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 ..

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..