KR100847867B1 - 인쇄부분도금 장치 및 이를 이용한 부분도금 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피도금재의 표면에 부분 도금을 할 수 있는 인쇄부분도금 장치 및 이를 이용한 부분도금 방법에 관한 것으로, 인쇄부는 피도금재의 표면에 일정한 패턴으로 인쇄층을 형성하되, 상기 각각의 패턴들이 연결되지 않도록 인쇄층을 형성하고, 도금부는 롤투롤(Roll to Roll)방식으로 피도금재를 연속하여 도금하되, 인쇄부에서 형성한 인쇄층에만 도금을 하도록, 내부의 수납부에 용매를 수납하고, 외측으로 (+)전극을 인가받는 전해조와; 상기 전해조의 수납부 상측으로 이송롤러를 형성하고, 하측으로는 (-)전극을 인가받는 전극롤러와, 상기 전극롤러와 점접촉을 통해 전극을 인가할 수 있도록 전극롤러의 양 측면에 전극봉을 형성하는 인쇄부분도금 장치 및 이를 이용한 부분도금 방법을 제공한다.

본 발명은 사용자가 원하는 형상의 패턴을 연속적이지 않게 형성하여도 도금부의 전해조와 전극롤러에 인가되는 전극에 의해 작업이 이루어져 원하는 부분에만 도금이 이루어질 수 있으며, 특히, 전극롤러에 (-)전극을 인가하는 전극봉을 이용하여 전극을 인가할 때에 지그재그 형상으로 전극을 인가함으로써 도금시 발생하는 편차를 없앨 수 있을 뿐만 아니라, 인쇄부에 의해 피도금재에 형성하는 인쇄층에만 도금이 이루어지기 때문에, 사용자가 원하는 형상의 도금을 정확하게 할 수 있는 장점이 있다.

부분도금, 인쇄

Description

인쇄부분도금 장치 및 이를 이용한 부분도금 방법{PRINTING-TYPE PART PLATING DEVICE AND PART PLATING METHOD}

본 발명은 피도금재의 표면에 부분 도금을 할 수 있는 인쇄부분도금 장치 및 이를 이용한 부분도금 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 사용자가 원하는 형상의 패턴을 연속적이지 않게 형성하여도 도금부의 전해조와 전극롤러에 인가되는 전극에 의해 작업이 이루어져 원하는 부분에만 도금이 이루어질 수 있으며, 특히, 전극롤러에 (-)전극을 인가하는 전극봉을 이용하여 전극을 인가할 때에 지그재그 형상으로 전극을 인가함으로써 도금시 발생하는 편차를 없앨 수 있을 뿐만 아니라, 인쇄부에 의해 피도금재에 형성하는 인쇄층에만 도금이 이루어지기 때문에, 사용자가 원하는 형상의 도금을 정확하게 할 수 있는 인쇄부분도금 장치 및 이를 이용한 부분도금 방법에 관한 것이다.

최근 급속한 산업성장과 기술신장으로 휴대폰, 엠피쓰리(MP3), 디스플레이 등 산업전반에서 반도체 집적회로의 놀라운 발전과 소형칩 부품을 직접 탑재하는 표면실장 기술의 발전, 전자제품의 경박단소화가 급속도로 이루어지고 있어, 기존의 경성의 회로기판보다는 제품의 소형화 및 플렉시블(flexible)화를 위한 연성의 회로기판의 사용이 증대되고 있는 실정이다. 이러한 최근의 인쇄회로기판의 중요성에 따라 동박적층판 등의 금속적층판도 다양하게 제작하여 이용되고 있다.

일반적으로 연성회로기판의 원판인 금속적층판(Metal Clad Laminate)은 금속시트에 여러가지 접착제를 개재시켜 절연성 베이스 필름과 적층시켜 제조하는 방법이 있다. 예를 들면 일본 특허공개공보 (평) 8-162734호(1996.6.21) 에는 열가소성 폴리이미드를 접착제로 사용하여 3층의 금속적층판을 제조하는 방법이 기재되어 있으나, 이는 접착층의 두께가 10미크론 이상으로 적층판이 두꺼워지며, 굴곡성이 떨어지고 접착제의 유리전이온도가 300도 이하로 낮기 때문에 땜납과 같은 고온특성이 떨어지는 단점이 있다.

종래의 기술로서, 금속시트(Metal sheet)에 폴리아믹산 형태의 수지를 도포한 후 300℃ 이상의 온도에서 열처리하여 폴리이미드 절연막을 형성하여 2층의 금속적층판을 제조하는 방법이 있으나 열처리 과정에서 과량의 수분의 손실로 인한 부피가 수축되어 전체기판이 휘고 말리며, 금속층과 절연층 사이의 접착력이 좋지 않은 문제점이 있다.

일본 특허공표공보 제2003-509586호(2003.3.11)에서는 절연성 폴리이미드 필름에 Ni, Cu, Ti, Mo, Cr 등 1종 이상의 금속을 스퍼터링 방식으로 증착하여 1차 계면을 형성한 후 전해도금을 통하여 금속적층판을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 상기와 같은 경우 폴리이미드층의 부피감소가 없어 말림이 없는 제품을 형성할 수 있고, 도금조건에 따라 금속층의 두께를 조절할 수 있지만 전해도금의 전처리 단계인 스퍼터링(Sputtering) 과정이 진공에서 이루어져 연속공정이 어려우며 생산 속도가 느리며 가격이 비싼 단점이 있다.

이러한, 문제점을 보완하기 위해 한국 등록특허 제10-0776180호에서는 코팅액을 도포하여 인쇄층(P)을 형성하는 단계와, 상기 인쇄층(P)에 전해도금하여 금속도금층을 형성하는 단계를 포함하는 금속적층판의 제조방법을 제시하였다.

도 1은 상기 금속적층판의 제조방법을 예시한 도면으로서, 피도금재(M)를 롤러에 걸어서 다양한 인쇄기법을 통해 피도금재(M)에 인쇄층(P)을 형성하고, 상기 인쇄층(P)에 전해도금을 통해 금속을 도금하는 형태로서, 도금조(127)에 (+), (-)전극을 각각 피도금재(M)와 용매에 연결함으로써, 상기 도금조(127)를 통과하는 피도금재(M)에 금속도금을 할 수 있도록 구성되어 있다.

여기서 도 1의 부호는 121 : 필름롤, 123 : 이송롤, 124 : 코팅롤, 125 : 소성로, 126 : 전기공급장치, 126a : 정류기, 126b : 음극, 126c : 양극, 127 : 도금조 이다.

하지만, 상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 금속적층판 제조방법은 전극의 연결시 피도금재(M)에 연결하는 구조로서, 이는, 피도금재(M)에 형성하는 인쇄층(P), 다시 말해 사용자가 원하는 패턴선이 모두 연결되어 있는 상태에서만 도금이 이루어질 수 밖에 없는 구조로 이루어져 있어, 불필요한 구간에서 도금이 이루어져 생산이 생산단가가 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 가공한 후에도 불필요한 부분의 도금을 처리해야만 하는 후처리 공정이 더 발생하여 제작시간 및 인력, 장비의 낭비를 초래할 수 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 인쇄부분도금 장치 및 이를 이용한 부분도금 방법은 인쇄부는 피도금재의 표면에 일정한 패턴으로 인쇄층을 형성하되, 상기 각각의 패턴들이 연결되지 않도록 인쇄층을 형성하고, 도금부는 롤투롤(Roll to Roll)방식으로 피도금재를 연속하여 도금하되, 인쇄부에서 형성한 인쇄층에만 도금을 하도록, 내부의 수납부에 용매를 수납하고, 외측으로 (+)전극을 인가받는 전해조와; 상기 전해조의 수납부 상측으로 이송롤러를 형성하고, 하측으로는 (-)전극을 인가받는 전극롤러와, 상기 전극롤러와 점접촉을 통해 전극을 인가할 수 있도록 전극롤러의 양 측면에 전극봉을 그 구성으로 한다.

본 발명의 인쇄부분도금 장치 및 이를 이용한 부분도금 방법은 사용자가 원하는 형상의 패턴을 연속적이지 않게 형성하여도 도금부의 전해조와 전극롤러에 인가되는 전극에 의해 작업이 이루어져 원하는 부분에만 도금이 이루어질 수 있으며, 특히, 전극롤러에 (-)전극을 인가하는 전극봉을 이용하여 전극을 인가할 때에 지그재그 형상으로 전극을 인가함으로써 도금시 발생하는 편차를 없앨 수 있다.

또한, 인쇄부에 의해 피도금재에 형성하는 인쇄층에만 도금이 이루어지기 때문에, 사용자가 원하는 형상의 도금을 정확하게 할 수 있는 유용한 발명이다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 이용하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 2에서 보는 바와 같이, 피도금재(M)에 인쇄층(P)을 형성하는 인쇄부(10)와 피도금재(M) 표면에 형성된 인쇄층(P)에 도금을 하는 도금부(20)로 이루어져 있다.

우선, 인쇄부(10)는 피도금재(M)의 표면에 부분 도금을 할 수 있도록 인쇄층(P)을 형성하며, 이때에 상기 인쇄층(P)은 도 3에서 도시된 것처럼 일정한 패턴으로 형성하되 각각의 패턴들이 연결되지 않은 형태로 형성하도록 하며, 또한, 상기 인쇄부(10)는 잉크젯인쇄나 로터리인쇄, 그라비아인쇄, 플렉소인쇄 등을 사용할 수 있다.

여기서, 상기 피도금재(M)는 절연성 재질로서 필름지 형태의 합성수지를 이용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 도금부(20)는 롤투롤(Roll to Roll)방식으로 피도금재(M)를 연속하여 도금할 수 있으며, 이때에 상기 인쇄부(10)에서 형성한 인쇄층(P)에만 도금을 하도록 형성한다.

상기와 같이 인쇄부(10)에서 형성한 인쇄층(P)에만 도금을 하기 위한 도금부(20)는 내부의 수납부(21)에 용매(22)를 수납하고 있으며, 외측으로 (+)전극을 인가받는 전해조(23)를 형성하고, 상기 전해조(23)의 수납부(21) 상측으로는 피도금재(M)를 이송하는 다수의 이송롤러(24)를 형성하며, 상기 수납부(21) 내의 용매(22)에 잠겨 있으며, (-)전극을 인가받는 전극롤러(25)로 구성된다.

상기 전극롤러(23)에 (-)전극을 인가하는 방법은 다양한 형태로 이루어질 수 있지만, 도 4에서 도시된 것처럼, 전극롤러(23)의 양 측면에 점 접촉을 통해 전극을 전달할 수 있는 전극봉(24)을 더 형성하여 전류를 인가하되, 절연성을 가지는 코팅부(24a)를 상기 전극롤러(23)와 점 접촉을 하지 않는 전체부위에 입히도록 하며, 이때에 상기 전극롤러(23)의 양 측면에 형성된 전극봉(24) 중 어느 하나의 전극봉(24)에만 (-)전극을 인가하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 전극봉(24) 중 어느 하나의 전극봉(24)에 (-)전극을 인가하는 기준은 전극롤러(23)를 평면에서 도시하였을 때에 지그재그 형태로 (-)전극이 인가되도록 하며, 이는, 한쪽으로만 (-)전극이 인가되었을 경우, 피도금재(M)의 인쇄층(P)에 금속성분을 도금할 때에 편차가 발생하는 현상을 없애기 위함이다.

또한, 상기 전극봉(24)은 다양한 형태로 제작할 수 있는데, 도 5에서와 같이 전극롤러(23)를 보호하면서 원활히 (-)전극을 인가할 수 있도록 스프링(24b)을 더 형성할 수 있으며, 전극롤러(23)와 맞닿는 부분을 원형의 형상으로 제작할 수 있음은 당연한 것이다.

아울러, 본 발명에서의 이송롤러(22)와 전극봉(24)에 의해 (-)전극을 인가받는 전극롤러(23)의 위치를 바꾸어 작동시켜도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 방법은 피도금재(M)가 수평되는 상태로 삽입하는 형태이고, 이와는 다르게 피도금재(M)를 수직하게 삽입하는 형태로 도 6 내지 도 7에서 도시된 바와 같이, 인쇄부(10)에서 형성한 인쇄층(P)에만 도금을 하기 위한 도금부(20a)는 용매(22)를 수납하는 수납부(21a)와 상기 수납부(21a)의 양 측면으로 제1 이송홀(h1)을 형성하고, 외측으로(+)전극을 인가받는 전해조(23a)와, 상기 전해조(23a)의 수납부(21a) 내측에 형성되되 수직하게 형성되어 있는 다수의 이송롤러(24a)와 사이 이송롤러(24a) 사이에 형성되며 전극봉(28a)에 의해 (-)전극을 인가받는 다수의 전극롤러(25a)와 상기 전해조(23a)의 양 측면에 구성되되 상기 전해조(23a)보다 하단이 더 돌출되어 형성되어 있으며, 외측으로는 상기 전해조(23a)의 제1 이송홀(h1)과 동일한 위치에 형성되는 제2 이송홀(h2)을 형성한 챔버(29a)로 이루어져 있으며, 상기 챔버(29a)의 하단에는 전해조(23a)로 용매(22)를 이송할 수 있는 이송관로(L)가 구비되어, 구성하여도 전술한 도금부(20)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 상기 도금부(20, 20a)의 수납부(21, 21a)에 담겨져 있는 용매(22)는 전류의 인가에 의해 인쇄층(P)에 금속이 도금될 수 있도록 금속성 이온을 포함하고 있으며, 이때에 상기 금속성 이온은 동, 알루미늄, 니켈, 은, 금, 크롬과 같은 도전성 금속 또는 이들의 합금이 사용되는 것은 당연한 것이다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 인쇄부분도금 장치를 이용한 부분도금 방법을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도금을 하고자 하는 피도금재(M)의 표면에 인쇄부(10)를 이용하여 사용자가 원하는 형상의 패턴의 인쇄층(P)을 형성한다.(S10)

여기서, 상기 피도금재(M)에 형성한 패턴은 일정한 간격으로 이격시킨 상태에서 인쇄층(P)이 연결되지 않도록 형성한다.

그런 후, 상기 인쇄층(P)이 형성된 피도금재(M)를 도금부(20)를 이용하여 부분도금(S20)을 함으로써 부분도금을 완료하게 된다.

여기서, 본 발명은 사용자가 원하는 형상의 패턴으로 이루어진 인쇄층(P)에만 도금을 할 수 있도록 된 것으로, 특히, 각각의 패턴이 연결되어 있지 않는 상황에서도 패턴이 형성된 인쇄층(P)에 인쇄를 할 수 있도록, 도금부(20)에 형성된 전해조(21)의 외측으로 (+)전극을 인가하고, 피도금재(M)와 직접적으로 맞닿는 전극롤러(23)에 (-)전극을 인가함으로써, 패턴이 연결되어 있지 않더라도 각각의 패턴이 형성된 인쇄층(P)에 부분적인 도금이 가능하게 되는 것이다.

도 1은 종래의 금속적층판을 제조하는 방법을 도시한 간략도.

도 2는 본 발명에 따른 인쇄부분도금 장치를 도시한 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 피도금재의 인쇄층을 도시한 평면도.

도 4의 (a)는 전극롤러와 전극봉을 도시한 평면도이고, (b)는 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 전극봉의 다른 실시 예를 도시한 예시도.

도 6의 (a)는 본 발명에 따른 도금부의 다른 실시 예를 도시한 시시도이고, (b)는 도금부를 다른 각도에서 도시한 사시도.

도 7은 도 6의 정면도.

*도면 주요 부분에 대한 부호의 설명*

P : 인쇄층 M : 피도금재

10 : 인쇄부 20, 20a : 도금부

21, 21a : 수납부 22 : 용매

23, 23a : 전해조 24,24a : 이송롤러

25, 25a : 전극롤러 26 : 스프링

27 : 코팅부 28, 28a : 전극봉

29a : 챔버 h1 : 제1 이송홀

h2 : 제2 이송홀 L : 이송관로

50 : 인쇄부분도금 장치

Claims (14)

1. 피도금재의 표면에 부분 도금을 하기 위해 피도금재의 표면 또는 이면에 인쇄층을 형성하는 인쇄부와; 상기 인쇄부에서 형성한 인쇄층에 도금을 하기 위한 도금부로 이루어진 인쇄부분도금 장치에 있어서,

   상기 인쇄부는 피도금재의 표면에 일정한 패턴으로 인쇄층을 형성하되, 상기 각각의 패턴들이 연결되지 않도록 인쇄층을 형성하고,

   도금부는 롤투롤(Roll to Roll)방식으로 피도금재를 연속하여 도금하되, 인쇄부에서 형성한 인쇄층에만 도금을 하도록, 내부의 수납부에 용매를 수납하고, 외측으로 (+)전극을 인가받는 전해조와; 상기 전해조의 수납부 상측으로 이송롤러를 형성하고, 하측으로는 (-)전극을 인가받는 전극롤러와, 상기 전극롤러와 점접촉을 통해 전극을 인가할 수 있도록 전극롤러의 양 측면에 전극봉을 형성하는 것에 특징이 있는 인쇄부분도금 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 전극봉은 전극롤러와 점 접촉을 하는 부분을 제외한 나머지 부분에 코팅부를 더 형성하는 것에 특징이 있는 인쇄부분도금 장치.
7. 제 1항 또는 6항에 있어서, 상기 전해조의 수납부에 형성된 전극롤러의 양 측면에 형성한 전극봉은 두 전극봉 중 하나의 전극봉에만 전극을 인가하는 것에 특징이 있는 인쇄부분도금 장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 전극롤러의 양 측면에 형성한 두개의 전극봉은 전극롤러를 평면에서 도시하였을 때에, 지그재그 형상으로 전극을 인가하는 것에 특징이 있는 인쇄부분도금 장치.
9. 삭제
10. 피도금재의 표면에 인쇄층을 형성하는 인쇄부와; 상기 인쇄부에서 형성한 인쇄층에 도금을 할 수 있도록 구비된 도금부로 이루어진 인쇄부분도금 장치를 이용한 부분도금 방법에 있어서,

    피도금재에 인쇄층을 형성하는 것은 일정한 패턴을 연속하여 형성하되, 각각의 패턴이 연결되지 않도록 도금을 하고자 하는 피도금재의 표면에 부분도금이 이루어질 형상과 동일하게 인쇄층을 형성하는 인쇄공정과;

    상기 인쇄공정에서 인쇄된 인쇄층에 전해조 외측의 (+)전극부와 전극롤러에 (-)전극을 인가하는 전극봉에 의해 전극롤러에 맞닿는 피도금재에 인쇄된 인쇄층에만 전류를 인가하는 롤투롤 방식의 도금부를 이용하여 피도금재의 표면에 형성된 인쇄층에 부분도금을 하는 전해도금공정으로 이루어진 것에 특징이 있는 부분도금 방법.
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