KR20050021341A - 세라믹 그린 시트의 제조 방법 및 상기 세라믹 그린시트를 사용하는 전자 부품의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다층 세라믹 전자 부품을 제조하는데 사용되는 소위 세라믹 그린 시트에 관한 것이다. 본 발명은 시트 상에 형성된 전극이나 다른 요소의 형상의 정밀도, 그 위치의 정밀도 및 그 두께의 균일도를 향상시키기 위한 것이다. 본 발명에 따른 공정에서, 원하는 전기적 특성을 갖는 분말을 포함하는 감광 물질로 형성된 층이 광 투과 기부 부재 상에 형성된다. 원하는 패턴을 갖는 마스크가 기부 부재의 후면측 상에 배치되고, 감광 물질은 마스크를 통해 기부 부재의 후면측으로부터 노광된다. 그후 노광 후의 감광층은 현상된다.
Description
본 발명은 전자 부품, 특히, 소위 다층 세라믹 전자 부품으로 예시되는, 세라믹 층을 적층함으로써 형성된 전자 부품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 전술된 방법에서 사용되는 소위 세라믹 그린 시트를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 명세서에서 언급된 다층 세라믹 전자 부품의 예로서 다층 세라믹 커패시터, 다층 세라믹 인덕터, 커패시터 및 인덕터가 내부에 형성된 LC 복합 부품, 또는 EMCA 관련 부품 등이 포함된다.
최근 수년간, 휴대폰으로 대표되는 전자 장치의 소형화와 급속한 대중화로써, 이러한 장치에 사용되는 전자 부품의 장착 밀도의 증가 및 그 성능의 개선이 요구된다. 특히, 상기 요구 사항을 만족시키기 위해 수동 소자로서 사용되는 다층 세라믹 전자 부품에 대하여, 소형화, 두께의 감소, 층수의 증가 및 각 층의 균일성이 요구된다. 또한, 상기 요구 사항을 만족시킬 수 있는 제조 방법의 개발이 필요하다.
예컨대, 일본 특허 출원 공개 제2001-110662호 및 일본 특허 출원 공개 제2001-85264호에 개시된 소위 금속 세라믹 조합 소성이 전술된 요구 사항을 만족시킬 수 있고, 전극이 그 내부에 형성되는 다층 세라믹 커패시터로 예시되는 전술된 다층 세라믹 전자 부품을 제조하기 위해 사용된 통상적인 제조 방법이다. 여기서, 상기 금속 세라믹 조합 소성 기술을 간략하게 설명할 것이다. 상기 기술에서, 복수개의 전극이 소위 세라믹 그린 시트 상에 형성되는 동시에 금속 분말 및 유기 바인더 물질로 구성된 도전성 패이스트를 사용한다.
이어서, 복수개의 단순 세라믹 그린 시트와, 위에 전극 등이 형성된 세라믹 그린 시트가 적층되어 세라믹 다층 부재를 형성한다. 완성되면, 전극은 다층 세라믹 전자 부품의 내부 전극을 구성할 것이다. 또한, 세라믹 다층 부재는 그린 시트가 서로 밀접한 접촉 상태가 되도록 그 두께 방향으로 가압된다. 밀접한 접촉 상태가 된 다층 부재는 소성되기 위해 소정 크기로 절단되고 분리된다. 이렇게 얻어진 소성된 부재의 외부 표면상에는 외부 전극이 적절하게 형성된다. 따라서, 다층 세라믹 전자 부품이 얻어진다.
최근 수년간, 전술된 다층 세라믹 전자 부품이 더 소형화되고 두께 감소될 것이 요구되어 왔으며, 내부 전극 사이에 협지된 세라믹 등으로 만들어진 유전층의 두께를 감소시키는 것이 필요하다. 그러므로, 세라믹 다층 부재를 구성하는 세라믹 그린 시트의 두께를 보다 감소시키면서 전술된 공정을 수행하는 것이 필요하다. 이러한 요구 사항의 관점에서, 현재 사용되는 가장 얇은 세라믹 그린 시트의 두께는 대략 2 내지 3 ㎛이다. 또한, 세라믹 그린 시트 상에 인쇄된 전극의 두께는 대략 1.5 내지 2.0 ㎛이다.
세라믹 그린 시트 및 그 표면상에 형성된 전극의 두께, 전극의 폭 및 패턴 형상은 실질적으로 이들이 형성되는 시점에서 결정되고, 이들이 형성된 후에 그들을 성형하는 공정을 추가하는 것은 사실상 불가능하다. 통상적으로, 전극 등은 스크린 인쇄에 의해 형성된다. 스크린 인쇄에서, 형성된 영역의 두께의 변동은 ±10 내지 20 %이고, 형성될 수 있는 패턴 폭의 한계치는 대략 50 ㎛로 고려된다. 일본 특허 출원 공개 제2002-184648호에 개시된 바와 같이, 스크린 인쇄에 의해 제조된 시트의 표면상에는, 메쉬의 흔적과 같은 비평탄부가 있다. 이러한 관점에서, 개선된 두께의 균일성 및 개선된 표면 평탄도를 가지는 시트를 제조하기 위해 신규한 제조 방법이 고안될 것이 요구된다.
하나의 해법으로서, 바람직한 두께를 가지는 시트 또는 층이 감광성을 가지는 세라믹 슬러리 또는 감광성을 가지는 전극 패이스트에 의해 형성되어서, 폭 및 형상 등에 있어서 고 정밀도를 가지는 전극 등을 제조하기 위해 노광 및 현상 공정을 거치는 기술이 제안되었다. 상기 방법으로써 인쇄 공정에 비해서 패턴 폭을 보다 얇게 만드는 것이 가능하고, 패턴 형성의 위치적 정확도가 또한 증진될 수 있다. 그렇지만, 노광된 층이 인쇄 공정에 의해 형성되는 경우에, 층 표면의 전술된 비평탄부가 있을 것이며, 상기 비평탄부는 일반적인 노광 및 현상 공정이 적용될 때에도 변하지 않고 남아 있을 것이다.
시트 또는 층이 형성된 후에 시트 또는 층을 가압하는 것과 같은 기계적인 공정을 적용함으로써 비평탄부를 감소시키는 것이 가능할 수 있다. 그렇지만, 상기 공정은 길어질 것이기 때문에 이는 바람직하지 않다. 코팅기(coater) 또는 회전 코팅 공정을 사용하는 방법은 비평탄부가 없거나 감소된 시트 또는 층을 형성하는 다른 방법이다. 그렇지만, 전술된 코팅 공정에 의해 얻어진 층의 표면상에는, 블레이드 등의 흔적이 남아 있고, 노광 및 현상 공정 후에도 여전히 남아 있는 두께의 변동성은 ±3 내지 5 %이다. 그러므로, 개선된 특성을 가지는 전자 부품을 제조하기 위해, 표면 평탄도의 개선 또는 두께의 변동성의 감소가 요구된다.
금속 패이스트가 스크린 인쇄 또는 전극층을 형성하기 위한 코팅기를 사용함으로써 기부 부재 상에 적용되는 경우에, 전극의 에지부의 침하 또는 상기 에지부의 직선도의 열화가 금속 패이스트의 점성 등과 같은 조건에 따라서 발생할 수 있다. 또한, 슬러리의 적용시에 과잉부 또는 침하부가 발생될 수 있으며, 이는 전자 부품 내로 조립될 때 단락 또는 도전 불량을 야기할 수 있다. 또한, 코팅 두께를 감소시킬 때에, 점성과 같은 다양한 조건에 따라서 형성될 수 있는 코팅의 두께의 하한이 있다. 또한, 두께 방향으로의 치수의 변동성을 수 퍼센트 이하로 감소시키는 것이 어렵다. 또한, 이는 세라믹 그린 시트가 세라믹 슬러리를 사용하여 제조될 때의 경우이다.
인덕터의 형태로 전자 부품을 형성하기 위해 사용되는 세라믹 그린 시트의 경우에, 관통 전극 등이 소정의 경우에서 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 관통 전극의 길이(또는 전극의 두께)가 인덕터의 전기적 특성을 한정하기 위해 정확하게 제어되는 것이 바람직하다. 그렇지만, 오늘날, 전극의 두께는 세라믹 시트의 두께에 따라서 결정되고, 일본 특허 출원 공개 제2003-48303호로부터 알 수 있는 바와 같이, 세라믹 그린 시트의 두께로부터 독립적으로 전극의 두께를 제어하는 것은 사실상 어렵다.
본 발명은 전술된 문제점과 상황의 관점에서 이루어졌다. 본 발명의 목적은 그 표면 평탄도 또는 두께의 균일성이 개선된 세라믹 그린 시트 및 전극층을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 개선된 전기적 특성을 가지는 전자 부품을 제공하기 위해 전술된 방법을 사용하여 다층 세라믹 전자 부품의 전기적 특성의 변동성을 감소시키는 것이다.
전술된 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 따라, 노광 공정과 현상 공정을 사용하여 세라믹 그린 시트를 제조하는 방법이며, 노광 공정에서 사용되는 광을 투과시킬 수 있는 부분을 갖는 부재의 전방측면에, 특정 전기 특성을 갖는 분말을 포함하는 감광 물질을 부착하는 단계와, 미리 정해진 패턴으로 광을 형상화하고, 그 광으로써 상기 부재의 후면측으로부터 감광 물질을 조사하여 상기 부재의 표면으로부터의 소정 깊이 내에 있는 감광 물질의 일부만이 노광 상태가 되는 노광량으로써 상기 노광 공정을 실행하는 단계와, 상기 노광 공정 후에 상기 감광 물질 상에 상기 현상 공정을 실행하는 단계를 포함하고, 상기 감광 물질은 상기 광에 대해 감광성이며, 상기 전방측면은 시트가 형성될 표면인 제조 방법이 제공된다.
전술된 시트 제조 방법에서, 광이 전술된 부재의 후면측 상에 배치된 마스크를 통과해 지나감으로써 전술된 소정 패턴으로 형상화되는 것이 바람직하다. 또한, 전술된 시트 제조 방법은 전술된 부재의 전방측면에 감광 물질을 부착하는 단계 전에, 전술된 부재의 전방측면의 소정 영역 상에 광을 투과시키지 않는 물질로 구성된 광 차단부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 전술된 시트 제조 방법에서, 전술된 소정 깊이는 상기 광 차단부의 두께와 동일할 수 있다.
또한, 전술된 시트 제조 방법에서, 전술된 부재의 표면으로부터 세라믹 그린 시트의 해제를 용이하게 하기 위해 전술된 부재에 해제 공정이 가해질 수 있다. 또한, 전술된 시트 제조 방법에서, 전술된 부재는 세라믹 그린 시트로부터 분리 및 제거될 부분 및 세라믹 그린 시트의 일부를 구성할 부분을 포함할 수 있다.
전술된 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 태양에 따라, 전술된 세라믹 그린 시트를 제조하는 방법에 의해 제조된 세라믹 그린 시트를 포함하는 복수의 세라믹 그린 시트를 적층하는 단계와, 적층된 세라믹 그린 시트에 두께 방향으로 압력을 가해서, 적층 부재를 형성하는 단계를 포함하는 다층 세라믹 전자 부품을 제조하는 방법이 제공된다.
본 발명에 따라, 예로써 코팅기 또는 스크린 프린팅을 사용하여 감광 물질을 도포하는 종래의 공정으로 형성된 층은 노광 및 현상을 통해 처리되어 그 위치, 형상 및 두께의 정밀함에 대한 개선을 실현시킬 수 있다. 특히, 전극의 패턴 형상을 개선시키고, 전극의 침하부 또는 과잉부를 제거하고 전극면을 평평하게 할 수 있다. 결국, 절연층이 얇을 경우에도 전극들 사이의 단락과 같은 결함의 발생을 감소시킬 수 있다. 따라서, 종래의 대량 생산 공정에 본 발명에 따른 공정을 단지 부과함으로써 종래 기술의 시트에 비해 개선된 질을 갖는 다층 전자 부품을 형성하는 데 사용되는 시트를 생산할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라, 상기 패턴의 형상 및 층의 두께를 동시에 처리하고 제어할 수 있다. 결국, 패턴 또는 관통 구멍을 포함하는 층을 형성하는 중에 그 형상 및 두께면에서 양호한 정밀성을 갖는 층을 형성 또는 처리할 수 있다. 따라서, 종래 방법에서보다 이상적인 형상에 보다 근접한 형상을 갖는 다층 전자 부품을 제조하는데 사용되는 양호한 시트를 제조할 수 있다. 특히, ±2 - 3 % 이하의 두께 변화를 갖는 약 30 ㎛의 패턴 폭을 갖는 시트를 생산할 수 있다.
본 발명에 따른 전자 부품 제조 공정에 사용된 시트 (즉, 이른바 세라믹 그린 시트)를 생산하는 방법의 실시예를 간단하게 설명한다. 본 실시예에서, 양호한 전기적 특성을 갖는 분말을 함유한 감광 물질로 제조된 층이 이후에 설명하는 노광 공정에서 사용된 자외선 광과 같이 광을 투과할 수 있는 기부 부재의 표면 상에 우선적으로 형성된다. 상기 층을 구성하는 감광 물질은 자외선 광과 같은 상기 광에 민감하다. 결국, 원하는 패턴을 갖는 마스크는 기부 부재의 후면측 상에 배치되고, 상기 기부 부재의 후면측은 감광 물질이 노출되도록 마스크를 통해 자외선 광과 같은 광으로 조사된다. 상기 노광 후 감광 물질은 현상 공정이 이루어지고, 상기 기부 부재는 감광 물질로부터 분리된다. 따라서, 양호한 형상 및 층을 갖는 세라믹 그린 시트가 얻어진다.
본 실시예에 사용된 감광 물질은 자외선 광과 같은 광에 민감하더라도, 상기 사용되는 광은 특정 광 및 그 광에 민감한 물질이 조합하여 사용되기만 하면 자외선 광으로 제한되지는 않는다. 상기 양호한 특성은 예컨대, 전자-도전성, 유전성 및 저항성을 포함한다. 상기 기부 부재에 감광 물질을 부착하는 방법은 예로써, 코팅 또는 프린팅이지만 이러한 방법으로 제한되지는 않는다. 기부 부재의 일예는 광 투과성인 PET 필름이다. 기부 부재에 형성된 층의 용이한 해제를 위한 해제 공정이 적용되는 부재가 기부 부재로써 사용될 수 있다. 복수의 광 투과 층이 형성된 부재가 기부 부재로써 사용될 수 있다. 소정의 패턴을 갖는 상기 설명한 마스크가 기부 부재의 후면에 밀접하게 접촉하는 것이 바람직하지만, 노광 조건 또는 다른 조건에 따라 기부 부재의 후면으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 감광층의 노광 공정에 사용되는 광은 기부 부재의 후면측 상에 배치된 마스크를 통해 패턴화된다. 그러나, 상기 마스크의 위치는 기부 부재의 후면측으로 제한되지는 않는다. 상기 마스크와 동일한 방식으로 기능하는 광 차단부가 기부 부재에 구비될 수 있다. 다르게는, 상기 마스크와 동일한 기능을 갖는 광 차단층이 기부 부재의 후면측에 구비될 수 있다. 다시 말해서, 본 발명의 효과는 감광 물질의 기부 부재 측에 광을 패턴화하기 위한 구조를 구비함으로써 실현될 수도 있다. 또한, 상기 감광 물질용 노광 공정을 수행하기 위해, 패탄화된 광은 레이저 광 등을 소정의 패턴으로 스캐닝함으로써 또는 패턴화될 수 있는 도트 매트릭스로 구성된 LED 패널과 같은 영역 광원을 사용함으로써 생성될 수 있다.
(제1 실시예)
본 발명의 제1 실시예에 따른 층 형성 방법은 도1에 도시한다. 도1은 상기 공정의 다양한 스테이지에서 두께 방향을 따라 취해진 층 도는 시트의 단면 구조를 도시한다. 본 실시예에 따른 방법은 특정 두께 및 형상을 갖는 전극층을 형성하도록 된다. 본 실시예에 따른 방법에서, 전극 층을 형성하기 위한 감광층(6)은 광 투과 필름 (예로써, PET 필름) 및 그 위에 형성된 광 투과 절연 층(4)으로 만들어진 기부 부재(2)로 구성된 부재 상에 도포된다. 제2 단계에서, 양호한 패턴이 상부에 형성된 마스크(8)는 기부 부재(2)의 후면측에 밀접하게 접촉하여 배치되고, 자외선 방사가 후면측으로부터 인가되어 감광층(6)의 노광이 수행된다.
본 발명과 관련하여, 발명자는 광 투과 부재 [이 경우 절연층(4)]의 표면으로부터 측정된 감광층(6)에서의 경화부의 깊이가 밀도, 방사 시간 또는 다른 노광 중에 자외선 광과 관련된 요인을 제어함으로써 제어될 수 있다는 점을 발견했다. 노광량으로 경화부의 두께 제어 가능성을 확인시, 슬러리로 혼합된 세라믹 분말의 비율, 분말의 분산, 분말의 평균 입자 직경, 분말의 투과성과 같은 조건은 다양한 방법으로 변경되며, 노광될 수 있는 슬러리의 두께가 각각의 조건에 대해 측정된다.
세라믹 분말 등과 감광 바인더가 혼합된 물질이 광에 노광될 경우, 일반적으로 세라믹 분말 등의 존재에 의해 광의 확산이 발생하여 노광부의 에지는 흐릿해진다. 본 특허출원의 출원인은 각각 1.0 ㎛, 0.8 ㎛, 0.6 ㎛, 0.4 ㎛ 및 0.2 ㎛의 상이한 평균 입자 직경을 갖는 음형 바인더 및 바륨 티탄산염 분말이 1대1의 체적비로 혼합된 혼합물을 준비하였고 현상 후에 잔류하는 필름의 두께와 방사 시간 사이의 관계를 조사하였다. 결국, 잔류 필름의 두께가 수 미크론 특히 임의의 분말에 대해 수 미크론인 경우, 두께가 약 10 ㎛ 이하인 경우에, 얻어진 시트의 두께 및 노광 시간은 선형 관계이며, 평균 필름 두께의 변화값은 ±0.5 내지 2.0% 범위 내에 있다는 점을 확인했다. 또한, 상기 시트의 평탄성을 유지시키기 위해, 보다 작은 입자 직경이 바람직하다. 이것은 시트의 두께에 따라 다르며, 보다 작은 두께 범위에서, 입자 직경은 중요한 요인이다. 특히, 시트 두께가 5 ㎛ 이하일 경우, 0.8 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.2 ㎛ 이하의 평균 입자 직경을 갖는 바륨 티탄산염 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 평탄한 시트는 얻어지는 시트의 두께의 약 1/5 이하의 평균 입자 직경을 갖는 분말을 함유한 슬러리를 사용함으로써 얻을 수 있다. 또한, [산술 평균 거칠기(Ra)에 의한] 표면 불균일성의 정도가 감소되는 시트는 얻어질 시트의 두께의 약 1/12 이하의 평균 입자 직경을 갖는 분말 함유 슬러리를 사용함으로써 얻을 수 있다. 본 명세서에서, 노광 시간은 광 강도를 고려한 노광량으로 해석될 수 있고, 그 결과 잔류 필름의 두께 및 노광량은 선형 관계인 것을 알 수 있다. 따라서, 세라믹 분말 및 감광 바인더가 사용되는 경우, 잔류 필름의 두께가 전극의 두께에서와 같이 약 5.0 ㎛ 일 경우, 시트 두께의 정밀성 및 시트면의 균일성을 유지할 수 있다. 광 투과 특성이 좋지 않은 바륨 티탄산염 분말이 사용되는 경우와 관련한 특정 연구가 설명되었지만, 광 투과 특성이 우수한 소위 유리 세라믹 분말, 광 흡수 특성을 갖는 페라이트 분말 및 금속 분말도 연구했다. 그 결과, 요구되는 노광량은 상이하지만 이들 분말들도 바륨 티탄산염 분말과 유사한 특성을 보였다. 따라서, 금속 또는 세라믹 분말과 감광 바인더가 혼합된 슬러리를 사용하여 노광량을 조절함으로써 현상 후에 남은 필름의 두께가 조절되는 경우, 사용되는 분말의 평균 입자 직경이 1.0 ㎛ 이하이면, 표면 거칠기는 작아질 수 있고 평균 필름 두께의 변화를 감소시킬 수 있는 제어 공정이 만들어질 수 있다. 또한, 전술한 것 이외의 실험에 의해, 조건만 허락된다면, 현상 후에 남은 필름의 두께가 약 50 ㎛ 이하의 범위 내에 제어될 수 있다는 것이 발견되었다. 노광 후에, 현상이 수행되어 경화부 이외에 감광층(6)의 일부가 제거된다. 따라서, 특정 형상 및 특정 두께를 갖는 전극(10)이 단계3에 도시된 바와 같이 달성된다. 나중에 설명되는 바와 같이, 기부 부재(2)는 기부 부재(2), 절연층(4) 및 전극(10)으로 구성된 시트로부터 제거되고, 또는 기부 부재(2)는 추가 층이 그 위에 형성된 후에 시트로부터 제거된다. 기부 부재(2)가 제거된 시트는 동일하거나 유사한 공정에 의해 제조된 다른 시트와 적층되고, 다양한 공정을 거친 후에 커패시터와 같은 다층 전자 부품으로 형성된다.
본 실시예에 따라, 경화부의 두께(또는 깊이)를 제어하면서 경화부의 표면을 평탄 또는 편평하게 제조하는 것이 가능하다. 기부 부재(2) 및 절연층(4)들이 광 투과성이기만 하면, 본 실시예는 종래의 코팅 또는 스크린 인쇄 공정의 처음에 노광 공정과 현상 공정만을 추가함으로써 수행될 수 있다.
본 실시예에서, 전극의 형상 및 다른 인자들은 마스크 패턴과 제어된 노광량에 의해 결정될 수 있어서, 감광층은 임의의 존재하는 공정에 의해 도포될 수 있다. 그러나 현상 공정에서 제거량을 감소시키기 위해, 절연층(4)에 형성된 감광층(6)의 크기, 형상 및 두께는 형성되는 전극의 크기, 형상 및 두께에 근접한 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 블레이드를 이용하는 현존하는 스크린 인쇄 공정 또는 코팅 공정을 포함하는 다양한 방법들이 감광층(6)의 형성에 적용될 수 있다. 본 실시예에서, 절연층(4)은 기부 부재(2) 상에 형성된다. 이러한 절연층(4)은 감광 물질로 제조될 수 있고, 감광 물질로 제조된 절연층은 그 두께 변화를 감소시키도록 기부 부재(2)의 후면측으로부터 노출된다. 또한, 다양한 광 투과층이 절연층(4) 대신에 형성될 수 있다.
(제2 실시예)
도2는 공정의 다양한 스테이지에서 두께 방향을 따라 취한 시트 또는 층의 단면 구조를 도시하는 도1과 유사한 도면이다. 이후에 참조되는 다른 도면 또한 공정의 다양한 스테이지에서 시트의 단면 구조를 도시할 것이다. 본 실시예에서, 전극(10)은 광 투과성 기부 부재(2) 상에 직접 형성된다. 달리 말하면, 본 실시예는 절연층(4) 또는 절연층(4)에 상응하는 층이 제1 실시예로부터 제거된 경우와 동일하다.
특히, 전극층을 형성하기 위해 감광층(6)이 예를 들어 PET 필름으로 제조된 광 투과성 기부 부재(2)에 우선적으로 도포된다(단계 1). 다음의 단계2에서, 원하는 패턴이 형성된 마스크(8)가 기부 부재(2)의 후면측 표면과 밀착 접촉하여 배치되고, 후면측으로부터 자외선 방사가 인가되어 감광층(6)의 노광이 수행된다. 노광 후에, 현상이 수행되어 경화부 이외의 감광층(6)의 일부가 제거된다. 따라서, 특정 형상 및 특정 두께를 갖는 전극(10)이 단계 3에 도시된 바와 같이 얻어진다.
(제3 실시예)
본 실시예에 따른 방법은 예를 들어, 유전층이 형성될 때와 동시에 관통 전극을 형성하는데 이용되는 관통 구멍을 형성하도록 의도된다. 이하에서, 층 형성 방법이 본 실시예를 도시하는 도3을 참조하여 상세히 설명된다. 우선, 단계 1에서, 원하는 전기 특성을 갖는 감광층(3)이 예를 들어 PET 필름으로 제조된 광 투과성 기부 부재(2)의 상부면에 형성된다. 다음에, 단계 2에서, 상부에 원하는 패턴이 형성된 마스크(8')는 기부 부재(2)의 후면측과 밀착 접촉하여 배치되고, 후면측으로부터 자외선 방사가 인가되어 감광층(3)의 노광이 수행된다. 노광 후에, 현상이 수행되어 피어싱 패턴부(8a)에 상응하는 감광층의 노광되지 않은 부분이 제거된다. 따라서, 관통 구멍(4a)을 갖는 유전층(4)이 형성된다.
본 실시예에 따라, 단계 2에서 노광량을 제어함으로써 그 두께를 제어하면서 기부 부재에 형성된 유전층(4)의 표면을 편평 또는 평탄하게 제조하는 것이 가능하다. 이와 관련하여, 감광층(3)의 도포 두께는 유전층의 두께보다 크기만 하면 임의로 결정될 수 있고, 감광층(3)의 두께의 균일성 및 평탄성에는 다른 요구 사항이 없다. 이러한 관점에서, 블레이드를 이용하는 현존하는 스크린 인쇄 공정 또는 코팅 공정을 포함하는 다양한 방법이 감광층(3)의 형성에 적용될 수 있다. 본 실시예에서는 감광층(3)이 기부 부재(2)에 직접 형성되었지만, 광 투과성의 다양한 층이 미리 형성될 수 있다.
(제4 실시예)
다음에, 제4 실시예가 도4를 참조하여 설명될 것이다. 본 실시예에 따라, 전극층 등이 절연부의 내부에 형성되는 층에는 관통 구멍이 절연부에 형성된다. 이러한 경우, 전극층 등은 노광 공정에서 이용되는 광이 투과되지 않는 광 차단부로서 기능한다. 본 실시예에서, 광 투과 기부 부재(2)와 기부 부재(2)의 표면에 형성된 전극층(10)으로 구성된 시트는 예를 들어 전술한 제2 실시예에 따른 공정에 의해 준비되고, 원하는 전자 특성을 갖는 감광층(3)이 시트의 상부면에 형성된다(단계 1). 다음에, 단계 2에서, 원하는 패턴이 형성된 마스크(8')가 기부 부재(2)의 후면측 표면에 밀착 접촉하여 배치되고, 후면측으로부터 자외선 방사가 인가되어 감광층(3)의 노광이 수행된다. 노광 후에, 현상이 수행되어 피어싱 패턴부(8a)에 상응하는 감광층의 노광되지 않은 부분이 제거된다. 따라서, 관통 구멍(4a)을 갖는 유전층(4)이 형성된다.
본 실시예에 따라, 단계 2에서 노광량을 제어함으로써 그 두께를 제어하면서 기부 부재에 형성된 유전층(4)의 표면을 편평 또는 평탄하게 제조하는 것이 가능하다. 이와 관련하여, 감광층(3)의 도포 두께는 유전층의 두께보다 크기만 하면 임의로 결정될 수 있고, 감광층(3)의 두께의 균일성 및 평탄성에는 다른 요구 사항이 없다. 이러한 관점에서, 블레이드를 이용하는 현존하는 스크린 인쇄 공정 또는 코팅 공정을 포함하는 다양한 방법이 감광층(3)의 형성에 적용될 수 있다. 본 실시예에서는 감광층(3)이 기부 부재에 직접 형성되었지만, 광 투과성의 다양한 층이 미리 형성될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 유전층(4)의 두께가 전극층(10)의 두께와 거의 동일하게 설계되었지만, 상기 두께는 시트의 원하는 형상에 따른 노광량을 제어함으로써 다르게 될 수 있다.
본 실시예를 수행함으로써, 감광 물질이 기부 물질 등의 표면에 도포될 때 발생되는 침하부 또는 과잉부와 같은 원하지 않는 부분을 노광되지 않도록 유지함으로써 간단하게 제거하는 것이 가능하다. 또한, 도포되는 감광 물질 층을 얇게 만드는 것이 불필요하기 때문에, 흐림부가 발생하지 않는다. 또한, 본 발명에 따라, 노광량을 제어함으로써 잔여층의 두께를 정밀하게 제어하는 것이 가능하다. 따라서, 두께의 변화를 ±2 내지 3 % 미만으로 감소시키면서, 예를 들어 0.5 ㎛ 미만의 두께를 갖는 층을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 종래의 기술에 의해 형성된 것과 비교하여 더 정밀한 형상의 노광 및 현상에 의해 얻어진 패턴형의 에지부를 제조하는 것이 가능하다. 따라서, 원하는 값보다 작은 시트를 적층함으로써 생성된 전자 부품의 전자 특성의 변경예를 제조하는 것이 가능하다.
(본 발명에 따른 시트를 이용하는 전자 부품의 제조 공정의 예)
이하에서, 본 발명에 따른 전술한 시트 형성 방법에 의해 제조된 시트를 이용하는 전자 부품의 제조 공정이 설명될 것이다. 공정의 설명에서 참조되는 도5 내지 7은 측면에서 본 두께 방향으로 취한 시트 또는 적층된 시트의 단면을 도시한다. 도5 및 6은 다층 세라믹 커패시터의 제조 공정의 다양한 스테이지를 도시한다. 도7은 다층 세라믹 인덕터의 제조 공정의 다양한 스테이지를 도시한다.
도5는 전술된 제2 실시예에 의해 제조된 전극층(10)과 유전층(4', 소위 세라믹 그린 시트라 함)가 사용되는 경우의 공정을 도시하고 있다. 제조 공정에서, 각각 기부 부재(2)와 그 위에 형성된 전극층(10)으로 구성된 복수의 시트와, 각각 기부 부재(2)와 그 위에 형성된 유전층(4')으로 구성된 복수의 시트가 마련된다(단계1). 다음 단계2에서, 기부층(2)은 전극층(10)으로부터 분리되고, 전극층(10)만 기부 부재(2) 상에 유전층(4')의 상부면 상에 놓인다. 이렇게 전극층(10)이 유전층(4')상에 형성되어 얻어진 시트로부터, 유전층(4')의 바닥면 상에 기부 부재(2)가 추가로 제거된다. 그후, 유전층(4')과 전극층(10)만으로 구성된 미리 정해진 수의 시트가 적층된다(단계3).
압력이 적층된 시트에 두께 방향으로 가해져서 시트가 서로 압력 접촉하게 된다. 이 가압 공정에 의해, 전극층(10)은 각각의 상부 및 하부 유전층(4') 내로 끼어들게 된다. 따라서, 복수의 전극층(10)이 유전 부재(4') 내부에 존재하는 적층 부재가 단계4에 도시된 바와 같이 제조된다. 이렇게 제조된 적층 부재는 특정 크기로 절단되고 소성되어, 양호한 다층 세라믹 커패시터가 제조된다. 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되고 표면 균일도, 형상 및 두께의 변화가 감소된 전극층(10)을 사용함으로써, 임의의 전기적 특성에서의 변화가 종래의 다층 세라믹 커패시터에 비해 더 작게 되는 다층 세라믹 커패시터를 제조하는 것이 가능하게 된다.
도6은 각각 절연(또는 유전)층(4)과 전극층(10)으로 구성된 전술한 제1 실시예에 의해 제조된 복수의 시트가 사용되는 경우(단계1)의 공정을 도시하고 있다. 본 제조 공정에서는, 원한다면 유전층(4')이[유전층(4')만] 기부 부재(2) 상에 형성된 시트가 사용될 수 있다(단계2). 다음 단계3에서, 기부 부재(2)는 시트로부터 제거되고, 유전층(4)과 전극층(10)만으로 구성된 미리 정해진 수의 시트가 적층된다. 그후, 압력이 적층된 시트에 두께 방향으로 가해져서 시트가 서로 압력 접촉하게 된다. 이 가압 공정에 의해, 전극층(10)은 각각의 상부 및 하부 유전층(4') 내로 끼어들게 된다. 따라서, 복수의 전극층(10)이 유전층(4') 내부에 존재하는 적층 부재가 단계4에 도시된 바와 같이 제조된다.
이렇게 제조된 적층 부재는 특정 크기로 절단되고 소성되어, 양호한 다층 세라믹 커패시터가 제조된다. 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되고 표면 균일도, 형상의 정밀도 및 두께의 변화가 우수한 전극층(10) 및 절연층(4)을 사용함으로써, 임의의 전기적 특성에서의 변화가 종래의 다층 세라믹 커패시터에 비해 더 작게 되는 다층 세라믹 커패시터를 제조하는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 절연층(4)의 두께의 균일도가 도5에 도시된 경우에 비해 향상되기 때문에, 전기적 특성의 변화가 감소된 다층 세라믹 커패시터가 제조될 수 있다.
도7은 다층 세라믹 인덕터를 제조하는 공정의 여러 단계를 도시하고 있다. 도7에 도시된 시트(21)는 제2 실시예에 따른 방법에 의해 제조된다. 시트(21)는 기부 부재(2)와 그 위에 형성된 관통 전극(10)을 형성하는 전극층(10)으로 구성된다. 시트(22)도 제2 실시예에 따른 방법에 의해 제조된다. 시트(22)에서, 패턴 전극을 형성하는 전극(10)이 기부 부재(2) 상에 형성된다. 시트(23)는 제1 실시예에 따른 방법에 의해 제조된다. 시트(23)에서, 절연층(4)과 패턴 전극을 형성하는 전극(101)이 기부 부재(2) 상에 형성된다. 시트(24)도 제1 실시예에 따른 방법에 의해 제조된다. 시트(24)에서, 절연층(4)과 관통 전극을 형성하는 전극이 기부 부재(2) 상에 형성된다.
시트(25)는 적절한 공정에 의해 전극 물질(10')로 제3 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 절연층(4)의 관통 구멍을 채움으로써 제조된다. 시트(25)에서, 절연층(4)과 관통 전극은 기부 부재 상에 형성된다. 시트(26)도 적절한 공정에 의해 전극 물질(10')로 제3 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 절연층(4)의 관통 구멍을 채움으로써 제조된다. 시트(26)에서, 절연층(4)과 관통 전극은 기부 부재(2) 상에 형성된다. 시트(27)는 종래 기술을 사용하여 제조되고, 절연층(4)으로 구성된다. 시트(28)도 종래 기술을 사용하여 제조되고, 절연층(4), 관통 전극 및 패턴 전극(10)으로 구성된다.
이 시트(21 내지 28) 중 일부는 원하는 인덕터 패턴이 형성될 수 있는 방법으로 기부 부재(2)가 제거된 후에 양호하게 적층되도록 선택된다(단계2). 그후에, 압력이 적층된 시트에 두께 방향으로 가해져서 시트가 서로 압력 접촉하게 된다. 이 가압 공정에 의해, 전극층(10)은 각각의 상부 및 하부 유전층(4) 내로 끼어들게 된다. 따라서, 원하는 인덕터 패턴의 연속된 전극층(10)이 유전층(4) 내부에 존재하는 적층 부재가 단계3에 도시된 바와 같이 제조된다.
이렇게 제조된 적층 부재는 특정 크기로 절단되고 소성되어, 양호한 다층 세라믹 인덕터가 달성된다. 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되고 표면 균일도, 형상 및 두께의 변화가 감소된 전극층(10)을 사용함으로써, 임의의 전기적 특성에서의 변화가 종래의 다층 세라믹 인덕터에 비해 더 작게 되는 다층 세라믹 인덕터를 제조하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 방법에 의해 제조된 패턴 전극이나 다른 부품의 단면은 종래 방법에 의해 제조된 것에 비해 바람직한 정밀한 형상을 갖고, 그에 따라 DC 저항의 양호한 값이나 감소로 인한 인덕터의 저항의 변화의 감소와 같은 유리한 효과가 달성된다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세라믹 그린 시트 제조 공정을 도시한 사시도.
도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 세라믹 그린 시트 제조 공정을 도시한 사시도.
도3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 세라믹 그린 시트 제조 공정을 도시한 사시도.
도4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 세라믹 그린 시트 제조 공정을 도시한 사시도.
도5는 본 발명에 따른 방법으로 생산된 세라믹 그린 시트를 사용하여 실제로 다층 세라믹 커패시터를 제조하는 공정을 도시한 사시도.
도6은 본 발명에 따른 방법으로 생산된 세라믹 그린 시트를 사용하여 실제로 다층 세라믹 커패시터를 제조하는 공정을 도시한 사시도.
도7은 본 발명에 따른 방법으로 생산된 세라믹 그린 시트를 사용하여 실제로 다층 세라믹 커패시터를 제조하는 공정을 도시한 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 기부 부재
4 : 절연층
6 : 감광층
8 : 마스크
10 : 전극
Claims (7)
- 노광 공정과 현상 공정을 사용하여 세라믹 그린 시트를 제조하는 방법이며,노광 공정에 사용된 광을 투과할 수 있는 부분을 갖는 부재의 전방측면에, 특정 전기 특성을 갖는 분말을 포함하는 감광 물질을 부착하는 단계와,미리 정해진 패턴으로 광을 형상화하고, 그 광으로써 상기 부재의 후면측으로부터 감광 물질을 조사하여 상기 부재의 표면으로부터의 소정 깊이 내에 있는 감광 물질의 일부만이 노광 상태가 되는 노광량으로써 상기 노광 공정을 실행하는 단계와,상기 노광 공정 후에 상기 감광 물질 상에 상기 현상 공정을 실행하는 단계를 포함하고,상기 감광 물질은 광에 대해 감광성이며, 상기 전방측면은 시트가 형성될 표면인 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 광은 상기 부재의 후면측 상에 배치된 마스크를 통과함으로써 미리 정해진 패턴으로 형상화되는 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 부재의 전방측면에 감광 물질을 부착하는 단계 전에, 상기 부재의 전방측의 미리 정해진 영역 상에 광을 투과하지 않는 물질로 구성된 광 차단부를 형성하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 미리 정해진 깊이는 광 차단부의 두께와 같은 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 부재의 표면으로부터 세라믹 그린 시트를 쉽게 떼어내기 위해 상기 부재에 해제 공정이 가해지는 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 부재는 세라믹 그린 시트의 일부를 구성할 부분과 세라믹 그린 시트로부터 분리 및 제거될 부분을 포함하는 제조 방법.
- 다층 세라믹 전자 부품을 제조하는 방법이며,제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 세라믹 그린 시트를 제조하는 방법에 의해 제조된 세라믹 그린 시트를 포함하는 복수의 세라믹 그린 시트를 적층하는 단계와,적층된 세라믹 그린 시트에 두께 방향으로 압력을 가해서, 적층 부재를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
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