KR20130051961A - 3-dimensional interconnect module and apparatus for manufacturing same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자부품의 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출성형으로 형성되는 3차원 성형 상호 접속 모듈 및 그 제조 장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for manufacturing an electronic component, and more particularly, to a three-dimensional molded interconnect module formed by injection molding and an apparatus for manufacturing the same.
최근의 휴대용 전자기기를 생산하는 제조업체에서는 소비자의 욕구를 충족시키기 위하여 제품의 소형화, 슬림화 및 경량화에 주력하고 있다. 또한 다양한 형상을 가진 디자인을 가진 제품이 생산되고 있고, 전자기기의 컨버전스화가 가속화되고 있다. In recent years, manufacturers of portable electronic devices are focusing on miniaturization, slimming, and lightweighting products in order to meet consumer needs. In addition, products with designs with various shapes are being produced, and convergence of electronic devices is accelerating.
컨버전스화란 하나의 전자기기에 기존에 여러 개의 전자기기가 가진 기능을 모두 수용할 수 있는 전자기기를 만드는 것을 말한다. 전자기기의 컨버전스화에 따라 기구물은 각종 부품이 구비된 복잡한 구조로 형성되므로 성형이 용이한 열가소성수지로 제작된다. 반면에 기구물에 구비되는 인쇄회로기판은 일반적으로 상술한 동박적층판 등으로 제작되어 기구물의 내측면에 따른 3차원 자유곡면으로의 성형이 곤란하게 된다.Convergence refers to making electronic devices that can accommodate all the functions of several electronic devices. According to the convergence of the electronic device, the appliance is made of a complicated structure with various components, so that it is made of a thermoplastic resin that is easy to mold. On the other hand, the printed circuit board provided in the apparatus is generally made of the above-described copper clad laminate, it is difficult to form a three-dimensional free curved surface according to the inner surface of the apparatus.
이는 결국 기구물과 인쇄회로기판 사이에 불용공간을 증가시키는 결과를 초래하며, 사용자의 입력신호를 기구장치를 통해 회로에 전달하기 위하여 스위치, 와이어, 커넥터 등의 각종 부가장치를 필요로 하게 된다. 따라서, 제품의 소형화, 슬림화 및 경량화를 요구하는 소비자를 충족시키지 못하고 제조원가만 상승시키는 결과가 초래된다. 또한 기구물에 구속 조건을 유발하여 기구물의 형상이 제한되어 낮은 자유도를 갖게 되는 문제가 발생한다.This results in an increase in the usable space between the apparatus and the printed circuit board, and requires a variety of additional devices such as switches, wires, connectors, etc. to transmit the user's input signal to the circuit through the apparatus. Therefore, the result is that the manufacturing cost is increased without satisfying the consumer who demands miniaturization, slimming, and lightening of the product. In addition, a problem arises that the constraint of the apparatus is limited and thus the shape of the apparatus is limited to have a low degree of freedom.
이에 최근 3차원 형상의 기구물 케이스 내부에 전극회로를 직접 형성하는 방법 또한 소개되고 있으나, 이러한 방법 역시 3차원 성형물을 사출성형으로 성형함에 있어서 원료 융용시 융융수지에 포함되는 가스로 인하여 고품질의 성형제품을 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 이로 인해 3차원 형상의 기구물 케이스 내부에 전극회로를 형성하는 데 있어서 많은 어려움을 겪게 한다.Recently, a method of directly forming an electrode circuit inside a three-dimensional shaped appliance case has also been introduced, but this method also has high-quality molded products due to the gas contained in the molten resin when melting the raw materials in molding the three-dimensional molded article by injection molding. Not only can not be obtained, but this causes a lot of difficulties in forming the electrode circuit inside the three-dimensional shaped body case.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 3차원 형상의 사출 성형물을 형성하는 용융수지에 포함된 가스를 효과적으로 추출하여 고품질의 3차원 형상의 사출 성형물을 제조할 수 있는 방법 및 이의 방법으로 제조된 3차원 형상의 사출 성형물을 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to effectively extract the gas contained in the molten resin forming the injection molding of the three-dimensional shape injection molding of a high quality three-dimensional shape It is to provide a method for producing a and an injection molded article of the three-dimensional shape produced by the method.
또한, 본 발명은 3차원 형상의 사출 성형물을 이와 같은 방법으로 제조함으로써 3차원 형상의 사출성형물 내부에 전극회로를 용이하게 형성할 수 있도록 하는 데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to make it easy to form the electrode circuit in the three-dimensional injection molding by manufacturing the injection molded product of the three-dimensional shape in this way.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조방법은, 사출 성형 원료를 공급하는 단계, 상기 공급된 원료를 가열하여 용융수지를 형성하는 단계, 상기 용융수지로부터 가스를 배기시키는 단계, 상기 가스가 배기된 용융수지를 사출 성형하여 3차원 사출 성형물을 제조하는 단계, 및 상기 3차원 사출 성형물에 전극회로를 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the three-dimensional molding interconnect module manufacturing method according to the present invention comprises the steps of: supplying injection molding raw material, heating the supplied raw material to form a molten resin, exhaust gas from the molten resin And forming a three-dimensional injection molding by injection molding the molten resin in which the gas is exhausted, and forming an electrode circuit on the three-dimensional injection molding.
또한 본 발명에 따르면, 상기 원료는 수지재료로서 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스틸렌, 액정고분자 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the raw material is a resin material, characterized in that any one of polyethylene, polypropylene, polyester, polystyrene, liquid crystal polymer.
또한 본 발명에 따르면, 상기 원료에는 무기섬유 충전제가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the raw material is characterized in that it further comprises an inorganic fiber filler.
또한 본 발명에 따르면, 상기 원료는 열가소성 수지와 화합물의 혼합물인 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the raw material is characterized in that the mixture of a thermoplastic resin and a compound.
또한 본 발명에 따르면, 상기 화합물은 금속과 비금속의 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the compound is characterized by consisting of a compound of a metal and a non-metal.
또한 본 발명에 따르면, 상기 전극회로를 형성하는 단계는, 상기 3차원 사출 성형물의 일부분에 사출마스크를 형성하는 단계, 상기 3차원 사출 성형물을 산에 노출시켜 활성화시키는 단계, 상기 3차원 사출 성형물에 무전해도금을 하는 단계, 상기 3차원 사출 성형물에 전기도금을 하는 단계, 및 상기 사출마스크를 3차원 사출 성형물로부터 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the step of forming the electrode circuit, forming an injection mask on a portion of the three-dimensional injection molding, the step of activating by exposing the three-dimensional injection molding to acid, the three-dimensional injection molding Electroless plating, electroplating the three-dimensional injection molding, and removing the injection mask from the three-dimensional injection molding.
또한 본 발명에 따르면, 상기 전극회로를 형성하는 단계는, 상기 3차원 사출 성형물을 산에 노출시켜 활성화시키는 단계, 상기 3차원 사출 성형물에 무전해도금을 하는 단계, 상기 3차원 사출 성형물의 일부분에 사출마스크를 형성하는 단계, 상기 3차원 사출 성형물에 전기도금을 하는 단계, 및 상기 3차원 사출 마스크를 사출성형물로부터 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the step of forming the electrode circuit, the step of activating the three-dimensional injection molding by exposing the acid, electroless plating on the three-dimensional injection molding, a part of the three-dimensional injection molding Forming an injection mask, electroplating the three-dimensional injection molding, and removing the three-dimensional injection mask from the injection molding.
또한 본 발명에 따르면, 상기 3차원 사출 성형물은 상기 용융수지를 일정 구간 흐르도록 안내하면서, 그 일정 구간 외측을 링 형태로 형성된 복수의 배기부재가 감싸도록 함으로써 상기 용융수지로부터 가스가 배기되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the three-dimensional injection molding guides the molten resin to flow for a predetermined section, while the exhaust gas is exhausted from the molten resin by surrounding the plurality of exhaust members formed in a ring shape outside the predetermined section. It features.
또한 본 발명에 따르면, 상기 배기부재는 일측면 외주면에 길이방향으로 돌출된 제1돌기와, 일측면 내주면에 길이방향으로 돌출되고 방사방향으로 형성된 배기용 미세홈을 구비한 제2돌기와, 상기 제1돌기와 제2돌기 사이에 형성된 가스 챔버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the exhaust member has a first projection protruding in the longitudinal direction on one side outer peripheral surface, a second projection having a micro groove for exhaust protruding in the longitudinal direction and formed in the radial direction on one side inner peripheral surface, the first And a gas chamber formed between the protrusion and the second protrusion.
또한 본 발명에 따르면, 상기 제1돌기는 제2돌기에 비해 길이방향으로 높게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the first projection is characterized in that formed in the longitudinal direction higher than the second projection.
또한 본 발명에 따르면, 상기 배기부재는 복수개의 조각으로 분할된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the invention, the exhaust member is characterized in that divided into a plurality of pieces.
또한 본 발명에 따르면, 상기 배기부재의 제1돌기에는 가스를 배출할 수 있는 복수의 배기공이 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the first projection of the exhaust member is characterized in that the plurality of exhaust holes for further discharging the gas is further provided.
또한 본 발명에 따르면, 상기 배기부재의 제1돌기는 가스를 배출할 수 있도록 이격을 두고 분할된 다수의 돌기들로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the first projection of the exhaust member is characterized in that it consists of a plurality of projections divided at intervals so as to discharge the gas.
또한 본 발명에 따르면, 상기 용융수지를 일정 구간 흐르도록 안내하기 위하여, 외측면에 길이방향을 따라 용융수지의 이동을 안내하는 가이드홈을 구비한 안내부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, in order to guide the molten resin to flow for a predetermined period, characterized in that it comprises a guide member having a guide groove for guiding the movement of the molten resin along the longitudinal direction on the outer surface.
또한 본 발명에 따르면, 상기 배기부재의 미세홈은 에칭, 방전 가공, 레이저 가공 중 어느 한 방법으로 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the present invention, the fine groove of the exhaust member is characterized in that it is formed by any one of etching, electrical discharge processing, laser processing.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조 장치는, 사출 성형 원료를 공급하는 공급부, 상기 공급된 원료를 가열하여 용융수지를 형성하는 가열부, 상기 용융수지로부터 가스를 배기시키는 배기부, 상기 가스가 배기된 용융수지를 사출 성형하여 3차원 사출 성형물을 제조하는 사출부, 및 상기 3차원 사출 성형물에 회로패턴을 형성하는 패턴부를 포함한다.In order to achieve the above object, a three-dimensional molding interconnect module manufacturing apparatus according to the present invention includes a supply unit for supplying injection molding raw material, a heating unit for heating the supplied raw material to form a molten resin, and a gas from the molten resin. And an exhaust part for exhausting, an injection part for manufacturing a three-dimensional injection molding by injection molding the molten resin in which the gas is exhausted, and a pattern part for forming a circuit pattern on the three-dimensional injection molding.
또한 본 발명에 따르면, 상기 배기부는 상기 용융수지를 일정 구간 흐르도록 안내하면서, 그 일정 구간 외측을 링 형태로 형성된 복수의 배기부재가 감싸도록 함으로써 상기 용융수지로부터 가스가 배기되도록 하는 것을 특징으로 한다.
In addition, according to the present invention, the exhaust portion guides the molten resin to flow for a predetermined period, and the gas is exhausted from the molten resin by enclosing a plurality of exhaust members formed in a ring shape outside the predetermined section. .
본 발명의 3차원 성형 상호 접속 모듈 및 그 제조장치에 의하면, 사출성형용 용융수지에 포함되어 있는 가스를 효과적으로 추출하여 고품질의 3차원 형상의 성형물 성형할 수 있는 이점이 있다.According to the three-dimensional molding interconnect module of the present invention and its manufacturing apparatus, there is an advantage that the gas contained in the molten resin for injection molding can be effectively extracted to form a high quality three-dimensional molded article.
또한, 본 발명의 3차원 성형 상호 접속 모듈 및 그 제조장치에 의하면, 상기와 같은 방법으로 3차원 형상의 성형물을 제조함으로써 3차원 형상의 성형물 내부에 용이하게 전극회로를 형성할 수 있는 이점이 있다. Further, according to the three-dimensional molded interconnect module of the present invention and its manufacturing apparatus, there is an advantage that the electrode circuit can be easily formed inside the molded article of the three-dimensional shape by manufacturing the molded article of the three-dimensional shape by the above method. .
도 1은 본 발명에 따른 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 사용되는 사출부의 사시도.
도 3은 본 발명에 사용되는 사출부의 분해사시도.
도 4는 본 발명에 사용되는 사출부의 종단면도.
도 5는 본 발명에 사용되는 배기부의 안내부재의 구성을 설명하기 위한 사시도.
도 6은 본 발명에 사용되는 배기부의 배기부재를 설명하기 위한 사시도.
도 7은 본 발명에 사용되는 배기부의 배기부재의 정면도.
도 8은 본 발명에 사용되는 배기부의 배기부재의 미세홈을 에칭으로 형성하는 방법을 설명하기 위한 일련의 참조도.
도 9는 본 발명에 사용되는 배기부의 배기부재의 미세홈을 에칭으로 형성하는 것을 설명하기 위한 흐름도.
도 10과 도 11은 본 발명에 사용되는 배기부의 배기부재에 레이저 가공으로 미세홈을 형성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 진공펌프를 이용하여 용융수지로부터 가스를 강제로 분리할 수 있도록 한 구성을 설명하기 위한 사용상태도.
도 13은 본 발명에 사용되는 배기부의 안내부재의 변형된 구성을 설명하기 위한 참조사시도.
도 14는 도 13의 I-I에 따른 단면도.
도 15 내지 도 17은 변형된 형태의 배기부재를 설명하기 위한 참조 정면도.
도 18은 본 발명의 적용 사례를 나타낸 평면도.1 is a block diagram of a three-dimensional molded interconnect module manufacturing apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the injection unit used in the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of the injection unit used in the present invention.
Figure 4 is a longitudinal sectional view of the injection unit used in the present invention.
5 is a perspective view for explaining the configuration of the guide member of the exhaust portion used in the present invention.
Figure 6 is a perspective view for explaining the exhaust member of the exhaust unit used in the present invention.
7 is a front view of the exhaust member of the exhaust unit used in the present invention.
8 is a series of reference diagrams for explaining a method of forming a microgroove in an exhaust member of an exhaust portion used in the present invention by etching;
9 is a flow chart for explaining the formation of fine grooves in the exhaust member of the exhaust part used in the present invention by etching.
10 and 11 are flowcharts for explaining a method of forming a fine groove by laser processing on the exhaust member of the exhaust unit used in the present invention.
12 is a use state diagram for explaining a configuration in which gas can be forcibly separated from a molten resin using a vacuum pump.
Figure 13 is a reference perspective view for explaining a modified configuration of the guide member of the exhaust portion used in the present invention.
14 is a sectional view according to II of FIG. 13;
15 to 17 are reference front views for explaining the exhaust member of the deformed form.
18 is a plan view showing an application example of the present invention.
이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 3차원 성형 상호 접속 모듈을 제조하기 위한 장치 어셈블리(10)를 나타낸 구성도로서, 크게 사출 성형 장치(100)과 전극형성부(60)를 포함하며, 상기 사출 성형 장치(100)는 공급부(20), 가열부(30), 사출부(40), 및 배기부(50)를 포함하여 이루어진다.1 is a block diagram showing an
상기 공급부(20)는 가열부 실린더 내로 원료를 공급하는 장치로, 원료를 공급하는 호퍼와, 상기 호퍼로부터 공급되는 원료를 이송하는 이송스크류 및 이송스크류에 동력을 공급하는 모터로 구성될 수 있다. 여기에 상기 이송스크류로 원료가 정량공급될 수 있도록 원료의 공급을 계측하고 제어할 수 있는 원료감지센서부가 추가로 구성될 수 있다.The
상기 공급부(20)에 공급되는 원료는 가열성 수지재료로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스틸렌, 액정고분자 등의 모든 열가소성 수지가 가능하다. 상기 열가소성 수지들은 성형성이 좋고, 공학적 물성치가 우수하여 기구물을 제작하는 데 널리 사용되고 있다. The raw material supplied to the
또한 3차원 사출 성형물의 기계 강도를 향상시키기 위해 상기 열가소성 수지 원료에 무기섬유와 같은 충전제가 더 포함될 수 있다.In addition, a filler such as an inorganic fiber may be further included in the thermoplastic resin raw material to improve the mechanical strength of the three-dimensional injection molding.
또는 상기 원료를 열가소성 수지와 화합물이 혼합된 혼합물에 의해 형성하여 줄 수 있다. Alternatively, the raw material may be formed by a mixture of a thermoplastic resin and a compound.
상기 열가소성 수지의 도금은 원칙적으로 불가능하나 현재 ABS의 경우에는 소재에 포함된 부타디엔 성분의 특수성으로 인하여 도금이 가능하게 되었다. 하지만, ABS를 제외한 대부분의 열가소성 수지에 불가능한 도금을 가능하게 하기 위해서는 열가소성 수지에 촉매를 혼합해야 한다. Plating of the thermoplastic resin is impossible in principle, but in the case of ABS, plating is possible due to the specificity of the butadiene component included in the material. However, in order to enable plating that is impossible for most thermoplastic resins except ABS, a catalyst must be mixed in the thermoplastic resin.
상기 열가소성 수지로 성형된 제품의 표면에는 미세요철이 있어서 도금촉매가 부착되어 도금될 개연성은 있지만, 실제로 도금을 수행하게 되면 접착특성의 저하로 인해 도금이 불가능함을 알 수 있다.The surface of the product formed of the thermoplastic resin has a fine unevenness, so there is a possibility that the plating catalyst is attached and plated, but the plating is impossible due to the deterioration of the adhesive property when the plating is actually performed.
그래서, 상기 3차원 사출성형물의 전도성 확보를 위해 상기 열가소성 수지에 혼합물을 혼합하는 것이다. 상기 화합물은 금, 은, 백금, 팔라듐 등의 금속과 주석 등의 비금속을 혼합한다. Thus, the mixture is mixed with the thermoplastic resin to ensure the conductivity of the three-dimensional injection molding. The compound mixes metals such as gold, silver, platinum, palladium and nonmetals such as tin.
상기 금속으로는 팔라듐이 주로 쓰이고, 비금속으로는 주석이 주로 쓰인다. 상기 금속과 비금속의 혼합비율은 혼합되는 물질의 특성에 따라 약간의 차이는 있지만 25%(질량비)의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.Palladium is mainly used as the metal, and tin is mainly used as the nonmetal. Although the mixing ratio of the metal and the nonmetal is slightly different depending on the properties of the materials to be mixed, the mixing ratio is preferably 25% (mass ratio).
그리고, 상기 혼합물의 선정에 있어서는 아래의 몇 가지 조건을 고려해야 한다. 먼저, 상기 혼합물 자체는 부도체이어야 하고, 도금 이외의 공정에서는 혼합물끼리의 화학적 반응이 없어야 하며, 열가소성 수지와 화합물 간에 친화성이 있어야 한다. 또한, 상기 혼합물은 고온특성이 우수하고, 화학적으로 안정해야 하며, 독성이 없어야 한다.In the selection of the mixture, the following several conditions should be considered. First, the mixture itself must be a nonconductor, there should be no chemical reaction between the mixtures in processes other than plating, and there must be affinity between the thermoplastic resin and the compound. In addition, the mixture should have good high temperature properties, be chemically stable, and non-toxic.
이와 같이 구비된 상기 원료는 상기 공급부(20)를 통하여 가열부(30)로 이송되며 상기 가열부(30)에서 가열수단에 의해 용융수지로 용융된다.The raw material provided as described above is transferred to the
상기 가열부(30)는 원료 공급 파이프를 통하여 상기 공급부(20) 몸체에 연결되어 있다. 따라서, 상기 공급부(20)에서 공급된 원료는 원료 공급 파이프를 통하여 가열 실린더에 공급된다. The
상기 가열 실린더의 외주면에는 상기 원료 공급 파이프와 연결되는 원료 투입구가 형성되어 있으며, 가열 실린더의 내부에는 스크류가 설치되어 있다. 또한, 상기 가열 실린더에는 원료를 용융하기 위한 가열 수단이 내장되어 있다. A raw material inlet connected to the raw material supply pipe is formed on an outer circumferential surface of the heating cylinder, and a screw is installed inside the heating cylinder. In addition, the heating cylinder has a built-in heating means for melting the raw material.
따라서, 가열 실린더에 공급된 원료는 상기 가열 수단에 의하여 용융수지로 용융되고, 상기 용융 수지는 스크류가 회전함에 따라 상기 사출부(40)에 공급된다. 상기 가열 수단은 전기 저항이 높은 코일로 구비하여 줄 수 있다.Therefore, the raw material supplied to the heating cylinder is melted into the molten resin by the heating means, and the molten resin is supplied to the
이하에서는 상기 융융수지에서 가스를 배기시키기 위한 사출부(40) 및 배기부(50)에 대하여 도 2 내지 도 17을 참고하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the
먼저, 이와 같이 가열부(30)에 의해 용융된 용융수지는 상기 사출부(40)를 통해 사출된다. 상기 사출부(40)는 메인몸체(110), 및 헤드(120)로 구성된다. 그리고 이와 같은 사출부(40)는 상기 용융수지에 포함된 가스를 배기시키는 배기부(50)를 포함하여 이루어지는데 상기 배기부(50)는 안내부재(130), 및 배기부재(140)를 포함하여 이루어진다.First, the molten resin melted by the
상기 배기부(50)의 상기 안내부재(130)와 배기부재(140)의 협력 작업에 의하여 상기 사출부(40) 메인몸체(110) 내부의 통로(111)로 흐르는 용융수지로부터 가스를 효과적으로 추출하여 외부로 배출할 수 있게 된다. By the cooperative operation of the
아래에서는 상기 용융수지로부터 가스를 배기하는 상기 안내부재(130) 및 배기부재(140)에 대해 좀 더 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the
도 2는 본 발명에 의한 사출부(40)의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 사출부(40)의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 사출부(40)의 종단면도이다. 2 is a perspective view of the
먼저, 상기 메인몸체(110)는 내부가 관통된 원통 형상이다. 상기 메인몸체(110)는 그 일단이 사출기 실린더에 연결되어 용융수지를 공급받으며, 그 타단은 헤드(120)와 결합된다. 상기 메인몸체(110)의 내부에는 용융수지 통로(111)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 메인몸체(110)의 일단을 통해 공급된 용융수지는 상기 통로(111)를 통해 상기 헤드(120)에 공급된다. First, the
또한, 상기 메인몸체(110)의 내부공간에는 용융수지에 포함된 가스 성분을 배출하기 위한 배기부(50)의 배기부재(140)가 삽입 설치된다. In addition, the
또한, 상기 메인몸체(110)에는 다수의 가스 배기구(112)가 형성된다. 상기 가스 배기구(112)는 상기 메인몸체(110)의 내주면에서 외주면까지 연통되어 용융수지에 포함된 가스 성분을 상기 메인몸체(110)의 외부로 최종 배출하는 역할을 한다. In addition, a plurality of
상기 헤드(120)는 그 일단이 상기 메인몸체(110)와 결합하고 그 타단에는 분사구(121)가 형성되어 있어, 용융수지를 금형을 향해 분사하는 역할을 수행한다. 여기서, 상기 메인몸체(110)와 헤드(120)의 결합은 나사결합일 수도 있고 단순히 억지끼움 방식일 수도 있다. 하지만, 도면에 도시된 것처럼 메인몸체(110)의 일측 내주면과 헤드(120) 외주면에 나사산이 형성되어 서로 나사결합할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 헤드(120)는 필요로 하는 직경을 가진 용융수지를 분출시키기 위해 상기 메인몸체(110)측 단부로부터 상기 분사구(121)로 점차 내경이 축소되도록 구성된다. One end of the
도 5는 본 발명에 따른 안내부재(130)의 구성을 설명하기 위한 시시도이다. 5 is a view illustrating the configuration of the
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 안내부재(130)는 양 단부에 콘(135a,135b)이 형성되어 있으며, 상기 안내부재(130)의 외주면에는 길이 방향으로 제1가이드홈(131)과 제2가이드홈(132)이 형성되어 있다. 또한, 안내부재(130)의 일측부에 배기부재(140)를 지지하기 위한 지지부(133)가 일체로 형성되어 있다. 상기 지지부(133)에는 복수개의 연결공(134)이 형성되어 있다.As shown, the
또한, 상기 안내부재(130)의 외주면에는 길이 방향으로 형성된 제1가이드홈(131)은 상기 헤드(120) 방향으로 뚫려 있으며, 상기 제2가이드홈(132)은 상기 헤드(120) 방향으로 막혀 있다.In addition, the
또한, 상기 연결공(134)은 상기 용융수지 통로(111)와 상기 제2가이드홈(132)을 연결하는 역할을 한다. In addition, the
이와 같은 구성에 따르면, 상기 용융수지 통로(111)로 공급된 용융수지가 상기 제2가이드홈(132)을 통하여 헤드(120) 방향으로 이동하는 것이 가능해진다. 그 후, 상기 용융수지는 막혀있는 제2가이드홈(132)에 의해 그 이동을 제한 받게 되고, 그 주위에 형성된 제1가이드홈(131)으로 넘어가게 된다. 이 과정에서 용융수지는 얇고 고르게 펴지면서 용융수지에 포함되어 있는 가스 성분이 효과적으로 추출된다. According to such a configuration, the molten resin supplied to the
이후, 용융수지는 제1가이드홈(131)을 따라 헤드(120)로 이동하게 되고, 상기 분사구(121)를 통해 금형으로 분사된다. Thereafter, the molten resin moves to the
도 6은 본 발명에 따른 배기부재(140)를 설명하기 위한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 배기부재(140)의 정면도이다. 6 is a perspective view for explaining the
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배기부재(140)는 상기 안내부재(130)에 끼워지며, 추출된 가스를 메인몸체(110)의 외부로 배출시키는 역할을 한다. 이를 위해 상기 배기부재(140)는 제1돌기(143), 제2돌기(144), 그리고 가스 챔버(145)를 포함하여 이루어진다. As shown, the
여기서, 상기 제1돌기(143)는 상기 배기부재(140)의 일측면 외주면에 길이방향으로 돌출되고, 상기 제2돌기(144)는 상기 배기부재(140)의 일측면 내주면에 길이방향으로 돌출된다. 또한, 상기 가스 챔버(145)는 상기 제1돌기(143)와 상기 제2돌기(144) 사이에 형성된다. Here, the
상기 배기부재(140)는 복수개 구비되어 일렬로 연접하여 정렬되며, 상기 제2돌기(144)에는 미세홈(142)이 형성된다. 이로써 용융수지에 포함된 가스 성분은 압력에 의하여 상기 미세홈(142)을 통해 가스 챔버(145) 내로 수집된다.The
여기서, 상기 배기부재(140)는 방사상으로 분할된 복수개의 조각들로 구성될 수 있다. 각각의 조각 사이에는 미세한 틈이 존재하게 되고, 이 틈을 통하여 가스가 배출된다. 도면에 따르면 상기 배기부재(140)는 8개의 조각으로 분할된 것으로 도시되었으나 분할된 개수는 조절 가능하다. 또한, 상기 배기부재(140)의 제1돌기(143)에는 가스를 배출할 수 있도록 복수의 배기공(147)이 형성된다. Here, the
또한, 상기 제2돌기(144)는 제1돌기(143)에 비해 길이방향으로 짧게 형성될 수 있다. 이로써 상기 배기부재(140)가 서로 연접했을 때 상기 제1돌기(143)의 짧은 폭으로 인해 가스가 흐를 수 있는 통로가 마련되어 상기 안내부재(130)를 따라 이동하는 용융수지로부터 추출된 가스 성분이 가스 챔버(145)에 보다 원활하게 유입될 수 있다. In addition, the
또한, 상기 미세홈(142)의 깊이는 상기 용융수지로부터 가스 성분이 원활하게 분리되면서도 상기 용융수지가 유출되지 않는 깊이로 형성되며, 0.001~0.02mm의 깊이면 적당하다. In addition, the depth of the
상기 배기부재(140)에 상기 미세홈(142)을 형성하는 것은 대단히 정밀한 가공을 필요로 하는 것으로, 통상의 금속 가공 방법으로 미세홈(142)이 형성된 배기부재(140)를 대량으로 생산하는 것은 상당한 비용과 시간을 요한다. 따라서, 생산 단가를 낮추고 생산 시간을 단축하기 위한 방법으로 본 발명에 따른 배기부재(140)의 미세홈(142)을 에칭(etching)으로 형성하는 것을 제안하는 바이다. 이에 대해 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. Forming the
먼저, 도 8a에 도시한 바와 같이 배기부재(140)를 준비한다. First, as shown in FIG. 8A, the
이후, 도 8b에 도시된 바와 같이 배기부재(140) 상에 레지스트층(161)을 형성한다. 이 때 레지스트층(161)을 이루는 물질은 포토 레지스트 또는 열경화성 레지스트 등 일반적으로 사용되는 다양한 종류의 레지스트가 적용될 수 있으며, 필름 형식이나 스프레이 도포 등으로 형성될 수 있다.Thereafter, as illustrated in FIG. 8B, a resist
이후, 도 8c에 도시된 바와 같이 레지스트층(161)에 마이크로 패턴(162)을 형성한다. 마이크로 패턴 형성 방법은 광 리소그래피, 임프린트 리소그래피, 연성 식각, 사출 성형 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 8C, the
이후, 도 8d에 도시된 바와 같이 에칭을 하여 상기 배기부재(140)의 표면 일부를 부식시킨 후 상기 배기부재(140)의 표면에 존재하는 레지스트층(161)을 제거한다. 이때 에칭은 건식 에칭, 또는 습식 에칭 등 다양한 방식의 에칭이 적용될 수 있다. 즉, 상기 배기부재(140)를 부식액(solution)에 노출시켜 부식시키거나, 플라즈마(plasma)에 노출시켜 상기 미세홈(142)을 형성할 수도 있다.Subsequently, as shown in FIG. 8D, the surface of the
도 9는 본 발명에 따른 배기부재(140)에 에칭으로 미세홈을 형성하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 9 is a flowchart illustrating a method of forming a fine groove by etching in the
도시된 바와 같이 배기부재(140) 상에 레지스트층을 형성하는 단계(S110), 상기 레지스트층에 마이크로 패턴을 형성하는 단계(S120), 상기 배기부재(140)의 표면 일부를 부식시키는 단계(S130) 및 상기 레지스트층을 제거하는 단계(S140)를 통해 상기 미세홈(142)을 형성할 수 있다.As shown, forming a resist layer on the exhaust member 140 (S110), forming a micro pattern on the resist layer (S120), and etching a portion of the surface of the exhaust member 140 (S130). And the
이때 티타늄 코팅 단계(S150)를 추가할 수 있으며, 티타늄 코팅에 의하여 부식을 방지하고, 미세홈(142)이 확장되는 것을 방지할 수 있다.At this time, it is possible to add a titanium coating step (S150), to prevent corrosion by the titanium coating, it is possible to prevent the
이처럼 배기부재(140)에 에칭으로 미세홈(142)을 형성하게 되면 용융수지와 가스를 원활히 분리하여 배출할 수 있다.As such, when the
또한, 상기 배기부재(140)의 미세홈(142)은 레이저 가공을 통해 형성할 수도 있다.In addition, the
상술한 바와 같이, 상기 미세홈(142)의 깊이는 0.001~0.02mm의 범위인 것이 바람직하므로, 이러한 정밀도를 갖도록 하기 위해서는 정밀 가공에 적합한 레이저 가공을 적용할 수 있다. As described above, the depth of the
도 10과 도 11은 본 발명에 따른 배기부재에 레이저 가공으로 미세홈을 형성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 10 and 11 are flowcharts illustrating a method of forming a microgroove in the exhaust member according to the present invention by laser processing.
도시된 바와 같이, 배기부재(140) 표면을 연마하는 단계(S210), 배기부재(140) 표면의 이물질을 제거하는 단계(S220), 배기부재(140) 표면에 레이저 가공을 하여 미세홈(142)을 형성하는 단계(S231), 폴리싱(polishing) 단계(S233), 배기부재(140) 표면에 티타늄을 코팅하는 단계(S235)를 통해 미세홈(142)을 형성할 수 있다.As shown, the step of polishing the
여기서, 배기부재(140) 표면의 이물질을 제거하는 단계(S220)는 배기부재(140) 미세홈(142)의 정밀도를 높일 수 있도록 각각의 단계 중간에 실시할 수도 있고, 상기 폴리싱(polishing) 단계(S233) 또한 제작 공정 중간에 삽입 될 수 있다.Here, the step of removing the foreign matter on the surface of the exhaust member 140 (S220) may be carried out in the middle of each step to increase the precision of the
상기 배기부재(140) 표면에 티타늄을 코팅하는 단계(S235)를 거치게 되면, 배기부재(140)의 표면에서 발생할 수 있는 부식을 방지할 수 있고, 미세홈(142)이 커지는 현상을 방지할 수 있다.If the step of coating titanium on the surface of the exhaust member 140 (S235), it is possible to prevent the corrosion that may occur on the surface of the
도 11에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 단계(S239) 전후에 티타늄 코팅 단계(S237, S241)를 거칠 수 있으며, 이는 표면 정밀도를 높이며 가공 후 부식을 방지할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 마찬가지로, 배기부재(140) 표면의 이물질을 제거하는 단계(S220)가 배기부재(140)에 형성되는 미세홈(142)의 정밀도를 높일 수 있도록 각각의 단계 중간에 실시할 수도 있다. 상기 폴리싱(polishing) 단계(S233) 또한 제작 공정 중간에 삽입될 수도 있다.As shown in FIG. 11, the titanium coating steps S237 and S241 may be performed before and after the laser processing step S239, which may increase surface precision and prevent corrosion after processing. As shown in FIG. 10, the step S220 of removing the foreign matter on the surface of the
이처럼 레이저 가공으로 미세홈(142)을 형성하게 되면 표면 가공 단계를 거쳐 표면 보다 매끄럽게 가공되어 가스 배출이 보다 원활해 질 수 있다.As such, when the
소형 기계에 사용될 기어 같은 작은 금속부품을 만드는 경우처럼 몇몇 경우에는 주조를 하면 상당히 많은 기계 가공을 해야 하며, 손실되는 금속조각이 많기 때문에 분말야금을 이용하는 것이 보다 경제적일 수 있다. 또한 텅스텐 같은 금속처럼 녹는점이 매우 높거나, 또는 구리와 흑연처럼 서로 녹지 않는 물질로 이루어진 합금을 만드는 경우에도 용융시키는 것이 비실용적이다. 이러한 분말야금법은 액체나 기체가 투과할 수 있는 다공성 물체를 만드는 데 이용되기도 한다.In some cases, for example, the production of small metal parts such as gears for small machines, casting requires a lot of machining, and the use of powder metallurgy can be more economical because of the large amount of metal scrap that is lost. It is also impractical to melt them when making alloys with very high melting points, such as metals such as tungsten, or materials that do not melt together, such as copper and graphite. Powder metallurgy is also used to make porous objects through which liquids or gases can permeate.
이러한 분말야금법 중 소결(sintering)방법을 이용하여 상기 미세홈(142)이 형성된 배기부재(140)를 만들 수 있다. 소결방법으로 배기부재(140)를 형성하게 되면, 정밀하게 상기 배기부재(140)를 형성할 수 있고, 이에 추가하여 상기 미세홈(142)을 형성하면 용융수지에 포함된 가스 성분이 투과할 수 있어 더욱 효과적인 가스 배출을 기대할 수 있다.In the powder metallurgy method, an
도 12는 진공펌프를 이용하여 용융수지로부터 가스를 강제로 분리할 수 있도록 한 구성을 설명하기 위한 사용상태도이다. 12 is a state diagram used to explain a configuration in which gas can be forcibly separated from a molten resin by using a vacuum pump.
도시된 바와 같이, 본 발명의 배기부(50)는 메인몸체(110) 외주면에 진공펌프(150)를 설치하여 용융수지로부터 가스를 강제로 분리할 수 있다. As shown, the
이와 같은 구성에 의하면 상기 가스 챔버(145), 분할된 배기부재(140)의 조각 틈새, 상기 제1가이드홈(131)과 제2가이드홈(132) 등으로부터 보다 빠르고 효율적으로 가스를 추출하여 배출할 수 있게 된다. According to such a configuration, the gas is quickly and efficiently extracted from the
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 배기부의 작용 및 동작을 첨부한 도면에 의거 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the operation and operation of the exhaust unit according to the present invention configured as described above are as follows.
메인몸체(110)의 용융수지 통로(111)로 공급된 용융수지는 연결공(134)을 통하여 제2가이드홈(132)으로 공급되고, 상기 제2가이드홈(132)을 따라 이동한다. 그러나, 상기 제2가이드홈(132)은 그 끝이 막혀 있으므로 상기 용융수지는 이동을 제한받으면서 제1가이드홈(131)으로 넘어간 후 제1가이드홈(131)을 따라 이동한다. 이 과정에서 용융수지는 얇고 고르게 펴지게 되며, 이때 용융수지에 포함되어 있는 가스 성분이 효과적으로 추출된다. The molten resin supplied to the
이후, 추출된 가스 성분은 배기부재(140)들 사이에 형성된 틈을 통하여 가스 챔버(145)에 수집된다. 또한, 상기 배기부재(140)를 구성하는 각 조각들 사이의 틈을 통하여도 가스 챔버(145)에 수집된다. 그 후, 수집된 가스는 배기부재(140)를 구성하는 각 조각들 사이의 틈을 통하여 메인몸체(110)의 내주면으로 이동되고, 상기 메인몸체(110)에 형성된 가스 배기구(112)를 통하여 메인몸체(110)의 외부로 최종 배출된다.Thereafter, the extracted gas component is collected in the
계속해서 본 발명에 따른 안내부재(130) 및 배기부재(140)의 변형된 구성에 대해 설명하기로 한다. Subsequently, a modified configuration of the
도 13은 본 발명에 따른 안내부재의 변형된 구성을 설명하기 위한 참조사시도이고, 도 14는 도 13의 I-I에 따른 단면도이다. Figure 13 is a reference perspective view for explaining a modified configuration of the guide member according to the present invention, Figure 14 is a cross-sectional view according to I-I of FIG.
도시된 바와 같이, 변형된 안내부재(130-2)는 변형전과 같이 복수의 가이드홈(131-2)이 형성되어 있는 구성에는 변함이 없으나 상기 가이드홈(131-2)은 변형전보다 촘촘하게 밀집되게 형성되고 헤드(120)방향과 그 반대방향 양편으로 모두 뚫려 있는 것을 특징으로 한다. As shown, the deformed guide member 130-2 is not changed in the configuration in which the plurality of guide grooves 131-2 are formed as before deformation, but the guide grooves 131-2 are densely denser than before deformation. It is formed and is characterized in that both of the
이와 같은 구성에 따르면 변형전 안내부재(130)와 비교하여 구성이 더욱 간단하여 생산비용을 줄일 수 있는 장점을 갖게 된다. According to such a configuration, compared with the
도 15 내지 도 17은 변형된 형태의 배기부재를 설명하기 위한 참조 정면도이다. 15 to 17 are reference front views for describing the exhaust member of the deformed form.
도 15의 경우, 변형전 배기부재(140)와 비교하여 여러 조각들로 분할된 구성은 동일하나 제1돌기(143)에 형성된 배기공(147)을 제거한 것을 특징으로 한다. 이같이 상기 배기공(147)이 배제되더라도 각 조각들의 틈 사이로 미세한 유로가 형성되어 가스의 배출이 가능하다. In the case of Figure 15, the configuration is divided into several pieces compared to the
도 16의 경우, 변형전 배기부재(140)와 비교하여 여러 조각들로 분할되지 않은 단일의 몸체로 형성되고 제1돌기(143)에 복수의 배기공(147)이 구비된 것을 특징으로 한다. 이같은 구성에 따르면 각 조각들의 틈 사이로 가스의 배출은 이루어지지 않더라도 제1돌기(143)에 구비된 복수의 배기공(147)들에 의해 가스의 배출이 원활하게 이루어진다. In the case of Figure 16, compared with the
도 17의 경우, 변형전 배기부재(140)와 비교하여 여러 조각들로 분할되지 않은 단일의 몸체로 형성되는 대신 제1돌기(143)가 가스를 배출할 수 있도록 이격을 두고 분할된 복수의 조각 돌기들로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이같은 구성에 따르면 상기 배기공(147)과 마찬가지로 각 조각 돌기들의 틈 사이로 가스의 배출이 원활하게 이루어진다. In the case of FIG. 17, a plurality of pieces divided into spaced portions so that the
이와 같이 배기부에 의해 가스가 제거된 융용수지는 사출부로부터 3차원 금형으로 사출되어 3차원 성형물을 성형하게 된다.As such, the molten resin from which the gas is removed by the exhaust part is injected into the three-dimensional mold from the injection part to form a three-dimensional molded product.
이하에서는 이와 같이 형성된 3차원 성형물에 전극회로를 형성하는 방법에 대하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of forming an electrode circuit on the three-dimensional molded article thus formed will be described in detail.
한편, 상기 3차원 사출성형물의 성형 후에는 3차원 사출성형물과 아래에서 설명될 사출마스크의 접착력 향상을 위하여 에칭 등을 이용해 표면조화를 하거나, 플라즈마 처리 및 화학처리 등을 할 수 있다.On the other hand, after the molding of the three-dimensional injection molded article to improve the adhesion between the three-dimensional injection molding and the injection mask to be described below may be subjected to surface conditioning, such as etching, plasma treatment and chemical treatment.
상기 3차원 사출성형물이 형성되면, 그 표면에 이중사출을 통해 사출마스크를 형성한다. 상기 사출마스크는 상기 사출성형물의 부분적인 도금을 위하여 형성되는 것이다. 상기 사출마스크의 형성으로 인해 사출마스크가 형성된 부분은 도금이 되지 않게 된다. 상기 사출마스크의 소재로는 후공정에서의 제거가 용이한 고무나 수용성수지(WSR:Water Soluble Resin)를 사용한다. 상기 사출마스크를 사출성형물에 형성하는 것을 오버몰딩이라고 한다.When the three-dimensional injection molding is formed, an injection mask is formed on the surface through double injection. The injection mask is formed for partial plating of the injection molding. Due to the formation of the injection mask, the part where the injection mask is formed is not plated. As the material of the injection mask, rubber or water soluble resin (WSR: Water Soluble Resin), which is easily removed in a post process, is used. Forming the injection mask on the injection molding is called overmolding.
그 다음에 상기 3차원 사출성형물의 무전해도금을 위해서 상기 금속을 화학적으로 반응이 가능한 상태로 만드는 활성화 단계를 거치게 된다. 상기 3차원 사출성형물을 산성수용액 등에 담가 산에 노출시키면 상기 화합물 중에 비금속이 제거된다. 따라서, 상기 비금속이 있던 자리는 비워져 공극이 생기게 되고, 금속은 서로 뭉치면서 커지게 되어 일종의 촉매 역할을 하게 된다. 상기 비금속은 상기 사출마스크가 형성되지 않은 부분의 표면에서만 제거된다.Thereafter, an activation step is performed to make the metal chemically reactable for electroless plating of the 3D injection molding. When the 3D injection molded product is immersed in an acidic aqueous solution or the like and exposed to an acid, the base metal is removed from the compound. Therefore, the site where the non-metal was was vacant to form a void, the metal is agglomerated with each other and becomes a kind of catalyst. The nonmetal is removed only at the surface of the portion where the injection mask is not formed.
그리고, 상기 3차원 사출성형물에 무전해도금을 하게 된다. 무전해도금이란 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 금속염 수용액 중의 금속이온을 환원제의 힘에 의해 자기 촉매적으로 환원시켜 피처리물의 표면 위에 금속을 석출시키는 방법을 말한다. 일반적으로 무전해도금은 니켈이나 동이 사용된다.Then, electroless plating is performed on the three-dimensional injection molded product. Electroless plating refers to a method in which metal ions in an aqueous metal salt solution are autocatalytically reduced by the force of a reducing agent without depositing electric energy from the outside, thereby depositing metal on the surface of the workpiece. In general, nickel or copper is used for electroless plating.
무전해도금 후에는 회로특성이나 두께의 조절을 위해 금, 은, 백금, 크롬 등의 도금을 추가적으로 수행할 수 있다. 무전해도금을 하게 되면, 상기 공극 및 상기 3차원 사출성형물의 표면에 무전해도금막이 형성된다. 물론, 상기 사출마스크가 형성된 부분에는 상기 무전해도금막이 형성되지 않을 것이다.After electroless plating, plating of gold, silver, platinum, and chromium may be additionally performed to control circuit characteristics and thickness. When electroless plating is performed, an electroless plating film is formed on the voids and the surface of the three-dimensional injection molding. Of course, the electroless plated film will not be formed in the portion where the injection mask is formed.
무전해도금 공정이 끝나면, 상기 3차원 사출성형물에 전기도금을 하여 전기도금막을 형성하게 된다. 일반적으로 상기 무전해도금막은 전기도금막에 비해 얇게 형성되기 때문에, 이를 보완하기 위해 전기도금을 하게 된다.After the electroless plating process, the electroplated film is formed by electroplating the 3D injection molded product. In general, since the electroless plating film is formed thinner than the electroplating film, electroplating is performed to compensate for this.
전기도금 공정이 끝나면, 상기 3차원 사출성형물에 형성된 사출마스크를 제거하게 된다. 상기 사출마스크가 고무로 형성된 경우에는 사출마스크에 열을 가해 제거하게 된다. 그리고, 상기 사출마스크가 수용성수지로 형성된 경우에는 사출성형물을 산성수용액에 담가 사출마스크를 제거하게 된다. 이와 같은 단계를 거쳐 회로패턴이 완성된다.After the electroplating process, the injection mask formed on the three-dimensional injection molding is removed. When the injection mask is formed of rubber, it is removed by applying heat to the injection mask. When the injection mask is formed of a water-soluble resin, the injection molding is immersed in an acidic aqueous solution to remove the injection mask. Through these steps, the circuit pattern is completed.
본 발명의 전극회로를 형성의 다른 실시예로는 무전해도금 단계를 상기 사출마스크를 형성하는 단계 전에 실시하는 것이다. 그 이유는 다음과 같다.Another embodiment of forming the electrode circuit of the present invention is to perform the electroless plating step before forming the injection mask. The reason for this is as follows.
상기 3차원 사출성형물의 일측에는 3차원 사출성형물을 도금용액에 담궈 도금욕을 하기 위한 도금고리가 구비된다. 이때 사출마스크를 형성하는 단계를 무전해도금 단계보다 먼저 실시하면, 상기 사출마스크를 제거하고 최종적으로 도금고리를 제거할 때, 도금고리가 구비되었던 부분에 흔적이 남게 된다. 그리고, 무전해도금 단계를 먼저 실시하면, 전하 밀도차에 의해 부분적으로 발생하던 도금불량을 해결할 수 있게 된다. 따라서, 상기 사출마스크를 형성하는 단계를 무전해도금 이전에 할 수도 있는 것이다.One side of the three-dimensional injection molding is provided with a plating ring for immersing the three-dimensional injection molding in a plating solution for a plating bath. At this time, if the step of forming the injection mask is carried out before the electroless plating step, when removing the injection mask and finally remove the plating ring, the trace is left in the portion where the plating ring was provided. Then, if the electroless plating step is carried out first, it is possible to solve the plating defect which was partially caused by the charge density difference. Therefore, the step of forming the injection mask may be performed before the electroless plating.
상기 3차원 사출성형물은 열가소성 수지와 화합물의 혼합에 의해 혼합물로 형성된다. 상기 화합물은 금속과 비금속의 화합으로 이루어진다. 상기 3차원 사출성형물이 형성되면 상기 금속이 화학적으로 반응이 가능한 상태를 만드는 활성화 단계가 진행된다. 이때 상기 비금속이 제거되면서 공극이 형성된다. 여기에서 상기 3차원 사출성형물의 표면에 무전해도금을 하게 된다. 그러면, 상기 공극과 사출성형물의 표면에 무전해도금막이 형성된다. 그 다음에, 상기 무전해도금막의 표면에 사출마스크를 형성한다. 그리고, 상기 무전해도금막의 표면에 전기도금을 통해 전기도금막을 형성한다.The three-dimensional injection molded product is formed into a mixture by mixing a thermoplastic resin and a compound. The compound consists of a combination of a metal and a nonmetal. When the three-dimensional injection molding is formed, an activation step is performed to create a state in which the metal can be chemically reacted. At this time, the voids are formed while the nonmetal is removed. Here, electroless plating is performed on the surface of the three-dimensional injection molded product. Then, an electroless plating film is formed on the surfaces of the voids and the injection molded product. Next, an injection mask is formed on the surface of the electroless plating film. An electroplating film is formed on the surface of the electroless plating film through electroplating.
한편, 상기 사출마스크가 제거되고, 마지막으로 에칭 단계를 거치면 상기 사출마스크에 형성되었던 무전해도금막이 산에 의해 제거된다.On the other hand, the injection mask is removed, and finally, after the etching step, the electroless plating film formed on the injection mask is removed by acid.
따라서 이와 같은 방법을 통하여 3차원 성형 상호 접속 모듈을 제조할 수 있다. 이하에서는 이와 같은 3차원 성형 상호 접속 모듈을 적용한 다양한 적용예에 대하여 설명하기로 한다.Thus, a three-dimensional molded interconnect module can be manufactured through such a method. Hereinafter, various application examples to which such a three-dimensional molded interconnect module is applied will be described.
먼저 도 18을 참고하여 설명하면, 본 발명에 따라 제조된 3차원 성형 상호 접속 모듈에 IC 패키지를 실장하여 3차원 성형 상호 접속 기판을 제작할 수 있다 . Referring first to Figure 18, a three-dimensional molded interconnect substrate can be fabricated by mounting an IC package on a three-dimensional molded interconnect module manufactured in accordance with the present invention.
상기 기판은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 입체 형상을 지니고 그 표면에 전기회로가 형성된 상기 3차원 성형 상호 접속 모듈(300)에 IC 패키지(310), 저항(330), 그리고 수동칩(320)을 실장하여 이루어진다. The substrate has a three-dimensional shape manufactured in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the
그리고 이와 같은 IC 패키지 위에 3차원 성형 상호 접속 모듈과 IC 패키지 사이 공간에 박막의 폴리머 타입이나 금속 필름 등의 저항체를 내장하여, 실장 밀도 및 설계 자유도를 향상시키며, 공정의 효율성을 높여줄 수 도있다.In addition, by embedding a resistor such as a thin polymer type or a metal film in the space between the 3D molded interconnect module and the IC package on the IC package, it is possible to improve the mounting density, design freedom, and increase the efficiency of the process. .
그리고 다른 적용예로는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 상기 3차원 성형 상호 접속 모듈에 광전소자를 실장하여 광전소자부품으로 구성하여 줄 수도 있다.In another application example, an optoelectronic device may be mounted on the three-dimensional molded interconnect module manufactured in accordance with the preferred embodiment of the present invention, thereby forming an optoelectronic device component.
그리고 또 다른 적용예로는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 상기 3차원 성형 상호 접속 모듈에 광파이버가 접속되며 상기 광파이버를 경유하여 광 신호를 송/수신하는 플러그를 상기 3차원 성형 상호 접속 모듈에 결합하여 주어 광파이버용 광전변환 커넥터로 구성하여 줄 수도 있다.And another application includes an optical fiber connected to the three-dimensional molded interconnect module manufactured according to a preferred embodiment of the present invention, and a plug for transmitting / receiving an optical signal via the optical fiber to the three-dimensional molded interconnect module. It can also be combined into the photoelectric conversion connector for an optical fiber.
그리고 또 다른 적용예로는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 상기 3차원 성형 상호 접속 모듈에 상기 3차원 성형 상호 접속 모듈에 실장되며 가속도를 전기적 신호로 변환하는 센서칩과 상기 3차원 성형 상호 접속 모듈에 실장되며 상기 센서칩의 전기적 신호를 프로세싱하기 위한 IC칩을 구비하여 주어 가속도 센서로 구성하여 줄 수도 있다.And another application example is a three-dimensional molded interconnect module mounted on the three-dimensional molded interconnect module manufactured according to a preferred embodiment of the present invention and a sensor chip for converting an acceleration into an electrical signal. Mounted in a connection module and provided with an IC chip for processing an electrical signal of the sensor chip may be configured as an acceleration sensor.
그리고 또 다른 적용예로는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 상기 3차원 성형 상호 접속 모듈에 금속체 본체, LED 칩, 상기 LED 칩의 전극들에 전기적으로 접속된 한 쌍의 리드 단자를 가지는 복수의 LED 칩 유닛과, 상기 본체와 상기 LED 칩 유닛 사이에 개재시켜 양자를 전기적으로 연결하는 동시에 양자를 열결합시키는 유전체를 구비하여 조명장치로도 구성할 수 있다.And another application includes a metal body, an LED chip, and a pair of lead terminals electrically connected to the electrodes of the LED chip in the three-dimensional molded interconnect module manufactured according to the preferred embodiment of the present invention. A plurality of LED chip units and a dielectric interposed between the main body and the LED chip unit to electrically connect the two and thermally couple the two may be configured as a lighting apparatus.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
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. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.
10: 장치 어셈블리 20: 공급부
30: 가열부 40: 사출부
50: 배기부 60: 전극형성부
100: 사출 성형 장치 110: 메인몸체
111: 통로 112: 배기구
120: 헤드 121: 분사구
130: 안내부재 131: 제1가이드홈
132: 제2가이드홈 133: 지지부
134: 연결공 135a, 135b: 콘
140: 배기부재 142: 미세홈
143: 제1돌기 144: 제2돌기
145: 가스챔버 300: 3차원 성형 상호 접속 모듈10: device assembly 20: supply part
30: heating part 40: injection part
50: exhaust portion 60: electrode forming portion
100: injection molding apparatus 110: main body
111: passage 112: exhaust port
120: head 121: nozzle
130: guide member 131: first guide groove
132: second guide groove 133: support portion
134:
140: exhaust member 142: fine groove
143: first projection 144: second projection
145: gas chamber 300: three-dimensional molded interconnect module
Claims (9)
상기 공급된 원료를 가열하여 용융수지를 형성하는 가열부;
상기 용융수지로부터 가스를 배기시키는 배기부;
상기 가스가 배기된 용융수지를 사출 성형하여 3차원 사출 성형물을 제조하는 사출부; 및
상기 3차원 사출 성형물에 회로패턴을 형성하는 패턴부를 포함하며,
상기 배기부는 상기 용융수지를 일정 구간 흐르도록 안내하면서, 그 일정 구간 외측을 링 형태로 형성된 복수의 배기부재가 감싸도록 함으로써 상기 용융수지로부터 가스가 배기되도록 하는 것을 특징으로 하는 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조 장치.Supply unit for supplying the injection molding raw material;
A heating unit heating the supplied raw material to form a molten resin;
An exhaust unit for exhausting gas from the molten resin;
An injection unit for injection molding the molten resin in which the gas is exhausted to produce a three-dimensional injection molding; And
It includes a pattern portion for forming a circuit pattern on the three-dimensional injection molding,
The exhaust part guides the molten resin to flow for a predetermined period, and surrounds a plurality of exhaust members formed in a ring shape outside the predetermined portion to exhaust gas from the molten resin. Manufacturing device.
상기 배기부재는 일측면 외주면에 길이방향으로 돌출된 제1돌기와, 일측면 내주면에 길이방향으로 돌출되고 방사방향으로 형성된 배기용 미세홈을 구비한 제2돌기와, 상기 제1돌기와 제2돌기 사이에 형성된 가스 챔버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조 장치.The method of claim 1,
The exhaust member may include a first protrusion protruding in a longitudinal direction on one side outer circumferential surface, a second protrusion having a micro groove for exhaust protruding in a longitudinal direction and radially formed on one inner peripheral surface, and between the first protrusion and the second protrusion. 3D molded interconnect module manufacturing apparatus comprising a gas chamber formed.
상기 제1돌기는 제2돌기에 비해 길이방향으로 높게 형성된 것을 특징으로 하는 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조 장치.The method of claim 2,
And wherein the first protrusion is formed higher in the longitudinal direction than the second protrusion.
상기 배기부재는 복수개의 조각으로 분할된 것을 특징으로 하는 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조 장치.The method of claim 2,
Wherein said exhaust member is divided into a plurality of pieces.
상기 배기부재의 제1돌기에는 가스를 배출할 수 있는 복수의 배기공이 더 구비된 것을 특징으로 하는 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조 장치.The method of claim 2,
And a plurality of exhaust holes capable of discharging gas in the first protrusion of the exhaust member.
상기 배기부재의 제1돌기는 가스를 배출할 수 있도록 이격을 두고 분할된 다수의 돌기들로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조 장치.The method of claim 2,
The first projection of the exhaust member is a three-dimensional molded interconnect module manufacturing apparatus, characterized in that consisting of a plurality of projections separated by a space to discharge the gas.
상기 용융수지를 일정 구간 흐르도록 안내하기 위하여, 외측면에 길이방향을 따라 용융수지의 이동을 안내하는 가이드홈을 구비한 안내부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조 장치.The method of claim 2,
And a guide member having a guide groove for guiding the movement of the molten resin along a longitudinal direction on an outer side thereof, to guide the molten resin to flow for a predetermined interval.
상기 배기부재의 미세홈은 에칭, 방전 가공, 레이저 가공 중 어느 한 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 3차원 성형 상호 접속 모듈 제조 장치.The method of claim 2,
And the microgroove of the exhaust member is formed by any one of etching, discharging, and laser processing.
A three-dimensional molded interconnect module manufactured with the manufacturing apparatus of any one of claims 1 to 8.
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