• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.127-127
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• 2010

최근 Light-emitting diodes (LEDs: 발광다이오드) 디바이스의 고휘도, 저전력, 긴 수명, 다양한 색연출 가능, 친환경 소자 등의 장점으로 LED 디바이스가 flat panel display(FPD)의 back light unit (BLU) 를 비롯해 실내 외 조명과 자동차 전조등 분야 이외에도 의료, 인테리어 사업을 비롯한 각종 전자 통신 기기의 정보 처리 기기의 표시소자 등, 여러 제품 군에 적용되는 가운데 큰 관심을 받고 있다. 하지만 이러한 여러 가지 장점에도 불구하고 LED 모듈에서의 junction temperature가 높은 방열 특성이 나쁘다는 단점은 아직 해결되지 않고 있는 실정이다. LED 소자 모듈에서의 junction temperature가 높을 경우 소비되는 에너지가 많을 뿐만 아니라 LED 소자의 발광효율이 떨어지고 수명이 급격히 저하 되어, 결국에는 신뢰성 특성이 현저히 저하 되는 결과가 초래되기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 LED 디바이스의 열저항을 낮추기 위해 고방열 세라믹 기판을 이용해 LED 디바이스의 방열 특성을 향상시킨 결과를 제시한다. 고방열 세라믹 기판을 제작하여 LED 칩을 실장시킨 다음 LED 열저항 특성을 측정하였다. 이때 고방열 세라믹 기판은 Al2O3와 AlN이 사용되었으며 제작한 세라믹 기판의 강도, 표면 roughness, 미세구조 등을 살펴보고 이 기판들의 열전도도를 측정하였다. 제작 공정방법에 따라 세라믹 기판의 미세구조를 비롯한 기계적, 열적 특성이 현저히 변하였으며 이때 LED 칩을 실장 하여 측정한 열저항 특성 값도 함께 변하였다. Al2O3의 열저항 값은 3.003 K/W 으로 측정 되었으며, AlN의 열저항 값은 3.003k/W 으로 측정되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2002년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.22-22
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• 2002

본 연구에서는 교량, 발전소, 산엽체의 시설물 둥 대형 옥외 설치 구조물의 부식방지를 위해, 전류 인가형 부식 방지 장치를 개발하였다. 기존의 전극기판(anode base)은 pve로 만들 어져 있어서, 옥외에 설치된 상태에서 쉽게 열화되어 부스러지며, 비 갠 후 시설물의 일부에 물기가 남아 있는 부식 환경하에서도 플라스틱 기판은 물기가 쉽게 제거되어 이마 건조된 상태가 된다. 이 경우에는 기판을 통해 부식방지 전류를 흐르게 할 수가 없기 때문에 희생 양극의 임무를 수행할 수가 없으며, 시설물이 부식되는 단점이 있다. 본 연구에서 개발한 흡습성 기판은 기존의 pve 기판의 단점을 개선한 것으로, 대기 중에 방치해도 수명이 영구적이며, 다공질이기 때문에 흡습성이 있어서 비 캔 후에도 기판 내부와 표면에 물기가 남아 었다. 따라서, 비 캔 후 부식환경에서도 부식 방지 전류를 흐르게 할 수가 있어서 희생양극의 업무를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 옥외 구조물에 대한 방식 특성을 평가하기 위하여, 세라믹 기판을 부착하고 전류 측정을 하기 위한 철판(보통탄소강)구조물을 아래와 같이 제작하였다. 구조물의 $가로{\times}세로$ 크기는 $450mm{\times}450mm$ 이며, 구조물의 중앙에 세라믹 또는 pve Anode 기판을 부착 하였다. 살수 후 전류의 측정 위치는 구조물의 Anode 기판 중심에서 100mm 떨어진 지점 4 곳에 부착하였다. 본 연구에서 개발한 세라믹 가판의 경우와 기존의 pve 기판의 경우를 비 교 실험한 결과, 전자의 경우는 120분 경과 후에도 $70~80\mu\textrm{A}$의 많은 양의 전류가 흐르는 것으로 밝혀졌으며, 후자의 경우는 120분이 지난 후에는 전류가 전혀 흐르지 않는 것올 알 수 있다. 따라서, 기존의 pve 보다 세라믹 기판의 경우가 수분 흡수율이 높아 더 오랫동안 전류를 흐르게 하여 방식성이 개선된 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제5권1호
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• pp.39-44
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• 1998

절연체기판으로서는 아루미나 세라믹 기판을 사용하고 전극으로서는 copper를 사용 하여 DBC공정으로 접합하여 제조하였다. 접합재료는 전처리과정을 거친다음 불활성기체 분 위기 하에서 1065~1083$^{\circ}C$의 온도로 1~60분 동안 유지시켜 접합하였다. 본 실험에서 접합 된 세라믹기판과 Cu의 계면의 SEM 관찰 결과 안정된 접합면이 생성되었으며 접합강도는 약 116MPa로 양호한 값을 얻었다. 또한 Al2O3/Copper 접합계면을 ESCA를 통하여 분석한 결과 CuAlO2의 화합물의 생성을 확인하였다. 이 DBC공정은 제조공정의 단순화를 실현시켜 대량생산에 적합함으로 전자부품 모듈생산에 유용하게 적용될 수있을것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.121.1-121.1
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• 2015

전기애자 표면의 오염도에 따라 절연능력이 상실되어 불시에 원치 않은 고장 및 사고의 원인이 된다. 이러한 오염도는 애자가 사용되는 장소에 따라 다르지만, 특히 터널과 지하구간처럼 밀폐되어 있는 공간에서의 오염정도는 매우 심각하다. 본 연구에서는 기능성 나노코팅을 이용한 애자의 표면 코팅으로 내오염 특성을 향상시켜 오염에 의한 절연능력 저하를 억제하는 방안을 제시하였다. 기능성 나노코팅은 전기애자와 재질이 같은 세라믹 기판위에 코팅하였고, 열처리 분위기에 따른 변화를 실험하였고, 주변 분위기로는 질소, 알곤, 산소, 진공의 네 가지 분위기로 수행하였다. 세라믹 기판 위에 합성된 기능성 나노코팅의 특성분석은 내오염 특성, 접촉각, 부착력, 경도를 수행하였고, 실험에 활용된 기능성 나노코팅이 세라믹 기판 표면 오염방지에 탁월한 효과를 가짐을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.302-302
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• 2008

다층 세라믹 기판은 내열성, 내마모성 및 우수한 전기적 특성으로 인하여 기존의 PCB의 대체품으로 많이 이용되며 그 수요가 점점 늘어가고 있는 추세이다. 이에 고집적 다층 세라믹 기판을 보다 다기능화, 고밀도화, 고성능화하기 위해서는 세라믹 층간 정밀도가 아주 중요한 요소로 부각되고 있으며, 무수촉 기판 소성기술을 이용한 층간 정밀도를 높이는 연구가 진행되어지고 있다. 그러나 무수축 기판에서 이러한 정밀도를 유지하기 위해서는 전극의 수축률을 기판의 수축율과 같은 0%에 가깝게 제어하여야 하며 이를 위해서 여러 가지 Frit을 이용하여 수축율을 제어를 시도되고 있다. Ag 전극은 낮은 비저항 우수한 접착성 등의 장점을 가지고 있을 뿐 아니라 가격이 저렴하여 전극재료로서 많은 연구가 이루어졌다. 특히 Infiltration법에 의한 무수축소성의 경우 Glass가 Ag paste로 Infiltration되어 Ag paste와 세라믹의 matching성 확보에 많은 문제가 발생하였다. 이에 본 실험에서는 제조된 Ag conductor paste 에 첨가되는 frit이 무수축 기판과의 매칭성에 어떠한 영향이 있는지에 대하여 고찰하였다. 시편의 준비는 frit이 첨가된 Ag paste를 기판에 screen printing 한 후 $900^{\circ}C$에서 소결한 것을 사용하였으며 Ag 전극의 미세구조를 관찰하고 전기적 특성과 미세구조와의 연관성에 관해 고찰하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.149-154
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• 2018

가로등 및 방폭등용 고출력 LED 조명 시스템의 광원으로서, 다수의 LED 칩이 실장된 50와트급 LED 어레이 모듈을 chip-on-board형 고방열 세라믹-메탈 하이브리드 기판을 사용하여 제작하였다. 고방열 세라믹-메탈 하이브리드 기판은 고열전도 알루미늄 금속 열확산 기판에 저온소결용 글라스-세라믹 절연 페이스트와 은 전극 페이스트를 후막 스크린 공정에 의해 도포한 다음, 건조 후 $515^{\circ}C$에서 동시소성하여 LED 칩을 실장할 세라믹 절연층과 은전극 회로층을 형성하여 제조하였다. 이 하이브리드 기판의 방열특성 평가를 위한 비교 샘플로서 기존의 에폭시 기반 FR-4 복합수지로 만든 써멀비아형 PCB 기판에도 동일한 디자인의 LED 어레이 모듈을 제작한 다음, 다중채널 온도측정장치와 열저항 측정기로 방열특성을 비교 분석하였다. 그 결과, $4{\times}9$ type LED 어레이 모듈에서 세라믹-메탈 하이브리드 기판의 열저항은 써멀비아형 FR-4 기판에 비하여 약 1/3로 나타났으며, 이것은 곧 방열성능이 적어도 3배 이상 높은 것으로 볼 수 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.97-97
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• 2009

산업용 온수관련용 자동차용 등의 다양한 용도로 응용이 가능한 고기능성 세라믹 히터 제작을 위해 후막공정 기술을 적용한 적층형 세라믹 히터의 수요가 증가하고 있으며, 고열로 인한 변형의 우려가 있는 내열성 기판 제작에도 적층형 HTCC 세라믹 기판 적용이 확대되고 있다. 이러한 고내열성 세라믹 기판 제작을 위해서는 paste의 균일성, Low TCR 특성 및 세라믹과 paste 매칭성 확보가 중요한 요소이다. 본 연구에서는 W/Mo 함량비를 변화시켜가며 paste를 제조하여 비저항과 TCR 특성을 비교한 후 가장 낮은 값을 나타내는 조성을 선정하였다. 이 조성에 $Al_2O_3$, $Ta_2O_5$ 등의 첨가제를 사용하여 비저항 특성 개선을 위한 실험을 통해 우수한 고내열성 기판용 paste 조성을 확보하고자 하였다. 그리고 이 Paste를 적용하여 HTCC 그린시트와 매칭성 조건을 확인하고자 하였다.

• 세라미스트
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• 제14권3호
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• pp.83-90
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• 2011

• 세라미스트
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• 제12권3호
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• pp.14-21
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• 2009

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.301-301
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• 2008

최근의 세라믹 공정기술은 고집적화 추세에 따라 그린시트의 두께가 얇아지면서 다층화되고 있으므로 fine patterning, Via Hole 크기의 최소화, Via Hole 간의 층간 연결을 위한 그린시트 층간 정밀도가 더욱 중요해지고 있다. 따라서 세라믹의 소성후 수축율 제어는 고집적 세라믹 기판 모듈 제작을 위한 핵심공정기술로 기술 개발에 대한 필요성이 증대되고 있다. 온 연구에서는 일축가압 이용한 PAS법 (Pressure Assisted Constrained Sintering)과 Al2O3를 희생층으로 이용한 Constrained법을 혼합하여 저온 동시소성 세라믹 기판의 x-y축 방향의 수축율을 zero로 제어하고자하였다. Al2O3/LTCC/Al2O3인 샌드위치 구조로 세라믹 시트를 적층하여 Load에 따른 소성수축율 및 LTCC 두께에 따른 Edge Curvature의 Radius를 측정하였다. 그 결과 소성온도 $900^{\circ}C$에서 Constrian Layer $500{\mu}m$, Load 0.92kg/cm3일때 LTCC의 두께가 $400{\mu}m$에서 $2500{\mu}m$로 증가함에 따라 Edge Curvature Radius가 $430{\mu}m$에서 $2200{\mu}m$로 증가하는 것을 확인하였다. 이때 소결 밀도는 2.95g/$cm^3$로 우수한 특성을 나타내었다.