화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2009년 가을 (11/05 ~ 11/06, 포항공과대학교)
권호 15권 2호
발표분야 F. Multiscale Materials, Theory and Phenomena(멀티스케일 재료이론 및 현상)
제목 Ni-Cr 합금의 재결정 집합조직 형성에 미치는 Cr 함량의 영향
초록 휴대전화, 랩톱 컴퓨터 등 각종 모바일 기기 및 디스플레이 기기의 경박단소화 및 고기능화에 따라 연성회로기판(FPCB)의 사용량이 증가하고 있다. 연성회로기판의 핵심소재인 동박적층필름(FCCL)은 폴리이미드필름과 접착층, Cu 층으로 구성되는데, 이 중 접착층으로 사용되는 Ni-20Cr합금은 에칭공정 후 Cr의 잔류에 의해 불량률 증가가 문제되고 있어, Ni-Cr합금 스퍼터링 타깃의 Cr 함량 저감 또는 Cr-free Ni합금 개발 등이 요구되고 있다. 본 연구에서는 차세대 FCCL 본드층에 적합한 Ni기 합금을 개발하기 위한 기초연구로써 Cr 함량 및 가공열처리 조건에 따른 미세조직과 집합조직 변화를 조사하였다. 4N급의 고순도 Ni과 Cr을 진공 플라즈마 용해장치로 용해하여 Ni-xCr (x=5, 10, 15, 20wt.%)합금 잉곳을 만들고, 이를 두께감소율 90%로 냉간압연한 후, 600℃ 및 800℃에서 10~120분 동안 어닐링하여 시편을 준비하였다. 광학현미경으로 미세조직을 관찰하고, Micro-Vickers 경도시험을 통해 어닐링 조건에 따른 경도변화를 조사하였다. 또한 SEM-EBSD를 이용하여 집합조직 및 입계특성을 분석하였다. 600℃ 어닐링 시 Cr함량이 증가할수록 재결정 완료시간이 증가하여 Ni-20Cr합금의 경우 2시간 이상 어닐링에도 재결정이 일어나지 않았다. 800℃ 어닐링 시 10분 어닐링 조건에서 4종류 합금 모두 재결정이 완료되었으며, 동일한 어닐링 조건에서 Cr함량이 증가할수록 결정립이 작아지는 것으로 나타났다. 800℃ 2시간 어닐링 조건에서 Ni-5Cr 합금의 주요 집합조직은 {223}<113>과 {122}<112>로 나타났으며,  이 중 {223}<113>은 Cr 함량이 증가함에 따라 점차 {122}<112>에 가까운 방향으로 변화되어 Ni-20Cr 합금의 경우 {123}<112>만이 형성되었다. 이러한 집합조직의 변화는 적층결함에너지 감소에 의한 Σ3 입계의 분율 증가와 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다.
저자 김효민, 김한솔, 김원용
소속 한국생산기술(연)
키워드 동박적층필름; 접착층; Ni-Cr 합금; 재결정; 집합조직
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