세라믹콘덴서 (ceramic condenser) 의 전망

세라믹콘덴서 (ceramic condenser) 는 고용량화, 박층화, 고주파화, 내전압 승압화의 추세에 따라 각각의 용도 특성에 맞는 소재의 개발 및 입도제어 기술이 급속하게 발전하고 있고 또한 관련 시장은 세계 전자산업과 그 부품산업의 시장 성장률을 크게 상회하는 지속적인 성장이 예상된다.

적층 세라믹 콘덴서(MLCC) 부품은 정보통신 사회화를 주도하는 휴대전화, 노트북 PC 등의 휴대형 가전기기와 캠코더, 디지털 카메라, CD-R, DVD 등 디지털 AV기기 그리고 멀티미디어 제품, FDD, HDD, 프린터 등 PC 주변기기 등의 각종 전기전자 정보통신기기에 사용되는 핵심 수동소자이다.

세계 콘덴서 시장은 전해콘덴서, 탄탈콘덴서, MLCC가 독자의 영역을 당분간 유지하면서도 컴퓨터, 이동통신 시장과 디지털 시장의 성장세에 힘입어 칩탄탈콘덴서, MLCC와 같은 칩부품 중심으로 꾸준히 성장할 것으로 예상되고 있다.

그러나 우리나라는 MLCC의 핵심 소재를 일본 등 선진국으로부터 수입에 의존하고 있는 실정에 있어 국가기술경쟁력의 향상을 위하여서도 소재의 국산화는 시급히 요구되고 있으며, 현재 MLCC 시장을 주도하고 있는 무라타, TDK, 교세라와 같은 일본 업체들과 국내 업체들이 치열하게 경쟁을 다투고 있음을 감안하여 우리나라도 핵심 소재산업에 대한 연구, 개발을 통한 세계 세라믹콘덴서 시장에서 우위를 점할 수 있는 시장 경쟁력 향상만이 시장에 서 살아남을 수 있는 유일한 대안이다.

즉, 초박막, 고용량, 고적층 제품 생산으로 선진국과의 차별화를 통해 기술경쟁력 확보가 절실하다.

세라믹 콘덴서 (ceramic condenser) 시장은 그 발전과 전망이 무한한 분야지만, 동시에 세계시장을 놓고 국내 업체와 일본기업 간의 경쟁이 불가피하다. 따라서 향후 산, 학계, 정부와의 긴밀한 협조가 절실하며, 관련 기술 발전의 기반이 되는 인력 양성, 장비 및 재료 산업 등 관련인프라 구축 지원 등을 통해 경쟁력을 지속적으로 유지하고 관련 기술 분야에서 한발 앞서는 기업의 끊임없는 기술 개발 노력과 시장예측 능력과 투자 시점에 기업들의 과감한 선행투자 결정이 이루어져야 한다.

국가 경쟁력의 핵심인 전자 산업을 지속적으로 육성 발전시키기 위해서는 설계기술 및 관련 가공기술을 개발하여 생산설계기술의 고도화와 환경 변화에 대응하면서 현재는 물론 미래의 전자 소자 세계 시장을 선도할 수 있도록 지속적인 기술의 국제 경쟁력을 갖추어나가야 한다.

가변용량 콘덴서

• 용량을 변화시킬 수 있는 콘덴서이며, 주로 주파수 조정 등에 사용한다.좌측의 사진에 나타낸 것은 트리머(trimmer)라 부르는 가변용량 콘덴서이며, 유전체로세라믹(자기)를 사용하고 있다. 그 외에도 폴리에스테르필름 등을 유전체로 사용한 것도 있다.
프린트 기판에 실장할 수 있도록 만들어져 있다.
• 부착할 때의 주의 사항으로, 전극 극성은 없지만 용량을조절하는 나사 부분이 어느 한 쪽의 리드선에 연결되어있기 때문에 리드선의 한 쪽이 어스에 접속되는 경우에는조절 나사가 연결되어 있는 리드선을 어스측으로 한다.

그렇게 하지 않으면 조절할 때의 드라이버의 용량이 영향을 주므로 잘 조절되지 않는다.

또한, 이러한 조절을 할 때에는 전용의 조절용 드라이버((나사를 돌리기 위한 절연체 드라이버로, 아크릴과 같은 절연물로 되어 있다)가 있으므로 그것을 사용하는 편이무난하다. 조절 나사가 어느 쪽 리드선에 연결되어 있는 지는 살펴 보면 알 수 있지만, 그래도 모를 때는 테스터 등으로 확인한다.

사진에서 좌측의 트리머는 용량: 20pF(3pF∼27pF 실측) 굵기: 6mm, 높이: 4.8mm 그 외에, 청색:7pF(2∼9),

백색:10pF(3∼15), 녹색:30pF(5∼35), 갈색:60pF(8∼72)가 있다.

위의 사진에서 우측의 트리머는 용량: 30pF(5pF∼40pF 실측) 폭(길이): 6.8mm, 폭(짧은 쪽):4.9mm, 높이: 5mm

아래의 사진에 나타낸 것은 배리콘이라 부르는 가변용량 콘덴서로 라디오의 튜너 등에 사용된다.

o 사진에서 좌측의 배리콘은 공기를 유전체로 하고 있으며, 3 개의 독립된 콘덴서를 조합하고 있다 (3 련 배리콘이라고 부른다). 용량은 각각 2pF∼ 18pF 까지 변화했다. 조정축을
돌리면 3 개의 콘덴 서의 용량이 동시에 변화한다. 크기는 폭, 높이 모두 17mm, 깊이 29mm(조정봉은 제외)

o 이러한 배리콘은 여러 종류가 있으므로, 목적에 적합한 것을 선택한다.사진에 나타낸 것은 소형 배리콘이다.

사진의 우측에 것은 폴리에스테르 필름을 유전체로 한 것으로, 2 개의 독립된 콘덴서를 조합하고있다(2 련 폴리배리콘이라고 한다). 용량은 한 쪽이 12pF∼150pF, 다른 한쪽이 11pF∼70pF 까지변화했다. 크기는 폭, 높이 모두 20mm, 깊이 11mm(조정봉은 제외)사진에 나타낸 것은 각 콘덴서에 다시 소형의 트리머가 내장되어 있으며, 15pF 정도의 미세조정을 할 수 있다.

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메털라이즈드 폴리에스테르 필름 콘덴서(시멘스 MKT 적층 콘덴서)

• 시멘스 MKT 적층 콘덴서라고도 하며, 전극으로 증착금속피막을 사용한 폴리에스테르필름 콘덴서로, 전극이 얇기 때문에 소형화가 가능하다.

• 사진좌측부터

• 용량: 0.001μF(1n 으로표시.
n 은나노 10-9)
내압: 250V 폭:8mm, 높이:6mm,
두께:2mm

• 용량: 0.22μF(μ22 로 표시)
내압:100V 폭:8mm, 높이:6mm,
두께:3mm

• 용량: 2.2μF(2μ2 로 표시) 내압:
100V
폭:15mm, 높이:10mm, 두께:8mm

이 콘덴서는 리드가 떨어지기 쉽기 때문에 취급에 주의할 필요가 있다. 한번 떨어져 버리면 사용할수 있는 방법이 없으며, 버릴수 밖에 없다.전극의 극성은 없다.

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마이카 콘덴서 (mica condenser)는 유전체로 운모(mica)를 사용한 콘덴서이다.

운모는 온도계수가 작고 안정성이 우수하며, 주파수 특성도 양호하기 때문에, 고주파에서의 공진회로나 필터회로등에 사용된다. 또한, 절연내압도 우수하므로 고압회로에도 사용된다.이전에는 진공관식 무선송신기 등에는 흔히사용되었다.

결점으로는 용량이 그다지크지 않고, 비싸다.

사진은 diped mica condenser 이라 부르는 것으로 내압이 500V 이다.

• 용량은 좌측부터 47pF(470J 로 표시)

폴리에스테르 필름 콘덴서(마일러 콘덴서 Mylar condenser)

마일러(Mylar) 콘덴서라고도 하며, 얇은 폴리에스테르(polyester) 필름을 양측에서 금속으로 삽입하여, 원통형으로감은 것이다.

저가격으로 사용하기 쉽지만, 높은 정밀도는 기대할 수 없다. 오차는 대략 ±5%에서 ±10% 정도이다.

사진의 좌측부터

용량: 0.001μF(.001K 로 표시)
폭:5mm, 높이:10mm, 두께:2mm

용량: 0.1μF(104K 로 표시)
폭:10mm, 높이:11mm, 두께:5mm

용량: 0.22μF(0.22K 로 표시)
폭:13mm, 높이:18mm, 두께:7mm

메이커에 따라 용량을 표시하는 방법이 다르므로주의할 필요가 있다.

폴리에스테르 콘덴서이다.

용량은 좌측으로부터

이것이 경이적인 콘덴서, 슈퍼 커패시터(Super Capacity)이다. 용량은 0.47F (470,000μF)로 초대용량 콘덴서이다.

이와 같은 대용량의 콘덴서를 전원회로 등에 사용할 때에는각별한 주의가 필요하다. 그 이유는 콘덴서가 텅비어 있을 때에는(전기가 축적되어 있지 않을 때에는) 전류가 계속 유입하므로 정류기 등이 과전류로 인해 파괴되는 경우가 있기때문이다.

통상적인 전원회로의 평활 콘덴서는 1,000μF 정도이므로,콘덴서는 순간적으로 충전되지만, 이러한 콘덴서를 사용하면 충전이 완료되기까지 회로가 쇼트되어 있는 것과 같다.

보호회로를 설치하지 않으면 위험하다.

용량이 크기 때문에 단시간의 백업(배터리 정도의 장시간은아니지만) 등에 사용할 수 있을 것이다. 초대용량인데 비해비교적 형태가 작으며, 직경이 21mm, 높이 11mm 이다. 전극에 극성이 있으므로 주의할 필요가 있다.

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전극간의 유전체로 폴리스티렌(polystyrene)필름이 사용되고 있다.
이 콘덴서는 필름을 감은 구조이므로 인덕턴스(코일) 성분이 크다. 따라서 고주파에는 사용할수 없으며, 수백 kHz 이하의 필터 회로나 타이밍회로 등에 흔히 사용된다.
사진에 나타낸 스티롤 콘덴서는 전극에 동박을사용하고 있어, 적색을 띠고 있지만, 전극으로알루미늄박을 사용하는 것도 있으므로 은색을띠고 있는 것도 있다.
동박을 사용한 쪽이 약간 비싸고, 주파수 특성이좋은 듯 하며, 엄격한 용도가 아니면 적색이든 은색이든 별로 문제는 없을 것으로 생각한다.

사진에서 좌측에 있는 콘덴서는 100pF 로굵기가 5mm,높이 10mm 이다. 가운데 있는 콘덴서는 1000pF 로 굵기 5.7mm, 높이 10mm 이다.우측에 있는 콘덴서는 10000pF 로 굵기 10mm, 높이 24mm 이다.전극의 극성은 없다.

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유전체로 운모(mica)를 사용한 콘덴서이다. 운모는 온도계수가 작고 안정성이 우수하며, 주파수 특성도 양호하기 때문에, 고주파에서의 공진회로나 필터회로 등에 사용된다. 또한, 절연내압도 우수하므로 고압회로에도 사용된다.이전에는 진공관식 무선송신기 등에는 흔히 사용되었다.

결점으로는 용량이 그다지 크지 않고, 비싸다.

좌측의 사진은 diped mica condenser이라 부르는 것으로 내압이 500V이다.

용량은 좌측부터

47pF(470J로 표시)

폭:7mm, 높이:5mm, 두께:4mm

220pF(221J로 표시)

폭:10mm, 높이:6mm, 두께:4mm

1000pF(102J로 표시)

폭:14mm, 높이:9mm, 두께:4mm

전극의 극성은 없다.

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스티롤 콘덴서 (condenser)

전극간의 유전체로 폴리스티렌(polystyrene) 필름이 사용되고 있다.

이 콘덴서는 필름을 감은 구조이므로 인덕턴스(코일) 성분이 크다. 따라서 고주파에는 사용할 수 없으며, 수백 kHz 이하의 필터 회로나 타이밍 회로 등에 흔히 사용된다.

사진에 나타낸 스티롤 콘덴서는 전극에 동박을 사용하고 있어, 적색을 띠고 있지만, 전극으로 알루미늄박을 사용하는 것도 있으므로 은색을 띠고 있는 것도 있다.

동박을 사용한 쪽이 약간 비싸고, 주파수 특성이 좋은 듯 하며, 엄격한 용도가 아니면 적색이든 은색이든 별로 문제는 없을 것으로 생각한다.

사진에서 좌측에 있는 콘덴서는 100pF로 굵기 5mm, 높이 10mm이다. 가운데 있는 콘덴서는 1000pF로 굵기 5.7mm, 높이 10mm이다. 우측에 있는 콘덴서는 10000pF로 굵기 10mm, 높이 24mm이다.

전극의 극성은 없다.

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가변저항기 (Potentiometer)

가변저항기(Potentiometer)는 일반적으로 볼륨(variable ohm)이라 부르는 경우도 많다.

전자회로에서 저항값을 임의로 바꿀 수 있는 저항기이다. 가변저항을 사용하여 저항을 바꾸면 전류의 크기도 바뀐다.

라디오의 음량조정과 같이 용이하게 저항값을 바꿀 수 있는 것과, 전자회로에서 부품의 오차에 의한 동작 상태를 조정(adjust: ADJ)해야 하는 경우 등에 사용하는, 통상 저항값을 바꾸지 않는 반고정 저항기가 있다.