KR20200060067A

KR20200060067A - 바리스터

Info

Publication number: KR20200060067A
Application number: KR1020180145557A
Authority: KR
Inventors: 김익섭; 김정일; 김해인; 김용성
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2020-05-29
Also published as: CN111210958A; US20200168373A1

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터는, 바리스터 소체; 각각 바리스터 소체에 배치되고 서로 이격된 제1 및 제2 전극; 제1 및 제2 전극과 바리스터 소체 중 적어도 둘에 배치된 절연층; 제1 및 제2 전극에 각각 전기적으로 연결되고 서로 이격된 제1 및 제2 단자; 및 제1 단자의 적어도 일부분이 배치되는 일측과, 제2 단자의 적어도 일부분이 배치되는 타측과, 바리스터 소체가 배치되는 일면을 제공하고, 바리스터 소체보다 큰 강도를 가지는 기판; 을 포함한다.

Description

바리스터{Varistor}

본 발명은 바리스터에 관한 것이다.

현재의 첨단 IT 단말기등 정보통신 기기들은 소형화와 저전력화 구현을 위해 집적도가 증가되고 미세선폭 기술이 적용된 반도체 소자/칩/모듈을 사용하고 적층 세라믹 캐패시터(MLCC)와 같은 고효율의 수동소자를 사용할 수 있다.

그러나, 이러한 반도체 소자/칩/모듈과 수동소자는 내전압 등에 있어서 취약해지는 단점을 가지므로, 다양한 경로로 유발되는 써지(surge)나 정전기방전(ESD)에 의해서 파괴되거나 오동작등의 장애를 유발할 수 있다.

바리스터는 이러한 써지를 흡수하거나 정전기방전을 필터링하기 위해 사용될 수 있다.

또한, 현재 자동차의 전자화가 급속하게 진행되는 추세로서 자동차는 더 이상 기계적인 생산품이 아닌 ICT융합에 따른 고도로 전자화된 전자제품으로 되가는 추세이다.

이러한 자동차에 포함된 반도체 소자/칩/모듈과 수동소자도 써지나 정전기방전에 의해서 파괴되거나 오동작등의 장애를 유발할 수 있다.

예를 들어, 자율주행 스마트 카등은 이러한 오동작에 따라 운전자와 보행자등의 안전에 취약해질 수 있으므로, 써지의 회로내 유입을 적응 차단하고 제어하는 것에 더욱 높은 비중을 두게 된다.

따라서, 이러한 자동차는 반도체 소자/칩/모듈과 수동소자를 보호하기 위한 바리스터를 사용할 수 있다.

이처럼, 바리스터가 사용되는 분야는 점차 넓어지고 있으며, 바리스터는 다양한 분야에 대응할 수 있도록 높은 신뢰도를 가질 필요가 있다.

예를 들어, 전장부품같이 비교적 열악한 환경에서 사용되는 바리스터는 강한 강도를 가질 필요가 있으며, IT 단말기에 사용되는 바리스터는 단위 사이즈 대비 개선된 강도를 가져서 소형화/박형화에 유리한 구조를 가질 필요가 있다.

바리스터의 강도를 결정하는 요소는 바리스터의 grain boundary이다. 그러나, grain boundary만으로 강한 강도를 확보하기 어려운 실정이다.

공개특허공보 제10-2017-0109782호

본 발명은 개선된 강도를 가지거나 소형화/박형화에 유리한 구조를 가진 바리스터를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터는, 바리스터 소체; 각각 상기 바리스터 소체에 배치되고 서로 이격된 제1 및 제2 전극; 상기 제1 및 제2 전극과 상기 바리스터 소체 중 적어도 둘에 배치된 절연층; 상기 제1 및 제2 전극에 각각 전기적으로 연결되고 서로 이격된 제1 및 제2 단자; 및 상기 제1 단자의 적어도 일부분이 배치되는 일측과, 상기 제2 단자의 적어도 일부분이 배치되는 타측과, 상기 바리스터 소체가 배치되는 일면을 제공하고, 상기 바리스터 소체보다 큰 강도를 가지는 기판; 을 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터는, 개선된 강도를 가지거나 소형화/박형화에 유리한 구조를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터를 나타낸 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터를 나타낸 측면도이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터를 나타낸 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터에서 전극의 상하배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터의 제조과정을 예시한 순서도이다.

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.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 실시형태들을 명확하게 설명하기 위해 육면체의 방향을 정의하면, 도면 상에 표시된 L, W 및 T는 각각 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터를 나타낸 사시도이고, 도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터를 나타낸 측면도이고, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터를 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100a, 100b, 100c)는, 바리스터 소체(110), 제1 전극(121), 제2 전극(122), 제1 단자(131), 제2 단자(132), 절연층(141) 및 기판(140)을 포함하며, 바리스터 소체(110)에서 제1 및 제2 전극(121, 122)은 서로 동일한 면에 배치될 수 있다.

바리스터 소체(110)는 복수의 지점 간의 전압에 따라 상기 복수의 지점 사이의 저항값이 변하는 특성을 가질 수 있다. 즉, 바리스터 소체(110)는 I-V(전류-전압) 특성이 비선형적인 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 바리스터 소체(110)는 ZnO를 포함하여 ZnO-Bi2O3계와 ZnO-Pr6O11계로 구현될 수 있으며, Zn, Bi, Sb, Co, Mn, Si, Ni 및 Zr 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 바리스터 소체(110)의 2차 결정상 생성 및 액상 생성에 관여할 수 있다.

예를 들어, 바리스터 소체(110)는 세라믹 고형분말 페이스트를 기판(140) 상에 인쇄하는 과정에 의해 얇게 형성될 수 있다.

제1 및 제2 전극(121, 122)은 각각 바리스터 소체(110)에 배치되고 서로 이격된다. 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에 걸리는 전압이 낮을 경우, 바리스터 소체(110)는 높은 저항값을 가져서 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이를 절연시킬 수 있다.

바리스터 소체(110)의 저항값은 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에 걸리는 전압이 높아질수록 낮아질 수 있으며, 상기 전압이 바리스터(100a, 100b, 100c)의 항복전압보다 높을 경우에 급격히 낮아질 수 있다.

즉, 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에 걸리는 전압은 바리스터(100a, 100b, 100c) 내부에서 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이의 최단루트에 집중하여 전기장을 형성시킬 수 있다. 상기 전기장은 제1 전극(121)의 일단과 제2 전극(122)의 일단에 전자를 축적시킬 수 있으며, 상기 전자를 상기 최단루트를 따라 세울 수 있다. 이때 상기 전자가 세워지는 높이는 상기 전기장의 크기가 클수록 높아질 수 있다.

상기 전기장이 항복전압에 대응되는 크기보다 클 경우, 제1 전극(121)의 일단의 전자와 제2 전극(122)의 일단은 전기적 경로로 작용할 수 있다.

바리스터(100a, 100b, 100c)의 항복전압은 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 간의 최단거리가 길수록 높을 수 있다. 즉, 바리스터(100a, 100b, 100c)는 제1 전극(121) 및/또는 제2 전극(122)의 연장길이를 조절함으로써 다양한 항복전압을 가질 수 있다.

제1 및 제2 단자(131, 132)는 제1 및 제2 전극(121, 122)에 각각 전기적으로 연결되고 서로 이격되고, 각각 기판(140)의 일측(예: 왼쪽 측면) 및 타측(예: 오른쪽 측면)에 배치될 수 있다.

상기 제1 및 제2 단자(131, 132)는 바리스터 소체(110)가 배치되는 일면을 따라 길이방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 전극(121, 122) 각각의 폭(W21a, W21b, W22a, W22b)은 제1 및 제2 단자(131, 132) 각각의 폭(W11, W12)보다 작을 수 있다.

이에 따라, 바리스터(100a, 100b, 100c)는 바리스터 소체(110)의 폭방향 측면에서의 스파크(spark) 발생을 줄일 수 있으므로, 안정적인 특성(예: 항복전압, ESD 노이즈 흡수능 등)을 가질 수 있다.

또한, 바리스터 소체(110)의 폭(W3)은 제1 및 제2 전극 각각의 폭(W21a, W21b, W22a, W22b)보다 작을 수 있다. 이에 따라, 바리스터(100a, 100b, 100c)는 바리스터 소체(110)의 기판(140) 상에서 기판(140)의 측면으로 번짐에 따른 신뢰성 저하를 방지할 수 있으며, 더욱 안정적인 특성을 가지고 높은 내구성을 가질 수 있다.

절연층(141)은 제1 및 제2 전극(121, 122)과 바리스터 소체(110) 중 적어도 둘에 배치된다. 이에 따라, 제1 및 제2 전극(121, 122) 사이의 절연성능을 조절 및 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 절연층(141)은 글래스, 에폭시, SiO2, Al2O3, 유기물 등의 절연물질로 구현될 수 있으며, 이종의 절연물질이 각각 상부 및 하부에 배치된 구조를 가질 수 있다.

제1 및 제2 전극(121, 122) 각각의 적어도 일부분은 꺾여서 바리스터 소체(110)의 상측에 배치될 수 있다. 이에 따라, 바리스터(100a, 100b, 100c)는 더욱 개선된 강도를 가지거나 소형화에 유리한 구조를 가질 수 있다.

절연층(141)은 바리스터 소체(110)의 상측에 배치된 제1 및 제2 전극(121, 122)을 커버할 수 있으므로, 제1 및 제2 전극(121, 122)의 사이에서 바리스터 소체(110) 상측의 스파크 발생을 방지할 수 있다.

기판(140)은 제1 단자(131)의 적어도 일부분이 배치되는 일측(예: 왼쪽 측면)과, 제2 단자(132)의 적어도 일부분이 배치되는 타측(예: 오른쪽 측면)과, 바리스터 소체(110)가 배치되는 일면(예: 상면)을 제공하고, 바리스터 소체(110)보다 큰 강도를 가질 수 있다.

여기서, 강도는 바리스터 소체(110) 또는 기판(140)의 상면 또는 하면으로 가하는 힘이 점진적으로 증가할 때, 바리스터 소체(110) 또는 기판(140)이 파괴(예: 크랙발생, 절단)되는 순간의 힘의 크기로 정의된다. 즉, 기판(140)이 바리스터 소체(110)보다 더 큰 강도를 가길 경우, 기판(140)은 바리스터 소체(110)보다 상면 또는 하면으로 더 큰 힘이 가해질 때 파괴될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100a, 100b, 100c)는, 기판(140)의 상대적으로 강한 강도를 활용하여 바리스터 소체(110)를 안정적으로 지지할 수 있으므로, 더욱 개선된 강도를 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100a, 100b, 100c)는, 기판(140)과 바리스터 소체(110)의 전반적인 두께 대비 강도를 향상시킬 수 있으므로, 규격 이상의 강도를 가지면서도 기판(140)과 바리스터 소체(110)의 전반적인 두께를 얇게 구현하여 소형화될 수 있다.

예를 들어, 기판(140)은 바리스터 소체(110)보다 강한 강도를 가지기 위해 알루미나 기판으로 구현될 수 있다. 알루미나 기판은 강한 강도를 가질 뿐만 아니라 바리스터 소체(110)에서 발생되는 열을 효율적으로 발산할 수 있다.

예를 들어, 바리스터 소체(110)의 길이(L1)는 기판(140)의 길이(L2)의 절반보다 길 수 있다. 바리스터 소체(110)에서의 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이의 간격(D1, D2, D3)은 바리스터(100a, 100b, 100c)의 항복전압에 대응될 수 있으며, 바리스터 소체(110)의 길이(L1)가 길수록 더욱 자유롭게 설계될 수 있다. 기판(140)은 바리스터 소체(110)의 길이(L1)가 길수록 취약해질 수 있는 바리스터 소체(110)의 강도를 더욱 효과적으로 보완할 수 있다.

예를 들어, 바리스터 소체(110)의 두께(T1)는 바리스터 소체(110)의 길이(L1)의 1/10배보다 작을 수 있다. 바리스터(100a, 100b, 100c)는 바리스터 소체(110)의 길이(L1) 대비 두께(T1)가 얇을수록 더욱 쉽게 소형화/박형화될 수 있다. 기판(140)은 바리스터 소체(110)의 길이(L1) 대비 두께(T1)가 얇아질수록 취약해질 수 있는 바리스터 소체(110)의 강도를 더욱 효과적으로 보완할 수 있다. 기판(140)의 두께(T2)는 특별히 한정되지 않는다.

예를 들어, 바리스터 소체(110)는 ZnO-Bi2O3계로 구현되어 액상소결에 의해 형성될 경우, 기판(140)에 대해 상대적으로 높은 접착력을 가지고 신뢰성이 확보된 상태로 더욱 얇게 구현될 수 있다.

기판(140)이 액상소결에 의해 형성될 바리스터 소체(110)의 강도를 보완할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100a, 100b, 100c)는, 얇은 두께를 가지면서도 개선된 강도를 가질 수 있다.

예를 들어, 바리스터 소체(110)는 ZnO-Pr6O11계로 고상소결에 의해 형성될 경우, 더욱 개선된 강도를 가질 수 있다.

여기서, 바리스터 소체(110)는 코발트(Co)를 포함할 수 있다. 상기 코발트(Co)는 기판(140)과의 접촉계면에서 비정질 (amorphous) 구조를 가질 수 있다.

이에 따라, 바리스터 소체(110)의 기판(140)에 대한 결합력은 향상될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100a, 100b, 100c)는 더욱 개선된 신뢰도를 가질 수 있다.

도 1, 도 2b 및 도 3b를 참조하면, 바리스터(100b)의 제1 및 제2 전극(121, 122)은 각각 제1 및 제2 길이(L1b, L2b)를 가질 수 있으며, 바리스터 소체(110)에서의 제1 및 제2 연장길이(Bw1b, Bw2b)를 가질 수 있다.

도 2a 및 도 3a를 참조하면, 바리스터(100a)의 제1 및 제2 전극(121, 122)은 각각 상대적으로 짧은 제1 및 제2 길이(L1a, L2a)를 가질 수 있으며, 바리스터 소체(110)에서의 상대적으로 짧은 제1 및 제2 연장길이(Bw1a, Bw2a)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 전극(121, 122) 사이의 간격(D1)은 상대적으로 길어질 수 있다.도 2c 및 도 3c를 참조하면, 바리스터(100c)의 제1 및 제2 전극(121, 122)은 각각 상대적으로 긴 제1 및 제2 길이(L1a, L2a)를 가질 수 있으며, 바리스터 소체(110)에서의 상대적으로 긴 제1 및 제2 연장길이(Bw1a, Bw2a)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 전극(121, 122) 사이의 간격(D3)은 상대적으로 짧아질 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터에서 전극의 상하배치를 나타낸 도면이다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100d, 100e, 100f)는, 바리스터 소체(110), 제1 전극(121), 제2 전극(122), 제1 단자(131), 제2 단자(132), 절연층(141) 및 기판(140)을 포함하며, 바리스터 소체(110)에서 제1 및 제2 전극(121, 122)은 서로 다른 면에 배치될 수 있다.

즉, 제1 전극(121)의 적어도 일부분은 바리스터 소체(110)의 하측에 배치되고, 제2 전극(122)의 적어도 일부분은 바리스터 소체(110)의 상측에 배치될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100d, 100e, 100f)는 제1 전극(121)의 엣지와 제2 전극(122)의 엣지 사이의 간격을 더욱 쉽게 조절할 수 있으므로, 더욱 섬세하게 조절된 항복전압을 가질 수 있다. 항복전압은 제1 및 제2 전극(121, 122)의 길이방향 연장길이가 길어질수록 낮아질 수 있다.

예를 들어, 제1 전극(121)은 평판 형태를 가지고, 제2 전극(122)은 꺾인 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(121)의 제1 단자(131)에 대한 연결지점과 제2 전극(122)의 제2 단자(132)에 대한 연결지점은 서로 동일한 높이에 위치할 수 있으므로, 제1 및 제2 단자(131, 132)는 더욱 안정적 구조를 가질 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100d, 100e, 100f)는 더욱 개선된 강도를 가질 수 있다.

또한, 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 각각의 일부분은 서로 두께방향으로 오버랩될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100d, 100e, 100f)는 더욱 큰 캐패시턴스를 가질 수 있으며, 제1 전극(121)과 제2 전극(122)의 두께방향 오버랩 영역의 크기를 조절함으로써 다양한 캐패시턴스를 가질 수 있다.

캐패시턴스는 제1 및 제2 전극(121, 122)의 길이방향 연장길이가 길어질수록 커질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100d, 100e, 100f)의 큰 전류가 흐른 후에 전압이 안정되기까지 안정시간(settling time)은 바리스터(100d, 100e, 100f)의 캐패시턴스가 클수록 짧을 수 있으며, 바리스터(100d, 100e, 100f)의 최대전류는 상기 캐패시턴스가 클수록 클 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터(100d, 100e, 100f)는 제1 전극(121) 및/또는 제2 전극(122)의 오버랩 영역 크기를 조절함으로써 다양한 ESD 노이즈 흡수능 및 다양한 최대전류를 가질 수 있다.

도 4b를 참조하면, 바리스터(100e)의 제1 및 제2 전극(121, 122)은 각각 제1 및 제2 길이(L1e, L2e)를 가질 수 있다.

도 4a를 참조하면, 바리스터(100d)의 제1 및 제2 전극(121, 122)은 각각 상대적으로 짧은 제1 및 제2 길이(L1d, L2d)를 가질 수 있다.

도 4c를 참조하면, 바리스터(100f)의 제1 및 제2 전극(121, 122)은 각각 상대적으로 긴 제1 및 제2 길이(L1f, L2f)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 전극(121, 122)은 두께방향으로 서로 오버랩될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터의 제조과정을 예시한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바리스터는 기판 제공 단계(S110), 하면전극 인쇄/소성 단계(S120), 바리스터 인쇄/소성 단계(S130), 상면전극 인쇄/소성 단계(S140), 절연층 인쇄/소성 단계(S150), 절연층 형성 단계(S160), 1차 단자 형성 단계(S170) 및 2차 단자 형성 단계(S180) 중 적어도 일부를 통해 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

우선, 바리스터 페이스트(paste)는 제작될 수 있다.

바리스터 페이스트는 다양한(예: 73%~85%) solid loading 범위가 되도록 바인더, 분산제, 용제를 혼합하여 3roll milling 공정을 통해 100kCps~250kCps의 점도가 되도록 제작될 수 있다.

상기 페이스트를 구성하는 세라믹 고형분말은 ZnO를 base로 하여 Bi2O3등 다수의 첨가제로 구성되는 액상소결 조성일 수 있고, ZnO와 Pr6O11를 base로 하여 다수의 첨가제로 구성되는 고상소결 조성일 수도 있고 이외의 바리스터 특성을 가지는 소결형 세라믹 조성물로 구성되는 조성일 수 있다.

조성계는 Zn-Bi-Sb-Co-Mn-Ni-Si-Zr 8성분계 중 적어도 일부를 포함하며 첨가제 중 바리스터 특성 조정 역할을 하는 것으로 알려진 Bi-Sb-Co-Mn-Ni 5종 첨가제에 대해서는 미리 조성표에 따라 칭량 및 분쇄, 분산하여 소정의 온도(예: 700℃) 하소를 선진행하고 하소파우더를 다시 습식분쇄하여 중심입경이 submicron size가 되도록 하여 하소파우더를 준비할 수 있다.

이후 ZnO, 하소파우더, SiO2, ZrO2를 칭량표에 따라 칭량하여 ball milling 공정으로 습식 혼합하고 건조, 해쇄하여 바리스터 페이스트 제작용 고형분말을 준비할 수 있다.

준비된 고형분말은 에틸셀룰로오스계 바인더 용액과 용제, 분산제와 같이 혼합하여 3roll mill 설비를 통해 Paste화 할 수 있다.

다음으로 칩 size별 분할선이 x, y방향으로 가공되어 있는 알루미나 기판에 설계에 따라 전극 paste를 먼저 인쇄하여 소성하거나 바리스터 페이스트를 먼저 인쇄하여 소성할 수 있다.

이후 설계에 따라 다시 전극 paste를 인쇄하거나 바리스터 페이스트를 인쇄, 소성하여 바리스터 소결체를 중심으로 상,하 내지는 좌, 우로 전극이 형성되어 있는 구조를 구현할 수 있다.

바리스터의 두께 증가가 필요한 경우는 2회 이상 다중 인쇄, 소성 공정을 반복할 수 있다.

이후 glass 절연체를 바리스터 소체가 노출 없이 덮이도록 인쇄하여 건조하고 소성하여 glass 절연층을 형성한다. glass절연층 형성 이후 에폭시절연체 등을 인쇄하고 경화하여 절연층을 강화할 수도 있고 glass절연층 없이 에폭시 단독으로 인쇄, 경화하여 절연층을 구성할 수도 있다.

또는 2종의 glass로 순차적으로 인쇄 및 열처리하여 복합 glass 절연층을 형성할 수도 있다.

절연층이 형성된 기판은 X, Y 방향으로 가공되어 있는 기판분할 선중 칩의 전극면(W*t)이 노출되는 방향에 대해 1차 분할하여 외부전극 도포가 가능한 strip을 얻을 수 있다.

이후 1차 분할된 알루미나 기판 strip을 jig에 쌓아 sputtering으로 Ni전극을 형성한다. Ni 전극이 형성된 strip은 2차 분할기에 투입하여 L*t 면 분할로 개별 칩 화한다. 이후 Ni, Sn 도금하여 termination전극 형성하는 것으로 칩을 완성할 수 있다.

Sputtering 이외에 일정 두께로 균일하게 도포된 외부전극 paste에 1차 분할된 알루미나 기판 strip을 dipping하여 외부전극을 형성하고 소성 후 2차 분할하여 도금함으로써 칩을 완성 할 수도 있다.

본 발명은 상술한 실시 형태 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.

100a, 100b: 바리스터(varistor)
110: 바리스터 소체
121: 제 1 전극
122: 제 2 전극
131: 제 1 단자
132: 제 2 단자
140: 기판
141: 절연층

Claims

바리스터 소체;
각각 상기 바리스터 소체에 배치되고 서로 이격된 제1 및 제2 전극;
상기 제1 및 제2 전극과 상기 바리스터 소체 중 적어도 둘에 배치된 절연층;
상기 제1 및 제2 전극에 각각 전기적으로 연결되고 서로 이격된 제1 및 제2 단자; 및
상기 제1 단자의 적어도 일부분이 배치되는 일측과, 상기 제2 단자의 적어도 일부분이 배치되는 타측과, 상기 바리스터 소체가 배치되는 일면을 제공하고, 상기 바리스터 소체보다 큰 강도를 가지는 기판; 을 포함하는 바리스터.
제1항에 있어서,
상기 바리스터 소체는 ZnO를 포함하고, Si, Bi, Co, Mn, Zr, Sb, Zn 중 적어도 일부를 더 포함하는 바리스터.
제1항에 있어서,
상기 기판은 알루미나 기판이고,
상기 바리스터 소체는 코발트(Co)를 포함하고,
상기 바리스터 소체에서 상기 기판에 접하는 면은 비정질(amorphous) 구조를 포함하는 바리스터.
제1항에 있어서,
상기 바리스터 소체의 길이는 상기 기판의 길이의 절반보다 긴 바리스터.
제4항에 있어서,
상기 바리스터 소체의 두께는 상기 바리스터 소체의 길이의 1/10배보다 작은 바리스터.
제1항에 있어서,
상기 제1 전극의 적어도 일부분은 상기 바리스터 소체의 하측에 배치되고,
상기 제2 전극의 적어도 일부분은 상기 바리스터 소체의 상측에 배치된 바리스터.
제6항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 각각의 일부분은 서로 두께방향으로 오버랩되는 바리스터.
제6항에 있어서,
상기 제1 전극은 평판 형태를 가지고,
상기 제2 전극은 꺾인 형태를 가지는 바리스터.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 전극 각각의 적어도 일부분은 꺾여서 상기 바리스터 소체의 상측에 배치된 바리스터.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 단자는 상기 바리스터 소체가 배치되는 일면을 따라 길이방향으로 연장되고,
상기 제1 및 제2 전극 각각의 폭은 상기 제1 및 제2 단자 각각의 폭보다 작은 바리스터.
제10항에 있어서,
상기 바리스터 소체의 폭은 상기 제1 및 제2 전극 각각의 폭보다 작은 바리스터.