KR20060098557A - 절연층을 갖는 칩소자와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

코팅막 없이 세라믹 표층부의 불소반응층만으로 내산성과 표면비저항이 높은 칩소자와 칩소자의 제조방법이 제공된다.

이러한 칩소자는, 복수의 세라믹층의 사이에 내부전극이 형성되는 세라믹 소결체와 상기 내부 전극에 전기적으로 접속되어 상기 세라믹 소결체의 양단에 도포된 외부 전극을 포함하여 이루어지고, 상기 세라믹 소결체의 표층부에는 불소반응층이 보호막이 형성되는 것이다.

본 발명에 따르면 칩바리스터뿐 아니라, 칩콘덴서, 칩서미스터, 칩EMI필터, 칩LC필터 등에 다양하게 적용되어 도금수율과 리플로우 솔더링의 불량률을 크게 개선할 수 있다.

내산성, 표면비저항, 도금수율, 불소, 불화물

Description

절연층을 갖는 칩소자와 그 제조방법{CHIP COMPONENTS HAVING INSULATION LAYER AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

도 1은 본 발명에 따라 불소반응층이 형성된 칩소자의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 칩소자의 제조공정의 일례도이다.

도 3은 본 발명에 따른 칩소자의 열처리로의 모식도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10....... 칩소자 12....... 소결체

12a....... 내부전극 12b....... 세라믹

14....... 외부전극 16....... 불소반응층

20....... 용기 22....... 칩소자

24....... 불화물 분말 26....... 필러분말

한국 공개특허공보 2002-0045782

일본 공개특허공보 평9-246017

본 발명은 칩소자와 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표층부에 표면비저항이 높고 내산성이 우수한 불소반응층을 갖는 칩소자와 그 제조방법에 관한 것이다.

SMD(Surface Mounting Device) 실장용으로 제조되는 칩소자는 리플로우 솔더링(Reflow Soldering)을 이용하여 인쇄회로기판에 장착된다. 이러한 칩소자로는 칩인덕터, 칩써미스터, 칩바리스터, 칩콘덴서, 칩EMI필터, 칩LC필터 등이 있다.

칩소자 양단의 외부전극 표면에는 솔더링 특성을 개선하기 위하여 Ni , Si, Cu 등을 전해도금하고 있다. 칩소자의 세라믹이 내산성이 좋지 않거나 표면저항이 높지 않을 경우에는 도금공정중에 세라믹 표면(단자를 제외한 세라믹 노출면)에 도금번짐이 발생할 가능성이 매우 크다. 도금번짐이 발생하면 단자이외에 원하지 않는 전기적 흐름이 발생하여 부품의 불량을 초래할 수 있다. 또한 전자기기에 실장되어 사용되어 지더라도 신뢰성 불량을 야기시킬 소지가 매우 높다.

또한, 리플로우 솔더링공정에서 사용되는 플럭스에는 염소(Cl) 성분이 함유되어 있다. 염소성분은 솔더링할 때 소자표면이나 외부전극에 존재하는 이물질 등을 제거하는 역할을 한다. 그러나, 플럭스의 염소성분은 소자의 표면을 침식하고, 급기야는 세라믹내부의 결정립계(Grain boundary)를 따라 Cl^- 이온의 침투를 야기한 다. 이와 같이 솔더링에 따른 소자의 표면 및 결정립계의 침식은 초기절연저항을 크게 저하시킨다.

이러한 문제를 해결하고자, 최근에는 칩소자의 표면에 인산아연피막, 고분자코팅층, 글래스 코팅층 등의 보호막을 코팅하는 방법이 널리 채택되고 있다. 도금침식에 대한 안정성과 대량생산성의 측면에서 글래스 코팅층이 가장 유력하다.

칩소자의 보호막으로서 글래스 코팅막을 형성하는 대표적인 예가 한국 공개특허공보 2002-0045782호이다. 이 기술은 양단에 외부전극이 도포된 칩바리스터의 세라믹 몸체 표면에 내산성이 우수한 글래스 코팅막을 형성하는 기술에 대한 것이다. 글래스 코팅막은 글래스 파우더를 물 등을 용매로 하여 슬러리 상태로 만들어 슬러리에 딥핑하고 건조하여 글래스 파우더를 칩에 부착시킨 후 열처리 하는 일련의 과정을 거치게 된다. 글래스 코팅은 글래스를 파우더나 파우더가 분산된 슬러리(slurry) 상태로 칩에 부착되기 때문에 부분적으로 코팅막이 얇거나 없는 부분이 발생할 확률이 있다. 또한 코팅막의 부착공정 이후 추가의 열처리 공정을 거쳐야 하기 때문에 제조공정이 복잡하다. 또한, 물리적인 보호막 형성은 두께를 균일하게 유지하는데 한계가 있어 제품수율이 제조환경이나 작업환경에 따라 변할 소지가 매우 높다. 또한 내산성이 우수한 유리 보호막을 형성하더라도 유리의 근본적인 특성상 후공정(제품 선별, 포장)에서 기계적인 충격에 의해 보호막이 깨질 가능성이 있어 불량이 발생할 가능성이 있다.

한편, Li, Na의 양이온을 칩바리스터의 세라믹(ZnO) 표면에 확산시켜 고저항의 보호층을 형성시키는 양이온 확산법을 이용한 기술이 일본 공개특허공보 9-246017호에 제안되어 있다. 이 방식은 코팅층의 균일성과 재현성면에서 글래스 코팅보다 우수하다고 할 수 있다. Li, Na는 경량금속으로서 ZnO의 표면에 치환되어 ZnO의 원래의 반도성 성질을 제거하고 고저항층을 형성가능하다.

그러나, Li, Na 자체는 경량 원소이며 내산, 알칼리성이 매우 떨어지는 원소로 알려져 있어 그 반응층은 내산성, 내알칼리성이 떨어질 가능성이 매우 높다. 이러한 경우 칩바리스터에 외부전극(Ni 등)을 도금할 때, 도금액의 PH를 중성에 가깝게 관리해야 세라믹의 침식없이 도금을 안전하게 수행할 수 있다. 그러나, 도금액을 중성으로 관리하면 원하는 도금두께를 얻기 위한 시간이 2~10배까지 증가하여 제품의 제조비용이 증가하며 제조기간이 늘어나게 된다.

따라서, 칩바리스터에 완전한 보호막을 형성시키려면 표면 고저항 뿐아니라 표면의 내산성, 내알칼리성도 동시에 증가시켜야 한다. 특히, Na는 칩바리스터를 제외한 모든 전자부품의 비저항을 감소시키는 원인이 되는 원소로 알려져 있다. 따라서, Na를 표면에 확산시키는 기술은 오로지 칩바리스터에만 국한될 수 밖에 없다.

또한 Li, Na는 경량원소로 재료내에서 이온으로 존재할 경우 부하에 의해 이동이 가능하여 장기간 제품에 부하가 인가되는 칩콘덴서의 경우에는 절연저항 불량이 나타날 가능성이 있다.

본 발명은 칩소자의 내산성과 표면비저항을 개선하여 도금불량률과 리플로우 솔더링의 불량률을 현격히 줄일 수 있는 칩소자와 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩소자는, 복수의 세라믹층의 사이에 내부전극이 형성되는 세라믹 소결체와 상기 내부 전극에 전기적으로 접속되어 상기 세라믹 소결체의 양단에 도포된 외부 전극을 포함하여 이루어지고,

상기 세라믹 소결체의 표층부에는 불소반응층이 보호막이 형성되는 것이다.

본 발명의 칩소자는 1.4X10³~4.7 X10⁶의 표면비저항을 갖을 수 있다. 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba, Li, Na의 그룹에서 선택되는 적어도 1종이상과 F가 존재하는 것이다.

상기 칩소자는 칩인덕터, 칩서미스터, 칩EMI필터, 칩LC필터의 그룹에서 선택되는 하나이고, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba, Li의 그룹에서 선택되는 적어도 1종과 F가 존재한다. 또한, 상기 칩소자는 칩콘덴서이고, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba의 그룹에서 선택되는 적어도 1종과 F가 존재한다. 또한, 상기 칩소자는 칩바리스터이고, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba, Li, Na의 그룹에서 선택된 적어도 1종과 F가 존재한다.

또한, 본 발명의 칩소자의 제조방법은,

칩소자를 불화물의 분말과 혼합하여 용기내에 인입하는 단계,

상기 용기를 밀폐한 후 가열하는 것에 의해 상기 칩소자의 표층부에 불소반응층을 형성하는 것을 포함하여 이루어진다.

상기 불화물은 불화칼륨, 불화칼슘, 불화나트륨, 불화리튬, 불화코발트, 불화마그네슘, 불화바륨, 빙정석(Na₃AlF₆)의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상이다.

상기 용기내에는 추가로 필러분말을 인입하고, 칩소자, 불화물의 분말, 필러분말의 혼합비를 1:1:1:~1:10:10로 한다.

상기 열처리온도는 300℃이상~900℃미만가 바람직하다.

상기 칩소자는 칩인덕터, 칩서미스터, 칩EMI필터, 칩LC필터의 그룹에서 선택되는 하나이고, 상기 불화물은 불화칼륨, 불화칼슘, 불화코발트, 불화마그네슘, 불화리튬, 불화바륨, 빙정석(Na₃AlF₆)의 그룹에서 선택되는 적어도 1종이다.

또한, 상기 칩소자는 칩콘덴서이고, 상기 불화물은 불화칼륨, 불화칼슘, 불화코발트, 불화마그네슘, 불화바륨, 빙정석(Na₃AlF₆)의 그룹에서 선택되는 적어도 1종이다.

또한, 상기 칩소자는 칩바리스터이고, 불화물은 불화칼륨, 불화칼슘, 불화코발트, 불화마그네슘, 불화리튬, 불화나트륨, 불화바륨, 빙정석(Na₃AlF₆)의 그룹에서 선택되는 적어도 1종이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 칩소자의 세라믹 표층부에 내산성이 우수할 뿐 아니라, 고저항의 절연층을 형성하는데, 그 특징이 있다. 이를 도 1를 통해 설명한다.

칩소자(10)는 내부전극(12a)이 복수의 세라믹(12b)층의 사이에 형성되는 세라믹 소결체(12)와 상기 내부 전극(12a)에 전기적으로 접속되어 상기 세라믹 소결체의 양단에 도포된 외부 전극(14)을 포함하여 구성된다.

상기 세라믹 소결체(12)의 표층부에는 보호층으로서 불소반응층이 형성된다.

본 발명에서 세라믹의 표층부라는 것은 세라믹의 표면직하의 영역을 의미한다. 불소반응층이란 세라믹의 표면직하부터 내측의 일정 영역까지 산소이온이 불소음이온으로 치환된 영역이다. 이 불소반응층에는 불소가 존재하는 것이다. 세라믹의 표면직하부근은 내측의 영역 보다 상대적으로 불소의 함량이 높다. 세라믹표층부의 불소농도는 현재 정량적으로 측정하기가 어렵고, 표층과 내층의 상대적인 값으로서 불소반응정도를 알 수 있다. 본 발명의 따르면, 세라믹층의 표층의 불소농도(C1)과 표층에서 50 ㎛의 지점의 불소농도(C2)가 다음의 조건 C1/C2≥5, 바람직하게는 C1/C2의 값이 10이상, 보다 바람직하게는 50~1000의 경우일 때 내산성과 비저항값이 가장 좋다.

본 발명의 불소반응층은 불화물과 칩소자를 접촉한 상태에서 열처리를 통해 형성하는 것이 바람직한 하나의 예이다. 이 경우에 불소반응층에는 불화물의 금속양이온과 불소가 존재한다. 금속양이온은 K, Ca, Co, Mg, Ba, Li, Na일 수 있다.

본 발명에 따라 세라믹의 표층부에 불소반응층이 형성되는 칩소는 표면비저항이 높다. 일례로 1.4X10³Ω㎝이상으로, 구체적으로는 1.4X10³~4.7 X10⁶Ω㎝의 값을 갖을 수 있다.

본 발명의 불소반응층은 내산성과 고저항의 특성을 부여할 수 있으므로, 도금공정에서 도금번짐과 도금액에 의한 표면침식이 우려되는 표면실장형 칩소자에 적용될 수 있다. 이러한 칩소자로는, 칩인덕터, 칩서미스터, 칩콘덴서, 칩EMI필터, 칩LC필터, 칩바리스터 등을 예로 들 수 있다. 특히, 산화아연을 재료로 하면서 Bi산화물이나 Pr산화물을 포함에는 칩바리스터에 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 칩소자는 칩인덕터, 칩서미스터, 칩EMI필터, 칩LC필터의 그룹에서 선택되는 하나이고, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba, Li의 그룹에서 선택되는 적어도 1종과 F가 존재한다. 또한, 상기 칩소자는 칩콘덴서이고, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba의 그룹에서 선택되는 적어도 1종과 F가 존재한다. 또한, 상기 칩소자는 칩바리스터이고, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba, Li, Na의 그룹에서 선택된 적어도 1종과 F가 존재한다. 본 발명에서는 Li 또는/및 Na이 F와 함께 세라믹 표층부에 존재하게 되는데, 이 경우에는 Li, Na에 의한 내산성 저하 우려가 없다.

본 발명에 따른 칩소자의 제조방법을 설명한다.

본 발명에서는 칩소자의 세라믹 표층부에 불소반응층을 형성하는데 특징이 있다. 불소반응층을 형성하는 공정외 기타 공정은 일반적인 칩소자의 제조방법에 따른다. 그 제조방법을 자세히 설명하는데, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

세라믹 시트의 내부에 도전성 패턴층(내부전극)을 상/하부간에 서로 일정한 거리를 갖고 적층되며, 양단부가 교대로 양측방향으로 인출된다. 준비된 세라믹 적층체는 소성, 연마한 다음, 소결체의 양단부에 인출되는 내부전극과 전기적으로 연결되도록 칩의 양단을 둘러싸는 외부전극을 형성한다.

본 발명에서는 외부전극의 형성전 또는 형성후에 불소반응층을 형성할 수 있다. 외부전극과 불화물의 반응이 염려되는 경우에는 외부전극의 처리전에 불화열처리를 행하는 것이 바람직하다. 불소반응층의 형성은 도 2와 도 3을 통해 설명한다. 편의상, 세라믹 전극의 양단부에 외부전극이 형성여부를 떠나 이를 칩소자라 한다.

용기(20)에 칩소자(22)와 불화물 분말(24)을 혼합하여 인입한다.

칩소자는 칩인덕터, 칩서미스터, 칩콘덴서, 칩EMI필터, 칩LC필터, 칩바리스터의 그룹에서 선택되는 하나이다. 불화물의 분말은, 불화칼륨, 불화칼슘, 불화나트륨, 불화리튬, 불화코발트, 불화마그네슘, 불화바륨, 빙정석(Na₃AlF₆)의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상일 수 있다.

용기내(20)에서 칩소자(22)의 표면부근에는 불화물 분말(24)이 존재하게 된다. 바람직하게는, 칩소자와 불화물분말의 사이에 공기채널을 형성하여 열처리하는 것이다. 공기채널에 의해 반응이 원할하게 진행하게 되며 국부적으로 급격히 반응이 일어나는 것을 방지해 준다. 이러한 공기채널은 필러분말(26)에 의해 형성할 수 있다. 필러분말의 입도는 50~100㎛가 바람직하다. 필러분말은 공기채널을 형성하는 것으로, 열처리과정에서 칩소자와 반응하지 않는 세라믹분말이 바람직하다. 일례로 ZrO₂가 있다.

칩소자와 불화물의 분말, 필러분말의 혼합비(무게비)는 1:1:1~1:10:10이 바람직하다. 이들의 무게비는 칩의 크기와 보호막 형성 두께에 따라 조절될 수 있다. 가장 바람직하게는 1:5:5의 무게비이다. 상기 비율로 균일하게 혼합하기 위해 V-mixer를 사용할 수 있다.

상기와 같이, 용기내에 칩소자와 불화물의 분말을 인입한 후에 밀폐한다. 밀페한 용기를 가열하는 것에 의해 칩소자의 표층부에 불소반응층을 형성한다.

가열은 충분한 반응과 칩의 특성변화를 막기 위하여 300℃이상~900℃미만이 바람직하다. 보다 바람직하게는 500~700℃이다.

열처리를 완료한 후에 칩을 분리해내기 위하여 망체(mesh)를 이용하여 분리 를 실시한다. 이렇게 칩만 분리한 후 표면에 과도하게 반응되거나 파우더의 부착이 발생된 것을 제거한다. 제거는 초음파 연마를 이용할 수 있다. 초음파 연마는 칩과 물과 알루미나 연마제를 혼합한 후 초음파 진동을 주면서 실시한다.

이렇게 얻어진 칩은 표면에 불소의 함량이 매우 높아 표면저항이 증가하고 표면의 내산성이 증가한다. 이러한 공정은 기존의 유리코팅 방식보다 공정이 매우 간편하면서도 안정적인 보호막을 형성시킬 수 있다는 점에서 유리하다. 또한 Li, Na등 양이온 확산방식에서 구현할 수 없었던 표면 내산성을 확보할 수 있다는 점에서 매우 유리하다고 할 수 있다.

본 발명에 따라 세라믹 소결체의 표층에 불소반응층을 갖는 칩소자는 내산성이 우수하므로, 리플로우 솔더링시의 액상 플럭스나 전해 도금시의 강산성 도금액으로 인한 표면 침식에 안정하다. 따라서 전해 도금을 통해 양단 외부전극에 Ni과 Sn 도금층을 형성할 때 야기되는 브리징 현상이나 칩소자의 초기 절연저항 감소 등과 같은 특성 저하를 방지할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

산화아연계 바리스터칩의 양단에 단자(외부)전극을 형성전에 표 1의 불화물을 이용하여 열처리하였다. 열처리는 상기 칩소자와 불화물 파우더, 필러(filter) 역할을 하는 지르코니아 파우더를 1:5:5 무게비로 혼합하였다. 필러(filter) 역할을 하는 지르코니아 파우더는 크기가 50~100㎛에 이르는 거대 파우더를 사용하였다.

상기에서 얻은 혼합물을 알루마나 도가니에 넣고 밀폐한 다음 열처리를 실시한다.

열처리를 완료한 후에 칩소자와 불화물 파우더, 필러를 분리하기 위해 망체(mesh)를 이용하여 분리를 실시한다. 분리한 칩의 표면에 과도하게 반응되거나 파우더의 부착이 발생된 것을 초음파 연마를 통하여 제거하였다. 초음파 연마는 칩과 물과 알루미나 연마제를 혼합한 후 초음파 진동을 주면서 실시하였다.

얻어진 칩소자에 대해 표 1과 같은 특성들에 대해 조사하였다.

도금 불량률은 바리스터를 도금한 후에 세라믹 표면위로의 도금 번짐에 의한 불량과 미세한 도금 브릿지의 형성으로 인한 전기적 쇼트불량을 합산한 불량률이다. 또한, 리플로우 솔더(reflow soldering)링 불량률은 도금이 완료된 칩의 PCB에 실장하기 위해 솔더크림(solder cream)을 인쇄하고 칩을 실장하여 230℃~250℃에서 열처리시에 절연저항이 감소하는 불량률을 말한다. 절연저항 불량의 기준은 1MΩ으로 하였다. 내산성의 판단은 PH 5.5의 Ni 도금액을 50℃로 유지한 상태에서 제품을 24시간동안 침지한 후 제품 표면에 산에 의한 침식이 있는지로 확인한다. 침식이 없는 경우를 양호, 침식이 약간 있는 경우를 보통, 침식이 심한 경우를 불량으로 하였다.

구분	불화물	열처리 온도 (℃)	내산성	표면비저항 (Ω㎝)	도금 불량률 (%)	리플로우 솔더링 불량율 (%)	바리스터 정전용량 변화율 (%)
A1	-	-	불량	2.5X100	80	90	0
A2	불화칼륨(KF)	500	양호	5.3X104	0	0	0
A3	불화칼륨(KF)	700	양호	6.9X105	0	0	0
A4	불화칼슘(CaF2)	500	양호	2.1X104	0	0	0
A5	불화칼슘(CaF2)	700	양호	6.4X105	0	0	0
A6	불화나트륨(NaF)	500	양호	2.9X106	0	0	0
A7	불화나트륨(NaF)	700	양호	4.7X106	0	0	0
A8	불화리튬(LiF)	500	양호	3.3X105	0	0	0
A9	불화리튬(LiF)	700	양호	5.0X106	0	0	-0.5
A10	불화코발트(CoF2)	500	양호	2.1X100	2	0	0
A11	불화코발트(CoF2)	700	양호	1.9X105	0	0	-1
A12	불화마그네슘(MgF2)	500	양호	1.6X104	2	2	0
A13	불화마그네슘(MgF2)	700	양호	2.9X104	1	5	0
A14	불화바륨(BaF2)	500	보통	6.1X103	5	3	0
A15	불화바륨(BaF2)	700	보통	7.7X104	2	2	0
A16	빙정석(Na3AlF6)	500	보통	1.6X103	5	5	0
A17	빙정석(Na3AlF6)	700	보통	1.4X103	5	5	0
A18	불화나트륨(NaF)	900	양호	4.7X106	0	0	-40

표 1에 나타난 바와 같이, 보호막 코팅을 하지 않은 A1의 경우 도금 불량률 80%, 리플로우솔더링 불량률 90%이었다. 이에 반해, 불소 보호막 처리를 실시한 경우에는 도금 불량률, 리플로우 솔더링 불량률이 거의 발생하지 않았다. 즉, A2~A9의 경우에는 도금 불량과 리플로우솔더링 불량이 전혀 발견되지 않았다. 또한, A10~A17의 경우에도 불화처리하지 않은 A1의 경우와 비교하여 월등히 수율이 개선되었다.

A10의 경우에 도금번짐과 리플로우 솔더링 불량이 약간 발생하고 있지만, 열처리 온도를 증가시키면 완전하게 개선될 수 있다(A11). 마찬가지로, A12~A15의 경우에는 열처리온도의 증가에 따른 불량발생의 저하를 확인할 수 있었다.

A18은 열처리 조건이 900℃인 경우로 바리스터의 정전용량이 40% 감소하여 제품 본연의 특성을 얻을 수가 없었다.

[실시예 2]

실시예 1에서 칩소자와 불화물 파우더, 필러(filter) 역할을 하는 지르코니아 파우더의 혼합비를 조절하고 동일한 조건으로 열처리하여 그 특성을 평가하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.

구분	불화물	칩소자:불화 물:필러	열처리 온도 (℃)	내산성	표면비 저항 (Ω㎝)	도금 불량률 (%)	리플 로우 솔더 링 (%)	바리 스터 정전 용량 변화율 (%)
B1	불화칼륨(KF)	1:1:0.5	700	불량	2.5X100	20	10	0
B2	불화칼륨(KF)	1;1:1	700	보통	5.3X104	10	7	0
B3	불화칼륨(KF)	1:5:5	700	양호	6.9X105	0	0	0
B4	불화칼슘(CaF2)	1:10:10	700	양호	2.1X104	0	0	-6

표 2에 나타난 바와 같이, 칩소자:불화물:필러는 1:1:1~1:10:10까지 조절될 수 있다. 균일한 반응을 얻고 안정적인 특성을 확보하기 위해서는 위해서는 1:5:5가 가장 바람직하다.

[실시예 3]

실시예 1의 A3와 A7의 세라믹 표층부 불소농도를 측정하였다. 불소농도는 AUGER 전자분광기를 이용하여 표면에서의 불소 농도 C1과 표면아래 50 ㎛에서의 불소 농도 C2를 구하였다. 이때 C1/C2의 비가 클수록 표면에 불소의 코팅이 효과적으로 이루어 졌다고 볼 수 있다. 한편, 실시예1에서 A6의 실험에서 열처리온도를 400℃로 하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실험하고, 불소농도를 측정하여 표 3에 나타내었다.

구분	불화물	칩소자:불 화물:필러	열처리 온도 (℃)	C1/C2	도금불량률 (%)
A3	불화칼륨(KF)	1:5:5	700	100/1	0
A7	불화나트륨(NaF)	1:5:5	700	50/1	0
C1	불화나트륨(NaF)	1:5:5	400	5/1	40

표 3에 나타난 바와 같이, 표면(C1)과 내부(C2)의 농도비가 높아질수록 도금불량율의 발생율이 적어지는 것을 확인할 수 있었다. 열처리온도가 낮을수록 불소농도가 낮아 도금불량률이 다소 높게 나왔다. 그러나, 보호막 코팅을 하지 않는 것 보다는 도금불량률이 낮아졌다.

본 발명에서는 설명을 위해 많은 사항을 구체적으로 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고 유사한 작용 및 효과를 제공하는 것들은 본 발명의 기술적범위에 포함된다. 예를 들어 실시예에서는 칩소자로서 칩바리스터를 대상하여 설명하고 있지만, 이외에도 다른 칩소자가 적용될 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 칩소자의 표면상에 물리적인 코팅막 없이 표층부의 불소반응층에 의해 칩소자의 내산성과 함께 표면비저항을 높게 할 수 있다. 이러한 불소반응층은 칩바리스터뿐 아니라, 칩콘덴서, 칩서미스터, 칩EMI필터, 칩LC필터 등에 다양하게 적용되어 도금수율과 리플로우 솔더링의 불량률을 크게 개선할 수 있다.

Claims (14)

1. 복수의 세라믹층의 사이에 내부전극이 형성되는 세라믹 소결체와 상기 내부 전극에 전기적으로 접속되어 상기 세라믹 소결체의 양단에 도포된 외부 전극을 포함하여 이루어지고, 상기 세라믹 소결체의 표층부에는 불소반응층이 보호막이 형성되는 것을 포함하여 이루어지는 절연층을 갖는 칩소자.
2. 제 1항에 있어서, 상기 세라믹 소결체의 표면비저항은 1.4X10³~4.7 X10⁶Ω㎝임을 특징으로 하는 절연층을 갖는 칩소자.
3. 제 1항에 있어서, 상기 세라믹층의 표층의 불소농도(C1)과 표층에서 50 ㎛의 지점의 불소농도(C2)는 다음의 조건 C1/C2>5이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 절연층을 갖는 칩소자.
4. 제 1항에 있어서, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba, Li, Na의 그룹에서 선택되는 적어도 1종이상과 F가 존재하는 것을 특징으로 하는 불소반응층을 갖는 절연층을 갖는 칩소자.
5. 제 1항에 있어서, 상기 칩소자는 칩인덕터, 칩서미스터, 칩EMI필터, 칩LC필터의 그 룹에서 선택되는 하나이고, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba, Li의 그룹에서 선택되는 적어도 1종과 F가 존재하는 것을 특징으로 하는 절연층을 갖는 칩소자.
6. 제 1항에 있어서, 상기 칩소자는 칩콘덴서이고, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba의 그룹에서 선택되는 적어도 1종과 F가 존재임을 특징으로 하는 절연층을 갖는 칩소자.
7. 제 1항에 있어서, 상기 칩소자는 칩바리스터이고, 상기 불소반응층에는 K, Ca, Co, Mg, Ba, Li, Na의 그룹에서 선택된 적어도 1종과 F가 존재임을 특징으로 하는 절연층을 갖는 칩소자.
8. 칩소자를 불화물의 분말과 혼합하여 용기내에 인입하는 단계,

   상기 용기를 밀폐한 후 가열하는 것에 의해 상기 칩소자의 표층부에 불소반응층을 형성하는 것을 포함하여 이루어지는 칩소자의 제조방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 불화물은 불화칼륨, 불화칼슘, 불화나트륨, 불화리튬, 불화코발트, 불화마그네슘, 불화바륨, 빙정석(Na₃AlF₆)의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상임을 특징으로 하는 칩소자의 제조방법.
10. 제 8항에 있어서, 상기 용기내에는 추가로 필러분말을 인입하고, 칩소자, 불화물의 분말, 필러분말의 혼합비를 1:1:1:~1:10:10로 하는 것을 특징으로 하는 칩소자의 제조방법.
11. 제 8항에 있어서, 상기 열처리온도는 300℃이상~900℃미만임을 특징으로 하는 칩소자의 제조방법.
12. 제 8항에 있어서, 상기 칩소자는 칩인덕터, 칩서미스터, 칩EMI필터, 칩LC필터의 그룹에서 선택되는 하나이고, 상기 불화물은 불화칼륨, 불화칼슘, 불화코발트, 불화마그네슘, 불화리튬, 불화바륨, 빙정석(Na₃AlF₆)의 그룹에서 선택되는 적어도 1종임을 특징으로 하는 칩소자의 제조방법.
13. 제 8항에 있어서, 상기 칩소자는 칩콘덴서이고, 상기 불화물은 불화칼륨, 불화칼슘, 불화코발트, 불화마그네슘, 불화바륨, 빙정석(Na₃AlF₆)의 그룹에서 선택되는 적어도 1종임을 특징으로 하는 칩소자의 제조방법.
14. 제 8항에 있어서, 상기 칩소자는 칩바리스터이고, 불화물은 불화칼륨, 불화칼슘, 불화코발트, 불화마그네슘, 불화리튬, 불화나트륨, 불화바륨, 빙정석(Na₃AlF₆)의 그 룹에서 선택되는 적어도 1종임을 특징으로 하는 칩소자의 제조방법.

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