形を有し、該外装材の底面の互いに対向する一対の辺のそれぞれ近傍に前記端子部が露出するように配設されていることを特徴とする請求項４記載のコンデンサ。
【請求項６】
前記コンデンサ素子を複数備え、該複数のコンデンサ素子の第１電極は前記第１の端子部に、また前記複数のコンデンサ素子の第２電極は前記第２の端子部にそれぞれ並列に接続されていることを特徴とする請求項４記載のコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型で大容量を実現できるコンデンサ素子及びコンデンサ素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、広く用いられているコンデンサとして、Ａｌ電解コンデンサや積層セラミックコンデンサが知られている。Ａｌ電解コンデンサにおいては、電解液を扱うために、液漏れなどの課題がある。また、積層セラミックコンデンサでは、誘電体層の焼成が必要であり、該焼成の際に電極と誘電体層との熱収縮の差に起因するクラック等の課題がある。これらの課題を回避する新規な構造のコンデンサが望まれている。
また、誘電体薄膜を用いた薄膜コンデンサも提案されているが、誘電体薄膜の表面積を大きくできず、小型で大容量のコンデンサを提供できないという課題があった。
【０００３】
これらの課題を解決して大容量化を図るため、以下の提案がなされている。具体的には、特許文献１には、図６１０に示されるように多数の孔２ａが設けられた多孔質基板２をマスクとして図７１１に示されるようにコンデンサ用基板３上の面状電極４５ａの表面に薄膜成膜処理もしくはエッチングにより多数の柱状体５ａｂが規則的に配列された第１電極５を形成し、次に該柱状の第１電極の表面に誘電率１００以上の誘電体材料をＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）により成膜して誘電体薄膜６を形成し、さらに該誘電体薄膜６の表面に第２電極７を形成して図８１２に示されるようなコンデンサ構造体１を得る方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４９４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記のような背景技術のコンデンサ構造体１の製造方法においては、多孔質基板２をマスクとして用いて柱状体５ｂを形成するため、前記多孔質基板２上及び該多孔質基板２の孔２ａ内壁への電極材料の付着や前記多孔質基板自体のエッチングによる孔の拡大等が生じて、均一な断面形状で所望の長さ寸法の柱状体５ｂを得るのが難しいという課題があった。また、上記柱状体５ｂが林立した構造の第１電極５の表面に誘電率１００以上の誘電体材料をＭＯＣＶＤにより成膜して誘電体薄膜６を形成するので、前記柱状体５ｂの高さが高くなると、前記第１電極５の表面のうち、原料ガスの流れに面して原料ガスが当りやすいところと原料ガスが当りにくいところとで生成される誘電体薄膜６の膜厚の差が生じやすかった。このように、前記柱状体５ｂの高さを高くするには複数の課題があり、大容量化の妨げとなっていた。
【０００６】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、薄く均一な厚みで大きな面積の誘電体層を備えたコンデンサ素子を提供することにある。また、本発明の目的は、薄く均一な厚みで大きな面積の誘電体層を備えたコンデンサ素子を容易に製造する方法を提供することにある。また、本発明は上記コンデンサ素子を用いた小型で大容量のコンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明のコンデンサ素子は、（１）第１の弁金属からなる複数の柱状電極と該複数の柱状電極のそれぞれ一端側に接続された取出し電極とを有する第１の弁金属からなる第１電極と、少なくとも前記第１柱状電極の表面近傍に形成され前記第１の弁金属の酸化膜からなる誘電体層と、前記誘電体層の表面を覆い前記複数の柱状電極の間隙に充填された第２電極とを有することを特徴とする。（・・・以下第１の課題解決手段と称する。）
【０００８】
本発明の主要な実施形態は、（２）前記コンデンサ素子は基体の上に形成されたものであり、該基体は第２の弁金属の酸化物から成るとともに上面に対して垂直、若しくは略垂直方向に複数の孔が形成されたハニカム構造を有するものであり、前記第１電極の柱状電極は前記ハニカム構造の基体のうちの非開口部上に形成されたものであることを特徴とする。（・・・以下第２の課題解決手段と称する。）
【０００９】
また、本発明のコンデンサ素子の製造方法は、（３）第２の弁金属の膜を陽極酸化してハニカム構造を有する陽極酸化膜を形成する工程と、前記陽極酸化膜上に第１の弁金属の膜を形成する工程と、該第１の弁金属の膜の粒界をエッチングして取出し電極と該取出し電極上の複数の柱状電極とを有する第１電極を形成する工程と、前記第１電極の少なくとも前記複数の柱状電極の表面及び前記取出し電極の表面を酸化して前記第１の弁金属の酸化物からなる誘電体層を形成する工程と、前記誘電体層の表面を覆い、かつ前記複数の柱状電極の間隙に充填するように第２電極を形成する工程とを有することを特徴とする。（・・・以下第３の課題解決手段と称する。）
【００１０】
また本発明のコンデンサは、（４）上記（１）記載のコンデンサ素子と、該コンデンサ素子の第１電極に接続する第１の端子部と該素子の第２電極に接続する第２の端子部と、該第１の端子部及び第２の端子部のそれぞれ一部を除き前記コンデンサ素子を被覆する外装材とを有することを特徴とする。（・・・以下第４の課題解決手段と称する。）
【００１１】
また、本発明の主要な実施形態は、（５）前記外装材は直方体状の外形を有し、該  外装材の底面の互いに対向する一対の辺のそれぞれ近傍に前記端子部が露出するように配設されていることを特徴とする。（・・・以下第５の課題解決手段と称する。）
【００１２】
また、本発明の他の主要な実施形態は、（６）前記コンデンサ素子を複数備え、該複数のコンデンサ素子の第１電極は前記第１の端子部に、また前記複数のコンデンサ素子の第２電極は前記第２の端子部にそれぞれ並列に接続されていることを特徴とする。（・・・以下第６の課題解決手段と称する。）
【００１３】
上記第１の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、第１の弁金属からなる複数の柱状電極と該複数の柱状電極のそれぞれ一端側に接続された取出し電極とを有する第１の弁金属からなる第１電極と、少なくとも前記第１柱状電極の表面近傍に形成され前記第１の弁金属の酸化膜からなる誘電体層と、前記誘電体層の表面を覆い前記複数の柱状電極の間隙に充填された第２電極とを有するので、コンデンサ素子の第１電極と第２電極との間に薄く均一な厚みの誘電体層を配設することができる。また、コンデンサ素子の柱状電極の長さを長くして対向面積を拡大することができる。
【００１４】
上記第２の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、前記コンデンサ素子は基体の上に形成されたものであり、該基体は第２の弁金属の酸化物から成るとともに上面に対して垂直、若しくは略垂直方向に複数の孔が形成されたハニカム構造を有するものであり、前記第１電極の柱状電極は前記ハニカム構造の基体のうちの非開口部上に形成されたものであるので、長さの大きな柱状電極を容易に形成することができ、大容量のコンデンサ素子を容易に提供することができる。
【００１５】
また、上記第３の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、第２の弁金属の膜を陽極酸化してハニカム構造を有する陽極酸化膜を形成する工程と、前記陽極酸化膜上に第１の弁金属の膜を形成する工程と、該第１の弁金属の膜の粒界をエッチングして取出し電極と該取出し電極上の複数の柱状電極とを有する第１電極を形成する工程と、前記第１電極の少なくとも前記複数の柱状電極の表面及び前記取出し電極の表面を酸化して前記第１の弁金属の酸化物からなる誘電体層を形成する工程と、前記誘電体層の表面を覆い、かつ前記複数の柱状電極の間隙に充填するように第２電極を形成する工程とを有するので、柱状電極の表面に薄く均一な厚みの誘電体層を容易に形成することができ、大容量のコンデンサ素子を容易に製造することができる。
【００１６】
また、上記第４の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、上記（１）記載のコンデンサ素子と、該コンデンサ素子の第１電極に接続する第１の端子部と該素子の第２電極に接続する第２の端子部と、該第１の端子部及び第２の端子部のそれぞれ一部を除き前記コンデンサ素子を被覆する外装材とを有するので、第１電極と第２電極との短絡を有効に防止することができ、耐久性が優れたコンデンサを提供することができる。
【００１７】
また、上記第５の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、上記前記外装材は直方体状の外形を有し、該外装材の底面の互いに対向する一対の辺のそれぞれ近傍に前記端子部が露出するように配設されているので、実装性が良好なコンデンサを提供することができる。
【００１８】
また、上記第６の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、上記コンデンサ素子を複数備え、該複数のコンデンサ素子の第１電極は前記第１の端子部に、また前記複数のコンデンサ素子の第２電極は前記第２の端子部にそれぞれ並列に接続されているので、実装面積が小さく大容量のコンデンサを提供することができる。
【００１９】
その他の本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、小型で大容量のコンデンサ素子を提供することができる。また、本発明によれば、小型で大容量のコンデンサ素子を有するコンデンサを提供することができる。また、本発明によれば、小型で大容量のコンデンサ素子を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明のコンデンサ素子の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１は第１の実施形態のコンデンサ素子１０の内部構造を説明するための拡大断面図である。
【００２２】
図１に示すように、第１の実施形態のコンデンサ素子１０は、例えば華道に用いられる剣山のように複数の柱状電極１５ｂを備える第１電極１５と複数の柱状電極１５ｂの間に充填された第２電極１７とが誘電体層１６を挟んで対向する構造を有するものである。具体的には、第１電極１５は、第１の弁金属からなる複数の柱状電極１５ｂと該複数の柱状電極１５ｂのそれぞれ一端側に接続された取出し電極１５ａとを有し、第１の弁金属からなるする。また誘電体層１６は、少なくとも前記柱状第１電極１５ｂの表面近傍に形成され前記弁金属の酸化膜からなるものである。また第２電極１７は、前記誘電体層１６の表面を覆い前記複数の柱状電極１５ｂの間隙に充填されている。
【００２３】
次に本発明のコンデンサ素子の製造方法の第１の実施形態について、図２〜図５を参照して説明する。図２は本実施形態のコンデンサ素子の製造方法の一例の前半を示す拡大断面図である。図３は前記実施形態の製造方法の一例の陽極酸化処理を示す断面図であり、図４は前記実施形態の製造方法の一例の陽極酸化処理を示す断面図である。図５は前記実施形態の製造方法の一例の後半を示す拡大断面図である。
【００２４】
本実施形態のコンデンサ素子の製造方法としては、図２に厚み方向の示各断面を示す。ように、まず、図２（Ａ）に示すように第２の弁金属の膜１１を、図３に示すように陽極酸化処理槽２７ａに浸漬して図２（Ｂ）に示すようにハニカム構造を有する陽極酸化膜からなる基体１２を形成する。次に、図２（Ｃ）に示すように前記基体１２上に第１の弁金属の膜１３を形成する。次に、図２（Ｄ）に示すように該第１の弁金属の膜１３の粒界１３ａをエッチングして取出し電極１５ａと該取出し電極１５ａ上のにそれぞれ一端側が接続された複数の柱状電極１５ｂとを有する第１電極１５を形成する。次に、図４に示すように陽極酸化処理槽２７ａに浸漬親戚して図５（Ｅ）に示すように前記第１電極１５の少なくとも前記複数の柱状電極１５ｂの表面及び前記取出し電極１５ａの表面を酸化して前記第１の弁金属の酸化物からなる誘電体層１６を形成する。次に、図５（ＡＦ）に示すように前記誘電体層１６の表面を覆い、かつ前記複数の柱状電極１５ｂの間隙に充填するように第２電極１７を形成する。さらに必要により図５（Ｇ）に示すように前記基体１２を除去する工程を有するものであってもよい。
【００２５】
次に、上記第１の弁金属の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記第１の弁金属としては、Ａｌ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｚｎ，Ｗ，Ｂｉ，Ｓｂの単体もしくはそれらの合金があげられる。
【００２６】
次に、上記第１電極１５の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記第１電極１５としては、取出し電極１５ａと該取出し電極１５ａにそれぞれ一端側が接続された複数の柱状電極１５ｂとを有するものであればよい。上記第１電極１５における複数の柱状電極１５ｂの配置は、正三角形の各頂点に前記柱状電極１５ｂが位置するように配置することがスペース効率の点で最も大容量化に好適であるが、これに限定するものではなく、例えば正方形の各頂点に前記複数の柱状電極１５ｂがそれぞれ位置するように配置するものであってもよい。
【００２７】
次に、上記柱状電極１５ｂの好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記柱状電極１５ｂとしては、第１の取出し電極１５ａ上に前記取出し電極１５ａに対し垂直もしくは略垂直に複数突出するように形成されたものであればよい。上記柱状電極１５ｂの直径は数ｎｍ〜数百ｎｍのものであればよい。また、上記柱状電極１５ｂの高さは特に制限はないが数ｎｍ〜数μｍであればよく、より好ましくは数十ｎｍ〜数μｍが好ましい。また、上記柱状電極１５ｂは軸と直交する断面形状が円形、楕円形、多角形の棒状が好ましいが、これに限定するものではなく、より表面積を拡大するために前記軸と直交する断面形状を例えば星形やコ字状等の凹多角形や環状等にしてコンデンサをより大容量化してもよい。また、上記柱状電極１５ｂは棒状に限らず、例えばつる巻き螺旋状等にしてもよい。
【００２８】
次に、上記柱状電極１５ｂの好ましい形成方法の実施形態は次の通りである。すなわち、上記柱状電極１５ｂの形成方法の第１は、ハニカム構造を有する第２の弁金属の陽極酸化膜上に柱状電極の材料となる第１の弁金属（例えばＡｌ）をスパッタ等を用いて数百ｎｍ〜数μｍ成膜する。このとき、得られた第１の弁金属の膜１３には前記第２の弁金属の陽極酸化膜のハニカムパターンが転写されて該第１の弁金属の膜１３の厚み方向に沿った粒界１３ａが形成される。得られた第１の弁金属の膜１３を前記粒界１３ａに沿ってエッチングすることで、前記ハニカム構造の第２の弁金属の陽極酸化膜からなる基体１２の非開口部１２ｂ上にそれぞれ柱状電極１５ｂが形成される。これによれば、前記第２の弁金属の陽極酸化膜からなる基体１２上に垂直もしくは略垂直な方向に揃った前記第１の弁金属からなる柱状電極１５ｂを複数得ることができ、コンデンサの大容量化に最も好適である。またこの際、前記エッチングの深さを調整することにより、前記ハニカム構造の第２の弁金属の陽極酸化膜からなる基体１２と接する部分に、前記複数の柱状電極１５ｂのそれぞれ一端側と接続する取出し電極１５ａとなる膜状部分を残すことが好ましい。上記柱状電極１５ｂの形成方法の第２は、第１の弁金属（例えばＡｌ）とＳｉとの合金をスパッタする。このとき、前記第１の弁金属と前記Ｓｉとが相分離を起こし、Ｓｉ母材の中に前記第１の弁金属が数十ｎｍ〜数百ｎｍの長さの柱状に複数析出する。得られた膜から前記Ｓｉ母材をエッチングにより選択的に除去することで、前記第１の弁金属からなる柱状電極１５ｂが形成される。これによれば、上記と同様に向きの揃った複数の柱状電極１５ｂを容易に得ることができる。上記柱状電極１５ｂの形成方法の第３は、第１の弁金属（例えばＡｌ）の膜に不純物を添加するか、前記第１の弁金属の膜に外部応力を付与することにより前記膜の表面に前記第１の弁金属の単結晶からなる直径数百ｎｍ，長さ数μｍのウィスカが複数形成され、これを柱状電極１５ｂとして利用することができる。これによれば、単結晶で導電性の良好な柱状電極１５ｂを比較的容易に形成することができる。上記柱状電極１５ｂの形成方法の第４は、第１の弁金属（例えばＡｌ）を所定の成膜条件でＣＶＤもしくはメッキにより成膜することで、前記第１の弁金属からなる多数の柱状電極１５ｂが形成される。これによれば、多数の柱状電極１５ｂを高密度に形成することができ、コンデンサの大容量化に好適である。上記柱状電極１５ｂの形成方法の第５は、第１の弁金属（例えばＡｌ）と他の金属との共晶合金を所定の条件で熱処理することで、前記共晶合金中に第１の弁金属からなる柱状電極が複数形成される。前記共晶合金を所定の条件でエッチングすることにより前記第１の弁金属からなる複数の柱状電極１５ｂが得られる。以上のように、第１の弁金属からなる柱状電極１５ｂを形成する上記の複数の方法によれば、軸と直交する断面形状が比較的均一で直進性が良好な高アスペクト比の柱状電極１５ｂを容易に得ることができる。尚、柱状電極１５ｂの高さ寸法をあまり高くする必要がない場合においては、例えば背景技術に示されるように、耐熱性基板に所定の間隔で厚み方向に貫通す��孔を設け、これをマスクとして用いて前記第１の弁金属をスパッタ等により積み上げるように成膜し、もしくはエッチングして、前記第１の弁金属からなる柱状電極１５ｂを複数形成してもよい。
【００２９】
次に、上記取出し電極１５ａの好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記取出し電極１５ａとしては、前記複数の柱状電極１５ｂと同様の弁金属を用いて前記複数の柱状電極１５ｂのそれぞれ一端側を接続するようにと一体に形成することが好ましいが、これに限定するものではなく、前記柱状電極１５ｂと別体に形成した取出し電極１５ａと前記複数の柱状電極１５ｂとを接合してもよい。また、前記複数の柱状電極１ｂと接するように前記第１の弁金属とは異なる導電材料を成膜して取出し電極１５ａを形成してもよい。
【００３０】
次に、上記誘電体層１６の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記誘電体層１６としては、前記第１の弁金属の酸化膜からなるものであればよく、該第１の弁金属の酸化膜としては、該第１の弁金属の陽極酸化膜が好ましい。上記第１の弁金属として例えばＡｌを用いた場合には、誘電体層１６としてＡｌ２Ｏ３の膜を得ることができ、該誘電体層１６の誘電率は約１０である。
【００３１】
次に、上記第２電極１７の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記第２電極１７としては、前記誘電体層１６の表面を覆い前記複数の柱状電極１５ｂの間隙に充填されたものであればよく、導電性があり、かつ耐蝕性を有するものであれば何れの金属もしくは合金であってもよい。具体的には、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｌ等の単体金属もしくはこれらの合金が好ましい。
【００３２】
次に、上記第２の弁金属の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記第２の弁金属としては、上記第１の弁金属と同様に、Ａｌ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｒ，Ｚｎ，Ｗ，Ｂｉ，Ｓｂの単体もしくはそれらの合金があげられる。また、上記第２の弁金属は上記第１の弁金属の膜１３の粒界１３ａにエッチング処理を施して柱状電極１５ｂを形成する際には、上記第１の弁金属と異なるものが好ましいが、同じであってもよい。
【００３３】
次に、上記基体１２の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記基体１２としては、上記第２の弁金属の膜を陽極酸化して得られたハニカム構造を有するものが好ましい。上記基体１２の厚みは、１００ｎｍ〜１００μｍが好ましい。また、上記基体１２における孔１２ａの配置は、隣接する孔１２ａが互いに正三角形の各頂点に配置されるのが好ましいが、これに限定するものではなく、正四角形の各頂点に配置されるものであってもよい。
【実施例】
【００３４】
次に、上記第１の実施形態のコンデンサの製造方法の実施例について図２〜図５を用いて説明する。まず、図２（Ａ）に示すように、第２の弁金属としてＡｌからなる膜１１を準備する。次に、図３に示すように電解液２８が蓄えられた陽極酸化処理槽２７ａに陰極（Ｐｔ）板２７ｂをセットし、直流電源２９に接続するとともに、前記第２の弁金属の膜１１を陽極として直流電流を流すことにより、前記２の弁金属の膜１１が陽極酸化されて図２（Ｂ）に示すように所定間隔で多数の孔１２ａが設けられたハニカム構造の基体１２が得られる。次に前記基体１２の一方の主面側に第１の弁金属としてＡｌをスパッタにより成膜する。ことのき、図２（Ｃ）に示すように前記基体１２に垂直もしくは略垂直な向きに沿って粒界１３ａが形成され、下地の前記ハニカム構造の基体１２の非開口部１２ｂ上に前記第１の弁金属が柱状に成長する。次に、前記で得られた第１の弁金属の膜１３を前記粒界１３ａを拡張するようにかつ前記粒界１３ａの底部が残るようにエッチング処理して図２（Ｄ）に示すように前記ハニカム構造の基体１２の非開口部１２ｂ上にそれぞれ前記第１の弁金属からなる柱状電極１５ｂと該複数の柱状電極１５ｂのそれぞれ一端側に接続する膜状の取出し電極１５ａとが形成される。次に、図４に示すように前記と同様に電解液２８が蓄えられた陽極酸化処理槽２７ａに陰極（例えばＰｔ）板２７ｂをセットし、直流電源２９に接続するとともに、前記で得られた構造体１４を陽極として直流電流を流すことにより、前記柱状電極１５ｂの表面及び前記取出し電極１５ａの露出する表面が陽極酸化処理されて図５（Ｅ）に示すように前記第１の弁金属の酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）からなる誘電体層１６が形成される。次に上記誘電体層１６の表面を覆い、かつ前記複数の柱状電極１５ｂの間隙に充填するようにＣＶＤにより電極材料（例えばＡｌ）を成膜して図５（Ｆ）に示すように第２電極１７を形成し、前記第２の弁金属の酸化物からなるハニカム構造の基体１２の上にコンデンサ素子１０を得る。終わりにコンデンサ素子１０から前記基体１２を切削加工等により除去して、本実施形態のコンデンサ素子１０を得る。
【００３５】
上記実施例では第１の弁金属及び第２の弁金属としてそれぞれＡｌを用いたが、これに限定するものではなく、上記の弁金属のうちから適宜選択して用いることができる。
【００３６】
次に、本発明のコンデンサ素子の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。図６は本実施形態のコンデンサ素子１９を説明するための拡大断面図である。
【００３７】
図６に示すように、本実施形態のコンデンサ素子１９は、先の第１の実施形態と同様に基体１２の上に形成されたものである。また、先の実施形態のコンデンサ素子１０においては、基体１２を除去したが、本実施形態のコンデンサ素子１９は、前記第２の弁金属の酸化物からなるハニカム構造の基体１２の一部または全部を残す点で先の実施形態と異なる。具体的には、コンデンサ素子１９は、基体１２上に形成されたものであり、該基体１２は第２の弁金属の酸化物から成るとともに、上面に対して垂直、若しくは略垂直方向に複数の孔１２ａが形成されたハニカム構造を有するものである。また、前記第１電極１５は前記ハニカム構造の基体１２のうちの非開口部１２ｂ上に形成されたものである。
【００３８】
次に、本発明のコンデンサ素子を用いたコンデンサの第１の実施形態について、図７を参照して説明する。図７は本実施形態のコンデンサ２０の内部構造を説明するための拡大断面図である。
【００３９】
図７に示すように本実施形態のコンデンサ２０は、先の第１の実施形態のコンデンサ素子に外装材と外部に接続するための一対の端子部とを設けたものである。具体的には、コンデンサ２０は、前記コンデンサ素子１０の第１電極１５に接続する第１の端子部２１と該素子１０の第２電極１７に接続する第２の端子部２２とを有する。また、コンデンサ１９は、前記第１の端子部２１及び第２の端子部２２のそれぞれ一部を除き前記コンデンサ素子１０を被覆する外装材１８とを有する。
【００４０】
また、本実施形態のコンデンサ２０は、前記外装材１８は直方体状の外形を有し、該外装材１９の底面の互いに対向する一対の辺のそれぞれ近傍に前記端子部２１，２２が露出するように配設されている。
【００４１】
次に、第１の端子部２１及び第２の端子部２２の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記第１の端子部２１及び第２の端子部２２としては、導電性の金属板が好ましく、導電性の金属としては、Ｃｕ、リン青銅、各種ステンレス、Ｎｉ４２−Ｆｅ合金等が好ましい。上記第１の端子部２１の一方の端部２１ａが前記第１電極１５に、また、及び第２の端子部２２の一方の端部２２ｂが第２電極１７に、それぞれ例えばカーボンペースト等の導電性接着剤、もしくはスポット溶接等を用いて前記第１電極１５に接続されることが好ましい。
【００４２】
次に、外装材１８の好ましい実施形態は次の通りである。すなわち、上記外装材１８としては、上記第１の端子部２１及び第２の端子部２２のそれぞれ一部を除き前記コンデンサ素子１０を被覆することが好ましい。該外装材１８としては、エポキシ樹脂その他の絶縁性樹脂を主成分とするものが好ましく、必要により無機フィラー等が添加されいてもよい。また、上記  外装材１８としては、直方体状の外形を有するものが好ましく、該外装材１８の底面の互いに対向する一対の辺のそれぞれ近傍に前記第１の端子部２１の一部２１ｂ及び前記第２の端子部２２の一部２２ｂが露出するように配設されていることが好ましい。
【００４３】
次に、本発明のコンデンサ素子を用いたコンデンサの第２の実施形態について、図８を参照して説明する。図８は本実施形態のコンデンサ３０の内部構造を説明するための拡大断面図である。
【００４４】
図８に示すように、本実施形態のコンデンサ３０は、先の第１の実施形態のコンデンサ２０と同様に、コンデンサ素子１０’と外装材３８と外部に接続するための一対の端子部３１，３２とを有する。先の第１の実施形態のコンデンサ２０と異なる点は、本実施形態のコンデンサ３０に用いるコンデンサ素子１０’の複数の柱状電極１５ｂ’、１５ｂの長さが前記第１の実施形態のコンデンサ素子１０の柱状電極１５よりも長く形成されている。また、前記第１の実施形態のコンデンサ２０においては、コンデンサ素子１０の前記複数の柱状電極が前記外装材１８の底面に対して垂直もしくは略垂直に設けられていたが、本実施形態のコンデンサ３０においては、コンデンサ素子１０’の前記複数の柱状電極１５ｂ’が前記外装材３８の底面と平行もしくは略平行に設けられている。また、おり、前記第１電極１５’に一端３１ａが接続された第１の端子部３１と前記第２電極１７’に一端３２ａが接続された第２の端子部３２とがそれぞれ前記外装材３８の底面に向けて垂下され、前記第１の端子部３１の一部３１ｂと前記第２の端子部３２の一部３２ｂとがそれぞれ前記外装材の底面の互いに対向する一対の辺のそれぞれ近傍に露出するように配設されている。本実施形態のコンデンサ３０においては、先の第１の実施形態のコンデンサ１２０に比べて柱状電極１５ｂ’‘の長さを長くして対向面積を拡大することができ、小型で大容量のコンデンサを提供することができる。
【００４５】
次に、本発明のコンデンサの第３の実施形態について図９を参照して説明する。図９は本実施形態のコンデンサ９４０の内部構造を説明するための拡大断面図である。
【００４６】
図９に示すように、本実施形態のコンデンサ４０は、コンデンサ素子１０を複数備える。具体的には、本実施形態のコンデンサ４０は、複数のコンデンサ素子１０の第１電極２１５はそれぞれ前記第１の端子部４１に並列に、また前記複数のコンデンサ素子１０の第２電極２２１７は前記第２の端子部４２にそれぞれ並列に接続されている。
【００４７】
また、本実施形態のコンデンサ４０は、先の第１及び第２の実施形態のコンデンサと同様に、前記外装材４８は直方体状の外形を有し、該外装材４８の底面の互いに対向する一対の辺のそれぞれ近傍に前記端子部４１，４２が露出するように配設されている。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、小型で大容量のコンデンサを利用した軽薄短小の各種電子機器の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のコンデンサ素子の第１の実施形態の内部構造を示す拡大断面図である。
【図２】本発明のコンデンサ素子の製造方法の第１の実施形態を示す拡大断面図である。
【図３】前記第１の実施形態の製造方法を示す拡大断面図である。
【図４】前記第１の実施形態の製造方法を示す拡大断面図である。
【図５】前記第１の実施形態の製造方法を示す拡大断面図である。
【図６】本発明のコンデンサ素子の第２の実施形態の内部構造を示す拡大断面図である。
【図７】本発明のコンデンサの第１の実施形態の内部構造を示す拡大断面図である。
【図８】本発明のコンデンサの第２の実施形態の内部構造を示す拡大断面図である。
【図９】本発明のコンデンサの第３の実施形態の内部構造を示す拡大断面図である。
【図１０】背景技術を示す図である。
【図１１】背景技術を示す断面図である。
【図１２】背景技術を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０，１０’：コンデンサ素子
１１：第２の弁金属の膜
１２：基体（第２の弁金属の陽極酸化膜）
１２ａ：孔
１２ｂ：非開口部
１３：第１の弁金属の膜
１３ａ：粒界
１５，１５’：第１電極
１５ａ、１５ａ’：取出し電極
１５ｂ，１５ｂ’：柱状電極
１６，１６’：誘電体層（第１の弁金属の陽極酸化膜）
１７，１７’：第２電極（埋め込み電極）
１８：外装材
２０：コンデンサ
２１：端子部
２２：端子部
２７ａ：陽極酸化処理槽
２７ｂ：陰極（Ｐｒ）
２８：電解液
２９：電源
３０：コンデンサ
３１：端子部
３２：端子部
３８：外装材
４０：コンデンサ
４１：端子部
４２：端子部
４８：外装材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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