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▶ キョーセラ・エーブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーションの特許一覧

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-11
(54)【発明の名称】多層セラミックコンデンサ
(51)【国際特許分類】
   H01G 4/30 20060101AFI20241204BHJP
   H01G 2/06 20060101ALI20241204BHJP
   H01G 4/228 20060101ALI20241204BHJP
   H01G 5/01 20060101ALI20241204BHJP
【FI】
H01G4/30 201K
H01G4/30 201F
H01G4/30 512
H01G2/06 A
H01G4/228 W
H01G5/01 G
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024539701
(86)(22)【出願日】2022-12-28
(85)【翻訳文提出日】2024-08-27
(86)【国際出願番号】 US2022054156
(87)【国際公開番号】W WO2023129592
(87)【国際公開日】2023-07-06
(31)【優先権主張番号】63/295,079
(32)【優先日】2021-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523271583
【氏名又は名称】キョーセラ・エーブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】マリアンヌ・ベロリニ
(72)【発明者】
【氏名】クレイグ・ニース
(72)【発明者】
【氏名】ジェフリー・ホーン
(72)【発明者】
【氏名】ジョゼフ・エム・ホック
【テーマコード(参考)】
5E001
5E082
【Fターム(参考)】
5E001AD05
5E001AF00
5E082FG01
5E082GG01
(57)【要約】
本発明は、多層コンデンサ、および多層コンデンサを含む回路板を対象とする。コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層のセットを含む本体を具備し、セットは、第1の内部電極層および第2の内部電極層を含み、各内部電極層は、頂部縁部、頂部縁部の反対側の底部縁部、および頂部縁部と底部縁部との間に延在する2つの側部縁部を含み、それらは、内部電極層の本体を画定する。各内部電極層は、内部電極層の本体の頂部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブ、および、内部電極層の本体の底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブを含む。外部端子は、内部電極層に電気的に接続され、外部端子は、コンデンサの頂部表面と、コンデンサの頂部表面の反対側のコンデンサの底部表面とに形成される。コンデンサは、1つまたは複数の空隙を含む1つまたは複数の誘電領域を具備する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
交互になった誘電体層および内部電極層の第1のセットを含む本体であって、前記セットが、第1の内部電極層および第2の内部電極層を含み、
各内部電極層が、頂部縁部、前記頂部縁部の反対側の底部縁部、および前記頂部縁部と前記底部縁部との間に延在する2つの側部縁部を含み、それらが前記内部電極層の本体を画定し、
各内部電極層が、前記内部電極層の前記本体の前記頂部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブ、および、前記内部電極層の前記本体の前記底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブを含む、本体と、
前記内部電極層に電気的に接続された外部端子と、
を備える多層コンデンサであって、前記外部端子は、前記コンデンサの頂部表面と、前記コンデンサの前記頂部表面の反対側の底部表面とに形成され、前記コンデンサは、1つまたは複数の空隙を含む1つまたは複数の誘電領域を具備する、多層コンデンサ。
【請求項2】
前記内部電極層の前記本体の前記頂部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブ、および、前記内部電極層の前記本体の前記底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブが、前記内部電極層の前記本体の側部縁部と整列された側方縁部を含む、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項3】
前記外部端子が、前記頂部表面と前記底部表面の間で端部表面に沿ってさらに延在する、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項4】
前記第1の内部電極層および前記第2の内部電極層が、向かい合った関係で交互配置され、誘電体層が、前記第1の内部電極層と前記第2の内部電極層との間に位置決めされる、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項5】
各内部電極層が、前記頂部縁部、前記底部縁部、または前記頂部縁部および前記底部縁部の両方から延在する少なくとも2つのリードタブを含み、前記2つのリードタブが、第1のリードタブおよび第2のリードタブを含む、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項6】
前記頂部縁部上の前記リードタブの少なくとも1つの側方縁部が、前記底部縁部上の前記リードタブの少なくとも1つの側方縁部と実質的に整列される、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項7】
前記頂部縁部上の前記リードタブの両方の側方縁部が、前記底部縁部上の前記リードタブの両方の側方縁部と実質的に整列される、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項8】
頂部縁部上の前記第1のリードタブの少なくとも1つの側方縁部および前記第2のリードタブの少なくとも1つの側方縁部が、頂部縁部上の前記第1のリードタブの少なくとも1つの側方縁部および前記第2のリードタブの少なくとも1つの側方縁部とそれぞれ実質的に整列される、請求項5に記載のコンデンサ。
【請求項9】
頂部縁部上の前記第1のリードタブの両方の側方縁部および前記第2のリードタブの両方の側方縁部が、前記頂部縁部上の前記第1のリードタブの両方の側方縁部および第2のリードタブの両方の側方縁部と実質的に整列される、請求項5に記載のコンデンサ。
【請求項10】
前記本体が、交互になった誘電体層および内部電極層の第2のセットをさらに備える、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項11】
前記1つまたは複数の誘電領域が、前記第1のセットと前記第2のセットとの間に存在する、請求項10に記載のコンデンサ。
【請求項12】
前記1つまたは複数の誘電領域が、セット内の第1の内部電極層または最後の内部電極層と、隣接する側部表面と、の間に存在する、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項13】
前記1つまたは複数の誘電領域が、内部電極層の側方縁部と、隣接する端部表面と、の間に存在する、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項14】
前記1つまたは複数の誘電領域が、隣接するリードタブの側方縁部間に存在する、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項15】
前記1つまたは複数の空隙が、ビアを含む、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項16】
前記ビアが、前記コンデンサの厚さを貫いて延在する、請求項15に記載のコンデンサ。
【請求項17】
前記ビアが、前記コンデンサの厚さを部分的に貫いて延在する、請求項15に記載のコンデンサ。
【請求項18】
前記誘電領域が、2つの外部端子間に存在する領域である、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項19】
前記1つまたは複数の空隙が、前記コンデンサの1vol.%から15vol.%までを構成する、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項20】
前記誘電体層が、セラミックを含む、請求項4に記載のコンデンサ。
【請求項21】
前記内部電極層が、導電性金属を含む、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項22】
前記外部端子が、電気めっき層を含む、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項23】
前記外部端子が、無電解めっき層を含む、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項24】
前記外部端子が、無電解めっき層および電気めっき層を含む、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項25】
前記外部端子が、第1の無電解めっき層、第2の電気めっき層、および第3の電気めっき層を含む、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項26】
前記第1の無電解めっき層が、銅を含み、前記第2の電気めっき層が、ニッケルを含み、前記第3の電気めっき層が、錫を含む、請求項25に記載のコンデンサ。
【請求項27】
交互になった誘電体層および内部電極層の少なくとも3つのセットを含む、請求項1に記載のコンデンサ。
【請求項28】
回路板であって、前記回路板上に位置決めされた請求項1に記載のコンデンサを含む、回路板。
【請求項29】
集積回路パッケージをさらに備え、前記コンデンサが、前記回路板、前記コンデンサ、および前記集積回路パッケージがスタックされた配置で存在するように、前記回路板と前記集積回路パッケージとの間に垂直方向に位置決めされる、請求項28に記載の回路板。
【請求項30】
前記コンデンサが、前記回路板および前記集積回路パッケージに直接接続される、請求項29に記載の回路板。
【請求項31】
請求項1に記載のコンデンサを含む、集積回路パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、参照により全体として本明細書に組み込まれている、2021年12月30日の出願日を有する米国仮特許出願第63/295,079号の出願利益を主張するものである。
【背景技術】
【0002】
多層コンデンサは一般に、スタックに配置された複数の誘電体層および内部電極層を有して構成される。製造中、スタックされた誘電体層および内部電極層は、実質的に単一のコンデンサ体を得るために、圧迫され、焼結される。これらのコンデンサの性能を向上させる試みにおいて、様々な構成および設計が、誘電体層および内部電極層に用いられてきた。
【0003】
しかし、新たな性能基準を必要とする電子産業においては急激な変化が生じるので、これらの構成は一般に改ざんされる。具体的には、様々なアプリケーション設計考察は、特により高速かつより高密度の集積回路を踏まえて、高速環境におけるコンデンサのパラメータおよびその性能を再定義する必要性を作り出してきた。例えば、より大きな電流、より高密度の回路板、および費用の高騰はいずれも、より良好かつより効率的なコンデンサの必要性に焦点を合わせる役目を果たしてきた。さらに、様々な電子構成要素の設計は、機能性の増大のみならず小型化へ向かう一般産業の傾向によって動かされてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許第7,177,137号
【特許文献2】米国特許第7,463,474号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そのような観点において、改善された動作特性を有するコンデンサを提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の1つの実施形態によれば、多層コンデンサが開示される。コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層のセットを含む本体を含み、セットは、第1の内部電極層および第2の内部電極層を含み、各内部電極層は、頂部縁部、頂部縁部の反対側の底部縁部、および、頂部縁部と底部縁部との間に延在する2つの側部縁部を含み、それらが、内部電極層の本体を画定する。各内部電極層は、内部電極層の本体の頂部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブ、および、内部電極層の本体の底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブを含む。外部端子が、内部電極層に電気的に接続され、外部端子は、コンデンサの頂部表面と、コンデンサの頂部表面の反対側のコンデンサの底部表面とに形成される。コンデンサは、1つまたは複数の空隙(air void)を含む1つまたは複数の誘電領域を具備する。
【0007】
本発明の他の特徴および態様が、以下により詳細に記述される。
【0008】
当業者に対する本発明の最良の形態を含む本発明の完全かつ有効な開示が、添付の図への言及を含めて本明細書の残りの部分においてより詳細に記述される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1A】本発明による2つの外部端子を含むコンデンサの1つの実施形態の全体的な上面および側面の外部斜視図である。
図1B図1Aのコンデンサの内部電極層の上面外部透視図である。
図2A】本発明による4つの外部端子を含むコンデンサの別の実施形態の全体的な上面および側面の外部斜視図である。
図2B図2Aのコンデンサの内部電極層の上面外部透視図である。
図3A】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むツーバイツー(2 by 2)コンデンサの斜視図である。
図3B】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むツーバイツーコンデンサの斜視図である。
図3C】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むツーバイツーコンデンサの斜視図である。
図3D】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むツーバイツーコンデンサの斜視図である。
図4A】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むツーバイフォー(2 by 4)コンデンサの斜視図である。
図4B】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むツーバイフォーコンデンサの斜視図である。
図4C】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むツーバイフォーコンデンサの斜視図である。
図4D】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むツーバイフォーコンデンサの斜視図である。
図5A】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むフォーバイフォー(4 by 4)コンデンサの斜視図である。
図5B】本発明による頂部表面および底部表面上に外部端子を含むフォーバイフォーコンデンサの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本論述は、単に例示的な実施形態の説明であり、本発明のより広範な態様を限定するものとしては意図されていないことを当業者なら理解するべきである。
【0011】
概して、本発明は、多層コンデンサを対象とする。多層コンデンサは、本体内に少なくとも1つの容量性素子を含む。具体的には、少なくとも1つの容量性要素は、単一の一体パッケージ内にある。この点に関して、多層コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層のセットを含む。一般に、交互になった誘電体層および内部電極層のセットが、容量性素子を画定する。コンデンサはまた、空隙を含む誘電領域を具備する。
【0012】
単一の一体パッケージ(すなわち、単一ボディ)内の容量性素子の特定の配置、および空隙の包含は、いくつかの利点を提供することができる。例えば、特にコンデンサが様々な電子デバイスにおいて利用される場合に、本明細書において開示される空隙を利用することにより、具体的には外部端子間のクロストークおよび干渉が最小限に抑えられかつ/または排除され得る。さらに、構成の性質により、本発明のコンデンサは、表面実装コンデンサとして回路板上に実装することができ、また、回路板上でのより小さな設置面積を提供することができる。それにより、回路板のサイズの縮小も可能にすることができる。
【0013】
さらに、特定の用途では、インダクタンス(すなわち、寄生インダクタンス)を可能な限り低く維持することが望ましい。本発明のコンデンサを用いることにより、インダクタンスの実質的な減少が可能になる。具体的には、接地接続のための距離または経路を最小限に抑えることが、インダクタンスの減少を支援し得る。一般に、本発明のコンデンサを用いることにより、複数の個別の多層セラミックコンデンサを用いることと比較して、少なくとも一桁分のインダクタンスの減少を可能にすることができる。例えば、本発明のコンデンサを用いることにより、より大きなインダクタンスを示す従来技術のコンデンサと比較して、ピコヘンリ、さらにはフェムトヘンリ程度でのインダクタンスがもたらされ得る。一般に、インダクタンスは、1ナノヘンリ未満であり得る。具体的には、インダクタンスは、900ピコヘンリ以下、例えば750ピコヘンリ以下、500ピコヘンリ以下、400ピコヘンリ以下、250ピコヘンリ以下、100ピコヘンリ以下、50ピコヘンリ以下、25ピコヘンリ以下、15ピコヘンリ以下、10ピコヘンリ以下などであり得る。インダクタンスは、1フェムトヘンリ以上、例えば25フェムトヘンリ以上、50フェムトヘンリ以上、100フェムトヘンリ以上、250フェムトヘンリ以上、500フェムトヘンリ以上、750フェムトヘンリ以上などであり得る。そのようなインダクタンスを最小限に抑えることは、特に高速過渡条件下での良好な性能、具体的には良好な減結合性能に寄与し得る。
【0014】
さらに、コンデンサは、所望の静電容量を提供することができる。具体的には、静電容量は、1,000μF以下、例えば750μF以下、500μF以下、250μF以下、100μF以下、50μF以下、25μF以下、20μF以下、15μF以下、10μF以下、5μF以下、2.5μF以下、1μF以下、0.75μF以下、0.5μF以下などであり得る。静電容量は、1pF以上、例えば10pF以上、25pF以上、50pF以上、100pF以上、250pF以上、500pF以上、750pF以上、900pF以上、1μF以上、2μF以上、3μF以上、5μF以上、8μF以上、10μF以上などであり得る。静電容量は、当技術分野において知られている一般的な技法を使用して測定され得る。
【0015】
さらに、コンデンサは、所望の抵抗を提供することができる。具体的には、抵抗は、100mオーム以下、例えば75mオーム以下、50mオーム以下、40mオーム以下、30mオーム以下、25mオーム以下、20mオーム以下、15mオーム以下、10mオーム以下、5mオーム以下などであり得る。抵抗は、0.01mオーム以上、例えば0.1mオーム以上、0.25mオーム以上、0.5mオーム以上、1mオーム以上、1.5mオーム以上、2mオーム以上、5mオーム以上、10mオーム以上などであり得る。抵抗は、当技術分野において知られている一般的な技法を使用して測定され得る。
【0016】
上記のように、本発明は、単一の一体パッケージ内に1つまたは複数の容量性素子を収容する多層コンデンサを含む。コンデンサは、頂部表面、および、頂部表面の反対側の底部表面を含む。コンデンサはまた、頂部表面と底部表面との間に延在する少なくとも1つの側部表面、具体的には少なくとも2つの側部表面を含む。コンデンサは、頂部表面と底部表面との間に延在する少なくとも1つの端部表面、具体的には少なくとも2つの端部表面を含み得る。一般に、側部表面は、長さ(L)方向に延在し、かつ、一般に端部表面よりも長い寸法を有し、端部表面は、幅(W)方向に延在し、かつ、一般により短い寸法を有する。1つの実施形態では、コンデンサは、合計で少なくとも6つの表面(例えば、1つの頂部、1つの底部、2つの側部、および2つの端部)を含む。例えば、コンデンサは、直方体形状などの平行6面体形状を有し得る。
【0017】
さらに、コンデンサは、所望の高さを有することができる。例えば、高さは、10ミクロン以上、例えば25ミクロン以上、50ミクロン以上、100ミクロン以上、200ミクロン以上、250ミクロン以上、300ミクロン以上、350ミクロン以上、400ミクロン以上、450ミクロン以上、500ミクロン以上、1,000ミクロン以上、2,000ミクロン以上などであり得る。高さは、5,000ミクロン以下、例えば4,000ミクロン以下、2,500ミクロン以下、2,000ミクロン以下、1,000ミクロン以下、750ミクロン以下、600ミクロン以下、500ミクロン以下、450ミクロン以下などであり得る。ボールグリッドアレイによって取り囲まれる場合、コンデンサの高さは、ボールグリッドアレイのボールの高さ(または、直径)の10%以内、例えば7%以内、5%以内、3%以内、2%以内、1%以内などであり得る。例えば、そのような高さは、任意のリフローより前の最初の高さであり得る。
【0018】
コンデンサは、所望の長さを有することができる。例えば、長さは、10ミクロン以上、例えば25ミクロン以上、50ミクロン以上、100ミクロン以上、200ミクロン以上、250ミクロン以上、300ミクロン以上、350ミクロン以上、400ミクロン以上、450ミクロン以上、500ミクロン以上、1,000ミクロン以上、1,500ミクロン以上、2,000ミクロン以上、2,500ミクロン以上、3,000ミクロン以上、3,500ミクロン以上、4,000ミクロン以上などであり得る。長さは、10,000ミクロン以下、例えば8,000ミクロン以下、6,000ミクロン以下、5,000ミクロン以下、4,000ミクロン以下、3,000ミクロン以下、2,500ミクロン以下、2,000ミクロン以下、1,000ミクロン以下、750ミクロン以下、600ミクロン以下、500ミクロン以下、450ミクロン以下などであり得る。
【0019】
コンデンサはまた、所望の幅を有することができる。例えば、幅は、10ミクロン以上、例えば25ミクロン以上、50ミクロン以上、100ミクロン以上、200ミクロン以上、250ミクロン以上、300ミクロン以上、350ミクロン以上、400ミクロン以上、450ミクロン以上、500ミクロン以上、750ミクロン以上、1,000ミクロン以上、1,500ミクロン以上、2,000ミクロン以上、2,500ミクロン以上、3,000ミクロン以上などであり得る。幅は、5,000ミクロン以下、例えば4,000ミクロン以下、3,000ミクロン以下、2,500ミクロン以下、2,000ミクロン以下、1,500ミクロン以下、1,000ミクロン以下、750ミクロン以下、600ミクロン以下、500ミクロン以下、450ミクロン以下などであり得る。
【0020】
一般に、多層コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層のセットを含む。コンデンサはまた、内部電極層に電気的に接続された外部端子であって、コンデンサの頂部表面およびコンデンサの頂部表面の反対側のコンデンサの底部表面上に形成された、外部端子を含む。1つの実施形態では、外部端子はまた、対向する端部表面上に形成され得る。例えば、そのような実施形態では、外部端子は、頂部表面から隣接する端部表面および底部表面へ、巻き付きかつ延在し得る。具体的には、コンデンサの両方の端部が、そのような構成を有する外部端子を含んでよく、そのようなそれぞれの外部端子は、接続されない。
【0021】
一般に、コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層の少なくとも1つのセットを含む。コンデンサはまた、交互になった誘電体層および内部電極層の第2のセットを含み得る。この点に関して、コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層の少なくとも2つのセット、例えば少なくとも3つのセット、少なくとも4つのセットなどを含み得る。しかし、本発明は、交互になった誘電体層および内部電極層の任意の数のセットを含むことができ、必ずしも限定されないことが、理解されるべきである。さらに、交互になった誘電体層および内部電極層のそれぞれのセットは、ある特定の距離により、隣接するセットから分離され得る。例えば、その距離は、セットにおける個々の誘電体層の厚さよりも大きい。具体的には、距離は、セットにおける誘電体層の厚さの少なくとも2倍、例えば少なくとも3倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍などであり得る。
【0022】
さらに、1つの実施形態では、側部表面に最も近いそれぞれのセット内の第1の内部電極層の前に、1つまたは複数の誘電体層が、そのような1つまたは複数の誘電体層がそのような内部電極層と隣接する側部表面との間に存在するように、設けられ得る。同様に、側部表面に最も近いそれぞれのセット内の最後の内部電極層の後で、1つまたは複数の誘電体層が、そのような1つまたは複数の誘電体層がそのような内部電極層と隣接する側部表面との間に存在するように、設けられ得る。この点に関して、そのような誘電体層は、少なくとも2つの、例えば少なくとも3つ、少なくとも5つ、少なくとも10個などの、誘電体層を含み得る。したがって、そのような領域は、それぞれのセット内の個々の誘電体層の厚さよりも大きい厚さを有し得る。具体的には、距離は、セットにおける誘電体層の厚さの少なくとも2倍、例えば少なくとも3倍、少なくとも5倍、少なくとも10倍などであり得る。
【0023】
交互になった誘電体層および内部電極層のセット、ならびに誘電領域を形成する任意の追加の誘電体層は、コンデンサの本体の少なくとも一部分を形成し得る。誘電体層および内部電極層をスタックされたまたは積層された構成に配置することにより、コンデンサは、多層コンデンサと見なされてよく、また、例えば誘電体層がセラミックを含む場合には、特に多層セラミックコンデンサと見なされてよい。
【0024】
交互になった誘電体層および内部電極層のセットは、内部電極層と交互に配置された誘電体層を備える。具体的には、内部電極層は、向かい合いかつ各内部電極層間に配置された誘電体層により分離された関係で交互配置された第1の内部電極層および第2の内部電極層を含む。
【0025】
一般に、誘電体層および内部電極層の厚さは、限定されるものではなく、性能特性に応じて所望される任意の厚さであってよい。例えば、内部電極層の厚さは、限定されるものではないが、約500nm以上、例えば約1μm以上、約2μm以上などから、約10μm以下、例えば約5μm以下、約4μm以下、約3μm以下、約2μm以下などであってよい。例えば、内部電極層は、約1μmから約2μmの厚さを有し得る。
【0026】
さらに、本発明は、必ずしも、交互になった誘電体層および内部電極層のセット1つ当たりの内部電極層の数、またはコンデンサ全体における内部電極層の数によって制限されるものではない。例えば、各セットは、10個以上の、例えば25個以上、50個以上、100個以上、200個以上、300個以上、500個以上、600個以上、750個以上、1,000個以上などの、内部電極層を含む。各セットは、5,000個以下の、例えば4,000個以下、3,000個以下、2,000個以下、1,500個以下、1,000個以下、750個以下、500個以下、400個以下、300個以下、250個以下、200個以下、175個以下、150個以下などの、内部電極層を有し得る。また、コンデンサ全体は、上述の数の電極層を含み得る。
【0027】
内部電極層は、頂部縁部、および頂部縁部の反対側の底部縁部を有する。内部電極層はまた、頂部縁部と底部縁部との間に延在する2つの側部縁部を有する。1つの実施形態では、側部縁部、頂部縁部、および底部縁部は、内部電極層の本体を画定する。一般に、本体は、長方形の構造または形状を有し得る。
【0028】
一般に、頂部縁部および底部縁部は、同じ寸法(例えば、長さ-L方向)を有し得る。側部縁部は、同じ寸法(例えば、高さ-T方向)を有し得る。一般に、側部縁部は、頂部縁部および/または底部縁部の寸法(例えば、長さ-L方向)よりも短い寸法(例えば、高さ-T方向)を有し得る。この点に関して、コンデンサの頂部表面と底部表面との間に延在するときの内部電極層の側部縁部の高さは、コンデンサの端部表面間に延在するときの内部電極層の頂部縁部および/または底部縁部の長さ未満であり得る。言い換えれば、内部電極層は、より小さな寸法の側部縁部よりも大きな寸法の頂部縁部および/または底部縁部を有し得る。この点に関して、層の「短い」側部は、コンデンサの高さ方向に位置合わせされ得る。
【0029】
内部電極層は、層の本体から延在するリードタブを有する。リードタブは、頂部縁部および底部縁部から延在する。言い換えれば、内部電極層は、層の「長い」側部または縁部から延在するリードタブを有し得る。リードタブは、コンデンサの誘電体層および/または表面の縁部まで延在し得る。例えば、スタックされた構成にあるときに、リードタブの前縁が、誘電体層の縁部まで延在し得る。そのような前縁は、外部端子を形成するために使用され得る。さらに、縁部は、そこから延在する少なくとも1つのリードタブ、例えば少なくとも2つのリードタブ、少なくとも3つのリードタブ、少なくとも4つのリードタブなどを有し得る。
【0030】
内部電極層の各頂部縁部および底部縁部は、そこから延在する同数のリードタブを有し得る。例えば、各縁部は、そこから延在する少なくとも1つのリードタブを有し得る。別の実施形態では、各縁部は、そこから延在する少なくとも2つのリードタブを有し得る。しかし、本発明は、内部電極層から延在する任意の数のリードタブを含むことができ、必ずしも限定されないことが、理解されるべきである。
【0031】
1つの実施形態では、少なくとも1つのリードタブが、内部電極層の本体の頂部縁部および底部縁部から延在し、リードタブの縁部は、内部電極層の本体の側部縁部と整列する。例えば、リードタブの少なくとも1つの側方縁部(すなわち、高さ方向に位置合わせされる縁部)は、内部電極層の本体の側部縁部と実質的に整列され得る。この点に関して、少なくとも1つのリードタブは、内部電極層の側部縁部からオフセットされ得ない。
【0032】
さらに、縁部に沿って2つ以上のリードタブが存在し得る場合、リードタブは、内部電極層の本体の頂部縁部および底部縁部の内側部分から延在し得る。この点に関して、リードタブは、内部電極層の側部縁部から直接に延在し得ない。言い換えれば、リードタブは、内部電極層の側部縁部からオフセットされ得る。オフセットは、リードタブが内部電極層の側部縁部間で、具体的には内部電極層の長さの少なくとも50%の(例えば、内部電極層の中心を越えた)位置においてオフセットされかつ位置決めされるようなオフセットであってよい。
【0033】
それぞれの内部電極層の頂部縁部および同じ内部電極層の底部縁部から延在するリードタブは、側部縁部から同じ距離だけオフセットされ得る。この点に関して、リードタブの少なくとも1つの側方縁部(すなわち、高さ方向に位置合わせされる縁部)は、実質的に整列され得る。1つの実施形態では、それぞれのリードタブの両方の側方縁部が、実質的に整列され得る。
【0034】
別の実施形態では、全てのリードタブは、内部電極層の本体の頂部縁部および底部縁部の内側部分から延在し得る。この点に関して、いずれのリードタブも、内部電極層の側部縁部から直接に延在し得ない。言い換えれば、リードタブは、内部電極層の側部縁部からオフセットされ得る。オフセットは、リードタブが内部電極層の側部縁部間で、具体的には内部電極層の側部縁部と内部電極層の中心との間でオフセットされかつ位置決めされるようなオフセットであってよい。
【0035】
さらに、それぞれの内部電極層の頂部縁部および同じ内部電極層の底部縁部から延在するリードタブは、側部縁部から同じ距離だけオフセットされ得る。この点に関して、リードタブの少なくとも1つの側方縁部(すなわち、高さ方向に位置合わせされる縁部)は、実質的に整列され得る。
【0036】
各縁部が少なくとも2つのリードタブを含む場合、頂部縁部上の第1のリードタブは、側部縁部から、底部縁部上の第1のリードタブと同じ距離だけオフセットされ得る。さらに、頂部縁部上の第2のリードタブは、側部縁部から、底部縁部上の第2のリードタブと同じ距離だけオフセットされ得る。この点に関して、それぞれのリードタブの側方縁部は、実質的に整列され得る。
【0037】
しかし、頂部縁部および/または底部縁部上の第1のリードタブの側部縁部からのオフセットは、同じ縁部上の第2のリードタブの対向する側部縁部からのオフセットとは異なってもよいことが、理解されるべきである。
【0038】
頂部縁部から延在するリードタブの長さ(すなわち、端部表面から別の端部表面まで長手方向に延在する)は、底部縁部から延在する対応するリードタブの長さと同じであり得る。
【0039】
リードタブの長さは、0.3mm以上、例えば0.4mm以上、0.5mm以上、0.6mm以上、0.7mm以上などであり得る。リードタブの長さは、1.1以下、例えば0.9以下、0.8以下、0.7以下、0.6以下、0.5以下などであり得る。縁部に沿って2つ以上のリードタブが存在する場合、各リードタブは、同じ長さを有し得る。
【0040】
別の実施形態では、各リードタブは、異なる長さを有し得る。例えば、内部電極層の側部縁部と実質的に整列されたリードタブは、内部電極層の側部縁部からオフセットされたリードタブを上回る長さを有し得る。この点に関して、内部電極層の側部縁部と整列されたリードタブの長さと内部電極層の側部縁部からオフセットされたリードタブの長さの比は、0.3以上、例えば0.5以上、0.7以上、0.9以上、1以上、1.1以上、1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上などであり得る。比は、5以下、例えば4以下、3以下、2以下、1.8以下、1.7以下、1.6以下、1.5以下、1.4以下などであり得る。
【0041】
実質的に整列されるとは、頂部縁部上の第1のリードタブおよび/または第2のリードタブの1つの側方縁部の側部縁部からのオフセットが底部縁部上の第1のリードタブおよび/または第2のリードタブの対応する側方縁部の側部縁部からのオフセットの+/-10%以内、例えば+/-5%以内、+/-4%以内、+/-3%以内、+/-2%以内、+/-1%以内、+/-0.5%以内などであることを意味する。
【0042】
所与の列における内部電極層の隣接する露出したリードタブ間の距離は、終端の誘導された形成を確実にするように特に設計され得る。所与の列における内部電極層の露出したリードタブ間のそのような距離は、約10ミクロン以下、例えば約8ミクロン以下、約5ミクロン以下、約4ミクロン以下、約2ミクロン以下、約1.5ミクロン以下、約1ミクロン以下などであり得る。距離は、約0.25ミクロン以上、例えば約0.5ミクロン以上、約1ミクロン以上、約1.5ミクロン以上、約2ミクロン以上、約3ミクロン以上などであり得る。しかし、そのような距離は必ずしも限定され得ないことが、理解されるべきである。
【0043】
さらに、電極タブの隣接する列状スタック間の距離は、限定されるものではないが、別々の終端が一緒に延びないことを確実にするために、所与の列における隣接するリードタブ間の距離よりも少なくとも2倍大きくてよい。いくつかの実施形態では、露出したメタライゼーションの隣接する列状スタック間の距離は、特定のスタックにおける隣接する露出した電極タブ間の距離の約4倍である。しかし、そのような距離は、所望の静電容量性能および回路板構成に非常に依存し得る。
【0044】
距離は、0.1mm以上、例えば0.2mm以上、0.3mm以上、0.4mm以上、0.5mm以上、0.6mm以上などであり得る。距離は、1.5mm以下、例えば1.3mm以下、1mm以下、0.9mm以下、0.7mm以下、0.6mm以下、0.5mm以下、0.4mm以下などであり得る。そのような距離は、1つの実施形態では、各リードタブの中心点に基づいて判定され得る。別の実施形態では、そのような距離は、リードタブの隣接する側方縁部間の距離に基づき得る。さらに、そのような距離は、ボールグリッドアレイ上のボールの分離距離に対応し得る。
【0045】
交互になった誘電体層および内部電極層のセット内の第1の内部電極層のリードタブおよび第2の内部電極層のリードタブは、長手方向において互いにオフセットされる。つまり、それぞれの内部電極層のリードタブは、内部電極層および/または誘電体層の中心線(例えば、長手方向中心線、または垂直線に関して)からある特定の距離だけ対称的にオフセットされ得る。つまり、それぞれの内部電極層のリードタブは、内部電極層および/または誘電体層の垂直線に関して対称的にオフセットされ得る。それでもなお、それぞれの内部電極層のリードタブ間に間隙領域が形成される。
【0046】
さらに、内部電極層は、そこから延在するリードタブの数にかかわらず、所与の方向において対称であり得る。例えば、リードタブは、内部電極層の本体の中心を通る水平線(すなわち、内部電極層の一方の側部縁部の中心から他方の側部縁部の中心まで延在する線)に関して対称であり得る。
【0047】
さらに、本明細書において示されるように、各内部電極層は、少なくとも2つの側部縁部を含む。コンデンサのボディを形成するためにスタックされたときに、交互になった内部電極層のそのような側部縁部は、互いに実質的に整列され得ない。例えば、側部縁部は、互いにオフセットされ得る。
【0048】
本明細書において示されるように、コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層のセットを含む。交互になった誘電体層および内部電極層の第2のセットをコンデンサが含む場合、1つの実施形態では、1つのセットの第1の内部電極層と別のセットの最後の内部電極層との間の距離は、所与のセット内の隣接する内部電極層間の距離を上回り得る。例えば、第1のセットの第1の内部電極層と第2のセットの最後の内部電極層との間の距離は、第1のセットの第1の内部電極層と第2の内部電極層との間の距離を上回り得る。
【0049】
本明細書において示されるように、コンデンサは、1つまたは複数の空隙を含む誘電領域を具備する。この点に関して、誘電領域は、誘電材料を含むが内部電極材料を含まない領域であり得る。この点に関して、誘電領域は、交互に配置された誘電体層および内部電極層を含まない領域を構成し得る。したがって、誘電領域は、「W」方向において、交互になった誘電体層および内部電極層のそれぞれのセットの間に誘電材料を含み得る。さらに、誘電領域は、例えばそのような内部電極層が端部表面まで延在せず、その結果、それらが端部表面からオフセットされる範囲で、交互になった誘電体層および内部電極層の所与のセット内の電極の側方縁部と長手方向における隣接する端部表面との間に誘電材料を含み得る。そのような誘電領域は、交互になった誘電体層および内部電極層のセラミックグリーンシートから形成され得るが、そのような領域は、いかなる内部電極材料または対応する層も含まないことが、理解されるべきである。結果として、空隙は、そのような領域内に設けられ得る。さらに、誘電領域は、それぞれのセットの第1の内部電極層とコンデンサの隣接する側部表面との間に存在する誘電材料を含み得る。誘電領域はまた、それぞれのセットの最後の内部電極層とコンデンサの隣接する側部表面との間に存在する誘電材料を含み得る。誘電領域はまた、内部電極層の本体から延在する隣接するリードタブの側方縁部間に誘電材料を含み得る。1つの特定の実施形態では、誘電領域は、2つの外部端子間に存在するコンデンサ内の領域を含み得る。さらに、誘電領域は、上述の領域のいずれかの組合せを含み得ることが、理解されるべきである。
【0050】
上記のように、誘電領域は、誘電材料を含むが内部電極材料を含まない領域を含む。したがって、空隙を考慮しなければ、誘電領域は、90vol.%以上の、例えば93vol.%以上、95vol.%以上、97vol.%以上、98vol.%以上、99vol.%以上、100vol.%などの、誘電材料を含み得る。
【0051】
一般に、そのような空隙は、いかなる材料も含み得ず、具体的には、いかなる誘電材料または内部電極材料も含み得ない。1つの実施形態では、空隙は、エンクロージャ材料により、例えば部分的にまたは完全に閉鎖され得る。1つの実施形態では、空隙は、エンクロージャ材料により部分的に閉鎖され得る。部分的に閉鎖されることにより、エンクロージャ材料は、空隙が誘電材料から部分的に分離されるように、空隙の内部の周りに部分的にのみ存在する。この点に関して、空隙の少なくともある特定の周辺部が、誘電領域の誘電材料と直接接触し得る。別の実施形態では、空隙は、エンクロージャ材料により完全にまたは全体的に閉鎖され得る。全体的に閉鎖されることにより、エンクロージャ材料は、空隙が誘電材料から全体的に分離されるように、空隙の内部の周りに存在する。それでもなお、エンクロージャ材料は、空隙の内部と誘電領域の誘電材料との間のバリアとして機能するように利用され得る。1つの実施形態では、エンクロージャ材料は、非導電性材料であり得る。しかし、1つの実施形態では空隙はエンクロージャ材料により部分的にすら閉鎖され得ないことが、理解されるべきである。
【0052】
この点に関して、1つの実施形態では、空隙は、空隙と誘電領域の誘電材料との間にいかなるバリアも伴わずに設けられ得る。空隙は、任意の形状を有することができ、必ずしも限定されない。例えば、形状は、球、円筒、などであり得る。1つの実施形態では、形状は、球であり得る。空隙は、最大寸法(例えば、長さ、幅、直径、など)を有し得る。最大寸法は、5ミクロン以上、例えば10ミクロン以上、20ミクロン以上、30ミクロン以上、40ミクロン以上、50ミクロン以上、80ミクロン以上、100ミクロン以上、200ミクロン以上、300ミクロン以上、400ミクロン以上、500ミクロン以上、600ミクロン以上、800ミクロン以上、1,000ミクロン以上などであり得る。最大寸法は、5,000ミクロン以下、例えば4,000ミクロン以下、3,000ミクロン以下、2,000ミクロン以下、1,800ミクロン以下、1,600ミクロン以下、1,400ミクロン以下、1,200ミクロン以下、1,000ミクロン以下、800ミクロン以下、600ミクロン以下、500ミクロン以下、400ミクロン以下、300ミクロン以下、250ミクロン以下、200ミクロン以下、180ミクロン以下、160ミクロン以下、140ミクロン以下、120ミクロン以下、100ミクロン以下、80ミクロン以下、60ミクロン以下、50ミクロン以下、40ミクロン以下などであり得る。
【0053】
これらのボイドは、そのようなボイドをコンデンサ内に設けることができる手段を使用して設けられ得る。例えば、これらのボイドは、セラミックグリーンシートに特定のパターンを印刷し、その後で積層し、スタックされた積層物を焼成することによって形成され得る。あるいは、これらのボイドは、誘電領域の誘電材料内に任意の所望の形状を提供するための様々な穴開け技法を使用して形成され得る。
【0054】
別の例として、空隙は、1つまたは複数のビア(例えば、スルーホールビア)を使用して提供され得る。ビアは、空気が内部に存在するように、任意の導電性材料または非導電性材料などの材料で満たされ得ない。さらに、1つの実施形態では、ビアは、それらが誘電領域内にのみ存在するように、設けられ得る。この点に関して、ビアは、それらが内部電極層のいずれとも接触しないように、設けられ得る。
【0055】
1つの実施形態では、ビアは、コンデンサの頂部表面からコンデンサの底部表面まで延在し得る。この点に関して、ビアは、コンデンサの厚さを貫いて延在する円柱状のものであってよい。したがって、ビアは、スルーホール導電性ビアであり得る。別の実施形態では、ビアは、コンデンサの厚さを貫いて部分的にのみ延在し得る。例えば、ビアは、コンデンサの厚さの10%以上、例えば20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上など、延在し得る。ビアは、コンデンサの厚さの100%以下、例えば90%以下、80%以下、70%以下、60%以下、50%以下、40%以下、30%以下、20%以下、10%以下など、延在し得る。1つの実施形態では、そのような上述の厚さを貫く延長は、コンデンサの厚さを貫くビアの平均延長を意味し得る。
【0056】
2つ以上のビアを含む実施形態では、ビアの全てが、同じ長さを有し得る。例えば、ビアのうちの2つ以上が、同じ長さを有し得る。しかし、ビアのうちの2つ以上が異なる長さを有してもよいことが、理解されるべきである。
【0057】
ビアホールの断面積は、0.00005mm以上、例えば0.0001mm以上、0.0005mm以上、0.001mm以上、0.005mm以上、0.01mm以上などであり得る。ビアホールの断面積は、1mm以下、例えば0.5mm以下、0.1mm以下、0.09mm以下、0.07mm以下、0.05mm以下、0.01mm以下、0.005mm以下、0.001mm以下などであり得る。
【0058】
ビア間の距離は、必ずしも本発明によって限定され得ない。本明細書において述べられるように、外部端子は、ある特定のピッチを有し得る。この点に関して、ビアはまた、同じまたは類似したピッチを有し得る。さらに、第1のビアと隣接する第2のビアとの間の平均ピッチは、第1のビアと別の隣接する第3のビアとの間の平均ピッチ未満であり得る。
【0059】
さらに、第1および第2のビアの平均長さは、第1のビアと隣接する第2のビアとの間の平均ピッチと比較して、ある特定の長さであり得る。1つの実施形態では、平均長さは、第1のビアと隣接する第2のビアとの間の平均ピッチ以上であり得る。さらなる実施形態では、平均長さは、第1のビアと隣接する第2のビアとの間の平均ピッチ以下であり得る。例えば、平均長さは、第1のビアと隣接する第2のビアとの間の平均ピッチの10倍以下、例えば8倍以下、6倍以下、5倍以下、4倍以下、3倍以下、2倍以下、1倍以下などであり得る。平均長さは、第1のビアと隣接する第2のビアとの間の平均ピッチの0.001倍以上、例えば0.01倍以上、0.1倍以上、0.2倍以上、0.3倍以上、0.5倍以上、0.7倍以上、0.9倍以上、1倍以上などであり得る。
【0060】
1つの実施形態では、ビアは、コンデンサの「L」方向において、隣接する外部端子間に設けられ得る。1つの実施形態では、ビアは、コンデンサの「W」方向において、隣接する外部端子間に設けられ得る。なおもさらなる実施形態では、ビアは、コンデンサの「L」方向および「W」方向の両方において、隣接する外部端子間に設けられる。
【0061】
方法はまた、ビアを形成するステップを含み得る。1つの実施形態では、ビアは、セラミックグリーンシートが互いに積層される前にセラミックグリーンシートに穴または切欠きを形成することによって形成され得る。あるいは、ビアは、積層後にスタックされたボディに穴を形成することによって形成され得る。例えば、これは、層およびセラミックグリーンシートを積層した後で行われ得る。さらに、1つの実施形態では、これは、スタックされたボディを焼成する前に行われ得る。別の実施形態では、これは、スタックされたボディを焼成した後で行われ得る。それでもなお、ビアは、コンデンサの頂部表面および/または底部表面上の任意の穴を覆うことなどのために、キャップされ得る。例えば、ビアは、セラミックまたはポリマーなどの非導電性材料を使用してキャップされ得る。具体的には、セラミックは、コンデンサの誘電体層を形成するのに利用されるセラミックであり得る。
【0062】
別の実施形態では、誘電領域は、中空フィラー材料を含み得る。例えば、これらの中空フィラー材料は、材料の内部での空気の存在を可能にし得る。これらの中空フィラー材料は、全体的に閉鎖され得るか、または、少なくとも部分的に開口し得る。全体的に閉鎖されることにより、中空フィラー材料が誘電材料から全体的に分離されるように、中空フィラー材料の内部の周りにバリアが存在する。一方で、開口した中空フィラー材料の場合、中空フィラー材料の内部と誘電材料との間にバリアが存在しないように、周辺部の少なくともある程度が開口して露出される。
【0063】
中空フィラー材料は、中空内部を含むことができる任意のフィラー材料であってよい。例えば、それらは、スフェア、ファイバー、チューブ、ロッドなどを含み得るが、これらに限定されない。1つの実施形態では、フィラー材料は、マイクロスフェアまたはナノスフェアなどのスフェアを含み得る。例えば、1つの実施形態では、フィラー材料は、マイクロスフェアを含み得る。別の実施形態では、フィラー材料は、ナノスフェアを含み得る。別の実施形態では、フィラー材料は、チューブを含み得る。
【0064】
1つの実施形態では、中空フィラー材料は、非導電性であり得る。例えば、中空フィラー材料は、金属で作られ得ない。さらに、1つの実施形態では、中空フィラー材料は、金属添加物を含む材料から作られ得ない。この点に関して、1つの実施形態では、中空フィラー材料は、ポリマーまたはセラミックから作られ得る。例えば、セラミックは、ガラス、ケイ酸塩などを含み得る。1つの実施形態では、セラミックは、ガラスを含み得る。別の実施形態では、セラミックは、アルミノケイ酸塩などのケイ酸塩を含み得る。一方で、ポリマーは、熱可塑性ポリマーまたは熱硬化性ポリマーであり得る。1つの実施形態では、ポリマーは、熱可塑性ポリマーであり得る。別の実施形態では、ポリマーは、熱硬化性ポリマーであり得る。
【0065】
中空フィラー材料は、ある特定の密度を有し得る。例えば、密度は、0.2g/cc以上、例えば0.25g/cc以上、0.3g/cc以上、0.35g/cc以上、0.4g/cc以上、0.5g/cc以上、0.6g/cc以上、0.7g/cc以上などであり得る。密度は、1.5g/cc以下、例えば1.3g/cc以下、1.1g/cc以下、1g/cc以下、0.9g/cc以下、0.8g/cc以下、0.7g/cc以下、0.6g/cc以下、0.5g/cc以下、0.4g/cc以下などであり得る。1つの実施形態では、上述の密度は、かさ密度を意味し得る。
【0066】
中空フィラー材料は、最大寸法(例えば、長さ、幅、直径、など)を有し得る。最大寸法は、5ミクロン以上、例えば10ミクロン以上、20ミクロン以上、30ミクロン以上、40ミクロン以上、50ミクロン以上、80ミクロン以上、100ミクロン以上、200ミクロン以上、300ミクロン以上、400ミクロン以上、500ミクロン以上、600ミクロン以上、800ミクロン以上、1,000ミクロン以上などであり得る。最大寸法は、5,000ミクロン以下、例えば4,000ミクロン以下、3,000ミクロン以下、2,000ミクロン以下、1,800ミクロン以下、1,600ミクロン以下、1,400ミクロン以下、1,200ミクロン以下、1,000ミクロン以下、800ミクロン以下、600ミクロン以下、500ミクロン以下、400ミクロン以下、300ミクロン以下、250ミクロン以下、200ミクロン以下、180ミクロン以下、160ミクロン以下、140ミクロン以下、120ミクロン以下、100ミクロン以下、80ミクロン以下、60ミクロン以下、50ミクロン以下、40ミクロン以下などであり得る。
【0067】
中空フィラー材料は、特定の重量パーセントで誘電領域内に存在し得る。例えば、中空フィラー材料は、誘電領域の重量の0.1wt.%以上、例えば0.5wt.%以上、1wt.%以上、2wt.%以上、3wt.%以上、5wt.%以上、8wt.%以上、10wt.%以上、15wt.%以上、20wt.%以上、25wt.%以上、30wt.%以上などの量で存在し得る。中空フィラー材料は、50wt.%以下、例えば40wt.%以下、35wt.%以下、30wt.%以下、25wt.%以下、20wt.%以下、18wt.%以下、16wt.%以下、14wt.%以下、12wt.%以下、10wt.%以下、9wt.%以下、8wt.%以下、7wt.%以下、6wt.%以下、5wt.%以下などの量で存在し得る。
【0068】
中空フィラー材料は、特定の体積パーセントで誘電領域内に存在し得る。例えば、中空フィラー材料は、誘電領域の重量の0.1vol.%以上、例えば0.5vol.%以上、1vol.%以上、2vol.%以上、3vol.%以上、5vol.%以上、8vol.%以上、10vol.%以上、15vol.%以上、20vol.%以上、25vol.%以上、30vol.%以上などの量で存在し得る。中空フィラー材料は、50vol.%以下、例えば40vol.%以下、35vol.%以下、30vol.%以下、25vol.%以下、20vol.%以下、18vol.%以下、16vol.%以下、14vol.%以下、12vol.%以下、10vol.%以下、9vol.%以下、8vol.%以下、7vol.%以下、6vol.%以下、5vol.%以下などの量で存在し得る。
【0069】
上記のことは、誘電領域内に空隙を設けるための様々な選択肢を提供するが、それらの選択肢は個別にまたは組合せで使用され得ることが、理解されるべきである。例えば、ボディ内に(例えば、バリア/エンクロージャ材料を伴わずに)形成された空隙は、ビアとして形成された空隙と組み合わせられ得る。同様に、空隙は、ビアおよび中空フィラー材料によって形成された空隙を含み得る。あるいは、空隙は、バリア/エンクロージャ材料を伴わずにボディ内に形成された空隙と中空フィラー材料との組合せを含み得る。この点に関して、本発明は必ずしもこの点に関して制限されるものではないことが、理解されるべきである。
【0070】
空隙は、コンデンサの特定の体積を構成し得る。例えば、空隙は、コンデンサの、具体的には誘電体層および内部電極層のスタックされた積層体の1vol.%以上、例えば2vol.%以上、3vol.%以上、5vol.%以上、10vol.%以上、15vol.%以上、20vol.%以上を構成し得る。空隙は、コンデンサの、具体的には誘電体層および内部電極層のスタックされた積層体の30vol.%以下、例えば25vol.%以下、20vol.%以下、18vol.%以下、15vol.%以下、13vol.%以下、11vol.%以下、10vol.%以下、9vol.%以下、8vol.%以下、7vol.%以下、6vol.%以下、5vol.%以下などを構成し得る。
【0071】
空隙は、コンデンサの誘電領域の特定の体積を構成し得る。例えば、空隙は、コンデンサの誘電領域の1vol.%以上、例えば2vol.%以上、3vol.%以上、5vol.%以上、10vol.%以上、15vol.%以上、20vol.%以上、25vol.%以上、30vol.%以上などを構成し得る。空隙は、コンデンサの誘電領域の40vol.%以下、例えば30vol.%以下、25vol.%以下、20vol.%以下、18vol.%以下、15vol.%以下、13vol.%以下、11vol.%以下、10vol.%以下、9vol.%以下、8vol.%以下、7vol.%以下、6vol.%以下、5vol.%以下などを構成し得る。
【0072】
制限する意図はないが、上述の空隙を設けることにより、誘電領域は、比較的低い比誘電率を有し得る。例えば、比誘電率は、3以上、例えば3.5以上、4以上、4.5以上、5以上、7以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、100以上、200以上、300以上、400以上、500以上、1,000以上などであり得る。比誘電率は、10,000以下、例えば5,000以下、2,000以下、1,000以下、800以下、600以下、400以下、200以下、150以下、100以下、90以下、80以下、70以下、60以下、50以下、40以下、30以下、25以下、20以下、15以下、10以下などであり得る。1つの実施形態では、そのような上述の比誘電率は、1MHzにおいて測定される。
【0073】
本発明のコンデンサはまた、頂部表面および底部表面上に外部端子を含む。1つの実施形態では、コンデンサはまた、対向する端部表面上に外部端子を含み得る。例えば、外部端子は、頂部表面から底部表面に最も近い端部表面まで延在し得る。端部表面上に存在する場合、外部端子は、外部端子が端部表面全体を覆わないように、端部表面上に部分的にのみ存在し得る。別の実施形態では、コンデンサは、対向する端部表面上にいかなる外部端子も含み得ない。1つの特定の実施形態では、外部端子は、コンデンサの側部表面上に存在し得ない。
【0074】
外部端子は、少なくとも1つの第1の極性の端子と、少なくとも1つの第2の逆の極性の端子とを含む。コンデンサは、少なくとも1つの、例えば少なくとも2つ、少なくとも4つ、少なくとも6つ、少なくとも8つなどの、第1の極性の端子および/または第2の逆の極性の端子を、コンデンサの頂部表面上に含み得る。さらに、コンデンサは、上述の量の端子をコンデンサの底部表面上に含み得る。
【0075】
コンデンサは、同数の第1の極性の端子および/または第2の極性の端子を、コンデンサの頂部表面およびコンデンサの底部表面上に含み得る。第1の極性の端子の数は、コンデンサの頂部表面上の第2の逆の極性の端子の数に等しくてよい。第1の極性の端子の数は、コンデンサの底部表面上の第2の逆の極性の端子の数に等しくてよい。コンデンサの頂部表面上に存在する端子の総数は、コンデンサの底部表面上に存在する端子の総数に等しくてよい。コンデンサの頂部表面および底部表面上に存在する第1の極性の端子の総数は、コンデンサの頂部表面および底部表面上に存在する第2の逆の極性の端子の総数に等しくてよい。
【0076】
一般に、交互になった誘電体層および内部電極層の特定のセットに対応するコンデンサの底部表面上の同じ極性の端子は、コンデンサの頂部表面上の同じ極性の端子に電気的に接続される。コンデンサの頂部表面および底部表面上に位置する同じ極性の端子は、相互嵌合されなくてもよい。この点に関して、頂部表面および底部表面上の対応する同じ極性の端子は、端子位置によってオフセットされなくてもよく、代わりに、反対側の頂部表面または底部表面上の別の同じ極性の端子の真上または真下に位置決めされてもよい。言い換えれば、交互になった誘電体層および内部電極層の特定のセットに対応する、対応する同じ極性の端子、具体的にはそのようなセットの対応するリードタブは、実質的に整列され得る。実質的に整列されるとは、頂部表面上の極性端子の1つの側方縁部の側部縁部からのオフセットが、底部表面上の対応する極性端子の側部縁部からのオフセットの+/-10%以内、例えば+/-5%以内、+/-4%以内、+/-3%以内、+/-2%以内、+/-1%以内、+/-0.5%以内などであることを意味する。
【0077】
一般に、外部端子のピッチ(すなわち、中心間の公称距離であり、中心-中心間隔とも呼ばれる)は、個々の回路板構成によって定められ得る。1つの方向(すなわち、x方向またはy方向)における外部端子間のピッチは、他の方向(すなわち、y方向またはx方向のそれぞれ)における隣接する外部端子間のピッチと同じであってよい。つまり、任意の2つの隣接する外部端子間のピッチは、任意の他の2つの隣接する外部端子間のピッチと実質的に同じであってよい。
【0078】
ピッチは、約0.1mm以上、例えば約0.2mm以上、約0.3mm以上、0.4mm以上、約0.5mm以上、約0.6mm以上、約0.7mm以上、約0.8mm以上、約0.9mm以上、約1.0mm以上などであり得る。ピッチは、約2.0mm以下、例えば約1.5mm以下、約1.4mm以下、約1.3mm以下、約1.2mm以下、約1.1mm以下、約1.0mm以下などであり得る。例えば、ピッチは、約0.2mm、約0.4mm、約0.6mm、約0.8mm、約1.0mm、約1.2mmなどであり得る。具体的には、ピッチは、0.6mm、0.8mm、または1.0mmであり得る。1つの実施形態では、ピッチは、約0.6mm、例えば0.6mmの+/-10%、+/-5%、+/-2%、+/-1%などであり得る。別の実施形態では、ピッチは、約0.8mm、例えば0.8mmの+/-10%、+/-5%、+/-2%、+/-1%などであり得る。さらなる実施形態では、ピッチは、約1mm、例えば1mmの+/-10%、+/-5%、+/-2%、+/-1%などであり得る。
【0079】
上記のように、リードタブの前縁の延長は、外部端子の形成を支援することができる。この点に関して、第1の内部電極層上のリードタブと第2の内部電極層上のリードタブとの間のピッチは、上述されたものと同じであってよい。つまり、第1の内部電極層上のリードタブと第2の内部電極層上のリードタブとの間のピッチは、リードタブが形成に利用される対応する外部端子間のピッチと実質的に同じであってよい。
【0080】
さらに、外部端子は、ボールグリッドアレイの構成に類似して位置決めされ得る。例えば、外部端子は、ボールグリッドアレイ、具体的には周囲ボールグリッドアレイによって典型的に用いられる接点を作るように設けられ得る。この点に関して、外部端子のピッチは、周囲ボールグリッドアレイのピッチと同じであってよい。つまり、ピッチは、周囲ボールグリッドアレイのピッチの10%以内、例えば5%以内、2%以内、1%以内、0.5%以内、0.1%以内などであってよい。
【0081】
さらに、ボールグリッドアレイのように、外部端子は、行列を成して設けられ得る。つまり、外部端子は、それらが少なくとも2つの行および少なくとも2つの列において存在するように、設けられ得る。例えば、外部端子は、少なくとも2つの行、例えば少なくとも3つの行、少なくとも4つの行などを成して提供され得る。行の数は、交互になった誘電体層および内部電極層の異なるセットの数によって定められ得る。さらに、外部端子は、少なくとも2つの列、例えば少なくとも3つの列、少なくとも4つの列などを成して提供され得る。列の数は、内部電極の異なる列状タブの数によって定められ得る。
【0082】
さらに、頂部表面に沿って延在する外部端子の長さ(すなわち、長手方向においてある端部表面から別の端部表面まで延在する)は、底部表面に沿って延在する対応する外部端子の長さと同じであってよい。
【0083】
外部端子の長さは、0.3mm以上、例えば0.4mm以上、0.5mm以上、0.6mm以上、0.7mm以上などであり得る。外部端子の長さは、1.1以下、例えば0.9以下、0.8以下、0.7以下、0.6以下、0.5以下などであり得る。表面に沿って2つ以上の外部端子が存在する場合、各外部端子は、同じ長さを有し得る。さらに、外部端子の長さは、コンデンサの長さ未満、例えばコンデンサの長さの50%以下、40%以下、30%以下、25%以下、20%以下、15%以下などであり得る。
【0084】
別の実施形態では、各外部端子は、異なる長さを有し得る。例えば、端部表面に隣接する外部端子は、その端部表面からオフセットされた外部端子を上回る長さを有し得る。この点に関して、端部表面に隣接する外部端子の長さとその端部表面からオフセットされた外部端子の長さの比は、0.3以上、例えば0.5以上、0.7以上、0.9以上、1以上、1.1以上、1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上などであり得る。比は、5以下、例えば4以下、3以下、2以下、1.8以下、1.7以下、1.6以下、1.5以下、1.4以下などであり得る。
【0085】
さらに、ある側部表面から反対側の側部表面まで延在する外部端子の幅は、頂部表面および底部表面上で同じであってよい。例えば、幅は、0.3mm以上、例えば0.4mm以上、0.5mm以上、0.6mm以上、0.7mm以上などであり得る。外部端子の幅は、1.1以下、例えば0.9以下、0.8以下、0.7以下、0.6以下、0.5以下などであり得る。ある表面に沿って2つ以上の外部端子が存在する場合、各外部端子は、同じ幅を有し得る。さらに、外部端子の幅は、コンデンサの幅未満であってよい。
【0086】
本発明のコンデンサは、図1A図1B図2A図2B図3A図3D図4A図4Dおよび図5A図5Bに示された実施形態に照らしてさらに説明され得る。
【0087】
図1Aは、ワンバイツー構成(1 by 2 configuration)におけるコンデンサ10を示す。つまりコンデンサは、頂部表面および底部表面の1つの寸法に沿って2つの端子を含む。さらに、コンデンサは、隣接する端部表面に沿って端子が頂部表面から底部表面まで巻き付くように、端部表面に沿って端子を含む。この点に関して、コンデンサ10は、頂部表面上の合計2つの外部端子12、14と、底部表面上の2つの対応する外部端子(図示せず)とを含み、頂部表面上の外部端子は、底部表面上の対応する外部端子に電気的に接続されている。
【0088】
図1Aのコンデンサ10は、外部端子12、14、ならびに、図1Bに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層のセット110を含む。図1Bに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層のセット110は、内部電極層105、115、および誘電体層(図示せず)を、交互配置において含む。
【0089】
一般に、内部電極層105、115は、内部電極層の本体の頂部縁部および底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブ120、130、140、150を含む。一般に、内部電極層105、115のリードタブ120、130、140、150は、コンデンサの頂部表面および底部表面まで延在し、外部端子を形成するのを支援する。この点に関して、リードタブ120、130、140、150は、コンデンサの頂部表面および底部表面上で露出され、内部電極層の本体と外部端子との間の接続を可能にし得る。例えば、リードタブ120、130、140、150は、誘電体層の縁部まで延在しかつ外部端子の形成を可能にする、前縁123、133、143、153を含み得る。
【0090】
図1Bに示されるように、第1の内部電極層105が、頂部縁部105cおよび底部縁部105dに沿って本体135から延在する1つのリードタブ120、130を含む。第2の内部電極層115が、頂部縁部および底部縁部に沿って本体145から延在する1つのリードタブ140、150を含む。
【0091】
第1の内部電極層105の頂部縁部および底部縁部上のリードタブ120、130は、垂直方向において整列され得る。つまり、頂部縁部105cに沿った第1のリードタブ120の側方縁部121、122が、頂部縁部105cの反対側の底部縁部105dに沿った第1のリードタブ130の側方縁部131、132と整列され得る。さらに、そのような側方縁部121、131は、内部電極層105の側部縁部105aと整列され得る。
【0092】
しかし、頂部縁部105cに沿った第1のリードタブ120の両方の側方縁部121、122は、頂部縁部105cの反対側の底部縁部105dに沿った第1のリードタブ130の側方縁部131、132と整列され得ることが、理解されるべきである。言い換えれば、両方の側方縁部122、132は、底部縁部105dおよび頂部縁部105cに沿って整列されかつ同じ距離だけ側部縁部105a~bからオフセットされ得る。
【0093】
同様に、第2の内部電極層115の頂部縁部および底部縁部上のリードタブ140、150は、垂直方向において整列され得る。つまり、頂部縁部に沿った第1のリードタブ140の側方縁部141、142が、頂部縁部の反対側の底部縁部に沿った第1のリードタブ150の側方縁部151、152と整列され得る。1つの実施形態では、頂部縁部に沿った第1のリードタブ140の両方の側方縁部141、142が、頂部縁部の反対側の底部縁部に沿った第1のリードタブ150の側方縁部151、152と整列され得る。内部電極層105に関して述べられたような頂部縁部上の第1のリードタブの側方縁部と底部縁部上の第1のリードタブの側方縁部との間の関係性は、内部電極層115にも適用され得る。
【0094】
そのような配置によれば、第1の内部電極層105のリードタブ120と第2の内部電極層115のリードタブ140との間に間隙が形成され得る。同様に、第1の内部電極層105のリードタブ130と第2の内部電極層115のリードタブ150との間に間隙が形成され得る。各それぞれの間隙のサイズは、実質的に同じであり得る。
【0095】
リードタブ120および140は、交互になった電極層105および115から延在するリードタブがそれぞれの列において整列され得るように、リードタブ130および150とそれぞれ平行に配置されて、内部電極層105および115から延在し得る。例えば、内部電極層105のリードタブ120および130は、それぞれのスタックされた構成において配置されてよく、一方で、内部電極層115のリードタブ140および150は、それぞれのスタックされた構成において配置されてよい。
【0096】
リードタブ120は外部端子12に接続し、一方で、リードタブ140は外部端子14に接続することが、認識されるであろう。したがって、それぞれのリードタブ120は、外部端子12および14に類似した態様で、それぞれのリードタブ140と相互嵌合される。相互嵌合されるリードタブは、関連する主電極部分上に複数の隣接する電流注入点を提供することができる。
【0097】
さらに、図1Aのコンデンサ10は、頂部表面上に、少なくとも1つの第1の極性の端子と、少なくとも1つの第2の逆の極性の端子とを含む。図示されていないが、底部表面は、少なくとも、第1の極性の端子と、第2の逆の極性の端子とを含む。同じく図示されていないが、第1の極性の端子12は、端部表面から底部表面まで延在する。
【0098】
図1A図1Bに示されるように、コンデンサは、各表面上に2つの外部端子を含み、各内部電極層は、頂部縁部および底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブを含む。しかし、上記のように、本発明は、外部端子の数、ならびに/または頂部縁部および/もしくは底部縁部から延在するリードタブの数によって制限されるものではない。
【0099】
例えば、図2Aは、各表面上の4つの外部端子と、各内部電極層の頂部表面および底部表面から延在する2つのリードタブとを含む、コンデンサ20を示す。
【0100】
図2Aに示されるように、コンデンサ20は、ワンバイフォー構成(1 by 4 configuration)を有する。つまり、コンデンサは、頂部表面および底部表面の1つの寸法に沿って4つの端子を含む。この点に関して、コンデンサは、頂部表面上の合計4つの外部端子22a~b、24a~b、および、底部表面上の4つの対応する外部端子(図示せず)を含み、頂部表面上の外部端子は、底部表面上の対応する外部端子22a~b、24a~bに電気的に接続されている。さらに、外部端子22a、24aは、隣接する端部表面に沿って頂部表面から底部表面まで延在する。
【0101】
図2Aのコンデンサ20は、外部端子22a~b、24a~b、ならびに、図2Bに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層のセット210を含む。図2Bに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層のセット210は、内部電極層205、215、および誘電体層(図示せず)を、交互配置において含む。
【0102】
一般に、内部電極層205、215は、内部電極層の本体の頂部縁部および底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブ220a~b、230a~b、240a~b、250a~bを含む。一般に、内部電極層205、215のリードタブ220a~b、230a~b、240a~b、250a~bは、コンデンサの頂部表面および底部表面まで延在し、外部端子を形成するのを支援する。この点に関して、リードタブ220a~b、230a~b、240a~b、250a~bは、コンデンサの頂部表面および底部表面上で露出され、内部電極層の本体と外部端子との間の接続を可能にし得る。例えば、リードタブ220a~b、230a~b、240a~b、250a~bは、誘電体層の縁部まで延在しかつ外部端子の形成を可能にする、前縁223a~b、233a~b、243a~b、253a~bを含み得る。
【0103】
図2Bに示されるように、内部電極層205、215は、頂部縁部および底部縁部に沿って少なくとも2つのリードタブ220a~b、230a~b、250a~bを含む。図2Bに示されるように、第1の内部電極層205が、各頂部縁部205cおよび底部縁部205dに沿って本体235から延在する2つのリードタブ220a~b、230a~bを含む。第2の内部電極層215が、各頂部縁部および底部縁部に沿って本体245から延在する2つのリードタブ240a~b、250a~bを含む。
【0104】
第1の内部電極層205の頂部縁部205cおよび底部縁部205d上のリードタブ220a~b、230a~bは、垂直方向において整列され得る。つまり、頂部縁部205cに沿った第1のリードタブ220aの側方縁部221a、222aが、頂部縁部205cの反対側の底部縁部205dに沿った第1のリードタブ230aの側方縁部231a、232aと整列され得る。さらに、そのような側方縁部221a、231aは、内部電極層205の側部縁部205aと整列され得る。
【0105】
しかし、頂部縁部205cに沿った第1のリードタブ220aの両方の側方縁部221a、222aは、頂部縁部205cの反対側の底部縁部205dに沿った第1のリードタブ230aの側方縁部231a、232aと整列され得ることが、理解されるべきである。言い換えれば、両方の側方縁部222a、232aは、底部縁部205dおよび頂部縁部205cに沿って側部縁部205a~bから同じ距離だけオフセットされ得る。
【0106】
頂部縁部205cおよび底部縁部205dが少なくとも2つのリードタブ220a~b、230a~bを含む場合、頂部縁部205c上の各リードタブの少なくとも1つの側方縁部が、底部縁部205d上のリードタブの対応する側方縁部と整列され得る。また、頂部縁部205c上の各リードタブの両方の側方縁部が、底部縁部205d上のリードタブの対応する側方縁部と整列され得る。
【0107】
同様に、第2の内部電極層215の頂部縁部および底部縁部上のリードタブ240a~b、250a~bは、垂直方向において整列され得る。つまり、頂部縁部に沿った第1のリードタブ240aの側方縁部241a、242aが、頂部縁部の反対側の底部縁部に沿った第1のリードタブ250aの側方縁部251a、252aと整列され得る。頂部縁部に沿った第1のリードタブ240aの両方の側方縁部241a、242aが、頂部縁部の反対側の底部縁部に沿った第1のリードタブ250aの側方縁部251a、252aと整列され得る。内部電極層205に関して述べられたような頂部縁部上の第1のリードタブの側方縁部と底部縁部上の第1のリードタブの側方縁部との関係性は、内部電極層215にも適用され得る。
【0108】
そのような配置によれば、第1の内部電極層205の、第2の内部電極層215の、または両方の頂部縁部205cに沿ったリードタブのいずれかの間に間隙が形成され得る。例えば、間隙が、それぞれの内部電極層の頂部縁部から延在するリードタブ220a~b、240a~bのいずれかの間に形成され得る。さらに、間隙が、第1の内部電極層205の、第2の内部電極層215の、または両方の底部縁部205dに沿ったリードタブのいずれかの間に形成され得る。例えば、間隙が、それぞれの内部電極層の頂部縁部から延在するリードタブ230a~b、250a~bのいずれかの間に形成され得る。また、同じ内部電極層からであろうと隣接する内部電極層からであろうと、頂部縁部から延在する2つのそれぞれのタブ間の間隙のサイズは、底部縁部から延在する対応する2つのそれぞれのタブ間の間隙のサイズと実質的に同じであり得る。例えば、リードタブ220aとリードタブ220bとの間の間隙は、リードタブ230aとリードタブ230bとの間の間隙と実質的に同じであり得る。同様に、リードタブ220aとリードタブ240aとの間の間隙は、リードタブ230とリードタブ250aとの間の間隙と実質的に同じであり得る。
【0109】
任意のまたは全てのリードタブ220a~b、240a~bは、交互になった電極層205および215から延在するリードタブがそれぞれの列において整列され得るように、リードタブ230a~b、250a~bと平行に配置されて、層205および215から延在し得る。例えば、内部電極層205のリードタブ220a~bおよび230a~bは、それぞれのスタックされた構成において配置されてよく、一方で、内部電極層215のリードタブ240a~bおよび250a~bは、それぞれのスタックされた構成において配置されてよい。
【0110】
リードタブ220a~bは外部端子22a~bにそれぞれ接続し、一方で、リードタブ240a~bは外部端子24a~bにそれぞれ接続することが、認識されるであろう。したがって、それぞれのリードタブ220a~bは、外部端子22a~bおよび24a~bに類似した態様で、それぞれのリードタブ240a~bとそれぞれ相互嵌合される。相互嵌合されたリードタブは、関連する主電極部分上に複数の隣接する電流注入点を提供することができる。
【0111】
さらに、図2Aのコンデンサ20は、頂部表面上に、少なくとも1つの第1の極性の端子と、少なくとも1つの第2の逆の極性の端子とを含む。図示されていないが、底部表面は、少なくとも、第1の極性の端子と、第2の逆の極性の端子とを含む。具体的には、図2Aは、2つの正端子22a~bと、2つの負端子24a~bとを、頂部表面上に含む。
【0112】
図2A図2Bに示されるように、コンデンサは、各表面上に4つの外部端子を含み、また、コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層の2つのセットを含む。しかし、上記のように、本発明は、外部端子の数、ならびに/または交互になった誘電体層および内部電極層のセットの数によって制限されるものではない。
【0113】
さらに、図の実施形態は、交互になった誘電体層および内部電極層のセット1つ当たり2つの内部電極層だけを用いる。しかし、本発明は、本明細書において示されるセット1つ当たりに任意の数の内部電極層を含むことができ、必ずしも制限されるものではないことが、理解されるべきである。
【0114】
図3Aは、ツーバイツー構成におけるコンデンサ10を示す。つまり、コンデンサは、頂部表面および底部表面の各寸法に沿って2つの端子を含む。この点に関して、コンデンサ10は、頂部表面上の合計4つの外部端子12、14と、底部表面上の4つの対応する外部端子(図示せず)とを含み、頂部表面上の外部端子は、底部表面上の対応する外部端子に電気的に接続されている。
【0115】
図3Aのコンデンサ10は、外部端子12、14、ならびに、図3Dに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層の2つのセット110を含む。図3Bおよび図3Cに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層の各セット110は、内部電極層105、115、および誘電体層(図示せず)を、交互配置において含む。
【0116】
一般に、内部電極層105、115は、内部電極層の本体の頂部縁部および底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブ120、130、140、150を含む。一般に、内部電極層105、115のリードタブ120、130、140、150は、コンデンサの頂部表面および底部表面まで延在し、外部端子を形成するのを支援する。この点に関して、リードタブ120、130、140、150は、コンデンサの頂部表面および底部表面上で露出され、内部電極層の本体と外部端子との間の接続を可能にし得る。例えば、リードタブ120、130、140、150は、誘電体層の縁部まで延在しかつ外部端子の形成を可能にする、前縁123、133、143、153を含み得る。
【0117】
図3Bおよび図3Cに示されるように、第1の内部電極層105が、頂部縁部105cおよび底部縁部105dに沿って本体135から延在する1つのリードタブ120、130を含む。第2の内部電極層115が、頂部縁部および底部縁部に沿って本体145から延在する1つのリードタブ140、150を含む。
【0118】
第1の内部電極層105の頂部縁部および底部縁部上のリードタブ120、130は、垂直方向において整列され得る。つまり、頂部縁部105cに沿った第1のリードタブ120の側方縁部121、122が、頂部縁部105cの反対側の底部縁部105dに沿った第1のリードタブ130の側方縁部131、132と整列され得る。言い換えれば、頂部縁部105cに沿った第1のリードタブ120の側方縁部121、122は、頂部縁部105cの反対側の底部縁部105dに沿った第1のリードタブ130の側方縁部131、132と同じ距離だけ側部縁部105a~bからオフセットされ得る(「O」によって示される)。
【0119】
しかし、頂部縁部105cに沿った第1のリードタブ120の両方の側方縁部121、122は、頂部縁部105cの反対側の底部縁部105dに沿った第1のリードタブ130の側方縁部131、132と整列され得ることが、理解されるべきである。言い換えれば、頂部縁部105cに沿った第1のリードタブ120の両方の側方縁部121、122は、頂部縁部105cの反対側の底部縁部105dに沿った第1のリードタブ130の両方の側方縁部131、132と同じ距離だけ側部縁部105a~bからオフセットされ得る。
【0120】
同様に、第2の内部電極層115の頂部縁部および底部縁部上のリードタブ140、150は、垂直方向において整列され得る。つまり、頂部縁部に沿った第1のリードタブ140の側方縁部141、142は、頂部縁部の反対側の底部縁部に沿った第1のリードタブ150の側方縁部151、152と整列され得る。1つの実施形態では、頂部縁部に沿った第1のリードタブ140の両方の側方縁部141、142が、頂部縁部の反対側の底部縁部に沿った第1のリードタブ150の側方縁部151、152と整列され得る。内部電極層105に関して述べられたような頂部縁部上の第1のリードタブの側方縁部と底部縁部上の第1のリードタブの側方縁部との間の関係性は、内部電極層115にも適用され得る。
【0121】
そのような配置によれば、第1の内部電極層105のリードタブ120と第2の内部電極層115のリードタブ140との間に間隙が形成され得る。同様に、第1の内部電極層105のリードタブ130と第2の内部電極層115のリードタブ150との間に間隙が形成され得る。各それぞれの間隙のサイズは、実質的に同じであり得る。
【0122】
リードタブ120および140は、交互になった電極層105および115から延在するリードタブがそれぞれの列において整列され得るように、リードタブ130および150とそれぞれ平行に配置されて、内部電極層105および115から延在し得る。例えば、内部電極層105のリードタブ120および130は、それぞれのスタックされた構成において配置されてよく、一方で、内部電極層115のリードタブ140および150は、それぞれのスタックされた構成において配置されてよい。
【0123】
リードタブ120は外部端子12に接続し、一方で、リードタブ140は外部端子14に接続することが、認識されるであろう。したがって、それぞれのリードタブ120は、外部端子12および14に類似した態様で、それぞれのリードタブ140と相互嵌合される。相互嵌合されるリードタブは、関連する主電極部分上に複数の隣接する電流注入点を提供することができる。
【0124】
さらに、図3Aのコンデンサ10は、頂部表面上に、少なくとも1つの第1の極性の端子と、少なくとも1つの第2の逆の極性の端子とを含む。図示されていないが、底部表面は、少なくとも、第1の極性の端子と、第2の逆の極性の端子とを含む。具体的には、図3Aは、2つの正端子12と、2つの負端子14とを、頂部表面上に含む。
【0125】
図3A図3Dに示されるように、コンデンサは、各表面上に4つの外部端子を含み、各内部電極層は、頂部縁部および底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブを含む。しかし、上記のように、本発明は、外部端子の数、ならびに/または頂部縁部および/もしくは底部縁部から延在するリードタブの数によって制限されるものではない。
【0126】
例えば、図4Aは、各表面上の8つの外部端子と、各内部電極層の頂部表面および底部表面から延在する2つのリードタブとを含む、コンデンサ20を示す。
【0127】
図4Aに示されるように、コンデンサ20は、ツーバイフォー構成を有する。つまり、コンデンサは、頂部表面および底部表面の1つの寸法に沿った2つの端子と、頂部表面および底部表面の別の寸法に沿った4つの端子とを含む。この点に関して、コンデンサは、頂部表面上の合計8つの外部端子22a~b、24a~b、および、底部表面上の8つの対応する外部端子(図示せず)を含み、頂部表面上の外部端子は、底部表面上の対応する外部端子22a~b、24a~bに電気的に接続されている。
【0128】
図4Aのコンデンサ20は、外部端子22a~b、24a~b、ならびに、図4Dに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層の2つのセット210を含む。図4Bおよび図4Cに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層の各セット210は、内部電極層205、215、および誘電体層(図示せず)を、交互配置において含む。
【0129】
一般に、内部電極層205、215は、内部電極層の本体の頂部縁部および底部縁部から延在する少なくとも1つのリードタブ220a~b、230a~b、240a~b、250a~bを含む。一般に、内部電極層205、215のリードタブ220a~b、230a~b、240a~b、250a~bは、コンデンサの頂部表面および底部表面まで延在し、外部端子を形成するのを支援する。この点に関して、リードタブ220a~b、230a~b、240a~b、250a~bは、コンデンサの頂部表面および底部表面上で露出され、内部電極層の本体と外部端子との間の接続を可能にし得る。例えば、リードタブ220a~b、230a~b、240a~b、250a~bは、誘電体層の縁部まで延在しかつ外部端子の形成を可能にする、前縁223a~b、233a~b、243a~b、253a~bを含み得る。
【0130】
図4Bおよび図4Cに示されるように、内部電極層205、215は、頂部縁部および底部縁部に沿って少なくとも2つのリードタブ220a~b、230a~b、240a~b、250a~bを含む。図4Bおよび図4Cに示されるように、第1の内部電極層205が、各頂部縁部205cおよび底部縁部205dに沿って本体235から延在する2つのリードタブ220a~b、230a~bを含む。第2の内部電極層215が、各頂部縁部および底部縁部に沿って本体245から延在する2つのリードタブ240a~b、250a~bを含む。
【0131】
第1の内部電極層205の頂部縁部205cおよび底部縁部205d上のリードタブ220a~b、230a~bは、垂直方向において整列され得る。つまり、頂部縁部205cに沿った第1のリードタブ220の側方縁部221a、222aが、頂部縁部205cの反対側の底部縁部205dに沿った第1のリードタブ230の側方縁部231a、232aと整列され得る。言い換えれば、頂部縁部205cに沿った第1のリードタブ220の側方縁部221a、222aが、頂部縁部205cの反対側の底部縁部205dに沿った第1のリードタブ230の側方縁部231a、232aと同じ距離だけ側部縁部205a~bからオフセットされ得る(「O」によって示される)。また、頂部縁部205cに沿った第1のリードタブ220の両方の側方縁部221a、222aが、頂部縁部205cの反対側の底部縁部205dに沿った第1のリードタブ230の側方縁部231a、232aと整列され得る。つまり、両方の側方縁部が、同じ距離だけ側部縁部205a~bからオフセットされ得る。
【0132】
頂部縁部205cおよび底部縁部205dが少なくとも2つのリードタブ220a~b、230a~bを含む場合、頂部縁部205c上の各リードタブの少なくとも1つの側方縁部が、底部縁部205d上のリードタブの対応する側方縁部と整列され得る。また、頂部縁部205c上の各リードタブの両方の側方縁部が、底部縁部205d上のリードタブの対応する側方縁部と整列され得る。
【0133】
同様に、第2の内部電極層215の頂部縁部および底部縁部上のリードタブ240a~b、250a~bは、垂直方向において整列され得る。つまり、頂部縁部に沿った第1のリードタブ240の側方縁部241a、242aが、頂部縁部の反対側の底部縁部に沿った第1のリードタブ250の側方縁部251a、252aと整列され得る。頂部縁部に沿った第1のリードタブ240の両方の側方縁部241a、242aが、頂部縁部の反対側の底部縁部に沿った第1のリードタブ250の側方縁部251a、252aと整列され得る。内部電極層205に関して述べられたような頂部縁部上の第1のリードタブの側方縁部と底部縁部上の第1のリードタブの側方縁部との間の関係性は、内部電極層215にも適用され得る。
【0134】
そのような配置によれば、第1の内部電極層205の、第2の内部電極層215の、または両方の頂部縁部205cに沿ったリードタブのいずれかの間に間隙が形成され得る。例えば、間隙が、それぞれの内部電極層の頂部縁部から延在するリードタブ220a~b、240a~bのいずれかの間に形成され得る。さらに、間隙が、第1の内部電極層205の、第2の内部電極層215の、または両方の底部縁部205dに沿ったリードタブのいずれかの間に形成され得る。例えば、間隙が、それぞれの内部電極層の頂部縁部から延在するリードタブ230a~b、250a~bのいずれかの間に形成され得る。また、同じ内部電極層からであろうと隣接する内部電極層からであろうと、頂部縁部から延在する2つのそれぞれのタブ間の間隙のサイズは、底部縁部から延在する対応する2つのそれぞれのタブ間の間隙のサイズと実質的に同じであり得る。例えば、リードタブ220aとリードタブ220bとの間の間隙は、リードタブ230aとリードタブ230bとの間の間隙と実質的に同じであり得る。同様に、リードタブ220aとリードタブ240aとの間の間隙は、リードタブ230aとリードタブ250aとの間の間隙と実質的に同じであり得る。
【0135】
任意のまたは全てのリードタブ220a~b、240a~bは、交互になった電極層205および215から延在するリードタブがそれぞれの列において整列され得るように、リードタブ230a~b、250a~bとそれぞれ平行に配置されて、層205および215から延在し得る。例えば、内部電極層205のリードタブ220a~bおよび230a~bは、それぞれのスタックされた構成において配置されてよく、一方で、内部電極層215のリードタブ240a~bおよび250a~bは、それぞれのスタックされた構成において配置されてよい。
【0136】
リードタブ220a~bは外部端子22a~bにそれぞれ接続し、一方で、リードタブ240a~bは外部端子24a~bにそれぞれ接続することが、認識されるであろう。したがって、それぞれのリードタブ220a~bは、外部端子22a~bおよび24a~bに類似した態様で、それぞれのリードタブ240a~bとそれぞれ相互嵌合される。相互嵌合されるリードタブは、関連する主電極部分上に複数の隣接する電流注入点を提供することができる。
【0137】
したがって、図4Aのコンデンサ20は、頂部表面上に、少なくとも1つの第1の極性の端子と、少なくとも1つの第2の逆の極性の端子とを含む。図示されていないが、底部表面は、少なくとも、第1の極性の端子と、第2の逆の極性の端子とを含む。具体的には、図4Aは、4つの正端子22a~bと、4つの負端子24a~bとを、頂部表面上に含む。
【0138】
図4A図4Dに示されるように、コンデンサは、各表面上に8つの外部端子を含み、また、コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層の2つのセットを含む。しかし、上記のように、本発明は、外部端子の数、ならびに/または交互になった誘電体層および内部電極層のセットの数によって制限されるものではない。
【0139】
例えば、図5Aは、各表面上の16個の外部端子と、交互になった誘電体層および内部電極層の4つのセットとを含む、コンデンサ30を示す。
【0140】
図5Aに示されるように、コンデンサ30は、フォーバイフォー構成を有する。つまり、コンデンサは、頂部表面および底部表面の1つの寸法に沿った4つの端子と、頂部表面および底部表面の別の寸法に沿った4つの端子とを含む。この点に関して、コンデンサは、頂部表面上の合計16個の外部端子32a~b、34a~bと、底部表面上の16個の対応する外部端子とを含み、頂部表面上の外部端子32a~b、34a~bは、底部表面上の対応する外部端子に電気的に接続され得る。
【0141】
図5Aのコンデンサ30は、外部端子32a~b、34a~b、ならびに、図5Bに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層の4つのセット210を含む。図4Bおよび図4Cに示されるように、交互になった誘電体層および内部電極層の各セット210は、内部電極層205、215、および誘電体層(図示せず)を、交互配置において含む。
【0142】
リードタブ220a~bは外部端子32a~bにそれぞれ接続し、一方で、リードタブ240a~bは外部端子34a~bにそれぞれ接続することが、認識されるであろう。したがって、それぞれのリードタブ220a~bは、外部端子32a~bおよび34a~bに類似した態様で、それぞれのリードタブ240a~bにそれぞれ相互嵌合される。相互嵌合されるリードタブは、関連する主電極部分上に複数の隣接する電流注入点を提供することができる。
【0143】
さらに、図5Aのコンデンサ30は、頂部表面上に、少なくとも1つの第1の極性の端子と、少なくとも1つの第2の逆の極性の端子とを含む。図示されていないが、底部表面は、少なくとも、第1の極性の端子と、第2の逆の極性の端子とを含む。具体的には、図5Aは、4つの正端子32a~bと、4つの負端子34a~bとを、頂部表面上に含む。
【0144】
図4A図4D、および図5A図5Bのコンデンサは、図4Bの交互になった誘電体層および内部電極層のセット210を用いるが、他の構成も用いられ得ることが、理解されるべきである。つまり、図3B図3Cの交互になった誘電体層および内部電極層のセット110もまた、図4A図4Dのコンデンサ20および図5A図5Bのコンデンサ30に用いられ得る。この点に関して、交互になった誘電体層および内部電極層の2つのセット210を図4A図4Dのコンデンサ20内で用いるだけではなく、コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層のセット110を最大で4つまで用いることができる。この点に関して、図4A図4Dのコンデンサ20は、交互になった誘電体層および内部電極層の2つから4つまでのセットを用いることができる。同様に、交互になった誘電体層および内部電極層の4つのセット210を図5A図5Bのコンデンサ30内で用いるだけではなく、コンデンサは、交互になった誘電体層および内部電極層のセット110を最大で8つまで用いることができる。この点に関して、図5Aおよび図5Bのコンデンサ30は、交互になった誘電体層および内部電極層の2つから8つまでのセットを用いることができる。
【0145】
さらに、図の実施形態は、交互になった誘電体層および内部電極層のセット1つ当たり4つの内部電極層だけを用いる。しかし、本発明は、セット1つ当たりに任意の数の内部電極層を含むことができ、必ずしも制限されるものではないことが、理解されるべきである。
【0146】
一般に、本発明は、様々な便益および利点を提供する独特の構成を有するコンデンサを提供する。この点に関して、コンデンサを構成するのに用いられる材料は、限定されなくてよく、当技術分野において一般に用いられる任意のものであってよく、かつ、当技術分野において一般に用いられる任意の方法を使用して形成されてよいことが、理解されるべきである。
【0147】
一般に、誘電体層は、典型的には、誘電材料から形成される。誘電材料は、1つの実施形態では、比較的高い比誘電率を有し得る。別の実施形態では、誘電材料は、比較的低い比誘電率を有し得る。例えば、比誘電率は、3以上、例えば3.5以上、4以上、4.5以上、5以上、7以上、10以上、15以上、20以上、25以上、30以上、40以上、50以上、60以上、70以上、80以上、90以上、100以上、200以上、300以上、400以上、500以上、1,000以上、2,000以上、5,000以上、10,000以上などであり得る。比誘電率は、40,000以下、例えば30,000以下、20,000以下、10,000以下、5,000以下、2,000以下、1,000以下、800以下、600以下、400以下、200以下、150以下、100以下、90以下、80以下、70以下、60以下、50以下、40以下、30以下、25以下、20以下、15以下、10以下などであり得る。
【0148】
この点に関して、誘電材料は、セラミックであり得る。セラミックは、ウェハ(例えば、事前に焼成されたもの)、またはデバイス自体内で同時焼成される誘電材料などの、様々な形態で提供され得る。
【0149】
このタイプの高誘電材料の具体的な例には、例えば、NPO(COG)材料(最高で約100まで)、X7R材料(約3,000から約7,000まで)、X7S材料、Z5U材料、および/またはY5V材料が含まれる。上述の材料は、産業的に認められたそれらの定義によって説明され、そのうちのいくつかは、米国電子工業会(EIA)によって確立された標準分類であり、したがって当業者によって認識されるべきものであることが、認識されるべきである。例えば、そのような材料は、セラミックを含み得る。そのような材料は、チタン酸バリウムおよび関連する固溶体(例えば、チタン酸バリウムストロンチウム、チタン酸バリウムカルシウム、チタン酸ジルコン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸バリウムストロンチウム、チタン酸ジルコン酸バリウムカルシウム、など)、チタン酸鉛および関連する固溶体(例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛ランタン)、チタン酸ビスマス酸ナトリウムなどのような、ペロブスカイトを含み得る。例えば、1つの具体的な実施形態では、化学式BaSr1-xTiOのチタン酸バリウムストロンチウム(「BSTO」)が用いられることがあり、ここで、xは、0から1までであり、いくつかの実施形態では、約0.15から約0.65までであり、いくつかの実施形態では、約0.25から約0.6までである。他の適切なペロブスカイトには、例えば、BaCa1-xTiOが含まれ得、ここで、xは、約0.2から約0.8までであり、いくつかの実施形態では約0.4から約0.6までであり、また、PbZr1-xTiO(「PZT」)が含まれ、ここで、xは、約0.05から約0.4に及び、また、チタン酸ジルコニウムランタン鉛(「PLZT」)、チタン酸鉛(PbTiO)、チタン酸ジルコニウムバリウムカルシウム(BaCaZrTiO)、硝酸ナトリウム(NaNO)、KNbO、LiNbO、LiTaO、PbNb、PbTa、KSr(NbO)、およびNaBa(NbOKHbPOが含まれ得る。なおもさらなる複合ペロブスカイトが、A[B11/3B22/3]O材料を含んでよく、ここで、Aは、BaSr1-xであり(xは、0から1までの値であり得る)、B1は、MgZn1-yであり(yは、0から1までの値であり得る)、B2は、TaNb1-zである(zは、0から1までの値であり得る)。1つの具体的な実施形態では、誘電体層は、チタン酸塩を含み得る。
【0150】
内部電極層は、当技術分野において知られているように、種々の異なる材料のいずれかから形成され得る。内部電極層は、導電性金属などの金属から作られてもよい。材料は、貴金属(例えば、銀、金、パラジウム、白金、など)、卑金属(例えば、銅、錫、ニッケル、クロム、チタン、タングステン、など)など、ならびにそれらの種々の組合せを含み得る。スパッタチタン/タングステン(Ti/W)合金、ならびにクロム、ニッケル、および金のそれぞれのスパッタ層もまた、適切であり得る。1つの特定の実施形態では、内部電極層は、ニッケルまたはその合金を含み得る。
【0151】
外部端子は、当技術分野において知られているように、種々の異なる金属のいずれかから形成され得る。外部端子は、導電性金属などの金属から作られてもよい。材料は、貴金属(例えば、銀、金、パラジウム、白金、など)、卑金属(例えば、銅、錫、ニッケル、クロム、チタン、タングステン、など)など、ならびにそれらの種々の組合せを含み得る。1つの特定の実施形態では、外部端子は、銅またはその合金を含み得る。
【0152】
外部端子は、当技術分野において一般に知られている任意の方法を使用して形成され得る。外部端子は、スパッタリング、塗装、印刷、無電解めっきまたファインコッパーターミネーション(FCT)、電気めっき、プラズマ堆積、噴射スプレー/エアブラシ、などのような技法を使用して形成され得る。
【0153】
外部端子は、外部端子が金属の薄膜めっきであるように形成されてもよい。そのような薄膜めっきは、内部電極層の露出部分上に導電性金属などの導電性材料を堆積させることによって形成することができる。例えば、内部電極層の前縁が、めっきした終端の形成を可能にし得るように、露出され得る。
【0154】
外部端子は、約50μm以下、例えば約40μm以下、約30μm以下、約25μm以下、約20μm以下などから、約5μm以上、例えば約10μm以上、約15μm以上などまでの平均厚さを有し得る。例えば、外部端子は、約5μmから約50μmまで、例えば約10μmから約40μmまで、約15μmから約30μmまで、約15μmから約25μmまでなどの平均厚さを有し得る。
【0155】
一般に、外部端子は、めっき端子を含み得る。例えば、外部端子は、電気めっき端子、無電解めっき端子、またはそれらの組合せを含み得る。例えば、電気めっき端子は、電解めっきを介して形成され得る。無電解めっき端子は、無電解めっきを介して形成され得る。
【0156】
複数の層が外部端子を構成する場合、外部端子は、電気めっき端子および無電解めっき端子を含み得る。例えば、材料の初期層を堆積するために、無電解めっきが最初に用いられ得る。次いで、めっき技法は、材料のより高速の集積を可能にすることができる電気化学めっきに切り替えられ得る。
【0157】
いずれかのめっき法を用いてめっき端子を形成するときに、コンデンサの本体から露出される内部電極層のリードタブの前縁は、めっき溶液にさらされる。1つの実施形態では、さらすことにより、コンデンサがめっき溶液に浸漬され得る。
【0158】
めっき溶液は、めっきされた終端を形成するために用いられる導電性金属などの導電性材料を含む。そのような導電性材料は、上述の材料のいずれか、または当技術分野にいて一般に知られている任意のものであってよい。例えば、めっき溶液は、めっき層および外部端子がニッケルを含むように、スルファミン酸ニッケル浴溶液または他のニッケル溶液であってよい。あるいは、めっき溶液は、めっき層および外部端子が銅を含むように、銅酸浴溶液または他の適切な銅溶液であってよい。
【0159】
さらに、めっき溶液は、当技術分野において一般に知られているように他の添加物を含み得ることが、理解されるべきである。例えば、添加物は、めっきプロセスを支援することができる他の有機添加物および媒体を含み得る。さらに、添加物は、所望のpHにおいてめっき溶液を用いるために用いられ得る。1つの実施形態では、完全なめっき被覆ならびにコンデンサおよび内部電極層のリードタブの露出した前縁へのめっき材料の結合を支援するために、抵抗低減添加物が溶液に用いられ得る。
【0160】
コンデンサは、所定の時間にわたってめっき溶液に暴露されるか、沈められるか、または浸され得る。そのような暴露時間(exposure time)は、必ずしも限定されないが、めっき端子を形成するために十分なめっき材料が堆積することを可能にするのに十分な時間にわたるものであり得る。この点に関して、時間は、交互になった誘電体層および内部電極層のセット内のそれぞれの内部電極層の所与の極性のリードタブの所望の露出した隣接する前縁の間での連続的な接続の形成を可能にするのに十分であるべきである。
【0161】
一般に、電解めっきと無電解めっきとの違いは、電解めっきは外部電源を使用することなどにより電気的なバイアスを用いることである。電解めっき溶液は、典型的には、高電流密度範囲、例えば10~15amp/ft(9.4ボルトでの定格)にさらされ得る。めっき端子の形成を必要とするコンデンサへの負の接続、および、同じめっき溶液中の固体材料(例えば、Cuめっき溶液中のCu)への正の接続により、接続が形成され得る。つまり、コンデンサは、めっき溶液の極性とは逆の極性にバイアスをかけられる。そのような方法を使用すると、めっき溶液の導電性材料は、内部電極層のリードタブの露出した前縁の金属に引き寄せられる。
【0162】
コンデンサをめっき溶液に沈めるまたはさらす前に、種々の前処理ステップが用いられ得る。そのようなステップは、触媒作用を及ぼすこと、加速すること、および/またはリードタブの前縁へのめっき材料の付着を向上させることを含む、様々な目的のために行われ得る。
【0163】
さらに、めっきまたは任意の他の前処理ステップの前に、初期洗浄ステップが用いられ得る。そのようなステップは、内部電極層の露出したリードタブ上に形成するいかなる酸化集積物をも除去するために用いられ得る。この洗浄ステップは、内部電極または他の導電性要素がニッケルで形成されるときに酸化ニッケルのいかなる集積物をも除去するのを支援するのに特に役立ち得る。構成要素洗浄は、酸クリーナを含むものなどの予洗浄溶液層での完全な浸漬によって達成され得る。1つの実施形態では、暴露は、約10分間程度などの所定の時間にわたるものであり得る。洗浄は、あるいは、化学研磨ステップまたはハーパライジング(harperizing)ステップによって達成されてもよい。
【0164】
さらに、内部電極層のリードタブの露出した金属製の前縁を活性化するためのステップが、導電性材料の堆積を促進するために行われ得る。活性化は、パラジウム塩浸漬、(マスクまたはレーザを介して)フォトパターンされたパラジウム有機金属前駆体、スクリーン印刷されたもしくはインクジェット堆積されたパラジウム化合物、または電気泳動的なパラジウム堆積によって達成され得る。パラジウムをベースとする活性剤はニッケルまたはその合金で形成された露出したタブ部分の活性化とうまく機能することが多い活性化溶液の単に例として目下開示されていることが、認識されるべきである。しかし、他の活性化溶液も利用することができ、したがって必ずしも限定されるものではないことが、理解されるべきである。
【0165】
また、上述の活性化ステップの代わりにまたはそれに加えて、コンデンサの内部電極層を形成するときに、活性化ドーパントが導電性材料に導入され得る。例えば、内部電極層がニッケルを含み、活性化ドーパントがパラジウムを含む場合、パラジウムドーパントは、内部電極層を形成するニッケルインクまたは組成物に導入され得る。そうすることで、パラジウム活性化ステップをなくすことができる。有機金属前駆体などの上記の活性化方法のうちのいくつかはまた、コンデンサの一般にセラミックのボディへの付着を高めるためのガラス形成剤の共堆積に役立つことが、さらに認識されるべきである。活性化ステップが上記のように行われる場合、終端めっきの前後に、露出した導電性部分に活性体材料の痕跡が残ることがしばしばある。
【0166】
さらに、めっき後の後処理ステップもまた、要望または必要に応じて用いられ得る。そのようなステップは、材料の付着を強化および/または向上させることを含めて、様々な目的のために行われ得る。例えば、加熱(または、焼き鈍し)ステップが、めっきステップを行った後で用いられ得る。そのような加熱は、ベーキング、レーザサブジェクション(laser subjection)、UV照射、マイクロ波照射、アーク溶接、などを介して行われ得る。
【0167】
本明細書において示されるように、外部端子は、少なくとも1つのめっき層を備える。1つの実施形態では、外部端子は、1つだけのめっき層を備え得る。しかし、外部端子は複数のめっき層を備えてもよいことが、理解されるべきである。例えば、外部端子は、第1のめっき層および第2のめっき層を備え得る。さらに、外部端子はまた、第3のめっき層を備え得る。さらに、これらのめっき層の材料は、上述のものおよび当技術分野において一般に知られているもののいずれかであってよい。
【0168】
例えば、第1のめっき層などの1つのめっき層が、銅またはその合金を含み得る。第2のめっき層などの別のめっき層が、ニッケルまたはその合金を含み得る。あるいは、第2のめっき層などの別のめっき層が、銅またはその合金を含み得る。第3のめっき層などの別のめっき層が、錫、鉛、金、または合金などの組合せを含み得る。あるいは、初期めっき層が、ニッケルに続いて、錫または金のめっき層を含み得る。別の実施形態では、銅の初期めっき層が形成され、次いでニッケル層が形成され得る。
【0169】
1つの実施形態では、初期めっき層または第1のめっき層は、導電性金属(例えば、銅)であり得る。次いで、この領域は、密閉のための抵抗高分子材料(resistor-polymeric material)を含む第2の層で覆われ得る。次いで、この領域は、抵抗性高分子材料を選択的に除去するために研磨され、その後、導電性の金属材料(例えば、銅)を含む第3の層により再度めっきされ得る。
【0170】
初期めっき層の上方の上述の第2の層は、ハンダバリア層、例えばニッケルハンダバリア層に相当し得る。いくつかの実施形態では、上述の層は、最初の無電解めっきまたは電解めっきされた層(例えば、めっき銅)の上に追加の金属(例えば、ニッケルまたは銅)の層を電気めっきすることによって形成され得る。上述のハンダバリア層のための他の例示的な材料は、ニッケル-リン、金、および銀を含む。上述のハンダバリア層上の第3の層は、いくつかの実施形態では、めっきされたNi、Ni/Cr、Ag、Pd、Sn、Pb/Sn、または他の適切なめっきハンダなどの導電性層に相当し得る。
【0171】
さらに、金属めっきの層が形成されてよく、その後に、抵抗性合金またはより高抵抗の金属合金被覆、例えば無電解Ni-P合金をそのような金属めっき上に設けるために、電気めっきステップが続く。しかし、本出願の完全な開示から当業者が理解するであろうように、任意の金属被覆を含むことが可能であることが、理解されるべきである。
【0172】
上述のステップのいずれも、バレルめっき終端プロセス、流動床めっき(fluidized bed plating)終端プロセス、および/またはフロースルーめっき終端プロセスなどのバルクプロセスとして起こってよいことが認識されるべきであり、そのようなプロセスの全てが、当技術分野において一般に知られている。そのようなバルクプロセスは、複数の構成要素が一度に処理されることを可能にして、効率的かつ迅速な終端プロセスを提供する。これは、個別的な構成要素処理を必要とする厚膜終端の印刷などの従来の終端方法と比べて、特に有利である。
【0173】
本明細書において説明されるように、外部端子の形成は、一般に、内部電極層のリードタブの露出した前縁の位置によって誘導される。そのような現象は、コンデンサ上の選択された周辺位置における内部電極層の露出した導電性金属の構成により外部めっき端子の形成が決定されるので、「自己決定」と呼ばれ得る。
【0174】
薄膜めっき終端を形成するための上記の技術のさらなる態様が、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれている、Ritterらへの米国特許第7,177,137号およびRitterらへの米国特許第7,463,474号において説明されている。コンデンサ端子を形成するためのさらなる技術もこの技術の範囲に含まれ得ることが、認識されるべきである。例示的な代替形態は、めっき、磁性、マスキング、電気泳動/静電、スパッタリング、真空堆積、印刷、あるいは厚膜導電性層または薄膜導電性層の両方を形成するための他の技法による終端の形成を含むが、これらに限定されない。
【0175】
さらに、コンデンサは次いで、ハンダマスクを受け得る。例えば、これは、コンデンサが被覆されることを可能にし得る。制限する意図はないが、そのようなマスクは、特に銅めっき層などのめっき層が外部端子の最終めっき層であるときに、そのようなめっき層の酸化防止を支援することができる。そのようなハンダマスク材料は、必ずしも本発明によって限定され得ない。例えば、そのような材料は、ハンダバリア層に関して上述された材料のいずれかを含み得る。さらに、またはその代わりに、そのような材料は、後で硬化される液体エポキシなどのエポキシを含み得る。
【0176】
そのような材料をコンデンサ上に設ける場合、電気的接続を形成するために、めっき層および外部端子へのアクセスが必要とされ得る。この点に関して、マスク層を貫通する穴を形成するために、レーザが利用され得る。次いで、そのような穴は、銅などの導電性材料で満たされ得る。次いで、これは、コンデンサとの電気的接続を形成するために利用され得る。
【0177】
本明細書において開示されるコンデンサは、様々な手段を使用して実装され得る。例えば、コンデンサは、上部表面および下部表面を有する基板(例えば、絶縁層)を含む回路板上に実装され得る。回路板は、そこに画定された複数の電流経路を有する。コンデンサの外部端子は、回路板の所定の電流経路とそれぞれ電気通信する。さらに、コンデンサの外部端子は、汎用ハンダ付け技法などの当技術分野において一般に知られている任意の方法を使用して回路板に物理的に接続され得る。
【0178】
さらに、集積回路パッケージもまた、回路板上に設けられ得る。集積回路パッケージは、ボールグリッドアレイを使用して回路板に接続され得る。回路板は、プロセッサをさらに備え得る。プロセッサは、同じくボールグリッドアレイを使用して集積回路パッケージに接続され得る。
【0179】
一般に、ボールグリッドアレイは、ピッチが1.5mm以下、例えば1.25mm以下、1mm以下、0.8mm以下、0.6mm以下など、かつ0.4mm以上、例えば0.5mm以上、0.6mm以上などであるように、構成され得る。
【0180】
さらに、集積回路パッケージはまた、本明細書において定義されるコンデンサを使用して回路板に接続され得る。この点に関して、コンデンサの内部電極層は、それらが回路板および集積回路パッケージの水平面に対して直角であるように、位置決めされ得る。言い換えれば、コンデンサの内部電極層は、それらが実質的に回路板と非平行であるように、位置決めされ得る。例えば、コンデンサは、コンデンサが2つの構成要素間に「挟まれる」ように、集積回路パッケージと回路板との間に位置決めされ得る。この点に関して、コンデンサは、集積回路パッケージおよび回路板に直接接続される。例えば、コンデンサは、汎用ハンダ付け技法などの当技術分野において一般に知られている任意の方法を使用して回路板および/または回路パッケージに(例えば、物理的にかつ/または電気的に)接続され得る。
【0181】
上述の配置においてコンデンサを用いることにより、コンデンサは、元のボールグリッドアレイの一部の除去を可能にし得る。しかし、コンデンサは、なおもボールグリッドアレイによって取り囲まれ得る。
【0182】
上記のことに加えて、本明細書には示されていないが、1つの実施形態では、集積回路パッケージ自体が、多層コンデンサを含み得る。この点に関して、コンデンサは、パッケージに直接埋め込まれ得る。コンデンサのそのような組み込みは、サイズの縮小を可能にすることができ、これは、様々な電子用途にとって有益であり得る。
【0183】
上述の事柄は、本明細書において開示されるコンデンサを実装するための手段の一例を提供するものであるが、他の方法も利用され得ることが、理解されるべきである。例えば、コンデンサは、ランドグリッドアレイ構成を介して実装され得る。コンデンサはまた、別の基材または構成要素に埋め込まれてもよい。
【0184】
本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明の上記その他の変更形態および変形形態が、当業者によって実践され得る。さらに、種々の実施形態の態様は、全体においても部分的においても交換され得ることが、理解されるべきである。さらに、上記の説明は、単なる例としてのものであって、添付の特許請求の範囲においてさらに説明される本発明を限定するようには意図されていない。
【符号の説明】
【0185】
10 コンデンサ
12 外部端子、第1の極性の端子、正端子
14 外部端子、負端子
20 コンデンサ
22a 外部端子
22b 外部端子
24a 外部端子
24b 外部端子
30 コンデンサ
32a 外部端子
32b 外部端子
34a 外部端子
34b 外部端子
105 第1の内部電極層
105a 側部縁部
105b 側部縁部
105c 頂部縁部
105d 底部縁部
110 交互になった誘電体層および内部電極層のセット
115 第2の内部電極層
120 第1のリードタブ
121 側方縁部
122 側方縁部
123 前縁
130 第1のリードタブ
131 側方縁部
132 側方縁部
133 前縁
135 本体
140 第1のリードタブ
141 側方縁部
142 側方縁部
143 前縁
145 本体
150 第1のリードタブ
151 側方縁部
152 側方縁部
153 前縁
205 第1の内部電極層
205a 側部縁部
205b 側部縁部
205c 頂部縁部
205d 底部縁部
210 交互になった誘電体層および内部電極層のセット
215 第2の内部電極層
220 第1のリードタブ
220a 第1のリードタブ
220b リードタブ
221a 側方縁部
222a 側方縁部
223a 前縁
223b 前縁
230 第1のリードタブ
230a 第1のリードタブ
230b リードタブ
231a 側方縁部
232a 側方縁部
233a 前縁
233b 前縁
235 本体
240a 第1のリードタブ
240b リードタブ
241a 側方縁部
242a 側方縁部
243a 前縁
243b 前縁
245 本体
250 第1のリードタブ
250a 第1のリードタブ
250b リードタブ
251a 側方縁部
252a 側方縁部
253a 前縁
253b 前縁
図1A
図1B
図2A
図2B
図3A
図3B
図3C
図3D
図4A
図4B
図4C
図4D
図5A
図5B
【国際調査報告】