[논문]고 신뢰성 MLCC 제조 및 전기적 특성

윤중락; 이병호; 이헌용

고 신뢰성 MLCC 제조 및 전기적 특성
The Electric Properties and Fabrication of MLCC with High Reliability 원문보기

윤중락 (삼화콘덴서) , 이병호 (삼화콘덴서) , 이헌용 (명지대학교 전기전자공학부)

[ $(Ba_{0.93}Ca_{0.07})_{1.009}(Ti_{0.82}Zr_{0.18})O_{2.}$ ] 이고 첨가제로 $MnO_2$ 0.2wt%, $Y_2O_3$ 0.18wt%, $SiO_2$ 0.15wt% 유리프릿으로 $(Ba_{0.4}Ca_{0.6})SiO_3$ 1 wt%를 첨가한 조성을 이용하여 각 공정별 최적화를 통해 고 신뢰성이면서 고용량 MLCC를 제작하였다 고 신뢰성 MLCC 제작에서 있어 최적의 소성온도를 확인 할 수 있었으며 외부 전극을 통한 도금액 침투를 방지하여 절연저항 특성을 향상할 수 있음을 확인하였다. 또한 1608 크기의 1.13uF의 용량을 가지는 고 신뢰성 MLCC를 제작하였다.

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문제 정의

[2] 고 신뢰성의 MLCC를 제작하기 위해서는 원료 조성도 주요한 인자이나 제조공정에서도 발생할 수 인자를 최적화하여할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 Ni을 내부 전극으로 사용하면서 주조성으로 (BaCa)(TiZr)O₂을 적용한 Y5V [EIA 규격]용 MLCC를 제작시 각 공정에서 고신뢰성의 특성을 얻기 위해 필요한 기술을 언급하고자 한다. 공정에서의 최적화를 위해 그린 시트 상태, 내부 전극 인쇄, IR(절연저항)을 고려한 최적 소성온도 선정, Cu 외부전극을 형성 후 도금액 침투에 의해 IR 저하등에 관해서 조사하고자 한다.

제안 방법

3 [um]이다. MLCC 제작은 1608 104Z를 기준으로하여 그린시트를 제작하였으며 슬러리는 분말, solvent, PVB 바인더 (B74001), 분산제 (M1201) 을 이용하여 2 step 혼합하여 슬러리를 만든 후 닥터 브레이드를 이용하여 8 um의 그린시트를 제작하였다. 그린시트 위에 Ni 전극을 프린팅 한 후 적층, 압착, 절단하여 1.
따라서 본 논문에서는 Ni을 내부 전극으로 사용하면서 주조성으로 (BaCa)(TiZr)O₂을 적용한 Y5V [EIA 규격]용 MLCC를 제작시 각 공정에서 고신뢰성의 특성을 얻기 위해 필요한 기술을 언급하고자 한다. 공정에서의 최적화를 위해 그린 시트 상태, 내부 전극 인쇄, IR(절연저항)을 고려한 최적 소성온도 선정, Cu 외부전극을 형성 후 도금액 침투에 의해 IR 저하등에 관해서 조사하고자 한다.
MLCC 제작은 1608 104Z를 기준으로하여 그린시트를 제작하였으며 슬러리는 분말, solvent, PVB 바인더 (B74001), 분산제 (M1201) 을 이용하여 2 step 혼합하여 슬러리를 만든 후 닥터 브레이드를 이용하여 8 um의 그린시트를 제작하였다. 그린시트 위에 Ni 전극을 프린팅 한 후 적층, 압착, 절단하여 1.6 X 0.8 X 0.8mm인 적층 칩을 제작하였다. 이때 적층 칩의 층수는 내부 110층 외부 상/하부 16층으로 설계하였다.
소성중 산소분압은 n2-h2-h2o 를 이용하여 10'11 MPa로 하고 소성온도는 1245 ~ 1290℃에서 하였으며 재산화는 1000'C에서 107 MPa로 하였다. 소성칩를 연마한 후 유리프릿이 첨가된 Cu 전극을 이용하여 외부전극을 형성하였으며 유전율, 유전 손실, 온도특성은 1 KHz, 1 Vnns 를 인가한 후 HP4192A로 측정하였으며 시편의 절연 저 항은 High Resistance Meter (HP 4339B, Hewlett-Packard, USA)를 사용하여 100 [V]의 전압을 인가하여 측정하였다.
i8)02. 이고 첨가제로 MnO₂ 0.2wt%, Y2O₃ 0.18wt%, SiO₂ 0.15wt% 유리프릿으로 (Bao.4Cao.6)SiC>3 1 wt%를 첨가하였다. 유전체 분말 제조 방법은 일반적인 고상법을 적용하였으며 자세한 내용은 기존 논문 발표하였다.

대상 데이터

유전체 분말 제조 방법은 일반적인 고상법을 적용하였으며 자세한 내용은 기존 논문 발표하였다.[2] 실험에 사용된 분말은 비표면적 4.1 [m/g], 입도분포는 Dio 0.5, Dso 0.8[um], D90 1.3 [um]이다. MLCC 제작은 1608 104Z를 기준으로하여 그린시트를 제작하였으며 슬러리는 분말, solvent, PVB 바인더 (B74001), 분산제 (M1201) 을 이용하여 2 step 혼합하여 슬러리를 만든 후 닥터 브레이드를 이용하여 8 um의 그린시트를 제작하였다.
8mm인 적층 칩을 제작하였다. 이때 적층 칩의 층수는 내부 110층 외부 상/하부 16층으로 설계하였다. 적층 칩을 260℃ 에서 28시간 바인더 탈지 후 그림 1의 소성 조건으로 소성하였다.

이론/모형

6)SiC>3 1 wt%를 첨가하였다. 유전체 분말 제조 방법은 일반적인 고상법을 적용하였으며 자세한 내용은 기존 논문 발표하였다.[2] 실험에 사용된 분말은 비표면적 4.

성능/효과

고신뢰성 MLCC 제작을 위해서는 출발원료의 조성도 중요하지만 공정에 발생할 수 있는 공정조건이 고신뢰성 제품을 만드는 데 중요한 요소임을 알 수 있었다.
5%이상의 특성 불량을 야기함을 볼 수 있다. 본 실험에서는 제작한 MLCC의 경우 용량은 1.13 uF이고 손실은 5.2%로서 규격을 만족하였으며 그림 7의 결과에서 보듯이 우수한 절연 저항 특성을 보이고 있으며 불량율 또한 거의 0%인 제품의 제작이 가능함을 볼 수 있었다.
중요 공정으로는 그린 시트 제조 방법, 전극 프린팅 특성, 최적의 소결온도가 중요한 요소이었으며 특히 도금액 침투를 방지하는 것이 절연저항 불량을 제거할 수 있는 공정임을 알 수 있었다.

후속연구

[1] 따라서 BaTiQj에 Ca, Zr, Sr등을 치환하거나 첨가제로 Mn, Y등을 첨가하여 신뢰성을 향상시키고 있다. [2] 고 신뢰성의 MLCC를 제작하기 위해서는 원료 조성도 주요한 인자이나 제조공정에서도 발생할 수 인자를 최적화하여할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 Ni을 내부 전극으로 사용하면서 주조성으로 (BaCa)(TiZr)O₂을 적용한 Y5V [EIA 규격]용 MLCC를 제작시 각 공정에서 고신뢰성의 특성을 얻기 위해 필요한 기술을 언급하고자 한다.

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