CN1783376A - 多层片状电容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多层片状电容器，其包括：电容器器身，通过堆叠多个介电层而形成；多个第一和第二内部电极，分别地形成于多个介电层上，各内部电极均具有至少一个穿过其至少一侧而形成的通孔；最下层电极图形，每个均包括延伸至所述电容器器身的一侧的引线部，和过孔接触部；多个导电过孔，垂直地延伸以穿过通孔，从而不接触通孔的内表面，各接触过孔连接至第一或第二内部电极，并接触过孔接触部；以及多个端电极，形成于电容器器身的外表面，并通过引线部连接至导电过孔。连接至第一内部电极的导电过孔连接至具有第一极性的端电极，以及连接至第二内部电极的导电过孔连接至具有第二极性的端电极。

Description

多层片状电容器

相关申请

本申请基于并要求于2004年12月3日提交的韩国申请第2004-101411号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种多层片状电容器，更具体地，涉及一种多层片状电容器，其具有减少的等效串联电感(ESL)，并适用于高频电路中。

背景技术

通常，多层片状电容器(MLCC)包括多个介电层(称之为“陶瓷绿片(ceramic green sheets)”，和夹在这些介电层之间的内部电极。多层片状电容器具有小尺寸和高电容，易于安装到基板上，因而被用作各种电气设备的电容元件。特别地，多层片状电容器用于设置在LSI的电源电路中的去耦电容器。

为了防止电流的快速波动和使电源电路稳定，用作去耦电容器的多层片状电容器必须具有小ESL。上述需求随着电器设备的高频和大电流的趋势而增加。常规地，为了减小多层片状电容器的ESL，美国专利第5,880,925号提出了使各第一内部电极的引线结构成交叉布置地邻近各第二内部电极的引线结构，图1a示出了这样的一种布置。

图1a是示出常规多层片状电容器所采用的多个介电层和内部电极的分解透视图。图1b是使用图1a的内部电极制造的常规多层片状电容器的透视示意图。参照图1a，第一内部电极12或第二内部电极13形成于多个称之为“陶瓷绿片”的介电层11a到11h的每个上。第一和第二内部电极12和13具有互不相同的极性。具有内部电极12和13的介电层11a到11h堆叠起来，从而制成电容器10的电容器器身(capacitor body)11(见图1b)。

参照图1a和图1b，第一内部电极12的引线14和第二内部电极13的引线15连接至端电极16和17的相对应的一个。第一内部电极12的引线14成交叉布置地邻近第二内部电极13的引线15。由于提供给邻近的引线14和15的电压极性不相同，所以从端电极16和17流出的高频电流所产生的磁通量在这些邻接的引线14与15之间被抵消。因此，降低了ESL。

然而，很难充分地减少上述常规多层片状电容器的ESL。尽管使用了交叉布置的引线，仅在邻接的引线之间部分实现了ESL降低效果。该引线结构本身成了使电容器的ESL上升的一个显著因素。

发明内容

因此，本发明旨在解决相关技术中出现的上述问题，本发明的一个目的在于提供一种具有进一步降低的ESL的多层片状电容器，其中具有同一极性的内部电极通过导电过孔而不是引线相连接。

根据本发明，为了实现上述的以及其他的目的，提供了一种多层片状电容器，其包括：电容器器身，通过堆叠多个介电层而形成；多个第一和第二内部电极，分别地形成于所述多个介电层上，其中各所述内部电极均具有至少一个穿过其至少一侧而形成的通孔；最下层电极图形，每个均包括延伸至所述电容器器身的一侧的引线部，和过孔接触部；多个导电过孔，垂直地延伸穿过所述通孔，从而不接触所述通孔的内表面，各所述接触过孔仅连接至所述第一或第二内部电极，并接触所述过孔接触部；以及多个端电极，形成于所述电容器器身的外表面，并通过所述引线部连接至所述导电过孔，其中连接至所述第一内部电极的所述导电过孔连接至具有第一极性的所述端电极，以及连接至所述第二内部电极的所述导电过孔连接至具有第二极性的所述端电极。

根据本发明的一个实施例，各所述第一和第二内部电极具有穿过其两个相对侧而形成的相同数量的通孔，并且所述第一内部电极的所述通孔靠近所述第二内部电极的所述通孔，并与所述第二内部电极的所述通孔相交替。优选地，各所述第一和第二内部电极具有穿过其所述两个相对侧而形成的四个通孔。

根据本发明的另一个实施例，各所述第一和第二内部电极具有穿过其三侧而形成的相同数量的通孔，并且所述第一内部电极的所述通孔靠近所述第二内部电极的所述通孔，并与所述第二内部电极的所述通孔相交替。在此情况下，所述第一内部电极的所述三侧中的一侧与所述第二内部电极的所述三侧中的一侧相对。此外，穿过所述三侧而形成的通孔的总数可以是五个。例如，两个通孔穿过各所述第一和第二内部电极的所述三侧中的两个相对侧的每一侧而形成，以及一个通孔穿过各所述第一和第二内部电极的所述三侧的所剩下的一侧而形成。

根据本发明的又一个实施例，各所述第一和第二内部电极具有穿过其四侧而形成的相同数量的通孔，并且所述第一内部电极的所述通孔靠近所述第二内部电极的所述通孔，并与所述第二内部电极的所述通孔相交替。在此情况下，穿过所述四侧而形成的通孔的总数可以是六个。例如，两个通孔穿过所述四侧中的两个相对侧的每一侧而形成，以及一个通孔穿过所述四侧的所剩下的相对两侧的每一侧而形成。

根据一个实施例，所述端电极的总数是八个。在此情况下，四个端电极可在所述电容器器身的两个相对侧的每一侧形成。

根据另一个实施例，所述端电极的总数是十个。在此情况下，四个端电极可在所述电容器器身的两个相对侧的每一侧形成，以及一个接线端电极可在所述电容器器身剩下的相对两侧的每一侧形成。

根据又一个实施例，所述端电极的总数是12个。在此情况下，四个端电极可在所述电容器器身的两个相对侧的每一侧形成，以及两个端电极可在所述电容器器身剩下的两个相对侧的每一侧形成。

所述多层片状电容器还包括最上层电极图形，其具有与所述最下层电极图形的图形形状相同的图形形状。在此情况下，所述最上层电极图形分别包括与所述导电过孔相接触的过孔接触部，和连接至所述端电极的引线部。从而，所述导电过孔接触所述最下层和最上层电极图形的过孔接触部，并通过所述引线部连接至所述端电极。

在本发明中，具有同一极性的内部电极不使用内部电极的引线，而是利用通孔和导电过孔来连接，并且导电过孔利用最下层电极图形连接至端电极。从而，这些内部电极不需要引线，因而完全地消除了由于内部电极的引线所产生的寄生电感。此外，垂直延伸的导电过孔不会产生寄生电感，或者，即使导电过孔产生了少量的寄生电感，该寄生电感也会被交替布置的具有不同极性的导电过孔所抵消。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，可以更清楚地理解本发明的上述及其它的目的、特性和优点，其中：

图1a是示出常规片状电容器所采用的多个介电层和内部电极的分解透视图；

图1b是常规多层片状电容器的透视图；

图2是示出根据本发明的一个实施例的多层片状电容器的第一内部电极、第二内部电极、以及最下层电极(lowermost electrode)的平面图；

图3a是示出根据本发明的一个实施例的多层片状电容器所采用的多个介电层和内部电极的分解透视图；

图3b是根据本发明的一个实施例的多层片状电容器的透视图；

图4a是示出根据本发明的另一个实施例的多层片状电容器的第一内部电极、第二内部电极、以及最下层电极的平面图；

图4b是示出根据本发明的另一个实施例的多层片状电容器的透视图；

图5a是示出根据本发明的又一个实施例的多层片状电容器的第一内部电极、第二内部电极、以及最下层电极的平面图；以及

图5b是示出根据本发明的又一个实施例的多层片状电容器的透视图。

具体实施方式

以下将参照附图给出本发明优选实施例的详细描述。可对这些实施例进行各种修改，但这并不限制本发明的范围和精神。这些实施例仅用于更好地理解本发明。因此，出于更清楚描述的目的，可能将附图中元件的形状和尺寸进行了放大，并且对于尽管是在不同的图中出现的相同或相似的元件采用了相同的标号。

图2是示出根据本发明的一个实施例的多层片状电容器的第一内部电极、第二内部电极、以及最下层电极的平面图。参照图2，在两个介电层12和13上分别形成了第一内部电极22和第二内部电极23。第一和第二内部电极22和23通过丝网印刷导电膏(screen-printing conductive paste)形成于介电层12和13上。两个介电层12和13是多层片状电容器的多个介电层中的两个相邻的介电层。将上述两个介电层12和13交替重复地堆叠，以形成多层片状电容器器身的整体结构。

如图2所示，内部电极22和23不具有引线结构。相反地，在内部电极22和23的两个相对侧的每一侧处形成两个通孔。穿过第一内部电极22所形成的通孔与穿过第二内部电极23所形成的通孔相邻，并与穿过第二内部电极23所形成的通孔相交替。即，第二内部电极23的通孔与第一内部电极22的对应通孔分开指定的距离，使得第一内部电极22的通孔不与第二内部电极23的通孔相重合。在这些通孔中形成穿过介电层12和13的导电过孔层22a和23a。当通过交替地堆叠具有形成于其上的内部电极22和23的介电层12和13来形成电容器器身时，导电过孔层22a和23a形成垂直延伸穿过介电层12和13的导电过孔。导电过孔层22a和23a不与穿过内部电极12和13而形成的通孔的内表面相接触。

例如，导电过孔层22a不接触第一内部电极22，但接触第二内部电极23的电极表面。此外，导电过孔层22a垂直延伸穿过介电层12和13。从而，穿过第一内部电极22的通孔的导电过孔不连接至第一内部电极22，而是连接至所有的第二内部电极23。以同样的方式，穿过第二内部电极23的通孔23a的导电过孔仅连接至所有的第一内部电极22。

除了第一内部电极22和第二内部电极23之外，本发明的多层片状电容器还包括用于连接导电过孔至端电极的最下层电极图形(lowermost electrode pattern)32和33。即，如图2所示，包括有形成于介电层14上的过孔接触部32a和33a以及引线部32b和33b的最下层电极图形32和33设置于最下层内部电极之下。最下层内部电极图形32和33的过孔接触部32a和33a分别地接触第一内部电极22和第二内部电极23所连接的导电过孔。此外，过孔接触部32a和33a通过引线部32b和33b连接至端电极(图3b的26和27)。

图3a是示出介电层12、13、和14、内部电极22和23、以及最下层电极图形32和33的分解透视图。如图3a所示，具有穿过其本身而形成的通孔的多个第一内部电极22以及具有穿过其本身而形成的通孔的多个第二内部电极23被交替地堆叠。导电过孔层22a和23a分别地形成于第一和第二内部电极22和23的通孔中，以使导电过孔层22a和23a不接触通孔的内表面。例如，导电过孔层22a穿过介电层12，并接触内部电极23的电极表面。导电过孔层(未示出)形成为在导电过孔层22a与内部电极23相接触的地方穿过介电层13。从而，获得了垂直延伸穿过所有介电层12和13的导电过孔。

导电过孔接触最下层电极图形32和33的过孔接触部32a和33a。导电过孔通过最下层电极图形32和33的引线部32b和33b连接至端电极。由于第一内部电极22的通孔与第二内部电极23的通孔相交替，使得第一内部电极22的通孔靠近第二内部电极23的通孔，每个导电过孔连接至第一内部电极22或第二内部电极23。多个第一内部电极22，和连接至它的导电过孔以及端电极表现出一个极性(例如，正极性(+))，多个第二内部电极23，和连接至它的导电过孔以及端电极则表现出另一极性(例如，负极性(-))。第一和第二内部电极22和23不具有引线。具有同一极性的内部电极22或23通过导电过孔彼此连接。具有同一极性的内部电极22或23通过最下层电极图形32和33(的过孔接触部32a和33a和引线部32b和33b)和导电过孔连接至具有同一极性的端电极。由此制成多层片状电容器，其中多个电容器并联连接。根据该实施例，该多层片状电容器通过从内部电极中去掉引线而具有减少的寄生电感(其导致了ESL的上升)。此外，第一内部电极的通孔与第二内部电极的通孔相交替，使得第一内部电极的通孔邻近第二内部电极的对应通孔，这些具有不同极性的导电过孔彼此交替，从而进一步降低了多层片状电容器的寄生电感。

图3b是根据本发明的一个实施例的多层片状电容器的透视图。图3b所示的电容器20通过堆叠分别设置有图3a所示的电极22、23、32和33的介电层12、13、和14，压紧并烧结该得到的结构，并在该结构上形成内部电极而制成。参照图3b，将设置有图3a所示的内部电极22和23和最下层电极图形32和33的介电层12、13、和14堆叠起来，从而制成电容器器身21。在电容器器身21的外表面上形成连接至最下层电极图形32和33的引线部32b和33b的端电极26和27。从而完成图3b所示的具有低ESL的多层片状电容器的制造。

此处，由于用于连接所有第一内部电极(图3a的22)的导电过孔通过最下层电极图形32的过孔接触部32a和引线部32b连接至端电极26，所以四个端电极26具有同一极性。类似地，由于用于连接所有第二内部电极23的导电过孔通过最下层电极图形33的过孔接触部33a和引线部33b连接至接线端电极27，所以四个接线端电极27具有同一极性。从而根据该实施例，制成了具有四个正极(+)端电极和四个负极(-)端电极的八端多层片状电容器20。

在上述实施例中，连接至导电过孔的过孔接触部和引线部仅在最下层电极图形中形成。然而，还可以提供具有与最下层电极图形相同的图形形状的最上层电极图形(uppermost electrode pattern)。即，在其上形成有最上层电极图形(未示出)的介电层可堆叠于最上层内部电极上。此处，与最下层内部电极图形相同，最上层电极图形包括与导电过孔相接触的过孔接触部和引线部。最上层电极图形的引线部连接至端电极26和27。从而，同一极性的内部电极通过最上层和最下层电极图形之间的导电过孔来相互连接，以及导电过孔通过最上层和最下层电极图形的引线部连接至端电极。

图4a是示出根据本发明的另一个实施例的多层片状电容器的第一内部电极、第二内部电极、以及最下层电极的平面图。在图4a所示的多层片状电容器中，各内部电极42和43除了其两个相对侧外，还具有穿过另一侧而形成的一个通孔。从而，与参照图2的上一个实施例的多层片状电容器相比，该实施例的多层片状电容器还包括另外的两个导电过孔和另外的两个端电极。

参照图4a，设置有穿过其而形成的通孔的第一内部电极42和设置有穿过其而形成的通孔的第二内部电极43分别地在介电层12和13上形成。在各第一和第二内部电极42和43的三侧处形成通孔。在各第一和第二内部电极42和43的两个相对侧处形成两个通孔，以及在各第一和第二内部电极42和43的第三侧处形成一个通孔。第一内部电极42的通孔与第二内部电极43的通孔相交替，使得第一内部电极42的通孔邻近第二内部电极43的通孔。在第一内部电极42的通孔中形成导电过孔层42a，使得导电过孔层42a不接触第一内部电极42的通孔的内表面。导电过孔层42a穿过介电层12，并接触第二内部电极43的电极表面。导电过孔层42a垂直延伸以形成具有第一极性的导电过孔，并且第一极性的导电过孔仅连接至第二内部电极43。类似地，导电过孔层43a垂直延伸以形成具有第二极性的导电过孔，并且第二极性的导电过孔仅连接至第一内部电极42。这些导电过孔连接至形成于介电层14上的最下层电极图形52和53的过孔接触部52a和53a，并通过引线部52b和53b连接至端电极(图4b的46和47)。

图4b是由分别设置有电极42、43、52、和53的介电层12、13、和14制成的多层片状电容器的透视图。如图4b所示，在电容器器身41上形成十个端电极46和47。具有一个极性的端电极46连接至图4a的最下层电极图形52的引线部52b，以及具有另一极性的端电极47连接至图4a的最下层电极图形53的引线部53b。由此制成了具有五个正(+)端电极和五个负(-)端电极的十端多层片状电容器40。类似于前面实施例的多层片状电容器20，该实施例的多层片状电容器40通过从内部电极中去掉了引线而具有降低的寄生电感。此外，具有不同极性的导电过孔彼此交替，使得具有一个极性的导电过孔邻近具有另一极性的导电过孔，从而进一步降低了多层片状电容器的寄生电感。如上所述，该实施例的十端片状电容器还包括具有与最下层电极图形相同的图形形状的最上层电极图形。

图5a是示出根据本发明的又一个实施例的多层片状电容器的第一内部电极、第二内部电极、以及最下层电极的平面图。参照图5a，各第一和第二内部电极62或63具有形成于其所有四侧处的通孔62a或63a。特别地，在各内部电极62或63的两个相对侧的每一侧处形成两个通孔，以及在各内部电极62或63的另外相对两侧的每一侧处形成一个通孔。从而，该实施例的多层片状电容器与参照图2的前面实施例的多层片状电容器相比，还包括另外的四个通孔和另外的四个端电极。从而，获得了12端多层片状电容器。

类似于前面的实施例，在该实施例中，导电过孔层62a和63a形成于第一和第二内部电极62和63的通孔中，使得导电过孔层62a和63a不接触通孔的内表面。导电过孔层62a和63a分别地穿过介电层12和13，并接触与该导电过孔层62a和63a极性相同的内部电极13和12的电极表面。导电过孔层62a和63a垂直地延伸以形成导电过孔。导电过孔仅连接至具有与这些过孔极性相同的内部电极12和13，并接触形成于介电层14上的最下层电极图形72和73的过孔接触部72a和73a。与过孔接触部72a和73a相接触的导电过孔通过引线部72b和73b连接至端电极(图5b的66和67)。

图5b是由分别设置有电极62、63、72、和73的介电层12、13、和14制成的多层片状电容器的透视图。如图5b所示，在电容器器身61上形成12个端电极66和67。端电极66表现出正极性(+)，端电极67表现出负极性(-)。类似于上述前面的实施例，该实施例的多层片状电容器60不具有内部电极的引线。此外，具有不同极性的导电过孔彼此邻近并彼此交替，从而抵消了沿导电过孔流动的磁通量。从而，该多层片状电容器具有低ESL。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，本发明可以有各种更改和变化。例如，可以修改穿过多层片状电容器的内部电极形成的通孔的数量和位置。此外，也可以修改多层片状电容器的端电极的数量。所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种多层片状电容器，包括：

电容器器身，通过堆叠多个介电层而形成；

多个第一和第二内部电极，分别地形成于所述多个介电层上，其中各所述内部电极均具有至少一个穿过其至少一侧而形成的通孔；

最下层电极图形，每个均包括延伸至所述电容器器身的一侧的引线部，和过孔接触部；

多个导电过孔，垂直地延伸以穿过所述通孔，从而不接触所述通孔的内表面，各所述导电过孔连接至所述第一或第二内部电极，并接触所述过孔接触部；以及

多个端电极，形成于所述电容器器身的外表面，并通过所述引线部连接至所述导电过孔，

其中连接至所述第一内部电极的所述导电过孔被连接至具有第一极性的所述端电极，以及连接至所述第二内部电极的所述导电过孔被连接至具有第二极性的所述端电极。

2.根据权利要求1所述的多层片状电容器，其中各所述第一和第二内部电极具有穿过其两个相对侧而形成的相同数量的所述通孔，并且所述第一内部电极的所述通孔邻近所述第二内部电极的所述通孔，并与所述第二内部电极的所述通孔相交替。

3.根据权利要求2所述的多层片状电容器，其中各所述第一和第二内部电极具有穿过其所述两个相对侧而形成的四个通孔。

4.根据权利要求1所述的多层片状电容器，其中各所述第一和第二内部电极具有穿过其三侧而形成的相同数量的所述通孔，并且所述第一内部电极的所述通孔邻近所述第二内部电极的所述通孔，并与所述第二内部电极的所述通孔相交替。

5.根据权利要求4所述的多层片状电容器，其中所述第一内部电极的所述三侧中的一侧与所述第二内部电极的所述三侧中的一侧相对。

6.根据权利要求5所述的多层片状电容器，其中两个通孔穿过各所述第一和第二内部电极的所述三侧中的两个相对侧的每一侧而形成，并且一个通孔穿过各所述第一和第二内部电极的所述三侧的剩下的一侧而形成。

7.根据权利要求1所述的多层片状电容器，其中各所述第一和第二内部电极具有穿过其四侧而形成的相同数量的所述通孔，并且所述第一内部电极的所述通孔邻近所述第二内部电极的所述通孔，并与所述第二内部电极的所述通孔相交替。

8.根据权利要求7所述的多层片状电容器，其中两个通孔穿过所述四侧中的两个相对侧的每一侧而形成，并且一个通孔穿过所述四侧的剩下的相对两侧的每一侧而形成。

9.根据权利要求1所述的多层片状电容器，其中所述端电极的总数是八个。

10.根据权利要求9所述的多层片状电容器，其中四个端电极在所述电容器器身的两个相对侧的每一侧处形成。

11.根据权利要求1所述的多层片状电容器，其中所述端电极的总数是十个。

12.根据权利要求11所述的多层片状电容器，其中四个端电极在所述电容器器身的两个相对侧的每一侧处形成，以及一个端电极在所述电容器器身剩下的两个相对侧的每一侧处形成。

13.根据权利要求1所述的多层片状电容器，其中所述端电极的总数是12个。

14.根据权利要求13所述的多层片状电容器，其中四个端电极在所述电容器器身的两个相对侧的每一侧处形成，以及两个端电极在所述电容器器身剩下的两个相对侧的每一侧处形成。

15.根据权利要求1所述的多层片状电容器，还包括最上层电极图形，其具有与所述最下层电极图形的图形形状相同的图形形状。

16.根据权利要求15所述的多层片状电容器，其中所述最上层电极图形分别地包括与所述导电过孔相接触的过孔接触部，和连接至所述端电极的引线部。

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