The overall process, from the pre-treatment of aluminum substrates to the eco-friendly neutral electroless Ni-P plating process, was observed, compared, and analysed. To remove the surface oxide layer on the aluminum substrate and aid Ni-P plating, a zincation process was carried out. After the second zincation treatment, it was confirmed that a mostly uniform Zn layer was formed and the surface oxide of aluminum was also removed. The Ni-P electroless plating films were formed on the secondary zincated aluminum substrate using electroless plating solutions of pH 4.5 and neutral pH 7.0, respectively, while changing the plating bath temperature. When a neutral pH7.0 electroless solution was used, the Ni-P plating layer was uniformly formed even at the plating bath temperature of 50 oC, and the plating speed was remarkably increased as the bath temperature was increased. On the other hand, when a pH 4.5 Ni-P electroless solution was used, a Ni-P plating film was not formed at a plating bath temperature of 50 oC, and the plating speed was very slow compared to pH 7.0, although plating speed increased with increasing bath temperature. In the P contents, the P concentration of the neutral pH 7.0 Ni-P electroless plating layer was reduced by ~ 42.3 % compared to pH 4.5. Structurally, all of the Ni-P electroless plating layers formed in the pH 4.5 solution and the neutral (pH 7.0) solution had an amorphous crystal structure, as a Ni-P compound, regardless of the plating bath temperature.

For enhanced cavitation erosion resistance of vessel propellers, an electroless Ni-P plating method was introduced to form a coating layer with high hardness on the surface of Cu alloy (CAC703C) used as vessel propeller material. An electroless Ni-P plating reaction generated by Fe atoms in the Cu alloy occurred, forming a uniform amorphous layer with P content of ~10 wt%. The amorphous layer transformed to (Ni3P+Ni) two phase structure after heat treatment. Cavitation erosion tests following the ASTM G-32 standard were carried out to relate the microstructural changes by heat treatment and the cavitation erosion resistance in distilled water and 3.5 wt% NaCl solutions. It was possible to obtain excellent cavitation erosion resistance through careful microstructural control of the coating layer, demonstrating that this electroless Ni-P plating process is a viable coating process for the enhancement of the cavitation erosion resistance of vessel propellers.

We used an etching process to control the line-width of screen printed Ag paste patterns. Ag paste was printed on anodized Al substrate to produce a high power LED. In general, Ag paste spreads or diffuses on anodized Al substrate in the process of screen printing; therefore, the line-width of the printed Ag paste pattern increases in contrast with the ideal line-width of the pattern. Smudges of Ag paste on anodized Al substrate were removed by neutral etching process without surface damage of the anodized Al substrate. Accordingly, the line-width of the printed Ag paste pattern was controlled as close as possible to the ideal line-width. When the etched Ag paste pattern was used as a seed layer for electroless Ni plating, the line width of the plated Ni film was similar to the line-width of the etched Ag paste pattern. Finally, in pattern formation by Ag paste screen printing, we found that the accuracy of the line-width of the pattern can be effectively improved by using an etching process before electroless Ni plating.

The monolayer engineering diamond particles are aligned on the oxygen free Cu plates with electroless Ni plating layer. The mean diamond particle sizes of 15, 23 and 50 μm are used as thermal conductivity pathway for fabricating metal/carbon multi-layer composite material systems. Interconnected void structure of irregular shaped diamond particles allow dense electroless Ni plating layer on Cu plate and fixing them with 37-43% Ni thickness of their mean diameter. The thermal conductivity decrease with increasing measurement temperature up to 150oC in all diamond size conditions. When the diamond particle size is increased from 15 μm to 50 μm (Max. 304 W/mK at room temperature) tended to increase thermal conductivity, because the volume fraction of diamond is increased inside plating layer.

We investigated the effects of DMAB (Borane dimethylamine complex, C2H10BN) in electroless Ni-B film with addition of DMAB as reducing agent for electroless Ni plating. The electroless Ni-B films were formed by electroless plating of near neutral pH (pH 6.5 and pH 7) at 50˚C. The electroless plated Ni-B films were coated on screen printed Ag pattern/PET (polyethylene terephthalate). According to the increase of DMAB (from 0 to 1 mole), the deposition rate and the grain size of electroless Ni-B film increased and the boron (B) content also increased. In crystallinity of electroless Ni-B films, an amorphization reaction was enhanced in the formation of Ni-B film with an increasing content of DMAB; the Ni-B film with< 1 B at.% had a weak fcc structure with a nano crystalline size, and the Ni-B films with > 5 B at.% had an amorphous structure. In addition, the Ni-B film was selectively grown on the printed Ag paste layer without damage to the PET surface. From this result, we concluded that formation of electroless Ni-B film is possible by a neutral process (~green process) at a low temperature of 50˚C.

EMI 차폐재를 이용하여 전자파 장해를 극복하는 방법에는 금속판을 이용하는 방법과 플라스틱 표면에 전도층을 형성하는 방법, 전도성 충진제를 플라스틱에 혼입하는 방법이 대표적으로 사용되고 있으나 각각의 방법마다 장단점이 존재하기 때문에 많은 연구들의 목적은 전자 기기 본체의 무게를 증가시키지 않고 최대한 전자파 차폐 효율을 높이는 물질 개발에 목적을 두고 있다. 이러한 목적을 위하여 본 연구에서는 비중이 낮고 판상형인 운모 분체 펴면 위에 무전해 니켈 도금을 시행하므로써 전도성을 지니는 금속화운모를 제조하여, 이를 EMI차폐용 분체로서 사용하였다. 또한 이 EMI 차폐용 분체의 특성을 고찰 하였다. 미분체 운모 표면에 무전해 니켈막 금속화운모 미분체를 도료화하여 전자파 차폐 효과를 측정한 결과 최고 63dB를 나타내었다. 이 값은 구리 금속판을 이용한 전자파 차폐의 90dB에는 못 미치지만, 도포 횟수를 6회 이상 시행했을 경우 전자파 차폐 효과가 약 10dB 정도가 증가함을 알 수 있었고, 넓은 범위의 전자파 차폐 효과를 거둘 수 있는 특징이 있다.

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.