KR100931402B1 - Surface Mount Ceramic Electronic Components and Manufacturing Method Thereof - Google Patents
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Abstract
낮은 전기적 용량을 갖는 표면 실장용 세라믹 전자부품이 개시된다. 상기의 전자부품은, 사전에 소성된 절연 세라믹 기판; 상기 절연 세라믹 기판 위에 소성에 의해 형성되고 내부전극을 구비한 세라믹 커버; 상기 세라믹 커버에 형성되어 상기 세라믹 커버와 상기 내부전극을 각각 분리시키는 간극; 상기 간극에 충전 및 경화되어 상기 간극 내부에서 상기 세라믹 커버 및 내부전극에 신뢰성 있게 접착된 전기기능성 폴리머; 상기 세라믹 커버의 전면에 걸쳐 형성되어 상기 세라믹 커버와 상기 전기기능성 폴리머를 물리적 및 화학적으로 보호하는 절연 코팅층; 및 상기 내부전극과 전기적으로 연결되고 외부에 노출되는 적어도 한 쌍의 외부전극을 포함한다.A surface mounting ceramic electronic component having a low electrical capacity is disclosed. The electronic component includes an insulated ceramic substrate that is previously fired; A ceramic cover formed by firing on the insulating ceramic substrate and having an internal electrode; A gap formed in the ceramic cover to separate the ceramic cover from the internal electrodes; An electrofunctional polymer that is filled and cured in the gap and reliably adhered to the ceramic cover and the internal electrode in the gap; An insulating coating layer formed over the entire surface of the ceramic cover to physically and chemically protect the ceramic cover and the electrofunctional polymer; And at least one pair of external electrodes electrically connected to the internal electrodes and exposed to the outside.
세라믹 기판, 소성, 간극, 충진, 연마, 내부전극, 외부전극, 폴리머 수지, 금속 파우더, 경화, 인쇄, 정전용량, 바리스터, 서미스터, 인덕터, 전기저항 Ceramic substrate, firing, gap, filling, polishing, internal electrode, external electrode, polymer resin, metal powder, hardening, printing, capacitance, varistor, thermistor, inductor, electric resistance
Description
본 발명은 낮은 전기적 용량을 갖는 표면 실장용 세라믹 전자부품에 관한 것으로, 특히 세라믹 커버에 의해 가공성이 용이하며 추가적인 전기적 특성부여가 가능한 표면 실장용 세라믹 전자부품에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface mount ceramic electronic component having a low electrical capacity, and more particularly, to a surface mount ceramic electronic component capable of being easily processed by a ceramic cover and providing additional electrical characteristics.
또한, 본 발명은 간극 내면을 표면 처리함으로써 신뢰성 있는 기계적 및 전기적 접합을 제공하고, 간극에 충전된 전기기능성 폴리머 층의 상면이 세라믹 커버의 상면과 같은 레벨을 이루어 일정한 전기적 용량을 제공하여 신뢰성 있는 전기적 특성을 제공하는 기술에 관한 것이다.In addition, the present invention provides a reliable mechanical and electrical bonding by surface treatment of the inner surface of the gap, the upper surface of the electro-functional polymer layer filled in the gap is the same level as the upper surface of the ceramic cover to provide a constant electrical capacity to provide reliable electrical It relates to a technique for providing a characteristic.
최근 전자 및 통신기기가 고주파화, 디지탈화 및 소형화하면서 여기에 적용되는 표면 실장용 세라믹 전자부품도 고주파화, 고 신뢰성화 및 소형화되고 있다. 이에 따라 작은 치수이면서 낮은 전기용량, 즉, 낮은 커패시턴스(capacitance) 값, 낮은 인덕턴스(inductance) 값, 낮은 전기저항(resistance) 값 또는 낮은 압전특성을 갖는 표면 실장용 세라믹 전자부품이나 이들을 조합한 전자부품 모듈의 수요가 증대하고 있다. In recent years, as the electronics and communication devices are high frequency, digitalized, and miniaturized, surface-mounted ceramic electronic components applied thereto have also become high frequency, high reliability, and miniaturized. As a result, surface-mount ceramic electronics or small combinations of small dimensions and low capacitance, ie, low capacitance, low inductance, low resistance, or low piezoelectric properties The demand for modules is increasing.
여기서 동일한 전기적 특성을 갖는 전기적 기능성 세라믹 또는 폴리머 재료를 사용하여 낮은 전기용량을 갖는 부품을 제조하기 위해서는 전기적 특성을 갖는 기능성 세라믹 또는 폴리머의 두께는 얇고, 폭은 좁아야 한다. 즉, 한 예로 낮은 전기용량을 신뢰성 있게 갖기 위해서는 가능한 전기기능성 세라믹 및 폴리머의 체적이 적고 일정한 것이 바람직하다.Here, in order to manufacture a component having low capacitance using an electrically functional ceramic or polymer material having the same electrical characteristics, the thickness of the functional ceramic or polymer having electrical characteristics should be thin and narrow. That is, for example, in order to have a low capacitance reliably, it is desirable that the volume of the electrofunctional ceramics and polymers be as small and constant as possible.
일 예로서 최근 HDMI(High density media interface) 및 USB 등의 접속단자를 통한 데이터의 송수신 속도가 고주파 대역으로 이동되어 감에 따라, 이들 접속단자들을 통한 신호의 왜곡 및 손실 등의 문제를 발생하지 않으며 외부에서 유입되는 정전기(ESD)로부터 회로를 보호하기 위해서는 0.8㎊ 미만의 적은 정전용량을 갖는 정전기 방지 소자에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이러한 정전기로부터 회로를 보호하기 위해서는 통상 전압 비선형성 저항소자인 바리스터(varistor)나 다이오드(diode)를 사용한다.As an example, as data transmission / reception speeds of high-density media interface (HDMI) and USB are recently moved to high frequency bands, problems such as distortion and loss of signals through these connection terminals do not occur. In order to protect the circuit from external static electricity (ESD), there is an increasing need for an antistatic device having a small capacitance of less than 0.8 kΩ. In order to protect the circuit from such static electricity, a varistor or a diode, which is a voltage nonlinear resistance element, is usually used.
그러나, 종래의 기술로는 이들 표면 실장용 바리스터는 통상 주원료의 비유전율이 800 정도로 높은 세라믹 재료를 사용하여 그린시트를 제조한 후 적층(multilayer) 형태의 세라믹 칩 바리스터로 제조하기 때문에 0.8㎊ 이하의 정전용량을 갖기 어려웠다.However, in the related art, these surface-mount varistors are usually manufactured by using a ceramic material having a high relative dielectric constant of about 800, and then using a ceramic chip varistor in a multilayer form. It was difficult to have capacitance.
또 다른 종래의 기술로 미국특허 US 6,251,513에서는 상기와 같은 필요성에 부합할 수 있는 정전기 보호용 소자로서, 반도성 폴리머를 간극에 개재하여 제조되는 구조와 반도성 폴리머의 조성에 대해 제시하고 있다. In another conventional technique, US Pat. No. 6,251,513 proposes a structure for preparing a semiconducting polymer and a structure manufactured by interposing a semiconducting polymer in a gap as an electrostatic protection device capable of meeting the necessity.
이 특허에서의 반도성 폴리머 조성은 절연성 유기 바인더로서 실리콘 고무, 금속입자로서 니켈, 반도체 개재물인 SiC 등으로 구성되며, 이 반도성 폴리머는 스크린 인쇄 또는 디스펜싱 등의 방법에 의해 세라믹 기판의 간극에 개재된다. The semiconducting polymer composition in this patent is composed of silicon rubber as an insulating organic binder, nickel as a metal particle, SiC as a semiconductor inclusion, and the semiconducting polymer is formed in the gap of the ceramic substrate by a method such as screen printing or dispensing. It is interposed.
하지만, 이러한 공법의 적용은 하기와 같은 단점을 갖는다.However, the application of this method has the following disadvantages.
1) 세라믹 기판 위에 간극이 형성되어 가공성이 떨어지고, 간극 내부에 하나 이상의 내부 전극을 형성하기 어렵다.1) The gap is formed on the ceramic substrate, which is inferior in workability, and it is difficult to form one or more internal electrodes in the gap.
2) 세라믹 기판 위에 반도성 폴리머로 구성되어 세라믹 기판과 반도성 폴리머의 전기적 특성 이외에 추가적인 전기적 특성을 구현하기 어렵다.2) Because it is composed of semiconducting polymer on ceramic substrate, it is difficult to realize additional electrical characteristics besides electrical characteristics of ceramic substrate and semiconducting polymer.
3) 간극 위의 반도성 폴리머는 돔(dome) 형상을 하여 세라믹 기판의 상면과 또는 내부전극과 수평을 이루지 않아 신뢰성 있는 전기적 특성을 갖기 어렵다.3) The semiconducting polymer on the gap has a dome shape and is not horizontal to the upper surface of the ceramic substrate or to the internal electrode, so that it is difficult to have reliable electrical characteristics.
4) 간극 내부는 에칭 처리가 안 되어 개재되는 반도성 폴리머와 간극내부의 내부전극 및 세라믹 기판의 전기적 및 기계적 접합 강도에 신뢰성이 떨어진다. 더욱이 공정 중 열을 가하는 경우에 반도성 폴리머는 열 수축 될 수 있어 전기적 및 기계적 접합강도의 신뢰성이 나빠지기 쉽다. 4) The gap between the semiconducting polymer and the internal electrode inside the gap and the ceramic substrate is not reliable because of the gap between the gaps and the etching process. Moreover, semiconducting polymers can be heat shrinkable when heat is applied during the process, resulting in poor electrical and mechanical bond reliability.
5) 간극 내부에 노출되는 내부 전극 면적이 한정되어 되어 낮은 전기 접촉저항을 갖기 어렵다.5) It is difficult to have low electrical contact resistance because the internal electrode area exposed inside the gap is limited.
또 다른 종래의 기술로는 알루미나 기판 같은 절연 세라믹 기판 위에 금속 전극을 형성하고 페라이트 같은 전기기능성 세라믹을 스퍼터링(sputtering) 증착한 후 에칭 공정을 통하여 낮은 전기용량을 갖는 박막의 세라믹 전자부품을 제조해 왔다. 그러나 이와 같은 박막의 세라믹 전자부품은 우리가 원하는 기능을 갖는 세라믹 타켓(ceramic tarket)을 제조하기 어렵고 또한 가공 공정도 어렵다는 단점이 있 다. Another conventional technology has been to produce a thin film ceramic electronic component having a low capacitance through the etching process after forming a metal electrode on an insulating ceramic substrate such as an alumina substrate, sputtering deposition of an electro-functional ceramic such as ferrite. . However, such thin ceramic electronic components have a disadvantage in that it is difficult to manufacture a ceramic tarket having a desired function, and also a machining process is difficult.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로, 본 발명의 목적은 낮은 전기적 용량을 갖으면서 신뢰성 있는 표면 실장용 세라믹 전자부품을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a reliable surface mounting ceramic electronic component having a low electric capacity.
본 발명의 다른 목적은 간극의 가공이 용이하고, 신뢰성 있는 접촉저항과 다양한 전기적 특성을 갖는 표면 실장용 세라믹 전자부품을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a ceramic electronic component for surface mounting that is easy to process a gap and has reliable contact resistance and various electrical characteristics.
본 발명의 또 다른 목적은 전기기능성 폴리머 층이 내부전극 및 세라믹 커버에 전기적 및 기계적으로 신뢰성 있게 접착된 표면 실장용 세라믹 전자부품을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a surface mount ceramic electronic component in which an electrically functional polymer layer is electrically and mechanically reliably bonded to an internal electrode and a ceramic cover.
본 발명의 또 다른 목적은 간극 내에 위치한 내부전극이 전기기능성 폴리머와 더 신뢰성 있게 접촉된 표면 실장용 세라믹 전자부품을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a surface mount ceramic electronic component in which the internal electrodes located in the gaps are more reliably in contact with the electrofunctional polymer.
본 발명의 또 다른 목적은 낮은 전기적 용량을 갖으면서 신뢰성 있는 모듈 형태로 제조된 다기능을 갖는 표면 실장용 전장부품에 관한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a surface mount electric component having a multifunction manufactured in a reliable module form while having a low electrical capacity.
또한, 본 발명의 목적은 상기의 표면 실장용 세라믹 전자부품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method of manufacturing the surface-mount ceramic electronic component.
상기한 목적은, 사전에 소성된 절연 세라믹 기판; 상기 절연 세라믹 기판 위에 소성에 의해 형성되고 내부전극을 구비한 세라믹 커버; 상기 세라믹 커버에 형 성되어 상기 세라믹 커버와 상기 내부전극을 각각 분리시키는 간극; 상기 간극에 충전 및 경화되어 상기 간극 내부에서 상기 세라믹 커버 및 내부전극에 신뢰성 있게 접착된 전기기능성 폴리머; 상기 세라믹 커버의 전면에 걸쳐 형성되어 상기 세라믹 커버와 상기 전기기능성 폴리머를 물리적 및 화학적으로 보호하는 절연 코팅층; 및 상기 내부전극과 전기적으로 연결되고 외부에 노출되는 적어도 한 쌍의 외부전극을 포함하는 표면 실장용 세라믹 전자부품에 의해 달성된다.The above object is a pre-fired insulating ceramic substrate; A ceramic cover formed by firing on the insulating ceramic substrate and having an internal electrode; A gap formed in the ceramic cover to separate the ceramic cover from the internal electrodes; An electrofunctional polymer that is filled and cured in the gap and reliably adhered to the ceramic cover and the internal electrode in the gap; An insulating coating layer formed over the entire surface of the ceramic cover to physically and chemically protect the ceramic cover and the electrofunctional polymer; And at least one pair of external electrodes electrically connected to the internal electrodes and exposed to the outside.
이러한 구성에 의하면, 낮은 전기적 용량을 갖으면서 기계적 및 전기적인 특성을 신뢰성 있게 갖는 표면 실장용 세라믹 전자부품을 제공할 수 있다.According to this configuration, it is possible to provide a surface mount ceramic electronic component having a low electrical capacity and reliably having mechanical and electrical characteristics.
바람직하게 상기 사전에 소성된 절연 세라믹 기판은 두께는 0.3㎜ 내지 1㎜ 인 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 산화 실리콘, 또는 실리콘 중 어느 하나 일 수 있다.Preferably, the pre-fired insulating ceramic substrate may be any one of aluminum oxide, aluminum nitride, silicon oxide, or silicon having a thickness of 0.3 mm to 1 mm.
이러한 구성에 의하면 기계적 강도와 전기적 특성에 있어 경제성 있고 신뢰성 있는 절연 세라믹 기판을 제공할 수 있다.According to this configuration, it is possible to provide an insulated ceramic substrate that is economical and reliable in mechanical strength and electrical properties.
상기 세라믹 커버는 한 층 이상의 내부전극을 구비하며, 인쇄 또는 그린시트 방식에 의해 상기 사전에 소성된 절연 세라믹 기판 위에 형성되며, 가 압착과 소성을 통해 상기 절연 세라믹 기판 위에 접착된다. 특히 바람직하게 상기 세라믹 커버는 온도와 압력에 의한 가 압착과 소성 공정을 거치면서 화학 반응과 기구적 앵커링에 의해 신뢰성 있게 접착된다. 상기 세라믹 커버의 소성은 저온 세라믹 소성(LTCC)이 바람직하고, 소성 온도는 당연히 사전에 소성된 절연 세라믹 기판의 소성 온도보다는 낮다.The ceramic cover has one or more internal electrodes, and is formed on the pre-fired insulated ceramic substrate by a printing or green sheet method, and adhered to the insulated ceramic substrate by pressing and firing. Particularly preferably, the ceramic cover is reliably bonded by chemical reaction and mechanical anchoring while undergoing pressing and firing processes by temperature and pressure. The firing of the ceramic cover is preferably low temperature ceramic firing (LTCC), and the firing temperature is naturally lower than that of the pre-fired insulated ceramic substrate.
바람직하게, 상기 세라믹 커버의 재료는 알루미늄계 산화물, 실리콘계 산화물, 마그네슘계 산화물, 페라이트계 산화물, 바리스터계 산화물, 서미스터게 산화물 또는 전기저항 중 어느 하나 일 수 있다.Preferably, the material of the ceramic cover may be any one of aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, ferrite oxide, varistor-based oxide, thermistor crab oxide, or electrical resistance.
바람직하게, 상기 세라믹 커버의 두께는 통상 상기 사전에 소성된 절연 세라믹 기판 두께의 1/2 이하이다.Preferably, the thickness of the ceramic cover is usually 1/2 or less of the thickness of the previously fired insulated ceramic substrate.
바람직하게, 상기 간극의 깊이와 폭은 낮은 전기용량을 갖기 위하여 또한 작업성이 용이하도록 간극의 깊이는 세라믹 커버의 두께보다 작거나 같으며 간극의 폭은 간극의 깊이보다 적다.Preferably, the depth and width of the gap is less than or equal to the thickness of the ceramic cover and the width of the gap is less than the depth of the gap in order to have a low capacitance and to facilitate workability.
바람직하게, 상기 간극은 다이싱 쏘(dicing saw) 가공방식, 레이저 가공방식 또는 간극이 위치한 부위에는 세라믹 커버를 인쇄하지 않아 간극을 형성시키는 인쇄방식으로 형성할 수 있다.Preferably, the gap may be formed by a dicing saw processing method, a laser processing method, or a printing method in which a gap is formed by not printing a ceramic cover at a portion of the gap.
바람직하게, 상기 간극은 슬롯(slot) 형상이거나 원형 중 어느 하나일 수 있다.Preferably, the gap may be either slot-shaped or circular.
이러한 구성에 의하면, 간극의 가공이 용이하며, 세라믹 커버는 여러 층의 내부전극을 가질 수 있다. 또한 세라믹 커버에 또 다른 전기적 특성을 부여하여 다 기능성 세라믹 부품을 제공할 수 있으며 더욱이 신뢰성이 있으면서 낮은 전기적 용량을 갖는 표면 실장용 세라믹 부품을 제공해 줄 수 있다. 또한 가 압착과 소성을 통하여 절연 세라믹 기판 위에 세라믹 커버를 신뢰성 있게 접합할 수 있다.According to this configuration, the gap can be easily processed, and the ceramic cover can have several layers of internal electrodes. In addition, it is possible to provide a multifunctional ceramic component by providing another electrical property to the ceramic cover, and furthermore, to provide a surface mount ceramic component with high reliability and low electric capacity. In addition, it is possible to reliably bond the ceramic cover on the insulating ceramic substrate through pressing and firing.
바람직하게, 상기 간극은 상기 세라믹 커버와 간극에 습식의 에칭 방식을 통해 이루어진다. 에칭액 및 에칭시간은 상기 세라믹 커버나 내부전극 재료에 의해 선택되어 사용되나, 내부전극이 가능한 적게 에칭되거나 에칭되지 않는 범위 내에서 어느 하나를 선택한다. 이러한 에칭 공정을 통해 세라믹 커버 표면에 요철이 생기고 내부전극이 간극 외부로 많이 노출된다. Preferably, the gap is made by wet etching the ceramic cover and the gap. The etchant and the etching time are selected and used by the ceramic cover or the internal electrode material, but any one is selected within the range in which the internal electrode is etched as little or not as possible. Through the etching process, irregularities are formed on the surface of the ceramic cover, and the internal electrodes are exposed to the outside of the gap.
습식에칭이 불가능한 경우에는 다른 표면처리 방법으로 진공의 플라즈마 처리, 고압의 코로나 처리 또는 접착력을 향상시키는 플라이머 처리를 할 수 있다.If wet etching is not possible, another surface treatment method may be a vacuum plasma treatment, a high pressure corona treatment, or a primer treatment to improve adhesion.
바람직하게, 상기 간극에의 충전은 액상의 전기기능성 폴리머를 인쇄 또는 돗트(dot) 형상의 디스펜싱(dispensing) 방식으로 작업된다. 이와같이 인쇄나 디스펜싱하면 액상의 전기기능성 폴리머는 점성에 따라 간극 내부는 전기기능성 폴리머가 충전되며 간극의 외부는 전기기능성 폴리머가 돔(dome) 형상을 한다. 상기 충전되고 돔 형상을 갖는 전기기능성 폴리머는 경화 후 상기 간극과 상기 내부전극에 신뢰성 있게 접착된다. 경화된 후 간극 외부로 돌출된 돔 형상의 전기기능성 폴리머를 바렐 연마 또는 연삭을 통하여 제거하여 세라믹 커버와 수평을 이루게 한다. 상기 전기기능성 폴리머는 상기 세라믹 커버와 수평을 이룰 때 가장 신뢰성 있고 안정적인 전기적 특성을 구현할 수 있다.Preferably, the filling of the gap is carried out by printing or dot dispensing a liquid electrofunctional polymer. When printing or dispensing as described above, the liquid electrofunctional polymer is filled with the electrofunctional polymer in the gap according to the viscosity, and the electrofunctional polymer is dome in the outside of the gap. The filled and dome shaped electrofunctional polymer is reliably adhered to the gap and the internal electrode after curing. After curing, the dome-shaped electrofunctional polymer protruding out of the gap is removed by barrel grinding or grinding to level with the ceramic cover. The electrofunctional polymer may realize the most reliable and stable electrical characteristics when it is parallel with the ceramic cover.
상기 전기전도성 폴리머는 액상의 절연 폴리머 수지에 전기기능성 파우더가 균일하게 혼합되어 형성된 것이다. 여기서 액상의 절연 폴리머 수지는 실리콘 고무, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 테프론 수지 중 어느 하나이다. 여기서 전기기능성 파우더는 카본 파우더, 금속파우더 또는 금속 산화물 파우더 중 어느 하나이거나 이들이 혼합되어 사용된 것 중 어느 하나이다. 더 바람직하게 상기 전기기능성 파우더의 입자 크기는 신뢰성 있는 성능 구현을 위해 0.010㎜ 이하인 것이 바람 직하다. 바람직하게 상기 전기전도성 폴리머는 내열성을 향상하기 위하여, 또는 형상기억을 위하여 또는 열 경화성으로 변화하기 위하여 경화된 후 전자선 혹은 방사선에 의해 가교(crosss link)될 수 있다.The electrically conductive polymer is formed by uniformly mixing the electrically functional powder in the liquid insulating polymer resin. The liquid insulating polymer resin is any one of a silicone rubber, an epoxy resin, a polyimide resin, and a teflon resin. Wherein the electro-functional powder is any one of carbon powder, metal powder or metal oxide powder or a mixture thereof is used. More preferably, the particle size of the electro-functional powder is preferably 0.010 mm or less for reliable performance. Preferably, the electrically conductive polymer may be cross-linked by electron beam or radiation after being cured to improve heat resistance, or to change shape or to be heat curable.
바람직하게, 상기 경화는 열, 습기 또는 자외선 경화 중 어느 하나에 의해 이루어진다. 상기 액상의 전기기능성 폴리머는 경화공정을 통하여 고상으로 되어 표면처리된 간극과 내부전극에 신뢰성 있게 접착된다.Preferably, the curing is by any one of heat, moisture or ultraviolet curing. The liquid electrofunctional polymer becomes a solid phase through a curing process and is reliably adhered to the surface-treated gap and the internal electrode.
이러한 구성에 의하면 세라믹 커버에 형성된 요철에 의해 전기기능성 폴리머와 접착력이 향상되며 또한 간극에서 외부로 많이 노출된 내부전극에 의해 전기기능성 폴리머에 신뢰성 있고 낮은 전기접촉을 제공해준다. 더욱이 납땜 및 열 경화 등 외부에서 열이 가해지는 열 충격이나 열 수축 조건에서 내부전극과 간극에 신뢰성 있게 접착된 전기기능성 폴리머는 신뢰성 있는 기계적 및 전기적 특성을 유지한다. 더욱이 세라믹 커버와 수평을 이루는 전기기능성 폴리머에 의해 신뢰성 있고 안정적인 전기적 특성을 갖는다.According to this configuration, the adhesion between the electrofunctional polymer is improved by the irregularities formed on the ceramic cover, and the reliable and low electrical contact is provided to the electrofunctional polymer by the internal electrode exposed to the outside in the gap. Moreover, electro-functional polymers that reliably adhere to internal electrodes and gaps under external heat shock or heat shrinkage conditions, such as soldering and thermal curing, maintain reliable mechanical and electrical properties. Moreover, the electrically functional polymer parallel to the ceramic cover has reliable and stable electrical properties.
상기 절연 코팅층은 세라믹 커버와 전기기능성 폴리머 위에 세라믹 커버와 전기기능성 폴리머의 산화나 부식을 방지할 목적으로 형성된다. 더욱이 외부전극을 형성하기 위하여 도금을 할 때 도금액에 의해 세라믹 커버 및 전기기능성 폴리머가 부식되는 것을 방지해 준다.The insulating coating layer is formed on the ceramic cover and the electrically functional polymer to prevent oxidation or corrosion of the ceramic cover and the electrically functional polymer. Furthermore, it prevents the ceramic cover and the electrofunctional polymer from being corroded by the plating solution when plating to form an external electrode.
바람직하게, 상기 절연 코팅층은 통상의 스크린 인쇄방식 또는 스퍼터링 방식 중 어느 하나에 의해 이루어진다.Preferably, the insulating coating layer is made by either a conventional screen printing method or a sputtering method.
바람직하게, 상기 절연 코팅층은 알루미나 산화물, 실리콘 산화물, 글라스 또는 절연 폴리머 수지 중 어느 하나가 선택될 수 있다.Preferably, the insulating coating layer may be selected from alumina oxide, silicon oxide, glass or insulating polymer resin.
이러한 구성에 의하면 상기 절연 코팅층은 외부의 환경 조건으로부터 세라믹 커버와 전기기능성 폴리머를 신뢰성 있게 보호해 준다.According to this configuration, the insulating coating layer reliably protects the ceramic cover and the electrofunctional polymer from external environmental conditions.
상기 외부전극은 상기 내부전극을 대향하는 인쇄회로기판에 리플로우 솔더링(reflow soldering)에 의해 연결할 목적으로 제공된다. The external electrode is provided for the purpose of connecting the internal electrode to a printed circuit board facing the internal electrode by reflow soldering.
바람직하게, 상기 외부전극은 통상의 디핑(dipping) 및 도금 방식에 의해 형성된다.Preferably, the external electrode is formed by a conventional dipping and plating method.
바람직하게, 상기 외부전극은 주석, 니켈, 은, 금, 팔라듐, 백금 또는 이들 합금 중 어느 하나이다.Preferably, the external electrode is tin, nickel, silver, gold, palladium, platinum or any one of these alloys.
이러한 구성에 의하면 상기 외부전극은 상기 내부전극을 대향하는 인쇄회로기판 위에 리플로우 솔더링으로 연결시켜 준다.According to this configuration, the external electrode connects the internal electrode to the printed circuit board facing each other by reflow soldering.
상기한 목적은, 사전에 소성된 절연 세라믹 기판 위에 내부 전극이 인쇄된 그린시트 상태의 세라믹 커버를 등온, 등압에 의해 가 접착하는 단계; 상기 가 접착된 그린시트 상태의 세라믹 커버를 소성 공정에 의한 화학적 반응으로 상기 절연 세라믹 기판 위에 신뢰성 있게 접착하는 단계; 상기 소성된 세라믹 커버를 절단하여 간극을 형성하여 상기 세라믹 커버와 상기 내부전극을 각각 분리하는 단계; 상기 간극의 내부면을 포함하여 상기 세라믹 커버의 표면을 화학적으로 습식 에칭하는 단계; 상기 간극 내부에 전기기능성 폴리머를 충전하여 경화하는 단계; 상기 경화된 전기기능성 폴리머가 상기 세라믹 커버의 표면보다 돌출된 부분을 연마하여 수평하게 하는 단계; 상기 전기기능성 폴리머를 포함하는 상기 세라믹 커버 전면에 걸쳐 절연 코팅을 형성하는 단계; 및 상기 내부전극과 전기적으로 연결되는 한 쌍의 외부전극을 형성하는 단계를 포함하는 표면 실장용 세라믹 전자부품 제조방법에 의해 달성된다.The above object is, isothermally, isostatically bonding a ceramic cover in a green sheet state in which an internal electrode is printed on a pre-fired insulating ceramic substrate; Reliably bonding the ceramic cover in the green-bonded state on the insulating ceramic substrate by a chemical reaction by a firing process; Cutting the fired ceramic cover to form a gap to separate the ceramic cover and the internal electrode, respectively; Chemically wet etching the surface of the ceramic cover including the inner surface of the gap; Filling an electrically functional polymer into the gap to cure; Grinding and leveling the portion of the cured electrofunctional polymer that protrudes from the surface of the ceramic cover; Forming an insulating coating over the entire surface of the ceramic cover comprising the electrofunctional polymer; And forming a pair of external electrodes electrically connected to the internal electrodes.
상기한 구성에 의하면, 아래와 같은 여러 이점을 갖는다.According to the above structure, it has the following various advantages.
1) 사전에 소성된 절연 세라믹 기판 위에 또 다른 소성에 의해 접착된 전기기능성 폴리머를 충진한 간극을 갖는 세라믹 커버에 의해 낮은 전기적 용량과 충분한 기계적 강도를 제공할 수 있다.1) Low electrical capacity and sufficient mechanical strength can be provided by a ceramic cover having a gap filled with an electrofunctional polymer bonded by another firing on a pre-fired insulated ceramic substrate.
2) 내부전극이 포함된 세라믹 커버에 간극을 형성하므로 간극의 가공성이 용이하고, 내부전극이 한 개 이상이므로 신뢰성 있는 접촉저항과 다양한 전기적 특성의 구현이 가능하다.2) Since the gap is formed on the ceramic cover including the internal electrodes, the processability of the gap is easy, and since there is more than one internal electrode, reliable contact resistance and various electrical characteristics can be realized.
3) 전기적 특성을 갖는 세라믹 커버에 의해 전기기능성 폴리머 이외의 또 다른 전기적 특성을 제공할 수 있다.3) The ceramic cover having electrical properties can provide other electrical properties in addition to the electrofunctional polymer.
4) 전기기능성 폴리머 윗면이 세라믹 커버의 윗면과 수평을 이뤄 보다 신뢰성 있는 전기적 특성을 제공할 수 있다.4) The top of the electro-functional polymer is level with the top of the ceramic cover to provide more reliable electrical properties.
5) 간극에 표면처리가 되어 경화된 전기기능성 폴리머는 간극과 내부전극에 기계적 및 전기적으로 신뢰성 있게 접착되므로 외부의 열 충격이나 열 수축에 의해 신뢰성 있는 품질을 갖는다.5) The electrically functional polymer hardened by surface treatment on the gap is mechanically and electrically reliably bonded to the gap and the internal electrode, and thus has a reliable quality due to external thermal shock or heat shrinkage.
6) 간극 내부에 내부전극이 외부로 많이 노출되어 전기기능성 폴리머와 노출된 내부전극은 낮은 전기 접촉저항을 갖는다.6) The internal electrodes are exposed to the outside a lot inside the gap, so the electrically functional polymer and the exposed internal electrodes have low electrical contact resistance.
7) 세라믹 커버에 두 개 이상의 간극을 형성한 후 각각의 간극에 다른 전기적 특성을 갖는 전기기능성 폴리머를 충전할 수 있으므로 다기능을 갖는 모듈 형태로 제조할 수 있다.7) Since two or more gaps are formed in the ceramic cover, each gap can be filled with an electrofunctional polymer having different electrical properties, thereby making it possible to manufacture a module having a multifunction.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낮은 정전용량을 갖는 정전기(ESD) 보호소자, 즉, 낮은 정전용량을 갖으며 신뢰성 있는 표면 실장용 세라믹 정전기 보호소자를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a low capacitance electrostatic (ESD) protection device, that is, having a low capacitance and a reliable surface mount ceramic electrostatic protection device according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 사전에 소성된 절연 세라믹 기판(100) 위에 내부전극(300)을 갖으며 표면 처리된 간극(230)이 형성되고 표면 처리된 간극(230)에 충전된 전기기능성 폴리머(400)를 포함하는 세라믹 커버(200)가 적층되고, 전기기능성 폴리머(400)의 윗면은 세라믹 커버(200)의 윗면과 수평을 이루며, 세라믹 커버(200)와 전기기능성 폴리머(400) 위에 절연 코팅층(500)이 형성되고, 상기 내부전극(300)은 외부전극(600)에 의해 외부로 노출된다.As shown, the electro-
이 실시예에서 사전에 소성된 절연 세라믹 기판(100)으로 1600℃ 정도에서 소성된 통상의 알루미나(Al2O3) 기판을 사용하고, 세라믹 커버는 ZnO가 주성분으로 된 바리스터(Varistor)용 그린시트에 팔라듐(Pd)를 주성분으로 하는 내부전극(300)을 인쇄하여 사용한다. 간극(230)은 다이싱 쏘(dicing saw)로 형성하고 그 내부면은 습식 에칭으로 처리하며, 전기기능성 폴리머(400)는 액상의 절연 실리콘 고무에 구리 및 ZnO계 바리스터가 혼합된 재료를 사용하고, 절연 코팅층은 글라스를 스크린 인쇄하여 형성하며, 외부전극은 은(Ag)을 디핑 방식에 형성한 후 니켈과 주석을 순차적으로 도금하여 형성한다. 절연 코팅층으로, 글라스 이외에 알루미나 산화물, 실리콘 산화물, 또는 절연 폴리머 수지가 이용될 수 있다.In this embodiment, a conventional alumina (Al 2 O 3 ) substrate fired at about 1600 ° C is used as the pre-fired insulating
이하, 더 자세하게 본 발명의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention in more detail.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 두께가 0.3㎜ 내지 1㎜, 가령 0.5㎜의 두께를 갖는 사전에 소성된 알루미나 기판(100) 위에, 팔라듐(Pd)의 내부전극(300)이 인쇄되고 산화프라세오디뮴(Pr6011)이 첨가되고 ZnO가 중량 대비 80% 이상 함유된 바리스터용 그린시트(200)를 올려놓고 동온 등수압에 의해 가 압착을 한다. 이 공정을 통하여 열과 압력에 의해 그린시트는 세라믹 기판(100) 위에 신뢰성 있게 물리적으로 접착된다. As shown in FIG. 2A, on the
이후, 바리스터용 그린시트(200)에 포함된 유기물을 310℃에서 3시간 동안 번 아웃(Burn out) 시키고, 약 1,150℃에서 약 3시간 동안 소성을 하면 바리스터용 그린시트(200)는 세라믹 기판(100)에 화학적, 물리적으로 신뢰성 있게 접착되며, 바람직하게 소성된 바리스터의 두께는 0.07mm이다. 이 공정은 본 출원인이 특허 출원하여 등록된 특허 제693,119호에 명시되어 있다.Thereafter, when the organic material included in the varistor
이 실시예에서 알루미나 기판을 예로 들고 있으나, 질화 알루미늄(AlN), 산화 실리콘, 실리콘 기판이 선택되어 사용될 수 있다.In this embodiment, the alumina substrate is taken as an example, but aluminum nitride (AlN), silicon oxide, or a silicon substrate may be selected and used.
또한, 이 실시예에서 ZnO계 바리스터를 예로 들고 있으나, 알루미늄계 산화 물, 실리콘계 산화물, 마그네슘계 산화물, 페라이트계 산화물, 바리스터계 산화물, 서미스터계 산화물, 전기저항 또는 전기 압전체 산화물 중에서 선택될 수 있다.In addition, although ZnO-based varistors are used as examples in this embodiment, they may be selected from aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, ferrite oxide, varistor oxide, thermistor oxide, electrical resistance, or electric piezoelectric oxide.
이 실시예에서 팔라듐의 내부전극(300)을 예로 들고 있으나, 금, 은, 니켈, 구리 또는 백금 중에서 선택될 수 있다.In this embodiment, the
또한, 이 실시예에서 내부전극(300)이 한 층으로 형성된 것을 예로 들고 있으나, 특성을 향상시키거나 조정할 목적으로 세라믹 커버(200) 내에 여러 층의 내부전극이 형성될 수 있다.In addition, in this embodiment, the
이 실시예에서 그린시트를 사용하여 세라믹 커버(200)를 형성하였으나, 페이스트를 사용한 스크린 인쇄법이 사용될 수 있다.Although the
세라믹 커버(200)를 형성한 후, 도 2b와 같이, 세라믹 커버(200)의 중간 면에 바람직하게 다이싱 쏘로, 가령 깊이는 약 0.07㎜, 폭은 약 0.05㎜인 간극(230)을 형성한다. 바람직하게, 낮은 전기적 용량을 갖도록 그리고 가공성이 용이하도록 세라믹 커버(200)의 두께는 절연 세라믹 기판(100)의 1/2 이하, 간극(230)의 깊이는 세라믹 커버(200)의 두께 이하 그리고 간극(230)의 폭은 간극(230) 깊이보다 적게 한다. 더욱 바람직하게 낮은 전기적 용량을 갖기 위해서 간극(230)의 간격이 좁아야 한다. 통상 소성된 바리스터의 강도는 사전에 소성된 알루미나(100) 강도보다 매우 낮아 다이싱 쏘 등의 기계적 가공이 용이하다.After forming the
이 실시예에서 간극(230)을 형성하는데 다이싱 쏘에 의한 가공을 예로 들고 있으나 레이저를 사용할 수 있으며 또는 그린시트 대신에 바리스터용 세라믹 페이스트를 사용하는 경우 인쇄공정을 통하여 형성할 수 있다.In this embodiment, a process by a dicing saw is used to form the
이 실시예에서, 간극(230)은 일정한 폭을 갖는 슬롯(slot) 형상을 예로 들었으나 이에 한정되지 않고 원형의 구멍일 수 있으며, 간극의 개수도 하나 이상 제공될 수 있다.In this embodiment, the
이후, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 세라믹 커버(200)에만 에칭이 잘 되는 에칭액, 가령 10% 미만의 염산 용액을 사용하여 가령 1분 이내에 간극(230)이 형성된 세라믹 커버(200)를 습식 에칭한다. 이때 세라믹 커버(200)와 간극(230)에 에칭에 의해 큰 손상이 가지 않도록 하여야 한다. 즉, 간극(230)에 채워지는 충전물과 접착을 좋게 할 정도의 요철(202)만 형성되도록 하고, 또한 간극(230) 내부에서 내부전극(300)이 외측으로 약간 노출되도록 에칭하는 것이 바람직하다. Thereafter, as shown in FIG. 2C, the
이와 같이 에칭으로 간극(230) 내의 세라믹 커버(200)의 표면에 요철(202)이 형성되어 간극(230)에 액상의 충전물이 충전되면 넓은 접촉 면적을 제공해주어 충전물과 접착력이 향상된다. 더욱이 액상의 충전물을 구성하는 액상의 유기물이 에칭된 구멍에 침투하여 앵커링(anchoring) 역할을 하여 더욱 신뢰성 있는 접착을 할 수 있다. 또한, 이들 간극(230) 내 요철(202)에 충전된 액상의 충전물이 경화에 의해 고상으로 바뀌면 요철(220)에 의해 신뢰성 있게 접착되어 열 등의 주변의 환경 변화에도 본래의 특성을 유지해준다. 또한, 에칭에 의해 간극(230) 내부로 많이 돌출된 내부전극(300)은 대향하는 충전물과 낮은 전기 접촉저항을 갖으면서 신뢰성 있게 접촉될 수 있다.As such, the
이 실시예에서는 에칭을 예로 들고 있으나 세라믹 커버(200)의 재질에 따라서 진공 플라즈마 처리나 고압 코로나 처리 또는 플라이머 처리를 하여 접착력을 향상시킬 수 있다. 이 경우 내부전극을 많이 노출시킬 수 없다는 단점이 있다.In this embodiment, although the etching is taken as an example, the adhesion may be improved by performing a vacuum plasma treatment, a high pressure corona treatment, or a primer treatment depending on the material of the
이후, 에칭액을 물로 세정한 후 건조한다.Thereafter, the etchant is washed with water and then dried.
다음, 도 2d에 나타낸 바와 같이, 사전에 준비된 액상의 전기기능성 폴리머(400)를 스크린 인쇄방식이나 디스펜싱(dispensing) 방식으로 간극(230)을 완전히 덮도록 세라믹 커버(200) 위에 도포한다. Next, as shown in FIG. 2D, a
여기서 전기기능성 폴리머(400)는 액상의 내열 폴리머 수지에 전기기능성 파우더 및 첨가제가 균일하게 혼합한 혼합물이다. 이 실시예에서는, 예를 들어, 액상의 폴리머 수지로 액상의 절연 실리콘 고무, 전기기능성 파우더로는 구리 파우더 등의 금속 파우더 또는 금속탄화물인 실리콘 카바이드(SiC)와 ZnO 등의 금속산화물 파우더가 사용되었고, 무기물 수축 억제제와 접착 보조제 등이 보조 첨가제로 사용되었다. 무기물 수축 억제제는 열 수축을 적게 해주고 접착 보조제는 전기기능성 폴리머(400)가 간극(230)과 내부전극(300)에 잘 접착되도록 도와준다. 이 실시 예에서는 중량비를 기준으로 전기기능성 파우더 : 액상 절연 폴리머 : 기타첨가제를 65 : 32 : 3으로 혼합하여 사용했다.Here, the
이후, 150℃ 내지 220℃에서 약 1시간 동안 충전된 전기기능성 폴리머(400)를 열 경화시킨다.Thereafter, the filled
이 실시예에서는 액상의 내열 폴리머로 열에 경화하는 액상의 절연 실리콘 고무를 예로 들었으나, 열이나 습기 또는 자외선에 경화되고, 리플로우 솔더링에서 견딜 수 있는 내열 온도가 200℃ 이상인 액상의 습기 경화용 실리콘 고무, 우레탄 고무, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지 또는 테프론 수지 등이 사용될 수 있다.In this embodiment, a liquid insulating silicone rubber that is cured to heat with a liquid heat-resistant polymer is exemplified, but the liquid moisture-curable silicone that is cured by heat, moisture, or ultraviolet light and has a heat resistance temperature of 200 ° C. or higher that can be endured by reflow soldering Rubber, urethane rubber, epoxy resin, polyimide resin or Teflon resin and the like can be used.
이 실시예에서는 전기기능성 파우더의 금속 파우더로는 구리를 예를 들었으나, 은, 금, 니켈 및 팔라듐 또는 카본이 사용될 수 있다.In this embodiment, the metal powder of the electro-functional powder is copper, but silver, gold, nickel and palladium or carbon may be used.
이 실시예에 있어서는 전기기능성의 금속 산화물 파우더로는 SiC 및 ZnO를 예를 들었으나, 알루미나계, 실리콘계, 마그네시아계, 페라이트계, 바리스터계, 서미스터계, 전기저항계 또는 전기 압전계 산화파우더가 사용될 수 있다.In this embodiment, SiC and ZnO are exemplified as the electrically functional metal oxide powder, but alumina, silicon, magnesia, ferrite, varistor, thermistor, electric resistance or piezoelectric oxide powder may be used. have.
여기서, 간극(230) 내부에 충전되고 경화된 고상의 전기기능성 폴리머(400)의 상면은 세라믹 커버(200)보다 돌출되어 돔(dome) 형상을 이루는데, 전기기능성 폴리머(400)의 상면은 바렐 연마나 연삭기에 의한 연삭 공정을 통하여 돔의 형상을 제거하여 세라믹 커버(200)의 상면과 수평하게 가공한다. 이렇게 전기기능성 폴리머(400)의 상면과 세라믹 커버(200)의 상면을 수평으로 동일하게 함으로써 전기기능성 폴리머(400)가 간극(230) 내부에만 위치하여 일정한 단면과 체적을 제공하여 낮은 전기적 용량을 갖는 부품을 신뢰성 있게 제조할 수 있다. 또한, 세라믹 커버(200)의 상면 위로 돌출되는 돔 형상의 전기기능성 폴리머(400)는 세라믹 커버(200)의 재료에 따라 오버 플래시(over flash)와 같은 품질 문제를 발생시킬 수 있으므로 가능한 전기 기능성 폴리머(400)는 간극(230) 내부에만 위치하게 하는 것이 바람직하다.Here, the upper surface of the solid-state electro-
이후, 도 2e에 나타낸 바와 같이, 전기기능성 폴리머(400)와 세라믹 커버(200) 위에 절연 에폭시 수지를 스크린 인쇄방식으로 인쇄한 후 열 경화시켜 절연 코팅(500)을 형성한다. 이들 절연 코팅(500)은 전기기능성 폴리머(400)와 세라믹 커버(200)을 외부환경으로부터 보호해 주는 역할을 한다. 특히 외부전극(600)을 형성하기 위한 도금공정에서 전기기능성 폴리머(400)와 세라믹 커버(200)를 신뢰성 있게 보호해준다. 이때 절연 코팅(500)은 당연히 리플로우 솔더링 조건을 만족해야 한다.Thereafter, as shown in FIG. 2E, the insulating epoxy resin is printed on the
이 실시 예에서는 에폭시 수지를 사용하여 인쇄방식으로 제조한 것을 예로 들고 있으나, 알루미나 산화물 또는 실리콘 산화물을 스퍼터링 방식에 의해 형성할 수 있고 또는 기타의 내열 절연 폴리머 수지를 사용할 수 있다.In this embodiment, the printing method using an epoxy resin is used as an example, but alumina oxide or silicon oxide may be formed by sputtering, or other heat-resistant insulating polymer resin may be used.
이후, 도 2f에 나타낸 바와 같이, 내부전극(300)을 외부로 연결하는 외부전극(600)을 은(Ag)을 사용한 디핑(dipping) 공정과 니켈 및 주석을 사용한 도금공정을 통하여 형성한다. 전자회로의 PCB 위에 솔더링에 의해 부착되는 외부전극은 통상의 세라믹 전자부품 공정을 사용하여 제조된다.2F, the
상기와 같이 제조된 정전기 방지용 표면 실장이 가능한 세라믹 전자부품은 세라믹 커버(200)에 좁게 형성된 간극(230), 세라믹 커버(200)와 수평으로 간극(230) 내부에만 충전된 전기기능성 폴리머(400), 간극(230) 내부에 에칭에 의해 형성된 요철과 간극(230) 내부로 돌출된 내부전극(300), 그리고 전기기능성 폴리머(400)와 세라믹 커버(200)를 보호하는 절연 코팅(500)에 의해 0.15pF의 낮은 전기적 정전용량(Cp) 값과 기타의 바리스터 성능을 만족하면서 열 충격 시험 등의 제반 신뢰성 시험을 만족한다.The anti-static surface-mountable ceramic electronic component manufactured as described above has a
이 실시예에서는 0.8pF 이하의 낮은 정전용량을 갖는 바리스터를 예로 들고 있으나, 다른 전기적 성능을 갖는 세라믹 커버(200)와 전기 기능성 폴리머(400)의 재료를 선정함으로써 재료 선정에 부응하는 낮은 전기적용량, 즉 인덕턴스, 캐패시 턴스, 전기저항, 압전특성 등을 갖는 표면 실장이 가능한 세라믹 전자부품을 당연히 제공할 수 있다. In this embodiment, a varistor having a low capacitance of 0.8 pF or less is taken as an example. However, by selecting a material of the
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 내부전극(300)의 길이방향으로 서로 이격된 두 개의 간극(230, 232)이 직렬로 형성되고 간극(230)에는 전기저항의 특성을 갖는 전기기능성 폴리머(401)가 충전되고, 다른 간극(232)에는 NTC 서미스터 특성을 갖는 전기기능성 폴리머(402)가 각각 충전된다. 이러한 구조를 갖는 제품은 저항과 서미스터가 직렬로 연결된 특성을 갖는 전자부품 모듈이 된다. Referring to FIG. 3, two
제조 방법은 상기의 일 실시예와 동일하며, 다만 각각의 간극(230, 232)에 서로 다른 특성을 갖는 전기기능성 폴리머를 충전하여 각각 소성 또는 경화 등의 열처리를 한다. 이때, 열처리 온도가 높은 전기기능성 폴리머를 먼저 넣고 열처리 한 후 열처리 온도가 낮은 전기기능성 폴리머를 나중에 넣고 열처리 한다.The manufacturing method is the same as in the above-described embodiment, except that the
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 내부 평면도이다.4 is an internal plan view showing still another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 도에는 예시되지 않은 폭 방향으로 분리된 내부전극 각각에 대해 두개의 간극이 병렬로 형성되고 하나의 간극에는 페라이트 특성을 갖는 전기기능성 폴리머(404)가 충전되고, 다른 간극에는 바리스터 특성을 갖는 전기기능성 폴리머(400)가 각각 충전된다. 이러한 구조를 갖는 제품은 페라이트의 인덕턴스 L과 바리스터의 캐패시턴스 C가 병렬로 연결된 LC 필터가 되며 또한 바리스터에 의해 정전기를 제거해주는 역할도 한다. 이 경우 바람직하게 바리스터는 접지에 연결된다.Referring to FIG. 4, two gaps are formed in parallel for each of the internal electrodes separated in the width direction, which are not illustrated in the figure, and one gap is filled with an
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다.5 shows another embodiment of the present invention.
이 실시예에 의하면, 높이 방향으로 이격된 두 층의 내부전극(300, 310)이 나란히 형성된다. 이 구성에 의하면, 하나의 내부전극이 단선되는 경우 다른 하나로 대체할 수 있으며, 전기저항을 낮출 수 있다. 특히 평소에는 1오옴 이하의 낮은 전기저항을 갖고 있다가 온도가 올라가면 전기저항이 커져서 회로를 차단하는 퓨즈(fuse) 역할을 하는 저저항을 갖는 PTC 서미스터를 제조하는데 있어서 유용하게 적용될 수 있다. 즉, 상기에 명시된 공정들을 거치되 미세 간극(230)에 폴리에틸렌 또는 에폭시 수지에 카본 파우더가 혼합된 전기기능성 폴리머(400)를 충전한 후 돔 모양을 연마한 후 전자 조사에 의해 가교하면 퓨즈 역할을 하는 저저항의 PTC 서미스터를 제공할 수 있다.According to this embodiment, two layers of
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다.6 shows another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 세라믹 기판(100)의 이면에 내부전극(305)을 갖는 세라믹 커버(205)가 형성된다. 내부전극(305)과 세라믹 커버(205)의 재질, 구조 및 제조방법은 세라믹 기판(100)의 전면에 형성된 내부전극(300)과 세라믹 커버(200)의 재질, 구조 및 제조 방법 중에 선택될 수 있다.Referring to FIG. 6, a
이 구성에 의하면, 가령 복합기능을 갖는 모듈을 만드는 경우에 적용될 수 있으며, 일 예로 세라믹 커버(205)로 인덕턴스를 갖는 페라이트를 사용한 경우 병렬로 연결되어 있으므로 추가의 인덕턱스를 제공할 수 있다.According to this configuration, for example, it can be applied to the case of making a module having a composite function, for example, when using a ferrite having an inductance as the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 실장용 세라믹 전자부품를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a ceramic electronic component for surface mounting according to an embodiment of the present invention.
도 2는 일 실시예에 따른 표면 실장용 세라믹 전자부품을 제조하는 과정을 나타내는 공정도이다.2 is a flowchart illustrating a process of manufacturing a surface-mount ceramic electronic component according to an embodiment.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 내부 평면도이다. 4 is an internal plan view showing still another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 5 shows another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 6 shows another embodiment of the present invention.
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Cited By (3)
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WO2018062839A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 주식회사 아모텍 | Static electricity protection device, method for manufacturing same and portable electronic apparatus having same |
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KR20180035441A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 주식회사 아모텍 | ESD protection device and method thereof and mobile electronic device with the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020009450A (en) * | 2000-07-21 | 2002-02-01 | 무라타 야스타카 | Insulating ceramic compact, ceramic multilayer substrate, and ceramic electronic device |
KR20020075814A (en) * | 2001-03-24 | 2002-10-07 | 주식회사 코아텍 | Sourface Mounted Piezoelectric Devices with Internal Built-In Capacitor |
KR100716137B1 (en) | 2005-03-28 | 2007-05-10 | 조인셋 주식회사 | Surface mount typed chip array and Method for making the same |
KR20070111421A (en) * | 2007-10-09 | 2007-11-21 | 조인셋 주식회사 | Chip ceramic component element and chip ceramic component and method for the same |
-
2008
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020009450A (en) * | 2000-07-21 | 2002-02-01 | 무라타 야스타카 | Insulating ceramic compact, ceramic multilayer substrate, and ceramic electronic device |
KR20020075814A (en) * | 2001-03-24 | 2002-10-07 | 주식회사 코아텍 | Sourface Mounted Piezoelectric Devices with Internal Built-In Capacitor |
KR100716137B1 (en) | 2005-03-28 | 2007-05-10 | 조인셋 주식회사 | Surface mount typed chip array and Method for making the same |
KR20070111421A (en) * | 2007-10-09 | 2007-11-21 | 조인셋 주식회사 | Chip ceramic component element and chip ceramic component and method for the same |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018062839A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 주식회사 아모텍 | Static electricity protection device, method for manufacturing same and portable electronic apparatus having same |
KR20180035442A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 주식회사 아모텍 | ESD protection device and method thereof and mobile electronic device with the same |
KR20180035441A (en) * | 2016-09-29 | 2018-04-06 | 주식회사 아모텍 | ESD protection device and method thereof and mobile electronic device with the same |
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KR102475369B1 (en) * | 2016-09-29 | 2022-12-07 | 주식회사 아모텍 | ESD protection device and method thereof and mobile electronic device with the same |
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