• 대한전기학회논문지
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• 제43권4호
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• pp.613-619
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• 1994

Dielectric properties of Ba(ZnS11/3TTaS12/3T)OS13T+x ZnO(x=0, 0.4, 0.8, 1.0 wt%) ceramics have been investigated at microwave frequencies. With excess ZnO, the sinterability was improved and the dielectric constant($\varepsilon$S1rT) and the unloaded quality factor(QS1UT) were increased. The structure changed into hexagonal from pseudocubic as being annealed at 140$0^{\circ}C$ in excess ZnO composition. Also, the temperature coefficient of the resonant frequency ($\tau$S1fT) turned into (-)ppm/$^{\circ}C$ when sintered at 155$0^{\circ}C$ for 2 hours. But the specimen sintered in ZnO muffling showed increased density and $\varepsilon$S1rT but lowerde QS1uT. Among the specimen investigated, expecially the composition added with 0.4wt% excess ZnO showed the most optimum dielectric values ($\varepsilon$S1rT=28, QS1uT x f=120000GHz) better than those of original Ba(ZnS11/2T TaS12/3T)OS13T ceramics.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1755-1760
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• 2013

본 논문에서는 마이크로스트립 선로를 따라 펄스가 전송될 때 분산에 의한 펄스의 왜곡특성을 시간영역에서 해석 하였다. 전송선로의 구조, 유전율에 따른 분산특성을 비교 분석하였고, 구형펄스와 가우시안 펄스에 대해 펄스의 폭과 진폭, 그리고 전송속도에 따라 분산특성을 분석하였다. 구형 펄스의 경우 더 높은 고차 고조파 성분을 가지고 있기 때문에 이에 따른 저차 고조파 성분과의 위상 속도 차이가 선로를 따라 진행함에 따라 급격히 나타나서 분산이 심하게 나타났다. 본 연구의 결과는 MIC 또는 MMIC를 설계할 때 펄스전송에서 왜곡을 최소화하기 위해 펄스 폭, 선로의 폭, 기판의 높이 그리고 유전율을 결정하는데 유용하게 사용될 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.113-113
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• 2010

유비쿼터스 시대를 맞이하여 현재의 전자제품은 초고주파 환경에서의 소형화된 마이크로파 소자를 요구하고 있다. 마이크로파 대역에서 세라믹 소재는 대부분의 폴리머 소재에 비해 낮은 유전손실 값을 보이고 있어 향후 확대되는 고주파화에 적합한 소재로 평가되고 있다. 하지만 세라믹 재료는 깨지기 쉬운 특성을 가지고 있어 공정 및 취급이 어려우며 높은 소결온도를 가지고 있어 융점이 낮은 재료와의 집적화에 있어서 난점을 가지고 있다. 이를 위해 본 연구실에서는 실온에서 세라믹을 비롯한 금속 및 폴리머 재료의 치밀한 코팅막의 성막 및 이종 접합이 가능한 Aerosol Deposition (AD 법)에 주목하였고 마이크로파 소자 제작 공정으로서 AD 법의 응용 가능성을 연구하였다. 마이크로파 소자의 기판으로서는 AD 법을 이용하여 유전손실이 낮고 플렉서블한 $Al_2O_3$-PTFE 혼합 기판을 제작하고 적용하였다. 금속 선로 패터닝 제작 공정으로는 도금법이 대표적이지만 고비용 및 복잡한 공정 절차, 폐화학용액으로 인한 환경문제 등의 단점을 지니고 있어 이를 대체하는 금속 선로 패터닝 공정이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 제작하고 대체 공정으로서의 가능성을 확인하였다. 하지만 AD 법을 이용한 세라믹 필름 제작에 관한 연구는 크게 활성화되어 있는 반면에 금속 필름의 제작, 특성 측정 및 개선에 관한 연구는 그에 비해 미비한 수준이다. 이를 위해 이번 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 성막 시에 영향을 미치는 요인을 고찰하였으며 또한 마이크로파 소자의 도체 손실에 크게 관계되는 금속 필름의 비저항 특성의 측정 및 개선에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 정전장 시뮬레이션을 활용하여 AD 법으로 성막된 금속 필름의 정밀한 비저항 측정에 관한 연구방법을 마련하고 후열처리를 통한 비저항 특성을 개선시키는 연구를 진행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.105-105
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• 2000

현재 급격히발전하는 이동통신기술로 미루어 보아 앞으로는 모든 정보통신이 무선통신으로 이루어질 것이다. 그런데 무선통신은 이동성과 대용량의 정보전송에 초점을 맞추어 발전하고 있다. 많은 정보량을 전달하기 위해서 현재 사용되는 주파수 대역보다 고주파의 전파가 사용되어야 한다. 또한 이동성을 향상시키기 위해서는 통신기기의 소형화를 이루어야 하고 그러기 위해서 궁극적으로 모든 소자를 하나의 칩(chip)으로 집적화하는 것이 필요하다. 따라서 벌크상태로 사용되고 있는 유전체 공진기를 소형화, 즉 박막화해야만 한다. 결국 유전체 박막의 마이크로파 대역에서의 유전특성을 연구하고 그 특성을 향상시켜야만 한다. 통신기기에서 사용되는 유전체 공진기는 소형화를 위해 높은 유전율과 낮은 유전손실(tan$\delta$), 즉 높은 품질계수 (Q)를 가져야 한다. 마이크로파 대역에서 사용되고 있는 유전체 중에서 TiO2는 벌크 상태의 rutile 상에서 100정도의 높은 유전율과, 4 GHz에서 10,000 정도의 높은 품질계수를 나타낸다고 보고되어 있다. 따라서 본 연궁서는 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 연구하였고 anatase 박막의 유전특성도 측정하였다. TiO2 박막을 RF magnetron reactive sputtering 방법으로 Ar (15 sccm)과 O2 (1.5 sccm) 기체를 사용하여 상온에서 증착하였다. 4mTorr의 증착압력에서 안정한 rutile 박막을 얻었고, 15 mTorrdo서 준안정한 anatase 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 그 중간의 압력에서 두 상이 혼합된 박막이 증착되었다. 위와 같은 방법으로 형성한 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 측정하기 위해 마이크로스트립 링공진기 (microstrip ring resonator)를 제작하였다. 마이크로스트립 링 공진기는 링의 원주길이가 전자기파 파장길이의 정수배가 되면 공진이 일어나는 구조이다. Fused quartz를 기판으로 하여 증착압력을 변수로 하여 TiO2 박막을 증착하였다. 그리고 그 위에 은 (silver)을 사용하여 링 패턴을 형성하였다. 이와 같이 공진기를 제작하여 network analyzer (HP 8510C)로 마이크로파 대역에서의 공진특서을 측정하였다. 공진특성으로부터 전체 품질계수와 유효유전율, 그리고 TiO2 박막의 품질계수를 얻어내었다. 측정결과 rutile에서 anatase로 박막의 상이 변할수록 유전율은 감소하고 유전손실은 증가하는 결과를 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.406-408
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• 1999

캐패시터(capacitor)의 고주파(수십MHz) 전기장에서 유전손실(dielectric loss)에 의한 유리의 용융 및 합성에 관한 이론적 고찰이 수학적 모델에 의하여 이루어졌다. 유전 가열법에 있어서 캐패시터에 놓여진 유전체가 흡수하는 에너지는 용융인자(전압, 주파수)와 피시물(유리)의 전기, 물리적 성질[유전율(${\epsilon}$). power factor($tan{\delta}$)]에 의존한다. 본 연구에서는 이러한 물성들의 온도 의존성뿐만 아니라 외부로의 열손실 등이 조사되었으며, 특성 분석을 통해 최적의 용융 모델을 설계하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.224-224
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• 2008

고주파용 집적회로 기판소재로의 응용을 위해 세라믹 특유의 취성을 개선한 $Al_2O_3$-polyimide 복합체 후막을 에어로졸데포지션법을 이용해 제조하고 그 특성을 평가하였다. 그 결과 기공이 거의 없이 치밀한 구조를 갖는 $Al_2O_3$-polyimide 복합체 후막이 구리 및 유리 기판 상에 성막 되었음이 SEM 및 EDS을 통해 확인되었다. 상용 $Al_2O_3$ 출발 파우더를 사용한 복합체 제조시 1 MHz에서 유전율은 6.7, 유전 손실률은 0.026 이었다. 유전특성의 향상을 위하여 에어로졸데포지션법으로 성막된 $Al_2O_3$-polyimide 복합체 후막의 후속 열처리 결과 유전손실율이 0.026에서 0.007로 감소하였다. 또한 집적회로 기판소재로의 응용을 위한 저온화 제조공정 확립을 위하여 $Al_2O_3$ 출발 파우더의 공정 전 열처리 후 상온에서 성막한 경우에도 어떠한 후속 열처리 없이 유전손실률이 0.007로 감소하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제3권1호
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• pp.1-10
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• 1996

반도체 산업의 급속한 발전에따라서 모든 전자산업부품의 경박단소화와 신호처리 속도가 고속화되는 추세에 있다. 특히 중대형 컴퓨터의 연산 처리가 고속화 됨에 따라서 반 도체 실장 재료로서 널리 사용되었던 Al2O3/Mo계 세라믹 소재로는 요구조건을 만족시킬수 없게 되었다. 따라서 저 유전율 절연 재료와 고밀도 배선이 가능한 고전도성 도체 재료의 개발이 요구되고 있다. Cu는 높는 전도성 뿐만 아니라 내 migration 특성 미세패턴의 적합 성 및 고주파 특성 등이 우수하여 저온 소성용 세라믹 기판용 전극 재료로서 유망하다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.177-180
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• 2003

극초단파 영역에서 얇은 두께의 시료를 도파 관의 한 가운데 두었을 때 전송 법과 Automatic Network Analyzer를 이용하여 산란인자를 측정하였다. 파동의 전파상수를 구하기 위하여 복소수로 되어 있는 반사계수와 투과계수를 결정하고 이것으로 초월함수를 풀어 시료의 유전특성을 구하였다. 시료를 도파 관의 한 가운데 두고 산란인자를 측정하는 이 방법은 유전체와 도파 관 사이에 생길 수 있는 간격을 줄일 수 있고 시료를 쉽게 정착할 수 있다. 이 측정 방법은 대단히 간단하고 빨리 측정할 수 있으며 실험을 재생할 수 있다는 장점이 있다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.275-276
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• 2008

통신기기가 고주파수화 함에 따라서 저유전 저손실 재료의 필요성이 증대되고 있으며, 세라믹/폴리머 복합재료를 고주파 회로 기판 소재로 이용하려는 관심이 증폭되고 있다. 본 연구에서는 저손실, 저유전율 특성을 구현하기 위해 $SiO_2$를 세라믹 필러로 복합물을 제작하였다. 평균 입자 크기가 16nm, $2.3{\mu}m$의 fumed 실리카와 평균 입자 크기 $1{\mu}m$, $4{\mu}m$의 fused 실리카를 사용하였다. 이 4종류 실리카를 사용하여 slurry를 제작하고 이를 활용하여 tape을 제작하였다. 제작된 복합체 tape을 적층하여 기판을 제작해 기판의 유전특성을 측정하였다. fumed 실리카의 경우 $SiO_2$ 10vol%이상에서는 균일한 tape성형이 어려워졌으며, 유전 손실이 fused 실리카와 비교하였을 때 큰 폭으로 증가하였다. fumed silica, fused silica 두 종류 모두 입도가 증가하면 유전손실이 증가하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.304-304
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• 2007

고주파 모률에서 사용되는 기판소재는 저유전율과 낮은 loss 특성을 요구함으로 지속적인 연구를 필요로 한다. 지금까지의 ceramic/glass composite 에서 주로 사용된 ceramic filler는 Al2O3로 낮은 유전률을 구현에 한계가 있었다. Cordierite는 낮은 유전율 (${\varepsilon}_r$ < 4)을 나타내는 filler로서 그 가능성이 높지만 아직까지 보고된 결과들이 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 cordierite filler와 SiO2-B2O3-Al2O3-RO (R : Zn, Sr, Ba, Ca)계의 glass를 혼합하여 LTCC용 기판소재로서의 가능성을 확인하고자 저온 동시소성이 가능한 소결온도인 $850^{\circ}C{\sim}1.000^{\circ}C$ 사이에서 소재의 소결실험을 진행하였다. 소결온도에 따른 상변화, 유전특성을 확인한 결과 filler로 사용된 cordierite상만이 관찰 되었으며 소결조건에 따라 5.0~5.5의 낮은 유전율과 1.000~1,500의 Q를 나타내는 것을 확인 하였다.