KR101615552B1 - 다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법 - Google Patents

다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법에 관한 것으로, 방열판을 도금용액 내에서 1차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제1 구리도금층을 형성하는 단계(단계 1); 및 상기 제1 구리도금층이 형성된 방열판을 도금용액 내에서 2차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제2 구리도금층을 형성하는 단계(단계 2); 를 포함하여 제조하는 것을 기술적 특징으로 하며, 기둥 형태의 입체적 다공성 구조물을 가지는 3D type의 구리도금층을 형성하여 표면적이 넓어지고, 이에 따라 냉각 효율을 극대화할 수 있으며, 피도금체와의 부착력도 우수한 장점이 있다.

Description

다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법{Manufacturing method of plating layer having Microporous structure}
본 발명은 다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공성 입체구조를 가지는 도금층을 형성하여 표면적을 늘림으로써 냉각 효율을 극대화할 뿐만 아니라 도금층과 피도금체의 부착력을 향상시킬 수 있는, 다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자제품은 상온에서 제기능을 발휘하는 것으로 설계되기 때문에 전자제품 사용시 발생하는 열을 제때 방열시켜 주지 못하면 전자제품이 과열되어 성능이 현저히 떨어지게 된다. 이러한 전자제품에 사용된 CPU, 반도체 칩과 같은 전자발열체를 냉각시키는 방식은 히트싱크를 이용한 열전도 방식, 대류 및 복사를 이용한 방식, 팬을 이용한 강제대류 방식, 액체순환을 이용한 방식 등이 있다. 그러나 전자제품이 점점 슬림화되면서 전자발열체 간의 간격이 좁혀지고 있어서 전자제품 사용시에 발생하는 열을 제대로 방열시키기 어렵다. 한편, 전자발열체의 고집적화와 고성능화로 인해 전자발열체의 발열 부하가 점점 증가하고 있기 때문에 기존의 냉각방식으로는 전자제품을 효과적으로 냉각할 수 없다는 문제가 발생하였다.
이같은 전자발열체의 발열부하 증가에 대처하기 위해 출현한 기술로, 판형 히트파이프(flat heat pipe)라고 알려진 베이퍼챔버(vapor chamber)를 사용하는 기술인 한국특허등록공보 제10-0394309호(2003.08.09.) "금속판에 금속분말을 피복 소결한 윅을 이용한 히트파이프의 제조방법"과, 비등 방식의 비등방열챔버(liquid chamber)를 사용하는 기술인 한국특허등록공보 제10-0330398호(2002.03.28.) "비등 및 응축냉매 이용 냉각장치"를 들 수 있다.
베이퍼챔버(vapor chamber)는 비등이 아닌 액체의 기화현상을 이용하여 산열을 하는 방식으로, 냉매가 쉽게 기화하기 위해서는 냉매 자체가 형성하는 막이 매우 얇아야 하기 때문에 원활한 기화를 위해서는 냉매의 양을 최소화해야 한다. 이럴 경우 발열부에 약간의 열이 가해져도 챔버 내부의 냉매가 쉽게 기화하게 되고, 기화한 냉매는 냉각부에서 응축 결로하게 되는데, 냉매의 절대적인 양이 부족하므로 결로된 냉매 방울의 크기가 무게로 인해 흘러내릴 정도로 커지기 어렵고, 따라서 결로된 냉매가 발열부로 환원되기 매우 어렵다는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해 챔버 내부에 모세관현상을 이용한 윅(wick) 구조를 만들게 되는데, 이렇게 만들어진 윅 구조물은 냉각부에서 결로되는 냉매를 빨아 들여 발열부로 전달해 주는 역할을 하게 되지만, 이러한 윅 구조물은 베이퍼챔버가 갖고 있는 치명적인 약점이다. 왜냐하면, 윅 구조물은 대부분 금속가루를 소결하거나 가는 철사를 엮은 철사 패브릭(fabric)으로 구성되어 있어서 만들기도 까다롭고 오작동이 많아 잦은 불량의 원인이 되고 있다. 이러한 윅 구조물은 냉매의 이동이 모세관현상을 이용해 이루어지기 때문에 냉매의 움직이는 힘이 매우 약할 수밖에 없어서, 윅 구조물에 약간의 이상이 생겨도 제대로 작동하지 못하는 경우가 많고, 또한, 미세하게 움직이는 냉매의 흐름을 방해하지 않기 위해 챔버 상판과 하판간의 간격을 유지하는 구조물을 선 형태로 형성하지 않고 점 형태로 형성하게 된다. 그런데, 선 형태의 구조물로 형성하면 선 형태가 냉매의 흐름을 막는 차단선 역할을 하여 제때 냉매가 발열부로 환원되지 못하는 문제가 있고, 점 형태의 구조물로 형성하면 외부에서 가해지는 힘에 의해 쉽게 구부러지는 등의 구조적 약점이 있다.
반면, 비등방열챔버(liquid chamber)는 비등현상을 이용하여 산열을 하는데, 기화현상이 아닌 비등을 이용하기 때문에 챔버 내에 베이퍼챔버와 비교하여 훨씬 많은 양의 냉매를 충진시킬 수 있고, 발열부에 금속가루와 솔더, 에폭시 등의 접착매체를 이용한 비등촉진용 코팅(boiling enhancement coating)을 입혀 챔버 내의 냉매를 발열부(evaporator)에서 발생되는 열로 비등시켜 열을 챔버 전체로 퍼뜨리는 구조로 이루어져 있으며, 냉매는 대부분 물을 사용하며 챔버 자체는 구리로 만들어진다. 기화된 냉매는 냉각부(condenser)라고 부르는 챔버 내 발열부 이외의 내부 벽에 닿으면서 발열부보다 낮은 벽의 온도로 인해 응축하여 벽에 결로하게 되고, 기체의 지속적인 액화 현상에 따라 결로된 형상은 그 크기가 커지다가 궁극적으로는 방울 자체의 무게에 의해 흘러 내리게 되며, 이렇게 하여 다시 모인 액체는 발열부와의 접촉으로 다시 비등하여 기화하게 된다.
이러한 비등방열챔버는 베이퍼챔버와는 달리 상판과 하판간의 지지대를 선으로 이룰 수 있는데, 이는 챔버 내의 전체 냉매 양이 베이퍼챔버에 비해 월등히 많아 결로된 냉매가 발열부로 환원되지 않는 상황에서도 계속 비등이 발생될 수 있기 때문이다. 하지만, 이러한 비등방열챔버는 비등촉진용 코팅에 사용되는 재질이 물 및 구리와 반응하여 가스를 발생시키게 되어 챔버의 산열 성능을 저하시키는 원인이 된다는 문제가 있고, 또한 기화된 냉매가 멀리 퍼지기 전에 액상의 냉매와 쉽게 만나 액화되는 현상이 있어서 챔버 전체로 산열하는 기능이 저하될 수 있다는 문제가 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 한국등록특허공보 제10-1260263호(2013.05.03.)에는 챔버의 발열부에 탄도금을 하여 비등 촉진용 표면을 구현함으로써 기화된 작동유체 또는 냉매가 비등 촉진을 위해 코팅한 물질과 반응하지 못하게 한 탄도금과 비등을 이용한 평판형 방열판이 개시되어 있다.
한편, 한국공개특허공보 제10-2006-0010628호(2006.02.02.)에는 마이크로-나노 구리 구조물이 형성된 방열판이 개시되어 있다.
상기 방열판은 방열판의 표면 상에 마이크로-나노 구리 구조물이 형성되어서 열방출 특성이 향상되는 장점이 있지만, 도금층이 20㎛ 이상인 경우에는 도금층과 피도금체의 부착력이 현저히 떨어지는 문제가 있다.
KR 10-0394309 B1 2003.08.09. KR 10-0330398 B1 2002.03.28. KR 10-1260263 B1 2013.05.03. KR 10-2006-0010628 A 2006.02.02.
본 발명의 목적은 다공성 입체구조를 가지는 도금층을 형성하여 표면적을 늘림으로써 냉각 효율을 극대화할 뿐만 아니라 도금층과 피도금체의 부착력을 향상시킬 수 있는, 다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은 방열판을 도금용액 내에서 1차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제1 구리도금층을 형성하는 단계(단계 1); 및 상기 제1 구리도금층이 형성된 방열판을 도금용액 내에서 2차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제2 구리도금층을 형성하는 단계(단계 2); 를 포함하는 다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법을 제공한다.
상기 1차 전기도금의 전류밀도는 50~200ASD로 하며, 상기 2차 전기도금의 전류밀도는 5~30ASD로 할 수 있다.
상기 1차 전기도금시 도금용액의 온도는 25℃로 하며, 상기 2차 전기도금시 도금용액의 온도는 35~60℃로 할 수 있다.
상기 도금용액은 황산구리(CuSO4·5H2O) 150~250g/L 및 황산(H2SO4) 50~150g/L 를 포함할 수 있다.
상기 도금용액은 염소이온(Cl-) 0~90ppm 을 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 도금용액은 광택제(brightener) 0.2~2.0㎖/L 및 레벨러(leveller) 5~20㎖/L 를 추가적으로 포함할 수 있다.
총 구리도금층의 두께는 20~1,000㎛이며, 상기 제1 구리도금층의 높이는 상기 총 구리도금층의 두께의 20~99% 일 수 있다.
본 발명의 전기도금 방법에 따른 구리도금층은 기둥 형태의 입체적 다공성 구조물을 가지는 3D type의 구리도금층을 형성하여 표면적이 넓어지고, 이에 따라 냉각 효율을 극대화할 수 있으며, 피도금체와의 부착력도 우수한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다공성 구조를 가지는 도금층의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 방법으로 2차례에 걸쳐서 전기도금한 구리도금층의 표면조직 SEM 사진.
도 3은 종래의 방법으로 전기도금한 구리도금층의 표면조직 SEM 사진.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 전기도금 조건을 최적화하고 2차례에 걸쳐 전기도금 함으로, 다공성 구조를 갖는 도금층을 형성하는 것과 다공성 구조를 갖는 도금층과 피도금체의 부착력을 향상시킨 것에 특징이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다공성 구조를 가지는 도금층의 단면도이다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법은,
방열판을 도금용액 내에서 1차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제1 구리도금층(10)을 형성하는 단계(단계 1); 및
상기 제1 구리도금층(10)이 형성된 방열판을 도금용액 내에서 2차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제2 구리도금층(20)을 형성하는 단계(단계 2);
를 포함한다.
상기 단계 1은 전기도금 조건을 최적화하여 기둥 형태의 제1 구리도금층(10)을 형성하는 단계이다.
상기 1차 전기도금은 전류밀도는 50~200ASD로 하며, 상기 도금용액의 온도는 25℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 전류밀도가 50ASD 미만이면 기둥형태의 제1 구리도금층(10)이 형성되지 않는 문제가 있고, 200ASD 초과되면 피도금체와의 부착력이 떨어지는 문제가 있다.
상기 도금용액은 황산구리(CuSO4·5H2O) 150~250g/L 및 황산(H2SO4) 50~150g/L 를 포함한다.
상기 황산구리가 상기 범위를 벗어나서 포함되면 상기 제1 구리도금층(10)이 형성되지 않는 문제가 있다.
상기 황산이 상기 범위를 벗어나서 포함되면 피도금체와의 부착력이 떨어지는 문제가 있다.
상기 도금용액은 염소이온(Cl-) 0~90ppm 을 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 염소이온이 90ppm 초과 포함되면 상기 제1 구리도금층(10)이 형성되지 않으며, 피도금체와의 부착력이 떨어지는 문제가 있다.
상기 도금용액은 광택제(brightener) 0.2~2.0㎖/L 및 레벨러(leveller) 5~20㎖/L 를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 광택제 및 레벨러가 상기 범위를 벗어나서 포함되면 상기 제1 구리도금층(10)이 형성되지 않는 문제가 있다.
상기 단계 2는 상기 기둥 형태의 제1 구리도금층(10)을 지지하는 제2 구리도금층(20)을 형성하는 단계이다.
상기 2차 전기도금은 전류밀도는 5~30ASD로 하며, 도금용액의 온도는 35~60℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 전류밀도가 5ASD 미만이면 생산성이 떨어지는 문제가 있고, 30ASD 초과되면 피도금체와의 부착력이 떨어지는 문제가 있다.
상기 도금용액의 온도가 35℃ 미만이면 생산성이 떨어지는 문제가 있고, 60℃ 초과되면 피도금체와의 부착력이 떨어지는 문제가 있다.
상기 2차 전기도금시 도금용액은 황산구리(CuSO4·5H2O) 150~250g/L 및 황산(H2SO4) 50~150g/L 를 포함한다.
상기 2차 전기도금시 상기 황산구리 및 황산이 상기 범위를 벗어나서 포함되면 피도금체와의 부착력이 떨어지는 문제가 있다.
상기 2차 전기도금시 도금용액은 염소이온(Cl-) 0~90ppm 을 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 2차 전기도금시 상기 염소이온이 90ppm 초과 포함되면 피도금체와의 부착력이 떨어지는 문제가 있다.
상기 2차 전기도금시 도금용액은 광택제(brightener) 0.2~2.0㎖/L 및 레벨러(leveller) 5~20㎖/L 를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 2차 전기도금시 상기 광택제 및 레벨러가 하한치 미만 포함되면 피도금체와의 부착력이 떨어지는 문제가 있고, 상한치 초과 포함되면 상기 제1 구리도금층(10)이 형성되지 않는 문제가 있다.
본 발명에서, 2차례 전기도금을 통하여 도금되는 총 구리도금층의 두께(h)는 20~1,000㎛으로 할 수 있다.
상기 기둥 형태의 제1 구리도금층(10)의 높이(d)는 상기 총 구리도금층의 두께(h)의 20~99%인 것이 바람직하다.
상기 비율(d/h)이 20% 미만이면 표면적을 충분히 늘리지 못하는 문제가 있고, 99% 초과되면 피도금체와의 부착력이 충분치 않게 되는 문제가 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[제조예 1-1]
구리 재질의 방열판(피도금체)을 도금용액 내에서 1차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제1 구리도금층(10)을 형성하였다. 상기 도금용액은 황산구리(CuSO4·5H2O) 200g/L 및 황산(H2SO4) 100g/L 농도로 함유하였고, 상기 도금용액 온도는 상온(25℃)으로 하였으며, 전류밀도를 달리하여 수행하였다.
상기 제1 구리도금층(10)이 형성된 방열판을 도금용액 내에서 2차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제2 구리도금층(20)을 형성하였다. 상기 도금용액은 황산구리(CuSO4·5H2O) 200g/L 및 황산(H2SO4) 100g/L 농도로 함유하였고, 전류밀도는 10ASD로 하며, 상기 도금용액 온도는 35℃로 하여 수행하였다.
[실험예 1-1]
제조예 1-1에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지는 High Power Scope 및 SEM 장비를 이용한 검사 방법으로 확인하였다. 부착력 Test는 3M 테이프를 이용하여 구리도금층이 피도금체로부터 떨어지는지를 확인하였다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)		 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)		 전류
밀도
(ASD)		 도금요액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리		 황산 황산
구리		 황산
20


200


100


25


10


200


100


35



 Fail Accept ×
30 Fail Accept ×
40 Fail Accept ×
50 Accept Accept ○
100 Accept Accept ○
150 Accept Accept ○
200 Accept Accept ○
250 Accept Fail ×
표 1을 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리와 황산을 사용하며, 전류밀도를 달리하는 경우에, 전류밀도를 50~200ASD로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 1-2]
제조예 1-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 황산구리 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 1-2]
제조예 1-2에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리		 황산 황산
구리		 황산


50

 100

100

25

10

200

100

35

 Fail Accept ×
150 Accept Accept ○
200 Accept Accept ○
250 Accept Accept ○
300 Fail Accept ×
표 2를 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리와 황산을 사용하며, 황산구리 농도를 달리하는 경우에, 황산구리 농도를 150~250g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 1-3]
제조예 1-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 황산 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 1-3]
제조예 1-3에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리		 황산 황산
구리		 황산


50

200

 30

25

10

200

100

35

 Accept Fail ×
50 Accept Accept ○
100 Accept Accept ○
150 Accept Accept ○
200 Accept Fail ×
표 3을 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리와 황산을 사용하며, 황산 농도를 달리하는 경우에, 황산 농도를 50~150g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 2-1]
제조예 1-1에서, 1차 전기도금시 도금용액에 염소이온 45ppm을 추가적으로 포함한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 2-1]
제조예 2-1에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 4에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리
(g/L)		 황산
(g/L)		 염소
이온
(ppm)		 황산
구리		 황산
20


200


100


45


25


10


200


100


35



 F A ×
30 F A ×
40 F A ×
50 A A ○
100 A A ○
150 A A ○
200 A A ○
250 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 4를 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온을 사용하며, 전류밀도를 달리하는 경우에, 전류밀도를 50~200ASD로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 2-2]
제조예 2-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 황산구리 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 2-2]
제조예 2-2에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 5에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리
(g/L)		 황산
(g/L)		 염소이온
(ppm)		 황산
구리		 황산


50

 100

100

45

25

10

200

100

35

 F A ×
150 A A ○
200 A A ○
250 A A ○
300 F A ×
(F : Fail, A : Accept)
표 5를 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온을 사용하며, 황산구리 농도를 달리하는 경우에, 황산구리 농도를 150~250g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 2-3]
제조예 2-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 황산 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 2-3]
제조예 2-3에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 6에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산구리
(g/L)		 황산
(g/L)		 염소
이온
(ppm)		 황산
구리		 황산


50

200

 30

45

25

10

200

100

35

 A F ×
50 A A ○
100 A A ○
150 A A ○
200 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 6을 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온을 사용하며, 황산 농도를 달리하는 경우에, 황산 농도를 50~150g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 2-4]
제조예 2-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 염소이온 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 2-4]
제조예 2-4에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 7에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리
(g/L)		 황산
(g/L)		 염소이온
(ppm)		 황산
구리		 황산


50

200

100

 0

25

10

200

100

35

 A A ○
25 A A ○
45 A A ○
90 A A ○
120 F F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 7을 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온을 사용하며, 염소이온 농도를 달리하는 경우에, 염소이온 농도를 90 ppm 이하로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 3-1]
제조예 1-1에서, 1차 전기도금시 도금용액에 염소이온 45ppm, 광택제(Uyemura사의 ETN-1-A) 1㎖/L, 레벨러(Uyemura사의 ETN-1-B) 10㎖/L을 추가적으로 포함한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 3-1]
제조예 3-1에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 8에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산구리
(g/L)		 황산
(g/L)
 염소
이온
(ppm)
 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)		 황산구리 황산
20


200


100


45


1


10


25


10


200


100


35



 F A ×
30 F A ×
40 F A ×
50 A A ○
100 A A ○
150 A A ○
200 A A ○
250 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 8을 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 전류밀도를 달리하는 경우에, 전류밀도를 50~200ASD로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 3-2]
제조예 3-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 황산구리 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 3-2]
제조예 3-2에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 9에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산구리
(g/L)		 황산
(g/L)		 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)		 황산구리 황산


50

 100

100

45

1

10

25

10

200

100

35

 A A ×
150 A A ○
200 A A ○
250 A A ○
300 F A ×
(F : Fail, A : Accept)
표 9를 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 황산구리 농도를 달리하는 경우에, 황산구리 농도를 150~250g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 3-3]
제조예 3-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 황산 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 3-3]
제조예 3-3에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 10에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산구리
(g/L)		 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)		 황산구리 황산


50

200

 30

45

1

10

25

10

200

100

35

 A F ×
50 A A ○
100 A A ○
150 A A ○
200 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 10을 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 황산 농도를 달리하는 경우에, 황산 농도를 50~150g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 3-4]
제조예 3-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 염소이온 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 3-4]
제조예 3-4에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 11에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산구리
(g/L)
 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)		 황산구리 황산


50

200

100

 0

1

10

25

10

200

100

35

 A A ○
25 A A ○
45 A A ○
90 A A ○
120 F A ×
(F : Fail, A : Accept)
표 11을 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 염소이온 농도를 달리하는 경우에, 염소이온 농도를 90 ppm 이하로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 3-5]
제조예 3-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 광택제 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 3-5]
제조예 3-5에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 12에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산구리
(g/L)
 황산
(g/L)
 염소이온
(ppm)		 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)		 황산구리 황산


50

200

100

45

 0.1

10

25

10

200

100

35

 F A ×
0.2 A A ○
1 A A ○
2 A A ○
4 F A ×
(F : Fail, A : Accept)
표 12를 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 광택제 농도를 달리하는 경우에, 광택제 농도를 0.2~2㎖/L 로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 3-6]
제조예 3-1에서, 1차 전기도금시 전류밀도를 50ASD로 한 것과, 레벨러 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 3-6]
제조예 3-6에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 13에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)

 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산구리
(g/L)
 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)		 황산구리 황산


50

200

100

45

1

 3

25

10

200

100

35

 F A ×
5 A A ○
10 A A ○
20 A A ○
30 F A ×
(F : Fail, A : Accept)
표 13을 보면, 1차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 레벨러 농도를 달리하는 경우에, 레벨러 농도를 5~20㎖/L 로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 4-1]
구리 재질의 방열판(피도금체)을 도금용액 내에서 1차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제1 구리도금층(10)을 형성하였다. 상기 도금용액은 황산구리(CuSO4·5H2O) 200g/L 및 황산(H2SO4) 100g/L 농도로 함유하였고, 전류밀도는 50ASD로 하며, 상기 도금용액 온도는 상온에서(25℃) 수행하였다.
상기 제1 구리도금층(10)이 형성된 방열판을 도금용액 내에서 2차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제2 구리도금층(20)을 형성하였다. 상기 도금용액은 황산구리(CuSO4·5H2O) 200g/L 및 황산(H2SO4) 100g/L 농도로 함유하였고, 상기 도금용액 온도는 35℃로 하며, 전류밀도를 달리하며 수행하였다.
[실험예 4-1]
제조예 4-1에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 14에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리		 황산 황산
구리		 황산


50

200

100

25


 3

200

100

35


 A A ×
5 A A ○
10 A A ○
20 A A ○
30 A A ○
40 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 14를 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산을 사용하며, 전류밀도를 달리하는 경우에, 전류밀도를 5~30ASD로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다. 전류밀도를 3ASD로 하는 경우에는 생산성이 떨어져 실제 적용이 곤란하다.
[제조예 4-2]
제조예 4-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 황산구리 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 4-2]
제조예 4-2에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 15에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)		 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)		 전류
밀도
(ASD)		 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리		 황산 황산
구리		 황산


50

200

100

25

10

 100

100

35

 A F ×
150 A A ○
200 A A ○
250 A A ○
300 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 15를 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산을 사용하며, 황산구리 농도를 달리하는 경우에, 황산구리 농도를 150~250g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 4-3]
제조예 4-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 황산 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 4-3]
제조예 4-3에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 16에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)		 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)		 전류
밀도
(ASD)		 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리		 황산 황산
구리		 황산


50

200

100

25

10

200

 30

35

 A F ×
50 A A ○
100 A A ○
150 A A ○
200 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 16을 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산을 사용하며, 황산 농도를 달리하는 경우에, 황산 농도를 50~150g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 5-1]
제조예 4-1에서, 2차 전기도금시 도금용액에 염소이온 45ppm을 추가적으로 포함한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 5-1]
제조예 5-1에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 17에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산
구리		 황산 황산구리
(g/L)		 황산
(g/L)		 염소이온(ppm)


50

200

100

25


 3

200

100

45

35


 A A ×
5 A A ○
10 A A ○
20 A A ○
30 A A ○
40 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 17을 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온을 사용하며, 전류밀도를 달리하는 경우에, 전류밀도를 5~30ASD로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다. 전류밀도를 3ASD로 하는 경우에는 생산성이 떨어져 실제 적용이 곤란하다.
[제조예 5-2]
제조예 5-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 황산구리 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 5-2]
제조예 5-2에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 18에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)		 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)		 전류
밀도
(ASD)		 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산구리 황산 황산구리
(g/L)		 황산
(g/L)		 염소이온(ppm)


50

200

100

25

10

 100

100

45

35

 A F ×
150 A A ○
200 A A ○
250 A A ○
300 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 18을 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온을 사용하며, 황산구리 농도를 달리하는 경우에, 황산구리 농도를 150~250g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 5-3]
제조예 5-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 황산 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 5-3]
제조예 5-3에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 19에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산구리 황산 황산구리
(g/L)		 황산
(g/L)		 염소이온(ppm)


50

200

100

25

10

200

 30

45

35

 A F ×
50 A A ○
100 A A ○
150 A A ○
200 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 19를 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온을 사용하며, 황산 농도를 달리하는 경우에, 황산 농도를 50~150g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 5-4]
제조예 5-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 염소이온 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 5-4]
제조예 5-4에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 20에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산구리 황산 황산구리
(g/L)		 황산
(g/L)		 염소이온(ppm)


50

200

100

25

10

200

100

 0

35

 A A ○
25 A A ○
45 A A ○
90 A A ○
120 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 20을 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온을 사용하며, 염소이온 농도를 달리하는 경우에, 염소이온 농도를 90 ppm 이하로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 6-1]
제조예 4-1에서, 2차 전기도금시 도금용액에 염소이온 45ppm, 광택제(Uyemura사의 ETN-1-A) 1㎖/L, 레벨러(Uyemura사의 ETN-1-B) 10㎖/L을 추가적으로 포함한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 6-1]
제조예 6-1에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 21에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산구리 황산 황산구리
(g/L)
 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)


50

200

100

25


 3

200

100

45

1

10

35


 A A ×
5 A A ○
10 A A ○
20 A A ○
30 A A ○
40 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 21을 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 전류밀도를 달리하는 경우에, 전류밀도를 5~30ASD로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다. 전류밀도를 3ASD로 하는 경우에는 생산성이 떨어져 실제 적용이 곤란하다.
[제조예 6-2]
제조예 6-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 황산구리 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 6-2]
제조예 6-2에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 22에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산구리 황산 황산구리
(g/L)
 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)


50

200

100

25

10

 100

100

45

1

10

35

 A F ×
150 A A ○
200 A A ○
250 A A ○
300 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 22를 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 황산구리 농도를 달리하는 경우에, 황산구리 농도를 150~250g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 6-3]
제조예 6-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 황산 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 6-3]
제조예 6-3에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 23에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산구리 황산 황산구리
(g/L)
 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)


50

200

100

20

10

200

 30

45

1

10

35

 A F ×
50 A A ○
100 A A ○
150 A A ○
200 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 23을 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 황산 농도를 달리하는 경우에, 황산 농도를 50~150g/L로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 6-4]
제조예 6-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 염소이온 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 6-4]
제조예 6-4에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 24에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산구리 황산 황산구리
(g/L)
 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)


50

200

100

25

10

200

100

 0

1

10

35

 A A ○
25 A A ○
45 A A ○
90 A A ○
120 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 24를 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 염소이온 농도를 달리하는 경우에, 염소이온 농도를 90 ppm 이하로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 6-5]
제조예 6-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 광택제 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 6-5]
제조예 6-5에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 25에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액 도금용액온도
(℃)
황산구리 황산 황산구리
(g/L)
 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)


50

200

100

25

10

200

100

45

 0.1

10

35

 A F ×
0.2 A A ○
1 A A ○
2 A A ○
4 F A ×
(F : Fail, A : Accept)
표 25를 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 광택제 농도를 달리하는 경우에, 광택제 농도를 0.2~2㎖/L 로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 6-6]
제조예 6-1에서, 2차 전기도금시 전류밀도를 10ASD로 한 것과, 레벨러 농도를 달리한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 6-5]
제조예 6-6에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 26에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산구리 황산 황산구리
(g/L)
 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)


50

200

100

25

10

200

100

45

1

 3

35

 A F ×
5 A A ○
10 A A ○
20 A A ○
30 F A ×
(F : Fail, A : Accept)
표 26을 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 레벨러 농도를 달리하는 경우에, 레벨러 농도를 5~20㎖/L 로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다.
[제조예 7-1]
구리 재질의 방열판(피도금체)을 도금용액 내에서 1차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제1 구리도금층(10)을 형성하였다. 상기 도금용액은 황산구리(CuSO4·5H2O) 200g/L 및 황산(H2SO4) 100g/L 농도로 함유하였고, 전류밀도는 50ASD로 하며, 상기 도금용액 온도는 상온에서(25℃) 수행하였다.
상기 제1 구리도금층(10)이 형성된 방열판을 도금용액 내에서 2차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제2 구리도금층(20)을 형성하였다. 상기 도금용액은 황산구리(CuSO4·5H2O) 200g/L 및 황산(H2SO4) 100g/L 농도로 함유하였고, 전류밀도는 10ASD로 하며, 상기 도금용액 온도를 달리하며 수행하였다.
[실험예 7-1]
제조예 7-1에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 27에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
황산
구리		 황산 황산
구리		 황산


50

200

100

25

10

200

100

 25 A A ×
35 A A ○
50 A A ○
60 A A ○
70 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 27을 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산을 사용하며, 도금용액온도를 달리하는 경우에, 도금용액온도를 35~60℃로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다. 도금용액온도를 25℃로 하는 경우에는 생산성이 떨어져 실제 적용이 곤란하다.
[제조예 7-2]
제조예 7-1에서, 2차 전기도금시 도금용액에 염소이온 45ppm, 광택제(Uyemura사의 ETN-1-A) 1㎖/L, 레벨러(Uyemura사의 ETN-1-B) 10㎖/L을 추가적으로 포함한 것을 제외하고 나머지는 동일하게 수행하였다.
[실험예 7-2]
제조예 7-2에서 구리도금층에 기둥형태의 다공성 구조물이 형성되는지의 여부 및 구리도금층과 피도금체와의 부착력이 어느 정도인지를 실험하여 그 결과를 표 28에 나타내었다.
1차 전기도금 2차 전기도금 기둥
형태의 다공성구조물
부착력
Result
전류
밀도
(ASD)
 도금용액
(g/L)		 도금용액온도
(℃)
 전류
밀도
(ASD)
 도금용액
 도금용액온도
(℃)
황산
구리
 황산

 황산
구리
(g/L)		 황산
(g/L)
 염소이온(ppm) 광택제
(㎖/L)		 레벨러
(㎖/L)


50

200

100

25

10

200

100

45

1

10

 25 A A ×
35 A A ○
50 A A ○
60 A A ○
70 A F ×
(F : Fail, A : Accept)
표 28을 보면, 2차 전기도금시 도금용액으로 황산구리, 황산, 염소이온, 광택제, 레벨러를 사용하며, 도금용액온도를 달리하는 경우에, 도금용액온도를 35~60℃로 할 때 기둥 형태의 다공성 구조물이 형성되며 피도금체와의 부착력도 양호한 것을 확인할 수 있다. 도금용액온도를 25℃로 하는 경우에는 생산성이 떨어져 실제 적용이 곤란하다.
방열판을 구리전기도금용액조성물 내에서 1차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제1 구리도금층(10)을 형성하였다. 상기 구리전기도금용액조성물은 황산구리(CuSO4·5H2O) 200g/L 및 황산(H2SO4) 100g/L 농도로 함유하였고, 전류밀도는 50ASD로 하며, 도금용액 온도는 상온(25℃)으로 하여 수행하였다.
상기 제1 구리도금층(10)이 형성된 방열판을 구리전기도금용액조성물 내에서 2차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제2 구리도금층(20)을 형성하였다. 상기 구리전기도금용액조성물은 황산구리(CuSO4·5H2O) 200g/L 및 황산(H2SO4) 100g/L 농도로 함유하였고, 전류밀도는 10ASD로 하며, 도금용액 온도는 35℃로 하여 수행하였다.
상기와 같이 본 발명에 따른 방법으로 2차례에 걸쳐서 전기도금한 구리도금층의 표면조직 SEM 사진을 도 2에 나타내었다.
[비교예 1]
방열판을 구리전기도금용액조성물 내에서 전기도금하여 상기 방열판 상에 구리도금층을 형성하였다. 상기 구리전기도금용액조성물은 황산구리(CuSO4·5H2O) 200g/L, 황산(H2SO4) 100g/L, 염소이온 45ppm, 광택제(Uyemura사의 ETN-1-A) 1㎖/L, 레벨러(Uyemura사의 ETN-1-B) 10㎖/L 농도로 함유하였고, 전류밀도는 15ASD로 하며, 도금용액 온도는 상온(25℃)으로 하여 수행하였으며, 구리도금층의 표면조직 SEM 사진을 도 3에 나타내었다.
종래 전기도금 방법에 따른 구리도금층은 도 3과 같이 다공성 구조물이 없는 평평한 도금면을 가지는 2D type의 구리도금층을 형성한다.
반면, 본 발명의 전기도금 방법에 따른 구리도금층은 도 2와 같이 기둥 형태의 입체적 다공성 구조물을 가지는 3D type의 구리도금층을 형성하여 표면적이 넓어지고, 이에 따라 냉각 효율을 극대화할 수 있으며, 피도금체와의 부착력도 우수한 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 전자발열체를 냉각시키기 위한 방열판의 도금층 제조방법에 있어서,
    방열판을 황산구리(CuSO4·5H2O) 150~250g/L, 황산(H2SO4) 50~150g/L, 염소이온(Cl-) 0~90ppm, 광택제(brightener) 0.2~2.0㎖/L 및 레벨러(leveller) 5~20㎖/L를 포함하는 1차 도금용액 내에서 1차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제1 구리도금층을 형성하는 단계(단계 1); 및
    상기 제1 구리도금층이 형성된 방열판을 황산구리(CuSO4·5H2O) 150~250g/L, 황산(H2SO4) 50~150g/L, 염소이온(Cl-) 0~90ppm, 광택제(brightener) 0.2~2.0㎖/L 및 레벨러(leveller) 5~20㎖/L를 포함하는 2차 도금용액 내에서 2차 전기도금하여 상기 방열판 상에 제2 구리도금층을 형성하는 단계(단계 2);
    를 포함하되,
    상기 1차 전기도금의 전류밀도는 50~200ASD, 상기 1차 도금용액의 온도는 25℃로 하며,
    상기 2차 전기도금의 전류밀도는 5~30ASD, 상기 2차 도금용액의 온도는 35~60℃로 하며,
    총 구리도금층의 두께는 20~1,000㎛이며, 상기 제1 구리도금층의 높이는 상기 총 구리도금층의 두께의 20~99%인,
    다공성 구조를 가지는 도금층의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190010394A (ko) * 2017-07-21 2019-01-30 친텅 린 구리분말 금속전도층, 금속기판, 절전 방폭형 방열장치 및 그 제조공정
CN111155153A (zh) * 2020-02-19 2020-05-15 广州三孚新材料科技股份有限公司 一种电镀铜镀液及电镀铜方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990021904U (ko) * 1999-01-27 1999-06-25 권영택 동이피복된알루미늄방열기
KR100330398B1 (ko) 1998-06-30 2002-03-28 오카베 히로무 비등 및 응축냉매 이용 냉각장치
KR100394309B1 (ko) 2001-04-02 2003-08-09 주식회사 한국에치피티 금속판에 금속 분말을 피복 소결한 윅을 이용한히트파이프의 제조방법
KR20060010628A (ko) 2004-07-28 2006-02-02 재단법인서울대학교산학협력재단 마이크로-나노 구리 구조물이 형성된 방열판 및 그 제조방법
JP2010218905A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Hitachi Cable Ltd 基板用金属材料、基板用金属材料の表面粗化処理方法および基板用金属材料の製造方法
KR101260263B1 (ko) 2012-11-23 2013-05-03 김재진 탄도금과 비등을 이용한 평판형 방열판
JP2013177695A (ja) * 2007-03-02 2013-09-09 Furukawa Electric Co Ltd:The 表面粗化銅板の製造方法及び表面粗化銅板

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100330398B1 (ko) 1998-06-30 2002-03-28 오카베 히로무 비등 및 응축냉매 이용 냉각장치
KR19990021904U (ko) * 1999-01-27 1999-06-25 권영택 동이피복된알루미늄방열기
KR100394309B1 (ko) 2001-04-02 2003-08-09 주식회사 한국에치피티 금속판에 금속 분말을 피복 소결한 윅을 이용한히트파이프의 제조방법
KR20060010628A (ko) 2004-07-28 2006-02-02 재단법인서울대학교산학협력재단 마이크로-나노 구리 구조물이 형성된 방열판 및 그 제조방법
JP2013177695A (ja) * 2007-03-02 2013-09-09 Furukawa Electric Co Ltd:The 表面粗化銅板の製造方法及び表面粗化銅板
JP2010218905A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Hitachi Cable Ltd 基板用金属材料、基板用金属材料の表面粗化処理方法および基板用金属材料の製造方法
KR101260263B1 (ko) 2012-11-23 2013-05-03 김재진 탄도금과 비등을 이용한 평판형 방열판

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190010394A (ko) * 2017-07-21 2019-01-30 친텅 린 구리분말 금속전도층, 금속기판, 절전 방폭형 방열장치 및 그 제조공정
KR102077896B1 (ko) 2017-07-21 2020-02-14 친텅 린 구리분말 금속전도층, 금속기판, 절전 방폭형 방열장치 및 그 제조공정
CN111155153A (zh) * 2020-02-19 2020-05-15 广州三孚新材料科技股份有限公司 一种电镀铜镀液及电镀铜方法

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