KR20230081405A - 레이저 식각을 활용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법 및 이를 이용한 칠보 - Google Patents

레이저 식각을 활용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법 및 이를 이용한 칠보 Download PDF

Info

Publication number
KR20230081405A
KR20230081405A KR1020210169443A KR20210169443A KR20230081405A KR 20230081405 A KR20230081405 A KR 20230081405A KR 1020210169443 A KR1020210169443 A KR 1020210169443A KR 20210169443 A KR20210169443 A KR 20210169443A KR 20230081405 A KR20230081405 A KR 20230081405A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
insulating layer
substrate
manufacturing
laser etching
Prior art date
Application number
KR1020210169443A
Other languages
English (en)
Inventor
박재영
김호형
이민수
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020210169443A priority Critical patent/KR20230081405A/ko
Publication of KR20230081405A publication Critical patent/KR20230081405A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1603Process or apparatus coating on selected surface areas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44FSPECIAL DESIGNS OR PICTURES
    • B44F1/00Designs or pictures characterised by special or unusual light effects
    • B44F1/08Designs or pictures characterised by special or unusual light effects characterised by colour effects
    • B44F1/14Iridescent effects
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1633Process of electroless plating
    • C23C18/1655Process features
    • C23C18/1657Electroless forming, i.e. substrate removed or destroyed at the end of the process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601Process or apparatus
    • C23C18/1633Process of electroless plating
    • C23C18/1689After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/1803Pretreatment of the material to be coated of metallic material surfaces or of a non-specific material surfaces
    • C23C18/1813Pretreatment of the material to be coated of metallic material surfaces or of a non-specific material surfaces by radiant energy
    • C23C18/182Radiation, e.g. UV, laser
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23DENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
    • C23D13/00After-treatment of the enamelled articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23DENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
    • C23D5/00Coating with enamels or vitreous layers
    • C23D5/06Coating with enamels or vitreous layers producing designs or letters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시 예는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 절연층을 형성하는 단계; 상기 기판의 표면 일부분이 노출되도록 상기 절연층 상에 선택적으로 레이저를 조사하여 절연층 패턴을 형성하는 단계; 상기 절연층 패턴 사이의 표면이 노출된 기판 상에 금속을 도금하여 패턴 도금층을 형성하는 단계; 상기 절연층 패턴을 상기 기판으로부터 박리하는 단계; 및 상기 절연층 패턴의 박리에 의해 표면이 노출된 기판과 상기 패턴 도금층을 덮도록 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법을 제공한다.

Description

레이저 식각을 활용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법 및 이를 이용한 칠보{METHOD OF MANUFACTURING A DISSIMILAR METAL PLATING PATTERN USING LASER ETCHING AND CLOISONNE USING THE SAME}
본 발명은 선택적 금속 도금 패턴 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 식각을 활용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법에 관한 것이다.
금속 기판재에 유리질 코팅을 할 경우 코팅층 내부에 응력이 존재하여 상기 코팅층의 물리적 성질이 변할 뿐만 아니라 금속 기판재 와의 밀착력 저하와 박막 파괴의 원인이 된다.
또한, 금속 기판재와 코팅층을 동시에 가열하는 경우 열팽창 차이나 강도 차에 의해 인장 응력 및 압축 응력을 받게 되고 이로 인해 코팅층 박막 표면에 크랙이 발생하는 문제가 발생한다.
또한, 열팽창 차이나 강도 차이에 의해 코팅층이 응력을 받게 되는 경우, 상기 금속 기판재가 응력을 수용하지 못하게 되어 상기 금속 기판재 내부로 코팅층 박막 표면에 발생된 크랙이 전파하게 되고 이때, 상기 응력이 더욱 증가하면 크랙 경계 주위의 부분이 금속 기판재와 분리되는 박리 현상이 발생하게 된다.
기존에는 유리질 코팅을 위한 이종 금속 패턴을 제조하기 위해 금속 기판재로 금(Au)이나 은(Ag) 등의 고가의 금속을 사용하였는데, 상기 금속 기판재(Au, Ag 등)는 고가여서 사용이 어려운 문제가 있었다.
상술한 문제를 해결하기 위해 유리질 코팅층과 금속 기판재 간의 잔류 응력의 완화를 위해 금속 기판재를 구리와 같은 연성 소재를 사용하였는데, 상기 구리와 같은 연성 소재를 금속기판재로 사용한 경우 유리질 코팅층과의 잔류응력으로 인한 봉착 문제를 갖는 문제가 있었다.
또한, 상기 금속 기판재 상의 유리질 코팅 기술이 적용되는 칠보 제품은 소수의 숙련된 장인을 중심으로 기술이 전승되어 응용제품과 디자인이 제한적이고 기술의 제현이 어려운 문제가 있었다.
또한, 칠보 제품은 숙련된 손기술에 의한 노동집약적이고 소량 생산 방식으로 이루어지기 때문에 대량생산에 한계가 있다.
대한민국 공개특허공보 제 2009-0015634 호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 레이저 식각을 이용하여 공정 시 보호층과 금속 기판재간의 접합력이 우수한 이종 금속 도금 패턴 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법은 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 절연층을 형성하는 단계; 상기 기판의 표면 일부분이 노출되도록 상기 절연층 상에 선택적으로 레이저를 조사하여 절연층 패턴을 형성하는 단계; 상기 절연층 패턴 사이의 표면이 노출된 기판 상에 금속을 도금하여 패턴 도금층을 형성하는 단계; 상기 절연층 패턴을 상기 기판으로부터 박리하는 단계; 및 상기 절연층 패턴의 박리에 의해 표면이 노출된 기판과 상기 패턴 도금층을 덮도록 보호층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 기판을 준비하는 단계에서, 상기 기판은 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 은(Ag), 금(Au), 크롬(Cr), 스테인리스강(STS), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금에서 선택된 1종일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 절연층을 형성하는 단계에서, 상기 절연층은 이산화규소(SiO2), 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 산화마그네슘 (MgO)에서 선택된 1종일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 절연층 상에 선택적으로 레이저를 조사하여 절연층 패턴을 형성하는 단계에서, 상기 레이저 식각은 10 W 내지 100 W 출력에서 1분 내지 60분 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 패턴 도금층을 형성하는 단계에서, 상기 패턴 도금층은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn) 또는 이들의 합금에서 선택된 1종으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 절연층 패턴을 상기 기판으로부터 박리하는 단계에서, 상기 절연층의 박리는 알칼리 용액으로 수세처리할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 보호층을 형성하는 단계에서, 상기 보호층은 칠보 투명 유약 또는 불투명 유약으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 보호층이 유약인 경우, 상기 보호층을 형성하는 단계 이후에, 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 소성 온도는 300°C 내지 900°C 일수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일 실시 예는 칠보 제품을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 칠보 제품은 상술한 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법에 의해 제조된 이종 금속 도금 패턴을 포함하고 상기 보호층이 유약으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 레이저 방식으로 패턴을 형성하므로 마스크 제작이 불필요하여 공정시간의 단축이 가능하고 다양한 형상으로 금속 패터닝이 가능하다.
또한, 잔류 응력 완화를 위해 연성 소재를 금속 기판재에 적용함으로서 금속 기판재와 보호층간의 밀착력이 강화되어 보호층의 균열이 발생되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법을 나타낸 모식도이다.
도3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, (a) 구리 금속 기판에 레이저 식각하여 선택적 금속 패턴을 수행한 사진 및 (b) 선택적 금속 패턴이 형성된 기판상에 은(Ag) 도금을 수행한 사진이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법을 설명한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도1을 참조하면, 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법은, 기판(10)을 준비하는 단계(S100); 상기 기판(10)상에 절연층(20)을 형성하는 단계(S200); 상기 기판의 표면 일부분이 노출되도록 상기 절연층 상에 선택적으로 레이저를 조사하여 절연층 패턴을 형성하는 단계(S300); 상기 절연층 패턴 사이의 표면이 노출된 기판 상에 금속을 도금하여 패턴 도금층을 형성하는 단계(S400); 상기 절연층 패턴을 상기 기판으로부터 박리하는 단계(S500); 및 상기 절연층 패턴의 박리에 의해 표면이 노출된 기판과 상기 패턴 도금층을 덮도록 보호층을 형성하는 단계(S600)를 포함한다.
첫째 단계에서, 본 발명의 일 실시 예에 따라 기판(10)을 준비하는 단계를 포함한다. (S100)
상기 기판(10)은 전기적 부도체 소재를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(10)은 연성인 특성을 나타내는 금속 소재일 수 있다.
다시 예를 들어, 상기 기판(10)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 은(Ag), 금(Au), 크롬(Cr), 스테인리스강(STS), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금에서 선택된 1종을 포함할 수 있으나, 연성인 특성을 나타내는 금속 기판이라면 이에 제한되지 않는다.
둘째 단계에서, 본 발명의 일 실시 예에 따라 상기 기판(10)상에 절연층을 형성하는 단계를 포함한다. (S200)
상기 절연층(20)은 전기가 통하지 않는 층으로서 이산화규소(SiO2), 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 산화마그네슘 (MgO)에서 선택된 1종으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 절연층(20)상에 산화물을 딥코팅 방식으로 코팅하여 절연층(20)을 형성할 수 있으나 절연층 코팅 방법은 상기와 같은 방법에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이때 상기 절연층의 두께는 1 ㎛ 내지 5 ㎛ 일 수 있다.
셋째 단계에서, 본 발명의 일 실시 예에 따라 상기 기판의 표면 일부분이 노출되도록 상기 절연층 상에 선택적으로 레이저를 조사하여 절연층 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. (S300)
상기 절연층 패턴을 형성하는 단계는 상기 절연층 상에 레이저를 조사할 수 있으며 도금을 원하는 부분만을 선택적으로 레이저 조사하여 국부적으로 상기 절연층을 식각함으로서 기판의 표면을 노출시킬 수 있다.
상기 절연층은 Fiber레이저, UV레이저 또는 CO2레이저를 사용할 수 있으며, 상기 절연층을 식각할 수 있는 레이저인 경우 모두 사용가능하며 상술한 레이저에 한정되지 않는다.
이때, 상기 레이저 식각은 10 W 내지 100W 출력에서 1 분 내지 60 분 동안 수행될 수 있다.
넷째 단계에서, 상기 절연층 패턴 사이의 표면이 노출된 기판 상에 금속을 도금하여 패턴 도금층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. (S400)
상기 패턴 도금층을 형성하는 단계에서, 상기 패턴 도금은 무전해 도금 방법을 이용할 수 있다.
이때, 상기 패턴 도금층은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn) 또는 이들의 합금에서 선택된 1종으로 구성될 수 있다.
다섯째 단계에서, 상기 절연층 패턴을 상기 기판으로부터 박리하는 단계 를 포함할 수 있다.(S500)
상기 절연층 박리 단계는 상기 레이저 조사에 의해 식각 되지 않고 잔류된 절연층을 박리하여 기판 일부분의 표면이 노출될 수 있다.
이때, 상기 절연층의 박리는 알칼리 용액으로 수세처리하여 수행될 수 있으며, 수세란 특정 용액으로 세척 하는 것을 의미한다.
이때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 절연층의 박리에 사용되는 알칼리 용액은 예를 들면, 수산화나트륨 수용액 및 암모니아 수용액을 사용할 수 있다.
여섯째 단계에서, 상기 절연층 패턴의 박리에 의해 표면이 노출된 기판과 상기 패턴 도금층을 덮도록 보호층을 형성하는 단계(S600)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 보호층은 상기 절연층 패턴의 박리에 의해 표면이 노출된 기판의 상부와 패턴 도금층의 상부 및 측면에 보호층을 형성할 수 있다.
이때, 뿌리기, 진동 또는 채우기 공정을 적용하여 상기 절연층 패턴의 박리에 의해 표면이 노출된 기판과 상기 패턴 도금층을 덮도록 보호층을 형성할 수 있으며, 상술한 방법에 한정되지 않는다.
이때, 상기 보호층은 칠보 투명 유약 또는 불투명 유약 에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 보호층이 유약인 경우 칠보 제품에 적용할 수 있으며 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 소성온도는 300°C 내지 900°C 일 수 있다.
상기 소성온도가 300°C 내지 900°C 인 이유는 상기 온도가 금속기판은 용융되지 않고 유약이 용융할 수 있는 온도이기 때문이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴은 칠보 제품에 적용 될 수 있으며, 상기 칠보 제품에 적용하는 경우 수공예의 한계를 넘어 상기 기술을 활용하여 전통 칠보 공예품을 대량생산이 용이한 생산품으로 제조 가능하다.
도2를 참조하여 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법을 자세히 설명한다.
상기 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법을 나타낸 모식도이다.
상기 도 2의 제조방법에 의해 제조된 이종 금속 패터닝한 금속 기판으로서 구리(Cu) 기판(10)을 준비하는 단계(S100); 상기 구리(Cu) 기판(10) 상에 이산화규소(SiO2)로 구성된 절연층(20)을 형성하는 단계(S200); 상기 구리(Cu) 기판(10)의 표면이 노출되도록 상기 이산화규소(SiO2)로 구성된 절연층(20) 상에 선택적으로 레이저를 조사하여 절연층 패턴을 형성하는 단계(S300); 상기 레이저 조사에 의해 표면이 노출된 구리(Cu) 기판(10) 상에 은(Ag) 금속을 도금하여 패턴 도금층(30)을 형성하는 단계(S400); 상기 레이저 식각 되지 않고 잔류된 이산화규소(SiO2) 절연층(20)을 박리하여 구리(Cu) 기판(10)의 표면이 노출되도록 하는 이산화규소(SiO2) 절연층(20)을 기판으로부터 박리하는 단계(S500);및 상기 이산화규소(SiO2) 절연층(20)의 박리에 의해 표면이 노출된 구리(Cu) 기판(10)과 상기 패턴 도금층을 덮도록 보호층(40)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 도 2를 참조하면, 기판(10)은 구리(Cu)이고, 절연층(20)은 이산화규소(SiO2)이고, 패턴 도금층(30)은 은(Ag)이고, 보호층(40)은 색유약으로 구성된 것을 확인 할 수 있다.
이로써, 상기 도 2의 제조방법에 의해 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴을 포함하는 칠보 제품을 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 칠보 제품을 설명한다.
상기 칠보 제품은 상기 도 2에서와 같이 상기 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴을 포함하고 상기 보호층이 색유약으로 구성될 수 있다.
상기 칠보 제품은, 구리(Cu) 기판(10); 상기 구리(Cu) 기판상에 위치되어 패턴이 형성된 은(Ag) 패턴 도금층(30); 및 상기 은(Ag) 패턴 도금층(30)과 기판(10)을 모두 덮도록 도포된 색유약층(40)을 포함한다.
실시예
먼저, 구리(Cu) 기판을 준비한다.
다음으로, 상기 구리(Cu) 기판 상에 딥코팅 방식으로 이산화 규소(SiO2)로 구성된 절연층을 형성하였다.
다음으로, 상기 절연층 상에 Fiber레이저를 15W출력으로 20분간 선택적으로 조사하여 기판의 표면 일부분이 노출 되도록 절연층의 식각과 동시에 패턴을 형성하였다.
다음으로, 상기 레이저 식각에 의하여 패턴이 형성되고 표면이 노출된 기판상에 무전해 도금 방법으로 은(Ag) 도금을 수행하여 상기 은(Ag) 패턴 도금층을 형성하였다.
다음으로, 레이저 조사가 되지 않아 기판의 표면이 노출되지 않고 잔류하는 절연층을 수산화나트륨 수용액에 수세하여 기판으로부터 절연층을 박리하여 기판의 표면이 노출되도록 하였다.
다음으로, 상기 절연층 박리에 의해 부분적으로 표면이 노출된 기판의 상부와 패턴 도금층 상부 및 측면에 색유약으로 구성된 보호층을 형성하였다.
실험예
도3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, (a) 구리 금속 기판에 레이저 식각하여 선택적 금속 패턴을 수행한 사진 및 (b) 선택적 금속 패턴이 형성된 기판상에 은(Ag) 도금을 수행한 사진이다.
도3(a)는 기판상에 이산화 규소(SiO2) 절연층을 코팅한 후 레이저로 선택된 영역을 식각하여 패턴을 형성한 것을 나타낸 사진이고, 도 3(b)는 레이저 식각으로 패턴이 형성된 선택된 영역을 은(Ag)으로 도금한 것을 나타낸 사진이다.
상기 도 3을 참조하면, 기판상에 선택적으로 형성된 패턴을 확인할 수 있고, 상기 선택적 금속 패턴 도금에 의해 은(Ag) 도금이 형성된 것을 확인 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법은 별도의 마스크를 사용하지 않아서 유연기판이나 곡면기판에도 적용하기 용이하여 다양한 부도체 소재와 곡면과 같은 다양한 형상의 표면에도 손쉽게 선택적 도금이 가능하며, 공정시간이 단축되어 생산효율이 우수하다.
또한, 잔류 응력 완화를 위해 연성 소재를 금속 기판재에 적용함으로서 금속 기판재와 보호층간의 밀착력이 강화되어 보호층의 균열이 발생되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 기판
20: 절연층
30: 패턴 도금층
40: 보호층

Claims (10)

  1. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 기판의 표면 일부분이 노출되도록 상기 절연층 상에 선택적으로 레이저를 조사하여 절연층 패턴을 형성하는 단계;
    상기 절연층 패턴 사이의 표면이 노출된 기판 상에 금속을 도금하여 패턴 도금층을 형성하는 단계;
    상기 절연층 패턴을 상기 기판으로부터 박리하는 단계; 및
    상기 절연층 패턴의 박리에 의해 표면이 노출된 기판과 상기 패턴 도금층을 덮도록 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    기판을 준비하는 단계에서,
    상기 기판은 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 은(Ag), 금(Au), 크롬(Cr), 스테인리스강(STS), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연층을 형성하는 단계에서,
    상기 절연층은 이산화규소(SiO2), 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 산화마그네슘 (MgO)에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연층 상에 선택적으로 레이저를 조사하여 절연층 패턴을 형성하는 단계에서,
    상기 레이저 식각은 10W 내지 100W출력에서 1분 내지 60분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 도금층을 형성하는 단계에서,
    상기 패턴 도금층은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn) 또는 이들의 합금에서 선택된 1종으로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 절연층 패턴을 상기 기판으로부터 박리하는 단계에서,
    상기 절연층의 박리는 알칼리 용액으로 수세처리하는 것을 특징으로 하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보호층을 형성하는 단계에서,
    상기 보호층은 칠보 투명 유약 또는 불투명 유약으로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보호층이 유약인 경우,
    상기 보호층을 형성하는 단계 이후에, 소성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소성 온도는 300°C 내지 900°C 인 것을 특징으로 하는 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법.
  10. 제 1항의 레이저 식각을 이용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법에 의해 제조된 이종 금속 도금 패턴을 포함하고 상기 보호층이 유약으로 구성되는 것을 특징으로 하는 칠보 제품.
KR1020210169443A 2021-11-30 2021-11-30 레이저 식각을 활용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법 및 이를 이용한 칠보 KR20230081405A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210169443A KR20230081405A (ko) 2021-11-30 2021-11-30 레이저 식각을 활용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법 및 이를 이용한 칠보

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210169443A KR20230081405A (ko) 2021-11-30 2021-11-30 레이저 식각을 활용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법 및 이를 이용한 칠보

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230081405A true KR20230081405A (ko) 2023-06-07

Family

ID=86761787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210169443A KR20230081405A (ko) 2021-11-30 2021-11-30 레이저 식각을 활용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법 및 이를 이용한 칠보

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230081405A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090015634A (ko) 2007-08-09 2009-02-12 주식회사 엘지화학 표면특성을 이용한 금속패턴 형성방법 및 이에 따라 형성된금속패턴

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090015634A (ko) 2007-08-09 2009-02-12 주식회사 엘지화학 표면특성을 이용한 금속패턴 형성방법 및 이에 따라 형성된금속패턴

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7005667B2 (ja) 導電性材料で作られた計時器又は装飾品用の外側要素又は表盤
US8342384B2 (en) Method for the production of a metal-ceramic substrate, preferably a copper ceramic substrate
KR20230081405A (ko) 레이저 식각을 활용한 이종 금속 도금 패턴 제조방법 및 이를 이용한 칠보
TWI825368B (zh) 金屬遮罩的製造方法
GB1585899A (en) Optical fibres
JP2020097213A (ja) 銀面を有する基材に対する曇りから銀を保護する層を接着させて材料を作る方法
KR102564061B1 (ko) 레이저 식각을 활용한 색유약이 패터닝된 클래드 기판 제조방법 및 이를 이용한 칠보 제품
JP5034913B2 (ja) 半導体装置製造用基板とその製造方法
JP2005520334A (ja) 金属−セラミック基板、好ましくは銅−セラミック基板を製造するプロセス
JP2946911B2 (ja) 装飾部材の製造方法
JPS6260662A (ja) サ−マルヘツドの製造方法
JP2007109858A (ja) 配線基板及びその作製方法
JPH05156425A (ja) 装飾部材およびその製造方法
JP2587462B2 (ja) ホウロウ基板及びその製造方法
JP2947208B2 (ja) 装飾部材及びこれを用いた時計
JP2008263018A (ja) 半導体装置用基板及び半導体装置
KR102454163B1 (ko) 시계 베젤의 인덱스 도금방법 및 그 방법에 의한 시계 베젤
JPS61284593A (ja) 接触子用銅合金条の製造方法
JP2000164782A (ja) 鉛を含まない錫ベース半田皮膜を有する半導体装置およびその製造方法
JPS5923873A (ja) 金属コア表面に部分的にホ−ロ−層を形成する方法
JP3477067B2 (ja) 金属部材の表面処理方法および金属部材
JP5098452B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3477066B2 (ja) 金属部材の表面処理方法および金属部材
JPH04160179A (ja) 装飾部材の製造方法
JP5168998B2 (ja) 半導体装置用基板及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal