• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.127-127
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• 2017

열전모듈이란 온도차를 기전력으로 바꾸거나, 반대로 기전력으로 온도 차이를 만들어내는 모듈이다. 열전발전의 경우, 고열 부분의 열이 빠르게 방출되지 못하면 소자와 기판의 손상을 가져올 수 있기 때문에 열전모듈 기판의 방열성능은 매우 중요하다. 따라서 열전모듈이 실제 발전용으로 사용되기 위해서는 방열성이 높은 기판, 즉 열전도도가 높은 기판이 적용되어야 한다. 그러나 현재 일반적으로 사용되는 알루미나는 그 열전도도가 30 w/mK 정도밖에 되지 않아 그 방열성능이 많이 떨어진다. 이를 해결하기 위해 열전도도가 높은 소재를 베이스 기판으로 한 모듈이 연구되어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 열전도도가 237 w/mk 정도로 높은 알루미늄을 기판으로 이용해 열전모듈 기판을 제조하고자 하였다. 이를 위해 알루미늄 베이스 기판 위에 전해에칭, 수화처리, 양극산화 및 전기동도금을 실시하였다. 알루미늄 상에 양극산화처리를 통하여 절연층 역할을 할 산화피막을 형성하고, 백금을 스퍼터링법으로 코팅해 전도성을 부여하였으며 그 이후 바로 전기 동 도금을 실시하였다. 또한 전처리 과정으로 전해에칭을 통해 표면의 조도를 증가시켰고 갈고리 효과를 통해 밀착력을 증가시키고자 하였다. 본 연구의 결과, 기판으로 사용하기 적합한 절연특성과 기판의 열전도도 측정을 통한 우수한 방열성능도 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 Cross Cut Adhesion Test를 통하여 밀착력도 우수하다는 것을 확인할 수 있었으며 표면과 단면관찰을 통해 목적대로 기판의 도금이 잘 이루어 졌다는 것을 알 수 있었다. 이러한 공정을 통해 제조된 열전모듈 기판은 우수한 방열성능을 통하여 열전모듈의 성능과 수명을 한층 더 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.203-203
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• 2011

최근 전자, 정보통신기기의 고기능, 고속화, 소형화, 경량화 요구에 따라 반도체 소자인 LSI와 함께 인쇄회로기판도 해가 갈수록 고밀도, 고다층화, 얇고 균일한 도금과 함께 밀착성향상 추세로 급속하게 진행되고 있다. 인쇄회로기판에서 표면처리는 매우 광범위하고 많은 문제점이 있지만 고주파노이즈감소를 위하여 도금두께 균일화 평활면의 접착, 파인패턴 형성과 절연성이 가장 중요하다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.46-46
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• 2011

각종산업의 건축자재, 전기기기 등의 분야에서 내식성 향상용 표면처리 도금재로 가장 많이 사용되고 있는 아연과 실용금속 중 가장 가벼우면서 비강도 및 치수 안정성이 뛰어난 Mg을 사용하여 Zn-Mg의 합금 박막을 제작하였다. 여기서는 Zn, Mg 단일 박막의 밀착성과 내식성의 한계점을 극복하기 위해서 모재와 코팅층 사이에 Al을 삽입하여 (Zn-Mg)/Al 합금 박막을 형성시켰다. 또한 박막의 증착과정 중 이들 막의 제어는 바이아스 전압을 일정하게 하고 진공도를 변수로 하였고, 진공도에 따라 달라지는 쳄버내의 가스 입자가 흡착 인히비터로 작용해서 박막의 몰포로지와 결정배향성의 구조에 중요한 영향을 준다는 것을 확인하였다. 그리고 이들 박막의 내식성과 밀착성에 미치는 몰포로지나 결정배향성과의 상관관계를 규명하여 최적의 코팅 프로세스를 결정하므로써 중간층 유무별 Zn계 합금박막의 기초적인 제작설계 지침을 제공하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2006.04a
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• pp.86-86
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• 2006

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2013.05a
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• pp.130-131
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• 2013

최근 연구에서는 상용 통계분석 프로그램인 Minitab을 사용하여 실험 요소 설계 및 최적 공정조건을 구하는데 많이 이용하고 있다. 본 연구에서는 도금 제품의 Peeling 최적화를 위해 도금 전처리 공정인 에칭 및 화학 니켈 공정 시간을 인자로 설정하였다. 또한 2인자 2수준(2 factor 2 Level)의 직교 배열표를 구성하고 도금 제품의 밀착성을 만족하는 범위 내에서 설계변수에 의한 반응표면법(Response surface analysis)을 사용하여 최적 조건을 설정하였다. 실험 결과, 에칭 및 화학니켈 공정 시간의 주효과도에서 에칭 공정시간이 낮을수록, 화학니켈 공정시간이 높을수록 Peeling 값이 향상된다는 결과를 얻었다. 그리고 최적 조건을 도출하기 위한 방법으로 반응표면 설계법 중의 중심합성법을 사용하여 에칭(10min 15sec)및, 화학니켈(10min 15sec)의 최적 공정 시간을 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.93.2-93.2
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• 2018

최근 기후 변화 문제로 $CO_2$배출량 억제 정책에 따라 열전재료가 다양한 분야에 크게 주목 받고 있다. 열전 모듈은 전류를 흘려 온도차를 발생시키는 펠티어 효과와 온도차를 전력으로 변환하는 제백 효과를 이용한다. 열전발전용에 적용되는 상용 열전모듈의 경우, 열전소자의 접합부의 수는 수십 개 이상이다. 따라서 단 한 개의 접합 불량 열전소자가 모듈 전체의 열전성능에 큰 영향을 미친다. 현재 상용화 된 Bi-Te계 열전 모듈은 Bi-Te의 Te와 Sn계 솔더의 주성분인 Sn이 $250^{\circ}C$ 부근에서 취성의 Sn-Te계 금속 화합물을 형성한다고 알려져 있다. 이 때 생성된 Sn-Te 화합물은 열전모듈의 접합강도를 약화시키고 이로 인해 열전모듈의 접합 신뢰성을 크게 저하 시킬 수 있다. 이를 해결하기 위해 솔더와 소자 사이에 확산방지층이 적용되고 있으며, 이 중에서 니켈합금이 가장 널리 적용되고 있다. 니켈층을 형성시키는 방법 중에서, 무전해 도금법은 간단하게 열전소자 표면 위에 도금 층을 균일한 두께로 만들어 낼 수 있다. 하지만, 니켈 도금층과 Bi-Te 소자 간에 화학적 결함이 존재하지 않기 때문에, 무전해 니켈 도금층의 밀착성이 떨어진다. 이 때. 소자 표면에 거칠기 효과(anchor effect)를 부여하기 위해 물리적 샌딩법을 사용하는데 이 방법의 경우 소자에 크랙 같은 손상을 미쳐 열전모듈의 신뢰성 저하를 가져온다. 그러므로 거칠기 효과를 부여하면서 소자에 손상을 최소화하는 습식 식각법을 개발하여 Bi-Te계 열전소자의 표면 조도를 조절하고 무전해 Ni-P 도금을 실시하였다. 그리고 열처리 유무에 따른 열전모듈의 접합강도를 측정하였으며, 제작한 열전 모듈의 접합부 및 파단부의 계면 분석하여 무전해 Ni-P도금을 위한 습식식각법(wet etching법)에 대하여 검토하였다. N-type은 질산과 구연산의 혼합수용액에, P-type은 왕수에 습식 식각처리를 해서 적당히 표면 조도를 조절한 후에 EPMA로 분석을 해본 결과 니켈 도금층과 Bi-Te 소자 간에 anchor effect가 부여 된 것을 확인했다. 습식 식각에 의해서 제조된 열전모듈의 접합강도는 종래의 알루미나 샌딩법으로 제조한 열전모듈 보다 높은 접합강도를 나타내었다.

• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.24 no.1
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• pp.18-24
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• 1991

In the present work the adhesion failure of a hot-dip galvanized coating has been studied as a function gas composition temperature of strip and of atmospheric gas in furnace. The adhesion failure of the hot-dip galvani-zed coating is classified as three mechanisms : carbon deposition, oxide film formation and alloy layer formation. The adhesion failure due to oxide film formation decreased markedly by increasing the gases temperature of direct fired furnace(DFF) in order to improve the reducing ability of steel strip. Optimum conditions of operating and manufacturing facilities for improving the coating adherence are suggested by analyzing the interface between steel substrate and coating layer.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.28 no.4
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• pp.544-551
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• 2024

In this study, the electrochemical polarization data required for the simulation of the plating process, simulation of plating conditions, and characterization of the plating layer were discussed. The electrochemical polarization data obtained by potentiodynamic polarization tests and potentiostat analysis of Ni and Cu were used to observe changes in the overvoltage distribution with the flow conditions of the plating solution. In the simulation of plating conditions, the current density distribution and plating thickness distribution were evaluated under different variables to analyze the influence of the location and number of contacts on the rack pins on the plating quality. Simulation results under variables such as anode geometry, interpole distance, auxiliary anode placement, and variation of substrate spacing were used to explore ways to improve plating thickness deviation. Additionally, plating layer characterization analyzed the thickness, adhesion, and delamination of the plating layer with and without buffer layer formation. The simulation results can be utilized as important basic data for improving the efficiency and quality of the plating process.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.166.2-166.2
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• 2016

알루미늄 합금 표면의 도금피막 밀착성을 향상시키는 전처리 방법으로는 아연 치환법[이하; 징케이트(Zincate)처리]이 사용되고 있다. 2중 징케이트 처리에 의해 아연 치환층이 치밀화 하여, 아연 치환층의 일부가 알루미늄과 합금화 한다. 일본에서는 2중 징케이트 처리의 각 과정에 있어서 알루미늄 합금의 표면 상태를 X선 광전자분광장치(XPS)로 조사하였다. 본고에서는 Fe합금 징케이트 처리의 각 공정에 있어서 알루미늄 합금 표면을 XPS로 조사한 결과, 징케이트 처리에 기초한 피막의 구조와 밀착성 개선효과에 관하여 기술하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.11a
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• pp.20-24
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• 2009

Mobile의 기술발달과 보편화에 따라 소비자들은 Mobil이 자기 개성 표현인 액세서리화되고, 더욱 감성적이고 차별화된 디자인을 요구함에 따라, 기업들은 이런 소비자들의 개성화 감성화의 니즈를 표면처리 디자인 기술로 효율적으로 적용해 소비자의 감성만족을 시키려 하고 있다. 국내외 Mobile 시장에서 Metal Case 외장의 2차원적인 디자인패턴은 다양한 표면처리 가공 접근이 용이하지 못하고, 패턴디자인의 한계에 이르렇다. E/F(INLET)의 도금 가공 기술의 Concept은 "원활한 모재의 제품 박리성" 에 있으나, 역발상으로 "Metal 모재와의 밀착성"으로 제품디자인을 구현하여, 제품의 도금 두께층 및 신뢰성 기술 확보함으로, 표면층에 사진, 그림, 인물 풍경, 자연물이미지 등의 다양한 감성디자인패턴의 구현이 가능해졌다. 산업기술자원부의 디자인혁신센터로 중소기업디자인개발 지원을 위해 설립된 중앙대학교 디자인경영센터와 SR I-TECH의 기술력으로 3차원 감성디자인패턴을 개발하게 되었다.