• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.85-86
• /
• 2007

상용으로 사용되고 있는 Sargent bath에 수십 나노크기의 다이아몬드 분말을 혼입하여 전기도금법에 의해 매우 우수한 표면 특성을 갖는 크롬 복합 도금층을 얻었다. 상기 복합 도금층은 순수 크롬 도금층의 미세 경도(Hy. 801)보다 높은 값(Hy. 920)을 나타내었고, 내마모성은 약 3-4배 뛰어난 성능을 보였다. 또한, NaCl 수용액에서 수행한 내식성 테스트에서는 크롬 복합 도금층이 순수 크롬 도금층대비 1/6 수준의 passive current를 가졌다. SEM을 통한 표면 형상 관찰 결과 크롬 도금층에 혼입된 나노 다이아몬드 분말은 단결정 혹은 다결정의 형태로 존재하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.43 no.4
• /
• pp.495-502
• /
• 2005

Copper was plated on the tungsten substrate by use of a direct copper electroless plating. The optimum deposition conditions were found to be with a concentration of $CuSO_4$ 7.615 g/L, EDTA of 10.258 g/L, and glyoxylic acid of 7 g/L, respectively. The solution temperature was maintained at $60^{\circ}C$. The pH was varied from 11.0 to 12.8. After the deposition, the properties of the copper film were investigated with X-ray diffractometer (XRD), Field emission secondary electron microscope (FESEM), Atomic force microscope (AFM), X-ray photoelectron spectroscope (XPS), and Rutherford backscattering spectroscope (RBS). The best deposition condition was founded to be the solution pH of 11.8. In the case of 10 min deposition at the pH of 11.8, the grain shape was spherical, Cu phase was pure without impurity peak ($Cu_2O$ peak), and the surface root mean square roughness was about 11 nm. The thickness of the film turned out to be 140 nm after deposition for 12 min and the deposition rate was found to be about 12 nm/min. Increase in pH induced a formation of $Cu_2O$ phase with a long rectangular grain shape. The pH control seems to play an important role for the orientation of Cu in electroless deposition. The deposited copper concentration was 99 atomic percent according to RBS. The resulting Cu/W film yielded a good adhesive strength, because Cu/W alloy forms during electroless deposition.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2000.05a
• /
• pp.51-52
• /
• 2000

전기아연도금강판은 표면이 미려하고 희생방식력이 뛰어나기 때문에 주로 자동차와 가전, 건자재 등에 많이 사용된다. 현재 냉연 표면처리 제품들은 연속도금공정에 의해 생산되고 있으며 고전류밀도에 의한 고속생산과 도늠액 제조와 조성이 비교적 단순해야 하는 여러 가지 이유로 염산욕과 황산욕을 가장 많이 사용하고 있다. 최근에 신설된 당사의 전기도금공정은 수직형으로 황산욕에서 불용성 양극을 채용하여 아연을 전기도금하고 있다. 일반적으로 황산욕은 염산욕 대비 전기 전도성이 나빠 과전압이 크게 걸리므로 불용성 양극을 사용하여 극간 거리를 최소화할 필요가 있다. 그러나 $Ir0_2$가 코팅된 불용성 양극은 가격이 비싸기 때문에 극간 거리를 너무 짧게 하면 깡대에 의해 손상을 받을 수가 있어 극간 거리를 줄이는데 한제가 있다. 따리서 용액의 전도도들 증가시켜 과전합을 줄이기 위해서는 타사에서 현재 사용하고 있는 황산나트륨, 황산칼륨, 황산암모늄 등에 대한 검토가 필요하다. 전기전도 보조제들은 용액의 전기전도도 뿐만 아니라 도금층의 외관 및 미세구조에도 많은 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 황산나트륨, 황산암모늄의 농도를 변화시켜 표면외관, 한계전류밀도, 미세구조, 우선배향성 등을 조사하여 최적의 물성을 갖는 아연 도금층을 얻기 위한 조건을 도출하고자 하였다. 전기아연도금용 소재로는 두께 0.8mm이고 크기가 $100{\times}120mm$인 중저탄소강 (0.02% C)을 사용하였으며 전처리 과정으로 탈지와 산세를 행하고 현장 도금액을 사용하여 다음과 같은 조건 하에서 아연도금을 행하였고 극간전합을 측정하였다. 도금 후 표면의 미세구조는 SEM을 사용하여 관찰하였으며 표면외관 특성을 분석하기 위해 광택도계(Tri- Microgloss-60-85)를 이용하여 입사각 $60^{\circ}$ 에서 광택도를 측정하였고, 색차계(Color Quest II Hunter Lab.)를 사용하여 백색도를 각각 측정하였다. 또한 X선 회절기를 이용하여 도금층의 우선 배향성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.131-131
• /
• 2016

기원전 5000년 이집트에서부터 시작된 도금은 시간이 지남에 따라 점점 발전하여, 1900년대에 들어 전기를 이용한 도금공정이 개발되었고, 현재 뿌리산업으로써 각종 제조업에 널리 이용되고 있다. 도금 공정은 금속을 부식으로부터 보호하고, 제품의 심미성과 기능성, 생산성 등을 높이기 위해 주로 이용된다. 전주도금 공정은 완벽하게 동일한 형태의 생산품을 다량으로 제작 할 수 있기 때문에, 그 높은 생산성으로 주목 받고 있다. 특히, 나노/마이크로 크기의 정밀 소자 등을 가공하는 차세대 기술인 LIGA공정과 접목이 가능하다는 장점이 있다. 몰드를 이용하여 복제하는 방식인 전주 도금은 도금공정이 끝난 후 몰드와 완성된 제품을 분리해내는 추가공정이 필연적으로 발생하게 되는데, 둘 사이의 접착력을 낮추기 위하여 몰드의 표면에 이형박리제를 도포하게 된다. 이형박리제로는 전기가 잘 흐르면서 접착력이 낮은 이산화 셀렌이나 중크롬산이 주로 이용되지만, 원활한 박리를 위해서는 그 두께가 30 um 이상 확보되어야 하기 때문에 정밀한 미세구조 전주도금이 어렵다는 문제점이 있다. 또한 이와 같은 화학 약품들은 매우 유독하기 때문에 추가적인 폐수 처리 공정이 필요하며, 작업자의 안전을 위협하고 심각한 환경 오염을 초래한다는 추가적인 문제가 발생한다. 따라서, 매우 얇고 친 환경적이며 안전한 전주도금 이형박리제에 대한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 전주도금 몰드로 사용한 구리의 표면에 TCVD를 이용하여 단일 층 그래핀을 성장시킨 후, 그래핀이 코팅된 몰드에 구리를 전주도금하여 박리하였다. 박리 후 그래핀은 몰드에 손상 없이 남아있는 것을 Raman microscopy를 통해서 확인하였고, 몰드와 그래핀 사이의 접착력 (약 $0.71J/m^2$)에 비해 그래핀과 전주도금 샘플간에 낮은 접착력 (약 $0.52J/m^2$)을 갖는 것을 확인하였다. 이와 같이 낮은 접착력을 통해 박리 시 표면구조의 손상 없이 정밀한 구조의 미세 패턴구조를 형성할 수 있었다. 전주도금을 이용한 전극 형성과 고분자와의 융합을 통해 유연기판을 제작하여 bending 실험을 진행하였다. $90^{\circ}$의 bending 각도로 10000회 이하에서는 저항의 변화가 없었고, LED chip을 mounting한 후 곡률반경 4.5 mm까지 bending을 진행하여도 이상 없이 LED가 발광하는 것을 확인하였다. 위와 같은 전주도금 공정을 이용하여 고집적 전자기기, 광학기기, 센서기기 등의 다양한 어플리케이션의 부품제조에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.43 no.1
• /
• pp.53-59
• /
• 2005

In this study, the supercritical electroplating was investigated by forming macroemulsion of electroplating solution using surfactant in supercritical $CO_2$. The fluorinated analogous AOT surfactant, sodium salt of bis (2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoro-1-pentanol) sulfosuccinate which has both '$CO_2$ philic' chains and 'hydrophilic' head group was used as a surfactant, and Ni plate and Cu plate were used as the anode and the cathode, respectively. Electroplating was carried out in the conventional method and the supercritical macroemulsion and both results were compared. The supercritical electroplating was carried out in various concentration of surfactant such as 2, 4, 7 wt%, the volume ratio of Ni-plating solution to $CO_2$ was varied in the range of 10-70 vol%, and propane was used as a supercritical fluid instead of $CO_2$. According to the experimental results, the plated surface of Ni on Cu plate performed in supercritical macroemulsion was better than that, in conventional state. In the image of Ni surface plated on Cu plate in supercritical state, there were fewer pin-holes and pits comparing with that in the conventional process. The current and conductivity was increased as the volume ratio of Ni-plating solution to $CO_2$ was increased and the current and the amount of Ni plated on Cu plate were decreased as the concentration of surfactant become higher. In addition, in case of the continuous phase, using $CO_2$ was more effective than using $CO_2$.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.14 no.3
• /
• pp.51-55
• /
• 2007

Nickel iron (Ni-Fe) alloy coating was investigated. The effects of the current density, current type, pulse duration and bath compositions on the morphologies and surface hardness of nickeliron deposits as well as the chemical compositions were investigated. The morphologies, surface hardness and chemical compositions of nickel-iron deposits were varied with current density, current type and bath compositions. The surface hardness was increased up to $550{\sim}600Hv$ when PC plating was employed. Crackless coating was obtained when saccharin was added. The change of composition with thickness was analyzed with EDS and FESEM.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.11a
• /
• pp.312-313
• /
• 2015

무전해 도금은 석출응력이 낮고 작업하기가 용이하기 때문에 산업분야에 있어서 중요한 역할을 한다. 무전해 도금 공정에 있어서, 니켈금속은 차아인산염, 아미노보레인 혹은 수소화붕소 화합물($HBF_4$)에 의한 니켈이온의 화학적 환원에 의해 도금된다. 환원반응이 진행함에 따라서 도금액 중에서 니켈과 차아인산염 이온은 감소한다. 이에 이러한 이온을 보충하기 위하여 도금액 중에 황산니켈과 차아인산나트륨이 일반적으로 첨가된다. 하지만 축적된 인산염, 황산염, 나트륨과 이외의 물질이 전착 박막의 품질을 떨어뜨리고 도금액은 폐기되기도 한다. 니켈회수 속도는 종래의 50% 이하였던 것이 90%이상으로 향상되었다. 이온교환법은 니켈도금 폐액으로부터 니켈회수에 필요한 친환경적이고 원가절감의 기술이라고 사료된다. 특히, 갈탄이 저렴하고 양이온 교환성능이 뛰어나다. 이유는 -COOH, -OH 등의 기능성 그룹을 갖기 때문이다. Fe-P 화합물은 식물에 유용하지 못하고 마그네슘과 칼슘 기반의 석출물은 저렴하고 취급이 용이하며 비료와 같이 재활용이 가능하기 때문에 일반적인 인의 제거 수단이 될 수 있다. 본고에서는 니켈도금 폐액으로부터 인을 제거하는 데 $Ca(OH)_2$, $CaCl_2$와 $CaCO_3$를 채택하여 인이 제거되는 정도를 비교하였고 니켈회수율을 높이기 위하여 갈탄을 사용하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2018.06a
• /
• pp.78-78
• /
• 2018

전기 아연도금은 철강의 내식성을 향상시키기 위한 희생양극으로 사용되어 왔다. 이러한 아연 도금층의 내식성은 그 아연에 의하여 부식으로부터 보호받는 철강 소재의 수명과 직결됨에 따라 아연 도금층의 성능 특히 부식저항성을 높이는 연구는 소재 수명 뿐만이라 성능의 유지하는데 있어서 매우 중요하다. 본 연구에서는 전기 아연 도금층에 표면에너지가 낮은 물질인 테플론을 얇게 코팅함으로써 발수성 표면을 구현하였다. 발수성 표면은 물에 대한 젖음성이 매우 낮기 때문에 부식 저항성이 높은 것으로 알려져 있는데, 이는 표면의 거칠기를 제어함으로써 그 효과를 극대화 할 수 있다. 본 연구에서는 특히 전기 아연 도금의 후처리로 알려진 인산염 처리를 이용하여 전기 아연 도금층의 표면형상 구조를 제어하였다. 그리고 그 표면에 테플론을 코팅함으로써 초발수 성질을 구현하였고, 이를 통해 아연 도금층의 내식성 향상에 대하여 분석하였다. 그 결과, 인산염처리에 의하여 표면형상의 구조가 거칠어질수록 테플론 코팅 후 접촉각과 물방울의 이동성은 증가하였다. 이는 표면형상에 의해서 공기층이 물방울 아래에 고립되어 있다는 것을 의미하고, 이러한 공기층으로 인하여 아연 도금층의 내식성은 크게 증가하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.39-43
• /
• 2013

The experiments were carried out in the variation of current density, pH, temperature, and duty cycle to investigate the influence of electroplating parameters on the properties of Ni-Fe invar alloys. When the current density and temperature were changed, the composition of invar alloy was varied, however, duty cycle and pH hardly affected on the composition of electrodeposited alloys. However, as the duty cycle was increased, microstructure was changed and the decrease of hardness was also observed.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.45 no.4
• /
• pp.384-390
• /
• 2007

In this study, electroless plating of copper was performed on PET film by using the blend of supercritical $CO_2$ and plating solution. The optimum volumetric ratio of supercritical fluid and plating solution was found to be 1:9 and dispersion property was poor at $CO_2$ vol% langer than 10%. Electroless plating of copper was best at $25^{\circ}C$ and 15 MPa. Role of added supercritical $CO_2$ is not to increase solubility but to disperse and maintain Cu-particles as the 1st particles.