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  • MLCC (Class II) 제품은 DC 전압이 인가되면 용량이 감소하는 특징이 있으며 이는 일반적인 LCR meter의 기능을 이용하여 측정할 수 있습니다. 

     

    - 측정기기 : LCR meter E4980A + Test Fixture 16034G/E (Keysight Technologies Corp.)

     


     

    - 측정조건 

    1) 주파수 : 제품별 SPEC sheet참조 (1kHz 혹은 120Hz로 설정)

    2) AC전압 : 제품별 SPEC sheet참조 (1Vrms 혹은 0.5Vrms로 설정)

    3) DC전압 : 0Vdc부터 정격전압까지, 유지시간 60sec

    4) 측정온도 : 25℃ ± 3 ℃

     

    ※ 유의사항

    1) 측정 전 ‘150℃ 1시간 정도 열처리 + 상온 24h 방치’ 후에 측정합니다.

       *MLCC의 Aging 현상에 대한 FAQ 참조

     

    2) 계측기 전원의 출력저항으로 인해 MLCC 양단에 인가되는 전압은 기기에서 설정한 전압과 차이가 발생할 수 있습니다. 계측기에서 제공하는 ALC(Auto level control) 기능을 활성화하면,  MLCC 양단의 전압을 적절히 제어할 수 있습니다. 따라서 ALC 기능을 활성화한 상태에서 용량을 측정해야 하며, 만약 ALC 기능을 활성화하지 않을 경우 용량이 작게 측정될 수 있습니다. (그림 a, b, c, d)

     

    3) Test fixture가 가지고 있는 기생성분이 측정값에 영향을 줄 수 있으므로 Test fixture의 Short상태, Open상태 그리고 케이블 길이값을 적절하게 보정하여야 합니다. (그림 e, f)

     

    세부적인 계측장비 설정 방법은 해당기기의 사용자 매뉴얼을 참조 바랍니다. 

     


     

    [참고문헌] 

    - Impedance Measurement Handbook, Keysight Technologies Corp. 6th Edition, 2020

  • 고객지원 > 고객문의 화면에서 제품문의로 기술 및 구매 문의를 할 수 있도록 되어 있습니다. 

  • 1) 삼성전기 홈페이지 > Product Search를 통해 할 수 있습니다.

     

    2) 구글 검색창에서도 제품 검색이 가능합니다. 검색창에 수동소자 P/N 입력 > 검색 결과 중 ‘Samsung Electro-Mechanics : Product Information’페이지 클릭 > 해당 제품 페이지 열람 

  • 원하는 기종이 단종되었다면, 대체 가능한 제품이 있는지 홈페이지에서 확인할 수 있습니다.

    예를 들어 CL10A106MP8NNNC와 같은 사이즈와 용량의 대체품을 찾으려면,

     

    1) 먼저 Part Number의 규칙을 이해해야 합니다. 기억하지 못한다면 Product Search화면에서 검색창의 물음표 아이콘을 클릭하면 Part Numbering System의 화면이 팝업 됩니다.

    2) 원제품의 Part Number의 자릿수 별로 설정되어 있는 속성값을 이해합니다.

     

    CL - Series 10 - Size A - Dielectric 106 - Capacitance M - Tolerance P - Rated Voltage 8 - Thickness N - Inner Electrode/Termination Plating N - Product N - Control C - Packaging 

     

    사이즈는 자릿수 3~4번째로 '10'은 0603(1608)이므로 가로 1.6mm, 세로(폭) 0.8mm를 의미합니다. 용량은 자릿수 6~8번째로 '106'은 10x10의 6승, 즉, 10000000pF=10㎌의 값을 의미합니다.

     

    사양에 따라 확인할 수 있는 대체품의 종류가 다양합니다.

    컴포넌트 라이브러리를 이용하시면 특성 및 성능을 확인할 모델을 선택할 수 있습니다.

     

    http://weblib.samsungsem.com

  • 1) 홈페이지의 Product Search 메뉴를 클릭하여 검색하고자 하는 제품(탭)을 선택합니다. 

      2) Part Number를 입력하여 검색합니다. (예: CLL5Z105MS3NLNH)
      3) 검색한 결과가 나타나면 Status란에 Mass Production (대량생산 중) 혹은 Under Development (개발 중)인지 알 수 있습니다. 여기에 나오지 않은 제품은 일단 ‘단종된 제품’으로 보면 됩니다. 그러나 다양한 이유로 공개하지 않는 제품도 있으니 담당자에게 더 확인하는 게 좋습니다. 

       

        문의 : http://www.samsungsem.com/kr/support/contact-us/inquiry.do

      • 삼성전기는 MLCC 허용 전류에 대한 Spec을 정하지 않습니다. MLCC에 DC 전압을 인가할 때는 MLCC에 전류가 거의 흐르지 않아 문제가 없으나, AC 전압이나 펄스 전압을 인가할 때는 전극에 전류가 흐르므로 발열이 발생합니다. 삼성전기는 Spec Sheet 상에 관련 내용을 표기하고 있습니다.  사용시 AC 전압 이나 펄스 전압 인가에 의한 자체 발열 온도(Self-heating temperature)에 유의해야 합니다.

         

        ※ Self-heating Temperature
        It is necessary to design the system, with considering self-heating generated by the ESR (Equivalent Series Resistance) of MLCC when AC voltage or pulse voltage is applied to MLCC.
        2-6-1. When MLCC is used in an AC voltage or pulse voltage circuit, self-heating is generated when AC or pulse current flows through MLCC. Short-circuit may be occurred by the degradation of MLCC’s insulating properties.
        2-6-2. The reliability of MLCC may be affected by MLCC being used in an AC voltage or pulse voltage circuit, even the AC voltage or the pulse voltage is within the range of rated voltage.
          Therefore, make sure to check the following conditions.
        1) The surface temperature of MLCC must stay within the maximum operating temperature after AC or Pulse voltage is applied.
        2) The rise in increase by self-heating of MLCC must not exceed 20℃

         

        [Example of Ripple current]그래프, [Example of Ripple current], Temperature Rise(oC), 10kHz, 100kHz, 500kHz, 1000kHz, Ripple Current (Arms), * Sample : X5R 10uF, Rated voltage 6.3V 

         

         

      • 절연 저항(Insulation resistance)은 정격 전압을 누설 전류로 나눈 값으로, 누설 전류는 정격 전압을 인가했을 때 전극 양단에 발생하는 전류입니다. 절연 저항은 통상 MΩ 수준으로, 전압을 바로 인가했을 때는 그림과 같이 충전 전류가 발생하므로 전압 인가 후 60초를 기다린 후 절연 저항을 측정합니다.

         

        충전전류 순충전 전류, 흡수전류 유전분극 현상에 의해 시간에 따라 점차 감소하는 전류, 누설전류 고유저항에 의해 결정되며 시간에 대해 일정하게 흐르는 전류, 절연저항 = 전압/누설전류 = V/I, Fig. DC 전압 인가 후 시간에 따른 전류변동 그래프,  Fig. DC 전압 인가 후 시간에 따른 전류변동, Current, 충전전류, 흡수전류, 누설전류, Time 

      • MLCC Class2(X5R, X7R 등) 제품의 경우 아래와 같이 DC 전압이 증가함에 따라 용량이 점점 줄어듭니다. Class1 제품인 C0G의 경우는 전압을 인가해도 용량 변화가 전혀 없습니다.

         

        Fig. DC-bias 그래프, Fig. DC-bias특성, 용량 변화율(%), C0G, X7R, X5R, DC전압 


        Class2 제품인 경우 유전체내 Dipole들이 DC 전압이 인가되면 전압의 걸리는 방향으로 정렬을 하게되는데 인가되는 DC 전압이 커지면 이에 따라 DC 전압에 의해 방향이 고정되는 Dipole이 늘어나게 됩니다. MLCC의 용량은 AC 전압에 대해 반응하는 Dipole에 의해 결정이 되는데 DC 전압에 고착된 Dipoe이 많아질수록 AC 전압에 반응하는 Dipole 줄어들어 들게 되어 이로 인해 용량이 저하되게 됩니다. 

         

        Dipole 반응 이미지, ※이해를 돕기 위해 움지이지 못하는 Dipole을 노란색으로 표시함., →DC+AC, →DC+AC, No dc bias그래프, With a small dc bias그래프. With a large dc bias그래프, DC Voltage(Vdc)그래프

         

         

      • MLCC는 시간이 지남에 따라 용량이 점점 감소하는데, 일반적인 시간에 비례하여 감소하는 것이 아니라 그림과 같이 Log시간에 비례하여 감소합니다.

         

        시간에 따른 MLCC용량 변화 그래프, Typical aging rate[%], Ct = CO(1-klog10t), Slope(K) = 2~5%, X7R, X5R, Time[log10t hr], Time[log10t hr], Ct=Capacitance Value, t hours after the start of aging, C0=Initial Capacitance Value, k=Aging Constant, t=Aging time 

        이는 MLCC 분자 구조에서 기계적 응력을 해소하는 과정으로, 90˚ Dipole을 형성하게 됩니다. 이에 따라 MLCC 내 유전체 Dipole의 자유도가 점점 떨어지고, 용량 측정을 위한 AC 전압이 인가되어도 Dipole이 점점 반응을 하지 않게 되어 결과적으로 용량이 줄어드는 원리입니다.

         

        Structure of BaTiO3, Structure of BaTiO3 그림, Tetragonal : a=b<c, Off-centered Ti4 (에너지 불안정@center), ※Cubic(>125℃):a=b=c, →Dipole, →유전율↑ / Aging Effect BaTiO3, [열처리(>150℃)후] Dipole 자유도↑ → Cap.↑, [Aging후], 기계적 응력(c>a) 해소하기 위해 90℃dipole(←)형성, Dipole자유도 ↓ = Cap. ↓ / Aging 시간에 따른 용량 변화, Aging rate = Ct-Ct0 / log(t)-log(t0), Aging 시간에 따른 용량 변화 그래프 

      • MLCC 정격 전압은 일반 전자 제품의 정격의 개념과 달리 신뢰성과 관련된 개념입니다. 제품이 규정된 정격전압에 따른 신뢰성 테스트를 통과하면 해당 정격 전압 제품으로 인정받게 되는 것입니다. 정격 전압을 초과하여 전압을 인가할 때는 일정 시간까지는 문제가 없으나, 장시간이 흐를 경우 불량이 발생하게 됩니다. 즉, MLCC의 수명이 급격히 줄어들게 됩니다.
        아래 각 전압 Signal에서 Vp-p max가 정격 전압을 넘지 않게 사용하여야 하며, 더 오랜 시간 사용하기 위해서는 사용 위치에 따라 인가하는 전압보다 더 높은 정격 전압의 제품을 사용하여야 합니다. 

         

        DC그래프, DC+AC그래프, AC그래프, Pulse그래프 

         

      더 궁금하신 사항은 고객문의를 통해 문의해 주시면 성실히 답변해 드리겠습니다.

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