Flip chip bonding에 무전해도금기술을 적용하여 solder bumper형성의 최적 조건을 규명하였다. 시편은 AI 패턴된 4 inch Si 웨이퍼를 사용하고, 활성화 처리시 zincate 용액을 사용하였으며, 무전해 도금은 Ni-P 도금액고 Au immersion 용액을 사용하였다. 활성화 물질의 AI 침식정도 및 Zn 석출 정도를 알아보기 위하여 EDS측정을 하였고, 각 공전에서의 표면형상을 알아보기 위해 SEM 분석을 하였다. 열처리 후 금도금층의 주 결정성장 방향은 XRD를 이용하여 측정하였다. 산처리에서 질산과 황산 중 질산에 의한 산화막제거 정도가 더 우수하게 나타났다. 활성화 처리시 zincate 용액을 희석시킬수록 입자 크기가 미세해 지고, 활성화 물질은 pH 13-13.5, 상온, 농도 15-25%의조건에서 크기가 작은 Zn 활성화 물질이 균일하게 분포하였다. Ni과 Auan전해도금 속도는 온도와 pH가 증가할수록 증가하였다. Ni 무전해 도금 조건은 pH 4.5, 온도 90˚C, 시간 20분이며, Au 무전해 도금조건은 pH7, 온도 80˚C, 시간 10분이었다. 상온에서 400˚C까지 30분동안 열처리 한 후 금도금막의 결정 방향은 pH 7, 온도 80˚C, 시간 10분이었다. 상온에서 400˚C까지 30분 동안 열처리 한 후 금도금막의 결정 방향은 pH 7에서 (111), pH 9에서는 (200)과 (111)이 주 peak로 나타났으며, 열처리에 의한 결정 방향의 변화는 없었다. 전체 공정에서 최종적인 표면 형상에 영향을 주는 단계는 활성화 처리로서 flip chip의 bonding layer형성에 가장 중요한 요소임을 알 수 있었다.

본 연구에서는 무전해 도금범으로 polyester film 상에 Co-Ni-P 박막을 석출시키고, pH, 온도 그리고 도금용액의 농도에 따른 도금속도 및 석출된 도금박막의 합금조성과 합금조성에 따른 자기적 특성을 고찰하였다. 무전해도금의 석출속도는 pH 8.5, 온도 90℃일때 가장 좋았으며, 자기적 특성도 이 때가 가장 좋았다. 합금조성은 pH와 착화제의 농도에 따라서는 크게 변화하였으나, 그 밖의 인자들에 의해서는 변화하지 않았다. 최적조건에서 만들어진 박막의 합금조성은 코발트가 78%, 니켈이 16%, 인이 6%였고, 보자력은 370 Oe, 각형비는 0.65였다. 박막은 합금조성에 따라 경질자성막과 연질자성막의 두가지 형태로 변화했고, 니켈이 30% 이상 공석(共席)되었을 때, 연질자성막으로 되었다. 연질자성막일때, 합금박막의 결정구조는 니켈이 강하게 배향된 비정질 형태를 나타냈고, 경질자성 막일때는, 코발트(101)과 (100)면으로 배향된 α-코발트의 hcp 결정구조를 나타내었다.

LCD 모듈을 위한 실장 기술인 Chip on Glass 공정 기술을 개발함에 있어 구동 IC와 기판d의 Al 전극을 연결하기 위하여 기존의 기술과의 연관성 및 공정의 연속성, 제조단가등을 고려하여 Pb-Sn 범프를 사용하고자 하였으며 이를 위해 Al 금속 박막위에 니켈 무전해 도금하는 방법을 연구 하였다. Al 전극에 무전해 니켈 도금하기 위해서는 광레지스트 차폐막을 손상하지 않는 전처리 방법이 필요하기 때문에 전처리 방법으로서 알칼리 아연산염 처리법과 불화물을 이용한 아연산염 처리법을 선택하여 실시하였다. 이 가운데 산성불화암모늄(NH4HF)을 1.5 g/ℓ 함유하고 황산아연(ZnSO4)을 100 g/ℓ 함유한 산성 아연산염 용액에서는 광레지스트 차폐막이 손상되지 않았으며 처리시간을 적절히 조절함으로써 알루미늄 박막상에 선택적으로 니켈 무전해 도금을 할 수 있었다. 아연산염 응액중의 첨가제와 무전해 도금액 중의 억제제인 Thiourea는 도금층의 평활도를 높이는 역할을 하였다. 또한 아연산염 처리를 하기 전에 산세 처리를 함으로써 도금층의 균일성을 향상시킬 수 있었다.

아황산금나트륨염을 이용하여 형성된 약 20μm 금도금층의 표면형상 및 우선적 결정 성장 방향에 대하여 전류밀도, 온도, 농도, pH, 교만속도, 금이온농도가 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 표면형상은 cathode 근처의 금이온농도가 증가하는 조건[전류밀도(13.0mA/cm22→4.6mA/cm2)], 온도 (30˚C→60˚C), pH(12.0→9.0), 교반효과(Orpm→3200rpm), 금이온농도(10g /1→l4g/1)으로 갈수록 porous한 조직에서 미세한 조직으로의 변화가 관찰되었다. X선분석에 의하면 금도금층의 결정성장의 주방향은 표면형상과 밀접한 관계를 나타내었으며 표면형상이 미세화되는 조건인 전류밀도(13.0→14.6mA/cm2), pH(12.0→9.0)는 감소 할수록, 온도(30˚C→60˚C), 교반속도(0rPm→3200rpm), 금이온농도(10g/1→g/1)]는 증가 할수록 결정성장의 주회절피크는 (111)에서 (220)으로 그 성장면이 변하고 있음이 조사되었다.

ZnSo4ㆍ7H2O에 의한 모델폐수에서 Zn 농도 및 pH를 변화하여 역삼투 실험하였고, Zn용액의 pH에 따라 아연의 제거율은 상당히 변화하였고, pH 3.0~11.5 범위에서 실험한 바 pH 8.3일 때가 아연제거율은 99.9% 이상, 투과 속도는 1.49 × 10-3cm/sec로 가장 큰 값을 보였다. 아연모델폐수에 Cyanide를 아연농도와 동량으로 첨가하였을 때, 아연은 99%, Cyanide는 93% 정도 제거가 가능하였다. 또한 첨가제로 음이온계면활성제 등을 첨가하여 실험한 결과, Membrane에서의 투과속도가 0.76 × 10-3cm/sec로 현저히 감소하였다.

무전해 동도금액에서의 각종 안정제, 촉진제등의 첨가제에 따른 영향을 고찰하였다. 욕의 기본성분은 황산구리 10g/1, EDTA-2Na 40g/1, 포르말린 3ml/1, pH조절용 수산화나트륨 용액으로 조성하였고, 안정제, 도금촉진제 및 계면활성제의 첨가에 따른 분극곡선을 검토하여 도금욕의 경향을 검토한뒤 농도변화에 따른 도금속도를 측정하여 최적조건을 구하였다. 안정제는 α, α'-dipyridy1과 NaSCN을 혼합 사용하는 것이 좋았으며 촉진제로는 pyridine이 계면활성제로는 PEG 4000이 좋았다. 첨가량은 5mg/1이하의 미량이었으며 이후 첨가량이 증가함에 따라 증가함에 따라 도금속도는 직선적으로 감소하였다.

The purposes of this study were to evaluate the removal characteristics of COD, Ni, and P and to derive appropriate operating conditions for the plating wastewater according to NaOCl reaction time and pH operating conditions in the BPC unit process during the plating wastewater treatment process. As a results of evaluating the removal characteristics for raw wastewater by each BPC unit process, the removal efficiencies of COD, Ni and P in BPC 1-1 unit process were 72.8%, 99.1%, and 100.0%. Therefore, the proper reaction time of NaOCl was derived as 21.1 minutes. In order to maintain the +800 mV ORP and the reaction time of 20 minutes, the temporary injection and continuous injection of NaOCl in the BPC unit process were 13.7 mL and 18.7 mL, respectively. It was found that the temporary injection method of NaOCl reduced the chemical cost by 36.5% compared to the continuous injection method. Also, Ni showed the highest removal efficiency of 97.8% at pH 10.5. On the other hand, P showed a removal efficiency of 57.4% at pH 10.0.

In this research, heavy metals and T-P removal characteristics of plated wastewater are derived using BPC(Break Point Chlorination) process. AA sedimentation pond outflow(Influence) was evaluated for the removal efficiency of heavy metal(Ni) and T-P at a reaction time of 25 minutes by NaOCl input volume(9, 11, 13 and 15 mL). In the case, the higher the NaOCl input volumes, the higher the ORP values were maintained and the higher the removal efficiency tended to be. On the other hand, T-P was judged to have a low relationship between the ORP value and the removal efficiency. In addition, the efficiency of removal heavy metals and T-P in the plated wastewater by injecting 10 mL, 15 mL, 20 mL and 25 mL NaOCl, increased as the amount of NaOCl injected increased, the amount of NaOH input for pH increased. It was found that suspended solid in effluence also increased. It was also observed that the color of the plating wastewater changed from yellowish green to green to charcoal gray to black as the amount of NaOCl injected increased. Treatment characteristics of the reaction time, the longer the reaction time with the substance to be treated after the input of NaOCl, the more the heavy metal removal efficiency tended to increase. Through XRF analysis of the sludge, the constituents in the sludge such as NaCNO, CNCl, Na3PO4, CrO4, 2Na2CrO4 and 2NaNO3 will be analyzed in detail, and the mechanisms of the reaction between the plated wastewater and the complex compound will be elucidated.

도금산업은 국가 핵심역량 사업분야인 전기재료 및 전자 부품 산업등과 밀접한 관계를 가지고 있는 산업분야일 뿐만 아니라, 핵심 부품 및 소재의 기능적 특성과 부가가치를 향상시켜 가격을 결정하는 품질에 큰 영향을 미치는 기반 산업이지만 배출 폐수에는 중금속 이외에도 맹독성 물질인 시안화물과 주요 오염물질이 대량 포함되어 있어 주요 유해물질 배출 관리 대상 업종으로 분류되어 집중 관리되고 있는 실정이다. 이에 소규모 국내 도급업체는 공동 폐수처리장을 통해 폐수를 처리하고 있으나, 도금방법이나 폐수의 특성에 따라 분리 배출되어지지 않고 대부분 통합 배출되어짐으로 인해 처리공정이 복잡하고 처리시설이 방대해지며 많은 처리비용이 소요되고 있어 도급산업을 위축시키는 원인으로 지목되고 있다. 최근 이러한 문제의 해결을 통해 도금산업을 강화하고자 이온성 물질을 분리해 정제할 수 있는 전기투석 기술을 이용한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 전기투석 장치를 이용하여 도금폐수내 구리와 니켈의 제거성능을 평가하였다. 전기투석장치의 이온교환막은 Astom사의 NEOSEPTA를 이용하였고 총 5쌍의 음이온 교환막과 양이온 교환막으로 구성된 스택을 제작하였다. NaCl을 이용하여 TDS 4,000mg/L, 니켈과 구리의 농도를 각각 20mg/L로 제조한 합성폐수를 이용하여 실험한 결과, 한계전류 12v와 25분의 체류시간 조건에서 구리와 니켈은 모두 99%이상 제거되었다. 또한 동일조건에서 유량이 증가할수록 구리와 니켈의 제거효율도 증가하는 경향을 나타내었다. 이온교환막의 변경에 따른 처리성능을 평가한 결과, 이온교환막의 종류에 따라 처리성능에 차이를 나타내어 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

용융아연도금(galvanizing)은 콘크리트 구조물의 철근 부식 문제를 해결하기 위해 사용된다. 용융아연도금 철근 콘크리트 보의 부착강도 영향에 대한 자료는 거의 없는 실정이다. 따라서, 이 연구의 목적은 용융아연도금철근이 콘크리트 보의 부착강도에 미치는 영향을 파악하는 데 있다. 용융아연도금철근을 사용한 부재와 일반철근을 사용한 부재의 구조실험을 통하여 겹침이음 거동과 부착강도 특성을 비교하였다. 실험변수로써 철근의 용융아연코팅 유무, 철근 직경과 겹침이음 길이를 고려하였다. 용융아연도금 철근콘크리트 보의 균열 및 파괴 특성을 파악하였다. 용융아연도금철근 콘크리트 보의 겹침이음부 휨 거동특성은 일반철근 콘크리트 보의 겹침이음부 휨거동과 유사한 것으로 나타난다. 또한, 용융아연도금철근의 사용은 일반철근을 사용할 때에 비해 콘크리트 보의 부착강도에 불리한 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.

무전해니켈 도금공정은 외부의 전원 없이 환원제를 사용하여 자발적으로 금속 도금층을 형성시키는 표면처리 방법으로, 현재 일정기간 사용한 도금액은 폐액으로 배출하여 폐기하고 있는 실정이다. 이에 도금폐액 내에 포함되어 있는 유가자원인 니켈이 그대로 폐기되고 있으며, COD와 P의 함량이 매우 높은 고농도 오염 폐수의 배출로 인해 환경적 문제가 야기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 무전해니켈 도금 폐액 내의 니켈을 1차적으로 회수한 후 폐액 내에 잔존하고 있는 COD 및 P 함량을 제거하는 공정을 개발하고자 하였다. 이온교환을 통해 니켈을 제거한 폐액은 고도산화처리와 감압농축 공정을 각각 또는 연계하여 적용하였으며, 조건별로 유기물 제거 특성을 살펴보았다. 고도산화처리 실험에서는 환원제로 주입되는 과산화수소의 소모량을 감소시키기 위한 방법으로, 단파장의 UV를 적용하여 환원제 투입량이 감소되는 것을 확인할 수 있었으며, 반응시간의 감소를 위해 광촉매 적용 기초연구도 병행하였다. 각 실험조건별 특성 분석을 통해 최적 공정 및 조건을 도출하기 위한 연구를 수행하였으며, 그 결과 COD 및 P의 함량을 95% 이상 감소시킬 수 있었다.

A laboratory experiment was conducted to investigate nitrogen removal from plating wastewater by a soil reactor. A combination of soil, waste oyster shell and activated sludge were used as a loading media in a soil reactor. The addition of 20% waste oyster shell and activated sludge to the soil accelerated nitrification (88.6% NH4+-N removal efficiency) and denitrification (84.3% NO3--N removal) in the soil reactor, respectively. In continuous removal, the influent NH4+-N was mostly converted to nitrate nitrogen in the nitrification soil reactor and only a small amount of NH4+-N was found in the effluent. When methanol was added as a carbon source to the denitrification soil reactor, the average removal efficiency of NO3--N significantly increased. The NO3--N removal by methanol addition in the denitrification soil reactor was mainly due to denitrification. The phosphorus was removed by the waste oyster shell media in the nitrification soil reactor. Moreover, the phosphorus removal in the denitrification soil reactor was achieved by synthesis of bacteria and the denitrification under anaerobic conditions. The approximate number of nitrifiers and denitrifiers was 3.3×105 MPN/g soil at a depth of 1～10 cm and 3.3×106 MPN/g soil at a depth of 10～20 cm, respectively, in the soil reactor mixed with a waste oyster shell media and activated sludge.