KR101668685B1

KR101668685B1 - 유리를 함유하지 않는 저온 동시 소성용 마그네시아 세라믹 조성물 및 마그네시아 세라믹스

Info

Publication number: KR101668685B1
Application number: KR1020150108969A
Authority: KR
Inventors: 윤상옥; 김신; 김윤환; 이승훈; 김태원
Original assignee: 강릉원주대학교산학협력단; 주식회사 대양신소재
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2016-10-24

Abstract

본 발명은 세라믹 방열기판을 제조함에 있어서, 알루미나(Al2O3) 보다 열전도도가 높은 마그네시아(MgO)를 950℃ 이하에서 저온소결 하는 것이 가능하도록 하여, 은(Ag) 또는 구리(Cu) 전극과 동시소성이 가능하면서도 높은 열전도도를 갖는 저온 동시 소성용 마그네시아 세라믹 조성물을 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명은 열전도도가 높은 마그네시아(MgO)에 소결조제로 불화리튬(LiF), 산화비스무트(Bi₂O₃) 그리고 산화바나듐(V₂O₅)으로 구성되는 조합물을 적당량 첨가함으로써 소결특성을 개선하고 높은 열전도도를 갖는, 유리를 함유하지 않는 저온 동시 소성용 마그네시아 세라믹 조성물을 개시한다.

Description

유리를 함유하지 않는 저온 동시 소성용 마그네시아 세라믹 조성물 및 마그네시아 세라믹스{Glass free MgO ceramic compounds for low temperature co-fired ceramics and MgO ceramics}

본 발명은 세라믹 방열기판을 제조함에 있어서, 알루미나(Al₂O₃) 보다 열전도도가 높은 마그네시아(MgO)를 950℃ 이하에서 저온소결 하는 것이 가능하도록 하여, 은(Ag) 또는 구리(Cu) 전극과 동시소성이 가능하면서도 높은 열전도도를 갖는 저온 동시 소성용 마그네시아 세라믹 조성물을 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명은 열전도도가 높은 마그네시아(MgO)에 소결조제로 불화리튬(LiF), 산화비스무트(Bi₂O₃) 그리고 산화바나듐(V₂O₅)으로 구성되는 조합물을 적당량 첨가함으로써 소결특성을 개선하고 높은 열전도도를 갖는, 유리를 함유하지 않는 저온 동시 소성용 마그네시아 세라믹 조성물 및 이를 이용하게 제조되는 마그네시아 세라믹스를 개시한다.

일반적으로 세라믹은 선행기술인 등록특허 10-0326874호 등에서 개시되는 바와 같이, 주로 고온(1500~1600℃)에서 소성이 이루어진다.

근래 세라믹 기판은 전자회로 기판, LED 방열기판 등에 주로 사용되며, 최근 전자회로의 집적도가 증가하면서 배선의 고밀도와 다층 집적화의 경향이 뚜렷해지고 있어 전극과 동시소성이 가능한 적층 세라믹 기판용 소재가 적극 요구되고 있다.

적층세라믹 기판소재는 사용전극과 (1) 우수한 동시소성 특성, (2) 유사한 열팽창계수, (3) 내구성을 위한 적당한 휨강도, (4) 전극과의 우수한 접합성, (5) 낮은 제조단가 및 상품가격이 요구되며, 현재, 고온소성(1500~1600℃)용으로 알루미나(Al₂O₃) 재질의 기판재료가 사용되고 있으며, 저온소성(850~925℃)용으로는 유리/세라믹 복합재료가 주로 사용되고 있다.

그러나, 고온 동시소성은 소결성, 기계적 강도, 전극 접합성 및 열전도성 면에서는 우수하나 고가의 전극과 높은 소성온도로 인한 생산수율 및 단가가 문제점으로 지적되며, 고온 동시 소성용 유리/세라믹의 경우는 여기에 다량 함유된 유리로 인해 소재의 가격이 높고 여러가지 특성들도 만족스럽지 못하다.

이러한 특성의 개선을 목적으로 많은 연구가 진행되고 있으나 부분적인 개선이 이루어지고 있을 뿐이며 근본적인 해결방안이 도출되지 못하는 실정으로, 적층세라믹 기판이 고집적화하는 추세속에 신뢰성을 확보하고 효율적인 생산을 위해서는 상기에서 설명한 요구조건을 만족할 수 있는 새로운 형태의 소재로서, 유리를 함유하지 않는 저온 동시소성용 세라믹 기판 조성물의 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 열전도도가 높은 마그네시아(MgO)에 소결조제로서, 불화리튬(LiF), 산화비스무트(Bi₂O₃) 그리고 산화바나듐(V₂O₅)으로 구성되는 조합물을 적당량 첨가함으로써 소결특성을 개선함은 물론, 높은 열전도도를 갖는 마그네시아 세라믹 기판 조성물에 대한 연구를 거듭한 결과, 본 발명에 이르렀다.

본 발명의 목적은 세라믹 방열기판을 제조함에 있어 알루미나(Al₂O₃) 보다 열전도도가 높은 마그네시아(MgO)를 950℃ 이하에서 저온 소결하는 것이 가능하도록 함으로써, 은(Ag) 또는 구리(Cu) 전극과 동시소성이 가능하면서도 높은 열전도도를 갖는 유리를 함유하지 않는 저온 동시 소성용 마그네시아 세라믹 조성물 및 이로부터 제조되는 마그네시아 세라믹스를 제공하는 것이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 화학식 (100-x-y-z)MgO + x불화리튬(LiF) + y산화비스무트(Bi₂O₃) + z산화바나듐(V₂O₅)으로 표시되는 식 중, x가 2 내지 3.5 mol%이고, y는 0 내지 0.2 mol%, 그리고 z는 0.3 내지 0.6 mol%인 것을 특징으로 하는 유리가 함유되지 않는 저온 동시소성용 마그네시아 세라믹 조성물을 제공한다.

상기 불화리튬과 산화비스무트 및 산화바나듐의 합산량은 조성물 전체를 100mol%로 하였을 때 2.3 내지 4.3 mol%인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 화학식 (100-x-y-z)MgO + x불화리튬(LiF) + y산화비스무트(Bi₂O₃) + z산화바나듐(V₂O₅)으로 표시되는 식 중, x가 2 내지 3.5 mol%이고, y는 0 내지 0.2 mol%, 그리고 z는 0.3 내지 0.6 mol%인 조성물을 제조하는 단계; 상기 조성물을 성형하여 성형체를 제조하는 단계; 상기 성형체에 전극물질을 도포하는 단계; 및 상기 전극물질이 도포된 성형체를 소성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유리가 함유되지 않는 저온 동시소성 마그네시아 세라믹스의 제조방법을 제공한다.

상기 소성하는 단계에서 소성온도는 850 내지 950℃인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 전술한 방법에 의해 제조되어 39.2 ~ 43.3 Wm^-1K^-1의 열전도도값을 갖는 것을 특징으로 하는 유리가 함유되지 않는 저온 동시소성 마그네시아 세라믹스를 제공한다.

본 발명에 의한 저온 동시소성용 마그네시아 세라믹 기판 조성물은 적층 세라믹 기판을 제조함에 있어 알루미나(Al₂O₃) 보다 열전도도가 높은 마그네시아 (MgO)를 950℃ 이하에서 저온소결이 가능하도록 하여, 은(Ag) 또는 구리(Cu) 전극과 동시소성이 가능하면서, 전극과의 접합성이 우수하고 양호한 열전도도를 부여함으로써 적층세라믹 기판의 생산원가를 낮추고 적용 제품의 신뢰성을 크게 향상시켜 이를 제품에 반영하는 응용분야가 대폭 확대될 것으로 기대한다.

도 1은 마그네시아에 소결조제 조합물의 구성에 따른 선수축율의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 저온동시 소성시킨 마그네시아와 은(Ag)전극 사이의 계면을 나타내는 사진이다.

본 발명은 열전도도가 높은 마그네시아(MgO)를 유리를 첨가하지 않고 950℃ 이하에서 은(Ag) 또는 구리(Cu) 전극과 동시소성이 가능하면서 전극과의 접합성이 우수하고, 양호한 열전도도를 부여하기 위하여 마그네시아(MgO)에 소결조제로 불화리튬(LiF), 산화비스무트(Bi₂O₃) 그리고 산화바나듐(V₂O₅)으로 구성되는 조합물을 적당량 첨가함으로써 소결특성을 개선시킨 유리를 함유하지 않는 저온 동시소성용 마그네시아 세라믹 조성물에 관한 것이다.

상기 세라믹 조성물은 주로 기판용으로 사용될 수 있다. 그러나, 그 밖의 다른 용도를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 조성물의 950℃ 이하에서의 소결특성을 나타내며, 은(Ag) 또는 구리(Cu) 전극과의 접합성이 우수한 마그네시아 세라믹 조성물로서, 그 조성비를 알 수 있는 화학식으로 표현하면 다음과 같다.

(100-x-y-z)MgO + x LiF + y Bi₂O₃ + z V₂O₅ ------------------------ (1)

상기 화학식(1)에서, x는 2 내지 3.5이고, y는 0 내지 0.2, 그리고 z는 0.3 내지 0.6이며, 따라서 MgO는 95.7 ~ 97.7이 된다.

여기서 x, y, z, (100-x-y-z)는 모두 몰%로 이해될 수 있다.

본 발명의 저온 동시소성용 마그네시아 세라믹 기판 조성물은 은(Ag) 또는 구리(Cu) 전극과 동시소성이 가능하면서 전극과의 접합성이 우수하고 양호한 열전도도를 부여하기 위하여 우선, 전극물질과 열팽창계수가 비슷하고 열전도도가 산화물중 제일 높지만 소결이 용이하지 않은 특성을 가지는 마그네시아(MgO)를 950℃ 이하의 저온에서도 소결이 가능하도록 하여야 할 필요가 있다.

이를 위해서는 마그네시아(MgO)에 소결조제로서 불화리튬(LiF), 산화비스무트(Bi₂O₃) 그리고 산화바나듐(V₂O₅)으로 구성되는 조합물을 적당량 첨가함으로써 소결온도를 낮추어 소결특성을 개선할 수 있다.

<제조예>

이와 같은 본 발명의 조성물은 다음과 같은 일반적인 산화물 혼합 방법에 의해 용이하게 제조할 수 있다.

저온 동시소성용 마그네시아 세라믹 기판을 위한 조성물은 [표 2]에서 나타낸 바와 같이 마그네시아(MgO)에 소결조제로 불화리튬(LiF), 산화비스무트(Bi₂O₃) 그리고 산화바나듐(V₂O₅)으로 구성되는 조합물을 적당량 첨가하여 볼밀에서 알코올을 용매로 혼합하고, 이후 이들을 분쇄하여 건조시킨다. 건조된 혼합분말은 지름이 15mm인 원형의 금속몰드에서 100MPa의 압력으로 성형한 후, 전기로를 이용하여 850~950℃의 온도에서 2시간 동안 소결한다.

<평가예>

이렇게 제조된 소결체는 선수축율과 아르키메데스법을 이용한 밀도측정을 통하여 소결특성을 평가하고, 조성물을 유기바인더 용액과 볼밀에서 혼합하여 500㎛두께로 테이프 성형한 후, 은(Ag) 전극을 인쇄하고 전기로를 이용하여 900℃의 온도에서 2시간 동안 소성하여 접합성을 평가하였다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 이들 실시예에만 국한되는 것은 아님은 자명하다.

<비교예>

상기 제조예에 의하여 제조된 마그네시아 조성물 기반 소결체의 각종 물성을 확인하기 위하여 불화리튬(LiF)만을 소결조제로 첨가하여 제조한 마그네시아 조성물 기반 소결체를 비교예로 제시하였다. 소성온도는 후술하는 본 발명의 실시예와 동일한 조건으로 하였으며, 불화리튬의 동일한 투입량에 대하여 소결온도를 950, 900, 850℃로 구분하였다.

위 비교예에 관한 실험결과는 하기 [표 1]에서 나타내었다.

불화리튬(LiF) 첨가에 따른 마그네시아(MgO) 세라믹 조성물의 특성

번호	조성(mol%)				소결온도 (℃)	수축률 (%)	기공률 (%)	흡수율 (%)
	소결조제			MgO
	LiF	Bi₂O₃	V₂O₅	MgO
1	2.0	-	-	98.0	950	10.7	10.13	4.2
	2.0	-	-	98.0	900	9.9	22.13	9.03
	2.0	-	-	98.0	850	7.3	25.72	10.82
2	4.0	-	-	96.0	950	19.2	0.19	0.06
	4.0	-	-	96.0	900	19.0	0.29	0.09
	4.0	-	-	96.0	850	18.1	0.55	0.16
3	6.0	-	-	94.0	950	19.7	0.19	0.06
	6.0	-	-	94.0	900	18.9	0.24	0.07
	6.0	-	-	94.0	850	18.5	0.30	0.09
4	8.0	-	-	92.0	950	19.8	0.14	0.04
	8.0	-	-	92.0	900	19.3	0.30	0.09
	8.0	-	-	92.0	850	18.7	0.22	0.06

참고문헌; 전기전자재료학회논문지, 28(7), 2015

상기 [표 1]을 통하여, 난소결성인 마그네시아(MgO)에 적당량의 불화리튬(LiF)이 첨가될 경우 950℃ 이하에서도 소결수축이 충분히 이루어짐을 알 수 있으며, 유의미한 수축률인 18% 이상의 수축률을 나타내는 불화리튬(LiF)의 첨가량은 4.0 mol% 이상인 경우로서, 이 때에는 소결온도가 850℃까지 낮아짐을 알 수 있다.

그러나, 첨가된 불화리튬(LiF)이 마그네시아(MgO)에 일부 고용을 일으키면서 포논 산란(phonon scattering)에 의하여 열전도도 특성을 저하시킴을 알 수 있었고, 효율적인 소결조제인 불화리튬(LiF)의 첨가량을 최소화 할 수 있도록 추가적인 다른 소결조제 조합물에 대한 개발이 필요함을 알 수 있다.

위 참고문헌을 통해 개시된 표 1 조성의 열전도도 중 최고값은 39.2Wm^-1K^-1인 것으로 확인되었다.

<실시예>

따라서, 은(Ag) 또는 구리(Cu) 전극과의 동시소성에 적합한 소결온도인 850~950℃의 온도범위에서 마그네시아(MgO)에 불화리튬(LiF)과 조합할 수 있는 적절한 첨가제와 첨가량을 알아보기 위해 하기 [표 2]에 나타낸 조성들에 대하여 실험하였다.

이종의 소결조제의 추가에 따른 마그네시아 세라믹 조성물의 소결특성들을 살펴보면, [표 2]에서 알 수 있는 바과 같이, 1550℃의 높은 온도에서도 치밀화가 용이하지 아니한 마그네시아(MgO)가 불화리튬(LiF) 이외의 추가적인 소결조제의 첨가에 따라 상대밀도 98%이상의 치밀한 마그네시아 소결체가 제조됨을 알 수 있다.

(100-x-y-z)MgO-xLiF-yBi₂O₃-zV₂O₅계 세라믹 조성물의 소결특성

번호	조성(mol%)				소결온도 (℃)	수축률 (%)	기공률 (%)	흡수율 (%)
	소결조제			MgO
	LiF	Bi₂O₃	V₂O₅	MgO
1	3.0	-	0.2	96.8	950	20.13	0.20	0.06
	3.0	-	0.2	96.8	900	17.46	0.46	0.14
	3.0	-	0.2	96.8	850	16.20	2.90	0.95
2	3.0	-	0.5	96.5	950	20.43	0.16	0.06
	3.0	-	0.5	96.5	900	20.06	0.07	0.02
	3.0	-	0.5	96.5	850	18.50	0.27	0.95
3	3.0	-	0.8	96.2	950	20.23	0.17	0.05
	3.0	-	0.8	96.2	900	20.16	0.14	0.04
	3.0	-	0.8	96.2	850	19.63	0.11	0.03
4	3.0	-	1.1	95.9	950	20.23	0.17	0.05
	3.0	-	1.1	95.9	900	20.10	0.21	0.06
	3.0	-	1.1	95.9	850	20.16	0.25	0.07
5	2.0	0.1	0.3	97.6	950	20.0	0.04	0.01
	2.0	0.1	0.3	97.6	900	19.5	0.12	0.04
	2.0	0.1	0.3	97.6	850	16.0	15.57	5.01
6	2.0	0.1	0.4	97.5	950	19.3	0.18	0.05
	2.0	0.1	0.4	97.5	900	19.3	0.05	0.02
	2.0	0.1	0.4	97.5	850	17.9	1.20	0.36
7	2.0	0.1	0.5	97.4	950	19.3	0.09	0.03
	2.0	0.1	0.5	97.4	900	19.4	0.02	0.01
	2.0	0.1	0.5	97.4	850	17.9	2.04	0.60
8	2.0	0.1	0.6	97.3	950	19.7	0.05	0.02
	2.0	0.1	0.6	97.3	900	19.5	0.02	0.01
	2.0	0.1	0.6	97.3	850	17.9	0.53	0.16
9	2.0	0.2	0.4	97.4	950	19.6	0.22	0.06
	2.0	0.2	0.4	97.4	900	19.1	0.44	0.13
	2.0	0.2	0.4	97.4	850	17.6	2.72	0.83
10	2.0	0.2	0.5	97.3	950	19.6	0.05	0.02
	2.0	0.2	0.5	97.3	900	19.6	0.05	0.02
	2.0	0.2	0.5	97.3	850	18.4	2.12	0.63
11	2.4	0.1	0.4	97.1	950	19.5	0.02	0.01
	2.4	0.1	0.4	97.1	900	19.3	0.07	0.02
	2.4	0.1	0.4	97.1	850	17.8	1.10	0.33
12	2.7	0.1	0.4	96.8	950	19.5	0.04	0.01
	2.7	0.1	0.4	96.8	900	19.4	0.12	0.04
	2.7	0.1	0.4	96.8	850	18.2	0.61	0.18
13	3.0	0.1	0.4	96.5	950	19.5	0.11	0.03
	3.0	0.1	0.4	96.5	900	19.4	0.04	0.01
	3.0	0.1	0.4	96.5	850	18.3	0.73	0.22
14	3.2	0.2	0.5	96.1	950	19.3	0.05	0.02
	3.2	0.2	0.5	96.1	900	19.5	0.02	0.01
	3.2	0.2	0.5	96.1	850	18.9	0.12	0.04
15	3.5	0.2	0.6	95.7	950	19.6	0.04	0.01
	3.5	0.2	0.6	95.7	900	19.4	0.08	0.02
	3.5	0.2	0.6	95.7	850	18.9	0.51	0.04

[표 2]와 도 1에 나타낸 결과를 바탕으로 마그네시아(MgO)에 소결조제로 불화리튬(LiF)의 양을 줄이고 산화바나듐(V₂O₅)을 소결조제로 소량 추가할 경우, 우수한 소결특성을 나타냄을 알 수 있으며, 여기에 추가로 산화비스무트(Bi₂O₃)를 소량 더 첨가할 경우 불화리튬(LiF)의 양을 더욱 줄여도 소결특성이 크게 향상됨을 볼 수 있다.

이 때, 소결조제인 불화리튬(LiF), 산화비스무트(Bi₂O₃) 그리고 산화바나듐(V₂O₅)으로 구성되는 조합물의 경우 조성물 전체를 100몰%라고 하였을 때, 위 소결조제의 합산량 기준으로 2.3 내지 4.3 mol%가 바람직한 첨가량임을 확인하였다.

위 범위를 미달하는 경우에는 소결효과가 낮아지고, 초과하는 경우에는 2차상의 생성량이 증가하고, 열전도도에 좋지 않은 영향을 주므로 위 범위는 그 임계적 의의가 있다.

구체적으로, 불화리튬(LiF)이 2 내지 3.5 mol%이고, 산화비스무트(Bi₂O₃)가 0 내지 0.2 mol%, 그리고 산화바나듐(V₂O₅)이 0.3 내지 0.6 mol%인 조합물을 소결조제로 사용할 경우 첨가제의 첨가에 따른 액상생성에 의해 소결을 촉진시킴을 알 수 있다. 각 성분의 함량에 따른 임계적 의의는 위 합산량의 임계적 의의와 동일하다고 할 수 있다. 즉, 2차상의 생성은 각 성분이 일정량을 초과하는 경우에도 그 성분에 각각에 대하여 발생될 수 있다.

그러나, 소결과정에서 생성된 2차상은 기계적 강도나 열전도도 등의 다른 특성의 저하요인이 될 수 있으므로 가급적 적은 량의 소결조제를 첨가하는 것이 바람직하다.

따라서, 불화리튬(LiF)을 단독으로 소결조제로 사용하는 것보다 산화비스무트(Bi₂O₃) 그리고 산화바나듐(V₂O₅)과 함께 서로 상호보완되어 첨가될 때, 각 소결조제의 첨가량을 보다 최소화하여 2차상의 생성을 억제하면서 치밀화 하는 것이 가능하며, 더욱 우수한 특성이 발현됨을 알 수 있다.

(100-x-y-z)MgO-xLiF-yBi₂O₃-zV₂O₅계 세라믹 조성물의 열전도특성

번호	조성(mol%)				열전도도 (Wm^-1K^-1)
	소결조제			MgO
	LiF	Bi₂O₃	V₂O₅	MgO
1	3.0	-	0.2	96.8	40.6
	3.0	-	0.2	96.8	41.2
	3.0	-	0.2	96.8	41.3
2	3.0	-	0.5	96.5	40.2
	3.0	-	0.5	96.5	40.8
	3.0	-	0.5	96.5	41.1
3	3.0	-	0.8	96.2	42.4
	3.0	-	0.8	96.2	40.2
	3.0	-	0.8	96.2	41.8
4	3.0	-	1.1	95.9	41.8
	3.0	-	1.1	95.9	39.6
	3.0	-	1.1	95.9	41.0
5	2.0	0.1	0.3	97.6	40.7
	2.0	0.1	0.3	97.6	40.7
	2.0	0.1	0.3	97.6	41.4
6	2.0	0.1	0.4	97.5	42.2
	2.0	0.1	0.4	97.5	40.7
	2.0	0.1	0.4	97.5	40.8
7	2.0	0.1	0.5	97.4	40.2
	2.0	0.1	0.5	97.4	41.3
	2.0	0.1	0.5	97.4	41.5
8	2.0	0.1	0.6	97.3	39.2
	2.0	0.1	0.6	97.3	41.3
	2.0	0.1	0.6	97.3	40.9
9	2.0	0.2	0.4	97.4	40.8
	2.0	0.2	0.4	97.4	39.2
	2.0	0.2	0.4	97.4	39.8
10	2.0	0.2	0.5	97.3	41.2
	2.0	0.2	0.5	97.3	40.4
	2.0	0.2	0.5	97.3	40.4
11	2.4	0.1	0.4	97.1	40.6
	2.4	0.1	0.4	97.1	41.5
	2.4	0.1	0.4	97.1	41.4
12	2.7	0.1	0.4	96.8	41.1
	2.7	0.1	0.4	96.8	41.3
	2.7	0.1	0.4	96.8	41.1
13	3.0	0.1	0.4	96.5	42.3
	3.0	0.1	0.4	96.5	42.0
	3.0	0.1	0.4	96.5	41.1
14	3.2	0.2	0.5	96.1	43.2
	3.2	0.2	0.5	96.1	43.3
	3.2	0.2	0.5	96.1	41.9
15	3.5	0.2	0.6	95.7	41.3
	3.5	0.2	0.6	95.7	41.4
	3.5	0.2	0.6	95.7	41.5

위 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물을 이용하여 소결체를 제작하고 열전도도를 측정한 결과 최소 39.2Wm^-1K^-1, 최대 43.3Wm^-1K^-1의 값을 기록함을 알 수 있으며, 이로부터 LiF만을 첨가하는 경우에 비하여 우수한 열전도 특성이 확보됨을 알 수 있다.

한편, 본 발명에 따라 제조된 마그네시아(MgO) 세라믹에 은(Ag)전극을 인쇄하여 900℃의 온도에서 동시소성한 결과, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 은(Ag)전극이 깨끗이 잘 접합되어 있음을 알 수 있다.

이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 안정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

화학식 (100-x-y-z)마그네시아(MgO) + x불화리튬(LiF) + y산화비스무트(Bi₂O₃) + z산화바나듐(V₂O₅)으로 표시되는 식 중, x가 2 내지 3.5 mol%이고, y는 0 내지 0.2 mol%, 그리고 z는 0.3 내지 0.6 mol%인 것을 특징으로 하는 유리가 함유되지 않는 저온 동시소성용 마그네시아 세라믹 조성물.
제1항에 있어서,
상기 불화리튬과 산화비스무트 및 산화바나듐의 합산량은 조성물 전체를 100mol%로 하였을 때 2.3 내지 4.3 mol%인 것을 특징으로 하는 유리가 함유되지 않는 저온 동시소성용 마그네시아 세라믹 조성물.
화학식 (100-x-y-z)MgO + x불화리튬(LiF) + y산화비스무트(Bi₂O₃) + z산화바나듐(V₂O₅)으로 표시되는 식 중, x가 2 내지 3.5 mol%이고, y는 0 내지 0.2 mol%, 그리고 z는 0.3 내지 0.6 mol%인 조성물을 제조하는 단계;
상기 조성물을 성형하여 성형체를 제조하는 단계;
상기 성형체에 전극물질을 도포하는 단계; 및
상기 전극물질이 도포된 성형체를 소성하는 단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유리가 함유되지 않는 저온 동시소성 마그네시아 세라믹스의 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 소성하는 단계에서 소성온도는 850 내지 950℃인 것을 특징으로 하는 유리가 함유되지 않는 저온 동시소성 마그네시아 세라믹스의 제조방법.
제3항의 방법에 의해 제조되어 39.2 ~ 43.3 Wm^-1K^-1의 열전도도값을 갖는 것을 특징으로 하는 유리가 함유되지 않는 저온 동시소성 마그네시아 세라믹스.