일반기술

전기접점용 주석-납 합금도금 제조방법

본 기술은 동판의 표면에 니켈을 도금하고 나서 납이 첨가되는 방법으로로 주석-납을 합금 도금하여 도금된 층의 부식저항성을 향상시킴으로서, 전자 및 통신 장비 등에 구비되어 있는 콘넥터의 접속성능을 향상시킬 수 있는 전기접점용 주석-납 합금도금의 제조 방법과 관련된 기술이다. 보다 상세하게 과정을 설명하면, 우선 동판의 표면에 니켈을 도금하고 나서 붕불화주석, 붕불화석, 붕불화납, 유리붕불산이 함유된 도금 욕에 펩톤, 젤라틴, 베타-나프톨, 하이드로퀴논을 첨가하여 1.5~2.5 A/dm2 의 전류밀도를 가한다. 이렇게 해서 5~10 중량 % 의 납을 함유한 합금 도금 층을 제조한다.일반적으로 동판위에 도금되는 주석은 부식 저항성이 우수하고, 강한 접착성이 있으며 금이나 은보다 저렴하여 전자 및 통신용 콘넥터 접점 재료로 광범위하게 활용되고 있다. 그러나, 순수하게 주석만을 동판 표면에 직접 도금하면, 상온에서도 재결정이 발생하여 휘스커라는 주석 단결정이 발생하고, 전기 회로에 단락을 일으킨다. 또한, 동판과 접촉되는 도금 층의 하부에서는 동판의 구리 원자와 주석 원자들이 결합하여 부도체의 중간 화합물이 형성됨으로서 도금 층의 전기적 성질을 저하시킨다. 그리하여, 주석-납 합금 도금이 활용되고 있으나, 기존의 방식은 주석에 납이 함유된 도금 층의 부식 저항성이 크게 저하되어 외부에 직접 노출되는 전자 및 통신 장비에서는 쉽게 부식이 일어나므로 순수한 합금 도금 층에 비해 접점성질을 크게 저하시킨다. 따라서, 본 기술은 동판 표면에 우선 니켈을 얇게 도금하고 나서, 그 표면에 적절하게 납의 함량을 조절하여 주석-납 합금 도금을 함으로서, 기존과 비교하여 합금 도금 층의 부식저항성을 향상시키는 방법이다. 즉, 니켈 도금을 하지 않고 주석-납 합금 도금만을 하면 부식 속도가 10-1 A/dm2 수준으로 상당히 높지만, 니켈 도금을 한 후에 주석-납 합금 도금을 하면 부식 속도는 10-2~10-3 A/dm2 수준으로 크게 감소하게 된다. 특히 니켈 도금 후에 납 함량이 5~10 wt% 인 주석-납 합금 도금에서는 도금 층의 부식속도가 10-3 A/dm2 수준으로 떨어지는 결과를 얻게 되었다. 결론적으로 동판의 표면에 니켈을 얇게 도금하고 나서, 5-10 w% 의 납을 함유한 상태로 도금을 수행하는 방법을 사용하게 되면 최적의 합금 도금 층을 형성할 수 있다.