삼성전기의 기술력, 전기차용 MLCC 개발로 빛났다!

전기차는 배터리와 전장부품이 중요한 역할을 합니다. 그중에서도 MLCC는 전기차의 안정성과 성능을 결정하는 핵심 부품입니다. MLCC는 무엇이고, 왜 중요한지 알아보고, 삼성전기가 어떤 기술력을 발휘해 세계 최고용량의 전기차용 MLCC를 개발했는지 알아보겠습니다.

 

출처 : 삼성전기 홈페이지

MLCC란 무엇인가?

• MLCC의 정의와 원리
  Multi Layer Ceramic Capacitor의 줄임말로, 전기를 보관했다가 일정량씩 내보내는 '댐’의 역할을 하는 부품입니다. MLCC는 전기가 통하지 않는 층 (세라믹 유전체)과 전기가 통하는 층 (내부 전극)을 교대로 쌓아 만듭니다. 이렇게 쌓은 층을 절단하고 단자를 연결하면 MLCC가 완성됩니다. MLCC는 회로에 전류가 일정하게 흐르도록 조절하고 부품 간 전자파 간섭현상을 막아줍니다. 또한, 필요한 시점에 전기를 빠르게 공급하거나 노이즈를 제거하는 역할도 합니다.
• MLCC의 용도와 특징
  스마트폰, PC, HDD/SSD 보드, 태블릿, 디스플레이, 게임기, DC-DC Converter, 전장용 애플리케이션 등 다양한 전자제품에 사용됩니다. MLCC는 다양한 사이즈와 넓은 범위의 용량을 구현할 수 있는 제품군이며 PCB에 칩을 고속으로 실장 할 수 있는 구조를 가지고 있습니다. MLCC는 층을 최대한 얇게 많이 쌓아야 많은 전기를 축적할 수 있기 때문에 기술력이 중요한 분야입니다. 삼성전기는 600층까지 적층 한 고용량 MLCC를 생산할 수 있는 높은 기술력을 보유하고 있습니다.

 

전기차용 MLCC의 중요성

• 전기차의 구조와 작동 방식
  전기차는 배터리와 모터로 구성된 간단한 구조를 가지고 있습니다. 배터리는 전기를 저장하고 모터는 전기를 동력으로 바꿔 바퀴를 움직입니다. 배터리 관리 시스템 (BMS), 온보드 충전기 (OBC), 인버터 등과 같은 높은 전압의 배터리 시스템을 기반으로 작동합니다. BMS는 배터리의 상태를 모니터링하고 최적화하는 역할을 하며 OBC는 외부에서 들어오는 교류전압을 직류전압으로 바꿔 배터리에 충전하는 역할을 합니다. 인버터는 배터리에서 나오는 직류전압을 교류전압으로 바꿔 모터에 공급하는 역할을 합니다.
• 전기차에 필요한 MLCC의 특성과 요구사항
  전기차에 탑재되는 MLCC는 초고속 충전과 동력 전달을 위해 배터리로부터 전달되는 고출력의 전압을 견딜 수 있어야 합니다. 또한, 반도체가 안정적으로 작동할 수 있도록 고용량 특성도 갖춰야 합니다. 이번에 개발한 250V급·33nF 제품은 동일 전압 수준에서 업계 최고 용량을 자랑하는 제품입니다. 기존 250V급 제품에서는 22nF이 가장 높은 용량이었습니다. 이 제품은 또 배터리 모듈 내부의 고주파 노이즈를 제거해 배터리 안정성을 높여줍니다. 100V급·10μF 제품은 전기차 LED 헤드램프에 들어가는 제품으로 기존 대비 전기용량을 2배로 높였습니다. LED 헤드램프에 들어가는 반도체는 높은 소비전력이 필요하기 때문에 전압에 대한 내구성은 높으면서 많은 에너지를 저장해 빠르고 안정적으로 반도체에 공급할 수 있는 고용량 MLCC가 필수입니다.

 

삼성전기의 전기차용 MLCC 개발 과정과 성과

• 1988년부터 MLCC를 개발하고 생산해 왔으며, IT 부문에서는 전세계 2위의 시장점유율을 가지고 있습니다. 삼성전기는 초소형, 초고용량 MLCC 부문의 기술력을 바탕으로 고온, 고압, 고신뢰성 등 전장용 제품의 라인업을 강화하고 있습니다.
• 전기차에 적용 가능한 세계 최고용량의 MLCC를 개발했습니다. 이번에 개발한 MLCC는 온도에 따른 용량 변화율이 적은 250V급 33nF와 125℃용 100V급 10μF 용량 특성을 가진 제품으로 동급의 전압 MLCC 중 업계 최고 용량을 구현했습니다. 각 제품은 전기차 핵심 장치인 전동화 시스템과 LED 헤드램프에 사용됩니다.
• MLCC의 핵심 원자재인 유전체 세라믹 파우더를 나노 단위 수준으로 미세화하여 고용량을 구현하는 기술을 보유하고 있습니다. 또한 독자적인 표면 코팅 공법 적용으로 파우더 간 응집 현상을 최소화해 높은 전압에서도 안정적으로 동작할 수 있습니다. 이번에 개발한 MLCC는 자동차 전자 부품 신뢰성 시험 규격인 AEC-Q200을 충족해 차량 내 ADAS, 바디, 새시, 인포테인먼트와 같은 다른 응용처에도 사용이 가능합니다.