• 한국융합학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.169-173
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• 2016

알루미늄의 양극산화는 황산법, 수산법과 황산과 수산을 활용한 혼산법 등이 있다. 산업체에서 만들어지는 양극산화는 황산법으로 전해액속의 황산농도가 15~20 wt %이다. 연질 양극산화피막을 생성할 경우는 전해액의 온도가 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위에서 생산되고 있으며, 생산 전압은 직류전압으로 13~15 V 이내가 가장 많이 사용된다. 경질 양극산화피막을 생성할 경우는 전해액의 온도가 $0{\sim}-5^{\circ}C$에서 생산되어지고 있다. 본 연구에서는 황산법과 수산법을 이용하여 $50{\mu}m$ 두께의 양극산화피막(알루미나)를 제작하였다. 황산법과 수산법에 의해 시편을 제조하여 열 피로시험을 수행하였다. 황산법과 수산법의 균열발생온도는 $500^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$이었다. 황산법의 균열발생온도는 수산법의 균열발생온도보다 낮았다. 시험결과 수산법의 열 피로는 황산법의 열 피로 특성보다 좋았다. 그 이유를 알루미늄과 알루미나의 열팽창계수와 제조온도로 설명하였다. 고온에서 사용되는 양극산화제품의 제조방법을 여기서의 융합 연구를 통해 제안 가능하게 되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.350-355
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• 2005

소형 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 전기를 만들기 위해서 고순도의 수소를 필요로 한다. 각각의 마이크로 성형된 금속박판(스테인레스 스틸, 알루미늄)을 진공 브레이징법으로 접합하여 수소공급용 소형 개질기를 제작하였다. 마이크로 채널의 내부는 졸-겔법(스테인레스 스틸)과 양극산화법(알루미늄)으로 촉매를 지지하기 위한 다공성 $Al_2O_3$ 층을 형성시켰다. 스테인레스 스틸 박판은 에칭과 브레이징에 유리하였으나, 표면산화층 코팅을 균일하게 하여 안정적인 촉매반응을 유도하기 위한 균일한 표면 산화층 형성이 힘들었다. 반면 알루미늄 박판은 표면 산화층 형성이 상대적으로 용이했으며, 촉매를 상하지 않는 낮은 온도에서의 적층이 가능했다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권1호
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• pp.35-39
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• 2019

현재까지 다공성 알루미나 구조물은 대표적으로 양극산화 방법으로 구현되어 오고 있다. 양극산화 방법을 통해 규칙적인 배열을 가진 알루미늄 산화 피막은 쉽게 만들 수 있지만, 복합 구조물 형태를 가진 산화피막은 상대적으로 구현하기가 어렵다. 본 연구는 인산용액에서 양극산화 인가전압에 따른 피막 기공 크기, 두께 및 구조물 형태 변화를 관찰하고자 한다. 다층 복합 산화물 구조물 구현을 위해 양극산화 인가전압 조건을 조절하였고, 실험 조건은 10% 인산용액에서 양극산화 인가전압 100 V와 120 V로 각각 수행하였다. 실험 결과는 각 조건에 따라 다공성 구조물과 복합 구조물 형태의 산화물 구조를 구현할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제21권3호
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• pp.130-141
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• 1988

최근에 와서 알루미늄소재의 양극산화피막 형성Mechanism에 관한 연구는 응용분야의 폭넓어지면서 많은 연구가 진행되고 있다. 최신분석 장비의 응용의 폭이 넓어짐으로 해서 연구의 깊이도 점차 증가되고 있는 실정이다. 따라서, 선진국 양극산화피막에 관한 연구는 어디까지 왔는가를 조명하므로 해서 그 응용의 기반을 확고히 하기 위해 본 Review를 연재하고자 한다. 본고에서는 가장 기본적인 연구과제와 양극화산화피막의 Morphology에 관한 내용이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.205-206
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• 2009

다량의 석출물을 포함하고 있는 AC2A 합금을 $0^{\circ}C$에서 2.25M H2SO4에서 양극산화처리를 행하여 피막형성 거동을 관찰하였다. 주조용 알루미늄 합금은 다량의 석출물을 포함하고 있고 석출물들은 산화피막의 형성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 주조용 AC2A합금의 양극 산화 피막의 형성에 미치는 석출물들의 영향을 OM, SEM, LSCM을 사용하여 정밀하게 관찰해 보았다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.320-320
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• 2015

표면개질이란 재료 본연의 특성만으로 원하는 성능과 기능을 발휘할 수 없을 때 기재 표면에 열에너지, 응력 등을 부가하여 새로운 표면층을 형성하는 방법이다. 특히 양극산화 기술을 이용해 형성된 피막은 경도 및 내마모성 등 기계적 성질이 우수하고, 공정조건 등을 변화시켜 피막 두께와 형상 조절이 용이하여 센서, 필터, 광학용 박막 그리고 전해콘덴서 등에도 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 5083 알루미늄 합금을 이용해 해양환경에서 우수한 내구성을 보유할 수 있는 최적의 양극산화 공정시간을 선정하고자 캐비테이션 실험을 실시하였다. 실험 결과, 공정시간 40분에서 안정적인 산화피막 생성과 함께 탁월한 내캐비테이션 특성을 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4757-4761
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• 2012

알루미늄 기판 및 양극산화 공정을 사용하여 LED Chip on Board(COB) 패키지를 제작하였다. 선택적 양극산화 공정을 적용하여 알루미늄 기판 상에 알루미나를 형성하고 이를 COB 패키지 절연층으로 사용하였으며, 비아홀 내부가 충진된 구조의 Thermal Via를 구현하였다. 패키지 기판 종류에 따른 열저항 및 발광효율 변화를 파악하기 위해 알루미늄 기판과 알루미나 기판을 제작하고 이를 각각 비교 분석하였다. Thermal Via가 적용된 알루미늄 기판이 51%의 열저항 개선 및 14%의 발광효율 향상 특성을 보여주었다. 이러한 결과는 선택적 양극산화 공정 및 Thermal Via 구조적용으로 COB 패키지의 방열 특성이 향상되었음을 의미한다. 또한 동일한 전력 소모시 LED 칩 개수에 따른 COB 패키지의 열저항 및 발광효율 변화를 분석함으로써 다수 칩의 효율적인 배치가 열저항 및 발광효율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.133-133
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• 2000

알루미늄 산화막은 알루미늄 전해 커패시터의 유전재료로 많이 사용되고 잇다. 기존의 생산 공정은 양극 산화법에 의한 산화막 형성으로 대부분이 이러한 습식 공정으로 생산되고 있다. 이 양극 산화법 방식은 장점도 있으나 폐기물이 많이 발생되는 단점이 있다. 본 연구에서는 폐기물의 발생을 획기적으로 줄일 수 있고 산화막 형성 효율을 높일 수 잇는 방식으로 activated reactive evaporation(ARE)을 도입하였다. 이 방식은 electron-beam에 의해 알루미늄을 증착시킬 때 plasma를 챔버 내에 발생시켜 활성 반응으로 알루미늄 원자가 산소와 반응하여 기판위에 Al2O3가 증착되는 것이다. 이 방식은 기계적 작동이 단순하고 증착이 되는 여러 변수들의 독립적 조절이 가능하므로 증착을 제어하기 쉽기 때문에 바로 산업 현장에서 적용될 수 있을 것으로 전망되어 본 연구에 도입하게 되었다. 기판은 유전용량을 증가시키기 위하여 알루미늄 원박을 에칭하였다. 이것은 기판으로 쓰일 알루미늄의 표면의 표면적을 증가시키기 위한 것으로, 알루미늄 전극의 표면적을 확대시키면 유전용량이 증가된다. 99.4%의 50$\mu\textrm{m}$와 60$\mu\textrm{m}$ 두께의 알루미늄 원박을 Ar 이온빔에 의해 1keV의 에너지로 20mA로 에칭을 하였다. 에칭 조건별로 에칭상태를 조사하였다. 에칭 후 표면 상태는 AFM으로 관찰하였다. 화성 실험은 진공 챔버 내의 진공을 약 10-7 torr까지 내린 후, 5$\times$10-5 torr까지 O2와 Ar을 주입시킨 다음 filament에서 열전자를 방출시키고 1.2 kV의 electrode에 의해 가속시켜 이들 기체들의 플라즈마를 발생시켰다. e-beam에서 증발된 알루미늄과 활성 반응을 이루어 기판에 Al2O3가 형성되었다. 여러 증착 변수들(O2와 Ar의 분압, 가속 전압, bias 전압 등)과 산화막의 상태 등을 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy), AFM(Atomic Force Microscopy), XRD(X-Ray Diffraction), EXD로 조사하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.166-167
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• 2007

본 연구에서는 Anodic Aluminum Oxide(AAO)-Nano Template 제조 시 알루미늄의 결정방위가 AAO 미세공 형성에 미치는 영향을 연구하였다. 시료는 직경 20mm 두께 2mm의 (200), (220), (111) 세가지 알루미늄 단결정 시편을 사용 하였으며 이는 XRD 장비로 단결정임을 확인 하였다. 양극산화에 앞서 평활한 면을 얻기 위해 다이아몬드 콤파운드($1{\mu}m$)로 미세연마 하였으며 양극산화는 세가지 시편에 대해 모두 동일한 조건에서 2단계 양극산화까지 하였다. 결과는 주사전자현미경(FE-SEM)으로 제조된 AAO 표면의 세공형태와 단면을 모두 관찰 하였으며 그 결과 (200) 결정방위가 (220), (111) 결정 방위보다 세공 형태 균일도 및 단면 정열도와 직진성이 우수함을 관찰 할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권4호
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• pp.69-74
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• 2010

알루미늄 양극산화(aluminum anodization)의 선택적인 적용을 통하여 DRAM 소자를 위한 새로운 패키지 기판을 제작하였다. 에폭시 계열의 코어(core)와 구리의 적층 형태로 제작되는 일반적인 패키지 기판과는 달리 제안된 패키지 기판은 아래층 알루미늄(aluminum), 중간층 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 그리고 위층 구리(copper)로 구성된다. 알루미늄 기판에 양극산화 공정을 수행함으로써 두꺼운 알루미나를 얻을 수 있으며 이를 패키지 기판의 유전체로 사용할 수 있다. 알루미나층 위에 구리 패턴을 배치함으로써 새로운 2층 금속 구조의 패키지 기판을 완성하게 된다. 또한 알루미늄 양극산화를 선택적인 영역에만 적용하여 내부가 완전히 채워져 있는 비아(via) 구조를 구현할 수 있다. 패키지 설계 시에 비아 인 패드(via in pad) 구조를 적용하여 본딩 패드(bonding pad) 및 볼 패드(ball pad) 상에 비아를 배치하였다. 상기 비아 인 패드 배치 및 2층 금속 구조로 인해 패키지 기판의 배선 설계가 보다 수월해지고 설계 자유도가 향상된다. 새로운 패키지 기판의 주요 설계인자를 분석하고 최적화하기 위하여 테스트 패턴의 2차원 전자기장 시뮬레이션 및 S-파라미터 측정을 진행하였다. 이러한 설계인자를 바탕으로 모든 신호 배선은 우수한 신호 전송을 얻기 위해서 $50{\Omega}$의 특성 임피던스를 가지는 coplanar waveguide(CPW) 및 microstrip 기반의 전송선 구조로 설계되었다. 본 논문에서는 패키지 기판 구조, 설계 방식, 제작 공정 및 측정 등을 포함하여 양극산화 알루미늄 패키지 기판의 특성과 성능을 분석하였다.