[해외기술동향] 전자기기 소형화 "가속페달"

전자기기의 소형, 디지털화가 급진전되고 있다. 특히 노트북PC,디지털카메라 등 멀티미디어기기의 고속화, 저소비전력화, 소형화, 박형화추세는 더욱 빠른 진행속도를 보이고 있다.

이에 따라 이들 기기에 탑재되는 전해콘덴서 분야에서도 소형, 박형화와 함께 대용량, 저임피던스화의 요구가 한층 더해가고 있다.

최근 마쓰시타전자부품이 개발한 초박형(높이 1.5㎜), 대용량(2V,1백F) 기능성 고분자 알루미늄 전해콘덴서 「SP캡」은 업계의 이같은 요구를 충족시키면서 전자기기의 소형화에 크게 기여할 수 있는 기술로 떠오르고 있다.

대개 알루미늄 전해콘덴서는 알루미늄 산화피막을 양극에 해당하는 유전체로 사용하고 음극에 해당하는 전해질은 액체형태나 고체형태를 사용한다.

「SP캡」의 경우는 양극에는 다른 알루미늄 전해콘덴서와 마찬가지로 알루미늄 산화피막을 사용하지만 음극에는 기능성 고분자(폴리피롤)를 사용하고 있다.

전해콘덴서의 임피던스는 전해질의 전도도에 의해 좌우되는데 전도도가 높을수록 임피던스가 낮아져 이상적인 콘덴서에 가까워진다. 기능성고분자의 전도도는 지금까지 사용되온 전해액에 비해 전도도가 1만대이상 높아 이것을 전해질로 사용하면 이상적인 콘덴서를 실현할 수 있다.

이번에 마쓰시타가 개발한 대용량 「SP캡」은 대용량화와 저임피던스를 실현하는 핵심기술을 사용함으로써 가능했다. 이 기술은 내전압이 낮은데다 두께도 극히 얇은 알루미늄 산화피막을 손상시키지 않고 폴리비닐층을 형성하는 미세기술이다.

「SP캡」의 가장 큰 특징은 고주파대역(10kHz~10MHz)에서 이상적인 수치에 가까운 임피던스 특성을 갖는다는 점이다.

전해액을 음극재료로 사용한 알루미늄 전해콘덴서나 이산화망간을 사용한 탄탈룸 전해콘덴서의 경우 임피던스가 높기 때문에 고주파영역에서는 임피던스가 좀처럼 낮아지지 않는다. 또 최근에는 저임피던스화를 꾀하기 위해 기능성 고분자를 음극재료로 사용한 탄탈룸 전해콘덴서가 개발됐지만 「SP캡」의 특성에 미치지 못하고 있다.

또 전해액을 음극재료로 사용한 알루미늄 전해콘덴서나 탄탈룸 전해콘덴서의 경우 임피던스가 높기 때문에 정전용량이 주파수의 증대에 따라 감소하는 반면 「SP캡」은 안정적인 특성을 유지할 수 있다.

「SP캡」의 크기는 동급의 탄탈룸 전해콘덴서와 같은 수준이다. 일반제품의 경우 「7.3X4.3X1.8㎜」이며 초박형제품은 「7.3X4.3X1.5㎜」이다. 사용온도범위는 40~1백5이며 정격전압범위는 2~16V,정격용량범위는 2.3~1백F이다.

「SP캡」은 이같은 고주파대역에서의 저임피던스특성에 따라 소형,표면실장이 요구되는 DC/DC컨버터나 CPU의 전원전압 유지용 등으로 채용이 기대되고 있다.

특히 초박형제품의 경우 소형화추세가 빠르게 진행되고 있는 디지털카메라나 액정표시장치(LCD), 개인휴대단말기(PDA) 등의 전원 부분에 널리 사용될 전망이다.

<주문정 기자>