KR100336319B1 - 수정 진동자 베이스 리드의 도금방법 및 그 장치 - Google Patents
수정 진동자 베이스 리드의 도금방법 및 그 장치Info
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Abstract
본 발명은 수정 진동자 베이스 도금방법 및 그 장치에 관한 것으로, 종래에는 용융도금에 의한 솔더 디핑으로 도금하였는데, 이는 도금층의 불균일성, 도금되지 않는 부분의 존재 등의 이유로 불량 발생이 많고 작업성이 매우 나쁜 단점이 있다. 이에 따라 본 발명은 전기 도금조의 상부에 거치시킬 수 있는 금속망 위에 절연망을 깔고 그 위에서 상기 무전해 니켈 도금된 수정 진동자 베이스를 배열하여 리드들이 금속망의 하부로 관통되게 끼운 후, 전기 도금액에 상기 금속망이 접하도록 거치하고, 전기 도금조의 양극판에 양극전원을 상기 금속망에 음극전원을 인가함과 아울러 상기 금속망에 진동을 주어 리드들과 금속망이 통전될 수 있도록하여 전기 도금하는 과정을 수행하여 전기 도금하도록 한다. 이에따라 도금층이 균일하고 일정하며, 미도금 부분이 없이 노출된 리드 전체에 대해 완전하게 도금하게 되므로 불량 발생이 줄고, 납땜 성능이 향상되며, 전기 도금방법이므로 작업환경이 향상되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 수정 발진기를 제작하기 위한 수정 진동자 베이스의 리드를 도금하는 방법에 관한 것으로, 특히 리드의 도금을 전기도금으로 수행하여 원하는 부분까지 도금함과 아울러 그 품질을 월등히 향상시킬 수 있도록 한 수정 진동자 베이스의 리드 도금방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수정 발진기에 있어서 수정 진동자를 취부시키기 위한 수정 진동자 베이스가 사용되는데, 그 수정 진동자 베이스의 상부에 수정 진동자를 취부하고, 그 수정 진동자와 전기적으로 연결하기 위한 리드가 구성 된다.
도 1은 일반적인 수정 진동자 베이스의 구조도이다. 하단 둘레에 걸림턱이 있는 베이스 몸체(1)에 두 개의 리드(2)가 관통 고정되고, 그 리드(2)와 몸체(1)를 절연시키기 위해 유리 절연물(3)이 삽입되어 구성된다. 즉, 베이스 몸체(1)에 두 개의 관통홀이 형성되고 그 관통홀에 유리 절연물(3)에 의해 절연된 리드(2)가 삽입 관통되어 고정 구성된다. 베이스 몸체(1)는 Fe + Ni + P도금이다.
이와 같은 수정 진동자 베이스의 리드에는 납땜을 위한 Sn + Pb도금이 이루어져야 하는데, 종래에는 용융도금조에 넣어 용융도금을 한다.
도 2는 종래 수정 진동자 베이스 리드의 도금을 설명을 위한 예시도로서, 도금조(5) 내에 히터(6)가 설치되고 Sn+Pb(90:10) 용융도금액(7)이 채워져 소정온도(280 - 300℃)로 가열된다. 그리고, 상기 수정 진동자 베이스는자석치구(8)에 고정하여 상기 도금조(5) 내의 용융도금액(7)내에 상기 수정 진동자 베이스 리드를 침적시켜 Sn+Pb 도금을 하게 된다.
도 3은 종래 솔더디핑 방법에 의한 수정 진동자 도금 공정도로서, 이에 도시된 바와 같이, 베이스 전체에 무전해 니켈 도금을 하고, 도금 후 제품을 완전히 건조 시킨다. 건조과정에서 다음 솔더디핑을 하기 위하여 고가의 화학약품 처리를하여 산화를 방지하여야 한다.
이어서, 제품을 일정한 지그에 정렬하고, 정렬된 지그를 디핑머신에 투입하여 리드부분만을 솔더링이 잘되도록 하기 위하여 후락스에 침적시킨다.
그리고 280 - 310℃의 고온의 용융된 주석 및 납 합금용액에 리드 부위를 침적하여 리드에 주석과 납이 뭍어 도금되도록 한다.
이후, 지그로부터 제품을 분리시킨다. 분리된 상태를 세척약품에 투입하여 후락스를 제거하고, 오염요인이 완전 제거될때까지 물로 세척한다. 표면의 얼룩을 제거하기 위하여 최종 알콜로 세척한 후, 고속원심 분리기로 건조시킨다. 솔더디핑 상태를 유관 검사하여 불량이 발생되면 재생이 불가능하므로 폐기시킨다.
도 4의 (a) 내지 (e)는 종래 솔더 디핑 도금 방법에 의한 불량발생 예시도로서, 먼저, (a)와 같은 도금층 두께 불균형 문제, (b)와 같은 리드 하단이나 중간부 등의 도금이 않된 부분이 존재, (c)와 같은 상부 번짐으로 인해 베이스 몸체에도 솔더디핑이 되어 불량이 되는 경우, (d)와 같이 리드의 90%정도만 도금되기 대문에 베이스 몸체와 리드 사이에 도금되지 않은 부분이 너무 길게 존재하여 PCB두께에 따라 납땜 불량 발생, (e)와 같이 도금층의 반점으로 인해 변색이나 산화의 원인이되어 납땜 불량이 발생되는 경우등등 불량 발생의 경우가 많다.
이와 같은 종래 기술에 의하면, 솔더디핑면이 일정하지 못하고, 불균일 하므로 완제품시 PCB 조립에서 납땜 불량이 발생된다. 용융 도금 두께가 일정하지 못하고, 변색과 반점이 생기며, 지그 정렬하는데 고가의 설비가 필요하며, 솔더디핑시의 도막의 석출비가 일정하지 못하는 단점이 있다. 불량발생시 제품의 재생이 불가능하며, 공정이 복잡하고, 소비자가 원하는 광택을 얻을 수 없다.
또한, 280 - 310℃의 고온의 주석 및 납 용액을 사용하기 때문에 부주위로 인하여 산업재해가 발생될 수 있으며, 솔더디핑시에 발생되는 연기로 인하여 작업자가 중금속을 흡입하기 때문에 중금속이 체내에 축적되는 문제가 발생할 수 있어서 작업을 기피하는 문제가 발생된다. 또, 용융시에 산화되어 버려지는 주석 및 납의 중량비가 약 10%정도되어 환경오염의 원인이 된다.
또한, 베이스 몸체와 접하는 상단부분이 도금되지 않도록 하여야 하는데, 상단부분을 너무 근접되게 침적시켜 도금하게 되면 상부 번짐으로 인하여 몸체와 리드가 아예 함께 도금되어 불량이 발생되므로 이를 방지하기 위해 몸체에서 일정한 간격 하부에만 리드에 도금되도록 하고 있다. 그러므로 인쇄회로기판의 두께가 두꺼운 경우는 전혀 문제가 되지 않으나 최근들어 인쇄회로 기판의 두께도 박막화 추세에 있기 때문에 도금되지 않은 부분이 인쇄회로 기판의 납땜부분으로 둘출되어 납댐 불량이 발생된다.
이와같이 기존의 수정 진동자 베이스 리드의 도금방법은, 리드 부분에 주석 및 주석납 합금으로 솔더용 도금을하여 제품을 생산하여 왔으나, 이로인한 여러 가지 문제점들을 가지고 있어서 이를 해결하기 위한 새로운 전기도금방법을 제공하고자 한다.
그런데, 전기 도금방법은 도금막이 일정하고 도금 불량발생이 거의 없다는 장점이 있다는 사실은 익히 알고 있으나, 이를 수정 진동자베이스 리드의 도금에 이용하는데에는 해결해야할 과제들이 있다. 먼저, 제품이 소형이라는 점과 소형물이면서도 중간부분에 전기도금이 되어서는 않되는 절연부분이 존재하고, 베이스 저면과 연결되면 않된다는 점을 고려하여 이를 해결해야 한다.즉, 수정 진동자 베이스 리드를 전기도금하기 위해서는, 제품의 특성상 중간 부분이 유리로 절연된 상태에서 리드 부분만을 도금해야하는 기술적인 과제를 해결해야 한다.
도 1은 일반적인 수정 진동자 베이스의 구조도.
도 2는 종래 수정 진동자 베이스 리드의 도금을 설명을 위한 예시도.
도 3은 종래 솔더디핑 방법에 의한 수정 진동자 도금 공정도.
도 4의 (a) 내지 (e)는 종래 솔더 디핑 도금 방법에 의한 불량발생 예시도.
도 5a는 본 발명에 의한 수정 진동자 베이스 리드의 전기도금 장치 구성을 보인 단면도이고, 도 5b는 일부 절결 단면을 보인 평면도.
도 6은 본 발명에 의한 수정 진동자 베이스 리드의 도금공정도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 전기 도금조 11 : 양극판
12 : 전기도금액 20 : 금속망
30 : 절연망 40 : 수정 진동자 베이스
41 : 베이스 몸체 42 : 리드
43 : 유리절연물 44 : 도금층
본 발명에 의한 수정 진동자 베이스 리드의 도금 방법은, 수정 진동자 베이스 전체에 무전해 니켈 도금을 수행한 후, 전기 도금조의 상부에 거치시킬 수 있는 금속망 위에 절연망을 깔고 그 위에서 상기 무전해 니켈 도금된 수정 진동자 베이스를 배열하여 리드들이 금속망의 하부로 관통되게 끼운 후, 전기 도금액에 상기 금속망이 접하도록 거치하는 과정; 전기 도금조의 양극판에 양극전원을 상기 금속망에 음극전원을 인가함과 아울러 상기 금속망에 진동을 주어 리드들과 금속망이 통전될 수 있도록하여 전기 도금하는 과정을 수행하도록 이루어진다.
전기 도금조의 상부에 장착시킬 수 있는 금속망 위에 절연망을 깔고 그 위에서 수정 진동자 베이스를 배열하여 리드들이 금속망의 하부로 관통되게 끼워서 상기 금속망과 절연망 지그들을 이용하여 전기 도금조의 상부에서 전기도금액에 상기 금속망이 접하도록 설치하고, 전기 도금조내에 도금물질이 포함된 양극판을 설치하여 양극단자를 연결함과 아울러 상기 금속망에 음극단자를 연결하여 전기를 가함과 아울러 전기도금 과정중에 도금하고자 하는 소재가 장착된 상기 금속망과 절연망에 진동을 주면서 전기도금하는 것을 특징으로 한다.
상기 금속망은 하나의 리드가 하나의 메쉬에 대응하여 쉽게 끼워지는 정도의 메쉬를 가지는 전기도체의 스테인레스 망을 이용하고, 상기 절연망은 전기도금액이 수정 진동자 베이스 몸체에 부착되는 것을 방지하기 위한 것으로 내약품성이 강한 수지 망사를 이용한다.
31항은 삭제 되었습니다.
진동을 주는 이유는 리드와 금속망이 도금으로 인해 접착되는 것을 방지함과 동시에 각 리드들과 금속망과의 접촉불량으로 인한 도금되지 않는 리드가 발생되지 않도록 금속망과 리드가 진동에 의해 접촉되어 통전되도록 하기 위한 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5a는 본 발명에 의한 수정 진동자 베이스 리드의 전기도금 장치 구성을 보인 단면도이고, 도 5b는 일부 절결 단면을 보인 평면도이다.
도금조 내에 Sn, Sn+Pb, Au성분 중 적어도 하나의 성분이 포함된 양극판(11)이 설치되고, 도금액으로 Sn, Sn+Pb, Au 용액 중 적어도 하나의 용액이 도금용액(12)으로 채워진 전기 도금조(10)와, 수정 진동자 베이스(40)를 끼워서 리드들이 하부로 돌출되게 함과 아울러 (-)전극단자와 연결되어 리드와 통전시키는 금속망(20)과, 그 금속망(20)의 상부에 겹쳐져서 상기 수정 진동자 베이스 몸체와 상기 금속망(20)과의 사이를 절연시키는 절연망(30)과, 상기 금속망(20)과 절연망(30)을 지그를 통해 상기 전기 도금조(10) 상부에서 리드 및 금속망(20)이 도금용액(12)에 침적되게 거치시켜 전기도금중에 진동을 주어 금속망(20)과 리드간의 접촉/이격이 반복되게 하는 진동발생수단(50)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 진동수단은 도금조 외부에 거치 프레임을 제작하여 설치하고, 그 거치 프레임에 진동모터를 결합하여 진동을 준다. 그리고, 금속망(20)의 각 메쉬내에 삽입되는 베이스 리드와의 유격은 0.1mm∼0.3mm 정도를 가지는 것이 바람직하고, 절연망(30)은 금속망(20)위에서 잘 미끄러지는 재질의 내약품성 수지를 이용하고, 수정 진동자 베이스(40)의 무게로 인해 금속망(20)을 진동시켰을 때 리드들이 금속망과의 통전이 이루어진다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 절연망(30)의 가장 자리를 지그 등을 이용해 고정시키고, 금속망(20) 만을 미세 진동시키면 더욱 효과적으로 통전시킬 수 있다. 그렇지만 이때 진동이 너무커서 리드와 금속망의 접촉부분에 힘이 가해져 리드에 충격을 주거나 구브러지지 않도록 진동폭을 조절해야 한다.
도 6은 본 발명에 의한 수정 진동자 베이스 리드의 도금공정도로서, 이에 도시된 바와 같이, 먼저, 수정 진동자 베이스를 무전해 니켈도금을 하고, 건조시키지 않은 상태로 물속에 넣어둔다(S11). 금속망(20)의 위에 내약품성이 강한 절연망(30)을 겹쳐놓고 그 위에 상기 물속에 넣어둔 수정 진동자 베이스를 정렬시켜 리드들이 금속망 하부로 노출되게 장착한다(S12). 그리고, 전기도금조(10)에 도금용액(12)을 채우고 상기 수정 진동자 베이스가 배열되어 장착된 금속망(20)을 지그를 통해 상기 전기도금조(10)의 도금용액(12)에 접하도록 거치한다(S13). 전기도금조(10) 내의 양극판(11)에 양극전원을 상기 금속망(20)에 음극전원을 연결함과 아울러 상기 금속망(20)을 진동 발생 수단(50)을 통해 진동시켜 금속망(20)과 리드가 서로 접촉되어 통전될 수 있도록하여 전기 도금을 진행한다(S14). 원하는 도금두께로 리드에 도금되는 시간동안 전기를 공급함과 아울러 진동을 주어 도금한 후, 도금조에서 금속망(20)을 꺼내어 수정 진동자 베이스를 분리한다(S15). 그리고 이를 세척한 후 변색방지를 위한 후처리를 하고, 건조시켜 도금공정을 종료하게 된다(S16).
도 7는 본 발명에 의해 전기 도금된 수정 진동자 베이스를 보인 것이다. 이는 도 4의 각 경우와 비교하여 볼 때, 도금층(44)이 매우 균일한 두께로 형성되고, 리드(42)의 도금층(44)이 베이스 몸체(41)의 하면에 거의 근접하여 유리절연물(43)에 의해서 절연된 상태로 도금되므로 리드(42)의 도금되지 않은 부분이 없게 된다.
그리고, 도금 공정을 비교해 보면 종래에는 무전해 니켈 도금후 건조 및 건조시 고가의 화학약품 처리를 하여야 하나 본 발명에서는 건조 및 화학약품 처리가 필요치 않고 단순히 물속에 넣어두기만 하면된다. 그리고, 종래에는 솔더디핑을 위한 후락스처리 및 후락스 제거공정과 다단계 세척공정이 필요하였으나 본 발명에서는 후락스 처리공정이 전혀 필요치 않고, 세척공정도 단순 세척만으로도 충분하게 된다. 그리고 종래에는 용융 도금조이기 때문에 고온에 의한 작성성 불량 및 연기 발생에 의한 납중독 우려, 폐기물 과다 발생등 등의 문제점이 잇으나 본 발명에서는 전기 도금방법이므로 이러한 문제점이 자동적으로 해결된다.
특히, 본 발명에 의하면 베이스 몸체에 근접된 부분까지 리드에 도금되어 있기 때문에 박막형 인쇄회로기판에 적용한다고 하더라도 인쇄회로기판에 장착하면 배면에 노출되어 납땜하는 리드부분이 도금이 이루어진 부분이 되기 때문에 박막 인쇄회로기판에도 전혀 문제없이 적용될 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 리드의 도금상태가 매우 일정하고 도금 광택이 미려하며, 전기도금으로 미세입자를 석출하므로 뭉침현상이 없어서 납땜성이 매우 향상된다.
리드의 끝부분까지 완전하게 도금이 이루어지고, 반점불량과 변색 및 얼룩등이 없으며, 납중독, 고온작업등이 배제되어 작업성이 향상되고, 용융도금을 위한 가열공정보다 전기소모가 줄어들고, 자재 손실이 종래에 비해 월등히 줄어들고, 용융도금시에 산화되어 버려지는 주석 및 납(중량비10%)의 소모를 줄일수 있게 된다.
Claims (4)
- 청구항1는 삭제 되었습니다.
- 청구항2는 삭제 되었습니다.
- 수정 진동자 베이스를 무전해 니켈도금한 후 리드들을 도금하는 장치에 있어서,도금조 내에 Sn, Sn+Pb, Au 성분 중 적어도 하나의 성분이 포함된 양극판(11)이 설치되고, 도금액으로 Sn, Sn+Pb, Au 용액 중 적어도 하나의 용액이 도금용액(12)으로 채워진 전기 도금조(10)와,수정 진동자 베이스(40)를 끼워서 리드들이 하부로 돌출되게 함과 아울러 (-)전극단자와 연결되어 리드와 통전시키는 금속망(20)과,그 금속망(20)의 상부에 겹쳐져서 상기 수정 진동자 베이스 몸체와 상기 금속망(20)과의 사이를 절연시키는 절연망(30)과,상기 금속망(20)과 절연망(30)을 지그를 통해 상기 전기 도금조(10) 상부에서 리드 및 금속망(20)이 도금용액(12)에 침적되게 거치시켜 전기도금중에 진동을 주어 금속망(20)과 리드간의 접촉/이격이 반복되게 하는 진동발생수단(50)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수정 진동자 베이스 리드 도금장치.
- 수정 진동자 베이스 리드의 도금 방법에 있어서,수정 진동자 베이스를 무전해 니켈도금을 하고, 건조시키지 않은 상태로 물속에 넣어두는 단계(S11)와,금속망(20)의 위에 내약품성이 강한 절연망(30)을 겹쳐놓고 그 위에 상기 물속에 넣어둔 수정 진동자 베이스를 정렬시켜 리드들이 금속망 하부로 노출되게 장착하는 단계(S12)와,전기도금조(10)에 도금용액(12)을 채우고 상기 수정 진동자 베이스가 배열되어 장착된 금속망(20)을 지그를 통해 상기 전기도금조(10)의 도금용액(12)에 접하도록 거치하는 단계(S13)와,전기도금조(10) 내의 양극판(11)에 양극전원을 상기 금속망(20)에 음극전원을 연결함과 아울러 상기 금속망(20)을 진동발생수단(50)을 통해 진동시켜 금속망(20)과 리드가 서로 접촉되어 통전될 수 있도록하여 전기도금을 진행하는 단계(S14)와,원하는 도금두께로 리드에 도금되는 시간동안 전기를 공급함과 아울러 진동을 주어 도금한 후, 도금조에서 금속망(20)을 꺼내어 수정 진동자 베이스를 분리하는 단계(S15)와,상기 분리된 수정 진동자 베이스를 세척한 후 변색방지를 위한 후처리를 하고, 건조시켜 도금공정을 종료하게 하는 단계(S16)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수정 진동자 베이스 리드 도금방법.
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