• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.285-286
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• 2015

반도체 패키지 솔더범프용 주석계 도금액에 적용 가능한, 친환경 산화방지제 몇 종에 대하여 연구하였다. 주석계 전기도금액에 포함된 산화방지제는 주석의 산화방지 외에도, 전류효율, 도금액의 안정성, 그리고 형성된 솔더범프의 특성 등에 영향이 있음을 확인 하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.90.1-90.1
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• 2012

1934년 J. R. Winkler에 의해 처음으로 개발된 pulse current 도금은 연속적인 직류 단속을 이용한 전기도금으로써 종래의 연속적인 직류(direct current) 전기 도금이 가지는 다공성 및 거친 도금 등의 한계를 극복하기 위해 연구되고 있다. 최근 전기 전자 산업의 급속한 발달과 함께 Au, Pd, Rh 등의 귀금속 도금에 있어서 Pulse 도금은 광택, 다공도, 내부 응력, 불순물 및 수소 함유량의 감소와 같은 특성 향상을 가질 수 있으며 기존 DC 전기 도금의 문제점 해결책으로서 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 현재까지 Pulse 도금의 정확한 기구(mechanism)에 대한 명확한 정립이 되어 있지 않아 모든 도금계에 적용할 수 있는 standard pattern이 없는 실정이다. 본 연구에서는 귀금속 도금 중 Ag pulse 도금에 있어서 Peak current density, duty cycle, time이 Ag 도금의 표면 형상, 두께, 열전도율에 미치는 영향에 대해 연구하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2000년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.36-36
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• 2000

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.43-51
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• 2011

수평관 외부에서 발생하는 자연대류 열전달 현상을 실험적으로 연구하였다. 연구의 목적은 구리 도금계를 채택한 유사성실험방법론이 적용가능한지 확인하는 것과 수평관의 지름과 각도에 따라 달라지는 국부열전달을 시각화하는 것이었다. 구리의 전기도금계를 사용하면 양극에서 생성된 구리이온은 대류와 확산을 통하여 음극으로 이동되어 환원되는데 이는 열전달을 모사하게 된다. 구리와 색깔이 다른 알루미늄을 음극으로 채택함으로써 각도에 따라 환원되어 석출된 구리의 양을 시각화 할 수 있었다. 수평관의 직경은 0.01m에서 0.15m이었고 이는 $Ra_D\;=\;1.73{\times}10^7\;{\sim}\;5.69{\times}10^{11}$에 해당한다. 실험결과는 기존에 알려진 열전달 상관식과 일치하였다. 알루미늄 음극에 도금된 구리의 패턴은 Kitamura에 의해 액체결정온도측정법으로 시각화한 결과와 매우 잘 일치 하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.129-129
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• 2017

열전재료는 열에너지를 전기에너지로 또는 전기에너지를 열에너지로 직접 변환하는데 가장 널리 사용되는 재료이다. $Bi_2Te_3$계 열전 재료는 400K 이하의 비교적 저온 영역에서 높은 성능지수(Dimensionless Figure of merit, ZT($={\alpha}2{\sigma}T/{\kappa}$, ${\alpha}$: 제백계수, ${\sigma}$: 전기전도도, T: 절대온도, ${\kappa}$: 열전도도))를 나타내는 열전재료이며 자동차 시트나 정수기 등에 응용되고 있다. 열전모듈은 제조시 수십 개에서 수백 개 이상의 n형 및 p형 열전소자를 알루미나($Al_2O_3$)와 같은 세라믹 기판(substrate) 상에 접합된 동 전극 위에 전기적으로 서로 직렬로 접합시켜 제조한다. 기존의 열전모듈의 제조방법에는 동 전극 위에 위에 Sn합금 분말과 플럭스(flux)의 혼합물인 솔더페이스트를 스크린 인쇄법을 사용하여 동 전극에 도포한 다음, 그 위에 열전소자를 얹고 약 520K의 열풍을 가하여 솔더를 용융시켜 열전소자와 동 전극을 접합시킨다. 스크린 인쇄법에서는 인쇄 압력이 일정하지 않으면, 솔더페이스트 층의 두께가 균일하지 않게 되어 열전소자 접합부의 불량을 유발시킨다. 그러나 열모듈은 단 하나의 접합 불량이 모듈 전체의 열전변환성능에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, 솔더페이스트를 도포하지 않고 열전소자를 직접 동 전극과 접합할 수 있는 방법을 고안하였다. 무전해도금을 이용한 니켈층을 형성시킨 $Bi_2Te_3$계 열전소자 표면에 약 $50{\mu}m$의 주석도금층을 전기도금법을 구사하여 형성시켰다. 그 후, wire cutting을 통하여 $3mm{\times}3mm{\times}3mm$의 크기로 절단한 주석도금된 열전소자를 동 전극에 얹고 1.1KPa의 압력을 가하면서 523K의 핫플레이트 위에서 3분간 방치하여 직접(direct) 열압착 접합을 실시하였다. 접합부의 단면을 SEM을 이용하여 관찰한 결과, 동 전극과 열전소자 사이의 계면에 용융 후 응고된 주석층이 결함없이 균일하게 형성된 양호한 접합부를 관찰할 수 있었다. 따라서, 솔더페이스트를 이용하지 않고, 열전소자 표면에 주석도금을 실시한 후, 동 전극과 직접 열압착 본딩을 실시하는 방법은 균일한 접합계면을 얻을 수 있는 새로운 공정으로 기대된다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.114.1-114.1
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• 2017

불용성 전극이 고속 전기도금 공정에 사용되기 위해서는 전기화학 반응이 우수하고, 높은 내구성을 가져야 한다. 불용성 전극의 내구성은 기지층 표면전처리, 금속산화물 조성, 코팅층 두께, 소결 온도 등 다양한 전극제조 공정인자들에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 불용성 전극의 내구성을 향상시키기 위해 전극 전처리 및 백금족 산화물 조성비의 공정변수로 전극을 제조하였고, 가속수명평가법을 사용하여 전극의 내구성을 평가하였다. 고속 전기도금 공정환경에서는 이리듐(Ir)계 및 탄탈륨(Ta)계 산화물 조성을 가지는 불용성전극의 내구수명이 우수한 경향을 나타내었으며, 귀금속 산화물 코팅층 두께가 얇을수록 불용성전극의 내구수명은 크게 저하되었다. 또한, Ir-Ta 조성 불용성전극의 경우 내구성 향상 기지체 표면전처리를 통해 전극의 내구수명이 10배 이상 향상되었음을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.44-44
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• 2018

칼라도장강판은 금속 제품의 제품화 공정 중에 도장 공정을 생략함으로 경제적이며, 제조공정 중 발생할 수 있는 VOCs(Volatile Organic Compounds)의 배출 염려가 없어 건축 및 가전 산업에 다용되고 있다. 칼라도장강판은 용융아연도금강판(GI), 전기아연도금강판(EGI), 용융알루미늄아연합금도금강판 등이 기재로 적용되고 있으며, 최근 마그네슘 성분이 첨가되는 고내식 도금강판 개발과 함께 고내식 도금강판을 이용한 칼라도장강판의 개발 및 수요 발굴을 위한 연구가 활발하게 진행 중에 있다. 칼라강판의 구성은 일반적으로 도막 밀착성 확보를 위한 화성처리층, 기재와 도막간의 밀착성과 내식성 개선을 위한 하도층(primer layer), 가공성, 내오염성, 의장성 등의 기능성 부여를 위한 상도층(top layer)의 구조로 도장되어 있다. 도료는 가공성, 내오염성, 경도 등의 기능성이 우수한 폴리에스테르 수지계가 가장 폭넓게 사용되고 경화제로는 멜라민 화합물과 이소시아네이트 화합물이 널리 사용되고 있다. 칼라도장 강판은 1970년대 이후 본격적으로 보급되어 사용되기 시작하였으며, 화성처리층은 밀착성과 내식성이 우수한 크로메이트처리가 널리 사용되고, 하도층은 방청성이 우수한 크로메이트계 방청 안료를 함유시킨 도료가 일반적이다. 그러나, 전기전자 제품에 적용되는 칼라도장강판은 2006년에 RoHS 규제의 시행과 더불어 6가 크롬 사용 제한의 영향으로 크롬프리 화성처리가 일반화되어 적용되고 있으며, 그 동안 6가 크롬 제안이 유보적이었던 건축용 칼라도장강판 또한 크롬프리 화성처리층 및 크로메이트계 방청 안료의 하도층 적용을 회피하고 있는 추세이다. 이에 따라, 고내식 합금도금강판을 기재로 사용하고 기존의 화성처리층과 하도층에 크롬프리 수지를 적용하는 연구개발이 활발하게 진행 중에 있다. 본 연구에서는 마그네슘이 첨가된 고내식 합금도금강판으로 Al-Mg-S i강판과 용융 Zn-Al-Mg 합금도금강판에 기존의 상용화 공정에서 사용되는 크롬계 및 크로프리 화성처리 적용 칼라도장강판에 대한 내식성 등 칼라도장강판의 특성에 대해 발표한다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2004년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.48-49
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• 2004

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권3호
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• pp.33-37
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• 2011

본 연구에서는 Ag-에폭시계 도전성접착제와 Sn도금 부품의 접합체를 이용하여 고온 고습 분위기($85^{\circ}C$/85%RH) 중에서의 미세조직과 전기저항의 변화를 중심으로 계면열화에 미치는 Cl의 영향을 검토하였다. $85^{\circ}C$/85%RH 분위기에서 전형적인 Cl량이 함유된 Ag-에폭시계 도전성접착제를 사용한 접합체의 전기저항은 Cl 함유량이 적은 접합제를 사용한 접합체에 비해 시간의 경과에 따라 급격히 증가하는 경향을 나타내었다. 그 원인을 밝히기 위해 미세조직을 분석한 결과, 고Cl 접합체의 경우, Sn 산화물과 Sn-Cl-O가 Sn도금/Ag-에폭시계 도전성접착제의 계면에 불균일하게 생성되어 있는 반면, 저Cl 접합체에서는 Sn-Cl-O생성이 관찰되지 않았고, Sn산화물도 비교적 적은 것을 알았다. 이러한 결과들을 통해 Ag-에폭시계 도전성접착제에 함유된 Cl이 Ag-에폭시계 도전성접착제와 Sn도금 부품 접합체의 전기적 열화를 가속시키는 원인 중의 하나임을 알았다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.136-137
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• 2014

주석계 전기도금액에 포함된 불소계 계면활성제는 분산 유화 소포 효과를 발휘할 수 있으며, 도금 금속 결정을 미세하게 하여 범프의 그레인 크기와 모양 특성을 개선하며, 범프의 높이 차 (WID, WIW) 감소 및 범프 내 빈 공간과 금속간 층의 균열 생성 방지에 영향을 주었음을 알 수 있었다.