多層陶瓷電容器的封裝單元的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2011年12月21日、申請?zhí)枮?01110433591. 8、發(fā)明名稱為"多 層陶瓷電容器在電路板上的安裝結(jié)構(gòu)、方法及封裝單元"的專利申請的分案申請，其全部內(nèi) 容結(jié)合于此作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 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T s小于多層陶瓷電容器的厚度TMra的1/3。
【背景技術(shù)】
[0003] 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、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。
[0004] 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)。
[0005] 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，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。
[0006] 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，所以當有電場施加至這種 鐵電材料時會產(chǎn)生機械應(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。
[0007] 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、F z，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。
[0008] 在電路板的振動頻率處于音頻范圍（20?20, 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。
[0009] 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) 雜性來說并不能達到充分防止振動噪聲的效果。
[0010] 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。
[0011] 多層陶瓷電容器的電學和機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。
[0012] 具體地，近期試驗結(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。
[0013] 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現(xiàn)這些目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 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。
[0015] 根據(jù)實現(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T/j、于多層 陶瓷電容器的厚度T Mra的1/3。
[0016] 這里，當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 將寬度和厚度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準的相等，而且多層陶瓷電容器的寬度和厚度之間的 相近可在0. 75彡彡1. 25范圍內(nèi)。
[0017]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)力和機械形變會越大； 而且，具體地，當電介質(zhì)層數(shù)多于200層或當電介質(zhì)層厚度小于3 y m時會顯著地產(chǎn)生振動 噪聲。
[0018] 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3 ym，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 y m。
[0019] 根據(jù)實現(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T/j、于多層陶瓷電 容器的厚度TMra的1/3。
[0020] 這里，寬度WMra和厚度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。
[0021] 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3 ym，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 ym。
[0022] 另一方面，根據(jù)實現(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