1. BaTiO3계 내환원성 유전체 재료의 희토류 원소 첨가 효과 1990년대에 들러와 BaTiO3에 억셉터인 Mn이나 Mg에 추가하여, 희토류 산화물을 첨가함으로써 Ni-MLCC의 수명특성이 현저하게 향상되는 것이 보이기 시작하였다. 본 재료계의 개발을 통하여, 기존의 Pd전극품과 동등 이상의 고신뢰성을 확보하는 Ni-MLCC가 실현되었으며 박층 시트 프로세스 기술의 급속한 진전에 따라, MLCC의 소형화와 고용량화가 한번에 가속되었다. BaTiO3에는 Ba가 차지하는 12배위의 A사이트와, Ti 가 차지하는 6배위의 B사이트의 두 종류의 사이트가 존재한다. 첨가성분이 어느 사이트를 점유하는가는 각종양이욘의 이온반경에 크게 의존한다. 따라서, 첨가성분의 전기적 특성이나 미세 조직에 대한 영향을 고찰함에..

1. 신뢰성과 고장모드 콘덴서의 전기적 특성 중 가장 중요한 것은 정전용량이다. 그러나 전기를 저장한다는 전제로서 절연저항이 높은(직류전류를 흘리지 않는) 것이 필요하다. 따라서 콘덴서의 신뢰성이라는 경우, 통상적으로 절연저항의 신뢰성을 의미하는 경우가 많다. 실 사용중에 절연저항이 저하된 경우, 누설 전류가 증가하여 발열하고, 더욱 저항이 저하되어 최악의 경우에는 단순한 전자회로의 고장뿐 아니라 발화에 이르는 경우도 있다. 쇼트 모드의 고장은 매우 바람직하지 않으므로 고장 시 오픈 모드가 되는 퓨즈 부착 MLCC를 제안되어 왔지만, 대부분 실용화에 이르지 못하였다. 비용이 매우 커진다고 하는 것과 불완전한 것이 주된 이유라고 생각된다. MLCC에서 발화에 이르는 중대 사고가 보고된 예는 많지 않으나 전..

제3장 유전체 재료와 MLCC 특성 제7절 신규 유전체 재료 1. 거대 유전율 재료 : CaCu3Ti4O12 새로운 강유전체 재료를 개발하기 위해 오늘날까지 많은 노력이 이루어져 왔다.특히 거대 유전율 재료로 불리는 신규 재료에 관한 보고가 2000년 이후 활발하게 이루어져 왔다.본 절에서는 많이 보고된 거대 유전율 재료 중에서도 대표적인 재료에 대해 해설한다. Subramanian 등이 의사 페롭스카이트(pseudo-perovskite) CaCu3Ti4O12(CCTO)에서 비정상적으로 높은 유전율을 발견한 이후 CCTO에 대해 많은 연구가 이루어져 왔다. 상전이 없이 넓은 온도범위 (300~600K)에 걸쳐 K=~10^5라는 비정상적으로 높은 유전율의 기원에 관해 많은 흥미를 가져왔다. CCTO의 유전..

제3장 유전체 재료와 MLCC 특성 제6절 자도차용 재료 1. BaTiO3의 큐리 온도 전자기기의 경박단소화 트렌드는 MLCC에 대해 보다 높은 정전용량과 더 소형화를 요구하고 있기 때문에 MLCC에서는 유전체층의 박층화와 다층화가 진행되고 있는데 이는 ECU(일렉트로닉 컨트롤 유닛), PGM-FI(연료분사제어), ABS(Anti-lock Brake System) 등의 자동차용 전자제어회로의 MLCC에서도 마찬가지이다. 최근 자동차의 경량화는 연비개선의 중요한 인자로 중점적으로 추진되며 와이어하네스의 삭감이나 제어 유닛의 엔진룸 내 배치 등이 요망되고 있다. 따라서 자동차용도의 제어유닛에 이용되는 전자부품에는 보다 고온에서의 특성과 신뢰성이 강하게 요망되고 있다. Bi2O3-PbO-TiO2계 유전체 조성..

제3장 유전체 재료와 MLCC 특성 제5절 저유전율계 재료 1. 저유전율계 재료 EIA규격 Class1 세라믹 콘덴서에 이용되는 재료 즉 온도보상용 콘덴서 재료가 저유전율계 재료이다. 온도보상용 콘덴서는 용량의 온도계수가 -55~125℃에서의 온도범위에서 30~-750ppm/deg범위에 들어가는 것으로 유전손실이 작고 환경조건이나 사용조건에 대한 안정성이 매우 좋아 공진회로나 고주파회로에 많이 사용되고 있다. 상유전체가 사용되므로 유전율은 높아야 200정도이다. TiO2를 주성분으로 하는 것으로는 MgTiO3, CaTiO3, SrTiO3, Ba2Ti9O20 등이, ZrO2를 주성분으로 하는 것으로는 CaZrO3, SrZrO3, BaZrO3, 및 이들 복합계의 세라믹스가 거론된다. 더욱이 이들에 La2O3..

제3장 유전체 재료와 MLCC의 특성 제4절 고유전율 재료 1. 서론 Class2(고유전율계) MLCC에서는 주로 유전체 재료로 BaTiO3(BT) 혹은 Ba(Ti, Zr)O3(BTZ)를 주원료로 한 재료가 사용되고 있다. 현재는 BT 혹은 그 일부를 미량의 Ca로 치환한 (Ba,Ca)TiO3 (BCT)를 기반으로 한 재료가 주류이다. BT계 재료의 실온에서 비유전율은 3000~5000 정도로 Class1 MLCC와 비교하면 매우 크지만 비유전율이 10000을 넘는 BTZ계 재료에 비해 낮다. BTZ계 재료는 내환원성이 뛰어나고 절연성도 높다. 대신 BTZ계 MLCC는 용량의 온도 변화가 커서 실온에서 85℃로 온도를 높이면 용량이 80% 가까이 떨어진다. 이 때문에 주로 EIA 규격 Y5V(-30에서 ..