CN101101815B - 电容器及具有其的电子组件 - Google Patents

Abstract

一种电容器，包括多个相互重迭的介电层、一第一电容结构、一第二电容结构与四个外部电极。第一电容结构包括多个第一内部电极与多个与第一内部电极交错地重迭的第二内部电极。第二电容结构包括多个第三内部电极与多个与第三内部电极交错地重迭的第四内部电极。这些介电层之一夹于这些第一内部电极之一及与其相邻的第二内部电极，并夹于这些第三内部电极之一及与其相邻的第四内部电极。这些外部电极分别连接这些第一内部电极的端缘、这些第二内部电极的端缘、这些第三内部电极的端缘与这些第四内部电极的端缘。

Description

电容器及具有其的电子组件

技术领域

本发明是有关于一种无源元件(passive component)，且特别是有关于一种电容器(capacitor)以及具有此电容器的电子组件(electronic assembly)。

背景技术

桌上型电脑的北桥或南桥芯片组(chipset)是一个电子组件，其包括一线路载板、一安装在线路载板上的芯片及多个安装在线路载板上的电容器，其中电容器的功用在于使电子信号稳定以维持电子信号的品质。

图1A是习知一种电子组件的俯视示意图。请参阅图1A，电子组件100包括一线路载板110、一对电容器120a与120b、一芯片130以及多条金线140，其中电容器120a及120b、芯片130与这些金线140皆组装于线路载板110上。

芯片130通过这些金线140而电性连接至这些引线键合垫(wire bondingpad)114，而这对电容器120a及120b并列地焊接于线路载板110上，并位于相邻二条布线112之间。

由于线路载板110朝向高布线密度的趋势发展，所以这对电容器120a及120b之间会十分靠近，以缩小这对电容器120a及120b所占据的线路载板110的面积。如此，线路载板110的布线密度可以提高。

然而，当这对电容器120a与120b彼此太过靠近时，电容器120a或电容器120b容易异常地焊接于线路载板110上。

图1B是图1A中的二电容器在正常的情况下焊接于线路载板的立体示意图，而图1C是图1A中的其中一个电容器在异常的情况下焊接于线路载板的立体示意图。请先参阅图1B，电容器120a的二端分别具有二外部电极122a，而电容器120b的二端分别具有二外部电极122b。

在正常的情况下，这些外部电极122a与这些外部电极122b会分别通过这些焊锡S1与焊锡S2连接于线路载板110上。详言之，这些焊锡S1、S2在回焊(reflow)后会将这些外部电极122a与这些外部电极122b连接至线路载板110上。

请参阅图1C，在回焊的过程中，焊锡S1容易与邻近的焊锡S2汇聚在一起。因此，在电容器120a太靠近电容器120b的情况下，原本连接其中一外部电极122b的焊锡S2很容易被其邻近的焊锡S1所吸引。如此，电容器120b的一端会受到其连接的焊锡S2的内聚力影响而翘起，以至于电容器120b会站立在线路载板110上，如图1C所示。因此，电容器120b与线路载板110之间形成断路(broken circuit)。

请再次参阅图1A，为了避免这种断路的情形发生，在目前的组装工艺中，电容器120a与电容器120b之间的间隔D都限制在500微米(μm)以上。然而，这种间隔D的限制条件却造成线路载板110的布线密度很难进一步地提高。

发明内容

本发明提供一种电容器，其适合组装于高布线密度的线路载板。

本发明提供一种电子组件，以避免电容器在回焊后与线路载板断路。

本发明提供一种电容器，包括多个介电层、一第一电容结构、一第二电容结构、一第一外部电极、一第二外部电极、一第三外部电极以及一第四外部电极，其中这些介电层相互重迭。第一电容结构包括多个第一内部电极与多个第二内部电极，其中这些第一内部电极与这些第二内部电极分别配置于这些介电层之间，并且交错地重迭。第二电容结构包括多个第三内部电极与多个第四内部电极，其中这些第三内部电极与这些第四内部电极分别配置于这些介电层之间，并且交错地重迭。这些介电层之一夹于这些第一内部电极的一及与其相邻的第二内部电极，并夹于这些第三内部电极之一及与其相邻的第四内部电极。第一外部电极连接这些第一内部电极的端缘，而第二外部电极连接这些第二内部电极的端缘。第三外部电极连接这些第三内部电极的端缘，而第四外部电极连接这些第四内部电极的端缘。

本发明另提供一种电容器，包括多个介电层、一第一电容结构、一第二电容结构、一第一外部电极、一第二外部电极、一第三外部电极以及一第四外部电极，其中这些介电层相互重迭。第一电容结构包括多个第一内部电极与多个第二内部电极，其中这些第一内部电极与这些第二内部电极分别配置于这些介电层之间，并且交错地重迭。第二电容结构包括多个第三内部电极与多个第四内部电极，其中这些第三内部电极与这些第四内部电极分别配置于这些介电层之间，并且交错地重迭。这些第一内部电极及这些第二内部电极之一、与这些第三内部电极及这些第四内部电极之一夹持这些介电层之一。第一外部电极连接这些第一内部电极的端缘，而第二外部电极连接这些第二内部电极的端缘。第三外部电极连接这些第三内部电极的端缘，而第四外部电极连接这些第四内部电极的端缘。

本发明另提供一种电子组件，包括上述的电容器与一线路载板。线路载板包括多个接垫，而这些接垫分别焊接至第一外部电极、第二外部电极、第三外部电极以及第四外部电极。

由于本发明的电容器的第一电容结构与第二电容结构在结构上藉由这些介电层而彼此连接，因此本发明能使电容器在回焊后正常地组装于线路载板上。此外，相较于习知技术而言，本发明的电容器所占据的线路载板的面积较小，因此本发明的电容器适合组装于高布线密度的线路载板。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举一些实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1A是习知一种电子组件的顶视图。

图1B是图1A中的二电容器在正常的情况下焊接于线路载板的立体示意图。

图1C是图1A中的其中一个电容器在异常的情况下焊接于线路载板的立体示意图。

图2A是本发明一实施例的一种电子组件的顶视图。

图2B是本发明另一实施例的一种电子组件的顶视图。

图3A是图2A中的电容器的立体示意图。

图3B是图3A的电容器的立体透视图。

图3C是图3A沿线I-I的剖面示意图。

图3D是图3A沿线II-II的剖面示意图。

图4A是本发明另一实施例的一种电容器的立体示意图。

图4B是图4A的电容器的立体透视图。

图4C是图4A沿线III-III的剖面示意图。

图4D是图4A沿线IV-IV的剖面示意图。

主要元件符号说明

100、200、200’：电子组件

110、210、210’：线路载板

112、212：布线

114：引线键合垫

120a、120b、300、400：电容器

122a、122b：外部电极

130、220、220’：芯片

140：金线

214：接垫

216：倒装芯片接垫

230：键合导线

310、410：第一外部电极

320、420：第二外部电极

330、430：第三外部电极

340、440：第四外部电极

350、450：第一电容结构

352、452：第一内部电极

354、454：第二内部电极

360、460：第二电容结构

362、462：第三内部电极

364、464：第四内部电极

370、470：介电层

S1、S2：焊锡

D：间隔

G1、G2、G3、G4：间距

具体实施方式

图2A是本发明一实施例的一种电子组件的俯视示意图。请参阅图2A，电子组件200包括一线路载板210以及至少一电容器300，其中电容器300组装于线路载板210上。

线路载板210包括多条布线212与多个接垫214，而电容器300包括一第一外部电极310、一第二外部电极320、一第三外部电极330以及一第四外部电极340。这些接垫214分别焊接至第一外部电极310、第二外部电极320、第三外部电极330以及第四外部电极340。如此，电容器300得以组装于线路载板210上。电容器300配置在相邻二条布线212之间。在本实施例中，这些布线212在邻近电容器300之处的分布较为密集。

电子组件200还包括至少一芯片220与多条键合导线(bonding wire)230，而芯片220可藉由这些键合导线230组装于线路载板210上，如图2A所示。因此，线路载板210可为引线封装类型的芯片载板。

图2B是本发明另一实施例的一种电子组件的俯视示意图。请参阅图2B，电子组件200’包括线路载板210’、至少一电容器300以及芯片220’，其中电容器300与芯片220’组装于线路载板210’上。

线路载板210’包括多条布线212以及多个倒装芯片接垫216，而芯片220’以倒装芯片(flip)方式连接至这些倒装芯片接垫216。因此，线路载板210’可为倒装芯片封装类型的芯片载板。

图3A是图2A中的电容器的立体示意图，而图3B是图3A的电容器的立体透视图。请同时参阅图3A与图3B，电容器300包括一第一电容结构350以及一第二电容结构360。

第一电容结构350包括多个第一内部电极352与多个第二内部电极354，且这些第一内部电极352与这些第二内部电极354交错地重迭。第二电容结构360包括多个第三内部电极362与多个第四内部电极364，且这些第三内部电极362与这些第四内部电极364交错地重迭。因此，这些第一内部电极352与这些第二内部电极354部分重迭，而这些第三内部电极362与这些第四内部电极364部分重迭。

图3C是图3A沿线I-I的剖面示意图，而图3D是图3A沿线II-II的剖面示意图。请同时参阅图3C与图3D，电容器300还包括多个介电层370，而这些介电层370相互重迭。此外，这些介电层370可以是由多片陶瓷生胚烧结而成。

这些第一内部电极352、这些第二内部电极354、这些第三内部电极362与这些第四内部电极364分别配置于这些介电层370之间，其中这些介电层370之一夹于这些第一内部电极352之一及与其相邻的第二内部电极354，并夹于这些第三内部电极362之一及与其相邻的第四内部电极364。

在同一层介电层370中，这些第一内部电极352之一与这些第三内部电极362之一同在此介电层370的一侧，而这些第二内部电极354之一与这些第四内部电极364之一则同在此介电层370的另一侧。其次，这些第一内部电极352与这些第三内部电极362不相连，而这些第二内部电极354与这些第四内部电极364不相连。此外，第一电容结构350与第二电容结构360在结构上是藉由这些介电层370而彼此连接。

第一外部电极310连接这些第一内部电极352的端缘，而第二外部电极320连接这些第二内部电极354的端缘，如图3C所示。同理，第三外部电极330连接这些第三内部电极362的端缘，而第四外部电极340连接这些第四内部电极364的端缘。

请再次参阅图3B，在本实施例中，第一外部电极310与第三外部电极330之间存有一间距G1，而第二外部电极320与第四外部电极340之间存有一间距G2。第一外部电极310与第二外部电极320之间存有一间距G3，而第三外部电极330与第四外部电极340之间存有一间距G4。

由于第一电容结构350与第二电容结构360在结构上藉由这些介电层370而彼此连接，因此，相较于电容器120a与电容器120b之间的间隔D而言(请参阅图1B)，间距G1～间距G4四者的距离较短，例如是等于或大于100密尔(1密尔等于0.001英寸)。因此，间距G1～间距G4能打破习知技术中图1A的间隔D的限制条件，所以电容器300能有效缩小其占据线路载板210或210’的面积(请参阅图2A与图2B)。如此，这些布线212的分布密度得以提高，故电容器300适合组装于高布线密度的线路载板210。

为了不同的电路设计的考量，第一电容结构350的电容值可以等于第二电容结构360的电容值，或者是第一电容结构350的电容值不等于第二电容结构360的电容值。在第一电容结构350与第二电容结构360二者电容值不相等的情况下，第一电容结构350的电容值可以大于0.1μF，而第二电容结构360的电容值则在0至1μF之间。

值得一提的是，针对其他不同的电路设计，在电性结构上，第一电容结构350可以与第二电容结构360串联或并联。当第一电容结构350与第二电容结构360并联时，第一外部电极310可以连接第三外部电极330，而第二外部电极320可以连接第四外部电极340。

图4A是本发明另一实施例的一种电容器的立体示意图，而图4B是图4A的电容器的立体透视图。请参阅图4A与图4B，本实施例的电容器400包括一第一外部电极410、一第二外部电极420、一第三外部电极430、一第四外部电极440、一第一电容结构450以及一第二电容结构460。

第一电容结构450包括多个第一内部电极452与多个第二内部电极454，且这些第一内部电极452与这些第二内部电极454交错地重迭。第二电容结构460包括多个第三内部电极462与多个第四内部电极464，且这些第三内部电极462与这些第四内部电极464交错地重迭。也就是说，这些第一内部电极452与这些第二内部电极454部分重迭，而这些第三内部电极462与这些第四内部电极464部分重迭。

在本实施例中，这些第一内部电极452实质上可以与这些第三内部电极462完全重迭，而这些第二内部电极454实质上可以与这些第四内部电极464完全重迭。

图4C是图4A沿线III-III的剖面示意图，而图4D是图4A沿线IV-IV的剖面示意图。请同时参阅图4C与图4D，电容器400还包括多个介电层470，而这些介电层470相互重迭。

这些第一内部电极452、这些第二内部电极454、这些第三内部电极462与这些第四内部电极464分别配置于这些介电层470之间，其中这些第一内部电极452及这些第二内部电极454之一、与这些第三内部电极462及这些第四内部电极464之一夹持这些介电层470之一。

另外，第一外部电极410、第二外部电极420、第三外部电极430以及第四外部电极440分别连接这些第一内部电极452的端缘、这些第二内部电极454的端缘、这些第三内部电极462的端缘以及这些第四内部电极464的端缘。此外，在本实施例中，相邻二介电层470夹持这些第一内部电极452、这些第二内部电极454、这些第三内部电极462以及这些第四内部电极464其中之一。

由于第一电容结构450与第二电容结构460在结构上藉由这些介电层470而彼此连接，因此，相较于电容器120a与电容器120b之间的间隔D而言(请参阅图1B)，二电容结构之间的间距距离较短，例如是等于或大于100密尔。因此，电容器400能有效缩小其占据线路载板210或210’的面积(请参阅图2A与图2B)。如此，这些布线212的分布密度得以提高，故电容器400适合组装于高布线密度的线路载板210。

针对不同的电路设计，第一电容结构450的电容值可以等于第二电容结构460的电容值，或者是第一电容结构450的电容值不等于第二电容结构460的电容值。在第一电容结构450与第二电容结构460二者电容值不相等的情况下，第一电容结构450的电容值可以大于0.1μF，而第二电容结构460的电容值则在0至1μF之间。

另外，在电性结构上，第一电容结构450可视电路设计的需求与第二电容结构460串联或并联。在本实施例中，第一外部电极410可以连接第三外部电极430，而第二外部电极420可以连接第四外部电极440，以至于第一电容结构450与第二电容结构460并联。

综上所述，本发明的电容器的第一电容结构与第二电容结构在结构上藉由这些介电层而彼此连接，因此本发明能使电容器在回焊的后正常地组装于线路载板上，以避免电容器发生翘起。如此，电容器的这些外部电极能确实地焊接至线路载板，以防止断路的情形发生。

此外，相较于习知技术而言，本发明的第一电容结构与第二电容结构的间距小于习知二电容器的间距(其约500微米)。因此，本发明能缩小电容器在线路载板上所占据的面积，故本发明的电容器适合组装于高布线密度的线路载板。由此可知，在相同电容器的数量的条件下，本发明能提高线路载板的布线密度。

虽然本发明已以这些实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (7)

1.一种电容器，包括：

多个介电层，相互重迭；

一第一电容结构，包括多个第一内部电极与多个第二内部电极，其中该些第一内部电极与该些第二内部电极分别配置于该些介电层之间，并交错地重迭；

一第二电容结构，包括多个第三内部电极与多个第四内部电极，其中该些第三内部电极与该些第四内部电极分别配置于该些介电层之间，并交错地重迭，且该些第一内部电极及该些第二内部电极之一、与该些第三内部电极及该些第四内部电极之一竖向夹持该些介电层之一；

一第一外部电极，连接该些第一内部电极的端缘；

一第二外部电极，连接该些第二内部电极的端缘；

一第三外部电极，连接该些第三内部电极的端缘；以及

一第四外部电极，连接该些第四内部电极的端缘。

2.如权利要求1所述的电容器，其中该第一电容结构的电容值不等于该第二电容结构的电容值。

3.如权利要求1所述的电容器，其中该第一外部电极与该第三外部电极的间距大于或等于100密尔。

4.如权利要求3所述的电容器，其中该第二外部电极与该第四外部电极的间距大于或等于100密尔。

5.如权利要求1所述的电容器，其中该些第一内部电极与该些第三内部电极完全重迭，该些第二内部电极与该些第四内部电极完全重迭。

6.一种电子组件，包括：

一电容器，包括：

多个介电层，相互重迭；

一第一电容结构，包括多个第一内部电极与多个第二内部电极，其中该些第一内部电极与该些第二内部电极分别配置于该些介电层之间，并交错地重迭；

一第二电容结构，包括多个第三内部电极与多个第四内部电极，其中该些第三内部电极与该些第四内部电极分别配置于该些介电层之间，并交错地重迭，且该些第一内部电极及该些第二内部电极之一、与该些第三内部电极及该些第四内部电极之一竖向夹持该些介电层之一；

一第一外部电极，连接该些第一内部电极的端缘；

一第二外部电极，连接该些第二内部电极的端缘；

一第三外部电极，连接该些第三内部电极的端缘；

一第四外部电极，连接该些第四内部电极的端缘；以及

一线路载板，包括多个接垫，该些接垫分别焊接至该第一外部电极、该第二外部电极、该第三外部电极以及该第四外部电极。

7.如权利要求6所述的电子组件，其中该些第一内部电极与该些第三内部电极完全重迭，该些第二内部电极与该些第四内部电极完全重迭。

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