Unidirectional Sintering in LTCC Substrate

LTCC 기판의 일 방향 소결

As mobile communication devices use wide bands for large data transmission, Low Temperature Co-fired Ceramic(LTCC) has been a candidate for module substrate, for it provides better electrical properties and enables various embedded passive devices compared to conventional PCB. The LTCC, however, has applied in limited area because of non-uniform shrinkage. Hybrid heating was developed to raise sample temperature uniformly in a short period of time This leads to unidirectional sintering which enables sample to be sintered layer by layer from the bottom, resulting in more stable shape of interconnection at the top surface of the sample than conventional electric furnace heating. When sintering properties of substrate and electrical/mechanical properties of interconnection were compared, hybrid heating showed possibility to be applicable to substrate miniaturization and interconnection densification superior to electric furnace heating.

이동 통신 기기의 광대역화에 따라 기존의 인쇄 회로 기판에 비해 양호한 전기적 특성과 수동형 부품을 내장할 수 있는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)에 대한 많은 연구 개발이 진행되고 있으나 불 균일한 수축으로 인해 적용에 한계를 보여 왔다. 본 연구에서는 짧은 시간내에 온도를 균일하게 올릴 수 있는 혼합 가열 방식을 개발하여 하부에서부터 시편의 얇은 층이 순차적으로 소결 되도록 하는 일 방향 소결의 조건을 제공하여 시편 상부 표면의 배선 형상이 종래의 전기로 가열보다 안정적으로 형성되는 결과를 얻었다. 기판의 소결 특성, 배선의 전기적 특성, 그리고 배선의 기계적 특성 등을 비교한 결과, 기판의 소형화와 배선의 고밀도화에 전기로 가열 보다 혼합 가열이 적용 가능성이 높음을 알 수 있었다.