電容器組件以及印刷電路板pcb的制作方法
【專(zhuān)利摘要】所描述的實(shí)施例涉及一種電容器組件以及印刷電路板PCB。所述電容器組件包括：電介質(zhì)部分；在所述電介質(zhì)部分的表面上的第一電極；與第一導(dǎo)電電極電氣耦合的第一端接元件；在所述電介質(zhì)部分的所述表面上的第二電極；和與第二導(dǎo)電電極電氣耦合的第二端接元件，所述第一端接元件和第二端接元件還包含；接觸層；多孔導(dǎo)電層；和金屬玻璃熔塊端接件。所描述的實(shí)施例還涉及包含所述電容器組件的印刷電路板PCB。本申請(qǐng)旨在提供一種使電容器與PCB機(jī)械耦合的可靠的方式，同時(shí)減少?gòu)碾娙萜鱾魉偷絇CB的振動(dòng)能量的量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電容器組件以及印刷電路板PCB
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]描述的實(shí)施例一般涉及包含電容器組件的印刷電路板(PCB)，更具體地，涉及用于使電容器組件與PCB機(jī)械隔離以減少當(dāng)電容器組件在PCB上賦予振蕩壓電力時(shí)產(chǎn)生的聲學(xué)噪聲的設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]印刷電路板(PCB)常用于包括計(jì)算機(jī)、電視機(jī)和移動(dòng)設(shè)備的各種電子設(shè)備中。為了執(zhí)行各種功能，PCB 一般包含安裝到PCB上的電容器。電容器可包含被諸如陶瓷的電介質(zhì)分開(kāi)的兩個(gè)導(dǎo)電板。某些類(lèi)型的陶瓷電容器可表現(xiàn)稱(chēng)為壓電的特性，該特性可導(dǎo)致在陶瓷內(nèi)部產(chǎn)生源自施加的電場(chǎng)的機(jī)械應(yīng)變。產(chǎn)生的應(yīng)變的大小可與電場(chǎng)強(qiáng)度或跨著位于陶瓷材料的兩側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)體施加的電壓差成比例。當(dāng)電容器被放在AC電路中時(shí)，電容器內(nèi)的陶瓷可以按照大致等于AC電力的頻率而膨脹和收縮。
[0003]這種移動(dòng)可導(dǎo)致幾個(gè)問(wèn)題。首先，如果電容器與諸如PCB的膜片機(jī)械耦合，那么這些膨脹和收縮可在PCB上施加周期性的力。作為結(jié)果，整個(gè)PCB可以電源的諧波頻率振動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率大致等于PCB的共振頻率時(shí)，該效果會(huì)特別明顯。PCB的振動(dòng)也可產(chǎn)生聲學(xué)聲波。在一些情況下，得到的聲波可具有足以被設(shè)備的用戶(hù)聽(tīng)到的振幅。第二，過(guò)度的振動(dòng)可使PCB上的錫焊接頭和其它的電氣連接弱化，從而增加設(shè)備失效的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，希望一種使電容器與PCB機(jī)械耦合的可靠的方式，同時(shí)減少?gòu)碾娙萜鱾魉偷絇CB的振動(dòng)能量的量。
[0005]本公開(kāi)描述減少傳送到上面安裝電容器組件的PCB的振動(dòng)能量的量的電容器組件的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，電容器組件包括:電介質(zhì)部分；在電介質(zhì)部分的表面上的第一電極；與第一導(dǎo)電電極電氣耦合的第一端接元件；在電介質(zhì)部分的表面上的第二電極；和與第二導(dǎo)電電極電氣耦合的第二端接元件。因此，第一端接元件和第二端接元件還可包含:接觸層；多孔層；和金屬電介質(zhì)端接層。
[0006]在另一實(shí)施例中，描述用于制造電容器組件的方法。該方法可包括:在電容器的端部上形成金屬端接層；在金屬端接層上沉積導(dǎo)電材料并在導(dǎo)電材料的表面上沉積前體。該方法還包括:形成導(dǎo)電合金層；在導(dǎo)電合金層中產(chǎn)生多個(gè)孔隙以形成多孔層；和在多孔層上沉積導(dǎo)電材料。
[0007]在一些實(shí)施例中，這里公開(kāi)的電容器組件可包含:電介質(zhì)部分；嵌入電介質(zhì)部分中的第一電極和與第一導(dǎo)電電極電氣稱(chēng)合的第一端接兀件。并且，電容器組件可包含嵌入電介質(zhì)部分中的第二電極；和與第二導(dǎo)電電極電氣耦合的第二端接元件。因此，電介質(zhì)部分具有比重疊第一電極和第二電極的厚度大的厚度。
[0008]并且，根據(jù)一些實(shí)施例，用于形成電容器組件的方法可包含形成嵌入電介質(zhì)材料內(nèi)的電極層的疊層和形成與電極層的疊層相鄰的電介質(zhì)層。該方法還可包含形成與電極層中的至少一個(gè)電氣接觸的端接元件。
[0009]在一些實(shí)施例中，用于形成電容器組件的方法可包含形成電介質(zhì)和電極層，以及形成用于電氣耦合電極層的軟端接層。該方法還可包含在軟端接層上沉積導(dǎo)電材料以向電容器組件提供電壓差。該方法可包含:形成具有形成電容器連接的電極板的電介質(zhì)部分；增加頂部和/或底部陶瓷部分的厚度；和端接用于使電容器與PCB電氣耦合的電容器連接。在一些實(shí)施例中，該方法可包含執(zhí)行第一層疊階段；執(zhí)行第二層疊階段；和對(duì)兩個(gè)疊層執(zhí)行層壓。
[0010]在又一些實(shí)施例中，形成電容器組件的方法包含將電極和電介質(zhì)層層疊到目標(biāo)高度；和在規(guī)定的位置上將頂部陶瓷層切割到特定的深度。
[0011]在一些實(shí)施例中，描述一種印刷電路板PCB,所述PCB用于手持電子設(shè)備中,包括:多個(gè)基板層；在所述多個(gè)基板層中形成的多個(gè)電氣部件；用于電氣耦合所述多個(gè)電氣部件的多個(gè)電氣跡線；和電容器組件。該電容器組件包含:電介質(zhì)部分；嵌入在所述電介質(zhì)部分內(nèi)的第一電極；與第一導(dǎo)電電極電氣耦合的第一端接元件；嵌入在所述電介質(zhì)部分內(nèi)的第二電極；和與第二導(dǎo)電電極電氣耦合的第二端接元件，其中，所述電介質(zhì)部分具有比沿高度方向的垂直厚度大的厚度，所述垂直厚度包含第一電極和第二電極。
[0012]根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，提供一種使電容器與PCB機(jī)械耦合的可靠的方式，同時(shí)減少?gòu)碾娙萜鱾魉偷絇CB的振動(dòng)能量的量。
[0013]結(jié)合作為例子示出描述的實(shí)施例的原理的附圖閱讀以下的詳細(xì)的描述，這里公開(kāi)的實(shí)施例的其它方面和優(yōu)點(diǎn)變得十分明顯。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]參照以下的描述和附圖，可更好地理解描述的實(shí)施例。另外，參照以下的描述和附圖，可更好地理解描述的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。這些附圖不限制可對(duì)描述的實(shí)施例提出的形式和細(xì)節(jié)的任何變化。任何這種變化不背離描述的實(shí)施例的精神和范圍。
[0015]圖1A表示包含電容器的現(xiàn)有PCB的前視圖。
[0016]圖1B表示現(xiàn)有電容器的頂視圖，其示出典型的壓電位移。
[0017]圖1C表示包含電容器的現(xiàn)有PCB的前視圖，示出壓電位移可如何傳送到PCB。
[0018]圖2A表示將電容器固定到PCB的手段。
[0019]圖2B表示將電容器固定到PCB的手段。
[0020]圖3A表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件。
[0021]圖3B表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件中的端接元件的部分不圖。
[0022]圖4表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理的流程圖。
[0023]圖5A表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件中的電極端接層。
[0024]圖5B表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件中的電極端接層。
[0025]圖6表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理的流程圖。
[0026]圖7A表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件。
[0027]圖7B表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件。
[0028]圖7C表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件。
[0029]圖8表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理的流程圖。
[0030]圖9A表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件。
[0031]圖9B表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件。
[0032]圖1OA表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理的流程圖。
[0033]圖1OB表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理的流程圖。
[0034]圖11表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件。
[0035]圖12表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理的流程圖。
[0036]在附圖中，用相同或類(lèi)似的附圖標(biāo)記表示的要素包含相同或類(lèi)似的結(jié)構(gòu)、使用或過(guò)程。
【具體實(shí)施方式】
[0037]在本部分中描述根據(jù)本申請(qǐng)的方法和裝置的代表性應(yīng)用。提供這些例子僅僅是擴(kuò)大語(yǔ)境并幫助理解描述的實(shí)施例。因此，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以在沒(méi)有這些特定的細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)施描述的實(shí)施例。在其它的情況下，為了避免不必要地混淆描述的實(shí)施例，沒(méi)有詳細(xì)描述公知的處理步驟。其它的應(yīng)用是可能的，使得以下的例子不應(yīng)被視為限制。
[0038]在以下的詳細(xì)的描述中，參照附圖，這些附圖形成說(shuō)明書(shū)的一部分，并且，在這些附圖中作為解釋示出根據(jù)描述的實(shí)施例的特定實(shí)施例。雖然充分詳細(xì)地描述這些實(shí)施例以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┟枋龅膶?shí)施例，但應(yīng)理解，這些例子不是限制性的；使得可以使用其它的實(shí)施例，并且，可在不背離描述的實(shí)施例的精神和范圍的情況下提出變化。
[0039]可在各種電子設(shè)備中找到包含陶瓷電容器的PCB。特別地，手持電子設(shè)備可包含具有多個(gè)陶瓷電容器的PCB。當(dāng)跨著陶瓷電容器施加交變電場(chǎng)時(shí)，可在陶瓷材料內(nèi)產(chǎn)生交變的機(jī)械應(yīng)變。應(yīng)變可以是用于電容器組件的電介質(zhì)材料的固有壓電特性的結(jié)果，并且一般在使用高介電材料時(shí)加重。對(duì)于用于具有減小的尺寸的電容器組件中的電介質(zhì)材料，情況可能就是如此。除非這種移動(dòng)被隔離，否則，振動(dòng)能量可從電容器傳遞到PCB，從而產(chǎn)生可被設(shè)備的用戶(hù)聽(tīng)到的聲學(xué)噪聲。產(chǎn)生可聽(tīng)的噪聲的聲學(xué)振動(dòng)的典型頻率的范圍為約20Hz?約20KHz?？赏ㄟ^(guò)電容器組件中的適當(dāng)?shù)亩私釉p少傳遞到PCB的振動(dòng)能量的量。并且，具有附加的電介質(zhì)材料的電容器組件可減少傳遞到PCB的振動(dòng)能量的量。因此，施加到PCB上的力可減小，從而使源自電容器的移動(dòng)的任何聲學(xué)噪聲最小化。
[0040]圖1A表示包含與PCBllO耦合的電容器102的現(xiàn)有組件100的側(cè)視圖。電容器102可包含兩個(gè)端接件106和電介質(zhì)104。端接件106可由諸如銅或鎳或金屬玻璃熔塊的任何導(dǎo)電材料形成。并且，電介質(zhì)104可由任何適當(dāng)?shù)慕^緣體形成。由于陶瓷較高的介電常數(shù)、高AC頻率下的穩(wěn)定的性能和較低的價(jià)格，通常使用陶瓷用于創(chuàng)建電介質(zhì)104。電容器102可通過(guò)使用焊料108與PCBllO耦合。PCBllO可包含數(shù)個(gè)基板層和用于電氣耦合安裝在PCBllO上的包含電容器102的各種部件的電氣跡線。焊料108可在PCBllO與電容器102之間形成嵌條，從而在電極106與耦合到PCBllO上的電氣跡線的焊盤(pán)圖案之間提供較強(qiáng)的機(jī)械和電氣連接。
[0041]圖1B表示電容器的頂視圖，示出當(dāng)經(jīng)受電場(chǎng)時(shí)內(nèi)部應(yīng)變可如何改變電容器102的形狀。電容器102可包含用于電介質(zhì)的鐵電材料(諸如高介電常數(shù)X5R/X7R陶瓷)。由于材料內(nèi)的晶體取向，鐵電材料在經(jīng)受應(yīng)變時(shí)可產(chǎn)生電場(chǎng)。該過(guò)程也可顛倒，從而意味著鐵電材料當(dāng)被放在電場(chǎng)中時(shí)可膨脹和收縮。并且，膨脹和收縮的大小可與電場(chǎng)的強(qiáng)度成比例。輪廓112表示由諸如陶瓷的鐵電材料形成的電容器102可在存在電場(chǎng)的情況下變形的典型方式。如圖所示，電容器102的上表面和下表面可向外彎曲，并且，電極106附近的表面可向內(nèi)彎曲。應(yīng)當(dāng)注意，圖1B所示的變形量被夸大以更好地表現(xiàn)電容器102變形的模式。當(dāng)向電容器102施加交變的電場(chǎng)時(shí)，諸如在AC電路的情況下，陶瓷材料的膨脹和收縮可隨同電容器102兩端的電壓變化的周期改變。因此，輪廓112 (虛線)可示出施加電壓的極性為第一狀態(tài)時(shí)典型的變形，并且，輪廓113 (點(diǎn)線)可示出施加電壓的極性為第二狀態(tài)(與第一狀態(tài)相反)時(shí)典型的變形。
[0042]圖1C表示包含與PCBllO耦合的電容器102的現(xiàn)有組件100的前視圖。如圖1B所示，電容器102示為處于當(dāng)電容器102內(nèi)的陶瓷材料處于電場(chǎng)中時(shí)可出現(xiàn)的變形狀態(tài)。當(dāng)電容器102兩端的電壓差增加時(shí)，電容器102的底面可向外彎曲，從而在PCBl 10上施加力。并且，電壓的增加可導(dǎo)致電容器102的在電極106附近的端面向內(nèi)彎曲，從而拉動(dòng)焊料嵌條108。PCBllO上的向下的力與焊料嵌條108上的拉動(dòng)的組合可導(dǎo)致PCBllO在電容器102周?chē)膮^(qū)域中的向下位移。當(dāng)電容器102位于AC電路中時(shí)，該向下的位移可根據(jù)AC頻率周期性地改變。作為結(jié)果，PCBl 10可以按照等于AC頻率或AC頻率的諧波的頻率振動(dòng)。當(dāng)PCBllO的共振頻率處于AC或AC頻率的諧波上或附近時(shí),振動(dòng)的振幅會(huì)特別明顯。該振動(dòng)可導(dǎo)致PCBllO用作揚(yáng)聲器膜片，從而產(chǎn)生聲學(xué)噪聲。在一些情況下，該聲學(xué)噪聲可具有足以使得裝置的用戶(hù)聽(tīng)到的振幅。
[0043]圖2A和圖2B表示用于減少?gòu)碾娙萜?02傳遞到PCBllO的振動(dòng)能量的量的幾種現(xiàn)有技術(shù)方案。在圖2A中，示出現(xiàn)有技術(shù)組件200。連接器202可采取可通過(guò)使用諸如錫焊(soldering)或諸如激光焊的焊接的任意數(shù)量的技術(shù)與電容器102的端接件連接并與PCBllO耦合的金屬連接器的形式。金屬連接器202可被設(shè)計(jì)為防止電容器102與PCBllO之間的任何直接接觸以及吸收從電容器102的端接件傳遞的任何機(jī)械振動(dòng)。但是，金屬連接器202可明顯增加組件200的高度。許多當(dāng)代的設(shè)備，諸如移動(dòng)電話，對(duì)PCB組件具有嚴(yán)格的空間要求，這可妨礙與組件200類(lèi)似的設(shè)計(jì)用于隔離電容器102。在圖2B中，示出現(xiàn)有技術(shù)組件201。組件201可包含位于電容器102與PCBllO之間的插入板206。插入板206可提供電容器102上的電極與PCBllO上的相應(yīng)的焊盤(pán)圖案之間的電氣連接。并且，插入板206可由被設(shè)計(jì)為減輕電容器102中的任何位移的材料形成，從而減少傳遞到PCBllO的振動(dòng)能量的量。但是，組件200也可超出許多設(shè)備中的空間限制。插入板206可增加電容器102在PCBllO上的占據(jù)面積并且增加電容器102的高度。這些空間增加可妨礙組件201用于許多設(shè)計(jì)中。一些解決與PCB層110耦合的聲學(xué)噪聲的問(wèn)題的嘗試包含增加電容器在PCBllO之上的高度。
[0044]根據(jù)這里公開(kāi)的一些實(shí)施例的電容器組件包含用于使得電容器體變剛硬以減少不希望的聲學(xué)噪聲的增強(qiáng)陶瓷部分。因此，源自包含于電容器組件中的陶瓷中的壓電應(yīng)變的不希望的聲學(xué)噪聲在部件的水平上減弱或偏轉(zhuǎn)。因此，與本公開(kāi)一致的實(shí)施例放寬PCB印跡布局和對(duì)于PCB的電容器固定的條件和約束。與本公開(kāi)一致的實(shí)施例包含引導(dǎo)通過(guò)壓電誘發(fā)應(yīng)變產(chǎn)生的力以使其遠(yuǎn)離PCB的電容器組件，使得不產(chǎn)生或者明顯減輕不希望的噪聲。
[0045]圖3A表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件300。組件300包含電介質(zhì)部分104、嵌入電介質(zhì)部分104內(nèi)的交變電極106和第一和第二端接兀件350。第一和第二端接元件350分別與第一和第二電極106電氣耦合。端接元件350通過(guò)PCBl 10向電極106提供電壓。在圖3A中，笛卡爾坐標(biāo)系Z-X示為Z軸指向電容器組件300的“高度”方向(或“垂直”方向)。雖然以下對(duì)于與本公開(kāi)一致的電容器組件的實(shí)施例示出同一笛卡爾坐標(biāo)系，但應(yīng)理解，電容器組件相對(duì)于坐標(biāo)軸的特定取向僅是解釋性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在與本公開(kāi)一致的實(shí)施例中，許多其它構(gòu)成是可能的。
[0046]第一和第二端接元件350可沿Z方向覆蓋電容器組件300的整個(gè)高度。第一和第二端接元件350中的每一個(gè)包含接觸層310、多孔導(dǎo)電層320和金屬電介質(zhì)端接層330。因此，在一些實(shí)施例中，接觸層310由被形成為某一厚度的諸如錫(Sn)或錫/鉛合金(Sn/Pb)的導(dǎo)電材料形成。多孔層320可包含諸如鎳(Ni)或鎳合金的導(dǎo)電材料的多孔層。以下參照?qǐng)D3B更詳細(xì)地描述多孔層320。
[0047]圖3B表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件中的金屬電介質(zhì)端接元件350的部分示圖。圖3B示出與端接層330的一部分相鄰的多孔層320的一部分。就此而言，多孔層320可包含(整個(gè)或部分)多孔圓錐結(jié)構(gòu)作為端接層330與接觸層310之間的中間層。因此，當(dāng)形成組件時(shí)，層320中的部分多孔結(jié)構(gòu)可確保足夠的浸出阻力。以這種方式，層320可用作阻尼器/緩沖墊/緩沖器以吸收沖擊，從而使來(lái)自電容器上的壓電誘發(fā)應(yīng)變的與錫焊接頭和PCB的聲學(xué)耦合最小化。在一些實(shí)施例中，多孔圓錐結(jié)構(gòu)由諸如Ni的導(dǎo)電材料制成。
[0048]圖4表示根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理400的流程圖。在一些實(shí)施例中，處理400可導(dǎo)致如以上詳細(xì)描述的電容器組件300(參見(jiàn)以上的圖3A)的電容器組件。
[0049]步驟402包含在電介質(zhì)基板上形成金屬端接層。在一些實(shí)施例中，金屬端接層可以是金屬玻璃熔塊端接件，并且，電介質(zhì)基板可如電介質(zhì)電極組件300的電介質(zhì)部分104(參見(jiàn)以上的圖3A和圖3B)那樣，包含嵌入其中的電極板106。步驟404包含在步驟402的金屬端接層上沉積導(dǎo)電材料。因此，步驟404可包含在形成于步驟402中的端接層上電鍍鎳以形成預(yù)定厚度的層。在一些實(shí)施例中，步驟404可包含在形成于步驟402中的端接件上無(wú)電鍍敷鎳。步驟406包含在形成于步驟404中的鎳層的表面上沉積前體材料。因此，在步驟406中使用的前體材料可以是鋁、鋁墨或一些其它的金屬，或包含金屬的液體，或包含導(dǎo)電材料的液體。步驟408包含形成導(dǎo)電合金層。在一些實(shí)施例中，步驟408可包含用于形成鎳鋁合金的高溫?zé)Y(jié)步驟。步驟410包含在導(dǎo)電合金層中產(chǎn)生孔隙以形成多孔層。因此，步驟410可包含選擇性的浸出步驟，以從在步驟408中形成的導(dǎo)電合金層去除鋁。步驟412包含在形成于步驟410中的多孔層上沉積導(dǎo)電材料。在一些實(shí)施例中，步驟412包含在源自步驟410的多孔結(jié)構(gòu)上沉積Sn或Sn/Pb合金。
[0050]圖5A表不根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件500A中的電極端接層530A。因此，電極端接層530A可包含軟Cu端接層。電極端接層530A在電介質(zhì)層104的表面上形成,并且與電極板106 (參見(jiàn)以上的圖1?3)電氣稱(chēng)合。在一些實(shí)施例中，通過(guò)在電介質(zhì)層104上電鍍或?yàn)R射Cu層，形成電極端接層530A。在一些實(shí)施例中，在端接層530A上沉積Sn或Sn/Pb合金以使其表面可安裝到PCB層110上。
[0051]圖5B表不根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件500B中的電極端接層530B。與電極530A(參見(jiàn)圖5A)中同樣，電極端接層530B包含軟Cu端接層，還具有進(jìn)入電介質(zhì)部分104中以電氣耦合電極板106的幾何延伸或“手指”。電極端接層530B那樣的軟Cu端接的尺寸和形狀被控制，以形成用于錫焊接頭的選擇尺寸的圖案。在一些實(shí)施例中，Sn或Sn/Pb合金沉積于端接層530A上，以使其表面可安裝到PCB層110上。因此，在一些實(shí)施例中，電極端接層530B與Sn或Sn/Pb的頂部涂層一起形成減小的錫焊接頭,該錫焊接頭提供足夠的導(dǎo)電性和從電容器組件到PCB中的有限的機(jī)械耦合。
[0052]在一些實(shí)施例中，電極端接層530A可在與PCBllO的面平行的面上形成，并且，530B可在與PCBllO的面垂直的面上形成。即，在一些實(shí)施例中，可與Z軸平行地形成上面形成電極106的電介質(zhì)部分104內(nèi)的面(參見(jiàn)圖3A和圖3B)。
[0053]圖6表示根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理600的流程圖。因此，處理600可被用于形成以上詳細(xì)描述的組件500A和500B (參見(jiàn)圖5A和圖5B)那樣的電容器組件。
[0054]步驟602包含形成電介質(zhì)和電氣層。例如，步驟602可包含形成如包含電極板106的電介質(zhì)部分104 (參見(jiàn)圖3A)那樣的電介質(zhì)和電氣層。
[0055]步驟604包含端接電容器組件中的電容器連接。步驟604可包含形成用于電氣耦合在步驟602中形成的電氣層的軟金屬端接層。在一些實(shí)施例中，步驟604包含在形成于步驟602中的電介質(zhì)和電氣層的表面上沉積導(dǎo)電材料(例如，端接層530A和530B，參見(jiàn)圖5A和圖5B)。例如，步驟604可包含電鍍或者無(wú)電鍍敷用于端接電容器連接的沉積材料。步驟604還可包含形成具有內(nèi)部電極的圖案。在一些實(shí)施例中，步驟604可包含形成諸如在電極端接層530B中的圖案。步驟606包含在步驟604中的端接的電容器連接上沉積Sn或Sn/Pb合金。
[0056]圖7A表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件700A。組件700A包含沿Z方向具有擴(kuò)展的高度的電介質(zhì)部分704A。因此，部分704A的擴(kuò)展的高度在包含電極板106的部分之上包含附加的電介質(zhì)材料。并且,組件700A包含沿電容器組件704A的Z方向覆蓋整個(gè)高度的端接元件750。
[0057]圖7B表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件700B。組件700B包含沿Z方向具有擴(kuò)展的高度的電介質(zhì)部分704B。因此，部分704B的擴(kuò)展的高度在與電極板106重疊的部分之上和之下包含附加的電介質(zhì)材料。并且，組件700B包含沿電容器組件704B的Z方向覆蓋整個(gè)高度的端接元件750。
[0058]圖7C表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件700C。組件700C包含沿Z方向具有擴(kuò)展的高度的電介質(zhì)部分704C。因此，部分704C的擴(kuò)展的高度在包含電極板106的部分下面包含附加的電介質(zhì)材料。并且，組件700C包含沿電容器組件704C的Z方向覆蓋整個(gè)高度的端接元件750。
[0059]在電介質(zhì)層通過(guò)施加的電場(chǎng)產(chǎn)生壓電應(yīng)變時(shí)，加厚的電介質(zhì)層704A、704B和704C可限制電容器組件沿Z方向的應(yīng)變。因此，在與本公開(kāi)一致的實(shí)施例中，進(jìn)入PCB層110中的機(jī)械耦合減少。
[0060]圖8表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理800的流程圖。步驟802包含形成具有形成電容器連接的電極板的電介質(zhì)部分。因此，步驟802可包含形成電介質(zhì)部分，諸如以上詳細(xì)討論的部分704A、704B和704C(參見(jiàn)圖7A?7C)。步驟804包含增加電介質(zhì)部分的厚度。步驟806包含端接電容器組件中的電容器連接。在一些實(shí)施例中，步驟806可包含以上詳細(xì)描述的步驟604和606 (參見(jiàn)圖6)。并且，在一些實(shí)施例中，步驟806可包含形成覆蓋電容器組件的整個(gè)高度的端接元件(參見(jiàn)端接元件750，圖7A?7C)。
[0061]圖9A表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件900A。電容器900A包含沿Z方向具有擴(kuò)展的高度的電介質(zhì)部分704A。因此，部分704A的擴(kuò)展的高度處于與電極106重疊的部分之上。并且，組件900A包含沿與電極106重疊的Z方向覆蓋部分高度的端接元件950。
[0062]圖9B表示根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件900B。組件900B包含與電介質(zhì)部分904A相鄰的電介質(zhì)部分904B。電介質(zhì)部分904A包含電極106，并且，電介質(zhì)部分904B沿Z方向延伸電介質(zhì)材料的高度。組件900A包含覆蓋電介質(zhì)部分904A的整個(gè)高度的端接元件950。根據(jù)一些實(shí)施例，電介質(zhì)部分904B相對(duì)于電介質(zhì)部分904A具有減小的橫向尺寸(沿X方向)。這確保端接件包裹電容器以得到更好的接合。
[0063]由于加厚的電介質(zhì)層(或多個(gè)層，如組件900B)沿Z方向具有有限的應(yīng)變，圖9A和圖9B所示的實(shí)施例提供更少的進(jìn)入PCBllO中的聲學(xué)耦合。在一些實(shí)施例中，組件900A和900B還提供包含包裹結(jié)構(gòu)的減小的端接元件950，從而提供良好的端接接合。減小端接元件950的尺寸對(duì)于簡(jiǎn)化制造步驟是希望的。
[0064]圖1OA表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的1000A的流程圖。例如，處理1000中的步驟可導(dǎo)致以上詳細(xì)描述的電容器組件900B (參見(jiàn)圖 9B)。
[0065]步驟1010包含對(duì)于電容器組件的底部和頂部的層疊階段。如上以詳細(xì)描述的那樣，底部可以如電容器組件900B中的部分904A，并且，頂部可以如部分904B (參見(jiàn)圖9B)。因此，步驟1010可包含部分或完全執(zhí)行處理400中的步驟402?412、處理600中的步驟602?608、處理800中的步驟802?804中的任一個(gè)或它們的任意組合。例如，步驟1010可包含交錯(cuò)導(dǎo)電層和電介質(zhì)材料，導(dǎo)電層形成電容器組件中的電極。步驟1020包含掩蓋在步驟1010中創(chuàng)建的電介質(zhì)材料的頂層的某個(gè)區(qū)域(例如，部分904B，參見(jiàn)圖9B)。步驟1020確保掩蓋區(qū)域不受隨后的切割/切制步驟1030影響。步驟1030包含在未覆蓋的位置上切割或切制在步驟1010中得到的疊層的頂層。因此，相對(duì)于底部(例如，部分904A，參見(jiàn)圖9B)，減小組件中的頂部(例如，部分904B，參見(jiàn)圖9B)的橫向尺寸(X軸)。步驟1040包含清洗步驟1030中的切割和切制的殘留物。步驟1050包含去除在步驟1020中使用的掩膜。[0066]圖1OB表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理1000B的流程圖。例如，處理1000中的步驟可導(dǎo)致以上詳細(xì)描述的電容器組件900B(參見(jiàn)圖9B)。
[0067]步驟1060包含層疊階段。步驟1060可包含形成以上詳細(xì)描述的嵌入電介質(zhì)材料中的導(dǎo)電層的疊層(例如，部分904A，參見(jiàn)圖9A)。步驟1060還可包含形成沒(méi)有嵌入其中的電極材料的電介質(zhì)層(例如，部分904B)。與導(dǎo)電層重疊的疊層的高度反映端接高度(例如，端接元件950，參見(jiàn)圖9B)。因此，步驟1010可包含部分或完全執(zhí)行處理400中的步驟402?412、處理600中的步驟602?608、處理800中的步驟802?804中的任一個(gè)或它們的任意組合。例如，層疊電介質(zhì)層的階段可包含交錯(cuò)導(dǎo)電層和電介質(zhì)材料，導(dǎo)電層形成電容器組件中的電極。步驟1070包含層壓在步驟1010中形成的包含導(dǎo)電層的第一疊層與第二電介質(zhì)疊層。例如，步驟1070可包含層壓部分904A和904A，從而產(chǎn)生電容器組件900B(參見(jiàn)圖9B)。
[0068]步驟1070可包含在形成于步驟1060中的第二疊層之上、之下或上下層壓第一疊層。并且，第一疊層的形狀和尺寸可與在步驟1060中形成的第二疊層的形狀和尺寸不同。并且，在一些實(shí)施例中，在步驟1010中形成的第二疊層和第一疊層可具有不同的形狀和尺寸。因此，在一些實(shí)施例中，源自處理1000B的電容器組件可沿Z軸具有不對(duì)稱(chēng)的輪廓。在一些實(shí)施例中，源自處理1000B的電容器組件可沿Z軸具有對(duì)稱(chēng)的輪廓。為了減小在燒結(jié)步驟中形成或者由于在設(shè)備操作中自然出現(xiàn)的熱沖擊導(dǎo)致的裂紋的風(fēng)險(xiǎn)，沿Z方向具有對(duì)稱(chēng)輪廓的電容器組件是希望的。
[0069]圖11表不根據(jù)一些實(shí)施例的用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件1100的側(cè)視圖。電容器組件1100包含沿高度或Z方向加厚的側(cè)壁。因此，當(dāng)在電介質(zhì)層1104通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，加厚的側(cè)壁限制進(jìn)入PCBllO中的聲學(xué)耦合。就此而言，可沿與PCB面基本上垂直的方向形成電極板106。因此，在一些實(shí)施例中，電場(chǎng)基本上與PCB層110的面平行。用于電氣耦合電極板106的端接元件可以是按照現(xiàn)有處理的金屬玻璃熔塊端接件或者軟Cu端接件(例如，端接層530A和530B，參見(jiàn)圖5A和圖5B)或者它們的組合。也可添加多孔鎳層(例如，端接元件350，參見(jiàn)圖3A)。
[0070]圖12表示示出根據(jù)一些實(shí)施例的形成用于使聲學(xué)噪聲最小化的電容器組件的處理1200的流程圖。例如，處理1200中的步驟可導(dǎo)致以上詳細(xì)描述的電容器組件1100 (參見(jiàn)圖11)。步驟1210包含形成具有電極板的電介質(zhì)部分。因此，步驟1210可如以上詳細(xì)描述的步驟802 (參見(jiàn)圖8)那樣。步驟1210包含增加電介質(zhì)材料的高度尺寸。步驟1230包含在增加的側(cè)壁上端接電容器連接。
[0071]與電容器組件700A、700B、700C (參見(jiàn)圖7A?7C)、900A、900B (參見(jiàn)圖9A?9B)和1100 (參見(jiàn)圖11)一致的實(shí)施例可包含不與具有電極板106的區(qū)域重疊的附加的電介質(zhì)材料。該附加的電介質(zhì)材料可在電容器組件的電磁性能上具有有限的影響，并且在減輕設(shè)備到PCBllO中的機(jī)械耦合上具有強(qiáng)烈的影響。因此，一些實(shí)施例可包括相對(duì)于包含電極板106的電介質(zhì)材料的量約15%?約50%的附加的電介質(zhì)材料。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，附加電介質(zhì)材料的量可根據(jù)關(guān)于材料加工、成本和噪聲減輕的希望的結(jié)果改變。
[0072]以上的描述出于解釋的目的使用特定的術(shù)語(yǔ)以使得能夠充分地理解描述的實(shí)施例。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，實(shí)施描述的實(shí)施例不需要這些特定的細(xì)節(jié)。因此，特定的實(shí)施例的以上描述是出于解釋和描述的目的給出的。它們不是詳盡的或者要將描述的實(shí)施例限于公開(kāi)的確切的形式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，鑒于以上的教導(dǎo)，許多修改和變更是可能的。
【權(quán)利要求】
1.一種電容器組件，其特征在于，包括: 電介質(zhì)部分； 在所述電介質(zhì)部分的表面上的第一電極； 與第一電極電氣稱(chēng)合的第一端接兀件； 在所述電介質(zhì)部分的所述表面上的第二電極；和 與第二電極電氣耦合的第二端接元件，所述第一端接元件和第二端接元件還包含； 接觸層； 多孔導(dǎo)電層；和 金屬玻璃熔塊端接件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器組件，其特征在于，其中，所述電介質(zhì)部分具有比沿高度方向的垂直厚度大的厚度，所述垂直厚度包含所述第一電極和第二電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器組件，其特征在于，其中，所述多孔導(dǎo)電層與所述第一端接元件的一部分和所述第二端接元件的一部分相鄰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器組件，其特征在于，其中，所述多孔導(dǎo)電層在所述第一端接層和第二端接層中的一個(gè)與所述接觸層之間包含多孔結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的電容器組件，其特征在于，其中，所述第一端接元件和第二端接元件中的至少一個(gè)包含軟銅(Cu)端接元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器組件，其特征在于，還包括沉積于第一端接元件和第二端接元件中的一個(gè)上的錫(Sn)和錫/鉛(Sn/Pb)合金中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器組件，其特征在于，其中，所述接觸層由包含錫(Sn)和錫/鉛(Sn/Pb)合金中的至少一種的導(dǎo)電材料形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器組件，其特征在于，還包含在所述第一電極和第二電極之上與所述電介質(zhì)部分相鄰形成的減小寬度的電介質(zhì)部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器組件，其特征在于，其中，所述電介質(zhì)部分具有包含在與所述第一電極和第二電極重疊的部分之上和之下的電介質(zhì)材料的擴(kuò)展部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的電容器組件，其特征在于，其中，所述第一端接元件和第二端接元件中的至少一個(gè)以手指形狀延伸到所述電介質(zhì)部分中。
11.一種印刷電路板PCB，所述PCB用于手持電子設(shè)備中，其特征在于，包括: 多個(gè)基板層； 在所述多個(gè)基板層中形成的多個(gè)電氣部件； 用于電氣耦合所述多個(gè)電氣部件的多個(gè)電氣跡線；和 電容器組件，該電容器組件包含: 電介質(zhì)部分； 嵌入在所述電介質(zhì)部分內(nèi)的第一電極； 與第一電極電氣稱(chēng)合的第一端接兀件； 嵌入在所述電介質(zhì)部分內(nèi)的第二電極；和 與第二電極電氣耦合的第二端接元件，其中， 所述電介質(zhì)部分具有比沿高度方向的垂直厚度大的厚度，所述垂直厚度包含第一電極和第二電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PCB，其特征在于，其中，所述電容器組件的電介質(zhì)部分具有比沿高度方向的垂直厚度大的厚度，所述垂直厚度包含所述第一電極和第二電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PCB，其特征在于，其中，所述第一電極和第二電極中的至少一個(gè)沿基本上與多個(gè)基板層中的一個(gè)垂直的方向形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PCB，其特征在于，還包括與第一端接元件的一部分和第二端接元件的一部分相鄰的多孔導(dǎo)電層。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PCB，其特征在于，還包括多孔導(dǎo)電層，該多孔導(dǎo)電層在第一端接元件和第二端接元件中的一個(gè)與接觸層之間包含多孔結(jié)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PCB，其特征在于，其中，第一端接元件和第二端接元件中的至少一個(gè)包含與多個(gè)基板層機(jī)械耦合的接觸層。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PCB，其特征在于，其中，電介質(zhì)部分通過(guò)間隙與PCB分開(kāi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的PCB，其特征在于，還包括沉積于第一端接元件和第二端接元件中的一個(gè)上的錫(Sn)和錫/鉛(Sn/Pb)合金中的一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的PCB，其中，其中，接觸層由包含錫(Sn)和錫/鉛(Sn/Pb)合金中的至少一種的導(dǎo)電材料形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求11~19中任一項(xiàng)所述的PCB，其特征在于，其中，所述第一端接元件和第二端接元件中的至少 一個(gè)以手指形狀延伸到所述電介質(zhì)部分中。
【文檔編號(hào)】H01G4/228GK203826220SQ201420040193
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月1日
【發(fā)明者】寧剛, S·X·阿諾羅德, J·M·托馬, H·H·楊 申請(qǐng)人:蘋(píng)果公司