(57)【要約】【課題】固体状態コンデンサー及びその製造方法の提供。【解決手段】この発明は固体状態コンデンサー及びその製造方法に関するものである。その固体状態コンデンサーは一つの誘電層、及び二つの電極を含み、その誘電層の表面に複数個の穴を設けてあり、その穴は穴を作るプロセスで形成され、二つの電極はその穴を通して誘電層と接続する。この発明に高温で揮発しやすいものが複数個あるので、焼結する場合、誘電層の表面に複数の穴が形成され、その穴は外部と繋がるため、誘電層の表面積が増えることで、その電気容量も増えることになる。又、その固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるものであり、更に、その固体状態コンデンサーを繰り返し畳めることでラミネートコンデンサーを構成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定状態のコンデンサーに関するものであり、 少なくとも一つの緊密な誘電層、少なくとも二つの緩やかな誘電層及び二つの電極を包含し、該誘電層はそれぞれ緊密な誘電層の二つの外側に設けられ、その緩やかな誘電層に複数個の穴を設けてあり、その穴は外部と繋がり、該電極は二つの緩やかな誘電層の外側にそれぞれ設けられ、該電極はその複数個の穴を通して、緩やかな誘電層と接触することを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項２】
請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層と緊密な誘電層の密度の比率は０.０５：１〜０.９５：１であることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項３】
請求項２記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層と緊密な誘電層の密度の比率の好ましい範囲は０.１：１〜０.９：１であることを特徴とする固体状態コンデンサー。
【請求項４】
請求項３記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層と緊密な誘電層の密度の比率のベスト範囲は０.１５：１〜０.８５：１であることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項５】
請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緊密な誘電層の材質はセラミック誘電層、高分子誘電層及びガラス誘電層の中での一つ又は複数個を選んで組み合わせて利用しても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項６】
請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層の材質はセラミック誘電層、高分子誘電層及びガラス誘電層の中での一つ又は複数個を選んで組み合わせて利用しても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項７】
請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層での穴の直径又は幅を１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項８】
請求項７記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層での穴の直径又は幅の好ましい範囲は１０ｎｍ〜１０μｍであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項９】
請求項８記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層での穴の直径又は幅のベスト範囲を５ｎｍ〜５０μｍであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項１０】
請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層に少なくとも一つの電気導電する物を入れてあることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項１１】
請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に少なくとも一つの電気導電する物を塗布してあることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その電気導電する物は炭素を使っても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項１３】
請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるものであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項１４】
固体状態コンデンサーの製造方法に関するもので、そのステップは下記の通りであり、少なくとも一つの緊密な誘電層があり、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層があり、その緊密な誘電層の表面に少なくとも複数個の穴を設けてあり、その穴は外部と繋がり、及びそれは緩やかな誘電層の外側にそれぞれ一つの電極が形成され、その電極はその複数個の穴を通して、その緩やかな誘電層と接触することを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の製造方法において、その上に少なくとも一つの緊密な誘電層が形成され、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層が形成され、このステップは複数個の電気導電する物をその緩やかな誘電層に入れるものであることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の製造方法において、その上に少なくとも一つの緊密な誘電層が形成され、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層が形成され、このステップは複数個の電気導電する物をその穴の表面に塗布するものであることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項１７】
請求項１４記載の製造方法において、その上に少なくとも一つの緊密な誘電層が形成され、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層が形成され、このステップに少なくとも下記のステップを含み、
少なくとも一つの誘電の生地が形成され、
その誘電の生地を焼結して緊密な誘電層を形成させ、
その緊密な誘電層の二つの外側に複数個の誘電物（Ｏｂｊｅｃｔ）を塗布し、及び、
その緊密な誘電層及び誘電物を焼結することで、その誘電物にその緩やかな誘電層を形成させることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の製造方法において、
その誘電の生地を焼結して緊密な誘電層を形成させるステップの操作温度は６００℃〜１７００℃であることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の製造方法において、
その緊密な誘電層及び誘電物を焼結するステップの操作温度は６００℃〜１７００℃であることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項２０】
請求項１７記載の製造方法において、その緊密な誘電層の二つの外側に複数個の誘電物を塗布するステップに、複数個の電気伝導する物をその誘電物に入れてあることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項２１】
請求項１７記載の製造方法において、
その緊密な誘電層及び誘電物を焼結することで、その誘電物に緩やかな誘電層を形成させるステップに一つのステップを含み、それは緩やかな誘電層の穴の表面に複数の電気伝導するものを塗布するステップであることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項２２】
請求項１４記載の製造方法において、その上に少なくとも一つの緊密な誘電層が形成され、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層が形成される、このステップに少なくとも下記のステップを含み、
少なくとも一つの誘電の生地が形成され、その誘電の生地に少なくとも一つの第一誘電層及び少なくとも二つの第二誘電層を含み、その第二誘電層に複数個の高温で揮発しやすいものを入れてあり、及び
その誘電の生地を焼結して、その第一誘電層に緊密な誘電層を形成させ、更に、その高温で揮発しやすいものを揮発して穴を形成することで、その第二の誘電層に緩やかな誘電層が形成されることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の製造方法において、その誘電の生地を焼結するステップでの操作温度は３００℃〜１７００℃であることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項２４】
請求項２２記載の製造方法において、その高温で揮発しやすい材料は炭素或いは有機物の中での一つの材料を選ぶか、複数の材料を選んで組み合わせて使っても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項２５】
請求項１４記載の製造方法において、その緩やかな誘電層の外側に一つの電極を形成するステップはメッキ、スパッタリング、スピンコーディング、塗布、印刷及び化学蒸着法の中の一つのプロセス、又はその中のプロセスを複数個選んで組み合わせて利用することで、その電極を緩やかな誘電層の外側に形成させることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
【請求項２６】
固定状態コンデンサーに関するものであり、少なくとも一つの誘電層及び二つの電極を包含し、そのうち、該誘電層はその両側の表面に複数個の穴を設けてあり、該穴は外部と繋がるものであり、該電極は該誘電層の外側にそれぞれ設けられ、該電極は該穴と接触し、
該固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるものであることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項２７】
請求項２６記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の直径は０.０１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする固定状態コンデンサー。
【請求項２８】
請求項２６記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に少なくとも一つの電気導電する物を入れてあることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項２９】
請求項２６記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に複数の電気導電する物を塗布してあることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３０】
請求項２８又は２９記載の固体状態コンデンサーにおいて、その電気導電する物は炭素を使っても良いのであることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３１】
固定状態のコンデンサーに関するものであり、一つの誘電層及び二つの電極を包含し、その中、該誘電層は少なくとも一つの緊密な誘電層及び少なくとも二つの緩やかな誘電層があり、該二つの緩やかな誘電層をそれぞれ緊密な誘電層の二つの外側に設けられ、一つの穴プロセスによって、その誘電層の二つの外側の表面に複数個の穴があり、その穴は外部と繋がり、該電極は誘電層の外側にそれぞれ設けてあり、その電極はその穴と接触することを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３２】
請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その形成するプロセスは焼結プロセスを使っても良いのであることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３３】
請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層と緊密な誘電層の密度の比率は０.０５：１〜０.９５：１であることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３４】
請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その二つの緩やかな誘電層と緊密な誘電層の厚さの比率は０.１：１〜０.４５：１であることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３５】
請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緊密な誘電層の厚さの比率は０.１：１〜０.９８：１であることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３６】
請求項３５記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の直径は０.０１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３７】
請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その誘電層に複数個の電気導電する物を入れてあることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３８】
請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に複数個の電気導電する物を塗布してあることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項３９】
請求項３７又は３８記載の固体状態コンデンサーにおいて、その電気伝導する物は炭素を使っても良いのであることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項４０】
請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、それは二つの電極を通して誘電層と配合し、物理方式で電荷を蓄えるものであることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
【請求項４１】
固定状態コンデンサーに関するものであり、少なくとも一つの第一誘電層及び少なくとも一つの第二誘電層を包含し、該第一誘電層はその二つの外側の表面に複数個の穴があり、その穴は外部と繋がるものであり、更に、一つの第一電極及び一つの第二電極を設けてあり、それを誘電層の外側にそれぞれ設けあり、その電極をその穴と接触するものであり、該第二誘電層はその二つの外側の表面に複数個の穴があり、その穴は外部と繋がり、更に、一つの第三電極及び一つの第四電極を誘電層の外側にそれぞれ設けて、その電極をその穴と接触させ、又、その第二誘電層を逆で第一誘電層の上に置いて、その第二電極を第三電極と接触させ、
その固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるのであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項４２】
請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その第一誘電層及び第二誘電層にそれぞれ少なくとも一つの緊密な誘電層及び少なくとも二つの緩やかな誘電層を包含することを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項４３】
請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の直径は０.０１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項４４】
請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その誘電層に複数個の電気導電する物を入れてあることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項４５】
請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に複数個の電気導電する物を塗布してあることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項４６】
請求項４４又は４５記載の固体状態コンデンサーにおいて、その電気伝導する物は炭素を使っても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項４７】
請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、請求項４１に記載される固体状態コンデンサーを重ねて畳むことでラミネートコンデンサーを形成することを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項４８】
請求項４７記載の固体状態コンデンサーにおいて、その固体状態コンデンサーを畳むことは、単数で畳むことができることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項４９】
請求項４７記載の固体状態コンデンサーにおいて、その固体状態コンデンサーを畳むことは、複数で畳むことができることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【請求項５０】
請求項４７記載の固体状態コンデンサーは更に一つの第一外側電極及び一つの第二外側電極を含み、第一外側電極を第一誘電層及び第二誘電層の一つの側に設け、且つ第一電極と一緒に第四電極に電気絶縁性の接続を行い、第二外側電極を第一誘電層及び第二誘電層の別一つの側に設け、且つ第二電極と一緒に第四電極に電気絶縁性の接続を行うことを特徴とする、固体状態コンデンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はコンデンサーの構造に関するものである。特に、固体状態コンデンサーを指すものである。それは誘電層の表面積を増えることで電気容量を増える。更に、その固体状態コンデンサーを繰り返し畳めることでラミネートコンデンサーを構成する。
【背景技術】
【０００２】
コンデンサーはエネルギーを蓄える部品で、電気回路の中に設けて、波長調整、波長ろ過、カップリング、バイパス、エネルギー転換と遅延などに応用する。通常に使用するコンデンサーは誘電体の材料によって、電解コンデンサー、雲母コンデンサー、セラミックコンデンサー、ガラス釉薬のコンデンサー等を含む。
【表１】
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【表２】
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【０００３】
固体状態の誘電材料は高い誘電係数のセラミック材料を使うので、固体状態コンデンサーは環境にやさしく、低抵抗、高温、低温で安定、高いウェーブを耐え、高い信頼性などの長所を持つので、従来の電解コンデンサーと比較して、固体状態コンデンサーがより良い安定性を持ち、プラズマを爆発する現象がない長所がある。又、固体状態コンデンサーの使用率が最も高いのはラミネート・セラミックコンデンサー（Ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）であり、それは液体の中でのサスペンションセラミック粉を厚さ２μｍ〜５μｍ又は、より薄い薄膜を成型してから、スクリーンプリントの方式で金属内電極をプリントした後、その内電極を印刷してある薄膜及び内電極を印刷していない薄膜を交替で畳んで圧縮の方式でラミネートタイプを形成する。それを高温で焼結することで、セラミック焼結体を形成する。このプロセスを使うことで、小さい体積の中に高いコンデンサーが生じることができる。最後、銀質の端電極の外部にニッケル及び半田メッキを行い、後者は直接電気回路ボードに溶接することができる。
【０００４】
上述によって、この発明は固体状態コンデンサーを提供することで、電解コンデンサーの欠点を除去し、コンデンサーの電気容量をアップすることもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の主要な目的は、固体状態コンデンサー及びその製造方法を提供するものである。この発明は、一つの誘電層の表面に複数個の穴を設けてあり、二つの電極をそれぞれその誘電層の二つの外側に設けるし、それを複数個の穴と相互に接触する。又、その誘電層の表面に複数個の穴があるので、誘電層の表面積を増え、その固体状態コンデンサーの電気容量を向上することができる。
【０００６】
この発明の次の目的は、固体状態コンデンサー及びその製造方法を提供するものである。その誘電層を作る場合、その表面に複数個の高温で揮発しやすいものがあるので、その誘電層を焼結する時、その複数個の高温で揮発しやすいものの部分を気体化又は揮発させ、誘電層の表面に複数個の穴を形成することで、誘電層の表面積を増え、その固体状態コンデンサーの電気容量を向上することができる。
【０００７】
この発明の又一つの目的は、固体状態コンデンサー及びその製造方法を提供するものである。それは固体状態コンデンサーを重ねてラミネートコンデンサーを形成させることで、電気容量を向上する。
【０００８】
上述のそれぞれの目的及び効果を達成するため、固体状態コンデンサー及びその製造方法を提供するものである。その固体状態の固体状態コンデンサーは一つの誘電層、及び二つの電極を含み、その誘電層の表面に複数個の穴を設けてあり、その穴は穴を作るプロセスで形成され、二つの電極はその穴を通して誘電層と接続する。又、その誘電層の表面積を増えるので、その電気容量も増えた。更に、その固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、固定状態のコンデンサーに関するものであり、 少なくとも一つの緊密な誘電層、少なくとも二つの緩やかな誘電層及び二つの電極を包含し、該誘電層はそれぞれ緊密な誘電層の二つの外側に設けられ、その緩やかな誘電層に複数個の穴を設けてあり、その穴は外部と繋がり、該電極は二つの緩やかな誘電層の外側にそれぞれ設けられ、該電極はその複数個の穴を通して、緩やかな誘電層と接触することを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項２の発明は、請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層と緊密な誘電層の密度の比率は０.０５：１〜０.９５：１であることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項３の発明は、請求項２記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層と緊密な誘電層の密度の比率の好ましい範囲は０.１：１〜０.９：１であることを特徴とする固体状態コンデンサーとしている。
請求項４の発明は、請求項３記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層と緊密な誘電層の密度の比率のベスト範囲は０.１５：１〜０.８５：１であることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項５の発明は、請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緊密な誘電層の材質はセラミック誘電層、高分子誘電層及びガラス誘電層の中での一つ又は複数個を選んで組み合わせて利用しても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項６の発明は、請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層の材質はセラミック誘電層、高分子誘電層及びガラス誘電層の中での一つ又は複数個を選んで組み合わせて利用しても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項７の発明は、請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層での穴の直径又は幅を１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項８の発明は、請求項７記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層での穴の直径又は幅の好ましい範囲は１０ｎｍ〜１０μｍであることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項９の発明は、請求項８記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層での穴の直径又は幅のベスト範囲を５ｎｍ〜５０μｍであることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項１０の発明は、請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層に少なくとも一つの電気導電する物を入れてあることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項１１の発明は、請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に少なくとも一つの電気導電する物を塗布してあることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項１２の発明は、請求項１０又は１１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その電気導電する物は炭素を使っても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサー。
請求項１３の発明は、請求項１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるものであることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項１４の発明は、固体状態コンデンサーの製造方法に関するもので、そのステップは下記の通りであり、少なくとも一つの緊密な誘電層があり、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層があり、その緊密な誘電層の表面に少なくとも複数個の穴を設けてあり、その穴は外部と繋がり、及びそれは緩やかな誘電層の外側にそれぞれ一つの電極が形成され、その電極はその複数個の穴を通して、その緩やかな誘電層と接触することを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
請求項１５の発明は、請求項１４記載の製造方法において、その上に少なくとも一つの緊密な誘電層が形成され、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層が形成され、このステップは複数個の電気導電する物をその緩やかな誘電層に入れるものであることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法。
請求項１６の発明は、請求項１４記載の製造方法において、その上に少なくとも一つの緊密な誘電層が形成され、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層が形成され、このステップは複数個の電気導電する物をその穴の表面に塗布するものであることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項１７の発明は、請求項１４記載の製造方法において、その上に少なくとも一つの緊密な誘電層が形成され、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層が形成され、このステップに少なくとも下記のステップを含み、
少なくとも一つの誘電の生地が形成され、
その誘電の生地を焼結して緊密な誘電層を形成させ、
その緊密な誘電層の二つの外側に複数個の誘電物（Ｏｂｊｅｃｔ）を塗布し、及び、
その緊密な誘電層及び誘電物を焼結することで、その誘電物にその緩やかな誘電層を形成させることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項１８の発明は、請求項１７記載の製造方法において、
その誘電の生地を焼結して緊密な誘電層を形成させるステップの操作温度は６００℃〜１７００℃であることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項１９の発明は、請求項１７記載の製造方法において、
その緊密な誘電層及び誘電物を焼結するステップの操作温度は６００℃〜１７００℃であることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項２０の発明は、請求項１７記載の製造方法において、その緊密な誘電層の二つの外側に複数個の誘電物を塗布するステップに、複数個の電気伝導する物をその誘電物に入れてあることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項２１の発明は、請求項１７記載の製造方法において、
その緊密な誘電層及び誘電物を焼結することで、その誘電物に緩やかな誘電層を形成させるステップに一つのステップを含み、それは緩やかな誘電層の穴の表面に複数の電気伝導するものを塗布するステップであることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項２２の発明は、請求項１４記載の製造方法において、その上に少なくとも一つの緊密な誘電層が形成され、更に、その緊密な誘電層の二つの外側にそれぞれ少なくとも一つの緩やかな誘電層が形成される、このステップに少なくとも下記のステップを含み、
少なくとも一つの誘電の生地が形成され、その誘電の生地に少なくとも一つの第一誘電層及び少なくとも二つの第二誘電層を含み、その第二誘電層に複数個の高温で揮発しやすいものを入れてあり、及び
その誘電の生地を焼結して、その第一誘電層に緊密な誘電層を形成させ、更に、その高温で揮発しやすいものを揮発して穴を形成することで、その第二の誘電層に緩やかな誘電層が形成されることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項２３の発明は、請求項２２記載の製造方法において、その誘電の生地を焼結するステップでの操作温度は３００℃〜１７００℃であることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項２４の発明は、請求項２２記載の製造方法において、その高温で揮発しやすい材料は炭素或いは有機物の中での一つの材料を選ぶか、複数の材料を選んで組み合わせて使っても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項２５の発明は、請求項１４記載の製造方法において、その緩やかな誘電層の外側に一つの電極を形成するステップはメッキ、スパッタリング、スピンコーディング、塗布、印刷及び化学蒸着法の中の一つのプロセス、又はその中のプロセスを複数個選んで組み合わせて利用することで、その電極を緩やかな誘電層の外側に形成させることを特徴とする、固体状態コンデンサーの製造方法としている。
請求項２６の発明は、固定状態コンデンサーに関するものであり、少なくとも一つの誘電層及び二つの電極を包含し、そのうち、該誘電層はその両側の表面に複数個の穴を設けてあり、該穴は外部と繋がるものであり、該電極は該誘電層の外側にそれぞれ設けられ、該電極は該穴と接触し、
該固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるものであることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項２７の発明は、請求項２６記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の直径は０.０１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする固定状態コンデンサーとしている。
請求項２８の発明は、請求項２６記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に少なくとも一つの電気導電する物を入れてあることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項２９の発明は、請求項２６記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に複数の電気導電する物を塗布してあることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項３０の発明は、請求項２８又は２９記載の固体状態コンデンサーにおいて、その電気導電する物は炭素を使っても良いのであることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項３１の発明は、固定状態のコンデンサーに関するものであり、一つの誘電層及び二つの電極を包含し、その中、該誘電層は少なくとも一つの緊密な誘電層及び少なくとも二つの緩やかな誘電層があり、該二つの緩やかな誘電層をそれぞれ緊密な誘電層の二つの外側に設けられ、一つの穴プロセスによって、その誘電層の二つの外側の表面に複数個の穴があり、その穴は外部と繋がり、該電極は誘電層の外側にそれぞれ設けてあり、その電極はその穴と接触することを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項３２の発明は、請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その形成するプロセスは焼結プロセスを使っても良いのであることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項３３の発明は、請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緩やかな誘電層と緊密な誘電層の密度の比率は０.０５：１〜０.９５：１であることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項３４の発明は、請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その二つの緩やかな誘電層と緊密な誘電層の厚さの比率は０.１：１〜０.４５：１であることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項３５の発明は、請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その緊密な誘電層の厚さの比率は０.１：１〜０.９８：１であることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項３６の発明は、請求項３５記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の直径は０.０１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする、固定状態コンデンサー。
請求項３７の発明は、請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その誘電層に複数個の電気導電する物を入れてあることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項３８の発明は、請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に複数個の電気導電する物を塗布してあることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項３９の発明は、請求項３７又は３８記載の固体状態コンデンサーにおいて、その電気伝導する物は炭素を使っても良いのであることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項４０の発明は、請求項３１記載の固体状態コンデンサーにおいて、それは二つの電極を通して誘電層と配合し、物理方式で電荷を蓄えるものであることを特徴とする、固定状態コンデンサーとしている。
請求項４１の発明は、固定状態コンデンサーに関するものであり、少なくとも一つの第一誘電層及び少なくとも一つの第二誘電層を包含し、該第一誘電層はその二つの外側の表面に複数個の穴があり、その穴は外部と繋がるものであり、更に、一つの第一電極及び一つの第二電極を設けてあり、それを誘電層の外側にそれぞれ設けあり、その電極をその穴と接触するものであり、該第二誘電層はその二つの外側の表面に複数個の穴があり、その穴は外部と繋がり、更に、一つの第三電極及び一つの第四電極を誘電層の外側にそれぞれ設けて、その電極をその穴と接触させ、又、その第二誘電層を逆で第一誘電層の上に置いて、その第二電極を第三電極と接触させ、
その固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるのであることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項４２の発明は、請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その第一誘電層及び第二誘電層にそれぞれ少なくとも一つの緊密な誘電層及び少なくとも二つの緩やかな誘電層を包含することを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項４３の発明は、請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の直径は０.０１ｎｍ〜１００μｍであることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項４４の発明は、請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その誘電層に複数個の電気導電する物を入れてあることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項４５の発明は、請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、その穴の表面に複数個の電気導電する物を塗布してあることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項４６の発明は、請求項４４又は４５記載の固体状態コンデンサーにおいて、その電気伝導する物は炭素を使っても良いのであることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項４７の発明は、請求項４１記載の固体状態コンデンサーにおいて、請求項４１に記載される固体状態コンデンサーを重ねて畳むことでラミネートコンデンサーを形成することを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項４８の発明は、請求項４７記載の固体状態コンデンサーにおいて、その固体状態コンデンサーを畳むことは、単数で畳むことができることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項４９の発明は、請求項４７記載の固体状態コンデンサーにおいて、その固体状態コンデンサーを畳むことは、複数で畳むことができることを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
請求項５０の発明は、請求項４７記載の固体状態コンデンサーは更に一つの第一外側電極及び一つの第二外側電極を含み、第一外側電極を第一誘電層及び第二誘電層の一つの側に設け、且つ第一電極と一緒に第四電極に電気絶縁性の接続を行い、第二外側電極を第一誘電層及び第二誘電層の別一つの側に設け、且つ第二電極と一緒に第四電極に電気絶縁性の接続を行うことを特徴とする、固体状態コンデンサーとしている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、固体状態コンデンサー及びその製造方法を提供するものである。この発明は、一つの誘電層の表面に複数個の穴を設けてあり、二つの電極をそれぞれその誘電層の二つの外側に設けるし、それを複数個の穴と相互に接触する。又、その誘電層の表面に複数個の穴があるので、誘電層の表面積を増え、その固体状態コンデンサーの電気容量を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明は固体状態コンデンサー及びその製造方法を提供するものである。それによって、従来の電解コンデンサーの電解液がプラズマ爆発しやすい及び環境保護についての問題を解決するし、表面積を増えることでコンデンサーの含有量を増える。更に、その固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるものである。
【００１２】
図１〜図４は、この発明の好ましい実施状態の製造構造の説明図である。図の通り、この発明は固体状態コンデンサー１に関するものである。先ず、６００℃〜１７００℃の焼結温度で、一つの誘電の生地１０を焼結して緊密な誘電層１００を形成させる。又、その緊密な誘電層１００の二つの外側に複数個の誘電物２０を塗布する。その誘電物２０に複数個の高温で揮発しやすいもの３０又は複数個の電気導電する物を入れて、その緊密な誘電層１００及び誘電物２０を焼結する。又、３００℃〜１７００℃の操作温度で、その誘電物２０に緩やかな誘電層２００を形成させて、その高温で揮発しやすいもの３０が高温で揮発した後、その緩やかな誘電層２００の表面に複数個の穴３００を形成することで外部と繋がる。その穴３００の直径又は幅を１ｎｍ〜１００μｍに、好ましい範囲を１０ｎｍ〜１０μｍに、ベスト範囲を５ｎｍ〜５０μｍにすることで、大きい表面積の緩やかな誘電層２００を形成させてから、その緩やかな誘電層２００の二つの外側にそれぞれ穴３００を通して、二つの電極４００と相互に接続する。その電極４００はメッキ、スパッタリング、スピンコーディング、塗布、印刷及び化学蒸着法の中の一つのプロセス、又はその中のプロセスを複数個選んで組み合わせて利用することで、その電極を緩やかな誘電層２００の表面に付着することが形成される。
【００１３】
その緩やかな誘電層２００と緊密な誘電層１００の密度の比率は０.０５：１〜０.９５：１、好ましい範囲は０.１：１〜０.９：１、ベスト範囲は０.１５：１〜０.８５：１である。更に、その誘電物２０と誘電の生地１０は同一材質を使っても良いが異なる材質を使っても良い。その材質はセラミック誘電層、高分子誘電層及びガラス誘電層の中での一つ又は複数個を選んで組み合わせて利用しても良いのである。
【００１４】
その緩やかな誘電層２００に穴３００を形成する時、その穴３００が外部と繋がる様子を呈し、緩やかな誘電層２００の内部に穴を形成するだけで外部と繋がらない様子ではない。又、その誘電物２０に入れるものは高温で揮発しやすいもの３０である場合、その高温で揮発しやすいもの３０の材料は炭素或いは有機物の中での一つの材料を選ぶか、複数の材料を選んで組み合わせて使っても良い。又、焼結で緩やかな誘電層２００を形成した後、その穴３００に電気伝導する物５００（図５をご参照ください）を塗布することができる。電極４００と緩やかな誘電層２００の電気絶縁性通路として使うため、その電気伝導する物５００の材料は炭素を使っても良い。この発明のその固体状態コンデンサーは物理方式で電荷を蓄えるものである。
【００１５】
図６をご参照ください。それはこの発明の別一つの好ましい実施状態の製造構造の説明図である。図の通り、この発明が更に別一つのプロセスを提供して、図３に示されているように、固体状態コンデンサーを形成する。先ず、一つの誘電の生地４０を形成する。その誘電の生地４０に一つの第一誘電層４２及び二つの第二誘電層４４を含む。その第二誘電層４４を第一誘電層４２の二つの外側に設け、その第二誘電層４４に複数個の高温で揮発しやすいもの３０又は複数個の電気導電する物があり、その誘電の生地４０を焼結することで、その第一誘電層４２ に緊密な誘電層１００が形成されるし、その高温で揮発しやすいもの３０を揮発させて穴３００を形成することで、その第二誘電層４４に緩やかな誘電層２００が形成され、その第一誘電層４２と第二誘電層４４の材質が異なるので、焼結する時それぞれ緊密な誘電層及び緩やかな誘電層の構造が形成される。又、そのアフタープロセスは上述のプロセスと殆ど同じなので、ここで省略して記載しないのである。
【００１６】
又、その第二誘電層４４に入れるものは高温で揮発しやすいもの３０である場合、その高温で揮発しやすいもの３０の材料は炭素或いは有機物の中での一つの材料を選ぶか、複数の材料を選んで組み合わせて使っても良い。又、焼結で緩やかな誘電層２００を形成した後、その電極と緩やかな誘電層の電気絶縁性通路として使うため、その穴３００に電気伝導する物５００（図５をご参照ください）を塗布しなければならない。一つの実施状態を下記で説明する。
【００１７】
この発明の実験例：
一つの誘電の生地で、プレスの力は１００ｋｇ／ｃｍ2で、焼結温度は１３５０℃、操作時間は２時間によって緊密な誘電層を形成する。更に、その緊密な誘電層の二つの外側に３００：１でそれぞれ誘電体材料及び炭素繊維（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ,  Ｃ．Ｆ．）を塗布して、７０℃で１０分間を乾燥した後、１３５０℃で焼結することで緩やかな誘電層を形成し、その厚さは０.０９ｍｍである。
【００１８】
この発明の対照例：
緩やかな誘電層を設けなく、プレスの力は１００kg/cｍ2で、焼結温度は１３５０℃、操作時間は２時間の条件を使う。
【表３】
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【００１９】
図７をご参照ください。それはそれぞれ異なる周波数の状況で、穴があるコンデンサーと穴がないコンデンサーの電気容量を表示する曲線図である。図の通り、第一曲線Ｓ１及び第二曲線Ｓ２は穴があるコンデンサーと穴がないコンデンサーが異なる周波数の状況での電気容量を表示する曲線図である。又、第一曲線Ｓ１と第二曲線Ｓ２を比較して、この発明の穴があるコンデンサーが異なる周波数で蓄える電気容量は、穴がないコンデンサーの蓄える電気容量より高いことがはっきりわかる。
【００２０】
又、この発明の固体状態コンデンサーをラミネートコンデンサーに作ることによって、もっと高い電気容量に求められる場合で使うことができる。図８〜図１１をご参照ください。先ず、固体状態コンデンサー１での二つの緩やかな誘電層２００の上下の長さを、その固体状態コンデンサー１の緊密な誘電層１００より短くする。更に、第一電極２１０及び第二電極２２０を設け、これは基本ユニットである。又、第一固体状態コンデンサー６００を逆で第二固体状態コンデンサー７００に置いて、第二電極２２０を第二固体状態コンデンサー７００の第三電極７１０に電気絶縁性の接続を行う。図９の通り、これは重複ユニット８００である。
【００２１】
その重複ユニット８００を重ねて畳んでから、その二つの外側に一つの第一外側電極８１０及び一つの第二外側電極８２０を設け、その第一外側電極８１０を第二誘電層の第四電極７２０に電気絶縁性の接続を行い、その第二外側電極８２０を第三電極７１０に電気絶縁性の接続を行うことで、ラミネートコンデンサーを構成する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好ましい実施状態の製造構造の説明図である。
【図２】本発明の好ましい実施状態の製造構造の説明図である。
【図３】本発明の好ましい実施状態の製造構造の説明図である。
【図４】本発明の好ましい実施状態の製造構造の説明図である。
【図５】本発明の好ましい実施状態の開け穴に電気伝導する物を塗布する構造の上面説明図である。
【図６】本発明の別一つの好ましい実施状態の製造構造説明図である。
【図７】それぞれの周波数が違って、穴あるコンデンサーと穴無しのコンデンサーの容量を表示する曲線図である。
【図８】本発明の好ましい実施状態のラミネートコンデンサーの構造説明図である。
【図９】本発明の好ましい実施状態のラミネートコンデンサーの構造説明図である。
【図１０】本発明の好ましい実施状態のラミネートコンデンサーの構造説明図である。
【図１１】本発明の好ましい実施状態のラミネートコンデンサーの構造説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  固体状態コンデンサー
１０  誘電の生地
２０  誘電物
３０  高温で揮発しやすいもの
４０  誘電の生地
４２  第一誘電層
４４  第二誘電層
１００  緊密な誘電層
２００  緩やかな誘電層
２１０  第一電極
２２０  第二電極
３００  穴
４００  電極
５００  電気伝導する物
６００  第一固体状態コンデンサー
７００  第二固体状態コンデンサー
７１０  第三電極
７２０  第四電極
８００  重複ユニット
８１０  第一外側電極
８２０  第二外側電極
Ｓ１  第一曲線
Ｓ２  第二曲線
【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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