CN103871737B - 多层陶瓷电容器和用于安装该多层陶瓷电容器的板 - Google Patents
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Abstract
提供了一种多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器包括:陶瓷本体;活性层,该活性层包括多个第一内电极和第二内电极;上覆盖层;下覆盖层,该下覆盖层具有比所述上覆盖层更厚的厚度;以及第一外电极和第二外电极;其中,当所述陶瓷本体的上部的长度、中部的长度和下部的长度的平均值为I,并且当通过将所述第一外电极的上部的长度、中部的长度和下部的长度以及所述第二外电极的上部的长度、中部的长度和下部的长度相加所获得的平均值为BW时,BW/I满足0.105≤BW/I≤1.049。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年12月13日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2012-0145169的韩国专利申请的优先权,在此通过引用将该申请的全部内容并入本申请中。
技术领域
本发明涉及一种多层陶瓷电容器和用于安装该多层陶瓷电容器的板。
背景技术
多层陶瓷电容器是一种层压的片式电子元件,是一种安装在诸如像液晶显示器(LCDs)、等离子体显示面板(PDPs)等成像装置(或者视频显示装置)、计算机、个人数字助理(PDAs)、便携式电话等各种电子元件的印刷电路板(PCB)上的芯片型电容器,用以充电和放电。
多层陶瓷电容器(MLCC)具有诸如结构紧凑、确保的高电容以及易于安装等优点,可以用作各种电子设备的元件。
多层陶瓷电容器可以包括多个电介质层和内电极,所具有的结构中具有不同极性的内电极交替地层压于电介质层之间。
电介质层具有压电性和电致伸缩性。因此,当直流(DC)或者交流(AC)电压施加至多层陶瓷电容器时,在内电极之间会发生压电现象,由此产生振动。
振动可以通过多层电容器的外电极传递至安装该多层陶瓷电容器的印刷电路板上,导致整个印刷电路板成为噪声辐射表面,致使产生作为噪声的振动声。
振动声可能与从20Hz到2000Hz范围的音频一致,使用户感到不适,这种可能引起用户不适的振动声即谓之噪声,因此需要对降低噪声的方法进行研究。
另外,当现有技术中的多层陶瓷电容器安装至印刷电路板(PCB)上时不具有高的粘合强度,由此导致与印刷电路板意外地分离的可能性。
下述专利文献1涉及多层陶瓷电容器,其中,下覆盖层比上覆盖层更厚;但是该申请文件未公开关于外电极和陶瓷本体的长度之间的比值的内容。
【现有技术文献】
(专利文献1)日本专利公开号6-215978
发明内容
在现有技术中,需要一种新型的关于多层陶瓷电容器(MLCC)的方案,当多层陶瓷电容器安装在印刷电路板(PCB)上时,所述多层陶瓷电容器能够提高粘合强度以使该多层陶瓷电容器不会与印刷电路板意外地分离,同时能够降低因压电现象而振动所产生的噪声。
根据本发明的一个方面,提供一种多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器包括:陶瓷本体,该陶瓷本体中层压有多个电介质层;活性层,该活性层包括多个第一内电极和第二内电极,所述多个第一内电极和第二内电极形成为交替地暴露至所述陶瓷本体的两个端部,所述电介质层插入所述第一内电极和第二内电极之间,并且形成电容;上覆盖层,该上覆盖层形成在所述活性层的上部;下覆盖层,该下覆盖层形成在所述活性层的下部,并且具有比所述上覆盖层更厚的厚度;以及第一外电极和第二外电极,该第一外电极和第二外电极覆盖所述陶瓷本体的两个端面,并且通过焊料连接至第一电极垫(electrode pad)和第二电极垫;其中,当所述陶瓷本体的上部的长度、中部的长度和下部的长度的平均值为I、通过将所述第一外电极的上部的长度、 中部的长度和下部的长度以及所述第二外电极的上部的长度、中部的长度和下部的长度相加而获得的平均值为BW时,BW/I满足0.105≤BW/I≤1.049的范围。
当所述陶瓷本体的总厚度的一半为A、下覆盖层的厚度为B、活性层的总厚度的一半为C、上覆盖层的厚度为D时,所述活性层的中心部偏离所述陶瓷本体的中心部的比值(B+C)/A可以满足1.063≤(B+C)/A≤1.745。
所述上覆盖层的厚度D与所述下覆盖层的厚度B之间的比值(D/B或者D:B)可以满足0.021≤D/B≤0.422。
所述下覆盖层的厚度B与所述陶瓷本体的总厚度的一半A的比值(B/A)可以满足0.329≤B/A≤1.522。
所述活性层的总厚度的一半C与所述下覆盖层的厚度B的比值(C/B)可以满足0.146≤C/B≤2.458。
由于施加电压时在活性层的中心部中产生的应变与在下覆盖层中产生的应变之间的差异,在陶瓷本体的两个端部形成的拐点(PI)形成为低于陶瓷本体的沿厚度方向的中心部。
根据本发明的另一方面,提供一种安装板,该安装板用于允许多层陶瓷电容器(MLCC)安装于其上,所述板包括:印刷电路板,该印刷电路板的上部上形成有第一电极垫和第二电极垫;以及多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器安装在所述印刷电路板上;其中,所述多层陶瓷电容器包括:陶瓷本体,该陶瓷本体中层压有多个电介质层;活性层,该活性层包括多个第一内电极和第二内电极,所述多个第一内电极和第二内电极交替地暴露至所述陶瓷本体的两个端部,所述电介质层插入所述第一内电极和第二内电极之间,并且形成电容;上覆盖层,该上覆盖层形成在所述活性层的上部;下覆盖层,该下覆盖层形成在所述活性层的下部,并且具有比所述上覆盖层更厚的厚度;以及第一外电极和第二外电极,该第一外电极和第二外电极覆盖所述陶 瓷本体的两个端面,并且通过焊料连接至所述第一电极垫和第二电极垫;当所述陶瓷本体的上部的长度、中部的长度和下部的长度的平均值为I、通过将所述第一外电极的上部的长度、中部的长度和下部的长度以及所述第二外电极的上部的长度、中部的长度和下部的长度相加而得到的平均值为BW时,BW/I满足0.105≤BW/I≤1.049的范围。
由于施加电压时在活性层的中心部中产生的应变与在下覆盖层中产生的应变之间的差异,因此在陶瓷本体的两个端部形成的拐点(PI)低于陶瓷本体的沿厚度方向的中心部。
附图说明
本发明的上述和其他方面、特征和其他优点将在以下结合附图的详细描述中更加清楚地得到理解,其中:
图1是根据本发明实施方式的多层陶瓷电容器(MLCC)的局部剖开的立体示意图;
图2是沿多层陶瓷电容器的长度方向剖开的图1中的多层陶瓷电容器的剖视图;
图3是沿多层陶瓷电容器的长度方向剖开以显示陶瓷本体的长度和多层陶瓷电容器的外电极的长度之间的关系的图1中的多层陶瓷电容器的示意性剖视图;
图4是沿多层陶瓷电容器的长度方向剖开以沿长度方向显示多层陶瓷电容器所包括的元件的尺寸关系的图1中的多层陶瓷电容器的示意性剖视图;
图5是显示图1中的多层陶瓷电容器安装在印刷电路板(PCB)上的立体图;
图6是图5中的多层陶瓷电容器和印刷电路板沿长度方向剖开的剖面图;以及
图7是显示图4中的安装在印刷电路板上并且因被施加电压而变形的多层陶瓷电容器的示意性剖视图。
具体实施方式
现在,将参考附图对本发明的实施方式进行详细描述。
但是,本发明可以通过多种不同的形式体现,并且不应该被理解为局限于此处所阐释的实施方式。
更确切地说,提供这些实施方式的目的在于使得这些公开更加详尽和完整,并将本发明的范围完全传达给本领域的技术人员。
在附图中,出于清楚的目的,可能放大了部件的形状和尺寸,并且在全部附图中相同的附图标记用于表示相同或相似的部件。
另外,将通过使用相同的附图标记来描述在各个实施方式的附图中所示的在同样构思的范围内具有相同功能的元件。
为了使本发明的实施方式清楚明了,六面体的方向可以定义如下:图1中标示的L、W和T分别代表长度方向、宽度方向和厚度方向。这里,厚度方向可以应用为与电介质层被层压的层压方向具有相同的概念。
另外,在本实施方式中,为了描述的目的,将沿陶瓷本体的长度方向的其上形成有第一外电极和第二外电极的表面设定为水平端面,并且将垂直于该水平端面的表面设定为左侧面和右侧面。
多层陶瓷电容器(MLCC)
参考图1至图2,根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器100可以包括:陶瓷本体110;活性层115,该活性层115具有第一内电极121和第二内电极122;上覆盖层112和下覆盖层113;以及第一外电极131和第二外电极132,该第一外电极131和第二外电极132覆盖陶瓷本体110的两个端面。
通过层压多个电介质层111然后将其烧制来形成陶瓷本体110,并且,陶瓷本体110的结构和尺寸以及电介质层111的层压数量都不受限于本实施方式中所显示的内容。
另外,形成陶瓷本体110的多个电介质层111处于烧结状态,于是相邻的电介质层111可以形成为一体,这样,在不使用扫描电子显微镜(SEM)时不易看出相邻的电介质层111之间的边界。
陶瓷本体110可以包括:活性层115,该活性层115作为电容器的一部分且促进电容的形成;以及上覆盖层112和下覆盖层113,该上覆盖层112和下覆盖层113作为边缘部分形成于活性层115的上部和下部。
可以通过反复地(iteratively)将第一内电极121和第二内电极122与插入第一内电极121和第二内电极122之间的电介质层111层叠来形成活性层115。
这里,电介质层111的厚度可以根据多层陶瓷电容器100的电容的设计大小而适应性地改变。优选地,电介质层111的厚度可以在烧结之后保持在0.1μm至10μm的范围内,但本发明不限于此。
另外,电介质层111可以由具有高介电常数(或高K电介质)的陶瓷粉末(例如,钛酸钡(BaTiO3)基粉末、钛酸锶(SrTiO3)基粉末等)形成,但本发明不限于此。
除了上覆盖层112和下覆盖层113不包括内电极之外,上覆盖层112和下覆盖层113可以由与形成电介质层111的材料相同的材料形成,并且具有与电介质层111相同的结构。
可以通过在活性层115的上表面和下表面上层压单层电介质层或者两层或者更多层的电介质层来形成上覆盖层112和下覆盖层113,并且上覆盖层112和下覆盖层113主要用于防止第一内电极121和第二内电极122因物理或者化学应力而受到损害。
另外,通过增加下覆盖层113的电介质层的层压数量使其大于上覆盖层112的电介质层的层压数量,使得下覆盖层113可以具有比上覆盖层112更厚的厚度。
同时,第一内电极121和第二内电极122是一对具有不同极性的电极,可以通过以下方式形成:(在陶瓷基片上)印刷包含导电金属的导电浆料以具有预设的厚度,使第一内电极121和第二内电极122沿电介质层111的层压方向交替地暴露于两个端面,并且第一内电极121和第二内电极122可以通过设置在这两者之间的电介质层111而彼此电绝缘。
也就是说,第一内电极121和第二内电极122可以通过其交替地暴露于陶瓷本体110的两个端面的部分而电连接至第一外电极131和第二外电极132。
因此,当电压施加至第一外电极131和第二外电极132时,电荷在彼此相对的第一内电极121和第二内电极122之间累积,并且,这里,多层陶瓷电容器100的电容与第一内电极121和第二内电极122的相互重叠的区域的面积成比例。
第一内电极121和第二内电极122的厚度可以根据目的确定。例如,第一内电极和第二内电极的厚度可以确定为处于0.2μm至1.0μm的范围内,但本发明不限于此。
另外,包含在形成第一内电极121和第二内电极122的导电浆料中的导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)或者它们的合金,但本发明不限于此。
另外,可以利用丝网印刷法或凹版印刷法等方法印刷导电浆料,但本发明不限于此。
第一外电极131和第二外电极132可以由包含导电金属的导电浆料制成,而导电金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、金(Au)或者它 们的合金,但本发明不限于此。
当第一外电极131和第二外电极132安装在印刷电路板(PCB)上时,需要具有高于一定程度的粘合强度,以防止多层陶瓷电容器100意外地与印刷电路板分离。
参考图3,将陶瓷本体110的上部的长度定义为I1,将陶瓷本体110的中部的长度定义为I2,将陶瓷本体110的下部的长度定义为I3,并将上述三个部分的长度的平均值((I1+I2+I3)/3)定义为I。原因在于,陶瓷本体110的上部、中部和下部的长度在误差范围内具有不同的值,而不是具有相同的值。
另外,将第一外电极131的上部的长度定义为E1,将第一外电极131的中部的长度定义为E2,将第一外电极131的下部的长度定义为E3,将第二外电极132的上部的长度定义为F1,将第二外电极132的中部的长度定义为F2,将第二外电极132的下部的长度定义为F3,并将上述六个部分的长度的平均值(E1+E2+E3+F1+F2+F3)/6定义为BW(带宽)。
这里,第一外电极131和第二外电极132的上部、中部和下部的长度在误差范围内具有不同的值,而不是具有相同的值。
这里,为了允许第一外电极131和第二外电极132安装在印刷电路板上时具有高于一定程度的粘合强度,以防止多层陶瓷电容器100意外地与印刷电路板分离以及防止安装缺陷的产生,BW/I可以满足0.105≤BW/I≤1.049的范围。
以下将描述根据本实施方式的多层陶瓷电容器中所包括的构成元件与噪声之间的关系。
参考图4,将陶瓷本体110的总厚度的一半定义为A,将下覆盖层113的厚度定义为B,将活性层115的总厚度的一半定义为C,将上覆盖层112的厚度定义为D。
这里,陶瓷本体110的总厚度是指从陶瓷本体110的上表面ST到陶瓷本体110的下表面SB之间的距离,活性层115的总厚度是指从形成在活性层115的最上部的第一内电极121的上表面到形成在活性层115的最下部的第二内电极122的下表面之间的距离。
另外,下覆盖层113的厚度B是指从沿厚度方向形成在活性层115的最下部的第二内电极122的下表面到陶瓷本体110的下表面SB之间的距离,上覆盖层112的厚度是指从沿厚度方向形成在活性层115的最上部的第一内电极121的上表面到陶瓷本体110的上表面ST之间的距离。
当具有不同极性的电压施加至形成在多层陶瓷电容器100的两个端部上的第一外电极131和第二外电极132时,由于电介质层111的逆压电效应,陶瓷本体110会沿厚度方向膨胀和收缩;而由于泊松效应,与陶瓷本体110沿厚度方向的膨胀和收缩相反,第一外电极131和第二外电极132的两个端部会收缩和膨胀。
这里,活性层115的中心部是沿第一外电极131和第二外电极132的长度方向在陶瓷本体110两个端部最大限度地膨胀和收缩的部分,所述中心部产生了噪声。
也就是说,为了降低噪声,在本实施方式中,由于施加电压时活性层150的中心部CLA中产生的应变(strain)与下覆盖层113中产生的应变之间的差异,可能在陶瓷本体110的沿厚度方向低于陶瓷本体110的中心部CLC的两个端部形成拐点(PI)。
这里,为了进一步降低噪声,优选地,活性层115的中心部CLA偏离陶瓷本体110的中心部CLC的比值((B+C):A)满足1.063≤(B+C)/A≤1.745的范围。
另外,陶瓷本体110的厚度D的一半(A)与下覆盖层113的厚度B之间的比值(B:A)(或B/A)可以满足0.329≤B/A≤1.522的范围。
另外,下覆盖层113的厚度B与活性层115的厚度的一半(C)之间的比值(C:B)可以满足0.146≤C/B≤2.458的范围。
实验例
根据本发明的实施方式的多层陶瓷电容器(MLCC)和对比例按照如下方法制成。
根据实施例的多层陶瓷电容器通过以下步骤制成。
首先,将包括例如钛酸钡(BaTiO3)等粉末的浆料涂抹在载体膜上,然后干燥以制备多个厚度为1.8μm的陶瓷基片。
接着,通过使用滤网(screen)在陶瓷基片上涂敷用于镍内电极的导电浆料,以形成内电极。
将大约三百七十(370)个陶瓷基片层压,并且这里,在其上形成有内电极的陶瓷基片的下面比其上形成有内电极的陶瓷基片的上面层压有更多数量的不具有内电极的陶瓷基片。在85℃下以1000kgf/cm2的压力条件对层压物(或层压体)进行均衡施压。施压完成后的陶瓷层压体被切割成单独的基片,并通过将切割的基片在230°C的空气气氛中保持60个小时来进行去粘合(debinding)处理。
之后,在还原气氛下使基片在10-11atm-10-10atm(atm即标准大气压)的氧分压(该氧分压低于Ni/NiO平衡氧分压)的条件中进行烧制,从而使得内电极不被氧化。在烧制操作后,片式层压电容器的基片尺寸(长×宽(L×W))为1.64mm×0.88mm(L×W,1608量值(size))。这里,长×宽的制造公差确定为±0.1mm,并且在实验中测量满足制造公差的基片的噪声。
之后,基片经过诸如外电极形成工序、电镀工序等工序,从而制成多层陶瓷电容器。
【表1】
*表示对比例,AN是噪声。
表1中的数据以如下方式获取:以扫描电子显微镜(SEM)拍摄的图像为基准,测量多层陶瓷电容器100的陶瓷本体110的中心部的截面的尺寸,该截面是如图3所示从陶瓷本体110的沿度(W)方向的中心部沿长度方向(L)和厚度方向(T)截取的截面。
这里,如上所述,A定义为陶瓷本体110的总厚度的一半、B定义为下覆盖层113的厚度、C定义为活性层115的总厚度的一半、以及D定义为上覆盖层112的厚度。
为了测量噪声,将用于测量噪声的每个板上单独的样品(多层陶瓷电容器)在竖直方向上区分开并安装在印刷电路板上,然后,将板安装在测量夹具上。
之后,通过使用直流供电电源和信号发生器(或函数发生器)将直流电压和交变电压施加于安装在测量夹具上的样品的两端。通过直接安装在印刷电路板上方的扩音器来测量噪声。
在表1中,样品1至3为具有对称的覆盖结构的对比例,其中下覆盖层113的厚度B几乎与上覆盖层112的厚度D相同;样品4至13为具有上覆盖层112的厚度D厚于下覆盖层的厚度B的结构的对比例。
样品14、15和35至37为具有下覆盖层113的厚度B厚于上覆盖层112的厚度D的结构的对比例,样品16至34为本发明的实施方式。
这里,当(B+C)/A几乎等于1时,意味着活性层115的中心部几乎不偏离于陶瓷本体110的中心部。具有对称的覆盖结构(其中下覆盖层113的厚度B几乎与上覆盖层112的厚度D相等)的样品1至3的比值(B+C)/A约等于1。
当(B+C)/A大于1时,意味着活性层115的中心部向上偏离于陶瓷本体110的中心部;而当(B+C)/A小于1时,意味着活性层115的中心部向下偏离于陶瓷本体110的中心部。
参考表1,可以看出,在样品16至34中,活性层115的中心部偏离陶瓷本体110的中心部的比值(B+C)/A满足1.063≤(B+C)/A≤1.745的范围,显著地使噪声降低至低于20dB。
另外,样品1至15(其中活性层115的中心部偏离陶瓷本体110的中心部的比值(B+C)/A低于1.063)具有活性层115的中心部几乎不偏离陶瓷本体110的中心部或者活性层115的中心部向下偏离于陶瓷本体110的中心部的结构。
具有比值(B+C)/A低于1.063的样品1至15的噪声范围是从25dB至32.5dB,因此可以看出,与本发明的实施方式相比,样品1至15不具有降低噪声的效果。
另外,在样品35至37的情形中,活性层115的中心部偏离于陶瓷本体110的中心部的比值(B+C)/A超过1.745,电容低于目标值,导致电容不足。
在表1中,电容的实现率(即,样品的电容值与目标电容值的比值)标注为“NG”意味着当目标电容值为100%时,样品的电容值低于目标电容值的80%。
另外,可以看出,在上覆盖层112的厚度D与下覆盖层113的厚度B的比值(D:B)满足0.021≤D/B≤0.422的实施方式中,噪声显著降低。
同时,可以看出,在上覆盖层112的厚度D与下覆盖层113的厚度B的比值(D:B)超过0.422的对比例中,不具有降低噪声的效果。
如果上覆盖层112的厚度D与下覆盖层113的厚度B的比值(D/B)低于0.021,则下覆盖层113的厚度B远远大于上覆盖层112的厚度D,可能发生开裂和分层现象,并且由于样品的电容值相对于目标电容值较低,可能发生电容不足的现象。
在实施方式中,可以看出,在样品19至34中,下覆盖层113的厚度B 与陶瓷本体110的总厚度的一半A的比值(B/A)满足0.329≤B/A≤1.522,并且活性层115的总厚度的一半C与下覆盖层113的厚度B的比值(C/B)满足0.146≤C/B≤2.458,噪声进一步降低至低于18dB。
同时,可以看出,在样品35至37中,下覆盖层113的厚度B与陶瓷本体110的厚度的一半A的比值(B/A)超过1.522,或者活性层115的厚度的一半C与下覆盖层113的厚度B的比值(C/B)低于0.146,样品的电容值相对于目标电容值较低,致使可能发生电容不足的现象。
以下的表2根据陶瓷本体110的长度与外电极的长度之间的比值显示了多层陶瓷电容器和印刷电路板中的粘合强度和安装缺陷。
【表2】
类别 | BW | I | BW/I | 粘合强度 | 安装缺陷 |
1 | 0.042 | 1.116 | 0.038 | 20/20 | 50/200 |
2 | 0.057 | 1.076 | 0.053 | 14/20 | 8/200 |
3 | 0.063 | 1.065 | 0.059 | 5/20 | 1/200 |
4 | 0.078 | 1.034 | 0.075 | 1/20 | 0/200 |
5 | 0.104 | 0.983 | 0.105 | 0/20 | 0/200 |
6 | 0.120 | 0.950 | 0.126 | 0/20 | 0/200 |
7 | 0.145 | 0.891 | 0.162 | 0/20 | 0/200 |
8 | 0.168 | 0.855 | 0.196 | 0/20 | 0/200 |
9 | 0.185 | 0.821 | 0.225 | 0/20 | 0/200 |
10 | 0.253 | 0.694 | 0.365 | 0/20 | 0/200 |
11 | 0.280 | 0.630 | 0.444 | 0/20 | 0/200 |
12 | 0.289 | 0.612 | 0.472 | 0/20 | 0/200 |
13 | 0.310 | 0.564 | 0.550 | 0/20 | 0/200 |
14 | 0.318 | 0.565 | 0.562 | 0/20 | 0/200 |
15 | 0.359 | 0.538 | 0.667 | 0/20 | 0/200 |
16 | 0.336 | 0.518 | 0.649 | 0/20 | 0/200 |
17 | 0.356 | 0.488 | 0.730 | 0/20 | 0/200 |
18 | 0.381 | 0.428 | 0.890 | 0/20 | 0/200 |
19 | 0.376 | 0.439 | 0.855 | 0/20 | 0/200 |
20 | 0.400 | 0.381 | 1.049 | 0/20 | 0/200 |
21 | 0.430 | 0.315 | 1.365 | 0/20 | 2/200 |
22 | 0.447 | 0.282 | 1.583 | 0/20 | 3/200 |
23 | 0.478 | 0.244 | 1.959 | 0/20 | 10/200 |
24 | 0.497 | 0.207 | 2.399 | 0/20 | 12/200 |
25 | 0.500 | 0.200 | 2.500 | 0/20 | 20/200 |
*表示对比例
在表2中,BW是外电极的平均长度,I是陶瓷本体110的平均长度。
参考表2,样品1至4作为对比例的情形中,外电极的平均长度与陶瓷本体的平均长度的比值(BW/I)低于0.105,外电极的长度相对于陶瓷本体的长度而言过小,导致在粘合强度测试和安装测试中发生缺陷。
另外,在样品21至25作为对比例的情形中,BW/I超过1.049,第一外电极和第二外电极之间的间隔过窄,导致在安装测试中发生缺陷。
因此,可以确定的是,陶瓷本体110的长度和外电极的长度的比值的理想范围是0.105到1.049,在此情形下,在粘合强度和安装测试中不会发生缺陷。
其上安装有多层陶瓷电容器的电路板
参考图5和图6,根据本实施方式的多层陶瓷电容器100的安装板200可以包括印刷电路板210以及第一电极垫221和第二电极垫222,多层陶瓷电容器100水平地安装在印刷电路板210上,第一电极垫221和第二电极垫222形成为在印刷电路板210的上表面上彼此相间隔。
这里,在多层陶瓷电容器100的下覆盖层113设置在底部以及第一外电极131和第二外电极132与分别位于第一电极221和第二电极222上的第一电极垫221和第二电极垫222接触的情形中,多层陶瓷电容器100可以通过焊料230电连接至印刷电路板210。
在多层陶瓷电容器100安装在印刷电路板210上的情形中,当施加电压时,可能会产生噪声。
这里,第一电极垫221和第二电极垫222的尺寸可以分别决定将第一外 电极131和第二外电极132连接于第一电极垫221和第二电极垫222的焊料230的用量,并且可以根据焊料230的用量控制噪声的等级。
参考图7,多层陶瓷电容器100安装在印刷电路板210上,当具有不同极性的电压施加于形成在多层陶瓷电容器100的两个端部上的第一外电极131和第二外电极132时,由于电介质层111的逆压电效应,陶瓷本体110会沿厚度方向膨胀和收缩,而由于泊松效应,与陶瓷本体110沿厚度方向的膨胀和收缩相反,第一外电极131和第二外电极132的两个端部会收缩和膨胀。
这里,活性层115的中心部是第一外电极131和第二外电极132沿长度方向的两个端部最大限度地膨胀和收缩的导致噪声产生部位。
当多层陶瓷电容器100的两个端部最大限度地膨胀时,由于发生膨胀,力①向外推压焊料230的上部,并且通过力①向外推压,在焊料230的下部产生了推压外电极的收缩力②。
这样,如本实施方式,当由于施加电压时活性层115的中心部CLA中产生的应变与在下覆盖层113中产生的应变之间的差异,在陶瓷本体的两个端部形成的拐点(PI)形成在低于焊料的高度的位置时,可以进一步降低噪声。
如上所述,根据本发明的实施方式,多层陶瓷电容器中所产生的振动减弱;并且由此,当多层陶瓷电容器安装至印刷电路板上时,可以降低噪音;并且由此,可以提高相对于印刷电路板的粘合强度,从而防止安装在印刷电路板上的多层陶瓷电容器意外地与印刷电路板分离。
虽然结合实施方式展示并描述了本发明,但是对本领域技术人员来说,在不脱离所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下对本发明所做的修改和变化是显然的。
Claims (10)
1.一种多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器包括:
陶瓷本体,该陶瓷本体中层压有多个电介质层;
活性层,该活性层包括多个第一内电极和第二内电极,所述多个第一内电极和第二内电极形成为交替地暴露至所述陶瓷本体的两个端面,所述电介质层插入所述第一内电极和第二内电极之间,并且形成电容;
上覆盖层,该上覆盖层形成在所述活性层的上部;
下覆盖层,该下覆盖层形成在所述活性层的下部,并且具有比所述上覆盖层更厚的厚度;以及
第一外电极和第二外电极,该第一外电极和第二外电极覆盖所述陶瓷本体的两个端面;
其中,当所述陶瓷本体的上部的长度、中部的长度和下部的长度的平均值为I,通过将所述第一外电极的上部的厚度、中部的厚度和下部的厚度以及所述第二外电极的上部的厚度、中部的厚度和下部的厚度相加而获得的平均值为BW时,BW/I满足0.105≤BW/I≤1.049,并且
其中,当所述下覆盖层的厚度为B并且所述活性层的总厚度的一半为C时,所述活性层的总厚度的一半C与所述下覆盖层的厚度B的比值(C/B)满足0.448≤C/B≤2.458。
2.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,当所述陶瓷本体的总厚度的一半为A、所述下覆盖层的厚度为B、所述活性层的总厚度的一半为C、所述上覆盖层的厚度为D时,
所述活性层的中心部偏离所述陶瓷本体的中心部的比值(B+C)/A满足1.063≤(B+C)/A≤1.745。
3.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,当所述下覆盖层的厚度为B、所述上覆盖层的厚度为D时,所述上覆盖层的厚度D与所述下覆盖层的厚度B之间的比值(D/B)满足0.021≤D/B≤0.422。
4.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,当所述陶瓷本体的总厚度的一半为A、所述下覆盖层的厚度为B时,
所述下覆盖层的厚度B与所述陶瓷本体的总厚度的一半A的比值(B/A)满足0.329≤B/A≤1.522。
5.根据权利要求1所述的多层陶瓷电容器,其中,由于施加电压时在所述活性层的中心部中产生的应变与在所述下覆盖层中产生的应变之间的差异,在所述陶瓷本体的两个端部形成的拐点(PI)形成为低于所述陶瓷本体的沿厚度方向的中心部。
6.一种安装板,该安装板用于允许多层陶瓷电容器安装于该安装板上,所述板包括:
印刷电路板,该印刷电路板的上部上形成有第一电极垫和第二电极垫;以及
多层陶瓷电容器,该多层陶瓷电容器安装在所述印刷电路板上;
其中,所述多层陶瓷电容器包括:陶瓷本体,该陶瓷本体中层压有多个电介质层;活性层,该活性层包括多个第一内电极和第二内电极,所述多个第一内电极和第二内电极形成为交替地暴露至所述陶瓷本体的两个端面,所述电介质层插入所述第一内电极和第二内电极之间,并且形成电容;上覆盖层,该上覆盖层形成在所述活性层的上部;下覆盖层,该下覆盖层形成在所述活性层的下部,并且具有比所述上覆盖层更厚的厚度;以及第一外电极和第二外电极,所述第一外电极和第二外电极覆盖所述陶瓷本体的两个端面,并且通过焊料连接至所述第一电极垫和第二电极垫;
当所述陶瓷本体的上部的长度、中部的长度和下部的长度的平均值为I,通过将所述第一外电极的上部的厚度、中部的厚度和下部的厚度以及所述第二外电极的上部的厚度、中部的厚度和下部的厚度相加而获得的平均值为BW时,BW/I满足0.105≤BW/I≤1.049,并且
其中,当所述下覆盖层的厚度为B并且所述活性层的总厚度的一半为C时,所述活性层的总厚度的一半C与所述下覆盖层的厚度B的比值(C/B)满足0.448≤C/B≤2.458。
7.根据权利要求6所述的安装板,其中,当所述陶瓷本体的总厚度的一半为A、所述下覆盖层的厚度为B、所述活性层的总厚度的一半为C、所述上覆盖层的厚度为D时,
所述活性层的中心部偏离所述陶瓷本体的中心部的比值(B+C)/A满足1.063≤(B+C)/A≤1.745。
8.根据权利要求6所述的安装板,其中,所述上覆盖层的厚度D与所述下覆盖层的厚度B之间的比值(D/B或者D:B)满足0.021≤D/B≤0.422。
9.根据权利要求6所述的安装板,其中,所述下覆盖层的厚度B与所述陶瓷本体的厚度的一半A的比值(B/A)满足0.329≤B/A≤1.522。
10.根据权利要求6所述的安装板,其中,由于施加电压时在所述活性层的中心部中产生的应变与在所述下覆盖层中产生的应变之间的差异,在所述陶瓷本体的两个端部形成的拐点(PI)形成为低于所述陶瓷本体的沿厚度方向的中心部。
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