KR100771313B1 - 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법 - Google Patents

도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법 Download PDF

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KR100771313B1
KR100771313B1 KR1020060083579A KR20060083579A KR100771313B1 KR 100771313 B1 KR100771313 B1 KR 100771313B1 KR 1020060083579 A KR1020060083579 A KR 1020060083579A KR 20060083579 A KR20060083579 A KR 20060083579A KR 100771313 B1 KR100771313 B1 KR 100771313B1
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이동규
최진원
허석환
정태준
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Abstract

본 발명은 공정시간 및 제조비용을 줄이고, 기판 설계 자유도를 향상시키며, 스크래치 및 잔류물에 의한 품질저하를 방지할 수 있는 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법에 관한 것이다.
도금, 노즐, 에어, 난류, 무전해 도금층

Description

도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법{Plating Apparatus and Method of Printed Circuit Board using the same}
도 1은 종래의 인쇄회로기판의 전해 도금 장치를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 의해 도금될 때 실장 단자와 도금 인입선을 나타내는 도면.
도 3은 종래의 인쇄회로기판의 무전해 도금 방법을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 도금 장치를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 도금 장치를 나타내는 도면.
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 도금 장치를 이용한 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법을 나타내는 도면.
도 7은 도 4 및 도 5에 도시된 도금 장치를 이용한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 도금 장치를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 도금 장치를 나타내는 도면.
도 10은 도 9에 도시된 노즐을 나타내는 도면.
도 11은 도 8 및 도 9에 도시된 도금 장치를 이용한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 도금액 4 : 도금조
8 : 전원 12 : 실장 단자
14 : 도금 인입선 20, 120 : 인쇄회로기판
22, 30, 122, 130 : 무전해 도금층 24, 28 : 드라이 필름
26 : UV 광 102 : 프레임
102a : 가이드부 104 : 브라켓
106, 136 :노즐 110 : 완충재
본 발명은 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법에 관한 것으로, 특히 공정시간 및 제조비용을 줄이고, 기판 설계 자유도를 향상시키며, 스크래치 및 잔류물에 의한 품질저하를 방지할 수 있는 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법에 관한 것이다.
반도체 IC(Integrated Circuit)들의 고밀도화, 고속화 및 초소형화로 인해 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB) 또한 소형화, 박형화, 고속화 및 그 신뢰성에 대한 연구 개발의 필요성이 요구되고 있다. 이러한, 전자소자와 PCB 간의 전류와 전압, 그리고 신호를 전달하기 위해 핵심적인 역할을 하는 게 배선기판 위의 칩실장용 와이어 본딩 단자(Wire Bonding Pad), 납땜 단자(Solder Joint Pad) 또는 접촉단자(Land Grid Array)이다.
와이어 본딩 패키지용 기판의 경우 와이어 본딩면과 솔더볼이 접합되는 부분의 금도금이 필요하게 되며, 최근에 생산되는 접촉단자를 가지는 플립칩 기판(FCLGA)의 경우에도 플립칩이 실장 되는 부분과 모기판(Main Board)과 접촉되는 랜드(Land) 부위에는 금도금이 필요하게 된다.
일반적으로 납땜용 솔더볼(Solder Ball) 솔더 범프(Solder Bump)가 접합되는 부위의 금도금 두께는 리플로우(Reflow) 과정에서 금이 합금층에 참여하지 않아야 신뢰성을 보장받기 때문에 0.1㎛ 이하가 좋다. 이에 반해, 와이어 본딩이 되는 면이나 접촉 랜드면은 니켈 등의 베이스 금속(Base Metal)의 확산을 막기 위해 0.5㎛ 이상이 좋다. 따라서, 와이어 본딩용 기판 또는 FCLGA 기판의 경우 기판의 상하부의 금도금층 두께가 다르게 된다.
이와 같이 기판의 상부와 하부의 금도금층 두께를 다르게 형성하는 방법으로는 전해 도금방법과 무전해 도금 방법이 있다.
도 1은 두께가 상이한 인쇄회로기판을 제조하기 위한 종래의 인쇄회로기판 전해 도금 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 인쇄회로기판 전해 도금 장치는 내부에 도금액(2)이 채워진 도금조(4)와 도금액(2)의 전기 분해를 위해 공급되는 전원(8)을 포함한다.
이러한 종래의 인쇄회로기판 전해 도금 장치는 도금액(2)이 채워져 있는 도금조(4)에 기판(20)을 담그고, 전원(8)의 음극(-)을 기판(20)에 연결하고, 전원(8)의 양극(+)을 도금조(4) 내부에 위치한 전극(10)에 연결한다.
이때, 전해 도금을 하기 전 기판(20)의 양면에는 제 1 도금층이 형성되어 있다. 다시 말해, 도금조(4)에 제 1 도금층이 형성된 기판(20)이 담가지게 된다. 또한, 제 1 도금층이 형성된 기판(20)의 상부 또는 하부 중 어느 한 곳에는 제 2 도금층 즉, 전해 도금층이 형성되지 않도록 고분자 필름 예를 들면, 드라이 필름이 부착된다.
이에 따라, 기판(20)의 상부 또는 하부 중 고분자 필름이 부착되지 않은 면에는 제 2 도금층이 형성되고, 고분자 필름이 부착된 면에는 제 2 도금층이 형성되지 않게 된다.
이와 같이 종래의 전해 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 전해 도금 방법은 기판(20)의 양면에 도금 두께를 다르게 제어하고, 내 부식성을 갖는 금속을 형성할 수 있는 장점은 있으나, 도 2와 같이 실장 단자(12)를 도금하기 위해 도금 인입선(14)이 필요하게 되는 단점이 있다.
또한, 종래의 전해 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 전해 도금 방법은 칩을 실장 하기 위해 200~400㎛ 직경의 실장 단자(12), 100㎛ 폭(c)의 도금 인입선(14)이 사용되고, 도금 인입선(14)과 실장 단자(12)는 이온 마이그레이션을 방지하기 위해 100㎛(b) 정도의 여유공간이 필요하게 되므로 실장 단자 간의 거리는 500㎛(a)의 한계를 갖는 문제가 있다. 즉, 기판 디자인의 설계 자유도가 낮다.
이에 반해, 무전해 도금 방법은 도 2와 같은 도금 인입선(14)이 필요하지 않게 되므로 기판 디자인의 설계 자유도가 높은 장점이 있다.
이러한, 무전해 도금 방법은 도금되려는 금속이온이 피 도금체의 금속과 치환반응에 의해 도금되는 치환 도금 반응과 외부의 환원제 사용 또는 도금되려는 금속이온이 스스로 환원되어 도금되는 환원 도금 방식으로 나누어진다.
도 3은 두께가 상이한 인쇄회로기판을 제조하기 위한 종래의 무전해 도금 방법을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 종래의 무전해 도금 방법은 먼저 기판(20)을 준비한 후(a) 1차 무전해 도금 공정으로 기판(20)의 양면에 제 1 무전해 도금층(22)을 형성한다(b). 이후, 제 1 무전해 도금층(22)이 형성된 기판(20)의 상부 또는 하부 중 도금을 진행하지 않은 어느 하나의 면에 드라이 필름(24)을 도포한다(c). 드라이 필름(24)을 도포한 후에는 UV 광(26)으로 노광시켜 드라이 필름(28)을 경화시킨다(d). 이후, 2차 무전해 도금 공정으로 드라이 필름(28)이 부착되지 않은 기판(20) 면에 제 2 무전해 도금층(30)을 형성한다(e). 제 2 무전해 도금층(30)을 형성한 후에는 드라이 필름(28)을 박리하여(f) 기판(20)의 상부 및 하부의 도금층 두께가 서로 다른 기판(20)을 제조하게 된다(g).
그러나, 이와 같은 종래의 무전해 도금 방법은 기판(20)의 양면에 서로 다른 두께를 갖는 도금층을 얻을 수는 있으나, 드라이 필름(28)의 사용과 드라이 필름(28)의 도포, 노광, 박리 등의 공정이 추가되기 때문에 공정시간 및 제조비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 드라이 필름(28) 박리 시 도금 표면에 스크래치 및 잔류물을 남길 수 있는 등 품질저하가 발생하게 되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 공정시간 및 제조비용을 줄이고, 기판 설계 자유도를 향상시킬 수 있는 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 두께가 상이한 인쇄회로기판의 제조 시 스크래치 및 잔류물에 의한 품질저하를 방지할 수 있는 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 장치는 장방형으로 형성되고, 인쇄회로기판 양단의 더미부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임; 및 상기 인쇄회로기판의 일면에 대향하는 프레임에 상기 인쇄회로기판의 일면을 바라보도록 다수 개 설치되어 상기 인쇄회로기판의 일면에 유막을 형성하도록 유체물을 분사하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 도금 장치는 장방형으로 형성되고, 인쇄회로기판 양단의 더미부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임; 및 상기 인쇄회로기판의 양면에 대향하는 프레임에 상기 인쇄회로기판의 양면을 바라보도록 다수 개 설치되어 상기 인쇄회로기판의 양면에 상기 인쇄회로기판을 세정 하기 위한 분사액과 상기 인쇄회로기판의 일면에 유막을 형성하도록 유체물을 분사하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법은 (a) 인쇄회로기판의 양면에 제 1 무전해 도금층을 형성하는 단계; (b) 상기 인쇄회로기판 양면의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임과 상기 인쇄회로기판의 일면에 대향하는 상기 프레임에 상기 인쇄회로기판의 일면을 바라보도록 설치된 노즐을 포함하는 도금 장치의 상기 가이드부에 상기 제 1 무전해 도금층이 형성된 인쇄회로기판을 끼우는 단계; (c) 상기 인쇄회로기판이 끼워진 도금 장치를 도금조에 담그는 단계; 및 (d) 상기 인쇄회로기판의 일면의 제 1 무전해 도금층 위에 제 2 무전해 도금층을 형성함과 아울러 상기 노즐을 통해 상기 인쇄회로기판의 타면에 유체물을 분사시켜 상기 인쇄회로기판의 타면에 유막을 형성하여 상기 인쇄회로기판의 타면에 제 2 무전해 도금층의 형성을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 다른 인쇄회로기판의 도금 방법은 (a) 인쇄회로기판 양면의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임과 상기 인쇄회로기판의 일면에 대향하는 상기 프레임에 상기 인쇄회로기판의 일면을 바라보도록 설치된 노즐을 포함하는 도금 장치의 상기 가이드부에 상기 인쇄회로기판을 끼우는 단계; (b) 상기 가이드부에 상기 인쇄회로기판이 끼워진 상기 도금 장치를 무전해 도금 공정을 위한 도금조에 담궈 상기 인쇄회로기판의 양면에 제 1 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 인쇄회로기판의 일면의 제 1 무전해 도 금층 위에 제 2 무전해 도금층을 형성함과 아울러 상기 노즐을 통해 상기 제 1 무전해 도금층이 형성된 인쇄회로기판의 타면에 유체물을 분사시켜 상기 인쇄회로기판의 타면에 유막을 형성하여 상기 인쇄회로기판의 타면에 제 2 무전해 도금층의 형성을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법은 (a) 인쇄회로기판 양면의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임과 상기 인쇄회로기판의 양면에 대향하는 상기 프레임에 상기 인쇄회로기판의 양면을 바라보도록 설치된 노즐을 포함하는 도금 장치의 상기 가이드부에 상기 인쇄회로기판을 끼우는 단계; (b) 상기 노즐을 통해 상기 인쇄회로기판의 양면에 분사액을 분사하여 상기 인쇄회로기판의 양면을 세정하는 단계; (c) 상기 가이드부에 상기 인쇄회로기판이 끼워진 도금 장치를 도금조에 담궈 상기 인쇄회로기판의 양면에 제 1 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 인쇄회로기판의 일면의 제 1 무전해 도금층 위에 제 2 무전해 도금층을 형성시킴과 아울러 상기 노즐을 통해 인쇄회로기판의 타면에 유체물을 분사시켜 상기 인쇄회로기판의 타면에 유막을 형성하여 상기 인쇄회로기판의 타면에 상기 제 2 무전해 도금층의 형성을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 도금 장치를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 도금 장치를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 도금 장치는 장방형으로 형성되고, 인쇄회로기판(120) 양단의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부(102a)가 형성되어 도금조에 침지되는 프레임(102); 및 인쇄회로기판(120)의 일면에 대향하는 프레임(102)에 다수 개 설치되어 프레임(102)과 대향되는 인쇄회로기판(120)의 일면에 유막을 형성하도록 유체물을 분사하는 노즐(106)을 포함한다.
프레임(102)은 사각형 즉, 장방형으로 형성되어 인쇄회로기판(120) 양단의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부(102a)가 형성된다. 이러한, 프레임(102)은 도 5에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 일면(상부 또는 하부)에 대향하는 프레임(102)에 다수의 브라켓(104)이 설치될 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(120)의 일면에 대향하는 프레임(102)의 일부가 개방된다. 또한, 프레임(102)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 타면(하부 또는 상부)에 대향하는 프레임(102)이 완전히 개방될 수 있다.
이때, 프레임(102)에 형성된 가이드부(102a)에는 인쇄회로기판(120)과 접촉되는 부분 즉, 인쇄회로기판(120)이 가이드부(102a)에 슬라이드 형태로 끼워질 때 접촉되는 부분에 도금조 내에서 발생 되는 유속에 의한 인쇄회로기판(120)의 흔들림을 제어하기 위한 완충재(110)가 부착된다.
이러한, 완충재(110)의 재질로는 연성이 좋은 실리콘재질이나 열가소성 또는 열경화성 고분자 수지 중 어느 하나가 사용된다. 또한, 프레임(102)의 재질로는 온도에 영향을 받지 않는 단열재가 사용된다. 이때, 단열재의 재료로는 열전도도가 낮은 망간(Mn) 또는 하프늄(Hf) 합금강을 사용하거나 고분자재료를 이용한 수지를 사용한다.
노즐(106)은 인쇄회로기판(120)의 일면에 대향하는 프레임(102)에 인쇄회로기판(120)의 일면을 바라보도록 다수 개 설치되고, 2차 무전해 도금 공정에 의해 제 2 무전해 도금층이 형성될 때 인쇄회로기판(120)의 상부 또는 하부 중 어느 한 면에 유체물을 분사시켜 난류를 발생시킴으로써 유막을 형성시킨다. 이에 따라, 제 2 무전해 도금층의 형성을 원치 않는 면에 제 2 무전해 도금층이 형성되는 것을 방지하게 된다.
또한, 노즐(106)은 도 4에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 일면(상부 또는 하부)에 대향하는 프레임(102)에 다수의 브라켓(104)이 설치될 경우 인쇄회로기판(120)의 일면을 바라보도록 브라켓(104)에 설치된다.
이러한, 노즐(106)의 재질로는 연성이 좋은 실리콘재질이나 열가소성 또는 열경화성 고분자 수지 중 어느 하나가 사용된다.
이때, 유체물은 순수 또는 가스가 사용되고, 가스로는 에어(Air), 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 불활성 기체가 사용된다.
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 도금 장치를 이용한 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, (a)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)을 준비한 후 (b)에 도시된 바와 같이 1차 도금조에 인쇄회로기판(120)을 담궈 1차 무전해 도금 공정으로 인쇄회로기판(120)의 양면에 제 1 무전해 도금층(122)을 형성한다.
이후, (c)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120) 양면의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부(102a)가 형성된 프레임(102)과 인쇄회로기판(120)의 일면에 대향하는 프레임(102)에 인쇄회로기판(120)의 일면을 바라보도록 설치된 노즐(106)을 포함하는 도금 장치(100)의 가이드부(102a)에 제 1 무전해 도금층(122)이 형성된 인쇄회로기판(120)을 끼운다.
도금 장치(100)에 제 1 무전해 도금층(122)이 형성된 인쇄회로기판(120)을 끼운 후에는 노즐(106)을 통해 제 2 무전해 도금층(130)의 형성을 원하지 않는 면에 유체물을 분사시킨다. 이때, 유체물로는 가스가 사용된다. 이에 따라, 1차 무전해 도금 공정에 의해 발생 된 이물질을 제거할 수 있게 된다. 즉, 유체물을 이용하여 인쇄회로기판(120)을 세정할 수 있다.
이후, 가이드부(102a)에 인쇄회로기판(120)이 끼워진 도금 장치(100)를 2차 무전해 도금을 위한 2차 도금조(도시하지 않음)에 담근다.
여기서, 노즐(106)을 통해 제 2 무전해 도금층(130)의 형성을 원하지 않는 면에 유체물을 분사시키는 단계와 도금 장치(100)를 도금조에 담그는 단계는 동시에 행하거나 도금 장치(100)를 도금조에 담근 후 제 2 무전해 도금층(130)의 형성을 원하지 않는 면에 유체물을 분사시킬 수 있다.
가이드부(102a)에 인쇄회로기판(120)이 끼워진 도금 장치(100)를 2차 도금조에 담그면 (c)에 도시된 바와 같이 노즐(106)을 통해 유체물이 분사되는 부분 즉, 도금을 원하지 않는 인쇄회로기판(120)의 일면은 유체물에 의해 난류가 발생 되어 유막이 형성되므로 제 2 무전해 도금층(130)이 형성되지 않고, 유체물이 분사되지 않는 인쇄회로기판(120)의 타면에는 제 1 무전해 도금층(122) 위에 제 2 무전해 도금층(130)이 형성된다.
이후, 가이드부(102a)에 제 2 무전해 도금층(130)이 형성된 인쇄회로기판(120)이 끼워진 도금 장치(100)를 도금조로부터 빼내 제 1 무전해 도금층(122) 및 제 2 무전해 도금층(130)이 형성된 인쇄회로기판(120)을 도금 장치(100)로부터 분리시킨다.
이에 따라, (d)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 상부 및 하부의 도금 두께를 서로 다르게 형성할 수 있다.
도 7은 도 4 및 도 5에 도시된 도금 장치를 이용한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, (a)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120) 양면의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부(102a)가 형성된 프레임(102)과 인쇄회로기판(120)의 일면에 대향하는 프레임(102)에 인쇄회로기판(120)의 일면을 바라보도록 설치된 노즐(106)을 포함하는 도금 장치(100)의 가이드부(102a)에 인쇄회로기판(120)을 끼운다.
이후, 가이드부(102a)에 인쇄회로기판(120)이 끼워진 도금 장치(100)를 무전해 도금 공정을 위한 도금조(도시하지 않음)에 담근다.
이에 따라, (b)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 양면에 제 1 무전해 도금층(122)이 형성된다.
제 1 무전해 도금층(122)을 형성한 후에는 (c)에 도시된 바와 같이 제 1 무전해 도금층(122)이 형성된 인쇄회로기판(120)을 도금조에 담근 상태에서 노즐(106)을 통해 제 2 무전해 도금층(130)의 형성을 원하지 않는 면에 유체물을 분사시킨다.
이에 따라, 노즐(106)을 통해 유체물이 분사되는 부분 즉, 도금을 원하지 않는 인쇄회로기판(120)의 일면은 유체물에 의해 난류가 발생 되어 유막이 형성되므로 제 2 무전해 도금층(130)이 형성되지 않고, 유체물이 분사되지 않는 인쇄회로기판(120)의 타면에는 제 1 무전해 도금층(122) 위에 제 2 무전해 도금층(130)이 형성된다.
이후, 가이드부(102a)에 제 2 무전해 도금층(130)이 형성된 인쇄회로기판(120)이 끼워진 도금 장치(100)를 도금조로부터 빼내 제 1 무전해 도금층(122) 및 제 2 무전해 도금층(130)이 형성된 인쇄회로기판(120)을 도금 장치(100)로부터 분리시킨다.
이에 따라, (d)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 상부 및 하부의 도금 두께를 서로 다르게 형성할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법은 무전해 도금을 이용하여 인쇄회로기판(120) 양면의 도금 두께를 서로 다르게 형성함으로써 도금 인입선을 이용한 전해 도금 방법에 비해 상대적으로 설계 자유도를 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법은 제 2 무전해 도금층(130) 형성 시 드라이 필름을 사용하지 않기 때문에 제조비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 드라이 필름 사용으로 인해 노광, 박리 등의 공정을 제거할 수 있게 되어 공정시간을 줄일 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법은 노즐(106)을 통해 유체물을 분사시켜 이전 공정에서 발생 되었던 이물질 들을 제거하기 때문에 인쇄회로기판의 불량을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법은 노즐(106)을 통해 유체물을 분사시켜 제 2 무전해 도금층 형성을 제어하기 때문에 인쇄회로기판에 손상을 주지 않게 되어 스크래치와 같은 손상의 발생을 방지할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 도금 장치를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 도금 장치를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 인쇄회로기판(120) 양단의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부(102a)가 형성되어 도금조에 침지되는 프레임(102); 및 인쇄회로기판(120)의 상부 및 하부 양면에 대향하는 프레임(102)에 인쇄회로기판(120)의 양면을 바라보도록 다수 개 설치되는 노즐(136)을 포함한다.
프레임(102)은 사각형 즉, 장방형으로 형성되어 인쇄회로기판(120) 양단의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부(102a)가 형성된다. 이러한, 프레임(102)은 도 9에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 양면(상부 및 하부)에 대향하는 프레임(102)에 다수의 브라켓(104)이 설치될 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(120)의 양면에 대향하는 프레임(102)의 일부가 개방된다.
이때, 프레임(102)에 형성된 가이드부(102a)에는 인쇄회로기판(120)과 접촉되는 부분 즉, 인쇄회로기판(120)이 가이드부(102a)에 슬라이드 형태로 끼워질 때 접촉되는 부분에 도금조 내에서 발생 되는 유속에 의한 인쇄회로기판(120)의 흔들림을 제어하기 위한 완충재(110)가 부착된다.
이러한, 완충재(110)의 재질로는 연성이 좋은 실리콘재질이나 열가소성 또는 열경화성 고분자 수지 중 어느 하나가 사용된다. 또한, 프레임(102)의 재질로는 온도에 영향을 받지 않는 단열재가 사용된다. 이때, 단열재의 재료로는 열전도도가 낮은 망간(Mn) 또는 하프늄(Hf) 합금강을 사용하거나 고분자재료를 이용한 수지를 사용한다.
노즐(106)은 인쇄회로기판(120)의 양면(상부 및 하부)에 대향하는 프레임(102)에 인쇄회로기판(120)의 양면을 바라보도록 다수 개 설치되고, 무전해 도금 공정에 의해 제 1 무전해 도금층 및 제 2 무전해 도금층을 형성하기 전 인쇄회로기판(120)의 양면에 분사액을 분사시켜 인쇄회로기판(120)의 양면을 세정한다. 이때, 분사액으로는 순수 또는 세정액이 사용된다.
또한, 노즐(136)은 도 8에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 양면(상부 또는 하부)에 대향하는 프레임(102)에 다수의 브라켓(104)이 설치될 경우 인쇄회로기판(120)의 양면을 바라보도록 브라켓(104)에 설치된다.
이러한, 노즐(136)은 인쇄회로기판(120)의 일면(상부 또는 하부)에 제 2 무 전해 도금층이 형성될 때 인쇄회로기판(120)의 타면(하부 또는 상부)에 유체물을 분사시켜 난류를 발생시킨다. 이에 따라, 유막이 형성되어 제 2 무전해 도금층의 형성을 원치 않는 면에 제 2 무전해 도금층이 형성되는 것을 방지하게 된다.
이때, 유체물로는 순수 또는 가스가 사용되고, 가스로는 에어(Air), 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등의 불활성 기체가 사용된다.
이를 위해, 노즐(136)은 도 10에 도시된 바와 같이 순수 또는 세정액과 같은 분사액을 분사하기 위한 제 1 노즐부(136a)와 순수 또는 가스와 같은 유체물을 분사하기 위한 제 2 노즐부(136b)로 구성된다.
이러한, 노즐(136)의 재질로는 연성이 좋은 실리콘재질이나 열가소성 또는 열경화성 고분자 수지 중 어느 하나가 사용된다.
도 11은 도 8 및 도 9에 도시된 도금 장치를 이용한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 도금 방법을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, (a)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120) 양면의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부(102a)가 형성된 프레임(102)과 인쇄회로기판(120)의 양면에 대향하는 프레임(102)에 인쇄회로기판(120)의 양면을 바라보도록 설치된 노즐(136)을 포함하는 도금 장치(100)의 가이드부(102a)에 인쇄회로기판(120)을 끼운다.
이후, 제 1 노즐부(136a)를 통해 인쇄회로기판(120)의 양면에 순수 또는 세정액을 분사하여 인쇄회로기판(120)의 양면을 세정한다. 이에 따라, 이전 공정에서 발생 되었던 이물질들이 제거된다.
인쇄회로기판(120)의 양면을 세정한 후에는 제 1 노즐부(136a)로부터의 순수 또는 세정액의 분사를 멈추고, 가이드부(102a)에 인쇄회로기판(120)이 끼워진 도금 장치(100)를 무전해 도금 공정을 위한 도금조(도시하지 않음)에 담근다.
이에 따라, (b)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 양면에 제 1 무전해 도금층(122)이 형성된다.
제 1 무전해 도금층(122)을 형성한 후에는 (c)에 도시된 바와 같이 제 1 노즐부(136a)를 통해 인쇄회로기판(120)의 양면에 순수 또는 세정액을 분사하여 인쇄회로기판(120)의 양면을 세정한다. 이에 따라, 제 1 무전해 도금 공정 시 발생 되었던 이물질들이 제거된다.
이때, 도금 장치(100)를 도금조 외부로 꺼낸 후 제 1 노즐부(136a)를 통해 인쇄회로기판(120)의 양면에 순수 또는 세정액을 분사하여 인쇄회로기판(120)의 양면을 세정할 수 있다.
제 1 무전해 도금층(122)을 세정한 후에는 (d)에 도시된 바와 같이 도금을 원하지 않는 인쇄회로기판(120)의 일면에 제 2 노즐부(136b)를 통해 유체물을 분사시켜 난류를 발생시킨다. 이에 따라, 도금을 원하지 않는 인쇄회로기판(120)의 일면에 유막이 형성되므로 인쇄회로기판(120)의 일면에는 제 2 무전해 도금층(130)이 형성되지 않고, 유체물이 분사되지 않는 인쇄회로기판(120)의 타면에만 제 1 무전해 도금층(122) 위에 제 2 무전해 도금층(130)이 형성된다.
이후, 가이드부(102a)에 제 2 무전해 도금층(130)이 형성된 인쇄회로기 판(120)이 끼워진 도금 장치(100)를 도금조로부터 빼내 제 1 무전해 도금층(122) 및 제 2 무전해 도금층(130)이 형성된 인쇄회로기판(120)을 도금 장치(100)로부터 분리시킨다.
이에 따라, (e)에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(120)의 상부 및 하부의 도금 두께를 서로 다르게 형성할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법은 무전해 도금을 이용하여 인쇄회로기판(120) 양면의 도금 두께를 서로 다르게 형성함으로써 도금 인입선을 이용한 전해 도금 방법에 비해 상대적으로 설계 자유도를 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 다른 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법은 제 2 무전해 도금층(130) 형성 시 드라이 필름을 사용하지 않기 때문에 제조비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 드라이 필름 사용으로 인해 노광, 박리 등의 공정을 제거할 수 있게 되어 공정시간을 줄일 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법은 제 1 노즐부(136a)를 통해 순수 또는 세정액을 분사시켜 이전 공정에서 발생 되었던 이물질 들을 제거하기 때문에 인쇄회로기판의 불량을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 도금 장치 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 도금 방법은 제 2 노즐부(136b)를 통해 순수 또는 가스를 분사시켜 제 2 무전해 도금층 형성을 제어하기 때문에 인쇄회로기판에 손상을 주지 않게 되어 스크래치와 같은 손상의 발 생을 방지할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 무전해 도금을 이용하여 인쇄회로기판 양면의 도금 두께를 서로 다르게 형성함으로써 설계 자유도를 향상시킬 수 있고, 제 2 무전해 도금층 형성 시 드라이 필름을 사용하지 않기 때문에 제조비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 드라이 필름 사용으로 인해 노광, 박리 등의 공정을 제거할 수 있게 되어 공정시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 노즐을 통해 유체물을 분사시켜 이전 공정에서 발생 되었던 이물질 들을 제거하기 때문에 인쇄회로기판의 불량을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 품질을 향상시킬 수 있고, 노즐을 통해 유체물을 분사시켜 제 2 무전해 도금층 형성을 제어하기 때문에 인쇄회로기판에 손상을 주지 않게 되어 스크래치와 같은 손상의 발생을 방지할 수 있다.

Claims (28)

  1. 장방형으로 형성되고, 인쇄회로기판 양단의 더미부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임; 및
    상기 인쇄회로기판의 일면에 대향하는 프레임에 상기 인쇄회로기판의 일면을 바라보도록 다수 개 설치되어 상기 인쇄회로기판의 일면에 유막을 형성하도록 유체물을 분사하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    도금조 내에서 발생 되는 유속에 의한 상기 인쇄회로기판의 흔들림을 제어하기 위해 상기 가이드부와 상기 인쇄회로기판의 접촉 면에 부착되는 완충재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 완충재 및 노즐은 연성이 좋은 실리콘재질이나 열가소성 또는 열경화성 고분자 수지 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임은 망간 또는 하프늄 합금강이나 고분자재료를 이용한 수지 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 인쇄회로기판의 일면에 대향하는 프레임의 일부분이 개방되도록 다수의 브라켓이 설치되고, 상기 인쇄회로기판의 타면에 대향하는 면은 완전히 개방되는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 브라켓에 설치되는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체물은 순수, 에어(Air), 질소(N2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  8. 장방형으로 형성되고, 인쇄회로기판 양단의 더미부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임; 및
    상기 인쇄회로기판의 양면에 대향하는 프레임에 상기 인쇄회로기판의 양면을 바라보도록 다수 개 설치되어 상기 인쇄회로기판의 양면에 상기 인쇄회로기판을 세정하기 위한 분사액과 상기 인쇄회로기판의 일면에 유막을 형성하도록 유체물을 분사하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 분사액을 분사하기 위한 제 1 노즐부와 상기 유체물을 분사하기 위한 제 2 노즐부로 이루어진 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분사액은 순수 또는 세정액 중 어느 하나이고, 상기 유체물은 순수, 에어(Air), 질소(N2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    도금조 내에서 발생 되는 유속에 의한 상기 인쇄회로기판의 흔들림을 제어하기 위해 상기 가이드부와 상기 인쇄회로기판의 접촉 면에 부착되는 완충재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 완충재 및 노즐은 연성이 좋은 실리콘재질이나 열가소성 또는 열경화성 고분자 수지 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 프레임은 망간 또는 하프늄 합금강이나 고분자재료를 이용한 수지 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 인쇄회로기판의 양면에 대향하는 프레임의 일부분이 개방되도록 다수의 브라켓이 설치되는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 브라켓에 설치되는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  16. (a) 인쇄회로기판의 양면에 제 1 무전해 도금층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 인쇄회로기판 양면의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임과 상기 인쇄회로기판의 일면에 대향하는 상기 프레임에 상기 인쇄회로기판의 일면을 바라보도록 설치된 노즐을 포함하는 도금 장치의 상기 가이드부에 상기 제 1 무전해 도금층이 형성된 인쇄회로기판을 끼우는 단계;
    (c) 상기 인쇄회로기판이 끼워진 도금 장치를 도금조에 담그는 단계; 및
    (d) 상기 인쇄회로기판의 일면의 제 1 무전해 도금층 위에 제 2 무전해 도금층을 형성함과 아울러 상기 노즐을 통해 상기 인쇄회로기판의 타면에 유체물을 분사시켜 상기 인쇄회로기판의 타면에 유막을 형성하여 상기 인쇄회로기판의 타면에 제 2 무전해 도금층의 형성을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 및 (d) 단계는 동시에 행해지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 가이드부와 상기 인쇄회로기판의 접촉 면에 부착되는 완충재에 의해 상기 (c) 단계 및 (d) 단계 시 상기 도금조 내에서 발생 되는 유속에 의한 상기 인쇄회로기판의 흔들림이 제어되는 것을 특징으로 인쇄회로기판의 도금 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 유체물은 순수, 에어(Air), 질소(N2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
  20. (a) 인쇄회로기판 양면의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임과 상기 인쇄회로기판의 일면에 대향하는 상기 프레임에 상기 인쇄회로기판의 일면을 바라보도록 설치된 노즐을 포함하는 도금 장치의 상기 가이드 부에 상기 인쇄회로기판을 끼우는 단계;
    (b) 상기 가이드부에 상기 인쇄회로기판이 끼워진 상기 도금 장치를 무전해 도금 공정을 위한 도금조에 담궈 상기 인쇄회로기판의 양면에 제 1 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 인쇄회로기판의 일면의 제 1 무전해 도금층 위에 제 2 무전해 도금층을 형성함과 아울러 상기 노즐을 통해 상기 제 1 무전해 도금층이 형성된 인쇄회로기판의 타면에 유체물을 분사시켜 상기 인쇄회로기판의 타면에 유막을 형성하여 상기 인쇄회로기판의 타면에 제 2 무전해 도금층의 형성을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 노즐을 통해 상기 인쇄회로기판의 일면에 유체물을 분사시켜 상기 인쇄회로기판의 일면을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 가이드부와 상기 인쇄회로기판의 접촉 면에 부착되는 완충재에 의해 상기 (b) 단계 및 (c) 단계 시 상기 도금조 내에서 발생 되는 유속에 의한 상기 인쇄회로기판의 흔들림이 제어되는 것을 특징으로 인쇄회로기판의 도금 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 유체물은 순수, 에어(Air), 질소(N2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
  24. (a) 인쇄회로기판 양면의 더미 부분이 슬라이드 형태로 끼워지도록 가이드부가 형성된 프레임과 상기 인쇄회로기판의 양면에 대향하는 상기 프레임에 상기 인쇄회로기판의 양면을 바라보도록 설치된 노즐을 포함하는 도금 장치의 상기 가이드부에 상기 인쇄회로기판을 끼우는 단계;
    (b) 상기 노즐을 통해 상기 인쇄회로기판의 양면에 분사액을 분사하여 상기 인쇄회로기판의 양면을 세정하는 단계;
    (c) 상기 가이드부에 상기 인쇄회로기판이 끼워진 도금 장치를 도금조에 담궈 상기 인쇄회로기판의 양면에 제 1 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및
    (d) 상기 인쇄회로기판의 일면의 제 1 무전해 도금층 위에 제 2 무전해 도금층을 형성시킴과 아울러 상기 노즐을 통해 인쇄회로기판의 타면에 유체물을 분사시켜 상기 인쇄회로기판의 타면에 유막을 형성하여 상기 인쇄회로기판의 타면에 상기 제 2 무전해 도금층의 형성을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 도금 장치를 도금조로부터 빼는 단계;
    상기 노즐을 통해 상기 제 1 무전해 도금층 위에 분사액을 분사하여 상기 제 1 무전해 도금층이 형성된 인쇄회로기판의 양면을 세정하는 단계; 및
    상기 도금 장치를 상기 도금조에 담그는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 가이드부와 상기 인쇄회로기판의 접촉 면에 부착되는 완충재에 의해 상기 (c 단계 및 (d) 단계 시 상기 도금조 내에서 발생 되는 유속에 의한 상기 인쇄회로기판의 흔들림이 제어되는 것을 특징으로 인쇄회로기판의 도금 방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 노즐은 제 1 노즐부를 통해 상기 분사액을 분사하고, 제 2 노즐부를 통해 상기 유체물을 분사하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 분사액은 순수 또는 세정액 중 어느 하나이고, 상기 유체물은 순수, 에어(Air), 질소(N2) 가스 및 아르곤(Ar) 가스 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 도금 방법.
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