KR100981299B1 - Manufacturing method of unfired ceramic hybrid substrate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무소성 세라믹스 하이브리드 후막기판의 제조방법에 관한 것으로서, 용매에 현탁된 세라믹 분체와 고분자 수지 및 분산제를 포함하는 잉크 조성물을 제조하는 단계와, 상기 잉크 조성물의 액적을 잉크젯(ink jet)으로 기판상에 분사하여 후막을 형성하는 단계와, 상기 후막 내에서 상기 용매의 증발에 의하여 상기 세라믹 분자의 자가배열이 형성되고 그 배열된 내부공간에 상기 고분자 수지가 충전되는 단계와, 상기 고분자 수지를 경화시켜 무소성 세라믹스 하이브리드 후막기판을 형성하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 고분자 수지는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지로 된다.The present invention relates to a method for producing an anisotropic ceramic hybrid thick film substrate, comprising the steps of preparing an ink composition comprising ceramic powder suspended in a solvent, a polymer resin, and a dispersant, and using droplets of the ink composition as ink jets. Forming a thick film by spraying on a substrate, forming a self-array of the ceramic molecules by evaporation of the solvent in the thick film, and filling the polymer resin in the arranged internal space, and Curing to form an unfired ceramic hybrid thick film substrate. At this time, the polymer resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin.

세라믹하이브리드복합체, 잉크젯, 무소성세라믹스 Ceramic Hybrid Composites, Inkjet, Plasticless Ceramics

Description

무소성 세라믹스 하이브리드 후막기판의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF UNFIRED CERAMIC HYBRID SUBSTRATE}Manufacturing method of non-fired ceramic hybrid thick film substrate {MANUFACTURING METHOD OF UNFIRED CERAMIC HYBRID SUBSTRATE}

본 발명은 세라믹스 후막기판의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 용매에 현탁된 세라믹스 분체 및 고분자 수지로 구성된 잉크 조성물을 잉크젯(ink jet)으로 분사하여 코팅층을 형성함으로써 소성공정이 생략된 무소성 세라믹스 하이브리드 후막기판의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic thick film substrate. In particular, an ink-free ceramic hybrid thick film in which a firing process is omitted by spraying an ink composition composed of ceramic powder and a polymer resin suspended in a solvent with an ink jet to form a coating layer. It relates to a method for manufacturing a substrate.

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유비쿼터스 환경 하에서는 원격진료나 환경감시를 위하여 언제 어디서나 사람과 사람의 통신을 넘어 사물과 사물의 통신에 의한 편의성과 효율성의 향상을 추구한다. 이를 위해서는 전자부품의 기능의 복합화, 소형화, 경량화, 고성능화가 요구될 뿐만 아니라, 고주파 무선통신에 따른 신호 지연 및 신호 손실을 최소화하여야 한다. Under the ubiquitous environment, we seek to improve convenience and efficiency by communication between things and people anytime and anywhere for remote medical care or environmental monitoring. For this purpose, not only complex, miniaturized, lightweight, and high performance of electronic components are required, but signal delay and signal loss due to high frequency wireless communication must be minimized.

상기와 같이 고주파 통신시 발생하는 신호 손실은 전자부품 기판으로 사용되 는 유전체의 특성인 유전정접(tanδ: 즉, 품질계수 Q의 역수)에 비례하고 또한 이의 유전율의 제곱근에 비례하므로, 손실을 최소화하기 위해서는 상기 유전체가 특히 유전정접이 작은 재료로 되어야 한다. 그러나, 일반적인 기판 재료로 사용되는 FR-4 고분자 소재는 유전손실이 비교적 커서 유전정접을 낮추는데 한계가 있으므로, 이를 대체하기 위해서는 유전정접이 고분자 소재의 1/10 이하인 세라믹 소재가 요망된다. As described above, the signal loss generated during high frequency communication is proportional to the dielectric tangent (tan δ), which is the inverse of the quality factor Q, which is a characteristic of the dielectric used as the electronic component substrate, and is also proportional to the square root of the dielectric constant thereof, thereby minimizing the loss. In order to achieve this, the dielectric must be made of a material having a particularly small dielectric loss tangent. However, the FR-4 polymer material used as a general substrate material has a relatively large dielectric loss and thus has a limitation in lowering the dielectric loss tangent. Therefore, a ceramic material having a dielectric loss tangent of 1/10 or less of the polymer material is desired.

이러한 세라믹 기판은 통상 복수의 내부전극이 인쇄된 복수의 후막기판으로 적층되어 상기 전극과 동시소성되어 사용되며, 그 소성온도에 따라 고온동시소성 세라믹(High Temperature Cofired Ceramic: HTCC)과 저온동시소성 세라믹(Low Temperature Cofired Ceramics: LTCC)으로 분류될 수 있다. Such ceramic substrates are usually laminated with a plurality of thick film substrates on which a plurality of internal electrodes are printed and co-fired with the electrodes, and used for high temperature cofired ceramic (HTCC) and low temperature cofired ceramics according to the firing temperature. (Low Temperature Cofired Ceramics: LTCC).

그러나, 알루미나(Al2O3) 등을 포함하는 HTCC의 경우, 그 소결이 고온에서나 가능할뿐만 아니라, 상기 전극의 산화 방지를 위해 환원 분위기로 1500℃ 이상의 고온에서 소결되어야 하는 반면, 통상적인 대부분의 금속전극소재는 이러한 고온에서는 용융되어버려 결국 상기 동시소성을 위해서는 텅스텐 등의 고온소성용 전극소재만을 사용하여야 한다는 문제점이 있다. 또한, 이에는 상기 텅스텐 전극의 저항값 문제와 상기 고온 분위기 소성을 위한 경비 문제도 따른다.However, in the case of HTCC containing alumina (Al 2 O 3 ) and the like, the sintering is not only possible at high temperatures, but also must be sintered at a high temperature of 1500 ° C. or higher in a reducing atmosphere to prevent oxidation of the electrode. Since the metal electrode material is melted at such a high temperature, there is a problem that only the high temperature baking electrode material such as tungsten should be used for the simultaneous firing. In addition, this also involves the problem of the resistance value of the tungsten electrode and the cost problem for firing the high temperature atmosphere.

이에 반해, 현재 개발되고 있는 LTCC는 그 소결온도가 비교적 저온이므로(예를 들어, Ag 전극을 사용하는 경우에는 900℃ 이하 공기 분위기에서 소성이 가능하고, Cu 전극을 사용하는 경우에는 950℃ 부근에서 환원분위기로 소성이 가능하다), 저온소성용 Cu와 Ag를 내부 전극으로 사용하여 이들과 함께 동시 소성이 가능하다.In contrast, LTCC, which is currently being developed, has a relatively low sintering temperature (for example, it can be fired in an air atmosphere of 900 ° C. or lower when using an Ag electrode, and around 950 ° C. when using a Cu electrode. It can be fired in a reducing atmosphere), and it is possible to co-fire with them by using Cu and Ag for low temperature firing as internal electrodes.

그러나, LTCC 또한 소결공정이 여전히 필수적이므로, 이를 통상의 캐스팅 공정을 통해 그린시트(green sheet)로 제조하여 소결함에 있어서 상기 그린시트가 포함하는 다량의 유기물질이 열분해되어 결국 세라믹의 부피 수축을 야기한다. 이는 집적모듈의 박층화·소형화 추세에 따라 인쇄회로에서 현재 요구되고 있는 수십 ㎛ 수준의 미세패턴의 구현에는 적합하지 못하다. However, since LTCC is still essential, the sintering process is still essential. Thus, in the manufacture and sintering of a green sheet through a conventional casting process, a large amount of organic materials included in the green sheet are thermally decomposed to cause volume shrinkage of the ceramic. do. This is not suitable for the realization of fine patterns of several tens of micrometers which are currently required in printed circuits due to the trend of thinning and miniaturization of integrated modules.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 세라믹스 분체 및 고분자 수지로 구성된 잉크 조성물을 제조하고 이를 잉크젯으로 분사하여 후막기판을 제조함으로써 소성 등의 열처리 공정을 생략하여 부피 수축 문제를 해소하는 무소성 세라믹스 하이브리드 후막기판의 제조방법을 제공한다.Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to prepare an ink composition composed of ceramic powder and a polymer resin and spray the same with an inkjet to prepare a thick film substrate, thereby performing a heat treatment process such as baking. Provided is a method for manufacturing an unfired ceramic hybrid thick film substrate which eliminates the volume shrinkage problem.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징으로서, 본 발명의 일 관점에 의한 무소성 세라믹스 하이브리드 후막기판을 제조하는 방법은 용매에 현탁된 세라믹 분체와 고분자 수지 및 분산제를 포함하는 잉크 조성물을 제조하는 단계와, 상기 잉크 조성물의 액적을 잉크젯(ink jet)으로 기판상에 분사하여 후막을 형성하는 단계와, 상기 후막 내에서 상기 용매의 증발에 의하여 상기 세라믹 분자의 자가배열이 형성되고 그 배열된 내부공간에 상기 고분자 수지가 충전되는 단계와, 상기 고분자 수지를 경화시켜 무소성 세라믹스 하이브리드 후막기판을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 고분자 수지는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지로 된다.As a feature of the present invention for achieving the above object, a method for producing an anisotropic ceramic hybrid thick film substrate according to one aspect of the present invention is to prepare an ink composition comprising a ceramic powder suspended in a solvent, a polymer resin and a dispersant Forming a thick film by spraying droplets of the ink composition onto the substrate by an ink jet, and self-arrangement of the ceramic molecules is formed by the evaporation of the solvent in the thick film, and the arranged interior The method may include filling the space with the polymer resin, and curing the polymer resin to form an unfired ceramic hybrid thick film substrate. At this time, the polymer resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin.

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본 발명에 의하면, 세라믹스 분체 및 수지 조성의 잉크를 잉크젯 분사하여 세라믹 하이브리드 후막 기판을 제조함으로써, 소성을 위한 열처리 공정이 생략되고 박층을 달성할 수 있어 초소형 고집적 적층모듈을 제조하기 위한 세라믹 기판 구현에 매우 적합하다. 또한, 이러한 후막 기판은 일종의 복합체의 형태로 되어 세라믹스 고유의 저손실 특성을 그대로 유지할 뿐만 아니라 그 고유의 취성이 줄어들어 충격에 강한 우수한 특성을 지닌다. 또한, 소성 공정이 배제되므로 모듈의 제조비용이 저감될 뿐만 아니라 치수안정성이 뛰어나 미세패턴의 고집적모듈의 제조가 용이하다.According to the present invention, by manufacturing a ceramic hybrid thick film substrate by inkjet spraying ink of ceramic powder and resin composition, the heat treatment process for baking can be omitted, and a thin layer can be achieved. Very suitable. In addition, such a thick film substrate is in the form of a kind of composite to maintain the low loss characteristics inherent to the ceramics as it is, as well as its inherent brittleness has excellent characteristics resistant to impact. In addition, since the firing process is excluded, not only the manufacturing cost of the module is reduced, but also the dimensional stability is excellent, making it easy to manufacture a highly integrated module having a fine pattern.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 의한 세라믹 하이브리드 복합체는 세라믹스 분체 및 고분자 수지로 구성된 잉크 조성물을 잉크젯(ink jet)으로 분사하여 코팅층을 형성하여 제조될 수 있다. 이로써, 상기 세라믹의 소성을 위한 고온 열처리가 제조공정에서 완전히 배제되어 상기 열처리에 따른 세라믹 기판의 수축이 수반되지 않는다.The ceramic hybrid composite according to the present invention may be prepared by spraying an ink composition composed of ceramic powder and a polymer resin with an ink jet to form a coating layer. As a result, the high temperature heat treatment for the firing of the ceramic is completely excluded from the manufacturing process so that the shrinkage of the ceramic substrate due to the heat treatment is not accompanied.

도 1은 이의 개념도를 나타낸다.1 shows a conceptual diagram thereof.

본 발명의 일 구현예에 의한 잉크젯 공정을 도 1을 참조하여 간단히 설명한다. 먼저, 세라믹 분체 및 고분자 수지가 소정의 용매로 혼합된 잉크 조성물을 잉크젯으로 소정의 기판상에 분사하면(제1단계), 이로써 상기 기판상에 형성되는 액적은 상기 용매의 자발적 증발에 기인한 유체의 대류 현상으로 인해 고밀도 세라믹 분자의 자가 배열이 형성된다(제2단계). 그리고, 세라믹스 입자가 규칙적으로 배열되는 세라믹 분체 내부 공간에 상기 고분자 수지가 충전되고(제3단계), 이후 상기 수지의 경화에 의해 세라믹 하이브리드 복합체 기판이 제조된다(제4단계). 이렇게 제조된 세라믹 하이브리드 복합체는 추가적인 소결과정을 거치지 않아도 세라믹스 고유의 유전특성을 그대로 유지하며, 또한 내부 수지가 주 구성성분인 세라믹의 응력을 감소시킴으로써 세라믹 고유의 취성이 줄어들어 충격에 강해진다.An inkjet process according to an embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIG. 1. First, when an ink composition in which ceramic powder and a polymer resin are mixed with a predetermined solvent is sprayed onto a predetermined substrate with an ink jet (first step), the droplets formed on the substrate are fluids due to spontaneous evaporation of the solvent. The convection phenomenon leads to the formation of a self-aligned array of high-density ceramic molecules (second step). Then, the polymer resin is filled in the ceramic powder internal space in which ceramic particles are regularly arranged (third step), and then a ceramic hybrid composite substrate is manufactured by curing the resin (fourth step). The ceramic hybrid composite thus prepared retains the intrinsic dielectric properties of the ceramics without additional sintering process, and also reduces the stress of the ceramic whose internal resin is the main component, thereby reducing the inherent brittleness of the ceramics, thereby making it more resistant to impact.

도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 두 구현예들에 의한 제조방법을 설명하기 위한 개략 공정도이다.2 and 3 are schematic process diagrams for explaining the manufacturing method according to two preferred embodiments of the present invention.

먼저, 본 발명의 바람직한 일 구현예를 도 2를 참조하여 설명하면, 잉크젯 공정을 위한 잉크 조성물은 용매에 현탁된 세라믹 분체가 주성분으로 된다(S201). First, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2, in which the ink composition for the inkjet process is mainly composed of ceramic powder suspended in a solvent (S201).

이때, 상기 용매는 예를 들어 물, 에탄올(ethanol), 디에틸렌글리콜(DiethyleneGlycol: DEG), 포름아미드(Formamide: FA), α-테르핀네올(α-terpineol: TP), γ-부티로락톤(γ-butylrolactone: BL), 메틸셀루로솔브(Methylcellosolve: MCS), 프로필메틸셀루로솔브(Propylmethylcellosolve: PM), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. At this time, the solvent is water, ethanol (ethanol), diethylene glycol (DiethyleneGlycol: DEG), formamide (FA), α-terpineol (TP), γ-butyrolactone (γ-butylrolactone: BL), methylcellosolve (MCS), propylmethylcellosolve (PM), or a combination thereof, but are not limited thereto.

또한, 상기 세라믹 분체의 조성은 의도되는 특성에 적합한 모든 유전체 조성을 포함할 수 있으며, 예를 들어 본 발명의 일 실시예에 있어서는 통신소자 기판으로서의 기능성을 부여하기 위하여 BaTiO3계 세라믹스, SrTiO3계 세라믹스, PbTiO3계 세라믹스, 페라이트(ferrite) 세라믹스, Pb(Zr,Ti)O3계 세라믹스 등의 고유전율 조성으로 될 수 있다. 또한, 상기 세라믹 분체는 입자 크기가 바람직하게는 0.1-0.7㎛, 매우 바람직하게는 0.1-0.5 ㎛로 된다. 또한, 상기 세라믹 분체의 입자농도는 10-50 vol%로 됨이 바람직하다.In addition, the composition of the ceramic powder may include all dielectric compositions suitable for the intended properties. For example, in one embodiment of the present invention, in order to impart functionality as a communication device substrate, BaTiO 3 based ceramics and SrTiO 3 based ceramics may be used. , PbTiO 3 -based ceramics, ferrite ceramics, and Pb (Zr, Ti) O 3 -based ceramics. In addition, the ceramic powder has a particle size of preferably 0.1-0.7 μm, very preferably 0.1-0.5 μm. In addition, the particle concentration of the ceramic powder is preferably 10-50 vol%.

또한, 상기 잉크 조성물에는 이의 표면장력 제어를 위하여 분산제가 5 vol% 이하로 첨가될 수 있으며, 상기 분산제의 예로는 비이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 옥틸알콜(octyl alcohol), 아크릴계 고분자의 어느 하나 이상을 포함하며, 이에 한정되지 않는다.In addition, the ink composition may be added to the dispersing agent to 5 vol% or less for controlling the surface tension thereof, examples of the dispersing agent is a nonionic surfactant, cationic surfactant, anionic surfactant, octyl alcohol (actyl alcohol), acrylic type It includes any one or more of the polymer, but is not limited thereto.

또한, 상기 잉크 조성물에는 상기 세라믹 분체 간의 공간에 충전되는 수지 조성을 포함할 수 있다. 상기 수지는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함하며, 그 예로는 폴리아크릴계 수지(polyacrylate resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(polyphenylene ether resin: PPE), 폴리페닐렌옥사이드 수지(polyphenilene oxide resin: PPO), 폴리페닐렌설파이드계 수 지(polyphenylenesulfides resin), 시아네이트 에스테르 수지(cyanate ester resin), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene: BCB), 또는 이들의 조합을 포함하나, 물론 이에 한정되지 아니하고 이외에도 통상의 열경화성 수지라면 모두 본 발명에서 사용될 수 있다. 이때, 상기 수지 조성은 상기 세라믹 분체 내부공간의 분포를 최소한으로 억제하면서도 세라믹스 분율을 높게 유지해야 하므로, 5-50 vol%, 바람직하게는 5-20 vol% 첨가된다. 또한, 본 발명의 다른 바람직한 일 구현예에 의하면, 도 3과 같이 상기 수지조성이 상기 잉크 조성물에 첨가되어 동시에 분사되지 아니하고, 추후 별도로 준비되어 잉크젯 분사될 수 있다(S303).In addition, the ink composition may include a resin composition filled in the space between the ceramic powders. The resin includes a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and examples thereof include polyacrylate resins, epoxy resins, phenolic resins, polyamides resins, and polyimide resins. (polyimides rein), unsaturated polyesters resin, polyphenylene ether resin (PPE), polyphenilene oxide resin (PPO), polyphenylene sulfide resin (polyphenylenesulfides) resins, cyanate ester resins, benzocyclobutene (BCB), or combinations thereof, but are not limited thereto, and any other thermosetting resin may be used in the present invention. At this time, the resin composition is to maintain the ceramic fraction while maintaining a minimum distribution of the internal space of the ceramic powder, 5-50 vol%, preferably 5-20 vol% is added. In addition, according to another preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the resin composition is added to the ink composition and is not sprayed at the same time, but may be separately prepared and inkjet sprayed (S303).

또한, 상기 세라믹 잉크는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄, 폴리에스터 수지 중의 어느 하나 이상의 바인더를 더 포함할 수도 있다. In addition, the ceramic ink may further include any one or more binders of an epoxy resin, an acrylic resin, polyurethane, and a polyester resin.

이후, 상기 잉크 조성물은 소정의 기판, 포일 또는 필름상에 잉크젯 분사되어 균일막을 형성한 후, 이를 건조하고, 열처리하여 상기 균일막 내에 포함된 수지를 경화하여 세라믹 하이브리드 복합체 기판이 완성된다(S202-S205). 이때, 상기 기판, 포일 또는 필름은 Si 반도체 기판, Cu 포일, 또는 분리되어 제거가능한 PET 필름 등의 폴리머 필름으로 될 수 있다. 또한, 상기 분사에 앞서 상기 기판상에는 소정의 금속 도체로 되는 하부전극이 미리 인쇄되어, 상기 분사는 상기 하부전극 상에 이루어질 수 있다.Thereafter, the ink composition is inkjet sprayed onto a predetermined substrate, foil, or film to form a uniform film, and then dried and heat treated to cure the resin contained in the uniform film, thereby completing a ceramic hybrid composite substrate (S202-). S205). In this case, the substrate, foil or film may be a polymer film such as a Si semiconductor substrate, Cu foil, or a PET film that is separated and removable. In addition, a lower electrode, which is a predetermined metal conductor, is printed on the substrate before the spraying, and the spraying may be performed on the lower electrode.

또한, 수지의 경화를 위한 상기 열처리 온도는 대략 300℃ 이하로 되며, 사용되는 수지 조성에 따라 가변됨이 바람직하다. 예를 들어, BCB 수지의 경우 대략 300℃, PPE 수지의 경우 대략 140-250℃, 시아네이트 에스테르 수지의 경우 대략 150-250℃, 에폭시 수지의 경우 대략 140-220℃로 될 수 있다.In addition, the heat treatment temperature for curing of the resin is approximately 300 ℃ or less, it is preferable to vary depending on the resin composition used. For example, it may be about 300 ° C. for BCB resin, about 140-250 ° C. for PPE resin, about 150-250 ° C. for cyanate ester resin, and about 140-220 ° C. for epoxy resin.

본 발명의 다른 바람직한 일 구현예는 도 3에 도시되며, 이는 당초의 잉크 조성물이 수지를 포함하지 않은 전술한 조성의 세라믹 분체와 분산제 만으로 구성된다(S301).Another preferred embodiment of the present invention is shown in Figure 3, which is composed of only the ceramic powder and the dispersant of the above-mentioned composition in which the original ink composition does not contain a resin (S301).

그리고, 이러한 잉크 조성물은 잉크젯 분사되어 균일막을 형성한 후, 상기 균일막 상에 전술한 조성으로 되는 수지가 잉크젯 분사된다(S302, S303). 이로써, 이미 형성된 상기 균일막 내부에 있는 세라믹 분체 내의 공간에 나중에 분사된 수지가 충전된다.Then, the ink composition is inkjet sprayed to form a uniform film, and then the resin having the composition described above is inkjet sprayed on the uniform film (S302, S303). Thereby, the resin injected later is filled in the space in the ceramic powder which is already formed inside the said uniform film.

이후, 도 2의 일 구현예와 마찬가지로 최종의 균일막은 건조되어 경화되어 세라믹 하이브리드 복합체 기판이 완성된다(S304).Thereafter, as in the exemplary embodiment of FIG. 2, the final uniform film is dried and cured to complete the ceramic hybrid composite substrate (S304).

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하며 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 하술하는 실시예들은 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공되는 것이며, 본 발명은 이들로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the embodiments described below are provided to aid the overall understanding of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1 One

본 실시예에서는 도 3을 참조하여 전술한 본 발명의 일 구현예에 따라 세라믹 분체와, 혼합용매와, 분산제로 구성된 잉크 조성물을 제조하고, 이를 잉크젯 분사하여 균일막을 형성한 후, 상기 균일막 상에 수지를 잉크젯 분사하여 알루미나(Al2O3) 조성의 세라믹 하이브리드 복합체 기판을 제조하였다.In this embodiment, according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 3, an ink composition including ceramic powder, a mixed solvent, and a dispersant is prepared, and inkjet sprayed to form a uniform film, followed by A resin hybrid was sprayed on the resin to prepare a ceramic hybrid composite substrate having an alumina (Al 2 O 3 ) composition.

먼저, Al2O3 입자(AKP-30, ShowaDenko사)를 TP/MCS 혼합용매에 분산 후, 밀링 을 통하여 잉크 조성물을 제조하였다. 즉, TP 25ml 및 MCS 75ml를 혼합용매 100ml에 40 vol%의 Al2O3 입자와 1 vol% BYK-111 분산제를 혼합한 후, 지르코니아 볼(φ1mm) 200g을 첨가하여 24시간 동안 볼밀링하여 혼합하였고, 믹서(AR-250, Thinky사)를 사용하여 2000rpm으로 6분간 밀링하였다. 최종 얻어진 조성물은 흰색의 현탁액이었다. 이 잉크 조성물을 잉크젯을 이용하여 Au 하부전극이 형성된 실리콘 기판상에 분사한 후, 균일한 막의 형성되었음을 확인하였다. 이때, 120 ㎛ 간격으로 12 x 12 (mm) 면적에 분사하였으며, 분사횟수로 각각 5회 및 10회 반복수행 시 형성된 기판의 두께는 5.12 ㎛(5회) 및 8.03 ㎛(10회)였다. 이와 같이 제조된 알루미나 후막 상에 PPO 용액을 잉크젯팅 한 후, 250℃에서 3시간 열처리를 하여 손실특성 및 취성이 보강된 후막을 제조하였다.First, Al 2 O 3 After dispersing the particles (AKP-30, ShowaDenko) in the TP / MCS mixed solvent, the ink composition was prepared by milling. That is, 25 ml of TP and 75 ml of MCS are mixed with 100 ml of mixed solvent, 40 vol% of Al 2 O 3 particles and 1 vol% BYK-111 dispersant, and then 200 g of zirconia balls (φ 1 mm) are added and ball milled for 24 hours. It was milled at 2000 rpm for 6 minutes using a mixer (AR-250, Thinky). The final composition obtained was a white suspension. After spraying this ink composition on the silicon substrate in which the Au lower electrode was formed using the inkjet, it confirmed that the uniform film was formed. At this time, it was sprayed in an area of 12 x 12 (mm) at intervals of 120 ㎛, the thickness of the substrate formed by five times and 10 times repeated in the number of injection was 5.12 ㎛ (5 times) and 8.03 ㎛ (10 times). After inkjetting the PPO solution on the alumina thick film thus prepared, heat treatment was performed at 250 ° C. for 3 hours to prepare a thick film having enhanced loss characteristics and brittleness.

도 4는 본 실시예에서 제조된 알루미나 후막의 사진이고, 도 5a 및 도 5b는 본 실시예에서 있어서 잉크 조성물의 분사횟수(5회 및 10회)에 따라 형성된 알루미나 후막의 단면 전자현미경 사진이다.4 is a photograph of the alumina thick film prepared in this embodiment, Figures 5a and 5b is a cross-sectional electron micrograph of the alumina thick film formed according to the number of times (5 and 10 times) of the ink composition in the present embodiment.

실시예Example 2 2

본 실시예에서는 실시예 1과 마찬가지로 도 3을 참조하여 전술한 본 발명의 일 구현예에 따라 알루미나 조성의 세라믹 하이브리드 복합체 기판을 제조하였다.In this embodiment, a ceramic hybrid composite substrate having an alumina composition was manufactured according to the embodiment of the present invention as described above with reference to FIG. 3.

먼저, Al2O3 입자(ASFP-20, Denka사)와 BYK-111를 TP/MCS 용매에 분산시킨 후, 밀링을 통하여 잉크 조성물을 제조하였다. 즉, TP 25ml 및 MCS 75ml 혼합용매 100ml에 40 vol%의 Al2O3 입자 및 1 vol% BYK-111 분산제를 혼합한 후, 지르코니아 볼(φ1mm) 200g을 첨가하여 24시간 동안 볼밀링하여 혼합하였고, 믹서(AR-250, Thinky사)를 사용하여 2000rpm으로 6분간 밀링하였다. 최종 얻어진 조성물은 흰색의 현탁액이었다. 이 잉크 조성물을 잉크젯을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실리콘 기판상에 분사한 후, 균일막이 형성됨을 확인하였다. 이와 같이 제조된 알루미나 후막위에 PPO 용액을 잉크젯팅 한 후 250℃에서 3시간 열처리를 하여 손실특성 및 취성이 보강된 후막을 제조하였다.First, Al 2 O 3 After dispersing the particles (ASFP-20, Denka) and BYK-111 in the TP / MCS solvent, the ink composition was prepared by milling. That is, after mixing 40 vol% Al 2 O 3 particles and 1 vol% BYK-111 dispersant in 100 ml of TP and 25 ml of 75 ml mixed solution of MCS, 200 g of zirconia balls (φ1 mm) were added and ball milled for 24 hours. Using a mixer (AR-250, Thinky) was milled at 2000 rpm for 6 minutes. The final composition obtained was a white suspension. The ink composition was sprayed onto the silicon substrate in the same manner as in Example 1 using an inkjet, and then it was confirmed that a uniform film was formed. The PPO solution was ink jetted onto the alumina thick film thus prepared, and heat treated at 250 ° C. for 3 hours to prepare a thick film having enhanced loss characteristics and brittleness.

도 6a은 본 실시예에서 제조된 알루미나 후막의 단면 전자현미경 사진이고, 도 6b는 그 표면 전자현미경 사진이다.FIG. 6A is a cross-sectional electron micrograph of the alumina thick film prepared in this embodiment, and FIG. 6B is a surface electron micrograph thereof.

실시예Example 3 3

본 실시예에서는 도 2를 참조하여 전술한 본 발명의 일 구현예에 따라 세라믹 분체와, 혼합용매와, 분산제와, 수지로 구성된 잉크 조성물을 제조하고, 이를 잉크젯 분사하여 균일막을 형성하여 알루미나 조성의 세라믹 하이브리드 복합체 기판을 제조하였다.In this embodiment, according to an embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 2, an ink composition comprising ceramic powder, a mixed solvent, a dispersant, and a resin is prepared, and inkjet sprayed to form a uniform film to form an alumina composition. Ceramic hybrid composite substrates were prepared.

먼저, Al2O3 입자(ASFP-20, Denka사)와 에폭시 수지 및 BYK-111를 TP/MCS 용매에 분산시킨 후 밀링을 통하여 잉크 조성물을 제조하였다. 즉, TP 25ml 및 MCS 75ml의 혼합용매 100ml에 40 vol%의 Al2O3 입자와 1 vol% BYK-111 분산제를 혼합한 후, 지르코니아 볼(φ1mm) 200g을 첨가하여 24시간 동안 볼밀을 이용하여 혼합하였다. 그리고 후막의 취성을 보강하고 2종 접합성을 향상시키기 위하여 19 vol% 에폭시 수지 혼합액을 투입한 후, 믹서(AR-250, Thinky사)를 사용하여 2000rpm으로 6분 간 밀링하였다. 상기 에폭시 수지 혼합액은 노블락 및 브롬이 포함된 에폭시 수지로 KUKDO사의 YDB-400, YD-128, KBPN-120을 질량비로 6: 2: 2 혼합한 후, 이에 경화제(bis-phenol A 타입, KBH-L2121) 및 경화촉매(2MI)를 5.8: 4: 0.2의 질량비로 혼합하여 제조하였다. 최종 얻어진 조성물은 연노랑색의 현탁액이었다. 이 잉크 조성물을 잉크젯을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실리콘 기판상에 분사한 후, 균일막이 형성됨을 확인하였다. 150℃ 오븐에서 30분 건조시킨 후, 200℃ 에서 3시간 열처리를 하여 손실특성 및 취성이 보강된 후막을 제조하였다.First, Al 2 O 3 Particles (ASFP-20, Denka Co., Ltd.), an epoxy resin, and BYK-111 were dispersed in a TP / MCS solvent to prepare an ink composition through milling. That is, after mixing 40 vol% Al 2 O 3 particles and 1 vol% BYK-111 dispersant in 100 ml of a mixed solvent of 25 ml of TP and 75 ml of MCS, 200 g of zirconia balls (φ1 mm) were added thereto, and a ball mill was used for 24 hours. Mixed. In order to reinforce the brittleness of the thick film and to improve the two types of bonding properties, a 19 vol% epoxy resin mixture was added thereto, followed by milling at 2000 rpm for 6 minutes using a mixer (AR-250, Thinky). The epoxy resin mixture is a mixture of Noblelock and Bromine epoxy resin KDB KDB YDB-400, YD-128, KBPN-120 6: 2: 2 after mixing the mass of the curing agent (bis-phenol A type, KBH- L2121) and a curing catalyst (2MI) were prepared by mixing in a mass ratio of 5.8: 4: 0.2. The final composition obtained was a pale yellow suspension. The ink composition was sprayed onto the silicon substrate in the same manner as in Example 1 using an inkjet, and then it was confirmed that a uniform film was formed. After drying 30 minutes in an oven at 150 ° C., heat treatment was performed at 200 ° C. for 3 hours to prepare a thick film having enhanced loss characteristics and brittleness.

도 7a은 본 실시예에서 제조된 알루미나 후막의 단면 전자현미경 사진이고, 도 7b는 그 표면 전자현미경 사진이다.FIG. 7A is a cross-sectional electron micrograph of the alumina thick film prepared in this embodiment, and FIG. 7B is a surface electron micrograph thereof.

실시예Example 4 4

본 실시예에서는 실시예 3과 마찬가지로 도 2를 참조하여 전술한 본 발명의 일 구현예에 따라 알루미나 조성의 세라믹 하이브리드 복합체 기판을 제조하였다.In this embodiment, as in Example 3, according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 2, a ceramic hybrid composite substrate having an alumina composition was manufactured.

먼저, Al2O3 입자(ASFP-20, Denka사)와 PPO 및 BYK-111를 TP/MCS 용매에 분산시킨 후 밀링을 통하여 제조하였다. 즉, TP 25ml 및 MCS 75ml의 혼합용매 100ml에 40 vol% Al2O3 입자와 1 vol% BYK-111 분산제를 혼합한 후, 지르코니아 볼(φ1mm) 200g을 첨가하여 24시간 동안 볼밀을 이용하여 혼합하였다. 그리고 후막의 취성 및 유전손실 특성을 보강시키기 위하여 19 vol % PPO 수지를 투입한 후, 믹서(AR-250, Thinky사)를 사용하여 2000 rpm으로 6분간 밀링하였다. 최종 얻어진 조성물은 흰색의 현탁액이었다. 이 잉크 조성물을 잉크젯을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으 로 실리콘 와이퍼에 분사한 후, 균일막이 형성됨을 확인하였다. 150℃ 오븐에서 30분 건조시킨 후, 250℃에서 3시간 열처리를 하여 손실특성 및 취성이 보강된 후막을 제조하였다.First, Al 2 O 3 Particles (ASFP-20, Denka), PPO and BYK-111 were prepared by dispersing in TP / MCS solvent and then milling. That is, after mixing 40 vol% Al 2 O 3 particles and 1 vol% BYK-111 dispersant in 100 ml of a mixed solvent of 25 ml of TP and 75 ml of MCS, 200 g of zirconia balls (φ1 mm) were added and mixed using a ball mill for 24 hours. It was. In addition, 19 vol% PPO resin was added to reinforce the brittleness and dielectric loss characteristics of the thick film, and then milled at 2000 rpm for 6 minutes using a mixer (AR-250, Thinky). The final composition obtained was a white suspension. After spraying the ink composition on the silicon wiper in the same manner as in Example 1 using an inkjet, it was confirmed that a uniform film was formed. After drying 30 minutes in an oven at 150 ° C., heat treatment was performed at 250 ° C. for 3 hours to prepare a thick film having enhanced loss characteristics and brittleness.

실시예Example 5 5

본 실시예에서는 실시예 3과 마찬가지로 도 2를 참조하여 전술한 본 발명의 일 구현예에 따라 알루미나 조성의 세라믹 하이브리드 복합체 기판을 제조하였다.In this embodiment, as in Example 3, according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 2, a ceramic hybrid composite substrate having an alumina composition was manufactured.

먼저, Al2O3 입자(ASFP-20, Denka사)와 BCB 및 BYK-111를 TP/MCS 용매에 분산시킨 후 밀링을 통하여 제조하였다. 즉, TP 25ml 및 MCS 75ml의 혼합용매 100ml에 40 vol% Al2O3 입자, 19 vol% BCB 수지, 1 vol% BYK-111 분산제를 혼합한 후, 지르코니아 볼(φ1mm) 200g을 첨가하여 24시간 동안 볼밀을 이용하여 혼합하였다. 그리고, 후막의 취성 및 유전손실 특성을 보강시키기 위하여 19 vol% BCB 수지를 투입한 후, 믹서(AR-250, Thinky사)를 사용하여 2000 rpm으로 6분간 밀링하였다. 최종 얻어진 조성물은 연노랑색의 현탁액이었다. 이 잉크 조성물을 잉크젯을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실리콘 와이퍼에 분사한 후, 균일막이 형성됨을 확인하였다. 150℃ 오븐에서 30분 건조시킨 후, 300℃에서 3시간 열처리를 하여 손실특성 및 취성이 보강된 후막을 제조하였다. First, Al 2 O 3 Particles (ASFP-20, Denka) and BCB and BYK-111 were prepared by milling after dispersing in TP / MCS solvent. That is, after mixing 40 vol% Al 2 O 3 particles, 19 vol% BCB resin, and 1 vol% BYK-111 dispersant to 100 ml of a mixed solvent of 25 ml of TP and 75 ml of MCS, 200 g of zirconia ball (φ1 mm) was added thereto for 24 hours. While mixing using a ball mill. In order to reinforce the brittleness and dielectric loss characteristics of the thick film, 19 vol% BCB resin was added, and then milled at 2000 rpm for 6 minutes using a mixer (AR-250, Thinky). The final composition obtained was a pale yellow suspension. After spraying this ink composition to the silicon wiper by the method similar to Example 1 using an inkjet, it confirmed that a uniform film was formed. After drying 30 minutes in an oven at 150 ° C., heat treatment was performed at 300 ° C. for 3 hours to prepare a thick film having enhanced loss characteristics and brittleness.

비교예Comparative example 1-3 (캐스팅에 의한 알루미나  1-3 (alumina by casting 후막의Thick 제조) Produce)

본 비교예 1-3에 있어서는 캐스팅에 의해 알루미나 후막을 제조하였으며, 상기 캐스팅을 위한 페이스트의 각 조성은 아래 표 1과 같다:In Comparative Examples 1-3, the alumina thick film was manufactured by casting, and each composition of the paste for casting was shown in Table 1 below:

표 1TABLE 1

비교예Comparative example Al2O3 분말(g)Al 2 O 3 Powder (g) PVB
바인더(g)
PVB
Binder (g)
분산제(g)
(BYK-111)
Dispersant (g)
(BYK-111)
용매(g)
(γ-부티로락톤)
Solvent (g)
(γ-butyrolactone)
1One 8282 1One 1.01.0 1616 22 8080 22 1.51.5 17.517.5 33 7575 55 1.51.5 18.518.5

먼저, 균일한 페이스트 제조를 위해 각 조성물에 지르코니아 볼(φ1mm) 200g을 첨가하여 24시간 동안 볼밀을 이용하여 혼합한 후, 믹서(AR-250, Thinky사)를 사용하여 2000rpm으로 6분간 밀링하였다. 본 비교예들 조성에서 만들어진 Al2O3 페이스트는 Cu 포일 상에 400mesh 스크린을 이용하여 인쇄한 후, 인쇄된 Al2O3 층을 90℃의 오븐에서 30분간 건조하였고, 용매 대비 60-80wt% 농도로 변화시킨 에폭시 용액을 상기 Al2O3 층 상부에 400mesh 스크린을 이용하여 이중 인쇄하였다. 인쇄된 샘플은 90℃의 오븐에서 10분간 건조한 후, 170℃의 오븐에서 30분간 경화시켜 알루미나 후막을 제조하였다. First, 200 g of zirconia balls (φ1 mm) were added to each composition to prepare a uniform paste, mixed by using a ball mill for 24 hours, and then milled at 2000 rpm for 6 minutes using a mixer (AR-250, Thinky). The Al 2 O 3 paste prepared in the present Comparative Examples composition was printed on a Cu foil using a 400mesh screen, and then the printed Al 2 O 3 layer was dried in an oven at 90 ° C. for 30 minutes, and 60-80 wt% of the solvent. The epoxy solution, which had been changed in concentration, was double printed on the Al 2 O 3 layer by using a 400mesh screen. The printed sample was dried in an oven at 90 ° C. for 10 minutes and then cured in an oven at 170 ° C. for 30 minutes to prepare an alumina thick film.

이상과 같은 실시예 1-5 및 비교예 1-3에서 각각 제조된 알루미나 후막의 충진밀도, 유전정접, 칫수 변형율, 열전도도를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The filling density, dielectric loss tangent, dimensional deformation rate, and thermal conductivity of the thick alumina films prepared in Examples 1-5 and Comparative Examples 1-3, respectively, were measured and the results are shown in Table 2 below.

표 2 TABLE 2

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 충진율(%)Fill rate (%) 5555 6565 5252 5555 5555 4040 3737 3535 유전정접
(tanδ)
Genetic tangency
(tanδ)
0.0040.004 0.00350.0035 0.0050.005 0.0040.004 0.0020.002 0.0120.012 0.0150.015 0.020.02
Z 축
치수변형율(%)
Z axis
Dimensional strain (%)
0.20.2 0.10.1 0.20.2 0.20.2 0.20.2 33 55 66
열전도도
(W/mK)
Thermal conductivity
(W / mK)
33 33 2.32.3 2.42.4 2.22.2 1.31.3 1.11.1 1.21.2

상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1-5에서 제조된 알루미나 하이브리 드 후막의 제반특성, 즉 낮은 유전정접값에 의한 저손실 특성, 치수안정성, 및 열방산성이 종래 기술인 캐스팅에 의해 비교예 1-3에서 제조된 알루미나 후막보다 훨씬 우수함을 확인할 수 있다.Referring to Table 2, the various properties of the alumina hybrid thick film prepared in Examples 1-5 of the present invention, that is, low loss characteristics due to low dielectric loss tangent value, dimensional stability, and heat dissipation are compared by conventional casting It can be seen that it is much superior to the alumina thick film prepared in Example 1-3.

이상 기술한 본 발명의 바람직한 실시 예들의 특성은 조성분말의 평균입도, 분포 및 비표면적과 같은 분말특성과, 원료의 순도, 불순물 첨가량 및 소결 조건에 따라 통상적인 오차범위 내에서 다소 변동이 있을 수 있음은 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 지극히 당연하다. The characteristics of the preferred embodiments of the present invention described above may vary somewhat within the usual error range depending on the powder characteristics such as the average particle size, distribution and specific surface area of the composition powder, the purity of the raw material, the amount of impurity added and the sintering conditions. It is only natural for those with ordinary knowledge in the field.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이고, 이러한 수정, 변경, 부가 등은 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, any person having ordinary skill in the art will be able to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, such modifications, changes And additions should be regarded as within the scope of the claims.

도 1은 본 발명에 의한 세라믹 하이브리드 복합체의 제조공정을 설명하기 위한 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating a manufacturing process of a ceramic hybrid composite according to the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 제조방법을 설명하기 위한 공정흐름도.Figure 2 is a process flow diagram for explaining the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 바람직한 일 구현예에 의한 제조방법을 설명하기 위한 공정흐름도.Figure 3 is a flow chart illustrating a manufacturing method according to another preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 알루미나 후막의 사진.Figure 4 is a photograph of the alumina thick film prepared in Example 1 of the present invention.

도 5a는 본 발명의 실시예 1에 있어서 잉크 조성물의 분사횟수(5회)에 따라 형성된 알루미나 후막의 단면 전자현미경 사진.FIG. 5A is a cross-sectional electron micrograph of a thick alumina film formed according to the number of jets of the ink composition (5 times) in Example 1 of the present invention. FIG.

도 5b는 본 발명의 실시예 1에 있어서 잉크 조성물의 분사횟수(10회)에 따라 형성된 알루미나 후막의 단면 전자현미경 사진.FIG. 5B is a cross-sectional electron micrograph of a thick alumina film formed according to the number of injections of the ink composition (10 times) in Example 1 of the present invention. FIG.

도 6a은 본 발명의 실시예 2에서 제조된 알루미나 후막의 단면 전자현미경 사진.Figure 6a is a cross-sectional electron micrograph of the alumina thick film prepared in Example 2 of the present invention.

도 6b는 본 발명의 실시예 2에서 제조된 알루미나 후막의 표면 전자현미경 사진.Figure 6b is a surface electron micrograph of the alumina thick film prepared in Example 2 of the present invention.

도 7a은 본 발명의 실시예 3에서 제조된 알루미나 후막의 단면 전자현미경 사진.Figure 7a is a cross-sectional electron micrograph of the alumina thick film prepared in Example 3 of the present invention.

도 7b는 본 발명의 실시예 3에서 제조된 알루미나 후막의 표면 전자현미경 사진.Figure 7b is a surface electron micrograph of the alumina thick film prepared in Example 3 of the present invention.

Claims (16)

무소성 세라믹스 하이브리드 후막기판을 제조하는 방법에 있어서,In the method for producing a non-fired ceramic hybrid thick film substrate, 용매에 현탁된 세라믹 분체와 고분자 수지 및 분산제를 포함하는 잉크 조성물을 제조하는 단계와;Preparing an ink composition comprising ceramic powder suspended in a solvent, a polymer resin, and a dispersant; 상기 잉크 조성물의 액적을 잉크젯(ink jet)으로 기판상에 분사하여 후막을 형성하는 단계와;Spraying the droplets of the ink composition onto the substrate with an ink jet to form a thick film; 상기 후막 내에서 상기 용매의 증발에 의하여 상기 세라믹 분자의 자가배열이 형성되고 그 배열된 내부공간에 상기 고분자 수지가 충전되는 단계와;Forming a self-alignment of the ceramic molecules by evaporation of the solvent in the thick film and filling the polymer resin in the arranged internal space; 상기 고분자 수지를 경화시켜 무소성 세라믹스 하이브리드 후막기판을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Curing the polymer resin to form an unfired ceramic hybrid thick film substrate. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고분자 수지는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지로 되는 것을 특징으로 하는 방법.The polymer resin is characterized in that the thermosetting resin or a thermoplastic resin. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 고분자 수지는 폴리아크릴계 수지(polyacrylate resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolic resin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계 수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(polyphenylene ether resin: PPE), 폴리페닐렌옥사이드 수지(polyphenilene oxide resin: PPO), 폴리페닐렌설파이드계 수지(polyphenylenesulfides resin), 시아네이트 에스테르 수지(cyanate ester resin), 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene: BCB), 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The polymer resin may be a polyacrylate resin, an epoxy resin, a phenolic resin, a polyamide resin, a polyimide resin, or an unsaturated polyester resin. unsaturated polyesters resin, polyphenylene ether resin (PPE), polyphenilene oxide resin (PPO), polyphenylenesulfides resin, cyanate ester resin , Benzocyclobutene (BCB), or a combination thereof. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 용매는 물, 에탄올(ethanol), 디에틸렌글리콜(DiethyleneGlycol: DEG), 포름아미드(Formamide: FA), α-테르핀네올(α-terpineol: TP), γ-부티로락톤(γ-butylrolactone: BL), 메틸셀루로솔브(Methylcellosolve: MCS), 프로필메틸셀루로솔브(Propylmethylcellosolve: PM), 또는 이의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The solvent is water, ethanol (ethanol), diethylene glycol (DEG), formamide (FA), α-terpineol (TP), γ-butyrolactone (γ-butylrolactone: BL), methylcellosolve (MCS), propylmethylcellosolve (PM), or a combination thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분산제는 비이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 옥틸알콜(octyl alcohol) 및 아크릴계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The dispersing agent is characterized in that it comprises one or more selected from the group consisting of nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants, octyl alcohol and acrylic polymer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 잉크 조성물은 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리에스터 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 바인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The ink composition further comprises at least one binder selected from the group consisting of epoxy resins, acrylic resins, polyurethane resins and polyester resins. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세라믹 분체의 입자 크기는 0.1 내지 0.7 ㎛로 되는 것을 특징으로 하는 방법.The particle size of the ceramic powder is characterized in that 0.1 to 0.7 ㎛. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세라믹 분체의 입자 농도는 상기 잉크 조성물 대비 10 내지 50 vol%로 되는 것을 특징으로 하는 방법.Particle concentration of the ceramic powder is characterized in that 10 to 50 vol% compared to the ink composition. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고분자 수지는 상기 잉크 조성물 대비 5 내지 50 vol%로 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.The polymer resin is characterized in that it comprises 5 to 50 vol% compared to the ink composition. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분산제는 상기 잉크 조성물 대비 0보다 크고 5 vol% 이하의 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.The dispersant is greater than 0 compared to the ink composition, characterized in that included in the range of 5 vol% or less. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세라믹 분체의 조성은 BaTiO3 세라믹스, SrTiO3 세라믹스, PbTiO3 세라믹스 및 페라이트(ferrite), Pb(Zr,Ti)O3 세라믹스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The composition of the ceramic powder is characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of BaTiO 3 ceramics, SrTiO 3 ceramics, PbTiO 3 ceramics and ferrite, Pb (Zr, Ti) O 3 ceramics. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판은 Si 기판, Cu 포일, 또는 분리되어 제거가능한 PET 필름으로 되는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein said substrate is a Si substrate, a Cu foil, or a separate removable PET film. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 경화 처리는 열처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And said curing treatment comprises a heat treatment process. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101417845B1 (en) * 2012-05-14 2014-07-09 한국세라믹기술원 Non-sintered ferrite ceramic thick film using inkjet printing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0770364A (en) * 1993-07-29 1995-03-14 Bayer Ag Thermoplastic molding composition
JP2002003749A (en) * 2000-06-26 2002-01-09 Canon Inc Record, method for recording and recording device
JP2002348178A (en) * 2001-05-29 2002-12-04 Koa Corp Ceramic green sheet composition
KR20080030882A (en) * 2006-10-02 2008-04-07 삼성전기주식회사 Method for manufacturing cover lay of printed circuit board

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0770364A (en) * 1993-07-29 1995-03-14 Bayer Ag Thermoplastic molding composition
JP2002003749A (en) * 2000-06-26 2002-01-09 Canon Inc Record, method for recording and recording device
JP2002348178A (en) * 2001-05-29 2002-12-04 Koa Corp Ceramic green sheet composition
KR20080030882A (en) * 2006-10-02 2008-04-07 삼성전기주식회사 Method for manufacturing cover lay of printed circuit board

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101496031B1 (en) 2012-09-21 2015-02-25 가부시끼가이샤 도시바 Method for forming film

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