CN111243863A - 电容器组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电容器组件。所述电容器组件包括：主体，包括多个介电层以及交替地设置为彼此面对的多个第一内电极和多个第二内电极，且相应的介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上，并且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极。所述主体包括：电容形成部，在所述电容形成部中，通过包括所述第一内电极和所述第二内电极来形成电容；覆盖部，分别设置在所述电容形成部的上方和下方；以及边缘部，分别设置在所述电容形成部的两个侧表面上。从所述覆盖部和所述边缘部中选择的至少一个包括多个石墨烯片。
Description
本申请要求于2018年11月29日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0151034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
本公开涉及一种电容器组件。
背景技术
多层陶瓷电容器(MLCC)是通常安装在各种电子产品(诸如，包括液晶显示器(LCD)和等离子体显示面板(PDP)的图像显示装置、计算机、智能电话、蜂窝电话等)的印刷电路板上并用于充电和放电的片式电容器。
这样的多层陶瓷电容器(MLCC)也可由于其诸如紧凑性、保证高电容和易于安装性的优点而用作各种电子装置的组件。随着诸如计算机、移动装置等的各种电子装置的小型化和高输出的趋势，已越来越需要多层陶瓷电容器的小型化和高电容。
此外，由于近来工业对电气组件的兴趣增大，因此已对多层陶瓷电容器(MLCC)进行研究，以使用于汽车或信息娱乐系统的MLCC最优化。与用于信息技术(IT)装置的MLCC相比，用于电气组件的MLCC可用于具有高的人身伤害风险的相对恶劣的环境中。因此，需要具有高可靠性和高强度特性的MLCC。
发明内容
本公开的一方面在于提供一种具有高强度特性的电容器组件。
根据本公开的一方面，一种电容器组件包括主体，所述主体包括多个介电层以及交替地设置为彼此面对的多个第一内电极和多个第二内电极，且相应的介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间，所述主体具有设置为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并设置为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、所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面并设置为彼此背对的第五表面和第六表面。所述电容器组件还包括第一外电极和第二外电极，所述第一外电极和所述第二外电极设置在所述主体的外表面上，并且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极。所述主体包括：电容形成部，在所述电容形成部中，通过包括设置为彼此面对的所述第一内电极和所述第二内电极且使相应的介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间来形成电容；覆盖部，在所述第一内电极和所述第二内电极的堆叠方向上设置在所述电容形成部的上方和下方；以及边缘部，设置在所述电容形成部的背对的侧表面上。从所述覆盖部和所述边缘部中选择的至少一个包括多个石墨烯片。
所述电容形成部可不包括石墨烯。
所述电容形成部的石墨烯含量可比从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个的石墨烯含量低。
从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个可包括多个电介质晶粒以及设置在相邻的电介质晶粒之间的晶界，并且所述多个石墨烯片可设置在所述晶界中。
所述石墨烯片可具有沿所述多个电介质晶粒的表面设置的一个表面。
在所述多个石墨烯片中，总的所述石墨烯片中的百分之五或更少的石墨烯片可处于层叠10层或更多层的石墨烯的层叠状态。
从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个中的所述多个石墨烯片的含量相对于从所述覆盖部和所述边缘部中选择的相应的至少一个中包含的钛酸钡(BaTiO3)可以为大于等于0.05质量百分数且小于2.0质量百分数。
从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个在拉曼分析中可具有在D带和G带中的每个中检测到的峰。
所述电容形成部在拉曼分析中可具有仅在D带和G带中的一个中检测到的峰。
所述多个石墨烯片中的一些可以是氧化石墨烯或还原氧化石墨烯。
所述第一内电极和所述第二内电极中的每个可具有小于1微米的厚度，并且所述介电层中的每个可具有小于2.8微米的厚度。
当所述内电极中的每个的厚度被定义为te并且所述介电层中的每个的厚度被定义为td时，te和td满足td>2×te。
所述第一外电极和所述第二外电极中的每个可包括电极层和设置在所述电极层上的导电树脂层。
所述电极层可包括玻璃和导电金属，所述导电金属包括从由铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)和它们的合金组成的组中选择的至少一种。
所述导电树脂层可包括基础树脂和导电金属，所述导电金属包括从由铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)和它们的合金组成的组中选择的至少一种。
所述第一外电极可设置在所述第三表面上并且包括延伸到所述第一表面的一部分和所述第二表面的一部分上的带部。从所述第三表面到所述电极层的带部的端部的距离可比从所述第三表面到所述导电树脂层的带部的端部的距离短。
根据本公开的一方面，一种电容器组件包括：主体，包括多个介电层以及交替地设置为彼此面对的多个第一内电极和多个第二内电极，且相应的介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间，所述主体具有设置为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并设置为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、所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面并设置为彼此背对的第五表面和第六表面；以及第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上，并且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极。所述主体包括：电容形成部，在所述电容形成部中，通过包括设置为彼此面对的所述第一内电极和所述第二内电极且使相应的介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间来形成电容；覆盖部，在所述第一内电极和所述第二内电极的堆叠方向上设置在所述电容形成部的上方和下方；以及边缘部，设置在所述电容形成部的背对的侧表面上。在拉曼分析中，从所述覆盖部和所述边缘部中选择的至少一个具有在D带和G带的每个中检测到的峰。
所述电容形成部在拉曼分析中可具有仅在D带和G带中的一个中检测到的峰。
从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个可包括多个电介质晶粒以及形成在相邻的电介质晶粒之间的晶界，并且所述晶界在拉曼分析中可具有在D带和G带中检测到的峰。
D带可以位于1300cm-1至1400cm-1处，并且G带可以位于1500cm-1至1600cm-1处。
在核磁共振光谱分析(NMR)中，从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个可具有在120ppm至140ppm处被检测到的峰。
从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个可包括多个石墨烯片，并且所述多个石墨烯片中的一些可以为氧化石墨烯或还原氧化石墨烯。
所述第一外电极和所述第二外电极中的每个可包括电极层和设置在所述电极层上的导电树脂层。所述电极层可包括玻璃和导电金属，所述导电金属包括从由铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)和它们的合金组成的组中选择的至少一种。所述导电树脂层可包括基础树脂和导电金属，所述导电金属包括从由铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)和它们的合金组成的组中选择的至少一种。
根据本公开的一方面，一种电容器组件包括：主体，包括电介质；以及多个交替地堆叠的第一内电极和第二内电极，设置在所述主体中，并且具有介于所述第一内电极和所述第二内电极之间的介电层。所述主体的至少一部分包括多个石墨烯片，并且所述主体的位于设置在所述第一内电极和所述第二内电极之间的所述介电层的外侧的部分中的石墨烯片的含量比设置在所述第一内电极和所述第二内电极之间的所述介电层中的石墨烯片的含量高。
所述主体可包括：上覆盖部，在所述第一内电极和所述第二内电极的堆叠方向上设置在所述堆叠的第一内电极和第二内电极的最上方的内电极的上方；下覆盖部，在所述堆叠方向上设置在所述堆叠的第一内电极和第二内电极的最下方的内电极的下方；以及侧部，设置在所述第一内电极和所述第二内电极的侧边缘与所述主体的侧表面之间。在所述上覆盖部、所述下覆盖部和所述侧部中的至少一个中的所述石墨烯片的含量可比设置在所述第一内电极和所述第二内电极之间的所述介电层中的所述石墨烯片的含量高。
设置在所述堆叠的第一内电极和第二内电极之间的所述介电层在所述堆叠的第一内电极和第二内电极之间的位置处可没有石墨烯片。
所述主体的位于设置在所述第一内电极和所述第二内电极之间的所述介电层的外侧的部分中的所述石墨烯片的含量相对于钛酸钡(BaTiO3)可以为大于等于0.05质量百分数(wt％)且小于2.0wt％。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的以上和其他方面、特征和优点，其中：
图1是根据本公开中的示例性实施例的电容器组件的透视图；
图2是沿图1中的线I-I'截取的截面图；
图3是沿图1中的线II-II'截取的截面图；
图4A示出其上印刷有第一内电极的陶瓷生片，图4B示出其上印刷有第二内电极的陶瓷生片；
图5是包括石墨烯片的覆盖部的局部放大图；
图6是图5中的区域P3的放大图；
图7是示出分散在晶界中的石墨烯片的示意图；
图8是示意性地示出石墨烯的结构式的示图；
图9是示出含石墨烯的电介质晶界(示例性实施例1至示例性实施例3)和含石墨的电介质晶界(比较实施例1)的拉曼分析结果的曲线图；
图10是示出含石墨烯的电介质晶界的核磁共振光谱分析结果的曲线图；
图11是图2中的区域P1的放大图；以及
图12是图2中的区域P2的放大图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本公开中的实施例。然而，本公开中的实施例可以以许多不同的形式修改，因此本公开的范围不应被解释为限于在此阐述的实施例。更确切地说，示出并描述这些实施例以向本领域技术人员提供彻底的理解。因此，在附图中，为了清楚起见，可夸大元件的形状和尺寸，并且将始终使用相同的附图标记来指示相同或相似的元件。
此外，在附图中，将省略无关的描述以清楚地描述本公开，并且为了清楚地说明多个层和多个区域，可放大厚度。将使用相同的附图标记来描述在相同概念的范围内具有相同功能的元件。此外，在整个说明书中，将理解的是，当部件“包括”元件时，除非另有说明，否则它还可包括另一元件，而不排除另一元件。
在附图中，X方向可被定义为第二方向、L方向或长度方向，Y方向可被定义为第三方向、W方向或宽度方向，并且Z方向可被定义为第一方向、层叠方向、T方向或厚度方向。
电容器组件
图1是根据示例性实施例的电容器组件的透视图。图2是沿图1中的线I-I'截取的截面图，图3是沿图1中的线II-II'截取的截面图。图4A示出其上印刷有第一内电极的陶瓷生片，图4B示出其上印刷有第二内电极的陶瓷生片。
在下文中，将参照图1、图2、图3、图4A和图4B描述根据示例性实施例的电容器组件100。
根据示例性实施例的电容器组件100包括主体110以及外电极131和132。主体110包括多个介电层111以及交替地设置为彼此面对的第一内电极121和第二内电极122，且相应的介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间，并且主体110具有设置为彼此背对的第一表面1和第二表面2、连接到第一表面1和第二表面2并设置为彼此背对的第三表面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并设置为彼此背对的第五表面5和第六表面6。外电极131和132设置在主体110的外表面上，并且分别连接到第一内电极121和第二内电极122。主体110包括：电容形成部A，在电容形成部A中，通过包括设置为彼此面对且彼此叠置的第一内电极121和第二内电极122且使相应的介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间来形成电容；覆盖部112和113，分别形成在电容形成部A的上方和下方；以及边缘部114和115，形成在电容形成部A的两个侧表面上。从覆盖部112和113以及边缘部114和115中选择的至少一个包括多个石墨烯片。
主体110以交替地层叠介电层111以及内电极121和122这样的方式形成。
主体110的详细形状不受限制，但如附图中所示，主体110可具有六面体形状或与六面体形状类似的形状。由于在烧结过程中包括在主体110中的陶瓷粉末颗粒的收缩，因此主体110可具有大体上六面体的形状，但六面体形状不需要具有完全的直线/边缘/侧面。
主体110可具有：第一表面1和第二表面2，被设置为在厚度方向(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，并且被设置为在长度方向(X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以及第三表面3和第四表面4，并且被设置为在宽度方向(Y方向)上彼此背对。
组成陶瓷主体110的多个介电层111可处于烧结状态，并且相邻的介电层111可彼此一体化，使得在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下相邻的介电层111之间的边界可不易明显。
根据示例性实施例，介电层111的材料不受限制，只要能够获得足够的电容即可。介电层111的材料可以是例如钛酸钡基材料、铅复合钙钛矿基材料或钛酸锶基材料。
根据本公开的目的，可通过将各种陶瓷添加剂、有机溶剂、增塑剂、粘合剂、分散剂等添加到诸如钛酸钡(BaTiO3)的粉末颗粒来形成用于形成介电层111的材料。
多个内电极121和122被设置为彼此面对，且介电层111介于它们之间。
内电极121和122可包括交替地设置为彼此面对且彼此叠置的第一内电极121和第二内电极122，且介电层介于第一内电极121和第二内电极122之间。
第一内电极121和第二内电极122可分别暴露于主体110的第三表面3和第四表面4。
参照图2，每个第一内电极121与第四表面4分开并通过第三表面3暴露，并且每个第二内电极122可与第三表面3分开并通过第四表面4暴露。第一外电极131可设置在主体110的第三表面3上以连接到(多个)第一内电极121，并且第二外电极132可设置在主体110的第四表面4上以连接到(多个)第二内电极122。
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。可通过在厚度方向(Z方向)上交替地层叠其上印刷有第一内电极121的陶瓷生片(见图4A)和其上印刷有第二内电极122的陶瓷生片(见图4B)并烧结层叠的陶瓷生片来形成主体110。
可使用丝网印刷法、凹版印刷法等印刷导电膏，但印刷方法不限于此。
根据示例性实施例的电容器组件100包括：电容形成部A，设置在主体110中，在电容形成部A中，通过包括被设置为彼此面对并彼此叠置的(多个)第一内电极121和(多个)第二内电极(122且使(多个)介电层111介于(多个)第一内电极121和(多个)第二内电极122之间来形成电容；覆盖部112和113，设置在电容形成部A的上方和下方；以及边缘部114和115，设置在电容形成部A的两个侧表面上。
电容形成部A是对电容器的电容形成有贡献的部分，并且可通过重复地层叠多个第一内电极121和多个第二内电极122且使介电层111介于每对相邻的第一内电极121和第二内电极122之间而形成。
覆盖部112和113包括顶覆盖部112和底覆盖部113。可通过分别在电容形成部A的顶表面和底表面上竖直地层叠单个介电层或者两个或更多个介电层来形成顶覆盖部112和底覆盖部113。
边缘部114和115包括：边缘部114，设置在主体110的第六表面6上或与主体110的第六表面6接触；以及边缘部115，设置在主体110的第五表面5上或与主体110的第五表面5接触。
例如，边缘部114和115可设置在主体110的在宽度方向上的两个侧表面上。
覆盖部112和113以及边缘部114和115可主要用于防止由于物理应力或化学应力而导致的对内电极的损坏并且保持电容器组件抵抗外部冲击的可靠性。
在本公开中，从覆盖部112和113以及边缘部114和115中选择的至少一个可包括多个石墨烯片。可选地，仅边缘部114和115可包括多个石墨烯片。可选地，覆盖部112和113以及边缘部114和115两者可包括多个石墨烯片。
图8是示意性地示出石墨烯的结构式的示图。
参照图8，石墨烯片11c利用碳原子形成，并且呈现具有单个碳原子的厚度的薄膜的形式。例如，石墨烯片11c具有二维的板型结构。石墨烯具有约0.2纳米(nm)的厚度，并且已知石墨烯具有非常高的物理稳定性和化学稳定性、导电率为铜(Cu)的导电率的100倍以上并且机械强度为钢的机械强度的200倍以上。
因此，在本公开中，多个石墨烯片可被包含在从覆盖部112和113以及边缘部114和115中选择的至少一个中，以提高强度。此外，可确保弯曲强度以及机械刚性，并且可提高电容器组件的寿命。
尽管石墨烯是具有各种优点的材料，但是当制备用于模制陶瓷生片成型的浆料时，随着介电复合物的石墨烯含量增大，有利地减少介电复合物的固体含量，以确保分散性。然而，这可能导致陶瓷生片的非均匀性。
此外，当被包括在电容形成部A中的介电层中包含石墨烯时，可存在一些有益的效果(诸如，介电常数的提高等)。然而，由于即使在确保分散性时也难以将所有的石墨烯片控制为设置在期望的位置，因此防潮可靠性、击穿电压等可能劣化。
在本公开中，多个石墨烯片可在不显著地改变根据现有技术的电容器制造方法的情况下被包含在从覆盖部112和113以及边缘部114和115中选择的至少一个中。通过该方式，可提高主体110的强度并且可按照原样保持电容形成部A的复合物。因此，可减少使用的石墨烯的量，以实现提高的技术可行性和提高的商业可行性。
结果，根据本公开，电容形成部A可不包括石墨烯。可选地，电容形成部A可具有比包含石墨烯片的覆盖部112和113以及边缘部114和115低的石墨烯含量水平。
此外，由于需要改变粘合剂、添加剂等以控制被包括在电容形成部A中的介电层中包含的石墨烯片的含量与位置，因此难以按照原样使用现有的方法。
例如，不使用通常在介电复合物中使用的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)类粘合剂，而是可使用包括丙烯酸共聚物-石墨烯复合物的丙烯酸粘合剂，以控制被包括在电容形成部A中的介电层中包含的石墨烯片的含量与位置。
然而，在示例性实施例中，电容形成部A中不包含石墨烯，而从覆盖部112和113以及边缘部114和115中选择的至少一个中包含石墨烯。出于该原因，可使用PVB类粘合剂，并且可在不显著地改变根据现有技术的方法的情况下制造电容器组件。
在下文中，将描述多个石墨烯片被包含在覆盖部112和113中的情况。然而，该描述可等同地应用于多个石墨烯片被包含在边缘部114和115中的情况。此外，该描述可等同地应用于多个石墨烯片被包含在覆盖部112和113以及边缘部114和115两者的情况。
图5是包括石墨烯片的覆盖部112和113的局部放大图，图6是图5中的区域P3的放大图。
参照图5和图6，覆盖部112和113可包括：多个电介质晶粒11a；晶界11b，形成在相邻的电介质晶粒11a之间；以及多个石墨烯片11c，均匀地分布在晶界11b中。
图7是示出分散在晶界中的石墨烯片的示意图。在图7中，省略了晶界11b以阐明与电介质晶粒11a有关的分布形式，并且电介质晶粒11a简单地以多面体示出，以示出多面体的顶表面11a1和多面体的侧表面11a2。
如图7中所示，石墨烯片11c的一个表面可沿电介质晶粒11a的顶表面和侧表面设置。例如，石墨烯片11c的一个表面可沿电介质晶粒11a的表面设置。
多个石墨烯片中的一些可以以层叠的状态存在，但仅总的石墨烯片中的百分之五(5％)或更少的石墨烯片处于层叠10层或更多层石墨烯的层叠状态。这是因为当总的石墨烯片中大于5％的石墨烯片处于层叠10层或更多层石墨烯的层叠状态时，存在石墨烯的分散性劣化从而导致强度提高效果变得不均匀的可能性。
用于形成包括多个石墨烯片的覆盖部112和113的材料可通过将多个石墨烯片添加到钛酸钡(BaTiO3)粉末颗粒来制备。根据本公开的目的，可向其添加各种陶瓷添加剂、增塑剂、粘合剂、分散剂等。
另一方面，可考虑目标强度、电容器组件的尺寸、层叠数量来设定石墨烯的含量，但不限于此。
然而，详细地，包含在覆盖部中的石墨烯的含量相对于包含在覆盖部中的钛酸钡(BaTiO3)为大于等于0.05质量百分数(wt％)且小于2.0wt％。
当石墨烯的含量小于0.05wt％时，强度提高效果可能不充分。当石墨烯的含量大于等于2.0wt％时，石墨烯的分散性劣化并且在材料的混合期间石墨烯的粘度增大。因此，难以使石墨烯片均匀地分布。
为均匀地分散石墨烯片，可对石墨烯的表面进行改性使得石墨烯的不稳定指数被控制为0.1或更小。这是因为应当在乙醇-甲苯混合溶剂的环境中将石墨烯片应用到浆料，同时使它们均匀地分散，以在烧结它们之后获得均匀地分散在晶界上的石墨烯片。
不稳定指数是用于评估可分散性的标准，并且可使用LUMiSizer分散分析仪测量。
外电极131和132设置在主体110的外表面上并且连接到第一内电极121和第二内电极122。与图2中示出的形状相似，外电极131和132可包括分别连接到第一内电极121和第二内电极122的第一外电极131和第二外电极132。
第一外电极131和第二外电极132可分别电连接到第一内电极121和第二内电极122，以形成电容。第二外电极132可连接到与连接到第一外电极131的电位不同的电位。
外电极131和132可包括电极层131a和132a以及设置在电极层131a和132a上的导电树脂层131b和132b。
导电树脂层131b和132b可分散应力，以防止具有低延展性的主体破裂。因此，如上所述，多个石墨烯片被包括在从覆盖部112和113以及边缘部114和115中选择的至少一个中以提高强度，导电树脂层131b和132b形成在外电极131和132中，以不仅确保弯曲强度还确保机械刚性，并且提高电容器组件的寿命。
当增大主体的刚性并应用导电树脂层时，可进一步提高电容器主体的可靠性。
外电极131和132可包括：镍(Ni)镀层131c和132c，设置在导电树脂层131b和132b上；以及锡(Sn)镀层131d和132d，设置在Ni镀层131c和132c上。
在外电极131和132包括第一外电极131和第二外电极132的情况下，第一外电极131可包括第一电极层131a、第一导电树脂层131b、第一Ni镀层131c和第一Sn镀层131d，并且第二外电极132可包括第二电极层132a、第二导电树脂层132b、第二Ni镀层132c和第二Sn镀层132d。
电极层131a和132a可包括导电金属和玻璃。
用于在电极层131a和132a中使用的导电金属不受限制，只要其可电连接到内电极121和122以形成电容即可。例如，导电金属可以是从由铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)和它们的合金组成的组中选择的至少一种。
可通过涂覆通过将玻璃料添加到导电金属粉末颗粒而制备的导电膏并烧结导电膏来形成电极层131a和132a。
导电树脂层131b和132b设置在电极层131a和132a上，并且可被形成为完全覆盖电极层131a和132a。
导电树脂层131b和132b可包括导电金属和基础树脂。
被包括在导电树脂层131b和132b中的基础树脂不受限制，只要其具有粘合力和冲击吸收性质即可，并且基础树脂可与导电金属粉末颗粒混合以形成膏。例如，基础树脂可包括环氧类树脂。
包括在导电树脂层131b和132b中的导电金属不受限制，只要其可电连接到电极层131a和132a即可。例如，导电金属包括从由铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)和它们的合金组成的组中选择的至少一种。
Ni镀层131c和132c可设置在导电树脂层131b和132b上，并且可被形成为完全覆盖导电树脂层131b和132b。
Sn镀层131d和132d可设置在Ni镀层131c和132c上，并且可被形成完全覆盖为Ni镀层131c和132c。
Sn镀层131d和132d用于提高安装特性。
第一外电极131可包括：连接部C，设置在主体的第三表面上；以及带部B，从连接部C延伸到第一表面的一部分和第二表面的一部分。类似地，第二外电极132可包括：连接部C，设置在主体的第四表面上；以及带部B，从连接部C延伸到第一表面的一部分和第二表面的一部分。
在这种情况下，带部B可从连接部C不仅延伸到第一表面1的一部分和第二表面2的一部分还延伸到第五表面5的一部分和第六表面6的一部分。
参照图11，在第一外电极131中，从主体110的第三表面3到第一电极层131a的带部B的端部的距离l1可比从主体110的第三表面3到第一导电树脂层131b的带部B的端部的距离l2短。
类似地，在第二外电极132中，从主体110的第四表面4到第二电极层132a的带部B的端部的距离可比从主体110的第四表面4到第二导电树脂层132b的带部B的端部的距离短。
因此，导电树脂层131b和132b可被形成为完全覆盖电极层131a和132a，并且可增强弯曲强度特性以及外电极和主体之间的粘合力。
参照图12，在根据示例性实施例的电容器组件中，介电层111的厚度td和内电极121和122中的每个的厚度te可满足td>2×te。
例如，根据示例性实施例，介电层111的厚度td比内电极121和122中的每个或任意一个的厚度te的两倍大。
通常，用于高电压电气组件的电子组件的明显的问题是在高电压环境下由于击穿电压降低而导致的可靠性劣化。
在根据示例性实施例的电容器组件中，介电层111的厚度td比内电极121和122中的每个的厚度te的两倍大，以防止击穿电压在高电压环境下下降。因此，可增大介电层111的厚度(相邻的内电极121和122之间的距离)以提高介电击穿电压特性。
在介电层111的厚度td小于或等于内电极121和122中的每个的厚度te的两倍的情况下，介电层111的厚度小，因此介电击穿电压可能降低。
内电极121和122中的每个可具有1微米(μm)或更小的厚度，并且介电层111可具有小于2.8μm的厚度td，但它们的厚度不限于此。
在下文中，将详细地描述根据另一示例性实施例的电容器组件。然而，将省略与上述组件相同的组件，以避免重复描述。
根据另一示例性实施例的电容器组件包括：主体，包括多个介电层以及交替地设置为彼此面对的第一内电极和第二内电极，且相应的介电层介于第一内电极和第二内电极之间，主体110具有设置为彼此背对的第一表面和第二表面、连接到第一表面和第二表面并设置为彼此背对的第三表面和第四表面以及连接到第一表面、第二表面、第三表面和第四表面并设置为彼此背对的第五表面和第六表面；以及第一外电极和第二外电极，设置在主体的外表面上，并且分别连接到第一内电极和第二内电极。主体包括：电容形成部，在电容形成部中，通过包括设置为彼此面对的第一内电极和第二内电极且使相应的介电层介于第一内电极和第二内电极之间来形成电容；覆盖部，分别设置在电容形成部的上方和下方；以及边缘部，分别设置在电容形成部的两个侧表面上。当执行拉曼分析时，从覆盖部和边缘部中选择的至少一个具有在D带和G带中的每个中检测到的峰。
由于石墨烯具有非常小的尺寸，因此即使在使用透射电子显微镜(TEM)等时也可能难以清楚地观察石墨烯，并且可能难以将石墨烯与诸如石墨的其他碳的异构体区分开。
图9是示出在对浆料进行退火以使有机材料挥发之后通过对含石墨烯的介电浆料(示例性实施例1至示例性实施例3)和含石墨的介电浆料(比较实施例1)执行拉曼(Raman)分析获得的结果的曲线图。
参照图9，在拉曼分析中，含石墨烯的介电浆料在D带和G带中的每个中检测到峰。
另一方面，含石墨的介电浆料(“石墨”是石墨烯的异构体)仅在G带中检测到峰，而在D带中未检测到峰。
因此，使用拉曼分析方法可确定石墨烯的存在或不存在并且可将石墨烯与其他碳的异构体区分开。根据另一示例性实施例的电容器组件可知：由于在覆盖部和边缘部的至少一个的拉曼分析中在D带和G带中检测到峰，因此在从覆盖部和边缘部中选择的至少一个中包含石墨烯。
在拉曼分析中，在分析电容器组件的其他部分时，可能不会同时在电容形成部的D带和G带中检测到峰。或者，电容形成部在拉曼分析中可具有仅在D带和G带中的一个中检测到的峰。例如，电容形成部可不包含石墨烯。
可在1300cm-1至1400cm-1处检测D带，并且可在1500cm-1至1600cm-1处检测G带。
图10是示出含石墨烯的介电材料的核磁共振(NMR)光谱分析结果的曲线图。
在图10中，X轴表示化学位移，Y轴表示强度。根据碳的官能团不同地检测强度。
参照图10，由于纯C键在120ppm至140ppm处具有检测到的峰，因此可由于在120ppm至140ppm处检测到峰而确认存在石墨烯。
此外，由于本公开的多个石墨烯片中的一些可包括氧化区域，因此可确认，在50ppm至80ppm的区域(即，C-O键区域)中也检测到弱的峰。
例如，本发明的多个石墨烯片中的一些可以是氧化石墨烯(GO)或还原氧化石墨烯(RGO)。
如上所述，根据示例性实施例的电容器组件包括覆盖部和边缘部。覆盖部和边缘部中的至少一个包括多个石墨烯片，以有效地确保高强度。此外，不仅可确保弯曲强度还可确保机械刚性，并且可提高电容器组件的寿命。
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 (27)
1.一种电容器组件，包括：
主体，包括多个介电层以及交替地设置为彼此面对的多个第一内电极和多个第二内电极，且相应的介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间，所述主体具有设置为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并设置为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、所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面并设置为彼此背对的第五表面和第六表面；以及
第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上，并且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极，
其中，所述主体包括：电容形成部，在所述电容形成部中，通过包括设置为彼此面对的所述第一内电极和所述第二内电极且使相应的介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间来形成电容；覆盖部，在所述第一内电极和所述第二内电极的堆叠方向上设置在所述电容形成部的上方和下方；以及边缘部，设置在所述电容形成部的背对的侧表面上，并且
从所述覆盖部和所述边缘部中选择的至少一个包括多个石墨烯片。
2.如权利要求1所述的电容器组件，其中，所述电容形成部不包括石墨烯。
3.如权利要求1所述的电容器组件，其中，所述电容形成部的石墨烯含量比从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个的石墨烯含量低。
4.如权利要求1所述的电容器组件，其中，从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个包括多个电介质晶粒以及设置在相邻的电介质晶粒之间的晶界，并且
所述多个石墨烯片设置在所述晶界中。
5.如权利要求4所述的电容器组件，其中，所述石墨烯片具有沿所述多个电介质晶粒的表面设置的一个表面。
6.如权利要求4所述的电容器组件，其中，在所述多个石墨烯片中，总的所述石墨烯片中的百分之五或更少的石墨烯片处于层叠10层或更多层的石墨烯的层叠状态。
7.如权利要求1所述的电容器组件，其中，从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个中的所述多个石墨烯片的含量相对于从所述覆盖部和所述边缘部中选择的相应的至少一个中包含的钛酸钡为大于等于0.05wt％且小于2.0wt％。
8.如权利要求1所述的电容器组件，其中，从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个在拉曼分析中具有在D带和G带中的每个中检测到的峰。
9.如权利要求1所述的电容器组件，其中，所述电容形成部在拉曼分析中具有仅在D带和G带中的一个中检测到的峰。
10.如权利要求1所述的电容器组件，其中，所述多个石墨烯片中的一些为氧化石墨烯或还原氧化石墨烯。
11.如权利要求1所述的电容器组件，其中，所述第一内电极和所述第二内电极中的每个具有小于1微米的厚度，并且所述介电层中的每个具有小于2.8微米的厚度。
12.如权利要求1所述的电容器组件，其中，当所述内电极中的每个的厚度被定义为te并且所述介电层中的每个的厚度被定义为td时，te和td满足td>2×te。
13.如权利要求1所述的电容器组件，其中，所述第一外电极和所述第二外电极中的每个包括电极层和设置在所述电极层上的导电树脂层。
14.如权利要求13所述的电容器组件，其中，所述电极层包括玻璃和导电金属，所述导电金属包括从由铜、银、镍和它们的合金组成的组中选择的至少一种。
15.如权利要求13所述的电容器组件，其中，所述导电树脂层包括基础树脂和导电金属，所述导电金属包括从由铜、银、镍和它们的合金组成的组中选择的至少一种。
16.如权利要求13所述的电容器组件，其中，所述第一外电极设置在所述第三表面上并且包括延伸到所述第一表面的一部分和所述第二表面的一部分上的带部，并且
从所述第三表面到所述电极层的带部的端部的距离比从所述第三表面到所述导电树脂层的带部的端部的距离短。
17.一种电容器组件，包括：
主体，包括多个介电层以及交替地设置为彼此面对的多个第一内电极和多个第二内电极，且相应的介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间，所述主体具有设置为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并设置为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、所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面并设置为彼此背对的第五表面和第六表面；以及
第一外电极和第二外电极，设置在所述主体的外表面上，并且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极，
其中，所述主体包括：电容形成部，在所述电容形成部中，通过包括设置为彼此面对的所述第一内电极和所述第二内电极且使相应的介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间来形成电容；覆盖部，在所述第一内电极和所述第二内电极的堆叠方向上设置在所述电容形成部的上方和下方；以及边缘部，设置在所述电容形成部的背对的侧表面上，并且
在拉曼分析中，从所述覆盖部和所述边缘部中选择的至少一个具有在D带和G带的每个中检测到的峰。
18.如权利要求17所述的电容器组件，其中，所述电容形成部在拉曼分析中具有仅在D带和G带中的一个中检测到的峰。
19.如权利要求17所述的电容器组件，其中，从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个包括多个电介质晶粒以及形成在相邻的电介质晶粒之间的晶界，并且
所述晶界在拉曼分析中具有在D带和G带中检测到的峰。
20.如权利要求17所述的电容器组件，其中，D带位于1300cm-1至1400cm-1处，并且
G带位于1500cm-1至1600cm-1处。
21.如权利要求17所述的电容器组件，其中，在核磁共振光谱分析中，从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个具有在120ppm至140ppm处检测到的峰。
22.如权利要求17所述的电容器组件，其中，从所述覆盖部和所述边缘部中选择的所述至少一个包括多个石墨烯片，并且
所述多个石墨烯片中的一些为氧化石墨烯或还原氧化石墨烯。
23.如权利要求17所述的电容器组件，其中，所述第一外电极和所述第二外电极中的每个包括电极层和设置在所述电极层上的导电树脂层，
所述电极层包括玻璃和导电金属，所述导电金属包括从由铜、银、镍和它们的合金组成的组中选择的至少一种，并且
所述导电树脂层包括基础树脂和导电金属，所述导电金属包括从由铜、银、镍和它们的合金组成的组中选择的至少一种。
24.一种电容器组件，包括：
主体，包括电介质；以及
多个交替地堆叠的第一内电极和第二内电极，设置在所述主体中，并且具有介于所述第一内电极和所述第二内电极之间的介电层，
其中，所述主体的至少一部分包括多个石墨烯片，并且
所述主体的位于设置在所述第一内电极和所述第二内电极之间的所述介电层的外侧的部分中的石墨烯片的含量比设置在所述第一内电极和所述第二内电极之间的所述介电层中的石墨烯片的含量高。
25.如权利要求24所述的电容器组件，其中，所述主体包括：上覆盖部，在所述第一内电极和所述第二内电极的堆叠方向上设置在所述堆叠的第一内电极和第二内电极的最上方的内电极的上方；下覆盖部，在所述堆叠方向上设置在所述堆叠的第一内电极和第二内电极的最下方的内电极的下方；以及侧部，设置在所述第一内电极和所述第二内电极的侧边缘与所述主体的侧表面之间，并且
在所述上覆盖部、所述下覆盖部和所述侧部中的至少一个中的所述石墨烯片的含量比设置在所述第一内电极和所述第二内电极之间的所述介电层中的所述石墨烯片的含量高。
26.如权利要求24所述的电容器组件，其中，设置在所述堆叠的第一内电极和第二内电极之间的所述介电层在所述堆叠的第一内电极和第二内电极之间的位置没有石墨烯片。
27.如权利要求24所述的电容器组件，其中，所述主体的位于设置在所述第一内电极和所述第二内电极之间的所述介电层的外侧的部分中的所述石墨烯片的含量相对于钛酸钡为大于等于0.05wt％且小于2.0wt％。
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