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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이효종
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 동아대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수31
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배터리와 반도체의 고성능, 소형화를 위해 도금박막은 중요한 역할을 하고 있으며 기계적, 전기적 특성 관점에서 도금 시 사용되는 유기첨가제에 대해 많은 연구들이 진행되고 있다. PCB (printed circuit board)기판의 다양한 선폭의 배선에 대해 균일한 두께를 구현하기 위해 line 및 via 패턴 내 전해 도금에서 유기첨가제는 중요한 역할을 하고 있다. 기존에 연구되었던 다마신 패턴의 나노스케일의 패턴에서 활발한 연구가 진행된 반면에 수~수십 ㎛의 폭과 너비를 가지는 패턴에 대해서는 유동적 측면에서 고려가 포함되기 때문에 이러한 유기첨가제 작용을 위한 전기화학적 분석과 EBSD를 이용한 미세조직적 분석 결과를 연결하는 연구는 부족한 상황이다.
본 논문의 두 번째 주제인 구리-니켈 복합층 호일의 제작은 현재 리튬 이차전지 음극에 사용되는 구리 호일은 우수한 전기전도도를 가지지만, 향후 리튬 이차전지의 대체제로 인식되는 전고체 전지의 음극에 사용하게 되면, 현재의 후보 전해질인 리튬-황 화합물에 의한 구리-황 형성으로 전극부식이 발생해 표면에 구리가 노출되는 것을 억제하는 것이 필요하며 구리-니켈 복합층 호일을 그 대안의 하나로 제시한다. 니켈의 경우 높은 인장강도를 가지지만 구리에 비해 전기적 특성이 좋지 않다. 이러한 단점을 보완하기 위해 구리-니켈 복합층을 제조하여 동박의 높은 전기전도도와 니켈박의 높은 인장강도를 동시에 가지는 박막을 제조하고자 하였다. 높은 인장강도를 가짐으로써 handling이 용이해져 기존의 박막보다 얇은 박막 제조가 가능해지는데 이를 통해 박막의 극박화에 의한 배터리 효율의 증가를 기대할 수 있다.
마지막으로 Co 도금은 10 ㎚ 이하의 다마신 패턴에서 선폭 감소에 따라 기존 구리 배선의 비저항 증가를 대체하여 전자 자유행정거리가 작아 작은 선폭에서의 비저항 변화가 적은 Co 도금의 적용이 검토되고 있다. 본 연구는 이러한 Co 도금에서 유기첨가제 작용과 관련하여 나노스케일의 패턴과 공존하는 수~수십 ㎛ 크기를 갖는 패턴에서의 패턴 채움 정도를 평가하기 위해 비슷한 크기와 형상을 갖는 PCB 패턴에서의 도금을 진행하고 패턴 채움 정도를 측정하였다.
앞서 언급했던 각 도금들의 기계적, 전기적 특성을 이해하기 위해 전기화학적 분석과 EBSD 미세조직 분석을 통해 여러 조건들이 도금에 미치는 영향을 파악하고자 한다.
본 논문의 두 번째 주제인 구리-니켈 복합층 호일의 제작은 현재 리튬 이차전지 음극에 사용되는 구리 호일은 우수한 전기전도도를 가지지만, 향후 리튬 이차전지의 대체제로 인식되는 전고체 전지의 음극에 사용하게 되면, 현재의 후보 전해질인 리튬-황 화합물에 의한 구리-황 형성으로 전극부식이 발생해 표면에 구리가 노출되는 것을 억제하는 것이 필요하며 구리-니켈 복합층 호일을 그 대안의 하나로 제시한다. 니켈의 경우 높은 인장강도를 가지지만 구리에 비해 전기적 특성이 좋지 않다. 이러한 단점을 보완하기 위해 구리-니켈 복합층을 제조하여 동박의 높은 전기전도도와 니켈박의 높은 인장강도를 동시에 가지는 박막을 제조하고자 하였다. 높은 인장강도를 가짐으로써 handling이 용이해져 기존의 박막보다 얇은 박막 제조가 가능해지는데 이를 통해 박막의 극박화에 의한 배터리 효율의 증가를 기대할 수 있다.
마지막으로 Co 도금은 10 ㎚ 이하의 다마신 패턴에서 선폭 감소에 따라 기존 구리 배선의 비저항 증가를 대체하여 전자 자유행정거리가 작아 작은 선폭에서의 비저항 변화가 적은 Co 도금의 적용이 검토되고 있다. 본 연구는 이러한 Co 도금에서 유기첨가제 작용과 관련하여 나노스케일의 패턴과 공존하는 수~수십 ㎛ 크기를 갖는 패턴에서의 패턴 채움 정도를 평가하기 위해 비슷한 크기와 형상을 갖는 PCB 패턴에서의 도금을 진행하고 패턴 채움 정도를 측정하였다.
앞서 언급했던 각 도금들의 기계적, 전기적 특성을 이해하기 위해 전기화학적 분석과 EBSD 미세조직 분석을 통해 여러 조건들이 도금에 미치는 영향을 파악하고자 한다.
목차
1. 서론 12. 실험 준비 32-1. 실험 장치 32-1-1. 각 실험의 도금조 32-2. 열처리 기구 63. PCB Cu 도금 73-1. 용액 및 시료 준비 73-1-1. 도금액 구성 73-1-2. 전처리 방법 93-2. 실험 결과 93-2-1. 가속제 첨가 유무에 따른 패턴 내 도금 성장 거동 93-2-2. 전류밀도가 미치는 패턴 내 도금 성장 거동 143-2-3. 레벨러 첨가에 따른 패턴 내 도금 성장 거동 173-3 결론 194. Ni-Cu 복합층 도금 214-1. 도금 용액 및 시편 준비 214-1-1. 도금액 구성 214-1-2. 전처리 방법 234-2. 실험 결과 244-2-1. Cu, Ni(SDS), Ni(SDS+saccharin) 단일 도금 244-2-2. 복합층 도금 (Ni: SDS) 254-2-3. 복합층 도금 (Ni: SDS+saccharin) 254-3 결론 265. PCB Co 도금 315-1. 도금 용액 및 시편 준비 315-1-1. 도금액 구성 315-1-2. 전처리 방법 325-2. 실험 결과 335-2-1. PVP 첨가량에 따른 패턴 형상 분석 335-2-2. 도금 시간과 전류밀도에 따른 패턴 형상 분석 355-2-3. 양극 주머니를 사용하여 도금 시 PVP 첨가량에 따른 패턴 형상 분석 355-3 결론 37참고문헌 38Abstract 40
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