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금속 Terminal 관련하여 궁금하여 문의드립니다.
일반적으로 전자 회로나 부품의 경우 Ag 전극(인쇄 도포, Dipping 등으로 도포)에 대해 도금이라는 방법을 이용하여 Ni/Sn 혹은 Ni/Au 등으로 최종 처리를 하는 것으로 알고 있습니다.
도금 방법 외에 박막 공정을 이용하여 하기도 하던데 그 때는 기재와의 접착 강도를 위한 층이 들어가고 그 위에 몇 layer가 형성된다고 합니다. 접착 강도의 경우 NiCr, Cr 등을 이용하여 접착력을 확보한다고 하는데 혹시 NiCr에 Sn을 박막 공정을 통해 진행하는 경우가 있는지요? 통상 보면 NiCr에 Ag 층이 형성되고 그 위에 Ni층이 형성된 후 Sn으로 최종 마무리가 되는 것 같던데 중간에 Ag와 Ni 층이 없이 NiCr에 바로 Sn 층이 형성될 수 있는지 궁금합니다.
Soldering시 Leaching이나 물리적으로 층간 결함이 발생할 가능성은 없는지, 장기적으로 다른 거동이 일어나진 않는지...예전에 Sn 같은 경우 여타 조건에서 Whisker(?)가 발생하기도 한다고 합니다.
온라인 상으로 NiCr과 Sn과의 반응성 등을 찾으려해도 그러한 사례가 없는지 확인이 용이하지 않은 것 같습니다.
이와 관련하여 많은 조언 부탁드립니다.
- Thin Film
- Ni
- Sn
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변
김형근님의 답변
2012-03-23- 2
안녕 하세요.
미약하나마 도움이 될까 해서 몇자 적습니다.
전 현재 플라즈마 열용사 코팅 시스템 제조 회사에 근무하고 있습니다. 금속 전공이시니 아시겠지만, 말 그대로 플라즈마 열용사라 함은 고온의 온도에서 세라믹 및 금속 분말을 녹여 금속등의 모재에 박막/후막으로 코팅 하는 기술 입니다. 물론 용사 종류에 따라 cold spray coating도 있습니다. 이것은 녹는점이 낮은 금속이나 폴리머등의 재료를 완전히 녹이지 않는 상태로 모재에 코팅을 시키는 기술입니다.
질문하신 것에 대해 간략하게 말씀드리면, 산업현장에는 응용분야에 따라 많은 합금 분말들이 있는데, 말씀하신 NiCr역시 열용사로 모재에 코팅을 시킬 수 있으며, 또한 Sn 분말역시 열용사나 diffusion coating의 방법등으로 바로 코팅을 할 수 있습니다. 방법론적으론 Sn을 직접 NiCr에 코팅하는것은 별 문제가 없습니다. 하지만, 서로의 열팽창계수의 차가 좀 있어 열충격에 의한 박리는 생길 수 있으나 통상 제 경험으로 낮은 열팽창의 세라믹을 높은 열팽창계수의 금속에 코팅을 할때 실질적으로 고온-저온에서의 열 충격이 없으면 박리의 문제는 생기지 않습니다. 즉, 열용사 코팅의 특성상 재료가 완전히 녹은 상태에서 모재에 부착되어 그곳에서 고화가 일어나 접찹력이 좋아지므로 외부의 큰 열충격만 없다면, 접착력 걱정은 안하셔도 되리라 여겨집니다.
diffusion coating이나 열용사를 고려하는것도 좋은 방법이 되라라 여겨집니다.
참고로 열용사에 관한 문서 자료 첨부합니다.
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금속 Terminal 관련하여 궁금하여 문의드립니다.
일반적으로 전자 회로나 부품의 경우 Ag 전극(인쇄 도포, Dipping 등으로 도포)에 대해 도금이라는 방법을 이용하여 Ni/Sn 혹은 Ni/Au 등으로 최종 처리를 하는 것으로 알고 있습니다.
도금 방법 외에 박막 공정을 이용하여 하기도 하던데 그 때는 기재와의 접착 강도를 위한 층이 들어가고 그 위에 몇 layer가 형성된다고 합니다. 접착 강도의 경우 NiCr, Cr 등을 이용하여 접착력을 확보한다고 하는데 혹시 NiCr에 Sn을 박막 공정을 통해 진행하는 경우가 있는지요? 통상 보면 NiCr에 Ag 층이 형성되고 그 위에 Ni층이 형성된 후 Sn으로 최종 마무리가 되는 것 같던데 중간에 Ag와 Ni 층이 없이 NiCr에 바로 Sn 층이 형성될 수 있는지 궁금합니다.
Soldering시 Leaching이나 물리적으로 층간 결함이 발생할 가능성은 없는지, 장기적으로 다른 거동이 일어나진 않는지...예전에 Sn 같은 경우 여타 조건에서 Whisker(?)가 발생하기도 한다고 합니다.
온라인 상으로 NiCr과 Sn과의 반응성 등을 찾으려해도 그러한 사례가 없는지 확인이 용이하지 않은 것 같습니다.
이와 관련하여 많은 조언 부탁드립니다.
여러 조언 감사드립니다. 더불어 자료도 잘 참고토록 하겠습니다.
일단 열팽창계수부터 확인해봐야할 것 같습니다. 더불어 Thermal Shock Test에 대해 고려해봐야겠네요. 잘 참고토록 하겠습니다. 그럼 수고하세요.