KR19980046579A - 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도전성 금속 분말과, 글라스 프릿(glass frit)과, 유기 바인더가 배합되어 조성된 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말은 은 분말과 산화비스무트로 구성되고, 상기 유기 바인더는 에틸셀룰로오스와 셀룰로즈아세테이트부틸레이트와 벤토나이트와 캐스터 오일과 분산제와 용매가 혼합되어 조성된 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물에 관한 것으로서, 에틸셀룰로오스와 셀룰로즈아세테이트부틸레이트를 유기 바인더의 고형 성분으로 사용하고, 요변 지수의 조절을 위하여 벤토나이트를 사용하기 때문에 디핑 작업에 적절한 유동성과 접착성을 가지고, 전기적·기계적 특성이 향상되는 효과가 있다.

Description

칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물

본 발명은 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물에 관한 것으로서, 특히 디핑(deeping)작업에 적합한 유동성과 접착성을 가지는 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 칩 저항기는 도 1에 도시된 바와 같이 알루미나 기판(1) 위에 저항 페이스트(2)가 도포된 후 1, 2, 3차 전극(3, 4, 5)이 각각 형성되어 제조된다.

상기에서 1차 전극(3)은 저항 페이스트(2)와 2차 전극(4)을 연결시켜 주는 역할을 하고, 2차 전극(4)은 칩 저항기와 외부 회로(도시되지 않음)를 연결시켜 주는 역할을 하며, 3차 전극(5)은 칩 저항기의 전극 형성을 보다 완벽하게 도와주는 역할을 한다.

종래 기술에 의한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물은 도전성 금속 분말과, 글라스 프릿(glass frit)과, 유기 바인더가 혼합되어 조성된다.

상기에서 도전성 금속 분말은 전기 전도도가 우수한 금속 중에서 한가지 이상이 혼합되어 사용되고, 글라스 프릿은 상기 도전성 금속 분말과 적용 부품간의 소성후 결합력을 제공하며, 유기 바인더는 조성물에 유동성을 제공하면서 건조후 결합력을 제공한다.

아울러, 상기 유기 바인더는 바인더 고형성분과 용매로 구성되며, 상기 고형성분으로는 일반적으로 셀룰로오스 계열이 사용된다.

한편, 상기 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물은 1차 전극용 도전성 페이스트, 3차 전극용 도전성 페이스트 및 알루미나 기판(1)과의 결합력이 고려되어야 하고, 디핑 작업시 디핑 효과를 극대화하기 위해서는 요변 지수가 중요한 변수가 된다.

그러나, 종래 기술에 의한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물은 1, 3차 전극용 페이스트 조성물 및 알루미나 기판과의 결합력이 약하고, 디핑 작업에 적절한 요변 지수를 가지지 않기 때문에 칩 저항기의 2차 전극용으로 적합하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유기 바인더의 고형성분으로 에틸셀룰로오스와 셀룰로즈아세테이트부틸레이트를 사용하고, 요변 지수를 적정값으로 조절하기 위하여 벤토나이트를 사용함으로써 디핑 작업에 적합하고, 전기적 특성 및 기계적 강도가 우수한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 칩 저항기의 구조를 나타내는 사시도,

도 2는 저항 측정용 인쇄패턴을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 8

1: 알루미나 기판 2: 저항 페이스트

3, 4, 5: 1, 2, 3차 전극

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물은 도전성 금속 분말과, 글라스 프릿(glass frit)과, 유기 바인더가 배합되어 조성된 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말은 은 분말과 산화비스무트로 구성되고, 상기 유기 바인더는 에틸셀룰로오스와 셀룰로즈아세테이트부틸레이트와 벤토나이트와 캐스터 오일과 분산제와 용매가 혼합되어 조성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물은 실시예에 의하면 상기 도전성 금속 분말 65∼77 중량%와, 상기 글라스 프릿 5∼20 중량%와, 상기 유기 바인더 15∼40 중량%가 배합되어 조성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도전성 금속 분말은 상기 은 분말 95∼99 중량%와, 상기 산화비스무트 1∼5 중량%가 배합되어 구성되고, 상기 글라스 프릿은 보로실리케이트계(Pb-SiO₂-B₂O₃계)의 유리 분말이 사용되며, 상기 벤토나이트는 전체 유기 바인더 100 중량%에 대해 5∼15 중량%가 함유되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 용매는 터피네올, 톨루엔, 메틸이소부틸케톤, 에톡시에톡시에틸아세테이트, 부톡시에틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤 중 한가지 이상이 혼합되어 조성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물은 은 분말과 산화비스무트로 구성된 도전성 금속 분말 65∼77 중량%와, 글라스 프릿 5∼20 중량%와, 에틸셀룰로오스와 셀룰로즈아세테이트부틸레이트와 벤토나이트와 캐스터 오일과 분산제와 용매가 혼합되어 조성된 유기 바인더 15∼40 중량%가 배합되어 조성된다.

상기 도전성 금속 분말은 은 분말 95∼99 중량%와, 산화비스무트 1∼5 중량%가 배합되어 구성된다. 여기서, 상기 은 분말은 무정형, 구형, 판상형 분말 중 한가지 이상이 혼합되어 사용되고, 상기 산화비스무트는 도금성 및 납땜성 향상을 위하여 전체 도전성 금속 분말 100 중량%에 대해 1∼5 중량% 범위 내에서 사용된다.

한편, 상기 도전성 금속 분말의 함량이 전체 후막 도체 페이스트 조성물 100 중량%에 대해 65 중량% 미만이면 전기적 특성과 기계적 강도 등에 결함이 생기고, 77 중량%를 초과하면 점도의 급격한 증가 및 요변 지수의 변동으로 제조상의 문제가 발생한다.

상기 글라스 프릿은 종래 기술에서 설명된 칩 저항기의 전극 및 알루미나 기판 사이의 결합력을 고려하여 보로실리케이트계(PbO-SiO₂-B₂O₃계)의 유리 분말이 사용된다.

상기 유기 바인더는 고형 성분인 셀룰로즈아세테이트부틸레이트 및 에틸 셀룰로오스 15∼30 중량%와, 용매 55∼80 중량%와, 첨가제 5∼10 중량%가 혼합되어 조성된다.

상기 유기 바인더의 첨가제는 후막 도체 페이스트 조성물의 분산성과 결합력을 개선하기 위하여 사용된 것으로서, 캐스터 오일과 디스퍼빅(disperbyk) 습윤 분산제가 사용된다.

또한, 상기 유기 바인더의 용매는 고형성분의 용해성 및 적정 점도를 유지하기 위하여 사용된 것으로서, 터피네올, 톨루엔, 에톡시에톡시에틸아세테이트, 부톡시에틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤 등 공지된 용매 중 한가지 이상이 혼합되어 조성된다.

아울러, 상기 유기 바인더에는 디핑 효과를 극대화시키는 적정 요변 지수 2∼2.5를 유지하기 위하여 전체 유기 바인더 100 중량%에 대해 벤토나이트 5∼15 중량%가 함유되어 있다.

이하, 본 발명의 제 1 내지 6 실시예를 아래 표 1과 표 2를 참조하여 상세히 설명한다.

[표 1]

유기 바인더의 조성 (단위: 중량%)

[표 2]

칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물 (단위: 중량%)

먼저, 에틸셀룰로오스, 셀룰로즈아세테이트부틸레이트, 용매, 벤토나이트, 캐스터 오일 및 디스퍼빅 분산제를 상기 표 1에 나타난 조성비로 혼합하여 A, B, C, D, E 유기 바인더를 조성한 다음 도전성 금속 분말, 글라스 프릿 및 유기 바인더를 상기 표 2에 나타난 조성비로 배합하여 본 발명의 제 1 내지 6 실시예에 의한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물을 만든다.

그 후, 본 발명의 제 1 내지 6 실시예에 의한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물의 전기 전도도, 점도 변화 및 밀착력 특성을 다음에 설명하는 방법으로 측정하여 상기 표 2에 나타내었다.

상기 표 2에서 전기 전도도는 각 실시예에 의한 후막 도체 페이스트를 도 2에 도시된 저항 측정용 인쇄패턴의 형태로 스크린 인쇄하여 900℃의 온도에서 10분간 소성한 후 저항치를 측정하여 비저항값으로 환산한 값으로서, 10^-3Ωcm 미만이면 양호(○)로 10^-3Ωcm 이상이면 불량(×)으로 판단하였다.

상기 표 2에서 요변 지수에 많은 영향을 미치는 점도 변화는 상온 상습 하에서 1000시간 동안 방치한 후 그 점도를 측정하여 초기 점도와 비교한 다음 점도 변화가 초기치의 3% 이내이면 양호(○)로 3% 이상이면 불량(×)으로 판단하였다.

상기 표 2에서 밀착력은 도 2에 도시된 사각형 패턴을 도금하여 0.4mm의 알루미늄선을 납땜 연결한 후 일정 속도로 잡아 당겨 소결된 도체 페이스트 도막과 알루미나 기판간의 결합력을 측정한 것으로서, 측정된 밀착력이 1Kg 이상이면 양호(○)로 1Kg 이하이면 불량(×)으로 판단하였다.

즉, 상기 표 2의 결과로서 본 발명의 제 1 내지 6 실시예에 의한 후막 도체 페이스트 조성물은 디핑 작업에 유동성과 접착성을 가지고, 전기적 특성 및 기계적 강도가 우수하여 칩 저항기의 2차 전극용으로 적합함을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명에 의한 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물은 에틸셀룰로오스와 셀룰로즈아세테이트부틸레이트를 유기 바인더의 고형 성분으로 사용하고, 요변 지수의 조절을 위하여 벤토나이트를 사용하기 때문에 디핑 작업에 적절한 유동성과 접착성을 가지고, 전기적·기계적 특성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 도전성 금속 분말과, 글라스 프릿(glass frit)과, 유기 바인더가 배합되어 조성된 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물에 있어서, 상기 도전성 금속 분말은 은 분말과 산화비스무트로 구성되고, 상기 유기 바인더는 에틸셀룰로오스와 셀룰로즈아세테이트부틸레이트와 벤토나이트와 캐스터 오일과 분산제와 용매가 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전성 금속 분말 65∼77 중량%와, 상기 글라스 프릿 5∼20 중량%와, 상기 유기 바인더 15∼40 중량%가 배합되어 조성된 것을 특징으로 하는 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 도전성 금속 분말은 상기 은 분말 95∼99 중량%와, 상기 산화비스무트 1∼5 중량%가 배합되어 구성된 것을 특징으로 하는 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 글라스 프릿은 보로실리케이트계(Pb-SiO₂-B₂O₃계)의 유리 분말인 것을 특징으로 하는 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 벤토나이트는 전체 유기 바인더 100 중량%에 대해 5∼15 중량%가 함유된 것을 특징으로 하는 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물.
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 용매는 터피네올, 톨루엔, 메틸이소부틸케톤, 에톡시에톡시에틸아세테이트, 부톡시에틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤 중 한가지 이상이 혼합되어 조성된 것을 특징으로 하는 칩 저항기의 2차 전극용 후막 도체 페이스트 조성물.