KR20030068350A

KR20030068350A - 칩 부품에서 외부전극 도금 방법

Info

Publication number: KR20030068350A
Application number: KR1020020013761A
Authority: KR
Inventors: 송인엽; 이재형
Original assignee: 조인셋 주식회사
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-08-21

Abstract

본 발명은 칩 부품에서 외부전극을 도금하는 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 내산성 및 내알칼리성이 우수한 유기물을 칩 부품의 표면에 코팅하여 도금층을 원할하게 입힐 수 있도록 함과 동시에 도금 도중에 칩 부품의 표면이 부식되는 것을 방지하여 도금 특성과 전기적 특성이 우수한 칩 부품을 제조할 수 있는 외부전극 도금 방법에 관한 것이다.

본 발명의 외부전극 도금 방법은 칩 부품에 제1외부전극을 형성하는 단계와, 상기 칩 부품의 표면에 내산성 및 내알칼리성이 우수한 유기물을 코팅하는 단계와, 상기 칩 부품에서 외부전극을 형성할 부분에 코팅된 유기물을 제거하는 단계와, 상기 칩 부품에서 유기물이 제거된 부분에 제2외부전극을 형성하는 단계 및 상기 제2외부전극에 도금층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

칩 부품에서 외부전극 도금 방법{A method for electrode plating in chip device}

이하에서는 설명의 편의상 배리스터(varistor)를 예로 들어 설명하겠으나 본 발명의 사상이 반드시 배리스터에 한정되는 것은 아니고 칩 서미스터, 칩 콘덴서, 페라이트 칩 비드, 페라이트 칩 인덕터 등 모든 종류의 칩 부품에 적용될 수 있다.

배리스터는 양끝에 가해지는 전압에 의해서 저항 값이 변하는 비선형(非線型) 반도체 저항 소자로서 배리어블 레지스터(variable resistor)의 약칭이다.

배리스터는 가해지는 전압의 극성에 관계없이 전압의 크기에만 의해 저항이 정해지는 대칭형 배리스터와 가해지는 전압의 극성에 의해서 저항이 달라지는 비대칭형 배리스터가 있다.

배리스터는 주로 전기접점의 불꽃을 소거하거나 반도체 정류기, 트랜지스터 등을 서지전압(surge voltage)으로부터 보호하기 위해 사용된다.

최근 전자기기의 슬림화, 컴팩트화 추세에 따라 전자회로부품을 표면실장화 하고 소형화하여야 할 필요성이 증가하여 전자회로부품의 고 밀도 실장이 급속히 진행되어 왔다.

그러나 표면실장 된 전자회로부품에서는 장착조건에 따른 저항 값 변화, 외부환경에 따른 신뢰성 저하 등이 주요 불량원인으로 지적되어 왔다.

종래 이러한 문제점을 해결하기 위해 전자회로부품에 납땜이 용이한 전극을 도금하여 전자회로부품을 칩 형태로 제조하였었다.

기존의 배리스터는 도금을 하지 않아도 되는 외부전극을 채택하여 시장에 공급하여 왔으나 외부전극이 은/팔라듐 또는 은/팔라듐/백금 등의 성분으로 이루어져 있어서 도금에서 사용되는 니켈/주석/납 또는 니켈/주석 등으로 구성된 것보다 납땜 성이 좋지 못하다는 문제점이 있었다.

또한 도금할 때 사용되는 산성 또는 알칼리성 용액 때문에 칩 배리스터 의 세라믹 소자가 부식되어 표면실장을 한 후에도 도금과정에서 부식된 부분이 내습성이 약해져서 전기적 특성이 열화 된다는 문제점이 있었다.

그리고 칩 배리스터가 반도성 물질로 구성되어 있기 때문에 전류와 전압조건을 잘못 제어하는 경우 외부전극이 형성되어야 할 부분뿐만 아니라 배리스터 표면에도 도금 층이 형성되어 불량이 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 칩 부품의 표면을 유기물로 코팅한 후 도금 층을 형성하여 칩 부품의 표면이 부식되는 것을 방지하고 기판에 장착할 때 이물질의 개입에 의해 저항 값이 열화 되는 것을 방지하여 납땜 특성이 우수한 칩 부품을 제조할 수 있는 외부전극을 도금하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 칩 배리스터의 사시도이다.

도 2는 종래의 칩 배리스터의 종단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 칩 배리스터의 종단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 칩 부품에서 외부전극을 도금하는 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 세라믹 소자(배리스터) 2 : 내부전극

3 : 제2외부전극 4 : 니켈 도금층

5 : 주석/납 도금층 6 : 유기물 코팅층

7 : 제1외부전극 8 : 외부전극

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 외부전극 도금 방법은 칩 부품에 제1외부전극을 형성하는 단계와, 상기 칩 부품의 표면에 내산성 및 내알칼리성이 우수한 유기물을 코팅하는 단계와, 상기 칩 부품에서 외부전극을 형성할 부분에 코팅된유기물을 제거하는 단계와, 상기 칩 부품에서 유기물이 제거된 부분에 제2외부전극을 형성하는 단계 및 상기 제2외부전극에 도금층을 형성하는 단계를 포함한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 칩 배리스터의 사시도이고, 도 2는 종래의 칩 배리스터의 종단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 종래의 칩 배리스터는 얇은 적층 배리스터의 상하면에 배리스터를 지지하고 보호하는 세라믹지지층이 부착된 칩 형태로 되어 있으며, 배리스터의 내부에는 내부전극이 교대로 적층되어 외부에 노출되도록 형성되어 있고 상기 내부전극이 배리스터의 양단에 형성된 외부전극과 직접 연결되어 있는 구조이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 칩 배리스터의 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 칩 부품에서 외부전극을 도금하는 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 칩 배리스터는 얇은 적층 배리스터의 상하면에 배리스터를 지지하고 보호하는 세라믹 지지층이 부착된 형태로 되어 있으며, 배리스터의 내부전극이 교대로 적층되어 외부에 노출되도록 형성되고 배리스터의 양단에 형성된 외부전극과 연결되어 있는 구조로 되어 있으며, 외부전극이 형성되지 않은 부분에는 내식성이 우수한 유기물 코팅층이 형성되어 있다.

상기 칩 배리스터는 통상 주재료인 산화아연(ZnO) 분말에 소량의 반도성 산화물인 산화프레시듐(Pr₆O₁₁) 또는 산화비스무스(Bi₂O₃)와 함께 산화코발트(Co₃O₄), 산화망간(MnO₂), 산화안티몬(Sb₂O₃), 산화크롬(Cr₂O₃), 산화니켈(NiO) 등과 유기물 바인더를 첨가 한 후 볼밀 등의 방법을 이용하여 혼합한 후 테이프캐스팅(tape-casting) 방법으로 두께가 얇은 시트를 만든 후 내부전극을 입히고 상기 시트를 적당한 크기로 절단하여 적층한 후 소결하여 제조한다.

제1외부전극의 경우 은(Ag) 등의 금속분말을 페이스트(paste) 상태로 하여 칩 부품의 양 측면에 피막형태로 도포하고 건조 한 후 소부하여 형성한다(단계 110). 외부전극을 형성하는 방법으로는 실크스크린 방법 등이 사용될 수 있다.

제1외부전극을 형성한 후 칩 배리스터의 외부를 내산성 및 내알칼리성이 우수한 유기물로 코팅한다(단계 120). 이 때 유기물을 코팅하는 방법은 증착법 등이 사용될 수 있으며, 코팅에 사용되는 유기물은 내산성과 내알칼리성이 우수한 파릴렌(parylene) 등이 사용될 수 있다.

칩 부품에 유기물을 코팅하는데 사용한 증착법은 코팅이 안된 칩 부품을 원통형에 바렐에 일정량을 넣고 증기상의 파릴렌을 바렐 내로 투입하면서 바렐을 회전시키면 칩 부품이 뒤섞이면서 골고루 코팅이 되도록 하는 방법이다.

이 때 사용되는 유기물로는 파릴린 외에도 베타폴리비닐라이덴 플로라이드(β-polyvinylidene fluoride), 폴리이미드(polyimide) 등이 사용될 수 있다.

칩 배리스터에 유기물을 코팅한 후 제2외부전극을 형성할 위치에 있는 유기물을 연마기 등을 이용하여 제거하여 제1외부전극이 드러나도록 한다(단계 130).

유기물을 제거하여 제1외부전극이 드러난 곳에 제1외부전극을 형성할 때와 마찬가지로 은(Ag) 등의 금속분말을 페이스트(paste) 상태로 하여 제1외부전극의 표면에 피막형태로 도포하고 건조 한 후 소부하여 제2외부전극을 형성한다(단계 140). 제2외부전극 역시 제1외부전극과 마찬가지로 실크스크린 방법 등을 사용하여 형성할 수 있다.

제2외부전극이 형성된 칩 배리스터를 도금액에 담근 후 전압과 전류를 걸어 전해도금을 하여 도금층을 형성한다(단계 150).

상기 도금층은 칩 배리스터가 사용되는 전자제품에서 요구되는 사양에 따라 달라지는데 하나의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

제2외부전극을 형성한 후 니켈조에 담가 도금에 필요한 전압과 전류를 걸어주어 일정두께로 도금을 한 후 주석/납 또는 주석 도금액 속에 담그어 도금에 필요한 전압과 전류를 걸어주어 일정두께로 도금을 하여 칩 배리스터를 완성한다.

사용되는 도금액의 종류는 반드시 니켈, 주석, 주석/납일 필요는 없으며 칩 부품이 사용되는 전자제품, 납땜 조건 등에 따라 달라질 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면 칩 부품에서 도금층을 형성하지 않을 부분을 내식성이 우수한 유기물로 코팅한 후 도금을 하기 때문에 도금 도중에 칩 부품의 표면이 부식되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 도금층의 두께를 용이하게 조절할 수 있어서 표면실장시 양호한 납땜 특성을 얻을 수 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 따라서 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims

칩 부품에 제1외부전극을 형성하는 단계와,

상기 칩 부품의 표면에 내산성 및 내알칼리성이 우수한 유기물을 코팅하는 단계와,

상기 칩 부품에서 외부전극을 형성할 부분에 코팅된 유기물을 제거하여 상기 제1외부전극이 드러나도록 하는 단계와,

상기 칩 부품에서 유기물이 제거된 부분에 제2외부전극을 형성하는 단계 및

상기 제2외부전극에 도금층을 형성하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 부품에서 외부전극 도금 방법.
제1항에 있어서,

상기 유기물 코팅은 증착법에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 칩 부품에서 외부전극 도금 방법.
제1항에 있어서,

상기 유기물은 파릴렌(parylene), 베타-폴리비닐라이덴 플로라이드, 또는 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 칩 부품에서 외부전극 도금 방법.
제1항에 있어서,

제1외부전극 또는 제2외부전극은 실크스크린 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 부품에서 외부전극 도금 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 외부전극이 형성된 칩 부품.