LTCC용 저/중유전율 유전체 후막의 동시소성

Abstract

본 연구에서는 LTCC용 저유전율 배선기판과 중유전율 기능성 기판을 후막화하여 이종재료 간의 동시소성 거동을 조사하였다. 먼저, 알루미나와 유리로 구성된 유전율 6~9 대역인 저유전율 배선기판과 Ba5Nb4O15 세라믹스와 유리로 구성된 유전율 20~30 대역인 중유전율 기능성 기판의 개별적인 저온 소결 거동 및 유전 특성을 조사하였다. 또한 이들 재료들을 각각 후막 적층화하여 동시소성 과정에서 나타나는 이종재료 간의 분리, 휨, 박리 등의 거동을 조사하고 온도에 따른 수축거동을 동일하게 매칭함으로서 이러한 문제들을 최소화 하도록 하였다. 저유전율/중유전율 기판 재료에 동일한 유리 프리트를 첨가하므로서 이종재료 간의 분리 현상을 최소화하였으며, 유리 프리트의 첨가량 제어 및 유리의 조성 변동을 통하여 소성수축이 시작되는 온도와 전체적인 소성거동을 비슷하게 제어할 수 있었다. 저유전율 배선기판 조성인 L03과 중유전율 기능성 기판 조성인 M03를 875oC의 소성온도에서 동시 소성한 경우 이종재료 간의 분리, 휨, 박리, 계면에서의 기공 트랩 등의 결함이 없는 매우 양호한 이종재료 구조체를 얻을 수 있었다. 이러한 이종재료의 동시소성 기술은 차세대 다기능성 LTCC 복합 모듈을 구현하는데 효과적으로 적용될 수 있을 것을 판단된다.