KR20230121405A - 저항 부품 - Google Patents

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KR20230121405A
KR20230121405A KR1020220018242A KR20220018242A KR20230121405A KR 20230121405 A KR20230121405 A KR 20230121405A KR 1020220018242 A KR1020220018242 A KR 1020220018242A KR 20220018242 A KR20220018242 A KR 20220018242A KR 20230121405 A KR20230121405 A KR 20230121405A
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윤장석
김형민
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 개시에서 제안하는 일례에 따른 저항 부품은 서로 마주보는 제1면 및 제2면을 갖는 기판, 상기 기판의 외부에 배치되는 외부전극, 상기 기판의 제1면에 배치되고, 상기 외부전극과 연결되며, 제1 및 제2 금속의 합금을 포함하는 저항층 및 상기 저항층 상에 배치되고, 상기 제1 및 제2 금속 중 어느 하나를 포함하는 제1 보호층을 포함하는 것일 수 있다.

Description

저항 부품{Resistor Component}
본 개시는 저항 부품에 관한 것이다.
저항 부품은 정밀 저항을 구현하기 위한 수동 전자 부품으로서, 전자 회로 내에서 전류를 조절하고, 전압을 강하시키는 역할을 한다. 저항 부품 중 주로 전류 검출용 저항기로 사용되는 CSR(Current Sensing Resistor)은 더욱 정밀한 전류 검출을 위하여 일정한 저항과 낮은 저항 온도 계수(TCR; Temperature Coefficient of Resistivity)가 요구된다.
저항 부품은 일반적으로 저항층을 지지하는 기판, 저항층과 연결된 전극, 및 저항층을 보호하는 보호층을 포함한다. 종래의 경우 저항층은 낮은 저항 온도 계수(TCR)를 갖는 Ag-Pd 합금 또는 Cu-Ni 합금 등으로 이루어졌으며, 보호층은 저항층과의 분리를 방지하기 위해 글래스(glass)를 포함하거나 외부 충격을 효과적으로 흡수하기 위해 수지 등으로 이루어졌다.
다만, 소성 과정에서 전극에 포함된 니켈(Ni) 또는 구리(Cu)가 저항층으로 확산되어 저항 온도 계수(TCR)가 증가하고, 이에 따라 저항 부품의 저항값 변화율이 높아져 신뢰성이 저하되는 문제점이 존재하였다. 또한, 종래의 보호층에 포함되는 글래스 등은 금속보다 방열성이 낮아 저항 부품의 정격 전력이 저하되는 문제점이 존재하였다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0061946호
본 개시의 여러 목적 중 하나는 낮은 저항 온도 계수(TCR)를 가지는 저항 부품을 제공하는 것이다.
본 개시의 여러 목적 중 하나는 저항 부품에서 발생한 열을 흡수 및 분산함으로써 정격 전력이 우수한 저항 부품을 제공하는 것이다.
본 개시의 여러 목적 중 하나는 저항값 변화율이 낮은 저항 부품을 제공하는 것이다.
본 개시에서 제안하는 일례에 따른 저항 부품은 서로 마주보는 제1면 및 제2면을 갖는 기판, 상기 기판의 외부에 배치되는 외부전극, 상기 기판의 제1면에 배치되고, 상기 외부전극과 연결되며, 제1 및 제2 금속의 합금을 포함하는 저항층 및 상기 저항층 상에 배치되고, 상기 제1 및 제2 금속 중 어느 하나를 포함하는 제1 보호층을 포함하는 것일 수 있다.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 낮은 저항 온도 계수(TCR)를 가지는 저항 부품을 제공할 수 있다.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 저항 부품에서 발생한 열을 흡수 및 분산함으로써 정격 전력이 우수한 저항 부품을 제공할 수 있다.
본 개시의 여러 효과 중 일 효과로서 저항값 변화율이 낮은 저항 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 일례에 따른 저항 부품의 개략적인 사시도다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 절단 단면을 개략적으로 도시한 단면도다.
도 3은 본 개시에 따른 저항 부품의 일 실시예를 개략적으로 도시한 단면도다.
도 4는 저항층의 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 합계 함량 중 니켈(Ni)이 차지하는 비율에 따른 저항값 및 저항 온도 계수를 나타낸 그래프다.
도 5는 전압 인가에 따른 실시예 및 비교예의 저항값 변화율을 나타낸 그래프다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대해 설명한다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장되거나 축소될 수 있다.
도면에서, 제1 방향은 두께(T) 방향, 제2 방향은 길이(L) 방향, 제3 방향은 폭(W) 방향으로 정의될 수 있다.
도 1은 일례에 따른 저항 부품의 개략적인 사시도다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ' 절단 단면을 개략적으로 도시한 단면도다.
도 3은 본 개시에 따른 저항 부품의 일 실시예를 개략적으로 도시한 단면도다.
도 4는 저항층의 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 합계 함량 중 니켈(Ni)이 차지하는 비율에 따른 저항값 및 저항 온도 계수를 나타낸 그래프다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일례에 따른 저항 부품(1000)은 서로 마주보는 제1면 및 제2면을 갖는 기판(100), 기판(100)의 외부에 배치되는 외부전극(300, 400), 기판(100)의 제1면에 배치되고, 외부전극(300, 400)과 연결되며, 제1 및 제2 금속의 합금을 포함하는 저항층(200) 및 저항층(200) 상에 배치되고, 상기 제1 및 제2 금속 중 어느 하나를 포함하는 제1 보호층(G1)을 포함한다.
상술한 바와 같이, 소성 과정에서 외부전극(300, 400)에 포함된 상기 제1 금속 또는 제2 금속이 저항층(200)으로 확산되어 저항 온도 계수(TCR)의 절대값이 증가하고, 이에 따라 저항 부품(1000)의 신뢰성이 저하되는 문제점이 존재하였다. 또한, 종래의 보호층에 포함되는 글래스 등은 금속보다 방열성이 낮아 저항 부품(1000)의 정격 전력이 저하되는 문제점이 존재하였다.
반면, 일례에 따른 저항 부품(1000)은 소성 과정에서 제1 보호층(G1)에 포함된 상기 제1 금속 및 제2 금속 중 어느 하나가 저항층(200)으로 확산됨으로써 저항 온도 계수(TCR)의 절대값이 낮고, 방열 특성 및 정격 전력이 우수한 저항 부품(1000)을 제공할 수 있다.
이하, 일례에 따른 저항 부품(1000)에 포함되는 각각의 구성에 대하여 보다 자세히 설명한다.
기판(100)은 소정의 두께를 갖는 판형으로 제공될 수 있으며, 제1 방향으로 서로 마주보는 제1면 및 제2면(S1, S2)을 가질 수 있다. 기판(100)은 후술할 저항층(200)에서 발생하는 열을 효율적으로 방출할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 기판(100)은 알루미나(Al2O3)와 같은 세라믹 절연 재료를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 폴리머 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 기판(100)은 알루미늄의 표면을 아노다이징(anodizing) 처리하여 얻은 알루미나 기판일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 소결된 알루미나 기판일 수 있다.
저항층(200)은 기판(100)의 일면, 예를 들면 기판(100)의 제1면(S1)에 배치되고, 외부전극(300, 400)과 연결된다. 저항층(200)은 상기 제1 금속 또는 상기 제2 금속, 상기 제1 및 제2 금속의 합금 또는 금속 산화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면 Ag-Pd 합금, Cu-Ni 합금, Ni-Cr계 합금, Ru 산화물, Si 산화물, Mn계 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 제1 금속인 구리(Cu) 및 제2 금속인 니켈(Ni)의 합금인 Cu-Ni 합금을 포함할 수 있다.
저항층(200)의 상기 제2 금속 함량은 상기 제1 금속 및 제2 금속의 합계 함량 100몰 대비 20 내지 60몰일 수 있다. 전술한 Cu-Ni 합금을 예로 들면, 도 4와 같이 니켈(Ni)의 함량이 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 합계 함량 100몰 대비 20 내지 60몰인 경우, 저항 온도 계수(TCR)의 절대값이 0에 가까워 저항 부품(1000)의 저항값 변화율이 감소하여 신뢰성이 향상될 수 있으며, 상기 범위를 벗어나는 경우 저항 온도 계수(TCR)가 상승하여 신뢰성이 저하될 수 있다. 후술할 바와 같이 저항층(200)의 상기 제2 금속 함량은 제1 보호층(G1)으로부터 확산된 제2 금속에 의해 조절될 수 있다. 이때, 상기 저항층(200)에 포함된 제2 금속의 함량을 측정하는 방법은, 예를 들면 저항층(200)의 제1 방향 및 제2 방향 단면을 주사전자현미경(SEM; Scanning Electron Microscope)으로 스캔한 후 에너지 분산형 분광분석법(EDS; Energy Dispersive Spectroscopy)으로 분석함으로써 측정할 수 있다.
저항층(200)은 후막 공정으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 저항층(200)은 기판(100)의 제1면(S1)에 상기 제1 및 제2 금속의 합금을 포함하는 저항층 형성용 페이스트를 스크린 인쇄 등의 방법으로 도포하고, 이를 소성함으로써 형성될 수 있다.
제1 보호층(G1)은 저항층(200) 상에 배치되어 외부 환경으로부터 저항층(200)을 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 특히, 제1 보호층(G1)은 트리밍(Trimming) 공정 시 저항층(200)의 손상을 최소화하는 역할을 수행할 수 있다. 제1 보호층(G1)은 후술할 제1 외부전극(300) 및 제2 외부전극(400) 사이의 영역에 배치될 수 있으며, 설계에 따라 제1 외부전극(300) 및 제2 외부전극(400) 각각의 일부를 커버할 수도 있다. 또한, 후술할 제1 전극(310, 410)의 적어도 일부 상으로 연장되어 배치될 수도 있다.
제1 보호층(G1)은 상기 제1 금속 및 제2 금속 중 적어도 하나를 포함한다. 보다 구체적으로, 제1 보호층(G1)은 상기 제1 금속 및 제2 금속 중 어느 하나의 입자들의 응집체(11)를 다수 포함할 수 있다. 상기 제1 금속 및 제2 금속은, 예를 들면, 각각 구리(Cu) 및 니켈(Ni)일 수 있다. 제1 보호층(G1)은 방열성이 우수한 금속 성분을 포함함으로써 저항층(200)에서 발생된 열을 흡수 및 분산시키는 역할을 수행할 수 있으며, 이에 따라 저항 부품(1000)의 정격 전력이 향상될 수 있다. 응집체(11)의 평균 입도(D50)는 방열 특성을 고려하여 2㎛ 내지 10㎛일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 응집체(11)의 평균 입도는 주사전자현미경(SEM) 이미지를 통한 직경 측정법 등 다양한 방법으로 측정될 수 있다.
제1 보호층(G1)은 상기 제1 금속 및 제2 금속 중 적어도 하나를 포함함으로써 저항층(200)의 저항 온도 계수(TCR)의 절대값 및 저항값 변화율을 저감할 수 있다. 저항층(200)이 예를 들어 Cu-Ni 합금을 포함하는 경우, 도 4와 같이 저항층(200)에 포함된 니켈(Ni)의 함량이 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 합계 함량 100몰 대비 20 내지 60몰을 만족할 때 저항 온도 계수(TCR)의 절대값이 0에 가까울 수 있으나, 소성 과정에서 외부전극(300, 400)에 포함된 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)이 저항층(200) 내로 확산되는 현상을 고려하여야 한다. 즉, 외부전극(300, 400)에 포함된 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)의 확산에 따라 저항층(200) 내에 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 함량 비율이 변화할 수 있다. 따라서, 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 전체 함량 대비 니켈(Ni)의 함량이 낮아지거나 높아짐에 따라 저항 온도 계수(TCR)의 절대값이 상승하여 저항 부품(1000)의 신뢰성이 저하될 수 있다. 이때, 제1 보호층(G1)이 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함함으로써 확산에 의한 저항 온도 계수(TCR)의 변화를 상쇄시킬 수 있다. 또한, 소성에 의한 저항값 변화율을 저감시킬 수 있다.
예를 들면, 외부전극(300, 400)이 구리(Cu)를 포함하는 경우, 외부전극(300, 400)에 포함된 구리(Cu)가 저항층(200) 내로 확산되어 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 합계 함량 대비 니켈(Ni) 함량이 감소할 수 있다. 이때, 제1 보호층(G1)이 니켈(Ni)을 포함하는 경우, 제1 보호층(G1) 내에 포함된 니켈(Ni) 또한 소성 과정에서 저항층(200) 내로 확산되어 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 합계 함량 대비 니켈(Ni) 함량이 증가할 수 있다. 이에 따라, 니켈(Ni) 비율의 변화를 상쇄시켜 소성 과정에서 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 비율을 일정하게 유지시키고, 외부전극(300, 400)으로부터의 구리(Cu) 확산에 의한 저항 온도 계수(TCR)의 절대값 증가를 억제할 수 있다. 또한, 제1 보호층(G1)으로부터의 니켈(Ni) 확산을 통해 소성 과정에서 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 비율을 일정하게 유지시킴으로써 소성에 의한 저항층(200)의 저항값 변화율을 저감시킬 수 있다.
예를 들면, 외부전극(300, 400)이 니켈(Ni)을 포함하는 경우, 외부전극(300, 400)에 포함된 니켈(Ni)이 저항층(200) 내로 확산되어 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 합계 함량 대비 니켈(Ni) 함량이 증가할 수 있다. 이때, 제1 보호층(G1)이 구리(Cu)를 포함하는 경우, 제1 보호층(G1) 내에 포함된 구리(Cu) 또한 소성 과정에서 저항층(200) 내로 확산되어 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 합계 함량 대비 니켈(Ni) 함량이 감소할 수 있다. 이에 따라, 니켈(Ni) 비율의 변화를 상쇄시켜 소성 과정에서 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 비율을 일정하게 유지시키고, 외부전극(300, 400)으로부터의 니켈(Ni) 확산에 의한 저항 온도 계수(TCR)의 절대값 증가를 억제할 수 있다. 또한, 제1 보호층(G1)으로부터의 구리(Cu) 확산을 통해 소성 과정에서 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 비율을 일정하게 유지시킴으로써 소성에 의한 저항층(200)의 저항값 변화율을 저감시킬 수 있다.
제1 보호층(G1)은 글래스 성분, 수지 성분, 용제와, 상기 제1 금속 분말 및 제2 금속 분말 중 어느 하나를 포함하는 제1 보호층 형성용 페이스트를 후술할 제1 전극(310, 410)이 형성된 기판(100) 상에 도포한 후 소성함으로써 형성될 수 있다. 상기 금속 분말은 소성 과정에서 응집되며, 이에 따라 제1 보호층(G1)은 상기 제1 금속 및 제2 금속 중 어느 하나의 입자의 응집체(11)와 글래스(12)를 포함할 수 있다. 글래스(12)는 예를 들어 SiO2, BaO, B2O3, CaO, Al2O3, 및 ZnO 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이에 따라 저항층(200)과 동일한 환원 분위기 및 온도에서 소성될 수 있고, 소성 온도는 800℃ 내지 900℃일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 보호층 형성용 페이스트의 상기 제2 금속 분말 함량은 상기 제1 보호층 형성용 페이스트 전체 중량 대비 10wt% 내지 30wt%일 수 있다. 예를 들면, 니켈(Ni) 분말 함량은 제1 보호층 형성용 페이스트의 전체 중량 대비 10wt% 내지 30wt%일 수 있다. 이로써 저항 온도 계수(TCR) 및 소성에 의한 저항값 변화율을 저감시킬 수 있다. 니켈(Ni) 분말의 함량이 제1 보호층 형성용 페이스트의 전체 중량 대비 10wt% 미만인 경우, 저항 온도 계수(TCR) 및 소성에 의한 저항값 변화율을 저감 효과가 미미할 수 있으며, 제1 보호층 형성용 페이스트의 전체 중량 대비 30wt% 초과인 경우, 트리밍(Trimming) 특성이 저하될 수 있다.
일례에 따른 저항부품(1000)은 제1 보호층(G1) 상에 배치되는 제2 보호층(G2)을 포함할 수 있다. 제2 보호층(G2)은 제1 보호층(G1)과 함께 저항층(200)을 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 수행할 수 있으며, 외부 충격을 효과적으로 흡수하기 위해 열경화성 수지 및/또는 광경화성 수지를 포함할 수 있다. 제2 보호층(G2)은 수지 성분을 포함하는 경화형 페이스트를 제1 보호층(G1) 및 기판(100) 상에 도포 및 경화함으로써 형성될 수 있다.
외부전극(300, 400)은 기판(100)의 측면, 예를 들면 제2 방향으로 마주보는 양 측면에 각각 배치되는 제1 외부전극(300) 및 제2 외부전극(400)을 포함할 수 있다. 또한, 외부전극(300, 400)은 기판(100) 상에 배치되는 제1 전극(310, 410) 및 제1 전극(310, 410) 상에 배치되는 제2 전극(320, 420)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(310, 410)은 기판(100)의 제2 방향으로 마주보는 양 측면에 배치되고, 기판(100)의 제1면 및 제2면(S1, S2) 각각의 일부까지 연장될 수 있다. 이러한 관점에서, 제1 전극(310, 410)은 기판(100)의 제1면(S1)에 배치된 상부전극(311), 기판(100)의 제2면(S2)에 배치된 하부전극(312), 및 기판(100)의 측면에 배치되어 상부전극(311, 411) 및 하부전극(312, 412)을 연결하는 측면전극(313, 413)을 포함할 수 있다.
이때, 저항층(200)은 제1면 및 제2면(S1, S2)으로 연장된 제1 전극(310, 410) 상으로 연장될 수 있다. 즉, 저항층(200)은 상부전극(311, 411)의 적어도 일부를 커버할 수 있다. 이에 따라, 제1 보호층(G1)은 제1 전극(310, 410)의 적어도 일부와 접하며, 제2 보호층(G2)은 제1 전극(310, 410) 및 제2 전극(320, 420)의 적어도 일부와 각각 접할 수 있다. 이로써 저항층(200)과 외부전극(300, 400) 간의 연결성이 향상되는 한편, 제1 및 제2 보호층(G1, G2)이 저항층(200)을 효과적으로 보호할 수 있다.
제1 전극(310, 410)은 기판(100)의 측면과, 제1면 및 제2면(S1, S2) 상에 일부까지 도전성 페이스트를 도포한 후 이를 소성함으로써 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(310, 410)은 도전성 금속 및 글래스를 포함하는 소성전극일 수 있다. 제1 전극(310, 410)의 도전성 금속은 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni) 및/또는 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 구리(Cu) 및/또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에서, 상부전극(311, 411) 및 하부전극(312, 412)은 도전성 금속 및 글래스를 포함하는 소성전극이고, 측면전극(313, 413)은 스퍼터링 공법에 의해 형성된 스퍼터링층일 수 있다. 이 경우, 측면전극(313, 413)은 기판(110)의 측면, 상부전극(311, 411)의 일부, 및 하부전극(312, 412)의 일부 상에 형성될 수 있으며, 예를 들어 니켈(Ni)-크롬(Cr) 합금을 포함할 수 있다. 측면전극(313, 413)이 Ni-Cr 합금을 포함하는 경우, 기판(100)과의 밀착성이 향상될 수 있으며, 외부전극(300, 400)을 박형화함으로써 저항 부품(1000)을 소형화할 수 있다. 이때, 측면전극(313, 413)의 평균 두께는 10 내지 100nm일 수 있다. 측면전극(313, 413)의 두께란, 측면전극(313, 413)의 제2 방향으로의 길이를 의미하며, 평균 두께는 저항 부품(1000)의 제1 방향 및 제2 방향 단면에서, 제1 방향으로 등간격인 10개의 지점에서 그 두께를 측정하여 평균값을 측정할 수 있다.
제2 전극(320, 420)의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 예를 들면 실장 특성을 향상시키기 위해 도전성 금속으로 니켈(Ni), 주석(Sn) 및 팔라듐(Pd) 중 하나 이상을 포함하는 도금층일 수 있고, 복수의 층으로 형성될 수도 있다. 제2 전극(320, 420)은, 예를 들면, 니켈(Ni) 도금층 또는 주석(Sn) 도금층일 수 있으며, 니켈(Ni) 도금층 및 주석(Sn) 도금층이 순차적으로 형성된 형태일 수도 있다. 또한, 제2 전극(320, 420)은 복수의 니켈(Ni) 도금층 및/또는 복수의 주석(Sn) 도금층을 포함할 수도 있다. 니켈(Ni) 도금층은 솔더(solder)의 용해를 방지하며, 주석(Sn)에서의 전자 이동을 억제하는 베리어(barrier) 역할을 수행할 수 있으며, 주석(Sn) 도금층은 솔더의 젖음성을 양호하게 하는 역할을 수행할 수 있다.
실험예
제1 금속으로 구리(Cu)와 제2 금속으로 니켈(Ni)을 포함하며, 다른 조건은 모두 동일하게 하되, 제1 보호층을 포함하는 실시예와 제1 보호층을 포함하지 않는 비교예 샘플을 각각 38개씩 준비하고, 인가 전압의 변화에 따른 각 샘플의 저항값 변화율을 측정하였다. 인가 전압은 각각 정격 전압(RV; Rated Voltage)의 2.5배, 3.0배, 3.5배에 해당하며, 실시예 및 비교예 각각의 샘플들의 전압 인가 시 저항값 변화율의 평균값을 측정하였다.
도 5는 전압 인가에 따른 실시예 및 비교예의 저항값 변화율을 나타낸 그래프다. 도 5를 참조하면, 실시예의 경우 인가 전압이 정격 전압(RV)의 2.5배, 3.0배, 3.5배일 때, 저항값 변화율의 평균값이 각각 0.15%, 0.37%, 0.69%이고, 비교예의 경우 저항값 변화율의 평균값이 각각 0.17%, 0.55%, 1.45%임을 확인하였다. 즉, 실시예의 경우, 비교예보다 전압 인가에 따른 저항값 변화율이 낮은 것을 확인할 수 있으며, 실시예는 비교예보다 정격 전력 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
다음으로, 제1 보호층(G1) 형성용 페이스트의 전체 중량 대비 니켈(Ni)의 함량에 따른 저항 온도 계수(TCR)의 절대값 및 소성에 따른 저항층(200)의 저항값 변화율을 측정하였다. 소성에 따른 저항값 변화율이란, 제1 전극(310, 410) 및 저항층(200)이 형성된 기판(100) 상에 제1 보호층(G1) 형성용 페이스트를 도포하고 소성하는 과정에서 저항층(200)의 저항값이 변하는 비율을 의미한다. 제1 보호층(G1) 형성용 페이스트의 전체 중량 대비 니켈(Ni) 함량이 각각 0wt%, 10wt%, 20wt%, 30wt% 및 40wt%인 샘플을 각각 38개씩 마련한 후, 저항층(200)의 저항 온도 계수(TCR)의 절대값을 측정하여 표 1에 기재하였다. 또한, 제1 보호층(G1)의 소성 전후로 저항층(200)의 저항값 변화율을 측정하여 표 1에 기재하였다.
니켈(Ni) 함량(wt%) TCR 절대값(ppm/℃) 소성에 따른 저항값 변화율(%)
0 99 -9.6
10 60 -2.5
20 37 1.0
30 26 2.2
40 20 2.3
표 1을 참조하면, 제1 보호층(G1) 형성용 페이스트에 포함된 니켈(Ni)의 함량이 증가할수록 저항 온도 계수(TCR)의 절대값이 점차 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이는 소성 과정에서 제1 보호층(G1)에 포함된 니켈(Ni)이 저항층(200)으로 확산되어, 제1 전극(310, 410)에 포함된 구리(Cu)가 저항층(200)으로 확산됨에 따른 저항층(200)에 포함된 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 비율 변화를 상쇄시키기 때문이다.
또한, 제1 보호층(G1) 형성용 페이스트에 니켈(Ni)이 포함됨에 따라 소성 과정에서 저항층(200)에 포함된 구리(Cu) 및 니켈(Ni)의 비율 변화를 상쇄시킴으로써 저항층(200)의 저항값 변화율도 감소하는 것을 확인할 수 있다. 다만, 제1 보호층(G1) 형성용 페이스트에 포함된 니켈(Ni)의 함량이 30wt%를 초과하는 경우 저항값 변화율 저감 효과가 미미하며, 트리밍 특성이 저하될 수 있으므로, 제1 보호층(G1) 형성용 페이스트에 포함된 니켈(Ni)의 함량은 상기 제1 보호층 형성용 페이스트 전체 중량 대비 10wt% 내지 30wt% 임이 바람직함을 알 수 있다. 상기 조건을 만족함에 따라 높은 신뢰성을 가지는 저항 부품(1000)을 제공할 수 있다.
본 개시에서 측부, 측면 등의 표현은 편의상 도면을 기준으로 좌/우 방향 또는 그 방향에서의 면을 의미하는 것으로 사용하였고, 상측, 상부, 상면 등의 표현은 편의상 도면을 기준으로 위 방향 또는 그 방향에서의 면을 의미하는 것으로 사용하였으며, 하측, 하부, 하면 등은 편의상 아래 방향 또는 그 방향에서의 면을 의미하는 것으로 사용하였다. 더불어, 측부, 상측, 상부, 하측, 또는 하부에 위치한다는 것은 대상 구성요소가 기준이 되는 구성요소와 해당 방향으로 직접 접촉하는 것뿐만 아니라, 해당 방향으로 위치하되 직접 접촉하지는 않는 경우도 포함하는 개념으로 사용하였다. 다만, 이는 설명의 편의상 방향을 정의한 것으로, 특허청구범위의 권리범위가 이러한 방향에 대한 기재에 의하여 특별히 한정되는 것이 아니며, 상/하의 개념 등은 언제든지 바뀔 수 있다.
본 개시에서 연결된다는 의미는 직접 연결된 것뿐만 아니라, 접착제 층 등을 통하여 간접적으로 연결된 것을 포함하는 개념이다. 또한, 전기적으로 연결된다는 의미는 물리적으로 연결된 경우와 연결되지 않은 경우를 모두 포함하는 개념이다. 또한, 제1, 제2 등의 표현은 한 구성요소와 다른 구성요소를 구분 짓기 위해 사용되는 것으로, 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 경우에 따라서는 권리범위를 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수도 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수도 있다.
본 개시에서 사용된 일례 라는 표현은 서로 동일한 실시예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공된 것이다. 그러나, 상기 제시된 일례들은 다른 일례의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 일례에서 설명된 사항이 다른 일례에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 일례에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 일례에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
본 개시에서 사용된 용어는 단지 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 이때, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
1000: 저항 부품
100: 기판
200: 저항층
300, 400: 외부전극
310, 410: 제1 전극
311, 411: 상부전극
312, 412: 하부전극
313, 413: 측면전극
320, 420: 제2 전극
G1: 제1 보호층
G2: 제2 보호층
11: 제1 금속 및 제2 금속 중 어느 하나의 입자의 응집체
12: 글래스

Claims (15)

  1. 서로 마주보는 제1면 및 제2면을 갖는 기판;
    상기 기판의 외부에 배치되는 외부전극;
    상기 기판의 제1면에 배치되고, 상기 외부전극과 연결되며, 제1 및 제2 금속의 합금을 포함하는 저항층; 및
    상기 저항층 상에 배치되고, 상기 제1 및 제2 금속 중 어느 하나를 포함하는 제1 보호층;을 포함하는
    저항 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보호층은 상기 제1 금속 및 제2 금속 중 어느 하나의 입자들의 응집체를 다수 포함하는
    저항 부품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속은 구리(Cu)고, 상기 제2 금속은 니켈(Ni)인
    저항 부품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 저항층의 제2 금속 함량은 상기 제1 금속 및 제2 금속의 합계 함량 100몰 대비 20 내지 60몰인
    저항 부품.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보호층 상에 배치되는 제2 보호층을 포함하는
    저항 부품.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보호층은 글래스를 포함하는
    저항 부품.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 보호층은 수지를 포함하는
    저항 부품.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외부전극은 상기 기판 상에 배치되는 제1 전극 및 상기 제1 전극 상에 배치되는 제2 전극을 포함하는
    저항 부품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 기판의 측면에 배치되고, 상기 기판의 제1면 및 제2면 각각의 일부까지 연장되며,
    상기 저항층은 상기 제1 전극 상으로 연장되는
    저항 부품.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 보호층 상에 배치되는 제2 보호층을 포함하며,
    상기 제1 보호층은 상기 제1 전극의 적어도 일부와 접하고, 상기 제2 보호층은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 적어도 일부와 각각 접하는
    저항 부품.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 전극은 도전성 금속 및 글래스를 포함하고,
    상기 제2 전극은 도전성 금속을 포함하는
    저항 부품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전극의 도전성 금속은 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)을 포함하고,
    상기 제2 전극의 도전성 금속은 니켈(Ni), 주석(Sn) 및 팔라듐(Pd) 중 하나 이상을 포함하는
    저항 부품.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 전극은 니켈(Ni)을 도전성 금속으로 포함하는 제1층 및 주석(Sn)을 도전성 금속으로 포함하는 제2층을 포함하는 다층 구조인
    저항 부품.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 기판의 제1면에 배치된 상부전극, 상기 기판의 제2면에 배치된 하부전극, 및 상기 기판의 측면에 배치되어 상기 상부전극 및 하부전극을 연결하는 측면전극을 포함하고,
    상기 저항층은 상기 상부전극의 일부를 커버하는
    저항 부품.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 측면전극은 스퍼터링층인
    저항 부품.
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