KR20060109464A - 적층 세라믹 전자 부품의 전극층용 도전체 페이스트 및적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적층 세라믹 전자 부품에 쇼트 불량이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따르면, 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛은, 바인더로서 부티랄계 수지를 포함하는 세라믹 그린 시트 상에 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 도전체 페이스트를 소정의 패턴으로 인쇄하여 전극층을 형성함으로써 제조된다.
적층, 세라믹, 전극층, 스페이서층, 부티랄, 수지, 그린 시트, 바인더, 리모넨, 도전체, 페이스트
Description
본 발명은 적층 세라믹 전자 부품의 전극층용 도전체 페이스트 및 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 적층 세라믹 전자 부품의 전극층에 인접하는 층에 포함되어 있는 바인더를 용해하지 않고 적층 세라믹 전자 부품에 쇼트 불량이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 전극층용 도전체 페이스트 및 적층 세라믹 전자 부품에 쇼트 불량이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 각종 전자 기기의 소형화에 따라, 전자 기기에 실장되는 전자 부품의 소형화 및 고성능화가 요구되게 되었으며, 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품에서도 적층 수의 증가, 적층 단위의 박층화가 강하게 요구되고 있다.
적층 세라믹 콘덴서에 의해 대표되는 적층 세라믹 전자 부품을 제조하기 위해서는 먼저, 세라믹 분말과, 아크릴 수지, 부티랄 수지 등의 바인더와, 프탈산 에 스테르류, 글리콜류, 아디프산, 인산 에스테르류 등의 가소제와, 톨루엔, 메틸에틸케톤, 아세톤 등의 유기 용매를 혼합 분산하여 유전체 페이스트를 조제한다.
이어서, 유전체 페이스트를 익스트루젼 코터나 그라비아 코터 등을 사용하여 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리프로필렌(PP) 등에 의해 형성된 지지 시트 상에 도포하고 가열하여 도막을 건조시켜 세라믹 그린 시트를 제작한다.
또한, 니켈 등의 도전체 분말과 바인더를 터피오넬 등의 용제에 용해하여 도전체 페이스트를 조제하고, 세라믹 그린 시트 상에 도전체 페이스트를 스크린 인쇄기 등에 의해 소정의 패턴으로 인쇄하고 건조시켜 전극층을 형성한다.
전극층이 형성되면, 전극층이 형성된 세라믹 그린 시트를 지지 시트로부터 박리하여 세라믹 그린 시트와 전극층을 포함하는 적층체 유닛을 형성하고, 원하는수의 적층체 유닛을 적층하여 가압하고, 얻어진 적층체를 칩 형태로 절단하여 그린 칩을 제작한다.
마지막으로, 그린 칩으로부터 바인더를 제거하고, 그린 칩을 소성하고, 외부 전극을 형성함으로써 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품이 제조된다.
전자 부품의 소형화 및 고성능화의 요청에 따라, 현재, 적층 세라믹 콘덴서의 층간 두께를 결정하는 세라믹 그린 시트의 두께를 3μm 혹은 2μm 이하로 할 것이 요구되며, 300 이상의 세라믹 그린 시트와 전극층을 포함하는 적층체 유닛을 적층할 것이 요구되고 있다.
그러나, 세라믹 그린 시트용 바인더로서 널리 사용되고 있는 부티랄 수지를 사용한 세라믹 그린 시트 상에 전극층을 형성하기 위한 도전체 페이스트용 용제로서 가장 일반적으로 사용되고 있는 터피오넬을 사용하여, 조제된 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하는 경우에는, 도전체 페이스트 중의 터피오넬에 의해 세라믹 그린 시트의 바인더가 용해되고, 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하여 쇼트 불량의 원인이 된다는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 도전체 페이스트의 용제로서 케로센, 데칸 등의 탄소 수소계 용제를 사용할 것이 제안된 바 있는데, 케로센, 데칸 등의 탄소 수소계 용제는 도전체 페이스트에 사용되는 바인더 성분도 용해하지 않으므로 종래 사용되고 있는 터피오넬 등의 용제를 케로센, 데칸 등의 탄소 수소계 용제에 의해 완전히 치환할 수 없고, 따라서 도전체 페이스트 중의 용제가 여전히 세라믹 그린 시트의 바인더인 부티랄 수지에 대하여 어느 정도의 용해성을 가지고 있기 때문에 세라믹 그린 시트의 두께가 매우 얇은 경우에는 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 방지하기가 곤란하며, 또한 케로센, 데칸 등의 탄소 수소계 용제는 터피오넬에 비하여 점도가 낮기 때문에 도전체 페이스트의 점도 제어가 곤란해진다는 문제도 있었다.
또한 일본 특허 공개 평 5-325633호 공보, 일본 특허 공개 평 7-21833호 공보 및 일본 특허 공개 평 7-21832호 공보 등은 터피오넬 대신 디하이드로터피오넬 등의 수소 첨가 터피오넬이나, 디하이드로터피오넬아세테이트 등의 테르펜계 용제를 사용한 도전체 페이스트를 제안하고 있는데, 디하이드로터피오넬 등의 수소 첨가 터피오넬이나 디하이드로터피오넬아세테이트 등의 테르펜계 용제는 여전히 세라믹 그린 시트의 바인더인 부티랄 수지에 대하여 어느 정도의 용해성을 가지고 있기 때문에, 세라믹 그린 시트의 두께가 매우 얇은 경우에는 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 방지하기가 곤란하다는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은, 적층 세라믹 전자 부품의 전극층에 인접하는 층에 포함되어 있는 바인더를 용해하지 않고 적층 세라믹 전자 부품에 쇼트 불량이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 전극층용 도전체 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 적층 세라믹 전자 부품에 쇼트 불량이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명자는 본 발명이 이러한 목적을 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 바인더로서 아크릴계 수지를 사용하고, 용제로서 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 사용하여 도전체 페이스트를 조제한 경우에는, 원하는 대로 바인더를 용제에 용해시킬 수 있고, 부티랄계 수지를 바인더로서 사용한 세라믹 그린 시트 상에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하여도 도전체 페이스트 중에 포함된 용제에 의해 세라믹 그린 시트에 포함되어 있는 바인더가 용해되지 않고, 따라서 세라믹 그린 시트의 두께가 매우 얇은 경우에도 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 이러한 깨달음에 따른 것으로서, 따라서 본 발명의 상기 목적은, 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전체 페이스트에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적은 또한, 바인더로서 부티랄계 수지를 포함하는 세라믹 그린 시트 상에 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 도전체 페이스트를 소정의 패턴으로 인쇄하여 전극층을 형성하는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 바인더로서 부티랄계 수지를 포함하는 매우 얇은 세라믹 그린 시트 상에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하는 경우에도 도전체 페이스트 중에 포함된 용제에 의해 세라믹 그린 시트에 포함되어 있는 바인더가 용해되지 않으므로, 세라믹 그린 시트의 두께가 매우 얇은 경우에도 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.
본 발명의 바람직한 실시 태양에서는, 상기 전극층의 형성에 앞서, 혹은 상기 전극층을 형성하고 건조한 후에, 상기 세라믹 그린 시트 상에 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 유전체 페이스트를 상기 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 인쇄하여 스페이서층이 더 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시 태양에 따르면, 세라믹 그린 시트 상에 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 스페이서층이 형성되므로, 전극층의 표면과 전극층이 형성되지 않은 세라믹 그린 시트의 표면 사이에 단차가 형성되는 것을 방지할 수 있고, 따라서 각각이 세라믹 그린 시트와 전극층을 포함하는 다수의 적층체 유닛을 적층하여 제작된 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 전자 부품이 변형을 일으키는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해짐과 함께, 디라미네이션(delamination)의 발생을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 전극층을 형성하기 위한 도전체 페이스트 및 스페이서층을 형성하기 위한 유전체 페이스트에 포함되는 용제로서 지금까지 사용되어 온 터피오넬과 케로센의 혼합 용제, 디하이드로터피오넬, 터피오넬 등은 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되어 있는 부티랄계 수지를 용해하기 때문에, 이들 용제를 스페이서층을 형성하기 위한 유전체 페이스트의 용제로서 사용한 경우에는 스페이서층을 형성하기 위한 유전체 페이스트에 포함되는 용제가 세라믹 그린 시트 중에 녹아 나와 세라믹 그린 시트를 용해 또는 팽윤시켜 스페이서층의 표면에 갈라짐이나 주름이 생기고, 그 결과로서 각각이 세라믹 그린 시트와 전극층을 포함하는 다수의 적층체 유닛을 적층하여 제작된 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 전자 부품에 보이드가 발생하기 쉽다는 문제가 있는데, 본 발명의 바람직한 실시 태양에 따르면, 스페이서층을 형성하기 위하여 사용하는 유전체 페이스트는 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하고 있으며, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되어 있는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로 세라믹 그린 시트가 용해 또는 팽윤하여 스페이서층의 표면에 갈라짐이나 주름이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 따라서 각각이 세라믹 그린 시트와 전극층 및 스페이서층을 포함하는 다수의 적층체 유닛을 적층하여 제작된 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 전자 부품에 보이드가 발생하는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.
본 발명에 있어서, 바인더로서 전극층용 도전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지 및 바인더로서 스페이서층용 유전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은 모두 5만 이상 90만 이하인 것이 바람직하며, 중량 평균 분자량이 45만 이상 90만 이하인 아크릴계 수지를 전극층용 도전체 페이스트의 바인더 및 스페이서층용 유전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써, 원하는 점도를 갖는 전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바인더로서 전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지의 산가는 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 것이 바람직하며, 산가가 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 아크릴계 수지를 전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써 원하는 점도를 갖는 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 수 있다.
본 발명에 있어서, 바인더로서 세라믹 그린 시트에 포함되는 부티랄계 수지의 중합도가 1000 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 바인더로서 세라믹 그린 시트에 포함되는 부티랄계 수지의 부티랄화도가 64몰% 이상 78몰% 이하인 것이 바람직하다.
또한 매우 얇은 세라믹 그린 시트에 전극층용 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하고, 스페이서층용 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 경우에는 전극층용 도전체 페이스트 중의 용제 및 스페이서층용 유전체 페이스트 중의 용제가 세라믹 그린 시트의 바인더 성분을 용해 또는 팽윤시키고, 한편 세라믹 그린 시트 중에 도전체 페이스트 및 유전체 페이스트가 스며드는 문제가 있어 쇼트 불량의 원인이 된다는 문제가 있기 때문에, 전극층 및 스페이서층을 별도의 지지 시트 상에 형성하고, 건조 후에 접착층을 통하여 세라믹 그린 시트의 표면에 접착하는 것이 바람직하다는 것이 본 발명자들의 연구에 의해 밝혀졌는데, 이와 같이 전극층 및 스페이서층을 별도의 지지 시트 상에 형성하는 경우에는 전극층 및 스페이서층으로부터 지지 시트를 박리하기 쉽게 하기 위하여 지지 시트의 표면에 세라믹 그린 시트와 동일한 바인더를 포함하는 박리층을 형성하고, 박리층 상에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하고, 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 세라믹 그린 시트와 동일한 조성을 갖는 박리층 상에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하고, 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 경우에도 박리층이 부티랄 수지를 바인더로서 포함하고, 도전체 페이스트 및 유전체 페이스트가 터피오넬을 용제로서 포함하고 있을 때에는 박리층에 포함된 바인더가 도전체 페이스트 및 유전체 페이스트에 포함된 용제에 의해 용해되어 박리층에 핀홀이나 크랙이 발생하고, 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품에 문제가 발생한다는 문제가 있었다.
그러나 본 발명에 따르면, 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 도전체 페이스트를 사용하여 전극층이 형성되고, 바람직하게는 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 스페이서가 더 형성되고, 리모넨, I-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로, 세라믹 그린 시트와 동일한 바인더를 포함하는 박리층을 형성하고, 박리층 상에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하고, 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 경우에도 박리층에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품에 문제가 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
본 발명의 적층체 유닛의 제조 방법의 바람직한 실시 태양에서는, 먼저 부티랄계 수지를 바인더로서 포함하는 세라믹 그린 시트용 유전체 페이스트가 조제되고, 익스트루젼 코터나 와이어 바 코터 등을 사용하여 길이가 긴 지지 시트 상에 도포되어 도막이 형성된다.
세라믹 그린 시트 형성용 유전체 페이스트는 통상 유전체 재료(세라믹 분말)와 유기 용제 중에 부티랄계 수지를 용해시킨 유기 비히클을 혼련하여 조제된다.
부티랄계 수지의 중합도는 1000 이상인 것이 바람직하며, 부티랄계 수지의 부티랄화도는 64몰% 이상 78몰% 이하인 것이 바람직하다.
유기 비히클에 사용되는 유기 용제는 특별히 한정되지 않으며, 테르피네올, 부틸카비톨, 아세톤, 톨루엔, 아세트산 에틸 등의 유기 용제가 사용된다.
유전체 재료로는 복합 산화물이나 산화물이 되는 각종 화합물, 예컨대 탄산염, 질산염, 수산화물, 유기 금속 화합물 등으로부터 적당히 선택되며, 이들을 혼합하여 사용할 수 있다. 유전체 재료는 통상 평균 입자 직경이 약 0.1μm 내지 약 3.0μm 정도인 분말로서 사용된다. 유전체 재료의 입자 직경은 세라믹 그린 시트의 두께보다 작은 것이 바람직하다.
유전체 페이스트 중의 각 성분의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유전체 재료 100 중량부에 대하여 약 2.5 중량부 내지 약 10 중량부의 부티랄계 수지와 약 50 중량부 내지 약 300 중량부의 용제를 포함하도록 유전체 페이스트를 조제할 수 있다.
유전체 페이스트 중에는 필요에 따라 각종 분산제, 가소제, 부성분 화합물, 유리프릿, 절연체 등으로부터 선택되는 첨가물이 함유되어 있어도 좋다. 유전체 페이스트 중에 이들 첨가물을 첨가하는 경우에는, 총 함유량을 약 10 중량% 이하로하는 것이 바람직하다.
유전체 페이스트를 도포하는 지지 시트로는, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등이 사용되며, 박리성을 개선하기 위하여 그 표면에 실리콘 수지, 알키드수지 등이 코팅되어 있어도 좋다.
이어서, 도막이 예컨대 약 50℃ 내지 약 100℃의 온도에서 약 1분 내지 약 20분에 걸쳐 건조되어, 지지 시트 상에 세라믹 그린 시트가 형성된다.
건조 후의 세라믹 그린 시트의 두께는 3μm 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.5μm 이하이다.
이어서, 길이가 긴 지지 시트의 표면에 형성된 세라믹 그린 시트 상에 전극층용 도전체 페이스트가 스크린 인쇄기나 그라비아 인쇄기 등을 사용하여 소정의 패턴으로 인쇄되어 전극층이 형성된다.
전극층은 건조 후에 있어서, 약 0.1μm 내지 약 5μm의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 약 0.1μm 내지 약 1.5μm이다.
전극층용 도전체 페이스트는 각종 도전성 금속이나 합금으로 이루어지는 도 전체 재료, 소성 후에 각종 도전성 금속이나 합금으로 이루어지는 도전체 재료가 되는 각종 산화물, 유기 금속 화합물 또는 레지네이트 등과 용제 중에 아크릴계 수지를 용해시킨 유기 비히클을 혼련하여 조제된다.
본 실시 태양에 있어서, 도전체 페이스트는 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하고 있다.
리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로, 매우 얇은 세라믹 그린 시트 상에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하는 경우에도 도전체 페이스트 중에 포함된 용제에 의해 세라믹 그린 시트에 포함되어 있는 바인더가 용해되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 따라서 세라믹 그린 시트의 두께가 매우 얇은 경우에도 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
도전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은 45만 이상 90만 이하인 것이 바람직하며, 중량 평균 분자량이 45만 이상 90만 이하인 아크릴계 수지를 도전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써 원하는 점도를 갖는 도전체 페이스트를 조제할 수 있다.
또한 도전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지의 산가는 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 것이 바람직하며, 산가가 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 아크릴계 수지를 도전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써 원하는 점도를 갖는 도전체 페이스트를 조제할 수 있다.
도전체 페이스트를 제조할 때 사용하는 도전체 재료로는 Ni, Ni 합금 혹은 이들의 혼합물이 바람직하게 사용된다. 도전체 재료의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 구상이어도 비늘 조각 형태이어도, 혹은 이들 형상의 것이 혼합되어 있어도 좋다. 또한 도전체 재료의 평균 입자 직경은 특별히 한정되지 않으나, 통상 약 0.1μm 내지 약 2μm, 바람직하게는 약 0.2μm 내지 약 1μm의 도전성 재료가 사용된다.
도전체 페이스트는 도전체 재료 100 중량부에 대하여 바람직하게는 약 2.5 중량부 내지 약 20 중량부의 바인더를 포함하고 있다.
용제의 함유량은 도전체 페이스트 전체에 대하여 바람직하게는 약 35 중량% 내지 약 220 중량%이다.
접착성을 개선하기 위하여 도전체 페이스트가 가소제를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 도전체 페이스트에 포함되는 가소제는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 프탈산 에스테르, 아디프산, 인산 에스테르, 글리콜류 등을 들 수 있다. 도전체 페이스트는 바인더 100 중량부에 대하여 바람직하게는 약 10 중량부 내지 약 100 중량부, 더욱 바람직하게는 약 10 중량부 내지 약 70 중량부의 가소제를 포함하고 있다. 가소제의 첨가량이 지나치게 많으면 전극층의 강도가 현저하게 저하되는 경향이 있어 바람직하지 않다.
도전체 페이스트 중에는 필요에 따라 각종 분산제, 부성분 화합물 등으로부터 선택되는 첨가물이 함유되어 있어도 좋다.
바람직하게는 전극층의 형성에 앞서, 혹은 전극층을 형성하여 건조한 후에 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, I-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세데이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 스페이서층용 유전체 페이스트가 세라믹 그린 시트의 표면에 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 스크린 인쇄기나 그라비아 인쇄기 등을 사용하여 인쇄되어 스페이서층이 형성된다.
이와 같이 세라믹 그린 시트의 표면에 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 스페이서층을 형성함으로써, 전극층의 표면과 전극층이 형성되지 않은 세라믹 그린 시트의 표면 사이에 단차가 형성되는 것을 방지할 수 있고, 각각이 세라믹 그린 시트와 전극층을 포함하는 다수의 적층체 유닛을 적층하여 제작된 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 전자 부품이 변형을 일으키는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해짐과 함께, 디라미네이션의 발생을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
또한 전술한 바와 같이, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로, 매우 얇은 세라믹 그린 시트 상에 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 경우에도 유전체 페이 스트 중에 포함된 용제에 의해 세라믹 그린 시트에 포함되어 있는 바인더가 용해되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 따라서 세라믹 그린 시트의 두께가 매우 얇은 경우에도 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
스페이서층을 형성하기 위한 유전체 페이스트는, 다른 바인더 및 용제를 사용하는 점을 제외하고는 세라믹 그린 시트를 형성하기 위한 유전체 페이스트와 동일한 방법으로 조제된다.
스페이서층을 형성하기 위한 유전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은 45만 이상 90만 이하인 것이 바람직하며, 중량 평균 분자량이 45만 이상 90만 이하인 아크릴계 수지를 스페이서층용 유전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써 원하는 점도를 갖는 유전체 페이스트를 조제할 수 있다.
또한 아크릴계 수지의 산가는 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 것이 바람직하며, 산가가 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 아크릴계 수지를 스페이서층용 유전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써 원하는 점도를 갖는 유전체 페이스트를 조제할 수 있다.
이어서, 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층이 건조되어 지지 시트 상에 세라믹 그린 시트와 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층이 적층된 적층체 유닛이 제작된다.
적층 세라믹 콘덴서를 제작함에 있어서는, 적층체 유닛의 세라믹 그린 시트로부터 지지 시트가 박리되고 소정의 사이즈로 재단되어 소정의 수의 적층체 유닛 이 적층 세라믹 콘덴서의 외층 상에 적층되고, 적층체 유닛 상에 다른 하나의 외층이 더 적층되고, 얻어진 적층체가 프레스 성형되고 소정의 사이즈로 재단되어 다수의 세라믹 그린 칩이 제작된다.
이와 같이 하여 제작된 세라믹 그린 칩은 환원 가스 분위기 하에 놓여 바인더가 제거되고 아울러 소성된다.
이어서, 소성된 세라믹 그린 칩에 필요한 외부 전극 등이 부착되어 적층 세라믹 콘덴서가 제작된다.
본 실시 태양에 따르면, 바인더로서 부티랄계 수지를 포함하는 세라믹 그린 시트 상에 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 도전체 페이스트를 소정의 패턴으로 인쇄하여 전극층을 형성하도록 구성되며, 리모넨, α-터피닐 아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로, 매우 얇은 세라믹 그린 시트 상에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하는 경우에도 도전체 페이스트 중에 포함된 용제에 의해 세라믹 그린 시트에 포함되어 있는 바인더가 용해되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 따라서 세라믹 그린 시트의 두께가 매우 얇은 경우에도 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지하여 적층 세라믹 전자 부품에 쇼트 불량이 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
또한 본 실시 태양에 따르면, 세라믹 그린 시트 상에 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 스페이서층이 형성되므로, 전극층의 표면과 전극층이 형성되지 않은 세라믹 그린 시트의 표면 사이에 단차가 형성되는 것을 방지할 수 있고, 따라서 각각이 세라믹 그린 시트와 전극층을 포함하는 다수의 적층체 유닛을 적층하여 제작된 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 전자 부품이 변형을 일으키는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해짐과 함께, 디라미네이션의 발생을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
나아가 본 실시 태양에 따르면, 바인더로서 부티랄계 수지를 포함하는 세라믹 그린 시트 상에 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 유전체 페이스트를 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 인쇄하여 스페이서층을 형성하도록 구성되며, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, 1-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로, 매우 얇은 세라믹 그린 시트 상에 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 경우에도 유전체 페이스트에 포함된 용제에 의해 세라믹 그린 시트에 포함되어 있는 바인더가 용해되어 세라믹 그린 시트가 팽윤하여 스페이서층의 표면에 갈라짐이나 주름이 발생 하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 따라서 각각이 세라믹 그린 시트와 전극층을 포함하는 다수의 적층체 유닛을 적층하여 제작된 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 전자 부품에 보이드가 발생하는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능해진다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 태양에서는 세라믹 그린 시트를 형성하기 위여 사용한 길이가 긴 지지 시트와 다른 제2 지지 시트가 준비되며, 길이가 긴 제2 지지 시트의 표면에 세라믹 그린 시트에 포함되어 있는 유전체 재료와 실질적으로 동일한 조성의 유전체 재료의 입자와, 세라믹 그린 시트에 포함되어 있는 바인더와 동일한 바인더를 포함하는 유전체 페이스트가 와이어 바 코터 등을 사용하여 도포되고 건조되어 박리층이 형성된다.
제2 지지 시트로는 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등이 사용되며, 박리성을 개선하기 위하여 그 표면에 실리콘 수지, 알키드 수지 등이 코팅되어 있어도 좋다.
박리층의 두께는 전극층의 두께 이하인 것이 바람직하며, 바람직하게는 전극층의 두께의 약 60% 이하, 더욱 바람직하게는 전극층의 두께의 약 30% 이하이다.
박리층이 건조된 후, 박리층의 표면 상에 전술한 것과 동일한 방법으로 조제된 전극층용 도전체 페이스트가 스크린 인쇄기나 그라비아 인쇄기 등을 사용하여 소정의 패턴으로 인쇄되고 건조되어 전극층이 형성된다.
전극층은 약 0.1μm 내지 약 5μm의 두께로 형성되어 있는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 약 0.1μm 내지 약 1.5μm이다.
본 실시 태양에서 도전체 페이스트는 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카노세빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하고 있다.
리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로, 세라믹 그린 시트와 동일한 바인더를 포함하는 박리층을 형성하고, 박리층 상에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하는 경우에도 박리층에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있어 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품에 문제가 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
도전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은 45만 이상 90만 이하인 것이 바람직하며, 중량 평균 분자량이 45만 이상 90만 이하인 아크릴계 수지를 도전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써 원하는 점도를 갖는 도전체 페이스트를 조제할 수 있다.
또한 도전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지의 산가는 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 것이 바람직하며, 산가가 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 아크릴계 수지를 도전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써 원하는 점도를 갖는 도전체 페이스트를 조제할 수 있다.
바람직하게는 전극층의 형성에 앞서 혹은 전극층을 형성하고 건조한 후에, 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐 아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하고, 전술한 것과 동일한 방법으로 조제된 스페이서층용 유전체 페이스트가 제2 지지 시트의 표면에 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 스크린 인쇄기나 그라비아 인쇄기 등을 사용하여 인쇄되어 스페이서층이 형성된다.
이와 같이 세라믹 그린 시트의 표면에 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 스페이서층을 형성함으로써, 전극층의 표면과 전극층이 형성되지 않은 세라믹 그린 시트의 표면 사이에 단차가 형성되는 것을 방지할 수 있고, 각각이 세라믹 그린 시트와 전극층을 포함하는 다수의 적층체 유닛을 적층하여 제작된 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 전자 부품이 변형을 일으키는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해짐과 함께, 디라미네이션의 발생을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
또한 전술한 바와 같이 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로, 세라믹 그린 시트와 동일한 바인더를 포함하는 박리층을 형성하고, 박리층 상에 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 경우에도 박리층에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품에 문제가 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
스페이서층을 형성하기 위한 유전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량은 45만 이상 90만 이하인 것이 바람직하며, 중량 평균 분자량이 45만 이상 90만 이하인 아크릴계 수지를 도전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써 원하는 점도를 갖는 유전체 페이스트를 조제할 수 있다.
또한 유전체 페이스트에 포함되는 아크릴계 수지의 산가는 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 것이 바람직하며, 산가가 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 아크릴계 수지를 유전체 페이스트의 바인더로서 사용함으로써 원하는 점도를 갖는 유전체 페이스트를 조제할 수 있다.
나아가 길이가 긴 제3 지지 시트가 준비되며, 접착제 용액이 바 코터, 익스트루젼 코터, 리버스 코터, 딥 코터, 키스 코터 등에 의해 제3 지지 시트의 표면에 도포되고 건조되어 접착층이 형성된다.
바람직하게는 접착제 용액은, 세라믹 그린 시트를 형성하기 위한 유전체 페이스트에 포함되는 바인더와 동일 계열의 바인더와 세라믹 그린 시트에 포함되어 있는 유전체 재료의 입자와 실질적으로 동일한 조성을 가지며, 그 입자 직경이 접착층의 두께 이하인 유전체 재료의 입자와, 가소제와, 대전 방지제와 박리제를 포함하고 있다.
접착층은 약 0.3μm 이하의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 약 0.02μm 내지 약 0.3μm, 더욱 바람직하게는 약 0.02μm 내지 약 0.2μm의 두께를 갖도록 형성된다.
이와 같이 하여 길이가 긴 제3 지지 시트 상에 형성된 접착층은 길이가 긴 제2 지지 시트 상에 형성된 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층 또는 지지 시트 상에 형성된 세라믹 그린 시트의 표면에 접착되고, 접착 후 접착층으로부터 제3 지지 시트가 박리되어 접착층이 전사된다.
접착층이 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층의 표면에 전사된 경우에는, 길이가 긴 지지 시트의 표면에 형성된 세라믹 그린 시트가 접착층의 표면에 접착되고, 접착 후에 세라믹 그린 시트로부터 지지 시트가 박리되어 세라믹 그린 시트가 접착층의 표면에 전사되고, 세라믹 그린 시트 및 전극층을 포함하는 적층체 유닛 으로 제작된다.
이와 같이 하여 얻어진 적층체 유닛의 세라믹 그린 시트의 표면에 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층의 표면에 접착층을 전사한 것과 동일한 방법으로 접착층이 전사되고, 그 표면에 접착층이 전사된 적층체 유닛이 소정의 사이즈로 재단된다.
동일한 방법으로 그 표면에 접착층이 전사된 소정의 수의 적층체 유닛이 제작되고, 소정의 수의 적층체 유닛이 적층되어 적층체 블록이 제작된다.
적층체 블록을 제작함에 있어서는, 먼저 적층체 유닛이 폴리에틸렌테레프탈레이트 등에 의해 형성된 지지체 상에 적층체 유닛의 표면에 전사된 접착층이 지지체에 접하도록 위치 결정되고, 프레스기 등에 의해 가압되어 적층체 유닛이 접착층 을 통하여 지지체 상에 접착된다.
그런 다음, 제2 지지 시트가 박리층으로부터 박리되고 지지체 상에 적층체 유닛이 적층된다.
이어서, 지지체 상에 적층된 적층체 유닛의 박리층의 표면에, 표면에 형성된 접착층이 접하도록 새로운 적층체 유닛이 위치 결정되고, 프레스기 등에 의해 가압되어 지지체 상에 적층된 적층체 유닛의 박리층에 접착층을 통하여 새로운 적층체 유닛이 적층되고, 그런 다음 새로운 적층체 유닛의 박리층으로부터 제2 지지 시트가 박리된다.
동일한 프로세스를 반복하여 소정의 수의 적층체 유닛이 적층된 적층체 블록이 제작된다.
한편 접착층이 세라믹 그린 시트의 표면에 전사된 경우에는, 제2 지지 시트 상에 형성된 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층이 접착층의 표면에 접착되고, 접착 후에 박리층으로부터 제2 지지 시트가 박리되어 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층 및 박리층이 접착층의 표면에 전사되어, 세라믹 그린 시트 및 전극층을 포함하는 적층체 유닛이 제작된다.
이와 같이 하여 얻어진 적층체 유닛의 박리층의 표면에 세라믹 그린 시트의 표면에 접착층을 전사한 것과 동일한 방법으로 접착층이 전사되고, 그 표면에 접착층이 전사된 적층체 유닛이 소정의 사이즈로 재단된다.
동일한 방법으로 그 표면에 접착층이 전사된 소정의 수의 적층체 유닛이 제작되고, 소정의 수의 적층체 유닛이 적층되어 적층체 블록이 제작된다.
적층체 블록을 제작함에 있어서는, 먼저 적층체 유닛이 폴리에틸렌테레프탈레이트 등에 의해 형성된 지지체 상에 적층체 유닛의 표면에 전사된 접착층이 지지체에 접하도록 위치 결정되고, 프레스기 등으로 가압되어 적층체 유닛이 접착층을 통하여 지지체 상에 접착된다.
그런 다음, 지지 시트가 세라믹 그린 시트로부터 박리되어, 지지체 상에 적층체 유닛이 적층된다.
이어서, 지지체 상에 적층된 적층체 유닛의 세라믹 그린 시트의 표면에, 표면에 형성된 접착층이 접하도록 새로운 적층체 유닛이 위치 결정되고, 프레스기 등에 의해 가압되어 지지체 상에 적층된 적층체 유닛의 세라믹 그린 시트에 접착층 을 통하여 새로운 적층체 유닛이 적층되고, 그런 다음 새로운 적층체 유닛의 세라믹으로부터 지지 시트가 박리된다.
동일한 프로세스를 반복하여 소정의 수의 적층체 유닛이 적층된 적층체 블록이 제작된다.
이와 같이 하여 제작된 소정의 수의 적층체 유닛을 포함하는 적층체 블록은 적층 세라믹 콘덴서의 외층 상에 적층되며, 적층체 블록 상에 다른 하나의 외층이 더 적층되어 얻어진 적층체가 프레스 성형되고, 소정의 사이즈로 재단되어 다수의 세라믹 그린 칩이 제작된다.
이와 같이 하여 제작된 세라믹 그린 칩은 환원 가스 분위기 하에 놓여져 바인더가 제거되고 아울러 소성된다.
이어서, 소성된 세라믹 그린 칩에 필요한 외부 전극 등이 부착되어 적층 세라믹 콘덴서가 제작된다.
본 실시 태양에 따르면, 제2 지지 시트 상에 형성된 전극층 및 스페이서층이 건조된 후에 접착층을 통하여 세라믹 그린 시트의 표면에 접착하도록 구성되어 있 으므로, 세라믹 그린 시트의 표면에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하고, 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 경우와 같이 도전체 페이스트나 유전체 페이스트가 세라믹 그린 시트 중에 스며들지 않아 원하는 대로 세라믹 그린 시트의 표면에 전극층 및 스페이서층을 형성하는 것이 가능해진다.
또한 본 실시 태양에 따르면, 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, I-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 도전체 페이스트를 사용하여 전극층이 형성되고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로, 세라믹 그린 시트와 동일한 바인더를 포함하는 박리층을 형성하고, 박리층 상에 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성하는 경우에도 박리층에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품에 문제가 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
나아가 본 실시 태양에 따르면, 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐 아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 스페이서층이 형성되고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용제는 세라믹 그린 시트에 바인더로서 포함되는 부티랄계 수지를 거의 용해하지 않으므로, 세라믹 그린 시트와 동일한 바인더를 포함하는 박리층을 형성하고, 박리층 상에 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 경우에도 박리층에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 적층 세라믹 콘덴서 등의 적층 세라믹 전자 부품에 문제가 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
본 발명의 다른 실시 태양에서는 접착층이 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층의 표면에 전사된 경우, 길이가 긴 제2 지지 시트 상에 박리층, 전극층 또는 전극층 및 스페이서층, 접착층 및 세라믹 그린 시트가 적층되어 형성된 적층체 유닛의 세라믹 그린 시트의 표면에 접착층이 전사된 후, 적층체 유닛이 재단되지 않고 접착층에 길이가 긴 지지 시트 상에 세라믹 그린 시트, 접착층, 전극층 또는 전극층 및 스페이서층 및 박리층이 적층되어 형성된 적층체 유닛의 박리층이 접착되고, 세라믹 그린 시트로부터 지지 시트가 박리되어 길이가 긴 제2 지지 시트 상에 2개의 적층체 유닛이 적층된다.
이어서, 2개의 적층체 유닛의 표면에 위치하는 세라믹 그린 시트 상에 제3 지지 시트 상에 형성된 접착층이 전사되고, 접착층에 길이가 긴 지지 시트 상에 세라믹 그린 시트, 접착층, 전극층 또는 전극층 및 스페이서층 및 박리층이 적층되어 형성된 적층체 유닛의 박리층이 더 접착되고, 세라믹 그린 시트로부터 지지 시 트가 박리된다.
동일한 프로세스를 반복하여 소정의 수의 적층체 유닛이 적층된 적층체 유닛 세트가 제작되고, 적층체 유닛 세트의 표면에 위치하는 세라믹 그린 시트의 표면에 제3 지지 시트 상에 형성된 접착층이 전사된 후 소정의 사이즈로 재단되어 적층체 블록이 더 제작된다.
한편, 접착층이 세라믹 그린 시트의 표면에 전사된 경우에는, 길이가 긴 지지 시트 상에 세라믹 그린 시트, 접착층, 전극층 또는 전극층 및 스페이서층 및 박리층이 적층되어 형성된 적층체 유닛의 박리층의 표면에 접착층이 전사된 후, 적층체 유닛이 재단되지 않고 접착층에 길이가 긴 제2 지지 시트 상에 박리층, 전극층 또는 전극층 및 스페이서층, 접착 거처 및 세라믹 그린 시트가 적층되어 형성된 적층체 유닛의 세라믹 그린 시트가 접착되고, 박리층으로부터 제2 지지 시트가 박리되어 길이가 긴 지지 시트 상에 2개의 적층체 유닛이 적층된다.
이어서, 2개의 적층체 유닛의 표면에 위치하는 박리층 상에 제3 지지 시트 상에 형성된 접착층이 전사되고, 또한 접착층에 길이가 긴 제2 지지 시트 상에 박리층, 전극층 또는 전극층 및 스페이서층, 접착층 및 세라믹 그린 시트가 적층되어 형성된 적층체 유닛의 세라믹 그린 시트가 접착되어, 박리층으로부터 제2 지지 시트가 박리된다.
동일한 프로세스를 반복하여 소정의 수의 적층체 유닛이 적층된 적층체 유닛 세트가 제작되고, 적층체 유닛 세트의 표면에 위치하는 박리층의 표면에 제3 지지 시트에 형성된 접착층이 전사된 후, 소정의 사이즈로 재단되어 적층체 블록이 더 제작된다.
이와 같이 하여 제작된 적층체 블록을 사용하여 상기 실시 태양과 동일한 방법으로 적층 세라믹 콘덴서가 제작된다.
본 실시 태양에 따르면, 길이가 긴 제2 지지 시트 혹은 지지 시트 상에 적층체 유닛을 연속하여 적층하고, 소정의 수의 적층체 유닛을 포함하는 적층체 유닛 세트를 제작하고, 그런 다음 적층체 유닛 세트를 소정의 사이즈로 재단하여 적층체 블록을 제작하고 있으므로, 소정의 사이즈로 재단된 적층체 유닛을 하나씩 적층하여 적층체 블록을 제작하는 경우에 비하여 적층체 블록의 제조 효율을 대폭으로 향상시키는 것이 가능해진다.
본 발명의 또 다른 실시 태양에서는, 접착층이 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층의 표면에 전사된 경우, 길이가 긴 제2 지지 시트 상에 박리층, 전극층 또는 전극층 및 스페이서층, 접착층 및 세라믹 그린 시트가 적층되어 형성된 적층체 유닛의 세라믹 그린 시트의 표면에 접착층이 전사된 후, 적층체 유닛이 재단되지 않고 접착층에 제2 지지 시트 상에 형성된 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층이 접착되고, 박리층으로부터 제2 지지 시트가 박리되어 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층 및 박리층이 접착층의 표면에 전사된다.
이어서, 접착층의 표면에 전사된 박리층의 표면에 제3 지지 시트 상에 형성된 접착층이 전사되고, 지지 시트 상에 형성된 세라믹 그린 시트가 접착층에 접착되고, 세라믹 그린 시트로부터 지지 시트가 박리되어 세라믹 그린 시트가 접착층의 표면에 전사된다.
또한 접착층의 표면에 전사된 세라믹 그린 시트의 표면에 제3 지지 시트 상에 형성된 접착층이 전사되고, 제2 지지 시트 시트 상에 형성된 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층이 접착층에 접착되고, 박리층으로부터 제2 지지 시트가 박리되어 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층 및 박리층이 접착층의 표면에 전사된다.
동일한 프로세스를 반복하여 소정의 수의 적층체 유닛이 적층된 적층체 유닛 세트가 제작되고, 적층체 유닛 세트의 표면에 위치하는 세라믹 그린 시트의 표면에 접착층이 전사된 후, 소정의 사이즈로 재단되어 적층체 블록이 더 제작된다.
한편, 접착층이 세라믹 그린 시트의 표면에 전사된 경우에는, 길이가 긴 지지 시트 상에 세라믹 그린 시트, 접착층, 전극층 또는 전극층 및 스페이서층 및 박리층이 적층되어 형성된 적층체 유닛의 박리층의 표면에 접착층이 전사된 후, 적층체 유닛이 재단되지 않고 접착층에 지지 시트 상에 형성된 세라믹 그린 시트가 접착되고, 세라믹 그린 시트로부터 지지 시트가 박리되어 세라믹 그린 시트가 접착층의 표면에 전사된다.
이어서, 접착층의 표면에 전사된 세라믹 그린 시트의 표면에 제3 지지 시트 상에 형성된 접착층이 전사되고, 제2 지지 시트 상에 형성된 전극층 또는 전극층 및 스페이서층이 접착층에 접착되고, 박리층으로부터 제2 지지 시트가 박리되어 전극층 혹은 전극층 및 스페이서층 및 박리층이 접착층의 표면에 전사된다.
또한, 접착층의 표면에 전사된 박리층의 표면에 제3 지지 시트 상에 형성된 접착층이 전사되고, 지지 시트 시트 상에 형성된 세라믹 그린 시트가 접착층에 접착되고, 세라믹 그린 시트로부터 지지 시트가 박리되어 세라믹 그린 시트가 접착층 의 표면에 전사된다.
동일한 프로세스를 반복하여 소정의 수의 적층체 유닛이 적층된 적층체 유닛 세트가 제작되고, 적층체 유닛 세트의 표면에 위치하는 박리층의 표면에 접착층이 전사된 후, 소정의 사이즈로 재단되어 적층체 블록이 더 제작된다.
이와 같이 하여 제작된 적층체 블록을 사용하여 상기 실시 태양과 동일한 방법으로 적층 세라믹 콘덴서가 제작된다.
본 실시 태양에 따르면, 길이가 긴 제2 지지 시트 혹은 지지 시트 상에 형성된 적층체 유닛의 표면 상에 접착층의 전사, 전극층 또는 전극층 및 스페이서층 및 박리층의 전사, 접착층의 전사 및 세라믹 그린 시트의 전사를 반복하여 적층체 유닛을 연속적으로 적층하여 소정의 수의 적층체 유닛을 포함하는 적층체 유닛 세트를 제작하고, 그런 다음 적층체 유닛 세트를 소정의 사이즈로 재단하여 적층체 블록을 제작하고 있으므로, 소정의 사이즈로 재단된 적층체 유닛을 하나씩 적층하여 적층체 블록을 제작하는 경우에 비하여 적층체 블록의 제조 효율을 대폭으로 향상시키는 것이 가능해진다.
[실시예]
이하, 본 발명의 효과를 보다 명료하게 하기 위하여 실시예 및 비교예를 들기로 한다.
실시예 1
세라믹 그린 시트용 유전체 페이스트의 조제
1.48 중량부의 (BaCa)SiO3와, 1.01 중량부의 Y203와, 0.72 중량부의 MgCO3와, 0.13 중량부의 MnO와, 0.045 중량부의 V2O5를 혼합하여 첨가물 분말을 조제하였다.
이와 같이 하여 조제한 첨가물 분말 100 중량부에 대하여 72.3 중량부의 에틸알코올과, 72.3 중량부의 프로필알코올과, 25.8 중량부의 자일렌과, 0.93 중량부의 폴리에틸렌글리콜계 분산제를 혼합하여 슬러리를 조제하고, 슬러리 중의 첨가물을 분쇄하였다.
슬러리 중의 첨가물을 분쇄함에 있어서는, 11.65g의 슬러리와, 450g의 ZrO2 비즈(직경 2mm)를 250cc의 폴리에틸렌 용기 내에 충전하고, 주속 45m/분으로 폴리에틸렌 용기를 회전시켜 16시간에 걸쳐 슬러리 중의 첨가물을 분쇄하여 첨가물 슬러리를 조제하였다.
분쇄 후의 첨가물의 중앙 지름은 0.1μm이었다.
이어서, 15 중량부의 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69몰%)을 50℃에서 42.5 중량부의 에틸알코올과 42.5 중량부의 프로필알코올에 용해하여 유기 비히클의 15% 용액을 조제하고, 이하의 조성을 갖는 슬러리를 500cc의 폴리에틸렌 용기를 사용하여 20 시간에 걸쳐 혼합하여 유전체 페이스트를 더 조제하였다. 혼합함에 있어서 폴리에틸렌 용기 내에 330.1g의 슬러리와, 900g의 ZrO2 비즈(직경 2mm)를 충전하고, 주속 45m/분으로 폴리에틸렌 용기를 회전시켰다.
BaTiO3 분말(SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD. 제조 : 상품명 "BT-02" : 입 자 직경 0.2μm) 100 중량부
첨가물 슬러리 11.65 중량부
에틸알코올 35.32 중량부
프로필알코올 35.32 중량부
자일렌 16.32 중량부
프탈산 벤질부틸(가소제) 2.61 중량부
미네랄스피릿 7.3 중량부
폴리에틸렌글리콜계 분산제 2.36 중량부
이미다졸린계 대전 조제 0.42 중량부
유기 비히클 33.74 중량부
메틸에틸케톤 43.81 중량부
2-부톡시에틸알코올 43.81 중량부
폴리에틸렌글리콜계 분산제로는 폴리에틸렌글리콜을 지방산으로 변성한 분산제(HLB=5∼6)를 사용하였다.
세라믹 그린 시트의 형성
얻어진 유전체 페이스트를 다이 코터를 사용하여 50m/분의 도포 속도로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 도포하여 도막을 생성하고, 80℃로 유지된 건조로 중에서 얻어진 도막을 건조하여 1μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트를 형성하였다.
전극용 도전체 페이스트의 조제
1.48 중량부의 (BaCa)SiO3와, 1.01 중량부의 Y2O3와, 0.72 중량부의 MgCO3와, 0.13 중량부의 MnO와, 0.045 중량부의 V2O5를 혼합하여 첨가물 분말을 조제하였다.
이와 같이 하여 조제한 첨가물 분말 100 중량부에 대하여 150 중량부의 아세톤과, 104.3 중량부의 리모넨과, 1.5 중량부의 폴리에틸렌글리콜계 분산제를 혼합하여 슬러리를 조제하고, ASHIZAWA FINETECH LTD. 제조 분쇄기 "LMZ 0.6"(상품명)을 사용하여 슬러리 중의 첨가물을 분쇄하였다.
슬러리 중의 첨가물을 분쇄함에 있어서는 ZrO2 비즈(직경 0.1mm)를 베셀 내에 베셀 용량에 대하여 80%이 되도록 충전하고, 주속 14m/분으로 로터를 회전시켜 전체 슬러리가 베셀에 체류하는 시간이 5분이 될 때까지 베셀과 슬러리 탱크 사이를 순환시켜 슬러리 중의 첨가물을 분쇄하였다.
분쇄 후의 첨가물의 중앙 지름은 0.1μm이었다.
이어서, 증발기를 사용하여 아세톤을 증발시켜 슬러리로부터 제거하고, 첨가물이 리모넨에 분산된 첨가물 페이스트를 조제하였다. 첨가물 페이스트 중의 비 휘발 성분 농도는 49.3 중량%이었다.
이어서, 8 중량부의 산가 5mgKOH/g의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머(공중합비(몰비) 82:18, 중량 평균 분자량 70만)를 70℃에서 92 중량부의 리모넨에 용해하여 유기 비히클의 8% 용액을 조제하고, 또한 이하의 조성을 갖는 슬러리를 볼밀을 사용하여 16시간에 걸쳐 분산하였다. 분산 조건은, 밀 중의 ZrO2(직경 2.0mm)의 충전량을 30 용적%, 밀 중의 슬러리량을 60 용적%로 하고, 볼 밀의 주 속은 45m/분으로 하였다.
KAWATETSU INDUSTRY CO., LTD. 제조의 니켈 분말(입자 직경 0.2μm)
100 중량부
첨가물 페이스트 1.77 중량부
BaTiO3 분말(SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD. 제조:입자 직경 0.05μm)
19.14 중량부
유기 비히클 56.25 중량부
폴리에틸렌글리콜계 분산제 1.19 중량부
프탈산 디옥틸(가소제) 2.25 중량부
리모넨 83.96 중량부
아세톤 56 중량부
이어서, 증발기 및 가열 기구를 구비한 교반 장치를 사용하여 이와 같이 하여 얻어진 슬러리로부터 아세톤을 증발시켜 혼합물로부터 제거하여 도전체 페이스트를 얻었다. 도전체 페이스트 중의 도전체 재료 농도는 47 중량%이었다.
전극층의 형성 및 적층체 유닛의 제작
이와 같이 하여 조제한 도전체 페이스트를 스크린 인쇄기를 사용하여 세라믹 그린 시트 상에 소정의 패턴으로 인쇄하고, 90℃에서 5분간에 걸쳐 건조하여 1μm의 두께를 갖는 전극층을 형성하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 표면에 세라믹 그린 시트와 전극층이 적층된 적층체 유닛을 제작하였다.
이와 같이 하여 형성한 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 KOSAKA LABORATORY LTD.제조의 "서프코더(SE-30D)"(상품명)를 사용하여 측정하였더니 0.070μm이었다.
또한, 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
세라믹 그린 칩의 제작
전술한 바와 같이 조제한 유전체 페이스트를 다이 코터를 사용하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 표면에 도포하여 도막을 형성하고, 도막을 건조하여 10μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트를 형성하였다.
이와 같이 하여 제작한 10μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트를 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로부터 박리하여 재단하고, 재단한 5장의 세라믹 그린 시트를 적층하여 50μm의 두께를 갖는 커버층을 형성하고, 다시 적층체 유닛을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로부터 박리하여 재단하고, 재단한 50장의 적층체 유닛을 커버층 상에 적층하였다.
이어서, 10μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트를 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로부터 박리하여 재단하고, 재단한 5장의 세라믹 그린 시트를 적층된 적층체 유닛 상에 적층하여 50μm의 두께를 갖는 하부 커버층과, 1μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트와 1μm의 두께를 갖는 전극층을 포함하는 50장의 적층체 유닛이 적층된 100μm의 두께를 갖는 유효층과, 50μm의 두께를 갖는 상부 커버층이 적층된 적층체를 제작하였다.
또한, 이와 같이 하여 얻어진 적층체를 70℃의 온도 조건 하에서 100MPa의 압력을 가하여 프레스 성형하고, 다이싱 가공기에 의해 소정의 사이즈로 재단하여 세라믹 그린 칩을 제작하였다.
적층 세라믹 콘덴서 샘플의 제작
이와 같이 하여 제작된 세라믹 그린 칩을 공기 중에서 이하의 조건으로 처리하여 바인더를 제거하였다.
승온 속도: 50℃/시간
유지 온도 : 240℃
유지 시간 : 8시간
바인더를 제거한 후, 각 세라믹 그린 칩을 이슬점 20℃로 제어된 질소 가스와 수소 가스의 혼합 가스 분위기 하에서 이하의 조건으로 처리하여 소성하였다. 혼합 가스 중의 질소 가스 및 수소 가스의 함유량은 95 용적% 및 5 용적%로 하였다.
승온 속도 : 300℃/시간
유지 온도 : 1200℃
유지 시간 : 2시간
냉각 속도 : 300℃/시간
또한 소성한 세라믹 그린 칩에 이슬점 20℃로 제어된 질소 가스의 분위기 하에서 이하의 조건으로 어닐링 처리를 실시하였다.
승온 속도 : 300℃/시간
유지 온도 : 1000℃
유지 시간 : 3시간
냉각 속도 : 300℃/시간
이와 같이 하여 얻어진 각 소결체의 단면을 샌드 블래스트에 의해 연마한 후, In-Ga 합금을 도포하여 단자 전극을 형성하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하였다.
동일한 방법으로 총 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하였다.
쇼트율의 측정
이와 같이 하여 제작한 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하여 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트 불량을 검사하였다.
얻어진 저항값이 100kΩ 이하인 것을 쇼트 불량으로 하고, 쇼트 불량이 보인 적층 세라믹 콘덴서 샘플 수를 구하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 총 수에 대한 비율(%)을 산출하여 쇼트율을 측정하였다.
그 결과, 쇼트율은 16%이었다.
실시예 2
도전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 α-터피닐아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 전극층을 형성하여 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니 0.069μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
또한, 실시예 1과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작 하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 14%이었다.
실시예 3
도전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 I-디하이드로카빌아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 전극층을 형성하여 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 0.070μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
나아가, 실시예 1과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 18%이었다.
실시예 4
도전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 I-멘톤을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 전극층을 형성하고, 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니 0.066μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
아울러, 실시예 1과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하여 적 층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 10%이었다.
실시예 5
도전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 I-페릴릴아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 전극층을 형성하여 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 0.074μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
아울러, 실시예 1과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 16%이었다.
실시예 6
도전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 I-카빌아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 전극층을 형성하고, 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 0.076μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
아울러, 실시예 1과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 8%이었다.
실시예 7
도전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 d-디하이드로카빌아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 전극층을 형성하고, 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 0.076μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 전극층의 표면에 갈라짐과 주름은 관찰되지 않았다.
아울러, 실시예 1과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 10%이었다.
비교예 1
도전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 터피오넬과 케로신의 혼합 용제(혼합비(질량비)50:50)를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 전극층을 형성하고, 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 0.102μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 전극층의 표면에 갈라짐과 주름이 관찰되었다.
아울러, 실시예 1과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 90%이었다.
비교예 2
도전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 터피오넬을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 전극층을 형성하고, 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 0.112μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 전극층의 표면에 갈라짐과 주름이 관찰되었다.
아울러, 실시예 1과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 88%이었다.
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 및 2로부터, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬과 케로센의 혼합 용제(혼합비(질량비)50:50)를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우 및 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬을 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우에는, 전극층의 표면 거칠기(Ra)가 악화되고, 적층체 유닛을 적층하여 제작한 적층 세라믹 콘덴서에 보이드가 생성될 우려가 높은 데 반하여, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그 린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 리모넨을 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, α-터피닐아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-디하이드로카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-멘톤을 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-페릴릴아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸 과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우 및 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, d-디히드로카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우에는, 전극층의 표면 거칠기(Ra)가 개선된다는 사실이 밝혀졌다.
또한 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 및 2로부터, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬과 케로센의 혼합 용제(혼합비(질량비)50:50)를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우 및 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬을 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우에는 적층 세라믹 콘덴서의 쇼트율이 현저하게 높아지는 데 반하여, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 리모넨을 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, α-터피닐아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-디하이드로카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-멘톤을 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-페릴릴아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우 및 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, d-디하이드로카빌세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우에는, 적층 세라믹 콘덴서의 쇼트율을 대폭으로 저하시키는 것이 가능해진다는 것이 밝혀졌다.
이는 비교예 1 및 2에 있어서 도전체 페이스트의 용제로서 사용된 터피오넬과 케로센의 혼합 용제(혼합비(질량비)50:50) 및 터피오넬이 세라믹 그린 시트를 형성하기 위하여 사용된 유전체 페이스트에 포함된 폴리비닐부티랄을 용해하기 때문에 전극층의 표면에 갈라짐이나 주름이 발생하고, 표면 거칠기(Ra)가 악화되어 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생한 데 반하여, 실시예 1 내지 7에 있어서 도전체 페이스트의 용제로서 사용된 리모넨, α-터피닐 아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로 카빌아세테이트는 세라믹 그린 시트를 형성하기 위하여 사용된 유전체 페이스트에 포함된 폴리비닐부티랄을 거의 용해하지 않으며, 따라서 전극층의 표면에 갈라짐이나 주름이 발생하는 것이 효과적으로 방지되어 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것이 방지되었기 때문으로 생각된다.
실시예 8
세라믹 그린 시트용 유전체 페이스트의 조제
실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트용 유전체 페이스트를 조제하였다.
세라믹 그린 시트의 형성
실시예 1과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트용 유전체 페이스트를 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에 도포하여 1μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트를 형성하였다.
스페이서층용 유전체 페이스트의 조제
1.48 중량부의 (BaCa)SiO3와, 1.01 중량부의 Y203와, 0.72 중량부의 MgCO3와, 0.13 중량부의 MnO와, 0.045 중량부의 V205를 혼합하여 첨가물 분말을 조제하였다.
이와 같이 하여 조제한 첨가물 분말 100 중량부에 대하여 150 중량부의 아세톤과, 104.3 중량부의 터피오넬과, 1.5 중량부의 폴리에틸렌글리콜계 분산제를 혼합하여 슬러리를 조제하고, ASHIZAWA FINETECH LTD. 제조 분쇄기 "LMZ 0.6"(상품명)을 사용하여 슬러리 중의 첨가물을 분쇄하였다.
슬러리 중의 첨가물을 분쇄함에 있어서는 Zr02 비즈(직경 0.1mm)를 베셀 내에 베셀 용량에 대하여 80%이 되도록 충전하고, 주속 14m/분으로 로터를 회전시켜 전체 슬러리가 베셀에 체류하는 시간이 5분이 될 때까지 베셀과 슬러리 탱크 사이를 순환시켜 슬러리 중의 첨가물을 분쇄하였다.
분쇄 후의 첨가물의 중앙 지름은 0.1μm이었다.
이어서, 증발기를 사용하여 아세톤을 증발시켜 슬러리로부터 제거하고, 첨가물이 리모넨에 분산된 첨가물 페이스트를 조제하였다. 첨가물 페이스트 중의 비 휘발 성분 농도는 49.3 중량%이었다.
이어서, 8 중량부의 산가 5mgKOH/g의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머(공중합비(중량비) 82:18, 중량 평균 분자량 70만)를 70℃에서 92 중량부의 리모넨에 용해하여 유기 비히클의 8% 용액을 조제하고, 또한 이하의 조성을 갖는 슬러리를 볼밀을 사용하여 16시간에 걸쳐 분산하였다. 분산 조건은 밀 중의 ZrO2(직경 2.0mm)의 충전량을 30 용적%, 밀 중의 슬러리량을 60 용적%로 하고, 볼밀의 주속은 45m/분으로 하였다.
첨가물 페이스트 8.87 중량부
BaTi03 분말(SAKAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD. 제조:상품명 "BT-02"=입자 직경 0.2μm) 95.70 중량부
유기 비히클 104.36 중량부
폴리에틸렌글리콜계 분산제 1.0 중량부
프탈산 디옥틸(가소제) 2.61 중량부
이미다졸린계 계면 활성제 0.4 중량부
아세톤 57.20 중량부
이어서, 증발기 및 가열 기구를 구비한 교반 장치를 사용하여, 이와 같이 하여 얻어진 슬러리로부터 아세톤을 증발시켜 혼합물로부터 제거하여 유전체 페이스트를 얻었다.
전극층용 도전체 페이스트의 조제
실시예 1과 동일한 방법으로 전극층용 도전체 페이스트를 조제하였다.
스페이서층의 형성
이와 같이 하여 조제한 유전체 페이스트를 스크린 인쇄기를 사용하여 세라믹 그린 시트 상에 소정의 패턴으로 인쇄하고, 90℃에서 5분간에 걸쳐 건조시켜 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층을 형성하였다.
이어서, KOSAKA LABORATORY LTD. 제조 "서프코더(SE-30D)"(상품명)를 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 스페이서층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 0.070μm이었다.
또한, 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 스페이서층의 표면을 관찰하였더니, 스페이서층의 표면에 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
전극층의 형성 및 적층체 유닛의 제작
또한, 도전체 페이스트를 스크린 인쇄기를 사용하여 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층의 패턴과 상보적인 패턴으로 인쇄하고, 90℃에서 5분간에 걸쳐 건조하 여 1μm의 두께를 갖는 전극층을 형성하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 표면에 세라믹 그린 시트와 전극층 및 스페이서층이 적층된 적층체 유닛을 제작하였다.
이와 같이 하여 형성한 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 KOSAKA LABORATORY LTD. 제조 "서프코더(SE-30D)"(상품명)를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였더니, 0.070μm이었다.
아울러, 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층의 표면을 관찰하였더니, 전극층의 표면에 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
세라믹 그린 칩의 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 표면에 유전체 페이스트를 도포하여 10μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트를 제작하였다.
이와 같이 하여 제작한 10μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트를 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로부터 박리하여 재단하고, 재단한 5장의 세라믹 그린 시트를 적층하여 50μm의 두께를 갖는 커버층을 형성하고, 다시 적층체 유닛을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로부터 박리하여 재단하고, 재단한 50장의 적층체 유닛을 커버층 상에 적층하였다.
이어서, 10μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트를 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로부터 박리하여 재단하고, 재단한 5장의 세라믹 그린 시트를 적층된 적층체 유닛 상에 적층하여 50μm의 두께를 갖는 하부 커버층과, 1μm의 두께를 갖는 세라믹 그린 시트, 1μm의 두께를 갖는 전극층 및 1μm의 두께를 갖는 스페이서층을 포함하는 50장의 적층체 유닛이 적층된 100μm의 두께를 갖는 유효층과, 50μm의 두 께를 갖는 상부 커버층이 적층된 적층체를 제작하였다.
이어서, 이와 같이 하여 얻어진 적층체를 70℃의 온도 조건 하에서 100MPa의 압력을 가하여 프레스 성형하고, 다이싱 가공기에 의해 소정의 사이즈로 재단하여 세라믹 그린 칩을 제작하였다.
적층 세라믹 콘덴서 샘플의 제작
이와 같이 하여 제작된 세라믹 그린 칩을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하였다.
동일한 방법으로 총 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하였다.
쇼트율의 측정
실시예 1과 동일한 방법으로, 이와 같이 하여 제작한 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였다.
그 결과, 쇼트율은 16%이었다.
실시예 9
전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 α-터피닐아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층 및 전극층을 형성하고, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 각각 0.069μm 및 0.069μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층 및 스페이서층의 표 면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
아울러, 실시예 8과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 14%이었다.
실시예 10
전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 I-디하이드로카빌아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층 및 전극층을 형성하고, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 각각 0.070μm 및 0.070μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층 및 스페이서층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
아울러, 실시예 8과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 18%이었다.
실시예 11
전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 I-멘톤을 사용한 점을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층 및 전극층을 형성하고, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 각각 0.066μm 및 0.066 μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층 및 스페이서층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
아울러, 실시예 8과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 10%이었다.
실시예 12
전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 I-페릴릴아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층 및 전극층을 형성하고, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 각각 0.074μm 및 0.074μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층 및 스페이서층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
아울러 실시예 8과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 16%이었다.
실시예 13
전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 I-카빌아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 8과 동 일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층 및 전극층을 형성하고, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 각각 0.076μm 및 0.076.μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층 및 스페이서층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
아울러, 실시예 8과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 8%이었다.
실시예 14
전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 d-디하이드로카빌아세테이트를 사용한 점을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층 및 전극층을 형성하고, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 각각 0.076μm 및 0.076μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층 및 스페이서층의 표면을 관찰하였더니, 갈라짐이나 주름은 관찰되지 않았다.
아울러, 실시예 8과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 10%이었다.
비교예 3
전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 터피오넬과 케로센의 혼합 용제(혼합비(질량비)50:50)를 사용한 점을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층 및 전극층을 형성하고, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 각각 0.102μm 및 0.102μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층 및 스페이서층의 표면을 관찰하였더니, 전극층 및 스페이서층의 표면에 갈라짐과 주름이 관찰되었다.
아울러, 실시예 8과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 90%이었다.
비교예 4
전극층용 도전체 페이스트 및 스페이서층용 유전체 페이스트를 조제할 때의 용제로서 리모넨 대신 터피오넬을 사용한 점을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 세라믹 그린 시트 상에 스페이서층 및 전극층을 형성하고, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)를 측정하였더니, 각각 0.112μm 및 0.112μm이었다.
또한 금속 현미경을 사용하여 400배로 확대하여 전극층 및 스페이서층의 표면을 관찰하였더니, 전극층 및 스페이서층의 표면에 갈라짐과 주름이 관찰되었다.
아울러, 실시예 8과 동일한 방법으로 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플을 제작하고, 50개의 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 저항값을 멀티미터에 의해 측정하고, 적층 세라믹 콘덴서 샘플의 쇼트율을 측정하였더니, 쇼트율은 88%이었다.
실시예 8 내지 14 및 비교예 3 및 4로부터, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬과 케로센의 혼합 용제(혼합비(질량비)50:50)를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하고, 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬과 케로센의 혼합 용제(혼합비(질량비)50:50)를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우 및 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬을 용제로서 포함하는 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하고, 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬을 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우에는, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)가 악화되어 적층체 유닛을 적층하여 제작한 적층 세라믹 콘덴서에 보이드가 생성될 우려가 높은 데 반하여, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 리모넨을 용제로서 포함하는 유전 체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하고, 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 리모넨을 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1456, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, α-터피닐아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하고, 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, α-터피닐 아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-디하이드로카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하고, 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-디하이드로카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-멘톤을 용제로서 포함하는 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하고, 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-멘톤을 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-페릴릴아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하고, 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-페릴릴아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하고, 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머하기를 바인더로서 포함하고, I-카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄하여 전극층을 형성한 경우 및 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, d-디하이드로카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트를 인쇄하여 스페이서층을 형성하고, 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, d-디하이드로카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 도전체 페이스트를 인쇄 하여 전극층을 형성한 경우에는, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)가 개선된다는 사실이 밝혀졌다.
또한 실시예 8 내지 14 및 비교예 3 및 4로부터, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬과 케로신의 혼합 용제(혼합비(질량비)50:50)를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우 및 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 터피오넬을 용제로서 포함하는 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유니 시트를 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우에는 적층 세라믹 콘덴서의 쇼트율이 현저하게 높아지는 데 반하여, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, 리모넨을 용제로서 포함하는 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형 성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, α-터피닐아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-디하이드로카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-멘톤을 용제로서 포함하는 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-페릴릴아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우, 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형 성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, I-카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우 및 바인더로서 폴리비닐부티랄(중합도 1450, 부티랄화도 69%)을 포함하는 유전체 페이스트를 사용하여 형성한 세라믹 그린 시트 상에 중량 평균 분자량 70만의 메타크릴산 메틸과 아크릴산 부틸의 코폴리머를 바인더로서 포함하고, d-디하이드로카빌아세테이트를 용제로서 포함하는 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트를 인쇄하여 적층체 유닛을 제작하고, 50장의 적층체 유닛을 적층하여 적층 세라믹 콘덴서를 제작한 경우에는, 적층 세라믹 콘덴서의 쇼트율을 대폭으로 저하시키는 것이 가능해진다는 사실이 밝혀졌다.
이는 비교예 3 및 4에 있어서 스페이서층용 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트의 용제로서 사용된 터피오넬과 케로센의 혼합 용제(혼합비(질량비)50:50) 및 터피오넬이 세라믹 그린 시트를 형성하기 위하여 사용된 유전체 페이스트에 포함된 폴리비닐부티랄을 용해하기 때문에, 스페이서층 및 전극층의 표면에 갈라짐이나 주름이 발생하고, 스페이서층의 표면 거칠기(Ra) 및 전극층의 표면 거칠기(Ra)가 악화되어 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하기에 충분한 데 반하여, 실시예 8 내지 14에 있어서 스페이서층용 유전체 페이스트 및 도전체 페이스트의 용제로서 사용된 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트는 세라믹 그린 시트를 형성하기 위하여 사용된 유전체 페이스트에 포함된 폴리비닐부티랄을 거의 용해하지 않으며, 따라서 스페이서층 및 전극층의 표면에 갈라짐이나 주름이 발생하는 것이 효과적으로 방지되어, 세라믹 그린 시트에 핀홀이나 크랙이 발생하는 것이 방지되었기 때문으로 생각된다.
본 발명은 이상의 실시 태양 및 실시예에 한정되지 않으며, 특허 청구 범위에 기재된 발명의 범위 내에서 다양한 변경이 가능하고, 그들도 본 발명의 범위 내에 포함됨은 말할 것도 없다.
본 발명에 따르면, 적층 세라믹 전자 부품의 전극층에 인접하는 층에 포함되어 있는 바인더를 용해하지 않고 적층 세라믹 전자 부품에 쇼트 불량이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 전극층용 도전체 페이스트를 제공하는 것이 가능해진다.
또한 본 발명에 따르면, 적층 세라믹 전자 부품에 쇼트 불량이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법을 제공하는 것이 가능해진다.
Claims (10)
- 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전체 페이스트.
- 제 1 항에 있어서,상기 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량이 45만 이상 90만 이하인 것을 특징으로 하는 도전체 페이스트.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 아크릴계 수지의 산가가 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 것을 특징으로 하는 도전체 페이스트.
- 바인더로서 부티랄계 수지를 포함하는 세라믹 그린 시트 상에 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 도전체 페이스트를 소정의 패턴으로 인쇄하여 전극층을 형성하는 것을 특징으로 하는 적층 세 라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서,전극층의 건조 후, 상기 세라믹 그린 시트 상에 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 유전체 페이스트를 상기 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 인쇄하여 스페이서층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 전극층의 형성에 앞서, 상기 세라믹 그린 시트 상에 아크릴계 수지를 바인더로서 포함하고, 리모넨, α-터피닐아세테이트, I-디하이드로카빌아세테이트, I-멘톤, I-페릴릴아세테이트, I-카빌아세테이트 및 d-디하이드로카빌아세테이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 용제를 포함하는 유전체 페이스트를 형성되어야 할 상기 전극층의 패턴과 상보적인 패턴으로 인쇄하여 스페이서층을 형성하는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법.
- 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량이 45만 이상 90만 이하인 것을 특징 으로 하는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법.
- 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 아크릴계 수지의 산가가 5mgKOH/g 이상 25mgKOH/g 이하인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법.
- 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 부티랄계 수지의 중합도가 1000 이상인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법.
- 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 부티랄계 수지의 부티랄화도가 64몰% 이상 78몰% 이하인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 전자 부품용 적층체 유닛의 제조 방법.
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