KR100732787B1 - 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의제조방법 - Google Patents

분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로, 무전해 도금액상에서 수지 분체의 기재 표면에 금속 도금층을 형성시키는 무전해 도금법에 의한 도전분체의 제조방법에 있어서, 상기 도금층 형성시 초음파를 처리하는 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 무전해 도금법을 통해 수지 분체의 기재를 도금할때 발생하는 응집현상이 없고, 저온에서도 도금 반응할 수 있어, 치밀한 도금층과 수지 분체와의 밀착성 및 균일성이 우수한 도금 분체를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 기술과 비교하여 후 처리 공정이 없고, 저온에서 반응을 함으로써 공정운영비 및 공정이 간단한 장점이 있다.
초음파, 단분산 분체, 도금 분체, 도전성, 미세회로, 도전입자

Description

분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법{Method for preparing electroconductive particles with improved dispersion and adherence}
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 도금분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용하여 1000배 확대한 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 도금분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용하여 1000배 확대한 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 도금분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용하여 1000배 확대한 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 도금분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용하여 1000배 확대한 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 도금분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용하여 1000배 확대한 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 도금분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용하여 1000배 확대한 사진이다.
도 7은 종래 방법에 따라 제조된 도금분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용하여 1000배 확대한 사진이다.
도 8은 종래 방법에 따라 제조된 도금분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용 하여 1000배 확대한 사진이다.
도 9는 종래 방법에 따라 제조된 도금분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용하여 1000배 확대한 사진이다.
본 발명은 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 무전해 도금 공정 중 초음파를 처리하여 응집현상을 해결하고 도금 반응온도를 낮출 수 있어 도금분체에 손상을 주지 않으면서 분산성이 우수하고 수지 분체에 도금층이 균일하게 밀착되어 고 도전성능을 부여할 수 있는 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
도전성을 부여한 수지 미립자 재료는, 전자기기나 그 부품의 정전 방지, 전파 흡수 또는 전자파 실드(shield) 등의 부재로서 널리 사용되고 있으며, 최근 액정 디스 플레이 패널(panel)의 전극과 구동용 LSI 칩(chip)의 회로 기판에의 접속, 그 밖에 미소 피치(pitch)의 전극 단자간의 접속 등 전자 기기류의 미소 부위를 전기적으로 접속하기 위한 도전재료로서 도금 분체가 사용되고 있다. 종래의 도금분체를 제조하는 방법으로는, 수지 미립자 표면에 금속입자를 물리적으로 코팅(coating)하는 방법 (일본특허출원 제1993-55263호)과 기재 미립자 표면에 금속분의 돌기를 매입하는 방법(일본특허출원 제2002-55952호)등이 사용되어져 왔으며, 최근에 들어서는 무전해도금 방법을 이용한 도금분체를 제조하는 방법(일본특허출원 제2003-103494호, 제2003-57391호, 제2001-394798호 등)이 주를 이루고 있다.
그러나, 종래 기술에 의해 얻을 수 있는 금, 은, 니켈(nickel) 등의 도전성 도금 분말은, 무전해 도금공정 중에 기재 입자사이에 응집이 일어나며, 금속 도금층의 막 두께가 증가함에 따라 금속층의 소수성(hydrophobic property)이 증가하게 되어 응집현상이 증가함으로서 분산성이 매우 떨어지는 문제점이 있다. 도전입자의 응집을 완전히 제거하지 않을 경우 인접하는 전극 또는 배선간에 리크(leak)가 발생하고, 도전성 미립자에 의한 브리지(bridge)가 발생하는 문제점이 있다. 또한, 니켈도금 등을 행한 도전성 분체는 도금 반응온도가 대략 60℃이상으로 높기 때문에 치밀한 도금층을 얻기 어려워 수지 분체로부터 도금층의 박리가 쉬우며, 기판이나 전극 단자에 압착한 때에 수지 분체와 도금층과의 사이에 박리가 생기기 때문에 도전성이 저하되는 문제점이 있다.
종래의 기술은 응집된 도전입자를 제거하고 분산성을 향상시키기 위해 기류식 분쇄기, 수류식 분쇄기, 볼밀(ball mill), 비스밀, 초음파 분쇄기 등의 기계적인 분산처리 후 체(sieve) 분류를 이용한 고정밀도의 분급처리를 통해 분산성을 높이고자 하였다. 그러나, 분쇄공정은 입자표면의 금속피막이 파괴되어 도전성능이 저하되는 원인이 되며, 분급처리를 하여도 제조 과정중 생성된 응집체를 완전히 제거하는 것은 어렵고 공정운영비가 고가이며 복잡하다는 단점이 있다.
최근, 전자기기의 급격한 발전과 전자부품의 소형화에 따라 기판 등의 배선이 보다 미세해져 고도의 분산성 및 금속피복층과 수지분체 사이의 밀착성이 우수 한 도전분체가 요구되고 있다.
이에 본 발명자들은 우수한 분산성 및 밀착성을 가지는 도전 분체를 개발하기 위한 연구를 수행한 결과, 무전해 도금 공정 중 초음파를 처리하면 응집현상이 해결되고 도금 반응온도를 낮출 수 있어 분산성이 우수하고 수지 분체에 도금층이 균일하게 밀착된 도전분체를 얻을 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이를 기초로 완성되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 미세한 배선에 대응할 수 있고 접속시의 전기 용량에 문제가 없고 리크(leak) 현상을 일으키지 않는 고 도전성능을 부여할 수 있는 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법은 무전해 도금액상에서 수지 분체의 기재 표면에 금속 도금층을 형성시키는 무전해 도금법에 의한 도전분체의 제조방법에 있어서, 상기 도금층 형성시 초음파를 처리하는 것으로 구성된다.
이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 무전해 도금법으로 수지 분체의 기재표면상에 금속 도금층을 형성시킬 때 초음파를 처리하면 도금시 미립자간의 응집현상이 해결되고 도금액의 온도를 저온으로 낮출 수 있어 수지 분체의 표면상에 도금층이 균일 하게 밀착된다는 점에 기초한다.
본 발명에 있어서, 상기 무전해 도금기재로서 사용하는 수지의 종류에는 특별한 제약은 없다. 사용 가능한 수지 류로서는, 예를 들어 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리 염화비닐, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리이소부틸렌(polyisobutylene)등의 폴리올레핀(polyolefin), 스틸렌(styrene)-아크릴로니트릴 코폴리머(acrylonitrile copolymer), 아크릴로니트릴(acrylonitrile)-부타디엔(butadiene)-스틸렌 터폴리머(styrene terpolymer) 등의 올레핀 코폴리머(olefin copolymer), 폴리 아크릴레이트(poly acrylate), 폴리 메틸 메타크릴레이트(poly methyl methacrylate), 폴리 아크릴아미드 등의 아크릴산 유도체, 폴리 초산 비닐, 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol) 등의 폴리비닐(polyvinyl)계 화합물, 폴리 아세탈(poly acetal), 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene-glycol), 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol), 에폭시(epoxy) 수지 등의 에테르 폴리머(ether polymer), 벤조구아나민, 요소, 티오(thio)요소, 멜라민(melamine), 아세토구아나민, 디시안 아미드(dicyan amide), 아닐린(anilin) 등의 아미노 화합물과 포름알데히드(formaldehyde), 팔라듐포름알데히드(palladium formaldehyde), 아세트알데히드(acetaldehyde)와 같은 알데히드(aldehyde)류, 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에스테르(polyester)등이 1종 또는 1종 이상을 혼합사용하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 수지 분체의 평균 입경은 0.5∼1000㎛인 것을 사용한다. 상기 평균 입경이 0.5㎛ 미만에서는 접합해야 할 전극면에 도전성 분체가 접촉되지 않고, 전극간에 간격이 있는 경우 접촉불량을 발생하는 경우가 있고, 1000㎛를 초과하는 경우에는 미세한 도전 접합을 할 수 없게 되기 때문에, 상기의 범위로 한정한다. 보다 바람직한 것은 1∼100㎛이고, 더욱 바람직한 것은 2∼20㎛이며, 가장 바람직하게는 3∼10㎛이다.
또한, 본 발명의 상기 수지 분체의 종횡비는 2미만이며, 보다 바람직한 것은 1.2 미만, 더욱 바람직하게는 1.06이다. 상기 종횡비가 2를 초과하면 입경이 고르지 않기 때문에 도전성 미립자를 전극사이에 접촉시킬 때 접촉하지 않은 입작 대량으로 발생하기 쉬워지기 때문에 상기 범위로 한정한다.
상기의 수지 분체는 입경의 변동계수(Cv: Coefficient variation) 값이 30%이하, 바람직한 것은 20%이하, 더욱 바람직하게는 5%이하인 것을 사용하는 데, 상기 변동계수(Cv) 값이 30%를 넘는다면 입경이 고르지 않기 때문에 도전성 분체를 전극사이에 접촉시킬 때 접촉하지 않은 입자가 대량으로 발생하기 쉬워 상기의 범위로 한정한다. 본 발명에서 상기 변동계수(Cv)는 하기 수학식 1로 정의되는 값이다.
Cv(%) = (σ/Dn)×100
상기 식에서, σ는 입경의 표준편차이고, Dn은 수평균 입경이다. 상기 표준편차 및 수평균 입경은 입자 크기분석 장치(Accusizer model 780-particle sizing systems, Inc)를 이용하여 계산할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기의 입자 성상을 가지는 수지 기재의 표면에 무전해 도금법에 의해 금속 피막을 형성시킨다. 도금에 사용되는 금속은 무전해 도금조작이 가능한 도전성 금속, 예를 들면, Au, Ag, Co, Cu, Ni, Pd, Pt, Sn 등으로부터 선택되며, 이들의 합금 또는 2종 이상의 복층 피복이라도 좋으며, 바람직하게는, 금속 피막은 Ni 피막 또는 Ni-Au 복층 피막이다. Ni 피막은 기재 수지 입자와 밀착성이 좋고, 내박리성이 양호한 무전해 도금층을 형성할 수 있으며, 또한 Ni 피막 상층에 Au을 복층을 형성이 쉽고 도금 피막층과 공고한 결합성을 확보 할 수 있다. 또 Ni-Au 복층 피막으로 형성시키면 단독 피막보다 도전성능을 한층 더 향상 시킬 수 있는 장점이 있다. 단식 층 피막에서 피막층 두께는 10∼200㎚, 복층 피막에서는 10∼300㎚의 범위이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 수지 기재에 도금층을 형성시킬 때, 초음파를 처리하게 된다. 이때, 초음파 처리를 위해 사용되는 초음파 장치(sonicator)는 특별히 한정된 것은 아니지만, 20∼1000kHz의 진동수를 가지는 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 20kHz 미만의 초음파는 초음파가 너무 강해 수지입자 표면에 도금층이 벗겨지거나 부분 도금이 되며, 1000kHz를 초과하는 경우 분산성이 약해 도금과정 중 분산성이 떨어지게 된다. 보다 바람직한 진동수는 30∼100kHz이다. 또한 각각의 파장을 가지는 초음파, 예를 들어 30kHz와 40kHz을 동시에 발생할 수 있는 초음파 장치를 병행해서 사용할 수 있다.
도금시 초음파를 처리함과 동시에 수지분체 또는 도금분체의 표면장력을 감소시킬 수 있는 화합물(본 발명에서는, "표면 장력 저하 화합물"이라 함)을 첨가하여 사용 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 표면 장력 저하 화합물을 사용하여 도금 분체의 분산성을 한층 더 높일 수 있다. 상기 표면 장력 저하 화합물은 착 형성 화합물의 첨가와 동시에 또는 착 형성 화합물의 첨가의 전후에 첨가 할 수 있다. 표면 장력 저하 화합물의 예로는, 각종 계면활성제나 알코올(alcohol)류를 들을 수 있다. 이 중 특별히 폴리에틸렌글리콜(polyethylene-glycol)(분자량 200∼20,000), 폴리알킬렌 알킬에테르(polyalkylene alkyl ether), 폴리알킬렌알킬에틸, 폴리비닐피놀리돈 (polyvinypyrrolidone)(분자량 500∼400,000) 등을 하나 이상 선택하여 사용할 수 있으며, 도금액중에 0.1∼10000ppm, 바람직하게는 1∼1000ppm으로 첨가한다.
본 발명의 분산성이 우수한 도금분체를 제조하는데 있어 초음파 장치의 모양이나 형상이나 크기는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도금 하고자하는 분체의 크기에 따라서 배쓰형(bath), 막대형(stick), 중공사형(hollow fiber), 판틀형, 라운드(round)형, 시트형 등의 형태로 사용될 수 있고, 도금과정 중에 중탕형태 또는 직접 도금액에 삽입하여 사용할 수 있다. 특히, 분산성 증가에 있어서 배쓰형(bath)과 중탕형태가 바람직하다.
본 발명에 따라 상기의 입자 성상을 가지는 수지 기재의 표면에 초음파를 병행하여 무전해 도금법에 의해 금속 피막을 형성시킬 경우, 초음파는 도금액의 온도에 영향을 미치게 되며, 초음파를 계속 연속하여 사용 시 도금액의 온도가 증가하게 되고 금속 석출의 반응 속도가 매우 빠르게 되어 균일한 도금을 할 수 없게 될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 초음파를 간헐적으로 사용하거나, 또는 도금액의 온도를 저온으로 조절하여 균일한 도금이 가능하게 하였다. 즉, 도금액의 온도는 40∼70℃, 보다 바람직하게는 40∼50℃로 조절한다.
한편, 상기 입자 표면에 도전성 무전해 도금분체를 얻은 뒤, 그 도금 분체를 기재로 이용하여 도금 피막 상층에 2층 이상의 금속층을 더욱 형성시킬 수 있다.
이렇게 본 발명에 따라 제조된 도전분체는 분산성이 우수하고 도금층이 균일하게 밀착되어 보다 미세한 배선에 대응할 수 있고 접속시의 전기 용량에 문제가 없으며 리크 현상을 일으키지 않는 고품위의 도전성 무전해 도금분체이다.
이하, 본 발명에 따른 우수한 분산성 및 밀착성을 가지는 도전 분체를 제조하는 방법을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
< 니켈도금 전처리 공정 >
평균입경이 3.6마이크로미터(㎛), Cv가 5%이며, 종횡비가 1.06인 아크릴계 분체를 이용하였다. 상기 분체 5g을 CrO3 황산혼합용액에 분산시키고 초음파세척기를 이용하여 30분간 처리하였다. 처리 후 60℃에서 10분간 침적 후 탈이온수를 이용하여 수세하였다. 수세 후 SnCl2(1.0g/ℓ)수용액에 3분간 침적한다. 침적 후 냉 탈이온수를 이용하여 수세하였다. PdCl2(0.1g/ℓ) 수용액에 3분간 침적 후 냉 탈이온수를 이용하여 여러 번 수세하여 슬러리(slurry)를 얻었다.
< 니켈도금 공정 >
0.5M의 아인산 염(NaH2PO2)수용액을 분산액으로 제조하고 60℃의 온도로 가 온한 후 교반하면서 상기 슬러리를 투입하였다. 무전해 도금액(유니온스페셜티(주), Union 440)을 이용하여 무전해 도금액을 A액(금속 수용액)과 B수용액(환원제)으로 나누어 미량 정량 펌프를 이용하여 50㎖를 1㎖/min의 속도로 천천히 가해주었다. 황산니켈 수용액이 몇 방울 유입되면 갑자기 슬러리의 색깔이 검게 변하는데 이때, 교반속도를 빠르게 하며, pH를 6.0∼6.5로 일정하게 유지시키면서 동시에 초음파 분산장치(BRANSON model 5210)를 이용하여 40kHz의 초음파를 가하여 무전해 니켈(nickel)도금을 수행하였다. 황산니켈과 환원제의 투입이 완료된 후 수소의 발포가 정지할 때 까지 온도를 유지하면서 교반 및 초음파를 계속하여 주었다.
얻어진 니켈도금 분체를 여러번 수세하고, 알코올로 치환한 뒤 80℃에서 진공건조를 행하여 니켈도금 분체를 얻었다. 제조된 니켈 도금층의 두께는 대략 120㎚였다. 제조된 도금 분체에 대해 다음과 같은 테스트를 실시하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다. 도 1은 실시예 1로부터 제조된 도금 분체의 표면 균일성을 판단하기 위해 주사현미경으로 표면을 1000배 확대한 사진이다.
1. 도금의 균일성
제조된 도금 분체의 표면을 주사현미경(SEM)을 이용하여 도금 표면을 1000배로 확대하여 분체의 도금 균일성을 확인하였다.
2. 분산성 측정
상기 도금 균일성이 확인된 도금된 분체 10g을 초순수에 분산시킨 뒤 고정밀도의 4마이크로미터(㎛)의 기공을 가지는 체(sieve)를 이용하여 투입된 양에 대해 회수되는 양의 비이며 아래의 수학식 2에 따라 분산성을 계산하였다.
분산성(%) = 회수량/투입량 × 100
3. 도전성 측정
미립자 압축 전기 저항 측정기(fischer, H100C)를 이용하고 도전성 미립자를 압축하여 입경이 10%로 압축되는 시점에서 접촉 저항치를 측정했다. 이러한 측정을 10번 수행하여 평균치를 산출하였다.
4. 도금의 치밀성
주사현미경(SEM)을 이용하여 제조된 도금 분체의 도금 표면을 50K로 확대하여 금속입자의 크기를 측정하여 도금의 치밀성을 조사하였다. 금속입자의 크기가 작을수록 치밀한 도금층이 얻어짐을 의미한다.
5. 밀착성 측정
얻어진 도금분체 1.0g과 직경 5㎜의 산화 지르코늄 비드(zirconia beads) 10g을 100㎖의 유리병에 넣고, 톨루엔(toluene) 10㎖를 더하고, 교반기를 이용하여 10분간 400rpm으로 교반하였다. 교반을 종료후, 산화 지르코늄 비드(zirconia beads)를 분리하고, 광학현미경을 이용하여, 도금 피막의 상태를 평가하여 그 상태를 다음과 같이 표시하였다.
○ : 도금 피막의 벗겨짐이 관찰되지 않았다.
△ : 도금 피막의 벗겨짐이 일부 관찰 되었다.
×: 도금 피막의 벗겨짐이 관찰 되었다.
실시예 2
실시예 1과 같은 전처리 공정을 행하였고, 도금과정 중에 표면 장력 저하 화합물인 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene-glycol)(분자량 20,000)을 0.5g을 투입한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 얻어진 도금 분체의 분산성, 도전성 특성, 도금의 치밀성, 밀착성을 표 1에 표시하였고, 도 2에 도금의 균일성 판단을 위한 주사현미경 사진을 나타내었다.
실시예 3
실시예 1과 같은 전처리 공정을 행하였고, 도금액의 온도를 40℃로 하고, 표면 장력 저하 화합물을 실시예 2와 동일한 조건으로 하여, 얻어진 도금 분체의 분산성, 도전성 특성, 도금의 치밀성, 밀착성을 표 1에 표시하였고, 도 3에 도금의 균일성 판단을 위한 주사현미경 사진을 나타내었다.
실시예 4
실시예 1과 같은 전처리 공정을 행하였고, 도금액의 온도를 40℃로 하고, 표면 장력 저하 화합물을 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol)(분자량 20,000)을 0.5g와 비이온 계면활성제(tween 80) 0.5g을 첨가하고, 그 외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 하여 실시하였다. 얻어진 도금 분체의 분산성, 도전성 특성, 도금의 치밀성, 밀착성을 표 1에 표시하였고, 도 4에 도금의 균일성 판단을 위한 주사현미경 사진을 나타내었다.
실시예 5 및 6
시안(cyan)화 금 칼륨(potassium gold cyanide) 3.0g 함유하는 치환 금 도금액 (희성금속, electroless PREP)에, 실시예 3, 4에서 얻어진 니켈 도금 분체 5g과 실시예 4의 계면활성제와 표면장력 저하 물질을 첨가하고, 37KHz 초음파 장치를 이용하여 분산하면서, 60℃에서 20분간 반응시켰다. 도금된 두께는 대략 40㎚였다. 반응 종료 후 금 도금액으로부터 분체를 회수하고, 수세하여, 진공 건조하였다. 얻어진 도금 분체의 분산성, 도전성 특성, 도금의 치밀성, 밀착성을 표 1에 표시하였고, 도 5 및 6에 도금의 균일성 판단을 위한 주사현미경 사진을 나타내었다.
비교예 1
실시예 1과 같이 실시하되, 도금공정 중에 초음파 장치를 이용하지 않고 3 블레이드(bladed) 임펠러(impeller) 타입의 교반기를 이용하여 교반하면서 니켈도금을 실시하였다. 얻어진 도금 분체의 분산성, 도전성 특성, 도금의 치밀성, 밀착성을 표 1에 표시하였고, 도 7에 도금의 균일성 판단을 위한 주사현미경 사진을 나타내었다.
비교예 2
실시예 1과 같이 실시하되, 도금공정 중에 초음파 장치를 이용하지 않고 3 블레이드(bladed) 임펠러 타입의 교반기를 이용하며, 표면 장력 저하 화합물을 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene-glycol)(분자량 20,000)을 0.5g와 비이온 계면활성제(tween 80) 0.5g을 첨가하고, 교반하면서 니켈도금을 실시하였다. 얻어진 도금 분체의 분산성, 도전성 특성, 도금의 치밀성, 밀착성을 표 1에 표시하였고, 도 8에 도금의 균일성 판단을 위한 주사현미경 사진을 나타내었다.
비교예 3
실시예 1과 같이 실시하되, 도금공정 중에 초음파 장치를 이용하지 않고 3 블레이드(bladed) 임펠러 타입의 교반기를 이용하며, 표면 장력 저하 화합물을 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene-glycol)(분자량 20,000)을 0.5g와 비이온 계면활성제(tween 80) 0.1g을 첨가하고, 교반하면서 반응온도를 40℃로 진행하였다. 얻어진 도금 분체의 분산성, 도전성 특성, 도금의 치밀성, 밀착성을 표 1에 표시하였고, 도 9에 도금의 균일성 판단을 위한 주사현미경 사진을 나타내었다.
분산성 (%) 도전성 (Ω/입자) 도금의 치밀성 (㎚) 밀착성
도금 전 100 - - -
실시예 1 85 210 75 △
실시예 2 87 180 76 ○
실시예 3 90 191 45 ○
실시예 4 96 206 45 ○
실시예 5 95 20 80 ○
실시예 6 96 20 80 ○
비교예 1 43 253 160 ×
비교예 2 42 284 150 ×
비교예 3 46 249 145 ×
표 1 및 도 1 내지 9에 나타낸 결과로부터 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 방법을 사용하면 종래기술을 사용한 경우보다 미립자 표면에 도금시 미립자끼리의 응집현상이 없어 후처리 공정이 필요하지 않으며, 반응온도가 낮아 치밀하고 균일한 도금층을 얻을 수 있고, 전기 저항이 충분히 낮은 도금 분말을 얻을 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 무전해 도금시 초음파 분산장치를 사용하여 초음파를 처리함으로써 미립자 도금시 발생하는 응집현상이 없고, 저온에서도 도금 반응할 수 있어, 치밀한 도금층과 수지 분체와의 밀착성 및 균일성이 우수한 도금 분체를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은 미세한 배선에 대응할 수 있고 접속시의 전기 용량에 문제가 없고 리크(leak) 현상을 일으키지 않는 고품위의 도전성 무전해 도금분체를 제공한다. 또한, 종래의 기술과 비교하여 후 처리 공정이 없고, 저온에서 반응을 함으로써 공정운영비 및 공정이 간단한 장점이 있어 산업적으로 이용가치가 높을 것으로 기대된다.

Claims (7)

  1. 무전해 도금액상에서 수지 분체의 기재 표면에 금속 도금층을 형성시키는 무전해 도금법에 의한 도전분체의 제조방법에 있어서, 상기 도금액은 0.1 내지 10,000ppm의 표면장력 저하 화합물을 포함하고, 이때 상기 표면장력 저하 화합물은 폴리에틸렌글리콜, 폴리알킬렌알킬에테르, 폴리알킬렌알킬에틸, 및 폴리비닐피놀리돈으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 이들의 혼합물이며, 또한 상기 도금층 형성시 초음파를 처리하는 것을 특징으로 하는 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지 분체의 기재는 평균 입경이 0.5∼1000마이크로(㎛)이고 종횡비가 2미만이며 하기 수학식 1로 정의되는 입경의 변동계수(Cv) 값은 30% 이하인 것을 특징으로 하는 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법;
    수학식 1
    Cv(%) = (σ/Dn)×100
    상기 식에서, σ는 입경의 표준편차이고 Dn은 수평균 입경이다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 초음파는 진동수가 20∼1000kHz인 것을 특징으로 하는 분산성 및 밀착성이 우수한 도전분체의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 무전해 도금액의 온도는 40 내지 70℃인 것을 특징으로 하는 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 수지 기재는 폴리에틸렌, 폴리 염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리이소부틸렌, 스틸렌-아크릴로니트릴 코폴리머, 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌 터폴리머, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리초산비닐, 폴리비닐알코올, 폴리아세탈, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 에폭시 수지, 벤조구아나민, 요소, 티오요소, 멜라민, 아세토구아나민, 디시안 아미드, 아닐린, 포름알데히드, 파라포름알데히드, 아세트알데히드, 폴리우레탄, 및 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 분산성 및 밀착성이 우수한 도전성 무전해 도금분체의 제조방법.
  7. 삭제
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