專利名稱：封裝單元及封裝多個多層陶瓷電容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層陶瓷電容器在電路板上的安裝結(jié)構(gòu)、安裝方法、用于該安裝方法的電路板連接盤圖案、用于被水平固定(tape)的多層陶瓷電容器的封裝單元及其定位方法。本發(fā)明通過在安裝有多層陶瓷電容器的電路板上形成連接盤并以多層陶瓷電容器的內(nèi)電極層與電路板水平方向布置的方式將連接盤導(dǎo)電性連接至多層陶瓷電容器的外部端電極，來使由多層陶瓷電容器引起的振動噪聲顯著降低，對于多層陶瓷電容器在電路板上的安裝方法，其中在多層陶瓷電容器中層疊有多個電介質(zhì)片，并且電介質(zhì)片上形成有內(nèi)電極，而且并行連接至內(nèi)電極的外部端電極形成在多層陶瓷電容器的兩端，其中，將外部端電極導(dǎo)電性連接至連接盤的導(dǎo)電材料的高度Ts小于多層陶瓷電容器的厚度TMra的1/3。
背景技術(shù)：
通常，多層陶瓷電容器是SMD (表面安裝器件)型電容器，并在諸如移動電話、筆記本電腦、計算機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)的各種電子產(chǎn)品的電路中主要起充電或放電的作用。通常，多層陶瓷電容器具有其中連接至相反極性的內(nèi)電極交替地層疊并且其間介有電介質(zhì)層的結(jié)構(gòu)。由于這種多層陶瓷電容器具有易安裝、高容量以及小型化等優(yōu)點(diǎn)，所以這種多層陶瓷電容器被廣泛用作各種電子產(chǎn)品的元件。具有相對較高介電常數(shù)的鐵電材料(如，鈦酸鋇)通常用作多層陶瓷電容器的介電材料。然而，由于這種鐵電材料具有壓電特性和電致伸縮特性，所以當(dāng)有電場施加至這種鐵電材料時會產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力和形變。在周期性電場施加至多層陶瓷電容器的情況下，該多層陶瓷電容器會因由于其鐵電材料的壓電特性所產(chǎn)生的機(jī)械形變而振動。多層陶瓷電容器的這種振動被傳遞至其上具有該多層陶瓷電容器的電路板。也就是說，如果向多層陶瓷電容器施加交變電壓，那么在多層陶瓷電容器的器件本體上會產(chǎn)生與X、Y和Z的各個方向相應(yīng)的應(yīng)力Fx、Fy和Fz，而且這些應(yīng)力會導(dǎo)致產(chǎn)生振動。這些振動會從多層陶瓷電容器傳遞至電路板，而且電路板的振動會產(chǎn)生噪聲。在電路板的振動頻率處于音頻范圍(2(T20, 000Hz)內(nèi)的情況下，這種振動噪聲會給人帶來不舒服的感覺，因此有必要解決這些問題。近年來，為解決這些問題，已經(jīng)公開了各種技術(shù)方案，例如利用多層陶瓷電容器的外部端的彈性變形來防止振動的技術(shù)；增加附加元件來抑制由壓電和電致伸縮特性產(chǎn)生的振動傳播的技術(shù)；以及在安裝在基板上的多層陶瓷電容器周圍形成基板孔來抑制從多層陶瓷電容器到基板的振動傳遞的技術(shù)等。然而，這些技術(shù)都需要附加加工而且相比加工的復(fù)雜性來說并不能達(dá)到充分防止振動噪聲的效果。另一方面，在多層陶瓷電容器中，有一種寬度與厚度相等或相近的多層陶瓷電容器。當(dāng)將寬度和厚度相近的多層陶瓷電容器安裝在印刷電路板上時，不會去考慮其內(nèi)部導(dǎo)體的方向性即將其安裝在印刷電路板上。原因是從寬度和厚度相近的多層陶瓷電容器的外觀上無法識別出多層陶瓷電容器的內(nèi)部導(dǎo)體的方向性。多層陶瓷電容器的電學(xué)和機(jī)械性能的差異會隨安裝在印刷電路板上的多層陶瓷電容器的內(nèi)部導(dǎo)體的方向而產(chǎn)生；具體地，會隨其方向性而表現(xiàn)出振動噪聲的巨大差異。具體地，近期試驗(yàn)結(jié)果表明多層陶瓷電容器的安裝方向與用于將多層陶瓷電容器的外電極端連接至電路板的連接盤的導(dǎo)電材料的量之間的關(guān)系極大地影響振動噪聲特性。具體地，在多層陶瓷電容器的內(nèi)電極表面水平安裝在印刷電路板表面上并且用于將多層陶瓷電容器的外電極端連接至電路板的連接盤的導(dǎo)電材料的高度減小時的情況下，振動噪聲可顯著降低。因此，需要一種用于將多層陶瓷電容器水平固定的安裝結(jié)構(gòu)、安裝方法、電路板的連接盤圖案、封裝單元及其定位方法來實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，創(chuàng)作了本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的是提供能夠減小因由于壓電現(xiàn)象導(dǎo)致的振動而產(chǎn)生的噪聲的多層陶瓷電容器在電路板上的安裝結(jié)構(gòu)、安裝方法、用于該方法的電路板連接盤圖案、用于被水平固定的多層陶瓷電容器的封裝單元及其定位方法。根據(jù)實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的一個方面，提了一種多層陶瓷電容器在電路板上的安裝結(jié)構(gòu)，其中多個電介質(zhì)片層疊在多層陶瓷電容器中，并且電介質(zhì)片上形成有內(nèi)電極，且并行連接至內(nèi)電極的外部端電極形成在該多層陶瓷電容器的兩端，該安裝結(jié)構(gòu)包括電路板的連接盤，該連接盤以多層陶瓷電容器的內(nèi)電極層和電路板水平方向布置的方式導(dǎo)電性連接至外部端電極，其中，將外部端電極導(dǎo)電性連接至連接盤的導(dǎo)電材料的高度Ts小于多層陶瓷電容器的厚度TMra的1/3。這里，當(dāng)用諸如卷筒等的封裝單元封裝該多層陶瓷電容器時，采用一種固定手段將寬度Wskc和厚度Tskc相同或相近的多層陶瓷電容器以多層陶瓷電容器的內(nèi)電極可水平方向安裝在電路板上的方式定位在一方向上。這里，多層陶瓷電容器的寬度和厚度之間的相等并不是物理上的相等而是社會標(biāo)準(zhǔn)的相等，而且多層陶瓷電容器的寬度和厚度之間的相近可在O. 75 ( TmlccZWsccc彡I. 25范圍內(nèi)。另一方面，隨著多層陶瓷電容器內(nèi)的電介質(zhì)層數(shù)越大或多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層的單位厚度的電場越高，由多層陶瓷電容器的壓電現(xiàn)象產(chǎn)生的應(yīng)力和機(jī)械形變會越大；而且，具體地，當(dāng)電介質(zhì)層數(shù)多于200層或當(dāng)電介質(zhì)層厚度小于3 μ m時會顯著地產(chǎn)生振動噪聲。因此，多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)可多于200層且電介質(zhì)層的電介質(zhì)厚度可小于3μπι，其中，在多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)可多于200層的同時電介質(zhì)層的電介質(zhì)厚度可小于3 μ m。根據(jù)實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的另一個方面，提供了一種多層陶瓷電容器在電路板上的安裝方法，其中多個電介質(zhì)片層疊在多層陶瓷電容器中，并且電介質(zhì)片上形成有內(nèi)電極，且并行連接至內(nèi)電極的外部端電極形成在該多層陶瓷電容器的兩端，該方法包括以多層陶瓷電容器的內(nèi)電極層和電路板水平方向布置的方式將電路板的連接盤導(dǎo)電性連接至外部端電極，其中，將外部端電極導(dǎo)電性連接至連接盤的導(dǎo)電材料的高度Ts小于多層陶瓷電容器的厚度TMra的1/3。這里，寬度W·和厚度T·相同或相近的多層陶瓷電容器被固定為水平安裝在電路板上。同樣，如上所述，多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)可多于200層且電介質(zhì)層的電介質(zhì)厚度可小于3μπι，其中，在多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)可多于200層的同時電介質(zhì)層的電介質(zhì)厚度可小于3 μ m。另一方面，根據(jù)實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的又一方面，提供了一種多層陶瓷電容器在電路板上的安裝方法，其中多個電介質(zhì)片層疊在多層陶瓷電容器中，并且電介質(zhì)片上形成有內(nèi)電極，而且并行連接至內(nèi)電極的外部端電極形成在該多層陶瓷電容器的兩端，該方法包括形成連接盤以將多層陶瓷電容器安裝在電路板的表面上，其中，電路板的連接盤以多層陶瓷電容器的內(nèi)電極層和電路板水平方向布置的方式導(dǎo)電性連接至外部端電極；連接盤 通過被分離為與形成有多層陶瓷電容器的外部端電極的部分相對應(yīng)，而在電路板的表面上形成為多個；以及若多層陶瓷電容器的寬度和長度分別被定義為WMra和LMra，而且Wundw和Llandw被定義為分離的連接盤中的任一個連接盤的外邊緣到另一個連接盤的外邊緣在電路板上所占據(jù)的寬度和長度，則優(yōu)選是WMra、
Lmlcc、^land (a)和 LLAND(a) 之間有如下的關(guān)系0〈Lu_/L· ( I. 2，0〈WU_/W· ( I. 2。這里，連接盤是指未被焊料阻焊劑覆蓋的暴露部分。另一方面，根據(jù)實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的又一方面，提供了一種多層陶瓷電容器在電路板上的安裝方法，其中多個電介質(zhì)片層疊在多層陶瓷電容器中，并且電介質(zhì)片上形成有內(nèi)電極，且并行連接至內(nèi)電極的外部端電極形成在該多層陶瓷電容器的兩端，該安裝方法包括形成連接盤以將多層陶瓷電容器安裝在電路板的表面上，其中，電路板的連接盤以多層陶瓷電容器的內(nèi)電極層和電路板水平方向布置的方式導(dǎo)電性連接至外部端電極；以及連接盤通過被分離為與多層陶瓷電容器的外部端電極的緣端部分相對應(yīng)，而在電路板的表面上形成為多個，以減少焊料量。這里，若多層陶瓷電容器的寬度和長度分別被定義為Warc和L·。，而且WUND(b)和Lum(b)被定義為從分離的連接盤中的任一個連接盤的外邊緣到另一個連接盤的外邊緣在電路板上所占據(jù)的寬度和長度，則
Wmlcc、Lmlcc、Wl細(xì)(b)和 Ll細(xì)(b) 之間的關(guān)系為如下=(KLund03)/Lmlcc ^ I· 2, O^Wland(b)/Wmlcc < I. 2。在根據(jù)如上所述定義連接盤的本發(fā)明的多層陶瓷電容器在電路板上的安裝方法中，將外部端電極導(dǎo)電性連接至連接盤的導(dǎo)電材料的高度Ts小于多層陶瓷電容器的厚度Tsccc 的 1/3。同樣，在根據(jù)如上所述定義連接盤的本發(fā)明的多層陶瓷電容器在電路板上的安裝方法中，當(dāng)用諸如卷筒等的封裝單元封裝該多層陶瓷電容器時，采用一種固定手段將寬度Wskc和厚度Tscrc相同或相近的多層陶瓷電容器以多層陶瓷電容器的內(nèi)電極可水平安裝在電路板上的方式，定位在一方向上。這里，多層陶瓷電容器的寬度和厚度之間的相等和相近可在 O. 75 彡 TMLCC/ffacc 彡 I. 25 范圍內(nèi)。另一方面，根據(jù)實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的又一方面，提供了一種其上具有多層陶瓷電容器的電路板上的連接盤圖案，其中多個電介質(zhì)片層疊在多層陶瓷電容器中，并且電介質(zhì)片上形成有內(nèi)電極，且并行連接至內(nèi)電極的外部端電極形成在該多層陶瓷電容器的兩端，其中，連接盤通過被分離為與多層陶瓷電容器的外部端電極的部分相對應(yīng)，而在電路板的表面上形成為多個；其中若多層陶瓷電容器的寬度和長度分別被定義為WMra和LMra，而且Wlandw和Lundu)被定義為從分離的連接盤中的任一個連接盤的外邊緣到另一個連接盤的外邊緣在電路板上所占據(jù)的寬度和長度，則 Wmlcc，LMLcc，Wl細(xì)(a)和 Ll細(xì)(a) 之間的關(guān)系如下O^Lland (^/Lmlcc 彡 1.2,0<ffLAND(a)/WMLcc^ 1.2.另一方面，根據(jù)實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的又一方面，提供了一種其上具有多層陶瓷電容器的電路板上的連接盤圖案，其中多個電介質(zhì)片層疊在多層陶瓷電容器中，并且電介質(zhì)片上形成有內(nèi)電極，且并行連接至內(nèi)電極的外部端電極形成在該多層陶瓷電容器的兩端，其中連接盤圖案通過被分離為與多層陶瓷電容器的外部端電極的緣端部分相對應(yīng)，而在電路板的表面上形成為多個，從而減少焊料量，其中，若多層陶瓷電容器的寬度和長度分別被定義為WMra和Lmlcc,而且WUND(b)和LUND(b)被定義為從分離的連接盤中的任一個連接盤的外邊緣到另一個連接盤的外邊緣在電路板上所占據(jù)的寬度和長度，則優(yōu)選方式是WMra、 Lmlcc、WLand (b)和 LLAND(b) 之間有如下的關(guān)系0〈Ι^ΑΝΒω/ ΜΙΧ ； ( I. 2,0〈Wla_)/Wmlo: ( I. 2。 另一方面，根據(jù)實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于多層陶瓷電容器的封裝單元，包括多層陶瓷電容器，其中多個電介質(zhì)片層疊在多層陶瓷電容器中，并且電介質(zhì)片上形成有內(nèi)電極，且并行連接至內(nèi)電極的外部端電極形成在該多層陶瓷電容器的兩端；以及封裝板，包括用于容納多層陶瓷電容器的儲存空間，其中，多層陶瓷電容器的內(nèi)電極被定位成相對于儲存空間的底面水平放置。這里，用于多層陶瓷電容器的封裝單元還包括封裝層，與封裝板接合并用于覆蓋多層陶瓷電容器。 這里，用于多層陶瓷電容器的封裝單元被纏繞成卷筒狀。另一方面，根據(jù)實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的又一個方面，提供了一種對厚度TMra與寬度wMra相等或相近的多層陶瓷電容器進(jìn)行水平方向定位的方法，包括將多層陶瓷電容器安裝在傳送單元上以連續(xù)傳送；以及提供磁場以對在傳送單元上傳送的多層陶瓷電容器進(jìn)行定位。這里，經(jīng)過所提供的磁場后的多層陶瓷電容器的內(nèi)電極層相對于傳送單元的底部平面水平放置。這里，傳送單元還包括一對導(dǎo)板單元，用于定位多層陶瓷電容器。這里，若成對導(dǎo)板單元之間的間隔與多層陶瓷電容器的寬度、厚度和長度被分別定義為g、Wmlcc^ Tmlcc和Lmlcc,則滿足下面的關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種用于多個多層陶瓷電容器的封裝單元，包括 多個厚度τ·。與寬度WMra相等或相近的多層陶瓷電容器； 包括多個儲存空間的封裝板，所述多層陶瓷電容器被容納在所述儲存空間中，并且各多層陶瓷電容器的內(nèi)電極與所述儲存空間的底面基本平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的厚度與寬度WMra之 >間的比 T./W·為 O. 75 彡 TMLCC/ffMLCC ( I. 25。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的厚度與寬度WMra之間的比 T./W·為 O. 9 彡 TMLCC/ffMLCC 彡 I. I。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的厚度與寬度WMra之間的比 T./W·為 O. 95 彡 TMLCC/ffMLCC ( I. 05。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝單元，其中，所述封裝板被卷繞成卷筒狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝單元，還包括覆蓋所述封裝板的封裝層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝單元，還包括覆蓋所述封裝板的封裝層，其中，所述封裝板被卷繞成卷筒狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層厚度小于3 μ m0
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)多于200層。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層厚度小于3 μ m,并且所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)多于200層。
11.一種用于多個多層陶瓷電容器的封裝單元，包括 多個包括內(nèi)電極的多層陶瓷電容器，所述多層陶瓷電容器的厚度Tskc與寬度Warc之間的比滿足 O. 75 ( TMLCC/ffMLCC 彡 I. 25 ;以及 封裝板，包括用于容納所述多層陶瓷電容器的儲存空間，被容納在所述儲存空間內(nèi)的所有所述多層陶瓷電容器的內(nèi)電極與所述儲存空間的底面基本平行。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的厚度TMra與寬度Wsccc 之間的比 TmlccZWmlcc 為 O. 9 彡 Tacc/ffMLCC 彡 I. I。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的厚度TMra與寬度Wsccc 之間的比 T./W·為 O. 95 彡 Tacc/ffMLCC ( I. 05。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的封裝單元，其中，所述封裝板被纏繞成卷筒狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的封裝單元，還包括覆蓋所述封裝板的封裝層。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的封裝單元，還包括覆蓋所述封裝板的封裝層， 其中，所述封裝板被纏繞成卷筒狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層厚度小于 3 μ m0
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)多于200 層。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的封裝單元，其中，所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層厚度小于3 μ m，并且所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)多于200層。
20.一種封裝多個多層陶瓷電容器的方法，包括 通過傳送單元傳送多個多層陶瓷電容器，所述多層陶瓷電容器的厚度TMra與寬度WMra相等或相近； 向所述多層陶瓷電容器的一側(cè)提供磁場，以使得所述多層陶瓷電容器的內(nèi)電極與所述傳送單元的底部基本平行；以及 在封裝板的儲存空間中將所述多層陶瓷電容器容納為，使得所述多層陶瓷電容器的內(nèi)電極與所述儲存空間的底面基本平行。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝多個多層陶瓷電容器的方法，其中，接收磁場的所有多層陶瓷電容器的內(nèi)電極被定位為與所述儲存空間的底面基本平行。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝多個多層陶瓷電容器的方法，其中，所述傳送單元還包括用于使所述多層陶瓷電容器與所述多層陶瓷電容器的傳送方向?qū)?zhǔn)的一對導(dǎo)板。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的封裝多個多層陶瓷電容器的方法，其中，若所述成對導(dǎo)板單元之間的間隔與所述多層陶瓷電容器的寬度、厚度和長度被分別定義為g、WMra、TMra和Lmlct，則滿足下面的關(guān)系
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝多個多層陶瓷電容器的方法，其中，所述多層陶瓷電容器的厚度TMra與寬度W·之間的比T./W·為O. 75彡Tacc/ffMLCC ( I. 25。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的封裝多個多層陶瓷電容器的方法，其中，所述多層陶瓷電容器的厚度TMra與寬度W·之間的比T./W·為O. 9彡Tacc/ffMLCC彡I. I。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的封裝多個多層陶瓷電容器的方法，其中，所述多層陶瓷電容器的厚度TMra與寬度W·之間的比T./W·為O. 95彡Tacc/ffMLCC ( I. 05。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝多個多層陶瓷電容器的方法，其中，所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層厚度小于3 μ m。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝多個多層陶瓷電容器的方法，其中所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)多于200層。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的封裝多個多層陶瓷電容器的方法，其中，所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層厚度小于3 μ m，并且所述多層陶瓷電容器的電介質(zhì)層數(shù)多于200層。
全文摘要
本發(fā)明提供了封裝單元及封裝多個多層陶瓷電容器的方法。該封裝單元包括多個厚度TMLCC與寬度WMLCC相等或相近的多層陶瓷電容器；包括多個儲存空間的封裝板，所述多層陶瓷電容器被容納在所述儲存空間中，并且各多層陶瓷電容器的內(nèi)電極與所述儲存空間的底面基本平行。
文檔編號H01G4/30GK102730311SQ20121022659
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者安永圭, 樸東錫, 樸珉哲, 樸祥秀, 李炳華 申請人:三星電機(jī)株式會社