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티탄산바륨 나노크리스털을 이용한 박막 커패시터

전문가 제언: ○ 고기능 소형 전자기기 내부 고집적화에 따라 부품 수와 기판점유 면적이 감소하는 경향이다. 그러나 회로규모가 비대화되고 부품 수의 비율은 증가하고 있어 고밀도 실장기술이 필요하다. 최근 부품을 3차원적으로 기판에 내장하는 고밀도 실장기판 기술이 개발되었다. 따라서 박막 커패시터나 유전체/강자성체 박막을 Si기판에 고집적하는 IPD기술로 발전하고 있다.

○ 최근에 MLCC의 소형·고용량화을 위한 기술개발과 유전체의 박층화, 적층화 생산기술도 빠르게 발전하고 있다. 유전체 층의 두께는 1㎛ 이하까지 박층화가 진행되고 있으며, 이에 따라 주원료인 BaTiO3도 0.2㎛ 이하의 미립자 개발이 요구되고 있다.

○ 이 문헌에서는 나노 크리스털을 이용하고, 습식분체 프로세스를 기본으로 하는 박막 커패시터 기술에 대해 설명한다. BaTiO3 나노 크리스털은금속 알콕시드를 원료로 하는 졸-겔 프로세스에 의한 직접합성법을 이용하였다. 이 원료로 슬러리를 만들고 기판 상에 스핀코팅으로 도포하고, 건조와 열처리를 통하여 BaTiO3 박막을 제조한다. 제조된 박막은 소결활성을 가진 나노 BaTiO3 결정입자를 이용하기 때문에 결정성이 높고 치밀하다.

○ 국내의 커패시터의 인프라가 점진적으로 향상되고 있으며, 다양한 영역에서 연구결과가 발표되고 있다. 그 중에서도 전극소재 및 셀 구성에 대한 발전과 초고용량 커패시터에 대한 국내외의 산학연의 관심이 높아지고 있다.

○ 국내 고용량 커패시터는 삼성전기, 삼화콘덴서 외에 10여개 업체가 참여하고 있다. 그간 이 분야 시장은 일본 Murata 등 4개 메이커가 90%를 점유하고 있다. 향후 국내 업체들의 품질개선과 양산화에 의한 경쟁력이 향상되면 세계 시장 점유율은 증가할 것으로 예상된다. 특히 초고용량 커패시터는 2차 전지 산업과 융합하여 거대 부품산업으로 부상할 것으로 전망된다.

저자: Toshimasa Suzuki
자료유형: 학술정보