Al_(2)O_(3) 충전제의 함량, 입도 및 소결시간이 충전제와 CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) 유리로 구성된 복합체의 유전특성에 미치는 영향
Influences of does and particle size of Al_(2)O_(3) filler and sintering time on the dielectric properties of composites composed of the filler and CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) glass
- 주제(키워드) CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) , Al_(2)O_(3) , Ceramic/glass 복합체 , 함량 , 입도 , 소결 시간 , Ceramic/glass composite , Does , Particle size , Sintering timeDielectric properties
- 발행기관 강릉대학교 산업대학원
- 지도교수 신현호
- 발행년도 2009
- 학위수여년월 2009. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 재료공학과
- 원문페이지 79 p.
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 연구의 목적은 Al_(2)O_(3) 충전제의 함량, 입도 및 소결시간이 충전제와 CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) 유리로 구성된 복합체의 유전특성에 미치는 영향을 고찰하였다. Al_(2)O_(3) 충전제 함량이 증가함에 따라 소결 특성이 감소하였으며, CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) 유리에 10 wt%의 Al2O3를 첨가하여 925℃에서 소결하였을때 96.0 %의 상대 밀도와 유전 상수 6.34, 품질계수 2,760 GHz의 특성을 나타내었다. Al2O3 충전제 입도가 클수록 소결 특성 및 품질계수는 증가되고 유전 상수는 작아지며, 30 μm의 Al_(2)O_(3) 충전제를 사용하여 925℃에서 소결하였을 때 96.5 %의 상대 밀도와 유전 상수 5.45, 품질계수 3,740GHz의 특성을 나타내었다. 소결 시간이 증가함에 따라 Al_(2)O_(3)/CaOAl_(2)O_(3)-SiO_(2) 유리 복합체는 CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) 유리의 용융에 의한 과소결 현상과 Al_(2)O_(3)와 CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) 유리의 반응에 의해 anorthite 결정상이 생성되며, 4시간 소결하였을 때 96.6 %의 상대 밀도와 유전 상수 5.4, 품질계수 4,050 GHz의 특성을 나타내었다. 30 μm의 Al_(2)O_(3)를 10 wt% 첨가한 Al_(2)O_(3)/CaO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2) 유리 복합체를 925℃에서 소결하였을 때 최적의 소결 및 유전 특성을 나타내며, LTCC 기판 재료로 응용이 가능한 것으로 판단된다.
more초록/요약
Influences of dose and particle size of Al2O3 filler and sintering time on the dielectric properties of Al2O3 filler/CaO-Al2O3-SiO2 (CAS) glass composites were investigated with a view to applying the composites to the substrate material in low temperature co-firing ceramic (LTCC) technology. The increased addition of Al2O3 filler with the particle size of 1 μm monotonically decreased the density of the sintered specimen at a given temperature, while sintering of the 10 wt% Al2O3 added specimen at 925℃ for 2 h demonstrated 96.0 % of the relative density, dielectric constant of 6.34, and quality factor of 2,760 GHz. As for the influence of the particle size of the Al2O3 filler, there existed an optimum particle size (30 μm) to ensure successful densification (96.5 %) of the 10 wt% Al2O3/CAS composit es at 925℃ for 2 h, at which condition the specimen demonstrated dielectric constant of 5.45 and quality factor of 3,740 GHz. When the influence of the sintering time of the 10 wt% Al2O3 (30 μm) added specimen was investigated at the sintering temperature of 925℃, an overly long sintering time degraded dielectric properties due to the over-sintering and the significant growth of the second phase such as anorthite, while the sintering for 4 h demonstrated 96.58 % of the relative density, dielectric constant of 5.4, and quality factor of 4,050 GHz. These results demonstrate the feasibility of the investigated material as the substrate material in LTCC technology.
more목차
제 1 장 서 론 = 1
제 2 장 이론적 배경 = 3
제 2-1 절 LTCC 기판 = 3
제 2-2 절 Ceramic/glass 복합체의 소결 특성 = 10
제 2-3 절 마이크로파 유전체의 유전 특성 = 19
제 2-4 절 유리의 조성에 따른 유전율 = 30
제 2-5 절 Ceramic/glass 복합체의 유전 특성 = 33
제 3 장 실험 방법 = 37
제 3-1 절 Al2O3 종류 및 CaO-Al2O3-SiO2계 유리 제조 = 37
제 3-2 절 Al2O3/CAS glass 복합체 제조 = 38
제 3-3 절 특성 측정 및 분석 = 40
제 4 장 결과 및 고찰 = 43
제 4-1 절 CaO-Al2O3-SiO2계 유리 특성 = 43
제 4-2 절 Al2O3 함량에 따른 Al2O3/CAS glass 복합체의 특성 = 48
(1) 소결 특성 = 48
(2) 유전 특성 = 55
제 4-3 절 Al2O3 입도에 따른 Al2O3/CAS glass 복합체의 특성 = 60
(1) 소결 특성 = 60
(2) 유전 특성 = 67
제 4-4 절 소결 시간에 따른 Al2O3/CAS glass 복합체의 특성 = 70
(1) 소결 특성 = 70
(2) 유전 특성 = 76
제 5 장 결 론 = 78
