• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.130-130
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• 2017

Au 합금 도금층은 내마모성 및 내식성이 우수하고 접촉저항이 낮기 때문에, 커넥터, 인쇄회로기판 등과 같은 전자부품의 접속단자부에 널리 적용되고 있다. 각 부품들을 효과적으로 전기적 신호를 통해 연결하기 위해서는 낮은 접촉저항이 요구되며, 이러한 Au 합금 도금층의 접촉저항은 합금 원소의 종류 및 함량, 용융 솔더와 전자부품을 고정시키는 표면실장공정에서 받는 theremal aging의 온도와 시간에 따라 변화된다. 현재 전자부품용 커넥터에 실시되고 있는 금 합금도금은 Au-0.3wt%Co합금, Au-0.2wt%Ni합금도금이 대부분 적용되고 있으며, 높은 순도(금 함유량 99.7wt%이상)로 인하여 금 사용량을 절감하기 어려운 실정이다. Sn은 Au와 높은 고용률을 갖는 합금을 형성하는 장점을 갖고 있기에 금 사용량 절감에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 Sn을 합금 원소로 사용하여 높은 Sn함량을 갖는 Au 합금 도금층을 제작하고, 무연솔더의 융점보다 더 높은 온도인 533K에서 thermal aging을 실시하여, Sn함량별로 thermal aging에 따른 접촉저항과 솔더퍼짐성의 변화를 기존의 Co, Ni합금과 비교 조사하였다. 또한, 표면분석을 통하여 Au-Sn합금 도금층의 접촉저항이 변화하는 요인에 대해서도 고찰하였다. 표면적 $0.2dm^2$의 순수 동 시편 위에 약 $2{\mu}m$두께의 Ni도금을 실시한 후 Sn 함량을 다르게 준비한 도금 용액(Au 6g/L, Sn 1~8g/L)을 사용하여 Au-Sn합금 도금을 실시하였다. Au-Sn합금 도금층은 전류밀도 0.5ASD, 온도 $40^{\circ}C$에서 약 $0.1{\mu}m$두께가 되도록 도금하였으며, 두께는 형광X선 도금두께측정기로 측정하였다. 금 합금 도금층 내의 Sn함량은 Ti시편 위에 도금한 Au-Sn합금층을 왕수에 용해시킨 다음, ICP를 사용하여 분석하였다. Au-Sn합금 도금층의 접촉저항은 준비된 시편을 533K에서 1분 30초, 3분, 6분 간 열처리한 후, 5회 접촉저항을 측정하여 그 평균값으로 하중에 따른 금 합금 도금층의 접촉저항을 비교하였다. 솔더링성은 솔더볼을 합금 표면에 솔더페이스트를 이용하여 붙인 뒤 533K에서 30초간 열처리하고, 열처리 후 솔더볼의 높이 변화를 측정해 열처리 전 솔더볼의 높이에 비해 퍼진정도를 측정하였다. 또한, 도금층 내의 Sn함량에 따라서 접촉저항이 변화하는 요인을 분석하기 위해서 X선 광전자 분광기를 이용하여 도금층 표면의 정량 분석 및 화학적 결합상태를 분석하였다. ICP분석결과 Au-Sn합금층 내의 Sn함량은 도금용액의 조성별로 9~12wt% Sn 합금층이 형성된 것을 알 수 있었고 기존의 Au-Ni, Au-Co 합금층과 비교해 합금함량이 크게 증가된 것을 알 수 있었다. 또한 접촉저항 측정 결과, 기존의 Au-Ni, Au-Co합금층의 접촉저항과 비교했을 때 Au-Sn합금층의 접촉저항이 더 낮은 것을 알 수 있었다. 또한, 솔더퍼짐성 측정 결과 기존의 Au-Ni, Au-Co합금층과 비교해 솔더퍼짐성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 전자부품용 접점재료에 합금함량이 높은 Au-Sn합금층을 적용시키면 더 우수한 커넥터의 성능을 얻을 수 있을 뿐 아니라 경제적으로 큰 절약 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.503-503
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• 2011

알루미늄 도금강판은 Al-10%Si의 Type 1과 100%Al의 Type2로 구분되어 진다. 그러나, 국내에서는 Type1만이 생산되고 있으며, Zn이 주요성분이 되는 도금강판대비 내열성이 우수하여, 고온기기나 자동차용 배기계 등에 상용되고 있다. 이러한 알루미늄 도금강판의 특성은 표면조직이나, 소재에 도금층과 반응하여 형성된 계면합금층의 특성에 따라, 내열성, 가공성, 내식성 등의 물성에 큰 영향을 미친다. 특히, 합금층은 매우 취성이 강하여 도금층의 박리 등을 유발할수 있으며, 고온에서는 합금층이 성장하여, 내열성 등 물성에 영향을 미친다. 그러나, 이러한 합금층의 결정구조나 조직에 대해서도 연구자간의 분석결과가 일치하지 않으며, 합금층의 고온에서의 거동에 대해서도 잘 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 이러한 합금층에 대한 문헌조사 및 내열실험을 통하여 합금층거동을 분석하고자 하였으며, 또한, 이상적인 도금구조를 갖는 건식도금 샘플을 제작하여 합금층의 내열특성을 상호 비교하였다. 본 발표에서는 이러한 결과를 제시한고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.137-138
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• 2011

구리 이온은 -0.40V (vs. SCE)에서 전기화학적 환원이 일어나는 반면, 니켈 이온은 -1.19V (vs. SCE)에서 전착이 발생한다. 따라서, 단일 도금욕조 내에서 Ni-Cu 합금도금층을 제조하기 위해서는 두 금속 이온종 간의 전위차를 줄여주어야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 $Na_3C_6H_5O_7{\cdot}2H_2O$를 착화제로 사용하였다. 다양한 Ni-Cu 합금 도금층의 조성을 얻기 위하여 기본 도금욕 내 황산니켈과 황산구리의 비율을 10:1로 설정하였다. 도금 공정 조건에 따른 합금 도금층 조성 변화를 관찰하기 위하여 도금액 pH와 교반 속도에 따른 도금층 조성 변화를 분석하였으며, 도금액의 UV-VIS과 도금층의 XRD 와 SEM 측정을 통하여 도금욕과 도금층 간의 상관 관계를 유추하였다. 본 도금액에 사용된 $Na_3C_6H_5O_7{\cdot}2H_2O$ 착화제의 효과는 pH3에서 가장 현저하였으며, pH 변화 및 교반 속도 변화를 이용하여 다양한 합금 조성을 얻을 수 있었다.

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

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.78-78
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• 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 Korea Convergence Society
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• v.7 no.6
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• pp.193-198
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• 2016

The texture of electrodeposits varies with deposition conditions. Texture of electrodeposits is also related to microstructure, surface morphology and mechanical properties. When the electrodeposits annealed, the recrystallization texture may be different from the original deposition texture. The surface morphology, the microstructure and the initial and recrystallization textures of copper electrodeposits vary with deposition conditions. The texture, microstructure, surface morphology and mechanical properties of electrodeposits are known to vary with electrolysis conditions, such as bath composition, over potential, pH, current density, bath temperature, etc. The (111) and (110) textures of copper electrodeposits can be obtained from copper sulfate bath. In this study, copper electrodeposits with (111) and (110) textures are obtained from a copper sulfate bath, and the change from (111) to (110) textures of copper electrodeposits can be explained.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.162-162
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• 2016

비전도체를 피도금체로 하여 전기 도금을 하는 경우 우선 피도금체 상에 시드 층을 형성 시키고 이후 여러 번의 전기도금을 거치게 된다. 이때 접점의 위치와 전류 인가 방법은 도금 특성에 영향을 미치게 된다. 이를 고찰하기 위하여 접점간 거리에 따른 도금 두께 분포 계산을 하였다. 본 연구에서는 도금 분포 계산을 위해 Elsyca社의 PlatingMaster를 사용하였다. 방향별 도금 두께 분포의 변화를 극명하게 관찰하기 위하여 종횡비 10:1로 음극과 양극 모델링을 하였고 접점의 개수는 1 ~ 3개, 접점의 위치는 10 mm 간격으로 이동하는 것을 변수로 하였다. 피도금체의 시드 층은 니켈 층으로 두께 $0.4{\mu}m$로 설정하고 유산동 도금 용액을 이용하여 용액 데이터베이스 측정하고 반영하였다. 계산을 위한 전류 밀도는 $50mA/cm^2$, 도금시간은 10분으로 모든 모델에서 동일하게 적용하였다. 도금이 성장한 면의 두께를 폭과 길이 방향으로 비교 관찰한 결과 전극간의 거리는 시드 층이 얇을수록 두께 분포에 큰 영향을 미쳤다. 하지만 하지 도금 층의 두께가 충분히 두꺼운 경우 전극간의 거리는 큰 영향을 미치지 않는다.

• Analytical Science and Technology
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• v.12 no.1
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• pp.40-46
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• 1999

Zn-Ni alloy electrodeposition on steel has been examined by means of X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The effect of current density, $Ni^{2+}$ ion concentration, and $Cl^-$ ion concentration on the structure as well as morphology of the electrodeposit have been studied. The Ni content of the electrodeposit increased with decreasing current density in the range studied in this work. The Ni content of the electrodeposit also increased with increasing $Ni^{2+}$ ion and $Cl^-$ ion concentrations. The structure change of the electrodeposit was closely related to the Ni content. In fact, the mixture phase of ${\eta}$ and ${\gamma}$ was found below 10 wt.% of Ni while the ${\gamma}$ phase only was observed above 10 wt.% of Ni. In addition, the lattice parameter, a, of then phase structure increased and the lattice parameter, c, of it decreased as the Ni content of the electrodeposit increased. The morphology of the electrodeposit varied from the plate-like shape to the fine granular shape depending upon the change in composition and structure of the electrodeposit.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.76-77
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• 2012

전기 도금 시스템에서 전산모사 해석을 이용하여 도금층 두께를 정확히 예측하기 위해서 음극 표면의 확산층이 고려된 도금 Simulator를 개발하였다. 특정 형상의 경우 도금액 교반이 원활하지 않아 불균일한 도금이 이루어지는 경우가 있기 때문에 이를 예측하기 위해서는 교반 영향을 나타내는 확산층을 고려해야 한다. 유동해석을 통해 도금액 교반 조건 및 형상에 따른 음극 표면의 유속을 결정하고 유속별 도금액 DB를 구성하여 음극의 위치별 분극곡선을 차별화하여 유동 조건에 따른 확산층 변화를 고려하는 형태로 구현하였다. 유속별 도금액 DB는 실험 데이터 및 해석 데이터를 종합하여 구축하였다. 교반의 영향을 많이 받는 시스템을 대상으로 개발된 Simulator 결과의 타당성을 검증하였고 확산층 적용에 따른 도금 결과의 차이를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.11a
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• pp.68-68
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• 2012

유기 용매를 사용하여 상온에서 실리콘계 전해 도금층을 형성하였다. 도금층의 몰폴로지는 전류밀도 및 도금 시간에 크게 영향을 받았으며, 다공성 구조에서 치밀한 구조까지 다양하게 나타났다. 조성 및 구조가 잘 정의된 실리콘계 전해 도금 층을 리튬이차전지용 애노드 활물질로써 평가해 본 결과 도금층 내 실리콘은 리튬과 가역적으로 반응하였다.