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BaTiO3 유전체 재료의 가수분해 반응억제

전문가 제언: ○ 적층 세라믹 커패시터(MLCC)은 주로 BaCO3와 TiO2를 합성하여 만든 BaTiO3 분말을 사용하여 제조한다. 이 분말을 물, 바인더, 분산제와 함께 혼합한 후 슬러리를 만든 후, 닥터 블레이드(doctor blade) 방식에 의해서 시트(sheet) 모양의 성형체를 제조한다. 여기에 내부 전극을 인쇄한 후 적층하여 소성하는 것이다.

○ 최근에 스마트폰, 테블릿 PC, 네비게이션, 등의 수요가 대폭 증가하면서 MLCC의 수요도 큰 폭으로 증가하고 있다. 특히 휴대기기의 고성능화와 소형경량화의 요구에 따라서 MLCC도 생산량이 가장 많은 1005 크기(1×0.5×0.5㎜)는 구성 비율이 2012년부터 차즘 떨어진다. 대신에 0603 크기(0.6×0.3×0.3㎜) 및 0402 크기(0.4×0.2×0.2㎜)는 급격히 증가하고 있다. 최근에는 0201 크기(0.25×0.125×0.125㎜)도 개발되고 있다.

○ MLCC는 주로 유전체와 전극 층의 두께를 줄여서 소형화한다. 현재 가장 얇은 유전체의 층 두께는 0.5㎛이고, 차세대용으로 0.3㎛ 정도의 층 두께에 도전 중이다. 이 기술을 위해서 BaTiO3 원료를 나노 수준으로 미세화하거나, 슬러리의 농도를 높이는 동시에 분산성이 우수한 현탁액을 만드는 기술이 필요하다.

○ 이와 같은 현탁액을 만드는 과정에서 조성의 불균일, 점도나 분산성의 불안정에 따른 시트 두께 편차, 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 문헌에서는 BaTiO3 분말입자를 표면처리 하는 방법을 제시하고 있다. 이 기술의 유효성에 대해서는 알려진 바가 없으나, 전문 제조업체에서 검토해 볼 만한 가치가 있다고 판단된다.

○ 세계적으로 MLCC는 일본과 한국에서 대량 생산하고 있는 세라믹 부품이다. 즉 일본의 (주)무라타와 한국의 삼성전기(주)가 세계시장을 주도하고, 이들의 월간 생산능력은 각각 500∼600억개에 이른다. 또 일본의 TDK 또는 한국의 삼화콘덴서(주)가 그 뒤를 따르고 있다. 그러나 소형화 기술에서는 아직 한국이 일본을 따르지 못하고 있어서 기술적 노력이 더 필요하다.

저자: Susana M. Olhero et al.
자료유형: 니즈학술정보