CN104715924A - 多层陶瓷电容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层陶瓷电容器，包括陶瓷体；陶瓷体包括交替层叠的多个第一内电极层和多个第二内电极层；第一内电极层包括第一区域、第二区域和第三区域；第二内电极层包括第四区域、第五区域和第六区域；第二区域在第二内电极层上的投影与第五区域重合；第二区域位于第一内电极层的长度方向的中部，第二区域的宽度小于第一区域、第二区域的宽度小于第三区域的宽度，第五区域的宽度小于第四区域的宽度，第五区域的宽度小于第六区域的宽度。这种多层陶瓷电容器的较多的内电极分布在多层陶瓷电容器的两端部分，从而多层陶瓷电容器的大部分重量分布在两端，可以减少甚至避免回流焊时的立碑现象。

Description

多层陶瓷电容器

技术领域

本发明涉及电子元器件领域，特别是涉及一种多层陶瓷电容器。

背景技术

常规的多层陶瓷电容器包括长方体的陶瓷体以及设置于陶瓷体相对两端的两个外电极。陶瓷体包括交替层叠并分别连接到极性相异的外电极的多个内电极层以及多个分别层叠于相异极性的内电极层之间的介质层，相邻的内电极层形成一定的正对面积从而产生容量。内电极层的形状一般为矩形，内电极层的材料一般为镍或铜。介质层为陶瓷材料。内电极层和介质层的堆叠层数越大，电容器容量越大。随着多层陶瓷电容器向小尺寸化和高容量化发展，内电极层的层数不断增加，同时介质层厚度持续减小至接近内电极层厚度的程度，并且镍和铜的密度均大于陶瓷体的陶瓷材料的密度，因此内电极层在多层陶瓷电容器中所占的质量百分比显著增大。

片式元件在回流焊接后，其一端离开焊盘表面，元件呈倾斜或直立，其状若石碑，称为立碑现象。这是因为两个外电极端子在回流焊过程中受力不均衡，导致元件翘起。特别是对于外围尺寸较小如0402、0201甚至01005规格的片式元件，“立碑”现象的发生率较高，这是因为不均衡的张力可以很容易拉动较轻的元件。基于此，解决立碑问题以提高贴装可靠性尤为重要。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以减少甚至避免立碑现象的多层陶瓷电容器。

一种多层陶瓷电容器，包括陶瓷体和分别设置于所述陶瓷体相对两端的第一外电极和第二外电极；

所述陶瓷体包括交替层叠的多个第一内电极层和多个第二内电极层，以及层叠于相邻的所述第一内电极层和所述第二内电极层之间的多个介质层；

所述第一内电极层包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域的一端与所述第一外电极连接，所述第一区域的另一端向陶瓷体内部延伸并与所述第二区域的一端连接，所述第二区域的另一端与所述第三区域的一端连接，所述第三区域的另一端与所述第二外电极形成间隙；

所述第二内电极层包括第四区域、第五区域和第六区域，所述第四区域的一端与所述第二外电极连接，所述第四区域的另一端向陶瓷体内部延伸并与所述第五区域的一端连接，所述第五区域的另一端与所述第六区域的一端连接，所述第六区域的另一端与所述第一外电极形成间隙；

所述第三区域在所述第二内电极层上的投影落入所述第四区域内，所述第六区域在所述第一内电极层上的投影落入所述第一区域内，所述第二区域在所述第二内电极层上的投影与所述第五区域重合；

所述第二区域位于所述第一内电极层的长度方向的中部，所述第二区域的宽度小于所述第一区域的宽度，所述第二区域的宽度小于所述第三区域的宽度，所述第五区域的宽度小于所述第四区域的宽度，所述第五区域的宽度小于所述第六区域的宽度。

在一个实施例中，所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域、所述第五区域和所述第六区域均为矩形。

在一个实施例中，所述第一外电极完全覆盖所述陶瓷体的一端，并且所述第一外电极分别沿所述陶瓷体的四个表面向另一端延伸一段距离形成第一延伸部；

所述第二外电极完全覆盖所述陶瓷体的另一端，并且所述第二外电极分别沿所述陶瓷体的四个表面向陶瓷体的一端延伸一段距离形成第二延伸部。

在一个实施例中，所述第一内电极层还包括第一附加区域和第二附加区域；

所述第一附加区域和所述第二附加区域分别设置于所述第一区域宽度方向上的两侧，所述第一附加区域和所述第二附加区域均为矩形，并且所述第一附加区域和所述第二附加区域在长度方向上远离第一外电极的一端不超出所述第一延伸部的末端。

在一个实施例中，所述第二内电极层还包括第三附加区域和第四附加区域；

所述第三附加区域和所述第四附加区域分别设置于所述第四区域宽度方向上的两侧，所述第三附加区域和所述第四附加区域均为矩形，并且所述第三附加区域和所述第四附加区域在长度方向上远离第二外电极的一端不超出所述第二延伸部的末端。

在一个实施例中，所述第一内电极层还包括矩形的第七区域，所述第七区域长度方向上的一端与所述第二外电极连接，所述第七区域长度方向上的另一端与所述第三区域形成间隙并且不超出所述第二延伸部的末端。

在一个实施例中，所述第二内电极层还包括矩形的第八区域，所述第八区域长度方向上的一端与所述第一外电极连接，所述第八区域长度方向上的另一端与所述第六区域形成间隙并且不超出所述第一延伸部的末端。

在一个实施例中，所述第一内电极层和所述第二内电极层为镍内电极或铜内电极。

在一个实施例中，所述陶瓷体包括第一保护层和第二保护层；

所述第一保护层和所述第二保护层分别设置在所述陶瓷体相对的两侧，所述第一保护层、所述第二保护层、所述第一内电极层和所述第二内电极层彼此平行。

在一个实施例中，所述介质层的材料为钛酸钡或锆酸钙。

这种多层陶瓷电容器通过合理设置第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域和第六区域，第二区域的宽度小于第一区域、第三区域的宽度，第五区域的宽度小于第四区域、第六区域的宽度，使得较多的内电极分布在多层陶瓷电容器的两端部分，从而多层陶瓷电容器的大部分重量分布在两端，可以减少甚至避免回流焊时的立碑现象。

附图说明

图1为一实施方式的多层陶瓷电容器的截面示意图；

图2为如图1所示的多层陶瓷电容器的第一内电极层处的示意图；

图3为如图1所示的多层陶瓷电容器的第二内电极层处的示意图；

图4为另一实施方式的多层陶瓷电容器的截面示意图；

图5为如图4所示的多层陶瓷电容器的第一内电极层处的示意图；

图6为如图4所示的多层陶瓷电容器的第二内电极层处的示意图。

具体实施方式

下面主要结合附图及具体实施例对多层陶瓷电容器作进一步详细的说明。

如图1、图2和图3所示的一实施方式的多层陶瓷电容器100，包括长方体的陶瓷体10和分别设置于陶瓷体10相对两端的第一外电极20和第二外电极30。陶瓷体10包括交替层叠的多个第一内电极层11和多个第二内电极层12，以及层叠于相邻的第一内电极层11和第二内电极层12之间的多个介质层13。

第一外电极20完全覆盖陶瓷体10的一端，并且第一外电极20分别沿陶瓷体10的四个表面向另一端延伸一段距离形成第一延伸部21。

第二外电极30完全覆盖陶瓷体10的另一端，并且第二外电极30分别沿陶瓷体10的四个表面向陶瓷体的一端延伸一段距离形成第二延伸部31。

第一内电极层11包括第一区域112、第二区域114和第三区域116。第一区域112的一端与第一外电极20连接，另一端向陶瓷体10内部延伸并与第二区域114的一端连接。第二区域114的另一端与第三区域116的一端连接。第三区域116的另一端与第二外电极30形成间隙。本实施方式中，第一区域112、第二区域114和第三区域116均为矩形；在其他的实施方式中，第一区域112、第二区域114和第三区域116还可以为其他形状。

第二内电极层12包括第四区域122、第五区域124和第六区域126。第四区域122的一端与第二外电极30连接，另一端向陶瓷体10内部延伸并与第五区域124的一端连接。第五区域124的另一端与第六区域126的一端连接。第六区域126的另一端与第一外电极20形成间隙。本实施方式中，第四区域122、第五区域124和第六区域126均为矩形；在其他的实施方式中，第四区域122、第五区域124和第六区域126还可以为其他形状。

第三区域116在第二内电极层12上的投影落入第四区域122内。第六区域126在第一内电极层11上的投影落入第一区域112内。第二区域114在第二内电极层12上的投影与第五区域124重合。

第一区域112、第三区域116、第四区域122和第六区域126的面积在满足可靠性的前提下应尽量大，可以使第一内电极层11和第二内电极层12之间获得较大的正对面积从而提高容量，并且使更多的内电极分布在多层陶瓷电容器100的两端部分。

第二区域114位于第一内电极层11的长度方向上的中部。第五区域124位于第二内电极层12的长度方向上的中部。第二区域114的宽度小于第一区域112的宽度，第二区域114的宽度小于第三区域116的宽度。优选的，第二区域114的宽度为第一区域112的宽度和第三区域116的宽度中的较小者的四分之一至二分之一。第五区域124的宽度小于第四区域122的宽度，第五区域124的宽度小于第六区域126的宽度。优选的，第五区域124的宽度为第四区域122的宽度和第六区域126的宽度中的较小者的四分之一至二分之一，从而可以减少多层陶瓷电容器100中部的内电极。第二区域114和第五区域124的长度较大时，有利于进一步减少多层陶瓷电容器100中部的内电极，较小则有利于提高容量。

第一内电极层11还包括设置于第一区域112宽度方向上两侧的矩形的第一附加区域1122和第二附加区域1124。第一附加区域1122和第二附加区域1124靠近第一区域112的一端可以与第一区域112连接，也可以与第一区域112形成间隙。第一附加区域1122和第二附加区域1124远离第一区域112的一端可以与第一外电极20连接，也可以与第一外电极20形成间隙。第一附加区域1122和第二附加区域1124长度方向上靠近第一外电极20的一端可以与第一外电极20连接，也可以与第一外电极20形成间隙。第一附加区域1122和第二附加区域1124在长度方向上远离第一外电极20的一端不超出第一延伸部21的末端。

第二内电极层12还包括设置于第四区域122宽度方向上两侧的第三附加区域1222和第四附加区域1224。第三附加区域1222和第四附加区域1224靠近第四区域122的一端可以与第四区域122连接，也可以与第四区域122形成间隙。第三附加区域1222和第四附加区域1224远离第四区域122的一端可以与第二外电极30连接，也可以与第二外电极30形成间隙。第三附加区域1222和第四附加区域1224长度方向上靠近第二外电极30的一端可以与第二外电极30连接，也可以与第二外电极30形成间隙。第三附加区域1222和第四附加区域1224在长度方向上远离第二外电极30的一端不超出第二延伸部31的末端。

通过设置第一附加区域1122、第二附加区域1124、第三附加区域1222和第四附加区域1224，可以使更多的内电极分布在多层陶瓷电容器100的两端部分。

第一区域112、第二区域114、第三区域116、第四区域122、第五区域124和第六区域126，以及第一附加区域1122、第二附加区域1124、第三附加区域1222和第四附加区域1224还可以是其他形状如椭圆形等，但优选为矩形，这样第一内电极层11和第二内电极层12之间的正对面积较大，并且多层陶瓷电容器100的两端部分的内电极较多。

第一内电极层11和第二内电极层12为镍内电极或铜内电极。

介质层13分别层叠于各相邻的第一内电极层11与第二内电极层12之间。介质层13的厚度优选为小于0.8微米～7微米。介质层13的材料为钛酸钡、锆酸钙等陶瓷材料。

陶瓷体10还包括第一保护层14和第二保护层15。第一保护层14和第二保护层15分别设置于陶瓷体10的相对两侧，第一保护层14、第二保护层15、第一内电极层11和第二内电极层12彼此平行。

第一保护层14和第二保护层15可以提高多层陶瓷电容器100的可靠性。第一保护层14和第二保护层15的材料与介质层13相同。

上述多层陶瓷电容器100，通过设置较多的内电极层和较薄的介质层13，从而可以同时具有较小的外围尺寸和较高的容量；通过合理设置第一区域112、第二区域114、第三区域116、第四区域122、第五区域124和第六区域126，以及第一附加区域1122、第二附加区域1124、第三附加区域1222和第四附加区域1224，使得较多的内电极分布在多层陶瓷电容器100的两端部分，从而多层陶瓷电容器100的大部分重量分布在两端，可以减少甚至避免回流焊时的立碑现象。

如图4、图5和图6所示的另一实施方式的多层陶瓷电容器400，包括长方体的陶瓷体40和分别设置于陶瓷体40相对两端的第一外电极50和第二外电极60。陶瓷体40包括交替层叠的多个第一内电极层41和多个第二内电极层42，以及层叠于相邻的第一内电极层41和第二内电极层42之间的多个介质层43。

第一外电极50完全覆盖陶瓷体40的一端，并且第一外电极50分别沿陶瓷体40的四个表面向另一端延伸一段距离形成第一延伸部51。

第二外电极60完全覆盖陶瓷体40的另一端，并且第二外电极60分别沿陶瓷体40的四个表面向陶瓷体的一端延伸一段距离形成第二延伸部61。

第一内电极层41包括均为矩形的第一区域412、第二区域414和第三区域416。第一区域412的一端与第一外电极50连接，另一端向陶瓷体40内部延伸并与第二区域414的一端连接。第二区域414的另一端与第三区域416的一端连接。第三区域416的另一端与第二外电极60形成间隙。本实施方式中，第一区域412、第二区域414和第三区域416均为矩形；在其他的实施方式中，第一区域412、第二区域414和第三区域416还可以为其他形状。

第二内电极层42包括均为矩形的第四区域422、第五区域424和第六区域426。第四区域422的一端与第二外电极60连接，另一端向陶瓷体40内部延伸并与第五区域424的一端连接。第五区域424的另一端与第六区域426的一端连接。第六区域426的另一端与第一外电极50形成间隙。本实施方式中，第四区域422、第五区域424和第六区域426均为矩形；在其他的实施方式中，第四区域422、第五区域424和第六区域426还可以为其他形状。

第三区域416在第二内电极层42上的投影落入第四区域422内。第六区域426在第一内电极层41上的投影落入第一区域412内。第二区域414在第二内电极层42上的投影与第五区域424重合。

第一区域412、第三区域416、第四区域422和第六区域426的面积在满足可靠性的前提下应尽量大，可以使第一内电极层41和第二内电极层42之间获得较大的正对面积从而提高容量，并且使更多的内电极分布在多层陶瓷电容器400的两端部分。

第二区域414位于第一内电极层41的长度方向上的中部。第五区域424位于第二内电极层42的长度方向上的中部。第二区域414的宽度小于第一区域412的宽度，第二区域414的宽度小于第三区域416的宽度。优选的，第二区域414的宽度为第一区域412的宽度和第三区域416的宽度中的较小者的四分之一至二分之一。第五区域424的宽度小于第四区域422的宽度，第五区域424的宽度小于第六区域426的宽度。优选的，第五区域424的宽度为第四区域422的宽度和第六区域426的宽度中的较小者的四分之一至二分之一，从而可以减少多层陶瓷电容器400中部的内电极。第二区域414和第五区域424的长度较大时，有利于进一步减少多层陶瓷电容器400中部的内电极，较小则有利于提高容量。

第一内电极层41还包括设置于第一区域412宽度方向上两侧的矩形的第一附加区域4122和第二附加区域4124。第一附加区域4122和第二附加区域4124靠近第一区域412的一端可以与第一区域412连接，也可以与第一区域412形成间隙。第一附加区域4122和第二附加区域4124远离第一区域412的一端可以与第一外电极50连接，也可以与第一外电极50形成间隙。第一附加区域4122和第二附加区域4124长度方向上靠近第一外电极50的一端可以与第一外电极50连接，也可以与第一外电极50形成间隙。第一附加区域1122和第二附加区域1124长度方向上远离第一外电极50的一端不超出第一延伸部51的末端。

第二内电极层42还包括设置于第四区域422宽度方向上两侧的第三附加区域4222和第四附加区域4224。第三附加区域4222和第四附加区域4224靠近第四区域422的一端可以与第四区域422连接，也可以与第四区域422形成间隙。第三附加区域4222和第四附加区域4224远离第四区域422的一端可以与第二外电极60连接，也可以与第二外电极60形成间隙。第三附加区域4222和第四附加区域4224长度方向上靠近第二外电极60的一端可以与第二外电极60连接，也可以与第二外电极60形成间隙。第三附加区域4222和第四附加区域4224长度方向上远离第二外电极60的一端不超出第二延伸部61的末端。

通过设置第一附加区域4122、第二附加区域4124、第三附加区域4222和第四附加区域4224，可以使更多的内电极分布在多层陶瓷电容器400的两端部分。

第一内电极层41还包括矩形的第七区域418，第七区域418的长度方向上的一端与第二外电极60连接，长度方向上的另一端与第三区域416形成间隙并且不超出所述第二延伸部61的末端。第七区域418宽度方向上的两端可以与第二外电极60连接，也可以与第二外电极60形成间隙。

第二内电极层42还可以包括矩形的第八区域428，第八区域428长度方向上的一端与第一外电极50连接，长度方向上的另一端与第六区域426形成间隙并且不超出所述第一延伸部51的末端。第八区域428宽度方向上的两端可以与第一外电极50连接，也可以与第一外电极50形成间隙。

通过设置第七区域418和第八区域428，使更多的内电极分布在多层陶瓷电容器400的两端部分。

第一区域412、第二区域414、第三区域416、第七区域418、第四区域422、第五区域424、第六区域426和第八区域428，以及第一附加区域4122、第二附加区域4124、第三附加区域4222和第四附加区域4224还可以是其他形状如椭圆形等，但优选为矩形，这样第一内电极层41和第二内电极层42之间的正对面积较大，并且多层陶瓷电容器400的两端部分的内电极较多。

第一内电极层41和第二内电极层42为镍内电极或铜内电极。

介质层43分别层叠于各相邻的第一内电极层41与第二内电极层42之间。介质层43的厚度优选为0.8微米～7微米。介质层43的材料为钛酸钡、锆酸钙等陶瓷材料。

陶瓷体40还包括第一保护层44和第二保护层45。第一保护层44和第二保护层45分别设置于陶瓷体40的相对两侧，第一保护层44、第二保护层45、第一内电极层41和第二内电极层42彼此平行。

第一保护层44和第二保护层45可以提高多层陶瓷电容器400的可靠性。第一保护层44和第二保护层45的材料与介质层43相同。

上述多层陶瓷电容器400，通过设置较多的内电极层和较薄的介质层43，从而可以同时具有较小的外围尺寸和较高的容量；通过合理设置第一区域412、第二区域414、第三区域416、第七区域418、第四区域422、第五区域424、第六区域426和第八区域428，以及第一附加区域4122、第二附加区域4124、第三附加区域4222和第四附加区域4224，使得较多的内电极分布在多层陶瓷电容器400的两端部分，从而多层陶瓷电容器400的大部分重量分布在两端，可以减少甚至避免回流焊时的立碑现象。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多层陶瓷电容器，其特征在于，包括陶瓷体和分别设置于所述陶瓷体相对两端的第一外电极和第二外电极；

所述陶瓷体包括交替层叠的多个第一内电极层和多个第二内电极层，以及层叠于相邻的所述第一内电极层和所述第二内电极层之间的多个介质层；

所述第一内电极层包括第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域的一端与所述第一外电极连接，所述第一区域的另一端向陶瓷体内部延伸并与所述第二区域的一端连接，所述第二区域的另一端与所述第三区域的一端连接，所述第三区域的另一端与所述第二外电极形成间隙；

所述第二内电极层包括第四区域、第五区域和第六区域，所述第四区域的一端与所述第二外电极连接，所述第四区域的另一端向陶瓷体内部延伸并与所述第五区域的一端连接，所述第五区域的另一端与所述第六区域的一端连接，所述第六区域的另一端与所述第一外电极形成间隙；

所述第三区域在所述第二内电极层上的投影落入所述第四区域内，所述第六区域在所述第一内电极层上的投影落入所述第一区域内，所述第二区域在所述第二内电极层上的投影与所述第五区域重合；

所述第二区域位于所述第一内电极层的长度方向的中部，所述第二区域的宽度小于所述第一区域的宽度，所述第二区域的宽度小于所述第三区域的宽度，所述第五区域的宽度小于所述第四区域的宽度，所述第五区域的宽度小于所述第六区域的宽度。

2.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域、所述第四区域、所述第五区域和所述第六区域均为矩形。

3.如权利要求1或2所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一外电极完全覆盖所述陶瓷体的一端，并且所述第一外电极分别沿所述陶瓷体的四个表面向另一端延伸一段距离形成第一延伸部；

所述第二外电极完全覆盖所述陶瓷体的另一端，并且所述第二外电极分别沿所述陶瓷体的四个表面向陶瓷体的一端延伸一段距离形成第二延伸部。

4.如权利要求3所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一内电极层还包括第一附加区域和第二附加区域；

所述第一附加区域和所述第二附加区域分别设置于所述第一区域宽度方向上的两侧，所述第一附加区域和所述第二附加区域均为矩形，并且所述第一附加区域和所述第二附加区域在长度方向上远离第一外电极的一端不超出所述第一延伸部的末端。

5.如权利要求4所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第二内电极层还包括第三附加区域和第四附加区域；

所述第三附加区域和所述第四附加区域分别设置于所述第四区域宽度方向上的两侧，所述第三附加区域和所述第四附加区域均为矩形，并且所述第三附加区域和所述第四附加区域在长度方向上远离第二外电极的一端不超出所述第二延伸部的末端。

6.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一内电极层还包括矩形的第七区域，所述第七区域长度方向上的一端与所述第二外电极连接，所述第七区域长度方向上的另一端与所述第三区域形成间隙并且不超出所述第二延伸部的末端。

7.如权利要求1或6所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第二内电极层还包括矩形的第八区域，所述第八区域长度方向上的一端与所述第一外电极连接，所述第八区域长度方向上的另一端与所述第六区域形成间隙并且不超出所述第一延伸部的末端。

8.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述第一内电极层和所述第二内电极层为镍内电极或铜内电极。

9.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述陶瓷体包括第一保护层和第二保护层；

所述第一保护层和所述第二保护层分别设置在所述陶瓷体相对的两侧，所述第一保护层、所述第二保护层、所述第一内电极层和所述第二内电极层彼此平行。

10.如权利要求1所述的多层陶瓷电容器，其特征在于，所述介质层的材料为钛酸钡或锆酸钙。