KR20080073193A - Multilayer chip capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적층형 칩 커패시터에 관한 것으로, 특히 감소된 등가직렬 인덕턴스(ESL; Equivalent Series Inductance)를 갖는 적층형 칩 커패시터에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to stacked chip capacitors, and more particularly, to stacked chip capacitors having reduced equivalent series inductance (ESL).
적층형 칩 커패시터는 LSI의 전원 회로 등 고주파 회로 내에 배치되는 디커플링 커패시터로 유용하게 사용되고 있다. 전원 회로를 안정화시키기 위해서, 적층형 칩 커패시터는 보다 낮은 ESL 값을 가져야한다. 이러한 요구는 전자장치의 고주파, 고전류화의 경향에 따라 더욱 증가되고 있다. 전원 회로의 안정성은 적층형 칩 커패시터의 ESL에 의존하며, 특히 낮은 ESL에서 안정성이 높다.Stacked chip capacitors are useful as decoupling capacitors disposed in high frequency circuits such as power supply circuits of LSIs. In order to stabilize the power supply circuit, stacked chip capacitors must have a lower ESL value. These demands are increasing according to the tendency of high frequency and high current of electronic devices. The stability of the power supply circuit depends on the ESL of the stacked chip capacitors, especially at low ESL.
또한, 적층형 커패시터는 디커플링 외에 EMI 필터로서 사용되기도 하는데, 이 경우에도 보다 우수한 고주파 노이즈 제거 및 감쇄 특성을 나타내기 위해서는 ESL이 낮은 것이 바람직하다.In addition, the multilayer capacitor may be used as an EMI filter in addition to decoupling, and in this case, a low ESL is preferable in order to exhibit better high frequency noise removal and attenuation characteristics.
ESL의 감소를 위해, 미국특허 제5,880,925호는, 서로 다른 극성을 갖는 제1 내부 전극과 제2 내부 전극의 리드를 서로 인접하여 깍지낀 배열(interdigitated arrangement)로 배치시키는 방안을 제안하고 있다. 도 1(a)는 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 시시도이며, 도 1(b)는 적층형 칩 커패시터를 AA' 라인을 따라 자른 단면도이다. 도 2는 상기 도 1의 적층형 칩 커패시터의 내부 전극 구조를 나타내는 분해 사시도이다.To reduce the ESL, U. S. Patent No. 5,880, 925 proposes a method of arranging the leads of the first inner electrode and the second inner electrode having different polarities in an interdigitated arrangement adjacent to each other. FIG. 1A is a view illustrating an appearance of a stacked chip capacitor, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the AA ′ line of the stacked chip capacitor. FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating an internal electrode structure of the stacked chip capacitor of FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 유전체층(11a, 11b) 상에는 서로 다른 극성을 갖는 제1 내부 전극(14)과 제2 내부 전극(15)이 형성되어 있다. 각각의 내부 전극은 리드(16, 17)를 통해 외부 전극(12,13)에 연결된다. 제1 내부 전극(14)의 리드(16)는 제2 내부 전극(15)의 리드(17)와 인접하여 깍지낀 배열로 배치되어 있다. 인접한 리드에 공급되는 전압의 극성이 다르기 때문에, 외부 전극으로부터 흐르는 고주파 전류에 의해 발생된 자속이 인접한 리드 사이에서 상쇄되고 이에 따라 ESL이 감소된다. 1 and 2, the first
그러나, 디커플링 커패시터에서 보다 더 안정된 전원회로를 구현하고, EMI 필터에서 고주파 노이즈를 효과적으로 제거하기 위해서는 커패시터의 ESL을 더 감소시키는 것이 필요하다. However, it is necessary to further reduce the ESL of the capacitor in order to implement a more stable power circuit than the decoupling capacitor and to effectively remove the high frequency noise from the EMI filter.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 보다 더 저감된 ESL을 갖는 적층형 커패시터를 제공한다.In order to solve the above problem, the present invention provides a multilayer capacitor having even more reduced ESL.
본 발명의 제1 양태에 따른 적층형 칩 커패시터는, 복수의 유전체층의 적층에 의해 형성되며, 서로 대향하는 제1 측면 및 제2 측면과 상면 및 하면을 갖는 커패시터 본체와; 상기 커패시터 본체 내에서, 각각 유전체층을 사이에 두고 서로 대향하도록 교대로 배치되는 복수의 제1 및 제2 내부 전극과; 상기 제1 측면에 형성되고 제1 측면의 하부 엣지를 감싸서 하면으로 일부 연장된 제1 극성의 제1 외부 전극과; 상기 제2 측면에 형성되고 제1 측면의 하부 엣지를 감싸서 하면으로 일부 연장된 제1 극성의 제2 외부 전극과; 상기 제1 및 제2 외부 전극 사이에서 상기 하면에 형성된 제2 극성의 제3 외부 전극을 포함한다. A stacked chip capacitor according to a first aspect of the present invention includes: a capacitor body formed by stacking a plurality of dielectric layers, the capacitor body having upper and lower surfaces and first and second side surfaces opposed to each other; A plurality of first and second internal electrodes alternately disposed in the capacitor body so as to face each other with a dielectric layer interposed therebetween; A first external electrode having a first polarity formed on the first side and partially extending to a lower surface of the lower edge of the first side; A second external electrode having a first polarity formed on the second side and partially extending to a lower surface of the lower edge of the first side; And a third external electrode having a second polarity formed on the bottom surface between the first and second external electrodes.
상기 제1 및 제2 내부 전극은 커패시터 본체의 하면에 수직으로 배치된다. 상기 각각의 제1 내부 전극은 상기 제1 측면 및 하면으로 인출된 제1 리드와 상기 제2 측면 및 하면으로 인출된 제2 리드를 구비하고, 상기 각각의 제2 내부 전극은 상기 제1 및 2 리드 사이에서 하면으로 인출된 제3 리드를 구비한다. 상기 제1 내지 제3 리드는 상기 커패시터 본체의 외면으로 노출된 각 리드의 엣지 전체 길이에 걸쳐서 상기 제1 내지 제3 외부 전극과 각각 접촉하여 연결된다. The first and second internal electrodes are disposed perpendicular to the bottom surface of the capacitor body. Each of the first internal electrodes includes a first lead drawn out to the first side and bottom surfaces and a second lead drawn out to the second side and bottom surfaces, and each of the second internal electrodes includes the first and second leads. And a third lead drawn out to the lower surface between the leads. The first to third leads are respectively in contact with the first to third external electrodes over the entire length of the edge of each lead exposed to the outer surface of the capacitor body.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 제1 외부전극은 커패시터 본체의 제1 측면의 상하부 모서리를 감싸서 커패시터 본체의 상면 및 하면으로 일부 연장될 수 있다. 또한 상기 제2 외부 전극은 커패시터 본체의 제2 측면의 상하부 모서리를 감싸서 커패시터 본체의 상면 및 하면으로 일부 연장될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first external electrode may partially extend to the upper and lower surfaces of the capacitor body by surrounding upper and lower edges of the first side surface of the capacitor body. In addition, the second external electrode may partially extend to the upper and lower surfaces of the capacitor body by surrounding upper and lower edges of the second side surface of the capacitor body.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 제1 리드 중 커패시터 본체의 하면으로 인출된 부분의 폭은, 상기 제2 리드 중 커패시터 본체의 하면으로 인출된 부분의 폭과 동일할 수 있다. 이 경우 상기 제3 리드의 폭은, 상기 제1 리드중 하면으로 인출된 부분의 폭보다 큰 것이 바람직하다. According to the exemplary embodiment of the present invention, the width of the portion of the first lead drawn out to the bottom surface of the capacitor body may be the same as the width of the portion of the second lead drawn out to the bottom surface of the capacitor body. In this case, the width of the third lead is preferably larger than the width of the portion of the first lead drawn out to the lower surface.
본 발명의 실시형태에 따르면, 적층 방향에 따르는 상기 커패시터 본체의 길이는, 상기 제1 측면과 제2 측면 간의 거리보다 더 짧을 수 있다. 이 경우, 상기 제1 리드 중 상기 하면으로 인출된 부분의 폭은 상기 제2 리드 중 상기 하면으로 인출된 부분의 폭과 동일할 수 있다. 특히 ESL의 현저한 감소 측면에서, 상기 하면으로 인출된 제1 리드 부분의 폭에 대한 상기 제3 리드의 폭의 비는 1.38 이상인 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, the length of the capacitor body along the stacking direction may be shorter than the distance between the first side and the second side. In this case, the width of the portion of the first lead drawn out to the bottom surface may be the same as the width of the portion of the second lead drawn out to the bottom surface. In particular, in view of the significant reduction in ESL, the ratio of the width of the third lead to the width of the first lead portion drawn out to the lower surface is preferably 1.38 or more.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 적층 방향에 따르는 상기 커패시터 본체의 길이는, 상기 제1 측면과 제2 측면 간의 거리보다 더 길 수 있다. 이 경우, 상기 하면으로 인출된 상기 제1 리드 부분의 폭은, 상기 하면으로 인출된 제2 리드 부분의 폭과 동일할 수 있다. 특히, ESL의 감소 측면에서, 상기 커패시터 본체의 하면으로 인출된 상기 제1 리드 부분의 폭에 대한 제3 리드의 폭의 비는 2 이상인 것이 바람직하다. According to another embodiment of the present invention, the length of the capacitor body along the stacking direction may be longer than the distance between the first side and the second side. In this case, the width of the first lead portion drawn out to the bottom surface may be the same as the width of the second lead portion drawn out to the bottom surface. In particular, in terms of reducing the ESL, the ratio of the width of the third lead to the width of the first lead portion drawn out to the lower surface of the capacitor body is preferably two or more.
본 발명의 실시형태에 따르면, 적층형 칩 커패시터는, 상기 제1 내지 제3 외부전극 이외에도, 상기 제1 외부전극과 제2 외부전극 사이에서 상기 커패시터 본체의 상면에 형성된 제2 극성의 제4 외부전극을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 내부 전극은, 상기 제1 및 2 리드 사이에서 상면으로 인출되어 상기 제4 외부 전극에 연결된 제4 리드를 더 구비할 수 있다. 또한 상기 제1 리드는 제1 측면, 하면 및 상면으로 인출되고, 상기 제2 리드는 제2 측면, 하면 및 상면으로 인출될 수 있다. 상기 제1 외부 전극은 상기 제1 측면의 상하부 모서리를 감싸서 상면 및 하면으로 일부 연장되고, 상기 제2 외부 전극은 상기 제2 측면의 상하부 모서리를 감싸서 상면 및 하면으로 일부 연장될 수 있다. 상기 제4 리드는, 상기 하면으로 노출된 제4 리드의 엣지 전체 길이에 걸쳐서 상기 제4 외부 전극과 접촉하여 연결될 수 있다. 상기 적층형 칩 커패시터는 내부 및 외부 전체 구조에 있어서 상하 대칭일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the multilayer chip capacitor may further include a fourth external electrode having a second polarity formed on the upper surface of the capacitor body between the first external electrode and the second external electrode, in addition to the first to third external electrodes. It may further include. In this case, the second internal electrode may further include a fourth lead drawn out to an upper surface between the first and second leads and connected to the fourth external electrode. In addition, the first lead may be drawn out to the first side surface, the lower surface and the upper surface, and the second lead may be drawn out to the second side surface, the lower surface and the upper surface. The first external electrode may partially extend to the upper and lower surfaces of the upper and lower edges of the first side surface, and the second external electrode may partially extend to the upper and lower surfaces of the upper and lower edges of the second side surface. The fourth lead may be connected to contact with the fourth external electrode over the entire length of the edge of the fourth lead exposed to the bottom surface. The multilayer chip capacitor may be vertically symmetrical in its internal and external structure.
본 발명의 제2 양태에 따른 적층형 칩 커패시터는, The stacked chip capacitor according to the second aspect of the present invention,
복수의 유전체층의 적층에 의해 형성되고, 기판이 실장되는 하면을 갖는 커패시터 본체와; A capacitor body formed by laminating a plurality of dielectric layers and having a bottom surface on which a substrate is mounted;
상기 커패시터 본체 내에서 유전체층을 사이에 두고 상기 하면에 수직으로 배치된 복수의 내부 전극과; A plurality of internal electrodes disposed perpendicular to the bottom surface with a dielectric layer interposed therebetween in the capacitor body;
상기 커패시터 본체의 대향하는 양 측면에 각각 형성되어 상기 하면으로 일부 연장된 제1 극성의 제1 및 제2 외부 전극과; First and second external electrodes having first polarities, respectively formed on opposite sides of the capacitor body and partially extending to the bottom surface;
상기 제1 및 제2 외부 전극 사이에서 상기 하면에 형성된 제2 극성의 제3 전극;을 포함하며, And a third electrode having a second polarity formed on the lower surface between the first and second external electrodes.
상기 제3 외부 전극의 폭은 상기 하면으로 연장된 제1 외부 전극 부분의 폭 및 상기 하면으로 연장된 제2 외부 전극 부분의 폭보다 크다. The width of the third external electrode is greater than the width of the first external electrode portion extending to the bottom surface and the width of the second external electrode portion extending to the bottom surface.
상기 제2 양태의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 및 제2 외부 전극은 서로 대칭하여 거울상(mirror image)으로 형성되고 상기 하면으로 동일 폭으로 연장될 수 있다. According to an embodiment of the second aspect, the first and second external electrodes may be formed in a mirror image symmetrically with each other and extend the same width to the lower surface.
본 발명의 제3 양태에 따른 적층형 칩 커패시터는, 복수의 유전체층의 적층에 의해 형성되고, 기판에 실장되는 하면과 대향하는 제1 및 제2 측면을 갖는 커패시터 본체와; 상기 커패시터 본체 내에서 유전체층을 사이에 두고 서로 대향하도록 교대로 배치되며, 상기 커패시터 본체의 하면에 수직으로 배치된 복수의 제1 극성 및 제2 극성 내부 전극과; 상기 제1 및 제2 측면에 각각 형성되어 상기 하면으로 일부 연장되고, 상기 제1 극성 내부 전극과 전기적으로 연결된 제1 및 제2 외부 전극과; 상기 제1 및 제2 외부 전극 사이에서 상기 하면에 형성되어 상기 제2 극성 내부 전극과 연결된 제3 외부 전극;을 포함하며, 상기 적층형 칩 커패시터는 제1 및 제2 외부 전극으로부터 제3 외부 전극으로 진행하는 2개의 전류 루프(current loops)를 형성한다. A stacked chip capacitor according to a third aspect of the present invention includes: a capacitor body formed by stacking a plurality of dielectric layers, the capacitor body having first and second side surfaces opposed to a bottom surface mounted on a substrate; A plurality of first and second polarity internal electrodes disposed alternately to face each other with a dielectric layer interposed therebetween in the capacitor body, and disposed perpendicular to a bottom surface of the capacitor body; First and second external electrodes formed on the first and second side surfaces and partially extended to the bottom surface, and electrically connected to the first polarity internal electrode; And a third external electrode formed on the bottom surface between the first and second external electrodes and connected to the second polarity internal electrode, wherein the stacked chip capacitor is connected to the third external electrode from the first and second external electrodes. Form two current loops that proceed.
상기 제3 양태의 일 실시형태에 따르면, 상기 복수의 제1 극성 내부 전극은 상기 제1 및 제2 외부 전극에 모두 연결된 제1 내부 전극 패턴을 갖고, 상기 복수의 제2 극성 내부 전극은 상기 제3 외부 전극에 연결된 제2 내부 전극 패턴을 가질 수 있다. According to one embodiment of the third aspect, the plurality of first polarity inner electrodes have a first inner electrode pattern connected to both the first and second outer electrodes, and the plurality of second polarity inner electrodes are formed of the first 3 may have a second internal electrode pattern connected to the external electrode.
상기 제3 양태의 다른 실시형태에 따르면, 상기 복수의 제1 극성 내부 전극은 상기 제1 외부 전극에만 연결된 제1 내부 전극 패턴과 제2 외부 전극에만 연결된 제2 내부 전극 패턴을 포함하고, 상기 제1 및 제 2 내부 전극은 적층방향을 따라 교대로 반복 배치되고, 상기 복수의 제2 극성 내부 전극은 제3 외부 전극에만 연결된 제3 내부 전극 패턴을 가질 수 있다. According to another embodiment of the third aspect, the plurality of first polarity inner electrodes include a first inner electrode pattern connected only to the first outer electrode and a second inner electrode pattern connected only to a second outer electrode, The first and second internal electrodes may be alternately arranged alternately along the stacking direction, and the plurality of second polarity internal electrodes may have a third internal electrode pattern connected only to the third external electrode.
상기 제3 양태에 있어서, 상기 적층형 칩 커패시터는, 제1 외부 전극과 제2 외부 전극 사이에서 상기 커패시터 본체의 상면에 형성된 제2 극성의 제4 외부 전극을 더 포함할 수 있다. In the third aspect, the multilayer chip capacitor may further include a fourth external electrode having a second polarity formed on an upper surface of the capacitor body between the first external electrode and the second external electrode.
상기 제4 외부 전극을 갖는 일 실시형태에 따르면, 상기 복수의 내부 전극 은, 상기 커패시터 본체 내에 서로 대향하여 교대로 배치된 복수의 제1 극성 내부 전극과 제2 극성 내부 전극을 포함하되, 상기 제1 극성 내부 전극은 제1 및 제2 외부 전극에 연결되도록 모두 "H"자형 전극 패턴을 갖고, 상기 제2 극성 내부 전극은 제3 및 제4 외부 전극에 연결되도록 모두 "열십(┼)"자형 전극 패턴을 가질 수 있다. According to an embodiment having the fourth external electrode, the plurality of internal electrodes include a plurality of first polarity internal electrodes and a second polarity internal electrodes alternately disposed in the capacitor body to face each other. The one polar inner electrode has an "H" shaped electrode pattern so as to be connected to the first and second outer electrodes, and the second polar inner electrode is a "fifteen" shaped so as to be connected to the third and fourth outer electrodes. It may have an electrode pattern.
상기 제4 외부 전극을 갖는 다른 실시형태에 따르면, 상기 복수의 내부 전극은, 상기 커패시터 본체 내에 서로 대향하여 교대로 배치된 복수의 제1 극성 내부 전극과 제2 극성 내부 전극을 포함하되, 제1 외부 전극과 제2 외부 전극에 교대로 연결되도록 서로 반대방향으로 누운 2개의 "T"자형 제1 극성 전극 패턴이 서로 교대로 반복 배치되어 상기 복수의 제1 극성 내부 전극을 형성하고, 상기 제2 극성 내부 전극은 모두 "열십(┼)"자형 전극 패턴을 가질 수 있다. According to another embodiment having the fourth external electrode, the plurality of internal electrodes include a plurality of first polarity internal electrodes and a second polarity internal electrodes alternately disposed in the capacitor body opposite to each other. Two “T” shaped first polarity electrode patterns lying in opposite directions to be alternately connected to an external electrode and a second external electrode are alternately arranged alternately to form the plurality of first polarity internal electrodes, and the second The polar internal electrodes may all have a "fifteen" shaped electrode pattern.
본 발명의 제4 양태에 따른 적층형 칩 커패시터는, 복수의 유전체층의 적층에 의해 형성되고, 기판에 실장되는 하면과 대향하는 제1 및 제2 측면을 갖는 커패시터 본체와; 상기 커패시터 본체 내에서 유전체층을 사이에 두고 서로 대향하도록 교대로 배치되며, 상기 하면에 수직으로 배치된 복수의 제1 극성 및 제2 극성 내부 전극과; 상기 제1 및 제2 측면에 각각 형성되어 상기 하면으로 일부 연장되고, 상기 제1 극성 내부 전극과 전기적으로 연결된 제1 및 제2 외부 전극과; 상기 제1 및 제2 외부 전극 사이에서 상기 하면에 형성되어 상기 제2 극성 내부 전극과 연결된 제3 외부 전극;을 포함하며, A stacked chip capacitor according to a fourth aspect of the present invention includes: a capacitor body formed by stacking a plurality of dielectric layers, the capacitor body having first and second side surfaces opposite to a bottom surface mounted on a substrate; A plurality of first and second polarity internal electrodes disposed alternately to face each other with a dielectric layer interposed therebetween in the capacitor body, and disposed perpendicular to the bottom surface; First and second external electrodes formed on the first and second side surfaces and partially extended to the bottom surface, and electrically connected to the first polarity internal electrode; And a third external electrode formed on the lower surface between the first and second external electrodes and connected to the second polarity internal electrode.
상기 제1 극성의 내부 전극은 제1 극성 메인부와, 상기 제1 및 제2 외부 전극 중 하나에 연결되도록 상기 제1 극성 메인부로부터 상기 하면 및 일 측면으로 인출된 제1 극성 리드를 갖고, The inner electrode of the first polarity has a first polarity main part and a first polarity lead drawn out from the first polarity main part to the lower surface and one side to be connected to one of the first and second external electrodes,
상기 제2 극성 내부 전극은 제2 극성 메인부와, 상기 제3 외부 전극과 연결되도록 상기 제2 극성 메인부로부터 상기 하면으로 인출된 제2 극성 리드를 갖는 가지며 - 상기 제1 극성 메인부로부터 상기 하면까지의 거리는 제2 극성 메인부로부터 상기 하면까지의 거리와 동일함 -, The second polarity inner electrode has a second polarity main portion and a second polarity lead drawn from the second polarity main portion to the bottom surface to be connected with the third external electrode-from the first polarity main portion; The distance to the lower surface is equal to the distance from the second polarity main portion to the lower surface-,
인접한 상기 제1 및 제2 극성 리드간의 갭(gap)을 G, 상기 제1 극성 메인부로부터 상기 하면까지의 거리를 M, 상기 커패시터 본체 내에 배치된 내부 전극들의 총 갯수를 N, 상기 하면으로 인출된 제1 극성 리드 부분의 폭(W1)에 대한 상기 제 극성 리드의 폭(W2)의 비를 W2/W1이라 할 때, 상기 G, M, N 및 W2/W1을 조절하여 최종 ESL이 100pH이하로 된다. The gap between the adjacent first and second polarity leads is G, the distance from the first polarity main portion to the bottom surface is M, the total number of internal electrodes disposed in the capacitor body is drawn to N, and the bottom surface is drawn. When the ratio of the width W 2 of the first polarity lead portion W 2 to the width W 1 of the first polarity lead portion is W 2 / W 1 , the G, M, N and W 2 / W 1 are adjusted. The final ESL is below 100pH.
상기 제4 양태의 일 실시형태에 따르면, 상기 각각의 제1 극성 내부 전극은 상기 제1 및 제2 외부 전극에 연결되도록 2개의 제1 극성 리드를 갖되, 상기 2개의 제1 극성 리드는 상기 하면 및 제1 측면으로 인출되어 제1 외부 전극에 연결된 제1 리드와 상기 하면 및 제2 측면으로 인출되어 제2 외부 전극에 연결된 제2 리드일 수 있다. According to one embodiment of the fourth aspect, each of the first polarity inner electrodes has two first polarity leads to be connected to the first and second external electrodes, wherein the two first polarity leads are connected to the bottom surface. And a first lead drawn to the first side and connected to the first external electrode, and a second lead drawn to the bottom and the second side and connected to the second external electrode.
상기 제4 양태의 다른 실시형태에 따르면, 상기 복수의 제1 극성 내부 전극은 상기 제1 외부 전극에만 연결된 제1 내부 전극 패턴과 제2 외부 전극에만 연결된 제2 내부 전극 패턴을 포함하고, 상기 제1 및 제 2 내부 전극 패턴은 적층방향을 따라 교대로 반복 배치되고, 상기 복수의 제2 극성 내부 전극은 제3 외부 전극에만 연결된 제3 내부 전극 패턴을 가질 수 있다. 상기 제1 내부 전극 패턴은 상기 하면 및 제1 측면으로 인출되어 상기 제1 외부 전극에 연결된 제1 리드를 갖고, 상기 제2 내부 전극 패턴은 상기 하면 및 제2 측면으로 인출되어 상기 제2 외부 전극에 연결된 제2 리드를 가질 수 있다. According to another embodiment of the fourth aspect, the plurality of first polarity inner electrodes include a first inner electrode pattern connected only to the first outer electrode and a second inner electrode pattern connected only to a second outer electrode, The first and second internal electrode patterns may be alternately arranged alternately along the stacking direction, and the plurality of second polarity internal electrodes may have a third internal electrode pattern connected only to a third external electrode. The first internal electrode pattern may be drawn to the bottom surface and the first side surface and have a first lead connected to the first external electrode, and the second internal electrode pattern may be drawn to the bottom surface and the second side surface and the second external electrode. It may have a second lead connected to it.
상기 제4 양태에 있어서, 상기 적층형 칩 커패시터는, 제1 외부 전극과 제2 외부 전극 사이에서 상기 커패시터 본체의 상면에 형성된 제2 극성의 제4 외부 전극을 더 포함할 수 있다. In the fourth aspect, the multilayer chip capacitor may further include a fourth external electrode having a second polarity formed on an upper surface of the capacitor body between the first external electrode and the second external electrode.
상기 제4 외부 전극을 갖는 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 극성 내부 전극은 제1 및 제2 외부 전극에 연결되도록 모두 "H"자형 전극 패턴을 갖고, 상기 제2 극성 내부 전극은 제3 및 제4 외부 전극에 연결되도록 모두 "열십(┼)"자형 전극 패턴을 가질 수 있다. According to one embodiment having the fourth external electrode, the first polarity inner electrode has an “H” shaped electrode pattern so as to be connected to the first and second external electrodes, and the second polarity inner electrode is formed of the third and third electrodes. All may have a "fifteen" shaped electrode pattern to be connected to the fourth external electrode.
상기 제4 외부 전극을 갖는 다른 실시형태에 따르면, 제1 외부 전극과 제2 외부 전극에 교대로 연결되도록 서로 반대방향으로 누운 2개의 "T"자형 제1 극성 전극 패턴이 서로 교대로 반복 배치되어 상기 복수의 제1 극성 내부 전극을 형성하고, 상기 제2 극성 내부 전극은 제3 및 제4 외부 전극에 연결되도록 모두 "열십(┼)"자형 전극 패턴을 가질 수 있다. According to another embodiment having the fourth external electrode, two “T” shaped first polar electrode patterns lying in opposite directions so as to be alternately connected to the first external electrode and the second external electrode are alternately arranged alternately with each other. The plurality of first polarity inner electrodes may be formed, and the second polarity inner electrodes may have a “fifteen” shaped electrode pattern to be connected to the third and fourth external electrodes.
본 발명의 제5 양태에 따른 적층형 칩 커패시터는, 복수의 유전체층의 적층에 의해 형성되고, 기판에 실장되는 하면과 대향하는 제1 및 제2 측면과 대향하는 제3 및 제4 측면을 갖는 커패시터 본체와; The stacked chip capacitor according to the fifth aspect of the present invention is formed by stacking a plurality of dielectric layers, and has a capacitor body having third and fourth sides facing first and second sides facing a lower surface mounted on a substrate. Wow;
상기 커패시터 본체 내에서 유전체층을 사이에 두고 서로 대향하도록 교대로 배치되며, 상기 커패시터 본체의 하면에 평행하게 배치된 복수의 제1 극성 및 제2 극성 내부 전극과; A plurality of first and second polarity internal electrodes disposed alternately to face each other with a dielectric layer interposed therebetween in the capacitor body, and disposed parallel to a bottom surface of the capacitor body;
상기 제1 측면에 형성되어 상기 제3 및 제4 측면으로 일부 연장되고, 상기 제1 극성 내부 전극과 전기적으로 연결된 제1 외부 전극과; A first external electrode formed on the first side and partially extending to the third and fourth sides and electrically connected to the first polarity internal electrode;
상기 제2 측면에 형성되어 상기 제3 및 제4 측면으로 일부 연장되고, 상기 제1 극성 내부 전극과 전기적으로 연결된 제2 외부 전극과; A second external electrode formed on the second side and partially extending to the third and fourth sides and electrically connected to the first polarity internal electrode;
상기 제1 및 제2 측면 사이에서 상기 제3 및 제4 측면에 형성되어 상기 제2 극성 내부 전극과 전기적으로 연결된 제3 외부 전극;을 포함하되, And a third external electrode formed on the third and fourth side surfaces between the first and second side surfaces and electrically connected to the second polarity internal electrode.
상기 제1 극성의 내부 전극은 상기 제1 및 제2 외부 전극 중 하나의 외부 전극에 연결되도록 상기 제1 및 제2 측면 중 하나의 측면과 제3 및 4 측면으로 인출된 제1 극성 리드를 갖고, The inner electrode of the first polarity has a first polarity lead drawn out to one of the first and second side surfaces and to the third and fourth side to be connected to an outer electrode of one of the first and second outer electrodes. ,
상기 제2 극성 내부 전극은 상기 제3 외부 전극과 연결되도록 상기 제3 및 제4 측면으로 각각 인출된 2개의 제2 극성 리드를 가지며, The second polarity inner electrode has two second polarity leads respectively drawn to the third and fourth side surfaces so as to be connected to the third external electrode,
상기 제3 및 제4 측면으로 인출된 제1 극성 리드 부분의 폭에 대한 상기 제2 극성 리드의 폭의 비는 1.43이상이다. The ratio of the width of the second polar lead to the width of the first polar lead portion drawn to the third and fourth sides is greater than or equal to 1.43.
상기 제5 양태의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 극성 내부 전극은 제1 및 제2 외부 전극에 연결되도록 모두 "H"자형 전극 패턴을 갖고, 상기 제2 극성 내부 전극은 제3 외부 전극에 연결되도록 모두 "열십(┼)"자형 전극 패턴을 가질 수 있다. According to one embodiment of the fifth aspect, the first polarity inner electrode has an “H” shaped electrode pattern so as to be connected to the first and second external electrodes, and the second polarity inner electrode is connected to the third external electrode. All may have a "fifteen" shaped electrode pattern to be connected.
상기 제5 양태의 다른 실시형태에 따르면, 제1 외부 전극과 제2 외부 전극에 교대로 연결되도록 서로 반대방향으로 누운 2개의 "T"자형 제1 극성 전극 패턴이 서로 교대로 반복 배치되어 상기 복수의 제1 극성 내부 전극을 형성하고, 상기 제2 극성 내부 전극은 상기 제3 외부 전극에 연결되도록 모두 "열십(┼)"자형 전극 패턴을 가질 수 있다. According to another embodiment of the fifth aspect, two “T” shaped first polar electrode patterns lying in opposite directions so as to be alternately connected to a first external electrode and a second external electrode are alternately arranged alternately with each other to form the plurality of The first polarity inner electrode may be formed, and the second polarity inner electrode may have a “fifteen” shape electrode pattern to be connected to the third external electrode.
본 명세서에서, 커패시터 본체의 '하면'은, 커패시터가 회로 기판에 실장될 경우 회로 기판에 실장되는 면을 말하고, 커패시터 본체의 상면은 그 하면에 대향하는 면을 말한다. In the present specification, the 'lower surface' of the capacitor body refers to a surface mounted on the circuit board when the capacitor is mounted on the circuit board, and the upper surface of the capacitor body refers to a surface opposite to the lower surface.
본 발명에 따르면, 적층형 칩 커패시터의 ESL은 더욱 저감된다. 이에 따라 디커플링 커패시터 및 EMI 필터 등에 응용할 경우, 전원 회로의 전압 변동을 보다 효과적으로 억제할 수 있고 고주파 감쇄 특성 및 고주파 노이즈 제거 효과를 더욱 개선할 수 있게 된다. According to the present invention, the ESL of the stacked chip capacitor is further reduced. Accordingly, when applied to a decoupling capacitor and an EMI filter, the voltage variation of the power supply circuit can be more effectively suppressed, and the high frequency attenuation characteristic and the high frequency noise canceling effect can be further improved.
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. 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. Shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for more clear description, elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same element.
도 3은, 일 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 내부 구조를 나타낸 사시도(도 3(a)), 및 상기 적층형 칩 커패시터가 회로기판에 실장된 상태를 나타내는 사시도(도 3(b))이다. 본 실시형태에서는, 적층 방향(x 방향)에 따른 커패시터 본체(31)의 길이(L)는 적층 방향에 평행한 양 측면(C, D) 사이의 거리(W)보다 작다.3 is a perspective view (FIG. 3A) illustrating an internal structure of a stacked chip capacitor according to an exemplary embodiment, and a perspective view (FIG. 3B) illustrating a state in which the stacked chip capacitor is mounted on a circuit board. In this embodiment, the length L of the capacitor
도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 적층형 커패시터(30)는, 복수개의 유전체층(도 4의 도면부호 '31a', '31b' 참조)이 적층되어 형성된 커패시터 본체(31)를 포함한다. 커패시터 본체(31)의 내부에는, 제1 내부 전극(32)과 제2 내부 전극(33)이 유전체층을 사이에 두고 서로 대향하도록 교대로 배치되어 있다. 커패시터 본 체(31)는 직육면체 형상으로 되어 있다. Referring to FIGS. 3A and 3B, the
동일 극성의 제1 및 제2 외부전극(34a, 34b)은 각각 본체(31)의 제1 및 제2 측면(C, D)에 형성되어 있다. 특히 제1 및 제2 외부전극(34a, 34b)은 해당 측면(C, D)의 하부 엣지(모서리)를 감싸서 소정의 연장폭(W10)만큼 하면(B)으로 각각 연장되어 있다. 이 제1 및 제2 외부 전극(34a, 34b)은 동일 극성을 가지며, 제1 내부 전극(32)의 리드(32a, 32b)를 통해 제1 내부 전극(32)에 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 제1 및 제2 외부전극(34a, 34b)은 해당 측면(C, D)의 상부 엣지(모서리)를 감싸서 소정의 연장폭만큼 상면(A)으로도 연장되어 있다. 본 실시형태에서, 제1 및 제2 외부 전극(34a, 34b)이 반드시 상면으로 연장될 필요는 없으나, 하면(B)뿐만 아니라 상면(A)으로도 연장되는 것이 제1 및 제2 외부 전극의 도포 공정상 유리하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 외부 전극(34a, 34b)은 서로 대칭하여 거울상(mirror image)으로 형성되고 하면(B)으로 동일 폭으로 연장될 수 있다. 이와 달리, 외부 전극 도포 공정 상의 편차 등에 의하여, 제1 외부 전극(34a)이 하면으로 연장된 폭과, 제2 외부 전극(34b)이 하면으로 연장된 폭은 동일하지 않을 수도 있다. The first and second
타극성의 제3 외부 전극(35)은 상기 제1 및 제2 외부전극(34a, 34b)로부터 이격되어 이들 외부 전극(34a, 34b) 사이에서 적층 방향을 따라 하면(B)(특히, 하 면의 중심부)에 형성되어 있다. 이 제3 외부 전극(35)은 제2 내부 전극(33)의 리드(33a)를 통해 제2 내부 전극(33)에 전기적으로 연결된다. 도 3에서 도면부호 W20는 제3 외부 전극(35)의 폭을 나타낸다.The third
이 커패시터(30)에 따르면, 커패시터 본체(31)의 하면(B)이 적층방향(x 방향)과 평행하며, 내부 전극들(32, 33)은 회로 기판(101)에 수직으로 배치된다(하면(B)은 회로 기판에의 실장면임). 이와 같이 내부 전극이 회로 기판의 실장면에 수직으로 배치될 경우, 별도의 전류 경로 없이 회로 기판의 전극 패드(104a, 104b, 105: 도 3(b) 참조)로부터 외부전극(34a, 34b, 35)의 두께를 통해 내부 전극(32, 33)으로 직접 전류가 흐를 수 있다. 따라서, 회로 기판에 수평으로 배치되는 내부 전극을 구비한 다른 커패시터에 비하여, ESL을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 적층수의 증가에 따라 ESL은 더욱 낮아지게 된다. According to this
도 3(b)를 참조하면, 제1 및 제2 외부전극(34a, 34b)은 회로 기판(101)의 (+) 전극 패드(104a, 104b)와 접속되고, 제 3 외부 전극(35)은 회로 기판(101)의 (-) 전극 패드(105)와 접속되어 있다. 예를 들어, 커패시터(30)가 3단자 EMI 필터로 사용될 경우, 제1 및 제2 외부 전극(34a, 34b)은 각각 신호 라인의 입력단 및 출력단에 접속되고, 제3 외부 전극(35)은 접지단에 접속되어, 신호 라인의 고주파 노이즈를 제거할 수 있다(이 경우, (+) 전극 패드(104a, 104b)는 입출력단에 해당 하고, (-) 전극 패드(105)는 접지단에 해당함). Referring to FIG. 3B, the first and second
또한 다른 응용예로서 커패시터(30)가 디커플링 커패시터로 사용될 경우, 제1 및 제2 외부 전극(34a, 34b)은 전원 라인에 접속되고, 제3 외부 전극(35)은 접지 라인에 접속되어, 전원 회로를 안정화시킬 수 있다(이 경우, (+) 전극 패드(104a, 104b)는 전원 라인에 해당하고, (-) 전극 패드(105)는 접지단에 해당함). In another application, when the
도 4는, 도 3의 커패시터(30)의 외부전극 배치를 나타낸 사시도(도 4(a)), w제1 내부 전극의 구조를 나타낸 단면도(도 4(b)), 및 제2 내부 전극의 구조를 나타낸 단면도(도 4(c))이다. 도 4의 단면도는 적층 방향(x 방향)에 수직한 방향으로 자른 단면도에 해당한다.4 is a perspective view showing the external electrode arrangement of the
도 4를 참조하면, 커패시터 본체(31) 내에서, 제1 및 제2 내부 전극(32, 33)이 유전체층(31a, 31b) 상에 교대로 형성되어 있다. 각각의 내부 전극(32, 33)은 메인부(main portion)와 리드(lead)로 구분될 수 있다(도 4에서, 이해의 편의를 위해 메인부와 리드 간의 경계 부분을 점선으로 표시하였음). 내부 전극의 '메인부'는, 적층 방향에서 볼 때 서로 대향하는 내부 전극이 중첩되는 부분으로서 캐패시턴스(capacitance)에 기여하는 주요 부분이며, 내부 전극의 '리드'는 메인부로부터 연장되어 외부 전극으로의 접속을 제공하는 부분이다.Referring to FIG. 4, in the
제1 내부 전극(32)은, 제1 측면(C: 도면에서 볼 때 좌측면)으로 인출되는 제1 리드(32a)와 제2 측면(D: 우측면)으로 인출되는 제2 리드(32b)를 구비한다. 또한 제1 리드(32a)는 제1 측면(C)뿐만 아니라 하면(B)으로도 인출되어 있다. 따라서 제1 리드(32a)는 제1 내부 전극(32)의 메인부의 단변측(short side) 폭(z 방향)보다 더 넓은 폭으로 연장되어 있다. 마찬가지로, 제2 리드(32b)는 제2 측면(D)뿐만 아니라 하면(B)으로도 인출되어 넓은 폭을 갖는다. 커패시터 본체 외면으로 노출된 각 리드(32a, 32b)의 엣지(외면에서의 리드 엣지)는 측면(C 또는 D)으로부터 모서리부를 거쳐 하면(B)으로 연속적으로 연장되어 있다. 제2 내부 전극(33)은 하면으로 인출되는 제3 리드(33a)를 구비한다. 제 3 리드는 적층 방향으로 볼 때 제1 리드(32a)와 제2 리드(32b) 사이에서 하면(B)의 중앙부으로 인출되어 제3 외부 전극에 연결된다(도 4(c) 참조). The first
도 4(b) 및 4(c)에 도시된 바와 같이, 제1 내부 전극(32)의 제1 리드(32a)는, 커패시터 본체의 외면(제1 측면(C) 및 하면(B))으로 노출된 엣지(단부)의 전체 길이에 걸쳐서 제1 외부 전극(34a)과 접촉하여 이에 연결된다. 또한 제1 내부 전극(32)의 제2 리드(32b)는, 커패시터 본체의 외면(제2 측면(D) 및 하면(B))으로 노출된 엣지의 전체 길이에 걸쳐서 제2 외부 전극(34b)과 접촉하여 이에 연결된다. 제1 내부 전극(32)은 제1 및 제2 외부 전극(34a, 34b)에 연결되어 제1 내부 전극과 제1 및 제2 외부 전극은 동일한 일 극성을 나타낸다. As shown in FIGS. 4B and 4C, the
제2 내부 전극(33)의 제3 리드(33a)는 커패시터 본체의 외면(하면(B))으로 노출된 엣지의 전체 길이에 걸쳐서 제3 외부 전극(35)과 접촉하여 이에 연결된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, y 방향으로 연장된 외부 전극의 폭(W10, W20)은, 이에 연결된 각 리드의 y 방향 폭(W1, W2)과 같거나 더 크다. 적층방향에 수직인 절단면에서 볼 때, 각 외부 전극(34a, 34b, 35)의 길이는 이에 연결된 각 리드(32a, 32b, 33a)의 노출 엣지의 길이와 같거나 더 크다. 제2 내부 전극(33)은 제3 리드(33a)를 통해 제3 외부 전극(35)에 연결되어, 제2 내부 전극(33)과 제3 외부 전극(35)은 제1 내부 전극(32)의 극성과는 다른 극성을 나타낸다. The
이와 같이 타극성의 제3 리드(33a)가 일극성의 제1 및 제2 리드(32a, 32b) 사이에서 이들과 인접하게 배치됨으로써, 인접한 전류 경로 사이에서 자속이 상쇄되고 기생 인덕턴스가 감소한다. 이에 더하여, 제1 및 제2 리드(32a, 32b)는 각각 측면(C, D) 및 하면(B)에 걸친 넓은 폭으로 제1 및 제2 외부 전극(34a, 34b)에 접촉하므로, 내외부 전극간 접촉부의 접촉 면적을 극대화시킬 수 있고 제1 및 제2 리드에서 흐르는 전류 경로는 넓은 폭을 갖게 된다. 넓은 폭의 전류 경로는 기생 인덕턴스를 감소시키는데 기여하므로, 커패시터 전체의 ESL은 더욱 저하된다. In this way, the
도 4(b) 및 4(c)에 도시된 바와 같이, 적층방향(x 방향)에서 볼 때, 커패시터(30)는 좌우 대칭인 내부 및 외부 구조를 갖는다. 특히, 제1 리드(32a)에 있어서 하면(B)으로 인출된 부분의 폭(W1)과, 제2 리드(32b)에 있어서 하면(B)으로 인출된 부분의 폭(W1)은 서로 동일하다. 이 경우, 상기 제3 리드의 폭(W2)은, 상기 제1 리드중 하면으로 인출된 부분의 폭(W1)보다 큰 것이 바람직하다.As shown in Figs. 4 (b) and 4 (c), when viewed in the stacking direction (x direction), the
기생 인덕턴스의 측면에서 볼 때, 제3 리드의 폭(W2)은 제1 및 제2 리드의 하면으로 인출된 부분의 폭(W1)보다 큰 것이 바람직하다. 본 발명자들은, y 방향에 있어서 제1 리드와 제3 리드의 폭의 비(W2/W1)가 증가할수록 ESL은 낮아진다는 것을 실험적으로 발견하였다. 이 실험에 의하면, 특히 상기 폭의 비(W2/W1)은 1.38이상에서 현저하게 감소된다. In view of the parasitic inductance, the width W 2 of the third lead is preferably larger than the width W 1 of the portion drawn out to the lower surfaces of the first and second leads. The inventors have experimentally found that the ESL becomes lower as the ratio (W 2 / W 1 ) of the width of the first lead and the third lead in the y direction increases. According to this experiment, in particular, the width ratio W 2 / W 1 is markedly reduced above 1.38.
도 5는 도 4에 도시된 바와 같은 커패시터 샘플들을 이용하여 실시한 ESL 평가 시험 결과를 나타내는 그래프이다. 특히 도 5는 하면(B)으로 인출된 제1(또는 2) 리드 부분의 폭(W1)에 대한 제3 리드의 폭(W2)의 비(W2/W1)에 따른 ESL 값의 변화를 나타낸다. 상기 그래프에 대한 구체적인 데이터를 아래 표 1에 표시하였다.FIG. 5 is a graph showing ESL evaluation test results performed using capacitor samples as shown in FIG. 4. In particular, FIG. 5 illustrates the ESL value according to the ratio W 2 / W 1 of the width W 2 of the third lead to the width W 1 of the first (or 2) lead portion drawn out to the lower surface B. FIG. Indicates a change. Specific data for the graph is shown in Table 1 below.
상기 표 1 및 도 5에 나타난 바와 같이, W1 에 대한 W2의 비율에 따라 적층형 커패시터의 ESL 값이 변화됨을 알 수 있다. W1이 W2보다 큰 경우, 예컨대 W2/W1이 0.3인 경우에는 ESL 값이 99.17 pH을 나타나지만, W1을 줄이고 W2을 크게하면 상기 ESL 값이 점점 줄어드는 것을 볼 수 있다. As shown in Table 1 and FIG. 5, it can be seen that the ESL value of the multilayer capacitor is changed according to the ratio of W 2 to W 1 . When W 1 is larger than W 2 , for example, W 2 / W 1 is 0.3, the ESL value shows 99.17 pH, but when W 1 is decreased and W 2 is increased, the ESL value decreases gradually.
특히 폭의 비(W2/W1)가 1.38이상일 경우, 현저히 낮은 ESL을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 표 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 폭의 비(W2/W1)가 0.3인 경우 ESL은 99 pH이상이고 상기 폭의 비(W2/W1)가 1인 경우 ESL은 87 pH 이상이지만, 폭의 비(W2/W1)가 1.38정도인 경우 ESL 값이 83.43 pH 이하로 크게 내려가게 된다. 폭의 비(W2/W1)가 2보다 클 경우에는, 폭의 비(W2/W1) 증가에 따른 ESL 감소가 매우 완만하게 된다. 따라서, 도 4의 3단자 커패시터에 있어서 극소화된 ESL을 구현하기 위해서는, 상기 폭의 비(W2/W1)가 1.38이상인 것이 바람직하다. 또한 폭의 비(W2/W1)의 조절을 통해 ESL을 정밀하게 제어할 수 있다. In particular, when the width ratio W 2 / W 1 is 1.38 or more, it can be seen that the ESL is significantly lower. As shown in Table 1 and FIG. 5, when the ratio of width (W 2 / W 1 ) is 0.3, the ESL is 99 pH or more and when the ratio of width (W 2 / W 1 ) is 1, the ESL is 87 pH. However, when the width ratio (W 2 / W 1 ) is about 1.38, the ESL value drops significantly below 83.43 pH. If the width ratio W 2 / W 1 is greater than two , the ESL decrease with increasing width ratio W 2 / W 1 becomes very gentle. Therefore, in order to implement the minimized ESL in the three-terminal capacitor of FIG. 4, the width ratio W 2 / W 1 is preferably 1.38 or more. In addition, the ESL can be precisely controlled by adjusting the width ratio (W 2 / W 1 ).
외부 전극의 형성 공정 측면에서, 상기 폭의 비(W2/W1)가 7이하인 것이 바람직하다. 폭의 비(W2/W1)가 7보다 크게 되면, 제1 외부 전극의 하면으로의 연장폭(W1)이 너무 작거나 제2 외부 전극의 폭(W2)이 너무 넓어 기존의 디핑(dipping) 방식의 외부 전극 도포 공정을 사용할 경우 각 외부 전극을 정밀하게 도포하는 것이 어려울 수 있다. In view of the formation process of the external electrode, the width ratio W 2 / W 1 is preferably 7 or less. When the width ratio W 2 / W 1 is greater than 7, the extension width W 1 to the lower surface of the first external electrode is too small or the width W 2 of the second external electrode is too wide so that the existing dipping When using a dipping method of external electrode coating, it may be difficult to precisely apply each external electrode.
도 6은, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 커패시터의 외형을 나타낸 사시도(도 6(a))와, 제1 내부 전극 구조(도 6(b)) 및 제2 내부 전극 구조(도 6(c))를 나타내기 위한 단면도이다. 본 실시형태에서 커패시터(60)는, 제2 내부 전극(63)에 연결되는 제4 외부 전극(65b)을 더 포함한다. 특히, 본 실시형태에서는 커패시터의 내부 및 외부 구조가 상하 대칭이다. Fig. 6 is a perspective view (Fig. 6 (a)) showing the outer shape of a capacitor according to another embodiment of the present invention, a first internal electrode structure (Fig. 6 (b)) and a second internal electrode structure (Fig. 6 (c). It is sectional drawing to show)). In the present embodiment, the
도 6(a)를 참조하면, 제1 및 제2 외부전극(64a, 64b)은 제1 및 제2 측면(C, D)에 각각 형성되고, 해당 측면(C, D)의 상하부 모서리를 감싸서 소정 폭(W10)만큼 상면(A) 및 하면(B)으로 일부 연장된다. 제3 및 제4 외부전극(65a, 65b)은 제1 외부 전극과 제2 외부 전극 사이에서 상면(A) 및 하면(B)에 각각 형성되어 적층방향(x 방향)을 따라 연장되어있다. 제3 및 제4 외부전극(65a, 65b)은 특히 상하면의 중앙부에 배치되어 있으며, 측면(C, D)에 수직한 방향(y방향)의 소정 폭(W20)을 갖는다. Referring to FIG. 6A, the first and second
도 6(b) 및 도 6(c)를 참조하면, 유전체층(61a, 61b) 상에는 각각 제1 내부전극(62) 및 제2 내부전극(63)이 형성되어 있다. 제1 내부전극(62)은 "H"자형으로 형성되며, 제1 및 제2 리드(62a, 62b)를 통해 제1 및 제2 외부전극(64a, 64b)에 연결된다. 특히 제1 리드(62a)는 본체(61)의 제1 측면(C), 상면(A) 및 하면(B)으로 인출되고, 제2 리드(62b)는 본체(61)의 제2 측면(D), 상면(A) 및 하면(B)으로 인출된다. 6B and 6C, a first
또한, 제2 내부 전극(63)은 "열십(┼)"자형 으로 형성되며, 제3 및 제4 리드(63a, 63b)를 통해 제3 및 제4 외부전극(65a, 65b)에 연결된다. 제2 내부 전극(63)과 제3 및 제4 외부 전극(65a, 65b)은 제1 내부 전극(62)과는 다른 극성을 나타낸다. 각 리드(62a, 62b, 63a, 63b)는, 커패시터 본체의 외면으로 노출된 각 리드의 엣지 전체 길이에 걸쳐 해당 외부 전극(64a, 64b, 65a, 65b)과 접촉하여 연결된다. 제1 내부 전극(62)의 각 리드(62a, 62b)는 제1 측면(C), 하면(B) 및 상면(A)에 걸쳐서 넓은 접촉 면적으로 대응 외부전극(64a, 64b)와 접촉한다. 따라서 전술한 실시형태와 마찬가지로 ESL의 저감효과를 얻을 수 있다. In addition, the second
본 실시형태와 같이, 커패시터 본체의 내부 및 외부 구조를 대칭적인 구조로 형성함으로써(도 4의 실시형태와 비교), 커패시터 칩의 방향성을 제거할 수 있고 이에 따라 커패시터의 표면 실장시 상면(A) 및 하면(B) 중 어느 면도 실장면으로 제공될 수 있다. 따라서, 커패시터 실장시 실장면의 방향을 고려하지 않아도 되는 장점이 있다. As in the present embodiment, by forming the internal and external structures of the capacitor body in a symmetrical structure (compared with the embodiment of FIG. 4), the orientation of the capacitor chip can be eliminated, and thus the upper surface A when the capacitor is mounted on the surface. And it may be provided to any shaving mounting surface of the lower surface (B). Therefore, there is an advantage that does not need to consider the direction of the mounting surface when mounting the capacitor.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 커패시터의 외부전극 배치를 나타낸 사시도(도 7(a)), 제1 내부 전극(도 7(b)) 및 제2 내부 전극(도 7(c)) 구조를 나타낸 단면도이다. 본 실시형태의 커패시터는, '적층 방향(x 방향)에 따른 커패시터 본체의 길이(L)가 적층 방향에 평행한 양 측면 사이의 거리(W)보다 더 크다'는 점을 제외하고는 도 4에 도시된 실시형태와 거의 동일한 구조를 갖는다. FIG. 7 is a perspective view (FIG. 7 (a)), a first internal electrode (FIG. 7 (b)), and a second internal electrode (FIG. 7C) showing an arrangement of external electrodes of a capacitor according to still another embodiment of the present invention. )) This is a cross-sectional view showing the structure. The capacitor of the present embodiment is shown in FIG. 4 except that 'the length L of the capacitor body along the stacking direction (x direction) is greater than the distance W between both sides parallel to the stacking direction'. It has a structure almost identical to that of the illustrated embodiment.
도 7을 참조하면, 일극성의 제1 및 제2 외부전극(74a, 74b)은 커패시터 본체(71)의 양 측면(C, D)에 각각 형성되어 상면(A) 및 하면(B)으로 소정의 폭(W10)만큼 일부 연장된다. 커패시터 본체(71)의 하면에는 상기 제1 및 제2 외부전극(74a, 74b)과 이격된 타극성의 제3 외부전극(75)이 형성되어 있다. 제3 외부전극(75)는 y 방향의 폭(W20)을 갖는다. 도 4의 실시형태와 마찬가지로, 각각의 제1 및 제2 외부 전극(74a, 74b)은 측면 및 하면에 걸친 넓은 접촉 면적으로 제1 및 제2 리드(72a, 72b)와 각각 접촉하여, 제1 내부 전극(72)에 연결된다. 또한 제3 외부 전극(75)은 제3 리드(73a)와 접촉하여 제2 내부 전극(73)에 연결된다. 도 7의 도면부호 71a, 71b는 유전체층을 나타낸다. Referring to FIG. 7, the first and second
특히, 적층 방향(x 방향)에 따른 커패시터 본체(71)의 길이(L)는 적층 방향에 평행한 양 측면(C, D) 사이의 거리(W)보다 더 크다. 이러한 구조는 적층수를 늘리기에 적합하며, 적층수의 증가에 따라 더 큰 용량과 더 작은 ESL을 구현할 수 잇다. In particular, the length L of the
본 실시형태에서도, 제3 리드(73a)의 폭(W2)은 제1 또는 제2 리드(72a 또는 72b)의 하면(B)으로 인출된 부분의 폭(W1)보다 더 큰 것이 바람직하다. 본 발명자들이 다양한 폭 비(W2/W1)을 갖는 샘플들에 대해 실시한 ESL 평가 시험에 따르면, 상기 폭의 비(W2/W1)의 증가에 따라 ESL이 감소한다는 사실을 확인하였다. Also in the present embodiment, the width W 2 of the
도 8은 상기 도 7의 실시형태에 따른 샘플들에 대한 시험 결과를 그래프로 표시한 것으로서, 상기 폭의 비(W2/W1)에 따른 ESL의 값을 나타낸다. 상기 그래프에 대한 구체적인 데이터를 아래 표 2에 표시하였다.FIG. 8 is a graphical representation of test results for samples according to the embodiment of FIG. 7, showing the value of ESL according to the ratio W 2 / W 1 of the width. Specific data for the graph is shown in Table 2 below.
도8 및 표 2를 참조하면, W1과 W2의 비율(W2/W1)가 0.82이하일 때에는 90 pH를 넘는 ESL 값을 나타내지만, W2/W1 값이 2 이상일 때에는 ESL 값은 76.09 pH 이하로 현저히 낮은 값을 나타낸다. 2 이상의 W2/W1에서는 W2/W1의 증가에 따라 ESL이 완만하게 감소한다. 외부 전극 도포 공정의 측면에서, 상기 폭의 비(W2/W1)는 7이하인 것이 바람직하다. Referring to FIG. 8 and Table 2, when the ratio (W 2 / W 1 ) of W 1 and W 2 is 0.82 or less, the ESL value is greater than 90 pH, but when the W 2 / W 1 value is 2 or more, the ESL value is Significantly lower values below 76.09 pH. In W 2 / W 1 above 2 , the ESL decreases slowly with increasing W 2 / W 1 . In terms of the external electrode application process, the width ratio W 2 / W 1 is preferably 7 or less.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 '적층 방향에 따른 본체의 길이(L)가 적층 방향에 평행한 대향 측면들(C, D) 사이의 거리(W)보다 큰 경우'에는, 상기 폭의 비(W2/W1)를 2.0 이상으로 함으로써, 매우 감소된 ESL의 고성능 디커플링 커패시터 또는 EMI 필터를 구현할 수 있게 된다. Therefore, as shown in FIG. 7, when the length L of the main body in the stacking direction is larger than the distance W between the opposing side surfaces C and D parallel to the stacking direction, the ratio of the width is shown. By setting (W 2 / W 1 ) to 2.0 or higher, a highly reduced ESL high performance decoupling capacitor or EMI filter can be implemented.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 커패시터의 외부전극 배치를 나타낸 사시도(도 9(a))과, 제1 내부전극(도 9(b)) 및 제2 내부전극(도 9c)의 구조를 나타낸 단면도이다. 본 실시형태에서 커패시터는, 상면(A)에 형성되어 제2 내부 전극(93)에 연결되는 제4 외부 전극(95b)을 더 포함한다(내부 및 외부 구조가 상하 대칭임). 또한 적층 방향에 따른 커패시터 본체의 길이(L)가 2개의 측면들(C, D) 사이의 거리(W)보다 크다. 9 is a perspective view (FIG. 9 (a)), a first internal electrode (FIG. 9 (b)), and a second internal electrode (FIG. 9C) showing an arrangement of external electrodes of a capacitor according to still another embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the structure of. In the present embodiment, the capacitor further includes a fourth
도 9(a)를 참조하면, 제1 및 제2 외부 전극(94a, 94b)은 제1 및 제2 측면(C, D)에 각각 형성되고, 해당 측면(C, D)의 상하부 모서리를 감싸서 소정 폭(W10)만큼 상면(A) 및 하면(B)으로 일부 연장된다. 제3 및 제4 외부 전극(95a, 95b)은 제1 외부 전극과 제2 외부 전극 사이에서 상면(A) 및 하면(B)에 각각 형성되어 적층 방향(x 방향)을 따라 연장되어 있다. 제3 및 제4 외부 전극(95a, 95b)은 특히 상하면의 중앙부에 배치되어 있으며, 측면(C, D)에 수직한 방향(y 방향)의 폭(W20)을 갖는다. Referring to FIG. 9A, the first and second
도 9(b) 및 도 9(c)를 참조하면, 유전체층(91a, 91b) 상에는 각각 제1 및 제2 내부 전극(93)이 형성되어 있다. 상기 제1 내부 전극(92)은 제1 및 제2 리드(92a, 92b)를 통해 제1 및 제2 외부 전극(94a, 94b)에 연결된다. 특히 제1 리드(92a)는 본체(91)의 제1 측면(C), 상면(A) 및 하면(B)으로 인출되고, 제2 리드(92b)는 본체(61)의 제2 측면(D), 상면(A) 및 하면(B)으로 인출된다. 9B and 9C, first and second
또한, 제2 내부 전극(93)은 제3 및 제4 리드(93a, 93b)를 통해 제3 및 제4 외부전극(95a, 95b)에 연결된다. 제2 내부 전극(93)과 제3 및 제4 외부 전극(95a, 95b)은 제1 내부 전극(92)과는 다른 극성을 나타낸다. 제1 내지 제4 리드는(92a, 92b, 93a, 93b), 커패시터 본체의 외면으로 노출되는 각 리드의 엣지 전체 길이에 걸쳐 해당 외부 전극(94a, 94b, 95a, 95b)과 접촉하여 이에 연결된다.In addition, the second
제1 내부 전극(92)의 각 리드(92a, 92b)는 제1 측면(C), 하면(B) 및 상면(A)에 걸쳐서 넓은 접촉 면적으로 대응 외부전극(94a, 94b)와 접촉하여 연결됨으로써, ESL이 저감된다. 또한 커패시터의 내부 및 외부 구조가 상하 대칭됨으로써, 상면 및 하면 중 어느 면도 실장면으로 제공될 수 있고 이에 따라 커패시터 실장시 실장면의 방향을 고려하지 않아도 되는 이점이 생긴다. 또한 본체의 길이(L)를 측면들(C, D) 간의 거리보다 크게 함으로써, 내부 전극의 적층수의 증가에 유리하며 더 큰 용량과 더 작은 ESL을 구현할 수 있다. Each lead 92a, 92b of the first
본 발명의 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터는, 외부 전극의 총 수가 적으면서도 병렬 연결된 전류 루프(실장 기판으로부터 또는 실장 기판으로 흐르는 전류에 의한 전류 루프)의 수를 높일 수 있는 장점을 제공해준다. 이러한 사실은 도 10에 명확히 나타나 있다. The stacked chip capacitor according to the embodiment of the present invention provides an advantage of increasing the number of current loops (current loops due to current flowing from or to the mounting substrate) connected in parallel with a small number of external electrodes. This fact is clearly shown in FIG.
도 10은 본 발명의 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 동작중 커패시터 내에 형성되는 전류 루프를 개략적으로 나타낸 측면도이다. 도 10은 편의상 도 6의 커패시터의 전류 루프만을 도시하고 있으나, 도 4, 7 및 9의 커패시터에서도 마찬가지의 전류 루프를 형성한다는 점은 당업자라면 충분히 이해할 수 있다(후술하는 바와 같이, 도 16 및 도 17의 커패시터에 대해서도 마찬가지임). 10 is a side view schematically showing a current loop formed in a capacitor during operation of a stacked chip capacitor according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 10 shows only the current loop of the capacitor of FIG. 6 for convenience, but it is well understood by those skilled in the art that the same current loop is formed in the capacitors of FIGS. 4, 7, and 9 (as described below, FIGS. 16 and FIG. The same is true for capacitors of 17).
도 10에 도시된 바와 같이, 내부 전극 면에 수직인 방향으로 볼 때, 커패시터는 동작중에 제1 외부 전극(64a)으로부터 제1 내부 전극(62) 및 제2 내부 전극(63)을 통해 제3 외부 전극(65a)으로 진행하는 전류 루프(CL1)와, 제2 외부 전극(64b)으로부터 제1 및 제2 내부 전극(62, 63)을 통해 제3 외부 전극(65a)으로 진행하는 전류 루프(CL2)를 형성한다. 이와 같이 단지 4개 또는 3개의 외부 전극만으로 상기한 2개의 병렬 연결된 전류 루프(CL1, CL2)를 형성함으로써, 외부 전극의 갯수를 감소시킴과 아울러 낮은 ESL을 얻을 수 있게 된다. As shown in FIG. 10, when viewed in a direction perpendicular to the inner electrode plane, the capacitor is in operation from the first
본 발명자들이 실시한 실험에 따르면, 이하에서 설명하는 바와 같이 중요한 4가지 디자인 팩터(degin factors)를 조절함으로써 커패시터의 ESL을 제어할 수 있으며, 특히 커패시터의 최종 ESL을 100pH 이하로 줄일 수 있다는 점을 알게 되었다. Experiments conducted by the inventors show that the ESL of the capacitor can be controlled by adjusting four important design factors as described below, in particular the final ESL of the capacitor can be reduced below 100 pH. It became.
도 11은, 도 10의 적층형 칩 커패시터에서 인접한 내부 전극 간 갭(G), 리드 폭(W1, W2), 내부 전극의 메인부로부터 하면까지의 거리(M1, M2)를 나타낸 수직 단면도이다. 상기 갭(G)은 인접한 서로 다른 극성의 리드들(62a, 63a) 간의 간격이고, 거리(M1)는 제1 내부 전극(62)의 메인부로부터 커패시터 본체 하면(B)까지의 거리이고, 거리(M2)는 제2 내부 전극(63)의 메인부로부터 하면(B)까지의 거리이다. 여기서, M1 = M2 = M이다. FIG. 11 is a vertical diagram illustrating a gap G between adjacent internal electrodes, lead widths W 1 and W 2 , and a distance M 1 and M 2 from the main part of the internal electrode to the bottom surface of the stacked chip capacitor of FIG. 10. It is a cross section. The gap G is a gap between
도 12는, 서로 다른 갭(G)을 갖는 도 11의 적층형 칩 커패시터들에 대한 주파수(MHz) 대 ESL(H) 특성을 나타낸 그래프이다. 도 12의 그래프는 거리(M=M1=M2)가 100㎛, 리드 폭의 비(W2/W1)가 6.0, 내부 전극의 총수가 200개층인 경우, 적층형 칩 커패시터(60)의 ESL 특성을 나타내고 있다. 도 12에 나타난 바와 같이, 10MHz 이상의 주파수에서 G=300㎛ 경우 및 G=200㎛인 경우 모두 100pH 이하의 낮은 ESL값을 갖는다. 또한 갭(G)이 작을수록 커패시터의 ESL은 더 낮아진다. 갭(G)이 작을수록 도 10에 도시된 전류 루프(CL1, CL2)의 면적이 작아지고 이에 따라 그 전류 루프로 인한 인턴턴스 성분이 감소된다. FIG. 12 is a graph showing frequency (MHz) vs. ESL (H) characteristics for the stacked chip capacitors of FIG. 11 with different gaps G. FIG. In the graph of FIG. 12, when the distance M = M 1 = M 2 is 100 μm, the read width ratio W 2 / W 1 is 6.0 and the total number of internal electrodes is 200 layers, the stacked
도 13은, 도 11의 적층형 칩 커패시터에 있어서 리드의 폭의 비(R=W2/W1)에 따른 ESL 상대치의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 13의 그래프는 거리(M)가 100㎛, 갭(G)이 200㎛, 내부 전극의 총수가 50개층인 경우, 적층형 칩 커패시터(60)의 ESL 상대치를 나타내고 있다. 도 13의 그래프에서 ESL의 상대치(%)는 W2/W1=0.3 일 때의 ESL을 기준값 100으로 설정하여 얻은 값이다. 도 13의 그래프에 나타난 바와 같이, 리드 폭의 비(W2/W1)이 작아질수록 ESL은 감소되며, 특히 W2/W1=1.38 근방에서 ESL의 감소율(기울기)이 급격히 변함을 알 수 있다. FIG. 13 is a graph showing changes in relative values of ESL according to the ratio (R = W 2 / W 1 ) of the width of the lead in the stacked chip capacitor of FIG. 11. The graph of FIG. 13 shows the ESL relative value of the stacked
도 14는, 서로 다른 거리(M)을 갖는 도 11의 적층형 칩 커패시터들에 대한 주파수(MHz) 대 ESL(H) 특성을 나타낸 그래프이다. 도 14의 그래프는 갭(G)이 200㎛, 리드 폭의 비(W2/W1)가 6.0, 내부 전극의 총수가 50개층인 경우, 적층형 칩 커패시터(60)의 ESL 특성을 나타내고 있다. 도 14의 그래프에 나타난 바와 같이, 거리(M)=100㎛인 경우, 100~1000MHz의 주파수 범위(100MHz 근방은 제외)에서 대부분 100pH 이하의 ESL 값을 나타낸다. 또한 거리(M)=70㎛인 경우, 100~1000MHz의 주파수 범위 전체에서 100pH보다 낮은 ESL 값을 나타낸다. 거리(M)가 작을수록 커패시터의 인덕턴스는 감소되는데, 이는 거리(M)의 감소에 따른 전류 루프(CL1, CL2: 도 10 참조)의 면적 감소에 기인한다.FIG. 14 is a graph showing frequency (MHz) vs. ESL (H) characteristics for the stacked chip capacitors of FIG. 11 having different distances M. FIG. The graph of FIG. 14 shows the ESL characteristic of the
도 15는, 도 11의 적층형 칩 커패시터에 있어서, 본체 내의 전체 내부 전극 수(내부 전극의 전체 적층수)에 따른 ESL의 상대치의 변화를 나타낸 그래프이다. 내부 전극의 수직 배치는, 내부 전극들의 적층수의 증가에 따른 ESL의 추가적 감소라는 장점을 제공한다. 도 15의 그래프는 갭(G)이 200㎛이고, 리드 폭의 비(W2/W1)가 6.0이고, 거리(M)가 100㎛인 경우, 적층형 칩 커패시터(60)의 ESL 상대치를 나타내고 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 내부 전극의 적층수의 증가에 따라 ESL이 감소한다. FIG. 15 is a graph showing a change in the relative value of the ESL according to the total number of internal electrodes (the total number of internal electrodes stacked) in the multilayer chip capacitor of FIG. 11. The vertical arrangement of the inner electrodes offers the advantage of further reduction of the ESL with increasing number of stacks of the inner electrodes. The graph of FIG. 15 shows the relative ESL of the stacked
상술한 바와 같이, 4가지의 중요한 디자인 팩터(G, W2/W1, M, 내부 전극 적층수)에 따라 커패시터의 인덕턴스 또는 ESL 특성이 변한다는 점을 확인할 수 있다. 이 4가지 디자인 팩터의 조절에 의해, 고속 MPU 패키지에 주로 사용되는 디커플링 커패시터에 요구되는 100pH이하의 ESL을 구현할 수 있게 된다. 4가지 디자인 팩터에 따른 상술한 ESL(또는 인덕턴스) 거동은, 도 11(또는 도 6)의 실시형태에만 한정되는 것이 아니다. 상면에 제4 외부 전극을 갖지 않는 도 4(또는 도 3)의 커패시터에 대해서도 마찬가지의 ESL 거동을 나타내다. 제4 외부 전극(65b)은 커패시터 실장의 편의를 위한 것일 뿐(즉, 상하 구별없이 커패시터를 회로 기판 상에 실장할 수 있음) 실제 전류 경로에 기여하지 않기 때문이다. As described above, it can be seen that the inductance or ESL characteristics of the capacitor change according to four important design factors (G, W 2 / W 1 , M, and number of internal electrode stacks). The adjustment of these four design factors enables the implementation of ESL <100pH required for decoupling capacitors commonly used in high-speed MPU packages. The above-described ESL (or inductance) behavior according to four design factors is not limited to the embodiment of FIG. 11 (or FIG. 6). The same ESL behavior is also shown for the capacitor of FIG. 4 (or FIG. 3) having no fourth external electrode on the upper surface. This is because the fourth
도 16은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 사시도(도 16(a)), 및 내부 전극 구조를 나타낸 수직 단면도(도 16(b))이다. 본 실시형태에서는, 전술한 실시형태들과 달리, 일 극성의 내부 전극들이 모두 동일한 전극 패턴을 갖는 것이 아니라 2가지 전극 패턴으로 나뉜다. 이 실시형태에서도 내부 전극들(132, 132', 133)은 하면(회로기판에 실장되는 면)에 수직으로 배치된다.FIG. 16 is a perspective view (FIG. 16 (a)) showing an external appearance of a stacked chip capacitor according to still another embodiment of the present invention, and a vertical sectional view (FIG. 16 (b)) showing an internal electrode structure. In the present embodiment, unlike the above-described embodiments, the internal electrodes of one polarity are not all divided into two electrode patterns but having the same electrode pattern. Also in this embodiment, the
도 16(a)를 참조하면, 커패시터(130)의 외형은 도 3 및 4의 커패시터(30)와 마찬가지이다. 동일 극성의 제1 및 제2 외부 전극(134a, 134b)은 각각 본체(131)의 제1 및 제2 측면에 형성되고, 하부 모서리를 감싸서 하면(B) 및 상면으로 일부 연장되어 있다. 타극성의 제3 외부 전극(135)은 제1 및 제2 외부 전극(134a, 134b)로부터 이격되어 제1 및 제2 외부 전극(134a, 134b) 사이에서 적층방향(y방향)을 따라 하면에 형성되어 있다. Referring to FIG. 16A, the appearance of the
도 16(a) 및 (b)를 참조하면, 커패시터 본체(131) 내에는, 제1 극성의 제1 내부 전극 패턴(132)과 제1 극성의 제2 내부 전극 패턴(132')이 유전체층(131a, 131a') 상에 교대로 배치된다. 이들 제1 극성의 내부 전극 패턴(132, 132') 사이에는 타극성의 제3 내부 전극 패턴(133)이 유전체층(131b) 상에 배치된다. 이에 따라, 제1, 제3, 제2 내부 전극 패턴(132, 133, 132')는, 132, 133, 132', 133, 132, 133, 132'...의 순서로 반복하여 교대로 배치된다. 즉, 제1 극성 내부 전극(132 또는 132')과 제2 극성의 내부 전극(133)이 유전체층을 사이에 두고 서로 대향하여 교대로 배치되고, 제1 극성의 내부 전극들(132, 132')은 제1 내부 전극 패턴(132)와 제2 내부 전극 패턴(132')이 적층방향(y 방향)을 따라 서로 교대로 배치되는 배치구조를 갖는다. 이와 같이, 제1 극성의 내부 전극은 2가지 전극 패턴(132, 132')으로 나뉘고 제2 극성의 내부 전극은 1가지 전극 패턴(133)만을 갖는다. Referring to FIGS. 16A and 16B, in the
도 16(b)에 도시된 바와 같이, 제1 극성의 제1 내부 전극 패턴(132)은, 제1 측면 및 하면(B)으로 인출된 제1 리드(132a)를 통해 제1 외부 전극(134a)와 연결된다. 제1 극성의 제2 내부 전극 패턴(132')은, 제2 측면 및 하면(B)으로 인출된 제2 리드(132a')를 통해 제2 외부 전극(134b)에 연결된다. 제2 극성의 제3 내부 전극 패턴(133)은 하면으로 인출된 제3 리드(133a)를 통해 제3 외부 전극(135)와 연결된다. As shown in FIG. 16B, the first
제1 내지 제2 리드(132a, 132a')는 각 측면 및 하면으로 노출된 리드 엣지의 전체 길이에 걸쳐서 제1 및 제2 외부 전극(134a, 134b)과 각각 접촉하여 이에 연결되며, 이로써 내외부 전극간 접촉부의 접촉 면적이 극대화되고 그 접촉부를 통해 흐르는 전류 경로는 넓은 폭을 갖게 된다. 제3 리드(133)는 하면으로 노출된 리드 엣지 전체 길이에 걸쳐서 제3 외부 전극(135)과 접촉하여 이에 연결된다. The first to
도 16의 실시형태에서도, 전술한 도 11 내지 도 15를 참조하여 설명한 바와 마찬가지로, 갭(G), 리드 폭의 비(W2/W1), 거리(M) 및 내부 전극의 적층수에 따라 커패시터(130)의 ESL값이 변화되고, 상기 4가지 디자인 팩터의 조절에 의해 100pH 이하의 ESL을 구현할 수 있다. 도 16의 커패시터는 도 4의 커패시터와 비교할 때 제1 극성의 내부 전극을 2가지 전극패턴으로 분리한 것 이외에는 차이점이 없으므로, 4 디자인 팩터에 따른 상술한 ESL 변화 거동(도 11 내지 도 15 참조)과 거의 동일한 ESL 변화 거동을 따른다. Also in the embodiment of FIG. 16, as described above with reference to FIGS. 11 to 15, depending on the gap G, the ratio of the lead widths W 2 / W 1 , the distance M, and the number of stacked internal electrodes The ESL value of the
도 17은 도 16의 변형예에 따른 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 사시도(도 17(a)), 및 내부 전극 구조를 나타낸 수직 단면도(도 17(b))이다. 도 17의 커패시터(160)는, 상면에 제4 외부 전극(165b)을 더 포함하고 상하 대칭적인 외부 및 내부 구조를 갖는다는 점에서, 도 16의 커패시터(130)와 다르다. 17 is a perspective view (Fig. 17 (a)) showing the external appearance of the stacked chip capacitor according to the modification of Fig. 16, and a vertical cross-sectional view (Fig. 17 (b)) showing the internal electrode structure. The
도 17(a)을 참조하면, 커패시터(160)의 외형은 도 6의 커패시터(60)와 거의 동일하다. 동일 극성의 제1 및 제2 외부 전극(164a, 164b)는 각각 본체(161)의 제1 및 제2 측면에 형성되고 본체(161)의 하부 및 상부 모서리를 감싸서 하면(B) 및 상면으로 일부 연장되어 있다. 타극성의 제3 및 제4 외부 전극(165a, 165b)는 적층방향(y 방향)을 따라 각각 하면(B) 및 상면에 형성되어 있다. Referring to FIG. 17A, the appearance of the
도 17(a) 및 (b)를 참조하면, 커패시터 본체(161) 내에는, 제1 극성의 제1 내부 전극 패턴(162)과 제1 극성의 제2 내부 전극 패턴(162')이 유전체층(161a, 161a') 상에 교대로 배치된다. 이들 제1 극성의 내부 전극 패턴(162, 162') 사이에는 타극성의 제3 내부 전극 패턴(163)이 유전체층(161b) 상에 배치된다. 제1 극성의 내부 전극은 모두 "T"자형의 전극 패턴을 갖는다. 서로 반대방향으로 누운 2개의 "T"자형 전극 패턴(162, 162')이 서로 교대로 반복 배치되어 복수의 제1 극성 내부 전극을 형성한다. 제3 내부 전극 패턴(163)은 모두 "열십(┼)"자형의 전극 패턴을 갖는다. Referring to FIGS. 17A and 17B, in the
도 17(b)에 도시된 바와 같이, 제1 극성의 제1 내부 전극 패턴(162)은, 제1 측면, 하면 및 상면으로 인출된 제1 리드(162a)를 통해 제1 외부 전극(164a)와 연결된다. 제1 극성의 제2 내부 전극 패턴(162')은, 제2 측면, 하면 및 상면으로 인출된 제2 리드(162a')를 통해 제2 외부 전극(164b)와 연결된다. 제2 극성의 제3 내부 전극 패턴(163)은 하면 및 상면으로 각각 인출된 제3 및 제4 리드(163a, 163b)를 통해 제3 및 제4 외부 전극(165a, 165b)와 연결된다. As shown in FIG. 17B, the first
제1 내지 제2 리드(162a, 162a')는 각 측면 및 하면으로 노출된 리드 엣지의 전체 길이에 걸쳐서 제1 및 제2 외부 전극(164a, 164b)과 각각 접촉하여 이에 연결되며, 이로써 내외부 전극간 접촉부의 접촉 면적이 극대화되고 그 접촉부를 통해 흐르는 전류 경로는 넓은 폭을 갖게 된다. 제3 리드(163)는 하면으로 노출된 리드 엣지 전체 길이에 걸쳐서 제3 외부 전극(165)과 접촉하여 이에 연결된다. The first to
본 실시형태와 같이, 커패시터 본체의 내부 및 외부 구조를 대칭적인 구조로 형성함으로써(도 16의 실시형태와 비교), 커패시터 칩의 방향성을 제거할 수 있고 이에 따라 커패시터의 표면 실장시 상면 및 하면 중 어느 면도 실장면으로 제공될 수 있다. 따라서, 커패시터 실장시 실장면의 방향을 고려하지 않아도 되는 장점이 있다. As in the present embodiment, by forming the internal and external structures of the capacitor body in a symmetrical structure (compared with the embodiment of FIG. 16), the directivity of the capacitor chip can be eliminated, and accordingly, the upper and lower surfaces of the capacitor are mounted on the surface. Any shaving mounting surface can be provided. Therefore, there is an advantage that does not need to consider the direction of the mounting surface when mounting the capacitor.
도 17의 실시형태에서도, 전술한 도 11 내지 도 15를 참조하여 설명한 바와 마찬가지로, 갭(G), 리드 폭의 비(W2/W1), 거리(M) 및 내부 전극의 적층수에 따라 커패시터(160)의 ESL값이 변화되고, 상기 4가지 디자인 팩터의 조절에 의해 100pH 이하의 ESL을 구현할 수 있다. 도 17의 커패시터는 도 6(또는 도 11)의 커패시터와 비교할 때 제1 극성의 내부 전극을 2가지 전극패턴으로 분리한 것 이외에는 차이점이 없으므로, 4 디자인 팩터에 따른 상술한 ESL 변화 거동(도 11 내지 도 15 참조)과 거의 동일한 ESL 변화 거동을 따른다. Also in the embodiment of FIG. 17, as described above with reference to FIGS. 11 to 15, according to the gap G, the ratio of the lead width W 2 / W 1 , the distance M, and the number of stacked internal electrodes The ESL value of the
도 18은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 사시도(도 18(a)), 및 내부 전극 구조를 나타낸 수평 단면도(도 18(b))이다. 도 18의 실시형태에서는, 내부 전극이 하면(회로기판에 실장되는 면)에 수평으로 배치된다. Fig. 18 is a perspective view (Fig. 18 (a)) showing the external appearance of a stacked chip capacitor according to still another embodiment of the present invention, and a horizontal sectional view (Fig. 18 (b)) showing an internal electrode structure. In the embodiment of Fig. 18, the internal electrodes are arranged horizontally on the lower surface (surface mounted on the circuit board).
도 18(a)을 참조하면, 커패시터(260)는 상하 및 좌우로 대칭인 외형을 갖는다. 커패시터 본체(260)의 대향하는 제1 측면(S1)과 제2 측면(S2)에는 제1 극성의 제1 및 제2 외부 전극(264a, 264b)이 각각 형성되어 있고, 다른 대향하는 제3 측면(S3)과 제4 측면(S4)에는 제2 극성의 제3 외부 전극(265a, 265b)이 형성되어 있다. 제3 외부 전극(265a, 265b)은 2개 부분으로 서로 분리된 형태로 되어 있으나, 분리된 2개부분이 하나의 일체로서 연결되어 본체(261) 중심부를 띠형상으로 완전히 둘러쌀 수도 있다. 제1 및 제2 외부 전극(264a, 264b)은 모두 제3 및 제4 측면(S3, S4)으로 일부 연장되어 있다. Referring to FIG. 18A, the
도 18(b)를 참조하면, 내부 전극 구조 자체는 도 6의 내부 전극 구조와 같은 형태를 갖는다(내부 전극이 배치되는 방향이 하면에 수평인 점에서 다름). 제1 극성의 제1 내부 전극(262)은 "H"자형으로 형성되고, 양측면(S1, S2)으로 각각 인출된 2개의 리드(262a, 262b)를 통해 제1 및 제2 외부 전극(264a, 264b)에 연결된다. 제2 극성의 내부 전극(263)은 "열십(┼)"자형으로 형성되고, 다른 양측면(S3, S4)으로 각각 인출된 2개의 리드(263a, 263b)를 통해 제3 외부 전극(265a, 265b)에 연결된다. Referring to FIG. 18B, the internal electrode structure itself has the same shape as the internal electrode structure of FIG. 6 (different in that the direction in which the inner electrodes are disposed is horizontal to the bottom surface). The first
도 18에 도시된 바와 같이, 제1 내부 전극(262)의 제1 리드(262a)는 제1, 3 및 4 측면(S1, S3, S4)으로 인출되고, 외부로 노출된 리드 엣지 전체 길이에 걸쳐 제1 외부 전극(264a)과 접촉한다. 제1 내부 전극(263)의 제2 리드(263b)는 제2, 3 및 4 측면(S2, S3, S4)으로 인출되고, 외부로 인출된 리드 엣지 전체 길이에 걸쳐서 제2 외부 전극(264b)과 접촉한다. 따라서, 제1 및 제2 리드(262a, 262b)는 넓은 폭으로 제1 및 제2 외부 전극(264a, 264b)에 접촉하므로, 내외부 전극간 접촉부의 접촉 면적이 극대화되고, 이에 따라 그 접촉부에서 흐르는 전류 경로는 넓은 폭을 갖게 된다. 도면에서 W1은 제3 및 제4 측면(S3, S4)으로 인출된 제1 리드(262a)(또는 제2 리드(262b)) 부분의 폭을 나타내고, W2는 제1 및 제2 측면(S1, S2)으로 인출된 제3 리드(265a)(또는 제4 리드(265b)) 부분의 폭을 나타낸다. As shown in FIG. 18, the
도 19는, 도 18의 적층형 칩 커패시터(260)에 있어서 리드의 폭의 비(W2/W1)에 따른 ESL 값의 변화를 나타낸 그래프이고, 도 20은 도 19의 그래프를 ESL 상대치로 표현한 것이다. 도 19 및 20에 도시된 바와 같이, 리드 폭의 비(W2/W1)가 증가함에 따라 커패시터의 ESL은 감소한다. 특히 리드 폭의 비(W2/W1)가 1.43 근방에서 기울기(ESL 감소율)이 급격히 변하여 1.43이상에서 ESL이 현저히 낮게 나타남을 알 수 있다. FIG. 19 is a graph illustrating a change in ESL value according to a ratio (W 2 / W 1 ) of a width of a lead in the stacked
도 18의 실시형태에서는 각 극성마다 내부 전극이 단 1개의 전극 패턴을 갖고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 극성의 내부 전극은 2가지 전극 패턴으로 나뉠 수 있다. 예를 들어, 커패시터(260)의 내부에서 하면에 수평하게 배치되는 내부 전극은 도 17(b)에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1 극성의 내부 전극은 서로 교대로 반복 배치되는 2개의 "T"자형 전극 패턴(이 2개의 T자형 패턴은 서로 반대방향으로 누워있음)으로 분류되고, 이 2개의 제1 극성 "T"자형 전극 패턴 사이에 제2 극성을 갖는 "열십(┼)"자형 전극 패턴이 배치될 수 있다 - 그러나, 도 17의 실시형태와 달리, 각 내부 전극은 커패시터 하면에 수평하게 배치됨 -. 이와 같이 3가지 전극 패턴(2가지 "T"자형 패턴 및 1가지 "열십"자형 패턴)을 갖는 경우에도, 도 20의 ESL 거동과 마찬가지의 거동을 나타낸다. In the embodiment of FIG. 18, the internal electrode has only one electrode pattern for each polarity, but the present invention is not limited thereto. The inner electrode of the first polarity may be divided into two electrode patterns. For example, the internal electrode disposed horizontally on the bottom surface of the
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings. It is intended that the scope of the invention be defined by the appended claims, and that various forms of substitution, modification, and alteration are possible without departing from the spirit of the invention as set forth in the claims. Will be self-explanatory.
도 1은, 종래기술에 따른 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 시시도 및 단면도이다.1 is a view and a cross-sectional view showing the appearance of a stacked chip capacitor according to the prior art.
도 2는, 종래 기술에 따른 적층형 커패시터의 내부전극 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 2 is an exploded perspective view showing the internal electrode structure of a multilayer capacitor according to the prior art.
도 3은, 본 발명의 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 내부 구조를 나타낸 사시도, 및 상기 적층형 칩 커패시터가 회로기판에 실장된 상태를 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view showing an internal structure of a stacked chip capacitor according to an embodiment of the present invention, and a perspective view showing a state in which the stacked chip capacitor is mounted on a circuit board.
도 4는, 도 3의 적층형 칩 커패시터의 외부전극 배치를 나타낸 사시도, 및 내부 전극 구조를 나타낸 수직 단면도이다.4 is a perspective view illustrating an external electrode arrangement of the stacked chip capacitor of FIG. 3 and a vertical cross-sectional view illustrating an internal electrode structure.
도 5는, 도 4의 실시형태에서 리드의 폭의 비(W2/W1)에 따른 ESL 값의 변화를 나타내는 그래프이다. FIG. 5 is a graph showing a change in the ESL value according to the ratio W 2 / W 1 of the width of the lead in the embodiment of FIG. 4.
도 6은, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타낸 사시도, 및 내부 전극 구조를 나타낸 수직 단면도이다.6 is a perspective view showing the external appearance of a stacked chip capacitor according to another embodiment of the present invention, and a vertical cross-sectional view showing an internal electrode structure.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 외부전극 배치를 나타낸 사시도, 및 내부 전극 구조를 나타낸 수직 단면도이다.7 is a perspective view showing an external electrode arrangement of a stacked chip capacitor according to still another embodiment of the present invention, and a vertical cross-sectional view showing an internal electrode structure.
도 8은, 도 7의 실시형태에서 리드의 폭의 비(W2/W1)에 따른 ESL 값의 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing a change in the ESL value according to the ratio W 2 / W 1 of the width of the lead in the embodiment of FIG. 7.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 외부전극 배치를 나타낸 사시도, 및 내부 전극 구조를 나타낸 수직 단면도이다.9 is a perspective view showing an external electrode arrangement of a stacked chip capacitor according to still another embodiment of the present invention, and a vertical sectional view showing an internal electrode structure.
도 10은, 본 발명의 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 동작중 커패시터 내에 형성되는 전류 루프를 개략적으로 나타낸 측면도이다. 10 is a side view schematically showing a current loop formed in a capacitor during operation of a stacked chip capacitor according to an embodiment of the present invention.
도 11은, 도 10의 적층형 칩 커패시터에서 인접한 내부 전극 간 갭(G), 리드 폭(W1, W2), 내부 전극의 메인부로부터 하면까지의 거리(M1, M2)를 나타낸 수직 단면도이다.FIG. 11 is a vertical diagram illustrating a gap G between adjacent internal electrodes, lead widths W 1 and W 2 , and a distance M 1 and M 2 from the main part of the internal electrode to the bottom surface of the stacked chip capacitor of FIG. 10. It is a cross section.
도 12는, 서로 다른 갭(G)을 갖는 도 11의 적층형 칩 커패시터들에 대한 주파수 대 ESL 특성을 나타낸 그래프이다.FIG. 12 is a graph showing frequency versus ESL characteristics for the stacked chip capacitors of FIG. 11 with different gaps G. FIG.
도 13은, 도 11의 적층형 칩 커패시터에 있어서 리드의 폭의 비(W2/W1)에 따른 ESL 상대치의 변화를 나타낸 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing changes in relative values of ESL according to the ratio (W 2 / W 1 ) of the width of the lead in the stacked chip capacitor of FIG. 11.
도 14는, 서로 다른 거리(M)을 갖는 도 11의 적층형 칩 커패시터들에 대한 주파수 대 ESL 특성을 나타낸 그래프이다.FIG. 14 is a graph showing frequency versus ESL characteristics for the stacked chip capacitors of FIG. 11 having different distances M. FIG.
도 15는, 도 11의 적층형 칩 커패시터에 있어서, 본체 내의 전체 내부 전극 수(내부 전극 적층수)에 따른 ESL의 상대치의 변화를 나타낸 그래프이다. FIG. 15 is a graph showing a change in the relative value of the ESL according to the total number of internal electrodes (the number of internal electrode stacks) in the main body in the stacked chip capacitor of FIG. 11.
도 16은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 사시도, 및 내부 전극 구조를 나타낸 수직 단면도이다.16 is a perspective view showing an external appearance of a stacked chip capacitor according to still another embodiment of the present invention, and a vertical sectional view showing an internal electrode structure.
도 17은, 도 16의 변형예에 따른 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 사시도, 및 내부 전극 구조를 나타낸 수직 단면도이다.FIG. 17 is a perspective view showing the external appearance of the stacked chip capacitor according to the modification of FIG. 16, and a vertical cross-sectional view showing the internal electrode structure. FIG.
도 18은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 적층형 칩 커패시터의 외형을 나타내는 사시도, 및 내부 전극 구조를 나타낸 수평 단면도이다.18 is a perspective view showing an external appearance of a stacked chip capacitor according to still another embodiment of the present invention, and a horizontal sectional view showing an internal electrode structure.
도 19는, 도 18의 적층형 칩 커패시터에 있어서 리드의 폭의 비(W2/W1)에 따른 ESL 값의 변화를 나타낸 그래프이다. FIG. 19 is a graph illustrating a change in an ESL value according to a ratio (W 2 / W 1 ) of a width of a lead in the stacked chip capacitor of FIG. 18.
도 20은, 도 18의 적층형 칩 커패시터에 있어서 리드의 폭의 비(W2/W1)에 따른 ESL 상대치의 변화를 나타낸 그래프이다. FIG. 20 is a graph showing changes in relative values of ESL according to the ratio (W 2 / W 1 ) of the width of the lead in the stacked chip capacitor of FIG. 18.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
31 : 커패시터 본체 32 : 제1 내부전극31: capacitor body 32: first internal electrode
33 : 제2 내부전극 34a: 제1 외부전극33: second
34b: 제2 외부전극 35 : 제3 외부전극34b: second external electrode 35: third external electrode
32a: 제1 리드 32b: 제2 리드32a:
33a: 제3 리드 33a: third lead
Claims (29)
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