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졸-침투와 감광성 직접-패턴 기술을 이용하여 스크린인쇄된 Pb(Zr,Ti)O<sub>3</sub> 후막의 하이브리드 제작
이진형,김태송,박형호,Lee, J.-H.,Kim, T.S.,Park, H.-H. 한국마이크로전자및패키징학회 2015 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.22 No.4
본 논문에서는 졸-침투와 직접-패턴 공정을 이용하여 향상된 압전 후막의 전기적 특성과 우수한 패터닝 특성을 동시에 만족할 수 있는 제작 방법을 제시한다. 저온(< $850^{\circ}C$) 공정 후 후막의 고밀도 및 직접-패턴의 목적을 달성하기 위해서, 감광성 티탄산 지르콘산 연 ($Pb(Zr,Ti)O_3$, PZT) 졸을 스크린인쇄된 PZT 후막 내부로 침투시켰다. 직접-패턴된 PZT막은 포토크롬마스크와 UV 조사에 의해서 일정한 간격으로 인쇄된 후막 위에 성공적으로 형성되었다. 스크린인쇄된 후막은 분말형태의 기공성 구조를 갖고 있어 조사된 UV빛이 산란되기 때문에, 감광성 졸-침투 공정을 할 때 PZT 후막의 특성을 증가시키기 위한 공정의 최적화가 필요하다. 침투된 감광성 PZT 졸의 농도, 조사된 UV 시간 및 용매 현상 시간을 최적화한 결과, 0.35 M의 PZT 농도, 4 분의 UV 조사시간과 15 초의 용매 현상시간으로 졸-침투된 PZT 후막은 $800^{\circ}C$ 소결 온도에서 입자들의 성장에 의해 치밀화 정도가 증가되었다. 또한 PZT후막의 강유전 특성(잔류분극 및 항복 전압)도 향상되었다. 특히 잔류분극값은 스크린인쇄된 후막보다 약 4배정도 증가되었다. 이렇게 제작된 후막은 어레이타입의 압전형 마이크로미터크기의 센서 및 액츄에이터 등에 응용 가능성을 제시할 수 있었다. In this paper, we propose a fabrication technique for enhanced electrical properties of piezoelectric thick films with excellent patterning property using sol-infiltration and a direct-patterning process. To achieve the needs of high-density and direct-patterning at a low sintering temperature (< $850^{\circ}C$), a photosensitive lead zirconate titanate (PZT) solution was infiltrated into a screen-printed thick film. The direct-patterned PZT films were clearly formed on a locally screen-printed thick film, using a photomask and UV light. Because UV light is scattered in the screen-printed thick film of a porous powder-based structure, there are needs to optimize the photosensitive PZT sol infiltration process for obtaining the enhanced properties of PZT thick film. By optimizing the concentration of the photosensitive PZT sol, UV irradiation time, and solvent developing time, the hybrid films prepared with 0.35 M of PZT sol, 4 min of UV irradiation and 15 sec solvent developing time, showed a very dense with a large grain size at a low sintering temperature of $800^{\circ}C$. It also illustrated enhanced electrical properties (remnant polarization, $P_r$, and coercive field, $E_c$). The $P_r$ value was over four times higher than those of the screen-printed films. These films integrated on silicon wafer substrate could give a potential of applications in micro-sensors and -actuators.
고로슬래그 골재를 사용한 다공성 콘크리트의 물리·역학적 특성에 미치는 고로슬래그 미분말, 황토 및 보강섬유의 효과
이진형,박찬기,Lee, Jin-Hyung,Park, Chan-Gi 한국농공학회 2010 한국농공학회논문집 Vol.52 No.5
The effects of blast furnace slag, hwang-toh, and reinforcing fiber on the physical and mechanical properties of porous concrete using blast furnace slag coarse aggregates have been evaluated in this study. The effect of the depending on replacement ratio of blast furnace slag to cement was investigated such that the replacement ratio was varied to 0 %, 25 % and 50 %. Also, the replacement ratios of hwang-toh were 0, 20 and 30 %. The polyvinyl alcohol fiber was used for the reinforcing fiber. A series of pH, unit mass, and void ratio tests have been performed to study the physical properties of the porous concrete using blast furnace slag coarse aggregates with the polyvinyl alcohol fiber and the replacement ratios of blast furnace slag, hwang-toh, while a series of compressive tests have been performed to evaluate the strength property depending on polyvinyl alcohol fiber and the replacement ratios of blast furnace slag, hwang-toh. The test results indicated that the physical and mechanical properties of porous concrete using blast furnace slag coarse aggregates is affected by the replacement ratio of blast furnace slag, and the fiber contents. According to the tests with polyvinyl alcohol fiber contents, the void ratio was decreased and the compressive strength was upgraded.