KR101603980B1 - Method for electroforming micro pattern - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 일면에 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드 위에 구리, 은, 철 등과 같은 전기전도성의 금속을 스퍼터링하여, 이를 이용하여 전주도금하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용하여 미세 패턴을 전주도금하는 방법이 제공되는데, 본 방법은 (a) 상면에 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 제공하는 단계; (b) 상기 소프트 몰드의 하면에 자성이 있는 금속을 스퍼터링하여 자성층을 형성하는 단계; (c) 상기 소프트 몰드의 상면에 전기 전도성의 금속을 스퍼터링하여 전기전도성 금속층을 형성하는 단계; (d) 상기 소프트 몰드의 자성층을 자석 지그에 부착시키는 단계; (e) 상기 소프트 몰드의 전기전도성 금속층 위에 제1금속을 전주도금하여 제1전주도금층을 형성하는 단계; (f) 상기 제1전주도금층을 떼어내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method of electroforming a metal plate by sputtering an electrically conductive metal such as copper, silver, iron or the like onto a soft mold having a fine pattern formed on one surface thereof.
According to the present invention, there is provided a method of electroplating a fine pattern using a soft mold having a fine pattern formed, the method comprising: (a) providing a soft mold having a fine pattern formed on its upper surface; (b) sputtering a magnetic metal on the lower surface of the soft mold to form a magnetic layer; (c) sputtering an electrically conductive metal on the top surface of the soft mold to form an electrically conductive metal layer; (d) attaching the magnetic layer of the soft mold to the magnet jig; (e) electroplating a first metal onto the electrically conductive metal layer of the soft mold to form a first electroplating layer; (f) removing the first electroplated layer.
Description
본 발명은 미세 패턴을 전주도금하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 일면에 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드 위에 구리, 은, 철 등과 같은 전기전도성의 금속을 스퍼터링하여, 이를 이용하여 전주도금하는 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
예컨대 액정 디스플레이 장치의 도광판과 같은 제품에는 그 표면에 미세 패턴들이 형성되며, 이러한 미세 패턴이 형성된 도광판을 사출성형하기 위해서는, 미세 패턴이 형성된 스템퍼를 금형 내에 삽입하여 사출성형하게 된다. 이러한 스탬퍼를 제작하기 위해서는 전기전도성의 금속판 위에 미세 패턴을 기계가공하고, 미세 패턴이 형성된 면에 니켈, 알루미늄 합금과 같은 금속을 전주도금하고, 이 전주도금된 니켈, 알루미늄 합금 부분을 떼어내 스템퍼로 사용하거나 또는 스템퍼 제작을 위한 마스터로 활용할 수 있다. 그러나 미세 패턴이 나노급 단위로 세밀해지고 미세 패턴이 형성되는 면적이 커지게 되면, 이와 같은 방법으로는 한계가 있어서, 미세 패턴이 세밀하고 미세 패턴이 형성되는 면적이 대면적인 경우, 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용한 전주도금 방식을 활용할 수 있다. For example, in a product such as a light guide plate of a liquid crystal display device, fine patterns are formed on the surface thereof. In order to perform injection molding of a light guide plate having such a fine pattern, a stamper having a fine pattern is inserted into a mold to perform injection molding. In order to manufacture such a stamper, a fine pattern is machined on an electrically conductive metal plate, a metal such as nickel or an aluminum alloy is electroplated on the surface having fine patterns, and the electroplated nickel or aluminum alloy portion is peeled off and stamper Or as a master for stamper production. However, if the fine pattern becomes finer in terms of nano-scale and the area where the fine pattern is formed becomes large, there is a limit in such a method, and when the fine pattern is fine and the area where the fine pattern is formed is wide, The electroforming method using soft mold can be utilized.
이러한 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용한 전주도금 방식으로 기존에는 도 1에 도시된 바와 같은 방식으로 수행하였는데, 먼저 (가)도에서와 같이 상면에 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드(1)를 준비하고, (나)도에서와 같이 이 소프트 몰드(1)의 하면을 스테인리스 강판(2) 위에 접착제(3)를 이용하여 접착시킨다. 그리고 (다)도에서와 같이 소프트 몰드(1)의 상면, 즉 미세 패턴이 형성된 면 위에 구리, 은, 철 등의 전기전도성 금속을 스퍼터링(spertering)하여 전기전도성 금속층(4)을 형성하고, (라)도에서와 같이 이 전기전도성 금속층(4) 표면에 니켈, 알루미늄 합금 등의 금속을 전주도금하여 전주도금층(5)을 형성하고, (마)도에서와 같이 전주도금층(5)을 떼어내는 방식을 사용하였다. 이때 (나)도에서와 같이, 소프트 몰드(1)를 스테인리스 강판(2)에 부착시키는 목적은, 소프트 몰드(1)가 유연하기 때문에 전주도금을 수행하기 위한 강성을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다. 그러나 스테인리스 강판에 소프트 몰드를 접착시키는 과정에서 불량 발생이 빈번히 일어나며, 접착 작업에 따른 작업시간이 길어져 이를 개선할 필요가 있다.
1, a
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용하면서, 소프트 몰드를 스테인리스 강판에 접착하는 과정 없이 전주도금할 수 있는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of electroplating a soft mold without using a soft mold having a fine pattern formed thereon and a method of bonding the soft mold to a stainless steel sheet.
또한 본 발명의 다른 목적은 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용하면서 전주도금 과정의 작업시간을 절감할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for reducing the working time of the electroplating process while using a soft mold having a fine pattern.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따르면, 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용하여 미세 패턴을 전주도금하는 방법이 제공되는데, 상기 방법은 (a) 상면에 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 제공하는 단계; (b) 상기 소프트 몰드의 하면에 자성이 있는 금속을 스퍼터링하여 자성층을 형성하는 단계; (c) 상기 소프트 몰드의 상면에 전기 전도성의 금속을 스퍼터링하여 전기전도성 금속층을 형성하는 단계; (d) 상기 소프트 몰드의 자성층을 자석 지그에 부착시키는 단계; (e) 상기 소프트 몰드의 전기전도성 금속층 위에 제1금속을 전주도금하여 제1전주도금층을 형성하는 단계; (f) 상기 제1전주도금층을 떼어내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, there is provided a method of electroplating a fine pattern using a soft mold having a fine pattern, the method comprising the steps of: (a) providing a soft mold having a fine pattern formed on its upper surface; ; (b) sputtering a magnetic metal on the lower surface of the soft mold to form a magnetic layer; (c) sputtering an electrically conductive metal on the top surface of the soft mold to form an electrically conductive metal layer; (d) attaching the magnetic layer of the soft mold to the magnet jig; (e) electroplating a first metal onto the electrically conductive metal layer of the soft mold to form a first electroplating layer; (f) removing the first electroplated layer.
또한 본 발명의 다른 양태에 따른 미세 패턴을 전주도금하는 방법은 (g) 상기 (f) 단계에서 떼어낸 제1전주도금층의 미세 패턴이 형성된 면에 제2금속을 전주도금하여 제2전주도금층을 형성하는 단계; (h) 상기 제2전주도금층을 떼어내는 단계;를 더 포함할 수 있다.In another aspect of the present invention, there is provided a method of electroplating a fine pattern according to another aspect of the present invention, comprising the steps of: (g) electroplating a second metal on a surface of a first electroplated layer removed in step (f) ; (h) peeling off the second electroplated layer.
그리고 본 발명의 또 다른 양태에 따른 미세 패턴을 전주도금하는 방법은 (i) 상기 (f) 단계 이후, 상기 소프트 몰드의 전기전도성 금속층에 제3금속을 전주도금하여 제3전주도금층을 형성하는 단계; (j) 상기 제3전주도금층을 떼어내는 단계;를 더 포함할 수 있다.A method for electroplating a fine pattern according to another embodiment of the present invention includes the steps of: (i) after the step (f), a third electroplated layer is formed by electroplating a third metal on an electroconductive metal layer of the soft mold ; (j) removing the third electroplated layer.
여기서 상기 제1금속과 제3금속은 동일한 금속일 수 있으며, 상기 자성층을 형성하는 금속은 철, 니켈 중 하나일 수 있고, 상기 전기전도성 금속층을 형성하는 금속은 구리, 은, 철 중 하나일 수 있고, 전주도금되는 상기 제1금속은 니켈, 알루미늄 합금 중 하나일 수 있다.Here, the first metal and the third metal may be the same metal, and the metal forming the magnetic layer may be one of iron and nickel, and the metal forming the electroconductive metal layer may be one of copper, silver and iron And the first metal to be plated may be one of nickel and aluminum alloy.
상기 자석 지그의 자석은 전자석인 것이 바람직하다.The magnet of the magnet jig is preferably an electromagnet.
한편 본 발명에 따르면, 상술한 방법들에 의해 제작된 미세 패턴 스템퍼가 제공된다.
According to the present invention, there is provided a micro patterned stamper manufactured by the above-described methods.
본 발명에 따른, 미세 패턴을 전주도금하는 방법에 의하면, 스테인리스 강판에 소프트 몰드를 접착하는 과정이 없기 때문에 이 과정에서 발생하는 빈번한 불량 발생을 방지할 수 있으며, 또한 전체적인 작업성이 편리하고 작업시간이 절감될 수 있다. 여타의 장점 및 효과에 대해선 이하 상세한 설명에서 언급될 수 있다.
According to the method of electroplating the fine pattern according to the present invention, since there is no process of bonding the soft mold to the stainless steel sheet, it is possible to prevent frequent occurrence of defects occurring in the process, Can be saved. Other advantages and effects can be mentioned in the following detailed description.
도 1은 종래에, 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용하여 전주도금하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라, 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용하여 미세 패턴을 전주도금하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따라, 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용하여 미세 패턴을 전주도금하는 과정에 대한 흐름도이다.1 is a view showing a process of electroplating using a soft mold in which a fine pattern is formed.
2 is a view illustrating a process of electroplating a fine pattern using a soft mold having a fine pattern formed therein according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of electroplating a fine pattern using a soft mold having a fine pattern formed therein according to the present invention.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른, 미세 패턴을 전주도금하는 과정에 대해 구체적으로 설명하는데, 이는 예시적인 것으로서 본 발명을 한정하는 것은 아니다. Hereinafter, a process of electroplating a fine pattern according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which are illustrative and do not limit the present invention.
도 2를 참조하면 본 발명에 따라, 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드(10)를 이용하여 미세 패턴을 전주도금하는 과정이 도시되어 있는데, (가)도는 일면, 즉 상면에 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드(10)이며, (나)도는 소프트 몰드(10)의, 미세 패턴이 형성된 반대면, 즉 하면에 철, 니켈과 같은 자성이 있는 금속을 스퍼터링하여 자성층(20)을 형성한 상태를 보여주며, (다)도는 소프트 몰드(10)의 상면, 즉 미세 패턴이 형성된 면에 구리, 은, 철과 같은 전기 전도성의 금속을 스퍼터링하여 전기전도성 금속층(30)을 형성한 상태를 보여주며, (라)도는 전기전도성 금속층(30)이 형성된 소프트 몰드의 자성층(20)을 전자석과 같은 자석 지그(90)에 부착시키고, 전기전도성 금속층(30) 위에 니켈, 알루미늄 합금 등과 같은 스템퍼나 마스터 재질로 적합한 제1금속을 전주도금하여 제1전주도금층(40)을 형성한 상태를 보여주며, (마)도는 전주도금된 제1전주도금층(40)을 떼어낸 상태를 보여준다.Referring to FIG. 2, there is shown a process of electroplating a fine pattern using a
한편 (바)도 및 (사)도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법에 관련된 도면으로서, (바)도는 (마)도의 제1전주도금층(40)의 미세 패턴이 형성된 면에 니켈, 알루미늄 합금 등과 같은 제2금속을 전주도금하여 제2전주도금층(50)을 형성한 상태를 보여주고, (사)도는 상기 제2전주도금층(50)을 떼어낸 상테를 보여준다.5A and 5B are diagrams related to a method according to another embodiment of the present invention. FIG. 5A is a plan view of the first electroplated
도 3에는 본 발명에 따라, 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 이용하여 미세 패턴을 전주도금하는 과정에 대한 흐름도가 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른, 미세 패턴을 전주도금하는 방법은, (a) 상면(11)에 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드(10)를 제공하는 단계(S-1); (b) 상기 소프트 몰드(10)의 하면(12)에 자성이 있는 금속을 스퍼터링하여 자성층(20)을 형성하는 단계(S-2); (c) 상기 소프트 몰드(10)의 상면(11)에 전기 전도성의 금속을 스퍼터링하여 전기전도성 금속층(30)을 형성하는 단계(S-3); (d) 상기 소프트 몰드(10)의 자성층(20)을 자석 지그(90)에 부착시키는 단계(S-4); (e) 상기 소프트 몰드(10)의 전기전도성 금속층(30) 위에 제1금속을 전주도금하여 제1전주도금층(40)을 형성하는 단계(S-5); (f) 상기 제1전주도금층(40)을 떼어내는 단계(S-6);를 포함한다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of electroplating a fine pattern using a soft mold having a fine pattern formed therein according to the present invention. According to an embodiment of the present invention, a method of electroplating a fine pattern includes the steps of: (a) providing a
그리고 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은, (g) 상기 (f)단계에서 떼어낸 제1전주도금층(40)의 미세 패턴이 형성된 면에 제2금속을 전주도금하여 제2전주도금층(50)을 형성하는 단계(S-7); (h) 상기 제2전주도금층(50)을 떼어내는 단계(S-8);를 더 포함할 수 있다.The method further includes the steps of (g) electroplating a second metal on the fine patterned surface of the first electroplated
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법은, (i) 상기 (f)단계 이후, 즉 상기 (f)단계에서 제1전주도금층(40)을 떼어낸 소프트 몰드(10)의 전기전도성 금속층(30)에 제3금속을 전주도금하여 제3전주도금층을 형성하는 단계(S-9); (j) 상기 제3전주도금층을 떼어내는 단계(S-10);를 더 포함할 수 있다.The method according to another embodiment of the present invention may further include the steps of (i) removing the first electroplated
여기서 자성층(20)을 형성하는 금속은 철, 니켈 등과 같은 자성이 있어서 자석 지그(90)에 부착될 수 있는 금속이며, 전기전도성 금속층(30)을 형성하는 금속은 구리, 은, 철 등과 같이 전기전도성이 양호한 금속이며, 전주도금층(40 또는 50)을 형성하는 제1금속 또는 제2금속은 예컨대 니켈, 알루미늄 합금 등과 같이 전기전도성이 양호하고 강도가 있는 금속이 바람직하며, 상기 제1전주도금층(40)과 제2전주도금층(50)은, 즉 상기 제1금속 및 제2금속은 서로 다른 금속인 것이 바람직하다.The metal forming the
한편, 상기 (i)단계에서의 제3금속은 상기 (e)단계에서의 제1금속과 동일한 종류의 금속일 수 있다.Meanwhile, the third metal in step (i) may be the same kind of metal as the first metal in step (e).
상기 (d)단계에서의 자석 지그(90)는 컨트롤이 용이하도록 전자석으로 이루어진 것이 바람직하다.The
상술한 미세 패턴을 전주도금하는 방법은 다양한 방면에서 다양한 목적으로 활용될 수 있으며, 특히 예컨대 도광판과 같이 미세 패턴이 형성된 제품을 사출성형하는 금형 내에 삽입되는 스템퍼들을 제작하는 데 활용될 수 있으며, 이러한 방법들에 의해 제작된 스템퍼도 본 발명의 범위에 속하게 됨을 이해하길 바란다.
The method of electroplating the fine pattern described above can be utilized for various purposes in various aspects. In particular, it can be utilized for manufacturing a stamper inserted into a mold for injection molding a product having fine patterns, such as a light guide plate, It is understood that the stamper produced by these methods is also within the scope of the present invention.
이상의 설명 내용은 본 발명의 대해 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시 역시 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And it is also within the scope of the present invention.
1 : 소프트 몰드 2 : 스테인리스 강판
3 : 접착제 4 : 전기전도성 금속층
5 : 전주도금층 10 : 소프트 몰드
11 : 소프트 몰드 상면 12 : 소프트 몰드 하면
20 : 자성층 30 : 전기전도성 금속층
40 : 제1전주도금층 50 : 제2전주도금층
90 : 자석 지그1: Soft mold 2: Stainless steel plate
3: Adhesive 4: Electrically conductive metal layer
5: electro-plated layer 10: soft mold
11: soft mold upper surface 12: soft mold lower surface
20: magnetic layer 30: electrically conductive metal layer
40: first electroplated layer 50: second electroplated layer
90: Magnet jig
Claims (9)
(a) 상면에 미세 패턴이 형성된 소프트 몰드를 제공하는 단계;
(b) 상기 소프트 몰드의 하면에 자성이 있는 금속을 균일하게 스퍼터링하여 자성층을 형성하는 단계;
(c) 상기 소프트 몰드의 상면에 전기 전도성의 금속을 스퍼터링하여 전기전도성 금속층을 형성하는 단계;
(d) 상기 소프트 몰드의 자성층을 자석 지그에 부착시키는 단계;
(e) 상기 소프트 몰드의 전기전도성 금속층 위에 제1금속을 전주도금하여 제1전주도금층을 형성하는 단계; 및
(f) 상기 제1전주도금층을 떼어내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 패턴을 전주도금하는 방법.
A method for injection molding a light guide plate having a fine pattern formed by attaching a soft mold to a metal thin film,
(a) providing a soft mold having a fine pattern formed on an upper surface thereof;
(b) uniformly sputtering a magnetic metal on the bottom surface of the soft mold to form a magnetic layer;
(c) sputtering an electrically conductive metal on the top surface of the soft mold to form an electrically conductive metal layer;
(d) attaching the magnetic layer of the soft mold to the magnet jig;
(e) electroplating a first metal onto the electrically conductive metal layer of the soft mold to form a first electroplating layer; And
(f) peeling off the first electroplated layer. < RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
(g) 상기 (f) 단계에서 떼어낸 제1전주도금층의 미세 패턴이 형성된 면에 제2금속을 전주도금하여 제2전주도금층을 형성하는 단계;
(h) 상기 제2전주도금층을 떼어내는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 패턴을 전주도금하는 방법.
The method according to claim 1,
(g) forming a second electroplated layer by electroplating a second metal on a surface of the first electroplated layer removed in step (f);
(h) removing the second electroplated layer. < RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
(i) 상기 (f) 단계 이후, 상기 소프트 몰드의 전기전도성 금속층에 제3금속을 전주도금하여 제3전주도금층을 형성하는 단계;
(j) 상기 제3전주도금층을 떼어내는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 패턴을 전주도금하는 방법.
The method according to claim 1,
(i) after the step (f), a third electroplated layer is formed by electroplating a third metal on the electroconductive metal layer of the soft mold;
(j) removing the third electroplated layer. < RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 제1금속과 제3금속은 동일한 금속인 것을 특징으로 하는, 미세 패턴을 전주도금하는 방법.
The method of claim 3,
Wherein the first metal and the third metal are the same metal.
상기 자성층을 형성하는 금속은 철, 니켈 중 하나인 것을 특징으로 하는, 미세 패턴을 전주도금하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the metal forming the magnetic layer is one of iron and nickel.
상기 전기전도성 금속층을 형성하는 금속은 구리, 은, 철 중 하나인 것을 특징으로 하는, 미세 패턴을 전주도금하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the metal forming the electroconductive metal layer is one of copper, silver, and iron.
전주도금되는 상기 제1금속은 니켈, 알루미늄 합금 중 하나인 것을 특징으로 하는, 미세 패턴을 전주도금하는 방법.
The method according to claim 1,
Characterized in that the first metal plated on the electroplate is one of nickel and an aluminum alloy.
상기 자석 지그의 자석은 전자석인 것을 특징으로 하는, 미세 패턴을 전주도금하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the magnet of the magnet jig is an electromagnet.
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