자동차 시장의 확대에 따라 자동차 모터의 필수 소재로 희토류금속인 Nd에 대한 수요가 급증하고 있다. Nd를 제조하기 위하여 Nd2O3와 Ca계 합금의 열 환원반응에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 Nd2O3의 환원제로 사용되는 Ca계 합금인 Ca-Cu를 CaCl2 용융염에서 전기분해반응을 통해 제조하였다. 전기분해반응의 작업 전극과 상대전극으로는 Cu 와이어와 흑연을 각각 사용하였다. 기준전극은 AgCl:CaCl2=1:99 mol%로 혼합한 혼합물에 Ag 와이어를 넣어 제작하였다. 순환전압 전류법 결과에 의하면 -1.8 V의 전위부터 작업전극의 표면에 Ca2+의 증착이 관찰되었으며, CaCl2 염의 온도가 증가할수록 Ca2+의 환원전위가 감소하였다. 시간대전류법 실험을 통해 계산된 Ca2+의 확산계수는 5.4(±6.8)×10-6 cm2/s으로 나타났다. 또한, Cu 전극에 일정한 전위를 가해 Ca-Cu 액상합금을 제조하였으며 제조된 합금은 EDS line scan을 통해 인가 전위의 증가에 따라 Ca의 전기화학적 삽입이 증가함을 확인하였다. -2.0 V보다 음의 전위를 인가하여 제조한 Ca-Cu 합금의 조성비는 Ca:Cu=1:4임을 확인하였다.
AZO/Cu/AZO thin films were deposited on glass by RF magnetron sputtering. The specimens showed the preferred orientation of (0002) AZO and (111) Cu. The Cu crystal sizes increased from about 3.7 nm to about 8.5 nm with increasing Cu thickness, and from about 6.3 nm to about 9.5 nm with increasing heat treatment temperatures. The sizes of AZO crystals were almost independent of the Cu thickness, and increased slightly with heat treatment temperature. The residual stress of AZO after heat treatment also increased compressively from -4.6 GPa to -5.6 GPa with increasing heat treatment temperature. The increase in crystal size resulted from grain growth, and the increase in stress resulted from the decrease in defects that accompanied grain growth, and the thermal stress during cooling from heat treatment temperature to room temperature. From the PL spectra, the decrease in defects during heat treatment resulted in the increased intensity. The electrical resistivities of the 4 nm Cu film were 5.9×10-4 Ω·cm and about 1.0×10-4 Ω·cm for thicker Cu films. The resistivity decreased as the temperature of heat treatment increased. As the Cu thickness increased, an increase in carrier concentration resulted, as the fraction of AZO/Cu/AZO metal film increased. And the increase in carrier concentration with increasing heat treatment temperature might result from the diffusion of Cu ions into AZO. Transmittance decreased with increasing Cu thicknesses, and reached a maximum near the 500 nm wavelength after being heat treated at 200 ℃.
d.c.magnetron sputtering 방법으로 제작된 Fe/[NiFe/Cu] 다층박막을 Fe 기저층의 두께, 적층횟수 및 열처리 온도 변화에 따라 자기저항비가 계면 거칠기 및 우선 배향에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. Fe 기저층의 두께가 증가함에 따라 (200) 우선 배향의 세기라 증가하였으며, 자기저항비는 Fe70$\AA$의 두께어서 최대값 4.7%를 보이며 이때 자장감응도도 최대를 나타낸다. Fe 기저층의 두께를 70$\AA$ 으로 고정시키고 적층횟수를 변화시켰을 때 40층에서 최대값 5.3%를 보였다. 열처리 온도에 따른 자기저항비는 $300^{\circ}C$이하에서는 커다란 변화가 없으며, $300^{\circ}C$이상에서는 크게 감소하였는데, 이는 Cu의 확산에 의한 상자성 혼합층의 증가와 반강자성석으로 결함된 자성층간의 배열의 변화가 그 원인이다.
본 연구에서는 융점 이상에서의 유지시간에 따른 Sn-3.5Ag 및 Sn-37Pb 공정솔더볼과 Au/Ni/Cu 기판 사이의 야금학적 특성을 고찰하였다. 현재 상용되는 리플로 솔더링 장비를 사용하여, 최고 솔더링 온도와 Conveyor 속도를 변화시킴으로써 융점이상에서의 유지시간을 측정하였다. 결과로서 접합부 계면에서 스캘럽 형태의 $Ni_3Sn_4$금속간화합물이 형성되었고, Cu-Sn계 화합물은 관찰되지 않았다. Ni층이 Cu의 확산 장벽으로 작용하였다. 최고 솔더링 온도가 증가함에 따라 금속간화합물 층의 두께가 최고 2.2$\mu\textrm{m}$까지 성장하였다. 스캘럽의 형상은 반구형에서 지름이 더 작은 볼록한 형상으로 변하게 된다. 접합부의 미세경도값은 Sn-3.5Ag와 Sn-37Pb의 공정조직이 성장함에 따라 감소하였다.
중고온용 열전 소재로 우수한 특성을 나타내는 $CoSb_3$계 소재의 열전 소자 제조를 위해 방전플라즈마 소결법을 이용하여 소결 및 Cu-Mo 전극 소재와의 접합을 동시에 실시하였다. $CoSb_3$ 내부로의 Cu 확산을 방지하기 위해 Ti을 중간층으로 삽입하였으며 열팽창계수의 조절을 위해 Cu : Mo = 3 : 7 부피비 조성을 선택하였다. 삽입된 Ti과 $CoSb_3$는 $TiSb_2$ 이 차상을 형성하면서 접합이 진행되었지만 접합 온도 및 접합 시간의 증가에 따라 TiSb 및 TiCoSb 등의 상의 형성에 의해 접합 계면에서 균열이 발생되어 접합 특성을 악화시키는 것으로 밝혀졌다.
We performed plasma spraying for 2001 (Bi:Cu = 2:1), 0212 (Sr:Ca:Cu = 2:1:2) oxide powders. $Bi_2Sr_2CaCu_2Ox$ (2212) superconductor has been prepared by PMP-AT (partial melting process-annealing treatment). The 2212 phase is synthesized between Sr-Ca-Cu oxide coating layer (0212) and Bi-Cu oxide coating layer (2001) by movement of partial melted Bi on 2001 layer and the diffusion reaction (Cu, Sr, Ca) after PMP-AT. There are two different coating layers on joining process. The one is ABAB coating layers and the other is BAAB coating layers by arrangement of 2001 (A), 0212 (B) layers. We performed heat treatment these two different coating layers processes under same PMP-AT conditions. We obtained Bi-2212 superconducting layers at each experimental condition, and the result of MPMS, the critical temperature was showed about 78 K. But the microstructure images and result of EDS as each experimental variable were showed about the qualitatively different Bi-2212 superconducting phases. We also deduced the generation mechanism of Bi-2212 superconducting layer as a result of these experimental data, microstruc ture images, EDS data and phase diagram.
본 연구에서는 바이오폴리머의 일종인 베타글루칸을 구연산과 교차결합하여 수용액 내에서 불용성인 흡착제(crosslinked β-glucan, CBG)롤 제조하였으며, FTIR과 SEM-EDX를 이용하여 CBG의 특성평가와 납과 구리 흡착특성을 파악하기 위한 pH에 따른 흡착량 변화, 흡착속도, 등온흡착 실험을 진행하였다. 특성평가 결과, 베타글루칸과 구연산의 교차결합 메커니즘을 파악하였으며, CBG 표면에서의 납과 구리 흡착을 확인하였다. 수용액 pH에 의한 흡착량 변화 실험에서는 pH 6에서 가장 높은 납과 구리 흡착량을 보였으며, pH 3이하에서는 급격한 감소를 보였다. 또한 흡착속도 실험 결과 CBG에 의한 납과 구리 흡착은 유사 2차 반응속도식과 내부확산식을 따르는 것을 확인하였고, 등온흡착 실험에서는 Langmuir식을 따라 납과 구리 최대흡착량이 각각 59.70, 23.44 mg/g임을 확인하였다. 본 연구에서는 구연산을 이용하여 베타글루칸을 수용액 내 흡착제로 이용하는 방법을 제시하고자 하였으며, 연구결과에 따라 CBG는향후 친환경적인 중금속 흡착제로서의 적용이 가능할 것으로 판단된다.
무연솔더 $Sn0.7wt{\%}Cu,\;Sn3.8wt{\%}Ag0.7wt{\%}Cu$ 솔더와 Pt층의 시효처리에 따른 계면반응에 대한 연구를 수행하였다. $250^{\circ}C$에서 30 초간 리플로한 $Sn3.8wt{\%}Ag0.7wt{\%}Cu/Pt$시편과, $260^{\circ}C$에서 30초간 리플로한 $Sn0.7wt{\%}Cu/Pt$ 시편을 이용하여 125, 150, $170^{\circ}C$에서 25-121 시간동안시효처리 하였다. 시효처리 온도와 시간에 따른 계면 금속간화합물의 두께 및 형상변화를 주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS) 및 x-ray diffractometry (XRD)를 이용하여 분석하였다. 분석 결과 계면에서 $PtSn_4,\;PtSn_2$가 발견되었고, 이런 금속간화합물 성장은 확산에 의해 지배됨을 발견하였다. 시효처리 온도와 시간에 따른 금속간화합물의 두께 변화를 이용하여 각 솔더에서의 계면 금속간화합물의 생성 활성화 에너지를 구해본 결과 $Sn3.8wt{\%}Ag0.7wt{\%}Cu/Pt$는 145.3 kJ/mol, $Sn0.7wt{\%}Cu/Pt$는 165.1 kJ/mol의 값을 가지고 있었다.
This paper discusses the reliability of solder joints of electronic devices on printed circuit board. Solder application is usually done by screen printing method for the bonding between outer leads of devices and thick film(Ag/Pd) pattern on Hybrid IC as wel1 as Cu lands on PCB. As result of thermal stresses generated at the solder joints due to the differences of thermal expansion coefficients between packge body and PCB, Micro cracking often occurs due to thermal fatigue failure at solder joints. The initiation and the propagate of solder joint crack depends on the environmental conditions, such as storage temperature and thermal cycling. The principal mechanisms of the cracking pheno- mana are the formation of kirkendal void caused by the differences in diffusion rate of materials, ant the thermal fatigue effect due to the differences of thermal expansion coefficient between package body and PCB. Finally, This paper experimentally shows a way to supress solder joints cracks by using low-${\alpha}$ PCB and the packages with thin lead frame, and investigates the phenomena of diffusion near the bonding interfaces.
기판물질이 흑색크롬 선택흡수막의 열적 안정성에 미치는 영향이 RBS에 의해서 조사되었 다. 공기중 $450^{\circ}C$에서 24시간 열처리한 시료의 열퇴화를 연구하기 위해 선택흡수막의 기판물질로서는 구리, 니켈, 스텐레스스틸기판이 사용되었다. 기판물질 확산의 실험 결과가 논의되었으며 스텐레스스틸 기판위에 제작된 시로의 기판물질의 확산이 적게 일어났음을 알 수 있었다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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