• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.128-128
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• 2017

무전해 도금이란 외부의 전원을 사용하지 않고 환원제를 이용하여 금속 피막을 석출시키는 방법이다. 이러한 무전해 도금은 최근에 와서 인쇄회로기판(printed circuit board)등 다양한 전자부품에 적용되고 있다. 최근 급격한 금 가격 상승으로 인해 전자부품용에 사용되는 금의 사용량을 감소시키거나 또는 금을 대체할 수 있는 도금 층에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 금을 대체할 수 있는 즉 비용 경감의 가능성이 있는 도금 재료로는 팔라듐이 유력하다. 팔라듐은 금의 약 1/2가격으로 우수한 내식성 및 낮은 접촉저항을 가지기 때문에 접점재료로서 오래전부터 사용되어져왔다. 무전해 팔라듐-인 도금의 착화제, 환원제, 경도, 접촉저항에 대한 연구는 많이 있지만 도금속도에 미치는 인자에 대해서는 명확하지 않은 것이 많다. 따라서 본 연구는 무전해 팔라듐-인 도금의 석출석도에 미치는 에틸렌디아민 농도의 영향에 대하여 조사하였다. 실험방법으로는 환원제로 차아인산을 사용하고 착화제로는 에틸렌디아민을 사용하여 문전해 팔라듐-인 도금액을 제조하였다. 에틸렌디아민의 농도는 각각 5ml/L, 7.5ml/L, 10ml/L, 12ml/L로 하였다. pH는 7.5, 온도는 $45^{\circ}C$로 하여 30분 동안 도금을 실시하였다. 무전해 팔라듐-인 도금속도는 정밀저울로 무게를 측정하였고 ICP-OES을 사용하여 도금층의 농도를 분석, XRF를 사용하여 성분분석과 XRD를 사용해 결정회절을 분석하였다. 또한 SEM을 사용하여 단면 관찰을 하였으며 석출속도에 미치는 에틸렌디아민의 영향을 전기화학 분극곡선을 통해서 고찰을 시도해 보았다.

• Clean Technology
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• v.19 no.2
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• pp.84-89
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• 2013

The running blots between patterns during electroless nickel electroless palladium immersion gold (ENEPIG) surface finish of printed circuit board (PCB) are investigated and a proper solution is presented. Computational chemistry is first employed to understand the process and experiments are then designed to verify the proposed ideas. A $PdCl_2$ activator which has relatively weak chemical bonding to the epoxy resin is introduced to prevent the formation of palladium seeds on the epoxy resin and a couple of operational measures such as increasing HCl concentration and lowering the temperature of Pd activation process are executed to prevent a further hydrolysis of $PdCl_2$ to more stable $Pd(OH)_2$ in aqueous solution. Computational chemistry provides thermodynamic backgrounds for experiments and their results. This combined approach is expected to be very useful in the research of relevant processes.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.47 no.2
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• pp.141-149
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• 2009

The Cu thin film material and process, which have been already used for metallization of CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor), has been highlighted as the Cu metallization is introduced to the metallization process for giga - level memory devices. The recent progresses in the development of key elements in electrochemical processes like surface pretreatment or electrolyte composition are summarized in the paper, because the semiconductor metallization by electrochemical processes such as electrodeposition and electroless deposition controls the thickness of Cu film in a few nm scales. The technologies in electrodeposition and electroless deposition are described in the viewpoint of process compatibility between copper electrodeposition and damascene process, because a Cu metal line is fabricated from the Cu thin film. Silver metallization, which may be expected to be the next generation metallization material due to its lowest resistivity, is also introduced with its electrochemical fabrication methods.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.281-281
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• 2013

본 연구에서는 고출력 금속 인쇄회로기판(Metal PCB) 개발을 위해 절연층으로 양극산화막을 형성하고 이 절연층 위에 Screen Printing 법을 이용하여 Ag paste를 패턴 인쇄한 알루미늄 기판을 사용하였다. 이 기판 위에 무전해 방식으로 구리 박막을 성장시켜, 무전해 도금 조건이 구리 박막 성장에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 무전해 도금 시, pH 농도와 plating 온도를 변화시켜 이 변화에 따른 무전해 구리도금 박막의 물리적/전기적 특성을 비교 분석하여 무전해 도금에 의해 형성된 구리 박막과 기판과의 상관 관계도 비교 검토하였다. XRD (X-ray Diffraction), 광학현미경, FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)등을 이용하여 성장된 구리 박막 및 기판의 결정성, 표면 및 단면 형상 등을 측정하였고, XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)를 이용하여 무전해 도금에 의한 Cu의 화학구조 및 불순물 상태를 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.54-54
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• 2011

금속의 원자재 가격 상승으로 인하여 도금산업에서는 도금두께 균일도에 대한 정밀도를 더욱 요구하게 되었다. 특히, PCB(Printed Circuit Board) 산업에서는 초소형, 고밀집 제품이 주를 이루고 있기 때문에 도금두께를 정밀하게 제어하기에는 어려움이 따른다. 이에 PCB panel 제품에 대한 도금두께를 정밀하게 제어하기 위해 시뮬레이션을 이용하여 차폐판을 최적 설계하였다. 시뮬레이션의 정확도를 향상시키기 위하여 RDE(Rotaing Disk Electrode) 시스템을 사용하여 도금용액에 대한 전기화학 분석을 진행하였다. 27인치 PCB 제품에 대하여 차폐판을 적용한 결과, 기존에 비해 전류밀도분포 균일도가 약 20% 정도 향상되었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.30 no.2
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• pp.212-218
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• 2019

To investigate the effect of the oxyfluorination of carbon nanotubes (OF-CNTs) on electroless Ni deposition and electromagnetic interference shielding efficiency (EMI SE), CNTs were treated with a mixture of oxygen and fluorine gases and sequentially deposited with nickel. These samples were then manufactured into thin films on a polyimide film to evaluate their EMI SE. The surface chemical property of OF-CNTs was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. From the results of thermogravimetric and scanning electron microscopic analyses, it was found that both the amount of deposited Ni and the surface morphology changed depending on oxyfluorination. Moreover, the Ni-deposited CNTs pretreated with $O_2:F_2=1:9vol%$ exhibited the maximum EMI SE as approximately 19.4 dB at 1 GHz. These results were attributed to the formation of oxygen and fluorine functional groups on the surface of CNTs due to the oxyfluorination, and the functional groups enabled to deposit a suitable amount of Ni and improve the dispersion in the deposited solution.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.107-107
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• 2018

무전해 니켈도금 용액의 성분은 Ni(II)염, 환원제, 적합한 금속 배위 리간드, 안정제 및 특정 특성 요구에 대한 첨가제를 포함한다. 일반적으로 도금 욕에는 미량의 안정제가 함유되어 있다. 만약 적절한 안정화 시스템이 없는 도금 욕에서 도금 공정 시 도금 시작 직후에 많은 양의 니켈 플레이크(Ni flake)가 생성되어 빠르게 도금 용액이 분해되어 더 이상 도금이 어렵게 된다. 그러나 무전해 도금 욕에서 안정제의 역할 및 도금 층에 미치는 영향에 대한 연구는 여전히 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 $Pb^{2+}$ 안정제 농도가 도금 층에 미치는 영향과 캐비테이션 침식 실험을 통해 그 내구성을 평가하고자 하였다. 무전해 니켈코팅을 위한 모재는 회주철(FC250)을 $19.5mm{\times}19.5mm{\times}5mm$의 크기로 가공하였다. 회주철의 인장강도는 $330N/mm^2$이며, 그 성분 조성(wt.%)은 3.23 C, 1.64 Si, 0.84 Mn, 0.016 P, 0.013 S 그리고 나머지는 Fe이다. 시험편은 SiC 페이퍼 #1200까지 연마하여 시험편의 표면 거칠기는 $1.6-2.1{\mu}m$ 범위 내로 제작하였다. 무전해 도금 전 시험편은 탈지를 위해 상온의 아세톤 용액에서 3분간 초음파 세척하고, $90^{\circ}C$의 알카리 수용액으로 5분간 세척하였다. 그리고 표면 활성화를 위한 산세척은 5% 황산용액에서 30초 동안 실시하였다. 도금조로 500mL 비커를 사용하였으며, 모든 시험편은 2시간 동안 무전해 니켈도금을 실시하였다. 그리고 니켈도금 층의 내식성과 내구성을 평가하기 위해 전기화학적 분극 실험을 통한 타펠분석과 ASTM G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식 실험을 실시하였다. 그 결과 안정제 농도가 도금 속도와 도금 층의 성분 변화에 크게 영향을 미쳤으며, 그에 따라 도금 층의 내식성과 내구성이 크게 변화되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.87-88
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• 2007

무전해 구리 도금 공정에서 첨가제로 사용되는 HIQSA 화합물이 Damascene 공정을 이용한 60nm급 trench 패턴 내 무전해 구리 배선 형성 과정에 미치는 효과를 전기 화학적 기법과 광학적 기법을 이용하여 관찰하였다. HIQSA 농도별 open circuit potential의 변화를 관측한 결과, 3ppm 수준으로 첨가되었을 때, 무전해 도금 과정 중 가장 안정한 전위가 유지됨을 볼 수 있었다. 무전해 도금액 내 HIQSA 농도가 높아짐에 따라 구리 도금층의 두께는 지수적으로 감소하였으며, 표면의 결정 크기도 감소하였다. 60nm급 trench 내 무전해 구리 도금 시, 용액 내 침적 시간 60초가 무결함 superconformal copper filling을 얻기 위한 최적 시간이었다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.13 no.2
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• pp.128-131
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• 2010

Graphite sheet electro-deposited with lead was evaluated as a possible candidate for current collectors of lead acid batteries. Cyclic voltammetry was performed on the materials to evaluate the electrochemical properties. The graphite sheet electro-deposited with lead is electrochemically stable in the cathodic potential sweep. However, in the anodic potential sweep, the graphite sheet electro-deposited with lead is electrochemically unstable due to the oxygen evolution and the intercalation of sulfuric acid. Lead acid batteries were prepared by using a graphite sheet and a cast grid as current collectors for anode and performance test using those batteries was carried out. A lead acid battery with graphite sheets showed higher capacity and energy density than a conventional lead acid battery with cast grid.

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