多层电子组件和具有该多层电子组件的板的制作方法

本公开涉及一种多层电子组件和具有该多层电子组件的板。

背景技术：

多层电容器(多层电子组件)具有其中具有不同极性的内电极交替地堆叠在多个介电层之间的结构。

多层电容器由于其具有小尺寸、实现高电容并且可易于安装，所以已经被用作各种电子设备的组件。

然而，由于介电层的介电材料可具有压电性质，所以会由于压电现象而产生振动声音，并且当施加电压的周期在音频频带之内时，多层电容器的位移会变为振动，该振动将通过焊料传递到电路板，并且如上所述的传递到电路板的振动可作为声音被听到。这样的声音被称为声学噪声。

当装置在安静环境下操作时，用户会将声学噪声识别为异常声音，并且会导致认为装置中发生故障。

此外，在具有音频电路的装置中，声学噪声可与音频输出叠加，从而会使装置的品质劣化。

同时，多层电容器的外电极与电路板通过焊料彼此连接。在这种情况下，焊料沿电容器主体的相对侧表面或相对端表面上的外电极的表面以预定高度以倾斜状态形成。

在这种情况下，由于焊料用作将从多层电容器产生的振动传递到电路板的介质，所以随着焊料的体积和高度增加，多层电容器的振动更容易传递到电路板，使得所产生的声学噪声的大小增大。

技术实现要素：

本公开的一方面可提供一种可降低声学噪声的多层电子组件以及具有该多层电子组件的板。

根据本公开的一方面，一种多层电子组件可包括：电容器主体，包括多个介电层以及交替设置的多个第一内电极和多个第二内电极并且相应的介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间，并且具有在厚度方向上彼此背对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面并且在长度方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面和所述第二表面、连接到所述第三表面和所述第四表面并且在宽度方向上彼此背对的第五表面和第六表面，所述第一内电极的一端和所述第二内电极的一端分别通过所述第三表面和所述第四表面被暴露；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极包括设置在所述电容器主体的所述第三表面上的第一连接部和从所述第一连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第一带部，所述第二外电极包括设置在所述电容器主体的所述第四表面上的第二连接部和从所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第二带部；第一连接端子，设置在所述第一带部上；以及第二连接端子，设置在所述第二带部上，其中，0.05≤a1/a2≤0.504，其中，a1是所述第一连接端子或所述第二连接端子在厚度-宽度方向上的面积，a2是所述第一带部或所述第二带部在宽度-长度方向上的面积。

根据本公开的另一方面，一种多层电子组件包括：电容器主体，包括多个介电层以及交替设置的多个第一内电极和多个第二内电极，并且相应的介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间，并且所述电容器主体具有在厚度方向上彼此背对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面并且在长度方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面和所述第二表面、连接到所述第三表面和所述第四表面并且在宽度方向上彼此背对的第五表面和第六表面，所述多个第一内电极中的每个的一端通过所述第三表面被暴露，所述多个第二内电极中的每个的一端通过所述第四表面被暴露；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极包括设置在所述电容器主体的所述第三表面上的第一连接部和从所述第一连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第一带部，所述第二外电极包括设置在所述电容器主体的所述第四表面上的第二连接部和从所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第二带部；第一连接端子，设置在所述第一带部上；以及第二连接端子，设置在所述第二带部上，其中，所述电容器主体的长度和宽度分别为1.6mm和0.8mm，并且其中，0.078≤a1/a2≤0.504，其中，a1是所述第一连接端子或所述第二连接端子在厚度-宽度方向上的面积，a2是所述第一带部或所述第二带部在宽度-长度方向上的面积。

所述第一连接端子和所述第二连接端子可以是凸块端子。

所述凸块端子可利用氧化铝制成。

所述第一连接端子可被设置为使得朝向所述电容器主体的所述第三表面开口的第一焊料容纳部提供在所述电容器主体的所述第一表面上，所述第二连接端子可被设置为使得朝向所述电容器主体的所述第四表面开口的第二焊料容纳部提供在所述电容器主体的所述第一表面上。

所述第一连接端子可被设置为与所述电容器主体的所述第五表面的端部和所述第六表面的端部分开，所述第二连接端子可被设置为与所述电容器主体的所述第五表面的端部和所述第六表面的端部分开。

根据本公开的另一方面，一种多层电子组件包括：电容器主体，包括多个介电层以及交替设置的多个第一内电极和多个第二内电极，并且相应的介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间，并且所述电容器主体具有在厚度方向上彼此背对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面并且在长度方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面和所述第二表面、连接到所述第三表面和所述第四表面并且在宽度方向上彼此背对的第五表面和第六表面，所述多个第一内电极中的每个的一端通过所述第三表面被暴露，所述多个第二内电极中的每个的一端通过所述第四表面被暴露；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极包括设置在所述电容器主体的所述第三表面上的第一连接部和从所述第一连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第一带部，所述第二外电极包括设置在所述电容器主体的所述第四表面上的第二连接部和从所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第二带部；第一连接端子，设置在所述第一带部上；以及第二连接端子，设置在所述第二带部上，所述电容器主体的长度和宽度分别为2.0mm和1.2mm，并且其中，0.059≤a1/a2≤0.471，其中，a1是所述第一连接端子或所述第二连接端子在厚度-宽度方向上的面积，并且a2是所述第一带部或所述第二带部在宽度-长度方向上的面积。

根据本公开的另一方面，一种多层电子组件包括：电容器主体，包括多个介电层以及交替设置的多个第一内电极和多个第二内电极，并且相应的介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间，并且所述电容器主体具有在厚度方向上彼此背对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面并且在长度方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面和所述第二表面、连接到所述第三表面和所述第四表面并且在宽度方向上彼此背对的第五表面和第六表面，所述多个第一内电极中的每个的一端通过所述第三表面被暴露，所述多个第二内电极中的每个的一端通过所述第四表面被暴露；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极包括设置在所述电容器主体的所述第三表面上的第一连接部和从所述第一连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第一带部，所述第二外电极包括设置在所述电容器主体的所述第四表面上的第二连接部和从所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第二带部；第一连接端子，设置在所述第一带部上；以及第二连接端子，设置在所述第二带部上，所述电容器主体的长度和宽度分别为3.2mm和2.0mm，并且其中，0.072≤a1/a2≤0.441，其中，a1是所述第一连接端子或所述第二连接端子在厚度-宽度方向上的面积，并且a2是所述第一带部或所述第二带部在宽度-长度方向上的面积。

根据本公开的又一方面，一种多层电子组件可包括：电容器主体，包括多个介电层以及交替设置的多个第一内电极和多个第二内电极并且相应的介电层介于所述第一内电极与所述第二内电极之间，并且具有在厚度方向上彼此背对的第一表面和第二表面、连接到所述第一表面和所述第二表面并且在长度方向上在长度方向上彼此背对的第三表面和第四表面以及连接到所述第一表面和所述第二表面、连接到所述第三表面和所述第四表面并且在宽度方向上在宽度方向上彼此背对的第五表面和第六表面，所述第一内电极的一端和所述第二内电极的一端分别通过所述第三表面和所述第四表面暴露；第一外电极和第二外电极，所述第一外电极包括设置在所述电容器主体的所述第三表面上的第一连接部和从所述第一连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第一带部，所述第二外电极包括设置在所述电容器主体的所述第四表面上的第二连接部和从所述第二连接部延伸到所述电容器主体的所述第一表面的部分的第二带部；第一连接端子，设置在所述第一带部上；以及第二连接端子，设置在所述第二带部上，其中，所述第一连接端子和所述第二连接端子在所述长度方向上的最外部分别与所述电容器主体在所述长度方向上的所述第三表面和所述第四表面分开。

根据本公开的另一方面，一种具有多层电子组件的板可包括：电路板，具有设置在所述电路板的一个表面上的第一电极焊盘和第二电极焊盘；以及如上所述的多层电子组件，安装在所述电路板上使得所述第一连接端子和所述第二连接端子分别连接到所述第一电极焊盘和所述第二电极焊盘。

附图说明

通过结合附图的以下详细的描述，将更清楚地理解本公开的上述和其它方面、特征以及优点，在附图中：

图1是示出根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的透视图；

图2a和图2b是分别示出根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的第一内电极和第二内电极的平面图；

图3是沿图1的线i-i'截取的截面图；

图4是图1的反向透视图；

图5是示出多层电容器在宽度方向上的振动的透视图；

图6是示出多层电容器在长度方向上的振动的透视图；

图7至图9是示出连接端子在厚度-宽度方向上的面积与带部在宽度-长度方向上的面积之比的曲线图；以及

图10是示出根据本公开的示例性实施例的多层电子组件安装在电路板上的状态的示意性主视图。

具体实施方式

在下文中，现在将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的透视图，图2a和图2b是分别示出根据本公开的示例性实施例的多层电子组件的第一内电极和第二内电极的平面图，图3是沿图1的线i-i'截取的截面图。

参照图1至图3，根据本公开的示例性实施例的多层电子组件100可包括电容器主体110、第一外电极131和第二外电极132以及第一连接端子141和第二连接端子151。

在下文中，为了清楚地描述本公开的示例性实施例，将对电容器主体110的方向进行定义。附图中的x、y和z分别表示电容器主体110的长度方向、宽度方向和厚度方向。此外，在本示例性实施例中，厚度方向表示沿其堆叠介电层的堆叠方向。

电容器主体110可通过在z方向上堆叠多个介电层111然后烧结该多个介电层111而形成，并且可包括多个介电层111以及在z方向上交替设置的多个第一内电极121和多个第二内电极122，并且介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间。

此外，如果必要，可在电容器主体110在z方向上的两侧处分别形成具有预定厚度的覆盖件112和113。

在这种情况下，电容器主体110中相应的相邻的介电层111可彼此一体化，使得它们之间的边界不容易明显。

电容器主体110可具有大体六面体形状。然而，电容器主体110的形状不限于此。

在本示例性实施例中，为了便于解释，电容器主体110的第一表面1和第二表面2表示电容器主体110的在z方向上的彼此背对的相对表面，电容器主体110的第三表面3和第四表面4表示电容器主体110的连接到第一表面1和第二表面2并且在x方向上彼此背对的相对表面，电容器主体110的第五表面5和第六表面6表示电容器主体110的连接到第一表面1和第二表面2、连接到第三表面3和第四表面4并且在y方向上彼此背对的相对表面。在本示例性实施例中，第一表面1可以是安装表面。

此外，介电层111可包括具有高介电常数的陶瓷材料，诸如，钛酸钡(batio3)基陶瓷粉末等。然而，介电层111的材料不限于此。

钛酸钡(batio3)基陶瓷粉末的示例可包括ca、zr等部分地溶解于batio3中的(ba1-xcax)tio3、ba(ti1-ycay)o3、(ba1-xcax)(ti1-yzry)o3、ba(ti1-yzry)o3等。然而，钛酸钡(batio3)基陶瓷粉末的示例不限于此。

此外，除了陶瓷粉末之外，介电层111还可包括陶瓷添加剂、有机溶剂、塑化剂、粘合剂、分散剂等。可采用例如过渡金属氧化物或过渡金属碳化物、稀土元素、镁(mg)、铝(al)等作为陶瓷添加剂。

作为具有不同极性的电极的第一内电极121和第二内电极122可被交替设置为在z方向上彼此面对并且相应的介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间，第一内电极121的一端和第二内电极122的一端可分别通过电容器主体110的第三表面3和第四表面4被暴露。

在这种情况下，第一内电极121和第二内电极122可通过设置在第一内电极121和第二内电极122之间的介电层111中的每个介电层而彼此电绝缘。

第一内电极121和第二内电极122的分别通过电容器主体110的第三表面3和第四表面4被交替暴露的端部可分别电连接到设置在电容器主体110的第三表面3上的第一外电极131和第四表面4上的第二外电极132(将在下面进行描述)。

在这种情况下，第一内电极121和第二内电极122可利用诸如以镍(ni)、镍(ni)合金等的材料为例的导电金属形成。然而，第一内电极121和第二内电极122的材料不限于此。

根据上述构造，当向第一外电极131和第二外电极132施加预定电压时，电荷可在彼此面对的第一内电极121和第二内电极122之间累积。

在这种情况下，多层电子组件100的电容可与第一内电极121和第二内电极122的在z方向上彼此叠置的面积成比例。

可分别向第一外电极131和第二外电极132提供具有不同极性的电压，并且第一外电极131和第二外电极132可分别电连接到第一内电极121的暴露的部分和第二内电极122的暴露的部分。

如果必要，可在第一外电极131和第二外电极132的表面上形成镀层。

例如，第一外电极131可包括第一导电层、形成在第一导电层上的第一镍(ni)镀层以及形成在第一镍镀层上的第一锡(sn)镀层，第二外电极132可包括第二导电层、形成在第二导电层上的第二镍(ni)镀层以及形成在第二镍镀层上的第二锡(sn)镀层。

第一外电极131可包括第一连接部131a和第一带部131b。

第一连接部131a可形成在电容器主体110的第三表面3上并且可连接到第一内电极121，第一带部131b可从第一连接部131a延伸到电容器主体110的第一表面1(电容器主体110的安装表面)的一部分并且可连接到第一连接端子141。

在这种情况下，如果必要，为了改善粘合强度等，第一带部131b还可延伸到电容器主体110的第二表面2的一部分以及电容器主体110的第五表面5的一部分和第六表面6的一部分。

第二外电极132可包括第二连接部132a和第二带部132b。

第二连接部132a可形成在电容器主体110的第四表面4上并且连接到第二内电极122，第二带部132b可从第二连接部132a延伸到电容器主体110的第一表面1(电容器主体110的安装表面)的一部分并且可连接到第二连接端子151。

在这种情况下，如果必要，为了改善粘合强度等，第二带部132b还可延伸到电容器主体110的第二表面2的一部分以及电容器主体110的第五表面5的一部分和第六表面6的一部分。

第一连接端子141可利用导体形成，并且可具有：第一连接表面，面对第一外电极131的在电容器主体110的第一表面1上的第一带部131b；第二连接表面，与第一连接表面在z方向上背对；以及第一周向表面，使第一连接表面与第二连接表面彼此连接。

此外，第一连接端子141可覆盖第一带部131b的一部分。因此，第一带部131b的下表面的在电容器主体110的第一表面1(电容器主体110的安装表面)上未被第一连接端子141覆盖的一部分可成为作为焊料袋的第一焊料容纳部。

此外，第一连接端子141可被设置为在x方向上偏向电容器主体110的中心。

在这种情况下，在x方向上，第一连接端子141的长度可小于第一带部131b的长度。

因此，第一焊料容纳部可朝向电容器主体110的第三表面3开口，所以可确保作为焊料袋的空间尽可能大。

此外，第一连接端子141可被设置为与电容器主体110的第五表面5的端部和第六表面6的端部分开。

因此，第一带部131b可具有在第一连接端子141的在x方向上的一侧以及第一连接端子141的在y方向上的两侧处形成有台阶的结构。

第二连接端子151可利用导体形成，并且可具有：第三连接表面，面对第二外电极132的在电容器主体110的第一表面1上的第二带部132b；第四连接表面，与第三连接表面在z方向上背对；以及第二周向表面，使第三连接表面与第四连接表面彼此连接。

此外，第二连接端子151可覆盖第二带部132b的一部分。因此，第二带部132b的下表面的在电容器主体110的第一表面1(电容器主体110的安装表面)上未被第二连接端子151覆盖的一部分可成为作为焊料袋的第二焊料容纳部。

此外，第二连接端子151可被设置为在x方向上偏向电容器主体110的中心。

这里，在x方向上，第二连接端子151的长度可小于第二带部132b的长度。

因此，第二焊料容纳部可朝向电容器主体110的第四表面4开口，所以可确保作为焊料袋的空间尽可能大。

此外，第二连接端子151可被设置为与电容器主体110的第五表面5的端部和第六表面6的端部分开。

因此，第二带部132b可具有在第二连接端子151的在x方向上的一侧以及第二连接端子151的在y方向上的两侧处形成有台阶的结构。

换言之，在本示例性实施例中，第一连接端子141可设置在第一带部131b上以与第一连接部131a分开，第二连接端子151可设置在第二带部132b上以与第二连接部132a分开。

因此，朝向与电容器主体110的第三表面3、第五表面5和第六表面6对应的方向开口的第一空间部161可设置在第一带部131b的下表面上，并且可成为第一焊料容纳部。即，第一连接端子141在长度方向上的最外部可与电容器主体110在长度方向上的第三表面3分开。

因此，朝向与电容器主体110的第四表面4、第五表面5和第六表面6对应的方向开口的第二空间部162可设置在第二带部132b的下表面上，并且可成为第二焊料容纳部。即，第二连接端子151在长度方向上的最外部可与电容器主体110在长度方向上的第四表面4分开。

在示例性实施例的以下描述中，将利用相同的附图标记表示第一空间部161和第二空间部162以及第一焊料容纳部和第二焊料容纳部。

第一连接端子141和第二连接端子151可使电容器主体110与电路板分开预定距离，从而抑制从电容器主体110产生的压电振动被引入到电路板中。

此外，如果必要，第一连接端子141和第二连接端子151可包括镀层。镀层可包括形成在第一连接端子141和第二连接端子151上的镍(ni)镀层以及形成在镍镀层上的锡(sn)镀层。

同时，第一连接端子141和第二连接端子151的下表面(即，第二连接表面)可以是平坦的。因此，第一连接端子141和第二连接端子151可具有大体六面体形状。

在本示例性实施例中，0.05≤a1/a2≤0.504，其中，a1是第一连接端子141或第二连接端子151在厚度-宽度(a-b)方向上的面积，a2是第一带部131b或第二带部132b在宽度-长度(d-c)方向上的面积(参照图4)。

表1和图7示出当电容器主体110的长度为1.6mm、电容器主体110的宽度为0.8mm、第一连接端子141或第二连接端子151在厚度-宽度方向上的面积为a1、第一带部131b或第二带部132b在宽度-长度方向上的面积为a2时声学噪声的变化。

基于在不存在连接端子的情况下的声学噪声(35.3db)，根据本示例性实施例的a1/a2的优选范围如下：0.078≤a1/a2≤0.504。

【表1】

表2和图8示出当电容器主体110的长度为2.0mm、电容器主体110的宽度为1.2mm、第一连接端子141或第二连接端子151在厚度-宽度方向上的面积为a1、第一带部131b或第二带部132b在宽度-长度方向上的面积为a2时声学噪声的变化。

基于在不存在连接端子的情况下的声学噪声(45.5db)，根据本示例性实施例的a1/a2的优选范围如下：0.059≤a1/a2≤0.471。

【表2】

表3和图9示出当电容器主体110的长度为3.2mm、电容器主体110的宽度为2.0mm、第一连接端子141或第二连接端子151在厚度-宽度方向上的面积为a1、第一带部131b或第二带部132b在宽度-长度方向上的面积为a2时声学噪声的变化。

基于在不存在连接端子的情况下的声学噪声(52.3db)，根据本示例性实施例的a1/a2的优选范围如下：0.072≤a1/a2≤0.441。

【表3】

第一连接端子141和第二连接端子151可以是凸块端子。

同时，当作为凸块端子的第一连接端子141和第二连接端子151利用具有高杨氏模量或高刚度的材料形成时，可进一步抑制多层电容器的振动，使得声学噪声可进一步降低。因此，在本示例性实施例中，凸块端子可利用具有300gpa至400gpa的杨氏模量的氧化铝形成。

当凸块端子利用如上所述的氧化铝形成并被附着到第一带部131b和第二带部132b时，如图5中所示，可抑制多层电子组件100的在y方向上的振动。

如图6中所示，第一连接端子141的第一空间部161和第二连接端子151的第二空间部162可阻止多层电子组件100的在x方向上的振动的传递。因此，根据本示例性实施例，可抑制多层电子组件100的在x方向和y方向两者上的振动，从而可显著地改善声学噪声降低效果。

图10是示出根据本公开的示例性实施例的多层电子组件安装在电路板上的状态的示意性主视图。

当在多层电子组件100安装在电路板210上的状态下，向形成在多层电子组件100中的第一外电极131和第二外电极132施加具有不同极性的电压时，电容器主体110由于介电层111的逆压电效应而可在厚度方向上膨胀和收缩，并且第一外电极131和第二外电极132的两个端部由于泊松效应(poissoneffect)而可与电容器主体110在厚度方向上的膨胀和收缩相反地收缩和膨胀。

这样的收缩和膨胀会产生振动。此外，振动会从第一外电极131和第二外电极132传递到电路板210，因此会从电路板210传播出成为声学噪声的声音。

参照图10，根据本示例性实施例的具有多层电子组件的板可包括：电路板210，具有设置在电路板210的一个表面上的第一电极焊盘221和第二电极焊盘222；以及多层电子组件100，安装在电路板210的上表面上，使得多层电子组件100的第一连接端子141和第二连接端子151分别连接到第一电极焊盘221和第二电极焊盘222。

在本示例性实施例中，示出并描述了通过焊料231和232将多层电子组件100安装在电路板210上的情况，但是如果必要，可使用导电膏代替焊料。

根据本示例性实施例，可通过第一连接端子141和第二连接端子151的弹性来吸收通过多层电子组件100的第一外电极131和第二外电极132传递到电路板的压电振动，因此可减小声学噪声。

这里，由第一连接端子141的第一切口部和第二连接端子151的第二切口部分别提供的第一空间部161和第二空间部162可用作可将焊料231和232束缚在电容器主体110的第一表面上的焊料袋。

因此，可分别将焊料231和232更有效地束缚在第一空间部161和第二空间部162中，因此可抑制朝向电容器主体110的第二表面的焊缝(solderfillet)的形成。

因此，可阻断多层电子组件100的压电振动传递路径，并且电容器主体110中的最大位移点和焊缝可彼此分开，以显著地改善多层电子组件100的声学噪声降低效果。

此外，根据本示例性实施例，可通过上述的声学噪声降低结构有效地抑制以多层电子组件的20khz以内的音频传递到电路板的多层电子组件的压电振动的振动量。

因此，可减少多层电子组件的高频振动，以防止传感器的故障(传感器的故障可以是在信息技术(it)或工业/电气组件领域中由于多层电子组件的20khz或更高的高频区域中的高频振动造成的问题)，并且可抑制由于长时间振动造成的传感器的内部疲劳累积。

如上所述，根据本公开中的示例性实施例，可通过控制形成在多层电子组件上的焊料的高度来减小多层电子组件的声学噪声。

虽然以上已示出并描述了示例性实施例，但对本领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的由所附的权利要求限定的范围的情况下，可做出修改和变型。