• 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.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.227-231
• /
• 2008

In this study, in order to improve the electrical properties of low temperature sintering piezoelectric ceramics, $[0.05Pb(Zn_{1/2}W_{1/2})-0.07Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})-0.088Pb(Zr_{0.48}Ti_{0.52})]O_3$(abbreviated as PZW-PMN-PZT) ceramic systems were fabricated using $Bi_2O_3$, CuO and $Li_2CO_3$ as sintering aids and then their piezoelectric and dielectric properties were investigated according to the amount of $Li_2CO_3$ and post-annealing process. Post-annealing process enhanced all physical properties except for mechanical quality factor (Qm). 0.2 wt% $Li_2CO_3$ added and post-annealed specimen showed the excellent values suitable for low loss piezoelectric actuator application as follow: the density = 7.86 $g/cm^3$ electromechanical coupling factor (kp) = 0.575, piezoelectric constant $d_{33}$ = 370 pC/N, dielectric constant ($\varepsilon_r$) = 1546, and mechanical quality factor (Qm) = 1161, respectively.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.36-41
• /
• 2017

In this paper, $Si_3N_4/hBN$ ceramics with various hexagonal boron nitride (hBN) contents (0, 10, 20, or 30 wt%) were fabricated via spark plasma sintering (SPS) at $1500^{\circ}C$, 50MPa, and 10m holding time. The material properties such as the relative density, hardness, and fracture toughness were systematically evaluated according to the hBN content in the $Si_3N_4/hBN$ ceramics. The results show that relative density, hardness, and fracture toughness continuously decreased as the hBN content increased. In addition, peak-step drilling (with tool diameter $500{\mu}m$) was performed to observe the effects of hBN content in micro-hole shape and cutting force. A machined hole diameter of $510{\mu}m$ (entrance) and stable cutting force were obtained at 30 wt% hBN content. Consequently, $Si_3N_4/30wt%$ hBN ceramic is a feasible material upon which to apply semi-conductor components, and this study is very meaningful for determining correlations between material properties and machining performance.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권10호
• /
• pp.865-871
• /
• 2016

조직 공학에서는 전통적인 인공지지체 제작 방식인 가스 발포, 염 침출, 스폰지 복제 그리고 동결주조 법 등이 이용되고 있다. 하지만 다양한 공극 형태 및 크기를 가지고 있어서 세포 상호 작용 효과 및 충분한 기계적 특성에 한계가 있다. 그러나 열 용해 적층 법은 조직공학에서 폴리머 재료를 이용하여 다양한 3차원 인공지지체를 제작할 수 있는 가장 적절한 기술이다. 따라서 본 연구에서는 PCL 몰드를 제작하고 실리카와 알긴산 나트륨 염을 포함하는 세라믹 슬러리를 제조하여 몰드에 주입시켰으며, 1일 동안 자연 건조를 시켰다. 제작된 3차원 슬러리 몰드는 PCL 몰드의 제거 및 슬러리를 경화시키기 위해 $100^{\circ}C$의 오븐에서 2시간 열처리 되었고, 열처리 후에 $1100^{\circ}C$에서 소결되었다. 제작된 인공지지체는 주사전자현미경을 통해 관찰되었고, 압축 시험을 통해 알긴산 나트륨 염의 혼합량에 따른 인공지지체의 기계적 특성은 평가되었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제30권10호
• /
• pp.550-557
• /
• 2020

Used in the ceramic tile market as a representative building material, relief ceramic tile is showing increased demand recently. Since ceramic tiles are manufactured through a sintering process at over 1,000 ℃ after uniaxial compression molding by loading granule powders into a mold, it is very important to secure the flowability of granular powders in a mold having a relief pattern. In this study, kaolin, silica, and feldspar are used as starting materials to prepare granule powders by a spray dryer process; the surface of the granule powders is subject to hydrophobic treatment with various concentrations of stearic acid. The effect on the flowability of the granular powder according to the change of stearic acid concentration is confirmed by measuring the angle of repose, tap density, and compressibility, and the occurrence of cracks in the green body produced in the mold with the relief pattern is observed. Then, the green body is sintered by a fast firing process, and the water absorption, flexural strength, and durability are evaluated. The surface treatment of the granule powders with stearic acid improves the flowability of the granule powders, leading to a dense microstructure of the sintered body. Finally, the hydrophobic treatment of the granule powders makes it possible to manufacture relief ceramic tiles having a flexural strength of 292 N/cm, a water absorption of 0.91 %, and excellent mechanical durability.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.330-331
• /
• 2011

희토류 이온이 첨가된 형광체는 조명, 정보 디스플레이, 태양 에너지 변환 소자에 응용 가능하기 때문에 상당한 주목을 받고 있다. 특히, 결정 입자의 형상과 크기는 산업체 응용에 있어서 중요한 변수 중의 하나이다. 구형의 형광체 입자는 형광층의 광학 및 기하학적 구조를 최적화 시킬 수 있고, 결정 입자의 크기는 양질의 코팅을 위해 필요한 결정 입자의 양에 영향을 미친다. 본 연구에서는, $YVO_4$ 모체 결정에 Eu 이온의 농도를 선택적으로 주입하여 발광 효율이 높은 적색 형광체를 합성하고자 한다. 형광체 분말 시료는 활성체인 Eu의 함량을 0.00, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 mol로 변화시키면서 고상 반응법을 사용하여 합성하였다. 볼밀링 작업을 수행한 후에, 60$^{\circ}C$에서 20시간 건조하였고, 잘게 갈아서 체로 걸러낸 다음에 세라믹 도가니에 넣고 전기로에서 서서히 온도를 승온시켜 500$^{\circ}C$에서 10시간 동안 하소를 실시한 후에 1,100$^{\circ}C$에서 5시간 동안 소결하였다. Eu 이온의 함량비를 변화시켜 합성한 $YVO_4$ : Eu 형광체 분말 시료의 발광 세기의 변화, 결정 구조와 표면 형상을 각각 PL과 PLE, XRD, FE-SEM 장치를 사용하여 측정한 결과들을 종합해 볼 때, Eu 이온의 비가 0.15 mol일때 발광 세기가 최대값을 나타냄을 알 수 있었으며, 더욱 Eu의 함량을 증가시키자 농도 억제 현상에 의하여 발광 세기는 급격히 감소함을 보였다. SEM으로 촬영한 결정 입자의 형상의 경우에, Eu 이온의 함량비가 증가함에 따라 결정 입자들이 더욱 조밀하게 구형에 가까운 형상을 나타냄을 관측할 수 있었다(Fig. 1). 형광체 분말의 형광 스펙트럼의 경우에, 619 nm에 주 피크를 갖는 적색 형광 스펙트럼들이 관측되었으며, Eu 이온의 함량비에 따라 형광 세기는 상당한 의존성을 나타내었다(Fig. 2). Eu 함량에 따른 결정입자의 크기, 형광 세기와 회절 피크의 반치폭 사이의 상관 관계를 제시하고자 한다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.144-150
• /
• 2018

$Al_2O_3-SiC$ ceramic composites are produced using pressureless sintering, and their plasma resistance, electrical resistance, and mechanical properties are evaluated to confirm their applicability as electrostatic-discharge-safe components for semiconductor devices. Through the addition of Mg and Y nitrate sintering aids, it is confirmed that even if SiC content exceeded 10%, complete densification is possible by pressureless sintering. By the uniform distribution of SiC, the total grain growth is suppressed to about $1{\mu}m$; thus an $Al_2O_3-SiC$ sintered body with a high strength over 600 MPa is obtained. The optimum amount of SiC to satisfy all the desired properties of electrostatic-discharge-safe ceramic components is obtained by finding the correlation between the plasma resistance and the electrical resistivity as a function of SiC amount.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제50권10호
• /
• pp.500-503
• /
• 2001

The mechanical and electrical properties of the hot-pressed and pressureless annealed SiC+39vol.%$TiB_2$electroconductive ceramic composites were investigated as a function of the liquid additives of $Al_2O_3+Y_2O_3$. The result of phase analysis for the SiC+39vol.%$TiB_2$composites by XRD revealed $\alpha$-SiC(6H), $TiB_2$, and $YAG(Al_5Y_3O_{12})4 crystal phase. The relative density of SiC+39vol.%$TiB_2$ composites was increased with increased $Al_2O_3+Y_2O_3$. contents. The fracture toughness showed the highest value of $7.8 MPa.m^{1/2}$ for composites added with 12 wt % $Al_2O_3+Y_2O_3$. additives at room temperature. The electrical resistivity and the resistance temperature coefficient showed the lowest value of $7.3\times10_{-4}\Omega.cm\; and\; 3.8\times10_{-3}/^{\circ}C$ for composite added with 12 wt% $Al_2O_3+Y_2O_3$. additives at room temperature. The electrical resistivity of the SiC+39vol.%$TiB_2$composites was all positive temperature coefficient resistance(PTCR) in the temperature ranges from $25^{\circ}C\; to\; 700^{\circ}C$.

• Current Photovoltaic Research
• /
• 제2권3호
• /
• pp.115-119
• /
• 2014

$Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) thin films have been used as a light absorbing layer in high-efficiency solar cells. In order to improve the quality of the CIGS thin film, often selenization step is applied. Especially when the thin film was formed by non-vacuum powder process, selenization can help to induce grain growth of powder and densification of the thin film. However, selenization is not trivial. It requires either the use of toxic gas, $H_2Se$, or expensive equipment which raises the overall manufacturing cost. Herein, we would like to deliver a new, simple method for selenization. In this method, instead of using a costly two-zone furnace, use of a regular tube furnace is required and selenium is supplied by a mixture of selenium and ceramic powder such as alumina. By adjusting the ratio of selenium vs. alumina powder, selenium vaporization can be carefully controlled. Under the optimized condition, steady supply of selenium vapor was possible which was evidently shown by large grain growth of CIGS within a thin powder layer.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.245-248
• /
• 2012

본 논문에서는 실리콘 기반의 기술과 차별화하여 저온동시소성세라믹 (LTCC) 기판을 이용하여 대표적 압전물질인 PZT 박막의 최적의 증착조건을 연구하였다. LTCC 기술은 실리콘 기반의 기술에 비하여 낮은 생산 단가, 높은 수율, 3차원 구조물의 용이한 제작성 등으로 인하여 센서 및 액추에이터와 같은 10 um ~ 수백 um 정도의 중규모 디바이스를 제작하는데 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다. LTCC 기판은 NEG사의 MLS 22C 상용 파우더를 이용하여 100 um 두께의 그린쉬트를 적층하고 동시소결하여 400 um 두께로 제작하였다. 제작한 기판위에 Pt/Ti 하부전극을 증착하고 RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 PZT 박막의 증착조건을 연구하였다. 증착조건으로는 RF 전력과 아르곤과 산소 가스비를 가변하여 실시하였으며, XRD와 EDS를 사용하여 박막의 결정성 및 성분을 분석하였다. 실험을 통하여 얻어진 최적의 증착조건은 RF 전력 125W, 아르곤과 산소비 15:5에서 가장 우수한 특성을 나타내는 것을 확인하였다.