초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 전자부품용 커넥터에 사용되는 금사용량 절감을 위해서, 1)전류효율 제어를 통한 저 전류밀도 영역의 금 석출 억제(1차년도), 2)합금 함량이 10wt.% 이상인 Au-Ag 합금도금액 개발(2차년도), 3)합금함량이 10wt.%이상인 Au-Sn합금도금액(3차년도) 개발에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구를 통하여 전자부품용 커넥터의 금 사용량을 절감할 수 있는 방안이 제시되었다.

연구결과
본 연구과제에서 얻어진 연구결과를 아래와 같이 요약할 수 있다.
1. 전류효율 제어를

연구의 목적 및 내용
본 연구는 전자부품용 커넥터에 사용되는 금사용량 절감을 위해서, 1)전류효율 제어를 통한 저 전류밀도 영역의 금 석출 억제(1차년도), 2)합금 함량이 10wt.% 이상인 Au-Ag 합금도금액 개발(2차년도), 3)합금함량이 10wt.%이상인 Au-Sn합금도금액(3차년도) 개발에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구를 통하여 전자부품용 커넥터의 금 사용량을 절감할 수 있는 방안이 제시되었다.

연구결과
본 연구과제에서 얻어진 연구결과를 아래와 같이 요약할 수 있다.
1. 전류효율 제어를 통한 저 전류밀도 영역의 금 석출 억제(1차년도)
: 저 전류밀도 영역에서 금의 석출을 억제할 수 있는 후보 물질로서 과황산칼륨을 도출하였으며, 전기화학 측정을 통하여 금의 전류효율에 미치는 과황산칼륨의 첨가의 영향을 조사하였다. 또한, 금도금의 전류효율에 미치는 과황산칼륨의 작용기구를 제시하였다.
2. 합금 함량이 10wt.% 이상인 Au-Ag합금도금액 개발(2차년도)
: Au와 전율고용체를 형성하는 Ag를 합금원소로 첨가함으로서 수%에서 수십%까지 Au-Ag합금을 형성할 수 있는 도금액 조성을 개발하였다. Au-Ag합금은 기존에 사용되는 Au-Co합금 또는 Au-Ni합금에 비해서 접촉저항이 낮고, 솔더링성이 우수한 특성을 나타내었다. 또한, Au-Ag합금 도금층이 Au-Co, Au-Ni에 비하여 우수한 접촉저항 및 솔더링성을 나타내는 요인을 표면분석을 통하여 명확히 하였다.
3. 합금함량이 10wt.%이상인 Au-Sn합금도금액(3차년도) 개발
: Au와 비교적 높은 함량으로 함금을 형성시킬 수 있는 커넥터용 Au-Sn합금 도금액을 개발하였으며, Au-Sn합금 도금층의 접촉저항을 기존의 Au-Co와 비교하여 우수한 특성을 나타내었다.

연구결과의 활용계획
본 연구를 통하여 전자부품용 커넥터에 적용되는 금합금 도금에서 금의 사용량을 줄일 수 있는 방안이 3가지 제시되었다. 전자부품용 커넥터를 제조 또는 커넥터의 표면처리 가공을 실시하고 있는 기업에 적용을 기대해 본다.
본 연구에서 개발된 Au합금 도금액 제조 기술을 에스티앤알이라는 국내 귀금속 도금약품 제조업체에 노하우 기술이전을 실시하였다(1년, 1200만원, 매년 갱신 예정).

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose& contents
This study includes three research contents for reduction in the amount of gold (Au) used in electrical connectors, as follows.
- Study on preventing precipitation of gold in the region of low current density via controlling current-efficiency
- Development of gold-silver

Purpose& contents
This study includes three research contents for reduction in the amount of gold (Au) used in electrical connectors, as follows.
- Study on preventing precipitation of gold in the region of low current density via controlling current-efficiency
- Development of gold-silver (Au-Ag) alloy electroplating solution for electrical connectors
- Development of gold-tin (Au-Sn) alloys electroplating solution for electrical connectors

Result
Based on the above mentioned researches, following research results are successfully achieved in this study.
- Reduction of Au consumption by precipitation in low current density : potassium persulfate was used as core agent to inhibit useless precipitation of Au. We elucidated the reaction-mechanism of potassium persulfate on current efficiency which is closely related to consume Au.
- Development of Au-10wt.%Ag plating solution : Instead of Au, we utilized Ag as an alloying agent because Au-Ag shows low contact resistivity and superior soldering properties compared to those of Au-Co or Au-Ni alloy. The surface analysis showed that the developed Au-Ag alloying solution provides good thin film with reliable structure.
- Development of new plating solution of Au-10wt.%Sn : we also developed Au-Sn alloying plating solution for connector applications. It is confirmed that contact resistance of Au-Sn plated layer shows superior properties compared to that of conventional Au-Co.

Expected Contribution
Hence, promising methods to reduce the amount of Au used in electrical connectors are successfully provided in this study. It is expected that the developed methods can be directly commercialized for the field of electrical components using Au. In fact, this technology on Au alloying plating solution has been transferred to the company (STNR Co., LTD) and we won the contract-money about 12,000,000 won per 1 year. The contract will be renewed according to development of the technology.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 19
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 20
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 20
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 21
• 8. 참고문헌 ... 21
• 9. 연구성과 ... 21
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 21
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 22
• 12. 기타사항 ... 22
• 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 23
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 34
• 끝페이지 ... 35