CN102479615A - 多层陶瓷电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多层陶瓷电容器。提供了一种多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器能够被实现为微型超级电容器，该微型超级电容器能够最小化安装面积并且提高其安装效率。该多层陶瓷电容器包括：电容器主体，其中，堆叠长度尺寸为1.6mm并且宽度尺寸为0.8mm的多个电介质层；内部电极单元，该内部电极单元具有在多个电介质层的每个电介质层上布置的多个内部电极；以及外部电极单元，该外部电极单元具有多个外部电极，该多个外部电极被水平地布置在在电容器主体中，并且被电连接到内部电极。

Description

多层陶瓷电容器
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年11月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0118140的优先权，本申请的公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及多层陶瓷电容器，并且更具体地，涉及能够通过最小化所需安装面积并且提高安装效率来被实现为微型超级电容器的多层陶瓷电容器。
背景技术
通常，多层陶瓷电容器(MLCC)具有下述结构，其中，内部电极被插入在多个电介质层之间。由于多层陶瓷电容器的诸如小型化、高容量、易于安装等优点，因此已经广泛地用于电子器件内的各种组件。具体地，多层陶瓷电容已经有效地用作去耦电容器等，其被连接在诸如大规模集成电路(LSI)器件等的电源电路中的电源和半导体芯片之间。
在半导体芯片和电源之间可以使用多个去耦电容器。然而，由于对组件小型化、质量轻等的需求而导致需要其中具有相同或不同功率容量的至少两个电容器被实现为单个芯片的阵列。此外，需要其中多个通用芯片被实现为单个芯片的阵列。在由该阵列形成的多层陶瓷电容器中，为了允许高容量同时减小芯片的安装面积，已经尝试了各种方法来有效地使用阵列的内部面积。
发明内容
本发明的一方面提供了一种多层陶瓷电容器，所述多层陶瓷电容器能够通过最小化安装面积并且提高其安装效率来被实现为微型超级电容器。
根据本发明的一方面，提供了一种多层陶瓷电容器，所述多层陶瓷电容器包括：电容器主体，在所述电容器主体中堆叠了多个电介质层，所述多个电介质层具有的长度尺寸为1.6mm并且宽度尺寸为0.8mm；内部电极单元，所述内部电极单元具有多个内部电极，所述多个内部电极被布置在所述多个电介质层中的每个电介质层上；以及外部电极单元，所述外部电极单元具有多个外部电极，所述多个外部电极被水平地布置在所述电容器主体中并且被电连接到所述内部电极。
多个内部电极可以包括被连接到外部电极的突起。
多个电介质层中的每个电介质层被布置有设置在其上的电独立的第一内部电极、第二内部电极、第三内部电极和第四内部电极，并且内部电极单元包括第一内部电极组、第二内部电极组、第三内部电极组和第四内部电极组，第一内部电极组包括每个电介质层的第一内部电极，第二内部电极组包括每个电介质层的第二内部电极，第三内部电极组包括每个电介质层的第三内部电极，第四内部电极组包括每个电介质层的第四内部电极。
多个电介质层中的至少一个电介质层的第一内部电极至第四内部电极的突起具有的突起方向可以与相邻电介质层的第一内部电极至第四内部电极的突起的突起方向相对。
外部电极可以包括第一外部电极组和第二外部电极组，该第一外部电极组具有水平地布置在所述电容器主体的一个侧表面上的多个外部电极，第二外部电极组具有布置在另一个侧表面上的多个外部电极，该另一侧表现被形成为与电容器主体的所述一个侧表面相对。
第一外部电极组可以包括第一外部电极至第四外部电极，每个被电连接到在多个电介质层上形成的第一内部电极至第四内部电极的一个方向上突起的第一内部电极至第四内部电极的突起，并且第二外部电极组包括第五外部电极至第八外部电极，每个被电连接到在另一方向上突起的第一内部电极至第四内部电极的突起，该另一方向与在多个电介质层上形成的第一内部电极至第四内部电极的一个方向相对。
第一内部电极组至第四内部电极组可以具有等于或大于1uF±10％的电容。
每一个被布置在多个电介质层上的第一内部电极至第四内部电极之间的距离可以等于或大于第一内部电极或第四内部电极与电介质层的垂直侧表面之间的距离的一半，并且可以等于或小于第一内部电极或第四内部电极与电介质层的垂直侧表面之间的距离的2/3。
内部电极的突起具有的宽度可以大于从形成有该突起的内部电极的一个侧表面至该突起的距离的两倍，并且小于其四倍。
内部电极的突起可以具有等于或大于0.1mm并且等于或小于0.2mm的宽度。电容器主体的长度可以是1.6mm±0.1mm，电容器主体的宽度可以是0.8mm±0.1mm，并且电容器主体的高度可以等于或大于0.5mm±0.05mm并且等于或大于0.85mm±0.1mm。外部电极可以具有等于或大于0.2mm±0.05mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm的宽度。多个外部电极之间的距离可以是0.4mm±0.05mm并且等于或小于0.5mm±0.1mm。多个外部电极的相邻外部电极之间的中心距离可以等于或大于0.2mm±0.05mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。从电容器主体的顶面上形成的外部电极的端部至电容器主体的侧表面的长度可以等于或大于0.15mm±0.1mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。
根据本发明的另一个方面，提供了一种多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器包括：电容器主体，在所述电容器主体中堆叠了具有预设的长度和宽度的多个电介质层；内部电极单元，该内部电极单元包括多个内部电极，该多个内部电极彼此电独立并且被布置在多个电介质层中的每个电介质层上，内部电极具有重叠区域，该重叠区域位于每一个所述电介质层上的每一个所述多个内部电极与形成内部电极组的相邻电介质层的所述内部电极之间，并且每个内部电极组的电容等于或大于1uF；以及外部电极单元，该外部电极单元具有多个外部电极，所述多个外部电极被水平地布置在所述电容器主体中并且被电连接到所述内部电极。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的以上和其它方面、特征和其它优点，在附图中：
图1A至图1C分别是根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的立体图、俯视图和侧视图；
图2是示出根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的内部电极的示图；
图3是示出根据本发明的实施例的多层陶瓷电容器的堆叠内部电极的分解立体图；
图4A至图4C分别是根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的立体图、俯视图和侧视图；
图5是示出根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的内部电极的示图；以及
图6是示出根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的堆叠内部电极的分解立体图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1A至图1C分别是根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的立体图、俯视图和侧视图。图2是示出根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的内部电极的示图。图3是示出根据本发明的实施例的多层陶瓷电容器的堆叠内部电极的分解立体图。
参考图1A至图1C，根据本发明的一个示例性实施例的多层陶瓷电容器10包括具有预定宽度和长度的电容器主体11，并且电容器主体11的外表面可以提供有外部电极单元12，该外部电极单元12被安装在衬底上，并且具有电连接到其它电路的外部电极。电容器主体11的长度L可以是1.6mm±0.1mm，其宽度W可以是0.8mm±0.1mm，并且其高度T可以等于或大于0.5mm±0.05mm，并且等于或小于0.85mm±0.1mm。
外部电极单元12的多个外部电极可以沿着电容器主体11的外周水平地布置，并且布置在电容器主体11中的外部电极的宽度BW可以等于或大于0.2mm±0.05mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。此外，多个外部电极可以被形成为电容器主体11的顶表面或底表面，并且从被形成到电容器主体11顶表面或底表面的外部电极的端部至电容器主体11的侧表面的距离SW可以等于或大于0.15mm±0.1mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。
参考图2和图3，电容器主体11的内侧可以被提供有内部电极单元13。内部电极单元13可以包括多个堆叠的电介质层13A1至13BN，并且多个电介质层13A1至13BN中的每一个可以具有设置在其上的多个内部电极13a1至13aN以及13b1至13bN。在该构造中，多个内部电极13a1至13aN以及13b1至13bN可以按行布置。
多个内部电极13a1至13aN以及13b1至13bN可以包括突起A，该突起A可以电连接到外部电极。
第一电介质层13A中布置的多个内部电极13a1至13aN的突起A的方向可以与堆叠在第一电介质层13A上的第二电介质层13B中布置的多个内部电极13b1至13bN的突起A的方向相对。如上所述，单个电介质层上布置的多个内部电极的突起的方向可以与相邻电介质层上布置的多个内部电极的突起的方向相对。
通过使在堆叠的多个电介质层13A1至13BN的每一个上布置的多个内部电极与相邻电介质层的多个内部电极之间的至少一些面积重叠，内部电极单元13可以具有预设的电容。
图4A至图4C分别是根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的立体图、俯视图和侧视图。图5是示出根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的内部电极的示图。图6是示出根据本发明的示例性实施例的多层陶瓷电容器的堆叠内部电极的分解立体图。
参考图4A至图4C，根据本发明的一个示例性实施例的多层陶瓷电容器20可以包括：电容器主体21，在该电容器主体21中，长度L可以是1.6mm±0.1mm，宽度W可以是0.8mm±0.1mm，并且高度T可以等于或大于0.5mm±0.05mm并且等于或小于0.85mm±0.1mm；以及外部电极单元22，该外部电极单元22包括四个外部电极，每个外部电极水平地布置在电容器主体21中。也就是说，电容器主体21的长度的侧表面中的一个可以被提供有第一外部电极组22a，该第一外部电极组22a具有按行布置的四个外部电极22a1、22a2、22a3和22a4，并且与电容器主体21长度的所述一个侧表面相对的另一个侧表面可以被提供有第二外部电极组22b，该第二外部电极组22b具有按行布置的四个外部电极22b1、22b2、22b3和22b4。
与参考图1B和图1C的描述类似，参考图4B和图4C，布置在电容器主体中的四个外部电极22a1至22b4的宽度BW可以等于或大于0.2mm±0.05mm，并且等于或小于0.25mm±0.1mm。此外，四个外部电极22a1至22b4可以被形成为电容器主体21的顶表面或底表面，并且从被形成到电容器主体21顶表面或底表面的外部电极的端部至电容器主体21侧表面的距离SW可以等于或大于0.15mm±0.1mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。此外，外部电极之间的距离C可以等于或大于0.4mm±0.05mm并且等于或小于0.5mm±0.1mm。另外，四个外部电极之中的相邻外部电极的中心之间的距离P可以等于或大于0.2mm±0.05mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。
与参考图2和图3的描述类似，参考图5和图6，内部电极单元23可以包括多个堆叠的电介质层23A1至23BN。多个电介质层23A1至23BN的每一个可以具有设置在其上的四个内部电极23a1至23a4和23b1至23b4。在该情况下，四个内部电极23a1至23a4和23b1至23b4可以按行布置。
四个内部电极23a1至23a4和23b1至23bN可以包括突起A，该突起A可以电连接到外部电极。
多个电介质层23A1至23BN的每一个上布置的第一内部电极至第四内部电极23a1至23a4和23b1至23b4之间的距离C可以等于或大于第一内部电极至第四内部电极23a1、23a4、23b1和23b4与电介质层的垂直侧表面之间的距离b的一半，并且可以等于或小于第一内部电极至第四内部电极23a1、23a4、23b1和23b4与电介质层的垂直侧表面之间的距离b的2/3。
根据本发明的一个技术方面，如果内部电极的突起A的宽度d小于从形成有突起A的内部电极一个侧表面至突起A的距离e的两倍，则难以在内部电极与外部电极之间形成接触，并且如果内部电极的突起A的宽度d大于从形成有突起A的内部电极的一个侧表面至突起A的距离e的四倍，则外部电极可能没有覆盖内部电极，由此造成接触缺陷。类似地，如果内部电极的突起A的宽度d小于0.1mm，则难以在内部电极与外部电极之间形成接触，并且如果内部电极的突起A的宽度等于或大于0.2mm，则外部电极可能没有覆盖内部电极，由此造成接触缺陷。内部电极的突起A的宽度d可以大于从内部电极的一个侧表面至突起A的距离e的两倍，并且可以小于其四倍。另外，内部电极的突起A的宽度d可以等于或大于0.1mm并且等于或小于0.2mm。
内部电极的面积a可以是190μm2，使得包括每个电介质层的第一内部电极的第一内部电极组、包括每个电介质层的第二内部电极的第二内部电极组、包括每个电介质层的第三内部电极的第三内部电极组和包括每个电介质层的第四内部电极的第四内部电极组各自具有等于或大于1uF±10％的高电容。
如上所述，根据本发明，集成了多个超级电容器，具体地，是四个1608尺寸的等于或大于1uF的超级电容器，以最小化安装面积并且提高安装效率，由此使得能够实现微型超级电容器。
如上所述，根据本发明的实施例，提供了一种多层陶瓷电容器，该多层陶瓷电容器能够通过最小化安装面积并且提高安装效率来实现微型超级电容器。
虽然已经结合示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应当清楚的是，可以在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下进行各种修改和变化。

Claims (30)

1.一种多层陶瓷电容器，包括：
电容器主体，在所述电容器主体中堆叠了多个电介质层，所述电介质层具有的长度尺寸为1.6mm并且宽度尺寸为0.8mm；
内部电极单元，所述内部电极单元具有多个内部电极，所述多个内部电极被布置在所述多个电介质层中的每个电介质层上；以及
外部电极单元，所述外部电极单元具有多个外部电极，所述多个外部电极被水平地布置在所述电容器主体中并且被电连接到所述内部电极。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个内部电极包括被连接到所述外部电极的突起。
3.根据权利要求2所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个电介质层中的每个电介质层被布置有设置在其上的电独立的第一内部电极、第二内部电极、第三内部电极和第四内部电极，并且
所述内部电极单元包括第一内部电极组，第二内部电极组、第三内部电极组和第四内部电极组，所述第一内部电极组包括每个电介质层的所述第一内部电极，所述第二内部电极组包括每个电介质层的所述第二内部电极，所述第三内部电极组包括每个电介质层的所述第三内部电极，所述第四内部电极组包括每个电介质层的所述第四内部电极。
4.根据权利要求3所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个电介质层中的至少一个电介质层的所述第一内部电极至所述第四内部电极的所述突起具有的突起方向与相邻电介质层的所述第一内部电极至所述第四内部电极的所述突起的突起方向相对。
5.根据权利要求4所述的多层陶瓷电容器，其中，所述外部电极包括第一外部电极组和第二外部电极组，所述第一外部电极组具有水平地布置在所述电容器主体的一个侧表面上的多个外部电极，所述第二外部电极组具有布置在另一个侧表面上的多个外部电极，所述另一个侧表面被形成为与所述电容器主体的所述一个侧表面相对。
6.根据权利要求5所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一外部电极组包括第一外部电极至第四外部电极，每个被电连接到在所述多个电介质层上形成的所述第一内部电极至所述第四内部电极的一个方向上突起的所述第一内部电极至所述第四内部电极的所述突起，并且
所述第二外部电极组包括第五外部电极至第八外部电极，每个被电连接到在另一个方向上突起的所述第一内部电极至所述第四内部电极的所述突起，所述另一个方向与所述多个电介质层上形成的所述第一内部电极至所述第四内部电极的所述一个方向相对。
7.根据权利要求3所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一内部电极组至所述第四内部电极组具有等于或大于1uF±10％的电容。
8.根据权利要求3所述的多层陶瓷电容器，其中，每一个被布置在所述多个电介质层上的所述第一内部电极至所述第四内部电极之间的距离等于或大于所述第一内部电极或所述第四内部电极与所述电介质层的垂直侧表面之间距离的一半，并且等于或小于所述第一内部电极或所述第四内部电极与所述电介质层的所述垂直侧表面之间距离的2/3。
9.根据权利要求2所述的多层陶瓷电容器，其中，所述内部电极的所述突起具有的宽度大于从形成有所述突起的所述内部电极的一个侧表面至所述突起的距离的两倍并且小于其四倍。
10.根据权利要求2所述的多层陶瓷电容器，其中，所述内部电极的所述突起具有的宽度等于或大于0.1mm并且等于或小于0.2mm。
11.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述电容器主体的长度为1.6mm±0.1mm，所述电容器主体的宽度为0.8mm±0.1mm，并且所述电容器主体的高度等于或大于0.5mm±0.05mm并且等于或大于0.85mm±0.1mm。
12.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述外部电极具有的宽度等于或大于0.2mm±0.05mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。
13.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个外部电极之间的距离为0.4mm±0.05mm并且等于或小于0.5mm±0.1mm。
14.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个外部电极中的相邻外部电极之间的中心距离等于或大于0.2mm±0.05mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。
15.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其中，从所述电容器主体的顶表面上形成的所述外部电极的端部至所述电容器主体的侧表面的长度等于或大于0.15mm±0.1mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。
16.一种多层陶瓷电容器，包括：
电容器主体，在所述电容器主体中堆叠了具有预设的长度和宽度的多个电介质层；
内部电极单元，所述内部电极单元包括多个内部电极，所述多个内部电极彼此电独立并且被布置在所述多个电介质层的每个电介质层上，所述内部电极具有重叠区域，所述重叠区域位于每一个所述电介质层上的每一个所述多个内部电极与形成内部电极组的相邻电介质层的所述内部电极之间，并且每个内部电极组的电容等于或大于1uF；以及
外部电极单元，所述外部电极单元具有多个外部电极，所述多个外部电极被水平地布置在所述电容器主体中并且被电连接到所述内部电极。
17.根据权利要求16所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个内部电极包括被连接到所述外部电极的突起。
18.根据权利要求17所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个电介质层的每个电介质层被布置有设置在其上的电独立的第一内部电极、第二内部电极、第三内部电极和第四内部电极，并且
所述内部电极单元包括第一内部电极组、第二内部电极组、第三内部电极组和第四内部电极组，所述第一内部电极组包括每个电介质层的所述第一内部电极，所述第二内部电极组包括每个电介质层的所述第二内部电极，所述第三内部电极组包括每个电介质层的所述第三内部电极，所述第四内部电极组包括每个电介质层的所述第四内部电极。
19.根据权利要求18所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个电介质层中的至少一个电介质层的所述第一内部电极至所述第四内部电极的突起具有的突起方向与相邻电介质层的所述第一内部电极至所述第四内部电极的突起的突起方向相对。
20.根据权利要求18所述的多层陶瓷电容器，其中，所述外部电极包括第一外部电极组和第二外部电极组，所述第一外部电极组具有被水平地布置在所述电容器主体的一个侧表面上的多个外部电极，所述第二外部电极组具有布置在另一个侧表面上的多个外部电极，所述另一个侧表面被形成为与所述电容器主体的所述一个侧表面相对。
21.根据权利要求20所述的多层陶瓷电容器，其中，所述第一外部电极组包括第一外部电极至第四外部电极，每个被电连接到在所述多个电介质层上形成的所述第一内部电极至所述第四内部电极的一个方向上突起的所述第一内部电极至所述第四内部电极的所述突起，并且
所述第二外部电极组包括第五外部电极至第八外部电极，每个被电连接到在另一个方向突起的所述第一内部电极至所述第四内部电极的所述突起，所述另一个方向与所述多个电介质层上形成的所述第一内部电极至所述第四内部电极的所述一个方向相对。
22.根据权利要求18所述的多层陶瓷电容器，其中，每一个被布置在所述多个电介质层上的所述第一内部电极至所述第四内部电极之间的距离等于或大于所述第一内部电极或所述第四内部电极与所述电介质层的垂直侧表面之间距离的一半，并且等于或小于所述第一内部电极或所述第四内部电极与所述电介质层的垂直侧表面之间距离的2/3。
23.根据权利要求17所述的多层陶瓷电容器，其中，所述内部电极的所述突起具有的宽度大于从形成有所述突起的所述内部电极的一个侧表面至所述突起的距离的两倍，并且小于其四倍。
24.根据权利要求17所述的多层陶瓷电容器，其中，所述内部电极的所述突起具有的宽度等于或大于0.1mm并且等于或小于0.2mm。
25.根据权利要求16所述的多层陶瓷电容器，其中，所述电容器主体的长度为1.6mm±0.1mm，所述电容器主体的宽度为0.8mm±0.1mm，并且所述电容器主体的高度等于或大于0.5mm±0.05mm，并且等于或大于0.85mm±0.1mm。
26.根据权利要求16所述的多层陶瓷电容器，其中，所述外部电极具有的宽度等于或大于0.2mm±0.05mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。
27.根据权利要求16所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个外部电极之间的距离为0.4mm±0.05mm并且等于或小于0.5mm±0.1mm。
28.根据权利要求16所述的多层陶瓷电容器，其中，所述多个外部电极中的相邻外部电极之间的中心距离等于或大于0.2mm±0.05mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。
29.根据权利要求16所述的多层陶瓷电容器，其中，从所述电容器主体的顶表面上形成的所述外部电极的端部至所述电容器的侧表面的长度等于或大于0.15mm±0.1mm并且等于或小于0.25mm±0.1mm。
30.根据权利要求16所述的多层陶瓷电容器，其中，所述内部电极组的每一个的电容是1uF±10％。
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