KR20220147888A - Multilayer ceramic capacitor manufacturing method - Google Patents
Multilayer ceramic capacitor manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220147888A KR20220147888A KR1020210054974A KR20210054974A KR20220147888A KR 20220147888 A KR20220147888 A KR 20220147888A KR 1020210054974 A KR1020210054974 A KR 1020210054974A KR 20210054974 A KR20210054974 A KR 20210054974A KR 20220147888 A KR20220147888 A KR 20220147888A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- internal electrode
- plate
- forming
- multilayer ceramic
- manufacturing
- Prior art date
Links
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 97
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 79
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 110
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 25
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 11
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- -1 CaCO 3 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 4
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical group CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N alpha-terpineol Chemical group CC1=CCC(C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 4
- SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N delta-terpineol Natural products CC(C)(O)C1CCC(=C)CC1 SQIFACVGCPWBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 claims description 4
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 4
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 4
- 229940116411 terpineol Drugs 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000847 nonoxynol Polymers 0.000 claims description 3
- RZRNAYUHWVFMIP-KTKRTIGZSA-N 1-oleoylglycerol Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(O)CO RZRNAYUHWVFMIP-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 3
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- FABAOYOFJNAVHB-KVVVOXFISA-N (z)-octadec-9-enoic acid;propane-1,2,3-triol Chemical compound OCC(O)CO.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O FABAOYOFJNAVHB-KVVVOXFISA-N 0.000 description 1
- IEORSVTYLWZQJQ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-nonylphenoxy)ethanol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1OCCO IEORSVTYLWZQJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G13/00—Apparatus specially adapted for manufacturing capacitors; Processes specially adapted for manufacturing capacitors not provided for in groups H01G4/00 - H01G11/00
- H01G13/006—Apparatus or processes for applying terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/005—Electrodes
- H01G4/012—Form of non-self-supporting electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/06—Solid dielectrics
- H01G4/08—Inorganic dielectrics
- H01G4/12—Ceramic dielectrics
- H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
- H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
- H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/30—Stacked capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 적층 세라믹 커패시터 제조방법에 관한 것으로, 특히 내부전극층을 제조하기 위해 사용되는 내부전극 페이스트에 포함되는 세라믹공재에 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀을 포함한 것을 사용함으로써 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀의 기계적인 강도에 의해 금속분말 등이 돌출되게 인쇄되는 것을 방지하여 내부전극층을 평탄하게 형성함에 의해 쇼트(short) 발생을 방지할 수 있는 적층 세라믹 커패시터 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor, and in particular, plate-like graphene or plate-like graphene oxide by using a ceramic material containing plate-like graphene or plate-shaped graphene oxide as a ceramic material included in an internal electrode paste used for manufacturing an internal electrode layer. The present invention relates to a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor capable of preventing a short circuit by forming an internal electrode layer flat by preventing metal powder from protruding due to mechanical strength of a pin.
적층 세라믹 커패시터(Multilayer ceramic capacitor)는 소형 및 고용량화를 위해 유전체층과 내부전극층의 두께를 각각 박층으로 한 후 다층으로 적층하는 기술이 개발되고 있다. 적층 세라믹 커패시터는 유전체층과 내부전극층의 두께를 각각 박층으로 제조하여 다층으로 적층하는 경우에 유전체층과 내부전극층간의 계면이 증가하는 등의 이유에 의해 층간 박리 현상(delamination)이나 크랙이 발생하기 용이하며, 이로 인해 쇼트(short) 불량이 발생할 수 있다. For multilayer ceramic capacitors, a technology of making a dielectric layer and an internal electrode layer thin, respectively, and then stacking them in multiple layers is being developed for miniaturization and high capacity. In multilayer ceramic capacitors, when the dielectric layer and the internal electrode layer are each manufactured as thin layers and stacked in multiple layers, delamination or cracks easily occur due to reasons such as an increase in the interface between the dielectric layer and the internal electrode layer. As a result, a short defect may occur.
적층 세라믹 커패시터의 소형 및 고용량화로 인하 층간 박리 현상이나 크랙의 발생으로 쇼트가 발생되는 것을 방지하기 위한 기술이 한국등록특허공보 제10-0800220호(특허문헌 1)에 공개되어 있다. 특허문헌 1은 적층형 세라믹 전자 부품의 제조 방법에 관한 것으로, 내부 전극층을 형성하기 위한 도전체 페이스트는 제1 공통재와 제2 공통재를 포함하여 구성된다. 제1 공통재는 적어도 도전체 입자와 세라믹 분말로 구성되며, 제1 공통재의 평균 입자경이, 도전체 입자의 평균 입자경의 1/20 내지 1/2의 크기가 사용된다. 제2 공통재는 세라믹 분말로 구성되며 제1 공통재보다 큰 평균 입자경을 갖으며, 제2 공통재의 평균 입자경이 소성 후의 내부전극층의 평균 두께의 1/10 내지 1/2의 크기인 도전체 페이스트를 사용한다. A technique for preventing short-circuit due to delamination or crack generation due to miniaturization and high-capacity multilayer ceramic capacitors is disclosed in Korean Patent No. 10-0800220 (Patent Document 1). Patent Document 1 relates to a method of manufacturing a multilayer ceramic electronic component, wherein a conductive paste for forming an internal electrode layer includes a first common material and a second common material. The first common material is composed of at least conductive particles and ceramic powder, and the average particle diameter of the first common material is 1/20 to 1/2 that of the average particle diameter of the conductive particles. The second common material is composed of ceramic powder and has a larger average particle diameter than the first common material, and the average particle diameter of the second common material is 1/10 to 1/2 of the average thickness of the internal electrode layer after firing. use.
특허문헌 1과 같은 종래의 적층 세라믹 커패시터의 내부전극층은 제1 공통재의 평균입경보다 크며 내부전극층의 평균 두께의 1/10 내지 1/2의 크기의 제2 공통재를 이용해 제조함으로써 소성 후 제2 공통재 즉, 세라믹 분말이 돌출되어 앵커 효과로 인해 내부 전극층과 유전체층 사이의 결합 강도를 높여 크랙의 발생(특히, 디라미네이션에 기인하는 크랙의 발생)을 유효하게 방지할 수 있다고 하나, 세라믹 분말이 유전체층으로 돌출되게 형성되는 경우에 내부전극층을 평평하게 형성할 수 없으며 돌출되는 세라믹 분말에 의해 도전체입자, 즉, 금속입자가 유전체층으로 돌출되게 형성될 수 있고 이러한 금속입자로 인해 쇼트 현상이 발생될 수 있는 문제점이 있다. The internal electrode layer of the conventional multilayer ceramic capacitor as in Patent Document 1 is larger than the average particle diameter of the first common material and manufactured using a second common material having a size of 1/10 to 1/2 of the average thickness of the internal electrode layer. The common material, that is, the ceramic powder protrudes and increases the bonding strength between the internal electrode layer and the dielectric layer due to the anchor effect, thereby effectively preventing the occurrence of cracks (especially, the occurrence of cracks due to delamination). When the dielectric layer is formed to protrude, the internal electrode layer cannot be formed flat, and the conductive particles, that is, metal particles, may be formed to protrude into the dielectric layer due to the protruding ceramic powder. There are possible problems.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내부전극층을 제조하기 위해 사용되는 내부전극 페이스트에 포함되는 세라믹공재에 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀을 포함한 것을 사용함으로써 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀의 기계적인 강도에 의해 금속분말 등이 돌출되게 인쇄되는 것을 방지하여 내부전극층을 평탄하게 형성함에 의해 쇼트(short) 발생을 방지할 수 있는 적층 세라믹 커패시터 제조방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, by using a ceramic material included in the internal electrode paste used for manufacturing the internal electrode layer containing plate-shaped graphene or plate-shaped graphene oxide plate-shaped graphene or plate-shaped oxide An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor capable of preventing a short circuit by forming an internal electrode layer flat by preventing metal powder from protruding due to the mechanical strength of graphene.
본 발명의 다른 목적은 내부전극 페이스트에 포함되는 세라믹공재에 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀을 포함한 것을 사용함으로써 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀의 기계적인 강도에 의해 금속분말 등이 돌출되게 인쇄되는 것을 방지하여 내부전극층을 평탄하게 형성함에 의해 쇼트 발생을 방지함에 의해 적층 세라믹 커패시터의 제품 신뢰성을 개선시킬 수 있으며 유전체층이나 내부전극층의 박형으로 제조가 가능함에 의해 적층수의 증가시켜 동일한 체적에 보다 높은 용량을 갖는 적층 세라믹 커패시터를 제조할 수 있는 적층 세라믹 커패시터 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to use a ceramic material included in the internal electrode paste containing plate-shaped graphene or plate-shaped graphene oxide, so that metal powder, etc. is printed to protrude due to the mechanical strength of plate-shaped graphene or plate-shaped graphene oxide. The product reliability of the multilayer ceramic capacitor can be improved by preventing the occurrence of short circuit by forming the internal electrode layer flat by preventing An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor capable of manufacturing a multilayer ceramic capacitor having a capacity.
본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조방법은 다수개의 유전체층을 형성하는 단계와, 상기 다수개의 유전체층의 일면에 각각 내부전극 페이스트를 도포해 내부전극층을 형성하는 단계와, 상기 내부전극층이 서로 교차되게 다수개의 유전체층을 적층하고 압착하여 그린칩을 형성하는 단계와, 상기 그린칩을 소성하여 소성칩을 형성하는 단계와, 상기 소성칩의 일측이나 타측의 끝단에 각각 내부전극층과 연결되게 외부전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 내부전극 페이스트는 금속 분말, 세라믹공재, 유기용매, 바인더 및 분산제를 이용해 형성되며, 상기 세라믹공재는 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀이 포함하는 세라믹 공재재질을 이용해 형성되는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to the present invention includes the steps of forming a plurality of dielectric layers, forming internal electrode layers by applying internal electrode paste to one surface of each of the plurality of dielectric layers, and forming a plurality of dielectric layers such that the internal electrode layers cross each other. forming a green chip by stacking and pressing the green chips, firing the green chip to form a fired chip, and forming an external electrode at one or the other end of the fired chip to be connected to the internal electrode layer, respectively. wherein the internal electrode paste is formed using metal powder, ceramic material, organic solvent, binder, and dispersant, and the ceramic material is formed using a ceramic material including plate-shaped graphene or plate-shaped graphene oxide. do.
본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조방법은 내부전극층을 제조하기 위해 사용되는 내부전극 페이스트에 포함되는 세라믹공재에 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀을 포함한 것을 사용함으로써 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀의 기계적인 강도에 의해 금속분말 등이 돌출되게 인쇄되는 것을 방지하여 내부전극층을 평탄하게 형성함에 의해 쇼트 발생을 방지할 수 있는 이점이 있고, 적층 세라믹 커패시터의 제품 신뢰성을 개선시킬 수 있는 이점이 있으며, 유전체층이나 내부전극층의 박형으로 제조가 가능함에 의해 적층수의 증가시켜 동일한 체적에 보다 높은 용량을 갖는 적층 세라믹 커패시터를 제조할 수 있는 이점이 있다. The method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor of the present invention uses a ceramic material containing plate-shaped graphene or plate-shaped graphene oxide as a ceramic material included in an internal electrode paste used for manufacturing an internal electrode layer, thereby producing mechanical properties of plate-shaped graphene or plate-shaped graphene oxide. There is an advantage in that it is possible to prevent short circuit by forming the internal electrode layer flat by preventing metal powder from protruding due to strength, and there is an advantage in that it is possible to improve the product reliability of the multilayer ceramic capacitor, and the dielectric layer or the There is an advantage in that the multilayer ceramic capacitor having a higher capacity in the same volume can be manufactured by increasing the number of stacked layers by making the internal electrode layer thin.
도 1은 본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조방법의 공정 흐름도,
도 2는 도 1에 도시된 적층 세라믹 커패시터 제조방법에 의해 제조된 내부전극층의 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 적층 세라믹 커패시터 제조방법에 의해 제조된 그린칩의 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 적층 세라믹 커패시터 제조방법에 의해 제조된 외부전극의 형성된 소성칩의 단면도.1 is a process flow diagram of a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to the present invention;
2 is a perspective view of an internal electrode layer manufactured by the method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 1;
3 is a cross-sectional view of a green chip manufactured by the method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view of a fired chip having external electrodes manufactured by the method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor shown in FIG. 1;
이하, 본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조방법은 먼저, 다수개의 유전체층(111)을 형성하는 단계(S110)를 수행한다. 다수개의 유전체층(111)을 형성되면 다수개의 유전체층(111)의 일면에 각각 내부전극 페이스트를 도포해 내부전극층(112)을 형성하는 단계(S120)를 수행한다. 여기서, 내부전극 페이스트는 금속 분말, 세라믹공재, 유기용매, 바인더 및 분산제를 이용해 형성되며, 세라믹공재는 판상 그래핀(112a)이나 판상 산화 그래핀(112b)이 포함하는 세라믹 공재재질을 이용해 형성된다. 내부전극층(112)이 형성되면 내부전극층(112)이 서로 교차되게 다수개의 유전체층(111)을 적층하고 압착하여 그린칩(110a: 도 3에 도시됨)을 형성하는 단계(S130)를 수행한다. 그린칩(110a)이 형성되면 그린칩(110a)을 소성하여 소성칩(110: 도 4에 도시됨)을 형성하는 단계(S140)를 수행한다. 소성칩(110)이 형성되면 소성칩(110)의 일측이나 타측의 끝단에 각각 내부전극층(112)과 연결되게 외부전극(113,114)을 형성하는 단계(S150)를 수행한다. 1 and 2 , in the method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor according to the present invention, first, a step ( S110 ) of forming a plurality of
본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조방법의 구체적인 실시예를 설명하면 다음과 같다.A specific embodiment of the method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor of the present invention will be described as follows.
적층 세라믹 커패시터를 제조하기 위해 먼저, 도 1 및 도 2에서와 같이 그린시트(green sheet)인 다수개의 유전체층(111)을 형성하는 단계(S110)를 수행한다. 다수개의 유전체층(111)은 각각 평균입경(D50)이 80 내지 150㎚인 유전체 분말을 유기바인더로 사용되는 PVB(Polyvinyl Butyral)를 첨가하여 슬러리화 한 후 닥터 블레이드법을 이용하여 두께(T1)가 0.5 내지 1.0㎛가 되게 형성되고, 유전체 분말은 하소 분말과 희토류 글라스 프릿(rare earth glass frit)을 혼합하여 형성되며, 하소 분말은 BaTiO3 분말과 첨가제 분말을 혼합하고 분쇄한 후 600 내지 1200℃에서 하소하여 형성되며, 첨가제 분말은 MgO, Mn3O4, Cr2O3, Al2O3, CaCO3, ZrO2, Y2O3, Dy2O3 및 Yb2O3 중 일곱 개 이상이 선택되어 혼합되고, 희토류 글라스 프릿은 글라스 프릿에 희토류 산화물을 첨가하여 형성되며, 글라스 프릿은 BaO, CaO 및 SiO2가 사용되며, 희토류 산화물은 Y2O3, Dy2O3 및 Yb2O3 중 두 개 이상이 선택되어 혼합된다.In order to manufacture the multilayer ceramic capacitor, first, as shown in FIGS. 1 and 2 , a step ( S110 ) of forming a plurality of
다수개의 유전체층(111)을 형성되면 도 1 및 도 2에서와 같이 다수개의 유전체층(111)의 일면에 각각 내부전극 페이스트를 도포해 내부전극층(112)을 형성하는 단계(S120)를 수행한다. 이와 같이 내부전극층(112)은 유전체층(111)의 일면에 내부전극 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 인쇄하여 두께(T2)가 0.5 내지 1.2㎛가 되게 형성된다. When the plurality of
내부전극 페이스트는 금속 분말, 세라믹공재, 유기용매, 바인더 및 분산제를 이용하고, 내부전극 페이스트는 판상 그래핀(112a)이나 판상 산화 그래핀(112b)이 고르게 펼쳐지게 점도를 5,000 내지 10,000cps(centi poise)가 되게 형성하며, 세라믹공재는 판상 그래핀(112a)이나 판상 산화 그래핀(112b)이 포함하는 세라믹 공재재질을 이용해 형성된다. 보다 구체적으로 내부전극 페이스트는 금속분말과 세라믹 공재가 포함된다. 내부전극 페이스트에 포함되는 금속분말은 평균입경(D50)이 100 내지 200㎚인 것이 사용되고, 세라믹 공재는 BaTiO3와 판상 그래핀(112a) 및 판상 산화 그래핀(112b) 중 하나 이상이 포함되며, BaTiO3는 평균입경(D50)이 30 내지 100㎚인 것이 사용된다. The internal electrode paste uses a metal powder, a ceramic material, an organic solvent, a binder and a dispersant, and the internal electrode paste has a viscosity of 5,000 to 10,000 cps (centi poise) so that the plate-
내부전극층(112)을 형성하기 위한 내부전극 페이스트는 보다 구체적으로 금속 분말 40 내지 52중량%, 세라믹공재 10 내지 15중량% 및 페이스트 제조 첨가제 38 내지 45중량%를 혼합하여 형성되며, 금속 분말의 재질은 Ni이 사용된다. 페이스트 제조 첨가제는 금속 분말과 세라믹공재를 페이스트(paste) 상태로 만들기 위한 첨가재료이며, 유기용매, 바인더 및 분산제가 사용되며, 페이스트 제조 첨가제는 유기용매 92 내지 98중량%, 바인더 1 내지 4중량% 및 분산제 1 내지 4중량%로 혼합되어 사용된다. 유기용매는 터피네올(terpineol)이 사용되며, 바인더는 에틸셀룰로우스(ethyl cellulose)가 사용되며, 분산제로 글리세릴 모노올레인산(glycerol-alpha-monooleate)이나 노닐페놀 에톡실레이트 포스페이트 에스테르(nonylphenol ethoxylate phosphate ester)가 사용된다.The internal electrode paste for forming the
세라믹공재는 BaTiO3, BaCO3, MgO, SiO2, La2O2, Dy2O2 판상 그래핀(112a) 및 판상 산화 그래핀(112b)을 혼합하여 형성된다. 세라믹공재의 구체적인 실시예는 BaTiO3 93.45 내지 99.97중량%, BaCO3 0 내지 1.5중량%, MgO 0 내지 1중량%, La2O2 0 내지 1.3중량%, Dy2O2 0 내지 1.0중량%, 판상 그래핀 0.03 내지 0.75중량% 및 판상 산화 그래핀 0 내지 1.0중량%를 혼합하여 형성된다. 여기서, 판상 그래핀(112a)과 판상 산화 그래핀(112b)은 각각 단층인 것이 사용된다.The ceramic material is formed by mixing BaTiO 3 , BaCO 3 , MgO, SiO 2 , La 2 O 2 , Dy 2 O 2 plate-
내부전극층(112)이 형성되면 도 1 및 도 3에서와 같이 내부전극층(112)이 서로 교차되게 다수개의 유전체층(111)을 적층하고 압착하여 그린칩(110a: 도 3에 도시됨)을 형성하는 단계(S130)를 수행한다. 즉, 그린칩(110a)은 각각 내부전극층(112)이 형성된 다수개의 유전체층(111)을 도 3에서와 같이 내부전극층(112)이 서로 교차되게 적층한 후 프레스(도시 않음) 등을 이용해 800 내지 1300kgf/㎠로 압착하여 형성된다. When the
그린칩(110a)이 형성되면 도 1 및 도 4에서와 같이 그린칩(110a)을 소성하여 소성칩(110: 도 4에 도시됨)을 형성하는 단계(S140)를 수행한다. 이러한 소성칩(110)은 그린칩(110a)을 200 내지 800℃에서 탈지하여 바인더를 제거하고, 바인더가 탈지된 그린칩(110a)을 1260 내지 1360℃의 환원 분위기에서 소성한 후 800 내지 1000℃로 산화처리하여 형성된다. When the
소성칩(110)이 형성되면 도 1 및 도 4에서와 같이 소성칩(110)의 일측이나 타측의 끝단에 각각 내부전극층(112)과 연결되게 외부전극(113,114)을 형성하는 단계(S150)를 수행한다. 외부전극(113,114)은 소성칩(110)의 일측이나 타측의 끝단에 각각 내부전극층(112)과 연결되게 형성된 후 600 내지 700℃에서 열처리하여 형성된다. 외부전극(113,114)은 도 4에서와 같이 소성칩(110)의 일측이나 타측의 끝단을 각각 감싸게 형성되며, 재질은 Ni, Cu, Al 및 Cr 중 하나 이상을 선택하여 형성된다. When the fired
전술한 본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조방법으로 제조된 적층 세라믹 커패시터의 전기적인 특성이나 쇼트 발생율을 확인하기 위해 표 1 및 도 2에 도시된 실시예1 내지 실시예35 및 비교예 1 내지 4에 따른 내부전극 페이스트 및 세라믹공재를 이용해 적층 세라믹 커패시터를 제조하였다. Examples 1 to 35 and Comparative Examples 1 to 4 shown in Tables 1 and 2 were used to check the electrical characteristics or the short-circuit occurrence rate of the multilayer ceramic capacitor manufactured by the method of manufacturing the multilayer ceramic capacitor of the present invention. A multilayer ceramic capacitor was manufactured using an internal electrode paste and a ceramic material.
표 1 및 표 2에 기재된 실시예 1 내지 실시예 17, 비교예1 및 비교예2에 따른 내부전극 페이스트를 이용한 적층 세라믹 커패시터의 제조방법은 먼저, 그린시트인 다수개의 유전체층(111)을 제조하였다. 다수개의 유전체층(111)은 각각 평균입경(D50)이 80㎚인 유전체 분말을 유기바인더로 사용되는 PVB(Polyvinyl Butyral)를 첨가하여 슬러리화 한 후 닥터 블레이드법을 이용하여 두께(T1)가 0.5㎛가 되게 형성하였다. 유전체 분말은 하소 분말과 희토류 글라스 프릿을 혼합하여 형성하였고, 하소 분말은 BaTiO3 분말과 첨가제 분말을 혼합하고 분쇄한 후 600℃에서 하소하여 형성하였으며, 첨가제 분말은 MgO, Mn3O4, Cr2O3, CaCO3, Y2O3, Dy2O3 및 Yb2O3를 혼합하였다. 희토류 글라스 프릿은 글라스 프릿에 희토류 산화물을 첨가하여 형성하였으며, 글라스 프릿은 BaO, CaO 및 SiO2를 사용하였고, 희토류 산화물은 Y2O3와 Dy2O3를 사용하였다. In the method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor using the internal electrode pastes according to Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 and 2 described in Tables 1 and 2, first, a plurality of
다수개의 유전체층(111)을 형성한 후 유전체층(111)의 일면 즉, 상부면에 내부전극 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 인쇄하여 두께(T2)가 0.5㎛가 되게 내부전극층(112)을 형성하였다. 내부전극 페이스트는 금속 분말, 세라믹공재 및 페이스트 제조 첨가제를 이용해 형성하였고, 판상 그래핀(112a)이나 판상 산화 그래핀(112b)이 고르게 펼쳐지게 점도를 5,000cps가 되게 형성하였으며, 금속분말은 재질이 Ni이며 평균입경(D50)이 100㎚인 것을 사용하였다. 페이스트 제조 첨가제는 유기용매, 바인더 및 분산제를 혼합하여 사용하였고, 유기용매는 터피네올(terpineol)을 사용하였고, 바인더는 에틸셀룰로우스(ethyl cellulose)를 사용하였고 분산제로 글리세릴 모노올레인산(glycerol-alpha-monooleate)을 사용하였다. 세라믹공재는 BaTiO3 , BaCO3, MgO, La2O2, Dy2O2, 판상 그래핀(112a) 및 판상 산화 그래핀(112b)을 혼합하여 형성하였으며, 판상 그래핀(112a)과 판상 산화 그래핀(112b)은 각각 단층인 것을 사용하였고, BaTiO3는 평균입경(D50)이 30㎚인 것을 사용하였다. 여기서, 판상 그래핀(112a)과 판상 산화 그래핀(112b)은 각각 분산제에 의해 내부전극 페이스트 내에서 고르게 펼쳐진 상태에서 판상이 유지되게 분산되도록 3-롤 밀(roll mill)이나 바스켓 밀(basket mill)을 이용해 분산시킨다. After forming the plurality of
내부전극층(112)을 형성한 후 내부전극층(112)이 서로 교차되게 다수개의 유전체층(111)을 적층하고 프레스(도시 않음)를 이용해 800kgf/㎠로 압착하여 그린칩(110a: 도 3에 도시됨)을 형성하였고, 내부전극층(112)이 상부면에 형성된 유전체층(111)은 800개를 적층하였다. 그린칩(110a)을 형성한 후 200℃에서 탈지하여 바인더를 제거하고, 바인더가 탈지된 그린칩(110a)을 1260℃의 환원 분위기에서 소성한 후 800℃로 산화처리하여 소성칩(110)을 형성하였다. 소성칩(110)을 형성한 후 디핑(dipping) 방법을 이용해 외부전극(113,114)을 형성하였다. 외부전극(113,114)은 내부전극층(112)과 연결되며 소성칩(110)의 일측과 타측의 끝단을 감싸게 Cu를 선택하여 형성한 후 600℃에서 열처리하여 형성하여 적층 세라믹 커패시터를 제조하였다. After the
실시예 1 내지 실시예 17, 비교예1 및 비교예2에 따른 적층 세라믹 커패시터의 제조방법은 전술한 것과 같이 동일하게 제조하며, 다만, 표 1 및 표 2에 기재된 바와 같이 내부전극 페이스트의 조성비와 세라믹공재의 조성비의 차이가 있다. The multilayer ceramic capacitors according to Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 and 2 were manufactured in the same manner as described above, except that the composition ratio of the internal electrode paste and the composition ratio of the internal electrode paste as shown in Tables 1 and 2 were There is a difference in the composition ratio of ceramic materials.
실시예1에 따른 내부전극 페이스트는 표 1에 기재된 바와 같이 금속 분말 40중량%, 세라믹공재 15중량% 및 페이스트 제조 첨가제 45중량%를 혼합하여 형성하였고, 페이스트 제조 첨가제는 유기용매 92중량%, 바인더 4중량% 및 분산제 4중량%로 혼합되어 사용하였다. 실시예1에 따른 세라믹공재는 표 2에 기재된 바와 같이 BaTiO3 99.97중량%와 판상 그래핀 0.03중량%를 혼합하여 형성하였다. 실시예2에 따른 내부전극 페이스트는 표 1에 기재된 바와 같이 금속 분말 40중량%, 세라믹공제 15중량 % 및 페이스트 제조 첨가제 45중량%를 혼합하여 형성하였고, 페이스트 제조 첨가제는 유기용매 92중량%, 바인더 4중량% 및 분산제 4중량%로 혼합되어 사용하였다. 실시예1에 따른 세라믹공재는 표 2에 기재된 바와 같이 BaTiO3 99.97중량%, 판상 그래핀 0.03중량% 및 판상 산화그래핀 0.03중량%을 혼합하여 형성하였다. 이와 같이 실시예3 내지 실시예17, 비교예1 및 비교예2에 따른 내부전극 페이스트는 각각 전술한 실시예1 실시예2에서와 같이 표 1 및 표 2에서와 같이 혼합하여 형성한 후 이를 이용해 내부전극층(112)을 형성하였다. The internal electrode paste according to Example 1 was formed by mixing 40 wt% of a metal powder, 15 wt% of a ceramic material, and 45 wt% of a paste preparation additive as shown in Table 1, and the paste preparation additive contained 92 wt% of an organic solvent, and a binder 4% by weight and 4% by weight of the dispersant were mixed and used. As shown in Table 2, the ceramic material according to Example 1 was formed by mixing 99.97 wt% of BaTiO 3 and 0.03 wt% of plate-shaped graphene. The internal electrode paste according to Example 2 was formed by mixing 40 wt% of a metal powder, 15 wt% of a ceramic additive, and 45 wt% of a paste preparation additive as shown in Table 1, and the paste preparation additive was an organic solvent 92 wt%, a binder 4% by weight and 4% by weight of the dispersant were mixed and used. As shown in Table 2, the ceramic material according to Example 1 was formed by mixing 99.97 wt% of BaTiO 3 , 0.03 wt% of graphene plate, and 0.03 wt% of graphene oxide plate. As described above, the internal electrode pastes according to Examples 3 to 17, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were mixed and formed as in Table 1 and Table 2 as in Example 1 and Example 2, respectively, and then using the same. An
표 1 및 표 2에 기재된 실시예 18 내지 실시예 35, 비교예3 및 비교예4에 따른 내부전극 페이스트를 이용한 적층 세라믹 커패시터의 제조방법은 각각 다수개의 유전체층(111)은 각각 평균입경(D50)이 150㎚인 유전체 분말을 유기바인더로 사용되는 PVB를 첨가하여 슬러리화 한 후 닥터 블레이드법을 이용하여 두께(T1)가 1.0㎛가 되게 형성하였고, 유전체 분말은 하소 분말과 희토류 글라스 프릿을 혼합하여 형성하였다. 하소 분말은 BaTiO3 분말과 첨가제 분말을 혼합하고 분쇄한 후 1200℃에서 하소하여 형성하였으며, 첨가제 분말은 MgO, Mn3O4, Cr2O3, Al2O3, CaCO3, ZrO2, Y2O3, Dy2O3 및 Yb2O3를 사용하였고, 희토류 글라스 프릿은 글라스 프릿에 희토류 산화물을 첨가하여 형성하였으며, 글라스 프릿은 BaO, CaO 및 SiO2를 사용하였으며, 희토류 산화물은 Y2O3, Dy2O3 및 Yb2O3를 사용하였다. In the method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor using the internal electrode pastes according to Examples 18 to 35, Comparative Examples 3 and 4 described in Tables 1 and 2, each of the plurality of
다수개의 유전체층(111)을 형성한 후 유전체층(111)의 일면 즉, 상부면에 내부전극 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 인쇄하여 두께(T2)가 1.2㎛가 되게 내부전극층(112)을 형성하였다. 내부전극 페이스트는 금속 분말, 세라믹공재 및 페이스트 제조 첨가제를 이용해 형성하였고, 판상 그래핀(112a)이나 판상 산화 그래핀(112b)이 고르게 펼쳐지게 점도를 10,000cps가 되게 형성하였으며, 금속분말은 재질이 Ni이며 평균입경(D50)이 200㎚인 것을 사용하였다. 페이스트 제조 첨가제는 유기용매, 바인더 및 분산제를 혼합하여 사용하였고, 유기용매는 터피네올(terpineol)를 사용하였고, 바인더는 에틸셀룰로우스(ethyl cellulose)를 사용하였고 분산제로 모노올레인산(glycerol-alpha-monooleate)과 노닐페놀 에톡실레이트 포스페이트 에스테르(nonylphenol ethoxylate phosphate ester)을 혼합하여 사용하였다. 세라믹공재는 BaTiO3, BaCO3, MgO, La2O2, Dy2O2, 판상 그래핀(112a) 및 판상 산화 그래핀(112b)을 혼합하여 형성하였으며, 판상 그래핀(112a)과 판상 산화 그래핀(112b)은 각각 단층인 것을 사용하였고, BaTiO3는 평균입경(D50)이 30㎚인 것을 사용하였다. 여기서, 판상 그래핀(112a)과 판상 산화 그래핀(112b)은 각각 분산제에 의해 내부전극 페이스트 내에서 고르게 펼쳐진 상태에서 판상이 유지되게 분산되도록 3-롤 밀(roll mill)이나 바스켓 밀(basket mill)을 이용해 분산시킨다. After the plurality of
내부전극층(112)을 형성한 후 내부전극층(112)이 서로 교차되게 다수개의 유전체층(111)을 적층하고 프레스(도시 않음)를 이용해 1300kgf/㎠로 압착하여 그린칩(110a: 도 3에 도시됨)을 형성하였고, 내부전극층(112)이 상부면에 형성된 유전체층(111)은 600개를 적층하였다. 그린칩(110a)을 형성한 후 800℃에서 탈지하여 바인더를 제거하고, 바인더가 탈지된 그린칩(110a)을 1360℃의 환원 분위기에서 소성한 후 1000℃로 산화처리하여 소성칩(110)을 형성하였다. 소성칩(110)을 형성한 후 디핑(dipping) 방법을 이용해 외부전극(113,114)을 형성하였다. 외부전극(113,114)은 내부전극층(112)과 연결되며 소성칩(110)의 일측과 타측의 끝단을 감싸게 Ni, Cu, Al 및 Cr의 재질을 순차적으로 이용해 디핑하여 다층으로 형성한 후 700℃에서 열처리하여 형성하여 적층 세라믹 커패시터를 제조하였다. After the
실시예 18 내지 실시예 35, 비교예3 및 비교예4에 따른 적층 세라믹 커패시터의 제조방법은 전술한 것과 같이 동일하게 제조하며, 다만, 표 1 및 표 2에 기재된 바와 같이 내부전극 페이스트의 조성비와 세라믹공재의 조성비의 차이가 있다. The multilayer ceramic capacitors according to Examples 18 to 35, Comparative Examples 3 and 4 were prepared in the same manner as described above, except that the composition ratio of the internal electrode paste and the composition ratio of the internal electrode paste as shown in Tables 1 and 2 were There is a difference in the composition ratio of ceramic materials.
실시예18에 따른 내부전극 페이스트는 표 1에 기재된 바와 같이 금속 분말 445중량%, 세라믹공재 15중량% 및 페이스트 제조 첨가제 40중량%를 혼합하여 형성하였고, 페이스트 제조 첨가제는 유기용매 98중량%, 바인더 1중량% 및 분산제 1중량%로 혼합되어 사용하였다. 실시예18에 따른 세라믹공재는 표 2에 기재된 바와 같이 BaTiO3 97.10중량%, BaCO3 0.5중량%, MgO 0.5중량%, La2O2 0.5중량%, Dy2O2 0.5중량%, 판상 그래핀 0.15중량% 및 판상 산화 그래핀 0.25중량%을 혼합하여 형성하였다. 실시예19에 따른 내부전극 페이스트는 표 1에 기재된 바와 같이 금속 분말 45중량%, 세라믹공재 10중량% 및 페이스트 제조 첨가제 45중량%를 혼합하여 형성하였고, 페이스트 제조 첨가제는 유기용매 98중량%, 바인더 1중량% 및 분산제 1중량%로 혼합되어 사용하였다. 실시예19에 따른 세라믹공재는 표 2에 기재된 바와 같이 BaTiO3 96.50중량%, BaCO3 0.7중량%, MgO 0.7중량%, La2O2 1.0중량%, Dy2O2 0.75중량%, 판상 그래핀 0.10중량% 및 판상 산화 그래핀 0.25중량%를 혼합하여 형성하였다. 이와 같이 실시예20 내지 실시예35, 비교예3 및 비교예4에 따른 내부전극 페이스트는 각각 전술한 실시예1 실시예2에서와 같이 표 1 및 표 2에서와 같이 혼합하여 형성한 후 이를 이용해 내부전극층(112)을 형성하였다. The internal electrode paste according to Example 18 was formed by mixing 445 wt% of a metal powder, 15 wt% of a ceramic material, and 40 wt% of a paste preparation additive as shown in Table 1, and the paste preparation additive contained 98 wt% of an organic solvent, and a binder 1% by weight and 1% by weight of the dispersant were mixed and used. As shown in Table 2, the ceramic material according to Example 18 was BaTiO 3 97.10 wt%, BaCO 3 0.5 wt%, MgO 0.5 wt%, La 2 O 2 0.5 wt%, Dy 2 O 2 0.5 wt%, plate-shaped graphene It was formed by mixing 0.15 weight% and 0.25 weight% of plate-shaped graphene oxide. The internal electrode paste according to Example 19 was formed by mixing 45 wt% of a metal powder, 10 wt% of a ceramic material, and 45 wt% of a paste preparation additive as shown in Table 1, and the paste preparation additive contained 98 wt% of an organic solvent, and a binder 1% by weight and 1% by weight of the dispersant were mixed and used. As shown in Table 2, the ceramic material according to Example 19 was BaTiO 3 96.50 wt%, BaCO 3 0.7 wt%, MgO 0.7 wt%, La 2 O 2 1.0 wt%, Dy 2 O 2 0.75 wt%, plate-shaped graphene It was formed by mixing 0.10 weight% and 0.25 weight% of plate-shaped graphene oxide. As described above, the internal electrode pastes according to Examples 20 to 35, Comparative Examples 3 and 4 were mixed and formed as in Table 1 and Table 2 as in Example 1 and Example 2, respectively, and then using the same. An
실시예1 내지 실시예35에 따른 내부전극 페이스트를 이용해 적층 세라믹 커패시터의 제조 시 포함되는 판상 그래핀(112a)과 판상 산화 그래핀(112b)은 각각 분산제에 의해 내부전극 페이스트 내에서 고르게 펼쳐진 상태에서 판상이 유지되게 분산되도록 3-롤 밀(roll mill)이나 바스켓 밀(basket mill)을 이용해 분산시킴으로써 도 2에서와 같이 유전체층(111)의 상부면에 인쇄된 내부전극층(112)에서 내에서 시트 형상으로 펼쳐진 상태로 인쇄되며, 이로 인해 판상 그래핀(112a)이나 판상 산화 그래핀(112b)의 기계적인 강도에 의해 금속분말 등이 돌출되게 인쇄되는 것을 방지하여 도 3 및 도 4에서와 같이 적층 후 압착 및 소성 후에도 내부전극층(112)이 평탄하게 유지되도록 함으로써 평균입경이 큰 금속 분말이나 BaTiO3가 돌출되게 형성됨에 의한 쇼트(short) 발생을 방지할 수 있게 된다. The plate-shaped
이와 같이 실시예1 내지 실시예35, 비교예1 내지 비교예4에 따른 내부전극 페이스트를 이용해 적층 세라믹 커패시터를 제조하였고, 제조된 실시예1 내지 실시예35, 비교예1 내지 비교예4에 따른 적층 세라믹 커패시터의 전기적인 특성을 검사하였으며, 그 결과가 표 3에 기재하였다.In this way, multilayer ceramic capacitors were manufactured using the internal electrode pastes according to Examples 1 to 35 and Comparative Examples 1 to 4, and according to the prepared Examples 1 to 35 and Comparative Examples 1 to 4, The electrical characteristics of the multilayer ceramic capacitor were examined, and the results are shown in Table 3.
[㎌]capacitance
[㎌]
[%]dielectric loss
[%]
[MΩ]Insulation Resistance
[MΩ]
(%)short rate
(%)
표 3에서와 같이 실시예1 내지 실시예35, 비교예1 내지 비교예4에 따른 내부전극 페이스트를 이용해 제조된 적층 세라믹 커패시터는 각 실시예나 비교예 당 100개를 제조하여 정전용량, 유전손실, 내전, 절연저항 및 쇼트율을 시험하였으며, 특히 쇼트율은 시험 평가의 신뢰성을 개선하기 위해 실시예나 비교예 당 10,000개를 제작하여 시험하였다. As shown in Table 3, 100 multilayer ceramic capacitors manufactured by using the internal electrode pastes according to Examples 1 to 35 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared for each Example or Comparative Example, so that capacitance, dielectric loss, Discharge resistance, insulation resistance, and short-circuit rate were tested, and in particular, the short-circuit rate was tested by manufacturing 10,000 pieces per Example or Comparative Example in order to improve the reliability of test evaluation.
정전용량과 유전손실은 용량 측정기(3504-50C HiTester, HIOKI사)를 이용하여 측정하였으며, 1kHz, 전압 0.5 Vrms, 25℃에서의 정전용량과 유전손실을 측정하였다. 내전압은 25℃에서 5V/분의 속도로 인가하고 일반적인 내전압 측정기를 이용하여 누설전류가 100mA일 때를 절연파괴전압, 내전압으로 하여 측정하였으며, 절연저항은 고저항측정기(High Resistance Meter 4329A, HP사)를 이용하여 측정하였으며, 25℃에서 10 내지 50V의 직류전압을 60초 동안 인가하여 측정하였다. 쇼트율은 실시예나 비교예 당 10,000개를 제작하여 저항측정기를 이용해 100㏀ 이하인 것은 쇼트가 발생된 것으로 판단하였다. Capacitance and dielectric loss were measured using a capacitance measuring instrument (3504-50C HiTester, HIOKI), and capacitance and dielectric loss were measured at 1 kHz, voltage 0.5 Vrms, and 25°C. The withstand voltage was applied at 25°C at a rate of 5V/min, and when the leakage current was 100mA using a general withstand voltage measuring device, the breakdown voltage and withstand voltage were measured. ) was used, and a DC voltage of 10 to 50 V was applied at 25° C. for 60 seconds. As for the short-circuit rate, 10,000 pieces were manufactured per Example or Comparative Example, and those with a short-circuit rate of 100 kΩ or less were judged to have occurred using a resistance measuring device.
표 3에서와 같이 실시예1 내지 실시예35에 따른 내부전극 페이스트를 이용해 제조된 적층 세라믹 커패시터는 정전용량이 8.9 내지 10.5[㎌]으로 측정되었으며, 유전손실은 5.04 내지 8.12[%]로 측정되었다. 실시예1 내지 실시예35에 따른 내부전극 페이스트를 이용해 제조된 적층 세라믹 커패시터의 내전압은 78 내지 108[V/㎛]로 측정되었으며, 절연저항은 89 내지 321[㏁]으로 측정되었다. 특히 실시예1 내지 실시예35에 따른 내부전극 페이스트를 이용해 제조된 적층 세라믹 커패시터의 쇼트율은 0.01 내지 5.89[%]로 측정되었으며, 이는 실시예24나 실시예25에서와 같이 내부전극 페이스트에 판상 그래핀(112a)과 판상 산화 그래핀(112b)이 모두 포함되는 경우에 쇼트율 즉, 쇼트 발생율이 적은 것을 알 수 있었다.As shown in Table 3, the multilayer ceramic capacitors manufactured using the internal electrode pastes according to Examples 1 to 35 had a capacitance of 8.9 to 10.5 [㎌] and a dielectric loss of 5.04 to 8.12 [%]. . The multilayer ceramic capacitors manufactured using the internal electrode pastes according to Examples 1 to 35 had a withstand voltage of 78 to 108 [V/㎛], and an insulation resistance of 89 to 321 [㏁]. In particular, the short-circuit rate of the multilayer ceramic capacitors manufactured by using the internal electrode pastes according to Examples 1 to 35 was measured to be 0.01 to 5.89 [%], which was in a plate shape on the internal electrode paste as in Examples 24 and 25. It was found that when both the
표 3에서와 같이 비교예1 내지 비교예4에 따른 내부전극 페이스트를 이용해 제조된 적층 세라믹 커패시터는 정전용량이 8.7 내지 9.9[㎌]으로 측정되었고, 유전손실은 5.18 내지 5.60[%]로 측정되었으며, 내전압은 86 내지 98[V/㎛]로 측정되었으며, 절연저항은 231 내지 250[㏁]으로 측정되었다. 반면에, 비교예1 내지 비교예4에 따른 내부전극 페이스트를 이용해 제조된 적층 세라믹 커패시터의 쇼트율은 6.50 내지 8.30[%]로 측정되었으며, 이는 내부전극 페이스트에 판상 그래핀(112a)이나 판상 산화 그래핀(112b)이 포함되지 않음으로써 내부전극층(112)을 박형으로 형성 시 평탄화 도포 불량을 발생시킬 수 있다. 이와 같이 내부전극층(112)의 평탄화 도포 불량은 박형으로 유전체층(111)과 내부전극층(112)을 형성한 후 이를 적층하고 압착 및 소성하는 과정에서 내부전극층(112)에 포함되는 Ni과 같은 금속분말이 내부전극층(112)에서 돌출되어 유전체층(111)을 통과해 다음 내부전극층(112)과 연결될 수 있으며 이로 인해 쇼트율이 높게 발생될 수 있다. As shown in Table 3, the multilayer ceramic capacitors manufactured using the internal electrode pastes according to Comparative Examples 1 to 4 had capacitances of 8.7 to 9.9 [㎌] and dielectric losses of 5.18 to 5.60 [%]. , the withstand voltage was measured to be 86 to 98 [V/㎛], and the insulation resistance was measured to be 231 to 250 [㏁]. On the other hand, the short-circuit ratio of the multilayer ceramic capacitors manufactured using the internal electrode pastes according to Comparative Examples 1 to 4 was measured to be 6.50 to 8.30 [%], which is a plate-shaped
본 발명의 적층 세라믹 커패시터 제조방법은 적층 세라믹 커패시터 제조 산업 분야에 적용된다. The multilayer ceramic capacitor manufacturing method of the present invention is applied to the multilayer ceramic capacitor manufacturing industry.
110: 소성칩 110a: 그린칩
111: 유전체층 112: 내부전극층
112a: 판상 그래핀 112b: 판상 산화 그래핀
113,114: 외부전극110: sintered
111: dielectric layer 112: internal electrode layer
112a: plate-shaped
113, 114: external electrode
Claims (9)
상기 다수개의 유전체층의 일면에 각각 내부전극 페이스트를 도포해 내부전극층을 형성하는 단계와,
상기 내부전극층이 서로 교차되게 다수개의 유전체층을 적층하고 압착하여 그린칩을 형성하는 단계와,
상기 그린칩을 소성하여 소성칩을 형성하는 단계와,
상기 소성칩의 일측이나 타측의 끝단에 각각 내부전극층과 연결되게 외부전극을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 내부전극 페이스트는 금속 분말, 세라믹공재, 유기용매, 바인더 및 분산제를 이용해 형성되며, 상기 세라믹공재는 판상 그래핀이나 판상 산화 그래핀을 포함하는 세라믹 공재재질을 이용해 형성되는 적층 세라믹 커패시터 제조방법.forming a plurality of dielectric layers;
forming an internal electrode layer by applying an internal electrode paste to one surface of the plurality of dielectric layers, respectively;
forming a green chip by stacking and compressing a plurality of dielectric layers such that the internal electrode layers cross each other;
forming a fired chip by firing the green chip;
and forming an external electrode at one end or the other end of the fired chip to be connected to the internal electrode layer, respectively,
The internal electrode paste is formed using a metal powder, a ceramic material, an organic solvent, a binder, and a dispersant, and the ceramic material is formed using a ceramic material including plate-shaped graphene or plate-shaped graphene oxide.
상기 다수개의 유전체층을 형성하는 단계에서 상기 다수개의 유전체층은 각각 평균입경(D50)이 80 내지 150㎚인 유전체 분말을 유기바인더로 사용되는 PVB(Polyvinyl Butyral)를 첨가하여 슬러리화 한 후 닥터 블레이드법을 이용하여 두께가 0.5 내지 1.0㎛가 되게 형성되고, 상기 유전체 분말은 하소 분말과 희토류 글라스 프릿(rare earth glass frit)을 혼합하여 형성되며, 상기 하소 분말은 BaTiO3 분말과 첨가제 분말을 혼합하고 분쇄한 후 600 내지 1200℃에서 하소하여 형성되며, 상기 첨가제 분말은 MgO, Mn3O4, Cr2O3, Al2O3, CaCO3, ZrO2, Y2O3, Dy2O3 및 Yb2O3 중 일곱 개 이상이 선택되어 혼합되고, 상기 희토류 글라스 프릿은 글라스 프릿에 희토류 산화물을 첨가하여 형성되며, 상기 글라스 프릿은 BaO, CaO 및 SiO2가 사용되며, 상기 희토류 산화물은 Y2O3, Dy2O3 및 Yb2O3 중 두 개 이상이 선택되어 혼합되는 적층 세라믹 커패시터 제조방법. According to claim 1,
In the step of forming the plurality of dielectric layers, the plurality of dielectric layers are each slurried by adding a dielectric powder having an average particle diameter (D 50 ) of 80 to 150 nm and PVB (Polyvinyl Butyral) used as an organic binder, followed by a doctor blade method. is formed to have a thickness of 0.5 to 1.0 μm using It is formed by calcining at 600 to 1200° C., and the additive powder is MgO, Mn 3 O 4 , Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 , CaCO 3 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 and Yb Seven or more of 2 O 3 are selected and mixed, the rare earth glass frit is formed by adding a rare earth oxide to the glass frit, BaO, CaO and SiO 2 are used as the glass frit, and the rare earth oxide is Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 and Yb 2 O 3 A method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor in which two or more are selected and mixed.
상기 내부전극층을 형성하는 단계에서 상기 내부전극층은 유전체층의 일면에 내부전극 페이스트를 스크린 인쇄방법으로 인쇄하여 두께가 0.5 내지 1.2㎛가 되게 형성되고, 내부전극 페이스트는 금속분말과 세라믹 공재가 포함되며, 상기 금속분말은 평균입경(D50)이 100 내지 200㎚인 것이 사용되며, 상기 세라믹 공재는 BaTiO3와 판상 그래핀 및 판상 산화 그래핀 중 하나 이상이 포함되며, BaTiO3는 평균입경(D50)이 30 내지 100㎚인 것이 사용되는 적층 세라믹 커패시터 제조방법. According to claim 1,
In the step of forming the internal electrode layer, the internal electrode layer is formed to have a thickness of 0.5 to 1.2 μm by printing an internal electrode paste on one surface of the dielectric layer by a screen printing method, and the internal electrode paste includes a metal powder and a ceramic material, The metal powder has an average particle diameter (D 50 ) of 100 to 200 nm, and the ceramic material includes at least one of BaTiO 3 and plate-shaped graphene and plate-shaped graphene oxide, and BaTiO 3 has an average particle diameter (D 50 ). ) of 30 to 100 nm is a multilayer ceramic capacitor manufacturing method used.
상기 내부전극층을 형성하는 단계에서 상기 내부전극 페이스트는 금속 분말 40 내지 52중량%, 세라믹공재 10 내지 15중량% 및 페이스트 제조 첨가제 38 내지 45중량%를 혼합하여 형성되고, 상기 금속 분말의 재질은 Ni이 사용되며, 상기 페이스트 제조 첨가제는 유기용매, 바인더 및 분산제가 사용되며, 상기 유기용매는 터피네올(terpineol)이 사용되며, 상기 바인더는 에틸셀룰로우스(ethyl cellulose)가 사용되며, 상기 분산제로 글리세릴 모노올레인산(glycerol-alpha-monooleate)이나 노닐페놀 에톡실레이트 포스페이트 에스테르(nonylphenol ethoxylate phosphate ester)가 사용되는 적층 세라믹 커패시터 제조방법. According to claim 1,
In the step of forming the internal electrode layer, the internal electrode paste is formed by mixing 40 to 52 wt% of a metal powder, 10 to 15 wt% of a ceramic material, and 38 to 45 wt% of a paste preparation additive, and the material of the metal powder is Ni is used, the paste manufacturing additive uses an organic solvent, a binder and a dispersant, the organic solvent is terpineol, the binder is ethyl cellulose, and the dispersant is used. A method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor in which glycerol-alpha-monooleate or nonylphenol ethoxylate phosphate ester is used.
상기 세라믹공재는 BaTiO3, BaCO3, MgO, SiO2, La2O2, Dy2O2, 판상 그래핀 및 판상 산화 그래핀을 포함하는 적층 세라믹 커패시터 제조방법. 5. The method of claim 4,
The ceramic material includes BaTiO 3 , BaCO 3 , MgO, SiO 2 , La 2 O 2 , Dy 2 O 2 , graphene in a plate shape, and graphene oxide in a plate shape.
상기 세라믹공재는 BaTiO3 93.45 내지 99.97중량%, BaCO3 0 내지 1.5중량%, MgO 0 내지 1중량%, La2O2 0 내지 1.3중량%, Dy2O2 0 내지 1.0중량%, 판상 그래핀 0.03 내지 0.75중량% 및 판상 산화 그래핀 0 내지 1.0중량%을 포함하는 적층 세라믹 커패시터 제조방법. 5. The method of claim 4,
The ceramic material is BaTiO 3 93.45 to 99.97 wt%, BaCO 3 0 to 1.5 wt%, MgO 0 to 1 wt%, La 2 O 2 0 to 1.3 wt%, Dy 2 O 2 0 to 1.0 wt%, plate-shaped graphene A method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor comprising 0.03 to 0.75% by weight and 0 to 1.0% by weight of graphene oxide plate.
상기 판상 그래핀과 상기 판상 산화 그래핀은 각각 단층인 것이 사용되는 적층 세라믹 커패시터 제조방법. 7. The method of claim 5 or 6,
The method for manufacturing a multilayer ceramic capacitor, wherein each of the plate-shaped graphene and the plate-shaped graphene oxide is a single layer.
상기 내부전극층을 형성하는 단계에서 상기 내부전극 페이스트는 점도가 5,000 내지 10,000cps(centi poise)가 되게 형성되는 적층 세라믹 커패시터 제조방법. According to claim 1,
In the forming of the internal electrode layer, the internal electrode paste is formed to have a viscosity of 5,000 to 10,000 cps (centi poise).
상기 다수개의 유전체층을 적층하고 압착하여 그린칩을 형성하는 단계에서 상기 그린칩은 다수개의 유전체층을 적층한 후 800 내지 1300kgf/㎠로 압착하여 형성되고, 상기 소성칩을 형성하는 단계에서 상기 소성칩은 상기 그린칩을 200 내지 800℃에서 탈지하여 바인더를 제거하고, 바인더가 탈지된 그린칩을 1260 내지 1360℃의 환원 분위기에서 소성한 후 800 내지 1000℃로 산화처리하여 형성되며, 상기 외부전극을 형성하는 단계에서 상기 외부전극은 소성칩의 일측이나 타측의 끝단에 각각 내부전극층과 연결되게 형성된 후 600 내지 700℃에서 열처리하여 형성되는 적층 세라믹 커패시터 제조방법.According to claim 1,
In the step of stacking and compressing the plurality of dielectric layers to form a green chip, the green chip is formed by stacking a plurality of dielectric layers and pressing at 800 to 1300 kgf/cm 2 , and in forming the fired chip, the fired chip is The green chips are degreased at 200 to 800° C. to remove the binder, and the binder-degreasing green chips are fired in a reducing atmosphere at 1260 to 1360° C. and then oxidized at 800 to 1000° C. to form the external electrode. In the step of forming the external electrode to be connected to the internal electrode layer at one end or the other end of the sintered chip, respectively, the multilayer ceramic capacitor manufacturing method is formed by heat treatment at 600 to 700 ℃.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210054974A KR102466461B1 (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Multilayer ceramic capacitor manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210054974A KR102466461B1 (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Multilayer ceramic capacitor manufacturing method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220147888A true KR20220147888A (en) | 2022-11-04 |
KR102466461B1 KR102466461B1 (en) | 2022-11-11 |
KR102466461B9 KR102466461B9 (en) | 2023-04-12 |
Family
ID=84042907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210054974A KR102466461B1 (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Multilayer ceramic capacitor manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102466461B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024112053A1 (en) * | 2022-11-25 | 2024-05-30 | 주식회사 아모텍 | Dielectric composition with high-temperature stability and stacked ceramic capacitor comprising same |
WO2024112052A1 (en) * | 2022-11-24 | 2024-05-30 | 주식회사 아모텍 | Dielectric composition with high-temperature stability |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100800220B1 (en) | 2005-09-30 | 2008-02-01 | 티디케이가부시기가이샤 | Production method of multilayer ceramic electronic device |
KR20100000730A (en) * | 2008-06-25 | 2010-01-06 | 삼화콘덴서공업주식회사 | Method for manufacturing paste for internal electrode of high multi layer ceramic capacitor |
US20160079001A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Yi-Jun Lin | Graphene Electrode Based Ceramic Capacitor |
KR20200009749A (en) * | 2018-07-20 | 2020-01-30 | 삼화콘덴서공업주식회사 | Method for manufacturing dielectirc ceramic composition using rare earth glass frit |
-
2021
- 2021-04-28 KR KR1020210054974A patent/KR102466461B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100800220B1 (en) | 2005-09-30 | 2008-02-01 | 티디케이가부시기가이샤 | Production method of multilayer ceramic electronic device |
KR20100000730A (en) * | 2008-06-25 | 2010-01-06 | 삼화콘덴서공업주식회사 | Method for manufacturing paste for internal electrode of high multi layer ceramic capacitor |
US20160079001A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Yi-Jun Lin | Graphene Electrode Based Ceramic Capacitor |
KR20200009749A (en) * | 2018-07-20 | 2020-01-30 | 삼화콘덴서공업주식회사 | Method for manufacturing dielectirc ceramic composition using rare earth glass frit |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024112052A1 (en) * | 2022-11-24 | 2024-05-30 | 주식회사 아모텍 | Dielectric composition with high-temperature stability |
WO2024112053A1 (en) * | 2022-11-25 | 2024-05-30 | 주식회사 아모텍 | Dielectric composition with high-temperature stability and stacked ceramic capacitor comprising same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102466461B9 (en) | 2023-04-12 |
KR102466461B1 (en) | 2022-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100463776B1 (en) | Electroconductive paste, method of producing monolithic ceramic electronic part, and monolithic ceramic electronic part | |
KR100903355B1 (en) | Multilayer Ceramic Capacitor | |
KR100724222B1 (en) | Conductive paste and multilayer ceramic electronic device and its method of production | |
WO2010013414A1 (en) | Laminated ceramic capacitor | |
JP4779615B2 (en) | Multilayer electronic component and manufacturing method thereof | |
KR102466461B1 (en) | Multilayer ceramic capacitor manufacturing method | |
JP2015216244A (en) | Conductive paste and ceramic electronic part | |
KR20140020473A (en) | Laminated ceramic electronic parts and manufacturing method thereof | |
US7626803B2 (en) | Dielectric ceramic and multilayer ceramic capacitor | |
JP2012182355A (en) | Multilayer ceramic capacitor and manufacturing method of multilayer ceramic capacitor | |
JP2010257937A (en) | Conductive paste, method of manufacturing the same, and method of manufacturing electronic parts | |
KR101141441B1 (en) | A method of manufacturing ceramic paste for multilayer ceramic electronic component and a method of manufacturing multilayer ceramic electronic component | |
KR20130027781A (en) | Conductive paste and multi-layer ceramic electronic parts fabricated by using the same | |
KR102024028B1 (en) | OJ dielectric composition used for nickel electrode | |
JP6940398B2 (en) | Capacitor | |
JP2006128283A (en) | Laminated ceramic capacitor | |
JP2003007562A (en) | Multilayer ceramic capacitor and its manufacturing method | |
JP2001217137A (en) | Laminated ceramic electronic component and manufacturing method therefor | |
JP5195857B2 (en) | Multilayer electronic components | |
JP2009266716A (en) | Conductive paste, and manufacturing method of laminated ceramic capacitor | |
JP2003277136A (en) | Dielectric ceramic composition and multilayer ceramic electronic parts | |
KR20220068567A (en) | Multilayered electronic component | |
JPH1092226A (en) | Conductive composition | |
JP2014172769A (en) | Laminated ceramic capacitor | |
JP6193778B2 (en) | Capacitor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Re-publication after modification of scope of protection [patent] |