$B_2O_3$와 CuO의 첨가가 $BaO-Sm_2O_3-4TiO_2$ 세라믹스의 소결온도와 고주파 유전특성에 미치는 영향

Effect of $B_2O_3$ and CuO on the Sintering Temperature and the Microwave Dielectric Properties of BaO-$Sm_2O_3-4TiO_2$ Ceramics

[ $BaO-Sm_2O_3-4TiO_2$ ] 세라믹을 LTCC용 재료로 사용하기 위해 $B_2O_3$와 CuO를 소결조제로 첨가하여 소결온도를 낮추었다. 10.0 mol%의 $B_2O_3$만을 첨가하였을 경우 $1000^{\circ}C$에서 2시간 소결시 er=72.23, Qf=4,050GHz, ${\tau}f=-0.574ppm/^{\circ}C$의 우수한 유전 특성값을 얻을 수 있었지만, $960^{\circ}C$이하에서는 소결이 잘 이루어지지 않았다. $B_2O_3$와 CuO를 동시에 소결조제로 첨가하였을 경우에는 $900^{\circ}C$에서 2시간 소결시 10.0 mol% $B_2O_3$, 15.0 mol% CuO의 첨가조성에서 ${\varepsilon}r$=70.09, Qf=4,728GHz의 우수한 유전특성을 보여 고유전율을 가진 저온 동시 소결용 재료로서의 가능성을 보여주었다. 이처럼 BaO-$Sm_2O_3-4TiO_2$ 세라믹의 소결온도를 낮출 수 있었던 요인은 소결온도보다 용융점이 낮은 2차상들이 액상을 형성하여 액상소결이 진행되었기 때문이며 이때 소결에 기여한 이차상들은 결정화되지 못하고 비정질 상태로 남아있는 것으로 추정된다.