KETI-RD-2004074KETI-RD-2004074KETI-RD-2004074KETI-RD-2004074

금속 분말 및 페이스트 평가금속 분말 및 페이스트 평가금속 분말 및 페이스트 평가금속 분말 및 페이스트 평가

기술지원기술지원기술지원기술지원

2004. 10. 312004. 10. 312004. 10. 312004. 10. 31

지원기관지원기관지원기관지원기관 :::: 전자부품연구원전자부품연구원전자부품연구원전자부품연구원

지원기업지원기업지원기업지원기업 :::: 주 래피더스주 래피더스주 래피더스주 래피더스( )( )( )( )

산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부

- 2 -

제 출 문제 출 문제 출 문제 출 문

산 업 자 원 부 장 관 귀 하

본 보고서를 금속 분말 및 페이스트 기술지원 지원기간“ ” ( :

과제의 기술지원성과보고서로 제출합니다2003.11.01~2004.10.31) .

2004. 10. 31.

지원기관 전자부품연구원:

대표자 김 춘 호( )

지원기업 주 래피더스: ( )

대표자 유 명 기( )

지원책임자 조 현 민: 선임연구원

참여연구원 박 성 대: 선임연구원

유 명 재 선임연구원

- 3 -

기술지원성과 요약서기술지원성과 요약서기술지원성과 요약서기술지원성과 요약서

사업목표사업목표사업목표사업목표1.1.1.1.

금속 분말 및 페이스트 평가 기술 지원-

평가 기술 평가 기술 관련 세미나 및 기술 습득 지원: Setup,

페이스트 양산 기술 지원-

평균입도 망 통과 망 통과: # 325 : 85%, 149 : 99%◎ ㎛

광택도 이상: 40% (60°)◎

이상Water Coverage area : 5,000 /g◎ ㎠

고형분 함량 이상: 75 %◎

이하Grease Content : 3 %◎

기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위기술지원내용 및 범위2.2.2.2.

금속 페이스트 및 분말 관련 특성 평가 기술1.

금속 분말의 특성 평가(1)

분말 입도 분석 비표면적 측정 표면 형상- , ,

금속 페이스트 및 특성 평가(2) Feedstock

등- Solid Contents, Water covering area, water contents

특성 평가용 장비 교육 장비 선정 및 지원2. , Set-Up

양산화를 위한 금속 페이스트 제조 조건 최적화 지원3.

양산 제품의 특성 평가 항목 확립(1)

양산 제품의 특성 안정화를 위한 제조 조건 관리 항목 선정(2)

- 4 -

지원실적지원실적지원실적지원실적3.3.3.3.

- 5 -

기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과기술지원 성과 및 효과4.4.4.4.

해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품해당기술 적용제품1)1)1)1)

적용제품명 금속 분말 및 페이스트 제품o : , Feedstock

모 델 명 휴대폰 외장부품 등o : (side key, navigation key )

품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격품질 및 가격2)2)2)2)

원가절감 효과원가절감 효과원가절감 효과원가절감 효과3)3)3)3)

적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과적용제품 시장전망 매출성과4) ( )4) ( )4) ( )4) ( )

- 6 -

수입대체효과수입대체효과수입대체효과수입대체효과5)5)5)5)

해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과해당기술의 기술력 향상 효과6)6)6)6)

금속 분말 및 페이스트 관련 특성 평가 시스템 구축1. , Feedstock

제조 조건 최적화2.

제품 개발 기간 단축3.

제조 조건별 특성 변화치 예측 가능4.

제품 재현성 확보에 따른 생산관리5.

기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과기술적 파급효과7)7)7)7)

금속 분말 및 페이스트 가공에 필수적인 특성 평가 기준 마련1.

다양한 금속 세라믹 분말의 처리 공정 개발 기초 마련2. ,

휴대폰 외장용 용 페이스트 등 파생 제품에 적용하여 개발 기3. MIM, brazing

간 단축

적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부적용기술 인증 지적재산권 획득여부5. ,5. ,5. ,5. ,

규격 인증획득규격 인증획득규격 인증획득규격 인증획득1) ,1) ,1) ,1) ,

- 7 -

지적재산권지적재산권지적재산권지적재산권2)2)2)2)

세부지원실적세부지원실적세부지원실적세부지원실적6.6.6.6.

항 목지원

건수지 원 성 과

기술정보제공 건3평가장비구성 금속분말 및 페이스트 의1. , 2.

유변성질 특성평가기술3.

시제품제작 건2 금속 등AI paste, power (AI, Ni )

양산화개발 건2 AI paste, Feedstock

공정개선 건4시간 조성milling ball media, milling , mixing

비 압력, pressing

품질향상 건5입도미세화 수면확산면적 확대 고형분함1. 2. 3.

량 증가 광택도증가 재현성확보4. 5.

시험분석 건9비표면적 점도 입도분, , SEM, BET, TG-DSC,

포 수면확산면적 고형분함량, , Grease,

수출 및 해외바이어발굴 건

교육훈련 건22 금속분말 및 페이스트 특성 평가 관련 교육

기술마케팅 경영자문/ 건1 적용제품의 신뢰성 평가 지원

정책자금알선 건

논문게재 및 학술발표 건

기 타 건10신규 아이템 관련 협의 브레이징 관련자문, ,

전시회 동향 전달 세라믹 부품 관련 상담 등,

- 8 -

종합의견종합의견종합의견종합의견7.7.7.7.

금속 분말 및 페이스트 의 특성 평가 항목을 선정하고 관련 자료를 이용 시- ,

험 표준을 제작함.

특성 평가를 위한 관련 이론 교육 및 장비 교육을 실시함-

특성 평가 관련 장비의 정보를 제공하고 구축을 지원함- .

전자부품연구원의 각종 시험 분석 장비를 이용하여 등 금속 분말 및- , Al, Ni

페이스트 개발을 지원함.

양산 공정 및 제품 출고시 필요한 특성 평가 항목을 선정하고 시험 표준을- ,

제정 운영하도록 함, .

구축된 금속 분말 및 페이스트 특성 평가 기술을 이용하여- Feedstock,

용 금속 분말 페이스트 개발을 추가적으로 지원함Brazing , .

향후 전자부품연구원의 장비 및 기술을 활용한 후속 지원을 통해 금속 분말-

관련 제품 개발 및 양산 공정 소요 시간 단축으로 시장 선점이 예상됨Setup .

- 9 -

목 차목 차목 차목 차

제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1111

제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성제 절 기술지원의 필요성1111

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용제 절 기술지원 내용3333

제 장 본론제 장 본론제 장 본론제 장 본론2222

제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과제 절 기술지원 성과1111

기술지원 달성정도기술지원 달성정도기술지원 달성정도기술지원 달성정도1.1.1.1.

수행한 기술지원 내용수행한 기술지원 내용수행한 기술지원 내용수행한 기술지원 내용2.2.2.2.

기업전략에의 기여도기업전략에의 기여도기업전략에의 기여도기업전략에의 기여도3.3.3.3.

제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행2222

기술지원 추진일정 및 담당업무 성과기술지원 추진일정 및 담당업무 성과기술지원 추진일정 및 담당업무 성과기술지원 추진일정 및 담당업무 성과1.1.1.1.

수행방법 및 기자재 활용수행방법 및 기자재 활용수행방법 및 기자재 활용수행방법 및 기자재 활용2.2.2.2.

제 장 결론제 장 결론제 장 결론제 장 결론3333

부 록부 록부 록부 록

기술지원일지기술지원일지기술지원일지기술지원일지1.1.1.1.

외부출장 세미나 학회 보고외부출장 세미나 학회 보고외부출장 세미나 학회 보고외부출장 세미나 학회 보고2. ( , )2. ( , )2. ( , )2. ( , )

내부기술 세미나 자료내부기술 세미나 자료내부기술 세미나 자료내부기술 세미나 자료2.2.2.2.

- 10 -

제 장 서론제 장 서론제 장 서론제 장 서론1111

제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성제 절 기술지원 필요성1111

금속 분말을 이용한 페이스트는 후막 인쇄 기판에서 가장 많이 사용하고 있는 구성

요소이며 페이스트를 희석하여 코팅 페인트 프린트 잉크용로서 사용하는 등 산업, ,

적으로 이용가치가 상당히 큰 품목 중의 하나이다 따라서 상당히 다양한 종류의. ,

페이스트가 존재하고 있으며 용도에 따라서 페이스트를 구성하고 있는 금속 분말,

및 유기물의 종류 형태 함량 등은 크게 변하게 된다 이러한 변수들을 최대한 조, , .

절하여 사용하고자 하는 용도에 맞는 페이스트를 개발하기 위해 모든 업체들이 노

력하고 있는 실정이다 본 기술지원을 통하여 지원기업에서 개발하고자 하는 페이.

스트는 알루미늄 니켈 등의 금속 분말을 근간으로 하는 전도성 페이스트로서 전자,

파 차폐용 소재이며 은폐력 피복력 반사특성 및 방청력 등의 우수한 특성을 가지, , ,

고 있어 각종 외관 보호재로 다양한 응용이 기대되고 있다.

금속 페이스트 중 대표적인 알루미늄 페이스트의 기본 성분인 알루미늄 분말은 다

양한 방법으로 제조되고 있다 첫 번째로 알루미늄을 사출한 뒤 압연 공정을 거치.

고 나서 미세한 분말형태로 분쇄하는 방법이 있으며 두 번째는 알루미늄을 진공,

속에서 기화시킨 뒤 플라스틱 필름위에 얇게 입혀서 미세한 분말 형태로 잘라내는

방법이다 세 번째 방법은 알루미늄 호일을 정교하게 잘라 균일한 분말을 얻는 방.

법이다 세번째 방법의 경우 기존에 알루미늄 호일 생산 업체에서 큰 비용을 추가.

하지 않고 알루미늄 분말을 얻을 수 있는 방법이므로 여기에 대한 관심이 보다 높

아지고 있다.

- 11 -

알루미늄 분말의 제조 방법 및 평균 크기 두께와 직경 비율 산소 농도 등의 여러, ,

가지 변수는 알루미늄 분말을 이용한 페이스트 및 최종 코팅면의 색상 및 전기적

특성에 영향을 미치게 된다 알루미늄 분말의 형상에는. Spherical, granule, flake

등 세가지가 있으며 이 중 도료와 인쇄 잉크 등 안료로서 주로 이용되고 있는pe

형상은 형태로서 특히 형태의 알루미늄 분말은 외장재로서 상당히 많은flake Flake

양이 사용되고 있으며 이를 제조하기 위한 방법으로는 Ball mill, Attrition mill,

등이 있으며 일반적인 양산 공정에서는 을 주로 이용하게Vibratory mill , Ball mill

된다 의 경우에는 충돌 에너지가 다른 방법에 비해 상대적으로 작으므로. Ball mill

장시간에 걸쳐 분말을 제조하게 되고 시간이나 의 크기Flake milling Ball media

등의 변수에 따라서 최종적인 분말의 형상 크기가 차이 나게 된다 따라서 공정을, .

최적화하고 분말 특성에 대한 재현성을 확보하기 위해서는 분말에 대한 정량적인

분석은 재현성 있고 우수한 품질의 제품을 생산하기 위해 필수적으로 요구되는 사

항이다.

알루미늄 페이스트는 알루미늄 분말 및 유기물의 종류에 따라서 Leafing, Non

으로 구분되며 그림 에 각 페이스트의 종류 및 그에Leafing, Resin Coated type , 1

따른 특성을 나타내었다 이 중 은 알루미늄 표면에 스테아린산. Leafing type flake

이 흡착하여 도막 표층에 평행 배열하는 경우로서 이를 통해 은폐력 피복력 반사, ,

특성 및 방청력 등의 특성이 우수하게 된다고 알려져 있다 이에 비해. Non-leafing

의 경우 는 코팅 표면에 연속적인 를 형성하지 않는 특징을 가지고 있, Flake Layer

다.

- 12 -

또한 알루미늄 페이스트를 포함하는 메탈릭 도막은 번쩍번쩍 빛나는 이른 바 스파, ,

클링 효과를 수반하는 독특한 마무리 외관을 나타낸다.

그림 알루미늄 페이스트의 종류 및 특성그림 알루미늄 페이스트의 종류 및 특성그림 알루미늄 페이스트의 종류 및 특성그림 알루미늄 페이스트의 종류 및 특성1.1.1.1.

페이스트의 경우 역시 유기물의 종류 및 함량 제조 조건에 따라서 다양한 특성을,

보이고 있어 제품 개발 시 정확한 특성 평가를 통하여 개발 기간을 단축하고 양산

에 필요한 특성치를 추출하는 것이 최우선의 과제라고 할 수 있다 현재 지원기업.

인 래피더스에서는 금속 분말 및 페이스트의 평가 장비 및 평가기술의 부족으로 인

해 개발 기간이 늦어지고 정량적이고 분석적인 연구개발에 어려움을 겪고 있어 이

를 해결하는 것이 시급한 실정이었다.

- 13 -

제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표제 절 기술지원 목표2222

본 과제를 통하여 먼저 금속 분말 및 페이스트의 평가기술을 확보하는 것이 차적1

인 목표이며 이를 위해 금속 분말 및 페이스트 평가 기술 지원을 통한 평가 기술,

평가 기술 관련 세미나 및 기술 습득 지원을 목표로 하였다 또한 이러한Setup, . ,

평가기술을 기반으로 본 과제를 통하여 개발하고자 하는 금속 분말 및 페이스트의

특성은 다음과 같다.

평균입도 망 통과 망 통과: # 325 : 85%, 149 : 99%◎ ㎛

광택도 이상: 40% (60°)◎

이상Water coverage area : 5,000 /g◎ ㎠

고형분 함량 이상: 75 %◎

이하Grease content : 3 %◎

이상과 같은 금속 분말 및 페이스트를 제조하기 위한 평가 기술의 규격화 및 생산

공정 적용을 위한 규정을 확립하기 위한 기술지원을 하는 것이 본 과제의 목표이

다.

제 절 기술지원내용제 절 기술지원내용제 절 기술지원내용제 절 기술지원내용3333

앞에서 언급한 대로 지원 기업이 현재 개발 중인 알루미늄을 비롯한 각종 금속 페

이스트는 전도성 페이스트로서 전자파 차폐용 소재로서 휴대폰 등의 코팅 노EMI ,

트북 등 다양한 수요 및 응용분야가 기대되고 있다 하지만 금속 분말 및 페이PC . ,

스트 평가와 관련된 기술이 부족하여 페이스트 조성 및 분말 제조 공정 최적화를

통한 우수한 특성의 제품 개발에 시간이 걸려 시장 진입이 늦어지는 것에 대한 우

려를 가지고 있다.

- 14 -

또한 양산 시에 우선적으로 고려할 평가 항목 선정 및 관리 기준을 설정하는 것이,

시급히 요청되는 상황이다 따라서 이러한 애로 사항을 해결하기 위하여 아래와 같.

은 내용을 중심으로 기술 지원을 추진하였다.

금속 페이스트 및 분말 관련 특성 평가 기술금속 페이스트 및 분말 관련 특성 평가 기술금속 페이스트 및 분말 관련 특성 평가 기술금속 페이스트 및 분말 관련 특성 평가 기술

금속 분말의 특성 평가 분말 입도 분석 비표면적 측정 표면 형상- : , ,

금속 페이스트 특성 평가- : Solid contents, Water covering area, Water

등contents

특성 평가용 장비 교육 장비 선정 및 지원특성 평가용 장비 교육 장비 선정 및 지원특성 평가용 장비 교육 장비 선정 및 지원특성 평가용 장비 교육 장비 선정 및 지원, Set-Up, Set-Up, Set-Up, Set-Up

양산화를 위한 금속 패이스트 제조 조건 최적화 지원양산화를 위한 금속 패이스트 제조 조건 최적화 지원양산화를 위한 금속 패이스트 제조 조건 최적화 지원양산화를 위한 금속 패이스트 제조 조건 최적화 지원

양산 제품의 특성 평가 항목 확립-

양산 제품의 특성 안정화를 위한 제조 조건 관리 항목 선정-

- 15 -

제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론2222

제 절 기술지원성과제 절 기술지원성과제 절 기술지원성과제 절 기술지원성과1111

기술지원 달성정도기술지원 달성정도기술지원 달성정도기술지원 달성정도1.1.1.1.

금속 분말 특성 평가 기술 지원-

금속 분말 입도 분석 비표면적 측정 표면 형상 측정을 위한 측정, ,

장비 교육 및 관리를 위한 항목 설정Check

금속 페이스트 특성 평가 지원-

측정 방법Solid contents, Water covering area, Water contents

및 교육 관리를 위한 항목 설정setup , Check

개발품 및 선진 제품의 특성 평가 및 비교-

개발품을 비롯하여 일본 스페인 등의 선진 제품의 평가 비교를 통한 개발 지원,

제조 조건에 따른 특성 평가 지원으로 개발 기간 단축 및 특성 향상-

평균입도 지원전 지원후: 75% ( ) 1 85% ( )→

광택도 지원전 지원후: 35% ( ) 40% ( )→

Water Covering Area :

지원전 지원후3,000 /g ( ) > 5000 /g ( )㎠ → ㎠

고형분 함량 지원전 지원후: 70% ( ) 75% ( )→

지원전 지원후Grease Content : 5% ( ) 3% ( )→

- 16 -

수행한 기술지원 내용수행한 기술지원 내용수행한 기술지원 내용수행한 기술지원 내용2.2.2.2.

가 금속 분말의 특성 평가가 금속 분말의 특성 평가가 금속 분말의 특성 평가가 금속 분말의 특성 평가....

금속 분말의 특성 평가는 크게 입도 분석 비표면적 측정 표면 형상으로 나누어 볼, ,

수 있다 금속 분말은 제조 조건에 따라서 이러한 특성이 변화하며 제조된 에. , Lot

따라서도 변화할 가능성이 항상 존재하므로 입고되는 금속 분말의 평가는 향후 페

이스트로 제조하는 경우 특성 변화에 대하여 미리 대비할 수 있다는 점에서 반드시

확인하여야 할 부분이다 본 평가는 먼저 각 분석 방법의 개요 및 설명 후에 장비.

에 대한 사용법 교육 제작된 샘플 및 선진사의 샘플에 대한 평가의 순서로 이루어,

졌다.

분말 입도 분석분말 입도 분석분말 입도 분석분말 입도 분석1)1)1)1)

분말의 입도 분석의 종류는 입도 분석의 방법에 따라서 표 과 같이 나누어 볼 수1

있으며 본 기술 지원에서는 표준체와 광산란법을 이용하여 분말 입도 분석을 진행

하였다.

표 입도 분석 방법의 종류표 입도 분석 방법의 종류표 입도 분석 방법의 종류표 입도 분석 방법의 종류1.1.1.1.

- 17 -

가 표준체 분석가 표준체 분석가 표준체 분석가 표준체 분석))))

위 방법 중에서 표준체를 사용하는 방법은 가장 간단한 방법 중 하나이며 바로 각

입도별로 분말이 분리되므로 산업현장에서 많이 쓰인다 표준체는 금속이나 섬유로.

된 망인데 그 굵기와 망창의 간격은 엄격히 규격화되어 있는 것으로 각 국가마다,

공업규격으로 제정해서 관리하고 있으며 국제 규격인 규격도 정해져 있다 체, ISO .

에 사용되는 철사 사이의 공간을 체구멍이라고 하며 흔히 사용되는 라는 용, mesh

어는 길이 인치 당 체구멍의 수를 뜻한다 예를 들면 체는 길이 인치1 . 10 mesh 1

에 개의 구멍이 한 줄로 나란히 있음을 뜻하며 따라서 그 구멍 크기는 인치10 0.1

에서 철사의 길이를 뺀 것이다 표준체는 규격화된 망을 지름 또는. 20 cm 12.5

테둘레 높이 의 모양으로 만든 것이다cm, 2~5 cm .

측정방법은 번호가 큰 순서대로 포개어서 체진탕기에 올려놓고 입도측정용 시료,

분말을 맨 위쪽 체에 올려놓은 다음 일정한 진동형태와 진동시간 동안에 분체시료,

가 체구멍을 통과하는 무게를 측정하여 분체의 입도를 측정한다 각 체위에 남은.

시료의 무게가 체 분리의 마지막 과정에서는 진탕시간에 관계없이 일정하게 될 때

체 진탕을 끝낸다 체 분석의 간단한 원리를 그림 에서 보는 것과 같이 입도분포. 2

곡선의 대략적인 모양과 함께 나타내었다.

표준체 방법은 간단히 사용할 수 있는 장점은 있지만 정확한 입도 분포 보다는 대

략적인 범위만을 알 수 있으므로 개발 단계에서는 적합하지 않는 경우가 많다 따.

라서 개발 단계에서는 보다 정밀한 측정이 가능한 방법이 필요하게 된다, .

- 18 -

그림 체분석의 원리와 입도 분포곡선그림 체분석의 원리와 입도 분포곡선그림 체분석의 원리와 입도 분포곡선그림 체분석의 원리와 입도 분포곡선2.2.2.2.

분리될 입자중 제일 큰 입도 체의 구멍 크기 입도분리될 입자중 제일 큰 입도 체의 구멍 크기 입도분리될 입자중 제일 큰 입도 체의 구멍 크기 입도분리될 입자중 제일 큰 입도 체의 구멍 크기 입도( do = , di = )( do = , di = )( do = , di = )( do = , di = )

나 광 산란법나 광 산란법나 광 산란법나 광 산란법))))

이 방법은 을 분말에 조사시켜서 발생하는 산란광을 하여 그Laser beam Detect

각도를 측정하여 분말 크기 분포를 나타내는 방법이다.

측정이 진행되는 동안 분말은 을 통과하여 지나가게 된다Laser beam .

이 때 전 각도에서 의 산란이 일어나는데 이 산란에는 회절beam (diffraction :

이 입자의 외부에서 앞쪽으로 회절되는 현상 반사 이 입beam ), (reflection : beam

자의 내부를 통과하여 흡수 굴절이 일어나는 현상 이 일어나며 회절현상은 앞쪽으)

로 낮은 각도로 강하게 일어나며 반사와 굴절은 높은 각도에서 아주 약하게 일어난

다 그리고 여기에는 과. Fraunhofer theory (diffraction) Mie theory (reflection,

이 적용되는데 먼저 는 산란 는 입자의 크기refraction) , Fraunhofer theory intensity

에 비례하고 산란각도는 입자의 크기에 반비례 하는 원리로서 주로 굴절 흡수가,

일어나지 않는 큰 입자에 적용되며 주로 앞쪽으로 회절된 은 회절beam Fraunhofer

패턴이라 하는 을 형성하는데 이 은 입자의 크기에 따라 다concentric ring pattern

르므로 입자크기를 알 수 있다.

- 19 -

그리고 는 의 파장의 배보다 작은 입자의 높은 각도에서 일Mie theory laser beam 2

어나는 반사 굴절 흡수가 일어나는데 입자와 에 대해서 흡수율 굴절률을, , liquid ,

입력해주면 보다 정확한 를 얻을 수 있다 이와 같이 분쇄된 나 액상을data . powder

물이나 알코올 등 여러 가지 용매에 분산 분산매 시켜서(stirring, ultrasound, )

시키면 에 입자가 지나가게 되고 입자의 크기와 형태에 따라circulation Flow cell ,

의 산란 회절 굴절 흡수 반사 이 일어난다 산란된 은 여러 개laser beam ( , , , ) . beam

로 되어 있는 에 의 을 형성되고 이것의array detector beam concentric ring ,

를 측정하여 약 까지 입자의 분포도를 측정하게 된다 그intensity 0.3 ~ 2500 .㎛

림 은 광산란법을 이용한 입도분석기의 기본 구조를 보여 주고 있다3 .

그림 광산란을 이용한 입도 분석기의 기본구조그림 광산란을 이용한 입도 분석기의 기본구조그림 광산란을 이용한 입도 분석기의 기본구조그림 광산란을 이용한 입도 분석기의 기본구조3.3.3.3.

- 20 -

다 샘플의 분말 입도 측정다 샘플의 분말 입도 측정다 샘플의 분말 입도 측정다 샘플의 분말 입도 측정))))

알루미늄 분말 및 페이스트의 입도 측정을 위한 용매는 에탄올을 사용하였다 비이.

커 내에 에탄올을 넣은 뒤 분말 또는 페이스트를 조금씩 떨어뜨리면서 Ultrasonic

를 가하면서 교반을 실시하여 의 를 분쇄하였으며power powder agglomerate flow

로 계속 시켜 측정을 하였다 측정 결과 는 다음 그림과 같cell circulation . Sheet

다.

그림 측정 결과그림 측정 결과그림 측정 결과그림 측정 결과4. Particle Size Analyzer Sheet4. Particle Size Analyzer Sheet4. Particle Size Analyzer Sheet4. Particle Size Analyzer Sheet

- 21 -

본 기술지원에서는 각 샘플들의 입도 분포를 광산란법을 이용하여 측정 하였으며,

다음 그림은 그 일부분의 측정 결과들이다.

그림 를 이용한 입도 분포 측정 결과그림 를 이용한 입도 분포 측정 결과그림 를 이용한 입도 분포 측정 결과그림 를 이용한 입도 분포 측정 결과5. Particle Size Analyzer5. Particle Size Analyzer5. Particle Size Analyzer5. Particle Size Analyzer

- 22 -

그림그림그림그림 5. Continued.5. Continued.5. Continued.5. Continued.

- 23 -

그림그림그림그림 5. Continued.5. Continued.5. Continued.5. Continued.

- 24 -

그림그림그림그림 5. Continued.5. Continued.5. Continued.5. Continued.

- 25 -

그림그림그림그림 5. Continued.5. Continued.5. Continued.5. Continued.

측정된 샘플은 크게 형태와 형태로 나누어졌으며Mono-Modal 5i-Modal , Milling

조건 등 제조 조건에 따라 크게 달라졌다 따라서 본 측정 결과에 따라Powder . ,

제조 조건을 개선하여 제품 개발에 이용 하였다Powder .

- 26 -

분말의 비표면적 측정분말의 비표면적 측정분말의 비표면적 측정분말의 비표면적 측정2)2)2)2)

금속 분말의 비표면적이 클수록 페이스트 내에서 분산상태를 유지하기 위해서는 많

은 양의 유기물이 금속 표면을 감싸주어야 하므로 금속 분말의 비표면적은 페이스

트 제조 조건에서 필요한 유기물의 양과 밀접한 관계가 있다 입도 분석 결과에서.

는 같은 분포를 보인다고 하더라도 실제 비표면적은 분말의 형상에도 관계되어 있

으며 제조 방법에 따라서도 많은 차이를 보이고 있으므로 개발 단계에서는 측정하,

여 관찰해야 할 특성 중의 하나라고 할 수 있다 본 기술지원에서는 이론이 잘 정.

립되어 있으며 가장 많이 이용되고 있는 측정법으로 분말의 비표면적을 측정BET

하였다 이 방법은 측정하고 자 하는 분말 시료를 냉각시킨 후 질소 가스와 같이. ,

시료와 반응을 일으키기 어려운 가스를 불어넣으면 시료 표면에 가스 분자가 흡착

하는 것을 이용하여 측정하는 방법이다 물리 흡착된 분자는 표면을 자유롭게 움직.

이며 다수의 가스 분자가 측정 안에 투입되면 흡착분자는 시료 표면을 얕은, Cell

층으로 도포하게 된다 실제의 측정에는 가스 분자 개가 점유하는 시료의 표면적. 1

이 판단 가능한 가스를 사용하며 흡착된 단분자층이 시료 표면을 덮는데 필요한,

분자수(Nm 는 이론에 의해 계산이 가능하다 계산된 흡착 분자수) B.E.T . (Nm 에 흡착)

가스 분자의 단면적을 곱하면 시료의 표면적을 계산 할 수 있게 되는 것이다 액체.

질소 온도에서 얻은 질소의 흡착등온선을 해석하여 결정하는 측정법이 가장 일반적

이며 다음 식과 같이 구할 수 있다, .

한 분자가 표면을 차지하는 면적 질소의 경우( : , 0.162nmσ2at 77K)

- 27 -

를 이용한 비표면적 측정은 그림 과 같은 순서로 진행되었으며 각 샘플에 대BET 6 ,

한 비표면적 측정 결과는 공정 조건에 크게 좌우 되었다Ball mill .

그림 비표면적 측정 순서그림 비표면적 측정 순서그림 비표면적 측정 순서그림 비표면적 측정 순서6.6.6.6.

표면형상 측정표면형상 측정표면형상 측정표면형상 측정3)3)3)3)

금속 분말의 표면 형상은 제조 방법에 따라 크게 차이가 나며 페이스트의 특성뿐만

아니라 최종 코팅 면의 색상에도 큰 변화를 나타내므로 중요한 특성 중의 하나이

다 본 기술지원에서는 금속 분말의 표면 형상을 주사전자현미경 으로 측정을. (SEM)

실시하였다.

- 28 -

그림 전자현미경을 이용한 금속분말 분석사진그림 전자현미경을 이용한 금속분말 분석사진그림 전자현미경을 이용한 금속분말 분석사진그림 전자현미경을 이용한 금속분말 분석사진7.7.7.7.

- 29 -

그림그림그림그림 7. Continued.7. Continued.7. Continued.7. Continued.

나 금속 페이스트의 특성 평가나 금속 페이스트의 특성 평가나 금속 페이스트의 특성 평가나 금속 페이스트의 특성 평가....

고형분 함량고형분 함량고형분 함량고형분 함량1)1)1)1)

알루미늄 등 금속 페이스트는 일반적으로 고형분과 성분인 그리Oil Mineral Spirit,

고 로 이루어져 있다 고형분 함량을 측정하기 위해서는 페이스트를 고온에Grease .

서 가열시킴으로 유기물인 와 를 증발시켜 남은 고형분의 무Mineral spirit grease

게를 측정하여 확인할 수 있다 본 기술지원에서 고형분 함량의 측정은 다음과 같.

은 방법으로 진행되었다.

- 30 -

가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비))))

금속 페이스트 제조에 사용한 것Mineral Spirit ( )ㆍ

가열로 (Sand Bath) 300-400ㆍ ℃

화학천평 측정범위 끝달림: : 0~160 gr, : 0.0001 grㆍ

나 측정방법 및 계산나 측정방법 및 계산나 측정방법 및 계산나 측정방법 및 계산))))

시료는 표면을 제외하고 내부에서 약 단위까지 취해서 잘 건조10 gr (0.0001 gr )

된 비이커에 채취한다 깨끗한 를 가한 후100 ml . Mineral spirit 5ml ~10 ml

의 상에서 휘발분을 증발시키면 증기가 발생하는데 약300~400 Sand Bath , 30℃

분 시간이 지나면 더 이상 증기가 더 이상 나오지 않게 된다 증기가 나오지~ 1 .

않는 시점으로부터 장시간 가열하면 산화알루미늄의 생성에 의해서 중량이 변화될

수 있으므로 주의한다 증기가 나오지 않는 것을 확인한 후 꺼내서 데시케이터 속.

에 방냉시킨 후 까지 평량한다 이 때 수치는 소수점 이하 한자리까지0.0001 g . ,

구하고 나머지는 버린다 측정된 중량으로부터 아래 식에 의해 고형분 함량을 계산.

하면 된다.

고형분 함량 잔유분의 중량 시료의 중량(%) = / x 100 (%)

제작된 페이스트를 이용하여 측정된 고형분의 함량은 의 경우는Leafing type 65%

내외로 측정되었으며 의 경우는 로 측정되어 고품, Non-Leafing type 70 ~ 75%

질의 휴대폰용 코팅용 페이스트로서 개발이 가능하였다.

- 31 -

2) Water Covering Area2) Water Covering Area2) Water Covering Area2) Water Covering Area

는 수면 위에서의 퍼짐성을 하는 것으로서 점도에 밀접Water Covering Area Test

하게 관계가 있고 무게와도 상관이 있으므로 단위 질량에 따른 확산 면적으로 구,

하게 된다 본 기술지원에서는 다음과 같은 방법으로 이를 측정하여 제조 조건에.

이용하였다.

가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비))))

아세톤 에 일치한 것· (JIS K-8034 )

에 일치한 것· 2-butanol (JIS K-8812 )

파라핀 왁스 융점이 약 인 것· ( 50 )℃

브러쉬 작은 낙타털로 된 솔· ( )

그라스 휠터· (ASTM 10-15M, 60m1)

수조 알루미늄 재질로 내측 의 치수이고 표면은 연마된 것· : 200×500×13 mm ,

으로 수평조절 나사가 있어 평형이 유지되도록 되어 있다.

바리어 방벽장치 유리나 플라스틱류로서 투명한 것 개로서( ) : 2 10×20×300 mmㆍ

인 것

시계접시 직경 인 것( 50 mm )ㆍ

- 32 -

나 시험 방법나 시험 방법나 시험 방법나 시험 방법))))

시료의 전처리시료의 전처리시료의 전처리시료의 전처리①①①①

시료는 표면을 제외하고 내부에서 차시료 약 을 비이커에 채취하여1 1 g 50 ml

의 아세톤을 서서히 가하면서 유리봉으로 저어 혼합 한다 이것을 그라스 휠50m1 .

터로 분간 흡입 건조시킨다 그 후 휠터에 남은 케이크르 유리봉으로 부셔 아세30 .

톤 를 서서히 가하면서 재차 분간 흡입 건조한다 이러한 조작을 행한 후에50m1 30 .

휠터 케이크가 완전히 건조될 때까지 흡인한 다음 약 분 시간 먼지가 들( 30 ), 4~5

어가지 못하도록 하면서 방치한다 그 후에 체에 이동하고 브러쉬를 사. 100 mesh

용하여 잘 건조된 비이커에 체를 쳐서 떨어뜨린다200 ml .

수조의 준비수조의 준비수조의 준비수조의 준비②②②②

측정하기 전에 수조의 상면과 바리어를 파라핀 왁스로 도포하고 깨끗한 천으로 닦,

는다 수조는 수평이 되도록 나사로 조절하고 수면이 수조의 벽면 높이보다 약간. ,

올라오도록 증류수를 주입한다 다음에 바리어의 한개를 수조의 끝에서 끝까지 밀.

어서 수면에 떠 있는 이물을 한쪽 모서리로 몰아놓고 남은 이물을 불어낸다 또 다.

른 바리어를 처음 바리어의 옆에 놓고 처음의 반대방향으로 밀어서 이물을 제거한

다.

시료의 확산시료의 확산시료의 확산시료의 확산③③③③

앞에서 채취한 시료를 시계접시에 차시료 약 을 채취하여 방울2 0.04 g 2-butanol 5

을 가하고 초간 유리봉으로 저으면 부드러운 밀도의 슬러리를 얻게 된다 바리어30 .

들을 수조끝에서 약 되는 위치에 놓고 두 바리어 사이의 깨끗한 수면에 시200 ml

계접시를 담가서 슬러리를 산포시키게 되면 슬러리가 즉각적으로 완전하게 물 표면

위에 산포된다 물에 씻겨 깨끗한 시계접시의 끝부분을 들어올려서 시계접시에 남.

은 슬러리를 소량의 물로 세척하여 수조 속에 넣는다.

- 33 -

수면 확산면 조절수면 확산면 조절수면 확산면 조절수면 확산면 조절④④④④

슬러리를 쓸어 모으거나 넓게 펴거나 할 때는 바리어로 전 후 조절한다 수면에 뜬.

피막이 균열되지 않고 매끈한 면이 형성될 때까지 개의 바리어로 조정하고 막에2 ,

약간 압력을 가해서 바리어 주위에 주름을 만든다 다음에 피막의 양단에 주름이.

없어질 때까지 바리어를 전후로 미끄러뜨리고 피막이 균열 주름이 발생치 않고 매,

끈한 금속면이 되도록 바리어를 조정한다 그 다음 바리어간의 좌우의 거리를. 0.1

까지 측정한다 다시 한 번 막면을 움직여서 바리어를 조정하여 바리어간의 좌cm .

우의 거리를 측정한다 오차가 연속 회 이하가 될 때까지 이 조작을 계속. 3 2 mm

한다.

계산계산계산계산⑤⑤⑤⑤

위 측정방법으로부터 측정된 값을 이용하여 수면 확산 면적을 계산하는 식은 다음

과 같다 이 때 자리 이하는 삭제한다. , 10 .

좌측 바리어간 거리a : (cm)

우측 바리어간 거리b : (cm)

수조 폭h : (cm)

차 시료량m : 2 (g)

수면 확산 면적5 : ( /g)㎠

- 34 -

측정된 수면확산면적은 의 경우는 부근이었으며 우수한Leafing type 18,000 /g ,㎠

특성의 의 경우는 정도의 값을 나타내었다Non-leafing type 13,000 /g .㎠

3) Water Contents3) Water Contents3) Water Contents3) Water Contents

알루미늄 등 금속 페이스트내의 수분 함유량의 측정은 시료에 불용성인 용매를 가

하여 가열 증류해서 발생하는 수증기를 리비힛 냉각기를 통하면서 응축시켜 물로서

검수관에 잡아서 시료중의 수분을 산출하는 방법을 이용하여 측정하였다.

가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비))))

용매 알루미늄 페이스트 제조에 사용한 것: Mineral Spirits ( )ㆍ

증류 플라스크 들이 내열성 유리 플라스크로서 검수관을 끼우기 위한: 500 mlㆍ

갈아 맞춘 주둥이가 있는 것

가열기 맨틀 단식 조절: (100V, 500W, 4 )ㆍ

냉각기 내관의 외경 길이 이상의 내열 유리로 된 리비: 9.5~12.5 mm, 400 mmㆍ

힛 냉각기

검수관 용량 세분눈금 의 내열 유리로 된 것: 1 ml, 0.01 mlㆍ

건조기 외부로부터의 습기 침투 방지를 위하여 활성 알루미나를 채운 자 관: Uㆍ

- 35 -

나 측정방법나 측정방법나 측정방법나 측정방법))))

증류플라스크 검수관 냉각기의 내부는 로 잘 세척하고 아세톤으로, , Mineral spirits

충분히 깨끗하게 한 다음 정도로 건조시켜 준다 시료는 표면부분을 제외하100 .℃

고 내부에서 취하여 비이커에 을 취해서 단위까지 증류 플라스크500 ml 100g (1g )

에 이동한다 다음에 다른 플라스크에서 를 취하여 처음에는. Mineral spirits 100 ml

다음에는 순으로 시료를 채취했던 비이커를 씻어서 증류플라50 ml, 25 ml, 25 ml

스크에 주입한 후 플라스크를 흔들어서 시료와 를 완전히 혼합시킨Mineral spirits

다 플라스크 냉각기 검수관 건조기를 장치하고 건조기를 사용하지 않을때는 냉. , , , (

각기의 위 끝에 가볍게 솜을 끼워서 습기가 들어가지 않게 한다 냉각기에 냉각수.)

를 보낸다 맨틀의 스위치를 로 하여 가열한다 환류가 시작되면 스위치를 로. 1 . 1/2

하고 이로부터 시간 환류 시킨다 증류가 끝난 후 냉각기에 물이 부착되어 있는1 .

경우에는 수분간 증류 속도를 빠르게 하든가 또는 냉각수를 멈추어서 흘러내리게

한다.

실온까지 방냉한 후 검수관에 묻어있는 물방울을 철사 또는 유리막대로 떨어뜨린

다음 물의 양을 읽는다.

다 계산다 계산다 계산다 계산))))

수분함량P :

검수관 속의 물의 양: (ml)

시료의 무게W : (g)

측정치는 소수점 이하 자리 까지 구하고 자리 이하는 버린다3 4 .

- 36 -

지방성 용제물 측정지방성 용제물 측정지방성 용제물 측정지방성 용제물 측정3)3)3)3)

지방성 용제물도 페이스트 제조중에 포함되는 성분중의 하나로서 페이스트 특성 조

절에 역할을 하게 되며 본 기술지원에서는 아래와 같은 방법으로 측정을 표준화하,

고 개발 및 생산 관리에 이용할 수 있게 하였다.

가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비가 시약 및 기기 준비))))

아세톤 에 합당한 것· (JIS K8034 )

화학천평·

· Water Bath

나 시험 방법나 시험 방법나 시험 방법나 시험 방법))))

시료는 리핑 타입의 페이스트나 파우더 일 때는 넌리핑 타입의 페2.0 ± 0.01 g,

이스트나 파우더 일 때는 까지 정확히 평량하여 비이커에 넣5 ± 0.01 g 200 ml

고 아세톤 로 분산시킨다 아세톤이 약간씩 끓을 정도로 에서200 ml . Water Bath

가열한 뒤 방냉하여 증발한 아세톤량을 추가하고 교반하면서 여과지로 여과한다.

최초의 약 는 버리고 남은 것에서 를 중량을 알고 있는 비이커에 옮20 ml 100 ml

기고 를 유지하는 에서 약 분간 가열한다 데시케이터 속80 ± 10 Water Bath 50 .℃

에 넣고 방냉시킨 후 비이커의 중량을 구한다 측정된 데이터를 아래 식으로부터.

계산하여 소수점 이하 자리 까지 구하고 자리 이하는 버린다1 2 .

- 37 -

지방성 용제물a : (%)

비이커의 중량차b : (g)

시료량C : (g)

래피더스에서 제조된 페이스트 샘플의 측정결과 모두 의 지방성 용제물 함2~3%

량을 가지고 있어 적합한 특성을 보이고 있었다.

페이스트의 점도 측정페이스트의 점도 측정페이스트의 점도 측정페이스트의 점도 측정4)4)4)4)

기본적으로 페이스트는 유기물 바인더와 용매 그리고 금속 분말의 형, Suspension

태로 이루어진 이다 따라서 전단응력에 대하여 흐름이 발생하는 유변학적인Fluid . ,

성질을 가지고 있게 된다 또한 형태로 존재하므로 기존의. , Suspension Newtonian

와는 다르게 상당히 복잡한 흐름 거동을 보여주게 된다 이러한 흐름거동은Fluid .

내의 조성비 금속 분말의 입자 분포 고형분 함량 등 다양한 페이스트 특성Fluid , ,

에 영향을 받게 된다 흐름 거동은 전단응력을 가했을 때 일어나는 의 흐름. Fluid

속도와 거리 등으로 계산된 점도 라는 값으로 표현되게 된다 따라서 점(viscosity) . ,

도 측정은 페이스트의 특성 변화를 관찰하는 데 유용게 사용될 수 있다 점도는 측.

정온도에도 큰 영향을 받으므로 측정온도는 로 고정하고 측정이 진행되었다25 .℃

그림 은 페이스트의 점도 측정에 사용된 접도계의 사진이다8 .

- 38 -

그림 페이스트 점도 측정용그림 페이스트 점도 측정용그림 페이스트 점도 측정용그림 페이스트 점도 측정용8. Rheometer8. Rheometer8. Rheometer8. Rheometer

제작 페이스트의 코팅 및 광택도 측정제작 페이스트의 코팅 및 광택도 측정제작 페이스트의 코팅 및 광택도 측정제작 페이스트의 코팅 및 광택도 측정5) Test5) Test5) Test5) Test

본 기술지원을 통해 개발된 페이스트를 용제에 희석하여 실제 사용되는 제품에 적

용하여 를 실시하였다 그림 는 휴대폰 및 스위치 에 페이스트Test . 9 Case Cover

를 적용하여 코팅한 사진이다.

그림 개발된 페이스트를 이용한 코팅 시제품그림 개발된 페이스트를 이용한 코팅 시제품그림 개발된 페이스트를 이용한 코팅 시제품그림 개발된 페이스트를 이용한 코팅 시제품9.9.9.9.

- 39 -

페이스트를 제품에 적용하여 코팅하였을 때 외장재로서의 색상 선명도는 크게 중,

요하다 따라서 광택도를 측정하여 그 수치를 정량화하고자 하였다 광택도 측정기. , .

는 표면의 빛의 반사도를 측정하는 것으로 도나 도 등 일정한(Gloss Meter) 60 85

각도로 일정 세기와 일정량의 빛을 쏘아 반대편에서 그 값을 읽는 것으로 간단한

원리이며 일반적으로 미려한 외관의 품질관리에 필요하다 광택도 측정은 그림, . 10

과 같은 광택도 측정기를 이용하여 측정하였으며 적용한 제품은 휴대폰 와, Case

전기 스위치용 등 가지로 준비하였다 로 측정한 결과 각각Case 2 . 60° angle ,

의 값을 나타내었다25~45% .

그림 광택도 측정기를 이용한 코팅면의 광택도 측정그림 광택도 측정기를 이용한 코팅면의 광택도 측정그림 광택도 측정기를 이용한 코팅면의 광택도 측정그림 광택도 측정기를 이용한 코팅면의 광택도 측정10.10.10.10.

- 40 -

다 양산 공정에의 적용을 위한 측정 표준 수립다 양산 공정에의 적용을 위한 측정 표준 수립다 양산 공정에의 적용을 위한 측정 표준 수립다 양산 공정에의 적용을 위한 측정 표준 수립....

본 기술지원에서는 양산 공정에의 적용을 위한 측정 표준을 수립하기 위해 ASTM

및 기존의 제품 개발에서 사용하였던 특성 평가 방법을 이용하여 공정Standard

진행시 평가가 이루어 질 시험 표준을 수립 제정하였다 양산공정에서의 알루미늄, .

페이스트 제조 공정은 그림 과 같다11 .

그림 알루미늄 페이스트 제조 공정그림 알루미늄 페이스트 제조 공정그림 알루미늄 페이스트 제조 공정그림 알루미늄 페이스트 제조 공정11.11.11.11.

- 41 -

그림에서 볼 수 있듯이 먼저 법에 의한 와 을 주, Atomizer Powder Al-Foil Scrap

원료로 하여 속에서 와 함께 분쇄 반죽하여 으로, Ball Mill Mineral Spirits , Screen

일정한 입자로 분리 후 한 제품에 첨가제와 함께 적당하게 하Filter Press Mixing

여 만들게 된다 각 공정에서 진행될 특성 평가는 그림 에 나타내었다. 12 .

그림 페이스트 제조공정 중의 특성 평가그림 페이스트 제조공정 중의 특성 평가그림 페이스트 제조공정 중의 특성 평가그림 페이스트 제조공정 중의 특성 평가12.12.12.12.

위 제조 과정에서 진행될 시험 표준으로 제정한 목록은 다음과 같다.

- 42 -

시험표준시험표준시험표준시험표준 AL-P01AL-P01AL-P01AL-P01

알루미늄 페이스트 및 파우더의 스크린 잔분 측정 방법

시험표준시험표준시험표준시험표준 AL-P02AL-P02AL-P02AL-P02

알루미늄 페이스트 및 파우더의 수면확산면적 측정 방법

시험표준시험표준시험표준시험표준 AL-P03AL-P03AL-P03AL-P03

알루미늄 페이스트의 점도 측정 방법

시험표준시험표준시험표준시험표준 AL-P04AL-P04AL-P04AL-P04

알루미늄 페이스트 및 파우더의 함유 수분 측정 방법

또한 페이스트 제조 조건 및 위 측정방법을 토대로 알루미늄 페이스트 제품의 출,

고시의 제품 항목을 선정하여 운영할 예정에 있다Spec. .

출고 제품의 구체적인 항목은 다음과 같다Spec. .

Non-volatile matter (%)

Screen analysis - 325 (44 ) mesh㎛

Water covering area ( /g)㎠

Water contents (%)

Grease contents (%)

Leafing value

육안 검사

- 43 -

기업 전략에의 기여도기업 전략에의 기여도기업 전략에의 기여도기업 전략에의 기여도3.3.3.3.

본 기술지원사업을 통하여 현재 주 래피더스에서 개발 및 양산 준비 중인 금속 분( )

말 및 페이스트 제조 조건 개선에 필요한 특성 평가 항목을 수립하고 제조중인 샘

플의 특성을 평가함으로써 보다 빠르게 제조 조건을 확립하고 신뢰성 및 재현성을

확보할 수 있는 기반을 마련하였으며 또한 제품 등 금속 분말을 이용, Feedstock

한 다른 제품군에서도 본 특성 평가기술을 이용하여 제품 개발에 이용하는 등 응용

이 가능하므로 금속 분말 기술을 이용한 각종 부품을 주 생산품으로 하는 주 래피( )

더스의 사업 추진에 일익을 담당할 것으로 기대된다.

- 44 -

제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행제 절 기술지원 수행2222

기술지원 추진일정 및 지원 성과기술지원 추진일정 및 지원 성과기술지원 추진일정 및 지원 성과기술지원 추진일정 및 지원 성과1.1.1.1.

본 기술지원 사업의 담당업무 성과는 다음과 같다.

가 금속분말 및 페이스트의 특성 평가 항목 설정.

금속 분말의 입도 분석-

금속 분말의 표면 형상-

- 45 -

금속 분말의 비표면적-

금속 페이스트의 점도 측정-

금속 페이스트의 지방성 용제물 함량-

금속 페이스트의 고형분 함량-

금속 페이스트의 수면확산면적-

금속 페이스트의 수분 함량-

나 금속 분말 및 페이스트의 특성 평가 지원. Setup

자체 가능한 특성 평가 지원- Setup

전자부품연구원 내 고가 장비를 이용한 특성 평가 방법 교육-

다 페이스트 제품 개발을 위한 특성 측정 지원. , Feedstock

전자부품연구원 장비를 통한 금속 분말 및 페이스트 특성 측정 지원-

전자현미경 점도계 입도 분석기 측정 장비 등- , , , BET , TG-DSC

제조 조건에 따른 특성 평가 지원으로 최적 조건 수립에 기여-

라 양산 공정에의 적용을 위한 측정 표준 수립.

양산 공정에도 적용이 가능한 측정 표준안 마련-

시험 표준 제정 및 관리 항목 설정-

수행방법 및 기자재 활용수행방법 및 기자재 활용수행방법 및 기자재 활용수행방법 및 기자재 활용2.2.2.2.

본 기술지원을 통해 전자부품연구원에서는 금속 분말 및 페이스트의 특성 평가 항

목 설정 및 지원 전자부품연구원의 장비를 활용한 금속 페이스트 개발을 지Setup ,

원하였다.

- 46 -

이러한 평가 기술 지원을 바탕으로 주 래피더스에서는 금속 분말의 분쇄조건 유기( ) ,

물 조성 및 함량비 유기물과 금속 분말간의 조건 등을 최적화하여 개발 기, Mixing

간을 단축시킬 수 있었다 이외에 코팅용 금속 페이스트 뿐만 아니라 프린팅용 금.

속 페이스트 제조 기술 용 분말 특성 평가 기술 등을 전자부품연구원, Feedstock

에서 지원하였다 이러한 기술지원을 통하여 주 래피더스의 금속 분말 및 페이스트. ( )

관련 기술 수준이 크게 향상 되었으며 향후 브레이징용 페이스트 제조에도 이용될,

예정이다.

가 기자재 활용내역 주 래피더스. (( ) )

성형기Ball-Mill, Drying Oven, , Mixer, Balance, Water Bath, Sintering Furnace,

현미경 등

나 기자재 활용내역 전자부품연구원. ( )

전자현미경 입도분석기 스크린프린터 측정장비 점도계, , TG-DSC, , BET , , 3-roll

등 페이스트 특성 평가 장비 및 페이스트 제조 장비를 이용하여 본 기mill, mixer

술지원을 수행하였다.

- 47 -

제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론3333

본 금속 분말 및 페이스트 특성 평가 기술 지원 사업을 통한 특성 평가 항목 설정,

특성 평가 장비 및 평가 방법 교육 지원을 통하여 주 래피더스에서는 휴대Setup, ( )

폰 등 고부가가치의 외관 코팅용 금속 페이스트 개발을 위한 기반을 마련할 수 있

었다 특히 전자부품연구원의 장비 및 평가 기술을 활용하여 입고된 금속 분말의.

검사 분말의 분쇄 조건 페이스트 제조시의 유기물 조성 및 함량비 조절 각종 유, , ,

기물과 금속 분말간의 혼합 조건 등을 최적화하여 금속 페이스트의 개발 기간을 최

대한 단축시킬 수 있었다 또한 양산 과정에서의 평가 관리 항목을 설정하고 시험.

표준안을 제정하여 운용할 수 있게 되었으며 이외에 본 지원 기술을 응용하여 프,

린팅용 금속 페이스트 용 분말 특성 평가 기술 등을 함께 구축할 수, Feedstock

있는 계기가 되었다 이러한 기술지원을 통하여 주 래피더스의 금속 분말 및 페이. ( )

스트 관련 기술 수준이 크게 향상 되었으며 주 래피더스에서 진행하고 있는 브레( )

이징용 페이스트 페이스트 공정에도 이용될 예정으로 있는 등 활용 가Cu , Au-Sn

능성이 매우 크다고 할 수 있다.

- 48 -

- 49 -