선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 4 μm, 적층수 700층의 1005, 10 μF MLCC가 개발되어 적층 수 및 전극면적 증가를 통한 고용량 커패시터 개발은 사실상 한계에 다다른 상황이다. 따라서 유전체 재료 측면에서 첨가제로 인한 미세구조 제어를 통해 절연저항을 증가시키면서 유전특성을 최적화 하는 연구를 진행하고 있다.
- 1讪2。3를 첨가하여 X7R 조건을 만족시키는 MLCC 유전체로써의 적용 가능여부에 대한 연구를 진행하였다. TmzQ의 첨가가 유전특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 dopant 첨가량에 따른 유전체의 유전율을 측정하였으며 미세구조관찰을 통해 grain 크기에 따른 영향을 분석하였다.
제안 방법
- TmzQ의 첨가가 유전특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 dopant 첨가량에 따른 유전체의 유전율을 측정하였으며 미세구조관찰을 통해 grain 크기에 따른 영향을 분석하였다. 또한 결정구조분석을 통한 이 차상과의 관계를 규명하였으며 BaTiO3 격자상수변화로 인한 tetragonality 분석을 통해 유전특성과의 연관성을 연구하였다.
- TmzQ의 첨가가 유전특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 dopant 첨가량에 따른 유전체의 유전율을 측정하였으며 미세구조관찰을 통해 grain 크기에 따른 영향을 분석하였다. 또한 결정구조분석을 통한 이 차상과의 관계를 규명하였으며 BaTiO3 격자상수변화로 인한 tetragonality 분석을 통해 유전특성과의 연관성을 연구하였다.
- 9 %)를 출발 물질로 선택하였다. 그리고 각 유전체시편의 첨가량에 대한 유전특성 연구로써 0, 1.0, 2.0, 3.0 mol%의 를 첨가하였다.
- 유전체 시편을 제조하기 위하여, 위의 분말을 일정한 비율로 혼합하고 지르코니아 ball(3mm)을 사용하여 에탄올에서 24시간 볼밀링을 실시하였다. 혼합된 슬러리를 다시 100℃ 건조기에서 24시간 건조시켰으며 건조된 분말을 150 pim sieve를 이용하여 균일하게 걸러내었다.
- 혼합된 슬러리를 다시 100℃ 건조기에서 24시간 건조시켰으며 건조된 분말을 150 pim sieve를 이용하여 균일하게 걸러내었다. 미분말을 disk 형태로 성형하기 위해 PVA와 증류수를 섞은 binder를 걸러진 시료에 소량첨가하여 다시 혼합 후 sieving 함으로써 균일한 입경의 분말을 제조하였다. Disk 몰드에 100 MPa의 압력으로 일축가압성형을 하였으며 성형된 시편은 환원 분위기 전기로에서 1320℃, 2 시간 소결되었다.
- E4980A)를 사용하여 IkHz/l.OV 조건에서 유전율 (dielectric constant)을 측정하였으며 이는 EIA specification의 X7R을 기준으로 항온항습기 내에서 -55~ 125℃ 범위로 측정되었다. Grain 크기에 따른 유전특성의 영향을 알아보기 위하여 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope, Hitachi-S4800)로써 미세구조를 관찰 하였으며 또한, X-Ray Diffiaction(M18XHF, MAC Science)를 이용하여 BaTiC#의 결정상 및 이차상을 확인하였다.
- OV 조건에서 유전율 (dielectric constant)을 측정하였으며 이는 EIA specification의 X7R을 기준으로 항온항습기 내에서 -55~ 125℃ 범위로 측정되었다. Grain 크기에 따른 유전특성의 영향을 알아보기 위하여 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope, Hitachi-S4800)로써 미세구조를 관찰 하였으며 또한, X-Ray Diffiaction(M18XHF, MAC Science)를 이용하여 BaTiC#의 결정상 및 이차상을 확인하였다. Tetragonality 평가를 위해 44.
- Grain 크기에 따른 유전특성의 영향을 알아보기 위하여 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope, Hitachi-S4800)로써 미세구조를 관찰 하였으며 또한, X-Ray Diffiaction(M18XHF, MAC Science)를 이용하여 BaTiC#의 결정상 및 이차상을 확인하였다. Tetragonality 평가를 위해 44.5-46° 구간의 피크로 K-fhctoi를 구하여 결정성을 분석하였으며추가적인 실험으로 기존연구가 이루어진 희토류 첨가제중 Er을 선택하여 시편제조 후 유전율을 측정하였고 구조적 특성을 비교 수행하였다.
- 출발물질 중의 Tmq를 0, 1, 2, 3 mol%로 조절하여소결한 시편에 대해 첨가량 별 유전특성 변화와 X7R 조건을 만족하는지 여부를 확인하기 위해 -55~ 150℃ 온도범위에서 유전율을 측정하였다. Fig.
- 세라믹 첨가제와같은 불순물이 유전체 내부에 존재할 때, 그것이 grain boundary 쪽으로 이동하면서 grain 성장에 대한 에너지를 소모하여 grain 성장을 억제하여 grain이 미세화된다고 보고된다[9, 10]. 하지만 2 mol% 이상에서는 grain 크기가 작음에도 불구하고 유전율이 감소하는 현상을 보이는데 이를 확인하기 위하여 각 시편에 대하여 결정구조분석을 실시하였다.
- 이와 같은 유전율 차이에 대한 결과를 결정학적으로 분석하기 위해 각 유전체의 tetragonality를 측정하였다. 유전체의 tetragonality를 평가하기 위한 방법으로써 Kfactor 방법을 사용하였으며 그 값을 구하는 방법은 다음과 같다.
- 전자부품용 MLCC의 핵심 부품인 BaTiO3 유전체의 특성을 향상시키기 위하여 유전체 제조에 있어 희토류인 Tm2O3 첨가제를 도핑하여 소결체를 제조하였다. 각 시편의 전기적, 구조적 특성평가를 통해, 그 유전특성에 미치는 첨가제의 영향을 검토하였다.
- 첨가제를 도핑하여 소결체를 제조하였다. 각 시편의 전기적, 구조적 특성평가를 통해, 그 유전특성에 미치는 첨가제의 영향을 검토하였다. 또한 대표적인 희토류 첨가제인 珏。3를 첨가하여 비교시편을 제작하였으며 유전 특성과 결정성을 비교분석하였다.
- 각 시편의 전기적, 구조적 특성평가를 통해, 그 유전특성에 미치는 첨가제의 영향을 검토하였다. 또한 대표적인 희토류 첨가제인 珏。3를 첨가하여 비교시편을 제작하였으며 유전 특성과 결정성을 비교분석하였다. 1 mol%의 Tm2O3 를 첨가한 유전체 시편에서 가장 높은 특성을 보였으며 그 이상의 첨가는 오히려 낮은 특성치를 나타내었다.
- Disk 몰드에 100 MPa의 압력으로 일축가압성형을 하였으며 성형된 시편은 환원 분위기 전기로에서 1320℃, 2 시간 소결되었다. 또한, 전기적 특성 특정을 위해 유전체 시편의 표면에 Ag paste를 screen printing 하여 750℃ 에서 전극제 소부를 실시하였다.
대상 데이터
- 본 실험에서는 유전율 향상에 대표적인 첨가제 중 Tm 을 선택하여 단순화된 조성의 모델 시편을 제작하였다. BaTiO3(Samsung Fine Chemicals, nbt-03)를 기초물질로 하여 MgO(Aldrich, 98 %), V2O5(Junsei chemical Co.
- 제작하였다. BaTiO3(Samsung Fine Chemicals, nbt-03)를 기초물질로 하여 MgO(Aldrich, 98 %), V2O5(Junsei chemical Co. Ltd, 99.0 %), SiO2(Aldrich, 99.9 %), MnO(Aldrich, 99 %), Tm2O3(Aldrich, 99.9 %)를 출발 물질로 선택하였다. 그리고 각 유전체시편의 첨가량에 대한 유전특성 연구로써 0, 1.
이론/모형
- 측정하였다. 유전체의 tetragonality를 평가하기 위한 방법으로써 Kfactor 방법을 사용하였으며 그 값을 구하는 방법은 다음과 같다.
성능/효과
- 1은 TimQ가 첨가된 BaTiO3 계 유전체 시편의 TCC 특성을 알아보기 위하여, 온도에 따른 유전율 변화를 LCR meter를 이용하여 측정한 결과이다. 측정된 시편의 유전율은 1 mol%의 TmM를 첨가한 유전체에서 가장 높은 특성을 나타내었으며 2 mol% 이상 첨가한 경우에서는, 그 양이 증가할수록 유전율을 감소하는 경향을 보였다. 2 mol% 와 3 mol%를 첨가한 시편은 각각 Imol% 첨가 시편보다 약 30 %와 45 %의 유전율 감소를 보였으며 이들 결과는 첨가제를 도핑하지 않은 시편보다 오히려 낮은 결과를 보였다.
- 측정된 시편의 유전율은 1 mol%의 TmM를 첨가한 유전체에서 가장 높은 특성을 나타내었으며 2 mol% 이상 첨가한 경우에서는, 그 양이 증가할수록 유전율을 감소하는 경향을 보였다. 2 mol% 와 3 mol%를 첨가한 시편은 각각 Imol% 첨가 시편보다 약 30 %와 45 %의 유전율 감소를 보였으며 이들 결과는 첨가제를 도핑하지 않은 시편보다 오히려 낮은 결과를 보였다.
- Fig. 1에서 도출된 최적조건인 Imol%을 기준으로 한 유전 특성 비교에서, TmQs를 첨가한 시편이 乓。3를 첨가한 시편에 비해 온도의존성은 다소 크게 예측되나 평균 유전율은 오히려 높음을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 Tm20 또한 희토류 첨가로 인한 유전체내의 site 치환과 결정립 미세화 등의 역할로써 MLCC용 유전체의 특성향상에 기여한다고 판단된다.
- K-factor 값이 높을수록 우수한 tetragonality 를 가진다고 판단할 수 있으며 이는 유전율 상승에 필수적 요소이다. 예상했듯이 TmzQ를 첨가한 시편이 더 큰 K-factor 값을 보였으며 成皿를 첨가한 유전체의 tetragonality는 (002)와 (200)면이 중첩되어 거의 하나의 피크로 관찰되고 있음을 확인할 수 있다. 따라서 이와 같은 결정성의 차이는 用2。3를 첨가한 유전체가 Er2O3« 첨가한 유전체의 유전율보다 높게 나타난 것을 증명해줄 수 있다.
- 그러므로 이와 같은 결과들로부터 Tm2O3 첨가는 grain 크기 미세화 및 결정성증가로 인하여 BaTiO3 유전체의 유전율을 향상시키는 역할을 한다고 결론지을 수 있다. 또한 희토류 원소첨가에 따른 tetragonality가 클수록 유전 특성의 향상이 예상된다.
- 또한 대표적인 희토류 첨가제인 珏。3를 첨가하여 비교시편을 제작하였으며 유전 특성과 결정성을 비교분석하였다. 1 mol%의 Tm2O3 를 첨가한 유전체 시편에서 가장 높은 특성을 보였으며 그 이상의 첨가는 오히려 낮은 특성치를 나타내었다. 用从를 첨가할 경우, 결정립 미세화와 tetragonality 향상으로 인해 유전율이 증가되었다고 예상할 수 있으나 고용한계를 초과한 유전체 시편에서는 pyrochlore 이 차상이 생성되어 특성이 저하되었다.
후속연구
- 이 이차상은 상자성체로써 강유전체인 BaTiO3 내부에서 tetragonality를 감소시키는 역할을 하며 이로 인한 결정성 저하가 유전 특성 감소에 기인한다고 결론지을 수 있다. 더욱이 Er2O3 첨가시편과 유전특성 및 결정성을 비교함으로써 Tm 첨가 효과에 대한 가능성을 확인하였으며 추후의 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.