KR940004938B1 - 소형 모놀리딕 캐패시터 및 그것의 단부 종단을 용이하게 하기 위한 방법 - Google Patents
소형 모놀리딕 캐패시터 및 그것의 단부 종단을 용이하게 하기 위한 방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 캐패시터가 형성될 수 있는 본 발명을 실시하는 합성 시트의 부분 사시도.
제2도는 제1도에 도시된 시트부의 확대된 부분 단면도.
제3도는 단부 종단에 앞서 본 발명을 실시하는 제1도의 시트로부터 형성된 캐패시터의 투시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 소형 모놀리딕 캐패시터 11: 시트
13 : 블럭 15 : 교대층
17 : 기판 18 : 중심 정전 용량 영역
22: 스트립
본 발명은 일반적으로 전기 캐패시터의 구성을 용이하게 완성시키는 것에 관한 것으로써, 특히 단부 종단(edge termination)을 용이하게 하기 위하여 모놀리딕 캐패시터(monolithic capacitor)를 형성하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 다음의 공동 양도된 1991년 5월 21일 공고된 미국 특허 제 5,018,049호로서 발명의 명칭이 "소형화된 모놀리식 다층 캐패시터와 그 제조 장치 및 방법(Miniaturized Monolithic Multilayer Capacitor and Apparatus and Method for Making)"와, 1985년 2월 12일 공고된 발명의 명칭이 "다기능의 아크릴레이트 중합체를 포함하는 유전체를 갖는 캐패시터 및 그 제조방법(Capacitor with Dielectrc Comprising Poly-Functional Acrylate Polymer and Method of making)"인 미국 특허 제 4,499,520호와, 1984년 12월 25일 공고된 발명의 명칭이 "유전체로서 다기능의 아크릴레이트 중합체를 포함하는 캐패시터(Capacitor Containing Polyfunctional Acrylate Polymers as Dielectrics)"인 미국 특허 제 4,490,774호와, 1985년 8월 6일 공고된 발명의 명칭이 "캐패시터 유전체로써 유용한 1, 2-알칸디올 디아크릴레이트 단량체 및 그의 중합체(1, 2-Alkanediol Diacrylate Monomers and Polymers Thereof Useful as Capacitor Dielectrics)" 미국 특허 4,533,710호와, 1985년 4월 23일 공고된 발명의 명칭이 "캐패시터 유전체로서 유용한 아크릴레이트를 포함한 혼합 에스테르 단량체 및 그의 중합체(Acrylate-Containing Mixed Ester Monomers and Polymers Thereof Useful as Capacitor Dielectrics)"인 미국 특허 제 4,513,349호 및, 1985년 5월 7일 공고된 발명의 명칭이 "캐패시터 유전체로써 유용한 중합체용 다기능 아크릴레이트 단량체(Polyfunctional Acrylate Monomers for Polymers Thereof Useful as Capacitor Dielectrics)"인 미국 특허 제 4,515,931호와 관련이 있는 것으로써 참조로 본원에 포함하고 있다.
각각의 층을 매우 얇게 하여 다수의 층으로 누적한 전극 물질과 유전체 물질의 교대층(alternate layers)을 갖는 소형의 모놀리딕 캐패시터를 만드는 것이 가능하게 된다. 상기 언급한 미국 특허 제 5,018,049호는 캐패시터의 평판(plate)을 정의하는 전극층이 200 내지 500옹스트롬 범위의 두께를 가지며, 이 전극층들은 약 1미크론 두께의 유전체 피복물(coating)로써 분리되어 있는 캐패시터를 개시하고 있다. 이후의 연구 결과 유전체 피복물은 0.1 내 1미크론 두께의 범위로 더 얇게 될 수 있게 되었다. 이러한 캐패시터 구조의 단부 종단은 이와 같이 극도로 얇은 전극층들에는 단부가 실제로 없고, 또 만일 상기 층들이 부분적으로 노출되는 경우, 그 층들은 구조상 약하기 때문에 어려움이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 캐패시터의 활성 정전 용량 영역(active capacitance region)에서 극도로 얇은 전극층들을 가짐에도 불구하고 쇼핑(schooping)과 같은 종래의 단부 종단 공정이 가능한 개량된 소형 모놀리딕 캐패시터를 제공하는데 있다.
또 다른 목적은 본 발명의 실시예가 아닌 종래의 설계상 고려된 것과 마찬가지로 고속으로 상당한 크기로 제조될 수 있는 상기한 형태의 캐패시터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 그 밖의 장점 및 목적은 첨부한 도면을 참조로 하여 더욱 상세하게 설명할 것이다.
본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 기술되어 있지만, 본 발명은 그러한 실시예에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 할 것이다. 그와는 반대로 첨부된 청구범위에서 정의된 바와 같이 모든 대체물, 변형 또는 등가물이 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 이루어질 수 있다.
도면에는 캐패시터 블럭(13)을 형성하기 위하여 라인(12)을 따라 절단된 합성 시트(composite sheet)(11)로부터 형성된 소형 모놀리딕 캐패시터(10)를 도시한 것이다. 상기 시트(11)는 상기 미국 특허 제 5,018,048호에 기술된 바와 같이, 구리 시트(copper sheet)로 정의된 기판(17)상에 경화성 수지(curable resin)와 같은 유전체 물질의 피복물(1b)과 알루미늄과 같은 전극 물질의 교대층(15)을 증착시킴으로써 형성될 수 있다. 각각의 블럭(13)은 중심 정전 용량 영역(18)을 가지며, 이 영역에서 상기 층(15)은 일정한 간격의 평행한 상태로 적층된다.
상기 층(15)은 정전 용량 영역(18)으로부터 블럭(13)의 단부 표면(21)으로 뻗어 있는 단부(19)를 가지는데, 상기 단부(19)는 엇갈리게 위치되어(staggered) 하나 걸러 다음 층이 한쪽의 블록 단부 표면(21)으로 뻗어 있는 단부를 가지는 반면 그 중간 층은 반대쪽의 블럭 단부 표면으로 뻗어 있는 단부를 갖도록 한다. 합성 시트 형태로 상기 층(15)들은 전극 물질의 긴 스트립(strip)(22)에 의해 구별된다. 단일 전극층 쌍을 형성하기 위하여, 복수의 스트립들(22)은 한 평면내에서 서로 평행하게 배치되면, 다른 복수의 스트립은 상기 인접 평면에 평행하고 그로부터 가까운 거리에 있는 다른 평면내에서 서로 평행하게 배치된다. 상기 스트립들(22)은 두 평면내에서 오프셋되어 있어 한 평면내의 스트립(22)의 중앙부가 다른 평면내의 스트립 사이의 공간에 인접하도록 한다. 상기 블럭(13)이 라인(12)을 따라 절단될 때, 각 블럭내의 단일 전극층쌍은 각 평면내의 스트립에 의해 생성된다. 전체 블럭(13)은 복수의 유사하게 형성된 부가의 전극층 쌍들로 형성된다. 실제로, 단지 5개의 그러한 쌍이 도면에 도시되었다 할지라도, 실제에 있어 수백개의 전극층이 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 스트립(22) 중간의 그것의 단부는 실제적으로 스트립의 나머지 부분보다 더 두껍게 만들어져, 그 결과 층단부(19)가 실제적으로 상기 정전 용량 영역(18)내의 얇은 층(15)으로부터 블럭 단부 표면(21)내에 노출된 단부를 갖는 훨씬 두꺼운 층으로 두께가 증가하게 된다. 더욱 특히, 상기 전극층 두께의 증가는 3 내지 5배 증가한다. 상기 치수를 고려하여, 250옹스트롬의 전극층의 두께를 4배로 증가함으로써 0.1 미크론 두께의 노출된 층 단부(19)를 생성한다. 유전체 피복물이 1미크론 두께로 되면, 상기 단부 표면(21)은 종래의 세라믹 칩 캐패시터에서 나타난 것과 매우 유사하며, 그리고 전기적 전도성 물질과 금속을 결합시킴에 의해 종단되는 것과 매우 유사한 단부 표면 구성을 이루는 10% 금속이 된다. 쇼핑(schooping) 공정은 전형적으로 이러한 단부 종단 형성 단계에 대해 사용된다. 도시된 캐패시터(10)는 단부 종단 준비가 된 것으로, 비활성층(passivation layer)(25)에 의해 둘러싸여진 캐패시터가 중심 또는 정전 용량 영역과 단부 종단들(21)을 전기적으로 절연시키기 위하여 (24)에 흠이 있는(slotted) 기판(17)을 갖는다. 층 스트립들(22)의 두꺼운 중심부는 적절한 길이의 증기 개구 확장(vapor opening extension)으로 배치된 스트립 형태를 정의하는 알루미늄 증기 세도우 마스크(aluminium vapor shadow mask)를 형성함으로써 상기 미국 특허 제 5,018,048호의 방법 및 장치에 의해 고려된 것과 동일하게 고속으로 형성될 수 있다. 상기 특허에 나타난 바와 같은 마스크는 본원에 개시되어 있는 것과 다른 목적을 위해 각 스트립의 중심에 보다 많은 알루미늄을 배치시키는데 적합하지만 동일한 방법 및 장치가 스트립(22)의 두꺼운 층 중심부를 형성시키는데 사용될 수 있다.
소형 모놀리딕 캐패시터(10)는 활성 정전 용량 영역내에서 극도로 얇은 전극층을 가짐에도 불구하고 충분한 금속이 종단 표면(21)에 노출되기 때문에 종래의 기술을 통하여 단부 종단이 제공될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 캐패시터는 상기 단부 종단 특성을 실시하지 않는 그러한 캐패시터의 제조에 대하여 고려된 것과 동일하게 고속으로 및 상당한 크기로 제조될 수 있다.
상기 설명이 어떤 양호한 실시예이지만 본 발명이 뒤따르는 청구범위에 적절한 범위 및 해석을 하여 결정되어질 수 있다는 것은 이해하여야 할 것이다.
Claims (6)
- 정전 용량 영역을 정의하기 위하여 일정한 간격으로 평행하게 배치된 복수의 얇은 전극 물질 층들과 상기의 일정한 간격으로 상기 층들을 유지시키기 위하여 상기 층들 사이에 삽입된 유전체 물질 피복물을 결합된 상태로 구비하는데, 상기 층들 및 피복물은 캐패시터 블럭을 정의하며, 상기 층들은 상기 정전 용량 영역으로부터 상기 블럭의 단부 표면으로 뻗어있는 단부를 가지는 소형 모놀리딕 캐패시터에 있어서, 상기 단부는 상기 층들 상에 서로 엇갈리게 위치되어 있어(staggered) 하나 걸러 다음 층이 한 블럭 단부 표면쪽으로 뻗어있는 단부를 가지는 반면, 그 중간의 층들은 그 반대쪽의 블럭 단부 표면으로 뻗어있는 단부를 가지도록 되어 있으며, 상기 단부는 단부 종단을 위해 상기 정전 용량 영역의 얇은 층들로부터 상기 블럭 단부 표면에 노출되어 있는 단부를 가지는 더 두꺼운 층들쪽으로 갈수록 두께가 증가하는 것을 특징으로 하는 소형 모놀리딕 캐패시터.
- 제1항에 있어서, 상기 정전 용량 영역에서 일정한 거리를 두고 위치한 상기 층들은 0.3 내지 1 미크론 두께의 피복물에 의해 분리되어 있으며, 상기 노출된 전극 물질 단부는 두께가 약 0.1 미크론 이고, 상기 전극 물질의 두께의 증가는 3 내지 5배로 증가되는 것을 특징으로 하는 소형 모놀리딕 캐패시터.
- 제1의 평면내에 서로 평행하게 배치된 제1의 복수의 전극 물질의 스트립들과 상기 제1의 평면에 평행하게 매우 근접하여 배치된 제2의 평면내에 서로 평행하게 배치된 제2의 복수의 전극 물질의 스트립들을 결합된 상태로 구비하는데, 상기 스트립들은 상기 평면들에서 오프셋되어 있어, 한 평면내의 스트립들의 중간 부분들이 다른 평면내의 스트립들 사이의 공간 및 상기 스트립들을 둘러싸고 있으며 그 스트립들을 일정간격으로 유지시키는 유전체 피복물에 인접하여 있는 개별의 소형 모놀리딕 캐패시터를 그로부터 형성할 수 있는 합성시트에 있어서, 상기 스트립 중간 부분들은 상기 스트립들의 나머지 부분보다 더 두껍게 되어 있어 상기 시트로부터 캐패시터 블럭들을 형성하기 위해 상기 중간 부분들을 통하여 절단을 함으로써 단부 종단을 위해 상기 스트립들의 나머지 부분보다 더 두꺼운 전극 물질의 단부를 노출시키도록 하는 것을 특징으로 합성시트.
- 제3항에 있어서, 상기 두 개의 복수의 스트립들은 단일 전극층쌍들을 형성하며, 다중층 캐패시터를 만들기 위한 복수의 유사하게 형성된 부가의 전극층쌍들을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 시트.
- 소형 모놀리딕 캐패시터의 단부 종단을 용이하게 하는 방법에 있어서, 제 1 및 제2의 복수의 전극 물질의 스트립들을 인접한 평행 평면내에 유전체 피복물의 층에 의해 분리되게 형성하는 단계로서, 상기 스트립들이 오프셋되어 있어 한 평면내의 스트립들의 단부들 중간의 부분들이 다른 평면내의 스트립들 사이의 공간에 인접하도록 되어 있는 단계와, 상기 단부들 중간의 부분들에서의 각 스트립의 두께를 증가시키는 단계 및 상기 스트립들의 나머지 부분보다 더 두꺼운 전극 물질의 단부를 갖는 캐패시터 블럭 형성하기 위해 상기 두꺼운 부분들을 통하여 절단하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 소형 모놀리딕 캐패시터의 단부 종단을 용이하게 하는 방법.
- 정전 용량 영역을 정의하기 위하여 일정한 간격으로 평행하게 적층된 복수의 얇은 전극 물질 층들과, 상기의 일정한 간격으로 상기 층들을 유지하기 위하여 상기 층들 사이에 삽입된 0.3 내지 1 미크론 두께의 유전체 물질 피복물을 결합된 상태로 구비하는데, 상기 층들 및 피복물은 캐패시터 블럭을 정의하며, 상기 층들은 상기 정전 용량 영역으로부터 상기 블럭의 단부 표면으로 뻗어 있는 단부를 가지며, 상기 단부 부분들은 상기 층들 상에 서로 엇갈리게 위치되어 있어 하나 걸러 다음층이 한 블럭 단부 표면으로 뻗어 있는 단부부분을 가지는 반면 그 중간의 층들은 그 반대쪽의 블럭 단부 표면으로 뻗어 있는 단부부분들을 가지도록 되어 있으며, 상기 단부 부분들은 단부 종단을 위해 상기 정전 용량 영역내의 얇은 층들로부터 상기 블럭 단부 표면에 노출되어 있는 단부를 가지는 더 두꺼운 층들쪽으로 갈수록 두께가 증가하는 것을 특징으로 하는 소형 모놀리딕 캐패시터.
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|---|---|---|---|---|
| KR100317467B1 (ko) * | 1998-03-03 | 2001-12-22 | 무라타 야스타카 | 모놀리식 세라믹 전자 부품 |
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1986
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