KR102517747B1 - Rotating Thermal Evaporation Diffusion Deposition System for PCB - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 PCB 기판용 회전형 열 증발 확산 증착장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 챔버 내부의 진공실에서 PCB 기판이 장착된 복수의 지그를 공전 및 자전시키면서 성막 재료의 열 증발 확산에 의해 피막을 증착시키되, 복수의 PCB 기판에 균일한 피막을 증착시키도록 하는 PCB 기판 전용 회전형 열 증발 확산 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary thermal evaporation diffusion deposition apparatus for a PCB substrate, and more particularly, deposits a film by thermal evaporation and diffusion of a film formation material while rotating and rotating a plurality of jigs equipped with a PCB substrate in a vacuum chamber inside a chamber. However, it relates to a rotary thermal evaporation diffusion deposition apparatus dedicated to a PCB substrate to deposit a uniform film on a plurality of PCB substrates.
일반적으로 박막 제조에는 여러 가지 방법이 알려져 있는데, 크게 물리적 방법(physical vapor deposition, 이하 PVD라 함)과 화학적 방법(chemical vapor deposition)으로 나눌 수 있다.In general, various methods are known for thin film manufacturing, which can be largely divided into physical vapor deposition (hereinafter referred to as PVD) and chemical vapor deposition.
상기 물리적 방법의 대표적인 증착법으로 PLD 증착법(Pulsed Laser Deposition), 스퍼터링(sputtering) 증착법 및 증발 증착법이 있다.Representative deposition methods of the physical method include a PLD deposition method (Pulsed Laser Deposition), a sputtering deposition method, and an evaporation deposition method.
상기 PLD 증착법은 타겟에 고에너지 레이저를 입사시켜 순간적인 플라즈마를 형성하고 입자들이 방사되어 기판에 증착시키는 증착법이고, 상기 스퍼터링(sputtering) 증착법은 불활성 가스의 원자를 이온화시켜 전기장에 의해 가속시키고 타겟과 충돌시켜 운동량 교환에 의하여 타겟의 물질을 떼어낸 뒤 기판에 입사시켜 증착시키는 증착법이며, 상기 증발(Evaporation) 증착법은 열을 가하여 액체 또는 고체로 부터 증기를 발생시켜 발생된 증기를 기판에 증착시키는 증착법이다.The PLD deposition method is a deposition method in which a high-energy laser is incident on a target to form instantaneous plasma and particles are emitted and deposited on a substrate, and the sputtering deposition method is a deposition method in which atoms of an inert gas are ionized and accelerated by an electric field, It is a deposition method in which the material of the target is detached by collision and momentum exchange and then incident on the substrate for deposition. The evaporation deposition method generates vapor from a liquid or solid by applying heat and deposits the generated vapor on the substrate. am.
상기 증착법 중에서 건식으로 기판에 동박을 입히는 스퍼터링 증착법이나 증발 증착법이 PCB 기판 제조에 많이 적용되고 있다. 이들은 주로 동박 회로나 패드 위에 추가로 금속을 입히는 전해 피니시(Finish) 공정을 종자층(Seed Layer)이나 리드선(Lead Line) 없이 완료하기 위한 테일리스(Tailless) 공법이다.Among the above deposition methods, a sputtering deposition method or an evaporation deposition method in which a copper foil is coated on a substrate by a dry method is widely applied to manufacturing a PCB substrate. These are mainly tailless methods for completing the electrolytic finish process of additionally coating metal on a copper foil circuit or pad without a seed layer or lead line.
상기 스퍼터링 증착법은 단위 면적당 증착률은 작으나 대면적이 가능하므로 산업화하기에 유리하나 증발 증착법(열 증발 증착법, 유도열 증발 증착법, 및 전자빔 증발 증착법)에 비해서 생산력이 떨어지는 단점으로 인해 대량 양산이 필요한 PCB 제조 환경에서 많은 수의 설비를 갖추어야 하므로 초기 투자 비용이 많이 발생하는 단점이 있었다.Although the deposition rate per unit area is small, the sputtering deposition method is advantageous for industrialization because it can cover a large area. Since a large number of facilities must be equipped in the manufacturing environment, there was a disadvantage in that the initial investment cost was high.
이 때문에 상기 PCB 제조 환경에서 PCB 기판의 대량 양산을 위해 증발 증착법을 이용하기 위한 연구가 많아지고 있으나 PCB 기판을 위한 전용 설비가 부재하여 PCB 기판 전용으로 우수하게 사용하기 위한 증발 증착 설비의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.For this reason, there is an increasing number of studies to use the evaporation method for mass production of PCB substrates in the above PCB manufacturing environment, but there is no dedicated facility for PCB substrates, so the development of evaporation facilities for excellent use exclusively for PCB substrates is urgently needed. is in demand.
본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 챔버 내부의 진공실에서 PCB 기판이 장착된 복수의 지그를 공전 및 자전시키면서 성막 재료의 열 증발 확산에 의해 피막을 증착시키되, 복수의 PCB 기판에 균일한 피막을 증착시키도록 하므로 작업성, 생산성 향상 및 증착 품질을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve the various problems of the prior art, and deposits a film by thermal evaporation and diffusion of a film formation material while rotating and rotating a plurality of jigs equipped with a PCB substrate in a vacuum chamber inside the chamber. Its purpose is to provide excellent workability, productivity improvement and deposition quality by depositing a uniform film on the PCB substrate.
본 발명은 상기 챔버 내부의 진공실에 PCB 기판이 장착되는 지그를 연속 공급하면서 증착 작업하도록 함은 물론 상기 지그에 PCB 기판을 간단히 장착 및 분리 사용할 수 있도록 하므로 작업성, 생산성을 더욱 극대화하는데 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to further maximize workability and productivity by enabling deposition work while continuously supplying a jig in which a PCB substrate is mounted to a vacuum chamber inside the chamber, as well as enabling simple mounting and separation of a PCB substrate on the jig. there is.
이러한 본 발명은 내부에 진공실을 형성하는 챔버 본체와, 상기 챔버 본체 전방에 경첩으로 연결 설치하여 회전에 의해 챔버 본체를 폐쇄하는 도어와, 상기 도어 내측에 상하로 축 설치하여 도어 폐쇄시 진공실 중앙에 위치하도록 하되, 중심 바에 회전 가능하게 지지 설치된 회전체의 상판과 하판 사이에 원주상의 등각 위치로 상하 축부에 의해 회전 가능한 복수의 지그를 축 설치하여 상기 지그에 PCB 기판을 장착하는 기판 장착 수단과, 상기 회전체의 공전 및 상기 지그의 자전을 구동시키는 회전 구동수단 및, 상기 회전체 중앙에 수직 설치되어 성막 재료의 열 증발 확산에 의해 PCB 기판에 피막을 증착시키는 열 증발 확산수단으로 구성함에 그 특징이 있다.The present invention relates to a chamber body forming a vacuum chamber therein, a door connected to the front of the chamber body by hinges to close the chamber body by rotation, and a shaft installed vertically inside the door to center the vacuum chamber when the door is closed. A substrate mounting means for mounting a PCB board on the jig by installing a plurality of jigs rotatable by the upper and lower shafts in a circumferential equiangular position between the upper and lower plates of the rotating body rotatably supported on the center bar, and , Rotation driving means for driving the rotation of the rotating body and rotation of the jig, and thermal evaporation and diffusion means installed vertically at the center of the rotating body to deposit a film on the PCB substrate by thermal evaporation and diffusion of the film forming material. It has a characteristic.
본 발명에 따르면, 상기 도어는 좌우 도어로 복수 구성하되, 상기 좌우 도어는 챔버 본체의 전방 좌우에 경첩으로 대향되게 연결 설치하여 좌우 도어를 챔버 본체에 교대로 개폐 사용하도록 구성함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the door is composed of a plurality of left and right doors, and the left and right doors are connected to the left and right front sides of the chamber body by hinges to face each other, so that the left and right doors are alternately opened and closed to the chamber body.
본 발명에 따르면, 상기 기판 장착 수단은 회전체의 상판과 하판 사이에 원주상의 등각 위치로 적어도 3개 이상의 지그를 설치하되, 각 지그는 판 형태로 전,후면에 PCB 기판을 밀착시켜 클램프에 의해 고정시키도록 구성함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the substrate mounting means installs at least three or more jigs in a circumferential equiangular position between the upper plate and the lower plate of the rotating body, and each jig is in the form of a plate and adheres the PCB board to the front and rear surfaces to clamp. Its feature is that it is configured to be fixed by
본 발명에 따르면, 상기 회전 구동수단은 기판 장착 수단 하부에 내,외주연으로 기어를 형성하는 링 기어와 챔버 본체의 하부 일측으로 구동모터에 의해 구동하는 구동 기어가 도어 폐쇄시 치합되어 연동하도록 설치 구성하되, 상기 링 기어와 회전체의 하판 하부에 결합 설치되는 공전 기어가 상하 연동 기어로 치합하여 회전체를 공전시키고, 상기 공전 기어 외측 둘레를 따라 지그 하부가 결합되는 자전 기어를 치합하여 각 지그가 자전하도록 구성함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the rotation driving means is installed so that the ring gear forming gears on the inner and outer periphery of the lower part of the substrate mounting means and the driving gear driven by the driving motor to one side of the lower part of the chamber body are engaged and interlocked when the door is closed. However, the ring gear and the revolving gear coupled to the lower plate of the rotating body are meshed with the upper and lower interlocking gears to revolve the rotating body, and the rotating gear coupled to the lower part of the jig along the outer circumference of the revolving gear is meshed with each jig Its feature is that it is configured to rotate.
본 발명에 따르면, 상기 자전 기어는 상부 중앙에 다각형 축공을 형성하고, 상기 지그의 하 축부 하단은 다각형 축공에 대응되는 다각형 축으로 형성하여 하 축부의 다각형 축을 자전 기어의 다각형 축공에 삽입시키는 것에 의해 지그와 자전 기어가 연동하도록 조립 구성함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the rotation gear forms a polygonal shaft hole in the upper center, and the lower end of the lower shaft of the jig is formed as a polygonal shaft corresponding to the polygonal shaft hole, and the polygonal shaft of the lower shaft is inserted into the polygonal shaft hole of the rotation gear. Its feature is that it is assembled and configured so that the jig and the rotation gear interlock.
본 발명에 따르면, 상기 열 증발 확산수단은 회전체 중앙의 관통공 위치에 두개씩 적어도 한 조 이상 수직 설치되는 전극바와, 상기 전극바의 길이 방향을 따라 클램프로 연결되는 좌우 연결포트와, 상기 전극바의 좌우 연결포트를 서로 연결하는 발열 포트 및, 상기 발열 포트에 설치되는 성막 재료로 구성하여 도어 폐쇄시 전원 인가에 의해 발열 포트에 열 에너지가 가해지면서 성막 재료를 열 증발 확산시키도록 함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the thermal evaporation diffusion means includes at least one pair of electrode bars vertically installed at a through hole in the center of the rotating body, left and right connection ports connected by clamps along the longitudinal direction of the electrode bars, and the electrode bars. It is composed of a heating port connecting the left and right connection ports of each other, and a film formation material installed in the heating port, so that when the door is closed, power is applied to the heating port so that the film formation material is thermally evaporated and diffused while heat energy is applied to the heating port. there is.
본 발명에 따르면, 상기 발열 포트는 코일 형태로 형성하여 성막 재료를 코일 내부로 삽입 설치하되, 상기 발열 포트 양 단의 직선부는 좌우 연결포트의 삽입 구멍에 삽입한 상태에서 볼트 체결에 의해 가압 고정하도록 구성함에 그 특징이 있다.According to the present invention, the heating port is formed in the form of a coil, and the film formation material is inserted into the coil, and the straight portions at both ends of the heating port are pressurized and fixed by fastening bolts while being inserted into the insertion holes of the left and right connection ports. Its composition has its own characteristics.
이러한 본 발명은 챔버 본체 전방에서 도어를 회전시켜 내부 진공실을 폐쇄하되, 상기 도어 내측에 설치되는 기판 장착수단의 회전체 원주상에 PCB 기판이 장착되는 지그를 등각 위치로 축 설치하여 도어 폐쇄시 회전 구동수단에 의해 회전체를 공전시킴과 함께 상기 회전체의 각 지그를 자전시키도록 하고, 상기 기판 장착수단의 중앙에 수직 설치되는 열 증발 확산수단에서 성막 재료에 전달되는 열 에너지에 의해 성막 재료를 증발 확산시켜 지그에 장착된 PCB 기판에 피막을 균일하게 증착시키도록 하므로 작업성, 생산성 향상은 물론 증착 품질을 크게 개선하는 효과를 갖는 것이다.The present invention closes the internal vacuum chamber by rotating the door in front of the chamber body, and rotates when the door is closed by installing a jig on which the PCB substrate is mounted on the circumference of the rotating body of the substrate mounting means installed inside the door in an equiangular position. Each jig of the rotating body is rotated while the rotating body is revolved by the driving means, and the film-forming material is formed by thermal energy transmitted to the film-forming material from the thermal evaporation diffusion means installed vertically at the center of the substrate mounting means. By evaporating and diffusing, the film is uniformly deposited on the PCB substrate mounted on the jig, so it has the effect of significantly improving the deposition quality as well as improving workability and productivity.
특히, 상기 챔버 본체 전방에 도어를 좌우 복수로 마련하고, 상기 좌우 도어를 챔버 본체에 교대로 폐쇄하면서 좌우 도어 내측에 설치되는 기판 장착수단을 연속 공급하여 PCB 기판의 증착 작업을 연속 수행함은 물론 상기 기판 장착수단의 지그에 PCB 기판을 간단히 장착 및 분리하도록 하므로 작업성 및 생산성을 더욱 크게 개선하는 효과를 갖는 것이다.In particular, a plurality of left and right doors are provided in front of the chamber body, and while the left and right doors are alternately closed to the chamber body, substrate mounting means installed inside the left and right doors are continuously supplied to continuously perform the deposition of the PCB substrate, as well as the above. Since the PCB board is simply mounted and separated from the jig of the board mounting means, workability and productivity are further greatly improved.
뿐만 아니라 본 발명은 단일의 진공 챔버 운영에 의해 설치 면적이 적게 필요하고 유지 보수도 간단하게 제공됨은 물론 상기 진공 챔버의 사이즈나 PCB 기판의 크기에 따라 지그 사이즈나 지그의 설치 수효도 변경 가능하여 사용 효율성도 우수한 효과를 갖는 것이다.In addition, the present invention requires a small installation area and provides simple maintenance by operating a single vacuum chamber, and the size of the jig or the number of jig installations can be changed according to the size of the vacuum chamber or the size of the PCB board. Efficiency is also to have an excellent effect.
도 1은 본 발명의 증착 장치를 보여주는 평면 구성도.
도 2는 도 1의 도어 폐쇄 상태를 보여주는 평면 구성도.
도 3은 본 발명의 기판 장착수단을 보여주는 정면도.
도 4는 도 3의 요부 평면도.
도 5는 본 발명의 지그를 보여주는 사시도.
도 6은 본 발명의 열 증발 확산수단을 보여주는 요부 사시도.
도 7은 본 발명의 회전 구동수단을 보여주는 요부 사시도.
도 8은 도 7의 평면 구성도.
도 9는 본 발명 기판 장착수단의 공전 및 자전 작동 상태를 보여주는 요부 평면도.1 is a plan configuration diagram showing a deposition apparatus of the present invention.
2 is a plan configuration diagram showing a door closed state of FIG. 1;
Figure 3 is a front view showing a substrate mounting means of the present invention.
Figure 4 is a plan view of the main part of Figure 3;
Figure 5 is a perspective view showing the jig of the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing the main part of the thermal evaporation diffusion means of the present invention.
Figure 7 is a perspective view showing the main part of the rotary driving means of the present invention.
Fig. 8 is a plan configuration diagram of Fig. 7;
9 is a plan view of main parts showing the orbital and rotational operation states of the substrate mounting means of the present invention.
이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 PCB 기판 전용 회전형 열 증발 확산 증착장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 챔버 본체(10), 도어(20), 기판 장착수단(30), 회전 구동수단(40) 및 열 증발 확산수단(50)으로 구성하여 성막 재료를 이용한 열 증발 확산 증착에 의해 복수의 PCB 기판(2)에 피막을 균일하게 증착하도록 이루어지는 것이다.As shown in FIGS. 1 to 8, the rotational thermal evaporation diffusion deposition apparatus for exclusive use of a PCB substrate according to the present invention includes a
상기 챔버 본체(10)는 가열로(Furnace) 형태로 내부에 진공실(12)을 형성하고, 전방을 개방 형성한다.The
상기 도어(20)는 챔버 본체(10)의 전방에 경첩으로 연결 설치하여 회전에 의해 챔버 본체(10)를 폐쇄하도록 하면서 챔버 본체 내부의 진공실(12)을 밀폐하도록 구성한다.The
이때, 상기 도어(20)는 좌우 도어(20A)(20B)로 복수 구성하되, 상기 좌우 도어(20A)(20B)는 챔버 본체(10)의 전방 좌우에 경첩으로 대향되게 연결 설치하여 좌우 도어(20A)(20B)를 챔버 본체(10)에 교대로 폐쇄하도록 사용하면서 증착 작업을 수행하도록 구성한다.At this time, the
상기 기판 장착 수단(30)는 도어(20) 내측에 상하로 축 설치하여 도어 폐쇄시 챔버 본체의 진공실 중앙에 위치하도록 구성한다. 이때 상기 도어를 좌우 도어(20A)(20B)로 복수 구성하는 경우에 좌우 도어 내측에 기판 장착 수단(30)을 각각 설치 구성한다.The substrate mounting means 30 is vertically installed on the inside of the
상기 기판 장착 수단(30)은 중심 바(33)에 베어링으로 회전 가능하게 지지되도록 회전체(31)를 설치 구성하되, 상기 회전체(31)는 상판(31a)과 하판(31b)을 수직의 연결 바(미도시)로 연결 형성하고, 상기 상판(31a)과 하판(31b) 사이에는 원주상의 등각 위치로 상하 축부(34)(34')에 의해 회전 가능하게 복수의 지그(35)를 축 설치하도록 구성한다.The substrate mounting means 30 is configured by installing a
이때, 상기 회전체의 상판(31a)과 하판(31b)에는 지그의 상하 축부(34)(34')가 삽입되는 삽입공을 각각 형성한다.At this time, insertion holes into which the upper and
그리고 상기 지그(35)는 회전체(31)의 동일 원주상에 등각 위치로 적어도 3개 이상, 즉, 4개, 5개, 6개 또는 그 이상의 수효로 설치 가능하고, 각 지그(35)는 판 형태로 전 또는 전,후면에 PCB 기판(2)을 밀착시켜 클립과 같은 클램프에 의해 고정시키도록 구성한다. 그리고 전면 또는 전,후면에는 상하로 하나 또는 2개 이상의 PCB 기판(2)을 설치하되, 도면에서와 같이 하나의 기판 장착 수단(30)에 6개의 지그(35)를 설치하고, 상기 지그의 전,후면에 상하로 PCB 기판(2)을 설치하는 경우 각 지그에 4개씩 장착할 수 있어 총 24개의 PCB 기판(2)을 한번에 장착할 수 있도록 구성하는 것이다.And the
상기 지그(35)는 진공 챔버의 크기 증감이나 PCB 기판의 크기 증감에 따라 지그의 설치 수효나 크기 사이즈를 달리 적용 가능하다.The number of installation jigs or size of the
상기 회전 구동수단(40)은 기판 장착 수단(30) 하부에 내,외주연으로 기어를 형성하는 링 기어(41)와 챔버 본체의 하부 일측으로 구동모터(M)에 의해 구동하는 구동 기어(45)가 도어 폐쇄시 치합되어 연동하도록 설치 구성하되, 상기 링 기어(41)의 내주연 기어와 회전체의 하판 하부에 결합 설치되는 공전 기어(42)가 동일 축으로 연결되는 상하 연동 기어(43)(43')로 치합하여 회전체(31)를 공전시키도록 하고, 상기 공전 기어(42) 외측 둘레를 따라 지그 하부가 결합되는 자전 기어(44)가 치합되어 자전 기어에 축 결합된 각 지그가 자전하도록 구성한다.The rotation driving means 40 is driven by a
이때, 상기 자전 기어(44)는 상부 중앙에 다각형 축공(44a)을 형성하고, 상기 지그의 하 축부(34') 하단은 다각형 축공에 대응되는 다각형 축(34'a)으로 형성하여 하 축부의 다각형 축을 자전 기어의 다각형 축공(44a)에 삽입시키는 것에 의해 지그가 자전 기어와 연동하도록 조립 구성한다.At this time, the
또한, 상기 링 기어(41)는 하부 받침대(49) 상부에 회전 가능하게 지지 설치하고, 상기 자전 기어(44)는 링 기어 상부에 베어링 등에 의해 회전 가능하게 설치되어 링 기어와 함께 공전하면서 공전 기어에 기어 치합되어 자전하도록 구성되는 것이다.In addition, the
상기 열 증발 확산수단(50)은 회전체 중앙의 관통공(32)에 수직 설치되어 성막 재료의 열 증발 확산에 의해 PCB 기판(2)에 피막을 증착시키도록 구성하는 것이다.The thermal evaporation diffusion means 50 is installed vertically in the through
상기 열 증발 확산수단(50)은 회전체의 상판(31a)과 하판(31b)의 중앙에 형성된 관통공(32) 위치에 두개씩 적어도 한 조 이상, 도면에서는 좌우 두개 조로 대향되게 수직 설치하는 전극바(51)(51')와, 상기 전극바(51)(51')의 길이 방향을 따라 클램프(52)로 일정 간격으로 연결되는 좌우 연결포트(53)(53')와, 상기 전극바(51)(51')의 좌우 연결포트(53)(53')를 서로 연결하는 발열 포트(54) 및, 상기 발열 포트에 설치되는 성막 재료(55)로 구성한다.The thermal evaporation diffusion means 50 is an electrode bar installed vertically facing at least one set of two at least one through
이때, 상기 발열 포트(54)는 열 전도율이 우수한 텅스텐 와이어를 이용하여 코일 형태나 그 밖의 형상으로 형성하고 성막 재료를 코일이나 그 밖의 형상 내부 삽입 설치한다. 그리고 상기 발열 포트 양 단의 직선부(54a)는 좌우 연결포트(53)(53')의 삽입 구멍(53a)에 삽입한 상태에서 볼트(58) 체결에 의해 가압 고정하도록 설치한다.At this time, the
이러한 발열 포트(54)는 도어 폐쇄시 전원 인가에 의해 열 에너지가 가해지면서 성막 재료를 열 증발 확산시키도록 구성한다.The
상기 성막 재료(55)는 구리(Cu), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등의 메탈 소재를 사용하여 PCB 기판이나 이와 유사한 평판 등에 구리(Cu), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등의 메탈 피막을 증착하도록 하는 것이다.The
미 설명 부호로서, 31b는 회전체의 상판을 연결 지지하는 수평 연결바를 나타내는 것이다.As an unexplained numeral, 31b indicates a horizontal connecting bar connecting and supporting the top plate of the rotating body.
다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.Next, we will look at the operation and operation of the present invention configured as described above.
먼저, 도어(20) 내측의 기판 장착 수단(30)에 복수의 PCB 기판(2)을 장착하여 준비한다.First, a plurality of
즉, 상기 기판 장착 수단의 회전체(31)에서 상판(31a)과 하판(31b) 사이의 원주상에 등각 위치로 축 설치되어 있는 지그(35)에 PCB 기판(2)을 장착한다.That is, the
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 도 4 및 도 5에서와 같이 회전체의 원주상에 등각 위치로 6개의 지그(35)가 축 설치된 경우 각 지그(35)의 전,후면 상,하 위치에 각 2개의 PCB 기판(2)을 밀착시키고 양 측단에서 클립과 같은 클램프(39)에 의해 지그와 PCB 기판을 고정시켜 간단히 장착하도록 하는 것이다.To explain this in more detail, when six
이와 같이 상기 회전체의 각 지그(35)에 4개의 PCB 기판(2), 총 6개의 지그(35)에 장착하면서 하나의 기판 장착 수단(30)에 총 24개의 PCB 기판(2)을 동시에 장착하도록 한다.In this way, a total of 24
이와 같이 상기 기판 장착 수단(30)에 총 24개의 PCB 기판(2)을 장착하여 준비한 후, 도어(20)를 경첩에 의해 회전시켜 챔버 본체(10)를 폐쇄하도록 하므로 내부의 진공실(5)을 밀폐하도록 한다.In this way, after a total of 24
이때, 상기 도어(20) 내측의 기판 장착수단(30)은 진공실(5) 내부 중앙으로 위치하게 된다.At this time, the substrate mounting means 30 inside the
또한, 상기 기판 장착수단(30) 하부의 링 기어(41)가 챔버 본체(10)의 하부 일측에 설치되어 있는 구동 기어(45)에 치합하게 되는 것이다.In addition, the
이와 같이 준비된 상태에서 열 확산 증착 작업을 시작한다.In this prepared state, the thermal diffusion deposition operation begins.
우선, 상기 기판 장착 수단(30)의 회전체(31)를 공전하도록 구동시킴과 함께 회전체의 각 지그(35)를 자전하도록 구동시키는 것이다.First, the rotating
이는 도 7 및 도 8에서와 같이 구동모터(M)에 의해 회전 구동하는 구동 기어(45)가 링 기어(41)와 치합되어 링 기어(41)를 회전 구동시킨다.As shown in FIGS. 7 and 8 , the
그리고 상기 링 기어(41)에 상,하 연동 기어(43)(43')로 치합되어 있는 공전 기어(42)를 회전 구동시키면서 회전체(31)가 열 증발 확산수단(50)을 중심으로 회전하여 공전하는 것이다.Further, the
이와 같이 상기 회전체(31)가 공전하면서, 회전체의 상판(31a)과 하판(31b) 사이에 원주상의 등각 위치로 축 설치되어 있는 지그 하단에 결합된 자전 기어(44)가 공전 기어(42)의 외측 둘레를 따라 치합되어 있어 자전 기어(44)가 회전하기 때문에 각 지그(2)가 자전하게 되는 것이다.In this way, while the rotating
이때, 상기 지그(35)는 상하 축부(34)(34')를 회전체의 상판(31a)과 하판(31b)에 형성된 구멍에 삽입시키되, 상기 하 축부(34') 하단에 형성된 다각형 축(34'a)을 자전 기어(44)의 상부 중앙에 대응 형성된 다각형 축공(44a)에 삽입시켜 결합하므로 간단히 결합 사용함은 물론 자전 기어(44)의 회전에 의해 각 지그(35)가 자전하게 되는 것이다.At this time, the
이와 같이 상기 열 증발 확산 수단(50)을 중심으로 회전체(31)가 공전함과 함께 상기 회전체의 원주상에 등각 설치되어 있는 지그(35)가 자전하는 상태에서 열 증발 확산 수단(50)에 의한 성막 재료의 열 증발 확산에 의한 PCB 기판의 증착 작업을 수행하는 것이다.In this way, while the
즉, 상기 열 증발 확산수단(50)에 전원이 인가되면, 파워 트랜스를 통해 두개씩 적어도 한 조 이상 수직 설치되어 있는 전극바(51)(51')와 상기 전극바(51)(51')의 길이 방향을 따라 클램프(52)로 연결되는 좌우 연결포트(53)(53')를 통해 인접 전극바의 좌우 연결포트(53)(53')를 서로 연결하고 있는 발열 포트(54)에 열 에너지가 전달되고, 이 때문에 상기 발열 포트(54), 즉 도면에서와 같이 코일 형태로 형성된 발열 포트(54) 내부로 삽입 설치되어 있는 성막 재료(55)가 가열되어 성막 재료가 순간적으로 기화되면서 확산하되, 회전체의 중앙에서 사방으로 확산하게 되는 것이다(도 9 참조).That is, when power is applied to the thermal evaporation diffusion means 50, the electrode bars 51, 51' and the electrode bars 51, 51' installed vertically are at least one set of at least two pairs through a power transformer. Through the left and
이와 같이 상기 성막 재료(55)가 중앙에서 사방으로 열 증발 확산되어 PCB 기판(2) 표면에 구리(Cu), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등의 다양한 소재의 메탈 피막을 균일하게 증착하는 것이다.In this way, the
특히, 상기 회전체(31)의 공전과 상기 회전체의 원주상에 등각 위치로 설치되어 있는 6개 지그(30)가 자전하기 때문에 회전체의 중앙에서 사방으로 열 증발 확산되는 성막 재료에 의해 상기 지그에 장착되어 있는 총 24개의 PCB 기판(2)에 피막을 균일하게 증착시킬 수 있게 되는 것이다.In particular, since the rotation of the
이와 같이하여 상기 PCB 기판의 피막 증착 작업이 완료되면, 챔버 본체(10)에서 도어(20)를 회전 개방시켜 기판 장착수단에서 코팅 완료된 PCB 기판(2)을 전술한 장착 과정의 역 순으로 분리하는 것이다.In this way, when the film deposition of the PCB substrate is completed, the
한편, 본 발명에서 상기 챔버 본체(10)의 전방에 도어(20)를 단독 구성할 수도 있지만 도 1 및 도 2에서와 같이 전방 양측에 좌우 도어(20A)(20B)로 복수 형성하여 좌우 도어(20A)(20B)를 챔버 본체(10)에 교대로 폐쇄하도록 사용하면서 좌우 도어 내측에 각각 설치되는 기판 장착 수단(30)에 장착된 PCB 기판의 피막 증착 작업을 연속 수행할 수 있는 것이다.On the other hand, in the present invention, although the
이때, 상기 일측 도어(20A) 내측의 기판 장착 수단(30)에 장착된 PCB 기판을 증착하는 과정 중에 타측 도어(20B) 내측의 기판 장착 수단(30)에 PCB 기판을 장착하여 주면서 좌우 도어를 교대로 사용하여 PCB 기판의 피막 증착 작업을 연속 수행하는 것이다.At this time, during the process of depositing the PCB substrate mounted on the
또한, 본 발명에서 상기 열 증발 확산수단(50)은 발열 포트(54)를 코일 형태로 형성하여 성막 재료(55)를 간단히 내 삽입 장착하되, 상기 발열 포트를 좌우 연결포트(53)(53')에 간단히 연결 설치 사용하게 되는데 상기 발열 포트 양 단의 직선부(54a)를 좌우 연결포트(53)(53')의 삽입 구멍(53a)에 삽입한 상태에서 볼트(58) 체결에 의해 체결 고정하므로 간단히 설치 사용하게 되는 것이다.In addition, in the present invention, the thermal evaporation diffusion means 50 forms the
따라서, 본 발명은 상기 챔버 본체(10) 전방에서 도어(20)를 회전시켜 내부의 진공실(12)을 폐쇄하되, 상기 도어(20) 내측에 진공실 중앙으로 위치하도록 설치되는 기판 장착수단의 회전체(31) 원주상에 PCB 기판이 장착되는 지그(35)를 등각 위치로 축 설치하여 회전 구동수단(40)에 의해 회전체를 공전시킴과 함께 상기 회전체의 각 지그를 자전시키도록 하고, 상기 기판 장착수단의 중앙에 수직 설치되는 열 증발 확산수단(50)에서 성막 재료에 전달되는 열 에너지에 의해 성막 재료를 증발 확산시켜 지그에 장착된 복수의 PCB 기판에 피막을 균일하게 증착시키게 되는 것이다.Therefore, the present invention closes the
한편, 본 발명의 열 증발 확산 증착장치는 성막 재료의 열 증발 확산에 의해 PCB 기판의 표면에 피막을 증착시키는 기술 위주로 기술하였으나 PCB 기판 이외에 PCB 기판과 유사하게 지그에 장착 가능한 다양한 재질의 평판에 성막 재료의 열 증발 확산에 의해 피막을 증착시키도록 사용할 수 있음은 물론이고 이와 같은 단순 사용 용도의 변경 정도는 본 발명의 권리범위에 귀속됨을 밝혀둔다.On the other hand, the thermal evaporation diffusion deposition apparatus of the present invention has been described mainly in technology of depositing a film on the surface of a PCB substrate by thermal evaporation and diffusion of a film formation material, but film formation on a flat plate of various materials that can be mounted on a jig similar to a PCB substrate in addition to the PCB substrate. It should be noted that not only can it be used to deposit a film by thermal evaporation diffusion of the material, but also the degree of change in such a simple use is within the scope of the present invention.
10: 챔버 본체 12: 진공실
20: 도어 20A,20B: 좌우 도어
30: 기판 장착수단 31: 회전체
31a: 상판 31b: 하판
32: 관통공 33: 중심 바
34,34': 상하 축부 34'a: 다각형 축
35: 지그 40: 회전 구동수단
41: 링 기어 42: 공전 기어
43: 연동 기어 44: 자전 기어
44a: 다각형 축공 50: 열 증발 확산수단
51,51': 전극바 53,53': 좌우 연결포트
54: 발열 포트 55: 성막 재료10: chamber body 12: vacuum chamber
20:
30: substrate mounting means 31: rotating body
31a:
32: through hole 33: center bar
34,34': upper and lower shaft portion 34'a: polygonal shaft
35: jig 40: rotation drive means
41: ring gear 42: idle gear
43: interlocking gear 44: rotating gear
44a: polygonal shaft hole 50: thermal evaporation diffusion means
51,51':
54: heating port 55: film formation material
Claims (7)
상기 회전 구동수단(40)은 기판 장착 수단(30) 하부에 내,외주연으로 기어를 형성하는 링 기어(41)와 챔버 본체의 하부 일측으로 구동모터(M)에 의해 구동하는 구동 기어(45)가 도어 폐쇄시 치합되어 연동하도록 설치 구성하되, 상기 링 기어(41)와 회전체의 하판 하부에 결합 설치되는 공전 기어(42)가 상하 연동 기어(43)(43')로 치합하여 회전체(31)를 공전시키고, 상기 공전 기어(42) 외측 둘레를 따라 지그 하부가 결합되는 자전 기어(44)를 치합하여 각 지그가 자전하도록 구성한 것을 특징으로 하는 PCB 기판용 회전형 열 증발 확산 증착장치.
A chamber body 10 forming a vacuum chamber 12 therein, a door 20 connected to and installed in front of the chamber body by hinges to close the chamber body by rotation, and a door 20 installed vertically on the inside of the door When it is closed, it is located in the center of the vacuum chamber, but the upper and lower shafts 34 and 34 are placed in an equiangular position on the circumference between the upper plate 31a and the lower plate 31b of the rotating body 31 rotatably supported by the center bar 33. A substrate mounting means 30 for mounting a PCB substrate 2 on the jig 35 by installing a plurality of jigs 35 rotatable by '), and the revolution of the rotating body 31 and the jig ( 35) is composed of a rotation driving means 40 for driving the rotation, and a thermal evaporation diffusion means 50 installed vertically at the center of the rotating body to deposit a film on the PCB substrate 2 by thermal evaporation and diffusion of film formation materials. do,
The rotation driving means 40 is driven by a ring gear 41 forming gears on the inner and outer periphery of the lower part of the substrate mounting means 30 and a drive gear 45 driven by a driving motor M to one side of the lower part of the chamber body. ) is configured to be engaged and interlocked when the door is closed, but the ring gear 41 and the revolving gear 42 coupled to the lower plate of the rotating body mesh with the upper and lower interlocking gears 43 and 43' to rotate the body Rotating type thermal evaporation diffusion deposition apparatus for a PCB substrate, characterized in that each jig is configured to rotate by revolving the revolving gear 42 and engaging the rotating gear 44 to which the lower portion of the jig is coupled along the outer circumference of the revolving gear 42 .
상기 도어(20)는 좌우 도어(20A)(20B)로 복수 구성하되, 상기 좌우 도어(20A)(20B)는 챔버 본체(10)의 전방 좌우에 경첩으로 대향되게 연결 설치하여 좌우 도어(20A)(20B)를 챔버 본체(10)에 교대로 개폐 사용하도록 구성한 것을 특징으로 하는 PCB 기판용 회전형 열 증발 확산 증착장치.
According to claim 1,
The door 20 is composed of a plurality of left and right doors 20A and 20B, and the left and right doors 20A and 20B are connected to the left and right sides of the chamber body 10 oppositely by hinges to form a left and right door 20A. Rotating thermal evaporation diffusion deposition apparatus for a PCB substrate, characterized in that (20B) is configured to alternately open and close the chamber body (10).
상기 기판 장착 수단(30)은 회전체의 상판(31a)과 하판(31b) 사이에 원주상의 등각 위치로 적어도 3개 이상의 지그(35)를 설치하되, 각 지그(35)는 판 형태로 전,후면에 PCB 기판(2)을 밀착시켜 클램프에 의해 고정시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 PCB 기판용 회전형 열 증발 확산 증착장치.
According to claim 1 or 2,
The substrate mounting means 30 installs at least three or more jigs 35 between the upper plate 31a and the lower plate 31b of the rotating body in an equiangular position on a circumference, and each jig 35 rotates in a plate shape. , Rotational thermal evaporation diffusion deposition apparatus for a PCB substrate, characterized in that the PCB substrate (2) is closely attached to the rear surface and configured to be fixed by a clamp.
상기 자전 기어(44)는 상부 중앙에 다각형 축공(44a)을 형성하고, 상기 지그의 하 축부(34') 하단은 다각형 축공에 대응되는 다각형 축(34'a)으로 형성하여 하 축부의 다각형 축을 자전 기어의 다각형 축공(44a)에 삽입시키는 것에 의해 지그와 자전 기어가 연동하도록 조립 구성한 것을 특징으로 하는 PCB 기판용 회전형 열 증발 확산 증착장치.
According to claim 1,
The rotation gear 44 forms a polygonal shaft hole 44a at the upper center, and the lower end of the lower shaft portion 34' of the jig forms a polygonal shaft 34'a corresponding to the polygonal shaft hole to form a polygonal shaft of the lower shaft portion. A rotational thermal evaporation diffusion deposition apparatus for a PCB substrate, characterized in that it is assembled so that the jig and the rotation gear interlock by being inserted into the polygonal shaft hole (44a) of the rotation gear.
상기 열 증발 확산수단(50)은 회전체(31) 중앙의 관통공(32) 위치에 두개씩 적어도 한 조 이상 수직 설치되는 전극바(51)(51')와, 상기 전극바(51)(51')의 길이 방향을 따라 클램프(52)로 연결되는 좌우 연결포트(53)(53')와, 상기 전극바(51)(51')의 좌우 연결포트(53)(53')를 서로 연결하는 발열 포트(54) 및, 상기 발열 포트에 설치되는 성막 재료(55)로 구성하여 도어 폐쇄시 전원 인가에 의해 발열 포트에 열 에너지가 가해지면서 성막 재료를 열 증발 확산시키도록 한 것을 특징으로 하는 PCB 기판용 회전형 열 증발 확산 증착장치.
A chamber body 10 forming a vacuum chamber 12 therein, a door 20 connected to and installed in front of the chamber body by hinges to close the chamber body by rotation, and a door 20 installed vertically on the inside of the door When it is closed, it is located in the center of the vacuum chamber, but the upper and lower shafts 34 and 34 are placed in an equiangular position on the circumference between the upper plate 31a and the lower plate 31b of the rotating body 31 rotatably supported by the center bar 33. A substrate mounting means 30 for mounting a PCB substrate 2 on the jig 35 by installing a plurality of jigs 35 rotatable by '), and the revolution of the rotating body 31 and the jig ( 35) is composed of a rotation driving means 40 for driving the rotation, and a thermal evaporation diffusion means 50 installed vertically at the center of the rotating body to deposit a film on the PCB substrate 2 by thermal evaporation and diffusion of film formation materials. do,
The thermal evaporation diffusion means 50 includes at least one pair of electrode bars 51 and 51' installed vertically at the through hole 32 in the center of the rotating body 31, and the electrode bars 51 and 51 The left and right connection ports 53 and 53' connected to the clamp 52 along the length direction of ') and the left and right connection ports 53 and 53' of the electrode bars 51 and 51' are connected to each other. It is composed of a heating port 54 and a film formation material 55 installed in the heating port, so that when the door is closed, thermal energy is applied to the heating port by applying power to evaporate and diffuse the film formation material. Rotational thermal evaporation diffusion deposition equipment for PCB substrates.
상기 발열 포트(54)는 코일 형태로 형성하여 성막 재료(55)를 코일 내부로 삽입 설치하되, 상기 발열 포트 양 단의 직선부(54a)는 좌우 연결포트(53)(53')의 삽입 구멍(53a)에 삽입한 상태에서 볼트(58) 체결에 의해 가압 고정하도록 구성하고,
상기 회전 구동수단(40)은 기판 장착 수단(30) 하부에 내,외주연으로 기어를 형성하는 링 기어(41)와 챔버 본체의 하부 일측으로 구동모터(M)에 의해 구동하는 구동 기어(45)가 도어 폐쇄시 치합되어 연동하도록 설치 구성하되, 상기 링 기어(41)와 회전체의 하판 하부에 결합 설치되는 공전 기어(42)가 상하 연동 기어(43)(43')로 치합하여 회전체(31)를 공전시키고, 상기 공전 기어(42) 외측 둘레를 따라 지그 하부가 결합되는 자전 기어(44)를 치합하여 각 지그가 자전하도록 구성한 것을 특징으로 하는 PCB 기판용 회전형 열 증발 확산 증착장치.
According to claim 5,
The heating port 54 is formed in a coil shape, and the film forming material 55 is inserted into the coil, and the straight portions 54a at both ends of the heating port are insertion holes of the left and right connection ports 53 and 53'. It is configured to be pressurized and fixed by fastening the bolt 58 in the state inserted in (53a),
The rotation driving means 40 is driven by a ring gear 41 forming gears on the inner and outer periphery of the lower part of the substrate mounting means 30 and a drive gear 45 driven by a driving motor M to one side of the lower part of the chamber body. ) is configured to be engaged and interlocked when the door is closed, but the ring gear 41 and the revolving gear 42 coupled to the lower plate of the rotating body mesh with the upper and lower interlocking gears 43 and 43' to rotate the body Rotating type thermal evaporation diffusion deposition apparatus for a PCB substrate, characterized in that each jig is configured to rotate by revolving the revolving gear 42 and engaging the rotating gear 44 to which the lower portion of the jig is coupled along the outer circumference of the revolving gear 42 .
상기 도어(20)는 좌우 도어(20A)(20B)로 복수 구성하되, 상기 좌우 도어(20A)(20B)는 챔버 본체(10)의 전방 좌우에 경첩으로 대향되게 연결 설치하여 좌우 도어(20A)(20B)를 챔버 본체(10)에 교대로 개폐 사용하도록 구성한 것을 특징으로 하는 PCB 기판용 회전형 열 증발 확산 증착장치.According to claim 5,
The door 20 is composed of a plurality of left and right doors 20A and 20B, and the left and right doors 20A and 20B are connected to the left and right sides of the chamber body 10 oppositely by hinges to form a left and right door 20A. Rotating thermal evaporation diffusion deposition apparatus for a PCB substrate, characterized in that (20B) is configured to alternately open and close the chamber body (10).
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KR1020220177903A KR102517747B1 (en) | 2022-12-19 | 2022-12-19 | Rotating Thermal Evaporation Diffusion Deposition System for PCB |
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- 2022-12-19 KR KR1020220177903A patent/KR102517747B1/en active IP Right Grant
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