• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제8권5호
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• pp.201-205
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• 2007

Low temperature sintering behavior and microwave dielectric properties of the $BiNbO_{4^-}$ and the $ZnNb_2O_{6^-}zinc$ borosilicate glass(ZBS) systems were investigated with a view to applying the composition to LTCC technology. The addition of $10{\sim}30$ wt% ZBS in both systems ensured successful sintering below $900^{\circ}C$. For the $BiNbO_{4^-}ZBS$ system, the sintering was completed when 15 wt% ZBS was added whereas 25 wt% ZBS was necessary for the $ZnNb_2O_{6^-}zinc$ system. Secondary phase was not observed in the $BiNbO_{4^-}ZBS$ system but a small amount of $ZnNb_2O_6$ with the willemite structure as the secondary phase was observed in the $ZnNb_2O_{6^-}ZBS$ system. In terms of dielectric properties, the application of the $BiNbO_{4^-}$ and the $ZnNb_2O_{6^-}ZBS$ systems sintered at $900^{\circ}C$ to LTCC were shown to be appropriate; $BiNbO_{4^-}15$ wt% ZBS($\varepsilon_r=25,\;Q{\times}f\;value=3,700GHz,\;\tau_f=-32ppm/^{\circ}C$) and $ZnNb_2O_{6^-}25$ wt% ZBS($\varepsilon_r=15.8,\;Q{\times}f\;value=5,400GHz,\;\tau_f=-98ppm/^{\circ}C$).

• 한국세라믹학회지
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• 제41권6호
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• pp.444-449
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• 2004

BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 마이크로파 유전체 세라믹스에 결정화유리를 첨가하여 세라믹-결정화유리 복합체 유전재료를 제작하여, 적층 일체형 RF수동소자 모듈 구현을 위한 저온소결 유전재료로서의 응용가능성에 대해 검토하였다. BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$계 유전체 세라믹스에 PbO-TiO$_2$-Al$_2$O$_3$-SiO$_2$ 조성의 결정화 유리를 5∼30 wt% 범위로 첨가하여 소결온도를 130$0^{\circ}C$에서 105$0^{\circ}C$까지 낮출 수 있었으며, 첨가량의 증가에 따라 유리의 연화로 인한 소결밀도의 증가 및 입성장이 뚜렷하게 관찰되었다. 특히, 결정화 유리를 20 wt% 이상 첨가하였을 경우, 105$0^{\circ}C$의 소결온도에서 95% 이상의 상대밀도를 갖는 양호한 소결체를 얻을 수 있었고, 이 때 유전을($\varepsilon$$_{r}$)은 72, 품질계수(Q-f)는 1500이었고, 공진주파수 온도계수($ au$$_{f}$)는 22ppm/$^{\circ}C$을 나타내었다. 이러한 높은 유전율은 유리속의 결정상 PbTiO$_3$의 존재에 기인한 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.29-34
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• 2019

SiC는 큰 에너지 밴드 갭을 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품 소재로 활용이 가능한 재료이다. 특히 $N_2$ 분위기, $2000^{\circ}C$에서 ${\beta}-SiC$ 분말로부터 제조한 다공질 n형 SiC 반도체의 경우, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서의 도전율 값이 단결정 SiC와 비교해서 비슷하거나 오히려 높은 값을 나타내었으며, 반면에 열전도율은 치밀한 SiC 세라믹스와 비교시 1/10~1/30 정도로 낮은 값을 나타내었다. 본 연구에서는 소결온도를 낮추기 위해 n형 ${\beta}-SiC$에 함침 시킨 polycarbosilane (PCS)의 열분해에 의한 반응소결 공정 ($1400{\sim}1600^{\circ}C$)으로 다공질 소결체를 제작하였다. 함침 및 소결공정($N_2$ 분위기, $1600^{\circ}C$, 3시간)을 반복함에 따라 상대밀도는 크게 증가하지 않았지만 Seebeck 계수 및 도전율은 크게 증가하였다. 본 연구에서의 열전변환 효율을 반영하는 power factor는 고온에서 상압소결 공정으로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 1/100~1/10 정도 작게 나타났지만, 미세구조 및 캐리어 밀도를 정밀하게 제어하면, 본 연구에서의 반응소결 공정으로 제작한 SiC 반도체의 열전물성은 크게 향상될 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제12권5호
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• pp.195-200
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• 2002

각종 산화물을 첨가하여 Co$_2$Z type Ba-ferrite의 저온소결에 관하여 연구하였다. Co$_2$Z type Ba-ferrite 상은 2회 하소과정을 통하여 얻을 수 있었으며, 생성된 상의 XRD peaks는 일부 minor peaks 제외하고는 standard peaks와 거의 일치하였다 제조된 분말은 저온소결을 위하여 ZnO-B$_2$O$_3$ glass리 단독 첨가 및 CuO 또는 Bi$_2$O$_3$와 복합 첨가하였으며, 또한 ZnO-Bi$_2$O$_3$ glass를 단독 첨가하였다. 소결은 900~100$0^{\circ}C$에서 수행하였다. ZnO-B$_2$O$_3$ glass의 단독 첨가 시, 첨가량이 7.5 wt%일 때 가장 높은 수축거동을 나타내었다. ZnO-Bi$_2$O$_3$ glass와 CuO 또는 Bi$_2$O$_3$를 복합 첨가하였을 때, glass를 단독 첨가하였을 경우보다 수축률이 급격히 증가되었다. 또한 ZnO-Bi$_2$O$_3$ glass를 단독 첨가한 시편의 수축률과 초기 투자율은 ZnO-B$_2$O$_3$ glass를 단독 첨가한 시편보다 높은 값을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.563-566
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• 2000

The effect of CuO and CuO-B $i_2$ $O_3$ additives on microwave dielectric properties of (P $b_{0.45}$C $a_{0.55}$)[F $e_{0.5}$N $b_{0.5}$)$_{0.9}$S $n_{0.1}$] $O_3$were investigated to decrease the sintering temperature for usage of Low Temperature Co-firing Ceramics (LTCC). The (P $b_{0.45}$C $a_{0.55}$)[F $e_{0.5}$N $b_{0.5}$)$_{0.9}$S $n_{0.1}$] $O_3$ceramics was sintered at 11$65^{\circ}C$. In order to decrease the sintering temperature, CuO and Cuo-B $i_2$ $O_3$ were added in the (Pb,Ca)[(Fe,Nb)Sn] $O_3$ with CuO-B $i_2$ $O_3$. For the addition of 0.4 wt.% CuO, the sintered density and the dielectric constant of the ceramics were revealed the maximum values of the 6.06g/c $m^2$ and 83 respectively and temperature coefficient of resonance frequency ($\tau$$_{f}$) shifted to the positive value. As increasing B $i_2$ $O_3$to the (Pb,Ca)[(Fe,Nb)Sn] $O_3$ with CuO-B $i_2$ $O_3$with 0.2 wt.% CuO, the sintered density, the $\varepsilon$$_{r}$ and the Q was decreased, and $\tau$$_{f}$ was minimized at 0.2 wt.% CuO, and 0.2 wt.% B $i_2$ $O_3$. For this composition, dielectric properties were $\varepsilon$$_{r}$ of 81, Q. $f_{0}$ of 4400 GHz, and $\tau$$_{f}$ of 5 ppm/$^{\circ}C$ at sintering temperature of 100$0^{\circ}C$. the relationship between the microstructure and properties of ceramics was studied by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM).copy(SEM).oscopy(SEM).copy(SEM).EM).

• 한국분말재료학회지
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• 제24권3호
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• pp.235-241
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• 2017

Titanium alloys have high specific strength, excellent corrosion and wear resistance, as well as high heat-resistant strength compared to conventional steel materials. As intermetallic compounds based on Ti, TiAl alloys are becoming increasingly popular in the aerospace field because these alloys have low density and high creep properties. In spite of those advantages, the low ductility at room temperature and difficult machining performance of TiAl and $Ti_3Al$ materials has limited their potential applications. Titanium powder can be used in such cases for weight and cost reduction. Herein, pre-forms of Ti-Al-xMn powder alloys are fabricated by compression forming. In this process, Ti powder is added to Al and Mn powders and compressed, and the resulting mixture is subjected to various sintering temperature and holding times. The density of the powder-sintered specimens is measured and evaluated by correlation with phase formation, Mn addition, Kirkendall void, etc. Strong Al-Mn reactions can restrain Kirkendall void formation in Ti-Al-xMn powder alloys and result in increased density of the powder alloys. The effect of Al-Mn reactions and microstructural changes as well as Mn addition on the high-temperature compression properties are also analyzed for the Ti-Al-xMn powder alloys.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.227-231
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• 2008

In this study, in order to improve the electrical properties of low temperature sintering piezoelectric ceramics, $[0.05Pb(Zn_{1/2}W_{1/2})-0.07Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})-0.088Pb(Zr_{0.48}Ti_{0.52})]O_3$(abbreviated as PZW-PMN-PZT) ceramic systems were fabricated using $Bi_2O_3$, CuO and $Li_2CO_3$ as sintering aids and then their piezoelectric and dielectric properties were investigated according to the amount of $Li_2CO_3$ and post-annealing process. Post-annealing process enhanced all physical properties except for mechanical quality factor (Qm). 0.2 wt% $Li_2CO_3$ added and post-annealed specimen showed the excellent values suitable for low loss piezoelectric actuator application as follow: the density = 7.86 $g/cm^3$ electromechanical coupling factor (kp) = 0.575, piezoelectric constant $d_{33}$ = 370 pC/N, dielectric constant ($\varepsilon_r$) = 1546, and mechanical quality factor (Qm) = 1161, respectively.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권6호
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• pp.261-267
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• 2023

마이크로파 유전체 적용을 위해 (Ca, Sr)(Zr, Ti)O₃ (CSZT) 계에서 MgO 첨가에 따른 결정 구조, 미세 구조, 및 유전 특성을 연구하였다. 고상 반응법을 통해 합성된 CSZT 분말은 orthorhombic 단일상을 형성하였다. CSZT의 시편을 각각 1200℃, 1300℃ 및 1400℃에서 소결하였고, 소결 후 모든 시편은 orthorhombic 단일상을 확인하였다. 또한 모든 소결 시편은 온도가 증가함에 따라 입자 크기가 증가하였다. 1 mol% MgO를 첨가한 시편의 경우도 소결 이후에 orthorhombic 구조를 갖는 것을 확인하였다. EDS 분석을 통해 1400℃에서 소결 중에 이차상이 형성된 것을 확인하였다. MgO 첨가된 CSZT의 입자크기분포와 치밀화는 첨가하지 않은 경우와 거의 유사했으나, 입자크기분포가 좁아지며 균일해지는 것을 확인하였다. MgO 첨가된 CSZT는 1 k Hz에서 ε_r = 34.14, tanδ = 0.00047, τ_ε = -3.58 ppm/℃로 우수한 저손실 유전 특성을 가졌다.

• 한국자기학회지
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• 제13권1호
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• pp.29-35
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• 2003

스파크 플라즈마 소결(SPS)을 이용하여 이방성 Sr페라이트 자석을 제조하였다. SPS 장치를 이용하여 소결과 동시에 페라이트 분말을 배향시킬 수 있었으며, 낮은 온도 및 짧은 작업시간으로 치밀한 이방성 페라이트 자석을 제조할 수 있었다. 페라이트 입자의 이방성은 소결체의 바깥쪽부분에서 더 크게 나타났으며, 페라이트 입자의 배향은 SPS 전류와 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되었다. 106$0^{\circ}C$에서 8분간 소결시킨 소결체의 밀도는 5.033 g/$cm^3$이었고, 소결체의 radial plan게서 잔류 자속 밀도는 3.15 kG, 보자력은 2.67 kOe이 얻어졌다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.267-268
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• 2007

기존의 Free Sintering 방법을 사용하는 LTCC(Low Temperature Cofiring Ceramics)는 수축률이 일정하지 않아서 설계 치수와 동일하게 제작하기 어려운 단점을 가지고 있다. 이에 따라서 정밀한 전자부품을 제작하기 위한 방안으로 X-Y면 방향에서의 변형을 거의 zero로 제어하는 Constrained Sintering(CS) 기술이 요구되고 있다. 본 연구에서는 LTCC 기판이 소성되는 동안에 변형을 억제하기 위하여 소성온도가 LTCC 기판 보다 높은 $Al_2O_3$ 분말과 유기물을 혼합하여 페이스트를 제작한 후에 스크린 프린팅 방법을 이용하여 도포 후에 Z축 방향으로 일축가압을 하면서 소성하여 수축률을 제어 하였다. 또한 바인더와 $Al_2O_3$ 분말의 함량에 대한 최적 조성의 $Al_2O_3$ 페이스트를 제작하여 0.5%로 수축률을 가지는 균일한 LTCC 기판을 구현 할 수 있었다.