[发明专利]低噪电容器

说明书

提供用于表面安装应用的相对低噪声电容器。机电振动产生可听噪声，其或者可以通过对MLCC器件结构和/或对在诸如印刷电路板(PCB)的衬底上的其安装界面的修改而相对地降低。不同实施例以不同方式利用柔性终端顺应性，以使得表面安装降低传输到PCB的振动的振幅。在其它情形下，侧面终端和转换器实施例有效地降低安装垫片相对于电容器型壳的尺寸，或，模制外壳提供托架、终端顺应性和振动箝位。

本申请是申请日为2015年6月11日、申请号为201510469141.2、发明名称为“低噪电容器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及低噪电容器及相应方法。更特别地，本发明涉及在诸如印刷电路板(PCB)的衬底上的电容器器件的构造和表面安装从而提供具有相对低噪声特性(即机电降噪)的机械和电连接。

背景技术

印刷电路板和其它衬底上的电子元件的高密度安装在电子工业中是常见的。具有多层的小型陶瓷表面安装型电容器有时被用于诸如移动电话、网络路由器、计算机等的电子设备。这些设备的制造技术必须精确从而大大降低这些设备的尺寸并且同时仍然提供可期望的电子工作特性。

最近开始期望于提供板级可安装形式的其他类型的元件和各种支路电路。数个美国专利专注于电子元件制造及安装技术的各个方面。例如，共有美国专利No.5889445(Ritter等，名称为“多层陶瓷RC器件”)公开了RC器件，其包括交错以形成堆栈的多个第一和第二陶瓷层。每一陶瓷层包括相反极性的合适电极结构，用以形成多个双平行板电容器的等效物。多层陶瓷电容器(MLCC)的已知实施例也在例如共有美国专利No.7352563(Pelcak等，名称为“电容器组件”)的图2和3中示出。

现代技术应用的多样性带来了对在此使用的高效电子元件和集成电路的需求。电容器是用于可包括无线通讯、高速处理、网络、电路开关和许多其它应用的这种现代应用的滤波、去耦、旁路和其它方面的基础元件。集成电路在速度和封装密度上的惊人增长引起去耦电容器技术的改进。

当高电容的去耦电容器承受许多现有应用的高频率时，工作特性变得更加重要。由于电容器是这类多种多样的应用的基础，它们的精度和效率是必要的。电容器设计的许多特定方面进而已经成为改进电容器工作特性的焦点。

可在现有市场上获得多种多样的常规电容器，并且其每个提供适合于特定应用的、工作特性的唯一组合。例如，多层陶瓷电容器(MLCC)典型地对于频率滤波应用十分有效。十分普遍的是，这些和其它特定的电容器类型将被用在单片集成电路环境中。在这种情况下，不同电容器例如可以作为分立元件并联连接在印刷电路板(PCB)上。对于每个电容器，这种方法可能需要相对大量的电路空间和单独的安装垫片。

有一段时间，各种电子元件的设计受到小型化和易于将元件并入新的或已存在的应用中的一般工业趋势的驱动。在这种考虑下，存在对于具有特定工作特性的更小的电子元件的需求。例如，某些应用需要使用展现包括电容性、电感性和/或电阻特性或其组合的各种特性的无源器件，但是严格地限制这些器件在电路板上的可占用空间(被称为“基板面”)大小。重要的是这些器件或组合可配置用于最大限度地解除对这些电路板的物理和电贴附并且同时尽可能占用最小量的“基板面”。其结果是继续致力于元件的小型化、高效定位和其它方式，以节省空间并且在PCB环境下最大化电路板的基板面。

还可期望于改进其它的电容器工作特性，例如ESR(等效串联电阻)，其是电容器的固有电阻值。

可能影响电路应用的另一个电容器特性是压电噪声或机电噪声或声学噪声，其在许多安装式MLCC应用中是普遍的。例如，在电容器陶瓷遭受变化电压时，其可导致电容器中的机械振动，生成低平压电噪声。陶瓷材料的固有性质将机械振动转换成普通的低平电噪声。大量的压电噪声可以影响信号质量，尤其是在高频率应用中。同样地，经常期望于降低电路应用中的压电噪声水平。

由于所有介电材料中固有的电致伸缩行为，电容器响应于施加的电压(电场)而变形，由下面已知等式表示：