KR102571988B1 - 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 검사장치 - Google Patents
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 검사장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크는 유닛 플레이트 및 상기 유닛 플레이트 일면에 결합되는 복수개의 블록을 포함하고, 상기 블록 중 적어도 하나의 블록에는 전극 삽입홈이 형성된 메탈 플레이트; 상기 전극 삽입홈에 삽입된 전극 단자; 상기 전극 삽입홈과 상기 전극 단자 사이에 개재되어 상기 전극 삽입홈과 상기 전극 단자를 절연시키는 절연체; 및 상기 전극 단자의 상면이 외부로 노출되도록 상기 전극 삽입홈이 형성된 상기 블록의 상면에 도포되는 코팅층;을 포함하고, 상기 메탈 플레이트의 상면에는 원주방향으로 형성된 요홈이 반경방향으로 이격되게 복수개가 형성되고, 상기 전극 삽입홈은 상기 요홈을 반경방향으로 가로지르도록 구비될 수 있다.
Description
본 발명은 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 연속적으로 공급되는 적층세라믹콘덴서의 양부를 신속하게 판별할 수 있도록 설계된 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크, 그 제조 방법 및 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 적층세라믹콘덴서(Multi-Layer Ceramic Condenser, MLCC)는 전기를 일시적으로 비축할 수 있는 부품으로서 교류는 통과하고 직류는 통과하지 못하는 특성을 이용하여 이동 통신기기, 디지털 AV기기, 컴퓨터 등의 전자기기에서 DC-blocking, By-passing, 커플링 등의 다양한 용도로 사용되는 전자부품이다.
전자 제품들의 개인화에 따른 휴대용 단말기의 시장이 점차적으로 확대됨에 따라 적층세라믹콘덴서는 소형화, 경량화 되고 있다. 종래 기술에 따르면, 적층세라믹콘덴서는 그린 시트(green sheet)에 스크린 프린트, 플렉소(flexo) 인쇄, 그라비어(gravure) 인쇄 등의 인쇄 방식으로 전극 페이스트(paste)를 인쇄한 후, 다층으로 적층하고 절단(cutting)한 후 고온으로 소결한 다음, 외부전극을 도포, 소결하여 도금하는 공정으로 제조된다.
적층세라믹콘덴서의 제조가 완료되면, 제조된 적층세라믹콘덴서가 정상기능을 가지도록 제조되었는지 검사하는 검사 공정이 수행된다. 검사 공정은 일반적으로 검사 장치에 적층세라믹콘덴서를 공급하고, 적층세라믹콘덴서를 검사용 디스크상에서 회전 이동시키면서 수행된다. 적층세라믹콘덴서가 검사용 디스크상을 회전하는 과정에서 적층세라믹콘덴서에 전류를 인가하여 충전시키거나 방전시키고 이에 대한 데이터를 취득함으로써 제조된 적층세라믹콘덴서가 양품인지 불량품인지를 판별한다.
이러한 검사용 디스크는 여러 개의 부품을 조립하여 제조되기 때문에 조립과정에서 발생할 수 있는 부품간 이격문제, 이로 인한 내구성 문제, 적층세라믹콘덴서 파손 문제 등의 문제점이 있었다.
따라서, 보다 정확하게 적층세라믹콘덴서의 양부를 판단할 수 있고, 내구성이 향상된 검사용 디스크에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 조립 부품 이격에 따른 검사 정밀도 및 내구성 저하를 방지할 수 있고, 검사 정확성을 향상시킬 수 있는 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 검사장치를 제공하는데 발명의 목적이 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 바로 제한되지 않으며, 언급되지는 않았으나 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있는 목적을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크는 유닛 플레이트 및 상기 유닛 플레이트 일면에 결합되는 복수개의 블록을 포함하고, 상기 블록 중 적어도 하나의 블록에는 전극 삽입홈이 형성된 메탈 플레이트; 상기 전극 삽입홈에 삽입된 전극 단자; 상기 전극 삽입홈과 상기 전극 단자 사이에 개재되어 상기 전극 삽입홈과 상기 전극 단자를 절연시키는 절연체; 및 상기 전극 단자의 상면이 외부로 노출되도록 상기 전극 삽입홈이 형성된 상기 블록의 상면에 도포되는 코팅층;을 포함하고, 상기 메탈 플레이트의 상면에는 원주방향으로 형성된 요홈이 반경방향으로 이격되게 복수개가 형성되고, 상기 전극 삽입홈은 상기 요홈을 반경방향으로 가로지르도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 상기 코팅층은, 상기 전극 단자의 상기 메탈 플레이트의 상부로 돌출된 원주방향 양측면, 상기 절연체의 상면 및 상기 메탈 플레이트의 상면에 접촉하고, 상기 전극 단자의 상면과 상기 코팅층의 상면은 동일한 평면 상에 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 상기 코팅층은, 산화이트륨(Yttrium oxide)과 산화알루미늄(Aluminium oxide)의 화합물인 이트륨 알루미늄 가넷(Yttrium aluminium garnet, YAG)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 상기 코팅층은, 에폭시(Epoxy)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 상기 절연체의 외면은 상기 전극 삽입홈의 내측면에 대응하는 형상으로 구비되고, 상기 절연체의 내측에는 상기 전극 단자가 삽입되는 전극 단자 수용홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 상기 전극 단자는, 외부로부터 전류를 인가받는 커넥터가 삽입되는 헤드 파트; 및 상기 헤드 파트에 연결되고 상기 메탈 플레이트의 반경방향으로 연장된 바디 파트;를 포함하고, 상기 전극 단자 수용홈은, 상기 헤드 파트가 내측에 수용되는 헤드 파트 수용부; 및 상기 바디 파트가 수용되는 바디 파트 수용부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 상기 바디 파트 수용부는, 상기 전극 삽입홈의 바닥면에 접촉하는 베이스 파트; 및 상기 베이스 파트의 폭 방향 양측에서 돌출 구비되어 상기 전극 삽입홈의 측면에 접촉하고, 상기 요홈에 대응하는 부분에 상기 요홈의 원주방향 단면에 대응하는 형상의 개구가 형성된 사이드 파트;를 포함하고, 상기 전극 단자의 바디 파트의 상기 요홈에 대응하는 부분에는 상기 요홈의 원주방향 단면에 대응하는 형상의 그루브가 형성되며, 상기 요홈, 상기 개구 및 상기 그루브는 연속된 통로를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 상기 절연체는 산화 알루미늄(Alumimium oxide)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 상기 전극 단자는, 합금공구강으로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 검사대상 적층세라믹콘덴서가 상기 메탈 플레이트의 상면에서 회전 이동하는 경우, 상기 전극 단자 중 적어도 일부는 검사대상 적층세라믹콘덴서에 소정의 전압을 인가해 검사대상 적층세라믹콘덴서를 충전시키고, 다른 일부는 검사대상 적층세라믹콘덴서를 충전시키는 전압보다 상대적으로 큰 전압을 검사대상 적층세라믹콘덴서에 인가한 후, 검사대상 적층세라믹콘덴서를 방전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크에서 상기 요홈의 저면에는 유닛 플레이트와 연통되도록 형성된 석션홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크 제조 방법은 블록의 전극 삽입홈에 합형되는 절연체를 삽입하여 결합시키는 제1 단계; 상기 절연체의 내측에 형성된 전극 단자 수용홈에 전극 단자를 삽입하여 결합시키는 제2 단계; 상기 전극 삽입홈과 상기 블록 및 상기 절연체가 형성하는 요홈의 바닥면에 마스킹을 하는 제3 단계; 상기 블록 상에 산화이트륨(Yttrium oxide)과 산화알루미늄(Aluminium oxide)의 화합물인 이트륨 알루미늄 가넷(Yttrium aluminium garnet, YAG)를 도포하여 코팅층을 형성하는 제4 단계; 상기 코팅층을 래핑하여, 상기 전극 단자의 상면을 외부로 노출시키는 제5 단계; 상기 코팅층이 형성된 블록을 진공 챔버에 배치한 상태에서, 상기 코팅층 내부로 제1 차 실런트를 인입시키는 제6 단계; 상기 실런트가 인입된 상기 블록을 대기 환경에 배치한 상태에서 코팅층에 제2 차 실런트를 도포하는 제7 단계; 및 상기 블록을 유닛 플레이트에 결합시켜 메탈 플레이트를 형성하는 제8 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크, 그 제조방법 및 이를 포함하는 검사장치에 의하면, 검사용 디스크를 구성하는 부품간의 이격을 최소화함으로써, 부품 이격에 따른 검사정밀도 저하문제, 내구성 저하문제 및 제품 파손문제를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크의 개략 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크의 개략 부분 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 도 4의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 B-B'에 따른 단면도이다.
도 7은 도 4의 C-C'에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서의 제조 방법 흐름도이다.
도 9는 도 8의 각 단계에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크의 개략 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크의 개략 부분 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 도 4의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 B-B'에 따른 단면도이다.
도 7은 도 4의 C-C'에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서의 제조 방법 흐름도이다.
도 9는 도 8의 각 단계에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크의 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면의 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀 둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크(10, 이하, '검사용 디스크'라 함)의 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크(10)의 개략 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크(10)의 개략 부분 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 평면도이고, 도 5는 도 4의 A-A'에 따른 단면도이고, 도 6은 도 4의 B-B'에 따른 단면도이고, 도 7은 도 4의 C-C'에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 검사용 디스크(10)는 유닛 플레이트(110) 및 유닛 플레이트(110) 일면에 결합되는 복수 개의 블록(120)을 포함하고 복수개의 블록(120) 중 적어도 하나의 블록(120)에는 전극 삽입홈(121)이 형성된 메탈 플레이트(100), 전극 삽입홈(121)에 삽입된 전극 단자(200), 전극 삽입홈(121)과 전극 단자(200) 사이에 개재되어 전극 삽입홈(121)과 전극 단자(200)를 절연시키는 절연체(300) 및 전극 단자(200)의 상면이 외부로 노출되도록 전극 삽입홈(121)이 형성된 블록(120)의 상면에 도포되는 코팅층(400)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 검사용 디스크(10)는 적층세라믹콘덴서 검사 장치의 구성요소에 해당하며, 검사대상 적층세라믹콘덴서는 검사용 디스크(10) 상에서 회전 이동하며 전기적 특성을 검사받을 수 있다.
검사대상 적층세라믹콘덴서는 별도의 피더(미도시)를 통해 검사용 디스크(10)의 상면에 공급되어 검사용 디스크(10)의 상면을 따라 회전 이동할 수 있다. 검사대상 적층세라믹콘덴서의 원활한 이동을 위해 검사용 디스크(10)의 상부에는 가이드 레일이 구비된 별도의 하우징이 결합될 수 있다.
검사대상 적층세라믹콘덴서의 외부 전극은 검사용 디스크(10)에 구비된 전극 단자(200)와 접촉될 수 있다. 적층세라믹콘덴서의 외부 전극이 검사용 디스크(10)의 전극 단자(200)와 접촉됨에 따라, 적층세라믹콘덴서는 충전 또는 방전될 수 있다.
예를 들어, 검사대상 적층세라믹콘덴서는 검사용 디스크(10) 상을 회전함에 따라 첫번째, 두번째 접촉하는 전극 단자(200)를 통해 충전될 수 있으며, 세번째 접촉하는 전극 단자(200)에 의해 고전압을 인가받은 후 방전될 수 있다. 다만, 검사용 디스크(10)에 구비되는 전극 단자(200)의 개수 및 검사 방식에 따라, 충전 및 방전을 담당하는 전극 단자(200)는 적절하게 조절될 수 있다.
검사용 디스크(10) 상을 이동하며 상기한 일련의 과정이 검사대상 적층세라믹콘덴서에 반복적으로 수행될 수 있다. 별도의 제어부는 상기한 과정에서 측정되는 적층세라믹콘덴서의 전기적 특성 정보를 취득하여 검사대상 적층세라믹콘덴서가 양품에 해당하는지 불량품에 해당하는지 판단할 수 있다.
여기서, 제어부는 적층세라믹콘덴서 검사 장치의 전반적인 동작을 제어하는 구성을 의미할 수 있다. 제어부는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있다. 제어부가 복수의 프로세서로 구현되는 경우, 복수의 프로세서 중 적어도 일부는 물리적으로 이격된 거리에 위치할 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로프로세서와 마이크로프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통용되는 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음은 명백하다.
메탈 플레이트(100)는 내측에 개구가 형성된 링 형상의 유닛 플레이트(110)및 유닛 플레이트(110) 상부에 결합되는 복수개의 블록(120)을 포함할 수 있다. 복수개의 블록(120)은 서로 연결되어 유닛 플레이트(110)에 대응하는 형상으로 구비될 수 있다.
메탈 플레이트(100)는 금속재로 제작될 수 있다. 예를 들어, 메탈 플레이트(100)는 합금공구강, 스테인리스강으로 제작될 수 있다. 다만, 메탈 플레이트(100)를 제작하는 소재는 당업계에서 통용되는 다양한 금속재로 대체될 수 있다.
유닛 플레이트(110)는 메탈 플레이트(100)의 하부를 구성할 수 있다. 유닛 플레이트(110)에는 블록(120)과의 결합을 위한 복수의 제1 체결홀(110a)이 구비될 수 있다. 또한, 유닛 플레이트(110)에는 외부 흡입 장치(미도시)와 연결된 석션 챔버(110b)가 구비될 수 있다. 석션 챔버(110b)는 유닛 플레이트(110)의 반경방향으로 연장형성될 수 있으며, 블록(120)에 구비된 석션홀(122)과 연통되게 구비될 수 있다. 외부 흡입 장치 구동 시 블록(120)의 석션홀(122)을 통해 미세 분진, 기타 이물질이 흡입되어 석션 챔버(110b)를 통과해 외부로 배출될 수 있다.
여기서 방향에 대한 용어를 정의하면, 원주 방향이란 도 1을 기준으로 z축을 중심축으로하여 회전하는 방향을 의미하며, 반경방향이란 도 1을 기준으로 z축과 수직한 방향을 의미한다.
블록(120)은 유닛 플레이트(110)에 결합될 수 있으며, 복수개의 블록(120)은 메탈 플레이트(100)의 상부를 구성할 수 있다. 유닛 플레이트(110)와의 결합을 위해 블록(120)에는 제2 체결홀(120a)이 구비될 수 있다. 볼트 등과 같은 체결부재(미도시)는 제1 체결홀(110a) 및 제2 체결홀(120a)에 삽입되어 블록(120)을 유닛 플레이트(110)에 결합시킬 수 있다.
복수개의 블록(120)은 각각 검사대상 적층세라믹컨덴서의 다른 전기적/물리적 특성을 검사하도록 제작될 수 있다. 예를 들어, 블록(120)은 적층세라믹컨덴서의 충전/방전 특성, 고전압 인가 시 전기적 특성 등을 검사하도록 제작될 수 있다.
복수개의 블록(120) 중 적어도 하나의 블록(120)에는 전극 삽입홈(121)이 형성될 수 있다. 전극 삽입홈(121)에는 전극 단자(200)가 삽입될 수 있다. 이때, 전극 삽입홈(121)과 전극 단자(200)를 절연시키기 위해 절연체(300)가 구비될 수 있다. 일 예로, 전극 단자(200)는 절연체(300)에 삽입된 상태로 전극 삽입홈(121)에 수용될 수 있다.
전극 삽입홈(121)은 반경방향으로 연장 구비될 수 있으며, 복수개가 원주방향으로 이격되게 구비될 수 있다. 이때, 각 전극 삽입홈(121)은 등각으로 구비될 수 있다. 일 예로, 전극 삽입홈(121)과 이웃한 전극 삽입홈(121)의 각도(θ)는 8˚ 내지 10˚로 구비될 수 있다. 다만, 전극 삽입홈(121) 사이의 각도는 구조적/설계적 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
메탈 플레이트(100)의 상면에는 원주방향으로 요홈(101)이 구비될 수 있다. 요홈(101)은 반경방향으로 복수개가 구비될 수 있다. 즉, 요홈(101)은 동일 중심축을 가지고 직경이 상이한 복수개의 링 형상으로 구비될 수 있다. 요홈(101)은 블록(120)의 상면이 소정 깊이 인입되어 형성될 수 있으며, 복수개의 블록(120)에 형성된 요홈(101a, 101b)은 서로 연결되어 하나의 연속된 링 형상을 이룰 수 있다. 이때, 전극 삽입홈(121)은 요홈(101)을 반경방향으로 가로지르도록 구비될 수 있다.
요홈(101)의 저면에는 석션홀(122)이 형성될 수 있다. 석션홀(122)은 블록(120)을 관통하여 형성될 수 있다. 석션홀(122)은 유닛 플레이트(110)의 석션챔버(110b)와 연통되도록 구비될 수 있다.
한편, 전극 삽입홈(121)에는 절연체(300)가 결합될 수 있다. 절연체(300)는 전극 삽입홈(121)과 전극 단자(200)를 절연시키기 위해 구비되는 것으로서, 세라믹 재질로 구비될 수 있다. 예를 들어, 절연체(300)는 세라믹 분말을 소결시켜 벌크 세라믹 형태로 가공되어 전극 삽입홈(121)에 결합될 수 있다. 이때, 절연체(300)는 산화 알루미늄(aluminium oxide)을 포함할 수 있다.
절연체(300)의 외면은 전극 삽입홈(121)의 내측면에 합형되는 형상으로 구비될 수 있다. 따라서, 절연체(300)가 전극 삽입홈(121)에 삽입되는 경우 절연체(300)의 외면과 전극 삽입홈(121)의 내면은 밀착될 수 있다.
절연체(300)의 내측에는 전극 단자(200)가 삽입되는 전극 단자 수용홈(310)이 구비될 수 있다. 전극 단자 수용홈(310)은 전극 단자(200)와 합형되는 형상으로 구비될 수 있다. 따라서, 전극 단자(200)가 전극 단자 수용홈(310)에 삽입되는 경우 전극 단자(200)의 외면과, 전극 단자 수용홈(310)은 밀착될 수 있다.
전극 단자 수용홈(310)은 예를 들어, 전극 단자(200)의 헤드 파트(210)가 내측에 수용되는 헤드 파트 수용부(311) 및 전극 단자(200)의 바디 파트(220)가 수용되는 바디 파트 수용부(312)를 포함할 수 있다.
바디 파트 수용부(312)는 전극 삽입홈(121)의 바닥면에 접촉하는 베이스 파트(312a) 및 베이스 파트(312a)의 폭방향 양측에서 돌출 구비되어 전극 삽입홈(121)의 측면에 접촉하는 사이드 파트(312b)를 포함할 수 있다.
여기서, 사이드 파트(312b)에는 메탈 플레이트(100)의 요홈(101)의 원주방향 단면에 대응하는 형상의 개구(312b-1)가 형성될 수 있다. 개구(321b-1)는 요홈(101)과 연속된 통로를 형성할 수 있다.
전극 단자(200)는 절연체(300)에 삽입된 상태로 전극 삽입홈(121)에 삽입결합될 수 있다. 다만, 절연체(300)를 전극 삽입홈(121)에 삽입한 상태에서 전극 단자(200)를 절연체(300)에 삽입결합시키는 것도 가능하다.
전극 단자(200)는 외부 전원에 연결되어, 검사대상 적층세라믹콘덴서를 충전시키거나 방전시킬 수 있다. 전극 단자(200)는 복수개가 원주 방향으로 구비될 수 있으며, 기설정된 모드에 의해 충전 전극, 방전 전극, 고전압 인가 전극 등으로 분류될 수 있다.
전극 단자(200)는 예를 들어, 외부 전원에 연결된 커넥터(211)가 삽입되는 헤드 파트(210) 및 헤드 파트(210)에 연결되고 메탈 플레이트(100)의 반경방향으로 연장된 바디 파트(220)를 포함할 수 있다.
메탈 플레이트(100)에 형성된 요홈(101)에 대응하는 바디 파트(220)의 일 부분에는 요홈(101)의 원주방향 단면에 대응하는 형상의 그루브(221)가 구비될 수 있다. 따라서, 메탈 플레이트(100)의 요홈(101), 절연체(300)의 개구(312b-1) 및 전극 단자(200)의 그루브(221)는 연속된 링 형상의 통로를 형성할 수 있다.
전극 단자(200)가 전극 삽입홈(121)에 삽입되는 경우, 전극 단자(200)의 상면은 블록(120)의 상면보다 소정 길이(d) 높게 배치되도록 구비될 수 있다. 또한, 전극 단자(200)는 상부 원주방향 양측면에 경사면을 포함할 수 있다. 즉, 전극 단자(200)는 두께방향으로 올라갈수록 원주방향 길이가 감소하는 구간을 포함할 수 있다. 여기서 두께 방향이란 도 1을 기준으로 z축 방향을 의미할 수 있다.
코팅층(400)은 전극 단자(200)의 상면이 외부로 노출되도록 전극 삽입홈(121)이 형성된 블록(120)의 상면에 도포될 수 있다. 일 예로, 코팅층(400)은 산화이트륨(Yttrium oxide)과 산화알루미늄(Aluminium oxide)의 화합물인 이트륨 알루미늄 가넷(Yttrium aluminium garnet, YAG)을 포함하는 코팅제를 블록(120)의 상면에 도포하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
코팅층(400)은 전극 단자(200) 및 절연체(300)가 전극 삽입홈(121)에 삽입 결합된 상태에서 도포될 수 있다. 따라서, 코팅층(400)은 전극 단자(200)의 블록(120)의 상부로 돌출된 원주방향 양측면, 절연체(300)의 상면 및 블록(120)의 상면과 접촉할 수 있다.
코팅층(400)의 상면과 전극 단자(200)의 상면은 동일한 평면상에 구비될 수 있다. 예를 들어, 코팅층(400)의 두께는 전극 단자(200)의 블록(120) 상부로 돌출된 길이(d)와 동일할 수 있다.
코팅층(400)을 블록(120)의 상면에 형성하는 과정에서, 도포되는 코팅제는 전극 수용홈(121)과 절연체(300) 사이 및 절연체(300)와 전극 단자(20) 사이에 형성될 수 있는 미세 틈새에 유입되어, 간극을 메울 수 있다. 이에 따라 부품의 조립간 발생할 수 있는 이격을 최소화할 수 있다.
코팅층(400)은 내부에 실런트(410, 도 9(g) 참조)를 포함할 수 있다. 실런트는 예를 들어 에폭시(epoxy)를 포함할 수 있다. 실런트는 코팅층(400)이 형성된 상태에서 블록(120)을 진공 챔버에 배치한 후, 코팅층(400) 상부에 실런트를 도포함으로써 코팅층(400) 내부로 주입될 수 있다. 다만, 코팅층(400)의 상부에 먼저 실런트를 도포하고, 블록(120)을 진공 챔버에 배치하는 것도 가능하다.
즉, 코팅층(400)이 형성된 블록(120)을 진공 상태에서 봉공 처리(sealing)함으로써, 코팅층(400) 내부에 실런트를 주입할 수 있다.
한편, 코팅층(400)의 상면 및 전극 단자(200)의 상면에는 실런트층(500, 도 9의 (g) 참조)이 형성될 수 있다. 실런트층(500)은 검사용 디스크(10)의 절연 저항 등과 같은 전기적 특성을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 실런트층(500)은 검사용 디스크(10)의 표면 조도 및 내구성 등과 같은 기계적 특성을 향상시킬 수 있다. 표면 조도 향상에 따라 검사대상 적층세라믹콘덴서의 이동에 따라 검사대상 적층세라믹콘덴서에 가해지는 마찰 손상을 감소시킬 수 있다. 또한, 실런트층(500)은 검사용 디스크(10)의 내부식성 등의 화학적 특성을 향상시킬 수 있다. 실런트층(500)은 예를 들어, 블록(120)이 진공 상태에서 봉공처리된 후, 대기 조건에서 코팅층(400) 및 전극 단자(200)의 상면에 도포되어 경화됨으로써 형성될 수 있다. 실런트층(500)은 봉공 처리 과정에서 사용되는 에폭시를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 8 및 도 9를 더 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크의 제조 방법에 대해 설명한다. 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크 제조 방법 설명에 사용되는 각 구성의 도번은 도 1 내지 도 7에 기재된 도번을 의미한다.
제1 단계: 블록(120)의 전극 삽입홈(121)에 합형되는 절연체(300)를 삽입하여 결합시키는 단계(도 9의 (a) 참조)
제2 단계: 절연체(300)의 내측에 형성된 전극 단자 수용홈(310)에 전극 단자(200)를 삽입하여 결합시키는 단계(도 9의 (b) 참조)
제1 단계 및 제2 단계에서, 절연체(300)는 세라믹 분말을 소결시켜 벌크 세라믹 형태로 가공될 수 있으며, 산화 알루미늄(aluminium oxide)을 포함할 수 있다. 절연체(300)의 외면은 전극 삽입홈(121)에 밀착될 수 있으며, 전극 단자(200)는 절연체(300)의 전극 단자 수용홈(310)에 밀착될 수 있다.
전극 단자(200)는 통전성 재질로 구비될 수 있다. 예를 들어, 전극 단자(200)는 합금 공구강, 탄소강 등으로 구비될 수 있다. 전극 단자(200)의 소재는 당업계에서 통용되는 소재로 대체될 수 있다.
여기서, 제1 단계 및 제2 단계의 순서는 변경될 수 있다. 다시 말해, 절연체(300)를 블록(120)의 전극 삽입홈(121)에 삽입결합시킨 후 전극 단자(200)를 절연체(300)의 전극 단자 수용홈(310)에 삽입결합시키거나, 전극 단자(200)를 절연체(300)의 전극 단자 수용홈(310)에 삽입결합시킨 후, 절연체(300)를 블록(120)의 전극 삽입홈(121)에 삽입결합시킬 수 있다.
제3 단계: 요홈의 바닥면에 마스킹을 하는 단계
제3 단계에서, 마스킹은 당업계에서 통용되는 마스킹 테이프를 접착하는 방식으로 수행될 수 있다. 여기서, 마스킹의 대상이 되는 요홈은 블록(120)에 형성된 요홈(101) 뿐만 아니라, 상기 요홈(101)과 연속된 통로를 형성하는 절연체(300)의 개구(312b-1) 바닥면, 전극 단자(200)의 그루브(221) 바닥면을 포함할 수 있다. 마스킹 테이프는 후술할 제7 단계 이후 제거될 수 있다.
제4 단계: 블록(120) 상에 산화이트륨(Yttrium oxide)과 산화알루미늄(Aluminium oxide)의 화합물인 이트륨 알루미늄 가넷(Yttrium aluminium garnet, YAG)를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계(도 9의 (c) 참조)
제4 단계에서, 코팅층(400)을 형성하는 방법은 용사 코팅법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 코팅층(400)은 APS(air plasma spray) 코팅법, SPS(suspension plasma spray) 코팅법으로 형성될 수 있다. 다만, 코팅층(400)을 형성하는 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통용되는 다양한 방법으로 대체될 수 있다.
제4 단계에서 코팅제로 사용되는 이트륨 알루미늄 가넷은 지르코니아(zirconia) 또는 알루미나(alumina)로 대체되거나 이를 포함할 수 있다. 코팅제는 블록(120)의 상면 및 전극 단자(200)의 상면에 도포될 수 있다. 즉, 제4 단계에서, 전극 단자(200)는 외부로 노출되지 않는다.
제5 단계: 코팅층(400) 내부로 제1 차 실런트(410)를 인입시키는 단계(도 9의 (d) 및 (e) 참조)
제5 단계에서, 블록(120)의 상면에 제1 실런트(410)가 도포될 수 있으며(도 9의 (d) 참조), 제1 실런트(410)의 도포가 완료되면, 블록(120)을 진공 챔버에 배치할 수 있다. 다만, 블록(120)을 진공 챔버에 배치한 후 제1 실런트(410)를 도포하는 것도 가능하다.
블록(120)이 진공 상태에 놓이게 되면 블록(120)의 상면에 도포된 제1 실런트(410)는 코팅층(400) 내부로 인입될 수 있다(도 9의 (e) 참조).
제1 실런트(410)는 에폭시를 포함할 수 있다. 제1 실런트(410)가 코팅층(400)에 인입되어 코팅층(400)에 형성되어 있는 기공을 메움으로써, 코팅층(400)의 절연성, 내구성, 내부식성 등 전기적/기계적/화학적 특성이 개선될 수 있다.
제6 단계: 코팅층(400)을 래핑(lapping)하여 전극 단자(200)의 상면을 외부로 노출시키는 단계(도 9의 (f) 참조)
제6 단계에서, 코팅층(400)이 형성된 블록(120) 상에 랩제를 도포한 후, 압력을 가해 문질러 코팅층(400)의 상면을 깎을 수 있다. 이때, 래핑 작업은 전극 단자(200)의 상면이 외부로 노출될 때까지 수행될 수 있다. 래핑 작업이 완료되면 코팅층(400)의 상면은 전극 단자(200)의 상면과 동일한 평면 상에 구비될 수 있다. 다시 말해, 코팅층(400)의 두께는 전극 단자(200)가 블록(120)의 상면 보다 높게 배치된 길이(d)에 해당할 수 있다.
제7 단계: 제1 실런트(410)가 코팅층(400)에 인입된 블록(120)을 대기 환경에 배치한 상태에서 제2 차 실런트(500)를 도포하는 단계(도 9의 (g) 참조)
제7 단계에서, 제2 실런트(500)는 블록(120)의 상면에 도포되어 경화될 수 있다. 제2 실런트(500)는 실런트층을 형성할 수 있다. 제2 실런트(500)는 에폭시를 포함할 수 있다. 제2 실런트(500)를 도포함으로써, 블록(120)의 표면 조도가 향상될 수 있다. 이때, 제2 실런트(500)는 블록(120)의 상면에 전체적으로 도포될 수 있으며, 전극 단자(200)의 상면에도 도포될 수 있다.
제8 단계: 블록(120)을 유닛 플레이트(110)에 결합시켜 메탈 플레이트(100)를 형성하는 단계
제8 단계에서, 유닛 플레이트(110)의 제1 체결홀(110a) 및 블록(120)의 제2 체결홀(120a)에 볼트 등의 체결부재를 결합시킬 수 있다. 복수의 블록(120)은 유닛 플레이트(110)의 일부분에 대응하는 형상으로 구비될 수 있다. 복수의 블록(120)이 유닛 플레이트(110)에 결합되는 경우 복수의 블록(120)은 전체적으로 중앙 부분에 개구가 형성된 원판 형상으로 배치될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
10: 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크
100: 메탈 플레이트 110: 유닛 플레이트
120: 블록 200: 전극 단자
210: 헤드 파트 220: 바디 파트
300: 절연체 310: 전극 단자 수용홈
400: 코팅층
100: 메탈 플레이트 110: 유닛 플레이트
120: 블록 200: 전극 단자
210: 헤드 파트 220: 바디 파트
300: 절연체 310: 전극 단자 수용홈
400: 코팅층
Claims (13)
- 유닛 플레이트 및 상기 유닛 플레이트 일면에 결합되는 복수개의 블록을 포함하고, 상기 블록 중 적어도 하나의 블록에는 전극 삽입홈이 형성된 메탈 플레이트;
상기 전극 삽입홈에 삽입된 전극 단자;
상기 전극 삽입홈과 상기 전극 단자 사이에 개재되어 상기 전극 삽입홈과 상기 전극 단자를 절연시키는 절연체; 및
상기 전극 단자의 상면이 외부로 노출되도록 상기 전극 삽입홈이 형성된 상기 블록의 상면에 도포되는 코팅층;을 포함하고,
상기 메탈 플레이트의 상면에는 원주방향으로 형성된 요홈이 반경방향으로 이격되게 복수개가 형성되고, 상기 전극 삽입홈은 상기 요홈을 반경방향으로 가로지르도록 구비되고,
상기 절연체의 외면은 상기 전극 삽입홈의 내측면에 대응하는 형상으로 구비되고, 상기 절연체의 내측에는 상기 전극 단자가 삽입되는 전극 단자 수용홈이 형성되고,
상기 전극 단자는,
외부전원에 연결되는 커넥터가 삽입되는 헤드 파트; 및 상기 헤드 파트에 연결되고 상기 메탈 플레이트의 반경방향으로 연장된 바디 파트;를 포함하고,
상기 전극 단자 수용홈은,
상기 헤드 파트가 내측에 수용되는 헤드 파트 수용부; 및 상기 바디 파트가 수용되는 바디 파트 수용부;를 포함하며,
상기 바디 파트 수용부는,
상기 전극 삽입홈의 바닥면에 접촉하는 베이스 파트; 및
상기 베이스 파트의 폭 방향 양측에서 돌출 구비되어 상기 전극 삽입홈의 측면에 접촉하고, 상기 요홈에 대응하는 부분에 상기 요홈의 원주방향 단면에 대응하는 형상의 개구가 형성된 사이드 파트;를 포함하고,
상기 전극 단자의 바디 파트의 상기 요홈에 대응하는 부분에는 상기 요홈의 원주방향 단면에 대응하는 형상의 그루브가 형성되며,
상기 요홈, 상기 개구 및 상기 그루브는 연속된 통로를 형성하는,
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크.
- 제1 항에 있어서,
상기 코팅층은,
상기 전극 단자의 상기 블록의 상부로 돌출된 원주방향 양측면, 상기 절연체의 상면 및 상기 블록의 상면에 접촉하고,
상기 전극 단자의 상면과 상기 코팅층의 상면은 동일한 평면 상에 구비되는,
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크.
- 제1 항에 있어서,
상기 코팅층은,
산화이트륨(Yttrium oxide)과 산화알루미늄(Aluminium oxide)의 화합물인 이트륨 알루미늄 가넷(Yttrium aluminium garnet, YAG), 지르코니아(zirconia) 및 알루미나(alumina) 중 적어도 하나를 포함하는,
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크.
- 제3 항에 있어서,
상기 코팅층은,
에폭시(Epoxy)를 더 포함하는,
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 절연체는 산화 알루미늄(Alumimium oxide)을 포함하는,
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크.
- 제1 항에 있어서,
상기 전극 단자는,
합금공구강 또는 탄소강으로 구비되는,
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크.
- 제1 항에 있어서,
검사대상 적층세라믹콘덴서가 상기 메탈 플레이트의 상면에서 회전 이동하는 경우,
상기 전극 단자 중 적어도 일부는 검사대상 적층세라믹콘덴서에 소정의 전압을 인가해 검사대상 적층세라믹콘덴서를 충전시키고,
다른 일부는 검사대상 적층세라믹콘덴서를 충전시키는 전압보다 상대적으로 큰 전압을 검사대상 적층세라믹콘덴서에 인가한 후, 검사대상 적층세라믹콘덴서를 방전시키는,
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크.
- 제1 항에 있어서,
상기 요홈의 저면에는 유닛 플레이트와 연통되는 석션홀이 형성된,
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크.
- 블록의 전극 삽입홈에 절연체를 삽입하여 결합시키는 제1 단계;
상기 절연체의 내측에 형성된 전극 단자 수용홈에 전극 단자를 삽입하여 결합시키는 제2 단계;
상기 전극 삽입홈과 상기 블록 및 상기 절연체가 형성하는 요홈의 바닥면에 마스킹을 하는 제3 단계;
상기 블록 상에 산화이트륨(Yttrium oxide)과 산화알루미늄(Aluminium oxide)의 화합물인 이트륨 알루미늄 가넷(Yttrium aluminium garnet, YAG), 지르코니아(zirconia) 및 알루미나(alumina) 중 적어도 하나를 포함하는 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 제4 단계;
상기 코팅층 내부로 제1 차 실런트를 인입시키는 제5 단계;
상기 코팅층을 래핑하여, 상기 전극 단자의 상면을 외부로 노출시키는 제6 단계
상기 실런트가 인입된 상기 블록을 대기 환경에 배치한 상태에서 코팅층에 제2 차 실런트를 도포하는 제7 단계; 및
상기 블록을 유닛 플레이트에 결합시켜 메탈 플레이트를 형성하는 제8 단계;를 포함하는,
적층세라믹콘덴서 검사용 디스크 제조 방법.
- 제1 항 내지 제4 항 및 제8 항 내지 제11 항 중 어느 한 항의 적층세라믹콘덴서 검사용 디스크를 포함하는,
적층세라믹콘덴서 검사 장치.
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| KR20210089934A (ko) * | 2020-01-09 | 2021-07-19 | 삼화콘덴서공업주식회사 | Mlcc 번인 시험 장치 |
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Patent Citations (3)
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