BME-MLCC모재용 (Ba1-xCax)TiO3의 분체 및 소체 특성

Abstract

BCT(Barium Calcium Titanite)를 BME-MLCC(Base Metal Multi-Layer Ceramic Capacitor)의 모재로 사용하기 위해 세라믹 파우더의 조성설계에 필수적인 사항인 기본적 물성을 규명할 필요가 있다. 이 논문에서는 ABO3 Perovskite구조를 가지는 BCT 파우더가 Calcium의 A-site, B-site occupancy의 양에 따라 나타내는 파우더의 크기, 격자상수, Tetragonality, 큐리온도(Tc) 변화 등을 고찰하여 BME-MLCC(Base Metal Multi-Layer Ceramic Capacitor)의 모재로 사용가능성을 살펴보았다. 합성된 BCT 분말은 A-site에 Ca가 치환/고용되는 양이 많아질수록 합성하소온도가 떨어지고, 합성된 분말의 격자상수 값이 감소하여 격자 부피의 감소가 일어난다. 따라서 tetragonality의 증가를 가져오고 기존 BT보다 낮은 유전율을 가지고 유전손실이 높은 세라믹 물질로 판단된다. 반면 B-site에 Ca가 치환/고용되는 양이 많아질수록 격자상수 값이 증가하여 격자부피가 증가하여 tetragonality의 감소가 야기된다. 하지만, Ca이 A-site로 치환된 BCT는 큐리온도(Tc)의 고온부로의 이동과, orthorhombic에서 tetragonal의 상전이 온도가 저온부로의 이동하였다. 이러한 특성을 가지는 BCT 분말은 고유전율을 요구하는 BME-MLCC의 재료로 사용하려면 A-site에 ~2mol%Ca가 고용/치환된 분말이 유리하며 더 높은 큐리온도(Curie temperature)를 요구하는 BME-MLCC의 재료에서는 6mol%Ca이상의 BCT 분말이 유리할 것이다.