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KR20170075072A - 방습 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일 및 이의 제조 방법 - Google Patents

방습 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20170075072A
KR20170075072A KR1020150183688A KR20150183688A KR20170075072A KR 20170075072 A KR20170075072 A KR 20170075072A KR 1020150183688 A KR1020150183688 A KR 1020150183688A KR 20150183688 A KR20150183688 A KR 20150183688A KR 20170075072 A KR20170075072 A KR 20170075072A
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Abstract

본 발명은 투습 방지 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일의 제조방법을 제공하는 것으로서, 전주(ElectroForming, EF)법에 의해 두께가 100㎛ 이하(0㎛ 제외)이고, 중량%로, Ni: 34~46%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조하는 단계, 상기 Fe-Ni계 합금 금속 박을 방청처리하는 단계; 및 상기 금속 포일을 200~350℃의 온도에서 5~30분 동안 탈수 건조하는 단계를 포함한다.

Description

방습 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일 및 이의 제조 방법{Fe-Ni ALLOY METAL FOIL HAVING EXCELLENT HEAT RESILIENCE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 방습 특성이 우수한 전자소자의 봉지재로 활용 가능한 Fe-Ni계 합금 금속 포일 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
합금 포일은 다양한 용도로 개발되어 가정/산업에 널리 이용되고 있다. 예를 들어, 알루미늄 포일(Aluminum Foil)은 가정용이나 음식 조리용으로 널리 사용되고 있으며, 스테인레스강 포일(Stainless Steel Foil)은 건축용 내장재나 외장재로 주로 이용되고 있다.
한편, 전해 구리 포일(Electrolytic Copper Foil)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)의 회로로 널리 사용되어, 최근 노트북 컴퓨터, 개인휴대단말기(PDA), E북, 휴대폰 등의 소형제품을 중심으로 사용되고 있다.
나아가, 특수한 용도의 금속 포일도 생산되고 있는데, 그 중 Fe-Ni계 합금 금속 포일의 경우 열 팽창 계수(CTE, Coefficient of Thermal Expansion)가 낮아 전자소자 기판, 이차전지의 음극 집전체 및 리드 프레임, 나아가 유기발광다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes)용 봉지재 등으로 활용되고 있다.
이러한 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조하는 방법으로는, 압연(Rolling)법과 전주(Electro Forming)법이 널리 알려져 있다.
이중, 압연법은 Fe 및 Ni을 잉곳(Ingot)으로 주조한 후, 압연과 소둔을 반복함으로써 금속 포일을 제조하는 방법이다. 이러한 압연법에 의해 제조된 Fe-Ni계 합금 금속 포일은 신장율이 높고, 표면이 평활하기 때문에 크랙이 발생하기 어려운 장점이 있다.
그러나, 제조시 설비적 제약으로 인해 폭 1mm 이상의 광폭 포일을 제조하는 것이 곤란하며, 많은 압연 과정으로 인해 제조 원가가 지나치게 많이 소요되는 단점이 있다. 또한, 이러한 제조 원가 측면에서의 불리함을 감수하고 압연법에 의해 금속 포일을 제조한다고 하더라도, 조직의 평균 결정립 크기가 조대하여 기계적 물성이 열위하게 나타나는 단점이 있다.
한편, 전주법은 전해조 내에 설치된 회전하는 원통형의 음극 드럼과 대향하는 한 쌍의 원호 형상의 양극에 둘러싸인 틈으로 급액 노즐을 통해 전해액을 공급하여 전류를 통전함으로써, 상기 음극 드럼의 표면에 Fe-Ni 합금을 전착시키고, 이를 박리하여 권취함으로써 합금 포일로 제조하는 방법이다.
이러한 전주법에 의해 제조된 Fe-Ni계 합금 포일은 평균 결정립 크기가 미세하여 기계적 물성이 우수하다는 장점이 있으며, 더욱이 낮은 제조 비용으로도 제조가 가능하여 제조 원가가 낮다는 장점이 있다.
전주법에 의해 제조되는 Fe-Ni계 합금 금속 포일은 후술하는 바와 같이 전해조 내에 설치된 회전하는 원통형의 음극 드럼과 대향하는 한 쌍의 원호 형상의 양극에 둘러싸인 틈으로 급액 노즐을 통해 전해액을 공급하여 전류를 통전함으로써 상기 음극 드럼의 표면에 Fe-Ni 합금을 전착시키고, 이를 박리하여 권취함으로써 표면 및 내부에 수분이 불가피하게 흡착 및 수반된다.
그러나, 이러한 전주에 의해 제조된 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 유기발광 다이오드의 봉지재나 전자소자 기판 등으로 사용하는 경우 제조과정에서 흡착된 수분에 의해 유기발광 다이오드나 기판 상에 장착된 소자의 수명이 단축되는 치명적인 문제점을 야기한다.
본 발명은 방습 특성이 우수한 전자소자의 봉지재로 활용 가능한 Fe-Ni계 합금 금속 포일 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 추가적인 과제는 명세서 전반적인 내용에 기재되어 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 지식을 가지는 자라면 본 발명의 명세서로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명은 투습 방지 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일의 제조방법에 관한 것으로서, 전주(ElectroForming, EF)법에 의해 두께가 100㎛ 이하(0㎛ 제외)이고, 중량%로, Ni 34~46%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조하는 단계, 상기 Fe-Ni계 합금 금속 박을 방청처리하는 단계 및 상기 금속 포일을 200~350℃의 온도에서 5~30분 동안 탈수 건조하는 단계를 포함한다.
상기 방청처리는 금속 포일의 적어도 일면을 산화크롬, 산화아연, 산화주석, 산화규소, 산화 니켈, 산화 타이타늄 피막 중에 적어도 하나를 포함 할 수 있다.
상기 방청처리 전에 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 탈수 건조 단계를 더 포함할 수 있으며, 이때, 상기 방청 처리 전에 수행되는 탈수건조단계는 200~350℃의 온도에서 5~30분간 수행할 수 있다.
본 발명은 또한 방습특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제공하는 것으로서, 본 발명의 금속 포일은 Fe-Ni 합금 포일로서, 상기 합금 포일은 중량%로, Ni 34~46%를 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, 두께가 100㎛ 이하(0㎛ 제외)이며, 상기 금속 포일은 하기 수학식 1로 표현되는 수분 투과율이 10-5g/m2?day 이하인 특성을 갖는다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(여기서, n는 반응에서의 몰당 당량수이고, M은 각각의 분자량, δ는 칼슘의 밀도, ρ는 칼슘의 비저항, l은 전극 사이의 칼슘의 길이, b는 전극 사이 칼슘의 폭을 의미하며, d(1/R)/dt는 시간에 따른 저항의 기울기를 의미한다.)
상기 금속 포일의 평균 결정립 크기는 50nm 이하(0nm는 제외)이며, 인장강도는 900MPa 이상이다.
본 발명에 따른 Fe-Ni계 합금 금속 포일 방습 특성이 매우 우수하여, 유기발광다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes)용 봉지재, 전자소자의 기판 등의 소재로 바람직하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 비교예에 따른 칼슘테스트 결과로서, 탈수 건조 전에 전기 전도도가 시간에 따라 감소함을 나타낸 그래프이다.
도 2는 칼슘테스트 결과로서, 200℃, 15분간 탈수 건조 후에 전기 전도도가 시간에 따라 변화가 없음을 나타낸 그래프이다.
도 3은 표면에 흡착된 수분을 분석한 결과로서 수소의 검출 여부를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 방습 특성이 우수한 전자소자의 봉지재로 활용 가능한 Fe-Ni계 합금 금속 포일 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
전술한 바와 같이, 전주법에 의해 제조된 Fe-Ni계 합금 금속 포일은 평균 결정립 크기가 미세하여 기계적 물성이 우수하다는 장점이 있으며, 더욱이 낮은 제조 비용으로도 제조가 가능하여 제조 원가가 낮다는 장점이 있다. 그러나, 이와 같이 전주법에 의해 제조된 Fe-Ni계 합금 금속 포일은 물을 포함하는 전해액으로부터 금속을 전착시킴으로써 제조되는 것이어서, 얻어지는 금속 포일의 표면 및 내부에는 수분이 불가피하게 흡착/수반되는 문제가 있다. 그러나, 이러한 수분은 사용되는 용도에 따라 치명적인 문제를 야기하는 원인이 될 수 있는바, 이러한 수분은 제거되는 것이 필요하다.
이에, 본 발명자들은 상기의 문제점을 해결하기 위해 깊이 연구하였으며, 그 결과 본 발명을 도출하기에 이르렀다. 이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 전주법에 의해 금속 포일을 제조함에 있어서 금속 포일에 수분 함량이 낮은 금속 포일을 제조하는 방법을 제공하고자 한다. 따라서, 본 발명은 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조함에 있어서 일반적으로 사용되는 압연법과 전주법 중 전주법에 의해 합금 금속 포일을 제조하는 것을 대상으로 한다.
본 발명은 전주(ElectroForming,EF)법에 의해 Ni: 34~46중량%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조한다.
전주법에 의해 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조함에 있어서는 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들어 설명하면, 철 농도가 1 내지 40g/L, 니켈 농도가 5 내지 80g/L, pH 안정제 5 내지 40g/L, 응력완화제 1.0 내지 20g/L, 전도보조제 5 내지 40g/L를 포함하는 전해액에 전류를 인가하여 음극 표면에 금속을 전착시킴으로써 금속 포일을 제조할 수 있다.
이때 상기 전해액은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, pH 1.0 내지 5.0, 온도는 40 내지 90℃의 전해액을 유속 0.2 내지 5m/sec인 조건으로 공급하면서 전류밀도 1 내지 80A/dm2로 전류를 인가하여 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조 할 수 있다.
한편, 전해액 내의 상기 철은 황산철, 염화철, 설퍼민산 철 등의 염의 형태에서 녹여 사용하거나 혹은 전해철 및 철 파우더를 염산이나 황산에 녹여서 공급 할 수 있다. 또한, 니켈은 염화니켈, 황산니켈, 설퍼민산 니켈 등의 염의 형태로 공급할 수 있으며, 또한, 산에 페로니켈 등을 녹임으로써 공급할 수 있다.
한편, 상기 전해액에 포함되는 첨가제는 특별히 한정하지 않으나, 상기한 바와 같은 pH 안정제, 응력 완화제, 전도 보조제 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로, 상기 pH 안정제는 붕산이나 시트릭산 등을 사용 할 수 있고, 상기 응력 완화제는 사카린 등이 사용 할 수 있으며, 상기 전도 보조제는 염화 나트륨 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 전주법에 의해 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조한 후에, 상기 제조된 금속 포일에 대하여 방청처리를 수행한다. 상기 방청처리는 금속 포일의 적어도 일면을 산화크롬, 산화아연, 산화주석, 산화규소, 산화 니켈, 산화 타이타늄 피막 등을 형성할 수 있다. 이는 수계 전해액 기반에서 전해 또는 무전해 도금을 통하여 형성 시키며, 두께는 수십 nm 이하로 형성시킨다.
이때, 상기 방청처리는 수계에서 수행되는 것으로서, 전주에 의해 금속 포일을 제조하는 경우와 마찬가지로 방청 피막 내 또는 피막 표면에 수분을 포함할 수 있다.
이와 같은 전주법에 의해 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조한 후에는 상기 제조된 금속 포일을 탈수 건조(Dehydration baking)하는 단계를 포함한다. 상기 탈수 건조 단계는 금속 포일에 흡착되어 금속 포일의 표면에 존재하거나 또는 내부에 결정수의 형태로 부착된 수분을 제거하는 것으로서, 이에 의해 금속 포일의 방습성을 향상시키기 위한 단계이다.
상기 탈수 건조는 금속 포일의 표면 또는 내부에 존재하는 수분을 제거할 수 있는 온도로 열처리함으로써 수행하는 것으로서, 이때의 탈수 건조 온도는 200 내지 350℃의 범위에서 수행할 수 있다. 상기 탄수 건조 온도가 200℃ 미만일 경우 결정수의 형태로 금속 포일 내부에 흡착되어 존재하는 수분의 탈수가 미흡하여 방습 효과가 불충분할 우려가 있다.
한편, 탈수 건조 온도가 350℃를 초과할 경우에는 전주에 의한 금속 포일의 조직에 재결정화가 급격하게 일어나면서 비정상 결정성장(Abnormal grain growth), 원형의 변형과 함께 길이가 균일하지 아니할 우려가 있다.
본 발명에서와 같이 전주에 의해 금속포일을 제조하는 경우, 금속 포일은 평균 결정립 사이즈가 작은 금속 포일이 얻어지게 되며, 이로 인해 우수한 기계적 강도를 제공하는 등, 우수한 물성을 갖는 금속 포일을 얻을 수 있다. 한편, 이러한 미세 결정립을 갖는 금속 포일을 높은 온도에서 장시간 노출시키는 경우에는 이러한 미세 결정립자가 성장하게 되는데, 이로 인해 상기와 같은 미세 결정립으로 인한 기계적 강도의 손실을 초래할 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같이 탈수 건조는 지나치게 높은 온도에서 수행하는 것은 바람직하지 않다. 상기 탈수 건조는 200 내지 300℃의 범위에서 수행되는 것이 보다 바람직하며, 200~250℃인 것이 보다 더 바람직하다.
상기한 바와 같은 이유로, 탈수 건조 시간은 금속 포일에 존재하는 수분의 제거를 위해 요구되는 최소한으로 수행하는 것이 바람직하다. 이에, 상기 탈수 건조의 시간은 5~30분의 범위 내에서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 탈수 건조 시간이 5분 미만인 경우에는 흡착된 수분의 탈수가 미흡하여, 방습 효과가 미흡할 우려가 있다. 상기 탈수 건조시간은 7~20분 간 수행하는 것이 보다 바람직하며, 9~15분인 것이 한층 더 바람직하다.
이와 같은 탈수 건조는 전주에 의한 금속 포일의 제조 및 방청처리 후에 1회 수행할 수 있음은 물론, 상기 전주에 의한 금속 포일의 제조 후에 방청처리를 수행하고, 방청처리 후에 다시 탈수 건조하는 2단계로 나누어 수행할 수 있다.
상기 전주에 의한 금속 포일의 제조 후에 탈수 건조를 수행하는 경우에는 1회 탈수 건조와 동일한 조건 및 방법으로 수행할 수 있는 것으로서 특별히 한정하지 않는다.
상기한 바와 같은 방법에 의해 본 발명의 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조할 수 있다. 상기 상기 전주법에 의해 Fe-Ni계 합금 금속 포일은 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, 두께가 100㎛ 이하(0㎛ 제외)의 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어, 50㎛(0㎛ 제외) 이하의 두께를 갖는 것일 수 있다. 다만, 금속 포일의 두께가 상기의 범위를 벗어나는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.
본 발명에서와 같이 전주에 의해 금속포일을 제조하는 경우 금속 포일의 단면을 관찰하여 검출하였을 때 입자들의 평균 원 상당 직경(equivalent circular diameter)을 의미하는 평균 결정립 크기가 미세한 금속포일을 얻을 수 있는데, 본 발명에 있어서는 금속 포일의 평균 결정립 크기는 5~15nm인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 7~10nm일 수 있다.
이와 같은 금속 포일의 두께, 결정립 크기 등을 갖는 금속 포일은 상기한 바와 같은 전해액을 사용하면서 전주 조건을 제어함으로써 제조할 수 있는 것이다.
본 발명에 있어서는 전자소재 기판 및 유기태양전지의 봉지재 등의 용도로 사용하기에 적합한 Fe-Ni 합금 금속 포일을 제공하는 것으로서, 상기와 같은 전주법에 의해 중량%로, Ni: 34~46%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제공한다.
이때, 상기 Ni 함량이 지나치게 낮을 경우, 열팽창 계수가 급격하게 증가하는 문제점과 원형의 변형과 함께 길이가 균일하지 아니할 우려지 않을 우려가 있다. 따라서, 상기 Ni 함량의 하한은 34중량%인 것이 바람직하고, 35중량%인 것이 보다 바람직하며, 36중량%인 것이 보다 더 바람직하다. 한편, 그 함량이 지나치게 높을 경우, 금속 포일의 열 팽창 계수가 유리 등에 비해 지나치게 커져서 전자소재 기판 및 유기태양전지의 봉지재로의 활용에 문제가 될 소지가 있다. 따라서, 상기 Ni 함량의 상한은 46중량%인 것이 바람직하고, 44중량%인 것이 보다 바람직하며, 42중량%인 것이 보다 더 바람직하다.
본 발명의 나머지 성분은 Fe이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다.
본 발명의 Fe-Ni계 합금 금속 포일은 하기 수학식 1로 표현되는 WVTR (Water Vapor Transmission Rate, 투습률)이 10-5 이하의 값을 갖는 투습 방지 특성이 매우 우수하다.
[수학식 1]
Figure pat00002
여기서, n는 반응에서의 몰당 당량수이고, M은 각각의 분자량, δ는 칼슘의 밀도, ρ는 칼슘의 비저항, l은 전극 사이의 칼슘의 길이, b는 전극 사이 칼슘의 폭을 의미하며, d(1/R)/dt는 시간에 따른 저항의 기울기를 의미한다.
Fe-Ni계 합금 금속 포일의 투습 방지 특성은 표면에 흡착된 수분과 깊은 관련을 가짐을 알아내었으며, 특히, 본 발명의 Fe-Ni계 합금 금속 포일에 흡착된 수분은 표면뿐만 아니라 일부 내부에도 흡착하고 있어, 탈수 건조의 온도의 적절한 제어가 우수한 투습 방지 특성 확보에 중요한 요소임을 알아내었다.
즉, 본 발명에서 제공하는 금속 포일은 우수한 수분방지특성을 갖는 것이나, 제조과정에서 수분을 필연적으로 포함할 수 밖에 없음은 이미 설명한 바 있다. 그러나, 이러한 금속 포일의 제조과정에서 포함되어 있는 수분은 전자소재 기판 및 유기태양전지의 봉지재로 사용될 때 전자부품 내에 수분을 공급하는 요인으로 작용하여 전자부품의 수명을 단축시킴은 물론, 상기 금속 포일의 검사과정에서 수분의 검출로 인해 불량으로 취급되는 문제를 야기한다. 따라서, 이러한 수분은 상기한 바와 같은 탈수 건조 과정에서 완전히 제거되어야 한다.
따라서, 이와 같은 탈수 건조 과정에서 수분이 제거된 금속 포일은 상기한 수학식 1에 따른 수부투과율 값이 10-5 이하의 값을 가질 수 있다.
한편, 상기와 같이 상기 Fe-Ni계 합금 금속 포일의 조직을 제어함과 더불어, 평균 결정립의 크기를 미세화할 경우, 우수한 강도를 확보할 수 있다. 특히, 상기 Fe-Ni계 합금 금속 포일의 평균 결정립 크기를 50nm 이하(0nm는 제외)로 제어할 경우, 900MPa 이상의 우수한 인장강도를 확보할 수 있다. 이때, 상기 평균 결정립 크기는 50nm 이하이며, 평균 결정립 크기는 금속 포일의 단면을 관찰하여 검출한 입자들의 평균 원 상당 직경(equivalent circular diameter)을 의미한다.
실시예
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정될 것이다.
실시예
Fe 8g/L, Ni 20g/L, pH 안정제 10g/L, 응력완화제 2g/L, 전도보조제 25g/L로 구성되며, 여기에 pH가 2.5, 전류 밀도가 40A/dm2, 도금액 온도가 60℃인 조건으로 Fe-42wt%Ni Fe-Ni계 합금을 제조하였다. 제조된 Fe-Ni계 합금의 두께는 20㎛이었으며, 평균 결정립 크기는 7.1nm이었다.
이후, 탈수 건조된 Fe-Ni계 금속 포일의 평균 결정립 크기, WVTR 및 인장강도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다. 여기서, WVTR 평가는 상기 수학식 1에 따라 이루어진 결과를 나타내었다.
비고 탈수 건조 평균 결정립
크기(nm)		 WVTR
(g/m2day)		 인장강도
(GPa)
온도(℃) 시간(분)
비교예 1 미처리 7.1 2.38×10-3 1.3
비교예 2 150 15 8.2 3.47×10-4 1.2
발명예 1 200 15 10.3 5.52×10-6 1.1
발명예 2 250 15 13.9 2.54×10-6 1.1
발명예 3 300 15 21.1 4.58×10-6 1.2
발명예 4 350 15 33.1 3.39×10-6 1.1
비교예 3 400 15 94.2 3.54×10-6 0.7
표 1을 참조할 때, 비교예 1 및 2는 탈수 건조를 실시하지 않은 것으로서, WVTR이 매우 열위하게 나타났다.
반면, 발명예 1 내지 4 는 본 발명이 제안하는 공정 조건을 모두 만족하는 경우로서, WVTR이 10-5g/m2day 이하로 WVTR이 매우 우수함을 확인할 수 있다. 더욱이, 발명예 1 내지 4는 평균 결정립 크기 역시 적절히 제어되어 인장강도 역시 매우 우수하게 나타났다.
그러나, 비교예 3의 경우 탈수 건조 온도가 지나치게 높아, WVTR 이외 중요 특성인 인장강도가 열위하게 나타남을 알 수 있었다.
도 1은 비교예 1에 따른 칼슘테스트 결과로서 탈수 건조 전에 전기 전도도가 시간에 따라 감소함을 나타낸 그래프이며, 도 2는 실시예 1에 따른 칼슘테스트 결과로서 200℃, 15분간 탈수 건조 후에 전기 전도도가 시간에 따라 변화가 없음을 나타낸 그래프이다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 탈수 건조를 수행하지 않은 경우에는 봉지재로 사용 된 금속 포일 표면 및 내부에 수반되어 있는 수분으로 인해 시간의 경과에 따라 전기 전도도가 저하하는 경향을 나타내었다.
그러나, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 탈수 건조를 수행한 경우에는 금속 포일 표면 및 일부 내부에 존재하던 수분이 모두 제거됨으로써 수분으로 인한 악영향을 끼치지 않음은 물론, 금속 포일 자체의 우수한 수분 차단성으로 인해 우수한 전기 전도도를 유지하는 것을 알 수 있다.
한편, 도 3은 상기 비교예 1 및 실시예 1에 의해 얻어진 금속 포일에 대하여 표면에 흡착된 수분을 분석한 결과를 나타내는 것으로서, 수소의 검출 여부를 나타낸 그래프이다.
도 3의 (a)로부터, 비교예 1의 금속 포일에서는 수소가 검출되었는바, 이로부터 금속 포일 내에 수분을 포함하고 있음을 알 수 있으며, (b)로부터는 실시예 1의 금속 포일에서는 수소가 검출되지 않았는바, 금속 포일 내부에 수분이 존재하지 않음을 알 수 있다.
이러한 도 3의 결과로부터, 도 1 및 도 2의 전기 전도도 측정 결과를 검토할 때, 금속 포일 표면 및 내부에 존재하는 수분의 존재가 전자부품의 성능 및 수명에 악영향을 끼치는 인자임을 확인할 수 있다.

Claims (7)

  1. 전주(ElectroForming, EF)법에 의해 두께가 100㎛ 이하(0㎛ 제외)이고, 중량%로, Ni: 34~46%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 제조하는 단계;
    상기 Fe-Ni계 합금 금속 박을 방청처리하는 단계; 및
    상기 금속 포일을 200~350℃의 온도에서 5~30분 동안 탈수 건조하는 단계를 포함하는 투습 방지 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방청처리는 산화크롬, 산화아연, 산화주석, 산화규소, 산화 니켈 또는 산화 타이타늄 피막인 투습 방지 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 방청처리 전에 Fe-Ni계 합금 금속 포일을 탈수 건조 단계를 더 포함하는 것인 투습 방지 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 방청 처리 전에 수행되는 탈수건조단계는 200 내지 350℃의 온도에서 5 내지 30분간 수행되는 것인 투습 방지 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일의 제조방법.
  5. 전주(ElectroForming, EF)법에 의해 제조되고, 두께가 100㎛ 이하(0㎛ 제외)인 Fe-Ni계 합금 금속 포일에 있어서,
    상기 금속 포일은 중량%로, Ni: 34~46%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
    상기 금속 포일은 하기 수학식 1로 표현되는 수분 투과율이 10-5g/m2?day 이하인 투습 방지 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일.
    [수학식 1]
    Figure pat00003

    (여기서, n는 반응에서의 몰당 당량수이고, M은 각각의 분자량, δ는 칼슘의 밀도, ρ는 칼슘의 비저항, l은 전극 사이의 칼슘의 길이, b는 전극 사이 칼슘의 폭을 의미하며, d(1/R)/dt는 시간에 따른 저항의 기울기를 의미한다.)
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 금속 포일의 평균 결정립 크기는 50nm 이하(0nm는 제외)인 투습 방지 특성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 합금 금속 포일의 인장강도는 900MPa 이상인 열복원성이 우수한 Fe-Ni계 합금 금속 포일.
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