캐패시터용의 납과 카드뮴 없는 유리를 함유하는 구리 말단잉크 document_id A220623107158

캐패시터는 전기 에너지의 저장 능력을 갖는 전기 부품이다. 이 에너지는전기 전위를 가로질러 위치된 전도 플레이트 상에 축적되는 전기 전하에 의해 생성되어 세라믹, 예를 들면, 바륨 티타네이트(BaTiO3), 마그네슘 티타네이트(MgTiOa)와 같은 절연 매체에 의해 분리되는 정전기장(electrostatic field)으로 저장된다. 이러한 세라믹 캐패시터들은 온도 보상, 반도체 및 예를 들면 저온 K class I 세라믹 및 고온 K class II 세라믹과 같은 다양한 유전 상수를 요구하는 적용에서와 같이 다양한 적용에 사용된다.. 세라믹 캐패시터의 통상적인 구조는 세라믹의 유전층이 전도성 전극과 사이 사이 끼어있는 다층의 구조이다. 교호하는 전도성 전극은 전기적으로 접속되어 있어서 상대적으로 매우 작은 용량으로 패킹된, 단일 유전층의 캐패시턴스보다 몇 배의 캐패시턴스를 갖는 두 개의 효과적인 전극을 갖는 장치가 되도록 한다. 이러한 다층 세라믹 캐패시턴스(MLCCs)는 고 에너지 밀도 저장 뱅크를 위한 가장 신뢰할만한 부품이다. 이러한 형태의 캐패시터는 고 밀도 세라믹 캐패시터를 위한 요구를 충족하도록 개발되어 왔다. MLCCs는 후막 페이스트 또는 잉크의 침착(일반적으로 스크린 인쇄 등에 의한)으로 형성된, 전극으로 알려진 금속의 전기 전도성 막의 다수의 사이사이 끼워지고 엇갈려 있는 층들 및 캐스트 유전 테이프를 적층하거나 건조된 전극 위에 유전성 슬러리를 캐스팅하므로서 형성된, 유전성 세라믹 옥사이드의 전기 절연 층들로 이루어진다. 그러한 캐패시터들은 미국 특허 제 2,389,420 호에서 잘 알려져 있는데 예를 들면, 캐스팅된 유전성 그린(비소성된) 테이프를 사용하여 형성된 모놀리식(monolithic) 다층 세라믹 캐패시터의 구조, 제법 및 특성을 기술하고 있다. 일반적인 MLCC에 있어서, 단부 말단은 내부 전극 및 캐패시터 외부의 부품들 사이에 중요한 전기적 경로를 제공한다. 일반적인 단부 말단은 예비 소성된 MLCC 구조상에서 단부 말단 잉크를 후 소성(post-firing) 하므로서 만들어진다. 일반적인 단부 말단 잉크는 유기매체에 분산된 금속 입자 및 유리 입자를 포함한다. 단부 말단 잉크에서의 상대적으로 적은 비율에도 불구하고 유리는 캐패시터 본체에 접착성을 제공하며, 계면에서의 크랙을 피하도록 금속과 캐패시터 본체 사이에 열 팽창 조화를 제공하고, 보다 넓은 소성 윈도우(window)를 허용하며, 후속 공정 중에 말단으로 도금 용액이 침투하는 것을 방지하는 중요한 역할을 한다. 다층 세라믹 캐패시터들은 얇은 세라믹 시트(예를 들면, 두께 10 - 20 μm)로 이루어진 전극 플레이트의 다수 인쇄 층을 도입한다. 이 캐패시터들은 보다 컴팩트하여 단일층 세라믹 캐패시터보다 우수한 온도 특성을 갖는다. 그러나, 공기 소성의 통상적인 다층 세라믹 캐패시터는 전극 플레이트가 은, 금, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금과 같은 귀금속이므로 비싸다. 따라서, 염기성 금속 전극을 갖는 MLCCs가 개발되어 왔다. 그러나, 이들은 10ppm 이하의 산소를 갖는 N2 분위기와 같이 매우 적은 O2를 함유하는 분위기에서 소성되어야 한다. 일반적으로는 내 환원성 단부 말단 잉크, 특히 말단 잉크에 사용하기 위한 내 환원성의 Pb 및 Cd 없는 유리의 개발이 본 발명의 주제이다. 발명의 요약 본 발명은 다층 캐패시터를 제조하는데 사용하기 위한 납 및 카드뮴 없는 구리를 함유하는 말단 잉크를 제공하는 것이다. 이 잉크는 유리 성분을 포함한다. 유리 성분은 적어도 하나의 유리 프리트(glass frit)를 함유한다. 유리 프리트 중 적어도 하나는 적절한 납땜 젖음 및 접착을 방해하는 소위 글래싱(glassing)이라 불리는 결점을 방지하도록 고 점도를 유지하기 위하여 부분적으로 결정화된다. 일반적으로, 본 발명은 금속 성분과 유리 성분을 갖는 말단 잉크를 포함한다. 금속 성분으로는 구리를 포함한다. 유리성분으로는 그 양이 약 65 mole%를 초과하지 않는 조건으로 ZnO, 그 양이 61 mole%를 초과하지 않는 조건으로 B2O3, 그 양이 약 63 mole%를 초과하지 않는 조건으로 SiO2를 포함한다. B2O3 대 SiO2의 몰 비는 약 0.5-3이다. 말단 잉크를 포함하는 신규의 전도성 물질은 기판에 대한 개선된 접착성, 도금 용액에 대한 개선된 내 화학성, 보다 넓은 공정 윈도우 및 보다 우수한 금속 소결을 제공하도록 MLCC 산업에서 계속적으로 추구되고 있다. 본 발명의 말단잉크는 그러한 바람직한 특성을 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 말단 잉크를 사용하여 제조된 신규한 캐패시터 및 그러한 단부 말단 잉크를 융합하는 방법을 제공한다 본 발명의 구리 말단 잉크는 소성시에 BaTiO3에 대한 우수한 접착성을 나타내고 염기성 금속 전극과의 우수한 적합성을 보인다. 본 발명의 상기한 특징 및 다른 특징들은 하기에서 보다 상세히 설명되고 청구범위에서 특별히 나타나는데 하기 설명은 본 발명의 특정의 예시적인 구현예를 상세히 기술하고 있지만 이들은 본 발명의 원리가 사용될 수 있는 다양한 방법 중 일부를 나타내는 것이다.