陶瓷元件的振动噪音抑制结构的制作方法

    专利2022-07-10  79


    本实用新型关于一种陶瓷元件的附属结构,特别是一种陶瓷元件的振动噪音抑制结构。



    背景技术:

    查陶瓷元件一般是以延伸出的外部电极以焊着材料焊着在基板上所预设的焊垫。部分陶瓷元件中由于含有介电层材料,而这介电层材料可以是铁电材料。例如以积层陶瓷电容器为例,其典型结构包含一积层陶瓷堆叠体、一对外部电极,其中在积层陶瓷堆叠体中包含有一陶瓷基板与多层内电极板,各内电极板依序交错而相间地嵌设于该陶瓷基板。

    由于铁电材料具有压电特性,因此当施加电压至陶瓷元件时,陶瓷元件的内部电极之间可能会发生压电现象,从而依据频率大小而产生周期性振动,同时使陶瓷元件呈现振动状况。这些振动可以通过陶瓷元件的外部电极和焊料传递到基板,使得基板成为反射声波的表面从而产生振动噪音。振动噪音可能会产生不适的声音频率,也可能会对陶瓷元件及其焊料产生拉扯应力。

    在现有技术中,有业者以中介层的结构来抑制该振动噪音。但随着陶瓷元件的小型化趋势及宽广工作频率范围的需求,使得该中介层吸收该振动噪音的功效有待改进。再者,现有技术中一般都没有考虑到中介层的抗板弯能力,使得拉扯应力可能直接对陶瓷元件造成破坏。



    技术实现要素:

    缘此,本实用新型的主要目的即是提供一种陶瓷元件的振动噪音抑制结构,以期提供可有效抑制或缓冲陶瓷元件所产生的振动噪音、良好抗板弯能力的振动噪音抑制结构。

    本实用新型所采用的技术手段是在陶瓷元件和基板之间设置一振动噪音抑制结构,其包括一第一中介层位于基板的一顶面上,该第一中介层具有一第一外部端子和一第二外部端子,该第一外部端子和该第二外部端子分别上下对应于一陶瓷元件的第一外部电极和第二外部电极,该第一外部端子和该第二外部端子也上下对应于该基板的第一焊垫和第二焊垫,该第一中介层具有一第一介电系数和一第一抗板弯系数。一第二中介层,位于该陶瓷元件的底面与该第一中介层之间,该第二中介层具有一第二介电系数和一第二抗板弯系数。通过该振动噪音抑制结构,以抑制或缓冲陶瓷元件所产生的振动噪音,且达到所需的抗板弯能力。

    较佳地,该第一中介层的该第一端部形成有一第一凹部,且该第一端部在面向该陶瓷元件的一表面形成一第一顶面导电部,在面向该基板的一表面形成一第一底面导电部,在该第一顶面导电部和该第一底面导电部之间并沿着该第一凹部的一外表面形成一第一垂直导电部,该第一焊着材料将该陶瓷元件的该第一外部电极和该第一中介层的该第一顶面导电部、该第一垂直导电部、该第一底面导电部焊着在该基板的该第一焊垫,使得该陶瓷元件的该第一外部电极和该基板的该第一焊垫形成电导通。

    较佳地,该第一中介层的该第二端部形成有一第二凹部,且该第二端部在面向该陶瓷元件的一表面形成一第二顶面导电部,在面向该基板的一表面形成一第二底面导电部,在该第二顶面导电部和该第二底面导电部之间并沿着该第二凹部的一外表面形成一第二垂直导电部,该第二焊着材料将该陶瓷元件的该第二外部电极和该第二中介层的该第二顶面导电部、该第二垂直导电部、该第二底面导电部焊着在该基板的该第二焊垫,使得该陶瓷元件的该第二外部电极和该基板的该第二焊垫形成电导通。

    较佳地,该陶瓷元件为一积层陶瓷电容器。较佳地,该第一中介层以三氧化二铝(al2o3)所制成的第一中介层。

    较佳地,该第二中介层为以硅胶所制成的第二中介层。

    较佳地,该第一中介层的该第一介电系数介于5至10之间,而该第二中介层的该第二介电系数介于1至4之间。

    较佳地,该第一中介层的该第一抗板弯系数介于8.0至20.0之间,而该第二中介层的该第二抗板弯系数介于30.0至50.0之间。

    较佳地,该第一中介层的厚度介于2.0毫米至5.0毫米之间,而该第二中介层的厚度介于10微米至50微米之间。

    在效果方面,通过本实用新型的振动噪音抑制结构,除了可以有效抑制或缓冲陶瓷元件所产生的振动噪音,且可同步达到所需的抗板弯能力。纵使因严重振动而产生大拉扯力,会先破裂在第一中介层或第二中介层,而不会破裂在陶瓷元件。再者,由于第二中介层采用具有适当介电系数、良好散热能力、高抗板弯能力的材质,可提升产品的涟波电流(ripplecurrent)及提升产品可靠度。

    本实用新型所采用的具体技术,将借由以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。

    附图说明

    在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本实用新型的理解,并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

    图1显示本实用新型第一实施例的相关元件分离时的立体分解图。

    图2显示本实用新型第一实施例的相关元件分离并可组立在一基板上的剖视示意图。

    图3显示本实用新型第一实施例的相关元件组立后并组立在一基板上的剖视示意图。

    图4显示本实用新型第二实施例的相关元件分离时的立体分解图。

    附图标记说明:

    100振动噪音抑制结构;

    1陶瓷元件;

    11第一外部电极;

    11a第二外部电极;

    2基板;

    21第一焊垫;

    21a第二焊垫;

    3第一中介层;

    31第一端部;

    311第一凹部;

    321第一顶面导电部;

    322第一底面导电部;

    323第一垂直导电部;

    31a第二端部;

    311a第二凹部;

    321a第二顶面导电部;

    322a第二底面导电部;

    323a第二垂直导电部;

    4第二中介层;

    5第一焊着材料;

    5a第二焊着材料。

    具体实施方式

    结合附图和本实用新型具体实施方式的描述,能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是,在此描述的本实用新型的具体实施方式,仅用于解释本实用新型的目的,而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下,技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形,这些都应被视为属于本实用新型的范围。

    需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者可能存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。

    参阅图1所示,其显示一陶瓷元件1的两端部分别设有相对应的第一外部电极11和第二外部电极11a。在本实用新型的设计中,陶瓷元件1和基板2之间设置一振动噪音抑制结构100,且该振动噪音抑制结构100由下而上包括一第一中介层3、一第二中介层4。

    图2显示本实用新型第一实施例的相关元件分离并可组立在一基板上的剖视示意图。如图所示,第一中介层3的第一端部31形成有一第一凹部311,且该第一端部31在面向陶瓷元件1的表面形成一第一顶面导电部321,在面向基板2的表面形成一第一底面导电部322,而在第一顶面导电部321和第一底面导电部322之间并沿着第一凹部311的外表面形成一第一垂直导电部323。亦即,第一顶面导电部321和第一底面导电部322可通过第一垂直导电部323而达成电连通。

    相同地,第一中介层3的第二端部31a形成有一第二凹部311a,且该第二端部31a在面向陶瓷元件1的表面形成一第二顶面导电部321a,在面向基板2的表面形成一第二底面导电部322a,而在第二顶面导电部321a和第二底面导电部322a之间并沿着第二凹部311a的外表面形成一第二垂直导电部323a。亦即,第二顶面导电部321a和第二底面导电部322a可通过第二垂直导电部323a而达成电连通。

    当在组立本实用新型时,将第一中介层3、第二中介层4、陶瓷元件1由下而上组立在基板2上,并使陶瓷元件1的第一外部电极11、第一中介层3的第一端部31、基板2的第一焊垫21在垂直方向相互对准。同时,陶瓷元件1的第二外部电极11a、第一中介层3的第二端部31a、基板2的第二焊垫21a在垂直方向亦相互对准。此时,第二中介层4的位置即位在陶瓷元件1的底面和第一中介层3之间。

    参阅图3所示,其显示本实用新型第一实施例的相关元件组立后并组立在一基板上的剖视示意图。在完成前述各元件的对准定位后,即可以第一焊着材料5将陶瓷元件1的第一外部电极11和第一中介层3的第一顶面导电部321、第一垂直导电部323、第一底面导电部322焊着在基板2的第一焊垫21,如此即使得陶瓷元件1的第一外部电极11和基板2的第一焊垫21形成电导通。

    相同地,以第二焊着材料5a将陶瓷元件1的第二外部电极11a和第一中介层3的第二顶面导电部321a、第二垂直导电部323a、第二底面导电部322a焊着在基板2的第二焊垫21a。

    完成上述的焊着程序后,即使得陶瓷元件1的第二外部电极11a和基板2的第二焊垫21a形成电导通,且第二中介层4位在该陶瓷元件1的底面与第一中介层3之间。

    图4显示本实用新型第二实施例的相关元件分离时的立体分解图。本实施例的组成构件与第一实施例大致相同,故相同元件乃标示相同的元件编号,以资对应。在本实施例中,包括多个(二个以上)并置的陶瓷元件1设置在一基板2上,而在多个该陶瓷元件1和该基板(未示)之间设置一振动噪音抑制结构100,此振动噪音抑制结构100同样包括扩大的第一中介层3和第二中介层4。

    以上图式中所示实施例中,该陶瓷元件是一积层陶瓷电容器,亦可应用在其它陶瓷元件。第一中介层3以例如三氧化二铝(al2o3)的材料所制成,其厚度大约2.0毫米(mm)至5.0毫米(mm)。第二中介层4以例如硅胶的材料所制成,其厚度大约10um微米(um)至50微米(um)。

    本实用新型前述实施例中,第一中介层3具有第一介电系数(例如介电系数为5至10),而第二中介层4具有不同于该第一中介层3的第一介电系数的第二介电系数(例如介电系数为1.0至4.0),如此可对不同频寛范围的振动噪音产生有效抑制或缓冲的功效。

    再者,第一中介层3具有第一抗板弯系数(例如抗板弯系数为8.0至20.0),而第二中介层4具有不同于该第一中介层3的第一抗板弯系数的第二抗板弯系数(例如抗板弯系数为30.0至50.0),如此可在万一拉扯应力施加到陶瓷元件、基板或焊料时,具有足够的抗板弯能力,从而确保不破坏陶瓷元件。

    以上所举实施例仅系用以说明本实用新型,并非用以限制本实用新型的范围,凡其他未脱离本实用新型所揭示的精神下而完成的等效修饰或置换,均应包含于权利要求范围内。


    技术特征:

    1.一种陶瓷元件的振动噪音抑制结构,在一陶瓷元件与一基板之间设置一振动噪音抑制结构,该陶瓷元件的两端部分别设有一第一外部电极和一第二外部电极,而该基板上则设有一第一焊垫和一第二焊垫,该第一焊垫和该第二焊垫分别对应于该陶瓷元件的该第一外部电极和该第二外部电极,并分别以一第一焊着材料和一第二焊着材料焊着在该陶瓷元件的该第一外部电极和该第二外部电极,其特征在于,该振动噪音抑制结构包括:

    一第一中介层,位于该基板的一顶面上,该第一中介层具有一第一外部端子和一第二外部端子,该第一外部端子和该第二外部端子分别上下对应于该陶瓷元件的该第一外部电极和该第二外部电极,该第一外部端子和该第二外部端子也上下对应于该基板的该第一焊垫和该第二焊垫,该第一中介层具有一第一介电系数和一第一抗板弯系数;

    一第二中介层,位于该陶瓷元件的底面与该第一中介层之间,该第二中介层具有一第二介电系数和一第二抗板弯系数。

    2.根据权利要求1所述的陶瓷元件的振动噪音抑制结构,其特征在于,该第一中介层的该第一外部端子形成有一第一凹部,且该第一外部端子在面向该陶瓷元件的一表面形成一第一顶面导电部,在面向该基板的一表面形成一第一底面导电部,在该第一顶面导电部和该第一底面导电部之间并沿着该第一凹部的一外表面形成一第一垂直导电部,该第一焊着材料将该陶瓷元件的该第一外部电极和该第一中介层的该第一顶面导电部、该第一垂直导电部、该第一底面导电部焊着在该基板的该第一焊垫,使得该陶瓷元件的该第一外部电极和该基板的该第一焊垫形成电导通。

    3.根据权利要求1所述的陶瓷元件的振动噪音抑制结构,其特征在于,该第一中介层的该第二外部端子形成有一第二凹部,且该第二外部端子在面向该陶瓷元件的一表面形成一第二顶面导电部,在面向该基板的一表面形成一第二底面导电部,在该第二顶面导电部和该第二底面导电部之间并沿着该第二凹部的一外表面形成一第二垂直导电部,该第二焊着材料将该陶瓷元件的该第二外部电极和该第二中介层的该第二顶面导电部、该第二垂直导电部、该第二底面导电部焊着在该基板的该第二焊垫,使得该陶瓷元件的该第二外部电极和该基板的该第二焊垫形成电导通。

    4.根据权利要求1所述的陶瓷元件的振动噪音抑制结构,其特征在于,该陶瓷元件为一积层陶瓷电容器。

    5.根据权利要求1所述的陶瓷元件的振动噪音抑制结构,其特征在于,该第一中介层为以三氧化二铝所制成的第一中介层。

    6.根据权利要求1所述的陶瓷元件的振动噪音抑制结构,其特征在于,该第二中介层以硅胶所制成的第二中介层。

    7.根据权利要求1所述的陶瓷元件的振动噪音抑制结构,其特征在于,该第一中介层的该第一介电系数介于5至10之间,该第二中介层的该第二介电系数系介于1至4之间。

    8.根据权利要求1所述的陶瓷元件的振动噪音抑制结构,其特征在于,该第一中介层的该第一抗板弯系数介于8.0至20.0之间,而该第二中介层的该第二抗板弯系数介于30.0至50.0之间。

    9.根据权利要求1所述的陶瓷元件的振动噪音抑制结构,其特征在于,该第一中介层的厚度介于2.0毫米至5.0毫米之间,该第二中介层的厚度介于10微米至50微米之间。

    技术总结
    一种陶瓷元件的振动噪音抑制结构,包括一第一中介层,位于一基板的一顶面上,该第一中介层具有一第一外部端子和一第二外部端子,分别上下对应于一陶瓷元件的第一外部电极和第二外部电极,也上下对应于该基板的第一焊垫和第二焊垫,该第一中介层具有一第一介电系数和一第一抗板弯系数。一第二中介层,位于该陶瓷元件的底面与该第一中介层之间,该第二中介层具有一第二介电系数和一第二抗板弯系数。通过该振动噪音抑制结构,以抑制或缓冲陶瓷元件所产生的振动噪音,且达到所需的抗板弯能力。

    技术研发人员:刘妤婕;许智远;凌溢骏
    受保护的技术使用者:信昌电子陶瓷股份有限公司
    技术研发日:2020.08.28
    技术公布日:2021.03.12

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