KR0146985B1 - 아연-주석/닉켈 도금층을 갖는 밀착성이 우수한 진공증착 합금도금강판의 제조방법 - Google Patents
아연-주석/닉켈 도금층을 갖는 밀착성이 우수한 진공증착 합금도금강판의 제조방법Info
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Abstract
닉켈이 박도금된 냉연강판을 소지기판으로 하고 여기에 아연-주석 합금도금층을 진공증착시켜 아연-주석/닉켈 도금층을 갖는 진공증착 도금강판을 제조하면 닉켈과 철은 밀착성이 매우 우수하고 아연-주석 합금은 닉켈과의 밀착성이 우수하기 때문에 이와 같이 제조된 진공증착 도금강판의 밀착성은 매우 우수하게 된다.
또한 제조공정에 있어서도 닉켈 도금층을 갖지 않는 강판을 소지기판으로 하여 아연-주석 합금도금강판을 제조하는 방법에 비하여 글로우 방전공정을 생략할 수 있고 비교적 낮은 기판온도인 100℃ 내외에서 아연-주석의 증착막을 형성시킬 수 있어 매우 효율적이다.
Description
본 발명은 밀착성이 우수한 아연-주석/닉켈(Zn-Sn/Ni) 도금층을 갖는 진공증착 합금도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
아연-주석(Zn-Sn) 도금층을 갖는 진공증착 강판은 납땜성 및 내(耐) 휘스커(whisker)성이 우수하여 전자부품 등에 쓰이고 있는 전기 주석도금강판의 대체재로서 이미 제안된 바 있다.(대한민국 특허출원 공고번호 제94-11711호, 94. 12. 23) 기제안된 상기 문헌에서는 밀착성이 우수한 Zn-Sn 도금강판을 기판을 진공용기 내에서 글로우(glow) 방전에 의한 세정공정을 거친 후 기판온도를 200℃ 이상을 유지시켜 Zn-Sn 도금막을 증착시켜 제조한다. 또한 기판의 표면에 주석의 함량을 80%정도 함유되게 하기 위하여 기판의 온도를 250℃까지 높여준다. 이와 같이 종래의 Zn-Sn 증착막의 제조 공정상에서 글로우 방전공정을 포함하여 밀착성 향상 및 표면의 주석 함량을 증가시키기 위해 기판온도를 비교적 높은 250℃까지 가열하였다.
본 발명은 종래에 제안된 제조공정에 비하여, 글로우(glow) 방전 공정을 생략하고 100℃ 내외의 비교적 낮은 기판온도에서 강판 표면에 Zn-Sn 증착막을 형성시키므로서 기존의 방법보다 효율적으로 Zn-Sn 진공도금강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 전자빔 방식의 증발원이 2개 장착된 진공도금 장치를 사용하여 다음의 과정으로 강판의 철(Fe)면과 도금층의 결합되어 도금층의 구조가 아연-주석/닉켈/철(Zn-Sn/Ni/Fe)로 구성되는 진공도금 강판을 제조하였다. 먼저 닉켈(Ni)이 수백Å 박도금(flash)된 냉연강판을 소지기판으로 하여 진공용기 내의 증발원으로부터 약 50cm 거리에 위치한 시편지지대에 올려 놓는다. 증발물은 순도 99.99%의 Zn와 Sn을 각각 다른 도가니에 적당량 장입한다. 시편 및 증발물의 장입이 끝난 후 진공용기의 압력을 공히 10-4mber 이하가 될 때까지 진공배기한다. 진공배기 후 시편을 적정온도로 가열한 후 원하는 조성을 얻기 위하여 미리 조사한 증발원으로부터 Zn와 Sn의 증발속도를 기초로하여 산출되는 적정량의 Zn와 Sn을 증발시킨다. 도금 중량은 우수한 납땜성을 갖게 하기 위하여 2g/m2이상으로 하였다.
본 발명에서 Ni이 박도금된 강판을 소지기판으로 사용하는 이유는 Ni이 Zn-Sn과 강판의 Fe의 중간층에 놓이므로 Fe와 Ni의 강한 밀착성과 Zn-Sn과 Ni의 강한 밀착성을 이용하여 낮은 온도에서도 밀착성이 강한 Zn-Sn 증착막을 얻을 수 있기 때문이다. 이때 Ni의 도금층 두께는 3μm 정도가 적당하다.
또한 시편의 가열온도는 증착막의 밀착성을 결정하는 중요한 요인중의 하나로 본 발명에서는 기판의 온도가 90℃ 이하가 되면 밀착성이 좋지 않았고, 300℃ 이상으로 가열하면 10-4mbar 정도의 압력에서 Zn의 낮은 융점으로 기판에서 재증발되어 증착되지 않았다. 따라서 진공증착에 있어서 기판온도 제어는 중요한 요소이며 본 발명에서 기판온도를 90℃∼300℃ 범위로 설정하였다.
이와같은 방법으로 제조된 본 발명의 Zn-Sn 증착막은 종래 제안된 방법에서 언급된 납땜성의 우수 및 공해요인 제거 등의 제 특성을 그대로 가질뿐만 아니라 각각의 증발원에서 각각의 증착물질의 양을 쉽게 제어할 수 있으므로 제조공정의 단순화를 실현할 수 있다. 또한 100℃ 내외의 낮은 기판온도에서도 원하는 조성의 Zn-Sn 증착막을 얻을 수 있어 원가 절감에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
표 1은 Zn-Sn/Ni 증착막을 제조한 후 밀착성 및 납땜성 평가결과 및 비교재로 Sn-10%Zn 진공증착 강판을 사용한 밀착성 및 납땜성 평가 결과이다. 밀착성은 테이프 테스트 방법을 사용하였으며, 납땜성은 솔더 책킹(solder checking) 장치를 이용하여 피막이 녹기 시작하는 시간을 측정하여 젖음시간의 기준으로 하였으며, 퍼짐 면적은 피막을 230℃로 가열하여 플럭스(flux)와 함께 일정시간 경과 후에 확산된 면적을 비교하였다.
[실시예]
[실시예 1]
두개의 전자빔 증발원을 사용하는 진공증착 장치에서 진공도 10-4mbar 이하에서 Ni이 1g/m2로 얇게 도금된 강판을 기판으로 하여 기판온도를 90℃로 가열한 후 Zn-Sn을 도금중량 2g/m2이상 되게 증착하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일하나 기판온도를 110℃로 하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일하나 기판온도를 130℃로 하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일하나 기판온도를 150℃로 하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일하나 기판온도를 300℃로 하였다.
[실시예 6]
실시예 3과 동일하나 Ni 도금중량을 9g/m2로 하였다.
[실시예 7]
실시예 3과 동일하나 Ni 도금중량을 18g/m2로 하였다.
[실시예 8]
실시예 3과 동일하나 Ni 도금중량을 26.7g/m2로 하였다.
[비교예]
[비교예 1]
실시예 1과 동일하나 기판온도를 80℃로 하였다.
[비교예 2]
실시예 1과 동일하나 기판온도를 310℃로 하였다.
[비교예 3]
실시예 1과 동일하나 기판을 Ni가 도금되지 않은 강판에 기판온도를 130℃로 하였다.
[비교예 4]
비교예 3과 동일하나 기판온도를 150℃로 하였다.
[비교예 5]
비교예 3과 동일하나 기판온도를 170℃로 하였다.
[비교예 6]
실시예 3과 동일하나 Ni 도금중량을 27g/m2로 하였다.
[비교예 7]
실시예 3과 동일하나 Ni 도금중량을 28g/m2로 하였다.
실시예 및 비교예의 실험결과를 다음 표 1에 나타내었다.
○ : 양호 △ : 보통 × : 나쁨
Claims (2)
- 주석-아연 합금도금강판의 제조방법에 있어서, 닉켈이 박도금된 냉연강판을 소지기판으로 하고, 기판온도 90∼300℃에서 상기 소지기판 상기 2g/m2내외의 아연-주석 합금도금층을 진공증착 방법으로 증착시켜 아연-주석/닉켈 도금층을 갖는 진공증착 합금도금강판의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 소지기판의 닉켈도금층 도금부착량이 1∼26.7g/m2인 아연-주석/닉켈 도금층을 갖는 진공증착 합금도금강판의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950027277A KR0146985B1 (ko) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 아연-주석/닉켈 도금층을 갖는 밀착성이 우수한 진공증착 합금도금강판의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950027277A KR0146985B1 (ko) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 아연-주석/닉켈 도금층을 갖는 밀착성이 우수한 진공증착 합금도금강판의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970011011A KR970011011A (ko) | 1997-03-27 |
| KR0146985B1 true KR0146985B1 (ko) | 1998-11-02 |
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ID=19424957
Family Applications (1)
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| KR1019950027277A KR0146985B1 (ko) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 아연-주석/닉켈 도금층을 갖는 밀착성이 우수한 진공증착 합금도금강판의 제조방법 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR0146985B1 (ko) |
-
1995
- 1995-08-29 KR KR1019950027277A patent/KR0146985B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970011011A (ko) | 1997-03-27 |
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