자기조직화 단분자막(SAM)의 도금 및 표면처리에 응용

전문가 제언

○ 나노기술이 화제가 되고 있는 요즘 도금 표면처리에 의한 자기촉매 단분자막(SAM)의 실용화가 보고되고 있다. 자기촉매 단분자막은 연료전지의 2㎚ 전후의 백금 전극재료, 전극, 배선용 및 접합용 금속나노입자 금속나노잉크가 전자공업이나 인쇄전자 분야에 사용되고 있다.

 

○ 최근 일본에서는 1～2㎚ 분자 1개분의 두께가 한계적 박막을 이루는 자기조직화 단분자막을 이용한 새로운 응용에 관하여 보고하였다. 무전해 도금의 전착 효율을 높이기 위하여 기판의 전처리 공정에서 에칭, 감수성(sensitizing), 활성화(activating)처리를 한다. APhS-SAM 피복기판은 APhS-SAM의 말단 관능기를 이용하기 때문에 상기의 전처리 공정없이 무전해 도금할 수 있는 특징이 있다.

 

○ 일반적인 무전해 도금은 주성분인 금속염과 차아인산염 도금용액, 또는 수소화 붕소화합물을 환원 제로하는 도금 용액, 하이드라진을 환원제로 하는 도금조 내부에서 기판에 목적하는 금속을 환원 석출시키는 방법이다. 하지만 기판에 APhS-SAM을 피복시켜서 금속염 수용액에 침지하면 용액의 pH에 따라 APhS-SAM 표면의 말단 관능기인 아미노기를 이용하여 금속을 APhS-SAM/SiOx 영역 표면에 석출시킬 수 있다.

 

○ SiOx 기판에 APhS-SAM을 피복한 기판을 Pd 염용액에 침지하여 Pd이 APhS-SAM/SiOx에 석출된 마이크로패턴을 순수 중에서 초음파 세척한 다음 60℃로 가열한 무전해 Cu 도금액에 침지하여 Cu 매크로패턴을 제조한다. 이 방법의 특징은 배선 용접 시에 Cu의 확산을 방지하기 위하여 Pd 위에 Cu를 도금하는 방법이다.

 

○ 국내의 고려제강, 만호제강에서는 와이어에 무전해 Ni 도금하는 등 중소기업이 많이 있으나 자기조직화 단분자막(SAM)을 이용하는 무전해 도금업체는 드물다. 기판이 금속, 플라스틱, 세라믹스 어느 것이나 SAM 피복이 가능하고 간단한 공정이다. 향후 이러한 중소기업과 산학연이 협동하여 개발하고 이에 필요한 도금표면처리 기술정보지원이 이루어지기를 제언한다.

 

저자

Takai Osamu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

64(2)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

21~27

분석자

황*길

분석물

• 자기조직화 단분자막(SAM)의 도금 및 표면처리에 응용.pdf [379,235 byte]

이미지변환중입니다.