KR101520836B1 - 기판부재 및 기판부재의 연속적인 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 티타늄, 티타늄 합금, 동, 동 합금, 은, 은 합급 등과 같은 표면 산화가 용이한 금속성 기재를 롤타입(Roll Type)으로 구비하여, 그 표면에 제1부동태층(不動態層), 제2부동태층(不動態層)을 비롯한 필름(Film) 보호막 등을 형성하여 내식성, 내염성 등을 향상시켜 주는 기판부재에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 기판부재는 금속 기재로 구비된 기재의 표면에 형성된 제1부동태층(不動態層); 상기 제1부동태층 위에 형성된 보호막; 상기 보호막 바깥으로 프레임(Frame)영역이 구비되게 기재로부터 커팅(Cutting)시킨 것을 그 특징으로 한다.

Description

기판부재 및 기판부재의 연속적인 제조방법{SUBSTRATE MEMBER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 휴대폰이나 노트북 및 각종 전자기기 등에 내장된 배터리(Battery) 등과 같은 부품에 접하도록 본체에 설치되는 기판부재에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 티타늄, 티타늄 합금, 동, 동 합금, 은, 은 합급 등과 같은 표면 산화가 용이한 금속 기재를 롤타입(Roll Type)으로 구비하여, 그 표면에 제1부동태층(不動態層), 제2부동태층(不動態層)을 비롯한 필름(Film) 보호막 등을 형성하여 내식성, 내염성 등을 향상시켜 줄 수 있도록 한 기판부재에 관한 것이다.

근래 들어, 마그네슘이나 마그네슘 합금 소재는 경량이면서 전자파 차폐의 우수성 및 방열성 등이 우수하여 각종 전자기기를 비롯한 컴퓨터, 노트북, 카메라, 휴대폰뿐만 아니라 자동차, 항공기 등 다양한 분야에 걸쳐 많이 사용되고 있다.

하지만, 높은 산화성과 낮은 내식성 문제를 가진 마그네슘이나 마그네슘 합금 등과 같은 소재를 실용화하기 위해서는 필히 별도의 표면처리를 하여야만 각종 내장부품 및 외장부품 등에 내구성을 확보할 수 있다.

한편, 한국공개특허 제2002-0077150호(2002년 10월 11일)로 공개된 '마그네슘합금용 화성처리액, 표면처리방법 및 마그네슘합금 기재'(이를 '문헌1'이라 한다.)가 이미 널리 알려져 있다.

상기 언급된 문헌1에 대해 살펴보면, 마그네슘 합금에 도장 밀착성, 내식성 및 녹 방지성을 부여하기 위한 수단으로 인산이온 및 과망간산 이온을 함유하고, pH가 1.5 내지 7인 것을 특징으로 하는 마그네슘 합금용 화성처리액과 표면처리방법을 제안하고 있다.

하지만, 이와 같은 종래의 방법으로는 화성처리액이 강산성 처리 조건인 pH 2.0 내지 4.0 범위로 선호되어야 하기 때문에 예컨데, 화성처리액의 pH가 7을 초과하면 과망간산 이온의 산화력 저하로 인해 피막 석출량이 극단적으로 적어지게 되어, 피막의 재현 신뢰도가 떨어지기 때문에 충분한 내식성과 도막 밀착성 등을 얻을 수 없는 문제점을 가지고 있는 실정이다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 표면 산화가 용이한 금속 기재를 롤타입(Roll Type)으로 구비하여, 그 표면에 제1부동태층(不動態層), 제2부동태층(不動態層)과 필름(Film) 보호막 등을 연속적인 작업공정을 통해서 형성하여 내식성, 내염성 등을 향상시켜 줄 수 있는 기판부재를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 기판부재는 금속성의 기재로 구비되어 각종 전자기기에 내장된 배터리 등과 같은 부품으로부터 발생하는 열을 방열시켜 줄 수 있도록 함에 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명의 기판부재는 도전성을 가진 기재로 구비되어 각종 전자기기에서 발생하는 전자파를 차폐시켜 줄 수 있도록 함에 또 다른 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 해결하기 위한 구성수단으로는 금속 기재로 구비된 기재의 표면에 형성된 제1부동태층(不動態層)이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 제1부동태층 위에 형성된 보호막이 구성된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 보호막 바깥으로 프레임(Frame)영역이 구비되게 기재로부터 커팅(Cutting)시킨 것을 그 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 과제를 해결하기 위한 방법으로는 롤타입(Roll Type)으로 구비되어 연속적으로 이송되는 기재를 부동태처리 열온도로 가열된 부동태 용액에 침적시켜, 상기 부동태 용액과의 반응에 의해 표면에 제1부동태층(不動態層)을 형성시켜 주는 단계가 구비된 것을 그 특징으로 한다.

또한, 상기 제1부동태층 위에 보호막을 형성시켜 주는 단계가 구비된 것을 그 특징으로 한다.

그리고, 상기 보호막이 형성되고 나면, 상기 기재로부터 프레임(Frame)영역이 구비되게 기판부재를 커팅(Cutting)시켜 주는 단계를 포함하여 구비된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명이 해결하고자 하는 과제에 대한 구성수단 및 다양한 과정들은 첨부한 도면에 나타난 다양한 일실시 사례들의 상세한 설명을 통해서 보다 더 명백하여 질 것이다.

이와 같이 본 발명의 기판부재는 표면 산화가 용이한 금속으로 구비된 기재의 표면에 치밀하게 형성시킨 제1 및 제2부동태층(不動態層)과 필름 보호막 등의 표면처리를 통해서 내식성, 내염성 등을 향상시켜 주는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 기판부재는 금속으로 구비된 기재에 의해 각종 전자기기에 내장된 배터리로부터 발생하는 열을 방열시켜 주는 또 다른 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 기판부재는 도전성을 가진 기재에 의해 각종 전자기기에서 발생하는 전자파를 차폐시켜 주는 또 다른 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 기판부재는 롤타입(Roll Type)으로 구비된 금속 기재를 연속적인 이송작업에 의한 공정으로 제조되기 때문에 생산성을 더욱 향상시켜 주는 또 다른 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 기판부재에 대한 제조가 이루어지는 장치를 개략적으로 나타낸 일실시사례 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도 1에 있어서, (가)공정을 상세하게 나타낸 일실시사례 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 도 1에 있어서, (나)공정을 상세하게 나타낸 일실시사례 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 1에 있어서, (다)공정을 상세하게 나타낸 일실시사례 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 1에 있어서, (라)공정을 상세하게 나타낸 일실시사례 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 기판부재에 대한 제조가 이루어지는 과정을 나타낸 일실시사례 플로우차트이다.

본 발명의 구체적인 실시사례를 설명함에 있어서, 본 발명의 도면에 의해 도시되어 있고, 이에 따른 구성수단과 동작들은 적어도 하나의 일실시 사례로써 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심적인 구성수단 및 일실시 사례들이 제한받지는 않아야 할 것이다.

참고할 사항으로, 본 발명에서 설명되는 각 도면들에 부호를 표기함에 있어서 동일한 구성요소는 비록 다른 도면에 표기되더라도 가능한 동일한 부호를 부여하였음에 특히 유의하여야 할 것이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 6에 나타낸 도면들을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 휴대폰이나 노트북 및 각종 전자기기 등의 배터리(Battery) 등과 같은 부품에 접하도록 본체(이를 "케이스(Case)" 또는 "하우징(Housing)"이라고도 한다.)에 설치되는 기판부재(100)에 관한 것이다.

본 발명에 따른 상기 기판부재(100)는 표면 산화가 용이한 마그네슘, 마그네슘 합금을 비롯하여 알루미늄, 알루미늄 합금, 티타늄, 티타늄 합금, 동, 동 합금, 은, 은 합금 등(이하 "금속"이라 한다.)을 포함하는 금속성의 기재(101)를 롤타입(Roll Type)으로 구비하여 연속적인 작업공정을 통해서 표면처리가 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 기판부재(100)는 금속성의 기재(101)로 구비되어 각종 전자기기에 내장된 배터리 등과 같은 부품으로부터 발생하는 열을 방열시켜 주는 것을 그 특징으로 한다.

더 나아가서, 본 발명의 기판부재(100)는 도전성을 가진 기재(101)에 의해 각종 전자기기 등에서 발생하는 전자파를 차폐시켜 주는 것을 그 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 기재(101)는 상기 언급된 금속을 활용하여 다이캐스팅(Die Casting)이나 사출, 압출, 압연, 프레스 또는 연마(Etching) 등과 같은 다양한 방식으로 구비된 기재(基材)(101)(이를 "모재(母材)" 또는 "원단(原緞)"이라고도 한다.)에 대해 제1부동태층(不動態層)(121a, 121b)(이를 "제1부동태((不動態)"라고도 한다.), 제2부동태층(不動態層)(122)(이를 "제2부동태((不動態)"라고도 한다.)을 치밀하게 형성시켜 줌과 함께 필름(Film) 보호막(130) 등을 형성시켜 줌으로써, 본 발명의 기판부재(100)로 하여금 내식성, 내염성, 방청성, 도장 밀착성 등을 향상시켜 주는 것을 그 특징으로 한다.

더불어, 본 발명에 있어서 상기 기재(101)는 Mg, Al, Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 선택된 어느 하나이거나, 또는 Mg합금, Al합금, Cu합금, Ti합금, Ag합금 중에서 선택된 어느 하나인 것을 그 특징으로 한다.

다시 말해서, 상기 기재(101)는 마그네슘(Mg) 단독이거나 또는 마그네슘(Mg)에 Al, Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 적어도 어느 하나 이상 선택된 마그네슘 합금을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 기재(101)는 알루미늄(Al) 단독이거나 또는 알루미늄(Al)에 Mg, Cu, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 적어도 어느 하나 이상 선택된 알루미늄 합금을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 기재(101)는 동(Cu) 단독이거나 또는 동(Cu)에 Mg, Al, Ti, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 적어도 어느 하나 이상 선택된 동 합금을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 기재(101)는 티타늄(Ti) 단독이거나 또는 티타늄(Ti)에 Mg, Al, Cu, Ag, Ni, Si, Cr, Mn, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 적어도 어느 하나 이상 선택된 티타늄 합금을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 기재(101)는 은(Ag) 단독이거나 또는 은(Ag)에 Mg, Al, Cu, Ti, Ni, Si, Cr, Mn, Zn, Zr, Fe, Ca, Li, Be 중에서 적어도 어느 하나 이상 선택된 은 합금을 포함하여 구성된다.

그리고, 본 발명에 있어서 상기 기재(101)에 대한 두께(t1)는 0.02 내지 6mm로 구성된 것을 그 특징으로 한다.

예컨데, 상기 기재(101)의 두께(t1)를 0.02mm 이하로 너무 얇게 할 경우에는 연마(Etching) 등을 통한 박막 가공의 어려움을 비롯하여, 후술되는 제1부동태층(不動態層)(121a, 121b) 및 제2부동태층(不動態層)(122)의 형성에도 어려움이 따르게 되고, 반면에 그 두께(t1)를 6mm 이상으로 두껍게 하면 가공성은 용이하나 중량감이 커질 뿐만 아니라 자재의 소요량도 불필요하게 증가하는 요인이 될 수 있다.

따라서, 본 발명은 금속으로 구비된 기재(101)의 화학적, 물리적인 특성 및 가공성 등을 비롯하여 이를 사용하는 목적이나 용도 등에 따라 그 두께(t1)를 0.1 내지 2mm로 하는 것이 바람직하나, 더 나아가서 본 발명에서는 보편적으로 0.02 내지 6mm 범위로 좀 더 얇거나 두꺼운 것도 포함하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 기판부재(100)에 대한 신뢰성 테스트 조건으로는 온도 60℃, 습도 90%에서 240시간 동안 실시되는 항온항습 테스트를 비롯하여, 온도 -40℃의 30분에서 80℃의 30분 동안까지 100사이클(Cycle)에 걸쳐 실시되는 냉온 열충격 테스트, 그리고 염수 5%에서 120시간 동안 실시되는 내염수 테스트에서 변형이나 변질이 없어야 하기 때문에 표면처리 기술이 무엇보다 중요시되고 있는 실정이다.

한편, 첨부된 도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명은 제1부동태처리부(510)를 비롯하여 보호처리부(520), 커팅(Cutting)처리부(530), 제2부동태처리부(540) 등 적어도 4단계의 공정((가) 내지 (라))을 포함하여 연속적으로 수행되는 것을 그 특징으로 한다.

상기 4단계의 공정((가) 내지 (라))을 수행하기 위한 본 발명은 공회전용으로 구비되어 기재(101)가 롤타입(Roll Type)으로 감겨 있는 기재 릴(Reel)(211)이 장착되는 기재 풀리(Pulley)(201)가 설치된다.

또한, 상기 기재 풀리(Pulley)(201)의 일측으로는 공회전용으로 구비되어 보호막(130)이 배치된 테이프(Tape)부재(410)가 롤타입(Roll Type)으로 감겨 있는 테이프 릴(Tape Reel)(212)이 장착되는 테이프 풀리(Tape Pulley)(202)가 설치된다.

더불어, 상기 기재 풀리(201)가 위치한 제1부동태처리부(510) 쪽에서부터 커팅(Cutting)처리부(530)에 이르기까지 그 사이에 설치된 다수 개의 가이드롤러(Guide Roller)(222a, 222b)는 기재(101)에 대한 원활한 이송과 균일한 텐션(Tension)을 유지시켜 주는 구성으로 된다.

다시 말해서, 상기 가이드롤러(222a, 222b)나 압착롤러(Roller)(221a, 221b)는 전동모터(Motor)나 감속기 등과 같은 별도의 구동수단에 연결되어 회전구동하면서 기재(101)를 화살표(a)와 같이 연속적으로 이송시켜 주는 작용을 하게 된다.

다음은 본 발명에 따른 과제를 해결하기 위한 기판부재(100)의 구성수단 및 그 일실시사례에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

첨부된 도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 기재(101)의 표면(102a, 102b)에 제1부동태층(不動態層)(121a, 121b)을 형성시켜 주는 구성으로 된다.

상기 제1부동태층(121a, 121b)은 첨부된 도 2에 나타낸 바와 같이 일명 침적열처리법이라고 일컬어지는 예컨데, 용액조(300)에 후술되는 부동태 용액(310)이 채워지고, 히터(Heater) 등과 같은 별도의 가열수단에 의해 부동태처리 열온도(T1)로 가열(또는 "히팅(Heating)"이라고도 한다.)된 상기 부동태 용액(310)에 기재(101)를 침적(이를 "디핑(Dipping)"이라고도 한다.)시켜 준 상태에서 상기 부동태 용액(310)과의 반응에 의해 기재(101)의 표면(102a, 102b)에 형성시켜 주는 구성으로 된다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제1부동태층(121a) 위에는 첨부된 도 3에 나타낸 바와같이 기재(101)에 대한 내식성, 내염성 등을 더욱 향상시켜 주기 위한 수단으로 박막 필름(Film)이나 테이프(Tape) 등(이하 "필름"이라 한다.)의 형태로 구비된 두께(P1) 0.01 내지 0.1mm의 보호막(130)을 후술되는 점착(粘着)수단에 의해 부착하여 형성시킨 구성으로 된다.

예컨데, 상기 필름(Film) 형태로 구비된 보호막(130)의 두께(P1)를 0.01mm 이하로 형성시켜 줄 경우에는 그 두께(P1)가 너무 얇기 때문에 기재(101)에 대한 보호성이 떨어질 우려가 있고, 반면에 그 두께(P1)를 0.1mm 이상으로 두껍게 형성시켜 줄 경우에는 기재(101)에 대한 보호성이나 내식성, 내염성 등은 우수하나, 기판부재(100)의 전체적인 두께가 두꺼워 질 수 있을 뿐만 아니라, 불필요하게 재료의 양을 증가시켜 주는 요인이 되어 경제적으로 불리하게 작용할 우려가 있을 수 있다.

따라서, 상기 보호막(130)의 두께(P1)는 기재(101)의 화학적, 물리적인 특성을 비롯하여 이를 사용하는 목적이나 용도 등에 따라 그 두께(P1)를 0.01 내지 0.1mm 범위에서 너무 얇거나 두껍지 않도록 적합하게 선택하여 형성시켜 주는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 보호막(130)의 바깥으로는 프레임(Frame)영역(113)이 구비되도록 기재(101)로부터 커팅(Cutting)기 등과 같은 별도의 커팅(Cutting)수단에 의해 커팅시킨 기판부재(100)를 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다. 된다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 프레임영역(113)은 제1부동태층(121a) 위에 형성된 보호막(130)을 폐로(閉路) 상태로 둘러싼 부위인 것을 의미하게 된다.

그리고, 상기 기판부재(100)를 기재(101)로부터 커팅(Cutting)시켜 줌에 따른 프레임영역(113)의 가장자리 부위 즉, 공기에 노출된 커팅(Cutting)면(103)이 부식되는 것을 방지시켜 주기 위해 제2부동태층(不動態層)(122)을 형성시킨 구성을 포함한 것을 그 특징으로 한다.

다시 말해서, 상기 제2부동태층(122)은 첨부된 도 5에 나타낸 바와 같이 일명 침적열처리법이라고 일컬어지는 예컨데, 용액조(300a)에 후술되는 부동태 용액(310a)이 채워지고, 히터(Heater) 등과 같은 별도의 가열수단에 의해 부동태처리 열온도(T1a)로 가열(또는 "히팅(Heating)"이라고도 한다.)된 상기 부동태 용액(310a)에 기판부재(100)를 침적(이를 "디핑(Dipping)"이라고도 한다.)시켜 준 상태에서 상기 부동태 용액(310a)과의 반응에 의해 커팅면(103)에 형성시켜 주는 구성으로 된다.

한편, 상기 제1부동태층(121a, 121b)의 두께(D1) 및 제2부동태층(122)의 두께(D2)는 보호막(130) 두께(P1)의 0.0001 내지 0.1배에 해당하는 0.00l 내지 10㎛로 형성시켜 주는 구성을 그 특징으로 한다.

예컨데, 상기 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)의 두께(D1, D2)를 0.001㎛ 이하로 형성시켜 줄 경우에는 산화 피막(또는 "산화막"이라고도 한다.)이 너무 얇게 형성되기 때문에 내식성, 내염성 등이 떨어질 우려가 있고, 반면에 그 두께(D1, D2)를 10㎛ 이상으로 두껍게 형성시켜 줄 경우에는 내식성, 내염성 등은 우수하나, 자칫 기판부재(100)에 구비된 기재(101)가 훼손될 우려가 있을 수 있다.

따라서, 본 발명에 있어서 상기 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)의 두께(D1, D2)는 기재(101)의 재질을 비롯하여 후술되는 부동태처리 열온도(T1, T1a) 및 부동태 용액(310, 310a) 즉, 반응물질의 종류나 침적시간 등에 따라 달라질 수 있음을 감안하여, 그 두께(D1, D2)를 0.001 내지 10㎛ 범위에서 너무 얇거나 두껍지 않도록 적합하게 선택하여 형성시켜 주도록 하는 것이 바람직할 것이다.

다음은 본 발명에 있어서 상기 언급된 4단계의 공정((가) 내지 (라))별로 그 과정 및 일실시사례에 대해 첨부된 도 6을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 제1단계 공정(가)에 해당하는 제1부동태처리부(510)는 첨부된 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 기재 릴(Reel)(211)에 롤타입(Roll Type)으로 감겨 구비된 기재(101)를 화살표(a) 방향으로 연속적으로 이송시켜 주면서 상기 기재(101)의 표면(102a, 102b)에 제1부동태층(不動態層)(121a, 121b)을 형성시켜 주는 단계(S601)가 구비된다.

다시 말해서, 일명 침적열처리법이라고 일컬어지는 예컨데, 용액조(300)에 후술되는 부동태 용액(310)이 채워지고, 히터(Heater) 등과 같은 별도의 가열수단에 의해 부동태처리 열온도(T1)로 가열(또는 "히팅(Heating)"이라고도 한다.)된 상기 부동태 용액(310)에 기재(101)를 침적(이를 "디핑(Dipping)"이라고도 한다.)시켜 준 상태에서 상기 부동태 용액(310)과의 반응에 의해 표면(102a, 102b)에 제1부동태층(121a, 121b)을 형성시켜 주게 되는 것이다.

다음으로 본 발명의 제2단계 공정(나)에 해당하는 보호처리부(520)는 첨부된 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 제1부동태층(121a, 121b) 위에는 기재(101)에 대한 내식성, 내염성을 비롯한 내밀착성, 내약품성, 내후성, 충격 흡수성 등을 더욱 향상시켜 주기 위한 수단으로 보호막(130)을 형성시켜 주는 단계(S602)가 구비된다.

예컨데, 첨부된 도 1에 나타낸 바와 같이 테이프 릴(Tape Reel)(212)에 감겨 있는 테이프(Tape)부재(410)에 일정한 간격으로 구비된 보호막(130)을 별도의 탈거수단(도시 생략함)으로 탈거시킨 다음 이를 상기 기재(101)에 형성된 제1부동태층(121a) 위의 소정의 위치에 균등한 간격으로 배치되게 압착롤러(221a, 221b)에 의해 부착시켜 주게 된다.

이때, 상기 보호막(130)은 배터리 등과 같은 부품의 형상에 부합되도록 하는 것이 바람직하되, 예컨데 원형상, 삼각형상, 사각형상, 오각형상, 육각형상, 다이아몬드 형상 등 다양한 종류의 형상이 포함될 수 있으며, 이는 앞에서 열거된 형상들로 한정되어서는 아니 될 것이다.

더불어, 상기 보호막(130)은 일면에 점착(粘着)수단을 가진 투명하거나 또는 다양한 색상 중에서 선택 가능한 필름(film)이나 테이프(Tape) 등(이하 "필름"이라 한다.)과 같은 형태로 구비하되, 이 또한 앞에서 열거된 형태들로 한정되어서는 아니 될 것이며, 더 나아가서 본 발명에서는 본체(도시 생략함.)와 동일한 색상인 예컨데, 흑색 등으로 형성시켜 주는 것이 바람직할 것이다.

여기서, 상기 필름(Film) 형태로 구비된 보호막(130)의 일면에 도포(이를 "흡착이라고도 한다.)되는 점착수단으로는 실리콘계, 아크릴계, 우레탄계, 합성수지계, 불소수지계, 에폭시계, 페트(PET)계 중에서 어느 하나 또는 둘 이상 선택하여 조성된 점착제인 것을 그 특징으로 하나, 물론 앞에서 열거된 물질들로 한정되어서는 아니 될 것이다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 보호막(130)의 재질은 폴리에테르술폰(PES), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아릴레이트(Polyallylate), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스트리아세테이트(Cellulose Triacetate), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(CAP), 폴리아릴렌에테르술폰(PAES), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리텐, 합성수지, 실리콘수지, 불소수지, 에폭시수지, 우레탄수지, 아크릴수지, 아미노수지, 폴리에스테르수지, 페놀수지 중에서 선택된 어느 하나인 것을 그 특징으로 하나, 이 또한 앞에서 열거된 것들로 한정되어서는 아니 될 것이다.

다음으로 본 발명의 제3단계 공정(다)에 해당하는 커팅(Cutting)처리부(530)는 첨부된 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 보호막(130)의 형성에 이어, 상기 기재(101)로부터 프레임(Frame)영역(113)이 구비되도록 기판부재(100)를 커팅(Cutting)시켜 주는 단계(S603)가 구비된다.

상기 프레임영역(113)은 제1부동태층(121a) 위에 형성된 보호막(130)을 폐로(閉路) 상태로 둘러싸도록 구비시켜 주되, 또한 상기 프레임영역(113)은 보호막(130)이 배터리(도시 생략함.) 등과 같은 부품에 접하도록 본체(도시 생략함.)의 테두리 부분 즉, 몰딩(Molding)부(도시 생략함.)에 끼워 넣어 줌으로써, 이로 인해 본 발명의 기판부재(100)가 상기 본체에 설치되는 구성으로 된다.

다음으로 본 발명의 제4단계 공정(라)에 해당하는 제2부동태처리부(540)는 첨부된 도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 기재(101)로부터 커팅(Cutting)처리된 기판부재(100)의 커팅(Cutting)면(103)에 대해 제2부동태층(122)을 형성시켜 주는 단계(S604)를 포함하여 구비된 것을 그 특징으로 한다.

다시 말해서, 일명 침적열처리법이라고 일컬어지는 예컨데, 용액조(300a)에 후술되는 부동태 용액(310a)이 채워지고, 히터(Heater) 등과 같은 별도의 가열수단에 의해 부동태처리 열온도(T1a)로 가열(또는 "히팅(Heating)"이라고도 한다.)된 상기 부동태 용액(310a)에 기판부재(100)를 침적(이를 "디핑(Dipping)"이라고도 한다.)시켜 준 상태에서 상기 부동태 용액(310a)과의 반응에 의해 커팅면(103)에 제2부동태층(122)을 형성시켜 주게 된다.

이때, 상기 제2부동태층(122)은 기판부재(100)를 기재(101)로부터 커팅시켜 줌에 따른 프레임영역(113)의 테두리 부분 즉, 공기에 노출된 커팅면(103)이 부식되는 것을 사전에 방지시켜, 본 발명의 기판부재(100)로 하여금 내식성, 내염성 등을 향상시켜 주는 작용을 하게 된다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)을 형성시켜 주기 위한 수단에 포함된 부동태 용액(310, 310a) 즉, 산화피막(또는 "산화막"이라고도 한다.) 형성을 위한 반응물질에는 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol), 이소프로필알코올(Isopropyl Alcohol), 부틸알코올(Butyl Alcohol), 옥틸알코올(Octyl alcohol) 중에서 선택된 어느 하나 또는 두 가지 이상 혼합시킨 휘발성의 알코올(Alcohol)계 물질을 포함하여 조성된다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)을 형성시켜 주기 위한 수단에 포함된 부동태 용액(310, 310a) 즉, 산화피막(또는 "산화막"이라고도 한다.) 형성을 위한 반응물질로는 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone), 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobutyl Ketone) 중에서 선택된 어느 하나 또는 두 가지 이상 혼합시킨 휘발성의 케톤(Ketone)계 물질을 포함하여 조성될 수 있다.

더블어, 본 발명에 있어서 상기 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)을 형성시켜 주기 위한 수단에 포함된 부동태처리 열온도(T1, T1a)는 용액조(300, 300a)에 채워진 알코올(Alcohol)계 또는 케톤(Ketone)계 물질의 부동태 용액(310, 310a)을 40℃ 내지 비점(沸點)으로 가열하여 줌으로써, 이를 통해서 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)의 형성을 위한 반응이 용이하도록 하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)을 형성시켜 주기 위한 수단에 포함된 부동태처리 열온도(T1, T1a)는 용액조(300, 300a)에 채워진 알코올(Alcohol)계 또는 케톤(Ketone)계 물질의 부동태 용액(310, 310a)을 40 내지 220℃로 가열하여 줌으로써, 마찬가지로 이를 통해서 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)의 형성을 위한 반응이 용이하도록 하는 것이 바람직할 것이다.

예컨데, 상기 부동태처리 열온도(T1, T1a)를 40℃ 이하로 설정할 경우에는 부동태 용액(310, 310a)의 반응이 저하되어 기재(101) 및 프레임영역(113)의 표면(102a, 102b)에 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)이 치밀하게 형성되지 않을 우려가 있고, 반면에 부동태처리 열온도(T1, T1a)를 220℃ 이상으로 설정하게 되면 알코올계 또는 케톤계의 휘발성 물질로 조성된 부동태 용액(310, 310a)의 증발이 심하여 손실이 발생되기 때문에 경제적으로 불리할 뿐만 아니라, 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)이 균일하게 형성되지 않을 우려가 있기 때문에 조성되는 부동태 용액(310, 310a)을 감안하여 40 내지 220℃ 범위에서 적합한 부동태처리 열온도(T1, T1a)를 선택하여 주는 것이 더 바람직할 것이다.

다시 말해서, 상기 부동태 용액(310, 310a)에 포함된 알코올계 반응물질 중에서 그 비점(沸點)을 살펴보면 에탄올은 78.3℃, 메탄올은 64.65℃, 이소프로필알코올은 82℃, 부틸알코올은 117.7℃, 옥틸알코올은 194.5℃이고, 반면에 부동태 용액(110)에 포함된 케톤계 반응물질 중에서 비점(沸點)을 살펴보면 아세톤은 56.5℃, 메틸에틸케톤은 79.6℃, 메틸이소부틸케톤은 115.9℃이기 때문에 본 발명에서는 그 어느 하나를 단독으로 선택하여 조성하거나, 또는 두 가지 이상 혼합하여 조성되는 반응물질의 종류에 따라 부동태처리 열온도(T1, T1a)를 40 내지 220℃ 범위에서 적합하게 선택하는 것이 더 바람직할 것이다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)을 형성시켜 주기 위한 수단에 포함된 예컨데, 부동태처리 열온도(T1, T1a)로 가열된 부동태 용액(310, 310a)에 기재(101) 및 기판부재(100)를 침적(이를 디핑(Dipping)"이라고도 한다.)시켜 주는 시간은 앞에서 언급된 부동태 용액(310, 310a)에 포함된 알코올계 또는 케톤계 반응물질의 종류에 따라 달라질 수 있으나, 보편적으로 0.05 내지 30분 범위에서 침적시켜 주는 것이 더 바람직할 것이다.

예컨데, 상기 침적 시간을 0.05분 이하로 너무 짧게 설정할 경우에는 부동태 용액(310, 310a)의 반응이 저하되어 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)이 치밀하게 형성되지 않을 우려가 있고, 반면에 30분 이상으로 길게 설정할 경우에는 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)의 치밀도가 높아지는 장점은 있으나, 공정시간이 불필요하게 길어지게 되어 경제적인 낭비 요인으로 작용할 우려가 있기 때문에 본 발명은 0.05 내지 30분 범위에서 적합하게 선택하는 것이 더 바람직할 것이다.

한편, 상기 제1부동태층(121a, 121b)을 앞에서 언급된 일명 침적열처리법으로 형성시켜 주기 위한 수단으로 용액조(300)에 채워진 부동태 용액(310)에 기재(101)를 침적시켜 주는 시간은 기재(101)가 화살표(a) 방향으로 이송하는 공정 속도를 조절하여 줌으로써 가능하게 된다.

예컨데, 상기 기재 풀리(201)에 장착된 기재 릴(211)에 롤타입(Roll Type)으로 감겨진 기재(101)가 압착롤러(Roller)(221a, 221b) 등의 회전구동에 의해 상기 기재(101)가 화살표(a) 방향으로 용액조(300)를 연속적으로 통과하는 속도는 3m/분 내외로 조절시켜 주는 것이 바람직하나, 이는 부동태 용액(310)의 부동태처리 열온도(T1)에 따라 그 속도를 0.1 내지 6m/분 범위로 일정하게 조절시켜 줌으로써, 상기 기재(101)의 표면(102a, 102b)에 부동태 용액(310)이 충분하게 침적(또는 "접촉"이라고도 한다.)될 수 있도록 하는 것이 더 바람직할 것이다.

다시 말해서, 상기 기재(101)가 용액조(300)룰 통과하는 속도를 6m/분 이상으로 너무 빠르게 조절할 경우에는 부동태 용액(310)과의 반응이 미흡하여 제1부동태층(121a, 121b)이 치밀하게 형성되지 않을 우려가 있고, 반면에 그 속도를 0.1m/분 이하로 너무 느리게 조절할 경우에는 더욱 치밀하고 균일한 제1부동태층(121a, 121b)을 형성시켜 주는 장점은 있으나, 이로 인해 공정시간이 불필요하게 길어지게 되어 경제적으로 불리하게 작용할 수 있기 때문에 부동태 용액(310)의 부동태처리 열온도(T1) 등을 고려하여 그 속도를 설정하여 주는 것이 바람직할 것이다.

더불어, 본 발명의 기재(101) 표면(102a, 102b) 및 기판부재(100)의 커팅면(103)에 각각 형성되는 제1부동태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)의 두께(D1, D2)는 앞에서 이미 언급된 바와 같이 용액조(300, 300a)에서 가열되는 부동태처리 열온도(T1 T1a)를 비롯하여 부동태 용액(310, 310a) 즉, 반응물질의 종류나 침적시간 등에 따라 달라질 수 있으나, 바람직하게 0.001 내지 10㎛ 범위로 형성시켜 주는 것을 그 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상기 기재(101)를 부동태 용액(310)이 채워진 용액조(300)에 침적시켜 주기 전에 충분한 탈지고정 및 세정공정을 거쳐서 표면(102a, 102b)에 묻은 이물질들을 충분하게 제거시켜 주는 것이 바람직할 것이다.

다시 말해서, 상기 기재(101)의 표면(102a, 102b)에 이물질이 묻어 있을 경우에는 표면장력으로 인해 부동태 용액(310)이 전체적으로 균일하게 묻지 않기 때문에 결국, 치밀한 제1부태층(121a, 121b)의 형성에 나쁜 영향을 미치게 될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 기재(101) 및 기판부재(100)에 제1부태층(121a, 121b) 및 제2부동태층(122)을 각각 형성시켜 준 다음에는 이를 건조시켜 주는 단계를 더 포함할 수 있다.

예컨데, 상기 부동태 용액(310, 310a)이 휘발성 물질이기 때문에 상온에서 자연 건조시켜 주는 것도 가능하다. 하지만, 20 내지 60℃ 범위의 열온도에서 실시되는 적외선이나 열풍으로 건조시켜 주거나, 또는 초음파로 건조시켜 주는 것이 더 바람직할 것이다.

이와 같은 본 발명에 의해 제조된 기판부재(100)는 기재(101)가 금속성의 물질로 이루어져 있기 때문에 각종 전자기기 등에 내장된 배터리 등과 같은 부품으로부터 발생하는 열을 방열시켜 주는 작용을 하게 되고, 더 나아가서 본 발명의 기판부재(100)는 기재(101)가 도전성 물질로 이루어져 있기 때문에 각종 전자기기 등에서 발생하는 전자파를 차폐시켜 주는 작용을 하게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위에서 다양한 변경과 수정 등이 가능함을 자명하게 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 언급된 바와 같은 다양한 일실시 사례들에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구 범위에 의하여 정해져야 함이 바람직할 것이다.

100 : 기판부재
101 : 기재
102a, 102b : 표면
103 : 커팅(Cutting)면
113 : 프레임(Frame)영역
121a, 121b : 제1부동태층
122 : 제2부동태층
130 : 보호막
201 : 기재 풀리(Pulley)
202 : 테이프 풀리(Tape Pulley)
211 : 기재 릴(Reel)
212 : 테이프 릴(Tape Reel)
221a, 221b : 압착롤러(Roller)
222a, 222b : 가이드롤러(Guide Roller)
300, 300a : 용액조
310, 310a : 부동태 용액
410 : 테이프(Tape)부재
510 : 제1부동태처리부
520 : 보호처리부
530 : 커팅(Cutting)처리부
540 : 제2부동태처리부

Claims (27)

1. 금속 기재(101)로 구비된 기판부재(100)에 있어서,
   상기 기재(101)의 표면(102a, 102b)에 형성된 제1부동태층(121a, 121b);
   상기 제1부동태층(121a, 121b)의 일면(121a) 위에 형성된 보호막(130);
   상기 보호막(130) 바깥으로 프레임(Frame)영역(113)이 구비되게 기재(101)로부터 커팅(Cutting)되고, 상기 프레임영역(113)의 가장자리 부위에 구비된 커팅면(103)에 제2부동태층(122)이 형성된 것을 특징으로 하는 기판부재.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 프레임영역(113)은 제1부동태층(121a, 121b)의 일면(121a) 위에 형성된 보호막(130)을 폐로(閉路) 상태로 둘러싼 부위인 것을 특징으로 하는 기판부재.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 보호막(130)은 그 두께(P1)가 0.01 내지 0.1mm의 필름(Film) 또는 테이프(Tape) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 기판부재.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 롤타입(Roll Type)으로 구비되어 연속적으로 이송되는 기재(101)를 부동태처리 열온도(T1)로 가열된 부동태 용액(310)에 침적시켜, 상기 부동태 용액(310)과의 반응에 의해 표면(102a, 102b)에 제1부동태층(121a, 121b)을 형성시켜 주는 단계(S601);
    상기 제1부동태층(121a, 121b)의 일면(121a) 위에 보호막(130)을 형성시켜 주는 단계(S602);
    상기 보호막(130)이 형성되고 나면, 상기 기재(101)로부터 프레임(Frame)영역(113)이 구비되게 기판부재(100)를 커팅(Cutting)시켜 주는 단계(S603)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
11. 제10항에 있어, 상기 기판부재(100)를 부동태처리 열온도(T1a)로 가열된 부동태 용액(310a)에 침적시켜, 상기 부동태 용액(310a)과의 반응에 의해 커팅(Cutting)면(103)에 제2부동태층(122)을 형성시켜 주는 단계(S604)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 프레임영역(113)은 제1부동태층(121a, 121b)의 일면(121a) 위에 형성된 보호막(130)을 폐로(閉路) 상태로 둘러싼 부위인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
13. 제10항에 있어서, 상기 보호막(130)은 일면에 점착수단이 구비된 필름(Film) 또는 테이프(Tape) 형태로 부착시켜 형성된 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 점착수단은 실리콘계, 아크릴계, 우레탄계, 합성수지계, 불소수지계, 에폭시계, 페트(PET)계 중에서 어느 하나 또는 둘 이상 선택하여 조성된 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
15. 제10항에 있어서, 보호막(130)의 재질은 폴리에테르술폰(PES), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아릴레이트(Polyallylate), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스트리아세테이트(Cellulose Triacetate), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(CAP), 폴리아릴렌에테르술폰(PAES), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리텐, 합성수지, 실리콘수지, 불소수지, 에폭시수지, 우레탄수지, 아크릴수지, 아미노수지, 폴리에스테르수지, 페놀수지 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
16. 제10항에 있어서, 상기 부동태처리 열온도(T1)는 알코올(Alcohol)계 또는 케톤(Ketone)계의 부동태 용액(310)을 40℃ 내지 비점(沸點)으로 가열한 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
17. 제11항에 있어서, 상기 부동태처리 열온도(T1a)는 알코올(Alcohol)계 또는 케톤(Ketone)계의 부동태 용액(310)을 40℃ 내지 비점(沸點)으로 가열한 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
18. 제10항에 있어서, 상기 부동태처리 열온도(T1)는 알코올(Alcohol)계 또는 케톤(Ketone)계의 부동태 용액(310)을 40 내지 220℃로 가열한 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
19. 제11항에 있어서, 상기 부동태처리 열온도(T1a)는 알코올(Alcohol)계 또는 케톤(Ketone)계의 부동태 용액(310)을 40 내지 220℃로 가열한 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
20. 제10항에 있어서, 상기 부동태 용액(310)은 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol), 이소프로필알코올(Isopropyl Alcohol), 부틸알코올(Butyl Alcohol), 옥틸알코올(Octyl Alcohol) 중에서 선택된 어느 하나 또는 두 가지 이상 혼합하여 조성된 알코올(Alcohol)계 물질인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
21. 제11항에 있어서, 상기 부동태 용액(310a)은 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol), 이소프로필알코올(Isopropyl Alcohol), 부틸알코올(Butyl Alcohol), 옥틸알코올(Octyl Alcohol) 중에서 선택된 어느 하나 또는 두 가지 이상 혼합하여 조성된 알코올(Alcohol)계 물질인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
22. 제10항에 있어서, 상기 부동태 용액(310)은 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone), 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobutyl Ketone) 중에서 선택된 어느 하나 또는 두 가지 이상 혼합하여 조성된 케톤(Ketone)계 물질인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
23. 제11항에 있어서, 상기 부동태 용액(310a)은 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(Methyl Ethyl Ketone), 메틸이소부틸케톤(Methyl Isobutyl Ketone) 중에서 선택된 어느 하나 또는 두 가지 이상 혼합하여 조성된 케톤(Ketone)계 물질인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
24. 제10항에 있어서, 상기 기재(101)를 부동태 용액(310)에 침적시켜 주는 시간은 0.05 내지 30분인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
25. 제11항에 있어서, 상기 기판부재(100)를 부동태 용액(310a)에 침적시켜 주는 시간은 0.05 내지 30분인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
26. 제10항에 있어서, 상기 제1부동태층(121a, 121b)의 두께(D1)는 0.001 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.
27. 제11항에 있어서, 상기 제2부동태층(122)의 두께(D2))는 0.001 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 기판부재의 연속적인 제조방법.

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