技術(shù)領(lǐng)域

以下描述涉及一種多層電子組件和具有該多層電子組件的板。

背景技術(shù)：

目前，諸如功率模塊和通信模塊的裝置的領(lǐng)域的顯著技術(shù)趨勢為系統(tǒng)集成化。根據(jù)電子裝置的小型化和高水平性能的實現(xiàn)，諸如功率模塊和通信模塊的裝置的驅(qū)動頻率已逐漸地增大，因此，已研發(fā)了一種允許在包括有源元件和無源元件的電路組件中進行高水平的集成化的技術(shù)。

根據(jù)這種趨勢，對高電壓、高電容多層陶瓷電容器(MLCC)的需求已經(jīng)增加。具體地講，期望具有各種電容值的多層陶瓷電容器(MLCC)，以實現(xiàn)高度集成化的功率模塊的平臺。然而，大多數(shù)的MLCC被制造為其電容處于標準化的狀態(tài)，使得根據(jù)相關(guān)技術(shù)的MLCC僅提供有限的電容。

例如，就現(xiàn)有的MLCC而言，僅使用一個MLCC難以實現(xiàn)特定電容。因此，基于使用MLCC的應用中所需要的電容的量，可使用一個MLCC，或者可使用串聯(lián)或并聯(lián)的兩個或更多個MLCC。

然而，在大多數(shù)情況下，應用所需要的特定電容不會被滿足。具體地講，由于在高頻率操作條件下整個功率模塊的操作特性會由于小的電容誤差而明顯地改變，因此對具有可變電容的可變MLCC的需求已經(jīng)增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提供該發(fā)明內(nèi)容以簡化形式來介紹選擇的發(fā)明構(gòu)思，以下在具體實施方式中進一步描述該發(fā)明構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容無意限定所要求保護的主題的主要特征或必要特征，也無意用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

在一個總的方面中，一種多層電子組件包括：陶瓷主體，包括堆疊的介電層，用于形成第一電容器部和第二電容器部，其中，第一電容器部具有恒定電容，第二電容器部具有可變電容；電壓控制端子，形成在陶瓷主體的側(cè)表面上；輸入端子，設(shè)置在陶瓷主體的與第一電容器部相對應的另一側(cè)表面上；輸出端子，設(shè)置在陶瓷主體的與第二電容器部相對應的所述另一側(cè)表面上，并且與輸入端子分開，其中，所述側(cè)表面與所述另一側(cè)表面相對。

第一電容器部可包括設(shè)置在介電層上的第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極，其中，第一內(nèi)電極電連接到電壓控制端子，第二內(nèi)電極電連接到輸入端子。

第二電容器部可包括設(shè)置在介電層上的第三內(nèi)電極和第四內(nèi)電極，其中，第三內(nèi)電極電連接到電壓控制端子，第四內(nèi)電極電連接到輸出端子。

堆疊的第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極的數(shù)量可與堆疊的第三內(nèi)電極和第四內(nèi)電極的數(shù)量相同，或者可與堆疊的第三內(nèi)電極和第四內(nèi)電極的數(shù)量不同。

第一電容器部可具有與第二電容器部的厚度相同的厚度，或者可具有與第二電容器部的厚度不同的厚度。

所述電壓控制端子可包括：第一主體部分，設(shè)置在陶瓷主體的所述側(cè)表面上；第一帶部分，從第一主體部分朝向所述另一側(cè)表面延伸。

所述輸入端子可包括：第二主體部分，設(shè)置在陶瓷主體的所述另一側(cè)表面的上部上；第二帶部分，從第二主體部分朝向陶瓷主體的所述側(cè)表面延伸。所述輸出端子可包括：第三主體部分，設(shè)置在陶瓷主體的所述另一側(cè)表面的下部上；第三帶部分，從第三主體部分朝向陶瓷主體的所述側(cè)表面延伸。

包含介電材料的緩沖層可設(shè)置在第一電容器部與第二電容器部之間。

絕緣部可在陶瓷主體的所述另一側(cè)表面上設(shè)置在輸入端子與輸出端子之間。

在另一總的方面中，一種具有多層電子組件的板包括：電路板；第一電極墊和第二電極墊，按照預定間隔設(shè)置在電路板上；多層電子組件。所述多層電子組件包括：陶瓷主體，包括堆疊的介電層，用于形成第一電容器部和第二電容器部，其中，第一電容器部具有恒定電容，第二電容器部具有可變電容；電壓控制端子，形成在陶瓷主體的側(cè)表面上；輸入端子，設(shè)置在陶瓷主體的與第一電容器部相對應的另一側(cè)表面上；輸出端子，設(shè)置在陶瓷主體的與第二電容器部相對應的所述另一側(cè)表面上，并且與輸入端子分開。所述多層電子組件安裝在電路板上，電壓控制端子和輸出端子分別連接到第一電 極墊和第二電極墊，其中，所述側(cè)表面與所述另一側(cè)表面相對。

所述板的第一電容器部可包括設(shè)置在介電層上的第一內(nèi)電極和第二內(nèi)電極，其中，第一內(nèi)電極電連接到電壓控制端子，第二內(nèi)電極電連接到輸入端子。

所述板的第二電容器部可包括設(shè)置在介電層上的第三內(nèi)電極和第四內(nèi)電極，其中，第三內(nèi)電極電連接到電壓控制端子，第四內(nèi)電極電連接到輸出端子。

所述板的所述輸入端子可包括：第二主體部分，設(shè)置在陶瓷主體的所述另一側(cè)表面的上部上；第二帶部分，從第二主體部分朝向陶瓷主體的所述側(cè)表面延伸，所述輸出端子包括：第三主體部分，設(shè)置在陶瓷主體的所述另一側(cè)表面的下部上；第三帶部分，從第三主體部分朝向陶瓷主體的所述側(cè)表面延伸。

具有介電材料的緩沖層可設(shè)置在第一電容器部與第二電容器部之間。

其它特征和方面通過以下的具體實施方式、附圖和權(quán)利要求將是明顯的。

附圖說明

圖1是示意性地示出根據(jù)實施例的多層陶瓷電容器的透視圖；

圖2是示意性地示出圖1中的一部分的剖切透視圖；

圖3是圖1的截面圖；

圖4是示出圖1中的多層陶瓷電容器的內(nèi)電極的堆疊結(jié)構(gòu)的分解透視圖；

圖5是圖1中的多層陶瓷電容器的電路構(gòu)造圖；

圖6是示意性地示出根據(jù)本公開的另一實施例的多層陶瓷電容器的透視圖；

圖7是示意性地示出圖6中的一部分的剖切透視圖；

圖8是示意性地示出根據(jù)實施例的多層陶瓷電容器安裝在電路板上的板的透視圖；

圖9是圖8的截面圖。

在整個附圖和具體實施方式中，相同的標號指示相同的元件。附圖可不按照比例繪制，并且為了清楚、說明和便利，可夸大附圖中的相對尺寸、比例和描繪。

具體實施方式

提供以下具體實施方式，以幫助讀者獲得在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而，在此所描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、修改及其等同物對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是明顯的。在此描述的操作順序僅僅是示例，并且其并不局限于在此所闡述的，而是除了必須以特定順序出現(xiàn)的操作外，可做出對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是明顯的改變。此外，為了更加清楚和簡潔，可省去對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。

在此描述的特征可按照不同的形式實施，并且不被解釋為限制于在此描述的示例。更確切地說，已提供在此描述的示例，以使本公開將是徹底的和完整的，并且將把本公開的全部范圍傳達給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。

雖然在此可使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將一個構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分與另一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分區(qū)分開。因此，在不脫離示例性實施例的教導的情況下，可將下面論述的第一構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分稱為第二構(gòu)件、組件、區(qū)域、層和/或部分。

除非另外指出，否則第一層“位于”第二層或基板“上”的表述被解釋為包含第一層直接接觸第二層或基板的情況以及一個或更多個其它層設(shè)置在第一層與第二層或基板之間的情況二者。

可使用描述相對空間關(guān)系的詞語(例如，“在…之下”、“在…下面”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“在…上方”、“上部”、“頂部”、“左”、和“右”)，以便于描述一個裝置或元件與另一裝置或元件的空間關(guān)系。這樣的詞語被解釋為包含裝置的如附圖中示出的方位以及在使用或操作時的其它方位。例如，裝置基于附圖中示出的裝置的方位包括設(shè)置在第一層之上的第二層的示例也包括裝置在使用或操作時被上下翻轉(zhuǎn)的裝置。

在此使用的術(shù)語僅用于描述具體實施例，而無意限制本發(fā)明構(gòu)思。除非上下文中另外清楚地指明，否則如在此使用的單數(shù)形式也意于包括復數(shù)形式。還將理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包括”和/或“包含”時，指示存在上述的特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件、組件和/或它們的組合，而不排除存在或增加一個或更多個其它特征、整體、步驟、操作、構(gòu)件、元件、 組件和/或它們的組合。

在下文中，將描述根據(jù)實施例的多層電子組件，具體地講，多層陶瓷電容器，但多層電子組件不限于此。

此外，將限定陶瓷電容器的方向，以清楚地描述本公開中的示例性實施例。附圖中示出的L、W和T分別指的是長度(L)方向、寬度(W)方向和厚度(T)方向。這里，厚度方向與介電層進行堆疊的堆疊方向相同。

參照圖1至圖4，根據(jù)實施例的多層電容器100包括陶瓷主體110、電壓控制端子131、輸入端子132和輸出端子133，并且輸入端子132和輸出端子133彼此分開。

陶瓷主體110通過沿著厚度T方向堆疊第一介電層111和第二介電層112然后對堆疊的第一介電層和第二介電層進行燒結(jié)而形成，相鄰的第一介電層111或相鄰的第二介電層112可以一體化，使得在不使用掃描電子顯微鏡(SEM)的情況下，相鄰的第一介電層111或相鄰的第二介電層112之間的界限不明顯。內(nèi)電極形成在第一介電層111和第二介電層112中的每個上。陶瓷主體110的形狀不受具體限制，但可以為例如六面體。

此外，在本實施例中，為了便于解釋，將陶瓷主體110的下表面和上表面限定為第一表面1和第二表面2。將陶瓷主體110的在W-T平面內(nèi)延伸的兩個表面限定為第三表面3和第四表面4，將陶瓷主體110的在L-T平面內(nèi)延伸的兩個表面限定為第五表面5和第六表面6。

第一介電層111或第二介電層112包含具有高介電常數(shù)的陶瓷材料，例如，碳酸鋇(BaTiO₃)基陶瓷粉末。然而，第一介電層111和第二介電層112的材料不限于此，只要其可獲得足夠的電容即可。此外，除了陶瓷粉末之外，第一介電層111或第二介電層112還可包含各種陶瓷添加劑(例如，過渡金屬氧化物或碳化物、稀土元素、鎂(Mg)、鋁(Al)或其它金屬、有機溶劑、塑化劑、粘合劑或分散劑，或者它們的任何組合)，以獲得期望的電容。雖然第一介電層111和第二介電層112可由相同的材料形成，但是第一介電層111和第二介電層112不限于此。如果需要，則第一介電層可由與第二介電層的材料不同的材料形成。

陶瓷主體110包括：第一電容器部C_c，置于陶瓷主體110的上部，并且具有恒定的電容；第二電容部C_v，置于陶瓷主體110的下部，并且具有可變的電容。在這種情況下，按照需要，第一電容部和第二電容部可具有相同的 厚度或不同的厚度。

此外，其上未形成有內(nèi)電極的緩沖層115介于第一電容部與第二電容部之間，蓋層113和114設(shè)置在陶瓷主體110在厚度方向上的上部和下部上。除了緩沖層115以及蓋層113和114上未形成有內(nèi)電極之外，緩沖層115以及蓋層113和114具有與第一電容器部C_c的第一介電層111或第二電容器部C_v的第二介電層112相同的結(jié)構(gòu)。此外，緩沖層115包含介電材料。

第一電容器部的第一內(nèi)電極121和第二內(nèi)電極122(為具有彼此不同的極性的電極)被交替地設(shè)置為關(guān)于介于它們之間的形成第一介電層111的各個陶瓷片彼此面對。第一內(nèi)電極121的側(cè)端部和第二內(nèi)電極122的側(cè)端部分別暴露于陶瓷主體110的第三表面3和第四表面4。這里，第一內(nèi)電極121和第二內(nèi)電極122通過介于它們之間的第一介電層111而彼此電絕緣。

第二電容器部的第三內(nèi)電極123和第四內(nèi)電極124(為具有彼此不同的極性的電極)被交替地設(shè)置為關(guān)于介于它們之間的形成第二介電層112的各個陶瓷片而彼此面對。第三內(nèi)電極123的側(cè)端部和第四內(nèi)電極124的側(cè)端部分別暴露于陶瓷主體110的第三表面3和第四表面4。這里，第三內(nèi)電極123和第四內(nèi)電極124通過介于它們之間的第二介電層112而彼此電絕緣。

此外，第一內(nèi)電極121至第四內(nèi)電極124由導電金屬(例如，銀(Ag)、鈀(Pb)、鉑(Pt)、鎳(Ni)和銅(Cu)，或它們的任意組合)形成。然而，第一內(nèi)電極121至第四內(nèi)電極124的材料不限于此。此外，第一內(nèi)電極121至第四內(nèi)電極124可通過在第一介電層111和第二介電層112上印刷導電膏而形成。在這種情況下，可使用絲網(wǎng)印刷方法或凹版印刷方法作為印刷方法。然而，印刷方法不限于此。此外，按照需要，堆疊的第一內(nèi)電極121和第二內(nèi)電極122的數(shù)量以及堆疊的第三內(nèi)電極123和第四內(nèi)電極124的數(shù)量可以彼此相同或彼此不同。

電壓控制端子131形成在陶瓷主體110的第三表面3上。電壓控制端子131包括第一主體部分131a和第一帶部分131b。第一主體部分131a為形成在陶瓷主體110的第三表面3上的一部分。第一主體部分131a電連接到第一內(nèi)電極121和第三內(nèi)電極123的暴露于陶瓷主體110的第三表面3的側(cè)端部，從而串聯(lián)連接到第一電容器部和第二電容器部。

第一帶部分131b為從第一主體部131a沿著陶瓷主體110的第一表面1和第二表面2以及沿著第五表面5和第六表面6延伸的帶部分。第一帶部分 131b用作多層電容器100的安裝表面，并且增大電壓控制端子131對陶瓷主體110的粘附強度。

輸入端子132在陶瓷主體110的第四表面4上設(shè)置在與第一電容器部C_c的位置相對應的位置。輸入端子132包括第二主體部分132a和第二帶部分132b。第二主體部分132a形成在陶瓷主體110的第四表面4的上部(靠近第二表面2)上。第二主體部分132a電連接到第二內(nèi)電極122的暴露于陶瓷主體110的第四表面4的側(cè)端部。

第二帶部分132b為從第二主體部分132a沿著陶瓷主體110的第二表面2的一部分以及第五表面5和第六表面6的一部分延伸的帶部分。第二帶部分132b用作多層電容器100的安裝表面，并且增大輸入端子132對陶瓷主體110的粘附強度。

輸出端子133設(shè)置在陶瓷主體110的第四表面4的與第二電容器部相對應的位置。輸出端子133包括第三主體部分133a和第三帶部分133b。

第三主體部分133a為形成在陶瓷主體110的第四表面4的下部(靠近第一表面1)上的一部分。第三主體部分133a電連接到第四內(nèi)電極124的暴露于陶瓷主體110的第四表面4的端部。

第三帶部分133b為從第三主體部分133a沿著陶瓷主體110的第一表面1的一部分以及第五表面5和第六表面6的一部分延伸的帶部分。第三帶部分133b用作多層電容器100的安裝表面，并且增大輸出端子133對陶瓷主體110的粘附強度。

此外，電壓控制端子131、輸入端子132和輸出端子133由導電金屬(例如，銀(Ag)、鎳(Ni)、銅(Cu)，或它們的任意組合)形成。如上所述的電壓控制端子131、輸入端子132和輸出端子133可通過涂敷經(jīng)由將玻璃料添加到導電金屬粉末中而制備的導電膏然后對涂敷的導電膏進行燒結(jié)而形成，但是形成電壓控制端子131、輸入端子132和輸出端子133的方法不限于此。此外，鍍層可分別形成在電壓控制端子131、輸入端子132和輸出端子133上。在使用焊料將多層電容器100安裝到電路板上時，鍍層增大多層電容器100與電路板之間的粘附強度。鍍層可以包括例如分別形成在電壓控制端子131、輸入端子132和輸出端子133上的鎳(Ni)鍍層以及形成在鎳鍍層上的錫(Sn)鍍層，但鍍層不限于此。

在根據(jù)實施例的多層電容器中，使用串聯(lián)連接方法來設(shè)置內(nèi)電極，以使 多層電容器可被操作為兩個多層陶瓷電容器(MLCC)等效地彼此串聯(lián)連接。

參照圖5，在多層電容器100中，具有恒定電容C_C的第一電容器部C_c以及具有可變電容C_V的第二電容器部C_v彼此串聯(lián)連接。第一電容器部C_c包括第一內(nèi)電極121和第二內(nèi)電極122。第二電容器部C_v包括第三內(nèi)電極123和第四內(nèi)電極124。將電壓Vcon施加到第三內(nèi)電極123和第四內(nèi)電極124，以控制第二電容器部C_v的可變電容。輸入端子132與輸出端子133之間的總電容C_T可通過下面的等式1來表示。

[等式1]

例如，當施加到電壓控制端子131的控制電壓Vcon增大時，第三內(nèi)電極123和第四內(nèi)電極124的電容C_V成比例地減小，或根據(jù)由于下支線(lower leg)中增大的浮動電壓導致的改變率而減小。在這種情況下，總電容C_T根據(jù)等式1而相似地減小。這里，恒定電容C_C大于可變電容C_V。

因此，由于如上所述的多層電容器僅通過改變控制電壓Vcon來實現(xiàn)各種電容值，因此可實現(xiàn)具有高自由度的柔性電路的平臺。

即使在不存在施加到電壓控制端子131的輸入(也就是說，不存在外部控制電壓)的情況下，多層電容器也自動地實現(xiàn)自平衡控制功能。

例如，在V_Cc電壓(偏置電壓)由于特定原因(如在具有恒定電容的第一電容器部C_c的電容值改變的情況下)而增大的情況下，由于施加到第二電容器部C_v的下側(cè)支線的浮動電壓增大，因此第二電容器部C_v的電容減小，從而V_Cc電壓可一直保持恒定和穩(wěn)定。換句話說，第二電容器部C_v改變，以保持第一電容器部C_c的電容。例如，在傳統(tǒng)的MLCC中，MLCC的電容值基于溫度改變而受到極大的影響。然而，在多層電容器100中，能夠一直實現(xiàn)多層電容器的恒定電容或恒定偏置電壓V_Cc，如下面的等式2所示。

[等式2]

參照圖6和圖7，絕緣部141在陶瓷主體110的第四表面4上設(shè)置在輸入端子132與輸出端子133之間。絕緣部141改善輸入端子132與輸出端子133之間的絕緣。

參照圖8和圖9，多層電容器100設(shè)置在板200上。板200包括電路板210以及第一電極墊221和第二電極墊222。多層電容器100安裝在電路板210上，以使陶瓷主體110的第一表面1面對電路板210的上表面。

第一電極墊221和第二電極墊222形成在電路板210的上表面上。第一電極墊221和第二電極墊222分別形成在電路板210的上表面上的與多層電容器的電壓控制端子131和輸出端子133相對應的位置。因此，在電壓控制端子131的第一帶部分131b和輸出端子133的第三帶部分133b被設(shè)置為分別連接第一電極墊221和第二電極墊222的狀態(tài)下，多層電容器100通過焊料230電連接到電路板210。

如上所述，根據(jù)本公開的一個或更多個實施例，各種應用中所需要的任意的電容使用單個組件來提供，并且實現(xiàn)了具有高自由度、高集成和高頻率功率模塊的平臺的柔性電路。

僅作為非詳盡的示例，在此描述的裝置可以是移動裝置(諸如蜂窩電話、智能電話、可穿戴智能裝置(例如，戒指、手表、眼鏡、手鏈、腳鏈、腰帶、項鏈、耳飾、發(fā)帶、頭盔或嵌入在衣服中的裝置)、便攜式個人計算機(PC，例如，膝上型電腦、筆記本電腦、小型筆記本電腦、上網(wǎng)本或超級移動PC(UMPC))、平板PC(平板電腦)、平板手機、個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)碼相機、便攜式游戲機、MP3播放器、便攜式/個人多媒體播放器(PMP)、手持電子書、全球定位系統(tǒng)(GPS)導航裝置，或者傳感器)，或者固定裝置(例如，臺式PC、高清電視(HDTV)、DVD播放器、藍光播放器、機頂盒或家用電器)，或者能夠進行無線通信或網(wǎng)絡(luò)通信的任何其它移動裝置或固定裝置。在一個示例中，可穿戴裝置是被設(shè)計為可直接安裝在用戶的身體上的裝置(例如，眼鏡或手鏈)。在另一示例中，可穿戴裝置是使用附著裝置安裝在用戶的身體上的任何裝置(例如，使用臂帶附著到用戶的手臂上或者使用繩帶懸掛在用戶的脖子上的智能電話或平板電腦)。

盡管本公開包含具體的示例，但是對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明顯的是，在沒有脫離權(quán)利要求及其等同物的精神和范圍的情況下，可以對這些示例進行形式上和細節(jié)上的各種變化。這里所描述的示例將被認為僅出于描述性含義，而非出于限制的目的。每個示例中的特征或方面的描述將被認為是可適用于其它示例中的相似特征或方面。如果以不同的順序執(zhí)行所描述的技術(shù)，和/或如果以不同的方式組合描述的系統(tǒng)、構(gòu)造、裝置或者電路中的組件和/ 或用其它組件或者它們的等同物來替換或者補充所描述的系統(tǒng)、構(gòu)造、裝置或者電路中的組件，則可獲得適當?shù)慕Y(jié)果。因此，本公開的范圍并非由具體實施方式所限定，而是由權(quán)利要求及其等同物所限定，并且在權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的所有變型將被解釋為包含于本公開中。