MLCC란 무엇인가?

Electronics, Printed circuit board

MLCC란 무엇인가? (적층 세라믹 캐패시터)

MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitor, 적층 세라믹 캐패시터)는 전자회로에서 필수적인 부품으로, 세라믹 유전체와 금속 전극을 교대로 쌓아 제조한 소형 캐패시터입니다. 작은 크기에도 불구하고 높은 정전용량과 뛰어난 고주파 특성을 갖추고 있어 스마트폰, 자동차 전장품, 가전제품 등 다양한 분야에 사용됩니다.

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MLCC의 주요 특징 및 장점

• 소형화 및 고용량화: 초소형 크기에도 높은 정전용량 구현 가능
• 뛰어난 고주파 특성: 낮은 ESR(등가 직렬 저항)과 ESL(등가 직렬 인덕턴스)
• 안정성 및 내구성: 온도 변화 및 전압 변화에 따른 안정적인 성능

MLCC의 종류

MLCC는 크게 두 가지 클래스로 나뉩니다.

• Class 1 (NP0, C0G): 온도에 따른 용량 변화가 거의 없으며, 고정밀 회로 및 고주파 회로에 적합합니다.
• Class 2 (X7R, X5R, Y5V): 높은 유전율로 대용량을 제공하지만 온도와 전압 변화에 따라 용량이 변하는 특성이 있습니다. 주로 디커플링 및 바이패스 용도로 사용됩니다.

MLCC 주요 용도

MLCC는 다음과 같은 용도로 널리 활용됩니다.

• 디커플링 및 바이패스 회로: IC 주변의 노이즈 감소 및 전압 안정화
• 고주파 필터 회로: EMI(전자파 간섭) 저감 및 신호의 품질 향상
• 자동차 전장품 및 모바일 기기: 소형화가 필수적인 제품에서 높은 활용도

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🔸 단계별 공정 세부설명

① 원료 혼합 및 슬러리 제조

• 세라믹 분말(TiO₂, BaTiO₃ 등)을 고순도 상태로 정제하여, 균일하게 혼합.
• 세라믹 분말에 유기 바인더(Binder) 및 용제를 혼합하여 균일한 슬러리(Slurry) 상태로 제작.

② 시트(Ceramic Sheet) 성형

• 슬러리를 Doctor Blade(닥터블레이드) 방식으로 균일하게 도포하여 얇은 세라믹 시트를 만듦.
• 일반적으로 수 µm 단위의 얇은 두께로 정밀하게 제조.

③ 내부전극 인쇄(Screen Printing)

• 세라믹 시트 위에 내부 전극 재료(Ni, Ag, Pd 등 금속 페이스트)를 미세한 두께로 스크린 인쇄.
• 고정밀도가 요구되며, 얇고 균일한 두께 유지가 핵심.

④ 적층 및 압착(Stacking & Lamination)

• 전극이 인쇄된 시트를 수십~수백 층까지 교대로 적층.
• 정밀한 위치 맞춤 후 고압으로 압착하여 한 덩어리(Laminate Bar)를 형성.

⑤ 절단(Cutting)

• 적층된 블록을 원하는 MLCC 칩 크기(0201, 0402 등)로 고정밀 절단.
• 절단 정밀도가 제품 특성과 신뢰성에 큰 영향을 미침.

⑥ 탈지 및 소성(소결) (Binder Removal & Sintering)

• 먼저 탈지공정을 통해 유기 바인더를 제거하고, 이어서 높은 온도(1,000~1,300℃)로 소성.
• 세라믹 입자가 치밀화(densification)되고, 내부전극과 세라믹이 강하게 결합됨.

⑦ 외부전극 도포(External Electrode Application)

• MLCC 양 끝단에 금속 페이스트를 도포하여 외부 전극을 형성.
• 주로 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag) 등의 금속 사용.

⑧ 전극 소성(External Electrode Sintering)

• 외부 전극을 도포한 후 700~900℃의 온도로 다시 소성하여 전극과 세라믹 본체를 결합시킴.

⑨ 도금(Plating)

• 외부전극 위에 니켈(Ni) 및 주석(Sn)으로 도금하여 전기 전도성을 확보하고 납땜이 가능하도록 표면 처리.
• 전기적 신뢰성 및 내식성 향상.

⑩ 검사 및 포장(Testing & Packaging)

• 전기적 특성 검사(용량, 절연저항, 유전체 강도 등), 육안 및 X-ray 검사 실시.
• 검사를 통과한 제품을 릴(Reel) 형태 또는 벌크 포장하여 출하.

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MLCC 생산 공정 관리의 중요성

MLCC 제조 과정에서 다음의 핵심 항목들을 철저히 관리해야 품질을 유지할 수 있습니다.

• 균일한 세라믹 층 두께 및 전극 두께 유지
• 소성 공정의 정확한 온도 및 시간 제어
• 이물질 및 오염 방지 관리
• 정밀한 적층 및 위치 정합 관리

MLCC 시장은 소형화 및 대용량화 트렌드와 전기차 및 스마트기기의 확대 등으로 지속적으로 성장하고 있습니다. 특히 정밀한 생산 공정과 품질 관리가 시장 경쟁력을 좌우합니다.