KR102662846B1 - 전자 부품 - Google Patents

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Abstract

세라믹 물질을 포함하는 바디, 및 상기 바디의 표면에 형성되며, 바탕 영역과 상기 바탕 영역 중 일부에 비도전성 페이스트에 의해 형성된 마킹 영역을 갖는 표시부를 포함하는 전자 부품이 개시된다.

Description

전자 부품 {ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 전자 부품에 관한 것이다.
최근 스마트폰(Smart Phone), 웨어러블 기기(Wearable Device)의 등장에 따라, 전자 부품의 소형화, 다기능화 등의 요구가 증가되고 있는 실정이다.
한편, 스마트폰이나 웨어러블 기기 등에 적용되는 전자 부품 중 LC 필터의 경우, 여러 종류의 단자(Signal In, Signal Out, GND(Ground))가 구비되기 때문에, 부품의 상하를 구별할 필요가 있으며, 이를 위해 방향성을 확인을 위한 마커가 필수적으로 요구된다.
그런데, 최근의 소형화, 다기능화 등의 추세 속에서 전자 부품의 사이즈가 작아지는 경향을 보이면서 이러한 마커 또한 작아지고 있다. 마커의 크기가 줄어드는 경우 표시부를 식별하는 데에 어려움이 생기며, 이에 따라, 부품 수율의 하락, 공정 시간 등의 문제가 야기되게 된다.
삭제
일본 공개특허공보 특개2005-166745호(2005.06.23.공개) 일본 공개특허공보 특개2005-340375호(2005.12.08.공개) 일본 공개특허공보 특개2013-089657호(2013.05.13.공개)
본 발명의 여러 목적 중 하나는, 식별력이 우수한 표시부를 갖는 전자 부품을 제공하는 것이다.
본 발명을 통해서 제안하는 여러 해결 수단 중 하나는, 세라믹 물질을 포함하는 바디의 표면에 비도전성 페이스트에 의해 형성된 마킹 영역을 갖는 표시부를 형성하는 것이다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 부품은 세라믹 물질을 포함하는 바디, 및 상기 바디의 표면에 형성되며, 바탕 영역과 상기 바탕 영역 중 일부에 비도전성 페이스트에 의해 형성된 마킹 영역을 갖는 표시부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 여러 효과 중 하나로서, 표면에 마킹된 표시부의 식별력이 현저히 향상될 수 있으며, 이는 전자 부품과 관련한 공정 효율성 향상으로 이어질 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 전자 부품의 분해 사시도이다.
도 3은 표시부의 다양한 예를 나타낸 것이다.
도 4는 종래의 예에 있어서, 정상 제품과 미도금에 의해 변색이 발생한 불량 제품을 비교한 사진이다.
도 5의 (a)는 통상의 안료가 함유된 비도전성 페이스트에 의해 마킹 영역(M)을 형성한 경우의 소성 후 전자 부품의 외관을 관찰한 사진이고, 도 5의 (b)는 (Co,Fe,Mn)(Fe,Mn)2O4 파우더가 함유된 비도전성 페이스트에 의해 마킹 영역(M)을 형성한 경우의 소성 후 전자 부품의 외관을 관찰한 사진이다.
도 6은 BET가 2.6m2/g인 (Co,Fe,Mn)(Fe,Mn)2O4 파우더를 60중량% 포함하는 비도전성 페이스트에 의해 마킹 영역(M)을 형성한 경우의 소성 후 전자 부품의 단면을 관찰한 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다. 본 실시 예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 예를 들어, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 "일 실시예(one example)"라는 표현은 서로 동일한 실시예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 그러나, 아래 설명에서 제시된 실시예들은 다른 실시예의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 실시예에서 설명된 사항이 다른 실시 예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품을 설명하되, 편의상 그 일 예로써 LC 필터로 설명하지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 내용이 다른 다양한 용도의 칩 형태의 전자 부품에도 적용될 수 있음은 물론이다. 다른 다양한 용도의 칩 형태의 전자 부품의 예로는, 인덕터(Inductor), 커먼 모드 필터(Common Mode Filter), 통상의 비드(General Bead), 고주파용 비드(GHz Bead), 커패시터(Capacitor) 등을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 전자 부품의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 부품(100)은 바디(10)와 바디(10)의 표면에 형성된 표시부(20)를 주요 구성으로 한다. 이 경우, 도시하지는 않았지만, 코일 패턴(12) 및 전극 패턴(14)과 전기적으로 연결되고, 바디(10)의 외부에 형성된 외부전극 등이 구비될 수 있으나, 본 실시예에서는 주요 구성인 바디(10)와 표시부(20) 외의 다른 구성들은 도시와 설명을 생략한다.
바디(10)는 세라믹 물질을 포함하며, 일 예에 따르면, 세라믹 물질은 BaTi4O9계, BaTiO3계, BaTiO3-SrTiO3계, BaTiO3-PbTiO3계, BaTiO3-CaTiO3계, BaTiO3-YTiO3계, BaTiO3-BaSnO3계, BaTiO3-BaZrO3계, PbTiO3-PbZrO3계로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 이 경우, 고유전율 재료의 적용에 따라 제품 특성이 개선되는 장점이 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
일 예에 따르면, 바디(10)는 복수의 세라믹 시트의 적층 및 소성에 의해 얻어진 것일 수 있다. 이 경우, 인접하는 시트(11, 13) 사이의 경계는 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microsope)을 이용하지 않고, 확인하기 곤란할 정도로 일체화될 수 있으나, 반드시 이와 같이 일체화된 형태로 형성되어야만 하는 것은 아니다. 또한, 바디(10)의 형상 및 치수는 본 실시 형태에 도시된 것으로 한정되는 것은 아니며, 각 세라믹 시트(11, 13)의 두께는 전자 부품(100)의 용량 설계에 맞추어 임의로 변경할 수 있다.
일 예에 따르면, 바디(10)는 글래스(glass)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 세라믹 시트의 소성시 소결 온도를 낮출 수 있는 장점이 있을 수 있다. 글래스(glass)의 구체적인 예로는, SiO2-B2O3-R2O, SiO2-B2O3-RO, Bi2O3-B2O3-ZnO 등이 있을 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
바디(10)는 복수의 코일 패턴(12) 및 전극 패턴(14)을 포함하며, 이러한 복수의 코일 패턴(12) 및 전극 패턴(14)은 적층된 구조를 이루고 있을 수 있다. 이와 같이 복수의 코일 패턴(12) 및 전극 패턴(14)이 적층된 구조를 갖도록 하기 위해, 바디(10)는 복수의 코일 패턴(12)이 인쇄된 세라믹 시트(11)와 복수의 전극 패턴(14)이 인쇄된 세라믹 시트(13)의 적층 및 소성에 의해 얻어진 것일 수 있다.
코일 패턴(12)은 복수의 세라믹 시트(11) 상에 도체 패턴의 형태로 형성되어 있을 수 있으며, 예를 들어, 도전성 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 세라믹 시트(11) 상에 인쇄하는 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. 한편, 코일 패턴(12)을 구성하는 도전성 금속은 전기 전도도가 우수한 금속이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금(Alloy)일 수 있다.
코일 패턴(12)은 다른 층에 형성된 것과 전기적으로 접속되어 코일 구조를 형성할 수 있으며, 이러한 층간 전기적 연결을 위해 도시하지는 않았지만 세라믹 시트(11)를 관통하는 도전성 비아가 제공될 수 있다.
전극 패턴(14)은 복수의 세라믹 시트(13) 상에 금속 박막의 형태로 형태로 형성되어 있을 수 있으며, 예를 들어, 도전성 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 세라믹 시트(13) 상에 인쇄하는 방법 등에 의해 형성될 수 있다. 한편, 전극 패턴(14)을 구성하는 도전성 금속은 전기 전도도가 우수한 금속이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 은(Ag), 팔라듐(Pd), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 금(Au), 구리(Cu) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금(Alloy)일 수 있다.
바디(10)의 표면, 도 1 및 도 2를 기준으로는 바디(10)의 상면에는 전자 부품(100)의 실장 방향을 식별할 수 있는 표시부(20)가 형성되며, 표시부(20)는 바탕 영역(B)과 마킹 영역(M)을 포함한다.
전자 부품 중 특히 LC 필터는 여러 종류의 단자(Signal In, Signal Out, GND(Ground))가 구비되기 때문에, 방향성을 확인을 위한 마커가 반드시 필요하다. 이에, 종래의 LC 필터의 경우, 칩의 상단에 전극 패턴을 인쇄하여 마커를 구현하고, 그 하부에 GND 패턴을 위치시킴으로써, 마커에 의한 전기적 특성의 영향을 방지하여 왔다. 그런데, 최근 전자 부품의 소형화 추세에 따라 LC 필터의 특성 구현을 위한 내부 액티브(Active) 회로 구성만으로도 공간이 부족하여, GND 패턴을 바디 내부에 위치시키기 어려워지고 있다. 이와 같이 GND 패턴 없이 전극 패턴에 의해 마커를 구현할 경우, 미도금에 의해 변색이 발생할 가능성이 클 뿐만 아니라, 내부 액티브 회로와의 기생 커패시턴스(Capacitance) 등의 영향으로 인해 내부 손실(Insertion Loss) 값이 증가하는 등 전기적 특성의 열화가 발생하게 된다. 도 4는 종래의 예에 있어서, 정상 제품과 미도금에 의해 변색이 발생한 불량 제품을 비교한 사진이다. 도 4에서 오른쪽에 위치한 2개의 제품은 정상 제품에 해당하며, 왼쪽에 위치한 6개의 제품은 불량 제품에 해당한다.
이에, 본 발명의 일 실시예에서는 마킹 영역(M)을 비도전성 페이스트에 의해 바탕 영역(B)의 일부에 형성하였으며, 이에 따라, 전기적 특성의 저하 없이도 표면에 마킹된 표시부의 식별력이 현저히 향상될 수 있도록 하였다.
마킹 영역(M)은 바탕 영역(B)보다 어두운 색을 나타낼 수 있으며, 예를 들어, 마킹 영역(M)은 검은색을 띌 수 있다. 이 경우, 바탕 영역(B)의 흰색과 마킹 영역(M)의 검은색이 보색 대비를 이룸으로써 우수한 식별력을 제공할 수 있다. 바탕 영역(B)은 바디(10)에 포함된 세라믹 물질과 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 이 경우, 바탕 영역(B)은 복수의 세라믹 시트(11, 13)과 함께 적층되어 바디(10)와 일체 구조를 형성할 수도 있을 것이다.
한편, 표시부(20)의 형태, 즉, 마킹 영역(M)과 바탕 영역(B)은 도 3에 도시된 것과 같이, 전자 부품의 크기, 형태나 식별 방법 등에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 또한, 도 3에 도시된 형태가 아니더라도 필요에 따라 다른 형태를 가질 수도 있다고 할 것이다.
세라믹 재료는 소성 과정에서 국부적으로 환원성 분위기가 형성되며, 이로 인해 비도전성 페이스트에 함유된 안료의 색상이 변경될 우려가 있다. 일 예에 따르면, 비도전성 페이스트는 안료로서 (Co,Fe,Mn)(Fe,Mn)2O4, (Co,Fe,Mn)(Fe,Mn,Cr)2O4, (Co,Ni,Fe,Mn)(Fe,Mn,Cr)2O4, (Fe,Cr)2O3, ZnFe2O4,(Ti,Sb,Cr)O2, CoAl2O4로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 파우더를 포함할 수 있으며, 이 경우, 소성 과정을 거치더라도 마킹 영역(M)의 색상 변경이 최소화되는 장점이 있다. 도 5의 (a)는 통상의 안료가 함유된 비도전성 페이스트에 의해 마킹 영역(M)을 형성한 경우의 소성 후 전자 부품의 외관을 관찰한 사진이고, 도 5의 (b)는 (Co,Fe,Mn)(Fe,Mn)2O4 파우더가 함유된 비도전성 페이스트에 의해 마킹 영역(M)을 형성한 경우의 소성 후 전자 부품의 외관을 관찰한 사진이다.
일반적으로 복수의 세라믹 시트의 적층 및 소성에 의해 얻어진 바디(10)는 최종 제품으로 적용되기에 앞서 표면 연마의 과정을 거치게 된다. 그런데, 이러한 연마 과정에서 표시부(20)에 인쇄된 안료가 제거될 우려가 있다. 따라서, 소성 과정에서 표시부(20)에 인쇄된 안료가 세라믹 재료의 내부로 확산되도록 함이 바람직하며, 본 발명의 발명자들은 안료를 세라믹 재료의 내부로 용이하게 확산되도록 하기 위해 연구하던 중, 이는 안료의 비표면적 제어를 통해 달성할 수 있음을 알아내었다. 즉, 일 예에 따르면, 파우더는 BET가 1.4m2/g 이상일 수 있으며, 이 경우, 표면 연마에 의해 표시부(20)의 표면에 위치한 안료가 제거되더라도 내부에 확산된 안료에 의해 표면에 마킹된 표시부의 식별력을 유지할 수 있는 장점이 있다. 도 6은 BET가 2.6m2/g인 (Co,Fe,Mn)(Fe,Mn)2O4 파우더를 60중량% 포함하는 비도전성 페이스트에 의해 마킹 영역(M)을 형성한 경우의 소성 후 전자 부품의 단면을 관찰한 사진이다. 도 6을 참조하면, 표시부(20)에 인쇄된 안료가 세라믹 재료의 내부로 확산되었음을 확인할 수 있다.
비도전성 페이스트 내 안료의 함량이 지나치게 높을 경우, 연마되어서 제거되는 안료층 두께가 증가함에 따라서 표면 요철이 크게 증가되는 단점이 있을 수 있으며, 반면, 그 함량이 지나치게 낮을 경우, 칩 내부로 확산되는 안료함량이 감소함에 따라서 마킹된 표시부의 인식성이 저하되는 단점이 있을 수 있다. 일 예에 따르면, (Co,Fe,Mn)(Fe,Mn)2O4 파우더는 상기 비도전성 페이스트에 35~70중량% 포함될 수 있다.
비도전성 페이스트는 우수한 인쇄특성을 구현하기 위하여 수지(Resin), 분산제 및 용제를 더 포함할 수 있으며, 일 예에 따르면, 3~10중량%의 수지(Resin), 1~4중량%의 분산제 및 25~60중량%의 용제를 더 포함할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 수지, 분산제 및 용제의 구체적인 종류에 대해서는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, 수지는 EC(ethyl cellulose), PVB, Rosin등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 분산제는 BYK-220, BYK-103, BYK-160, BYK-142 등 습윤분산제으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 용제는 BCA, BCR, DHT, ECA 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
만약, 비도전성 페이스트에 글래스(glass)가 포함되어 있을 경우, 소성 과정에서 비도전성 페이스트에 포함된 글래스가 바디의 내부로 이동함으로써, 마킹 영역(M)의 강도가 열화될 수 있다. 일 예에 따르면, 비도전성 페이스트는 글래스(glass)를 포함하지 아니할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수도 있다.
본 발명은 상술한 실시예 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.
10: 바디
11, 13: 세라믹 시트
12: 코일 패턴
14: 전극 패턴
20: 표시부
M: 마킹 영역
B: 바탕 영역
100: 전자 부품

Claims (15)

  1. 세라믹 물질을 포함하는 바디; 및
    상기 바디의 표면에 형성되며, 바탕 영역과 상기 바탕 영역 중 일부에 비도전성 페이스트에 의해 형성된 마킹 영역을 갖는 표시부;
    를 포함하며,
    상기 비도전성 페이스트는 (Co,Fe,Mn)(Fe,Mn)2O4, (Co,Fe,Mn)(Fe,Mn,Cr)2O4, (Co,Ni,Fe,Mn)(Fe,Mn,Cr)2O4, (Fe,Cr)2O3, ZnFe2O4,(Ti,Sb,Cr)O2, CoAl2O4로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 파우더를 포함하는,
    전자 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 물질은 BaTi4O9계, BaTiO3계, BaTiO3-SrTiO3계, BaTiO3-PbTiO3계, BaTiO3-CaTiO3계, BaTiO3-YTiO3계, BaTiO3-BaSnO3계, BaTiO3-BaZrO3계, PbTiO3-PbZrO3계로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전자 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 복수의 코일 패턴 및 전극 패턴을 포함하며, 상기 복수의 코일 패턴 및 전극 패턴은 적층된 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 복수의 코일 패턴이 인쇄된 세라믹 시트와 복수의 전극 패턴이 인쇄된 세라믹 시트의 적층 및 소성에 의해 얻어진 것을 특징으로 하는 전자 부품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 바디는 글래스(glass)를 더 포함하는 전자 부품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마킹 영역은 상기 바탕 영역보다 어두운 색을 나타내는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마킹 영역은 검은색을 띄는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파우더는 상기 비도전성 페이스트에 35~70중량% 포함된 것을 특징으로 하는 전자 부품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 파우더는 BET가 1.4m2/g 이상인 것을 특징으로 하는 전자 부품.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 비도전성 페이스트는 수지, 분산제 및 용제를 더 포함하는 전자 부품.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 비도전성 페이스트는 3~10중량%의 수지, 1~4중량%의 분산제 및 25~60중량%의 용제를 더 포함하는 전자 부품.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 비도전성 페이스트는 글래스를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 전자 부품.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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