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보고서 상세정보

이동통신필터용 유전체 재료 제조기술 개발

  • 사업명

    중소기업기술혁신개발

  • 과제명

    이동통신필터용 유전체 재료 제조기술 개발

  • 주관연구기관

    (주)광성전자

  • 연구책임자

    김병련

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2003-05

  • 과제시작년도

    2002

  • 주관부처

    중소기업청

  • 사업 관리 기관

    한국산업기술평가원

  • 등록번호

    TRKO201000015578

  • 과제고유번호

    1420018818

  • 키워드

    대역 통과 필터.유전체 분말.성형작업성.공정기술.조성 개발.물리적 특성.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    ...


    1. 기술개발의 목적 및 중요성
    (1) 연구의 목적
    이동통신 부품에 이용되는 마이크로파 대역의 유전체 재료 조성개발을 통한 기존 국내 이동통신 부품업체들이 전량 수입에 의존하고 있는 유전체 분말 특성(유전율 85이상, Q...

    1. 기술개발의 목적 및 중요성
    (1) 연구의 목적
    이동통신 부품에 이용되는 마이크로파 대역의 유전체 재료 조성개발을 통한 기존 국내 이동통신 부품업체들이 전량 수입에 의존하고 있는 유전체 분말 특성(유전율 85이상, Q*f>5500 이상)을 유지하면서 물리적인 강도가 우수하며, 성형작업성이개선된 원료 분말 제조와 공정기술 및 제조기술을 확보하는데 있다.
    (2) 연구의 중요성
    이동통신 기기에 사용되는 RF 수동부품의 소형화, 경량화를 위해서 고 유전율을 갖는 마이크로파 유전체 세라믹스에 대한 연구가 필요하며, 그 특성은 첨가물에 따른 상 합성 정보 및 미세구조에 크게 영향을 받으며, 재현성 확보에 어려움이 따른다.
    그러므로, 마이크로파 유전 재료의 특성에 영향을 주는 인자를 규명하여 제어하는 방안을 연구하는 것은 매우 중요한 일이며, 공정 및 반응성 개선을 통한 재현성 확보에 대한 공정 연구도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이 방향에 중점을 두어 치환, 첨가물 및 제조공정에 따른 특성 변화와 유전특성 변화의 원인과 공정 개선에 구체적인 요인을 찾아 개선 방안을 제시하였다.
    2. 기술개발의 내용 및 범위
    (1) 기술개발 내용
    고 유전율 마이크로파 유전체인 BaO-PbO-$TiO_{2}$- $Nd_{2}O_{3}$계에 제조 공정 변수, 첨가제 및 첨가량 변화에 대하여 마이크로파 유전특성을 평가하고, 그 특성을 해석함으로써, 마이크로파 대역에서의 유전특성을 향상하고, 제어할 수 있는 방안을 고찰하였다.
    (2) 기술개발 범위
    BaO- PbO- $TiO_{2}$- $Nd_{2}O_{3}$ 기본조성에 Rare-Earth 물질인 $Er_{2}O_{3}$, $Yb_{2}O_{3}$ 치환에 따른 유전 특성과 상합성의 상관관계를 분석하였으며, 최종 치환량 변화에 따른 특성 변화의 원인을 미세구조 분석과 X-선 회절 분석을 이용하여 존재상 분석을 통해 유전특성 변화의 원인이 되는 인자를 규명하고자 하였다.
    3 기술개발 결과
    BaO-PbO-(0.8-x)$Nd_{2}O_{3}$-$TiO_{2}$ + x$Yb_{2}O_{3}$ 치환 양 조성의 경우. x=0.01mol 인 경우에 하소온도 1000℃-3시간, 소결온도 : 1320℃-3시간, 유전율:92.07, QF: 5529.125, TCF: ±4 ppm, 강도 :42 kg/$m^{2}$이상으로 가장 좋은 특성을 보임을 확인할 수 있었다.
    BaO-PbO-(0.8-x)$Nd_{2}O_{3}$-$TiO_{2}$+ x$Er_{2}O_{3}$ 치환 양 조성의 경우, x=0.005인 경우에 하소온도 1000℃-3시간, 소결온도 : 1320℃-3시간, 유전율:92.85, QF: 5729.05, TCF: ±5 ppm, 강도 :42 kg$m^{2}$이상으로 가장 좋은 특성을 보임을 확인할 수 있었다.
    또한, 914MHz 본사 Model band pass filter 제작시, BaO-PbO-(0.8-x))$Nd_{2}O_{3}$-$TiO_{2}$ + x$Yb_{2}O_{3}$ 으로 제작한 결과 기존에 사용하던 타사 유전체 분말보다 우수한 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 평균 I/L(삽입손실): 3dB 이상, ATT.(감쇄 특성): 2dB 이상, R/L (반사특성): 3dB 이상 향상되었습니다. 우리가 목표로 하는 유전율: 85이상, Qf: 5500 이상, TCF: ±5ppm 미만, 강도 : 40kg/$m^{2}$을 만족하는 자체 개발 조성에 대한 특허 출원 (출원 번호 02-78695 “세라믹 조성물")하였습니다.
    4. 기대효과
    본 연구를 통하여 얻어진 고유전율 마이크로파 세라믹 재료에 대한 결과는 소형화, 경량화가 요구되어지는 이동통신 부품, 위성방송, 위성통신 및 고주파용 필터에 사용되는 유전재료 개발에 기초 자료로서 이용가능하며, 미세구조 제어 및 응용기술은 고성능 통신 기기 등에 사용되는 부품의 제조 기술로써 활용될 수 있을 것이다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 요약서(초록) ...3
    4. 목차 ...5
    5. 제1장 서론 ...6
    6. 제2장 이론적 배경 ...8
    7. 1절 마이크로파 유전특성 ...8
    8. 2절 유전손실 기구 ...11
    9. 3절 유전특성의 평가 ...12
    10. 제3장 마...
    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...2
    3. 요약서(초록) ...3
    4. 목차 ...5
    5. 제1장 서론 ...6
    6. 제2장 이론적 배경 ...8
    7. 1절 마이크로파 유전특성 ...8
    8. 2절 유전손실 기구 ...11
    9. 3절 유전특성의 평가 ...12
    10. 제3장 마이크로파 유전체 세라믹스의 분류 ...17
    11. 1절 마이크로파 유전체 세라믹스 ...17
    12. 2절 BaO-Nd2O3-TiO2계 세라믹스 기본물성 ...20
    13. 제4장 실험 ...22
    14. 1절 분말 합성 및 시편제조 ...22
    15. 2절 측정 및 관찰 ...25
    16. 제5장 결과 및 고찰 ...26
    17. 1절 Yb2O3 치환에 따른 구조적 특성 및 유전특성 ...26
    18. 2절 Er2O3 치환에 따른 구조적 특성 및 유전특성 ...37
    19. 3절 필터 특성 고찰 ...45
    20. 제6장 결론 ...48
    21. 참고문헌 ...49
  • 참고문헌

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