电气部件及其形成方法与流程

电气部件及其形成方法
1.相关专利申请
2.本技术要求2020年7月30日提交的美国临时专利申请序列号63/058,896的权益，所述申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开大体上涉及电气部件。本公开大体上涉及适用于植入式装置中的电气部件。


背景技术：

4.例如用于植入式医疗装置(imd)的电子组件的各种各样的电子组件采用电子电路系统，例如，用于对身体组织提供电刺激和/或监测生理状况。此类imd可以冲击能量和刺激脉冲的形式将电治疗能量递送到选定的身体组织，且通常包含用于在规定条件下提供电能的输出电路系统，以及带有用于将电能递送到选定的组织的刺激电极的至少一个引线。例如，已经开发了心脏起搏器和植入式心脏复律除颤器(icd)，以用于在心动过缓发作期间维持期望的心率，或者在检测到严重心律失常时对心脏进行心脏复律或除颤治疗。还已知其它刺激神经、大脑、肌肉和器官组织的医疗装置可用于治疗各种病况。
5.当前可用的imd(包含icd和植入式脉冲发生器(ipg))通常形成为具有：金属壳体，其被气密密封且因此不会渗透体液；以及插头或连接器组件，其安装在所述壳体上以用于与一根或多根引线进行电气和机械连接。此类装置还具有与外部装置进行通信的遥测能力。过去20年，imd已经从相对庞大的装置发展为功能日益增强的复杂的小型化装置。例如，对心脏复律/除颤引线和电极进行了许多改进，所述心脏复律/除颤引线和电极使心脏复律/除颤的能量能够精确地递送到上下心腔的选定的一个或多个部分。高压输出电路系统也在许多方面得到了改进，以提供有效的单相、双相或多相心脏复律/除颤冲击或脉冲波形，有时使用心脏复律/除颤电极的特定组合。
6.imd的小型化使得包含电子电路系统部件在内的所有imd部件的大小减小且成本降低，其中期望增加密度并减小此类部件的大小，使得整个电路系统可以更加紧凑。随着imd的尺寸减小，imd的电子电路形成为集成电路以适配在最小空间内。此外，随着部件的尺寸也正在减小，期望改进imd封装内可用空间的使用。
7.用于imd和其它电子装置的电子电路系统可以包含一个或多个电容器。此类电容器是在电场中存储势能的无源部件，且被设计成为电路增加电容。可以使用各种类型的电容器，包含陶瓷和电解电容器。钽电容器是电解电容器类型，与其它电容器，例如陶瓷电容器相比，其具有相对高的电容密度。


技术实现要素：

8.本公开的技术大体上涉及电气部件和用于形成此类电气部件的方法。在一个或多个实施例中，电气部件可以包含设置在衬底的腔体内的钽材料和设置在衬底的腔体上方的
阴极电极。钽材料可以包含钽颗粒。电气部件还可以包含设置在钽颗粒上的电介质和设置在电介质上的电解质阴极层。在一个或多个实施例中，电气部件可以形成电容器，所述电容器可以用于任何合适的电子电路或装置中。
9.在一个实例中，本公开的各方面涉及一种电气部件，所述电气部件包含衬底，所述衬底具有第一主表面、第二主表面和设置在所述衬底中的腔体。所述腔体在所述第一主表面与凹陷表面之间延伸。钽材料设置在所述腔体内。另外，所述钽材料包含钽颗粒。所述电气部件还包含设置在所述钽颗粒上的介电层和设置在所述介电层上的电解质阴极层。电气部件进一步包含设置在腔体上方的阴极电极。
10.在另一个实例中，本公开的各方面涉及一种方法，所述方法包含在衬底中设置在第一主表面与凹陷表面之间延伸的腔体，在腔体中设置包含钽颗粒的钽材料，在钽颗粒上设置介电层，在介电层上设置电解质阴极层，以及在电解质阴极层上和腔体上方设置阴极电极。
11.在另一个实例中，本公开的各方面涉及包含壳体和壳体内的电子组件的植入式医疗装置。所述电子组件包含电气部件，所述电气部件包含衬底，所述衬底具有第一主表面、第二主表面和设置在所述衬底中的腔体。所述腔体在所述第一主表面与凹陷表面之间延伸。钽材料设置在所述腔体内。另外，所述钽材料包含钽颗粒。所述电气部件还包含设置在所述钽颗粒上的介电层和设置在所述介电层上的电解质阴极层。电气部件进一步包含设置在腔体上方的阴极电极。
12.除非另有说明，否则本文提供的所有标题都是为了方便读者，并且不应用于限制标题后面的任何文本的含义。
13.术语“包括”及其变型在说明书和权利要求书中出现这些术语时不具有限制性含义。此类术语应被理解为暗示包括陈述的步骤或元件或者步骤或元件的组，但不排除任何其它步骤或元件或者步骤或元件的组。
14.在本技术中，例如“一(a/an)”和“所述”之类的术语并非旨在仅指单数实体，而是包含具体实例可用于说明的通用类别。术语“一(a/an)”和“所述”与术语“至少一个”可互换使用。列表后面的短语“至少一个”和“包括
……
中的至少一个”是指列表中项目的任何一个以及列表中两个或更多个项目的任何组合。
15.列表后面的短语“至少一个”和“包括
……
中的至少一个”是指列表中项目的任何一个以及列表中两个或更多个项目的任何组合。
16.如本文中所使用的，除非内容另有明确指示，否则术语“或”通常以包含“和/或”的含义使用。
17.术语“和/或”是指所列要素中的一个或全部，或所列要素中的任何两个或更多个的组合。
18.如本文结合测量的量所使用的，术语“约”是指如进行测量并行使与测量目的和所使用的测量器件的精度相称的仔细水平的本领域技术人员所期望的测量的量的变化。在本文中，“最多”的数字(例如，最多50)包含所述数量(例如，50)。
19.同样在本文中，端点对数值范围的引用包含所述范围内所包含的所有数字以及端点(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
20.在本文的附图和描述中阐述本公开的一个或多个方面的细节。根据说明书和附图
以及权利要求书，本公开中所描述的技术的其它特征、目的和优点将显而易见。
附图说明
21.图1是电气部件的一个实施例的示意性横截面视图。
22.图2是电气部件的另一实施例的示意性横截面视图。
23.图3是用于形成图1和2的电气部件的工艺的第一部分的示意性流程图。
24.图4是用于形成图1和2的电气部件的工艺的第二部分的示意性流程图。
25.图5是电气部件的另一实施例的示意性横截面视图。
26.图6是用于形成图5的电气部件的工艺的第一部分的示意性流程图。
27.图7是用于形成图5的电气部件的工艺的第二部分的示意性流程图。
28.图8是电气部件的另一实施例的示意性横截面视图。
29.图9是用于形成图8的电气部件的工艺的第一部分的示意性流程图。
30.图10是用于形成图8的电气部件的工艺的第二部分的示意性流程图。
31.图11是包含如本文所述的电气部件的植入式医疗装置的示意图。
具体实施方式
32.本公开的技术大体上涉及电气部件和用于形成此类电气部件的方法。在一个或多个实施例中，电气部件可以包含钽材料，所述钽材料包含设置在衬底的腔体内的钽颗粒；设置在钽颗粒上的介电层；设置在介电层上的电解质阴极层；以及设置在腔体上方的阴极电极。阳极电极可以设置在衬底的第一主表面上或第二主表面上方。在一个或多个实施例中，电气部件可以形成电容器，所述电容器可以用于任何合适的电子电路或装置中。
33.一般来说，本公开提供了与电气部件有关的设备、系统和相关联技术的各种实施例。此类电气部件可以包含任何合适的部件或电路系统，例如电容器、钽电容器等。钽电容器在其可靠性和电容密度方面可为期望的。由于其尺寸，钽电容器通常设置在集成电路板的表面上。厚度大于1mm时，典型的钽电容器会显著增加这些集成电路板的大小和厚度。
34.本文描述的电气部件的一个或多个实施例可以具有例如不大于600微米的厚度。由于此减小的厚度，本文所描述的一个或多个电气部件可以嵌入集成电路板内或集成到衬底中，由此能够实现较小的电子封装和组件。本文描述的电气部件的一个或多个实施例可以具有例如不大于1毫米的厚度。此类电气部件可以是表面安装的。
35.图1是电气部件100-1的一个实施例的示意性横截面视图。电气部件100-1包含衬底104，所述衬底具有第一主表面116、第二主表面118和设置在所述衬底中并在第一主表面116与凹陷表面119之间延伸的腔体117。电气部件100-1还包含设置在腔体117内的钽材料114，其中钽材料包含钽颗粒120。另外，电气部件100-1包含设置在衬底104的第二主表面118上的阳极电极102-1以及设置在衬底的第一主表面116上并且在腔体117上方的阴极电极106。
36.电气部件100-1可用于任何合适的装置或电路系统中，例如印刷电路板、集成电路封装、衬底、玻璃衬底、陶瓷衬底、蓝宝石衬底、硅衬底等。另外，电气部件100-1可展现出任何合适的特征。例如，电气部件100-1可以包含按电气部件的体积计为任何合适量的钽。另外，电气部件100-1可具有任何合适的尺寸。在一个或多个实施例中，电气部件100-1可具有
在与衬底104的第一主表面116和第二主表面118正交的方向上测量的不大于500微米的高度或厚度。
37.衬底104可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的形状。另外，衬底104可以包含任何合适的一种或多种材料。在一个或多个实施例中，衬底104包含任何合适的导电材料，例如钽箔、金属箔、金属合金箔等。在一个或多个实例中，衬底104是退火的钽箔。可以以任何合适的尺寸和任何合适的厚度提供衬底104。在一个或多个实施例中，衬底104可具有从第一主表面116延伸到第二主表面118的50微米到300微米的高度或厚度。在一个或多个实施例中，衬底104从第一主表面116延伸到第二主表面118的厚度可以高达1000微米。例如，衬底104从第一主表面116延伸到第二主衬底118的厚度可以等于或小于1000微米、等于或小于950微米、等于或小于900微米、等于或小于850微米、等于或小于800微米、等于或小于750微米、等于或小于700微米、等于或小于650微米、等于或小于600微米、等于或小于550微米，等于或小于500微米，等于或小于450微米，等于或小于400微米，等于或小于350微米，等于或小于300微米，等于或小于250微米，等于或小于200微米，等于或小于150微米，或等于或小于100微米。
38.腔体117设置在衬底104中并在衬底的第一主表面116与凹陷表面119之间延伸。腔体117可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的一种或多种形状。此外，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如湿式蚀刻、干式蚀刻、机械蚀刻、激光蚀刻等，将腔体117设置在衬底104中。在一个或多个实施例中，一个或多个腔体117的从第一主表面116到凹陷表面119测量的深度可以为衬底104的厚度的20％到90％。尽管图示为包含一个腔体117，但是电气部件100-1可以包含任何合适数量的腔体，如本文进一步描述的。
39.钽材料114设置在腔体117内，所述钽材料填充了腔体的至少一部分。在一个或多个实施例中，钽材料114的大小和形状由腔体117的大小和形状确定。钽材料114包含钽颗粒120。可在钽材料114中使用任何合适的钽颗粒120。另外，钽颗粒120可具有任何合适的尺寸。
40.可以使用任何合适的一种或多种技术，将钽颗粒120电耦合且机械耦合在一起。在一个或多个实施例中，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如加热、激光、微波、火花等离子体等，将钽颗粒120烧结在一起。另外，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、印刷、模板印刷、分配、喷射等，将钽材料114设置在腔体117内。在一个或多个实施例中，钽材料114可以包含钽糊。此类钽糊可以包含将钽颗粒120保持在一起的粘合剂。钽糊可以包含任何合适的粘合剂，例如有机粘合剂、溶剂等。
41.钽材料114可以进一步包含设置在一个或多个钽颗粒120上的介电层122。在一个或多个实施例中，介电层122可以设置在基本上所有的钽颗粒120上。介电层122可以包含任何合适的一种或多种介电材料，例如五氧化二钽。另外，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如阳极化、湿法成型、原子层沉积、退火等来形成介电层122。
42.另外，钽材料114还可以包含设置在介电层122上的电解质阴极层124。电解质阴极层124可以包含任何合适的一种或多种材料，例如二氧化锰、导电聚合物等。另外，电解质阴极层124可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的一种或多种形状。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如热解、浸渍、印刷等来形成电解质阴极124层。
43.电气部件100-1还可以包含阳极电极102-1，所述阳极电极设置在衬底104的第二
主表面118上。另外，阳极电极102-1可以包含任何合适的一种或多种导电材料，例如铜、金、银、钽、石墨、铝、铬、碳等。阳极电极102-1可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的一种或多种形状。此外，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等来形成阳极电极102-1。
44.阳极电极102-1可以包含一个或多个层。在一个或多个实施例中，阳极电极102-1可以包含设置在衬底104的第二主表面118上的阳极连接层126。阳极连接层126可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的一种或多种形状。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等来形成阳极连接层126。此外，阳极连接层126可以包含合适的一种或多种材料，例如铜、金、银、铝或碳中的至少一种，或其它导电材料。
45.在一个或多个实施例中，阳极电极102-1可以包含设置在阳极连接层126上的阳极导体层128。阳极导体层128还可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的一种或多种形状。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等来形成阳极导体层128。阳极导体层128可以包含任何合适的一种或多种导电材料，例如铜、金、银、铝或其它导电材料。
46.阴极电极106设置在电解质阴极层124上和衬底104的腔体117上方。阴极电极106也可以设置在衬底的第一主表面116上。阴极电极106可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的一种或多种形状。阴极电极106可以包含任何合适的一种或多种导电材料，例如，本文中关于阳极电极102-1所描述的相同的导电材料。阴极电极106可以包含一个或多个层。可以使用任何合适的技术，例如本文中关于阳极电极102-1所描述的相同的一种或多种技术来形成阴极电极106。
47.在一个或多个实施例中，阴极电极106可以包含阴极连接层112，所述阴极连接层设置在衬底104的第一主表面116上和腔体117上方。阴极连接层112可以包含任何合适的一种或多种导电材料，例如，本文中关于阳极电极102-1所描述的相同的导电材料。另外，阴极连接层112可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的一种或多种形状。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如本文中关于阳极电极102-1所描述的相同的一种或多种技术来形成阴极连接层112。
48.在一个或多个实施例中，阴极电极106可以包含设置在阴极连接层112上的阴极导体层110。阴极导体层110可以包含任何合适的一种或多种导电材料，例如，本文中关于阳极电极102-1所描述的相同的导电材料。另外，阴极导体层110可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的形状。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如本文中关于阳极电极102-1所描述的相同的一种或多种技术来形成阴极导体层110。在一个或多个实施例中，可以使用任何合适的一种或多种技术来图案化阴极导体层110，以提供经图案化的导电层。
49.在一个或多个实施例中，阴极电极106可以任选地包含设置在阴极导体层110上的阴极封装层108。阴极连接层108可以包含任何合适的一种或多种导电材料，例如，本文中关于阳极电极102-1所描述的相同的导电材料。另外，阴极导体层108可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的形状。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如本文中关于阳极电极102-1所描述的相同的一种或多种技术来形成阴极连接层108。在一个或多个实施例中，可以使用任何合适的一种或多种技术来图案化阴极封装层108，以提供经图案化的导电层。阴极封装层108可以包含一层或多层，因为其可以适用于电气部件100-1的后续封装，例如
嵌入印刷电路板中。
50.图2是电气部件100-2的另一实施例的示意性横截面视图。关于图1的电气部件100-1的所有设计考虑和可能性同样适用于图2的电气部件100-2。电气部件100-2包含衬底104，所述衬底具有第一主表面116、第二主表面118和设置在所述衬底中并在第一主表面116与凹陷表面119之间延伸的腔体117。电气部件100-2还包含设置在腔体117内的钽材料114，其中钽材料包含钽颗粒120。此外，电气部件100-2包含设置在衬底104的第一主表面116上的阳极电极102-2和设置在电解质阴极层124上位于腔体117上方的阴极电极106。
51.电气部件100-2与电气部件100-1之间的一个区别在于阳极电极102-2设置在衬底102的第一主表面116上。阳极电极102-2可以包含设置在衬底104的第一主表面116上的阳极导体层128-2。阳极导体层128-2可以包含任何合适的一种或多种材料，并且可以使用任何合适的一种或多种技术，例如与本文关于图1的阳极垫128-1描述的相同的材料和技术形成。阳极导体层128-2可以采用任何合适的形状并具有任何合适的尺寸。尽管未示出，除了阳极电极102-2之外，电气部件100-2可以任选地包含设置在衬底104的第二主表面118上的电气部件100-1的阳极电极102-1。
52.可以利用任何合适的一种或多种技术来制造电气部件100-1和100-2。例如，图3和4是形成多个电气部件100-1或100-2的方法200的一个实施例的第一部分和第二部分的示意性流程图。尽管参照图1和2的电气部件100-1和100-2进行了描述，但方法200可用于形成任何合适的电气部件。
53.在202处，提供衬底104。衬底104包含第一主表面116和与第一主表面相对的第二主表面118。衬底104可以包含任何合适的导电材料，例如钽箔、金属箔、金属合金箔等。在一个或多个实例中，衬底104是退火的钽箔。可以以任何合适的尺寸和任何合适的厚度提供衬底104。在一个或多个实施例中，可以以介于50微米到300微米之间的厚度提供衬底104。
54.在204处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将一个或多个腔体117设置在衬底104的第一主表面116中。在一个或多个实施例中，一个或多个腔体117可以是滚压成型的。在一个或多个实施例中，一个或多个腔体117可以被压铸到衬底104中。用于在衬底104中设置一个或多个腔体117的附加技术可以包含蚀刻、压制、冲压、压花等。一个或多个腔体117中的每一个可从第一主表面116延伸到凹陷表面119。一个或多个腔体117的从第一主表面116到凹陷表面119测量的深度可以为衬底104的厚度的20％到90％。
55.在206处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将包含钽颗粒120的钽材料114设置在衬底104的一个或多个腔体117内。钽材料可以包含例如钽粉、钽块、钽糊等。在钽材料114包含钽糊的实施例中，在206处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如加热钽糊，对钽糊进行干燥和脱粘合剂。
56.在一个或多个实施例中，在206处，可以使用任何合适的一种或多种技术烧结钽材料114。烧结钽材料114可以使钽颗粒120至少部分地熔合在一起，以在钽颗粒之间形成一个或多个机械连接和电连接。另外，烧结可使得一个或多个钽颗粒114熔合到衬底104上，从而在钽颗粒与衬底之间形成至少一个机械连接和电连接。在一个或多个实施例中，可以通过将钽材料114加热到至少1200℃且不高于3000℃的温度来烧结所述材料。
57.在208处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将介电层122设置在钽颗粒120上。在一个或多个实施例中，可以使用例如阳极氧化、湿法成型、原子层沉积、退火等来设置
介电层122。介电层122可以包含任何合适的一种或多种介电材料，例如五氧化二钽。另外，在208处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将电解质阴极层124设置在介电层122上。在一个或多个实施例中，可以使用例如热解、浸渍、印刷、分配、浸涂等来设置电解质阴极层124。电解质阴极层124可以包含任何合适的一种或多种材料，例如二氧化锰、导电聚合物等。
58.在210处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等，将阴极连接层112设置在衬底104的第一主表面116上和一个或多个腔体117上方。在212处，使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压、阴影掩模等，将阴极导体层110设置在阴极连接层112上。
59.在图4中，工艺200可以包含步骤214-1、214-2、216-1、218-1、218-2、220-1和220-2中的任一个。例如，为了形成图1的电气部件100-1，工艺200可以包含步骤214-1、216-1、218-1和220-1。此外，例如，为了形成图2的电气部件100-2，工艺200可以包含步骤214-2、218-2和220-2。可以执行此类步骤的其它组合以形成类似的电气部件。例如，为了形成包含阳极电极102-1和102-2两者的电气部件，步骤214-1、214-2、216-1、218-1、218-2和220-2中的每一个可以被执行。
60.在214-1或214-2处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如湿式蚀刻、干式蚀刻、激光加工等，去除阴极连接层112的一部分。在一个或多个实施例中，去除阴极连接层112的一部分为一个或多个腔体117中的每一个提供单独的阴极连接层。在214-2处，可以准备衬底104的第一主表面116以用于设置阳极垫102-2。准备衬底104的第一主表面116可以包含去除氧化物、抛光、蚀刻等中的至少一个。
61.在216-1处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等，将阳极连接层126设置在衬底104的第二主表面118上。在218-1处，阴极封装层108可以设置在阴极导体层110上。此外，在218-1处，阳极导体层128可以设置在阳极连接层126上。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等来设置阴极封装层108和阳极导体层128-1。在218-2处，阳极导体层128-2可以设置在衬底104的第一主表面116上。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等来设置阳极导体层128-2。
62.在220-1处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如切割、划片、锯切、激光切割等来分割电子装置100-1。在一个或多个实施例中，分割电子装置100-1可以包含移除一部分的衬底104和阳极电极102-1。在220-2处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如切割、划片、锯切、激光切割等来分割电子装置100-2。在一个或多个实施例中，分割电子装置100-2可以包含移除一部分的衬底104和阳极电极102-2。
63.图5是电气部件300的另一实施例的示意性横截面视图。关于图1的电气部件100的所有设计考虑和可能性同样适用于图5的电气部件300。电气部件300包含衬底304，所述衬底具有第一主表面316、第二主表面318和设置在所述衬底中并在第一主表面316与凹陷表面319之间延伸的腔体317。电气部件300还包含设置在腔体317内的钽材料314，其中钽材料包含钽颗粒320。另外，电气部件300包含设置在衬底304的第二主表面318上的阳极电极302以及设置在电解质阴极层324上在腔体317上方的阴极电极306。
64.在一个或多个实例中，衬底304是n型硅。如本文所用，n型硅是指已与另一元素或材料(例如磷)化学结合(例如，掺杂)以使硅具有导电性(例如，电阻率为200欧姆
·
厘米或更小)的硅。
65.电气部件300与电气部件100之间的一个区别在于，部件300包含设置在第一主表面316和包含凹陷表面319的腔体317的表面上的钽层330。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等来设置钽层330。在一个或多个实施例中，钽层330的厚度为1微米到2微米。
66.电气部件300与电气部件100之间的另一个区别在于，部件300包含电解质阴极层324，所述电解质阴极层在设置在第一主表面316上的钽层330的至少一部分上延伸。换句话说，电解质阴极层324除了设置在介电层322上并填充钽材料314内的空间之外，还可以在钽材料314和钽层330上方延伸。此外，阴极电极306可以设置在电解质阴极层324上和腔体317上方。在一个或多个实施例中，阴极连接层310可以设置在电解质阴极层324上腔体317上方。此外，阴极导体层108可以设置在阴极连接层310上。
67.可以利用任何合适的一种或多种技术来制造电气部件300。例如，图6和7是形成多个电气部件300的方法400的一个实施例的第一部分和第二部分的示意性流程图。尽管参考图5的电气部件300进行了描述，但是方法400可用于形成任何合适的电气部件。
68.在402处，提供衬底304。衬底304包含第一主表面316和与第一主表面相对的第二主表面318。衬底304可以包含任何合适的导电材料，例如钽箔、铌箔、硅、n型硅、金属箔、金属合金箔等。在一个或多个实例中，衬底304是n型硅。可以以任何合适的尺寸和任何合适的厚度提供衬底304。在一个或多个实施例中，可以以介于50微米到625微米之间的厚度提供衬底304。
69.在404处，场氧化物硬掩模340可以设置在衬底304的第一主表面316或第二主表面318中的至少一个上。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如生长、沉积、溅射等来设置场氧化物硬掩模340。在406处，可以去除场氧化物硬掩模340的一个或多个部分。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如蚀刻、激光加工等，去除场氧化物硬掩模340的部分。
70.在408处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如各向异性蚀刻、湿式蚀刻、激光加工、锯切等，将一个或多个腔体317设置在衬底304的第一主表面316中。在一个或多个实施例中，可以使用各向异性蚀刻来形成一个或多个腔体317。一个或多个腔体317中的每一个可以从第一主表面316延伸到凹陷表面319。一个或多个腔体317中的每一个的从第一主表面316到凹陷表面319测量的深度可以为衬底304的厚度的20％到90％。在一或多个实施例中，一或多个腔体317的深度可为100微米到250微米。在410处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如湿式蚀刻、干式蚀刻、激光加工等，从衬底304去除场氧化物硬掩模340。
71.在412处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等，将钽层330设置在第一主表面316和凹陷表面319上。在一个或多个实施例中，钽层330的被设置成具有1微米到2微米的厚度。此外，在412处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将氧化物层342设置在钽层330上。在一个或多个实施例中，可以通过将衬底304放置在富氧环境中并加热衬底和钽层330来设置氧化物层342。衬底304和钽层330可以被加热到至少500℃持续至少10分钟。在设置氧化物层342之后，可以对衬底304、钽层330和氧化物层342进行退火以将氧化物层驱动到钽层中。退火可以包含加热到至少600℃持续至少10分
钟。
72.在414处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将包含钽颗粒320的钽材料314设置在衬底304的一个或多个腔体317中。钽材料314可以包含例如钽粉、钽块、钽糊等。在钽材料314包含钽糊的实施例中，在414处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如加热钽糊，对钽糊进行干燥和脱粘合剂。
73.在一个或多个实施例中，在图7的414处，可以使用任何合适的一种或多种技术烧结钽材料314。烧结钽材料314可以使钽颗粒320至少部分地熔合在一起，以在钽颗粒之间形成一个或多个机械连接和电连接。另外，烧结可使得一个或多个钽颗粒314熔合到衬底304上，从而在钽材料与衬底之间形成至少一个机械连接和电连接。在一个或多个实施例中，可以通过将钽材料314加热到至少3400℃且不高于3000℃的温度来烧结所述材料。在一个或多个实施例中，在414处，可以压制并烧结钽材料314。
74.在416处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将介电层322设置在钽颗粒320上。在一个或多个实施例中，可以使用例如阳极氧化、湿法成形、原子层沉积、退火等来设置介电层322。介电层322可以包含任何合适的一种或多种介电材料，例如五氧化二钽。另外，在416处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将电解质阴极层324设置在介电层322上。在一个或多个实施例中，可以使用例如热解、压制、激光定型、印刷、分配、浸涂等来设置电解质阴极层324。电解质阴极层324可以包含任何合适的材料，例如，二氧化锰、导电聚合物等。在一个或多个实施例中，电解质阴极层324设置在钽层330的至少一部分上，所述钽层设置在第一主表面316上。换句话说，电解质阴极层324除了设置在电解质阴极层324上并填充钽材料内的空间之外，还可以设置为使得电解质阴极层在钽材料314和钽层330上方延伸。
75.在418处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等，将一个或多个阴极电极306设置在电解质阴极层324上和一个或多个腔体317上方。在一个或多个实施例中，设置一个或多个阴极电极306中的每一个包含设置阴极连接层310和阴极导体层308。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等，将阴极连接层310设置在电解质阴极层324和一个或多个腔体317上。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压、阴影掩模等，将阴极导体层308设置在阴极连接层310上。
76.在420处，可以去除电解质阴极层324的一部分。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如湿式蚀刻、干式蚀刻、激光加工等，去除电解质阴极层324的一部分。在一个或多个实施例中，电解质阴极层324的一部分的去除为一个或多个腔体317中的每一个提供单独的电解质阴极层。此外，可以在420处，使用任何合适的一种或多种技术，例如研磨、切割、激光加工等，将衬底304减薄。
77.在422处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等，将阳极电极302设置在衬底304的第二主表面318上。在一个或多个实施例中，设置阳极电极302包含设置阳极连接层326和阳极导体层328。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等，将阳极连接层326设置在衬底304的第二主表面318上。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等，将阳极导体层328设置在阳极连接层326上。
78.在424处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如切割、划片、锯切、激光切割等来分割电子装置300。在一个或多个实施例中，分割电子装置300可以包含去除一部分的衬底304和阳极电极302。
79.图8是电气部件500的另一实施例的示意性横截面视图。关于图1的电气部件100和图5的电气部件300的所有设计考虑和可能性同样适用于图8的电气部件500。电气部件500包含衬底504，所述衬底具有第一主表面516、第二主表面518和设置在所述衬底中并在第一主表面516与凹陷表面519之间延伸的腔体517。电气部件500还包含设置在腔体517内的钽材料514，其中钽材料包含钽颗粒520。此外，电气部件500包含设置在衬底504的第一主表面516的一部分上方的阳极电极502和设置在衬底的第一主表面516的另一部分上方的阴极电极506。
80.电气部件500与电气部件100之间的一个区别在于，部件500包含设置在第一主表面516和包含凹陷表面519的腔体517的表面上的氧化物层542。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如生长、沉积、溅射等来设置氧化物层542。氧化物层542可以是电绝缘体。
81.电气部件500与电气部件100之间的另一个区别在于，部件500包含设置在氧化物层542上的第一钽层530-1和第二钽层530-2(统称为钽层530)。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等来设置钽层530。在一个或多个实施例中，钽层530的厚度为1微米到2微米。第一钽层530-1和第二钽层530-2可以被钽材料520和电解质阴极层524分开。第一钽层530-1可以在氧化物层542的部分上方延伸，所述部分在第一主表面516上方延伸并且延伸到腔体517中位于凹陷表面519上方。第二钽层530-2可以在氧化物层542的在第一主表面516上方延伸的部分上延伸。
82.电气部件500与电气部件100之间的另一个区别在于，电解质阴极层524除了设置在介电层522上并填充钽材料内的空间之外，还可以延伸到钽材料514上方并在钽层530和氧化物层542的至少一部分上方。
83.电气部件500与电气部件100之间的另一个区别在于，部件500包含设置在第一钽层530-1的一部分上的阳极垫528。阳极垫528和第一钽层530-1可以形成阳极电极502。另外，阳极垫528可以包含任何合适的一种或多种导电材料，例如铜、金、银、钽、石墨、铝、铬、碳等。阳极垫528可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的一种或多种形状。此外，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅射、电镀、印刷、分配等来形成阳极垫528。阳极垫528可以设置在第一钽层530-1的位于衬底504的第一主表面516上方的一部分上。
84.此外，电气部件500还可以包含设置在第二钽层530-2和阴极连接层510的部分上的阴极垫508。阴极垫508和阴极连接层510可以形成阴极电极506。阴极电极508可以包含任何合适的尺寸并且呈任何合适的一种或多种形状。阴极垫508可以包含任何合适的一种或多种导电材料，例如铜、金、银、铝或其它导电材料。可以使用任何合适的技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等来形成阴极垫508。
85.可以利用任何合适的一种或多种技术来制造电气部件500。例如，图9和10是形成多个电气部件500的方法600的一个实施例的第一部分和第二部分的示意性流程图。尽管参考图8的电气部件500进行了描述，但是方法600可用于形成任何合适的电气部件。
86.在602处，提供衬底504。衬底504包含第一主表面516和与第一主表面相对的第二
主表面518。衬底504可以包含任何合适的材料，例如钽箔、硅、n型硅、玻璃、陶瓷等。在一个或多个实例中，衬底504是n型硅。可以以任何合适的尺寸和任何合适的厚度提供衬底504。可以以介于50微米到625微米之间的厚度提供衬底504。
87.在604处，场氧化物硬掩模540可以设置在衬底504的第一主表面516上。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如生长、沉积、溅射等来设置场氧化物硬掩模540。在606处，可以去除场氧化物硬掩模540的一个或多个部分。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如蚀刻、激光加工等，去除场氧化物硬掩模540的部分。
88.在608处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如各向异性蚀刻、湿式蚀刻、激光加工、锯切等，将一个或多个腔体517设置在衬底504的第一主表面516中。在一个或多个实施例中，可以使用各向异性蚀刻来形成一个或多个腔体517。一个或多个腔体517可以从第一主表面516延伸到凹陷表面519。一个或多个腔体517的从第一主表面516到凹陷表面519测量的深度可以为衬底504的厚度的20％到90％。在一或多个实施例中，一或多个腔体517的深度可为100微米到250微米。在610处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如湿式蚀刻、干式蚀刻、激光加工等，从衬底504去除场氧化物硬掩模540。
89.在612处，可以使用任何合适的一种或多种技术，在612处，将氧化物层542设置在衬底504的第一主表面516和包含凹陷表面519的腔体517的表面上。在一个或多个实施例中，可以通过在含有水蒸气的扩散炉中在介于1000℃与1200℃之间的温度下生长氧化物层(例如，湿氧化物生长)来设置氧化物层542。在一个或多个实施例中，可以通过将衬底504放置在富氧环境中并加热衬底来设置氧化物层542。衬底504可以被加热到至少500℃持续至少10分钟。
90.在614处，光致抗蚀剂544可以设置在氧化物层542的一部分上并且钽层530可以设置在氧化物层和光致抗蚀剂上。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如喷涂、溅射、层压等来设置光致抗蚀剂544。可以在设置钽层530之前显影光致抗蚀剂544。可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等来设置钽层530。在一个或多个实施例中，钽层530设置为具有1微米到2微米的厚度。在616处，光致抗蚀剂544可以与设置在光致抗蚀剂上的钽层530的一部分一起被去除，从而将钽层530分成第一钽层530-1和第二钽层530-2。
91.在618处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将包含钽颗粒520的钽材料514设置在衬底504的一个或多个腔体517中。钽材料514可以包含例如钽粉、钽块、钽糊等。在钽材料517包含钽糊的实施例中，在618处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如加热钽糊，对钽糊进行干燥和脱粘合剂。
92.在一个或多个实施例中，在618处，可以使用任何合适的一种或多种技术烧结钽材料514。烧结钽材料514可以使钽颗粒520至少部分地熔合在一起，以在钽颗粒之间形成一个或多个机械连接和电连接。另外，烧结可使得一个或多个钽颗粒514熔合到衬底504上，从而在钽材料与衬底之间形成至少一个机械连接和电连接。在一个或多个实施例中，可以通过将钽材料514加热到至少1200℃且不高于3000℃的温度来烧结所述材料。
93.在图10的620处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将介电层522设置在钽颗粒520上。在一个或多个实施例中，可以使用例如阳极氧化、湿法成型、原子层沉积、退火等来设置介电层522。介电层522可以包含任何合适的一种或多种介电材料，例如五氧化二钽。
在608处，可以使用任何合适的一种或多种技术，将电解质阴极层524设置在介电层522上。在一个或多个实施例中，可以使用例如热解、压制、印刷、分配、浸涂等来设置电解质阴极层524。电解质阴极层524可以包含任何合适的一种或多种材料，例如二氧化锰、导电聚合物等。在一个或多个实施例中，电解质阴极层524设置在钽层530的至少一部分上方，所述至少一部分设置在第一主表面516上。换句话说，电解质阴极层524除了设置在电解质阴极层524上并填充钽材料514内的空间之外，还可以设置为使得电解质阴极层在钽材料和钽层530上方延伸。
94.在622处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等，将阴极连接层510设置在电解质阴极层524上和腔体517上方。在624处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如湿式蚀刻、干式蚀刻、激光加工等，去除一部分的电解质阴极层524和阴极连接层510。去除一部分的电解质阴极层524和阴极连接层510可以暴露钽层530的表面。
95.在626处，可以使用任何合适的一种或多种技术，例如喷涂、旋涂、溅射等，将光致抗蚀剂546设置在第一钽层530-1的一部分和阴极连接层510的一部分上。光致抗蚀剂546可以在626处显影。在628处，使用任何合适的一种或多种技术，例如沉积、pvd、cvd、溅射、电镀、箔层压等，将导电层548设置在钽层530的部分上、光致抗蚀剂546上以及阴极连接层510的一部分上。在630处，可以去除光致抗蚀剂546和部分导电层548。导电层548的保留部分形成第一钽层530-1上的阳极垫528和部分的第二钽层530-2和阴极连接层510上的阴极垫508。
96.如本文所述的电气部件100、300、500可以包含在任何合适的植入式医疗装置中。例如，图11是植入式医疗装置700的示意图。植入式医疗装置700包含壳体702和壳体内的电路电子组件704。电子组件704可以包含电气部件706。电气部件706可以是如本文所述的电气部件100、300和500中的任何一个。
97.植入式医疗装置700可以包含任何合适的医疗装置。在一个或多个实施例中，植入式医疗装置700可以包含植入式除颤器。
98.应理解，本文所公开的各个方面可以不同的组合而非说明书和附图中具体呈现的组合进行组合。还应理解，取决于实例，本文所描述的工艺或方法中的任一个的某些动作或事件可以不同顺序执行，可被添加、合并或完全省略(例如，所有描述的动作或事件对于执行技术来说可不为必需的)。另外，为清楚起见，虽然本公开的某些方面被描述为由单个模块或单元来执行，但是应理解，本公开的技术可以由与例如医疗装置相关联的单元或模块的组合来执行。
99.在一个或多个实例中，可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施所描述的技术。如果以软件实施，那么功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包含计算机可读存储介质，其对应于有形介质，例如数据存储介质(例如，ram、rom、eeprom、快闪存储器或可以用于存储呈指令或数据结构形式的期望程序代码并且可以由计算机访问的任何其它介质)。
100.指令可以由一个或多个处理器执行，所述一个或多个处理器例如是一个或多个数字信号处理器(dsp)、通用微处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程逻辑阵列(fpga)或其它等效的集成或离散逻辑电路系统。因此，如本文所使用的术语“处理器”可以指代任何
前述结构或者适合于实施所描述技术的任何其它物理结构。而且，所述技术可完全实施于一个或多个电路或逻辑元件中。
101.本文中引用的所有参考文献和出版物皆明确地以全文引用的方式并入本公开中，除非它们可能直接与本公开相矛盾。论述了本公开的示例性实施例，并且已经参考了在本公开的范围内的可能的变型。在不脱离本公开的范围的情况下，本公开中的这些和其它变型和修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且应当理解，本公开不限于本文阐述的示例性实施例。因此，本公开仅由所附权利要求限制。