KR102253384B1 - 인쇄회로기판의 수직 연속 동도금 장치에 적용되는 행거 - Google Patents

Abstract

행거에 파지된 채로 이송되는 인쇄회로기판들이 서로 부딪치거나 겹치지 않도록 하는 프로텍터를 구비한 행거가 개시된다.
본 발명에 따른 행거는
행거몸체;
상기 행거몸체에서 하방으로 연장되는 행거암;
상기 행거암에 결합되어 인쇄회로기판을 파지하는 행거;
상기 행거암에 결합되는 것으로서 행거 이송 방향으로 연장된 프로텍터;
를 포함하며,
여기서, 상기 프로텍터의 길이는 상기 인쇄회로기판의 길이보다 긴 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄회로기판의 수직 연속 동도금 장치에 적용되는 행거 {Hanger applied to vertical type copper plating apparatus of printed circuit board}

본 발명은 인쇄회로기판의 수직 동도금 장치에서 인쇄회로기판을 파지하여 이송하는 행거(hanger)에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 행거에 파지된 채로 이송되는 인쇄회로기판들이 서로 부딪치거나 겹치지 않도록 하는 프로텍터(protector)를 구비한 행거에 관한 것이다.

인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)에서 내층회로의 전기접속에는 홀(Hole) 내벽을 동도금함에 의해 회로 상호간을 전기적으로 접속하는 홀 도금법(Hole 도금법)에 의한 방법이 이용되고 있다.

동도금 공정은 디버링(deverring), 디스미어(desmear), 무전해동도금, 전기동도금의 공정을 통해서, 드릴 가공된 인쇄회로기판에 전기전도성을 부여하는 공정이다.

드릴 가공시 발생하는 버(Burr)와 스미어(smear)를 제거하기 위한 디버링, 디스미어 공정을 거친다. 여기에 인쇄회로기판 전체에 전도성을 부여하기 위한 무전해동도금, 카본 처리(Carbon processing), 전도성 폴리머(Polymer) 처리 등의 공정을 행한 후 유산동도금조(bath)에서 도금 두께 규격에 맞추어 구리 도금층을 형성한다.

주지하는 바와 같이, 수직 연속 방식의 동도금 장치는 도금조 내에서 인쇄회로기판을 파지한 행거를 이동시키는 것으로서, 인쇄회로기판의 이동 궤적 양쪽에 양극 전극(애노드, Anode)을 설치하고, 인쇄회로기판에 음극 전극(캐소드, Cathod)을 연결한다. 음극 전극은 행거가 안내되는 유산동컨베이어를 따라 설치되며, 인쇄회로기판이 도금조 내에서 이동하는 동안 음극 전극-행거-인쇄회로기판 사이의 접촉이 이루어진다.

도 1은 수직 동도금 장치에서 인쇄회로기판이 이송되는 과정을 보인다.

수직 연속 동도금 장치의 도금조는 리프트(Lift) 구간, 행거 이송 구간, 유산동컨베이어(conveyer) 구간을 포함한다.

리프트 구간은 도금조의 초입에서 행거승하강장치(미도시)에 의해 행거를 도금조에 투입하는 구간이다. 도시되지는 않았지만 도금조의 후단에도 도금조로부터 행거를 투출시키기 위한 리프트 구간이 있다.

행거 이송구간은, 리프트 구간에서 하강된 행거가 유산동도금조에서 수평이동이 가능하도록 행거를 이동시켜 유산동컨베이어에 결합시켜 주는 구간이다. 참고로, 리프트 구간은 승, 하강만 가능하다.

유산동컨베이어 구간은, 인쇄회로기판에 도금이 이루어지도록 행거를 유산동도금조에 침지시킨 채로 수평 이송시키는 구간으로서, 행거는 유산동컨베이어에 결합된 채로 약 50분 이상 유산동컨베이어 이송 속도에 맞춰 수평으로 이동한다. 통상, 유산동도금조에는 50개 이상의 행거가 일렬로 이동하면서 도금이 진행된다.

도 2는 종래의 수직 연속 동도금 장치의 문제점을 도시한다.

도 2를 참조하면, 행거 이송 구간에서 유산동컨베이어로 이동되는 동안 행거 이송 속도 차이로 인해 유산동컨베이어에서 인쇄회로기판 간의 간격이 협소하게 되거나 겹쳐지게 되며, 이 경우 인쇄회로기판 사이에 동도금 품질에서 편차가 발생하기 때문에 해당 인쇄회로기판을 폐기하여야 하는 문제가 발생한다.

도 3은 행거 이송 구간에서 행거 이송 과정을 상세하게 보인다.

도 3을 참조하면, 리프트 구간에서 투입된 행거를 밀어서 유산동컨베이어에 올려주게 되는데, 이 과정에서 투입된 행거들을 밀어주는 타이밍이 행거들 마다 일정하지 않기 때문에 즉, 행거의 이송 속도가 일정하기 않기 때문에 결과적으로 유산동컨베이어에 실려진 행거들 사이의 간격이 일정하지 않게 된다. 다른 한편으로는 서로 규격이 다른 행거를 사용하기 때문에 발생할 수도 있다.

도 4는 행거의 정상 배열 상태와 비정상 배열 상태를 옆에서 본 상태를 보인다.

도 4의 왼쪽 그림은 정상 상태를 보이는 것으로서, 행거 간 간격이 일정하고 인쇄회로기판 간에도 간격이 일정한 것을 알 수 있다.

도 4의 오른쪽 그림은 비정상 상태를 보이는 것으로서, 행거 간 간격이 일정하지 않고 인쇄회로기판 간의 간격도 일정하지 않은 것을 알 수 있다.

도 4의 오른쪽 그림에 도시된 바와 같이, 행거 간 간격 불균형으로 인해 행거에 파지된 인쇄회로기판들이 매우 근접하거나 겹치는 경우가 발생하는 것을 알 수 있다.

도 5는 행거의 정상 배열 상태와 비정상 배열 상태를 위에서 본 상태를 보인다.

도 5의 위쪽 그림은 정상 상태를 보이는 것으로서 인쇄회로기판 사이의 간격이 일정하고 겹침이 발생하지 않고 있음을 알 수 있다.

한편, 도 5의 아래쪽 그림은 비정상 상태를 보이는 것으로서 인쇄회로기판 사이의 간격이 일정하지 않고 인쇄회로기판 사이에 겹침도 발생하고 있음을 알 수 있다.

인쇄회로기판은 두께가 약 1mm 도 안되기 때문에 도 5의 아래쪽 그림에 도시된 바와 같이 서로 겹침이 발생할 수 있다.

대한민국특허청 등록특허 10-1605379(2016.03.16.) 대한민국특허청 등록특허 10-0754879(2007.08.28.)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서 행거에 파지된 채로 이송되는 기판들이 서로 부딪치거나 겹치지 않도록 하는 가이드 장치를 구비한 행거를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판을 파지하는 행거는

수직 연속 동도금 장치에서 인쇄회로기판을 파지하여 이송되는 행거에 있어서,

행거몸체;

상기 행거몸체에서 하방으로 연장되는 행거암;

상기 행거암에 결합되어 인쇄회로기판을 파지하는 행거;

상기 행거암에 결합되는 것으로서 행거 이송 방향으로 연장된 프로텍터;

를 포함하며,

여기서, 상기 프로텍터의 길이는 상기 인쇄회로기판의 길이보다 긴 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 프로텍터의 양단에는 충격 감소를 위한 고무 재질의 완충부재가 구비될 수 있다.

여기서, 상기 프로텍터의 중앙에는 상기 행거암과 결합되는 결합홈이 형성되어 있고, 상기 결합홈의 내벽에는 절연체가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 결합홈의 선단은 돌출되어 있어서 상기 프로텍터가 상기 행거암에 끼워맞춤할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 행거는 이웃하는 행거와의 간격 조절을 위한 프로텍터를 구비함으로써 행거에 파지된 채로 이송되는 기판들이 서로 부딪치거나 겹치지 않도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 수직 동도금 장치에서 인쇄회로기판이 이송되는 과정을 보인다.
도 2는 종래의 수직 연속 동도금 장치의 문제점을 도시한다.
도 3은 행거 이송 구간에서 행거 이송 과정을 상세하게 보인다.
도 4는 행거의 정상 배열 상태와 비정상 배열 상태를 옆에서 본 상태를 보인다.
도 5는 행거의 정상 배열 상태와 비정상 배열 상태를 위에서 본 상태를 보인다.
도 6은 본 발명에 따른 행거의 구조를 보인다.
도 7은 도 6에 도시된 프로텍터의 구성을 보인다.
도 8은 본 발명에 따른 행거에 의한 작용을 보인다.
도 9는 본 발명의 행거가 적용되는 수직 연속 동도금 장치를 보인다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명에 따른 행거의 구조를 보인다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 행거(60)는 행거몸체(hanger body, 62), 행거암(64), 클립(66), 컨베이어결합부(68), 프로텍터(70)를 포함한다.

행거몸체(62)은 컨베이어결합부(68)로부터 연장된 것으로서 금속 소재로 이루어진 것이다.

행거몸체(62)의 하방으로 행거암(64)이 연장되어 있고, 행거암(64)의 하부에는 클립(66)이 결합된다. 클립(66)은 고정된 위치에 결합되도록 되어 있을 수도 있고 가변적 위치에 결합되도록 되어 있을 수도 있다.

유산동컨베이어(미도시)가 기어로 이루어진 경우 컨베이어결합부(68)는 유산동컨베이어의 기어에 결합되는 기어로 구현될 수 있다.

행거몸체(62)에는 프로텍터(70)가 설치된다.

프로텍터(70)는 행거(60)의 이송 방향으로 연장된 것으로서 그것의 길이는 인쇄회로기판(P)의 길이보다 길다. 즉, 프로텍터(70)는 행거(60)에 결합되는 인쇄회로기판의 길이보다 더 길게 형성되어 행거(60) 사이가 적어도 프로텍터(70)의 길이만큼 이격되게 한다.

도 7은 도 6에 도시된 프로텍터의 구성을 보인다.

도 7을 참조하면, 프로텍터(70)는 행거몸체(62)에 탈부착 하도록 되어 있는 봉 형상의 것이다. 프로텍터(70)의 단면 형상은 사각형, 타원형 등일 수 있으나 사각형인 것이 바람직하다. 프로텍터(70)의 재질은 경질 플라스틱 혹은 금속으로서 이웃하는 행거(60)에 설치된 다른 프로텍터(70)과의 충돌에 대한 충분한 정도의 내구성을 가지는 것이 바람직하다.

프로텍터(70)의 중앙에는 행거몸체(62)에 결합하기 위한 결합홈(72)이 설치되어 있고, 결합홈(72)의 안쪽 표면에는 절연체(74)가 설치되어 있다.

결합홈(72)의 입구측에서 절연체(74)의 단부(74a)가 도톰하게 돌출되도록 형성된다. 이와 같은 형상에 의해 끼워맞춤으로 프로텍터(70)가 행거몸체(62)에 단단하게 결합될 수 있다.

프로텍터(70)의 양단에는 충격에 의한 영향을 완화시키도록 완충부재(70a)가 설치된다. 완충부재(70a)는 고무 재질로 구현된 것일 수 있다.

절연체(74)에 의해 프로텍터(70)와 행거암(64)이 서로 절연된 상태로 결합될 수 있다. 행거(60)는 캐소드(cathod, 음극) 전극에 연결되기 때문에 이와 같은 절연체(74)가 필요하다.

도 8은 본 발명에 따른 행거에 의한 작용을 보인다.

도 8을 참조하면, 프로텍터(70)의 길이는 행거(60)에 의해 파지되는 인쇄회로기판(P)의 길이보다 같거나 길다. 이에 따라, 행거(60)들이 정상 상태보다 인접할 경우 프로텍터(70) 간의 충돌에 의해 행거(60)들이 일정 간격보다 좁게 배열되는 것을 방지한다. 즉, 인쇄회로기판(P)의 겹침이 발생하지 않게 된다.

도 9는 본 발명의 행거가 적용되는 수직 연속 동도금 장치를 보인다.

도 9를 참조하면, 유산동도금조(200)는 장방형의 입방체로서 도금액을 수용한다.

유산동도금조(200)의 일측 끝(투입구간)에서 도금할 인쇄회로기판(P)이 투입되고, 투입된 인쇄회로기판(P)은 유산동도금조(200)의 길이방향을 따라 이송되면서 도금되고, 유산동도금조(200)의 타측 끝(투출구간)에서 밖으로 빼내어진다.

인쇄회로기판(P)의 투입 및 투출을 위해 행거승하강장치(400)가 제공된다.

행거(60)에 매달린 인쇄회로기판(P)이 행거승하강장치(400)에 의해 유산동도금조(200)에 투입되면서 행거(60)-인쇄회로기판(P)-캐소드(미도시)의 결합이 이루어지고 이에 따라 인쇄회로기판(P)에 음극이 인가된 상태로 유산동도금조(200) 내에서 이송된다.

인쇄회로기판(P)이 유산동도금조(200) 내에서 이송되는 동안 인쇄회로기판(P)에는 계속 음극 전원이 연결된다. 한편, 유산동도금조(200)내에는 유산동도금조(200)의 길이방향을 따라 애노드(208)가 설치되며 애노드(208)에는 양극(+)이 연결되어 있다. 투출구간에 도달한 인쇄회로기판(P)은 행거승하강장치(400)에 의해 유산동도금조(200) 밖으로 빼내어 진다.

음극의 인쇄회로기판(P), 양극의 애노드(208) 그리고 도금액의 작용에 의해 인쇄회로기판(P) 상에 동도금이 이루어진다.

행거승하강장치(400)에서 행거(60)를 내려놓고 유산동컨베이어(미도시)로 밀어 넣어주면 행거(60)가 유산동컨베이어에 결합되고 이후 유산동컨베이어의 이동에 따라 행거(60)가 이동된다.

행거 이송 구간에서 행거 이송 속도의 차이가 발생하더라도 프로텍터(70)의 작용에 의해 유산동컨베이어 상에 결합된 행거(60)들 사이의 간격은 설정된 간격 즉, 프로텍터(70)에 의해 설정되는 간격 이하로 좁아지지 않는다.

프로텍터(70)의 길이는 인쇄회로기판(P)의 길이보다 길기 때문에 인쇄회로기판(P) 간의 겹침은 발생하지 않는다.

이에 따라, 인쇄회로기판(P)의 동도금 품질에서 편차가 발생하여 인쇄회로기판(P)을 폐기 처분해야만 하는 것이 방지될 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

60...행거 62...행거몸체
64...행거암 66...클립
68...컨베이어결합부 70...프로텍터
70a,70b...완충부재 72...결합홈
74...절연체
P...인쇄회로기판
200...유산동도금조 208...애노드
400...행거승하강장치

Claims (4)

1. 수직 연속 방식의 동도금 장치는 도금조 내에서 인쇄회로기판을 파지한 행거를 이동시키는 것으로서,
   상기 인쇄회로기판의 이동 궤적 양쪽에 양극 전극(Anode)을 구성하고,
   상기 인쇄회로기판에 음극 전극(Cathod)을 연결하되,
   상기 음극 전극은 상기 행거가 안내되는 유산동컨베이어를 따라 설치되며,
   상기 인쇄회로기판이 상기 도금조 내에서 이동하는 동안 상기 음극 전극-상기 행거-상기 인쇄회로기판 사이의 접촉이 이루어지도록 구성하며,
   상기 행거는 행거몸체, 행거암, 클립, 컨베이어결합부, 프로텍터로 구성하되,
   상기 행거몸체는 상기 컨베이어결합부로부터 연장구성되며,
   상기 행거몸체에서 하방으로 연장되는 상기 행거암을 구성하고,
   상기 행거암의 하부에는 상기 클립이 결합되며, 상기 클립은 고정된 위치 또는 가변적 위치에 결합되며,
   상기 유산동컨베이어가 기어로 이루어진 경우 상기 컨베이어결합부는 상기 유산동컨베이어의 기어에 결합되는 기어로 구현되며,
   상기 행거암에 결합되어 상기 인쇄회로기판을 파지하는 상기 행거;
   상기 행거암에 결합되는 것으로서 상기 행거 이송 방향으로 연장된 상기 프로텍터;
   상기 프로텍터의 양단에는 충격 감소를 위한 고무 재질의 완충부재가 설치되고,
   상기 프로텍터의 중앙에는 상기 행거암과 결합되는 결합홈이 구성되며,
   상기 결합홈의 내벽에는 절연체가 구성되고,
   상기 결합홈의 입구측에서 상기 절연체의 단부가 돌출되도록 구성되어,끼워맞춤으로 상기 프로텍터가 상기 행거몸체에 밀착하게 결합되고,
   상기 절연체에 의해 상기 프로텍터와 상기 행거암이 서로 절연된 상태로 결합되도록 구성하며,
   상기 행거는 상기 음극전극(cathod)에 연결되어 상기 절연체로 구성하고,
   상기 도금조의 일측 단부(투입구간)에서 도금할 상기 인쇄회로기판이 투입되고,
   투입된 상기 인쇄회로기판(P)은 상기 도금조의 길이방향을 따라 이송되면서 도금되고, 상기 도금조의 타측 단부(투출구간)에서 상기 도금조 외부로 인출되되,
   상기 인쇄회로기판(P)의 투입 및 투출을 위해 행거승하강장치가 구성되며,
   상기 행거에 매달린 상기 인쇄회로기판(P)이 상기 행거승하강장치에 의해 상기 도금조에 투입되면서 상기 행거-상기 인쇄회로기판(P)-상기 음극전극의 결합이 이루어지고,
   상기 인쇄회로기판(P)에 음극(-)이 인가된 상태로 상기 도금조 내에서 이송되며,
   상기 도금조의 길이방향을 따라 상기 양극전극이 설치되며 상기 양극전극에는 양극(+)이 연결되어 있고, 투출구간에 도달한 상기 인쇄회로기판(P)은 상기 행거승하강장치에 의해 상기 도금조의 외부로 인출되며,
   상기 음극의 인쇄회로기판(P), 상기 양극전극(애노드) 및 도금액에 의해 상기 인쇄회로기판(P) 상에 동도금이 이루어지고,
   상기 결합홈의 선단은 돌출되어 있어서 상기 프로텍터가 상기 행거암에 끼워맞춤할 수 있도록 구성되며, 상기 프로텍터의 길이는 상기 인쇄회로기판의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 행거.
   
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