• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.150-157
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• 2006

The alternate plating method was suggested by a tin-cobalt alloy plating process which has excellent mechanical characteristics and also favorable to environment. Tin-cobalt alloy plating has many advantages such as nontoxicity, variable color-tone, and no post-treatment process. In this study, the plating conditions such as temperature, pH, current density, plating time, and amount of additive (glycine) were determined in the tin-cobalt alloy plating process through Hull-cell test and surface analysis. As the result of Hull-cell analysis, brightness became superior as the amount of glycine increased. It was found that the optimum alloy ratio was 0.03 M of $SnCl_{2}{\cdot}2H_{2}O$ and 0.05 M of $CoSO_{4}{\cdot}7H_{2}O$ at $50^{\circ}C$, pH 8.5, and $0.5A/dm^2$. The optimum amount of additive was 15 g/L of glycine and 0.1 g/L of organic acid. Then, the solution including glycine was recommended as an optimum plating solution for a chromium plating process.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.158-158
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• 2015

전해동박(Electrodeposited Copper Foil)은 전기도금 공정으로 제조되는 얇은 구리 포일로서, 주로 TV, PC, 스마트폰 등 전자제품의 인쇄회로기판에서 전기신호를 전달하는 회로소재로 사용이 되며, 최근에는 모바일 IT, 전기자동차, 지능형 로봇, 그린 에너지 산업 등에서 필수적으로 적용되는 소재로 이용이 급증하고 있는 핵심소재이다. 모바일, Network 고속 통신 기술의 발전에 따라 Data 사용량의 폭증으로 고속/고주파 신호전송이 필요성이 증대되고 있으며 무선 충전 기술의 도입 및 웨어러블 기기의 보급으로 점차 FCCL도 3layer에서 2layer로 점차 그 수요가 바뀌어 가고 있다. 이에 따라 전해동박도 고속/고주파 신호 전송 및 고밀도 특성에 맞추어 저조도, 고밀착력 특성을 요구되는 방향으로 개발 되고 있으며 Line Space 가 기존 $25{\mu}m/25{\mu}m$ 패턴에서 $20{\mu}m/20{\mu}m$ 패턴으로 Fine pitch를 요구함에 따라 전해동박의 박막화, 저조도 고 밀착력 특성이 더 요구되고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.81-81
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• 2018

Bi-Te계 열전소자는 상온에서의 열전 효율이 우수하기 때문에 항공, 컴퓨터 등의 열전발전 또는 열전냉각 모듈에 널리 사용된다. 이 열전소자를 활용한 열전모듈은 다수의 n형 및 p형 열전소자가 세라믹 위에 형성된 Cu 전극에 전기적으로 직렬이 되도록 서로 솔더링 접합이 되어 있는 구조를 가지고 있다. 이처럼 직렬 연결된 방식에서는 높은 접합강도를 필요로 한다. 열전모듈 제작 시 Bi-Te 계 소자를 바로 Cu 기판에 접합시키면 솔더에 들어있는 Sn과 기판의 Cu가 접합하는 과정에서 소재 내로 확산하여 접합강도를 저하시킨다. 이러한 열전모듈의 접합강도 저하를 막기 위해 무전해 Ni-W-P 도금층을 확산 방지층으로 적용하였다. 본 연구에서는 Ni-W-P 도금이 Bi-Te 계 열전 모듈의 접합강도에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서는 Bi-Te계 열전소자에 양호한 밀착성을 가지는 Ni-W-P 도금층을 형성시키기 위해서 알루미나 분말을 이용한 sand-blasting 방법을 사용하여 Bi-Te 소재 표면에 분사하는 방법으로 표면을 거칠게 하였다. 그 후 무전해 Ni-W-P 도금을 $85^{\circ}C$에서 20분간 실시하여 약 4um의 Ni-W-P 도금층을 형성시켰다. 열전 모듈은 Sn-Ag-Cu 솔더를 사용하여 제작하였으며 접합강도는 Bonding tester를 사용하여 측정하였다. 제작한 열전 모듈의 단면 및 파단면 관찰을 통하여 접합강도가 변하는 요인을 조사하였다. 제작한 열전 모듈의 단면을 FE-EPMA로 관찰한 결과 Ni-W-P 도금층이 Bi-Te 소자와 Sn과 Cu사이의 확산을 방지하는 확산방지층 역할을 하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 열처리 전 열전모듈과 200도, 150시간 열처리 후 접합강도를 각각 측정해 본 결과, 열처리 후의 접합강도가 상승하는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 Bi-Te계 열전모듈 제작에 무전해 Ni-W-P 도금층을 형성시키므로 인해 확산방지층의 생성과 접합강도의 상승에 도움을 주었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2006.11a
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• pp.162-166
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• 2006

기존의 Ni PPF를 대신하여 새롭게 Cu-Sn 합금을 barrier층으로 적용한 PPF를 제조하여, 그 제반 특성들을 조사하였다. Cu-Sn 합금도금층은 기존의 Ni PPF와 마찬가지로 반도체 substrate로서 지녀야 할 열적 안정성을 충분히 확보할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 기지층 및 보호층과의 계면간 밀착성이 Ni PPF보다 더 우수했으며, 미세한 결정립들이 균일하게 분포한 도금층 구조를 나타내어, 이들이 Ni PPF보다 구조적으로 더욱 안정할 것임을 예상할 수 있었다. 한편 강자성 거동을 보이는 Ni PPF와는 달리 Cu-Sn PPF는 완벽한 상자성 특성을 보여, 점차 고집적, 고밀도화 되어가는 반도체 패키지의 동작중 발생할 발열 및 신호간섭의 위험이 원천적으로 제거될 수 있음을 보였으며, solderability, bondability 등의 field 특성 또한 Ni PPF와 거의 비슷함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.76-76
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• 2018

LCD 디스플레이 크기는 점차 대형화를 이루면서, 현재 LCD 디스플레이 크기는 3,000*3,320mm 크기까지 증가하여 개발이 활발이 이루어지고 있다. 디스플레이의 크기가 증가함에 따라 제조 장비의 크기도 증가되어야 하므로, LCD 디스플레이 CVD 공정에 사용되는 4,200*3,300mm 크기의 대형 Aluminium Vacuum Chamber 에 피막두께 $15{\mu}m$ 이상을 구현함과 동시에 두께 균일도가 우수하며 염수분무시험으로 168시간 이상의 내식성 확보가 가능한 양극산화조건 개발을 위하여 양극산화 피막의 각종 특성 평가를 실시하였다. 양극산화 피막 두께 측정은 와전류(Eddy Current)의 원리를 이용한 비파괴식 두께 측정법(ISO 2360, ASTM D 7091)을 적용하였으며, 염수분무시험 방법은 (KS D 9502)을 적용하였으며, HCl bubble stream 시험 방법은 HCl 5% 농도를 투명 아크릴 튜브에 채운후 bubble stream 을 종점으로 하여 평가를 실시하였으며, 열충격을 이용한 도금밀착성(KS D 0254), 도장접착력(ASTM D 3359) 등을 이용하여 전해조건 및 전해액 농도에 따른 피막 특성 비교평가를 실시하여 최적의 대형 Aluminium Vacuum Chamber 양극산화 전해 조건을 개발하여 4,200*3,300mm 크기의 대형 Aluminium Vacuum Chamber 제조를 목적으로 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.313-314
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• 2012

본 연구는 반도체 배선형성에 있어 무전해 방식의 동(Electroless Copper) 피막특성에 관한 연구이다. 반도체 동 배선을 습식 무전해 도금공정을 이용하여 형성하였고, 이의 피막에 대하여 기본적인 표면 및 단면 조직이나 결정구조, 밀도, 석출속도, 밀착성 등을 분석하였다. 이어, 배선용 특성으로 요구되는 배선 비저항과 열처리에 따른 저항변화를 실험을 통하여 고찰하였고, 표면조도 및 조직구조에 따라 EM에 대한 영향성을 고찰하였다. 이어 AR3.0에 배선폭 30nm급의 초미세 배선상에서의 Gap-fill 상태를 확인한 결과 void없이 충진됨을 확인할 수 있었다.

• The korean journal of orthodontics
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• v.33 no.2 s.97
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• pp.121-130
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• 2003

The purpose of this study was to evaluate the possibile clinical application of electroplating to increase diameter of an orthodontic wire, through examining the change of physical properties. The diameter of stainless steel orthodontic wire was increased from 0.016 inch to 0.018 inch by electroplating in a bath of nickel sulfate 100g/L, nickel chloride 60g/L, boric acid 30g/L, and sodium chloride 50g/L, under the conditions of 1.7V, $25\~29^{\circ}C\;and\;3.1\~3.3pH$. During the electroplating, the rate of diameter increase was measured every minute. To investigate uniformity, the diameter was measured at three different locations of each wire specimen aster electroplating. An X-ray diffraction test was performed to analyze the nature of the electroplated metal. Following heat treatment to improve adhesion between the wire and electroplated metal, a three-point bending test was conducted to compare stiffness, field strength, and ultimate strength among four wire groups; 0.016 inch, electroplated 016, electroplated and heat-treated 016, and 0.018 inch wires. Through the comparison of each wire group, following results were obtained. 1. In the load-deflection graph, the curve of the electroplated group was Placed between that of the 0.016 inch group and the 0.018 inch group, and the owe was closer to the 0.018 inch group by heat treatment. 2. In the electroplated and heat-treated 016 wire group, the values of stiffness, yield strength and ultimate strength showed higher tendency than in the original 0.016 Inch group. Stiffness and ultimate strength showed statistically significant differences between two groups. 3. Stiffness, yield strength, and ultimate strength of electroplated wire presented lower values than those of 0.018 inch wire group. 4. Stiffness, yield strength, and ultimate strength of electroplated and heat-treated wire showed higher tendency than those of electroplated wire group, and ultimate strength showed statistically significant difference between two groups. 5. After electroplating, the difference in diameter between the three locations was within $0.1\~0.3\%$ variation, and showed no statistical significance.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.187.1-187.1
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• 2014

아연 가격의 상승과 경량합금개발의 중요성이 부각됨에 따라 아연을 대체할 새로운 강판용 내식소재의 개발이 중요하다. Al-Mg 합금 박막은 낮은 밀도를 가지면서 질량 대비 높은 강도, 좋은 내식성을 지녀 아연도금강판을 대체할 코팅소재로 그 가능성이 연구되고 있다. 이러한 Al-Mg 합금 박막의 실용화를 위해 국내외의 관련 연구그룹에서 연구를 진행하고 있으며, 그 결과 Al-Mg 합금 박막의 내식성 및 기계적 특성은 박막의 조성 및 미세구조와 상당한 관련성이 있음이 알려지고 있다. 본 연구에서는 sputtering법으로 냉연 강판에 Al-Mg 합금을 조성 및 열처리 여부 등을 조절하여 증착시킨 후 각 조건에 따른 박막의 미세구조와 기계적 특징을 조사하였다. 각 조건별 내마모도와 경도, 마찰계수, 밀착력을 분석하여 기계적 특성과 미세구조와의 상관관계를 도출하고자 하였다.

• The korean journal of orthodontics
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• v.33 no.2 s.97
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• pp.131-140
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• 2003

The purpose of this study was to evaluate clinical applications of electroplating method through investigation of the physical properties of orthodontic rectangular wires according to varying their cross section. For the study, it was accomplished to electroplate the 0.016-inched orthodontic rectangular stainless steel wire. The cross section of stainless steel orthodontic rectangular wire increased from $0.016{\times}0.016inch\;to\;0.017{times}0.017inch$ by electroplating. The wire was heat treated to improve an adhesion between the wire and electroplated metal. h three-point bending test and torsion test were conducted in order to compare physical properties among three wire groups; $0.016{\times}0.016wires(group 016),\; electroplated\;0.016{\times}0.016wires(group\;016P)\;and\;0.017{\times}0.017$ wires (group 017). Through the investigations of each wire group, following results were obtained 1. At three-point bending test, the group Ol6P showed higher tendency in the degree of stiffness, yield strength and ultimate tensile strength than the group 016. Stiffness and ultimate tensile strength showed statistically significant differences between two groups at three-point bending test (p<0.05). 2. Stiffness, yield strength, and ultimate tensile strength of the group 016P showed lower tendency than those of the group 017 Stiffness showed statistically significant differences between two groups at three-point bending test (p<0.05). 3. Torque/twist rate, yield torsional moment, and ultimate torsional moment of the group 016P showed higher tendency than those of the group 016. All measurements showed statistically significant differences between two groups alter torsion test (p<0.05). 4. Torque/twist rate, yield torsional moment, and ultimate torsional moment of the group 0166P showed lower tendency than those of the group 017. Yield torsional moment, and ultimate torsional moment showed statistically significant differences between two groups after torsion test (p<0.05).

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.121-121
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• 2016

치아는 인체중에서도 혹한 환경에서 부분으로 높은 하중과 타액과 같은 강 부식성 매체로 그 환경이 상상을 초월한다. 즉 반복적으로 가해지는 하중(응력)과 침식을 유발하는 타액과 음식물 등이다. 따라서 치아가 쉽게 파괴되거나 썩는 현상이 나타나게 된다. 이렇게 사용되다가 치아의 역할을 다하게 되면 인공치아를 사용하게 되는데 그 재료가 바로 타이타늄(Ti)이다. 생체매식재로 사용되는 Ti는 반응성이 높아 산소와 쉽게 결합하여 표면에 TiO, $TiO_2$, 및 $Ti_2O_3$와 같은 산화피막을 표면에 형성함으로써 뛰어난 부식저항성과 생체적합성을 가지며 생체에 독성이 없고 탄성계수가 골과 비슷하여 골과 임플란트 경계면에서 응력분산에 유리한 성질 등 물리적, 기계적 성질이 뛰어나 외과용 임플란트 재료로 가장 좋은 재료이다. 금속 임플란트의 생체적합도는 임플란트 재료 자체보다는 생체 내 산화막이 화학적으로 불안정할 때 부식이 발생하게 되고 그 결과 금속이온이 주위로 유리되어 조직반응을 일으키므로 금속의 표면을 덮고 있는 산화막에 의해 좌우된다. Ti는 생체불활성재료로서 매식재료로 사용할 경우 뼈와 잘 융합되는 골유착을 나타내나 골과 화학적결합은 하지 않고 골형성을 적극적으로 유도하지 못함으로 환자의 치유기간이 길어지게 된다. 이러한 이유로 골조직내 임플란트의 접합을 개선하기위한 연구가 이루어져 골과의 결합을 높이기 위해 골유착을 일으키는 Ti에 골성장을 유도하는 뼈성분인 하이드록시 아파타이트(HA)라는 물질을 플라즈마 코팅법을 사용하던가 아니면 Hanks' solution내에서 침적 후 HA도금을 하는 방법 등으로 처리하고 있다. 그러나 플라즈마 코팅법은 고온에서 처리를 행하고 Hanks' solution내에 침적할 경우 Ti표면에 밀착도가 저하되거나 합금의 상변화 등으로 인하여 표면처리 과정 중에서 내식성이 크게 감소될 수 있다. 이러한 여러 가지 코팅법을 통하여 골 유착을 증진시키기 위한 연구는 계속되고 있지만 임상적으로 사용 후 문제가 단시일에 발생되는 것도 아니고 수년이 지나야 나타나게 된다. 이러한 방법으로 코팅을 하게 되면 골과 잘 유착이 되어 자연차아와 같은 기능을 하게 된다. 따라서 이러한 문제를 최소화하는 방법이 나노구조를 표면에 형성시켜 골유착을 쉽게 함으로써 이를 개선할 수 있을 것으로 생각되어 본 강의에서는 임플란트의 문제와 사용되는 재료에 대하여 고찰하여 자연치아를 대체 할 수 있는지 알아보았다.