专利名称：封装单元及封装多个多层陶瓷电容器的方法
技术领域：
本发明涉及一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构、安装方法、用于该安装方法的电路板连接盘图案、用于被水平固定(tape)的多层陶瓷电容器的封装单元及其定位方法。本发明通过在安装有多层陶瓷电容器的电路板上形成连接盘并以多层陶瓷电容器的内电极层与电路板水平方向布置的方式将连接盘导电性连接至多层陶瓷电容器的外部端电极，来使由多层陶瓷电容器引起的振动噪声显著降低，对于多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中在多层陶瓷电容器中层叠有多个电介质片，并且电介质片上形成有内电极，而且并行连接至内电极的外部端电极形成在多层陶瓷电容器的两端，其中，将外部端电极导电性连接至连接盘的导电材料的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度TMra的1/3。
背景技术：
通常，多层陶瓷电容器是SMD (表面安装器件)型电容器，并在诸如移动电话、笔记本电脑、计算机、个人数字助理(PDA)的各种电子产品的电路中主要起充电或放电的作用。通常，多层陶瓷电容器具有其中连接至相反极性的内电极交替地层叠并且其间介有电介质层的结构。由于这种多层陶瓷电容器具有易安装、高容量以及小型化等优点，所以这种多层陶瓷电容器被广泛用作各种电子产品的元件。具有相对较高介电常数的铁电材料(如，钛酸钡)通常用作多层陶瓷电容器的介电材料。然而，由于这种铁电材料具有压电特性和电致伸缩特性，所以当有电场施加至这种铁电材料时会产生机械应力和形变。在周期性电场施加至多层陶瓷电容器的情况下，该多层陶瓷电容器会因由于其铁电材料的压电特性所产生的机械形变而振动。多层陶瓷电容器的这种振动被传递至其上具有该多层陶瓷电容器的电路板。也就是说，如果向多层陶瓷电容器施加交变电压，那么在多层陶瓷电容器的器件本体上会产生与X、Y和Z的各个方向相应的应力Fx、Fy和Fz，而且这些应力会导致产生振动。这些振动会从多层陶瓷电容器传递至电路板，而且电路板的振动会产生噪声。在电路板的振动频率处于音频范围(2(T20, 000Hz)内的情况下，这种振动噪声会给人带来不舒服的感觉，因此有必要解决这些问题。近年来，为解决这些问题，已经公开了各种技术方案，例如利用多层陶瓷电容器的外部端的弹性变形来防止振动的技术；增加附加元件来抑制由压电和电致伸缩特性产生的振动传播的技术；以及在安装在基板上的多层陶瓷电容器周围形成基板孔来抑制从多层陶瓷电容器到基板的振动传递的技术等。然而，这些技术都需要附加加工而且相比加工的复杂性来说并不能达到充分防止振动噪声的效果。另一方面，在多层陶瓷电容器中，有一种宽度与厚度相等或相近的多层陶瓷电容器。当将宽度和厚度相近的多层陶瓷电容器安装在印刷电路板上时，不会去考虑其内部导体的方向性即将其安装在印刷电路板上。原因是从宽度和厚度相近的多层陶瓷电容器的外观上无法识别出多层陶瓷电容器的内部导体的方向性。多层陶瓷电容器的电学和机械性能的差异会随安装在印刷电路板上的多层陶瓷电容器的内部导体的方向而产生；具体地，会随其方向性而表现出振动噪声的巨大差异。具体地，近期试验结果表明多层陶瓷电容器的安装方向与用于将多层陶瓷电容器的外电极端连接至电路板的连接盘的导电材料的量之间的关系极大地影响振动噪声特性。具体地，在多层陶瓷电容器的内电极表面水平安装在印刷电路板表面上并且用于将多层陶瓷电容器的外电极端连接至电路板的连接盘的导电材料的高度减小时的情况下，振动噪声可显著降低。因此，需要一种用于将多层陶瓷电容器水平固定的安装结构、安装方法、电路板的连接盘图案、封装单元及其定位方法来实现这些目标。·
发明内容
为了克服上述问题，创作了本发明，因此，本发明的目的是提供能够减小因由于压电现象导致的振动而产生的噪声的多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构、安装方法、用于该方法的电路板连接盘图案、用于被水平固定的多层陶瓷电容器的封装单元及其定位方法。根据实现该目的的本发明的一个方面，提了一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装结构，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，该安装结构包括电路板的连接盘，该连接盘以多层陶瓷电容器的内电极层和电路板水平方向布置的方式导电性连接至外部端电极，其中，将外部端电极导电性连接至连接盘的导电材料的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度TMra的1/3。这里，当用诸如卷筒等的封装单元封装该多层陶瓷电容器时，采用一种固定手段将宽度Wskc和厚度Tskc相同或相近的多层陶瓷电容器以多层陶瓷电容器的内电极可水平方向安装在电路板上的方式定位在一方向上。这里，多层陶瓷电容器的宽度和厚度之间的相等并不是物理上的相等而是社会标准的相等，而且多层陶瓷电容器的宽度和厚度之间的相近可在O. 75 ( TmlccZWsccc彡I. 25范围内。另一方面，随着多层陶瓷电容器内的电介质层数越大或多层陶瓷电容器的电介质层的单位厚度的电场越高，由多层陶瓷电容器的压电现象产生的应力和机械形变会越大；而且，具体地，当电介质层数多于200层或当电介质层厚度小于3 μ m时会显著地产生振动噪声。因此，多层陶瓷电容器的电介质层数可多于200层且电介质层的电介质厚度可小于3μπι，其中，在多层陶瓷电容器的电介质层数可多于200层的同时电介质层的电介质厚度可小于3 μ m。根据实现该目的的本发明的另一个方面，提供了一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，该方法包括以多层陶瓷电容器的内电极层和电路板水平方向布置的方式将电路板的连接盘导电性连接至外部端电极，其中，将外部端电极导电性连接至连接盘的导电材料的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度TMra的1/3。这里，宽度W·和厚度T·相同或相近的多层陶瓷电容器被固定为水平安装在电路板上。同样，如上所述，多层陶瓷电容器的电介质层数可多于200层且电介质层的电介质厚度可小于3μπι，其中，在多层陶瓷电容器的电介质层数可多于200层的同时电介质层的电介质厚度可小于3 μ m。另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，而且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，该方法包括形成连接盘以将多层陶瓷电容器安装在电路板的表面上，其中，电路板的连接盘以多层陶瓷电容器的内电极层和电路板水平方向布置的方式导电性连接至外部端电极；连接盘 通过被分离为与形成有多层陶瓷电容器的外部端电极的部分相对应，而在电路板的表面上形成为多个；以及若多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMra和LMra，而且Wundw和Llandw被定义为分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在电路板上所占据的宽度和长度，则优选是WMra、
Lmlcc、^land (a)和 LLAND(a) 之间有如下的关系0〈Lu_/L· ( I. 2，0〈WU_/W· ( I. 2。这里，连接盘是指未被焊料阻焊剂覆盖的暴露部分。另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，该安装方法包括形成连接盘以将多层陶瓷电容器安装在电路板的表面上，其中，电路板的连接盘以多层陶瓷电容器的内电极层和电路板水平方向布置的方式导电性连接至外部端电极；以及连接盘通过被分离为与多层陶瓷电容器的外部端电极的缘端部分相对应，而在电路板的表面上形成为多个，以减少焊料量。这里，若多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为Warc和L·。，而且WUND(b)和Lum(b)被定义为从分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在电路板上所占据的宽度和长度，则
Wmlcc、Lmlcc、Wl細(b)和 Ll細(b) 之间的关系为如下=(KLund03)/Lmlcc ^ I· 2, O^Wland(b)/Wmlcc < I. 2。在根据如上所述定义连接盘的本发明的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法中，将外部端电极导电性连接至连接盘的导电材料的高度Ts小于多层陶瓷电容器的厚度Tsccc 的 1/3。同样，在根据如上所述定义连接盘的本发明的多层陶瓷电容器在电路板上的安装方法中，当用诸如卷筒等的封装单元封装该多层陶瓷电容器时，采用一种固定手段将宽度Wskc和厚度Tscrc相同或相近的多层陶瓷电容器以多层陶瓷电容器的内电极可水平安装在电路板上的方式，定位在一方向上。这里，多层陶瓷电容器的宽度和厚度之间的相等和相近可在 O. 75 彡 TMLCC/ffacc 彡 I. 25 范围内。另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种其上具有多层陶瓷电容器的电路板上的连接盘图案，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，其中，连接盘通过被分离为与多层陶瓷电容器的外部端电极的部分相对应，而在电路板的表面上形成为多个；其中若多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMra和LMra，而且Wlandw和Lundu)被定义为从分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在电路板上所占据的宽度和长度，则 Wmlcc，LMLcc，Wl細(a)和 Ll細(a) 之间的关系如下O^Lland (^/Lmlcc 彡 1.2,0<ffLAND(a)/WMLcc^ 1.2.另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种其上具有多层陶瓷电容器的电路板上的连接盘图案，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端，其中连接盘图案通过被分离为与多层陶瓷电容器的外部端电极的缘端部分相对应，而在电路板的表面上形成为多个，从而减少焊料量，其中，若多层陶瓷电容器的宽度和长度分别被定义为WMra和Lmlcc,而且WUND(b)和LUND(b)被定义为从分离的连接盘中的任一个连接盘的外边缘到另一个连接盘的外边缘在电路板上所占据的宽度和长度，则优选方式是WMra、 Lmlcc、WLand (b)和 LLAND(b) 之间有如下的关系0〈Ι^ΑΝΒω/ ΜΙΧ ； ( I. 2,0〈Wla_)/Wmlo: ( I. 2。 另一方面，根据实现该目的的本发明的又一方面，提供了一种用于多层陶瓷电容器的封装单元，包括多层陶瓷电容器，其中多个电介质片层叠在多层陶瓷电容器中，并且电介质片上形成有内电极，且并行连接至内电极的外部端电极形成在该多层陶瓷电容器的两端；以及封装板，包括用于容纳多层陶瓷电容器的储存空间，其中，多层陶瓷电容器的内电极被定位成相对于储存空间的底面水平放置。这里，用于多层陶瓷电容器的封装单元还包括封装层，与封装板接合并用于覆盖多层陶瓷电容器。 这里，用于多层陶瓷电容器的封装单元被缠绕成卷筒状。另一方面，根据实现该目的的本发明的又一个方面，提供了一种对厚度TMra与宽度wMra相等或相近的多层陶瓷电容器进行水平方向定位的方法，包括将多层陶瓷电容器安装在传送单元上以连续传送；以及提供磁场以对在传送单元上传送的多层陶瓷电容器进行定位。这里，经过所提供的磁场后的多层陶瓷电容器的内电极层相对于传送单元的底部平面水平放置。这里，传送单元还包括一对导板单元，用于定位多层陶瓷电容器。这里，若成对导板单元之间的间隔与多层陶瓷电容器的宽度、厚度和长度被分别定义为g、Wmlcc^ Tmlcc和Lmlcc,则满足下面的关系
权利要求
1.一种用于多个多层陶瓷电容器的封装单元，包括 多个厚度τ·。与宽度WMra相等或相近的多层陶瓷电容器； 包括多个储存空间的封装板，所述多层陶瓷电容器被容纳在所述储存空间中，并且各多层陶瓷电容器的内电极与所述储存空间的底面基本平行。
2.根据权利要求I所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的厚度与宽度WMra之 >间的比 T./W·为 O. 75 彡 TMLCC/ffMLCC ( I. 25。
3.根据权利要求2所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的厚度与宽度WMra之间的比 T./W·为 O. 9 彡 TMLCC/ffMLCC 彡 I. I。
4.根据权利要求3所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的厚度与宽度WMra之间的比 T./W·为 O. 95 彡 TMLCC/ffMLCC ( I. 05。
5.根据权利要求I所述的封装单元，其中，所述封装板被卷绕成卷筒状。
6.根据权利要求I所述的封装单元，还包括覆盖所述封装板的封装层。
7.根据权利要求I所述的封装单元，还包括覆盖所述封装板的封装层，其中，所述封装板被卷绕成卷筒状。
8.根据权利要求I所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于3 μ m0
9.根据权利要求I所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200层。
10.根据权利要求I所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于3 μ m,并且所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200层。
11.一种用于多个多层陶瓷电容器的封装单元，包括 多个包括内电极的多层陶瓷电容器，所述多层陶瓷电容器的厚度Tskc与宽度Warc之间的比满足 O. 75 ( TMLCC/ffMLCC 彡 I. 25 ;以及 封装板，包括用于容纳所述多层陶瓷电容器的储存空间，被容纳在所述储存空间内的所有所述多层陶瓷电容器的内电极与所述储存空间的底面基本平行。
12.根据权利要求11所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的厚度TMra与宽度Wsccc 之间的比 TmlccZWmlcc 为 O. 9 彡 Tacc/ffMLCC 彡 I. I。
13.根据权利要求12所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的厚度TMra与宽度Wsccc 之间的比 T./W·为 O. 95 彡 Tacc/ffMLCC ( I. 05。
14.根据权利要求11所述的封装单元，其中，所述封装板被缠绕成卷筒状。
15.根据权利要求11所述的封装单元，还包括覆盖所述封装板的封装层。
16.根据权利要求11所述的封装单元，还包括覆盖所述封装板的封装层， 其中，所述封装板被缠绕成卷筒状。
17.根据权利要求11所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于 3 μ m0
18.根据权利要求11所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200 层。
19.根据权利要求11所述的封装单元，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于3 μ m，并且所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200层。
20.一种封装多个多层陶瓷电容器的方法，包括 通过传送单元传送多个多层陶瓷电容器，所述多层陶瓷电容器的厚度TMra与宽度WMra相等或相近； 向所述多层陶瓷电容器的一侧提供磁场，以使得所述多层陶瓷电容器的内电极与所述传送单元的底部基本平行；以及 在封装板的储存空间中将所述多层陶瓷电容器容纳为，使得所述多层陶瓷电容器的内电极与所述储存空间的底面基本平行。
21.根据权利要求20所述的封装多个多层陶瓷电容器的方法，其中，接收磁场的所有多层陶瓷电容器的内电极被定位为与所述储存空间的底面基本平行。
22.根据权利要求20所述的封装多个多层陶瓷电容器的方法，其中，所述传送单元还包括用于使所述多层陶瓷电容器与所述多层陶瓷电容器的传送方向对准的一对导板。
23.根据权利要求22所述的封装多个多层陶瓷电容器的方法，其中，若所述成对导板单元之间的间隔与所述多层陶瓷电容器的宽度、厚度和长度被分别定义为g、WMra、TMra和Lmlct，则满足下面的关系
24.根据权利要求20所述的封装多个多层陶瓷电容器的方法，其中，所述多层陶瓷电容器的厚度TMra与宽度W·之间的比T./W·为O. 75彡Tacc/ffMLCC ( I. 25。
25.根据权利要求24所述的封装多个多层陶瓷电容器的方法，其中，所述多层陶瓷电容器的厚度TMra与宽度W·之间的比T./W·为O. 9彡Tacc/ffMLCC彡I. I。
26.根据权利要求25所述的封装多个多层陶瓷电容器的方法，其中，所述多层陶瓷电容器的厚度TMra与宽度W·之间的比T./W·为O. 95彡Tacc/ffMLCC ( I. 05。
27.根据权利要求20所述的封装多个多层陶瓷电容器的方法，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于3 μ m。
28.根据权利要求20所述的封装多个多层陶瓷电容器的方法，其中所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200层。
29.根据权利要求20所述的封装多个多层陶瓷电容器的方法，其中，所述多层陶瓷电容器的电介质层厚度小于3 μ m，并且所述多层陶瓷电容器的电介质层数多于200层。
全文摘要
本发明提供了封装单元及封装多个多层陶瓷电容器的方法。该封装单元包括多个厚度TMLCC与宽度WMLCC相等或相近的多层陶瓷电容器；包括多个储存空间的封装板，所述多层陶瓷电容器被容纳在所述储存空间中，并且各多层陶瓷电容器的内电极与所述储存空间的底面基本平行。
文档编号H01G4/30GK102730311SQ20121022659
公开日2012年10月17日 申请日期2011年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者安永圭, 朴东锡, 朴珉哲, 朴祥秀, 李炳华 申请人:三星电机株式会社