초록 ▼

1. 단계최종목표
화학적으로 안정하고 기계적 성질이 우수한 글래스 조성을 개발하고 저유전율 배선기판 및 중유전율 기능성 기판 소재기술을 확립하고자 하였다. 1단계에서 개발된 K7/K20 유전체 조성의 준양산을 실시하여 공정신뢰성 획득하고 제품화를 도모하였다. 복합모듈화를 위한 이종 유전체 소재시스템 동시소성 기술($<875^{\circ}C,\;Warpage\;<0.3%;\;{\varepsilon}_r<7,\;15<a{\varepsilon}_r<60$)을 개발하고자 하였다.
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1. 단계최종목표
화학적으로 안정하고 기계적 성질이 우수한 글래스 조성을 개발하고 저유전율 배선기판 및 중유전율 기능성 기판 소재기술을 확립하고자 하였다. 1단계에서 개발된 K7/K20 유전체 조성의 준양산을 실시하여 공정신뢰성 획득하고 제품화를 도모하였다. 복합모듈화를 위한 이종 유전체 소재시스템 동시소성 기술($<875^{\circ}C,\;Warpage\;<0.3%;\;{\varepsilon}_r<7,\;15<a{\varepsilon}_r<60$)을 개발하고자 하였다.
2. 개발내용 및 결과
화학적으로 안정하며 기계적 성질이 우수한 Pb-free인 LTCC용 고융점 글래스 조성을 확립하였다. 그리고 저유전율 배선기판 조성을 개발하기 위하여 Alumina, Spinel, Cordierite 등의 다양한 필러를 글래스와 혼합하여 유전율이 5에서 8 사이가 되도록 정밀 제어가 가능한 조성을 개발하였으며 이러한 조성은 내산성, 내도금성 등 화학적 안정성이 우수하고 260 MPa 이상의 고강도 특성을 나타내었다. 중유전율 기능성 기판 조성의 경우 Niobate계 세라믹 조성을 글래스 파우더와 혼합하여 유전율 15에서 40 사이로 제어하였으며, RF 모듈에서 중요한 공진주파수의 온도계수(${\tau]_f$)를 0에 근접시키고 $875^{\circ}C$에서 저유전율 조성과 함께 소성될 수 있도록 동시소성 시스템 최적화시켰다.
또한 저/중유전율 이종소재의 동시소성을 위해서는 후막 공정 기술에 있어서 소성온도, 수축율 등의 소성 프로파일을 제어하고 각각의 유전체 조성에 따라 가장 적합한 상태의 Green Sheet를 제조하였으며, 모듈 제조 공정 부문에 있어서는 LTCC 모듈 고성능화에 필요한 Embedded Passive Device용 composite 재료로서 준양산 공정에 의해 생산된 K7/K20 조성 분말을 적용하여 협력업체들에 의한 Triple band FEM 모듈을 제작하여 평가하였다.
3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
고성능 LTCC 분말 기술 확보와 수입대체 및 세계적인 해외 파운드리 업체에 수출이 가능하게 되었으며 LTCC 모듈 경쟁력 제고와 새로운 고기능성 복합모듈의 선도가 가능하게 되었다. 또한 세라믹 분말 관현 소재전문기업 등장 및 소재전문기업의 발전을 이룰 수 있게 되었다.
매출액의 경우 현재 LTCC 분말의 세계 시장 규모는 연간 1000억원 정도로 유추되며 시양산 예정인 K7 LTCC 분말의 경우 $40,000/ton 수준이상의 가격 경쟁력을 가질 것으로 예상된다. 또한 LTCC용 재료합성/공정/설계 부분 인력창출 및 고용인력 증가가 예상된다.
4. 적용분야
Triple Band FEM, Coupler 등 통신시스템에 사용되는 부품 및 전자 부품에 적용된다.

목차 Contents

• 제 1 장 기술개발과제의 개요...7
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...11
• 제 3 장 기술개발수행 내용 및 결과...15
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...41
• 제 5 장 기술개발결과의 활용계획...45
• 제 6 장 개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...47
• 주관위탁과제 : LTCC용 세라믹 유전체 개발 및 물성제어 연구...52
• 주관위탁과제 : LTCC 소재시스템의 신뢰성 평가...112
• 주관위탁과제 : LTCC 소재 양산화 기술 개발...161
• 협동위탁과제 : 복합화 공정 개발...226
• 협동위탁과제 : 고유전율 EPD용 filler 첨가에 따른 유전 기구 규명...260
• 협동위탁과제 : 내장 Decoupling Capacitor를 이용한 Digital Module 설계 방법론...320
• 협동위탁과제 : WLAN CRU용 MMIC Power Amplifiers 개발...359
• 협동과제 : 이종 소재 시스템의 RF 모듈 적용 기술 개발...421
• 협동과제 : SIP용 LTCC system 개발 및 응용 모듈 제작...451