KR100664979B1

KR100664979B1 - 글라스 프릿트와 그 제조방법, 이를 이용하는 외부전극용페이스트 조성물 및 적층세라믹 커패시터

Info

Publication number: KR100664979B1
Application number: KR1020030082593A
Authority: KR
Inventors: 송순모; 허강헌; 김정욱; 권영근
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2007-01-09
Also published as: KR20050048855A

Abstract

본 발명은 내부전극과의 접촉성과 내산성을 동시에 만족하는 글라스 프릿트와 그 제조방법, 이 글라스 프릿트를 이용하는 도체 페이스트 조성물 및 적층세라믹 커패시터에 관한 것이다. 이 글라스 프릿트는 aSiO₂-bB₂O₃-cZnO-dNa ₂O-eK₂O-fCaO-gBaO-hAl₂O₃-iSnO₂로 표현되고, a+b+c+d+e+f+g+h+i=1로서 ㏖%로 0.25≤a≤0.30, 0.13≤b≤0.17, 0.36≤c≤0.40, 0.04≤d≤0.07, 0.02≤e≤0.05, 0.02≤f≤0.04, 0.04≤g≤0.05, 0.01≤h≤0.025, 0≤i≤0.005를 만족하도록 조성된다. 본 발명에서는 이 글라스 프릿트의 제조방법, 이를 이용한 외부전극용 페이스트 조성물 및 적층세라믹 커패시터 또한 제공된다.

글라스 프릿트, 외부전극 페이스트, 적층세라믹 커패시터, Ni-Cu 접촉성, 내산성

Description

글라스 프릿트와 그 제조방법, 이를 이용하는 외부전극용 페이스트 조성물 및 적층세라믹 커패시터{GLASS FRIT AND PROCEE FOR THE SAME, PASTE COMPOSITION FOR EXTERNAL ELECTRODE AND MULTILAYER CERAMIC CHIP CAPACITOR USING THE SAME }

도 1은 적층세라믹 커패시터의 일례도이고,

도 2는 본 발명의 글라스 프릿트에 대한 플로우 버튼 테스트 사진이며

도 3은 글라스 프릿트를 이용한 적층세라믹 커패시터에서의 미세구조 및 도금특성을 나타내는 사진이다.

본 발명은 내부전극과의 접촉성과 내산성을 동시에 만족하는 글라스 프릿트와 그 제조방법, 이 글라스 프릿트를 이용하는 도체 페이스트 조성물 및 적층세라믹 커패시터에 관한 것이다.

전자기기의 소형화되면서 전자부품인 적층세라믹 커패시터에 대해서도 소형화가 요구되고 있다. 적층세라믹 커패시터는 유전체층과 내부전극을 교대로 적층한 소체에 도전재료를 포함하는 페이스트를 소성하여 내부전극으로 전기적으로 접속되 는 외부전극을 형성하고 이 외부전극의 외측에는 도금층을 형성한 것이다.

내부전극으로는 Pd 등의 귀금속을 사용하였으나, 최근에는 저가격화를 도모하기 위하여 Ni과 같은 비금속을 많이 사용하고 있는 추세이다.

외부전극용 페이스트 조성물은 도전재료와 글라스 프릿트를 포함한다. 도전재료는 Cu, Ni, Pd, Pt, Ag, Au 등이 사용되고 있다. 글라스 프릿트는 중연화온도용과 고연화온도용으로 구분되고 있다.

중연화온도용(mid. Ts) 글라스 프릿트는 낮은 연화온도와 Cu의 환원성을 갖기 위해 SiO₂:12.78㏖%, ZnO:46.24㏖% 및 알칼리금속 등을 포함하고 있다. 따라서, Ni(내부전극)-Cu(외부전극)의 접촉성은 양호하나, 내산성이 취약하여 도금시 시간당 1.0% 이상의 글라스 무게감량을 나타낸다.

고연화온도용(high Ts) 글라스 프릿트는 필터(filler)로서 수축계수를 조절하는 역할을 하는 것으로, SiO₂: 54.79㏖%, ZnO:1.89㏖% 및 알카리금속, NaF 등을 포함하고 있다.

따라서, 상이한 특성을 가진 두 조성의 글라스를 혼합한 외부전극용 페이스트 조성물을 사용하고 있는데, 이 경우 외부전극 페이스트 적용시 글라스 균일도의 문제가 있다. 또한, 글라스 프릿트를 혼합하는 경우에는 SiO₂의 함량이 높아 소성온도가 높아지기 때문에 적층세라믹 커패시터의 원가를 상승시키는 요인이 되고 있다. 또한, 종래의 글라스 프릿트 조성중의 NaF는 제조시 환경 및 인체에 유해하다.

본 발명에서는 중화온도용 글라스 프릿트와 고화온도용 글라스 프릿트의 혼합 사용하지 않고 페이스트의 글라스 프릿트로서 사용 가능하도록 하기 위한 것으로, 외부전극과 내부전극의 접촉성과 내산성을 동시에 만족할 수 있는 글라스 프릿트와 그 제조방법, 이를 이용한 외부전극용 페이스트 조성물 및 적층세라믹 커패시터를 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 글라스 프릿트는, aSiO₂-bB₂O₃-cZnO-dNa₂O-eK₂O-fCaO-gBaO-hAl₂O₃-iSnO₂로 표현되고, a+b+c+d+e+f+g+h+i=1로서 ㏖%로 0.25≤a≤0.30, 0.13≤b≤0.17, 0.36≤c≤0.40, 0.04≤d≤0.07, 0.02≤e≤0.05, 0.02≤f≤0.04, 0.04≤g≤0.05, 0.01≤h≤0.025, 0≤i≤0.005를 만족한다.

또한, 본 발명의 글라스 프릿트의 제조방법은, aSiO₂-bB₂O₃-cZnO-dNa₂O-eK₂O- fCaO-gBaO-hAl₂O₃-iSnO₂로 표현되고, a+b+c+d+e+f+g+h+i=1로서 ㏖%로 0.25≤a≤0.30, 0.13≤b≤0.17, 0.36≤c≤0.40, 0.04≤d≤0.07, 0.02≤e≤0.05, 0.02≤f≤0.04, 0.04≤g≤0.05, 0.01≤h≤0.025, 0≤i≤0.005를 만족하는 글라스 플레이크를 건식분쇄하고 이어 습식분쇄하여 평균입도 3.5±0.5㎛의 글라스 프릿트를 얻는 것이다.

또한, 본 발명의 외부전극용 페이스트 조성물은, 글라스 프릿트와 도전재료를 포함하여 조성되는 외부전극페이스트 조성물이고, 상기 글라스 프릿트는 aSiO₂-bB₂O₃-cZnO-dNa₂O-eK₂O-fCaO-gBaO-hAl₂O₃-iSnO ₂로 표현되고, a+b+c+d+e+f+g+h+i=1로서 ㏖%로 0.25≤a≤0.30, 0.13≤b≤0.17, 0.36≤c≤0.40, 0.04≤d≤0.07, 0.02≤e≤0.05, 0.02≤f≤0.04, 0.04≤g≤0.05, 0.01≤h≤0.025, 0≤i≤0.005를 만족한다.

또한, 본 발명의 적층세라믹 커패시터는, 교대로 적층되는 유전체층과 내부전극 및 이 내부전극에 대하여 전기적으로 접속되는 외부전극로 이루어지는 적층세라믹 커패시터이고,상기 외부전극은 aSiO₂-bB₂O₃-cZnO-dNa₂O-eK ₂O-fCaO-gBaO-hAl₂O₃-iSnO₂로 표현되고, a+b+c+d+e+f+g+h+i=1로서 ㏖%로 0.25≤a≤0.30, 0.13≤b≤0.17, 0.36≤c≤0.40, 0.04≤d≤0.07, 0.02≤e≤0.05, 0.02≤f≤0.04, 0.04≤g≤0.05, 0.01≤h≤0.025, 0≤i≤0.005를 만족하는 페이스트 조성물과 도전재료를 소성한 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명자들은 글라스 프릿트 1종으로 사용할 수 있는 외부전극용 페이스트 조성물을 개발하기 위한 연구과정에서, 글라스 프릿트를 aSiO₂-bB₂O₃-cZnO-dNa ₂O-eK₂O- fCaO-gBaO-hAl₂O₃-iSnO₂으로 조성하면서 그 조성비를 최적화하면 글라스 조성물이 외부전극 페이스트 적용시 환원제 및 필러(filler)의 역할을 동시에 수행하여 외부전극과 내부전극의 접촉성 및 내산성에 모두 우수해진다는 사실에 주목하여 본 발명을 완성한 것이다. 이러한 본 발명의 글라스 프릿트의 조성에 대하여 먼저 설명한다.

산화규소(SiO₂)의 함량은 25~30mol%가 바람직하다.

산화규소는 유리망목형성 산화물(glass network-former)로서 Si원자가 그 주위를 둘러싼 4개의 산소원자를 사이에 두고 인접하는 4개의 Si원자와 결합하는 구조를 가지고 있다. 또한, 유리의 연화온도 및 내산성을 결정하는 가장 큰 인자로 작용한다. 본 발명의 글라스 프릿트에서 산화규소의 함량이 25㏖%미만의 경우에는 유리구조가 너무 약하여 연화온도가 낮고, 30mol% 초과의 경우에는 유리구조가 너무 강하여 연화온도가 높게 된다.

산화보론(B₂O₃)의 함량은 13~17mol%가 바람직하다.

산화보론은 산화규소와 치환되어 유리전이온도, 연화온도등의 온도 특성을 감소시키는 역할을 한다. 산화보론의 함량이 13mol%미만의 경우에는 유리망목형성 산화물로서 첨가되는 산화규소의 치환제로서 역할을 하기에 부족하며, 산화보론의 함량이 17mol%초과의 경우에는 유리의 구조를 약화시키고 화학적 내구성 및 기계적 강도의 급격한 저하를 가져온다.

산화아연(ZnO)의 함량은 36~40mol%가 바람직하다.

산화아연은 유리의 융점 및 연화온도를 낮추는 역할을 하며, 환원제로 작용하여 Ni과 Cu의 접촉성을 향상 시킨다. 산화아연의 함량이 36mol%미만의 경우에는 CuO의 환원제로서 역할을 하기에 부족하며, 40mol% 초과의 경우에는 환원제로서의 역할을 하기에는 충분하지만 유리가 결정화를 일으킬 수 있으므로 열특성의 변화를 가져올 수 있다.

산화나트륨(Na₂O)의 함량은 4~7mol%가 바람직하다.

산화나트륨은 유리망목수식산화물 (glass network-modifier)로서 SiO₂의 네트워크(network)을 끊어 배치(batch)의 용융도를 향상시키는 융제(flux) 역할을 한다. 산화나트륨의 함량이 4mol% 미만의 경우에는 융제역할을 하기에 부족하고, 7mol%초과의 경우에는 화학적 내구성의 저하를 가져올 수 있다.

산화칼륨(K₂O)의 함량은 2~5mol%가 바람직하다.

산화칼륨도 유리망목수식산화물 (glass network-modifier)로서 SiO₂의 네트워크(network)을 끊어 배치(batch)의 용융도를 향상시키는 융제(flux) 역할을 한다. 산화칼륨의 함량이 2mol% 미만의 경우에는 융제역할을 하기에 부족하며, 5mol%초과의 경우에는 화학적 내구성의 저하를 가져온다.

산화칼슘(CaO)의 함량은 2~4mol%가 바람직하다.

산화칼슘은 유리 제조에 있어서 가장 중요한 알카리토류산화물(alkaliearthmetaloxides)로 유리용융물에서의 점도에 영향을 미치고 화학적내구성을 향상시키며, 유리의 long glass화에 따른 작업온도범위를 넓게 한다. 산화칼슘의 함량이 2mol%미만의 경우에는 점도가 너무 낮고 4mol%초과의 경우에는 점도가 너무 높다.

산화바륨(BaO)의 함량은 4~5mol%가 바람직하다.

산화바륨은 유리 제조에 있어서 가장 중요한 알카리토류산화물(alkaliearthmetaloxides)로 유리용융물에서의 점도에 영향을 미치고 화학적내구성을 향상시키며, 유리의 long glass화에 따른 작업온도범위를 넓게 한다. 산화바륨의 함량이 4mol%미만의 경우에는 점도가 너무 낮고 5mol%초과의 경우에는 점도가 너무 높다.

산화알루미늄(Al₂O₃)의 함량은 1~2.5mol%가 바람직하다.

산화알루미늄은 유리 구조내의 중간산화물(Intersticial oxides)로서 작용하며, 유리의 long화, 즉, 작업온도범위를 넓게하고, 화학적내구성이 증가하며, 결정화를 방지할 수 있다. 산화알루미늄의 함량이 1mol%미만의 경우에는 결정화의 가능성이 있고, 2.5mol% 초과의 경우에는 점도가 너무 높을수가 있다.

산화주석(SnO₂)의 함량은 0~0.5mol%가 바람직하다.

산화주석은 글라스가 검은색으로 되는 것을 방지하여 페이스트이 변색을 방지하는 것으로 필요에 따라 첨가할 수 있다. 또한, 소량 첨가에 의해 유리중에 알카리이온의 유동성(mobility)를 제어하여 점도 및 연화온도를 미세변화 시키는 역할도 한다. 이러한 산화주석의 함량이 0.5mol%초과의 경우에는 점도가 너무 높아 연화온도가 상승할 수 있다. 바람직한 산화주석의 첨가량은 0.1~0.5mol%이다.

본 발명에서 글라스 프릿트의 입도는 3.5±0.5㎛가 가장 바람직하다. 입도가 너무 작으면 페이스트 제조시 글라스가 전부 뜨는 현상이 발생하고, 너무 크면 도전재료와의 분산이 어려워진다.

다음, 본 발명의 글라스 프릿트의 제조방법에 대해 설명한다.

본 발명에서는 aSiO₂-bB₂O₃-cZnO-dNa₂O-eK₂O-fCaO-gBaO-hAl ₂O₃-iSnO₂로 표현되고, a+b+c+d+e+f+g+h+i=1로서 ㏖%로 0.25≤a≤0.30, 0.13≤b≤0.17, 0.36≤c≤0.40, 0.04≤d≤0.07, 0.02≤e≤0.05, 0.02≤f≤0.04, 0.04≤g≤0.05, 0.01≤h≤0.025, 0≤i≤0.005를 만족하는 글라스 프릿트를 습식분쇄이전에 건식분쇄를 행하는데, 특징이 있다.

본 발명에 따라 출발원료를 aSiO₂-bB₂O₃-cZnO-dNa₂O-eK₂O-fCaO-gBaO-hAl₂O₃-iSnO₂로 표현되고, a+b+c+d+e+f+g+h+i=1로서 ㏖%로 0.25≤a≤0.30, 0.13≤b≤0.17, 0.36≤c≤0.40, 0.04≤d≤0.07, 0.02≤e≤0.05, 0.02≤f≤0.04, 0.04≤g≤0.05, 0.01≤h≤0.025, 0≤i≤0.005를 만족하도록 원료를 칭량하여 혼합한다. 원료의 혼합방법은 특별히 한정되지 않는다. 혼합원료를 용융시킨 다음 급냉하여 글라스 플레이크(flake)를 제작한다. 용융은 통상 전기로 등에서 1400~1450℃의 온도에서 30분~1시간 정도 유지하는 것이 바람직하다.

이 글라스 플레이크를 건식분쇄한 다음 습식분쇄한다. 통상적으로 글라스 프릿트의 제조는 습식분쇄로 제조되고 있는데, 이 경우 분쇄시간이 3일 이상 소요된다. 그러나, 본 발명에 따라 건식분쇄와 습식분쇄를 연속하여 행할 경우에 분쇄시간을 3일이내로 단축할 수 있다. 또한, 입도편차도 크게 줄일 수 있다. 입도편차가 줄어드는 것은 도 1를 통해 확인할 수 있다. 건식분쇄한 후에 습식분쇄하여 평균입도 3.5±0.5㎛의 글라스 프릿트를 얻는다. 바람직하게는 건식분쇄후에 글라스 프릿 트의 입도는 60메쉬(mesh)이상으로 하는 것이다. 분쇄는 볼밀 등에서 행할 수 있다.

다음으로 본 발명의 외부전극용 페이스트 조성물에 대해 설명한다.

페이스트 조성물은 글라스 프릿트와 도전재료를 포함하여 조성되는 외부전극페이스트 조성물이고, 상기 글라스 프릿트는 aSiO₂-bB₂O₃-cZnO-dNa₂O-eK ₂O-fCaO-gBaO-hAl₂O₃-iSnO₂로 표현되고, a+b+c+d+e+f+g+h+i=1로서 ㏖%로 0.25≤a≤0.30, 0.13≤b≤0.17, 0.36≤c≤0.40, 0.04≤d≤0.07, 0.02≤e≤0.05, 0.02≤f≤0.04, 0.04≤g≤0.05, 0.01≤h≤0.025, 0≤i≤0.005를 만족한다.

글라스 프릿트의 함량은 도전재료 100중량부에 대해 0.5~20중량부 보다 바람직하게는 3~12중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 글라스 프릿트의 함량이 적으면 첨가 효과를 충분히 얻을 수 없고 접착강도가 너무 낮아진다. 글라스 프릿트의 함량이 너무 많으면 소성후에 표면에 글라스가 용출되어 도금막이 균일하게 형성되지 않는다.

본 발명에서 도전재료는 Ag, Au, Cu, Ni, Pd, Pt의 그룹에서 선택된 1종을 포함할 수 있는데, 가장 바람직하게는 Cu, Ni 또는 그 합금이다.

본 발명에서 페이스트 조성물에는 통상의 페이스트와 같이 바인더와 용제를 포함한다. 바인더로는 에틸셀룰로오스, 니트로셀루로스, 아크릴계 수지 등이 있다. 용제로서는 , 그 밖에 필요에 따라 분산제나 활성제 등이 포함될 수도 있다.

보통 외부전극용 페이스트 조성물에는 바인더의 함량은 10~40중량%정도 함유된다.

적층세라믹 커패시터에 대해 설명한다.

적층세라믹 커패시터는 유전체층과 내부전극층이 교대로 적층되고, 이 내부전극과 전기적으로 접속되는 한쌍의 외부전극이 구비되어 있다. 외부전극은 페이스트 조성물의 조성에 의해 형성된다.

유전체층은 유전체 페이스트를 소결한 세라믹이다. 내부전극은 특별히 한정되지 않지만 Ni, Cu 또는 그 합금이 바람직하다.

외부전극에는 도금층이 형성되는데, 도금층은 Ni, Sn이 많이 이용된다. 도금층의 적층구조는 외부전극측으로부터 Ni층과 Sn층의 순서로 형성할 수 있다.

또는 유전체층의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 내부전극은 니켈로 구성된다. 외부전극은 Cu 금속분말과 본 발명의 그라스 프릿트를 배합한 소결층으로 구성된다. 이 소결층위에 도금층을 형성할 수 있다. 도금층은 Ni 및 Sn으로 이루어지는 도금층으로 형성한다.

이와 같은 구조를 가지는 적층세라믹 커패시터의 제조방법을 예를 들어 설명 하면 다음과 같다.

먼저, 유전체의 출발원료로서 고상법에 의해 생산된 분말원료나 수열합성법 또는 알콕시드법 등의 습식 합성법에 의해 생산된 분말원료를 준비한다. 준비된 원료를 소정의 조성비율로 혼합한 후 그 혼합분말에 유기바인더를 첨가하여 슬러리화한다. 이 슬러리를 시트형으로 성형한다. 시트에 내부전극을 형성한다. 내부전극을 갖는 시트를 필요한 수 만큼 적층하여 압착한 후 적층체를 형성한다. 적층체의 양단부에 내부전극과 전기적으로 접속하도록 본 발명의 글라스 프릿트 및 Cu를 혼합하여 만든 페이스트로 외부전극을 형성한다. 또한 외부전극위에 도금층을 형성하여 적층세라믹 커패시터를 완성시킨다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예]

먼저, 글라스 프릿트의 출발원소를 표 1과 같은 조성을 만족하도록 조합하고 혼합한 다음, 10K/min의 승온속도로 1450℃에서 용융시킨 후, 트윈 롤러(twin roller)를 통하여 급냉하여 글라스 프레이크(glass flake)를 제작하였다.

다음으로 건식분쇄 및 알코올을 사용한 습식분쇄를 이용하여 글라스 입도가 3.5±0.5㎛가 되도록 글라스 프릿트를 제조하였다. 건식 분쇄는 글라스 500g을 2ℓ의 알루미나 포트에서 20φ의 알루미나 볼로 130rpm으로 15시간 분쇄하였다(EtOH 1㏄, 순수 1㏄). 습식 분식는 조분쇄한 500g의 글라스를 2ℓ의 알루미나 포트에서 10φ의 지르코니아 볼로 130rpm으로 36~48시간 분쇄하였다(EtOH 500g).

글라스의 물성 평가는 TG/DTA 및 고온현미경을 이용하여 10K/min의 승온속도로 연화온도를 측정하였으며, Ni-도금액에서의 글라스 용출 현상에 의한 무게감량을 통해 내산성을 측정하였다. 또한 온도 특성별 K2 시편 및 Cu 기판 위에서의 플로우 버튼 테스트(flow button test)를 통하여 외부전극 페이스트 및 유전체와의 반응성을 관찰하였다.

또한, 글라스 물성 및 Cu 금속, 유전체와의 반응성을 관찰하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. 또한, 소성이 완료된 칩에 글라스 프릿트가 투입된 페이스트로 도포를 한 후, 785℃ 전극소성을 행하였으며, 도금 실시 후 SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용하여 미세구조를 관찰하여 그 결과를 도 3에 나타내었다. 페이스트는 Cu:74중량%, 글라스 프릿트:4중량%, 필러(SiO₂-Al₂O₃-ZrO₂-SiO₂):2중량%, 바인더(아크릴계):20중량%로 조성되는 것을 사용하였다.

표 1에는 내산성의 특성을 알 수 있는 무게감량의 측정결과를 나타내었다.

mol%	종래재		발명예1	발명예2	발명예3	발명예4	발명예5	발명예6	발명예7	발명예8
mol%	종래재1	종래재2	발명예1	발명예2	발명예3	발명예4	발명예5	발명예6	발명예7	발명예8
SiO₂	12.78	54.79	30	30	30	25	27.5	30	30	30
B₂O₃	25.37	16.81	15	15	15	15	15	17	16	13
ZnO	46.24	1.89	40	36	36.5	36	37	38.8	38.2	39.1
Li₂O	-	8.25	-	-	-	-	-	-	-	-
Na₂O	3.72	7.21	4	5	6	7	6.5	4	5	7
K₂O	3.26	-	2	2	2	5	2	2	2	2
CaO	4.11	-	2	4	4	4	4	2	2	2
BaO	2.50	-	4	5	5	5	5	4	4	4
Al₂O₃	1.51	3.02	2.5	2.5	1	2.5	2.5	2	2.5	2.5
TiO₂	-	2.54	-	-	-	-	-	-	-	-
ZrO₂	-	2.25	-	-	-	-	-	-	-	-
SnO₂	0.51	-	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.2	0.3	0.4
NsF	-	3.24	-	-	-	-	-	-	-	-
무게감량 (%, 1시간)	1.41	0.04	0.06	0.06	0.06	0.08	0.06	0.15	0.13	0.05
종래재1은 저연화온도용 글라스 프릿트이며, 종래재2는 고연화온도용 글라스 프릿트임 본 실험에서 종래의 외부전극 페이스트에서 글라스프릿트는 종래재1:60중량%와 종래재2:40중량%를 배합하여 사용

종래재의 경우에는 중연화온도용 글라스 프릿트와 고연화온도용 글라스 프릿트를 혼합한 것으로 분산성이 나쁠 경우 도 3의 사진으로 확인할 수 있듯이, 외부전극과 내부전극의 단락이 발생할 수도 있고 도금액이 침투할 수도 있다. 즉, 도 3에서 종래재에 대한 단면사진에서 유전체층과 외부전극 경계에서 틈이 많이 보이며, 또한, 도금후 사진에서 도금액이 외부전극층으로 침투한 것을 확인할 수 있다.

이에 반해, 본 발명의 글라스 프릿트의 조성을 만족하는 발명예1~8의 경우에는 무게감량이 낮아 내산성이 양호함을 알 수 있다.

또한, 도 2의 플로우 버튼 테스트 결과에서 알 수 있듯이, 외부전극의 도전재료인 Cu와의 반응성 그리고, 유전체와의 반응성이 좋은 것으로 평가되었다. 즉, 도 2에서 Cu와 글라스 프릿트의 반응성(Cu기판 열의 사진)은 글라스 프릿트와 Cu의 접촉부분에서 변색이 된 것으로 그 반응성이 확보된 것으로 평가할 수 있다.

또한, 도 2에서 K²(B), K²(C), K²(F)는 B, C, F특성을 갖는 유전체 각각에 대해 글라스 프릿트의 접촉성을 평가한 것으로, 육안으로 볼 때 유전체와 글라스 프릿트에 크랙 발생이 없고 또한, 그 접촉상태 또한 양호하였다. 발명예6, 7, 8에 대한 플로우 버튼 테스트결과에서는 글라스 프릿트와 Cu의 반응성 그리고, 유전체와의 반응 특성은 대체로 좋은 것으로 평가되었으나, 미세 크랙이 약간 관찰되었다.

이 실험에서 B특성을 갖는 유전체는 BaTiO₃ 분말과 BaCO₃-CaCO₃-SiO₂ 글라스로, C특성을 갖는 유전체는 CaCO₃-SrO-TiO₂-ZrO₂ 분말과 MnO₂-ZrO ₂-SiO₂ 글라스로, F특성을 갖는 유전체는 BaCO₃-CaCO₃-TiO₂-ZrO₂ 분말과 LiO₂-CaCO₃-SiO₂ 글라스의 조성물을 사용하였다.

도 3에서는 본 발명의 글라스 프릿트에 대해 내부전극(Ni)과 외부전극(Cu)의 접촉성을 확인하기 위한 것으로, 사진에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 글라스 프릿트에서 접촉성은 우수한 것으로 평가되었다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 글라스 프릿트는 2종을 혼합사용하지 않고 단일 성분계를 사용하면서도 내산성 우수하고 내부전극과 외부전극의 접촉성 또한 우수하게 할 수 있다. 따라서, 원가절감 및 신뢰성이 높은 적층세라믹 커패시터를 제공할 수 있는 유용한 효과가 있다.

Claims

mol%로, SiO₂:25~30mol%, B₂O₃:13~17mol%, ZnO:36~40mol%, Na₂O:4~7mol%, K₂O:2~5mol%, CaO:2~4mol%, BaO:4~5mol%, Al₂O₃:1~2.5mol%, SnO₂:0~0.5mol%를 만족하는 글라스 프릿트.
글라스 프릿트와 도전재료를 포함하여 조성되는 외부전극페이스트 조성물이고, 상기 글라스 프릿트는 mol%로, SiO₂:25~30mol%, B₂O₃:13~17mol%, ZnO:36~40mol%, Na₂O:4~7mol%, K₂O:2~5mol%, CaO:2~4mol%, BaO:4~5mol%, Al₂O₃:1~2.5mol%, SnO₂:0~0.5mol%를 만족하는 외부전극용 페이스트 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 글라스 프릿트의 평균입도는 3.5±0.5㎛임을 특징으로 하는 글라스 프릿트.
교대로 적층되는 유전체층과 내부전극 및 이 내부전극에 대하여 전기적으로 접속되는 외부전극로 이루어지는 적층세라믹 커패시터이고,

상기 외부전극은 청구항 2의 외부전극페이스트 조성물을 소성한 것임을 특징으로 하는 적층세라믹 커패시터.
제 4항에 있어서, 상기 도전재료는 Cu임을 특징으로 하는 적층세라믹 커패시터.
mol%로, SiO₂:25~30mol%, B₂O₃:13~17mol%, ZnO:36~40mol%, Na₂O:4~7mol%, K₂O:2~5mol%, CaO:2~4mol%, BaO:4~5mol%, Al₂O₃:1~2.5mol%, SnO₂:0~0.5mol%를 만족하는 글라스 플레이크를 건식분쇄하고 이어 습식분쇄하여 평균입도 3.5±0.5㎛의 글라스 프릿트를 얻는 것을 포함하여 이루어지는 글라스 프릿트의 제조방법.
제 2항에 있어서, 상기 글라스 프릿트의 평균입도는 3.5±0.5㎛임을 특징으로 하는 외부전극용 페이스트 조성물.
제 2항에 있어서, 상기 도전재료는 Cu임을 특징으로 하는 외부전극용 페이스트 조성물.