KR101156786B1

KR101156786B1 - 바렐도금장치

Info

Publication number: KR101156786B1
Application number: KR1020090109762A
Authority: KR
Inventors: 이재찬
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2012-06-18
Also published as: TWI439579B; KR20110052988A; JP2011106022A; US20110114478A1; US8329005B2; TW201116655A; JP5063733B2

Abstract

본 발명은 바렐도금장치에 관한 것으로, 전해액이 채워진 바렐도금조, 상기 바렐도금조의 상기 전해액에 침지되되, 칩 부품과 매체가 채워지는 바렐용기, 상기 바렐용기와 상기 바렐도금조의 상기 전해액에 전류를 전달하는 양극부와 음극부에, 상기 전류를 공급하는 전원부, 상기 바렐용기를 회전시키는 구동모터, 및 상기 음극부 중 상기 칩 부품과 직접 접촉되는 음극봉 내부에 형성되되, 상기 전류를 측정하는 홀전류센서를 포함하는 것을 특징으로 하며, 홀전류센서로써 각 음극봉의 전류를 측정하여 도금두께 편차를 감소시키는 바렐도금장치를 제공한다.

바렐도금, 음극봉, 홀전류센서

Description

바렐도금장치{BARREL PLATING APPARATUS}

본 발명은 바렐도금장치에 관한 것이다.

일반적으로 배리스터(Varistor), 칩인덕터(Chip Inductor), 적층세라믹캐패시터(Multi Layer Ceramic Capacitor; MLCC)와 같은 칩 부품을 제조하는 공정은 다음과 같다.

1) 세라믹 캐패시터 주원료와 첨가제인 부원료를 균일하게 반응시켜 합성하고, 2) 합성된 세라믹 원료와 고분자 바인더 및 용제를 혼합하며, 3) 혼합된 슬러리(Slurry)를 안정된 상태로 숙성시키고, 4) 숙성된 세라믹 슬러리를 고분자 필름(PET) 위에 일정한 두께로 코팅하며, 5) 성형된 테이프를 건조로에 통과시켜 건조하고, 6) 이에 실크스크린(Silk Screen)을 사용하여 원하는 용량 설계 값 패턴으로 인쇄하여 내부전극을 형성하며, 7) 인쇄된 내부전극의 페이스트 형상을 유지하기 위하여 세라믹시트를 건조로에서 건조하고, 8) 상기 세라믹시트는 원하는 용량 값을 얻기 위하여 여러 층으로 적층되며, 9) 적층된 상태를 유지하도록 외부에서 강한 압력으로 압착하고, 10) 적층된 상태의 세라믹 바(Bar)를 일정한 크기의 칩 형태로 절단하며, 11) 절단된 세라믹 칩에 포함된 바인더만 제거되도록 탈바인더하 고, 12) 탈바인더가 완료된 칩을 고온 전기로에서 열처리하여 소성시키며, 13) 소성된 칩은 날카로운 모서리를 처리하도록 연마되고, 14) 칩내부에 형성된 내부전극과의 연결을 위해 칩외부에 외부전극을 형성하며, 15) 내,외부전극이 터미네이션된 칩을 열처리하여 세라믹 표면에 고정시키고, 16) 칩의 외부전극에 납땜 성을 부여하기 위하여 칩의 외부 면에 니켈, 주석 도금을 실시하며, 17) 도금완료된 칩 부품은 용량편차별(J,K,M,Z)로 선별하고, 절연저항(IR)불량을 선별한 다음, 18) 표면 실장이 가능하도록 칩 부품을 테이프로서 테이핑하여 포장한다.

상기와 같이 칩 부품을 제조하는 공정중 터미네이션이 완료된 외부전극에는 바로 납땜을 할 수 없으므로 납땜이 원할하게 이루어지도록 최외곽 전극으로 니켈(Ni)과 주석(Sn)을 순차적으로 도금을 하게 되며, 이때 사용되는 도금법이 바렐도금이다.

이러한 바렐도금은 형체 및 크기가 작은 칩 부품과 같은 물품을 한번에 다량으로 도금하는 방법으로 바렐도금조에 침지된 바렐용기가 회전하면서 물품과 물품이 서로 접촉되면서 마찰연마되어, 전류를 단속하면서 음극봉에 접촉하여 도금되기 때문에 제품에 상당한 광택이 생기게 되는 도금이다.

그러나, 종래와 같은 바렐도금장치의 경우, 바렐용기의 회전이 장시간 이루어지는 동안 바렐용기 내에서 칩 부품과 매체가 각각 몰려 혼입성이 떨어지고 밀도 차이가 생기게 되며, 다수의 음극봉 자체 내부저항이 변화하여 전류편차가 발생함 으로써, 도금두께에 편차가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 칩 부품과 직접 접촉되는 다수의 음극봉 중 어느 하나의 음극봉에 이상이 생겼을 때, 이를 알아차리기 쉽지 않고, 이를 방치하는 경우, 도금두께 편차가 심해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 음극봉 각각의 전류 흐름을 파악하여 도금두께 편차의 발생을 예방하는 바렐도금장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 문제가 생긴 음극봉을 쉽게 감지하여 음극봉을 교체할 수 있는 바렐도금장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바렐도금장치는, 전해액이 채워진 바렐도금조, 상기 바렐도금조의 상기 전해액에 침지되되, 칩 부품과 매체가 채워지는 바렐용기, 상기 바렐용기와 상기 바렐도금조의 상기 전해액에 전류를 전달하는 양극부와 음극부에, 상기 전류를 공급하는 전원부, 상기 바렐용기를 회전시키는 구동모터, 및 상기 음극부 중 상기 칩 부품과 직접 접촉되는 음극봉 내부에 형성되되, 상기 전류를 측정하는 홀전류센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 음극부는, 상기 전원부와 크랭크를 통해 연결되되 상기 바렐용기 내부의 축을 따라 수평하게 형성된 센터바, 및 상기 센터바로부터 수직 연장되어 상기 매체와 직접 접촉되되, 내부에 홀전류센서를 구비한 음극봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 음극봉은, 최외측에 형성된 음극봉 절연커버, 상기 음극봉 절연커버의 내부에 형성되되 상기 전류가 흐르는 음극봉 동파이프, 상기 음극봉의 끝단 부에 형성되되, 상기 매체 및 상기 칩 부품과 직접 접촉되는 댕글러, 및 상기 음극봉 절연커버의 내부에 형성되되, 상기 음극봉 동파이프를 감싸도록 형성된 홀전류센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센터바는, 최외측에 형성된 센터바 절연커버, 상기 센터바 절연커버의 내부에 형성되되 상기 전류가 흐르는 센터바 동파이프, 및 상기 센터바 절연커버의 내부에 형성되되, 상기 홀전류센서와 연결되는 센서선을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 음극봉은 다수인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센서선은 상기 센터바 동파이프를 관통하여 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 매체는 전기전도성을 구비한 강철구인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 바렐도금장치는 각각의 음극봉 내부에 홀전류센서를 설치하 고 이를 센서선을 이용하여 제어부에 전달하여, 음극봉 각각의 전류 흐름을 파악하고 도금두께 편차를 예방하는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 홀전류센서로써 문제가 생긴 음극봉을 쉽게 감지하여 용이하게 교체할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서, 상부, 하부 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바렐도금장치(100)를 정면에서 바라본 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 바렐도금장치(100)를 측면에서 바라본 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시한 바렐도금장치(100)의 음극봉(165)과 센터바(161) 를 확대한 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 바렐도금장치(100)에 대해 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 바렐도금장치(100)는 바렐도금조(110), 바렐용기(120), 전원부(130), 및 구동모터(140)로 구성되되, 음극부(160) 중 칩 부품(121)과 직접 접촉되는 음극봉(165) 내부에 홀전류센서(166)가 형성된 것을 특징으로 한다.

바렐도금조(110)는 바렐도금장치(100)의 다른 구성요소들을 수용하는 부재로서, 내부에 전해액(111)이 채워진다.

여기서, 바렐도금조(110)는 내부에 전해액(111)이 채워지는바, 예를 들어, 일면이 개방된 육면체의 형상일 수 있다. 또한, 바렐도금조(110)의 내부에는 전해액(111) 뿐만 아니라, 바렐용기(120), 양극부(150) 등이 침지되는바, 충분한 크기를 갖는 것이 바람직하다.

바렐용기(120)는 내부에 칩 부품(121)과 매체(122)를 포함하여 도금이 실시되는 공간으로서, 바렐도금조(110)의 전해액(111)에 침지되는 부재이다.

여기서, 바렐용기(120)는 내부에 칩 부품(121)과 매체(122)가 수용되는바, 내부 공간이 충분히 형성된 용기의 형태를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 바렐용기(120)에는 이후에 설명되는 음극부(160) 중 센터바(161)와 음극봉(165)이 내부에 수용되어, 바렐도금조(110)의 전해액(111)에 침지된 양극부(150)와 상호작용하여, 바렐용기(120) 내부의 칩 부품(121)에 도금층을 형성한다.

한편, 바렐용기(120)는 이후에 설명되는 구동모터(140)에 의해 회전이 가능하고, 일 방향으로만 회전할 수 있다.

회전지지부(123)는 바렐용기(120)의 좌우양단에 구비되는 부재로서, 바렐용기(120)의 축에 해당하는 부분이다.

여기서, 회전지지부(123)는 바렐용기(120)의 좌우양측에 배치되는 고정부재인 중공형 부싱축(124)을 갖추고, 상기 중공형 부싱축(124)의 외부면에 부쉬(125)를 구비한다. 또한, 부쉬(125)는 바렐용기(120)의 좌우 양 측면에 일체로 조립되고, 중공형 부싱축(124)의 내부공(126)을 통해 센터바(161)가 삽입될 수 있다.

구동모터(140)는 바렐용기(120)를 회전시키기 위하여 회전력을 발생시키는 부재이다.

여기서, 구동모터(140)에서 발생한 회전력은 구동모터(140)의 구동기어(141)와 바렐용기(120)의 회전지지부(123) 중 어느 일측에 구비된 피동기어(142)의 맞물림과 그에 따른 상호작용으로 인하여 바렐용기(120)로 전달된다.

전원부(130)는 전류를 발생시켜 양극부(150)와 음극부(160)에 전류를 전달하는 부재이다.

여기서, 양극부(150)는 전원부(130)와 연결되어 바렐도금조(110)의 전해 액(111)에 침지되고, 음극부(160)는 전원부(130)와 연결되어 바렐용기(120)의 내부에 전류를 전달한다.

음극부(160)는 센터바(161)와 음극봉(165)을 포함하는 부재로서, 전원부(130)로부터 (-)극을 인가받는다.

여기서, 센터바(161)는 크랭크(162)를 통해 전원부(130)와 연결된 부재로서, 바렐용기(120)의 중심축을 따라 길게 형성된다. 구체적으로, 센터바(161)는 회전지지부(123)의 중공형 부싱축(124)의 내부공(126)에 수평으로 형성될 수 있다.

또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 센터바(161)는 센터바 절연커버(162), 센터바 동파이프(163), 센서선(164)으로 구성될 수 있다. 센터바 절연커버(162)는 센터바(161)의 최외측에 형성되어 센터바 동파이프(163)에 흐르는 전류가 외부에 누설되지 않게 하며, 센터바 동파이프(163)는 도체로 구성되어 전류가 흐를 수 있다. 또한, 센서선(164)은 음극봉(165)의 홀전류센서(166)와 연결되어 센터바 동파이프(163)의 중공(163a)을 관통할 수 있고, 홀전류센서(166)가 보내는 전기적 신호를 전달받아, 이를 외부의 제어부(170)에 전달할 수 있다.

음극봉(165)은 센터바(161)와 수직으로 센터바(161)로부터 연장되는 부재로서, 바렐용기(120) 내부의 칩 부품(121) 또는 매체(122)와 직접 접촉된다. 음극봉(165)은 음극봉 절연커버(167), 음극봉 동파이프(168), 댕글러(169), 및 홀전류센서(166)로 구성될 수 있는데, 음극봉 동파이프(168)는 센터바 동파이프(163)로부터 전달된 전류를 댕글러(169)로 흘러보내고, 음극봉 절연커버(167)는 이를 외부와 절연시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 댕글러(169)는 음극봉(165) 중 유일하게 외부로 노출되는 도체 부분으로, 음극봉 동파이프(168)에 흐르는 전류를 매체(122) 또는 칩 부품(121)에 전달하고, 음극봉(165)의 끝단부에 형성된다. 한편, 음극봉(165)은 센터바(161)와 수직으로 다수 형성될 수 있다.

홀전류센서(166)는 음극봉(165)의 내부에 형성되는 부재로서, 음극봉 동파이프(168)에 흐르는 전류를 측정한다.

여기서, 홀전류센서(166)는 링 타입의 영구 자석으로 형성될 수 있다. 영구 자석의 N극과 S극의 상호작용으로 인하여, 홀전류센서(166)에서 전류를 측정할 수 있고, 이를 외부의 제어부(170)에 센서선(164)을 통해 전달하여, 제어부(170)에서 이를 분석할 수 있다.

또한, 홀전류센서(166)는 음극봉 동파이프(168)를 감싸도록 형성될 수 있고, 홀전류센서(166)로부터 나오는 전기적 신호를 증폭하기 위한 별도의 회로가 더 구성될 수 있다.

한편, 홀전류센서(166)에서 각 음극봉(165)에 흐르는 전류를 측정함에 따라, 각 음극봉(165)에 흐르는 전류의 편차를 알 수 있고, 문제가 생긴 음극봉(165)의 위치를 알 수 있게 된다. 따라서, 불량이 생긴 음극봉(165)의 교체가 용이할 수 있다. 또한, 음극봉(165)은 전해액(111)에 침지되는바, 홀전류센서(166)는 전해액(111) 내의 전류를 측정할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 홀전류센서(166)에서 측정한 전류값을 센서선(164)으로부터 전달받아, 이를 암페어(Amphere) 단위로 디 스플레이 장치에 표시할 수 있다.

상기의 구성을 갖는 바렐도금장치(100)를 이용하여 도금을 실시하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 바렐용기(120)의 외부면에 구비된 도어(미도시)를 분해하여 내부에 칩 부품(121)과 예를 들어, 전기전도성이 있는 강철구와 같은 매체(122)를 투입한다. 다음, 바렐용기(120)를 바렐도금조(110)의 전해액(111)에 침지시키고, 구동모터(140)에 의하여 바렐용기(120)를 회전시키면서, 전원부(130)에서 전류를 발생시킨다. 이에 따라, 양극부(150)와 음극부(160)에 각각 전류가 공급되고 음극봉(165)과 칩 부품(121)이 접촉되어 칩 부품(121)이 도금된다. 이때, 칩 부품(121)이 음극이 되며 매체(122)가 양극이 되어, 전해액(111)이 전기분해되면서 전해액(111) 속에 포함된 금속 이온이 분리되어 음극인 칩 부품(121)의 표면에 부착되어 도금층이 형성된다.

한편, 홀전류센서(166)로써 각각의 음극봉(165)의 전류를 측정하여 각 음극봉(165)의 전류 편차를 감지함으로써, 칩 부품(121)의 도금두께 편차를 줄일 수 있다. 또한, 문제가 생긴 음극봉(165)을 쉽게 감지하여 교체할 수 있다. 또한, 각 음극봉(165)의 전류 편차를 홀전류센서(166)와 연결된 센서선(164)으로부터 전달받아, 제어부(170)에서 분석하고 이를 별도의 디스플레이 장치에 표시할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 바렐도금장치는 이에 한정 되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바렐도금장치를 정면에서 바라본 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 바렐도금장치를 측면에서 바라본 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시한 바렐도금장치의 음극봉과 센터바를 확대한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 바렐도금조 111 : 전해액

120 : 바렐용기 121 : 칩 부품

122 : 매체 130 : 전원부

140 : 구동모터 150 : 양극부

160 : 음극부 161 : 센터바

165 : 음극봉 166 : 홀전류센서

170 : 제어부

Claims

전해액(111)이 채워진 바렐도금조(110);

상기 바렐도금조(110)의 상기 전해액(111)에 침지되되, 칩 부품과 매체(122)가 채워지는 바렐용기(120);

상기 바렐용기(120)와 상기 바렐도금조(110)의 상기 전해액(111)에 전류를 전달하는 양극부(150)와 음극부(160)에, 상기 전류를 공급하는 전원부(130);

상기 바렐용기(120)를 회전시키는 구동모터(140); 및

상기 음극부(160) 중 상기 칩 부품과 직접 접촉되는 음극봉(165) 내부에 형성되되, 상기 전류를 측정하는 홀전류센서(166)를 포함하되,

상기 음극봉(165)은 다수이며, 상기 홀전류센서(166)는 링 타입의 영구 자석인 바렐도금장치.
청구항 1에 있어서,

상기 음극부(160)는,

상기 전원부(130)와 크랭크(162)를 통해 연결되되 상기 바렐용기(120) 내부의 축을 따라 수평하게 형성된 센터바(161); 및

상기 센터바(161)로부터 수직 연장되어 상기 매체(122)와 직접 접촉되되, 내부에 홀전류센서(166)를 구비한 음극봉(165);

을 포함하는 것을 특징으로 하는 바렐도금장치.
청구항 2에 있어서,

상기 음극봉(165)은,

최외측에 형성된 음극봉 절연커버(167);

상기 음극봉 절연커버(167)의 내부에 형성되되 상기 전류가 흐르는 음극봉 동파이프(168);

상기 음극봉(165)의 끝단부에 형성되되, 상기 매체(122) 및 상기 칩 부품과 직접 접촉되는 댕글러(169); 및

상기 음극봉 절연커버(167)의 내부에 형성되되, 상기 음극봉 동파이프(168)를 감싸도록 형성된 홀전류센서(166);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 바렐도금장치.
청구항 2에 있어서,

상기 센터바(161)는,

최외측에 형성된 센터바 절연커버(162);

상기 센터바 절연커버(162)의 내부에 형성되되 상기 전류가 흐르는 센터바 동파이프(163); 및

상기 센터바 절연커버(162)의 내부에 형성되되, 상기 홀전류센서(166)와 연결되는 센서선(164);

을 포함하는 것을 특징으로 하는 바렐도금장치.
삭제
청구항 4에 있어서,

상기 센서선(164)은 상기 센터바 동파이프(163)를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 바렐도금장치.
청구항 1에 있어서,

상기 매체(122)는 전기전도성을 구비한 강철구인 것을 특징으로 하는 바렐도금장치.