KR20030062021A

KR20030062021A - Manufacturing method of cylindrical ceramic capacitor

Info

Publication number: KR20030062021A
Application number: KR1020020002385A
Authority: KR
Inventors: 박진채; 우동찬; 왕영성
Original assignee: (주) 래트론
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2003-07-23

Abstract

PURPOSE: A cylindric ceramic capacitor making method is provided to be capable of cutting an outer part of a cylinder after simultaneously holes of the same diameter at center and edge parts. CONSTITUTION: At least two metal electrode layers are buried in a ceramic plate, and adjacent layers are exposed at inner and outer surfaces of a cylinder alternately. A center hole(61) and an edge hole(62) are formed at a stack plate at the same time. Plasticity and polishing processes are performed after cutting a boundary line(63). The ceramic plate is formed by one selected from a group of a tape casting method and an extruding method.

Description

Manufacturing method of cylindrical ceramic capacitor

본 발명은 구멍이 뚫린 관통형의 세라믹 캐패시터의 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 적어도 3층 이상의 금속 전극 층이 세라믹 내부에 매입되어 인접한 전극 층이 교대로 실린더 내부면과 실린더 외부 면으로 노출되고, 실린더 내부 및 외부는 금속전극으로 코팅된 형태의 적층 원통형 세라믹 캐패시터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a through-hole ceramic capacitor having a hole. Specifically, at least three or more metal electrode layers are embedded in the ceramic so that adjacent electrode layers are alternately exposed to the inner surface of the cylinder and the outer surface of the cylinder. The inner and outer cylinders are directed to a method of manufacturing a laminated cylindrical ceramic capacitor in a form coated with a metal electrode.

산업상의 용도는 전자 기기의 EMI(Electro-Magnetic Interference) 노이즈를 제거하기 위해 사용되는 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자이다. 피드쓰루 캐패시터는 각종전자기기의 커넥터 부분에 채용되어 전자기기내로 유입되는 전자파 노이즈를 차단하는 기능을 하는 소자이다. 전자 기기에서 전자파 노이즈는 고주파 성분을 의미하는 것으로 피드쓰루 캐패시터는 고주파 성분을 제거하는 저역통과 필터의 기능을 가지고 있다. 그 원리는 캐패시터를 회로 상에 병렬로 연결하고 한쪽단자를 접지 시키면 고주파 성분만을 제거해 주는 저역통과 필터의 기능을 하게 된다.Industrial applications are ceramic devices for feedthrough capacitors used to eliminate electro-magnetic interference (EMI) in electronic devices. The feed-through capacitor is a device that is employed in the connector portion of various electronic devices to block electromagnetic noise flowing into the electronic device. In electronic equipment, electromagnetic noise refers to a high frequency component, and a feedthrough capacitor has a function of a low pass filter that removes a high frequency component. The principle is to connect the capacitors in parallel on the circuit and ground one terminal to function as a lowpass filter that only removes high frequency components.

종래의 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자의 형태는 미국특허 제4247881호등에 의한 것으로서 내부에 전극이 게재된 실린더 형태의 세라믹 캐패시터이다.The conventional ceramic element for feedthrough capacitors is a ceramic capacitor in the form of a cylinder having an electrode placed therein according to US Pat.

이러한 형태로 세라믹 캐패시터를 제조하는 예를 도면 제1도~ 제3도에 나타내었다. 제1도에 의하면 평판형 세라믹 시트(10)에 내부전극(11,12)을 인쇄하고 적층하여 사각의 세라믹 블록(20)을 형성한 후 내부 구멍(21)을 먼저 펀칭하고 다음으로 외부원(22)을 펀칭하여 실린더 형태의 캐패시터(30)로 제조하는 방법이다.An example of manufacturing a ceramic capacitor in this form is shown in FIGS. 1 to 3. According to FIG. 1, the internal electrodes 11 and 12 are printed and stacked on the flat ceramic sheet 10 to form a square ceramic block 20, and then the internal holes 21 are first punched and then the external source ( 22) is a method of manufacturing a capacitor 30 in the form of a cylinder by punching.

종래의 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자의 제조방법은 제조공정상 다음의 단점이 있다.The conventional method of manufacturing a ceramic element for a feedthrough capacitor has the following disadvantages in the manufacturing process.

첫째로, 도면 제2도에서와 같이 작은 내부구멍(21)을 펀칭한 후에 직경이 다른 펀칭 핀으로 바꾸어 외부구멍(22)을 펀칭해야 하므로, 도면 제3b도의 도면부호 31과 같이 동심원이 아닌 찌그러진 형태의 캐패시터가 제조될 가능성이 높다는 단점이 있다.First, as shown in FIG. 2, after the small inner hole 21 is punched, the outer hole 22 should be punched out by changing to a punching pin having a different diameter. Thus, as shown in FIG. There is a disadvantage that the type of capacitor is likely to be manufactured.

두번째로, 직경이 서로 다른 두 가지의 핀을 두 단계의 공정에 각각 사용하여야 하므로 작업시간이 길고 작업효율이 낮은 단점이 있다.Secondly, two pins of different diameters must be used in each of the two stages of the process, resulting in a long working time and low working efficiency.

본 발명은 종래의 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자의 제조방법의 단점을 보완한 것으로서, 중앙부와 모서리부에 동일한 직경의 구멍을 동시에 형성한 후 실린더 외부를 절단하여 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention supplements the shortcomings of the conventional method for manufacturing a ceramic element for feedthrough capacitors, and relates to a method of manufacturing by cutting the outside of a cylinder after simultaneously forming holes having the same diameter in the center and corners.

본 발명의 목적은 공정상 정밀도를 향상시키면서도 재료 소모량을 줄일 수 있는 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자의 제조법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a ceramic element for a feedthrough capacitor, which can reduce material consumption while improving process precision.

본 발명의 또 다른 목적은 제작 공정 시간을 종래 보다 약 20∼30% 감소시킬 수 있는 칩형의 LC 복합 필터의 제조방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a method for producing a chip-shaped LC composite filter which can reduce the manufacturing process time by about 20-30%.

제 1도는 종래의 발명에 따른 세라믹 캐패시터의 제조과정을 나타낸 도면1 is a view showing a manufacturing process of a ceramic capacitor according to the conventional invention

제 2도는 종래의 발명에 따른 세라믹 캐패시터의 제조과정을 나타낸 도면2 is a view showing a manufacturing process of a ceramic capacitor according to the conventional invention

제 3도는 종래의 발명에 따른 피드쓰루 세라믹 캐패시터의 사시도3 is a perspective view of a feedthrough ceramic capacitor according to the related art.

3a도는 동심원이 형성된 피드쓰루 세라믹 캐패시터3a is a feed-through ceramic capacitor with concentric circles.

3b도는 동심원이 형성되지 않은 피드쓰루 세라믹 캐패시터3b is a feedthrough ceramic capacitor without concentric circles.

제 4도는 본발명에 따른 세라믹 캐패시터의 제조과정을 나타낸 도면4 is a view showing a manufacturing process of a ceramic capacitor according to the present invention

제 5도는 본발명에 따른 세라믹 캐패시터의 패턴을 나타낸 도면5 is a view showing a pattern of a ceramic capacitor according to the present invention

제 6도는 본발명에 따른 원통형 세라믹 캐패시터의 제조 과정을 나타낸 도면6 is a view showing a manufacturing process of the cylindrical ceramic capacitor according to the present invention

제 7도는 본 발명에 따른 원통형 세라믹 캐패시터의 완성된 형태를 나타낸 도면7 is a view showing a completed form of the cylindrical ceramic capacitor according to the present invention

7a도는 절단 및 펀칭단계를 거친후 세라믹 캐패시터의 형상Figure 7a shows the shape of the ceramic capacitor after cutting and punching

7b도는 연마를 거친후 세라믹 캐패시터의 형상7b is the shape of ceramic capacitor after grinding

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10, 40 : 유전체 그린 시트10, 40: dielectric green sheet

11, 12 : 종래기술의 내부도체 패턴11, 12: conventional inner conductor pattern

41, 53 : 본 발명의 제1 내부 도체 패턴41, 53: first inner conductor pattern of the present invention

42, 54 : 본 발명의 제2 내부 도체 패턴42, 54: second inner conductor pattern of the present invention

21, 51, 61 : 내부 관통구멍21, 51, 61: inner through hole

22 : 종래기술의 외부구멍22: outside hole of the prior art

52, 62 : 모서리부 구멍52, 62: corner hole

63 : 절단선63: cutting line

20, 60 : 적층체20, 60: laminated body

71 : 절단 및 펀칭후의 세라믹 캐패시터71: ceramic capacitor after cutting and punching

72 : 연마공정을 거친 피드쓰루형 세라믹 캐패시터 완성품72: Finished Feedthrough Type Ceramic Capacitor

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자의 제조방법은 유전체 그린시트 상에 내부 전극 패턴을 인쇄하고 그 위에 다시 새로운 유전체 그린시트를 적층하고 그 위에 내부전극 패턴을 다시 인쇄하는 일련의 작업을 반복하여 일정한 두께를 가지는 세라믹 적층체를 형성시킨 후 이를 가압하여 일체화된 세라믹 블록을 형성하고, 중앙부와 모서리부에 동일한 직경의 구멍을 형성하고 경계부를 절단함으로써 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자를 제조하는 방법이다.In the method of manufacturing a ceramic element for a feedthrough capacitor of the present invention, the internal electrode pattern is printed on the dielectric green sheet, a new dielectric green sheet is laminated on the dielectric green sheet, and the series of operations of reprinting the internal electrode pattern thereon are repeated. After forming a ceramic laminate having a thickness and pressurizing it to form an integrated ceramic block, forming a hole having the same diameter in the center and corners, and cutting the boundary portion to manufacture a ceramic element for a feedthrough capacitor.

이와 같은 본 발명을 도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail based on the drawings as follows.

도면 제4도는 본 발명에 따른 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자를 제작하는 과정을 나타낸 도면이고, 제5도는 본 발명에 따른 세라믹 캐패시터의 패턴을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a process of manufacturing a ceramic element for a feed-through capacitor according to the present invention, Figure 5 is a view showing a pattern of the ceramic capacitor according to the present invention.

유전체 그린 시트(40) 위에 A형과 B형의 내부 도체 패턴을 번갈아 가며 인쇄하고 유전체 그린 시트(40)를 적층 하는 일련의 과정을 반복한다. 이때, A형 내부도체 패턴(41, 53)은 중앙부 구멍(51, 61)을 뚫을 때 안쪽으로 노출되고 B형 도체패턴(42, 54)은 모서리부 구멍(52, 62)을 뚫을 때 바깥으로 노출되도록 도면 5에서와 같이 인쇄한다.A series of processes of alternately printing the A and B internal conductor patterns on the dielectric green sheet 40 and laminating the dielectric green sheet 40 are repeated. At this time, the A-type inner conductor patterns 41 and 53 are exposed inward when the central hole 51 and 61 are drilled, and the B-type conductor patterns 42 and 54 are outward when the corner holes 52 and 62 are drilled. Print as shown in FIG. 5 to expose.

이때 세라믹 그린시트는 테이프 케스팅법 또는 압출법에 의해 제조되며, 그린 시트위에 스크린 인쇄법에 의해 전극이 형성되게 되며, 이후 적층체는 압착되게 된다. 전극재료로써는 Ag계 전극, Ag-Pd계 전극, 또는 Ag-Pd-Pt계 재료가 사용된다.At this time, the ceramic green sheet is manufactured by a tape casting method or an extrusion method, the electrode is formed by the screen printing method on the green sheet, after which the laminate is pressed. As the electrode material, an Ag-based electrode, an Ag-Pd-based electrode, or an Ag-Pd-Pt-based material is used.

이렇게 하여 패턴이 형성된 적층체를 형성하면 이후 펀칭과 절단 작업을 거치게 된다.In this way, when the laminate having a pattern is formed, the punching and cutting operations are performed.

도면 제6도는 본 발명에 따른 원통형 세라믹 캐패시터의 펀칭과 절단 작업을 나타내는 것이고, 도면 제7도는 본 발명에 따른 원통형 세라믹 캐패시터의 완선된 형태를 나타낸 것이다.Figure 6 shows the punching and cutting operation of the cylindrical ceramic capacitor according to the present invention, Figure 7 shows a completed form of the cylindrical ceramic capacitor according to the present invention.

일련의 과정을 반복하여 일정한 두께의 판형의 세라믹 적층체(60)가 형성되면 중앙부 구멍(61)과 모서리부 구멍(62)을 뚫는다. 다음에 경계선(63) 부분을 절단하여 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자(71)를 완성한다. 이후 이를 고온에서 소성한 후 연마하여 모서리 부분이 둥글게 된 세라믹 소자(72)를 완성한다. 소성 및 연마는 당분야의 통상의 조건에서 실시한다.When a series of processes are repeated to form a plate-shaped ceramic laminate 60 having a constant thickness, the central hole 61 and the corner hole 62 are drilled. Next, the portion of the boundary line 63 is cut to complete the ceramic element 71 for the feedthrough capacitor. Thereafter, after firing at high temperature, the ceramic element 72 having rounded corners is completed. Firing and polishing are carried out under ordinary conditions in the art.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면 중앙부 구멍(61)과 모서리부 구멍(62)을 하나의 기판상에서 동시에 작업하기 때문에 도면 제3도의 31과 같이 동심원을 가지지 않는 실린더형의 캐패시터가 만들어지기 쉬운 기존의 방법이 개선된다.As described above, according to the present invention, since the central hole 61 and the corner hole 62 are simultaneously worked on one substrate, a cylindrical capacitor having no concentric circles, as shown in FIG. Method is improved.

본 발명에 따른 방법은 직경이 다른 펀칭 핀 교체에 따른 정밀도 저하를 개선하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 절단에 의하므로 제작 공정 시간을 종래 기술 보다 20 내지 30% 정도 감소시킬 수 있는 장점이 있다.The method according to the present invention not only has the effect of improving the deterioration of precision due to the replacement of the punching pins having different diameters, but also has the advantage of reducing the manufacturing process time by 20 to 30% compared to the prior art.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

실시예 1Example 1

BaTiO3계등의 유전체 분말을 혼합, 가소, 미분쇄, 건조의 공정을 거쳐 제조하고, 이를 통상의 결합제 및 용제와 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 이를 테이프 캐스팅 법으로 얇게 펴서 건조하여 유전체 페이스트를 제조하였다.Dielectric powders, such as BaTiO 3 series, were prepared by mixing, calcining, pulverizing, and drying, and then mixed with a conventional binder and a solvent to prepare a slurry. It was thinly spread by a tape casting method and dried to prepare a dielectric paste.

제작된 유전체 그린 시트 위에 Ag-Pd계 도체 페이스트를 스크린 인쇄법으로 띠 모양의 A형 내부 도체 패턴(41, 53)을 인쇄하고 140℃에서 5분간 건조한다. 이어서 그 위에 새로운 유전체 시트를 적층하고 그 위에 Ag-Pd계 도체 페이스트를 스크린 인쇄법으로 띠 모양의 B형 내부 도체 패턴(42, 54)을 인쇄하고 140℃에서 5분간 건조한다. 이후 새로운 시트를 적층하고 그 위에 도체패턴을 A형, B형의 순서로 반복 인쇄하여 일정한 두께를 가지는 세라믹 적층체를 제조하였다.The Ag-Pd-based conductor paste is printed on the fabricated dielectric green sheet using a screen printing method to print strip-shaped inner conductor patterns 41 and 53 at 5 ° C. for 5 minutes. Subsequently, a new dielectric sheet is laminated thereon, and the Ag-Pd-based conductor paste is printed on the B-shaped inner conductor patterns 42 and 54 by screen printing and dried at 140 ° C. for 5 minutes. Thereafter, a new sheet was laminated, and a conductive pattern was repeatedly printed in the order of A type and B type on it to prepare a ceramic laminate having a constant thickness.

제작된 적층체를 다시 가열 압착하여 내부에 전극패턴이 개재되고 일체화된 세라믹 적층체(60)를 완성하고 동일한 직경의 구멍을 중앙부(61)와 모서리부(62)에 형성한 후, 경계선 부분(63)을 절단하여 별형의 피드쓰루 세라믹 소자(71)의 형태를 완성하고 이를 1100℃에서 소성하여 세라믹 소성체를 제조하였다.The resulting laminate is heat-compressed again to complete the ceramic laminate 60 with an electrode pattern interposed therein and to form a hole having the same diameter in the central portion 61 and the corner portion 62, and then the boundary portion ( 63) was cut to complete the shape of the star feedthrough ceramic element 71 and fired at 1100 ° C. to produce a ceramic fired body.

이 소성체에서 층간의 내부 전극을 연결하기 위해 소성체 내부측면과 외부측면에 단자전극을 딥 코팅방법에 의해 형성한 후 열처리하였다.In this fired body, in order to connect the internal electrodes between the layers, terminal electrodes were formed on the inner side and the outer side of the fired body by a dip coating method, followed by heat treatment.

이상의 과정을 거쳐 관통형의 세라믹 캐패시터를 제조하였다.Through the above process, the through-type ceramic capacitor was manufactured.

본 발명을 통하면, 중앙부와 모서리부에 동일한 직경의 구멍을 동시에 형성한 후 실린더 외부를 절단하여 제조함으로써 2회의 펀칭 작업을 행하는 종래의 작업법에 비하여 원형을 유지하는 공정상의 정밀도가 대폭 향상된다. 또한, 패턴전극의 형상을 변화시킴에 의하여 종래기술 대비 재료의 소모량을 대폭 감소시킨 피드쓰루 캐패시터용 세라믹 소자의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, the precision of the process of maintaining the original shape is greatly improved as compared with the conventional working method of performing two punching operations by simultaneously forming holes having the same diameter at the center and the corner, and then cutting the outside of the cylinder. . In addition, a method of manufacturing a ceramic element for a feedthrough capacitor, which significantly reduces the consumption of materials compared to the prior art by changing the shape of the pattern electrode, is provided.

본 발명의 기술을 이용함으로써 제작 공정 시간을 종래보다 약 20∼30% 감소시킬 수 있는 칩형의 LC 복합 필터의 제조방법이 제공될 수 있다.By using the technique of the present invention, a method of manufacturing a chip-shaped LC composite filter which can reduce the manufacturing process time by about 20 to 30% compared to the conventional one can be provided.

Claims

In the method of manufacturing a cylindrical ceramic capacitor having a hole in the center, three or more metal electrode layers are embedded in the ceramic plate to form a laminate in which adjacent electrode layers are alternately exposed to the inner surface of the cylinder and the outer surface of the cylinder. The central hole 61 and the corner hole 62 are formed at the same time;

Cylindrical ceramic capacitor manufacturing method characterized by cutting and forming the boundary line 63, and then fired and polished

The method of manufacturing a cylindrical ceramic capacitor according to claim 1, wherein the ceramic plate is made of any one of a tape casting method and an extrusion method.

The method of manufacturing a cylindrical ceramic capacitor according to claim 1, wherein the center and corner hole forming operations in the laminate are performed by either a punching method or a drilling method.