KR20100057456A - 스크린 제판 및 이를 이용한 적층형 커패시터의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크린 제판을 이용한 적층형 커패시터의 제조방법에 관한 것으로서 적어도 2개의 시트를 준비하는 단계와, 다수의 미소 개구를 갖는 메쉬 구조로 이루어진 판상의 스크린 및 상기 미소 개구가 유지되어 적어도 하나의 인쇄영역이 제공되도록 그 인쇄영역을 제외한 상기 스크린의 미소 개구에 충전된 이멀젼으로 이루어진 마스크부를 포함하며 인쇄대상물과 접하는 상기 마스크부의 하측면 중 상기 각 인쇄영역의 적어도 일측 부위 혹은 하측면 전체에 요철부가 형성된 스크린 제판을 상기 시트상에 적재하는 단계, 및 상기 시트상에 적재된 스크린 제판의 인쇄영역에 도전성 페이스트 인쇄시 인쇄영역의 가장자리부위에 트랩되는 공기를 요철부로 배출시켜 도전성 페이스트를 인쇄하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
스크린 제판, 표면조도, 적층형 커패시터
Description
본 발명은 스크린 제판 및 이를 이용한 적층형 커패시터의 제조방법에 관련된 것으로서, 더 자세하게는 세라믹 재질의 그린시트상에 스크린 제판을 이용한 내부전극 막 형성시 공기의 방출을 용이하게 하여 원하는 전극의 패턴을 형성할 수 있는 요철부를 갖는 스크린 제판 및 이를 이용한 적층형 커패시터의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 적층형 세라믹 커패시터(Multi-Layered Ceramic Capacitor: MLCC)는 이동통신 단말기, 노트북, 컴퓨터, 개인 휴대용 단말기(PDA) 등의 여러 전자제품의 인쇄회로기판에 장착되어 전기를 충전 또는 방전시키는 중요한 역할을 하는 칩 형태의 콘덴서이며, 그 사용 용도 및 용량에 따라 다양한 크기 및 적층형태를 취하고 있다.
이러한 MLCC의 기술적 동향은 소형화 및 초고용량화가 급속히 진행되고 있으며, 이는 내부 전극의 박층화, 유전체층의 박층화 및 고적층화를 통해 구현가능한 것이다.
도 1의 (a) 내지 (f)는 일반적인 MLCC의 제조 과정을 나타내는 도면이다. 또한 도 2의 (a) 및 (b)는 도 1의 (b)의 세부 공정 과정을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 (a) 및 (b)에 적용된 스크린 제판을 나타내는 도면이며, 도 4는 도 1의 (b)의 세부 공정에 의해 그린시트상에 형성된 전극패턴을 나타내는 도면이다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 앞서 언급한 슬러리를 먼저 캐리어 필름상에 도포 및 건조하여 수 ㎛의 두께로 제조된 세라믹 그린시트(ceramic green sheet)를 준비하게 된다.
이어, 도 1의 (b) 및 (c)에서와 같이 세라믹 그린시트 상에 1 내지 2㎛의 두께로 도전성 페이스트(paste)를 인쇄하여 내부전극 막을 형성하고, 세라믹 그린시트를 캐리어 필름으로부터 박리하여 복수의 그린시트 각각을 서로 겹쳐서 적층하여 적층체를 형성한다.
그 다음, 도 1의 (d) 내지 (f)에 도시된 바와 같이 소정의 적층체에 대하여 높은 압력과 열을 가하여 압착시킨 후, 압착된 시트 적층체를 절단공정을 통해 소정의 크기로 절단하여 그린 칩(green chip)을 제조하게 된다.
이후, 일반적으로 알려진 가소, 소성, 연마 및 외부전극 도금 공정들을 거치면서 최종적으로 MLCC 제품이 완성된다.
이러한 MLCC의 제조 과정에 있어서, 도 1의 (b)에서와 같이 세라믹 그린시트상에 도전성 페이스트를 인쇄하여 내부전극 막을 형성하는 공정은 더 세부적으로 도 2의 (a) 및 (b)에서와 같이 스크린 제판(30)을 준비하는 단계 및 그린시트(20)상에 스크린 제판(30)을 적재하는 과정과, 도 3에서와 같이 스퀴지(50)를 이용하여 도전성 페이스트(40)를 그린시트(20)상에 인쇄하는 과정으로 구분된다.
이때, 도 2의 (b)에서와 같이 도전성 페이스트(40)를 그린시트(20)상에 인쇄시 그린시트(20)와 스크린 제판(30)이 밀착하게 되고, 이로 인해 도 3에서와 같이 스크린 제판(30)의 인쇄영역(31)에 도전성 페이스트(40)의 인쇄시 스크린 제판(30)의 가장자리영역에서 공기(45)가 트랩(trap) 된다.
그 결과 도 4에 도시된 바와 같이, 인쇄 방향을 따라 도전성 페이스트가 인쇄되다가 마지막으로 인쇄되는 설계패턴영역의 가장자리부위에서 내부전극 막, 즉 도전성 페이스트가 원하는 형태대로 규칙적으로 형성되지 않는 미인쇄 영역이 발생하게 되는데, 이때 이러한 미인쇄 불량 현상은 스크린 제판을 구성하는 폴리에스터 혹은 스테인레스 스틸(Stainless STEEL) 재질로 이루어져 그물망 형태를 이루는 스크린이 하이 카운트(high count), 즉 더 조밀하게 형성되면 형성될수록 더욱 두드러지게 나타나고 있다.
결국 이와 같은 내부전극 막의 미인쇄 불량 현상은 내부전극의 형성 면적을 감소시켜 용량 감소를 초래함으로써 불량에 따른 수율 저하를 발생시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 스크린을 이용하여 그린시트상에 내부전극 막 형성시 스크린 제판의 인쇄영역 가장자리부위에서 트랩되는 공기를 배출시킬 수 있도록 요철부를 형성한 스크린 제판 및 이를 이용한 적층형 커패시터 제조방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스크린 제판은 다수의 미소 개구를 갖는 메쉬(mesh) 구조로 이루어진 판상(板狀)의 스크린, 및 상기 미소 개구가 유지되어 적어도 하나의 인쇄영역이 제공되도록 그 인쇄영역을 제외한 상기 스크린의 미소 개구에 충전된 이멀젼(emulsion)으로 이루어진 마스크부를 포함하며, 인쇄대상물과 접하는 상기 마스크부의 하측면 중 상기 각 인쇄영역의 적어도 일측 부위 혹은 하측면 전체에는 인쇄대상물과 접한 상태에서 스크린 인쇄공정시 인쇄물질의 입자가 통과되지 않는 범위에서 인쇄영역의 공기가 배출될 수 있는 공간을 확보한 요철부가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 요철부가 구비된 스크린 제판을 이용한 제조방법은 적어도 2개의 시트를 준비하는 단계와, 다수의 미소 개구를 갖는 메쉬 구조로 이루어진 판상의 스크린 및 상기 미소 개구가 유지되어 적어도 하나의 인쇄영역이 제공되도록 그 인쇄영역을 제외한 상기 스크린의 미소 개구에 충전된 이멀젼으로 이루어진 마스크부를 포함하며 인쇄대상물과 접하는 상기 마스크부의 하측면 중 상기 각 인쇄영역의 적어도 일측 부위 혹은 하측면 전체에 요철부가 형성된 스크린 제판을 상기 시트상에 적재하는 단계, 및 상기 시트상에 적재된 스크린 제판의 인쇄영역에 도전성 페이스트 인쇄시 인쇄영역의 가장자리부위에 트랩되는 공기를 요철부로 배출시켜 도전성 페이스트를 인쇄하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 구성 및 제조방법의 결과, 그린시트상에 내부전극 막 형성시 균일한 용량을 갖도록 내부전극 막을 형성하게 됨으로써 커패시터의 불량을 감소시키게 되고, 이는 곧 (종래 대비) 수율 증가로 이어지게 될 것이다.
이하, 도면 및 도표를 참조하여 상기 스크린 제판의 구성 및 이를 이용한 적층형 커패시터의 제조방법에 대하여 좀더 구체적으로 살펴보고자 한다.
도 5는 본 발명에 따른 스크린 제판의 배면사시도이고, 도 6은 별도의 시트상에 적재된 도 5의 스크린 제판을 나타내는 도면이다.
도 5 및/혹은 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스크린 제판(130)은 폴리에스터 혹은 스테인레스 스틸을 재질로 하여 다수의 미소 개구를 갖는 메쉬, 즉 그물망 형태를 이루는 스크린(131)과, 미소 개구를 유지하여 적어도 하나의 인쇄영역(135)을 갖도록 하여 그 인쇄영역(135)를 제외한 스크린의 미소 개구에 충진된 이멀젼으로 이루어진 마스크부(132)를 포함하여 구성되되, 이때 마스크부(132)는 인쇄대상물과 접하는 하측면 중 인쇄영역(135)의 적어도 일측 부위 혹은 하측면 전체에 일정 레벨의 표면조도를 갖는 요철부(132a)를 형성하고 있다.
여기서, 스크린 제판(130)의 인쇄영역(135)을 통해서는 스크린(131)이 공기 중에 노출되어 있으므로 공기의 유출입이 자유로운 구조를 갖는 것이지만, 이러한 인쇄영역(135)은 실질적으로 세라믹을 재질을 하는 그린시트(120)상에 스크린 제판(130)이 적재된 후 도전성 페이스트가 인쇄되므로 도전성 페이스트를 유출입시켜 내부전극 막을 원활하게 형성하기 위한 영역이다.
그리고, 스크린 제판(130)의 인쇄영역(135) 이외의 영역은 스크린(131)을 내부에 포함하는 마스크부(132)가 형성되어 있다. 이때, 마스크부(132)는 일정한 두께를 갖고 형성된 유제막으로서 인쇄대상물과 접하는 그 하측 표면에는 일정 레벨의 표면거칠기, 즉 표면조도를 갖는 요철부(132a)가 형성되어 있다.
이때, 요철부(132a)는 인쇄대상물과 접한 상태에서 스크린 인쇄공정시 인쇄물질, 즉 도전성 페이스트를 이루는 도전 물질의 입자가 통과되지 않는 범위에서 인쇄영역의 공기가 배출될 수 있는 공간을 확보한 것이다. 따라서, 도전성 페이스트를 이루는 도전 물질에 따라 요철부(132a)는 표면조도, 즉 표면조도의 범위는 조금 변경될 수도 있을 것이다. 만약 적어도 2가지 종류의 도전 물질이 혼합되어 형성되는 경우에는 입자의 크기가 작은 물질을 기준으로 표면조도를 형성하여야 할 것이다.
이러한 요철부(132a)는 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 예컨대 인쇄영역(135)을 갖도록 마스크부(132)를 형성한 이후 단계에서-이는 마스크부(132)의 건조(혹은 경화)단계를 포함할 수 있는데-샌드블라스팅(sand blasting)을 통해 미세한 모래 알갱이를 인쇄영역(135)의 적어도 일측에서 마스크부(132)의 하측 주변영 역에 형성하여 표면조도를 갖도록 형성할 수 있겠지만, 본 발명에서는 인쇄대상물과 접하는 스크린 제판(130)의 하측면 전체에서 미세한 요철패턴으로 이루어진 요철부(132a)를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 요철부(132a)는 스크린 제판(130)의 제조 과정시 스크린(131)을 내부에 포함하도록 액체상태의 유제막을 형성한 후, 요철패턴이 형성된 별도의 필름을 유제막에 부착하고, 그 유제막을 40~80도(℃)의 온도에서 건조(혹은 경화)시킨 다음 그 필름을 제거함으로써 마스크부(132)의 하측면에 형성될 수 있다.
그리고, 마스크부(132)에 형성된 인쇄영역(135)은 별도의 노광 및/혹은 현상 공정을 통해 형성할 수 있다. 예컨대, 포토리소그라피 공정으로 마스크부(132)상에 포토레지스트를 도포하고 포토 마스크(photo mask)를 적용하여 UV 등을 통해 노광한 후 현상을 통해 인쇄영역(135)을 형성하거나, 또는 레이저나 드라이 에칭 방법으로 인쇄영역(135)을 형성할 수도 있을 것이다.
그러면, 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 스크린 제판을 이용한 적층형 커패시터의 제조방법에 대하여 살펴본다. 이때 적층형 커패시터의 제조방법과 관련한 도면은 도 1의 (a) 내지 (f)에 도시된 도면으로 대신하고자 한다.
먼저, 복수 개의 그린시트를 준비하는 단계가 이루어진다. 여기서, 그린시트는 세라믹 그린시트로서 앞서서도 설명한 바와 같이 BaTiO3 등의 파우더를 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제, 분산제와 배합하여 바스킷 밀(Basket Mill)을 이용하여 형성된 슬러리를 캐리어 필름(carrier film)상에 도포 및 건조하여 수 ㎛의 두께로 제조된다.
그리고, 그린시트상에 별도로 준비된 스크린 제판을 적재한 후 스크린 제판의 인쇄영역에 혹은 그 주위에 도전성 페이스트를 디스펜싱(dispensing)하고, 스퀴지(squeegee)를 일측방향으로 진행시키면서 1~2㎛의 두께를 갖는 도전성 페이스트에 의한 내부전극 막을 형성하게 된다. 이때, 도전성 페이스트는 은(Ag), 납(Pb), 백금 등의 귀금속 재료 및 니켈(Ni), 구리(Cu) 중 하나의 물질로 형성되거나 적어도 2개의 물질을 혼합하여 형성될 수 있다.
이때, 그린시트와 접촉하는 스크린 제판의 하측면에는 요철부가 형성되어 있으므로 스크린 제판의 인쇄영역에 도전성 페이스트를 디스펜싱(dispensing)하고, 스퀴지(squeegee)를 일측방향으로 진행시키면서 내부 전극 막 형성시 인쇄영역의 가장자리부위에서 트랩된 공기는 요철부로 배출된다.
그 결과, 스크린 제판의 가장자리부위에서도 도전성 페이스트가 일정한 두께를 갖고 원활하게 형성됨으로써 모든 인쇄영역에서 균일한 형태를 이루는 내부전극 막이 형성될 수 있게 된다.
이와 같이 내부전극 막이 형성된 후 그린시트를 캐리어 필름으로부터 분리시킨 후 복수의 그린시트 각각을 서로 겹쳐서 적층하여 적층체를 형성한다.
이어 그린시트 적층체를 고온, 고압으로 압착시킨 후, 압착된 시트 적층체를 절단공정을 통해 소정의 크기로 절단하여 그린 칩(green chip)을 제조하게 된다.
이후 가소, 소성, 연마, 외부전극 및 도금 공정 등을 거쳐 적층형 커패시터가 완성되게 된다.
<표 1>은 도 5의 스크린 제판을 이용한 적층형 커패시터의 제조시 표면조도 의 정도에 따른 내부전극 번짐량 등을 시뮬레이션한 도표이고, <표 2>는 시뮬레이션 결과 종래 대비 본 발명의 미인쇄 발생율을 비교한 도표이다.
<표 1>에서도 확인되는 바와 같이, 본 발명에서는 스크린 제판의 표면조도를 대략 0.16~ 1.75㎛의 범위에서 일정한 간격을 두고 형성한 후 내부전극 번짐량 및 미인쇄 불량율을 살펴보았다.
이때, 표면조도가 작으면 작을수록 내부전극의 번짐량은 줄어드는 반면 오히려 미인쇄 불량율은 증가하고, 이와 반대로 표면조도가 크면 클수록 미인쇄 불량율은 감소하는 반면 내부전극의 번짐량은 증가하고 있는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 미인쇄 불량과 내부전극의 번짐을 모두 고려해 보았을 때 스크린 제판의 표면조도는 음영으로 나타낸 부분과 같이 대략 0.5~0.9㎛의 범위에서 형성되는 것을 바람직하게 보고 있다.
그 결과, <표2>에서와 같이 종래 대비 미인쇄 불량율이 현저하게 감소되는 것을 확인할 수 있다.
이는 결국 적층형 커패시터의 생산성 및 수율의 증대를 의미하는 것이다.
상기한 내용들에 근거해 볼 때 본 발명은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 다양한 형태의 변형이 가능할 것으로 보인다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 이후 기술되는 청구범위를 통해 한정하고자 한다.
도 1의 (a) 내지 (f)는 일반적인 MLCC의 제조과정을 나타내는 도면
도 2의 (a) 및 (b)는 도 1(b)의 세부 공정 과정을 나타내는 도면
도 3은 도 2에 적용된 스크린을 나타내는 도면
도 4는 도 1의 (b)의 세부 공정에 의해 그린 시트상에 형성된 전극의 패턴을 나타내는 도면
도 5는 본 발명에 따른 스크린 제판의 구조를 나타내는 배면사시도
도 6은 별도의 시트상에 적재된 도 5의 스크린 제판을 나타내는 도면
Claims (10)
- 다수의 미소 개구를 갖는 메쉬(mesh) 구조로 이루어진 판상(板狀)의 스크린; 및상기 미소 개구가 유지되어 적어도 하나의 인쇄영역이 제공되도록 그 인쇄영역을 제외한 상기 스크린의 미소 개구에 충전된 이멀젼(emulsion)으로 이루어진 마스크부를 포함하며,인쇄대상물과 접하는 상기 마스크부의 하측면 중 상기 각 인쇄영역의 적어도 일측 부위 혹은 하측면 전체에는 인쇄대상물과 접한 상태에서 스크린 인쇄공정시 인쇄물질의 입자가 통과되지 않는 범위에서 인쇄영역의 공기가 배출될 수 있는 공간을 확보한 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 스크린 제판.
- 제1항에 있어서,상기 메쉬 구조를 이루는 스크린은 폴리에스터 혹은 스테인레스 스틸 중 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 제판.
- 제1항에 있어서,상기 요철부의 표면조도는 0.5~0.9㎛의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 제판.
- 제1항에 있어서,상기 각 인쇄영역의 적어도 일측 부위에 형성된 요철부는 샌드블라스팅 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 제판.
- 제1항에 있어서,상기 마스크부의 하측면 전체에 형성된 요철부는 마스크부 형성시 요철패턴이 형성된 별도의 필름을 부착하는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 제판.
- 적어도 2개의 시트를 준비하는 단계;다수의 미소 개구를 갖는 메쉬(mesh) 구조로 이루어진 판상(板狀)의 스크린, 및 상기 미소 개구가 유지되어 적어도 하나의 인쇄영역이 제공되도록 그 인쇄영역을 제외한 상기 스크린의 미소 개구에 충전된 이멀젼(emulsion)으로 이루어진 마스크부를 포함하며, 인쇄대상물과 접하는 상기 마스크부의 하측면 중 상기 각 인쇄영역의 적어도 일측 부위 혹은 하측면 전체에 요철부가 형성된 스크린 제판을 상기 시트상에 적재(loading)하는 단계; 및상기 시트상에 적재된 스크린 제판의 인쇄영역에 도전성 페이스트 인쇄시 인쇄영역의 가장자리부위에 트랩되는 공기를 요철부로 배출시켜 도전성 페이스트를 인쇄하는 단계를 포함하여 이루어지는 적층형 커패시터의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 메쉬 구조의 스크린은 폴리에스터 혹은 스테인레스 스틸 중 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 커패시터의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 요철부의 표면조도는 0.5~0.9㎛의 범위에서 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 커패시터의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 각 인쇄영역의 적어도 일측 부위에 형성된 요철부는 샌드블라스팅 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 커패시터의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 마스크부의 하측면 전체에 형성된 요철부는 마스크부 형성시 요철패턴이 형성된 별도의 필름을 부착하는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 적층형 커패시터의 제조방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020080116504A KR20100057456A (ko) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | 스크린 제판 및 이를 이용한 적층형 커패시터의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020080116504A KR20100057456A (ko) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | 스크린 제판 및 이를 이용한 적층형 커패시터의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20100057456A true KR20100057456A (ko) | 2010-05-31 |
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ID=42281222
Family Applications (1)
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| KR1020080116504A KR20100057456A (ko) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | 스크린 제판 및 이를 이용한 적층형 커패시터의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR20100057456A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106847557A (zh) * | 2015-12-05 | 2017-06-13 | 佛山市欣源电子股份有限公司 | 电容芯子的金属网格热压整形工艺 |
| CN114846568A (zh) * | 2019-12-13 | 2022-08-02 | 京瓷株式会社 | 电介质薄膜、使用该电介质薄膜的薄膜电容器、连结型电容器、逆变器及电动车辆 |
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2008
- 2008-11-21 KR KR1020080116504A patent/KR20100057456A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106847557A (zh) * | 2015-12-05 | 2017-06-13 | 佛山市欣源电子股份有限公司 | 电容芯子的金属网格热压整形工艺 |
| CN106847557B (zh) * | 2015-12-05 | 2023-11-07 | 佛山市欣源电子股份有限公司 | 电容芯子的金属网格热压整形工艺 |
| CN114846568A (zh) * | 2019-12-13 | 2022-08-02 | 京瓷株式会社 | 电介质薄膜、使用该电介质薄膜的薄膜电容器、连结型电容器、逆变器及电动车辆 |
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