초록 ▼

□ 최종목표
세계최고 수준 대비 개발 제품에 대한 평가항목별 다특성을 동시에 만족시키는 제품 개발이 최종 목표이다.

□ 개발내용 및 결과
○ 기존 압출공정에서 판형제품 제조를 위한 공정개발
가. 원자재인 폭 450mm, 두께 140mm인 99.996% 순도인 원자재의 외관 및 순도 분석에 대한 공급업체의 Certification을 제공받은 원자재 확인.
나. 기존의 열간압출공정 대신 열간압연공정을 거쳐 폭 140mm 이상，길이 800mm 이상, 두께 12mm 이상의 판형 스퍼터링 타겟 제조를 위한

□ 최종목표
세계최고 수준 대비 개발 제품에 대한 평가항목별 다특성을 동시에 만족시키는 제품 개발이 최종 목표이다.

□ 개발내용 및 결과
○ 기존 압출공정에서 판형제품 제조를 위한 공정개발
가. 원자재인 폭 450mm, 두께 140mm인 99.996% 순도인 원자재의 외관 및 순도 분석에 대한 공급업체의 Certification을 제공받은 원자재 확인.
나. 기존의 열간압출공정 대신 열간압연공정을 거쳐 폭 140mm 이상，길이 800mm 이상, 두께 12mm 이상의 판형 스퍼터링 타겟 제조를 위한 세부공정으로 개발을 수행.
다. 원자재에 대하여 기본 물리적 특성을 확인하기 위하여 조직분석과 인장시험을 수행.

○ 판형제품 제조를 위한 균일제어 시스템 개선
가. 열간 및 냉간압연에 있어 Roll사이의 유격차이는 제품의 균일성 및 불량 발생의 시스템적 원인을 확인하여 해결 방안 제시.
- Roll Bearing 및 Chuck을 신규로 구축하였으며，Bearing과 Chuck은 현재 국내 제품으로는 성능확보가 되지 않아 부득이하게 일본산 제품을 구입하였으며, Roll은 국산제품으로 장착하여 덜컹거림은 거의 발생하지 않았으며，열간압연 후의 슬라브의 양쪽의 두께의 차이는 0.5mm 이내의 수준 제어 가능.

○ 균일조직 제어를 위한 열간성형 최적화 기술 개발
가. 성형온도 및 변형량에 따른 조직 균일성 평가를 위한 Processing Map 구축
- 800℃, 900℃, 1000℃의 온도에 따른 변형효율이 높을수록 성형성이 우수하고 변형속도가 클수록 생산속도가 빠르기 때문에 이를 바탕으로 약 950℃의 온도에서 열간성형 즉, 열간압연 하는 것이 바람직하다고 판단.
나. 원자재 Slab로부터 열간단조(열간압연)를 통한 중간재 성능최적화 공정 확립
- 두께 25mmT와 30mmT의 열간압연제품의 단면에 대한 미세조직을 표면부와 중심부로 나타낸 것으로，압연방향으로의 약간의 연신된 조직을 나타내고 있으나 큰 차이를 나타내지 않음.
- 열간압연제품의 부위별 경도를 측정하여 단면에 대한 Profile화로 25mmT 제품 은 약 84±1Hv_2.0, 30mmT 제품은 약 75±2Hv_2.0으로 다소 낮은 값을 나타내지만 표면부와 중앙부까지 대부분 균일한 특성을 보이고 있음.25mmT와 30mmT의 열간압연제품의 평면방향에 대한 회절분석 결과를 나타낸 것으로, Cu Peak 이외의 다른 Peak는 관찰되지 않으며，열간압연 상태에서의 (200) Peak 강도는 약 15-20% 수준임을 확인.

○ 균일변형조직 제어를 위한 냉간압연 최적화 기술개발
가. Pass당 변형량 및 최종 변형량에 따른 심부/표면층 균일 성형 제어 기술개발
- Pass 및 부위별 경도 Profile결과 압하율이 증가할수록 전체적인 경도는 조금씩 상승하며, 특히 부위별 경도는 두께가 19mmT수준에서부터 균일하게 나타남을 확인하였고 냉간압연 Pass량을 줄이는 방향이 생산성 측면에서 유리，열간압 연을 25mmT까지 수행하고, 냉간압연으로 16mmT로 하는 것이 바람직하다고 관단.
나. 폭 148nm이상, 길이 800mm이상, 두께 12mm이상의 Copper 판재 시작품 제조
- 냉간압연 판재에 대하여 Leveling 전·후 제품사진을 나타낸 것으로 Leveling 전에는 편평도가 낮은 것이 육안으로도 확인 가능. Leveling 후에는 거의 평탄도를 유지하는 것이 확인됨.
- Leveling 후의 원형톱 절단기로 폭 155mm，길이 920mm로 제품규격과 비교 하여 폭은 7mm, 길이는 5mm 크게 절단하여 압연 시제품을 제작하였음.

○ 결정립 크기 및 재결정 집합조직 제어 열처리 공정 최적화 기술개발
가. 표면산소 혼입 억제를 위한 최소 진공도 도출
- 열처리 조건에 따른 산소농도를 표면부위를 중심으로 하여 GD-MS 결과를 바탕으로 표면부위의 산소농도를 나타낸 것으로 표면부위의 산소농도는 진공도가 낮을수록 열처리 온도가 높을수록 산소농도의 중가율이 커지는 것이 확인됨.
- 표면부의 산소는 최종적으로 절삭가공에 의하여 제거되기 때문에 표면부로부터의 침투범위가 0.5mm 수준 이하로 절삭가공을 한다면 큰 산소농도에 의한 문제는 없을 것으로 판단됨.
나. 결정립 크기 및 집합조직 제어를 위한 진공 열처리 온도 및 시간 최적화
- 결정립 크기는 두 압연제품 모두 250℃에서 약 20㎛ 수준이며, 열처리 온도가 증가할수록 지속적으로 증가하여 400℃에서는 약 65~70㎛수준까지 커지는 것을 확인하였고 본 사업의 목표인 40㎛이내의 결정립 크기를 유지하기 위해서는 열처리 은도가 300℃이내에서 수행하는 것이 바람직함을 확인.
- 온도에 따른 도전율 확인 시 300℃ 에서 101%IACS 이상과 {200}Peak 분율이 40%이상임을 확인.

○ 열처리 제품의 표면조도 제어률 위한 정밀가공 기술 개발
가. 표면조도 제어를 위한 표면정밀가공 조건 최적화
- 열처리된 두께 16mmT의 판재는 최종적으로 표면연마를 통하여 두께를 제어 하며, 이때 Face Mining Tool은 그림 3-39의 기존의 공구와 신규공구로 하여 비교하여 정삭과정에서는 회전수와 관계없이 공구의 회전방향으로 미세한 줄 모양의 자국이 남았음.

○ 고순도·고성능 Copper Target 판재 시제품 제작 및 성능평가
가. 표면조도 제어를 위한 표면정밀가공 조건 최적화
- 제품으로 정삭을 수행한 결과, RPM을 빠르게 하면 경면으로의 연마는 가능하였으나, 회전방향으로의 자국 제거는 어려워 추가적으로 외날 Cutter를 적용하여 낮은 RPM(600-900rpm)에서부터 정삭연마를 수행하여 회전자국이 없는 비교적 균일한 표면을 얻을 수 있었으며 약 900RPM에서 정삭하는 것이 바람직함.
나. 시제품 제작
- 두께는 12.02mm，폭은 148mm，길이 915mm로 제작
다. 시제품 Copper Target을 적용한 성능평가
- 시제품 테스트는 한국생산기술연구원의 스퍼터링기를 사용.
- 시제품 개발 제품에 대한 평가는 공인기관인 한국건설시험연구원에 의뢰

□ 기술개발 배경
기존 소재만 생산하는 일반 소재 제조업에서 완제품 생산으로의 영업력 확대를 통한 매출 증대 및 사업화 시 신규 인력 고용에 대한 고용 창출로 사업 확대를 위한 개발로서 수입 대체 및 품질 안정화를 위한 고순도·고성능 Sputtering Target용 Copper는 결과적으로 순도는 4N급 이상, 결정립 크기는 40micron 이하, 균질한 결정립 크기분포 및 Sputtering을 행하는 면에 있어서 {200}면의 회절강도가 높은 집합조직을 가지는 사각 판재 제품을 개발하는 것으로 현재 국내에서 이와 같은 성능을 만족시키는 제품 개발이 필요한 실정이다.

□ 핵심개발 기술의 의의
1. 신규개발 여부 : 가능
2. 이전 모델 업그레이드 여부 : 해당사항 없음
3. 개발 난이도 : 상
4. 국산화 정도 : 가능
5. 해외기술 도입을 통한 개발 여부 : 해당사항 없음
6. 기술 수출 가능성 : 가능

□ 적용 분야
- PCB 반도체
- 디스플레이용 Flexible Copper Clad Laminate(FCCL)
- EMI 차폐기
- 전해동박
- 배터리용 리튬-이온전지

(출처 : 초록 - 3. 개발결과 요약 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 16
• 제 1 절 과제의 개요 ... 16
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 33
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 33
• 제 2 절 개발 내용 및 개발 범위 ... 35
• 제 3 절 수행 결과의 보안등급 ... 39
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등)구입 및 관리 현황 ... 39
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 40
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 40
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 40
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 41
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 82
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 84
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 84
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망(당초 기술개발 시작 시점의 조사와 변화된 것 위주로 기술) ... 86
• 제 4 절 고용 창출 효과 ... 87
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 88
• 끝페이지 ... 88