• 한국세라믹학회지
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• 제40권2호
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• pp.198-205
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• 2003

R.F. Magnetron Sputtering법을 이용하여 Pt/Ti/ $SiO_2$/Si기판 위에 seed-layers와 $Ba_{0.66}$S $r_{0.34}$Ti $O_3$박막을 제조하였다. 다양한 기판온도에 따른 BST 박막의 전기적인 특성(정전용량과 누설전류)과 seed-layer층이 BST 박막에 미치는 영향을 조사하였다. BST 박막은 seed-layer층을 삽입함으로써 박막의 결정성이 향상되었고, 박막의 기판온도(결정화온도)도 상당히 낮출 수 있었다. 순수한 BST에 비하여 seed-layer를 삽입한 BST는 높은 유전상수와 낮은 유전손실 및 낮은 누설전류를 가지는 우수한 전기적 특성을 나타내었다. BST 박막의 전기적 특성은 기판온도에 따라 영향을 받고, seed-layer에 의해 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권6호
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• pp.539-546
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• 2003

GaN/사파이어 박막구조는 높은 SAW속도로 인해 고주파 소자로 이용될 가능성이 있다. 일반적으로, GaN 박막은 사파이어의 c, a, 그리고 r-면에 성장한다. 본 연구에서는 사파이어의 기판과 GaN 박막사이의 결정학적 관계에 따라 GaN/사파이어 구조의 파동 방정식을 계산하였다. 각각의 면에서, GaN의 kH와 사파이어의 기판방향에 따라 전단속도가 변화하였다. 그 결과 r-면의 경우 전기기계결합계수가 우수했다. 즉, 재료의 탄성상수와 전기기계결합계수는 기판의 cut 방향과 방향성에 좌우된다. 또한, GaN/r-면 사파이어는 전기기계결합계수가 우수하므로 고주파수 대역 SAW 소자 응용에 보다 더 좋을 것이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.350-350
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• 2008

최근 이동 통신 분야에서 전자기기들의 고주파화와 소형화에 대한 관심이 높아지면서 고주파 소자로서 필수적으로 사용 되어온 디커플링 캐패시터도 이 두 가지 요구를 만족시키기 위해 기존의 표면 실장형에서 평판 형태인 기판 내장형 캐패시터로 발전해 가고 있다. 이를 실현하기 위한 공정법으로 Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCCs)와 polymer composite등의 연구가 진행되고 있으나 LTCCs는 높은 공정온도에 의한 내부 확산과 서로 다른 열팽창 계수에 의한 소결후의 수축과 같은 단점들을 가지고 있으며 polymer composite 은 비교적 낮은 공정온도에도 불구하고 유전특성과 방열특성이 우수하지 못한 문제점을 가지고 있었다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 Aerosol Deposition Method (ADM)를 주목하게 되었다. 이 공정 법은 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹을 제작하는 새로운 코팅기술이다. 본 연구에서는 고주파용 디커플링 캐패시터의 응용을 위하여 상온에서 높은 유전율을 가지며 강유전체 물질인 $BaTiO_3$를 사용하였다. 출발원료로서 0.45 ${\mu}m$크기의 $BaTiO_3$ 분말을 이용하여 상온에서 submicron에서 수 micron의 두께로 성막하였다. 그러나 ADM으로 $BaTiO_3$ 막을 성막할 경우 유전율이 100이하로 급격히 떨어지는 현상이 기존 연구에서 보고되어 왔으며 본 연구에서도 이를 확인하였다. 디커플링 캐패시터의 밀도를 높이기 위해서 유전체의 유전율을 높이거나 두께를 앓게 하는 방법이 있으나 이번 연구에서는 박막화에 초점을 맞추어 진행하였다. 하지만 $BaTiO_3$ 막의 두께를 $1{\mu}m$이하의 박막으로 제조했을 경우 XRD 분석을 통하여 결정상이 얻어졌음을 확인했음에도 불구하고 유전체로서의 특성을 보이지 않았다. 이 원인을 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류에 의한 것이라고 판단하고 $BaTiO_3$ 박막과 기판과의 계면 및 미세구조를 확인하였으며 이것이 전기적 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권4호
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• pp.35-41
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• 2016

고출력 LED 조명용 패키지를 제조함에 있어서 발열은 LED의 광출력과 수명에 매우 중요한 영향을 주는 인자로 알려져 있다. 본 연구에서는 가로등용 고출력 LED 패키지를 개발함에 있어서 효과적인 방열을 하기 위하여 방열효과가 상대적으로 우수한 구조인 chip-on-a-heat sink 구조를 가지는 세라믹-메탈 기반의 패키지를 제조하였다. 열확산 기능을 하는 heat sink 기판소재는 알루미늄 합금을, LED 어레이 회로를 형성하는 절연막으로는 저온동시소성용 glass-ceramics을 사용하였다. 특히 열처리 시 가장 이슈가 되는 세라믹-금속 하이브리드 패키지 기판의 휨을 억제하기 위한 수단으로서, glass-ceramic 절연막을 부분 코팅함으로써 휨현상을 용이하게 줄일 수 있게 되었다. 또한, LED 패키지의 방열특성의 향상 즉 열저항도 기존의 MCPCB 패키지나 전면 코팅형 절연막 패키지에 비해 훨씬 낮아지는 효과를 얻었을 뿐 아니라, 세라믹 코팅소재의 절감효과도 볼 수 있게 되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권4호
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• pp.19-23
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• 2012

최근 발광다이오드(LED)의 출력 성능을 높이고, 전력 소비를 줄이기 위해 LED 패키지 분야에서 실리콘 기판 연구가 집중되고 있다. 본 연구에서는 공정 비용이 낮고 생산성이 높은 습식 식각을 이용하여 실리콘 기판의 실리콘 관통 비아 식각 공정을 살펴보았다. KOH를 이용한 양면 습식 식각 공정과 습식 식각과 건식 식각을 병행한 두 가지 공정 방법으로 실리콘 관통 비아를 제작하였고, 식각된 실리콘 관통 비아에 Cu 전극과 배선은 전기도금으로 증착하였다. Cu 전극을 연결하는 배선의 전기저항은 약 $5.5{\Omega}$ 정도로 낮게 나타났고, 실리콘 기판의 열 저항은 4 K/W으로 AlN 세라믹 기판과 비슷한 결과를 보였다.

• 세라미스트
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• 제3권1호
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• pp.45-52
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• 2000

전자싸이클로트론공명플라즈마 화학기상증착법(ECR-PECVD)에 의한 Pt 및 $RuO_2$ 기판에서의 PZT 박막의 증착특성 및 전기적 특성을 조사하였다. $RuO_2$ 기판에서는 Pt 기판에 비하여 Pb-관련 이차상이 형성되기 쉬웠고, PZT 페로브스카이트 핵생성이 어려웠다. 하지만, $RuO_2$ 기판에서도 금속유기 원료기체의 정확한 유량조절(특히, $Pb(DPM)_2$ 유량)과 Ti-oxide 씨앗층의 도입을 통하여 $450^{\circ}C$의 비교적 낮은 증착온도에서 단일한페로브스카이트 박막 제조가 가능하였으며, $RuO_2$ 기판에서도 미세구조가 향상된 PZT 박막의 경우 $10^{-6}A/cm^2@100kV/cm$의 우수한 누설전류 특성을 나타내었다. 4 가지 전극배열의 PZT 커패시터들 중에서 $RuO_2//RuO_2$ 커패시터는 누설전류밀도가 $10^{-4}A/cm^2@100kV/cm$ 정도로 높았지만, 피로현상은 나타나지 않았다. 일방향 전계 (unipolar) 피로특성에서 나타난 polarization-shift 현상과 양방향 전계 (bipolar) 피로특성의 온도의존성 결과는 PZT 박막내 charged defect의 이동이 어려움을 나타내었다. Bipolar 신호에 의한 피로현상은 인가전계에 의한 분극반전 과정에서 Pt 계면에서 charged defect의 형성과 관련이 있는 것으로 판단되었다. 또한, 상하부 전극물질 이 다른 경우에는 상하부 계면의 charged defect 밀도에 차이가 생겨 내부전계가 형성되는 것으로 판단되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.35-37
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• 2001

다층 인쇄 회로 기판에 Combline 구조를 가진 스트립 라인 또는 마이크로 스트립 라인 대역통과 필터를 구현하였다. 저 비용 구현과 이동성과 휴대성을 강조하기 위해 기존의 세라믹 대신 FR4 와 에폭시를 기반으로 하는 다층 회로 기판의 도체 층에 집적화하였다. Combline 각 끝단에 커패시터를 부하 함으로써 전기적 길이를 화장하였고 전체적인 크기를 감소시킴으로서 적당한 필터 특성을 얻을 수 있었다. 구현된 필터는 마이크로파 대역에서 사용 가능하며 특히 Bluetooth나 Wireless LAN 과 같은 ISM 대역을 사용하는 무선통신소자로서 사용 가능하다.

• 세라미스트
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• 제8권3호
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• pp.25-30
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• 2005

최근 SOP에 대한 관심이 늘어나고 있으며 그에 따라 새로운 재료에 대한 관심도 증폭되고 있다. 예전의 단순한 신호 전달의 매개체 역할에서 벗어나 많은 수동 소자나 RF소자들을 내장하고 궁극적으로는 능동 소자까지 단일 기판위에 탑재하기 위해서는 기존의 RF 적인 전기적인 요구 특성 위에 많은 부가 특성들이 요구된다. 특히 SI이나 GaAs같은 능동 소자들과의 Assembly과정에서의 신뢰성을 확보하기 위해 낮은 선팽창 계수나 높은 탄성 계수 등의 기계적인 특성들이 요구되고 있으며 또한 점차 복잡한 회로 구조 등을 구현하기 위해 무수축이라는 새로운 공법 또한 요구되어 지고 있다. 그리고 사용주파수가 점차 높아짐에 따라 한편으로는 저유전율과 저손실의 재료가 요구되고 있으며 다른 한편으로는 embedded Capacitance의 요구에 맞춰 고유전율의 기판재료 또한 요구되어 지고 있다. 따라서 궁극적으로는 회로 구현의 목적에 따라 저유전율과 고유전율의 이종 재료의 접합이라는 문제 또한 자연스럽게 대두되고 있다. 이처럼 SoP에 대한 시장의 요구가 증가함에 따라 새로운 재료개발의 요구 또한 늘어나게 될 것으로 예상된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.311-312
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• 2008

$RuO_2$ 계열의 후막재료를 사용한 저항의 신뢰성시험을 실시하고 주요 고장 메커니즘을 확인하였다. 사용된 소자의 기판은 AlN 세라믹 기판이며, 후막재료로 $RuO_2$ paste를 프린팅하고 소결시킨 구조의 고주파용 저항(RF Termination)이다. 주요 고장 메커니즘은 후막(Thick Film)의 특성변화, 기판의 특성변화, 전극-후막 간의 접촉특성변화, Trimming 부위의 열화, 열팽창계수 차이에 의한 기계적 파손 등으로 알려져 있으며, 본 실험에서는 고장모드 분석을 위해 과부하시험, 고온동작시험 등을 포함한 신뢰성 환경시험과 수명시험을 실시하였다. 각 시험 결과 수명시험 후 전극-후막 간의 접합부 파괴가 관찰되었고, 열충격 시험 결과 후막의 crack이 관찰되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.170-170
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• 2009

aerosol deposition method(ADM)은 에어로졸화 된 고상의 원료분말을 노즐을 통해 분사시켜 소결과정을 거치지 않고도 상온에서 고밀도 후막을 제조할 수 있으며, 세라믹, 고분자, 금속 등의 다양한 코팅이 가능하다. 본 연구에서는 ADM들 이용하여 세라믹 후막 및 세라믹-폴리머 복합체 후막을 제조하였고 60 mm 노즐을 이용하여 대면적 세라믹 후막 성장도 시도되었다. 세라믹 후막의 원료로는 낮은 유전율과 우수한 품질계수를 갖는 $Al_2O_3$ 분말과 AlN의 분말이 사용되었으며, 세라믹에 비하여 높은 탄성과 1,500~2,000의 품질계수를 갖는 테프론(teflon) 분말이 세라믹과의 복합체 후막성장에 사용되었다. 세라믹-폴리머 복합체의 경우, 폴리머의 함유량에 따라 후막 내부의 결정립 크기가 20 때의 평균 결정립을 갚는 세라믹 후막에 비해 최대 10배 정도까지 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 후막에서의 유전특성 및 전기적인 특성, 열전도도, 투과율이 크게 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 이러한 물성 변화에 대한 원인 고찰을 위하여 후막의 미세구조 및 화학조성 등에 다양한 분석이 이루어졌으며, 상온에서 성막되는 후막의 고분자 기판으로의 응용을 위한 최적의 공정조건을 제시하고자 한다.