DE60211628T2 - Zusammengesetzte elektronische bauteile - Google Patents

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Yuji Higashiosaka-shi Mido
Tetsuhiro Sakai-shi KORECHIKA
Seiji Neyagawa-shi TAKAGI
Tatsuo Osaka-shi FUJII
Hideki Kyoto-shi Masumi
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Description

  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein zusammengesetztes elektronisches Bauteil, das in verschiedenen elektronischen Geräten verwendet werden kann.
  • Stand der Technik
  • Ein herkömmliches zusammengesetztes elektronisches Bauteil umfasst eine integrierte Schaltung (IC), einen Kondensator, eine Induktivität und einen Widerstand, die auf einer Leiterplatte angeordnet sind. Bei einem solchen herkömmlichen zusammengesetzten elektronischen Bauteil ist ein Kondensator auf einer Leiterplatte als Festelektrolyt-Chipkondensator auf dieselbe Art und Weise wie andere Bauteile, wie beispielsweise Widerstände und induktive Bauteile, befestigt.
  • In jüngster Zeit sind elektronische Schaltungen aufgrund der Nachfrage auf dem Markt digitalisiert worden, wobei mit dieser Tendenz ein Hochfrequenz-Ansprechverhalten von elektronischen Bauteilen einhergeht. In der Regel ist eine Verdrahtung mit einem Widerstands- und einem induktiven Bauteil verbunden, wobei diese Bauteile zwar bislang kein Problem darstellten, nun aber verhindern, dass der Festelektrolyt-Kondensator, der zusammen mit einer IC auf der Oberfläche einer Leiterplatte befestigt ist, von einem schnellen Ansprechverhalten zu einem Hochfrequenz-Ansprechverhalten übergehen kann.
  • Die JP 05326339 offenbart eine Elektrolytkondensatorstruktur, die gestapelte Folgen von Anoden-/Separator-/Kathoden-Folien umfasst. Die Anoden- und Kathodenanschlüsse sind mit jedem gestapelten Kondensator durch Löcher, die in jeder Anoden- bzw. Kathodenfolie ausgebildet sind, verbunden. Jede Anoden- und Kathodenfolie umfasst des Weiteren Löcher, die elektrisch isoliert sind und jeweils als Durchgangsöffnungen für die Kathoden- und Anodenanschlüsse fungieren.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den vorgenannten Nachteil zu überwinden und ein dünnes zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1 anzugeben, das ein ausgezeichnetes Hochfrequenz-Ansprechverhalten aufweist und über einen Verbindungshöcker direkt mit einer IC verbunden werden kann. Das zusammengesetzte elektronische Bauteil der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Elemente:
    ein Kondensatorelement;
    einen isolierenden Abschnitt zum Abdecken des Kondensatorelements;
    einen Verbindungsanschluss, der an wenigstens einer Fläche des isolierenden Abschnitts zum elektrischen Koppeln mit dem Kondensatorelement vorhanden ist;
    eine Vielzahl von Verdrahtungsmustern, die an der gleichen Fläche wie der Verbindungsanschluss zum Verbinden mit elektronischen Komponenten vorhanden sind; und
    äußere Anschlüsse, die an seitlichen Flächen des isolierenden Abschnitts zum elektrischen Koppeln mit dem Kondensatorelement vorhanden sind.
  • Das Kondensatorelement umfasst die folgenden Elemente:
    einen ersten Verbindungsanschluss, der an einer porösen Ventilmetallplatte vorhanden ist, welche eine dielektrische Beschichtung sowohl auf ihrer Oberfläche als auch auf der Innenwand ihrer Löcher aufweist;
    einen zweiten Verbindungsanschluss, der auf der porösen Ventilmetallplatte durch eine massive Elektrolytschicht auf der dem ersten Verbindungsanschluss gegenüber liegenden Fläche ausgebildet ist;
    Löcher, die wenigstens mit dem ersten Verbindungsanschluss und dem zweiten Verbindungsanschluss in Verbindung stehen, wobei die Löcher an ihrer Innenwand einen isolierenden Film aufweisen; und
    leitende Körper, die in den Löchern ausgebildet sind, wobei die leitenden Körper elektrisch mit dem ersten und dem zweiten Verbindungsanschluss verbunden, gegenüber anderen Abschnitten hingegen isoliert sind.
  • Die Verbindungsanschlüsse sind somit auf der Oberfläche des dünnen Kondensators ausgebildet, so dass verschiedene Chip-Bauteile, einschließlich einer IC, über die Verbindungsanschlüsse befestigt werden können, wodurch das Hochfrequenzansprechverhalten wesentlich verbessert wird. Gleichzeitig ist das zusammengesetzte Bauteil kleiner und dünner geworden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines zusammengesetzten elektronischen Bauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, in der ein wesentlicher Bestandteil des zusammengesetzten elektronischen Bauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 3 zeigt eine Schnittansicht einer porösen Ventilmetallplatte, die in dem in 1 gezeigten zusammengesetzten elektronischen Bauteil verwendet wird;
  • 4 zeigt eine Schnittansicht der porösen Ventilmetallplatte, an der ein erster Verbindungsanschluss ausgebildet ist;
  • 5 zeigt eine Schnittansicht der in 4 abgebildeten porösen Ventilmetallplatte, wobei auf der Platte und dem ersten Verbindungsanschluss zusätzlich ein isolierender Abschnitt ausgebildet ist;
  • 6 zeigt eine Schnittansicht der in 5 abgebildeten porösen Ventilmetallplatte, auf der zusätzlich eine dielektrische Beschichtung und eine massive Elektrolytschicht ausgebildet sind;
  • 7 zeigt eine Schnittansicht der in 6 abgebildeten porösen Ventilmetallplatte, auf der zusätzlich eine Kollektorschicht ausgebildet ist;
  • 8 zeigt eine Schnittansicht der in 7 abgebildeten porösen Ventilmetallplatte, auf der zusätzlich Löcher ausgebildet sind;
  • 9 zeigt eine Schnittansicht der in 8 abgebildeten porösen Ventilmetallplatte, auf der zusätzlich ein zweiter Verbindungsanschluss ausgebildet ist;
  • 10 zeigt eine Schnittansicht der in 9 abgebildeten porösen Ventilmetallplatte, auf der einschließlich des zweiten Verbindungsanschlusses zusätzlich ein isolierender Abschnitt ausgebildet ist;
  • 11 zeigt eine Schnittansicht der in 10 abgebildeten porösen Ventilmetallplatte, auf der ein isolierender Film in den Löchern ausgebildet ist;
  • 12 zeigt eine Schnittansicht der in 11 abgebildeten porösen Ventilmetallplatte, auf der in dem isolierenden Abschnitt an dem ersten Verbindungsanschluss zusätzlich Löcher vorgesehen sind;
  • 13 zeigt eine Schnittansicht der in 12 dargestellten porösen Ventilmetallplatte, in der in den jeweiligen Löchern ein leitender Körper ausgebildet ist;
  • 14 zeigt eine Schnittansicht der in 13 dargestellten porösen Ventilmetallplatte, auf der an den jeweiligen leitenden Körpern zusätzlich ein Verbindungshöcker vorgesehen ist;
  • 15 zeigt eine Schnittansicht der in 14 dargestellten porösen Ventilmetallplatte, auf der zusätzlich äußere Anschlüsse vorgesehen sind;
  • 16 zeigt eine Schnittansicht der in 15 abgebildeten porösen Ventilmetallplatte, auf der ein Verdrahtungsmuster ausgebildet und elektronische Bauteile und IC's darauf befestigt sind;
  • 17 zeigt eine Schnittansicht einer porösen Ventilmetallplatte gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 18 zeigt eine Schnittansicht einer porösen Ventilmetallplatte gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen wesentliche Bestandteile der Erfindung, um Aspekte der Erfindung zu verdeutlichen, so dass die Abmessungen der Elemente im Unterschied zu den eigentlichen Abmessungen maßstäblich verkleinert dargestellt sind.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines zusammengesetzten elektronischen Bauteils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, in der ein wesentlicher Teil des zusammengesetzten elektronischen Bauteils dargestellt ist.
  • Das in 1 gezeigte elektronische Bauteil 16 weist eine Dicke in einer Größenordnung mehrerer Millimeter auf, während hingegen das Festelektrolyt-Kondensatorelement 200 eine Dicke in einer Größenordnung von Submillimetern aufweist. In 1 ist insbesondere das Kondensatorelement vergrößert dargestellt. Ein geätzter Abschnitt weist normalerweise auf seiner Oberfläche eine komplizierte unregelmäßige Form auf, in 2 sind statt dessen vereinfachte Vertiefungen dargestellt.
  • Das in 1 und 2 abgebildete zusammengesetzte elektronische Bauteil umfasst die folgenden Elemente:
    • (a) eine poröse Ventilmetallplatte 1, die aus Aluminiumfolie, deren eine Fläche geätzt ist, oder aus einem Sinterkörper aus Ventilmetallpulver, wie beispielsweise Tantal, besteht; und
    • (b) einen ersten Verbindungsanschluss 2, der an einer Fläche der Platte 1 vorhanden ist.
  • Wenn Aluminiumfolie verwendet wird, kann die ungeätzte Fläche als erster Verbindungsanschluss 2 genutzt werden oder es kann eine Schicht eines anderen Metalls, wie zum Beispiel Gold, Kupfer oder Nickel, auf der ungeätzten Fläche der Aluminiumfolie ausgebildet sein. Wird ein Sinterkörper aus Ventilmetallpulver verwendet, so kann eine Fläche, an der der Sinterkörper befestigt und keine dielektrische Beschichtung ausgebildet ist, als erster Verbindungsanschluss 2 verwendet werden, oder es kann eine Schicht aus einem anderen Metall, wie zum Beispiel Gold, Silber, Nickel oder Tantal, mittels eines Spritz- oder Bedampfungsverfahrens ausgebildet sein.
  • Durch Anodisieren der porösen Ventilmetallplatte 1 mit Ausnahme des ersten Verbindungsanschlusses 2 wird eine dielektrische Beschichtung 3 auf der Metalloberfläche ausgebildet. Die massive Elektrolytschicht 4 kann auf der dielektrischen Beschichtung 3 durch chemische oder elektrolytische Polymerisation einer funktionellen Polymerschicht, die beispielsweise aus Polypyrrol oder Polythiophen besteht, ausgebildet werden. Die massive Elektrolytschicht 4 kann auch durch Ausbilden einer Mangandioxid-Schicht erhalten werden, indem Mangannitrat in die dielektrische Beschichtung 3 imprägniert und pyrolytisch zersetzt wird.
  • Auf der massiven Elektrolytschicht 4 ist des Weiteren eine Kollektorschicht 5 ausgebildet, die durch Laminieren ausschließlich von Karbonschichten oder von Karbonschichten zusammen mit Schichten aus leitender Paste hergestellt wird.
  • Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel ist der zweite Verbindungsanschluss 6, der dem ersten Verbindungsanschluss 2 gegenüber liegt, auf der Kollektorschicht 5 durch Aufspritzen von Gold ausgebildet. Anstelle des Goldes kann auch ein anderes Metall, wie zum Beispiel Kupfer, Nickel oder Tantal, aufgedampft oder aufgespritzt werden. Die Kollektorschicht 5 kann als solche als zweiter Verbindungsanschluss verwendet werden.
  • Der somit gebildete Körper wird vollständig mit isolierendem Material bedeckt, so dass der isolierende Abschnitt 7 ausgebildet wird. Anschließend wird das Loch 8 ausgebildet, das auf der Seite des ersten Verbindungsanschlusses 2 durch den isolierenden Abschnitt 7 verläuft und mit dem ersten Verbindungsanschluss 2 in Verbindung steht. Nun wird das Loch 9 ausgebildet, das auf der Seite des ersten Verbindungsanschlusses 2 durch den isolierenden Abschnitt 7, den ersten Verbindungsanschluss 2, die poröse Ventilmetallplatte 1, die dielektrische Beschichtung 3, die massive Elektrolytschicht 4 und die Kollektorschicht 5 verläuft und mit dem zweiten Verbindungsanschluss 6 in Verbindung steht. Die Löcher 8 und 9 werden durch Ätzen, Stanzen oder Laserbearbeitung ausgebildet.
  • An der Innenwand des Lochs 9 wird ein isolierender Film 10 durch elektrolytische Abscheidung von Isoliermaterial ausgebildet. Anschließend werden die aus Kupferblech bestehenden leitenden Körper 101 und 111 in den Löchern 8 und 9 ausgebildet. Der leitende Körper 101 in Loch 8 ist nur mit dem ersten Verbindungsanschluss 2 elektrisch leitend, und der leitende Körper 111 in Loch 9 ist nur mit dem zweiten Verbindungsanschluss 6 elektrisch leitend.
  • Auf der Oberfläche der leitenden Körper 101 und 111 sind Verbindungshöcker 12, die aus Lötmittel, Gold, Zinn oder Silber bestehen, als Oberflächen-Verbindungsanschlüsse ausgebildet, so dass das Festelektrolyt-Kondensatorelement 200 fertig gestellt ist. Die Anzahl und Positionierung der Verbindungshöcker entspricht denjenigen der IC's, die darauf angebracht werden sollen. Die Anzahl der ausgebildeten Verbindungshöcker kann aber auch größer als die Anzahl der IC's sein, da Chip-Bauteile, wie beispielsweise eine Chip-Induktivität, zwischen den verbleibenden Höckern 12 befestigt werden können, nachdem die IC's befestigt wurden. An dem isolierenden Abschnitt 7 sind an den seitlichen Flächen und an der Bodenfläche des Festelektrolyt-Kondensatorelements 200 ein äußerer Anschluss 13, der mit dem ersten Verbindungsanschluss 2 gekoppelt ist, und ein äußerer Anschluss 14, der mit dem zweiten Verbindungsanschluss 6 gekoppelt ist, ausgebildet.
  • Schließlich werden elektronische Bauteile 16, wie zum Beispiel Chip-Widerstände, Chip-Keramikkondensatoren, Chip-Induktivitäten, IC's und Ähnliches, mit Verdrahtungsmustern 15 gekoppelt, so dass ein zusammengesetztes elektronisches Bauteil erzeugt wird. IC's 17 und Ähnliche können als solche direkt auf einer der Flächen des dünnen Festelektrolyt-Kondensators befestigt werden, so dass ein Leitungsmuster für die Verdrahtung nicht erforderlich ist. Dadurch kann das Hochfrequenz-Ansprechverhalten deutlich verbessert werden und da der dünne Festelektrolyt-Kondensator mit elektronischen Schaltungsbauteilen 16 ausgestattet ist, kann so ein dünnes zusammengesetztes elektronisches Bauteil erzielt werden.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Aluminiumfolie, deren eine Seite geätzt wurde, als poröse Ventilmetallplatte 1 verwendet. Somit kann die Aluminiumfolie des auf dem Markt erhältlichen Aluminium-Elektrolytkondensators verwendet werden. Wenn eine Fläche der Aluminiumfolie abgedeckt und dann geätzt wird, kann eine poröse Ventilmetallplatte 1, die lediglich auf einer Fläche gewünschte Ätzlöcher aufweist, leicht erhalten werden. Durch dieses Verfahren wird die Leistungsfähigkeit der zusammengesetzten elektronischen Bauteile erhöht. Wird ein Sinterkörper aus Ventilmetallpulver, wie beispielsweise Tantal, als poröse Ventilmetallplatte 1 verwendet, so kann hierdurch eine große elektrostatische Kapazität erzielt werden.
  • Durch die Verwendung einer Fläche aus Aluminiumfolie oder einem Sinterkörper aus Ventilmetallpulver als erstem Verbindungsanschluss 2 wird eine Metallschicht, die einen separaten ersten Verbindungsanschluss bilden sollte, eingespart, wodurch sowohl die Produktivität verbessert als auch die Kosten gesenkt werden können. Wenn jedoch erwünscht ist, dass die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den in den Löchern 8, 9 ausgebildeten leitenden Körpern 101, 111 und dem ersten Verbindungsanschluss 2 verbessert ist, so ist der erste Verbindungsanschluss 2 vorzugsweise durch Ausbilden einer Metallschicht aus Gold, Kupfer oder Nickel auf einer Fläche der Platte 1 vorgesehen.
  • Durch die Verwendung funktioneller Polymere, wie zum Beispiel Polypyrrol oder Polythiophen, als massive Elektrolytschicht 4 wird ein Festelektrolyt-Kondensator mit einer niedrigeren Impedanz erzielt, was sich bei einem Hochfrequenz-Ansprechverhalten als ausgezeichnet erweist. Das Ausbilden von Mangandioxid ist ein hinreichend bekanntes Verfahren, das eine genaue Regulierung selbst über eine Dicke ermöglicht. Durch den Einsatz dieses Verfahrens werden somit die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit verbessert. Die äußeren Anschlüsse 13, 14 sind nicht immer erforderlich und können durch Verbindungshöcker 12 oder Verdrahtungsmuster 15 ersetzt werden. Die auf den Verbindungshöckern 12 befestigten IC's und Chip-Bauteile werden als Leitungs-Elektroden verwendet.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des Festelektrolyt-Kondensators der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Wie in 3 gezeigt, wird zunächst eine Aluminiumfolie, deren eine Fläche geätzt wurde, als poröse Ventilmetallplatte 1 vorbereitet. Die Aluminiumfolie kann durch Abdecken einer Fläche vor dem Ätzvorgang leicht erzeugt werden. In 3 ist die zu bildende geätzte Form auf der Platte 1 weggelassen worden.
  • Wie in 4 gezeigt, wird anschließend auf der ungeätzten Fläche der Platte 1 der erste Verbindungsanschluss 2 ausgebildet, der durch Aufspritzen von Kupfer hergestellt wird. Der Verbindungsanschluss 2 kann auch durch Aufdampfen oder Aufkleben von Kupferfolie auf die ungeätzte Fläche gebildet werden.
  • Wie in 5 gezeigt, wird danach die Platte 1 mit Ausnahme der geätzten Fläche mit einem duroplastischen Polyesterharz bedeckt, wodurch der isolierende Abschnitt 7 ausgebildet wird.
  • Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel wird ein aus einem duroplastischen Epoxidharz und einem anorganischen Füllstoff bestehendes Pressharz spritzpressgeformt, so dass der isolierende Abschnitt 7 gebildet wird. Anstelle des duroplastischen Epoxidharzes kann ein lichthärtbares Epoxidharz, ein duroplastisches oder ein lichthärtbares ungesättigtes Polyesterharz als isolierendes Harz verwendet werden. Anstelle des Spritzpressformverfahrens kann ein Auftragungsverfahren verwendet werden.
  • Wie in 6 gezeigt, wird als nächstes das Aluminiummetall in einer Formlösung anodisiert, um auf der Oberfläche des Metalls eine dielektrische Beschichtung 3 auszubilden. Anschließend wird das Metall in eine Pyrrol enthaltende Lösung getaucht, danach in eine Oxidationslösung, so dass ein dünner Polypyrrolfim auf der dielektrischen Beschichtung 3 infolge einer chemischen Oxidationspolymerisation gebildet wird. Nach der Bildung des dünnen Polypyrrolfilms wird das Aluminiummetall in eine Pyrrol enthaltende Lösung getaucht, wobei die Polypyrrolschicht als Anodenseite und eine Elektrode in der Lösung als Kathodenseite verwendet werden, um eine elektrolytische Polymerisation durchzuführen. Durch diese elektrolytische Polymerisation wird auf der dünnen Polypyrrolschicht eine Polypyrrolschicht mit einer ausreichenden Dicke gebildet. Auf diese Weise wird die massive Elektrolytschicht 4 erzeugt.
  • Wie in 7 dargestellt, wird danach Karbonfarbe auf die massive Elektrolytschicht 4 aufgebracht und getrocknet, anschließend wird Silberfarbe aufgetragen und ausgehärtet, wodurch die aus der Karbonschicht und der Silberfarbschicht bestehende Kollektorschicht 5 gebildet wird. Danach werden an den erforderlichen Stellen Durchgangslöcher 9 ausgestanzt, wie in 8 gezeigt.
  • Wie in 9 dargestellt, wird nun der zweite, aus Kupfer bestehende Verbindungsanschluss 6 auf die Kollektorschicht 5 geklebt, so dass der Anschluss 6 mit der Kollektorschicht 5 elektrisch leitend ist. Danach wird der isolierende Abschnitt 7 aus duroplastischem Epoxidharz so ausgedehnt, dass dieser den zweiten Verbindungsanschluss 6, die massive Elektrolytschicht 4 und die Oberfläche der Kollektorschicht 5 bedeckt, wie in 10 abgebildet. Folglich ist der gesamte Körper von dem isolierenden Abschnitt 7 bedeckt. Anschließend wird ein aus Harz bestehender isolierender Film 10 durch elektrolytische Abscheidung auf der Innenwand des Lochs 9 ausgebildet.
  • Wie in 12 gezeigt, werden das Loch 8 durch ein Laserverfahren an einer vorgegebenen Stelle an dem Anschluss 2 und die Öffnungen 52, 53, die mit den seitlichen Flächen des ersten Anschlusses 2 bzw. des zweiten Anschlusses 6 in Verbindung stehen, ausgebildet. Dann werden aus Kupferblech bestehende leitende Körper 101, 111, 121 und 131 jeweils in den Löchern 8, 9 und in den Öffnungen 52, 53 ausgebildet. Der leitende Körper 101 in Loch 8 und der leitende Körper 121 in der Öffnung 52 sind mit dem ersten Verbindungsanschluss 2 elektrisch gekoppelt. Der leitende Körper 111 in Loch 9 und der leitende Körper 131 in der Öffnung 53 sind mit dem zweiten Verbindungsanschluss 6 elektrisch gekoppelt.
  • Wie in 14 dargestellt, werden des Weiteren Oberflächen-Verbindungsanschlüsse 12 ausgebildet, d.h. es werden aus Lötmittel, Gold oder Silber bestehende Verbindungshöcker auf den Oberflächen der leitenden Körper 101 und 111 ausgebildet, so dass das Festelektrolyt-Kondensatorelement 200 fertig gestellt ist.
  • Wie in 15 gezeigt, werden nun äußere Anschlüsse 13, 14 gebildet, die mit dem ersten Verbindungsanschluss 2 und mit dem zweiten Verbindungsanschluss 6 jeweils über die leitenden Körper 121, 131 an den seitlichen Flächen und an der Bodenfläche des Kondensatorelements 200 gekoppelt sind.
  • Wie in 16 gezeigt, wird danach ein Verdrahtungsmuster 15, das aus einem leitenden Material besteht und einem Schaltungsmuster entspricht, auf dem isolierenden Abschnitt 7, auf dem die Verbindungshöcker 12 geformt wurden, ausgebildet. Dann werden elektronische Bauteile 16, zu denen eine Induktivität, Widerstände und Ähnliches sowie IC 17 zählen, an vorgegebenen Stellen verbunden, so dass ein zusammengesetztes elektronisches Bauteil erzeugt wird.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Induktivität eines elektrischen Wegs zwischen dem Kondensator und der IC deutlich zu senken und dadurch die Hochfrequenzeigenschaften zu verbessern.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird anstelle der geätzten Aluminiumplatte Ventilmetallpulver verwendet. Wie in 17 gezeigt, ist der Sinterkörper 19 aus Tantal mit einer Seite aus Tantalfolie 18 verbunden, wodurch die poröse Ventilmetallplatte 1 gebildet wird. Die Schritte zum Bilden des isolierenden Abschnitts 7 und die folgenden Schritte, mit anderen Worten, die in 5 dargestellten und die darauf folgenden Schritte, sind dieselben wie die im ersten Ausführungsbeispiel erläuterten Schritte.
  • Auf diese Weise wird ein Festelektrolyt-Kondensator gebildet und anschließend ein zusammengesetztes elektronisches Bauteil erzeugt.
  • Wie in 4 gezeigt, wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der erste Verbindungsanschluss 2 aus Kupfer durch Aufspritzen auf die ungeätzte Fläche der aus Aluminiumfolie bestehenden Metallplatte 1 gebildet. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der erste Verbindungsanschluss 2 aus Kupfer durch Aufspritzen auf die Fläche aus Tantalfolie 18, auf der kein Sinterkörper 19 aus Tantal vorhanden ist, ausgebildet, wie in 17 gezeigt. Die in 5 dargestellten und die darauf folgenden Schritte sind dieselben wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel erläuterten Schritte.
  • Das fertig gestellte zusammengesetzte elektronische Bauteil weist ein Dielektrikum auf, d.h. Tantaloxid, dessen Dielektrizitätskonstante größer als diejenige von Aluminiumoxid ist, so dass sich das zusammengesetzte elektronische Bauteil nicht nur durch ein exzellentes Hochfrequenz-Ansprechverhalten, sondern durch auch einen Kondensator mit einer größeren Kapazität auszeichnet. Der Sinterkörper aus Tantal besteht aus Tantalpartikeln, die zur Vergrößerung einer wirksamen Fläche des Kondensators fein verteilt sein können. Dadurch ermöglicht diese Struktur, sowohl die Dielektrizitätskonstante als auch die Kapazität zu erhöhen. Somit kann eine Kapazität erzielt werden, die im Vergleich zur Verwendung von geätzter Aluminiumfolie viermal höher ist.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • In dem dritten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf 18 wird anstelle von einer geätzten Aluminiumplatte ein anderes Ventilmetallpulver als dasjenige des zweiten Ausführungsbeispiels verwendet. Als erstes wird das aus Tantal bestehende Metallpulver gesintert und eine poröse Tantalplatte 19 gebildet. Als zweites wird ein aus duroplastischem Epoxidharz bestehender Isolierabschnitt 7 auf einer Fläche der Platte 19 ausgebildet. Anschließend wird die Platte 19 einschließlich des Isolierabschnitts 7 anodisiert und somit auf den gesamten Löchern der porösen Platte 19 eine dielektrische Schicht ausgebildet. Die hierauf folgenden Schritte sind dieselben wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels, d.h. die in 6 gezeigten und die folgenden Schritte. Auf diese Weise wird ein Festelektrolyt-Kondensator gebildet und anschließend ein zusammengesetztes elektronisches Bauteil erzeugt. In diesem dritten Ausführungsbeispiel weist der Sinterkörper eine Metallfläche 29 auf, die mit duroplastischem Harz bedeckt ist, wobei die Fläche 29 nicht anodisiert ist, sondern ihre elektrische Leitfähigkeit beibehält.
  • Der erste Verbindungsanschluss 2 aus Kupfer kann durch Aufspritzen auf die Metallfläche 29, auf der keine dielektrische Schicht aus einem Tantal-Sinterkörper 19 ausgebildet ist, gebildet werden, und der isolierende Abschnitt 7 kann auf dem Anschluss 2 ausgebildet sein. Die nach dem Anodisieren folgenden Schritte sind dieselben wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel erläuterten Schritte.
  • Das fertig gestellte zusammengesetzte elektronische Bauteil weist ein Dielektrikum auf, d.h. Tantaloxid, dessen Dielektrizitätskonstante größer als diejenige von Aluminiumoxid ist, so dass sich das zusammengesetzte elektronische Bauteil nicht nur durch ein exzellentes Hochfrequenz-Ansprechverhalten, sondern durch auch einen Kondensator mit einer größeren Kapazität auszeichnet. Da zudem bei diesem Aufbau keine Metallplatte verwendet wird, kann hierdurch ein dünneres zusammengesetztes elektronisches Bauteil erzielt werden.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein zusammengesetztes elektronisches Bauteil, das in verschiedenen elektronischen Geräten verwendet werden kann. Gemäß dem Aufbau der vorliegenden Erfindung werden elektronische Bauteile auf einem dünnen Kondensator angebracht, so dass IC's direkt mit einer Fläche des dünnen Kondensators verbunden werden können. Auf der Fläche ist ein Verbindungsabschnitt ausgebildet. Außerdem können weitere Teile auf der Fläche befestigt werden, so dass ein dünnes zusammengesetztes elektronisches Bauteil gebildet wird, das zum Erstellen einer digitalen Schaltung zweckmäßig ist und ein ausgezeichnetes Hochfrequenz-Ansprechverhalten aufweist.
    • 1
    poröse Ventilmetallplatte
    2
    erster Verbindungsanschluss
    3
    dielektrische Beschichtung
    4
    massive Elektrolytschicht
    5
    Kollektorschicht
    6
    zweiter Verbindungsanschluss
    7
    Isolierabschnitt
    8, 9
    Loch
    10
    isolierender Film
    101, 111, 121, 131
    leitender Körper
    12
    Oberflächen-Verbindungsanschluss
    13, 14
    äußerer Anschluss
    15
    Verdrahtungsmuster
    16
    elektronisches Bauteil
    17
    integrierte Schaltung (IC)
    18
    Tantalfolie
    19
    Sinterkörper aus Ventilmetall
    29
    Metallfläche
    52, 53
    Öffnung
    200
    Festelektrolyt-Kondensatorelement

Claims (14)

  1. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil, das umfasst: A) ein Kondensatorelement (200), das enthält: a) eine poröse Ventilmetallplatte (1), wobei eine erste Fläche derselben eine poröse Oberfläche und dielektrische Beschichtung (3) aufweist, die auf der porösen Oberfläche ausgebildet ist; b) einen ersten Verbindungsanschluss (2), der an einer zweiten Fläche der porösen Ventilmetallplatte (1) vorhanden ist; c) eine massive Elektrolytschicht (4), die auf der dielektrischen Beschichtung (3) ausgebildet ist; d) einen zweiten Verbindungsanschluss (6), der auf der massiven Elektrolytschicht (4) ausgebildet ist; e) einen Isolierabschnitt (7), der auf der Ventilmetallplatte (1), dem ersten Verbindungsanschluss (2) und dem zweiten Verbindungsanschluss (6) ausgebildet ist; f) ein erstes Loch (8), das sich durch den isolierenden Abschnitt (7) hindurch erstreckt und mit dem ersten Verbindungsanschluss (2) in Verbindung steht; g) ein zweites Loch (9), das sich durch den isolierenden Abschnitt (7) und die Ventilmetallplatte (1) hindurch erstreckt und mit dem zweiten Verbindungsanschluss (6) in Verbindung steht und einen isolierenden Film in seinem Inneren aufweist; und h) leitende Körper (101, 111), die in dem ersten Loch (8) bzw. dem zweiten Loch (9) ausgebildet sind, wobei die Körper (101, 111) elektrisch mit dem ersten bzw. dem zweiten Verbindungsanschluss (2, 6) verbunden und gegenüber anderen Abschnitten isoliert sind; B) einen Oberflächen-Verbindungsanschluss (12), der an wenigstens einer Fläche des isolierenden Abschnitts (7) vorhanden und elektrisch mit dem Kondensatorelement (200) gekoppelt ist; C) eine Vielzahl von Verdrahtungsmustern (15), die an der gleichen Fläche wie der Oberflächen-Verbindungsanschluss (12) vorhanden sind; und D) äußere Anschlüsse (13, 14), die elektrisch mit dem Kondensatorelement (200) an einer seitlichen Fläche des isolierenden Abschnitts (7) gekoppelt sind.
  2. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, das des Weiteren einen Kollektor (5) zwischen dem zweiten Verbindungsanschluss (6) und der massiven Elektrolytschicht (4) umfasst.
  3. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei die poröse Ventilmetallplatte (1) aus Aluminiumfolie besteht und eine ihrer Flächen geätzt ist.
  4. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei die poröse Ventilmetallplatte (1) aus einem Sinterkörper (19) aus Ventilmetallpulver besteht.
  5. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei die poröse Ventilmetallplatte (1) aus einer Ventilmetallplatte (18) besteht, auf der ein Sinterkörper aus dem Ventilmetall ausgebildet ist.
  6. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei der erste Verbindungsanschluss (2) eine erste Fläche aus Aluminiumfolie ist, deren zweite Fläche aufgrund eines Ätzprozesses porös ist.
  7. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei der erste Verbindungsanschluss (2) eine weitere Metallschicht ist, die auf einer ersten Fläche aus Aluminiumfolie ausgebildet ist, deren zweite Fläche aufgrund eines Ätzprozesses porös ist.
  8. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei der erste Verbindungsanschluss (2) eine Fläche (29) der Ventilmetallplatte (1) ist, die aus einem Sinterkörper aus Ventilmetallpulver besteht, wobei die Fläche (29) kein Dielektrikum aufweist.
  9. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei der erste Verbindungsanschluss (2) eine weitere Metallschicht ist, die auf einer Fläche (29) der Ventilmetallplatte (1) ausgebildet ist, die aus einem Sinterkörper aus Ventilmetallpulver besteht, wobei die Fläche (29) kein Dielektrikum aufweist.
  10. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei der erste Verbindungsanschluss (2) eine erste Fläche einer Ventilmetallplatte (18) ist und auf der zweiten Fläche ein Sinterkörper aus Ventilmetallpulver ausgebildet ist.
  11. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei der erste Verbindungsanschluss (2) eine weitere Metallschicht ist, die auf einer ersten Fläche der Ventilmetallplatte (18) ausgebildet ist, und auf der zweiten Fläche ein Sinterkörper aus Ventilmetallpulver ausgebildet ist.
  12. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei für die massive Elektrolytschicht (4) funktionelles Polymer verwendet wird.
  13. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei für die massive Elektrolytschicht (4) Mangandioxid verwendet wird.
  14. Zusammengesetztes elektronisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei eine Anzahl der Oberflächen-Verbindungsanschlüsse (12) größer ist als eine Anzahl von Verbindungshöckern einer integrierten Schaltung.
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