KR101920887B1

KR101920887B1 - Sintered structure by sintering bonding for dielectric layer and metal ferrite magnetic layer and method of manufacturing the same

Info

Publication number: KR101920887B1
Application number: KR1020170083379A
Authority: KR
Inventors: 이효종; 손석호; 홍옥연; 홍창배; 최병두; 김운호
Original assignee: (주)알엔투테크놀로지
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2018-11-21

Abstract

The present invention relates to a sintered structure by sintering bonding for a dielectric layer and a metal ferrite magnetic layer and to a manufacturing method thereof, wherein the sintered structure comprises: a dielectric layer including a low temperature co-fired ceramic (LTCC) material; a magnetic material layer including a metal ferrite (MO-Fe_2O_3), wherein the particle size of the metal ferrite is in a nanometer scale and at least one of the dielectric layer and at least one of the magnetic layer are sintered and bonded.

Description

FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a sintered structure obtained by sintering and bonding a dielectric layer and a metal ferrite magnetic layer, and a method of manufacturing the sintered structure.

본 발명은 유전체층 및 금속 페라이트 자성체층을 소결 접합한 소결 구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)소재를 포함하는 유전체층과 나노미터(nm) 스케일의 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층을 소결조제 없이 저온에서 동시에 소결하여 접합한 소결구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sintered structure obtained by sintering and bonding a dielectric layer and a metal ferrite magnetic layer, and a manufacturing method thereof. More particularly, the present invention relates to a sintered structure obtained by simultaneously sintering a magnetic layer including a dielectric layer including LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) material and a metal ferrite material having a nanometer scale And a manufacturing method thereof.

정보 통신 산업의 비약적인 발전에 따라, 전자 및 이동 통신용 기기들도 점차 소형화, 고기능화, 고속화 되어가는 추세이다. 이에 따라 이들을 구성하는 전자 부품에도 이러한 요구가 급증하고 있고 동시에 전원 전압은 저전압, 고정도를 요구하고 있다. 근래의 전원 전압의 개발과 전력밀도를 살펴보면, 전원의 소형화에 대한 문제점은 전력밀도의 향상으로 귀결된다. 이에 따른 연구가 계속된 결과 4~5년 전에 비하여 전력밀도는 2배 정도 향상되어 왔다.With the remarkable development of the information communication industry, electronic and mobile communication devices are gradually becoming smaller, more sophisticated, and faster. As a result, such demands are rapidly increasing in electronic components constituting these devices, and at the same time, the power supply voltage is required to be low in voltage and high in accuracy. Recent developments of the power supply voltage and the power density show that the problem of miniaturization of the power supply results in improvement of the power density. As a result of this research, the power density has been doubled as compared to four to five years ago.

전자기기 부품의 소형화복잡화집적화기술, 실장밀도(packaging density)의 향상, 고효율의 방열기판의 채용, 내열, 신뢰성 향상 등 부품의 적용 면에서 소형화 기술에 대한 전문적인 연구와 검토가 필요한 상황이다. 기존의 유전체를 기반으로 하는 다층세라믹 소재와 동시에 소결 접합 가능한 자성체 소재를 이용하여, 캐패시터(capacitor)와 인덕터(inductor)를 한 개의 모듈 안에 구현할 수 있는 기술이 필요하다. 수동 소자의 이러한 문제점을 해결하기 위한 기술이 저온 동시 소성 세라믹(LTCC, Low Temperature Cofired Ceramic)을 이용한 수동 소자의 집적화이다. 이는 2개 이상의 커패시터와 인덕터 및 저항을 구성하는 전극회로를 소성되지 않은 유전체 세라믹인 그린 시트(Green Sheet)에 배선하고, 이를 3차원으로 적층한 후, 전극과 세라믹을 동시에 소성하여, 다수의 수동 소자를 한 개의 칩(Chip)형태로 구현하는 기술이다. 저온 동시 소성 세라믹을 이용한 수동 집적 소자로는 칩 안테나, 커플러(Coupler), 적층형 LC 필터, 다이플렉서(Diplexer), 칩 발룬(Chip Balun) 등이 널리 쓰이고 있다.It is necessary to study and review the miniaturization technology in the application of components such as the integration complexity of electronic parts parts, the improvement of packaging density, the adoption of a highly efficient radiator plate, heat resistance and reliability. There is a need for a technique capable of implementing a capacitor and an inductor in a single module using a multilayer ceramic material based on a conventional dielectric and a magnetic material capable of being sintered at the same time. A technique for solving this problem of passive devices is the integration of passive devices using low temperature cofired ceramics (LTCC). This is achieved by wiring two or more capacitors, an inductor and an electrode circuit constituting the resistor in a green sheet which is a non-baked dielectric ceramic, laminating them in three dimensions, firing the electrode and ceramic simultaneously, It is a technology to implement devices in the form of a single chip. Chip antennas, couplers, stacked LC filters, diplexers, and chip baluns are widely used as passive integrated devices using low temperature cofired ceramics.

한편, 다량의 수동 소자를 내장한 저온 동시 소성 세라믹 기판 위에 다수의 반도체 능동 소자를 표면실장하여 하나의 독립적인 기능을 할 수 있도록 하는 세라믹 다중 칩 모듈화(MCM-C, MultiChip Module-Ceramic) 기술도 상용화되고 있다. 이러한 모듈 부품으로는 안테나 스위치 모듈(Antenna Switch Module), 프론트 엔드 모듈(FEM, Front End Module), 파워앰프 모듈(PAM, Power Amplifier Module)등이 있다.On the other hand, ceramic multi-chip module-ceramics (MCM-C) technology, which allows a plurality of semiconductor active devices to be surface mounted on a low-temperature co-fired ceramic substrate with a large number of passive elements, And is being commercialized. These module parts include Antenna Switch Module, Front End Module (FEM), and Power Amplifier Module (PAM).

이러한 상황에서, 기존의 유전체를 기반으로 하는 다층 세라믹 소재와 동시에 소결 접합 가능한 자성체 소재를 이용하여 캐패시터와 인덕터를 한 개의 모듈 안에 구현하기 위해, 전극물질 및 유전체 기반의 다층세라믹 소재의 소결 온도인 900℃ 이하에서 소결이 되는 페라이트 자성소재가 필요하다. 종래의 소결 온도를 낮추기 위한 방법은 산화바나듐, 산화구리 등의 소결조제를 첨가하는 방법이 있는데, 이를 이용하면 페라이트 자성소재의 고유 특성을 저하시키는 문제점이 발생한다.In this situation, in order to realize a capacitor and an inductor in a single module by using a magnetic material capable of sintering at the same time as a multilayer ceramic material based on a conventional dielectric material, the sintering temperature of a multilayer ceramic material Lt; RTI ID = 0.0 > C < / RTI > A conventional method for lowering the sintering temperature is a method of adding a sintering aid such as vanadium oxide or copper oxide. When such a method is used, there arises a problem of deteriorating inherent characteristics of the ferrite magnetic material.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)소재를 포함하는 유전체층과 나노미터(nm) 스케일의 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층을 소결조제 없이 저온에서 동시에 소결하여 접합한 소결구조체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a ferroelectric thin film which sintered a magnetic layer comprising a dielectric layer including a low temperature co-fired ceramic (LTCC) material and a metal ferrite material having a nanometer scale And sintering at a low temperature without sintering to form a bonded sintered structure, and a method of manufacturing the sintered structure.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 소재를 포함하는 유전체층; 및 금속 페라이트(MO-Fe₂O₃) 소재를 포함하는 자성체층; 을 포함하며, 상기 금속 페라이트는 입자 크기는 나노미터(nm) 스케일이고, 적어도 하나의 상기 유전체층 및 적어도 하나의 상기 자성체층을 소결접합한, 소결 구조체가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a dielectric layer including a low temperature co-fired ceramic (LTCC) material; And a metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) material; Wherein the metal ferrite has a particle size of nanometer (nm) scale, and at least one of the dielectric layer and the at least one magnetic layer is sintered and bonded.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트는 2가(M²⁺)의 전형금속과 전이금속 중 적어도 어느 하나로 선택되는 그룹의 금속(M)을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal ferrite may include a metal (M) selected from the group consisting of a binary (M ²⁺ ) typical metal and a transition metal.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속(M)은 Mg, Sr, Ba, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Mo 및 Sn 중 어느 하나일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal M may be any one of Mg, Sr, Ba, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Mo and Sn.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트는 FeO-Fe₂O₃, Ni_0.5Zn_0.5O-Fe₂O₃, NiO-Fe₂O₃, ZnO-Fe₂O₃, Mn₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃, MnO-Fe₂O₃, MgO-Fe₂O₃, 및 CoO-Fe₂O₃중 어느 하나일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal ferrite is FeO-Fe ₂ O ₃ , Ni _0.5 Zn _0.5 O-Fe ₂ O ₃ , NiO-Fe ₂ O ₃ , ZnO-Fe ₂ O ₃ , Mn ₀ _. _{_{_{_{5 Zn 0 .5 O-Fe 2}}}} O 3, MnO-Fe 2 O 3, MgO-Fe 2 O 3, and any one of CoO-Fe ₂ O ₃ may be.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유전체층은 캐패시터(capacitor), 상기 자성체층은 인덕터(inductor)일 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the dielectric layer may be a capacitor, and the magnetic layer may be an inductor.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트가 180nm 내지 290nm의 입자 크기를 가지는 FeO-Fe₂O₃ 인 경우, 소결 구조체의 상대 밀도가 99.5%보다 클 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the metal ferrite is FeO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 180 nm to 290 nm, the relative density of the sintered structure may be greater than 99.5%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트가 50nm 내지 120nm의 입자 크기를 가지는 Ni₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃ 인 경우, 소결 구조체의 상대 밀도가 99.5%보다 클 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the metal ferrite is Ni ₀ .5 with a particle size of 50 nm to 120 nm _. ₅ Zn ₀ _.5 O-Fe ₂ O ₃ , the relative density of the sintered structure may be greater than 99.5%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트가 160nm 내지 250nm의 입자 크기를 가지는 NiO-Fe₂O₃ 인 경우, 소결 구조체의 상대 밀도가 99.5%보다 클 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the metal ferrite is NiO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 160 nm to 250 nm, the relative density of the sintered structure may be greater than 99.5%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트가 60nm 내지 100nm의 입자 크기를 가지는 ZnO-Fe₂O₃ 인 경우, 소결 구조체의 상대 밀도가 99.5%보다 클 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the metal ferrite is ZnO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 60 nm to 100 nm, the relative density of the sintered structure may be greater than 99.5%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트가 25nm 내지 50nm의 입자 크기를 가지는 Mn₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃ 인 경우, 소결 구조체의 상대 밀도가 99.5%보다 클 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the metal ferrite may be Mn ₀ .5 having a particle size of 25 nm to 50 nm _. ₅ Zn ₀ _.5 O-Fe ₂ O ₃ , the relative density of the sintered structure may be greater than 99.5%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트가 230nm 내지 350nm의 입자 크기를 가지는 MnO-Fe₂O₃ 인 경우, 소결 구조체의 상대 밀도가 99.5%보다 클 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the metal ferrite is MnO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 230 nm to 350 nm, the relative density of the sintered structure may be greater than 99.5%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트가 190nm 내지 210nm의 입자 크기를 가지는 MgO-Fe₂O₃ 인 경우, 소결 구조체의 상대 밀도가 99.5%보다 클 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the metal ferrite is MgO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 190 nm to 210 nm, the relative density of the sintered structure may be greater than 99.5%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 페라이트가 260nm 내지 350nm의 입자 크기를 가지는 CoO-Fe₂O₃ 인 경우, 소결 구조체의 상대 밀도가 99.5%보다 클 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the metal ferrite is CoO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 260 nm to 350 nm, the relative density of the sintered structure may be greater than 99.5%.

그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, (a) LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 소재를 포함하는 유전체층을 제조하는 단계; (b) 입자 크기가 나노미터(nm) 스케일인 금속 페라이트(MO-Fe₂O₃) 소재를 포함하는 자성체층을 제조하는 단계; (c) 적어도 하나의 상기 유전체층 및 적어도 하나의 상기 자성체층을 교대로 적층하여 접합하는 단계; 및 (d) 상기 유전체층과 상기 자성체층의 적층체를 소결하는 단계; 를 포함하는, 소결 구조체의 제조방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) fabricating a dielectric layer including a low temperature co-fired ceramic material; (b) fabricating a magnetic layer comprising a metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) material having a particle size on the nanometer scale; (c) laminating and bonding at least one dielectric layer and at least one magnetic layer alternately; And (d) sintering a laminate of the dielectric layer and the magnetic layer; Wherein the sintered structure comprises a sintered structure.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계에서, 금속 페라이트(MO-Fe₂O₃)는 수열합성법으로 제조할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step (b), the metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) may be produced by hydrothermal synthesis.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (d) 단계에서, 소결 온도는 800℃ 내지 950℃일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step (d), the sintering temperature may be 800 ° C to 950 ° C.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)소재를 포함하는 유전체층과 나노미터(nm) 스케일의 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층을 소결조제 없이 저온에서 동시에 소결하여 접합한 소결구조체 및 이의 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention as described above, a magnetic layer including a dielectric layer including a low temperature co-fired ceramic (LTCC) material and a metal ferrite material having a nanometer scale is formed at a low temperature A sintered structure bonded at the same time and a method of manufacturing the sintered structure can be provided.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체의 단면도를 나타내는 SEM 이미지다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체의 단면도를 확대하여 나타내는 SEM 이미지다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층의 금속 페라이트가 FeO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 나타내는 SEM 이미지다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층의 금속 페라이트가 Ni₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 나타내는 SEM 이미지다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층의 금속 페라이트가 NiO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 나타내는 SEM 이미지다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층의 금속 페라이트가 ZnO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 나타내는 SEM 이미지다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층의 금속 페라이트가 Mn₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 나타내는 SEM 이미지다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층의 금속 페라이트가 MnO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 나타내는 SEM 이미지다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층의 금속 페라이트가 MgO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 나타내는 SEM 이미지다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층의 금속 페라이트가 CoO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 나타내는 SEM 이미지다.1 is a cross-sectional view of a sintered structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic perspective view of a sintered structure according to an embodiment of the present invention.
3 is an SEM image showing a cross-sectional view of a sintered structure according to an embodiment of the present invention.
4 is an SEM image showing an enlarged cross-sectional view of a sintered structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a SEM image showing the particle size when the ferrite of the magnetic layer according to the embodiment of the present invention is FeO-Fe ₂ O ₃ .
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the metal ferrite of the magnetic layer of Ni ₀ _. ₅ Zn ₀ _.5 O-Fe ₂ O ₃ , it is an SEM image showing its particle size.
FIG. 7 is an SEM image showing the grain size when the metal ferrite of the magnetic layer according to the embodiment of the present invention is NiO-Fe ₂ O ₃ .
8 is an SEM image showing the grain size of the ferrite of the magnetic layer according to an embodiment of the present invention when the ferrite is ZnO-Fe ₂ O ₃ .
9 is a graph showing the relationship between the metal ferrite of the magnetic layer and Mn ₀ _. ₅ Zn ₀ _.5 O-Fe ₂ O ₃ , it is an SEM image showing its particle size.
10 is an SEM image showing the grain size when the metal ferrite of the magnetic layer according to the embodiment of the present invention is MnO-Fe ₂ O ₃ .
11 is an SEM image showing the grain size of the metal ferrite of the magnetic layer according to an embodiment of the present invention when the ferrite is MgO-Fe ₂ O ₃ .
FIG. 12 is an SEM image showing the particle size when the metal ferrite of the magnetic layer according to the embodiment of the present invention is CoO-Fe ₂ O _3. FIG.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views, and length and area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)의 단면도이다. 다만, 도 1에 도시된 형태에 의하여 본 발명의 실시예가 한정되는 것은 아니다.1 is a sectional view of a sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention. However, the embodiment of the present invention is not limited to the embodiment shown in Fig.

본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)는, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 소재를 포함하는 유전체층(10); 및 금속 페라이트(MO-Fe₂O₃) 소재를 포함하는 자성체층(20);을 포함하며, 상기 금속 페라이트는 입자 크기는 나노미터(nm) 스케일이고, 적어도 하나의 상기 유전체층(10) 및 적어도 하나의 상기 자성체층(20)을 소결접합한 것을 특징으로 한다.The sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention includes a dielectric layer 10 including a low temperature co-fired ceramic (LTCC) material; And a metal ferrite (MO-Fe ₂ O _3), the magnetic material layer 20 including the material; wherein the said metal ferrite grain size and the scale of nanometers (nm), at least one of the dielectric layer 10 and at least And one of the magnetic substance layers (20) is sintered and bonded.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)의 제조방법은, (a) LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 소재를 포함하는 유전체층(10)을 제조하는 단계; (b) 입자 크기가 나노미터(nm) 스케일인 금속 페라이트(MO-Fe₂O₃) 소재를 포함하는 자성체층(20)을 제조하는 단계; (c) 적어도 하나의 상기 유전체층(10) 및 적어도 하나의 상기 자성체층(20)을 교대로 적층하여 접합하는 단계; 및 (d) 상기 유전체층(10)과 상기 자성체층(20)의 적층체를 소결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a method of manufacturing a sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention includes the steps of: (a) fabricating a dielectric layer 10 including a low temperature co-fired ceramic (LTCC) material; (b) fabricating a magnetic layer 20 comprising a metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) material having a particle size on the nanometer scale; (c) laminating and bonding at least one dielectric layer (10) and at least one magnetic layer (20) alternately; And (d) sintering the laminate of the dielectric layer 10 and the magnetic layer 20.

한편, 본 발명에 있어서, 나노미터(nm) 스케일은 그 크기가 나노미터(nm)로 표현할 수 있는 것, 예를 들면, 1nm 내지 999nm인 것을 의미할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the nanometer scale may mean that the size can be expressed in nanometers (nm), for example, 1 nm to 999 nm.

한편, 본 발명에 있어서, 금속(M)은 1종의 금속(M₁) 혹은 2종 이상의 금속(M₁M₂, M₁M₂M₃ 등)을 포함하는 의미할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the metal (M) may mean one metal (M ₁ ) or two or more metals (M ₁ M ₂ , M ₁ M ₂ M _3, etc.).

<소결 구조체 및 그 제조방법><Sintered Structure and Manufacturing Method Thereof>

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)에 대해 설명한다.First, a sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)의 단면도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)의 개략적인 사시도, 도 3및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)의 단면도를 확대하여 나타낸 SEM이미지다.2 is a schematic perspective view of a sintered structural body 1 according to an embodiment of the present invention, and Figs. 3 and 4 are cross sectional views of a sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention. Fig. Fig. 3 is an SEM image showing an enlarged cross-sectional view of the sintered structure 1 according to the embodiment. Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)기반의 유전체층 세라믹 회로기판 내부에 이종 소재인 페라이트 기반의 자성체 층을 삽입함으로써, 전자기기의 다기능화와 슬림화를 가능하게 하기 위한 것으로, LTCC소재를 포함하는 유전체층(10), 금속 페라이트(MO-Fe₂O₃) 소재를 포함하는 자성체층(20)을 포함하며, 상기 금속 페라이트는 입자 크기는 나노미터(nm) 스케일이고, 적어도 하나의 상기 유전체층(10) 및 적어도 하나의 상기 자성체층(20)을 소결접합한 소결 구조체로 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, a sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention includes a ferrite-based magnetic material layer, which is a heterogeneous material, inserted into a low temperature co-fired ceramic (LTCC) A dielectric layer 10 including an LTCC material and a magnetic substance layer 20 including a metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) material, The metal ferrite is composed of a sintered structure in which the particle size is a nanometer scale and at least one of the dielectric layer 10 and at least one of the magnetic layer 20 is sintered and bonded.

유전체층(10)은 LTCC소재를 포함할 수 있다. LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)란, 다층의 세라믹 기판 내에 저항, 인덕터, 커패시터의 수동소자를 형성시켜 3차원적으로 배열된 형태의 부품을 만드는 저온 적층구조의 세라믹을 의미한다.Dielectric layer 10 may comprise an LTCC material. Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) refers to a ceramic with a low-temperature lamination structure that forms parts arranged in three dimensions by forming a passive element of a resistor, an inductor, and a capacitor in a multilayer ceramic substrate.

자성체층(20)은 금속 페라이트(MO-Fe₂O₃) 소재를 포함할 수 있다. 이때, 자성체층(20)의 금속 페라이트는 나노미터(nm) 스케일일 수 있다.The magnetic substance layer 20 may include a metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) material. At this time, the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 may be a nanometer scale.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 페라이트는 2가(M²⁺)의 전형금속과 전이금속 중 적어도 어느 하나로 선택되는 그룹의 금속(M)을 포함할 수 있으며, 상기 금속(M)은 Mg, Sr, Ba, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Mo 및 Sn 중 어느 하나일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal ferrite may include a metal (M) selected from the group consisting of a binary metal (M ²⁺ ) and a transition metal, and the metal (M) , Sr, Ba, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Mo and Sn.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 자성체층(20)의 금속 페라이트는 수열합성법을 이용하여 제조할 수 있다. 자성체층(20)의 금속 페라이트는 금속전구체, 용매 및 환원제를 포함하는 용액을 이용하여 수열합성하는 단계를 포함하여 제조할 수 있다. 상기 금속 전구체는 철 전구체, 니켈 전구체, 아연 전구체, 망간 전구체, 마그네슘 전구체 및 코발트 전구체에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 전구체의 혼합물이고, 상기 용매는 에틸렌글리콜(Ethylene glycol, EG)이고, 상기 환원제는 소듐 아세테이트(Sodium acetate, CH₃COONa)일 수 있다. 또한, 상기 철 전구체는 FeCl₃이고, 니켈 전구체는 NiCl₂이고, 아연 전구체는 ZnCl₂이고, 망간 전구체는 MnCl₂이고, 마그네슘 전구체는 MgCl₂이고, 코발트 전구체는 CoCl₂일 수 있다.Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 can be manufactured by a hydrothermal synthesis method. The metal ferrite of the magnetic substance layer 20 may be manufactured by hydrothermal synthesis using a solution containing a metal precursor, a solvent and a reducing agent. Wherein the metal precursor is a mixture of one or more precursors selected from an iron precursor, a nickel precursor, a zinc precursor, a manganese precursor, a magnesium precursor, and a cobalt precursor, the solvent is ethylene glycol (EG) May be sodium acetate (CH ₃ COONa). Also, the iron precursor may be FeCl ₃ , the nickel precursor may be NiCl ₂ , the zinc precursor may be ZnCl ₂ , the manganese precursor may be MnCl ₂ , the magnesium precursor may be MgCl ₂ , and the cobalt precursor may be CoCl ₂ .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 페라이트는 FeO-Fe₂O₃, Ni₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃, NiO-Fe₂O₃, ZnO-Fe₂O₃, Mn₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃, MnO-Fe₂O₃, MgO-Fe₂O₃, 및 CoO-Fe₂O₃ 중 어느 하나일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the metal ferrite is FeO-Fe ₂ O ₃ , Ni ₀ _. _{_{_{_{5 Zn 0 .5 O-Fe 2}}}} O 3, NiO-Fe 2 O 3, ZnO-Fe 2 O 3, Mn 0. _{_{_{_{5 Zn 0 .5 O-Fe 2}}}} O 3, MnO-Fe 2 O 3, MgO-Fe 2 O 3, and CoO-Fe ₂ O ₃ . &Lt; / RTI >

한편, 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)은 유전체로 구현하기 힘든 대전력 인덕터 용으로 사용할 수 있다. 따라서, 대전력 인덕터가 필요하여, LTCC 소재를 포함하는 유전체층(10)만으로는 구현하기 힘든 고용량 DC_DC 컨버터와 같은 전력용 회로에 사용할 수 있다. On the other hand, the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material can be used for a large power inductor which is difficult to implement as a dielectric. Thus, a large power inductor is required and can be used in power circuits such as high capacity DC_DC converters, which are difficult to implement with only the dielectric layer 10 containing LTCC material.

본 발명의 따른 소결 구조체는, 유전체층(10)은 캐패시터(capacitor), 자성체층(20)은 인덕터(inductor)일 수 있다. 패키징 소재로서 열적 특성이 우수하나 고가인 DBC(Direct Bonding Copper)를 사용하고, 대전력 인덕터 등의 주변 부품을 회로 기판상에 나열-조립하는 대신, LTCC소재를 포함하는 유전체층(10) 내에 금속 페라이트를 포함하는 자성체층(20)을 삽입하여 인덕터등의 수동소자를 다층회로에 내장한 새로운 형태의 3차원 집적 고효율-초소형 모듈을 제조할 수 있다. 따라서, LTCC 소재를 포함하는 유전체층(10) 내부에 이종 소재인 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)을 삽입함으로써, 전자기기의 다기능화와 슬림화가 가능하다.In the sintered structure according to the present invention, the dielectric layer 10 may be a capacitor and the magnetic layer 20 may be an inductor. Instead of using expensive DBC (Direct Bonding Copper) as a packaging material and high cost and arranging and assembling peripheral components such as a large power inductor on a circuit board, a metal ferrite A new type three-dimensional integrated high-efficiency-ultra-small module in which a passive element such as an inductor is embedded in a multilayer circuit can be manufactured by inserting the magnetic layer 20 including the magnetic layer 20. Therefore, by inserting the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material, which is a different material, into the dielectric layer 10 including the LTCC material, it is possible to make the electronic device multifunctional and slimmer.

다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체의 단면도를 나타내는 SEM 이미지고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체의 단면도를 확대하여 나타내는 SEM 이미지다.3 and 4, there is shown an SEM image showing a cross-sectional view of a sintered structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a sintered structure according to an embodiment of the present invention. It is an SEM image.

도 3(a) 및 도 3(b) 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)의 단면도를 SEM 이미지로 확대해 보면, 소결 구조체(1)는 유전체층:자성체층:유전체층의 두께 비율이 1:1:1이고 유전체층(10) 및 자성체층(20)이 적층구조를 이루며 접합될 수 있다. 다만, 도 3(a) 및 도 3(b)에 의해 본 발명의 실시예가 한정되는 것은 아니다. 한편, 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 소결 구조체(1)는 유전체층(10)과 자성체층(20) 사이의 경계에서 분리되지 않고 접합될 수 있다.As shown in Figs. 3 (a) and 3 (b), when a sectional view of a sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention is enlarged to an SEM image, the sintered structure 1 has a dielectric layer: : The ratio of the thickness of the dielectric layer is 1: 1: 1 and the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 can be laminated to form a laminated structure. However, the embodiments of the present invention are not limited by FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b). 3 (c), the sintered structure 1 of the present invention can be bonded without being separated at the boundary between the dielectric layer 10 and the magnetic layer 20.

도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 소결구조체(1)의 단면도를 SEM 이미지로 확대하여 유전체층(10)과 자성체층(20)의 경계면을 보면, 본 발명의 소결 구조체(1)는 유전체층(10)과 자성체층(20)이 동시에 소결되어 상기 경계면에서 분리되지 않고 접합될 수 있다.Sectional view of the sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention is enlarged to an SEM image and the boundary surface between the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 is enlarged as shown in Figs. 4 (a) and 4 (b) The sintered structure 1 of the present invention can be bonded without separating at the interface between the dielectric layer 10 and the magnetic layer 20 at the same time.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)의 제조방법에 대해 설명한다.Next, a method of manufacturing the sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 소결 구조체(1)의 제조방법은 (a) LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 소재를 포함하는 유전체층(10)을 제조하는 단계; (b) 입자 크기가 나노미터(nm) 스케일인 금속 페라이트(MO-Fe₂O₃) 소재를 포함하는 자성체층(20)을 제조하는 단계; (c) 적어도 하나의 상기 유전체층(10) 및 적어도 하나의 상기 자성체층(20)을 교대로 적층하여 접합하는 단계; (d) 상기 유전체층(10)과 상기 자성체층(20)의 적층체를 소결하는 단계; 를 포함한다.A method of manufacturing a sintered structure 1 according to an embodiment of the present invention includes the steps of: (a) fabricating a dielectric layer 10 including a low temperature co-fired ceramic (LTCC) material; (b) fabricating a magnetic layer 20 comprising a metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) material having a particle size on the nanometer scale; (c) laminating and bonding at least one dielectric layer (10) and at least one magnetic layer (20) alternately; (d) sintering the laminate of the dielectric layer 10 and the magnetic layer 20; .

먼저, (a) LTCC 소재를 포함하는 유전체층(10)을 제조할 수 있다. 이 단계에서, 접합에 필요한 유전체층(10) 그린시트(Green Sheet)를 제조할 수 있다. First, (a) the dielectric layer 10 containing the LTCC material can be manufactured. At this stage, a green sheet (10) required for bonding can be produced.

일 실시예로, 유전체층(10) 그린시트는, 붕규산염유리와 알루미나를 각각 50중량%를 투입하고, 분말의 1.5중량% 분산제, 분말의 120중량% 용매를 첨가하여 슬러리를 제조한다. 상기 슬러리에 결합제로 분말의 10중량% PVB(Polyvinyl Butyral), 분말의 6중량%의 가소제를 첨가한 후 혼합한다. 혼합이 완료된 슬러리를 실리콘 이형제가 도포되어 있는 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름 상에 니장 주입(Tape Casting)장치를 이용하여 도포한 후, 60~80℃에서 건조하여 제조할 수 있다. In one embodiment, the green sheet of the dielectric layer 10 is prepared by adding 50 wt% of each of borosilicate glass and alumina, and adding 1.5 wt% dispersant of powder, 120 wt% solvent of powder. 10% by weight of PVB (polyvinyl butyral) as a binder and 6% by weight of a powder of a plasticizer are added as a binder to the slurry, followed by mixing. The mixed slurry may be applied on a PET (polyethylene terephthalate) film coated with a silicone release agent using a tape casting apparatus and then dried at 60 to 80 ° C.

다음으로, (b) 입자크기가 나노미터(nm) 스케일인 금속 페라이트(MO-Fe₂O₃) 소재를 포함하는 자성체층(20)을 제조할 수 있다. 이 단계에서, 상기 방법과 동일하게 그린 시트를 제조하며, 다만 자성체와 유전체의 밀도 차이로 인하여 용매만80중량%으로 조절하여 제조할 수 있다.Next, (b) a magnetic layer 20 including a metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) material having a particle size of nanometer (nm) scale can be manufactured. In this step, a green sheet is prepared in the same manner as described above, but only the solvent is adjusted to 80 wt% due to the difference in density between the magnetic material and the dielectric material.

한편, 상기 (b)단계에서, 상기 금속 페라이트는 수열합성법으로 제조할 수 있다.Meanwhile, in the step (b), the metal ferrite may be produced by hydrothermal synthesis.

일 실시예로, 자성체층(20)의 금속 페라이트는 금속전구체, 용매 및 환원제를 포함하는 용액을 이용하여 수열합성하는 단계를 포함하여 제조할 수 있다. 상기 금속 전구체는 철 전구체, 니켈 전구체, 아연 전구체, 망간 전구체, 마그네슘 전구체 및 코발트 전구체에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 전구체의 혼합물이고, 상기 용매는 에틸렌글리콜(Ethylene glycol, EG)이고, 상기 환원제는 소듐 아세테이트(Sodium acetate, CH₃COONa)일 수 있다.In one embodiment, the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 may be manufactured by hydrothermally synthesizing a solution containing a metal precursor, a solvent and a reducing agent. Wherein the metal precursor is a mixture of one or more precursors selected from an iron precursor, a nickel precursor, a zinc precursor, a manganese precursor, a magnesium precursor, and a cobalt precursor, the solvent is ethylene glycol (EG) May be sodium acetate (CH ₃ COONa).

다음으로, (c) 적어도 하나의 유전체층(10) 및 적어도 하나의 자성체층(20)을 교대로 적층하여 접합할 수 있다.Next, (c) at least one dielectric layer 10 and at least one magnetic substance layer 20 may be alternately laminated and bonded.

이 단계에서, 먼저, 일 실시예로, 상기 (a) 및 (b)단계의 방법으로 제작한 그린 시트를 각각 160mm x 160mm의 크기로 재단하여, 유전체층:자성체층:유전체층=1:1:1의 두께 비율로 적층한 뒤, 23Mpa의 압력으로 온간 정수압 가압(WIP, Warm Isostatic Press)하여 접합 성형할 수 있다.In this step, first, in one embodiment, the green sheets produced by the method of the above (a) and (b) are cut to have a size of 160 mm x 160 mm, and the dielectric layer: magnetic layer: (WIP, Warm Isostatic Press) at a pressure of 23 MPa to form a laminate.

다음으로, (d) 유전체층(10)과 자성체층(20)의 적층체를 소결할 수 있다. 이 단계에서, 일 실시예로, 상기 (c)단계를 통해 제조된 접합 성형체를 50mm x 50mm의 일정한 크기로 재단한 후 600℃ 이하의 온도에서 유기 결합제를 제거한 뒤, 900℃에서 2시간 동안 저온에서 동시에 소결하여 소결접합을 진행할 수 있다.Next, (d) the laminate of the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 can be sintered. In this step, in one embodiment, the bonded formed body manufactured in the step (c) is cut to a predetermined size of 50 mm x 50 mm, and then the organic binder is removed at a temperature of 600 ° C or lower. Thereafter, The sintering can be performed at the same time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (d)단계에서, 자성체층(20)의 금속 페라이트의 입자 크기는 나노미터(nm) 스케일을 가짐에 따라, 소결조제를 포함하지 않고도 소결접합을 수행할 수 있다. 그리고, 800℃ 내지 950℃의 저온에서 유전체층(10)과 자성체층(20)을 동시에 소결하여 소결접합을 수행할 수 있다. 따라서, 기존의 소결조제를 첨가하여 저온에서 동시에 소결접합하는 소결접합 구조체의 경우 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층이 소결 온도를 낮추기 위해 첨가되는 소결조제에 의해 자성소재의 고유특성이 저하되는 문제점이 있었으나, 본 발명의 경우, 자성소재의 고유특성을 저하시키는 소결조제를 포함하지 않고 저온에서 동시에 소결접합이 가능하여 종래의 문제점을 해결할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step (d), since the particle size of the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 has a nanometer scale, the sintered joint is performed without including the sintering auxiliary agent . Then, the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 can be simultaneously sintered at a low temperature of 800 캜 to 950 캜 to perform sinter bonding. Therefore, in the case of a sintered joint structure in which a sintering auxiliary agent is added at a low temperature by adding an existing sintering auxiliary agent, the magnetic properties of the magnetic material deteriorate due to the sintering aids added to lower the sintering temperature of the magnetic substance layer including the metal ferrite material However, in the case of the present invention, since the sintering auxiliary agent for lowering the intrinsic properties of the magnetic material is not included, the sintering and bonding can be simultaneously performed at a low temperature, thereby solving the conventional problems.

<< 실험예Experimental Example >>

이하, 도 5내지 12를 참조하여 본 발명에 따른 소결 구조체(1)를 구현하기 위한 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment for implementing the sintered structure 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS.

1. One. 실시예Example 1 - One - FeOFeO -- FeFe ₂₂ OO ₃₃ 페라이트 소재를 이용한 소결 구조체 Sintered structure using ferrite material

먼저, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층(20)의 금속 페라이트가 FeO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 보여주는 SEM 이미지다. 도 5에 따르면, 금속 페라이트의 입자크기는 나노미터(nm) 스케일일 수 있다.5 is an SEM image showing the particle size when the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 according to the embodiment of the present invention is FeO-Fe ₂ O ₃ . According to Fig. 5, the particle size of the metal ferrite may be on the nanometer scale.

본 발명의 일 실시예에 따르면, FeO-Fe₂O₃ 금속 페라이트는 FeCl₃6H₂O를 수열합성하여 제조한다. 구체적으로, 표1에 기재된 함량으로 금속전구체, 용매, 환원제를 수열 반응기에 넣고 표1에 기재된 온도로 20시간 동안 수열합성하여 금속 페라이트를 제조한다. 환원제의 양을 조절하여 입자의 크기를 조절 할 수 있다. 표1은 FeCl₃6H₂O를 수열합성하여 FeO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 제조한 결과를 나타내는 표이다.According to one embodiment of the present invention, FeO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite is produced by hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O. Specifically, a metal precursor, a solvent, and a reducing agent in the contents shown in Table 1 were placed in a hydrothermal reactor and hydrothermally synthesized at a temperature shown in Table 1 for 20 hours to prepare metal ferrite. The size of the particles can be controlled by adjusting the amount of the reducing agent. Table 1 shows the results of hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O to produce FeO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite.

[표1][Table 1]

다음으로, 표1에 기재된 나노미터(nm) 스케일의 입자 크기를 가지는 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)의 유전체층(10)과 소결접합 가능 여부를 판단하기 위해, 소결접합 공정을 진행한다. 상기 금속 페라이트의 입자 크기에 따라 동일한 중량(2.5g)의 분말을 몰드(mold)에 넣어 100kg/cm²의 압력을 가하여, 원기둥 형태의 성형체를 제조한다. 이를 800℃ 내지 950℃에서 2시간 소결한 뒤, 아르키메데스 원리로 개기공도를 측정한다. 표2는 상기 소결접합 공정에 따라 실험한 결과로 유전체층(10)과 자성체층(20)의 소결접합 가능 여부를 나타내는 표이다.Next, a sinter bonding process is performed to determine whether or not sinterable bonding can be performed with the dielectric layer 10 of the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material having the particle size of nanometer (nm) scale described in Table 1 . Powder of the same weight (2.5 g) is put into a mold according to the particle size of the metal ferrite, and a pressure of 100 kg / cm ² is applied to produce a cylindrical shaped body. This is sintered at 800 ° C to 950 ° C for 2 hours, and the open area is measured by Archimedes' principle. Table 2 is a table showing whether sintering bonding of the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 is possible as a result of the experiment according to the sintering bonding process.

[표2][Table 2]

소결접합 결과, FeO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 포함하는 자성체층(20)은 금속 페라이트가 180nm 내지 290nm의 입자 크기를 가지는 FeO-Fe₂O₃인 경우, 800℃ 내지 950℃에서 소결 구조체의 상대밀도(relative density)가 99.5%보다 클 수 있고(개기공률 0.5% 이하), 소결접합이 가능한 소결 구조체를 제조할 수 있다.As a result of sintering bonding, the magnetic substance layer 20 containing FeO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite can be obtained by heating the sintered structure at 800 ° C. to 950 ° C. when the metal ferrite is FeO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 180 nm to 290 nm The relative density can be greater than 99.5% (porosity of 0.5% or less), and a sintered structure capable of sinter bonding can be produced.

2. 2. 실시예Example 2 - 2 - NiNi ₀₀ _.. ₅₅ ZnZn ₀₀ _.5.5 O-O- FeFe ₂₂ OO ₃₃ 페라이트 소재를 이용한 소결 구조체 Sintered structure using ferrite material

먼저, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층(20)의 금속 페라이트가 Ni_0.5Zn_0.5O-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 보여주는 SEM 이미지다. 도 6에 따르면, 금속 페라이트의 입자크기는 나노미터(nm) 스케일일 수 있다.6 is an SEM image showing the grain size when the metal ferrite of the magnetic layer 20 according to the embodiment of the present invention is Ni _0.5 Zn _0.5 O-Fe ₂ O ₃ . According to FIG. 6, the particle size of the metal ferrite may be on the nanometer scale.

본 발명의 일 실시예에 따르면, Ni₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃ 금속 페라이트는 FeCl₃6H₂O/NiCl₂6H₂O/ZnCl₂를 수열합성하여 제조한다. 구체적으로, 표3에 기재된 함량으로 금속전구체, 용매, 환원제를 수열 반응기에 넣고 표3에 기재된 온도로 20시간 동안 수열합성하여 금속 페라이트를 제조한다. 환원제의 양을 조절하여 입자의 크기를 조절 할 수 있다. 표3은 FeCl₃6H₂O/NiCl₂6H₂O/ZnCl₂를 수열합성하여 Ni_0.5Zn_0.5O-Fe₂O₃금속 페라이트를 제조한 결과를 나타내는 표이다.According to one embodiment of the present invention, Ni ₀ _. _{_{_{_{5 Zn 0 .5 O-Fe 2}}}} O 3 The metal ferrite is prepared by hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / NiCl ₂ 6H ₂ O / ZnCl ₂ . Specifically, a metal precursor, a solvent and a reducing agent in the contents shown in Table 3 were placed in a hydrothermal reactor and hydrothermally synthesized at a temperature shown in Table 3 for 20 hours to produce metal ferrite. The size of the particles can be controlled by adjusting the amount of the reducing agent. Table 3 shows the results of hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / NiCl ₂ 6H ₂ O / ZnCl ₂ to produce Ni _0.5 Zn _0.5 O-Fe ₂ O ₃ metal ferrite.

[표3][Table 3]

다음으로, 표3에 기재된 나노미터(nm) 스케일의 입자 크기를 가지는 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)의 유전체층(10)과 소결접합 가능 여부를 판단하기 위해, 소결접합 공정을 진행한다. 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 진행한다. 표4는 상기 소결접합 공정에 따라 실험한 결과로 유전체층(10)과 자성체층(20)의 소결접합 가능 여부를 나타내는 표이다.Next, a sinter bonding process is performed to determine whether or not sinterable bonding can be performed with the dielectric layer 10 of the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material having the particle size of the nanometer scale (nm) shown in Table 3 . The experiment is carried out in the same manner as in the first embodiment. Table 4 is a table showing whether or not sintering bonding of the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 is possible as a result of the experiment according to the sintering bonding process.

[표4][Table 4]

상기 소결접합 결과, Ni₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 포함하는 자성체층(20)은 금속 페라이트가 50nm 내지 120nm의 입자 크기를 가지는 Ni₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃ 인 경우, 800℃ 내지 950℃에서 소결 구조체의 상대밀도(relative density)가 99.5%보다 클 수 있고(개기공률 0.5% 이하), 소결접합이 가능한 소결 구조체를 제조할 수 있다.As a result of the sintering, Ni ₀ _. _{_{_{_{5 Zn 0 .5 O-Fe 2}}}} O 3 Magnetic material layer 20 containing a metal ferrite is ferrite is Ni metal having a particle size of 50nm to 120nm _{_0.} ₅ Zn ₀ _.5 O-Fe ₂ O ₃ , the relative density of the sintered structure at 800 ° C. to 950 ° C. can be greater than 99.5% (open porosity of 0.5% or less), and the sintered structure Can be produced.

3. 3. 실시예Example 3 - 3 - NiONiO -- FeFe ₂₂ OO ₃₃ 페라이트 소재를 이용한 소결 구조체 Sintered structure using ferrite material

먼저, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층(20)의 금속 페라이트가 NiO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 보여주는 SEM 이미지다. 도 7에 따르면, 금속 페라이트의 입자크기는 나노미터(nm) 스케일일 수 있다.7 is an SEM image showing the particle size when the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 according to the embodiment of the present invention is NiO-Fe ₂ O ₃ . According to Fig. 7, the particle size of the metal ferrite may be on the nanometer scale.

본 발명의 일 실시예에 따르면, NiO-Fe₂O₃ 금속 페라이트는 FeCl₃6H₂O/NiCl₂6H₂0를 수열합성하여 제조한다. 구체적으로, 표5에 기재된 함량으로 금속전구체, 용매, 환원제를 수열 반응기에 넣고 표5에 기재된 온도로 20시간 동안 수열합성하여 금속 페라이트를 제조한다. 환원제의 양을 조절하여 입자의 크기를 조절 할 수 있다. 표5는 FeCl₃6H₂O/NiCl₂6H₂0를 수열합성하여 NiO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 제조한 결과를 나타내는 표이다.According to one embodiment of the present invention, NiO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite is prepared by hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / NiCl ₂ 6H ₂ O. Specifically, a metal precursor, a solvent, and a reducing agent in the contents shown in Table 5 were placed in a hydrothermal reactor and hydrothermally synthesized at the temperatures shown in Table 5 for 20 hours to produce metal ferrite. The size of the particles can be controlled by adjusting the amount of the reducing agent. Table 5 shows the results of hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / NiCl ₂ 6H ₂ O to produce NiO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite.

[표5][Table 5]

다음으로, 표5에 기재된 나노미터(nm) 스케일의 입자 크기를 가지는 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)의 유전체층(10)과 소결접합 가능 여부를 판단하기 위해, 소결접합 공정을 진행한다. 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 진행한다. 표6은 상기 소결접합 공정에 따라 실험한 결과로 유전체층(10)과 자성체층(20)의 소결접합 가능 여부를 나타내는 표이다.Next, a sinter bonding process is performed to determine whether or not sinterable bonding can be performed with the dielectric layer 10 of the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material having the particle size of nanometer (nm) scale described in Table 5 . The experiment is carried out in the same manner as in the first embodiment. Table 6 is a table showing whether or not sintering bonding of the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 is possible as a result of the experiment according to the sintering bonding process.

[표6][Table 6]

상기 소결접합 결과, NiO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 포함하는 자성체층(20)은 금속 페라이트가 160nm 내지 250nm의 입자 크기를 가지는 NiO-Fe₂O₃ 인 경우, 800℃ 내지 950℃에서 소결 구조체의 상대밀도(relative density)가 99.5%보다 클 수 있고(개기공률 0.5% 이하), 소결접합이 가능한 소결 구조체를 제조할 수 있다.As a result of the sintering bonding, when the metal ferrite is NiO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 160 nm to 250 nm, the magnetic layer 20 including the NiO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite is heated at 800 ° C. to 950 ° C., Can have a relative density of greater than 99.5% (porosity of 0.5% or less), and a sintered structure capable of sinter bonding can be produced.

4. 4. 실시예Example 4 - 4 - ZnOZnO -- FeFe ₂₂ OO ₃₃ 페라이트 소재를 이용한 소결 구조체 Sintered structure using ferrite material

먼저, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층(20)의 금속 페라이트가 First, FIG. 8 is a graph showing the relationship between the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 according to an embodiment of the present invention

ZnO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 보여주는 SEM 이미지다. 도 8에 따르면, 금속 페라이트의 입자크기는 나노미터(nm) 스케일일 수 있다.It is an SEM image showing the particle size of ZnO-Fe ₂ O ₃ . According to Fig. 8, the particle size of the metal ferrite may be on the nanometer scale.

본 발명의 일 실시예에 따르면, ZnO-Fe₂O₃ 금속 페라이트는 FeCl₃6H₂O/ZnCl₂를 수열합성하여 제조한다. 구체적으로, 표7에 기재된 함량으로 금속전구체, 용매, 환원제를 수열 반응기에 넣고 표7에 기재된 온도로 20시간 동안 수열합성하여 금속 페라이트를 제조한다. 환원제의 양을 조절하여 입자의 크기를 조절 할 수 있다. 표7은 FeCl₃6H₂O/ZnCl₂를 수열합성하여 ZnO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 제조한 결과를 나타내는 표이다.According to one embodiment of the present invention, ZnO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite is prepared by hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / ZnCl ₂ . Specifically, the metal precursor, the solvent and the reducing agent in the contents shown in Table 7 were placed in a hydrothermal reactor and hydrothermally synthesized at the temperatures shown in Table 7 for 20 hours to produce metal ferrite. The size of the particles can be controlled by adjusting the amount of the reducing agent. Table 7 shows the results of hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / ZnCl ₂ to produce ZnO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite.

[표7][Table 7]

다음으로, 표7에 기재된 나노미터(nm) 스케일의 입자 크기를 가지는 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)의 유전체층(10)과 소결접합 가능 여부를 판단하기 위해, 소결접합 공정을 진행한다. 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 진행한다. 표8은 상기 소결접합 공정에 따라 실험한 결과로 유전체층(10)과 자성체층(20)의 소결접합 가능 여부를 나타내는 표이다.Next, a sinter bonding process is performed to determine whether or not sinterable bonding can be performed with the dielectric layer 10 of the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material having the particle size of nanometer (nm) scale described in Table 7 . The experiment is carried out in the same manner as in the first embodiment. Table 8 is a table showing whether or not sintering bonding of the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 is possible as a result of the experiment according to the sintering bonding process.

[표8][Table 8]

상기 소결접합 결과, ZnO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 포함하는 자성체층(20)은 금속 페라이트가 60nm 내지 100nm의 입자 크기를 가지는 ZnO-Fe₂O₃인 경우, 800℃ 내지 950℃에서 소결 구조체의 상대밀도(relative density)가 99.5%보다 클 수 있고(개기공률 0.5% 이하), 소결접합이 가능한 소결 구조체를 제조할 수 있다.As a result of the sintering bonding, when the metal ferrite is ZnO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 60 nm to 100 nm, the magnetic layer 20 including the ZnO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite is heated at 800 ° C. to 950 ° C., Can have a relative density of greater than 99.5% (porosity of 0.5% or less), and a sintered structure capable of sinter bonding can be produced.

5. 5. 실시예Example 5 - 5 - MnMn ₀₀ _.. ₅₅ ZnZn ₀₀ _.5.5 O-O- FeFe ₂₂ OO ₃₃ 페라이트 소재를 이용한 소결 구조체 Sintered structure using ferrite material

먼저, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층(20)의 금속 페라이트가 Mn_0.5Zn_0.5O-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 보여주는 SEM 이미지다. 도 9에 따르면, 금속 페라이트의 입자크기는 나노미터(nm) 스케일일 수 있다.First, FIG. 9 when the metal of the ferrite magnetic material layer 20 in accordance with one embodiment _{_{_{Mn 0.5 Zn 0.5 O-Fe 2}}} O 3 days of the present invention, the SEM image shows that particle size. According to Fig. 9, the particle size of the metal ferrite can be nanometer (nm) scale.

본 발명의 일 실시예에 따르면, Mn₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃ 금속 페라이트는 FeCl₃6H₂O/MnCl₂4H₂O/ZnCl₂를 수열합성하여 제조한다. 구체적으로, 표9에 기재된 함량으로 금속전구체, 용매, 환원제를 수열 반응기에 넣고 표9에 기재된 온도로 20시간 동안 수열합성하여 금속 페라이트를 제조한다. 환원제의 양을 조절하여 입자의 크기를 조절 할 수 있다. 표9는 FeCl₃6H₂O/MnCl₂4H₂O/ZnCl₂를 수열합성하여 Mn_0.5Zn_0.5O-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 제조한 결과를 나타내는 표이다.According to one embodiment of the present invention, Mn ₀ _. _{_{_{_{5 Zn 0 .5 O-Fe 2}}}} O 3 is a metal ferrite _{_{_{FeCl 3 6H 2 O / MnCl 2}}} 4H 2 O / ZnCl 2 prepared by hydrothermal synthesis. Specifically, a metal precursor, a solvent and a reducing agent were charged into a hydrothermal reactor in the amounts shown in Table 9 and hydrothermally synthesized at the temperatures shown in Table 9 for 20 hours to prepare metal ferrite. The size of the particles can be controlled by adjusting the amount of the reducing agent. Table 9 shows the results of hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / MnCl ₂ 4H ₂ O / ZnCl ₂ to produce Mn _0.5 Zn _0.5 O-Fe ₂ O ₃ metal ferrite.

[표9][Table 9]

다음으로, 표9에 기재된 나노미터(nm) 스케일의 입자 크기를 가지는 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)의 유전체층(10)과 소결접합 가능 여부를 판단하기 위해, 소결접합 공정을 진행한다. 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 진행한다. 표10은 상기 소결접합 공정에 따라 실험한 결과로 유전체층(10)과 자성체층(20)의 소결접합 가능 여부를 나타내는 표이다.Next, a sinter bonding process is performed to determine whether or not sinterable bonding can be performed with the dielectric layer 10 of the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material having a particle size of nanometer (nm) scale described in Table 9 . The experiment is carried out in the same manner as in the first embodiment. Table 10 is a table showing whether or not sintering bonding of the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 is possible as a result of the experiment according to the sintering bonding process.

[표10][Table 10]

상기 소결접합 결과, Mn₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 포함하는 자성체층(20)은 금속 페라이트가 25nm 내지 50nm의 입자 크기를 가지는 Mn₀ _. ₅Zn₀ _.5O-Fe₂O₃인 경우, 800℃ 내지 950℃에서 소결 구조체의 상대밀도(relative density)가 99.5%보다 클 수 있고(개기공률 0.5% 이하), 소결접합이 가능한 소결 구조체를 제조할 수 있다.As a result of the sintering, Mn ₀ _. _{_{_{_{5 Zn 0 .5 O-Fe 2}}}} O 3 magnetic substrate layer 20 including the metal is a metal ferrite ferrite is Mn ₀ having a particle size of from 25nm to _50nm. ₅ Zn ₀ _.5 O-Fe ₂ O ₃ , the relative density of the sintered structure at 800 ° C. to 950 ° C. can be greater than 99.5% (open porosity of 0.5% or less), and the sintered structure Can be produced.

6. 6. 실시예Example 6 - 6 - MnOMnO -- FeFe ₂₂ OO ₃₃ 페라이트 소재를 이용한 소결 구조체 Sintered structure using ferrite material

먼저, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층(20)의 금속 페라이트가 MnO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 보여주는 SEM 이미지다. 도 10에 따르면, 금속 페라이트의 입자크기는 나노미터(nm) 스케일일 수 있다.10 is an SEM image showing the grain size when the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 according to the embodiment of the present invention is MnO-Fe ₂ O ₃ . According to Fig. 10, the particle size of the metal ferrite may be on the nanometer scale.

본 발명의 일 실시예에 따르면, MnO-Fe₂O₃ 금속 페라이트는 FeCl₃6H₂O/MnCl₂4H₂O를 수열합성하여 제조한다. 구체적으로, 표11에 기재된 함량으로 금속전구체, 용매, 환원제를 수열 반응기에 넣고 표11에 기재된 온도로 20시간 동안 수열합성하여 금속 페라이트를 제조한다. 환원제의 양을 조절하여 입자의 크기를 조절 할 수 있다. 표11은 FeCl₃6H₂O/MnCl₂4H₂O를 수열합성하여 MnO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 제조한 결과를 나타내는 표이다.According to one embodiment of the present invention, MnO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite is prepared by hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / MnCl ₂ 4H ₂ O. Specifically, a metal precursor, a solvent, and a reducing agent in the contents shown in Table 11 were placed in a hydrothermal reactor and hydrothermally synthesized at a temperature shown in Table 11 for 20 hours to produce metal ferrite. The size of the particles can be controlled by adjusting the amount of the reducing agent. Table 11 shows the results of hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / MnCl ₂ 4H ₂ O to produce MnO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite.

[표11][Table 11]

다음으로, 표11에 기재된 나노미터(nm) 스케일의 입자 크기를 가지는 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)의 유전체층(10)과 소결접합 가능 여부를 판단하기 위해, 소결접합 공정을 진행한다. 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 진행한다. 표12는 상기 소결접합 공정에 따라 실험한 결과로 유전체층(10)과 자성체층(20)의 소결접합 가능 여부를 나타내는 표이다.Next, a sinter bonding process is performed to determine whether or not sinterable bonding can be performed with the dielectric layer 10 of the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material having the particle size of nanometer (nm) scale described in Table 11 . The experiment is carried out in the same manner as in the first embodiment. Table 12 is a table showing whether sintering bonding of the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 is possible or not as a result of the experiment according to the sintering bonding process.

[표12] [Table 12]

상기 소결접합 결과, MnO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 포함하는 자성체층(20)은 금속 페라이트가 230nm 내지 350nm의 입자 크기를 가지는 MnO-Fe₂O₃인 경우, 800℃ 내지 950℃에서 소결 구조체의 상대밀도(relative density)가 99.5%보다 클 수 있고(개기공률 0.5% 이하), 소결접합이 가능한 소결 구조체를 제조할 수 있다.As a result of the sintering bonding, when the metal ferrite is MnO-Fe ₂ O ₃ having a grain size of 230 nm to 350 nm, the magnetic layer 20 containing the MnO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite can be produced at 800 ° C. to 950 ° C., Can have a relative density of greater than 99.5% (porosity of 0.5% or less), and a sintered structure capable of sinter bonding can be produced.

7. 7. 실시예Example 7 - 7 - MgOMgO -- FeFe ₂₂ OO ₃₃ 페라이트 소재를 이용한 소결 구조체 Sintered structure using ferrite material

먼저, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층(20)의 금속 페라이트가 MgO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 보여주는 SEM 이미지다. 도 11에 따르면, 금속 페라이트의 입자크기는 나노미터(nm) 스케일일 수 있다.11 is an SEM image showing the particle size when the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 according to the embodiment of the present invention is MgO-Fe ₂ O ₃ . According to Fig. 11, the particle size of the metal ferrite may be nanometer (nm) scale.

본 발명의 일 실시예에 따르면, MgO-Fe₂O₃ 금속 페라이트는 FeCl₃6H₂O/MgCl₂6H₂O를 수열합성하여 제조한다. 구체적으로, 표13에 기재된 함량으로 금속전구체, 용매, 환원제를 수열 반응기에 넣고 표13에 기재된 온도로 20시간 동안 수열합성하여 금속 페라이트를 제조한다. 환원제의 양을 조절하여 입자의 크기를 조절 할 수 있다. 표13은 FeCl₃6H₂O/MgCl₂6H₂O를 수열합성하여 MgO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 제조한 결과를 나타내는 표이다.According to one embodiment of the present invention, the MgO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite is prepared by hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / MgCl ₂ 6H ₂ O. Specifically, a metal precursor, a solvent and a reducing agent in the contents shown in Table 13 were placed in a hydrothermal reactor and hydrothermally synthesized at a temperature shown in Table 13 for 20 hours to produce metal ferrite. The size of the particles can be controlled by adjusting the amount of the reducing agent. Table 13 shows the results of hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / MgCl ₂ 6H ₂ O to produce MgO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite.

[표13][Table 13]

다음으로, 표13에 기재된 나노미터(nm) 스케일의 입자 크기를 가지는 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)의 유전체층(10)과 소결접합 가능 여부를 판단하기 위해, 소결접합 공정을 진행한다. 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 진행한다. 표14는 상기 소결접합 공정에 따라 실험한 결과로 유전체층(10)과 자성체층(20)의 소결접합 가능 여부를 나타내는 표이다.Next, a sinter bonding process is performed to determine whether or not sinterable bonding can be performed with the dielectric layer 10 of the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material having a particle size of nanometer (nm) scale described in Table 13 . The experiment is carried out in the same manner as in the first embodiment. Table 14 is a table showing whether sintering bonding of the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 is possible as a result of the experiment according to the sintering bonding process.

[표14][Table 14]

상기 소결접합 결과, MgO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 포함하는 자성체층(20)은 금속 페라이트가 190nm 내지 210nm의 입자 크기를 가지는 MgO-Fe₂O₃인 경우, 800℃ 내지 950℃에서 소결 구조체의 상대밀도(relative density)가 99.5%보다 클 수 있고(개기공률 0.5% 이하), 소결접합이 가능한 소결 구조체를 제조할 수 있다.As a result of the sintering bonding, when the metal ferrite is MgO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 190 nm to 210 nm, the magnetic substance layer 20 containing MgO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite is heated at 800 ° C. to 950 ° C., Can have a relative density of greater than 99.5% (porosity of 0.5% or less), and a sintered structure capable of sinter bonding can be produced.

8. 8. 실시예Example 8 - 8 - CoOCoO -- FeFe ₂₂ OO ₃₃ 페라이트 소재를 이용한 소결 구조체 Sintered structure using ferrite material

먼저, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자성체층(20)의 금속 페라이트가 CoO-Fe₂O₃일 때, 그 입자 크기를 보여주는 SEM 이미지다. 도 12에 따르면, 금속 페라이트의 입자크기는 나노미터(nm) 스케일일 수 있다.12 is an SEM image showing the particle size when the metal ferrite of the magnetic substance layer 20 according to the embodiment of the present invention is CoO-Fe ₂ O ₃ . According to Fig. 12, the particle size of the metal ferrite may be on the nanometer scale.

본 발명의 일 실시예에 따르면, CoO-Fe₂O₃ 금속 페라이트는 FeCl₃6H₂O/CoCl₂6H₂O를 수열합성하여 제조한다. 구체적으로, 표15에 기재된 함량으로 금속전구체, 용매, 환원제를 수열 반응기에 넣고 표15에 기재된 온도로 20시간 동안 수열합성하여 금속 페라이트를 제조한다. 환원제의 양을 조절하여 입자의 크기를 조절 할 수 있다. 표15는 FeCl₃6H₂O/CoCl₂6H₂O를 수열합성하여 CoO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 제조한 결과를 나타내는 표이다.According to one embodiment of the present invention, CoO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite is prepared by hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / CoCl ₂ 6H ₂ O. Specifically, a metal precursor, a solvent and a reducing agent in the contents shown in Table 15 were placed in a hydrothermal reactor and hydrothermally synthesized at a temperature shown in Table 15 for 20 hours to produce metal ferrite. The size of the particles can be controlled by adjusting the amount of the reducing agent. Table 15 shows the results of hydrothermal synthesis of FeCl ₃ 6H ₂ O / CoCl ₂ 6H ₂ O to produce CoO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite.

[표15][Table 15]

다음으로, 표15에 기재된 나노미터(nm) 스케일의 입자 크기를 가지는 금속 페라이트 소재를 포함하는 자성체층(20)의 유전체층(10)과 소결접합 가능 여부를 판단하기 위해, 소결접합 공정을 진행한다. 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 진행한다. 표16은 상기 소결접합 공정에 따라 실험한 결과로 유전체층(10)과 자성체층(20)의 소결접합 가능 여부를 나타내는 표이다.Next, a sinter bonding process is performed to determine whether or not sinterable bonding can be performed with the dielectric layer 10 of the magnetic substance layer 20 including the metal ferrite material having the particle size of nanometer (nm) scale described in Table 15 . The experiment is carried out in the same manner as in the first embodiment. Table 16 is a table showing whether or not sintering bonding of the dielectric layer 10 and the magnetic substance layer 20 is possible as a result of the experiment according to the sintering bonding process.

[표16][Table 16]

상기 소결접합 결과, CoO-Fe₂O₃ 금속 페라이트를 포함하는 자성체층(20)은 금속 페라이트가 260nm 내지 350nm의 입자 크기를 가지는 CoO-Fe₂O₃인 경우, 800℃ 내지 950℃에서 소결 구조체의 상대밀도(relative density)가 99.5%보다 클 수 있고(개기공률 0.5% 이하), 소결접합이 가능한 소결 구조체를 제조할 수 있다.As a result of the sintering bonding, the magnetic layer 20 including the CoO-Fe ₂ O ₃ metal ferrite can be produced by forming the sintered structure 20 at 800 ° C. to 950 ° C. when the metal ferrite is CoO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 260 nm to 350 nm, Can have a relative density of greater than 99.5% (porosity of 0.5% or less), and a sintered structure capable of sinter bonding can be produced.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. Variations and changes are possible. Such variations and modifications are to be considered as falling within the scope of the invention and the appended claims.

1: 소결구조체
10: 유전체층
20: 자성체층1: sintered structure
10: dielectric layer
20:

Claims

A dielectric layer including a Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC) material; And
_{_{FeO-Fe 2 O 3, Ni}} 0.5 Zn 0.5 O-Fe 2 O 3, NiO-Fe 2 O 3, ZnO-Fe 2 O 3, Mn 0.5 Zn 0.5 O-Fe 2 O 3, MnO-Fe 2 O 3, A magnetic material layer containing a metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) material selected from the group consisting of MgO-Fe ₂ O ₃ and CoO-Fe ₂ O ₃ ;
/ RTI >
The metal ferrite has a particle size on the nanometer scale,
At least one of the dielectric layers and at least one of the magnetic layers is sintered and bonded,
The sintered structure according to any one of (1) to (8), wherein the relative density of the sintered structure is greater than 99.5%.
(1) When the metal ferrite is FeO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 180 nm to 290 nm,
(2) When the metal ferrite is Ni _0.5 Zn _0.5 O-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 50 nm to 120 nm,
(3) When the metal ferrite is NiO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 160 nm to 250 nm,
(4) When the metal ferrite is ZnO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 60 nm to 100 nm,
(5) When the metal ferrite is Mn _0.5 Zn _0.5 O-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 25 nm to 50 nm,
(6) When the metal ferrite is MnO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 230 nm to 350 nm,
(7) When the metal ferrite is MgO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 190 nm to 210 nm,
(8) When the metal ferrite is CoO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 260 nm to 350 nm.

The method according to claim 1,
Wherein the metal ferrite comprises a metal (M) selected from the group consisting of a binary (M ²⁺ ) typical metal and a transition metal.

3. The method of claim 2,
Wherein the metal (M) is any one of Mg, Sr, Ba, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Mo and Sn.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the dielectric layer is a capacitor and the magnetic layer is an inductor.

delete

(a) fabricating a dielectric layer including a Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC) material;
(b) fabricating a magnetic layer comprising a metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) material having a particle size on the nanometer scale;
(c) laminating and bonding at least one dielectric layer and at least one magnetic layer alternately; And
(d) sintering a laminate of the dielectric layer and the magnetic layer;
/ RTI >
The metal ferrite is _{_{FeO-Fe 2 O 3, Ni}} 0.5 Zn 0.5 O-Fe 2 O 3, NiO-Fe 2 O 3, ZnO-Fe 2 O 3, Mn 0.5 Zn 0.5 O-Fe 2 O 3, MnO-Fe ₂ O ₃ , MgO-Fe ₂ O ₃ , and CoO-Fe ₂ O ₃ ,
A process for producing a sintered structure according to any one of (1) to (8), wherein a relative density of the sintered structure is greater than 99.5%.
(1) When the metal ferrite is FeO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 180 nm to 290 nm,
(2) When the metal ferrite is Ni _0.5 Zn _0.5 O-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 50 nm to 120 nm,
(3) When the metal ferrite is NiO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 160 nm to 250 nm,
(4) When the metal ferrite is ZnO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 60 nm to 100 nm,
(5) When the metal ferrite is Mn _0.5 Zn _0.5 O-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 25 nm to 50 nm,
(6) When the metal ferrite is MnO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 230 nm to 350 nm,
(7) When the metal ferrite is MgO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 190 nm to 210 nm,
(8) When the metal ferrite is CoO-Fe ₂ O ₃ having a particle size of 260 nm to 350 nm.

15. The method of claim 14,
Wherein the metal ferrite comprises a metal (M) selected from the group consisting of a ^bivalent (M ²⁺ ) typical metal and a transition metal.

16. The method of claim 15,
Wherein the metal (M) is any one of Mg, Sr, Ba, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Cu, Mo and Sn.

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15. The method of claim 14,
In the step (b), the metal ferrite (MO-Fe ₂ O ₃ ) is produced by hydrothermal synthesis.

15. The method of claim 14,
Wherein in the step (d), the sintering temperature is 800 ° C to 950 ° C.