CN112133557A - 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:电容器主体,包括介电层以及第一内电极和第二内电极,并包括第一表面、第二表面、第三表面、第四表面、第五表面、第六表面,第一内电极和第二内电极分别通过第三表面和第四表面暴露;第一外电极和第二外电极,分别从电容器主体的第三表面和第四表面延伸到第一表面,并且分别连接到第一内电极和第二内电极;屏蔽层,包括设置在电容器主体的第二表面上的盖部和设置在电容器主体的第三表面、第四表面、第五表面和第六表面上的侧壁部;以及绝缘层,设置在电容器主体和屏蔽层之间。电容器主体的下部从绝缘层和屏蔽层暴露。
Description
本申请要求于2019年6月24日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0074972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
采用陶瓷材料的电子组件通常是电容器、电感器、压电元件、压敏电阻或热敏电阻等。
使用这样的电子组件的电子设备正在逐渐变得高效率和小型化。因此,在电子设备中使用的电子组件也是小型化的和高效率的。
特别地,由于移动电话已变得高效率且更薄,因此基板安装的多层层叠和密实化正在持续发展。就这一点而言,由于电磁干扰(EMI)噪声,组件中的RF性能可能会降低,并且辐射磁场可能对诸如GPS或Wi-Fi的低功率信号具有破坏性影响。
因此,对用于去除或屏蔽诸如EMI的噪声源的技术的需求已不断增加。
常规的EMI屏蔽技术包括将电子组件安装在基板上并用屏蔽罩围绕电子组件和基板二者。这导致不仅在Z方向上体积增加而且在X和Y方向上体积增加,从而不符合基板安装方面的密实化和多层层叠的当前趋势。
在这样的方面,需要有助于屏蔽电子组件本身的EMI噪声的有效技术。
发明内容
本公开的一方面在于提供一种能够基本保持组件特性同时减少漏磁通的电子组件。
另一方面在于提供一种能够在安装电子组件时防止焊料和EMI屏蔽层之间的短路的电子组件。
根据本公开的一方面,一种电子组件包括:电容器主体,所述电容器主体包括介电层以及第一内电极和第二内电极,且包括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且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、所述第二表面、所述第三表面、所述第四表面并且彼此相对的第五表面和第六表面,所述第一内电极和所述第二内电极分别通过所述第三表面和所述第四表面暴露;第一外电极和第二外电极,分别从所述电容器主体的所述第三表面和所述第四表面延伸到所述第一表面,并且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极;屏蔽层,包括设置在所述电容器主体的所述第二表面上的盖部和设置在所述电容器主体的所述第三表面、所述第四表面、所述第五表面和所述第六表面上的侧壁部;以及绝缘层,设置在所述电容器主体和所述屏蔽层之间。所述电容器主体的下部从所述绝缘层和所述屏蔽层暴露。
在示例实施例中,所述绝缘层和所述屏蔽层的在连接所述第一表面和所述第二表面的方向上的高度可小于所述电容器主体的在连接所述第一表面和所述第二表面的所述方向上的总高度,这可使得所述电容器主体的其上没有形成所述绝缘层和所述屏蔽层的所述下部的区域暴露。
在示例实施例中,所述电容器主体的其上没有形成所述绝缘层和所述屏蔽层的所述下部的高度(t)可满足50μm<t<150μm。
在示例实施例中,所述电容器主体的其上没有形成所述绝缘层和所述屏蔽层的所述下部的高度与所述电容器主体的所述总高度的比可满足0.0625≤t/T≤0.1875。
在示例实施例中,所述电子组件还可包括设置在所述屏蔽层上并且利用绝缘材料制成的覆盖层。
在示例实施例中,所述电容器主体的所述下部可从所述覆盖层暴露。
在示例实施例中,所述第一外电极和所述第二外电极可包括:第一连接部和第二连接部,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,并且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极;以及第一带部和第二带部,分别从所述第一连接部和所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面。
在示例实施例中,在所述第一表面和所述第二表面之中,所述第一外电极的所述第一带部和所述第二外电极的所述第二带部可仅设置在所述电容器主体的所述第一表面上,并且所述绝缘层和所述屏蔽层可具有平坦的顶表面。
在示例实施例中,所述第一带部和所述第二带部还可延伸到所述电容器主体的所述第二表面、所述第五表面和所述第六表面上。
在示例实施例中,所述绝缘层和所述屏蔽层中的每个的设置在所述第二表面上的部分可具有凹入的形状。
在示例实施例中,所述绝缘层可利用粘附层形成。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述,将更清楚地理解本公开的以上和其他方面、特征和优点,在附图中:
图1是应用于根据本公开的示例实施例的电子组件的电容器主体和外电极的示意性透视图;
图2A和图2B是应用于图1的电子组件的第一内电极和第二内电极的透视图;
图3是从下面获取的根据示例实施例的电子组件的示意性透视图;
图4是图3的平面图;
图5是沿着图3的线I-I'获取的截面图;
图6是外电极的另一示例的截面图;以及
图7是另外形成的覆盖层的截面图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图如下描述本公开的实施例。
然而,本发明可以以许多不同的形式实施,并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。
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,并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
因此,为了清楚起见,可夸大附图中的元件的形状和尺寸,并且相同的附图标记将始终用于指示相同的或同样的元件。
此外,在整个附图中,相同的附图标记用于具有相似的功能和活动的元件。
在说明书中,除非另有明确表示,否则当某个部件“包括”某个组件时,其被理解为还可包括其他组件,而不排除其他组件。
为了清楚地描述示例实施例,附图中表示的X、Y和Z被定义为分别表示电子组件中的电容器主体的长度方向、宽度方向和厚度方向。
此外,Z方向在使用时可具有与堆叠介电层的层叠方向相同的含义。
图1是应用于根据本公开的示例实施例的电子组件的电容器主体和外电极的示意性透视图,图2A和图2B是应用于图1的电子组件的第一内电极和第二内电极的透视图,而图3是从下面获取的根据示例实施例的电子组件的示意性透视图,图4是图3的平面图,图5是沿着图3的线I-I'获取的截面图。
在下文,将参照图1、图2A、图2B、图3、图4和图5描述示例实施例的电子组件。
参照图1、图2A、图2B、图3、图4和图5,示例实施例的电子组件100包括电容器主体110、第一外电极131和第二外电极132、屏蔽层142和绝缘层141。
绝缘层141和屏蔽层142的在连接第一表面和第二表面的Z方向上的高度小于电容器主体110的在连接第一表面和第二表面的Z方向上的总高度,这可使得电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部暴露。
就这一点而言,电容器主体110的下部从绝缘层141和屏蔽层142暴露并且不被绝缘层141和屏蔽层142覆盖。
电容器主体110通过在Z方向上层叠多个介电层111并烧结而形成。电容器主体的相邻的介电层111可彼此一体化,使得介电层111之间的边界在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下不容易看见。
此外,电容器主体110包括多个介电层111和多个具有不同极性的第一内电极121和第二内电极122,并且第一内电极121和第二内电极122在Z方向上交替地设置且相应的介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间。
电容器主体110可包括有效区以及上部覆盖区和下部覆盖区,在该有效区中,第一内电极121和第二内电极122交替地设置,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,有效区作为对电容器的电容的产生有贡献的部分,上部覆盖区和下部覆盖区作为边缘部设置在有效区的在Z方向上的上表面和下表面上。
这样的电容器主体110在其构造方面没有特别限制,例如,可以是六面体。电容器主体110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并且在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并且彼此相对的第五表面5和第六表面6,其中,第一表面1可以是安装表面。
介电层111可包括陶瓷粉末,例如,BaTiO3基陶瓷粉末等。
BaTiO3基陶瓷粉末可以是钙(Ca)、锆(Zr)等包括在BaTiO3中的(Ba1-xCax)TiO3、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3或Ba(Ti1-yZry)O3等,但不限于此。
除了陶瓷粉末之外,介电层111中还可包括陶瓷添加剂、有机溶剂、塑化剂、粘合剂和分散剂等。
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。
第一内电极121和第二内电极122(作为被施加不同极性的电极)可形成在介电层111上,并在Z方向上层叠,并且第一内电极121和第二内电极122可在Z方向上交替地设置在电容器主体110中且相应的介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间。
在这种情况下,第一内电极121和第二内电极122可通过设置在第一内电极121和第二内电极122之间的介电层111彼此电绝缘。
第一内电极121通过电容器主体110的第三表面3暴露,并且第二内电极122通过电容器主体110的第四表面4暴露。
通过电容器主体110的第三表面3和第四表面4交替地暴露的第一内电极121的端部和第二内电极122的端部分别连接到设置在电容器主体110的在X方向上的两端上的第一外电极131和第二外电极132(在下面描述),使得第一内电极121可电连接到第一外电极131,并且第二内电极122可电连接到第二外电极132。
根据这样的组成,当向第一外电极131和第二外电极132施加电压时,电荷可在第一内电极121和第二内电极122之间累积。
多层电容器(电子组件100)的电容与有效区中在Z方向上重叠的第一内电极121和第二内电极122的重叠的面积成正比。
此外,形成第一内电极121和第二内电极122的材料不特别地限制,并且可以是包括贵金属材料中的至少一种或镍(Ni)和铜(Cu)的导电膏。
用于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。
第一外电极131和第二外电极132提供有具有不同极性的电压,并且设置在电容器主体110的在X方向上的两个端部上。第一外电极131连接到第一内电极121的通过电容器主体110的第三表面3暴露的部分,并且第二外电极132连接到第二内电极122的通过电容器主体110的第四表面4暴露的部分。
第一外电极131可包括第一连接部131a和第一带部131b。
第一连接部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110的第三表面3暴露在外部的端部接触,以物理和电连接第一内电极121和第一外电极131。
第一带部131b从第一连接部131a延伸到电容器主体110的第一表面1的一部分。
为了提高粘附强度,如果必要,第一带部131b还可朝向电容器主体110的第二表面2、第五表面5和第六表面6延伸。
第二外电极132可包括第二连接部132a和第二带部132b。
第二连接部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暴露在外部的端部接触,以物理和电连接第二内电极122和第二外电极132。
为了提高粘附强度,如果必要,第二带部132b还可朝向电容器主体110的第二表面2、第五表面5和第六表面6延伸。
绝缘层141设置在电容器主体110的表面和屏蔽层142之间。绝缘层141覆盖整个第二表面2,并且覆盖第三表面3、第四表面4、第五表面5和第六表面6。
绝缘层141的在Z方向上的高度小于电容器主体110的高度,使得电容器主体110的第三表面3、第四表面4、第五表面5和第六表面6的下侧的部分从绝缘层141暴露。
绝缘层141可包括聚苯乙烯类、乙酸乙烯酯类、聚酯类、聚乙烯类、聚丙烯类、聚酰胺类、橡胶类或丙烯酸类热塑性树脂、酚类、环氧类、尿烷类、三聚氰胺类或醇酸树脂类热固性树脂、感光树脂、聚对二甲苯、SiOX或SiNX。
可选地,绝缘层141可利用粘附层形成。
作为示例,当使用包括绝缘膜和屏蔽膜的屏蔽片形成绝缘层141和屏蔽层142时,屏蔽片的绝缘膜可包括粘合剂成分,从而使屏蔽膜能够粘附到电容器主体的表面。
在这样的情况下,粘附层可另外形成在绝缘层141的一个表面上并位于电容器主体110和绝缘层141的该一个表面之间。
可选地,在其中使用B级(B-stage)绝缘膜形成绝缘层141的这样的情况下,可在绝缘层141的一个表面上不形成附加的粘附层。
这样的绝缘层141可通过将液体绝缘树脂涂敷到电容器主体110的表面、在电容器主体110上层叠诸如干膜(DF)的绝缘膜或通过气相沉积在电容器主体110的表面上形成绝缘树脂而形成。
对于绝缘膜,可使用聚酰亚胺膜、ABF(Ajinomoto build-up film)(不包括感光绝缘树脂)。
屏蔽层142减少从电子组件100向外部泄漏的漏磁通,并且可包括设置在电容器主体110的第二表面2上的盖部和设置在电容器主体110的第三表面3、第四表面4、第五表面5和第六表面6上的侧壁部。
换句话说,屏蔽层142设置在电容器主体110的除了第一表面1之外的所有表面上。
这样的屏蔽层142可通过使利用绝缘膜或屏蔽膜形成的屏蔽片附着到电容器主体110的第三表面3、第四表面4、第五表面5和第六表面6或层叠在第二表面2上或者使用气相沉积工艺而具有一体化形式的盖部和侧壁部。例如,屏蔽层142覆盖整个第二表面2,并且覆盖第三表面3、第四表面4、第五表面5和第六表面6。
这样的屏蔽层142可包括导电材料和磁性材料中的至少一种。
作为示例,导电材料可以是包括从由铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铝(Al)、铁(Fe)、硅(Si)、硼(B)、铬(Cr)、铌(Nb)和镍(Ni)组成的组中选择的至少一种或它们的合金的金属。导电材料可以是Fe-Si或Fe-Ni。
此外,屏蔽层142可包括从由铁氧体、坡莫合金和非晶带组成的组中选择的至少一种。
屏蔽层142可以是例如铜沉积层,但不限于此。
此外,屏蔽层可以是多层结构,例如,导电材料层和形成在导电材料层上的磁性材料层的双层结构、第一导电材料层和形成在第一导电材料层上的第二导电材料层的双层结构或多导电材料的双层结构。
第一导电材料层和第二导电材料层可包括不同的或相同的导电材料。
根据示例实施例,屏蔽层142设置在电子组件100本身上,因此,与安装在印刷电路板上然后结合到印刷电路板的用于屏蔽EMI等的屏蔽罩不同。
作为示例,与屏蔽罩相比,不是必须考虑印刷电路板与用于本公开的屏蔽层142的接地层的连接。
随着电子设备变得更薄并且效率更高,包括在电子设备中的电子组件100的总数以及相邻电子组件100之间的距离正在减小。就这一点而言,通过屏蔽电子组件100本身,可更有效地防止每个电子组件100中发生漏磁通,从而使电子组件100更有利于电子设备的纤薄化和高性能。
另外,与使用屏蔽罩的情况相比,屏蔽层142的使用有助于增加屏蔽区域中的有效的磁性材料的量,从而改善电子组件100的特性。
绝缘层141和屏蔽层142形成在根据示例实施例的电子组件本身上。绝缘层141和屏蔽层142的在连接第一表面1和第二表面2的Z方向上的高度小于电容器主体110的在连接第一表面1和第二表面2的Z方向上的总高度,从而使得电容器主体110的没有形成有绝缘层141和屏蔽层142的下部暴露。
换句话说,由于电容器主体110的下部的部分未被绝缘层141和屏蔽层142覆盖,而是暴露的,因此不仅防止电子组件100中发生的漏磁通,而且防止安装基板时屏蔽层142与焊料之间物理接触,从而防止屏蔽层142和第一外电极131之间以及屏蔽层142和第二外电极132之间的电短路。
电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的高度(t)可以是50μm<t<150μm。
在下面的表1中,通过使用磁场探头扫描片并测量磁场强度来测量漏磁通量。
在表1中,其中t是空气的#1是指没有绝缘层和屏蔽层的多层电容器。在这种情况下,漏磁通量是225.14A/m,这是非常大的量。#1成为#2至#5的比较组。
在电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的高度(t)是150μm或以上的#5的情况下,相对于完全屏蔽的屏蔽度显著降低至90.16%。
就这一点而言,优选地,电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的最大高度(t)小于150μm。
另外,在电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的高度(t)是50μm或更小的#3的情况下,在安装基板时屏蔽层142和焊料将更可能彼此物理接触。这将产生短路,从而导致电子组件100的功能丧失。
就这一点而言,优选地,电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的最小高度(t)大于50μm。
因此,电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的高度(t)可以是50μm<t<150μm。在满足该范围的#4的情况下,相对于完全屏蔽的屏蔽度是94.16%,这是良好的,并且其中没有发生短路。
[表1]
电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的高度(t)与电容器主体110的总高度(T)的比(t/T)可满足0.0625≤t/T≤0.1875。
当电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的高度(t)与电容器主体110的总高度(T)的比小于0.0625时,电容器主体110的屏蔽效果会显著降低。
相比之下,当电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的高度(t)与电容器主体110的总高度(T)的比超过0.1875时,在安装基板时屏蔽层142和焊料将更可能彼此物理接触,这将产生短路,从而导致电子组件100的功能丧失。
因此,电容器主体110的没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的高度(t)与电容器主体110的总高度(T)的比(t/T)可以是0.0625至0.1875。
例如,当电容器主体110的总高度是0.8mm时,电容器主体110的其上没有形成绝缘层141和屏蔽层142的下部的高度(t)可满足0.05mm<t<0.15mm。
另外,如图5中所示,在示例实施例中,当第一外电极131的带部131b和第二外电极132的带部132b延伸到电容器主体110的第二表面2的一部分时,绝缘层141和屏蔽层142可由于外电极的这样的带部而具有中央部凹入的形状。
可选地,如图6中所示,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'可不形成在电容器主体110的第二表面2上。
在这种情况下,绝缘层141'覆盖电容器主体110的上表面,同时与电容器主体110的整个第二表面2紧密接触,并且形成在绝缘层141'上的屏蔽层142'还可具有平坦的顶表面。在这种情况下,绝缘层141'覆盖电容器主体110的上表面,并与电容器主体110的整个第二表面2直接接触。
参照图7,示例实施例的电子组件还可包括设置在屏蔽层142上的覆盖层143以覆盖屏蔽层142。
覆盖层143设置在屏蔽层142上以覆盖屏蔽层142,同时暴露屏蔽层142的端部。
这样的覆盖层143可包括聚苯乙烯类、乙酸乙烯酯类、聚酯类、聚乙烯类、聚丙烯类、聚酰胺类、橡胶类或丙烯酸类热塑性树脂、酚类、环氧类、尿烷类、三聚氰胺类或醇酸树脂类热固性树脂、感光树脂、聚对二甲苯、SiOX或SiNX。
此外,覆盖层143可通过将包括绝缘膜、屏蔽膜和覆盖膜的屏蔽片的绝缘膜设置为面对电容器主体并且使屏蔽片层叠在电容器主体上而与绝缘层141和屏蔽层142同时形成。
作为另一示例,覆盖层143可通过将覆盖膜层叠在形成于电容器主体110上的屏蔽层142上而形成。作为另一示例,覆盖层143可通过利用气相沉积(诸如化学气相沉积(CVD)等)形成绝缘材料而形成在电容器主体110的第二表面、第三表面、第四表面、第五表面、第六表面上。
覆盖层143可具有粘附功能。例如,包括绝缘膜、屏蔽膜和覆盖膜的屏蔽片中的覆盖膜可具有粘合剂成分以粘附到屏蔽膜。
根据本公开,电子组件的漏磁通减少,并且基本保持组件特性。
另外,由于包围电容器主体的屏蔽层与电容器主体的安装表面隔开,因此当安装电子组件时,可防止焊料和EMI屏蔽层之间的短路。
虽然以上已经示出并描述了示例实施例,但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是,在不脱离本公开的由所附权利要求限定的范围的情况下,可做出修改和变化。
Claims (11)
1.一种电子组件,包括:
电容器主体,包括介电层以及第一内电极和第二内电极,且包括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且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、所述第二表面、所述第三表面、所述第四表面并且彼此相对的第五表面和第六表面,所述第一内电极和所述第二内电极分别通过所述第三表面和所述第四表面暴露;
第一外电极和第二外电极,分别从所述电容器主体的所述第三表面和所述第四表面延伸到所述第一表面,并且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极;
屏蔽层,包括设置在所述电容器主体的所述第二表面上的盖部和设置在所述电容器主体的所述第三表面、所述第四表面、所述第五表面和所述第六表面上的侧壁部;以及
绝缘层,设置在所述电容器主体和所述屏蔽层之间,
其中,所述电容器主体的下部从所述绝缘层和所述屏蔽层暴露。
2.如权利要求1所述的电子组件,其中,所述绝缘层和所述屏蔽层的在连接所述第一表面和所述第二表面的方向上的高度t小于所述电容器主体的在连接所述第一表面和所述第二表面的所述方向上的总高度T,使得所述电容器主体的所述下部从所述绝缘层和所述屏蔽层暴露。
3.如权利要求2所述的电子组件,其中,所述高度t满足50μm<t<150μm。
4.如权利要求2所述的电子组件,其中,比值t/T满足0.0625≤t/T≤0.1875。
5.如权利要求1所述的电子组件,所述电子组件还包括设置在所述屏蔽层上并且利用绝缘材料制成的覆盖层。
6.如权利要求5所述的电子组件,其中,所述电容器主体的所述下部从所述覆盖层暴露。
7.如权利要求1所述的电子组件,其中,所述第一外电极和所述第二外电极包括:
第一连接部和第二连接部,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,并且分别连接到所述第一内电极和所述第二内电极;以及
第一带部和第二带部,分别从所述第一连接部和所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面。
8.如权利要求7所述的电子组件,其中,在所述第一表面和所述第二表面之中,所述第一外电极的所述第一带部和所述第二外电极的所述第二带部仅设置在所述电容器主体的所述第一表面上,并且
所述绝缘层和所述屏蔽层具有平坦的顶表面。
9.如权利要求7所述的电子组件,其中,所述第一带部和所述第二带部还延伸到所述电容器主体的所述第二表面、所述第五表面和所述第六表面上。
10.如权利要求9所述的电子组件,其中,所述绝缘层和所述屏蔽层中的每个的设置在所述第二表面上的部分具有凹入的形状。
11.如权利要求1所述的电子组件,其中,所述绝缘层利用粘附层制成。
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