KR20050041893A - 이온주입 전기주조부재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전기주조에 의해서 형성된 전기주조재에 이온이 주입되어서 형성된 이온주입층을 가지는 이온주입 전기주조부재이다. 이온주입층보다 심부에서 마이크로 조직의 변조가 발생하고, 이온주입층보다 심부에서도, 본래의 전기주조재보다 단단해지는 전기주조부재로 되는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

이온주입 전기주조부재 및 그 제조방법{ION-IMPLANTED ELECTROFORMED STRUCTURAL MATERIAL AND METHOD OF PRODUCING THE STRUCTURAL MATERIAL}

본 발명은, 이온주입 전기주조부재 및 그 제조방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 전기주조재에서, 그 표면의 이온주입층보다 내부에 있어서의 경도를 상승시킨 이온주입 전기주조부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

정밀도가 좋은 금속제품의 미세한 구조체를 대량으로 제조하는 경우, LIGA(Lithographie Galvanoformung Abformung; Lithography Electroforming Molding)프로세스는 유용하다. X선 중에서도 지향성이 높은 싱크로트론방사(SR)광을 이용하는 LIGA프로세스는, 폭이 넓은 리소그래피가 실시 가능하고, 수 1OO㎛의 높이의 구조체를 미크론영역의 정밀도로 가공하는 것이 가능하다. 즉, 두께가 두꺼운 구조를 가지는 금속제품의 미세한 구조체를 용이하게 제조할 수 있는 등의 특징을 가지기 때문에, 광범위한 분야에서의 응용이 기대되고 있다.

LIGA프로세스는, 리소그래피, 전기주조로서의 도금 및 몰드를 조합한 가공기술이다. LIGA프로세스에서는, 예를 들면 도전성기판 위에 레지스트막이 형성되고, 이 레지스트막에 소정형상의 패턴을 가지는 흡수체 마스크(레티클)를 통해서 SR광이 조사된다. 이와 같은 리소그래피에 의해 흡수체 마스크의 형상패턴(마스크패턴)에 따른 레지스트구조체(수지주형)가 형성된다. 이 마스크패턴의 개구부 내에 전기주조에 의해서 금속을 퇴적시킴으로써, 금속제품의 미세한 구조체가 얻어진다. 이 고정밀도의 금속제품의 미세한 구조체를 금형으로서 이용하고, 사출성형 등에 의해 수지제품의 미세성형품을 제작함으로써, 그들을 조합한 마이크로 기기를 얻을 수 있다. 이와 같은 기술은, 예를 들면, 야쓰이 마나부, 히라바야시 야스오, 후지타 히로유키: 표면기술, 2001, Vo1.52, No.11 pp. 734-737 등에 기재되어 있다.

그러나, 상기의 LIGA프로세스에서, 전기주조처리에 의해서 형성할 수 있는 금속은, Ni, Fe, Co 등 및 Ni-Fe합금 등의 도금이 가능한 금속에 한정되어 있다. 보다 고경도, 고강도가 요구되는 경우, 종래에서는 예를 들면 Ni-Mn합금이나 Ni-W합금 등의 고경도재료를 이용하는 사례가 있지만, 도금액의 관리 등에 고도의 기술력이 필요하며, 적용의 범위도 한정되어 있다.

또, 미세부품의 내마모성 등이 문제로 되는 경우에는, 표면에 도금이나 PVD(Physical Vapor Deposition), CVD(Chemical Vapor Deposition) 등에 의한 경질의 막을 형성할 수도 있지만, 이 경우, 부품 본체와 막과의 밀착성의 확보가 문제로 된다. 또, 형상이 복잡한 경우에는, 증착 시의 그늘지게 되는 부분이나 미세 오목부분에의 성막이 곤란한 경우도 상정된다.

한편, 전기주조욕으로서 수용액을 이용하지 않고 용융염을 이용한 전기주조에 의하면, 현행의 Ni계 합금에 비해서, 보다 고경도인 Cr, Ti, Mo 등의 전기주조재를 얻을 수 있다. 그러나, 상기의 금속의 전기주조에 사용할 수 있는 용융염은 250℃이상의 고온에 한정되고, 통상의 포토레지스트를 이용하는 리소그래피에서는 레지스트가 열에 의해 변형되어 버려서 사용할 수 없다. 또, 용융염은 흡습성이나 반응성이 높아서, 불활성가스 환경 내에서 전기주조를 실시할 필요가 있는 등의 제약이 있다.

이 때문에, 범용적인 방법에 의해서 형성되고, 강도를 간단하게 향상시킬 수 있는 전기주조부재 및 그 제조방법의 개발이 요구되어 왔다.

본 발명은, 전기주조재의 강도를 간단하게 향상시킬 수 있는, 이온주입 전기주조부재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 이온주입 전기주조부재는, 전기주조에 의해서 형성된 전기주조재에 가속된 이온이 주입되어서 형성된 이온주입층을 가지는 전기주조부재이다.

상기 부재는, 표면에는 강도가 큰 이온주입층이 형성되고, 그것보다 내부에서 조직이 미세화된 변조조직이 형성되어 있다. 그 결과, 표층부 및 그것보다 내부에서 강도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 이온주입 전기주조부재의 제조방법은, 전기주조재를 형성하는 공정과, 그 전기주조재에 이온을 가속해서 주입하는 공정을 구비한다.

이 공정의 조합에 의해, 표면의 이온주입층보다 내부에 미세화된 변조조직을 형성할 수 있다.

본 발명의 이온주입 전기주조부재 및 그 제조방법을 이용함으로써, 전기주조부재의 내구성을 간단하게 향상시킬 수 있으므로, 마이크로 기기용의 미세 전기주조부재에 더해서, 종래, 강도향상을 위해서 단조가공 등을 필요로 한 전기주조부재 일반에 이용하여, 단조공정을 생략하는 것 등, 현재 미지의 용도를 발견하고, 보다 광범위한 이용이 기대된다.

본 발명은, 전기주조재에 이온을 주입하면 이온이 도달하고 있지 않은 내부의 경도가 상승하는 현상이 있음을 발견하였다. 그러나, 왜 그와 같은 현상이 발생하는 것인 지, 그 기구에 대해서는 알지 못했다. 본 발명자들은, 각종의 문헌을 탐색했지만, 지금까지 본 현상이 발표된 사실을 확인할 수 없었다. 그런데, 실험조건을 바꿔서 확인실험을 실시했는데 재현성은 확실했다.

다음에, 도면을 이용해서 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 이온주입 전기주조부재의 제조방법을 설명하는 도면이다. 금속기판(3) 위에 레지스트패턴(도시하지 않음)에 따라서 형성된 전기주조재(1)에 10kV이상의 전압으로 가속된 이온(2)을 주입하여, 이온을 주입한다. 이 이온주입에 의해, 도 2에 표시하는 바와 같이 이온주입층보다 내부의 위치의 경도가 상승한다. 이 경도의 상승은 미처리값에 대해서, 통상은 30％, 큰 경우는 50％상승한다고 하는 현저한 것이다. 도 2에서, 이온주입층은 깊이 5㎛이하의 범위에서 형성되지만, 이 이온주입층의 범위의 경도는 표시하고 있지 않다.

도 3은, 전기주조재의 마이크로 조직의 모식도이다. 전기주조재로도 조직을 미세하게 하는 것은 가능하다. 즉 전기주조욕 내의 전극간에 펄스형상의 전압을 인가하고, 펄스형상의 전류를 흐르게 해서 전기주조를 실시하면, 전기주조액으로부터 전기주조재가 석출할 때, 석출의 핵발생사이트밀도가 증가하여 미세한 조직의 전기주조재를 얻을 수 있다. 도 3의 모식도는, 그와 같은 미세한 조직의 전기주조재의 모식도이다. 전기주조재의 경우, 전극표면으로부터 연속해서 결정이 성장됨으로, 주조금속에 특유의 성장방향으로 긴 주상결정(柱狀晶)이 형성되는 경우도 있고, 방향성이 없는 등축결정(等軸晶)이 형성되는 경우도 있다. 도 3의 모식도는, 등축결정으로 해석해도 되고, 주상결정의 횡단면으로 해석해도 된다. 또한, 평균입자지름은, 주상결정인 경우, 기둥의 긴쪽방향의 단면에서 측정한 입자지름이다.

도 3에 표시하는 조직 중의 미세한 결정입자(5)의 사이에는, 전기주조재에 특유의 보이드(4)(캐비티 또는 포어라고도 부름)가 발생하고 있다. 한편, 이온주입층보다 내부의 미세화된 변조조직에서는, 도 4에 표시하는 바와 같이, 결정입자(5)는 전기주조한 채로의 상태의 결정입자보다도 미세화되고, 또 보이드(4)도 그것에 수반해서 작아지고 있는 것처럼 보인다. 보이드 등의 불완전성(결함)은, 결정입자가 미세화해서 불완전성(결함)의 1종인 결정입자간의 경계가 성장한 부분에, 부분적으로 소비되어 있는 것처럼 보인다. 그러나, 상술한 바와 같이, 벌크 금속재료의 매우 오래된 역사 속에서 처음 조우하는 현상이라고 상정됨으로, 단정하는 것은 삼가하고 싶다. 상기의 기술은, 어디까지나 그와 같이 보인다고 하는 사실을 설명하고 있는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 5는, 전기주조재의 FIB(Focused Ion Beam)사진을 표시하는 도면이다. 또, 도 6은, 도 5의 부분 A의 조직을 선묘한 도면이다. 전기주조재는 주상결정으로서 형성되고, 그 주상결정의 평균입자지름은 1㎛보다 작다. 전기주조재에는 보이드가 생성하고 있지만, 도 5에서는 배율이 부족해서 관찰할 수 없다.

도 7은, 상기 전기주조재의 표면측으로부터 이온을 주입한 후의 조직을 표시하는 FIB사진을 표시하는 도면이며, 또 도 8은 상기 도 5의 A에 대응하는 부분 A의 선묘도이다. 선묘도의 도 6과 도 8을 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 표면에서 내부로 40㎛ 내부로 들어간 위치에서, 즉 이온이 도달하지 않은 내부에서, 조직이 변조되어서 미세화되어 있다. 그 변조가 이루어지는 방법은, 도 8에 관찰되는 바와 같이, 본래의 주상결정의 영향을 받고, 주상결정의 긴쪽방향을 따라서 약간 홀쪽한 형상을 지니면서 미세화되어 있는 것처럼 보인다. 미세화의 정도는 현저하며, 그 평균입자지름은 0.5㎛보다 상당 정도 작아지고 있는 것처럼 보인다.

상기와 같이, 이온주입층보다 내부에서 얻어지는 미세화된 변조조직에 의해, 상술한 경도상승을 얻을 수 있다고 고려된다.

1O㎝ 각도의 니켈판을 캐소드, 니켈을 애노드에 이용하고, 이하에 표시하는 도금욕(전기주조액욕)의 조성으로 온도 55℃, 전류값 5A에서 100분간 도금(전기주조)을 실시했다.

<도금욕>

술파민산 니켈: 3OOg/l(g/dm³)

술파민산 망간: 40g/1

1차 광택제(사카린산 나트륨): 적당량

2차 광택제(부틴디올): 적당량

계면활성제(라우릴황산 나트륨): 적당량

다음에 이 샘플(전기주조재)의 중앙 2㎝ 각도의 부분을 절단하고, 그것을 좌우 1㎝ 폭씩으로 2등분하여 (1) 한 쪽을 경도와 결정입자지름의 조사용으로, (2) 다른 한 쪽을 이온주입으로 제공했다.

경도의 측정은, 샘플을 수직으로 에폭시수지에 매입하고, 샘플의 단면이 수지의 표면과 평평하게 되도록 했다. 그 단면을, 연마용 입자의 입도 #4000번째까지 순차적으로 번 수를 바꿔서 연마한 후, 버프마무리를 실시하여 단면을 경면으로 한 후에, 샘플의 도금표면측으로부터 25㎛의 지점에서 비커스경도계에 의해 N=10 측정하여 평균했다. 결정입자지름에 대해서는 X선회절에서 측정했다.

다음에 (2)의 샘플(전기주조재)에 대해서, 다음의 조건에서 전방위 이온주입처리를 실시했다.

<전방위 이온주입처리조건>

전압: 30kV

주입이온종류: 탄소(C)

펄스주파수: 150kHz

처리시간: 60분

도달진공도: 6.7×10^-4Pa이하

온도: 기판홀더를 25℃ 냉각 윤활제로 냉각

이온주입 후에, 상기 (1)과 마찬가지로 비커스경도와 결정입자지름에 대해서 조사했다.

(조사결과)

상기 (1)의 비커스경도는 Hv 439이고, 결정입자지름은 10㎚ ∼ 1000㎚의 범위였다. 또 FIB가공 후의 SIM(Scanning Ion Microscopy)관찰에서는 나노미터오더의 미세한 보이드가 확인되었다.

한편, 이온주입한 이온주입 전기주조부재는, 이온주입층보다 내부에서, 비커스경도 Hv 511로 향상했다. 동일개소의 결정입자지름의 사이즈도 5㎚ ∼ 250㎚로 작아졌다. 또 FIB가공 후의 SIM관찰에서, 상기 (1)에서 보여진 보이드는 축소되고, 또 그 밀도가 격감하고 있는 것이 관찰되었다.

다음에 상기한 실시예도 포함해서, 본 발명의 다른 실시예로부터 얻은 식견에 대해서 나열적으로 설명한다.

1) 상기 이온주입 전기주조부재의 표면으로부터 5㎛이하의 깊이 범위의 표층부에 이온주입층이 형성되고, 이온주입층보다 깊은 위치에서 마이크로 조직이 변조된 조직이 발생하도록 할 수 있다.

상기의 전기주조재의 마이크로 조직이 변조된 조직이란, 전기주조된 채로의 마이크로 조직이 변화해서, 전기주조된 채로의 결정입자보다도 미세한 결정입자가 주체를 차지하는 조직을 가리킨다. 이 조직에 의해, 매우 내구성이 뛰어난 미소부재를 얻는 것이 가능하게 된다. 표면으로부터 5㎛를 초과하는 깊이에까지 이온을 주입하기 위해서는 막대한 규모의 가속장치를 필요로 하여, 간단하게 강도를 높인다고 하는 본 발명의 목적에서 어긋나 버린다.

마이크로 조직의 변조는, 전기주조부재의 표면에서 내부로 들어간 단면 중앙의 위치에서 발생하고 있어도 된다.

상기의 변조조직이 왜 이온주입에 의해서 발생하는지, 또 표면으로부터 어느 정도의 깊이까지 형성되는지 등, 상술한 바와 같이 해명되어 있지 않다. 그러나, 두께 80㎛정도의 전기주조부재의 전체 두께에 걸쳐서 변조조직이 형성되어 있다. 이 변조조직은 발생하면 모든 단면에 생성하여, 변조조직의 깊이분포를 제어할 수 없을 지도 모른다. 그러나, 적어도 단면 중앙의 위치에서 미세화된 변조조직이 형성되어 있으면, 전기주조부재에 있어서의 내구성의 향상에 매우 유익하다.

2) 또, 본 발명에 의하면, 상기의 마이크로 조직의 변조가 발생하고 있는 부분의 평균결정입자지름을 0.5㎛이하로 할 수 있다. 이와 같이 미세화한 변조조직으로 함으로써, 강도를 향상시킬 수 있다. 도 5에서 도 8과 같이, 주상결정조직의 전기주조재의 조직이 변조되었을 경우에는, 그 주상결정이 미세화되면서 인계된다. 주상결정에서는, 상기의 평균결정입자지름은, 주장결정의 긴쪽방향의 단면에 있어서의 평균입자지름으로 된다.

이상과 같이, 본 발명은 이온주입층보다 깊은 위치에서, 마이크로 조직의 변조와, 평균결정입자지름의 미세화에 의해, 마이크로 조직의 변조가 발생하고 있는 부분의 경도를, 전기주조에 의해서 형성된 시점에서의 전기주조재의 경도보다도 단단하게 할 수 있다.

3) 전기주조에 의해서 형성된 전기주조재는, 이온주입 전의 재료이다. 전기주조재 자체의 조직은 미세한 편이지만, 상기 이온주입에 의한 변조조직을 내부에 발생시키기 쉽다. 이온주입된 변조조직은 그 전기주조재보다도 조직은 미세화되어서 강도가 향상된다.

전기주조에 의해서 형성된 전기주조재의 결정입자의 평균입자지름은 1㎛이하로 하는 것이 바람직하다. 이 평균입자지름도 주상결정의 경우에는 주상결정의 종단면에 있어서의 입자지름의 평균값이다. 그 수단은, 전기주조 시에 펄스형상으로 전압을 인가하는 방법에 의해 달성할 수 있다. 이와 같이 펄스형상의 전압인가, 즉 펄스형상의 전류공급에 의해, 용액으로부터의 석출 시의 과포화도를 높이고 핵발생밀도를 높여서, 전기주조재의 조직을 미세하게 할 수 있다.

이 조작에 의해, 이온주입을 했을 때에 이온주입층보다도 내부에 미세화된 변조조직을 형성하는 것이 용이하게 된다.

4) 이온주입하는 공정에서는, 표면으로부터 5㎛이하의 범위로 이온을 주입하고, 그것보다 내부의 경도를 상승시킬 수 있다. 즉, 미세화된 변조조직을 이온주입층보다도 내부에 형성할 수 있으므로, 이온이 도달하지 않는 내부에서도 강도가 향상된다.

상기의 이온주입하는 공정에서는, 표면으로부터 5㎛이하의 범위로 이온을 주입하고, 그것보다 내부의 조직까지 변조된 조직으로 할 수 있다.

이 방법에 의해, 표면 바로 아래 5㎛이하에 이온주입층을 형성해도, 예를 들면 표면으로부터 40㎛ 내부에 미세화된 변조조직을 형성할 수 있다.

5) 이온주입의 공정에서, 전기주조재의 온도를 그 전기주조재를 구성하는 재료의 융점(K)의 (1/3)이하로 해도 된다. 이 조건에 의해, 미세화된 변조조직의 각 입자가 미세화된 상태에 머물러, 입자가 그것보다 크게 성장해서 거칠고 엉성하게 됨을 방지할 수 있다.

6) 이온주입의 공정에서, 이온을 10kV이상의 전압으로 가속하는 것이 바람직하다. 이온의 가속전압이 1OkV미만에서는 이온주입을 충분히 실시할 수 없어서, 내부에 있어서의 미세화된 변조조직을 형성하는 것은 가능하지만, 어렵다.

7) 이온주입의 공정에서, 전방위형의 플라스마 이온주입장치를 이용하는 것이 바람직하다. 이 장치에 의해, 복잡한 형상을 한 전기주조재에도 그늘지게 되는 부분을 만들지 않고, 모든 표면에 균일하게 이온주입층을 형성할 수 있다. 그 때문에, 그 이온주입층에서 내부로 빠짐없이 미세화된 변조조직을 형성할 수 있다.

8) 전기주조재가, Ni, Fe, Cu, Zn, Sn, Mn, Co, Ag, Au의 어느 하나, 또는 이들을 조합한 합금으로부터 선택하는 것이 바람직하다. 이들의 전기주조재에 이온주입처리를 실시함으로써, 내구성이 뛰어난 이온주입 전기주조부재를 제작할 수 있다.

9) 상기 실시예에서는, 전기주조재에 주입하는 이온에 탄소(C)를 이용했지만, 다른 이온을 이용해도 된다. 예를 들면 질소(N)이온을 이용할 수도 있다. 이온은 원자의 이온이어도 되고, 분자의 이온이어도 된다. 또, 탄소 및 질소 이외의 이온을 이용해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예에 대해서 설명을 했지만, 상기에 개시된 본 발명의 실시예는, 어디까지나 예시로서, 본 발명의 범위는 이들 발명의 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는, 특허청구의 범위의 기재에 의해서 표시되고, 또한, 특허청구의 범위의 기재와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하는 것이다.

본 발명의 이온주입 전기주조부재 및 그 제조방법을 이용함으로써, 전기주조부재의 내구성을 간단하게 향상시킬 수 있으므로, 마이크로 기기용의 미세 전기주조부재에 더해서, 종래, 강도향상을 위해서 단조가공 등을 필요로 한 전기주조부재 일반적으로 이용하여, 단조공정을 생략하는 것 등, 현재 미지의 용도를 발견하고, 보다 광범위한 이용이 기대된다.

도 1은, 본 발명의 실시의 형태인 이온주입 전기주조부재를 제조하는 방법을 설명하는 도면

도 2는, 본 발명의 이온주입 전기주조부재의 깊이방향에 있어서의 경도분포를 표시하는 도면

도 3은, 전기주조한 채로의 재료의 마이크로 조직을 표시하는 모식도

도 4는, 전기주조재에 이온주입을 실시한 후의 마이크로 조직을 표시하는 모식도

도 5는, 전기주조한 채로의 재료의, 표면으로부터 40㎛ 깊이위치의 FIB사진을 표시하는 도면

도 6은, 도 5의 A부의 마이크로 조직을 선묘한 도면

도 7은, 전기주조재에 이온주입한 후의, 표면으로부터 40㎛ 깊이위치의 FIB사진을 표시하는 도면

도 8은, 도 7의 A부의 마이크로 조직을 선묘한 도면

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 전기주조재 2: 이온

3: 금속기판 4: 보이드

5: 결정입자

Claims (14)

1. 전기주조에 의해서 형성된 전기주조재에 이온이 주입되어서 형성된 이온주입층을 가지는 부재인 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 이온주입 전기주조부재의 표면으로부터 5㎛이하의 깊이 범위의 표층부분에 이온주입층이 형성되고, 상기 이온주입층보다 깊은 위치에서 마이크로 조직의 변조가 발생하고 있는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 표면에서 내부로 들어간 단면 중앙의 위치에서 마이크로 조직의 변조가 발생하고 있는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 마이크로 조직의 변조가 발생하고 있는 부분의 평균결정입자지름이 0.5㎛이하인 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재.
5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 마이크로 조직의 변조가 발생하고 있는 부분의 경도가, 상기 전기주조에 의해서 형성된 전기주조재의 경도보다도 단단한 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 전기주조에 의해서 형성된 전기주조재의 결정입자의 평균입자지름이 1㎛이하인 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재.
7. 전기주조재를 형성하는 공정과, 상기 전기주조재에 가속한 이온을 주입하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재의 제조방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 전기주조재를 형성하는 공정에서는 전기주조재의 평균결정입자지름이 1㎛이하로 되도록 실시하는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재의 제조방법.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,

   상기 전기주조재를 형성하는 공정에서는 펄스형상으로 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재의 제조방법.
10. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이온주입하는 공정에서는, 표면으로부터 5㎛이하의 범위로 이온을 주입하고, 그것보다 내부의 경도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재의 제조방법.
11. 제 7항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이온주입하는 공정에서는, 표면으로부터 5㎛이하의 범위로 이온을 주입하고, 그것보다 내부의 조직을 변조된 조직으로 하는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재의 제조방법.
12. 제 7항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이온주입의 공정에서, 상기 전기주조재의 온도를 그 전기주조재를 구성하는 재료의 융점(K)의 (1/3)이하로 하는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재의 제조방법.
13. 제 7항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이온주입의 공정에서, 이온을 10kV이상의 전압으로 가속하는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재의 제조방법.
14. 제 7항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 이온주입의 공정에서, 전방위형의 플라스마 이온주입장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 이온주입 전기주조부재의 제조방법.