세라믹 축전기(ceramic capacitor)는 세라믹 물질이 유전체 역할을 하는 고정값 축전기이다. 세라믹 커패시터 또는 세라믹 콘덴서(ceramic condenser)라고도 한다. 세라믹 축전기는 두 개 이상의 세라믹 층과 전극 역할을 하는 금속 층으로 구성된다. 세라믹 물질의 구성은 전기적 이동과 그에 따른 활용 분야를 결정한다.
전자회로의 필수 구성요소 세라믹 커패시터(세라믹콘덴서)는 양쪽 전극판 사이의 절연체(유전체, dielectric)로 유전율이 큰 유리나 도자기와 같은 세라믹(Ceramic)을 사용한 캐패시터(콘덴서)이다. 전해콘덴서나 탄탈콘덴서와 달리 전극에 극성이 없고 온도 특성과 고주파에 대한 특성이 우수하여 온도보상용이나 노이즈제거용으로 많이 사용된다. 지하철 고압송전선로 등에서 절연 기구로 사용되는 애자(碍子, insulator)도 주로 사기(ceramic)으로 이뤄져있다. 세라믹콘덴서는 쉽게 설명하면 회로 내부 각 부품에서 사용하는 전류를 저장했다 필요할 때 흐르게하는 소자이고 세라믹 재질이 가지고 있는 장점과 단점을 모두 보여준다. 온도와 고주파수(50KHz 이상)에 대한 특성이 좋고, 작은 크기로도 전해콘덴서의 수십배에 해당하는 굉장히 높은 용량을 구현한다. 하지만 유리나 도자기를 떨어트리면 깨져서 망가지듯이 세라믹콘덴서도 충격을 받으면 쉽게 깨져서 회로가 쇼트(short) 날수도 있다. 세라믹콘덴서는 충격이나 진동에 취약하고 아날로그 신호계의 회로에서는 신호 일그러짐이 나와서 사용할 수 없다.
최근 전극간 유전체로 세라믹을 여러층으로 쌓은 적층세라믹콘덴서(MLCC, Multi Layer Ceramic Capacior)가 많이 사용되고 있다. MLCC는 능동소자와 수동소자로 구분되어 있는 전자회로에서 반도체, IC등의 능동소자에 영향을 주는 노이즈를 제거하여 해당 부품이 적절하게 잘 작동하도록 돕는다. 온도특성, 주파수에 대한 특성이 양호하고 소형이지만 대용량을 만들수 있는 MLCC는 리드선이 없기 때문에 기생저항(ESR)과 기생인덕터(ESL) 값이 적어 우리가 매일 들고 다니는 휴대폰등의 소형 전자제품에서 부터 전기자동차등 전장(電裝)용으로 제조시 없어서는 안 될 필수 소자이고 그 사용량이 급격하게 늘어나고 있는 상황이다. MLCC 사용 예를 찾아보면 스마트폰에는 1대에 1,000여개 정도가 들어가고 전기자동차에는 5,000개 정도가 들어가다고 한다. '전자산업의 쌀'이라고 불리는 세라믹콘덴서 MLCC는 주로 무라타, 다이오유덴등의 일본 소재기업에서 많이 생산하여으나 최근엔 대한민국 삼성전기, 삼화콘덴서 등에서 전장용 MLCC를 많이 생산하고 있다.[1]
활용 분류[편집]
세라믹 축전기는 두 가지 활용 부류로 나뉜다.
- 클래스 1 세라믹 축전기는 공진 회로 적용시 높은 안정성과 낮은 손실을 제공한다.
- 클래스 2 세라믹 축전기는 버퍼, 바이패스 및 커플링 애플리케이션에 높은 체적 효율을 제공한다.
세라믹 축전기 중에서 특히 적층 세라믹 축전기(MLCC)는 연간 약 1조(1012)개가 사용되고 있으며, 전자 장비에서 가장 많이 생산되고 사용되는 축전기이다.
특수한 형태와 스타일의 세라믹 축전기는 전자파 장애 억제용 축전기로, 피드 수르 축전기로, 그리고 더 큰 크기에서 송신기용 전력 축전기로 사용된다.
적층 세라믹 축전기 (MLCC)[편집]
적층 세라믹 축전기(multi-layer ceramic capacitor, MLCC)는 단자 표면을 통해 접촉되는 여러 개의 개별 축전기가 병렬로 쌓여 있는 구조이다. 모든 적층 세라믹 축전기 칩의 시작 재료는 정밀하게 결정된 첨가제에 의해 수정된 상유전성 또는 강유전성 원료의 미세하게 분쇄된 과립의 혼합물이다. 이러한 분말 물질들은 균일하게 혼합되어 있다. 혼합물의 성분과 분말 입자의 크기는 최소 10 nm 정도로, 이는 제조사의 전문성을 반영한다.
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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