KR20090051627A - 다층 세라믹 기판 및 그의 제조방법 - Google Patents

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KR20090051627A KR1020070118107A KR20070118107A KR20090051627A KR 20090051627 A KR20090051627 A KR 20090051627A KR 1020070118107 A KR1020070118107 A KR 1020070118107A KR 20070118107 A KR20070118107 A KR 20070118107A KR 20090051627 A KR20090051627 A KR 20090051627A
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Abstract

외부전극의 고착력을 강화시키고, 복수의 소자 실장시 단락위험성을 낮추며, 기판 내부로의 습기 침투 등을 방지할 수 있어서, 제품신뢰성이 향상된 적층 세라믹 기판 및 그의 제조방법이 제안된다. 본 발명의 적층 세라믹 기판은 세라믹 적층체, 세라믹 적층체의 외부표면에 형성되는 외부전극 및 외부전극의 고착력 향상을 위하여 글래스와 세라믹 분말을 포함하는 접착보조부재를 포함한다.
적층 세라믹 기판, 외부전극, 고착력, 접착보조부재

Description

다층 세라믹 기판 및 그의 제조방법{Multilayer ceramic substrate and manufacturing method of the same}
본 발명은 적층 세라믹 기판 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부전극의 고착력을 강화시켜 전류 누설방지 및 실장위치의 높은 정확도를 보장하여, 제품신뢰성이 향상된 적층 세라믹 기판 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근 통신기기에 사용되고 있는 ASM(antenna switch module) 및 FEM(front end module) 등의 RF 부품의 경우, 초소형화 및 복합 기능화로 전개되고 있으며 그에 따라 복수개의 기판으로 구성된 다층구조를 사용하여 초소형화 및 복합 기능화를 구현하고 있다.
다층구조로 많이 사용되고 있는 저온동시소성세라믹(low temperature co-fired ceramic: LTCC) 기술은 800℃ 내지 1,000℃ 범위의 비교적 저온에서 세라믹과 금속의 동시소성 방법을 이용하여 기판을 형성하는 기술이다. LTCC 기판은 녹는 점이 낮은 글래스와 세라믹을 혼합하여 적당한 유전율을 갖는 그린시트를 형성하고, 그 위에 도전성 페이스트를 인쇄하여 캐패시터, 레지스터 또는 인덕터와 같은 수동 소자들을 패턴으로 인쇄한 후, 각각의 시트를 적층하여 기판을 형성하게 된다.
상술하면, 세라믹 기판은 세라믹에 바인더 기타 첨가제를 혼합하여 시트 형상으로 형성된 세라믹 그린 시트에 내부전극 및 각 층간의 패턴연결을 위한 비아를 형성하여 이를 적층한 적층체를 형성하고, 그 표면에 외부 기판이나, 부품과의 전기적 연결을 위한 외부전극을 형성하고 이를 소성하여 제조된다. 또는, 세라믹 그린 시트상에 내부전극 및 도전성 비아를 형성하고 이를 소성한 후에 외부전극을 별도로 형성하여 2차 소성을 진행하여 세라믹 기판을 얻을 수 있다.
LTCC 기판 표면에는, 외부소자를 실장하기 위하여 솔더 페이스트를 인쇄한 후, 고용량의 칩캐패시터, 칩인덕터, 칩저항 및 표면탄성파(surface acoustic wave: SAW) 필터와 같은 소자를 실장하게 되어 기능복합화를 유도하고 있다.
그러나, 최근 LTCC 모듈의 소형화 추세에 따라 기판의 표면에 실장할 수 있는 소자의 갯수 및 면적에 있어서 한계에 도달하게 되었다. 소자간 간격의 감소로 인하여, 소자의 표면실장시 접착을 위한 솔더 페이스트의 퍼짐에 의해 실장되는 부품 간에 원하지 않는 전기적 도통이 일어나는 불량이 발생되었고, LTCC기판 내부의 비아를 통하여 내장소자가 외부의 습기에 영향을 받는 경우가 발생하였다. 또한, 외부전극 도금시, 에칭공정에서 외부전극 주변의 세라믹 시트의 글래스 침식에 의하여 외부전극의 고착력 악화가 빈번히 발생하였다.
따라서, 세라믹 기판에 외부소자 실장시 보다 신뢰성 있게 실장할 수 있고, 세라믹 기판 내부에 내장된 소자가 환경의 영향을 받지 않을 수 있어서 세라믹 기판의 신뢰성을 높일 수 있는 방법의 개발이 요청되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외부전극의 고착력을 강화시키고, 복수의 소자 실장시 단락위험성을 낮추며, 기판 내부로의 습기 침투 등을 방지할 수 있어서, 제품신뢰성이 향상된 적층 세라믹 기판 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 적층 세라믹 기판은 내부에 내부전극을 포함하는 회로패턴이 인쇄된, 제1 글래스 및 제1 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 시트가 적층된 세라믹 적층체; 세라믹 적층체의 외부표면에 세라믹 적층체의 외부로 노출된 내부전극을 도포하도록 형성되어 회로패턴과 전기적으로 연결되는 외부전극; 및 외부전극의 표면 및 세라믹 적층체의 표면과 접촉하면서 형성되고, 제2 글래스 및 제2 세라믹 분말을 포함하는 접착보조부재;를 포함한다.
제2글래스 및 제2세라믹 분말은, 각각 제1글래스 및 제1세라믹 분말과 동일한 것이 바람직하다.
접착보조부재가 형성되는 외부전극의 표면은, 외부전극의 측면 및 외부전극 의 상면의 일부일 수 있고, 또는 접착보조부재가 형성되는 외부전극의 표면은, 외부전극의 측면의 일부면일 수 있다.
외부전극은, Ag, Au, Cu, 및 Pd로 구성된 군으로부터 선택된 금속을 적어도 하나 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 접착보조부재는, 층(layer)을 이루며 형성될 수 있는데, 접착보조부재의 층은, 세라믹 기판의 외부표면에 형성되며, 외부전극의 측면을 둘러싸면서 형성될 수 있다. 또는 접착보조부재의 층은, 외부전극의 상면의 일부를 더 도포할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 회로패턴이 인쇄된 적층 세라믹 적층체를 준비하는 단계; 세라믹 적층체의 외부표면에 회로패턴과 전기적으로 연결되도록 외부전극을 형성하는 단계; 및 외부전극의 측면 및 세라믹 적층체의 외부표면과 접촉하도록 접착보조부재를 형성하는 단계;를 포함하는 적층 세라믹 기판 제조방법이 제공된다.
접착보조부재는, 층(layer)을 이루며 형성될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 적층 세라믹 기판 상부에 부착되는 외부전극의 고착력을 강화시키고, 복수의 소자 실장시 솔더 페이스트 퍼짐에 의한 소자간 단락위험성을 낮출 수 있는 제품신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 다른 적층 세라믹 기판은 세라믹 시트 조성물을 이용하여 외부전극과 동일 평면상에 한 층을 형성하였으므로 세라믹 기판 내부로 침투하는 습기와 같은 불리한 환경적 요인을 차단할 수 있어서, 내구성이 향상되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 적층 세라믹 기판의 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 A부분에 대한 확대도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 적층 세라믹 기판(100)은 내부에 내부전극(120, 130)을 포함하는 회로패턴이 인쇄된, 제1 글래스 및 제1 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 시트(110, 112, 113, 114)가 적층된 세라믹 적층체; 세라믹 적층체의 외부표면에 세라믹 적층체의 외부로 노출된 내부전극(120)을 도포하도록 형성되어 회로패턴과 전기적으로 연결되는 외부전극(140); 및 외부전극의 표면 및 세라믹 적층체의 표면과 접촉하면서 형성되고, 제2 글래스 및 제2 세라믹 분말을 포함하는 접착보조부재(150);를 포함한다.
본 발명에 따른 적층 세라믹 기판(100)은 내부전극(120, 130)을 포함하는 회로패턴이 인쇄된 세라믹 적층체를 포함한다. 세라믹 적층체는 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)가 여러층 적층되어 있다. 도 1a에서는 세라믹 적층체가 세라믹 시트를 제1 내지 제4 세라믹 시트 4개를 포함하는 것으로 도시하였으나, 4개 미만, 또는 4개 초과의 세라믹 시트를 포함하는 것도 가능하다.
각 그린시트 사이에는 비아전극(120) 및 내부패드전극(130)을 포함하는 내부전극이 형성되어 있다. 비록, 도1a에는 도시되어 있지 않으나, 세라믹 적층체내에는, 도시되어 있는 비아전극(120) 및 내부패드전극(130) 이외에 내부전극이 더 인쇄될 수 있고, 또한 세라믹 시트 상에 인쇄되어 형성되는 소자들이 내장될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 당업자라 함)에게 자명할 것이다.
세라믹 시트(110, 111, 112, 113)는 저온에서 소결가능한 세라믹 분말을 포 함한다. 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)는 용매에 무기 충전제인 제1세라믹 분말과 제1 글래스를 이를 결합시키기 위한 결합제를 용매에 혼합하여 시트형태로 성형한다. 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)에는 이러한 성분 이외에도 물성향상을 위한 분산제 등의 첨가제가 첨가될 수 있다. 결합제로는 아크릴 수지와 같은 수지를 사용할 수 있고 용매는 물 또는 유기용매를 사용할 수 있다.
세라믹 시트(110, 111, 112, 113)는 800℃ 내지 900℃에서 소결된다. 이를 위하여, 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)에 포함되는 글래스는 B2O3, SiO2, Al2O3, 및 CaO를 포함하는 글래스일 수 있고, 무기충전제는 SiO2, Al2O3, 또는 TiO2일 수 있다. 이러한 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)를 가열하면, 글래스 성분이 무기충전제로 점성유동하여 소결된다. 다만, Al2O3, 또는 TiO2와 같은 무기충전제는 글래스보다 소결온도가 높아 그 자체는 소결되지 않으나, 글래스 성분의 소결화에 따라 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)는 소결된 상태를 유지할 수 있다.
세라믹 시트에는 내부전극으로서, 예를 들면, 비아전극(120) 및 내부패드전극(130)이 인쇄될 수 있다. 각각의 내부전극(120, 130)은 필요한 수로 적절히 인쇄될 수 있다. 비아전극(120)은 공지의 방법으로 형성될 수 있는데, 예를 들면, 펀칭(punching)방법 또는 레이저 조사법이 이용될 수 있다.
비아전극(120)은 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)에 펀칭하거나 레이저를 조사하여 관통하여 비아홀을 형성하고 이를 도전성 물질로 채워 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)에 인쇄된 회로를 층간 연결할 수 있다. 내부전극(120, 130)을 채우는 도전성 물질로는 금속이 사용될 수 있는데, 예를 들면, Ag 또는 Cu를 사용할 수 있다. 비아전극(120) 이외에도 패드형상의 내부패드전극(130)이 비아전극(120) 또는 기타 인쇄회로 등을 연결하기 위해 소정개수 형성될 수 있다. 이러한 인쇄회로패턴 형성방법은 공지의 방법이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
세라믹 적층체의 내부에 회로패턴(120, 130)이 형성되면, 이러한 회로패턴(120, 130)과 외부에 실장될 소자 또는 외부기판과 연결하기 위한 외부전극(140)이 세라믹 적층체의 표면인 제1세라믹 시트(110) 및 제4세라믹 시트(113)의 표면에 형성된다. 각 외부전극(140)은 인쇄회로패턴이 외부로 노출된 부분에 형성될 수 있는데, 도 1a을 참조하면, 외부전극(140)은 비아전극(120)과 접촉하여 전기적으로 연결된다.
외부전극(140)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 외부전극(140)은 Ag, Au, Cu, 및 Pd로 구성된 군으로부터 선택된 금속을 적어도 하나 포함할 수 있다. 외부전극(140)은 금속을 수지와 같은 결합제와 함께 용매와 혼합하여 금속 페이스트 형태로 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)의 표면에 형성시킬 수 있다. 외부전극(140)은 외부소자 및 외부기판과의 접합을 위하여 바람직한 형상을 나타낼 수 있 는데, 예를 들어, 내부패드전극(130)과 같은 패드형태일 수 있다.
접착보조부재(150)는 외부전극(140)의 표면 및 세라믹 적층체 중 외부표면에 노출되어 외부전극(140)과 접촉하는 제1세라믹 시트(110)와 접촉하면서 형성될 수 있다. 즉, 외부전극(140)이 제1세라믹 시트(110)에서 외부로 노출된 내부전극인 비아전극(120)과 전기적으로 연결되면서 형성되면, 접착보조부재(150)를 외부전극(140) 및 제1세라믹 시트(110)를 함께 도포하도록 형성한다. 접착보조부재(150)는 외부전극(140) 및 제1세라믹 시트(110) 간의 접착강도를 향상시키기 위한 부재이다.
접착보조부재(150)는 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)를 구성하는 물질과 같이 제2세라믹 분말 및 제2글래스를 결합제와 함께 용매와 혼합하여 페이스트 형태로 제조한 후, 원하는 위치에 도포하여 구현할 수 있다. 접착보조부재(150)에 포함되는 제2세라믹 분말 및 제2글래스는 세라믹 시트에 포함되는 것과 동일하거나 유사한 것이 바람직하다. 결합제로는 아크릴 수지와 같은 수지를 사용할 수 있고 용매는 물 또는 유기용매를 사용할 수 있다.
접착보조부재(150)의 제2글래스는 추후 소결시 세라믹 적층체쪽으로 확산되어 결합력을 높일 수 있다. 접착보조부재(150)의 글래스 및 세라믹 분말성분과 세라믹 시트(110, 111, 112, 113)의 성분이 동일하거나 유사하면 더욱 바람직한데, 양자가 서로 상용성이 있어 추후 소성시 접착력을 더욱 증가시킬 수 있기 때문이다.
도 1b는 도 1a에서 A부분의 확대도이다. 도1b에서, 접착보조부재(150)는 외부전극(140)의 측면 및 제1세라믹 시트(110)의 상면을 덮도록 형성된다. 외부전극(140) 및 제1세라믹 시트(110)는 접점(141)에서 가장 취약한 고착강도를 나타낼 수 있다. 접점(141)을 중심으로 하여 외부전극(140) 및 제1세라믹 시트(110)가 접착되어 있는 면은 물리적 또는 화학적으로 취약하다. 예를들어, 수축 공정시에는 소성 후 구속층을 제거하기 위한 산을 사용하는 경우, 접점(141)을 중심으로 산이 투입되어 경계면을 손상시키고, 결국, 외부전극(140) 및 제1세라믹 시트(110)가 균열 또는 분리될 수 있다. 아울러, 외부전극(140) 및 비아전극(120)까지도 영향을 받아 그 계면이 균열 또는 분리될 수 있다.
따라서, 접착보조부재(150)는 외부전극(140)의 측면 및 제1세라믹 시트(110)상에 접점(141)을 도포하도록 형성되어 외부전극(140)의 고착력을 향상시킨다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 접착보조부재를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 접착보조부재를 나타내는 도면이다. 본 발명의 적층 세라믹 기판에서, 접착보조부재(250)가 형성되는 외부전극(240)의 표면은, 외부전극의 측면 및 외부전극의 상면의 일부일 수 있고, 또는 접착보조부재(350)가 형성되는 외부전극(340)의 표면은, 외부전극(340)의 측면의 일부면일 수 있다.
도 2는 본발명의 다른 실시예에 따라 형성된 접착보조부재(250)를 나타내는 도면이다. 접착보조부재(250)는 외부전극(240)의 측면을 둘러싸면서, 외부전극(240)의 상면 일부에까지 형성되어 있다. 접착보조부재(250)가 외부전극(240)의 상면 일부에까지 형성되어 있으므로 그에 따라 외부전극(240) 및 제1세라믹 시트(110)와의 고착력은 더욱 향상될 것으로 예측된다.
그러나, 도 2와 같이 접착보조부재(250)를 형성하면, 접착보조부재(250)가 외부전극(240)의 일부를 가리게 된다. 따라서 외부전극(240)의 전기적 연결 및 추후 접착될 외부소자와의 접촉을 위한 솔더 등의 접착면적을 고려하여, 접착보조부재(250)는 외부전극(240)의 상면의 일부만을 가리도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 형성된 접착보조부재(350)를 나타내는 도면이다. 도 3에서, 접착보조부재(350)는 외부전극(340)의 측면 일부 및 제1세라믹 시트(310)의 상면에 형성되어 있다. 접착보조부재(350)는 외부전극(340)의 측면 전체에 형성되는 것이 아니라, 높이 방향으로 일부를 덮도록 형성되어 있다.
이 경우, 도 2의 접착보조부재(250)와 달리 본 도면에서의 접착보조부 재(350)는 외부전극(340)의 성능에 불리한 영향을 미칠 가능성이 감소되고, 접착보조부재(350)에 사용되는 물질의 양을 줄일 수 있다. 다만, 외부전극(340)의 측면 일부만을 덮도록 형성하였으므로 도 2에서의 접착보조부재(250)를 사용한 경우보다는 외부전극(340)의 고착강도 향상효과는 다소 낮을 것이다.
도 4는 도 1a의 적층 세라믹 기판에 소자가 실장된 것을 나타내는 도면이다. 도4의 세라믹 시트(410, 411, 412, 413), 비아전극(420), 내부패드전극(430), 외부전극(440) 및 접착보조부재(450)에 대하여는 도1a에서 설명한 것과 동일한 설명은 이하 생략하기로 한다.
도4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 적층 세라믹 기판이 도시되어 있다. 적층 세라믹 기판의 외부전극(440) 및 접착보조부재(450)가 형성된 부분 상측에는 접착될 외부소자(470)가 도시되어 있다. 외부전극(440)의 상면에는 솔더(460)가 형성되어 외부소자(470)와 적층 세라믹 기판의 전기적 연결을 위한 전극패드(480)와 대향하고 있다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 적층 세라믹 기판(500)의 단면도이고, 도6a 내지 도6c는 도 5의 적층 세라믹 기판(500)의 평면도로서, 각각 비아전극, 외부전극 및 접착보조층이 형성된 것을 나타낸 도면이다. 도5의 세라믹 시트(510, 511, 512, 513), 비아전극(520), 내부패드전극(530), 외부전극(540) 및 접 착보조부재(550)에 대하여는 도1a에서 설명한 것과 동일한 설명은 이하 생략하기로 한다.
본 도면에서 접착보조부재는, 층(layer)을 이루며 형성된다. 접착보조부재의 층을 이하, 접착보조층(550)이라 하기로 한다. 접착보조층(550)은, 세라믹 기판의 외부표면, 즉 제1세라믹 시트(510)에 형성되며, 외부전극(540)의 측면을 둘러싸면서 형성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 접착보조부재는 세라믹 시트(510, 511, 512, 513)와 같이 글래스 및 세라믹 분말성분을 포함하므로, 접착보조층(550)으로서 형성되어, 외부전극(540)의 고착강도 향상과 함께, 적층 세라믹 기판(500)에 대한 외부환경으로부터의 보호기능을 구현할 수 있다.
층으로 형성된 접착보조부재의 형상은 도6a 내지 도6c를 참조할 수 있다. 도 6a에는 제1세라믹 시트(510)의 상면에 비아전극(520)이 노출되어 있다. 노출된 비아전극(520)은 도 6b에서와 같이 외부전극(540)으로 도포된다. 도면에서 외부전극(540)의 형상은 사각형으로 도시되었으나, 그 형상은 이에 한정되지 않음이 자명할 것이다.
도 6b에서와 같이 제1세라믹 시트(510)에 외부전극(540)이 도포되면, 외부전극(540)의 고착강도 향상을 위한 접착보조층(550)이 형성된다. 외부전극(540)의 측면 및 제1세라믹 시트(510)의 노출된 영역상에 형성된 접착보조층(550)에 의하여 적층 세라믹 기판(500)은 습기 등과 같은 외부환경적 요인에 의한 영향을 최소화할 수 있고, 외부전극(540)은 고착력이 향상되며, 내부전극(520, 530)의 누설전류가 방지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 적층 세라믹 기판(600)의 단면도이고, 도 8는 도 7의 적층 세라믹 기판(600)의 평면도이며, 도 9는 도 7의 적층 세라믹 기판에 소자가 실장된 것을 나타내는 도면이다. 도 7의 세라믹 시트(610, 611, 612, 613), 비아전극(620), 내부패드전극(630), 외부전극(640) 및 접착보조부재(650)에 대하여는 도1a에서 설명한 것과 동일한 설명은 이하 생략하기로 한다.
본 도면에서 접착보조층(650)은 외부전극(640)의 측면 뿐만 아니라, 상면의 일부까지 더 도포되어 있다. 그에 따라, 외부전극(640)의 고착강도는 더욱 강화된다. 도 8에서, 접착보조층(650)이 외부전극(640)의 상면의 일부에 도포된 영역은 외부전극(640) 및 접착보조층(650)이 겹쳐진 영역(651)(이하, 중첩영역이라 한다)이다.
중첩영역(651)으로 인하여 외부전극(640)의 상면에서 노출된 영역이 다소 감소되나 접착보조층(650)의 외부전극(640) 고착강도 강화보조기능은 상승한다. 중첩영역(651)의 크기와 접착보조층(650) 및 외부전극(640)의 높이차이는 외부전극(640) 고착강도 강화 및 외부전극(640)의 전기적 연결을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.
도 9에서, 외부전극(640)의 상면에는 솔더(660)가 형성되어 있고, 솔더(660) 상면에는 외부소자(670)의 전극패드(680)가 위치하고 있다. 접착보조층(650)이 외부전극(640)의 상면까지 형성되어 있으므로 솔더(660)의 퍼짐성이 억제된다. 그에 따라, 솔더(660)가 퍼지면서 발생할 수 있는 단락률이 감소된다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일측면에 따른 적층 세라믹 기판 제조방법의 설명에 제공되는 도면이다. 본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 글래스 및 제1 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 시트의 내부에 내부전극을 포함하는 회로패턴을 인쇄하고 적층하여 세라믹 적층체를 준비하는 단계; 세라믹 적층체의 외부표면에 세라믹 적층체의 외부로 노출된 내부전극을 도포하도록 회로패턴과 전기적으로 연결되는 외부전극을 형성하는 단계; 외부전극의 표면 및 세라믹 적층체의 표면과 접촉하도록, 제2 글래스 및 제2 세라믹 분말을 포함하는 접착보조부재를 형성하는 단계; 및 세라믹 적층체를 소성하는 단계;를 포함하는 적층 세라믹 기판 제조방법이 제공된다. 접착보조부재는 층으로 구현될 수 있다.
적층 세라믹 기판의 세라믹 시트로서, 제1 글래스 및 제1 세라믹 분말을 결합제와 함께 용매에 혼합하여 시트 형상으로 성형한다. 세라믹 그린 시트가 형성되면 회로도에 따라 저항, 컨덕터, 캐패시터, 인덕터 등과 같은 회로 소자를 스크린 프린팅하여 인쇄한 후, 이를 적층하여 세라믹 적층체를 준비한다(도 10a).
세라믹 적층체의 외부표면에 세라믹 적층체의 외부로 노출된 내부전극을 도포하도록 외부전극을 형성한다(도 10b). 외부전극은 내부전극을 도포하여 접촉하고 있으므로 회로패턴과 전기적으로 연결되어 추후 외부전원으로부터 세라믹 기판에 구동전압을 인가한다.
외부전극의 표면 및 세라믹 적층체의 표면과 접촉하도록 접착보조부재를 형성한다(도 10c). 접착보조부재는 제2 글래스 및 제2 세라믹 분말을 결합제와 함께 용매에 혼합하여 페이스트 형태로 제조한 후, 외부전극의 일부 및 세라믹 적층체의 외부표면을 도포하거나 또는 세라믹 적층체의 외부표면을 모두 덮도록 층으로 형성할 수 있다.
외부전극 및 접착보조부재가 형성된 세라믹 적층체는 800℃ 내지 1000℃의 온도범위에서 소성하여 적층 세라믹 기판을 제조한다. 제2글래스 및 제2세라믹 분말을 포함하는 접착보조부재는 소성시 세라믹 시트와 유사하게 거동한다. 따라서, 세라믹 시트상에 더욱 밀접하게 접착될 수 있어서 외부전극의 고착강도 증가가 가능하다.
이와 달리, 회로패턴이 인쇄된 세라믹 기판은 먼저 소성되고, 외부전극 및 접착보조부재를 형성한 후 2차 소성을 수행할 수도 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 적층 세라믹 기판의 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 A부분에 대한 확대도이다.
도 2는 본발명의 일실시예에 따라 형성된 접착보조부재를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 형성된 접착보조부재를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1a의 적층 세라믹 기판에 소자가 실장된 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 적층 세라믹 기판의 단면도이다. 도6a 내지 도6c는 도 5의 적층 세라믹 기판의 평면도로서, 각각 비아전극, 외부전극 및 접착보조층이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 적층 세라믹 기판의 단면도이고, 도 8는 도 7의 적층 세라믹 기판의 평면도이며, 도 9는 도 7의 적층 세라믹 기판에 소자가 실장된 것을 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일측면에 따른 적층 세라믹 기판 제조방법의 설명에 제공되는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
100 적층 세라믹 기판
110, 111, 112, 113 세라믹 그린 시트
120 비아전극 130 내부패드전극
140 외부전극 150 접착보조부재

Claims (10)

  1. 내부에 내부전극을 포함하는 회로패턴이 인쇄된, 제1 글래스 및 제1 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 시트가 적층된 세라믹 적층체;
    상기 세라믹 적층체의 외부표면에 상기 세라믹 적층체의 외부로 노출된 내부전극을 도포하도록 형성되어 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 외부전극; 및
    상기 외부전극의 표면 및 상기 세라믹 적층체의 표면과 접촉하면서 형성되고, 제2 글래스 및 제2 세라믹 분말을 포함하는 접착보조부재;를 포함하는 적층 세라믹 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2글래스 및 상기 제2세라믹 분말은, 각각 상기 제1글래스 및 상기 제1세라믹 분말과 동일한 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접착보조부재가 형성되는 상기 외부전극의 표면은, 상기 외부전극의 측면 및 상기 외부전극의 상면의 일부인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접착보조부재가 형성되는 상기 외부전극의 표면은, 상기 외부전극의 측 면의 일부면인 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부전극은, Ag, Au, Cu, 및 Pd로 구성된 군으로부터 선택된 금속을 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접착보조부재는, 층(layer)을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 기판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접착보조부재의 층은, 상기 세라믹 기판의 외부표면에 형성되며, 상기 외부전극의 측면을 둘러싸면서 형성되는 것을 특징으로 적층 세라믹 기판.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접착보조부재의 층은, 상기 외부전극의 상면의 일부를 도포하는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 기판.
  9. 제1 글래스 및 제1 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 시트의 내부에 내부전극을 포함하는 회로패턴을 인쇄하고 적층하여 세라믹 적층체를 준비하는 단계;
    상기 세라믹 적층체의 외부표면에 상기 세라믹 적층체의 외부로 노출된 내부전극을 도포하도록 상기 회로패턴과 전기적으로 연결되는 외부전극을 형성하는 단계;
    상기 외부전극의 표면 및 상기 세라믹 적층체의 표면과 하도록, 제2 글래스 및 제2 세라믹 분말을 포함하는 접착보조부재를 형성하는 단계; 및
    상기 세라믹 적층체를 소성하는 단계;를 포함하는 적층 세라믹 기판 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접착보조부재는, 층(layer)을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 적층 세라믹 기판 제조방법.
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