[논문자료] 우리나라 고용량 MLCC 기술 개발의 역사와 전망

출처: 픽사베이

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적층형 세라믹 커패시터(Multi-layer Ceramic Capacitor, 이후 MLCC)는 휴대폰, 개인용 PC, digital display 등 set의 전자회로에서 수동 부품의 60%를 차지하고 있는 대표적인 수동소자다. MLCC는 IC 등 능동 소자의 전원 공급 회로에서 noise를 분리하는 기능(decoupling), signal에서 dc 성분을 제거하는 기능, signal의 평탄화 기능 등 그 역할이, 대표적인 능동 소자인 반도체에 버금갈 정도로 중요하여 산업의 쌀이라 불리기도 한다. Set의 소형화 및 다기능화에 부응하여 MLCC 역시 소형화, 고용량화 되어가는 추세가 확실하다.

논문 출처 : https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticleOrgnl.do?cn=JAKO200915536390967

MLCC는 HHP, note-PC 등 set의 소형, 다기능화 추세에 부응하여 더욱 더 소형, 고용량화될 것이다. Fig. 13에 MLCC 개발 예상 추이, 예상 유전체층 두께, Ni 층 두께 등을 나타내었다. 1005 size 기준으로 매 2년마다 용량이 2배씩 늘어날 것으로 예상된다. 이를 달성하기 위해 가장 key가 되는 것은 BaTiO3 및 Ni powder 개발이다.

 

2012년 유전체층 0.3 µm, Ni층 0.2 µm를 구현하려면, 신뢰성을 확보하기 위해, 적어도 70 nm급 BaTiO3 및 30 nm 급 Ni powder가 필요할 것으로 예상된다. 이러한 나노 powder를 MLCC용 재료로 사용하기 위해서는 size뿐만 아니라, 높은 결정성이 요구된다. 같은 size라도 유전율을 높게 구현하고, 입성장을 제어하기 위해, 결정화도(tetragonality) 가 높은 BaTiO3분말이 요구된다. 9,10) Ni 역시 소결 지연 효과를 얻기 위해 최대한 결정성이 높아야 한다. 현재의 원료 합성 방법으로 고성능의 나노 입자를 대량으로 합성하기는 어렵다. 따라서 향후 초고용량 MLCC 개발에는 그 밑바탕이 되는 입자 합성의 원천기술 확보가 더욱더 중요해지리라 예상된다.

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WIP / CIP

 

CIP ( Cold Isostatic Press )

냉간 정수압, CIP처리라고 표현하며 등 방향 압축 성형이 필요한 제품에 널리 사용되고 있습니다. 온도에 의한 물성 변화가 필요없는 제품을 상온에서 성형하는 것을 목적으로 하며 주로 고분자, 세라믹, 금속, 카본 등 고강도 복합재료에 사용됩니다.

 

WIP ( Warm Isostatic Press )

온간 정수압, 온도의 물성 변화가 필요한 제품을 목표 온도에서 압착 및 고압 처리 공정을 진행하는 설비로 압축 유체로 사용하는 물은 최대 90도까지 사용 가능하며 그 이상 온도는 밀도 변화가 적은 오일을 사용합니다. 주로 전기·전자 소재 적층공정(Lamination Process)에 주로 사용됩니다.

 

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