친환경 무연 유리를 이용한 AIN용 RuO₂계 저항 페이스트의 전기적 특성연구

Abstract

국내 이통 통신기술이 비약적으로 발달을 거듭하면서 Wibro, DMB, WCDMA 퉁과 같은 영상 통화와 음성이 결합된 고품질의 이동통신이 각광 받는 시대를 맞이하였다， 또한 이용 범위가 군수， 위성 통신으로 까지 확대 되면서 고전력， 고주파수의 RF저항의 수요가 급격히 증가 하고 있다 현재 Al2O3의 기판위에 저항 후막을 인쇄한 제품이 상용화 되어 있으나 이동 통신의 고출력화 및 고주파수 사용으로 발생하는 열을 효과적으로 방출하지 못하는 문제점을 안고 있다 이를 해결하기 위한 방안으로 Al203 에 비해 열전도도가 상대적으로 높 은 AIN기판으로 대체 하고 있는 추세이나，현재 국내에서 사용되고 있는 기존의 AIN 기판 용 저항 페이스트는 Pb가 함유된 유리가 포함되어 있으며 ，Pb는 EU의 환경정책 중 하나인 RoHS(Restriction of the use of ceratin Harzardous Substances)의 규제에 따라 무연의 친환경 유리를 포함한 AIN기판용 저항 페이스트를 개발하는 것이 필요하다， 따라서， 본 연구에서는 AIN 기판에 적합하고, 저온 소결이 가능한 RF 저항부품용 무연 RuO2계 저항페이스트를 개발하고자 하였다 이를 위해 먼저 Pb가 포함되지 않은 ZnO-CaO-B2O3-Al2O3-SiO2 계 저융점 유리 분말을 ZnO 의 함량을 달리하여 4종류를 제조 하였다. 제조된 유리는 고온 현미경 ，XRD 분석을 통해 특성을 조사하였다 저항 페이스트는 RU02 분말，유리 분말，유기바 인더를 혼합하여 3 roll mill을 사용하여 제조 하였다 후막 저항의 형성은 스크린 프린팅 법 을 이용하였다 이때，RU02 분말과 유리 분말의 혼합비，소결온도등을 변화시켜 전기적특 성을 조사하였다. 전기적 특성 평가는 multi meter를 사용하여 면저항과 TCR을 측정하였다. 저항 후막의 표면에 대해 XRD 분석을 이용해 결정 상 변화를 분석하였고，FE-SEM을 이용하 여 후막 표면 및 단변의 미세구조를 관찰 하였다， 그 결과，유리 함량이 증가 할수록 저항 은 높아지고，유리성분에서 ZnO함량이 증가 할수록 저항값은 커지고 TCR의 값이 낮아지는 경향을 나타내었다 이것으로 보아 유리 조성이 저항 특성에 크게 영향을 미치는 것을 알수 있었으며，최종적으로 AIN 기판에 적합한 무연 저항 페이스트를 얻을 수 있었다