KR20220128274A - 도전성 페이스트 및 세라믹 전자부품 - Google Patents

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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

양호한 도금성을 포함하면서 내마이그레이션성이 뛰어난 외부전극을 형성할 수 있는 도전성 페이스트 및 이 도전성 페이스트를 사용함으로써 내마이그레이션성이 뛰어나고 신뢰성이 높은 세라믹 전자부품을 제공한다.
본 발명에 따른 도전성 페이스트는 적어도 도전성 금속분말과, 경화성 수지를 함유한다. 도전성 금속분말은 Ag, Cu 및 Ni를 포함한다. 이 도전성 금속분말에서 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며, Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×95}wt% 이하이고, Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×5}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하인 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 도전성 페이스트를 사용하여 외부전극이 형성된 세라믹 전자부품이다.

Description

도전성 페이스트 및 세라믹 전자부품{CONDUCTIVE PASTE AND CERAMIC ELECTRONIC COMPONENT}
본 발명은 도전성 페이스트 및 세라믹 전자부품에 관한 것이고, 특히, 세라믹 전자부품의 외부전극을 형성하기 위해 사용되는 도전성 페이스트 및 그 도전성 페이스트에 의해 형성된 외부전극을 포함하는 세라믹 전자부품에 관한 것이다.
최근에 적층 세라믹 콘덴서로 대표되는 세라믹 전자부품은 종래에 비해 가혹한 환경하에서 사용되도록 되어 왔다.
예를 들면, 휴대전화나 휴대 음악 플레이어 등의 모바일 기기에 사용되는 적층 세라믹 콘덴서는 낙하 등의 충격을 견디는 것이 요구된다. 구체적으로는 적층 세라믹 콘덴서는 낙하 등의 충격을 받아도 실장 기판으로부터 탈락되지 않고, 크랙이 발생하지 않도록 할 필요가 있다. 또한, ECU(Electronic Control Unit) 등의 차재 기기에 사용되는 적층 세라믹 콘덴서는 열사이클 등의 충격을 견디는 것이 요구된다. 구체적으로는 적층 세라믹 콘덴서는 열사이클을 받아서 실장 기판이 선팽창·수축됨으로써 발생하는 휨 응력이나 외부전극에 가해지는 인장 응력이 적층체의 강도를 상회하면 적층체에 크랙을 발생시키므로, 그들의 응력을 받아도 크랙이 발생하지 않도록 할 필요가 있다.
상기와 같은 요구에 응하는 것을 목적으로 하여, 예를 들면, 특허문헌 1과 같이 적층 세라믹 전자부품의 외부전극에 금속분말을 함유하는 열경화성 수지를 사용한 도전성 수지층을 포함함으로써, 혹독한 환경하에서도 실장 기판으로부터 받는 응력을 완화시켜, 적층체에 대한 크랙을 억제하는 기술이 제안되고 있다.
실제로, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 적층 세라믹 콘덴서에 응력이 가해졌을 때에는 일반적으로 외부전극 중의 도전성 수지층 안이나, 도전성 수지층과 도금층의 계면, 또는 도전성 수지층과 적층체의 계면에 파괴 균열을 발생시킴으로써 적층 세라믹 콘덴서에 가해지는 응력을 방출시켜, 적층체에 크랙이 발생하는 것을 억제하는 설계로 되어 있다.
또한, 이와 같은 도전성 수지층에 사용될 수 있는 도전성 금속분말로서, 은피복 합금 분말을 포함하는 도전성 페이스트가 제안되고 있다(특허문헌 2를 참조).
일본 공개특허공보 특개평11-162771호 일본 공개특허공보 특개2018-104820호
한편, 온도 변화가 심한 환경하에서는 예를 들면, 외부전극을 가지는 적층 세라믹 콘덴서에서는 이온 마이그레이션(일렉트로 케미컬 마이그레이션)의 문제를 가지고 있었다. 즉, 적층 세라믹 콘덴서는 그 적층 세라믹 콘덴서와 외기의 온도 차 혹은 열용량의 차에 의해, 적층 세라믹 콘덴서의 표면에 결로가 생긴다. 이 결로에 의해 발생한 물방울이 적층 세라믹 콘덴서의 표면에서, 외부전극 사이를 연결하는 수막(水膜)을 형성하고, 그 상태로 적층 세라믹 콘덴서의 외부전극 사이에 전압이 인가되면, 그 수막에 외부전극으로부터 이온화된 금속종이 용해/석출되어, 이온 마이그레이션이 발생한다.
그러나 특히 적층 세라믹 콘덴서에서는 특허문헌 2의 도전성 페이스트에 의해 형성되는 외부전극에서는 이온 마이그레이션의 발생을 억제하는 것은 어려워, 적층 세라믹 콘덴서의 신뢰성을 유지할 수 없음이 우려된다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 양호한 도금성을 포함하면서 내(耐)마이그레이션성이 뛰어난 외부전극을 형성할 수 있는 도전성 페이스트를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 도전성 페이스트를 사용함으로써, 내마이그레이션성이 뛰어나고 신뢰성이 높은 세라믹 전자부품을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 도전성 페이스트는 적어도 도전성 금속분말과, 경화성 수지를 함유하는 도전성 페이스트로서, 도전성 금속분말은 Ag, Cu 및 Ni를 포함하고, 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며, 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×95}wt% 이하이고, 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×5}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트이다.
또한, 본 발명에 따른 세라믹 전자부품은 외부전극을 포함하는 세라믹 전자부품으로서, 외부전극은 도전성 금속을 포함하는 도전성 수지층을 가지며, 도전성 금속은 Ag, Cu 및 Ni를 포함하고, 도전성 금속에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며, 도전성 금속에서의 Cu의 질량비율은 63wt% 이상 92.15wt% 이하이고, 도전성 금속에서의 Ni의 질량비율은 4.5wt% 이상 29.1wt% 이하인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품이다.
본 발명에 따른 도전성 페이스트에 포함되는 도전성 금속분말에서 도전성 금속분말은 Ag, Cu 및 Ni를 포함하고, 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며, 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×95}wt% 이하이고, 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×5}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하이므로, 양호한 도금성을 포함하면서 내마이그레이션성이 뛰어난 도전성 페이스트를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 세라믹 전자부품에서는 외부전극을 포함하는 세라믹 전자부품으로서, 외부전극은 도전성 금속을 포함하는 도전성 수지층을 가지며, 도전성 금속은 Ag, Cu 및 Ni를 포함하고, 도전성 금속에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며, 도전성 금속에서의 Cu의 질량비율은 63wt% 이상 92.15wt% 이하이고, 도전성 금속에서의 Ni의 질량비율은 4.5wt% 이상 29.1wt% 이하이므로, 도금성을 포함하면서 내마이그레이션성이 뛰어나고 신뢰성이 높은 세라믹 전자부품을 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 양호한 도금성을 포함하면서 내마이그레이션성이 뛰어나고 외부전극을 형성할 수 있는 도전성 페이스트를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 도전성 페이스트를 사용함으로써 내마이그레이션성이 뛰어나고 신뢰성이 높은 세라믹 전자부품을 얻을 수 있다.
본 발명의 상술한 목적, 기타 목적, 특징 및 이점은 도면을 참조하여 실시하는 이하의 발명을 실시하기 위한 형태의 설명으로부터 한층 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 전자부품의 일례인 적층 세라믹 콘덴서의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 선 II-II에서의 단면도이다.
본 발명에 따른 도전성 페이스트 및 그 도전성 페이스트를 사용하여 외부전극이 형성된 세라믹 전자부품의 한 실시형태를 그 제조 방법과 함께 설명한다. 세라믹 전자부품은 예를 들면, 적층 세라믹 콘덴서 또는 적층 세라믹 인덕터와 같은 수동 소자이다. 본 실시형태에서는 세라믹 전자부품으로서 적층 세라믹 콘덴서를 예로 들어 설명한다.
1. 도전성 페이스트
본 발명에 따른 도전성 페이스트는 도전성 금속분말과 경화성 수지를 포함한다.
도전성 금속분말은 CuNi합금을 포함한다. 또한, CuNi합금을 코어 입자로 하여, 이 코어 입자의 표면에 Ag를 포함하는 피복층을 가진다.
도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 5.0wt% 이하이다.
도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×95}wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×90}wt% 이하이다. 바꿔 말하면, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대하여 Cu의 질량비율은 70wt% 이상 95wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 Cu의 질량비율은 70wt% 이상 90wt% 이하이다. 이로써, 보다 내마이그레이션성을 향상시킬 수 있다.
도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×5}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×10}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하이다. 바꿔 말하면, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대하여, Ni의 질량비율은 5wt% 이상 30wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 Ni의 질량비율은 10wt% 이상 30wt% 이하이다. 이로써, 보다 내마이그레이션성을 향상시킬 수 있다.
도전성 금속분말의 레이저 회절식 입도분포 측정장치에 의해 측정한 체적기준의 누적 50% 입자경(D50)은 0.1㎛ 이상 10.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
Cu 및 Ni를 포함하는 CuNi합금의 코어 입자의 표면에 Ag를 포함하는 피복층을 가지는 도전성 금속분말이며, 도전성 금속분말의 산소량(wt%)을 비표면적(S)(㎡/g)으로 나눈 값은 1.5wt%·g/㎡ 이하인 것이 바람직하다.
한편, 비표면적(S)은 이하의 식(1)에 의해 산출된다.
비표면적(S)=6/(ρ×D50) …(1)
여기서, ρ는 도전성 금속분말의 Ag, Cu 및 Ni의 비중 그리고 조성비(도전성 금속분말에서 Ag, Cu 및 Ni의 합계를 100wt%로 한 경우의 각각의 질량비율)로부터 산출되는 밀도(g/㎤)이며, D50은 레이저 회절식 입도분포 측정장치에 의해 도전성 금속분말을 측정하여 얻어진 체적 기준의 누적 50% 입자경(㎛)이다.
한편, 도전성 금속분말은 Ag, Cu 및 Ni 각각이 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율을 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하로 하고, 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율을 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×95}wt% 이하로 하며, 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율을 {(1-Ag의 질량비율/100)×5}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하로 하는 바와 같은 조건을 충족하도록 함유되어도 된다.
한편, 보다 바람직하게는 도전성 금속분말은 Ag, Cu 및 Ni 각각이 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율을 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하로 하고, 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율을 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×90}wt% 이하로 하며, 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율을 {(1-Ag의 질량비율/100)×10}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하로 하는 바와 같은 조건을 충족하도록 함유되어도 된다. 이로써, 보다 내마이그레이션성을 향상시킬 수 있다.
도전성 페이스트에 포함되는 경화성 수지는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지이다.
열경화성 수지로서, 예를 들면, 에폭시 수지나 페녹시 수지가 사용된다.
광경화성 수지로서, 예를 들면 소정의 파장을 가지는 자외선을 조사함으로써 경화되는 광경화성 수지 등이 사용된다.
도전성 페이스트에는 추가로 경화제, 경화촉진제 및 커플링제가 포함된다.
에폭시 수지 및 페녹시 수지의 경화제로서, 예를 들면 페놀 수지가 사용된다. 또한, 경화촉진제로서 예를 들면 이미다졸계 경화촉진제, 3급 아민계 경화촉진제가 사용된다. 커플링제로서, 예를 들면 에폭시실란이 사용된다.
본 발명에 따른 도전성 페이스트에 따르면, 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며, 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×95}wt% 이하이며, 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×5}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하이므로, 양호한 도금성을 포함하면서 내마이그레이션성이 뛰어난 외부전극을 형성할 수 있는 도전성 페이스트를 얻을 수 있다.
2. 적층 세라믹 콘덴서
다음으로, 본 발명에 따른 도전성 페이스트를 사용하여 형성된 외부전극을 가지는 세라믹 전자부품의 일례로서, 적층 세라믹 콘덴서에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 세라믹 전자부품의 일례인 적층 세라믹 콘덴서의 외관 사시도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 선 II-II에서의 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 적층 세라믹 콘덴서(10)는 직방체상의 적층체(12)를 포함한다.
적층체(12)는 적층된 복수개의 유전체층(14)과 복수개의 내부전극층(16)을 가진다. 또한, 적층체(12)는 높이방향(x)으로 마주보는 제1 주면(12a) 및 제2 주면(12b)과, 높이방향(x)에 직교하는 폭방향(y)으로 마주보는 제1 측면(12c) 및 제2 측면(12d)과, 높이방향(x) 및 폭방향(y)에 직교하는 길이방향(z)으로 마주보는 제1 단면(12e) 및 제2 단면(12f)을 가진다. 이 적층체(12)에는 모서리부 및 능선부가 라운드형으로 형성된다. 한편, 모서리부란, 적층체의 인접한 3면이 교차하는 부분을 말하며, 능선부란, 적층체의 인접한 2면이 교차하는 부분을 말한다.
적층체(12)는 복수매의 유전체층(14)으로 구성되는 외층부(14a)와 단수 혹은 복수매의 유전체층(14)과 그들 위에 배치되는 복수매의 내부전극층(16)으로 구성되는 내층부(14b)를 포함한다. 외층부(14a)는 적층체(12)의 제1 주면(12a) 측 및 제2 주면(12b) 측에 위치하고, 제1 주면(12a)과 제1 주면(12a)에 가장 가까운 내부전극층(16) 사이에 위치하는 복수매의 유전체층(14), 및 제2 주면(12b)과 제2 주면(12b)에 가장 가까운 내부전극층(16) 사이에 위치하는 복수매의 유전체층(14)의 집합체이다. 그리고 양 외층부(14a)에 끼인 영역이 내층부(14b)이다.
유전체층(14)은 예를 들면, 유전체 재료에 의해 형성할 수 있다. 이와 같은 유전체 재료로는 예를 들면, BaTiO3, CaTiO3, SrTiO3, 또는 CaZrO3 등의 성분을 포함하는 유전체 세라믹을 사용할 수 있다. 상기의 유전체 재료를 주성분으로 포함하는 경우, 원하는 적층체(12)의 특성에 따라, 예를 들면, Mn화합물, Fe화합물, Cr화합물, Co화합물, Ni화합물 등의 주성분보다도 함유량이 적은 부성분을 첨가한 것을 사용해도 된다.
적층체(12)는 복수개의 내부전극층(16)으로서, 예를 들면 대략 직사각형상의 복수개의 제1 내부전극층(16a) 및 복수개의 제2 내부전극층(16b)을 가진다. 복수개의 제1 내부전극층(16a) 및 복수개의 제2 내부전극층(16b)은 적층체(12)의 높이방향(x)을 따라 등간격으로 교대로 배치되도록 매설된다.
제1 내부전극층(16a)은 제2 내부전극층(16b)과 유전체층(14)을 사이에 두고 대향하고, 그 단부가 제1 단면(12e)으로 인출되어 노출된다.
제2 내부전극층(16b)은 제1 내부전극층(16a)과 유전체층(14)을 사이에 두고 대향하고, 그 단부가 제2 단면(12f)으로 인출되어 노출된다.
내부전극층(16)은 예를 들면 Ni, Cu, Ag, Pd, Au 등의 금속이나, 이들 금속의 1종을 포함하는, 예를 들면 Ag-Pd합금 등의, 그들 금속 중 적어도 1종을 포함하는 합금 등의 적절한 도전 재료를 함유한다. 내부전극층(16)을 형성하기 위한 내부전극용 도전성 페이스트에 사용하는 수지 성분은 에틸셀룰로오스나 아크릴 수지가 사용되는 것이 바람직하다.
적층체(12)의 제1 단면(12e) 측 및 제2 단면(12f) 측에는 외부전극(20)이 배치된다. 외부전극(20)은 제1 외부전극(20a) 및 제2 외부전극(20b)을 가진다.
제1 외부전극(20a)은 적층체(12)의 제1 단면(12e)의 표면에 배치되고, 제1 단면(12e)으로부터 연장되어 제1 주면(12a), 제2 주면(12b), 제1 측면(12c) 및 제2 측면(12d) 각각의 일부분을 덮도록 형성된다. 이 경우, 제1 외부전극(20a)은 제1 내부전극층(16a)과 전기적으로 접속된다.
제2 외부전극(20b)은 적층체(12)의 제2 단면(12f)의 표면에 배치되고, 제2 단면(12f)으로부터 연장되어 제1 주면(12a), 제2 주면(12b), 제1 측면(12c) 및 제2 측면(12d) 각각의 일부분을 덮도록 형성된다. 이 경우, 제2 외부전극(20b)은 제2 내부전극층(16b)과 전기적으로 접속된다.
적층체(12) 안에서는 제1 내부전극층(16a)과 제2 내부전극층(16b)이 유전체층(14)을 사이에 두고 대향함으로써 정전 용량이 형성된다. 그 때문에, 제1 내부전극층(16a)이 접속된 제1 외부전극(20a)과 제2 내부전극층(16b)이 접속된 제2 외부전극(20b) 사이에 정전 용량을 얻을 수 있고, 콘덴서의 특성이 발현된다.
제1 외부전극(20a) 및 제2 외부전극(20b)은 도전성 금속 및 유리 성분을 포함하는 하부전극층(22)과, 하부전극층(22)을 덮도록 배치된 경화성 수지 및 도전성 금속분말을 포함하는 도전성 수지층(24)과 도전성 수지층(24)을 덮도록 배치된 도금층(26)을 포함한다.
하부전극층(22)은 제1 하부전극층(22a) 및 제2 하부전극층(22b)을 가진다.
제1 하부전극층(22a)은 적층체(12)의 제1 단면(12e)의 표면에 배치되며 제1 단면(12e)으로부터 연장되어 제1 주면(12a), 제2 주면(12b), 제1 측면(12c) 및 제2 측면(12d) 각각의 일부분을 덮도록 형성된다.
제2 하부전극층(22b)은 적층체(12)의 제2 단면(12f)의 표면에 배치되며 제2 단면(12f)으로부터 연장되어 제1 주면(12a), 제2 주면(12b), 제1 측면(12c) 및 제2 측면(12d) 각각의 일부분을 덮도록 형성된다.
하부전극층(22)은 도전성 금속 및 유리 성분을 포함한다. 하부전극층(22)의 도전성 금속으로는 예를 들면, Cu, Ni, Ag, Pd, Ag-Pd합금, Au 등에서 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 또한, 하부전극층(22)의 유리로는 B, Si, Ba, Mg, Al 및 Li 등에서 선택되는 적어도 하나를 포함한다. 하부전극층(22)은 복수층이어도 된다. 하부전극층(22)은 유리 및 금속을 포함하는 도전성 페이스트를 적층체(12)에 도포하여 베이킹한 것이며, 유전체층(14) 및 내부전극층(16)과 동시에 소성한 것이어도 되고, 유전체층(14) 및 내부전극층(16)을 소성한 후에 베이킹한 것이어도 된다. 한편, 유리 대신에 유전체 재료를 사용해도 되고, 유리 대신에 유전체 재료를 사용하는 경우에는 하부전극층(22)은 유전체층(14) 및 내부전극층(16)과 동시에 소성하는 것이 바람직하다.
도전성 수지층(24)은 제1 도전성 수지층(24a) 및 제2 도전성 수지층(24b)을 가진다.
제1 도전성 수지층(24a)은 제1 하부전극층(22a)을 덮도록 배치된다. 구체적으로는, 제1 도전성 수지층(24a)은 제1 하부전극층(22a)의 표면의 제1 단면(12e)에 배치되며 제1 하부전극층(22a)의 표면의 제1 주면(12a), 제2 주면(12b), 제1 측면(12c) 및 제2 측면(12d)에도 이르도록 마련된 것이 바람직하다.
제2 도전성 수지층(24b)은 제2 하부전극층(22b)을 덮도록 배치된다. 구체적으로는, 제2 도전성 수지층(24b)은 제2 하부전극층(22b)의 표면의 제2 단면(12f)에 배치되며 제2 하부전극층(22b)의 표면의 제1 주면(12a), 제2 주면(12b), 제1 측면(12c) 및 제2 측면(12d)에도 이르도록 마련된 것이 바람직하다.
도전성 수지층(24)은 도전성 금속 및 경화성 수지를 포함한다.
도전성 수지층(24)은 경화성 수지를 포함하기 때문에, 예를 들면, 도금막이나 도전성 페이스트의 소성물로 이루어지는 도전층보다도 유연성이 뛰어나다. 이 때문에, 적층 세라믹 콘덴서(10)에 물리적인 충격이나 열사이클에 기인하는 충격이 가해진 경우이어도, 도전성 수지층(24)이 완충층으로서 기능하여 적층 세라믹 콘덴서(10)에 대한 크랙을 방지할 수 있다.
도전성 수지층(24)에 포함되는 도전성 금속으로는 도전성 금속분말이 사용된다. 도전성 금속분말은 Ag에 의해 피복된 것이 사용되고, 코어 입자로서 CuNi합금이 사용된다.
도전성 금속에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 5.0wt% 이하이다.
도전성 금속에서의 Cu의 질량비율은 63wt% 이상 92.15wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 도전성 금속에서의 Cu의 질량비율은 85.5wt% 이상 92.15wt% 이하이다. 바꿔 말하면, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대하여 Cu의 질량비율은 70wt% 이상 95wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 Cu의 질량비율은 70wt% 이상 90wt% 이하이다. 이로써, 보다 내마이그레이션성을 향상시킬 수 있다.
도전성 금속에서의 Ni의 질량비율은 4.5wt% 이상 29.1wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 도전성 금속에서의 Ni의 질량비율은 9.5wt% 이상 29.1wt% 이하이다. 바꿔 말하면, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대하여 Ni의 질량비율은 5wt% 이상 30wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 Ni의 질량비율은 10wt% 이상 30wt% 이하이다. 이로써, 보다 내마이그레이션성을 향상시킬 수 있다.
한편, 도전성 수지층(24)에 포함되는 도전성 금속으로서 Ag 코팅된 금속을 사용하는 것은 Ag가 금속 중에서 가장 비저항이 낮기 때문에 전극재료에 적합하고, Ag는 귀금속이기 때문에 산화되지 않고 내후성이 높으면서 코어 입자의 금속을 저렴한 것으로 하는 것이 가능하기 때문에 바람직하다.
도전성 수지층(24)에 포함되는 도전성 금속은 주로 도전성 수지층(24)의 통전성을 담당한다. 구체적으로는 도전성 필러끼리가 접촉함으로써, 도전성 수지층(24)의 내부에 통전 경로가 형성된다.
도전성 수지층(24)의 경화성 수지는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지이다.
열경화성 수지로서 예를 들면, 에폭시 수지나 페녹시 수지가 사용된다.
광경화성 수지로서, 예를 들면 소정의 파장을 가지는 자외선을 조사함으로써 경화되는 광경화성 수지 등이 사용된다.
도전성 페이스트에는 추가로 경화제, 경화촉진제 및 커플링제가 포함된다.
에폭시 수지 및 페녹시 수지의 경화제로서, 예를 들면 페놀 수지가 사용된다. 그 중에서도 내열성, 내습성, 밀착성 등이 뛰어난 에폭시 수지는 가장 적절한 수지 중 하나이다. 또한, 경화촉진제로서 예를 들면 이미다졸계 경화촉진제, 3급 아민계 경화촉진제가 사용된다. 커플링제로서 예를 들면 에폭시실란이 사용된다.
도금층(26)은 제1 도금층(26a) 및 제2 도금층(26b)을 가진다.
제1 도금층(26a)은 제1 도전성 수지층(24a)을 덮도록 배치된다. 구체적으로는, 제1 도금층(26a)은 제1 도전성 수지층(24a)의 표면의 제1 단면(12e)에 배치되며 제1 도전성 수지층(24a)의 표면의 제1 주면(12a), 제2 주면(12b), 제1 측면(12c) 및 제2 측면(12d)에도 이르도록 마련된 것이 바람직하다.
제2 도금층(26b)은 제2 도전성 수지층(24b)을 덮도록 배치된다. 구체적으로는 제2 도금층(26b)은 제2 도전성 수지층(24b)의 표면의 제2 단면(12f)에 배치되며 제2 도전성 수지층(24b)의 표면의 제1 주면(12a), 제2 주면(12b), 제1 측면(12c) 및 제2 측면(12d)에도 이르도록 마련된 것이 바람직하다.
도금층(26)으로는 예를 들면, Cu, Ni, Sn, Ag, Pd, Ag-Pd합금, Au 등에서 선택되는 적어도 하나를 포함한다.
도금층(26)은 복수층에 의해 형성되어도 된다. 이 경우, 도금층(26)은 Ni도금층과 Sn도금층의 2층 구조인 것이 바람직하다. Ni도금층이 도전성 수지층(24)의 표면을 덮도록 마련됨으로써, 솔더 배리어 성능을 가진다. 또한, Ni도금층의 표면에 Sn도금층을 마련함으로써 적층 세라믹 콘덴서(10)를 실장할 때에 실장에 사용되는 솔더의 젖음성을 향상시켜 용이하게 실장할 수 있다.
이상의 구성으로 이루어지는 적층 세라믹 콘덴서(10)에 따르면, 도전성 수지층(24)을 형성하기 위한 도전성 페이스트가, 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며, 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율은 63wt% 이상 92.15wt% 이하이고, 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율은 4.5wt% 이상 29.1wt% 이하이므로, 양호한 도금성을 포함하면서 내마이그레이션성이 뛰어난 외부전극(20)을 형성할 수 있는 도전성 페이스트에 의해 형성된 외부전극(20)을 포함하기 때문에, 도전성 수지층(24)으로서 도금성이 양호하면서 내마이그레이션성이 뛰어나다. 따라서, 적층 세라믹 콘덴서(10)의 외부전극(20)의 도전성 수지층(24)을 형성할 때에 본 발명에 따른 도전성 페이스트를 사용함으로써, 도금성이 양호하면서 내마이그레이션성이 뛰어난 신뢰성이 높은 적층 세라믹 콘덴서(10)를 얻을 수 있다.
3. 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법
다음으로, 전술한 적층 세라믹 콘덴서(10)의 제조 방법을 설명한다.
(세라믹 그린시트의 제작)
우선, 유전체 재료로서 BaTiO3, CaTiO3, SrTiO3, 또는 CaZrO3 등을 주된 성분으로 하는 페로브스카이트형 산화물이 준비된다. 이 유전체 재료에서 얻어진 유전체 분말에 유기 바인더, 유기 용제, 가소제 및 분산제를 소정의 비율로 혼합하고, 세라믹 슬러리가 제작된다. 이 세라믹 슬러리는 수지 필름 상에서 내층 혹은 외층용 세라믹 그린시트로 성형된다.
다음으로, 내부전극 형성용 도전성 페이스트가 준비되고, 세라믹 그린시트 상에 내부전극 형성용 도전성 페이스트를, 예를 들면 스크린 인쇄법이나 그라비어 인쇄 등에 의해 소정 패턴으로 도포하고, 내부전극 형성용 도전 패턴이 형성된 내층용 세라믹 그린시트와, 내부전극 형성용 도전 패턴이 형성되지 않은 외층용 세라믹 그린시트가 준비된다.
한편, 세라믹 페이스트나 내부전극 형성용 도전성 페이스트에는 예를 들면, 공지의 유기 바인더나 용매가 포함되어도 된다. 또한, 내부전극 형성용 도전성 페이스트는 예를 들면, 금속분말에 유기 바인더 및 유기 용제가 첨가된 것이다.
다음으로, 내층용 세라믹 그린시트는 도전성 페이스트막의 단부의 인출방향이 엇갈리도록 복수매 적층된다. 또한, 외층용 세라믹 그린시트층이, 적층된 내층용 세라믹 그린시트를 끼도록 상하에 적층된다. 즉, 내층용 세라믹 그린시트와 동일한 재료로 이루어지면서 외층용 세라믹 그린시트가 소정 두께가 되도록 복수매 적층되어서 압착되고, 적층 블록이 형성된다. 그리고 이 적층 블록은 소정 제품 사이즈로 잘려 나뉘어서 미(未)소성의 적층체(12)가 얻어진다.
다음으로, 잘려 나뉜 미소성의 적층체(12)는 소성되고, 소결된 적층체(12)가 된다.
내층용 및 외층용 세라믹 그린시트와 도전성 페이스트막은 동시 소성되고, 내층용 세라믹 그린시트는 내층부(14b)가 되며, 외층용 세라믹 그린시트는 외층부(14a)가 되고, 도전성 페이스트막은 내부전극층(16)이 된다.
(도전성 페이스트의 제작)
다음으로, 외부전극의 하부전극층을 형성하기 위한 도전성 페이스트와 도전성 수지층을 형성하기 위한 도전성 페이스트가 준비된다.
우선, 하부전극층을 형성하기 위해, Cu를 주성분으로 하는 금속성분과 유리 성분을 포함한 도전성 페이스트가 준비된다.
이어서, 외부전극의 도전성 수지층을 형성하기 위한 도전성 페이스트를 준비하기 위해, 도전성 금속분말인 Ag분말과 코어 입자로 여겨지는 CuNi합금 분말과 경화성 수지와 경화제와 경화촉진제와 커플링제가 준비된다.
도전성 금속분말은 CuNi합금을 코어 입자로 하여, 이 코어 입자의 표면에 Ag를 포함하는 피복층이 형성된다.
도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 5.0wt% 이하이다.
도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×95}wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×90}wt% 이하이다. 바꿔 말하면, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대하여 Cu의 질량비율은 70wt% 이상 95wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 Cu의 질량비율은 70wt% 이상 90wt% 이하이다.
도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×5}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×10}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하이다. 바꿔 말하면, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대하여 Ni의 질량비율은 5wt% 이상 30wt% 이하이다. 보다 바람직하게는 Ni의 질량비율은 10wt% 이상 30wt% 이하이다.
도전성 금속분말의 레이저 회절식 입도분포 측정장치에 의해 측정한 체적기준의 누적 50% 입자경(D50)은 0.1㎛ 이상 10.0㎛ 이하인 것이 바람직하다.
Cu 및 Ni를 포함하는 CuNi합금의 코어 입자의 표면에 Ag를 포함하는 피복층을 가지는 도전성 금속분말이며, 도전성 금속분말의 산소량(wt%)을 비표면적(S)(㎡/g)으로 나눈 값은 1.5wt%·g/㎡ 이하인 것이 바람직하다.
도전성 페이스트에 포함되는 경화성 수지는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지이다.
열경화성 수지로서 예를 들면, 에폭시 수지나 페녹시 수지가 사용된다.
광경화성 수지로서, 예를 들면 소정의 파장을 가지는 자외선을 조사함으로써 경화되는 광경화성 수지 등이 사용된다.
도전성 페이스트에는 추가로 경화제, 경화촉진제 및 커플링제가 포함된다.
에폭시 수지 및 페녹시 수지의 경화제로서 예를 들면 페놀 수지가 사용된다. 또한, 경화촉진제로서 예를 들면 이미다졸계 경화촉진제, 3급 아민계 경화촉진제가 사용된다. 커플링제로서 예를 들면 에폭시실란이 사용된다.
그리고 상기에 나타낸 재료인 도전성 금속분말, 경화성 수지, 경화제, 경화촉진제 및 커플링재가 조합되어 도전성 페이스트가 제작된다.
(외부전극의 형성)
다음으로, 소결된 적층체(12)의 양 단부에 각각의 도전성 페이스트를 사용하여 외부전극(20)이 형성된다.
우선, 적층체(12)의 양 단부에 각각 Cu를 주성분으로 하는 하부전극용 도전성 페이스트가 도포되어서 베이킹되고, 내부전극층(16)에 전기적으로 접속된 하부전극층(22)이 형성된다.
이어서, 하부전극층(22)의 표면에 본 발명에 따른 도전성 페이스트가 도포되어서 베이킹되고, 하부전극층(22)을 덮도록 도전성 수지층(24)이 형성된다.
또한, 도전성 수지층(24)의 표층에 Ni도금 및 Sn도금이 입혀짐으로써 도금층(26)이 형성된다.
이상과 같이 하여, 원하는 적층 세라믹 콘덴서(10)가 제조된다.
4. 실험예 1
다음으로, 상술한 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법에 기초하여 시료인 적층 세라믹 콘덴서를 제조하고, 표 1에 나타내는 재료에 기초하여 제조된 도전성 페이스트에 의해 형성된 도전성 수지층의 도금성, 그리고 외부전극에 도전성 수지층을 포함하는 적층 세라믹 콘덴서의 마이그레이션 발생률 및 전기 특성 변화율에 대한 평가를 하기 위한 실험을 실시했다.
(a) 실험예 1에서 사용한 시료
실험예에서 시용한 시료인 적층 세라믹 콘덴서의 사양은 이하와 같다.
·적층 세라믹 콘덴서의 사이즈(설계값): 길이×폭×높이=1.0㎜×0.5㎜×0.5㎜
·용량: 0.01㎌
·정격 전압: 50V
·유전체층의 재료: BaTiO3
·외부전극의 구조
하부전극층의 재료: 도전성 금속(Cu)과 유리를 포함하는 전극
도전성 수지층의 재료: 표 1을 참조
도금층: Ni도금층과 Sn도금층의 2층 구조
한편, 각 시료에서의 도전성 수지층의 도전성 페이스트에 함유되는 도전성 금속분말의 D50은 1.5㎛ 이상 5.5㎛ 이하의 범위로 했다.
또한, 각 시료에서의 도전성 수지층의 도전성 페이스트에 함유되는 도전성 금속분말의 비표면적은 0.30wt%·g/㎡ 이상 0.55wt%·g/㎡ 이하로 했다.
표 1은 각 시료에서의 도전성 금속분말에 함유되는 각 금속성분의 질량비율, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대한 각 질량비율, 및 열경화성 수지의 재료를 각각 나타낸다. 각 시료에서의 열경화성 수지는 주제(主劑), 경화제, 경화촉진제 및 커플링제를 나타낸다. 한편, 표 중의 *표시를 붙인 시료번호의 시료는 본 발명의 범위 내이다.
Figure pat00001
(b) 각 시료의 특성평가 방법
(도금성의 평가 방법)
도전성 수지층의 표면에 Ni도금을 성막(成膜)함으로써 도금성을 평가했다. 구체적으로는 도전성 수지층의 표면적의 90% 이상의 범위에 Ni도금이 성막된 경우는 양호로 판정하고, 도전성 수지층의 표면적의 90% 미만의 범위밖에 Ni도금이 성막되지 않는 경우는 불량으로 판정했다.
(마이그레이션 발생률)
마이그레이션의 발생 상태를 평가함에 임하여 시료(적층 세라믹 콘덴서)를 기판에 실장한 후, 125℃에서 외부전극 사이에 1.5WV의 전압을 인가하고 2000시간 유지하는 처리(고온 부하 시험 1)와, 150℃에서 외부전극 사이에 0.75WV의 전압을 인가하고 2000시간 유지하는 처리(고온 부하 시험 2)를 실시한 후, 시료 표면의 마이그레이션의 발생 상태를 디지털 마이크로 스코프로 관찰하여, Ag의 마이그레이션의 발생이 인정된 시료 수와, 평가에 제공한 시료 수의 관계로부터 하기의 식(2)로 마이그레이션의 발생률을 구했다.
마이그레이션의 발생률(%)=(Ag의 마이그레이션의 발생이 인정된 시료 수/평가에 제공한 시료 수)×100 …(2)
(전기특성 변화율의 평가 방법)
상술한 각 시료에 대해 액상(液相) 열충격 사이클 시험을 실시하고, 전기특성의 변화율을 평가했다. 액상 열충격 사이클 시험의 조건은 -55℃/125℃ 각각의 온도조건으로 5분간 유지하는 사이클을 1000회 반복하여 실시했다. 그리고 ESR(등가직렬저항)의 상승률이 20% 이하인 시료에 대해서는 양호로 판정하고, ESR의 상승률이 20%보다 큰 시료에 대해서는 불량으로 판정했다.
(c) 각 시료에 대한 특성평가의 결과
표 2에는 각 시료에서의 마이그레이션 발생률, 도금성 및 전기특성 변화율을 각각 나타낸다. 한편, 표 중의 *표시를 붙인 시료번호의 시료는 본 발명의 범위 내이다.
Figure pat00002
표 1 및 표 2로부터, 본 발명의 범위 내인 시료번호 6 내지 시료번호 11의 금속성분의 질량비율에 의한 도전성 페이스트를 사용하여 도전성 수지층을 형성한 시료에서는 마이그레이션의 발생은 확인되지 않고, 도금성도 90% 이상으로 양호하며, 또한, 전기특성의 변화율도 20% 이하로 양호한 것이 확인되었다.
한편, 본 발명의 범위 밖인 시료번호 1의 금속성분의 질량비율에 의한 도전성 페이스트를 사용하여 도전성 수지층을 형성한 시료에서는 Ag의 질량비율이 본 발명의 범위 밖이면서 금속성분에 Cu 및 Ni가 함유되지 않고, 시료번호 2의 금속성분의 질량비율에 의한 도전성 페이스트를 사용하여 도전성 수지층을 형성한 시료에서는 Ag의 질량비율이 본 발명의 범위 밖이면서 금속성분에 Ni가 함유되지 않으며, 시료번호 3의 금속성분의 질량비율에 의한 도전성 페이스트를 사용하여 도전성 수지층을 형성한 시료에서는 금속성분에 Ni가 함유되지 않고, 시료번호 4 및 시료번호 5의 금속성분의 질량비율에 의한 도전성 페이스트를 사용하여 도전성 수지층을 형성한 시료에서는 Ag의 질량비율이 본 발명의 범위 밖이므로 마이그레이션이 발생했다.
또한, 본 발명의 범위 밖인 시료번호 12 내지 시료번호 14의 금속성분의 질량비율에 의한 도전성 페이스트를 사용하여 도전성 수지층을 형성한 시료에서는 Ag의 질량비율이 본 발명의 범위 밖이므로 전기특성의 변화율이 20%보다 커서 불량이었다.
이상의 결과로부터, 도전성 금속분말이 Ag, Cu 및 Ni를 포함하고, 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율이 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며, 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율이 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×95}wt% 이하이고, 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율이 {(1-Ag의 질량비율/100)×5}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하임으로써 양호한 도금성을 포함하면서 내마이그레이션성이 뛰어난 외부전극을 형성할 수 있는 도전성 페이스트 및, 이 도전성 페이스트를 사용함으로써 내마이그레이션성이 뛰어난 신뢰성이 높은 적층 세라믹 콘덴서가 얻어지는 것이 확인되었다.
5. 실험예 2
다음으로, 상술한 적층 세라믹 콘덴서의 제조 방법에 기초하여 시료인 적층 세라믹 콘덴서를 제조하고, 표 3에 나타내는 재료에 기초하여 제조된 도전성 페이스트에 의해 형성된 도전성 수지층의 도금성, 그리고 외부전극에 도전성 수지층을 포함하는 적층 세라믹 콘덴서의 마이그레이션 쇼트 시간 및 전기특성 변화율에 대한 평가를 하기 위한 실험을 실시했다.
(a) 실험예 2에서 사용한 시료
실험예에서 사용한 시료인 적층 세라믹 콘덴서의 사양은 이하와 같다.
·적층 세라믹 콘덴서의 사이즈(설계값): 길이×폭×높이=1.0㎜×0.5㎜×0.5㎜
·용량: 0.01㎌
·정격 전압: 50V
·유전체층의 재료: BaTiO3
·외부전극의 구조
하부전극층의 재료: 도전성 금속(Cu)과 유리를 포함하는 전극
도전성 수지층의 재료: 표 1을 참조
도금층: Ni도금층과 Sn도금층의 2층 구조
한편, 각 시료에서의 도전성 수지층의 도전성 페이스트에 함유되는 도전성 금속분말의 D50은 1.5㎛ 이상 5.5㎛ 이하의 범위로 했다.
또한, 각 시료에서의 도전성 수지층의 도전성 페이스트에 함유되는 도전성 금속분말의 비표면적은 0.30wt%·g/㎡ 이상 0.55wt%·g/㎡ 이하로 했다.
표 3은 각 시료에서의 도전성 금속분말에 함유되는 각 금속성분의 질량비율, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대한 각 질량비율, 및 열경화성 수지의 재료를 각각 나타낸다. 각 시료에서의 열경화성 수지는 주제, 경화제, 경화촉진제 및 커플링제를 나타낸다. 한편, 표 중의 *표시를 붙인 시료번호의 시료는 본 발명의 범위 내이다.
Figure pat00003
(b) 각 시료의 특성평가 방법
(마이그레이션 쇼트 시간의 측정)
마이그레이션 쇼트 시간의 측정은 워터 드롭법에 의해 실시했다.
기판 상에 표 3에 기재된 금속성분을 함유하는 도전성 금속분말과 열경화성 수지를 포함하는 도전성 페이스트에 의해 화살표 형상의 전극 패턴을 화살표의 선단이 마주보도록 4㎜의 간격으로 배치시켰다. 그리고 그 화살표 형상의 전극 패턴에 순수를 적하하고, 5000V/m의 전압을 걸어서 화살표 형상의 전극 패턴 사이에서 마이그레이션 성장시켜, 화살표 형상의 전극 패턴 사이가 쇼트될 때까지의 시간을 측정했다. 한편, 시료번호 13 및 시료번호 14, 그리고 시료번호 16 내지 시료번호 21의 각 시료는 소정 시간 경과해도 마이그레이션 성장이 그치는 탓에 쇼트되지 않기 때문에 1200초 이상 시험을 계속하지 않았다.
(도금성)
도금성의 평가는 실험예 1과 동일하게 했다.
(전기특성 변화율의 평가 방법)
전기특성 변화율의 평가 방법은 실험예 1과 동일하게 했다.
(c) 각 시료에 대한 특성평가의 결과
표 4에는 각 시료에서의 마이그레이션 쇼트 시간, 도금성 및 전기특성 변화율을 각각 나타낸다. 한편, 표 중의 * 표시를 붙인 시료번호의 시료는 본 발명의 범위 내이다.
Figure pat00004
표 3 및 표 4의 결과로부터, 실험예 1에 대하여 마이그레이션의 평가를 엄격한 방법에 의해 실시한 바, 본 발명의 범위 내이지만, 시료번호 7 및 시료번호 8에서는 Ag의 도전성 금속에서의 질량비율이 10wt%이므로 마이그레이션의 성장에 의한 쇼트가 발생하고, 또한 시료번호 9 및 시료번호 15에서는 CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대한 Cu의 질량비율이 95wt%이므로 마이그레이션의 성장에 의한 쇼트가 발생했다.
한편, 시료번호 16 내지 시료번호 19에서는 Ag의 도전성 금속에서의 질량비율이 3wt% 이상 5wt% 이하이고, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대한 Cu의 질량비율이 70wt% 이상 90wt% 이하이며, CuNi합금의 코어 입자에서의 Cu 및 Ni의 합계 100wt%에 대한 Ni의 질량비율이 10wt% 이상 30wt% 이하이므로, 마이그레이션 쇼트 시간, 도금성 및 전기특성 변화율 모두 양호한 결과가 얻어졌다.
또한, 실험예 2에서 새롭게 추가된 시료번호 20 및 시료번호 21의 금속성분의 질량비율에 의한 도전성 페이스트를 사용하여 도전성 수지층을 형성한 시료에서는 Cu 및 Ni의 질량비율이 본 발명의 범위 밖이므로 도금성이 90%보다 작아서 불량이고 전기특성의 변화율도 20%보다 커서 불량이었다.
이상의 결과로부터, 도전성 금속분말이 Ag, Cu 및 Ni를 포함하고, 도전성 금속분말에서의 Ag의 질량비율이 3.0wt% 이상 5.0wt% 이하이면서 도전성 금속분말에서의 Cu의 질량비율이 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×90}wt% 이하이며, 도전성 금속분말에서의 Ni의 질량비율이 {(1-Ag의 질량비율/100)×10}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하임으로써 양호한 도금성을 포함하면서 내마이그레이션성이 보다 뛰어난 외부전극을 형성할 수 있는 도전성 페이스트 및, 이 도전성 페이스트를 사용함으로써 내마이그레이션성이 보다 뛰어난 신뢰성이 높은 적층 세라믹 콘덴서가 얻어지는 것이 확인되었다.
한편, 이상과 같이, 본 발명의 실시형태는 상기 기재로 개시되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명의 기술적 사상 및 목적의 범위에서 일탈하지 않고, 이상 설명한 실시형태에 대하여 기서, 형상, 재질, 수량, 위치 또는 배치 등에 관해 다양한 변경을 가할 수 있는 것이며, 그것들은 본 발명에 포함되는 것이다.
10: 세라믹 전자부품(적층 세라믹 콘덴서) 12: 적층체
12a: 제1 주면 12b: 제2 주면
12c: 제1 측면 12d: 제2 측면
12e: 제1 단면 12f: 제2 단면
14: 유전체층 14a: 외층부
14b: 내층부 16: 내부전극층
16a: 제1 내부전극층 16b: 제2 내부전극층
20: 외부전극 20a: 제1 외부전극
20b: 제2 외부전극 22: 하부전극층
22a: 제1 하부전극층 22b: 제2 하부전극층
24: 도전성 수지층 24a: 제1 도전성 수지층
24b: 제2 도전성 수지층 26: 도금층
26a: 제1 도금층 26b: 제2 도금층
x: 높이방향 y: 폭방향
z: 길이방향

Claims (8)

  1. 적어도 도전성 금속분말과 경화성 수지를 함유하는 도전성 페이스트로서,
    상기 도전성 금속분말은 Ag, Cu 및 Ni를 포함하고,
    상기 도전성 금속분말에서의 상기 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며,
    상기 도전성 금속분말에서의 상기 Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×95}wt% 이하이고,
    상기 도전성 금속분말에서의 상기 Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×5}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 금속분말에서의 상기 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 5.0wt% 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 금속분말에서의 상기 Cu의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×70}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×90}wt% 이하이며,
    상기 도전성 금속분말에서의 상기 Ni의 질량비율은 {(1-Ag의 질량비율/100)×10}wt% 이상 {(1-Ag의 질량비율/100)×30}wt% 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 금속분말은 상기 Cu 및 상기 Ni를 CuNi합금으로서 포함하고,
    상기 CuNi합금을 코어 입자로 하여, 상기 코어 입자의 표면에 상기 Ag를 포함하는 피복층을 가지는, 도전성 페이스트.
  5. 외부전극을 포함하는 세라믹 전자부품으로서,
    상기 외부전극은 도전성 금속을 포함하는 도전성 수지층을 가지며,
    상기 도전성 금속은 Ag, Cu 및 Ni를 포함하고,
    상기 도전성 금속에서의 상기 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 10.0wt% 이하이며,
    상기 도전성 금속에서의 상기 Cu의 질량비율은 63wt% 이상 92.15wt% 이하이고,
    상기 도전성 금속에서의 상기 Ni의 질량비율은 4.5wt% 이상 29.1wt% 이하인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 도전성 금속에서의 상기 Ag의 질량비율은 3.0wt% 이상 5.0wt% 이하인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 도전성 금속에서의 상기 Cu의 질량비율은 85.5wt% 이상 92.15wt% 이하이며,
    상기 도전성 금속에서의 상기 Ni의 질량비율은 9.5wt% 이상 29.1wt% 이하인 것을 특징으로 하는 세라믹 전자부품.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 금속은 상기 Cu 및 상기 Ni를 CuNi합금으로서 포함하고,
    상기 CuNi합금을 코어 입자로 하여, 상기 코어 입자의 표면에 상기 Ag를 포함하는 피복층을 가지는, 세라믹 전자부품.
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