JP2013129911A - Substrate plating device and control method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板めっき装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a substrate plating apparatus and a control method thereof.
従来、印刷回路基板の金属配線を形成するために、基板上に金属膜をパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）して配線を形成する。この際、基板の全面に形成される金属膜は、アルミニウムまたは銅を用いて形成される。ここで、銅の場合、融点が高くて電気移動度に対して高い抵抗力を有することができ、半導体素子の信頼性を向上できるだけでなく、比抵抗が低くて信号伝達速度を増加させることができる利点があり、銅金属膜を主に使用する。 Conventionally, in order to form a metal wiring of a printed circuit board, a wiring is formed by patterning a metal film on the substrate. At this time, the metal film formed on the entire surface of the substrate is formed using aluminum or copper. Here, in the case of copper, it has a high melting point and can have a high resistance to electric mobility, and not only can improve the reliability of the semiconductor element, but also can reduce the specific resistance and increase the signal transmission speed. There is an advantage that can be made, and copper metal film is mainly used.
金属膜を形成する方法は、物理的な衝突を利用する物理気相蒸着法（ｐｈｙｓｉｃａｌｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＰＶＤ）と、化学反応を利用する化学気相蒸着法（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＶＤ）とに分けられる。ＰＶＤには、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）などがあり、ＣＶＤには、熱を用いた熱化学気相蒸着法（ｔｈｅｒｍａｌ ＣＶＤ）及びプラズマを用いたプラズマ化学気相蒸着法（ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ；ＰＥＣＶＤ）などがある。 The method of forming a metal film is divided into a physical vapor deposition (PVD) method using physical collision and a chemical vapor deposition (CVD) method using chemical reaction. PVD includes sputtering, and CVD includes thermal chemical vapor deposition using heat (plasma CVD) and plasma enhanced chemical vapor deposition (plasma enhanced CVD; PECVD) using plasma. is there.
しかし、基板上に金属膜をパターニングする場合、蒸着方法より電気移動度に対する耐性に優れ、製造コストがより低い電気めっき法が好ましい。 However, when patterning a metal film on a substrate, an electroplating method that is superior in resistance to electric mobility and lower in manufacturing cost than a vapor deposition method is preferable.
従来、電気めっきの原理は、特許文献１に記載されたように、電解液が収容されためっき槽内にアノード（ａｎｏｄｅ）を形成する銅板とカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）を形成する基板を浸漬させることにより、銅板から分離した銅イオン（Ｃｕ２＋）が基板に移動して金属膜が形成される。 Conventionally, as described in Patent Document 1, the principle of electroplating is by immersing a copper plate for forming an anode and a substrate for forming a cathode in a plating tank containing an electrolytic solution. Then, copper ions (Cu 2+ ) separated from the copper plate move to the substrate to form a metal film.
このような電気めっき方法に関する一般的な例として、ウィークハンガーを用いた電気めっき方法は、めっきしようとする対象をウィークハンガーに装着し、垂直または水平レールに装着されて起動しながらめっき槽に満たされているめっき液に沈殿させた後、めっき対象をカソードとし、めっきしようとする金属または不溶解性金属をアノードとする。 As a general example of such an electroplating method, an electroplating method using a weak hanger is a method in which an object to be plated is mounted on a weak hanger and mounted on a vertical or horizontal rail to fill the plating tank while starting up. After precipitation in the plating solution, the object to be plated is the cathode, and the metal to be plated or the insoluble metal is the anode.
その後、整流器を用いて電極に電流を印加すると、めっき液が電気分解され、めっき液に含まれた金属イオンが分離されてカソードであるめっき対象の表面に付着し、所定時間が経過すると、薄い金属膜を形成しながらめっきされる原理を利用したものである。 Thereafter, when a current is applied to the electrode using a rectifier, the plating solution is electrolyzed, the metal ions contained in the plating solution are separated and adhere to the surface of the plating target, which is the cathode. It utilizes the principle of plating while forming a metal film.
このような電気めっき方法は、今後、印刷回路基板の薄膜化の傾向に伴い、金属膜の厚さを均一に形成するための電流密度、めっき厚さ分布などを制御する必要がある。 Such an electroplating method needs to control a current density, a plating thickness distribution, and the like for forming a metal film with a uniform thickness as the printed circuit board becomes thinner.
具体的に、従来注目されている均一電着性（Ｔｈｒｏｗｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ）方法が挙げられる。このような均一電着性方法は、一台の整流器に多数のカソードハンガー（ｃａｔｈｏｄｅ ｈａｎｇａｒ）が連結され、カソードハンガーにクランプがいくつに分けられ、挟み状に基板を固定して電流が流れる形態を有する。 Specifically, a throwing power method which has been attracting attention in the past can be mentioned. In such a method of electrodeposition, a large number of cathode hangers are connected to a single rectifier, the cathode hangers are divided into several clamps, and a current flows by fixing the substrate in a sandwiched manner. Have.
しかし、このような均一電着性方法は、基板に銅金属膜を均一に形成するのが難しいという問題点がある。即ち、基板のめっき面積が広く、ハンガーにおける電流起動の変化、クランプ汚染、クランプ挟みの強度差などによって、基板にめっき電流分布が見出された。 However, such a uniform electrodeposition method has a problem that it is difficult to uniformly form a copper metal film on a substrate. That is, the plating area of the substrate was large, and the plating current distribution was found on the substrate due to changes in the current activation on the hanger, clamp contamination, the strength difference between the clamps, and the like.
このようなめっき電流の差によって基板の電流密度が変化し、めっき厚さ分布が不均一になる。 Due to such a difference in plating current, the current density of the substrate changes, and the plating thickness distribution becomes non-uniform.
これによって、印刷回路基板の銅金属膜が全体的に不均一なめっき厚さ分布を有するため、表面品質が低下し、印刷回路基板の信頼度が低下する問題点がある。 As a result, the copper metal film of the printed circuit board has a nonuniform plating thickness distribution as a whole, so that the surface quality is lowered and the reliability of the printed circuit board is lowered.
本発明は、前記の問題点を解消するために、実時間でめっきのための電流情報を検出し、制御する基板めっき装置を提供することを特徴とする。 The present invention is characterized by providing a substrate plating apparatus that detects and controls current information for plating in real time in order to solve the above-described problems.
本発明は、前記目的を果たすことができる基板めっき装置の制御方法を提供することを他の目的とする。 It is another object of the present invention to provide a method for controlling a substrate plating apparatus that can achieve the above object.
前記目的を果たすための本発明の基板めっき装置は、電源を供給する定電流器と、基板を固定する多数のクランプ、前記クランプそれぞれに装着されて電流情報を検出するホール電流センサ、及び前記ホール電流センサに連結されて前記電流情報を外部に無線送信する無線通信モジュールを含むカソードハンガー（ｃａｔｈｏｄｅ ｈａｎｇａｒ）と、めっき槽の上部に前記カソードハンガーが多数装着され、前記定電流器に連結された電流レールと、前記定電流器から延長連結され、前記めっき槽のめっき液に沈殿されたアノード部と、を含む。 To achieve the above object, the substrate plating apparatus of the present invention includes a constant current supply for supplying power, a number of clamps for fixing the substrate, a Hall current sensor mounted on each of the clamps to detect current information, and the Hall A cathode hanger including a wireless communication module that is connected to a current sensor and wirelessly transmits the current information to the outside, and a plurality of cathode hangers attached to an upper part of a plating tank, and a current connected to the constant current device A rail, and an anode portion extended from the constant current device and precipitated in the plating solution of the plating tank.
本発明の基板めっき装置における前記カソードハンガーは、前記電流レールにスライド移動式に支持できる水平支持台及び懸垂支持台と、前記水平支持台の上部に備えられた給電部と、前記給電部に結合された通電ベースと、前記懸垂支持台の下部に備えられたレールガイドと、前記レールガイドに位置する可変スライドと、をさらに含み、前記基板を固定する多数のクランプが前記可変スライドに装着される。 The cathode hanger in the substrate plating apparatus of the present invention is coupled to a horizontal support base and a suspension support base that can be slidably supported on the current rail, a power supply unit provided on an upper portion of the horizontal support base, and the power supply unit And a plurality of clamps for fixing the board are mounted on the variable slide. The power supply base, a rail guide provided at a lower portion of the suspension support base, and a variable slide positioned on the rail guide. .
本発明の基板めっき装置における前記無線通信モジュールは、ジグビー（ｚｉｇｂｅｅ）、ブルートゥース（ｂｌｕｅ ｔｏｏｔｈ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、及びワイファイ（Ｗｉｆｉ）のうち何れか一つの近距離無線通信方式を利用する。 The wireless communication module in the substrate plating apparatus of the present invention uses any one of short-range wireless communication methods among zigbee, bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), and WiFi. .
本発明の基板めっき装置における前記ホール電流センサは、前記クランプの一側を包むリングタイプのホール素子を用いて備えられる。 The Hall current sensor in the substrate plating apparatus of the present invention is provided using a ring type Hall element that wraps one side of the clamp.
また、本発明の基板めっき装置を用いた基板めっき制御方法は、ハンガーに備えられた多数のクランプを用いてめっきしようとする基板を装着する段階と、前記ハンガーに装着された無線通信モジュールと前記クランプそれぞれに備えられたホール電流センサを用いて、前記クランプそれぞれに流れる電流情報を実時間で検出する段階と、外部の制御部が、前記無線通信モジュールから実時間で無線受信した前記電流情報が良好なめっきに関して予め設定された電流基準情報を満足するか否かを判断する段階と、前記電流情報が前記電流基準情報を満足すると、前記制御部は該当ハンガーまたはクランプに装着された基板を良好なめっき膜を有する基板として処理する段階と、を含む。 Further, a substrate plating control method using the substrate plating apparatus of the present invention includes a step of mounting a substrate to be plated using a number of clamps provided on a hanger, a wireless communication module mounted on the hanger, and Using the Hall current sensor provided in each clamp, detecting the current information flowing in each clamp in real time, and the current information wirelessly received by the external controller from the wireless communication module in real time. Determining whether or not the preset current reference information is satisfied with respect to good plating, and if the current information satisfies the current reference information, the control unit makes a good substrate mounted on the corresponding hanger or clamp Processing as a substrate having a plated film.
本発明の基板めっき装置を用いた基板めっき制御方法において、前記基板を装着する段階は、前記クランプの通電接点の間に前記基板をかみ合うように装着する段階と、前記基板をめっき液に沈殿した状態で、前記クランプを介して電流を印加する段階と、をさらに含む。 In the substrate plating control method using the substrate plating apparatus of the present invention, the step of mounting the substrate includes the step of mounting the substrate so as to engage between the energization contacts of the clamp, and the substrate is precipitated in a plating solution. Applying a current through the clamp in a state.
本発明の基板めっき装置を用いた基板めっき制御方法において、前記電流情報を実時間で検出する段階は、前記ホール電流センサが前記クランプそれぞれに印加される電流を実時間で検出し、前記無線通信モジュールに伝達する段階と、前記無線通信モジュールが前記電流情報を前記制御部に無線送信する段階と、前記制御部が前記電流情報を前記ハンガーまたは前記クランプそれぞれに対する実時間電流値、または平均電流値を合算した累積平均電流値でディスプレイする段階と、をさらに含む。 In the substrate plating control method using the substrate plating apparatus of the present invention, the step of detecting the current information in real time includes detecting the current applied to each of the clamps in real time by the Hall current sensor, and performing the wireless communication. Transmitting to the module, the wireless communication module wirelessly transmitting the current information to the control unit, and the control unit transmitting the current information to a real time current value or an average current value for the hanger or the clamp, respectively. And displaying the accumulated average current value obtained by adding together.
本発明の基板めっき装置を用いた基板めっき制御方法には、前記判断する段階において、前記電流基準情報として、印加電流範囲、電流偏差範囲、及び電流密度範囲を含む。 The substrate plating control method using the substrate plating apparatus of the present invention includes an applied current range, a current deviation range, and a current density range as the current reference information in the determination step.
本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以下の詳細な説明によってさらに明らかになるであろう。 The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に用いられた用語や単語は通常的かつ辞書的な意味に解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されるべきである。 Prior to the detailed description of the invention, the terms and words used in the specification and claims should not be construed in the usual and lexicographical sense, and the inventor will best understand his invention. The terminology should be construed as meanings and concepts corresponding to the technical idea of the present invention in accordance with the principle that the terminology can be appropriately defined for the purpose of explanation.
本発明による基板めっき装置を用いためっき制御方法によると、電気めっき過程でホール電流センサを用いてクランプに印加される電流に関する情報を実時間で検出することができる。 According to the plating control method using the substrate plating apparatus according to the present invention, information on the current applied to the clamp can be detected in real time using the hall current sensor in the electroplating process.
また、本発明による基板めっき装置を用いためっき制御方法は、ホール電流センサに連結された無線通信モジュールによって近距離無線通信で電流情報を実時間で受信し、ディスプレイするため、めっき不良を予防し、めっき膜厚さ分布の信頼度を向上させることができる効果を有する。 In addition, the plating control method using the substrate plating apparatus according to the present invention prevents plating defects because current information is received and displayed in near-field wireless communication in real time by a wireless communication module connected to the Hall current sensor. And, it has the effect of improving the reliability of the plating film thickness distribution.
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面と以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するために用いられることができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するためにのみ用いられる。また、本発明を説明するにあたり、係わる公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。 Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the accompanying drawings and the following detailed description and preferred embodiments. In this specification, it should be noted that when adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are given the same number as much as possible even if they are shown in different drawings. I must. Also, the terms such as “first” and “second” can be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another. Further, in describing the present invention, when it is determined that a specific description of the related art related to the present invention may obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図１は、本発明の一実施例による基板めっき装置を示す例示図であり、図２は、本発明の一実施例による基板めっき装置のハンガーを示す例示図であり、図３は、本発明の一実施例によるセンサが装着されたクランプを示す例示図であり、図４は、本発明の一実施例による基板めっき装置のブロック図であり、図５は、本発明の一実施例による基板めっき装置の電流センサを示す回路図である。 FIG. 1 is an exemplary view showing a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exemplary view showing a hanger of a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a block diagram of a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a substrate according to an embodiment of the present invention. It is a circuit diagram which shows the current sensor of a plating apparatus.
本発明の一実施例による基板めっき装置は、図１に図示したように、電源を供給する定電流器１０と、基板１００を固定する多数のクランプ、各クランプに装着されたホール電流センサ２１２、及びホール電流センサ２１２に連結された無線通信モジュール２２０を備えたカソードハンガー（ｃａｔｈｏｄｅ ｈａｎｇａｒ）２００と、めっき槽５０の上部にカソードハンガー２００をスライド方式で装着し、定電流器１０に連結された電流レール２０と、定電流器１０から延長連結され、めっき槽５０のめっき液５５に沈殿されたアノード部３０と、を含む。 As shown in FIG. 1, a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a constant current device 10 for supplying power, a number of clamps for fixing the substrate 100, a hall current sensor 212 mounted on each clamp, A cathode hanger 200 having a wireless communication module 220 connected to the Hall current sensor 212 and a cathode hanger 200 mounted on the upper part of the plating tank 50 in a sliding manner, and a current connected to the constant current device 10. The rail 20 and the anode part 30 extended from the constant current device 10 and precipitated in the plating solution 55 of the plating tank 50 are included.
このような本発明の一実施例による基板めっき装置は、めっき液に沈殿されたアノード部３０と電流レール２０を用いて電流経路を構成し、めっき液５５を媒体としてアノード部３０の金属陽イオンがカソードハンガー２００の基板１００に向けて移動してめっきを行う構造を有する。 In such a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, a current path is configured using the anode portion 30 and the current rail 20 precipitated in the plating solution, and the metal cation of the anode portion 30 is formed using the plating solution 55 as a medium. Has a structure in which plating is performed by moving toward the substrate 100 of the cathode hanger 200.
定電流器１０は、アノード線とカソード線とを多数備え、アノード線はアノード部３０に連結され、カソード線は電流レール２０に連結される。 The constant current device 10 includes a large number of anode lines and cathode lines. The anode lines are connected to the anode unit 30, and the cathode lines are connected to the current rail 20.
電流レール２０は、めっき槽５０の上部に備えられ、めっきしようとする基板１００を装着した多数のカソードハンガー２００がスライド方式で締結されて装着される。 The current rail 20 is provided in the upper part of the plating tank 50, and a large number of cathode hangers 200 to which the substrate 100 to be plated is attached are fastened and attached in a sliding manner.
カソードハンガー２００は、図２に図示されたように、電流レール２０にスライド移動式で支持できるようにする水平支持台２０１及び懸垂支持台２０２と、水平支持台２０１の上部に給電部２０３に結合される通電ベース２０４と、懸垂支持台２０２の下部に備えられたレールガイド２０５と、レールガイド２０５に位置する可変スライド２０６に装着され、基板１００を固定する多数のクランプ２１０と、各クランプ２１０の一側に装着されたホール電流センサ２１２、２１２´と、ホール電流センサ２１２に有線連結された無線通信モジュール２２０と、を含む。 As shown in FIG. 2, the cathode hanger 200 is coupled to a horizontal support base 201 and a suspension support base 202 that can be slidably supported on the current rail 20. Energized base 204, rail guide 205 provided at the bottom of suspension support base 202, a plurality of clamps 210 mounted on variable slide 206 positioned on rail guide 205 to fix substrate 100, and Hall current sensors 212 and 212 ′ mounted on one side and a wireless communication module 220 wired to the hall current sensor 212 are included.
このようなカソードハンガー２００は、水平支持台２０１と懸垂支持台２０２を用いて電流レール２０でスライド移動し、装着された基板１００が一定方向と速度で移動するようにする。このようなカソードハンガー２００は、電流レール２０に一定間隔で配置し、基板１００に同一の電流を印加することができる。 The cathode hanger 200 slides on the current rail 20 using the horizontal support base 201 and the suspension support base 202 so that the mounted substrate 100 moves at a constant direction and speed. Such cathode hangers 200 can be arranged on the current rail 20 at regular intervals, and the same current can be applied to the substrate 100.
クランプ２１０は、基板１００の面積または長さに比例して設定された個数で一定間隔で一列に多数配置され、めっきしようとする基板１００を固定するとともに、カソード通電のための部材として用いられる。また、図３に図示されたように、クランプ２１０の通電接点２１１は、めっき液に沈殿されて基板１００に対するカソード通電を行う。 A large number of clamps 210 are arranged in a line at regular intervals with a number set in proportion to the area or length of the substrate 100, and fix the substrate 100 to be plated and are used as a member for energizing the cathode. Further, as illustrated in FIG. 3, the energizing contact 211 of the clamp 210 is deposited in the plating solution and energizes the substrate 100 with the cathode.
この際、クランプ２１０の一側に装着されたホール電流センサ２１２は、クランプ２１０を介して基板１００に流れる電流の情報を実時間で検出し、懸垂支持台２０２に備えられた無線通信モジュール２２０に伝達する。 At this time, the Hall current sensor 212 attached to one side of the clamp 210 detects information on the current flowing through the substrate 100 via the clamp 210 in real time, and the wireless communication module 220 provided in the suspension support base 202 introduce.
ホール電流センサ２１２は、クランプ２１０の一側を包むリングタイプのホール素子を用いて形成されることができる。このようなホール電流センサ２１２は、図５に図示されたように、ホール電流センサ２１２に対して貫通し、直角に流れる電流（＋で図示する）に対する磁界を測定してクランプ２１０に印加される電流を実時間で検出することができ、これを懸垂支持台２０２に備えられた無線通信モジュール２２０に有線伝達する。 The Hall current sensor 212 can be formed using a ring-type Hall element that encloses one side of the clamp 210. The Hall current sensor 212 is applied to the clamp 210 by measuring a magnetic field for a current (shown by +) that passes through the Hall current sensor 212 and flows at right angles as illustrated in FIG. The current can be detected in real time, and this is wired to the wireless communication module 220 provided in the suspension support base 202.
無線通信モジュール２２０は、ジグビー（ｚｉｇｂｅｅ）、ブルートゥース（ｂｌｕｅ ｔｏｏｔｈ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、ワイファイ（Ｗｉｆｉ）などの近距離無線通信方式が適用されたモジュールであって、図４に図示されたように、近距離無線通信処理部２２１と近距離無線送受信部２２２とを含んで構成される。 The wireless communication module 220 is a module to which a short-range wireless communication method such as zigbee, bluetooth, RFID (Radio Frequency Identification), or WiFi is applied, and is illustrated in FIG. As described above, the short-range wireless communication processing unit 221 and the short-range wireless transmission / reception unit 222 are configured.
近距離無線通信処理部２２１は、ホール電流センサ２１２それぞれに連結された有線（不図示）を介して伝達した電流情報を近距離無線通信方式の情報に変換処理し、近距離無線送受信部２２２は、このように変換処理された電流情報を外部に備えられた制御部（不図示）に無線伝達する。ここで、制御部は、ＰＣ、ＰＤＡ、ノートパソコン、スマトフォンなどに構成されたコンピュータプロセッサ部が代表的に挙げられる。 The short-range wireless communication processing unit 221 converts current information transmitted via a wire (not shown) connected to each of the hall current sensors 212 into short-range wireless communication method information, and the short-range wireless transmission / reception unit 222 The current information thus converted is wirelessly transmitted to a control unit (not shown) provided outside. Here, the control unit is typically a computer processor unit configured in a PC, PDA, notebook personal computer, smartphone, or the like.
外部の制御部は、無線受信した電流情報を分析して、各クランプ２１０に流れる電流量、電流密度及び累積電流量などのクランプ２１０それぞれに印加された電流情報としてモニターなどのようなディスプレイ装置（不図示）に表示することができる。 The external control unit analyzes the current information received wirelessly, and displays a display device (such as a monitor) as current information applied to each clamp 210 such as the amount of current flowing through each clamp 210, the current density, and the accumulated current amount. (Not shown).
また、制御部は、このような電流情報を電流基準情報と比較して、各クランプ２１０に装着された基板１００に対して行われるめっき膜のめっき不良有無を判断して、判断結果をディスプレイ装置にディスプレイすることができる。 Further, the control unit compares such current information with the current reference information, determines whether or not there is a plating defect of the plating film performed on the substrate 100 mounted on each clamp 210, and displays the determination result on the display device. Can be displayed.
従って、本発明の一実施例による基板めっき装置は、ホール電流センサ２１２を用いて各クランプ２１０に流れる電流を実時間で検出し、各クランプ２１０に流れる電流の情報を知ることができ、短絡などの問題が生じたクランプの位置を知ることができる。 Therefore, the substrate plating apparatus according to one embodiment of the present invention can detect the current flowing through each clamp 210 in real time using the Hall current sensor 212, know the information of the current flowing through each clamp 210, short circuit, etc. It is possible to know the position of the clamp where the above problem has occurred.
以下、本発明の一実施例による基板めっき装置を用いためっき制御方法について、図６〜図８を参照して説明する。図６は、本発明の一実施例による基板めっき装置を用いためっき制御方法を示すフローチャートであり、図７は、本発明のめっき制御方法によって実時間で電流情報を検出する過程を説明するための写真であり、図８は、本発明のめっき制御方法によってめっき不良有無を判断する過程を説明するための写真である。 Hereinafter, a plating control method using a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing a plating control method using a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram for explaining a process of detecting current information in real time by the plating control method of the present invention. FIG. 8 is a photograph for explaining the process of determining the presence or absence of plating defects by the plating control method of the present invention.
本発明の一実施例による基板めっき装置を用いためっき制御方法は、先ずカソードハンガー２００にめっきしようとする基板１００を装着する（Ｓ６１０）。 In the plating control method using the substrate plating apparatus according to the embodiment of the present invention, first, the substrate 100 to be plated is mounted on the cathode hanger 200 (S610).
具体的に、本発明の一実施例による基板めっき装置を用いためっき制御方法は、図２に図示された一定間隔で離隔された多数のカソードハンガー２００に基板１００を装着するが、特に、クランプ２１０の通電接点２１１の間に基板１００をかみ合うように装着する。 Specifically, in the plating control method using the substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, the substrate 100 is mounted on a plurality of cathode hangers 200 spaced at regular intervals as shown in FIG. The substrate 100 is mounted so as to engage between the energizing contacts 211 of 210.
多数のクランプ２１０に基板１００を装着した後、クランプ２１０に装着された基板１００をめっき液で満たされためっき槽５０の直上部から直下部に下降させてめっき液５５に沈殿した状態で、定電流器１０に外部電源を印加する。 After the substrate 100 is mounted on a large number of clamps 210, the substrate 100 mounted on the clamps 210 is lowered from the upper part of the plating tank 50 filled with the plating solution to the lower part thereof and is precipitated in the plating solution 55. An external power source is applied to the current source 10.
定電流器１０に外部電源を印加すると、カソードハンガー２００とアノード部３０を介して基板１００とめっき液５５にそれぞれカソード電流とアノード電流が供給されるとともに、カソードハンガー２００は、電流レール２０に沿って一方向に移動しながら基板１００に電気めっきが行われる。 When an external power source is applied to the constant current device 10, a cathode current and an anode current are supplied to the substrate 100 and the plating solution 55 via the cathode hanger 200 and the anode unit 30, respectively. Then, electroplating is performed on the substrate 100 while moving in one direction.
この際、カソードハンガー２００に装着された無線通信モジュール２２０と各クランプ２１０に装着されたホール電流センサ２１２とを用いて、各クランプ２１０に流れる電流に関する情報を実時間で検出する（Ｓ６２０）。 At this time, information about the current flowing through each clamp 210 is detected in real time using the wireless communication module 220 attached to the cathode hanger 200 and the Hall current sensor 212 attached to each clamp 210 (S620).
即ち、ホール電流センサ２１２は、クランプ２１０に印加される電流を実時間で検出し、この検出された電流情報を懸垂支持台２０２に備えられた無線通信モジュール２２０に有線伝達する。無線通信モジュール２２０は、受信した電流情報を近距離無線通信処理部２２１で近距離無線通信方式の信号パターンに変換処理し、近距離無線送受信部２２２でこのように変換処理された電流情報を外部に無線伝達する。 That is, the hall current sensor 212 detects the current applied to the clamp 210 in real time, and transmits the detected current information to the wireless communication module 220 provided in the suspension support base 202 by wire. The wireless communication module 220 converts the received current information into a short-range wireless communication system signal pattern by the short-range wireless communication processing unit 221, and converts the current information thus converted by the short-range wireless transmission / reception unit 222 to the outside. To communicate wirelessly.
このように無線伝達した電流情報が外部に備えられた制御部に受信されると、制御部は、図７に図示されたように、電流情報をディスプレイ装置を介してディスプレイすることができる。即ち、制御部は、無線伝達した電流情報に応じて、図７に図示されたグラフのように検出された電流値を実時間で表示することができる。 When the current information wirelessly transmitted is received by the control unit provided outside, the control unit can display the current information through the display device as illustrated in FIG. That is, the control unit can display the detected current value in real time according to the wirelessly transmitted current information as shown in the graph of FIG.
また、制御部は、図７に図示されたように、各クランプに対する平均電流値を合算した累積平均電流値を表示することができる。即ち、図７に図示された９６番ハンガーの１番から４番まで各クランプに対して所定時間検出された電流値に関する平均電流値を合算した累積平均電流が７３．５Ａであり、６７番ハンガーの１番から４番まで各クランプに対して所定時間検出された平均電流値を合算した累積平均電流が９４．５Ａであるという情報を実時間で表示することができる。 Further, as shown in FIG. 7, the control unit can display the cumulative average current value obtained by adding the average current values for the respective clamps. That is, the cumulative average current obtained by adding up the average current values related to the current values detected for the predetermined time for each clamp from No. 1 to No. 4 of the No. 96 hanger shown in FIG. The information that the cumulative average current obtained by adding the average current values detected for a predetermined time for each clamp from No. 1 to No. 4 is 94.5 A can be displayed in real time.
また、制御部は、図８に図示されたように、選択的に１番ハンガーに備えられた５個のクランプをＣＴ１〜ＣＴ５で示し、実時間で検出された電流値とそのグラフをディスプレイすることができる。ここで、図８には、１番ハンガーについてのみ図示したが、これに限定されず、基板を装着した多数のハンガーそれぞれに対してクランプを表示し、実時間に検出された電流値とそのグラフをディスプレイすることができる。 In addition, as shown in FIG. 8, the control unit selectively displays the five clamps provided on the first hanger as CT1 to CT5, and displays the current value detected in real time and its graph. be able to. Here, FIG. 8 shows only the first hanger, but the present invention is not limited to this, and clamps are displayed for each of a large number of hangers equipped with a substrate, and current values detected in real time and their graphs are displayed. Can be displayed.
この際、制御部は、実時間で無線伝達した電流情報が良好なめっきに関して予め設定された電流基準情報を満足するか否かを判断する（Ｓ６３０）。 At this time, the control unit determines whether the current information wirelessly transmitted in real time satisfies preset current reference information regarding good plating (S630).
ここで、良好なめっきに関して予め設定された電流基準情報は、印加電流範囲、電流偏差範囲、電流密度範囲などを含むことができる。例えば、判定基準で６０μｍ±５μｍのめっき厚さを形成するための基準入力電流が１００Ａに設定された場合、１００Ａ値に対する±１０％の誤差範囲である９０Ａ〜１１０Ａの印加電流範囲が、良好なめっきのための電流基準情報として利用することができる。 Here, the preset current reference information regarding good plating may include an applied current range, a current deviation range, a current density range, and the like. For example, when the reference input current for forming a plating thickness of 60 μm ± 5 μm is set to 100 A as a criterion, the applied current range of 90 A to 110 A, which is an error range of ± 10% with respect to the 100 A value, is good. It can be used as current reference information for plating.
従って、図７に図示された９６番ハンガーの累積平均電流が７３．５Ａであり、印加電流範囲を満足しないため、制御部は９６番ハンガーを不良ハンガーと判断し、９６番ハンガーに装着された基板を不良基板と表示することができる。 Accordingly, since the cumulative average current of the 96th hanger shown in FIG. 7 is 73.5A and does not satisfy the applied current range, the control unit determines that the 96th hanger is a defective hanger and is attached to the 96th hanger. The substrate can be displayed as a defective substrate.
一方、６７番ハンガーの累積平均電流が９４．５Ａであり、印加電流範囲を満足するため、制御部は、６７番ハンガーを良好なハンガーと判断し、６７番ハンガーに装着された基板を良好な基板と表示することができる。 On the other hand, since the cumulative average current of the No. 67 hanger is 94.5 A and satisfies the applied current range, the control unit determines that the No. 67 hanger is a good hanger and the board mounted on the No. 67 hanger is good. It can be displayed as a substrate.
また、図８で実時間で検出された電流値とそのグラフに対して、制御部は、電流値が急に低下した「Ａ」のグラフ部分と他のクランプより電流偏差がはげしい「Ｂ」と「Ｃ」の部分に基づき、ハンガーまたはクランプが不良であり、装着された基板を不良と表示することができる。 Further, with respect to the current value detected in real time in FIG. 8 and its graph, the control unit determines that “B” has a larger current deviation than the graph portion of “A” in which the current value suddenly decreased and other clamps. Based on the portion “C”, the hanger or the clamp is defective, and the mounted substrate can be displayed as defective.
このような判断段階（Ｓ６３０）の判断結果、無線伝達された電流情報が予め設定された電流基準情報を満足すると、制御部は、該当ハンガーまたはクランプに装着された基板を良好なめっき膜を有する基板として処理する（Ｓ６４０）。 When the wireless transmission current information satisfies the preset current reference information as a result of the determination in the determination step (S630), the control unit has a good plating film on the substrate mounted on the corresponding hanger or clamp. Process as a substrate (S640).
これによって、ユーザは、良好なめっき膜を有する基板として処理された基板に対するめっき過程を終了し、当該ハンガーまたはクランプに装着された基板を分離して仕上げることができる。 As a result, the user can finish the plating process on the substrate processed as a substrate having a good plating film, and separate and finish the substrate mounted on the hanger or clamp.
一方、判断段階（Ｓ６３０）の判断結果、無線伝達した電流情報が予め設定された電流基準情報を満足しないと、制御部は、該当ハンガーまたはクランプに装着された基板を不良基板と判定して廃棄処理を行う（Ｓ６５０）。 On the other hand, if the current information transmitted wirelessly does not satisfy the preset current reference information as a result of the determination in the determination step (S630), the control unit determines that the board mounted on the hanger or the clamp is a defective board and discards it. Processing is performed (S650).
このような過程を含む本発明の一実施例による基板めっき装置を用いためっき制御方法は、電気めっき過程でホール電流センサ２１２を用いてクランプに印加される電流に関する情報を実時間で検出する特徴を有する。 The plating control method using the substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention including such a process is characterized in that information relating to the current applied to the clamp is detected in real time using the hall current sensor 212 in the electroplating process. Have
また、本発明のめっき制御方法は、ホール電流センサ２１２に連結された無線通信モジュール２２０によって近距離無線通信により電流情報を実時間で受信してディスプレイするため、電流未印加または電流偏差によるめっき不良を予防し、めっき膜厚さ分布の信頼度を向上することができる。 In addition, the plating control method of the present invention receives and displays current information in real time by short-range wireless communication by the wireless communication module 220 connected to the hall current sensor 212, so that plating failure due to no current application or current deviation. And the reliability of the plating film thickness distribution can be improved.
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明による基板めっき装置及びその制御方法は、これに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。 As described above, the present invention has been described in detail based on specific examples. However, this is for specifically describing the present invention, and the substrate plating apparatus and the control method thereof according to the present invention are limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that modifications and improvements can be made within the technical idea of the present invention.
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。 All simple variations and modifications of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be apparent from the appended claims.
本発明は、めっき不良を予防し、めっき膜厚さ分布の信頼度を向上させることができる基板めっき装置及びその制御方法に適用可能である。 The present invention is applicable to a substrate plating apparatus and its control method that can prevent plating defects and improve the reliability of plating film thickness distribution.
１０ 定電流器
２０ 電流レール
３０ アノード部
５０ めっき槽
５５ めっき液
１００ 基板
２００ カソードハンガー
２０１ 水平支持台
２０２ 懸垂支持台
２０３ 給電部
２０４ 通電ベース
２０５ レールガイド
２０６ 可変スライド
２１０ クランプ
２１１ 通電接点
２１２、２１２´ ホール電流センサ
２２０ 無線通信モジュール
２２１ 近距離無線通信処理部
２２２ 近距離無線送受信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Constant current device 20 Current rail 30 Anode part 50 Plating tank 55 Plating solution 100 Board | substrate 200 Cathode hanger 201 Horizontal support stand 202 Suspension support stand 203 Feeding part 204 Current supply base 205 Rail guide 206 Variable slide 210 Clamp 211 Current supply contact 212, 212 ' Hall current sensor 220 Wireless communication module 221 Short-range wireless communication processing unit 222 Short-range wireless transmission / reception unit
Claims (12)
基板を固定する多数のクランプ、前記クランプそれぞれに装着されて電流情報を検出するホール電流センサ、及び前記ホール電流センサに連結されて前記電流情報を外部に無線送信する無線通信モジュールを含むカソードハンガー（ｃａｔｈｏｄｅ ｈａｎｇａｒ）と、
めっき槽の上部に前記カソードハンガーが多数装着され、前記定電流器に連結された電流レールと、
前記定電流器から延長連結され、前記めっき槽のめっき液に沈殿されたアノード部と、
を含む基板めっき装置。 A constant current supply for supplying power,
A cathode hanger including a plurality of clamps for fixing a substrate, a hall current sensor that is attached to each of the clamps to detect current information, and a wireless communication module that is connected to the hall current sensor and wirelessly transmits the current information to the outside. cathode hangar),
A plurality of the cathode hangers are mounted on the upper part of the plating tank, and a current rail connected to the constant current device,
An anode portion extended from the constant current device and precipitated in the plating solution of the plating tank;
A substrate plating apparatus including:
前記電流レールにスライド移動式に支持できる水平支持台及び懸垂支持台と、
前記水平支持台の上部に備えられた給電部と、
前記給電部に結合された通電ベースと、
前記懸垂支持台の下部に備えられたレールガイドと、
前記レールガイドに位置する可変スライドと、をさらに含み、
前記基板を固定する多数のクランプが前記可変スライドに装着される請求項１に記載の基板めっき装置。 The cathode hanger is
A horizontal support and a suspension support that can be slidably supported on the current rail;
A power feeding unit provided on an upper portion of the horizontal support;
An energization base coupled to the power supply;
A rail guide provided at the bottom of the suspension support;
A variable slide positioned on the rail guide; and
The substrate plating apparatus according to claim 1, wherein a number of clamps for fixing the substrate are attached to the variable slide.
ジグビー（ｚｉｇｂｅｅ）、ブルートゥース（ｂｌｕｅ ｔｏｏｔｈ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、及びワイファイ（Ｗｉｆｉ）のうち何れか一つの近距離無線通信方式を利用する請求項１に記載の基板めっき装置。 The wireless communication module is
The substrate plating apparatus according to claim 1, wherein one of the short-range wireless communication systems is used among Zigbee, blue tooth, RFID (Radio Frequency Identification), and WiFi.
前記ホール電流センサに連結されて前記クランプそれぞれに対する電流情報を受信し、前記電流情報を近距離無線通信方式の情報に変換処理する近距離無線通信処理部と、
前記変換処理された電流情報を外部に無線送信する近距離無線送受信部と、
を含む請求項１に記載の基板めっき装置。 The wireless communication module is
A short-range wireless communication processing unit connected to the Hall current sensor for receiving current information for each of the clamps, and converting the current information into short-range wireless communication method information;
A short-range wireless transceiver for wirelessly transmitting the converted current information to the outside;
The board | substrate plating apparatus of Claim 1 containing this.
前記ハンガーに装着された無線通信モジュールと前記クランプそれぞれに備えられたホール電流センサを用いて、前記クランプそれぞれに流れる電流情報を実時間で検出する段階と、
外部の制御部が、前記無線通信モジュールから実時間で無線受信した前記電流情報が良好なめっきに関して予め設定された電流基準情報を満足するか否かを判断する段階と、
前記電流情報が前記電流基準情報を満足すると、前記制御部は該当ハンガーまたはクランプに装着された基板を良好なめっき膜を有する基板として処理する段階と、
を含む基板めっき制御方法。 Mounting a substrate to be plated using a number of clamps provided on the hanger;
Detecting current information flowing in each of the clamps in real time using a hall current sensor provided in each of the clamps and a wireless communication module mounted on the hanger;
An external controller determines whether the current information wirelessly received in real time from the wireless communication module satisfies preset current reference information for good plating; and
When the current information satisfies the current reference information, the control unit treats the substrate mounted on the corresponding hanger or clamp as a substrate having a good plating film,
A substrate plating control method including:
前記クランプの通電接点の間に前記基板をかみ合うように装着する段階と、
前記基板をめっき液に沈殿した状態で、前記クランプを介して電流を印加する段階と、
をさらに含む請求項７に記載の基板めっき制御方法。 The step of mounting the substrate includes
Mounting the substrate to engage between the current-carrying contacts of the clamp;
Applying a current through the clamp with the substrate precipitated in a plating solution;
The substrate plating control method according to claim 7, further comprising:
前記ホール電流センサが前記クランプそれぞれに印加される電流を実時間で検出し、前記無線通信モジュールに伝達する段階と、
前記無線通信モジュールが前記電流情報を前記制御部に無線送信する段階と、
前記制御部が前記電流情報を前記ハンガーまたは前記クランプそれぞれに対する実時間電流値、または平均電流値を合算した累積平均電流値でディスプレイする段階と、
をさらに含む請求項７に記載の基板めっき制御方法。 The step of detecting the current information in real time includes:
Detecting the current applied to each of the clamps in real time by the Hall current sensor and transmitting the current to the wireless communication module;
The wireless communication module wirelessly transmitting the current information to the control unit;
The control unit displays the current information as a real-time current value for each of the hanger or the clamp, or a cumulative average current value obtained by adding an average current value,
The substrate plating control method according to claim 7, further comprising:
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