CN112309714B - 多层电容器和其上安装有多层电容器的基板 - Google Patents

多层电容器和其上安装有多层电容器的基板 Download PDF

Info

Publication number
CN112309714B
CN112309714B CN202010299955.7A CN202010299955A CN112309714B CN 112309714 B CN112309714 B CN 112309714B CN 202010299955 A CN202010299955 A CN 202010299955A CN 112309714 B CN112309714 B CN 112309714B
Authority
CN
China
Prior art keywords
region
multilayer capacitor
capacitor
internal electrodes
capacitor body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010299955.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112309714A (zh
Inventor
金汇大
朴祥秀
尹燦
申旴澈
赵志弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electro Mechanics Co Ltd filed Critical Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority to CN202211327647.6A priority Critical patent/CN115579243A/zh
Publication of CN112309714A publication Critical patent/CN112309714A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112309714B publication Critical patent/CN112309714B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors
    • H01G4/302—Stacked capacitors obtained by injection of metal in cavities formed in a ceramic body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02—Mountings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00—Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02—Mountings
    • H01G2/06—Mountings specially adapted for mounting on a printed-circuit support
    • H01G2/065—Mountings specially adapted for mounting on a printed-circuit support for surface mounting, e.g. chip capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/005—Electrodes
    • H01G4/012—Form of non-self-supporting electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1236—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates
    • H01G4/1245—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on zirconium oxides or zirconates containing also titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/228—Terminals
    • H01G4/232—Terminals electrically connecting two or more layers of a stacked or rolled capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/30—Stacked capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/224—Housing; Encapsulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

本发明提供一种多层电容器和其上安装有多层电容器的基板，所述多层电容器包括具有有效区域、上盖区域和下盖区域以及所述有效区域的相对的两侧上的宽度边缘的电容器主体。所述宽度边缘包括在其内侧上的与所述第一内电极和所述第二内电极相邻的第一区域以及在外侧上的在所述第一区域和所述电容器主体的相应外表面之间的第二区域，所述上盖区域和所述下盖区域分别包括在其内侧上的与所述内电极相邻的第三区域以及在外侧上的在所述第三区域和所述电容器主体的相应外表面之间的第四区域。所述有效区域、所述第二区域和所述第四区域具有相同的介电常数A，并且所述第一区域和所述第三区域具有相同的介电常数B，并且A和B彼此不同并且满足0.5≤B/A。

Description

多层电容器和其上安装有多层电容器的基板
本申请要求于2019年7月24日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0089773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全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种多层电容器和一种其上安装有多层电容器的基板。
背景技术
使用陶瓷材料的电子组件可以包括电容器、电感器、压电元件、压敏电阻、热敏电阻等。
在上述组件中，多层电容器可用于各种类型的电子装置中，这是因为这种多层电容器可具有小尺寸并且可实现高电容。
近来，多层电容器已经越来越多地用于车辆产品以及IT产品中，并且用于车辆产品中的多层电容器可能要求具有高可靠性以用于恶劣的驾驶环境。
多层电容器可包括利用陶瓷材料形成的电容器主体、设置在电容器主体中的内电极以及安装在电容器主体的表面上并且连接至内电极的外电极。
为了减小多层电容器的尺寸，已经使用了减小多层电容器的厚度的技术。然而，当多层电容器的厚度减小时，在施加电压时会在内电极的端部上强烈地形成电场，并且电场的集中会引起绝缘击穿(多层电容器的缺陷之一)，并且会降低可靠性。
因此，需要确保高电容并且减弱在内电极的端部上集中的电场。
发明内容
本公开的一方面在于提供一种多层电容器，所述多层电容器可通过增大内电极的面积而具有增大的电容并且可减弱暴露内电极的端部的在有效区域和电容器主体的边缘部之间的界面表面上的电场的集中。
根据本公开的一方面，一种多层电容器包括：电容器主体，包括交替地设置的第一内电极和第二内电极以及介于所述第一内电极和所述第二内电极之间的介电层，并且具有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、连接到所述第一表面和所述第二表面且连接到所述第三表面和所述第四表面并且彼此相对的第五表面和第六表面。所述第一内电极通过所述第三表面而暴露，并且所述第二内电极通过所述第四表面而暴露。第一外电极和第二外电极分别设置在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。所述电容器主体还包括有效区域以及上盖区域和下盖区域，在所述有效区域中所述第一内电极和所述第二内电极交替地设置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，所述上盖区域和所述下盖区域在所述第一内电极和所述第二内电极的层叠方向上分别设置在最上内电极上方和最下内电极下方。所述电容器主体的宽度边缘不具有所述第一内电极和所述第二内电极并且在将所述第五表面和所述第六表面彼此连接的方向上设置在所述有效区域的相对的两侧上，每个宽度边缘包括设置在其内侧上的与所述第一内电极和所述第二内电极相邻的第一区域和在外侧上的设置在所述第一区域和所述电容器主体的相应外表面之间的第二区域，所述上盖区域和所述下盖区域分别包括设置在其内侧上的与所述第一内电极或所述第二内电极相邻的第三区域和在外侧上的设置在所述第三区域和所述电容器主体的相应外表面之间的第四区域。所述有效区域、所述第二区域和所述第四区域具有相同的介电常数A，并且所述第一区域和所述第三区域具有相同的介电常数B，并且A和B彼此不同并且满足0.5≤B/A。
A和B可满足0.937≤B/A。
当将所述介电层的平均厚度定义为C、将所述第一内电极的平均厚度或所述第二内电极的平均厚度定义为D并且将所述第一区域的平均宽度或所述第三区域的平均宽度定义为E时，E可满足C≤E和D≤E。
所述有效区域的晶粒尺寸、所述第二区域的晶粒尺寸和所述第四区域的晶粒尺寸可比所述第一区域的晶粒尺寸和所述第三区域的晶粒尺寸大。
所述第一内电极的平均厚度和所述第二内电极的平均厚度可以是0.4μm或更小。
所述介电层的平均厚度可大于0.5μm。
所述第一外电极可包括相应的第一连接部和相应的第一带部，所述第一连接部设置在所述电容器主体的所述第三表面上并且连接到所述第一内电极，所述第一带部从所述第一连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的相应部分，所述第二外电极可包括相应的第二连接部和相应的第二带部，所述第二连接部设置在所述电容器主体的所述第四表面上并且连接到所述第二内电极，所述第二带部从所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的相应部分。
根据本公开的一方面，一种其上安装有多层电容器的基板包括基板以及安装在其上的多层电容器，所述基板在所述基板的一个表面上具有第一电极焊盘和第二电极焊盘。第一外电极和第二外电极分别安装在所述第一电极焊盘和所述第二电极焊盘上并且分别连接到所述第一电极焊盘和所述第二电极焊盘。
根据本公开的另一方面，一种多层电容器包括：电容器主体，包括介电材料，并且具有内电极，所述内电极包括交替地设置的第一内电极和第二内电极并且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设置在所述电容器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。所述第一内电极的平均厚度和所述第二内电极的平均厚度为0.4μm或更小，并且所述第一内电极和所述第二内电极之间的区域中的所述介电层的介电常数A与所述电容器主体的在设置在所述内电极和所述电容器主体的所述外表面之间的区域中的介电材料的介电常数B不同。
根据本公开的另一方面，一种多层电容器包括：电容器主体，包括介电材料，并且具有内电极，所述内电极包括交替地设置的第一内电极和第二内电极并且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设置在所述电容器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。所述第一内电极的平均厚度和所述第二内电极的平均厚度为0.4μm或更小，并且所述电容器主体的在设置在所述内电极和所述电容器主体的外表面之间的第一区域中的介电材料的介电常数B与所述电容器主体的在设置在所述第一区域和所述电容器主体的外表面之间的第二区域中的介电材料的介电常数A不同。
根据本公开的另一方面，一种多层电容器包括：电容器主体，包括介电材料，并且具有内电极，所述内电极包括第一内电极和第二内电极并且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，设置在所述电容器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。所述电容器主体的在设置在所述内电极和所述电容器主体的外表面之间的第一区域中的介电材料的介电常数B与所述电容器主体的在设置在所述第一区域和所述电容器主体的外表面之间的第二区域中的介电材料的介电常数A不同，并且所述第一区域的平均宽度E和所述内电极之间的所述介电层的平均厚度C满足C≤E。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出根据本公开的示例实施例的多层电容器的透视图；
图2A是沿图1中的线I-I'截取的截面图；
图2B是沿图1中的线I-I'截取的本公开的多层电容器的可选实施例的截面图；
图3是沿图1中的线II-II'截取的截面图；
图4A和图4B分别是示出图1中所示的多层电容器的第一内电极和示出图1中所示的多层电容器的第二内电极的结构的截面图；
图5是示出根据B/A的变化的平均电场的曲线图；以及
图6是示出其上安装有图3中所示的多层电容器的基板的截面图。
具体实施方式
在下文中，下面将参照附图描述本公开的实施例。
然而，本公开可以以许多不同的形式例示并且不应被解释为限于在此阐述的特定的实施例。
确切地说，提供这些实施例使得本公开将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。
相应地，为了描述清楚起见，可夸大附图中的元件的形状和尺寸，并且由相同附图标记指示的元件是附图中的相同元件。
此外，在整个说明书中，将理解的是，当部分“包括”元件时，除非另有特别说明，否则它可进一步包括其他元件，而不排除其他元件。
在附图中，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、宽度方向和厚度方向。
Z方向可与介电层层叠的层叠方向或介电层堆叠的堆叠方向相同。
图1是示出根据示例实施例的多层电容器的透视图。图2A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和图4B分别是示出在图1中所示的多层电容器中应用的第一内电极的结构的截面图以及在图1中所示的多层电容器中应用的第二内电极的结构的截面图。
在下面的描述中，将参照图1、图2A、图3、图4A和图4B描述示例实施例中的多层电容器。
参照图1、图2A、图3、图4A和图4B，示例实施例中的多层电容器100可包括电容器主体110以及第一外电极131和第二外电极132。
电容器主体110可包括有效区域115以及上盖区域112和下盖区域113。有效区域115可与其中堆叠有第一内电极121和第二内电极122并且形成电容的区域相对应。上盖区域112和下盖区域113可在有效区域外面，并且可包括在有效区域115的最上内电极121上方的区域和在有效区域115的最下内电极122下方的区域。
上盖区域112和下盖区域113可划分为其内侧上的与有效区域115和内电极121和122相邻的第三区域以及其外侧上的与电容器主体110的外侧表面接触的第四区域。例如，在图2A中，第三区域可与介电常数为“B”的区域的上部和下部相对应，并且第四区域可与介电常数为“A”的外部/外围区域的上部和下部相对应。
注意在一些实施例中，上盖区域112和下盖区域113可仅包括第三区域，并且可不包括第四区域。在这样的实施例中，第三区域可包括整个上盖区域和整个下盖区域，使得上盖区域112可从有效区域115的上表面到电容器主体110的上表面一体地延伸并且下盖区域113可从有效区域115的下表面到电容器主体110的下表面一体地延伸。
在有效区域115外面并与有效区域115相邻的在Y方向上获取的边缘可定义为宽度边缘，并且宽度边缘可划分为其内侧上的与有效区域115和内电极121和122的边缘相邻的第一区域以及其外侧上的与电容器主体110的外侧表面接触的第二区域。例如，在图2A中，第一区域可与介电常数为“B”的区域的左侧部和右侧部相对应，并且第二区域可与介电常数为“A”的外部/外围区域的左侧部和右侧部相对应。
注意在一些实施例中，诸如图2B中所示的实施例中，宽度边缘可仅包括第一区域，并且可不包括第二区域。在这样的实施例中，第一区域可延伸横跨宽度边缘的整个宽度。因此，第一区域可包括整个宽度边缘，使得左宽度边缘可从有效区域115的左表面一体地延伸到电容器主体110的左外表面并且右宽度边缘可从有效区域115的右表面一体地延伸到电容器主体110的右外表面。
有效区域115、第二区域和第四区域的介电常数可以是相同的，并且第一区域和第三区域的介电常数可以是相同的。这里，区域的介电常数可指的是对应区域中的介电层或介电材料的介电常数。
当将有效区域115的介电常数、第二区域的介电常数和第四区域的介电常数定义为A时，并且当将第一区域的介电常数和第三区域的介电常数定义为B时，A和B可满足0.5≤B/A。
电容器主体110可通过在Z方向上层叠多个介电层111并烧结层叠的介电层而形成。电容器主体110的相邻介电层111之间的边界可一体化，使得可能难以在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下识别边界。
电容器主体110可包括多个介电层111以及具有不同极性并且在Z方向上交替地设置的第一内电极121和第二内电极122，并且各个介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间。
电容器主体110可包括对于形成电容器100的电容有贡献的有效区域115以及上盖区域112和下盖区域113，在有效区域115中第一内电极121和第二内电极122在Z方向上交替地层叠且介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间，上盖区域112和下盖区域113作为边缘部在Z方向上分别设置在有效区域115的上表面和下表面上。上盖区域112和下盖区域113可分别设置在电容器主体110的最上内电极正上方以及电容器主体110的最下内电极正下方，以分别与电容器主体110的最上内电极和最下内电极接触。
电容器主体110的形状可不限于任何特定形状。电容器主体110可具有例如六面体形状，并且可具有在Z方向上彼此相对的第一表面1和第二表面2、连接至第一表面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和第二表面2且连接到第三表面3和第四表面4并且在Y方向上彼此相对的第五表面5和第六表面6。第一表面1可以是安装表面。
例如，介电层111可包括陶瓷粉末，诸如BaTiO3基陶瓷粉末等。
BaTiO3基陶瓷粉末可以是在BaTiO3中部分地固溶Ca、Zr等的(Ba1-xCax)TiO3、Ba(Ti1-yCay)O3、(Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3、Ba(Ti1-yZry)O3等，但是BaTiO3基陶瓷粉末的示例可不限于此。
介电层111除了包括陶瓷粉末之外，还可包括陶瓷添加剂、有机溶剂、增塑剂、粘合剂、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)或铝(Al)等。
介电层111的平均厚度C可大于0.5μm。
当介电层111的平均厚度C为0.5μm或更小时，击穿电压(BDV)可能会降低。
第一内电极121和第二内电极122可被施加有不同的极性，并且第一内电极121和第二内电极122可设置在介电层111上并且可在Z方向上层叠。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中以彼此相对，并且单个介电层111介于每对相邻内电极之间。
第一内电极121和第二内电极122可通过介于第一内电极121和第二内电极122之间的介电层111而彼此电绝缘。
第一内电极121可通过电容器主体110的第三表面3而暴露。
第二内电极122可通过电容器主体110的第四表面4而暴露。
分别通过电容器主体110的第三表面3和第四表面4而暴露的第一内电极121的端部和第二内电极122的端部可分别电连接到设置在电容器主体110的在X方向上获取的相对的两端上的第一外电极131和第二外电极132。
因此，当向第一外电极131和第二外电极132施加一定水平的电压时，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100的电容可与有效区域115中在Z方向上彼此重叠的第一内电极121和第二内电极122之间的重叠的面积成比例。
第一内电极121和第二内电极122的材料可不限于任何特定材料。例如，第一内电极121和第二内电极122可利用包含贵金属、镍(Ni)和铜(Cu)中的一种或更多种的导电膏形成。
丝网印刷法、凹版印刷法等可用作印刷导电膏的方法，但是形成内电极的方法的示例可不限于此。
第一内电极121和第二内电极122的平均厚度D可以是0.4μm或更小。
当第一内电极121和第二内电极122的平均厚度D大于0.4μm时，电容器主体110的厚度会增大，从而可能会难以实现具有缩小尺寸的高电容多层电容器。
可向第一外电极131和第二外电极132提供具有不同极性的电压，第一外电极131和第二外电极132可设置在电容器主体110的布置在X方向上的相对的两端上并且覆盖电容器主体110的布置在X方向上的相对的两端，并且可分别电连接到第一内电极121和第二内电极122的分别通过电容器主体110的第三表面3和第四表面4暴露的暴露部。
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可设置在电容器主体110的第三表面3上，可与第一内电极121的通过电容器主体110的第三表面3而向外暴露的端部接触，并且可将第一内电极121和第一外电极131彼此物理连接且电连接。
第一带部131b可以是从第一连接部131a延伸到电容器主体110的第一表面1的一部分的部分。
如果需要，第一带部131b可进一步朝向电容器主体110的第二表面2、第五表面5和第六表面6延伸并且延伸到电容器主体110的第二表面2、第五表面5和第六表面6上，以提高结合强度，并且用于其他目的。
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可设置在电容器主体110的第四表面4上，可与第二内电极122的通过电容器主体110的第四表面4而向外暴露的端部接触，并且可将第二内电极122和第二外电极132彼此物理连接且电连接。
第二带部132b可以是从第二连接部132a延伸到电容器主体110的第一表面1的一部分的部分。
如果需要，第二带部132b可进一步朝着电容器主体110的第二表面2、第五表面5和第六表面6延伸并延伸到电容器主体110的第二表面2、第五表面5和第六表面6上，以提高结合强度，并用于其他目的。
在示例实施例中，当将有效区域115的介电常数以及电容器主体110的第二区域和第四区域的介电常数定义为A且将电容器主体110的第一区域和第三区域的介电常数定义为B时，A和B满足0.5≤B/A。
更优选地，B/A可满足0.937≤B/A。
另外，当将介电层111的平均厚度定义为C、将第一内电极121或第二内电极122的平均厚度定义为D、将第一区域或第三区域的平均宽度定义为E并且将宽度边缘的平均厚度定义为F时，E可满足C≤E且D≤E。
当第一区域或第三区域的平均宽度E比介电层111的平均厚度C小时，电场畸变可能会由于边缘场(fringing field)而增大，并且很可能会在在宽度方向上获取的边缘部以及上盖区域112和下盖区域113中出现介电击穿。
此外，当第一区域或第三区域的平均宽度E比第一内电极121或第二内电极122的平均厚度D小时，电场畸变可能会由于边缘场而增大，并且很可能会在在宽度方向上获取的边缘部以及上盖区域112和下盖区域113中出现介电击穿。
有效区域115以及第二区域和第四区域的晶粒尺寸可比第一区域和第三区域的晶粒尺寸大。例如，形成有效区域115以及第二区域和第四区域的介电材料的晶粒尺寸可比形成第一区域和第三区域的介电材料的晶粒尺寸大。就这一点而言，有效区域115以及第一区域、第二区域、第三区域和第四区域的平均晶粒尺寸、中值晶粒尺寸、D90晶粒尺寸等可用作其晶粒尺寸的度量。
当介质是非磁性材料时，电磁波可以与介电常数的平方根成反比地在具有相对高介电常数的介质与具有相对低介电常数的介质之间的边界表面上传播。
多层电容器的内电极的端部上的电势图案是呈朝向多层电容器外部以波纹形式扩散的图案，并且朝向边界表面上具有较高介电常数的侧，该图案可被折射。
由于上述折射关系，因此电场可在一部分中增强，而电场在另一部分中减弱，特别是，随着介电常数的差增大，在Y方向上和在Z方向上获取的其上有效区域和边缘部彼此接触的界面表面上的平均电场值可减小。
此外，有效区域可实现多层电容器的电特性(诸如电容)，而宽度边缘以及上盖区域和下盖区域可不与电容的形成相关。
因此，在示例实施例中的多层电容器中，实现有效电容的有效区域的介电常数可不同于不影响电特性的边缘部的介电常数而被构造，并且有效区域115以及边缘部的外侧上的第二区域和第四区域的介电常数A与边缘部的内侧上的第一区域和第三区域的介电常数B之间的差异可被构造成满足0.5≤B/A。
如上所述，为了将区域构造成具有不同于彼此的相应介电常数A和B，设置内电极的有效区域115的介电材料的组分可不同于形成在宽度方向上获取的边缘部的内部的介电材料的组分和形成盖区域的与有效区域相邻的内部的介电材料的组分而被构造。
例如，介电常数的差异可通过对包括在设置内电极的有效区域115中的介电材料中所包含的辅助成分以及包括在在宽度方向上获取的边缘部的内部和盖区域的与有效区域相邻的内部中的介电材料中所包含的辅助成分进行调整而产生。
此外，在包括在在宽度方向上获取的边缘部的外部和有效区域外面的盖区域的外部中的介电材料中所包含的辅助成分的含量可类似于与在设置内电极的有效区域中所包含的辅助成分的含量而被构造，以产生介电常数的差异。
介电击穿(多层电容器的缺陷之一)可由内电极的端部上强烈地形成的电场而引起。
在示例实施例中，当A和B满足0.5≤B/A时，可通过在内电极的端部附近的界面表面上分布电场来减弱电场的集中，同时减少多层电容器的电容减小。
因此，可防止多层电容器的介电击穿，并且可提高多层电容器的可靠性。
图5是示出根据多层电容器的使用Ansys Maxwell 2D Simulation测量的B/A值的变化的平均电场的曲线图。
在示例实施例中，有效区域115以及多层电容器的第二区域和第四区域的介电常数A被确定为3000，B/A通过改变第一区域和第三区域的介电常数B而被调整，并观测多层电容器的内电极的端部的平均电场的大小。
参照图5，当B/A的值增大时，多层电容器的平均电场的值减小。
参照B/A的值1.0(在该值下，有效区域以及第二区域和第四区域的介电常数A与第一区域和第三区域的介电常数B相同)，当B/A为0.5时多层电容器的平均电场的值相比于当B/A为1.0时仅增加了3％。
下表1列出了通过电压测试而得出的根据B/A的变化的缺陷率。
通过改变实验条件(诸如材料的结合、烧结条件、摩尔比等)来对每个样品中的B/A进行不同地构造。通过基于确定了测量的电容与测量电容时的摩尔比和晶粒尺寸之间的关系的基础实验的反演来测量介电常数A和B。
[表1]
Figure BDA0002453625330000111
参照表1，当B/A的值小于0.5时，内电极的端部上的电场的缺陷率高，约为70％。
根据B/A的值为0.5或更高的#2，缺陷率降低到小于10％，并且在B/A的值为0.937或更高的#4和#5中，缺陷率为0，并且未观测到缺陷。
因此，几乎不出现电场缺陷的B/A的优选范围可被确定为0.5或更高，并且不出现电场缺陷的B/A的更优选范围可以是0.937或更高。
参照图6，示例实施例中的其上安装了多层电容器的基板可包括基板210和多层电容器100，基板210在基板210的一个表面上具有第一电极焊盘221和第二电极焊盘222，第一外电极131和第二外电极132安装在基板210的上表面上以分别连接到第一电极焊盘221和第二电极焊盘222。
在示例实施例中，多层电容器100可通过焊料231和232而安装在基板210上，但是其示例实施例不限于此。如果需要，可使用导电膏替代焊料。
根据前述示例实施例，通过限制有效区域的介电常数和限制外边缘部的介电常数与内边缘部的介电常数之比，可解决暴露内电极的端部的电容器主体的有效区域和边缘部之间的界面表面上的电场的集中，从而防止介电击穿并且提高多层电容器的可靠性。
虽然以上已经示出和描述了示例性实施例，但是对本领域技术人员将明显的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以进行修改和变型。

Claims (14)

1.一种多层电容器，包括：
电容器主体，包括交替地设置的第一内电极和第二内电极以及介于所述第一内电极和所述第二内电极之间的介电层，并且具有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、连接到所述第一表面和所述第二表面且连接到所述第三表面和所述第四表面并且彼此相对的第五表面和第六表面，其中，所述第一内电极通过所述第三表面而暴露，并且所述第二内电极通过所述第四表面而暴露；以及
第一外电极和第二外电极，分别设置在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，
其中，所述电容器主体还包括有效区域以及上盖区域和下盖区域，在所述有效区域中所述第一内电极和所述第二内电极交替地设置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，所述上盖区域和所述下盖区域在所述第一内电极和所述第二内电极的层叠方向上分别设置在最上内电极上方和最下内电极下方，
其中，所述电容器主体的宽度边缘不具有所述第一内电极和所述第二内电极并且在将所述第五表面和所述第六表面彼此连接的方向上设置在所述有效区域的相对的两侧上，每个宽度边缘包括设置在其内侧上的与所述第一内电极和所述第二内电极相邻的第一区域和在外侧上的设置在所述第一区域和所述电容器主体的相应外表面之间的第二区域，所述上盖区域和所述下盖区域分别包括设置在其内侧上的与所述第一内电极或所述第二内电极相邻的第三区域和在外侧上的设置在所述第三区域和所述电容器主体的相应外表面之间的第四区域，
其中，所述有效区域、所述第二区域和所述第四区域具有相同的介电常数A，并且所述第一区域和所述第三区域具有相同的介电常数B，并且
其中，A和B彼此不同并且满足0.5≤B/A。
2.根据权利要求1所述的多层电容器，其中，A和B满足0.937≤B/A。
3.根据权利要求1所述的多层电容器，其中，当将所述介电层的平均厚度定义为C、将所述第一内电极的平均厚度或所述第二内电极的平均厚度定义为D并且将所述第一区域的平均宽度或所述第三区域的平均宽度定义为E时，E满足C≤E和D≤E。
4.根据权利要求1所述的多层电容器，其中，所述有效区域的晶粒尺寸、所述第二区域的晶粒尺寸和所述第四区域的晶粒尺寸比所述第一区域的晶粒尺寸和所述第三区域的晶粒尺寸大。
5.根据权利要求1所述的多层电容器，其中，所述第一内电极的平均厚度和所述第二内电极的平均厚度为0.4μm或更小。
6.根据权利要求1所述的多层电容器，其中，所述介电层的平均厚度大于0.5μm。
7.根据权利要求1所述的多层电容器，其中，所述第一外电极包括第一连接部和第一带部，所述第一连接部设置在所述电容器主体的所述第三表面上并且连接到所述第一内电极，所述第一带部从所述第一连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的相应部分，所述第二外电极包括第二连接部和第二带部，所述第二连接部设置在所述电容器主体的所述第四表面上并且连接到所述第二内电极，所述第二带部从所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的相应部分。
8.一种其上安装有多层电容器的基板，所述其上安装有多层电容器的基板包括：
基板，在所述基板的一个表面上具有第一电极焊盘和第二电极焊盘；以及
如权利要求1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分别安装在所述第一电极焊盘和所述第二电极焊盘上并且分别连接到所述第一电极焊盘和所述第二电极焊盘。
9.根据权利要求8所述的其上安装有多层电容器的基板，其中，在所述多层电容器中，A和B满足0.937≤B/A。
10.根据权利要求8所述的其上安装有多层电容器的基板，其中，在所述多层电容器中，当将所述介电层的平均厚度定义为C、将所述第一内电极的平均厚度或所述第二内电极的平均厚度定义为D并且将所述第一区域的平均宽度或所述第三区域的平均宽度定义为E时，E满足C≤E且D≤E。
11.根据权利要求8所述的其上安装有多层电容器的基板，其中，在所述多层电容器中，所述有效区域的晶粒尺寸、所述第二区域的晶粒尺寸和所述第四区域的晶粒尺寸比所述第一区域的晶粒尺寸和所述第三区域的晶粒尺寸大。
12.根据权利要求8所述的其上安装有多层电容器的基板，其中，在所述多层电容器中，所述第一内电极的平均厚度和所述第二内电极的平均厚度为0.4μm或更小。
13.根据权利要求8所述的其上安装有多层电容器的基板，其中，在所述多层电容器中，所述介电层的平均厚度大于0.5μm。
14.根据权利要求8所述的其上安装有多层电容器的基板，其中，在所述多层电容器中，所述第一外电极包括第一连接部和第一带部，所述第一连接部设置在所述电容器主体的所述第三表面上并且连接到所述第一内电极，所述第一带部从所述第一连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的相应部分，所述第二外电极包括第二连接部和第二带部，所述第二连接部设置在所述电容器主体的所述第四表面上并且连接到所述第二内电极，所述第二带部从所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的相应部分。
CN202010299955.7A 2019-07-24 2020-04-16 多层电容器和其上安装有多层电容器的基板 Active CN112309714B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211327647.6A CN115579243A (zh) 2019-07-24 2020-04-16 多层电容器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0089773 2019-07-24
KR1020190089773A KR102662852B1 (ko) 2019-07-24 2019-07-24 적층형 커패시터 및 그 실장 기판

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211327647.6A Division CN115579243A (zh) 2019-07-24 2020-04-16 多层电容器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112309714A CN112309714A (zh) 2021-02-02
CN112309714B true CN112309714B (zh) 2023-02-17

Family

ID=68171274

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010299955.7A Active CN112309714B (zh) 2019-07-24 2020-04-16 多层电容器和其上安装有多层电容器的基板
CN202211327647.6A Pending CN115579243A (zh) 2019-07-24 2020-04-16 多层电容器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211327647.6A Pending CN115579243A (zh) 2019-07-24 2020-04-16 多层电容器

Country Status (4)

Country Link
US (3) US11594375B2 (zh)
JP (2) JP7330909B2 (zh)
KR (1) KR102662852B1 (zh)
CN (2) CN112309714B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102662852B1 (ko) * 2019-07-24 2024-05-03 삼성전기주식회사 적층형 커패시터 및 그 실장 기판
US11508524B2 (en) 2019-12-27 2022-11-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer ceramic capacitor
JP2022083829A (ja) * 2020-11-25 2022-06-06 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009369A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Tdk Corp 積層型セラミック電子部品
CN105097282A (zh) * 2014-05-21 2015-11-25 株式会社村田制作所 层叠陶瓷电容器
CN106024382A (zh) * 2015-03-27 2016-10-12 Tdk株式会社 层叠陶瓷电子部件
CN108573811A (zh) * 2017-03-08 2018-09-25 太阳诱电株式会社 层叠陶瓷电容器及其制造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09320887A (ja) * 1996-06-03 1997-12-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法
JPH10312933A (ja) 1997-05-09 1998-11-24 Murata Mfg Co Ltd 積層セラミック電子部品
JP3275818B2 (ja) * 1998-02-12 2002-04-22 株式会社村田製作所 積層コンデンサ
KR101108958B1 (ko) * 2003-02-25 2012-01-31 쿄세라 코포레이션 적층 세라믹 콘덴서 및 그 제조방법
CN104205267B (zh) * 2012-03-30 2017-05-31 太阳诱电株式会社 层叠陶瓷电容器
KR101444534B1 (ko) * 2012-09-27 2014-09-24 삼성전기주식회사 적층 세라믹 전자 부품
WO2014148133A1 (ja) 2013-03-19 2014-09-25 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
JP2016001723A (ja) * 2014-05-22 2016-01-07 株式会社村田製作所 積層セラミックコンデンサ
KR102089700B1 (ko) * 2014-05-28 2020-04-14 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터, 적층 세라믹 커패시터의 제조 방법 및 적층 세라믹 커패시터의 실장 기판
KR102145315B1 (ko) 2015-01-06 2020-08-18 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터 및 적층 세라믹 커패시터의 실장 기판
JP6370744B2 (ja) * 2015-06-24 2018-08-08 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ及びその製造方法
JP6909011B2 (ja) * 2017-02-21 2021-07-28 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサ
US10903006B2 (en) 2017-12-07 2021-01-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multilayer ceramic capacitor
KR102068812B1 (ko) * 2017-12-07 2020-01-22 삼성전기주식회사 적층 세라믹 커패시터
JP7028416B2 (ja) * 2018-05-25 2022-03-02 太陽誘電株式会社 積層セラミック電子部品
KR102662852B1 (ko) * 2019-07-24 2024-05-03 삼성전기주식회사 적층형 커패시터 및 그 실장 기판

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009369A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Tdk Corp 積層型セラミック電子部品
CN105097282A (zh) * 2014-05-21 2015-11-25 株式会社村田制作所 层叠陶瓷电容器
CN106024382A (zh) * 2015-03-27 2016-10-12 Tdk株式会社 层叠陶瓷电子部件
CN108573811A (zh) * 2017-03-08 2018-09-25 太阳诱电株式会社 层叠陶瓷电容器及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11594375B2 (en) 2023-02-28
US20220181089A1 (en) 2022-06-09
KR102662852B1 (ko) 2024-05-03
JP7330909B2 (ja) 2023-08-22
US11875948B2 (en) 2024-01-16
KR20190116142A (ko) 2019-10-14
JP2021022722A (ja) 2021-02-18
CN112309714A (zh) 2021-02-02
JP2023145782A (ja) 2023-10-11
US20240096560A1 (en) 2024-03-21
US20210027947A1 (en) 2021-01-28
CN115579243A (zh) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9439301B2 (en) Multilayered chip electronic component and board for mounting the same
CN107644735B (zh) 电容器和具有该电容器的板
CN112309714B (zh) 多层电容器和其上安装有多层电容器的基板
US20150014037A1 (en) Multilayer ceramic capacitor and board for mounting the same
JP2018182298A (ja) 積層型キャパシタ及びその実装基板
JP6874954B2 (ja) 積層セラミック電子部品の製造方法
US12014880B2 (en) Multilayered capacitor and board having the same mounted thereon
KR101496813B1 (ko) 적층 세라믹 커패시터 및 그 실장 기판과 제조 방법
JP2017120871A (ja) 積層セラミック電子部品及びその製造方法
US11017953B2 (en) Multilayer ceramic electronic component
CN212303417U (zh) 电子组件及其上安装有该电子组件的基板
KR102076146B1 (ko) 적층 세라믹 커패시터 및 적층 세라믹 커패시터의 실장 기판
CN115188588B (zh) 多层电容器和其上安装有多层电容器的基板
JP2021019189A (ja) 積層型キャパシタ及びその実装基板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant