• 제목/요약/키워드: 적층세라믹 캐패시터

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고압용 적층 세라믹 캐패시터 설계 및 제작 (The Design and Fabrication of High Voltage Munltilayer Creamic Capacitors)

  • 윤중락;김민기;이헌용;이석원
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.586-589
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    • 2004
  • Ni 내부전극을 적용한 X7R의 온도특성을 가지는 고압용 적층 칩 캐패시터를 설계, 제작하였으며 제작된 캐패시터 신뢰성을 검토하였다. 고압용 캐패시터 설계시 절연파괴전압과 유전체 두께간의 최적의 두께가 있음을 볼 수 있으며 그린시트 두께 24 um의 경우 weibull 계수는 13.38, 단위 절연파괴전압은 70 [V/um]을 얻을 수 있었다. X7R 3216, 100 [nF] 정격전압 250[V] 캐패시터를 설계하여 절연파괴전압은 최고 1.29 [KV]인 고압용 칩 캐패시터를 제작하였다. 적층 칩 캐패시터 절연파괴 모드는 유전체 층간의 절연파괴와 더불어 내부전극과 외부 전극 또는 세라믹 소체와의 절연파괴 모드가 나타남을 볼 수 있다.

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임베디드 커패시터를 이용한 하이브리드 자동차 커패시터 모듈 특성 연구 (Ceramic capacitor module for hybrid-electric vehicles using embedded capacitor)

  • 윤중락;문봉화;이경민;한정우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.18-18
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    • 2009
  • 본 논문은 X8R 온도 특성을 가지는 유전체 원료를 이용하여 고용량이면서 고압화가 가능한 적층 칩 캐패시터를 제작하였다. 대형 고압용 적층 칩 캐패시터를 위한 내부 전극 설계 및 외부 전극 형성 방법에 대한 연구도 함께 진행하였다. 적층 칩 캐패시터를 하이브리드 자동차 및 산업용 인버터의 DC-Link으로 사용하기 적합한 모듈을 제작하였으며 모듈 설계시 고유전율의 에폭시-세라믹 필름을 하였다. 본 모듈을 평가한 결과 기존 캐패시터 모듈에 비하여 2/3 크기의 소형화를 얻을 수 있었으며 ripple 전류 및 발열 특성이 매우 우수함을 확인하였다.

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Co-firing of PZT/metal foil laminates for MIM structured device fabrication

  • 김백현;배현정;권도균
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.82.2-82.2
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    • 2012
  • 캐패시터, 액추에이터와 같이 MIM (Metal-Insulator-Metal) 구조를 갖는 디바이스는 높은 소결온도를 갖는 세라믹 유전체/압전체와 고온 내산화성이 낮은 금속 전극의 적층 형태로 인하여 동시 열처리 공정에 있어서 많은 제약이 따른다. 본 연구에서는 소결온도를 대폭 낮춘 저온 소결용 PZT 압전체 테이프를 니켈 금속 포일에 적층하여 동시 열처리를 통하여 소결을 시도하였다. 동시 열처리된 MIM 디바이스의 세라믹과 금속 전극 계면의 미세구조 및 성분 분석을 통하여 계면 반응 기구를 확인하였고, 계면 반응층이 디바이스의 특성에 미치는 영향에 대한 정량적 분석을 수행하였다. 또한 열처리 시간에 따른 계면 반응층의 변화를 관찰하고 반응층의 변화가 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 니켈 이외에 니켈 합금인 INCONEL 718과 PZT 세라믹과의 동시 소성을 시도하여 니켈, INCONEL 두 금속 기판과 PZT 사이에 생성되는 계면 반응층의 미세구조와 특성의 차이점을 비교하였고 디바이스로서 사용하기 위한 적합성 여부를 확인하였다.

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$(Ba,Ca)(TiZr)O_3$ 세라믹을 적용한 적층 칩 커패시터의 전기적 특성 (The Electric Properties of Multilayer Ceramic Capacitors with $(Ba,Ca)(TiZr)O_3$ Ceramics)

  • 윤종락;여동훈;이현용;이석원
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제55권1호
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    • pp.1-5
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    • 2006
  • The effect of A/B moi ratios and sintering temperatures on dielectric properties and microstructure of $(Ba_{0.93}Ca_{0.07})_m(Ti_{0.82}Zr_{0.18})O_3$ ceramics were investigated. The dielectric constant decreased with increasing the A/B mol ratio. However, the dielectric loss is improved. As the dielectric properties of A/B mol ratio with m = 1.009 at sintered temperature $1260^{\circ}C$, we obtained dielectric constant 12,800, dielectric loss $3.5\%$ and Y5V temperature characteristics. Highly reliable Ni-MLCCs, 1.6mm$(length){\time}0.8mm(width){\time}0.8mm$(height) with capacitance of 1.23 ${\mu}F$ and 야ssipation loss of $5.2\%$ were obtained employing dielectric material composed of $(Ba_{0.93}Ca_{0.07})_{1.009}(Ti_{0.82}Zr_{0.18})O_3$ - $MnO_2\;0.2wt\%-Y_2O_3\;0.18wt\%,\;-\;SO_2\;0.15wt\%-(Ba_{0.4}Ca_{0.6})SiO_3\;1wt\%$.

고주파용 대용량 단위 유전체 제조공정과 ZrO2 첨가에 따른 전기적 특성 연구 (Study on Condition of Fabrication Processing for R. F. High-power Unit Capacitor and Electrical Characteristics According to Addition of ZrO2)

  • 안영수;김준수;박주석;김홍수;한문희;노광수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.822-828
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    • 2002
  • $ZrO_2$ 첨가량 변화에 따른 전기적 특성과 고주파 대용량 세라믹 캐패시터 제조공정 조건을 규명하기 위하여 고주파 대용량 세라믹 캐패시터의 제조 및 전기적 특성에 관하여 연구하였다. 단위 캐패시터는 테이프 캐스팅법으로 제조되었으며, 유전체 및 바인더의 최적조성은 57.5∼60.0: 42.5∼40.0 wt%이다. 슬러리의 점도는 4000∼5000 cps이며, 이 슬러리를 사용하여 제조한 그린 테이프는 뛰어난 캐스팅 상태를 유지하고 있다. 80$^{\circ}C$에서 200 kg/$cm^2$의 성형압으로 성형함으로서 최적의 적층 상태를 얻을 수 있었다. 단위 캐패시터의 전기적 특성, 특히 절연파괴 특성을 증진시키기 위하여 $ZrO_2$를 첨가하였다. $ZrO_2$ 첨가량이 1 wt%에서부터 5 wt%까지 첨가한 경우에는 단위 캐패시터의 유전상수 및 유전손실에 큰 영향을 미치지 못하였다. 또한 유전상수도 10 kHz에서 500 kHz 사이의 주파수 범위에서 큰 변호가 없었다. 내전압은 3 wt%를 첨가한 경우 $CaZrO_3$에 형성 및 입자크기 감소로 인하여 증진됨을 확인할 수 있었다.

분압용 세라믹 적층 소자를 이용하 정밀 고전압 계측 시스템 (Precise High Voltage Measurement System Using Ceramic Stack Element for Voltage Divider)

  • 윤광희;류주현;박창엽;정영호;하복남
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.396-401
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    • 2000
  • In order to accurately measure the high voltage of 22.9[kV] power distribution lines we investigated the temperature dependence of measuring voltage on the number of stack layers in the voltage measurement system made from single and stack voltage divider capacitors (22, 44, 66 layers, respectively). Temperature coefficient of dielectric constant(TC$\varepsilon_{{\gamma}}$/)of voltage divider capacitors which were fabricated by BaTi $O_3$system ceramics showed the variations from -2.28% to +1.69% in the range of -25[$^{\circ}C$] ~50[$^{\circ}C$]) was decreased with increasing of stack number and the stack element of 66 layers showed the least error of $\pm$0.87%or of $\pm$0.87%.

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집중 소자를 이용한 이중 대역 GSM/DCS용 적층형 다이플렉서의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Multilayer Diplexer for Dual Band GSM/DCS Applications using Lumped Elements)

  • 심성훈;강종윤;최지원;윤영중;김현재;윤석진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.1090-1095
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고품질 적층형 수동 소자의 모델링 및 설계에 관하여 연구하였고, 설계된 수동 소자를 이용하여 안테나 스위치 모듈 내에 포함된 이중 대역 GSM/DCS 대역 분리용 적층형 다이플렉서를 설계$.$제작하여 그 특성을 고찰하였다. 적층형 수동 소자는 시스템의 소형화를 위해 인덕터는 정방형 스파이럴 구조로, 캐패시터는 입체적인 인터디지털 형태인 VIC 구조로 설계하였다. GSM 저역 통과 필터는 0.55 dB 이하의 삽입 손실과 12dB 이상의 반사 손실을 나타내며, 통과 대역 위쪽 저지 대역인 1800 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 DCS 통과 대역에서 26 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다. DCS 고역 통과 필터는 0.82 dB 이하의 삽입 손실과 11 dB 이상의 반사손실을 가지며, 통과 대역 아래 쪽 저지 대역인 930 MHz 부근에 감쇠극이 존재하도록 설계함으로써 GSM 통과 대역에서 38 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다.

$Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3-Pb(Fe_{2/3}W_{1/3})O_3- Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 세라믹의 유전특성 (Dielectric properties of the $Pb(Fe_{1/2}Nb_{1/2})O_3-Pb(Fe_{2/3}W_{1/3})O_3- Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ ceramics)

  • 박인길;류기원;이성갑;이영희
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제6권2호
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    • pp.122-128
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    • 1993
  • 본 연구에서는 0.45Pb(Fe$_{1}$2/Nb$_{1}$2/)O$_{3}$- (0.55-xPb(Fe$_{2}$3/W$_{1}$3/)O$_{3}$ (x=0.20, 0.25, 0.30) 세라믹을 950~990[.deg.C]에서 2시간 유지시켜 일반소성법으로 제작하였다. 제작된 시편에 대해 적층 세라믹 캐패시터로의 응용가능성을 고찰하기 위해 조성비와 소결온도에 따른 구조적, 유전적 특성을 조사하였다. PMN의 첨가량이 증가할수록 결정립 크기는 감소하였으며 상전이 온도는 증가하였다. 소결밀도는 970[.deg.C]에서 소결된 0.45PFN-0.30PFW-0.25PMN 시편에서 7.86[g/cm$_{3}$]의 최대값을 나타내었다. 유전상수는 990[.deg.C]에서 소결된 0.45PFN-0.25PFW-0.30PMN 시편에서 20,751의 최대값을 나타내었으며 유전손실은 모든 조성에서 5[%]이상을 나타내었다.

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중, 고압용 적층 세라믹 캐패시터 제작 및 분석 (Fabrication and Analysis of Multilayer Ceramic Capacitors for Medium and High Voltage)

  • 윤중락;김민기;이헌용;이석원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.685-689
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    • 2005
  • In the fabrication and design of MLCCs (Multilayer Ceramic Capacitors) with Ni inner electrode for medium and high voltage, reliability and dielectric breakdown mode have been investigated. For thickness of green sheet, the relationship between the rated voltage versus the thickness of green sheet. Increasing the thickness of green sheet increases the dielectric breakdown voltage. However, a practical limit to this linear relationship occurs at 30 urn and above. As the thickness of green sheet increased, dielectric breakdown voltage and weibull coefficient is increased, but abruptly decrease at 30 urn and 36 urn. When 24 urn of green sheet thickness, weibull coefficient and dielectric breakdown voltage were 13.58 and 70 V/um respectively. The results enabling the MLCCs to demonstrate high levels of reliability at medium and high voltage.

저소음 특성을 가지는 적층 칩 세라믹 캐패시터용 유전체의 유전특성 (Dielectric properties of dielectric for Mutilayer Ceramic Capacitor with low noise)

  • 윤종락;이석원;이헌용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.284-285
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    • 2007
  • 본 논문에서는 저소음 및 저 신호 왜곡 특성을 가지는 내환원성 유전체 원료를 개발하기 위하여 $(Ca_{0.7}Sr_{0.3})(Zr_{0.97}Ti_{0.03})O_3$$CaTiO_3$, $SrTO_3$, $BaTiO_3$를 첨가하여 이에 따른 유전 특성을 조사하였다. 첨가량의 조절 및 glass frit 첨가를 통하여 환원성 분위기에서도 유전율 80 ~ 100, 절연저항 (R*C) 500[ohm-F] 이상의 유전특성을 얻었다. 본 연구결과로 얻어진 유전재료를 적용하면 무소음 및 저 신호 왜곡 특성을 가지면서도 고 신뢰성의 MLCC를 제작할 수 있을 것으로 예상된다.

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