CN110189918A - 电子组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子组件，所述电子组件包括：多层陶瓷电容器，包括电容器主体和分别设置在所述电容器主体在第一方向上的背对端上的外电极；以及中介体，包括中介体主体和分别设置在所述中介体主体在所述第一方向上的背对端上的外端子，所述中介体主体包括编织玻璃纤维材料。所述编织玻璃纤维材料的编织方向与所述第一方向之间的角是0°至10°或80°至90°。

Description

电子组件
本申请要求于2018年10月5日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0118953号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种电子组件。
背景技术
多层陶瓷电容器(MLCC)由于它具有小尺寸、实现高电容且可易于安装而已经用于各种电子装置中。
多层陶瓷电容器具有这样的结构：具有不同极性的内电极交替地堆叠在多个介电层之间。
介电层的材料可以是铁电材料。由于铁电材料具有压电特性，因此当向多层陶瓷电容器施加直流(DC)电压或交流(AC)电压时，可能在内电极之间发生压电现象，以在使电容器主体根据频率膨胀和收缩的同时产生周期性振动。
这些振动可能通过多层陶瓷电容器的外电极以及将外电极和板彼此连接的焊料而传递到板，使得整个板可作为声音反射表面，从而产生被称为噪声的振动声音。
振动声音可对应于导致听者不适的音频频率。如上所述的导致听者不适的振动声音被称为声学噪声。
在减小这种振动的方法中，存在其中中介体设置在多层陶瓷电容器和板之间的电子组件。
然而，根据电子装置的性能改善和小型化的趋势，具有小尺寸的电子组件的必要性已经增大。因此，对于能够有效地降低具有0804(0.8mm×0.4mm)或更小的小尺寸的多层陶瓷电容器中的振动声音的技术的需求已经增大。
发明内容
本公开的一方面可提供一种即使在具有小尺寸的多层陶瓷电容器的情况下也可预期预定水平或更高水平的声学噪声降低效果的电子组件。
根据本公开的一方面，一种电子组件可包括：多层陶瓷电容器，包括电容器主体和分别设置在所述电容器主体在第一方向上的背对端上的外电极；以及中介体，包括中介体主体和分别设置在所述中介体主体在所述第一方向上的背对端上的外端子，所述中介体主体包括编织玻璃纤维材料，其中，所述编织玻璃纤维材料的编织方向与所述第一方向之间的角是0°至10°或80°至90°。
所述中介体主体可具有分别形成在所述中介体主体在所述第一方向上的背对的端表面中的槽，并且所述外端子中的每个可包括：结合部，形成在所述中介体主体的上表面上并连接到所述外电极中的相应外电极；安装部，形成在所述中介体主体的下表面上；以及连接部，形成在所述中介体主体的所述槽上，以将所述结合部和所述安装部彼此连接。
所述多层陶瓷电容器可具有0.8mm或更小的长度和0.4mm或更小的宽度。
所述多层陶瓷电容器可具有0.7mm或更小的厚度。
所述电子组件还可包括设置在所述外电极和所述外端子之间的导电粘合部。
所述电子组件还可包括分别设置在所述外电极的表面和所述外端子的表面上的镀层。
所述电容器主体可具有彼此背对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面且在所述第一方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面和所述第二表面、连接到所述第三表面和所述第四表面且彼此背对的第五表面和第六表面，并且所述电容器主体包括多个介电层以及交替地布置的第一内电极和第二内电极，且所述介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间，所述外电极可包括分别设置在所述电容器主体的所述第三表面和所述第四表面上的第一外电极和第二外电极，并且所述第一内电极可通过所述第三表面暴露以连接到所述第一外电极，所述第二内电极可通过所述第四表面暴露以连接到所述第二外电极。
L可以是0.8mm或更小，W可以是0.4mm或更小，并且T可以是0.7mm或更小，其中，T是所述电容器主体的所述第一表面和所述第二表面之间的距离，L是所述电容器主体的所述第三表面和所述第四表面之间的距离，并且W是所述电容器主体的所述第五表面和所述第六表面之间的距离。
所述第一内电极和所述第二内电极可在所述第一表面和所述第二表面彼此连接的方向上交替地布置，且所述介电层中的每个介于所述第一内电极和所述第二内电极之间。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征及优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出根据本公开中的示例性实施例的电子组件的示意性透视图；
图2是图1的分解透视图；
图3A和图3B分别是示出图1的多层陶瓷电容器的第一内电极和第二内电极的平面图；
图4是沿着图1的线I-I'截取的示意性截面图；
图5是中介体主体的编织玻璃纤维材料的示图；以及
图6是示出取决于由编织玻璃纤维材料的编织方向与第一方向形成的角的声学噪声的曲线图。
具体实施方式
在下文中，现在将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
为了清楚地描述本公开中的示例性实施例，将定义方向。附图中的X、Y和Z分别指的是多层陶瓷电容器和中介体的长度方向、宽度方向和厚度方向。
这里，X方向指的是第一方向。
电子组件
图1是示出根据本公开中的示例性实施例的电子组件的示意性透视图。
图2是图1的分解透视图。
图3A和图3B分别是示出图1的多层陶瓷电容器的第一内电极和第二内电极的平面图。
图4是沿着图1的线I-I'截取的示意性截面图。
图5是中介体主体的编织玻璃纤维材料的示图。
参照图1至图5，根据本公开中的示例性实施例的电子组件101可包括：多层陶瓷电容器100，包括电容器主体110以及分别形成在电容器主体在第一方向(X方向)上的背对端上的一对外电极131和132；和中介体200，包括中介体主体210以及分别形成在中介体主体210在第一方向(X方向)上的背对端上的一对外端子220和230，中介体主体210包括通过编织玻璃纤维而形成的编织玻璃纤维材料20。由编织玻璃纤维材料20的编织方向与第一方向形成的角为0°至10°或者80°至90°。编织方向可以指编织玻璃纤维延伸所沿的方向。编织玻璃纤维可包括：第一编织玻璃纤维，在一个方向上延伸；第二编织玻璃纤维，与第一编织玻璃纤维编织并在与第一方向交叉的另一方向上延伸。第一编织玻璃纤维延伸所沿的方向和第二编织玻璃纤维延伸所沿的方向可彼此垂直。
根据本示例性实施例的多层陶瓷电容器100可包括：电容器主体110；以及第一外电极131和第二外电极132，分别在电容器主体110在第一方向上的背对端上。
在这种情况下，多层陶瓷电容器100的长度可以是0.8mm或更小，并且多层陶瓷电容器100的宽度可以是0.4mm或更小。
此外，多层陶瓷电容器100的厚度可以是0.7mm或更小。
电容器主体110可通过在Z方向上堆叠然后烧结多个介电层111而形成，并且电容器主体110的相邻的介电层111可以是彼此一体的，使得它们之间的边界在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下不那么明显。
此外，电容器主体110可包括：多个介电层111；以及第一内电极121和第二内电极122，在Z方向上交替地布置且介电层111中的每个介于它们之间，并且具有不同的极性。
此外，电容器主体110可包括：有效区域，对形成多层陶瓷电容器的电容有贡献；和覆盖区域112，作为边缘部分分别设置在电容器主体110在Y方向上的背对的侧部处以及有效区域在Z方向上的上表面和下表面上。
电容器主体110的形状不受具体限制，但可以是六面体形状，并且电容器主体110可具有：第一表面1和第二表面2，在Z方向上彼此背对；第三表面3和第四表面4，连接到第一表面1和第二表面2并在X方向(第一方向)上彼此背对；以及第五表面5和第六表面6，连接到第一表面1和第二表面2、连接到第三表面3和第四表面4并且在Y方向上彼此背对。
当电容器主体110的第一表面1和第二表面2之间的距离为T、电容器主体110的第三表面3和第四表面4之间的距离为L且电容器主体110的第五表面5和第六表面6之间的距离为W时，L可以是0.8mm或更小，W可以是0.4mm或更小，T可以是0.7mm或更小。
介电层111可包括诸如BaTiO3基陶瓷粉末等的陶瓷粉末。
BaTiO3基陶瓷粉末的示例可包括其中Ca、Zr等部分地固溶在BaTiO3中的(Ba1-xCax)TiO3、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3、Ba(Ti1-yZry)O3等。然而，BaTiO3基陶瓷粉末不限于此。
此外，除陶瓷粉末之外，介电层111还可包括陶瓷添加剂、有机溶剂、增塑剂、粘合剂、分散剂等。
例如，陶瓷添加剂可包括过渡金属氧化物或过渡金属碳化物、稀土元素、镁(Mg)、铝(Al)等。
第一内电极121和第二内电极122(为具有不同极性的电极)可形成在介电层111上并在Z方向上堆叠，并且可交替地布置在电容器主体110中，以在Z方向上彼此面对且介电层111中的每个介于它们之间。
在这种情况下，第一内电极121和第二内电极122可通过设置在它们之间的介电层111中的每个而彼此电绝缘。
此外，在本公开中示出并描述了在Z方向上堆叠内电极的结构。然而，本公开不限于此，并且如果有必要，本公开也可应用于在Y方向上堆叠内电极的结构。
第一内电极121的一端和第二内电极122的一端可分别通过电容器主体110的第三表面3和第四表面4暴露。
第一内电极121和第二内电极122的分别通过电容器主体110的第三表面3和第四表面4交替地暴露的端部可分别电连接到设置在电容器主体110在X方向(第一方向)上的背对端部上的第一外电极131和第二外电极132(下面将描述)。
根据以上描述的构造，当向第一外电极131和第二外电极132施加预定电压时，电荷可积累在第一内电极121和第二内电极122之间。
在这种情况下，多层陶瓷电容器100的电容可与有效区域中第一内电极121和第二内电极122在Z方向上彼此叠置的面积成比例。
此外，第一内电极121和第二内电极122中的每个的材料不受具体限制，并且可以是利用例如，诸如铂(Pt)、钯(Pd)、钯-银(Pd-Ag)合金等的贵金属材料、镍(Ni)和铜(Cu)中的一种或更多种形成的导电膏等。
在这种情况下，印刷导电膏的方法可以是丝网印刷法、凹版印刷法等，但不限于此。
可分别向第一外电极131和第二外电极132提供具有不同极性的电压，并且第一外电极131和第二外电极132可分别设置在电容器主体110在X方向上的背对的端部上，并可分别电连接到第一内电极121和第二内电极122的暴露的端部。
第一外电极131可包括第一头部131a和第一带部131b。
第一头部131a可设置在电容器主体110的第三表面3上，并且可与第一内电极121的通过电容器主体110的第三表面3暴露到外部的端部接触，以用于将第一内电极121和第一外电极131彼此电连接。
第一带部131b可从第一头部131a延伸到电容器主体110的第一表面1的一部分，并且可用于电连接到中介体200的第一外端子220。
这里，为了改善粘合强度等，第一带部131b还可从第一头部131a延伸到电容器主体110的第二表面2的一部分、第五表面5的一部分和第六表面6的一部分。
第二外电极132可包括第二头部132a和第二带部132b。
第二头部132a可设置在电容器主体110的第四表面4上，并且可与第二内电极122的通过电容器主体110的第四表面4暴露到外部的端部接触，以用于将第二内电极122和第二外电极132彼此电连接。
第二带部132b可从第二头部132a延伸到电容器主体110的第一表面1的一部分，并且可用于电连接到中介体200的第二外端子230。
这里，为了改善粘合强度等，第二带部132b还可从第二头部132a延伸到电容器主体110的第二表面2的一部分、第五表面5的一部分和第六表面6的一部分。
此外，第一外电极131和第二外电极132还可包括镀层。
镀层可包括：第一镍(Ni)镀层和第二镍(Ni)镀层；以及第一锡(Sn)镀层和第二锡(Sn)镀层，分别覆盖第一镍镀层和第二镍镀层。
根据本示例性实施例的中介体200可包括：中介体主体210；以及第一外端子220和第二外端子230，分别形成在中介体主体210在X方向(第一方向)上的背对的端部上。
中介体主体210可包括通过编织玻璃纤维21而形成的编织玻璃纤维材料20。
编织玻璃纤维材料20可用于保持中介体主体210的足够的机械强度。
中介体主体210可通过使用编织玻璃纤维材料20作为芯材料并将绝缘树脂与芯材料成为一体来形成。
绝缘树脂可以是诸如环氧树脂的热固性树脂或诸如聚酰亚胺的热塑性树脂，但不限于此。
槽可分别形成在中介体主体210在X方向上的背对表面中。
可向第一外端子220和第二外端子230提供具有不同极性的电压，并且第一外端子220和第二外端子230可分别电连接且机械连接到第一外电极131的第一带部131b和第二外电极132的第二带部132b。
第一外端子220可包括第一结合部222、第一安装部221和第一连接部223。
形成在中介体主体210的上表面上的第一结合部222可具有通过中介体主体210在X方向上的一个表面暴露的一端，并且连接到第一外电极131的第一带部131b。
形成在中介体主体210的下表面上以在Z方向上面对第一结合部222的第一安装部221可在将电子组件101安装在板上时用作端子。
第一连接部223可形成在在中介体主体210在X方向上的一个端表面中形成的槽上，并且可用于将第一结合部222的端部和第一安装部221的端部彼此连接。
在这种情况下，第一导电粘合部321可设置在第一结合部222和第一带部131b之间，以将第一结合部222和第一带部131b彼此结合。
第一导电粘合部321可利用高熔点焊料等形成。
第二外端子230可包括第二结合部232、第二安装部231和第二连接部233。
形成在中介体主体210的上表面上的第二结合部232可具有通过中介体主体210在X方向上的另一表面暴露的一端，并且连接到第二外电极132的第二带部132b。
形成在中介体主体210的下表面上以在Z方向上面对第二结合部232的第二安装部231可在将电子组件101安装在板上时用作端子。
第二连接部233可形成在在中介体主体210在X方向上的另一端表面中形成的槽上，并且可用于将第二结合部232的端部和第二安装部231的端部彼此连接。
在这种情况下，第二导电粘合部322可设置在第二结合部232和第二带部132b之间，以将第二结合部232和第二带部132b彼此结合。
第二导电粘合部322可利用高熔点焊料等形成。
此外，如有必要，可在第一外端子220和第二外端子230的表面上形成镀层。
镀层可包括镍镀层和覆盖镍镀层的锡镀层。
当在电子组件101通过焊料安装在板上的状态下向形成在电子组件101中的第一外电极131和第二外电极132施加具有不同的极性的电压时，电容器主体110可能由于介电层111的逆压电效应而在Z方向上膨胀和收缩。
因此，第一外电极131和第二外电极132的两个端部可能由于泊松效应(Poissoneffect)而与电容器主体110在Z方向上的膨胀和收缩相反地收缩和膨胀，并且这样的收缩和膨胀可能产生振动。
此外，振动可能通过第一外电极131和第二外电极132以及第一外端子220和第二外端子230传递到板。因此，声音可能从板辐射，从而成为声学噪声。
根据本示例性实施例的中介体200可附接到多层陶瓷电容器100的第一表面(为多层陶瓷电容器100的安装表面)，以用于防止多层陶瓷电容器100的振动传递到板，致使多层陶瓷电容器100的声学噪声降低。
实验示例
通常，为降低振动声音而使用中介体的多层陶瓷电容器的尺寸是1005(1.0mm×0.5mm)至1608(1.6mm×0.8mm)。
然而，随着电子装置的性能改进和小型化的趋势，具有小尺寸的多层陶瓷电容器的必要性已经增大。因此，即使在具有0804(0.8mm×0.4mm)或更小的小尺寸的多层陶瓷电容器的情况下，有效地减小振动声音的必要性也已经增大。
声学噪声可通过杨氏模量(Young’s modulus)改变，该杨氏模量取决于由被包括在中介体中的编织玻璃纤维材料的编织方向(DG方向)与电容器主体和中介体的第一方向(DL方向)形成的角θ，并且随着多层陶瓷电容器的尺寸变小，角的影响可能变大。
因此，随着多层陶瓷电容器的尺寸变小，控制由被包括在中介体中的编织玻璃纤维材料的编织方向(DG方向)与电容器主体和中介体的长度方向(第一方向或DL方向)形成的角的必要性可能增大。
本实验的目的可在于根据由被包括在中介体中的编织玻璃纤维材料的编织方向(DG方向)与电容器主体和中介体的第一方向(DL方向)形成的角θ的变化来确定振动声音的变化。
在本实验中使用的多层陶瓷电容器具有0.6mm的长度(在X方向上)、0.3mm的宽度(在Y方向上)以及2.2μF的电容值。
此外，中介体具有0.6mm的长度(在X方向上)、0.34mm的宽度(在Y方向上)和0.06mm的厚度(在Z方向上)。
中介体被制造为使得由作为中介体的长度方向的第一方向(DL方向)与被包括在中介体中的编织玻璃纤维材料的编织方向(DG方向)形成的角θ具有0°至90°的范围。
通过使用焊料将多层陶瓷电容器结合到所制造的中介体的上表面使得中介体的长度方向和多层陶瓷电容器的长度方向彼此重合来制造电子组件的样品，在样品中的每个中测量声学噪声，并将测量结果表示在表1中。将声学噪声为25dB或更大的样品确定为比较示例。
此外，声学噪声(dB)根据θ(°)的变化如图6中的曲线图所示。
[表1]
*：比较示例
参照表1和图6，可确认的是，在编号为3*到7*的样品(其中，θ不是0°至10°或80°至90°)中，声学噪声高(25.5dB或更大)。
另一方面，可确认的是，在编号为1、2、8和9的样品(其中，θ是0°至10°或80°至90°)中，声学噪声低(24.5dB或更小)。
此外，参照图6，可确定的是，随着θ超过10°时，声学噪声迅速增大，并且随着θ变得小于80°时，声学噪声迅速增大。
因此，可被预期为有声学噪声降低效果的由编织玻璃纤维材料的编织方向和第一方向形成的角可以是0°至10°或80°至90°。
如上所述，根据本公开中的示例性实施例，即使在具有小尺寸的多层陶瓷电容器情况下也可预期预定水平或更高水平的声学噪声降低效果。
虽然以上已经示出并且描述了示例性实施例，但是对本领域技术人员将明显的是，在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变型。

Claims (9)

1.一种电子组件，包括：
多层陶瓷电容器，包括电容器主体和分别设置在所述电容器主体在第一方向上的背对端上的外电极；以及
中介体，包括中介体主体和分别设置在所述中介体主体在所述第一方向上的背对端上的外端子，所述中介体主体包括编织玻璃纤维材料，
其中，所述编织玻璃纤维材料的编织方向与所述第一方向之间的角是0°至10°或80°至90°。
2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述中介体主体具有分别形成在所述中介体主体在所述第一方向上的背对的端表面中的槽，并且
所述外端子中的每个包括：结合部，形成在所述中介体主体的上表面上并连接到所述外电极中的相应外电极；安装部，形成在所述中介体主体的下表面上；以及连接部，形成在所述中介体主体的所述槽上，以将所述结合部和所述安装部彼此连接。
3.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述多层陶瓷电容器具有0.8mm或更小的长度和0.4mm或更小的宽度。
4.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述多层陶瓷电容器具有0.7mm或更小的厚度。
5.根据权利要求1所述的电子组件，所述电子组件还包括分别设置在所述外电极和所述外端子之间的导电粘合部。
6.根据权利要求1所述的电子组件，所述电子组件还包括分别设置在所述外电极的表面和所述外端子的表面上的镀层。
7.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述电容器主体具有彼此背对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面且在所述第一方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面和所述第二表面、连接到所述第三表面和所述第四表面且彼此背对的第五表面和第六表面，并且所述电容器主体包括多个介电层以及交替地布置的第一内电极和第二内电极，且所述介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间，
所述外电极包括分别设置在所述电容器主体的所述第三表面和所述第四表面上的第一外电极和第二外电极，并且
所述第一内电极通过所述第三表面暴露以连接到所述第一外电极，并且所述第二内电极通过所述第四表面暴露以连接到所述第二外电极。
8.根据权利要求7所述的电子组件，其中，L为0.8mm或更小，W为0.4mm或更小，并且T为0.7mm或更小，其中，T是所述电容器主体的所述第一表面和所述第二表面之间的距离，L是所述电容器主体的所述第三表面和所述第四表面之间的距离，并且W是所述电容器主体的所述第五表面和所述第六表面之间的距离。
9.根据权利要求7所述的电子组件，其中，所述第一内电极和所述第二内电极在所述第一表面和所述第二表面彼此连接的方向上交替地布置，且所述介电层中的每个介于所述第一内电极和所述第二内电极之间。
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