KR100727270B1 - 인쇄 회로 기판 제작을 위한 도금 전극 구조 및 이를 구비한 전해 도금 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도금 장치, 특히 인쇄 회로 기판을 도금하기 위한 도금 장치를 구성하는 전극 구조 및 급전 구조에 관한 것으로, 도금 두께 편차를 최소화하고 도금 장치에서 사용되는 도금액을 절감할 수 있는 새로운 도금 장치의 전극 구조에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판 도금 장치를 적용하면, 기판에 양극이 최적의 상태로 대응 설계되므로, 도금시에 발생하는 두께 편차를 줄일 수 있다. 또한, 도금 장치 전체의 폭을 줄일 수 있어서 도금액의 양을 최소화하여 진행할 수 있는 장점이 있다.

인쇄 회로 기판, 도금 장치, 용해성 전극, 불용성 양극.

Description

인쇄 회로 기판 제작을 위한 도금 전극 구조 및 이를 구비한 전해 도금 장치{PLATING ELECTRODE STRUCTURE FOR MANUFACTURING PRINTED CIRCUIT BOARD AND ELECTROPLATING DEVICE THEREOF}

도1은 종래기술에 따라 인쇄 회로 기판을 도금하기 위하여 통용되는 전해 도금조의 단면도.

도2는 본 발명에 따른 전해 도금조 및 전극 구조를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 티타늄 바스킷

3 : 도금액

4 : 인쇄 회로 기판

11 : 내벽

12 : 양극

29 : 금속 볼

100 : 기판

110, 111 : 양극

본 발명은 도금 장치, 전해 도금조, 특히 인쇄 회로 기판을 도금하기 위한 도금 장치 및 이를 구성하는 전극 구조 및 급전 구조에 관한 것으로, 도금 두께 편차를 최소화하고 도금 장치에서 사용되는 도금액의 양을 절감할 수 있는 새로운 도금 장치의 전극 구조에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판을 제조하는데 있어서, 절연막 위에 동박 회로를 형성하기 위해서는 수차례의 전해 도금 과정이 반복 적용되어 회로를 구성하게 된다.

도1은 종래기술에 따라 인쇄 회로 기판을 도금하기 위하여 통용되는 전해 도금조의 단면이 도시되어 있다. 도1을 참조하면, 전해 도금조는 용기 형태로 용기 내부에는 도금액(3)으로 가득 차 있고, 도금조의 내벽 둘레에는 내벽(11)에 근접해서 일정 간격을 사이에 두고 산화(oxidation) 반응이 일어나는 양극(12)이 고정 배치되어 있다. 또한, 전해 도금조의 중앙에는 음극이 제공되고, 음극에는 도금이 될 인쇄 회로 기판(4)이 연결된다.

급전 부스(21)로부터 음극 전압을 공급받아 환원반응이 일어나는 음극에 접속된 인쇄 회로 기판(4)은 전해 도금조 도금 용액 속에 충분히 담궈져서 이동하면서 도금이 진행되거나, 이동하는 대신 일정시간 담구었다가(dipping) 위로 올려지는 방식으로 해서 전해 도금양을 제어하는 방식이 사용되고 있다.

한편, 종래 기술에 따르면 전해 도금조의 양극의 보통 티타늄 바스킷(2)에 도금하고자 하는 금속 볼(29)을 투입하여 사용하는 용해성 전극 방식을 사용하거나, 또는 불용성 양극 방식을 사용하게 된다.

여기서, 용해성 전극 방식이란 티타늄 바스킷(2) 속에 있는 금속 볼(29)이 전해도금이 진행되어 감에 따라 녹아들어 감소하게 되므로 양극 자체가 용해되는 경우를 의미한다. 한편, 불용성 전극 방식이란 양극을 예를 들어 티타늄 전극 등을 사용해서, 양극의 금속 형태를 유지하는 대신 전해도금을 위한 금속 이온을 도금 용액으로부터 보충받는 방식이다. 따라서, 용해성 전극 방식에서는 지속적으로 양극 전극을 보충하여야 하며, 불용성 양극 방식에서는 용액을 보충해서 전해 도금 용액의 농도를 유지해 주어야 한다.

그런데, 최근 들어 인쇄 회로 기판에 제작되는 회로의 패턴이 미세화되어짐에 따라 기판 위에 형성되는 도금막의 두께가 균일해야 하는 필요성이 크게 대두 되고 있다.

그럼에도 불구하고, 도1에 도시한 종래 기술에 따른 전해도금 장치는 다음과 같은 기술적 문제점이 있다. 즉, 양극이 고정되어 있으므로, 기판의 중앙 부위에 비해 기판의 가장자리 부위에 전기장이 집중되게 되어 가장자리 부위에 도금되는 도금의 두께가 중앙 부위에 비해 두꺼워지는 문제가 있다.

더욱이, 이와 같은 인쇄 회로 기판의 중앙 부위와 가장자리 부위 사이의 도금 두께의 편차는 제조되는 회로 패턴 형성의 불균일 및 제품 수율의 저하로 이어지고 금도금의 경우 금속 두께 과다 석출로 필요없는 비용의 낭비로 이어진다.

또한, 도금조 구조상 양극이 일정 부피를 차지하며 도금조 벽면으로 위치하고, 기판과 양극 사이의 거리도 200 ㎜ 이상 떨어지도록 설계되어야 하므로, 도금조 크기의 대형화로 인한 도금액 비용이 과다 지출 문제가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 기판 표면의 도금 편차를 줄이고 도금 장치의 용기 폭 길이를 축소시켜 소요 도금액의 총량을 감소시킬 수 있는 전해 도금 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 불용성 양극판을 이용하되, 도금이 되어질 기판과 같은 크기의 불용성 양극을 기판의 양쪽면 위에 선정된 거리를 두고 준비하고, 기판과 양극 사이를 절연성 재료로써 일정 간격을 유지하도록 일체형으로 형성한다. 도금 장치에 투입하기 전에 이와 같은 일체형 구조로 만들고, 도금이 완료되면 제품과 양극을 분리해서 제품은 수취하고 양극은 다른 기판과 결합해서 재투입될 수 있다.

이하에서는, 도2를 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명한다. 도2는 본 발명에 따른 전해 도금조 및 전극 구조를 나타낸 도면이다. 도2를 참조하면, 본 발명은 기판(100)의 면적과 거의 비슷한 크기를 갖는 불용성 양극(110, 111)을 기판(100)의 양쪽에 두고, 기판(100)과 양극(110, 111) 사이를 절연성 재료(31)로써 일정 간격을 유지하도록 일체형으로 양극과 음극 전극을 형성한다. 한편, 양극은 산에 부식되지 않는 금속 재질, 예를 들어 MMO(Mixed metal oxide) 코팅 혹은 백금 코팅된 금속 재질로 구성될 수 있으며, 그 형태는 판상 또는 메쉬 형태의 망형으로 구성될 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예로서, 판상 양극의 경우 도금액 유동을 쉽게 도금 편차를 줄일 목적으로 일부분이 열려있는 구조를 지닐 수 있다. 망형 양극의 경우, 필요에 따라 도금 편차를 줄이기 위해 가운데 부분과 외곽 부분이 서로 다른 간격을 갖도록 할 수 있다. 여기서, 본 발명에 따른 전극 어셈블리 구조는 배치식 도금장치뿐 아니라, 연속형 도금 장치에도 응용될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 양극은 티타늄과 백금 코팅이 적용될 수 있으며, 티타늄과 이리듐 옥사이드 코팅이 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 도금조 전극 어셈블리는, 음극에 인쇄회로기판이 접속되고 양극으로는 불용성 전극이 인쇄회로기판의 양면에 선정된 간격을 두고 준비되어서, 이와 같이 구성된 전극 어셈블리가 도금조 속에서 함께 이동하거나 배치 작업이 이루어지는 특징이 있다. 또한, 본 발명의 양호한 실시예로서, 전해 도금 장치에는 두 개의 급전 레일이 제공되고, 하나의 급전 레일은 기판이 연결된 음극에 접속되고, 다른 하나는 한 쌍의 양극에 연결된다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 전해 도금 장치에는 세 개의 급전 레일이 제공되고, 하나의 급전 레일은 기판이 연결된 음극에 접속되고, 다른 두 개는 한 쌍의 양극에 각각 서로 별도로 연결될 수도 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들은 이하에서 상술 될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판 도금 장치를 적용하면, 기판에 양극이 최적의 상태로 대응 설계되므로, 도금시에 발생하는 두께 편차를 줄일 수 있다. 또한, 도금 장치 전체의 폭을 줄일 수 있어서 도금액의 양을 최소화하여 진행할 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 도금액이 담긴 전해 도금조 내에서 음극에 인쇄회로기판을 접속하여 상기 인쇄회로기판 표면에 전해 도금 처리를 하는 전해 도금 장치에 있어서, 상기 전해 도금 장치는

   상기 인쇄회로기판의 양쪽으로 마주하는 대칭 위치에 상기 인쇄회로기판과 비슷한 크기를 갖는 한 쌍의 양극판을 구비하되, 상기 한 쌍의 양극판은 상기 인쇄회로기판으로부터 양쪽으로 선정된 간격만큼 떨어져서 설치되고, 상기 양극과 음극 사이에는 절연체로써 상기 양극과 음극을 서로 견고히 결합 고정되어 음극에 접속된 기판과 한 쌍의 양극이 서로 결합된 일체형 형태의 어셈블리

   를 구성하는 것을 특징으로 하며, 상기 양극은 불용성 재질의 전극임을 특징으로 하는 전해 도금 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전해 도금 장치에는 두 개의 급전 레일이 제공되고, 하나의 급전 레일은 기판이 연결된 음극에 접속되고, 다른 하나는 한 쌍의 양극에 연결됨을 특징으로 하는 전해 도금 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 전해 도금 장치에는 세 개의 급전 레일이 제공되고, 하나의 급전 레일은 기판이 연결된 음극에 접속되고, 다른 두 개는 한 쌍의 양극에 각각 서로 별도로 연결됨을 특징으로 하는 전해 도금 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 양극은 MMO(mixed metal oxide) 또는 백금 코팅된 금속 재질로 제작됨을 특징으로 하는 전해 도금 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 양극은 판상 구조임을 특징으로 하는 전해 도금 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 양극은 메쉬 망형 구조임을 특징으로 하는 전해 도금 장치.
7. 제6항에 있어서, 메쉬 망형 구조의 양극은 메쉬의 선간 간격이 중심부와 외곽부가 서로 다른 것을 특징으로 하는 전해 도금 장치.

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