KR20160013815A - 세라믹 전자부품 - Google Patents
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Abstract
양호한 내화학적 침식성을 갖는 코팅막을 저렴하게 형성할 수 있으면서, 툼스톤 현상 등의 실장 불량이 발생하기 어려운 세라믹 전자부품을 제공한다.
배리스터(10)는 세라믹 소자(1)와, 세라믹 소자(1)의 표면에 마련된 코팅막(8) 및 외부전극(6a, 6b)을 포함하고 있다. 코팅막(8)은 세라믹 소자(1)로부터 이온화되어 석출된 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소와 수지를 포함한다. 코팅막(8)의 표면은 세라믹 소자(1)의 측면에 형성되어 있는 외부전극(6a, 6b)의 감싸는 부분(12a, 12b)의 표면으로부터 오목하게 패어 있다. 코팅막(8)은 세라믹 소자(1)의 표면에 에칭에 의해 형성된 오목부(14)에 마련되어 있다.
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Description
본 발명은 세라믹 전자부품에 관한 것이다.
전자부품에 이용되고 있는 세라믹은 전자부품 기능의 고도화에 의한 재료개량에 따라, 산이나 알칼리 등에 의한 화학적 침식에 대하여 약해지기 쉬워지는 경우가 있다.
따라서 이 대책으로서 전자부품의 세라믹 소자 표면을 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 나타내는 바와 같이 수지로 코팅하는 기술이 제안되고 있다.
전자부품의 세라믹 소자 표면을 코팅함으로써, 도금 처리 시의 도금액이나 실장 시의 플럭스에 따른 세라믹 소자에 대한 화학적 침식의 영향을 경감할 수 있다. 그리고 세라믹 소자 표면을 코팅함으로써, 도금 처리 시에 있어서 세라믹 소자 표면에 대한 도금 성장이 억제되어 전자부품의 도전성 불량을 저감할 수 있다.
또한 세라믹 소자 표면을 코팅함으로써, 전자부품 내부에 수분, 도금액, 플럭스 등이 침입하는 것을 방지할 수 있고, 전자부품의 신뢰성 열화, 혹은 내부전극에 대한 도금 석출에 따른 전기 특성 열화를 막을 수 있다.
그러나 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 전자부품의 세라믹 소자 표면을 수지로 코팅할 경우에는, 수지 코팅은 전자부품의 전면(全面)에 실시되기(도포되기) 때문에 세라믹 소자 표면에만 선택적으로 막 형성을 할 수 없다. 따라서 외부전극 형성 전에 전자부품 전면에 수지 코팅막을 형성하여, 외부전극을 형성하는 전자부품 단면(端面)의 수지 코팅막을 제거하는 공정이 필요하게 되어 제조 비용이 올라간다.
또한 특허문헌 2에 나타내는 바와 같이, 외부전극 형성 후에 수지 코팅이 실시될 경우에는 외부전극이 마스킹된 후, 세라믹 소자 표면에만 수지 코팅막이 형성되지만, 작업이 번잡해서 제조 비용이 올라간다.
또한 전자부품의 세라믹 소자 표면을 수지로 코팅하면 전자부품 사이즈가 커진다. 특히, 도금액 등의 침입을 완전히 방지하기 위해서는 수지 코팅막의 두께는 어느 정도 필요하며, 수지 코팅막의 표면이 전자부품 측면에 형성되어 있는 외부전극의 감싸는 부분(wrapping parts)의 표면보다도 돌출되어 있을 경우가 있다.
이 경우, 전자부품을 회로 기판 등에 실장하면, 툼스톤(tombstone) 현상이 발생하여 실장 불량이 될 우려가 있다.
그러므로 본 발명의 목적은 양호한 내화학적 침식성을 가지는 코팅막을 저렴하게 형성할 수 있으면서, 툼스톤 현상 등의 실장 불량이 발생하기 어려운 세라믹 전자부품을 제공하는 것이다.
본 발명은,
세라믹 소자와, 세라믹 소자 표면에 마련된 코팅막 및 세라믹 소자의 단부(端部)에 마련된 외부전극을 포함한 세라믹 전자부품으로서,
코팅막이 수지와 세라믹 소자의 구성 원소 중 양이온성의 원소를 포함하며,
코팅막의 표면이 세라믹 소자의 측면에 형성되어 있는 외부전극의 감싸는 부분의 표면으로부터 오목하게 패어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품이다.
세라믹 소자의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소는 세라믹 소자로부터 용출하여 석출된 상태로 코팅막에 포함되어 있다. 그리고 세라믹 소자의 구성 원소는 Ba, Ti, Ca, Zr, Fe, Ni, Cu, Zn, Mn, Co, Al, Si 중에서 적어도 한 종류를 포함한다. 또한 외부전극에는 도금 피막이 형성되어 있어도 좋다.
본 발명에서는 코팅막이 수지와 세라믹 소자의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소를 포함하고 있으며, 전자부품의 세라믹 소자 표면에만 선택적으로 코팅막이 형성된다.
또한 본 발명에서는 코팅막이 외부전극의 감싸는 부분으로부터 오목하게 패어 있기 때문에, 툼스톤 현상 등의 실장 불량이 발생하기 어렵다.
또한 본 발명의 세라믹 전자부품은 세라믹 소자의 측면에 형성되어 있는 외부전극의 감싸는 부분이 세라믹 소자 표면에 접해 있는 것이 바람직하다. 이로 인해, 외부전극의 감싸는 부분이 세라믹 소자 표면에 견고하게 접합된다.
또한 본 발명의 세라믹 전자부품은 코팅막이 세라믹 소자의 표면에 형성된 오목부에 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이로 인해, 오목부의 깊이 치수만큼 세라믹 소자 표면상의 코팅막 두께가 외견상 얇아지기 때문에, 내화학적 침식성을 높이기 위해서 코팅막의 두께를 두껍게 해도 코팅막이 외부전극의 감싸는 부분으로부터 오목하게 패여서, 툼스톤 현상 등의 실장 불량이 발생하기 어렵다.
또한 본 발명의 세라믹 전자부품은 수지의 열분해 온도가 240℃ 이상인 것이 바람직하다. 그리고 수지는 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지, 실리콘계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 플루오르계 수지 중에서 적어도 한 종류를 포함하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 세라믹 전자부품은 고내열성을 가진다.
또한 본 발명의 세라믹 전자부품은 코팅막이 가열에 의해 가교(架橋)된 것이 바람직하다. 이로 인해, 단시간에 코팅막을 형성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 세라믹 소자 표면에만 선택적으로 코팅막을 형성할 수 있어서, 제조 비용이 저렴한 세라믹 전자부품을 얻을 수 있다. 또한 코팅막이 외부전극의 감싸는 부분으로부터 오목하게 패어 있기 때문에, 툼스톤 현상 등의 실장 불량이 발생하기 어려운 세라믹 전자부품을 얻을 수 있다.
이 발명의 상술한 목적, 기타 목적, 특징 및 이점은 도면을 참조하여 시행하는 이하의 발명을 실시하기 위한 형태의 설명으로부터 한층 더 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 전자부품의 한 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 세라믹 전자부품의 제조 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 전자부품의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 세라믹 전자부품의 제조 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 전자부품의 변형예를 나타내는 단면도이다.
본 발명에 따른 세라믹 전자부품의 한 실시형태를 설명한다.
1. 세라믹 전자부품
본 발명에 따른 세라믹 전자부품에 대해서, 배리스터(varistor)를 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 전자부품인 배리스터(10)를 나타내는 단면도이다. 배리스터(10)는 대략 직방체의 세라믹 소자(1)와, 세라믹 소자(1)의 좌우 단부에 형성된 외부전극(6a, 6b)과, 세라믹 소자(1)의 4개의 측면을 덮도록 형성되어 있는 코팅막(8)을 포함하고 있다.
세라믹 소자(1)는 두께 방향에 있어서, 복수의 세라믹층(2)과, 세라믹층(2)을 사이에 두고 서로 대향하고 있는 복수 쌍의 내부전극(4a, 4b)을 겹친 적층체이다.
세라믹층(2)은 Mn, Co, Sn, Cr이 고용(固溶)한 ZnO 결정입자 소결체의 입계에 Bi2O3가 제2상(a second phase)으로서 존재하는 세라믹 재료로 이루어진다.
내부전극(4a)은 그 단부가 세라믹 소자(1)의 좌단면에 인출되고 외부전극(6a)에 전기적으로 접속되어 있다. 내부전극(4b)은 그 단부가 세라믹 소자(1)의 우단면에 인출되고 외부전극(6b)에 전기적으로 접속되어 있다. 그리고 내부전극(4a, 4b)이 대향하고 있는 부분에서 배리스터 기능이 발휘된다. 내부전극(4a, 4b)은 Ag, Cu, Ni, Pd 또는 이들 금속의 합금 등으로 이루어진다.
외부전극(6a, 6b)은 각각 세라믹 소자(1)의 4개의 측면으로 연장하여 형성되어 있는 감싸는 부분(12a, 12b)을 가지고 있다. 감싸는 부분(12a, 12b)은 세라믹 소자(1)의 표면에 직접적으로 형성되어 있다. 이로 인해, 감싸는 부분(12a, 12b)은 세라믹 소자(1)의 표면에 견고하게 접합된다.
외부전극(6a, 6b)의 표면에는 도금 피막(7a, 7b)이 형성되어 있다. 도금 피막(7a, 7b)은 외부전극(6a, 6b)을 보호하면서, 외부전극(6a, 6b)의 솔더링성을 양호하게 한다.
외부전극(6a, 6b) 이외의 영역의 세라믹 소자(1) 표면상에는 코팅막(8)이 형성되어 있다. 코팅막(8)은 외부전극(6a, 6b) 이외의 영역의 세라믹 소자(1) 표면에, 에칭에 의해 형성된 오목부(14)에 마련되어 있다. 이로 인해, 에칭에 의해 조면화(粗面化)된 오목부(14)의 표면에 접하여 마련된 코팅막(8)은 오목부(14)의 표면에, 앵커 효과에 의해 견고하게 접합된다.
코팅막(8)은 수지와 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소를 포함하고 있다. 코팅막(8)에 포함되어 있는 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소는 세라믹 소자(1)의 세라믹층(2)의 일부가 용출하여 석출된 것이다. 보다 구체적으로는, 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소는 세라믹층(2)의 ZnO, Bi2O3, MnO, Co2O3, SnO2, Cr2O3 등으로부터 각각 용출하여 석출된 Zn, Bi, Mn, Co, Sn, Cr 등이다.
코팅막(8)에 포함되어 있는 수지는 폴리염화비닐리덴계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지, 실리콘계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 플루오르계 수지 등이다. 통상 배리스터(10)는 솔더링에 의한 실장공정을 거치기 때문에, 코팅막(8)은 고내열성(240℃ 이상)을 가지는 것이 바람직하다. 따라서 열분해 온도가 240℃ 이상인 수지가 바람직하다. 여기서 내열성은 (폴리염화비닐리덴계 수지, 아크릴계 수지)＜에폭시계 수지＜(폴리이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 실리콘계 수지, 플루오르계 수지)의 관계가 된다.
이상의 구성으로 이루어지는 배리스터(10)는, 코팅막(8)이 수지와 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소를 포함하고 있으며, 배리스터(10)의 세라믹 소자 표면에만 선택적으로 코팅막(8)을 형성할 수 있다. 따라서 제조 비용이 저렴한 배리스터(10)를 얻을 수 있다.
또한 오목부(14)의 깊이 치수만큼 세라믹 소자(1) 표면상의 코팅막(8)의 두께가 외견상 얇아지기 때문에, 내화학적 침식성을 높이기 위해서 코팅막(8)의 두께를 두껍게 해도 코팅막(8)의 표면을 외부전극(6a, 6b)의 감싸는 부분(12a, 12b)의 표면으로부터 오목하게 패이게 할 수 있으므로, 툼스톤 현상 등의 실장 불량이 발생하기 어렵다.
2. 세라믹 전자부품의 제조 방법
다음으로, 배리스터(10)의 제조 방법의 일례를, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 배리스터(10)의 제조 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
공정 S1에서 Mn, Co, Sn, Cr이 고용한 ZnO 결정 입자의 소결체 입계에 Bi2O3가 제2상으로서 존재하는 세라믹 재료에 유기 바인더, 분산제 및 가소제 등이 첨가되어 시트 성형용 슬러리가 제작된다.
다음으로, 공정 S2에서 시트 성형용 슬러리는 닥터 블레이드법에 의해 시트 형상으로 성형되어 직사각형의 세라믹 그린 시트가 된다.
다음으로, 공정 S3에서 세라믹 그린 시트상에, Ag를 함유하는 내부전극 페이스트가 스크린 인쇄법으로 도포되어 내부전극(4a, 4b)이 될 전극 페이스트막이 형성된다.
다음으로, 공정 S4에서 전극 페이스트막이 형성된 세라믹 그린 시트는 전극 페이스트막 단부의 인출 방향이 서로 달라지도록 여러장 적층되어 압착된다. 이 적층 세라믹 그린 시트는 각각의 세라믹 소자(1)가 될 치수로 절단되어 복수의 미(未)소성 세라믹 소자(1)가 된다.
다음으로, 공정 S5에서 미소성의 세라믹 소자(1)는 400∼500℃의 온도에서 탈바인더 처리된다. 그 후 미소성의 세라믹 소자(1)는 900∼1000℃의 온도에서 2시간 소성되어 소결한 세라믹 소자(1)가 된다. 세라믹 그린 시트와 전극 페이스트막은 동시에 소성되어, 세라믹 그린 시트는 세라믹층(2)이 되고 전극 페이스트막은 내부전극(4a, 4b)이 된다.
다음으로, 공정 S6에서 소결한 세라믹 소자(1)의 양 단부에, 외부전극 페이스트(AgPd 합금 페이스트)가 도포된다. 그 후, 소결한 세라믹 소자(1)는 900℃의 온도에서 외부전극 페이스트가 베이킹되어, 내부전극(4a, 4b)에 각각 전기적으로 접속된 외부전극(6a, 6b)이 형성된다.
다음으로, 공정 S7에서 세라믹 소자(1)는 에칭액에 침지(浸漬)되고 외부전극(6a, 6b) 이외의 영역의 세라믹 소자(1) 표면이 에칭되어 오목부(14)가 형성된다. 에칭액에는 세라믹 소자(1)를 용해하지만, 외부전극(6a, 6b)은 용해하지 않는 것이 사용된다. 구체적으로는 황산, 염산, 플루오르산, 인산 등의 무기산을 포함하는 용액이 사용된다.
다음으로, 공정 S8에서 세라믹 소자(1)는 수지 함유 용액이 침지법에 의해 부여되거나 혹은 스핀 코팅에 의해 도포된다. 수지 함유 용액은 세라믹 소자(1)의 표면을 미세하게 에칭하여 세라믹 소자(1)의 구성 원소를 이온화하는 기능을 가지면서, 수계(水系)의 용매에 용해 혹은 분산된 수지 성분을 포함한다. 또한 수지 함유 용액은 수지 성분을 용해 혹은 분산하기 위한 중화제 및 필요에 따라서 용해한 세라믹 소자의 구성 원소 중에서 양이온성 원소와 반응시키기 위한 계면활성제 등을 포함한다. 또한 수지 함유 용액이 부여된 후, 세라믹 소자(1)는 필요에 따라서 순수(pure water) 등의 극성용매에 의해 세정된다.
따라서 수지 함유 용액은 세라믹 소자(1)의 표면을 미세하게 에칭하여(용해하여) 세라믹 소자(1)의 구성 원소를 이온화한다. 수지 함유 용액의 에칭(용해)작용은 배리스터(10)의 경우, 주성분이 ZnO이기 때문에 할로겐 등의 에칭 촉진 성분을 첨가하지 않아도 수지 함유 용액의 구성 성분만으로 에칭(용해)반응을 일으킬 수 있다. 즉, 수지 함유 용액의 pH가, Zn이 이온으로서 안정된 상태로 존재하는 pH영역(pH＜5, pH＞11)으로 설정됨으로써 에칭(용해)반응은 진행된다.
그리고 수지 함유 용액에 용해(분산)되고 있는 수지 성분이, 이온화한 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소와 반응함으로써 수지 성분의 전하가 중화된다. 그 결과 수지 성분이, 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소와 함께 침강하여 세라믹 소자 표면에만 선택적으로 석출된다. 따라서 석출된 수지 성분에는 용해하여 이온화한 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소가 포함되어 있다.
한편, 수지 성분은 외부전극(6a, 6b)이 형성되어 있는 부분에는 석출되지 않는다. 이 경우, 세라믹 소자(1)와 외부전극(6a, 6b)의 계면에서는 수지 성분이 외부전극(6a, 6b)의 표면으로 약간 연장되는 경우가 있다. 이것은 석출 반응이 외부전극(6a, 6b)의 표면에서 진행되는 것이 아니라 세라믹 소자 표면에 석출된 수지 성분이, 외부전극(6a, 6b)측으로 약간 연장되어 있는 상태로 보여진다.
수지 함유 용액에 포함되는 수지는 폴리염화비닐리덴계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지, 실리콘계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 플루오르계 수지 등이지만, 기본적으로는 본 처리에 의해 석출되는 수지이면 되고 그 종류는 상관없다.
이렇게 해서, 세라믹 소자(1)로부터 이온화되어 석출된 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소와 수지를 포함하는 코팅막(8)이 세라믹 소자 표면에 형성된다. 그 후, 코팅막(8)은 가열 처리가 된다. 가열 처리는 석출된 수지 함유 용액의 수지 성분끼리의 가교 반응을 촉진하기 위해서이며, 수지 성분의 종류에 따라 가열 조건은 다르다. 일반적으로 가교 반응은 고온하에서 진행되기 쉽다. 그러나 지나치게 고온이 되면, 수지 성분의 분해 반응이 커져 버린다. 따라서 수지 성분에 맞추어 최적의 온도와 시간을 설정할 필요가 있다.
다음으로, 공정 S9에서 도금 피막(7a, 7b)이 전해 또는 무전해 도금법에 의해 외부전극(6a, 6b)상에 형성된다. 도금 피막(7a, 7b)은 예를 들면, 하층인 Ni도금막과 상층인 Sn도금막으로 구성된 이중구조를 채용하고 있다.
이렇게 해서, 세라믹 소자 표면에만 선택적으로 코팅막(8)을 형성할 수 있다. 따라서 제조 비용이 저렴한 배리스터(10)를 높은 양산성으로 제조할 수 있다. 또한 화학적 작용에 의해 코팅막(8)이 형성되기 때문에 복잡한 형상이나 미세구조의 외부전극(6a, 6b)을 가지고 있는 배리스터(10)에도 적합할 수 있다.
3. 세라믹 전자부품의 변형예
도 3은 배리스터(10)의 변형예를 나타내는 단면도이다.
배리스터(10A)는 세라믹 소자(1)의 표면에 오목부(14)가 형성되어 있지 않은 것을 제외하고, 도 1에 나타낸 상기 배리스터(10)와 동일한 구조를 가지고 있기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다.
이 배리스터(10A)는 외부전극(6a, 6b) 이외의 영역의 세라믹 소자(1) 표면상에 코팅막(18)이 형성되어 있다. 코팅막(18)은 수지와 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소를 포함하고 있으며, 배리스터(10A)의 세라믹 소자(1)의 표면에만 선택적으로 형성되어 있다.
코팅막(18)은 수지와 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소를 포함하고 있다. 코팅막(18)에 포함되어 있는 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소는 세라믹 소자(1)의 세라믹층(2)의 일부가 용출하여 석출된 것이다. 보다 구체적으로 세라믹 소자(1)의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소는 세라믹층(2)의 ZnO, Bi2O3, MnO, Co2O3, SnO2, Cr2O3 등으로부터 각각 용출하여 석출된 Zn, Bi, Mn, Co, Sn, Cr 등이다.
또한 코팅막(18)의 표면은 외부전극(6a, 6b)의 감싸는 부분(12a, 12b)의 표면으로부터 오목하게 패여 있으며 감싸는 부분(12a, 12b)의 높이 치수가 코팅막(18)의 두께 치수보다 크므로, 툼스톤 현상 등의 실장 불량이 발생하기 어렵다.
또한, 배리스터(10A)의 코팅막(18) 두께는 상기 배리스터(10)의 코팅막(8) 두께보다 얇게 설정되어 있다. 이것은 배리스터(10A)의 경우, 세라믹 소자(1)의 표면에 오목부(14)가 마련되어 있지 않기 때문에, 코팅막(8)이 외부전극(6a, 6b)의 감싸는 부분(12a, 12b)으로부터 확실하게 오목하게 패이기 쉽도록 하기 위해서이다.
[
실시예
]
1. 실시예 및 비교예의 제작
실시예의 배리스터(10)(오목부(14) 있음)와 비교예의 배리스터(오목부 없음)가 각각 상기 실시형태의 제조 방법에 의해 제작되었다. 단, 비교예의 배리스터의 경우에는 공정 S7의 세라믹 소자 에칭액 침지는 생략되었다.
수지 함유 용액으로는 수지 성분이 수계의 용매에 분산된 시판의 라텍스에, 필요에 따라서 에칭 촉진 성분과 계면활성제를 첨가한 것이 사용되었다.
수지 함유 용액은 수지 성분으로서의 아크릴계 수지(상품명: Nipol LX814A (닛폰제온 제품))에 에칭 촉진 성분으로서의 황산을 첨가하여 pH를 4.0으로 조정한 것을 이용했다. 이것에 계면활성제로서 뉴렉스(등록상표, 니치유 제품)를 1vol% 첨가했다. 수지 함유 용액은 고형분농도가 10wt%가 되도록 조정했다.
실시예의 배리스터(10)의 오목부(14)는 세라믹 소자(1)를 실온에서 5% 황산에 1분간 침지하여 에칭한 후, 순수로 수세(水洗)하고 건조하여 형성되었다. 오목부(14)의 에칭 깊이는 약 5㎛이다.
실시예의 배리스터(10)의 코팅막(8)과 비교예의 배리스터의 코팅막은 각각 세라믹 소자(1)를 실온의 수지 함유 용액에 10분간 침지한 후, 순수로 수세하여 150℃에서 30분간 건조함으로써, 세라믹 소자(1)의 표면에 형성되었다. 양자의 코팅막 두께는 모두 약 12㎛이다.
외부전극(6a, 6b)의 감싸는 부분(12a, 12b)의 높이(두께) 치수는 약 10㎛이다. 따라서 실시예의 배리스터(10)(오목부(14) 있음)의 경우, 외부전극(6a, 6b)의 감싸는 부분(12a, 12b)의 높이는 코팅막(8) 높이보다 높고, 코팅막(18)은 외부전극(6a, 6b)의 감싸는 부분(12a, 12b)으로부터 오목하게 패어 있다. 한편, 비교예의 배리스터(오목부 없음)의 경우, 외부전극의 감싸는 부분은 코팅막보다 약 2㎛ 낮고, 코팅막은 외부전극의 감싸는 부분으로부터 돌출되어 있다.
2. 실시예 및 비교예의 특성평가 방법 및 평가 결과
제작된 실시예 및 비교예의 배리스터에 대하여 이하의 특성평가가 실시되었다.
(a) 산에 대한 용해성
ICP-AES 분석법을 이용하여 배리스터를 실온에서 0.3% 질산용액 5㎖에 3분 침지했을 때의 Zn성분의 용해량으로부터 내산성이 평가되었다. 평가 샘플수는 10개이다. 그 결과, 실시예의 배리스터(10)(오목부(14) 있음)의 Zn용해량은 0.026㎎으로 적었다. 한편, 비교예의 배리스터(오목부 없음)의 Zn용해량은 0.525㎎으로 많았다.
(b) 실장성
크림 솔더를 도포한 회로 기판에 배리스터를 실장하여, 툼스톤 발생률이 평가되었다. 평가 샘플수는 10000개이다. 그 결과, 실시예의 배리스터(10)(오목부(14) 있음)의 툼스톤 발생률은 0%로 양호했다. 한편, 비교예의 배리스터(오목부 없음)의 툼스톤 발생률은 0.2%로 좋지 않았다.
또한 이 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변형된다. 세라믹 전자부품으로는 배리스터 이외에, 적층 세라믹 콘덴서, 적층 코일, PTC 서미스터, NTC 서미스터 등이 있다.
적층 세라믹 콘덴서의 경우, 세라믹 소자를 구성하고 있는 세라믹층은 주성분인 Pb(Mg, Nb)O3-PbTiO3-Pb(Cu, W)-ZnO-MnO2에, 환원방지제인 Li2O-BaO-B2O3-SiO2를 혼합한 세라믹 재료나, CaZrO3-CaTiO3를 주성분으로 하는 세라믹 재료 등으로 이루어진다. 따라서 코팅막에 포함되어 있는 세라믹 소자의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소는, 세라믹층의 Pb(Mg, Nb)O3-PbTiO3-Pb(Cu, W)-ZnO-MnO2, Li2O-BaO-B2O3-SiO2, CaZrO3-CaTiO3 등으로부터 각각 용출하여 석출된 Pb, Mg, Nb, Ti, Ba, Li, Zn, Mn, Si, Ca, Zr 등이다.
적층 코일의 경우, 세라믹 소자를 구성하고 있는 세라믹층은 Cu-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트 등의 자성 세라믹 재료로 이루어진다. 따라서 코팅막에 포함되어 있는 세라믹 소자의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소는, 세라믹층의 Cu-Zn계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트 등으로부터 각각 용출하여 석출된 Sr, Sn, Fe, Ni, Cu, Zn, Mn, Co 등이다.
PTC 서미스터의 경우, 세라믹 소자를 구성하고 있는 세라믹층은 예를 들면, 주성분으로서의 BaTiO3에 반도체화제로서의 Y2O3, 경화제로서의 SiO2 및 Al2O3, 특성개선제로서의 MnO2를 각각 첨가하여 혼합한 세라믹 재료로 이루어진다. 따라서 PTC 서미스터의 코팅막에 포함되어 있는 세라믹 소자의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소는, 세라믹층의 BaTiO3, Y2O3, SiO2, Al2O3, MnO2로부터 각각 용출하여 석출된 Ba, Ti, Y, Si, Mn 등이다.
NTC 서미스터의 경우, 세라믹 소자를 구성하고 있는 세라믹층은 예를 들면, Mn3O4, NiO, Co2O3 등을 혼합한 세라믹 재료로 이루어진다. 따라서 NTC 서미스터의 코팅막에 포함되어 있는 세라믹 소자의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소는, 세라믹층의 Mn3O4, NiO, Co2O3 등으로부터 각각 용출하여 석출된 Mn, Ni, Co 등이다.
1: 세라믹 소자
2: 세라믹층
4a, 4b: 내부전극
6a, 6b: 외부전극
8, 18: 코팅막
10, 10A: 배리스터
12a, 12b: 외부전극의 감싸는 부분
14: 오목부
2: 세라믹층
4a, 4b: 내부전극
6a, 6b: 외부전극
8, 18: 코팅막
10, 10A: 배리스터
12a, 12b: 외부전극의 감싸는 부분
14: 오목부
Claims (8)
- 세라믹 소자와, 상기 세라믹 소자 표면에 마련된 코팅막 및 상기 세라믹 소자의 단부(端部)에 마련된 외부전극을 포함한 세라믹 전자부품으로서,
상기 코팅막이, 수지와 상기 세라믹 소자의 구성 원소 중에서 양이온성의 원소를 포함하고,
상기 코팅막의 표면이, 상기 세라믹 소자의 측면에 형성되어 있는 상기 외부전극의 감싸는 부분의 표면으로부터 오목하게 패어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품. - 제1항에 있어서,
상기 세라믹 소자의 측면에 형성되어 있는 상기 외부전극의 감싸는 부분은, 상기 세라믹 소자 표면에 접해 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 코팅막은, 상기 세라믹 소자의 표면에 형성된 오목부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 세라믹 소자의 구성 원소는 Ba, Ti, Ca, Zr, Fe, Ni, Cu, Zn, Mn, Co, Al, Si 중에서 적어도 한 종류를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 수지의 열분해 온도는 240℃ 이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 수지는, 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지, 실리콘계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리에테르에테르케톤계 수지, 플루오르계 수지 중에서 적어도 한 종류를 포함하는 것을 특징으로 세라믹 전자부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 코팅막은 가열에 의해 가교(架橋)한 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 외부전극에 도금 피막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품.
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