본 논문에서는 굴곡면 커버내에 전기회로를 구현시 그 동안 포토리소그라피 공정으로 제작된 PCB를 휴대기 등 내부 케이스에 부착하여 전기회로를 구현하였으나 본 논문에서는 PCB없이 직접 케이스인 복합 폴리머소재에 레이저조사에 의해 패턴과 무전해도금으로 전기회로를 직접구현하는 기술이다. 이러한 방법은 제안한 3단계 공정기법에 의해 가능하며, 즉 사출형 복합폴리머소재제작, 소재의 레이저조사에 의한 시드패턴 구현 및 형성시드의 무전해도금에 의한 전도성패턴구현 공정을 통하여 곡면커버의 전기회로구현이 가능하다. 이에 따라 기존의 복잡한 10 단계 이상의 포토리소그라피 공정을 레이저조사에 의한 3단계 공정으로 간소화함으로서 제품의 생산성향상, 다량장비 구입절감, 작업공간축소 및 기타 소재절감 등의 경제적 효과를 얻을 수 있다. 응용분야는 2차원 평면 전기회로 외에 3차원 곡면형상의 제품인 자동차, 휴대폰, 의료기, 센서, 오토바이 등의 커버에 직접회로 응용이 가능하다. 이에 대한 타당성은 실험결과를 통하여 입증하였다.
Kim, Sanghyuk;Pak, Soojong;Kim, Geon Hee;Lee, Gil Jae;Lee, Jong-Ho;Lee, Su-Min;Chang, Seunghyuk;Im, Myungshin;Lee, Hyuckee
천문학회보
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제38권2호
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pp.83.1-83.1
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2013
선형비점수차를 완벽하게 제거한 비축반사경 이론을 천체 관측용 분광기의 전단 광학계 등에 응용하면 색수차가 없는 기기 제작이 가능하다. 이러한 비축 반사경은 DTM(Diamond Turning Machine)을 이용하여 알루미늄으로 만들면 제작 시간이 단축된다. 그러나 DTM을 이용해 알루미늄과 같이 무른 금속을 가공할 경우 툴마크가 발생하게 된다. 툴마크는 회절현상을 발생시키며 이러한 회절현상은 알루미늄 반사경을 이용한 광학계 개발에 제약이 된다. 툴마크는 DTM 가공 이후 연마를 통해 제거할 수 있지만 알루미늄의 무른 특성으로 인해 연마 과정에서 반사경의 형상이 변할 가능성이 크다. 이러한 알루미늄 반사경의 형상 변화를 최소화하기 위한 방법으로는 알루미늄 반사경 표면에 무전해니켈도금을 하는 것이다. 하지만 도금 과정에서 반사경의 형상이 변할 가능성이 있기 때문에 두가지 방법을 사용하여 툴마크를 제거할 계획이다. 첫 번째 방법은 DTM 가공된 알루미늄 반사경을 5 um의 무전해니켈도금 이후 연마하여 툴마크를 제거하고 반사율 증가를 위해 그 위에 다시 알루미늄 코팅을 하는 방법니다. 두 번째 방법은 100 um의 무전해니켈도금 이후 DTM 가공을 하고 다시 연마를 통해 툴마크를 제거하는 방법이다. 이번 발표에서는 툴마크를 제거하기 위한 2가지 방법의 장단점을 확인하고 툴마크를 제거한 알루미늄 반사경을 제작하기 위한 과정을 설명하였다. 본 연구에서 개발한 비축 반사경은 서울대학교 창의연구단의 광학/적외선 카메라 CQUEAN의 차세대 모델에 적용할 계획이다.
Ni/MH전지에서 Cu 도금이 MH(metal hydride)음극의 전극 특성에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. $LaNi_5$와 Cu도금된 $LaNi_5$를 활물질로 사용하여 냉간압착법과 페이스트법의 혼용법으로 전극을 제조하였다. 그 결과 소량의 CMC(carboxymethylcellulose sodium salt)를 첨가하고 열처리를 행하지 않은 전극이 높은 방전용량을 보였다. $LaNi_5$보다는 Cu 도금된 $LaNi_5$를 활물질로 사용하여 제조한 전극의 방전용량이 증가하였으며, 이는 $LaNi_5$표면에 도금된 구리에 의해 전극의 전자 전도도가 증가되었기 때문이며 도금된 구리의 양이 증가할 수록 그 효과는 현저하였다. 또한 전극의 방전용량은 산성 무전해도금의 경우가 알칼리성 무전해도금을 행한 전극보다 우수한 용량을 나타내었다. Al이 첨가된 $LaNi_{4.5}Al_{0.5}$ 전극이 $LaNi_5$전극보다 우수한 방전용량을 보였다. 구리 도금이 $LaNi_5$의 피독특성에 미치는 영향을 CO기체의 피독실험으로 조사하였다.
Co(P) 합금은 전기화학적으로 제조되는 강자성 재료 중 그 자기적 특성이 우수하여 이미 1960년대부터 연구가 진행되었으며$^{1)}$ 1980년대까지는 주로 무전해도금에 의해 제조되다가$^{2.3)}$ 1990년대 이후부터는 LIGA(Lithographie Galvanoformung Abformung) 공정이나 패터닝 공정과의 공정 통합의 용이성 때문에 전기도금방식이 주류를 이루고 있다.$^{4.5)}$ 그러나 전기도금에 의해 제조된 대부분의 Co(P) 합금은 P의 함량이 과다하여 비정질상태로 존재하며 추가적인 열처리 공정이 요구되고 자기적 성질도 좋지 못한 단점이 있었다. (중략)
무전해도금법을 이용하여 구리/PET 필름 복합재료를 제조하였으며 에칭방법과 촉매액의 조성 및 acceleration 방법을 달리하여 PET 필름과 무전해도금된 구리 피막간의 접착력을 향상시키고자 하였다. HCl 용액으로 에칭된 PET 필름은 NaOH에 의한 것보다 더욱 세밀하게 에칭되어져 구리와 PET 필름간의 접착력은 향상되었으나 전자파 차폐효과는 유사한 경향을 보였다. 촉매액의 조성변화에 따른 영향을 살펴본 결과 PdCl$_2$:SnCl$_2$의 몰비가 1:4에서 1:16으로 증가할수록 PET 필름 위에 적층된 Pd/Sn 콜로이드 입자들의 크기가 감소하며 고르게 분포되는 경향을 보였다. 따라서 이들의 몰비가 증가할수록 구리도금이 균일하고 조밀하게 이루어져 접착력 및 차폐효과가 증가하였다. 또한 NaOH보다 HCl로 acceleration한 경우 촉매 입자의 크기가 작고 더 균일하게 분포되어 우수한 접착력과 도금물성을 나타내었다.
본 연구에서는 LED 리드프레임 상에 Sn-3.5wt%Ag를 무전해도금하여 표면 거칠기와 반사율을 측정하였다. Sn-3.5wt%Ag를 도금하기에 앞서 Sn-3.5wt%Ag 도금층의 반사율을 향상시키기 위하여 Cu 전해도금을 실시하였다. 도금 후 도금액의 교반속도와 온도가 도금층의 표면 거칠기와 반사율에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 각각의 도금인자에 대해서 표면 거칠기와 반사율을 측정하고자 하였다. 교반속도가 100~300 rpm으로 증가함에 따라 표면 거칠기는 0.513 ${\mu}m$에서 0.266 ${\mu}m$으로 감소하였으며, 반사율은 1.67 GAM에서 1.86 GAM으로 증가하였다. 또한 온도가 $25{\sim}45^{\circ}C$로 증가함에 따라 표면 거칠기는 0.507 ${\mu}m$에서 0.350 ${\mu}m$으로 감소하였으며, 반사율은 1.68 GAM에서 1.84 GAM으로 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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