KR20100094875A - Method of plating and plating structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아노다이징된 금속의 도금방법 및 그 도금방법에 의한 도금구조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 금속표면에 아노다이징된 산화층과 도금층을 함께 형성할 수 있는 도금방법 및 그 도금구조에 관한 것이다.The present invention relates to a plating method of anodized metal and a plating structure by the plating method, and more particularly, to a plating method and a plating structure capable of forming an anodized oxide layer and a plating layer together on a metal surface.
아노다이징(Ano-dizing) 공법은 대상금속을 양극에 걸고 희석 산액에서 전해하여, 양극에서 발생하는 산소에 의해서 대상금속과 대단한 밀착력을 갖는 산화피막을 형성하는 공법으로, 양극(Anode)과 산화(Oxidizing)의 합성어이다.The anodizing method is a method of forming an oxide film having great adhesion with the target metal by oxygen generated from the anode by electrolyzing the target metal on the anode and in a dilute acid solution. ) Is a compound word.
이러한 아노다이징 공법의 가장 대표적인 소재는 알루미늄(Al)이고 그 외에 마그네슘(Mg), 주석(Zn), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 하프늄(Hf), 니오브(Nb) 등의 금속 소재상에도 적용되고 있다. The most representative material of the anodizing method is aluminum (Al), and in addition to the metal material such as magnesium (Mg), tin (Zn), titanium (Ti), tantalum (Ta), hafnium (Hf) and niobium (Nb). Is being applied.
상술한 바와 같이, 대부분의 금속소재에 적용가능하며, 아노다이징 공법에 의해서 형성된 산화층은 대상금속과 대단한 밀착력을 가져 필링(peeling) 현상이 일어나지 않고, 전기저항이 크며, 경도 또한 높아 내마모성 및 내식성이 좋으며, 염색처리가 가능한 뛰어난 장점들이 있다. As described above, it is applicable to most metal materials, and the oxide layer formed by the anodizing method has a great adhesion to the target metal so that no peeling occurs, the electrical resistance is high, the hardness is high, and the wear resistance and corrosion resistance are good. There are outstanding advantages that can be dyed.
한편, 아노다이징 공법에 의해서 형성된 산화층은 그 자체로서는 광택이 부 족하여 화려한 외관을 요하는 장신구에 적용할 경우에는 별도의 도금층을 형성하기도 한다.On the other hand, the oxide layer formed by the anodizing method may form a separate plating layer when applied to jewelry that lacks the gloss itself and requires a gorgeous appearance.
다만, 아노다이징 공법에 의해서 형성된 산화층의 결합구조는 공유결합에 의해서 결합되는 세라믹의 결합구조에 가까우며, 산화층 상에 별도로 도금된 도금층은 금속결합에 의해서 결합되는 금속의 결합구조에 가깝다. However, the bonding structure of the oxide layer formed by the anodizing method is close to the bonding structure of the ceramic bonded by the covalent bond, and the plating layer separately plated on the oxide layer is close to the bonding structure of the metal bonded by the metal bond.
이에, 산화층과 산화층 상에 형성된 도금층은 상호 결합구조의 차이로 인하여 밀착력이 좋지 않으며, 이로 인하여 도금층이 산화층으로부터 쉽게 떨어져 나가는 필링 현상이 쉽게 발생한다. Thus, the adhesion layer and the plating layer formed on the oxide layer is not good adhesion due to the difference in the mutual coupling structure, and thus the peeling phenomenon that the plating layer is easily separated from the oxide layer easily occurs.
이러한 제약 때문에 아노다이징 공법을 적용한 금속 상에는 별도의 도금층을 형성하더라도 도금 효과를 장시간 유지하기 어려운 단점이 있다.Because of this limitation, even if a separate plating layer is formed on the metal to which the anodizing method is applied, it is difficult to maintain the plating effect for a long time.
본 발명은 금속표면에 아노다이징된 산화층과 도금층을 함께 형성할 수 있는 도금방법 및 도금구조를 제공한다.The present invention provides a plating method and a plating structure capable of forming an anodized oxide layer and a plating layer together on a metal surface.
본 발명의 볼륨감 있는 도금구조를 제공한다.It provides a volumetric plating structure of the present invention.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 도금방법은 금속층 상에 금속패턴을 형성하고, 금속패턴 주위로 노출된 금속층을 아노다이징하여 산화층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the plating method includes forming a metal pattern on the metal layer, and anodizing the exposed metal layer around the metal pattern to form an oxide layer.
이때, 금속층 상에 형성되는 금속패턴은 금속층 상에 마스킹 재료를 사용하여 마스킹막을 형성하고, 마스킹막이 제거된 부분에 도금하여 형성하는 방법, 및 금속층 상에 패터닝층을 형성하고, 패터닝층 상에 마스킹 재료를 도포하여 마스킹막을 형성하고, 금속패턴에 대응하도록 마스킹 재료 및 패터닝층을 함께 제거하여 형성하는 방법 등을 이용하여 형성할 수 있다.At this time, the metal pattern formed on the metal layer is formed by using a masking material on the metal layer to form a masking film, the method of forming a plating on the portion where the masking film is removed, and a patterning layer on the metal layer, masking on the patterning layer The masking film may be formed by applying a material, and the masking material and the patterning layer may be removed and formed together to correspond to the metal pattern.
또한, 마스킹막이 제거된 부분에 도금을 하여 금속패턴을 형성하는 경우에는 도금을 하기 전에 마스킹막이 제거된 사이로 노출된 금속층을 소정 깊이 제거할 수 있으며, 마스킹 재료 및 패터닝층을 한꺼번에 제거하여 금속패턴을 형성하는 경우에는 제거되는 마스킹 재료 및 패터닝층 하부에 위치하는 금속층을 소정 깊이 제거할 수도 있다. In addition, when the metal pattern is formed by plating the portion where the masking film is removed, the metal layer exposed to the masking film may be removed to a predetermined depth before plating, and the masking material and the patterning layer may be removed at once to remove the metal pattern. In the case of forming, the masking material to be removed and the metal layer located below the patterning layer may be removed to a predetermined depth.
이렇게 금속층을 소정 깊이 제거한 후에, 금속패턴 주위로 노출된 금속층을 아노다이징 공법을 사용하여 금속층의 표면으로부터 소정 깊이까지 산화시켜 산화층을 형성하기 때문에, 산화층과 금속패턴 사이에 소정의 간격이 발생하고 이로 인하여 볼륨감 있는 도금구조를 구현할 수 있다. After removing the metal layer to a predetermined depth, the metal layer exposed around the metal pattern is oxidized to a predetermined depth from the surface of the metal layer using an anodizing method to form an oxide layer. Thus, a predetermined gap is generated between the oxide layer and the metal pattern. Volumetric plating structure can be realized.
또한, 산화층을 형성한 후에, 금속패턴 상에 별도의 도금층을 형성할 수 있으며, 이러한 도금층은 금속패턴과 강한 결합력을 가지기 때문에 도금층이 금속패턴으로부터 필링되는 현상이 최소화된다. In addition, after the oxide layer is formed, a separate plating layer may be formed on the metal pattern. Since the plating layer has a strong bonding force with the metal pattern, the phenomenon in which the plating layer is peeled from the metal pattern is minimized.
상술한 금속층의 소재는 마그네슘(Mg), 주석(Zn), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 하프늄(Hf), 니오브(Nb) 등의 금속 소재 모두 사용가능하며, 특히 알루미늄(Al)을 사용하는 것이 바람직하다. The material of the metal layer described above may be a metal material such as magnesium (Mg), tin (Zn), titanium (Ti), tantalum (Ta), hafnium (Hf), niobium (Nb), and the like. It is preferable to use.
또한, 금속층을 아노다이징하는 과정에서 염료를 첨가하여 산화층을 형성하는 과정에서 착색을 동시에 할 수 있다. In addition, coloring may be performed simultaneously in the process of forming an oxide layer by adding a dye in the process of anodizing the metal layer.
또한, 도금패턴 상에 도금되는 별도의 도금층은 크롬을 이용하여 도금하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 최근 니켈의 유해성으로 인하여 그 사용이 제한되는 추세에 영향을 받아, 니켈을 쓰지 않는 니켈 프리(Nickel-free) 도금 제품이 많이 개발되고 있으나, 이러한 도금층은 실질적으로 내마모성, 내진동성, 내염수성 등과 같은 신뢰성 테스트를 통과하지 못하는 이유로 사용처의 제약이 있기 때문이다. In addition, the separate plating layer to be plated on the plating pattern is preferably plated using chromium. Because nickel has recently been affected by the trend of limiting its use, many nickel-free plating products have been developed that do not use nickel. However, these plating layers are substantially abrasion resistance, vibration resistance, salt water resistance, etc. The reason for not passing the same reliability test is because of limitations in the application.
또한, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따르면, 도금방법은 금속층을 제공하는 단계와, 금속층 상에 아노다이징패턴을 형성하는 단계와, 아노다이징패턴 주위로 노출된 금속층 상에 도금하여 도금층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. Further, according to another exemplary embodiment of the present invention, the plating method includes the steps of providing a metal layer, forming an anodizing pattern on the metal layer, and plating the metal layer exposed around the anodizing pattern to form a plating layer. It can include;
본 발명에 따른 도금방법 및 도금구조는 특정 제품이나 분야에 한정되지 아 니한다.Plating method and plating structure according to the present invention is not limited to a specific product or field.
본 발명의 도금방법은 금속표면 상에 아노다이징된 산화층과 도금층을 동시에 형성할 수 있다. The plating method of the present invention can simultaneously form an anodized oxide layer and a plating layer on the metal surface.
본 발명의 도금방법은 아노다이징된 금속 상에 니켈 도금을 배제한 도금층을 더 형성할 수 있다. The plating method of the present invention may further form a plating layer excluding nickel plating on the anodized metal.
본 발명의 도금방법은 산화층과 다른 도금층 간에 소정의 높이 차이가 발생하여 입체감있는 도금구조를 제공할 수 있다.The plating method of the present invention can provide a three-dimensional plating structure by a predetermined height difference between the oxide layer and another plating layer.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, in the present description, the same numbers refer to substantially the same elements, and may be described by quoting contents described in other drawings under such a rule, and the contents repeated or deemed apparent to those skilled in the art may be omitted.
실시예1Example 1
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금구조의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a plating structure according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 도금구조(100)는 알루미늄층(110), 동도금층(120), 산화층(130) 및 크롬층(140)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the
본 실시예의 도금구조(100)에서 알루미늄층(110)은 순수한 알루미늄뿐만 아니라, 알루미늄합금, 마그네슘(Mg), 주석(Zn), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 하프늄(Hf), 니오브(Nb) 등의 금속 소재 중 어느 하나 또는 합금으로 형성하여 모두 사용이 가능하다. In the
상술한 알루미늄층(110)의 표면에는 소정의 패턴을 가지는 동도금층(120)이 형성되어 있으며, 동도금층(120)이 형성되지 않은 부분에는 알루미늄층(110)을 아노다이징하여 알루미늄(Al)의 산화물인 알루미나(Al2O3)로 산화시켜 형성한 산화층(130)이 위치한다. The
참고로, 동도금층(120)은 동 이외의 다른 금속 및 금속 합금을 이용하여 도금할 수도 있다. For reference, the
또한, 본 실시예에 따른 동도금층(120)은 알루미늄층(110) 상에 형성되는 동도금층(120)의 접합성을 향상시키기 위하여, 알루미늄층(110) 상에 먼저 청화동(시안화구리)층을 형성하고, 청화동층에 황산욕으로 도금되는 황화동층을 순차적으로 도금하여 형성할 수도 있으며, 이때, 청화동층이 도금되기 전에 알루미늄층(110) 상에는 스트라이크 도금되는 청화동 스트라이크층을 더 포함시켜 알루미늄층(110)과 그 위에 도금되는 청화동층의 접합성을 더욱 향상시킬 수도 있다. In addition, the
이러한 동도금층(120)의 표면에는 크롬층(140)이 형성되어 있으며, 크롬층(140)은 동도금(120)의 표면에 도금하여 형성할 수 있다. The
이하, 상술한 도금구조를 제조하는 도금방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a plating method for producing the above-described plating structure will be described.
도 2 내지 도 7은 도 1에 도시된 도금구조를 제조하기 위한 도금방법을 설명하기 위한 도면들이다. 2 to 7 are views for explaining a plating method for manufacturing the plating structure shown in FIG.
먼저, 도 2를 참조하면 도금 대상인 알루미늄층(110)을 제공하고, 그 위에 감광막(150)을 골고루 도포한다. 도포된 감광막(150)은 사진식각과정에 의해서 제작자가 원하는 패턴대로 패터닝될 수 있다. 감광막(150)은 경우에 따라서 실크스크린과 같은 방법을 통해서 별도의 패터닝 과정을 생략할 수도 있다. First, referring to FIG. 2, an
도 3 및 도 4를 참조하여 사진식각과정에 의해서 감광막을 패터닝하는 과정을 설명한다. Referring to Figures 3 and 4 will be described a process of patterning the photosensitive film by a photolithography process.
도 3에 도시된 바와 같이, 감광막(150)은 본 실시예와 같이 포지티브 타입의 감광막(150)을 사용하는 경우에 마스크(160)의 투광영역(A)을 통해서 레이저와 같은 빛에 노출시키는 노광을 수행한다. 그 후에, 노광되지 않은 부분의 감광막(150)을 제거하면 도 4와 같이 소정의 패턴으로 패터닝된 감광막(155)이 형성된다. 이때, 마스크(160)의 비투광영역(B)은 후술할 동도금층(120)의 형성 패턴과 동일한 영역을 가진다. As shown in FIG. 3, the
본 실시예에서는 포지티브 타입의 감광막을 사용하여 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 네가티브 타입의 감광막을 사용할 수 있으며, 이러한 경우에 마스크(160)의 투광영역(A)은 후술할 동도금층(120)의 형성 패턴과 동일한 영역을 가진다. In this embodiment, a positive type photoresist film is used. However, in some cases, a negative type photoresist film may be used. In this case, the light-transmitting area A of the
감광막(150)을 패터닝한 후에는 패터닝된 감광막(155)을 그대로 둔 상태에서 도 5에 도시된 바와 같이 동도금층(120)을 형성한다. 동도금층(120)은 일반적인 도금방법을 통해서 형성할 수 있으며, 본 실시예에서는 동도금층(120)으로 한정하였으나, 경우에 따라서 동도금층(120)이외에도 다른 금속 및 합금을 이용하여 다양한 재질의 도금층을 형성할 수도 있다. After patterning the
참고로, 동도금층(120)을 도금하기 전에, 감광막(155)이 제거된 사이로 알루미늄층(110)을 소정 깊이로 제거할 수 있으며, 이때, 산을 이용한 에칭 공정으로 소정 깊이까지 식각할 수 있을 것이다. 이러한 경우에는 후술할 동도금층(120) 및 크롬층(140)과 산화층(130) 사이에 소정의 높이차이가 발생하여 보다 볼륨감 있는 도금구조(100)를 제공할 수도 있다. For reference, before plating the
경우에 따라서, 동도금층(120)은 먼저, 알루미늄층(110) 표면을 전체적으로 커버하도록 패터닝층을 형성하고, 패터닝층 표면을 커버하는 마스킹 재료를 도포하고, 마스킹 재료 및 패터닝층을 함께 제거함으로써 형성될 수도 있을 것이다. In some cases, the
여기서, 마스킹 재료를 동도금층(120)에 대응하는 패턴대로 레이저를 이용하여 제거하고 나서, 에칭 방법을 통해서 마스킹 재료가 제거된 부분의 패터닝층을 식각함으로써 동도금층(120)을 형성할 수 있으며, 이때, 보다 볼륨감 있는 도금구조를 제공하기 위하여 패터닝층을 제거하는 과정에서, 패터닝층 하부에 위치하는 알루미늄층(110)을 소정 깊이로 함께 제거할 수도 있다. Here, the masking material may be removed using a laser in a pattern corresponding to the
본 명세서에서 마스킹 재료라 함은, 감광막과 같이 선택적으로 식각 가능한 소재를 지칭할 수 있다. In the present specification, the masking material may refer to a selectively etchable material such as a photosensitive film.
이미 상술한 바와 같이, 알루미늄층(110) 상에 형성되는 동도금층(120)이 청화동 스트라이크층, 청화동층, 및 염산동층이나 황화동층이 순차적으로 형성되는 복수개의 도금층으로 이루어지는 경우에는 이 단계에서 각 층을 순차적으로 도금시켜 형성할 수 있다.As described above, in the case where the
동도금층(120)을 형성한 후에는 도 6에 도시된 바와 같이, 남아있던 패터닝 된 감광막(155)을 제거하여 알루미늄층(110)의 표면에 동도금층(120)만을 남겨둔다. After the
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이 동도금층(120)의 패턴 사이로 노출된 알루미늄층(110)에 아노다이징 공법을 이용하여 산화층(130)을 형성한다. As shown in FIG. 7, the
아노다이징 공법에 의해서 형성된 산화층(130)은 알루미늄층(110)과 강한 밀착력을 가져 필링(peeling) 현상이 일어나지 않으며, 전기저항이 크고, 경도가 높아 내마모성 및 내식성이 뛰어난 장점이 있으며, 또한 산화층(130)은 미세한 다공이 존재하기 때문에 형성 중에 염료를 첨가하여 염색처리가 가능하다. 이러한 염색방법은 산화층(130) 자체에 색소를 침투시키는 것으로써, 색상이 벗겨지지 않으며 알루미늄 고유의 광택을 유지하면서 색상을 구현할 수 있으므로 미관적으로도 상당한 이점을 제공한다. The
참고로, 아노다이징 양극산화피막인 산화층(130)은 일반도금 방법과 반대로, 알루미늄층(110)을 발생기산소에 의한 산화피막이 형성되도록 전해액 중에서 양극으로 사용하며, 음극은 납과 같은 불활성 재료를 사용한다. For reference, the
또한, 알루미늄층(110) 표면에 강한 전장(電場)을 주어서 그 힘에 의해서 알루미늄이온을 끌어내어 산소와 결합시켜 산화알루미늄을 만드는 아노다이징 시에 동도금층(120)의 산화가 최소화될 수 있도록 전장을 적절히 조절한다. 이때, 순수한 알루미늄의 융점은 659.7℃이며, 구리의 융점은 1084.5℃로 구리의 원소간 결합력이 더 강한 것을 알 수 있으며, 이로 인하여 동일한 전장 조건에서는 알루미늄의 산화가 더욱 쉽게 일어나며, 본 실시예에서는 전장을 조절하여 동도금층(120)의 산 화를 최소화하거나 거의 발생하지 않도록 아노다이징할 수 있다. 또한, 경우에 따라서 알루미늄층(110)의 아노다이징 시에 동도금층(120)의 산화가 최소화되지 않도록 별도의 막을 형성하는 전처리 과정을 거칠 수도 있을 것이다.In addition, a strong electric field is applied to the surface of the
그 후에, 동도금층(120)의 표면에 별도의 도금층을 형성하여 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 도금구조(100)를 완성할 수 있으며, 본 실시예에서는 크롬을 이용하여 크롬층(140)을 형성한다. 크롬층(140)은 도금방법을 이용하여 형성하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 크롬 도금층을 형성하는 대표적인 방법인 황산욕 크롬도금과 염화욕 크롬도금 방법을 사용할 수 있다. Thereafter, a separate plating layer may be formed on the surface of the
상술한 바와 같은 도금방법으로 제조되는 도금구조(100)는 산화층(130)의 착색이 용이하여 귀금속 및 악세서리와 같은 곳에 널리 사용할 수 있다. The
또한, 도금구조(100)는 아노다이징 공법을 이용하여 강한 내구성 및 내마모성을 가지는 산화층(130)을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 금속성 도금패턴 즉 동도금층(120) 위에 별도의 크롬층(140)을 형성하여 미약한 광택문제를 해결할 수 있다.In addition, the
더욱이, 최근 니켈의 유해성으로 인하여 그 사용의 제한을 받는 추세에 산화층(130) 상에 크롬을 이용하여 산화층(130)과 강한 결합성을 갖는 크롬층(140)을 형성할 수 있다. In addition, the
실시예2Example 2
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도금구조의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of a plating structure according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 도금구조(200)는 알루미늄층(210), 동도금층(220), 산화층(230) 및 크롬층(240)을 포함한다. Referring to FIG. 8, the
본 실시예의 도금구조(200)에서 알루미늄층(210)은 순수한 알루미늄뿐만 아니라, 알루미늄합금, 마그네슘(Mg), 주석(Zn), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 하프늄(Hf), 니오브(Nb) 등의 금속 소재 중 어느 하나 또는 합금으로 형성하여 모두 사용이 가능하다. In the
상술한 알루미늄층(210)의 표면에는 알루미늄층(210)을 아노다이징하여 알루미늄(Al)의 산화물인 알루미나(Al2O3)로 산화시켜 형성한 소정의 패턴을 가지는 산화층(230)이 형성되어 있으며, 산화층(230)이 형성되지 않은 부분에는 동도금층(220)이 위치한다. On the surface of the
참고로, 동도금층(220)은 동 이외의 다른 금속 및 금속 합금을 이용하여 도금할 수도 있다. For reference, the
또한, 본 실시예에 따른 동도금층(220)은 알루미늄층(210) 상에 형성되는 동도금층(220)의 접합성을 향상시키기 위하여, 알루미늄층(210) 상에 먼저 청화동(시안화구리)층을 형성하고, 청화동층에 황산욕으로 도금되는 황화동층을 순차적으로 도금하여 형성할 수도 있으며, 이때, 청화동층이 도금되기 전에 알루미늄층(210) 상에는 스트라이크 도금되는 청화동 스트라이크층을 더 포함시켜 알루미늄층(210)과 그 위에 도금되는 청화동층의 접합성을 더욱 향상시킬 수도 있다. In addition, the
이러한 동도금층(220)의 표면에는 크롬층(240)이 형성되어 있으며, 크롬층(240)은 동도금(220)의 표면에 도금하여 형성할 수 있다. The
이하, 상술한 도금구조를 제조하는 도금방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a plating method for producing the above-described plating structure will be described.
도 9 내지 도 12는 도 8에 도시된 도금구조를 제조하기 위한 도금방법을 설명하기 위한 도면들이다. 9 to 12 are views for explaining a plating method for manufacturing the plating structure shown in FIG.
먼저, 도 9를 참조하면 도금 대상인 알루미늄층(210)을 제공하고, 그 위에 감광막(250)을 골고루 도포한다. 도포된 감광막(250)은 사진식각과정에 의해서 제작자가 원하는 패턴대로 패터닝될 수 있다. First, referring to FIG. 9, an
사진식각과정에 의해서 감광막을 패터닝하는 과정은 실시예 1에서 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명하였으며, 본 실시예에서는 생략할 수 있다. The process of patterning the photoresist film by the photolithography process was described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 in Example 1, and may be omitted in this embodiment.
도 10에 도시된 바와 같이, 패터닝된 감광막(255)을 형성한 후에는 패터닝된 감광막(255)을 그대로 둔 상태에서 도 11에 도시된 바와 같이 산화층(230)을 형성한다. 산화층(230)은 도 11에 도시된 바와 같이 패터닝된 감광막(255) 사이로 노출된 알루미늄층(210)에 아노다이징 공법을 이용하여 형성한다. As shown in FIG. 10, after the patterned
그 후, 패터닝된 감광막(255)을 제거하고, 산화층(230) 사이로 노출된 알루미나층(210) 표면에 동도금층(220)을 형성한다. Thereafter, the patterned
이때, 산화층(230) 표면에 함께 동도금층(220)이 형성되는 것을 방지하도록 산화층(230) 표면에 막을 형성하는 처리 공정을 더 수행할 수도 있다.In this case, a process of forming a film on the surface of the
동도금층(220)은 일반적인 도금방법을 통해서 형성할 수 있으며, 본 실시예에서는 동도금층(220)으로 한정하였으나, 경우에 따라서 동도금층(220)이외에도 다른 금속 및 합금을 이용하여 다양한 재질의 도금층을 형성할 수도 있다. The
이미 상술한 바와 같이, 알루미늄층(210) 상에 형성되는 동도금층(220)이 청 화동 스트라이크층, 청화동층, 및 염산동층이나 황화동층이 순차적으로 형성되는 복수개의 도금층으로 이루어지는 경우에는 이 단계에서 각 층을 순차적으로 도금시켜 형성할 수 있다.As described above, in the case where the
그 후에, 동도금층(220)의 표면에 별도의 도금층을 형성하여 도 8에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 도금구조(200)를 완성할 수 있으며, 본 실시예에서는 크롬을 이용하여 크롬층(240)을 형성한다. 크롬층(240)은 도금방법을 이용하여 형성하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 크롬 도금층을 형성하는 대표적인 방법인 황산욕 크롬도금과 염화욕 크롬도금 방법을 사용할 수 있다. Thereafter, a separate plating layer may be formed on the surface of the
상술한 바와 같은 도금방법으로 제조되는 도금구조(200)는 산화층(230)의 착색이 용이하여 귀금속 및 악세서리와 같은 곳에 널리 사용할 수 있다. The
또한, 도금구조(200)는 아노다이징 공법을 이용하여 강한 내구성 및 내마모성을 가지는 산화층(230)을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 금속성 도금패턴 즉 동도금층(220) 위에 별도의 크롬층(240)을 형성하여 미약한 광택문제를 해결할 수 있다.In addition, the
더욱이, 최근 니켈의 유해성으로 인하여 그 사용의 제한을 받는 추세에 산화층(230) 상에 크롬을 이용하여 산화층(230)과 강한 결합성을 갖는 크롬층(240)을 형성할 수 있다. In addition, the
또한, 알루미늄층(210)을 아노다이징 처리하여 형성된 산화층(230)과 동도금층(220) 및 크롬층(240) 간에는 소정의 높이 차이가 발생하여 입체감있는 도금구조(200)를 제공할 수 있다. In addition, a predetermined height difference may occur between the
실시예3Example 3
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도금구조의 단면도이다. 13 is a cross-sectional view of a plating structure according to another embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 도금구조(300)는 알루미늄층(310), 동도금층(320), 산화층(335) 및 크롬층(340)을 포함한다. Referring to FIG. 13, the
본 실시예의 도금구조(300)에서 알루미늄층(310)은 순수한 알루미늄뿐만 아니라, 알루미늄합금, 마그네슘(Mg), 주석(Zn), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 하프늄(Hf), 니오브(Nb) 등의 금속 소재 중 어느 하나 또는 합금으로 형성하여 모두 사용이 가능하다. In the
상술한 알루미늄층(310)의 표면에는 알루미늄층(310)을 아노다이징하여 알루미늄(Al)의 산화물인 알루미나(Al2O3)로 산화시켜 형성한 소정의 패턴을 가지는 산화층(335)이 형성되어 있으며, 산화층(335)이 형성되지 않은 부분에는 동도금층(320)이 위치한다. On the surface of the above-described
참고로, 동도금층(320)은 동 이외의 다른 금속 및 금속 합금을 이용하여 도금할 수도 있다. For reference, the
또한, 본 실시예에 따른 동도금층(320)은 알루미늄층(310) 상에 형성되는 동도금층(320)의 접합성을 향상시키기 위하여, 알루미늄층(310) 상에 먼저 청화동(시안화구리)층을 형성하고, 청화동층에 황산욕으로 도금되는 황화동층을 순차적으로 도금하여 형성할 수도 있으며, 이때, 청화동층이 도금되기 전에 알루미늄층(310) 상에는 스트라이크 도금되는 청화동 스트라이크층을 더 포함시켜 알루미늄층(310) 과 그 위에 도금되는 청화동층의 접합성을 더욱 향상시킬 수도 있다. In addition, the
이러한 동도금층(320)의 표면에는 크롬층(340)이 형성되어 있으며, 크롬층(340)은 동도금(320)의 표면에 도금하여 형성할 수 있다. The
이하, 금속층 상에 도금 및 아노다이징을 동시에 수행하기 위한 도금방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a plating method for simultaneously performing plating and anodizing on a metal layer will be described.
도 14 내지 도 18은 도 13에 도시된 도금구조를 제조하기 위한 도금방법을 설명하기 위한 도면들이다. 14 to 18 are views for explaining a plating method for manufacturing the plating structure shown in FIG.
먼저, 도 14를 참조하면 도금 대상인 알루미늄층(310)을 제공하고, 도 15에 도시된 바와 같이, 알루미늄층(310) 상에 감광막(350)을 도포한다. First, referring to FIG. 14, an
그 후에 레이저를 사용하여 도 16에 도시된 바와 같이, 감광막(350)을 부분적으로 식각하여 패터닝된 감광막(355)을 형성한다. Thereafter, as shown in FIG. 16 using a laser, the
이때, 패터닝된 감광막(355)이 그대로 존재하는 상태에서 아노다이징층(330)을 부분적으로 식각하여, 도 17에 도시된 바와 같은 소정의 패턴을 가지는 산화층(335)을 형성할 수 있다.In this case, the
참고로, 본 실시예에서는 레이저를 사용하여 감광막을 제거하나, 경우에 따라서 실크스크린 방법이나, 스프레이 분사 방법을 통하여 동일한 패턴의 산화층(335)을 형성할 수도 있을 것이다. For reference, in the present embodiment, the photoresist is removed using a laser, but in some cases, the
또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 아노다이징층(330)을 부분적으로 식각하는 과정에서, 식각되는 아노다이징층(330)의 하부에 위치하는 순수한 알루미늄으로 구성된 알루미늄층(310)을 동시에 식각함으로써, 아노다이징층(330)을 제거한 부분 과, 이를 제거하지 않은 알루미늄층(310)의 표면 간에 높이 차이를 형성하고, 이에 후술할 동도금층(220) 및 크롬층(240)과 산화층(335) 간에 높이 차이가 보다 확연하게 발생할 수 있다. 이에 볼륨감 있는 도금구조(300)를 제공할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 17, in the process of partially etching the
그 후에, 도 18에 도시된 바와 같이, 패터닝된 감광막(355)이 그대로 존재하는 상태에서 산화층(335) 사이로 노출되는 알루미늄층(310)에 동도금층(320)을 형성한다. Thereafter, as shown in FIG. 18, the
동도금층(320)은 일반적인 도금방법을 통해서 형성할 수 있으며, 본 실시예에서는 동도금층(320)으로 한정하였으나, 경우에 따라서 동도금층(320)이외에도 다른 금속 및 합금을 이용하여 다양한 재질의 도금층을 형성할 수도 있다. The
이미 상술한 바와 같이, 알루미늄층(310) 상에 형성되는 동도금층(320)이 청화동 스트라이크층, 청화동층, 및 염산동층이나 황화동층이 순차적으로 형성되는 복수개의 도금층으로 이루어지는 경우에는 이 단계에서 각 층을 순차적으로 도금시켜 형성할 수 있다.As described above, in the case where the
그 후에, 패터닝된 감광막(355)이 그대로 존재하는 상태에서 동도금층(320)의 표면에 별도의 도금층을 형성하고 나서 패터닝된 감광막(355)을 제거함으로써, 도 13에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 도금구조(300)를 완성할 수 있으며, 본 실시예에서는 크롬을 이용하여 크롬층(340)을 형성한다.Thereafter, by forming a separate plating layer on the surface of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금구조의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a plating structure according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 7은 도 1에 도시된 도금구조를 제조하기 위한 도금방법을 설명하기 위한 도면들이다. 2 to 7 are views for explaining a plating method for manufacturing the plating structure shown in FIG.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도금구조의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of a plating structure according to another embodiment of the present invention.
도 9 내지 도 12는 도 8에 도시된 도금구조를 제조하기 위한 도금방법을 설명하기 위한 도면들이다. 9 to 12 are views for explaining a plating method for manufacturing the plating structure shown in FIG.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도금구조의 단면도이다. 13 is a cross-sectional view of a plating structure according to another embodiment of the present invention.
도 14 내지 도 18은 도 13에 도시된 도금구조를 제조하기 위한 도금방법을 설명하기 위한 도면들이다. 14 to 18 are views for explaining a plating method for manufacturing the plating structure shown in FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100:도금구조 110:알루미늄100: plating structure 110: aluminum
120:동도금층 130:산화층120: copper plating layer 130: oxide layer
140:크롬층 150:감광막140: chromium layer 150: photosensitive film
155:패터닝된 감광막 160:마스크155: Patterned photosensitive film 160: Mask
170, 27:황산크롬층 180, 280:크롬부동태피막170, 27: chromium sulfate layer 180, 280: chromium floating film
220:청화동스트라이크층 230:청화동층220: Tsinghua copper strike floor 230: Tsinghua copper strike floor
Claims (16)
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