제3장 유전체 재료와 MLCC 특성 제3절 MLCC의 각종 전기적 특성 -현상론적 열역학을 이용한 특성 시뮬레이션 1. 서론 휴대전화, 모바일 컴퓨터로 대표되는 정보전자기기의 소형화, 고성능화, 전력절약화의 흐름은 멈출 줄 모르고, 이에 탑재되는 수동소자도 표면실장 가능한 칩화가 급속히 진전되고 있다. 가장 앞선 적층 수동 소자의 대표는 MLCC이다. MLCC의 기본 조성은 BaTiO3이며 1940대 초반에 미·일·소에서 발견되었으며, 이후 압전성, 강유전성, 구조 변화가 널리 연구되었으며 1949년 Kay and Vousden에 의해 그림 1에 나타낸 BaTiO3의 구조 변화가 보고되었다. BaTiO3의 강유전성이 발견된 것과 같은 무렵 오늘날 개인용 컴퓨터의 기초인 디지털형 컴퓨터 ENIAC가 개발되..

제3장 유전체재료와 MLCC특성 제3장2절 티탄산바륨의 그레인사이즈 효과 1.서론 전자기기의 소형화·고성능화에 공헌하기 위해 MLCC의 소형·고용량화가 도모되어 왔는데, 이는 주로 유전체층의 다층화와 박층화에 의한 것이지만, MLCC의 용량밀도 향상은 한계를 맞이한다는 설이 있다. 오늘날 MLCC 유전체층의 두께는 수 100nm로 매우 작아졌기 때문에 기존의 시트 성형 공법의 적용이 매우 어려워지고 있다. 또한, 박층화에 의해 유전체층에 걸리는 전계강도가 매우 커지므로 바이어스하에서의 실효용량이 저하되고 절연신뢰성의 확보가 곤란하게 되어 있다. 또한, BaTiO3의 유전율은 세라믹스를 구성하는 입자의 사이즈에 의존하며, 특히 입경 1um 이하에서 감소한다고 알려져 있다. 이 현상은 BaTiO3의 '그레인..

제3장 유전체재료와 MLCC의특성 제1절 티탄산바륨의 유전분극기구 1. 서론 본 절에서는 MLCC 유전체층을 구성하는 주요 재료인 BaTiO3 유전 특성에 대해 설명한다. 유전율의 기원을 이해하기 위해서는, 전계를 인가했을 때에 유전체중에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 미시적으로 고찰하는 것이 불가결하다. 처음에 일반적인 유전체의 유전성에 관하여 분극기구를 제시하고, BaTiO3 단결정이나 세라믹스의 유전분극기구가 구체적으로 어떻게 이해되는지 개략적으로 설명한다. 2. 티탄산 비륨의 유전분극 2.1 유전성의 미시적 기원 유전체에 전계를 인가하면 속박전하가 나타나고 유전체 중에 유전분극이 생긴다. 이 유전분극의 메커니즘을 미시적인 관점에서 대별하면 1)전자분극, 2)이온분극, 3)배향(쌍극자)분극, 4)계..

제2장 MLCC의 구조 및재료 제5장 특수한 단자전극 1. 금속판 단자 전극 MLCC를 회로기판에 실장하는데 있어서 단자전극은 매우 중요한 역할을 하고 있으며 실장의 신뢰성을 생각했을 때 MLCC측에서 문제가 되는 것은 단자전극이다. 단자전극과 회로기판은 납땜에 의해 전기적 접속이 확보되어 있으나 부품이 탑재된 전자회로가 다양한 환경변화에 놓여졌을 때에도 전기적 접속은 충분히 유지되어야 한다. 특히 차량탑재나 항공우주 관련에 사용되는 전자회로의 경우 온도나 기계적 외력에 대해 가혹한 신뢰성 시험이 요구된다. 이에 열 사이클과 같은 열충격시 땜납의 문제를 최소화하는 방법으로 주로 금속판 단자와 수지 전극의 2가지 방법이 실시되고 있다. 금속판 단자를 부착한 구조의 MLCC를 그림 1에 나타내었다. 상품명으..

1. 단자 전극 재료 단자전극의 역할은 MLCC의 내부전극과 전자회로를 접속하는 것이다. 그러므로 MLCC와도 충분한 접착강도를 가짐과 동시에 회로기판과 납땜으로 전기적으로나 기계적으로 충분한 강도로 접속되어야 한다. 단자 전극부의 구조의 모식도를 그림 1에 나타내었다. 단자 전극 재료로는 Ni 혹은 Cu가 이용되고 있지만, Cu가 보다 일반적이다. Cu 단자 전극 페이스트를 MLCC 단면에 도포, 건조 후에 소부라고 하는 열처리를 행하여 단자 전극이 형성된다. MLCC의 Ni 내부 전극과는 금속끼리여서 소부 시 확산 반응에 의해 충분한 접속이 가능하다. 그렇지만, MLCC의 세라믹 유전체와는 「산화물과 금속」이라고 하는 큰 성질이 다른 물질의 조합이므로, 소부한 것만으로는 충분한 접착 강도를 얻을 수 ..

1. 서론 최근의 MLCC의 소형·고용량화에 수반해, 유전체 세라믹층이나 내부 전극층에는 박층화가 강하게 요구되고 있다. 또한 고용량화에 따라 MLCC의 적용 범위도 넓어지고, 높은 내압성을 필요로 하는 전원회로 등의 부품에 탑재도 진행되어 신뢰성에 대한 요망도 증가하고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 내부전극의 주재료인 Ni분말의 특성에는 1) 목표전극 두께에 적합한 미세한 분말 2) 인쇄 특성 만족을 위한 분산성이 우수한 입자 설계 3) MLCC 소성 프로세스에 적절한 전극 소결을 얻을 수 있는 표면 설계 이 요구된다. 아울러 MLCC 시장의 확대를 견딜 수 있는 양산비용이 전제되는 것은 말할 필요도 없다. 수요 확대에 의해 Ni메탈 사용량이 연간 1000ton 초과 MLCC 시장에서 특성과 양..