KR100961665B1 - 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 패키지의 오목한 반사부를 형성하는 반사판이 부착된 회로기판을 도금하는 장치에 관한 것으로, 회로기판을 도금액 내에서 양방향 회전시켜 회로기판, 특히 반사부 내측의 도금액 흐름을 개선함으로써, 도금 상태를 균일하게 하고, 도금 속도를 향상시킬 수 있도록 한 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회로기판 도금장치는, LED칩이 장착될 면에 각 LED 패키지를 둘러싸는 측벽 형태의 반사부가 형성되도록 다수의 구멍이 형성된 반사판이 부착된 회로기판을 도금하는 장치에 있어서, 도금액이 수용되는 도금조; 상기 도금조에 잠기도록 설치되고 전원의 양전극에 연결되어 상기 도금액에 금속이온을 공급하는 도금재; 상기 도금조의 내부에 설치된 회전축; 상기 회전축을 회전시키는 구동수단; 및 상기 회전축에 결합되어 회전되며, 소정 위치에 도금될 회로기판이 도금액에 잠긴 상태로 거치되고, 상기 회로기판에 통전되는 한편 전원의 음전극에 연결되어 회로기판에 도금이 이루어지게 하는 랙을 포함하여 구성된다.

회로기판, 도금, 랙, 회전축, 분사기

Description

반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치 {APPARATUS FOR PLATING PCB WITH REFLECTION PLATE FOR LED PACKAGE}

본 발명은 LED 패키지의 오목한 반사부를 형성하는 반사판이 부착된 회로기판을 도금하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회로기판을 도금조 내에서 회전시키고, 회로기판을 향해 도금액을 분사함으로써, 회로기판 주위의 도금액 교반을 촉진하여 반사판에 다수 배열된 각 반사부 내측의 회로기판 표면이 보다 균일하게 도금되도록 하고, 회로기판 표면에 발생되는 수소 기포를 원활히 제거하여 도금 품질과 생산성을 향상시킬 수 있는 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치에 관한 것이다.

휴대폰이나 노트북의 LCD 백라이트를 비롯하여 다양한 기기의 조명 및 표시소자로 LED 패키지가 사용되고 있다. 생산성을 높이기 위하여 상기 LED 패키지는 통상 리드프레임이 다중 배열된 회로기판(PCB)을 이용하여 제조한다. 즉, 회로기판의 각 리드프레임에 도전성 페이스트를 이용하여 LED칩을 부착하고, 도전성 와이어 를 이용하여 리드프레임과 LED칩을 본딩한 다음, 각 리드프레임 간의 연결부를 절단하여 다수의 LED 패키지를 얻는 방식으로 제조하게 된다.

이러한 LED 패키지는 LED칩이 장착되는 각 영역의 주위에 빛을 일방향으로 유도하고 렌즈 역할을 하는 봉지재를 수용하는 측벽 형태의 반사부가 구비되어 조명 효율을 향상시키고 있다. 상기 반사부는 LED 패키지를 이룰 각 영역에 대응되도록 다수의 구멍을 형성한 내열성 수지 등으로 이루어진 반사판을 회로기판의 표면에 접착하는 방법으로 형성하고 있으며, 이와 같이 반사판이 부착된 회로기판을 도금하는데 사용되는 통상적인 도금장치의 구조가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 종래의 회로기판 도금장치는 전해성 도금액(10)과 금속 도금재(30)가 수용되는 도금조(20) 및 도금액(10)에 잠기도록 회로기판(50)이 거치되는 랙(40)을 구비한다. 상기 도금재(30)와 회로기판(50)에는 각각 양전극단자와 음전극단자가 연결된다. 상기 양전극단자와 음전극단자에 전원이 인가되면 양전극단자에서는 도금재(30)가 이온화되고, 음전극단자에서는 도금재 이온이 환원되어 회로기판(50)의 도금이 이루어진다.

또한, 도금 속도를 높이기 위해서는 피도금체를 도금액 내부에 정지 상태로 두는 것보다는 이동시키는 것이 바람직하므로, 종래의 도금장치는 도금조(20)의 상측에 랙(40)이 연결되는 현수식 이송장치(60)를 설치하여 회로기판(50)을 도금조(20) 내부를 따라 이송시킴으로써 도금공정의 효율을 높이고 있다.

그러나, 상기 회로기판(50)은 전술한 바와 같이 반사판(51)이 부착되어 각 LED 패키지를 형성할 도금면이 각각 반사부(52)에 의해 둘러싸인 오목한 공간의 내 측에 위치되기 때문에, 종래와 같이 회로기판(50)을 일방향으로 직선이동시키면서 도금을 행하는 경우, 도금조(20)의 크기가 과도하게 커지는 문제가 있을 뿐 아니라, 회로기판(50)의 주위로 특정 방향의 느리고 단조로운 도금액 흐름이 형성되고, 회로기판(50)에서 발생된 수소 기포가 제대로 제거되지 못하게 되며, 이로 인해 회로기판(50)의 각 반사부(52) 내측의 도금이 위치에 따라 너무 두껍거나 얇게 이루어지고, 일부에는 핀홀이 발생되는 등 도금 상태가 불량하게 되며, 도금 속도도 느려 제품 품질과 생산성이 모두 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회로기판을 도금액 내에서 양방향 회전시켜 회로기판, 특히 반사부 내측의 도금액 흐름을 개선함으로써, 도금 상태를 균일하게 하고, 도금 속도를 향상시킬 수 있도록 한 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 회로기판을 향해 도금액을 분사하여 도금액의 교반을 촉진하고, 반사부 내측의 도금면에서 발생되는 수소 기포를 원활히 제거함으로써, 도금 상태를 더욱 고르게 하고 도금 속도를 더욱 향상시킬 수 있도록 한 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, LED칩이 장착될 면에 각 LED 패키지를 둘러싸는 측벽 형태의 반사부가 형성되도록 다수의 구멍이 형성된 반사판이 부착된 회로기판을 도금하는 장치에 있어서, 도금액이 수용되는 도금조; 상기 도금조에 잠기도록 설치되고 전원의 양전극에 연결되어 상기 도금액에 금속이온을 공급하는 도금재; 상기 도금조의 내부에 설치된 회전축; 상기 회전축을 회전시키는 구동수단; 및 상기 회전축에 결합되어 회전되며, 소정 위치에 도금될 회로기판이 도금액에 잠긴 상태로 거치되고, 상기 회로기판에 통전되는 한편 전원의 음전극에 연결되어 회로기판에 도금이 이루어지게 하는 랙을 포함하는 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치를 제공한다.

상기한 본 발명의 회로기판 도금장치는, 상기 랙과 소정 간격 이격되어 설치되고 회로기판을 향하는 방향으로 분사공이 형성된 분사기; 상기 도금조와 분사기 간에 연결된 순환공급관; 및 상기 순환공급관을 통해 도금조의 도금액을 순환 압송하여 분사기를 통해 분사되게 하는 펌프를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 경우, 상기 순환공급관에 설치되어 순환되는 도금액의 이물질을 걸러내는 여과장치가 구비되는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 랙에는 회로기판의 스루홀(Through Hole)에 삽입되어 통전되는 거치돌기가 구비되고, 이 거치돌기의 단부에는 회로기판의 이탈방지를 위한 절곡부가 구비된 구조로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 회전축은 하단부가 도금조의 외부로 돌출되어 전원의 음전극과 연결되고, 상단부에 상기 랙과 통전되도록 삽입 방식으로 착탈 가능하게 결합되는 커넥터가 구비된 구조로 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 모터에 의해 랙을 정방향 및 역방향으로 왕복 회전시켜 회로기판이 도금액 내부에 잠긴 상태로 양방향 회전운동하도록 함으로써, 회로기판의 반사부 주위에 계속 방향이 전환되는 다방향의 도금액 흐름이 형성되어 도금액의 교반효과가 증진되고, 반사부 내측의 오목한 도금면에 발생되는 수소 기포의 제거도 촉진되며, 이에 따라 회로기판 도금공정의 품질과 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 도금액을 펌프에 의해 순환공급하면서 분사기를 통해 회로기판을 향해 분사하여 회로기판의 반사부 주위에 더욱 강하고 복잡한 와류를 형성함으로써, 교반효과의 증진과 수소 기포의 제거가 더욱 촉진되어 도금 품질과 생산성이 더욱 향상되는 효과가 있다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치의 일실시예를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 도금장치에서 랙 및 회전 축을 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 도금장치는, 내부에 전해성 도금액(10)이 담겨지는 도금조(101)와, 이 도금조(101)의 중앙부에 설치된 회전축(121)과, 이 회전축(121)을 회전시키는 구동수단과, 상기 회전축(121)에 착탈 가능하게 결합되어 회전되는 랙(110)과, 상기 랙(110)의 내측에 설치된 분사기(131)와, 상기 도금조(101)의 일측 및 상기 분사기(131) 간에 연결된 순환공급관(133, 134, 135)과, 이 순환공급관(133, 134, 135)에 연결 설치된 펌프(136) 및 여과장치(137)를 포함하여 구성된다.

상기 도금조(101)는 도금액(10)을 수용하는 것으로, 자체가 절연성 소재로 이루어지거나 내부가 절연 코팅된다. 또한, 도시하지는 않았으나 도금액(10)에 담겨진 상태로 도금재(30)가 배치될 수 있게 하는 거치수단을 구비한다.

상기 회전축(121)은 상기 랙(110)에 회전동력을 전달하는 동시에 도금을 위한 전력을 전달하는 수단으로서, 도금조(101)의 바닥부를 관통하여 그 하단부가 베어링(129)에 의해 지지된 상태로 직립 설치된다. 상기 회전축(121)과 도금조(101)의 관통 결합부에는 베어링 및 실링이 구비된다.

상기 회전축(121)은 전도성 재질로 이루어지되, 도금조(101) 내부에 위치된 부분은 도금 방지를 위해 절연 코팅되고, 그 상단부에는 상기 랙(110)과 결합되어 통전되는 커넥터(122)가 구비된다. 이 커넥터(122)는 상기 랙(110)의 형태에 따라 다양한 결합구조를 구비할 수 있으며, 도시된 실시예에서는 상면에 십자형의 결합홈(123)이 형성되어 랙(110)을 용이하게 착탈 가능하도록 된 것을 예시하였다. 또 한, 상기 회전축(121)의 도금조(101) 외부로 돌출된 하부에는 음전극이 연결되는 통전부가 구비되어 전원연결을 위한 배선구조가 간단하도록 구성된다.

상기 구동수단은 상기 회전축(121)을 통해 랙(110)을 정/역 회전시켜 도금액(10) 내부에 잠긴 회로기판(50)이 양방향으로 회전운동되도록 하는 것으로, 도금조(101)의 하부에 설치된 모터(125)와, 이 모터(125)의 회전동력을 상기 회전축(121)으로 전달하는 풀리(126, 128) 및 벨트(127)로 이루어진다.

상기 랙(110)은 피도금체인 회로기판(50)을 거치하여 도금조(101)의 내부에서 회전시킬 수 있도록 지지력을 제공하는 동시에 상기 회전축(121)을 통해 공급되는 전원을 회로기판(50)에 인가하는 것으로, 다양한 형태로 이루어질 수 있으나, 도시된 실시예에서는 복수의 바아형 수평부재(113)와 환형 수직부재(112)가 연결된 구조로 이루어진 것을 예시하였다.

상기 랙(110)의 상부에는 상기 커넥터(122)와 결합되어 통전되는 결합부(111)가 구비된다. 상기 결합부(111)는 커넥터(122)와 대응되는 다양한 결합구조를 구비할 수 있으며, 도시된 실시예에서는 상기 결합부(111)가 상기 커넥터(122)의 결합홈(123)에 삽입 고정될 수 있도록 십자형으로 결합된 바아 형태로 이루어진 것을 예시하였다.

상기 랙(110)의 둘레부에는 소정 간격으로 회로기판(50)을 도금액(10)에 잠긴 상태로 거치하기 위한 복수의 선형 거치돌기(115)가 외향하도록 구비되고, 이 거치돌기(115)의 종단부에는 절곡부(115)가 구비된다. 이와 같은 구조는 회로기판(50)을 거치한 상태로 랙(110)이 회전될 때 회로기판(50)이 상기 절곡부(115)에 의해 이탈되지 않도록 견고하게 고정되면서도, 회로기판(50)을 랙(110)에 설치하거나 분리할 때 거치돌기(110)가 탄성 변형되면서 용이하게 탈부착이 가능한 장점을 갖는다.

상기 랙(110) 역시 도금액(10)에 잠기는 수평부재(112) 또는 수직부재(113)의 대부분은 절연 코팅되고, 상기 커넥터(122)와 연결되는 결합부(111) 및 회로기판(50)과 연결되는 상기 거치돌기(115) 부분은 통전되도록 코팅되지 않는다.

상기 회로기판(50)은 반사부를 구비한 LED 패키지를 제조하기 위한 것으로, LED칩(55)이 장착될 면에 각 LED 패키지를 둘러싸는 측벽 형태의 반사부(52)가 형성되도록 다수의 구멍이 형성된 반사판(51)이 접착되고, 상기 랙(110)의 거치돌기(115)가 삽입되어 통전되는 스루홀(54)이 구비된다. 이 회로기판(50)은 반사판(51)이 상기 분사기(131)를 향하도록 거치되는 것이 바람직하다.

상기 분사기(131)는 회로기판(50)을 향해 도금액(10)을 분사하여 회로기판(50) 주위에 보다 강하고 다양한 방향의 도금액(10) 흐름을 형성하는 것으로, 반사부(52)가 대향하도록 거치된 상기 회로기판(50)의 도금면을 향하는 방향으로 복수의 분사공(132)이 형성된다. 이 분사기(131)는 자체가 절연성 재질로 이루어지거나 표면이 절연 코팅된다. 도시된 실시예에서는 상기 분사기(131)가 회로기판(50) 보다 내측에 설치된 것을 예시하였으나, 회로기판(50)의 외측을 비롯하여 다양한 위치에 분사기(131)가 설치될 수 있다.

상기 펌프(136)는 도금조(101) 내부의 도금액을 상기 순환공급관(133, 134, 135)을 따라 순환이송시켜 상기 분사기(131)를 통해 분사되도록 하는 것이고, 상기 여과장치는 순환되는 도금조(101)의 물의 이물질을 걸러내는 기능을 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치는, 상기 도금재(30)에 양전극을 연결하고, 상기 회전축(121)에 음전극을 연결하여 전원을 공급하면, 상기 도금재(30) 측에서는 금속분자가 용해되어 도금액(10)에 금속이온이 공급되고, 상기 회로기판(50) 측에서는 금속이온이 금속분자로 환원되어 도금이 이루어진다.

이때, 상기 모터(125)가 정방향과 역방향으로 교번적 구동하여 랙(110)이 일정 범위씩 양방향 왕복 회전되므로, 회로기판(50)이 도금액(10) 내부에 잠긴 상태로 양방향 회전운동하게 되어 회로기판(50)의 주위에 여러 방향으로, 또한 계속 방향이 전환되는 도금액 흐름이 형성된다.

이에 따라 종래의 직선이동식의 도금장치에 비해, 회로기판(50)의 주위, 특히 각 반사부(52) 내측에서 도금액의 교반이 활발하게 이루어지고, 도금면에서 발생되는 수소기포의 제거도 촉진되어 회로기판(50) 전체에 걸쳐 균일한 두께로 도금이 이루어지고, 핀홀(Pin Hole)이나 피트(Pit)와 같은 도금 불량도 방지되는 장점이 있다. 또한, 교반에 의한 피도금체 표면의 경계층 저항이 감소되어 도금 속도도 향상되는 장점이 있다.

이와 동시에, 상기 펌프(136)에 의해 순환되는 도금액(10)이 상기 분사기(131)를 통해 회로기판(50)을 향해 분사되어 회로기판(50)의 각 반사부(52) 주위와 내측으로 더욱 강하고 다양한 방향의 와류를 형성하게 되므로, 도금의 균일성과 도금 속도가 더욱 향상되어 도금 품질과 생산성이 더욱 향상되는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

도 1은 종래의 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치의 일실시예를 도시한 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 도금장치에서 회전축과 랙을 도시한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 도금액 30 : 도금재

50 : 회로기판 101 : 도금조

110 : 랙 111 : 결합부

114 : 거치돌기 115 : 절곡부

121 : 회전축 122 : 커넥터

123 : 결합홈 125 : 모터

126, 128 : 풀리 127 : 벨트

131 : 분사기 132 : 분사공

133, 134, 135 : 순환공급관 136 : 펌프

137 : 여과장치

Claims (5)

1. LED칩이 장착될 면에 각 LED 패키지를 둘러싸는 측벽 형태의 반사부가 형성되도록 다수의 구멍이 형성된 반사판이 부착된 회로기판을 도금하는 장치에 있어서,

   도금액이 수용되는 도금조;

   상기 도금조에 잠기도록 설치되고 전원의 양전극에 연결되어 상기 도금액에 금속이온을 공급하는 도금재;

   상기 도금조의 내부에 세워져 설치된 회전축;

   상기 회전축을 회전시키는 구동수단;

   상기 회전축에 결합되어 회전되며, 도금될 회로기판이 도금액에 잠긴 상태로 거치되고, 상기 회로기판을 전원의 음전극에 통전되게 하여 도금이 이루어지게 하는 랙;

   상기 랙의 외측 또는 내측에 이격되어 설치되고 상기 랙에 거치된 회로기판을 향하는 방향으로 분사공이 형성된 분사기;

   상기 도금조와 분사기 간에 연결된 순환공급관; 및

   상기 순환공급관을 통해 도금조의 도금액을 순환 압송하여 분사기를 통해 분사되게 하는 펌프를 포함하며,

   상기 회전축은 하부가 상기 도금조의 바닥부에 회전 가능하게 관통 결합되어 전원의 음전극과 연결되고, 상기 회전축의 상부에는 상면에 결합홈이 형성된 커넥터가 구비되며, 상기 랙은 상부에 수평방향으로 배치되어 상기 커넥터의 결합홈에 삽입되어 통전되는 바아 형의 결합부가 구비된 것을 특징으로 하는 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 순환공급관에 설치되어 순환되는 도금액의 이물질을 걸러내는 여과장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 랙에는 회로기판의 스루홀에 삽입되어 통전되는 거치돌기가 구비되고, 이 거치돌기의 단부에는 회로기판의 이탈방지를 위한 절곡부가 구비된 것을 특징으로 하는 반사판이 부착된 엘이디 패키지용 회로기판 도금장치.
5. 삭제

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