KR101687758B1 - 유연기판 또는 유리기판 위에 도금하기 위한 전기 도금장치용 스테이지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름 또는 글래스의 표면에 도금처리를 수행하기 위한 도금장치용 스테이지로서, 상기 도금장치용 스테이지는 프레임에 고정설치되는 스테이지와, 상기 스테이지는 사각 형상이며, 사각 형상의 외측 안착대와, 상기 외측 안착대의 내부에 구비되는 사각 형상의 내측 안착대와, 상기 외측 안착대와 내측 안착대 사이의 모서리 부분에 설치되는 가이드 핀을 포함하여 이루어지고, 상기 가이드 핀은 스테이지로부터 탈착이 가능하도록 설치된다.

Description

유연기판 또는 유리기판 위에 도금하기 위한 전기 도금장치용 스테이지{STAGE FOR PLATING DEVICE}

본 발명은 유연기판 또는 유리기판 위에 도금처리가 가능한 전기 도금장치용 스테이지에 관한 것이다.

본 발명은 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원의 지역특화산업육성사업으로 수행된 연구결과이다.

최근 전해도금은 도금하고자 하는 피도금체를 전해액에 투입하고, 피도금체를 캐소드로 전착하고자 하는 금속을 애노드로 하여 도금공정을 수행한다.

공개특허공보 제10-2016-0030901호의 도금장치는 도금액이 수용되는 도금조에 애노드 플레이트와 캐소드 롤러가 설치되어 있고, 피도금재를 캐소드 롤러들의 각 회전 축의 연장된 방향과 서로 경사각을 이루며 교차하는 방향이 되도록 이송하고 있다.

상기 선행기술문헌의 도금장치는 피도금재로서 필름을 사용하고 있는데, 글래스 형태의 피도금체를 사용하여 도금처리를 수행하기는 어렵다. 글래스를 도금처리할 경우 글래스를 안착시킬 수 있는 별도의 스테이지가 마련되어야 한다.

공개특허공보 제10-2016-0030901호 등록실용신안공보 제20-0430114호

본 발명은 상기한 요구사항을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 피도금체로서 유연기판과 유리기판을 모두 사용할 수 있는 도금장치용 스테이지를 제공하려는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 유연기판 또는 유리기판의 표면에 도금처리를 수행하기 위한 도금장치용 스테이지로서, 상기 도금장치용 스테이지는 프레임에 고정설치되는 스테이지와, 상기 스테이지는 사각 형상이며, 사각 형상의 외측 안착대와, 상기 외측 안착대의 내부에 구비되는 사각 형상의 내측 안착대와, 상기 외측 안착대와 내측 안착대 사이의 모서리 부분에 설치되는 가이드 핀을 포함하여 이루어지고, 상기 가이드 핀은 스테이지로부터 탈착이 가능하도록 설치된다.

또한, 상기 외측 안착대는 내부에 사각 형상의 공간부가 형성되는 평면부와, 상기 평면부의 상부와 하부에 구비되는 돌부로 이루어지고, 상기 내측 안착대는 가장자리부와, 상기 가장자리부 보다 낮게 형성되고, 일정 간격으로 이격되는 홀을 중앙부로 이루어진다.

또한, 상기 외측 안착대의 평면부와 상기 내측 안착대의 가장자리부는 동일한 높이로 형성되고, 상기 내측 안착대의 가장자리부의 상부면에 도금처리될 유연기판 또는 유리기판이 안착된다.

본 발명에 따른 스테이지의 가이드 핀은 가로부와 세로부를 갖는 “ㄱ"자 형성이고, 상기 가이드 핀의 내측에 도금처리될 유리기판이 안착된다.

또한, 스테이지에 유리기판이 안착되면, 가이드 핀과 유리기판의 높이는 동일하게 형성된다.

본 발명에 따른 도금장치용 스테이지는 가이드 핀을 탈착 가능하도록 형성함으로써 필름과 같은 유연기판과 글래스와 같은 유리기판을 피도금체로서 모두 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도금장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도금장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 아웃 베스의 승강을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 아웃 베스와 인너 베스의 형상을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 아웃 베스로부터 인너 베스가 승강하는 것을 보여주는 도면이다.
도 6은 아웃 베스와 스테이지의 결합되는 부분과, 인너 베스와 스테이지의 결합되는 부분을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 도금장치의 스테이지를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 스테이지의 단면도를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 가이드 핀을 나타낸 것이다.
도 10은 피도금체로서 필름이 안착되는 것을 나타낸 것이다.
도 11은 피도금체로서 글래스를 사용하는 것을 나타낸 것이다.
도 12는 작업자가 글래스를 스테이지에 안착시키는 것을 나타낸 것이다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 도금장치를 이용하여 도금처리를 수행하는 것을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 표현될 수 있다. 이하의 실시예에서는 유연기판은 필름 형태의 피도금체를 사용하는 것으로 하여 설명하였고, 유리기판은 글래스를 피도금체로서 사용하는 것으로 하여 설명하였다.

도 1은 본 발명에 따른 도금장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도금장치의 단면도이다.

본 발명에 따른 도금장치는 스테이지(stage, 100)와, 상기 스테이지의 상부에 배치되는 아웃 베스(out bath, 200)와, 인너 베스(inner bath, 300)를 포함하여 이루어진다.

상기 스테이지(100)는 도금장치의 프레임(미도시)에 고정설치되고, 아웃 베스는 스테이지로부터 승강한다.

스테이지의 하측에는 베이스 플레이트(400)가 설치되어 있다. 그리고 베이스 플레이트의 하부에는 고정판(410)이 설치된다. 고정판의 하부에는 실린더가 설치되며, 상기 실린더에는 로드에 의해 베이스 플레이트와 결합된다. 도면에서 보듯, 고정판은 아웃 베스와 4개의 지지봉(420)에 의해 상호 결합되어 있다. 따라서 베이스 플레이트(400)를 기준으로(베이스 플레이트가 위치 고정되어 있으므로), 고정판(410)과 아웃 베스(200)는 동시에 승강이 가능하다. 도 3은 본 발명에 따른 아웃 베스의 승강을 나타낸 것인데, 실린더의 구동에 의해 고정판과 아웃 베스는 상하로 승강이 가능하다. 아웃 베스가 하강하면 베이스 플레이트와 결합되며, 아웃 베스가 상승하면 베이스 플레이트와 분리된다.

상기 아웃 베스의 내부에 인너 베스가 설치되어 있다. 도 4는 본 발명에 따른 아웃 베스와 인너 베스의 형상을 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 아웃 베스로부터 인너 베스가 승강하는 것을 보여주는 도면이다. 본 발명에 따른 아웃 베스는 상부에 관통홀이 형성되어 있고, 상기 관통홀에 인너 베스가 끼움결합된다. 상기 인너 베스는 아웃 베스로부터 승강할 수 있도록 설치되며, 이를 위해 아웃 베스에는 실린더와 상기 실린더의 로드에 의해 인너 베스를 승강시킨다.

아웃 베스(200)는 몸체(210)와 몸체의 상측 단부에서 내측으로 돌출부(220)가 형성되어 있고, 상기 돌출부의 상부에 실린더(Cylinder-2)가 설치된다. 그리고 인너 베스(300)는 하부(310)와 상부(320)로 이루어지며, 하부는 금속재로 이루어지며, 상부는 작업자가 내부를 볼 수 있도록 유리와 같은 투명한 재질로 이루어진다. 상기 하부는 외측 방향으로 돌출부(330)가 형성된다. 상기 돌출부에는 실린더(Cylinder-2)가 결합된다. 상기 실린더에 의해 인너 베스는 아웃 베스로부터 승강할 수 있다.

한편, 도 5에서 보듯, 인너 베스의 내부에는 메쉬(Anode)가 설치되어 있고, 아웃 베스와 인너 베스 사이에는 캐소드 전극(Cathode Electrode)가 설치된다. 상기 캐소드 전극은 글래스의 가장자리 영역에 접촉하고 있다. 상기 글래스의 상면에는 금속층이 형성된다. 약액 속에 글래스와 메쉬가 침지되면 전원의 인가에 의해 글래스에는 도금이 이루어질 수 있다.

도면에서는 피도금체로서 글래스를 실시예로 하고 있으나, 상기 피도금체로서 금속층이 형성된 필름일 수 있다.

한편, 도 6은 아웃 베스와 스테이지의 결합되는 부분과, 인너 베스와 스테이지의 결합되는 부분을 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 아웃 베스의 하측 단부에는 오링(O-ring)이 구비되어 있다. 상기 오링에 의해 아웃 베스와 스테이지의 외측 안착대의 평면부는 완전한 밀착이 이루어지고 약액 및 린스액이 아웃 베스의 외부로 유출되지 않는다.

또한 인너 베스의 하측 단부에는 오링(O-ring)이 구비되어 있다. 상기 오링에 의해 인너 베스와 스테이지의 내측 안착대의 가장자리부는 완전한 밀착이 이루어진다. 여기서 스테이지에 글래스(또는 필름)가 안착된다면, 오링에 의해 글래스(또는 필름)의 상부면 가장자리는 내측 안착대와 완전히 밀착된다. 이에 따라 약액 및 린스액이 인너 베스의 외부로 유출되지 않는다.

도 7은 본 발명에 따른 도금장치의 스테이지를 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명에 따른 스테이지의 단면도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 스테이지(100)는 사각 형상이며, 사각 형상의 외측 안착대(110)와, 상기 외측 안착대의 내부에 구비되는 사각 형상의 내측 안착대(120)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 외측 안착대와 내측 안착대 사이의 모서리 부분에 설치되는 가이드 핀이 결합될 수 있다. 상기 가이드 핀(130)은 스테이지로부터 탈착이 가능하다. 상기 가이드 핀의 결합을 위해 상기 스테이지에는 가이드핀 결합홈(미도시)을 구비한다. 상기 가이드 핀은 글래스의 4 모서리를 위치결정하여 글래스의 정확한 안착을 유도한다.

상기 외측 안착대(110)는 평면부(111)와 돌부(111-1)로 이루어진다. 그리고 상기 평면부의 내부에는 사각 형상의 공간부가 형성되어 있다. 상기 사각 형상의 공간부에는 내측 안착대가 설치된다.

상기 외측 안착대의 돌부(111-1)는 평면부(111)의 상부와 하부에만 설치되어 있는데, 도면에서 보듯, 평면부의 상부와 하부에 그 변을 따라 돌부가 형성되어 있다.

상기 내측 안착대(120)는 외측 안착대(110)의 공간부에 설치된다. 상기 내측 안착대는 가장자리부(121)와 중앙부(122)로 이루어지며, 가장자리부의 상면은 외측 안착대의 상면과 동일한 높이로 형성된다. 그리고 상기 중앙부는 가장자리부 보다 낮게 형성된다. 도면에서 보듯, 상기 중앙부에는 일정 간격으로 이격되는 홀이 형성되어 있다. 상기 홀은 공기의 유동을 위한 것이다.

피도금체가 글래스인 경우, 상기 홀에는 글래스가 안착되고 도금처리가 완료된 후 글래스를 스테이지로부터 분리를 쉽게 하기 위해 형성한 것이다. 이에 따라 글래스와 스테이지의 상부와 접촉하는 부분은 가장자리부가 되므로 쉽게 제거가 가능하다. 만약 글래스의 하면과 스테이지의 내측 안착대가 모두 밀착된다면 글래스와 스테이지의 내측 안착대 사이에 있는 약액 또는 린스액에 의해 쉽게 분리되지 않는다. 이러한 홀에 의한 피도금체의 분리기능은 필름의 경우에도 동일하다.

도금처리될 글래스는 내측 안착대의 가장자리부(121)의 상부면에 안착된다.

한편, 도면에서 스테이지의 하부의 빈 공간(140, drain)은 처리후의 약액과 린스액이 모여지는 영역을 나타낸 것이다. 모여진 약액과 린스액은 배출되거나 정화후 재사용될 수 있다.

만약 필름이 피도금체로서 사용된다면, 상기 가이드 핀은 제거된다.

도 9는 본 발명에 따른 가이드 핀(130)을 나타낸 것이다. 상기 가이드 핀은 외측 안착대와 내측 안착대 사이의 모서리 부분에 탈착된다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 가이드 핀은 상측에서 보았을 때, "ㄱ"자 형상으로 형성되며, 외측 안착대와 내측 안착대의 모서리의 형상에 대응되는 형상으로 배치된다. 본 발명에 따른 가이드 핀은 가로부와 세로부로 이루어지는데, 가로부와 세로부는 직각으로 형성된다. 그리고 세로부의 하부에는 내측에 경사부가 형성된다. 이에 따라 세로부는 세로부의 단부에 이르도록 점차적으로 얇은 두께를 가진다. 가이드 핀의 가로부는 스테이지의 상면 또는 하면에 형성되며, 가이드 핀의 세로부는 스테이지의 좌측면과 우측면에 형성된다.

상기 가이드 핀은 필름을 도금처리할 때에는 설치되지 않으며, 피도금체로서 글래스가 사용될 때 설치된다. 상기 가이드 핀이 설치되면 가이드 핀의 높이는 외측 안착대의 평면부 및 내측 안착대의 가장자리부의 높이 보다 높게 형성된다. 바람직하게는 피도금체인 글래스의 두께만큼 높게 형성될 수 있다. 이에 따라 글래스가 안착되면 가이드 핀과 글래스의 높이는 동일하다.

작업자가 글래스를 파지한 후, 가이드 핀의 내측에 대응되게 위치시킨 후 글래스를 가이드 핀의 내측 - 상기 내측 안착대의 가장자리부의 상면 - 에 안착시킨다. 이때, 가이드 핀의 세로부의 경사부는 글래스의 상측 양측면의 위치를 가이드하여 정확한 안착을 유도한다.

도 10은 피도금체로서 필름이 안착되는 것을 나타낸 것이다.

도 10은 피도금체로서 필름을 사용한 것인데, 도금처리 후에는 도금되는 영역(ER)과, 상기 도금 영역들 사이에 도금되지 않은 영역(DZ)이 형성된다. 피도금체로서 필름을 사용하는 경우 롤투롤 방식을 사용한다. 이때, 롤러를 구동하는 모터는 회전과 정지를 반복적으로 구동되며, 정지시에 도금이 수행된다. 구체적으로는 정지시에 도금처리가 수행되고, 도금처리가 완료되면 필름은 일정 간격으로 이동된다.

그리고 피도금체로서 글래스를 사용할 때와는 달리, 상기 스테이지에는 가이드 핀이 제거되어 있다.

도 11은 피도금체로서 글래스를 사용하는 것을 나타낸 것이다. 글래스는 작업자에 의해 수작업으로 스테이지에 안착된다. 도면에서 보듯, 글래스에서 도금되는 영역은 글래스의 내부가 되고, 글래스의 상면 가장자리에는 도금되지 않은 영역이 된다.

여기서, 피도금체로서 필름을 사용하는 경우와 글래스를 사용하는 경우, 모두 도금되는 영역의 크기와 형상은 동일하다.

도 12는 작업자가 글래스를 스테이지에 안착시키는 것을 나타낸 것이다. 우선 상측에 결합된 상부 좌측 가이드 핀과 상부 우측 가이드 핀의 내측 모서리에 글래스의 상부 좌우측 모서리를 안착시킨 후, 글래스를 하강시켜 하부 좌측 가이드 핀과 하부 우측 가이드 핀의 내측 모서리에 안착시킨다.

이하, 도 13 및 도 14을 참조하여, 본 발명에 따른 도금장치를 이용하여 도금처리를 수행하는 것을 설명한다. 여기서 피도금체로서 글래스를 사용하는 것을 실시예로 하였다.

우선, 도 13(a)에서 보듯, 스테이지로부터 아웃 베스와 인너 베스는 상승한 후, 글래스를 스테이지에 안착시킨다(도 13(b)). 이어서, 아웃 베스와 인너 베스를 하강시킨 후 캐소드 단자를 글래스의 양측 가장자리의 상면에 밀착시킨다(도 13(c)). 상기 글래스의 상부에는 금속층이 형성되어 있다.

이와 같이 아웃 베스와 인너 베스를 스테이지와 밀착시킨 후, 약액을 인너 베스의 내부에 채운다(도 13(d)). 이어서, 도금처리가 이루어지면, 도 13(e)에서 보듯, 인너 베스를 상승시킨다. 인너 베스를 상승시키면, 인너 베스 내부에 있는 약액은 인너 베스와 아웃 베스 사이의 공간으로 배출된다. 도면에서는 캐소드 전극이 글래스와 밀착되어 있지만, 약액에 의한 캐소드 전극의 보호를 위해 인너 베스의 상승과 동시에 상승시킬 수 있다. 이와 같이 인너 베스를 상승시켜도 글래스는 가이드 핀에 의해 안착되어 있으므로 쉽게 유동되지 않는다.

이어서, 도 14(f) 및 도 14(g)에서, 다시 인너 베스를 하강시키고, 인너 베스의 내부에 린스액을 채운다. 린스액에 의한 세정처리가 이루어지면, 인너 베스를 상승시킨다. 인너 베스를 상승시키면, 인너 베스 내부에 있는 린스액은 인너 베스와 아웃 베스 사이의 공간으로 배출된다(도 14(h)).

도금 처리와 린스세정처리가 완료되면, 도 14(i)에서 보듯, 아웃 베스와 인너 베스를 모두 상승시켜 도금처리된 글래스를 배출시키고, 도금처리할 새로운 글래스를 안착시킨다.

한편, 상기 아웃 베스의 승강은 스테이지 하부에 설치된 실린더(Cylinder-1)에 의해 이루어지며, 인너 베스의 승강은 아웃 베스에 설치된 실린더(Cylinder-2)에 의해 이루어진다.

이상의 설명에서는 피도금체로서 글래스를 사용하는 것을 실시예로 하고 있으나, 필름을 피도금체로 사용하는 경우에도 동일한 절차로 수행될 수 있다. 다만 스테이지에 결합된 가이드 핀을 제거하는 것만 상이할 뿐이다. 필름의 경우 롤투롤 방식에 의해 필름의 길이 방향으로 양측이 팽팽하게 유지되고 있으므로, 쉽게 유동되지 않는다.

본 발명에 따른 아웃 베스와 인너 베스의 승강에 의해 하나의 인너 베스에서 도금처리와 세정처리를 수행할 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

100 : 스테이지
110 : 외측 안착대
111 : 평면부
111-1 : 돌부
120 : 내측 안착대
121 : 가장자리부
122 : 중앙부
130 : 가이드 핀
200 : 아웃 베스
210 : 몸체
220 : 아웃 베스의 돌출부
300 : 인너 베스
310 : 인너 베스의 하부
320 : 인너 베스의 상부
330 : 인너 베스의 돌출부
400 : 베이스 플레이트
410 : 고정판
420 : 지지봉

Claims (3)

1. 유연기판 또는 유리기판의 표면에 도금처리를 수행하기 위한 전기 도금장치용 스테이지로서,
   상기 도금장치는 도금 약액이 침지된 유연기판 또는 유리기판에 연결되는 캐소드 전극과 상기 유연기판 또는 유리기판의 상부에 설치된 애노드 전극에 의해 도금이 수행되고,
   상기 스테이지는 사각 형상의 외측 안착대(110)와, 상기 외측 안착대의 내부에 구비되는 사각 형상의 내측 안착대(120)와, 상기 외측 안착대와 내측 안착대 사이의 모서리 부분에 설치되는 가이드 핀(130)을 포함하여 이루어지고,
   상기 외측 안착대(110)는 내부에 사각 형상의 공간부가 형성되는 평면부를 포함하여 이루어지고,
   상기 내측 안착대(120)는 외측 안착대의 공간부에 설치되고, 내측 안착대는 가장자리부(121)와, 상기 가장자리부 보다 낮게 형성되고 일정 간격으로 이격되는 홀을 갖는 중앙부(122)로 이루어지며,
   상기 가이드 핀은 스테이지로부터 탈착이 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전기 도금장치용 스테이지.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 유연기판은 필름이고, 상기 유리기판은 글래스이며,
   상기 외측 안착대의 평면부와 상기 내측 안착대의 가장자리부는 동일한 높이로 형성되고, 내측 안착대의 가장자리부의 상부면에 도금처리될 필름 또는 글래스가 안착되는 것을 특징으로 하는 전기 도금장치용 스테이지.
   

Images