세라믹캐패시터,세라믹콘덴서란

세라믹캐패시터
(Ceramic Capacitor),
 세라믹콘덴서란?

전극간 유전체로 세라믹을 사용한
캐패시터로 온도, 고주파 특성우수,
크기대비 용량이 크다.
발진, 필터, 바이패스용으로 
주로 사용된다.

세라믹캐패시터란?

전자회로의 필수 구성요소 세라믹
캐패시터(세라믹콘덴서)는 양쪽 전
극판 사이의 절연체(유전체, dielec
tric)로 유전율이 큰 유리나 도자기와
같은 세라믹(Ceramic)을 사용한 캐
패시터(콘덴서)이다. 전해콘덴서나 
탄탈콘덴서와 달리 전극에 극성이 
없고 온도특성과 고주파에 대한 특
성이 우수하여 온도보상용이나 노
이즈제거용으로 많이 사용된다. 

지하철 고압송전선로 등에서 절연 
기구로 사용되는 애자(碍子, insula
tor)도 주로 사기(ceramic)으로 이뤄
져있다. 세라믹콘덴서는 쉽게 설명
하면 회로 내부 각 부품에서 사용하
는 전류를 저장했다 필요할 때 흐르
게하는 소자이고 세라믹 재질이 가지
고 있는 장점과 단점을 모두 보여준다.

온도와 고주파수(50KHz 이상)에 대한
 특성이 좋고, 작은 크기로도 전해콘덴
서의 수십배에 해당하는 굉장히 높은 
용량을 구현한다. 하지만 유리나 도자
기를 떨어트리면 깨져서 망가지듯이 세
라믹콘덴서도 충격을 받으면 쉽게 깨져
서 회로가 쇼트(short) 날수도 있다. 

세라믹콘덴서는 충격이나 진동에 취약
하고 아날로그 신호계의 회로에서는 신
호 일그러짐이 나와서 사용할 수 없다. 

최근 전극간 유전체로 세라믹을 여러층
으로 쌓은 적층세라믹콘덴서(MLCC, 
Multi Layer Ceramic  Capacior)가 많이 
사용되고 있다.  
MLCC는 능동소자와 수동소자로 구분
되어 있는 전자회로에서 반도체, IC등의
능동소자에 영향을 주는 노이즈를 제거
하여 해당 부품이 적절하게 잘작동하도
록 돕는다. 온도특성, 주파수에 대한 특
성이 양호하고 소형이지만 대용량을 만
들수 있는 MLCC는 리드선이 없기 때문
에 기생저항(ESR)과 기생인덕터(ESL) 
값이 적어 우리가 매일 들고 다니는 휴
대폰등의 소형 전자제품에서 부터 전기
자동차등 전장(電裝)용으로 제조시 
없어서는 안 될 필수 소자이고 그 사용
량이 급격하게 늘어나고 있는 상황이다. 

MLCC 사용 예를 찾아보면 스마트폰에
는 1대에 1,000여개 정도가 들어 가고 
전기자동차에는 5,000개 정도가 들어
간다고 한다. 
'전자산업의 쌀'이라고 불리는 세라믹
콘덴서 MLCC는 주로 무라타, 다이오유
덴등의 일본 소재기업에서 많이 생산하
였으나 최근엔 대한민국 삼성전기, 삼화
콘덴서등에서 전장용 MLCC를 많이 생
산 하고 있다.

세라믹캐패시터 용량표기법

기본적으로 캐패시터 용량 표기 단위는 pF(피코패럿)이다. 피코패럿 단위로 환산하여 숫자로 표기한다.

캐패시터와 관련하여 많이 사용하는
단위는  피코(p) → 나노(n) → 마이
크로(μ) 이다. 
마이크로 위로 밀리(m)도 이고 킬로
(K), 메가(M), 테라(T)등등 많이 있지
만 캐패시터 용량을 표기할 경우에는
너무 큰 값의 단위이기에 사용할 일
이 없다. 1μF = 1,000nF = 1,000,0
00pF 으로 103 (1,000)배씩 단위가 
커진다. 공학적으로 다시 표기하면 
1μF = 1x103nF = 1x106pF 이다. 
참고로 저항값 표기의 기본 단위는 
옴(Ω, ohm)이다. 

 첫번째로 직관적인 표기법으로 용량을 
그대로 표기하는 것이다. 주로 LEAD타
입 100pF 이하의 경우 많이 사용한다.
용량값을 표기하는데 보통 2자리수인 
경우가 많다. 그 이유는 두번째 표기법
을 읽어보면 알 수 있다. 

예를 들면 20pF= 20, 30pF= 30 과 같다.

두번째 방법으로 3자릿수의 캐패시터 
용량코드로 표시하는 방법이다. 
3자리의 아라비아 숫자로 표기하는데 
용량값의 단위를 pF으로 환산하여 3자
릿수로 표현하는 방법이다. 표현법을 
간략히 정리하면 앞의 2자리는 실수, 
마지막 1자리수는 10의 승수로 되어 
있다. 앞서 단위 변환해 본 1μF와 0.1
uF을 이용하여 3자리 캐패시터 용량
코드를 만들어 보면 다음과 같다.

따라서, 세라믹콘덴서 50V104는 50V 
0.1uF와 같고 50V 1uF라고 하면 50V
105가 되는 것이다.  

또한 20pF을 3자릿수 용량코드로 변환
해보면 '200'이 된다. 이때 200을 콘덴
서에 표기하면 20pF을 의미하는지 20
0pF을 의미하는지 착오의 우려가 있어
서 100pF보다 작은 경우 그냥 있는 그
대로의  2자리 숫자로 표기하는 것이라
 생각된다.

세라믹캐패시터 허용공차
(tolerance)

모든 양산품은 한개씩 일일이 측정하여
 정확한 용량값을 만들면서 제작하는 
것이 아니기 때문에 제품 품질관리의 
기준이 존재한다. 제작과정에서 사용하
는 계측기, 장비, 원재료상태 등등 필연
적인 발생할 수 밖에 없는 오차가 있다. 
이런 오차를 줄여서 목표값에 얼마나 
근접하도록 만들었는지를 정밀도로 제
품에 표기하여 용도에 맞게 선택하여 
사용할 수 있도록 하고 있다. 정밀도가 
높을수록 당연히 품질이 우수하지만 
적용에 따른 비용은 상승하기 때문에 
경제성 및 중요도를 판단하여 적용하
여야 한다. 
세라믹캐패시터(세라믹콘덴서)의 정
밀도(허용공차)는 보통 %로 표기한다.
 정전용량과 함께 옆에 숫자(1μF±5%)
로 표시하거나 주로 영문코드로 표시
한다. 제품 데이터시트를 살펴보면 마
킹 위치, 의미등 자세히 알 수 있다. 

예를 들면, 50V104K는 전압 50V에 
정전용량 0.1uF ± 10%를 의미한다.
 다양한 톨로런스의 캐패시터가 생산
되지만 주로 K급, Z급의 제품을 많이
볼 수 있다.