KR102029482B1 - Conductive Powder, Manufacturing method of the same and multilayer ceramic capacitor - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시형태는 금속 분말; 및 상기 금속 분말의 표면에 형성되며, 상기 금속 분말의 평균 입경을 R이라고 할 때, 0.13R 내지 0.35R의 두께를 가지는 첨가제 코팅층; 을 포함하는 도전성 분말을 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention is a metal powder; And an additive coating layer formed on a surface of the metal powder and having a thickness of 0.13 R to 0.35 R when an average particle diameter of the metal powder is R; It can provide a conductive powder comprising a.

Description

도전성 분말, 그 제조방법 및 적층 세라믹 커패시터{Conductive Powder, Manufacturing method of the same and multilayer ceramic capacitor} Conductive powder, manufacturing method and multilayer ceramic capacitor {Conductive Powder, Manufacturing method of the same and multilayer ceramic capacitor}

본 발명은 도전성 분말, 그 제조방법 및 적층 세라믹 커패시터에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive powder, a method of manufacturing the same, and a multilayer ceramic capacitor.

일반적으로 커패시터, 인턱터, 압전 소자, 바리스터, 또는 서미스터 등의 세라믹 재료를 사용하는 전자부품은 세라믹 재료로 이루어진 세라믹 소체, 소체 내부에 형성된 내부전극 및 상기 내부전극과 접속되도록 세라믹 소체 표면에 설치된 외부전극을 구비한다.
In general, an electronic component using a ceramic material such as a capacitor, an inductor, a piezoelectric element, a varistor, or a thermistor is a ceramic body made of ceramic material, an internal electrode formed inside the body, and an external electrode installed on the surface of the ceramic body to be connected to the internal electrode. It is provided.

상기 내부전극은 일반적으로 도전성 분말을 포함한 페이스트를 이용하여 제조되며, 두께가 얇으면서 우수한 성능의 내부전극의 개발을 위하여 내부전극의 제조에 사용되는 도전성 분말의 성능을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다.
The internal electrode is generally manufactured using a paste containing a conductive powder, and researches for improving the performance of the conductive powder used in the manufacture of the internal electrode are being conducted to develop an internal electrode having a thin thickness and excellent performance. .

내부전극의 수축 제어를 위하여 도전성 분말의 표면에 산화층을 형성하거나, 미립의 유전체 분말을 첨가제로 포함하여 도전성 분말의 소성 및 입성장을 억제시킬 수 있으나, 전극의 연결도 및 유효 전극면적을 감소시켜 유전용량을 감소시키는 문제가 있다.
In order to control the shrinkage of the internal electrode, an oxide layer may be formed on the surface of the conductive powder or fine dielectric powder may be included as an additive to suppress plasticity and grain growth of the conductive powder, but by reducing the connection degree and the effective electrode area of the electrode. There is a problem of reducing the dielectric capacity.

따라서 효율적으로 내부전극의 수축을 제어할 수 있는 도전성 분말의 필요성이 증가하고 있다.
Therefore, the necessity of the electroconductive powder which can control the shrinkage of an internal electrode efficiently is increasing.

본 발명은 도전성 분말, 그 제조방법 및 적층 세라믹 커패시터를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a conductive powder, a method of manufacturing the same and a multilayer ceramic capacitor.

본 발명의 일 실시형태는 금속 분말; 및 상기 금속 분말의 표면에 형성되며, 상기 금속 분말의 평균 입경을 R이라고 할 때, 0.13R 내지 0.35R의 두께를 가지는 첨가제 코팅층; 을 포함하는 도전성 분말을 제공할 수 있다.One embodiment of the present invention is a metal powder; And an additive coating layer formed on a surface of the metal powder and having a thickness of 0.13 R to 0.35 R when an average particle diameter of the metal powder is R; It can provide a conductive powder comprising a.

상기 금속 분말의 평균 입경은 100nm 이하일 수 있다.
The average particle diameter of the metal powder may be 100 nm or less.

상기 금속 분말은 은, 금, 구리, 니켈, 코발트, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
The metal powder may include one or more selected from the group consisting of silver, gold, copper, nickel, cobalt, platinum, palladium, and alloys thereof.

상기 첨가제 코팅층은 바륨, 망간, 마그네슘, 디스프로슘, 바나듐 및 이트륨 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
The additive coating layer may include one or more of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium.

상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속을 포함할 수 있다.
The additive coating layer may include an amorphous metal.

본 발명의 다른 일 실시형태는 금속 분말을 마련하는 단계; 상기 금속 분말과 금속 비누를 혼합하여 슬러리를 마련하는 단계; 상기 슬러리를 농축 건조하여 상기 금속 분말의 표면에 금속비누 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 금속비누 코팅층의 유기물을 제거하여 상기 금속 분말의 표면에 첨가제 코팅층을 형성하는 단계; 를 포함하는 도전성 분말의 제조방법을 제공할 수 있다.
Another embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a metal powder; Mixing the metal powder and the metal soap to prepare a slurry; Concentrating and drying the slurry to form a metal soap coating layer on the surface of the metal powder; And removing an organic material of the metal soap coating layer to form an additive coating layer on the surface of the metal powder. It can provide a method for producing a conductive powder comprising a.

상기 금속 분말의 평균 입경은 100nm 이하일 수 있다.
The average particle diameter of the metal powder may be 100 nm or less.

상기 금속 분말의 평균 입경을 R이라고 할 때, 상기 첨가제 코팅층의 두께는 0.13R 내지 0.35R일 수 있다.When the average particle diameter of the metal powder is R, the thickness of the additive coating layer may be 0.13R to 0.35R.

상기 금속 분말은 은, 금, 구리, 니켈, 코발트, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
The metal powder may include one or more selected from the group consisting of silver, gold, copper, nickel, cobalt, platinum, palladium, and alloys thereof.

상기 첨가제 코팅층은 바륨, 망간, 마그네슘, 디스프로슘, 바나듐 및 이트륨 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
The additive coating layer may include one or more of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium.

상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속을 포함할 수 있다.
The additive coating layer may include an amorphous metal.

상기 첨가제 코팅층을 형성하는 단계는 상기 금속비누 코팅층을 열처리 하여 상기 금속비누 코팅층에 포함된 유기물을 제거하여 수행될 수 있다.
The forming of the additive coating layer may be performed by removing the organic material contained in the metal soap coating layer by heat treating the metal soap coating layer.

본 발명의 또 다른 일 실시형태는 유전체 층을 포함하는 세라믹 본체; 상기 세라믹 본체 내에서 상기 유전체 층을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되며, 도전성 분말을 포함하는 제1 및 제2 내부전극; 및 상기 제1 및 제2 내부전극과 각각 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 외부전극; 을 포함하며, 상기 도전성 분말은 금속 분말 및 상기 금속 분말의 표면에 형성되며, 상기 금속 분말의 평균 입경을 R이라고 할 때, 0.13R 내지 0.35R의 두께를 가지는 첨가제 코팅층을 포함하는 적층 세라믹 커패시터를 제공할 수 있다.Another embodiment of the invention is a ceramic body comprising a dielectric layer; First and second internal electrodes disposed in the ceramic body so as to face each other with the dielectric layer interposed therebetween, and including conductive powders; First and second external electrodes electrically connected to the first and second internal electrodes, respectively; Wherein, the conductive powder is formed on the surface of the metal powder and the metal powder, when the average particle diameter of the metal powder R, a multilayer ceramic capacitor comprising an additive coating layer having a thickness of 0.13R to 0.35R Can provide.

상기 금속 분말의 평균 입경은 100nm 이하일 수 있다.
The average particle diameter of the metal powder may be 100 nm or less.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 효율적으로 수축제어 가능한 도전성 분말, 그 제조방법 및 적층 세라믹 커패시터를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a conductive powder capable of efficiently shrinkage control, a method of manufacturing the same, and a multilayer ceramic capacitor.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말을 나타내는 주사전자현미경(SEM)사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A' 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a flowchart which shows the manufacturing method of the electroconductive powder which concerns on one Embodiment of this invention.
2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a conductive powder according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram schematically showing a conductive powder according to one embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 다만, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

이하 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a flowchart which shows the manufacturing method of the electroconductive powder which concerns on one Embodiment of this invention.

본 발명의 일 실시형태는 도 1에 도시된 바와 같이 금속 분말을 마련하는 단계(S1); 상기 금속 분말과 금속 비누를 혼합하여 슬러리를 마련하는 단계(S2); 상기 슬러리를 농축 건조하여 금속 분말의 표면에 금속비누 코팅층을 형성하는 단계(S3); 및 상기 금속비누 코팅층의 유기물을 제거하여 금속 분말의 표면에 첨가제 코팅층을 형성하는 단계(S4);를 포함하는 도전성 분말의 제조방법을 제공할 수 있다.
One embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a metal powder (S1) as shown in FIG. Preparing a slurry by mixing the metal powder and the metal soap (S2); Concentrating and drying the slurry to form a metal soap coating layer on the surface of the metal powder (S3); And forming an additive coating layer on a surface of the metal powder by removing the organic material of the metal soap coating layer (S4).

상기 금속 분말은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 분말 또는 이들의 혼합 분말일 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
The metal powder is at least one selected from the group consisting of silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), platinum (Pt), palladium (Pd), and alloys thereof. It may be a powder containing, or a mixed powder thereof, but is not limited thereto.

전자부품을 소형화하고 우수한 특성의 구현을 위해서는 상기 금속 분말의 입도 분포가 균일할 필요가 있으며, 상기 금속 분말의 입도 분포의 균일화를 위하여 금속 분말의 미분쇄 과정을 거칠 수 있다.
In order to miniaturize an electronic component and to implement excellent characteristics, the particle size distribution of the metal powder needs to be uniform, and the metal powder may be subjected to fine grinding of the metal powder to make the particle size distribution uniform.

상기 금속 분말의 미분쇄 과정은 균질기(Homogenizer)를 이용하여 수행될 수 있다. 균질기의 회전에 의해 난기류 또는 난상류가 발생하여 금속 분말에 포함된 작은 입자는 상승하고 조대 입자는 중력에 의해 가라앉게 된다. 난기류에 의해 상승된 작은 입자는 타격되지 않고 가라앉는 조대 입자는 선택적으로 타격되어 미분쇄된다.
The pulverization process of the metal powder may be performed using a homogenizer. Turbulence or turbulent flow is generated by the rotation of the homogenizer so that small particles contained in the metal powder rise and coarse particles sink by gravity. The small particles raised by the turbulence are not blown, but the sinking coarse particles are selectively blown and pulverized.

입자의 크기를 고려하지 않고 무차별적으로 타격하여 미분쇄하는 볼 밀(또는 비즈 밀) 방식을 이용하는 경우와 달리, 균질기(Homogenizer)를 이용하는 경우 일정 수준 이하의 작은 입자는 타격되지 않으므로 입자의 손상이 최소화될 수 있다. 또한 볼 밀(또는 비즈 밀) 방식의 경우 더 이상 분쇄되지 않아도 될 정도의 미세 입자까지 타격되어 필요 이상으로 작은 입자가 형성되고 이로 인해 입도 분포가 고르지 않으나, 균질기를 이용하는 경우 일정 수준 이하의 작은 입자는 상승되어 더 이상 미분쇄 되지않고 가라앉는 입자만 미분쇄되므로 입도 분포가 균일하며, 균질기의 회전수를 조절하여 원하는 수준의 평균 입경을 가지는 금속 분말을 얻을 수 있다.
Unlike the ball mill (or bead mill) method, which indiscriminately strikes and pulverizes without considering the size of the particles, when the homogenizer is used, small particles below a certain level are not blown, and thus damage to the particles This can be minimized. In addition, in the case of ball mill (or bead mill) method, even small particles are blown to the extent that they do not need to be pulverized anymore, resulting in uneven particle size distribution, but when using a homogenizer, small particles of a certain level or less Since the particle size distribution is uniform since only the particles that are raised and are not pulverized and are no longer pulverized are uniform, the metal powder having a desired average particle diameter can be obtained by adjusting the number of revolutions of the homogenizer.

상기 금속 분말의 평균 입경은 적용되는 전자부품의 크기에 다라 조절될 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 금속 분말의 평균입경은 적층 세라믹 커패시터의 내부전극에 사용되어 내부전극을 박층화하기 위하여 100nm 이하일 수 있다.
The average particle diameter of the metal powder may be adjusted according to the size of the electronic component to be applied. According to an embodiment of the present invention, the average particle diameter of the metal powder is used for the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor to thin the internal electrode. In order to be 100nm or less.

상기 금속 분말과 금속 비누를 혼합하여 슬러리를 마련할 수 있다. 상기 슬러리는 점도 조절을 위한 용제를 더 포함할 수 있으며, 원하는 특성 구현을 위해 다른 첨가제를 더 포함할 수 있다.
The slurry may be prepared by mixing the metal powder and the metal soap. The slurry may further include a solvent for viscosity control, and may further include other additives to implement desired properties.

상기 금속 비누는 유기산의 금속염을 의미한다. 즉, 유기산의 수소가 금속으로 치환된 형태이며, 치환되는 금속은 구현하고자 하는 유전체 분말의 물성에 따라 적절히 선택할 수 있다. 또한 유기산에 치환되는 금속은 적층 세라믹 커패시터의 내부전극의 첨가제로 기능하는 금속일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 바륨(Ba), 망간(Mn), 마그네슘(Mg), 디스프로슘(Dy), 바나듐(V) 및 이트륨(Y) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The metal soap means a metal salt of an organic acid. That is, the hydrogen of the organic acid is substituted with a metal, and the metal to be substituted may be appropriately selected according to the physical properties of the dielectric powder to be implemented. In addition, the metal substituted with the organic acid may be a metal that functions as an additive of the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor, but is not limited thereto, but may include barium (Ba), manganese (Mn), magnesium (Mg), dysprosium (Dy), and vanadium ( V) and yttrium (Y).

상기 유기산은 지방산, 수지산, 나프텐산, 카복시산, 옥틸산 등을 예로 들 수 있으며, 내부전극의 첨가제로 기능하는 금속과 금속 비누를 형성할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
The organic acid may include fatty acid, resin acid, naphthenic acid, carboxylic acid, octylic acid, and the like, and the organic acid is not particularly limited as long as it can form a metal soap and a metal that functions as an additive of the internal electrode.

다음으로 상기 슬러리를 120 내지 150℃에서 8시간 이상 농축건조하여 상기 금속 비누를 상기 금속 분말에 코팅할 수 있다. 기존의 첨가제 코팅방법과 달리 금속 비누를 사용하는 경우 100 nm 수준의 미립 금속 분말에도 첨가제의 코팅이 가능하며 기존 방법에 비해 코팅층이 금속 입자를 덮는 면적을 증가시킬 수 있다. 또한 종래에 비해 얇고 균일한 코팅이 가능하다.
Next, the slurry may be concentrated to dry at 120 to 150 ° C. for at least 8 hours to coat the metal soap on the metal powder. Unlike the conventional additive coating method, when using metal soap, the additive coating is possible on the 100 nm level fine metal powder, and the coating layer can increase the area covering the metal particles compared to the conventional method. In addition, a thin and uniform coating is possible as compared with the conventional art.

이후 금속 비누가 코팅된 티탄산바륨계 미립자를 열처리하여 금속 비누 코팅층에 포함된 유기물을 제거한다. 상기 열처리는 350 내지 400℃ 에서 4시간 이상 수행되어 금속 비누 코팅층에 포함된 유기성분을 열분해하여 제거하고 금속 성분만 남길 수 있다. 즉 상기 열처리를 통해 금속 비누 코팅층으로 부터 첨가제 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 열처리로 금속 비누 코팅층은 비정질 금속 코팅층이 될 수있으며, 상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속 코팅층일 수 있다.
Thereafter, the barium titanate-based fine particles coated with the metal soap are heat-treated to remove organic substances included in the metal soap coating layer. The heat treatment may be performed at 350 to 400 ° C. for at least 4 hours to thermally decompose and remove the organic component included in the metal soap coating layer, leaving only the metal component. That is, an additive coating layer may be formed from the metal soap coating layer through the heat treatment. By the heat treatment, the metal soap coating layer may be an amorphous metal coating layer, and the additive coating layer may be an amorphous metal coating layer.

상기 첨가제 코팅층은 상기 금속 비누에 포함된 금속을 포함할 수 있으며, 상술한 바와 같이 바륨(Ba), 망간(Mn), 마그네슘(Mg), 디스프로슘(Dy), 바나듐(V) 및 이트륨(Y) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
The additive coating layer may include a metal contained in the metal soap, and as described above, barium (Ba), manganese (Mn), magnesium (Mg), dysprosium (Dy), vanadium (V), and yttrium (Y) It may include one or more of.

금속 분말의 평균입경이 R이라고 할 때, 상기 첨가제 코팅층은 0.13R 내지 0.35R의 두께로 형성될 수 있다. When the average particle diameter of the metal powder is R, the additive coating layer may be formed to a thickness of 0.13R to 0.35R.

나아가 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말의 제조방법에 따르면 원자 단위로 첨가제를 코팅할 수 있어, 첨가제 코팅층의 두께 제어가 용이하여 매우 얇은 코팅층의 형성이 가능하며, 도전성 분말의 크기가 매우 미립인 경우에도 효과적으로 코팅층을 형성할 수 있다.
Furthermore, according to the method for producing a conductive powder according to an embodiment of the present invention, the additive can be coated on an atomic basis, so that the thickness of the additive coating layer can be easily controlled to form a very thin coating layer, and the size of the conductive powder is very fine. Even if it is possible to form a coating layer effectively.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말을 나타내는 주사전자현미경(SEM)사진이며, 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
FIG. 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing a conductive powder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing a conductive powder according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따라 제조된 도전성 분말은 금속 분말(10); 및 상기 금속 분말의 표면에 형성되는 첨가제 코팅층(20); 을 포함할 수 있다.
As shown in FIG. 3, the conductive powder prepared according to one embodiment of the present invention includes a metal powder 10; And an additive coating layer 20 formed on the surface of the metal powder. It may include.

상술한 도전성 분말의 제조방법과 중복되는 상세한 설명은 여기서는 생략하도록 한다.
Detailed description overlapping with the above-described manufacturing method of the conductive powder will be omitted here.

상기 금속 분말(10)의 평균 입경(R)은 100nm 이하일 수 있으며, 상기 금속 분말의 평균 입경을 R이라고 할 때 상기 첨가제 코팅층(20)의 두께(D)는 0.13R 내지 0.35R일 수 있다.The average particle diameter (R) of the metal powder 10 may be 100 nm or less, and when the average particle diameter of the metal powder is R, the thickness D of the additive coating layer 20 may be 0.13R to 0.35R.

상기 첨가제 코팅층의 두께가 0.13R 미만인 경우, 첨가제 코팅층을 형성하지 않는 경우에 비해 수축개시온도의 상승이 미비하며 상기 첨가제 코팅층의 두께가 0.35R을 초과하는 경우, 수축율이 지나치게 증가하여 적층 세라믹 전자부품의 내부전극에 적용이 어려운 문제가 있다.When the thickness of the additive coating layer is less than 0.13R, the increase in shrinkage start temperature is insignificant compared with the case where no additive coating layer is formed, and when the thickness of the additive coating layer is more than 0.35R, the shrinkage rate is excessively increased to increase the multilayer ceramic electronic component. There is a problem that is difficult to apply to the internal electrode of.

상기 금속 분말은 은, 금, 구리, 니켈, 코발트, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기 첨가제 코팅층은 바륨, 망간, 마그네슘, 디스프로슘, 바나듐 및 이트륨 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
The metal powder may include one or more selected from the group consisting of silver, gold, copper, nickel, cobalt, platinum, palladium and alloys thereof, and the additive coating layer may include barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium. It may include one or more of.

또한 상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속을 포함할 수 있다.
In addition, the additive coating layer may include an amorphous metal.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A' 단면도이다.4 is a perspective view illustrating a multilayer ceramic capacitor according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4.

도 4 및 도 5를 참조하면 본 실시 형태에 따른 적층 세라믹 커패시터(100)는 세라믹 본체(110); 및 제1 및 제2 외부전극(131, 132);을 포함할 수 있다.
4 and 5, the multilayer ceramic capacitor 100 according to the present embodiment may include a ceramic body 110; And first and second external electrodes 131 and 132.

상기 세라믹 본체(110)의 형상에 특별히 제한은 없지만, 도시된 바와 같이 상기 세라믹 본체(110)는 육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 칩 소성 시 세라믹 분말의 소성 수축으로 인하여, 세라믹 본체(110)는 완전한 직선을 가진 육면체 형상은 아니지만 실질적으로 육면체 형상을 가질 수 있다.
The shape of the ceramic body 110 is not particularly limited, but as shown, the ceramic body 110 may have a hexahedral shape. Due to the plastic shrinkage of the ceramic powder during chip firing, the ceramic body 110 may have a substantially hexahedral shape but not a hexahedral shape having a perfect straight line.

상기 세라믹 본체는 복수의 유전체층(111)과 유전체층(111)상에 형성된 제1 및 제2 내부전극(121, 122)을 포함하며, 제1 및 제2 내부전극이 형성된 복수의 유전체층이 적층되어 형성될 수 있다. 또한 제1 및 제2 내부전극은 일 유전체층(111)을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치될 수 있다.
The ceramic body includes a plurality of dielectric layers 111 and first and second internal electrodes 121 and 122 formed on the dielectric layer 111 and is formed by stacking a plurality of dielectric layers on which the first and second internal electrodes are formed. Can be. In addition, the first and second internal electrodes may be disposed to face each other with one dielectric layer 111 interposed therebetween.

상기 유전체층은 유전체 주성분으로 고유전률을 갖는 세라믹 분말을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나 예를 들어 티탄산바륨(BaTiO3)계 또는 티탄산스트론튬(SrTiO3)계 분말을 포함할 수 있다.
The dielectric layer may include a ceramic powder having a high dielectric constant as a main component of the dielectric, but is not limited thereto, and may include, for example, barium titanate (BaTiO 3 ) -based or strontium titanate (SrTiO 3 ) -based powder.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제1 및 제2 내부전극(121, 122)은 도전성 분말을 포함하는 도전성 페이스트에 의하여 형성될 수 있다. 상기 도전성 분말은 금속 분말 및 상기 금속 분말의 표면에 형성되는 첨가제 코팅층을 포함할 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the first and second internal electrodes 121 and 122 may be formed by a conductive paste containing a conductive powder. The conductive powder may include a metal powder and an additive coating layer formed on the surface of the metal powder.

본 실시형태의 내부전극에 포함된 도전성 분말에 관한 상세한 설명은 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말에 관한 설명과 중복되므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
The detailed description of the conductive powder included in the internal electrode of the present embodiment overlaps with the description of the conductive powder according to the embodiment of the present invention described above, and thus the detailed description thereof will be omitted.

상기 도전성 분말은 100nm 이하의 평균 입경을 가질 수 있으며, 이로 인해 적층 세라믹 커패시터의 내부전극을 박층화할 수 있다.
The conductive powder may have an average particle diameter of 100 nm or less, thereby thinning the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor.

또한 상기 도전성 분말에 포함된 첨가제 코팅층은 내부전극의 첨가제로 사용되는 금속을 포함할 수 있으며, 금속 비누를 이용하여 형성될 수 있다.
In addition, the additive coating layer included in the conductive powder may include a metal used as an additive of the internal electrode, and may be formed using a metal soap.

상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속을 포함할 수 있으며, 바륨, 망간, 마그네슘, 디스프로슘, 바나듐 및 이트륨 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
The additive coating layer may include an amorphous metal, and may include one or more of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium, and yttrium.

상기 금속 분말의 평균입경을 R이라고 할 때, 상기 첨가제 코팅층은 0.13R 내지 0.35R의 두께를 가질 수 있다. 상기 첨가제 코팅층의 두께가 0.13R 미만인 도전성 분말을 이용하여 적층 세라믹 커패시터의 내부전극을 형성하는 경우, 내부전극 페이스트의 수축 개시 온도의 상승이 미비하여 내부전극과 유전체 층의 수축 개시온도 차이를 줄이는 효과가 작아 소성 시 크랙 발생 빈도가 높은 문제가 있으며, 상기 첨가제 코팅층의 두께가 0.35R을 초과하는 경우 도전성 분말을 이용하여 적층 세라믹 커패시터를 형성하는 경우 내부전극의 수축율이 유전체층의 수축율보다 크게되어 소성 과정에서 크랙이 발생하는 문제가 있을 수 있다.When the average particle diameter of the metal powder is R, the additive coating layer may have a thickness of 0.13R to 0.35R. When the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor is formed by using the conductive powder having a thickness of the additive coating layer of less than 0.13R, the increase in shrinkage start temperature of the internal electrode paste is insufficient, thereby reducing the difference in shrinkage start temperature between the internal electrode and the dielectric layer. There is a problem that the occurrence of cracks during firing is small, and when the thickness of the additive coating layer exceeds 0.35R, when the multilayer ceramic capacitor is formed using the conductive powder, the shrinkage rate of the internal electrode is greater than the shrinkage rate of the dielectric layer. There may be a problem with cracking.

나아가 이에 제한되는 것은 아니나, 유전체층을 형성하는 세라믹 그린시트 상에 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법과 같은 인쇄법을 통하여 도전성 페이스트로 내부전극을 인쇄할 수 있다. 내부전극이 인쇄된 세라믹 그린시트를 번갈아가며 적층하고 소성하여 세라믹 본체(110)를 형성할 수 있다.
Further, the present invention is not limited thereto, but the internal electrode may be printed on the ceramic green sheet forming the dielectric layer through a conductive method such as screen printing or gravure printing. The ceramic body 110 may be formed by alternately stacking and firing ceramic green sheets printed with internal electrodes.

다음으로 상기 제1 및 제2 내부전극(121, 122)과 각각 전기적으로 연결되도록 제1 및 제2 외부전극(131, 132)을 형성할 수 있다.
Next, first and second external electrodes 131 and 132 may be formed to be electrically connected to the first and second internal electrodes 121 and 122, respectively.

즉 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말을 이용하여 내부전극을 형성하는 경우 크랙 발생 빈도가 낮은 적층 세라믹 커패시터의 제공이 가능하다.
That is, when the internal electrode is formed using the conductive powder according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a multilayer ceramic capacitor having a low frequency of crack generation.

나아가 본 발명의 일 실시형태에 따르면 내부전극이 별도의 유전물질(공재)을 첨가제로 포함하지 않고도 효율적으로 내부전극의 수축을 제어할 수 있으며, 이로 인해 유전물질 첨가제로 인한 유전체층의 조성변화를 억제하여 유전특성의 개선이 가능하다.
Furthermore, according to one embodiment of the present invention, the internal electrode can efficiently control the contraction of the internal electrode without including a separate dielectric material (common material) as an additive, thereby suppressing the change in the composition of the dielectric layer due to the dielectric material additive. It is possible to improve the dielectric properties.

실험 예Experiment example

하기 표 1은 적층 세라믹 커패시터의 내부전극을 형성하는 도전성 분말에 포함된 금속 분말의 평균 입경(R)과 첨가제 코팅층의 두께(D) 비(D/R)에 따른 내부전극의 수축개시온도 변화, 내부전극과 유전체 층의 수축율 차이 및 크랙 발생 여부를 나타내는 실험 결과이다. Table 1 shows the change in the shrinkage start temperature of the internal electrode according to the average particle diameter (R) of the metal powder contained in the conductive powder forming the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor and the thickness (D) ratio (D / R) of the additive coating layer, Experimental results show the difference in shrinkage and crack occurrence between the internal electrode and the dielectric layer.

본 실험 예에서 금속 분말은 니켈 분말을 사용하였고 첨가제 코팅층은 바나듐(V)을 포함하며, 상기 첨가제 코팅층은 바나듐(V)을 포함하는 금속비누인 옥틸산바나듐을 이용하여 제조되었다. 수축개시온도 변화는 실험 예의 도전성 분말을 사용한 경우의 수축개시온도(Ts)와 첨가제 코팅층이 형성되지 않은 도전성 분말을 사용한 경우의 수축개시온도(T1)의 차이(Ts-T1)를 측정하여 나타내었다. 수축개시온도는 TMA 분석 시 수축율이 3%에 도달하는 온도를 측정하였다.In this experimental example, the metal powder was nickel powder, and the additive coating layer included vanadium (V), and the additive coating layer was prepared using vanadium octylate, a metal soap containing vanadium (V). The shrinkage start temperature was measured by measuring the difference between the shrinkage start temperature (Ts) when the conductive powder of the test example was used and the shrinkage start temperature (T1) when the conductive powder without the additive coating layer was formed (Ts-T1). . The shrinkage onset temperature was measured by the temperature at which the shrinkage reaches 3% in the TMA analysis.

또한 수축율 차이는 1200℃의 소성과정에서 내부전극의 길이방향 수축율(내부전극의 길이 변화량/초기 내부전극의 길이)과 유전체층의 길이방향 수축율(유전체층의 길이 변화량/초기 유전체층의 길이)의 차이(내부전극 수축율 - 유전체층 수출율)를 측정하여 나타내었다. In addition, the shrinkage difference is the difference between the longitudinal shrinkage of the internal electrode (the amount of change in the length of the internal electrode / the length of the initial internal electrode) and the longitudinal shrinkage of the dielectric layer (the amount of change in the length of the dielectric layer / length of the initial dielectric layer) of the internal electrode during the firing process at 1200 ℃ (internal Electrode shrinkage-dielectric layer export rate).

샘플Sample D/RD / R 수축개시온도 변화 (℃)Shrink start temperature change (℃) 수축율 차이(%)Shrinkage Difference (%) 크랙 발생Crack 1One 00 00 1616 NGNG 22 0.0050.005 1010 15.9015.90 NGNG 33 0.10.1 2020 15.9015.90 NGNG 44 0.1050.105 5555 15.7015.70 NGNG 55 0.020.02 110110 14.0014.00 OKOK 66 0.0250.025 131131 13.8013.80 OKOK 77 0.030.03 144144 12.8512.85 OKOK 88 0.0350.035 148148 12.0512.05 OKOK 99 0.040.04 150150 11.2511.25 OKOK 1010 0.050.05 160160 10.4510.45 OKOK 1111 0.080.08 166166 9.659.65 OKOK 1212 0.10.1 172172 8.858.85 OKOK 1313 0.130.13 180180 8.058.05 OKOK 1414 0.180.18 185185 7.257.25 OKOK 1515 0.230.23 197197 6.456.45 OKOK 1616 0.280.28 201201 5.655.65 OKOK 1717 0.30.3 204204 4.854.85 OKOK 1818 0.310.31 205205 4.054.05 OKOK 1919 0.320.32 206206 3.253.25 OKOK 2020 0.3250.325 206206 2.452.45 OKOK 2121 0.330.33 208208 1.651.65 OKOK 2222 0.3350.335 208208 1.301.30 OKOK 2323 0.340.34 208208 1.111.11 OKOK 2424 0.3450.345 209209 0.540.54 OKOK 2525 0.350.35 210210 0.100.10 OKOK 2626 0.3550.355 210210 -0.34-0.34 NGNG 2727 0.360.36 210210 -0.40-0.40 NGNG 2828 0.3650.365 212212 -0.60-0.60 NGNG 2929 0.370.37 215215 -0.71-0.71 NGNG 3030 0.3750.375 218218 -0.90-0.90 NGNG 3131 0.380.38 220220 -1.04-1.04 NGNG 3232 0.40.4 225225 -1.18-1.18 NGNG 3333 0.420.42 228228 -1.33-1.33 NGNG 3434 0.450.45 235235 -1.48-1.48 NGNG 3535 0.480.48 239239 -1.63-1.63 NGNG 3636 0.50.5 241241 -1.78-1.78 NGNG

OK : 크랙 발생 비율 10000ppm 이하OK: 10000ppm or less crack generation rate

NG : 크랙 발생 비율 10000ppm 초과
NG: Over 10000ppm cracking rate

상기 표 1을 참조하면 금속 분말에 대한 첨가제 코팅층의 두께 비(D/R)가 0.13 미만인 경우, 내부전극의 수축개시온도의 변화가 작아 소성 시 세라믹 본체에 수직 크랙이 발생하였으며, 0.35를 초과하는 경우 내부전극의 수축이 지나치게 억제되어 유전체층의 수축율보다 내부전극의 수축율이 더 작아져 커버부와 엑티브부 사이에서 박리가 일어나거나 크랙이 발생하는 문제가 발생하는 것을 알 수 있다.Referring to Table 1, when the thickness ratio (D / R) of the additive coating layer to the metal powder is less than 0.13, the change in shrinkage start temperature of the internal electrode is small, and vertical cracking occurs in the ceramic body during firing, and exceeds 0.35. In this case, the shrinkage of the internal electrode is excessively suppressed, so that the shrinkage rate of the internal electrode is smaller than the shrinkage rate of the dielectric layer, so that the problem of peeling or cracking occurs between the cover part and the active part.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이며, 이 또한 첨부된 청구범위에 기재된 기술적 사상에 속한다 할 것이다.
The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but by the appended claims. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that various forms of substitution, modification, and alteration are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, and the appended claims. Will belong to the technical spirit described in.

10 : 금속 분말
20 : 첨가제 코팅층
100 : 적층 세라믹 커패시터
110 : 세라믹 본체
111 : 유전체층
121, 122 : 제1 및 제2 내부전극
131, 132 : 제1 및 제2 외부전극10: metal powder
20: additive coating layer
100: Multilayer Ceramic Capacitor
110: ceramic body
111: dielectric layer
121 and 122: first and second internal electrodes
131 and 132: first and second external electrodes

Claims (14)

금속 분말; 및
상기 금속 분말의 표면에 형성되고, 바륨, 망간, 마그네슘, 디스프로슘, 바나듐 및 이트륨 중 하나 이상으로 이루어지는 첨가제 코팅층;
을 포함하고,
상기 금속 분말의 평균 입경(R)에 대한 상기 첨가제 코팅층의 두께(D) 비율(D/R)이 0.13 내지 0.35의 범위를 만족하는 도전성 분말.
Metal powder; And
An additive coating layer formed on a surface of the metal powder and made of at least one of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium;
Including,
Electroconductive powder whose thickness (D) ratio (D / R) of the said additive coating layer with respect to the average particle diameter (R) of the said metal powder satisfy | fills the range of 0.13-0.35.
제1항에 있어서,
상기 금속 분말의 평균 입경은 100nm 이하인 도전성 분말.
The method of claim 1,
Electroconductive powder whose average particle diameter of the said metal powder is 100 nm or less.
제1항에 있어서,
상기 금속 분말은 은, 금, 구리, 니켈, 코발트, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 도전성 분말.
The method of claim 1,
The metal powder is conductive powder containing at least one selected from the group consisting of silver, gold, copper, nickel, cobalt, platinum, palladium and alloys thereof.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속 코팅층인 도전성 분말.
The method of claim 1,
The additive coating layer is an electrically conductive powder is an amorphous metal coating layer.
금속 분말을 마련하는 단계;
상기 금속 분말과 금속 비누를 혼합하여 슬러리를 마련하는 단계;
상기 슬러리를 농축 건조하여 상기 금속 분말의 표면에 금속비누 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 금속비누 코팅층의 유기물을 제거하여 상기 금속 분말의 표면에 바륨, 망간, 마그네슘, 디스프로슘, 바나듐 및 이트륨 중 하나 이상으로 이루어지는 첨가제 코팅층을 형성하는 단계;
를 포함하고,
상기 금속 분말의 평균 입경(R)에 대한 상기 첨가제 코팅층의 두께(D) 비율(D/R)이 0.13 내지 0.35의 범위를 만족하는 도전성 분말의 제조방법.
Preparing a metal powder;
Mixing the metal powder and the metal soap to prepare a slurry;
Concentrating and drying the slurry to form a metal soap coating layer on the surface of the metal powder; And
Removing the organic material of the metal soap coating layer to form an additive coating layer made of at least one of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium on the surface of the metal powder;
Including,
The thickness (D) ratio (D / R) of the said additive coating layer with respect to the average particle diameter (R) of the said metal powder satisfy | fills the range of 0.13-0.35.
제6항에 있어서,
상기 금속 분말의 평균 입경은 100nm 이하인 도전성 분말의 제조방법.
The method of claim 6,
The average particle diameter of the metal powder is 100nm or less manufacturing method of the conductive powder.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 금속 분말은 은, 금, 구리, 니켈, 코발트, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 도전성 분말의 제조방법.
The method of claim 6,
The metal powder is a method of producing a conductive powder comprising at least one selected from the group consisting of silver, gold, copper, nickel, cobalt, platinum, palladium and alloys thereof.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속 코팅층인 도전성 분말의 제조방법.
The method of claim 6,
The additive coating layer is a method for producing a conductive powder is an amorphous metal coating layer.
제6항에 있어서,
상기 첨가제 코팅층을 형성하는 단계는 상기 금속비누 코팅층을 열처리 하여 상기 금속비누 코팅층에 포함된 유기물을 제거하여 수행되는 도전성 분말의 제조방법.
The method of claim 6,
Forming the additive coating layer is a method of producing a conductive powder is carried out by removing the organic material contained in the metal soap coating layer by heat-treating the metal soap coating layer.
유전체 층을 포함하는 세라믹 본체;
상기 세라믹 본체 내에서 상기 유전체 층을 사이에 두고 서로 대향하도록 배치되며, 도전성 분말을 포함하는 제1 및 제2 내부전극; 및
상기 제1 및 제2 내부전극과 각각 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 외부전극; 을 포함하며,
상기 도전성 분말은 금속 분말 및 상기 금속 분말의 표면에 형성되고, 바륨, 망간, 마그네슘, 디스프로슘, 바나듐 및 이트륨 중 하나 이상으로 이루어지는 첨가제 코팅층을 포함하고,
상기 금속 분말의 평균 입경(R)에 대한 상기 첨가제 코팅층의 두께(D) 비율(D/R)이 0.13 내지 0.35의 범위를 만족하는 적층 세라믹 커패시터.
A ceramic body comprising a dielectric layer;
First and second internal electrodes disposed in the ceramic body so as to face each other with the dielectric layer interposed therebetween, and including conductive powders; And
First and second external electrodes electrically connected to the first and second internal electrodes, respectively; Including;
The conductive powder is formed on the surface of the metal powder and the metal powder, and comprises an additive coating layer made of one or more of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium,
The multilayer ceramic capacitor having a thickness (D) ratio (D / R) of the additive coating layer to an average particle diameter (R) of the metal powder satisfies the range of 0.13 to 0.35.
제13항에 있어서,
상기 금속 분말의 평균 입경은 100nm 이하인 적층 세라믹 커패시터.The method of claim 13,
The multilayer ceramic capacitor having an average particle diameter of the metal powder is 100 nm or less.
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