• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.31 no.4
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• pp.249-254
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• 2018

We researched about a bulk metallic glass system as an additive to an Ag paste for high temperature thermoelectric modules. Bulk metallic glass (BMG) ribbons were produced by using a rapid solidification process (RSP) under a cooling rate condition higher than $10^{\circ}C/sec$. We investigated BMG characteristics of the ribbons by means of x-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC) in order to evaluate the glass transition temperature ($T_g$) and the recrystallization temperature ($T_x$) lower than $400^{\circ}C$. A milling process was also developed to apply the BMG ribbons to a commercial Al paste as an additive for lower sintering temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.323-324
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• 2006

저온동시 소결용 세라믹스, LTCC를 사용한 RF/MW용 고유전율 세라믹을 개발하기 위하여 300이상의 고유전율과 낮은 손실 계수를 가지는 것으로 알려진 $Ag(Nb_{1/4}Ta_{3/4})O_3$ 고용체와 $CaTiO_3$, $TiO_2$를 각각 혼합하여 공진주파수의 온도 계수가 0에 가까운 안정된 유전체 특성을 얻고자 하였다. 유전율의 온도 안정성을 도모하기 위해 음의 온도 계수를 갖는 $CaTiO_3$, $TiO_2$와 양의 온도계수를 갖는 $CaTiO_3$ 및 $TiO_2$를 일정 분율로 혼합한 복합체 구조의 시편을 제작하였다. LTCC 소자로의 적용을 위해 3wt.%의 CuO를 첨가하여 소결 온도를 낮추었으며, 소결 시편의 상 분석, 미세구조 및 전기적 특성을 조사하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.22 no.9
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• pp.476-481
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• 2012

Among the various roll-to-roll printing technologies such as gravure, gravure-offset, and reverse offset printing, reverse offset printing has the advantage of fine patterning, with less than 5 ${\mu}m$ line width. However, it involves complex processes, consisting of 1) the coating process, 2) the off process, 3) the patterning process, and 4) the set process of the ink. Each process demands various ink properties, including viscosity, surface tension, stickiness, and adhesion with substrate or clich$\acute{e}$; these properties are critical factors for the printing quality of fine patterning. In this study, Ag nano ink was developed for reverse offset printing and the effect of polyvinylpyrrolidone(PVP), used as a capping agent of Ag nano particles, on the printing quality was investigated. Ag nano particles with a diameter of ~60 nm were synthesized using the conventional polyol synthesis process. Ethanol and ethylene glycol monopropyl ether(EGPE) were used together as the main solvent in order to control the drying and absorption of the solvents during the printing process. The rheological behavior, especially ink adhesion and stickiness, was controlled with washing processes that have an effect on the offset process and that played a critical role in the fine patterning. The electrical and thermal behaviors were analyzed according to the content of PVP in the Ag ink. Finally, an Ag mesh pattern with a line width of 10 ${\mu}m$ was printed using reverse offset printing; this printing showed an electrical resistivity of 36 ${\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ after sintering at $200^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.306-306
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• 2008

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수 가 있어서, 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 전자세라믹스 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만 $1200^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전 특성의 저하가 문제시 되고 있다. 또한 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}/Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소걸온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 분말을 볼 밀링 (ball milling)을 통해 24시간 동안 혼합하고, 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 다시 72시간 동안 볼 밀링 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 직경 15mm의 디스크 형태로 성형한 후, 850~$975^{\circ}C$ 범위에서 온도를 변화시키면서 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. 압전특성은 $d_{33}$-meter로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였다. 또한 강유전체 특성 평가 장치 (Precision-LC)를 이용하여 분극-전계 특성을 평가하였다. 이상의 연구를 통하여 소결 온도가 $900^{\circ}C$인 경우에서도 양호한 압전 특성을 확보 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.48-48
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• 2008

현재 압전재료로써 사용되고 있는 PZT계 세라믹스는 우수한 압전 및 유전특성으로 초음파 센서, 압전변압기, 액츄에이터, 필터, 레조네이터와 같은 여러 응용분야에 널리 사용되어지고 있다. 그러나 납을 60%이상 포함하므로 환경오염에 의하여 그 사용에 대한 규제가 강화되고 있어 최근에는 납을 함유하지 않은 무연 환경친화형 압전세라믹스가 주목받고 있다. 현재 무연 조성 세라믹스에는 텅스텐-브론즈 형, 비스머스 레이어형, 페로브스카이트 형 등이 이으며, 그 중 페로보스카이트 혈을 제외하고는 보통 소성법 조제시 낮은 압전특성을 갖는다. 그러므로 압전특성을 증가시키기 위하여 Hot pressing, Hot forging, RTGG(Reactive Template Grain Growth), SPS(Spark Plasma Sintering), 그러나 이는 무연 세라믹스의 대량생산 과정에서 어려운 문제를 가지고 있고, 저가격 관점에서 볼 때 보통소성법이 보다 바람직하다. 그래서 보통소성법으로 NKN세라믹스의 소결성을 향상 시키고 비교적 높은 압전특성을 얻기 위해서 $LiSbO_3$, $LiNbO_3$, $LiTaO_3$, alkaline-earth(Mg, Ca, Sr, Ba) 등을 첨가한 논문들이 보고되고 있으며, 이러한 재료들의 kp는 대략 0.3-0.4를 나타내고 있다. 따라서, 본 연구에서는 소결온도를 낮추고자 $Ag_2O$를 소결조제로 사용하였고 유전 및 압전특성을 높이고자 소결시간 변화시켜 시편을 제작하여 NKN 세라믹스의 유전 및 압전특성을 조사하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.04a
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• pp.214-219
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• 2009

In high-efficiency crystalline silicon solar cells, If high-efficiency solar cells are to be commercialized. It is need to develop superior contact formation method and material that can be inexpensive and simple without degradation of the solar cells ability. For reason of plated metallic contact is not only high metallic purity but also inexpensive manufacture. It is available to apply mass production. Especially, Nickel, Copper and Silver are applied widely in various electronic manufactures as easily formation is available by plating. The metallic contact system of silicon solar cell must have several properties, such as low contact resistance, easy application and good adhesion. Ni is shown to be a suitable barrier to Cu diffusion as well as desirable contact metal to silicon. Nickel monosilicide(NiSi) has been suggested as a suitable silicide due to its lower resistivity, lower sintering temperature and lower layer stress than $TiSi_2$. Copper and Silver can be plated by electro & light-induced plating method. Light-induced plating makes use the photovoltaic effect of solar cell to deposite the metal on the front contact. The cell is immersed into the electrolytic plating bath and irradiated at the front side by light source, which leads to a current density in the front side grid. Electroless plated Ni/ Electro&light-induced plated Cu/ Light-induced plated Ag contact solar cells result in an energy conversion efficiency of 14.68 % on $0.2{\sim}0.6{\Omega}{\cdot}cm,\;20{\times}20mm^2$, CZ(Czochralski) wafer.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.12 no.6
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• pp.249-252
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• 2011

We investigated the low firing of $Li_2CO_3$ added $0.2Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ - 0.3Pb($Fe_{1/2}Nb_{1/2}$) - $0.5Pb(Zr_{0.475}Ti_{0.525})O_3$ (PMN-PFN-PZT) ceramics and multilayer actuators (MLAs) using Ag inner electrodes. It was found that 0.1 wt% $Li_2CO_3$ was quite effective in lowering the sintering temperature of PMN-PFN-PZT ceramics from $1,100^{\circ}C$ down to $900^{\circ}C$ without deteriorating their piezoelectric ceramics ($d_{33}$ = 425 pC/N and $k_p$ = 61.9%). However, excess $Li_2CO_3$ up to 0.3 wt% brings about unwanted problems such as the formation of a $LiPbO_2$ secondary phase and subsequent degradation in the piezoelectric properties. Using 0.1 wt% $Li_2CO_3$ added PMN-PFN-PZT ceramics, MLAs with Ag inner electrodes were successfully fabricated, resulting in a normalized strain of 580 pm/V at an electric field of 1.5 kV/mm.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1997.07d
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• pp.1345-1348
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• 1997

$YBa_2Cu_3O_x$ samples were fabricated by MPMG(Melt Powder Melt Growth). The effects of the $Y_2BaCuO_5$ and Ag addition on $YBa_2Cu_3O_x$ were studied throuth the Jc, Tc and magnetization. For the application of the bulk HTSC to current limiter, fly wheel and current lead and so on, the critical charateristics were investigated and compared with the solid sintering method.

• Progress in Superconductivity
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• v.5 no.1
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• pp.65-69
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• 2003

Many researches on fabrication process for BSCCO precursor powders have been developed for high J$_{c}$ BSCCO-2223 tape. Spray pyrolysis method for fabrication of precursor powder has many advantages, such as high purity, fine particle size and low carbon content of BSCCO precursor powder. Fine, spherical powders were prepared by ultrasonic spray pyrolysis from the aqueous solution of metal nitrates. BSCCO precursor powders were synthesized with various solutes concentration and heat treatment conditions. Average particle size for spray pyrolysis powders was $1.5∼3\mu\textrm{m}$. Bi-2223/Ag tape was prepared by PIT method and followed by various sintering conditions. BSCCO precursor powders were characterized by XRD, SEM, EDS, Carbon content and particle size analysis.s.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.11 no.3
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• pp.208-213
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• 1998

Microwave dielectric properties of $BiNbO_4$ containing CuO and $V_2O_5$(BN ceramics). BN ceramic with 0.07wt% $V_2O_5$ and 0.03wt% CuO (BNC3V7) was sintered at $900^{\circ}C$ where it is possible for these to be co-fired with Ag electrode. The dielectric constant of 44.3, TCF (Temperature Coefficient of resonance Frequency) of 2 ppm/$^{\circ}$ and Q${\times}f_o$ value (product of Quality value and resonance Frequency) of 22,000GHz could be obtained from those ceramics. It is observed that orthorhombic structure was stable $1000^{\circ}C$. As sintering temperature increases, the dielectric properties decreased. The main reasons were abnormal grain growth and the main peak of triclinic moved from the main peak of orthorhombic.