(57)【要約】コンデンサ１０は、一方の主面２０ａに多孔部２１を有する導電性金属基材２０と、一方の主面２０ａ全体並びに該主面２０ａと直交する方向に面する側面２０ｂ全体を覆う誘電体層４０と、誘電体層４０上を覆う態様で設けられる電極層５０と、電極層５０上を覆う態様で設けられる第２引き出し電極７０と、導電性金属基材２０の他方の主面２０ｃを覆う第１引き出し電極３０と、電極層５０と導電性金属基材２０との間を絶縁する絶縁層６０と、を備える。
2018092722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面に多孔部を有する導電性金属基材と、
前記一方の主面全体並びに該主面と直交する方向に面する側面全体を覆う誘電体層と、
前記誘電体層上を覆う態様で設けられる電極層と、
前記導電性金属基材の他方の主面を覆う第１端子電極と、
前記電極層上を覆う態様で設けられる第２端子電極と、
前記電極層と前記導電性金属基材との間を絶縁する絶縁層と、
を備えたコンデンサ。
【請求項２】
前記誘電体層は、前記一方の主面全体並びに該主面と直交する方向に面する前記側面全体に加えて、前記他方の主面の一部を覆う態様で設けられ、
前記電極層は、前記誘電体層全体を覆う態様で設けられ、
前記第２端子電極は、前記電極層全体を覆う態様で設けられる、請求項１に記載のコンデンサ。
【請求項３】
前記第１端子電極は、前記導電性金属基材の他方の主面側において複数の端子部を有する、請求項１又は２に記載のコンデンサ。
【請求項４】
前記導電性金属基材は、前記一方の主面から前記他方の主面に貫通する貫通孔を有し、
前記第２端子電極は、前記一方の主面側から前記導電性金属基材の前記貫通孔を介して前記他方の主面側に延出する態様で設けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンデンサ。
【請求項５】
前記導電性金属基材の前記貫通孔は、複数設けられ、
前記第２端子電極は、前記一方の主面側から前記導電性金属基材の各貫通孔を介して前記他方の主面側に延出する態様で設けられる、請求項４に記載のコンデンサ。
【請求項６】
前記導電性金属基材は、前記多孔部と、当該多孔部を少なくとも下から支える支持部とを含むワンピース品である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンデンサ。
【請求項７】
前記導電性金属基材は、エッチド金属箔であり、
前記導電性金属基材の前記一方の主面はエッチド面であり、
前記導電性金属基材の前記他方の主面は、前記エッチド面の反対側の非エッチド面である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコンデンサ。
【請求項８】
前記導電性金属基材は、複数の金属粒子の焼結体である多孔性焼結金属ブロックである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコンデンサ。
【請求項９】
前記多孔性焼結金属ブロックは、隣接する金属粒子間のネックによって形成される細孔を備える、請求項８に記載のコンデンサ。
【請求項１０】
前記コンデンサは、前記多孔性焼結金属ブロックの下部を下から支える基板を備える、請求項８または９に記載のコンデンサ。
【請求項１１】
前記基板はキャビティを有し、前記多孔性焼結金属ブロックは、前記キャビティに収容され、前記基板によって下から及び側方から支えられる、請求項１０に記載のコンデンサ。
【請求項１２】
前記基板はキャビティがなく平坦面を有する平板状の基板であり、前記多孔性焼結金属ブロックは、前記基板の前記平坦面によって下から支えられ、前記コンデンサは、前記基板を覆うとともに前記多孔性焼結金属ブロックを側方から支える金属めっき層を更に備える、請求項１０に記載のコンデンサ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコンデンサは、回路基板の表面に設けられる、コンデンサの実装構造。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のコンデンサは、回路基板に埋め込み配置される、コンデンサの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ及びコンデンサの実装構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンデンサとして大きな静電容量を得るべく、多孔構造の導電性金属基材を用いたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１のコンデンサは、前記導電性金属基材と、導電性金属基材上に形成される誘電体層と、誘電体層上に形成される上部電極と、導電性金属基材に電気的に接続された第１端子電極と、前記上部電極と電気的に接続された第２端子電極とを有する。そして、導電性金属基材は、相対的に空隙率の高い高空隙率部と、高空隙率部の周囲であって高空隙率部よりも空隙率の低い低空隙率部を有する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１５／１１８９０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなコンデンサにおいては、低空隙率部を有することにより、機械的強度を十分に確保するようになっている。しかしながら、低空隙率部を有することにより、静電容量が十分に確保できない虞がある。【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、機械的強度を確保しつつ静電容量を向上させることが可能なコンデンサ及びコンデンサの実装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するコンデンサは、一方の主面に多孔部を有する導電性金属基材と、前記一方の主面全体並びに該主面と直交する方向に面する側面全体を覆う誘電体層と、前記誘電体層上を覆う態様で設けられる電極層と、前記導電性金属基材の他方の主面を覆う第１端子電極と、前記電極層上を覆う態様で設けられる第２端子電極と、前記電極層と前記導電性金属基材との間を絶縁する絶縁層と、を備える。【０００７】
この構成によれば、誘電体層、電極層及び第２端子電極が一方の主面並びに側面を覆うように構成され、他方の主面を第１端子電極で覆うように構成されるため、コンデンサの各主面並びに側面がいずれかの端子電極で覆われた構成となる。これにより、機械的強度を確保することができる。そして、多孔部を一方の主面に設けることで、従来構成のように一部が低空隙率部とならずに、一方の主面全体を多孔部とすることができるため、静電容量を向上させることができる。【０００８】
上記コンデンサにおいて、前記誘電体層は、前記一方の主面全体並びに該主面と直交する方向に面する前記側面全体に加えて、前記他方の主面の一部を覆う態様で設けられ、前記電極層は、前記誘電体層全体を覆う態様で設けられ、前記第２端子電極は、前記電極層全体を覆う態様で設けられる、ことが好ましい。【０００９】
この構成によれば、誘電体層、電極層及び第２端子電極が他方の主面の一部を覆う態様で設けられる。このため、他方の主面において第１端子電極と第２端子電極とを有する構成となる。これにより、一方の主面の第２端子電極と他方の主面の第１端子電極とを利用する場合と、他方の主面の第２端子電極及び第１端子電極を利用する場合とのいずれであっても利用可能なコンデンサを提供することができ、利便性の面で向上できる。【００１０】
上記コンデンサにおいて、前記第１端子電極は、前記導電性金属基材の他方の主面側において複数の端子部を有することが好ましい。
この構成によれば、第１端子電極は、導電性金属基材の他方の主面側において複数の端子部を有するため、低インダクタンスとすることができる。【００１１】
上記コンデンサにおいて、前記導電性金属基材は、前記一方の主面から前記他方の主面に貫通する貫通孔を有し、前記第２端子電極は、前記一方の主面側から前記導電性金属基材の前記貫通孔を介して前記他方の主面側に延出する態様で設けられることが好ましい。【００１２】
この構成によれば、第２端子電極を前記貫通孔を介して他方の主面側まで延出させることができるこれにより、一方の主面の第２端子電極と他方の主面の第１端子電極とを利用する場合と、他方の主面の第２端子電極及び第１端子電極を利用する場合とのいずれであっても利用可能なコンデンサを提供することができ、利便性の面で向上できる。【００１３】
上記コンデンサにおいて、前記導電性金属基材の前記貫通孔は、複数設けられ、前記第２端子電極は、前記一方の主面側から前記導電性金属基材の各貫通孔を介して前記他方の主面側に延出する態様で設けられることが好ましい。【００１４】
この構成によれば、第２端子電極を他方の主面において複数の端子部を設ける構成とすることができるため、低インダクタンスとすることができる。
いくつかの特定の態様では、前記導電性金属基材は、前記多孔部と、当該多孔部を少なくとも下から支える支持部とを含むワンピース品である。この構成によれば、導電性金属基材用の母材を切断することによって導電性金属基材を準備することができる。【００１５】
いくつかの特定の態様では、前記導電性金属基材は、エッチド金属箔であり、前記導電性金属基材の前記一方の主面はエッチド面であり、前記導電性金属基材の前記他方の主面は、前記エッチド面の反対側の非エッチド面である。この構成によれば、金属箔の片面をエッチングすることによって導電性金属基材を準備するこができる。【００１６】
いくつかの特定の態様では、前記導電性金属基材は、複数の金属粒子の焼結体である多孔性焼結金属ブロックである。この構成によれば、金属粒子を熱処理することによって導電性金属基材を準備するこができる。【００１７】
いくつかの特定の態様では、前記多孔性焼結金属ブロックは、隣接する金属粒子間のネックによって形成される細孔を備える。この構成によれば、金属粒子の種類および／または熱処理条件を変更または調整することによって、導電性金属基材の空隙率を制御するこができる。【００１８】
いくつかの特定の態様では、前記コンデンサは、前記多孔性焼結金属ブロックの下部を下から支える基板を備える。この構成によれば、複数の金属粒子を基板上で熱処理することによって導電性金属基材として機能する多孔性焼結金属ブロックを準備するこができる。【００１９】
いくつかの特定の態様では、前記基板はキャビティを有し、前記多孔性焼結金属ブロックは、前記キャビティに収容され、前記基板によって下から及び側方から支えられる。この構成によれば、複数の金属粒子を基板のキャビディ内で熱処理することによって導電性金属基材として機能する多孔性焼結金属ブロックを準備するこができる。また、基板によって導電性金属基材を下から及び側方から支えることができる。【００２０】
いくつかの特定の態様では、前記基板はキャビティがなく平坦面を有する平板状の基板であり、前記多孔性焼結金属ブロックは、前記基板の前記平坦面によって下から支えられ、前記コンデンサは、前記基板を覆うとともに前記多孔性焼結金属ブロックを側方から支える金属めっき層を更に備える。この構成によれば、複数の金属粒子を基板の平坦面上で熱処理することによって導電性金属基材として機能する多孔性焼結金属ブロックを準備するこができる。また、導電性金属基材を基板によって下から支え、金属めっき層によって側方から支えることができる。【００２１】
上記課題を解決するコンデンサの実装構造は、上記コンデンサを回路基板の表面に設ける。
この構成によれば、上記したいずれかまたは全ての効果を得ることができる。【００２２】
上記課題を解決するコンデンサの実装構造は、上記いずれかに記載のコンデンサを回路基板に埋め込み配置する。
この構成によれば、上記したいずれかまたは全ての効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のコンデンサ及びコンデンサの実装構造によれば、機械的強度を確保しつつ静電容量を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施形態におけるコンデンサを回路基板に実装した実装構造を説明するための断面図である。
【図２】同実施形態におけるコンデンサの断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）はコンデンサの製造方法を説明するための断面図である。
【図４】コンデンサの製造方法を説明するための断面図である。
【図５】コンデンサの製造方法を説明するための断面図である。
【図６】第１変形例におけるコンデンサの断面図である。
【図７】第１変形例におけるコンデンサを回路基板に実装した実装構造を説明するための断面図である。
【図８】（ａ）は第２変形例におけるコンデンサの平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図９】第２変形例におけるコンデンサを回路基板に実装した実装構造を説明するための断面図である。
【図１０】（ａ）は第３変形例におけるコンデンサの平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】第４変形例のコンデンサの模式的断面図である。
【図１２】図１１のコンデンサの導電性金属基材の模式的拡大図。
【図１３】図１１のコンデンサの製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】第５変形例のコンデンサの模式的断面図である。
【図１５】図１４のコンデンサの製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、各実施形態のコンデンサについて添付図面を参照して説明する。なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。また、構成要素の寸法比率は、実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態のコンデンサ１０は、回路基板１の表面に設けられ、回路基板１に備えられる電源層２並びにＧＮＤ層３と電気的に接続される。その接続方法は例えば、はんだ（例えば図１のはんだ接続部４）で接続される。また、本実施形態では回路基板１上に集積回路５が設けられている。集積回路５は、前記電源層２並びにＧＮＤ層３と電気的に接続される。即ち、コンデンサ１０と集積回路５は同一回路上に接続されている。
【００２７】
図２に示すように、コンデンサ１０は、導電性金属基材２０と、第１引き出し電極３０と、誘電体層４０と、電極層５０と、絶縁層６０と、第２引き出し電極７０とを有している。なお本実施形態のコンデンサ１０は、略直方体形状となる態様で構成される。なお、「略直方体状」には、角部や稜線部が面取りされた直方体や、角部や稜線部が丸められた直方体が含まれるものとする。
【００２８】
図２に示すように、導電性金属基材２０は、一方の主面側に多孔構造の多孔部２１を有し、他方の主面側に支持部２２を有する。なお、図２において一方の主面は上面であり、他方の主面は下面である。
【００２９】
導電性金属基材２０を構成する材料としては、金属であれば特に限定されないが、例えばアルミニウム、タンタル、ニッケル、銅、チタン、ニオブおよび鉄、ならびにステンレス、ジュラルミン等の合金等が挙げられる。好ましくは、導電性金属基材２０を構成する材料は、アルミニウムである。
【００３０】
多孔部２１は、支持部２２よりも空隙率が高い多孔構造を有する。なお、本明細書でいう「空隙率」とは、導電性金属基材２０において空隙が占める面積または体積の割合、好ましくは面積の割合を言う。当該空隙率は、下記のようにして測定することができる。
【００３１】
まず、導電性金属基材２０を、集束イオンビーム（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）加工で６０ｎｍ以下の厚みの薄片に加工する。この薄片試料の所定の領域（３μｍ×３μｍ）を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Transmission Electron Microscope）を用いて撮影する。得られた画像を画像解析することにより、導電性金属基材２０の金属が存在する面積を求める。そして、下記式から空隙率を求めることができる。
空隙率＝（（測定面積−基材の金属が存在する面積）／測定面積）×１００
なお、上記多孔部２１の空隙は、コンデンサ１０を作製するプロセスにおいて、最終的に導電性金属基材２０とは異なる誘電体層４０や電極層５０などの非基材物質で充填され得るが、上記「空隙率」は、このように充填された物質は考慮せず、充填された箇所も空隙とみなして算出する。
【００３２】
第１引き出し電極３０は、導電性金属基材２０の支持部２２上、より詳しくは支持部２２の表面である主面２０ｃに設けられる。第１引き出し電極３０を構成する材料は特に限定されないが、例えば、Ａｕ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属および合金、ならびに導電性高分子などが挙げられる。本実施形態では、例えばＣｕめっき処理により第１引き出し電極３０を形成している。
【００３３】
第１引き出し電極３０は、略板状をなし、その中央から前記支持部２２から離間する方向（図２において下側）に向かって突出する少なくとも一つの好ましくは複数の突出部３１を有する。突出部３１は、回路基板１（図１参照）とはんだ接続部４を介して電気的に接続される端子部である。
【００３４】
誘電体層４０は、導電性金属基材２０の一方の主面２０ａ側を覆う第１誘電体層４１と、側面２０ｂ側を覆う第２誘電体層４２と、他方の主面２０ｃ側の一部を覆う第３誘電体層４３とを有する。
【００３５】
第１誘電体層４１は、主面２０ａ側全体であって多孔部２１を覆うように構成される。第２誘電体層４２は、第１誘電体層４１の端部から反対側の主面２０ｃに向かって延びるように構成されて側面２０ｂの全体を覆うように構成される。第３誘電体層４３は、第２誘電体層４２の端部から中央寄りに延出して主面２０ａの一部を覆うように構成される。なお、第３誘電体層４３と第１引き出し電極３０との間には絶縁層６０が設けられる。
【００３６】
誘電体層４０を形成する材料は、絶縁性であれば特に限定されないが、好ましくは、ＡｌＯｘ（例えば、Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＯｘ（例えば、ＳｉＯ２）、ＡｌＴｉＯｘ、ＳｉＴｉＯｘ、ＨｆＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｒＯｘ、ＨｆＳｉＯｘ、ＺｒＳｉＯｘ、ＴｉＺｒＯｘ、ＴｉＺｒＷＯｘ、ＴｉＯｘ、ＳｒＴｉＯｘ、ＰｂＴｉＯｘ、ＢａＴｉＯｘ、ＢａＳｒＴｉＯｘ、ＢａＣａＴｉＯｘ、ＳｉＡｌＯｘ等の金属酸化物；ＡｌＮｘ、ＳｉＮｘ、ＡｌＳｃＮｘ等の金属窒化物；またはＡｌＯｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、ＨｆＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＣｘＯｙＮｚ等の金属酸窒化物が挙げられ、ＡｌＯｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＨｆＳｉＯｘが好ましい。なお、上記の式は、単に材料の構成を表現するものであり、組成を限定するものではない。即ち、ＯおよびＮに付されたｘ、ｙおよびｚは０（ゼロ）より大きい任意の値であってもよく、金属元素を含む各元素の存在比率は任意である。
【００３７】
誘電体層４０は、好ましくは、気相法、例えば真空蒸着法、化学蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法、スパッタ法、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法、パルスレーザー堆積法（ＰＬＤ：Pulsed Laser Deposition）等により形成される。多孔部材の細孔の細部にまで厚みがより均一な層（膜）を形成できることから、ＡＬＤ法がより好ましい。
【００３８】
電極層５０は、誘電体層４０上に形成されている。より詳しくは第１誘電体層４１上に設けられる第１電極層５１と、第２誘電体層４２上に設けられる第２電極層５２と、第３誘電体層４３上に設けられる第３電極層５３とを有する。
【００３９】
電極層５０を構成する材料は、導電性であれば特に限定されないが、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｔａおよびそれらの合金、例えばＣｕＮｉ、ＡｕＮｉ、ＡｕＳｎ、ならびにＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＯＮ、ＴｉＡｌＯＮ、ＴａＮ等の金属酸化物、金属酸窒化物、導電性高分子（例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））、ポリピロール、ポリアニリン）などが挙げられ、ＴｉＮ、ＴｉＯＮが好ましい。
【００４０】
電極層５０は、ＡＬＤ法により形成してもよい。ＡＬＤ法を用いることにより、コンデンサの静電容量をより大きくすることができる。別法として、誘電体層を被覆し、導電性金属基材の細孔を実質的に埋めることのできる、化学蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）法、めっき、バイアススパッタ、Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法、導電性高分子充填などの方法で、電極層５０を形成してもよい。好ましくは、誘電体層上にＡＬＤ法で導電性膜を形成し、その上から他の手法により、導電性物質、好ましくはより電気抵抗の小さな物質で細孔を充填して電極層５０を形成してもよい。このような構成とすることにより、効率的により高い静電容量密度および低い等価直列抵抗（ＥＳＲ：Equivalent Series Resistance）を得ることができる。
【００４１】
絶縁層６０は、導電性金属基材２０と電極層５０との間に設けられる。絶縁層６０を設けることで、電極層５０と導電性金属基材２０との間での短絡（ショート）が抑えられている。絶縁層６０を形成する材料は、絶縁性であれば特に限定されないが、後に原子層堆積法を利用する場合、耐熱性を有する材料が好ましい。絶縁層６０を形成する絶縁性材料としては、各種ガラス材料、セラミック材料、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂が好ましい。本例では絶縁層６０としてＳｉＯ２を用いている。
【００４２】
第２引き出し電極７０は、電極層５０上に形成されている。より詳しくは、第２引き出し電極７０は、第１電極層５１上に設けられる上部引き出し電極部７１と、第２電極層５２上に設けられる側面引き出し電極部７２と、第３電極層５３上に設けられる下部電極部７３とを有する。第２引き出し電極７０を構成する材料は特に限定されないが、例えば、Ａｕ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属および合金、ならびに導電性高分子などが挙げられる。本実施形態では、例えばＣｕめっき処理により第２引き出し電極７０を形成している。
【００４３】
次に、上記のようの構成されたコンデンサ１０の製造工程（製造方法）について説明する。
図３（ａ）に示すように、先ず、導電性金属基板１００を準備する。導電性金属基板１００を構成する材料としては、例えばアルミニウム、タンタル、ニッケル、銅、チタン、ニオブおよび鉄、ならびにステンレス、ジュラルミン等の合金等が挙げられる。好ましくは、導電性金属基板１００を構成する材料は、アルミニウムである。導電性金属基板１００は、一方の主面側に多孔質金属層１０１を有し、他の主面側に支持層１０２を有する。つまり、導電性金属基板１００の一面は多孔質金属層１０１で構成され、導電性金属基板１００の前記一面とは反対側の面は、支持層１０２で構成されている。
【００４４】
導電性金属基板１００の支持層１０２には、予めＣｕめっき処理により、導電層１０３が形成されている。導電層１０３上には、蒸着又はスパッタにより形成される複数の絶縁部１０４と、各絶縁層１０４間において塗布により形成される被覆部１０５とを有する。
【００４５】
図３（ｂ）に示すように、導電性金属基板１００並びに絶縁部１０４を切断する。本実施形態では、被覆部１０５間で複数の個片部１１０となるように切断する。切断された各個片部１１０は、切断されることでコンデンサ１０における導電性金属基材２０と、絶縁層６０とを有することとなる。
【００４６】
図４に示すように、各個片部１１０に対して誘電体層４０を形成し、その後に電極層５０をそれぞれＡＬＤ法を用いて形成する。このとき、絶縁層６０並びに被覆部１０５にも各層４０，５０が成膜されるようになっている。
【００４７】
次いで、電極形成の前処理として例えばＴｉ／Ｃｕスパッタ膜を形成する（図示略）。このとき、電極層５０の第１電極層５１及び第２電極層５２に対して成膜を行う。
図５に示すように、被覆部１０５を除去する。被覆部１０５の除去方法は特に問わないが、例えばレーザ処理、化学処理により除去する方法が挙げられる。
【００４８】
次いで、電極形成の前処理として例えばＴｉ／Ｃｕスパッタ膜を形成する（図示略）。このとき、電極層５０の第３電極層５３に対して成膜を行う。
その後、Ｃｕめっき処理により第１引き出し電極３０（突出部３１）及び第２引き出し電極７０を形成する。これにより、第１電極層５１、第２電極層５２及び第３電極層５３を覆うように第２引き出し電極７０が形成され、第１引き出し電極３０の突出部３１が形成される。
【００４９】
以上説明した本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）誘電体層、電極層及び第１端子電極が一方の主面２０ａ並びに側面２０ｂを覆うように構成され、他方の主面２０ｃを第２端子電極で覆うように構成されるため、コンデンサの各主面並びに側面がいずれかの端子電極で覆われた構成となる。これにより、機械的強度を確保することができる。そして、多孔部を一方の主面に設けることで、従来構成のように一部が低空隙率部とならずに、一方の主面全体を多孔部とすることができるため、静電容量を向上させることができる。
【００５０】
（２）誘電体層、電極層及び第１端子電極が他方の主面の一部を覆う態様で設けられる。このため、他方の主面において第１端子電極と第２端子電極とを有する構成となる。これにより、一方の主面の第１端子電極と他方の主面の第２端子電極とを利用する場合と、他方の主面の第１端子電極及び第２端子電極を利用する場合とのいずれであっても利用可能なコンデンサを提供することができ、利便性の面で向上できる。
【００５１】
（３）誘電体層４０を原子層堆積法（ＡＬＤ法）により形成することで、誘電体層４０の厚みを均一とすることができる。
（４）電極層５０を原子層堆積法（ＡＬＤ法）により形成することで、電極層５０の厚みを均一とすることができる。
【００５２】
（５）原子層堆積法ＡＬＤ法を用いて誘電体層４０と、電極層５０とを連続的に形成する構成であるため、生産性向上に寄与できる。
（変形例）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
【００５３】
・上記実施形態では、コンデンサ１０は、主面２０ｃ側の一部を覆う第３誘電体層４３と、第３誘電体層４３を覆う第３電極層５３と、第３電極層５３を覆う下部電極部７３とを有する構成としたが、これに限らない。
【００５４】
図６及び図７に示すように、第１変形例のコンデンサ１０では、誘電体層４０は、第１誘電体層４１及び第２誘電体層４２を有する。電極層５０は、第１電極層５１及び第２電極層５２を有する。第２引き出し電極７０は、上部引き出し電極部７１及び側面引き出し電極部７２を有する。即ち、誘電体層４０、電極層５０及び第２引き出し電極７０のいずれも主面２０ｃ側を覆わない構成となっている。また、図６及び図７においては、第１引き出し電極３０の突出部３１が上記実施形態と比較して幅広形状をなすように構成されている。
【００５５】
なお、図７に示す構成では、回路基板１内にコンデンサ１０を埋め込み配置した構成となっている。このような構成であっても、コンデンサ１０の第２引き出し電極７０が一方の主面２０ａ及び側面２０ｂ全体を覆い、第１引き出し電極３０が他方の主面２０ｃを覆う構成であるため、十分な強度が確保されるため、コンデンサ１０の割れ等の発生を抑えることができる。なお、図６に示すコンデンサ１０は、埋め込み配置に限らず、上記実施形態と同様に表面実装した構成を採用してもよい。
【００５６】
また、下部電極部７３を有し、第３誘電体層４３並びに第３電極層５３を省略した構成を採用してもよい。つまり、誘電体層４０及び電極層５０は一方の主面２０ａ全体並びに該主面２０ａと直交する方向に面する側面２０ｂ全体を覆い、第２引き出し電極７０は、一方の主面２０ａ全体、該主面２０ａと直交する方向に面する側面２０ｂ全体、及び他方の主面２０ｃの一部を覆う構成となる。
【００５７】
・図８（ａ）（ｂ）に示す第２変形例のコンデンサ１０のように、第１引き出し電極３０に複数の突出部３１を有して多端子構造としてもよい。これに代えてまたは加えて、第２引き出し電極７０についても同様に突出部７０ａを有して多端子構造としてもよい。第２引き出し電極７０の突出部７０ａは、上部引き出し電極部７１から他方の主面２０ｃ側に延出するように構成される。ここで、導電性金属基材２０には複数の貫通孔２０ｄが形成されている。そして、第２引き出し電極７０の突出部７０ａは、貫通孔２０ｄ内に配置された状態で突出部７０ａの先端７０ｂが貫通孔２０ｄから露出するように構成される。突出部７０ａの先端７０ｂは、突出部３１と面一となる構成が好ましい。
【００５８】
なお、図８（ａ）（ｂ）に示す第２変形例のコンデンサ１０を回路基板１内に埋め込み配置した場合には、図９に示すような構成が考えられる。すなわち、回路基板１の電源層２と突出部３１とを電気的に接続し、回路基板１のＧＮＤ層３と突出部７０ａとを電気的に接続した状態で回路基板１内に埋め込み配置している。
【００５９】
なお、図８（ａ）（ｂ）に示すコンデンサ１０は埋め込み配置に限らず、上記実施形態と同様に表面実装した構成を採用してもよい。
また、図１０（ａ）（ｂ）に示す第３変形例のコンデンサ１０のように、第１引き出し電極３０のみに複数の突出部３１を設けて多端子構造としてもよい。すなわち、第２引き出し電極７０の突出部７０ａを省略した構成である。この場合、第２引き出し電極７０の下部電極部７３が突出部３１の周囲を覆うような構成となっている。
【００６０】
上述したように突出部３１を複数設けて多端子構造とすることで、低インダクタンスとすることができる。また、突出部７０ａを複数設けたり、下部電極部７３によって突出部３１の周囲を覆う構成とすることで多端子構造として利用することができ、低インダクタンスとすることができる。
【００６１】
・上記実施形態では、コンデンサ１０を略直方体形状としたが、その形状はこれに限定されない。コンデンサの形状として平面視において円状、楕円状などの形状を採用してもよい。
【００６２】
・実施形態の導電性金属基材２０の多孔部２１は、例えばアルミニウム箔のような金属箔をエッチングすることによって作製することができる、しかし、導電性金属基材２０はエッチド金属箔に限定されない。例えば図１１〜図１５を参照して説明するように、熱処理によって作製される金属粒子凝集体（多孔性焼結金属ブロックともいう）を導電性金属基材として使用することができる。
【００６３】
図１１に示す第４変形例のコンデンサ１０ａは、キャビティ１６０ａを有する基板であるシリコン基板１６０と、シリコン基板１６０のキャビティ１６０ａ内に収容される導電性金属基材１２０とを備える。図１２に示すように、導電性金属基材１２０は金属粒子１２３の凝集体（多孔性焼結金属ブロック）として構成される。金属粒子１２３としては、実施形態の導電性金属基材２０に使用される金属を使用することができる。第４変形例の金属粒子１２３はニッケル粒子である。金属粒子１２３の平均粒径は、コンデンサ１０ａの容量特性及び金属粒子１２３の種類に応じて設定され、例えば、５０〜５００ｎｍの範囲から選択することができる。隣接する金属粒子１２３の間にネック１２３ａが形成される。一つのネック１２３ａによってまたは複数のネック１２３ａの連通によって細孔１２０ａが形成される。金属粒子１２３の凝集体のほぼ全体に多数の細孔１２０ａが分散しており、好ましくはほぼ均一に分布している。したがって、金属粒子１２３の凝集体の大部分好ましくは全体が高空隙率部または多孔部１２１である。
【００６４】
金属粒子１２３の凝集体のうちキャビティ１６０ａの内面（すなわち底面および／または側面）に接触する部分は、多孔部を下からおよび／または側方から支持する支持部１２２として機能することができる。支持部１２２は、キャビティ１６０ａの内面に密着して広がる箔状焼結金属部分のような非多孔部または低空隙率部であり得る。
【００６５】
金属粒子１２３の凝集体は、キャビティ１６０ａの内面全体と接触または密着する箔状焼結金属部分を有してもよい。この箔状焼結金属部分は、金属粒子１２３の凝集体を形成するために金属粒子１２３をキャビティ１６０ａ内で熱処理することによって形成される。金属粒子１２３の凝集体のネック１２３ａおよび／または細孔１２０ａがキャビティ１６０ａの内面に面してもよい。
【００６６】
次に、導電性金属基材１２０と、コンデンサ１０ａの第１端子電極１３１及び第２端子電極１７３との導通について説明する。
コンデンサ１０ａの第１端子電極１３１及び第２端子電極１７３は、コンデンサ１０ａの同じ平面（例えば下面）に配置されている。シリコン基板１６０は、シリコン基板１６０の下面からキャビティ１６０ａまで延在する少なくとも一つのビアホール１６０ｂを有する。ビアホール１６０ｂには、例えば金属めっきによって形成されるビア電極１３２が充填される。導電性金属基材１２０の下面（例えば支持部１２２）はビア電極１３２によってコンデンサ１０ａの第１端子電極１３１に導電的に接続される。
【００６７】
図１２に示すように、金属粒子１２３の凝集体は、キャビティ１６０ａの内面と接触する金属粒子１２３の凝集体の下面（例えば支持部１２２）を除き、誘電体層１４０と電極層１５０との積層膜１８０によって覆われる。誘電体層１４０は金属粒子１２３に直接接触または密着している。誘電体層１４０は、金属粒子１２３の金属面を完全にすなわち金属面が露出しないように金属粒子１２３を被覆する。電極層１５０は誘電体層１４０を被覆する。電極層１５０と金属粒子１２３との間に誘電体層１４０が挟まれる。
【００６８】
図１１に示すように、積層膜１８０（誘電体層１４０及び電極層１５０）は、導電性金属基材１２０からシリコン基板１６０の外面を介してコンデンサ１０ａの下面まで延在している。積層膜１８０は、多孔部１２１を被覆する多孔部コーティング部分１８０ａと、シリコン基板１６０の上面及び側面を被覆する部分１８０ｂと、シリコン基板１６０の下面の一部を被覆する部分であって、そこに第２端子電極１７３が形成される電極座部分１８０ｃとを含む。これらの部分１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは途切れなく連続している。
【００６９】
誘電体層１４０はシリコン基板１６０に直接接触または密着している。電極層１５０はこの誘電体層１４０を被覆する。したがって、電極層１５０は、シリコン基板１６０の上面、側面及び下面とは非接触である。第２端子電極１７３は、シリコン基板１６０の下面を被覆している積層膜１８０の電極座部分１８０ｃにおいて電極層１５０上に例えば直接に設けられる。コンデンサ１０ａの第１端子電極１３１及び第２端子電極１７３は、例えばはんだ接続部４（図１）を介して回路基板１に接続される。
【００７０】
図１３を参照して第４変形例のコンデンサ１０ａの製造方法を説明する。
工程ａにおいて、キャビティ１６０ａが形成されたシリコン基板１６０を準備する。
工程ｂにおいて、金属粒子（ニッケル粒子）１２３を含んだペースト１２０ｘをキャビティ１６０ａ内に塗布または充填する。このペースト１２０ｘは、金属粒子１２３を、エタノールなどの溶剤に分散し、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂を添加し、混合または混練することによってペースト状に調製することができる。
【００７１】
工程ｃ：窒素（Ｎ２）及び水素（Ｈ２）の混合ガスを流動させた還元雰囲気中で、シリコン基板１６０及びペースト１２０ｘを所定の温度（第４変形例では３００〜４００℃）で熱処理する。この熱処理によって、金属粒子１２３が焼結し、隣接する金属粒子１２３の間にネック１２３ａが形成されて多孔部１２１を有する導電性金属基材１２０が作成される。また、熱処理によって一部の金属粒子１２３がキャビティ１６０ａの内面に密着または面接触して支持部１２２が形成される。熱処理の温度及び時間は、コンデンサ１０ａが所望の電気的特性を有するように、例えば導電性金属基材１２０（特に多孔部１２１）が所望の空隙率を有するように、金属粒子１２３の金属の種類及び平均粒径に応じて設定または調整することができる。
【００７２】
工程ｄ：導電性金属基材１２０及びシリコン基板１６０を積層膜１８０（誘電体層１４０及び電極層１５０）によって被覆する。この被覆は、誘電体層１４０を形成する工程と、次に、電極層１５０を誘電体層１４０に形成する工程とを含む。好ましくは、誘電体層１４０及び電極層１５０はＡＬＤ法よって堆積される。誘電体層１４０及び電極層１５０は、実施形態の誘電体層４０及び電極層５０と同様の材料及び方法によって形成してもよい。
【００７３】
工程ｅ：シリコン基板１６０にビア電極１３２を形成する。例えば、シリコン基板１６０の下面に積層膜１８０の電極座部分１８０ｃが残るように、ビア形成箇所の積層膜１８０（誘電体層１４０及び電極層１５０）を部分的に除去し、シリコン基板１６０の下面からキャビティ１６０ａまで延在するビアホール１６０ｂを形成し、例えばＣｕめっき処理によってビアホール１６０ｂにビア電極１３２を形成する。
【００７４】
工程ｆ：最外面に露出している導電性表面に、例えばＣｕめっき処理によって金属めっき膜を形成する。この金属めっき膜は、ビア電極１３２上の第１端子電極１３１、及び、シリコン基板１６０の下面を被覆している積層膜１８０の電極座部分１８０ｃにおいて電極層１５０上の第２端子電極１７３を構成する。
【００７５】
このような一連の工程によって第４変形例のコンデンサ１０ａを製造することができる。
第４変形例によれば、実施形態及び変形例に関連して説明した作用に加え、以下の作用が得られる。
【００７６】
所望の空隙率を有する導電性金属基材１２０を比較的簡単な熱処理によって作製することができる。
シリコン基板１６０のキャビティ１６０ａ内で導電性金属基材１２０を作製できるので、導電性金属基材１２０における支持部１２２の比率を最小化することができ、導電性金属基材１２０の大部分好ましくは全体を多孔部１２１として形成することができる。したがって、導電性金属基材１２０の高容量化に有利である。
【００７７】
導電性金属基材１２０がシリコン基板１６０のキャビティ１６０ａに収容されており、導電性金属基材１２０の側面がシリコン基板１６０によって支えられるので、コンデンサ１０ａの機械的強度が向上する。
【００７８】
第４変形例では、導電性金属基材１２０の下面の局所にビア電極１３２が接続される。したがって、第１引き出し電極３０が導電性金属基材２０の下面全体に接続される実施形態に比べて、電極材料（例えば銅）を減らすことができる。
【００７９】
図１４及び図１５を参照して、第５変形例のコンデンサ１０ｂについて説明する。
コンデンサ１０ｂは、キャビティがなく平坦面２６０ａを有する平板状の基板であるシリコン基板２６０と、シリコン基板２６０の平坦面２６０ａに設けられる導電性金属基材２２０とを備える。この導電性金属基材２２０は、図１２に示す第４変形例と同様に、金属粒子１２３の凝集体として構成される。金属粒子１２３の凝集体の大部分が高空隙率部または多孔部２２１である。金属粒子１２３の凝集体のうちシリコン基板２６０の平坦面２６０ａに接触する部分は、多孔部２２１を下から支持する支持部２２２である。支持部２２２は、シリコン基板２６０の平坦面２６０ａに密着して広がる箔状焼結金属部分のような非多孔部または低空隙率部であり得る。
【００８０】
誘電体層１４０、電極層１５０及びビア電極１３２については第４変更例のものと同じである。
金属めっき膜２７０が、実施形態の第２引き出し電極７０と同様に、コンデンサ１０ｂの周囲に、すなわち、上面、側面、及び下面に形成されている。金属めっき膜２７０は、シリコン基板２６０上の、導電性金属基材２２０、誘電体層１４０及び電極層１５０を封止し保護する。金属めっき膜２７０のうちシリコン基板２６０の下面に形成される部分は、第４変形例と同様にコンデンサ１０ｂの第１端子電極１３１及び第２端子電極１７３として機能する。
【００８１】
図１５を参照して第５変形例のコンデンサ１０ｂの製造方法について図１３の第４変形例との相違点を説明する。
工程ａにおいて、平板状のシリコン基板２６０を準備する。
【００８２】
工程ｂにおいて、金属粒子（ニッケル粒子）１２３を含んだペースト１２０ｘをシリコン基板２６０の平坦面２６０ａに塗布する。
工程ｃ、ｄ、ｅは、第４変形例と同じである。
【００８３】
工程ｆ：最外面に露出している導電性表面に、例えばＣｕめっき処理によって金属めっき膜２７０を形成する。この金属めっき膜２７０は、導電性金属基材２２０及び積層膜１８０を途切れなく覆い、封止し、保護する金属めっき膜２７０を形成する。この金属めっき膜２７０は導電性金属基材２２０を側方から支える。コンデンサ１０ｂの第１端子電極１３１及び第２端子電極１７３は、シリコン基板２６０の下面に形成される金属めっき膜２７０のいくつかの部分によって形成される。
【００８４】
なお、金属めっき膜２７０は、導電性金属基材（多孔性焼結金属ブロック）２２０を形成するための熱処理（工程ｃ）の後に形成される。
このような一連の工程によって第５変形例のコンデンサ１０ｂを製造することができる。
【００８５】
第５変形例によれば、実施形態及び変形例に関連して説明した作用に加え、以下の作用が得られる。
第５変形例では、平板状のシリコン基板２６０を使用するので、キャビティを有するシリコン基板よりも安価にシリコン基板２６０を入手または準備することができる。
【００８６】
・上記実施形態並びに上記各変形例は適宜組み合わせてもよい。
・上記実施形態において、導電性金属基材２０の多孔部２１は導電性金属基材２０の上部または高空隙率部と呼称することがある。導電性金属基材２０の支持部２２は導電性金属基材２０の下部または非多孔部または低空隙率部と呼称することがある。
【００８７】
本開示は以下の構成を包含する。限定のためでなく理解の補助として実施形態の構成要素の参照符号を付した。
［付記１］本発明のいくつかの態様に従うコンデンサ（１０；１０ａ；１０ｂ）は、
多孔部（２１；１２１；２２１）と、当該多孔部を少なくとも下から支持する支持部（２２；１２２；２２２）とを有する導電性金属基材（２０；１２０：２２０）と、
前記導電性金属基材（２０；１２０：２２０）とは異なる位置に設けられ、前記導電性金属基材（２０；１２０：２２０）の前記支持部（２２；１２２；２２２）に導通する第１端子電極（３０；１３１）と、
前記導電性金属基材（２０；１２０：２２０）とは異なる位置に設けられ、前記導電性金属基材（２０；１２０：２２０）の前記多孔部（２１；１２１；２２１）に導通する第２端子電極（７０；１７３）と、
少なくとも前記多孔部（２１；１２１；２２１）を覆う積層膜（４０、５０；１４０、１５０）であって、誘電体層（４０；１４０）と、前記誘電体層（４０；１４０）の全体を覆う電極層（５０；１５０）とを含む、前記積層膜（４０、５０；１４０、１５０）と
を備え、
前記積層膜（４０、５０；１４０、１５０）は、
前記多孔部（２１；１２１；２２１）の前記金属面を覆う多孔部コーティング部分（１８０ａ）と、
前記多孔部コーティング部分（１８０ａ）とは異なる電極座部分（１８０ｃ）であって、その上に前記第２端子電極（７０；１７３）が形成される電極座部分（１８０ｃ）とを含み、
前記誘電体層（４０；１４０）は、
前記積層膜（４０、５０；１４０、１５０）の前記多孔部コーティング部分（１８０ａ）において、前記多孔部（２１；１２１；２２１）の金属面が露出しないように前記多孔部（２１；１２１；２２１）の前記金属面と密着しており、
前記誘電体層（４０；１４０）は、前記積層膜（４０、５０；１４０、１５０）の前記電極座部分（１８０ｃ）において、前記電極層（５０；１５０）を間に挟んで前記第２端子電極（７０；１７３）と対面している。
［付記２］いくつかの特定の態様では、前記積層膜（４０、５０；１４０、１５０）の前記多孔部コーティング部分（１８０ａ）及び前記電極座部分（１８０ｃ）は途切れなく連続している。
［付記３］いくつかの特定の態様では、前記導電性金属基材（２０）は、第１の所定高さを有する上部と、第２の所定高さを有する下部とを含むワンピース品（２０）であり、前記上部の全体が前記下部の全体よりも高い空隙率を有する。
［付記４］いくつかの特定の態様では、前記導電性金属基材（２０）は、前記多孔部（２１）として機能するエッチド面と、前記エッチド面の反対側の非エッチド面であって、前記支持部（２２）として機能する前記非エッチド面とを有するエッチド金属箔である。
［付記５］いくつかの特定の態様では、前記導電性金属基材（１２０；２２０）は、複数の金属粒子（１２３）の焼結体である多孔性焼結金属ブロック（１２０；２２０）である。
［付記６］いくつかの特定の態様では、前記多孔性焼結金属ブロック（１２０；２２０）は、隣接する金属粒子（１２３）間のネック（１２３ａ）によって形成される細孔（１２０ａ）を備える。
［付記７］いくつかの特定の態様では、前記コンデンサ（１０ａ；１０ｂ）は、前記多孔性焼結金属ブロック（１２０；２２０）を下から支える基板（１６０；２６０）を備え、
前記支持部（１２２：２２２）は、前記多孔部（１２１；２２１）を少なくとも下から支えるとともに前記基板（１６０）に接触する、前記多孔性焼結金属ブロック（１２０；２２０）の下部を含む。
［付記８］いくつかの特定の態様では、前記基板（１６０）はキャビティ（１６０ａ）を有し、前記多孔性焼結金属ブロック（１２０）は、前記キャビティ（１６０ａ）に収容され、前記基板（１６０）によって下から及び側方から支えられる。
［付記９］いくつかの特定の態様では、前記基板（２６０）はキャビティがなく平坦面（２６０ａ）を有する平板状の基板（２６０）であり、前記多孔性焼結金属ブロック（２２０）は、前記平坦面（２６０ａ）によって下から支えられ、前記コンデンサ（１０ｂ）は、前記基板（２６０）を覆うとともに前記多孔性焼結金属ブロック（２２０）を側方から支える金属めっき層（２７０）を更に備える。
【符号の説明】
【００８８】
１…回路基板、１０、１０ａ、１０ｂ…コンデンサ、２０、１２０、２２０…導電性金属基材、２０ａ…主面（一方の主面）、２０ｂ…側面、２０ｃ…主面（他方の主面）、２０ｄ…貫通孔、２１、１２１、２２１…多孔部、２２、１２２、２２２…支持部、３０、１３１…第１引き出し電極（第１端子電極）、３１…突出部（第１引き出し電極の端子部）、４０、１４０…誘電体層、５０、１５０…電極層、６０…絶縁層、７０、１７３…第２引き出し電極（第２端子電極）。
【図１】
2018092722.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
2018092722.tif 000016
【図１５】
2018092722.tif 000017
【国際調査報告】
2018092722.tif 000018
2018092722.tif 000019
2018092722.tif 000020