KR890000134B1 - 자기에 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전 페이스트 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

자기에 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전 페이스트
제1도는 본 발명의 실시예에 관한 자기콘덴서의 일부를 모식적으로 표시하는 단면도.
제2도는 본 발명의 실시예에 관한 자기콘덴서의 단면도.
제3도는 제2도의 자기콘덴서에 연동선을 고착하여 인장강도를 측정하는 상태를 나타내는 평면도.제4도는 자기콘덴서의 변형예를 나타내는 단면도.
제5도는 본 발명에 관한 자기 바리스터 및 종래의 바리스터의 전압-전류 특성을 나타내는 특성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(1) : 자기 기판 (2) : 아연입자
(3) : 내부 (4) : 산화막
(5) : 티탄화합물 (6) : 도전층
본 발명은 도전페이스트에 관한 것이며, 더욱 상세히는 자기콘덴서, 자기 바리스터 등을 형성하기 위한 자기에 소성으로 전극 도전층을 형성하는데 바람직한 도전페이스트에 관한 것이다.
종래에는 자기에 전극을 형성하기 위하여, 주로 은분말과 유리프릿트(glass flit)와 비히클(vehicle)로 이루어진 은 페이스트를 사용하여 왔다. 이와같은 페이스트를 사용하여 예컨데 자기콘덴세 전극을 만들면 바람직학한 전전용량,유전손실탄젠트(tan δ), 및 전극의 인장강도를 갖는 자기콘덴서를 비교적 용이하게 얻을 수 있다. 그러나 은은 귀금속으로 고가여서 필연적으로 자기 전기 부품의 코스트가 높아졌다.
그래서 본 발명의 목적은 실용 가능한 성질을 갖는 비교적 지코스트의 자기에 사용하기 위한 도전페이스트를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 자기에 대하여 충분한 접착강도를 갖는 도전층을 형성할 수 있는 도전페이스틀를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 100중량부의 아연(Zn) 분말과, 0.01중량부-15중량부의 유리분말과 0.01-14.99중량부의 유기티탄화합물과 페이스트 상태로 하기 위하여 요구되는 적당량의 비히클로 이루어지고 또 유리분말의 중량부와 유기 티탄화합물와의 합이 15중량부 이하로 되어 있는 것을 특징으로 하는 자기에 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전페이스트에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 구체예에서는 아연(Zn)분말로서, 15㎛이하의 구상Zn분말이 사용되었다. 그러나 입경(粒徑)이 30㎛이하로서 평균 입경이 약 0.1㎛-30㎛ 의 구상 아연분말을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서의 유리분말 및 유기티탄화합물은 둘이다 무기결합제 및 아연산화방지제로서 작용한다. 유리분말 0.01-10중량부, 유기티탄화합물0.01-14.99중량부의 범위에 있어서, 각각의 양을 바꿀 수 있지만 양자의 합계가 중량부가 0.01중량부 보다 적은 경우에는, 무기결합제 및 산화방지제로서의 효과를 얻지 못하게 되며, 또한 균일하게 혼합할 수 없게 되어 양산시에 특성 분산이 발생한다. 또 양자의 합계가 15중량부 보다 많은 경우에는 도전층의 전기 저항이 커진다. 또 유리분말 및 유기티탄화합물이 0.01중량부보다 적은 범위에서는 양자의 상승효과를 얻지 못한다. 또 유리분말이 10중량부를 넘는 경우와 유기티탄화합물이 14.99중량부를 넘는 경우에는 도전층의 전기저항이 커진다.
본 발명의 바람직한 구체예에서는 325메시의 체를 통과하는 크기의 입경을 갖고, 또 연화점이 415-625℃의 범위에 있는 PbO-B2O3-SiO2유리분말, PbO-B2O3유리분말 및 ZnO-B2O3-SiO2유리분말에서 선택된 적어도 하나의 유리분말이 사용되고 있다. 그러나 이들에 한정함이 없이 Pb3O4, PbO, BaO, SiO2, B2O3, ZnO, ZrO2, CaCO3, AL2O3, Bi2O3등으로부터 선택된 복수의 금속산화물로서 이루어지는, 연화점이 400-800℃의 범위의 공지의 여러 가지 유리분말 즉, 프릿트를 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서는 유기티탄화합물로서 테트라부톡시티타늄 (tetrokisstearoxytianium) Ti(O-C17H35)4의 분말과, Ti(O-iC3H7)2[OC(CH3) CHCOCH)3]2이 사용되었다.
그러나, 테트라부톡시티탄(tetrabutoxytitanium) Ti(O-C4H9)4액, 또는 디-엔-부톡시디벤질티탄(di-n-butoxydibenzyltitanium Ti(n-C4H9O)2(CH2C6H5)2Ti(O-nC4H9)2[CO2H4N(C2H4OH)2] 및 디히드록시비스록테이트티탄(dihydroxybislatatetitanium) Ti(OH)2[OCH(CH3)COOH]2등을 사용할 수 있다. 즉, 약 500℃-900℃의 범위 소성으로 유기물이 분해하며, 티탄산화물이 발생하는 것이라면 어떠한 유기티탄화합물이라도 사용이 가능하며 예를들면 일반식 Ti(OR)4(단 R는 알킬기 또는 아릴기)로 표시되는 티탄산에스테르 및 킬레이트화합물(chelate compound) 등으로부터 선택된 여러 가지 물질을 사용할 수 있다. 더욱이 분말의 유기티탄화합물을 사용하는 경우에는 입경이 30㎛이하가 되는 것이 바람직하다. 또 톨루엔, 벤젠, 이소프로필알콜 등을 용제로하는 유기티탄화합물의 용액을 사용하는 경우에는 용제중의 유기티탄화합물의 용제양만큼 비히클의 용제를 감소 시킨다.
본 발명에 사용할 수 있는 비히클은, 바람직하게는 유기 결합제로서의 기능을 갖는 에틸 셀룰로스(ethyl cellulose)를 2-20중량부의 범위에서 포함하는 α-테르피네올(α-terpineol)액 또는 니트로 셀룰로스(nitro cellulose) 또는 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol)를 2-20중량부의 범위에서 포함하는 α-테르피네올액 등이다. 또 용제로서 α-테르피네올 대신에 부틸 칼비톨(diethylene glycol mono-n-buthyl ether) 부틸칼비톨아세테이트(diethylene glycol mono-buthyl ether acetate), 프탈산디옥틸(dioctyl phthalate) 등을 사용할 수도 있다. 요컨데는 비히클을 소성에 의하여 소실하여 도전층에 실질적으로 존재하지 않기 때문에 공지의 여러가지 유기 비히클을 사용할 수 있는 것이다. 이 비히클의 양은 페이스트 상태로 하기 위하여 필요한 적당량으로서, 아연분말과 유리분말 및 유기티탄화합물을 필요에 따라 부가하는 부가물질의 합계중량(100중량부)에 대하여 10-50중량부의 범위, 바람직하게는 15-25중량부의 범위, 보다 바람직하게는 약 19-21중량부이다. 더욱이 비히클이 10중량부 보다 적으면 페이스트의 점도가 높아지기 쉬우며, 50중량부를 초과하면 페이스트의 점도가 지나치게 낮아지기 쉽다.
그런데 본 발명에 있어서는 종래의 은 페이스트의 은 분말 대신 아연 분말을 사용하고 있다. 이와같이 아연분말을 사용하는 것은 아연분말의 소성상태의 연구 결과 결정 되었다. 이것을 제1도를 참조하여 설명하면 자기기판(1)에 아연분말을 함유하는 페이스트를 도포(塗布)하여 아연분말의 융점(419.5℃)이상의 온도로 수십분간 소성한 경우, 아연입자(2)의 표면에는 산화막(4)이 발생하지만 티탄화합물(5)에 의하여 입자(2)가 덮여지기 때문에 입자(2)의 내부(3)에 깊이 산화가 진행하지 않는다는 사실과, 산화막(4)으로 덮여진 아연입자(2)의 내부(3)가 용융되어 내부(3)의 체팽창율이 소성시간의 경과와 더불어 산화막(4)의 체팽창을 보다 크게 되어 입자(2)의 내부(3)로부터 용융아연이 산화막(4)를 뚫고 나와 옆의 아연입자(2)와 용융결합(완전한 소결 반응과는 다름)하여 도전층(6)이 형성되는 것에 착안하여 본 발명이 완성 되었다.
본 발명에 따른 아연분말을 사용한 도전페이스트(이하 아연 페이스트라 부름)의 코스트는 아연분말의 코스트가 은 분말의 코스트의 약 200분의 1이기 때문에 은 페이스트와 비교하여 대폭으로 염가로 된다. 또 본 발명에 관계되는 도전페이스트로 도전층을 형성할 때 소성을 대기중에서 행할 수 있기 때문에 도전페이스트의 사용방법이 특별히 어렵지 않으며 양산에 적합하다.
또 바람직한 실시예에 나타나는 바와같이, 본 발명의 도전페이스트로 SrTiO3계 자기반도체콘덴서의 전극을 형성하면, 은 페이스트를 사용한 자기콘덴서 보다도 정전(靜電)용량이 커진다. 따라서 콘덴서의 소형화가 가능해 진다. 또 본 발명의 발람직한 실시예에서 보여지는 바와같이 TiO2계 자기 바리스터의 전극을 본 발명에 따른 아연페이스트로 형성한 경우에도 전기적 및 기계적 특성의 우수한 바리스터를 얻을 수 있는 것이다.
본 발명에 관계되는 페이스트에 다시 Pb, Pb 화합물, Bi, Bi 화합물, Pr, Pr화합물, Cu, Cu화합물, Cd 및 Cd화합물로서 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 부가물질을 0.01-5중량부의 범위에서 혼합시켜면, 도전층과 자기기판과의 결합상태가 양호해지며 인장강도가 커진다. 또 콘덴서의 경우에는 정전용량이 커지면 tan δ가 적어 진다.
더욱이, 바람직한 구체예에서는 상기 부가물질로서 입경이 약 0.1㎛-15㎛의 Pb3O4(四三酸化鉛), Bi2O3(酸化 비스무스), Pr6O11(11酸化6 프라세오다뮴),CuO(酸化銅), CdO(酸化 카드뮴)으로 이루어진 군으로 부터 선택된 적어도 1종의 금속산화물을 사용하고 있다. 그러나 이에 국한시킬 필요없이 금속의 단체(單體)이어도 좋다. 금속의 단체인 경우에는 자기에 도전층을 형성할 때의 소성에 의하여 산화물로 변환 된다. 또 상기 금속산화물 대신에, PbO, PbO2, Pb(CH3COO)4, Pr2(C2H4O2)3, Cu2O, BiC6H5O7, 더우기 각금 속의 수산화물, 탄산염이나 수산염 등의 염, 과산화물 등을 사용할 수 있다. 요컨데는 도전층을 형성할때의 예를들면 500℃-900℃, 10-50분의 소성에 의하여 최종적으로 금속산화물로 되는 것이라면 어떤것이든 사용 가능한 것이다.
금속산화물 등의 부가물질의 0.01중량부 미만이면 정전용량 tan δ, 인장강도등의 계량효과가 실질적으로 나타나지 않으과 동시에 양산시에 분산이 발생한다. 또 5중량부보다 많게 하면 인장강도가 적어지며 또 콘덴서의 tan δ등이 나빠진다. 이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
[실시예 1]
아연분말 100중량부(일정)에 제1표에 보여지는 바와같이 유리분말 0.01-15중량부 및 유기티탄화합물 0.01-14.99중량부를 가하고 더욱이 비히클을 아연분말 및 유기티탄화합물과의 합(100중량부)에 대하여 약 20중량부 가하여 15시간 교반혼합하여 시료번호 1-5의 아연페이스트를 만들었다.
단, 상기 아연분말에는 입경이 15㎛이하의 구상분말을 사용하였다. 또 이 아연분말에는 카드뮴(Cd), 철(Fe) 등의 불순물이 약 0.01중량부 함유되어 있는 순도의 것을 사용하였다. 더욱이 이후 기술하는 각 실시예에 있어서도 동일의 것을 사용하였다. 또 유리분말로서 6중량부의 PbO 와 2중량부의 SiO2로 이루어진, 연화점이 560℃이며, 입경이 325메시의 체를 통과한 유리분말(이하, 유리분말(A)로 칭함)을 사용하였다. 또 유기티탄화합물로서, 입경 30㎛이하의 테트라키스스테아록시 티탄(Ti(OC17H35)4의 분말을 사용 하였다.
비히클은 유기바인더(binder)로서의 에틸셀룰로스를 5중량부 첨가한 α-테르피네올액을 사용 하였다. 더우기 차후에 기술하는 각 실시예에서도 동일한 것을 사용하였다.
상술한 바와같은 조성의 아연페이스트의 양부(良否)를 판단하기 위하여 SrTiO3계 반도체 자기기판에, 상기 아연페이스트를 도포하여 소성하는 것에 의하여, 제2도에 표시된 바와같이 완판상 자기기판(1)에 콘덴서 전극으로서의 도전층(6)을 만들어 이 자기콘덴서의 정전용량C(nF), 유전손실탄젠트 tan δ(delectric loss tangent), 및 인장강도(Kg)를 측정하였다.
자기 콘덴서 및 그의 제조방법 및 특성 측정방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 SrTiO3계 반도체 자기기판(1)을 98.8몰%의 SrTiO3와 0.8몰%의 GeO2와 0.4몰%의 Nb2O3로 이루어진 자기재료에 유기 바인더로서 폴리비닐 알콜을 부가하여 혼합한 것을 약 1톤/㎠의 압력으로 성형하여, 이 성형품을 N2(99용적 %)+H2(용적 %)의 가스분위기로에서 1420℃, 약3시간 소성하여 직경 8mm, 두께0.4mm의 원판상 반도체 자기를형성하고, 다시 이 자기의 주면(主面)에 Pbo-B2O3-BiO3계 유리 페이스트를 도포하여 1200℃, 3시간의 열처리로 상기 유리성분을 자기중에 확산시켜 입자간의 절연화를 꾀한 것이다.
이 반도체 자기기판(1)에 아연페이스트로 도전층(6)을 형성할시는 우선, 200메시의 테프론(teplon)제 스크린(screen)을 사용하여 자기기판(1)의 한쪽 주면에 아연페이스를 인쇄 하였다. 다음에, 이것을 건조로에 넣어 150℃, 10분간의 건조처리를 하였다. 다음에 한쪽의 주면과 똑같이 자기기판(1)의 다른쪽 주면에도 아연페이스트를 인쇄하여 건조시켰다. 다음에 철제의 망에 실어 터널형 가열로에 넣어 아연페이스트 도포층을 대기 분위기중에서 아연의 융점(419.5℃)이상의 약 700℃의 온도로 10분간 소성하였다. 이때 승온 및 강온시산을 포함하여 합계 약 40분간 터널로 안에 자기기판(1)을 넣었다. 이에 의하여 자기기판(1)에 제2도에 표시하는 바아같이 직경 약 7.8mm, 두께 약 15㎛의 도전층(6)이 완성되었다. 그런데 대기 분위기 중에서 승온을 시작하면, 제1도에 표시한 바와같이 아연입자(2)의 표면에 산화막(4)이 형성된다. 그러나 입자(2)가 유리 및 티탄화합물(5)에 둘러싸여 있기 때문에, 아연입자(2)의 산화의 진행이 제한된다. 본 실시예에서는, 은페이스트와 같이 은의 융점이하의 소성이 아니고, 아연의 융점(419.5㎛)이상으로 가열하기 때문에, 산화막(4)으로 둘러싸인 내부(3)가 용융되여 결국 인접하는 입자와 용융 결합된다. 즉, 제1도에 모식적으로 나타난 바와같이, 입자(2)의 일부가 용융결합한 상태로 된다. 더욱이, 자기기판(1)과의 접촉영역 및 노출면에 산하막(4)이 존재하지만, 얇기 때문에 실질적으로 문제로되지는 않는다. 또 잘되지 않아 문제로 되는 경우에는 표면의 산화막(4)을 제거하고 이 위에 산화가 잘 안되는 금속층을 만들면 좋다. 상술한 바와같이 조성시에 유리분말은 연화되고, 비히클은 소실되며, 또 유기티탄화합물은 분해하여 그 전부 또는 일부가 산화티탄(Tio2)이 된다. 따라서 유리분말과 유기티탄화합물은 무기 결합제 및 산화방지제로서 이용되고 있다.
완성한 자기콘덴서의 정전용량 C 및 유전손실 탄젠트 tan δ의 측정은 1KHz에서 행했다. 따라서 제1도 및 그 후에 기술되는 각 실시예의 C(nF)로 표시되는 란의 값은 측정주파수 1KHz에 의한 정전용량치를 단위 nF로 표시하며, tan δ 로 표시된 란의 값은 유전정접 X100으로 나타 내었다. 따라서 실제의 tan δ 은 10-2를 곱한 값이다. T(kg)로 표시하는 란은 인장강도를 단위 kg로서 나타내는 것이다. 더욱이 인장강도 T의 측정은 다음의 방법으로 하였다. 제3도에 표시된 바와같이 상하의 도전층(6)의 위에 직경 0.6mm, 길이35mm의 연동선(7),(8) 을 그의 선단 약 4mm되는 곳에서 L자형으로 굽으려접하게 하고 이곳을 도전층(6)에 약500mg의 땜납으로 각각 고착시켰다. 또 땜납부착성은 초음파 진동을 주면서 행하였다. 그후 한쪽의 연동선(7)을유지한 상태에서 다른쪽의 연동선(8)을 스프링으로 화살표(9)쪽으로 천천히 잡아당겨 연동선(7) 또는 (8)과 같이 도전층(6)이 자기기판(1)로부터 박리(薄利)하는 때의 힘을 측정하여 이것을 인장강도 T(kg)로 하였다. 더욱이 제1표 및 기타의 표에 있어서의 C, tanδ, T측정치는 10개의 시료의 평균치를 나타낸다.
비교를 위하여, 0.1-3㎛의 구상 은분말 60중량부와 연화점550℃의 PbO-B1O3-SiO2유리분말2중량부와, 비히클 20중량부로 이루어진 페이스트를 사용하여 본 발명의 실시예와 동일한 SrTiO3계 반도체 자기기판에 직경 7.8mm, 두께3㎛의 은도전층을 은분말의 융점 이하로 소성하는 공지의 방법으로 만들어 실시예와 동일 조건으로, C, tanδ, T를 측정한바, C 는 47(nF), tanδ는 0.56×10-2, T는 1.5kg이였다. 더욱이 이 은도전층을 갖는 SrTiO3계 반도체 자기콘덴서(이하 단순히 종래의 콘덴서라 부름)의 특성 등을 고려하여 C가 47(nF)이상, tan δ가 1.5×10-2이하, T가 0.5kg이상의 특서을 갖는 SrTiO3계 반도체 자기콘덴서를 양품의 기준으로 하였다.
[표 1]
Figure kpo00001
제1표에서 밝혀지는 바와같이, 아연분말 100중량부, 유리분(A)0.01-10중량부, 유기티탄화합물 0.01-14.99중량부 및 비히클로 이루어진 페이스트에 의하여 실용가능한 콘덴서전극을 형성할 수 있다. 그리고 특히, 유리분말이 0.5-1중량부, 유기티탄화합물 1-5중량부의의 범위에서는 종래의 톤덴서와 비교하여 정전용량 C가 커지며, 또 인장강도 T가 커진다. 따라서 콘덴서의 소형화가 가능해 진다.
또, 종래의 콘덴서에 사용하는 은분말과 비교하여 아연분말의 코스트는 약 200분의 1이기 때문에 도전페이스트 및 자기콘덴서의 코스트가 낮아질 수 있다.
또, 아연분말의 융점이상으로 가열하는 소성시에, 유기티탄화합물이 아연입자의 표면을 싸서 산화의 진행을 제한하기 때문에, 대기중에서 소성하는 것이 가능하게 되며 콘덴서의 양산이 용이하다. 더욱이 유기티탄화합물의 합이 0.01중량부미만 및15중량부 초과가되면, tan δ가 나빠지기 때문에 양자의 均이 0.01-15중량부인 것이 바람직하다.
[실시예 2]
유리분말의 조성을 바꾸어도 실시예 1과 동일한 효과를 얻을 수 있는 것을 확실히 하기 위하여 연화점 560℃의 PbO-B2O3-SiO2유리분말(A) , 연화점 460℃의 PbO-B2O3-SiO2유리분말(B), 연화점 600℃의 PbO-B2O3-SiO2유리분말(C) 연화점 415℃의 유리분말(D), 연화점 430℃의 PbO-B2O3유리분말(E), 연화점560℃의 ZnO-B2O3-SiO2유리분말(F), 연화점 625℃의 ZnO-B2O3-SiO2유리분말(G), 및 연화점 500℃의 PbO-B2O3-SiO2유리분말(H)를 준비하여 이들로부터 선택된 2종 이상의 유리분말을 제2a-2g표에 표시된 조성비로 혼합하고, 이것을 100중량부(일정)의 아연분말(실시예 1과 동일)에 대하여 제2a-2g표에 표시된 바와같이 0.01-15중량부의 범위로 첨가 하였다.
또 유기티탄화합물의 종류변화와 특성과의 관계를 조사하기 위하여, 제2a-2g표에 있어서의 시료번호 6-20,36-45,51-60 및 66-70에 있어서는 실시예 1과 동일한 Ti(O-iC17H35)4를 유기티탄화합물로서 사용하여 시료번호 21-35,46-50, 및 61-65에 있어서는 톨루엔을 용제로하는 Ti(O-iC3H7)2[OC(CH)3CHCOCH3]2의 용액을 유기티탄화합물로 하여 사용 하였다. 단, 제2a-2g표의 유기티탄화함물의 란에는 그 용제를 제외한 중량부가 나타나 있다. 또 비실히클은 유기티탄화합물의 용제의 분만큼 적게 하였다. 또 유리분말의 조성과 유기티탄화합물의 종류를 바꾼외는 실시예1과 동일한 방법으로 아연 페이스트 및 자기콘덴서를 만들어, 이 콘덴서의 특성을 측정한 결과 제2a-2g표에 나타난 결과를 얻을 수 있다.
제2a-2g표에 있어서의 유리분말의 조성비의 란의 A-H는, 전술한 여러 가지의 유리분말 A-H를타타내며 이들의 비율은 중량비이다. 따라서, 시료번호 6은 연화점 460℃의 PbO-B2O3-SiO2유리분말( B)와 연화점 600℃의 PbO-B2O3-SiO2유리분말(C)와를 1대 4의 비율로 혼합한 유리분말을 100중량부(일정)의 아연분말에 대하여 0.01중량부 첨가한 것을 나타내고 있다. 이 실시예2에 의하여 밝혀지는 바와같이 유리분말의 조성 및 유기티탄화합물을 바꾸어도 목적으로 하는 도전층을 얻을 수가 있다.
[표 2a]
Figure kpo00002
[표 2b]
Figure kpo00003
[표 2c]
Figure kpo00004
[표 2d]
Figure kpo00005
[표 2e]
Figure kpo00006
[표 2f]
Figure kpo00007
[표 2g]
Figure kpo00008
[실시예 3]
100중량부(일정)의 아연분말에 제3표에 나타난 바와같이 0.5-1중량부의 실시예1과 같은 유리분말과 0.5-1중량부의 실시예1과 동일한 유기티탄화합물과 각각이 0.1중량부의 Pb3O4,Bi2O3,Pr6O11,CuO,CdO로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종이상의 금속산화물(부가물질)과를 넣어 이들의 총화에 대하여 20중량부의 비히클을 넣어 실시예 1과 동일방법으로 페이스트를 만들고, 다시 실시예 1과 동일방법으로 콘덴서를 만들어 동일방법으로 특성을 측정한 결과 제3표의 결과를 얻어졌다. 이 결과로서 뚜렷해지는 바와같이 부가물질을 가하는 것에 의하여 인장강도 T가 커진다. 어두기 제3표에는 아연분말 100중량부, 유리분말 0,5-1중량부 유기티탄화합물 1-5중량부, 0.1중량부의 적어도 하나의 부가물질로부터 이루어진 페이스트를 사용한 콘덴서의 특성이 나타나 있다. 그러나 이 범위에 한정할 필요없이 아연분말이 100중량부 유리분말과 유기티탄화합물과의 합이 0.01-15중량부, 부가물질이 0.01-5중량부의 조성의 페이스트에 있어서도 양품기준에 합격하는 콘덴서를 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
[표 3]
Figure kpo00009
상술한 바와같은 아연 페이스트를 사용하여 형성한 도전층(6)에 대한 납땜성은 은 페이스트로 만든 도전층과 비교하여 열등하다. 따라서 납땜을 용이하게 부착시키고져 할 때에는 아연보다도 이온화 경향이 적은 금속 예컨대 동 또는 니켈 등을 무전해 도금에 의하여 도전층(6)상에 부착시켜 제4도에 표시된 바와같이 금속층(10)을 도전층(6)의 위에 형성하면 된다. 물론, 동, 니켈에 한정할 필요없이 금, 은 등을 도금, 증착(蒸着), 도포등으로서 금속(10)을 형성해도 무관하다. 귀금속을 금속층(10)에 사용하여도, 금속층(10)을 극히 얇게해도 무관한 고로 코스트의 상승은 없다.
[실시예 4]
자기바리스터의 전극으로서 사용이 가능한 가의 여부를 조사하기 위하여 TiO299.6몰%, Nb2O50.2몰%, MnO20.몰%로 이루어지는 혼합물에 유기결합제로서의 폴리비닐알콜용액을 부가한 것을 준비하여 이것을 원판상으로 형성하여 환원분위기 중에서 소성하여 외경8mm, 부피0.8mm의 계 자기 바리스터 기판을 복수개 만들어 실시예 1 및 3의 아연 페이스트를 각각 도포하여 터널식 가열로에 넣어 대기분위기 중에서 750℃, 10분간의 소성을 하였다. 또 승온, 강온시간을 포함하여 터널로에 합계 40분간 자기기판을 놓고 소성을 하여 전극을 형성하였다. 그리고 바리스터의 한쪽의 전극에 전압을 가하여 10mA의 전류가 흐를때의 전압(이하 E10값이라 부른다.)를 측정하였다. 또 바리스터의 한쪽의 전극의 중앙에 길이 60mm, 직경 0.6mm의 동선을 수직으로 놓고 이것을 약 50mg의 납땜으로 고착 하였다. 더욱이 이 납땜은 초음파 진동을 주면서 행하였다. 그후 바리스터 자기기판을 고정하여 동선을 천천히 수직방향으로 잡아당겨 자기기판이 도전층 즉 전극이 박이할시의 T(kg)를 측정하였다. 또 E10과 E1로 부터
Figure kpo00010
를 계산하여 비직선계수 α를 구했다.
제4표는 상기 측정결과를 실시예 1 및 3의 군에서 나타내는 것이다. 즉 각 실시예에 있어서의 다수의 페이스트로 만든 다수의 바리스터 특성을 일괄하여 나타내는 것이다.
비교를 위하여 실시예 1에 표시된 종래의 은 페이스트를 사용하여 동일의 바리스터 자기기판에 전극을 만들어 동일한 측정을 한 결과 E10은 10.5V, α는 3.3T는 1.8kg였다. 이 은페이스트를 사용한 종래의 바리스터의 값과 제4표와의 비교에서 명백해지는 바와같이 종래의 바리스터와 거의 동일한 특성을 얻을 수 있는 것이다.
또 아연 페이스트에 의한 전극의 자기기판에 대한 옴접촉성(ohmic contact)을 알아보기 위하여 바리스터 자기기판의 한쪽 주면에 실시예 1의 시료번화 4의 아연 페이스트로 한쪽의 전극을 만들고, 다른 주면에 InGa 의 전극을 만들어 V-I특성을 구해본 결과 제5도의 곡선 A로 되었다. 비교를 위하여 바리스터 자기기판의 양면에 InGa의 전극을 형성하여 V- I 특성을 구해 본 결과, 제5도의 곡선 B와 같이 되었다. 또 바리스터 자기기판에 한쪽면에 은페이스트로 전극을 만들고, 다른쪽면에 InGa의 전극을 만들어 V- I 특성을 구해 본 결과, 제5도의 곡선 C로 되었다. 이 제5도의 곡선 A와 C 와의 비교에서 분명해지는 바와같이 은페이스트로 전극을 형성한 것 보다도 아연 페이스트로 전극을 형성한 것이 옴접촉성이 좋아진다.
[표 4]
Figure kpo00011
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 기술하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것랬 아니고 더욱 변형가능한 것이다. 예컨대, 본 발명에 관계되는 아연 페이스트는 TiO2계 자기콘덴서, BaTiO3계자기콘덴서, BaTiO3계자기 서미스터, BaTiO3계 자기압전소자 등의 전극으로서도 충분히 이용할 수 있는 것이 확인되어 있다. 또 바리스터에 있어서도 제4도에 표시된 바와같이 도전층(10)을 형성해도 좋다.

Claims (7)

100중량부의 아연(Zn)부말, 0.01-10중량부의 유리분말, 0.01-14.99중량부의 유기티탄화합물(organotitanium compound)(단, 상기 유리분말의 중량부와 전기 유기티탄화합물의 중량부와의 합계는 15중량부 이하이다.), 및 페이스트 상태로 하기 위하여 요구되는 적당량의 비히클(vehicle)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기에 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전 페이스트.
제1항에 있어서, 상기 유리분말은 연화점이 400℃-800℃의 범위의 유리 분말임을 특징으로 하는 자기에 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전 페이스트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유리분말은 연화점 415℃-625℃의 범위의, PbO-B2O3-SiO2유리분말, PbO-B2O3유리분말, 및 PbO-B2O3-SiO2ZnO-B2O3-SiO2유리분말에서 선택된 적어도 하나의 유리분말임을 특징으로 하는 자기에 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전 페이스트.
제1항에 있어서, 상기 유기티탄화합물은 Ti(O-C17H35)4,Ti(O-C4H9)4, Ti(O-C4H9)2,(CH2C6H5)2,Ti(O-iC4H9)2[OC(CH3)CHCOCH3]2,Ti(O-nC4H9)2[OC2H4N(C2H4OH)2, 및 Ti(OH)2[OCH(CH3)(OOH)]2로부터 선택된 적어도 하나의 유기티탄화합물임을 특징으로 하는 자기에 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전 페이스트.
제1항에 있어서, 0.01중량부-5중량부의 부가물질을 함유하며, 부가물질은 Pb,Pb화합물, Bi,BI화합물,Pr,Pr화합물, Cu,Cu화합물, Cd,Cd화합물로부터 선택된 적어도 1종임을 특징으로 하는 자기에 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전 페이스트.
제5항에 있어서, 상기 부가물질을 금속산화물임을 특징으로 하는 자기 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전 페이스트.
제5항에 있어서, 상기 금속산화물은 Pb3O4, Bi2O3, Pr6O11, CuO, CdO로부터 선택된 적어도 1종의 금속산화물임을 특징으로 하는 자기에 소성으로 도전층을 형성하기 위한 도전 페이스트.
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