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차재용 세라믹콘데서의 개발동향

전문가 제언: ○ 자동차 탑재용 세라믹콘덴서는 세라믹과 금속으로 구성되어 화학적으로 안정하고 다른 콘덴서에 비해 신뢰성이 높은 특징이 있다. 이 콘덴서의 유전체재료는 코어셀구조를 가진 BaTiO3계 재료가 사용되고 있으며 CaO, Dy2O3 등의 첨가는 고온 고전계하에서 신뢰성 향상에 유효 하다. 또 세라믹은 충격에 약하기 때문에 세라믹 양단에 Cu 전극접합하고 도전성 수지로 코팅 후에 Sn/Ni 도금하여 소자의 균열이나 파괴를 방지하게 하는 재료설계도 중요하다.

○ BaTiO3 적층콘덴서 두께가 2000년도까지는 약 20㎛였으나 2000년대가 시작되면서 BaTiO3 입자가 100㎚로 초미세화 방법이 개발되면서 이 미립자를 이용한 적층콘덴서 두께가 1∼3㎛로 되어 약 20배 얇게 적층콘덴서가 형성되므로 신뢰성 있고 중량도 가벼운 특징이 있다. 최근에 초임계 수열공정에서 BaTiO3입자 핵생성 시에 유기물이 입자 표면에 흡착하여 입자 크기를 제어하여 15㎚ 초미립자를 형성하는 기술도 개발되고 있으므로 더 얇은 BaTiO3계 적층콘덴서 개발이 기대된다.

○ BaTiO3에 CaO를 첨가하고 소결조제제로 MnO, SiO2를 첨가한(Ba1-xCax) TiO3-MnO-SiO2 소결체가 상전이 온도를 고온화 할 수 있다면 보다 더 고온 특성에 우수한 유전체 재료개발이 가능하다. 또 (Ba1-xCax)TiO3에Dy2O3, MgO를 첨가하여 코어셀 구조가 형성되어 유전율 변화를 억제할 수 있다고 하며, 이들 콘덴서의 균열과 파괴방지를 위한 세라믹 양단전극의 접합 재료설계도 중요하다.

○ 한국의 대표적 적층형 세라믹콘덴서(MLCC) 회사는 삼성전기, 삼화콘덴서, 세라텍, 부방테크론 등이 있다. 2004년도 기준 국내 시장동향을 보면 수출 474억 92백만 개 수출로 전년 대비 132% 증가, 수입은 349억 94백 개 수입으로 117% 향상, 국내 생산량은 997억 41백만 개 생산에 128% 증가, 내수는 524억 92백만 개로 129% 증가하였다. 삼성전자는 2011년 9월 중국 텐진에 MLCC공장 준공식하고 생산을 시작하였고 2020년까지 빈하이에 7억 달러를 투입하여 세계 최대 칩부품생산 거점을 만든다고 한다.

저자: Tomoyuki NAKAMURA
자료유형: 학술정보