KR101514526B1

KR101514526B1 - 셀 도금장치

Info

Publication number: KR101514526B1
Application number: KR1020130076458A
Authority: KR
Inventors: 이종록; 이정수; 김종현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2015-04-22
Also published as: KR20150003510A

Abstract

본 발명은 셀 도금장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 셀 도금장치는 모터에 의해 회전되는 회전판; 상기 회전판 상부에 설치되며, 내부에 피도금체가 수용공간을 형성하는 음극전도체; 상기 회전판 상부에 설치되며, 중앙부에서 방사형으로 하향 경사면을 갖는 원심유도부재; 및 상기 원심유도부재의 중심과 동일 축선을 이루며 수직 설치된 양극; 을 포함하여 미세크기의 전자부품을 균일하게 도금할 수 있는 효과가 있다.

Description

셀 도금장치{ELECTROPLATING CELL APPARATUS}

본 발명은 셀 도금장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 회전판 상부에 원심유도부재가 형성된 셀 도금장치에 관한 것이다.

최근 전자 부품의 소형화 추세에 부합하여 미소영역의 도금의 중요성이 강조되고 있고 균일한 도금막의 형성을 위한 도금장치가 요구되고 있다.

일반적으로, 수평 회전 바렐은 도금이 이루어지는 동안 원통 또는 다각형의 실린더를 수평으로 회전하면서 제품의 혼합을 실시한다.

원심 회전 바렐은 낮은 높이의 원통상 음극 전도체를 세워 고정한 후 도금액이 주입된 도금조 안에 피도금 제품을 넣고 바렐을 회전, 정지, 역회전 공정이 반복적으로 실행될 수 있도록 한다. 이때, 피도금 제품은 균일한 혼합이 일어난다.

즉, 바렐이 회전될 때는 음극 전도체(댕글러)면에 피도금 제품이 달라붙고, 정지 될 때는 음극 전도체 면에서 도금액등의 유체의 흐름에 따라 이탈되어 중심으로 모이는 현상이 반복되어 피도금체의 균일 섞임을 유도할 수 있다.

이때, 음극전도체(댕글러)면에 피도금체가 달라붙게 하기 위해서는 강력한 회전력이 필요하고, 정지할 때 또한 순간 정지력이 클수록 피도금체가 음극 전도체에서 잘 이탈되면서 중심으로 이동하게 되어 전체적인 혼합이 좋아질 수 있다.

그러나, 이러한 미소 제품의 도금에 있어서 최근 고용량화 고밀도화가 진행되고 있는 적층형 세라믹 커패시터(Multi layer ceramic capacitor: MLCC)을 도금시에는 음극전도체(댕글러)와 피도금 제품(적층형 세라믹 커패시터)이 상호 부딪혀 물리적인 충격이 전달될 수 있다.

이러한 과정에서 피도금 부품의 내부 손상을 초래하여 내부 패턴이 전기적 단락(short)되어 제품의 정전용량, 유전손실, 누설전류의 고장 모드 발생 및 적층된 세라믹 또는 내부전극간의 탈락과 같은 외부전극 밀착 불량 등과 같은 제품 신뢰성의 열화를 발생시키는 문제점이 있었다.

일본 특허공개공보 제2006-274353호

따라서, 본 발명은 종래 셀 도금장치에서 제기되는 상기 단점과 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 하방향 경사가 형성되는 경사부를 포함하여 회전판이 회전할 때 피도금 제품이 음극전도체의 경사면에 균일하게 분포될 수 있도록 한 셀 도금장치가 제공됨에 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 모터에 의해 회전되는 회전판; 상기 회전판 상부에 설치되며, 내부에 피도금체가 수용공간을 형성하는 음극전도체; 상기 회전판 상부에 설치되며, 중앙부에서 방사형으로 하향 경사면을 갖는 원심유도부재; 및 상기 원심유도부재의 중심과 동일 축선을 이루며 수직 설치된 양극; 을 포함하는 셀 도금장치가 제공됨에 의해서 달성된다.

이때, 상기 음극전도체는 내측 단면이 하방으로 경사가 형성될 수 있다.

또한, 상기 원심유도부재는 원뿔, 원뿔대, 다각뿔, 다각뿔대 중에서 어느하나의 형상일수 있다.

또한, 상기 다각뿔의 원심유도부재는 삼각형 프레임의 측면을 연접시켜 조립될 수 있다.

또한, 상기 원심유도부재의 밑면이 상기 음극전도체 하단부와 밀착될 수 있다.

또한, 상기 음극전도체 경사면에는 돌기를 더 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 셀 도금장치는 회전판이 회전할 때 피도금 제품이 경사부의 경사면에 위치하여 형성되는 자중에 의해 용이하게 음극전도체 경사면 하부로 이동할 수 있어 회전판의 회전속도가 낮아도 피도금 제품이 음극전도체에 균일하게 밀착이 가능함에 따라 음극전도체가 도금되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 회전속도가 낮아 도금공정 진행시 피도금제품간 또는 음극전도체와 물리적 충격을 줄일 수 있으므로 균일한 도금을 도모할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 셀 도금장치의 동작 정지시 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 셀 도금장치의 회전 동작시 단면도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 다수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 셀 도금장치(100)의 동작 정지시 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 셀 도금장치(100)의 회전 동작시 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 셀 도금장치(100)는 회전판(110), 음극전도체(120), 양극(121) 및 원심유도부재(130)로 구성될 수 있다.

회전판(110)은 모터(도면 미도시)에 의해 수평방향으로 회전이 가능할 수 있도록 수평으로 설치될 수 있다. 모터는 회전판(110) 하부에 위치하고 회전판(110)을 일방향 또는 타방향으로 회전시키는 것으로서, 회전력을 발생시키는 동종의 모든 장치가 될 수 있다.

모터는 회전판(110)을 일방 또는 타방으로 회전을 시켜서 피도금 제품(160)이 도금액에 혼합시키고 피도금 제품(160)이 회전에 따른 원심력을 받을 때 회전판(110) 상부에 위치한 음극전도체(120)에 밀착시키는 역할을 한다.

이때, 피도금 제품(160)이 일정 원심력이상을 받아 음극전도체(120) 전부를 완전히 덮어 노출되는 부분이 없도록 밀착시켜야 하므로 투입되는 피도금제품 및 더미(dummy) 수를 고려하여 회전 속도(RPM)를 조절할 수 있다.

일반적으로, 더미는 MLCC와 같은 부분적으로 미통전되는 부분을 갖고 있는 피도금 제품(160)에 대해 전원부(150)가 연결되어 도금이 진행될 때 원할한 전기적 연결성을 부여하며, 음극전도체가(120) 회전판(110)과 수직으로 결합된 결합된 도금장치에서 강한 회전력으로 피도금 제품(160)이 음극 전도체에서 이탈 방지를 위해 투입되는 것이다.

따라서, 본 발명과 같이 원심유도부재(130)가 회전판(110) 상부에 위치하고 중심에서 외주면 방향으로 하방향 경사가 형성된 구성은 자중에 의해 피도금 제품(160)이 바렐 측면인 음극전도체(120) 방향으로 이동되고, 모터 회전으로 도금액 및 피도금 제품(160)에 원심력이 부가되면 피도금 제품(160)이 음극 전도체에 용이하게 밀착되므로 더미가 필요하지 않거나 적은 개수만 부가될 수 있다.

음극전도체(120)는 티타늄, 스테인레스 스틸 등과 같은 재질의 금속판으로 구성될 수 있다. 이것은 회전판 하부에 연결된 모터(도면 미도시)의 구동축에 연결되어 정회전, 정지, 역회전 또는 정회전, 정지, 정회전 등과 같은 피도금 제품을 혼합하는 과정을 반복하면서 도금이 진행된다.

양극(121)에 연결되어 있는 도금액 공급관(도면 미도시)에서 연속적으로 보급되는 도금액은 구심력에 의해 덮개(140) 옆면에 있는 메쉬 또는 다공판을 통해서 배출되므로 도금액의 순환을 양호하게 하는 역할을 한다.

한편, 도금액이 바렐 내부로 투입되는 별도의 장치(도면 미도시)가 있는 구성은 음극전도체(120)가 미세 크기의 구멍이 없는 메탈(metal) 재료로 형성되므로 도금액 및 피도금 제품(160)이 외부로 유출되지 않게 한다.

또한, 음극전도체(120) 상부에서 중앙부로 신장되면서 도금조를 밀폐시키는 덮개(140)를 더 포함할 수 있다. 즉, 덮개(140)는 측면으로 유출을 방지하는 음극전도체(120)와 더블어 상부로의 유출을 방지할 수 있다.

음극전도체(120)는 외주면 단부에서 중심방향으로 하방향 경사가 경성되어 단면이 직각 삼각형 형태가 될 수 있다. 즉, 음극전도체(120)는 음극전도체(120)의 외주면은 수직이고, 내측 단면이 하방으로 경사가 형성되어 피도금 제품(160)이 회전될 때 음극전도체(120) 경사면에 용이하게 접착될 수 있다.

음극전도체(120)는 도금액 내에 피도금 제품(160)이 침지된 상태에서 원심력을 받아 피도금 제품(160)이 음극전도체 경사면에 달라 붙을 수 있도록 하되, 과도한 원심력에 따른 경사면의 하부 노출 또는 과소한 원심력에 따른 경사면 상부 노출이 야기될 수 있다.

따라서, 회전판(110)의 회전력, 회전판(110)과 음극 전도체가 이루는 경사각도 및 원심유도부재(130)의 경사 각도와의 상관 관계에 따라 피도금 제품(160)이 균일하게 도금되거나 도금이 실행되는 단계에서 음극전도체 경사면이 도금액에 직접적으로 노출되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 셀 도금장치(100)는 회전판(110)이 회전하여 도금액 및 피도금 제품(160)에 원심력이 부여되었을 때 음극전도체의 경사 각도와 회전판(110)의 회전속도에 따라 음극전도체의 노출 여부가 결정될 수 있으므로 사용자의 필요에 따라 선택적으로 고려될 수 있음을 인식해야 한다.

원심유도부재(130)는 원뿔, 원뿔대, 다각뿔 또는 다각뿔대 중에서 어느하나의 형상으로 구성될 수 있다. 원심유도부재(130)의 밑면은 음극전도체(120)와 회전판(110)이 만나는 지점까지 연장되어 결합될 수 있고, 원심유도부재(130)의 회전판(110)과 이루는 경사각도는 도금액의 재료, 피도금 제품(160)의 종류 및 사이즈에 따라서 가변될 수 있다.

원심유도부재(130) 형상이 다각뿔인 경우 각 옆면을 이루는 프레임은 삼각형 형상일 수 있으나 다각뿔대의 경우 그 형태를 제한하지는 않고, 뿔을 형성하기 위하여 인접 프레임의 측면이 상호 연접되어 조립될 수 있다.

이때, 음극전도체(120)는 원심유도부재(130)의 프레임 수에 따라 다각형의 측면을 형성할 수 있도록 수직으로 형성된 직면체의 사각 프레임이 연접되어 결합된 형태일 수 있다.

양극(121)은 도금액 내에 침지되고 모터의 회전축과 동축상에 배치되어 설치될 수 있다. 양극(121)은 모터의 회전축과 동축상에 배치되고 회전판(110)과 수직방향으로 연장될 수 있고, 전해 도금이 구현될 수 있도록 전해액 내부에 충분히 침지될 수 있도록 길이가 확보되어야 한다.

음극전도체(120) 경사면에는 일정한 수의 피도금 제품(160)이 적재될 수 있도록 돌기(170)가 형성될 수 있다. 돌기(170)는 피도금 제품(160)이 강한 원심력에 의해 밀려올라가거나 약한 원심력에 의해 내려오는 것을 방지하고 음극전도체(120)경사면에 균일하게 놓여지도록 할 수 있다.

한편, 도금액은 도금이 진행되어 도금액의 농도가 불균형이 생기더라도 회전판(110)이 회전하면 도금액이 회전이 일어나 도금액 교반이 일정하게 되므로 도금액의 농도가 균일한 상태로 피도금 제품(160)을 도금할 수 있다.

일방향으로 회전시켜 피도금 제품(160)이 음극 전도체의 경사면에 균일하게 분포됨이 확인되면 전원부(150)에서 일정 전류를 흘려보내서 도금 공정을 진행하게 된다. 이때, 피도금 제품(160)은 도금액이 공급되고 있고, 음극전도체(120)를 완전히 덮은 상태에서 도금이 이루어진다.

그리고, 전원부(150)는 스위치(151)를 열어 전류 공급을 차단시키고 모터 회전을 정지시키고 신속한 제동 및 역회전이 이루어지면 피도금 제품(160)이 보유한 관성력을 분산시켜 도금액 내에서 피도금 제품(160)의 원할한 혼합이 되도록 한다.

또한, 피도금 제품(160)을 보다 균일하게 도금시키기 위해서는 피도금 제품(160)의 혼합의 빈도를 높여 흩어짐의 정도를 크게하고 피도금 제품(160)이 음극 전도체 내주면에 균일하게 안착됨이 확인되면 전원부(150)는 스위치(151)를 닫아 전류를 공급하여 도금을 실시한다.

종래에는 원심력이 강해야 피도금 제품(160)이 음극전도체(120)에 밀착될 수 있는 구성이어서, 빠른 회전을 통해 충분한 원심력만으로 피도금 제품(160)으로 음극 전도체를 완전히 밀폐시킬 수 없었고, 큰 원심력은 피도금 제품(160)의 물리적 충격으로 제품의 하자가 발생될 수 밖에 없었다.

그러나, 본 발명은 원심유도부재(130)에 형성된 중력을 이용하기 때문에 상대적으로 작은 회전력을 부여하더라도 피도금 제품(160)이 음극전도체(120) 내주면에 균일하게 분포시킬 수 있으므로 음극전도체가 도금액에 노출되는 범위를 최소화할 수 있어 도금 진행시 음극전도체(120)에 도금이 되는 부작용을 최소화할 수 있다.

또한, 피도금 제품(160) 작은 원심력을 이용할 수 있으므로 물리적 충격에서 기인하는 각종 하자를 예방할 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100. 셀 도금장치 110. 회전판
120. 음극전도체 121. 양극
130. 원심유도부재 140. 덮개
150. 전원부 151. 스위치
160. 피도금 제품 170. 돌기

Claims

모터에 의해 회전되는 회전판;
상기 회전판 상부에 설치되며, 내부에 피도금체가 수용공간을 형성하는 음극전도체;
상기 회전판 상부에 설치되며, 중앙부에서 방사형으로 하향 경사면을 갖는 원심유도부재; 및
상기 원심유도부재의 중심과 동일 축선을 이루며 수직 설치된 양극; 을 포함하되,
상기 음극전도체는 내측 단면이 하방으로 경사가 형성되며, 경사면에는 피도금체가 적재되는 돌기가 구비된 셀 도금장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 원심유도부재는 원뿔, 원뿔대, 다각뿔, 다각뿔대 중에서 어느하나의 형상인 셀 도금장치.
제3항에 있어서,
상기 다각뿔의 원심유도부재는 삼각형 프레임의 측면을 연접시켜 조립되는 셀 도금장치.
제3항에 있어서,
상기 원심유도부재의 밑면이 상기 음극전도체 하단부와 밀착되는 셀 도금장치.
삭제