초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목적은 내부응력이 낮으면서 고경도 니켈-코발트 합금 도금층 개발에 있다. 도금용액의 조성을 변화시켜 고경도를 가지는 니켈-코발트 도금층의 조성을 제어하며 전류밀도, 첨가제등을 변화시켜 잔류응력과 표면 형상을 제어한다. 니켈-코발트 도금층의 코발트 양이 늘어날수록 도금층의 경도가 증가하였으며 이는 니켈-코발트 합금의 나노결정상 생성에 기인한다. 니켈-코발트 도금층의 코발트 함량이 20%에서 표면경도가 Hv 500 이상이 되었다. 사카린을 첨가하였을 때 잔류응력이 인장응력에서 압축응력으로 변하였으며 잔류응력

□ 연구개요
본 연구의 목적은 내부응력이 낮으면서 고경도 니켈-코발트 합금 도금층 개발에 있다. 도금용액의 조성을 변화시켜 고경도를 가지는 니켈-코발트 도금층의 조성을 제어하며 전류밀도, 첨가제등을 변화시켜 잔류응력과 표면 형상을 제어한다. 니켈-코발트 도금층의 코발트 양이 늘어날수록 도금층의 경도가 증가하였으며 이는 니켈-코발트 합금의 나노결정상 생성에 기인한다. 니켈-코발트 도금층의 코발트 함량이 20%에서 표면경도가 Hv 500 이상이 되었다. 사카린을 첨가하였을 때 잔류응력이 인장응력에서 압축응력으로 변하였으며 잔류응력 10MPa 이하로 제어되었다.
펄스도금을 이용한 경우 도금층의 조성은 변화가 없었으나 도금층의 경도가 20% 이상 증가하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 MEMS probe tip에 사용할 수 있는 낮은 내부응력과 높은 경도를 가지는 나노결정상 Ni-Co 합금 도금을 Ni-Co 도금액 및 조건을 변화시키면서 개발하는 데 그 목표가 있다.
도금액은 sulfate와 sulfamate 기반의 두가지 도금액을 사용하였으며 표면경도와 잔류응력의 목표는 아래와 같다.
1. 표면경도: 500 Hv 이상
2. 잔류응력: 10 MPa 이하

도금액의 조성과 전류밀도 첨가제의 농도를 변화시켜 표면경도 500Hv이면서 잔류응력 10MPa 이하의 도금층을 얻을 수 있었다. Co의 최적화된 농도와 첨가제(사카린)의 최적농도를 도출하였다.
도금층의 경도 증가는 나노결정상 형성에 의한 것으로 XRD 분석으로 나타났다.
펄스도금을 이용한 경우 도금층의 표면경도가 20% 이상 증가하였으며 도금층의 Co 양은 직류도금과 유사하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구는 MEMS probe tip의 life time을 증가시키기 위하여 고경도 저잔류응력 NiCo 도금층을 얻는 것을 목표로 하였으며 본 연구 결과를 실제 probe 제작에 사용한다면 경제적인 이점이 많을 것으로 예상된다.
일반적으로 경도가 높은 도금층은 잔류응력이 높으나 본 연구 NiCo 도금 결과와 같이 경도가 높으면서 잔류응력이 낮은 경우 도금층의 두께를 높일 수 있으며 이는 MEMS 구조물과 같이 aspect ratio가 큰 구조물에 사용하기에 매우 유리하다. 이와 같이 연구의 본 목적 이외에 연구 결과의 범용성을 높일 수 있는 장점이 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 2.1. 1차년도 연구 결과 ... 6
• 2.2. 2차년도 연구 결과 ... 9
• 2.3. 3차년도 연구 결과 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 19
• 끝페이지 ... 19