기판 표면처리 공정 (3)

지난 게시물 기판 표면처리 공정 (2)에서는 표면처리의 종류까지 알아보았습니다.

(무전해 금도금, HSAL, OSP, Immersion Tin, Immersion Silver, Hard Gold, Soft Gold)

무전해 금도금부터 다시 보도록 하겠습니다.

 

무전해 금도금

 

원리

: 금속 이온을 수용액 상태에서 석출 시키는 방법으로, 외부로부터 어떠한 전기를 사용하지 않고 자기 촉매 방법에 의해 목적된 금속을 도금하는 방법입니다.

무전해 도금은 크게 치환 도금(비촉매형 화학 환원 도금)과 화학 환원 도금(자기 촉매형 화학 환원 도금)으로 나눌 수 있습니다.

 

 

치환 도금 (비촉매형 화학 환원 도금)

 

황산동 용액에 금속 철편을 넣으면 표면이 용해하며 Cu가 치환됩니다.

이는 이온화 경향에 의한 전자의 이동으로, 소재의 철이 환원제 역할을 한 것입니다.

단점 : 치환 반응은 어느 정도의 두께까지 환원 진행 후 피막이 완성되면 반응이 정지하므로 두꺼운 도금을 할 수 없음 / 밀착력이 나쁨 / 반응이 물체와 용액 내에서 동시에 발생하여 그 도금액을 다시 사용할 수 없음

ex) 은경 반응

 

 

화학 환원 도금 (자기촉매형 화학 환원 도금)

 

무전해 도금은 비촉매형 화학 환원 도금과 자기 촉매형 화학 환원 도금으로 나눌 수 있습니다.

현재 공업용으로 넓게 사용되고 있는 무전해 Ni/Cu 도금, Ni/Au 도금이 이에 해당합니다.

도금 용액 중의 금속이 환원제에 의하여 촉매로서 작용하며, 도금 반응은 타 도금체의 표면에 환원되며 보급에 의하여 연속 사용이 가능합니다.

 

 

무전해 금도금의 장단점

 

장점

- 자기 촉매형으로, 외부 전원이 필요 없습니다.

- 구석진 부분까지 균일한 도금이 가능합니다.

- 다량을 동시에 도금 가능합니다.

- 사이즈가 큰 물체도 도금이 가능합니다. 즉, 전기도금으로 어려운 대형 물체에 대해서도 도금이 가능합니다.

- 전기가 통하지 않는 부도체상에도 도금이 가능하므로, 비전도체의 metalizing이 가능합니다.

- 합금 및 복합에 의한 특수 성질의 도금(비자성, PTEE)이 가능합니다.

 

단점

- 금속 이온의 공급이 약품에 의존하여 생산비가 높으며, 이는 원가 상승의 원인이 됩니다.

- 반응부 생산물의 축적으로 액의 노화가 빠릅니다.

- 영구 사용이 어려우며, 이 역시 원가 상승의 원인이 됩니다.

- 폐수 처리가 곤란하여 환경오염 방지를 위한 비용이 부담됩니다. 착염제로 인한 COD(Chemical Oxygen Demand, 오염된 물의 수질을 나타내는 한 지표)가 상승합니다.

- 일정 온도 이상의 온도가 필요한 가온 형태입니다.

 

 

기판 표면처리 공정 세부 process부터는 (4)에서 알아보겠습니다.