• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.108-108
• /
• 2000

급증하는 무선통신 정보수요는 특히, 고주파대역 (300NHz-300GHz)에서 사용되는 공진기, 필터, 발진기 등과 같은 소자의 품질향상을 요구하고 있다. 고주파용 유전체 중 ZrTiO4 는 $\alpha$-PbO2 계열의 사방정구조를 갖고 있는 유전체로서 높은 유전율 ($\varepsilon$=40)과 높은 품질계수 (Q=1/tan$\delta$=4700 at 7GHz)를 갖고 있고, Sn 첨가시 0ppm/$^{\circ}C$의 공진주파수 온도계수를 얻을 수 있다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 약 110$0^{\circ}C$ 이상에서 안정한 상으로 존재하는 ZrTiO4를 저온에서 증착하여 준안정한 상태로 결정화되게 한후, 유전손실 (tan$\delta$)과 유전율($\varepsilon$)을 측정하였다. 또한 증착온도와 열처리과정에 따른 박막의 us형 (Strain) 정도의 변화를 X-선 회절결과로부터 분석하였으며 이를 측정된 유전특성 값과 비교하였다. ZrTiO4 박막은 DC magnetron reactive sputter로 Zr과 Ti 타겟으로부터 high phosphorous doped Si (100) 기판위에 증착하였다. 압력은 4mTorr로 유지하고 박막의 화학양론적 조성비를 맞추기 위해 각 타겟에 가해지는 power는 Zr/Ti=500W/650W로 고정하고, 반응가스의 비율을 Ar/O2=17sccm/3.5sccm으로 유지하여 박막내에 인입되는 산소량을 제어하였다. 증착 직후와 열처리 후의 박막특성을 비교하기 위해 증착온도를 상온에서부터 $600^{\circ}C$까지 변호시키고 증착후 각각의 시편을 80$0^{\circ}C$ 산소분위기에서 2시간동안 열처리하여 시편을 준비하였다. 박막의 상형성 여부와 결정성변화는 $ heta$-2$\theta$X-선 회절법을 사용하여 조사하였고, EPMA를 이용하여 박막의 조성을 확인하였다. 유전특성의 측정을 위해 백금 상부전극을 증착한 후, impedance analyzer를 이용하여 100kHz 영역에서의 유전손실을 측정하고, 측정된 정전용량과 박막의 두께로부터 유전율을 계산하였다. ZrTiO4 박막은 증착온도 20$0^{\circ}C$ 이상에서 결정성을 보이기 시작했으며, 열처리 이후에는 상온에서 비정질이었던 시편이 $650^{\circ}C$ 이상의 온도에서 결정화되기 시작하였다. 증착온도에 따라 유전손실은 0.038에서 0.017 정도로 감소하는 경향을 나타냈으며, 각각 열처리에 의해서 0.034, 0.005 정도로 다시 감소하였다. 박막의 유전율은 약 35 정도의 값을 나타내었으며 X-선 회절 data로부터 분석한 박막의 변형은 증온도에 따라 7.2%에서 0.04%로 감소하였고 이 이경향은 유전손실은 감소경향과 일치하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.330-336
• /
• 1997

1:1 복합 페로스카이트 물질인 La(Mg1/2Ti1/2)O3 and La(Mg1/2Zr1/2)O3의 양이온 규칙 존재와 고주파 유전특성을 x선 회절과 회로망분석기를 사용하여 조사하였다. 기존의 연구에서는 두 물질 모두 양이온 규칙이 없으며 입방정 구조를 갖는다고 보고되었지만, 본 연구에서의 x선 분석에서는 양이온 규칙을 나타내는 초격자회절선과 비입방정 구조를 의미하는 기본회절선의 split이 발견되었다. 고주파 영역에서의 유전율은 La(Mg1/2Ti1/2)O3의 경우 29,La(Mg1/2Zr1/2)O3는 24, 품질계수(Q*f)는 각각 73000, 49000이다. 공진주파수 온도계수는 La(Mg1/2Ti1/2)O3의 경우 - 65ppm/$^{\circ}$C,La(Mg1/2Zr1/2)O3는 -80ppm/$^{\circ}$C로 음의 값을 가진다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제10권6호
• /
• pp.533-540
• /
• 1997

The microwave dielectric properties of ((P $b_{1-x}$ C $a_{x}$)Zr $O_3$ and (P $b_{0.63}$,C $a_{0.37-x}$ $M_{x}$)Zr $O_3$(M=Mg,Sr) ceramics were investigated. In (P $b_{1-x}$ C $a_{x}$)Zr $O_3$ (X=0.33~0.40) ceramics, high quality factor and small temperature coefficient of resonant frequency were obtain in (P $b_{0.63}$C $a_{0.37}$)Zr $O_3$with perovskite structure. In the case of (P $b_{0.63}$C $a_{0.37-x}$M $g_{x}$)Zr $O_3$ dielectric constant temperature coefficient of resonant frequency increased and quality factor decreased due to increase of polarization of A-O bonding. When replacing Ca ion with Sr ion with large ion radius, polarization decreased with increased of bonding length and thus dielectric constant and temperature coefficient of resonant frequency decreased.decreased.creased.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.136-145
• /
• 1998

본 논문에서는 몰드변압기 예방진단을 위해 정상상태와 비정상상태 몰드변압기의 진동신호의 FFT 및 시계열 분석에 관해 연구하였다. 실험올 위한 제어변수들로 공급전압, 부하전류 및 주위온도를 변화시키면서, 진동신호 크기, 주파수 스펙트럼 및 시계열 계수와 같은 측정변수들을 분석하였다. 제어변수 변화에 의한 진동선호는 권선표변과 철섬에 부착된 가속도센서로 측정되었으며, 이 신호들은 중폭기를 거쳐 데이터 수집장치에서 측정변수들로 계산되었다. 또한, 정 상상태 분석 후, 몰드변압기의 구조적 변형올 모의하였다. 비정상상태 진동신호는 정상상태와 같은 제어변수 변화 에 의해 측정되었다. 연구 결과, 정상상태와 비정상상태 진동신호는 수직진동신호와 수평진동신호를 비교하여 분석함으혹써 구별이 가능하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제8권5호
• /
• pp.594-600
• /
• 1995

Dielectric properties at microwave frequencies of ($Zr_{0.65}$, $Sn_{0.35}$) $Ti_{1.04}$ $O_{4.04}$ ceramics with additives, NiO as an agent to improve dielectric properties and $B_{2}$ $O_{3}$ as a firing agent were investigated. When 0.5 - 1.5 wt% of NiO is add, the grain growth is inhibited and the shape of the grain is uniformed, Dielectric constant(Fr) and bulk density are increased with raising amount of NiO at sintering temperature of 1330 - 1360.deg. C, but the temperature coefficient of resonant frquency(.epsilon.$_{r}$) decreased gradually as the NiO content increased. The value of Qx $f_{o}$ was increased as the amount of NiO was increased in the range of 0.5 to 1.0 wt% and the Qx $f_{o}$, was decreased slightly with raising sintering temperature. With NiO of 1.0 wt% and at sintering temperature of 1360.deg. C, this ceramics was found to have excellent microwave properties of .epsilon.$_{r}$=37.8, Qx $f_{o}$ = 48.600 and .tau.$_{f}$ = 7 ppm/.deg. C.C.. C.. C.C.. C.. C.

• 한국자기학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.282-286
• /
• 2005

공침법으로 제조한 Ni-Cu-Zn ferrite를 사용하여 전파흡수체로 사용할 저온소결용 ferrite를 연구하였다. Ni 첨가량에 따른 조성비 및 가소온도와 소결온도 변화를 시켜 전파흡수특성 및 물리적 특성을 고찰하였다. XRD pattern을 통하여 spinel구조를 가짐을 확인하였고, 공침법으로 제조된 Ni-Cu-Zn ferrite 미분말이 나노입자 크기를 보였다 소결온도가 $1100^{\circ}C$이고 Ni 함량이 많을 수록 투자율이 낮고 손실계수도 높게 측정되어 흡수 능력도 좋아짐을 알 수 있고, MHz 영역에서 사용할 수 있다고 사료된다. 그리고 소결온도 $1100^{\circ}C$이고 $(Ni_{0.7}Cu_{0.2}Zn_{0.1}O)_{1.02}(Fe_{2}O_3)_{0.98}$ 조성일 때가 가장 손실이 크므로 전파흡수체로 사용할 조성임을 확인 할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.310-310
• /
• 2012

최근 전자산업의 발달에 따른 전자제품의 소형화 및 고기능화 요구에 대응하기 위하여 저항(resistor), 커패시터(capacitor), IC (integrated circuit) 등의 수동소자를 개별 칩(discrete chip) 형태로 형성하여 기판의 표면에 실장하는 기술이 일반화되고 있다. 그러나, 수동 소자의 내장 기술은 기판의 패턴 밀도의 급격한 향상과 더불어 수동소자의 내장 공간도 협소해지는 문제점이 있다. 상기의 문제점을 해결하기 위해 개별 칩 형태의 내장형 저항체를 박막 형태의 내장 저항체를 구현하는 기술의 개발이 최근 주목을 받고 있다. 박막 저항체는 기존의 권선저항 및 후막저항과 비교하여 정밀한 온도저항계수를 가지며 이동통신에 적용시 고주파 영역(GHz)에서의 안정성과 주파수 특성이 좋다는 장점들을 가지고 있다. 박막 저항 물질로는 높은 경도와 우수한 열적 안정성을 가지고 있는 TaN (tantalum nitride)이 주로 사용되고 있다. 일반적으로, TaN 박막은 스퍼터링을 사용하며 제조되며 TaN 박막의 성질은 탄탈륨과 질소의 화학정량비, 박막의 결함 정도, 또는 공정압력 및 증착 온도, 플라즈마 파워 등과 같은 공정조건 등의 변화에 민감하게 변화하므로, TaN 박막의 다양한 연구가 더 필요한 실정이다. 본 연구에서는 반응성 마크네트론 스퍼터링을 사용하여 TaN 박막을 Si 기판 위에 증착하였고 TaN 박막의 원하는 특성을 제어할 수 있도록 질소 분압과 total gas volume을 조절하여 공정을 최적화하는 연구를 진행하였다. 또한 tensile pull-off 방법을 이용하여 TaN 박막의 부착강도를 평가하였고, 온도 사이클 및 고온고습 환경에 노출된 TaN 박막들의 열화 특성들에 대하여 연구하였다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제38권4호
• /
• pp.20-30
• /
• 2001

트랜스리니어 셀을 이용한 새로운 200 MHz CMOS 트랜스컨덕터를 제안하였다. 제안한 트랜스컨덕터는 트랜스리니어 셀에 기초를 둔 전압 폴로워 및 전류 폴로워와 하나의 저항기로 구성된다. 트랜스컨덕터의 폭 넓은 응용을 위해, 단일-입력 단일-출력, 단일-입력 차동-출력, 그리고 완전-차동 트랜스컨덕터를 각각 체계적으로 설계하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과, 완전-차동 트랜스컨덕터는 ${\pm}3$ V의 공급 전압에서 ${\pm}2.7$ V의 입력 선형 범위, 200 MHz의 3-dB 주파수, 그리고 41 $ppm/^{\circ}C$ 이하의 온도 계수를· 가진다는 것을 확인하였다. 완선-차동 트랜스컨덕터의 응용성을 확인하기 위해, 인덕턴스 시뮬레이션 방식에 기초한 3차 사다리형 일립틱 저역-통과 여파기를 설계하였다. 설계된 저역-통과 여파기는 22 MHz의 리플 대역폭파 0.36 dB의 통과 대역 리플, 그리고 26 MHz의 차단 주파수를 가진다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.18-18
• /
• 2010

전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하고 또한, 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환할 수 있는 압전 세라믹스는 압전 변압기 (piezoelectric transformer), 초음파 모터, 센서 등과 같은 응용분야에 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 전원장치에 있어서 현재 주요 전자제품에 사용되고 있는 권선형 변압기와 같은 전자 변환기의 대체품으로 압전 세라믹스 소재의 특성을 이용한 압전변압기의 개발과 응용연구는 국내외적으로 활발히 연구되어왔다. 압전변압기는 권선형 변압기와 비교 하였을 때 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력의 파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없으며, 불연성의 특징을 가지고 있다. 추가적으로 압전 변압기는 소형화, 슬림화, 경량화가 가능하며 90%이상의 높은 효율을 얻을 수 있다. 또한, 단판형 압전변압기의 출력한계를 개선하기 위해 높은 승압비와 고출력을 갖는 적층타입의 압전변압기가 제안되었다. 압전변압기용 조성 세라믹스는 높은 에너지 변환효율을 위해서 전기기계결합계수 ($k_p$)가 커야 하며, 발열에 의한 온도 상승을 억제하기 위하여 기계적 품질계수(Qm)가 큰 것이 바람직하다. 또한, 높은 전류를 발생하기 위해서는 유전상수가 커 압전변압기의 출력측 정전용량을 크게 하여야한다. 이러한 압전변압기의 제작 조건을 위해 우수한 압전 및 유전특성을 갖는 PZT계 세라믹스가 주로 사용 되어져 왔다. 그러나, PZT계 세라믹스의 우수한 압전 및 유전특성에도 불구하고 $1000^{\circ}C$에서 급격히 휘발하는 PbO의 성질 때문에 환경적으로나 인체의 건강문제로 인해 전세계적으로 그 사용량을 제한하고 있다. 또한 적층 압전변압기의 구조적 특성상 내부전극과 함께 소결하여야 하는데, 이때 소결온도가 높으면 값비싼 Pd합량이 높은 전극을 사용하여야 한다. Pd함량이 10%미만인 Ag/Pd 전극을 사용하기 위해서는 $950^{\circ}C$ 이하에서 저온소결이 가능한 세라믹스 제조가 필수적이라 할 수 있다. 소결온도를 낮추는 방법으로는 다른 물질들을 치환하여 소결온도를 낮추는 방법과 미세분말을 만들어 그레인사이즈를 미세화 하는 방법들이 있다. 많은 미세 분말 제조 방법 중에서 Attrition mill은 일반적인 ball mill에 비해 분말의 입도를 미세하게 할 수 있어 증가된 분말의 비표면적에 의하여 반응을 촉진시킴으로써 저온소결이 가능한 세라믹스를 만들 수 있다. 따라서 본 연구에서는 소결온도가 낮으면서도 유전 및 압전특성이 우수한 조성을 사용하여 적층 압전변압기를 제작하여 전기적 특성을 조사하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
• /
• pp.1395-1396
• /
• 2008

본 논문에서는 초소형 DC-DC 컨버터에 쓰이는 파워인덕터를 설계하였다. 제안된 인덕터는 Ni-Zn 페라이트와 Polyimide 혼합물질을 이용하여, 경화온도를 낮추어 유기기판(FR-4)에서도 적용될 수 있는 인덕터를 설계했다. 인덕터의 크기는 $5mm{\times}4.5mm{\times}0.5mm$ 이고, 도선의 물질은 구리(Cu)를 사용하였으며, 18${\mu}m$의 두께, 85${\mu}m$의 선폭, 85${\mu}m$의 선 간격으로 디자인 하였다. 그리고 구조는 2층 적층의 스파이럴 구조를 제안하여 소형화에 보다 유리하도록 설계를 하였다. 페라이트 혼합물질을 샌드위치 타입으로 EMI shielding한 인덕터의 경우 동작 주파수 5MHz에서 912nH의 인덕턴스, 29의 품질계수 특성을 나타냈으며, 그 결과 초소형 DC-DC 컨버터용 인덕터로서 소형화와 높은 효율을 만족하였다.