붕규산염 유리와 알루미나 충전재를 사용하여 낮은 열팽창율과 유전성을 나타내며, 저온에서 소결이 가능한 세라믹 기판을 제조하였다.
NLPS(non-reactive liquid phase sintering) 소결기구에 의한 저온소성 기판의 소결은 액상유리의 재분배과정, 고상입자의 재배열과정, 그리고 액상유리의 점성유동 단계의 소결과정을 보이며, 주 소결과정은 800℃~900℃ 사이에서 일어나는 알루미나 입자의 재배열 거동이라 볼 수 있다. 소결 중 기공과 고상입자간의 상대적인 크기에 영향을 받는 재배열과정은 알루미나와 유리의 혼합비 및 입자크기의 변화에 따라 좌우 되었으며, 알루미나 충전재의 혼합량이 35vol%이고, 평균입자 크기가 약 4.0μm일때, 그리고 유리입자 크기가 작을수록 고상입자의 재배열과정이 활발하고 광범위하게 일어났다. 소결말기에 진행되는 소결체 내 잔류기공의 소멸은 유리의 상대점도에 의한 점성유동의 영향을 받았으며, 이는 충전재의 입자크기에 좌우되었다.
제조된 기판의 꺾임강도는 170 MPa 였으며, 충전재의 입자크기에 따른 강도값은 수축율 변화에 의해 좌우되었다. 열팽창계수와 유전상수는 각각, 5.8×10-6/℃와 6.1을 나타내었다. 붕규산염 유리의 열처리시 나타나는 유리의 결정화 현상은 알루미나를 충전재로 첨가하여 방지 되어졌으며, 이때의 결정화 억제기구는 알루미나의 알루미늄 이온이 유리내로 확산되어, 주로 망목형성제로 작용하였기 때문이라 생각된다. 이로 인하여 유리의 수분침식 저항성도 향상되었다.
제조된 저온소성 기판과 Cu를 동시소성을 통해 접합시켰으며, 접합강도의 향상과 금속의 저항을 낮추기 위하여 분위기 조절을 통한 새로운 열처리 방식을 시도하였다. 이때 Cu 페이스트에 CuO를 첨가함으로써 열처리시 발생하는 Cu의 부피증가에 의한 기판과의 수축율 차이를 최소화 하였다. 가장 양호한 저항치와 접합강도를 얻기 위한 최적의 유기물 탈지온도는 공기분위기에서 550℃였으며, 최적의 Cu 환원조건은 수소분위기에서 400℃, 30분 유지할 경우였다. Cu와 CuO의 비는 약 60:40~30:70 wt% 일 때 양호한 저항치와 접합강도를 보였다. 접합거동의 경우, 첨가된 CuO와 공기 분위기의 열처리에 의하여 금속-세라믹 계면에 Cu 확산층이 형성되었으며, 이로 인하여 접합강도가 향상되었다. 금속에 프릿트를 첨가함으로써 접합강도의 향상을 얻을 수 있었으며, 프릿트를 첨가하지 않은 경우, 접합강도는 휨측정(camber) 실험치와 일치하여, 계면에서의 응력이 접합강도의 발현에 크게 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 프릿트 첨가시 유리질의 유동에 의하여 파괴가 계면이 아닌 기판내부에서 일어났으며, 접합강도가 향상되었다. 연화점이 낮은 프릿트의 경우, 적은양의 프릿트 첨가에 의해서도 접합강도가 향상되었으며, 연화점이 680℃인 프릿트를 약 3wt% 금속 페이스트에 첨가함으로써 2.5~3kg/mm²의 접합강도와 3mΩ/□의 금속 sheet 저항값을 얻을 수 있었다.