2020-적층세라믹콘덴서의 재료-제조-실장기술과 최신기술(34)
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제5장4절 탈지와 소성
1. 탈바인더 MLCC의 유전체, 내부전극 및 단자 전극의 성형에 사용되는 바인더로는, 에틸 셀룰로스, 아크릴 수지, 부티랄 수지 등이 있다. 이 바인더는 성형에는 필요하나, 최종 소결체에서는 불필요 또는 있어서는 안되는 존재이다. 즉, 이 바인더를 얼마나 클린하게 문제없이 제거할 수 있는가가 중요하다. 바인더를 제거하는 공정은, 탈 바인더 또는 탈지라 불리운다. 탈 바인더 방법으로는 열 분해에 의해 가스화시켜 제거하는 방법이 가장 저렴하고 공업적으로 널리 채용되고 있다. 열 분해에 따른 탈 바인더의 경우, 온도뿐 아니라 압력, 분위기 등, 다양한 연구가 이루어진다. 바인더는 주로 C, H, O의 3가지 원소로 구성되어 있으며, 열분해 후, 최종적으로는 CO2와 H2O가 된다. 열 분해는 온도나 분위기에..
2022.08.04 -
제5장3절 적층열압착
1. 박리 적층 공법 적층 열압착 공정은 세라믹 그린시트 상태에서 MLCC의 그린 칩으로 성형하는 공정으로, 박리 적층 공법이 일반적이다. 박리 적층 공법에서는 박리, 적층, 열 압착의 3개의 단계가 있다. 즉, 세라믹 그린 시트에 소정의 내부전극을 인쇄, 건조한 것을 캐리어 필름에서 박리한 후, 대향 전극이 번갈아 적층되어, 마지막에는 열을 가하며 프레스하여 접착되어 일체화된다. 이러한 일련의 공정도 MLCC의 특성이나 신뢰성에 큰 영향을 주기 때문에 상당히 중요한 공정이다. 박리 공정은 세라믹 그린 시트를 펀치(금형)에 진공 흡착으로 고정하고 캐리어(PET)필름을 박리하는 공정이다. 모식도를 그림1에 나타내었다. 여기에서는, 얇은 세라믹 그린 시트에 핀 홀, 늘어남, 파괴 등의 결함이 발생하기 쉽기 ..
2022.07.27 -
제5장2절 내부전극인쇄
1. 내부 전극 인쇄의 개발 트렌드 유전체 그린시트의 박층화와 마찬가지로, 내부 전극의 박층화는 MLCC의 소형대용량화를 향한, 필요한 기술이다. 특히, 유전체의 박층화는 전압, 신뢰성 저하를 동반하는 데 비해, 내부 전극의 박층화는 소자 특성의 악화를 동반하지 않는다고 할 수 있다. 내부 저항의 증가는 우려되나, 다른 콘덴서에 비해, 등가직렬저항(ESR)이 낮기 때문에 현시점에서는 문제시 되고 있지 않다. 그러나, 내부 전극의 박층화는 소성 시의 내부 전극의 불연속화, 구상화를 야기하기 쉽기 때문에 기술적 난이도가 높다. MLCC의 내부 전극은 이전부터 팔라듐(Pd) 등의 귀금속이 사용되어 왔으나, 최근에는 니켈 등의 비금속(Base metal)의 사용이 주류가 되고 있다. 내부 전극 재료인 Ni 분말..
2022.07.25 -
제5장1절 세라믹시트의 제작
1. 세라믹 시트 개발 트렌드 전자기기의 소형, 고기능화를 배경으로 MLCC의 소형 대용량화가 기대되고 있다. MLCC의 소형 대용량화를 향하여, 유전율의 증가라는 재료 설계 기술 이외에도, 유전체층의 박층화, 적층수의 증가, 내부전극의 교차면적의 확대라는 구조체 제작에서의 제조 프로세스 기술의 고도화가 중요해진다. 유전체 분말을 유기 바인더 등과 함께 용매 중에서 분산, 혼련하여 얻어진 슬러리를 시트 상에 가공한 소결하지 않은 상태를 유전체 그린시트라 칭한다. MLCC를 구성하는 유전체층을 박층화하기위해, 유전체 그린 시트도 박층화가 진행되는데 이에 따라 유전체 그린시트 내 공극이나 표면의 요철, 결함, 핀홀의 악영향을 무시할 수 없게 된다. 따라서, 유전체 그린 시트의 박층화를 위해서는 보다 고품위의..
2022.07.19 -
제4장4절 최신 절연 열화 해석 기술
1. 서론 최근, Ni 내부 전극 MLCC는 소형화와 대용량화가 진행되어, 스마트폰이나 태플릿 등의 통신 단말에 다수 탑재되었다. 앞으로, 통신 방식이 4G/LTE에서 5G로 이행되고 통신 단말에 탑재되는 MLCC의 원수가 더욱 증가하게 될 것으로 예상된다. 한편, 차량, 산업 기기, 기지국 용도로도 MLCC의 수요는 증가할 것으로 예측된다. 한편 전장,산업기기, 기지국용에도 있어서도 MLCC의 수요는 커질 것으로 예측된다. 이러한 시장 동향의 상황 속에서 MLCC가 사용되는 전자 기기는, 고온이나 고전압에 노출되었으며 MLCC는 기존보다 높은 품질과 신뢰성이 요구된다. 많은 연구자와 기업의 노력으로 내환원 유전체 재료가 활발하게 개발되어 왔다. MLCC의 고성능화와 고신뢰성화를 목표로 계속해서 연구 개..
2022.07.10 -
제4장3절 내부전극과 신뢰성
1. 고온고전압 하에서의 절연 열화 고온부하 시험 또는 고온고습부하 실험에서 절연저항이 열화하는 원인은 두 가지로 나뉜다. 전극 재료의 일렉트로마이그레이션에 따른 고장과 유전체 그 자체의 열화이다. 전자의 경우에는 도금액 등의 잔류 음이온 또는 습기가 이를 가속화시킨다. 전극 재료로서 사용된 귀금속 Ag 혹은 Pd, 특히 Ag는 일렉트로 마이그레이션을 일으키기 쉽다. 후자는 유전체의 내부, 즉 grain(입자)이나 grain boundary(입경)의 절연 저항이 전계의 영향으로 저하하는 현상이며, Ni-MLCC에서 특히 두드러진다. 여기에서는 유전체 재료의 절연 열화에 관하여 고찰한다. MLCC를 박층화, 다층화 할 때 가장 문제가 되는 것은 절연 저항의 신뢰성이다. 신뢰성에 악영향을 주는 요인은 여러가..
2022.07.09