KR20220059824A - 적층형 전자 부품 - Google Patents

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KR20220059824A
KR20220059824A KR1020200145462A KR20200145462A KR20220059824A KR 20220059824 A KR20220059824 A KR 20220059824A KR 1020200145462 A KR1020200145462 A KR 1020200145462A KR 20200145462 A KR20200145462 A KR 20200145462A KR 20220059824 A KR20220059824 A KR 20220059824A
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구본석
김정렬
김정민
이재석
한지혜
박혜진
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Abstract

본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자 부품은, 제1 방향으로 대향하는 제1 및 제2 면, 상기 제1 및 제2 면과 연결되고 제2 방향으로 대향하는 제3 및 제4 면, 상기 제1 내지 제4 면과 연결되고 제3 방향으로 대향하는 제5 및 제6 면을 포함하며, 유전체층 및 상기 유전체층과 상기 제1 방향으로 번갈아 배치되는 내부 전극을 포함하는 바디; 및 상기 제3 및 제4 면에 배치되는 외부 전극; 을 포함하고, 상기 외부 전극은 상기 바디 상에 배치되는 전극층 및 상기 전극층 상에 배치되는 도전성 수지층을 포함하며, 상기 도전성 수지층은 도전성 금속, 에폭시 수지 및 아크릴 수지를 포함한다.

Description

적층형 전자 부품{MUTILAYER ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 적층형 전자 부품에 관한 것이다.
적층형 전자 부품의 하나인 적층 세라믹 커패시터(MLCC: Multi-Layer Ceramic Capacitor)는 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display) 및 플라즈마 표시 장치 패널(PDP: Plasma Display Panel) 등의 영상 기기, 컴퓨터, 스마트폰 및 휴대폰 등 여러 전자 제품의 인쇄회로기판에 장착되어 전기를 충전시키거나 또는 방전시키는 역할을 하는 칩 형태의 콘덴서이다.
이러한 적층 세라믹 커패시터는 소형이면서 고용량이 보장되고 실장이 용이하다는 장점을 인하여 다양한 전자 장치의 부품으로 사용될 수 있다. 컴퓨터, 모바일 기기 등 각종 전자 기기가 소형화, 고출력화되면서 적층 세라믹 커패시터에 대한 소형화 및 고용량화의 요구가 증대되고 있다.
또한, 최근 자동차용 전장 부품에 대한 업계의 관심이 높아지면서 적층 세라믹 커패시터 역시 자동차 혹은 인포테인먼트 시스템에 사용되기 위하여 고신뢰성 및 고강도 특성이 요구되고 있다.
고신뢰성 및 고강도 특성을 확보하기 위하여, 종래의 전극층으로 구성되는 외부전극을 전극층 및 도전성 수지층의 이층 구조로 변경하는 방안이 제안되었다.
전극층 및 도전성 수지층의 이층 구조는 전극층 상에 도전성 물질을 함유하는 수지 조성물을 도포하여 외부 충격을 흡수하고 도금액 침투를 막아 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
그러나, 업계에서 요구하는 고신뢰성 및 고강도 특성에 대한 기준이 점점 높아지고 있기 때문에, 고신뢰성 및 고강도 특성을 보다 향상시키기 위한 방안이 요구되고 있다.
본 발명의 여러 목적 중 하나는 적층형 전자 부품에서 발생하는 휨강도 특성이 향상된 적층형 전자부품을 제공하기 위함이다.
본 발명의 여러 목적 중 하나는 ESR(등가직렬저항, Equivalent series resistance)이 낮은 적층형 전자 부품을 제공하기 위함이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자 부품은, 제1 방향으로 대향하는 제1 및 제2 면, 상기 제1 및 제2 면과 연결되고 제2 방향으로 대향하는 제3 및 제4 면, 상기 제1 내지 제4 면과 연결되고 제3 방향으로 대향하는 제5 및 제6 면을 포함하며, 유전체층 및 상기 유전체층과 상기 제1 방향으로 번갈아 배치되는 내부 전극을 포함하는 바디; 및 상기 제3 및 제4 면에 배치되는 외부 전극; 을 포함하고, 상기 외부 전극은 상기 바디 상에 배치되는 전극층 및 상기 전극층 상에 배치되는 도전성 수지층을 포함하며, 상기 도전성 수지층은 도전성 금속, 에폭시 수지 및 아크릴 수지를 포함한다.
본 발명의 여러 효과 중 하나는 도전성 수지층이 에폭시 수지 및 아크릴 수지를 모두 포함함에 따라 휨 강도 특성을 향상시킨 것이다.
본 발명의 여러 효과 중 하나는 도전성 수지층의 평균 두께가 밴드부보다 접속부에서 얇게함으로써 ESR(등가직렬저항, Equivalent series resistance)을 낮춘 것이다.
다만, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자 부품의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 I-I`에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체층 및 내부 전극이 적층된 바디를 분해하여 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 K1 영역을 확대한 도면이다.
도 5는 도 2의 K2 영역을 확대한 도면이다.
도 6은 벤딩 테스트(Bending test) 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 도전성 수지층 적용 여부에 따른 적층형 전자 부품의 휨 강도를 평가한 그래프로서, 도 5의 테스트 방법에 의한 벤딩 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 도 2에 대응하는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 적층형 전자 부품의 단면도이다.
도 9는 도 2에 대응하는 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 적층형 전자 부품의 단면도이다.
이하, 구체적인 실시형태 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 통상의 기술자에게 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. 나아가, 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.
도면에서, X 방향은 제2 방향 또는 바디의 길이 방향, Y 방향은 제3 방향 또는 바디의 폭 방향, Z 방향은 제1 방향, 바디의 두께 방향 또는 적층 방향으로 정의될 수 있다.
적층형 전자 부품
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자 부품의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 I-I`에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 유전체층 및 내부 전극이 적층된 바디를 분해하여 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 K1 영역을 확대한 도면이다.
도 5는 도 2의 K2 영역을 확대한 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자 부품(100)에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 적층형 전자 부품(100)은, 제1 방향(Z 방향)으로 대향하는 제1 및 제2 면(1, 2), 상기 제1 및 제2 면과 연결되고 제2 방향(X 방향)으로 대향하는 제3 및 제4 면(3, 4), 상기 제1 내지 제4 면과 연결되고 제3 방향(Y 방향)으로 대향하는 제5 및 제6 면(5, 6)을 포함하며, 유전체층(111) 및 상기 유전체층과 상기 제1 방향으로 번갈아 배치되는 내부 전극(121, 122)을 포함하는 바디(110); 및 상기 제3 및 제4 면에 배치되는 외부 전극(131, 132); 을 포함하고, 상기 외부 전극은 상기 바디 상에 배치되는 전극층(131a, 132a) 및 상기 전극층 상에 배치되는 도전성 수지층(131b, 132b)을 포함하며, 상기 도전성 수지층은 도전성 금속, 에폭시 수지 및 아크릴 수지를 포함한다.
바디(110)는 유전체층(111) 및 내부 전극(121, 122)이 교대로 적층되어 있다.
바디(110)의 구체적인 형상에 특별히 제한은 없지만, 도시된 바와 같이 바디(110)는 육면체 형상이나 이와 유사한 형상으로 이루어질 수 있다. 소성 과정에서 바디(110)에 포함된 세라믹 분말의 수축으로 인하여, 바디(110)는 완전한 직선을 가진 육면체 형상은 아니지만 실질적으로 육면체 형상을 가질 수 있다.
바디(110)는 제1 방향(Z 방향)으로 서로 대향하는 제1 및 제2 면(1, 2), 상기 제1 및 제2 면(1, 2)과 연결되고 제2 방향(X 방향)으로 서로 대향하는 제3 및 제4 면(3, 4), 제1 및 제2 면(1, 2)과 연결되고 제3 및 제4 면(3, 4)과 연결되며 제3 방향(Y 방향)으로 서로 대향하는 제5 및 제6 면(5, 6)을 가질 수 있다.
바디(110)를 형성하는 복수의 유전체층(111)은 소성된 상태로서, 인접하는 유전체층(111) 사이의 경계는 주사전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)를 이용하지 않고 확인하기 곤란할 정도로 일체화될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 유전체층(111)을 형성하는 원료는 충분한 정전 용량을 얻을 수 있는 한 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 티탄산바륨계 재료, 납 복합 페로브스카이트계 재료 또는 티탄산스트론튬계 재료 등을 사용할 수 있다. 상기 티탄산바륨계 재료는 BaTiO3계 세라믹 분말을 포함할 수 있으며, 상기 세라믹 분말의 예시로, BaTiO3, BaTiO3에 Ca(칼슘), Zr(지르코늄) 등이 일부 고용된 (Ba1-xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등을 들 수 있다.
또한, 상기 유전체층(111)을 형성하는 원료는 티탄산바륨(BaTiO3) 등의 파우더에 본 발명의 목적에 따라 다양한 세라믹 첨가제, 유기용제, 결합제, 분산제 등이 첨가될 수 있다.
바디(110)는, 상기 바디(110)의 내부에 배치되며, 상기 유전체층(111)을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되는 제1 내부 전극(121) 및 제2 내부 전극(122)을 포함하여 용량이 형성되는 용량 형성부, 상기 용량 형성부의 상부 및 하부에 형성된 보호층(112, 113)을 포함할 수 있다.
상기 용량 형성부는 커패시터의 용량 형성에 기여하는 부분으로서, 유전체층(111)을 사이에 두고 복수의 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 반복적으로 적층하여 형성될 수 있다.
상기 상부 보호층(112) 및 하부 보호층(113)은 단일 유전체층 또는 2 개 이상의 유전체층을 용량 형성부의 상하면에 각각 상하 방향으로 적층하여 형성할 수 있으며, 기본적으로 물리적 또는 화학적 스트레스에 의한 내부 전극의 손상을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 상부 보호층(112) 및 하부 보호층(113)은 내부 전극을 포함하지 않으며, 유전체층(111)과 동일한 재료를 포함할 수 있다.
내부 전극(121, 122)은 유전체층(111)을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치될 수 있다.
내부 전극(121, 122)은 유전체층을 사이에 두고 서로 대향하도록 번갈아 배치되는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)으로 각각 노출될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 내부 전극(121)은 제4 면(4)과 이격되며 제3 면(3)을 통해 노출되고, 제2 내부 전극(122)은 제3 면(3)과 이격되며 제4 면(4)을 통해 노출될 수 있다. 바디의 제3 면(3)에는 제1 외부 전극(131)이 배치되어 제1 내부 전극(121)과 연결되고, 바디의 제4 면(4)에는 제2 외부 전극(132)이 배치되어 제2 내부 전극(122)과 연결될 수 있다.
즉, 제1 내부 전극(121)은 제2 외부 전극(132)과는 연결되지 않고 제1 외부 전극(131)과 연결되며, 제2 내부 전극(122)은 제1 외부 전극(131)과는 연결되지 않고 제2 외부 전극(132)과 연결된다. 따라서, 제1 내부 전극(121)은 제4 면(4)에서 일정거리 이격되어 형성되고, 제2 내부 전극(122)은 제3 면(3)에서 일정거리 이격되어 형성된다.
제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 중간에 배치된 유전체층(111)에 의해 서로 전기적으로 분리될 수 있다.
도 3을 참조하면, 바디(110)는 제1 내부 전극(121)이 인쇄된 유전체층(111)과 제2 내부 전극(122)이 인쇄된 유전체층(111)을 두께 방향(Z 방향)으로 번갈아 적층한 후, 소성하여 형성할 수 있다.
내부 전극(121, 122)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 전기 전도성이 우수한 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 내부 전극(121, 122)은 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 주석(Sn), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금 중 하나 이상을 포함하는 내부 전극용 도전성 페이스트를 세라믹 그린 시트에 인쇄하여 형성할 수 있다.
상기 내부 전극용 도전성 페이스트의 인쇄 방법은 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
외부 전극(131, 132)은 바디(110)에 배치되며, 전극층(131a, 132a) 및 도전성 수지층(131b, 132b)을 포함한다.
외부 전극(131, 132)은 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)과 각각 연결되는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)을 포함할 수 있다.
제1 외부 전극(131)은 제1 전극층(131a) 및 제1 도전성 수지층(131b)을 포함하고, 제2 외부 전극(132)은 제2 전극층(132a) 및 제2 도전성 수지층(132b)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 전극층(131, 132)은 금속 등과 같이 전기 도전성을 갖는 것이라면 어떠한 물질을 사용하여 형성될 수 있고, 전기적 특성, 구조적 안정성 등을 고려하여 구체적인 물질이 결정될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 전극층(131, 132)은 도전성 금속 및 글라스를 포함할 수 있다.
전극층(131a, 132a)에 사용되는 도전성 금속은 정전 용량 형성을 위해 상기 내부 전극과 전기적으로 연결될 수 있는 재질이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 주석(Sn), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 전극층(131a, 132a)은 상기 도전성 금속 분말에 글라스 프릿을 첨가하여 마련된 도전성 페이스트를 도포한 후 소성함으로써 형성될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 전극층(131a, 132a)은 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 공법, 분자층 증착(Molecular Layer Deposition, MLD) 공법, 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 공법, 스퍼터링(Sputtering) 공법 등을 이용하여 형성될 수도 있다.
또한, 제1 및 제2 전극층(131a, 132a)은 바디(110) 상에 도전성 금속을 포함한 시트를 전사하는 방식으로 형성될 수도 있다.
도전성 수지층(131b, 132b)은 도전성 금속, 에폭시 수지 및 아크릴 수지를 포함한다.
도전성 수지층(131b, 132b)에 포함되는 도전성 금속은 전극층(131a, 132a)과 전기적으로 연결되도록 하는 역할을 수행한다.
도전성 수지층(131b, 132b)에 포함되는 도전성 금속은 전극층(131a, 132a)과 전기적으로 연결될 수 있는 재질이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 니켈(Ni), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 주석(Sn), 텅스텐(W), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
도전성 수지층(131b, 132b)에 포함되는 도전성 금속은 구형 분말 및 플레이크형 분말 중 1 이상을 포함할 수 있다. 즉, 도전성 금속은 플레이크형 분말으로만 이루어지거나, 구형 분말로만 이루어질 수 있고, 플레이크형 분말과 구형 분말이 혼합된 형태일 수도 있다.
여기서, 구형 분말은 완전한 구형이 아닌 형태도 포함할 수 있으며, 예를 들어 장축과 단축의 길이 비율(장축/단축)이 1.45 이하인 형태를 포함할 수 있다.
플레이크형 분말은 납작하면서 길쭉한 형태를 가진 분말을 의미하며, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 장축과 단축의 길이 비율(장축/단축)이 1.95 이상일 수 있다.
상기 구형 분말 및　플레이크형 분말의 장축과 단축의 길이는 적층형 전자 부품의 폭(Y) 방향의 중앙부에서 절단한 X 및 Z 방향 단면(L-T 단면)을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)으로 스캔하여 얻은 이미지로부터 측정할 수 있다.
도전성 수지층(131b, 132b)에 포함되는 에폭시 수지 및 아크릴 수지는 접합성 확보 및 충격 흡수 역할을 수행한다.
일반적으로 종래에는 도전성 수지층에 포함되는 수지로 에폭시 수지를 사용하였다. 그러나, 에폭시 수지만으로는 연성을 증가시키기에 한계가 있다.
이에 본 발명의 일 실시형태에 따르면 도전성 수지층(131b, 132b)에 에폭시 수지와 아크릴 수지를 동시에 첨가함으로써 도전성 수지층(131b, 132b)의 연성을 극대화하여 휨 강도 특성을 향상시켰다. 에폭시 수지와 아크릴 수지를 동시에 첨가하는 경우, 에폭시 수지 또는 아크릴 수지를 단독으로 첨가하는 경우보다 우수한 기계적 물성을 확보할 수 있어 휨 강도 특성을 향상시킬 수 있다.
도전성 수지층(131b, 132b)에 포한된 에폭시 수지와 아크릴 수지는 SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry) 분석을 통해 확인할 수 있다. 여기서, SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry) 분석은 적절한 수 keV 에너지를 가진 일차 이온(Binm+, O2+, Cs+, Arn+)을 재료의 표면에 충돌시킴으로써, 시료 표면으로부터 방출되는 이온화된 입자들의 질량을 분석하여 표면 위에 존재하는 원자와 그 구조적 배열에 대한 정보를 얻는 분석법을 의미한다.
도 6은 벤딩 테스트(Bending test) 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 도전성 수지층 적용 여부에 따른 적층형 전자 부품의 휨 강도를 평가한 그래프로서, 도 5의 테스트 방법에 의한 벤딩 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7에서, 비교예의 도전성 수지층은 도전성 금속 및 에폭시 수지를 포함하나 아크릴 수지를 포함하지 않는 경우이고, 발명예 1 및 2의 도전성 수지층은 도전성 금속, 에폭시 수지 및 아크릴 수지를 포함하는 경우이다. 또한, 비교예 및 발명예 1은 도 2에 도시된 형태와 같이 접속부에도 도전성 수지층이 배치된 형태의 외부 전극 구조이며, 발명예 2는 도 8에 도시된 형태와 같이 접속부의 일부 영역에는 도전성 수지층이 배치되지 않은 형태의 외부 전극 구조였다. 비교예, 발명예 1 및 발명예 2 각각 30개의 샘플을 준비하였다.
도 6을 참조하면, 기판(PCB) 상에 샘플 칩(MLCC)을 실장하고, 샘플 칩 (MLCC) 실장 면의 반대면을 최대 6mm까지 눌러가며, 외부 전극이 바디와 분리되는 필-오프(Peel-Off) 또는 바디가 깨지는 크랙(Crack)이 발생되는 지점을 piezo peak position으로 도 6에 표시하였다.
비교예의 경우, 30개 중 19개의 샘플에서 바디가 깨지는 크랙(Crack)이 발생되었다. 반면에, 발명예 1 및 2의 경우, 30개의 샘플 중에서 필-오프(Peel-Off) 또는 크랙(Crack)이 발생된 샘플이 하나도 없었다. 따라서, 도전성 수지층이 에폭시 수지와 아크릴 수지를 동시에 포함하는 경우, 6mm의 휨 강도 테스트시 휨 강도의 보증이 가능한 것을 확인할 수 있다.
이때, 도전성 수지층의 에폭시 수지와 아크릴 수지의 비율은 특별히 한정할 필요는 없으며, 도전성 수지층의 밴드부 길이, 두께 등을 고려하고, 에폭시 수지와 아크릴 수지의 비율에 따른 인장강도, 연신율, Young's modulus 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있다. 예를 들어, 도전성 수지층의 에폭시 수지와 아크릴 수지의 합이 100일때 중량비가 에폭시 25~75% : 아크릴 75~25% 일 수 있다. 즉, 도전성 수지층의 에폭시와 아크릴 수지의 합을 100 중량%라 할 때, 에폭시 수지가 25 중량% 내지 75 중량% 일 수 있으며 나머지는 아크릴 수지일 수 있다.
또한, 도전성 수지층은 전도성 금속 대비 에폭시 수지 및 아크릴 수지의 합의 함량은 특별히 한정할 필요는 없다. 전기적 특성 및 휨 강도 특성을 고려하여 적절히 결정할 수 있다. 예를 들어, 전도성 금속 대비 에폭시 수지 및 아크릴 수지의 합의 함량은 2% 이상 25% 이하일 수 잇다.
한편, 도전성 수지층에 포함되는 에폭시 수지와 아크릴 수지는 특별히 그 종류를 한정할 필요는 없다.
예를 들어, 에폭시 수지는 Bisphenol-A(BPA)계　에폭시, 노보락(Novolac)계　에폭시 등일 수 있으며, 아크릴 수지는 아크릴레이트계, 메타크릴레이트계 등일 수 있다.
외부 전극(131, 132)은 바디(110)의 제3 및 제4 면 상에 배치되는 접속부(A1, A2)와 상기 접속부로부터 상기 제1 및 제2 면으로 연장되어 배치되는 밴드부(B1, B2)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하여 제1 외부 전극(131)을 배치된 위치에 따라 영역을 구분하면, 제1 외부 전극(131)은 바디의 제3 면(3)에 배치되는 제1 접속부(A1)와, 제1 접속부(A1)에서 제1, 제2, 제5 및 제6 면(1, 2, 5, 6)의 일부까지 연장되는 제1 밴드부(B1)를 포함할 수 있다.
제2 외부 전극(132)을 배치된 위치에 따라 영역을 구분하면, 제2 외부 전극(132)은 바디의 제4 면(4)에 배치되는 제2 접속부(A2)와, 제2 접속부(A2)에서 제1, 제2, 제5 및 제6 면(1, 2, 5, 6)의 일부까지 연장되는 제2 밴드부(B2)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 바디(110)의 길이 방향(X 방향) 단부는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122) 중 어느 하나의 내부 전극만이 배치됨에 따라 단차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 바디(110)의 길이 방향(X 방향) 단부는 바디(110)의 길이 방향(X 방향) 중앙부보다 두께가 얇은 형태를 가질 수 있으며, 바디(110)의 길이 방향(X 방향) 단부에서 제1 및 제2 면(1, 2)은 바디(110)의 두께 방향(Z 방향) 중앙부로 수축된 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전성 수지층(131b, 132b)은 접속부(A1, A2)에서의 평균 두께가 밴드부(B1, B2)에서의 평균 두께보다 얇을 수 있다.
도전성 수지층(131b, 132b)의 연성을 극대화하기 위하여 도전성 수지층(131b, 132b)에 에폭시 수지와 아크릴 수지를 동시에 첨가하는 경우, ESR(등가직렬저항, Equivalent series resistance) 특성이 높아질 우려가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 휨 강도 특성에 큰 영향을 미치는 밴드부(B1, B2)에서는 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께를 두껍게하고, ESR에 큰 영향을 미치는 접속부(A1, A2)에서는 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께를 얇게하여 휨 강도 특성을 확보하면서도 ESR을 낮출 수 있다.
접속부(A1, A2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께가 얇은 구조를 구현하기 위한 제조방법은 특별히 한정하지 않는다.
예를 들어, 바디(110) 상에 전극층(131a, 132a)을 형성한 후, 전극층(131a, 132a) 상에 도전성 수지층용 페이스트를 도포하고 다공성 부직포를 이용하여 접속부에 도포된 도전성 수지층용 페이스트를 제거한 후, 경화 공정을 거쳐 도전성 수지층(131b, 132b)을 형성하는 방법을 이용할 수 있다.
이때, 상기 접속부(A1, A2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께는 13μm 미만일 수 잇다.
접속부(A1, A2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께가 13μm 이상인 경우에는 ESR이 증가하여 전기적 특성이 열위해질 우려가 있다. 따라서, 상기 접속부(A1, A2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께는 13μm 미만인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 7.4μm 이하일 수 있다.
하기 표 1은 접속부(A1, A2) 및 밴드부(B1, B2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b) 평균 두께에 따른 ESR 및 휨강도 특성을 평가한 것이다.
도 5를 참조하면, 표 1의 접속부 위치별 두께는 바디의 폭 방향(Y 방향) 중앙에서 길이 방향(X 방향) 및 두께 방향(Z 방향)으로 절단한 단면(L-T 단면)에서, 최하부에 배치된 내부 전극에서부터 최상부에 배치된 내부 전극(121)까지 균등한 간격을 가지는 5개 지점(P1, P2, P3, P4, P5)에서 도전성 수지층(131b)의 두께를 측정한 것이고, 표 1의 접속부 평균 두께는 상기 5개 지점(P1, P2, P3, P4, P5)에서 도전성 수지층(131b)의 두께들의 평균값이다.
도 2를 참조하면, 표 1의 밴드부 평균 두께는 바디의 폭 방향(Y 방향) 중앙에서 길이 방향(X 방향) 및 두께 방향(Z 방향)으로 절단한 단면(L-T 단면)에서, 바디의 제1 면 및 제2 면에 배치된 외부 전극의 4개의 밴드부에서 전도성 수지층(131b, 132b)의 최대값을 평균한 값이다.
도 6을 참조하면, 각 시험번호 당 30개의 샘플 칩을 준비한 후, 기판(PCB) 상에 샘플 칩(MLCC)을 실장하고, 샘플 칩 (MLCC) 실장 면의 반대면을 최대 6mm까지 눌러가며, 외부 전극이 바디와 분리되는 필-오프(Peel-Off) 또는 바디가 깨지는 크랙(Crack)이 발생한 샘플의 개수가 5개 이하인 경우 O로 표시하고, 5개 초과인 경우 X로 표시하였다.
ESR은 각 측정값을 하기 표 1에 기재하였으며, ESR이 200mΩ 이하인 경우 O로 표시하고, 200mΩ 초과인 경우 X로 표시하였다.
시험
번호		 접속부 위치별 두께(μm) 접속부
평균 두께
(μm)		 밴드부
평균 두께
(μm)		 ESR
(mΩ)		 휨강도
P1 P2 P3 P4 P5
1 13.9 45.6 61.9 38.3 9.9 33.9 24.25 139548 X O
2 13.9 45.6 61.9 38.3 9.9 33.9 17.45 139548 X O
3 13.9 45.6 61.9 38.3 9.9 33.9 9.11 139548 X X
4 12.1 30.3 49.8 29.4 11.5 26.6 24.25 133406 X O
5 9.5 16.1 26.6 16.9 8.9 15.6 20.04 31385 X O
6 9.5 16.1 26.6 16.9 8.9 15.6 9.15 31385 X X
7 8.3 15.4 24.1 11.4 5.8 13.0 17.99 319 X O
8 8.3 15.4 24.1 11.4 5.8 13.0 9.43 319 X X
9 4.1 7.7 11.9 8.2 4.9 7.4 16.85 20.1 O O
10 3.4 6.1 8.9 6.4 3.1 5.6 20.04 18.7 O O
11 2.2 3.5 5.5 3.6 2.4 3.4 26.50 16.4 O O
12 2.1 1.4 0.4 1.1 1.6 1.3 15.21 13.9 O O
표 1을 참조하면, 접속부(A1, A2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께가 두껍더라도 밴드부 평균 두께가 얇은 시험번호 3, 6 및 8은 휨강도가 열위한 것으로 평가되어, 접속부(A1, A2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께가 휨강도에 미치는 영향은 제한적임을 확인할 수 있다.
또한, 접속부(A1, A2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께가 13μm 이상인 시험번호 1 내지 8의 경우, 그 두께가 증가함에 따라 ESR이 급격히 증가되는 것을 확인할 수 있다.
반면에, 접속부(A1, A2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께가 13μm 미만인 시험번호 9~12는 ESR이 낮으면서도 휨강도 특성도 우수한 것을 확인할 수 있다.
한편, 밴드부(B1, B2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께는 특별히 한정할 필요는 없다. 다만, 충분한 휨 강도 특성을 확보하기 위해서 밴드부(B1, B2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께는 9.43μm 초과일 수 있다. 보다 바람직하게는 밴드부(B1, B2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께는 15.21μm 이상일 수 있다.
표 1을 참조하면, 밴드부(B1, B2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께가 9.43μm 이하인 시험번호 3, 6 및 8의 경우, 휨강도가 열위한 것을 확인할 수 있으며, 밴드부(B1, B2)에서의 도전성 수지층(131b, 132b)의 평균 두께가 9.43μm 초과인 시험번호 1, 2, 4, 5, 7, 9 내지 12는 휨강도가 우수한 것을 확인할 수 있다.
밴드부(B1, B2)에서 도전성 수지층(131b, 132b)은 전극층(131a, 132a)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 또한, 밴드부(B1, B2)에서 도전성 수지층(131b, 132b)은 전극층(131a, 132a)을 전부 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 도 4를 참조하면 도전성 수지층의 밴드부 길이(B1b)가 전극층의 밴드부 길이(B1a)보다 길 수 있다. 이에 따라, 휨 강도 특성을 보다 향상시킬 수 있으며, 전극층(131a, 132a)의 밴드부 끝단을 덮어 수분 침투 경로를 차단함으로써 내습 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
외부 전극(131, 132)은 도전성 수지층(131b, 132b) 상에 배치되는 도금층(131c, 132c)을 포함할 수 있다.
도금층(131c, 132c)은 니켈(Ni), 주석(Sn), 팔라듐(Pd) 및 이들의 합금 중 하나 이상을 포함하는 도금층일 수 있으며, 복수의 층으로 형성될 수 있다.
도금층(131c, 132c)에 대한 보다 구체적인 예를 들면, 도금층(131c, 132c)은 Ni 도금층 또는 Sn 도금층일 수 있으며, Ni 도금층 및 Sn 도금층이 순차적으로 형성된 형태일 수 있고, Sn 도금층, Ni 도금층 및 Sn 도금층이 순차적으로 형성된 형태일 수 있다. 또한, 도금층(131c, 132c)은 복수의 Ni 도금층 및/또는 복수의 Sn 도금층을 포함할 수도 있다.
한편, 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 외부 전극(131`, 132`)은 바디(110)의 제3 및 제4 면 상에 배치되는 접속부(A1, A2)와 상기 접속부로부터 상기 제1 및 제2 면으로 연장되어 배치되는 밴드부(B1, B2)를 포함하고, 전극층(131a`, 132a`)은 접속부(A1, A2) 및 밴드부(B1, B2)에 배치되고, 도전성 수지층(131b`, 132b`)은 밴드부(B1, B2)의 전극층(131a`, 132a`) 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 휨 강도 특성에 큰 영향을 미치는 밴드부(B1, B2)에서는 도전성 수지층(131b`, 132b`)을 전극층(131a`, 132a`) 상에 배치하고, ESR에 큰 영향을 미치는 접속부(A1, A2)에서는 도전성 수지층(131b`, 132b`)을 전극층(131a`, 132a`) 상에 배치하지 않거나 일부 영역에만 배치함으로써, 휨 강도 특성을 확보하면서도 ESR을 낮출 수 있다.
이때, 도전성 수지층(131b`, 132b`)은 밴드부(B1, B2)의 전극층(131a`, 132a`) 상에 배치되어 접속부(A1, A2)의 전극층(131a`, 132a`)의 적어도 일부까지 연장되어 배치될 수 있다.
전극층(131a`, 132a`)이 도전성 금속 및 글라스를 포함하는 경우, 접속부(A1, A2)와 밴드부(B1, B2)가 만나는 영역에서 전극층(131a`, 132a`) 두께가 얇게 형성될 수 있기 때문에, 접속부(A1, A2)와 밴드부(B1, B2)가 만나는 영역이 주요 수분 침투 경로가 되어 내습 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전성 수지층(131b`, 132b`)이 밴드부(B1, B2)에서부터 접속부(A1. A2)의 일부까지 연장된 형태로 배치될 수 있기 때문에 접속부(A1, A2)와 밴드부(B1, B2)가 만나는 영역으로의 수분 침투 경로를 차단하여 내습 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 도전성 수지층(131b`, 132b`)은 접속부(A1, A2)의 전극층(131a`, 132a`) 상에는 배치되지 않을 수 있다.
이때, 외부 전극(131`, 132`)은 도금층(131c`, 132c`)을 포함하며, 접속부(A1, A2)에서 도금층(131c`, 132c`)의 적어도 일부는 전극층(131a`, 132a`)과 직접 접촉하도록 배치되고, 밴드부(B1, B2)에서 도금층(131c`, 132c`)은 도전성 수지층(131b`, 132b`)과 직접 접촉하도록 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 접속부(A1, A2)의 일부 영역에 도전성 수지층(131b`, 132b`)이 배치되지 않음에 따라 접속부에서 도금층(131c`, 132c`)과 전극층(131a`, 132a`)이 직접적으로 접촉하는 형태를 가질 수 있다.
한편, 접속부(A1, A2)에 도포된 도전성 수지층용 페이스트를 완전하게 제거하기 어려울 수 있으므로, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 외부 전극(131``, 132``)의 접속부(A1, A2)에서 도전성 수지층(131b``, 132b``)이 불연속적으로 배치된 형태를 가질 수 있다.
도 9를 참조하면, 접속부(A1, A2)의 잔여 도전성 수지층용 페이스트가 경화되어 접속부(A1, A2)에 도전성 수지층(131b``, 132b``)이 복수의 아일랜드 형태(r)로 배치될 수 있다.
이에 따라, 접속부(A1, A2)에서 전극층(131a``, 132a``)과 도금층(131c``, 132c``)가 접하는 영역도 불연속적일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 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.
100: 적층형 전자 부품
110: 바디
111: 유전체층
112: 상부 커버층
113: 하부 커버층
121, 122: 내부 전극
131, 132: 외부 전극
131a, 132a: 전극층
131b, 132b: 도전성 수지층
131c, 132c: 도금층

Claims (16)

  1. 제1 방향으로 대향하는 제1 및 제2 면, 상기 제1 및 제2 면과 연결되고 제2 방향으로 대향하는 제3 및 제4 면, 상기 제1 내지 제4 면과 연결되고 제3 방향으로 대향하는 제5 및 제6 면을 포함하며, 유전체층 및 상기 유전체층과 상기 제1 방향으로 번갈아 배치되는 내부 전극을 포함하는 바디; 및
    상기 제3 및 제4 면에 배치되는 외부 전극; 을 포함하고,
    상기 외부 전극은 상기 바디 상에 배치되는 전극층 및 상기 전극층 상에 배치되는 도전성 수지층을 포함하며,
    상기 도전성 수지층은 도전성 금속, 에폭시 수지 및 아크릴 수지를 포함하는
    적층형 전자 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전극은 상기 제3 및 제4 면 상에 배치되는 접속부와 상기 접속부로부터 상기 제1 및 제2 면으로 연장되어 배치되는 밴드부를 포함하고,
    상기 도전성 수지층은 상기 접속부에서의 평균 두께가 상기 밴드부에서의 평균 두께보다 얇은
    적층형 전자 부품.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접속부에서의 도전성 수지층의 평균 두께는 13μm 미만인
    적층형 전자 부품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접속부에서의 도전성 수지층의 평균 두께는 7.4μm 이하인
    적층형 전자 부품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밴드부에서의 도전성 수지층의 평균 두께는 9.43μm 초과인
    적층형 전자 부품.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 밴드부에서의 도전성 수지층의 평균 두께는 9.43μm 초과인
    적층형 전자 부품.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접속부에서의 도전성 수지층의 평균 두께는 13μm 미만인
    적층형 전자 부품.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 밴드부에서 상기 도전성 수지층은 상기 전극층의 적어도 일부를 덮도록 배치되는
    적층형 전자 부품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전극층을 전부 덮도록 배치되는
    적층형 전자 부품.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 외부 전극은 상기 도전성 수지층 상에 배치되는 도금층을 포함하는
    적층형 전자 부품.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전극은 상기 제3 및 제4 면 상에 배치되는 접속부와 상기 접속부로부터 상기 제1 및 제2 면으로 연장되어 배치되는 밴드부를 포함하고,
    상기 전극층은 상기 접속부 및 밴드부에 배치되고,
    상기 도전성 수지층은 상기 밴드부의 전극층 상에 배치되는
    적층형 전자 부품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도전성 수지층은 상기 밴드부의 전극층 상에 배치되어 상기 접속부의 전극층의 적어도 일부까지 연장되어 배치되는
    적층형 전자 부품.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 도전성 수지층은 상기 접속부의 전극층 상에는 배치되지 않는
    적층형 전자 부품.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 외부 전극은 도금층을 포함하며,
    상기 접속부에서 상기 도금층의 적어도 일부는 상기 전극층과 직접 접촉하도록 배치되고,
    상기 밴드부에서 상기 도금층은 상기 도전성 수지층과 직접 접촉하도록 배치되는
    적층형 전자 부품.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 접속부에서 상기 도전성 수지층은 상기 전극층 상에 불연속적으로 배치되는
    적층형 전자 부품.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 전극층은 도전성 금속 및 글라스를 포함하는
    적층형 전자 부품.
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