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핵심기술
직류전계 하에서의 유전율 열화현상을 억제할 수 있는 BaTiO₃ 조성 설계기술, X8R 특성을 만족시키는 고유전율 조성설계
최종목표
직류전계 하에서의 유전특성 변화를 방지할 수 있는 조성 설계기술 개발 및 X8R 특성을 만족시키는 고신뢰성 유전체 신조성 개발
개발내용 및 결과
○ 유전열화에 영향을 미칠 수 있는 인자를 확보.
산화물 첨가제(Re₂O₃, MgO, Mn₃O₄ 등)의 종류 및 첨가량에

핵심기술
직류전계 하에서의 유전율 열화현상을 억제할 수 있는 BaTiO₃ 조성 설계기술, X8R 특성을 만족시키는 고유전율 조성설계
최종목표
직류전계 하에서의 유전특성 변화를 방지할 수 있는 조성 설계기술 개발 및 X8R 특성을 만족시키는 고신뢰성 유전체 신조성 개발
개발내용 및 결과
○ 유전열화에 영향을 미칠 수 있는 인자를 확보.
산화물 첨가제(Re₂O₃, MgO, Mn₃O₄ 등)의 종류 및 첨가량에 따른 유전열화 현상을 관찰하고 미세구조, 유전율과 유전열화 현상과의 상관관계에 대하여 고찰.
○ 직류전계 하에서 유전열화기구 규명.
산소 빈자리의 relaxation behavior를 정량적으로 조사하여 열화를 억제할 수 있는 oxygen vacancy 와 defect complex를 구성하는 최적의 산화물 첨가제를 찾아냄.
○ 유전체 나노분말을 합성하고 첨가제 코팅.
BaTiO₃ 나노분말 표면에 산화물 첨가제를 고르게 분산시키는 기술 및 입자성장을 억제하면서 치밀화를 진행시킬 수 있는 소성기술을 확립함.
○ X8R 규격의 온도안정성을 구현한 유전체 조성 개발.
유전 열화를 억제할 수 있는 X8R 특성 (150℃까지 온도안정성 확보)을 만족시키는 유전체 조성설계에 필요한 data base 구축하였음.
기술개발배경
○ DC bias에 의한 유전용량 열화현상 억제기술
- MLCC가 소형화, 박층화 되면서 단위 두께의 유전체 층에 가해지는 전기장의 세기가 증가하고 있다. 따라서 직류전계에 의한 절연저항의 열화 현상 뿐 아니라 유전율의 경시변화 문제도 그 심각성이 증가하는 추세이나 이에 관한 연구는 매우 부족한 실정이다. 조성 설계 및 공정변수 제어를 통한 DC bias aging 현상의 억제기술이 시급히 요구된다.
○ 유전율의 온도의존성을 제어할 수 있는 조성 설계기술
- 자동차 내부의 전자제어장치 등에 적용되는 전장용 MLCC의 수요가 증가하면서 시장이 점차 확대되고 있으므로, 경쟁력 강화를 위해서는 온도변화가 극심한 환경에서도 일정한 유전특성을 유지할 수 있으며, 높은 유전용량과 신뢰성을 갖는 제품 개발이 요구된다
핵심개발기술의 의의
○ 유전체층의 박층화로 인하여 최근 심각성이 증가하고 있는 직류전계 하에서의 유전율 열화현상을 억제할 수 있는 기술을 확보함으로써 차세대 초소형 적층소자 생산에 기여.
○ 현재 가장 고난이도의 온도특성 제어 기술을 요하는 X8R 조성을 개발하고 온도특성 및 신뢰성 control 방법을 제시하여, 다른 유전체 조성 개발에 기여.
○ 취약한 국내 부품의 신뢰성 향상 및 고품위 나노분말 생산에 기여.
○ 차세대 소형 적층소자 개발에 필요한 나노분말의 제어와 관련 한 원천기술의 확보.
○ 다른 유사 전자세라믹 물질의 나노분말 합성, 산화물 코팅, 분말 제어기술에 필요한 guide line의 제시.
적용분야
본 연구에서 획득된 기술은 MLCC 조성 설계뿐 아니라 페로브스카이트계 산화물을 사용하는 소재의 신뢰성 향상에 적용가능.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 7
• 목차 ... 12
• 제 1 장 서론 ... 13
• 제 1 절 기술개발의 중요성 및 필요성 ... 13
• 제 2 절 국내.외 관련 기술의 현황 ... 15
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적.경제적 파급 효과 ... 17
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 18
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 18
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 18
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 20
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 21
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 21
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 21
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 22
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 23
• 3-1. 직류 전계에 의한 유전용량 열화현상 ... 23
• 3-2. BaTiO3 나노 분말 합성 및 첨가제의 나노 코팅기술 ... 68
• 3-3. X8R 특성을 만족시키는 고신뢰성 유전체 신조성 개발 ... 87
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 116
• - 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 116
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 117