TWI533341B - 電容器總成、形成其之方法及用於手持型電子器件中之印刷電路板 - Google Patents
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Description
所描述實施例大體而言係關於包括電容器總成之印刷電路板(PCB),且更特定言之,係關於用於將電容器總成與PCB機械地隔離以減少在電容器總成將振盪壓電力賦予PCB上時所產生的聲噪之設計。
通常在包括電腦、電視及行動器件之多種電子器件中找到印刷電路板(PCB)。PCB通常包括安裝至該PCB以便執行多種功能之電容器。電容器可包括由諸如陶瓷之介電質分離的兩個導電板。某些類別之陶瓷電容器可展現被稱為壓電性之特性,壓電性可造成由經施加電場引起的在陶瓷中之機械應變之內部產生。所產生應變之量值可與電場之強度或跨越置放於陶瓷材料之任一末端上之兩導體所施加之電壓差成正比。當電容器置放於AC電路中時,電容器內之陶瓷可在大約等於AC電源之頻率的頻率下膨脹及收縮。
此運動可造成若干問題。首先,若電容器機械地耦接至諸如PCB之膜片,則此等膨脹及收縮可將週期性力施加於PCB上。結果,整個PCB可在電源供應器之諧波頻率下振動。該效應可在驅動頻率大約等於PCB之諧振頻率時特別明顯。PCB之振動亦可產生聲學聲波。在一些情形下,所得聲波可具有待由器件之使用者聽到之足夠振幅。第二,過度振動可弱化PCB上之焊接點及其他電連接,從而增加器件將
出故障之可能性。
因此,需要用以將電容器機械地耦接至PCB同時減少自電容器傳送至PCB的振動能量之量的可靠方式。
本發明描述用以減少傳送至PCB的振動能量之量之電容器總成的實施例(該總成安裝於該PCB上)。在一個實施例中,該電容器總成包括:一介電部分;該介電部分之一表面上之一第一電極;電耦接至該第一導電電極之一第一終止元件;該介電部分之該表面上之一第二電極;及電耦接至該第二導電電極之一第二終止元件。因此,該第一終止元件及該第二終止元件可進一步包括一接觸層;一多孔層;及一金屬-介電終止層。
在另一實施例中,描述一種用於製造一電容器總成之方法。該方法可包括:在一電容器之末端上形成一金屬終止層;將一導電材料沈積於該金屬終止層上;及將一前驅體沈積於該導電材料之一表面上。該方法亦可包括:形成一導電合金層;在該導電合金層中產生複數個孔以形成一多孔層;及將一導電材料沈積於該多孔層上。
在一些實施例中,一種如本文所揭示之電容器總成可包括:一介電部分;嵌入於該介電部分內之一第一電極;及電耦接至該第一導電電極之一第一終止元件。另外,該電容器總成可包括:嵌入於該介電部分內之一第二電極;及電耦接至該第二導電電極之一第二終止元件。因此,該介電部分具有大於與該第一電極及該第二電極重疊之一厚度的一厚度。
另外,根據一些實施例,一種用於形成一電容器總成之方法可包括:形成嵌入於一介電材料內之一電極層堆疊;及形成鄰近於該電極層堆疊之一介電層。該方法亦可包括形成與該等電極層中之至少一者電接觸之一終止元件。
在一些實施例中,一種用於形成一電容器總成之方法可包括:形成介電層及電極層;及形成一軟終止層以用於電耦接該等電極層。該方法亦可包括將一導電材料沈積於該等軟終止層上以將一電壓差提供至該電容器總成。該方法可包括:形成具有形成電容器連接之電極板之一介電部分;增加頂部及/或底部陶瓷部分之厚度;及終止該等電容器連接以用於將該電容器電耦接至一PCB。在一些實施例中,該方法亦包括:執行一第一堆疊階段;執行一第二堆疊階段;及執行關於該兩個堆疊之層疊。
在其他實施例中,一種形成一電容器總成之方法包括:將電極層及介電層堆疊至目標高度;及在指定位置處將頂部陶瓷層切塊至指定深度。
本文所揭示之實施例之其他態樣及優點將自以下結合隨附圖式之【實施方式】而變得顯而易見,該等隨附圖式藉由實例說明所描述實施例之原理。
100‧‧‧先前技術總成
102‧‧‧電容器
104‧‧‧介電質/介電部分/介電層
106‧‧‧終止件/電極/電極板
108‧‧‧焊料/焊料焊縫
110‧‧‧印刷電路板(PCB)/印刷電路板(PCB)層
112‧‧‧輪廓
113‧‧‧輪廓
200‧‧‧先前技術總成
201‧‧‧先前技術總成
202‧‧‧金屬連接器
206‧‧‧插入式板
300‧‧‧電容器總成/介電電極總成
310‧‧‧接觸層
320‧‧‧多孔導電層
330‧‧‧金屬-介電終止層
350‧‧‧第一及第二終止元件/金屬-介電終止元件
400‧‧‧程序
500A‧‧‧電容器總成
500B‧‧‧電容器總成
530A‧‧‧電極終止層
530B‧‧‧電極終止層
600‧‧‧程序
700A‧‧‧電容器總成
700B‧‧‧電容器總成
700C‧‧‧電容器總成
704A‧‧‧介電部分/介電層
704B‧‧‧介電部分/介電層
704C‧‧‧介電部分/介電層
750‧‧‧終止元件
800‧‧‧程序
900A‧‧‧電容器總成
900B‧‧‧電容器總成
904A‧‧‧介電部分
904B‧‧‧介電部分
950‧‧‧終止元件
1000A‧‧‧程序
1000B‧‧‧程序
1100‧‧‧電容器總成
1104A‧‧‧介電層
1200‧‧‧程序
可藉由參考以下描述及隨附圖式來更好地理解所描述實施例。另外,可藉由參考以下描述及隨附圖式來更好地理解所描述實施例之優點。此等圖式不限制可對所描述實施例作出的形式及細節之任何改變。任何此類改變均不脫離所描述實施例之精神及範疇。
圖1A展示包括電容器之先前技術PCB的正視圖。
圖1B展示先前技術電容器之俯視圖,其說明典型壓電位移。
圖1C展示包括電容器之先前技術PCB的正視圖,其說明可如何將壓電位移傳送至PCB。
圖2A展示將電容器附接至PCB之構件。
圖2B展示將電容器附接至PCB之構件。
圖3A展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成。
圖3B展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成中之終止元件的部分視圖。
圖4展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序的流程圖。
圖5A展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成中之電極終止層。
圖5B展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成中之電極終止層。
圖6展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序的流程圖。
圖7A展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成。
圖7B展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成。
圖7C展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成。
圖8展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序的流程圖。
圖9A展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成。
圖9B展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成。
圖10A展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序的流程圖。
圖10B展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序的流程圖。
圖11展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成。
圖12展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序的流程圖。
在該等圖中,以相同或相似參考數字所指之元件包括與該參考數字出現之第一例子中所描述相同或相似的結構、用途或工序。
此章節描述根據本申請案之方法及裝置之代表性應用。提供此等實例僅僅為了添加背景且輔助理解所描述實施例。因此,對於熟習此項技術者將顯而易見,可在不具有此等特定細節中之一些或全部的情況下實踐該等所描述實施例。在其他例子中,尚未詳細地描述熟知之程序步驟以便避免不必要地混淆該等所描述實施例。其他應用係可能的,使得以下實例不應被視為限制性的。
在以下[實施方式]中,參考隨附圖式,該等隨附圖式形成該描述之部分且在該等隨附圖式中,藉由說明來展示根據所描述實施例之特定實施例。儘管足夠詳細地描述此等實施例以使熟習此項技術者能夠實踐該等所描述實施例,但應理解,此等實例並非限制性的;使得可使用其他實施例,且可在不脫離所描述實施例之精神及範疇的情況下作出改變。
可在廣範圍之電子器件中找到包括陶瓷電容器之PCB。詳言之,手持型電子器件可包括具有多個陶瓷電容器之PCB。當跨越陶瓷電容器施加交變電場時,可在陶瓷材料內產生交變機械應變。該應變可為用於電容器總成之介電材料之固有壓電性質之結果,且通常在使用高介電材料時加劇。此可為針對在具有減小尺寸的電容器總成中使用介電材料之狀況。除非將此運動隔離,否則可將振動能量自電容器傳送至PCB,從而產生可使器件之使用者可聽到之聲噪。產生可聽到噪音之聲振動之典型頻率在自約20Hz高達約20KHz之範圍內。可藉由電容器總成中之合適終止元件來減少傳送至PCB之振動能量之量。另外,具有額外介電材料之電容器總成可減少傳送至PCB之振動能量之量。因此,可減少賦予PCB上之力之量,從而最小化由電容器之運動產生之任何聲噪。
圖1A展示包括耦接至PCB 110之電容器102之先前技術總成100的
側視圖。電容器102可包括兩個終止件106及介電質104。終止件106可由諸如銅或鎳或金屬-玻璃粉之任何導電材料形成。此外,介電質104可由任何合適絕緣體形成。為了實現介電質104之高介電常數、在高AC頻率下之穩定效能及低價格,通常使用陶瓷來產生介電質104。電容器102可使用焊料108而耦接至PCB 110。PCB 110可包括數個基板層及電跡線以用於電耦接安裝於PCB 110上之各種組件(包括電容器102)。焊料108可在PCB 110與電容器102之間形成焊縫,從而提供電極106與耦接至PCB 110上之電跡線之焊盤圖案之間的強機械及電連接。
圖1B展示電容器102之俯視圖,其展示在電容器102經受電場時內部應變可如何改變電容器102之形狀。電容器102可包括用於介電質之鐵電材料(諸如,高介電常數X5R/X7R陶瓷)。鐵電材料可在經受歸因於該材料內之晶體之定向之應變時產生電場。此程序亦可反過來工作,從而意謂鐵電材料可在置放於電場中時膨脹及收縮。此外,膨脹及收縮之量值可與電場之強度成正比。輪廓112展示由諸如陶瓷之鐵電材料形成的電容器102可在存在電場的情況下變形之典型方式。正如所展示,電容器102之上部表面及下部表面可向外弓曲,且電極106附近之表面可向內弓曲。應注意,放大圖1B所示之變形之量以較佳地表達供電容器102變形之模式。當將交變電場施加至電容器102(諸如,在AC電路之狀況下)時,陶瓷材料之膨脹及收縮可與跨越電容器102之電壓改變之週期一起變化。因此,輪廓112(虛線)可說明當經施加電壓之極性為第一狀態時之典型變形,且輪廓113(點線)可說明當經施加電壓之極性為第二狀態(與第一狀態相對)時之典型變形。
圖1C展示包括耦接至PCB 110之電容器102之先前技術總成100的正視圖。與圖1B中一樣,電容器102被展示為處於如可在電容器102內之陶瓷材料處於電場下時發生的變形狀態中。隨著跨越電容器102
之電壓差增加,電容器102之底部表面可向外弓曲,從而將力施加於PCB 110上。此外,電壓之增加可造成電極106附近之電容器102之末端表面向內弓曲,從而拉緊焊料焊縫108。PCB 110上之向下力與拉緊焊料焊縫108之組合可造成在環繞電容器102之區中PCB 110之向下位移。當電容器102置放於AC電路中時,此向下位移可根據AC頻率週期性地變化。結果,PCB 110可在等於AC頻率或AC頻率之諧波之頻率下振動。振動之振幅可在PCB 110之諧振頻率處於或接近AC頻率或AC頻率之諧波時特別明顯。此振動可造成PCB 110充當揚聲器膜片,從而產生聲噪。在一些狀況下,此聲噪可具有足夠大而使器件之使用者可聽到之振幅。
圖2A及圖2B展示用於減少自電容器102傳送至PCB 110之振動能量之量的若干先前技術解決方案。在圖2A中,展示先前技術總成200。連接器202可採取金屬連接器之形式,該連接器可使用諸如焊接或包括雷射熔接之熔接之任何數目個技術而連接至電容器102之終止件且耦接至PCB 110。金屬連接器202可經設計成防止電容器102與PCB 110之間的任何直接接觸,以及吸收自電容器102之終止件傳送之任何機械振動。然而,金屬連接器202可將相當大量高度添加至總成200。諸如行動電話之許多現代器件對PCB總成具有嚴格空間要求,其可禁止使用與總成200相似之設計來隔離電容器102。在圖2B中,展示先前技術總成201。總成201可包括置放於電容器102與PCB 110之間的插入式板206。插入式板206可提供電容器102上之電極與PCB 110上之對應焊盤圖案之間的電連接。此外,插入式板206可由經設計成使電容器102之任何位移減弱之材料形成,從而減少傳送至PCB 110的振動能量之量。然而,總成200亦可在許多器件中超過空間限定。插入式板206可增加由PCB 110上之電容器102佔據之面積以及增加電容器102之高度。此等空間增加可防止許多設計中使用總成201。解決耦
合至PCB層110之聲噪之問題的一些嘗試包括增加PCB層110上之電容器之高度。
根據本文所揭示之一些實施例之電容器總成包括加強型陶瓷部分以使電容器之本體硬化從而減少不當聲噪。因此,由包括於電容器總成中之陶瓷中之壓電應變引起的不當聲噪在組件層級處得以減弱或偏轉。因此,與本發明一致之實施例放寬對PCB佔據面積佈局及至該PCB之電容器附接的條件及約束。與本發明一致之實施例包括將由壓電誘發性應變產生之力引導遠離PCB使得不產生不當噪音或實質上減輕不當噪音之電容器總成。
圖3A展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成300。總成300包括一介電部分104、嵌入於該介電部分104內之交變電極106,以及第一及第二終止元件350。第一及第二終止元件350分別電耦接至第一及第二電極106。終止元件350經由PCB 110而將電壓提供至電極106。在圖3A中,笛卡爾(Cartesian)座標系統Z-X被展示為Z軸指向電容器總成300之「高度」方向(或「垂直」方向)。雖然相同笛卡爾系統將在下文中被展示用於與本發明一致之電容器總成之實施例,但應理解,電容器總成相對於座標軸之特定定向僅為說明性的。一般熟習此項技術者應認識到,許多其他組態在與本發明一致之實施例中係可能的。
第一及第二終止元件350可沿著Z方向覆蓋電容器總成300之整個高度。第一及第二終止元件350中每一者包括一接觸層310、一多孔導電層320,及一金屬-介電終止層330。因此,在一些實施例中,接觸層310係由諸如錫(Sn)或形成達一厚度的錫/鉛合金(Sn/Pb)之導電材料形成。多孔層320可包括諸如鎳(Ni)或鎳合金之導電材料之多孔層。將在下文參看圖3B更詳細地描述多孔層320。
圖3B展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成中之
金屬-介電終止元件350的部分視圖。圖3B說明鄰近於終止層330之部分的多孔層320之部分。就此而言,多孔層320可包括(完全或部分)多孔錐形結構作為終止層330與接觸層310之間的中間層。因此,層320中之部分多孔結構可確保在形成總成時之足夠抗瀝濾性。以此方式,層320可用作阻尼器/墊圈/緩衝器以吸收衝擊,從而最小化由於電容器上之壓電誘發性應變而至焊接點及PCB之聲耦合。在一些實施例中,多孔錐形結構由諸如Ni之導電材料製成。
圖4展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序400的流程圖。在一些實施例中,程序400可產生如上文詳細地描述之電容器總成300(參看圖3A)之電容器總成。
步驟402包括在介電基板上形成金屬終止層。在一些實施例中,金屬終止層可為金屬-玻璃粉終止件,且介電基板可與介電電極總成300之介電部分104(包括嵌入於內部之電極板106)(參看上文之圖3A及圖3B)一樣。步驟404包括將導電材料沈積於步驟402之金屬終止層上。因此,步驟404可包括將鎳電鍍於形成於步驟402中之終止層上,以形成具有預選定厚度之層。在一些實施例中,步驟404可包括將鎳無電極電鍍於形成於步驟402中之終止件上。步驟406包括將前驅體材料沈積於形成於步驟404中之鎳層之表面上。因此,用於步驟406中之前驅體材料可為鋁、鋁墨水,或一些其他金屬,或包括金屬之液體,或包括導電材料之液體。步驟408包括形成導電合金層。在一些實施例中,步驟408可包括用以形成鎳-鋁合金之高溫燒結步驟。步驟410包括在導電合金層中產生孔以形成多孔層。因此,步驟410可包括用以自形成於步驟408中之導電合金層移除鋁之選擇性瀝濾步驟。步驟412包括將導電材料沈積於形成於步驟410中之多孔層上。在一些實施例中,步驟412包括將Sn或Sn/Pb合金沈積於由步驟410產生的多孔結構上。
圖5A展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成500A中之電極終止層530A。因此,電極終止層530A可包括軟Cu終止層。電極終止層530A形成於介電層104之表面上且電耦接至電極板106(參看上文之圖1至圖3)。在一些實施例中,藉由將Cu層電鍍或濺鍍於介電層104上而形成電極終止層530A。在一些實施例中,將Sn或Sn/Pb合金沈積於終止層530A上以使其表面可黏著(mountable)至PCB層110。
圖5B展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成500B中之電極終止層530B。電極終止層530B包括軟Cu終止層(與電極530A(參看圖5A)中一樣),其進一步具有至介電部分104中之幾何延伸部或「指狀物」以與電極板106電耦接。如電極終止層530B中之軟Cu終止件之大小及形狀受控制以形成關於選定大小之焊接點之圖案。在一些實施例中,將Sn或Sn/Pb合金沈積於終止層530B上以使其表面可黏著至PCB層110。因此,在一些實施例中,電極終止層530B連同Sn或Sn/Pb之頂部塗層形成減少之焊接點,從而提供足夠導電性及自電容器總成至PCB中之有限機械耦接。
在一些實施例中,電極終止層530A可形成於平行於PCB層110之平面的平面上,且530B可形成於垂直於PCB層110之平面的平面上。亦即,在一些實施例中,形成有電極106之介電部分104內之平面可平行於Z軸(參看圖3A及圖3B)。
圖6展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序600的流程圖。因此,程序600可用以形成類似於上文詳細地描述之總成500A及500B(參看圖5A及圖5B)之電容器總成。
步驟602包括形成介電層及電層。舉例而言,步驟602可包括將介電層及電層形成為包括電極板106之介電部分104(參看圖3A)。
步驟604包括終止電容器總成中之電容器連接。步驟604可包括
形成軟金屬終止層以電耦接形成於步驟602中之電層。在一些實施例中,步驟604包括將導電材料沈積於形成於步驟602中之介電層及電層之表面上(例如,參看圖5A及圖5B之終止層530A及530B)。舉例而言,步驟604可包括電鍍或無電極電鍍沈積材料以用於終止電容器連接。步驟604亦可包括形成具有內部電極之圖案。在一些實施例中,步驟604可包括諸如在電極終止層530B中形成圖案。步驟606包括將Sn或Sn/Pb合金沈積於步驟604中之經終止電容器連接上。
圖7A展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成700A。總成700A包括在Z方向上具有延伸之高度的介電部分704A。因此,延伸高度之部分704A在包括電極板106之部分上方包括額外介電材料。此外,總成700A包括覆蓋沿著電容器總成700A之Z方向之整個高度的終止元件750。
圖7B展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成700B。總成700B包括在Z方向上具有延伸之高度的介電部分704B。因此,延伸高度之部分704B在與電極板106重疊之部分上方及下方包括額外介電材料。此外,總成700B包括覆蓋沿著電容器總成700B之Z方向之整個高度的終止元件750。
圖7C展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成700C。總成700C包括在Z方向上具有延伸之高度的介電部分704C。因此,延伸高度之部分704C在包括電極板106之部分下方包括額外介電材料。此外,總成700C包括覆蓋沿著電容器總成700C之Z方向之整個高度的終止元件750。
變厚之介電層704A、704B及704C可在介電層由於經施加電場而壓電應變時限定電容器總成沿著Z方向之應變。因此,在與本發明一致之實施例中減少至PCB層110中之機械耦接。
圖8展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總
成之程序800的流程圖。步驟802包括形成具有形成電容器連接之電極板之介電部分。因此,步驟802可包括形成諸如上文詳細地論述之部分704A、704B及704C(參看圖7A至圖7C)之介電部分。步驟804包括增加介電部分之厚度。步驟806包括終止電容器總成中之電容器連接。在一些實施例中,步驟806可包括上文詳細地描述之步驟604及606(參看圖6)。此外,在一些實施例中,步驟806可包括形成覆蓋電容器總成之整個高度的終止元件(參看圖7A至圖7C之終止元件750)。
圖9A展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成900A。總成900A包括在Z方向上具有延伸之高度的介電部分704A。因此,部分704A之延伸之高度係處於與電極106重疊之部分上方。此外,總成900A包括覆蓋沿著Z方向與電極106重疊的部分高度之終止元件950。
圖9B展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成900B。總成900B包括鄰近於介電部分904A之介電部分904B。介電部分904A包括電極106,且介電部分904B在Z方向上延伸介電材料之高度。總成900A包括覆蓋介電部分904A之整個高度的終止元件950。根據一些實施例,介電部分904B具有相對於介電部分904A之減少之橫向尺寸(沿著X方向)。此情形確保終止件包覆電容器以實現較佳黏著。
圖9A及圖9B中所說明之實施例提供至PCB 110中之減少之聲耦合,此係因為變厚之介電層(或如總成900B中之若干層)已限制沿著Z方向之應變。在一些實施例中,總成900A及900B亦提供包括提供良好終止黏著的包覆結構之減小型終止元件950。可需要減小大小之終止元件950以簡化製造步驟。
圖10A展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序1000A的流程圖。舉例而言,程序1000中之步驟可產生上
文詳細地描述之電容器總成900B(參看圖9B)。
步驟1010包括電容器總成之底部及頂部部分之堆疊階段。底部部分可如上文詳細地描述之電容器總成900B(參看圖9B)中之部分904A且頂部部分可如上文詳細地描述之電容器總成900B(參看圖9B)中之部分904B。因此,步驟1010可包括部分地或全部地執行程序400中之步驟402至412、程序600中之步驟602至608、程序800中之步驟802至804中任一者,或其任何組合。舉例而言,步驟1010可包括將導電層與介電材料交錯,該等導電層形成電容器總成中之電極。步驟1020包括遮蔽產生於步驟1010中之介電材料之頂部層之某些區域(例如,參看圖9B之部分904B)。步驟1020確保經遮蔽區域不受後續切塊/切割步驟1030影響。步驟1030包括切塊或切割處於未覆蓋位置處的步驟1010中之所得堆疊之頂部層。因此,使總成中之頂部部分(例如,參看圖9B之部分904B)相對於底部部分(例如,參看圖9B之部分904A)之橫向尺寸(X軸)減小。步驟1040包括清潔步驟1030中之切塊及切割之殘餘物。步驟1050包括移除用於步驟1020中之遮罩。
圖10B展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序1000B的流程圖。舉例而言,程序1000中之步驟可產生上文詳細地描述之電容器總成900B(參看圖9B)。
步驟1060包括堆疊階段。步驟1060可包括形成嵌入於如上文詳細地描述之介電材料(例如,參看圖9B之部分904A)中之導電層之堆疊。步驟1060亦可包括形成其中未嵌入電極材料之介電層(例如,部分904B)。與導電層重疊之堆疊之高度反映終止高度(例如,參看圖9B之終止元件950)。因此,步驟1010可包括部分地或全部地執行程序400中之步驟402至412、程序600中之步驟602至608、程序800中之步驟802至804中任一者,或其任何組合。舉例而言,堆疊介電層之階段可包括將導電層與介電材料交錯,該等導電層形成電容器總成中之電
極。步驟1070包括將如形成於步驟1010中的包括導電層之第一堆疊層疊至第二介電堆疊。舉例而言,步驟1070可包括層疊部分904A及部分904B,從而產生電容器總成900B(參看圖9B)。
步驟1070可包括將第一堆疊層疊於形成於步驟1060中之第二堆疊上方、下方或上方及下方。此外,第一堆疊之形狀及大小可不同於形成於步驟1060中之第二堆疊之形狀及大小。此外,在一些實施例中,形成於步驟1010中之第一堆疊及第二堆疊可具有不同形狀及大小。因此,在一些實施例中,由程序1000B產生的電容器總成可具有沿著Z軸之不對稱剖面。在一些實施例中,由程序1000B產生的電容器總成可具有沿著Z軸之對稱剖面。可需要使電容器總成具有沿著Z方向之對稱剖面以減小在燒結步驟期間或歸因於在器件操作期間自然發生之熱衝擊而形成裂痕之風險。
圖11展示根據一些實施例的用以最小化聲噪之電容器總成1100的側視圖。電容器總成1100包括沿著高度或Z方向而變厚之側壁。因此,變厚之側壁在介電層1104由於電場而應變時限定至PCB層110中之聲耦合。就此而言,可在實質上垂直於PCB平面的方向上形成電極板106。因此,在一些實施例中,電場實質上平行於PCB層110之平面。用以電耦接電極板106之終止元件可為按照現有程序之金屬-玻璃粉終止件或軟Cu終止件(例如,參看圖5A及圖5B之終止層530A及530B),或其組合。亦可添加多孔鎳層(例如,參看圖3A之終止元件350)。
圖12展示描繪根據一些實施例的形成用以最小化聲噪之電容器總成之程序1200的流程圖。舉例而言,程序1200中之步驟可產生上文詳細描述之電容器總成1100(參看圖11)。步驟1210包括形成具有電極板之介電部分。因此,步驟1210可與上文詳細描述之步驟802(參看圖8)一樣。步驟1220包括增加介電材料之高度尺寸。步驟1230包括終
止增加之側壁上之電容器連接。
與電容器總成700A、700B、700C(參看圖7A至圖7C)、900A、900B(參看圖9A至圖9B)及1100(參看圖11)一致的實施例可包括與具有電極板106之區域不重疊之額外介電材料。此額外介電材料可在電容器總成之電磁效能方面具有有限效應,且在減輕器件至PCB層110中之機械耦接方面具有強效應。因此,一些實施例可包括相對於包括電極板106之介電材料量之大約15%與大約50%之間的額外介電材料。一般熟習此項技術者應認識到,額外介電材料之量可根據關於材料處理、成本及噪音減輕之所要成果而變化。
出於解釋之目的,前述描述使用特定命名法以提供所描述實施例之透徹理解。然而,熟習此項技術者應顯而易見,為實踐所描述實施例無需特定細節。因此,出於說明及描述之目的來呈現特定實施例之前述描述。其並不意欲為詳盡的或將所描述實施例限於所揭示精確形式。一般熟習此項技術者應顯而易見,鑒於上述教示,許多修改及變化係可能的。
104‧‧‧介電部分
106‧‧‧電極
110‧‧‧印刷電路板(PCB)
300‧‧‧電容器總成
310‧‧‧接觸層
320‧‧‧多孔導電層
330‧‧‧金屬-介電終止層
350‧‧‧第一及第二終止元件
Claims (20)
- 一種電容器總成,其包含:一介電部分;該介電部分之一表面上之一第一電極;電耦接至該第一導電電極之一第一終止元件;該介電部分之該表面上之一第二電極;及電耦接至該第二導電電極之一第二終止元件,其中該第一終止元件及該第二終止元件之每一者包括:一最外層導電接觸層;一最內層金屬-玻璃終止層;及一多孔導電層,其直接在該最外層導電接觸層及該最內層金屬-玻璃終止層之間。
- 如請求項1之電容器總成,其中該介電部分具有大於沿著一高度方向之一垂直厚度的一厚度,該垂直厚度包括該第一電極及該第二電極。
- 如請求項1之電容器總成,其中該最外層導電接觸層包括錫。
- 如請求項1之電容器總成,其中該多孔導電層包括鎳。
- 如請求項1之電容器總成,其中該最外層導電接觸層包括一錫/鉛合金。
- 一種用於一手持型電子器件中之印刷電路板(PCB),其包含:一電阻件,其包含:一介電部分;一第一終止元件;及一第二終止元件,其中該第一終止元件及該第二終止元件之每一者包括: 相對於該介電部分之一最外層導電接觸層;一最內層金屬-玻璃終止層;及一多孔導電層,其直接在該最外層導電接觸層及該最內層金屬-玻璃終止層之間。
- 如請求項6之印刷電路板,其中該電組件之該介電部分具有大於該介電部分之一垂直厚度的一水平厚度。
- 如請求項6之印刷電路板,其中該第一終止元件及該第二終止元件之每一者包括三個層。
- 如請求項6之印刷電路板,其中該最外層導電接觸層包括錫。
- 如請求項9之印刷電路板,其中該多孔導電層包括鎳。
- 如請求項6之印刷電路板,其中該最外層導電接觸層包括一錫/鉛合金。
- 一種用於形成一電容器總成之方法,該方法包含:形成嵌入於一介電材料內之一電極層堆疊;形成鄰近於該電極層堆疊之一介電層;增加該介電層沿著一第一方向之一厚度;形成與該等電極層中之至少一者電接觸之一終止元件;形成一電容器連接;及將該電容器總成電耦接至一印刷電路板(PCB),其中該終止元件包括相對於該介電部分之一最外層導電接觸層、一最內層金屬-玻璃終止層及一多孔導電層,其直接在該最外層導電接觸層及該最內層金屬-玻璃終止層之間。
- 如請求項12之方法,其中形成該終止元件包含:形成一導電合金層;在該導電合金層中產生複數個孔以形成該多孔導電層;及將一導電材料沈積於該多孔導電層上以形成該最外層導電接 觸層。
- 如請求項12之方法,其中形成該終止元件包含形成一軟金屬終止層以用於電耦接電層;及將一導電材料沈積於該等軟終止層上。
- 如請求項14之方法,其進一步包含藉由控制在該介電層及該等電極層之一底部部分及/或側處該軟金屬終止層之一大小及一圖案來控制一焊料焊縫之大小。
- 如請求項12之方法,其進一步包含選擇實質上平行於經調適以機械地耦接至一PCB基板層的該電容器之一側之該第一方向。
- 如請求項12之方法,其進一步包含選擇實質上垂直於經調適以機械地耦接至一PCB基板層的該電容器之一側之該第一方向。
- 如請求項12之方法,其進一步包含:執行一第二堆疊階段;及執行嵌入於該介電材料內之該電極層堆疊中之至少一者與一第二堆疊層之一層疊。
- 如請求項18之方法,其中執行一第一堆疊階段包含:形成嵌入於該介電材料內之電極板。
- 如請求項12之方法,其進一步包含:執行一遮蔽階段;及執行一切塊階段。
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