KR100867503B1 - Multilayer Chip Capacitor - Google Patents
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Abstract
본 발명의 적층형 칩 커패시터는, 복수의 유전체층이 적층되어 형성되고, 적층 방향과 평행한 제1 내지 제4 측면을 갖되 제1 측면과 제2 측면이 서로 대향하고 제3 측면과 제4 측면이 서로 대향하는 커패시터 본체; 상기 커패시터 본체 내에서 유전체층에 의해 분리되어 교대로 적층된 복수의 제1 및 제2 내부 전극; 및 상기 제1 및 제2 측면에 각각 형성된 상이한 극성의 제1 및 제2 외부 전극을 포함한다. 상기 제1 내부 전극은 제1 및 제3측면으로 인출된 하나의 제1 인출부를 갖고, 상기 제2 내부 전극은 제2 및 제4 측면으로 인출되는 하나의 제2 인출부를 가지며, 상기 제1 외부 전극은 제1 및 제3 측면에서 제1 인출부와 접하여 제1 내부 전극과 연결되고, 제2 외부 전극은 제2 및 제 4측면에서 제2 인출부와 접하여 제2 내부 전극과 연결된다. The stacked chip capacitor of the present invention is formed by stacking a plurality of dielectric layers and has first to fourth side surfaces parallel to the stacking direction, wherein the first side and the second side face each other, and the third side and the fourth side face each other. Opposing capacitor bodies; A plurality of first and second internal electrodes alternately stacked by a dielectric layer in the capacitor body; And first and second external electrodes of different polarities formed on the first and second sides, respectively. The first internal electrode has one first lead portion drawn out to the first and third side surfaces, the second internal electrode has one second lead portion drawn out to the second and fourth side surfaces, and the first external portion. The electrode is connected to the first internal electrode in contact with the first lead-out portion at the first and third side surfaces, and the second external electrode is connected to the second internal electrode in contact with the second lead-out portion at the second and fourth sides.
적층형 칩 커패시터, 등가직렬 인덕턴스, ESL Stacked Chip Capacitors, Equivalent Inductance, ESL
Description
도 1a 내지 도 1c는 종래의 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 사시도와 등가회로도이다.1A to 1C are perspective views and equivalent circuit diagrams of the external shape of a conventional multilayer chip capacitor.
도 2a 내지 도 2c는 종래의 적층형 칩 커패시터의 평면도와 그 내부 구조를 나타내는 평단면도이다.2A to 2C are planar cross-sectional views illustrating a plan view of a conventional stacked chip capacitor and its internal structure.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 여러 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 평면도와 사시도 그리고 내부 구조를 나타내는 평단면도이다. 3 to 7 are plan views, perspective views, and planar cross-sectional views illustrating an external structure of a stacked chip capacitor according to various embodiments of the present disclosure.
도 8은 본 발명의 일 실시예와 비교예에 따른 적층형 칩 커패시터의 주파수에 따른 감쇄 특성을 나타내는 그래프이다.FIG. 8 is a graph illustrating attenuation characteristics according to frequencies of stacked chip capacitors according to an exemplary embodiment and a comparative example. FIG.
도 9는 본 발명의 다른 실시예와 비교예에 따른 적층형 칩 커패시터의 주파수에 따른 감쇄 특성을 나타내는 그래프이다. 9 is a graph illustrating attenuation characteristics according to frequencies of stacked chip capacitors according to another exemplary embodiment and a comparative example of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100, 200, 300, 400, 500: 적층형 칩 커패시터 100, 200, 300, 400, 500: Stacked Chip Capacitors
101, 201, 301, 401, 501: 커패시터 본체101, 201, 301, 401, 501: capacitor body
103, 104, 203, 204, 303, 304, 403, 403', 404, 404', 503, 503', 504, 504': 외부 전극103, 104, 203, 204, 303, 304, 403, 403 ', 404, 404', 503, 503 ', 504, 504': external electrode
103b, 104b, 203b, 204b, 303b, 304b, 403b, 404b, 503b, 504b: 유전체층103b, 104b, 203b, 204b, 303b, 304b, 403b, 404b, 503b, 504b: dielectric layer
103a, 104a, 203a, 204a, 303a, 304a, 403a, 404a, 503a, 504a: 내부 전극103a, 104a, 203a, 204a, 303a, 304a, 403a, 404a, 503a, 504a: internal electrode
103c, 104c, 203c, 204c, 303c, 304c, 403c, 403c', 404c, 404c' 503c, 503c', 504c, 504c': 인출부103c, 104c, 203c, 204c, 303c, 304c, 403c, 403c ', 404c, 404c' 503c, 503c ', 504c, 504c': withdrawal part
본 발명은 적층형 칩 커패시터에 관한 것으로, 특히 저감된 등가직렬 인덕턴스(ESL)를 갖고 우수한 고주파 감쇄 특성을 나타내는 적층형 칩 커패시터에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to stacked chip capacitors, and more particularly to stacked chip capacitors having reduced equivalent series inductance (ESL) and exhibiting good high frequency attenuation characteristics.
최근 전자 제품의 소형화 추세와 더불어 전자 또는 전기 부품의 실장 밀도가 높아짐에 따라, 전자기적인 상호간 간섭 발생하여 수많은 전자기 방해파가 발생한다. 또한 전기전자기기 및 정보처리장치가 다기능화 및 고속화됨에 따라, 불필요한 전자파 잡음으로 인한 전자파 장애(EMI) 문제가 필연적으로 발생하게 되었다. 전자파 장애는 통신 장애, 디지탈 장치의 오동작 등의 문제를 일으킬 수 있다. In recent years, with the trend of miniaturization of electronic products and mounting density of electronic or electrical components, a large number of electromagnetic interference waves occur due to electromagnetic interference. In addition, as electric and electronic devices and information processing devices become multifunctional and high speed, an electromagnetic interference (EMI) problem due to unnecessary electromagnetic noise is inevitably generated. Electromagnetic interference can cause problems such as communication failure and malfunction of digital devices.
이러한 의도하지 않은 전자파 장애를 제거하기 위한 방법으로서, EMI 필터를 전자 기기 내에 내장 또는 실장하는 방법이 효과적으로 사용되고 있다. EMI 필터는 전자기 계면에서 발생하는 노이즈를 제거하는 필터로서, 통상 적층형 칩 커패시터의 구조를 갖는다. 고주파에서의 감쇄 특성이 우수한 EMI 필터가 요구됨에 따라 통상적인 2단자 커패시터 대신에, 저 인덕턴스 칩 커패시터나 3단자 관통 커패시터 등이 많이 사용되고 있다. As a method for eliminating this unintended electromagnetic interference, a method of embedding or mounting an EMI filter in an electronic device is effectively used. An EMI filter is a filter for removing noise generated at an electromagnetic interface, and generally has a structure of a stacked chip capacitor. As EMI filters having excellent attenuation characteristics at high frequencies are required, low inductance chip capacitors and three-terminal through capacitors are used instead of the conventional two-terminal capacitors.
그러나 실제 커패시터는 커패시턴스(C)를 형성할 뿐만 아니라 기생 인덕턴스 즉 ESL을 포함한다. 이로 인해, C와 ESL로 인한 공진이 생기고, 이 공진 주파수(SRF) 이상에서는 커패시터로서의 거동이 약화된다. 이에 따라 특정 주파수 대역에서 감쇄 파형이 형성되고, 공진 주파수(SRF)는 ESL이 커질수록 낮아진다. However, the actual capacitor not only forms capacitance C, but also includes parasitic inductance, or ESL. As a result, resonance occurs due to C and ESL, and the behavior as a capacitor is weakened above this resonance frequency (SRF). As a result, an attenuation waveform is formed at a specific frequency band, and the resonance frequency SRF is lowered as the ESL increases.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 적층형 칩 커패시터의 사시도와 그 등가회로도이다. 특히, 이들 도면은, EMI 필터로 사용하기 위해 커패시터가 회로 기판 등의 신호 라인에 연결된 상태를 나타낸다. 도 2a 내지 도 2c는 각각 도 1a 내지 도 1c의 커패시터의 평면도 및 평단면도이다.1A to 1C are perspective views and equivalent circuit diagrams of a conventional stacked chip capacitor. In particular, these figures show a state in which a capacitor is connected to a signal line such as a circuit board for use as an EMI filter. 2A-2C are plan and cross-sectional views, respectively, of the capacitor of FIGS. 1A-1C.
도 1a 및 도 2a를 참조하면, 통상의 2단자 적층형 칩 커패시터(10)는 커패시터 본체(11)와 외부 전극(13, 14)을 포함한다. 본체(11) 내에는 다수의 제1 내부 전극(13a)과 제2 내부 전극(14a)이 유전체층(13b, 14b)에 의해 분리되어 교대로 적층된다. 내부 전극이 형성된 다수의 유전체(13b, 14b)층이 교대로 다수회 적층됨으로써 커패시터 본체(11)를 형성한다. 제1 및 제2 내부 전극(13a, 14a)은 인출 부(13c, 14c)를 통해 다른 극성의 제1 외부 전극(13, 14)에 각각 연결된다.(도 2a 참조). 도 1a를 참조하면, 제1 외부 전극(13)은 신호 라인(53)에 연결되고 제2 외부 전극(14)은 접지 패턴(54)되어, 고주파 노이즈가 신호 라인(53)의 입력부(IN)로부터 EMI 필터용 커패시터(10)를 통해 접지 패턴(54)으로 빠져 나가도록 한다. 그러나, 도 1a의 등가회로도(저항 성분은 편의상 생략함)에서와 같이, 커패시턴스(10)는 상당한 크기의 기생 인덕턴스(ESL)을 포함하므로, 고주파 노이즈의 제거가 충분하지 못하다. 특히, 커패시터(10) 내의 전류 경로(도 2a의 화살표 참조)가 상당한 길이를 가져서 기생 인덕턴스의 값이 높아지게 된다. 1A and 2A, a typical two-terminal stacked
도 1b 및 도 2b를 참조하면, 2단자 적층형 칩 커패시터(20)는 저 인덕턴스 칩 커패시터((Low Inductance Chip Capactor; LICC)이다. 이 커패시터(20)에 따르면, 신호 라인(63)과 접지 패턴(64) 간의 전류 경로의 길이(도 2b의 화살표 참조)가 적층형 칩 커패시터(10)에 비하여 반으로 줄고, 내외부 전극간 접촉 면적은 2배로 늘어나게 된다. 즉, 외부 전극이 도포된 양 측면간의 거리(A)는 외부 전극이 도포된 측면의 길이(B)보다 짧고(도 1b 참조), 제1 내부 전극(23a)과 제1 외부 전극간(23) 간의 접촉 면적 및 제2 내부 전극(24a)과 제2 외부 전극(24) 간의 접촉 면적은 보다 더 크다(도 2b 참조). 이에 따라 ESL은 줄어들게 되고 고주파 감쇄 특성이 종전 커패시터(10)보다 개선된다. 도 2b에서 도면부호 21은 커패시터 본체를, 23b, 24b는 유전체층을, 도면부호 23c, 24c는 내부 전극(23a, 24a)의 인출부를 나타낸다.1B and 2B, the two-terminal stacked
또한 도 1c 및 도 2c를 참조하면, 적층형 칩 커패시터(30)는 3단자 관통(feed through) 커패시터이다. 본체(31)의 양측면에 도포된 동일 극성의 외부 전극(33, 33')은 신호 라인의 입력부(IN)(73)와 출력부(OUT)(73')에 각각 연결되고, 본체(31)의 중간 부분에 도포된 타 극성의 외부 전극(34, 34')은 접지 패턴(74)에 연결된다. 일극성의 제1 내부 전극(33a)은 유전체층(33b)의 전체 길이를 통해 연장하여 일극성의 외부 전극(33, 33')과 연결되고, (-) 극성의 내부 전극은 유전체층(34b)의 전체 폭을 통해 연장되어 다른 양측단의 외부 전극(34, 34')과 연결된다. 고주파 노이즈는 신호 라인의 입력부(73)로부터 커패시터(30)를 통해 접지 패턴(74)으로 빠져 나가게 된다. 이 커패시터(30)에 따르면, 전류 경로가 적층형 칩 커패시터(10)보다 더 짧고(도 2c의 화살표 참조), 전류 경로에 의한 인덕턴스 성분이 서로 병렬 연결된다(도 1c의 등가회로도 참조). 이에 따라, 커패시터(20)보다 더 개선된 고주파 감쇄 특성을 나타낼 수 있다. 도 2c에서 도면부호 33c, 33c', 34c, 34c'는 내부 전극의 인출부를 나타낸다.1C and 2C, the stacked
그러나, 충분한 고주파 감쇄 특성을 갖는 회로를 구현 실현하기 위해서는 보다 더 낮은 ESL과 보다 더 높은 공진 주파수를 갖는 고성능 적층형 칩 커패시터가 필요하다. 이러한 낮은 ESL과 높은 공진 주파수 특성은 EMI 필터에서 뿐만 아니라, 전원회로의 안정화를 위한 디커플링 커패시터에서도 요구된다. However, to realize a circuit having sufficient high frequency attenuation characteristics, a high performance stacked chip capacitor having a lower ESL and a higher resonance frequency is required. These low ESL and high resonant frequency characteristics are required not only in EMI filters but also in decoupling capacitors for stabilizing the power circuit.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 보다 향상된 고주파 감쇄 특성을 갖는 고성능 적층형 칩 커패시터를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a high performance stacked chip capacitor having improved high frequency attenuation characteristics.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제1측면에 따른 적층형 칩 커패시터는 2단자 커패시터로서, In order to achieve the above technical problem, the stacked chip capacitor according to the first aspect of the present invention is a two-terminal capacitor,
복수의 유전체층이 적층되어 형성되고, 적층 방향과 평행한 제1 내지 제4 측면을 갖되 제1 측면과 제2 측면이 서로 대향하고 제3 측면과 제4 측면이 서로 대향하는 커패시터 본체; 상기 커패시터 본체 내에서 유전체층에 의해 분리되어 교대로 적층된 복수의 제1 및 제2 내부 전극; 및 상기 제1 및 제2 측면에 각각 형성된 상이한 극성의 제1 및 제2 외부 전극을 포함하되,A capacitor body formed by stacking a plurality of dielectric layers and having first to fourth side surfaces parallel to the stacking direction, the first side and the second side facing each other, and the third side and the fourth side facing each other; A plurality of first and second internal electrodes alternately stacked by a dielectric layer in the capacitor body; And first and second external electrodes of different polarities formed on the first and second sides, respectively,
상기 제1 내부 전극은 제1 및 제3측면으로 인출된 하나의 제1 인출부를 갖고, 상기 제2 내부 전극은 제2 및 제4 측면으로 인출되는 하나의 제2 인출부를 가지며, 상기 제1 외부 전극은 제1 및 제3 측면에서 제1 인출부와 접하여 제1 내부 전극과 연결되고, 제2 외부 전극은 제2 및 제 4측면에서 제2 인출부와 접하여 제2 내부 전극과 연결된다.The first internal electrode has one first lead portion drawn out to the first and third side surfaces, the second internal electrode has one second lead portion drawn out to the second and fourth side surfaces, and the first external portion. The electrode is connected to the first internal electrode in contact with the first lead-out portion at the first and third side surfaces, and the second external electrode is connected to the second internal electrode in contact with the second lead-out portion at the second and fourth sides.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 제1 및 제2 내부 전극 각각은 직사각형의 전극 패턴으로 되어 있고, 제1 외부 전극은 제1 측면과 제3 측면 상에 일체로 도포되어 상기 제1 내부 전극의 2개 변(two sides)과 접하고, 제2 외부 전극은 제2 측면과 제4 측면에 일체로 도포되어 상기 제2 내부 전극의 2개 변(two sides)과 접한다. 특히 제1 외부 전극은 제1 내부 전극의 장변 전체 길이에 걸쳐 제1 내부 전극의 하나의 장변과 접하고, 제2 외부 전극은 제2 내부 전극의 장변 전체 길이에 걸쳐 제2 내부 전극의 하나의 장변과 접할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the first and second internal electrodes has a rectangular electrode pattern, and the first external electrode is integrally applied on the first side and the third side to form the first internal electrode. In contact with two sides, the second external electrode is integrally applied to the second side and the fourth side to contact the two sides of the second inner electrode. In particular, the first outer electrode is in contact with one long side of the first inner electrode over the entire length of the long side of the first inner electrode, and the second outer electrode is one long side of the second inner electrode over the full length of the second inner electrode. It can be contacted.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 제1 인출부는 제1측면의 전체 길이에 걸쳐 제1 측면과 접하고, 제3 및 제4 측면의 일부 길이에 걸쳐 제3 및 제4 측면과 접한다. 또한 상기 제2 인출부는 제2 측면의 전체 길이에 걸쳐 제2 측면과 접하고, 제3 및 제4 측면의 일부 길이에 걸쳐 제3 및 제4 측면과 접한다. 제1 외부 전극은 제3 및 제4 측면으로 일부 연장되어 제1, 제3 및 제4 측면에서 상기 제1 인출부와 접한다. 제2 외부 전극은 제3 및 제4 측면으로 일부 연장되어 제2, 제3 및 제4 측면에서 상기 제2 인출부와 접한다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 측면 간의 거리는 제3 및 제4 측면 간의 거리보다 더 클 수 있다. 이와 반대로, 상기 제1 및 제2 측면 간의 거리는 제3 및 제4 측면 간의 거리보다 더 작을 수도 있다. ESL 저감 효과의 측면에서는 후자가 전자보다 유리하다. According to another embodiment of the invention, the first lead-out portion is in contact with the first side over the entire length of the first side, and in contact with the third and fourth side over some length of the third and fourth side. The second lead-out portion is also in contact with the second side over the entire length of the second side, and with the third and fourth side over some length of the third and fourth side. The first external electrode partially extends to the third and fourth side surfaces to contact the first lead portion at the first, third and fourth side surfaces. The second external electrode partially extends to the third and fourth side surfaces to contact the second lead portion at the second, third and fourth side surfaces. In this case, the distance between the first and second sides may be greater than the distance between the third and fourth sides. Conversely, the distance between the first and second sides may be smaller than the distance between the third and fourth sides. The latter is advantageous over the former in terms of the ESL reduction effect.
본 발명의 제2 측면에 따른 적층형 칩 커패시터는 3단자 관통 커패시터로서, The stacked chip capacitor according to the second aspect of the present invention is a three-terminal through capacitor,
복수의 유전체층이 적층되어 형성되고, 적층 방향과 평행한 제1 내지 제4 측면을 갖되 제1 측면과 제2 측면이 서로 대향하고 제3 측면과 제4 측면이 서로 대향 하는 커패시터 본체; 상기 커패시터 본체 내에서 유전체층에 의해 분리되어 교대로 적층된 복수의 제1 및 제2 내부 전극; 및 제1 및 제2 측면에 각각 형성된 일극성의 제1 및 제2 외부 전극과, 제1 및 제2 측면 사이의 중간 영역의 커패시터 본체외면을 띠 형상(strip-like)으로 둘러싸는 타극성의 제3 외부 전극을 포함하되, A capacitor body formed by stacking a plurality of dielectric layers and having first to fourth side surfaces parallel to the stacking direction, the first side and the second side facing each other, and the third side and the fourth side facing each other; A plurality of first and second internal electrodes alternately stacked by a dielectric layer in the capacitor body; And a stripe-like structure surrounding the outer surface of the capacitor body in the intermediate region between the first and second side surfaces and the first and second external electrodes formed on the first and second side surfaces, respectively. Including a third external electrode,
제1 내부 전극은 유전체층의 전체 폭으로 제1 측면으로 인출된 제1 인출부와, 유전체층의 전체 폭으로 제2 측면으로 인출된 제2 인출부를 갖고, 제2 내부 전극은 제3 측면과 제2 측면으로 각각 인출된 제3 및 제4 인출부를 갖고, The first internal electrode has a first lead portion drawn to the first side with the full width of the dielectric layer, and a second lead portion drawn to the second side with the full width of the dielectric layer, and the second internal electrode has a third side and a second lead portion. Having third and fourth lead portions respectively drawn out to the sides,
제1 외부 전극은 제1, 제3 및 제4 측면에서 제1 인출부와 접하고 제2 외부 전극은 제2, 제3 및 제4 측면에서 제2 인출부와 접하여, 각각 제1 내부 전극과 연결되고, 제3 외부 전극은 제3 및 제4 인출부와 접하여 제2 내부 전극과 연결된다. The first external electrode contacts the first lead-out portion at the first, third and fourth sides, and the second external electrode contacts the second lead-out portion at the second, third and fourth sides, respectively, and connects with the first internal electrode. The third external electrode is connected to the second internal electrode in contact with the third and fourth lead portions.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 제1 측면과 제2 측면간의 거리는 제3 측면과 제4 측면 간의 거리보다 더 길다. According to an embodiment of the invention, the distance between the first side and the second side is longer than the distance between the third side and the fourth side.
본 발명의 제3 측면에 따른 적층형 칩 커패시터는, The stacked chip capacitor according to the third aspect of the present invention,
복수의 유전체층이 적층되어 형성되고, 적층 방향과 평행한 제1 내지 제4 측면을 갖되 제1 측면과 제2 측면이 서로 대향하고 제3 측면과 제4 측면이 서로 대향하는 커패시터 본체와; 상기 커패시터 본체 내에서 유전체층에 의해 분리되어 교대로 적층된 복수의 제1 및 제2 내부 전극; 및 제1 및 제2 측면에 각각 형성된 일극성의 제1 및 제2 외부 전극과, 제3 및 제4 측면에 각각 형성된 타극성의 제3 및 제 4 외부 전극을 포함하되,A capacitor body formed by stacking a plurality of dielectric layers and having first to fourth side surfaces parallel to the stacking direction, the first side and the second side facing each other, and the third side and the fourth side facing each other; A plurality of first and second internal electrodes alternately stacked by a dielectric layer in the capacitor body; And monopolar first and second external electrodes formed on the first and second sides, respectively, and third and fourth external electrodes formed on the third and fourth sides, respectively,
상기 커패시터 본체는 각 측면의 길이가 동일하여 정사각형 형상의 상면을 갖고, 제1 내부 전극은 제1 및 제2 측면으로 각각 인출된 제1 및 제2 인출부를 갖고, 제2 내부 전극은 제3 및 제4 측면으로 각각 인출된 제3 및 제4 인출부를 갖고, 제1 및 제2 외부 전극은 제1 및 제2 인출부에 각각 접하여 제1 내부 전극에 연결되고, 제3 및 제4 외부 전극은 제3 및 제4 인출부에 각각 접하여 제2 내부 전극에 연결된다. The capacitor body has the same length of each side and has a square top surface, the first internal electrode has first and second lead portions drawn out to the first and second side surfaces, respectively, and the second internal electrode has a third and The first and second external electrodes are respectively connected to the first internal electrode in contact with the first and second lead-out parts, respectively, and the third and fourth external electrodes are respectively drawn out to the fourth side. The third and fourth lead portions respectively contact the second internal electrodes.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 평면도, 사시도 및 그 내부 구조를 나타낸 평단면도이다. 도 3을 참조하면, 커패시터(100)는 2단자 커패시터로서, 다수의 유전체층(103b, 104b)이 적층되어 형성된 커패시터 본체(101)와 본체의 측면에 형성된 상이한 극성의 제1 및 제2 외부 전극(103, 104)을 포함한다. 커패시터 본체(101)는 직육면체 형상으로서, 서로 대향하는 제1 및 제2 측면(S1, S2)과 서로 대향하는 나머지 제3 및 제4 측면(S3, S4)를 갖는다.3 is a plan view showing a plan view, a perspective view, and an internal structure of a stacked chip capacitor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the
커패시터 본체(101) 내에는 유전체층(103b, 104b) 상에 복수의 제1 및 제2 내부 전극(103a, 104a)이 형성되어 있다. 이 제1 및 제2 내부 전극(103a, 104a)은 유전체층에 의해 분리되어 서로 교대로 반복하여 적층되어 있다. 제1 및 제2 내부 전극(103a, 104a)은 각각 제1 및 제2 인출부(103c, 104c)를 통해 제1 및 제2 외부 전극(103, 104)에 각각 연결되어 서로 다른 극성을 갖게 된다. 이러한 상이한 극성의 제1 및 제2 내부 전극(103a, 104a)이 유전체층을 사이에 두고 서로 대향 배치됨으로써 커패시턴스를 구현하게 된다. 편의상 내부 전극의 메인 전극부(커패시턴스 형성에 실질적으로 기여하는 내부 전극 부분으로서 제1 및 제2 내부 전극이 서로 오버랩된 부분에 해당함)와 인출부 간의 경계를 점선으로 표시하였다. In the
특히, 본 실시형태에 따르면, 제1 및 제2 내부 전극(103a, 104a) 각각은 직사각형 형상의 전극 패턴으로 되어 있고, 제1 내부 전극(103a)의 2변은 제1 측면(S1)과 제3 측면(S3)으로 인출되고, 제2 내부 전극(104a)의 2변은 제2 측면(S2)과 제4 측면(S4)으로 인출된다. 제1 내부 전극(103a)의 제1 인출부(103c)는 제1 및 제3 측면(S1, S3)과 접하고, 제2 내부 전극(104a)의 제2 인출부(104c)는 제2 및 제4 측면(S2, S4)과 접한다(도 3의 평단면도 참조). In particular, according to this embodiment, each of the first and second
또한, 제1 외부 전극(103)은 제1 측면(S1)과 제3 측면(S3) 상에 일체로 도포 되어 제1 인출부(103c)와 접하고, 이에 따라 제1 내부 전극(103)의 2변과 접하게 된다. 제2 외부 전극(104)은 제2 측면(S2)과 제4 측면(S4) 상에 일체로 도포되어 제2 인출부(104c)와 접하고, 이에 따라 제2 내부 전극(104)의 2변과 접하게 된다. In addition, the first
이와 같이, 내부 전극(103a, 104a)과 외부 전극(103, 104)은 내부 전극의 2변에 걸쳐 넓은 면적으로 접하게 됨으로써, 내외부 전극간 접촉 넓이가 커지고 이에 따라 인출부로부터 내부 전극 내측으로(또는 내부 전극 내측으로부터 인출부로) 흐르는 전류의 저항(Rdc)가 감소되고 이 전류로부터 발생되는 기생 인덕턴스의 값도 작아지게 된다. As such, the
뿐만 아니라, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 외부 전극(103, 104)은 각각 제1 및 제2 내부 전극(103a, 104a)의 장변 전체 길이에 걸쳐 각 내부 2전극(103a, 104a)의 하나의 장변과 접함으로써, 내외부 전극간 접촉 면적은 크게 증가하게 된다. 더욱이, 도 3의 평면도에 나타난 바와 같이, 이종 극성 간의 전류 경로(화살표 참조)는 그 길이가 줄어들어, 기생 인덕턴스의 감소 효과는 더욱 커지게 된다. 이러한 전류 경로의 길이 감소는, 특히 커패시터(100)가 EMI 필터용으로 사용되어 신호 라인 및 접지 패턴에 연결될 때, 신호 라인과 접지 패턴 간의 전류 경로의 길이를 저감시켜 고주파 노이즈 제거 효과가 더욱 향상된다. 결과적으로, 커패시터(100)의 전체 ESL은 저감되고, 고주파 감쇄 특성 및 공진 주파수(SRF) 특성이 크게 향상된다. 또한 ESR(저항 성분)을 포함한 임피던스 감소로 고주파 전력 손 실이 저감되어 절전형 회로 구성에 용이하다. In addition, as shown in FIG. 3, the first and second
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 2단자 적층형 칩 커패시터(200)를 나타내는 도면이다. 본 실시형태에 따르면, 제1 내부 전극(203a)의 인출부(203c)는 제1 측면(S1)의 전체 길이에 걸쳐 제1 측면(S1)과 접하고, 제3 및 제4 측면(S3, S4)의 일부 길이에 걸쳐 제3 및 제4 측면(S3, S4)과 접한다. 또한 제2 내부 전극(204a)의 제2 인출부(204c)는 제2 측면(S2)의 전체 길이에 걸쳐 제2 측면(S2)과 접하고, 제3 및 제4 측면(S3, S4)의 일부 길이에 걸쳐 제3 및 제4 측면(S3, S4)과 접한다. 4 is a diagram illustrating a two-terminal stacked
또한, 일극성의 제1 외부 전극(203)은 제1 측면(S1) 전체에 걸쳐 도포되어 있을 뿐만 아니라 제3 및 제4 측면(S3, S4)으로 일부 연장되어 제1, 제3 및 제4 측면(S1, S3, S4)에서 제1 내부 전극(203a)의 제1 인출부(203c)와 접한다. 타극성의 제2 외부 전극(204)은 제2 측면(S2) 전체에 걸쳐 도포되어 있을 뿐만 아니라, 제3 및 제4 측면(S3, S4)으로 일부 연장되어 제2, 제3 및 제4 측면(S2, S3, S4)에서 제2 내부 전극(204a)의 제2 인출부(204c)와 접한다. In addition, the first
따라서, 내부 전극(203a, 204a)과 외부 전극(203, 204)은 3면에 걸쳐 매우 넓은 접촉 면적으로 서로 접하게 되고, 이에 따라 접촉부와 내부 전극 내측 간의 전류에 의한 저항 성분(Rdc)과 기생 인덕턴스 성분은 크게 감소하게 된다. 결과적 으로, 커패시터(200)는 종래에 비하여 현저하 감소된 ESL값을 나타내고, EMI 필터용으로 사용될 경우, 고주파 노이즈 제거 효과가 향상되며 다양한 주파수 영역에서 우수한 고주파 감쇄 특성 및 공진 주파수(SRF) 특성을 나타내게 된다. 또한 임피던스 감소로 고주파 전력 손실이 저감되어 절전형 회로 구성에 용이하다. 도 4에서, 도면부호 201은 커패시터 본체를, 203b 및 204b는 유전체층을 나타낸다. Accordingly, the
도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 2단자 적층형 칩 커패시터(300)를 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서도, 도 4의 실시형태와 같이, 제1 및 제2 내부 전극(303a, 304a)의 제1 및 제2 인출부(303c, 304c)는 3개 측면(S1, S3, S4)(S2, S3, S4)에 걸쳐 연장되어 있으며, 그 3개 측면에서 해당 외부 전극(303, 304)과 접한다. 5 is a diagram illustrating a two-terminal stacked
그러나 도 5의 실시형태에서는, 도 4의 실시형태와 달리, 외부 전극(303, 304)이 전면적으로 도포된 양측면(S1, S2) 간의 거리는 다른 대향하는 양측면(S3, S4) 간의 거리보다 더 크다. 이에 따라, 이종 극성 간의 전류 경로(EMI 필터용으로 사용할 경우에는 신호 라인과 접지 패턴 간의 전류 경로)가 도 4의 실시형태에서보다 더욱 짧아지고 내외부 접촉 면적은 더욱 커지게 된다(도 4 및 도 5의 평단면도 비교). However, in the embodiment of FIG. 5, unlike the embodiment of FIG. 4, the distance between the two side surfaces S1 and S2 to which the
따라서, 도 5의 실시형태에 따르면, 도 4의 실시형태에서 보다 더 저감된 ESL을 구현하게 되며, 이에 따라 고주파 감쇄 특성 및 공진 주파수 특성은 더욱 향상되고, 고주파 전력 손실의 저감 효과는 더욱 현저하게 된다. 도 5에서, 도면부호 301은 커패시터 본체를, 303b 및 304b는 유전체층을 나타낸다. Therefore, according to the embodiment of FIG. 5, the ESL is further reduced than in the embodiment of FIG. 4, whereby the high frequency attenuation characteristic and the resonance frequency characteristic are further improved, and the effect of reducing the high frequency power loss is more remarkably. do. In Fig. 5,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터(400)를 나타낸다. 이 커패시터(400)는 특히 EMI 필터용으로 유용하게 사용될 수 있는 3단자 관통(feed through) 커패시터에 해당한다. 6 illustrates a stacked
도 6을 참조하면, 커패시터 본체(401)의 제1 및 제2 측면(S1, S2)에 각각 도일 극성의 제1 및 제2 외부 전극(403, 403')이 도포되어 있고, 양측면(S1, S2)의 중간 영역에는 커패시터 본체(401) 외면을 띠 형상으로 둘러싸는 타극성의 제3 외부 전극(404)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 6, the first and second
도 6의 실시형태에서는, 특히 제1 및 제2 인출부(403c, 403c')는 유전체층(403b)의 '전체 폭으로' 각각 제1 측면(S1) 및 제2 측면(S2)으로 인출된다. 한편 제3 및 제4 인출부(404c, 404c')는 각각 제3 측면(S3) 및 제4 측면(S4)으로 인출된다. 또한 제1 외부 전극(403)은 제1, 제3 및 제4 측면(S1, S3, S4)에서 제1 인출부(403c)와 접하고 제2 외부 전극(403')은 제2, 제3 및 제4 측면(S2, S3, S4)에서 제2 인출부(403c')와 접하여, 각각 제1 내부 전극(403a)과 연결된다. 한편, 제3 외부 전극은 제3 및 제4 인출부와 접하여, 제2 내부 전극(404a)과 연결된다. In the embodiment of FIG. 6, in particular, the first and second
도 6의 실시형태에 따르면 내부 전극과 외부 전극이 3개 측면에 걸쳐 넓은 접촉 면적으로 접함으로써, 내부 전극의 저항 성분(Rdc)가 낮아질 뿐만 아니라 ESL이 크게 저감된다. 이에 따라, 고주파 감쇄 특성 및 공진 주파수 특성은 크게 향상되고, 고주파 전력 손실은 더욱 저감된다. 제1 측면(S1)과 제2 측면(S2)간의 거리를 제3 측면(S3)과 제4 측면(S4) 간의 거리보다 길게 함으로써, 외부 전극의 도포 공정을 용이하게 할 수 있다. According to the embodiment of FIG. 6, by contacting the inner electrode and the outer electrode with a wide contact area over three sides, not only the resistance component Rdc of the inner electrode is lowered but also the ESL is greatly reduced. As a result, the high frequency attenuation characteristic and the resonant frequency characteristic are greatly improved, and the high frequency power loss is further reduced. By making the distance between the first side surface S1 and the second side surface S2 longer than the distance between the third side surface S3 and the fourth side surface S4, the application process of the external electrode can be facilitated.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터(500)를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 이 커패시터(500)는 4단자 커패시터로 사용될 수도 있지만, 동일 극성의 제1 및 제2 외부 전극(503, 503')을 신호 라인의 입력단 및 출력단에 각각 연결하고 타극성의 제3 및 제4 외부 전극(504, 504')를 접지단에 연결시킴으로써, 일종의 3단자 관통 커패시터로 사용할 수 있다.7 is a diagram illustrating a
도 7을 참조하면, 제1 내부 전극(503a)의 제1 및 제2 인출부(503c, 503c')는 제1 및 제2 측면(S1, S2)에서 동일 극성의 제1 및 제2 외부 전극(503, 503')에 각각 연결되고, 제2 내부 전극(504a)의 제3 및 제4 인출부(504c, 504c')는 제3 및 제4 측면(S3, S4)에서 타극성의 제3 및 제4 외부 전극(504, 504')과 연결된다. Referring to FIG. 7, the first and second
도 7의 3단자 관통 커패시터에서는, 특히 각 측면(S1~S4)의 길이가 실질적으로 동일하여 커패시터 본체(501)는 정사각형의 상면을 갖는다. 이에 따라 동일 면 적(또는 동일 커패시턴스)에서, 이종 극성 간의 전류 경로가 짧아지게 되고 이에 따라 기생 인덕턴스 성분 및 저항 성분이 저감된다. 따라서, ESL이 낮아지고, 고주파 감쇄 특성 및 공진 주파수 특성이 향상되며, 고주파 전력 손실은 저감된다. In the three-terminal through capacitor of FIG. 7, in particular, the lengths of the respective side surfaces S1 to S4 are substantially the same, so that the
도 8 및 도 9는 실시예들 및 비교예들의 주파수 대 감쇄 파형을 비교한 그래프이다. 도 8에서는, 실시예로서 도 3의 2단자 커패시터를 사용하고(실시예1), 비교예로서 도 1a 및 2a의 통상적인 종래의 2단자 커패시터를 사용하였다. 도 8에 도시된 바와 같이, 실시예1은 비교예1에서보다 더 높은 공진 주파수(감쇄 파형에서 극소점의 주파수에 해당함)를 나타내며 이에 따라 더욱 저감된 ESL을 갖는다는 사실을 알 수 있다.8 and 9 are graphs comparing frequency versus attenuation waveforms of the Examples and Comparative Examples. In FIG. 8, the two-terminal capacitor of FIG. 3 is used as an example (Example 1), and the conventional conventional two-terminal capacitors of FIGS. 1A and 2A are used as comparative examples. As shown in FIG. 8, it can be seen that Example 1 exhibits a higher resonance frequency (corresponding to a minimum point in the attenuation waveform) than in Comparative Example 1, and thus has a further reduced ESL.
도 9에서는, 실시예로서 도 6의 3단자 관통 커패시터를 사용하고(실시예2), 비교예로서 도 1c 및 2c의 3단자 관통 커패시터를 사용하였다(비교예2). 실시예2에서도, 비교예2보다 더 향상된 공진 주파수 특성, 더 저감된 ESL 및 더 개선된 고주파 감쇄 특성을 나타낸다는 것을 확인할 수 있다. In FIG. 9, the three-terminal through capacitor of FIG. 6 was used as an example (Example 2), and the three-terminal through capacitors of FIGS. 1C and 2C were used as a comparative example (Comparative Example 2). Also in Example 2, it can be seen that it shows more improved resonant frequency characteristics, less ESL and more improved high frequency attenuation characteristics than Comparative Example 2.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims, and various forms of substitution, modification, and within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those skilled in the art that changes are possible.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 내외부 전극간 접촉 면적이 넓고, 전류 경로의 길이가 줄어듦으로써 더 낮은 ESL을 구현할 수 있고, 더욱 개선된 고주파 감쇄 특성 및 공진 주파수 특성을 실현할 있으며 고주파에서의 전자 기기의 사용범위를 확대할 수 있게 된다. 또한 ESR(저항 성분)이 줄어들어 고주파에서의 전력 손실이 더욱 저감된다. As described above, according to the present invention, the contact area between the internal and external electrodes is wide, and the length of the current path is reduced, so that lower ESL can be realized, and further improved high frequency attenuation characteristics and resonant frequency characteristics can be realized. It is possible to expand the scope of use. In addition, the ESR (resistance component) is reduced, further reducing power loss at high frequencies.
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