• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.330-330
• /
• 2010

이동통신 시스템의 소형화, 경량화, 다기능화 추세에 따라 이동통신 부품도 단위 부피당 소자의 집적도를 증가시키기 위하여 고집적화 추세로 급진전되고 있다. 이에 따라 세라믹 공정 기술도 고집적 추세로 다층화 되고 있어 수동소자의 내장화에 대한 필요성이 증대되고 있다. 이를 위하여 다양한 유전율 대역의 이종소재간 접합을 시도하지만 de-lamination, 내부 crack 등의 결함들이 발생하므로 열팽창계수 조절이 용이한 동종의 글라스를 사용하는 것이 유용하다. 본 연구에서는 공통의 글라스를 개발한 후 다양한 필러들을 혼합하여 mm파 대역에서 다양한 유전율을 갖는 LTCC 소재를 개발함으로써, 수동소자의 내장화에 따른 이종접합시의 매칭성을 극대화하고자 하였다. 이를 위하여 CaO-$Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3$계 공통글라스에 $CaZrO_3$, $1.3MgTiO_3$, $2La_2O_3TiO_2$ 필러를 혼합하여 소결체의 미세구조, 유전특성 및 열기계적 특성을 고찰하였다. 이때 유전율 6에서 20에 이르는 저손실 소재를 개발할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
• /
• pp.210-210
• /
• 2008

에어로졸 증착법은 상온에서 다양한 기판 상에 고밀도의 세라믹 후막을 코팅할 수 있는 최신 기술로써 다양한 방면으로의 응용이 개대되고 있다. 본 실험에서는 ADM을 이용하여 고주파수 영역에서 사용가능한 기판소재 제조에 관한 연구를 진행하였다. ADM을 통해 형성된 $Al_2O_3$ 막의 유전율은 9-10으로 bulk 시료와 비슷한 특성을 보였으나 후막의 손실률의 경우는 bulk 시료에 비해 상당히 컸으며 주파수 증가에 따라 그 값이 크게 감소하는 경향을 보였다. 본 실험에서는 ADM으로 형성된 $Al_2O_3$의 높은 손실률의 원인에 대해 고찰하고 ADM 을 통해 기판소재로 사용가능한 저손실의 $Al_2O_3$막의 제조를 위한 방법을 제시하고자 하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권7호
• /
• pp.1713-1721
• /
• 1994

Intermetallic-matrix composites(IMCs) have the potential of combing matrix properties of oxidation resistance and high temperature stability with reinforcement properties of high specific strength and modulus. One of the major limiting factors for successful applications of these composite at high temperatures is the formation of interfacial reactions between matrix and ceramic reinforcement during composite process and during service. The purpose of the present investigation is to develop a better understanding of the nature of creep fracture mechanisms in a $Ni_{3}Al$ composite reinforced with both $TiB_{2}$ and SiC particulates. Emphasis is placed in the roles of the products of the reactions in determining the creep lifetime of the composite. In the present study, creep rupture specimens were tested under constant ranging from 180 to 350 MPa in vacuum at $760^{\cric}C$. The experimental data reveal that the stress exponent for power law creep for the composite is 3.5, a value close to that for unreinforced $Ni_{3}Al$. The microstructural observations reveal that most of the cavities lie on the grain boundaries of the $Ni_{3}Al$ matrix as opposed to the large $TiB_{2}/Ni_{3}Al$ interfaces, suggesting that cavities nucleate at fine carbides that lie in the $Ni_{3}Al$ grain boundaries as a result of the decomposition of the $SiC_{p}$. This observation accounts for the longer rupture times for the monolicthic $Ni_{3}Al$ as compared to those for the $Ni_{3}Al/SiC_{p}/TiB_{2} IMC$. Finally, it is suggested that creep deformation in matrix appears to dominate the rupture process for monolithic $Ni_{3}Al$, whereas growth and coalescence of cavities appears to dominate the rupture process for the composite.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.13-18
• /
• 2000

금속기판 위에 결합된 저온 소성 세라믹(low temperature co-fired ceramics on metal, LTCC- M)은 소성 후에 x-, y- 방향으로의 수축을 1% 이하로 억제할 수 있어 수동 소자를 내장하는데 매우 유리하며, 금속 기판 전체를 접지로 사용함으로써 노이즈를 감소시킬 수 있다. 본 고에서는 내부 실장 수동 소자별 특성차에 대하여 소개하고, 이러한 내부 실장 소자를 이용하여 실제로 제작된 PAM(power amplifier module)을 소개하였다. 내장된 수동 소자는 테스트 패턴 상에서 10~20%의 변화값을 보였으며 실제 모듈에 적용하여도 목표치에 부합하는 소자 구성이 가능하였다. 수동 소자가 내부에 실장됨으로써 신호 처리 시간을 감소시킬 수 있고, 납점의 감소로 공정을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라 신뢰성 또한 증가시킬 수 있으므로 향후 RF모듈 외에 파워 및 고기능 소자 등 다양한 분야에 응용이 가능할 것이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.33-38
• /
• 2006

유리 조성이 섞인 유전체 파우더와 증류수 그리고 해교제의 혼합으로 만들어진 슬러리를 에어로졸 형태로 고압 스프레이 건으로 기판에 스프레이 코팅 하였다. 기판으로는 알루미나 기판과 전극 패턴이 프린트 된 그린쉬트를 사용하였다. 슬러리 점도와 스프레이 건에 의한 분사모양 그리고 슬러리의 분사량은 코팅 층의 코팅 속도에 영향을 끼쳤으나 밀도에는 거의 영향을 주지 않았다. 고압 스프레이 코팅 방법은 기판에 직접적인 가압 과정이 없으므로 내부 전극은 인쇄된 형태가 유지되었다. 최적 조건에서는 균일하고 조밀한 코팅 층을 얻을 수 있었다. 또한 그린쉬트에 적층 공정을 사용한 기존의 방법과는 달리 고압 스프레이 코팅 방법은 $20{\sim}50{\mu}m$의 얇은 유전체 층을 얻을 수 있었다.

• Composites Research
• /
• 제13권5호
• /
• pp.31-36
• /
• 2000

금속/세라믹 복합체의 강화제로 사용가능한 다공성 뮬라이트 제조 시 공정변수 변화가 침상형 미세구조 형성에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 출발물질을 $Al_2O_3+SiO_2$와 $Al(OH)_3+SiO_2$로 달리하여 미세구조 변화를 고찰한 결과, $Al_2O_3$보다 반응성이 우수한 $Al(OH)_3$를 사용한 시편에서 더욱 발달한 침상형 구조가 나타났으며, 첨가제 $AlF_3$의 함량이 증가할수록, $SiF_4$가 발생하는 온도구간인 $900^{\circ}C$에서 유지하는 시간이 길수록 반응을 잘 일어나 시편 전체에서 침상형 뮬라이트가 형성되었다. 소결 온도의 경우 $1200^{\circ}C$에서부터 뮬라이트가 생성되었고, 소결 온도변화에 따른 미세구조는 큰 변화를 관찰할 수 없었다. 기공률은 첨가제의 양이 증가할수록, $900^{\circ}C$에서의 유지시간이 길수록 증가하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.45-51
• /
• 2010

마그네트론 타겟에서 일어나는 다양한 물리적 현상에 의한 결과로 인해 발생하는 타겟 표면의 온도를 측정함으로써 그 분포가 플라즈마, 혹은 증착되는 박막에 영향을 줄 수 있는 가능성을 분석하였다. 마그네트론 스퍼터링의 타겟은 크게 원형 타겟과 사각 타겟으로 구분되는데, 사각 타겟에서는 자기장에 의한 corner effect 등에 의해 전자 집중 방전 영역이 발생하고 그것에 의해 타겟 표면에서 불균일한 온도분포가 생성됨을 확인했다. 국부적으로 온도가 높게 올라가는 지역은 비스퍼터링 지역에 비해 $10{\sim}20^{\circ}C$ 정도 높았으며, 스퍼터링 공정 시 문제점 중에 하나인 particle이 발생하면 그 부분에서 온도가 $20^{\circ}C$ 정도 더 상승함을 알 수 있었다. 이런 영향은 증착되는 박막의 균일도에도 적지 않은 영향을 주었으며 세라믹 타겟의 경우, 균열의 원인이 될 수 있고, 불균일한 타겟 침식으로 타겟의 수명을 단축시키는 문제를 유발하기도 한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.129-129
• /
• 2017

열전재료는 열에너지를 전기에너지로 또는 전기에너지를 열에너지로 직접 변환하는데 가장 널리 사용되는 재료이다. $Bi_2Te_3$계 열전 재료는 400K 이하의 비교적 저온 영역에서 높은 성능지수(Dimensionless Figure of merit, ZT($={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$, ${\alpha}$: 제백계수, ${\sigma}$: 전기전도도, T: 절대온도, ${\kappa}$: 열전도도))를 나타내는 열전재료이며 자동차 시트나 정수기 등에 응용되고 있다. 열전모듈은 제조시 수십 개에서 수백 개 이상의 n형 및 p형 열전소자를 알루미나($Al_2O_3$)와 같은 세라믹 기판(substrate) 상에 접합된 동 전극 위에 전기적으로 서로 직렬로 접합시켜 제조한다. 기존의 열전모듈의 제조방법에는 동 전극 위에 위에 Sn합금 분말과 플럭스(flux)의 혼합물인 솔더페이스트를 스크린 인쇄법을 사용하여 동 전극에 도포한 다음, 그 위에 열전소자를 얹고 약 520K의 열풍을 가하여 솔더를 용융시켜 열전소자와 동 전극을 접합시킨다. 스크린 인쇄법에서는 인쇄 압력이 일정하지 않으면, 솔더페이스트 층의 두께가 균일하지 않게 되어 열전소자 접합부의 불량을 유발시킨다. 그러나 열모듈은 단 하나의 접합 불량이 모듈 전체의 열전변환성능에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 솔더페이스트를 도포하지 않고 열전소자를 직접 동 전극과 접합할 수 있는 방법을 고안하였다. 무전해도금을 이용한 니켈층을 형성시킨 $Bi_2Te_3$계 열전소자 표면에 약 $50{\mu}m$의 주석도금층을 전기도금법을 구사하여 형성시켰다. 그 후, wire cutting을 통하여 $3mm{\times}3mm{\times}3mm$의 크기로 절단한 주석도금된 열전소자를 동 전극에 얹고 1.1KPa의 압력을 가하면서 523K의 핫플레이트 위에서 3분간 방치하여 직접(direct) 열압착 접합을 실시하였다. 접합부의 단면을 SEM을 이용하여 관찰한 결과, 동 전극과 열전소자 사이의 계면에 용융 후 응고된 주석층이 결함없이 균일하게 형성된 양호한 접합부를 관찰할 수 있었다. 따라서, 솔더페이스트를 이용하지 않고, 열전소자 표면에 주석도금을 실시한 후, 동 전극과 직접 열압착 본딩을 실시하는 방법은 균일한 접합계면을 얻을 수 있는 새로운 공정으로 기대된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
• /
• pp.80-80
• /
• 2009

패키징 구조의 발전이 점차 중요한 문제로 대두되어, 칩의 집적 기술의 발전에 따라 실장기술에서도 고속화, 소형화, 미세피치화, 고정밀화, 고밀도화가 요구되고있다. 최근 선진국을 중심으로 전자 전기기기 및 부품의 실장기술에서도 환경 친화적인 기술을 요구함에 따라, 저에너지 공정 및 무연 실장 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존의 SOP(Small Out-line Package), QFP(Quad Flat Package) 등은 소형화, 다핀화, 고속화, 실장성에 한계가 있기 때문에, SMT(Surface Mount Technology) 형식으로 된 BGA(Ball Grid Array)가 휴대형 전화를 비롯한 기타 전자 부품 실장에 널리 사용되고 있다. BGA ball shear 법은 BGA 모듈의 생산 및 취급 중에 발생할지도 모르는 기판에 수평으로 작용하는 기계적인 전단력에 BGA solder ball이 견딜 수 있는 정도를 측정하기 위해 사용되는 시험법이다. 전단 시험에 의한 전단 강도의 측정 외에 전기전도도 측정, 파면 관찰, 이동거리(displacement), 유한요소 해석법 등을 병행하여 시험법의 신뢰성 향상에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 실험에서는 지름이 $500{\mu}m$인 Sn-3.5Ag 솔더볼을 이용하여 세라믹 기판을 접합하여 BGA 패키지를 완성하였다. 상부 기판에 솔더볼을 정렬시켜 리플로우 방법으로 접합 한 후 솔더볼이 접합된 상부 기판과 하부 기판을 접합 하여 시편을 제작하였다. 접합된 시편들은 $150^{\circ}C$에서 0~800시간 열처리를 실시하였고, 열처리를 하면서 각각 $3{\times}10^2A/cm^2,\;5{\times}10^3A/cm^2$의 전류를 인가하였다. 시편들을 전단 시험기를 이용하여 솔더볼의 기계적 특성 평가를 하였으며, 계면 반응을 관찰하였다.

• 대한화학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.592-599
• /
• 2000

여러 가지 온도, 조성 및 농도에서 이성분계 세라믹 복합체 TPSZ(titania partially-stabilized zirconia)의 미분말을 초음파분무열분해법에 의하여 합성하였으며, 합성공정인자가 분체특성에 미치는 영향을 검토하고, 합성된 분체의 특성을 조사하였다. 출발용액의 제조는 금속염의 농도가 0.025~0.1 M이 되도록 증류수에 용해하고, 그 조성비는 $ZrO_2$ 90~97.5 wt%에 $TiO_2$ 2.5~10 wt%가 되도록 하였다. 합성시 열분해 영역에서의 온도는 건조부가 400~550$^{\circ}C$, 반응부는 800~1100$^{\circ}C$로 하였으며, 합성된 분체는 습식으로 포집하여 110$^{\circ}C$에서 3시간 동안 건조하였다. 합성된 미분체의 특성을 Raman Spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), Scanning Electron Microscopy(SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) 및 Particle Size Analyzer(PSA)로써 조사하였고, Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy(ICP-AES)로써 순도 및 조성을 분석하였다.