저온동시소성을 위한 BaO-TiO2-SiO2-Al2O3 결정화 유리와 BaTi4O9세라믹의 적용

초록

최근 무선 이동통신 산업은 고성능화, 소형화, 경량화, 저가격화 및 고집적, 모듈화 등의 기술을 요구하고 있다. 이러한 응용을 위해서 최근 저온 동시 소성 세라믹스 (Low temperature co-fired ceramics, LTCC) 기술이 활발히 부각되고 있다. LTCC 재료는 전도성이 좋은 은(melting point-966℃)전극과 동시 소성되어야 하기 때문에 900℃이하의 온도에서 소성되어야 한다. 본 연구에서는 BaO-TiO2-SiO2-Al2O3 (BTSA, 60wt%) 유리에 BaO-TiO2-ZrO2 (BT4, 40wt%) 세라믹을 혼합하였다. 이 복합체를 750～900℃에서 결정화시킴으로서, SEM, dilatometer, network analyzer 등을 이용하여 소결거동과 유전특성 등을 평가하였다. 이 복합체는 80%가 넘는 상대밀도를 가지고, 10～15의 유전율과 3000GHz의 품질계수를 보였다. 결과로 BaO-TiO2-SiO2-Al2O3 결정화유리 (glass-ceramic)는 LTCC용 재료로써의 가능성을 제시하였다.