Glass 성분이 후막형 Mn3O4-Co3O4-CuO 산화물 써미스터의 소결거동에 미치는 영향

Abstract

NTC 써미스터는 온도가 증가함에 따라 저항값이 낮아지는 특성을 가진다. 이는 NTC 써미스 터의 낮은 열용량이 적어 미소한 온도에도 급격한 저항값의 변화가 생기는 현상을 이용한 것이 다. 이런 현상을 이용하여 최근 가전 제품의 온도 센서나 측정 또는 통신 장치의 전자 소자의 온도 보상용 소재에 널리 활용된다. 써미스터 재료로 사용되는 Mn304, Co304 등은 1100oC 이상 의 고온에서 소결한 후 사용된다 그렇기 때문에 전극의 재료는 Pt와 같은 고가의 고온 소결용 전극 재료를 사용해서 소결해야 하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 고가의 Pt 보다 상대적으로 저가인 Ag를 전극 재료를 사용하기 위해 Mn304-Co304-CuO 재료에 저온 소결이 가능하도록 소결조제인 glass를 첨가하였다. 이를 위해 먼 저 고상합성을 통해 얻어진 Mn304-Co304-CuO 분말에 유기 바인더를 첨가해 3 roll milling을 통 하여 써미스터 페이스트를 준비하였다. 이후 저온 소결이 가능하도록 paste 형태로 된 glass 성분 을 써미스터 페이스트에 혼합하였으며， 대량 생산이 용이하고 원하는 패턴이 제조가 용이한 스 크린 프린팅 법을 이용해 후막형태로 인쇄하였다. 이 때， glass paste의 함량과 소결 온도를 변화 하여 제조된 후막 써미스터에 대해 전기적 특성을 변화를 관찰하였다. 스크린 인쇄법으로 패터 닝 된 Mn304-Co304-CuO 써미스터 후막은 XRD를 이용하여 결정상 변화를 관찰하였고 SEM을 이용하여 후막 표변 및 단면의 미세 구조를 분석하였다. 그리고 NTC 써미스터의 전기적 특성을 평가하기 위하여 Multi meter를 사용하여 저항과 TCR을 측정 하였고， 4-point probe를 사용하여 비저항값과 면저항 값을 측정하였다.