CN102548213B - 多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构、方法及封装单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法以及用于该方法的电路板连接盘图案。多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法包括以多层陶瓷电容器的内电极层和电路板水平方向布置的方式将电路板的连接盘导电性连接至外部端电极，其中，将外部端电极导电性连接至连接盘的导电材料的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度TMLCC的1/3，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端。

Description

多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构、方法及封装单元
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年12月21日提交的韩国专利申请第10-2010-0131716号的优先权，其全部内容通过引证结合于本申请中。
技术领域
本发明涉及一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构、安装方法、用于该安装方法的电路板连接盘图案、用于被水平固定(tape)的多层陶瓷电容器的封装单元及其定位方法。本发明通过在安装有多层陶瓷电容器的电路板上形成连接盘并以多层陶瓷电容器的内电极层与电路板水平方向布置的方式将连接盘导电性连接至多层陶瓷电容器的外部端电极，来使由多层陶瓷电容器引起的振动噪声显著降低，对于多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中在多层陶瓷电容器中层叠有多个电介质片，并且电介质片上形成有内电极，而且并行连接至内电极的外部端电极形成在多层陶瓷电容器的两端，其中，将外部端电极导电性连接至连接盘的导电材料的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度TMLCC的1/3。
背景技术
通常，多层陶瓷电容器是SMD(表面安装器件)型电容器，并在诸如移动电话、笔记本电脑、计算机、个人数字助理(PDA)的各种电子产品的电路中主要起充电或放电的作用。
通常，多层陶瓷电容器具有其中连接至相反极性的内电极交替地层叠并且其间介有电介质层的结构。
由于这种多层陶瓷电容器具有易安装、高容量以及小型化等优点，所以这种多层陶瓷电容器被广泛用作各种电子产品的元件。
具有相对较高介电常数的铁电材料(如，钛酸钡)通常用作多层陶瓷电容器的介电材料。然而，由于这种铁电材料具有压电特性和电致伸缩特性，所以当有电场施加至这种铁电材料时会产生机械应力和形变。在周期性电场施加至多层陶瓷电容器的情况下，该多层陶瓷电容器会因由于其铁电材料的压电特性所产生的机械形变而振动。多层陶瓷电容器的这种振动被传递至其上具有该多层陶瓷电容器的电路板。
也就是说，如果向多层陶瓷电容器施加交变电压，那么在多层陶瓷电容器的器件本体上会产生与X、Y和Z的各个方向相应的应力FX、FY和FZ，而且这些应力会导致产生振动。这些振动会从多层陶瓷电容器传递至电路板，而且电路板的振动会产生噪声。
在电路板的振动频率处于音频范围(20～20,000Hz)内的情况下，这种振动噪声会给人带来不舒服的感觉，因此有必要解决这些问题。
近年来，为解决这些问题，已经公开了各种技术方案，例如利用多层陶瓷电容器的外部端的弹性变形来防止振动的技术；增加附加元件来抑制由压电和电致伸缩特性产生的振动传播的技术；以及在安装在基板上的多层陶瓷电容器周围形成基板孔来抑制从多层陶瓷电容器到基板的振动传递的技术等。然而，这些技术都需要附加加工而且相比加工的复杂性来说并不能达到充分防止振动噪声的效果。
另一方面，在多层陶瓷电容器中，有一种宽度与厚度相等或相近的多层陶瓷电容器。当将宽度和厚度相近的多层陶瓷电容器安装在印刷电路板上时，不会去考虑其内部导体的方向性即将其安装在印刷电路板上。原因是从宽度和厚度相近的多层陶瓷电容器的外观上无法识别出多层陶瓷电容器的内部导体的方向性。
多层陶瓷电容器的电学和机械性能的差异会随安装在印刷电路板上的多层陶瓷电容器的内部导体的方向而产生；具体地，会随其方向性而表现出振动噪声的巨大差异。
具体地，近期试验结果表明多层陶瓷电容器的安装方向与用于将多层陶瓷电容器的外电极端连接至电路板的连接盘的导电材料的量之间的关系极大地影响振动噪声特性。
具体地，在多层陶瓷电容器的内电极表面水平安装在印刷电路板表面上并且用于将多层陶瓷电容器的外电极端连接至电路板的连接盘的导电材料的高度减小时的情况下，振动噪声可显著降低。因此，需要一种用于将多层陶瓷电容器水平固定的安装结构、安装方法、电路板的连接盘图案、封装单元及其定位方法来实现这些目标。
发明内容
为了克服上述问题，创作了本发明，因此，本发明的目的是提供能够减小因由于压电现象导致的振动而产生的噪声的多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构、安装方法、用于该方法的电路板连接盘图案、用于被水平固定的多层陶瓷电容器的封装单元及其定位方法。
根据实现该目的的本发明的一个方面，提了一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，该安装结构包括：电路板的连接盘，该连接盘以多层陶瓷电容器的内电极层和电路板水平方向布置的方式导电性连接至外部端电极，其中，将外部端电极导电性连接至连接盘的导电材料的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度TMLCC的1/3。
这里，当用诸如卷筒等的封装单元封装该多层陶瓷电容器时，采用一种固定手段将宽度WMLCC和厚度TMLCC相同或相近的多层陶瓷电容器以多层陶瓷电容器的内电极可水平方向安装在电路板上的方式定位在一方向上。这里，多层陶瓷电容器的宽度和厚度之间的相等并不是物理上的相等而是社会标准的相等，而且多层陶瓷电容器的宽度和厚度之间的相近可在0.75≤TMLCC/WMLCC≤1.25范围内。
另一方面，随着多层陶瓷电容器内的电介质层数越大或多层陶瓷电容器的电介质层的单位厚度的电场越高，由多层陶瓷电容器的压电现象产生的应力和机械形变会越大；而且，具体地，当电介质层数多于200层或当电介质层厚度小于3μm时会显著地产生振动噪声。
因此，多层陶瓷电容器的电介质层数可多于200层且电介质层的电介质厚度可小于3μm，其中，在多层陶瓷电容器的电介质层数可多于200层的同时电介质层的电介质厚度可小于3μm。
根据实现该目的的本发明的另一个方面，提供了一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，该方法包括：以多层陶瓷电容器的内电极层和电路板水平方向布置的方式将电路板的连接盘导电性连接至外部端电极，其中，将外部端电极导电性连接至连接盘的导电材料的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度TMLCC的1/3。
这里，宽度WMLCC和厚度TMLCC相同或相近的多层陶瓷电容器被固定为水平安装在电路板上。
同样，如上所述，多层陶瓷电容器的电介质层数可多于200层且电介质层的电介质厚度可小于3μm，其中，在多层陶瓷电容器的电介质层数可多于200层的同时电介质层的电介质厚度可小于3μm。
另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，而且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，该方法包括：形成连接盘以将多层陶瓷电容器安装在电路板的表面上，其中，电路板的连接盘以多层陶瓷电容器的内电极层和电路板水平方向布置的方式导电性连接至外部端电极；连接盘通过被分离为与形成有多层陶瓷电容器的外部端电极的部分相对应，而在电路板的表面上形成为多个；以及若多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，而且WLAND(a)和LLAND(a)被定义为分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在电路板上所占据的宽度和长度，则优选是WMLCC、LMLCC、WLAND(a)和LLAND(a)之间有如下的关系：0＜LLAND(a)/LMLCC≤1.2，0＜WLAND(a)/WMLCC≤1.2。这里，连接盘是指未被焊料阻焊剂覆盖的暴露部分。
另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，该安装方法包括：形成连接盘以将多层陶瓷电容器安装在电路板的表面上，其中，电路板的连接盘以多层陶瓷电容器的内电极层和电路板水平方向布置的方式导电性连接至外部端电极；以及连接盘通过被分离为与多层陶瓷电容器的外部端电极的缘端部分相对应，而在电路板的表面上形成为多个，以减少焊料量。
这里，若多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，而且WLAND(b)和LLAND(b)被定义为从分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在电路板上所占据的宽度和长度，则WMLCC、LMLCC、WLAND(b)和LLAND(b)之间的关系为如下：0＜LLAND(b)/LMLCC≤1.2，0＜WLAND(b)/WMLCC≤1.2。
在根据如上所述定义连接盘的本发明的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法中，将外部端电极导电性连接至连接盘的导电材料的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度TMLCC的1/3。
同样，在根据如上所述定义连接盘的本发明的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法中，当用诸如卷筒等的封装单元封装该多层陶瓷电容器时，采用一种固定手段将宽度WMLCC和厚度TMLCC相同或相近的多层陶瓷电容器以多层陶瓷电容器的内电极可水平安装在电路板上的方式，定位在一方向上。这里，多层陶瓷电容器的宽度和厚度之间的相等和相近可在0.75≤TMLCC/WMLCC≤1.25范围内。
另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种其上具有多层陶瓷电容器的电路板上的连接盘图案，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，其中，连接盘通过被分离为与多层陶瓷电容器的外部端电极的部分相对应，而在电路板的表面上形成为多个；其中若多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，而且WLAND(a)和LLAND(a)被定义为从分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在电路板上所占据的宽度和长度，则WMLCC，LMLCC，WLAND(a)和LLAND(a)之间的关系如下：0＜LLAND(a)/LMLCC≤1.2，0＜WLAND(a)/WMLCC≤1.2。
另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种其上具有多层陶瓷电容器的电路板上的连接盘图案，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，其中连接盘图案通过被分离为与多层陶瓷电容器的外部端电极的缘端部分相对应，而在电路板的表面上形成为多个，从而减少焊料量，其中，若多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，而且WLAND(b)和LLAND(b)被定义为从分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在电路板上所占据的宽度和长度，则优选方式是WMLCC、LMLCC、WLAND(b)和LLAND(b)之间有如下的关系：0＜LLAND(b)/LMLCC≤1.2，0＜WLAND(b)/WMLCC≤1.2。
另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种用于多层陶瓷电容器的封装单元，包括：多层陶瓷电容器，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端；以及封装板，包括用于容纳多层陶瓷电容器的储存空间，其中，多层陶瓷电容器的内电极被定位成相对于储存空间的底面水平放置。
这里，用于多层陶瓷电容器的封装单元还包括封装层，与封装板接合并用于覆盖多层陶瓷电容器。
这里，用于多层陶瓷电容器的封装单元被缠绕成卷筒状。
另一方面，根据实现该目的的本发明的又一个方面，提供了一种对厚度TMLCC与宽度WMLCC相等或相近的多层陶瓷电容器进行水平方向定位的方法，包括：将多层陶瓷电容器安装在传送单元上以连续传送；以及提供磁场以对在传送单元上传送的多层陶瓷电容器进行定位。
这里，经过所提供的磁场后的多层陶瓷电容器的内电极层相对于传送单元的底部平面水平放置。
这里，传送单元还包括一对导板单元，用于定位多层陶瓷电容器。
这里，若成对导板单元之间的间隔与多层陶瓷电容器的宽度、厚度和长度被分别定义为g、WMLCC、TMLCC和LMLCC，则满足下面的关系：
( W MLCC 2 + T MLCC 2 ) < g < min [ ( L MLCC 2 + T MLCC 2 ) , ( L MLCC 2 + W MLCC 2 ) ]
附图说明
从下文结合附图给出的实施方式的描述中，本发明的总体创作性思想的这些和/或其他方面以及优点将变得显而易见且更容易理解，附图中：
图1是示出根据本发明实施方式的将多层陶瓷电容器水平安装在电路板上的结构的截面视图；
图2A和图2B是示出厚度与其宽度相等或相近的多层陶瓷电容器a和宽度大于其厚度的多层陶瓷电容器b的示图；
图3是示出根据本发明另一实施方式的具有连接盘图案的电路板的平面视图；
图4是用于示出根据本发明又一实施方式的连接盘与多层陶瓷电容器的宽度以及长度之间的关系的模拟图；
图5是示出根据本发明又一实施方式的电路板的平面视图；
图6是用于示出根据本发明又一实施方式的连接盘与多层陶瓷电容器的宽度以及长度之间的关系的模拟图；
图7是示出根据本发明又一实施方式的多层陶瓷电容器并行布置的封装单元的示图；
图8是示出根据本发明又一实施方式的多层陶瓷电容器缠绕成卷筒形状的封装单元的示图；
图9A至图9C是示出被磁场定位的多层陶瓷电容器的状态的模拟图；
图10和图11示出当多层陶瓷电容器被传送单元传送时被磁场定位的视图的模拟图；
图12是示出根据本发明又一实施方式的多层陶瓷电容器的水平定位方法的模拟图；
图13A和图13B是示出作为本发明试验例的多层陶瓷电容器水平安装在电路板上的情况(a)和多层陶瓷电容器垂直安装在电路板上的情况(b)的模拟图；
图14是示出作为本发明试验例的多层陶瓷电容器水平或垂直安装在电路板上时导电材料(焊料)的高度对振动噪声的影响的曲线图。以及
图15是示出作为本发明试验例的多层陶瓷电容器水平或垂直安装在电路板上时连接盘的尺寸对振动噪声的影响的曲线图。
具体实施方式
下文中，将参照附图对本发明的具体实施方式进行描述。然而，所提供的以下实施方式仅作为示例而并不意指将本发明限定于此。
将省略对已知的组件及加工技术的描述，以不会使本发明实施方式不必要的模糊。下面的术语是在考虑了本发明的功能的前提下定义的，而且可根据用户或操作人员的意图或习惯来改变。因此，这些术语应基于本说明书通篇所描述的内容来定义。
本发明的技术思想应由所附权利要求来限定，而下述实施方式仅用于将本发明的技术思想有效传达给本领域技术人员。
首先，参照附图将如下地对本发明进行详细说明。
多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构及其安装方法
图1是示出根据本发明实施方式的多层陶瓷电容器10水平安装在电路板上的结构的截面视图；
多层陶瓷电容器10在电路板20上的安装结构及安装方法包括：层叠其上形成有内电极12的电介质片11；在多层陶瓷电容器10的两端形成并行连接内电极12的外部端电极14a和14b；在电路板20的表面上形成连接盘(图1未示出)以安装多层陶瓷电容器10；以及通过相对于电路板20的表面水平方向布置多层陶瓷电容器10的内电极层12来将连接盘导电性连接至外部端电极14a和14b，其中，将外部端电极14a和14b导电性连接至连接盘的导电材料15的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度TMLCC的1/3。
如图1所示，多层陶瓷电容器10包括通过交替层叠电介质层11和内电极12所形成的本体13以及在本体13的两端并行交替地连接内电极12的成对的外电极14a和14b。
电介质层11由主要包括钛酸钡等的铁电材料制成，并且可由其他铁电材料制成。
内电极12由通过烧结金属浆料而形成的薄金属制成，并且金属浆料可由诸如Ni、Pb、Ag-Pd、Cu等金属材料作为主要成分组成。
成对的外电极14a和14b由诸如铜和镍等的金属材料制成，而且在外电极14a和14b的表面上进行电镀以提高焊料的润湿性。
连接盘形成在电路板20的表面上以安装多层陶瓷电容器10，其中连接盘指的是金属焊盘的未覆盖有焊料阻焊剂的暴露部分。本文中，电路板20可以是多层电路板等，而且对其类型没有限制。
如图2所示，多层陶瓷电容器10的宽度W可与其厚度T相等或相近(参见图2a)，而且多层陶瓷电容器10的宽度也可大于其厚度(参见图2b)。对于后一种情况，由于其厚度很薄所以总是会进行水平安装，但是，对于前一种情况，则水平安装和垂直安装可随意进行。这里，多层陶瓷电容器10的宽度WMLCC与厚度TMLCC之间的相等和相近可在0.75≤TMLCC/WMLCC≤1.25范围内。
由于诸如焊料的导电材料15作为多层陶瓷电容器10与电路板20之间的振动媒介，所以从多层陶瓷电容器到电路板的振动传递会随导电材料15的高度减小而削弱。在多层陶瓷电容器水平安装在电路板上的情况下，可推测出多层陶瓷电容器的主振动面平行于电路板的表面。在导电材料高度很低的情况下，水平安装的多层陶瓷电容器的上表面的振动难以传递到电路板，这是因为由于导电材料高度很低而使得在多层陶瓷电容器的上表面周围不存在振动媒介。因此，随着导电材料的高度变低，在多层陶瓷电容器水平安装在电路板上的情况下振动噪声会大大降低。
另一方面，在多层陶瓷电容器垂直安装在电路板上的情况下，可推测出多层陶瓷电容器的主振动面垂直于电路板的表面。即使在导电材料高度很低的情况下，垂直安装的多层陶瓷电容器的侧面的振动也会传递至电路板，这是因为尽管导电材料的高度很低，但在多层陶瓷电容器的侧面底部周围仍存在振动媒介。因此，随着导电材料高度变低，在多层陶瓷电容器垂直安装在电路板上的情况下，振动噪声会缓慢下降，但垂直安装情况下的振动噪声的降低远小于水平安装情况下的振动噪声降低。
因此，为了减小由于多层陶瓷电容器10而产生的振动噪声，优选的是，水平方向安装多层陶瓷电容器10，其中水平方向指的是多层陶瓷电容器的内电极12平行于电路板20的表面，并且使得导电材料15的高度减小。
根据图2的多层陶瓷电容器10的宽度W和长度L，多层陶瓷电容器10的尺寸可以是0603(L×W＝0.6mm×0.3mm)、1005、1608、2012、3216以及3225等。在多层陶瓷电容器10的尺寸等于或大于3216的情况下，由于即使与多层陶瓷电容器10的厚度相比导电材料的相对高度很低，但导电材料15的绝对量仍很大，所以为了增强对振动噪声削弱的效果，优选的是导电材料15的相对高度在1/4以下。
尽管导电材料15作为用于在电路板20与多层陶瓷电容器10之间进行电连接的导电材料并没有具体的限制，但通常使用焊料。
连接盘图案
图3是示出根据本发明另一实施方式的具有连接盘图案的电路板的平面视图；
本文中，多层陶瓷电容器10安装在电路板20的连接盘21和22上，而且连接盘21和22可以通过被分离为与形成图1的多层陶瓷电容器10的外部端电极14a和14b的部分相对应而形成为多个。本文中，连接盘21和22是指未被焊料阻焊剂覆盖的暴露部分。
尽管，如图3所示，将两个连接盘形成为矩形形状的外形作为一个实施方式示出，但对其形状并无限定。然而，由于如上所述连接盘21和22表面上的导电材料15的高度影响振动噪声，所以可通过对由连接盘21和22所占据的区域中设置一定限制来降低导电材料15的高度，如下面的图4所示。
图4是用于示出根据本发明又一实施方式的连接盘21以及22与多层陶瓷电容器10的宽度以及长度之间的关系的模拟图。多层陶瓷电容器10的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，如图4所示。在关于一个连接盘21的外边缘到另一个连接盘22的外边缘在基板上所占据的宽度和长度分别被定义为WLAND(a)和LLAND(a)时的情况下，如图4所示，优选的是使WMLCC、LMLCC、WLAND(a)和LLAND(a)之间的关系为如下的0＜LLAND(a)/LMLCC≤1.2，0＜WLAND(a)/WMLCC≤1.2。在偏离上述范围的情况下，连接盘21和连接盘22表面上的大量导电材料15会增强从多层陶瓷电容器10到电路板20的振动传递。
图5是示出根据本发明又一实施方式的电路板的平面视图。
本文中，多层陶瓷电容器10安装在电路板20的连接盘21a、21b、22a和连接盘22b上，而且为了减小焊料量，连接盘21a、连接盘21b、连接盘22a和连接盘22b可以通过被分离为与图1的多层陶瓷电容器10的外部端电极14a和外部端电极14b的各缘端(edge)部分相对应而形成为多个。
尽管，在图5中，将四个连接盘形成为矩形形状的外形作为一个实施方式给出，但对其形状并无限定。然而，由于如上所述连接盘21a、连接盘21b、连接盘22a和连接盘22b表面上的导电材料15的高度影响振动噪声，所以对由连接盘21a、连接盘21b、连接盘22a和连接盘22b所占据的区域中设置一定限制，如下面的图6所示。
图6是用于示出根据本发明又一实施方式的连接盘21a、21b、22a以及22b与多层陶瓷电容器10的宽度以及长度之间的关系的模拟图。多层陶瓷电容器10的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，如图6所示。在关于一侧连接盘21a(或连接盘22a)和另一侧连接盘21b(或连接盘22b)的外边缘在基板上所占据的宽度被定义为WLAND(b)以及一侧连接盘21a(或连接盘21b)和另一侧连接盘22a(或连接盘22b)的外边缘在基板上所占据的长度被定义为LLAND(b)时的情况下，如图6所示，优选的是使WMLCC、LMLCC、WLAND(b)和LLAND(b)之间为如下的0＜LLAND(b)/LMLCC≤1.2，0＜WLAND(b)/WMLCC≤1.2。在偏离上述范围的情况下，连接盘21a、连接盘21b、连接盘22a和连接盘22b表面上的大量导电材料15会增强从多层陶瓷电容器10到电路板20的振动传递。
另一方面，在该种情况下，优选的是用于将外部端电极14a和14b导电性连接至连接盘21和22的导电材料15的高度Ts小于多层陶瓷电容器10的厚度TMLCC的1/3，而且更优选是，多层陶瓷电容器10的厚度TMLCC小于1/4。这里，还可以包括通过仅在多层陶瓷电容器10的外部端电极14a和外部端电极14b的底部形成导电材料15而使导电材料15的高度接近于0的情况。
另一方面，在本发明中，多层陶瓷电容器10被水平方向带束，且宽度WMLCC和厚度TMLCC可彼此相等或相近。在宽度与厚度相等或相近的情况下，尽管在固定过程中通常难以使多层陶瓷电容器10具有相同的定向，但本发明能够通过一致地水平方向固定而获得削弱电路板振动的效果。
多层陶瓷电容器的封装单元
为了提供上述一致地水平方向固定的多层陶瓷电容器10，本发明提供了一种使多层陶瓷电容器10一致地定位在水平方向上的封装单元。
图7是示出根据本发明又一实施方式的多层陶瓷电容器水平放置的封装单元的示图，以及图8是示出根据本发明又一实施方式的多层陶瓷电容器缠绕成卷筒状的封装单元的示图。
参照图7，本发明实施方式的多层陶瓷电容器封装单元40可包括其内具有用于容纳多层陶瓷电容器10的储存空间45的封装板42。
封装板42的储存空间45具有与多层陶瓷电容器10相匹配的形状。多层陶瓷电容器10在其内电极12相对于储存空间45的底面水平放置之后从传送单元移动到封装单元40的储存空间45。
多层陶瓷电容器封装单元40可进一步包括用于覆盖其中容纳有多层陶瓷电容器10的封装板42的封装层44，其中多层陶瓷电容器的内电极12相对于储存空间45的底面水平放置。
图8示出的多层陶瓷电容器缠绕成卷筒状的封装单元可通过用收集辊(未示出)连续地缠绕图7实施方式中的多层陶瓷电容器封装单元40来形成。
多层陶瓷电容器的水平方向定位方法
为了提供一致地定位在上述本发明的水平方向上的多层陶瓷电容器封装单元，本发明提供了一种宽度与厚度相等或相近的多层陶瓷电容器10的水平方向定位方法。
这里，多层陶瓷电容器10的宽度与厚度之间的相等和相近可在0.75≤TMLCC/WMLCC≤1.25范围内。
如上所述，为了显著降低由宽度与厚度相等或相近的多层陶瓷电容器10的压电现象造成的振动噪声，要求在封装过程中将多层陶瓷电容器10定位在水平方向上，以使多层陶瓷电容器10的内电极表面在电路板表面上的水平方向上。
为此，本发明提供一种利用磁场的定位方法，在本发明中，如图9所示。它利用了这样的特性：如果一磁铁靠近多层陶瓷电容器，那么仅具有如图9(a)和图9(b)所示的多层陶瓷电容器10和多层陶瓷电容器10′形状的多层陶瓷电容器会被吸附到磁铁上，从而减少磁阻，而具有如图9(c)所示的多层陶瓷电容器10″形状的则不会被吸附到磁铁上。
为了利用该特性将宽度与厚度相等或相近的多层陶瓷电容器10水平方向放置在封装单元中，可在传送过程中在传送单元的一侧附近布置磁铁，如图10所示。
在该种情况下，通过利用磁力使如图9(c)所示的多层陶瓷电容器10″旋转成相对于传送单元100为水平方向来定位多层陶瓷电容器10″。
然而，尽管在传送过程中可能会产生所布置的形状等于如图9(b)所表示的多层陶瓷电容器10′的形状的情况，如图11所示，但如图12所示，可通过在传送单元100中使用具有预定间隔的一对导板110来解决。
在这种情况下，若这对导板单元之间的间隔、多层陶瓷电容器10的宽度、厚度以及长度分别定义为g、WMLCC、TMLCC以及LMLCC，则可满足下面的关系：
( W MLCC 2 + T MLCC 2 ) < g < min [ ( L MLCC 2 + T MLCC 2 ) , ( L MLCC 2 + W MLCC 2 ) ] .
下文中，为了导出本发明的优选实施方式，将对试验例进行说明。
试验例1：在将多层陶瓷电容器水平和垂直安装在电路板上的这两种情况下，导电材料的高度对振动噪声的影响的评定
首先，在多层陶瓷电容器水平和垂直安装在电路板上的情况下，为了评定焊料高度对振动噪声的影响，将随着通过使用微钻头使焊料的高度减小来测量由振动产生的噪声。
示出多层陶瓷电容器水平安装在电路板上时的情况(a)和多层陶瓷电容器垂直安装在电路板上时的情况(b)的模拟图在图13中示出，且测量结果表示为图14中的曲线图。
如图14所示，在水平和垂直安装的两种情况下，振动噪声随着焊料高度变低而减小。具体地，相比于垂直安装情况，水平安装情况显示出振动噪声的更大幅度的减小。
鉴于这些事实，可推测出诸如焊料的导电材料15起着多层陶瓷电容器10与电路板20之间的振动媒介的作用。因此，从多层陶瓷电容器到电路板的振动传递会随着导电材料15高度的降低而削弱。在多层陶瓷电容器水平安装在电路板上的情况下，可推测出多层陶瓷电容器的主振动面平行于电路板的表面。在导电材料高度很小的情况下，水平安装的多层陶瓷电容器的上表面的振动难以传递到电路板，这是因为由于导电材料高度很低而使得在其上表面周围不存在振动媒介。因此，随着导电材料的高度变低，在多层陶瓷电容器水平安装在电路板上的情况下，振动噪声会大大降低。另一方面，在多层陶瓷电容器垂直安装在电路板上的情况下，可推测出多层陶瓷电容器的主振动面垂直于电路板的表面。即使在导电材料高度很低的情况下，垂直安装的多层陶瓷电容器的侧面的振动也可传递至电路板，这是因为尽管导电材料高度低但在多层陶瓷电容器的侧面底部周围仍存在振动媒介。因此，随着导电材料的高度变低，在多层陶瓷电容器垂直安装在电路板上的情况下振动噪声会缓慢下降，但垂直安装的振动噪声的降低远小于水平安装的情况。从这些结果可看出，优选的是将多层陶瓷电容器10水平安装在电路板20上，而且用于降低振动噪声的焊料量(高度)较少。
试验例2：在将多层陶瓷电容器水平和垂直安装在电路板上的这两种情况下，连接盘尺寸对振动噪声的影响的评定
基于试验例1中振动噪声随着焊料高度的变化，另外地测出振动噪声随着连接盘尺寸的变化；这些表示为图15中的曲线图。
如图15所示，振动噪声随着连接盘尺寸变小而下降，这是因为焊料高度也减小，因此从多层陶瓷电容器到电路板的振动传递效率下降。于是证实了相比于垂直安装情况下，水平安装情况下的振动噪声随着连接盘尺寸的变小而显著降低。
另一方面，根据图2的多层陶瓷电容器10的宽度W和长度L，多层陶瓷电容器10的尺寸可以是0603(L×W＝0.6mm×0.3mm)、1005、1608、2012、3216以及3225等。在多层陶瓷电容器10的尺寸等于或大于3216的情况下，从以上提及的所有尺寸的多层陶瓷电容器水平安装且连接盘尺寸很小的情况，能够证实显著降低了振动噪声的效果。然而，在多层陶瓷电容器10的尺寸等于或大于3216的情况下，即便导电材料15相比于多层陶瓷电容器10的相对厚度很低，但导电材料15的绝对量仍很大，所以为了增强对振动噪声的削弱效果，可以确定的是导电材料15的相对高度应被进一步降低。
根据本发明的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法以及用于该安装方法的电路板的连接盘图案，通过利用一种简单方法防止多层陶瓷电容器中产生的振动传递到基板，便具有了显著降低噪声产生的效果。
如上所述，尽管已结合实施方式示出并描述了本发明，但本领域技术人员应当理解，在不背离总体创作思想的原理和精神的前提下，可以对这些实施方式进行替换、修改和变型，总体思想的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (18)

1.一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构，其中电介质片层叠在所述多层陶瓷电容器中，并且所述电介质片上形成有内电极，而且并行连接至所述内电极的外部端电极形成在所述多层陶瓷电容器的两端，所述安装结构包括：
电路板的连接盘，所述连接盘以所述多层陶瓷电容器的内电极层和所述电路板水平方向布置的方式导电性连接至所述外部端电极，
其中，将所述外部端电极导电性连接至所述连接盘的导电材料的高度Ts小于所述多层陶瓷电容器的厚度TMLCC的1/3。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构，其中，所述多层陶瓷电容器被固定为水平方向安装，并且具有与宽度WMLCC相等或相近的厚度TMLCC。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200层。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于3μm。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200层，且所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于3μm。
6.一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中电介质片层叠在所述多层陶瓷电容器中，并且所述电介质片上形成有内电极，而且并行连接至所述内电极的外部端电极形成在所述多层陶瓷电容器的两端，所述方法包括：
以所述多层陶瓷电容器的内电极层和所述电路板水平方向布置的方式将所述电路板的连接盘导电性连接至所述外部端电极，
其中，将所述外部端电极导电性连接至所述连接盘的导电材料的高度Ts小于所述多层陶瓷电容器的厚度TMLCC的1/3。
7.根据权利要求6所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中，所述多层陶瓷电容器被固定为水平方向安装，并且具有与宽度WMLCC相等或相近的厚度TMLCC。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200层。
9.根据权利要求6或权利要求7所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于3μm。
10.根据权利要求6或权利要求7所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200层且所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于3μm。
11.一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中电介质片层叠在所述多层陶瓷电容器中，并且所述电介质片上形成有内电极，而且并行连接至所述内电极的外部端电极形成在所述多层陶瓷电容器的两端，所述方法包括：
在所述电路板的表面上形成用于安装所述多层陶瓷电容器的连接盘，
所述电路板的连接盘以所述多层陶瓷电容器的内电极层和所述电路板水平方向布置的方式导电性连接至所述外部端电极；
所述连接盘通过被分离为与形成有所述多层陶瓷电容器的所述外部端电极的部分相对应，而在所述电路板的表面上形成为多个；以及
若所述多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，而且WLAND(a)和LLAND(a)被定义为分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在所述电路板上所占据的宽度和长度，
则所述WMLCC、所述LMLCC、所述WLAND(a)和所述LLAND(a)之间的关系为如下：
0<LLAND(a)/LMLCC≤1.2，0<WLAND(a)/WMLCC≤1.2。
12.一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中电介质片层叠在所述多层陶瓷电容器中，并且所述电介质片上形成有内电极，而且并行连接至所述内电极的外部端电极形成在所述多层陶瓷电容器的两端，所述方法包括：
在所述电路板的表面上形成用于安装所述多层陶瓷电容器的连接盘，
其中，所述电路板的连接盘以所述多层陶瓷电容器的内电极层和所述电路板水平方向布置的方式导电性连接至所述外部端电极；以及
其中，所述连接盘通过被分离为与形成所述多层陶瓷电容器的所述外部端电极的缘端部分相对应，而在所述电路板的表面上形成为多个，以减少焊料量。
13.根据权利要求12所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中，若所述多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，而且WLAND(b)和LLAND(b)被定义为从分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在所述电路板上所占据的宽度和长度，
则所述WMLCC、所述LMLCC、所述WLAND(b)和所述LLAND(b)之间的关系为如下：
0<LLAND(b)/LMLCC≤1.2，0<WLAND(b)/WMLCC≤1.2。
14.根据权利要求11至权利要求13中任一项所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中，将所述外部端电极导电性连接至所述连接盘的导电材料的高度Ts小于所述多层陶瓷电容器的厚度TMLCC的1/3。
15.根据权利要求11至权利要求13中任一项所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中，所述多层陶瓷电容器被固定成水平方向安装，并且具有与宽度WMLCC相等或相近的厚度TMLCC。
16.根据权利要求14所述的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中，所述多层陶瓷电容器被固定成水平方向安装，并且具有与宽度WMLCC相等或相近的厚度TMLCC。
17.一种其上具有多层陶瓷电容器的电路板上的连接盘图案，其中电介质片层叠在所述多层陶瓷电容器中，并且所述电介质片上形成有内电极，而且并行连接至所述内电极的外部端电极形成在所述多层陶瓷电容器的两端，
其中，所述连接盘图案通过被分离为与形成所述多层陶瓷电容器的所述外部端电极的部分相对应，而在所述电路板的表面上形成为多个；以及
其中，若所述多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，而且WLAND(a)和LLAND(a)被定义为从分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在所述电路板上所占据的宽度和长度，
则所述WMLCC，所述LMLCC，所述WLAND(a)和所述LLAND(a)之间的关系为如下：
0<LLAND(a)/LMLCC≤1.2，0<WLAND(a)/WMLCC≤1.2。
18.一种其上具有多层陶瓷电容器的电路板上的连接盘图案，其中电介质片层叠在所述多层陶瓷电容器中，并且所述电介质片上形成有内电极，而且并行连接至所述内电极的外部端电极形成在所述多层陶瓷电容器的两端，
其中，所述连接盘图案通过被分离为与形成所述多层陶瓷电容器的所述外部端电极的缘端部分相对应，而在所述电路板的表面上形成为多个，以减少焊料量，
其中，若所述多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMLCC和LMLCC，而且WLAND(b)和LLAND(b)被定义为从分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在所述电路板上所占据的宽度和长度，
则所述WMLCC，所述LMLCC，所述WLAND(b)和所述LLAND(b)之间的关系为如下：
0<LLAND(b)/LMLCC≤1.2，0<WLAND(b)/WMLCC≤1.2。
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