KR20140023821A - 금속 분말, 전자 부품 및 이의 제조 방법 - Google Patents

금속 분말, 전자 부품 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세라믹 본체, 상기 세라믹 본체 내부에 형성된 내부 전극, 상기 내부 전극과 전기적으로 접속되고 상기 세라믹 본체의 외측에 형성되며 금속 입자 표면에 유기 금속으로 형성된 나노 돌기를 구비하는 금속 분말을 포함하는 외부 전극을 포함하는 전자 부품에 관한 것이다.

Description

금속 분말, 전자 부품 및 이의 제조 방법 {Metal powder, electronic device and method of producing the same}
본 발명은 금속 분말, 상기 금속 분말을 이용한 전자 부품 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 전자 제품들의 소형화 및 고기능화 추세에 따라, 전자 부품 역시 소형화 및 고기능화가 요구되고 있다.
전자부품의 소형화 및 고집도에 따라 전자 회로의 전기적 통전성을 높이는 것이 요구되고 있다. 세라믹 전자부품의 경우, 전자부품과 기판과의 통전성을 위해 접촉부위를 구리 분말 페이스트로 도포 및 소결 후 니켈/주석/금 도금을 실시할 수 있다. 그러나 구리분말 페이스트와 세라믹 본체와의 소결 수축 차이에 의해 소결시 크랙(crack)이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 최근에는 자동차 분야와 같이 사용 온도범위가 넓고 진동이 존재하는 적용분야에서는 종래의 소결형 전극재료보다 유연성이 좋은 재료가 요구되고 있다. 소결 크랙(crack)이나 유연성 측면에서 은 에폭시(Ag epoxy)와 같은 저온경화형 페이스트(paste)가 적용되고 있다. 그러나, 은(Ag)의 경우 원자재 가격의 급등으로 대체 재료들이 검토되고 있으며, Ag-coated copper 등이 대체제로 개발되어 오고 있다.
종래의 copper의 경우, epoxy로 바로 적용하기에는 도전성 및 산화성에 문제가 있었다.
도전성과 산화성 측면에서 수 um 이상의 입자나 flake가 사용되기도 하였다. 그러나 이러한 큰 입자들은 소형 전자부품에 적용하기에는 전극 도포두께가 너무 크다는 단점이 있다.
따라서 소형 전자부품의 전극 형성에 적합한 작은 크기의 구리분말을 적용하는 동시에 도전성을 개선시킬 방법이 도입될 필요가 있다.
일본공개공보 제1996-143792호
본 발명은 도전성을 향상시킬 수 있는 금속 분말을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 신뢰성이 우수한 전자 부품 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 금속 분말은 금속 입자, 상기 금속 입자 표면에 형성된 나노 돌기를 포함하며, 상기 나노 돌기는 유기 금속으로 형성될 수 있다.
상기 금속 입자는 구리 입자일 수 있다.
상기 유기 금속은 유기 구리일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 전자 부품은 세라믹 본체, 상기 세라믹 본체 내부에 형성된 내부 전극, 상기 내부 전극과 전기적으로 접속되고 상기 세라믹 본체의 외측에 형성되며 금속 입자 표면에 유기 금속으로 형성된 나노 돌기를 구비하는 금속 분말을 포함하는 외부 전극을 포함할 수 있다.
상기 금속 입자는 구리(Cu) 입자일 수 있다.
상기 유기 금속은 유기 구리일 수 있다.
상기 금속 분말은 상기 나노 돌기를 통하여 인접하는 금속 분말과 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 전자 부품의 제조 방법은 복수 개의 세라믹 그린시트를 마련하는 단계, 상기 세라믹 그린시트에 금속 페이스트로 내부전극을 형성하는 단계, 상기 내부전극이 형성된 세라믹 그린시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계, 상기 적층체를 소결하는 단계, 상기 소결체 외측에 바인더, 용제, 구리 입자 및 유기 구리를 포함하는 도전성 페이스트를 도포하는 단계, 상기 도전성 페이스트에 열처리를 가하여 나노 돌기를 구비한 금속 분말을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의한 전자 부품의 제조 방법은 복수 개의 세라믹 그린시트를 마련하는 단계, 상기 세라믹 그린시트에 니켈 페이스트로 내부전극을 형성하는 단계, 상기 내부전극이 형성된 세라믹 그린시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계, 상기 적층체를 소결하는 단계, 상기 소결체 외부에 바인더, 용제 및 구리 입자 표면에 유기 구리로 형성된 나노 돌기를 구비한 금속 분말을 포함하는 도전성 페이스트로 외부 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전자 부품의 제조 방법은 구리 입자와 유기 구리를 혼합하여 상기 유기 구리를 상기 구리 입자의 표면에 코팅하는 단계, 코팅된 상기 구리 입자를 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 금속 분말은 도전성이 향상된 전극을 형성할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 전자 부품의 제조 방법은 전극의 도전성을 향상시킴으로써 신뢰성이 우수한 전자 부품을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 취한 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 일반적인 금속 분말을 나타내 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속 분말을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터의 제조 공정도이다.
도 6은 실시예 1에서 형성되는 나노돌기를 구비한 금속 분말이다.
도 7은 실시예 2에서 형성되는 나노돌기를 구비한 금속 분말이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자 부품 및 이의 제조방법을 설명하되, 특히 적층 세라믹 커패시터의 제조방법으로 설명하지만 이에 제한되는 것은 아니다.
예들 들어, 이하의 실시예에서는 적층 세라믹 커패시터 및 이의 제조 방법을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 세라믹, 고분자 본체에 전극이 형성되는 전자 부품이라면 폭넓게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 취한 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터는 복수 개의 유전체층이 적층된 세라믹 본체(110), 상기 유전체층에 형성된 복수 개의 내부 전극(121, 122), 상기 세라믹 본체(110)의 측면에 형성되는 외부 전극(131, 132)을 포함한다.
상기 세라믹 본체(110)의 형상에 특별히 제한은 없지만, 일반적으로 직방체 형상일 수 있다. 또한, 그 치수에 특별히 제한은 없으나, 예를 들면 0.6mm×0.3mm 크기일 수 있고, 22.5 ㎌ 이상의 고적층 및 고용량 적층 세라믹 커패시터일 수 있다.
상기 세라믹 본체(110)는 복수 개의 유전체층(112)이 적층되어 형성될 수 있다. 상기 세라믹 본체(110)를 구성하는 복수의 유전체층(112)은 소결된 상태로써, 인접하는 유전체층끼리의 경계는 확인할 수 없을 정도로 일체화되어 있을 수 있다.
일 유전체층(112)은 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 그린시트의 소결에 의하여 형성될 수 있다.
상기 세라믹 분말은 당업계에서 일반적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 BaTiO3계 세라믹 분말을 포함할 수 있다. 상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, BaTiO3 에 Ca, Zr 등이 일부 고용된 (Ba1 - xCax)TiO3, Ba(Ti1 - yCay)O3, (Ba1 -xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1 - yZry)O3 등이 있다. 상기 세라믹 분말의 평균 입경은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 1.0㎛이하 일 수 있다.
또한, 상기 세라믹 그린시트는 상기 세라믹 분말과 함께 전이금속 산화물 또는 탄화물, 희토류 원소, 또는 Mg, Al 등을 포함할 수 있다.
상기 일 유전체층(112)의 두께는 적층 세라믹 커패시터의 용량 설계에 맞추어 적절히 변경될 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 소결 후 일 유전체층(112)의 두께는 1.0㎛이하 일 수 있다.
상기 세라믹 본체(110) 내부에는 복수 개의 내부전극(121, 122)이 형성될 수 있다. 상기 내부전극(121, 122)은 일 유전체층(112) 상에 형성되어 소결에 의하여 일 유전체층을 사이에 두고, 상기 세라믹 본체(110) 내부에 형성될 수 있다.
상기 내부전극은 서로 다른 극성을 갖는 제1 내부전극(121) 및 제2 내부전극(122)을 한 쌍으로 할 수 있으며, 유전체층의 적층 방향에 따라 대향 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 말단은 세라믹 본체(110)의 대향하는 양면에 교대로 노출될 수 있다.
상기 내부 전극(121, 122)의 두께는 용도 등에 따라 적절히 결정할 수 있는데, 예를 들면, 1.0㎛이하 일 수 있다. 또는 0.1 내지 1.0㎛의 범위 내에서 선택될 수 있다.
상기 내부전극(121, 122)은 금속 페이스트로 형성될 수 있다. 예컨대, 세라믹 그린시트에 금속 페이스트를 인쇄하고 소성하여 상기 내부전극(121, 122)이 형성될 수 있다. 상기 인쇄 방법에는 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 등이 있다.
상기 내부 전극(121, 122)은 도전성 금속 재질로 형성될 수 있다. 여기서 도전성 금속은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 은(Ag), 납(Pb), 백금(Pt), 니켈(Ni) 또는 구리(Cu) 등이 이용될 수 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 외부 전극(131, 132)은 세라믹 본체(110)의 측면에 형성되어 내부전극(121, 122)과 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 세라믹 본체(110)일면으로 노출된 제1 내부 전극(121)과 전기적으로 연결된 제1 외부전극(131) 및 상기 세라믹 본체(110)의 타면으로 노출된 제2 내부 전극(122)과 전기적으로 연결된 제2 외부전극으로 구성될 수 있다.
상기 외부 전극(131, 132)은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 페이스트로 형성될 수 있다. 상기 도전성 페이스트에 포함되는 도전재는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 Ni, Cu, 또는 이들 합금을 사용할 수 있다. 상기 외부 전극(131, 132)의 두께는 용도 등에 따라 적절히 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 외부전극용 도전성 페이스트 조성물은 바인더, 용제 및 금속 입자 표면에 유기 금속으로 형성된 나노 돌기를 구비한 금속 분말을 포함할 수 있다.
상기 금속 분말에 사용될 수 있는 금속 입자, 유기 금속은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 구리 입자, 유기 구리를 사용할 수 있다.
도 3은 일반적인 금속 분말을 나타내 도면이다.
도 3(a)는 금속 분말간의 접촉 상태를 나타내고 있다.
도 3(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 일반적인 금속 분말을 이용하여 외부 전극 등을 형성하는 경우, 인접한 금속 입자(10)가 서로 접촉을 한다. 그리고 상기 금속 입자(10) 간의 접촉에 의하여, 상기 외부 전극은 도전성을 띨 수 있다.
도전성을 향상시키기 위한 방법으로는 도전성이 우수한 재료로 금속 입자를 표면처리하는 방법, 금속 입자간의 접촉을 증가시키는 방법 등이 있다.
예컨대, 도 3(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 금속 입자(10, 예컨대 구리)의 표면에 은(Ag) 코팅막이 형성될 수 있다. 그러나 코팅막을 형성하는 방법은 입자간의 접촉성을 크게 향상시키지 못하므로 전극의 도전성을 향상시키는데 한계가 있다.
한편, 상기 표면 코팅 방식은 입자간 접촉을 높이기 위한 것이 주목적이 아니라, 금속 입자의 산화를 방지하거나 은(Ag)과 같은 귀금속의 사용량을 줄이는 것이 주목적이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속 분말을 나타낸 도면이다.
도 4(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 금속 분말은 금속 입자(10), 나노돌기(20)를 포함할 수 있다.
상기 금속 입자(10)는 구리(Cu)로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 나노돌기(20)는 유기 금속으로 형성되는 것이 바람직하다. 또, 상기 나노돌기(20)는 유기 구리로 형성되는 것이 바람직하다.
종래의 금속 도금법에 의해서는 금속 입자 전체가 코팅된 구조(도 3(b) 참조)만 형성될 수 있었다.
따라서 금속 입자 표면에 나노돌기를 형성하기 위해서는 새로운 재료가 요구되었다.
본 발명의 일 실시예에 의할 때, 유기 금속을 이용하여 금속 입자에 나노 돌기를 형성할 수 있다. 왜냐하면 상기 유기 금속의 분자 구조를 제어함으로써 용매와의 상용성 및 분해 온도를 제어할 수 있기 때문이다.
도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 의한 금속 분말의 접촉 상태를 나타낸 도면이다.
도 4(b)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 금속 분말은 나노 돌기를 이용하여 서로 접촉한다. 따라서 상기 금속 분말의 접촉성이 크게 향상될 수 있다.
도 2를 참조하면, B영역에 대한 확대도를 통하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 금속 분말을 사용하여 형성된 외부 전극을 확인할 수 있다.
상기 확대도에 도시되어 있는 바와 같이, 금속 분말은 나노돌기(10)를 통하여 서로 접촉할 수 있다.
이 때, 금속 분말의 접촉성이 향상됨에 따라, 상기 외부 전극(131, 132)의 도전 특성이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터의 제조 공정도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터의 제조방법은 복수 개의 세라믹 그린시트를 마련하는 단계; 상기 세라믹 그린시트에 니켈 페이스트 조성물로 내부전극을 형성하는 단계; 상기 내부전극이 형성된 세라믹 그린시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계; 상기 적층체를 소결하는 단계; 도전성 페이스트 조성물로 외부 전극을 형성하는 단계; 상기 외부 전극을 소결하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 도전성 페이스트 조성물은 바인더, 용제, 금속 입자, 유기 금속을 포함할 수 있다.
이 경우에는, 금속 입자와 유기 금속이 용매에 혼합된 상태에서 상기 도전성 페이스트 조성물이 건조, 열처리를 거친다. 이 때, 상기 도전성 페이스트 조성물에 포함된 금속 입자, 유기 금속의 작용에 의하여 나노 돌기를 구비한 금속 분말이 생성될 수 있다.
이 방식의 경우에는 외부 전극이 형성되는 과정에서 나노 돌기가 구비된 금속 분말이 형성되어 입자간 접촉성을 더욱 높일 수 있다는 장점이 있다.
또는, 상기 도전성 페이스트 조성물은 바인더, 용제, 금속 입자 표면에 유기 금속으로 형성된 나노 돌기를 구비한 금속 분말을 포함할 수 있다.
이 경우에는, 상기 도전성 페이스트 조성물로 외부 전극을 형성하는 단계 이전에, 금속 입자 표면에 유기금속으로 형성된 나노 돌기를 구비한 금속 분말을 마련할 수 있다.
나노 돌기를 구비한 금속 분말을 마련하는 단계는 금속 입자와 유기 금속을 용매에 혼합하여 유기 금속을 금속 입자 표면에 코팅시키는 단계; 코팅된 상기 금속 입자를 건조, 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 건조, 열처리 과정에서 유기 금속이 열분해되며, 상기 금속 입자 표면에 상기 열분해된 유기 금속이 금속화되면서 나노돌기를 형성할 수 있다.
이와 같이, 나노돌기를 구비한 금속 분말을 미리 형성하는 방법은 도전성 페이스트에 포함되는 금속 분말의 양을 세밀하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 목적에 따라 적절한 도전성 페이스트가 형성될 수 있다.
이와 같은 도전성 페이스트가 본 발명의 일 실시예에 따른 적층 세라믹 커패시터의 제조 과정에서 이용될 수 있다.
이하에서, 상기 도전성 페이스트를 이용한 적층 세라믹 커패시터의 제조 방법에 대해서 구체적으로 살펴보기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의할 때, 우선, 복수 개의 그린시트를 마련하는데(도 5(a)), 그린시트는 세라믹 그린시트로서 티탄산바륨(BaTiO3) 등의 파우더를 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제, 분산제와 배합하여 수 ㎛ 두께의 유전체 층(112)을 형성할 수 있다.
그리고, 그린시트 상에 니켈 페이스트에 의한 내부전극 층(121, 122)을 형성할 수 있다(도 5(b)).
이와 같이 내부전극 층(121, 122)이 형성된 후 그린시트를 캐리어 필름으로부터 분리시킨 후 복수의 그린시트 각각을 서로 겹쳐서 적층하여 적층체를 형성할 수 있다(도 5(c)).
이어 그린시트 적층체를 고온, 고압으로 압착시킨 후(도 5(d)), 압착된 시트 적층체를 절단공정을 통해 소정의 크기로 절단하여(도 5(e)) 그린 칩(green chip)을 제조할 수 있다(도 5(f)).
이 후, 칩화한 적층체를 소성하여 세라믹 본체를 제조할 수 있다.
다음으로, 세라믹 본체의 측면을 덮으며, 세라믹 본체의 측면으로 노출된 제1 및 제2 내부전극과 전기적으로 연결되도록 제1 및 제2 외부전극을 형성할 수 있다(도 5(g)). 상기 제1 및 제2 외부 전극은 본 발명의 일 실시예에 의한 도전성 페이스트에 의하여 형성될 수 있다. 이 후, 외부 전극의 표면에 니켈, 주석 등의 도금처리를 실시할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이는 발명의 구체적인 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 실시예는 나노돌기를 구비한 금속 분말의 구조 형성 및 이에 의한 전도 효과를 확인하기 위한 것이다.
[실시예 1]
실시예 1은 나노돌기를 구비한 금속 분말을 미리 형성하는 방법에 대한 것이다.
우선 구리 합금 분말과 구리 유기 금속을 에탄올 용매에 투입하고, 믹서(mixer)를 통하여 교반하였다.
교반 완료 후, 상기 교반물에서 에탄올을 건조시킨 다음에 상기 교반물을 200℃에서 열처리하였다.
도 6은 실시예 1에 의할 때, 형성되는 나노돌기를 구비한 금속 분말이다.
도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 구리 합금 분말 표면에 수십 nm 크기의 나노 돌기가 형성되었다.
한편, 상기와 같은 과정을 통하여 획득한 나노 돌기를 구비한 구리 분말을 에폭시(epoxy)와 혼합하여 전극을 형성한 후의 저항값을 측정하였다. 또, 나노 돌기를 구비하지 않은 일반적인 구리 분말을 에폭시(epoxy)와 혼합하여 전극을 형성한 후의 저항값을 측정하였다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전극은 100 ohm 정도의 낮은 저항값을 나타낸다. 한편, 나노 돌기를 구비하지 않은 금속 분말을 사용한 전극은 1000 ohm 이상의 저항값을 나타낸다.
따라서 나노돌기를 구비한 금속 분말을 사용하여 전극을 형성하는 경우, 저항값을 크게 낮출 수 있다는 것을 확인하였다.
[실시예 2]
실시예 2는 도전성 페이스트를 이용하여 전극을 형성하는 공정에서 나노돌기를 구비한 금속 분말을 형성하는 방법에 대한 것이다.
우선 구리 합금 분말과 구리 유기 금속을 에폭시(epoxy) 용액과 혼합하여 교반 및 3-roll milling하여 에폭시(epoxy) 페이스트를 제작하였다.
상기 페이스트를 유전체층에 도포하고 200℃에서 열처리한 후, SEM으로 관찰한 결과 나노돌기가 형성된 금속 분말을 확인하였다.
도 7은 실시예 2에 의할 때, 형성되는 나노돌기를 구비한 금속 분말이다.
도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 구리 합금 분말 표면에 수십 nm 크기의 나노 돌기가 형성되었다.
한편, 상기와 같은 과정을 통하여 전극을 형성한 후의 저항값을 측정하였다. 또, 유기 금속을 구비하지 않은 도전성 페이스트를 이용하여 전극을 형성한 후의 저항값을 측정하였다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전극은 50 ohm의 저항값을 나타낸다. 한편, 유기 금속을 구비하지 않은 도전성 페이스트를 이용하여 형성한 전극은 4500 ohm의 저항값을 나타낸다.
따라서 유기 금속을 구비한 도전성 페이스트를 사용하여 전극을 형성하는 경우, 저항값을 크게 낮출 수 있다는 것을 확인하였다.
한편, 실시예 1과 실시예 2를 비교하면, 나노돌기를 구비한 금속 분말을 포함하는 도전성 페이스트를 사용하는 것보다 금속 입자 및 유기 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 사용하는 것이 도전성 측면에서 유리하다는 것을 확인할 수 있다.
10 : 금속 입자 20 : 나노 돌기
110 : 세라믹 본체 112 : 유전체층
121, 122 : 내부 전극 131, 132 : 외부 전극

Claims (10)

  1. 금속 입자; 및
    상기 금속 입자 표면에 형성된 나노 돌기;를 포함하며,
    상기 나노 돌기는 유기 금속으로 형성된 금속 분말.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 금속 입자는 구리 입자인 금속 분말.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 유기 금속은 유기 구리인 금속 분말.
  4. 세라믹 본체;
    상기 세라믹 본체 내부에 형성된 내부 전극; 및
    상기 내부 전극과 전기적으로 접속되고, 상기 세라믹 본체의 외측에 형성되며, 금속 입자 표면에 유기 금속으로 형성된 나노 돌기를 구비하는 금속 분말을 포함하는 외부 전극;
    을 포함하는 전자 부품.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 금속 입자는 구리(Cu) 입자인 전자 부품.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 유기 금속은 유기 구리인 전자 부품.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 금속 분말은 상기 나노 돌기를 통하여 인접하는 금속 분말과 접촉하는 전자 부품.
  8. 복수 개의 세라믹 그린시트를 마련하는 단계;
    상기 세라믹 그린시트에 금속 페이스트로 내부전극을 형성하는 단계;
    상기 내부전극이 형성된 세라믹 그린시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계;
    상기 적층체를 소결하는 단계;
    상기 소결체 외측에 바인더, 용제, 구리 입자 및 유기 구리를 포함하는 도전성 페이스트를 도포하는 단계; 및
    상기 도전성 페이스트에 열처리를 가하여 나노 돌기를 구비한 금속 분말을 형성하는 단계;
    를 포함하는 전자 부품의 제조 방법.
  9. 복수 개의 세라믹 그린시트를 마련하는 단계;
    상기 세라믹 그린시트에 니켈 페이스트로 내부전극을 형성하는 단계;
    상기 내부전극이 형성된 세라믹 그린시트를 적층하여 적층체를 형성하는 단계;
    상기 적층체를 소결하는 단계; 및
    상기 소결체 외부에 바인더, 용제 및 구리 입자 표면에 유기 구리로 형성된 나노 돌기를 구비한 금속 분말을 포함하는 도전성 페이스트로 외부 전극을 형성하는 단계;
    를 포함하는 전자 부품의 제조 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    구리 입자와 유기 구리를 혼합하여 상기 유기 구리를 상기 구리 입자의 표면에 코팅하는 단계; 및
    코팅된 상기 구리 입자를 열처리하는 단계를 더 포함하는 전자 부품의 제조 방법.
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