电子组件及其上安装有该电子组件的基板的制作方法

电子组件及其上安装有该电子组件的基板
[0001]
本申请要求于2019年7月25日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0090176号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
技术领域
[0002]
本公开涉及一种电子组件及其上安装有该电子组件的基板。


背景技术：

[0003]
多层电容器用在各种电子装置中，这是因为这样的电容器尺寸小且容量高。
[0004]
近来，作为环保车辆和电动车辆的快速增加的结果，汽车中的动力驱动系统正在增加，并且对汽车所需的多层电容器的需求也在增加。
[0005]
为了在汽车部件中使用，需要高水平的热可靠性、电可靠性和机械可靠性，因此多层电容器所需的性能正在逐渐提高。
[0006]
因此，需要对振动和变形具有高的耐受性的多层电容器的结构。
[0007]
为了提高对这样的振动和变形的耐受性，公开了一种电子组件，该电子组件具有其中多层电容器使用金属框架被安装为与基板间隔开预定间隔的结构。
[0008]
然而，在使用传统的金属框架的电子组件的情况下，存在在有限空间中的安装密度低的问题，并且可能不能充分确保左金属框架和右金属框架的绝缘距离，并且绝缘性能可能劣化。


技术实现要素：

[0009]
本公开的一方面在于提供一种电子组件及其上安装有该电子组件的基板，其中，有限空间中的安装密度增加，并且其中，左金属框架和右金属框架之间的绝缘距离足以保持使用金属框架的多层电容器中的绝缘性能。
[0010]
根据本公开的一方面，一种电子组件包括主体以及设置在所述主体的在第一方向上的相对端上的第一外电极和第二外电极。第一金属框架包括结合到所述第一外电极的第一支撑部和从所述第一支撑部的下端平行于所述第一方向并朝向所述第二外电极延伸的第一安装部。第二金属框架包括结合到所述第二外电极的第二支撑部和从所述第二支撑部的下端平行于所述第一方向并远离所述第一外电极延伸的第二安装部。其中，所述第一外电极和所述第二外电极利用包括至少一种金属成分的烧结电极形成。
[0011]
在本公开的实施例中，当所述第一外电极和所述第二外电极之间的最短距离被定义为d1并且所述第一安装部和所述第二安装部之间的最短距离被定义为d2时，可满足d1<d2。
[0012]
在本公开的实施例中，所述主体可包括交替设置的第一内电极和第二内电极，并且介电层介于所述第一内电极和所述第二内电极之间，所述第一内电极和所述第二内电极各自通过所述主体的在所述第一方向上的相对端中的相应一端暴露，使得所述第一内电极和所述第二内电极中的每个的一端连接到所述第一外电极和所述第二外电极中的相应的
外电极。
[0013]
在本公开的实施例中，所述第一外电极可包括第一头部和第一带部，所述第二外电极可包括第二头部和第二带部，所述第一头部和所述第二头部分别设置在所述主体的在所述第一方向上的所述相对端上，所述第一带部和所述第二带部各自从所述第一头部和所述第二头部延伸到所述主体的上表面的一部分和下表面的一部分以及所述主体的相对的侧表面的一部分。
[0014]
在本公开的实施例中，在所述第一金属框架和所述第二金属框架中，所述第一支撑部和所述第二支撑部可分别结合到所述第一外电极的所述第一头部和所述第二外电极的所述第二头部，并且所述第一安装部和所述第二安装部可与所述主体以及所述第一带部和所述第二带部间隔开。
[0015]
在本公开的实施例中，第一导电结合层可设置在所述第一外电极与所述第一支撑部之间，并且第二导电结合层可设置在所述第二外电极与所述第二支撑部之间。
[0016]
在本公开的实施例中，第一镀层和第二镀层可分别设置在所述第一外电极和所述第二外电极的表面上。所述第一镀层可包括覆盖所述第一外电极的第一镍镀层和覆盖所述第一镍镀层的第一锡镀层，所述第二镀层可包括覆盖所述第二外电极的第二镍镀层和覆盖所述第二镍镀层的第二锡镀层。
[0017]
根据本公开的另一方面，一种其上安装有电子组件的基板包括所述电子组件和基板，所述基板在其上表面上具有设置为彼此间隔开的第一焊盘图案和第二焊盘图案。所述电子组件安装到所述基板，使得所述第一金属框架的所述第一安装部和所述第二金属框架的所述第二安装部分别连接到所述基板的所述第一焊盘图案和所述第二焊盘图案。
[0018]
根据本公开的另一方面，一种电子组件包括主体以及分别设置在所述主体的第一相对端和第二相对端上的第一外电极和第二外电极。第一金属框架包括设置在所述第一外电极上的第一支撑部和从所述第一支撑部的端部延伸的第一安装部。第二金属框架包括设置在所述第二外电极上的第二支撑部和从所述第二支撑部的端部延伸的第二安装部。所述第一安装部和所述第二安装部之间的最短距离d2大于所述第一外电极和所述第二外电极之间的最短距离d1，并且小于所述主体的所述第一相对端和所述第二相对端之间的距离。其中，所述第一外电极和所述第二外电极利用包括至少一种金属成分的烧结电极形成。
[0019]
根据本公开的又一方面，一种电子组件包括主体以及分别设置在所述主体的第一相对端和第二相对端上的第一外电极和第二外电极。第一金属框架连接到所述第一外电极并且具有第一安装部，所述第一安装部在平行于所述主体的所述第一相对端的第一方向上与所述主体叠置。第二金属框架连接到所述第二外电极并且具有第二安装部，所述第二安装部位于在平行于所述主体的所述第一相对端的所述第一方向上与所述主体重叠的区域的外部。其中，所述第一外电极和所述第二外电极利用包括至少一种金属成分的烧结电极形成。
附图说明
[0020]
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和优点将被更清楚地理解，在附图中：
[0021]
图1是示出根据本发明构思的实施例的多层电容器的示意性透视图；
[0022]
图2a和图2b是示出图1的多层电容器的第一内电极和第二内电极的平面图；
[0023]
图3是沿图1的线i-i'截取的截面图；
[0024]
图4是示出结合到图1的多层电容器的金属框架的示意性透视图；
[0025]
图5是沿图4的线ii-ii'截取的截面图；以及
[0026]
图6是示出根据本发明构思的示例实施例的电子组件安装在基板上的示意性截面图。
具体实施方式
[0027]
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。
[0028]
然而，本公开可以许多不同的形式例示，并且不应被解释为限于这里阐述的具体实施例。
[0029]
更确切地说，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。
[0030]
在附图中，为了清楚起见，元件的形状和尺寸可能被夸大。此外，在附图中，在本发明构思的相同范围内具有相同功能的元件将由相同的附图标记表示。
[0031]
此外，在所有附图中，对于具有类似功能和操作的部分使用相同的附图标记。
[0032]
在整个说明书中，除非另有具体说明，否则当组件被描述为“包括”或“包含”组件时，其意味着它也可包括其它组件，而不是排除其它组件。
[0033]
当定义方向以清楚地解释本公开的实施例时，附图中所示的x、y和z分别表示多层电容器和电子组件的长度方向、宽度方向和厚度方向。
[0034]
这里，z方向在概念上可与介电层被层压或堆叠的层压方向或堆叠方向相同。
[0035]
图1是示出应用于本公开的实施例的多层电容器的示意性透视图，并且图2a和图2b是分别示出应用于图1的多层电容器的第一内电极和第二内电极的平面图，并且图3是沿着图1的线i-i'截取的截面图。
[0036]
首先，将参照图1、图2a、图2b和图3描述应用于本实施例的电子组件的多层电容器100的结构。
[0037]
参照图1、图2a、图2b和图3，本实施例的多层电容器100包括主体110，主体110具有形成在主体110的在被定义为第一方向的x方向上的相对端(即，第一相对端和第二相对端)上的第一外电极131和第二外电极132。
[0038]
主体110通过沿z方向层压多个介电层111然后烧结多个介电层111而形成，并且彼此相邻的介电层111之间的边界可一体化，使得在不使用扫描电子显微镜(sem)的情况下可能难以确认彼此相邻的介电层111之间的边界。
[0039]
另外，主体110可包括多个介电层111以及具有彼此不同极性的第一内电极121和第二内电极122，第一内电极121和第二内电极122沿z方向交替地设置，介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间。
[0040]
此外，主体110可包括用作对电容器的电容形成有贡献的部分的有源区域和分别设置在有源区域的z方向上的上部和下部的覆盖区域112和113作为边缘部分。覆盖区域112和113可分别设置在主体110中的最上内电极之上和最下内电极之下。
[0041]
虽然主体110的形状没有特别限制，但是其可以是六面体形状。主体110可具有在z
方向上彼此相对的第一表面1和第二表面2、连接到第一表面1和第二表面2并且在x方向上彼此相对的第三表面3和第四表面4以及连接到第一表面1和第二表面2并且连接到第三表面3和第四表面4并且在y方向上彼此相对的第五表面5和第六表面6。
[0042]
介电层111可包括陶瓷粉末，例如batio3基陶瓷粉末等。
[0043]
batio3基陶瓷粉末可以是例如(ba
1-x
ca
x
)tio3、ba(ti
1-y
ca
y
)o3、(ba
1-x
ca
x
)(ti
1-y
zr
y
)o3、ba(ti
1-y
zr
y
)o3等，其中ca、zr等部分地溶解在batio3中，并且本公开不限于此。
[0044]
此外，陶瓷添加剂、有机溶剂、增塑剂、粘合剂、分散剂等与陶瓷粉末一起可进一步添加到介电层111中。
[0045]
陶瓷添加剂可以是例如过渡金属氧化物或过渡金属碳化物、稀土元素、镁(mg)、铝(al)等。
[0046]
第一内电极121和第二内电极122是施加有不同极性的电极，并且可形成在介电层111上并沿z方向层压。第一内电极121和第二内电极122可沿z方向交替地设置在主体110中以在介电层111介于第一内电极121和第二内电极122之间的情况下彼此相对。
[0047]
在这种情况下，第一内电极121和第二内电极122可通过介于其间的介电层111彼此电绝缘。
[0048]
另外，在本公开中，已经描述了内电极沿z方向层压的结构，但是本公开不限于此，并且如果合适，内电极沿y方向层压的结构也可应用于此。
[0049]
第一内电极121中的每个的一端可通过第三表面3暴露，第二内电极122中的每个的一端可通过主体110的第四表面4暴露。
[0050]
第一内电极121和第二内电极122的分别通过主体110的第三表面3和第四表面4暴露的端部可分别连接(例如，电连接)到设置在主体110的在x方向上的相对端部处的第一外电极131和第二外电极132(稍后将描述)。
[0051]
根据上述构造，当预定电压被施加到第一外电极131和第二外电极132时，电荷被累积在第一内电极121和第二内电极122之间。
[0052]
在这种情况下，多层电容器100的电容与有源区中的内电极121和122在z方向上彼此重叠的重叠区域的面积成比例。
[0053]
另外，用于形成第一内电极121和第二内电极122的材料没有特别限制，并且可通过使用利用贵金属材料、或者镍(ni)和铜(cu)中的至少一种材料形成的导电膏来形成。
[0054]
在这种情况下，可通过使用丝网印刷法、凹版印刷法等来印刷导电膏，但是本公开不限于此。
[0055]
可被提供有具有不同极性的电压的第一外电极131和第二外电极132设置在主体110的在x方向上的相对端部上，并且可分别连接(例如，电连接)到第一内电极121和第二内电极122的暴露端部。
[0056]
第一外电极131可包括第一头部131a和第一带部131b。
[0057]
第一头部131a可设置在主体110的第三表面3上，可与第一内电极121中的每个的通过主体110的第三表面3向外部暴露的端部接触，并且可用于将第一内电极121和第一外电极131彼此物理连接和电连接。
[0058]
第一带部131b可以是从第一头部131a延伸到主体110的第一表面的一部分、第二表面的一部分、第五表面的一部分和第六表面的一部分以用于提高固定强度等。
[0059]
第二外电极132可包括第二头部132a和第二带部132b。
[0060]
第二头部132a可设置在主体110的第四表面4上，可与第二外电极122中的每个的通过主体110的第四表面4向外部暴露的端部接触，并且可用于将第二内电极122和第二外电极132彼此物理连接和电连接。
[0061]
第二带部132b是从第二头部132a延伸到主体110的第一表面1的一部分、第二表面2的一部分、第五表面5的一部分和第六表面6的一部分以提高固定强度等。
[0062]
在本实施例中，第一外电极131和第二外电极132利用烧结电极制成，烧结电极包括选自铜(cu)、镍(ni)等的至少一种金属成分，并且不包括贵金属。
[0063]
另外，第一外电极131和第二外电极132可利用包括铜的烧结金属制成，并且第一外电极131和第二外电极132的表面上可进一步分别形成第一镀层和第二镀层。
[0064]
另外，第一镀层可包括覆盖第一外电极131的表面的第一镍镀层和覆盖第一镍镀层的第一锡(sn)镀层，第二镀层可包括覆盖第二外电极132的表面的第二镍镀层和覆盖第二镍镀层的第二锡(sn)镀层。
[0065]
图4是示出金属框架结合到图1的多层电容器的示意性透视图，并且图5是沿着图4的线ii-ii'截取的截面图。
[0066]
参照图4和图5，本实施例的电子组件101包括多层电容器100以及分别连接到多层电容器100的第一外电极131和第二外电极132的第一金属框架140和第二金属框架150。
[0067]
第一金属框架140包括第一支撑部141和第一安装部142。
[0068]
第一支撑部141是垂直于安装表面(例如，第一表面1)的部分，结合到第一外电极131的第一头部131a，并且第一支撑部141电连接和物理连接到第一外电极131的第一头部131a。
[0069]
第一安装部142是从第一支撑部141的下端沿x方向(与安装表面平行的第一方向)延伸的部分，并形成为与安装表面平行。第一安装部142用作安装在基板上时的连接端子。
[0070]
在这种情况下，第一安装部142从第一支撑部141沿着x方向朝向第二外电极132延伸。以这种方式，第一安装部142沿x方向延伸以设置在主体110下方，使得第一安装部142与主体110在z方向上叠置或重叠。
[0071]
另外，第一安装部142设置为与多层电容器100的下表面在z方向上间隔开预定距离。
[0072]
也就是说，第一安装部142设置为与主体110的第一表面1以及多层电容器100的下部的第一带部131b和第二带部132b在z方向上间隔开预定距离。
[0073]
第二金属框架150包括第二支撑部151和第二安装部152。
[0074]
第二支撑部151是垂直于安装表面的部分，结合到第二外电极132的第二头部132a，并且第二支撑部151电连接和物理连接到第二外电极132的第二头部132a。
[0075]
第二安装部152是从第二支撑部151的下端沿x方向(第一方向)延伸且形成为与安装表面平行的部分。第二安装部152在安装在基板上时用作连接端子。
[0076]
在这种情况下，第二安装部152从第二支撑部151沿与第一安装部142从第一支撑部141沿x方向延伸的方向相同的方向延伸。因此，第二安装部152远离第一外电极131和第二外电极132延伸，并且远离主体110延伸。以这种方式，第二安装部152在x方向上延伸以设置在与主体110在z方向上重叠的区域的外部。
[0077]
另外，第二安装部152设置为与多层电容器100的下表面在z方向上间隔开预定距离。
[0078]
也就是说，第二安装部152设置为与主体110的第一表面1以及多层电容器100的下部的第一带部131b和第二带部132b在z方向上间隔开预定距离。
[0079]
第一导电结合层161可设置在第一外电极131与第一支撑部141之间，并且第二导电结合层162可设置在第二外电极132与第二支撑部151之间。
[0080]
第一导电结合层161可设置在第一外电极131的第一头部131a与第一金属框架140的第一支撑部141之间。
[0081]
另外，第一导电结合层161可通过包括与第一外电极131的第一头部131a的金属成分相同的金属成分作为主要组分来形成。
[0082]
第二导电结合层162可设置在第二外电极132的第二头部132a与第二金属框架150的第二支撑部151之间。
[0083]
另外，第二导电结合层162可使用与第二外电极132的第二头部132a的金属成分相同的金属成分作为主要组分来形成。
[0084]
图6是示出根据本公开的实施例的电子组件安装在基板上的示意性截面图。
[0085]
参照图6，根据本实施例的安装基板包括基板210、第一焊盘图案221和第二焊盘图案222，第一焊盘图案221和第二焊盘图案222设置为在基板210的上表面上彼此间隔开。
[0086]
在这种情况下，电子组件101在第一金属框架140和第二金属框架150的第一安装部142和第二安装部152被定位为分别与第一焊盘图案221和第二焊盘图案222接触的状态下连接。电子组件101由此安装在基板210上，并且可通过焊料231和232电连接和物理连接到基板210。
[0087]
在传统的多层电容器中，当安装基板时，电容器主体和基板通过焊料彼此直接接触，并且由基板产生的热或机械变形直接传递到多层电容器，从而使得难以确保高水平的可靠性。
[0088]
然而，在本实施例中，第一金属框架和第二金属框架结合在多层电容器的在x方向上的相对端表面上，以确保多层电容器与基板之间的间隙，从而防止来自基板的应力直接传递到多层电容器，从而提高可靠性。
[0089]
此外，为了使电子组件支撑以上多层电容器并稳定地安装在基板上，形成具有其中结合传统金属框架的结构的电子组件，使得金属框架的安装部的面积(例如，图4中的长度l所指示的面积)比普通的多层电容器的外电极的面积宽。
[0090]
然而，当金属框架的安装部的面积增大时，两个端子之间的距离(即，用于绝缘的爬电距离)减小，这可能在诸如用于汽车的高电压应用中引起问题。
[0091]
为了确保结合到金属框架的电子组件的爬电距离，公开了一种减小金属框架的安装部的面积的方法。
[0092]
然而，在这种情况下，第一金属框架的第一安装部和第二金属框架的第二安装部彼此相对并且均向电容器主体的内部(例如，在电容器主体的下面)延伸，使得第一安装部和第二安装部的两端之间的绝缘距离d2可能不可避免地小于多层电容器的第一外电极和第二外电极之间的绝缘距离d1。
[0093]
因此，可能降低多层电容器的安装粘附性，并且可能增加安装在基板上的电子组
件可能被导通的风险。
[0094]
此外，在另一传统技术中，第一金属框架的第一安装部和第二金属框架的第二安装部两者在电容器主体的向外方向上延伸，以确保爬电距离。
[0095]
然而，在这种情况下，尽管第一安装部和第二安装部的两端之间的绝缘距离大于多层电容器的第一外电极和第二外电极之间的绝缘距离，但是由于电子组件的总长度增加了延伸的金属框架的安装部的长度的总和，因此用于安装的面积也可能大大增加。
[0096]
根据本公开的实施例，第一金属框架140的第一安装部142和第二金属框架150的第二安装部152可沿相同的方向延伸，如图4至图6中所示。
[0097]
在这种情况下，当第一外电极131和第二外电极132之间的最短距离被定义为d1，并且第一安装部142和第二安装部152之间的最短距离被定义为d2时，可满足d1<d2。此外，距离d2可小于或短于多层电容器100的在其上具有外电极的相对表面3和4之间测量的长度。
[0098]
因此，与第一安装部142和第二安装部152同时向多层电容器100的主体110的内部延伸的情况相比，可进一步确保两侧上的金属框架之间的绝缘距离，并且与第一安装部142和第二安装部152同时向主体110的外部延伸的情况相比，可进一步减小安装面积以在有限空间中增加安装密度。
[0099]
如以上所阐述的，根据本公开的实施例，第一金属框架的第一安装部和第二金属框架的第二安装部形成为沿相同方向延伸，使得与第一安装部和第二安装部两者向主体内部延伸的结构相比，可进一步确保绝缘距离，并且与第一安装部和第二安装部两者向主体的外部延伸的结构相比，可减小安装面积。
[0100]
虽然上面已经示出和描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可进行修改和变化。