TW201405603A - 層壓式晶片電子組件，用來設置該組件的板件，及其封裝單元 - Google Patents
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Abstract
一種層壓式晶片電子組件包括：陶瓷體，包含內部電極和介電層；外部電極，包覆該陶瓷體在長度方向之末端部位；主動層，該內部電極係以相對方式設置於該主動層中，但具有該介電層插置於該內部電極之間；以及上與下包覆層，形成於該主動層在厚度方向之上與下部位上，該下包覆層厚於該上包覆層。當該陶瓷體之厚度的一半為A、該下包覆層之厚度為B、該主動層之厚度的一半為C、而該上包覆層之厚度為D時，滿足D≧4μm和1.063≦(B+C)/A≦1.745，該上包覆層或該下包覆層兩者之一包括識別部位，該識別部位由於其亮度或顏色之間的差異而區別該陶瓷體之上與下部位。
Description
本申請案主張向韓國智慧財產局於2012年7月20日提出申請之韓國第10-2012-0079529號專利申請案及於2012年11月5日提出申請之韓國第10-2012-0124200號專利申請案的優先權，其揭露係包含於本文以供參照。
本發明係關於用於降低層壓式晶片電子組件所產生之噪音的層壓式電子組件、用來設置該組件的板片、及其封裝單元。
多層電容器(即層壓式晶片電子組件)包括在複數個介電層之間形成的內部電極。
當直流或交流電壓施加至具有其間插置有與之重疊之介電層之內部電極的多層電容器時，內部電極之間發生壓電效應，產生振動。
若介電層之介電常數變得較高且晶片之尺寸基於相同之電容較大時，所產生的振動變為更加強烈。所產生的振動係由多層電容器之外部電極轉移至其上設置有多層電容器之印刷電
路板(PCB)。此處，PCB振動而產生雜訊。
當由於PCB之振動而產生之雜訊係含括於音頻內時，相應的振動聲音會讓使用者不舒服，且該聲音係已知為噪音。
為了降低噪音，本發明之發明者已涉及PCB針對多層電容器內之內部電極之設置方向進行研究。經由研究成果已認知到，與多層電容器以其內部電極垂直於PCB之方式在PCB上設置的實例相比較，在PCB上具有方向性地設置多層電容器致使多層電容器之內部電極對PCB呈水平可降低噪音。
然而，即使在多層陶瓷電容器係設置在PCB上致使其內部電極對PCB呈水平的情況下，仍可測量並判斷噪音處於特定或更高位準，所以，進一步降低噪音仍是有待研討的議題。
底下的專利文件1揭露涉及PCB具有水平方向性而設置的內部電極，但其具有信號線之間的間距為了降低高頻雜訊而縮減的技術特徵。同時，專利文件2和專利文件3揭露多層電容器中上與下包覆層之不同厚度。然而，這些文件未對於增強或降低噪音暗示任何動機或解決方案。另外，此等文件絕無揭露或預期本發明為了降低噪音而在申請專利範圍及具體實施例所提到的主動層之中央部位偏離層壓式晶片電容器之中央部位、上包覆層與下包覆層之比率、下包覆層與陶瓷體厚度之比率、以及下包覆層與主動層厚度之比率等範疇。
(專利文件1)日本專利公開出片第1994-268464號
(專利文件2)日本專利公開出片第1994-215978號
(專利文件3)日本專利公開出片第1996-130160號
本發明之一態樣提供多層電容器作為層壓式晶片電容器，其中，下包覆層比上包覆層厚，而主動層之中央部位係設定落在偏離陶瓷體中央部位的範圍內。
本發明之另一態樣提供多層電容器，其中，上與下包覆層可因其內所含識別部位之亮度與顏色由外觀視時的差異而彼此區別。
本發明之另一態樣提供用於設置層壓式晶片電子組件的板片，板片上設置有層壓式晶片電子組作使其內部電極對印刷電路板(PCB)呈水平以及下包覆層係毗鄰PCB，從而降低噪音。
本發明之另一態樣提供層壓式晶片電子組件之封裝單元，其中，層壓式晶片電子組件之內部電極係水平而置並基於封裝片之接收部位之下表面而對齊。
根據本發明之一態樣，提供層壓式晶片電子組件，其包括：陶瓷體，包含內部電極和介電層；外部電極，經形成包覆該陶瓷體在長度方向之兩末端部位；主動層，該內部電極以相對方式設置於其中，，但具有該介電層插置於該介電層之間，以形成電容；以及上與下包覆層，形成在該主動層之厚度方向的上與下部位，該下包覆層係厚於該上包覆層；其中，當該陶瓷體的總厚度之一半界定為A、該下包覆層之厚度界定為B、該主動層的總厚度之一半界定為C、而該上包覆層之厚度界定為D時，該上包覆層之厚度滿足D4μm之範圍，而該主動層之中央部位偏離該陶瓷體之中央部位之比率(B+C)/A滿足1.063(B+C)
/A1.745之範圍，該上包覆層或該下包覆層兩者之一包括識別部位，該識別部位由於其亮度或顏色之間的差異而區別該陶瓷體之上與下部位。
該上包覆層之厚度與該下包覆層之厚度的比率(D/B)可滿足0.021D/B0.422。
該下包覆層之厚度與該陶瓷體之厚度的一半的比率(B/A)可滿足0.329B/A1.522。
該主動層之厚度的一半與該下包覆層之厚度的比率(C/B)滿足0.146C/B2.458。
該識別部位可包括含有選自鎳(Ni)、錳(Mn)、鉻(Cr)和釩(V)的其中至少一金屬之介電層。
該識別部位可作成雷射標記。
根據本發明之另一態樣，提供層壓式晶片電子組件，其包括：外部電極，形成於具有六面體形狀之陶瓷體在長度方向之兩末端部位上；主動層，形成在該陶瓷體內並包括彼此面向設置之複數個內部電極，但具有介電層插置於該等內部電極間，以形成電容；上包覆層，形成在該主動層之最上方內部電極之上部位上；以及下包覆層，形成在該主動層之最下方內部電極之下部位上並且厚於該上包覆層，其中，由於隨著電壓施加而在該主動層之中央部位中產生之應力與該下包覆層中產生之應力之間的差異，反曲點(PI)係形成於該陶瓷體在長度方向的該等末端部位處，該等末端部位係低於該陶瓷體在厚度方向之中央部位，當該陶瓷體之總厚度的一半界定為A、該下包覆層之厚度界定為B、而及該主動層之總厚度的一半界定為C時，該主動層之中央部位
偏離該陶瓷體之中央部位的比率(B+C)/A滿足1.063(B+C)/A1.745之範圍，以及該上包覆層或下包覆層二者之一包括識別部位，該識別部位由於其亮度或顏色之間的差異而區別該陶瓷體之上與下部位。
當該上包覆層之厚度界定為D時，該上包覆層厚度與該下包覆層厚度之比率(D/B)可滿足0.021D/B0.422。
該下包覆層厚度與該陶瓷體之厚度的一半的比率(B/A)可滿足0.329B/A1.522。
該主動層之厚度的一半與該下包覆層的厚度的比率(C/B)可滿足0.146C/B2.458。
該識別部位可包括含有選自鎳(Ni)、錳(Mn)、鉻(Cr)和釩(V)的其中至少一金屬之介電層。
該識別部位可作成雷射標記。
根據本發明之另一態樣，提供用於設置層壓式晶片電子組件於其上的板片，該板片包括：如上所述之層壓式晶片電子組件；電極墊，經由焊接電連接至該等外部電極；以及印刷電路板(PCB)，該等電極墊係形成於該印刷電路板上，且該層壓式晶片電子組件係設置在該等電極墊上，以致該等內部電極呈水平且該下包覆層在厚度方向係設置於該上包覆層之較低側。
由於隨著電壓施加而在該主動層之中央部位中產生之應力與該下包覆層中產生之應力之間的差異，形成於該陶瓷體在長度方向之該兩末端部位之反曲點(PI)係形成低於該焊接之高度。
根據本發明之另一態樣，提供封裝單元，其包括：
上述之層壓式晶片電子組件；以及封裝片，含有接收部位，用以接收該層壓式晶片電子組件，其中，該等內部電極係基於該接收部位之下表面而水平地對齊設置。
該封裝單元可復包括耦接至該封裝片並包覆該層壓式晶片電子組件的封裝膜。
其內接收有該層壓式晶片電子元件之該封裝片可繞成捲盤狀。
該接收部位中所接收之各層壓式晶片電子組件可具有方向性，致使該上包覆層和該下包覆層兩者之一面向該接收部位之該下表面。
該識別部位可包括含有選自鎳(Ni)、錳(Mn)、鉻(Cr)和釩(V)的其中至少一金屬之介電層。
該識別部位可作成雷射標記。
10‧‧‧層壓式晶片電容器、層壓式晶片電子組件
12‧‧‧陶瓷體
20‧‧‧內部電極
22‧‧‧第一內部電極
24‧‧‧第二內部電極
30‧‧‧識別部位
35‧‧‧雷射標記
40‧‧‧外部電極
42‧‧‧第一外部電極
44‧‧‧第二外部電極
50、52、54‧‧‧介電層
53‧‧‧上包覆層
55‧‧‧下包覆層
60‧‧‧主動層
100‧‧‧板片
120‧‧‧印刷電路板
122、124‧‧‧電極墊
142、144‧‧‧焊料
150‧‧‧電子組件對齊裝置
170‧‧‧傳送裝置
200‧‧‧封裝單元
220‧‧‧封裝片
222‧‧‧第一電極圖樣部位
224‧‧‧第一引線部位、接收部位
225‧‧‧下表面
240‧‧‧封裝膜
242‧‧‧第二電極圖樣部位
244‧‧‧第二引線部位
CLA‧‧‧中心線
L‧‧‧長度方向
SB‧‧‧下表面
ST‧‧‧上表面
T‧‧‧厚度方向
W‧‧‧寬度方向
本發明之上述及其它態樣、特徵和其它優點藉由以上之詳細說明並配合附加圖式將得以更加清楚理解，其中：第1圖係根據本發明一具體實施例之層壓式晶片電容器之示意性剖面透視圖；第2圖係第1圖層壓式晶片電容器採長度與厚度方向之剖面圖；第3圖係第1圖層壓式晶片電容器表示尺寸採長度與厚度方向之示意性剖面圖；第4圖係第1圖之層壓式晶片電容器設置在印刷電路板(PCB)
上的示意性透視圖；第5圖係第4圖之層壓式晶片電容器設置在PCB上的示意性平面圖；第6圖係第4圖之層壓式晶片電容器採長度與厚度方向設置在PCB上的剖面圖；第7圖係表示在隨著所施加之電壓而變形之PCB上所設置之第4圖之層壓式晶片電容器的示意性剖面圖；第8A圖係表示相關技藝層壓式晶片電容器之內部電極相對於PCB垂直設置以及相對於PCB水平設置時噪音對電極墊大小的變化圖；第8B圖表示根據本發明一具體實施例之層壓式晶片電容器設置於PCB上以致內部電極相對於PCB呈水平且下包覆層毗鄰PCB時噪音對電極墊大小的變化圖；第9圖係描述根據本發明一具體實施例在封裝單元中設置層壓式晶片電容器的示意性透視圖；以及第10圖係描述圖9之封裝單元繞成捲盤狀之示意性剖面圖。
本發明之具體實施例將參照附圖予以詳細說明。然而，本發明可以許多不同之形成予以具體實現並且不應予以推斷成侷限於本文所提之具體實施例。反而，這些具體實施例係經提供而將使本揭露透徹且完全，以及將完全傳達本發明之範疇給熟悉本技藝之人士。
在圖式中，元件之形狀及尺寸可為了清晰而誇大，以及相同之參照符號將通篇用於表示相同或相稱之元件。
根據本發明一具體實施例之層壓式晶片電子組件能用於多層陶瓷電容器、層壓式變阻器、熱敏電阻、壓電元件、多層基底等等，其使用介電層並有內部電阻面向其間所插置之介電層的結構。
同樣地，具有相關具體實施例在圖式所示相同概念範疇內相同功能之元件將使用相同之參照符號予以說明。
第1圖係根據本發明一具體實施例之層壓式晶片電容器之示意性剖面透視圖。第2圖係第1圖層壓式晶片電容器採長度與厚度方向之剖面圖。第3圖係第1圖層壓式晶片電容器表示尺寸採長度與厚度方向之示意性剖面圖。
參閱第1至3圖，層壓式晶片電容器10可包括陶瓷體12、外部電極40、主動層60、上與下包覆層53與55、以及識別部位30。
陶瓷體12可藉由塗敷導電膏至陶瓷坯片以形成內部電極20、層壓其上各形成有內部電極之陶瓷坯片、以及加以燒製而予以製造。陶瓷體12可藉由重複地層壓複數個介電層52與54以及內部電極22與24而予以形成。
陶瓷體12可具有六面體形狀。燒製晶片時，陶瓷粉收縮，使陶瓷體12之六面體形狀無法具有完全的直線，但其仍具有實質六面體形狀。
為了釐清本發明之具體實施例，六面體之方向可界定如後述：圖1所指L、W及T分別表示長度方向、寬度方向、以及厚度方向。此處，厚度方向可用於具有如同層壓介電層所依
從之層壓方向一樣的概念。
第1圖之具體實施例係具有其長度大於其寬度與厚度之長方體形狀的層壓式晶片電晶體10。
具有高K介電質(或高介電常數)之陶瓷粉可作為介電層50之材料以得到高電容。之於陶瓷粉，舉例可使用基於鈦酸鋇(BaTiO3)之粉粖、基於鈦酸鍶(SrTiO3)之粉末等等，但本發明不侷限於此。
第一與第二外部電極42與44可用含有金屬粉末之導電膏予以形成。之於用在導電膏所含金屬粉末之金屬，可使用銅(Cu)、鎳(Ni)、或其合金，但本發明不特別侷限於此。
內部電極20可包括第一內部電極22與第二內部電極24，而第一與第二內部電極22與24可分別電連接至第一與第二外部電極42與44。
此處，第一內部電極22與第二內部電極24可分別包括其間插置有介電層54(請查閱第1圖)呈相對方式而置之第一與第二電極圖樣部位222與242以及外導至第一與第二外部電極42與44之第一與第二引線部位224與244。
第一與第二電極圖樣部位222與242可依從厚度方向予以相繼層壓以構成在陶瓷體12內形成電容之主動層60。
鑑於層壓式晶片電容器依從長度與厚度方向之剖面，有別於主動層60之部位可予以界定成邊際部位(margin portion)。在邊際部位中，主動層60依從厚度方向之上與下邊際部位可予以特別界定成上包覆層53與下包覆層55。
如同在第一內部電極22與第二內部電極24之間形
成的介電層52與54，上包覆層53與下包覆層55可藉由燒結之陶瓷坯片予以形成。
包含上包覆層53與下包覆層55之複數個介電層50係處於燒結狀態以及毗鄰之介電層50可予以整合使得之間的邊界若不使用掃描式電子顯微鏡(SEM)便無法顯而易見。
在本具體實施例中，下包覆層55之厚度可大於上包覆層53。亦即，藉由相較於上包覆層53增加陶瓷坯片之層壓數目，下包覆層55之厚度可大於上包覆層53。
識別部位30可在陶瓷體12內具有不同厚度之上包覆層53與下包覆層55二者之一中形成，以致識別部位30可使陶瓷體12之上與下部位因其亮度或顏色之差異而有所區別。
識別部位30可經形成而具有從0.5μm至上與下包覆層燒製後90%總厚度的範圍的厚度。識別部位30可形成如介電層，在該介電層中，燒製有單一陶瓷坯片或層壓並燒製有複數個陶瓷坯片。識別部位30可包含在上包覆層53或下包覆層55中。
識別部位30之介電層可包括選自鎳(Ni)、錳(Mn)、鉻(Cr)和釩(V)的其中至少一者，使其當從陶瓷體12的外部觀之，可按照其亮度或顏色而與包覆層作出區別。
在另一具體實施例中，介電層全部層壓之後，識別部位30可利用雷射標記層壓體予以形成致使形成其上之標記或圖樣即使在燒製之後仍然保持。
雷射標記在第9圖中係以參照符號35予以表示。
參閱第3圖，根據本具體實施例之層壓式晶片電容器可予以作更清楚的界定。
首先，所作的界定可使陶瓷體12的總厚度之一半界定為A、下包覆層55之厚度界定為B、主動層60的總厚度的一半界定為C、以及上包覆層53之厚度界定為D。
陶瓷體12之總厚度不包括陶瓷體12之上表面ST與下表面SB上所塗敷之外部電極40之厚度。在本具體實施例中，陶瓷體12由上表面ST至下表面SB之距離(厚度)的一半係界定為A。
下包覆層55之厚度B係界定為從主動層60的最下方內部電極之下表面朝厚度方向至陶瓷體12之下表面SB的距離。上包覆層53之厚度D係界定為從主動層60的最上方內部電極之上表面朝厚度方向至陶瓷體12之上表面ST的距離。
此處，主動層60之總厚度意指由主動層60之最上方內部電極之上表面至主動層60最下方內部電極之下表面的距離。C係界定為主動層60的厚度之一半。
在本具體實施例中，上包覆層53之厚度可滿足D4 μm之範圍。當D小於4μm時，內部電極可由陶瓷體12之上表面ST曝露而造成有瑕疵的產品。
同樣地，在本具體實施例中，主動層60之中央部位偏離陶瓷體12之中央部位的比率(B+C)/A可滿足1.063(B+C)/A1.745之範圍。
此處，主動層之中央部位可界定為離中心線CLA上下1 μm內，主動層60最上方內部電極之上表面與主動層60最下方內部電極之下表面之間的中心點，同樣地，陶瓷體12之中央部位可界定為離陶瓷體中
心線CLc上下1μm內介於陶瓷體12上表面ST與下表面SB之間的中心點。
當極性不同的電壓施加於層壓式晶片電容器10之兩末端部位形成之第一與第二外部電極42與44時，陶瓷體12因介電層50之反壓電效應沿著厚度方向膨脹與收縮，第一與第二外部電極42與44之兩末端部位則對比於陶瓷體12沿著厚度方向之膨脹與收縮係因帕松(Poisson)效應而沿著長度方向收縮與膨脹。
此處，主動層60之中央部位係第一與第二外部電極42與44之兩末端部位沿著長度方向膨脹與收縮最大的部位，其引起噪音。
在本具體實施例中，為了降低噪音，主動層60之中央部位係界定為陶瓷體12中央部位的外側。
同時，在本具體實施例中，由於施加電壓時主動層60中央部位中產生之應力與下包覆層55中產生之應力之間的差異，反曲點可形成於陶瓷體12在長度方向的兩末端部位，該兩末端部位低於陶瓷體12在厚度方向的中央部位。
在本具體實施例中，為了降低噪音，上包覆層53之厚度與下包覆層55之厚度之間的比率(D/B)可滿足0.021D/B0.422之範圍。
同樣地，下包覆層55之厚度與陶瓷體12之一半厚度的比率(B/A)可滿足0.329B/A1.522之範圍。
主動層60之一半厚度與下包覆層55之厚度的比率(C/B)可滿足0.146C/B2.458之範圍。
同時，為了設置厚度大於上包覆層53之厚度以致其
毗鄰印刷電路板(PCB)之上表面的下包覆層55，識別部位30可在陶瓷體12之上包覆層53或下包覆層55二者之一中予以形成以致其可區別陶瓷體12之上與下部位。
第4圖係第1圖之層壓式晶片電容器設置在印刷電路板(PCB)上的示意性透視圖。第5圖係第4圖之層壓式晶片電容器設置在PCB上的示意性平面圖。第6圖係第4圖之層壓式晶片電容器採長度與厚度方向設置在PCB上的剖面圖。
根據本發明一具體實施例用於在其上設置層壓式晶片電容器的板片100可包括層壓式晶片電子組件10、電極墊122與124、以及印刷電路板120。
層壓式晶片電子組件10可為上述的層壓式晶片電容器，而層壓式晶片電容器10可設置在PCB上，以致內部電極22與24對PCB120呈水平。
同樣地，層壓式晶片電容器10可設置在PCB 120上，以致較層壓式晶片電容器10之陶瓷體12內的上包覆層53厚之下包覆層55係設置於包覆層53在厚度方向之較低側。
噪音係在電壓施加至設置於PCB 120上之層壓式晶片電容器10時產生。此處，電極墊122與124之大小可分別決定連接第一與第二外部電極42與44及電極墊122與124之焊料142與144的用量並且降低噪音。
第7圖係表示在隨著所施加之電壓而變形之PCB上所設置之第4圖之層壓式晶片電容器的示意性剖面圖。
參閱第7圖，隨著層壓式晶片電容器10設置於PCB
120上，當極性不同之電壓施加至形成於層壓式晶片電容器10之兩末端部位之第一與第二外部電極42與44時，陶瓷體12因介電層50之反壓電效應而沿著厚度方向膨脹與收縮，而相對於陶瓷體12沿著厚度方向之膨脹與收縮，第一與第二外部電極42與44之兩末端部位則因帕松效應沿著長度方向收縮與膨脹。
同時，在本具體實施例中，由於主動層60中央部位中產生之應力與下包覆層55中產生之應力之間的差異，反曲點(PI)可形成於陶瓷體12在厚度方向的兩末端部位，該兩末端部位低於陶瓷體12在長度方向的中央部位。
PI為陶瓷體12外表面之相位有改變的位置點。PI可等高於或低於電極墊122與124上之層壓式晶片電容器10之外部電極42與44上形成之焊料142與144的高度。
此處，主動層60之中央部位為第一與第二外部電極42與44之兩末端部位根據電壓施加沿著長度方向膨脹與收縮最大的部位。
在第7圖中，可看出層壓式晶片電容器10之兩末端部位係沿著長度方向作最大膨脹，以及當層壓式晶片電容器10之兩末端部位沿著長度方向作最大膨脹時，產生因膨脹而將焊料142與144之上部位朝外推的力道①，以及藉由外推的力道①而在焊料142與144之下部位產生推擠之收縮力道②。
所以，PI可在低於焊料高度的位置形成。
參閱第5圖，第一電極墊122與第二電極墊124之兩末端部位之間在長度方向的距離係界定為L1，而層壓式晶片電容器10之第一外部電極42與第二外部電極44之外表面之間在長
度方向的距離係界定為L2。同樣地，第一電極墊122與第二電極墊124之兩末端部位之間在寬度方向的距離係界定為W1，而第一外部電極42與第二外部電極44之外表面之間在寬度方向的距離係界定為W2。
第8A圖係表示相關技藝層壓式晶片電容器之內部電極垂直設置於PCB上以及水平設置於PCB上時噪音對電極墊大小的變化圖。
參閱第8A圖，可看出，當電極墊之大小(亦即L1/L2)縮減至等於或小於1.34與1.17時，在層壓式晶片電容器中之內部電極水平設置於PCB上的情況下，噪音得以降低。
然而，可看出，在層壓式晶片電容器中之內部電極係垂直設置於PCB上的情況下，噪音並未大幅降低。
也就是說，電極墊的大小依據層壓式晶片電容器之內部電極是否水平或垂直設置於PCB上對於降低噪音具有不同的傾向。
第8B圖表示根據本發明一具體實施例之層壓式晶片電容器設置於PCB上以致內部電極對PCB呈水平且下包覆層毗鄰PCB時噪音對電極墊大小的變化圖。
參閱第8B圖，可看出，即使是在層壓式晶片電容器設置於PCB上以致內部電極對PCB呈水平時，噪音根據下包覆層或上包覆層之厚度而有不同。因此，為了進一步降低噪音，可看出需要另一項參數。
根據本發明之具體實施例，噪音可藉由控制主動層中央部位偏離層壓式晶片電容器中央部位的程度大小、上包覆層
對下包覆層之比率、下包覆層對陶瓷體厚度之比率、以及下包覆層對主動層厚度之比率等予以進一步降低。
根據本發明之具體實施例可看出，主動層60的中央部位偏離陶瓷體12的中央部位的比率(B+C)/A滿足1.063(B+C)/A1.745，噪音即使在電極墊小到使焊料用量少的時候仍可予以充份降低，以及噪音在電極墊大時可再降低更多。
亦即，當主動層60的中央部位偏離陶瓷體12的中央部位之比率(B+C)/A滿足1.063(B+C)/A1.745之範圍時，噪音可大幅降低而與電極墊的大小無關。
經理解這意指當主動層60之中央部位偏離陶瓷體12之中央部位的比率(B+C)/A滿足1.063(B+C)/A1.745之範圍時，層壓式晶片電容器之最大位移基於主動層60之中央部位呼應陶瓷體12之中央部位之上部位，透過焊料轉移至PCB 120之位移減少而導致噪音降低。
第9圖係描述根據本發明一具體實施例在封裝單元中設置層壓式晶片電容器的示意性透視圖，以及第10圖係描述第9圖之封裝單元繞成捲盤狀之示意性剖面圖。
參閱第9圖，根據本具體實施例用於封裝層壓式晶片電容器之封裝單元200可包括具有接收部位224的封裝片220，接收部位224中可接收層壓式晶片電容器10。
封裝片220之接收部位224具有呼應電子組件10之形狀，而內部電極可基於接收部位224之下表面225而水平地設置。
層壓式晶片電容器10係維持在特定狀態，在該特定狀態中，層壓式晶片電容器10的內部電極經由電子組件對齊裝置150而水平地對齊並且經由傳送裝置170而移至封裝片220。
電子組件對齊裝置150可感測按照亮度或顏色而具有差異之識別部位30，並且對齊複數個層壓式晶片電容器10，但使上包覆層53或下包覆層55朝相同方向設置。
所以，內部電極可基於接收部位224之下表面225而水平地設置。依此方式，封裝片220中的所有層壓式晶片電容器10可在封裝片220中具有相同之方向性而設置。
接收部位224中所接收之各層壓式晶片電容器10可使下包覆層55面向接收部位224之下表面而設置。此處，用於區別上與下部位之識別部位30可在陶瓷體12之上或下包覆層二者之一中予以形成。
用於封裝層壓式晶片電容器之封裝單元200可復包括包覆封裝片220的封裝膜240，電子組件10係接收在該封裝片220中，以致內部電極基於接收部位之下表面而水平地設置。
第10圖描述繞成捲盤狀用於封裝層壓式晶片的封裝單元200。封裝單元200可予以持續捲繞而形成。
根據本發明實施例及比較性實施例之多層陶瓷電容器(MLCC)係經製造如下。
首先，含有鈦酸鋇(BaTiO3)等等之類粉末的乳劑係塗敷於載體膜並接著乾化以備製厚度為1.8 μm之複數個陶瓷坯片。
其次，內部電極係利用網版(screen)藉由供給鎳內部
電極之導電膏塗敷至陶瓷坯片予以形成。
大約層壓了三百七十(370)片陶瓷坯片，相較於上形成有內部電極之陶瓷坯片上方，較大量之無內部電極之陶瓷坯片係層壓在上形成有內部電極之陶瓷坯片下方。層板(laminate)(或層壓體)係在85℃時1000kgf/cm2之壓力條件下予以均衡擠壓。擠壓完成之陶瓷層板係分開成個別晶片，並且藉由使分開之晶片在大氣環境下以230℃的溫度維持60個小時以執行脫脂程序
之後，在還原氣氛(reduction atmosphere)下以1200℃之溫度及低於Ni/NiO平衡氧氣分壓之10-11atm~10-10atm之氧氣分壓燒製晶片以致內部電極未遭氧化。在燒製運作之後，層壓式晶片電晶體之晶片大小(長度×寬度(L×W))為1.64mm×0.88mm(L×W，1608大小)。此處，長度×寬度上的製造容差定為±0.1mm，而滿足製造容差之晶片噪音係予以實驗測量。
之後，晶片係送經外部電極形成程序、電鍍程序等等之類的程序以製造MLCC。
表1中數據之取得係基於掃描式電子顯微鏡(SEM)所採影像，藉由如第3圖所示自陶瓷體12在寬度(W)方向之中央
部位測量層壓式晶片電容器10依從長度方向(L)與厚度方向(T)之陶瓷體12中央部位的剖面尺寸而得。
此處，如上所述，A係界定為陶瓷體總厚度之一半、B係界定為下包覆層之厚度、C係界定為主動層總厚度之一半、而D係界定為上包覆層之厚度。
為了測量噪音，各板片供測量噪音之單一樣本(層壓式晶片電容器)係依從垂直方向予以辨別並設置在PCB上，以及接著，板片係設置在測量夾具中。之後，直流電壓及不同電壓係藉由直流電源供應器及信號產生器(或函數產生器)予以施加到設置於測量夾具中之樣本之兩端。噪音係透過直接安裝在PCB上方之麥克風予以測量。
在表1中，樣本1至3係具有其中，下包覆層的厚度B幾乎類似於上包覆層的厚度D之對稱包覆結構的比較性實施例。樣本4至13係具有結構的比較性實施例，在該結構中，上包覆層的厚度D厚於下包覆層的厚度B。樣本14、15及35至37係具有結構的比較性實施例，在該結構中，下包覆層的厚度B厚於上包覆層的厚度D之。樣本16至34係本發明實施例。
本發明實施例可具有厚度D等於或厚於4 μm之上包覆層53。若上包覆層之厚度D薄於4 μm，則內部電極可從陶瓷體12之上表面ST曝露，而產生有瑕疵的產品。
(B+C)/A幾乎等於1的實例意指主動層之中央部位幾乎未偏離陶瓷體之中央部位。具有對稱之包覆結構(亦即，下包覆層之厚度B幾乎類似於上包覆層之厚度D)之樣本1至3之(B+C)/A接近1。
(B+C)/A大於1的實例可意指主動層之中央部位朝上偏離陶瓷體之中央部位，而(B+C)/A小於1的實例可意指主動層之中央部位朝下偏離陶瓷體之中央部位。
首先，可看出，樣本16至34(亦即本發明之實施例)具有小於20dB之大幅降低之噪音，其中，主動層之中央部位偏離陶瓷體之中央部位之比率(B+C)/A滿足1.063(B+C)/A1.745。
樣本1至15(其中，主動層之中央部位偏離陶瓷體之中央部位之比率(B+C)/A小於1.063)具有主動層之中央部位幾乎沒有偏離陶瓷層之中央部位或朝下偏離陶瓷體之中央部位的結構。可看出比率(B+C)/A小於1.063之樣本1至15不具有噪音降低效應。
樣本35至37(其中，比率(B+C)/A大於1.745)缺乏電容。亦即，樣本35至37之電容大幅低於目標電容。在表1中，相關於「電容實現」之“NG”(亦即，各樣本之電容相對於目標電容的比率)意指樣本之電容在目標電容為100%時小於目標電容之80%。
同樣地，可看出上包覆層之厚度D對下包覆層之厚度B之比率(D/B)滿足0.021D/B0.422的實施例具有降低相當大的噪音。
上包覆層之厚度D對下包覆層之厚度B之比率(D/B)大於0.422之比較性實施例不具有噪音降低效應。若比率D/B小於0.021，則下包覆層之厚度B過厚於上包覆層之厚度D，以致可能發生龜裂或不可接受之脫層，並且樣本之電容相對於目標電容
低，以致可能發生缺乏電容。
可看出樣本19至34(其中，下包覆層之厚度B對陶瓷體之厚度A的一半之比率(B/A)滿足0.329B/A1.522，而主動層之厚度C的一半與下包覆層之厚度B之比率(C/B)滿足0.146C/B2.458)具有小於18dB相對再降低之噪音。
樣本35至37(其中，下包覆層之厚度B與陶瓷體之厚度A的一半之比率(B/A)大於1.522或主動層之厚度C的一半與下包覆層之厚度B之比率(C/B)小於0.146)缺乏電容。
如上所提，在根據本發明具體實施例之層壓式晶片電容器及用於設置層壓式晶片電容器之板片的實例中，噪音可予以大幅降低。
另外，上與下包覆層可由於顏色或亮度的差異而予以區別，以致其在各層壓式晶片電子組件設置於封裝單元中時可具有方向性。
儘管本發明已結合具體實施例予以顯示並說明，可實施修改及變化而不脫離本發明如附加之申請專利範圍所界定之精神與範疇對於熟悉本技藝之人士而言係顯而易知的。
10‧‧‧層壓式晶片電容器、層壓式晶片電子組件
12‧‧‧陶瓷體
20‧‧‧內部電極
22‧‧‧第一內部電極
24‧‧‧第二內部電極
30‧‧‧識別部位
40‧‧‧外部電極
42‧‧‧第一外部電極
50、52、54‧‧‧介電層
53‧‧‧上包覆層
55‧‧‧下包覆層
60‧‧‧主動層
L‧‧‧長度方向
SB‧‧‧下表面
ST‧‧‧上表面
T‧‧‧厚度方向
W‧‧‧寬度方向
Claims (20)
- 一種層壓式晶片電子組件，其包含：陶瓷體，包含內部電極和介電層；外部電極，經形成包覆該陶瓷體在長度方向之兩末端部位；主動層，該內部電極以相對方式設置於其中，，但具有該介電層插置於該介電層之間，以形成電容值；以及上與下包覆層，形成在該主動層之厚度方向的上與下部位，該下包覆層係厚於該上包覆層；其中，當該陶瓷體的總厚度之一半界定為A、該下包覆層之厚度界定為B、該主動層的總厚度之一半界定為C、而該上包覆層之厚度界定為D時，該上包覆層之厚度滿足D4μm之範圍，而該主動層之中央部位偏離該陶瓷體之中央部位之比率(B+C)/A滿足1.063(B+C)/A1.745之範圍，該上包覆層或該下包覆層兩者之一包括識別部位，該識別部位由於其亮度或顏色之間的差異而區別該陶瓷體之上與下部位。
- 如申請專利範圍第1項所述之層壓式晶片電子組件，其中，該上包覆層之厚度與該下包覆層之厚度的比率(D/B)滿足0.021D/B0.422。
- 如申請專利範圍第1項所述之層壓式晶片電子組件，其中，該下包覆層之厚度與該陶瓷體之厚度的一半的比率(B/A)滿足0.329B/A1.522。
- 如申請專利範圍第1項所述之層壓式晶片電子組件，其中，該 主動層之厚度的一半與該下包覆層之厚度的比率(C/B)滿足0.146C/B2.458。
- 如申請專利範圍第1項所述之層壓式晶片電子組件，其中，該識別部位包括含有選自鎳(Ni)、錳(Mn)、鉻(Cr)和釩(V)的其中至少一金屬之介電層。
- 如申請專利範圍第1項所述之層壓式晶片電子組件，其中，該識別部位係作成雷射標記。
- 一種層壓式電子組件，其包含：外部電極，形成於具有六面體形狀之陶瓷體在長度方向之兩末端部位上；主動層，形成在該陶瓷體內並包括彼此面向設置之複數個內部電極，但具有介電層插置於該等內部電極間，以形成電容；上包覆層，形成在該主動層之最上方內部電極之上部位上；以及下包覆層，形成在該主動層之最下方內部電極之下部位上並且厚於該上包覆層，其中，由於隨著電壓施加而在該主動層之中央部位中產生之應力與該下包覆層中產生之應力之間的差異，反曲點(PI)係形成於該陶瓷體在長度方向的該等末端部位處，該等末端部位係低於該陶瓷體在厚度方向之中央部位，當該陶瓷體之總厚度的一半界定為A、該下包覆層之厚度界定為B、而及該主動層之總厚度的一半界定為C時，該主動層之中央部位偏離該陶瓷體之中央部位的比率(B+C)/A滿足1.063(B+C)/A1.745之範圍，以及 該上包覆層或下包覆層二者之一包括識別部位，該識別部位由於其亮度或顏色之間的差異而區別該陶瓷體之上與下部位。
- 如申請專利範圍第7項所述之層壓式晶片電子組件，其中，當該上包覆層之厚度界定為D時，該上包覆層之厚度與該下包覆層之厚度的比率(D/B)滿足0.021D/B0.422。
- 如申請專利範圍第7項所述之層壓式晶片電子組件，其中，該下包覆層之厚度與該陶瓷體之厚度的一半的比率(B/A)滿足0.329B/A1.522。
- 如申請專利範圍第7項所述之層壓式晶片電子組件，其中，該主動層之厚度與該下包覆層之厚度的比率(C/B)滿足0.146C/B2.458。
- 如申請專利範圍第7項所述之層壓式晶片電子組件，其中，該識別部位包括含有選自鎳(Ni)、錳(Mn)、鉻(Cr)和釩(V)的其中至少一金屬之介電層。
- 如申請專利範圍第7項所述之層壓式晶片電子組件，其中，該識別部位係作為雷射標記。
- 一種用於設置層壓式晶片電子組件之板片，該板片包含：申請專利範圍第1或7項所述之層壓式晶片電子組件；電極墊，經由焊接電連接至該等外部電極；以及印刷電路板(PCB)，該等電極墊係形成於該印刷電路板上，且該層壓式晶片電子組件係設置在該等電極墊上，以致該等內部電極呈水平且該下包覆層在厚度方向係設置於該上包覆層之較低側。
- 如申請專利範圍第13項所述之板片，其中，由於隨著電壓施加而在該主動層之中央部位中產生之應力與該下包覆層中產生之應力之間的差異，形成於該陶瓷體在長度方向之該兩末端部位之反曲點(PI)係形成低於該焊接之高度。
- 一種封裝單元，其包含：申請專利範圍第1或7項所述之層壓式晶片電子組件；封裝片，含有接收部位，用以接收該層壓式晶片電子組件，其中，該等內部電極係基於該接收部位之下表面而水平地對齊設置。
- 申請專利範圍第15項所述之封裝單元，復包含耦接至該封裝片並包覆該層壓式晶片電子組件之封裝膜。
- 申請專利範圍第15項所述之封裝單元，其中，其內接收有該層壓式晶片電子組件之該封裝片係繞成捲盤狀。
- 申請專利範圍第15項所述之封裝單元，其中，該接收部位中所接收之各層壓式晶片電子組件具有方向性，以致該上包覆層與該下包覆層二者之一面向該接收部位之該下表面。
- 申請專利範圍第15項所述之封裝單元，其中，該識別部位包括含有選自鎳(Ni)、錳(Mn)、鉻(Cr)和釩(V)之其中至少一金屬之介電層。
- 申請專利範圍第15項所述之封裝單元，其中，該識別部位係作成雷射標記。
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