CN107305812A

CN107305812A - 电容器

Info

Publication number: CN107305812A
Application number: CN201611010116.9A
Authority: CN
Inventors: 洪赫辰; 郑镇万; 金柄秀; 李种晧; 朴文秀
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2017-10-31
Anticipated expiration: 2036-11-16
Also published as: KR20170119232A; CN107305812B; KR102467011B1

Abstract

本发明公开一种电容器。根据本发明的一实施例的电容器包括：主体，所述主体具有内部(inner)有效区域以及外部(outer)有效区域，所述内部有效区域包括第一厚度的第一介电体层；所述外部有效区域布置在所述内部有效区域的至少一侧，并包括第二厚度的第二介电体层，并且，所述第二厚度满足比所述第一厚度厚20％至25％的条件。据此，可以确保主体内部的介电体层的厚度，从而确保电容器的耐电压特性。

Description

电容器

技术领域

本发明涉及一种电容器。

背景技术

随着电容器的高叠层化，在电容器的主体内部，可能在电容器的内部电极图案的边缘位置部分，因为形状和高度差而产生阶梯差。因此，在层叠介电体层和内部电极图案时，应力(stress)被积累，并且在以后的层叠及压接中，累积的应力集中的部位的介电体层变薄。由于变薄的介电体层，可能会导致电容器的耐电压特性降低。

为了消除上述应力集中，有一种利用被动(negative)方法的印刷、低粘度印刷、利用金属掩膜(metal mask)的印刷等来形成内部电极图案的方案，但是所述方案无法满足电容器的生产性和电学特性。

因此，目前需要一种确保主体内部的介电体层的厚度，从而能够确保电容器的耐电压特性的方案。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国授权专利公报第10-1412940号

(专利文献2)日本公开专利公报第2007-042743号

发明内容

本发明的多个目的中的一个为，通过确保主体内部的介电体层的厚度来确保电容器的耐电压特性。

通过本发明提出的多个解决方案中的一个为，所述电容器包括主体，所述主体具有内部(inner)有效区域以及外部(outer)有效区域，所述内部有效区域包括第一厚度的第一介电体层；所述外部有效区域布置在所述内部有效区域的至少一侧，并包括第二厚度的第二介电体层，并且，所述第二厚度满足比所述第一厚度厚20％至25％的条件。据此，可以确保主体内部的介电体层的厚度，从而确保电容器的耐电压特性。

根据本发明的一实施例的电容器可以通过使外部有效区域的介电体层的厚度变厚，从而确保电容器的耐电压特性。

附图说明

图1为概略地示出根据本发明的一实施例的电容器的立体图。

图2为概略地示出沿着图1的I-I'方向的截面的图，其概略地示出根据本发明的一实施例的电容器的剖面图。

图3为概略地示出根据本发明的一实施例的电容器的分解图。

符号说明

110：主体 111a：第二介电体层

111b：第一介电体层 120：内部电极

131、132：外部电极

具体实施方式

以下，参照附图对本发明进行更详细的说明。附图中要素等的形状及大小等可能为了更明确的说明而被夸张。

以下，对根据本发明的电容器进行说明。

图1为概略地示出根据本发明的一实施例的电容器的立体图。图2为概略地示出沿着图1的I-I'方向的截面的图，其概略地示出根据本发明的一实施例的电容器的剖面图。图3概略地示出根据本发明的一实施例的电容器的分解图。

参照图1至图3，根据本发明的一实施例的电容器100包括主体110，所述主体110具有内部(inner)有效(active)区域以及外部(outer)有效区域。所述内部有效区域交替地布置有多个内部电极和第一厚度Tb的第一介电体层111b；所述外部有效区域布置在内部有效区域的至少一侧，并交替地布置有多个内部电极和第二厚度Ta的第二介电体层111a。第二厚度Ta比第一厚度Tb厚20％至25％。

所述主体110由多个介电体层111a、111b层叠而形成，并且包括内部有效区域和外部有效区域。所述内部有效区域包括第一厚度的第一介电体层111b，所述外部有效区域包括第二厚度的第二介电体层111a。即，所述主体包括交替地层叠有多个介电体层和内部电极的容量部。

所述外部有效区域可以是从所述内部有效区域层叠有10层以上的区域。即，所述外部有效区域可以是在层叠方向上所述容量部中的与所述容量部的表面相邻的区域。

构成所述主体110的多个介电体层111是烧结而成的状态，因此可以被一体化成无法用肉眼确认相邻的介电体层的边界。

所述第一介电体层111b和第二介电体层111a可以包括陶瓷材料。

所述第一介电体层和第二介电体层可以包括相同的材料，并且所述陶瓷材料可以是具有高介电常数的物质，如钙钛矿(perovskite)材料。所述钙钛矿材料不限于此，可以是钛酸钡(BaTiO₃)系材料、钛酸锶(SrTiO₃)系材料等。

在所述主体110的内部形成有内部电极120。

所述外部有效区域和所述内部有效区域可以包括相同厚度的内部电极。

所述内部电极120成对地包括第一极性的第一内部电极121和第二极性的第二内部电极122，并且可以隔着一介电体层而以彼此相向的方式布置。

所述内部电极120可以向电容器的两个侧面暴露而分别电连接到外部电极131、132。

所述内部电极120可以包括导电型金属。

所述导电型金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pb)或它们的合金，但是不限于此。

所述外部电极131、132包括：第一外部电极131，以电连接到从主体110的一侧面暴露的第一内部电极121的方式形成于一侧面；第二外部电极132，以电连接到从主体110的另一侧面暴露的第二内部电极122的方式形成于另一侧面。

所述外部电极131、132分别形成于所述主体110的两侧面以连接到第一和第二内部电极120。

即，所述外部电极131、132可以沿连接两侧面的所述主体110的上下面和两端面中的一个以上延伸形成。

因此，所述外部电极131、132可以连接到从所述主体110的两个侧面暴露的内部电极，并以围绕所述主体110的两端面和上下面的方式形成。

所述第一外部电极131和第二外部电极132可以利用包含导电型金属的导电浆料而形成。

所述导电型金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、锡(Sn)或它们的合金，但是不限于此。

所述导电浆料还可以包括绝缘物质，例如，所述绝缘物质可以是玻璃。

形成所述第一外部电极和第二外部电极的方法可以为，在所述陶瓷主体涂覆外部电极浆料而形成；或者使用镀覆金属等其他方法来形成。

用于形成现有的内部电极的内部电极图案有着如下缺陷：相比中央，边缘位置比平均更高地形成。内部电极图案的边缘位置以相中央比1.3～1.4倍的高度形成，这会在以后与多个介电体层层叠及压接时，成为应力可能在特定部位集中的原因。

对于上述电容器而言，在击穿电压(breakdown voltage；BDV)测试中，在应力集中的主体的边缘位置产生破坏。

根据本发明的一实施形态的电容器满足如下条件：所述外部有效区域的第二厚度Ta的第二介电体层111a的厚度比所述内部有效区域的第一厚度Tb的第一介电体层111b的厚度更厚。即，所述第二厚度Ta比所述第一厚度Tb更厚。

随着所述第二厚度Ta变厚，可以通过减少电场的强度而减少绝缘破坏现象。据此，可以防止主体表面附近的劣化。

通过使所述第二厚度大于第一厚度，可以减少主体内部的高度差，据此可以确保电容器的耐电压。即，可以维持电容器的大小的同时期待可靠性改善的效果。

所述第二介电体层的第二厚度可以被调整，因此可以与所述介电体层的层叠数无关地，解决阶梯差的问题。

如果将层叠有所述数层到数十层的介电体层称为容量部，则所述容量部中的靠近所述容量部的表面的区域的介电体层111a满足如下条件：其厚度比靠近所述主体的内部的介电体层111b更厚。通过调节靠近所述容量部表面的区域的介电体层的厚度，可以减少所述主体内部的最大阶梯差，并且可以提高电容器的耐电压特性。

所述第一介电体层和第二介电体层可以是相同的材料。靠近所述容量部的表面的区域可以是从所述容量部的表面层叠有10层以上的区域。

所述主体可以包括布置在所述外部有效区域的上下的盖部C。即，所述主体可以包括布置在所述容量部的上下的盖部C。

所述盖部的厚度可能比所述第二介电体层(即，与所述容量部的表面相邻的区域的介电体层)的厚度更厚。

参照图2，所述第二介电体层的第二厚度Ta比所述第一介电体层的第一厚度Tb厚20％至25％。在所述第二介电体层比所述第一介电体层厚20％至25％的情况下，可以减少所述内部电极导致的阶梯差差，并且可以确保电容器的耐电压。

随着介电体层的厚度增加，可以减少电场的强度，从而减少绝缘破坏现象，据此，可以通过使盖部附近的介电体层，即第二介电体层的第二厚度增加，而提高盖部附近的耐久性。

当所述第二介电体层没有比所述第一介电体层厚20％时，可能无法具有确保盖部的耐久性的效果；当第二介电体层比所述第一介电体层厚的程度大于25％时，会增加电容器的整体厚度，因此难以实现电容器的高容量化及小型化。

下述表1示出基于第二介电体层的第二厚度相对第一介电体层的第一厚度的增加率的、电容器的耐电压性及盖部附近的可靠性。

所述第一介电体层的第一厚度为1.05μm，并将所述第二介电体层的第二厚度调整至1.3μm。

所述电容器的耐电压表示，从外部给电容器施加电压时，电容器所能够承受的电压。

对于电容器，进行了破坏、破裂(crack)等劣化特性评价(击穿电压(breakdownvoltage；BDV)测试)，此时，劣化位置倾向于在耐久性低的盖部附近产生。

在劣化特性评价时，关于在盖部产生的劣化，○表示在盖部附近产生劣化的情形，×表示未在盖部附近产生劣化的情形。

[表1]

*：比较例

参照表1，可知当第二介电体层的第二厚度相对第一介电体层的第一厚度的增加率在20％至25％时，可以确保盖部附近的耐久性和电容器的耐电压。

在实验例3中，如果第二厚度相比第一厚度过大，则可能导致电容器的尺寸增加。并且，在以相同的大小制造包括具有第二厚度的第二介电体层的电容器的情况下，由于整个介电体层的层叠数变少，从而可能降低电容器的容量。

因此，根据本发明的一实施例形态的电容器可以通过使第二厚度满足比第一厚度厚20％至25％的条件，可以提高电容器的耐电压性和耐久性。

本发明不限于上述实施形态及附图，而应根据权利要求书而被限制。

因此，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内，在本技术领域中具有基本知识的人员可以进行多种形态的置换、变形及变更，并且这些应属于本发明的范围内。

Claims

1.一种电容器，包括：

主体，所述主体具有内部有效区域以及外部有效区域，所述内部有效区域交替地布置有多个内部电极与第一厚度的第一介电体层；所述外部有效区域布置在所述内部有效区域的至少一侧，并交替地布置有多个内部电极与第二厚度的第二介电体层，

并且，所述第二厚度比所述第一厚度厚20％至25％。

2.如权利要求1所述的电容器，其中，

所述外部有效区域是从所述内部有效区域层叠有10层以上的所述第二介电体层的区域。

3.如权利要求1所述的电容器，其中，

所述第二介电体层包含与所述第一介电体层相同的材料。

4.如权利要求1所述的电容器，其中，

所述主体包括布置在所述外部有效区域的上下的盖部。

5.如权利要求4所述的电容器，其中，

所述盖部的厚度比所述第二介电体层的厚度厚。

6.如权利要求1所述的电容器，其中，

所述外部有效区域和所述内部有效区域包括相同厚度的内部电极。

7.一种电容器，包括：

主体，包括多个介电体层和内部电极交替层叠的容量部；

其中，在所述层叠方向，所述容量部中的靠近所述容量部的表面的区域的介电体层的厚度比靠近所述主体的内部的区域的介电体层的厚度厚20％至25％。

8.如权利要求7所述的电容器，其中，

靠近所述容量部的表面的区域是从所述容量部的表面层叠有10层以上的所述介电体层的区域。

9.如权利要求7所述的电容器，其中，

所述主体包括布置在所述容量部的上下的盖部。

10.如权利要求9所述的电容器，其中，

所述盖部的厚度比靠近所述容量部的表面的区域的介电体层的厚度更厚。