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CaZrO3를 첨가한 BaTiO3 유전재료의 합성

전문가 제언: ○ 최근 정보통신산업의 발전과 함께 적층칩 세라믹 커패시터(MLCC)의 수요가 폭발적으로 증가했다. 즉 휴대폰, 스마트폰, 내비게이션, LCD TV, 등에는 대당 수 백 여개씩의 MLCC가 사용된다. 이들 전기·전자 제품의 소형, 경량, 고성능화가 급속히 진행됨에 따라 MLCC도 소형화 및 고용량화에 대한 요구가 증가되고 있다.

○ MLCC 제품의 크기는 개발초기에 3216(길이 3.2㎜, 폭1.6㎜ 칩 크기를 표현) 규격제품을 생산하여, 점차 2012, 1608, 1005, 등으로 소형화되었다. 현재는 스마트폰과 같은 디바이스의 소형화 추세에 부응하여 0603, 0402, 등으로 초 소형화되어 대량 생산되고 있다.

○ 이것은 세라믹과 금속전극이 번갈아 쌓여 있는 구조이다. 따라서 미세한 나노 파우더를 사용해야 세라믹과 금속전극 두께를 얇게 할 수 있어서 고용량 MLCC 개발이 가능하다. 유전체 재료를 합성할 때는 주로 BaTiO3에 다른 금속이온을 첨가물로 사용한다. 이들 재료는 유전특성에 따라서 COG, X7R, X8R, Y5V, 등으로 구분한다.

○ 본 문헌은 BaTiO3에 Nb-Mn계와 Nb-Ni계 화합물을 각각 소량 첨가하여 유전체 재료를 만들었다. 여기에 다시 CaZrO3의 첨가량을 조절하면서 X8R 규격인 정전용량의 온도계수(△C/C)=±15%에 맞출 수 있었음을 보여준 것이다.

○ 세계적으로 MLCC 최대 생산회사는 일본의 (주)무라타와 한국의 삼성전기(주)이며, 우리나라에서는 삼화콘덴서(주)와 필코씨앤디, 등이 그 뒤를 잇고 있다. 현재 주원료인 BaTiO3는 대부분 수입에 의존하고 있으며, 여기에 자체의 노하우에 의해서 첨가물을 추가하여 원료를 제조하고 있다.

○ 우리나라의 MLCC 산업은 초소형의 경우는 일본에 품질 경쟁력이 다소 떨어지는 실정이다. 또 가격 면에서 보면 중국 제품에 밀리는 시장 환경 속에서 어려움을 겪고 있다. 초미립 분말과 유전 특성이 우수한 새로운 유전재료를 합성할 수 있는 기술이 필요하다.

저자: Lingxia Li, Jingyang Yu, Yaran Liu, Ning Zhang, Junxiao Chen
자료유형: 니즈학술정보