固态电解电容器和制造固态电解电容器的方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请是于2011年9月21日提交的申请号为13/238,037的审查中的美国专利 申请的部分继续申请案，进而，该美国专利申请要求于2010年9月21日提交的申请号为 61/384, 785的已终止的美国临时专利申请的优先权，二者都通过引用并入本文。该申请还 要求2013年2月19日提交的申请号为61/766,454的审查中的美国临时专利申请作为优 先权，并通过引用将其并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及固态电解电容器和制造固态电解电容器的方法。更具体地，本发明涉 及形成包含电气化学聚合的本征导电聚合物和金属层的改进的阴极结构的导电桥的方法。
【背景技术】
[0004] 固态电解电容器在本领域内是众所周知的。包含本征导电聚合物阴极的固态电解 电容器也是众所周知的。伴随着包含本征导电聚合物阴极的固态电解电容器的特定的问题 是：制造成本、聚合物覆盖范围以及每个零件或零件之间的积聚或厚度的变化。制造成本与 两点相关。一个是需要达到足够覆盖范围的化学原位聚合需要的浸泡/干燥周期的重复数 量。另一个是当前的电气化学聚合方法的设备的成本和复杂性。
[0005] 由于电介质的高电阻性质，很难通过将电流从阳极穿过电介质来形成聚合物涂 层。为了避免该问题，通常在电介质上形成导电种子层，并随后放置与该导电种子层接触的 外部电触点。该配置通常会需要复杂的硬件或使产品设计限制于那些允许外部连接的产品 设计。传统的外部连接方法具有较高的可能性损坏元件的活性表面。该损坏会发生在当前 的需要外部硬件与导电种子层之间的直接物理接触的制造方法中。外部硬件与电介质不兼 容以及对电介质和/或聚合物阴极层的物理损坏是常见的。对聚合物阴极层的损坏可导致 电介质的聚合物覆盖范围不足，这会导致后续的损坏介电性能的阴极层，或后续的暴露的 电介质的工艺损坏。
[0006] 本发明提供了一种非常有效的形成导电聚合物涂层的方法，其中通过将外部电触 点与元件的活性阴极区域进行电分离的处理改善了外部电触点。这是在没有对聚合物质 量、或底层电介质和阳极层形成有害的物理的或电的影响的情况下实现的。
【发明内容】
[0007] 本发明的一个目的是提供一种改进的固态电解电容器。
[0008] 本发明的另一个目的是提供一种形成固态电解电容器的方法，该方法更有效率并 且其缓解了本领域中通常存在的电容器的形成的问题。
[0009] 如将会实现的，在一种用于形成电容器的方法中会提供这些和其它的优点。该方 法包括：
[0010] 提供其上具有电介质的阳极以及与阳极电接触的导电节点；
[0011] 在电介质上涂覆导电种子层；
[0012] 在导电种子层与导电节点之间形成导电桥；
[0013] 向阳极施加电压；
[0014] 电化学地聚合单体，从而在导电种子层上形成单体的导电聚合物；
[0015] 电镀与所述导电聚合物电接触的金属层；以及
[0016] 中断导电种子层与导电节点之间的导电桥。
[0017] 在一种用于形成电容器的方法中提供了另一个实施例，该方法包括：
[0018] 提供其上具有电介质的阳极以及与阳极电接触的导电节点；
[0019] 在电介质上形成绝缘体；
[0020] 在电介质上涂覆导电种子层；
[0021] 在导电种子层与导电节点之间形成导电桥；
[0022] 向阳极施加电压；
[0023] 电化学地聚合单体，从而在导电种子层上形成单体的导电聚合物；
[0024] 形成金属层，优选的是通过电镀，该金属层与所述导电聚合物电接触；以及
[0025] 中断导电种子层与导电节点之间的导电性。
[0026] 在一种用于形成电容器的方法中提供了又一个实施例，该方法包括：
[0027] 提供工艺载体；
[0028] 提供附接到工艺载体上的阳极，其中阳极包括其上的电介质；
[0029] 在电介质上涂覆导电种子层；
[0030] 在导电种子层与工艺载体之间形成导电桥；
[0031] 向工艺载体施加电压；
[0032] 电化学地聚合单体，从而在导电种子层上形成单体的导电聚合物；
[0033] 形成金属层，优选的是通过电镀，该金属层与所述导电聚合物电接触；以及
[0034] 中断导电种子层与工艺载体之间的导电桥。
[0035] 如将会实现的，在一种用于形成电容器的方法中提供了另一个的优点。该方法包 括：
[0036] 提供其上包括电介质的阳极；
[0037] 在电介质上涂覆导电种子层；
[0038] 在导电种子层与外部电触点之间形成导电桥；
[0039] 向外部电触点施加电压；
[0040] 电化学地聚合单体，从而在导电种子层上形成单体的导电聚合物；
[0041] 电化学地形成与所述导电聚合物电接触的金属层；以及
[0042] 中断导电种子层与外部电触点之间的导电桥的连接。
[0043] 在一种用于形成电容器的方法中提供了又一个实施例。该方法包括：
[0044] 提供其上具有电介质的阳极以及与阳极电接触的导电节点；
[0045] 在导电节点与活性阴极区域之间形成导电路径，其中活性阴极区域位于电介质 上；
[0046] 向阳极施加电压；
[0047] 电化学地聚合单体，从而在活性阴极区域中形成单体的导电聚合物；
[0048] 在所述导电聚合物上形成电镀金属层；以及
[0049] 中断导电节点与活性阴极区域之间的导电路径。
【附图说明】
[0050] 图1是本发明的一个实施例的顶部示意图。
[0051] 图2是本发明的一个实施例的截面示意图。
[0052] 图3是本发明的一个实施例的截面示意图。
[0053] 图4是本发明的一个实施例的截面示意图。
[0054] 图5是本发明的一个实施例的截面示意图。
[0055] 图6是本发明的一个实施例的截面示意图。
[0056] 图7是本发明的一个实施例的截面示意图。
[0057] 图8是本发明的一个实施例的截面示意图。
【具体实施方式】
[0058] 本发明涉及一种改进的固态电解电容器和制造固态电解电容器的方法。更具体 地，本发明涉及一种具有改进的导电聚合物阴极和电镀金属层的电容器，以及形成导电聚 合物阴极和电镀金属层的改进的方法。
[0059] 将会参照附图对本发明进行描述，这些附图构成了本公开的完整的、非限制性的 组成部分。在各附图中，将会对相同的元件进行相应地编号。
[0060] 将会参照图1对本发明的一个实施例进行描述，图1是薄层10的顶部示意图，薄 层10上具有阳极和电介质。至少一个导电节点12(优选的是多个导电节点）与阳极电连 接，在一个实施例中，导电节点通过电介质从阳极向外延伸。示出了绝缘体14,本文将会对 其用途进行进一步描述。
[0061] 图2中示出了本发明的一个实施例的截面示意图。在图2中，在10处集合地表示 包括其上具有电介质18的阳极16的薄层。导电节点12与阳极16电连接。导电种子层20 形成了导电薄层，该导电薄层优选的是覆盖全部电介质和绝缘体14,并且导电种子层与导 电节点直接电