KR20150011573A - 내부 전극용 니켈 분말, 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 및 전자부품이 실장된 회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시형태는 분말의 비표면적을 b, 평균 입경을 D, 밀도를 ρ 라고 할 때, b*D*ρ/6로 정의되는 χ가 0.8≤χ≤1.0을 만족하는 내부전극용 니켈 분말을 제공할 수 있다.

Description

내부 전극용 니켈 분말, 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 및 전자부품이 실장된 회로기판{Nickel powder for internal electrode, multi-layered ceramic capacitor and circuit board for mounting the same}
본 발명은 내부 전극용 니켈 분말에 관한 것으로, 분산성이 높고 결정자 입경이 우수하며 밀도가 높은 내부 전극용 니켈 분말, 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 및 전자부품이 실장된 회로기판에 관한 것이다.
전자기기의 소형화 및 고성능화가 급속히 진행되면서 전자 기기의 핵심적인 수동 부품인 적층형 세라믹 캐패시터의 고용량화 및 초박층화 경향이 뚜렷해지고 있다.
일반적으로 적층형 세라믹 전자 부품은 세라믹 유전체 시트 상에 내부 전극을 인쇄하고, 내부 전극이 인쇄된 세라믹 유전체 시트를 적층하고 소성한 후 외부전극을 형성한다.
내부 전극이 인쇄된 세라믹 유전체 시트에 있어서 인쇄된 내부 전극은 소결 개시 온도가 낮기 때문에 세라믹 유전체 시트보다 낮은 온도에서 먼저 소결이 시작되며 결과 내부 전극에는 과잉 소성이 이루어져 금속 성분이 편재된 상태로 응집된다. 소성 후 전극에는 내부 전극에 불연속 부분이 생겨 내부 전극의 연속성이 현저히 저하되고, 그로 인하여 정전 용량도 저하될 수 있다.
따라서 적층 세라믹 커패시터의 용량 증가를 위해 내부 전극의 연속성(연결성)의 개선이 필요하며, 내부전극의 연속성을 향상시킬 수 있는 금속 분말의 개발이 요구된다.
대한민국 공개 특허 공보 제 10-2011-00896630호
본 발명은 분산성이 높고 결정자 입경이 우수하며 밀도가 높은 내부 전극용 니켈 분말, 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 및 전자부품이 실장된 회로기판을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시형태는 분말의 비표면적을 b, 평균 입경을 D, 밀도를 ρ 라고 할 때, b*D*ρ/6로 정의되는 χ가 0.8≤χ≤1.0을 만족하는 내부전극용 니켈 분말을 제공할 수 있다.
상기 니켈 분말의 평균 입경은 50nm 내지 350nm일 수 있다.
상기 니켈 분말의 결정자 입경은 55nm 내지 100nm일 수 있다.
상기 니켈 분말 입자 한 개가 가지고 있는 평균 결정자의 수는 1 내지 8일 수 있다.
상기 니켈 분말의 밀도는 8.5g/㎤ 이상일 수 있다.
상기 니켈 분말의 불순물 함량은 500ppm 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시형태는 유전체층을 포함하는 세라믹 본체; 상기 유전체층을 사이에 두고 형성되며 니켈 분말을 포함하는 복수의 내부 전극; 및 상기 세라믹 본체의 외부면에 형성되며 상기 내부 전극과 전기적으로 연결되는 외부전극; 을 포함하며, 상기 니켈 분말은 분말의 비표면적을 b, 평균 입경을 D, 밀도를 ρ 라고 할 때, b*D*ρ/6로 정의되는 χ가 0.8≤χ≤1.0을 만족하는 적층 세라믹 커패시터를 제공할 수 있다.
상기 니켈 분말의 평균 입경은 50nm 내지 350nm일 수 있다.
상기 니켈 분말의 결정자 입경은 55nm 내지 100nm일 수 있다.
상기 니켈 분말 입자 한 개가 가지고 있는 평균 결정자의 수는 1 내지 8일 수 있다.
상기 니켈 분말의 밀도는 8.5g/㎤ 이상일 수 있다.
상기 니켈 분말의 불순물 함량은 500ppm 이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 상부에 제1 및 제2 전극 패드를 갖는 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판 위에 설치된 적층 세라믹 커패시터; 를 포함하며, 상기 적층 세라믹 커패시터는 유전체층을 포함하는 세라믹 본체, 상기 유전체층을 사이에 두고 형성되며 니켈 분말을 포함하는 복수의 내부 전극 및 상기 세라믹 본체의 외부면에 형성되며 상기 내부 전극과 전기적으로 연결되는 외부전극을 포함하고, 상기 니켈 분말은 분말의 비표면적을 b, 평균 입경을 D, 밀도를 ρ 라고 할 때, b*D*ρ/6로 정의되는 χ가 0.8≤χ≤1.0을 만족하는 전자부품이 실장된 회로 기판을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면 분산성이 높고 결정자 입경이 우수하며 밀도가 높은 내부 전극용 니켈 분말, 이를 포함하는 적층 세라믹 커패시터 및 전자부품이 실장된 회로기판을 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시형태에 따른 내부 전극용 니켈 분말의 TEM(Transmission Electron Microscopy) 이미지를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 복수의 결정자로 이루어진 내부 전극용 니켈 분말의 TEM(Transmission Electron Microscopy) 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 내부 전극용 니켈 분말이 복수의 결정자로 이루어진 입자를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 5의 A-A' 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 전자부품이 실장된 회로기판을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 다만, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
내부 전극용 니켈 분말(10)
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시형태에 따른 내부 전극용 니켈 분말의 TEM(Transmission Electron Microscopy) 이미지를 나타낸 것이며 도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 복수의 결정자로 이루어진 내부 전극용 니켈 분말의 TEM(Transmission Electron Microscopy) 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 내부 전극용 니켈 분말이 복수의 결정자로 이루어진 입자를 나타낸 것이다.
도 1a, 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 내부전극용 니켈 분말(10)은 특정 수준의 표면 거칠기를 가질 수 있다. 구체적으로 분말의 비표면적을 b, 평균 입경을 D, 밀도를 ρ 라고 할 때, χ는 b*D*ρ/6로 정의될 수 있으며 χ는 0.8≤χ≤1.0을 만족할 수 있다.
표면적을 최소화한 모폴로지(morphology)는 구형이므로 독립된 니켈 입자의 χ값은 1.0을 넘을 수 없으며, 만일 측정된 χ값이 1.0을 넘었다면, 내부전극용 니켈 분말의 응집이 발생한 것으로 바람직하지 않다. 분말의 응집은 니켈 분말이 내부전극용 페이스트로 제작될 때 페이스트의 충진을 떨어뜨리고 표면의 조도를 거칠게 만들기 때문에 적절하지 않다. 또한 χ값이 0.8 미만일 경우 표면의 거칠기(roughness)가 높음을 의미하는데, 이 경우 내부전극용 페이스트 제조 시 니켈 표면의 안정성을 위해 니켈 분말 대비 지나치게 많은 양의 분산제 및 바인더가 필요하다. 페이스트 내에 분산제 및 바인더의 양이 많아지면 그린 칩(green chip)의 가소 시 많은 양의 가스(gas)가 발생하여 칩 터짐 등의 불량을 유발할 수 있다. 또한 니켈 입자가 지나치게 거친 경우 니켈 입자 간의 거리를 이격시켜 내부전극용 페이스트의 니켈 분말 충진율을 떨어뜨릴 수 있다.
다시 말해 본 발명의 실시형태와 같이 입자의 χ가 0.8 내지 1.0를 만족하는 니켈 분말(10)의 경우 분산제와의 흡착력이 우수하며, 입자의 분산효과가 뛰어나다. 특히 본 발명의 니켈 분말(10)을 이용하여 적층 세라믹 커패시터의 내부 전극을 마련하는 경우 니켈 분말을 구성하는 입자의 표면에 충분한 양의 분산제 및 수지가 흡착될 수 있어 입자 충진 효과가 뛰어나며, 제조된 내부전극의 연결성을 향상시킬 수 있다.
0.8 내지 1.0의 χ를 가지는 니켈 분말은 니켈 입자의 산화막 형성의 제어를 통해 제조될 수 있다.
이에 한정되는 것은 아니나 상기 니켈 분말의 비표면적(b)은 2m2/g 내지 15m2/g일 수 있다.
또한 이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 니켈 분말은 플라즈마를 이용한 기상합성법으로 제조될 수 있으며, PVD(Physical Vapor Deposition) 방법으로 형성된 니켈 입자의 성장이 끝나는 온도 구간에서 산화막 형성을 위한 가스(이하, 성막가스)를 투입하여 입자의 표면에 산화막을 형성할 수 있다. 이때 투입되는 가스는 순수한 산소 기체일 수 있다.
특히 동일한 성막 가스를 투입하더라도 투입될 때의 온도에 따라 입자의 표면 거칠기가 다르게 나타난다. 좀 더 구체적으로 성막 가스의 투입온도가 고온일수록 표면 조도가 증가할 수 있다.
χ가 0.8 내지 1.0의 값을 가지기 위해 성막 가스는 50℃ 내지 300℃에서 투입될 수 있다.
나아가 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시형태에 따른 내부전극용 니켈 분말(10)은 평균 입경이 55nm 내지 350nm 이고 결정자(11) 입경이 55nm 내지 100nm일 수 있다.
입자의 결정성은 결정자의 크기에 의하여 결정되는데, 결정자는 입자 안에서 단결정으로 볼 수 있는 집결체를 의미하며, 하나의 입자는 여러 개의 결정자로 이루어져 있다.
결정자의 크기(L)는 XRD(X선 회절 측정)를 이용하여 측정하며, 그 식은 다음과 같다.
Ｌ〓Ｋλ／ (β cosθ) Ｋ: 정수 (0.9), λ: 파장, β: 피크의 반가폭, θ: 굴절각
본 발명의 니켈 분말(10)은 플라즈마를 이용한 기상합성법으로 제조될 수 있고 분산성을 향상시킬 수 있는 범위의 χ값을 가지며, 불순물이 적고(500ppm 이하) 결정자 입경이 우수하며(55nm 이상) 그에 따라 입자에 결함이 적기 때문에 이론 밀도(8.5g/㎤이상)에 가까운 특성을 가지고 있다.
이러한 니켈 분말(10)은 입자 간의 충진이 우수하기 때문에 내부전극 연결성을 향상시키는 효과가 있다.
적층 세라믹 커패시터(100)
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 1의 A-A' 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터는 세라믹 본체(110); 및 제1 및 제2 외부전극(131, 132)을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, T-방향은 세라믹 본체의 두께 방향으로서, 내부전극이 유전체층을 사이에 두고 적층되는 방향이며, L-방향은 세라믹 본체의 길이 방향이며, W-방향은 세라믹 본체의 폭 방향일 수 있다.
상기 세라믹 본체(110)는 길이 방향이 폭 방향 또는 두께 방향보다 길게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 세라믹 본체(110)는 형상에 있어 특별히 제한은 없지만, 실질적으로 육면체 형상일 수 있다. 칩 소성 시 세라믹 분말의 소성 수축과 내부전극 패턴 존부에 따른 두께차이 및 세라믹 본체 모서리부의 연마로 인하여, 세라믹 본체(110)는 완전한 육면체 형상은 아니지만 실질적으로 육면체에 가까운 형상을 가질 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 세라믹 본체(110)는 복수의 유전체층(111), 상기 유전체층(111)을 사이에 두고 세라믹 본체(110)의 양 단면을 통해 번갈아 노출되도록 형성된 복수의 제1 및 제2 내부전극(121,122)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 세라믹 본체(110)를 구성하는 복수의 유전체층(111)은 소결된 상태로서, 인접하는 유전체층끼리의 경계는 확인할 수 없을 정도로 일체화되어 있을 수 있다.
상기 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍의 전극으로서, 유전체층(111) 상에 소정의 두께로 전도성 금속을 포함하는 전도성 페이스트를 인쇄하여 유전체층(111)의 적층 방향을 따라 세라믹 본체의 양 단면을 통해 번갈아 노출되도록 형성될 수 있으며, 중간에 배치된 유전체층(111)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다.
즉, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 세라믹 본체(110)의 양 단면을 통해 번갈아 노출되는 부분을 통해 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)에 전압을 인가하면 서로 대향하는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122) 사이에 전하가 축적되고, 이때 적층 세라믹 커패시터(100)의 정전 용량은 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 서로 중첩되는 영역의 면적과 비례하게 된다.
또한, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)에 포함되는 전도성 금속은 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 이들의 합금일 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전도성 금속은 니켈 분말의 형태로 포함될 수 있으며, 상기 니켈 분말은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 내부 전극용 니켈 분말(10)일 수 있다.
즉, 본 발명의 적층 세라믹 커패시터의 내부전극에 포함되는 니켈 분말은 분말의 비표면적을 b, 평균 입경을 D, 밀도를 ρ 라고 할 때, b*D*ρ/6로 정의되는 χ가 0.8≤χ≤1.0을 만족할 수 있다.
또한 상기 니켈 분말의 평균 입경은 50nm 내지 350nm이고, 상기 니켈 분말의 결정자 입경은 55nm 내지 100nm일 수 있다.
나아가 상기 니켈 분말 입자 한 개가 가지고 있는 평균 결정자의 수는 1 내지 8일 수 있으며, 밀도는 8.5g/㎤ 이상, 불순물 함량은 500ppm 이하일 수 있다.
또한, 유전체층(111)은 고유전률을 갖는 세라믹 분말, 예를 들어 티탄산바륨(BaTiO3)계 또는 티탄산스트론튬(SrTiO3)계 분말을 포함할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 외부전극(131)은 상기 제1 내부전극(121)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 외부전극(132)은 상기 제2 내부전극(122)과 전기적으로 연결될 수 있다.
전자부품이 실장된 회로기판(200)
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 전자부품이 실장된 회로기판을 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시형태에 따른 전자 부품이 실장된 회로기판은 상부에 제1 및 제2 전극 패드(221,222)를 갖는 인쇄회로기판(210); 및 상기 인쇄회로기판 위에 설치된 적층 세라믹 커패시터(100); 를 포함할 수 있다.
이때, 적층 세라믹 커패시터(100)는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)이 각각 제1 및 제2 전극 패드(221, 222) 위에 접촉되게 위치한 상태에서 솔더(230)에 의해 인쇄회로기판(210)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기의 적층 세라믹 커패시터가 실장된 회로 기판에 관한 내용 중 상술한 적층 세라믹 커패시터와 동일한 사항은 설명의 중복을 피하기 위해 여기에서는 생략하도록 한다.
실시 예
본 실시예에 따른 적층 세라믹 커패시터 내부전극용 니켈 분말 합성 공정은 하기와 같은 단계로 제작되었다.
RF-플라즈마(RF의 주기로 전류의 방향을 바뀌면서 형성되는 플라즈마) 점화 후 반응기에 10um 전후 크기의 니켈 금속 원료를 투입하고, 불활성 가스 분위기에서 상기 니켈 금속 원료를 가열하여 증발시킨 후, 상기 증발한 니켈 금속 원료를 응축시켜 분말을 형성한다.
상기 니켈 분말을 합성하기 위한 RF-플라즈마의 점화 조건은 하기 표 1에 나타내었다.
전력 60kW
중심 가스(central gas) 30l/min(Ar)
차단 가스(sheath gas) 100l/min(Ar+H2)
냉각 가스(quenching gas) 1500l/min(Ar)
공급 속도(feeding rate) 10g/min
상기 입자의 성장을 조절하는 장비 내의 냉각 지역(quenching zone)에서의 온도는 입자의 결정성의 중요한 요인으로 작용하며, 냉각 가스의 세기를 조절하여 얻어진 냉각 지역에서의 각 3가지 온도 프로파일(100℃, 200℃, 300℃)에서 성장된 입자의 결정자 입경을 XRD분석을 통하여 분석하였다.
상기에서 분석한 냉각 지역 온도에 따른 결정자 입경의 변화를 하기 표 2에 나타내었다.
입자 냉각 지역 온도 결정자 입경
A 100℃ 25nm
B 200℃ 32nm
C 300℃ 58nm
상기 냉각 지역 온도가 300℃일 때 합성된 니켈 분말의 형상의 SEM 이미지를 도 도 2a 및 도 2b에 나타내었고, 같은 입자의 TEM 이미지를 도 3에 나타내었다.
또한, 하나의 결정자로 이루어진 입자를 도 1a 및 도 1b에 나타내었고, 하나의 입자 안에 형성된 결점(쌍경계(twin boundary), 경계(grain boundary))을 포함하는 복수의 결정자로 이루어진 입자를 도 3에 나타내었다.
상기 냉각 지역 온도에 따라 합성된 니켈 분말 A, B, C의 물성을 표 3에 나타내었다.
　 A B C
냉각 지역 온도 100℃ 200℃ 300℃
결정자 입경(Dc) 25nm 32nm 58nm
탄소함량 139ppm 223ppm 180ppm
밀도 8.31g/cm3 8.48g/cm3 8.72g/cm3
평균입도(Da) 78nm(Rmax 297nm) 80nm(Rmax 320nm) 81nm(Rmax 310nm)
Da/Dc 3.12 2.50 1.40
XRD를 이용하여 측정한 입자의 결정자 크기를 Dc라고 하고 SEM 이미지로 측정한 입자의 평균 직경을 Da라고 할 때, (Da/Dc)3은 입자 한 개가 가지고 있는 평균 결정자의 수를 나타낸다.
즉, 입자 A는 약 30.4(3.123)개의 결정자로 이루어졌고, 입자 B는 약 15.6(2.503)개의 결정자, 입자 C는 약 2.7(1.403)개의 결정자로 이루어짐을 알 수 있다.
상기의 분말을 이용하여 바인더 에틸 셀룰로오스 및 터피네올(terpineol) 용매를 첨가시켜 적층 세라믹 커패시터 내부전극용 페이스트를 제조하였다. 페이스트를 필름 위에 얇게 도포시킨 후 진공 조건 하에 내부 기포를 제거해준 상태로 건조시킨 페이스트 건조막의 밀도를 측정하여 이론 밀도값과 비교하였다.
또한 티탄산바륨계의 세라믹 원료분말에 폴리비닐부티랄계 바인더 및 에탄올 등의 유기용제를 더하고 습식혼합하여 세라믹 슬러리를 제작한 뒤, 닥터 블레이트(Doctor blade)법을 적용하여 세라믹 그린시트를 성형하였다. 그리고 상기의 도전성 페이스트를 스크린 인쇄하여 내부전극을 형성하고 건조하였다.
다음에 도전성 페이스트 막이 인쇄되는 세라믹 그린 시트를 도전성 페이스트 막이 인출되어 있는 측을 교대가 되도록 여러 장 적층하고, 압착하여 일체화하고 치수에 맞게 절단하여 그린칩 (green chip)을 얻었다.
다음 질소분위기에서 250℃ 온도에서 열처리하여 탈바인더 처리를 행한 뒤 1000~1200℃의 환원분위기에서 소결하여 소성칩을 얻었고, 소성칩의 내부전극 연결성을 측정하였다.
상기에서 측정된 냉각 지역 온도에 따라 합성된 입자를 적용한 페이스트 및 소성칩 특성을 표 4에 나타내었다.
입자 페이스트 건조막 밀도/이론 건조막 밀도 소성칩의 전극 연결성
A 93% 90%
B 94% 91%
C 98% 96%
결정자의 크기가 크고 입자 내부의 결정자 수가 적은 고결정 입자는 입자 내부의 결점 감소로 입자의 밀도가 높은 특성이 있고, 이는 페이스트로 제조 시 페이스트의 건조막 밀도가 증가하는 효과로 나타났다. 또한, 건조막 밀도의 증가효과는 소성칩의 전극연결성을 향상시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다.
나아가 하기 표 5는 성막 가스 투입 온도에 따라 형성된 니켈 입자 내 산소함량, 평균 입경, 밀도, 비표면적(BET) 및 χ를 나타내는 데이터이다. 이 때 성막 가스는 순수한 산소 기체를 이용하였으며 0.1lpm, 1wt%/Ni이 되도록 투입되었다.
샘플 1 2 3 4 5
성막 가스 투입 온도(℃) 50 100 150 200 250
산소 함량(wt%) 0.62 0.97 0.98 1.02 0.99
평균 입경(nm) 94 92 95 102 98
밀도(g/cm3) 8.7 8.5 8.5 8.4 8.5
BET(m2/g) 6.33 6.43 6.73 6.94 6.74
χ 0.863 0.838 0.906 0.991 0.936
표 5에 나타난 바와 같이 50℃ 내지 250℃ 구간 모두에서 χ는 0.8 내지 1.0의 값을 나타내다. 특히, 성막 가스가 150℃ 내지 200℃에서 투입되는 경우, χ는 0.9 내지 1.0의 값을 가지며 니켈 입자는 매우 우수한 분산성을 나타낼 수 있다.
또한 성막 가스의 투입온도가 100℃ 내지 250℃ 인 경우 입자 내 산소 함량이 초기 투입된 산소 농도와 유사한 점에 비추어 산소 함량의 제어가 용이한 장점이 있다. 다만 성막 가스의 투입온도가 250℃를 초과하는 경우 니켈 입자 간 연결이 유발되어 비표면적 값이 감소하였다.
따라서 샘플 2 내지 4의 니켈 분말을 이용하여 분산제와의 흡착량을 비교해 보았으며, 그 값은 하기 표 6과 같다.
샘플 분산제 흡착 후 밀도/분산제 흡착 전 밀도
2 0.97
3 0.95
4 0.90
표 6에 나타난 바와 같이 샘플 2 에서 4로 갈수록 분산제 흡착 후 밀도/분산제 흡착 전 밀도가 감소하여 분산성이 향상된 것을 알 수 있다.
나아가 상기 샘플 2 내지 4에 대해, 샘플 A 내지 C와 동일한 방법으로 '페이스트 건조막 밀도/이론 건조막 밀도'와 소성칩의 전극 연결을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 7과 같다.
샘플 페이스트 건조막 밀도/이론 건조막 밀도 소성칩의 전극 연결성
2 92% 91%
3 94% 93%
4 97% 96%
χ값이 클수록 분산제 흡착이 용이하여 충분한 양의 분산제 및 수지가 흡착되어 입자 충진효과가 증가하며, 이는 페이스트로 제조 시 페이스트의 건조막 밀도가 증가하는 효과로 나타난다. 또한 건조말 밀도의 증가는 소성칩의 전극연결성을 향상시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10 : 니켈 분말 11 : 결정자
100 : 적층 세라믹 커패시터 110 : 세라믹 본체
111 : 유전체 층 121 : 제1 내부전극
122 : 제2 내부전극 131 : 제1 외부전극
132 : 제2 외부전극
200 : 적층 세라믹 커패시터가 실장된 회로 기판
210 : 회로 기판 221 : 제1 전극 패드
222 : 제2 전극 패드 230 : 솔더

Claims (13)

  1. 분말의 비표면적을 b , 평균 입경을 D, 밀도를 ρ 라고 할 때, b*D*ρ/6로 정의되는 χ가 0.8≤χ≤1.0을 만족하는 내부전극용 니켈 분말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 분말의 평균 입경은 50nm 내지 350nm인 내부전극용 니켈 분말.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 분말의 결정자 입경은 55nm 내지 100nm인 내부전극용 니켈 분말.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 분말 입자 한 개가 가지고 있는 평균 결정자의 수는 1 내지 8인 내부전극용 니켈 분말.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 분말의 밀도는 8.5g/㎤ 이상인 내부전극용 니켈 분말.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 니켈 분말의 불순물 함량은 500ppm 이하인 내부전극용 니켈 분말.
  7. 유전체층을 포함하는 세라믹 본체;
    상기 유전체층을 사이에 두고 형성되며 니켈 분말을 포함하는 복수의 내부 전극; 및
    상기 세라믹 본체의 외부면에 형성되며 상기 내부 전극과 전기적으로 연결되는 외부전극;
    을 포함하며, 상기 니켈 분말은 분말의 비표면적을 b, 평균 입경을 D, 밀도를 ρ 라고 할 때, b*D*ρ/6로 정의되는 χ가 0.8≤χ≤1.0을 만족하는 적층 세라믹 커패시터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 니켈 분말의 평균 입경은 50nm 내지 350nm인 적층 세라믹 커패시터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 니켈 분말의 결정자 입경은 55nm 내지 100nm인 적층 세라믹 커패시터.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 니켈 분말 입자 한 개가 가지고 있는 평균 결정자의 수는 1 내지 8인 적층 세라믹 커패시터.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 니켈 분말의 밀도는 8.5g/㎤ 이상인 적층 세라믹 커패시터.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 니켈 분말의 불순물 함량은 500ppm 이하인 적층 세라믹 커패시터.
  13. 상부에 제1 및 제2 전극 패드를 갖는 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판 위에 설치된 적층 세라믹 커패시터; 를 포함하며,
    상기 적층 세라믹 커패시터는 유전체층을 포함하는 세라믹 본체, 상기 유전체층을 사이에 두고 형성되며 니켈 분말을 포함하는 복수의 내부 전극 및 상기 세라믹 본체의 외부면에 형성되며 상기 내부 전극과 전기적으로 연결되는 외부전극을 포함하고, 상기 니켈 분말은 분말의 비표면적을 b, 평균 입경을 D, 밀도를 ρ 라고 할 때, b*D*ρ/6로 정의되는 χ가 0.8≤χ≤1.0을 만족하는 전자부품이 실장된 회로 기판.



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