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고용량 MLCC 재료개발 동향 원문보기

세라미스트 = Ceramist, v.19 no.1, 2016년, pp.62 - 67  

김창훈 (삼성전기 LCR사업부) ,  김학관 (삼성전기 LCR사업부)

초록
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지금까지 고용량 MLCC를 제조하기 위한 목적으로, MLCC용 유전체 재료의 기술 개발 동향을 재료적인 관점에서, 주로 BT 미립화에 따른 장점에 대해서 논하였다. 지금까지는 set 업체의 경박단소화, 다기능화 추세에 맞추어서 제품 개발이 이루어져 왔고, 이러한 제품을 완성시키기 위해서 재료 측면에서는 미립화가 지속적으로 이루어져 왔고, 미립화에 따른 유전율 감소 등의 부효과를 상쇄시키기 위한 미세구조 제어, 표면 개질 등의 기술개발도 동반하여 이루어져 왔다. 최근에는 이러한 추세가 전장 부품쪽에도 옮겨져서, 자동차에 채용되는 부품수 증가에 따른 소형화 needs가 지속적으로 커지고 있는 상황이다. 차량용 엔포테인먼트 시스템, 무인 주행 차량 등의 기술 상용화 시점이 얼마 남지 않은 시점에서 재료단에서 일반 IT 기기 대비, 신뢰성 특성이 강화되어야 하는 점을 고려해 보았을 때, 재료 개발의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않을 것이다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • Table 1은 종래의 Pd 내부전극의 BT계 재료로부터 저온소결화 및 base metal의 내부전극을 사용할 수 있는 내환원성 유전체 재료 및 Pb계 유전체 재료로의 개발동향의 변화를 보여주고 있다. 본 고에서는 현재 원가경쟁력과 신뢰성 측면에서 우수하여 MLCC의 주류로 개발, 공급되고 있는 Ni 내부전극 MLCC를 중심으로 하여, MLCC용 유전체 재료의 기술 개발 동향을 재료적인 관점에서 기술하고자 한다.
  • 현재 당사의 경우도 MLCC에 사용되는 유전체 분말은 과거 500 nm이상 크기에서 최근 150~300 nm 급이 주력으로 사용되는 상황이고, 개발품의 경우는 100 nm 급 분말에 대한 평가도 진행되고 있다. 이에 앞에서 언급한 MLCC 칩의 각 특성별로 유전체 분말의 미립화시 개선되는 내용에 대해서 항목별로 소개하고자 한다.
  • 지금까지 고용량 MLCC 개발을 위해서 MLCC를 구성하는 주요 입자인 BT 파우더가 미립화가 필수적으로 이루어져야 되는 이유에 대해서 고찰해 보았다. Fig.
  • 지금까지 고용량 MLCC를 제조하기 위한 목적으로, MLCC용 유전체 재료의 기술 개발 동향을 재료적인 관점에서, 주로 BT 미립화에 따른 장점에 대해서 논하였다. 지금까지는 set 업체의 경박단소화, 다기능화 추세에 맞추어서 제품 개발이 이루어져 왔고, 이러한 제품을 완성시키기 위해서 재료 측면에서는 미립화가 지속적으로 이루어져 왔고, 미립화에 따른 유전율 감소 등의 부효과를 상쇄시키기 위한 미세구조 제어, 표면 개질 등의 기술개발도 동반하여 이루어져 왔다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
MLCC가 관련 시장을 선점하기 위한 노력에는 어떠한 것들이 있는가? 이에 발 맞추어 시장요구에 대응하기 위한 inductor, capacitor, resistor(LCR)등 수동부품의 기술개발 경쟁이 가속화 되고 있으며, 특히, 범용 수동부품으로서 용도와 사용량이 지속적으로 증가하고 있는 MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitor)는 경쟁업체간 기술 경쟁이 가장 치열하게 이루어지고 있는 대표적인 분야라고 할 수 있다. 이런 MLCC는 크게 용량구현을 위해 BaTiO3(BT)를 기본으로 하는 유전체 층과 금속(Ni, Cu, Ag-Pd, Pd)을 기본으로 하는 내부전극, 그리고 금속(Cu)과 glass 등을 포함하고 있는 외부전극으로 구성되어 있으며, 유전체 층과 내부전극 층의 박층화에 기반한 고용량제품 개발과 미세구조 개선을 통한 신뢰성 향상을 통하여, 관련 시장을 선점하기 위한 많은 노력들이 계속해서 진행되고 있다.1) 한국 및 일본의 선진업체의 경우 0603(0.
MLCC는 어떻게 구성되는가? 이에 발 맞추어 시장요구에 대응하기 위한 inductor, capacitor, resistor(LCR)등 수동부품의 기술개발 경쟁이 가속화 되고 있으며, 특히, 범용 수동부품으로서 용도와 사용량이 지속적으로 증가하고 있는 MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitor)는 경쟁업체간 기술 경쟁이 가장 치열하게 이루어지고 있는 대표적인 분야라고 할 수 있다. 이런 MLCC는 크게 용량구현을 위해 BaTiO3(BT)를 기본으로 하는 유전체 층과 금속(Ni, Cu, Ag-Pd, Pd)을 기본으로 하는 내부전극, 그리고 금속(Cu)과 glass 등을 포함하고 있는 외부전극으로 구성되어 있으며, 유전체 층과 내부전극 층의 박층화에 기반한 고용량제품 개발과 미세구조 개선을 통한 신뢰성 향상을 통하여, 관련 시장을 선점하기 위한 많은 노력들이 계속해서 진행되고 있다.1) 한국 및 일본의 선진업체의 경우 0603(0.
고용량 MLCC를 개발하기 위해서 유전체 시트의 박층화가 반드시 선행되어야 하는 이유는? Fig. 1의 식에 나타난 바와 같이 용량은 재료측면에서 보면 유전체의 비유전율에 비례하고, 공정 및 설계 관점에서 보았을 때에는 적층수 및 유효 전극면적이 증가할수록, 내부 전극간 거리가 감소할수록 증가한다. 따라서, 고용량 MLCC를 개발하기 위해서는 Fig.
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참고문헌 (4)

  1. H. Kishi, et al., "Base-Metal Electrode-Multilayer Ceramic Capacitors: Past, Present and Future Perspectives," Jpn. J. Appl. Phys., 42 [1] 1-15 (2003). 

    상세보기 crossref

  2. Y. Yamada, "Technology for Commodification of Small Size MLCC with High Capacitance for Space Application," the 25th Microelectronics Workshop, Nov. 2nd, 2012. 

  3. C.-J. Choi, "Powders for Electronic Components: Present and Future, focusing on Multilayer Ceramic Capacitors," 2006 Powder Metallurgy World Congress & Exhibition, 2006. 

  4. J.-O. Hong, et al., "Development History and Trend of High capacitance Multi-Layer Ceramic Capacitor in Korea," J. Korean Ceram. Soc., 46 [2] 161-69 (2009). 

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