KR102078018B1 - 적층 세라믹 전자 부품 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 제1 세라믹 유전체 시트와 제2 세라믹 유전체 시트가 교대로 적층되어 형성되는 세라믹 유전체 본체; 상기 세라믹 유전체 본체의 길이 방향의 양 측면에 형성되며, 양 측면으로부터 인접하는 면 중 적어도 일부의 면으로 연장 형성되는 제1 외부 전극 및 제2 외부 전극; 상기 제1 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제1 외부 전극과 전기적으로 연결되는 제1 내부 전극; 상기 제2 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제2 외부 전극과 전기적으로 연결되는 제2 내부 전극; 상기 제2 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되는 제1 더미 전극; 및 상기 제1 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되는 제2 더미 전극;을 포함하고, 상기 제1 및 제2 더미 전극의 길이는 상기 세라믹 유전체 본체의 길이의 절반보다 작고, 상기 제1 및 제2 외부 전극의 연장 형성된 길이보다는 큰 것을 만족하는 적층 세라믹 전자 부품에 관한 것이다.
Description
본 개시는 적층 세라믹 전자 부품에 관한 것이다.
세라믹 재료를 사용하는 전자 부품으로 커패시터, 인덕터, 압전체 소자, 바리스터 및 서미스터 등이 있다.
상기 세라믹 전자 부품 중 적층 세라믹 커패시터(MLCC: Multi-Layered Ceramic Capacitor)는 세라믹 재료로 이루어진 세라믹 소체, 상기 세라믹 소체의 내부에 형성된 내부 전극 및 상기 내부 전극과 전기적으로 접속되도록 상기 세라믹 소체의 표면에 설치된 외부 전극을 포함하며, 소형이면서 고용량이 보장되고 실장이 용이한 장점을 갖는다.
이러한 장점으로 인해, 상기 적층 세라믹 커패시터는 컴퓨터, 개인 휴대용 단말기(PDA) 및 휴대폰 등의 여러 전자 제품의 인쇄회로기판에 장착되어 전기를 충전 또는 방전시키는 중요한 역할을 하는 칩 형태의 콘덴서로 사용되며, 사용되는 용도 및 용량 등에 따라 다양한 크기와 적층 형태를 가질 수 있다.
휴대전화 등 전자 장치가 소형화 고성능화 됨에 따라 고용량 적층 세라믹 캐패시터가 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위하여는 크기는 작고 정전용량은 큰 적층 세라믹 캐패시터가 필요하다. 적층 세라믹 캐패시터의 크기를 작게 하고자 두께를 더 얇게 하고 있다.
그런데, 적층 세라믹 캐패시터를 기판에 실장하는 경우에는 노즐 등의 압력에 의하여 적층 세라믹 캐패시터에 힘이 가해진다. 또한 리플로우(reflow) 하는 경우에도 기판이 변형되고 이로 인하여 기판의 변형 스트레스가 적층 세라믹 캐패시터에 가해진다.
하지만 적층 세라믹 캐패시터의 두께가 얇아진 만큼 적층 세라믹 캐패시터 칩의 휨 강도가 된다. 적층 세라믹 캐패시터를 기판에 실장하는 경우 또는 리플로우 하는 경우에 적층 세라믹 캐패시터에 가해지는 힘에 의하여 적층 세라믹 캐패시터에 크랙(crack)이 발생할 가능성이 더 높다.
크랙은 주로 외부전극과 세라믹 유전체 본체가 접하는 부위에서 시작되어 적층 세라믹 캐패시터의 내부로 진행하는 경향이 있다. 크랙이 발생하면 적층 세라믹 캐패시터의 수명이 단축되어 결국에는 전자 제품의 신뢰성이 저하되는 문제를 야기한다.
하기의 선행기술문헌의 특허문헌 1은 적층 세라믹 전자 부품에 관한 발명이다.
본 개시는 휨강도가 개선된 적층 세라믹 전자 부품을 제공하고자 한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품은 제1 세라믹 유전체 시트와 제2 세라믹 유전체 시트가 교대로 적층되어 형성되는 세라믹 유전체 본체; 상기 세라믹 유전체 본체의 길이 방향의 양 측면에 형성되며, 양 측면으로부터 인접하는 면 중 적어도 일부의 면으로 연장 형성되는 제1 외부 전극 및 제2 외부 전극; 상기 제1 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제1 외부 전극과 전기적으로 연결되는 제1 내부 전극; 상기 제2 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제2 외부 전극과 전기적으로 연결되는 제2 내부 전극;
상기 제2 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되는 제1 더미 전극; 및 상기 제1 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되는 제2 더미 전극;을 포함하고, 상기 제1 및 제2 더미 전극의 길이는 상기 세라믹 유전체 본체의 길이의 절반보다 작고, 상기 제1 및 제2 외부 전극의 연장 형성된 길이보다는 큰 것을 만족할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 더미 전극은 제1 외부 전극과 연결되고, 상기 제2 더미 전극은 제2 외부 전극과 연결될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 더미 전극은 상기 제1 내부 전극과 이격되어 형성되며, 상기 제2 더미 전극은 상기 제2 내부 전극과 이격되어 형성될 수 있다.
본 개시의 다른 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품은 제1 세라믹 유전체 시트와 제2 세라믹 유전체 시트가 교대로 적층되어 형성되는 세라믹 유전체 본체; 상기 세라믹 유전체 본체의 길이 방향의 양 측면에 형성되며, 양 측면으로부터 인접하는 면 중 적어도 일부의 면으로 연장 형성되는 제1 외부 전극 및 제2 외부 전극; 상기 제1 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제1 외부 전극과 전기적으로 연결되는 제1 내부 전극; 상기 제2 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제2 외부 전극과 전기적으로 연결되는 제2 내부 전극; 상기 제1 내부 전극의 상부에 형성되고 상기 제2 내부 전극과 다른 높이에 배치되는 제1 더미 전극; 및 상기 제2 내부 전극의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 다른 높이에 배치되는 제2 더미 전극;을 포함하고, 상기 제1 및 제2 더미 전극의 길이는 상기 세라믹 유전체 본체의 길이의 절반보다 작고, 상기 제1 및 제2 내부 전극의 상기 제2 및 제1 외부 전극에 대한 이격거리보다 작고, 상기 제1 및 제2 외부 전극의 연장 형성된 길이보다는 큰 것을 만족할 수 있다.
다른 살시 예에 있어서, 상기 제1 더미 전극은 제1 외부 전극과 연결되고, 상기 제2 더미 전극은 제2 외부 전극과 연결될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품은 제1 및 제2 더미 전극의 길이가 세라믹 유전체 본체의 길이의 절반보다 작고, 제1 및 제2 외부 전극의 연장 형성된 길이보다 크기 때문에, 적층 세라믹 전자 부품의 제1 및 제2 외부 전극의 연장 형성된 부분의 끝단에 응력이 집중되더라도 더미 전극이 이에 대항하는 힘을 증가시켜 휨강도를 개선할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품의 개략적인 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 A-A`의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 A-A`의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품(100)의 개략적인 사시도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 A-A`의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
본 실시 예의 적층 세라믹 전자 부품은 복수의 세라믹 유전체 시트(120a, 120b)가 적층되어 형성되는 세라믹 유전체 본체(110), 상기 세라믹 유전체 본체의 내부에 형성되는 내부 전극(130a, 130b)과 더미 전극(131a, 131b) 및 상기 세라믹 유전체 본체의 측면에 형성되는 외부 전극(140a, 140b)를 포함하여 구성될 수 있다.
세라믹 유전체 본체(110)은 복수의 세라믹 유전체 시트(130a, 130b)가 적층되어 형성될 수 있다.
상기 세라믹 유전체 시트(120a, 120b)는 세라믹 유전체 분말을 용매, 바인더 등과 혼합하여 제조된 슬러리를 닥터 블레이드(doctor blade) 등의 방법을 통하여 제조될 수 있다. 이를 소결되기 전의 그린 시트(green sheet)라고도 한다. 세라믹 유전체 시트는 전기절연체로서의 기능도 한다.
소결 후에는 상기 세라믹 유전체 시트(120a, 120b)는 인접하는 세라믹 유전체 시트(120a, 120b)와 그 경계를 구분하기 어려울 정도로 일체화될 수 있다.
구성을 명확하게 설명하기 위하여, 제1 내부 전극(130a)이 형성되는 세라믹 유전체 시트를 제1 세라믹 유전체 시트(120a)라 하고, 제2 내부 전극(130b)이 형성되는 세라믹 유전체 시트를 제2 세라믹 유전체 시트(120b)라 하도록 한다.
제1 및 제2 내부 전극(130a, 130b)은 각각 제1 및 제2 세라믹 유전체 시트(120a, 120b) 상에 형성될 수 있다. 즉 니켈, 구리 등의 전기전도성의 금속 분말을 용매, 바인더 등과 혼합하여 페이스트를 제조하고, 상기 페이스트를 실크 스크린 방법 등을 통하여 상기 제1 및 제2 세라믹 유전체 시트(120a, 120b) 상에 형성될 수 있다.
제1 및 제2 내부전극(130a, 130b)에는 각각 제1 및 제2 외부 전극(140a, 140b)을 매개로 하여 극성이 다른 전압이 인가되며 용량을 형성하는 활성층을 구성한다.
즉, 제1 세라믹 유전체 시트(120a)와 제2 세라믹 유전체 시트(120b)가 교대로 적층되어 있기 때문에, 상기 제1 내부 전극(130a)은 상기 제1 외부 전극(140a)과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 내부 전극(130b)는 상기 제2 외부 전극(140b)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 세라믹 유전체 본체(110)의 상하부에는 내부 전극이 형성되지 않은 커버층(111)이 형성될 수 있다.
상기 커버 층은 상기 세라믹 유전체 본체(110)의 상하부에 형성되어 이물질이 상기 세라믹 유전체 본체(110)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 제1 및 제2 외부 전극(140a, 140b)는 상기 세라믹 유전체 본체(110)의 길이 방향(x 방향)의 측면에 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 외부 전극(140a, 140b)은 상기 세라믹 유전체 본체(110)의 측면에 형성되어, 인접하는 면으로 연장 형성될 수 있다.
외부 전극(140a, 140b)는 상기 세라믹 유전체 본체(110)의 인접하는 면으로 연장 형성되었을 때, 연장 형성된 부분을 밴드(band)라고 할 수 있다.
적층 세라믹 전자 부품(100)의 실장 시에는 적층 세라믹 전자 부품의 외부 전극(140a, 140b)을 기판과 전기적 및 기계적으로 연결한다. 이러한 과정에서 외부 전극(140a, 140b))에 힘이 주로 가해진다.
특히 외부 전극(140a, 140b)의 밴드 부분의 단부에 응력이 집중하게 되고, 이로부터 크랙이 발생하게 되며, 이를 휨 크랙이라고 한다.
즉, 적층 세라믹 전자 부품(100)의 실장 시에 휨크랙이 발생하게 되고, 휨 크랙으로 인해 전도성 이물질이 적층 세라믹 전자 부품(100)의 내부로 유입되어 신뢰성을 감소시키게 된다.
하지만 본 개시의 일 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품(100)은 휨 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 상기 제2 세라믹 유전체 시트(120b)의 상부에 형성되는 제1 더미 전극(131a); 및 상기 제1 세라믹 유전체 시트(120a)의 상부에 형성되는 제2 더미 전극(131b)을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 더미 전극(131a, 131b)은 상기 내부 전극(130a, 130b)과 동일한 물질을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제1 더미 전극(131a)의 길이(Ld1)는 상기 세라믹 유전체 본체(110)의 길이(Lc)의 절반보다 작고, 상기 제1 외부 전극(140a)의 연장 형성된 길이(Le1)보다는 클 수 있다.
또한, 상기 제2 더미 전극(131b)의 길이(Ld2)는 상기 세라믹 유전체 본체(110)의 길이(Lc)의 절반보다 작고, 상기 제2 외부 전극(140b)의 연장 형성된 길이(Le2)보다는 클 수 있다.
즉, 하기와 같은 수학식 1 및 2를 만족할 수 있다.
[수학식 1]
Le1 < Ld1 < 1/2·Lc
[수학식 2]
Le2 < Ld2 < 1/2·Lc
상술한 바와 같이, 휨 크랙은 적층 세라믹 전자 부품(110)의 실장 시에 밴드의 단부에 응력이 집중되어 발생하는 것이므로, 상기 제1 더미 전극(131a) 또는 상기 제2 더미 전극(131b)이 각각 상기 제1 외부 전극(140a) 또는 제2 외부 전극(140b)의 밴드의 길이보다 길게 형성되기 때문에 휨 강도를 개선할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 더미 전극(131a) 또는 상기 제2 더미 전극(131b)이 각각 상기 제1 외부 전극(140a) 또는 제2 외부 전극(140b)의 밴드의 길이보다 길게 형성되기 때문에, 밴드의 단부의 수직한 선상에 더미 전극이 형성됨으로써 적층 세라믹 전자 부품의 실장 시에 가해지는 응력에 대항하는 힘이 증가될 수 있으며, 크랙의 전파를 방해할 수 있다.
따라서 본 개시의 일 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품은 휨 강도가 증가하여, 신뢰성이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 더미 전극(131a)은 상기 제1 외부 전극(140a)와 연결되고, 상기 제2 더미 전극(131b)는 상기 제2 외부 전극(140b)와 연결될 수 있다.
상기 제1 더미 전극(131a) 및 제2 더미 전극(131b)이 각각 상기 제1 외부 전극(140a) 및 제2 외부 전극(140b)과 연결됨으로써, 상기 제1 외부 전극(140a) 및 상기 제2 외부 전극(140b)과 상기 세라믹 유전체 본체(110)와의 접착력을 향상시킬 수 있다.
또는, 일 실시 예에 있어서, 상기 제1 더미 전극(131a)은 상기 제1 외부 전극(140a)와 연결되지 않고, 상기 제2 더미 전극(131b)는 상기 제2 외부 전극(140b)와 연결되지 않을 수 있다.
상기 제1 더미 전극(131a)은 상기 제1 외부 전극(140a)와 연결되지 않고, 상기 제2 더미 전극(131b)는 상기 제2 외부 전극(140b)와 연결되지 않기 때문에, 휨 크랙이 발생한 경우에 상기 제1 및 제2 더미 전극(131a, 132b)이 휨 크랙의 전파를 저지하게 되는 것과 동시에 단락이 발생하는 것을 막을 수 있다.
도 3은 본 개시의 다른 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품(200)의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 제1 더미 전극(231a)는 제1 내부 전극(230a)의 상부에 형성되고, 제2 더미 전극(231b)는 제2 내부 전극(231b)의 상부에 형성될 수 있다.
상기 제1 더미 전극(231a)의 길이(Ld1)는 상기 세라믹 유전체 본체(210)의 길이(Lc)의 절반보다 작고, 상기 제1 외부 전극(240a)의 연장 형성된 길이(Le1)보다는 클 수 있다.
또한, 상기 제2 더미 전극(231b)의 길이(Ld2)는 상기 세라믹 유전체 본체(210)의 길이(Lc)의 절반보다 작고, 상기 제2 외부 전극(240b)의 연장 형성된 길이(Le2)보다는 클 수 있다.
즉, 하기와 같은 수학식 1 및 2를 만족할 수 있다.
[수학식 1]
Le1 < Ld1 < 1/2·Lc
[수학식 2]
Le2 < Ld2 < 1/2·Lc
상술한 바와 같이, 휨 크랙은 적층 세라믹 전자 부품(210)의 실장 시에 밴드의 단부에 응력이 집중되어 발생하는 것이므로, 상기 제1 더미 전극(231a) 또는 상기 제2 더미 전극(231b)이 각각 상기 제1 외부 전극(240a) 또는 제2 외부 전극(240b)의 밴드의 길이보다 길게 형성되기 때문에 휨 강도를 개선할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 더미 전극(231a) 또는 상기 제2 더미 전극(231b)이 각각 상기 제1 외부 전극(240a) 또는 제2 외부 전극(240b)의 밴드의 길이보다 길게 형성되기 때문에, 밴드의 단부의 수직한 선상에 더미 전극이 형성됨으로써 적층 세라믹 전자 부품의 실장 시에 가해지는 응력에 대항하는 힘이 증가될 수 있으며, 크랙의 전파를 방해할 수 있다.
따라서 본 개시의 다른 실시 예에 따른 적층 세라믹 전자 부품은 휨 강도가 증가하여, 신뢰성이 향상될 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 제1 더미 전극(231a)은 상기 제1 외부 전극(240a)와 연결되고, 상기 제2 더미 전극(231b)는 상기 제2 외부 전극(240b)와 연결될 수 있다.
상기 제1 더미 전극(231a) 및 제2 더미 전극(231b)이 각각 상기 제1 외부 전극(240a) 및 제2 외부 전극(240b)과 연결됨으로써, 상기 제1 외부 전극(240a) 및 상기 제2 외부 전극(240b)과 상기 세라믹 유전체 본체(210)와의 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 적층 세라믹 전자 부품
110: 세라믹 유전체 본체
120a, 120b: 세라믹 유전체 시트
130a, 130b: 내부 전극
131a, 131b: 더미 전극
140a, 140b: 외부 전극
110: 세라믹 유전체 본체
120a, 120b: 세라믹 유전체 시트
130a, 130b: 내부 전극
131a, 131b: 더미 전극
140a, 140b: 외부 전극
Claims (5)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1 세라믹 유전체 시트와 제2 세라믹 유전체 시트가 교대로 적층되어 형성되는 세라믹 유전체 본체;
상기 세라믹 유전체 본체의 길이 방향의 양 측면에 형성되며, 양 측면으로부터 인접하는 면 중 적어도 일부의 면으로 연장 형성되는 제1 외부 전극 및 제2 외부 전극;
상기 제1 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제1 외부 전극과 전기적으로 연결되는 제1 내부 전극;
상기 제2 세라믹 유전체 시트의 상부에 형성되며, 상기 제2 외부 전극과 전기적으로 연결되는 제2 내부 전극;
상기 제1 내부 전극의 상부에 형성되고 상기 제2 내부 전극과 다른 높이에 배치되는 제1 더미 전극; 및
상기 제2 내부 전극의 상부에 형성되고 상기 제1 내부 전극과 다른 높이에 배치되는 제2 더미 전극;을 포함하고,
상기 제1 및 제2 더미 전극의 길이는 상기 세라믹 유전체 본체의 길이의 절반보다 작고, 상기 제1 및 제2 내부 전극의 상기 제2 및 제1 외부 전극에 대한 이격거리보다 작고, 상기 제1 및 제2 외부 전극의 연장 형성된 길이보다는 큰 것을 만족하는 적층 세라믹 전자 부품.
- 제4항에 있어서,
상기 제1 더미 전극은 제1 외부 전극과 연결되고,
상기 제2 더미 전극은 제2 외부 전극과 연결되는 적층 세라믹 전자 부품.
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