KR20220052059A - 전자 부품 - Google Patents

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조범준
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품은, 바디; 상기 바디의 제1 방향 양 단면에 배치되는 제1 및 제2 머리부를 각각 포함하는 제1 및 제2 외부 전극; 및 상기 제1 및 제2 머리부와 각각 접합되는 제1 및 제2 지지부와, 상기 제1 및 제2 지지부의 하단에서 상기 제1 방향으로 각각 연장되는 제1 및 제2 실장부를 각각 포함하는 제1 및 제2 메탈 프레임; 을 포함하며, 상기 제1 및 제2 머리부의 면적을 A로, 상기 제1 및 제2 머리부와 상기 제1 및 제2 지지부가 접합되는 영역의 면적을 B로 정의할 때, 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족할 수 있다.

Description

전자 부품{ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 전자 부품에 관한 것이다.
적층형 커패시터는 소형이면서 고용량 구현이 가능하여 여러 가지 전자 기기에 사용되고 있다.
최근에는 친환경 자동차 및 전기 자동차의 급부상으로, 자동차 내 전력 구동 시스템이 증가하고 있으며, 이에 자동차에 필요한 적층형 커패시터의 수요도 증가하고 있다.
자동차용 부품으로 사용되기 위해서는 높은 수준의 열 신뢰성, 전기적 신뢰성 및 기계적 신뢰성이 요구되므로 적층형 커패시터에 요구되는 성능도 점차 고도화되고 있다. 이에 진동 및 변형에 대한 내구성이 강한 적층형 커패시터의 구조가 요구되고 있다.
이러한 진동 및 변형에 대한 내구성을 향상시키기 위한 방안으로, 메탈 프레임을 이용하여 적층형 커패시터를 기판으로부터 일정 간격 이격하여 실장하는 구조의 전자 부품이 개시되어 있다.
그러나, 종래의 메탈 프레임을 이용한 전자 부품의 경우, 커패시터의 외부 전극과 메탈 프레임의 구성 성분 차이에 의하여, 양 접합 계면의 열팽창계수에 차이가 나타나는 것이 일반적이다.
그리고 전자 부품에 가해지는 온도 변화에 따라 외부 전극과 메탈 프레임 각각의 수축과 팽창이 반복되면, 양 접합 계면 간의 접착력이 약화되어, 들뜸이나 크랙(crack)과 같은 제품 불량이 발생하는 문제점이 있다.
일본공개특허공보 JP 2015-128084 A
본 발명의 목적 중 하나는, 적층형 커패시터의 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간의 접착력이 약화되는 것을 방지하여, 내구성이 개선된 전자 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품은, 바디; 상기 바디의 제1 방향 양 단면에 배치되는 제1 및 제2 머리부를 각각 포함하는 제1 및 제2 외부 전극; 및 상기 제1 및 제2 머리부와 각각 접합되는 제1 및 제2 지지부와, 상기 제1 및 제2 지지부의 하단에서 상기 제1 방향으로 각각 연장되는 제1 및 제2 실장부를 각각 포함하는 제1 및 제2 메탈 프레임; 을 포함하며, 상기 제1 및 제2 머리부의 면적을 A로, 상기 제1 및 제2 머리부와 상기 제1 및 제2 지지부가 접합되는 영역의 면적을 B로 정의할 때, 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메탈 프레임을 이용한 전자 부품에 반복적으로 온도 변화가 가해지더라도, 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간의 접착력이 약화되는 것이 방지되어, 들뜸이나 크랙(crack) 등의 불량 발생이 억제되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 적층형 커패시터를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 적층형 커패시터에 포함되는 제1 및 제2 내부 전극을 각각 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1의 I-I'선 단면도이다.
도 4는 도 1의 적층형 커패시터에 메탈 프레임이 접합된 것을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 II-II'선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 변형 예에 의한 전자 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 변형 예에 의한 전자 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 변형 예에 의한 전자 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 9 내지 도 10은 온도 사이클을 실시하기 전과 후의 전자 부품에 대하여, 외부 전극의 머리부와 메탈 프레임의 지지부가 접합되는 영역의 면적에 따른 고착력을 각각 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 다음과 같이 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술 분야에서 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, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해 방향을 정의하면, 도면에 표시된 X, Y 및 Z는 각각 적층형 커패시터와 전자 부품의 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향을 나타낸다.
또한 본 명세서에서, 길이 방향은 X방향 또는 제1 방향, 폭 방향은 Y방향 또는 제2 방향, 두께 방향은 Z방향, 제3 방향 또는 적층 방향과 각각 동일한 개념으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 적층형 커패시터를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 적층형 커패시터에 포함되는 제1 및 제2 내부 전극을 각각 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1의 I-I'선 단면도이다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품에 적용되는 적층형 커패시터(100)의 구조에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 적용되는 적층형 커패시터(100)는, 바디(110)와 바디(110)의 제1 방향 양 단면에 배치되는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)을 포함한다. 여기서, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)이 배치되는 단면이란, 바디(110)의 제1 방향 단부에 위치한 면으로서, 'end surface'의 의미로 이해될 수 있다.
바디(110)는 복수의 유전체층(111)을 Z방향으로 적층한 다음 소성한 것으로서, 바디(110)의 서로 인접하는 유전체층(111) 사이의 경계는 주사 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)을 이용하지 않고 확인하기 곤란할 정도로 일체화될 수 있다.
또한, 바디(110)는 복수의 유전체층(111)과 유전체층(111)을 사이에 두고 Z방향으로 번갈아 배치되는 서로 다른 극성을 가지는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 포함한다.
또한, 바디(110)는 커패시터의 용량 형성에 기여하는 부분으로서의 액티브 영역과, 마진부로서 Z방향으로 상기 액티브 영역의 상하부에 각각 마련되는 커버 영역(112, 113)을 포함할 수 있다.
이러한 바디(110)는 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 육면체 형상일 수 있으며, Z방향으로 서로 대향하는 제1 및 제2 면(1, 2)과, 제1 및 제2 면(1, 2)과 서로 연결되고 X방향으로 서로 대향하는 제3 및 제4 면(3, 4)과, 제1 및 제2 면(1, 2)과 연결되고 제3 및 제4 면(3, 4)과 연결되며 서로 대향하는 제5 및 제6 면(5, 6)을 포함할 수 있다.
유전체층(111)은 세라믹 분말, 예를 들어 BaTiO3계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다.
상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 BaTiO3에 Ca 또는 Zr 등이 일부 고용된 (Ba1-xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있을 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 유전체층(111)에는 상기 세라믹 분말과 함께, 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제 및 분산제 등이 더 첨가될 수 있다.
상기 세라믹 첨가제는, 예를 들어 전이 금속 산화물 또는 전이 금속 탄화물, 희토류 원소, 마그네슘(Mg) 또는 알루미늄(Al) 등이 포함될 수 있다
제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 서로 다른 극성을 인가 받는 전극으로서, 유전체층(111) 상에 형성되어 Z방향으로 적층될 수 있으며, 하나의 유전체층(111)을 사이에 두고 바디(110)의 내부에 Z방향을 따라 서로 대향되게 번갈아 배치될 수 있다.
이때, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 중간에 배치된 유전체층(111)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 내부 전극이 Z방향으로 적층된 구조를 도시하여 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 내부 전극이 Y방향으로 적층되는 구조에도 적용할 수 있다.
이러한 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 일 단이 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)을 통해 각각 노출될 수 있다.
이렇게 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)을 통해 번갈아 노출되는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 단부는, 후술하는 바디(110)의 X방향의 양 단면에 배치되는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)과 각각 접속되어 전기적으로 연결될 수 있다.
위와 같은 구성에 따라, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)에 소정의 전압을 인가하면 제1 및 제2 내부 전극(121, 122) 사이에 전하가 축적된다.
이때, 적층형 커패시터(100)의 정전 용량은 상기 액티브 영역에서 Z방향을 따라 서로 중첩되는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 오버랩 된 면적과 비례하게 된다.
또한, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 귀금속 재료 또는 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질을 포함하는 도전성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 도전성 페이스트의 인쇄 방법은 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 서로 다른 극성의 전압이 제공되며, 바디(110)의 제1 방향(X방향)의 양 단면에 배치되고, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 노출되는 단부와 각각 접속되어 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 외부 전극(131)은 제1 머리부(131a)와 제1 밴드부(131b)를 포함할 수 있다.
제1 머리부(131a)는 바디(110)의 제3 면(3)에 배치되며, 제1 내부 전극(121)에서 바디(110)의 제3 면(3)을 통해 외부로 노출되는 단부와 접촉될 수 있다. 그리고, 제1 내부 전극(121)과 제1 외부 전극(131)을 서로 물리적 및 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
제1 밴드부(131b)는 고착 강도 향상 등을 위해 제1 머리부(131a)에서 바디(110)의 제1, 제2, 제5 및 제6 면(1, 2, 5, 6)의 일부까지 각각 연장되는 부분이다.
제2 외부 전극(132)은 제2 머리부(132a)와 제2 밴드부(132b)를 포함할 수 있다.
제2 머리부(132a)는 바디(110)의 제4 면(4)에 배치되며, 제2 내부 전극(122)에서 바디(110)의 제4 면(4)을 통해 외부로 노출되는 단부와 접촉될 수 있다. 그리고, 제2 내부 전극(122)과 제2 외부 전극(132)을 서로 물리적 및 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
제2 밴드부(132b)는 고착 강도 향상 등을 위해 제2 머리부(132a)에서 바디(110)의 제1, 제2, 제5 및 제6 면(1, 2, 5, 6)의 일부까지 각각 연장되는 부분이다.
본 실시예에서, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 등에서 선택된 적어도 1종 이상의 금속 성분을 포함하는 소결 전극으로 이루어진다.
또한, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 그 표면에 적어도 하나의 도금층이 추가로 형성될 수 있다. 이때, 도금층은 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)의 표면을 커버하는 니켈(Ni) 도금층과, 상기 니켈 도금층을 커버하는 주석(Sn) 도금층을 포함할 수 있다.
도 4는 도 1의 적층형 커패시터에 메탈 프레임이 접합된 것을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 II-II'선 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 전자 부품(101)은, 적층형 커패시터(100), 적층형 커패시터(100)의 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)과 각각 접속되는 제1 및 제2 메탈 프레임(140, 150)을 포함한다.
제1 메탈 프레임(140)은 제1 지지부(141) 및 제1 실장부(142)를 포함한다.
제1 지지부(141)는 실장 면에 대해 수직으로 형성되며, 제1 외부 전극(131)의 제1 머리부(131a)와 접합되어 전기적 및 물리적으로 연결된다. 일 예로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 지지부(141)는 그 상부에 제1 머리부(131a)와 접합되는 영역을 포함하며, 그 하부에 두께 방향(Z방향)으로 실장 면을 향해 연장 형성되는 부분을 포함할 수 있다.
제1 실장부(142)는 제1 지지부(141)의 하단에서 제1 방향인 X방향으로 연장되어 실장 면에 대해 수평으로 형성되며, 기판 실장 시 접속 단자의 역할을 한다.
일 예로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 실장부(142)는 제1 방향(X방향)으로 제2 외부 전극(132)의 제2 머리부(132a)를 향해 연장될 수 있다.
또한, 제1 실장부(142)는 적층형 커패시터(100)의 하면으로부터 Z방향으로 소정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 실장부(142)는 적층형 커패시터(100)의 바디(110)의 제1 면(1)과, 제1 밴드부(131b)의 하면으로부터 Z방향으로 소정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
제2 메탈 프레임(150)은 제2 지지부(151) 및 제2 실장부(152)를 포함한다.
제2 지지부(151)는 실장 면에 대해 수직으로 형성되며, 제2 외부 전극(132)의 제2 머리부(132a)와 접합되어 전기적 및 물리적으로 연결된다. 일 예로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 지지부(151)는 그 상부에 제2 머리부(132a)와 접합되는 영역을 포함하며, 그 하부에 두께 방향(Z방향)으로 실장 면을 향해 연장 형성되는 부분을 포함할 수 있다.
제2 실장부(152)는 제2 지지부(151)의 하단에서 제1 방향인 X방향으로 연장되어 실장 면에 대해 수평으로 형성되며, 기판 실장 시 접속 단자의 역할을 한다.
일 예로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 실장부(152)는 제1 방향(X방향)으로 제1 외부 전극(131)의 제1 머리부(131a)를 향해 연장될 수 있다.
또한, 제2 실장부(152)는 적층형 커패시터(100)의 하면으로부터 Z방향으로 소정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제2 실장부(152)는 적층형 커패시터(100)의 바디(110)의 제1 면(1)과, 제2 밴드부(132b)의 하면으로부터 Z방향으로 소정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 면적은, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)의 면적보다 작게 형성된다.
즉, 본 발명은 종래의 전자 부품보다 프레임과 외부 전극 간의 접합 영역의 면적을 축소함으로써, 온도 사이클에 따라 양 접합 계면 간에 접합력이 약화되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
보다 구체적으로, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)의 면적을 A로, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 면적을 B로 정의할 때, 본 실시예에 따른 전자 부품(101)은 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족할 수 있다.
이때, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 형태는 다양할 수 있고, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 직사각형의 형태를 가질 수 있다.
이하 명세서에서는, 면적에 대한 설명의 편의를 위해 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)의 형태와, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 형태가 모두 직사각형인 실시형태를 예시적으로 설명하나, 이러한 형태의 제한 없이 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족하는 실시형태는 모두 본 발명에 포함될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 머리부(132a)는 폭이 W이고, 두께가 T인 직사각형의 형태를 가질 수 있고, 이와 대칭되는 제1 머리부(131a)도 마찬가지로 폭이 W이고, 두께가 T인 직사각형의 형태를 가질 수 있다. 그러면, 이때 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)의 면적에 해당하는 A는 각각 W*T의 값을 갖는다.
또한, 제1 머리부(131a)와 제1 지지부(141)가 접합되는 영역은 폭이 ω이고, 두께가 t인 직사각형의 형태를 가질 수 있고, 이와 대칭되는 제2 머리부(132a)와 제2 지지부(151)가 접합되는 영역도 마찬가지로 폭이 ω이고, 두께가 t인 직사각형의 형태를 가질 수 있다. 그러면, 이때 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)이 접합되는 영역의 면적에 해당하는 B는 각각 ω*t의 값을 갖는다.
본 실시예에 따른 전자 부품(101)은 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족하므로, 도 4에 도시된 바와 같이 직사각형의 접합면을 갖는 실시형태의 경우에는, 0.2W*T ≤ ω*t ≤ 0.8W*T 를 만족할 수 있다.
또한, 이후 도 6 내지 도 8에서 설명하는 본 발명의 제1 내지 제3 변형 예의 경우에도, 본 실시예와 마찬가지로 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 내지 제3 변형 예에 있어서는, ω*t의 값에서 각 실시예의 개구부(145) 면적을 제외한 값이 B에 해당하며, 이렇게 산출된 각각의 B 또한 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족하도록 설계된다.
한편, 이와 같이 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 면적 B(또는 ω*t)가 0.2A ≤ B ≤ 0.8A (또는 0.2W*T ≤ ω*t ≤ 0.8W*T)를 만족하도록 전자 부품(101)이 설계됨으로써, 메탈 프레임과 외부 전극의 고착력이 전자 부품(101)에 가해지는 온도 변화에도 불구하고 소정 값 이상을 유지할 수 있다.
여기서, 면적 B의 설계 범위에 대한 구체적인 데이터는 도 9 내지 도 10에 도시되므로, 이들을 도 4와 함께 참조하여 설명하기로 한다.
도 9 내지 도 10은 온도 사이클을 실시하기 전과 후의 전자 부품에 대하여, 외부 전극의 머리부와 메탈 프레임의 지지부가 접합되는 영역의 면적에 따른 고착력을 각각 나타낸 그래프이다.
먼저, 도 9는 온도 사이클을 실시하기 전의 상태에서, 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간의 고착력을 나타낸 그래프이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 전자 부품(101)에 온도 사이클을 실시하기 전의 경우, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)의 면적(A 또는 W*T)에 대한 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 영역의 면적(B 또는 ω*t)의 비율이 증가할수록, 양 접합 계면 간의 고착력이 증가한다.
이때, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식에 기초하면, 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간의 고착력은 통상적으로 15N 이상의 수준을 만족할 것을 요한다. 따라서, 도 9를 참조하면, 접합 영역의 면적(B 또는 ω*t)이 B ≥ 0.2A (또는 ω*t ≥ 0.2W*T)를 만족할 때, 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간에 15N 이상의 고착력이 보장되어, 진동이나 외부 변형에도 불구하고 전자 부품(101)의 내구성이 유지될 수 있다.
그리고, 도 10은 전자 부품(101)에 -55℃ ~ 125℃ 범위의 온도 사이클을 1000회 실시한 결과를 나타낸 그래프로서, 반복되는 온도 변화가 가해진 이후에 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간의 고착력의 변화를 도 9의 그래프와 비교하기 위한 것이다.
도 10를 참조하면, 전자 부품(101)에 온도 사이클을 실시한 경우, 각 실험예에 따른 고착력이 도 9의 값에 비하여 저하된 것을 확인할 수 있다. 이는 온도 사이클 과정에서, 외부 전극 및 메탈 프레임이 각각 수축과 팽창을 반복하게 되는데, 외부 전극과 메탈 프레임의 구성 성분 차이에 의하여 CTE(Coefficient of Thermal Expansion, 선팽창계수)의 차이가 나타남에 따른 결과로 해석될 수 있다.
예를 들어 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 구리(Cu)를 주성분으로 구성될 수 있으며, 구리(Cu)의 CTE는 16.5×10-6 /℃의 값을 갖는다. 또한, 예를 들어 제1 및 제2 메탈 프레임(140, 150)은 철(Fe)을 주성분으로 구성될 수 있으며, 철(Fe)의 CTE는 12.3×10-6 /℃의 값을 갖는다. 즉, 제1 및 제2 메탈 프레임(140, 150)의 CTE 보다 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)의 CTE가 더 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 온도 변화에 따라 수축 및 팽창되는 정도가 상대적으로 더 크고, 제1 및 제2 메탈 프레임(140, 150)은 온도 변화에 따라 수축 및 팽창되는 정도가 상대적으로 더 작으므로, 반복되는 온도 변화에 의하여 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간의 접합력(즉, 고착력)이 점점 약화될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)의 면적(A 또는 W*T)에 대한 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 영역의 면적(B 또는 ω*t)의 비율이 증가함에 따라, 양 접합 계면 간의 고착력은 점점 증가하다가 감소하는 경향을 나타낸다. 즉, 도 9와 달리 온도 사이클을 실시한 이후에는, 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 영역의 면적이 일정 수준 이상으로 높은 비율을 차지하는 경우에 고착력이 오히려 감소하는 것을 확인할 수 있다.
이는 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 영역의 면적(B 또는 ω*t)이 클수록, 온도 사이클 과정에서 외부 전극 및 메탈 프레임 각각의 수축 및 팽창되는 정도의 차이가 증가하여 나타나는 결과로 해석될 수 있다.
그런데 이때, 온도 사이클이 실시된 경우에도 도 9에서와 마찬가지로, 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간의 고착력이 15N 이상의 수준을 만족할 것을 요한다.
따라서, 도 10을 참조하면, 접합 영역의 면적(B 또는 ω*t)이 B ≤ 0.8A (또는 ω*t ≤ 0.8W*T)를 만족할 때, 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간에 15N 이상의 고착력이 보장되어, 진동이나 외부 변형뿐만 아니라, 반복되는 온도 변화에도 불구하고 전자 부품(101)의 내구성이 유지될 수 있다.
또한, 도 9 및 도 10의 결과를 종합해볼 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품(101)이 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족하는 경우에, 외부 전극과 메탈 프레임의 접합 계면 간에 15N 이상의 고착력이 유지되어, 들뜸이나 크랙(crack) 등의 불량 발생이 효과적으로 억제될 수 있다.
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)과 제1 및 제2 지지부(141, 151) 사이에는 도전성 접합층(160)이 더 포함될 수 있다. 이때 도전성 접합층(160)은, 제1 머리부(131a)와 제1 지지부(141) 사이에 배치되는 제1 도전성 접합층(161) 및 제2 머리부(132a)과 제2 지지부(151) 사이에 배치되는 제2 도전성 접합층(162)을 포함할 수 있다.
제1 도전성 접합층(161)은 제1 외부 전극(131)의 제1 머리부(131a)의 금속 성분과 동일한 금속 성분을 주성분으로 포함하여 형성될 수 있다.
또한, 제2 도전성 접합층(162)은 제2 외부 전극(132)의 제2 머리부(132a)의 금속 성분과 동일한 금속 성분을 주성분으로 하여 형성될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예를 일부 변형한 실시예들을 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 6 내지 도 8에 도시된 각각의 전자 부품(102, 103, 104)의 제1 및 제2 지지부(141, 151)는, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 접합되는 영역 중 적어도 일부 영역에 개구부(145)를 더 포함할 수 있다. 그리고 전술한 바와 같이, 본 발명의 변형 예에 따른 전자 부품(102, 103, 104)도 각각 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족하도록 설계됨이 바람직하다.
먼저, 도 6은 본 발명의 제1 변형 예에 의한 전자 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 변형 예에 의한 전자 부품(102)의 제1 및 제2 지지부(141, 151)는, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 접합되는 영역 중 적어도 일부 영역에, 폭 방향으로 배치되는 복수의 개구(145a)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 개구(145a)는 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 내부에 배치될 수 있다.
이때, 본 발명의 제1 변형 예에 의한 전자 부품(102)은 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족하도록 설계됨이 바람직하다. 여기서, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 면적(B)를 산출함에 있어서는, ω*t의 값에서 복수의 개구(145a)가 차지하는 총 면적을 제외시켜야 할 것이다.
이와 같이, 본 발명의 제1 변형 예에 의한 전자 부품(102)의 외부 전극과 메탈 프레임 간 접합 면적이 소정 범위에 속하도록 설계됨으로써, 그 접합 계면 간에 15N 이상의 고착력이 유지되어, 들뜸이나 크랙(crack) 등의 불량 발생이 효과적으로 억제될 수 있다.
또한, 도 7은 본 발명의 제2 변형 예에 의한 전자 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 변형 예에 의한 전자 부품(103)의 제1 및 제2 지지부(141, 151)는, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 접합되는 영역 중 적어도 일부 영역에, 상하 방향으로 배치되는 복수의 개구(145b)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 개구(145b)는 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 내부에 배치될 수 있다.
이때, 본 발명의 제2 변형 예에 의한 전자 부품(103)은 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족하도록 설계됨이 바람직하다. 여기서, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 면적(B)를 산출함에 있어서는, ω*t의 값에서 복수의 개구(145b)가 차지하는 총 면적을 제외시켜야 할 것이다.
이와 같이, 본 발명의 제2 변형 예에 의한 전자 부품(103)의 외부 전극과 메탈 프레임 간 접합 면적이 소정 범위에 속하도록 설계됨으로써, 그 접합 계면 간에 15N 이상의 고착력이 유지되어, 들뜸이나 크랙(crack) 등의 불량 발생이 효과적으로 억제될 수 있다.
또한, 도 8은 본 발명의 제3 변형 예에 의한 전자 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 변형 예에 의한 전자 부품(104)의 제1 및 제2 지지부(141, 151)는, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 접합되는 영역 중 적어도 일부 영역에, 행렬을 이루거나 불규칙적으로 배치되는 복수의 개구(145c)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 개구(145c)는 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 내부에 배치될 수 있다.
이때, 본 발명의 제3 변형 예에 의한 전자 부품(104)은 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족하도록 설계됨이 바람직하다. 여기서, 제1 및 제2 머리부(131a, 132a)와 제1 및 제2 지지부(141, 151)가 접합되는 영역의 면적(B)를 산출함에 있어서는, ω*t의 값에서 복수의 개구(145c)가 차지하는 총 면적을 제외시켜야 할 것이다.
이와 같이, 본 발명의 제3 변형 예에 의한 전자 부품(104)의 외부 전극과 메탈 프레임 간 접합 면적이 소정 범위에 속하도록 설계됨으로써, 그 접합 계면 간에 15N 이상의 고착력이 유지되어, 들뜸이나 크랙(crack) 등의 불량 발생이 효과적으로 억제될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.
따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 적층형 커패시터
101, 102, 103, 104: 전자 부품
110: 바디
111: 유전체층
121, 122: 제1 및 제2 내부 전극
131, 132: 제1 및 제2 외부 전극
131a, 132a: 제1 및 제2 머리부
131b, 132b: 제1 및 제2 밴드부
140, 150: 제1 및 제2 메탈 프레임
141, 151: 제1 및 제2 지지부
142, 152: 제1 및 제2 실장부
145: 개구부
145a, 145b, 145c: 개구
160: 도전성 접합층
161, 162: 제1 및 제2 도전성 접합층

Claims (12)

  1. 바디;
    상기 바디의 제1 방향 양 단면에 배치되는 제1 및 제2 머리부를 각각 포함하는 제1 및 제2 외부 전극; 및
    상기 제1 및 제2 머리부와 각각 접합되는 제1 및 제2 지지부와, 상기 제1 및 제2 지지부의 하단에서 상기 제1 방향으로 각각 연장되는 제1 및 제2 실장부를 각각 포함하는 제1 및 제2 메탈 프레임; 을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 머리부의 면적을 A로, 상기 제1 및 제2 머리부와 상기 제1 및 제2 지지부가 접합되는 영역의 면적을 B로 정의할 때, 0.2A ≤ B ≤ 0.8A 를 만족하는
    전자 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 메탈 프레임의 CTE(Coefficient of Thermal Expansion) 보다 상기 제1 및 제2 외부 전극의 CTE가 더 큰
    전자 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바디는, 유전체층; 및 상기 유전체층을 사이에 두고 번갈아 배치되고, 일 단이 상기 제1 및 제2 외부 전극과 각각 접속되는 제1 및 제2 내부 전극; 을 포함하는
    전자 부품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 외부 전극은 상기 제1 및 제2 머리부에서 상기 바디의 상하면의 일부까지 각각 연장되는 제1 및 제2 밴드부; 를 각각 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 실장부는 상기 제1 및 제2 밴드부로부터 이격되어 배치되는
    전자 부품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 지지부는 상기 제1 및 제2 머리부와 접합되는 영역 중 적어도 일부 영역에 개구부를 포함하는
    전자 부품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 제1 및 제2 머리부와 상기 제1 및 제2 지지부가 접합되는 영역의 내부에 배치되며, 복수의 개구를 포함하는
    전자 부품.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 개구부는 폭 방향으로 배치되는 복수의 개구를 포함하는
    전자 부품.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 개구부는 상하 방향으로 배치되는 복수의 개구를 포함하는
    전자 부품.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 머리부와 상기 제1 및 제2 지지부가 접합되는 영역은 직사각형인
    전자 부품.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 실장부는 상기 제1 지지부의 하단에서 상기 제2 머리부를 향해 연장되고, 상기 제2 실장부는 상기 제2 지지부의 하단에서 상기 제1 머리부를 향해 연장되는
    전자 부품.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외부 전극과 상기 제1 지지부 사이에 배치되는 제1 도전성 접합층; 및
    상기 제2 외부 전극과 상기 제2 지지부 사이에 배치되는 제2 도전성 접합층을 더 포함하는
    전자 부품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전성 접합층은, 상기 제1 및 제2 머리부와 상기 제1 및 제2 지지부가 접합되는 영역에 각각 배치되는
    전자 부품.
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