(57)【要約】【課題】本発明は電解質で金属材質を適用して電気伝導度を大きく改善させた金属キャパシタ及びその製造方法に関するものである。【解決手段】金属キャパシタは、貫通ホール形成部と第１・第２電極引き出し部を有する端子増加型金属部材１１と、端子増加型金属部材に形成される金属酸化層１２と、端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールが埋まるように貫通ホール形成部に形成されるメーン電極層１４と、前記第１・第２電極引き出し部が外部に露出されるようにメーン電極層と端子増加型金属部材に形成される絶縁層１５と、前記第１・第２電極引き出し部に選択的に連結される第１のリード端子２１と、端子増加型金属部材のメーン電極層に連結される第２のリード端子２２と、第１・第２のリード端子が連結された端子増加型金属部材を第１・第２のリード端子が外部に露出されるように密封させる密封部材３０で構成される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される第１及び第２電極引き出し部を有する端子増加型金属部材と、
前記端子増加型金属部材に形成される金属酸化層と、
前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールが埋まるように貫通ホール形成部に形成されるメーン電極層と、
前記端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部が外部に露出されるようにメーン電極層と端子増加型金属部材に形成される絶縁層と、
前記端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部に選択的に連結される第１のリード端子と、
前記端子増加型金属部材のメーン電極層に連結される第２のリード端子と、
前記第１及び第２のリード端子が連結された端子増加型金属部材を第１及び第２のリード端子が外部に露出されるように密封させる密封部材と、で構成されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項２】
多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される第１及び第２電極引き出し部を有する端子増加型金属部材と、
前記端子増加型金属部材に形成される金属酸化層と、
前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成された金属酸化層に形成されるシード電極層と、
前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールが埋まるように貫通ホール形成部に形成されたシード電極層に形成されるメーン電極層と、
前記端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部が外部に露出されるようにメーン電極層と端子増加型金属部材に形成される絶縁層と、
前記端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部に選択的に連結される第１のリード端子と、
前記端子増加型金属部材のメーン電極層に連結される第２のリード端子と、
前記第１及び第２のリード端子が連結された端子増加型金属部材を第１及び第２のリード端子が外部に露出されるように密封させる密封部材と、で構成されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項３】
請求項２において、前記金属部材はアルミニウム（Ａｌ）、ニオビウム（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）のうちいずれか一つが適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項４】
請求項２において、前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールは円形や多角形で形成されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項５】
請求項２において、前記金属酸化層はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ニオビウム（Ｎｂ２Ｏ５）、一酸化ニオビウム（ＮｂＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）のうちいずれか一つが適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項６】
請求項２において、前記シード電極層と前記メーン電極層はそれぞれアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）及び金（Ａｕ）のうちいずれか一つが適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項７】
請求項２において、前記メーン電極層は前記第２のリード端子を連結するための導電性接着層がさらに具備されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項８】
請求項２において、前記密封部材はモールディング材質や内部の空いたカバー部材が適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項９】
多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される第１及び第２電極引き出し部を有する端子増加型金属部材と、前記端子増加型金属部材に形成される金属酸化層と、前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成された金属酸化層に形成されるシード電極層と、前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールが埋まるように貫通ホール形成部に形成されたシード電極層に形成されるメーン電極層と、前記端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部が外部に露出されるようにメーン電極層と端子増加型金属部材に形成される絶縁層とからなり、それぞれ順次に積層される多数個の貫通型金属部材と、
前記多数個の貫通型金属部材のメーン電極層の間にそれぞれ設置され多数個の貫通型金属部材を接着させる導電性接着層と、
前記積層された多数個の貫通型金属部材のうち奇数番目に位置した多数個の貫通型金属部材の第１電極引き出し部にそれぞれ連結される第３のリード端子と、
前記積層された多数個の貫通型金属部材のうち偶数番目に位置した貫通型金属部材の第２電極引き出し部にそれぞれ連結される第４のリード端子と、
前記第３及び第４のリード端子が連結された多数個の貫通型金属部材を第３及び第４のリード端子が外部に露出されるように密封させる密封部材と、から構成されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項１０】
多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、前記貫通ホール形成部にそれぞれ形成される第１及び第２電極引き出し部を有する端子増加型金属部材と、前記端子増加型金属部材に形成される金属酸化層と、前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成された金属酸化層に形成されるシード電極層と、前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールが埋まるように貫通ホール形成部に形成されたシード電極層に形成されるメーン電極層と、前記端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部が外部に露出されるようにメーン電極層と端子増加型金属部材に形成される絶縁層とからなり、それぞれ順次に積層される多数個の貫通型金属部材と、
前記多数個の貫通型金属部材のメーン電極層の間にそれぞれ設置され多数個の貫通型金属部材を接着させる導電性接着層と、
前記積層された多数個の貫通型金属部材の第１電極引き出し部にそれぞれ連結される第１の極性リード端子と、
前記貫通型金属部材のうち一つのメーン電極層に連結される第２の極性リード端子と、
前記積層された多数個の貫通型金属部材の第２電極引き出し部にそれぞれ連結される第３の極性リード端子と、
前記第１乃至第３の極性リード端子が連結された多数個の貫通型金属部材を第１乃至第３の極性リード端子が外部に露出されるように密封させる密封部材と、から構成されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項１１】
請求項１０において、前記第１の極性リード端子と前記第３の極性リード端子はそれぞれ前記第２の極性リード端子がカソード電極で適用される場合にアノード電極で適用されて、第２の極性リード端子がアノード電極で適用される場合にカソード電極で適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項１２】
請求項１０において、前記第２の極性リード端子は前記第１の極性リード端子と第３の極性リード端子がそれぞれカソード電極で適用される場合にアノード電極で適用されて、第１の極性リード端子と前記第３の極性リード端子がそれぞれアノード電極で適用される場合にカソード電極で適用されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項１３】
請求項１０において、前記第２の極性リード端子が連結される多数個の貫通型金属部材のうち一つのメーン電極層には導電性接着層がさらに具備されることを特徴とする金属キャパシタ。
【請求項１４】
母材にプリンティング方式インク、物理的なスクラッチ、ナノ針を用いてパターンや溝を形成する過程と、
ＤＣ食刻方法を用いて母材にそれぞれ多数個の貫通ホールが配列される貫通ホール形成部を形成して第１及び第２電極引き出し部が一体に形成される端子増加型金属部材を形成する過程と、
前記端子増加型金属部材に貫通ホール形成部と第１及び第２電極引き出し部が一体に形成されると陽極酸化方法を用いて端子増加型金属部材に金属酸化層を形成する化成過程と、
前記端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部が外部に露出されるようにＣＶＤ方法を用いてメーン電極層と端子増加型金属部材に絶縁層を形成する過程と、
前記金属酸化層に電解メッキや無電解メッキ方法を用いて浸透するように前記貫通ホール形成部にシード電極層を形成する過程と、
前記シード電極層に電解メッキや無電解メッキ方法を用いてシード電極層を媒介として前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成された多数個の貫通ホールが埋没されるようにメーン電極層を形成する過程と、
前記端子増加型金属部材のメーン電極層に第２のリード端子を連結させて第１及び第２電極引き出し部にそれぞれ第１のリード端子を選択的に連結させる過程と、
前記第１及び第２のリード端子が連結されると端子増加型金属部材の第１及び第２のリード端子が外部に露出されるように端子増加型金属部材を密封部材で密封させる過程と、で構成されることを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
【請求項１５】
請求項１４において、前記化成過程の陽極酸化方法は脱イオン水で加熱工程を行って、ホウ酸とホウ酸アンモニウムの混合物で混合物の濃度と電圧を変化させながら複数回酸化を進行させるように工程を行って、熱処理、再化成を繰り返し行う工程を行って、再化成の際発生された副産物を除去するために副産物処理を行って、ホウ酸やリン酸を拭き取るための洗浄工程を行うことを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
【請求項１６】
請求項１４において、前記金属酸化層にシード電極層を形成する過程で電解メッキ方法は活性剤として硫酸パラジウム水溶液を適用して所定の時間浸積した後、常温で浸積洗浄して表面の活性剤を除去することを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
【請求項１７】
請求項１４において、前記メーン電極層を形成する過程で電解メッキは硫酸ニッケルや塩化ニッケル水溶液をｐＨ１から５にして、温度は３０〜７０℃で維持して、電流密度は２０〜１２０ｍＡ／ｃｍ２のＤＣ電流を印加して実施することを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
【請求項１８】
請求項１４において、前記メーン電極層を形成する過程で無電解メッキは７０〜９０℃の間のニッケルリン酸水溶液をｐＨ５〜７の間に調節してここにシード電極層が形成された素材を１０〜３０分間無電解メッキを行って、表面のメッキ液成分を除去するための洗浄と１００℃以下の乾燥を進行することを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
【請求項１９】
請求項１４において、前記端子増加型金属部材に貫通ホール形成部と第１及び第２電極引き出し部を一体に形成する過程で貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールはそれぞれ径が１μｍ乃至１００μｍになるように形成されて、多数個の貫通ホールはＤＣ食刻方法の以外にＡＣ食刻、湿式食刻、機械的なドリル及びレーザドリルのうちいずれか一つを用いて形成することができることを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
【請求項２０】
請求項１４において、前記メーン電極層と端子増加型金属部材に絶縁層を形成する過程と前記メーン電極層に第２のリード端子を連結させて前記第１及び第２電極引き出し部にそれぞれ第１のリード端子を選択的に連結させる過程との間に第１及び第２のリード端子の接着力を改善させるために第２のリード端子が連結されるメーン電極層に導電性接着層を形成する過程がさらに具備されて、前記導電性接着層の形成は金属接着剤やソルダーペーストを塗布する方法、電解メッキ方法及び無電解メッキ方法のうちいずれか一つが適用されることを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
【請求項２１】
請求項１４において、前記端子増加型金属部材を密封部材で密封させる過程は端子増加型金属部材の密封の際モールディング材質や内部の空いたカバー部材で密封されることを特徴とする金属キャパシタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属キャパシタ及びその製造方法に係るもので、より詳しくは電解質で金属材質を適用して電気伝導度を大きく改善させた金属キャパシタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、従来、電源回路から出力される電源を一定な値になるように平滑させるか又は低周波バイパスで使用されるキャパシタとしてはアルミニウム電解キャパシタ(aluminum electrolytic capacitor)が公知されており、その製造方法は次のようだ。
【０００３】
まず、アルミニウム箔の表面積を広げて静電容量を大きくするために、アルミニウム箔(aluminum foil)の表面を食刻(etching)する過程を実施する。食刻過程が完了されると、アルミニウム箔に誘電体を形成させる化成(forming)過程を実施する。食刻や化成過程を通じてそれぞれ陰極と陽極のアルミニウム箔が製造されると、アルミニウム箔と電解紙を製品の長さによって必要寸法の幅だけ切る断裁(slit)過程を実施する。断裁が完了されると、アルミニウム箔に引き出し端子であるアルミニウムリード棒を接合させるステッチ(stitch)過程を実施する。
【０００４】
アルミニウム箔と電解紙の断裁が完了されると、陽極アルミニウム箔と陰極アルミニウム箔の間に電解紙を挿入した後円筒状で巻いて解かされないようにテープで接着させる巻取り(winding)過程を実施する。巻取り過程が完了されると、これをアルミニウムケースに挿入した後電解液を注入する含浸(impregnation)を実施する。電解液の注入が完了されると、アルミニウムケースを封口材で封入する封入(curling)過程を実施する。封入過程が完了されると、誘電体損傷を復旧するエージング(aging)過程を実施してアルミニウム電解キャパシタの組立を完了する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、アルミニウム電解キャパシタは電解質で電解液が使用されるので電気伝導度が低くて高周波領域での寿命が短くなる限界があって、信頼性の改善、高周波数特性、低損失化、低ＥＳＲ(Equivalent Series Resistance)、低インピーダンス(impedance)化に限界があって、リップル発熱が高くて発煙、発火という安全性及び耐環境性に限界がある。
【０００６】
本発明の目的は前記のような問題点を解決するためのもので、電解質で金属材質を適用して電気伝導度を従来の電解質で電解液や有機半導体を使用することに比べて10,000〜1,000,000倍改善させた金属キャパシタ及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は電解質で金属材質を使用することによって小型化、低損失化、リップル発熱低減、長寿命化、耐熱安全性、非発煙、非発火及び耐環境性を改善させることができる金属キャパシタ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するための本発明の金属キャパシタは多数個の貫通ホールが配列され形成される貫通ホール形成部と、貫通ホール形成部にそれぞれ形成される第１及び第２電極引き出し部を有する端子増加型金属部材と、端子増加型金属部材に形成される金属酸化層と、端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成される多数個の貫通ホールが埋まるように貫通ホール形成部に形成されるメーン電極層と、端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部が外部に露出されるようにメーン電極層と端子増加型金属部材に形成される絶縁層と、端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部に選択的に連結される第１のリード端子と、端子増加型金属部材のメーン電極層に連結される第２のリード端子と、第１及び第２のリード端子が連結された端子増加型金属部材を第１及び第２のリード端子が外部に露出されるように密封させる密封部材と、で構成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の金属キャパシタの製造方法は母材にプリンティング方式インク、物理的なスクラッチ、ナノ針を用いてパターンや溝を形成する過程と、ＤＣ食刻方法を用いて母材にそれぞれ多数個の貫通ホールが配列される貫通ホール形成部を形成して第１及び第２電極引き出し部が一体に形成される端子増加型金属部材を形成する過程と、端子増加型金属部材に貫通ホール形成部と第１及び第２電極引き出し部が一体に形成されると陽極酸化方法を用いて端子増加型金属部材に金属酸化層を形成する化成過程と、前記端子増加型金属部材の第１及び第２電極引き出し部が外部に露出されるようにＣＶＤ方法を用いてメーン電極層と端子増加型金属部材に絶縁層を形成する過程と、前記金属酸化層に電解メッキや無電解メッキ方法を用いて浸透するように前記貫通ホール形成部にシード電極層を形成する過程と、前記シード電極層に電解メッキや無電解メッキ方法を用いてシード電極層を媒介として前記端子増加型金属部材の貫通ホール形成部に形成された多数個の貫通ホールが埋没されるようにメーン電極層を形成する過程と、前記端子増加型金属部材のメーン電極層に第２のリード端子を連結させて第１及び第２電極引き出し部にそれぞれ第１のリード端子を選択的に連結させる過程と、前記第１及び第２のリード端子が連結されると端子増加型金属部材の第１及び第２のリード端子が外部に露出されるように端子増加型金属部材を密封部材で密封させる過程と、で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の金属キャパシタは電解質で金属材質を適用することによって従来の電解質で電解液や有機半導体を使用することに比べて電気伝導度を10,000〜1,000,000倍改善させることができて、直列積層して高電圧化が可能で、電気的な安全性が高くて、小型化、低損失化、低ＥＳＲ、低インピーダンス化、耐熱安全性、非発煙、非発火及び耐環境性を改善させることができる利点を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施例）  
以下、本発明の第１実施例による金属キャパシタを添付された図面を参照して説明する。  
図１は本発明の第１実施例による金属キャパシタの斜視図で、図２は図１に示された金属キャパシタのＡ１―Ａ２線上の断面図で、図３は図１に示された金属キャパシタのＢ１―Ｂ２線上の断面図である。本発明の金属キャパシタ１０は図１乃至図３に示されたように、端子増加型金属部材１１、金属酸化層１２、シード電極層１３、メーン電極層１４、絶縁層１５、第１のリード端子２１、第２のリード端子２２及び密封部材３０からなる。次に、それぞれの構成を順次に説明する。
【００１２】
端子増加型金属部材１１は、図４Ｂに示されたように円形や多角形で形成される多数個の貫通ホール１１ｄが配列され形成される貫通ホール形成部１１ａと、貫通ホール形成部１１ａの一側と他側に第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃを有するように形成される。端子増加型金属部材１１に第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃを形成する理由は、第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃにそれぞれ第１のリード端子２１を選択的に連結させて極性を有する金属キャパシタ１０を構成する場合に端子数を増加させて３端子を有するように構成するためであり、無極性である場合にも２端子を有する金属キャパシタで構成することもできる。
【００１３】
端子増加型金属部材１１は、貫通ホール形成部１１ａ、第１及び第２電極引き出し部１ｂ，１１ｃが一体に形成されて、貫通ホール形成部１１ａに形成される多数個の貫通ホール１１ｄは円筒状で形成して貫通ホール１１ｄを形成する。端子増加型金属部材１１は金属材質からなり、その中でもアルミニウム（Ａｌ）、ニオビウム（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）のうちいずれか一つが適用される。
【００１４】
金属酸化層１２は端子増加型金属部材１１の表面に形成されて、図１に示されたように端子増加型金属部材１１の両面即ち、多数個の貫通ホール１１ｄの表面、上／下面等を含めて全ての表面に形成される。端子増加型金属部材１１に形成される金属酸化層１２は、端子増加型金属部材１１の材質によってアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ニオビウム（Ｎｂ２Ｏ５）、一酸化ニオビウム（ＮｂＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）のうちいずれか一つが適用される。
【００１５】
絶縁層１５は、端子増加型金属部材１１の第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃと貫通ホール形成部１１ａに形成された多数個の貫通ホール１１ｄがそれぞれ露出されるように金属酸化層１２に形成される。このような絶縁層１５は、多数個のメーン電極層１４を形成した後にも形成することができる。即ち、絶縁層１５は、端子増加型金属部材１１の第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃが外部に露出されるようにメーン電極層１４と端子増加型金属部材１１に形成される。即ち、図１に示されたように、絶縁層１５はメーン電極層１４に沿って第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃが外部に露出されるように端子増加型金属部材１１とメーン電極層１４に形成されて、絶縁層(１５)は絶縁テープ(tape)や樹脂系列の材質が適用される。
【００１６】
シード電極層１３は、端子増加型金属部材１１の貫通ホール形成部１１ａに形成された金属酸化層１２に形成される。メーン電極層１４は、端子増加型金属部材１１の貫通ホール形成部１１ａに形成される多数個の貫通ホール１１ｄが埋まるように貫通ホール形成部１１ａに形成されたシード電極層１３に形成される。このようなシード電極層１３やメーン電極層１４は、それぞれアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）及び金（Ａｕ）のうちいずれか一つが適用される。
【００１７】
第１のリード端子２１は、端子増加型金属部材１１の第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃに選択的に連結される。第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃに選択的に連結される第１のリード端子２１は、第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃに全て連結して有極性を有するリード端子で適用するか又は第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃのうちいずれか一つに連結して無極性を有するリード端子で適用することができる。
【００１８】
第２のリード端子２２は、端子増加型金属部材１１のメーン電極層１４に連結される。メーン電極層１４に第２のリード端子２２の連結の際第２のリード端子２２の接着力を改善させるために、メーン電極層１４に導電性接着層１６がさらに具備される。
【００１９】
密封部材３０は、第１及び第２のリード端子２１，２２が連結された端子増加型金属部材１１を第１及び第２のリード端子２１，２２が外部に露出されるように密封させて外部から金属キャパシタ１０を保護している。このような密封部材３０は、モールディング材質や内部の空いたカバー部材が適用される。
【００２０】
次に、前記の構成を有する本発明の第１実施例による金属キャパシタ０の製造方法を、添付された図面を参照して説明する。  
本発明の金属キャパシタ１０の製造方法は、図４Ａ及び図４Ｂに示されたように、金属材質の膜やホイル(foil)等のような母材１が用意されると、プリンティング方式インクや物理的なスクラッチを用いてパターン(図示せず)を形成するか又はナノ針で傷をつかせる。
【００２１】
そして、前記母材１にＤＣ食刻方法を用いてそれぞれ多数個の貫通ホール１１ｄが配列される貫通ホール形成部１１ａを形成して、一側と他側に第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃが一体に形成される端子増加型金属部材１１を形成する。貫通ホール形成部１１ａに多数個の貫通ホール１１ｄの形成の際、それぞれの貫通ホール１１ｄは径が１μｍ至１００μｍになるように形成する。このような多数個の貫通ホール１１ｄを円筒状で貫通されるように形成することによって、ＤＣ食刻方法の以外にＡＣ(Alternate Current)食刻、湿式食刻や機械的なドリル又はレーザドリルを用いて容易に形成することができる。
【００２２】
前記食刻方法は母材１を略５０℃でリン酸１乃至３％の水溶液で１乃至５分程度前処理過程を行って、７０乃至９０℃で硫酸、リン酸及びアルミニウム等が混合された混合物で２乃至１０分程度１次エッチングを行うことになる。この時、電流密度は１００乃至４００ｍＡ／ｃｍ２である。そして、再び略８０℃近傍で硝酸、リン酸及びアルミニウム等が混合された混合物で１０分程度２次エッチングを行うことになる。この時、電流密度は１０乃至１００ｍＡ／ｃｍ２である。前記エッチングが完了されると、６０乃至７０℃で硝酸３０〜７０ｇ／ｌ溶液で１０分程度化学的洗浄を行う。
【００２３】
端子増加型金属部材１１に貫通ホール形成部１１ａと第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃを一体に形成した後、図４Ｃに示されたように陽極酸化方法を用いて端子増加型金属部材１１に金属酸化層１２を形成する化成過程を実施する。
【００２４】
前記陽極酸化方法は、まず８０〜１００℃の間の脱イオン水(deionized water)で約２〜２０分間加熱(Boiling)工程を行って、ホウ酸とホウ酸アンモニウムの混合物で電圧１５０ｖで１次に酸化を進行して、だんだん前記混合物の濃度と電圧を変化させながら複数回(２〜３次)酸化を進行させることになる。そして、所定の温度例えば、４００〜６００℃で熱処理を行って、再び再化成を行うことになる。また、再化成の際発生された副産物を除去するために副産物処理を行う。そして、また再び再化成と熱処理を繰り返し行う。そして、ホウ酸やリン酸を拭き取るために所定の洗浄工程を行う。
【００２５】
端子増加型金属部材１１の第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃが外部に露出されるように、図４Ｄに示されたように、ＣＶＤ方法を用いてメーン電極層１４と端子増加型金属部材１１に絶縁層１５を形成する。そして、絶縁層１５は、絶縁テープ(tape)や樹脂系列の材質が適用される。参考に、ここではＣＶＤを適用したが、絶縁樹脂や絶縁インクを用いたディッピング(Diping)工程やインクジェットプリンティングやスクリーンプリンティングを適用したスプレー(Spray)工程やスタンピング(Stamping)工程のうちいずれか一つを適用することもできる。
【００２６】
図４Ｅに示されたように、金属酸化層１２に電解メッキや無電解メッキ方法を用いて浸透するように貫通ホール形成部１１ａにシード電極層１３を形成する。  
シード電極層の形成工程で、活性剤(Activator)としては所定量の硫酸パラジウムを適用して、ニッケル無電解メッキではニッケルリン酸塩水溶液を適用して、ｐＨ範囲(ｐＨは４〜８)や温度(５０〜８０℃)を適切に調節して５〜２０分間メッキをすることになる。そして、使用者の要求によって追加的なメッキ工程と１００℃以下で乾燥工程を行うことになる。
【００２７】
シード電極層１３を形成した後、図４Ｆに示されたように、電解メッキや無電解メッキ方法を用いてシード電極層１３を媒介として端子増加型金属部材１１の貫通ホール形成部１１ａに形成された多数個の貫通ホール１１ｄが埋没されるようにメーン電極層１４を形成する。
【００２８】
前記メーン電極層１４を形成するための電解メッキは硫酸ニッケルや塩化ニッケル水溶液をｐＨ１から５にして、温度は３０〜７０℃で維持して、電流密度は２０〜１２０ｍＡ／ｃｍ２のＤＣ電流を印加して電解メッキを実施してメーン電極層１４を形成する。そして、メーン電極層１４を形成するための無電解メッキは、７０〜９０℃の間のニッケルリン酸水溶液をｐＨ５〜７の間に調節してここにシード電極層１３が形成された素材を１０〜３０分間無電解メッキを行って、表面のメッキ液成分を除去するための洗浄と１００℃以下の乾燥を進行してメーン電極層１４を形成する。
【００２９】
端子増加型金属部材１１のメーン電極層１４に、図２及び図３に示されたように、第２のリード端子２２を連結させて第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃにそれぞれ第１のリード端子２１を選択的に連結させる。即ち、金属キャパシタ１０を無極性を有するように構成する場合に、第１電極引き出し部１１ｂや第２電極引き出し部１１ｃのうちいずれか一つに連結する。
【００３０】
メーン電極層１４と端子増加型金属部材１１に絶縁層１５を形成する過程とメーン電極層１４に第２のリード端子２２を連結させて第１及び第２電極引き出し部１１ｂ，１１ｃにそれぞれ第１のリード端子２１を選択的に連結させる過程との間に、第１及び第２のリード端子２１，２２の接着力を改善させるために第２のリード端子２２が連結されるメーン電極層１４に導電性接着層１６を形成する過程がさらに具備される。導電性接着層１６は、金属接着剤やソルダーペーストを塗布する方法、電解メッキ方法及び無電解メッキ方法のうちいずれか一つが適用される。
【００３１】
第１及び第２のリード端子２１，２２を連結した後、図３に示されたように端子増加型金属部材１１の第１及び第２のリード端子２１，２２が外部に露出されるように端子増加型金属部材１１を密封部材３０で密封させる。端子増加型金属部材１１を密封部材３０で密封させる過程で、端子増加型金属部材１１の密封の際モールディング材質や内部の空いたカバー部材で密封される。
【００３２】
（第２実施例）  
本発明の第１実施例による金属キャパシタ１０を構成する貫通型金属部材１０ａを用いた無極性の金属キャパシタ１１０を、添付された図５を参照して説明する。  
本発明の第２実施例による金属キャパシタ１１０は、図５に示されたように多数個の貫通型金属部材１０ａ、導電性接着層１６、第３のリード端子２３、第４のリード端子２４及び密封部材３０で構成されている。次に、それぞれの構成を順次説明する。
【００３３】
多数個の貫通型金属部材１０ａは、端子増加型金属部材１１、金属酸化層１２、シード電極層１３、メーン電極層１４及び絶縁層１５で構成されている。それぞれの構成は、前述した第１実施例の貫通型金属部材１０ａと同一なのでその詳細な説明は省略する。ここではシード電極層１３があることについて説明したが、前記シード電極層１３は使用者の要求によって除去し使用することもできる。
【００３４】
前記のような構成を有する多数個の貫通型金属部材１０ａは、それぞれ順次に積層される。導電性接着層１６は多数個の貫通型金属部材１０ａのメーン電極層１４の間にそれぞれ設置され多数個の貫通型金属部材１０ａを接着させて、第３のリード端子２３は積層された多数個の貫通型金属部材１０ａのうち奇数番目に位置した多数個の貫通型金属部材１０ａの第１電極引き出し部１１ｂにそれぞれ連結される。即ち、積層された多数個の貫通型金属部材１０ａのうち最上側に位置した貫通型金属部材１０ａが一番目で次に位置した貫通型金属部材１０ａが二番目だと仮定すると、第３のリード端子２３は一番目や三番目などのような奇数番目に位置した貫通型金属部材１０ａの第１電極引き出し部１１ｂにそれぞれ連結される。
【００３５】
第４のリード端子２４は反対に、積層された多数個の貫通型金属部材１０ａのうち偶数番目に位置した貫通型金属部材１０ａの第２電極引き出し部１１ｃにそれぞれ連結され無極性を有するように金属キャパシタ１１０を構成する。同一な極性を有する金属酸化層１２が形成される端子増加型金属部材１１の第１電極引き出し部１１ｂ及び第２電極引き出し部１１ｃにそれぞれ第３のリード端子２３及び第４のリード端子２４が連結されることによって、金属キャパシタ１１０は無極性を有することになる。
【００３６】
多数個の貫通型金属部材１０ａに第３及び第４のリード端子２３，２４が連結されると、密封部材３０は第３及び第４のリード端子２３，２４が連結された多数個の貫通型金属部材１０ａを第３及び第４のリード端子２３，２４が外部に露出されるように密封させて積層された多数個の貫通型金属部材１０ａを外部から保護することになる。
【００３７】
（第３実施例）  
本発明の第１実施例による金属キャパシタ１０を構成する貫通型金属部材１０ａを用いた有極性の有する金属キャパシタ１２０を、添付された図６を参照して説明する。  
本発明の第３実施例による金属キャパシタ１２０は、図６に示されたように多数個の貫通型金属部材１０ａ、導電性接着層１６、第１の極性リード端子２５、第２の極性リード端子２６及び第３の極性リード端子２７及び密封部材３０で構成されている。次に、それぞれの構成を順次説明する。
【００３８】
多数個の貫通型金属部材１０ａは、端子増加型金属部材１１、金属酸化層１２、シード電極層１３、メーン電極層１４及び絶縁層１５からなる。それぞれの構成は前述した第１実施例の貫通型金属部材１０ａと同一なので詳細な説明は省略する。このような構成を有する多数個の貫通型金属部材１０ａは、それぞれ順次に積層される。導電性接着層１６は、多数個の貫通型金属部材１０ａのメーン電極層１４の間にそれぞれ設置され多数個の貫通型金属部材１０ａを接着させる。
【００３９】
第１の極性リード端子２５は積層された多数個の貫通型金属部材１０ａの第１電極引き出し部１１ｂにそれぞれ連結されアノード(anode)電極で作用して、第３の極性リード端子２７は積層された多数個の貫通型金属部材１０ａの第２電極引き出し部１１ｃにそれぞれ連結されアノード電極で作用して、有極性の有する金属キャパシタ１２０を構成する。即ち、第１の極性リード端子２５及び第３の極性リード端子２７は、それぞれ陽極箔で作用するように金属酸化層１２が形成された端子増加型金属部材１１の第１電極引き出し部１１ｂ及び第２電極引き出し部１１ｃにそれぞれ連結されることによってアノード電極で作用する。第２の極性リード端子２６は貫通型金属部材１０ａのうち一つのメーン電極層１４に連結されて、陰極箔で作用するように金属酸化層１２を形成していないメーン電極層１４に連結されることによって第２の極性リード端子２６はカソード(cathode)電極で作用する。
【００４０】
第１電極引き出し部１１ｂ及び第２電極引き出し部１１ｃが具備される端子増加型金属部材１１は、陰極箔で作用するように適用することができる。端子増加型金属部材１１が陰極箔で作用する場合に、メーン電極層１４は陽極箔で作用する。従って、第１の極性リード端子２５と第３の極性リード端子２７は第２の極性リード端子２６がカソード電極で適用される場合にそれぞれアノード電極で適用されて、第２の極性リード端子２６がアノード電極で適用される場合にそれぞれカソード電極で適用される。また、第２の極性リード端子２６は、第１の極性リード端子２５と第３の極性リード端子２７がそれぞれカソード電極で適用される場合にアノード電極で適用されて、第１の極性リード端子２５と第３の極性リード端子２７がそれぞれアノード電極で適用される場合にカソード電極で適用される。
【００４１】
アノードやカソード電極で作用する第２の極性リード端子２６の接着力を改善するために、第２の極性リード端子２６が連結される多数個の貫通型金属部材１０ａのうち一つのメーン電極層１４には導電性接着層１６が形成されて、導電性接着層１６が形成される場合に導電性接着層１６に第２の極性リード端子２６が連結される。
【００４２】
密封部材３０は、第１乃至第３の極性リード端子２５，２６，２７が積層された多数個の貫通型金属部材１０ａに連結されると、第１乃至第３の極性リード端子２５，２６，２７が外部に露出されるように密封させて有極性の金属キャパシタ１２０を外部から保護することができるようにする。
【００４３】
このように金属キャパシタ１０を積層して金属キャパシタ１１０，１２０を構成する場合に、高電圧、高容量の金属キャパシタが得られる。また、金属キャパシタ１０を構成する端子増加型金属部材１１に両面即ち、上／下面が貫通する貫通ホール１１ｄを形成することによって、端子増加型金属部材１１の上／下面に形成されるメーン電極層１４を自動に連結することができて、ＤＣ食刻方法の以外に湿式食刻又は機械的なドリルやレーザドリルを用いて貫通ホール１１ｄを一定に形成し維持することができ、漏洩電流及び耐電圧を改善させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の金属キャパシタは、電源回路の平滑回路、ノイズフィルタやバイパスキャパシタ等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施例による金属キャパシタの斜視図。
【図２】図１に示された金属キャパシタのＡ１―Ａ２線の切断面図。
【図３】図１に示された金属キャパシタのＢ１―Ｂ２線の切断面図。
【図４Ａ】本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図。
【図４Ｂ】本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図。
【図４Ｃ】本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図。
【図４Ｄ】本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図。
【図４Ｅ】本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図。
【図４Ｆ】本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図。
【図４Ｇ】本発明の第１実施例による金属キャパシタの製造過程を示した図。
【図５】本発明の第２実施例による金属キャパシタの断面図。
【図６】本発明の第３実施例による金属キャパシタの断面図。
【符号の説明】
【００４６】
１０，１１０，１２０…金属キャパシタ、１０ａ…貫通型金属部材、１１…端子増加型金属部材、１１ａ…貫通ホール形成部、１１ｂ…第１電極引き出し部、１１ｃ…第２電極引き出し部、１２…金属酸化層、１３…シード電極層、１４…メーン電極層、１５…絶縁層、１６…導電性接着層、２１，２２，２３，２４…リード端子、３０…密封部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図５】
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【図６】
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