KR20210032890A - Multilayer capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적층형 커패시터에 관한 것이다.The present invention relates to a multilayer capacitor.
전자 제품의 다기능화, 경량화 및 소형화 추세가 급속히 진행됨에 따라 소형 및 고성능 전자 부품의 필요성이 증가하고 있다.As the trend of multifunctional, lightweight, and miniaturized electronic products progresses rapidly, the need for small and high-performance electronic components is increasing.
이에 자동차, 네트워크 등의 전장품과 산업용에 대응하는 고신뢰성을 요구하는 전자 부품의 채용도 크게 증가하고 있다.Accordingly, the adoption of electronic components that require high reliability corresponding to automobiles and networks and electronic components for industrial use is also increasing significantly.
이와 같이 시장 요구에 대응하기 위한 수동 부품의 기술 개발 경쟁이 가속화 되고 있고, 특히 적층형 커패시터는 기술 경쟁이 가장 치열하게 이루어지고 있는 대표적인 분야이다.In this way, competition for technology development of passive components to meet market demands is accelerating, and in particular, multilayer capacitors are a representative field in which the technology competition is fierce.
이러한 적층형 커패시터는 크게 용량 구현을 위해 BaTiO3 (BT)를 기본으로 하는 유전체층과, 금속을 기본으로 하는 내부 전극과, 금속과 글라스(glass) 등을 포함하는 외부 전극으로 구성된다.Such a multilayer capacitor is largely composed of a dielectric layer based on BaTiO 3 (BT), an internal electrode based on a metal, and an external electrode including metal and glass to realize capacity.
최근 들어, 유전체층과 내부 전극의 박층화에 기반한 고용량 제품 개발과 미세 구조 개선을 통해 적층형 커패시터의 고온, 고압, 내습 신뢰성 등을 향상시키기 위한 많은 노력이 계속해서 진행되고 있다.Recently, a lot of efforts have been made to improve the reliability of high temperature, high pressure, moisture resistance, etc. of a multilayer capacitor through the development of high-capacity products based on thinning of dielectric layers and internal electrodes and improvement of microstructures.
또한, 일반적인 적층형 커패시터는, 외부 전극의 도금층이 니켈 도금층과 주석 도금층으로 이루어지며, 기판에 실장시 주석을 포함하는 솔더(Sn-base solder)를 사용하고 있다.In addition, in a general multilayer capacitor, a plating layer of an external electrode is made of a nickel plating layer and a tin plating layer, and when mounted on a substrate, a solder containing tin (Sn-base solder) is used.
그러나, 주석을 포함하는 솔더의 경우, 제품에서 150℃ 이상의 고온 신뢰성을 요구하는 경우 크랙 등의 문제가 발생할 수 있고, 이에 최근에는 접합 물질로서 에폭시와 금속성 필러를 주성분으로 하는 전도성 접착제 등이 사용되는 추세이다.However, in the case of a solder containing tin, a problem such as crack may occur when the product requires high temperature reliability of 150°C or higher, and thus, a conductive adhesive mainly composed of epoxy and metallic filler is used as a bonding material. It is a trend.
그러나, 접합 물질로 상기의 전도성 접착제를 사용하면, 외부 전극의 도금층이 주석으로 이루어지는 경우, 전도성 접착제와 도금층 간의 접합력이 저하되므로, 적층형 커패시터의 실장 불량을 증가시키는 문제가 발생할 수 있다.However, when the above-described conductive adhesive is used as a bonding material, when the plating layer of the external electrode is made of tin, the bonding strength between the conductive adhesive and the plating layer decreases, and thus a problem of increasing the mounting failure of the multilayer capacitor may occur.
본 발명의 목적은, 적층형 커패시터를 전도성 접착제를 사용하여 기판에 실장 할 때, 고온 신뢰성을 강화할 수 있는 적층형 커패시터를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a multilayer capacitor capable of enhancing high temperature reliability when mounting a multilayer capacitor on a substrate using a conductive adhesive.
본 발명의 일 측면은, 내부 전극이 형성되지 않는 소정 두께의 연결 영역을 사이에 두고 제1 커패시터부 및 제2 커패시터부가 마주보게 배치되는 커패시터 바디; 및 상기 커패시터 바디의 길이 방향의 양 단부에 각각 형성되는 제1 및 제2 외부 전극; 을 포함하고, 상기 제1 커패시터부는 복수의 유전체층을 사이에 두고 상기 제1 커패시터부의 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치된 제1 및 제2 내부 전극을 포함하고, 상기 제2 커패시터부는 복수의 유전체층을 사이에 두고 상기 제2 커패시터부의 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치된 제3 및 제4 내부 전극을 포함하고, 상기 제1 외부 전극은, 상기 제1 및 제3 내부 전극과 접속되고 구리(Cu)를 포함하는 제1 내부층과, 상기 제1 내부층을 커버하고 은(Ag)과 팔라듐(Pd)을 포함하는 제1 외부층을 포함하고, 상기 제2 외부 전극은, 상기 제2 및 제4 내부 전극과 접속되고 구리를 포함하는 제2 내부층과, 상기 제2 내부층을 커버하고 은과 팔라듐을 포함하는 제2 외부층을 포함하는 적층형 커패시터를 제공한다.An aspect of the present invention is a capacitor body in which the first capacitor portion and the second capacitor portion are disposed to face each other with a connection region having a predetermined thickness in which no internal electrodes are formed; And first and second external electrodes respectively formed at both ends of the capacitor body in the length direction. Including, wherein the first capacitor portion includes first and second internal electrodes alternately exposed through both surfaces of the first capacitor portion in a length direction with a plurality of dielectric layers interposed therebetween, and the second capacitor portion And third and fourth internal electrodes disposed to be alternately exposed through both surfaces of the second capacitor portion in a length direction with a dielectric layer therebetween, and the first external electrode is connected to the first and third internal electrodes, And a first inner layer containing copper (Cu), and a first outer layer covering the first inner layer and containing silver (Ag) and palladium (Pd), and the second outer electrode includes the first inner layer. A multilayer capacitor is provided including a second inner layer connected to the second and fourth inner electrodes and containing copper, and a second outer layer covering the second inner layer and containing silver and palladium.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 내부 전극의 적층 수가 상기 제3 및 제4 내부 전극의 적층 수 보다 많이 적층될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the number of stacks of the first and second internal electrodes may be greater than the number of stacks of the third and fourth internal electrodes.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 커패시터 바디는 상기 제2 커패시터부에 인접한 면이 실장 면이 될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a surface of the capacitor body adjacent to the second capacitor portion may be a mounting surface.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 커패시터 바디는, 서로 대향하는 제1 및 제2 면과, 제1 및 제2 면과 연결되고 서로 대향하는 제3 및 제4 면과, 제1 및 제2 면과 연결되고 제3 및 제4 면과 연결되는 제5 및 제6 면을 포함하고, 상기 제1 및 제2 외부 전극의 제1 및 제2 내부층은, 커패시터 바디의 제3 및 제4 면에 각각 형성되어 내부 전극의 노출된 부분과 접속되는 제1 및 제2 접속부와, 상기 제1 및 제2 접속부에서 상기 커패시터 바디의 제1 면의 일부까지 연장되는 제1 및 제2 밴드부를 각각 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the capacitor body includes first and second surfaces facing each other, third and fourth surfaces connected to the first and second surfaces and facing each other, and first and second surfaces. And fifth and sixth surfaces connected to the third and fourth surfaces, and the first and second inner layers of the first and second external electrodes are on the third and fourth surfaces of the capacitor body. First and second connecting portions respectively formed and connected to the exposed portions of the internal electrodes, and first and second band portions extending from the first and second connecting portions to a portion of the first surface of the capacitor body, respectively. I can.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 외부 전극의 제1 및 제2 외부층은, 상기 제1 및 제2 접속부 상에 각각 형성되는 제3 및 제4 접속부와, 상기 제3 및 제4 접속부에서 상기 제1 및 제2 밴드부를 각각 커버하도록 연장되는 제3 및 제4 밴드부를 각각 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first and second outer layers of the first and second external electrodes include third and fourth connection portions formed on the first and second connection portions, respectively, and the third and second outer layers. The fourth connecting portion may include third and fourth band portions respectively extending to cover the first and second band portions, respectively.
본 발명의 다른 측면은, 내부 전극이 형성되지 않는 소정 두께의 연결 영역을 사이에 두고 제1 커패시터부 및 제2 커패시터부가 마주보게 배치되는 커패시터 바디; 및 상기 커패시터 바디의 길이 방향의 양 단부에 각각 형성되는 제1 및 제2 외부 전극; 을 포함하고, 상기 제1 커패시터부는 복수의 유전체층을 사이에 두고 상기 제1 커패시터부의 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치된 제1 및 제2 내부 전극을 포함하고, 상기 제2 커패시터부는 복수의 유전체층을 사이에 두고 상기 제2 커패시터부의 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치된 제3 및 제4 내부 전극을 포함하고, 상기 제1 외부 전극은, 상기 제1 및 제3 내부 전극과 접속되고 구리를 포함하는 제1 내부층과, 상기 제1 내부층을 커버하고 니켈(Ni)을 포함하는 제1 중간층과, 상기 제1 중간층을 커버하고 팔라듐을 포함하는 제1 외부층을 포함하고, 상기 제2 외부 전극은, 상기 제2 및 제4 내부 전극과 접속되고 구리를 포함하는 제2 내부층과, 상기 제2 내부층을 커버하고 니켈을 포함하는 제2 중간층과, 상기 제2 중간층을 커버하고 팔라듐을 포함하는 제2 외부층을 포함하는 적층형 커패시터를 제공한다.Another aspect of the present invention is a capacitor body in which the first capacitor portion and the second capacitor portion are disposed to face each other with a connection region having a predetermined thickness in which no internal electrodes are formed; And first and second external electrodes respectively formed at both ends of the capacitor body in the length direction. Including, the first capacitor portion includes first and second internal electrodes disposed to be alternately exposed through both surfaces of the first capacitor portion in a length direction with a plurality of dielectric layers interposed therebetween, and the second capacitor portion And third and fourth internal electrodes disposed to be alternately exposed through both surfaces of the second capacitor part in a length direction with a dielectric layer therebetween, and the first external electrode is connected to the first and third internal electrodes, A first inner layer containing copper, a first intermediate layer covering the first inner layer and containing nickel (Ni), and a first outer layer covering the first intermediate layer and containing palladium, the The second external electrode is connected to the second and fourth internal electrodes and covers a second inner layer containing copper, a second intermediate layer covering the second inner layer and containing nickel, and the second intermediate layer And a second outer layer containing palladium.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 중간층과 상기 제1 및 제2 외부층은 도금층일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first and second intermediate layers and the first and second outer layers may be plated layers.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 외부 전극의 제1 및 제2 중간층은, 상기 제1 및 제2 접속부 상에 각각 형성되는 제5 및 제6 접속부와, 상기 제5 및 제6 접속부에서 상기 제1 및 제2 밴드부를 각각 커버하도록 연장되는 제5 및 제6 밴드부를 각각 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first and second intermediate layers of the first and second external electrodes include fifth and sixth connection portions respectively formed on the first and second connection portions, and the fifth and second connection portions. 6 It may include fifth and sixth band portions respectively extending from the connection portion to cover the first and second band portions, respectively.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2 외부 전극의 제1 및 제2 외부층은, 상기 제5 및 제6 접속부 상에 각각 형성되는 제3 및 제4 접속부와, 상기 제3 및 제4 접속부에서 상기 제5 및 제6 밴드부를 각각 커버하도록 연장되는 제3 및 제4 밴드부를 각각 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first and second outer layers of the first and second external electrodes include third and fourth connection portions formed on the fifth and sixth connection portions, respectively, and the third and second outer layers. The fourth connecting portion may include third and fourth band portions respectively extending to cover the fifth and sixth band portions, respectively.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적층형 커패시터를 전도성 접착제를 사용하여 기판에 실장 할 때 고온 신뢰성을 강화할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, when a multilayer capacitor is mounted on a substrate using a conductive adhesive, there is an effect of enhancing high temperature reliability.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층형 커패시터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에서 제1 및 제2 내부 전극의 구조를 각각 도시한 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1에서 제3 및 제4 내부 전극의 구조를 각각 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1의 I-I'선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 적층형 커패시터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 II-II'선 단면도이다.1 is a schematic perspective view of a multilayer capacitor according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are plan views illustrating structures of first and second internal electrodes in FIG. 1, respectively.
3A and 3B are plan views showing structures of third and fourth internal electrodes in FIG. 1, respectively.
4 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1.
5 is a schematic perspective view of a multilayer capacitor according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 5.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.However, embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
또한, 본 발명의 실시 예는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.In addition, embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those with average knowledge in the art.
도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In the drawings, the shapes and sizes of elements may be exaggerated for clearer explanation.
또한, 각 실시 예의 도면에 나타난 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 사용하여 설명한다.In addition, components having the same function within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described with the same reference numerals.
이하, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해 커패시터 바디(110)의 방향을 정의하면, 도면에 표시된 X, Y 및 Z는 각각 커패시터 바디(110)의 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향을 나타낸다. 또한, 본 실시 예에서, Z방향은 유전체층이 적층되는 적층 방향과 동일한 개념으로 사용될 수 있다.Hereinafter, when a direction of the
또한, 본 실시 형태에서는 설명의 편의를 위해 Z방향으로 커패시터 바디의 하면과 상면을 각각 제1 및 제2 면(1, 2)으로, X방향의 양면을 각각 제3 및 제4 면(3, 4)으로, Y방향의 양 면을 각각 제5 및 제6 면(5, 6)으로 설정하여 설명하기로 한다. 여기서, 제1 면(1)은 실장 면으로 함께 설정하여 설명하기로 한다.In addition, in this embodiment, for convenience of explanation, the lower and upper surfaces of the capacitor body in the Z direction are respectively first and
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층형 커패시터를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1에서 제1 및 제2 내부 전극의 구조를 각각 도시한 평면도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 1에서 제3 및 제4 내부 전극의 구조를 각각 도시한 평면도이고, 도 4는 도 1의 I-I'선 단면도이다.1 is a perspective view schematically illustrating a multilayer capacitor according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are plan views respectively illustrating structures of first and second internal electrodes in FIG. 1, and FIGS. 3A and 3A. 3B is a plan view showing the structures of the third and fourth internal electrodes in FIG. 1, respectively, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 1.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층형 커패시터(100)는 내부 전극이 형성되지 않는 소정 두께의 연결 영역을 사이에 두고 제1 커패시터부 및 제2 커패시터부가 마주보게 배치되는 커패시터 바디(110)와, 커패시터 바디(110)의 길이 방향의 양 단부에 형성되는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)을 포함한다.1 to 4, in a
커패시터 바디(110)는 복수의 유전체층(111)을 적층한 다음 소성하여 형성되며, 커패시터 바디(110)의 형상, 치수 및 유전체층의 적층 수가 본 실시 형태에 도시된 것으로 한정되는 것은 아니다.The
유전체층(111)은 고유전률을 갖는 세라믹 분말, 예를 들어 티탄산바륨(BaTiO3)계 또는 티탄산스트론튬(SrTiO3)계 분말을 포함할 수 있으며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
이때, 본 실시 예에서 유전체층은 실장 면인 제1 면(1)에 대해 수평이 되도록 Z방향으로 적층될 수 있다.In this case, in this embodiment, the dielectric layer may be stacked in the Z direction so as to be horizontal with respect to the
또한, 커패시터 바디(110)를 형성하는 복수의 유전체층(111)은 소결된 상태로서 인접하는 유전체층(111) 사이의 경계는 주사전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)를 이용하지 않고 확인하기 곤란할 정도로 일체화될 수 있다.In addition, the plurality of
이때, 커패시터 바디(110)는 대체로 육면체 형상일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 커패시터 바디(110)의 형상, 치수 및 유전체층(111)의 적층 수가 본 실시 형태의 도면에 도시된 것으로 한정되는 것은 아니다.In this case, the
본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해, 커패시터 바디(110)의 Z방향으로 서로 대향하는 양면을 제1 및 제2 면(1, 2)으로, 제1 및 제2 면(1, 2)과 연결되고 X방향으로 서로 대향하는 양면을 제3 및 제4 면(3, 4)으로, 제1 및 제2 면(1, 2)과 연결되고 제3 및 제4 면(3, 4)과 연결되고 Y방향으로 서로 대향하는 양면을 제5 및 제6 면(5, 6)으로 정의한다.In this embodiment, for convenience of explanation, both surfaces of the
유전체층(111)은 고유전률의 세라믹 재료를 포함할 수 있으며, 예를 들어 티탄산바륨(BaTiO3)계 또는 티탄산스트론튬(SrTiO3)계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있으나, 충분한 정전 용량을 얻을 수 있는 한 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 유전체층(111)에는 상기 세라믹 분말과 함께, 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제 및 분산제 등이 더 첨가될 수 있다.In addition, a ceramic additive, an organic solvent, a plasticizer, a binder, a dispersant, and the like may be further added to the
상기 세라믹 첨가제는, 예를 들어 전이 금속 산화물 또는 전이 금속 탄화물, 희토류 원소, 마그네슘(Mg) 또는 알루미늄(Al) 등이 사용될 수 있다The ceramic additive may be, for example, a transition metal oxide or a transition metal carbide, a rare earth element, magnesium (Mg) or aluminum (Al).
또한, 커패시터 바디(110)는 고용량 영역으로서의 제1 커패시터부와 저용량 고ESR영역으로서의 제2 커패시터부를 포함하여 서로 다른 임피던스 특성을 가지며, 상기 제1 커패시터부와 상기 제2 커패시터부 사이에 내부 전극이 형성되지 않은 소정 두께의 연결 영역이 배치되어 저ESL 특성이 구현되도록 할 수 있다.In addition, the
이때, 커패시터 바디(110)는 제2 커패시터부에 인접한 면인 제1 면(1)이 실장 면이 될 수 있다.In this case, the
그리고, 상기 제1 커패시터부의 상부에 상부 커버(112)가 배치되고, 상기 제2 커패시터부의 하부에는 하부 커버(113)가 배치된다.In addition, an
상기 제1 커패시터부는 용량 기여부로서 유전체층(111)을 사이에 두고 복수의 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 Z방향으로 반복적으로 적층하여 형성될 수 있다.The first capacitor part may be formed by repeatedly stacking a plurality of first and second
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 서로 다른 극성을 갖는 전극으로, 유전체층(111) 상에 소정의 두께로 도전성 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 인쇄하여 형성될 수 있고, 유전체층(111)의 적층 방향을 따라 제1 면(1)에 대해 수평 방향으로 번갈아 배치될 수 있다. 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 일 단부가 제3 및 제4 면(3, 4)을 통해 각각 노출되도록 형성될 수 있다.2A and 2B, the first and second
이때, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 중간에 배치된 유전체층(111)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다.In this case, the first and second
또한, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 전체적으로 일정한 폭을 가지도록 형성하여 ESR이 크게 증가되지 않는 구조로 구성될 수 있다.In addition, the first and second
또한, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 커패시터 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)을 통해 각각 노출되는 부분을 통해 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the first and second
따라서, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)에 전압을 인가하면 서로 대향하는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122) 사이에 전하가 축적되고, 이때 적층형 커패시터(100)의 정전 용량은 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 서로 중첩되는 영역의 면적과 비례하게 된다.Therefore, when a voltage is applied to the first and second
또한, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 팔라듐-은(Pd-Ag)합금 등의 귀금속 재료 및 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 이루어진 도전성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있다.In addition, the material for forming the first and second
이때, 상기 도전성 페이스트의 인쇄 방법은 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the printing method of the conductive paste may use a screen printing method or a gravure printing method, and the present invention is not limited thereto.
상기 제2 커패시터부는 유전체층(111)을 사이에 두고 복수의 제3 및 제4 내부 전극(123, 124)을 반복적으로 적층하여 형성된다.The second capacitor portion is formed by repeatedly stacking a plurality of third and fourth
이때, 제2 커패시터부는 상기 제1 커패시터부에 비해 얇은 두께를 가질 수 있고, 내부 전극 간의 간격이 비슷할 때 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 적층 수는 제3 및 제4 내부 전극(123, 124)의 적층 수 보다 많을 수 있다.In this case, the second capacitor portion may have a thinner thickness than the first capacitor portion, and when the intervals between the internal electrodes are similar, the number of stacked first and second
이렇게 제2 커패시터부에 내부 전극을 추가로 배치하면, 적층형 커패시터를 기판에 실장시 회로의 길이가 줄어들면서 특히 고주파에서의 적층형 커패시터의 ESL을 감소시킬 수 있다.When the internal electrode is additionally disposed in the second capacitor, the length of the circuit is reduced when the multilayer capacitor is mounted on the substrate, and ESL of the multilayer capacitor at high frequencies can be reduced.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제3 및 제4 내부 전극(123, 124)은 서로 다른 극성을 갖는 전극으로, 유전체층(111) 상에 소정의 두께로 도전성 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 인쇄하여 형성되며, 유전체층(111)의 적층 방향을 따라 제1 면(1)에 대해 수평 방향으로 번갈아 배치될 수 있다. 제3 및 제4 내부 전극(123, 124)은 일 단부가 제3 및 제4 면(3, 4)을 통해 각각 노출되도록 형성될 수 있다.3A and 3B, the third and fourth
이때, 제3 및 제4 내부 전극(123, 124)은 중간에 배치된 유전체층(111)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다.In this case, the third and fourth
따라서, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)에 전압을 인가하면 서로 대향하는 제3 및 제4 내부 전극(123, 124) 사이에 전하가 축적되고, 이때 적층형 커패시터(100)의 정전 용량은 제3 및 제4 내부 전극(123, 124)의 서로 중첩되는 영역의 면적과 비례하게 된다.Therefore, when a voltage is applied to the first and second
또한, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 팔라듐-은(Pd-Ag)합금 등의 귀금속 재료 및 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 이루어진 도전성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있다.In addition, the material for forming the first and second
이때, 상기 도전성 페이스트의 인쇄 방법은 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, the printing method of the conductive paste may use a screen printing method or a gravure printing method, and the present invention is not limited thereto.
상부 커버(112), 하부 커버(113) 및 연결 영역은 내부 전극을 포함하지 않는 것을 제외하고는 제1 커패시터부의 유전체층(111)과 동일한 재질 및 구성을 가질 수 있다.The
상부 커버(112)는 단일 유전체층 또는 2 개 이상의 유전체층을 제1 커패시터부의 상면에 적층하여 형성할 수 있고, 기본적으로 물리적 또는 화학적 스트레스에 의해 제1 커패시터부의 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.The
하부 커버(113)는 단일 유전체층 또는 2 개 이상의 유전체층을 제2 커패시터부의 하면에 적층하여 형성할 수 있으며, 기본적으로 물리적 또는 화학적 스트레스에 의해 제2 커패시터부의 제3 및 제4 내부 전극(123, 124)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.The
연결 영역은 복수의 유전체층(111)을 포함하며 상기 제1 커패시터부와 상기 제2 커패시터부 사이에 소정의 갭을 형성하는 역할을 한다.The connection region includes a plurality of
제1 외부 전극(130)은, 제1 및 제3 내부 전극(121, 123)과 접속되고 구리(Cu)를 포함하는 제1 내부층(131)과, 제1 내부층(131)을 커버하고 은(Ag)과 팔라듐(Pd)을 포함하는 제1 외부층(132)을 포함한다. The first
제1 외부 전극(130)의 제1 내부층(131)은, 커패시터 바디(110)의 제3 면(3)에 형성되어 제1 및 제3 내부 전극(121, 123)의 노출된 부분과 접속되는 제1 접속부(131a)와, 제1 접속부(131a)에서 커패시터 바디(110)의 제1 면(1)의 일부까지 연장되는 제1 밴드부(131b)를 포함할 수 있다.The first
이때, 고착 강도를 높이기 위해 제1 밴드부(131b)는 커패시터 바디(110)의 제2 면(2)의 일부 및 제5 및 제6 면(5, 6)의 일부까지 연장될 수 있다.In this case, in order to increase the adhesion strength, the
그리고, 제1 외부 전극(130)의 제1 외부층(132)은, 제1 내부층(131)의 표면에 Ag와 Pd를 포함하는 페이스트를 도포한 후 소결하여 형성할 수 있으며, 제1 접속부(131a) 상에 형성되는 제3 접속부(132a)와, 제3 접속부(132a)에서 제1 밴드부(131b)를 커버하도록 연장되는 제3 밴드부(132b)를 포함할 수 있다.In addition, the first
이러한 제1 외부층(132)은 고온에서 제1 외부 전극(130)의 내부식성을 강화시키는 역할을 할 수 있다.The first
제2 외부 전극(140)은, 제2 및 제4 내부 전극(122, 124)과 접속되고 구리를 포함하는 제2 내부층(141)과, 제2 내부층(141)을 커버하고 은과 팔라듐을 포함하는 제2 외부층(142)을 포함한다.The second
제2 외부 전극(140)의 제2 내부층(141)은, 커패시터 바디(110)의 제4 면(4)에 형성되어 제2 및 제4 내부 전극(122, 124)의 노출된 부분과 접속되는 제2 접속부(141a)와, 제2 접속부(141a)에서 커패시터 바디(110)의 제1 면(1)의 일부까지 연장되는 제2 밴드부(141b)를 포함할 수 있다.The second
이때, 고착 강도를 높이기 위해 제2 밴드부(141b)는 커패시터 바디(110)의 제2 면(2)의 일부 및 제5 및 제6 면(5, 6)의 일부까지 연장될 수 있다.In this case, in order to increase the adhesion strength, the
그리고, 제2 외부 전극(140)의 제2 외부층(142)은, 제2 내부층(141)의 표면에 Ag와 Pd를 포함하는 페이스트를 도포한 후 소결하여 형성할 수 있으며, 제2 접속부(141a) 상에 형성되는 제4 접속부(142a)와, 제4 접속부(142a)에서 제2 밴드부(141b)를 커버하도록 연장되는 제4 밴드부(142b)를 포함할 수 있다.In addition, the second
이러한 제2 외부층(142)은 고온에서 제2 외부 전극(140)의 내부식성을 강화시키는 역할을 할 수 있다.The second
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 적층형 커패시터를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 II-II'선 단면도이다.5 is a perspective view schematically illustrating a multilayer capacitor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 5.
여기서, 커패시터 바디(110)와 제1 및 제2 외부 전극(130', 140')의 제1 및 제2 내부층(131, 141)의 구조는 앞서 설명한 일 실시 예와 유사하므로 중복을 피하기 위하여 이에 대한 구체적인 설명을 생략하며, 앞서 설명한 실시 형태와 상이한 구조를 갖는 제1 및 제2 외부 전극(130', 140')의 제1 및 제2 외부층(132', 142')과 제1 및 제2 중간층(133, 143)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Here, the structures of the
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 예로서, 본 실시 예의 적층형 커패시터(100')는, 제1 외부 전극(130')이 제1 내부층(131)을 커버하고 니켈(Ni)을 포함하는 제1 중간층(133)을 더 포함할 수 있다.5 and 6, as another example of the present invention, in the multilayer capacitor 100' of this embodiment, the first external electrode 130' covers the first
제1 중간층(133)은, 제1 내부층(131)의 표면에 도금을 실시하여 형성할 수 있으며, 제1 접속부(131a) 상에 형성되는 제5 접속부(133a)와, 제5 접속부(133a)에서 제1 밴드부(131b)를 커버하도록 연장되는 제5 밴드부(133b)를 포함할 수 있다.The first
그리고, 제1 외부 전극(130')의 제1 외부층(132')은 제1 중간층(133)을 커버하고 팔라듐을 포함할 수 있다.In addition, the first
제1 외부층(132')은, 제1 중간층(133)의 표면에 도금을 실시하여 형성할 수 있으며, 제5 접속부(133a) 상에 형성되는 제3 접속부(132a')와, 제3 접속부(132a')에서 제5 밴드부(133b)를 커버하도록 연장되는 제3 밴드부(132b')를 포함할 수 있다.The first outer layer 132' may be formed by plating the surface of the first
그리고, 제2 외부 전극(140')은 제2 내부층(141)을 커버하고 니켈(Ni)을 포함하는 제2 중간층(143)을 포함할 수 있다.In addition, the second
제2 중간층(143)은, 제2 내부층(141)의 표면에 도금을 실시하여 형성할 수 있으며, 제2 접속부(141a) 상에 형성되는 제6 접속부(143a)와, 제6 접속부(143a)에서 제2 밴드부(141b)를 커버하도록 연장되는 제6 밴드부(143b)를 포함할 수 있다.The second intermediate layer 143 may be formed by plating the surface of the second
그리고, 제2 외부 전극(140')의 제2 외부층(142')은 제2 중간층(143)을 커버하고 팔라듐을 포함할 수 있다.In addition, the second
제2 외부층(142')은, 제2 중간층(143)의 표면에 도금을 실시하여 형성할 수 있으며, 제6 접속부(143a) 상에 형성되는 제4 접속부(142a')와, 제4 접속부(142a')에서 제6 밴드부(143b)를 커버하도록 연장되는 제4 밴드부(142b')를 포함할 수 있다.The second outer layer 142' may be formed by plating the surface of the second intermediate layer 143, and the
이와 같이 제1 및 제2 외부 전극(130', 140')을 제1 및 제2 내부층(131, 141)을 커버하도록 도금으로 제1 및 제2 중간층(133, 143)을 형성하고, 제1 및 제2 중간층(133, 143)을 커버하도록 도금으로 제1 및 제2 외부층(132', 142')을 형성하여 구성하면, 고온에서 내부식성을 더 향상시킬 수 있다.In this way, the first and second
적층형 커패시터를 150℃ 고온 환경에서 사용할 수 있도록, TCC 평탄화를 통한 고온 TCC 확보를 위해, 본 실시 예의 커패시터 바디(110)의 유전체층(111)은 바람직하게 BaCaTiO3 (BCT) 또는 BT+BCT로 구성될 수 있다.The
또한, 고온-저온 사이클(cycle)의 반복에 따른 기판 접합부의 열화를 개선하기 위해, 기존 Sn 솔더와 에폭시를 이용한 기판 실장 방식이 아닌 Ag+에폭시 성분의 전도성 접착제로 제1 및 제2 외부층(132, 142)을 은과 팔라듐으로 이루어진 전극 패드를 갖는 알루미나 기판에 실장한다.In addition, in order to improve the deterioration of the bonding portion of the substrate due to the repetition of the high-temperature-low-temperature cycle, the first and second
이때, 전도성 접착제로 Ag필러가 포함된 것을 사용하는 이유는, 알루미나 기판의 전극 패드에 포함된 Ag와 동종 금속을 포함하여 전위차를 없앰으로써 내부식성을 향상시키기 위한 것이다.At this time, the reason for using a conductive adhesive containing an Ag filler is to improve corrosion resistance by removing a potential difference including Ag and the same metal contained in the electrode pad of the alumina substrate.
즉, 본 실시 예의 적층형 커패시터(100)는, 전도성 접착제를 사용하여 기판에 실장하며, 150℃ 이상의 고온 신뢰성을 요구하는 제품으로 활용할 수 있다.That is, the
그리고, 본 실시 예에서 외부 전극의 외부층은 기판에 실장시 전도성 접착제와 접촉되는 부분에서 기판과의 접합력의 저하가 발생하지 않는다.Further, in the present embodiment, when the outer layer of the external electrode is mounted on the substrate, the bonding strength with the substrate does not deteriorate at a portion in contact with the conductive adhesive.
또한, 외부층이 주석을 포함하지 않고, 외부층에 포함된 팔라듐이 전도성 접착제와 전극 패드에 포함된 은(Ag)의 산화를 억제하기 때문에 고온에서의 신뢰성 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다In addition, since the outer layer does not contain tin and the palladium contained in the outer layer inhibits oxidation of the conductive adhesive and silver (Ag) contained in the electrode pad, it is possible to prevent the occurrence of reliability problems at high temperatures.
또한, 고온 환경에서도 적층형 커패시터의 등가 직렬 인덕턴스(ESL)를 감소시킬 수 있다.In addition, it is possible to reduce the equivalent series inductance (ESL) of the multilayer capacitor even in a high temperature environment.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical matters of the present invention described in the claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the field.
100, 100': 적층형 커패시터
110: 커패시터 바디
111: 유전체층
112: 상부 커버
113: 하부 커버
121, 122, 123, 124: 제1 내지 제4 내부 전극
130, 130': 제1 외부 전극
131, 141: 제1 및 제2 내부층
132, 132': 제1 외부층
133: 제1 중간층
140, 140': 제2 외부 전극
142, 142': 제2 외부층
143: 제2 중간층100, 100': stacked capacitor
110: capacitor body
111: dielectric layer
112: top cover
113: lower cover
121, 122, 123, 124: first to fourth internal electrodes
130, 130': first external electrode
131, 141: first and second inner layers
132, 132': first outer layer
133: first intermediate layer
140, 140': second external electrode
142, 142': second outer layer
143: second intermediate layer
Claims (12)
상기 커패시터 바디의 길이 방향의 양 단부에 각각 형성되는 제1 및 제2 외부 전극; 을 포함하고,
상기 제1 커패시터부는 복수의 유전체층을 사이에 두고 상기 제1 커패시터부의 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치된 제1 및 제2 내부 전극을 포함하고,
상기 제2 커패시터부는 복수의 유전체층을 사이에 두고 상기 제2 커패시터부의 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치된 제3 및 제4 내부 전극을 포함하고,
상기 제1 외부 전극은, 상기 제1 및 제3 내부 전극과 접속되고 구리(Cu)를 포함하는 제1 내부층과, 상기 제1 내부층을 커버하고 은(Ag) 과 팔라듐(Pd)를 포함하는 제1 외부층을 포함하고,
상기 제2 외부 전극은, 상기 제2 및 제4 내부 전극과 접속되고 구리를 포함하는 제2 내부층과, 상기 제2 내부층을 커버하고 은과 팔라듐을 포함하는 제2 외부층을 포함하는 적층형 커패시터.
A capacitor body having a first capacitor part and a second capacitor part facing each other with a connection region having a predetermined thickness in which no internal electrodes are formed; And
First and second external electrodes respectively formed at both ends of the capacitor body in the length direction; Including,
The first capacitor portion includes first and second internal electrodes disposed to be alternately exposed through both surfaces of the first capacitor portion in a length direction with a plurality of dielectric layers interposed therebetween,
The second capacitor portion includes third and fourth internal electrodes disposed to be alternately exposed through both surfaces of the second capacitor portion in a length direction with a plurality of dielectric layers therebetween,
The first external electrode is connected to the first and third internal electrodes and covers the first inner layer containing copper (Cu), and the first inner layer and contains silver (Ag) and palladium (Pd). It includes a first outer layer that,
The second external electrode is a stacked type including a second inner layer connected to the second and fourth inner electrodes and containing copper, and a second outer layer covering the second inner layer and containing silver and palladium. Capacitor.
상기 제1 및 제2 내부 전극의 적층 수가 상기 제3 및 제4 내부 전극의 적층 수 보다 많이 적층되는 적층형 커패시터.
The method of claim 1,
A multilayer capacitor in which the number of stacks of the first and second internal electrodes is greater than the number of stacks of the third and fourth internal electrodes.
상기 커패시터 바디는 상기 제2 커패시터부에 인접한 면이 실장 면이 되는 적층형 커패시터.
The method of claim 2,
In the capacitor body, a surface adjacent to the second capacitor portion is a mounting surface.
상기 커패시터 바디는, 서로 대향하는 제1 및 제2 면과, 제1 및 제2 면과 연결되고 서로 대향하는 제3 및 제4 면과, 제1 및 제2 면과 연결되고 제3 및 제4 면과 연결되는 제5 및 제6 면을 포함하고,
상기 제1 및 제2 외부 전극의 제1 및 제2 내부층은, 커패시터 바디의 제3 및 제4 면에 각각 형성되어 내부 전극의 노출된 부분과 접속되는 제1 및 제2 접속부와, 상기 제1 및 제2 접속부에서 상기 커패시터 바디의 제1 면의 일부까지 연장되는 제1 및 제2 밴드부를 각각 포함하는 적층형 커패시터.
The method of claim 1,
The capacitor body includes first and second surfaces facing each other, third and fourth surfaces connected to the first and second surfaces and facing each other, and third and fourth surfaces connected to the first and second surfaces. Including fifth and sixth sides connected to the side,
The first and second inner layers of the first and second external electrodes are formed on the third and fourth surfaces of the capacitor body, respectively, and first and second connecting portions connected to the exposed portions of the internal electrodes, and the second A multilayer capacitor including first and second band portions respectively extending from the first and second connection portions to a portion of the first surface of the capacitor body.
상기 제1 및 제2 외부 전극의 제1 및 제2 외부층은, 상기 제1 및 제2 접속부 상에 각각 형성되는 제3 및 제4 접속부와, 상기 제3 및 제4 접속부에서 상기 제1 및 제2 밴드부를 각각 커버하도록 연장되는 제3 및 제4 밴드부를 각각 포함하는 적층형 커패시터.
The method of claim 4,
The first and second outer layers of the first and second external electrodes include third and fourth connecting portions respectively formed on the first and second connecting portions, and the first and second connecting portions at the third and fourth connecting portions. A multilayer capacitor including third and fourth band portions respectively extending to cover the second band portions, respectively.
상기 커패시터 바디의 길이 방향의 양 단부에 각각 형성되는 제1 및 제2 외부 전극; 을 포함하고,
상기 제1 커패시터부는 복수의 유전체층을 사이에 두고 상기 제1 커패시터부의 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치된 제1 및 제2 내부 전극을 포함하고,
상기 제2 커패시터부는 복수의 유전체층을 사이에 두고 상기 제2 커패시터부의 길이 방향의 양면을 통해 번갈아 노출되도록 배치된 제3 및 제4 내부 전극을 포함하고,
상기 제1 외부 전극은, 상기 제1 및 제3 내부 전극과 접속되고 구리를 포함하는 제1 내부층과, 상기 제1 내부층을 커버하고 니켈(Ni)을 포함하는 제1 중간층과, 상기 제1 중간층을 커버하고 팔라듐을 포함하는 제1 외부층을 포함하고,
상기 제2 외부 전극은, 상기 제2 및 제4 내부 전극과 접속되고 구리를 포함하는 제2 내부층과, 상기 제2 내부층을 커버하고 니켈을 포함하는 제2 중간층과, 상기 제2 중간층을 커버하고 팔라듐을 포함하는 제2 외부층을 포함하는 적층형 커패시터.
A capacitor body having a first capacitor part and a second capacitor part facing each other with a connection region having a predetermined thickness in which no internal electrodes are formed; And
First and second external electrodes respectively formed at both ends of the capacitor body in the length direction; Including,
The first capacitor portion includes first and second internal electrodes disposed to be alternately exposed through both surfaces of the first capacitor portion in a length direction with a plurality of dielectric layers interposed therebetween,
The second capacitor portion includes third and fourth internal electrodes disposed to be alternately exposed through both surfaces of the second capacitor portion in a length direction with a plurality of dielectric layers therebetween,
The first external electrode includes a first internal layer connected to the first and third internal electrodes and including copper, a first intermediate layer covering the first internal layer and including nickel (Ni), and the first 1 covering the intermediate layer and comprising a first outer layer comprising palladium,
The second external electrode includes a second internal layer connected to the second and fourth internal electrodes and including copper, a second intermediate layer covering the second internal layer and including nickel, and the second intermediate layer. A stacked capacitor covering and comprising a second outer layer comprising palladium.
상기 제1 및 제2 내부 전극의 적층 수가 상기 제3 및 제4 내부 전극의 적층 수 보다 많이 적층되는 적층형 커패시터.
The method of claim 6,
A multilayer capacitor in which the number of stacks of the first and second internal electrodes is greater than the number of stacks of the third and fourth internal electrodes.
상기 커패시터 바디는 상기 제2 커패시터부에 인접한 면이 실장 면이 되는 적층형 커패시터.
The method of claim 7,
In the capacitor body, a surface adjacent to the second capacitor portion is a mounting surface.
상기 제1 및 제2 중간층과 상기 제1 및 제2 외부층이 도금층인 적층형 커패시터.
The method of claim 6,
A multilayer capacitor in which the first and second intermediate layers and the first and second outer layers are plated layers.
상기 커패시터 바디는, 서로 대향하는 제1 및 제2 면과, 제1 및 제2 면과 연결되고 서로 대향하는 제3 및 제4 면과, 제1 및 제2 면과 연결되고 제3 및 제4 면과 연결되는 제5 및 제6 면을 포함하고,
상기 제1 및 제2 외부 전극의 제1 및 제2 내부층은, 커패시터 바디의 제3 및 제4 면에 각각 형성되어 내부 전극의 노출된 부분과 접속되는 제1 및 제2 접속부와, 상기 제1 및 제2 접속부에서 상기 커패시터 바디의 제1 면의 일부까지 연장되는 제1 및 제2 밴드부를 각각 포함하는 적층형 커패시터.
The method of claim 6,
The capacitor body includes first and second surfaces facing each other, third and fourth surfaces connected to the first and second surfaces and facing each other, and third and fourth surfaces connected to the first and second surfaces. Including fifth and sixth sides connected to the side,
The first and second inner layers of the first and second external electrodes are formed on the third and fourth surfaces of the capacitor body, respectively, and first and second connecting portions connected to the exposed portions of the internal electrodes, and the second A multilayer capacitor including first and second band portions respectively extending from the first and second connection portions to a portion of the first surface of the capacitor body.
상기 제1 및 제2 외부 전극의 제1 및 제2 중간층은, 상기 제1 및 제2 접속부 상에 각각 형성되는 제5 및 제6 접속부와, 상기 제5 및 제6 접속부에서 상기 제1 및 제2 밴드부를 각각 커버하도록 연장되는 제5 및 제6 밴드부를 각각 포함하는 적층형 커패시터.
The method of claim 10,
The first and second intermediate layers of the first and second external electrodes include fifth and sixth connecting portions respectively formed on the first and second connecting portions, and the first and second connecting portions in the fifth and sixth connecting portions. A multilayer capacitor including fifth and sixth band portions respectively extending to cover the two band portions, respectively.
상기 제1 및 제2 외부 전극의 제1 및 제2 외부층은, 상기 제5 및 제6 접속부 상에 각각 형성되는 제3 및 제4 접속부와, 상기 제3 및 제4 접속부에서 상기 제5 및 제6 밴드부를 각각 커버하도록 연장되는 제3 및 제4 밴드부를 각각 포함하는 적층형 커패시터.The method of claim 11,
The first and second outer layers of the first and second external electrodes include third and fourth connecting portions respectively formed on the fifth and sixth connecting portions, and the fifth and second outer layers of the third and fourth connecting portions. A multilayer capacitor including third and fourth band portions respectively extending to cover the sixth band portions, respectively.
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KR101831322B1 (en) | 2017-01-25 | 2018-02-23 | (주)에프엠 | Counductive paste for soft termination electrode removed nickel plating layers and passive component including the same |
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2019
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Patent Citations (2)
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