KR20150044716A - Conductive Powder, Manufacturing method of the same and multilayer ceramic capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도전성 분말, 그 제조방법 및 적층 세라믹 커패시터에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive powder, a production method thereof, 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 includes a ceramic body made of a ceramic material, internal electrodes formed inside the body, and external electrodes Respectively.
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 inner electrode is generally manufactured using a paste containing conductive powder, and studies have been conducted to improve the performance of the conductive powder used for manufacturing the internal electrode for the development of the 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.
It is possible to form an oxide layer on the surface of the conductive powder for suppressing contraction of the internal electrode or to suppress the firing and grain growth of the conductive powder by including a fine dielectric powder as an additive. There is a problem of reducing the dielectric capacity.
따라서 효율적으로 내부전극의 수축을 제어할 수 있는 도전성 분말의 필요성이 증가하고 있다.
Therefore, there is an increasing need for a conductive powder that can control shrinkage of the internal electrode efficiently.
본 발명은 도전성 분말, 그 제조방법 및 적층 세라믹 커패시터를 제공하고자 한다.The present invention is intended 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, 0.02R 내지 0.35R의 두께를 가지는 첨가제 코팅층; 을 포함하는 도전성 분말을 제공할 수 있다.
One embodiment of the present invention relates to a metal powder; And an additive coating layer formed on a surface of the metal powder, wherein the additive coating layer has a thickness of 0.02R to 0.35R, where R is an average particle diameter of the metal powder; Based on the total weight of the conductive powder.
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 at least one 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 comprise at least one of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium.
상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속을 포함할 수 있다.
The additive coating layer may comprise 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 is a method of manufacturing a metal powder, comprising: preparing a metal powder; Mixing the metal powder and the metal soap to prepare a slurry; Forming a metal soap coating layer on the surface of the metal powder by concentrating and drying the slurry; And removing an organic matter of the metal soap coating layer to form an additive coating layer on the surface of the metal powder; And a method for producing the conductive powder.
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 0.02R 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 0.02R 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 at least one 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 comprise at least one of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium.
상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속을 포함할 수 있다.
The additive coating layer may comprise an amorphous metal.
상기 첨가제 코팅층을 형성하는 단계는 상기 금속비누 코팅층을 열처리 하여 상기 금속비누 코팅층에 포함된 유기물을 제거하여 수행될 수 있다.
The step of forming the additive coating layer may be performed by heat treating the metal soap coating layer to remove organic substances contained in 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, 0.02R 내지 0.35R의 두께를 가지는 첨가제 코팅층을 포함하는 적층 세라믹 커패시터를 제공할 수 있다.
Another embodiment of the present invention is a ceramic body comprising a dielectric layer; First and second internal electrodes arranged to face each other with the dielectric layer interposed therebetween in the ceramic body, the first and second internal electrodes including conductive powder; And first and second external electrodes electrically connected to the first and second internal electrodes, respectively; Wherein the conductive powder is formed on the surfaces of the metal powder and the metal powder and the additive coating layer having a thickness of 0.02R to 0.35R when the average particle diameter of the metal powder is R, .
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 effectively controlling shrinkage, a method for producing 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 Fig. 1 is a flow chart showing a method for producing a conductive powder according to an embodiment of the present invention. Fig.
2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the conductive powder according to one embodiment of the present invention.
3 is a schematic view schematically showing a conductive powder according to an 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.
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, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Furthermore, embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings may be exaggerated for clarity of description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
이하 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 도전성 분말의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a flow chart showing a method for producing a conductive powder according to an embodiment of the present invention. Fig.
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.
An embodiment of the present invention includes: a step (S1) of preparing a metal powder as shown in Fig. 1; (S2) mixing the metal powder and the metal soap to prepare a slurry; (S3) forming a metal soap coating layer on the surface of the metal powder by concentrating and drying the slurry; And removing the organic matter of the metal soap coating layer to form an additive coating layer on the surface of the metal powder (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.
Wherein 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) 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 electronic components and realize excellent properties, the particle size distribution of the metal powder needs to be uniform. In order to uniformize the particle size distribution of the metal powder, the metal powder may be pulverized.
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 milling process of the metal powder may be performed using a homogenizer. By the rotation of the homogenizer, the turbulence or the upstream of the egg is generated, so that the small particles contained in the metal powder rise and the coarse particles sink by gravity. Coarse particles raised by turbulence are not hit but coarse particles that are sunk 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 case of using a ball mill (or bead mill) method in which particles are randomly hit and pulverized without considering the particle size, when a homogenizer is used, particles smaller than a certain level are not hit, Can be minimized. In the case of the ball mill (or bead mill) method, fine particles which are no longer required to be pulverized are struck to form particles smaller than necessary, and thus the particle size distribution is uneven. However, when a homogenizer is used, The particles are not pulverized any more and are only pulverized, so that the particle size distribution is uniform and the number of revolutions of the homogenizer can be controlled to obtain a metal powder having a desired average particle size.
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.
According to an embodiment of the present invention, the average particle diameter of the metal powder may be used for the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor to make the internal electrode thinner May be less than 100 nm.
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 metal powder and the metal soap may be mixed to prepare a slurry. The slurry may further comprise a solvent for viscosity control, and may further contain other additives for the 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 can be appropriately selected according to the physical properties of the dielectric powder to be realized. The metal to be substituted for the organic acid may be a metal which functions as an additive for the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor. Examples of the metal include barium (Ba), manganese (Mn), magnesium (Mg), dysprosium (Dy) 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.
Examples of the organic acid include fatty acid, resin acid, naphthenic acid, carboxylic acid, and octylic acid, and the organic acid is not particularly limited as long as it can form a metallic soap with a metal serving as an additive for 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 and dried at 120 to 150 ° C for at least 8 hours to coat the metal soap with the metal powder. Unlike the existing additive coating method, when metal soap is used, the additive can be coated even at the particle size of 100 nm and the area of the coating layer covering the metal particles can be increased compared with the conventional method. In addition, thinner and more uniform coatings are possible than in the prior 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, barium titanate fine particles coated with metal soap are heat-treated to remove organic substances contained in the metal soap coating layer. The heat treatment may be performed at 350 to 400 ° C. for 4 hours or more to pyrolyze and remove the organic component contained in the metal soap coating layer, leaving only the metallic component. That is, the additive coating layer can be formed from the metal soap coating layer through the heat treatment. The heat treatment furnace 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 may include barium Ba, manganese (Mn), magnesium (Mg), dysprosium (Dy), vanadium (V), and yttrium (Y) ≪ / RTI >
금속 분말의 평균입경이 R이라고 할 때, 상기 첨가제 코팅층은 0.02R 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 0.02R 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.
Further, 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, the thickness of the additive coating layer can be easily controlled and a very thin coating layer can be formed, The coating layer can be effectively formed.
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 view 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 produced according to an embodiment of the present invention includes
상술한 도전성 분말의 제조방법과 중복되는 상세한 설명은 여기서는 생략하도록 한다.
A detailed description overlapping with the above-described method for producing a 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 0.02R 내지 0.35R일 수 있다.
The average particle size R of the
상기 첨가제 코팅층의 두께가 0.02R 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 0.02R, the rise of the shrinkage starting temperature is insufficient compared to the case where the additive coating layer is not formed, and when the thickness of the additive coating layer exceeds 0.35R, the shrinkage rate is excessively increased, It is difficult to apply it to the internal electrode of the battery.
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 at least one selected from the group consisting of silver, gold, copper, nickel, cobalt, platinum, palladium and alloys thereof. The additive coating layer may include at least one selected from the group consisting of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium ≪ / RTI >
또한 상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속을 포함할 수 있다.
The additive coating layer may also include an amorphous metal.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 세라믹 커패시터를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A' 단면도이다.FIG. 4 is a perspective view showing a multilayer ceramic capacitor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG.
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
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
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
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 material. The dielectric layer may include, for example, a barium titanate (BaTiO 3 ) -based or a 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 an embodiment of the present invention, the first and second
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 is the same as that of the conductive powder according to the embodiment of the present invention described above, so that a 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 making the internal electrode of the multilayer ceramic capacitor thinner.
또한 상기 도전성 분말에 포함된 첨가제 코팅층은 내부전극의 첨가제로 사용되는 금속을 포함할 수 있으며, 금속 비누를 이용하여 형성될 수 있다.
Further, the additive coating layer included in the conductive powder may include a metal used as an additive for 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 at least one of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium, and yttrium.
상기 금속 분말의 평균입경을 R이라고 할 때, 상기 첨가제 코팅층은 0.02R 내지 0.35R의 두께를 가질 수 있다. 상기 첨가제 코팅층의 두께가 0.02R 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 0.02R to 0.35R. When the inner electrode of the multilayer ceramic capacitor is formed by using the conductive powder having a thickness of less than 0.02R, the rise of the shrinkage starting temperature of the internal electrode paste is insufficient, thereby reducing the difference in shrinkage start temperature between the internal electrode and the dielectric layer 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 larger than the shrinkage rate of the dielectric layer, There may be a problem in that cracks occur.
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.
Although not limited thereto, the internal electrodes may be printed with a conductive paste through a printing method such as a screen printing method or a gravure printing method on a ceramic green sheet forming a dielectric layer. The ceramic green sheet on which the internal electrodes are printed may be alternately laminated and fired to form the
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
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 one embodiment of the present invention, it is possible to provide a multilayer ceramic capacitor having a low occurrence frequency of cracks.
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.
Further, according to one embodiment of the present invention, contraction of the internal electrode can be efficiently controlled without including an additional dielectric material (a material) as an additive in the internal electrode, thereby suppressing the compositional change of the dielectric layer due to the dielectric additive Thereby improving the dielectric properties.
실험 예Experimental 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 below shows changes in the shrinkage starting temperature of the internal electrode depending on 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 ratio (D / R) Experimental results showing the difference in shrinkage ratio between the internal electrode and the dielectric layer and whether cracks were generated.
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 experiment, nickel powder was used as the metal powder, vanadium (V) as the additive coating layer, and vanadium octylate, which is a metal soap containing vanadium (V). The shrinkage starting temperature change was measured by measuring the difference (Ts-T1) between the shrinkage onset temperature Ts in the case of using the conductive powder of Experimental Example and the shrinkage onset temperature T1 in the case of using the conductive powder without the additive coating layer . The temperature at which the shrinkage initiation temperature reached 3% at the time of TMA analysis was measured.
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. Also, the difference in shrinkage ratio is caused by the difference between the longitudinal shrinkage ratio of the internal electrode (the length of the internal electrode changes / the length of the initial internal electrode) and the longitudinal shrinkage ratio of the dielectric layer (length variation of the dielectric layer / length of the initial dielectric layer) Electrode shrinkage - dielectric layer export ratio).
OK : 크랙 발생 비율 10000ppm 이하OK: Cracking rate less than 10000ppm
NG : 크랙 발생 비율 10000ppm 초과
NG: Cracking rate exceeding 10000ppm
상기 표 1을 참조하면 금속 분말에 대한 첨가제 코팅층의 두께 비(D/R)가 0.02 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 was less than 0.02, a change in the shrinkage starting temperature of the internal electrode was small and vertical cracks occurred in the ceramic body during firing, The shrinkage of the internal electrode is excessively suppressed and the contraction ratio of the internal electrode is made smaller than the shrinkage ratio of the dielectric layer, resulting in peeling or cracking between the cover portion and the active portion.
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 embodiments and the accompanying drawings, but is defined by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims, As will be described below.
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 inner electrodes
131, 132: first and second outer electrodes
Claims (14)
상기 금속 분말의 표면에 형성되며, 상기 금속 분말의 평균 입경을 R이라고 할 때, 0.02R 내지 0.35R의 두께를 가지는 첨가제 코팅층;
을 포함하는 도전성 분말.
Metal powder; And
An additive coating layer formed on the surface of the metal powder and having a thickness of 0.02 to 0.35 R, where R is an average particle diameter of the metal powder;
≪ / RTI >
상기 금속 분말의 평균 입경은 100nm 이하인 도전성 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the average particle diameter of the metal powder is 100 nm or less.
상기 금속 분말은 은, 금, 구리, 니켈, 코발트, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 도전성 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the metal powder comprises at least one 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 포함하는 도전성 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the additive coating layer comprises at least one of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium.
상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속을 포함하는 도전성 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the additive coating layer comprises an amorphous metal.
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 제조방법.
Providing a metal powder;
Mixing the metal powder and the metal soap to prepare a slurry;
Forming a metal soap coating layer on the surface of the metal powder by concentrating and drying the slurry; And
Removing an organic matter of the metal soap coating layer to form an additive coating layer on the surface of the metal powder;
≪ / RTI >
상기 금속 분말의 평균 입경은 100nm 이하인 도전성 분말의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the average particle diameter of the metal powder is 100 nm or less.
상기 금속 분말의 평균 입경을 R이라고 할 때, 상기 첨가제 코팅층의 두께는 0.02R 내지 0.35R인 도전성 분말의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the additive coating layer has a thickness of 0.02 to 0.35 R, where R is an average particle diameter of the metal powder.
상기 금속 분말은 은, 금, 구리, 니켈, 코발트, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 도전성 분말의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the metal powder comprises at least one 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 포함하는 도전성 분말의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the additive coating layer comprises at least one of barium, manganese, magnesium, dysprosium, vanadium and yttrium.
상기 첨가제 코팅층은 비정질 금속을 포함하는 도전성 분말의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the additive coating layer comprises an amorphous metal.
상기 첨가제 코팅층을 형성하는 단계는 상기 금속비누 코팅층을 열처리 하여 상기 금속비누 코팅층에 포함된 유기물을 제거하여 수행되는 도전성 분말의 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein the step of forming the additive coating layer is performed by heat treating the metal soap coating layer to remove organic substances contained in the metal soap coating layer.
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, 0.02R 내지 0.35R의 두께를 가지는 첨가제 코팅층을 포함하는 적층 세라믹 커패시터.
A ceramic body including a dielectric layer;
First and second internal electrodes arranged to face each other with the dielectric layer interposed therebetween in the ceramic body, the first and second internal electrodes including conductive powder; And
First and second external electrodes electrically connected to the first and second internal electrodes, respectively; Wherein the conductive powder comprises metal powder and an additive coating layer formed on a surface of the metal powder, wherein the additive coating layer has a thickness of 0.02R to 0.35R, where R is an average particle diameter of the metal powder.
상기 금속 분말의 평균 입경은 100nm 이하인 적층 세라믹 커패시터.14. The method of claim 13,
Wherein the average particle diameter of the metal powder is 100 nm or less.
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