CN111081471B - 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：多层电容器，包括电容器主体和设置在所述电容器主体的外表面上的外电极；中介体，包括中介体主体和设置在所述中介体主体的外表面上的外端子；以及包封部，设置为覆盖所述多层电容器。所述外端子包括结合部、安装部和连接部，所述结合部设置在所述中介体主体的第一表面上并且电连接到所述外电极，所述安装部设置在所述中介体主体的与所述第一表面相对的第二表面上，并且所述连接部设置在所述中介体主体的端表面上以将所述结合部电连接到所述安装部。所述包封部的厚度在从所述电子组件的长度的0.001至所述电子组件的长度的0.01的范围内。
Description
本申请要求于2018年10月19日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0124872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被全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种电子组件。
背景技术
多层电容器由于其诸如紧凑性和高电容的优点已被用作各种电子装置的组件。
这种多层电容器可包括多个介电层和具有不同极性并且设置为介电层中的每个介于其间的内电极。
在这种情况下，介电层具有压电性质。因此，当直流(DC)电压或交流(AC)电压施加到多层电容器时，在内电极之间会发生压电现象。结果，陶瓷主体的体积根据频率而膨胀和收缩，从而引起周期性振动。
振动可通过将多层电容器的外电极连接到板的焊料传递到板。因此，整个板可成为声学反射表面，从而产生作为噪声的振动声音。
振动声音可在引起听者不适的20Hz到2000Hz的音频频率范围。引起听者不适的振动声音被称为声学噪声。
作为减少这种声学噪声的方法，公开了使用设置在多层电容器和板之间的中介体的电子组件。
然而，在根据现有技术的使用中介体的电子组件的情况下，声学噪声降低效果可能不如预期的那样显著，或者可能无法充分确保多层电容器和金属框架之间的固定强度。因此，在板安装期间会发生安装不良。
此外，当外部湿气等通过电容器主体渗透到多层电容器中时，产品的可靠性会降低。
因此，需要一种在有效地降低电子组件的声学噪声的同时确保固定强度和可靠性的技术。
发明内容
本公开的一方面可提供一种电子组件，该电子组件在多层电容器和中介体之间具有优异的固定强度并且能确保防潮可靠性，同时可保持一定水平或更高水平的声学噪声降低效果。
根据本公开的一方面，一种电子组件包括：多层电容器，包括电容器主体和设置在所述电容器主体的外表面上的外电极；中介体，包括中介体主体和设置在所述中介体主体的外表面上的外端子；以及包封部，设置为覆盖所述多层电容器。所述外端子包括结合部、安装部和连接部，所述结合部设置在所述中介体主体的第一表面上并且电连接到所述外电极，所述安装部设置在所述中介体主体的与所述第一表面相对的第二表面上，并且所述连接部设置在所述中介体主体的端表面上以将所述结合部和所述安装部彼此电连接。所述包封部的厚度在从所述电子组件的长度的0.001至所述电子组件的长度的0.01的范围内。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出应用于本公开的多层电容器的示例性实施例的局部剖切透视图；
图2A和图2B是图1中的多层电容器的第一内电极和第二内电极的平面图；
图3是示出多层电容器和中介体彼此结合的状态的透视图；
图4是图3的分解透视图；
图5是根据本公开中的示例性实施例的电子组件的透视图；以及
图6是沿图5中的线I-I’截取的截面图。
具体实施方式
在下文中，将如下参照附图对本公开的实施例进行描述。
然而，本公开可以以许多不同的形式呈现，并且不应被解释为限于在这里所阐述的实施例。
更确切地说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并且将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。
在附图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸。
将始终使用相同的标号表示相同或相似的组件。
本说明书中使用的术语用于说明实施例而不是限制本公开。除非明确地描述为相反，否则在本说明书中单数形式包括复数形式。词语“包括”和诸如“包含”或“具有”的变型将被理解为意指包括所陈述的组成、步骤、操作和/或元件，但不排除任何其他组成、步骤、操作和/或元件。
在说明书中，将定义方向以更清楚地描述本公开中的示例性实施例。在附图中，X、Y和Z将分别表示多层电容器和中介体的长度方向、宽度方向和厚度方向。
在示例性实施例中，Z方向可具有与层压介电层的方向的概念相同的概念。
图1是示出应用于本公开的多层电容器的示例性实施例的局部剖切透视图，并且图2A和图2B是图1中的多层电容器的第一内电极和第二内电极的平面图。
在下文中，将参照图1、图2A和图2B描述应用于本实施例的电子组件的多层电容器的结构。
根据本实施例的多层电容器100包括电容器主体110以及分别设置在电容器主体110的在X方向上的外表面上的第一外电极131和第二外电极132。
通过在Z方向上层压多个介电层111并烧结层压的介电层111形成电容器主体110。电容器主体110的相邻的介电层111可彼此一体化，使得在没有使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下它们之间的边界可不容易明显。
此外，电容器主体110包括具有彼此不同的极性的第一内电极121和第二内电极122。第一内电极121和第二内电极122在Z方向上交替设置，并且介电层111中的每个介于第一内电极121和第二内电极122之间。
电容器主体110可包括：有效区域，作为对多层电容器100的电容的形成有贡献的部分；以及覆盖区域112和113，作为分别制备在电容器主体110的在Y方向上的两个侧部的边缘部分以及制备在有效区域的在Z方向上的上部和下部的边缘部分。
电容器主体110的形状不受限制，但可具有六面体的形状。电容器主体110可具有设置为在Z方向上彼此相对的第一表面1和第二表面2、连接到第一表面1和第二表面2并且设置为在X方向上彼此相对的第三表面3和第四表面4以及连接到第一表面1和第二表面2以及第三表面3和第四表面4并且设置为彼此相对的第五表面5和第六表面6。
介电层111可包含陶瓷粉末颗粒，例如，钛酸钡(BaTiO3)基陶瓷粉末颗粒等。
BaTiO3基陶瓷粉末颗粒可以是在BaTiO3中部分地应用钙(Ca)或锆(Zr)的(Ba1- xCax)TiO3、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3或Ba(Ti1-yZry)O3，但是陶瓷粉末的材料不限于此。
除了陶瓷粉末颗粒之外，还可将陶瓷添加剂、有机溶剂、塑化剂、粘合剂和分散剂等添加到介电层111。
陶瓷添加剂可包括例如过渡金属氧化物或过渡金属碳化物、稀土元素、镁(Mg)、铝(Al)等。
作为施加有彼此不同极性的电极的第一内电极121和第二内电极122可在Z方向上层压地设置在介电层111上。第一内电极121和第二内电极122可在电容器主体110的Z方向上交替地设置为彼此相对，并且介电层111中的每个介于第一内电极121和第二内电极122之间。
在这种情况下，第一内电极121和第二内电极122可通过设置在它们中间的介电层111彼此电绝缘。
尽管在本公开中已描述了内电极在Z方向上层压的结构，但是多层电容器100的结构不限于此。如果需要，本公开可应用于内电极在Y方向上层压的结构。
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连接到设置在电容器主体110的在X方向上的两个端部上的第一外电极131和第二外电极132(将在稍后进行描述)，以与第一外电极131和第二外电极132电连接。
根据上述构造，当施加预定电压到第一外电极131和第二外电极132时，电荷在第一内电极121和第二内电极122之间累积。
在这种情况下，多层电容器100的电容可与有效区域中在Z方向上彼此重叠的第一内电极121和第二内电极122之间的重叠面积成比例。
形成第一内电极121和第二内电极122的材料不被限制。例如，第一内电极121和第二内电极122可使用利用诸如铂(Pt)、钯(Pd)和钯-银(Pd-Ag)合金等的贵金属材料、镍(Ni)以及铜(Cu)中的至少一种形成的导电膏形成。
可通过丝网印刷法、凹版印刷法等印刷导电膏，但是印刷方法不限于此。
第一外电极131和第二外电极132可被提供有具有彼此不同极性的电压，并且可设置在电容器主体110的在X方向上的两个端部上。第一外电极131和第二外电极132可分别连接到第一内电极121的暴露的端部和第二内电极122的暴露的端部以彼此电连接。
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设置在电容器主体110的第三表面3上，并且与第一内电极121的通过电容器主体的第三表面3向外暴露的端部接触，以将第一内电极121电连接到第一外电极131。
第一带部131b是从第一头部131a延伸到电容器主体110的第一表面1的一部分的部分，以改善固定强度等。
在这种情况下，第一带部131b可从第一头部131a进一步延伸到电容器主体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，以改善固定强度等。
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设置在电容器主体110的第四表面4上，并且与第二内电极122的通过电容器主体110的第四表面4向外暴露的端部接触，以将第二内电极122电连接到第二外电极132。
第二带部132b是从第二头部132a延伸到电容器主体110的第一表面1的一部分的部分。
在这种情况下，第二带部131b可从第二头部132a进一步延伸到电容器主体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，以改善固定强度等。
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)镀层以及分别覆盖第一镍镀层和第二镍镀层的第一锡(Sn)镀层和第二锡(Sn)镀层。
图3是示出多层电容器和中介体彼此结合的状态的透视图，并且图4是图3的分解透视图。图5是根据本公开中的示例性实施例的电子组件的透视图，并且图6是沿图5中的线I-I’截取的截面图。
参照图3和图6，根据本实施例的电子组件101包括多层电容器100、中介体200以及包封部400。
中介体200包括中介体主体210以及分别设置在中介体主体210的在X方向上的两个端部上的第一外端子220和第二外端子230。
中介体主体210可利用陶瓷材料形成。详细地，中介体主体210可利用氧化铝形成。
中介体主体210可以这种方式设置：中介体主体210的在X方向的长度和中介体主体210的在Y方向的宽度可分别小于电容器主体110的在X方向的长度和电容器主体110的在Y方向的宽度。
第一外端子220和第二外端子230可被提供有具有彼此相反的极性的电压，并且第一外端子220可连接到第一外电极131的第一带部131b以彼此电连接，第二外端子230可连接到第二外电极132的第二带部132b以彼此电连接。
第一外端子220包括第一结合部221、第一安装部222和第一连接部223。
第一结合部221设置在中介体主体210的顶表面上，具有通过中介体主体210的在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。
第一安装部222设置在中介体主体210的底表面上，以在Z方向上面对第一结合部221，并且可在板安装期间用作端子。
在这种情况下，第一导电粘合层310可设置在第一结合部221和第一带部131b之间，以将第一结合部221和第一带部131b彼此结合。
第一导电粘合层310可利用高温焊料、导电粘合剂等形成。
第一连接部223可设置在中介体主体210的在X方向上的一个端表面上，并且用于将第一结合部221的端部和第一安装部222的端部彼此连接。
因此，第一外端子220可被设置为具有“[”形的X-Z端表面。
第二外端子230包括第二结合部231、第二安装部232和第二连接部233。
第二结合部231设置在中介体主体210的顶表面上，并且具有通过中介体主体210的在X方向上的另一表面暴露的端部，并且连接到第二外电极132的第二带部132b。
在这种情况下，第二导电粘合层320可设置在第二结合部231和第二带部132b之间，以将第二结合部231和第二带部132b彼此结合。
第二导电粘合层320可利用高温焊料、导电粘合剂等形成。
第二安装部232可设置在中介体主体210的底表面上，以在Z方向上面对第二结合部231，并且可在板安装期间用作端子。
第二连接部233设置在中介体主体210的在X方向上的另一个端表面上，并且用于将第二结合部231的端部连接到第二安装部232的端部。
因此，第二外端子230可被设置为具有“]”形的X-Z端表面。
在第一外端子220的表面和第二外端子230的表面上还可分别设置有镀层。
镀层可包括镍镀层和覆盖镍镀层的锡镀层。
包封部400覆盖多层电容器100。
在这种情况下，包封部400还可覆盖中介体200的顶表面以及第一导电粘合层310和第二导电粘合层320。包封部400可包封导电粘合层310和320并且与第一外端子220和第二外端子230直接接触。
包封部400可利用具有一定水平的强度和防潮性的有机材料或无机材料形成。例如，有机材料可以是环氧树脂和聚氨酯中的至少一种，并且无机材料可以是二氧化硅(SiO2)和二氧化钛(TiO2)中的至少一种。
包封部400的厚度可以是电子组件101的长度的0.001至0.01。更详细地，包封部400的厚度可以是电子组件101的长度的0.003至0.006。
当包封部400的厚度大于电子组件101的长度的0.01时，会增大声学噪声。当包封部400的厚度小于电子组件101的长度的0.001时，会降低固定强度和防潮性。
当在电子组件101安装在板上时将具有不同极性的电压施加到设置在电子组件101中的第一外电极131和第二外电极132时，电容器主体110因介电层111的逆压电效应在Z方向上膨胀和收缩。
因此，与电容器主体110的Z方向上的膨胀和收缩相反，第一外电极131和第二外电极132的两个端部因泊松效应而收缩和膨胀。
收缩和膨胀导致振动的产生。
振动通过第一外电极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，声波从板辐射，成为声学噪声。
在本实施例中，中介体200附着到第一表面侧(多层电容器100的安装表面)，用于防止多层电容器100的振动传递到板。因此，中介体200可降低多层电容器100的声学噪声。
已提出了一些使用中介体来减少这种声学噪声的电子组件。
然而，在根据现有技术的使用中介体的电子组件的情况下，声学噪声降低效果不如预期的那么高，或者在板安装期间因为不能确保固定强度而发生安装不良。
此外，当外部湿气等渗透通过多层电容器的电容器主体时，产品的可靠性会劣化。
因此，需要一种进一步降低声学噪声并确保固定强度和可靠性的技术。
在本实施例中，多层电容器可通过包封部包封，以进一步减少从多层电容器传递到板的振动。结果，可进一步降低声学噪声。
包封部可增加多层电容器和中介体之间的固定强度。
此外，包封部抑制诸如外部湿气等外来物质渗透到电容器主体，以改善产品的防潮可靠性。
试验示例
表(1)和表(2)用数字示出了根据包封部的厚度，电子组件的多层电容器和中介体之间的声学噪声、防潮可靠性和固定强度。
在表(1)中，通过在中介体上安装长度为1.6mm且宽度为0.8mm的多层电容器、设置包封部并且使用焊料将电子组件安装在印刷电路板(PCB)上来测量电子组件的多层电容器和中介体之间的声学噪声、防潮可靠性和固定强度。
在这种情况下，包封部的厚度从0微米(μm)到18.9μm变化。
通过对安装在PCB上的电子组件的X-Z表面逐渐增大所施加的力，确认在电子组件从PCB分离时的强度，以确定固定强度是否不良。
在温度为85摄氏度、湿度为85％RH以及两倍额定电压执行防潮性试验200小时来测量防潮性试验中的不良样品数，并且相应样品的数量是200。
表(1)
从表(1)可看出，随着包封部的厚度增大，固定强度逐渐改善。
在样品1至样品3的情况下，“包封部的厚度/电子组件的长度”小于0.001，在防潮性试验中分别获得一个或更多个不良样品。
在样品7的情况下，“包封部的厚度/电子组件的长度”大于0.01，虽然没有获得不良样品，但是声学噪声大于30dBA。
因此，确保一定水平或更低水平的声学噪声并且具有改善的防潮可靠性的“包封部的厚度/电子组件的长度”的详细范围可以是0.001至0.01。
在表(2)中，通过在中介体上安装长度为0.6mm且宽度为0.3mm的多层电容器、设置包封部并且使用焊料将电子组件安装在印刷电路板(PCB)上来测量电子组件的多层电容器和中介体之间的声学噪声、防潮可靠性和固定强度。
在这种情况下，包封部的厚度从0微米(μm)到9.5μm变化。
表(2)
参照表(2)，在样品8和样品9的情况下，“包封部的厚度/电子组件的长度”小于0.001，在防潮性试验中分别获得一个或更多个不良样品。
在样品13和样品14的情况下，“包封部的厚度/电子组件的长度”大于0.01，虽然没有获得不良样品，但声学噪声大于30dBA。
因此，确保一定水平或更低水平的声学噪声并且具有改善的防潮可靠性的“包封部的厚度/电子组件的长度”的详细范围可以是0.003至0.006。
如上所述，根据示例性实施例，可在保持电子组件的声学噪声降低效果达到一定水平或更高水平的同时改善多层电容器和中介体之间的固定强度。因此，在板安装期间可防止安装不良，并且可防止外部湿气等的渗透，以确保防潮可靠性。
尽管以上已示出和描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员来说将明显的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可进行修改和变型。
Claims (11)
1.一种电子组件，包括：
多层电容器，包括电容器主体和设置在所述电容器主体的外表面上的外电极；
中介体，包括中介体主体和设置在所述中介体主体的外表面上的外端子；以及
包封部，设置为覆盖所述多层电容器，
其中，所述外端子包括结合部、安装部和连接部，所述结合部设置在所述中介体主体的第一表面上并且电连接到所述外电极，所述安装部设置在所述中介体主体的与所述第一表面相对的第二表面上，并且所述连接部设置在所述中介体主体的端表面上以将所述结合部和所述安装部彼此电连接，并且
其中，所述包封部的厚度在从所述电子组件的长度的0.001至所述电子组件的长度的0.01的范围内。
2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述包封部的厚度在从所述电子组件的长度的0.003至所述电子组件的长度的0.006的范围内。
3.根据权利要求1所述的电子组件，所述电子组件还包括：
导电粘合层，设置在所述外电极与所述结合部之间。
4.根据权利要求3所述的电子组件，其中，所述导电粘合层包括高温焊料。
5.根据权利要求3所述的电子组件，其中，所述包封部包封所述导电粘合层并且与所述外端子直接接触。
6.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述包封部包括从环氧树脂、聚氨酯、二氧化硅和二氧化钛组成的组中选择的至少一种。
7.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述中介体主体包括氧化铝。
8.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设置为彼此相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并设置为彼此相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以及所述第三表面和所述第四表面并设置为彼此相对的第五表面和第六表面；所述电容器主体包括多个介电层以及多个第一内电极和多个第二内电极，所述第一内电极和所述第二内电极在连接所述第一表面和所述第二表面所沿的方向上交替地设置，并且介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间，并且
所述第一内电极的一端和所述第二内电极的一端分别通过所述第三表面和所述第四表面暴露。
9.根据权利要求8所述的电子组件，其中，所述外电极包括第一外电极和第二外电极，所述第一外电极包括第一头部和第一带部，所述第二外电极包括第二头部和第二带部，所述第一头部和所述第二头部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，以分别电连接到所述第一内电极和所述第二内电极，所述第一带部和所述第二带部分别从所述第一头部和所述第二头部延伸至所述电容器主体的所述第一表面的一部分。
10.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述电子组件还包括：
镀层，设置在所述外电极的外表面和所述外端子的外表面上。
11.根据权利要求10所述的电子组件，其中，所述镀层包括镍镀层和覆盖所述镍镀层的锡镀层。
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