KR102086479B1 - Ceramic capacitor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부 환경 변화에 의한 기판의 휨 발생 시 기판과 전자부품 사이의 크랙 발생을 최소화시킬 수 있도록 한 세라믹 전자부품에 관한 것이다.
본 발명은, 세라믹 소체; 상기 세라믹 소체의 양 측면을 감싸며 구성된 제 1 및 제 2 외부전극; 그리고 상기 제 1 및 제 2 외부전극 사이에 배치되며, 상기 세라믹 소체를 감싸도록 구성된 지지부; 를 포함할 수 있다. The present invention relates to a ceramic electronic component capable of minimizing the occurrence of cracks between the substrate and the electronic component when the substrate warpage occurs due to external environmental changes.
The present invention, ceramic body; First and second external electrodes formed on both sides of the ceramic element; And a support disposed between the first and second external electrodes and configured to surround the ceramic element. It may include.
Description
본 발명은 세라믹 전자부품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 환경 변화에 의한 기판의 휨 발생 시 기판과 전자부품 사이의 크랙 발생을 최소화시킬 수 있도록 한 세라믹 전자부품에 관한 것이다. The present invention relates to a ceramic electronic component, and more particularly, to a ceramic electronic component capable of minimizing the occurrence of cracks between the substrate and the electronic component when the substrate warpage occurs due to a change in the external environment.
일반적으로, 커패시터, 인턱터, 압전체 소자, 바리스터, 또는 서미스터 등의 세라믹 재료를 사용하는 전자부품은 세라믹 재료로 이루어진 세라믹 본체, 본체 내부에 형성된 내부전극 및 상기 내부전극과 접속되도록 세라믹 본체 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 a ceramic material, an internal electrode formed inside the body, and an external device installed on the surface of the ceramic body to be connected to the internal electrode. An electrode is provided.
세라믹 전자부품 중 적층 세라믹 커패시터는 적층된 복수의 유전체층, 일 유전체층을 사이에 두고 대향 배치되는 내부전극, 상기 내부전극에 전기적으로 접속된 외부전극을 포함한다.Among ceramic electronic components, a multilayer ceramic capacitor includes a plurality of stacked dielectric layers, internal electrodes disposed to face each other with one dielectric layer interposed therebetween, and external electrodes electrically connected to the internal electrodes.
적층 세라믹 커패시터는 소형이면서도 고용량이 보장되고 실장이 용이하다는 장점으로 인하여 컴퓨터, PDA, 휴대폰 등의 이동 통신장치의 부품으로서 널리 사용되고 있다.Multilayer ceramic capacitors are widely used as components of mobile communication devices such as computers, PDAs, and mobile phones due to their small size, high capacity, and easy mounting.
최근에는 전자제품이 소형화 및 다기능화됨에 따라 칩 부품 또한 소형화 및 고기능화되는 추세이므로, 적층 세라믹 커패시터도 그 크기가 작으면서 용량이 큰 고용량 제품이 요구되고 있다.Recently, as electronic products are miniaturized and multifunctional, chip components are also miniaturized and highly functionalized, and thus, multilayer ceramic capacitors are required to have high capacity and large capacity.
일반적으로, 적층 세라믹 커패시터의 제조방법은 세라믹 그린시트를 제조하고, 세라믹 그린시트 상에 도전성 페이스트를 인쇄하여 내부전극 막을 형성한다.In general, a method of manufacturing a multilayer ceramic capacitor manufactures a ceramic green sheet, and forms an internal electrode film by printing a conductive paste on the ceramic green sheet.
내부전극 막이 형성된 세라믹 그린시트를 수십 내지 수백층 까지 겹쳐 쌓아 올려 그린 세라믹 적층체를 만든다. 이 후 그린 세라믹 적층체를 고온 및 고압으로 압착하여 딱딱한 그린 세라믹 적층체를 만들고, 절단 공정을 거쳐 그린 칩을 제조한다. 이후 그린 칩을 가소, 소성, 연마하고, 외부전극을 형성하여 적층 세라믹 커패시터를 완성한다.The ceramic green sheet on which the internal electrode film is formed is stacked on the tens to hundreds of layers to make the green ceramic laminate. Thereafter, the green ceramic laminate is pressed at high temperature and high pressure to form a rigid green ceramic laminate, and a green chip is manufactured through a cutting process. After that, the green chip is calcined, fired and polished, and external electrodes are formed to complete the multilayer ceramic capacitor.
적층 세라믹 커패시터는 배선기판에 실장된 상태로 사용되는데, 실장을 위하여 외부 전극의 표면에 니켈, 주석 등의 도금처리를 실시할 수 있다.The multilayer ceramic capacitor is used in a state in which it is mounted on a wiring board. For mounting, the multilayer ceramic capacitor may be plated with nickel or tin on the surface of the external electrode.
적층 세라믹 커패시터를 배선기판에 솔더링에 의해 실장하거나, 적층 세라믹 커패시터가 실장된 배선기판을 절단하면, 적층 세라믹 커패시터에 열 충격 및 전단응력이 가해진다. 이러한 열 충격 및 전단응력에 의하여 적층형 칩 커패시터에는 휨 크랙이 발생할 수 있다.
When the multilayer ceramic capacitor is mounted on the wiring board by soldering, or when the wiring board on which the multilayer ceramic capacitor is mounted is cut, thermal shock and shear stress are applied to the multilayer ceramic capacitor. Due to such thermal shock and shear stress, bending cracks may occur in the multilayer chip capacitor.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 외부 환경 변화에 의한 기판의 휨 발생 시 기판과 전자부품 사이의 크랙 발생을 최소화시킬 수 있도록 응력분산 기능을 갖는 지지부를 설치함으로써, 전자 부품의 내구성 증대를 기대할 수 있는 세라믹 전자부품을 제공하는데 목적이 있다.
The present invention has been made in view of the above problems, by installing a support having a stress distribution function to minimize the occurrence of cracks between the substrate and the electronic component when the bending of the substrate caused by the external environment changes, An object is to provide a ceramic electronic component that can be expected to increase the durability.
이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 세라믹 소체; 상기 세라믹 소체의 양 측면을 감싸며 구성된 제 1 및 제 2 외부전극; 그리고 상기 제 1 및 제 2 외부전극 사이에 배치되며, 상기 세라믹 소체를 감싸도록 구성된 지지부; 를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object effectively, the present invention provides a ceramic body; First and second external electrodes formed on both sides of the ceramic element; And a support disposed between the first and second external electrodes and configured to surround the ceramic element. It may include.
상기 지지부에는 적어도 하나의 절개홈이 형성될 수 있다. At least one incision groove may be formed in the support part.
상기 절개홈은 세라믹 소체의 둘레면 중 한 변의 길이에 대하여 5-40% 길이로 형성될 수 있다. The cutting groove may be formed to have a length of 5-40% of the length of one side of the peripheral surface of the ceramic element.
그리고, 상기 지지부는 세라믹 소체의 둘레면에 적어도 하나 이상이 등간격으로 배치될 수 있으며, 상기 지지부는 제 1 및 제 2 외부전극의 높이보다 같거나 낮은 높이를 유지하도록 구성될 수 있다. In addition, at least one support may be disposed at equal intervals on the circumferential surface of the ceramic element, and the support may be configured to maintain a height equal to or lower than that of the first and second external electrodes.
상기 세라믹 소체는 커버와 상기 커버의 내측에 적층된 다수의 내부시트를 포함하며, 상기 커버를 감싸며 구성된 지지부의 폭은 내부시트에 구성된 더미접속부의 길이에 대하여 3-5배 확장된 길이를 가지도록 구성될 수 있다.
The ceramic body includes a cover and a plurality of inner sheets stacked inside the cover, and the width of the supporting portion surrounding the cover has a length that is 3-5 times the length of the dummy connection portion formed in the inner sheet. Can be configured.
본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품은 외부 환경 변화에 의한 기판의 휨 발생 시 기판과 전자부품 사이의 크랙 발생을 최소화시킬 수 있도록 크랙 방지구를 설치함으로써, 전자 부품의 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Ceramic electronic component according to an embodiment of the present invention by installing a crack prevention tool to minimize the occurrence of cracks between the substrate and the electronic component when the bending of the substrate caused by changes in the external environment, it can significantly improve the durability of the electronic component It has an effect.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 단면을 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 지지부를 통해 수축크랙과 휨강도와의 관계를 보인 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 지지부의 폭과 더비접속부를 도시한 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 지지부를 통해 접촉율 및 두께 증가율을 보인 그래프.1 is a perspective view showing a ceramic electronic component according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a cross section of a ceramic electronic component according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the relationship between the shrinkage crack and the bending strength through the support of the ceramic electronic component according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view illustrating a width and a derby connecting portion of a supporting part of a ceramic electronic component according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a graph showing a contact rate and a thickness increase rate through the support of the ceramic electronic component according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 단면을 도시한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 지지부를 통해 수축크랙과 휨강도와의 관계를 보인 그래프이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 지지부의 폭과 더비접속부를 도시한 예시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품의 지지부를 통해 접촉율 및 두께 증가율을 보인 그래프이다. 1 is a perspective view showing a ceramic electronic component according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exemplary view showing a cross section of the ceramic electronic component according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention Figure 4 is a graph showing the relationship between the shrinkage crack and the bending strength through the support of the ceramic electronic component according to the present invention, Figure 4 is an exemplary view showing the width and derby connecting portion of the support of the ceramic electronic component according to an embodiment of the present invention, Figure 5 A graph showing a contact rate and a thickness increase rate through a support of a ceramic electronic component according to an exemplary embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품(100)은 세라믹 소체(10)와 세라믹 소체(10)의 양 측면에 구성된 제 1 및 제 2외부전극(20)과 제 1 및 제 2 외부전극(20) 사이에 배치되며 세라믹 소체(10)를 감싸도록 구성된 지지부(30)를 포함한다. As shown, the ceramic
세라믹 소체(10)는 복수의 내부시트(12)를 적층한 후 소결시킨 것으로, 최 상부측과 하부 측에는 전극이 형성되지 않은 커버가 구성되어 있다. The
세라믹 내부시트(12)는 높은 유전율을 갖는 세라믹 재료로 이루어지며, 예를 들면 티탄산바륨계 재료, 납 복합 페로브스카이트계 재료 또는 티탄산스트론튬계 재료 등을 통해 제조할 수 있다. The ceramic
또한 내부시트(12)에는 내부 전극(14)이 인쇄되어 있으며, 적층 순서에 따라 대향된 배치상태를 가진다. In addition, an
또한 세라믹 소체(10)의 양 측면에는 기판(미도시)과의 전기적인 접속이 이루어지도록 제 1 및 제 2 외부전극(20)이 구성될 수 있다. In addition, first and second
제 1 및 제 2 외부전극(20)은 구리, 니켈, 또는 은과 같은 도전성 금속을 사용할 수 있으며, 이들을 단독 또는 혼합하여 제조할 수 있다. The first and second
한편, 세라믹 소체(10)의 대략 중앙부위에는 세라믹 소체(10)를 감싸도록 지지부(30)가 구성될 수 있다. On the other hand, the
지지부(30)는 외부 환경 변화에 따라 기판에 밴딩 포스(Bending Force)가 발생 시 세라믹 소체(10)의 중앙부위에 집중되는 응력을 분산시켜 솔더링(미도시) 부위에 휨 크랙이 발생되지 않도록 지지하는 역할을 한다.The
이와 같은 지지부(30)는 제 1 및 제 2 외부전극(20) 사이에 적어도 하나가 배치될 수 있으며, 다수개를 구성할 경우 각각 등간격으로 배치될 수 있다. At least one of the
또한 지지부(30)는 니켈과 같은 전도성 금속을 스퍼터링 분사 도포나 롤링 방식으로 구성할 수 있다. In addition, the
이때, 지지부(30)를 세라믹 소체(10)의 둘레면에 구성하는 과정에서 세라믹 소체(10) 전체를 감싸도록 띠 형태로서 구성하게 되면, 세라믹 소체(10)에 응력이 분산되지 않고 오히려 집중될 수 있다. At this time, in the process of configuring the
따라서, 지지부(30)에는 세라믹 소체(10)에 가해지는 응력이 분산되도록 적어도 하나의 절개홈(32)이 형성될 수 있다. Therefore, at least one
절개홈(32)은 세라믹 소체(10)의 둘레면 중 한 변의 길이에 대하여 5-40% 길이로 형성될 수 있다.The
즉, 절개홈(32)의 길이를 a1/A1의 비가 5-40%의 범위를 만족하도록 형성하게 되면, 표 1에 기재된 바와 같이 a1에 대한 A1의 상대적 길이가 60%가 되는 시점에서 수축 크랙률이 급격하게 증가하게 된다. That is, if the length of the
따라서, 절개홈(32)의 길이를 최대 40%가 넘지 않는 범위로 구성하게 되면, 수축 크랙률의 변화를 최소화시킬 수 있게 된다. Therefore, if the length of the
여기서, 수축 크랙률은 세라믹 소체(10)와 제 1 및 제 2외부전극(20)의 수축력 차이에 의해 발생되는 크랙 비율을 의미한다. Here, the shrinkage crack ratio refers to a crack ratio generated by the difference in shrinkage force between the
또한 지지부(30)의 폭은 내부시트(12)에 구성된 더미접속부(16)의 길이에 비해 3-5배 확장된 길이를 가지도록 구성할 수 있다. In addition, the width of the
보다 상세하게 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이 지지부(30)의 폭 W1은 내부시트(12)에 구성된 더미접속부(16) W2 보다 상대적으로 넓은 길이를 가진다. In more detail, as shown in FIG. 4, the width W1 of the
이렇게 W1과 W2의 길이 차이는 도 5에 도시된 바와 같이 W1/W2의 비율에 따라 지지부(30)의 두께 증가율과 접촉률의 변화에 중요한 요인으로 작용함을 알 수 있다. As shown in FIG. 5, the difference between the lengths of W1 and W2 acts as an important factor in the change in the thickness increase rate and the contact rate of the
즉, W1과 W2의 길이 차이가 3배 이하일 경우 접촉률이 낮아져 성능은 향상되지만, 지지부(30)의 두께는 커지고 접촉률은 비교적 안정된 상태를 유지하게 된다. That is, when the difference between the lengths of W1 and W2 is 3 times or less, the contact rate is lowered to improve performance, but the thickness of the
여기서, 접촉률은 W2의 길이에 따라 지지부와 접촉되는 비율이다. Here, the contact ratio is the ratio of contact with the support along the length of W2.
이때, 지지부(30)는 W2의 두께가 커지더라도 제 1 및 제 2 외부전극(20)의 높이보다 같거나 낮은 높이를 유지하도록 구성되어야 한다. 이는 지지부의 두께가 커져 제 1 및 2 외부전극보다 높게 형성될 경우 세라믹 전자부품을 기판에 솔더링하기 어려울 뿐만 아니라, 지지부에 응력이 더욱 집중될 수 있기 때문이다. In this case, the
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품(100)은 밴딩 포스의 발생 시 지지부(30)를 통해 세라믹 소체(10)를 견고하게 지지하게 됨에 따라, 솔더링 부위에 크랙이 발생되지 않아 제품의 내구성 증대를 기대할 수 있게 된다. Therefore, as the ceramic
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 전자부품에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.
Although the ceramic electronic component according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art can apply and modify the same.
10: 세라믹 소체 12: 내부시트
14: 내부전극 16: 더미접속부
20: 제 1 및 제 2외부전극 30: 지지부
32: 절개홈 100: 세라믹 전자부품10: ceramic element 12: inner sheet
14: internal electrode 16: dummy connection
20: first and second external electrodes 30: support
32: cutting groove 100: ceramic electronic components
Claims (6)
상기 세라믹 소체의 양 측면을 감싸며 구성된 제 1 및 제 2 외부전극; 그리고
상기 제 1 및 제 2 외부전극 사이에 배치되며, 상기 세라믹 소체를 감싸도록 구성된 지지부; 를 포함하고,
상기 지지부에는 적어도 하나의 절개홈이 형성되고,
상기 절개홈은 세라믹 소체의 둘레면 중 한 변의 길이에 대하여 5-40% 길이로 형성된
세라믹 전자부품.
Ceramic body;
First and second external electrodes formed on both sides of the ceramic element; And
A support part disposed between the first and second external electrodes and configured to surround the ceramic element; Including,
At least one incision groove is formed in the support portion,
The incision groove is formed in 5-40% of the length of one side of the peripheral surface of the ceramic element
Ceramic electronic components.
상기 지지부는 세라믹 소체의 둘레면에 적어도 하나 이상이 등간격으로 배치된 세라믹 전자부품.
The method of claim 1,
The support part is a ceramic electronic component at least one or more arranged on the circumferential surface of the ceramic element at equal intervals.
상기 지지부는 제 1 및 제 2 외부전극의 높이보다 같거나 낮은 높이를 유지하도록 구성된 세라믹 전자부품.
The method of claim 1,
And the support portion is configured to maintain a height equal to or lower than a height of the first and second external electrodes.
상기 세라믹 소체는 커버와 상기 커버의 내측에 적층된 다수의 내부시트를 포함하며, 상기 커버를 감싸며 구성된 지지부의 폭은 내부시트에 구성된 더미접속부의 길이에 대하여 3-5배 확장된 길이를 가지는 세라믹 전자부품.
The method of claim 1,
The ceramic body includes a cover and a plurality of inner sheets stacked inside the cover, wherein the width of the support portion surrounding the cover has a length of 3-5 times the length of the dummy connection portion formed on the inner sheet. Electronic parts.
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E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |