KR102532724B1 - Clamping device for horizontal electroplating of printed circuit boards - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수평도금용 클램핑장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 수평으로 침지하여 도금할 수 있도록 함으로써 기판의 홀(hole) 내 공기가 수직 침지 도금 대비 상대적으로 쉽게 빠져나갈 수 있도록 하여 홀 내 도금액 부재로 인한 불량 발생을 줄일 수 있으며 동일 부피의 도금조에 대비 보다 많은 기판을 침지시켜 도금할 수 있게 하여 생산량 극대화 및 최근 고종횡비로 인한 기판의 홀 크기 소형화 추세에 대비할 수 있는 수평도금용 클램핑장치에 관한 것이다.The present invention relates to a clamping device for horizontal plating, and more particularly, by allowing a substrate to be immersed and plated horizontally so that air in a hole of the substrate can escape relatively easily compared to vertical immersion plating. A clamping device for horizontal plating that can reduce the occurrence of defects due to the absence of plating solution, maximize production output by immersing more substrates compared to plating baths of the same volume, and prepare for the trend of miniaturizing the hole size of substrates due to the recent high aspect ratio. It is about.
일반적인 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, 이하 '피시비'라 약칭하기로 함) 제조공정은 내층회로형성 공정, 적층 공정, 드릴링 공정, 동도금 공정, 외층회로형성 공정, PSR(Photo Solder Resist) 인쇄 공정, 및 표면처리 공정 순으로 이루어진다.A typical printed circuit board (Printed Circuit Board, hereinafter referred to as 'PCB') manufacturing process includes an inner layer circuit formation process, a lamination process, a drilling process, a copper plating process, an outer layer circuit formation process, a PSR (Photo Solder Resist) printing process, and a surface treatment process in order.
특히 본 발명과 관련있는 동도금 공정은 피시비 층 사이를 연결해 주기 위한 공정으로 드릴로 인한 홀에 동도금을 입혀 주게 되며, 이러한 동도금의 세부 공정은 크게 디스미어 공정, 무전해도금 공정, 및 전해도금 공정으로 이루어진다.In particular, the copper plating process related to the present invention is a process for connecting PCB layers, and copper plating is applied to holes caused by drilling. It is done.
일반적으로 피시비 제조공정에서 동도금 공정시 기판을 수직으로 세워 도금하는 수직 도금방식을 사용하게 된다.In general, in a copper plating process in a PCB manufacturing process, a vertical plating method in which a substrate is plated by standing it vertically is used.
이러한 수직 도금방식의 경우 도 1a에 예시된 바와 같이 기판(1)을 도금조 내에 수직으로 세워 도금을 진행하게 되므로, 기판(1)의 홀(2) 내 공기(3)가 쉽게 빠져나가지 못하게 되어 도 1b에 예시된 바와 같이 기판(1)의 홀 내 공기로 인한 도금 공동(void) 불량(4)이 발생하기도 하며, 이러한 불량은 오실레이션(oscillation), 바이브레이션(vibration), 공기 교반기(air agitation), 이-덕터(e-ductor) 등의 설치를 통해 해결하고 있다.In the case of this vertical plating method, as shown in FIG. 1A, since the substrate 1 is placed vertically in the plating bath to proceed with plating, the
그러나, 최근 피시비는 종횡비가 점점 높아짐에 따라 상기의 장비들을 사용하여도 기판(1) 홀 속 도금 공동(void) 불량(4)이 잔존하게 되며, 최근에는 기판을 유동하지 않게 클램프로 파지하여 수평으로 배치하는 수평도금방식이 도입되고 있다.However, in recent years, as the aspect ratio of the PCB has gradually increased, the plating void defect 4 in the hole of the board 1 remains even when the above equipment is used, and recently, the board has been gripped with a clamp so as not to flow to make it horizontal. A horizontal plating method is being introduced.
이와 관련하여 대한민국 등록특허 제10-1788678호(2017.10.16. 공고; 이하, '특허문헌1'이라 약칭함)에는 수평으로 배치되는 도금용 기판을 보다 안정적이고 효율적으로 파지할 수 있는 수평도금용 기판의 클램핑 장치가 기재되어 있다.In this regard, Korean Patent Registration No. 10-1788678 (published on October 16, 2017; hereinafter abbreviated as 'Patent Document 1') is for horizontal plating, which can more stably and efficiently hold a plate for plating that is placed horizontally. A device for clamping a substrate is described.
그러나 특허문헌 1에서는 도금액이 충진되는 도금조 내부에 수평방향으로 기판을 배치하고, 수평 배치된 기판의 하부를 지그로 지지하며, 지그 상부에 가압부재가 배치되고, 지그 또는 가압부재를 상하방향으로 승강시키는 승강부를 포함하여, 지그 상부에 기판이 배치된 상태에서 승강부의 상하이동에 의해 지그와 가압부재 사이에 기판이 파지되는 구성이므로, 이러한 클램핑장치의 경우 동일 부피의 도금조에 다수 기판을 침지시킬 수 없게 되어 생산량 증대에 한계가 있다.However, in Patent Document 1, a substrate is placed in a horizontal direction inside a plating bath filled with a plating solution, a lower portion of the horizontally disposed substrate is supported by a jig, a press member is disposed on the top of the jig, and the jig or press member is moved up and down. Since the substrate is gripped between the jig and the pressing member by the vertical movement of the elevating unit including the elevating unit, in the state where the substrate is placed on the top of the jig, the substrate is held between the jig and the pressing member. As a result, there is a limit to the increase in production.
한편, 최근 PCB는 두께가 두꺼운 반면 홀 크기는 점점 작아지는 고종횡비로 발전하는 추세이며 향후 고종횡비는 더욱 커질 것으로 예상되기 때문에 기판의 홀 내 공기 제거에 상당한 어려움이 예상될 뿐만 아니라 홀벽이 도금액과 접촉하는 것 또한 더욱 어려워지게 되어 이러한 도금 공동 불량이 더욱 증가할 것으로 예상되므로 이에 대한 대비책이 요구되고 있다.On the other hand, recent PCBs tend to develop with high aspect ratios in which the thickness of the board is thick while the hole size is getting smaller. As the high aspect ratio is expected to increase in the future, not only is it expected to be very difficult to remove air from the hole of the board, but also the wall of the hole is exposed to the plating solution. Contacting also becomes more difficult, and such defects in plating cavities are expected to increase further, so countermeasures against this are required.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 기판을 수평으로 침지하여 도금할 수 있도록 함으로써 기판의 홀(hole) 내 공기가 수직 침지 도금 대비 상대적으로 쉽게 빠져나갈 수 있도록 하여 홀 내 도금액 부재로 인한 불량 발생율을 줄일 수 있으며 동일 부피의 수직도금용 도금조에 대비 더 많은 기판을 침지시켜 도금할 수 있게 하여 생산량을 극대화할 수 있고 최근 고종횡비로 인하여 기판의 홀 크기가 점점 소형화되는 추세에 대비할 수 있는 수평도금용 클램핑장치를 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention was derived to solve the above problems, and the technical problem to be solved by the present invention is to allow the substrate to be immersed and plated horizontally, so that the air in the hole of the substrate is relatively It is possible to reduce the rate of defects due to the absence of a plating solution in the hole and to maximize production by allowing more substrates to be immersed and plated compared to a plating bath for vertical plating of the same volume. It is intended to provide a clamping device for horizontal plating that can prepare for the trend of gradually miniaturizing the hole size of the board.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 도금액이 충진되는 도금조, 도금조 내측에 등간격 배치되며 외부 전원이 연결되어 기판의 상면에 도금층을 형성하는 애노드, 도금조 내부에 승강 가능하게 수평 배치되며 2쌍의 수평빔과 2쌍의 수직빔 및 2쌍의 전후빔이 서로 수직하게 연결되어 기판의 수평 거치를 위한 수평 거치공간을 형성하여 그 수평 거치공간 내에 복수 기판을 다단으로 수평 거치하며 전체 하중의 지지 및 각 빔으로의 전류 공급을 위한 전도성 지지부가 각 모서리부에 대각으로 연결되어 설치되는 평면랙, 및 평면랙 상부에 설치되며 리니어액추에이터 모터에 의한 상하 왕복운동으로 평면랙을 도금조 내부에서 승강시키는 평면랙 승강부재를 포함하는, 수평도금용 클램핑장치이다.In one embodiment of the present invention for achieving the above object, a plating bath filled with a plating solution, an anode disposed inside the plating bath at equal intervals and connected to an external power source to form a plating layer on the upper surface of a substrate, and an anode lifted inside the plating
본 발명에 의하면, 기판을 수평으로 침지하여 도금할 수 있도록 함으로써 기판의 홀(hole) 내 공기가 수직 침지 도금 대비 상대적으로 쉽게 빠져나갈 수 있도록 함으로써 홀 내 도금액 부재로 인한 불량 발생율을 줄일 수 있는 이점을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, by allowing the substrate to be plated by immersing it horizontally, air in the hole of the substrate can escape relatively easily compared to vertical immersion plating, thereby reducing the rate of defects due to the absence of a plating solution in the hole. will be able to provide
또한 본 발명에 의하면, 복수 개의 기판을 수평으로 다단 배치하여 침지 및 도금할 수 있도록 함으로 동일 부피의 도금조에 대비 더 많은 기판을 침지시켜 도금할 수 있게 하여 생산량을 극대화시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있게 하고, 또한 최근 고종횡비로 인하여 기판의 홀 크기가 점점 소형화되는 추세에 효과적으로 대비할 수 있는 이점을 제공하게 된다.In addition, according to the present invention, a plurality of substrates can be immersed and plated by arranging a plurality of substrates horizontally in multiple stages, so that more substrates can be immersed and plated compared to a plating bath of the same volume. Thus, the effect of maximizing production capacity can be obtained In addition, it provides an advantage that can effectively prepare for the trend of gradually miniaturizing the hole size of the substrate due to the recent high aspect ratio.
도 1a는 종래 수직 도금방식의 기판 수직 단면을 발췌하여 예시한 모식도이고, 도 1b는 홀 내 공기로 인한 도금 공동 불량을 촬영한 참고용 샘플 사진이다.
도 2은 본 발명에 의한 수평도금용 클램핑장치의 전체적인 구성을 예시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면랙 주요부를 발췌하여 예시한 상세도이다.
도 4는 본 발명의 수평도금용 클램핑장치에 의한 수평도금시 기판 수평단면을 발췌하여 예시한 모식도이다.1A is a schematic diagram illustrating a vertical cross-section of a substrate of a conventional vertical plating method, and FIG. 1B is a sample photo for reference in which a plating cavity defect due to air in a hole is photographed.
2 is a perspective view illustrating the overall configuration of a clamping device for horizontal plating according to the present invention.
3 is a detailed view exemplified by extracting the main parts of the flat rack of FIG. 2 .
4 is a schematic diagram illustrating a horizontal cross-section of a substrate during horizontal plating by the clamping device for horizontal plating of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 수평도금용 클램핑장치의 구성과 동작 및 그에 의한 작용 효과를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of a clamping device for horizontal plating according to a preferred embodiment of the present invention and its effect will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in this specification and claims are not limited to the usual or dictionary meanings, and the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his or her invention in the best way. Based on this, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, it is understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of this application. shall.
도 2은 본 발명에 의한 수평도금용 클램핑장치의 전체적인 구성을 예시한 사시도이고 도 3은 도 2의 수평도금용 레크의 주요부를 발췌하여 예시한 상세도이며, 도 4는 본 발명의 수평도금용 클램핑장치에 의한 수평도금시 기판 수평단면을 발췌하여 예시한 모식도로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수평도금용 클램핑장치는 도금조(10), 애노드(20), 평면랙(100), 및 평면랙 승강부재(40)를 포함하여 구성될 수 있다.Figure 2 is a perspective view illustrating the overall configuration of the clamping device for horizontal plating according to the present invention, Figure 3 is a detailed view illustrating the main parts of the rack for horizontal plating of Figure 2, Figure 4 is for horizontal plating of the present invention As a schematic diagram exemplified by extracting a horizontal section of a substrate during horizontal plating by the clamping device, the clamping device for horizontal plating according to an embodiment of the present invention includes a
도금조(10)는 도금액이 충진되는 통상의 탱크로서, 상부는 개방되고 좌우 양측에는 도금액의 순환 및 여과를 원활히 하기 위한 순환 및 여과장치(11)가 각각 더 구비될 수 있다.The plating
애노드(20)는 도금조(10) 내측에 등간격으로 배치되며, 외부 전원이 연결되어 기판의 상면에 도금층을 형성한다. 이러한 애노드(20)는 함인동으로서 도금층의 두께 편차를 줄일 수 있도록 도금조(10)의 내측 가장자리를 따라 사면에 등간격으로 배치된다.The
평면랙(100)은 도금조(10)의 내부에서 승강 가능하게 수평으로 배치되며, 도금 방지를 위해 티타늄 코팅된 2쌍의 수평빔(101)과 2쌍의 수직빔(102) 및 2쌍의 전후빔(103)이 서로 수직하게 연결되어 거치공간을 형성하고, 평면랙의 하중 지지 및 각 빔으로의 전류 공급을 위한 전도성 지지부(104)가 각 모서리부에 대각으로 연결되어 설치된다. 이러한 평면랙(100)은 거치공간의 내부에 설치되는 복수 개의 기판 거치부(110), 각 기판 거치부(110) 상부에 각각 설치되는 복수 개의 기판 가압부(120), 기판 두께에 따라 기판 거치부(110)로부터 이격되는 각 가압단자의 높이를 조절하는 단자높이 조절부재(130)를 포함하여 구성될 수 있다.The
수평빔(101)은 2쌍으로 이루어지며, 제1방향으로 서로 평행하게 이격 배치되고 길이의 확장 또는 축소가 가능하도록 신축 가능한 빔으로서 도금 방지를 위해 티타늄 코팅되어 이루어진다. 이를 위하여 각 수평빔(101)은 예를 들면 일측 단부가 개방되고 속이 빈 중공의 제1빔(101a)과, 제1빔(101a)의 개방된 단부를 통해 그 내부로 삽입 또는 인출 가능한 외경의 제2빔(101b)으로 이루어져, 제1빔(101a)의 외부로 인출된 제2빔(101b)의 노출부분 길이와 제1빔(101a)의 길이의 합으로 전체 길이가 조절되도록 구성될 수 있다. 이 경우 제1빔(101a)은 제2빔(101b)이 삽입되는 단부의 일측에 단자폭 조절볼트(101c)가 더 구비될 수 있다. 이러한 단자폭 조절볼트(101c)는 기판 거치부(110)에 거치되는 기판의 수평폭에 따라 제1빔(101a)의 내부로 삽입되거나 인출되는 제2빔(101b)을 가압 및 고정시킴으로써 제1빔(101a)과 제2빔(101b)의 노출부분 길이에 의한 각 수평빔(101)의 전체적인 길이를 신축 조절할 수 있게 된다.The
수직빔(102)은 2쌍으로 이루어지며, 제1방향에 대해 수직한 제2방향으로 서로 평행하게 수평빔의 길이만큼 이격 배치되고, 이웃 배치된 두 수평빔의 단부를 양단부에서 각각 연결(예를 들면 전방측에 평행하게 이웃 배치된 한 쌍의 수평빔의 단부를 연결하고 후방측에 평행하게 이웃 배치된 나머지 쌍의 수평빔의 단부를 연결)하여 2쌍의 수평빔(101)을 확장 또는 축소시키는 동작에 의해 이격 거리가 가변될 수 있도록 설치되며 도금 방지를 위해 티타늄 코팅되어 이루어진다. 이러한 수직빔(102)은 그 상단부로부터 일정 간격 이격된 하부에 기판 가압부(120)를 볼트 결합으로 고정할 수 있는 단자 고정부(102a)가 더 구비될 수 있다.The
전후빔(103)은 2쌍으로 이루어지며, 제1방향 및 제2방향에 대해 모두 수직한 제3방향으로 서로 평행하게 이격 배치되고 도금 방지를 위해 티타늄 코팅되어 이루어지며 수평빔(101)과 수직빔(102)이 만나는 이웃한 두 모서리를 연결하여 2쌍의 수평빔(101)과 2쌍의 수직빔(102)과 함께 기판의 수평 거치를 위한 거치공간을 형성한다.The front and
전도성 지지부(104)는 평면랙(100)의 상부에 설치되며, 평면랙(100)의 전체 하중을 지지하면서 수평빔(101)과 수직빔(102)과 전후빔(103)으로 최대한으로 균일한 전류 공급이 가능하도록 전도성 빔으로 이루어지며, 평면랙(100) 상부의 수평빔(101)과 수직빔(102)과 전후빔(103)이 교차되는 각 모서리부에 대각으로 연결되어 설치된다.The
기판 거치부(110)는 수평 도금할 복수 기판을 각각 개별적으로 다단 이격시켜 수평 거치할 수 있는 복수 개의 거치대(111a-111n)로 이루어지며, 1쌍의 수직빔(102)에 의해 일측 단부가 평행하게 지지되어 설치되되 수직빔(102)의 길이방향을 따라 상하 등간격으로 이격 배치된다. 또한 이러한 기판 거치부(110)는 2쌍의 수직빔(102)에 의해 좌우(또는 전후)에서 각각 지지되어 거치공간 내측으로 서로 마주보게 설치된다.The
기판 가압부(120)는 기판 거치부(110)의 상부에 승강 가능하게 배치되어 기판 거치부(110)에 거치된 각 기판 상면을 가압하며 단자높이 조절부재(130)에 의해 그 승강높이가 조절된다. 이를 위하여 기판 가압부(120)는 기판 거치부(110)의 상부에 각각 일정 높이 이격되게 수평 설치되어 기판 상면을 각각 가압하는 복수 개의 가압단자(121a-121n)와, 복수 개의 가압단자(121a-121n)를 일측 단부에서 상하로 공통되게 연결하여 일체화시키는 수직 연결대(122), 및 수직 연결대(122)의 상단부에 각 가압단자(121a-121n)와 동일방향으로 형성되어 수직빔(102)의 단자 고정부(102a)에 볼트 결합으로 착탈되는 상단 고정대(123)를 포함하여 이루어진다.The
단자높이 조절부재(130)는 각 수직빔(102) 상부의 단자 고정부(102a)에 볼트 결합되고 그 결합정도에 따라 기판 가압부(120)의 승강 높이를 조절할 수 있는 체결 볼트로 이루어질 수 있다. 이러한 단자높이 조절부재(130)는 기판 가압부(120)의 상단 고정대(123)를 각 수직빔(102)의 단자 고정부(102a)에 승강 가능하게 결합하여 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n)를 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n) 상부에서 일체로 승강 가능하게 고정시키며, 체결 볼트의 조립 정도에 따라 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n)를 전체적으로 각 기판 거치부(110)의 상부에서 승강시켜 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)에 거치된 기판 두께에 따라 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)와 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n) 간의 이격 높이를 조절한다.The terminal
평면랙 승강부재(40)는 도금조(10)의 상부에 별도의 지지대(40a)에 의해 지지되어 설치되는 리니어액추에이터 모터(41), 리니어액추에이터 모터(41)에 의해 상하 왕복운동하는 승강로드(42), 및 승강로드(42)의 단부에 평면랙(100) 상부의 전도성 지지부(104)를 착탈 가능하게 결합 또는 분리시키는 착탈형 브라켓(43)을 포함하며, 승강로드(42)의 단부에 평면랙(100) 상부의 전도성 지지부(104)를 착탈 가능하게 결합시킨 상태에서 리니어액추에이터 모터(41)에 의해 승강로드(42)가 상하 왕복운동하여 평면랙(100)을 도금조(10)의 내부로 하강시키거나 반대로 상승시킨다. 이러한 평면랙 승강부재(40)의 착탈형 브라켓(43)은 예를 들면 U형 브라켓 또는 H형 브라켓이 사용될 수 있으며, 이러한 브라켓을 통해 평면랙 승강부재(40)는 평면랙(100) 상부의 전도성 지지부(104)에 착탈 가능하게 연결된다.The flat rack elevating member 40 includes a
이상과 같이 구성되는 본 발명의 수평도금용 클램핑장치의 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation of the clamping device for horizontal plating of the present invention configured as described above and the effect thereof will be described as follows.
먼저, 평면랙(100)의 각 수평빔(101)의 단자폭 조절볼트(101c)를 풀고 제1빔(101a)의 내부로 삽입 또는 인출되는 제2빔(101b)의 노출부분 길이를 조절한 후 다시 각 수평빔(101)의 단자폭 조절볼트(101c)를 조여 제2빔(101b)을 제1빔(101a)의 단부에 가압 및 고정하는 과정을 통해 제1빔(101a)과 제2빔(101b)의 노출부분 길이에 의해 결정되는 각 수평빔(101)의 전체적인 길이를 기판 거치부(110)에 거치되는 도금할 기판의 폭에 맞게 조절한다.First, loosen the terminal
상기와 같이 도금할 기판의 폭에 맞게 각 수평빔(101)의 전체적인 길이 조절이 완료되면, 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)에 복수 개의 기판을 각각 개별적으로 이격되게 수평 거치시킨다.As described above, when the overall length of each
기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)에 복수 개의 기판 거치가 완료되면 기판 거치부(110)에 거치되는 기판의 두께에 따라 단자높이 조절부재(130)의 볼트 결합정도를 조절하여 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)로부터 이격되는 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n)의 높이를 기판 거치부(110)에 거치되는 기판의 높이에 맞게 조절한다. 이로써 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)에 각각 거치된 각 기판의 상면을 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n)가 각각 안정적으로 가압할 수 있게 한다.When the plurality of substrates are mounted on each of the
상기와 같이 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n)가 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)에 각각 거치된 각 기판의 상면을 안정적으로 가압하게 되면, 평면랙 승강부재(40)의 승강로드(42)의 단부에 착탈형 브라켓(43)을 통해 평면랙(100) 상부의 전도성 지지부(104)를 착탈 가능하게 결합시키고, 그 상태에서 리니어액추에이터 모터(41)에 의해 승강로드(42)를 상하 왕복운동시켜 평면랙(100)을 도금조(10)의 내부로 하강시켜 도금조(10)에 충진된 도금액에 평면랙(100)이 전체적으로 침지 및 필요에 따라 승강될 수 있도록 한다.As described above, when the
이후 평면랙 승강부재(40)의 승강로드(42) 및 도금조(10)에 외부 전원을 공급하여 평면랙 승강부재(40)의 승강로드(42)와 착탈형 브라켓(43)을 통해 평면랙(100)에 전류를 공급하면 평면랙(100) 상부에 대각선으로 연결된 전도성 지지부(104)에 의해 최대한으로 균일한 전류가 평면랙(100)의 각 수평빔(101)과 수직빔(102) 및 전후빔(103)에 공급될 수 있게 된다. 따라서 평면랙(100)의 각 수직빔(102)에 지지된 기판 가압부(120)에 균일한 전류가 공급될 수 있게 되며, 수직 연결대(122)를 통해 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n)에도 균일한 전류가 공급될 수 있게 되어, 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)에 거치된 각 기판의 상면에 도금조(10) 내측에 등간격으로 배치된 애노드(20)에 의해 도금층을 형성할 수 있게 된다.Thereafter, external power is supplied to the elevating rod 42 of the elevating member 40 of the flat rack and the plating
이때 도금조(10)의 좌우 양측에는 도금액 순환 및 불순물 제거를 위한 순환 및 여과장치(11)가 설치되어 있으므로, 도금액의 순환 및 여과가 원활히 이루어질 수 있게 되고, 또한 도금조(10) 내부에서의 평면랙(100)의 승강운동에 의해 수평 배치된 복수 기판의 홀 내 공기가 수직 도금방식에서보다 쉽게 빠져나갈 수 있게 되므로 홀 내 일부 도금이 되지 않는 도금 공동 불량을 줄일 수 있게 되며 균일하고 깨끗한 도금층을 얻을 수 있게 된다.At this time, since circulation and
또한 도금조(10)에 설치되는 애노드(20)는 함인동으로서 도금조(10)의 내측 가장자리를 따라 사면에 등간격으로 배치되므로, 도금조의 4면에서 균일하게 다량의 구리이온 발생이 가능하게 되어 도금층의 두께 편차를 줄일 수 있게 된다.In addition, since the
이상의 본 발명에 의하면, 기판을 수평으로 침지하여 도금할 수 있도록 함으로써 기판의 홀(hole) 내 공기가 수직 침지 도금 대비 상대적으로 쉽게 빠져나갈 수 있도록 하여 홀 내 도금액 부재로 인한 불량 발생율을 줄일 수 있으며 동일 부피의 수직도금용 도금조에 대비 더 많은 기판을 침지시켜 도금할 수 있게 하여 생산량을 극대화할 수 있고 최근 고종횡비로 인하여 기판의 홀 크기가 점점 소형화되는 추세에 대비할 수 있는 효과를 제공하게 된다.According to the present invention, by allowing the substrate to be immersed and plated horizontally, air in the hole of the substrate can escape relatively easily compared to vertical immersion plating, thereby reducing the rate of defects due to the absence of a plating solution in the hole. Compared to a plating bath for vertical plating of the same volume, more substrates can be immersed and plated, thereby maximizing production output, and providing an effect to prepare for the recent trend of miniaturizing the hole size of the substrate due to the high aspect ratio.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by the limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art in the field to which the present invention belongs can make various modifications and transformation is possible Therefore, the spirit of the present invention should be grasped only by the scope of the claims described below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention.
1 : 기판 2 : 홀
3 : 공기 4 : 도금 공동(void) 불량
10 : 도금조 11 : 순환 및 여과장치
20 : 애노드 40 : 평면랙 승강부재
40a : 지지대 41 : 리니어액추에이터 모터
42 : 승강로드 43 : 착탈형 브라켓
100 : 평면랙 101 : 수평빔
101a : 제1빔 101b : 제2빔
101c : 단자폭 조절볼트 102 : 수직빔
102a : 단자 고정부 103 : 전후빔
104 : 전도성 지지부 110 : 기판 거치부
111a-111n : 거치대 120 : 기판 가압부
121a-121n : 가압단자 122 : 수직 연결대
123 : 상단 고정대 130 : 단자높이 조절부재1: substrate 2: hole
3: air 4: defective plating void
10: plating tank 11: circulation and filtering device
20: anode 40: flat rack lifting member
40a: support 41: linear actuator motor
42: lifting rod 43: detachable bracket
100: flat rack 101: horizontal beam
101a: first beam 101b: second beam
101c: terminal width adjustment bolt 102: vertical beam
102a: terminal fixing part 103: front and rear beam
104: conductive support part 110: substrate mounting part
111a-111n: cradle 120: substrate pressing unit
121a-121n: press terminal 122: vertical connecting rod
123: upper bracket 130: terminal height adjustment member
Claims (10)
상기 도금조(10) 내측에 등간격 배치되며 외부 전원이 연결되어 기판의 상면에 도금층을 형성하는 애노드(20);
상기 도금조(10)의 내부에 승강 가능하게 수평 배치되며 2쌍의 수평빔(101)과 2쌍의 수직빔(102) 및 2쌍의 전후빔(103)이 서로 수직하게 연결되어 기판의 수평 거치를 위한 수평 거치공간을 형성하여 그 수평 거치공간 내에 복수 기판을 다단으로 수평 거치하며, 평면랙의 하중 지지 및 각 빔으로의 전류 공급을 위한 전도성 지지부(104)가 각 모서리부에 대각으로 연결되어 설치되는 평면랙(100); 및
상기 평면랙(100)의 상부에 설치되며 리니어액추에이터 모터에 의한 상하 왕복운동으로 평면랙(100)을 상기 도금조(10) 내부에서 승강시키는 평면랙 승강부재(40);를 포함하며,
상기 평면랙(100)은,
제1방향으로 서로 평행하게 이격 배치되며 길이의 확장 또는 축소가 가능하도록 신축 가능한 빔으로 이루어지는 2쌍의 수평빔(101);
제1방향에 대해 수직한 제2방향으로 서로 평행하게 수평빔의 길이만큼 이격 배치되며 이웃 배치된 두 수평빔의 단부를 각각 연결하여 2쌍의 수평빔(101)의 길이 신축에 의해 이격 거리가 가변되며, 상단부로부터 일정 간격 이격된 하부에 기판 가압부를 볼트 결합으로 고정하기 위한 단자 고정부(102a)가 구비되는 2쌍의 수직빔(102);
제1방향 및 제2방향에 대해 모두 수직한 제3방향으로 서로 평행하게 이격 배치되며 수평빔(101)과 수직빔(102)이 만나는 이웃한 두 모서리를 연결하여 2쌍의 수평빔(101) 및 2쌍의 수직빔(102)과 함께 기판의 수평 거치를 위한 수평 거치공간을 형성하는 2쌍의 전후빔(103); 및
평면랙(100)의 전체 하중을 지지하면서 수평빔(101)과 수직빔(102)과 전후빔(103)으로 최대한으로 균일한 전류 공급이 가능하도록 전도성 빔으로 이루어지며, 수평빔(101)과 수직빔(102)과 전후빔(103)이 교차되는 평면랙(100) 상부의 각 모서리부에 대각으로 연결되어 설치되는 전도성 지지부(104);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수평도금용 클램핑장치.a plating bath 10 filled with a plating solution;
anodes 20 disposed inside the plating bath 10 at regular intervals and connected to an external power source to form a plating layer on the upper surface of the substrate;
The plating tank 10 is horizontally arranged so as to be able to move up and down, and two pairs of horizontal beams 101, two pairs of vertical beams 102, and two pairs of front and rear beams 103 are vertically connected to each other so that the substrate is leveled. A horizontal mounting space is formed to horizontally mount a plurality of substrates in multiple stages in the horizontal mounting space, and conductive supports 104 for supporting the load of the flat rack and supplying current to each beam are diagonally connected to each corner. A flat rack 100 that is installed; and
A flat rack elevating member 40 installed on the upper part of the flat rack 100 and lifting the flat rack 100 inside the plating bath 10 by up and down reciprocating motion by a linear actuator motor; includes,
The flat rack 100,
Two pairs of horizontal beams 101 arranged parallel to each other in a first direction and made of extensible beams to expand or contract in length;
It is arranged parallel to each other in the second direction perpendicular to the first direction by the length of the horizontal beam and connects the ends of the two adjacent horizontal beams, respectively, so that the separation distance is increased by the expansion and contraction of the length of the two pairs of horizontal beams 101. Two pairs of vertical beams 102 that are variable, and are provided with terminal fixing parts 102a for fixing the substrate pressing part to a lower part spaced apart from the upper part by a bolt coupling;
Two pairs of horizontal beams 101 are arranged parallel to each other in a third direction perpendicular to both the first and second directions and connect two adjacent corners where the horizontal beam 101 and the vertical beam 102 meet. and two pairs of vertical beams 102 and two pairs of front and rear beams 103 forming a horizontal mounting space for horizontally mounting a substrate; and
The horizontal beam 101, the vertical beam 102, and the front and rear beams 103 are made of conductive beams to enable maximum uniform current supply while supporting the entire load of the flat rack 100, and the horizontal beam 101 and Clamping for horizontal plating, characterized in that it comprises a; conductive support 104 installed diagonally connected to each corner of the upper part of the flat rack 100 where the vertical beam 102 and the front and rear beams 103 intersect. Device.
도금액의 순환 및 여과를 원활히 하기 위한 순환 및 여과장치(11)가 도금조의 좌우 양측에 구비되는 것을 특징으로 하는 수평도금용 클램핑장치.The method of claim 1, wherein the plating bath 10,
A clamping device for horizontal plating, characterized in that circulation and filtering devices 11 for facilitating circulation and filtration of the plating solution are provided on both left and right sides of the plating bath.
함인동으로서 도금층의 두께 편차를 줄일 수 있도록 상기 도금조(10)의 내측 가장자리를 따라 사면에 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수평도금용 클램핑장치.The method of claim 1, wherein the anode (20),
The clamping device for horizontal plating, characterized in that the phosphorus copper is arranged at equal intervals on the slope along the inner edge of the plating bath (10) to reduce the thickness variation of the plating layer.
일측 단부가 개방되고 속이 빈 중공의 제1빔(101a);
제1빔(101a)의 개방된 단부를 통해 그 내부로 삽입 또는 인출 가능한 외경의 제2빔(101b);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평도금용 클램핑장치.The method of claim 1, wherein each horizontal beam 101,
A hollow first beam 101a with one end open and hollow;
A clamping device for horizontal plating characterized in that it consists of a second beam (101b) having an outer diameter that can be inserted or pulled out into the inside through the open end of the first beam (101a).
제2빔(101b)이 삽입되는 제1빔(101a)의 단부 일측에 설치되어 제1빔(101a)의 내부로 삽입 또는 인출되는 제2빔(101b)을 가압 및 고정시켜 제2빔(101b)의 노출부분 길이 조절에 의해 각 수평빔(101)의 전체적인 길이를 신축 조절하는 단자폭 조절볼트(101c);가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수평도금용 클램핑장치.The method of claim 5, wherein each horizontal beam 101,
The second beam 101b is installed on one side of the end of the first beam 101a into which the second beam 101b is inserted, and presses and fixes the second beam 101b inserted or drawn into the first beam 101a to thereby press and fix the second beam 101b. A clamping device for horizontal plating, characterized in that it is further provided; a terminal width adjusting bolt (101c) for expanding and contracting the overall length of each horizontal beam (101) by adjusting the length of the exposed portion of ).
수평 도금할 복수 기판을 각각 개별적으로 다단 이격시켜 수평 거치할 수 있는 복수 개의 거치대(111a-111n)가 수직빔(102)의 길이방향을 따라 상하 등간격으로 이격 배치되어 이루어지는 기판 거치부(110);
상기 기판 거치부(110)의 상부에 승강 가능하게 배치되며 단자높이 조절부재에 의해 승강높이가 조절되어 기판 거치대(110)에 거치된 각 기판의 상면을 가압하는 기판 가압부(120); 및
각 수직빔의 상부에 볼트 결합으로 고정되되 그 볼트 결합정도에 따라 기판 가압부(120)의 승강 높이를 조절하는 단자높이 조절부재(130);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수평도금용 클램핑장치.The method of claim 1, wherein the flat rack 100,
A substrate holder 110 comprising a plurality of holders 111a to 111n capable of horizontally mounting a plurality of substrates to be plated separately in multiple stages and spaced apart at equal intervals up and down along the longitudinal direction of the vertical beam 102 ;
A substrate pressurizing unit 120 that is disposed above the substrate holder 110 to be able to move up and down, and whose height is adjusted by a terminal height adjusting member to press the upper surface of each substrate mounted on the substrate holder 110; and
For horizontal plating, characterized in that it is configured to further include; a terminal height adjusting member 130 that is fixed to the upper part of each vertical beam by bolting and adjusts the elevation height of the substrate pressing unit 120 according to the degree of bolting. clamping device.
기판 거치부(110)의 각 거치대 상부에 각각 일정 높이 이격되게 수평 설치되어 기판 상면을 각각 가압하는 복수 개의 가압단자(121a-121n);
복수 개의 가압단자(121a-121n)를 일측 단부에서 상하로 공통되게 연결하여 일체화시키는 수직 연결대(122); 및
수직 연결대(122)의 상단부에 각 가압단자(121a-121n)와 동일방향으로 형성되어 수직빔(102)의 단자 고정부(102a)에 볼트 결합으로 착탈되는 상단 고정대(123);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수평도금용 클램핑장치.The method of claim 7, wherein the substrate pressing unit 120,
A plurality of pressing terminals 121a-121n installed horizontally at a predetermined height and spaced apart from each other on each holder of the substrate holder 110 to press the upper surface of the substrate, respectively;
a vertical connector 122 for integrating the plurality of pressurizing terminals 121a-121n by commonly connecting them vertically at one end; and
An upper fixing base 123 formed at the upper end of the vertical connecting rod 122 in the same direction as each of the pressing terminals 121a-121n and detachable to the terminal fixing part 102a of the vertical beam 102 by bolting. Clamping device for horizontal plating, characterized in that.
기판 가압부(120)의 상단 고정대(123)를 각 수직빔(102)의 단자 고정부(102a)에 승강 가능하게 결합하여 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n)를 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n) 상부에서 일체로 승강 가능하게 고정시키며, 체결 볼트의 조립 정도에 따라 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n)를 전체적으로 각 기판 거치부(110)의 상부에서 승강시켜 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)에 거치된 기판 두께에 따라 기판 거치부(110)의 각 거치대(111a-111n)와 기판 가압부(120)의 각 가압단자(121a-121n) 간의 이격 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 수평도금용 클램핑장치.The method of claim 8, wherein the terminal height adjusting member 130,
Each of the pressing terminals 121a-121n of the substrate pressing unit 120 is mounted on the substrate by combining the upper fixing table 123 of the substrate pressing unit 120 with the terminal fixing unit 102a of each vertical beam 102 so as to be able to move up and down. It is fixed so as to be able to move up and down integrally at the upper part of each holder 111a-111n of the part 110, and each press terminal 121a-121n of the substrate press part 120 as a whole is each substrate holder according to the assembly degree of the fastening bolt. Each holder 111a-111n of the substrate holder 110 and the substrate pressing unit 120 are moved up and down from the top of the substrate holder 110 according to the thickness of the substrate mounted on each holder 111a-111n of the substrate holder 110 Clamping device for horizontal plating, characterized in that for adjusting the separation height between each of the pressing terminals (121a-121n) of the.
도금조(10)의 상부에 별도의 지지대(40a)에 의해 지지되어 설치되는 리니어액추에이터 모터(41);
리니어액추에이터 모터(41)에 의해 상하 왕복운동하는 승강로드(42); 및
승강로드(42)의 단부에 평면랙(100) 상부의 전도성 지지부(104)를 착탈 가능하게 결합 또는 분리시키는 착탈형 브라켓(43); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수평도금용 클램핑장치.The method of claim 1, wherein the flat rack elevating member 40,
a linear actuator motor 41 supported and installed above the plating bath 10 by a separate support 40a;
a lifting rod 42 reciprocating up and down by a linear actuator motor 41; and
a detachable bracket 43 detachably coupling or detaching the conductive support 104 on the top of the flat rack 100 to the end of the lift rod 42; Clamping device for horizontal plating, characterized in that comprises a.
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