무전해 도금
무전해 도금은 화학도금과 거의 같은 뜻으로 쓰이지만, 촉매 화학도금만 의미하는 것으로 금속상에서의 경우를 무전해 도금이라 부르며, 도금순서는 녹제거 → 탈지 → 산침지 → 활성화 순으로 도금한다.
1) 무전해 구리도금
용도 : 무전해 구리 도금은 인쇄회로기판(P.C.B)의 전도성 부여를 목적으로 행한다.
2) 각 성분의 역할
① 구리이온의 공급 : 황산구리(CuSO4․5H2O)
② 환원제 : 포르말린(HCHO)
③ 착화제 : 롯셀염, EDTA
④ pH조정제 : 수산화나트륨(NaOH)
⑤ pH완충제 : 탄산나트륨(Na2CO3)
⑥ 안정제 : 티오요소, 메르캠트, 밴조디아졸, 시안화나트륨, 트리메탄올아민
⑦ 습윤제 : 계면활성제(에틸렌글리콜)
3) 도금의 원리
구리 이온으로부터 환원제에 의하여 금속구리가 석출된다.
Cu2＋＋2HCHO＋4OH－→Cu＋H2＋2HCOO－＋2H2O
2) 무전해 니켈도금
(1) 무전해 니켈도금의 특성
무전해 니켈 도금은 균일성이 뛰어나며 부식 및 내마멸성이 매우 강하고, 경도도 높은 특성이 있으며, 금형의 윤활성 및 분리성(전주)을 증가시키기 위한 용도로 사용된다.
∙ 용도 : 자동차공업, 전자공업, 정밀기기, 항공선박, 화학공업분야 등 다양하게 쓰인다.
(2) 액 성분에 따른 분류 및 특성
① 알칼리성 : 산성에 비해 광택이 있으나, 암모니아수를 연속 보충해야 하는 결점이 있다.
② 산성 : 도금되기 힘든 금속에 응용되며, 속도가 빠르고 내식성이 우수한 피막을 얻는다.
(3) 각 성분의 역할(작용)
① 니켈염 : 니켈 이온의 공급
② 환원제:차아인산나트륨(NaH2PO2․H2O)＝하이포인산나트륨, 붕수소화나트륨＝수소화붕소나트륨(SHB), 아미노보란, 히드라진, 붕화디메틸아민(DMAB)
③ 킬레이트제(착화제) : 히드록시착산, 히드록시프로피온산, 구연산, 인산, 히드록신 카르복산
④ 촉진제 및 완충제 : 카르복실기, 식초산, 프로피온산, 말론산, 호박산
⑤ 안정화 억제제(inhibiter) : 티오요소, 황화납
(4) 액 관리
① 액을 조제할 때는 황산니켈, 착화제, 완충제, 순으로 용해한 후 차아인산나트륨과 안정제를 첨가하고 pH를 마지막으로 조정한다.
② 도금이 진행될 때 연속적으로 보충을 해 주어야한다.
③ 보관시 액이 분해되지 않도록 pH4 이하에서 관리한다.
④ 도금시 pH가 9.5보다 높게 되면 니켈수산화물이 생성되어 외관 불량이 일어나므로 유의한다.
⑥ 무전해 니켈－인 합금도금
㉠니켈－인(5~13%)합금으로 이 도금은 복잡한 형상에 대해서도 도막의 두께가 균일하게 석출된다.
3) 니켈－보론 합금도금
인(P)대신 보론을 1%공석시킨 도금으로 납땜부착성, 내열성이 우수하다.
4) 전자파 차폐
하지에 무전해 구리 도금을 실시하여 전자기기로부터 전자파 노이즈의 발생을 방지함과 동시에 외부로부터의 노이즈를 흡수할 목적으로 실시한다.
다. 그 밖에 무전해도금
1) 세라믹스 도금
(1) 특 성 : ① 우수한 전기절연성
② 고주파 특성(낮은 유전율)
③ 내열성, 열전도성 우수
(2) 용 도
∙ 금속화시키는 것에 따라 : ① 회로기판, ② 압전(전극), ③ 접합
∙ 도금이 이루어지고 있는 세라믹 종류 : ① 알루미나 기판, ② 티탄산바륨, ③ PZT
(3) 세라믹스 에칭액
HF, HBF4, H2SO4, HNO3, NH4HF2, 상온작업
2) 무전해 주석도금
균일 도금, 복잡한 형상 도금이나, 내면 도금용으로 사용
3) 무전해 코발트도금
① 코발트 피막이 지니는 자기적 성질을 이용하기 위한 목적으로 사용된다.
② 액성은 산성과 알칼리성으로 구분되며, 산성은 속도가 느리지만 알칼리성은 빠르게 할 수 있다.
③ 금속염으로는 황산코발트를 사용하고, 환원제로는 차아인산나트륨, 히드라진, 수소화붕소나트륨, PH완충제로는 주석산, 구연산염을 사용한다.
4) 무전해 금(Au)도금
① 전자관련 산업에서 부분(部分) 무전해 금도금을 하여 도금원가를 줄인다.
② 부분 도금으로는 반도체, 코넥터, 칩(Chip)과 금속화시킨 세라믹상에 적용되고 있다.
③ 금은 표준전극전위가 1.86V로 아주 귀(貴)하기 때문에 용액으로부터 금의 석출이 용이하다.
④ 코바(kovar)재질, 니켈과 그 합금, 무전해니켈, 동과 그 합금, 세라믹상의 재질에 도금한다. |
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