多层陶瓷电容器和用于安装该多层陶瓷电容器的板的制作方法

技术领域

本公开涉及一种多层陶瓷电容器(MLCC)及用于安装该多层陶瓷电容器的板。

背景技术：

MLCC具有诸如尺寸相对小、具有高电容且容易安装的优点。

这样的MLCC可安装在诸如包括液晶显示器(LCD)和等离子显示面板(PDP)等的图像显示装置、计算机、智能手机和移动电话的各种电子产品的电路板上，以对MLCC进行充电和放电。

这样的MLCC包括使多个介电层和内电极层压在其中的主体部。这里，可在主体部的未形成内电极的边缘部分产生台阶部。

当产生台阶部时，每个内电极在主体部的长度方向上的两端在压缩主体部的工艺中可被弯曲为填充其中形成了主体部的台阶部的空的空间。

因此，主体部在长度方向上的设置了内电极的端部的两端的厚度可小于主体部的中心的厚度。当在MLCC中出现短路或将高电压施加到MLCC时，电场集中在多个介电层的脆弱部分，导致使烧痕残留其中的高电压应力(HVS)故障。

技术实现要素：

本公开的一方面可提供一种多层陶瓷电容器(MLCC)，所述MLCC可使在基板上压制和安装层压主体时产生的台阶部的影响减小。

根据本公开的一方面，可提供一种MLCC，所述MLCC包括：主体部以及第一外电极、第二外电极和第三外电极，其中，主体部通过在主体部的宽 度方向上层压多个介电层以及多个第一内电极和多个第二内电极而形成，第一内电极和第二内电极中的每个包括彼此分开并分别通过主体部的安装表面暴露的引出部，第一外电极至第三外电极设置在主体部的安装表面上以连接到各个引出部，台阶部补偿图案形成在主体部中的未形成引出部的部位的部分上，以通过主体部的安装表面暴露。

根据本公开的另一方面，可提供一种用于安装多层陶瓷电容器的板，所述板包括：基板，具有设置在基板上的第一电极焊盘、第二电极焊盘和第三电极焊盘；如上所述的多层陶瓷电容器，所述第一外电极、第二外电极和第三外电极分别设置在第一电极焊盘、第二电极焊盘和第三电极焊盘上，并安装在基板上。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将会被更清楚地理解，在附图中：

图1是根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电容器(MLCC)的示意性透视图；

图2是图1的陶瓷主体部具有面向上方的安装表面的透视图；

图3是图1的第一内电极、第二内电极和台阶部补偿层彼此层压的结构的分解透视图；

图4是沿图1的线I-I'截取的截面图；

图5是图1的第一外电极至第三外电极的另一示例性实施例的透视图；

图6根据本公开的另一示例性实施例的MLCC的陶瓷主体部的示意性透明透视图；

图7A至图7C分别是图6的第一内电极和第二内电极以及台阶部补偿层的平面图；

图8是分别设置在图6的陶瓷主体部的在陶瓷主体部的长度方向上的两个表面上的绝缘体的透明透视图；

图9是根据本公开的另一示例实施例的MLCC的透视图；

图10是使图9的第一内电极、第二内电极和台阶部补偿层彼此层压的结构的分解透视图；

图11是沿图9的线II-II'截取的截面图；

图12是图9的第一外电极至第三外电极的另一示例性实施例的透视图；

图13是图1的MLCC安装在基板上的透视图；

图14是图9的MLCC安装在基板上的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图在下面描述本公开的实施例。

然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为局限于在此阐述的具体实施例。更确切地说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。

在整个说明书中，将理解的是，当元件(诸如，层、区域或基板)被称为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其他元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可以不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项的一项或更多项的任何和全部组合。

将明显的是，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在此用于描述各个构件、组件、区域、层和/或部分，但这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例性实施例的教导的情况下，下面论述的第一构件、组件、区域、层或部分可被命名为第二构件、组件、区域、层或部分。

在这里可使用诸如“在……之上”、“在……上面”、“在……之下”和“在……下面”等的空间相对术语，以易于描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。将理解的是，空间相对术语意图包含除了在附图中所描绘的方位之外装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件“之上”或“上面”的元件随后将定位为在其他元件或特征“之下”或“下面”。因此，术语“在……之上”可根据附图的特定方向而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或者在其他方位)，并可对在这里使用的空间相对描述 符做出相应的解释。

在此使用的术语仅用于描述特定实施例，而不是意图限制本公开。如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。还将理解的是，在该说明书中使用的术语“包含”和/或“包括”列举存在的所陈述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组。

在下文中，将参照示出本公开的实施例的示意图描述本公开的实施例。在附图中，例如，由于生产技术和/或公差，可估计所示出的形状的变形。因此，本公开的实施例不应被解释为局限于在此示出的区域的特定形状，例如，本公开的实施例应被解释为包括由于制造导致的形状的改变。下面的实施例还可由一个或它们的组合构成。

下面描述的本公开的内容可具有各种构造，并仅提出了在此所需的构造，但其不限于此。

在限定六面体的方向以清楚地描述本公开的示例性实施例时，L、W和T分别指示长度方向、宽度方向和厚度方向。

这里，宽度方向可用作具有与使介电层彼此层压的层压方向相同的含义。

多层陶瓷电容器(MLCC)

图1是根据本公开的示例性实施例的多层陶瓷电容器(MLCC)的示意性透视图。图2是图1的陶瓷主体部具有面向上方的安装表面的透视图。图3是使第一内电极、第二内电极和台阶部补偿层彼此层压的结构的分解透视图。图4是沿图1的线I-I'截取的截面图。

参照图1至图4，根据示例性实施例的MLCC 100可包括主体部110以及第一外电极131至第三外电极133。

主体部110可包括：多个介电层111，沿宽度方向W层压；多个第一内电极121和多个第二内电极122，沿宽度方向交替地设置，并且多个介电层111分别设置在多个第一内电极121和多个第二内电极122之间。

此外，示例性实施例的MLCC 100还可包括台阶部补偿图案141至143，台阶部补偿图案141至143通过主体部110的安装表面暴露到其上未形成第一内电极121中每个的下述第一引出部和第二引出部以及第二内电极122中每个的下述第三引出部的部位的部分。

可通过对多个介电层111以及第一内电极121和第二内电极122沿宽度方向W层压然后对其进行烧结来形成主体部110，主体部110不限于具体形状，其可以是如图1至图4所示的近似六面体。

在示例性实施例中，主体部110可具有0201、0402、0603、1005、1608、2012或3216的尺寸。例如，在这里，尺寸0603可被定义为长度×宽度(0.6×0.3mm)。

主体部110可具有在厚度方向T上彼此背对的第一表面S1和第二表面S2、连接第一表面S1和第二表面S2并在长度方向L上彼此背对的第三表面S3和第四表面S4以及在宽度方向W上彼此背对的第五表面S5和第六表面S6。

在示例性实施例中，MLCC 100的安装表面可被限定为主体部110的第一表面S1，将与MLCC 100一起描述其安装表面。

在进行烧结时，介电层111可被一体化为在不使用扫描电子显微镜(SEM)的情况下会难以识别相邻介电层111之间的边界的程度。

这里，每个介电层111的厚度可被任意的改变以适应MLCC 100的电容设计。在对介电层111进行烧结之后，优选地，厚度可被构造为1.00μm或更小。然而，本公开不限于此。

彼此层压的介电层111的数量还可以是例如几十或几百层。

此外，介电层111可包括具有高介电常数的陶瓷粉末，例如，钛酸钡(BaTiO₃)基粉末、钛酸锶(SrTiO₃)基粉末或钛酸镁，但本公开不限于此，只要可获得足够的电容水平即可。

如果必要，还可将陶瓷添加剂、有机溶剂、塑化剂、粘合剂、分散剂等中的至少一种与陶瓷粉末一起添加到介电层111。

此外，主体部110可具有分别设置在主体部110的背对的最外表面上的覆盖件112和113作为在宽度方向W上的边缘。

除了覆盖件112和113不包括内电极之外，覆盖件112和113可具有与介电层111的材料和构造相同的材料和构造。

可通过分别在主体部110的在主体部110的宽度方向W上的背对的最外表面上层压单个介电层或至少两个介电层来设置这些覆盖件112和113，这些覆盖件112和113可从根本上防止由于物理或化学应力导致的对第一内电极121和第二内电极122的损坏。

可使第一外电极131至第三外电极133在主体部110的第一表面S1上在主体部110的长度方向L上顺序地设置为彼此分开。

第一外电极131至第三外电极133还可设置为与主体部110的第三表面S3和第四表面S4分开。

在这种情况下，如果必要，第一外电极131至第三外电极133可包括形成在主体部110的第一表面S1上的镀层131a、132a和133a以及分别形成在镀层131a、132a和133a上的涂层。涂层可包括镍(Ni)涂层131b、132b和133b以及分别形成在Ni涂层131b、132b和133b上的锡(Sn)涂层131c、132c和133c。

一般MLCC具有设置在主体部的在主体部的长度方向上的彼此背对的端部上的外电极。因此，当将交流电施加到外电极时，较长的电流路径可导致将形成更大的电流环从而增大了感应磁场的大小，导致电子组件的电感增大。

在示例性实施例中，第一外电极131至第三外电极133中的全部可设置在主体部110的第一表面S1上，使电流路径缩短以减小电流环的大小，从而降低电子组件的电感。

同时，如图5所示，MLCC 100′的第一外电极131′至第三外电极133′可包括：连接件131a'、132a'和133a'，形成在主体部110的第一表面S1上；第一带131b'、132b'和133b'，分别从连接件131a'、132a'和133a'延伸至主体部110的第五表面S5和第六表面S6的部分。因此，可增加第一外电极131′至第三外电极133′的固定强度。

第一内电极121和第二内电极122可接收不同的各个极性信号，可设置在主体部110中，并可与置于其之间的介电层在主体部110的宽度方向W上交替地设置。

在这种情况下，第一内电极121和第二内电极122可通过置于其之间的介电层111彼此电分离。

可根据其用途确定第一内电极121和第二内电极122的厚度，例如，考虑到陶瓷主体部110的尺寸，可将其确定为在0.2至1.0μm之间，但本公开不限于此。

形成第一内电极121和第二内电极122的材料也不限于具体材料，例如，可使用诸如钯(Pd)或钯-银(Pd-Ag)合金的金属以及包括Ni和铜(Cu)中的至少一种的导电膏来形成。

在这种情况下，可使用诸如丝网印刷或凹版印刷的印刷导电膏的方法，但本公开不限于此。

示例性实施例的第一内电极121和第二内电极122还可设置为分别与主体部110的第三表面S3和第四表面S4以一定的间隔分开，因此，与一定的间隔对应，边缘可形成在主体部110上。

第一内电极121中的每个可包括第一主体部121a以及第一引出部121b和第二引出部121c。第一主体部121a可与下述第二内电极122中每个的第二主体部122a重叠，以有助于形成电容。第一引出部121b和第二引出部121c可从第一主体部121a延伸，以通过主体部110的第一表面S1暴露。

在这种情况下，第一引出部121b和第二引出部121c可设置为在主体部110的长度方向L上彼此分开，并可分别接触第一外电极131和第三外电极133，以电连接到第一外电极131和第三外电极133。

第二内电极122中的每个可包括第二主体部122a和第三引出部122b。第二主体部122a可与在宽度方向W上与第二内电极122相邻设置的每个第一内电极121的第一主体部121a重叠，以有助于形成电容。第三引出部122b可从第二主体部122a延伸以通过主体部110的第一表面S1暴露。

在这种情况下，第三引出部122b可在主体部110的长度方向L上设置在第一引出部121b和第二引出部121c之间，并可接触第二外电极132，以电连接到第二外电极132。

如以上阐述，示例性实施例的MLCC 100可允许每个第一内电极121的第一引出部121b和第二引出部121c以及每个第二内电极122的第三引出部122b设置为最接近主体部110的第一表面S1，从而减小MLCC 100的等效串联电感(ESL)。

将在下文中描述示例性实施例的台阶部补偿图案。台阶部补偿图案可包括第一台阶部补偿图案141至第三台阶部补偿图案143。

第一台阶部补偿图案141至第三台阶部补偿图案143可包括与包含在第一内电极121和第二内电极122中的材料相同的材料，并可如下所述与第一内电极121和第二内电极122以一定的间隔分开。

第一台阶部补偿图案141可在设置有每个第一内电极121的每个介电层111上沿主体部110的长度方向L设置在第一引出部121b与第二引出部121c之间。第一台阶部补偿图案141还可在宽度方向W上与第三引出部122b重 叠。

第二台阶部补偿图案142和第三台阶部补偿图案143可在设置有每个第二内电极122的每个介电层111上沿主体部110的长度方向L设置在第三引出部122b的两侧。第二台阶部补偿图案142和第三台阶部补偿图案143还可在宽度方向W上分别与第一引出部121b和第二引出部121c重叠。

如上所述形成的第一台阶部补偿图案141至第三台阶部补偿图案143可填充介电层111的边缘。

例如，位于第一引出部121b与第二引出部121c之间的第一台阶部补偿图案141可以以第三引出部122b的尺寸填充边缘，在第三引出部122b两侧的第二台阶部补偿图案142和第三台阶部补偿图案143可分别以第一引出部121b与第二引出部121c的尺寸填充边缘。

同时，示例性实施例的MLCC 100还可包括沿宽度方向W设置在主体部110中的至少一个台阶部补偿层124。

在这种情况下，可沿宽度方向W依次设置两个或更多个台阶部补偿层124。即使在设置多个台阶部补偿层124的情况下，也可按照使台阶部补偿层124可彼此单独分开的形式通过第一内电极121和第二内电极122使台阶部补偿层124分别分开。

还可能由于第一内电极121和第二内电极122的厚度之间的差异产生台阶部，可与第一内电极121和第二内电极122一起同时印刷至少一个台阶部补偿层124，因此，至少一个台阶部补偿层124的厚度和层压的台阶部补偿层124的数量可分别与第一内电极层121和第二内电极层122的厚度和数量一致。

除了台阶部补偿层124不包括内电极之外，台阶部补偿层124可包括与包含在介电层111中的材料相同的材料。在这种情况下，还可在介电层111上分别形成介电图案123。介电图案123可形成在主体部110的使介电图案123在宽度方向W上不与第一内电极121和第二内电极122重叠的边缘上。

在这种情况下，介电图案123可包括绝缘材料，例如，可包括与形成主体部110的介电层111中所包括的材料相同的材料，但本公开不限于此。

例如，介电图案123中的每个可形成在与第一引出部121b和第三引出部122b之间的空间对应的部分123b上、与第二引出部121c和第三引出部122b之间的空间对应的部分123c上、与第一内电极121和第二内电极122中的每 个在长度方向L上的两个边缘对应的部分123a和123d上以及与安装表面的背对侧上设置的边缘对应的部分123e上。

因此，第一台阶部补偿图案141至第三台阶部补偿图案143以及台阶部补偿层124的介电图案123可填充在主体部110中的可能产生台阶部的边缘，从而即使在层压内电极的数量高的电容中也有效地减少了在主体部110中可能产生的台阶部的数量。

同时，可根据主体部的边缘和电介质膏的流动性确定层压的台阶部补偿层的数量和介电图案的厚度。这里，主体部的边缘可被限定为主体部的介电区域中未印刷内电极的区域。

例如，使缓冲层沿着层压方向插入到主体部的中心的传统结构可满足印刷电极的厚度×边缘面积×层压的内电极的数量＝印刷电介质的厚度×流动度，使至少一个台阶部补偿层124施加到主体部110作为示例性实施例的本公开可满足印刷电极的厚度×边缘面积×层压的内电极的数量＝缓冲厚度。

变型

图6根据本公开的另一示例性实施例的MLCC的陶瓷主体部的示意性透明透视图。图7A至图7C分别是图6的第一内电极和第二内电极以及台阶部补偿层的平面图。图8是分别设置在图6的陶瓷主体部的在陶瓷主体部的长度方向上的两个表面上的绝缘体的透明透视图。

这里，将省略与上述示例性实施例的部件相同部件的描述，将更详细地描述具有与上述示例性实施例的结构不同结构的第一内电极和第二内电极、绝缘体以及台阶部补偿层。

参照图6至图8，第一内电极1210和第二内电极1220可分别通过主体部110的第三表面S3和第四表面S4暴露，第一主体1210a和第二主体1220a在主体部110的长度方向L上的两个端部以及第一引出部1210b和第二引出部1210c在主体部110的长度方向L上的两端均未被介电层111的边缘覆盖。

此外，主体部110的第三表面S3和第四表面S4可具有分别设置在其上的绝缘体151和152，以覆盖第一内电极1210和第二内电极1220的暴露部分。

在这种情况下，每个第一台阶部补偿图案141'可在设置有每个第一内电极1210的每个介电层111上沿主体部110的长度方向L设置在第一引出部1210b和1210c之间，以在宽度方向W上与第三引出部1220b重叠。

分别设置在第三引出部1220b的两侧的第二台阶部补偿图案142'和第三台阶部补偿图案143'的两端可被设置为在设置有每个第二内电极1220的每个介电层111上在主体部110的长度方向上通过主体部110的第三表面S3和第四表面S4暴露。

在这种情况下，第二台阶部补偿图案142'和第三台阶部补偿图案143'可在宽度方向W上分别与第一引出部1210b和第二引出部1210c重叠。

同时，示例性实施例的每个台阶部补偿层1240可具有形成在其表面上的介电图案1230，介电图案1230可形成在使介电图案1230沿宽度方向W不与第一内电极1210和第二内电极1220重叠的部分上。

例如，介电图案1230可形成在与第一引出部1210b和第三引出部1220b之间的空间对应的部分1230a中、与第二引出部1210c和第三引出部1220b之间的空间对应的部分1230b中以及与主体部110的安装表面的相对侧上设置的边缘对应的部分1230c中。

图9是根据本公开的另一示例性实施例的MLCC的透视图。图10是使图9的第一内电极、第二内电极和阶梯补偿层彼此层压的结构的分解透视图。图11是沿图9的线II-II'截取的截面图。

这里，将省略与上述示例性实施例的部件相同的部件的详细描述，将更详细地描述具有与上述示例性实施例的结构不同结构的第一内电极和第二内电极以及第四外电极至第六外电极。

参照图9至图11，根据示例性实施例的MLCC 100″可包括设置在主体部110的第二表面S2上的第四外电极134、第五外电极135和第六外电极136。

第四外电极134至第六外电极136可在主体部110的长度方向L上顺序地设置为彼此分开。

在这种情况下，第四外电极134和第六外电极136可分别设置为与主体部110的第三表面S3和第四表面S4分开。

如图12所示，MLCC 100″′的第四外电极134′至第六外电极136′可包括：连接件134a、135a和136a，形成在主体部110的第二表面S2上；第四带134b、第五带135b和第六带136b，分别从连接件134a、135a和136a延伸至主体部110的第五表面S5和第六表面S6的部分。因此，可增加第四外电极134′至第六外电极136′的固定强度。

在这种情况下，第四外电极134至第六外电极136(诸如连接件134a、 135a和136a)可包括形成在主体部的第二表面S2上的镀层以及分别形成在镀层上的涂层。

涂层可包括Ni涂层以及分别形成在Ni涂敷层上的Sn涂层。

每个第一内电极121可包括从第一主体部121a延伸并分别通过主体部110的第二表面S2暴露的第四引出部121d和第五引出部121e。

在这种情况下，第四引出部121d和第五引出部121e可设置为沿主体部110的长度方向L彼此分开，并可分别接触第四外电极134和第六外电极136，以电连接到第四外电极134和第六外电极136。

每个第二内电极122可包括从第二主体部122a延伸并通过主体部110的第二表面S2暴露的第六引出部122c。

在这种情况下，第六引出部122c可沿主体部110的长度方向L设置在第四引出部121d和第五引出部121e之间，并可接触第五外电极135，以电连接到第五外电极135。

此外，除了上述第一台阶部补偿图案141至第三台阶部补偿图案143之外，示例性实施例的MLCC 100″还可包括第四台阶部补偿图案144、第五台阶部补偿图案145和第六台阶部补偿图案146。

第四台阶部补偿图案144可在设置有每个第一内电极121的每个介电层111上在主体部110的长度方向L上设置在第四引出部121d与第五引出部121e之间，以沿宽度方向W与第六引出部122c重叠。

第五台阶部补偿图案145和第六台阶部补偿图案146可在设置有每个第二内电极122的每个介电层111上在主体部110的长度方向L上设置在第六引出部122c的两侧，以分别沿宽度方向W与第四引出部121d和第五引出部121e重叠。

同时，示例性实施例的每个台阶部补偿层124′可具有形成在其表面上的介电图案123′，介电图案123′可形成在使介电图案123′沿宽度方向不与第一内电极121和第二内电极122重叠的部分上。

例如，介电图案123'可形成在与第一引出部121b和第三引出部122b之间的空间对应的部分123b上、与第二引出部121c与第三引出部122b之间的空间对应的部分123c上、与第四引出部121d和第六引出部122c之间的空间对应的部分123f上、与第五引出部121e和第六引出部122c之间的空间对应的部分123g上以及每个台阶部补偿层124'的在长度方向L上的两端123a和 123d上。

根据以上描述的示例性实施例，当MLCC 100”的内外结构竖直对称时，可忽略MLCC 100”的方向性。

因此，由于MLCC 100”的第一表面S 1和第二表面S2中的任意一个可设置为其安装表面，因此当在基板上安装MLCC 100”时可不需要考虑安装表面的方向。

MLCC的板

图13是图1的MLCC 100安装在基板上的透视图。

参照图13，根据示例性实施例的用于安装MLCC 100的板200可包括：基板210，其上安装了MLCC 100；第一电极焊盘221、第二电极焊盘222和第三电极焊盘223，在基板210的上表面上彼此分开。

当第一外电极131至第三外电极133设置在第一电极焊盘221至第三电极焊盘223之上以分别接触第一电极焊盘221至第三电极焊盘223时，可通过焊料230使MLCC 100电连接到基板210。

同时，示例性实施例示出了图1的MLCC 100的安装形式，但本公开不限于此。作为示例，如图14所示，图9中示出的MLCC 100″还可通过利用与图13的板200的结构类似的结构安装在基板上而形成安装了MLCC 100″的板。

如以上阐述的，根据本公开的示例性实施例，台阶部补偿图案可通过主体部的安装表面暴露到主体部中未形成引出部的部位的部分，以填充主体部的边缘，从而使在MLCC的层压工艺之后在压缩主体部的工艺中可能产生的台阶部最少化。

虽然上面已经示出并描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可做出修改和变型。