KR20060043274A - 세라믹 그린시트용 캐리어 필름 및 그것을 이용한 세라믹그린시트의 가공방법, 전자부품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

캐리어 필름에 지지된 세라믹 그린시트에 레이저광을 조사해서 관통구멍을 형성할 때에, 구멍이 캐리어 필름을 관통하지 않도록 하면서 형상을 대략 원기둥 형상으로 형성한다.

수지필름으로 이루어진 캐리어 필름 본체(12)와, 상기 캐리어 필름 본체의 한쪽 주면에 형성된 금속박막층(11)을 갖고 이루어진 세라믹 그린시트용 캐리어 필름(10)을 이용하고, 상기 캐리어 필름 본체(12)의 다른쪽의 주면에 세라믹 그린시트(20)를 형성한다.

Description

세라믹 그린시트용 캐리어 필름 및 그것을 이용한 세라믹 그린시트의 가공방법, 전자부품의 제조방법{CAREER FILM FOR CERAMIC GREEN SHEET, METHOD OF MANUFACTURING CERAMIC GREEN SHEET USING THE SAME AND ELECTRONIC PARTS MANUFACTURING METHOD}

도 1은 본 발명의 세라믹 그린시트용 캐리어 필름을 나타내는 단면도이다.

도 2는 레이저 가공장치를 나타내는 모식도이다.

도 3은 본 발명의 세라믹 그린시트용 캐리어 필름을 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 전자부품의 일례로서 적층코일 부품을 나타내는 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 전자부품의 일례로서의 적층코일 부품을 나타내는 외관 사시도이다.

도 6은 본 발명의 세라믹 그린시트용 캐리어 필름과 세라믹 그린시트를 나타내는 단면도이다.

도 7은 종래의 세라믹 그린시트용 캐리어 필름과 세라믹 그린시트를 나타내는단면도이다.

도 8은 레이저광의 에너지 분포를 모식적으로 나타내는 그래프이다.

[부호의 설명]

10: 캐리어 필름 11: 금속박막층 12: 캐리어 필름 본체

13: 이형층 20~24: 세라믹 그린시트 25a,25b: 비아홀(Via hole)

26a,26b: 띠형상 도체 27: 인출 도체 30: 관통구멍

40: 레이저 가공장치 50: 레이저광 60: 적층코일

61: 소결체 62: 외부전극

본 발명은, 적층코일 등의 전자부품의 제조에 이용되는 세라믹 그린시트용 캐리어 필름에 관한 것이다. 또한, 세라믹 그린시트용 캐리어 필름을 이용한 세라믹 그린시트의 가공방법 및 전자부품의 제조방법에 관한 것이다.

적층코일이나 적층 LC복합부품 등의 전자부품은, PET 등으로 이루어지는 캐리어 필름 상에 세라믹 그린시트를 형성하고, 세라믹 그린시트에 대하여 관통구멍의 형성이나 도체의 인쇄 등의 소정의 가공을 행한 후에, 세라믹 그린시트를 적층, 압착하고나서 소성하여 제조된다.

이렇게 하여 제조되는 전자부품에서는, 다른 적층면에 형성된 도체끼리는, 관통구멍에 도전성 페이스트를 충전해서 형성되는 비아홀에 의해 전기적 접속이 도모되고 있다.

세라믹 그린시트에 관통구멍을 형성하는 방법으로서, 레이저 가공장치를 이용하는 것이 일반적으로 행해지고 있다.(특허문헌 1).

특허문헌 1에 기재된 레이저 가공장치를 이용해서 관통구멍을 형성할 때에는, 세라믹 그린시트만을 관통해서 캐리어 필름을 관통하지 않는, 즉, 전체적으로 필름을 저면으로 하는 바닥에 있는 구멍으로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 특허문헌 1의「0004」~「0007」단락에도 기재되어 있는 바와 같이, 구멍이 캐리어 필름을 관통하면, 도전성 페이스트가 구멍의 저면으로부터 누출되어 테이블의 오염을 발생시키거나, 캐리어 필름과 그린시트를 박리할 때에 관통구멍 내에서의 도체박리가 생기거나, 테이블의 손상을 초래하거나 하기 때문이다.

따라서, 레이저광을 조사함에 있어서는, 세라믹 그린시트를 확실히 관통하고, 또한, 캐리어 필름을 관통하지 않는 조사 에너지로 조정된다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개 2002-347016호 공보(특히,「0004」~「0007」)

그런데, 그러한 조사 에너지로 레이저광을 조사했을 경우, 도 7에 나타내는 바와 같이, 세라믹 그린시트(20)에 형성되는 관통구멍(30)의 단면형상은, 레이저광의 입사측의 개구지름이 크고, 캐리어 필름(10)측의 개구지름이 작은 원추대의 형상이 된다.

이것은, 레이저광의 에너지 분포는, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 중심축에서 가장 에너지 레벨이 높고, 중심축으로부터 지름방향으로 떨어짐에 따라서 에너지 레벨이 저하하기 때문이다. 또한, 도면 중에서 선(A)은 세라믹 그린시트(20)를 관통하기 위해 필요한 에너지 레벨을 나타내는 것이며, 에너지 레벨이 선(A)을 초과한 부분에서 구멍은 관통한다. 한편, 에너지 레벨이 선(B)을 초과하는 부분에 서는 구멍이 캐리어 필름(10)도 관통해 버리기 때문에, 에너지 레벨의 피크가 선(B)을 초월하지 않도록 조정되어 있다.

전자부품의 직류저항을 작게 하기 위해서는, 관통구멍의 단면적은 큰쪽이 좋지만, 칩사이즈의 제한 등 설계상의 이유로, 관통구멍의 개구지름의 크기에는 일정한 제한이 생기는 경우가 많다. 개구지름의 제한을 받는 것 중에서 가장 단면적을 크게 하기 위해서는, 관통구멍의 단면형상은 원추대보다 원기둥으로 하는 쪽이 바람직하다.

관통구멍의 단면형상을 원기둥에 가깝게 하기 위해서는, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 레이저광의 에너지 분포의 경사를 크게 하여, 에너지 레벨이 선(A)을 초과하는 영역을 크게하면 좋지만, 에너지 분포의 경사를 크게 하면 중심축 부근에서 에너지 레벨이 선(B)을 초과해 버려, 구멍이 캐리어 필름(10)도 관통해 버리게 된다. 구멍이 캐리어 필름(10)을 관통할 경우에는 상기와 같은 문제가 있어서 바람직하지 못하다.

즉, 종래의 방법에서는 구멍이 캐리어 필름를 관통하지 않도록 하면서 단면형상을 대략 원기둥 형상으로 형성하는 것이 곤란했다.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 관한 세라믹 그린시트용 캐리어 필름은, 수지필름으로 이루어지는 캐리어 필름 본체와, 상기 캐리어 필름 본체의 한쪽의 주면에 형성된 금속박막층을 가지고서 이루어지고, 상기 캐리어 필름 본체의 다른쪽의 주면에 세라믹 그린시트가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이것에 의해, 세라믹 그린시트에 대략 원기둥 형상의 관통구멍을 형성하도록 비교적 강한 출력의 레이저광을 조사해도, 금속박막층에서 레이저광이 반사되므로 관통구멍이 캐리어 필름을 관통해버릴 일이 없고, 대략 원기둥 형상의 관통구멍을 형성한다는 과제와 인쇄 더러움 등의 문제점을 발생시키지 않는다는 과제를 함께 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 세라믹 그린시트용 캐리어 필름에 있어서는, 상기 캐리어 필름 본체의 다른쪽의 주면에 이형층이 형성되고 있고, 그 이형층 상에 세라믹 그린시트가 형성되는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 캐리어 필름과 그린 시트 사이에서 양호한 박리성을 얻을 수 있다.

또한, 상기 금속박막층은, Cu, Fe, Al 및 그들 중 적어도 1종을 함유하는 합금을 주성분으로 하여 이루어지는 것이 바람직하다.

금속박막층은, 레이저광에 대하여 일정 이상의 반사율을 갖는 것이 바람직하고, 또한, 수지로 이루어지는 캐리어 필름 본체가 열에 의해 변질되는 것을 방지하는 관점에서 열전도율이 높은 것이 바람직히다. Cu, Fe, Al은 이들의 조건을 충족시키고, 또한 비교적 저렴하므로, 금속박막층의 재료로서 바람직하다.

본 발명에 관한 세라믹 그린시트의 가공방법은, 본 발명의 세라믹 그린시트용 캐리어 필름의 상기 캐리어 필름 본체의 다른쪽의 주면에 형성된 세라믹 그린시트에, 상기 캐리어 필름 본체에 지지되어 있는 면과 반대측의 면으로부터 레이저광을 조사하여, 상기 세라믹 그린시트에 관통구멍을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이것에 의해, 세라믹 그린시트에 대략 원기둥 형상의 관통구멍을 형성하도록 비교적 강한 출력의 레이저광을 조사해도, 금속박막층에서 레이저광이 반사되므로 관통구멍이 캐리어 필름을 관통해 버리는 일이 없고, 대략 원기둥 형상의 관통구멍을 형성한다는 과제와 인쇄 더러움 등의 문제점을 발생시키지 않는다는 과제를 함께 해결할 수 있다.

본 발명에 관한 전자부품의 제조방법은, 본 발명의 세라믹 그린시트용 캐리어 필름의 상기 캐리어 필름 본체의 다른쪽의 주면에 세라믹 그린시트를 형성하는 공정과, 상기 세라믹 그린시트의, 상기 캐리어 필름 본체에 지지되어 있는 면과 반대측의 면으로부터 레이저광을 조사하여, 상기 세라믹 그린시트에 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 관통구멍에 도전성 페이스트를 충전하는 공정과, 상기 세라믹 그린시트를 적층하는 공정을 포함해서 이루어진다.

이것에 의해, 세라믹 그린시트에 대략 원기둥 형상의 관통구멍을 형성하도록 비교적 강한 출력의 레이저광을 조사해도, 금속박막층에서 레이저광이 반사되므로 관통구멍이 캐리어 필름을 관통해 버릴 일이 없고, 대략 원기둥 형상의 관통구멍을 형성한다는 과제와 인쇄 더러움 등의 문제점을 발생시키지 않는다는 과제를 함께 해결할 수 있고, 직류 저항이 작은 전자부품을 용이하게 제조할 수 있다.

이하에 있어서 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해서 설명한다.

[실시예]

도 1은 본 발명에 관한 세라믹 그린시트용 캐리어 필름을 나타내는 단면도이 다. 본 발명의 캐리어 필름(10)은, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), PP(폴리프로필렌), PE(폴리에틸렌) 등의 수지로 이루어지는 캐리어 필름 본체(12)와, 금속박막층(11)으로 이루어진다. 금속박막층(11)으로서는, 레이저광에 대하여 일정 이상의 반사율을 갖는 것이 바람직하고, 또한, 제조비용 저감의 관점에서 비교적 저렴한 금속인 것이 요구되므로, Cu, Fe, Al 등이 바람직하게 이용되어 진다. 여기서는, PET로 이루어지는 캐리어 필름 본체(12)에 Cu로 이루어지는 금속박막층(11)을 접착한 것을 이용했다. 금속박막층(11)의 두께는 10㎛∼40㎛으로 하는 것이 바람직하다. 금속박막층(11)이 1O㎛보다 얇은 경우에는, 레이저광에 의한 열을 충분히 방열하는 것이 곤란해지며, 수지제의 캐리어 필름 본체(10)에 악영향을 줄 우려가 있다. 한편, 금속박막층(11)의 두께가 40㎛을 초과할 경우에는, 금속박막층(11)의 가요성이 충분하지 않게 되고, 캐리어 필름(10)을 롤형상으로 감았을 때에 「감긴자국」이 생겨버려서 캐리어 필름(10)의 평탄성을 손상할 우려가 있고, 그러한 경우에는 캐리어 필름(10) 상에 형성되는 세라믹 그린시트의 두께에 불균일이 생겨버린다.

캐리어 필름 본체(12) 상에는, 이형층(13)을 사이에 두고 세라믹 그린시트(20)가 형성되어 있다. 이형층(13)은, 캐리어 필름(10)과 세라믹 그린시트(20)의 박리성을 양호하게 하기 위한 것이고, 이형층(13)을 형성하지 않아도 양호한 박리성을 얻을 수 있을 경우에는 반드시 필요하지는 않다. 이형층(13)은, 실리콘 수지, 폴리비닐알콜, 폴리올레핀, 장쇄알킬 폴리머, 왁스류, 불소 화합물 등에 의해 형성할 수 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

세라믹 그린시트(20)는, BaTiO₃ 등의 유전체 세라믹스나 Ni-Cu-Zn계 페라이트 등의 자성체 세라믹스로 이루어지는 세라믹 분말과 용제, 바인더, 분산제, 가소제등이 혼련되어 이루어지고, 닥터 블레이드법이나 인상법(引上法) 등의 임의인 방법으로 캐리어 필름 본체(12) 상에 형성된다.

도 2에 레이저 가공장치의 구성을 나타낸다. 레이저 가공장치(40)는, 레이저 광원(41), 회절격자(42), 갈바노 스캔 밀러(43), 갈바노 스캔 밀러 구동수단(44), 집광렌즈(45), 테이블(46)을 구비하여 이루어진다. 캐리어 필름(10)에 지지된 세라믹 그린시트(20)는 테이블(46)에 적재된다. 레이저 광원(41)으로부터 발진된 레이저광(50)은 회절격자(42)에 의해 분광되고, 갈바노 스캔 밀러(43)에서 반사되어, 집광렌즈(45)를 통과해서 세라믹 그린시트(20)에 조사된다. 레이저광(50)의 조사위치는, 갈바노 스캔 밀러 구동수단(44)에 의해 갈바노 스캔 밀러(43)를 소정의 각도로 변위시켜 소망의 위치가 되도록 조정되어 있다.

세라믹 그린시트(20)에 레이저광(50)을 조사함으로써, 도 3에 나타내는 바와같이 관통구멍(30)이 형성된다. 또한, 여기서 「관통구멍」이라고 칭하고 있는 것은 「세라믹 그린시트를 관통하는 구멍」의 의미이며, 캐리어 필름 본체나 금속박막을 저면으로 하는 바닥이 있는 구멍인 경우를 포함한다. 관통구멍(30)은, 세라믹 그린시트(20) 및 캐리어 필름 본체(12)를 관통하고, 금속박막층(11)을 저면으로 하고 있다. 본 발명에 있어서는, 금속박막층(11)이 설치되어 있으므로, 비교적 강한 에너지의 레이저광을 조사해도 관통구멍(30)은 금속박막층(11)을 관통하지 않으므 로, 관통구멍(30)에 도전성 페이스트를 충전해도, 도전성 페이스트가 저면으로부터 누출되어 테이블의 오염을 발생시키거나, 캐리어 필름(10)과 그린 시트(20)를 박리할 때에 관통구멍(30) 내에서의 도체 박리가 생기거나, 테이블의 손상을 초래하거나 하는 문제를 발생시키는 경우가 없다. 또한, 강한 에너지의 레이저광을 조사할 수 있으므로, 관통구멍(30)의 형상이 원기둥에 가깝게 되고, 전자부품을 제작했을 때의 직류저항을 효과적으로 저감할 수 있다.

[실시예 2]

다음에 본 발명의 제 2의 실시예로서, 본 발명에 관한 전자부품의 제조방법에 대해서 설명한다. 도 4는, 전자부품의 일례로서의 적층코일을 나타내는 분해 사시도이며, 도 5는 외관 사시도이다.

우선, Ni-Cu-Zn계 페라이트 분말과, 바인더, 용매, 분산제 등을 혼련해서 세라믹 슬러리를 준비한다. 그 다음에 이 세라믹 슬러리를 이용해서, 캐리어 필름 상에 건조 후의 두께가 45∼55㎛의 범위가 되도록 무지(無地)의 세라믹 그린시트를 형성한다.

이 때 캐리어 필름으로서는, 후술하는 세라믹 그린시트(21,22)가 되어야 할 세라믹 그린시트에는 실시예 1에서 상세하게 설명한 본 발명의 캐리어 필름을 이용하지만, 세라믹 그린시트(23,24)에는 관통구멍을 형성하지 않으므로, 금속박막층을 갖지 않는 주지의 캐리어 필름을 이용해도 좋고, 본 발명의 캐리어 필름을 이용해도 좋다.

무지의 세라믹 그린시트에 실시예 1에 기재된 방법으로 관통구멍을 형성하 고, Ag를 주성분으로 하는 도전성 페이스트로 상기 관통구멍을 충전함으로써 비아홀(25a)을 형성하여, 세라믹 그린시트(21)를 작성한다. 또한, 무지의 세라믹 그린시트에 실시예 1에 기재된 방법으로 관통구멍을 형성하고, Ag를 주성분으로 하는 도전성 페이스트를 이용해서 띠형상 도체(26a) 및 인출도체(27)를 인쇄함과 아울러 그 관통구멍을 충전해서 비아홀(25b)을 형성하고, 세라믹 그린시트(22)를 작성한다. 또한, 무지의 세라믹 그린시트에 Ag를 주성분으로 하는 도전성 페이스트를 이용해서 띠형상 도체(26b)를 인쇄해서 세라믹 그린시트(23)를 작성하다. 또한, 무지인 채의 세라믹 그린시트(24)도 준비한다.

세라믹 그린시트(21,22,23,24)를 캐리어 필름으로부터 박리해서 도 4에 나타내는 소정의 순서로 적층해서 적층체를 작성하고, 적층체를 소성해서 소결체(61)를 얻는다. 소결체(61)의 양단면에 외부 전극(62)을 형성해서 본 발명의 적층코일이 완성된다.

이 적층코일은, 세라믹 그린시트(22) 상에 형성된 소정의 띠형상 도체(26a)의 일단과 세라믹 그린시트(23) 상에 형성된 소정의 띠형상 도체(26b)의 끝부가 비아홀(25a,25b)에 의해 접속되어 이루어져 적층방향에 대하여 직교하는 방향으로 축을 갖는 코일 도체가 소결체에 내장되어 이루어진다.

여기서, 본 발명의 효과를 실증하기 위해서, 종래의 캐리어 필름을 이용해서 작성한 적층코일과 본 발명의 적층코일을 준비하고, 직류 저항치를 비교했다.

상술의 방법으로 1.6㎜×0.8㎜×0.8㎜사이즈이며 턴수 7.75의 적층코일을 작성했다. 이때, 레이저광의 에너지 레벨의 분포를 변화시켜 각종 형상의 관통구멍을 형성해서 비교했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 도 6을 참조하여, 세라믹 그린시트(20)의 관통구멍(30)의 형상은, 레이저광이 입사하는 측의 개구지름(r0)과, 캐리어 필름(1O)에 지지되어 있는 측의 개구지름(r1)의 비율(rO/r1)에 의해 나타내고 있다. 표 1에 있어서 「직류 저항비」란, 각 시료의 시료번호 #4에 대한 직류 저항치의 비를 %로 나타낸 것이다.

	시료번호	r0/r1	직류저항(Ω)	직류저항비(%)
본 발 명	#1	1.0	20	59
	#2	1.1	24	71
	#3	1.2	29	85
종 래 예	#4	1.3	34	100
	#5	1.4	39	115
	#6	1.6	51	150
	#7	1.8	65	191
	#8	3.0	180	529

종래의 캐리어 필름을 이용했을 경우, 레이저광의 에너지 레벨을 강하게 해서 관통구멍의 형상을 원기둥에 가깝게 하면, 즉, rO/r1을 1.O에 가깝게 하면 관통구멍이 세라믹 그린시트 뿐만 아니라 캐리어 필름도 관통해 버리기 때문에, r0/r1의 값을 1.3미만으로 할 수 없었다. 이에 대하여 본 발명의 캐리어 필름을 이용했을 경우에는, 금속박막층에서 레이저광이 반사되기 때문에 레이저광의 에너지 레벨을 올려도 관통구멍은 캐리어 필름을 관통하지 않고, rO/r1의 값을 1. O~1.2로 하는 것이 가능하게 되었다. 이 결과, 본 발명의 전자부품은 종래의 캐리어 필름을 이용해서 제작한 전자부품과 비교해서 직류저항을 저감하는 것이 가능하게 되었다. 특히, 시료번호 #1의 적층코일은 종래예의 시료번호 #4와 비교해서 직류저항을 대략 59%로 억제할 수 있었다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 세라믹 그린시트에 대략 원기둥 형상의 관통구멍을 형성하도록 비교적 강한 출력의 레이저광을 조사해도, 금속박막층에서 레이저광이 반사되므로 관통구멍이 캐리어 필름을 관통해버릴 일이 없고, 대략 원기둥 형상의 관통구멍을 형성한다라는 과제와 인쇄 더러움 등의 문제점을 발생시키지 않는다라는 과제를 함께 해결할 수 있다.

Claims (5)

1. 수지필름으로 이루어지는 캐리어 필름 본체와, 상기 캐리어 필름 본체의 한쪽의 주면에 형성된 금속박막층을 가지고서 이루어지고,

   상기 캐리어 필름 본체의 다른쪽의 주면에 세라믹 그린시트가 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 그린시트용 캐리어 필름.
2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 필름 본체의 다른쪽의 주면에 이형층이 형성되어 있고, 그 이형층 상에 세라믹 그린시트가 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 그린시트용 캐리어 필름.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속박막층은, Cu, Fe, Al 및 그들 중 1종 이상을 함유하는 합금을 주성분으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 그린시트용 캐리어 필름.
4. 제1항에 기재된 세라믹 그린시트용 캐리어 필름의 상기 캐리어 필름 본체의 다른쪽의 주면에 형성된 세라믹 그린시트에, 상기 캐리어 필름 본체에 지지되어 있는 면과 반대측의 면으로부터 레이저광을 조사하여, 상기 세라믹 그린시트에 관통구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 세라믹 그린시트의 가공방법.
5. 제1항에 기재된 세라믹 그린시트용 캐리어 필름의 상기 캐리어 필름 본체의 다른쪽의 주면에 세라믹 그린시트를 형성하는 공정;

   상기 세라믹 그린시트의, 상기 캐리어 필름 본체에 지지되어 있는 면과 반대측의 면으로부터 레이저광을 조사하여, 상기 세라믹 그린시트에 관통구멍을 형성하는 공정;

   상기 관통구멍에 도전성 페이스트를 충전하는 공정; 및

   상기 세라믹 그린시트를 적층하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자부품의 제조방법.

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