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무전해 Ni 스트라이크 도금액의 착화제 영향

전문가 제언: ○ 무전해 Ni도금은 자동차, 정밀기계, 전기, 전자 등 각 공업 분야에서 도전성 부여, 내식성, 내마모성, 경도향상 및 땜납 접착성 향상을 위하여 외부전기를 인가하지 않고 전해욕에서 전기화학 방법으로 도금하는 방법이다. 본고는 Cu회로표면에 Au/NiP무전해 도금피막을 형성하여 솔더접합 특성에 미치는 무전해 Ni스트라이크 도금액의 착화제 영향에 대하여 기술되었다. 이 Au/NiP무전해 도금기술은 Pd촉매 대신 유기물 착화제를 이용한 중요한 기술이다.
○ 무전해 도금액의 종류에는 기능성 도금에 산성액, 부도체에 도전성 부여에는 알칼리성액, Ni/P합금에 차아인산액, Ni/B 합금에 수소화붕소액 및 Ni/N합금에는 히드라진액을 사용한다. 차아인산액에서 무전해Ni/P 도금할 때에, 소지의 부동태피막 제거, 활성화 및 밀착성 향상을 위하여 무전해 Ni스트라이크 도금액에 착화제를 사용한다.

○ 착화제는 [H2PO2]-가 산화되어 H[HPO3]-로 되면 Ni2+과 반응하여 아인산니켈로서 침전하므로 이러한 침전을 방지하는 역할을 한다. 또 착화제는 pH완충제로도 작용하며 주로 lactic acid, citric acid, malic acid, tartaric acid 등의 oxy-carboxylic acid가 사용된다. 본고에서는 Ni스트라이크 도금액의 착화제로 구연산을 사용하였을 경우, 솔더볼 전단강도 값이 Pd촉매를 사용했을 때보다 10%이상 증가한 것으로 보고되었다.
○ 무전해Ni 도금에서 pH 완충 작용을 도와주면서 Ni석출을 촉진시키는 촉진제는 acetic acid, malonic acid, succinic acid, mono carboxylic acid 등이 사용된다. 본고의 정전전위 전해에서 malonic acid를 Ni스트라이크 도금액의 착화제로 사용하였을 경우, citric acid를 사용한 경우 보다 Ni용출농도가 30% 증가하였다. 이촉진제는 착화제로 부적합하다.
○ 무전해 NiP합금도금은 고려제강 등 와이어 공장에서 사용하고 무전해NiP/Au 도금은 삼성 및 LG전자 회사나 협력 도금 공장에서 프린트 기판의 동을 배선할 때, Cu확산 방지를 위하여 Au/NiP 무전해 도금하고 회로배선에 Pb 대신 Sn-3Ag-0.5Cu로 솔더링 접한다. 더욱더 미세한 기판 제조를 위하여 산학연 협동하여 개발하기를 제언한다.

저자: Tomohito KATO, et al,
자료유형: 니즈학술정보