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KR-102960898-B1 - ELECTRONIC COMPONENT

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품은, 바디와, 상기 바디의 외부에 배치된 외부 전극을 포함하는 적층형 커패시터; 상기 적층형 커패시터와 접합된 메탈 프레임; 및 상기 외부 전극과 상기 메탈 프레임 사이에 배치되며, 솔더층 및 도전성 수지층을 포함하는 접착층; 을 포함할 수 있다.

Inventors

  • 김상엽
  • 조범준
  • 송경주

Assignees

  • 삼성전기주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20201204

Claims (13)

  1. 바디와, 상기 바디의 외부에 배치된 외부 전극을 포함하는 적층형 커패시터; 상기 적층형 커패시터와 접합된 메탈 프레임; 및 상기 외부 전극과 상기 메탈 프레임 사이에 배치되며, 솔더층 및 도전성 수지층을 포함하는 접착층; 을 포함하고, 상기 솔더층과 도전성 수지층은 상기 외부 전극과 상기 메탈 프레임이 마주보는 방향에 수직한 방향으로 서로 구분되어 배치되는 전자 부품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바디는, 유전체층 및 상기 유전체층을 사이에 두고 적층되는 내부 전극을 포함하고, 상기 메탈 프레임은, 상기 외부 전극과 접합되고, 상기 내부 전극의 적층 방향 일 측으로 연장 형성되는 지지부 및 상기 연장 형성된 지지부의 일 단에서 상기 바디의 일 면과 대향하도록 제1 방향으로 연장되는 실장부를 포함하는 전자 부품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 도전성 수지층은, 상기 솔더층보다 상기 실장부에 더 인접하도록 배치되는 전자 부품.
  4. 제2항에 있어서, 상기 내부 전극의 적층 방향에 대한 상기 솔더층의 길이를 T1으로, 상기 도전성 수지층의 길이를 T2로 정의할 때, 0.25≤T2/(T1+T2)<1을 만족하는 전자 부품.
  5. 제2항에 있어서, 상기 솔더층 및 상기 도전성 수지층은 상기 제1 방향으로 서로 중첩되지 않도록 배치된 전자 부품.
  6. 제2항에 있어서, 상기 솔더층과 상기 도전성 수지층은 상기 제1 방향에 대한 길이가 서로 동일한 전자 부품.
  7. 제2항에 있어서, 상기 솔더층과 상기 도전성 수지층은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향에 대한 폭이 서로 동일한 전자 부품.
  8. 제2항에 있어서, 상기 내부 전극의 적층 방향에 대한 상기 솔더층의 길이를 T1으로, 상기 도전성 수지층의 길이를 T2로 정의할 때, 0.25≤T2/(T1+T2)≤0.75를 만족하는 전자 부품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 실장부와 상기 외부 전극은 서로 이격되도록 배치되며, 상기 실장부의 일 면과 대향하는 상기 바디의 일 면과, 상기 실장부의 타 면 사이의 수직 거리가 0.5mm 이상 1mm 미만인 전자 부품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 솔더층의 일 단과 상기 도전성 수지층의 일 단이 서로 접합된 전자 부품.
  11. 제1항에 있어서, 상기 도전성 수지층은 열경화성 수지를 포함하는 전자 부품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 도전성 수지층은 도전성 금속, 도전성 고분자 및 카본(Carbon) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 전자 부품.
  13. 삭제

Description

전자 부품{ELECTRONIC COMPONENT} 본 발명은 전자 부품에 관한 것이다. 적층형 커패시터는 소형이면서 고용량 구현이 가능하여 여러 가지 전자 기기에 사용되고 있다. 최근에는 친환경 자동차 및 전기 자동차의 급부상으로, 자동차 내 전력 구동 시스템이 증가하고 있으며, 이에 자동차에 필요한 적층형 커패시터의 수요도 증가하고 있다. 자동차용 부품으로 사용되기 위해서는 높은 수준의 열 신뢰성, 전기적 신뢰성 및 기계적 신뢰성이 요구되므로 적층형 커패시터에 요구되는 성능도 점차 고도화되고 있다. 이에 진동 및 변형에 대한 내구성이 강한 적층형 커패시터의 구조가 요구되고 있다. 이러한 진동 및 변형에 대한 내구성을 향상시키기 위한 방안으로, 메탈 프레임을 이용하여 적층형 커패시터를 기판으로부터 일정 간격 이격하여 실장하는 구조의 전자 부품이 개시되어 있다. 그러나, 종래의 메탈 프레임을 이용한 전자 부품의 경우, 휨 강도 등 내구성을 보완하기 위해 기판으로부터 이격되는 높이를 증가시킴에 따라, ESR(Equivalent Series Inductance)이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 적층형 커패시터의 두께가 증가하여 칩의 소형화 추세에 반한다는 한계가 있다. 이에 따라, 메탈 프레임을 이용한 전자 부품의 실장 높이를 낮게 유지하면서도, 실장 기판으로부터 적층형 커패시터에 전달되는 스트레스를 효과적으로 저감하여, 휨 강도 등 내구성을 개선할 수 있는 전자 부품에 대한 기술이 요구된다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 적층형 커패시터를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 적층형 커패시터에 포함되는 제1 및 제2 내부 전극을 각각 나타낸 평면도이다. 도 3은 도 1의 I-I'선 단면도이다. 도 4는 도 1의 적층형 커패시터에 메탈 프레임이 접합된 전자 부품을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 5는 도 4의 II-II'선 단면도이다. 도 6은 전자 부품에 포함되는 솔더층 및 도전성 수지층(에폭시)의 비율을 달리함에 따른 휨 강도 특성의 변화를 보여주는 그래프이다. 도 7은 전자 부품에 포함되는 솔더층 및 도전성 수지층(에폭시)의 비율을 달리함에 따른 ESR 특성의 변화를 보여주는 그래프이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술 분야에서 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, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하고, 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다. 나아가, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해 방향을 정의하면, 도면에 표시된 X, Y 및 Z는 각각 전자 부품의 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향을 나타낸다. 또한 본 명세서에서, 길이 방향은 X방향 또는 제1 방향, 폭 방향은 Y방향 또는 제2 방향, 두께 방향은 Z방향, 제3 방향 또는 적층 방향과 각각 동일한 개념으로 사용될 수 있다. 전자 부품 도 1은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 적층형 커패시터를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 적층형 커패시터에 포함되는 제1 및 제2 내부 전극을 각각 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1의 I-I'선 단면도이다. 먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품에 적용되는 적층형 커패시터(100)의 구조에 대해 설명한다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 적용되는 적층형 커패시터(100)는, 바디(110)와, 바디(110)의 외부에 배치된 외부 전극(131, 132)을 포함한다. 바디(110)는 복수의 유전체층(111)을 Z방향으로 적층한 다음 소성한 것으로서, 바디(110)의 서로 인접하는 유전체층(111) 사이의 경계는 주사 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)을 이용하지 않고 확인하기 곤란할 정도로 일체화될 수 있다. 또한, 바디(110)는 복수의 유전체층(111)과 유전체층(111)을 사이에 두고 적층되는 내부 전극(121, 122)을 포함한다. 바디(110)는 커패시터의 용량 형성에 기여하는 부분으로서의 액티브 영역과, 마진부로서 Z방향으로 상기 액티브 영역의 상하부에 각각 마련되는 커버 영역(112, 113)을 포함할 수 있다. 이러한 바디(110)는 그 형상에 특별히 제한은 없지만, 육면체 형상일 수 있으며, Z방향으로 서로 대향하는 제1 및 제2 면(1, 2)과, 제1 및 제2 면(1, 2)과 서로 연결되고 X방향으로 서로 대향하는 제3 및 제4 면(3, 4)과, 제1 및 제2 면(1, 2)과 연결되고 제3 및 제4 면(3, 4)과 연결되며 Y방향으로 서로 대향하는 제5 및 제6 면(5, 6)을 포함할 수 있다. 유전체층(111)은 세라믹 분말, 예를 들어 BaTiO3계 세라믹 분말 등을 포함할 수 있다. 상기 BaTiO3계 세라믹 분말은 BaTiO3에 Ca 또는 Zr 등이 일부 고용된 (Ba1-xCax)TiO3, Ba(Ti1-yCay)O3, (Ba1-xCax)(Ti1-yZry)O3 또는 Ba(Ti1-yZry)O3 등이 있을 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 유전체층(111)에는 상기 세라믹 분말과 함께, 세라믹 첨가제, 유기용제, 가소제, 결합제 및 분산제 등이 더 첨가될 수 있다. 상기 세라믹 첨가제는, 예를 들어 전이 금속 산화물 또는 전이 금속 탄화물, 희토류 원소, 마그네슘(Mg) 또는 알루미늄(Al) 등이 포함될 수 있다 내부 전극(121, 122)은 서로 다른 극성을 갖는 제1 내부 전극(121) 및 제2 내부 전극(122)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 유전체층(111) 상에 형성되어 Z방향으로 적층될 수 있으며, 하나의 유전체층(111)을 사이에 두고 바디(110)의 내부에 Z방향을 따라 서로 대향되게 번갈아 배치될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 중간에 배치된 유전체층(111)에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 한편, 본 발명에서는 내부 전극이 Z방향으로 적층된 구조를 도시하여 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 내부 전극이 Y방향으로 적층되는 구조에도 적용할 수 있다. 이러한 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)은 일 단이 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)을 통해 각각 노출될 수 있다. 이렇게 바디(110)의 제3 및 제4 면(3, 4)을 통해 번갈아 노출되는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 단부는, 후술하는 바디(110)의 X방향 양 단면에 배치되는 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)과 각각 접속되어 전기적으로 연결될 수 있다. 위와 같은 구성에 따라, 외부 전극(131, 132)에 소정의 전압을 인가하면 제1 및 제2 내부 전극(121, 122) 사이에 전하가 축적된다. 이때, 적층형 커패시터(100)의 정전 용량은 상기 액티브 영역에서 Z방향을 따라 서로 중첩되는 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 오버랩 된 면적과 비례하게 된다. 또한, 내부 전극(121, 122)을 형성하는 재료는 특별히 제한되지 않으며, 귀금속 재료 또는 니켈(Ni) 및 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 이루어진 도전성 페이스트를 사용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 도전성 페이스트의 인쇄 방법은 스크린 인쇄법 또는 그라비아 인쇄법 등을 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 외부 전극(131, 132)은 바디(110)의 X방향 양 단면(end surface)에 각각 배치되는 제1 외부 전극(131) 및 제2 외부 전극(132)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 외부 전극(131, 132)은 서로 다른 극성의 전압이 제공되며, 제1 및 제2 내부 전극(121, 122)의 노출되는 단부와 각각 접속되어 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 외부 전극(131)은 제1 머리부(131a)와 제1 밴드부(131b)를 포함할 수 있다. 제1 머리부(131a)는 바디(110)의 제3 면(3)에 배치되며, 제1 내부 전극(121)에서 바디(110)의 제3 면(3)을 통해 외부로 노출되는 단부와 접촉될 수 있다. 그리고, 제1 내부 전극(121)과 제1 외부 전극(131)을 서로 물리적 및 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 제1 밴드부(131b)는 고착 강도 향상 등을 위해 제1 머리부(131a)에서 바디(110)의 제1, 제2, 제5 및 제6 면(1, 2, 5, 6)의 일부까지 각각 연장되는 부분이다. 제2 외부 전극(132)은 제2 머리부(132a)와 제2 밴드부(132b)를 포함할 수 있다. 제2 머리부(132a)는 바디(110)의 제4 면(4)에 배치되며, 제2 내부 전극(122)에서 바디(110)의 제4 면(4)을 통해 외부로 노출되는 단부와 접촉될 수 있다. 그리고, 제2 내부 전극(122)과 제2 외부 전극(132)을 서로 물리적 및 전기적으로 연결하는 역할을 한다. 제2 밴드부(132b)는 고착 강도 향상 등을 위해 제2 머리부(132a)에서 바디(110)의 제1, 제2, 제5 및 제6 면(1, 2, 5, 6)의 일부까지 각각 연장되는 부분이다. 본 실시예에서, 외부 전극(131, 132)은 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 등에서 선택된 적어도 1종 이상의 금속 성분을 포함하는 소결 전극으로 이루어진다. 또한, 외부 전극(131, 132)은 그 표면에 적어도 하나의 도금층이 추가로 형성될 수 있다. 이때, 도금층은