KR20180086894A - Method of inducing vertical groth in electroforming - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전주가공을 하는 기술에 대한 발명이다. 특히 전주가공물이 수직성장을 하도록 하는 기술이다. The present invention relates to a technique for performing electroforming. In particular, it is a technology that allows the workpiece to be vertically grown.
본 발명은 이러한 수직성장을 이루는 전주가공물의 제작방법과 그 방법으로 얻어진 전주가공물을 발명의 대상으로 한다. 이러한 수직성장을 가능하도록 하는 전주금형과 그 제조방법도 본 발명의 대상이다.The present invention is directed to a method for manufacturing such a pole-shaped workpiece and a polepiece obtained by the method. The electroforming die and its manufacturing method which enable such vertical growth are also objects of the present invention.
일반적으로 도금에 의하여 성장되는 전주가공물은 전주금형에 의하여 도금용액 안에서 성장한다. 본 발명은 수직성장이 가능하도록 하는 전주금형과 상기 전주금형을 통하여 수직 성장된 전주가공물을 형성하도록 하는 것이 핵심이다. 본 발명은 수직성장을 하도록 만든 전주가공물의 가공방법과 그 방법으로 이루어진 결과물을 포함한다. 특히 그 결과물의 대표적인 실시예로는 메쉬, 필터, 회로 등이다.
In general, electroformed workpieces grown by plating grow in the plating solution by electroforming molds. It is essential that the electroforming die capable of vertical growth and the electroformed workpiece vertically grown through the electroforming die are formed. The present invention includes a method of processing a preprocessed workpiece and a result of the method. Typical examples of the result are meshes, filters, circuits, and the like.
종래에도 전주가공물을 만들어 사용해 왔다. 이는 도금용액 속에 도금을 하여 원하는 도금체를 만드는 것이다. 일반적으로 전기가 통하는 도전체로 이루어진 금형을 넣고, 상기 도전체 금형에 전기를 부가하면 금속이온이 이동하여 전주가공물이 형성된다. 상지 전주가공물을 상기 금형에서 탈형하여 전주가공물을 만든다. In the past, polynomial workpieces have been made and used. This is to make the desired plating by plating in the plating solution. In general, when a metal mold made of a conductive conductor is inserted and electricity is added to the conductor mold, metal ions move to form a preprocessed workpiece. The upper pole electroforming workpiece is demolded from the mold to make a pole workpiece.
일반적으로 도전체 금형에 전주가공을 실행하게 되면, 전주 가공물은 수평방향(폭방향), 수직방향(높이방향)으로 동시 성장한다. 이러한 도금의 성장을 인위적으로 제어를 한다는 것은 용이한 일이 아니다.Generally, when electroforming is performed on a conductive metal mold, the electroformed workpieces simultaneously grow in the horizontal direction (width direction) and the vertical direction (height direction). It is not easy to artificially control the growth of such plating.
본 발명에서는 수직방향의 성장을 유도하고, 수평방향의 성장을 억제한다. 수평방향의 성장을 억제하는 방법으로 전주금형에 형성되는 공간부에 도금용액의 유동이 거의 발생하지 않도록 하는 정체영역을 형성하게 한다.In the present invention, the growth in the vertical direction is induced and the growth in the horizontal direction is suppressed. A stagnation region is formed in the space portion formed in the electroforming die so that the flow of the plating solution hardly occurs.
전주가공이 수직방향으로 성장됨에 따라 상기 정체영역도 함께 수직방향으로 함께 높아지는 것이 특징이다.
As the electrophotographic process is grown in the vertical direction, the stagnant regions are also elevated together in the vertical direction.
본 발명은 수직성장을 유도하는 전주가공물의 가공 방법을 사용한다. 이는 수직성장을 하게 하는 전주금형을 사용한다. The present invention employs a method of processing a pole former to induce vertical growth. It uses the electroforming die to make vertical growth.
상기 전주금형은 도전체 금형으로 구성된다. 상기 도전체 금형에는 돌출부와 공간부가 형성된다. 상기 공간부에는 포물선 형상으로 비도전성 물질을 충진 또는 코팅한다. The electroforming die is made of a conductive metal mold. The conductor mold has a protruding portion and a space portion. The space is filled or coated with a non-conductive material in a parabolic shape.
상기 공간부에는 정체영역이 형성된다. 수직성장 전주금형에 전주가공을 실행하여 전주가공물을 성장시키고, 전주금형에서 전주가공물을 탈형하면 수직성장으로 유도된 전주가공물이 만들어 진다.A stagnation region is formed in the space portion. Vertical growth is carried out by electroforming on a preformed metal mold, and electroformed workpieces induced by vertical growth are produced by demolding the preformed workpiece in the metal mold of the electroforming die.
상기 전주가공물은 메쉬, 인쇄용 메쉬, 실버 페이스트를 사용하는 회로 형성용 메쉬, 필터, 전자파 차폐물 등을 들 수가 있다. The electroconductive workpiece may include a mesh, a printing mesh, a circuit forming mesh using a silver paste, a filter, an electromagnetic wave shielding material, and the like.
일반적으로 도전체 금형에 전주가공을 실행하게 되면, 전주 가공물은 폭방향의 성장과 동시에 높이방향으로 동시 성장을 하게 된다. Generally, when electroforming is performed on a conductive metal mold, the electroformed workpiece simultaneously grows in the height direction simultaneously with the growth in the width direction.
본 발명은 높이방향의 성장은 자유성장을 하게 하며, 수평방향의 성장은 도금용액의 정체영역에서 일어나게 하는 것을 특징으로 한다. 상기 수직성장이 일어남과 비례하여 상기 정체영역도 높아진다.The present invention is characterized in that growth in the height direction causes free growth and growth in the horizontal direction occurs in the stagnation region of the plating solution. The stagnation area also increases in proportion to the vertical growth.
본 별명으로 만들어진 전주가공물은 개구도가 큰 메쉬를 만들 수가 있는 특징이 있다. 특히 개구도가 크고 메쉬의 두께가 두꺼운 형상으로 만들 수가 있는 특징이 있다. 본 발명인이 발명한 선광원 발생장치를 사용하면 대면적의 넓이로 제품을 만들수가 있다.The polynomial workpiece made with this nickname has a characteristic that it can make a mesh having a large opening degree. Particularly, it has a feature that the opening degree is large and the thickness of the mesh can be made thick. By using the present invention of the present invention, it is possible to produce a product with a large area.
본 발명에 의하여 제작된 전주가공물은 두께를 두껍게 만들 수가 있다. 이것은 도금의 성장방향을 제어함으로써 얻을 수가 있다. 폭 방향으로의 성장은 작게 하며, 높이 방향으로의 성장은 극대화하면 가공결과물의 두께를 두껍게 할 수가 있게 된다. The electroformed workpieces produced by the present invention can be made thick. This can be achieved by controlling the growth direction of the plating. The growth in the width direction is made small and the growth in the height direction is maximized, so that the thickness of the resultant product can be made thick.
본 발명에 의하여 제작되는 전주가공물은 극히 미세한 메쉬의 제작에 사용되는 것이 바람직하다. It is preferable that the electro-magnetic workpiece produced by the present invention is used for manufacturing an extremely fine mesh.
일반적으로 메쉬의 피치를 70마이크로미터 이하, 메쉬의 선폭 두께를 15마이크로미터 이하, 메쉬의 두께를 30마이크로미터 이상, 메쉬의 크기가 각각 가로 세로 1미터 이상의 크기로 만든다는 것을 거의 불가능하나, 본 발명을 이용하면 용이하게 생산이 가능하게 된다.
In general, it is almost impossible to make the mesh to have a pitch of 70 micrometers or less, a line width of a mesh of 15 micrometers or less, a mesh thickness of 30 micrometers or more, and a mesh size of 1 meter or more, It is possible to produce easily.
종래에는 극히 미세한 회로, 극히 미세한 메쉬 등과 같이 제품을 얻고자 할 때, 주로 에칭으로 가공을 하였다. Conventionally, when obtaining a product such as an extremely fine circuit or an extremely fine mesh, it is mainly processed by etching.
그러나 에칭공법으로 제품을 만들면 에칭되는 방향을 인위적으로 제어를 할 수가 없기 때문에 가공의 한계를 갖게 된다.However, when a product is manufactured by an etching method, it is impossible to artificially control the direction of etching.
미세회로에 있어서, 가공되는 모재의 두께가 두껍고, 가공하고자 하는 회로의 선폭이 가늘며, 또한 회로의 피치가 작을 경우에는 에칭공법으로 제작이 불가하다. In a microcircuit, when the thickness of the base material to be processed is thick, the line width of the circuit to be processed is small, and the pitch of the circuit is small, it can not be manufactured by an etching method.
에칭은 수직방향(높이방향, 깊이방향)으로 에칭이 진행됨과 동시에 폭방향(수평방향, 폭방향)으로도 동시에 에칭이 진행되기 때문이다.This is because the etching progresses in the vertical direction (the height direction and the depth direction) and simultaneously the etching progresses in the width direction (the horizontal direction and the width direction).
물론 일반적인 전주가공에서도 동일한 문제가 발생한다. 전주금형으로부터 도금이 시작이 되면, 수직방향(높이방향, 깊이방향)과 폭방향(수평방향, 폭방향)으로도 동시에 도금이 진행된다. Of course, the same problem also occurs in general electric pole machining. When plating is started from the electroforming die, the plating proceeds simultaneously in the vertical direction (height direction, depth direction) and width direction (horizontal direction, width direction).
본 발명은 다양한 형태의 전주가공물 특히 극히 미세한 3차원 형상의 전주가공물을 제작할 수가 있게 한다. 전주가공물이 극히 미세회로인 경우, 가공되는 회로의 두께가 두껍고, 가공하고자 하는 회로의 선폭이 가늘며, 또한 회로의 피치가 작은 경우에도 본 발명으로는 제작 가능하다. The present invention makes it possible to produce various types of electroformed workpieces, particularly electroformed workpieces of extremely fine three-dimensional shape. In the case of a very small circuit of a workpiece, it is possible to manufacture the present invention even when the thickness of the circuit to be processed is thick, the line width of the circuit to be processed is small, and the pitch of the circuit is small.
이것이 가능한 이유론, 미세회로를 제작하는 전주금형으로부터 성장되는 전주가공물을 폭 방향의 성장은 제어하고, 높이 방향으로만 성장하도록 하기 때문이다.
This is possible because, because of the possibility of controlling the growth in the width direction of the preprocessed workpiece to be grown from the electroforming die for producing the microcircuit, it can grow only in the height direction.
본 발명을 사용하면 극히 미세한 회로의 형성과 극히 미세한 3차원 구조물을 만드는 멤스 기술에 용이하게 적용된다. 본 발명에서 극히 미세하다고 칭하는 것은 일반적으로 수십 마이크로미터 이하, 수 마이크로미터 이하의 크기를 지칭하는 것으로 한다. The use of the present invention is easily applied to MEMS technology, which makes extremely fine circuit formation and extremely fine three-dimensional structures. In the present invention, it is generally referred to as a size of several tens of micrometers or less and a few micrometers or less.
그러나 전주가공물의 형상에 따라서 수백 마이크로미터 이상의 가공물에도 적용이 가능함은 물론이다. However, it goes without saying that the present invention can be applied to a workpiece of several hundreds of micrometers or more depending on the shape of the electric pole workpiece.
본 발명은 전주가공물을 형성하는 도금용액이 수직방향으로는 원활하게 공급이 되나, 수평방향으로는 원활한 공급이 제한되도록 하는 기술이다. The present invention is a technique for smoothly supplying a plating solution forming a polished workpiece in a vertical direction, but restricting smooth supply in a horizontal direction.
본 발명에서, 전주도금은 높이 방향으로 성장은 제어를 하지 않으나, 폭방향으로의 성장은 제어를 한다. 이러한 폭 방향으로의 성장을 제어하는 원인은 전주금형에서 정체영역이라고 하는 곳이 구성되기 때문인데, 상기 정체영역에서는 도금용액의 이동이 정체되어 원활동 도금활동이 억제되는 것이다.In the present invention, the electroplating does not control the growth in the height direction, but controls the growth in the width direction. The reason for controlling the growth in the width direction is that the stagnation region is formed in the electroforming die. In this stagnation region, the movement of the plating solution is stagnated and the original activity plating activity is suppressed.
본 발명에서는 높이 방향으로의 도금이 성장됨과 함께 정체영역도 동일한 높이만큼 성장을 하는 것이 특징이다. 따라서 도금은 높이 방향으로 활발하게 성장하지만 폭 방향으로는 정체영역으로 인하여 성장이 제한되게 된다.In the present invention, plating is grown in the height direction and the stagnation region is grown by the same height. Therefore, the plating grows actively in the height direction, but the growth is limited due to the stagnation region in the width direction.
정체영역은 도금물의 성장에 따라서 계속적으로 상부방향으로 성장되는 것이 본 발명의 특징이다. 정체영역이 형성되면 도금이 ZERO라는 의미는 아니다. 정체영역에도 도금용액은 존재하나, 새로 유입되는 도금용액이 제한되므로 성장이 극히 제한되는 것이다. It is a feature of the present invention that the stagnation region is continuously grown upward in accordance with the growth of the plating material. When the stagnation zone is formed, it does not mean that the plating is ZERO. The plating solution is also present in the stagnation region, but the growth is limited because the plating solution is limited.
본 발명에서 고여지는 도금용액이 정체영경을 역할을 감당한다. In the present invention, it is believed that the plating solution fulfills the role of stagnation.
본 발명에서는 전주금형에서 최초성장되는 스타트 형상이 결정적인 역할을 한다. 본 발명에서는 스타트 형상을 제어하기 위하여 전주금형의 공간부를 포물선 형상으로 구성한다. 이러한 포물선 형상을 이루기 위하여 공간부에는 비도전성 물질 대표적인 예로는 실리콘을 충진한다.In the present invention, the shape of the start to be initially grown in the electroforming die plays a decisive role. In the present invention, the space portion of the electroforming die is configured in a parabolic shape in order to control the start shape. In order to achieve such a parabolic shape, a typical example of the non-conductive material in the space portion is filled with silicon.
전주가공물의 성장방향 제어하는 포물선 형상의 실리콘 충진재는 성장되는 전주가공물이 수직방향으로는 활발하게 성장하게 하고, 폭 방향으로는 성장을 억제시킨다. 이를 통하여 본 발명의 수직성장 전주가공물이 제작된다.
The parabolic silicon filler controlling the growth direction of the electroformed workpiece allows the grown electroforming work to actively grow in the vertical direction and suppress the growth in the width direction. Through this, the vertically-grown electrostatic work piece of the present invention is manufactured.
도 1은 메쉬의 평면도이다.
도 2는 본 발명이 전주금형에 대한 설명도이다.
도 3은 전주금형의 공간부에 포물선 형태로 비도전성 물질이 충진된 것을 설명하는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 전주금형으로 도금을 시행하는 초기의 형상을 설명하는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 전주금형에 대한 도금용액의 유동성을 나타내는 설명도이다.
도 6, 도 7은 전주금형에 도금이 시작되면 정체역역에는 도금이 형성되지 않게 수직성장을 이루는 것을 설명하는 설명도이다.
도 8은 수직도금(11)이 진행됨과 동시에 정체영역(12)도 동시에 수직으로 높아지는 중간 과정을 설명하는 설명도이다.
도 9는 수직성장을 설명한다.
도 10은 본 발명의 수직성장 전주금형에서 성장된 전주가공물을 탈형시킨 제품의 단면도이다.
도 11은 일반적인 전주금형에서의 전주가공물의 성장상태를 설명하는 설명도이다.
도 12는 본 발명의 전주금형에 의한 수직성장한 전주가공물의 설명도이다.
도 13은 본 발명의 수직성장 전주금형에 대한 실시예이다.
도 14는 공간부에 형성된 충진물의 경사각에 대한 설명이다.
도 15는 같은 포물선을 가진 전주금형에서도 포물선의 깊이에 따라서 수직성장의 유무가 결정되는 것을 설명하는 설명도이다.
도 16은 돌출부의 높이, 돌출부와 이웃하는 돌출부와의 간격에 의한 수직상승에 대한 것을 설명하는 설명도이다.
도 17은 본 발명의 전주가공물에 생긴 하부방향 성장부 또는 최대폭 수평성장부를 제거하는 제거공정에 대한 설명도이다. 1 is a plan view of a mesh.
Fig. 2 is an explanatory view of the electroforming die according to the present invention.
3 is an explanatory view for explaining that a space of the electroforming die is filled with a non-conductive material in a parabolic shape.
Fig. 4 is an explanatory view for explaining the initial shape of the electroforming die of the present invention.
5 is an explanatory diagram showing the fluidity of the plating solution for the electroforming die of the present invention.
Figs. 6 and 7 are explanatory diagrams illustrating that vertical growth is performed so that plating is not formed in the static region when plating is started on the electroforming die.
8 is an explanatory view for explaining an intermediate process in which the
Figure 9 illustrates vertical growth.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a product obtained by demoulding a polished workpiece grown in a vertical growth electroforming die of the present invention.
11 is an explanatory view for explaining a growth state of a polished workpiece in a general electroforming die.
12 is an explanatory view of a vertically-grown electroforming workpiece by the electroforming die of the present invention.
13 is an embodiment of the vertical growth electroforming die of the present invention.
14 is an explanatory view of the inclination angle of the filling material formed in the space portion.
Fig. 15 is an explanatory diagram for explaining whether or not vertical growth is determined according to the depth of a parabola even in a preform metal mold having the same parabola.
16 is an explanatory view for explaining the height of the projection and the vertical rise due to the distance between the projection and the adjacent projection.
17 is an explanatory view of a removal process for removing a lower growth portion or a maximum width horizontal growth portion generated in the electrophoresis work of the present invention.
본 발명은 수직성장을 유도하는 전주가공물의 가공 방법과 그에 의한 전주가공물 및 전주금형에 대한 것이다. 본 발명의 가장 대표적인 전주가공물에는 태양광 회로 형성을 위한 인쇄용 메쉬, 극미세 필터 등을 들 수가 있다. The present invention relates to a method of machining a preform workpiece for inducing vertical growth, and to a preform workpiece and a preform die by the method. The most typical prismatic workpiece of the present invention includes a printing mesh for forming a photovoltaic circuit, a very fine filter, and the like.
물론 메쉬 뿐만아니라 극히 미세한 미세회로와 3차원 멤스 가공기술도 포함한다. Of course, it includes not only mesh but also extremely fine circuit and three-dimensional MEMS processing technology.
본 발명에서의 전주가공물은 선폭과 높이가 주로 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터에 해당하는 것이 일반적이다. 본 발명에 사용되는 전주금형은 도전체로 기판이 구성된다. 상기 도전체 기판에 돌출부와 공간부로 전주금형이 구성된다. The electroconductive workpieces of the present invention generally have a line width and a height generally ranging from several micrometers to tens of micrometers. The electroforming die used in the present invention is a substrate made of a conductor. The conductive substrate has a protruding portion and a space portion formed therein.
상기 공간부에는 비도전성 물질로 충진 또는 코팅한다. The space is filled or coated with a non-conductive material.
상기 비도전성 물질은 포물선 형상으로 제작한다.The non-conductive material is formed in a parabolic shape.
본 발명의 전주금형을 사용하면 성장되는 전주가공물은 거의 수직으로 성장하는 것이 특징이다. When the electroforming die of the present invention is used, the electroformed workpiece to be grown grows almost vertically.
본 발명에서 비도전성 물질은 탄성체가 이상적이다. 가장 대표적인 실시예로는 실리콘을 주재료로 사용한다. 이하에서는 도면을 바탕으로 자세히 설명한다.
In the present invention, the non-conductive material is an elastic body. The most representative example is silicon as a main material. Hereinafter, a detailed description will be given based on the drawings.
도 1은 메쉬의 평면도이다. 메쉬(1)는 일반적으로 미세 인쇄에서 많이 사용된다. 근래에는 태양광을 전기에너지로 만드는 기판에서 통전회로를 만드는 것에 많이 활용이 된다. 이들은 메쉬와 실버 페이스트를 통하여 미세 회로를 구성한다.1 is a plan view of a mesh.
본 발명에 의하여 제작이 되는 메쉬와 필터는 활용되는 용도가 다양하다. The meshes and filters produced by the present invention have various uses.
이러한 메쉬는 원형메쉬, 4각 메쉬, 6각 메쉬 (하니컴) 등의 다양한 형태로 제작이 된다. These meshes can be manufactured in various shapes such as circular mesh, quadrilateral mesh, hexagonal mesh (honeycomb).
종래에는 가는 금속 선을 직조하여 메쉬를 제작하거나, 에칭하여 제작을 하기도 하였다. Conventionally, a thin metal wire is woven to fabricate a mesh, or to make a mesh by etching.
일반적으로 정밀 메쉬는 개구도를 좋게 하기 위하여 제품의 선 폭을 가늘게 하는 것이 바람직하며, 두께는 두껍게 하여 내구성을 가지도록 한다. Generally, in order to improve the aperture ratio, the fine mesh is preferably made thinner in line width and thicker to have durability.
본 발명에서는 이러한 메쉬를 기준으로 설명을 하나, 실제 적용은 메쉬뿐만 아니라 미세 형상의 3차원, 2차원 전주가공물에 대하여 적용될 수가 있다. In the present invention, the mesh is used as a reference, but the actual application can be applied not only to the mesh but also to the fine three-dimensional and two-dimensional electroformed workpieces.
본 발명에서는 주로 선 폭과 두께가 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터 정도의 정밀한 전주가공물을 대상으로 한다.
In the present invention, precise workpieces with a line width and thickness of several micrometers to tens of micrometers are mainly used.
도 2는 본 발명의 전주금형에 대한 설명도이다. Fig. 2 is an explanatory view of the electroforming die of the present invention. Fig.
수직성장을 하도록 하는 전주금형을 본 발명의 대상으로 한다. The present invention is directed to an electroforming die for vertical growth.
본 발명에서 수직성장이란 수직으로만 성장하는 것만을 의미하지 않는다. In the present invention, vertical growth does not mean only vertical growth.
수평방향으로도 전주가공물의 성장을 할수는 있으나, 그 성장의 비율이 수직방향에 비하여 작다는 의미이다. 즉, 폭방향의 성장보다 높이 방향으로 전주가공물의 성장이 큰 것을 본 발명에서는 수직성장이라 정의한다.Although it is possible to grow the workpiece in the horizontal direction, it means that the growth rate is smaller than the vertical direction. That is, vertical growth is defined in the present invention in which the growth of the polished workpiece in the height direction is larger than the growth in the widthwise direction.
본 발명에서의 수직성장을 위한 전주금형은 수직성장이 가능하도록 하는 전주금형을 의미한다. In the present invention, the electroforming die for vertical growth means the electroforming die capable of vertical growth.
주로 평판의 형상으로 되는 도전체 기판(4)을 사용한다. 상기 도전체 기판에 다수의 돌출부(2)가 형성된다. 돌출부는 물론 도전체이며 기판과 동일체로 구성되는 것이 일반적이다. A conductor substrate 4 mainly in the form of a flat plate is used. A number of protrusions (2) are formed on the conductor substrate. The protrusions are of course conductors and are made of the same body as the substrate.
상기 돌출부와 돌출부 사이 사이에는 공간부(3)가 형성된다. A space portion (3) is formed between the protruding portion and the protruding portion.
상기 돌출부의 상부는 균질한 평면부 또는 균질한 선(LINE) 형상으로 이루어진다. The upper portion of the protrusion is formed in a homogeneous flat portion or a homogeneous line shape.
상기 돌출부는 도금용액이 성장되는 스타트 면 또는 스타트 라인이 된다.
The protrusion becomes a start surface or a start line on which the plating solution is grown.
도 3은 전주금형의 공간부에 포물선 형태로 비도전성 물질이 충진된 것을 설명하는 설명도이다. 3 is an explanatory view for explaining that a space of the electroforming die is filled with a non-conductive material in a parabolic shape.
공간부에 충진되는 물질은 비도전성 물질이다. 공간부에 비도전성 물질을 충진하거나 코팅을 할 수도 있다. 비도전성 물질의 대표적인 실시예는 실리콘과 불소수지 등을 들 수가 있다. The material filled in space is non-conductive material. The space portion may be filled with a non-conductive material or coated. Representative examples of the non-conductive material include silicon and fluororesin.
본 발명에서는 비도전성 물질은 탄성을 갖는 것이 바람직하다. In the present invention, the non-conductive material preferably has elasticity.
만약 탄성을 갖지 않는 비도전성 물질로 코팅 또는 충진하면, 전주가공이 진행됨에 따라, 비도전성 물질이 깨어지게 되어 금형의 내구성이 문제된다. If coated or filled with a non-conductive material that does not have elasticity, the non-conductive material breaks as the electrophotographic process proceeds, and the durability of the mold becomes problematic.
가장 대표적인 비전도성 탄성물질은 실리콘 소재라 할 수가 있다. The most representative nonconductive elastomer is silicon material.
상기 공간부에 충진되는 충진물은 포물선 형상으로 한다. The filling material to be filled in the space portion has a parabolic shape.
본 발명에서 포물선 형상이라는 용어는 반드시 포물선만을 의미하는 것은 아니다. 대략적으로 포물선의 형상을 구성한다는 의미이다. In the present invention, the term " parabolic shape " does not necessarily mean parabolic shape. It means roughly forming the shape of a parabola.
즉 돌출부에 인접한 곳은 경사도가 급하며, 공간부의 중앙 부위는 가장 깊이가 깊고 경사도가 완만한 것을 의미한다.That is, the vicinity of the protruding portion is steeply inclined, and the central portion of the space portion has the deepest depth and the gentle slope.
본 발명에선 돌출부의 상부에는 비도전성 물질이 도포되지 않도록 한다. 전주가공의 스타트 면을 형성하기 위함이다. 돌출부의 측면에는 도금이 진행되지 않도록 한다. 이를 위하여 돌출부의 측면에는 비도전성 물질로 코팅 또는 도포 또는 충진을 한다. In the present invention, a non-conductive material is not applied to the upper portion of the protrusion. This is to form the start surface of the electroforming process. Do not allow plating on the sides of the protrusions. To this end, the sides of the protrusions are coated, coated or filled with a non-conductive material.
다양한 방법으로 돌출부의 측면부를 비도전성 물질로 코팅, 충진, 도포를 할 수가 있다. The sides of the projections can be coated, filled, and coated with a non-conductive material by various methods.
가장 대표적인 실시예로는 포물선 형상으로 실리콘을 충진시키는 것을 들 수가 있다. The most representative example is filling the silicon in a parabolic shape.
가장 중요한 요소는 도 3에서 보는 바와 같이, 돌출부의 상부에서 비도전성 물질이 충진되는 경계부에서는 급격한 경사도가 이루어져야만 한다는 것이다.
As shown in FIG. 3, the most important factor is that a sharp inclination should be made at the boundary where the non-conductive material is filled at the top of the protrusion.
도 4는 본 발명의 전주금형으로 도금을 시행하는 초기의 형상을 설명하는 설명도이다. Fig. 4 is an explanatory view for explaining the initial shape of the electroforming die of the present invention.
도금욕조에 본 발명의 전주금형을 넣게 되면 도금용액(7)이 본 발명의 전주금형을 에워싸게 된다. When the electroforming die of the present invention is placed in the plating bath, the
본 발명에서는 도금욕조 내에서 도금이 균일하게 형성되며 활발한 도금활동을 하도록 하기 위하여 도금용액을 유동시키도록 한다. 이를 위하여 도금욕조 내에서 전주금형을 움직이게 할 수가 있다. 다른 방법으로는 전주금형은 정지하고 도금용액을 유동시킬 수가 있다.
In the present invention, plating is uniformly formed in the plating bath, and the plating solution is caused to flow in order to perform active plating activity. For this purpose, it is possible to move the electroforming die in the plating bath. Alternatively, the electroforming die may be stopped and the plating solution may flow.
도 5는 본 발명의 전주금형에 대한 도금용액의 유동성을 나타내는 설명도이다. 도금욕조 내에서 전주금형을 움직이면, 전주금형의 돌출부에 맞닿은 도금용액은 유동을 하게 된다. 그러나 포물선 형상에 위치되는 도금용액은 유동없이 정체하게 한다. 5 is an explanatory diagram showing the fluidity of the plating solution for the electroforming die of the present invention. When the electroforming die is moved in the plating bath, the plating solution that comes into contact with the projection of the electroforming die flows. However, the plating solution located in the parabolic shape stagnates without flow.
포물선 형상의 공간부에 있는 도금용액은 갇혀 있게 한다. 흐름이 거의 정지된 상태 또는 흐름이 활발하지 않은 제한된 상태가 된다. The plating solution in the parabolic space is trapped. The flow is almost stopped or the flow is in a restricted state where the flow is not active.
본 발명에서는 이 같은 도금용액이 정체되거나 흐름이 제한된 상태의 영역을 정체영역(8)이라고 정의한다.In the present invention, the region where the plating solution stagnates or the flow is limited is defined as the
본 발명에서는 돌출부와 돌출부의 간격이 극히 미소하며, 돌출부의 높이가 높은 경우가 대부분이다. 이때, 공간부를 포물선 형상으로 도전성 물질로 충진하면 도금용액은 포물선에 갇혀서 움직임이 적을 수밖에 없다. 즉 정체영역이 된다.
In the present invention, the distance between the protruding portion and the protruding portion is extremely small, and the height of the protruding portion is mostly high. At this time, if the space portion is filled with the conductive material in a parabolic shape, the plating solution is trapped in the parabola and the movement is small. That is, it becomes a stagnation region.
도 6에서 도 9까지는 정체영역이 형성되어 수직도금이 진행되는 것을 설명하는 설명도이다. 6 to 9 are explanatory diagrams illustrating that the stagnation region is formed and the vertical plating proceeds.
도 6, 도 7은 전주금형에 도금이 시작되고, 정체역역에는 도금이 형성되지 않고, 수직성장을 이루는 것을 설명하는 설명도이다. 돌출부의 측면방향으로는 금속의 성장이 이루어 지지 않고, 돌출부의 수직방향으로는 금속의 성장이 일어난다. 이를 수직성장이라 정의한다. Figs. 6 and 7 are explanatory diagrams for explaining that plating is started in the electroforming die, and plating is not formed in the static region, and vertical growth is achieved. Metal growth does not occur in the lateral direction of the projections, and metal growth occurs in the vertical direction of the projections. This is defined as vertical growth.
수직방향으로는 도금용액의 유동이 원활하므로 수직도금(9)이 진행되나, 수평방향으로는 도금이 진행되지 않는다. Since the plating solution flows smoothly in the vertical direction, the
수직도금에 의하여 금속성장부가 상부로 성장하면, 동시에 정체영역(10)도 상부로 높아지게 된다. 즉 성장하는 수직도금부가 정체영역을 끌어올리기 때문이다.
When the metal sheet is grown upward by vertical plating, the
도 8은 수직도금(11)이 진행됨과 동시에 정체영역(12)도 동시에 수직으로 높아지는 중간 과정을 설명하는 설명도이다. 수직도금이 진행되면, 자동으로 정체영역도 상부로 증가된다. 정체영역으로 인하여 수평방향으로의 도금성장은 조금밖에 일어나지 않게 된다. 8 is an explanatory view for explaining an intermediate process in which the
수직성장된 도금체가 정체영역을 높이는 구실을 하게 되며, 정체영역에서는 새로운 도금용액이 공급되지 못하게 되므로 수평방향의 성장을 조금밖에 할 수가 없게 되는 것이다.
The vertically grown plating body serves to increase the stagnation region, and since the new plating solution can not be supplied in the stagnation region, the growth in the horizontal direction can be made only a little.
도 9는 수직성장을 설명한다. 수직도금(12)은 높이가 제품의 높이만큼 성장된다. 측면에는 정체영역(14)의 높이도 제품의 높임만큼 높아진다. Figure 9 illustrates vertical growth. The
본 발명에서, 전주금형의 돌출부와 공간부의 크기가 미세하면 할 수가 수직성장은 잘 이루어진다. 수직성장을 유도하게 하는 환경은, 돌출부와 공간부의 크기가 미세할수록 유리한다. 그리고 공간부의 깊이가 깊을수록 유리하다. 또한 공간부의 폭이 작을수록 유리하다. In the present invention, if the size of the projecting portion and the space portion of the electroforming die is fine, the vertical growth can be performed well. The environment for inducing vertical growth is advantageous as the sizes of the protrusions and spaces become finer. The deeper the depth of the space, the better. The smaller the width of the space portion, the more advantageous it is.
공간부의 폭이 좁을수록, 공간부의 깊이가 깊을수록, 정체영역의 형성이 용이하다.
The narrower the width of the space portion and the deeper the depth of the space portion, the easier the formation of the stagnation region.
도 10은 본 발명의 수직성장 전주금형에서 성장된 전주가공물을 탈형시킨 제품의 단면도이다. FIG. 10 is a cross-sectional view of a product obtained by demoulding a polished workpiece grown in a vertical growth electroforming die of the present invention.
전주가공을 시작할 때, 탈형의 편리함을 위하여 전주금형에 이형층을 형성한다. At the start of electroforming, a release layer is formed on the electroforming die for the convenience of demoulding.
이형효과로 탈형이 용이하게 진행된다. 돌출부에 전주가공이 진행되게 되면, 측면성장도 소량은 진행된다. The demolding effect is facilitated by the mold releasing effect. As the electroforming process proceeds on the protruding portion, a small amount of lateral growth also proceeds.
수직성장 전주금형을 사용한다고 하더라도, 측면성장이 완전히 없다는 것은 결코 아니다. Even with the use of a vertical growth electroforming mold, lateral growth is never complete.
본 발명에서의 수직성장의 의미는 전주가공이 진행됨에 따라, 수직방향의 성장이 크고, 수평방향의 성장이 작다는 것을 의미하며, 측면방향 즉 수평방향의 성장이 없다는 것은 아니다. The vertical growth in the present invention means that the growth in the vertical direction is large and the growth in the horizontal direction is small as the electrophotographic processing proceeds, and it does not mean that there is no growth in the lateral direction, that is, in the horizontal direction.
따라서 본 발명에서도 전주가공물의 성장이 직선상으로 성장을 한다고 하지 않는다. Therefore, the present invention does not say that the growth of the electrophoresis workpiece grows linearly.
금속용액의 흐름 속도, 금속용액의 성분, 돌출부의 크기, 공간부의 크기, 공간부에 충진된 비도전체의 깊이, 공간부에 충진된 비도전체의 형상과 도금용액의 성분, 도금용액의 온도에 따라서 다양한 결과가 나타난다. Depending on the flow rate of the metal solution, the composition of the metal solution, the size of the protrusion, the size of the space, the depth of the non-volume filled in the space, the shape of the non-volume filled in the space and the composition of the plating solution, There are various results.
본 발명은 이런 저런 환경과 조건에도 불구하고, 전주가공이 수평성장의 크기는 작고 수직성장의 크기가 커서, 그 결과물을 제품으로 활용할 수가 있게 하는 기술이다.The present invention is a technology that enables the utilization of the resulting product as a product because the size of horizontal growth is small and the size of vertical growth is large, in spite of such circumstances and conditions.
수직 성장된 전주가공물의 단면도를 보면, 전주가공이 진행되면 폭방향의 성장은 크게 변화가 다양하나는 것을 알 수가 있다. 금속용액의 유동속도와 환경적 요인에 의하여 전주가공물의 폭이 돌출부의 크기보다 늘어날 수도 있고 줄어들 수도 있다.
As shown in the sectional view of the vertically grown electroconductive workpiece, it can be seen that the growth in the width direction greatly varies as the electroconductive work proceeds. Depending on the flow rate of the metal solution and environmental factors, the width of the preprocessed workpiece may increase or decrease over the size of the protrusion.
도 11은 일반적인 전주금형에서의 전주가공물의 성장상태를 설명하는 설명도이다. 공간부를 충진하는 비도전체(17)가 수평으로 충진된 상태에서는 전주가공물(16)은 수평 및 수직으로 동시 성장을 하게 된다. 이는 전주가공물의 성장을 제한하지 않은 형태이다.
11 is an explanatory view for explaining a growth state of a polished workpiece in a general electroforming die. In the state where the
도 12는 본 발명의 전주금형에 의한 수직성장한 전주가공물의 설명도이다. 12 is an explanatory view of a vertically-grown electroforming workpiece by the electroforming die of the present invention.
공간부에 충진된 비도전성 물질의 형상에 따라, 돌출부의 폭과 공간부의 폭에 따라, 포물선의 깊이에 따라, 도금용액의 유속에 따라, 전류의 세기에 따라, 도금용액의 성분과 온도에 따라서 전주가공물의 형상은 다양한 변화를 할 수가 있다. Depending on the shape of the non-conductive material filled in the space portion, depending on the width of the protrusion portion and the width of the space portion, depending on the depth of the parabola, depending on the flow rate of the plating solution, The shape of the electric pole workpiece can be varied.
정체영역에서의 도금용액의 유동성의 정도에 따라, 도금용액의 유동속도에 따라서도 다양한 형태로 전주가공물(18)이 얻어진다. Depending on the degree of fluidity of the plating solution in the stagnation region, the
가장 많은 영향을 미치는 것은 공간부에 충진된 충진물의 형상이다. 수직성장을 이루기 위하여 가방 바람직한 형태는 포물선형태이다. 포물선 형태로 전주금형을 제작한 것을 전제로 하더라도, 포물선의 형태에 따라서 다양한 형태의 전주가공물의 형상은 (A),(B),(C),(D),(E),(F)이 얻어진다. 도시된 형태 외의 다양한 형태도 가능하다.The most significant effect is the shape of the filling material filled in the space part. The preferred shape of the bag to achieve vertical growth is parabolic. (A), (B), (C), (D), (E), and (F), depending on the shape of the parabola, . Various forms other than the illustrated ones are also possible.
본 발명에서는 이들 모두를 수직 성장한 전주가공물이라 정의한다. 물론 이들은 수직으로만 성장을 한 것이 아니다. 그러나 일반적인 전주가공에서 제어하지 못하였던 수평성장을 통제하면서 이러한 형상을 만들었기 때문에 본 발명에서는 이들을 수직성장한 전주가공물이라 칭한다. In the present invention, all of them are defined as vertically grown electroforming workpieces. Of course, they did not grow vertically. However, since these shapes are formed while controlling the horizontal growth which was not controlled in general pole forming, they are referred to as vertical pole forming workpieces in the present invention.
(A),(B),(C)에서는 전주가공물이 전주금형의 돌출부가 이루는 평면보다 하부로 성장된 것은 없는 형태이다. 이 형태는 모두 수직성장을 하면서 제한된 범주내에서 수평성장을 한 것들이다.(A), (B), and (C), the poles of the workpiece are not lower than the plane formed by the projections of the electroforming die. All of these forms are horizontal growth within a limited category with vertical growth.
그러나, (D)와 (F)의 전주가공물은 전주금형의 돌출부가 이루는 평면보다 하부로 성장부분을 갖고 있다. 본 발명에서는 이를 하부방향 성장부(19)라 칭한다.However, the electroformed workpiece of (D) and (F) has a growth portion lower than the plane formed by the projection of the electroforming die. In the present invention, this is referred to as a
이것은 초기 성장에서 실리콘의 포물선의 형상을 따라 전주가공이 진행된 것을 나타낸다. 그러나 수직성장이 더욱 진행됨에 따라서 정체영역에서 공급되는 금속이온의 보급이 제한되므로 하부방향 성장은 멈춘다. 물론 하부방향의 성장도 하지만 동시에 수평방향의 성장도 하게 된다. This indicates that the electroforming process has proceeded along the parabolic shape of the silicon in the initial growth. However, as the vertical growth progresses further, the downward growth is stopped because the supply of metal ions supplied from the stagnation region is restricted. Of course, the growth in the lower direction is also possible, but the growth in the horizontal direction is also performed.
이같이 수평방향의 성장을 하게 되면 메쉬의 경우 개구도가 작아지게 된다. When the growth in the horizontal direction is performed in this way, the aperture of the mesh becomes small.
따라서 이러한 개구도가 작아지게 하는 것을 막기 위하여 포물선의 깊이를 더욱 깊게 하며, 시작되는 포물선의 경사도를 더욱 크게하여 이러한 부분을 방지하도록 한다.Therefore, the depth of the parabola is further increased and the inclination of the starting parabola is made larger to prevent such a portion from being reduced.
(E)는 하부방향 성장부는 갖고 있지 않지만 전주가공이 시작되는 비교적 초기에 수평성장이 극대치를 이루는 과정을 겪은 것이다. 이러한 극대치를 이루는 부분을 본 발명에서는 최대폭 수평 성장부라 정의한다. 최대폭 수평성장부가 하부방향 성장부에서 형성되기도 한다. (E) does not have a downward growth part, but has undergone the process of maximizing the horizontal growth at a relatively early stage when the electroforming is started. This maximum value is defined as the maximum horizontal growth portion in the present invention. The maximum width horizontal growth portion is also formed in the lower growth portion.
대부분의 전주가공물은 수직으로만 성장하지 않으므로 모두가 최대폭 수평 성장부를 갖는 것은 당연한 일이다. 도 (E)는 최대폭을 가지는 수평 성장부가 하부에 형성된 예이며, 도 (D)와 (F)에서는 최대폭 수평성장부가 전주금형의 돌출부 표면보다 하부에 형성된 것을 나타낸다. It is a matter of course that most polynomial workpieces do not grow only vertically, so all have the widest horizontal growth. Fig. 10E shows an example in which the horizontal growth portion having the maximum width is formed at the lower portion, and Figs. D and F show that the widest horizontal growth portion is formed below the projecting portion surface of the electroforming die.
전주가공이 시작될 때, 초기에는 비도전체를 따라서 금속성장이 하부로 어느 정도에서는 진행할 수가 있다. 그렇지만 하부로의 성장은 전주가공이 진행됨에 따라서 멈추게 된다. At the beginning of the electroplating process, initially metal growth can progress to some extent along the entire non-path. However, the growth to the lower part stops as the electric pole machining proceeds.
이는 전주가공물이 성장을 시작할 때, 비전도성 물질을 따라 하부방향 및 수평 방향으로도 전주가공이 동시에 진행될 수가 있다는 것을 의미한다. This means that, when the electrophotographic workpiece starts to grow, the electroforming can proceed simultaneously in the downward direction and the horizontal direction along the nonconductive material.
본 발명에 의한 전주가공물은 하부방향 성장부를 갖는 경우가 많다. The electroconductive work according to the present invention often has a downward growth portion.
그러나 이러한 하부방향 성장부 또는 최대폭 수평 성장부를 가능한 억제할 수가 있도록 충진물의 형상, 도금용액의 속도, 공간부의 폭, 포물선의 깊이 등을 변경한다. However, the shape of the filling material, the velocity of the plating solution, the width of the space portion, the depth of the parabolic curve, and the like are changed so that the lower growth portion or the maximum horizontal growth portion can be suppressed as much as possible.
이러한 것을 조절하여 정체영역에서의 전주가공의 형태가 달라진다. 이론적으로는 정체영역은 도금용액의 유동이 정지되어 도금의 진행이 안 되도록 하는 것이다. 그러나 실무에서 초기에는 도금용액의 유입이 미량 생기는 것은 당연한 일이다. 또한 정체영역의 내부에 있었던 금속이온이 도금이 되는 것은 막을 수가 없는 것이다.The shape of the electroforming in the stagnation region is changed by adjusting these. Theoretically, the stagnation region is such that the flow of the plating solution is stopped so that the plating does not proceed. However, it is not surprising that a small amount of the plating solution flows in the initial stage of the practice. In addition, it is impossible to prevent the metal ions inside the stagnation region from being plated.
대부분의 경우, 정체영역을 만들기 위하여 비도전성 물질을 공간부에 코팅하거나 충진을 시킨다. 비도전성 물질을 충진하는 경우 포물선 형태로 충진을 시키는 것이 가장 용이하다. In most cases, the non-conductive material is coated or filled in the space portion to create a stagnation region. It is easiest to fill in a parabolic form when filling non-conductive materials.
일반적으로 이러한 전주금형을 통하여 전주가공을 시작하면, 성장된 전주가공물(18)은 수직성장을 위주로 하며 성장을 한다. 그러나 미소하게 수평성장과 하부성장이 조금씩 동반되는 것은 물론이다. 어떤 경우에는 하부방향 성장부가 발생하지 않기도 한다.Generally, when the electroforming process is started through the electroforming die, the grown
대부분의 경우 최대폭 수평 성장부는 전주가공이 시작되는 초기 단계에세 발생한다. In most cases, the maximum horizontal growth area occurs at the initial stage of the rolling process.
이러한 최대폭 수평성장부는 에칭, 전해, 연마를 통하여 제거할 수가 있다.
Such a maximum horizontal growth portion can be removed through etching, electrolysis, and polishing.
도 13은 본 발명의 수직성장 전주금형에 대한 실시예이다. 13 is an embodiment of the vertical growth electroforming die of the present invention.
본 발명의 전주금형은 도전체 기판에 돌출부와 공간부가 형성된다. 상기 공간부에 비도전성 물질이 충진된다. 비도전성 물질은 실리콘을 대표적인 물질로 하며, 불소수지 등의 다른 물질도 사용 가능하다. In the electroforming die of the present invention, protrusions and spaces are formed on the conductor substrate. And the space portion is filled with a non-conductive material. The non-conductive material is silicon as a representative material, and other materials such as fluororesin can be used.
충진된 비도전성 물질의 형상은 가장 대표적인 것이 포물선 형상이며, 포물선의 깊이가 깊을수록 수직성장의 효과는 탁월하다. The most typical shape of the filled non-conductive material is a parabolic shape, and the deeper the depth of the parabola, the greater the effect of vertical growth.
본 발명에서는 충진되는 비전도체 물질이 반드시 엄밀한 의미에서의 포물선 형상으로 충진되어야 하는 것은 아니다. 본 발명에서 포물선 형상으로 구성을 하다는 용어는 포물선을 포함하여 다른 형태일 지라도 포물선의 유사한 형태까지 포함하는 개념이다.In the present invention, the nonconductive material to be filled does not necessarily have to be filled in a parabolic shape in a strict sense. In the present invention, the term " parabolic configuration " is a concept including a parabolic shape, even though it is a parabolic shape.
도 (A)는 포물선 형상(22)으로 공간부(21)가 충진된 것을 나타낸다. 포물선의 깊이가 깊을수록 수직성장의 효과는 탁월하다. 돌출부(20)는 전체적으로 같은 높이, 같은 형상을 유지할수록 균일한 성장을 할 수가 있다. Figure (A) shows that the
도 (B). (C)와 같이 도포 또는 코팅 또는 충진되는 도전성 물질의 형상이 반드시 포물선으로만 이루어져야 하는 것은 아니다. 공간부의 전체벽에는 도전체가 노출이 되지 않도록 도포, 코팅, 충진하는 것(24,26)이 중요하다. (B). (C), the shape of the conductive material to be applied, coated or filled does not necessarily have to be formed only by a parabola. It is important that the entire wall of the space is coated, coated and filled (24, 26) so that the conductor is not exposed.
도포된 공간부의 깊이가 깊을수록 수직성장 효과가 탁월하다. 도 (B)는 비도전성 물질이 돌출부와 수평하게 유지되는 수평부(23)를 형성하다가 급격한 경사부를 형성한 상태를 나타낸다. The deeper the depth of the applied space, the greater the vertical growth effect. FIG. 5B shows a state in which the non-conductive material forms a
이는 전체를 불소수지와 같은 비도전성 수지로 스파트링 등과 같은 공법을 균일 도포를 하고, 돌출부에는 수평으로 연마를 하게 될 때 생기는 환경이다. This is an environment that occurs when a method such as sputtering is uniformly applied to a non-conductive resin such as a fluororesin as a whole and the projection is horizontally polished.
공간부에 형성된 비도전체가 돌출부로부터 바로 경사각을 형성하는 것이 아니라, 돌출부에서와 같은 평면으로 비도전체를 유지하는 중간부(23)를 존재하게 하며, 상기 중간부의 끝에서 급격하게 경사각을 형성시킬 수도 있다. 즉 비도전성 물질을 충진하는 기법에 따라서 중간부(23)가 생길 수도 있다.The nonconductive portion formed in the space portion does not directly form the inclined angle from the protruding portion but the
도 (C)에서와 같이 공간부에 형성된 비도전체가 돌출부로부터 시작되는 경계부는 급격하게 경사각(25)을 형성을 할 수도 있다.
As shown in FIG. 5C, the boundary portion where the non-conductive portion formed in the space portion starts from the protruding portion may be formed with a
도 14는 공간부에 형성된 충진물의 경사각에 대한 설명이다. 돌출부와 돌출부 사이에 형성되는 공간부에 비도전성 물질을 충진함에 있어서, 경사각은 중요한 역할을 한다. 경사각이 너무 완만하면, 돌출부를 중심으로 전주가공이 시작되면서 점차 측면으로 전주가공물이 함께 성장하게 된다. 14 is an explanatory view of the inclination angle of the filling material formed in the space portion. The inclination angle plays an important role in filling non-conductive material in the space portion formed between the protruding portion and the protruding portion. If the inclination angle is too gentle, the electroforming process is started with the protruding portion as the center, and the electrostatic workpiece gradually grows to the side.
경사각이 너무 완만하면 도금용액의 유동이 공간부에서도 활발하게 진행된다. 이러한 요인들은 전주가공물의 수직성장과 함께 수평성장도 동시에 진행하게 하는 요인이 된다. If the inclination angle is too gentle, the flow of the plating solution actively proceeds in the space portion. These factors contribute to the horizontal growth along with the vertical growth of the work pieces.
본 발명에서는 공간부를 충진할 때, 돌출부와 돌출부 사이의 공간부의 중앙지점에 깊은 공간부가 형성되게 한다. 이 중앙 지점의 깊이가 깊을수록 수직성장에 도움된다. 즉 포물선의 깊이가 깊으면 깊을수록 수직성장에 도움되는 것을 의미한다. 이 말은 곧 정체영역이 확실하게 성립하는 것을 의미한다. In the present invention, when the space portion is filled, a deep space portion is formed at the center point of the space portion between the protrusion portion and the protrusion portion. The deeper the depth of this central point, the more it helps to grow vertically. That is, the deeper the depth of the parabola, the more helpful it is for vertical growth. This means that the stagnation area is surely established.
도 (A)는 돌출부에서 바로 급격한 경사면을 나타내며, 도 (B)는 중간부를 거쳐서 급격한 경사면을 이룸을 설명한다.
Figure (A) shows a steeply sloping surface directly at the protruding portion, and Figure (B) shows a steep sloping surface through the middle portion.
도 15는 같은 포물선을 가진 전주금형에서도 포물선의 깊이에 따라서 수직성장의 형태가 결정되는 것을 설명하는 설명도이다. 도 (A)의 경우는 포물선(29)의 깊이가 얕아서 도금용액이 공간부에서 유동이 되는 형상이다.Fig. 15 is an explanatory diagram for explaining that the shape of the vertical growth is determined according to the depth of the parabola even in the electroforming die having the same parabola. In the case of Figure (A), the depth of the
이는 수평성장도 발생 되는 것을 의미한다. This means that horizontal growth also occurs.
(B)의 경우에는 포물선(30)의 깊이가 깊어서 도금용액이 공간부에서 유동하지 않게 되며, 이로 인하여 수평성장이 억제되는 것을 설명한다.(B), the depth of the
(C)의 경우에는 꼭 포물선의 형상이 아닌 임의형상(31)이라 하더라도 정체영역이 만들어 지면 수직성장이 생기지 않는 것을 설명한다. 다양한 형태의 비도전성 물질의 충진 또는 코팅이 가능함을 설명한다. 이러한 형태도 본 발명에서는 포물선 형태란 용어 안에 포함시킨다.
(C), vertical growth does not occur when the stagnation region is formed even if it is an
도 16은 돌출부의 높이, 돌출부와 이웃하는 돌출부와의 간격에 따른 수직상승에 대한 것을 설명하는 설명도이다. 16 is an explanatory view for explaining the height of the protrusion and the vertical rise according to the distance between the protrusion and the adjacent protrusion.
공간부에서 돌출부의 벽면만 비도전체로 코팅을 한다고 가정을 하면, 돌출부의 측면에는 전주도금이 실행이 되지 않는다. Assuming that only the wall surface of the projecting portion in the space portion is coated with the nonconductive portion, the electroplating is not performed on the side surface of the projecting portion.
그러나 도금의 실행은 되지 않는다 하더라도 정체영역의 여무는 별개의 문제이다. However, even if the plating is not carried out, the emptiness of the stagnation area is a separate problem.
본 발명은 공간부에 정체영역이 생기게 되어 수평성장이 일어나지 않도록 하는 것이 목적이다. 돌출부와 돌출부와의 간격(b)이 미세하고, 돌출부의 높이(h)가 높다면 용이하게 정체영역이 형성된다. An object of the present invention is to prevent a horizontal growth due to a stagnation region in a space portion. The stagnation area is easily formed if the distance b between the projection and the projection is small and the height h of the projection is high.
본 발명에서 미세하다는 것은 수 마이크로미터를 의미한다. 극히 좁은 간격의 공간부에 도금용액이 갇히면, 도금용액은 유동을 할 수 없기 때문이다. Fine in the present invention means several micrometers. If the plating solution is trapped in an extremely narrow space portion, the plating solution can not flow.
간격 (b)와 높이 (h)는 일의적으로 조건을 한정 지을 수가 없다. 도금용액의 흐름 속도도 관련이 되며, 많은 상대적인 관련요소가 있어서 일의적으로 표현할 수가 없다. The interval (b) and height (h) can not uniquely limit the condition. The flow rate of the plating solution is also related, and there are many relative related factors that can not be uniquely expressed.
그러나 본 발명은 공간부에 비도전성 물질을 충진 또는 코팅하고 정체영역이 발생하는 것을 전제로 한다. 전주가공물은 수평성장은 거의 하지 않고, 수직성장이 되게 하는 것을 특징으로 한다. 전주가공물이 수직성장이 됨에 따라 정체영역도 상부로 함께 상승하는 것을 특징으로 한다.
However, the present invention is based on the assumption that a stagnant region occurs when a non-conductive material is filled or coated in a space portion. The electrostatic workpiece is characterized in that it does not undergo horizontal growth but causes vertical growth. As the electrophoresis workpiece is vertically grown, the stagnation area also rises upwardly.
도 17은 본 발명의 전주가공물에 생긴 하부방향 성장부 또는 최대폭 수평성장부를 제거하는 제거공정에 대한 설명도이다. 17 is an explanatory view of a removal process for removing a lower growth portion or a maximum width horizontal growth portion generated in the electrophoresis work of the present invention.
본 발명의 전주금형에 전주가공을 실시하여 얻어진 수직성장 전주가공물에는 하부방향 성장부 또는 최대폭 수평성장부가 있다. 여러가지 환경적 요인으로 하부방향 성장부 또는 최대폭 수평성장부가 없거나 제품의 특성상 문제가 되지 않을 경우에는 이 공정은 필요가 없다. The vertical growth electroforming work obtained by subjecting the electroforming die of the present invention to electroforming has a downward growth portion or a maximum width horizontal growth portion. This process is not necessary if there are no downstream growth parts or maximum horizontal growth parts due to various environmental factors, or if the nature of the product is not a problem.
그러나 많은 경우에 후 가공을 하여 제거하는 것이 필요하다. However, in many cases it is necessary to remove by post-processing.
이러한 제거를 통하여 그 표면을 평탄하게 하거나 매끄럽게 하거나 개구도를 크게 만들 수가 있다.Through this removal, the surface can be flattened or smoothed or the aperture can be made large.
하부방향 성장부 또는 최대폭 수평성장부를 제거하기 위한 가공 공정은 다양하다. 가장 대표적인 방법으로는 전해공정을 사용하거나, 에칭공정을 사용하거나, 기계적 연마공정을 사용한다.The processing steps for removing the downward growth portion or the maximum width horizontal growth portion are various. The most typical method is to use an electrolytic process, an etching process, or a mechanical polishing process.
상기 하부방향 성장부 또는 최대폭 수평성장부를 제거하면, 전주가공물이 매쉬 또는 필터의 경우에 개구도가 훨씬 개선되는 효과를 낼 수가 있다. 하부방향 성장을 하면 측면성장도 동시에 이루어져서 메쉬, 필터의 개구도를 많이 좁아지기 때문에 이를 개선하기 위하여 전해공정을 실시하는 실시예를 설명한다.Removing the downward growth portion or the maximum width horizontal growth portion can provide an effect that the aperture degree is much improved in the case of a preform workpiece being a mesh or a filter. Since the side growth is also performed simultaneously with the downward growth, the mesh and the aperture of the filter become much narrower. Therefore, an embodiment in which an electrolytic process is performed to improve the aperture is described.
하부방향 성장부는 또는 최대폭 수평성장부는 대부분 뾰쪽한 형상으로 돌출된 모습이므로 이 부분에 전기가 집중되므로 에칭 또는 전해가 용이하게 진행된다. Since the downward growth portion or the maximum width horizontal growth portion protrudes in a sharp shape, electricity is concentrated on this portion, so that etching or electrolysis proceeds easily.
도 (A)는 본 발명의 전주금형(33)을 통하여 수직 성장된 전주가공물(32)이 제작된 실시예이다. FIG. 2A is an embodiment in which a preprocessed
도 (B)는 전주금형에서 하부방향 성장부(34) 또는 최대폭 수평성장부를 갖는 전주가공물을 탈형하는 것을 설명한다. Fig. 5 (B) illustrates the demolding of the electrodeposited workpiece having the
도 (C)는 전주가공물(36)의 하부방향 성장부 또는 최대폭 수평성장부를 갖는 평면과 반대쪽의 평면에 차단판(35)를 위치시킨다. 이 차단판이 위치됨에 의하여 하부방향 성장부 또는 최대폭 수평성장부의 제거는 원활하며, 제품으로 사용하고자 하는 부분(36)은 보호를 할 수가 있게 된다.(C) places the
도 (D)는 에칭공정 또는 전해공정을 실행하는 실시예에 대한 설명이다. Figure (D) illustrates an embodiment in which an etching process or an electrolytic process is executed.
예리한 단부를 갖는 하부방향 성장부를 제거하면 큰 개구가 형성된 전주가공물(38)이 얻어진다. 물론 기계적인 연마를 통하여 제거할 수도 있다. 그 후에 차단판(37)을 제거한다. 기계적 연마시에는 전주가공물의 모든 공간부에 충진물을 임시로 채워서 전주가공물에 손상이 없도록 하는 것이 바람직하다.Removing the downward growth portion with a sharp end results in a
도 (E)는 큰 개구가 형성된 전주가공물(39)의 설명도이다. 10 (E) is an explanatory diagram of a
이러한 공정을 거쳐서 만들어진 전주가공물은 메쉬 또는 필터 또는 그물망 형상의 제품으로 사용될 경우, 개구도를 크게 개선을 시킬 수가 있게 된다. 본 발명의 이러한 전주가공물이 메쉬로 사용될 때, 인쇄를 위한 메쉬, 실버 페이스트를 사용하여 회로를 인쇄하는 메쉬 등의 용도로 용이하게 사용이 될 수가 있다. 피치가 작은 인쇄용 메쉬의 경우에는 기존에는 매우 가는 금속선을 가로 세로로 직조하여 메쉬를 만들어 사용해 오고 있다. 본 발명은 이러한 종래의 제품을 데체를 할 수가 있다.When a polynomial work made through such a process is used as a mesh, a filter, or a mesh-like product, the degree of opening can be greatly improved. When such a preform workpiece of the present invention is used as a mesh, it can be easily used for a mesh for printing, a mesh for printing a circuit using silver paste, and the like. In the case of a printing mesh having a small pitch, conventionally, a very thin metal wire is woven horizontally and vertically to create a mesh. The present invention can deceive such conventional products.
본 발명은, 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환 변형이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에만 한정되는 것은 아니다.
It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. But is not limited thereto.
2: 돌출부
3: 공간부
4: 기판2:
3: space part
4: substrate
Claims (12)
도전체 금형에는 돌출부와 공간부를 구성하고, 상기 공간부에는 포물선 형상으로 비도전성 물질을 충진 또는 코팅하여 수직성장 전주금형을 제작하며;
상기 수직성장 전주금형에 전주가공을 실행하여 전주가공물을 성장시키고;
상기 전주금형에서 전주가공물을 탈형하여 제작하는 것을 특징으로 하는 수직성장을 유도하는 전주가공물의 가공 방법.1. A method of processing a preform workpiece that induces vertical growth,
Forming a protruding portion and a space portion in the conductive metal mold, filling the space portion with a non-conductive material in a parabolic shape to form a vertically-grown electroconductive metal mold;
Performing electroplating on the vertically-growing electroforming die to grow electroforming workpieces;
Wherein the electroforming workpiece is formed by demoulding the electroforming workpiece in the electroforming die.
도전체 금형에는 돌출부와 공간부를 구성하고, 상기 공간부에는 포물선 형상으로 비도전성 물질을 충진 또는 코팅하여 제작한 것을 특징으로 하는 수직성장 전주금형의 제작방법. 1. A method for manufacturing a preform casting mold for inducing vertical growth,
Wherein the conductive metal mold is constituted by a protruding portion and a space portion, and the space portion is formed by filling or coating a parasitic non-conductive material on the space portion.
A mesh fabricated by the method of any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (2)
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