CN111199832A - 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：电容器阵列，具有在第一方向上连续地布置的多个多层电容器，所述多个多层电容器各自包括主体以及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到所述主体的上表面的一部分和下表面的一部分以及侧表面的一部分；第一金属框架，通过以带形式捆绑所述第一带部而结合到所述多个第一带部，以连接到所述多个第一外电极；以及第二金属框架，通过以带形式捆绑所述第二带部而结合到所述多个第二带部，以连接到所述多个第二外电极。

Description

电子组件
本申请要求于2018年11月16日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0141894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
多层电容器由于其相对小的尺寸且能够实现高电容而已用在各种电子装置中。
近来，随着环保车辆和电动车辆的发展，较大数量的动力驱动系统已经在车辆中使用，并且对于用于车辆的多层电容器的需求已经增加。
为用作用于车辆的组件，多层电容器需要具有更高水平的热可靠性、电可靠性和机械可靠性。因此，多层电容器的性能已经提高。
具体地，对于具有提高的抗振动和抗变形的耐久性同时通过将多个多层电容器堆叠在有限的空间中来实现高电容的模块型电子组件的需求已增加。
发明内容
本公开的一方面在于提供一种电子组件，所述电子组件能够实现高电容，具有提高的抗振动和抗变形的耐久性和可靠性，并且即使当电子组件以模块形式制造时也防止多层电容器与金属框架之间的分离。
根据本公开的一方面，一种电子组件包括：电容器阵列，具有在竖直方向上连续地布置的多个多层电容器，所述多个多层电容器各自包括主体以及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主体的在与所述竖直方向垂直的长度方向上的两个端表面上，所述第一带部和所述第二带部分别延伸以覆盖所述主体的上表面的一部分和下表面的一部分以及侧表面的一部分，其中，所述主体的所述上表面、所述下表面和所述侧表面与所述主体的所述端表面不同；第一金属框架，通过以带形式捆绑所述第一带部而结合到所述多个多层电容器的所述第一带部，以连接到所述第一外电极；以及第二金属框架，通过以带形式捆绑所述多个多层电容器的所述第二带部而结合到所述第二带部，以连接到所述第二外电极。
所述第一带部可在所述长度方向上具有未设置所述第一金属框架的部分，所述第二带部可在所述长度方向上具有未设置所述第二金属框架的部分。
所述第一金属框架和所述第二金属框架可以以线接触形式分别结合到所述第一带部和所述第二带部。
所述第一金属框架和所述第二金属框架可以以面接触形式分别结合到所述第一带部和所述第二带部。
所述第一金属框架可包括朝向安装表面延伸的第一引线部，所述第二金属框架可包括朝向安装表面延伸的第二引线部。
所述第一金属框架和所述第二金属框架可安装在位于所述安装表面上的基板上，并且所述第一金属框架的所述第一引线部的端部和所述第二金属框架的所述第二引线部的端部可分别连接到所述基板的第一外端子和所述基板的第二外端子。所述电容器阵列可通过预定间隙与所述基板分离。
a与b的比可满足0.4≤a/b≤1.0，其中，“a”定义为所述第一金属框架和所述第二金属框架中的每个在所述长度方向上的尺寸，“b”定义为所述第一带部和所述第二带部中的每个在所述长度方向上的尺寸。
第一导电接触层可介于所述第一带部和所述第一金属框架之间，第二导电接触层可介于所述第二带部和所述第二金属框架之间。
所述第一导电接触层和所述第二导电接触层可利用高温焊料或导电粘合剂制成。
所述主体可包括介电层以及交替地设置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。
根据本公开的另一方面，一种电子组件包括：电容器阵列，具有在两个方向上连续地布置的多个多层电容器，所述两个方向为竖直方向和宽度方向，所述多个多层电容器各自包括主体以及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主体的在长度方向上的两个端表面上，所述第一带部和所述第二带部分别延伸以覆盖所述主体的上表面的一部分和下表面的一部分以及侧表面的一部分，其中，所述主体的所述上表面、所述下表面和所述侧表面与所述主体的所述端表面不同，并且所述竖直方向、所述宽度方向和所述长度方向彼此正交；第一金属框架，通过以带形式捆绑所述第一带部而结合到所述多个多层电容器的所述第一带部，以连接到所述第一外电极；以及第二金属框架，通过以带形式捆绑所述多个多层电容器的所述第二带部而结合到所述第二带部，以连接到所述第二外电极。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更加清楚地被理解，其中：
图1是示出根据本公开中的示例性实施例的多层电容器的示意性透视图；
图2A和图2B分别是示出应用于图1中的多层电容器中的第一内电极和第二内电极的平面图；
图3是沿图1中的线I-I'截取的截面图；
图4是示出根据本公开中的示例性实施例的电子组件的结构的透视图；
图5是示出图4的主视图的示图；
图6是示出电子组件安装在基板上的状态的示意性透视图；
图7是示出根据本公开中的另一示例性实施例的电子组件的结构的透视图。
具体实施例
在下文中，将参照附图如下描述本公开的实施例。
然而，本公开可按照许多不同的形式举例说明，并且不应被解释为限于在此所阐述的特定实施例。
更确切地说，提供这些实施例，使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。
因此，为了描述清楚，可夸大附图中的元件的形状和尺寸，并且在附图中，由相同的附图标号表示的元件为相同的元件。
此外，在整个说明书中，将理解的是，除非另有说明，否则当部分“包括”元件时，该部分还可包括另一元件，而不排除另一元件。
在示例性实施例中，附图中的X方向、Y方向和Z方向可分别表示多层电容器的长度方向、宽度方向和竖直方向。
此外，X方向、Y方向和Z方向可分别表示电容器阵列的长度方向、宽度方向和竖直方向。
Z方向可与层叠介电层所沿的层叠方向相同。
图1是示出根据示例性实施例的多层电容器的示意性透视图。图2A和图2B分别是示出应用于图1中示出的多层电容器中的第一内电极和第二内电极的平面图。图3是沿图1中的线I-I'截取的截面图。
在以下描述中，将参照图1至图3描述根据示例性实施例的应用于电子组件的多层电容器的结构。
参照图1至图3，根据示例性实施例的多层电容器100可包括：主体110；以及第一外电极131和第二外电极132，分别形成在主体110的在X方向上的两端上。
主体110可通过在Z方向上层叠多个介电层111并通过烧结工艺来设置，并且电容器主体110的介电层111可以是一体化的，使得相邻的介电层111之间的边界在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下会难以被识别。
此外，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，交替地设置并具有不同的极性，且介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间。
此外，主体110也可包括：有效区，对形成电容器的电容有贡献的部分；以及覆盖部112和113，分别作为边缘部分布置在有效区在Y方向上的右部和左部以及有效区在Z方向上的上部和下部中。
主体110的形状可不限于任何具体形状。例如，主体110可具有六面体形状。主体110也可包括在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且在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、第二表面2、第三表面3和第四表面4且在Y方向上彼此相对的第五表面5和第六表面6。
介电层111可包括陶瓷粉末。例如，介电层111可包括BaTiO3陶瓷粉末等。
BaTiO3陶瓷粉末可以是通过在BaTiO3中部分地应用Ca或Zr而形成的粉末(诸如，(Ba1-xCax)TiO3、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3或Ba(Ti1-yZry)O3)，但BaTiO3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。
可将过渡金属氧化物或过渡金属碳化物、稀土元素、镁(Mg)、铝(Al)等用作陶瓷添加剂。
第一内电极121和第二内电极122可被构造为具有不同的极性，并且可设置在介电层111上并在Z方向上层叠。第一内电极121和第二内电极122可交替地设置以在主体110中在Z方向上彼此相对，且介电层111(例如，单个的介电层)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可通过介于它们之间的介电层111而彼此电绝缘。
附图示出了内电极在Z方向上层叠的结构，但是结构不限于此。如有需要，示例性实施例也可应用内电极在Y方向上层叠的结构。
第一内电极121的一端和第二内电极122的一端可分别通过主体110的第三表面3和第四表面4暴露。
通过主体110的第三表面3和第四表面4交替地暴露的第一内电极121的端部和第二内电极122的端部可分别电连接到设置在主体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。
通过如上构造，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的电容可与在有效区中在Z方向上彼此叠置的第一内电极121和第二内电极122之间的叠置面积成比例。
形成第一内电极121和第二内电极122的材料可不限于任何具体材料，并且可以例如利用如下的导电膏形成：该导电膏包括诸如钯(Pd)、钯-银(Pd-Ag)合金等的贵金属以及镍(Ni)和铜(Cu)中的至少一种材料。
可使用丝网印刷法、凹版印刷法等作为印刷导电膏的方法，但印刷的方法不限于此。
第一外电极131和第二外电极132可被提供有具有不同极性的电压，可设置在主体110的在X方向上的两个端部上，并且可分别电连接到第一内电极121的暴露的端部和第二内电极122的暴露的端部。
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可设置在主体110的第三表面3上，可与第一内电极121的通过主体110的第三表面3暴露到外部的端部接触，并且可将第一内电极121和第一外电极131彼此电连接。
第一带部131b可以是从第一头部131a延伸至主体110的第一表面1的一部分、第二表面2的一部分、第五表面5的一部分和第六表面6的一部分的部分，以提高粘合力或出于其他目的。
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可设置在主体110的第四表面4上，可与第二内电极122的通过主体110的第四表面4暴露到外部的部分接触，并且可将第二内电极122和第二外电极132彼此电连接。
第二带部132b可以是从第二头部132a延伸至主体110的第一表面1的一部分、第二表面2的一部分、第五表面5的一部分和第六表面6的一部分的部分，以提高粘合力或出于其他目的。
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，第一锡(Sn)镀层和第二锡(Sn)镀层分别覆盖第一镍(Ni)镀层和第二镍(Ni)镀层。
图4是示出根据示例性实施例的电子组件的结构的示意性透视图。图5是示出图4的主视图的示图。
参照图4和图5，根据示例性实施例的电子组件1可包括：电容器阵列101，包括在Z方向(竖直方向)上连续地布置的多个多层电容器100；以及第一金属框架140和第二金属框架150。
图7是示出根据另一示例性实施例的电子组件的结构的示意性透视图。参照图7，根据另一示例性实施例的电子组件2可包括电容器阵列101，电容器阵列101包括在两个方向(Y方向和Z方向)上连续地布置的多个多层电容器100。
第一金属框架140可通过以带形式捆绑第一带部131b而结合到多个多层电容器100的多个第一外电极131中的每个的第一带部131b，第一金属框架140可连接到多个第一外电极131，并且可用作将相邻的第一外电极131彼此电连接并物理连接的共电极。
在这种情况下，第一导电接触层(未示出)可设置在多个第一外电极131的第一带部131b与第一金属框架140之间。
第一导电接触层可利用高温焊料、导电粘合剂等形成，但第一导电接触层的材料不限于此。
第二金属框架150可通过以带形式捆绑第二带部132b而结合到多个多层电容器100的多个第二外电极132中的每个的第二带部132b，第二金属框架150可连接到多个第二外电极132，并且可用作将相邻的第二外电极132电连接并物理连接的共电极。
在这种情况下，第二导电接触层(未示出)可设置在多个第二外电极132的第二带部132b与第二金属框架150之间。
第二导电接触层可利用高温焊料、导电粘合剂等形成，但第二导电接触层的材料不限于此。
在这种情况下，多个第一带部131b可具有第一金属框架140未设置在第一带部131b的在X方向上的两个侧部上的部分，并且多个第二带部132b可具有第二金属框架150未设置在第二带部132b的在X方向上的两个侧部上的部分。
换句话说，第一金属框架和第二金属框架可以以线接触形式结合到第一带部和第二带部。
此外，在示例性实施例中，粘合力可根据金属框架与带部彼此接触的面积的比例而改变。
如图5中所示，当将第一金属框架的宽度和第二金属框架的宽度(即，第一金属框架和第二金属框架在X方向上的尺寸)分别定义为a并将第一带部的宽度和第二带部的宽度(即，第一带部和第二带部在X方向上的尺寸)分别定义为b时，a和b可满足0.4≤a/b≤1.0。
在这种情况下，当a/b为1.0时，第一带部131b可不具有第一金属框架140未设置在第一带部131b的在X方向上的两个侧部上的部分，并且第二带部132b可不具有第二金属框架150未设置在第二带部132b的在X方向上的两个侧部上的部分。
换句话说，当a/b为1.0时，第一金属框架和第二金属框架可以以面接触形式结合到第一带部和第二带部。
如图6中所示，第一金属框架140和第二金属框架150还可分别包括第一引线部141和第二引线部151，第一引线部141和第二引线部151可朝向基板210的安装表面沿着Z方向延伸并且可分别连接到基板210的第一外端子221和第二外端子222。
普通的多层电容器可具有电容器主体在安装在基板上时通过焊料与基板直接接触的结构，并且从基板产生的机械变形或热量可能直接传递到多层电容器。因此，普通的多层电容器可能难以确保高水平的可靠性。
关于根据示例性实施例的电子组件1，电子组件1具有其中多个多层电容器100以一体化的形式布置的电容器阵列101，从而可实现高电容，并且第一金属框架140和第二金属框架150可分别结合到电容器阵列101的多个第一外电极131的多个第一带部131b和电容器阵列101的多个第二外电极132的多个第二带部132b，并通过第一引线部141和第二引线部151安装在基板210上，从而可确保位于电容器阵列101和基板之间的间隙。因此，当电子组件1安装在基板上时，来自基板的应力可不直接传递到多层电容器100，从而提高了热可靠性、机械可靠性和翘曲耐受性。
在如现有技术中的包括具有竖直地堆叠的多层电容器以在有限的空间中实现高电容的电容器阵列的电子组件的情况下，多个多层电容器可利用金属框架彼此结合。然而，由于金属框架结合到多层电容器的外电极的头部，因此粘合力可能弱，并且可能存在在电子组件安装之后多层电容器彼此分离的缺陷。
在根据示例性实施例的电子组件1的情况下，第一金属框架140可通过以带形式捆绑第一带部131b而结合到多个第一外电极131的多个第一带部131b，而不是结合到第一头部131a，并且第二金属框架150可通过以带形式捆绑第二带部132b而结合到多个第二外电极132的多个第二带部132b，而不是结合到第二头部132a。因此，可减少多层电容器100与第一金属框架140和第二金属框架150分离的现象，从而提高电子组件1的粘合可靠性。
下面的表1显示了根据金属框架与带部接触的面积的比的粘合力变化。
在下表中，“a”可以是第一金属框架和第二金属框架中的每个的宽度，并且“b”可以是第一带部和第二带部中的每个的宽度。
在试验中使用的电子组件被构造为使得三个多层电容器在Z方向上堆叠，并且外电极的带部和金属框架在改变a/b的值的同时彼此结合。然后，电子组件从0.5m和1m的高度降落，并且观察多层电容器是否与金属框架分离。上述试验的结果被显示在下面的表1中。表1中的EA表示多层电容器与金属框架发生分离的电子组件的数量，即，电子组件的缺陷数量。
[表1]
Figure BDA0002074781130000091
参照表1，在a/b为0.3的样品1中，当电子组件从0.5m的高度降落时未发生缺陷，但当电子组件从1m的高度降落时发生缺陷。然而，在a/b为0.4或更高的样品2至样品5中，未发生缺陷。
通常，a/b不会增加到高于1.0。因此，a/b的期望范围可以为0.4≤a/b≤1.0。
根据上述示例性实施例，金属框架可通过捆绑带部而结合到外电极的带部，而不是结合到外电极的头部，从而提高了在电子组件安装在基板上时的安装稳定性等。
此外，根据上述示例性实施例，可提供具有高电容的电子组件，可提高电子组件的热可靠性、机械可靠性和翘曲耐受性。此外，即使当电子组件包括竖直地堆叠的多个多层电容器时，也可防止多层电容器与金属框架分离。
虽然以上已经示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，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 (20)

1.一种电子组件，包括：
电容器阵列，具有在竖直方向上连续地布置的多个多层电容器，所述多个多层电容器各自包括主体以及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主体的在与所述竖直方向垂直的长度方向上的两个端表面上，所述第一带部和所述第二带部分别在所述长度方向上延伸以覆盖所述主体的上表面的一部分和下表面的一部分以及侧表面的一部分，其中，所述主体的所述上表面、所述下表面和所述侧表面与所述主体的所述端表面不同；
第一金属框架，通过以带形式捆绑所述第一带部而结合到所述多个多层电容器的所述第一带部，以连接到所述第一外电极；以及
第二金属框架，通过以带形式捆绑所述第二带部而结合到所述多个多层电容器的所述第二带部，以连接到所述第二外电极。
2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述第一带部在所述长度方向上具有未设置所述第一金属框架的部分，所述第二带部在所述长度方向上具有未设置所述第二金属框架的部分。
3.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述第一金属框架和所述第二金属框架以线接触形式分别结合到所述第一带部和所述第二带部。
4.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述第一金属框架和所述第二金属框架以面接触形式分别结合到所述第一带部和所述第二带部。
5.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述第一金属框架包括朝向安装表面延伸的第一引线部，所述第二金属框架包括朝向安装表面延伸的第二引线部。
6.根据权利要求5所述的电子组件，其中，所述第一金属框架和所述第二金属框架安装在位于所述安装表面上的基板上，并且所述第一金属框架的所述第一引线部的端部和所述第二金属框架的所述第二引线部的端部分别连接到所述基板的第一外端子和所述基板的第二外端子，其中，所述电容器阵列通过预定间隙与所述基板分离。
7.根据权利要求1所述的电子组件，其中，a与b的比满足0.4≤a/b≤1.0，其中，“a”定义为所述第一金属框架和所述第二金属框架中的每个的宽度，“b”定义为所述第一带部和所述第二带部中的每个的宽度。
8.根据权利要求1所述的电子组件，其中，第一导电接触层介于所述第一带部和所述第一金属框架之间，第二导电接触层介于所述第二带部和所述第二金属框架之间。
9.根据权利要求8所述的电子组件，其中，所述第一导电接触层和所述第二导电接触层利用高温焊料或导电粘合剂制成。
10.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述主体包括介电层以及交替地设置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。
11.一种电子组件，包括：
电容器阵列，具有在两个方向上连续地布置的多个多层电容器，所述两个方向为竖直方向和宽度方向，所述多个多层电容器各自包括主体以及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主体的在长度方向上的两个端表面上，所述第一带部和所述第二带部分别在所述长度方向上延伸以覆盖所述主体的上表面的一部分和下表面的一部分以及侧表面的一部分，其中，所述主体的所述上表面、所述下表面和所述侧表面与所述主体的所述端表面不同，并且所述竖直方向、所述宽度方向和所述长度方向彼此正交；
第一金属框架，通过以带形式捆绑所述第一带部而结合到所述多个多层电容器的所述第一带部，以连接到所述第一外电极；以及
第二金属框架，通过以带形式捆绑所述第二带部而结合到所述多个多层电容器的所述第二带部，以连接到所述第二外电极。
12.根据权利要求11所述的电子组件，其中，所述第一带部在所述长度方向上具有未设置所述第一金属框架的部分，所述第二带部在所述长度方向上具有未设置所述第二金属框架的部分。
13.根据权利要求11所述的电子组件，其中，所述第一金属框架和所述第二金属框架以线接触形式结合到所述第一带部和所述第二带部。
14.根据权利要求11所述的电子组件，其中，所述第一金属框架和所述第二金属框架以面接触形式结合到所述第一带部和所述第二带部。
15.根据权利要求11所述的电子组件，其中，所述第一金属框架包括朝向安装表面延伸的第一引线部，所述第二金属框架包括朝向安装表面延伸的第二引线部。
16.根据权利要求15所述的电子组件，其中，所述第一金属框架和所述第二金属框架安装在位于所述安装表面上的基板上，并且所述第一金属框架的所述第一引线部的端部和所述第二金属框架的所述第二引线部的端部分别连接到所述基板的第一外端子和所述基板的第二外端子，其中，所述电容器阵列通过预定间隙与所述基板分离。
17.根据权利要求11所述的电子组件，其中，a与b的比满足0.4≤a/b≤1.0，其中，“a”定义为所述第一金属框架和所述第二金属框架中的每个的宽度，“b”定义为所述第一带部和所述第二带部中的每个的宽度。
18.根据权利要求11所述的电子组件，其中，第一导电接触层介于所述第一带部和所述第一金属框架之间，第二导电接触层介于所述第二带部和所述第二金属框架之间。
19.根据权利要求18所述的电子组件，其中，所述第一导电接触层和所述第二导电接触层利用高温焊料或导电粘合剂制成。
20.根据权利要求11所述的电子组件，其中，所述主体包括介电层以及交替地设置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。
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