KR101994723B1 - 외부전극용 도전성 페이스트 조성물, 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부전극용 도전성 페이스트 조성물, 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부전극 소성 시 금속 입자 간 넥킹(necking)이 발생하여 치밀화가 진행되기 전인 저온에서의 잔탄 제거를 향상시켜 블리스터(blister) 및 글래스 비딩의 불량을 개선할 수 있는 외부전극용 도전성 페이스트 조성물, 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 외부전극용 도전성 페이스트 조성물, 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블리스터(blister) 및 글래스 비딩 불량 개선이 가능한 외부전극용 도전성 페이스트 조성물, 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 전자 제품들의 소형화 추세에 따라 적층 세라믹 전자부품 역시 소형화되고, 대용량화될 것이 요구되고 있다.
초고용량의 적층 세라믹 전자부품은 용량 구현을 위해서 박층화를 통해 적층 수를 증가시키고, 외부전극 역시 박막화되고 있다. 그러나 외부전극 박막화에 따른 부작용으로 도금 시 도금액 침투에 의한 신뢰성 저하의 문제가 발생하고 있다.
도금액 침투에 의한 신뢰성 저하를 개선하기 위해서는 도금액의 침투를 막을 수 있는 치밀한 외부전극의 형성이 필요하다. 치밀한 외부전극을 형성하기 위해서는 미립의 금속 파우더 사용, 미립의 글래스 파우더의 사용, 전극 소성 온도를 향상시키는 방법 등을 사용할 수 있다.
박막용 외부전극 페이스트의 경우 미립의 금속과 미립의 글래스를 사용하여 접촉성 및 치밀도가 매우 우수하나, 소결 개시 및 소결 완료 온도가 낮아 블리스터(blister)가 발생하는 부작용이 있다.
블리스터(blister)는 탈 바인더가 미완료된 시점에서 미립의 금속이 치밀화가 진행되면 고온에서의 잔류 카본에 의해 발생하는 가스가 외부로 배출될 경로가 없어 발생한다.
또한, 외부전극 페이스트의 전극 소성 시 탈 바인더가 원활하게 이루어지지 않을 경우 고온에서 발생하는 잔류 카본에 의해 전극 소성 분위기가 환원 분위기로 형성된다. 이 경우 금속 표면에 얇게 형성된 산화막은 고온에서의 잔류 카본이 CO 가스, CO2 가스가 되면서 제거된다. 이는 국부적인 영역에서의 금속 입자의 급격한 소결을 야기하게 되고, 금속의 급격한 소결 발생 시 글래스 비딩이 발생하는 문제가 있었다.
아래의 특허문헌 1은 구리 분말과 구리 분말보다 확산 속도가 낮고, 융점이 높은 제 2분말을 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트를 개시하고 있으나, 저온에서의 효과적인 카본 제거에는 한계가 있었다.
본 발명에 따른 일 실시예의 목적은 외부전극 소성 시 금속 입자 간 넥킹(necking)이 발생하여 치밀화가 진행되기 전인 저온에서의 잔탄 제거를 향상시킴으로써 블리스터(blister) 및 글래스 비딩의 불량을 개선할 수 있는 외부전극용 도전성 페이스트 조성물, 이를 이용한 적층 세라믹 전자부품 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예는,
구리 분말; 및 산화 구리 분말;을 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트 조성물을 제공한다.
상기 산화 구리 분말은 CuO 및 Cu2O로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 산화 구리 분말은 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리 분말을 포함할 수 있다.
상기 산화 구리 분말은 상기 구리 분말 100 중량부에 대하여 5중량부 내지 42중량부를 포함할 수 있다.
상기 산화 구리 분말은 산소 함량이 15000ppm 이상일 수 있다.
상기 산화 구리 분말의 평균 입경은 0.3㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
상기 외부전극용 도전성 페이스트 조성물은 600℃에서 소성하였을 때의 잔탄 제거율이 99.5% 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예는 복수의 유전체층을 포함하는 세라믹 본체; 상기 세라믹 본체 내에서 상기 유전체층을 사이에 두고 상기 세라믹 본체의 측면으로 교대로 노출되도록 형성된 제 1 내부전극 및 제 2 내부전극; 및 상기 세라믹 본체의 외부에 형성되며, 상기 제 1 내부전극 및 제 2 내부전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 제 1 외부전극 및 제 2 외부전극;을 포함하고, 상기 제 1 외부전극 및 제 2 외부전극은 구리 및 산화 구리를 포함하는 적층 세라믹 전자부품을 제공한다.
상기 산화 구리는 CuO, Cu2O 및 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 산화 구리는 상기 구리 100 중량부에 대하여 5중량부 내지 42중량부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 외부전극 및 제 2 외부전극 내부의 산소 함량은 5000 내지 15000ppm일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예는 복수의 세라믹 시트를 마련하는 단계; 상기 세라믹 시트에 내부전극 패턴을 형성하는 단계; 상기 내부전극 패턴이 형성된 세라믹 시트를 적층하여 세라믹 본체를 형성하는 단계; 및 상기 세라믹 본체의 적어도 일면에 구리 분말 및 산화 구리 분말을 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트 조성물로 외부전극 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 외부전극 패턴을 소성하여 외부전극을 형성하는 단계;를 포함하는 적층 세라믹 전자부품의 제조방법을 제공한다.
상기 산화 구리 분말은 CuO, Cu2O 및 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 산화 구리 분말은 상기 구리 분말 100 중량부에 대하여 5중량부 내지 42중량부를 포함할 수 있다.
상기 산화 구리 분말은 산소 함량이 15000ppm 이상일 수 있다.
상기 외부전극 패턴을 소성할 때 600℃에서의 잔탄 제거율이 99.5% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 외부전극 소성 시 금속 입자 간 넥킹(necking)이 발생하여 치밀화가 진행되기 전인 저온에서의 잔탄 제거를 향상시켜 블리스터(blister) 및 글래스 비딩의 불량을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 조성물에 포함되는 표면 산화 구리 분말을 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)으로 관찰한 사진이다.
도 2는 산화 구리 분말의 산소 함량에 따른 열처리 후 잔류 카본 함량의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 전자부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A' 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 세라믹 전자부품의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 6은 실시예 1 내지 3 및 비교예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 시트를 열처리 후 잔류 카본 함량을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 실시예 1 내지 3 및 비교예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 시트를 열처리 후 표면의 미세구조를 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)으로 관찰한 사진이다.
도 2는 산화 구리 분말의 산소 함량에 따른 열처리 후 잔류 카본 함량의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 전자부품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A' 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 세라믹 전자부품의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 6은 실시예 1 내지 3 및 비교예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 시트를 열처리 후 잔류 카본 함량을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 실시예 1 내지 3 및 비교예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 시트를 열처리 후 표면의 미세구조를 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)으로 관찰한 사진이다.
이하, 구체적인 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 조성물은 구리 분말; 및 산화 구리 분말;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 조성물은 구리 분말에 산화 구리 분말을 함께 포함함으로써 구리 입자의 넥킹(necking)이 이루어져 치밀화되기 이전인 600℃ 이하의 온도에서 외부전극용 도전성 페이스트에 함유된 유기 바인더 등의 카본을 CO 가스 또는 CO2 가스의 형태로 충분히 제거할 수 있다. 즉, 구리 입자가 치밀화되기 이전에 잔탄의 제거가 이루어져 블리스터(blister) 및 글래스 비딩의 불량을 개선할 수 있다.
상기 산화 구리 분말은 CuO, Cu2O 또는 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리 분말 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
상기 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리 분말(도 1 참조)은 구리 분말을 산소 분위기 하에서 열처리하여 형성할 수 있다.
상기 산화 구리 분말은 산소 함량이 15000ppm 이상일 수 있다.
산화 구리 분말의 산소 함량이 15000ppm 미만일 경우 600℃ 이하에서의 잔탄 제거율이 현저히 낮아질 수 있다.
도 2는 산화 구리 분말의 산소 함량에 따른 열처리 후 잔류 카본 함량을 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 산화 구리 분말의 산소 함량이 15000ppm 이상일 때 잔류 카본의 함량이 현저히 낮은 것을 알 수 있으며, 특히 600℃에서도 약 100ppm의 낮은 잔류 카본 함량을 보이는 것을 알 수 있다.
상기 산화 구리 분말의 평균 입경은 0.3㎛ 내지 10㎛ 일 수 있다.
산화 구리 분말의 평균 입경이 0.3㎛ 미만일 경우 산화 구리 제조 시 구리 입자 간 응집 및 접촉성 불량의 문제점이 있을 수 있으며, 10㎛를 초과할 경우 박막의 치밀한 외부전극의 구현이 불가능할 수 있다.
산화 구리 분말의 형태는 특별히 제한은 없으며 예를 들면, 구형 또는 플레이크(flake)형일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 조성물에 포함되는 산화 구리 분말은 구리 분말 100 중량부에 대하여 5중량부 내지 42중량부일 수 있다.
산화 구리 분말이 5중량부 미만일 경우 구리 입자가 넥킹(necking)이 이루어져 치밀화되기 이전의 저온에서 잔탄의 제거가 충분히 이루어지지 않을 수 있으며, 42중량부를 초과할 경우 내부전극과의 접촉성 불량이 발생할 수 있고, 산화 구리 분말의 소결 구동력 감소로 인한 치밀도 저하의 문제점이 있을 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 조성물은 600℃에서 소성하였을 때의 잔탄 제거율이 99.5% 이상을 만족할 수 있다. 즉, 구리 입자가 치밀화되기 이전인 600℃에서 99.5% 이상의 충분한 잔탄 제거가 이루어져 블리스터(blister) 및 글래스 비딩의 불량을 개선할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 전자부품을 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 3의 A-A' 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 전자부품은 복수의 유전체층(3)을 포함하는 세라믹 본체(10); 상기 세라믹 본체(10) 내에서 상기 유전체층(3)을 사이에 두고 세라믹 본체(10)의 측면으로 교대로 노출되는 제 1 및 제 2 내부 전극(21, 22); 및 상기 제 1 내부전극(21)과 전기적으로 연결된 제 1 외부전극(31) 및 상기 제 2 내부전극(22)과 전기적으로 연결된 제 2 외부전극(32);을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 외부전극(31, 32)은 구리 및 산화 구리를 포함할 수 있다.
상기 유전체층(3)을 형성하는 원료는 충분한 정전 용량을 얻을 수 있는 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 티탄산바륨(BaTiO3) 분말일 수 있다.
상기 유전체층(3)을 형성하는 재료는 티탄산바륨(BaTiO3) 등의 파우더에 본 발명의 목적에 따라 다양한 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제, 분산제 등이 첨가될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 내부 전극(21, 22)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 은(Ag), 납(Pb), 백금(Pt), 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 이루어진 도전성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 외부전극(31, 32)에 포함되는 산화 구리는 CuO, Cu2O 또는 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 외부전극(31, 32)에 포함되는 산화 구리는 구리 분말 100 중량부에 대하여 5중량부 내지 42중량부일 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 외부전극(31, 32)는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트를 도포하고, 650℃ 내지 900℃로 소성하여 형성할 수 있다. 이와 같이 형성된 제 1 및 제 2 외부전극(31, 32) 내부의 산소 함량은 5000 내지 15000ppm 일 수 있다.
상기 외부전극용 도전성 페이스트에 관한 특징은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 설명과 중복되므로 여기서는 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 세라믹 전자부품의 제조방법을 나타내는 공정도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 세라믹 전자부품의 제조방법은 복수의 세라믹 시트에 내부전극 패턴을 형성하고, 이를 적층하여 제 1 및 제 2 내부 전극(21, 22)을 포함하는 세라믹 본체(10)를 마련하는 단계; 구리 분말 및 산화 구리 분말을 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트를 마련하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 내부전극(21, 22)과 전기적으로 연결되도록 외부전극 페이스트를 상기 세라믹 본체(10)의 적어도 일면에 도포하는 단계; 및 소성하여 제 1 및 제 2 외부전극(31, 32)을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 세라믹 시트는 티탄산바륨(BaTiO3) 등의 파우더를 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제, 분산제 등과 배합하고, 바스킷 밀(Basket Mill)을 이용하여 형성된 슬러리를 캐리어 필름(carrier film)상에 도포 및 건조하여 수 ㎛의 두께로 형성할 수 있다.
상기 세라믹 시트 상에 도전성 페이스트를 디스펜싱(dispensing)하고, 스퀴지(squeegee)를 일측 방향으로 진행시키면서 도전성 페이스트에 의한 내부전극층을 형성할 수 있다.
이때, 도전성 페이스트는 은(Ag), 납(Pb), 백금(Pt) 등의 귀금속 재료 및 니켈(Ni), 구리(Cu) 중 하나의 물질로 형성되거나 적어도 2개의 물질을 혼합하여 형성될 수 있다.
이와 같이 내부전극 층이 형성된 후 세라믹 시트를 캐리어 필름으로부터 분리시킨 후 복수의 그린시트 각각을 서로 겹쳐서 적층하여 적층체를 형성할 수 있다.
이어 세라믹 시트 적층체를 고온, 고압으로 압착시킨 후, 압착된 시트 적층체를 절단공정을 통해 소정의 크기로 절단하여 세라믹 본체를 제조할 수 있다.
다음으로, 구리 분말 및 산화 구리 분말을 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트를 마련할 수 있다.
상기 상기 산화 구리 분말은 CuO, Cu2O 또는 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리 분말 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
상기 산화 구리 분말은 산소 함량이 15000ppm 이상일 수 있다.
산화 구리 분말의 산소 함량이 15000ppm 미만일 경우 600℃ 이하에서의 잔탄 제거율이 현저히 낮아질 수 있다.
상기 산화 구리 분말의 평균 입경은 0.3㎛ 내지 10㎛ 일 수 있다.
산화 구리 분말의 평균 입경이 0.3㎛ 미만일 경우 산화 구리 제조 시 구리 입자 간 응집 및 접촉성 불량의 문제점이 있을 수 있으며, 10㎛를 초과할 경우 박막의 치밀한 외부전극의 구현이 불가능할 수 있다.
산화 구리 분말의 형태는 특별히 제한은 없으며 예를 들면, 구형 또는 플레이크(flake)형일 수 있다.
외부전극용 도전성 페이스트 조성물에 포함되는 산화 구리 분말은 구리 분말 100 중량부에 대하여 5중량부 내지 42중량부일 수 있다.
산화 구리 분말이 5중량부 미만일 경우 구리 입자가 넥킹(necking)이 이루어져 치밀화되기 이전의 저온에서 잔탄의 제거가 충분히 이루어지지 않을 수 있으며, 42중량부를 초과할 경우 내부전극과의 접촉성 불량이 발생할 수 있고, 산화 구리 분말의 소결 구동력 감소로 인한 치밀도 저하의 문제점이 있을 수 있다.
다음으로, 상기 제 1 및 제 2 내부전극(21, 22)과 전기적으로 연결되도록 외부전극용 도전성 페이스트를 상기 세라믹 본체(10)에 도포할 수 있다.
끝으로, 650℃ 내지 900℃로 소성하여 제 1 및 제 2 외부전극(31, 32)을 형성할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 구리 분말을 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트를 사용함으로써 구리 입자가 치밀화되기 이전의 저온에서 99.5% 이상의 충분한 잔탄 제거가 이루어져 블리스터(blister) 및 글래스 비딩의 불량이 개선된 제 1 및 제 2 외부전극(31, 32)을 형성할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
<실시예 1>
평균 입경 0.5㎛의 구리 분말과 구리 분말 100 중량부에 대하여 12중량부의 표면 산화 구리 분말을 혼합하고, 평균 입경이 0.5㎛인 글래스, 유기 바인더, 분산제 및 유기용제를 혼합하고 분산하여 외부전극용 도전성 페이스트 시트를 제조하였다.
<실시예 2>
표면 산화 구리 분말을 대신하여 CuO 분말 12중량부를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실시예 3>
표면 산화 구리 분말을 대신하여 Cu2O 분말 12중량부를 혼합한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<비교예>
표면 산화 구리 분말을 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
도 6은 실시예 1 내지 3 및 비교예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 시트를 열처리 후 잔류 카본 함량을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 산화 구리 분말을 포함하지 않는 비교예에 비하여 표면 산화 구리, CuO, Cu2O를 포함하는 실시예 1 내지 3의 경우 잔탄 제거가 현저히 효과적으로 이루어졌으며, 특히 600℃의 저온에서도 잔탄 제거가 효과적으로 일어난 것을 알 수 있다. 나아가, 실시예 1의 표면 산화 구리의 경우 CuO, Cu2O를 포함하는 실시예 2 및 실시예 3에 비해서도 우수한 효과를 보이고 있다.
비교예의 경우 600℃에서 750℃ 사이에 급격한 잔탄 제거가 발생하고 있어 전극 소성 시 블리스터(blister) 불량의 발생율이 약 18% 로 나타난 반면, 실시예 1 내지 3은 블리스터(blister) 불량이 발생하지 않았다.
도 7은 실시예 1 내지 3 및 비교예에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 시트를 열처리 후 표면의 미세구조를 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)으로 관찰한 사진이다.
도 7을 참조하면, 비교예의 경우 글래스 비딩이 발생하나 실시예 1 내지 3은 산화 구리 분말을 포함함으로써 글래스 비딩의 불량이 개선된 것을 확인할 수 있다.
Claims (16)
- 구리 분말; 및
산화 구리 분말;을 포함하고,
상기 산화 구리 분말은 산소 함량이 15000ppm 이상인 외부전극용 도전성 페이스트 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 산화 구리 분말은 CuO 및 Cu2O로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 산화 구리 분말은 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리 분말을 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 산화 구리 분말은 상기 구리 분말 100 중량부에 대하여 5중량부 내지 42중량부를 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트 조성물.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 산화 구리 분말의 평균 입경은 0.3㎛ 내지 10㎛인 외부전극용 도전성 페이스트 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 외부전극용 도전성 페이스트 조성물은 600℃에서 소성하였을 때의 잔탄 제거율이 99.5% 이상인 외부전극용 도전성 페이스트 조성물.
- 복수의 유전체층을 포함하는 세라믹 본체;
상기 세라믹 본체 내에서 상기 유전체층을 사이에 두고 상기 세라믹 본체의 측면으로 교대로 노출되도록 형성된 제 1 내부전극 및 제 2 내부전극; 및
상기 세라믹 본체의 외부에 형성되며, 상기 제 1 내부전극 및 제 2 내부전극과 전기적으로 연결되도록 형성된 제 1 외부전극 및 제 2 외부전극;을 포함하고,
상기 제 1 외부전극 및 제 2 외부전극은 구리 및 산화 구리를 포함하며,
상기 제 1 외부전극 및 제 2 외부전극 내부의 산소 함량은 5000 내지 15000ppm인 적층 세라믹 전자부품.
- 제 8항에 있어서,
상기 산화 구리는 CuO, Cu2O 및 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 적층 세라믹 전자부품.
- 제 8항에 있어서,
상기 산화 구리는 상기 구리 100 중량부에 대하여 5중량부 내지 42중량부를 포함하는 적층 세라믹 전자부품.
- 삭제
- 복수의 세라믹 시트를 마련하는 단계;
상기 세라믹 시트에 내부전극 패턴을 형성하는 단계;
상기 내부전극 패턴이 형성된 세라믹 시트를 적층하여 세라믹 본체를 형성하는 단계; 및
상기 세라믹 본체의 적어도 일면에 구리 분말 및 산화 구리 분말을 포함하는 외부전극용 도전성 페이스트 조성물로 외부전극 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 외부전극 패턴을 소성하여 외부전극을 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 산화 구리 분말은 산소 함량이 15000ppm 이상인 적층 세라믹 전자부품의 제조방법.
- 제 12항에 있어서,
상기 산화 구리 분말은 CuO, Cu2O 및 표면에 산화층이 형성된 표면 산화 구리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 적층 세라믹 전자부품의 제조방법.
- 제 12항에 있어서,
상기 산화 구리 분말은 상기 구리 분말 100 중량부에 대하여 5중량부 내지 42중량부를 포함하는 적층 세라믹 전자부품의 제조방법.
- 삭제
- 제 12항에 있어서,
상기 외부전극 패턴을 소성할 때 600℃에서의 잔탄 제거율이 99.5% 이상인 적층 세라믹 전자부품의 제조방법.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050097987A1 (en) * | 1998-02-24 | 2005-05-12 | Cabot Corporation | Coated copper-containing powders, methods and apparatus for producing such powders, and copper-containing devices fabricated from same |
| JP2005317491A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-11-10 | Hitachi Chem Co Ltd | 導電ペーストおよびそれを用いた電子部品搭載基板 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4423707B2 (ja) * | 1999-07-22 | 2010-03-03 | Ｔｄｋ株式会社 | 積層セラミック電子部品の製造方法 |
| JP2002260950A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-09-13 | Denso Corp | 積層型誘電素子の製造方法，並びに電極用ペースト材料 |
| JP5025570B2 (ja) * | 2008-04-24 | 2012-09-12 | 京セラ株式会社 | 積層セラミックコンデンサ |
| JP5067401B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2012-11-07 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミックおよびその製造方法ならびに積層セラミックコンデンサ |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050097987A1 (en) * | 1998-02-24 | 2005-05-12 | Cabot Corporation | Coated copper-containing powders, methods and apparatus for producing such powders, and copper-containing devices fabricated from same |
| JP2005317491A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-11-10 | Hitachi Chem Co Ltd | 導電ペーストおよびそれを用いた電子部品搭載基板 |
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