CN110895997A - 多层电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多层电容器，所述多层电容器包括主体，主体包括堆叠多个介电层和多个内电极且介电层介于内电极之间的堆叠结构。应力缓和部被设置在主体的表面中的至少一个表面上。外电极设置在主体的外部部分上且连接到内电极。应力缓和部包括第一树脂层和第二树脂层，第一树脂层与主体相邻，第二树脂层覆盖第一树脂层且包括分散在第二树脂层的树脂中的填料。

Description

多层电容器
本申请要求于2018年9月13日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0109455号韩国专利申请以及于2018年10月15日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0122625号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容出于所有目的通过引用被全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种多层电容器。
背景技术
多层电容器已经用在各种电子产品中。随着使用电子组件实现了要求高可靠性的多种功能，且这种功能的消耗已增长，可能也要求针对多层电容器的高可靠性。
为了提高多层电容器的可靠性，结构稳定性可能需要被保证，为此，会需要降低包括在多层电容器中的陶瓷体、内电极等中的缺陷。
对多层电容器的高可靠性有不利影响的因素包括镀液的渗入、外部冲击引起的裂缝、在将电容器安装在基板上期间发生的翘曲等。
通常，为了解决上面列出的问题，包括导电材料的树脂复合物可被喷涂到外电极的电极层与镀层之间的区域中，以吸收外部冲击且防止镀液的渗入，从而提高可靠性。
发明内容
本公开的一方面在于提供一种具有提高的翘曲强度和防潮可靠性的多层电容器。
根据本公开的一个方面，提供一种多层电容器，所述多层电容器包括主体，所述主体包括堆叠多个介电层和多个内电极且介电层介于内电极之间的堆叠结构。应力缓和部设置在主体的表面中的至少一个表面上，且外电极设置在主体的外部部分上且连接到内电极。应力缓和部包括第一树脂层和第二树脂层，所述第一树脂层与所述主体相邻，第二树脂层覆盖第一树脂层且包括分散在第二树脂层的树脂中的填料。
应力缓和部可被设置于主体的在所述多个介电层的层叠方向上彼此相对的两个相对表面中的至少一个上。
应力缓和部可设置在所述两个相对表面中的每一个表面上。
应力缓和部可设置在所述两个相对表面中的仅一个表面上。
应力缓和部可覆盖主体的连接所述两个相对表面且内电极不通过其暴露的侧表面的至少一部分。
外电极可具有多层电极结构，且可包括与主体相邻的金属层和覆盖金属层的导电树脂层。
导电树脂层可包括分散在导电树脂层的树脂中的金属颗粒。
金属层可包括镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、金(Au)或者它们的合金。
金属层可以是利用导电膏形成的烧结体。
第一树脂层可延伸到金属层与导电树脂层之间的区域。
第二树脂层可延伸到金属层与导电树脂层之间的区域。
第一树脂层和第二树脂层均可延伸到金属层与导电树脂层之间的区域。
导电树脂层可覆盖第二树脂层。
第一树脂层可具有多层结构。
在第一树脂层的多层结构中，设置为更靠近主体的第一层可具有比设置在第一层上的第二层的弹性大的弹性。
包括在第二树脂层中的填料可以是无机填料。
无机填料可包括SiO2或Al2O3。
外电极可包括彼此分开的第一外电极和第二外电极，应力缓和部可设置在主体的至少一个表面上的第一外电极与第二外电极之间，且延伸以接触第一外电极和第二外电极中的每个。
根据本公开的另一方面，提供一种多层电容器，所述多层电容器包括主体，所述主体包括多个介电层以及交替堆叠的多个第一内电极和多个第二内电极，且介电层介于第一内电极和第二内电极之间。第一外电极和第二外电极在主体的外部部分上彼此分隔开且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极。应力缓和部被设置在主体的至少一个表面上且位于第一外电极与第二外电极之间。应力缓和部包括第一树脂层和第二树脂层，第一树脂层与所述主体相邻，第二树脂层覆盖第一树脂层且包括分散在第二树脂层的树脂中的填料。
应力缓和部可在第一外电极与第二外电极之间延伸，并接触第一外电极和第二外电极中的每个。
应力缓和部可在第一外电极的至少一部分与主体的在其上设置有第一外电极的外部部分之间延伸，且可在第二外电极的至少一部分与主体的在其上设置有第二外电极的外部部分之间延伸。
第一外电极和第二外电极中的每个可包括与主体相邻的金属层和覆盖金属层的导电树脂层，并且应力缓和部可在第一外电极和第二外电极中的每个的金属层与导电树脂层之间延伸。
附图说明
结合附图，通过下面的具体实施方式将更清楚地理解本公开的上述和其它方面、特征以及优势，其中：
图1是示出根据本公开的示例实施例的多层电容器的外型的透视图；
图2是示出在图1中示出的多层电容器的截面图；
图3和图4是示出多层电容器的变型示例的透视图；
图5是示出在多层电容器中可适用的第二树脂层的示例的截面图；以及图6至图11是示出根据本公开的不同示例实施例的多层电容器的变型示例的截面图。
具体实施方式
在下文中，将如下参照附图描述本公开的实施例。
然而，本公开可以以多种不同形式被例证，且不应被解释为受限于在此提出的特定实施例。更确切地，这些实施例被提供使得本公开将是周密且完整的，且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。因此，附图中的元件的形状和尺寸可为了描述清楚的目的而被夸大。而且，将使用相同的参考标号来描述在每个示例性实施例的附图中代表相同概念的范围内具有相同功能的元件。
在附图中，无关的描述将被省略以清楚地描述本公开，并且为了清楚地表达多个层和区域，厚度可能被放大。此外，贯穿整个说明书，将理解的是，当一部分“包括”元件时，其还可包括另一元件，并且除非另外表明，否则通常将不排除其它元件。
图1是示出根据示例实施例的多层电容器的外型的透视图。图2是示出在图1中示出的多层电容器的截面图。图3和图4是示出多层电容器的变型示例的透视图。图5是示出在多层电容器中可适用的第二树脂层的示例的截面图。
参照附图，示例实施例中的多层电容器100可包括主体110、应力缓和部S和外电极131和132，应力缓和部S可包括第一树脂层101和第二树脂层102。
主体110可包括多个介电层111的堆叠结构，并且可通过层叠多个生片并烧结层叠的生片来获取。通过烧结处理，多个介电层111可具有一体化形式。主体110的形状和尺寸以及介电层111的数量可不受限于附图中示出的示例。例如，如在图1中示出的，主体110可具有六面体形式。
包括在主体110中的介电层111可包括具有高介电常数的陶瓷材料，且可包括BT基材料(例如，诸如钛酸钡(BaTiO3)陶瓷)，只要可获得足够的电容，则其它公知材料也可被使用。如果期望，则介电层111还可包括除了用作主要元素的陶瓷材料之外的添加剂、有机溶剂、塑化剂、粘合剂、分散剂等。添加剂可包括金属元素且可以以金属氧化物形式被添加。作为金属氧化物添加剂的示例，可包括MnO2、Dy2O3、BaO、MgO、Al2O3、SiO2、Cr2O3和CaCO3中的至少一种。
形成电容的多个内电极121和122可被设置在主体110中。内电极121和122可连接到不同的相应的外电极131和132，使得内电极121和122可具有不同极性。内电极121和122可通过将包括导电金属的膏以一定厚度印刷在陶瓷生片的一个表面上并且将膏烧结来获得。在这种情况下，沿层叠方向堆叠的内电极121和122可被构造为如图2所示通过相对表面交替地暴露，并且可通过设置在它们之间的介电层111彼此电隔离。作为内电极121和122的主要材料，可使用镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、银(Ag)等或者它们的合金。
外电极131和132可被设置在主体110的外部部分，且可分别连接到内电极121和122。如在附图中的示例中示出的，外电极131和132可具有多层电极结构。例如，外电极131和132可包括分别与主体相邻的金属层131a和132a以及分别覆盖金属层的导电树脂层131b和132b。金属层131a和132a可分别连接到(例如，接触)内电极121和122，且可包括镍(Ni)、铜(Cu)、钯(Pd)、金(Au)或者它们的合金。在这种情况下，金属层131a和132a可以是通过喷涂和烧结导电膏形成的烧结体。
导电树脂层131b和132b可包括树脂层和金属颗粒，例如，金属颗粒可分散在树脂层中。如在图2中示出的，导电树脂层131b和132b可覆盖金属层131a和132a的全部区域，且可接触主体110(例如，导电树脂层131b和132b可在金属层131a和132a的边缘直接接触主体110)。
虽然包括在导电树脂层131b和132b中的树脂自身可能不具有导电性，但是整个导电树脂层131b和132b可由于分散在树脂层中的金属颗粒的点接触效应或隧道效应而具备导电性。包括在导电树脂层131b和132b中的金属颗粒可包括铜和银中的一种或者两种。包括在导电树脂层131b和132b中的树脂可包括热固性树脂(例如，诸如环氧树脂)。具有上述结构的导电树脂层131b和132b可通过吸收外部冲击而保护多层电容器100。
另外，如在图6中的变型示例中示出的，外电极131和132还可选择性地包括形成在导电树脂层131b和132b的外部的金属层131c和132c，包括在导电树脂层131b和132b中的金属颗粒可充当用于形成金属层131c和132c的种子。金属层131c和132c可被提供用于提高多层电容器100的安装性能，并可包括诸如Ni、Sn、Au等的材料且可具有多层结构。
在示例实施例中，应力缓和部S可被设置在主体110的(多个)表面中的至少一个表面上，且在附图中示出的示例中，应力缓和部S可被设置在主体110的(多个)表面中的两个表面。所述两个表面可以是主体110的在多个介电层111的层叠方向(Z方向)上彼此相对的两个表面，并且其中一个表面可在电容器被安装在基板上时被提供用作安装表面。
应力缓和部S还可仅被设置在如在图3中示出的所述彼此相对的两个表面中的一个表面(例如，图3中的下表面)上，在这种情况下，其上设置应力缓和部S的表面可以是多层电容器100的安装表面。
应力缓和部S还可被设置除了所述彼此相对的两个表面之外的一个或更多个表面上。例如，如在图4中的示例中示出的，应力缓和部S还可被设置在主体110的连接所述两个相对表面的侧表面上，例如，内电极121和122没有通过其向外暴露的侧表面。
由于应力缓和部S设置的区域增加，所以多层电容器100可有效防止外部冲击，使得防潮可靠性等可提高，可解决翘曲性能。图4示出了应力缓和部S覆盖主体110的侧表面的一部分的示例，应力缓和部S还可覆盖主体110的整个或全部侧表面。
如上所述，应力缓和部S可包括第一树脂层101和第二树脂层102。由于第一树脂层101具有弹性，所以第一树脂层101可吸收应力，尤其吸收在将电容器安装在基板上期间发生的翘曲应力。因此，第一树脂层101可通过显著减少传递到多层电容器100的翘曲而保护多层电容器100。第一树脂层101可由具有弹性的树脂形成，且可包括例如环氧树脂且可基本上不包括填料。
如在图5中示出的，第二树脂层102可包括分散在树脂层103中的填料104，且可被构造为具有相对高刚度的树脂复合层。在这种情况下，填料104可以是无机填料，其可包括例如SiO2或Al2O3等。第二树脂层102可位于在安装多层电容器100期间主要受到翘曲影响的部位，且可在翘曲发生时有效地吸收拉伸强度。传递到第二树脂层102的上部的翘曲应力可被第一树脂层101吸收，使得多层电容器100可被有效保护。
如上所述，在示例实施例中，通过将具有高弹性的第一树脂层101设置在与主体110相邻的区域且将具有高刚度的第二树脂层102设置在主要受到外部翘曲应力影响的区域中，翘曲应力可显著减小。通过包括应力缓和部S，应力缓和部S可减少在多个电容器100被安装在基板等上时的外电极131和132的分离，且还可通过减小由压电现象引起的振动而减小声学噪声。
根据由发明人进行的实验，与不具有应力缓和部S的普通多层电容器在甚至3mm的翘曲下出现缺陷不同，当采用具有多层结构的应力缓和部S时，即使发生10mm的翘曲时，在外电极131和132中的导电树脂层131b和132b中也不会发生分离或者在导电树脂层131b和132b中也不会发生裂纹。
另外，由于应力缓和部S具有多层结构，所以应力缓和部S可保护外电极131和132以及主体110不受外部冲击影响，从而可提高多层电容器100的防潮可靠性。例如，应力缓和部S可阻挡可能渗入多层电容器100的湿气、金属离子等。
将参照图7至图11来描述上述的构造的变型的示例实施例。图7至图10示出了示例结构，与上述示例实施例不同，在示例结构中，应力缓和部S被构造为延伸到外电极131和132中，从而可进一步提高翘曲应力缓和以及防潮可靠性。图11示出了第一树脂层具有多层结构以更有效地吸收应力的示例。
在图7中的示出的示例中，第一树脂层101和第二树脂层102可被构造为延伸到导电树脂层131b和132b中(例如，延伸到主体110与导电树脂层131b和132b之间)，且导电树脂层131b和132b可覆盖第二树脂层102。由于与上述示例相比，在变型的示例中应力缓和部S与主体110以及导电树脂层131b和132b接触的区域可增大，所以可进一步提高翘曲应力的缓和以及防潮可靠性。
在图8中示出的示例中，第一树脂层101可被构造为延伸到金属层131a和132a与导电树脂层131b和132b之间的区域。由于第一树脂层101占有的区域可增大且可延伸到外电极131和132中，所以可进一步提高二次翘曲的缓和。在这种情况下，第一树脂层101可延伸为覆盖主体110的整个上表面或者整个下表面，以进一步提高翘曲的缓和，且可覆盖直至主体110的曲面拐角区域的部位。
在图9中示出的示例实施例中，第二树脂层102可延伸到金属层131a和132a与导电树脂层131b和132b之间的区域中。在示例实施例中，由于具有高刚度的第二树脂层102扩大且延伸到外电极131和132中，所以可提高二次翘曲的缓和。第二树脂层102可延伸为覆盖主体110的整个上表面或者整个下表面，以与第一树脂层101类似地进一步提高翘曲缓和，且可覆盖直至主体110的曲面拐角区域的部位。
在图10中示出的示例实施例中，第一树脂层101和第二树脂层120两者可被构造为延伸到金属层131a和132a与导电树脂层131b和132b之间的区域，因此，可显著提高翘曲强度以及防潮可靠性。在这种情况下，如图中所示，第一树脂层101和第二树脂层102可延伸为覆盖主体110的整个上表面或者整个下表面，以进一步提高翘曲缓和，且可覆盖直至主体110的曲面拐角区域的部位。
在图11中示出的示例实施例中，第一树脂层101可具有多层结构，且可包括例如两个层101a和101b。可选地，第一树脂层101可具有包括超过示例中层的更多层的多层结构。在多层结构的第一树脂层101中，与主体110相邻的层101a可具有比与主体110分隔开的层101b更高的弹性。通过将与主体110相邻的层101a的弹性构造为相对高，应力缓和部S可使用弹性变形来更有效地吸收外部应力，使得可缓和多层电容器的翘曲。在图11中示出的示例除了可被应用到图1中示出的示例实施例中，也可被应用到上述变型的示例中。
根据上述示例实施例，当多层电容器被安装在基板上时，多层电容器可具有提高的翘曲强度，且由于防潮可靠性可提高而可具有提高的可靠性。
虽然上面已示出且描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将明显的是，可在不脱离如所附权利要求限定的本发明的范围的情况下做出变型和改变。

Claims (22)

1.一种多层电容器，包括：
主体，包括堆叠多个介电层和多个内电极且所述介电层介于所述内电极之间的堆叠结构；
应力缓和部，设置在所述主体的表面中的至少一个表面上；以及
外电极，设置在所述主体的外部部分上且连接到所述内电极，
其中，所述应力缓和部包括第一树脂层和第二树脂层，所述第一树脂层与所述主体相邻，所述第二树脂层覆盖所述第一树脂层且包括分散在第二树脂层的树脂中的填料。
2.如权利要求1所述的多层电容器，其中，所述应力缓和部设置于所述主体的在所述多个介电层的层叠方向上彼此相对的两个相对表面中的至少一个上。
3.如权利要求2所述的多层电容器，其中，所述应力缓和部设置在所述两个相对表面中的每一个表面上。
4.如权利要求2所述的多层电容器，其中，所述应力缓和部设置在所述两个相对表面中的仅一个表面上。
5.如权利要求2所述的多层电容器，其中，所述应力缓和部覆盖所述主体的连接所述两个相对表面且内电极不通过其暴露的侧表面的至少一部分。
6.如权利要求1所述的多层电容器，其中，所述外电极具有多层电极结构，且包括与所述主体相邻的金属层和覆盖所述金属层的导电树脂层。
7.如权利要求6所述的多层电容器，其中，所述导电树脂层包括分散在所述导电树脂层的树脂中的金属颗粒。
8.如权利要求6所述的多层电容器，其中，所述金属层包括镍、铜、钯、金或者它们的合金。
9.如权利要求8所述的多层电容器，其中，所述金属层是利用导电膏形成的烧结体。
10.如权利要求6所述的多层电容器，其中，所述第一树脂层延伸到所述金属层与所述导电树脂层之间的区域。
11.如权利要求6所述的多层电容器，其中，所述第二树脂层延伸到所述金属层与所述导电树脂层之间的区域。
12.如权利要求6所述的多层电容器，其中，所述第一树脂层和所述第二树脂层均延伸到所述金属层与所述导电树脂层之间的区域。
13.如权利要求6所述的多层电容器，其中，所述导电树脂层覆盖所述第二树脂层。
14.如权利要求1所述的多层电容器，其中，所述第一树脂层具有多层结构。
15.如权利要求14所述的多层电容器，其中，在所述第一树脂层的所述多层结构中，设置为更靠近所述主体的第一层具有比设置在所述第一层上的第二层的弹性大的弹性。
16.如权利要求1所述的多层电容器，其中，包括在所述第二树脂层中的所述填料是无机填料。
17.如权利要求16所述的多层电容器，其中，所述无机填料包括SiO2或Al2O3。
18.如权利要求1所述的多层电容器，其中，所述外电极包括彼此分开的第一外电极和第二外电极，
所述应力缓和部设置为填充在所述主体的所述至少一个表面上的所述第一外电极与所述第二外电极之间的空间，且接触所述第一外电极和所述第二外电极中的每个。
19.一种多层电容器，包括：
主体，包括多个介电层以及交替堆叠的多个第一内电极和多个第二内电极，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；
第一外电极和第二外电极，在所述主体的外部部分上彼此分隔开且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极；以及
应力缓和部，设置在所述主体的至少一个表面上且位于所述第一外电极与所述第二外电极之间，
其中，所述应力缓和部包括第一树脂层和第二树脂层，所述第一树脂层与所述主体相邻，所述第二树脂层覆盖所述第一树脂层且包括分散在所述第二树脂层的树脂中的填料。
20.如权利要求19所述的多层电容器，其中，所述应力缓和部在所述第一外电极与所述第二外电极之间延伸，以接触所述第一外电极和所述第二外电极中的每个。
21.如权利要求20所述的多层电容器，其中，所述应力缓和部在所述第一外电极的至少一部分与所述主体的在其上设置有所述第一外电极的外部部分之间延伸，且在所述第二外电极的至少一部分与所述主体的在其上设置有所述第二外电极的外部部分之间延伸。
22.如权利要求20所述的多层电容器，其中，所述第一外电极和所述第二外电极中的每个包括与所述主体相邻的金属层和覆盖所述金属层的导电树脂层，并且
所述应力缓和部在所述第一外电极和所述第二外电极中的每个的所述金属层与所述导电树脂层之间延伸。
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