무전해 도금

소개

금속 재료 공학 전공 - 무전해도금

목차

Ⅰ 서론 1

Ⅱ 본론 1

1. 무전해 도금에 있어서 소지재료와 그 전처리 1
1.1 금속재료 1
1.1.1 녹제거 또는 스케일 제거 2
1.1.2 탈지 4
1.1.3 탈지후의 수세와 산침적 5
1.1.4 금속재료별 무전해도금 전처리 5
1.2. 비금속재료 (non-matallic materials) 8
1.3. 반도체재료 10

2. 무전해 동도금 11
2.1 동도금욕과 메카니즘 12
2.2. 프린트기판용 동도금 15
2.2.1 기본욕 조성의 영향 15
2.2.2 석출속도에 미치는 첨가제의 영향 15
2.3 도금욕 온도와 연성의 관계 16
2.4 각종 첨가제 농도의 경시변화 17
2.5 계면활성제의 영향 17
2.6 도금 주반응과 부반응 19
2.7 격막전해법에 의한 황산이온의 제거 19
2.8 양극(Anode) 용해에 의한 동이온의 보충 20
2.9 피막물성에 미치는 용존산소의 영향 21

3. 무전해 니켈도금 22
3.1 차아인산나트륨을 환원제로 하는 도금욕 23
3.1.1 산성도금욕 24
3.1.2 알칼리성 도금욕 31
3.2 수소화붕소화합물을 환원제로 하는 도금욕 33
3.3 히드라진을 환원제로 하는 도금욕 36
3.4 도금액의 분석 37
3.4.1 무전해 니켈도금액 중 니켈의 분석법 37
3.4.2 아인산소다(Na2HPO3 ․ 5H2O)의 분석 38
3.4.3 차아인산소다(NaH2PO2 ․ 5H2O)의 분석 39
3.4.4 도금피막 중의 인량의 정량 40
3.4.5 환원제의 이용 효율 41
3.4.6 붕소함유량의 측정 41
3.4.7 원자흡광분석(原子吸光分析) 41
3.4.8 이온 크로마토그래피 45
3.5 무전해 도금장치(裝置) 47
3.5.1 도금조의 정비 48
3.6 무전해 니켈도금의 피막 49
3.6.1 차아인산염을 이용한 도금피막 49
3.6.2 수소화붕소화합물을 이용한 도금피막 59
3.6.3 히드라진을 이용한 도금피막 63
3.7 무전해 니켈도금의 기능성 64
3.7.1 경도 64
3.7.2 내마모성 64
3.7.3 내식성 65
3.7.4 인장강도 65
3.7.5 잔류응력 65
3.7.6 전기특성 65
3.7.7 땜납특성 66
3.7.8 자기특성 66
3.8 무전해 니켈도금의 용도 67
3.8.1 니켈-인(Ni-P)도금의 용도 67
3.8.2 니켈-붕소(Ni-B) 도금의 용도 68
3.8.3 무전해 니켈도금의 최근 용도 68

4. 무전해 코발트도금 70
4.1 도금욕 70
4.1.1 차아인산나트륨을 환원제로 한 도금욕 71
4.1.2 히드라진을 환원제로 하는 도금욕 73
4.1.3 수소화붕소나트륨을 환원제로 하는 도금욕 73
4.2 코발트 도금피막 74
4.2.1 차아인산염을 이용한 도금피막 74
4.2.2 히드라진을 이용한 도금피막 75
4.2.3 수소화붕소나트륨을 이용한 도금피막 76
4.2.4 전해 코발트-인 도금피막 77
5. 무전해 금도금 78
5.1 주석산을 환원제로 이용하는 도금욕 78
5.2 글리세린을 환원제로 이용하는 도금욕 79
5.3 알데히드, 포도당을 환원제로 이용하는 도금욕 79
5.4 차아인산나트륨을 환원제로 이용하는 도금욕 79
5.5 N-N-디에틸 글리신나트륨을 환원제로 하는 도금욕 79
5.6 수소화 붕소화합물을 환원제로 하는 도금욕 80
5.7 침적도금욕(이온치환반응에 의한 금도금욕) 80
5.8 DMAB욕 81

6. 무전해 은 도금 81
6.1 주석산을 환원제로 하는 도금욕 81
6.2 포도당을 환원제로 하는 도금욕 82
6.3 포름알데히드를 환원제로 하는 도금욕 82
6.4 그 외의 은도금욕(침적도금) 83
6.5 각 욕별 무전해 은도금의 예 83

7. 무전해 주석도금 84
7.1 욕조성과 조건 84

8. 무전해 팔라듐(Pd) 및 백금족 도금 86

9. 무전해도금의 리싸이클(recycle) 및 회수(回收) 88
9.1 동도금액의 리싸이클 88
9.1.1 노화(老化)도금액의 재생(再生) 88
9.1.2 유가성분(有價性分)의 회수 및 재이용 93
9.2 동도금의 노화폐액에서 동 회수 93
9.2.1 회수방법 93
9.2.2 회수결과 94
9.3 동도금의 노화폐액에서의 EDTA 회수 94
9.3.1 회수방법 94
9.3.2 회수결과 95
9.4 동도금 노화폐액에서의 주석산 회수 98
9.4.1 회수방법 98
9.4.2 회수결과 99
9.5 니켈도금액의 리싸이클 101
9.5.1 황산나트륨의 제거 101
9.5.2 아인산이온의 제거 102
9.5.3 도금속도에 미치는 인산량 103
9.5.4 도금욕의 리싸이클화 104
9.6 니켈도금의 노화폐액에서 니켈회수 105
9.6.1 회수방법 105
9.6.2 회수결과 106

10. 무전해 도금의 폐수처리 106
10.1 화학적 산화처리법 107
10.2 전해산화처리법 107

11. 무전해 니켈도금의 ISO 개요 114
11.1 취급상의 유의사항 114
11.1.1 기본항목 114
11.1.2 추가항목 115
11.2 도금전의 소지 금속의 처리 115
11.2.1 표면상태 115
11.2.2 응력 제거 115
11.2.3 쇼트피닝 116
11.2.4 하지 피복 116
11.3 도금 피막에 대한 요구 116
11.4 도금 후의 열처리 117
11.4.1 도금후 흡장수소제고 열처리 117
11.5 샘플링 118

Ⅲ 결론 121

Ⅳ 참고문헌 125

본문내용

Ⅰ 서론
무전해 도금은 말 그대로 전기를 사용하지 않고 화학반응을 통해 도금되는 방식이다. 다시 말해서 도금이란 금속이온이 전자를 받아서 환원이 되어 특정표면에 달라붙는 것을 말하는데 일반적으로 알고 있는 도금은 정류기를 통해 나온 전기를 이용하여 도금하는 방식이 가장 많이 쓰인다. 그러나 기판(substrate)에 전기를 줄 수 없는 epoxy나 기타 plastic류 같이 전기가 통하지 않는 곳에는 전기가 통하지 않아 이 위에 금속이 석출되어 도금이 될 수가 없다. 이러한 경우 가장 많이 무전해 도금을 통하여 이 위에 도금을 하게 된다.
무전해 도금은 보통 2가지 방법이 있는데 하나는 ①환원도금 ②치환도금 방식이 있다.
첫째 환원도금 방식중 무전해 동도금
환원도금방식은 말 그대로 환원반응을 통해서 금속이 석출이 되는 도금 방식이다.
1) Cleaner / Conditioner : 에폭시 표면의 기름때라든지 지저분한 물질을 세척화 하고 기판 표면을 "+"상태로 활성화 시켜준다. conditioner 시킬 때 계면활성제 성분을 사용한다.
2) Catalyst : Colloidal 성분의 Palladium을 "+" 활성화된 에폭시 표면에 부착을 시킨다.
3) Accelerator : Palladium 콜로이드에 포함되어 Pd를 보호하고 있는 Sn(Tin)을 제거하고 에폭시 표면에 Pd Metal이 석출이 되게 만든다.
4) 무전해 화학도금 : 구리이온, EDTA, NaOH, 포름알데히드 성분들이 들어 있는데 Pd이 촉매 역할을 수행하게 되는데 이때 NaOH가 pH를 11이상 올려주게 되면 포름알데히드가 강력한 환원작용이 일어나며 이때 전자가 발생된다. 이 전자가 다른 데로 가지 않고 바로 구리이온으로 흘러가 구리이온이 Pd 촉매위에 석출이 되어 도포가 되게 된다.
둘째 치환도금
치환도금 방식은 산화/환원력의 차이에 의해서 발생이 된다.
치환도금의 대표적인 물질은 Ni/Au도금이 있다.
Ni을 무전해 화학동도금 방식과 같은 방식을 써서 금속 표면에 전착을 시킨다. 그리고 나서 금이온이 들어있는 Solution에 담가두게 되면 금이온이 원래 금 그 자체로 존재하려고 하는 환원력이 니켈보다 엄청나게 강하기 때문에 니켈 금속을 가만히 두지 않고 니켈 내부에 있는 전자를 금이온이 강제적으로 빼앗아 니켈은 산화가 되어 이온이 되고 금은 니켈로부터의 전자를 받아서 환원이 되어 전착이 되게 된다.

참고자료

· 무전해도금. 김남일. 동화기술교역. 1996
· http://blog.naver.com/unerkiya?Redirect=Log&logNo=824773
· http://blog.daum.net/jin0018/2479815
· http://blog.daum.net/1234qkraltnr/9138628
· http://www.jungdo21.com/html/menu3-f.html
· http://blog.empas.com/damotoly/20378620
· http://www.kself.com/pages/data/2424/D3423461.html
· http://www.sunhayato-korea.com/plate.html