• 제목/요약/키워드: 저온 소성

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Constrained Sintering에 의한 $Al_2O_3$/LTCC/$Al_2O_3$ 무수축 기판의 LTCC 두께에 따른 Edge Curvature 제어

  • 조정환;여동훈;신효순;홍연우;김종희;남산
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.301-301
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    • 2008
  • 최근의 세라믹 공정기술은 고집적화 추세에 따라 그린시트의 두께가 얇아지면서 다층화되고 있으므로 fine patterning, Via Hole 크기의 최소화, Via Hole 간의 층간 연결을 위한 그린시트 층간 정밀도가 더욱 중요해지고 있다. 따라서 세라믹의 소성후 수축율 제어는 고집적 세라믹 기판 모듈 제작을 위한 핵심공정기술로 기술 개발에 대한 필요성이 증대되고 있다. 온 연구에서는 일축가압 이용한 PAS법 (Pressure Assisted Constrained Sintering)과 Al2O3를 희생층으로 이용한 Constrained법을 혼합하여 저온 동시소성 세라믹 기판의 x-y축 방향의 수축율을 zero로 제어하고자하였다. Al2O3/LTCC/Al2O3인 샌드위치 구조로 세라믹 시트를 적층하여 Load에 따른 소성수축율 및 LTCC 두께에 따른 Edge Curvature의 Radius를 측정하였다. 그 결과 소성온도 $900^{\circ}C$에서 Constrian Layer $500{\mu}m$, Load 0.92kg/cm3일때 LTCC의 두께가 $400{\mu}m$에서 $2500{\mu}m$로 증가함에 따라 Edge Curvature Radius가 $430{\mu}m$에서 $2200{\mu}m$로 증가하는 것을 확인하였다. 이때 소결 밀도는 2.95g/$cm^3$로 우수한 특성을 나타내었다.

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LTCC의 constrained sintering 특성에 미치는 알루미나 테잎의 공정변수영향 (Effects of processing parameters of alumina tape on the constrained sintering characteristics of LTCC)

  • 박성대;조현민;유명재;이우성;강남기
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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    • pp.245-248
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    • 2003
  • 저온동시소성 세라믹으로 제작된 모듈을 고주파 대역에 적용할 경우 dimension의 오차는 모듈 특성의 오차를 유발시킨다. Constrained sintering 기술은 XY 방향의 수축을 억제시킴으로써 세라믹 소결체의 dimensional tolerance를 향상시키기 위하여 개발된 기술이다. LTCC의 소성온도에서는 수축하지 않는 비소성층을 LTCC 적층체의 위 아래에 함께 적층시킴으로써 XY 방향의 수축은 기계적으로 억제되며, 두께 방향으로만 수축이 일어난다. 본 연구에서는 LTCC 기판을 constrained sintering 방법으로 소성하고, 그 특성값을 일반적인 소성방법으로 제작하였을 때와 비교하였다. 알루미나 테잎의 제조조건 빛 적층조건을 변화시켜 이에 따른 면수축 제어 특성의 변화를 고찰하였다. 실험결과 알루미나 테잎의 고형분 용량과 부착층의 두께가 면수축 제어를 위하여 고려되어야할 주요 인자임을 확인할 수 있었다.

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SiO$_2$-TiO$_2$-RO(RO: BaO, CaO, SrO)계 고유전율 유리 제조 및 글라스/세라믹스의 소결 거동에 관한 연구 (A study on the glass fabrication and sintering behaviour of glass/ceramics for SiO2-TiO2-RO(RO: BaO, CaO, SrO) system)

  • 구기덕;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.626-633
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    • 1998
  • 본 연구에서는 고유전율의 저온소성용 글라스/세라믹을 제조하고자, SiO2-TiO2-RO계 결정화 유리를 제조하고 Al2O3를 필러 물질로 혼합하여 복합체를 제조하고 그 특성을 관찰하였다. 본 유리조성으로써 $900^{\circ}C$ 이하에서 결정화되는 유리의 제조가 가능하였고, RO (BaO, CaO, SrO)의 성분에 따라 결정화 온도는 변화함을 알 수 있었다. 본 유리조성에 $Bi_2O_3$를 플럭스로 첨가하고, 세라믹 필러로써 Al2O3를 사용하여 $860^{\circ}C$에서 소성함으로써 고유전율의 저온소성용 글라스/세라믹의 제조가 가능하였고, 이때 복합체의 밀도는 3.96g/$\textrm{cm}^3$ 이었고, 유전율은 17, Q.f 값은 600이었다.

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아연 결정유약 전처리 공정을 통한 결정생성 및 성장의 mechanism (Crystal development and growth mechanism by pretreatment process for zinc crystalline glaze)

  • 이지연
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.34-41
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    • 2017
  • 본 연구는 아연결정 Willemite($Zn_2SiO_4$)유의 합성에서 소성 전의 전처리 과정이 결정의 결합반응에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 시료 전처리 방법으로 원료의 체거름과 초음파분산실험을 통해서 실험 분석하였다. 그 결과, 기본유시료의 체거름과 초음파분산은 물리적 공정만으로 Zn-Si 결합이 용이하도록 Si 본딩에 변화를 가져와 저온($680^{\circ}C$)에서부터 willemite의 생성을 촉진시켰다. 원료의 분산은 체거름 만으로도 willemite의 저온 생성을 촉진시키는 것으로 나타났으며 특히 초음파 분산 실험의 결과는 willemite생성의 저온 반응에 효과가 더욱 극명하게 나타났다. 이러한 비 소성 전 처리 공정에 의한 결정생성은 경제적으로도 큰 가치가 있을 것으로 판단된다.

칩인덕터용 저온소성 Nano-glass 연구 (Low Firing Temperature Nano-glass for Multilayer Chip Inductors)

  • 안성용;위성권
    • 한국자기학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.43-47
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    • 2008
  • [ $ZnO-Bi_2O_3-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2$ ] nano-glass를 sol-gel 법으로 제조 하였다. 평균 입자 크기는 60.3 nm였으며 매우 균일한 입도 분포를 가졌다. Nano-glass를 NiZnCu ferrite의 저온소성용 소결조제로 사용하였으며 NiZnCu ferrite에 nano-glass를 첨가한 후 $840{\sim}900^{\circ}C$에서 2시간 소결을 진행하였다. 소결성 및 자기적 특성에 대해 연구하였으며 밀도, 수축율, 초투자율, 품질계수, 및 포 화자화값을 측정하였다. nano-glass를 0.5 wt% 첨가하여 $900^{\circ}C$에서 소결한 토로이달 core 시편의 초투자율은 1 MHz에서 측정 시 193.3의 값을 가졌다. 초투자율과 포화자화값은 소결온도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. sol-gel 법에 의해 제조된 $ZnO-Bi_2O_3-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2$ nano-glass를 칩인덕터용 NiZnCu ferrite의 저온 소결조제로 사용 가능함을 알 수 있었다.

소성 및 산소농도 조건에 대한 Mn-Cu-TiO2 촉매의 탈질 특성 (NOx removal of Mn-Cu-TiO2 catalyst for the calcination and oxygen concentration conditions)

  • 장현태;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.900-905
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    • 2015
  • 본 Mn-Cu-$TiO_2$ Civil 촉매를 이용하여 질소산화물을 제거하는 $NH_3$-SCR 공정에서 소성조건 및 산소농도에 대한 영향을 연구하였다. 소성된 촉매시료를 사용하여 $H_2$-TPR 시스템에서 반응온도에 따른 수소전환특성을 조사하였으며, 소성조건에 대한 비표면적변화도 측정하였다. 실험결과 적합한 소성온도는 약 $300^{\circ}C$이며, 소성온도가 $500^{\circ}C$이상일 경우 Mn, Cu 성분의 저온활성이 크게 감소함을 알 수 있었다. SCR반응에서 기상산소는 중요한 반응변수이며 반응에 적합한 농도는 약 8vol%이었다.

BaTi4O9계 세라믹스의 저온소결 및 마이크로파 유전특성 (Low-temperature Sintering and Microwave Dielectric Properties of BaTi4O9-based Ceramics)

  • 최영진;신동순;박재환;남산;박재관
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.172-177
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    • 2003
  • 저온동시소성 기능성 기판용 소재로 활용하기 위하여 Ba $Ti_4$ $O_{9}$계 마이크로파 유전체에 저융점의 유리 프리트를 첨가하여 저온소성 거동 및 마이크로파 유전특성을 고찰하였다. 유리 프리트의 첨가량이 증가할수록 소결 하한 온도가 낮아졌으며, l0wt%의 유리 프리트를 첨가하였을 때 875$^{\circ}C$의 소성온도에서 상대밀도 98% 이상을 나타내는 충분한 소결이 이루어졌다. 이 때 소결체의 마이크로파 유전특성은 유전율 32, 품질계수 9000 GHz, 공진주파수 온도계수 10 ppm/$^{\circ}C$으로 평가되었다. 유리의 첨가량이 증가하면서 소결 과정에서 주상인 Ba $Ti_4$ $O_{9}$가 Ba $Ti_{5}$ $O_{11}$상과 $Ba_4$ $Ti_{13}$ $O_{30}$상으로의 변화하는 현상도 관찰되었다.

합성 Calcium Alumino Ferrite(CAF) 치환량에 따른 시멘트 수화 특성 (Hydration properties of OPC with Synthesized Calcium Alumino Ferrite(CAF))

  • 이웅걸;송명신
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.9-15
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    • 2023
  • 시멘트는 대표적인 이산화 탄소 배출 산업이다. 에너지 소비와 CO2 배출 저감을 위해 제조 공정 개선 및 대체 재료의 사용확대가 필요하다. 따라서 본 연구는 CO2 흡착형 재료인 CAF을 저온 소성하여 시멘트에 적용하여 시멘트 수화의 기본 특성을 확인하였다. 합성 CAF의 수화 생성물에 대한 결정상 분석과 공극 분포, 그리고 구조 이미지를 확인하고, 압축강도를 측정하였다. SCAF는 치환율은 10, 20, 100 %으로 하였으며, 치환율의 증가에 따라 압축강도는 저하되는 경향을 보인다. 또한, SCAF 치환율 100%인 경우, 초기 재령의 수화 생성물은 calcium aluminum oxide hydrate (Ca3Al2O6·xH2O)와 calcium iron hydroxide (Ca3Fe(OH)12)이며, 치환율 10, 20 %에서는 일반적인 시멘트 수화물 외에 CAF 화합물인 Brownmillerite가 관찰되었다. 또한, 공극율은 치환율의 증가에 따라 공극 크기가 크고 공극율이 높았다. 본 연구 결과 저온 소성으로 제조된 CAF는 CO2 흡착형 재료로 활용을 위해 단독 사용 및 일반 양생은 어려울 것으로 보인다.

2상 타이타늄 합금의 저온/고속 초소성 (Low-temperature/high-strain rate superplasticity of two-phase titanium alloys)

  • 박찬희;이종수
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.76-79
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    • 2009
  • The current understanding for phase/grain boundary sliding and low-temperature/high-strain rate superplasticity of two-phase titanium alloys is summarized. The quantitative analysis on boundary sliding revealed increased sliding resistance on the order of $\alpha/\beta\;\ll\;\alpha/\alpha\;\approx\;\beta/\beta$ boundary, hence, led to the conclusion that approximately 50% alpha(or beta) volume fraction and/or grain refinement is beneficial for obtaining large superplastic elongation at low temperature and/or high strain rate. To predict the temperature for 50% alpha volume in various alpha/beta Ti, artificial neural network was applied. Finally, much enhanced superplasticity was achieved through grain refinement utilizing dynamic globularization.

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Studies on Properties with Different Filler and Content in Pb-free Sealing Frit for Electronic Devices

  • 안용태;최병현;지미정;장우석;이준호;황해진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.181-181
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    • 2009
  • 전자부품용 Pb-free sealing frit의 열팽창계수를 기판에 matching 시키기 위하여 음의 열팽창계수를 가지고 있는 $\beta$-Eucryptite, $\beta$-Spodumene를 합성하여 filler로 첨가하였다. 합성된 filler는 저온소성용 유리프리트의 높은 열팽창계수를 조절하기 용이하고, 유리프리트와 복합화 하여 소성하면 낮은 열팽창계수로 인한 우수한 열충격 저항성을 갖는다. Filler로써 $\beta$-Eucryptite, $\beta$-Spodumene의 결정성을 향상시키기 위해 $1250^{\circ}C$에서 5 시간 동안 유지하는 합성공정을 3회 반복 진행한 후 XRD를 사용하여 결정성을 분석하였고, TMA를 이용하여 filler 첨가량에 따른 유리프리트의 열팽장계수의 변화를 측정하였다. 또한, filler 입도와 함량에 따른 melting 특성을 분석하기 위해 Pill test를 진행하였으며, soda-lime glass 기판과의 접합면을 SEM을 사용하여 관찰하였다.

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