KR101383255B1 - 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법에 관한 것으로, 베이스 부재(10)의 상측에 서로 이격되어 대향되도록 설치되는 한 쌍의 지지관(20)과; 지지관(20)의 일측에 각각 설치되는 한 쌍의 직선이송기구(30)와; 지지관(20)의 상측에 연결부재(21)로 연결되어 설치되는 반응챔버(40)와; 직선이송기구(30)에 의해 승하강되도록 설치되어 반응챔버(40)를 개폐시키며 유전체 세라믹 조성물(DP)을 수납하는 수납커버(50)와; 반응챔버(40)의 상측에 설치되어 반응챔버(40)의 내측으로 세라믹 분말(CP)을 분사하는 메인 주사펌프(60)와; 반응챔버(40)의 측면에 일정한 간격으로 배열되도록 설치되어 반응챔버(40)의 내측으로 첨가제(AP)를 분사하는 다수개의 보조 주사펌프(70)와; 메인 주사펌프(60)와 연결되어 메인 주사펌프(60)를 통해 분사되는 세라믹 분말(CP)을 대전시켜 정전력에 의해 세라믹 분말(CP)의 표면에 첨가제(AP)가 코팅되도록 하는 방전발생부(80)로 구성하여, 정전력을 이용한 건식방법으로 세라믹 분말에 첨가제를 코팅하여 유전체 세라믹 조성물을 제조하는 데 있다.
Description
본 발명은 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정전력을 이용한 건식방법으로 세라믹 분말에 첨가제를 코팅하여 유전체 세라믹 조성물을 제조할 수 있는 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법에 관한 것이다.
적층 세라믹 커패시터(MLCC: Multi Layer Ceramic Capacitor)는 내부전극이 형성된 다수개의 세라믹 그린시트를 적층, 압착 및 소성 공정을 통해 형성된다. 적층 세라믹 커패시터를 제조하기 위한 세라믹 그린시트는 세라믹 분말에 첨가제, 바인더(binder), 솔벤트 및 가소제 등을 첨가하여 제조된 슬러리를 성형하여 제조된다.
슬러리 제조 시 출발원료로 사용되는 세라믹 분말은 넥(neck)이 형성되어 첨가제가 균일하게 분산될 수 없어 해쇄함으로써 세라믹 분말의 응집이 제거되고 분말의 입도 분포가 균일해진다. 세라믹 분말을 해쇄하는 방법을 한국등록특허 제649581호(특허문헌 1)을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
한국등록특허 제649581호(특허문헌 1)는 세라믹 분말의 해쇄방법, 이에 사용되는 해쇄밀 및 해쇄된 세라믹 분말을 이용한 고분산 슬러리 제조방법에 관한 것으로, 장입, 주축회전, 해쇄 및 배출 단계를 통해 세라믹 분말을 해쇄한다.
장입 단계는 중공 원통형의 밀커버 직경이 그 길이보다 크게 형성되고, 내부에는 다수개의 비즈들이 충전된 해쇄 밀내에 세라믹 분말과 용매의 배합물을 장입하며, 주축회전 단계는 밀커버의 내측에서 길이방향 중앙에 배치된 주축의 임펠러를 구동수단을 이용해 회전시킨다. 해쇄 단계는 임펠러의 회전력에 의해서 이동되는 비즈(beads)들에 의해 세라믹 분말을 해쇄시키며, 배출 단계는 해쇄밀에 의해 해쇄된 세라믹 분말과 용매의 배합물을 배출하여 세라믹 분말을 해쇄시킨다.
세라믹 분말의 해쇄가 완료되면 세라믹 분말에 습식방법을 이용하여 첨가제를 혼합한다. 습식방법은 세라믹 분말에 첨가제와 분산제를 첨가하여 혼합하여 유전체 세라믹 조성물 형성하며, 첨가제는 분말 상태나 졸(sol)이나 액상 상태로 첨가하여 혼합함으로써 혼합하거나 혼합 후 열처리하여 유전체 세라믹 조성물을 제조한다. 이와 같이 세라믹 분말에 습식방법을 이용하여 첨가제를 첨가하는 경우에 오염물질이 다량으로 발생될 수 있으며, 오염물질 등이 발생되면 이러한 오염물질을 처리하는 비용이 추가됨에 의해 유전체 세라믹 조성물의 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 정전력을 이용한 건식방법으로 유전체 세라믹 조성물을 제조함에 의해 오염물질의 발생을 최소화할 수 있는 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 유전체 세라믹 조성물의 제조 시 오염물질 발생을 최소화함에 따라 오염물질 발생에 따른 처리 비용에 의한 유전체 세라믹 조성물의 제조비용 증가를 방지할 수 있는 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 정전력을 이용한 건식방법으로 세라믹 분말에 첨가제를 코팅함으로써 세라믹 분말에 첨가제가 균일하게 코팅된 유전체 세라믹 조성물을 제조할 수 있는 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법을 제공함에 있다.
본 발명의 정전식 분말 코팅장치는 베이스 부재의 상측에 서로 이격되어 대향되도록 설치되는 한 쌍의 지지관과; 상기 지지관의 일측에 각각 설치되는 한 쌍의 직선이송기구와; 상기 지지관의 상측에 연결부재로 연결되어 설치되는 반응챔버와; 상기 직선이송기구에 의해 승하강되도록 설치되어 반응챔버를 개폐시키며 유전체 세라믹 조성물을 수납하는 수납커버와; 상기 반응챔버의 상측에 설치되어 반응챔버의 내측으로 세라믹 분말을 분사하는 메인 주사펌프와; 상기 반응챔버의 측면에 일정한 간격으로 배열되도록 설치되어 반응챔버의 내측으로 첨가제를 분사하는 다수개의 보조 주사펌프와; 상기 메인 주사펌프와 연결되어 메인 주사펌프를 통해 분사되는 세라믹 분말을 대전시켜 정전력에 의해 세라믹 분말의 표면에 첨가제가 코팅되도록 하는 방전발생부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전식 분말 코팅장치를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법은 세라믹 분말과 첨가제를 각각 준비하여 메인 주사펌프나 다수개의 보조 주사펌프의 저장용기에 각각 저장하는 단계와; 상기 저장용기에 각각 세라믹 분말과 첨가제가 저장되면 방전발생부의 제1도전성 중공부재와 제2도전성 중공부재로 일정한 듀티비를 갖는 부전압을 인가하여 방전을 발생시키는 단계와; 상기 방전이 발생되면 메인 주사펌프의 벨로우즈 펌프나 실린더 이송기구를 구동하여 주사기를 통해 공급되는 세라믹 분말이 대전된 상태로 반응챔버의 내측으로 분사되도록 하는 단계와; 상기 세라믹 분말이 대전되어 반응챔버의 내측으로 분사되면 다수개의 보조 주사펌프의 벨로우즈 펌프나 실린더 이송기구를 구동하여 주사기를 통해 첨가제를 반응챔버의 내측으로 분사되도록 하는 단계와; 상기 반응챔버의 내측으로 분사된 세라믹 분말의 표면에 정전력에 의해 첨가제가 코팅되는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법은 정전력을 이용한 건식방법으로 유전체 세라믹 조성물을 제조함에 의해 오염물질의 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있고, 오염물질 발생을 최소화함에 따라 오염물질 발생에 따른 처리 비용을 제거함으로써 유전체 세라믹 조성물의 제조원가를 절감할 수 있는 이점이 있으며, 정전력을 이용한 건식방법으로 세라믹 분말에 첨가제를 코팅함으로써 세라믹 분말에 첨가제가 균일하게 코팅된 유전체 세라믹 조성물을 제조할 수 있는 이점이 있다..
도 1은 본 발명의 정전식 분말 코팅장치의 측면도,
도 2는 도 1에 도시된 정전식 분말 코팅장치의 A-A선 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 세라믹 분말 공급부의 확대도,
도 4는 도 1에 도시된 첨가제 공급부의 확대도,
도 5는 본 발명의 정전식 분말 코팅장치를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법을 나타낸 공정 흐름도,
도 6은 본 발명의 정전식 분말 코팅장치를 이용하여 세라믹 분말의 표면에 첨가제를 코팅하는 과정을 나타낸 도.
도 2는 도 1에 도시된 정전식 분말 코팅장치의 A-A선 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 세라믹 분말 공급부의 확대도,
도 4는 도 1에 도시된 첨가제 공급부의 확대도,
도 5는 본 발명의 정전식 분말 코팅장치를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법을 나타낸 공정 흐름도,
도 6은 본 발명의 정전식 분말 코팅장치를 이용하여 세라믹 분말의 표면에 첨가제를 코팅하는 과정을 나타낸 도.
이하, 본 발명의 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 정전식 분말 코팅장치는 베이스 부재(10), 한 쌍의 지지관(20), 한 쌍의 직선이송기구(30), 반응챔버(40), 수납커버(50), 메인 주사펌프(60), 다수개의 보조 주사펌프(70) 및 방전발생부(80)로 구성된다.
베이스 부재(10)는 반응챔버(40)의 하측에 설치되어 본 발명의 정전식 분말 코팅장치를 전반적으로 지지하며, 한 쌍의 지지관(20은 각각 베이스 부재(10)의 상측에 서로 이격되어 대향되도록 설치된다. 한 쌍의 직선이송기구(30)는 각각 지지관(20)의 일측에 설치되며, 반응챔버(40)는 지지관(20)의 상측에 연결부재(21)로 연결되어 설치된다. 수납커버(50)는 직선이송기구(30)에 의해 승하강되도록 설치되어 반응챔버(40)를 개폐시키며 유전체 세라믹 조성물(DP)을 수납하며, 메인 주사펌프(60)는 반응챔버(40)의 상측에 설치되어 반응챔버(40)의 내측으로 세라믹 분말(CP)을 분사한다. 다수개의 보조 주사펌프(70)는 각각 반응챔버(40)의 측면에 일정한 간격으로 배열되도록 설치되어 반응챔버(40)의 내측으로 첨가제(AP)를 분사하며, 방전발생부(80)는 메인 주사펌프(60)와 연결되어 메인 주사펌프(60)를 통해 분사되는 세라믹 분말(CP)을 대전시켜 정전력에 의해 세라믹 분말(CP)의 표면에 첨가제(AP)가 코팅되도록 한다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 정전식 분말 코팅장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
베이스 부재(10)는 도 1에서와 같이 지지 판넬로 이루어지며, 반응챔버(40)의 하측에 설치되어 본 발명의 정전식 분말 코팅장치를 전반적으로 지지한다.
한 쌍의 지지관(20은 각각 도 1에서와 같이 베이스 부재(10)의 상측에 서로 이격되어 대향되도록 설치되며, 관이나 봉 형상으로 형성되어 직선이송기구(30)나 반응챔버(40)를 지지한다.
직선이송기구(30)는 도 1 및 도 2에서와 같이 직선 구동원(31)과 이동블럭(32)으로 이루어지며, 이동블록(32)은 수납커버(50)와 연결된다. 이러한 직선이송기구(30) 즉, 직선 구동원(31)은 리니어모터 이송기구, 볼스크류 이송기구 및 벨트 이송기구 중 하나가 적용된다.
반응챔버(40)는 도 1 및 도 2에서와 같이 지지관(20)의 상측에 연결부재(21)로 연결되어 설치되며, 다수개의 삽입공(41)이 형성된다. 다수개의 삽입공(41)은 메인 주사펌프(60)나 보조 주사펌프(70)의 주사기(61,71)가 각각 삽입되어 설치된다. 반응챔버(40)는 또한 상측과 측면에 각각 브라켓(42)이 설치되며, 브라켓(42)은 각각 메인 주사펌프(60)와 다수개의 보조 주사펌프(70)가 설치된다.
수납커버(50)는 도 1 및 도 2에서와 같이 일단이 개방된 원통형 케이스로 이루어지며, 진동판(51)과 바이브레이터(52)가 구비된다. 진동판(51)은 바이브레이터와 접하도록 수납커버(50)의 내측에 설치되어 바이브레이터(52)에 의해 진동하여 유전체 세라믹 조성물(DP)이 반응챔버(40)의 상측으로 튀어 오르도록 하여, 세라믹 분말(CP)의 표면에 첨가제(AP)가 균일하게 코팅되도록 한다.
첨가제(AP)가 덜 코팅된 세라믹 분말(CP)은 첨가제(AP)가 균일하게 코팅된 세라믹 분말(CP)에 비해 중량이 낮음으로써 진동판(51)의 진동에 의해 높이 튀어 오르게 되며, 이로 인해 반응챔버(40)의 상측에서 다시 하강하게 되어 첨가제(AP)가 코팅됨으로써 보다 균일하게 첨가제(AP)가 코팅된 유전체 세라믹 조성물(DP)을 제조한다. 세라믹 분말(CP)에 첨가제(AP)가 균일하게 코팅된 유전체 세라믹 조성물(DP)을 제조하기 위해 진동판(51)을 진동시키는 바이브레이터(52)는 수납커버(50)의 내측 저면에 설치되어 진동을 발생하며, 상세한 구성은 공지된 기술이 적용됨으로 설명을 생략한다.
메인 주사펌프(60)와 다수개의 보조 주사펌프(70)는 도 3 및 도 4에서와 같이 각각 주사기(61,71), 실린더 이송기구(62,72), 벨로우즈 펌프(63,73), 저장용기(64,74), 공급관(65,75) 및 측정기(66,76)로 구성된다.
주사기(61,71)는 반응챔버(40)의 상측이나 측면에 관통되어 삽입 설치되며, 주사 케이스(61a,71a), 피스톤(61b,71b), 라드(rod)(61c,71c) 및 연결관(61d,71d)으로 구성된다.
주사 케이스(61a,71a)는 반응챔버(40)에 삽입 설치되며, 일측에 연결관(61d,71d)이 형성된다. 연결관(61d,71d)은 주사 케이스(61a,71a)의 일측에서 경사지도록 일체로 형성되며, 벨로우즈 펌프(63,73)와 공급관(65,75)으로 연결되어 벨로우즈 펌프(63,73)를 통해 공급되는 세라믹 분말(CP)이나 첨가제(AP)를 주사 케이스(61a,71a)의 내측으로 공급한다. 피스톤(61b,71b)은 주사 케이스(61a,71a)의 내측에 삽입되어 설치되며 실린더 이송기구(62,72)에 의해 전후진되어 주사 케이스(61a,71a)의 내측으로 공급된 세라믹 분말(CP)이나 첨가제(AP)가 분사되도록 한다. 라드(61c,71c)는 일측이 피스톤(61b,71b)에 연결되며 타측은 실린더 이송기구(62,72)에 연결되어 실린더 이송기구(62,72)의 전후진 운동을 피스톤(61b,71b)으로 전달한다.
실린더 이송기구(62,72)는 주사기(61,71)의 일측에 설치되어 주사기(61,71)의 내측으로 공급된 세라믹 분말(CP)이나 첨가제(AP)를 반응챔버(40)의 내측으로 분사하며, 공압 실린더가 사용된다. 공압실린더는 공압발생장치(도시 않음)에서 공급되는 공압에 의해 구동되며, 주사기(61,71)의 라드(61c,71c)와 연결되어 피스톤(61b,71b)을 이송시킴에 의해 주사기(61,71)의 내측으로 공급되는 세라믹 분말(CP)이나 첨가제(AP)를 반응챔버(40)의 내측으로 분사시킨다.
벨로우즈 펌프(63,73)는 베이스 부재(10)의 상측에 설치되며 주사기(61,71)의 일측에 형성된 연결관(61d,71d)과 공급관(65,75)으로 연결되어 세라믹 분말(CP)이나 첨가제(AP)를 주사기(61,71)의 내측으로 공급되도록 한다.
저장용기(64,74)는 벨로우즈 펌프(63,73)의 일측에 위치되도록 베이스 부재(10)의 상측에 설치되며, 벨로우즈 펌프(63,73)와 공급관(65,75)으로 연결되어 벨로우즈 펌프(63,73)에 의해 주사기로 공급되는 세라믹 분말(CP)이나 첨가제(AP)를 저장한다. 이러한 저장용기(64,74)는 세라믹 분말(CP)이나 유리나 금속산화물이 저장되며, 세라믹 분말(CP)은 BaTiO3 이 사용된다.
측정기(66,76)는 주사기(61,71)에 의해 공급되는 세라믹 분말(CP)이나 첨가제(AP)의 분사량을 측정하거나 실린더 이송기구(62,72)의 왕복 직선운동을 조절하여 주사기(61,71)에 의해 분사되는 세라믹 분말(CP)이나 첨가제(AP)의 분사량을 조절한다.
방전발생부(80)는 도 1 및 도 3에서와 같이 제1도전성 중공부재(81), 도전성 주사바늘(82), 절연성 중공부재(83), 제2도전성 중공부재(84) 및 전원공급부(85)로 구성된다.
제1도전성 중공부재(81)는 금속 재질이 적용되며, 메인 주사펌프(60)의 주사기(61)의 일측에 삽입되어 설치되며, 도전성 주사바늘(82)은 금속재질로 이루어지며 제1도전성 중공부재(81)의 일측에 삽입 설치되어 전기적으로 연결된다. 절연성 중공부재(83)는 도전성 주사바늘(82)에 삽입 설치되어 제1도전성 중공부재(81)와 제2도전성 중공부재(84) 사이를 절연시킨다.
제2도전성 중공부재(84)는 절연성 중공부재(83)의 일측에 삽입 설치되며, 제1도전성 중공부재(81)와의 사이에 간극(t)만큼 이격되도록 설치된다. 전원공급부(85)는 제1도전성 중공부재(81)와 제2도전성 중공부재(84)와 각각 연결되어 제1도전성 중공부재(81)와 제2도전성 중공부재(84)의 사이 즉, 간극(t)에서 방전이 발생되도록 하여 메인 주사펌프(60)의 주사기(61)로 분사되는 세라믹 분말(CP)을 대전시킨다. 즉, 제1도전성 중공부재(81)는 전원공급부(85)의 접지단(GND)과 연결되며 제2도전성 중공부재(84)는 전원공급부(85)의 음극단(-V)과 연결되어 전원공급부(85)에서 공급되는 부전압에 의해 방전을 발생시킨다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 정전식 분말 코팅장치를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5 및 도 6에서와 같이 세라믹 분말(CP)과 첨가제(AP)를 각각 준비하여 메인 주사펌프(60)나 다수개의 보조 주사펌프(70)의 저장용기(64,74)에 각각 저장한다(S11).
저장용기(64,74)에 저장되는 세라믹 분말(CP)과 첨가제(AP)는 각각 평균 입도가 10 내지 200㎚이며 비표면적이 3 내지 40 m2/g인 것이 사용된다. 동일한 평균입도와 비표면적을 갖는 세라믹 분말(CP)과 첨가제(AP)를 저장하는 저장용기(64,74) 중 메인 주사펌프(60)에 구비되는 저장용기(64)에는 세라믹 분말(CP)이 저장되며, 세라믹 분말(CP)은 BaTiO3 이 사용된다. 다수개의 보조 주사펌프(70)에 각각 구비된 저장용기(74)에 저장되는 첨가제(AP)는 서로 다른 종류의 첨가제(AP)가 저장된다. 다수개의 저장용기(74)는 각각 유리나 금속산화물이 저장되며, 금속산화물은 BaCO3, CaCO3, Al2O3, V2O3, MgO, MnO, Cr2O3, 및 R2O3가 사용되어 각각 저장되며, 여기서 R은 Dy, Y, Eu, Er, Ho, Nd 및 Sm 중 하나가 사용된다. 이러한 첨가제(AP)는 분말상태가 적용되며, 액상 상태도 적용할 수 있다.
저장용기(64,74)에 각각 세라믹 분말(CP)과 첨가제(AP)가 저장되면 방전발생부(80)의 제1도전성 중공부재(81)와 제2도전성 중공부재(84)로 일정한 듀티비를 갖는 부전압을 인가하여 방전을 발생시킨다(S12).
방전은 방전발생부(80)의 전원공급부(85)를 구동하여 일정한 듀티비를 갖으며 -1.7kV 정도의 고압 부전압을 제1도전성 중공부재(81)와 제2도전성 중공부재(84)로 인가하여 제1도전성 중공부재(81)와 제2도전성 중공부재(84) 사이의 간극(t) 사이에서 방전이 발생되도록 하여 음이온을 발생시킨다.
제1도전성 중공부재(81)와 제2도전성 중공부재(84) 사이의 간극(t)에서 방전되어 음이온이 발생되면 메인 주사펌프(60)의 벨로우즈 펌프(63)나 실린더 이송기구(62)를 구동하여 주사기(61)를 통해 공급되는 세라믹 분말(CP)이 대전된 상태로 반응챔버(40)의 내측으로 분사되도록 한다(S13).
세라믹 분말(CP)이 대전되어 반응챔버(40)의 내측으로 분사되면 다수개의 보조 주사펌프(70)의 벨로우즈 펌프(73)나 실린더 이송기구(72)를 구동하여 주사기(71)를 통해 첨가제(AP)를 반응챔버(40)의 내측으로 분사되도록 한다(S14). 대전된 세라믹 분말(CP)이 반응챔버(40)의 내측으로 분사되고, 첨가제(AP)가 반응챔버(40)의 내측으로 분사되면 반응챔버(40)의 내측으로 분사된 세라믹 분말(CP)의 표면에 정전력에 의해 첨가제(AP)가 코팅된다(S15).
즉, 도 6에서와 같이 세라믹 분말(CP)이 대전된 상태로 반응챔버(40)의 내측으로 분사되면 화살표방향에서와 같이 정전력에 의해 세라믹 분말(CP)의 표면에 첨가제(AP)가 코팅되어 첨가제(AP)가 균일한 두께로 코팅된 유전체 세라믹 조성물(DP)을 제조한다.
유전체 세라믹 조성물(DP)이 제조되면 유전체 세라믹 조성물(DP)에 유기바인더를 혼합한 후 유전체 세라믹 조성물(DP)과 유기바인더를 톨루엔이나 에탄올 등의 유기용제 중에서 혼합,분산시켜 슬러리를 제조한다. 슬러리가 제조되면 슬러리를 성형하여 세라믹 그린시트를 제조하고, 세라믹 그린시트를 적층 및 소성하여 적층 세라믹 커패시터를 제조한다.
이상과 같이 본 발명의 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법은 정전력을 이용한 건식방법으로 유전체 세라믹 조성물을 제조함에 의해 첨가제를 균일한 두께로 코팅할 수 있어 적층 세라믹 커패시터의 신뢰성을 개선시키며, 오염물질의 발생을 최소화할 수 있어 오염물질 발생에 따른 처리 비용에 의한 유전체 세라믹 조성물의 제조비용 증가를 방지할 수 있다.
본 발명의 정전식 분말 코팅장치 및 이를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법은 적층 세라믹 커패시터의 제조 산업 분야에 적용할 수 있다.
10: 베이스 부재 20: 지지관
30: 직선이송기구 40: 반응챔버
50: 수납커버 51: 진동판
52: 바이브레이터 60: 메인 주사펌프
70: 보조 주사펌프 61,71: 주사기
62,72: 실린더 이송기구 63,73: 벨로우즈 펌프
64,74: 저장용기 80: 방전발생부
81: 제1도전성 중공부재 82: 도전성 주사바늘
83: 절연성 중공부재 84: 제2도전성 중공부재
85: 전원공급부
30: 직선이송기구 40: 반응챔버
50: 수납커버 51: 진동판
52: 바이브레이터 60: 메인 주사펌프
70: 보조 주사펌프 61,71: 주사기
62,72: 실린더 이송기구 63,73: 벨로우즈 펌프
64,74: 저장용기 80: 방전발생부
81: 제1도전성 중공부재 82: 도전성 주사바늘
83: 절연성 중공부재 84: 제2도전성 중공부재
85: 전원공급부
Claims (11)
- 베이스 부재의 상측에 서로 이격되어 대향되도록 설치되는 한 쌍의 지지관과;
상기 지지관의 일측에 각각 설치되는 한 쌍의 직선이송기구와;
상기 지지관의 상측에 연결부재로 연결되어 설치되는 반응챔버와;
상기 직선이송기구에 의해 승하강되도록 설치되어 반응챔버를 개폐시키며 유전체 세라믹 조성물을 수납하는 수납커버와;
상기 반응챔버의 상측에 설치되어 반응챔버의 내측으로 세라믹 분말을 분사하는 메인 주사펌프와;
상기 반응챔버의 측면에 일정한 간격으로 배열되도록 설치되어 반응챔버의 내측으로 첨가제를 분사하는 다수개의 보조 주사펌프와;
상기 메인 주사펌프와 연결되어 메인 주사펌프를 통해 분사되는 세라믹 분말을 대전시켜 정전력에 의해 세라믹 분말의 표면에 첨가제가 코팅되도록 하는 방전발생부로 구성되며,
상기 수납커버는 진동판과 바이브레이터가 구비되며, 상기 바이브레이터는 수납커버의 내측 저면에 설치되어 진동을 발생하며, 상기 진동판은 상기 바이브레이터와 접하도록 수납커버의 내측에 설치되어 바이브레이터에 의해 진동하여 유전체 세라믹 조성물이 반응챔버의 상측으로 튀어 오르도록 하는 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치. - 제1항에 있어서, 상기 직선이송기구는 리니어모터 이송기구, 볼스크류 이송기구 및 벨트 이송기구 중 하나가 적용되는 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 메인 주사펌프와 상기 다수개의 보조 주사펌프는 각각 반응챔버의 상측이나 측면에 관통되어 삽입 설치되는 주사기와;
상기 주사기의 일측에 설치되어 주사기의 내측으로 공급된 세라믹 분말이나 첨가제를 반응챔버의 내측으로 분사하는 실린더 이송기구와;
상기 주사기의 일측에 형성된 연결관과 연결되어 세라믹 분말이나 첨가제를 주사기의 내측으로 공급하는 벨로우즈 펌프와;
상기 벨로우즈 펌프와 연결되어 벨로우즈 펌프에 의해 주사기로 공급되는 세라믹 분말이나 첨가제를 저장하는 저장용기로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치. - 제4항에 있어서, 상기 주사기는 일측에 연결관이 형성된 주사 케이스와;
상기 주사 케이스의 내측에 삽입되어 설치되는 피스톤과;
상기 피스톤에 연결되는 라드(rod)로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치. - 제4항에 있어서, 상기 실린더 이송기구는 공압 실린더가 사용되며, 상기 공압실린더는 주사기의 라드와 연결되어 피스톤을 이송시킴에 의해 주사기의 내측으로 공급되는 세라믹 분말이나 첨가제를 반응챔버의 내측으로 분사시키는 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치.
- 제4항에 있어서, 상기 저장용기에 저장되는 세라믹 분말은 BaTiO3 이 사용며, 상기 첨가제는 유리 분말이나 금속산화물 분말인 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치.
- 제1항에 있어서, 상기 방전발생부는 메인 주사펌프의 주사기의 일측에 삽입되어 설치되는 제1도전성 중공부재와;
상기 제1도전성 중공부재의 일측에 삽입 설치되는 도전성 주사바늘과;
상기 도전성 주사바늘에 삽입 설치되는 절연성 중공부재와;
상기 절연성 중공부재의 일측에 삽입 설치되는 제2도전성 중공부재와;
상기 제1도전성 중공부재와 상기 제2도전성 중공부재와 각각 연결되어 제1도전성 중공부재와 제2도전성 중공부재의 사이에 방전을 발생시켜 메인 주사펌프의 주사기로 분사되는 세라믹 분말을 대전시키는 전원공급부로 구성되며,
상기 제1도전성 중공부재는 전원공급부의 접지단과 연결되며 상기 제2도전성 중공부재는 전원공급부의 음극단과 연결되는 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치. - 세라믹 분말과 첨가제를 각각 준비하여 메인 주사펌프나 다수개의 보조 주사펌프의 저장용기에 각각 저장하는 단계와;
상기 저장용기에 각각 세라믹 분말과 첨가제가 저장되면 방전발생부의 제1도전성 중공부재와 제2도전성 중공부재로 일정한 듀티비를 갖는 부전압을 인가하여 방전을 발생시키는 단계와;
상기 방전이 발생되면 메인 주사펌프의 벨로우즈 펌프나 실린더 이송기구를 구동하여 주사기를 통해 공급되는 세라믹 분말이 대전된 상태로 반응챔버의 내측으로 분사되도록 하는 단계와;
상기 세라믹 분말이 대전되어 반응챔버의 내측으로 분사되면 다수개의 보조 주사펌프의 벨로우즈 펌프나 실린더 이송기구를 구동하여 주사기를 통해 첨가제를 반응챔버의 내측으로 분사되도록 하는 단계와;
상기 반응챔버의 내측으로 분사된 세라믹 분말의 표면에 정전력에 의해 첨가제가 코팅되는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법. - 제9항에 있어서, 상기 저장용기에 저장되는 세라믹 분말과 첨가제는 각각 평균 입도가 10 내지 200㎚이며 비표면적이 3 내지 40 m2/g인 것이 사용되는 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법.
- 제9항에 있어서, 상기 저장용기에 저장되는 상기 세라믹 분말은 BaTiO3 이사용되며, 상기 첨가제는 유리나 금속산화물이 사용되며, 상기 금속산화물은 BaCO3, CaCO3, Al2O3, V2O3, MgO, MnO, Cr2O3, 및 R2O3가 사용되며, 상기 R은 Dy, Y, Eu, Er, Ho, Nd 및 Sm 중 하나인 것을 특징으로 하는 정전식 분말 코팅장치를 이용한 적층 세라믹 커패시터용 유전체 분말 코팅방법.
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