WO2018208074A1 - 수직성장 전주가공물과 그 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도금체의 수직성장을 가능케 하는 수직성장 마스타를 사용하여 수직성장 된 전주가공물의 가공방법과 그 방법으로 만들어진 전주가공물에 대한 것이다. 본 발명의 수직성장 마스타의 상부표면에는 돌출부와 공간부가 형성되어 진다. 상기 공간부에는 비도전성 물질로 충진 또는 코팅 또는 도포를 한다. 상기 충진 또는 코팅 또는 도포된 공간부에는 도금용액이 내부에 갇히어 정체영역을 형성하게 된다. 본 발명의 특징은 공간부에 비도전성 물질을 충진 또는 코팅 또는 도포하여, 공간부에 정체영역이 발생하도록 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 수직성장 마스타를 통하여 전주가공을 실행하면, 전주가공물은 수평성장은 거의 하지 않고, 수직성장이 되게 하는 것을 특징으로 한다. 전주가공물이 수직성장이 됨에 따라 정체영역도 상부로 함께 상승한다.

Description

수직성장 전주가공물과 그 제작 방법

본 발명은 전주가공을 사용하여 만드는 수직성장 전주가공물과 그 제작 방법대한 것이다.

본 발명은 전주가공물이 폭방향(수평방향)으로 성장하는 것에 비해 상대적으로 높이방향(수직방향)으로 성장을 하도록 하는 가공방법이 특징이다.

이같이 폭방향에 비하여 상대적으로 높이방향으로 성장이 두드러진 것을 본 발명에서는 수직성장이라 정의한다.

도금되는 전주가공물은 전주금형에 의하여 도금용액 안에서 성장한다.

본 발명은 도금시에 수직성장이 가능하도록 하는 전주금형을 수직성장 마스타라 칭하며, 상기 수직성장 마스타를 통하여 수직 성장된 것을 수직성장 전주가공물이라 칭한다.

본 발명은 수직성장 전주가공물의 제작방법과 그 제작방법에 관한 것이다.

수직성장 전주가공물이 메쉬, 필터, 미세회로 등이 될 수가 있다.

전주가공물을 만들기 위해서는, 도금용액 속에 도전체를 넣고, 상기 도전체에 전기를 부가하면 도금이온이 이동하여 도전체에 전주가공물이 형성된다.

전주가공물은 다양한 형태의 도전체 금형을 사용하여 원하는 형상으로 전주가공물을 만든다. 상기 제작된 전주가공물은 도전체 금형으로부터 분리시켜 목적물을 제작하게 된다.

일반적으로는 도전체 금형에 전주가공을 실행하게 되면, 도전체 금형에 금속이온이 폭방향, 높이방향으로 동시 성장을 하게 된다.

도금에서 도금의 성장방향을 인위적으로 제어를 한다는 것은 용이한 일이 아니다.

그러나 본 발명에서는 도금에서 폭방향의 성장은 억제하고 높이방향의 성장을 촉진하는 것이 특징이다.

메쉬의 경우, 개구도를 크게 하려면 작은 선폭을 구성하여야 한다. 선폭이 작은 상태에서 메쉬의 지지력을 크게 하기 위하여서는 두께를 증가시켜야 한다.

본 발명은 선폭의 증가는 최소화하며, 두께의 증가는 최대화시키고자 전주가공물의 생산에 접합한 기술이다.

일반적으로 도전체 금형을 도금욕조에 넣고, 상기 도전체 금형에 전기를 통하게 도금이 시작된다. 도금은 주어진 환경속에서 자유로이 성장한다. 특히 폭방향, 높이방향을 구분하지 않고 자유로인 동시 성장을 한다.

본 발명은 전주가공물의 성장에 있어서, 폭방향의 성장을 억제를 하고, 높이 방향의 성장을 촉진시키는 것을 본 발명의 해결과제로 한다.

본 별명은 특히 메쉬, 필터, 회로 등의 극히 미세한 금속 구조물에 용이하게 적용된다. 본 발명은 전주도금을 활용하여 가공을 하되, 도금방향에서 폭 방향으로의 성장은 작게 하며, 높이 방향으로의 성장은 극대화하여 가공결과물의 두께가 두텁게 만드는 것이 특징이다.

본 발명의 공법을 활용하면, 종래의 에칭공법에 의해 제작이 불가능 하였던 제품의 생산도 가능케 된다.

감광재를 통하여 격벽을 형성한 뒤, 상기 격벽 안에 전주가공을 실시하여 원하는 형상을 만드는 전주가공의 방법과도 본 발명은 구별이 된다.

감광재를 사용한 전주가공법은 매 제품의 생산마다 노광과 현상의 공정을 거쳐서 제품을 제작한다.

그러나 수직성장 마스타를 사용하는 본 발명은 격벽을 형성하지 않고, 제품을 만드는 특징이 있다. 본 발명의 수직성장 마스타를 도금욕조에 넣고 전기를 통하게 하여 도금을 실행한다. 그리고 일정시간이 경과한 후, 원하는 두께의 도금층이 형성되면 상기 수직성장 마스타로부터 상기 도금층을 이탈한다.

이탈된 도금층이 원하는 제품이 된다. 제품을 이탈시킨 수직성장 마스타에 다시 전기를 통하게 하면 도금욕조에서 다시 도금층이 새로 성장하게 되며, 원하는 두께로 도금층이 성장하면 상기 도금층을 다시 이탈시키면 제품이 된다.

이같이 본 발명의 수직성장 마스타를 사용하면, 격벽을 만들기 위하여 감광재를 사용하여 노광, 현상을 하는 공정이 일체 필요 없게 된다.

본 발명의 수직성장 마스타는 생산성이 탁월하며, 생산원가가 저렴하다.

본 발명의 수직성장 마스타를 사용하면, 극히 미세한 회로, 극히 미세한 메쉬 또는 필터 등과 같은 전주가공물이 용이하게 생산된다.

도금물의 크기가 정밀하며, 제어하고자 하는 크기가 수 마이크로미터의 경우에는 원하는 형상과 크기의 도금물을 제작한다는 것이 용이하지가 않다.

그러나 본 발명은 극히 미세한 형상의 제품생산에 탁월한 생산성이 보장된다. 종래에는 미세한 회로를 제작하는 방법으로 에칭을 통하여 제품을 생산하기도 하였다. 그러나 에칭으로 제품을 만들고자 할 때는 에칭하는 모재 두께에 의하여 많은 가공의 제약을 받게 된다.

미세회로의 제작에 있어서, 가공되는 모재의 두께가 두껍고, 가공하고자 하는 회로의 선폭이 가늘며, 또한 회로의 피치가 작을 경우에는 에칭의 공법으로 제작이 불가하다. 에칭은 수직방향으로 에칭이 진행됨과 동시에 수평방향(폭방향)으로도 동시에 에칭이 진행되기 때문이다.

일반적인 전주가공에서는 수직방향으로 도금이 진행됨과 동시에 수평방향으로도 도금이 진행된다. 전주금형으로부터 도금이 시작이 되면, 도금은 높이방향으로 성장도 되지만 폭 방향으로의 성장도 하게 된다.

일반적인 에칭과 일반적인 전주가공에서의 공통적인 문제점은 어느 한 방향으로만 금속을 가공할 수가 없다는 것이다.

즉 수평방향 또는 수직방향의 한 방향만을 선택적으로 가공을 할 수가 없다는 것이다.

본 발명은 전주가공에 있어서 수평방향의 성장은 제어를 하고, 높이 방향으로의 금속성장을 가능케 하는 것이 특징이다.

이러한 본 발명을 미세회로의 제작에 적용할 경우, 가공되는 회로의 두께가 두껍고, 가공하고자 하는 회로의 선 폭이 가늘며, 또한 회로의 피치가 작을 경우에 활용이 된다.

본 발명의 기술을 적용하면 미세회로도 용이하게 제작이 된다.

미세회로를 제작하는 전주금형에서 전주가공물의 성장방향을 제어한다. 폭방향의 성장은 제어하고, 높이 방향으로만 성장이 가능하도록 하는 것이다.

본 발명은 극히 미세한 회로의 형성과 극히 미세한 구조물을 만드는 멤스 기술에 적용된다.

본 발명에서 극히 미세하다고 칭하는 것은 일반적으로 수백 마이크로미터 이하, 수십 마이크로미터 이하, 수 마이크로미터의 크기를 지칭하는 것으로 한다.

그러나 전주가공물의 형상에 따라서 수백 마이크로미터 이상의 가공물에도 적용이 가능함은 물론이다.

본 발명은 전주가공물의 성장을 위하여 제공되는 금속이온이 수직방향으로는 원활하게 공급이 되나, 수평방향으로는 공급이 원활하지 못하도록 제한하는 기술이다.

본 발명은 전주도금에서 도금되는 도금층의 성장방향이 높이 방향으로 원활하게 성장하도록 하나, 폭 방향으로의 성장은 제어를 하도록 하는 것이다.

이러한 폭 방향으로의 성장을 제어하는 요인으로는 후술되는 정체영역의 존재에 의하여 발생하게 된다. 정체영역은 폭방향의 성장을 제어하는 기능을 한다.

본 발명에서 높이 방향으로의 도금이 성장됨과 함께 정체영역도 함께 높이 방향으로 성장한다.

따라서 도금은 높이 방향으로 성장을 하지만 정체영역도 함께 높이 방향으로 성장함에 의하여 폭방향으로는 성장제어는 계속 유지가 된다.

정체영역도 도금물의 성장에 따라서 계속적으로 성장되는 것이 본 발명의 특징이다.

본 발명에서 정체영역을 형성하기 위하여, 수직성장 마스타 금형의 공간부에는 비도전성 물질이 코팅 또는 충진 또는 도포가 되어여야 한다.

비도전성 물질의 충진시, 공간부 전체가 비도전성 물질로 충진되는 것이 아니다. 공간부의 벽면과 저면에 부분적으로 비도전성 물질이 충진되게 한다.

이의 가장 대표적인 형태가 포물선 형태의 충진형태이다.

수직성장을 가능하게 하는 전주금형을 본 발명에서는 수직성장 마스타라 칭한다.

도 1은 메쉬의 평면도이다.

도 2는 본 발명이 전주금형에 대한 설명도이다.

도 3은 전주금형의 공간부에 비도전성 물질을 도포하는 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 도금형성이 활발하지 않아 도금이 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 설명하는 설명도이다.

도 10은 본 발명의 수직성장 전주금형에서 성장된 전주가공물을 탈형시킨 제품의 단면도이다.

도 11은 일반적인 전주가공에서의 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 포물선의 깊이에 따라서 수직성장의 유무가 결정되는 것을 설명하는 설명도이다.

도 16은 돌출부의 높이, 이웃하는 돌출부와의 간격에 따른 수직성장의 내용을 설명하는 설명도이다.

도 17은 하부성장부를 제거하는 공정에 대한 설명도이다.

도 18은 수직성장을 위한 또 다른 실시예이다.

도 19는 얇은 판 상의 망 구조물과 도전체 판을 적층한 도금체에 전주가공을 실행하는 것을 설명하는 설명도이다.

도 20는 또 다른 형태의 수직성장 된 도금체에 대한 설명도이다.

도 21은 수직성장된 망 구조물에 대한 설명도이다.

본 발명은 최선의 형태로, 전주금형을 사용하여 수직 성장시킨 전주가공물의 제작방법에 있어서, 수직성장 마스타를 도전체 기판으로 제작하며; 상기 도전체 기판의 상부는 돌출부와 공간부를 구성하고; 상기 공간부의 측면과 공간부의 저면에는 비도전성 물질로 충진 또는 코팅 또는 도포하며; 상기 수직성장 마스타에 전주가공을 실행하여 전주가공물을 수직성장 시키며; 상기 수직 성장된 전주가공물을 상기 수직성장 마스타로부터 탈형하여 전주가공물을 제작하는 것을 특징으로 수직성장 전주가공물의 제작방법을 제시한다.

그리고, 수직성장 마스타를 사용하여 수직성장 시킨 전주가공물에 있어서, 수직성장 마스타를 도전체 기판으로 제작하며; 상기 도전체 기판의 상부는 돌출부와 공간부를 구성하고; 상기 공간부의 측면과 공간부의 저면에는 비도전성 물질로 충진 또는 코팅 또는 도포하며; 상기 수직성장 마스타에 전주가공을 실행하여 전주가공물을 수직성장 시키며; 상기 수직성장 된 전주가공물을 상기 수직성장 마스타로부터 탈형하는 것을 특징으로 수직성장 전주가공물을 제시한다.

또한, 금속으로 된 얇은 망체와 도전체 판을 적층하여 구성하되, 상기 망체와 상기 도전체 판은 전기적으로 연결하여 하나의 도금체를 이루며; 상기 도금체를 전주욕조에 넣어 도금을 실행하며; 도금 실행 후, 상기 금속으로 된 얇은 망체를 도전체 판에서 분리하는 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공방법을 제시한다.

더불어, 금속으로 된 얇은 망체와 도전체 판을 적층하여 도금체를 형성하며, 상기 망체와 상기 도전체 판은 전기적으로 연결하여 하나의 도금체를 이루며; 상기 도금체를 전주욕조에 넣어 도금을 실행하며; 도금 실행 후, 상기 금속으로된 얇은 망체를 도전체 판에서 분리한 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공물을 제시한다.

본 발명은 도금층이 수직 성장하도록 하는 방법을 통하여 제작되는 전주가공물과 그 가공 방법에 대한 것이다.

본 발명의 가장 대표적인 전주가공물에는 메쉬 또는 필터를 들 수가 있다.

본 발명은 메쉬 뿐만 아니라 극히 미세한 미세회로와 멤스의 가공에도 용이하게 적용된다. 본 발명에서의 전주가공물은 선 폭과 높이가 주로 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터에 해당하는 것이 일반적이다.

본 발명에 사용되는 수직성장 마스타는 도전체 금형으로 이루어진다.

수직성장 마스타의 상부표면은 돌출부와 공간부로 구성된다.

상기 공간부에는 비도전성 물질로 충진하거나 도포하거나 코팅하거나 증착시킨다.

본 발명의 수직성장 마스타를 사용하면 성장되는 전주가공물은 거의 수직으로 성장하는 것이 특징이다.

본 발명에서 비도전성 물질은 탄성체가 이상적이며 더욱 구체적으로는 실리콘을 주재료로 사용한다.

이하에서는 도면을 바탕으로 자세히 설명한다.

도 1은 메쉬의 평면도이다. 메쉬는 인쇄를 하는 공정에서 중요하게 사용된다. 메쉬는 필터로도 널리 사용되며 그 활용되는 용도는 다양하다. 이러한 메쉬는 4각, 6각(하니컴) 등의 다양한 형태로 제작이 된다.

종래에는 가는 금속선을 자로 세로 방향으로 직조하여 메쉬를 제작하였다.

물론 에칭하여 메쉬를 제작하기도 하였다. 일반적으로 정밀 메쉬는 선 폭이 가늘고 공간부가 크게 형성된다. 선 폭이 가는 경우에는 내구성을 위하여서는 메쉬의 두께는 두꺼워야 한다.

본 발명에서는 메쉬를 기준으로 설명하지만 실제 적용은 메쉬 뿐만 아니라 미세 형상의 전주가공물에 대해서도 적용된다.

본 발명에서는 주로 선 폭과 두께가 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터 정도의 정밀한 전주가공물을 대상으로 한다.

도 2는 본 발명이 전주금형에 대한 설명도이다.

수직성장을 하도록 하는 전주금형을 본 발명의 대상으로 한다. 본 발명에서 수직성장이란 정확히 수직으로 성장하는 것만을 의미하지 않는다.

측면 방향으로 전주가공물의 성장은 작고, 높이 방향으로 전주가공물의 성장이 큰 것을 본 발명에서는 수직성장이라 정의한다.

본 발명에서의 전주금형은 수직성장이 가능하도록 하는 전주금형을 의미하며 이를 수직성장 마스타라 칭한다.

수직성장 마스타는 주로 기판이 평판으로 이루어진다. 물론 반드시 평판만으로 구성된다는 것으로 한정되지 않는다. 휘어진 형태의 평판도 가능하며, 다른 형태로 기판형상이 구성이 될 수가 있음도 물론이다.

수직성장 마스타는 통전이 가능한 기판(4)으로 구성된다.

상기 기판의 상부에는 무수한 미세한 돌출부(2)들이 형성된다.

상기 돌출부는 기판과 일체로 되어 통전이 가능한 도전체로 구성되는 것이 일반적이다.

돌출부는 상기 기판과 한 몸으로 도금성장 된 것이 일반적이다.

상기 돌출부와 이웃하는 돌출부의 사이 사이에는 공간부(3)가 형성된다.

돌출부의 폭은, 크기는 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터로 구성되는 것이 일반적이다.

돌출부의 높이는, 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터로 구성되는 것이 일반적이다.

돌출부와 이웃하는 돌출부와의 간격은, 돌출부 폭보다 상대적으로 큰 것이 일반적이다. 돌출부의 간격 역시 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터로 구성되는 것이 일반적이다.

일반적으로 돌출부는, 밑이 넓고 위가 좁은 테이퍼 진 형상을 갖는다.

돌출부의 하부가 넓고 돌출부의 상부가 좁은 테이퍼 진 형상이 필요한 이유는 금형을 만드는 과정에서 이 형태가 필요하기 때문이다. 또한 이러한 형상은 비도전성 물질을 코팅할 때 편리하다.

본 발명의 수직성장 마스타를 제작하는 가장 일반적인 공법으로는 감광재를 사용하는 방법이 있다. 도전성 기판에 감광층을 형성하고, 상기 감광층에 노광 및 현상과정을 통하여 기본적인 돌출부의 형상을 가공한다.

노광된 감광재가 돌출부를 형성하고 있다. 상기 돌출부의 하부는 넓고 돌출부의 상부는 좁은 테이퍼 진 형상이다.

상기 노광 및 현상을 통하여 기판에 밑이 넓고 위가 좁은 테이퍼 진 형상의 돌출부가 형성된다.

물론 돌출부와 돌출부 사이에 저절로 형성된 것이 공간부이다.

돌출부와 공간부가 형성된 기판에 통전을 위하여 금속을 스파터링한다.

상기 스파터링에 의하여 통전구조가 형성된 기판에 두텁게 도금층을 형성한다. 상기 두텁게 도금층이 형성된 것을 탈형하면 1차 수직성장 마스타가 제작된다.

상기 1차 수직성장 마스타에 이형층을 형성하고 다시 두텁게 도금층을 형성한다. 이를 탈형하면 2차 수직성장 마스타가 된다.

이 같이 탈형을 위하여 반드시 테이퍼 진 형상의 돌출부가 요구되어 진다.

수직 성장 마스타를 탈형할 때, 탈형이 용이한 형태가 테이퍼 진 형상이다.

만약 돌출부의 형상이 테어퍼 지지 않고 수직한 형태라면 탈형의 과정에서 탈형이 되지 않는 문제가 발생하게 된다.

본 발명에서 수직성장 마스타를 감광재를 통하여 형성하는 방법도 있지만, 다른 가공법으로도 제작 가능함은 물론이다.

레이저 가공도 하나의 방법이다. 그러나 레이저 가공방법은 많은 비용이 든다. 레이저로 가공을 할 경우에는 돌출부의 벽면이 경시지지 않고 수직이 되어도 가능하다. 수직벽면이라 하더라도 비도전성 물질을 충진시킬 수가 있게 된다.

본 발명에서 돌출부의 상부평면은 평면부 또는 선(LINE)의 형상으로 이루어진다.

도 3은 전주금형의 공간부에 비도전성 물질을 코팅, 충진, 도포하는 것을 설명하는 설명도이다.

공간부에 비도전성 물질을 채우는 방법으로는 충진하거나 도포하거나 코팅하는 등의 다양한 방법이 있다.

비도전성 물질은 탄성을 갖는 것일 수도 있고, 탄성을 가지지 않는 것을 수도 있다. 본 발명에서는 탄성을 갖는 비도전성 물질로 구성하는 것이 내구성 측면에서 더욱 바람직하다.

탄성을 갖지 않는 비도전성 물질로 코팅 또는 충진하면, 전주가공이 진행될 때, 금속이온의 충격으로 인하여 비도전성 물질이 깨어지는 문제가 야기되어 금형의 내구성이 문제가 된다.

본 발명에서 사용되는 가장 대표적인 비도전성 탄성물질은 실리콘을 주소재로 하는 것을 들 수가 있다.

상기 공간부에 비도전성 물질을 충진 또는 도포 또는 코팅한다.

사용되는 비도전성 물질의 종류는 다양하다.

채워진 비도전성 물질의 형상 역시 다양하다. 비도전성 물질을 충진시킬 때, 가장 쉽게 형성되는 형태가 포물선 형태이다.

본 발명에서는 포물선 형상이라는 용어는 반드시 포물선만을 의미하는 것은 아니다. 대략적으로 포물선의 형상을 구성한다는 의미이다.

비도전성 물질을 얇게 코팅할 경우에는 공간부에 형성되는 비도전성 물질은 주로 균일한 두께로 형성되는 것이 바람직하다.

코팅을 하는 방법에는 다양한 방법이 있으나, 가장 대표적인 것으로는 진공증착을 들 수가 있다.

본 발명에서, 돌출부의 상부 평면에는 도금이 실시될 수가 있도록 비도전성 물질이 존재하지 않도록 한다. 진공증착 방법을 사용할 경우에는 돌출부의 상부 표면에도 비도전성 물질이 증착되어 진다. 이 경우에는 나중에 돌출부의 상부 평면을 연마하여 표면을 노출시키는 공정을 추가하도록 한다.

본 발명에서 공간부는 측면부와 하부면으로 구성된다. 상기 측면부와 하부면에는 도금이 진행되지 못하도록 하는 비도전성 물질을 코팅하거나 충진하거나 도포하거나 증착한다.

돌출부와 공간부의 전체에 대하여 비도전성 물질을 충진, 도포, 코팅 한 다음, 돌출부의 상부표면은 연마작업을 통하여 노출 시키는 방법이 있다.

묽은 액상의 비도전성 물질로 충진하는 방법을 택하였을 경우, 충진되는 비도전성 물질의 형상은 주로 포물선 형상(5)이 된다.

포물선 형상을 이룰 때, 돌출부 상부평면의 코너부분에는 비도전성 물질의 두께가 ZERO에 근접하게 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 수직성장 마스타로 도금을 시행하는 초기의 형상을 설명하는 설명도이다. 도금욕조에 본 발명의 전주금형을 넣게 되면 도금용액(7)이 본 발명의 전주금형의 표면을 에워싸게 된다.

설명의 편의를 위하여, 예시된 수직성장 마스타는 포물형 형상인 것을 한다.

효율적인 도금을 위하여, 도금용액은 전주금형에 대하여 활발하게 유동하도록 한다.

이를 위하여 도금욕조 내에서 전주금형을 회전하거나 좌우로 움직이게 한다.

도 5는 본 발명의 전주금형에 대한 도금용액의 유동성을 나타내는 설명도이다. 도금욕조 내에서 전주금형을 움직이면, 돌출부의 상부표면 부근에 있는 도금용액은 활발한 유동을 하게 된다.

그러나 전주금형의 포물선 형상 안에 위치되는 도금용액은 거의 유동이 없이 정체된다.

도금용액은 포물선 형상 내부에 갖혀서 흐름이 거의 정지된 상태 또는 흐름이 활발하지 않은 상태가 된다.

본 발명에서는 이 같은 도금용액의 흐름이 거의 정지된 상태 또는 흐름이 활발하지 않은 영역을 정체영역(8)이라고 정의한다.

정체영역에서는 새로운 금속이온의 공급이 활발하게 이루어지지 않게 된다.

본 발명에서는 돌출부와 돌출부의 간격이 극히 미소하며, 돌출부의 높이가 높은 경우, 공간부를 포물선 형상으로 도전성 물질로 충진하면 도금용액은 포물선에 갇혀서 움직임이 적을 수밖에 없다. 즉 정체영역이 된다.

도 6에서 도 9까지는 수직성장 마스타 전주금형에 정체영역이 형성될 경우, 수직도금이 진행되는 것을 설명하는 설명도이다.

도 6, 도 7은 전주금형에 도금이 시작되면 정체역역에는 도금형성이 활발하지 않게 되며, 도금은 돌출부의 상부표면에서 수직방향으로만 성장을 이루는 것을 설명하는 설명도이다.

수직성장이란 도금이 진행되는 돌출부의 상부표면에서, 돌출부의 상부방향으로는 도금이 활발하게 진행되나, 수평방향 즉 측면방향으로는 금속 성장이 활발하게 이루어 지지 않는 것으로 정의한다.

즉, 수직성장이란 돌출부의 상부 표면에서 수직방향으로는 금속성장이 활발하게 진행되지만, 수평방향으로는 금속성장이 활발하게 진행되지 않는다.

본 발명에서는 이를 수직성장이라 정의한다.

물론 수평방향으로의 성장이 전혀 없다는 것은 의미하지 않는다.

수직성장이란 돌출부의 상부표면에서의 금속성장이 수직성장에 비하여 상대적으로 수평성장이 활발하지 않다는 것을 의미한다.

수직성장의 이유로는 돌출부 상부표면에서 수직방향으로는 도금용액의 유동이 원활하므로 수직도금(9)이 진행되나, 수평방향으로는 새로운 도금용액이 공급되지 못하여 도금이 진행되지 않기 때문이다.

수직도금에 의하여 금속이 상부로 성장하면, 이에 연동하여 정체영역(10)도 상부로 자동으로 높아지게 된다.

도 8은 수직도금(11)이 진행됨과 동시에 정체영역(12)도 동시에 수직으로 높아지는 중간 과정을 설명하는 설명도이다. 수직도금이 진행되면, 성장된 수직도금체에 의하여 정체영역은 자동적으로 상부로 높아지게 된다. 즉, 수직성장된 도금체가 정체영역을 높이는 구실을 하게 된다.

정체영역에서는 새로운 도금용액의 공급이 활발하게 진행되지 못함으로 인하여 수평방향의 성장은 활발하게 이루어지지 않게 된다.

도 9는 수직성장을 설명하는 설명도이다.

수직성장 마스타에 의하여 도금이 수직 성장된다. 수직성장의 높이가 원하는 높이가 되면 도금층의 성장을 중시시킨다. 수직층(13)의 높이가 제품의 높이만큼 되면 도금을 중지시킨다. 이때 정체영역(14)의 높이도 제품의 높임만큼 된다.

수직성장 마스타는 돌출부와 공간부의 크기가 작을수록 적용이 용이하다.

수직성장이 유도되는 환경은, 돌출부와 공간부의 크기가 미세할수록 유리한것이다.

특히 공간부의 깊이가 깊을수록, 그리고 공간부의 폭이 작을수록 유리해 진다. 공간부의 깊이가 깊고 공간부의 폭이 작을수록 도금용액의 유동이 제한되어 정체영역의 형성이 유리하기 때문이다.

공간부의 깊이가 얇고, 공간부의 폭이 큰 상태가 되면, 도금용액의 유동이 활발하게 일어나므로 수평방향으로의 금속성장도 활발히 진행되게 된다.

도 10은 본 발명의 수직성장 전주금형에서 성장된 전주가공물을 탈형시킨 제품의 단면도이다. 물론 이것은 전주가공물이 수직방향으로만 성장된 것으로 표현되었다. 따라서 이것은 극히 이론적으로 모습으로 표현된 형상이다.

전주가공을 시작할 때, 가장 먼저 전주금형에 이형층을 형성한다.

이러한 이형층의 형성으로 인하여 제품의 탈형이 용이하게 된다.

수직성장 마스타라 할지라도 전주가공이 진행되게 되면, 여러 가지 상황적 요인에 의하여 측면성장도 조금씩 있게 마련이다.

수직성장 마스타를 사용하면, 측면성장이 상당히 억제된다. 수평성장이 완전히 없다는 것은 아니다.

본 발명에서의 수직성장의 의미는 전주가공이 진행됨에 따라, 수직방향의 성장이 크고, 수평방향의 성장이 작다는 것을 의미하며, 측면방향 즉 수평방향의 성장이 전혀 없다는 것은 아니다.

아무리 수직성장 마스타라 할지라도, 전주가공물의 성장이 수직방향으로만 직선으로 성장할 수는 없는 것이다.

여러 가지 상황적 요인들, 즉 금속용액의 흐름 속도, 금속용액의 성분, 돌출부의 형상과 크기, 공간부의 형상과 크기, 공간부에 형성된 비도전체의 깊이와 형상, 비전도체의 성분에 따라서 다양한 결과가 나타난다.

본 발명의 수직성장 마스타를 사용하면, 이런저런 환경과 조건에도 불구하고, 전주가공물의 수직성장은 활발하고 수평성장은 억제된 결과물을 제품으로 활용할 수가 있게 하는 기술이다.

수직성장 마스타를 사용한다 하더라도, 수직 성장된 전주가공물의 단면도를 보면, 전주가공물이 성장함에 따라서 수평방향의 성장도 부분적으로 있게 된다.

이는 금속용액의 유동속도, 비도전성 물질의 종류와 형상 등의 여러 요인에 영향을 받는다는 것을 알 수가 있다.

도 11은 일반적인 전주가공에서의 전주가공물의 성장상태를 설명하는 설명도이다. 이것은 돌출부와 돌출부 사이에 공간부가 메워진 상태로 공간부 자체가 없는 상태이다.

즉, 공간부를 비도전성 물질(17)로 완전히 충진되어, 공간부가 완전히 막혀진 상태이다.

이러한 경우 전주가공 마스타를 사용하여 도금을 실행하면, 전주가공물(16)은 수평 및 수직으로 동시에 성장을 하게 된다. 수직방향으로의 성장이 일정수준에 이르게 되면 옆에 있던 도금체와 맞닿게 되는 것이다.

도 12는 본 발명의 전주금형에 의한 수직성장한 전주가공물의 설명도이다. 공간부에 충진된 비도전체의 형상에 따라, 돌출부의 폭과 공간부의 폭에 따라, 공간부의 깊이에 따라 수직성장된 전주가공물의 형상이 달라진다.

정체영역에서의 도금용액의 유동성의 여부에 따라, 도금용액의 유동속도에 따라, 다양한 형태의 전주가공물(18)이 얻어진다.

실시예 (A),(B),(C),(D)이외에도 다양한 형태가 가능하다.

본 발명에서는 이들 모두를 수직성장한 전주가공물이라 볼 수가 있다.

(D), (F)의 전주가공물은, 전주가공물이 성장을 시작할 때, 비도전성물질의 형상에 의하여 하부방향과 수평방향으로도 전주가공이 동시에 진행된 것을 의미한다. 본 발명에서는 이를 하부성장부(19)라 정의한다.

수직성장 마스타에 의하여 전주가공을 실행할 때, 구성된 비도전성물질의 형태에 따라서 전주가공물이 하부성장부를 갖는 경우가 있다.

이러한 하부성장부를 제거하기 위하여, 충진되거나 도포되거나 코팅되는 비도전성물질의 형상을 개선하며, 노출되는 돌출부의 상부표면을 개선하면 된다. 추가적으로 도금용액의 속도, 공간부의 폭, 공간부의 깊이 등을 변경한다.

정체영역을 만들기 위하여 비도전성 물질을 공간부에 코팅하거나 도포하거나 충진을 시킨다.

비도전성 물질을 충진하는 경우 포물선 형태로 충진을 시키는 것이 가장 용이하다.

도 13은 본 발명의 수직성장 전주금형에 대한 실시예이다. 도전체 기판에 돌출부와 공간부가 형성되며, 상기 공간부에 비도전성 물질이 충진 또는 코팅 또는 도포된다. 비도전성 물질은 다양한 소재가 선택될 수가 있다. 비도전성 물질은 한 종류로만 구성되지 않고 다층으로 구성을 할 수도 있다.

비도전성 물질이 공간부의 측면과 저면에 견고하게 결합이 되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 돌출부에 의하여 형성되는 공간부의 측면과 저면에 미세한 요철을 형성하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 플라즈마 가공을 하는 방법이 있다. 플라즈마 가공을 한 뒤, 비도전성 물질을 증착하게 되면 증착된 물질이 견고하게 접착이 된다.

비도전성 물질은 탄성이 있는 것이 바람직하며 가장 대표적인 실시예로는 실리콘을 주성분으로 하는 물질을 들 수가 있다.

비도전성 물질의 또 다른 대표적인 물질은 불소 수지 등을 들 수가 있다. 의 다른 물질도 사용 가능하다.

충진된 비도전성 물질의 형상은 가장 대표적인 것이 포물선 형상이며, 포물선의 깊이가 깊을수록 수직성장의 효과는 탁월하다.

증착으로 비도전성 물질을 코팅하면, 비도전성 물질이 얇은 막의 형태로 균일한 두께로 돌출부와 공간부를 균일하게 코팅할 수가 있게 된다. 코팅 후 돌출부의 상부표면은 연마하여 증착된 비도전성 물질을 제거한다.

본 발명에서는 비도전성 물질을 충진할 경우, 충진되는 비도전성 물질이 반드시 포물선 형상으로 충진되는 것은 아니다.

본 발명에서 비도전성 물질이 포물선 형상으로 구성을 된다고 할 때, 반드시 포물선의 형태만을 의미하는 것이 아니라 포물선을 포함하는 형태라고 정의한다.

도 (A)는 포물선 형상(22)으로 공간부(21)가 충진된 것을 나타낸다. 포물선의 깊이가 깊을수록 수직성장의 효과는 탁월하다. 돌출부(20)의 표면은 균일한 평면으로 구성되며, 전체적으로 같은 높이, 같은 형상을 유지할수록 균일한 성장을 할 수가 있다.

도 (B). (C)와 같이 도전성 물질의 형상이 포물선으로만 이루어져야 하는 것은 아니다. 이러한 경우는 대부분 코팅 또는 도포법에 의하여 공간부의 벽면과 하부면에 비도전성물질이 균일하게 도포 또는 코팅(24)된다. 도포 또는 코팅된 공간부의 깊이가 깊을수록 수직성장의 효과가 탁월하다.

도 (B)에서는 돌출부의 상부표면의 최외곽(23)부에는 도포 또는 코팅되는 비도전성물질이 돌출부의 상부표면과 동일한 높이로 일정한 두께로 존재하는 경우이다.

도 (C)에서는 돌출부의 상부표면의 최외곽(25)부에는 도포 또는 코팅되는 비도전성물질의 두께가 거의 없는 것을 나타낸다. 즉 공간부에 형성된 비도전체가 상부표면의 최외곽(25)부에서 급격하게 경사각을 형성하는 것을 설명한다.

도 (D)는 돌출부의 형상이 테이퍼 진 형상이다. 돌출부가 테이퍼 진 형상을 갖는 수직성장 마스타의 공간부에는 충진, 코팅, 도포 등의 방법으로 비도전성물질을 충진한다.

물론 충진에 의하여 포물선 형상으로 구성을 할 수도 있다.

도포 또는 코팅에 의하여 균일한 두께로 비전도성을 막을 형성시킬 수가 있다. 막의 두께는 비도전성물질이 형성한 막에 의하여 공간부의 측면과 저면에 도금층이 형성되지 않도록 하는 두께가 필요로 된다.

이를 위하여 비도전성 물질은 얇게 코팅하는 것이 바람직하다. 증착에 의하여 균일 코팅하는 것이 이상적이라 하겠다. 이 경우 돌출부의 형상이 수직한 경우보다 테이퍼 진 형상이 공간부의 측면에도 증착이 용이하게 될 수가 있다.

도 (E)는 다층으로 비도전성물질이 구성된 경우의 실시예이다. 예를 들면, 공간부의 측면과 저면에 먼저 불소 수지를 코팅하며, 상기 불소 수지 코팅층 위에 다시 실리콘으로 코팅을 한다. 물론 다양한 소재를 사용하여 다층 코팅이 가능하다. 바람직하게는 코팅층의 가장 바깥면에는 탄력성이 있는 소재로 하는 것이 좋다. 이는 금속이온이 도금되면서 생기는 충격에 내구성을 높여줄 수가 있기 때문이다.

균일한 두께로 비도전성물질이 코팅되면 수직성장이 더욱 정확히 일어남을 알 수가 있다.

도 (E)는 공간부의 측면과 저면에 미세한 요철을 무수히 형성하여 비도전성 물질을 견고히 결합시키는 것을 설명한다. 플라스마 가공을 통하여 수직성장 마스타의 표면에 미세한 요철부를 형성한다. 그 후, 비도전성 물질을 코팅, 도포, 충진을 하게 되면 상기 비도전성 물질의 결합이 더욱 견고하게 된다.

도 14는 공간부에 형성된 충진물의 경사각에 대한 설명이다.

도 (A), 도 (B)는 모두 급격한 경사면을 이룸을 설명한다.

돌출부와 돌출부 사이에 형성되는 공간부에 비도전성 물질을 충진함에 있어서, 경사각은 중요한 역할을 한다. 경사각이 너무 완만하면, 돌출부의 상부평면에서 전주가공이 시작되면서 측면으로 전주가공물이 성장하게 된다.

경사각이 너무 완만하면 비도전성 물질이 충진 된 공간부에서도 도금용액의 유동이 활발하게 진행된다.

이러한 요인들은 수직성장과 함께 수평성장도 동시에 진행되게 하는 요인이 된다.

본 발명에서는 공간부를 충진할 때, 돌출부와 돌출부 사이의 공간부의 중앙지점에서 가장 깊은 공간부가 형성된다. 이 중앙 지점이 깊을수록 수직성장에 도움된다. 즉 포물선의 깊이가 깊으면 깊을수록 수직성장에 도움되는 것을 의미한다.

이 말은 중앙 지점이 깊을수록 정체영역이 확실하게 성립하는 것을 의미한다.

도 15는 포물선의 깊이에 따라서 수직성장의 유무가 결정되는 것을 설명하는 설명도이다. (A)의 경우는 포물선(29)의 깊이가 너무 얕아서 도금용액이 공간부에서 유동이 되는 형상이다. 수평성장도 발생 되는 것을 의미한다.

(B)의 경우에는 포물선(30)의 깊이가 깊어서 도금용액이 공간부에서 유동하지 않게 된다. 이로 인하여 수평성장이 억제되는 것을 설명한다.

(C)의 경우에는 공간부의 형상이 포물선의 형상이 아닌 임의형상(31)이라 하더라도 정체영역이 발생 되면, 수직성장이 생기지 않는 것을 설명한다.

본 발명에서는 이러한 임의 형상도 넓은 의미에서 포물선 형태란 용어에 포함 시킨다.

도 16은 돌출부의 높이, 이웃하는 돌출부와의 간격에 따른 수직성장의 내용을 설명하는 설명도이다.

공간부의 측면과 공간부의 저면에 비도전성 물질로 코팅하면 공간부의 측면과 저면에는 전주도금이 실행이 되지 않는다.

본 발명에서 사용되는 비도전성 물질에는 다양한 종류가 있다. 액상으로 도포하거나 충진 또는 코팅을 할 때는 그 소재로 실리콘, 불소 수지, 에폭시 수지 등의 다양한 액상 수지가 사용될 수가 있다.

또한 건식으로 증착을 할 때도 다양한 소재가 사용된다.

비도전성 물질을 코팅, 증착, 도포를 행할 때, 다양한 소재를 사용하여 복수의 층을 만들 수가 있다.

예를 들면 2개의 층으로 형성할 경우에는 실리콘 층 위에 불소 수지 층을 형성하거나, 불소 수지 층위에 실리콘 층을 형성할 수가 있다.

공간부의 표면에는 다수의 미세한 요철이 있으면, 비도전성물질을 코팅 또는 증착 또는 도포 또는 충진할 경우에 공간부의 표면에 결합력이 증대되어 진다. 따라서 표면에 수많은 요철을 형성하는 것이 바람직하다.

대표적인 방법으로는 플라즈마 표면처리를 할 수가 있다. 복수의 층으로 형성할 때도, 아래의 층의 표면에는 다시 플라즈마 처리를 하여 결합력을 증가시킬 수가 있다.

도금 시에 금속이온은 도금될 물체로 이동을 하게 된다. 장시간에 걸쳐서 수많은 금속이온의 충돌은 비도전성물질에 반복적인 타격을 가하게 된다.

이로 인하여 비도전성 물질은 균열하게 되어 반복적으로 생산을 하는 데 장애를 맞이하게 된다. 이를 해결하기 위하여 탄성이 있는 비도전성물질을 사용한다.

예를 들면 실리콘과 같은 탄성이 있는 비도전성 물질은 금속이온의 충돌에도 강한 저항력을 지닐 수가 있게 된다.

이같이 비도전성 물질로 코팅, 충진, 도포, 증착된 공간부에는 도금액의 유동이 거의 없는 정체영역이 생길 수도 있고, 생기지 않을 수도 있다.

본 발명의 수직성장 마스타에서, 공간부에서는 도금이 형성되지 못하며, 동시에 정체영역이 발생하도록 한다. 이 두 가지의 조건이 충족되면, 수직성장 마스타의 조건이 구비된다고 하겠다.

정체영역에 대하여 설명하겠다. 돌출부와 이웃하는 돌출부와의 간격(b)이 미세하고, 돌출부의 높이(h)가 상대적으로 높다면 도금액의 유동이 거의 일어나지 않는다. 즉 정체영역이 형성된다.

본 발명에서 돌출부와의 간격(b)이 미세하다는 것은 수 마이크로미터를 의미한다. 미세한 간격이 되어야만 도금용액이 갇혀서 유동을 하지 않기 때문이다.

간격 (b)와 높이 (h)는 획일적인 수치로 정의할 수가 없다.

도금용액의 흐름 속도, 비도전성물질의 종류와 형상과 같은 다른 관련요소가 영향을 미치므로 획일적으로 수치를 표현할 수 없다.

본 발명의 수직성장 마스타는 공간부에 비도전성 물질을 충진 또는 코팅 또는 도포한다. 상기 비도전성 물질로 인하여 공간부에는 도금이 형성되지 못한다.

동시에 구조적인 요인에 의하여 도금액의 정체영역이 발생 되는 것이 특징이다.

이로 인하여 전주가공물은 수평성장은 거의 하지 않고, 수직성장이 된다.

전주가공물이 수직성장이 됨에 따라, 자동적으로 정체영역도 상부로 함께 상승하는 것이 특징이다.

통전되는 도전체의 상부면에는 금속이온에 의하여 계속으로 도금층이 성장하므로 정체영역도 계속 상부방향으로 성장하게 되는 것이다.

도 17은 하부성장부를 제거하는 공정에 대한 설명도이다. 본 발명의 전주금형에 전주가공을 시행하여 얻어진 수직성장 전주가공물에 하부성장부가 생기었을 경우, 필요시 후 가공을 하여 제거할 수가 있다.

하부성장부를 제거하여 제품의 표면을 평탄하게 하거나 매끄럽도록 하기 위하여 후가공을 진행한다.

하부성장부를 제거하기 위한 가공 공정은 다양하다.

가장 대표적인 방법으로는 전해공정을 사용하거나, 에칭공정을 사용하거나, 기계적 연마공정을 사용한다.

상기 하부성장부를 제거하면, 전주가공물이 매쉬 또는 필터의 경우에는 개구도가 훨씬 개선되는 효과를 낼 수가 있다.

하부성장을 하면 측면성장도 동시에 이루어져서 메쉬, 필터의 개구도를 많이 좁아지기 때문이다.

하부성장부는 뾰쪽한 형상으로 돌출된 모습이므로 이 부분에 전기가 집중되므로 에칭 또는 전해가 용이하게 진행된다. 성장되는 모습을 획일적으로 표현할 수는 없다. 성장되는 형상의 일례를 통하여 하부성장부를 제거하는 것을 설명하겠다.

도 (A)는 본 발명의 수직성장 마스타(33)를 통하여 수직 성장된 전주가공물(32)의 제작되는 것을 설명한다.

도 (B)는 상기 전주금형에서 하부성장부(34)를 갖는 전주가공물을 탈형하는 것을 설명한다.

도 (C)는 전주가공물(36)의 하부성장부 평면과 반대의 평면에 보조평판(35)를 위치시킨다. 상기 보조평판은 자력이나 부착력이 있는 것을 사용하는 것이 편리하다.

도 (D)는 에칭공정 또는 전해공정을 실행하여 예리한 단부를 갖는 하부성장부를 제거하는 것을 설명하는 설명도이다. 그 결과로 큰 개구도를 가지는 전주가공물(38)이 제작된다.

물론 기계적인 연마를 통하여 제거할 수도 있다. 그 후에 보조평판(37)를 제거한다.

도 (E)는 큰 개구의 전주가공물(39)를 얻게 되는 것을 나타낸다. 전주가공물이 메쉬 또는 필터 또는 그물망 형상의 제품일 경우에는 개구도를 크게 개선 시킬 수가 있게 된다.

도 18은 수직성장을 위한 또 다른 실시예이다.

도 (A)는 금속으로 된 얇은 망체(40)와 도전체 판(41)이 적층된 상태를 설명하는 설명도이다. 이는 금속으로 된 얇은 망 구조물의 두께를 증가시키는 방법을 설명한다.

망 구조물의 두께를 도금을 통하여 증가시킨다. 망 구조물은 수평방향의 성장은 제어하며, 수직방향의 성장을 추가적으로 발생시키어 두께를 증가시키는 방법을 설명한다.

본 발명에서 금속으로 된 얇은 망체는 다양한 형태로 구성 가능하다.

망체 또는 망 구조물이란 일반적으로 메쉬, 필터 등과 같은 형태를 가진다. 이들은 대부분은 내부에 공간이 형성된 셀들이 서로 연결된 구조이며, 상기 셀들은 상호간에 전기적으로 연결 가능한 형태로 구성되는 것이 일반적이다.

이들은 사각 또는 육각형의 셀들이 연속적으로 결합된 형태이다.

이러한 망체들은 얇은 금속 박판을 에칭하거나, 레이저 가공하여 제작할 수가 있다. 또는 망체를 얇은 금속실을 직조하여 제작할 수가 있다. 다른 방법으로는 감광재를 사용하여 격벽을 형성한 후 도금하여 제작 가능하다.

또 다른 방법으로는 본 발명의 수직성장 마스타를 사용하여 제작을 할 수가 있다. 이것은 수직성장 마스타를 사용하여 제품을 제작한 뒤, 두께를 더욱 보강하기 위한 방법으로 사용할 수가 있다.

본 실시예는 망 구조물에서, 개구도를 좋게 하기 위하여 망체의 선 폭은 작게 하며 공간 부는 크게 한다. 선 폭이 작으므로 인하여 발생된 제품의 취약성에 대하여서는 강도를 증가시키기 위한 목적으로 망 구조물의 두께를 증가시킬 필요성이 제기된다.

본 실시예는 망 구조물 또는 망 체의 선 폭은 유지하면서 망 구조물의 두께를 증가시킨다. 이를 위하여 본 실시예에서는 2단계의 공정을 제시한다.

먼저, 얇은 두께를 가지는 망 구조물을 형성한다. 이 단계에서 본 발명에서 제시한 수직성장 전주금형을 사용할 수가 있다. 또 다른 형태로는 얇은 금속 박박에 에칭가공을 통하여 구멍을 형성하여 망 구조물을 만들 수가 있다. 이같이 얇은 두께의 망 구조물을 만드는 것은 다른 형태 일반적인 가공법으로도 가능하다.

이상과 같이 얇은 두께를 가지는 망 구조물을 만든 후에는 선 폭의 증가를 최대로 억제를 하고 두께의 증가를 위한 가공작업을 실시한다. 선 폭의 증가는 최소화하고 두께의 증가를 시키기 위한 공법을 본 발명에서는 수직성장 공법이라 정의한다.

이를 위하여, 도 (A)와 같이 금속으로 된 얇은 판상의 망 구조물(40)과 도전체 판(41)을 적층한다. 그리고 망 구조물 또는 망 체는 도전체이다. 망체와 도전체는 동시에 전기적으로 통전되도록 연결을 한다.

도 (B)는 망구조물의 단면을 설명하는 설명도이다. 망구조물의 단면(42)을 보면, 선 폭이 작고 개구부가 넓게 구성된 것이 일반적이다. 그리고 망 체의 두께는 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터가 일반적이다.

망 체의 선 폭 역시 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터의 것이 일반적이다.

도 19는 얇은 판 상의 망 구조물과 도전체 판을 적층한 도금체에 전주가공을 실행하는 것을 설명하는 설명도이다.

금속으로 된 얇은 판상의 망 구조물(44)과 도전체 판(45)을 적층하며, 이들은 동시에 통전되도록 전기적으로 연결을 한다.

상기 망 구조물과 상기 도전체 판은 전기적으로 연결하여 하나의 도금체를 이루게 한다. 상기 도금체를 전주욕조에 넣어 도금을 실행한다. 도금 실행 후, 상기 금속으로 된 얇은 판상의 망 구조물을 도전체 판에서 분리한다.

도금이 진행되는 동안 금속이온은 상기 도금체를 향하여 이동을 한다.

이동되는 금속이온들은 면적이 넓은 도전체 판(45)에 대부분은 부착된다.

물론 망구조물의 상부와 하부에도 도금되어 진다.

망구조물에는 상부와 하부에 대부분의 도금이 이루어지며, 측면에는 성장이 상대적으로 적다. 상기 망구조물의 측면부에도 소량의 도금이 이루어지지만 주로 상기 망구조물의 상부와 하부에 도금이 이루어지게 된다.

본 발명에서는 이를 또 다른 형태의 수직성장이라 칭한다.

도 20는 또 다른 형태의 수직성장 된 도금체에 대한 설명도이다.

도 19에서와 같은 공정으로 일정시간 도금체에 도금을 진행한 후, 욕조에서 도금체를 꺼내어 보면, 망구조물(46)의 상부와 하부에 도금층(47)이 두텁게 형성된 것을 알 수가 있다.

망구조물(46)의 측면에는 도금층의 성장이 활발하지 못한 것을 알 수가 있다. 도전체 판(49)의 상부에도 도금층(48)이 형성된 것을 알 수가 있다.

도 21은 수직성장된 망 구조물에 대한 설명도이다. 도금체에서 망구조물(51)을 분리한다. 상기 망구조물은 상부와 하부에는 도금층(50,52)이 두텁게 형성되나, 측면에는 상대적으로 적은 량의 도금이 형성된다.

이것은 메쉬 또는 필터에서 개구도를 줄이지 않고 두께를 증가시키는 수직성장 공법이라 할 수가 있다.

본 발명에서의 전주도금은 니켈 코발트와 같은 합금으로 성장을 시킬 수가 있다. 도금을 진행하면서 도금욕조의 종류를 달리하면서 다른 이종금속 층을 여러 층으로 형성을 할 수도 있다.

도금을 마친 후, 후 가공으로 전주가공물 전체를 은 또는 금 또는 백금과 같은 귀금속으로 도금을 실행하여 전기적 특성 및 물리적 특성을 개선하거나 아름다운 미감을 줄 수도 있다.

이러한 방법으로 생산된 전주가공물의 제품특성을 개선하여 의료용으로도 사용된다. 극미세 필터, 미세 먼지 제거용 필터, 화장품 제작에 사용되는 필터 등에 적용을 할 수가 있다.

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.

Claims (17)

1. 전주금형을 사용하여 수직 성장시킨 전주가공물의 제작방법에 있어서,

   수직성장 마스타를 도전체 기판으로 제작하며;

   상기 도전체 기판의 상부는 돌출부와 공간부를 구성하고;

   상기 공간부의 측면과 공간부의 저면에는 비도전성 물질로 충진 또는 코팅 또는 도포하며;

   상기 수직성장 마스타에 전주가공을 실행하여 전주가공물을 수직성장 시키며;

   상기 수직 성장된 전주가공물을 상기 수직성장 마스타로부터 탈형하여 전주가공물을 제작하는 것을 특징으로 수직성장 전주가공물의 제작방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공간부의 측면과 공간부의 저면에는 비도전성 물질로 충진 또는 코팅 또는 도포하여, 공간부에는 정체영역이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 수직 성장 전주가공물의 제작방법.
3. 제 1항에 있어서, 비도전성 물질은 단층 또는 다수의 층으로 충진 또는 코팅 또는 도포되는 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공물의 제작방법.
4. 제 1항에 있어서, 비도전성 물질은 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 수직 성장 전주가공물의 제작방법.
5. 제 1항에 있어서, 전주가공물이 하부성장부를 가질 때, 상기 하부성장부는 전해공정 또는 에칭공정 또는 연마공정으로 제거하는 것을 특징으로 수직성장 마스타를 사용하여 수직성장시킨 전주가공물의 제작방법.
6. 수직성장 마스타를 사용하여 수직성장 시킨 전주가공물에 있어서,

   수직성장 마스타를 도전체 기판으로 제작하며;

   상기 도전체 기판의 상부는 돌출부와 공간부를 구성하고;

   상기 공간부의 측면과 공간부의 저면에는 비도전성 물질로 충진 또는 코팅 또는 도포하며;

   상기 수직성장 마스타에 전주가공을 실행하여 전주가공물을 수직성장 시키며;

   상기 수직성장 된 전주가공물을 상기 수직성장 마스타로부터 탈형하는 것을 특징으로 수직성장 전주가공물.
7. 제 6항에 있어서, 비도전성 물질로 충진 또는 코팅 또는 도포된 공간부는 정체영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공물.
8. 제 6항에 있어서, 비도전성 물질은 단층 또는 다수의 층으로 충진 또는 코팅 또는 도포되는 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공물.
9. 제 6항에 있어서, 비도전성 물질은 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 수직 성장 전주가공물.
10. 제 6항에 있어서, 전주가공물이 하부성장부를 가질 때, 상기 하부성장부는 전해공정 또는 에칭공정 또는 연마공정으로 제거하는 것을 특징으로 수직성장 마스타를 사용하여 수직성장시킨 전주가공물.
11. 제 6항에 있어서, 전주가공물의 구멍의 형상이 사각 또는 육각 또는 원형인 것을 특징으로 수직성장 전주가공물.
12. 금속으로 된 얇은 망체와 도전체 판을 적층하여 구성하되, 상기 망체와 상기 도전체 판은 전기적으로 연결하여 하나의 도금체를 이루며;

    상기 도금체를 전주욕조에 넣어 도금을 실행하며;

    도금 실행 후, 상기 금속으로 된 얇은 망체를 도전체 판에서 분리하는 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공방법.
13. 제 12항에 있어서, 금속으로 된 얇은 망체는 수직성장 전주금형을 통하여 성장시킨 전주가공물인 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공방법.
14. 제 12항에 있어서, 금속으로 된 얇은 망체는 얇은 금속박판에 에칭을 통하여 망을 형성한 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공방법.
15. 금속으로 된 얇은 망체와 도전체 판을 적층하여 도금체를 형성하며, 상기 망체와 상기 도전체 판은 전기적으로 연결하여 하나의 도금체를 이루며;

    상기 도금체를 전주욕조에 넣어 도금을 실행하며;

    도금 실행 후, 상기 금속으로된 얇은 망체를 도전체 판에서 분리한 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공물.
16. 제 12항에 있어서, 금속으로 된 얇은 망체는 수직성장 전주금형을 통하여 성장시킨 전주가공물인 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공물.
17. 제 12항에 있어서, 금속으로 된 얇은 망체는 얇은 금속박판에 에칭을 통하여 망 구조물을 형성한 것을 특징으로 하는 수직성장 전주가공물.

Images