• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.363-364
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• 2005

LTCC(low temperature co-fired ceramics)용 glass/ceramic 복합체를 제조하기 위해 3종류 의 glass를 선정하고 filler로 $Al_2O_3$ 와 $TiO_2$를 사용하여 glass frit에 따른 소결 및 유전 특성에 대하여 조사하였다. Glass frit은 lead-borosilicate(PBS), zinc-borosilicate(ZBS), bismuth-borosilicate(BBS) glass 조성을 사용하였고 1100~$1400^{\circ}C$에서 melting시킨 후 quenching하여 frit화하였다. $Al_2O_3$와 $TiO_2$ filler에 10~50 vol%로 glass frit을 각각 혼합한 후 600~$950^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결한 결과 50 vol% glass frit 일 때 $900^{\circ}C$ 이하에서 소성이 가능하였다. 유전특성은 $900^{\circ}C$에서 $Al_2O_3$-50vol%PBS($\varepsilon_{r}$=8.8, $Q{\times}f_o$=4,900, $\tau_f$=-24), $Al_2O_3$-50vol% ZBS($\varepsilon_{r}$=5.7, $Q{\times}f_o$=17,800, $\tau_f$=-21), $Al_2O_3$-50vol%BBS($\varepsilon_{r}$=11.1, $Q{\times}f_o$= 2,080, $\tau_f$=-48), $TiO_2$-50vol%PBS($\varepsilon_{r}$=18.6, $Q{\times}f_o$=3,800, $\tau_f$=+135), $TiO_2$-50vol%ZBS($\varepsilon_{r}$=36.4, $Q{\times}f_o$= 7,500, $\tau_f$=+159), $TiO_2$-50vol%BBS($\varepsilon_{r}$=56.4, $Q{\times}f_o$=520, $\tau_f$=+119)을 나타내었다. 따라서 LTCC용 기판재료 및 마이크로파 유전체로 응용이 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.185-186
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• 2005

저온소결 Glass/Ceramic계 기판재료 조성으로 $Al_2O_3$, $SiO_2$, Cordierite, $Al_2O_3{\cdot}3SiO_2$의 4가지 filler에 zinc-borosilicate(ZBS) glass를 첨가하여 기판재료로의 사용가능성을 조사하였다. 4가지 filer에 ZBS glass를 30$\sim$50vol%첨가하여 $700\sim950^{\circ}C$에서 2시간 소결한 결과 40, 50vol%첨가 했을 때 900$^{\circ}C$에서 치밀한 소결체를 얻을 수 있었다. LSI칩 신호라인의 빠른 신호전달에 직접적인 영향을 주는 유전율은 기존의 $Al_2O_3$기관($\fallingdotseq$9.7)보다 저유전율 ($900^{\circ}C$에서 $Al_2O_3$-50vol%ZBS 5.7, $SiO_2$-50vol%ZBS 5.9, Cordierite-40vo1%ZBS 5.9, $Al_2O_3${\cdot}3SiO_2$-50vol%ZBS 4.9)을 나타내어 저온소결 기판재료로 사용이 가능함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.96-99
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• 2001

In this paper, we present the simulation results of the multi-layer VCO(Voltage Controlled Oscillator), which is composed of the resonator, the oscillator and the buffer circuit. using EM simulator and nonlinear RF circuit simulator. EM simulator is used for obtaining the EM(Electromagnetic) characteristics of the conductor pattern as well as designing the multi-layer VCO. Obtained EM characteristics were used as real components in nonlinear RF circuit simulation. Finally the overall VCO was simulated using the nonlinear RF circuit simulator. The material for the circuit pattern was Ag and the dielectric was DuPont 951AT, which will be applied for LTCC process. The structure is constructed with 4 conducting layer. Simulated results showed that the output level was about 4.5[dBm], the phase noise was -104[dBc/Hz] at 30[kHz] offset frequency, the harmonics -8dBc, and the control voltage sensitivity of 30[MHz/V] with a DC current consumption of 9.5[mA]. The size of VCO is $6{\times}9{\times}2mm$(0.11[cc]).

• 한국세라믹학회지
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• 제45권11호
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• pp.739-743
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• 2008

Microfluidic device can be applied in a wide range of chemical and biological technology. In this paper, ceramic-based T-type passive mixers for microfluidic applications were fabricated by LTCC process combined with thick film photolithography. The base ceramic material in thick film was amorphous cordierite $((Mg,Ca)_2Al_4Si_5O_{18})$ and photoimageable polymers were added to give a photosensitivity. Two types of passive mixer, which showed the channel width of 1.0 mm and $200{\mu}m$, respectively, were designed considering mixing efficiency in the channel and their microfluidic properties were discussed in detail.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.177-177
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• 2009

이동통신 시스템의 소형화 경량화 다기능화 추세에 따라 세라믹 모듈의 정밀도 및 집적도가 중요한 요소로 부각되고 있다. 이러한 모듈의 고집적화 추세에 대응하기 위하여 세라믹 소성시 수축율 제어가 필수적인 요소로 부각되고 있으며, 이에 따라 X, Y축의 소성 수축율을 0에 근접하게 제어하는 무수축 소성 기술이 요구되고 있다. 선행연구를 통하여 $Al_2O_3$/Glass/$Al_2O_3$ 구조의 glass infiltration법에 의한 무수축 소성 기술 구현 가능성을 확인하였으나, 아직 해결해야 할 문제점들이 있다. glass가 $Al_2O_3$층으로 infiltration되는 과정에서 glass층이 de-lamination 되는 결함이 발견되었으며 이는 유전체 기판의 Q값을 낮추고 기판의 신뢰성에 악영향을 줄 수 있어 이에 대한 개선이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 $Al_2O_3$/Glass/$Al_2O_3$ 구조의 glass infiltration법에 의한 선행 실험에서 관찰된 기판 내부의 de-lamination 현상에 대한 원인을 규명하고 해결책을 제시하고자 하였다. glass 유동과 바인더 burn-out이 동시에 진행됨에 따라 기공이 생성되며 glass가 점성유동함에 따라 이 기공이 glass층으로 모이게 되어 de-lamination 현상이 발생하는 것으로 사료된다. 이를 해결하기 위하여 de-lamination층에 $Al_2O_3$의 tamping을 시도하여 glass층의 기공이 빠져 나갈 수 있는 channel 을 형성하고, 남아있는 기공을 $Al_2O_3$로 채우는 효과를 얻을 수 있었다. 이에 따라 기판의 밀도와 Quality factor 값이 향상되었으며 미세구조가 치밀한 무수축 기판을 제작할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.21-21
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• 2009

후막 광식각 기술을 이용하여 형성된 Ag 전극과 LTCC 기판 사이의 접착력을 향상시키기 위하여 무기 바인더로서 anorthite, diopside 및 MLS-62 glass frit을 첨가하여 감광성 Ag paste를 제조하였다. 소성 후의 glass pool effect를 감소시키기 위해 attrition mill을 통하여 미세 glass 분말을 준비하였다. Glass frit은 Ag powder의 5vol%~25vol%의 함량으로 첨가하여 감광성 Ag paste를 제조하였고 패턴 형성 후 $850^{\circ}C$에서 1시간 소결하였다. 전극과 기판 사이의 접착력은 micro-ball shear test 법으로 측정하였으며, Ag 전극 부착력은 glass frit의 함량 증가에 따라 증가하다가 감소하는 경향을 보이는데, 이는 과량의 glass frit 첨가로 인한 전극 내부에 액상 풀의 형성에 기인한 것으로 보여진다. Ag 전극의 면저항은 glass frit의 함량이 증가함에 따라 $0.13m{\Omega}{/\square}$에서 $2.06m{\Omega}{/\square}$까지 증가하는 경향을 나타내었다. 소성 전후의 전극 패턴의-수축율은 $100{\mu}m$의 선폭을 기준으로 glass frit의 첨가랑이 증가할수록 43.3%에서 35.0%로 감소하였으며, 그 결과 최소 선폭 $25{\mu}m$의 미세 전극 패턴의 형성이 가능하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.19-24
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• 2007

The effects of $B_2O_3-SiO_2-R(R;CaO,\;BaO,\;ZnO,\;Bi_2O_3)$ borosilicate glass system on the sintering behavior and microwave dielectric properties of ceramic/glass composites were investigated as functions of modifier, glass addition ($30{\sim}50\;vol%$) and sintering temperature ($500{\sim}900^{\circ}C$ for 2 hrs). The addition of 50 and 45 vol% glass ensured successful sintering below $900^{\circ}C$. Sintering characteristics of the composites were well described in terms of modifier. Borosilicate glass enhanced the reaction with $Al_{2}O_{3}$ to form pores, second phases and liquid phases, which was responsible to component of modifier. Dielectric constant (${\varepsilon}_{r},\;Q{\times}f_{o}$) and temperature coefficient of resonant frequency (${\tau}_{f}$) of the composite with 50 and 45 vol% glass contents($B_{2}O_{3}:SiO_{2}:R=25:10:65$) demonstrated A-CaBS(7.8, 2,560 GHz, -81ppm/$^{\circ}C$), A-BaBs(5.8, 3.130 GHz, -64 ppm/$^{\circ}C$), A-ZnBS(5.7, 17,800 GHz, -21 ppm/$^{\circ}C$), A-BiBs(45 vol% glass in total)(8.3, 2,700 GHz, -45 ppm/$^{\circ}C$) which is applicable to substrate requiring an low dielectric properties.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.477-480
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• 2010

In this study, we fabricate 3 wt% $Li_2CO_3$ doped $(Ba,Sr)TiO_3$ thick films on the Ag/Pd bottom electrode printed $Al_2O_3$ substrates for the LTCCs (low temperature co-fired ceramics) applications. From the X-ray diffraction analysis, 3 wt% $Li_2CO_3$ doped BST thick films on the Ag/Pd printed $Al_2O_3$ substrates, which sintered at $900^{\circ}C$, showed perovskite structure without any pyro phase. The dielectric properties of 3 wt% $Li_2CO_3$ doped BST thick films are measured from 1 kHz to 1 MHz. To investigate the electrical properties of 3 wt% $Li_2CO_3$ doped BST thick films, we employ the impedance spectroscopy. The complex impedance of 3 wt% $Li_2CO_3$ doped BST thick films are measured from 20 Hz to 1 MHz at the various temperatures.

• 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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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• pp.277-281
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• 2003

Effects of $CaF_2$ addition as a filler on the high frequency dielectric properties and sintering of CaO-$Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3$(CASB) and ZnO-MgO-$B_2O_3-SiO_2$(ZMBS) glass composites were investigated. The optimal glass composition in the CASB system was 33.0CaO-$17.0Al_2O_3-35.0SiO_2-15.0B_O_3$(in wt%). The corresponding dielectric properties were k=8.1 and $Q{\times}fo$=1,200GHz. The sintering temperature was $800{\mu}m$. In case of 2MBS system, 25.0ZnO-25.0MgO-20.0$B_2O_3-30.0SiO_2$(in wt%) glass showed k=6.8 and $Q{\times}fo$=5,200GHz when it was sintered at $750^{\circ}C$. The maximum amount of $CaF_2$ in the CASB and 2MBS glass system without any detrimental effect on the sintering was 25.0 v/o and 15.0 v/o, respectively. The addition of $CaF_2$ in the glass systems improved the high frequency dielectric properties. In case of CASB+$CaF_2$ composite, k was 7.1 and $Q{\times}fo$ was 2,300GHz. And in case of 2MBS+$CaF_2$ composite, k was 5.9 and $Q{\times}fo$ was 8,100GHz. $CaF_2$ addition also reduced sintering temperature. Effects of $CaF_2$ on the dielectric and sintering properties was analyzed in terms of viscosity and crystallization behavior changes due to the interaction between $CaF_2$ and the glass systems.