• 한국세라믹학회지
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• 제35권3호
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• pp.219-230
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• 1998

Various interlayer materials have been tested for active metal(Cusil ABA) brazing of Si3N4/S. S316 joint. In general multilayer joint had higher strength(80-150 MPa) and better reliability than monolayered one. The joint with Cu(0.2)/Mo(0.3)/Cu(0.2mm) interlayer showed the highest bending strength of abou 490 MPa and the joint with Cu(0.2)/Mo(0.3mm) interlayer the best reliability (14.6 Weibull modulus). The stresses distributed in joint materials during 4-point bending test were estimated by CAE von Mises analysis; the estimated stresses were In good agreement with the measured data. In multilayer joint Cu was though to reduce the residual stresses induced by the difference in thermal expansion coefficient between the ceramic Mo and metal It apperared that a Cu/Mo was optimum interlayer material for Si3N4/S. S316 joint with high bending strength (420 MPa) and reliability. In addition the various shapes and types of compound were examined by EPMA in joining interface.

• 센서학회지
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• 제7권3호
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• pp.147-153
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• 1998

$Si_{3}N_{4}/SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$(N/O/N) 다이아프램과 결합된 고감도의 광섬유 Fabry-Peort 압력센서를 개발하여 스트레인 및 그 응답특성을 조사하였다. 먼저, 44 wt% KOH 수용액을 이용한 실리콘 이방성식각기술로 600 nm 두께의 N/O/N 다이아프램을 제조하였으며, 제조된 다이아프램과 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 결합하여 광섬유 압력센서를 구성하였다. 단일모드 광섬유(SMF)내에 $TiO_{2}$ 유전체 박막을 용융접합하여 공극의 길이가 약 2 cm인 광섬유 Fabry-Perot 간섭계를 제작하였다. 광섬유 Fabry-Perot 간섭계의 한쪽 끝은 N/O/N 다이아프램과 결합하였으며, 나머지 한쪽을 3 dB 광결합기를 통해 광측정장치에 연결하였다. $2{\times}2\;mm^{2}$ 및 $8{\times}8\;mm^{2}$ 크기의 N/O/N 다이아프램에 대해 응답특성을 조사한 결과, 각각 약 0.11 rad/kPa과 1.57 rad/kPa의 압력감도를 나타내었으며, 선형오차는 0.2 %FS이내였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.86-92
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• 2002

In this study, experiments were carried out to investigate the characteristics of grinding and wear process of diamond wheel far ceramic materials. Normal component of grinding resistance of $Al_2$O$_3$ was less then that of $Si_3 N_4$ and $ZrO_2$. This seems to be the characteristics of ceramic tools on work pieces both of high hardness. For the case of $Si_3 N_4$ and $ZrO_2$, as the mesh number of wheel increases, the surface roughness decreases. For the case of $Al_2 O_3$, the surface roughness does not decreases. Specific binding energy decreases as the material removal rate per unit time increases. For the case of $Si_3 N_4$ and $ZrO_2$, grinding is carried out by abrasive wear processes. For the case of $Al_2 O_3$, grinding is carried out by grain shedding process due to brittle fracture.

• Journal of Welding and Joining
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• 제21권1호
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• pp.107-113
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• 2003

Joining of $Si_3N_4$ to $Si_3N_4$ with crystallized glass solder was studied. $SiO_2-Al_2O_3-MgO$ glass with $P_2O_5$ as a crystallizing reagent was used as a solder. To improve the hish temperature toughness of joined specimen, two stage heat treatment was applied to Joined sample for the crystallization of joined layer, Two factors, i.e. thickness of soldered layer and crystallization were taken and thier effects on joining strength were investigated by a SEM-EDX observation of joined interface and bending strength both at room and elevated temperatures. Obtained results are summarized as follows: (1) Nitrogen diffused from $Si_3N_4$ to solder during the Joining process. Average amount of nitrogen in soldered layer depended on the thickness of the soldered layer and increased with decrease of the thickness. (2) Joining strength of the specimen having a thinner soldered layer was stronger than that of thicker layer. This can be mainly attributed to the difference of the nitrogen content in the soldered layer. (3) Higher content of nitrogen in solder brought forth higher viscosity of the solder. Hence the crystallization of the solder become more difficult in thinner layer of the solder than thicker one. (4) Thus, the effect of crystallization was evaluated mostly by the thicker layer specimen. Crystallization of soldered layer improved markedly the fracure strength of joining at higher temperatures than the softening temperature of glass solder.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.23-29
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• 2006

Si-웨이퍼와 FR-4 기판을 상온에서 초음파 접합한 후, 접합부의 신뢰성을 평가하였다. Si-웨이퍼 상의 UBM(Under Bump Metallization)은 위에서부터 Cu/ Ni/ Al을 각각 $0.4{\mu}m,\;0.4{\mu}m,\;0.3{\mu}m$의 두께로 전자빔으로 증착하였다. FR-4 기판위의 패드는 위에서부터 Au/ Ni/ Cu를 각각 $0.05{\mu}m,\;5{\mu}m,\;18{\mu}m$의 두께로 전해 도금하여 형성하였다. 접합용 솔도로는 Sn-3.5wt%Ag을 두께 $100{\mu}m$으로 압연하여 사용하였다. 시편의 초음파 접합을 위하여 초음파 접합 시간을 0.5초에서 3.0초까지 0.5초 단위로 증가시키면서 상온에서 접합하였으며, 이 때 출력은 1,400W로 하였다. 실험 결과, 상온 초음파 접합법에 의해 신뢰성 있는 'Si-웨이퍼/솔더/FR-4기판' 접합부를 얻을 수 있었다. 접합부의 전단 강도는 접합 시간에 따라 증가하여 접합 시간 2.5초에서 65N으로 가장 높게 측정되었다. 이 후 접합 시간 3.0초에서는 전단 강도가 34N으로 감소하였는데, 이는 초음파 접합시간이 과도해지면서 Si-웨이퍼와 솔더 사이의 계면을 따라 균열이 발생되었기 때문으로 판단된다. 초음파 접합에 의해 Si-웨이퍼와 솔더 사이에서 생성된 금속간 화합물은 ($(Cu,Ni)_{6}Sn_{5}$)으로 확인되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권8호
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• pp.789-794
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• 2002

본 연구에서는 TMS[Tetramethylsilane:$Si(CH_3)_4$], $NH_3$와 $H2$를 이용하여 나노크기의 Si-C-N precursor 분말을 합성하기 위하여 CVC법을 이용하였으며 반응온도, TMS/$NH_3$ 비 그리고 TMS/$H_2$ 비를 변화시켰다. XRD와 FESEM 분석을 통해서 결정상과 입자의 크기 그리고 입자의 형태를 관찰하고자 하였으며, 그 결과 제조된 분말은 모든 실험 조건하에서 87∼130 nm 크기를 지닌 균일한 구형의 비정질 분말이 얻어졌다. 입자 크기는 반응온도의 감소에 따라 감소하였으며, 또한 TMS/$NH_3$, TMS/$H_2$ 비가 작아질수록 감소하였다. EA 분석 결과 제조된 분말은 Si, N, C, H로 이루어졌음을 알 수 있었으며 FT-IR를 통하여 Si-N, C-N, Si-C 결합을 가진 Si-C-N precursor 분말이 제조되었다.

• 한국재료학회지
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• 제21권5호
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• pp.250-254
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• 2011

We have synthesized bluish-green, highly-efficient $BaSi_2O_2N_2:Eu^{2+}$ and $(Ba,Sr)Si_2O_2N_2:Eu^{2+}$ phosphors through a conventional solid state reaction method using metal carbonate, $Si_3N_4$, and $Eu_2O_3$ as raw materials. The X-ray diffraction (XRD) pattern of these phosphors revealed that a $BaSi_2O_2N_2$ single phase was obtained. The excitation and emission spectra showed typical broadband excitation and emission resulting from the 5d to 4f transition of $Eu^{2+}$. These phosphors absorb blue light at around 450 nm and emit bluish-green luminescence, with a peak wavelength at around 495 nm. From the results of an experiment involving Eu concentration quenching, the relative PL intensity was reduced dramatically for Eu = 0.033. A small substitution of Sr in place of Ba increased the relative emission intensity of the phosphor. We prepared several white LEDs through a combination of $BaSi_2O_2N_2:Eu^{2+}$, YAG:$Ce^{3+}$, and silicone resin with a blue InGaN-based LED. In the case of only the YAG:$Ce^{3+}$-converted LED, the color rendering index was 73.4 and the efficiency was 127 lm/W. In contrast, in the YAG:$Ce^{3+}$ and $BaSi_2O_2N_2:Eu^{2+}$-converted LED, two distinct emission bands from InGaN (450 nm) and the two phosphors (475-750 nm) are observed, and combine to give a spectrum that appears white to the naked eye. The range of the color rendering index and the efficiency were 79.7-81.2 and 117-128 lm/W, respectively. The increased values of the color rendering index indicate that the two phosphor-converted LEDs have improved bluish-green emission compared to the YAG:Ce-converted LED. As such, the $BaSi_2O_2N_2:Eu^{2+}$ phosphor is applicable to white high-rendered LEDs for solid state lighting.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.100-102
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• 2013

Magnetron-sputtering법을 사용하여 기존에 연구하였던 CrAlN (Cr 7：Al 3)박막에 Si를 첨가하여 Si의 함량 변화에 따라 미세구조와 화학적 결합상태, 온도저항계수(TCR) 및 산화저항의 영향과 기계적특성 개선을 통한 multi-functional heater resistor layer로써의 가능성을 연구하였다. CrAlSiN 박막의 Si 함량에 변화에 따라 온도저항계수 변화를 확인하였으며 X-선 회절 분석(XRD) 패턴 분석결과 CrAlSiN 박막의 결정구조가 Bl-NaCl 구조를 가지고 있는 것을 확인하였으며 SEM과 AFM을 통한 표면 및 미세구조 분석결과 Si의 함량이 증가할수록 입자가 조밀해짐을 알 수 있었다. 최근 digital priting technology의 핵심 기술로 부각되고 있는 inkjet priting technology는 널리 태양전지뿐만 아니라 thin film process, lithography와 같은 반도체 공정 기술에 활용 할 수 있기 때문에 반도체 제조장비에도 사용되고 있으며, 현재 thermal inkjet 방식을 사용하고 있다. Inkjet printing technology는 전기 에너지를 잉크를 배출하기 위해 열에너지로 변환하는 thermal inkjet 방식을 사용하고 있는데, 이러한 thermal inkjet 방식은 기본적으로 전기저항이 필요하지만 electrical resistor layer는 잉크를 높은 온도에서 순간적으로 가열하기 때문에 부식이나 산화 등의 문제가 발생할 수 있어 이에 대한 보호층을 필요로 한다. 하지만, 고해상도, 고속 잉크젯 프린터, 대형 인쇄 등을 요구되고 있어 저 전력 중심의 잉크젯 프린터의 열효율을 방해하는 보호층 제거에 필요성이 제기되고 있다. 본 연구는 magnetron-sputtering을 사용하여 기존의 CrAlN 박막에 Si를 합성하여 anti-oxidation, corrosion resistance 그리고 low temperature coefficient of resistance 값을 갖는 multi-functional heater resistor layer로써 CrAlSiN 박막의 Si 함량에 따른 효과에 초점을 두었다. 본 실험은 CrAlN 박막에 Si 함량을 4~11 at%까지 첨가시켜 함량의 변화에 따른 특성변화를 확인하였다. 함량이 증가할수록 amorphous silicon nitride phase의 영향으로 박막의 roughness는 감소하였으며 XRD 분석결과 (111) peak의 Intensity가 감소함을 확인하였으며 SEM 관찰시 모든 박막이 columnar structure를 나타내었으며 Si함량이 증가할수록 입자가 치밀해짐을 보여주었다.Si함량이 증가할수록 CrAlN 박막에 비하여 면저항은 증가하였으며 TCR 측정결과 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 안정한 TCR값을 나타내었다. Multi-functional heater resistor layer 역할을 하기 위해서, CrAlSiN 박막의 원소 분포, 표면 거칠기, 미세조직, 전기적 특성 등을 조사하였다. CrAlN 박막의 Si의 첨가는 크게 XRD 분석결과 주상 성장을 억제 할 수 있으며 SEM 분석을 통하여 Si 함량이 증가할수록 Si3N4 형성이 감소하며 입자크기가 작아짐을 확인하였다. 면저항의 경우 Si 함량이 증가함에 따라 높은 면저항을 나타내었으며 Si함량이 6.5 at%일 때 가장 낮은 TCR 값인 3120.53 ppm/K값을 보였다. 이 값은 상용되고 있는 heater resistor보다 높지만, CrAlSiN 박막이 더 우수한 기계적 특성을 가지고 있기 때문에 hybrid heater resistor로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제50권4호
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• pp.280-287
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• 2013

Plate-type phosphor is a promising substitute in overcoming the issues related to the powder phosphor paste mixed with resin. In this research, $Ca-{\alpha}-SiAlON:Eu^{2+}$ plate phosphor ($Ca_xSi_{12-(m+n)}Al_{m+n}O_nN_{16-n}:Eu_y$) was investigated for the varied compositions (m,n) of the host crystal with the fixed Eu content (y). Densification was promoted for the compositions with increasing 'm' values for the m=2n relationship. Dictated by the Eu concentration inside the phosphor crystal, photoluminescence intensity was stronger in ${\alpha}2$ specimen (m = 3.0, n = 1.5) containing the second phases when compared to ${\alpha}1$ specimen (m = 1.5, n = 0.75) comprising a single-phase ${\alpha}$-SiAlON. The concentration of Eu in the non-emitting amorphous interfacial glass phase was 2~4 times of the designed Eu concentration inside the ${\alpha}$-SiAlON crystal.

• 한국재료학회지
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• 제2권5호
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• pp.330-336
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• 1992

질화규소 소재로 S${i_3}{N_4}$-8%${Y_2}{O_3}$, S${i_3}{N_4}$-6% ${Y_2}{O_3}$-2% $A{l_2}{O_3}$, S${i_3}{N_4}$-4% ${Y_2}{O_3}$-3% $A{l_2}{O_3}$, 그리고 S${i_3}{N_4}$-1% MgO-1% Si$O_2$의 4가지 조성을 선정하여 주상모양의 ${\beta}$-S${i_3}{N_4}$결정상을 성장시켰으며, XRD, SEM, 입도분석과 기계적 특성을 조사하였다. S${i_3}{N_4}$-8% ${Y_2}{O_3}$에서는 파괴인성값을 9.8MPa$m^{1/2}$까지 얻었으며 200$0^{\circ}C$에서 열처리한 후에도 파괴강도(>900MPa)의 감소없이 파괴인성이 8.0MPa$m^{1/2}$이상인 S${i_3}{N_4}$-6% ${Y_2}{O_3}$-2% ${l_2}{O_3}$, 와 S${i_3}{N_4}$-4% ${Y_2}{O_3}$-3% $A{A_2}{O_3}$를 얻었다. 질화규소의 파괴인성이 ${\beta}$-S${i_3}{N_4}$-결정상 크기의 증가에 따라 직선적으로 증가하는 관계를 갖는 파괴인성에 대한 미세구조의 영향을 고찰하였다.