KR20020042737A - 컨베이어식 전기도금 장치 - Google Patents

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KR20020042737A
KR20020042737A KR1020027005099A KR20027005099A KR20020042737A KR 20020042737 A KR20020042737 A KR 20020042737A KR 1020027005099 A KR1020027005099 A KR 1020027005099A KR 20027005099 A KR20027005099 A KR 20027005099A KR 20020042737 A KR20020042737 A KR 20020042737A
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housing
substrate
anode
assembly
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KR1020027005099A
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파우처제롬알.
웨브조셉엠.
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텔리다인 테크놀로지스 인코포레이티드
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Abstract

컨베이어식 전기도금 장치(110)는 도금 용액을 기판(217)에 공급하는 복수의 흡수성 도포기 조립체들(116)에 근접하여 위치하는 양극(134)과 기판(217)을 잡음으로써 도금 용액으로부터 전기적 접촉부를 절연시키는 컨베이어 장치(114)를 갖는다. 이 컨베이어식 전기도금 장치(110)는 분기관(130)과 양극(134)을 구비하는 유동층 조립체(112), 유동층 조립체(112)에 인접하는 컨베이어 장치(114) 및 복수의 흡수성 도포기 조립체(116)를 갖고, 이 복수의 흡수성 도포기 조립체들(116)은 양극(134)에 인접하고 그리고 상당히 근접하며 유동층 조립체(112)와 유체 연통된다. 컨베이어 장치(114)는 도금 용액으로부터 전기적 접촉부를 절연시키며 다양한 크기와 두께의 기판들을 취급할 수 있다. 컨베이어 장치(114)는 구동 조립체(150) 및 그에 연결된 그립퍼 조립체(124)를 갖고, 그립퍼 조립체(124)는 비금속 하우징(166), 비금속 하우징(166)에 의해 형성되는 공동(186) 내에 활주식으로 장착되는 금속 부재(168), 하우징(166)에 피벗식으로 장착되며 통로(174)를 형성하는 아암(172) 및 아암(172)에 인접하게 장착되는 시일(176)을 갖는다.

Description

컨베이어식 전기도금 장치{Conveyorized Electroplating Device}
다수의 종래의 전기도금 장치들은 일반적으로 도금 용액이 포함된 일련의 대형 바스(bath) 혹은 대형 탱크를 통해 기판을 이동시키는 기구를 사용한다. 이러한 유형의 전기도금 장치의 한 가지 단점은 전기도금 공정의 완료에 시간이 오래 걸린다는 것이다. 예를 들어, 기판 내부에 있는 구멍에 1 밀(mil) 두께로 구리 전기도금 하는데 걸리는 시간은 1시간이 넘을 수 있다. 이러한 유형의 종래 전기도금 장치의 또 다른 단점은 바스 순환의 제한 및 양극/음극 위치의 오프(off) 접촉 상태에 의해 기판 표면에서 금속 이온의 비교적 낮은 수준의 교환이 이루어진다는 것이다.
기판에 전력을 전달하는 일부 종래의 수평 전기도금 컨베이어 시스템에는 구동 롤러형 컨베이어 시스템과 비구동 롤러형 컨베이어 시스템이 포함된다. 구동롤러형 컨베이어 시스템에는 도금 영역을 통해 기판을 이동시키는 중실(solid) 롤러 또는 디스크 형 롤러가 포함된다. 비구동 롤러 시스템에서는 스프링 장착 접촉에 의해 기판의 에지를 잡아서 기판을 도금 영역을 통하여 당긴다. 이러한 두 시스템은 전기가 통하는 금속 표면을 도금 용액에 노출시키는 문제점이 있으며, 이로 인해 롤러 조립체로부터 원하지 않는 도금을 제거해야 하므로, 전류가 기판에 전달될 수 있도록 롤러 조립체가 신뢰성이 있고 치수 안정성이 높은 전기적 접촉부로서 작용하는 것을 방해한다.
따라서, 비교적 짧은 시간 내에 기판에 대한 전기도금을 수행하면서 기판 표면에서 금속 이온의 높은 교환율을 제공하여 균일하게 전기도금된 표면을 갖는 기판을 만드는 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 필요성이 존재한다.
또한, 도금 용액에 노출된 전기적 접촉부에 대한 재조절의 필요성을 최소화하여, 보다 신뢰성 있고 반복가능한 접촉점과 보다 안정된 처리를 보장하는 컨베이어식 전기도금 장치의 필요성도 존재한다.
또한, 기계적 조절 없이도 다양한 크기와 두께의 기판을 취급할 수 있는 기능을 갖는 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 필요성도 존재한다.
본 발명은 일반적으로 기판의 이송과 전기도금을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 일반적으로 도금 용액을 기판에 도포하는 복수의 흡수성 도포기 조립체들에 근접하여 위치되는 양극과, 기판을 잡아줌으로써 도금 용액으로부터 전기적 접촉부를 절연시키는 컨베이어 장치를 갖는 컨베이어식 전기도금 장치에 관한 것이다.
도1은 몇 개의 모듈을 단부 대 단부로 배치하여 원하는 전기도금 공정 길이를 만드는 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 사시도이다.
도2는 하우징의 일부가 제거된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 모듈들 중 하나에 대한 사시도이다.
도3은 하우징의 전체가 제거된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 모듈들 중 하나에 대한 사시도이다.
도4는 도3에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 유동층 조립체에 대한 분해도이다.
도5는 도4에 도시된 본 발명의 유동층 조립체를 선 5-5를 따라 자른 단면도이다.
도6은 도3에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 구동 조립체에 대한 사시도이다.
도7은 도3에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 그립퍼 조립체에 대한 사시도이다.
도8은 도7에 도시된 그립퍼 조립체의 정면도이다.
도9는 도7에 도시된 그립퍼 조립체의 평면도이다.
도10a는 연장부가 비결합 위치에 있으며 물려진 기판이 없는 상태의, 도8에 도시된 그립퍼 조립체를 선 10-10을 따라 자른 단면도이다.
도10b는 연장부가 중간 위치에 있으며 기판이 물려진 상태의, 그립퍼 조립체에 대한 다른 단면도이다.
도10c는 연장부가 완전히 결합된 위치에 있으며 기판이 물려진 상태의, 그립퍼 조립체의 다른 단면도이다.
도10d는 연장부가 중간 위치에 있으며 물려진 기판이 없는 상태의, 그립퍼 조립체의 다른 단면도이다.
도11은 도3에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 상부 롤러 조립체에 대한 사시도이다.
도12는 도11에 도시된 상부 롤러 조립체의 우측 측면도이다.
도13은 도12에 도시된 상부 롤러 조립체를 선 13-13을 따라 자른 종방향 단면도이다.
도14는 도3에 도시된 컨베이어식 전기도금 장치의 하부 롤러 조립체에 대한사시도이다.
도15는 도14에 도시된 하부 롤러 조립체의 우측 측면도이다.
도16은 도15에 도시된 하부 롤러 조립체를 선 16-16을 따라 자른 종방향 단면도이다.
도17은 도3에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 구동 조립체와 그립퍼 조립체들에 대한 개략적 평면도이다.
도18은 도3에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 개략적 다층 단면도이다.
도19a는 도17에 도시된 본 발명의 구동 조립체와 그립퍼 조립체들을 선 19-19를 따라 자른 개략적 단면도이다.
도19b는 세척 장치가 있는 본 발명의 구동 조립체와 그립퍼 조립체의 다른 실시예에 대한 개략적 단면도이다.
도20은 기판 도금의 공정 동안 그립퍼 조립체들의 운동을 도시하며 또한 제1 접촉부의 다른 실시예를 도시하는 그립퍼 조립체들의 단면도이다.
도21은 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 다른 실시예의 분해 사시도이다.
도22는 도21에 도시된 흡수성 도포기 조립체들이 제거된, 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 다른 분해 사시도이다.
도23은 도21에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 유동층 조립체에 대한 분해도이다.
도24는 흡수성 도포기 조립체들을 갖는 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 다른 실시예의 단면도이다.
도25는 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 또 다른 실시예의 사시도이다.
도26는 도25에 도시된 컨베이어식 전기도금 장치의 단면도이다.
도27은 도25에 도시된 컨베이어식 전기도금 장치의 평면도이다.
도28은 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 다른 실시예의 사시도이다.
도29는 도28에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 단면도이다.
도30은 도28에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 평면도이다.
도31은 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 또 다른 실시예의 사시도이다.
도32는 도31에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 단면도이다.
도33은 도31에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 평면도이다.
도34는 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 또 다른 실시예의 사시도이다.
도35는 도34에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 단면도이다.
도36은 도34에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 평면도이다.
도37은 양극 및 흡수성 도포기 조립체들을 도시하는 도34에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 확대도이다.
도38은 도34에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에서 하나의 흡수성 도포기 조립체에 대한 측면도이다.
도39는 도38에 도시된 흡수성 도포기 조립체의 단면도이다.
도40은 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 흡수성 도포기 조립체들의 다른 실시예에 대한 측면도이다.
도41은 도40에 도시된 흡수성 도포기 조립체의 축에 대한 단면도이다.
도42는 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에서 하나의 흡수성 도포기 조립체에 대한 또 다른 실시예의 측면도이다.
도43은 도42에 도시된 흡수성 도포기 조립체의 확대 단면도이다.
본 발명의 한 형태는 비교적 짧은 시간에 기판을 전기도금하고 기판에서의 금속 이온 교환 수준이 비교적 높아 균일한 전기도금 표면을 제공하는 컨베이어식 전기도금 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 분기관과 양극을 가진 유동층 조립체, 유동층 조립체에 인접하는 컨베이어 장치 및 복수의 흡수성 도포기 조립체들이 양극에 인접 및 근접하며 유동층 조립체와 유체 연통되는 복수의 흡수성 도포기 조립체를 갖는 유동층 조립체를 포함하는 컨베이어형 전기도금 장치도 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 도금 용액이 유동층 조립체로부터 균일하게 흐르도록 분기관 내에 복수의 배플을 갖는 유동층 조립체도 포함할 수 있다.
본 발명은 복수의 흡수성 도포기 조립체들, 컨베이어 장치 및 양극을 포함하는 컨베이어식 전기도금 장치로 구성될 수 있고, 여기서 복수의 흡수성 도포기 조립체의 각각은 윤곽을 가지고 도금 용액을 그곳에 공급하는 유체 통로를 형성하며, 양극은 흡수성 도포기 조립체들의 윤곽에 일치하는 윤곽을 갖는다.
본 발명의 다른 실시예는 전기적 접촉부를 도금 용액으로부터 절연시키고 다양한 크기와 두께의 기판들을 취급할 수 있는 컨베이어 장치를 제공한다. 본 발명의 컨베이어 장치는 구동 조립체와 그것에 연결된 그립퍼(gripper) 조립체를 포함할 수 있으며, 그립퍼 조립체는 비금속 하우징, 비금속 하우징에 의해 형성되는 공동 내에 활주식으로 장착되는 금속 부재, 하우징에 피벗식으로 장착되어 통로를 형성하는 아암 및 아암에 인접하여 장착되는 시일을 갖는다.
또한 본 발명은 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치를 제공하며, 여기서 특정 용도의 필요에 따라 다수의 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치가 함께 사용된다. 더욱이, 이러한 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치를 사용하는 것은 사용자가 하나 이상의 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치의 유지보수와 교체를 쉽게 행할 수 있게 한다.
본 발명은 기판을 에지에서 잡아주고, 기판에 전기를 통하게 하며, 기판을 복수의 흡수성 도포기 조립체들 위로 혹은 사이로 이동시키며, 도금 용액을 흡수성 도포기 조립체들과 접촉하도록 그리고 기판 위로 펌핑하며, 기판의 전기적 접촉부를 도금 용액으로부터 절연시키는 단계를 포함하는 기판의 이송 및 전기도금 방법을 또한 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 세부사항과 목적 및 장점은 이하의 본 발명에 대한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.
본 발명을 쉽게 이해하고 실행하기 위해, 이하의 도면들과 연계하여 다양한 실시예들을 기술하기로 한다.
이하에서는 회로판의 전기도금과 이송을 위한 장치와 방법에 관해 본 발명을 설명하기로 한다. 회로판의 전기도금과 이송의 측면에서 본 발명을 설명하는 것은 설명의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 장점은 기판의 전기도금 및/또는 이송을 위한 장치 및 방법을 필요로 하는 다른 구조와 기술을 이용하여 실현될 수 있다는 점을 알아야 한다.
더욱이 본 발명의 도면과 설명은 본 발명의 명확한 이해와 관련 있는 요소들을 설명하기 위해 간략화 되었으며 또한 전형적인 컨베이어식 전기도금 장치에 있는 다른 요소들 및/또는 그에 대한 설명은 명확화를 위한 목적으로 생략되었음을 알아야 한다. 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 구현을 위해 다른 요소들이 요구될 수 있음을 알 것이다. 그러나, 이러한 요소들은 기술 분야에서 잘 알려져 있으며 또한 본 발명의 보다 나은 이해를 촉진시키지 않기 때문에, 이러한 요소들은 본 명세서에서 논하지 않기로 한다.
도1은 몇 개의 모듈(102)들을 단부 대 단부로 배치하여 원하는 전기도금 공정 길이를 만들 수 있는, 본 발명의 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치(100)에 대한 사시도이다. 도1에 도시된 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치 시스템(100)은 세 개의 모듈을 포함하지만, 임의의 숫자의 모듈(102)들이 단부 대 단부로 배치될 수 있다. 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치 시스템(100)은 회로판 기판(도시되지 않음)이 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치 시스템(100)의 입력 스테이션(104)에서 적재되어 전기도금 후 출력 스테이션(106)에서 나가는, 입력 스테이션(104) 및 출력 스테이션(106)을 갖는다. 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치 시스템(100)의 하우징 (108)은 유지보수를 위해 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치(110)의 내부 기구에 쉽게 접근할 수 있도록 몇 개의 제거 가능한 패널을 가질 수 있다.
도2는 명확화를 위해 하우징(108)의 일부가 생략된, 본 발명의 모듈형 컨베이어식 전기도금 장치 시스템(100)의 하나의 모듈(102)에 대한 사시도이다. 이 모듈에는 독립적으로 사용될 경우, 입력부(103) 및 출력부(105)가 포함될 수 있다. 컨베이어식 전기도금 장치 시스템(100)의 모듈형 구성은 유지보수 및 교체를 위해 유동층 조립체(112), 컨베이어 장치(114) 및 흡수성 도포기 조립체들(116)을 모듈(102)로부터 쉽게 제거하는 것을 허용한다. 컨베이어식 전기도금 장치 시스템(100)의 각 모듈(102)은 하나 이상의 유동층 조립체들(112), 컨베이어 장치(114) 및 흡수성 도포기 조립체(116)들을 포함하며, 이들은 개별적으로 이하에서 상세히 설명된다.
도3은 명확화를 위해 하우징(108)이 완전히 생략된 본 발명의 단일 컨베이어식 전기도금 장치(110)에 대한 사시도이다. 유동층 조립체(112)는 흡수성 도포기 조립체(116)들의 일부를 거쳐 그 위로 연장된다. 유동층 조립체(112)의 종방향 에지의 하나는 컨베이어 장치(114)의 세로 축과 평행하며 인접한다. 흡수성 도포기 조립체(116)들은 상부 롤러 조립체(118)들과 이에 대응하는 하부 롤러 조립체 (120)들을 포함한다. 하부 롤러 조립체(120)들은 회로판 기판이 그 위로 이동하는 트랙(119)을 형성한다. 상부 및 하부 롤러 조립체들(118, 120)은 베어링 블록(121)에 의해 그 단부에서 회전식으로 지지된다. 컨베이어 장치(114)의 종방향 에지는 흡수성 도포기 조립체(116)들의 종방향 에지에 인접하며 평행하다. 컨베이어 장치(114)는 또한 구동 조립체(150)와 그립퍼 조립체(124)를 포함한다.
도4 및 도5는 도3에 도시된 컨베이어식 전기도금 장치(110)의 유동층 조립체 (112)를 도시하고 있다. 유동층 조립체(112)는 분기관(130), 복수의 배플(132) 및 양극(134)을 포함한다. 본 실시예에서 분기관(130)은 실질적으로 직사각형이고,각각 입구(136) 및 로드 부재(138)의 형태를 취하는 복수의 스탠드오프(stand off)를 갖는 몇 개의 리셉터클부(135)들을 형성한다. 입구(136)는 도3에 도시된 바와 같이, 도금 용액 저장조와 유체 연통된다. 도금 용액은 도3에 도시된 바와 같이 펌프(109)에 의해 입구(136)로 펌프된다. 로드 부재(138)의 각각은 복수의 배플(132)을 지지하기 위한 리세스(참조부호 없음)를 형성한다. 선반(shelf)(144)은 분기관(130)의 수직 벽으로부터 내부로 그리고 각 리셉터클부(135)의 주연부 주위로 연장된다. 선반(144)은 도금 용액이 양극 구멍(148)을 통해 균일하게 빠져나갈 수 있도록 도금 용액의 방향을 바꾸는 역할을 한다. 도금 용액의 방향을 바꾸는 데에 사용할 수 있는 다른 형태의 장치는 원추형 확산기이다. 분기관(130)은 나사와 같은 일체의 종래의 고정구를 사용하여 분기관(130)을 하우징(108)에 견고하게 장착하기 위한 구멍(참조부호 없음)을 형성하는 복수의 장착 클로(claw)(140)를 더 갖는다. 또한 분기관(130)에는 스테인레스강, 티타늄 혹은 플라스틱 나사 또는 클램핑 장치와 같은 적절한 고정구를 사용하여 양극(134)의 주연부 주위에 위치한 구멍(359)과 연결되는 위치(141) 주위에 시일(142)을 갖는다. 분기관(130)은 폴리염화비닐은 물론 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 다양한 다른 재질로 제작될 수 있다. 시일(142)은 경질 고무 개스킷, 실리콘 실러(sealer) 또는 유동층 조립체(112)와 호환되는 모든 재료를 사용할 수 있다.
배플(132)은 실질적으로 직사각형의 부재로서, 배플(132) 위 표면으로부터 연장되는 몇 개의 핀(145)을 갖고 양극(134)의 주연부(36) 내에 위치한 구멍(361)을 통해 연장되는 고정구(143)를 수용하여 양극(134)을 배플(132)에 부착시키기 위한 제2 리세스(참조부호 없음)를 형성한다. 따라서, 배플(132)은 분기관 리셉터클(135) 내에 수용되고 로드 부재(138)에 의해 지지되며 또한 스테인레스강 나사와 같은 고정구에 의해 로드 부재(138)와 연결된다. 배플(132)은 폴리염화비닐은 물론 기술 분야의 지식을 가진 자에게는 명백한 다른 재질로 만들 수 있다. 도시되지는 않았지만, 배플(132)의 형상은 기술 분야의 지식을 가진 자에게는 명백한 다양한 구성으로 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치는 후술하는 바와 같이 배플(132) 없이 제작될 수도 있다.
양극(134)은 실질적으로 직사각형 형상을 갖고 양극(134)을 통해서 연장되는 복수의 구멍들(359, 361)을 형성하는 평면 부재이다. 상술한 바와 같이, 스테인레스강 나사와 같은 고정구(143)는 구멍(361)을 통해 연장되어 핀(145)과 연결된다(도5 참조). 양극(134)은 또한 양극(134)이 분기관의 주연부의 위치(141)에 놓여져 구멍(359) 내에 수용되는 스테인레스강 나사에 의해 부착됨으로써 분기관(130)에 의해 더 지지된다. 양극(134)은 또한 도금 용액이 통과하는 슬롯(148)을 더 포함한다. 유동층 조립체(112)는 그 장착 클로(140)에서 하우징(108)에 부착된다. 유동층 조립체(112)는 양극(134)이 흡수성 도포기 조립체(116)에 충분히 가깝게 근접하여(도3 참조) 양극(134)과 기판(217) 사이에서 비교적 높은 수준의 금속 이온 교환을 제공할 수 있도록 그 위치가 정해진다. 양극(134)은 용도에 따라 티타늄, 구리, 주석, 귀금속 또는 불활성 금속일 수 있다.
도6은 도3에 도시된 컨베이어식 전기도금 장치(110)의 구동 조립체(150)의 사시도로서, 본 발명의 컨베이어 장치(114)의 일부를 도시하고 있다. 구동조립체(150)는 체인(152) 형태의 액츄에이터 및 그것에 연결되는 장착용 부속구(154), 구동 프레임(156), 구동 기구(158), 종동 기구(160), 체인 인장 블록(162), 체인 가이드(164) 및 액츄에이터 드라이브(126)를 포함한다. 체인(152)은 구동 프레임(156)의 길이 방향을 따라 그리고 구동 기구(158) 및 종동 기구(160) 주위를 이동한다. 체인(152)에 부착된 장착용 부속구(154)는 실질적으로 평면 부재로서, 견고하며 모양이 약간 정사각형이며 에지는 둥글다. 구동 프레임(156)은 종래의 고정 방법에 의해 하우징(108)에 단단하게 부착된다. 구동 기구(158) 및 종동 기구(160)는 회전 가능하다. 종동 기구(160)는 액츄에이터 드라이브(126)에 의해 회전하며, 그 결과 체인(152)이 움직이게 된다. 체인 인장 블록(162)으로 체인(152)을 죄거나 느슨하게 할 수 있다(즉, 체인의 느슨함을 감소 또는 증가시킨다). 체인 가이드(164)는 체인(152)이 구동 프레임(156)의 길이 방향을 따라 사실상 직선 경로를 이동하도록 한다. 액츄에이터 드라이브(126)는 구동 모터와 기어 박스를 포함한다. 구동 조립체는 선택적으로 공기, 전기 및 유압 부품을 포함할 수도 있다.
도7 내지 도10은 도3에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치(110)의 그립퍼 조립체(124) 중 하나를 도시하고 있다. 그립퍼 조립체(124)는 비금속 하우징(166), 금속 부재(168), 아암 형태의 피벗식 패널 지지대(172) 및 시일(176)을 포함한다. 비금속 하우징(166)은 T자형 부재(178)와 제2 부재(180)를 포함한다(도7 및 도8 참조). T자형 부재(178)에는 본체(182)와 본체(182)로부터 사실상 수직으로 연장되는 두 개의 분기부(184)를 갖는다. 본체(182)는 사실상의신장된 직사각형 부재로서 내부에 공동(186)을 갖는다(도10 참조). 공동(186)은 금속 부재(168)를 활주식으로 수용한다. 하우징(180)의 제2 부재(180)는 또한 T자형 부재(178)의 본체(182)를 수용하는 통로(170)를 형성한다. 제2 부재(180)는 또한 도10a 내지 도10d에서 은선으로 도시된, 복수의 구멍(192)을 갖는 장착부(190)를 형성한다. 이 장착부(190)는 스테인레스강 나사나 기타 적절한 고정구로써 장착용 부속구(154)와 연결된다. 하우징 바이어싱 부재(194)는 T자형 부재(178)의 각 분기부(184)와 하우징(166)의 제2 부재(180) 사이를 연결하며(도8 참조), 하우징(166)의 제2 부재(180)의 공동(185)(은선으로 도시됨) 내에 수용된다. 하우징(166)은 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌과 같은 다양한 비금속 재료는 물론 본 발명의 도금 용액과 전기도금 장치의 작동 온도에 적합하며 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 분명한 임의의 다른 비금속 재료로 제작할 수 있다. 하우징 바이어싱 부재(194)로는 코일 스프링을 사용할 수 있지만, 또한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 분명한 다른 바이어싱 부재도 사용할 수 있다.
도10a 내지 도10d를 참조하면, 금속 부재(168)는 제1 접촉부(197), 제2 접촉부(199), 제1 바이어싱 부재(200), 제2 바이어싱 부재(202), 가요성 접촉 와이어(204) 및 롤러(206)를 포함한다. 접촉 와이어(204)는 꼬아지거나 여러 가닥의 와이어 형태일 수 있다. 제1 접촉부(197)는 사실상 신장된 직사각형 부재로서, 고정 나사(208)가 제1 접촉부(197)의 종축을 횡단하도록 고정 나사(208)에 의해 그 곳에 회전 가능하게 연결되는 롤러(206)를 갖는다. 제1 접촉부(197)는 또한 개구(198)를 형성한다. 제2 접촉부(199)는 사실상 신장된 직사각형 부재로서 그안에 개구(210)를 형성하며, 그 곳에서부터 시작하여 T자형 부재의 개구(214)를 통과하는 연장부(212)를 갖는다. 제1 바이어싱 부재 (200)는 제1 및 제2 부재(197, 199) 사이에 위치한다. 접촉 와이어(204)는 제1 접촉부(197) 및 제2 접촉부(199) 사이로 연장되어 연결된다. 접촉 와이어(204)는 고정 나사(218)에 의해 제1 및 제2 접촉부(197, 199)에 부착된다. 제2 바이어싱 부재(202)는 공동(186)의 기부에 위치한다. 제1 및 제2 바이어싱 부재(200, 202)는 코일 스프링일 수 있지만, 또한 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 분명한 다른 다양한 부재를 사용할 수도 있다. 제1 및 제2 바이어싱 부재(200, 202)는 하우징 바이어싱 부재(194) 보다 더 큰 경도를 갖는다. 제1 및 제2 접촉부(197, 199), 제1 및 제2 바이어싱 부재(200, 202), 접촉 와이어(204) 및 롤러(206)는 전기가 쉽게 통해 전도될 수 있도록 하는 다양한 금속 재료로 만들 수 있다.
피벗식 패널 지지대(172)는 실질적으로 L자형의 아암 부재로서, 그 한 레그는 핀(213)에 의해 피벗식으로 하우징(166)에 연결되고 L자형 부재의 다른 레그는 호 형태로 자유로이 회전하므로 하우징(166)과 함께 통로(174)를 형성한다.
시일(176)은 접착제, 핀 또는 클립과 같은 종래 고정구에 의해 본체(178)의 외부와 그에 인접하는 피벗식 패널 지지대(172)에 부착된다. 시일(176)은 시일(176)이 압축된 후(도10b, 도10c 및 도10d 참조) 원래의 형태로 튀어오를 수 있도록 하는(도10a 참조), 예를 들어 EDPM으로 제작된 원추형 압축 시일이다. 피벗식 패널 지지대(172)의 자유 레그의 길이는 피벗식 패널 지지대(172)가 시일(176)을 향해 핀(213)에 대해 피벗될 때, 시일(176)이 유체 기밀 밀봉을 형성하게 하는(도10d 참조) 길이로 정의된다.
흡수성 도포기 조립체(116)는 상부 롤러 조립체(233) 및 하부 롤러 조립체(253)의 형태를 취한다. 도11 내지 도13은 상부 롤러 조립체(233)를 도시하고 있다. 각 상부 롤러 조립체(233)는 그 단부(240) 각각에 롤 부싱(237)이 압착된 중실 축(235) 또는 중공 축(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 다른 하나의 축 부싱(246)은 축(235)의 중간 부분(242) 상에 압착된다. 도13에 도시된 바와 같이, 부싱들(237, 246)은 신장된 롤러(247) 안으로 압축된 라이너(245) 내부에 수용된다. 부싱들(237, 246)이 라이너(245) 내에서 중실 축(235)을 회전식으로 지지함을 알 수 있다. 상부 롤러 조립체(233)는 그 단부(240) 한 곳에서 축(235)에 압착된 부싱(250)을 더 포함한다. 플랜지 부재(239)는 중실 축(235)의 타 단부에 압착되어 그로부터 수직 방향으로 연장된다. 플랜지 부재(239)는 또한 베어링 블록(121)에 의해 지지되는 돌출부(251)를 포함하여 중실 축(235)의 회전을 방지한다. 축(235) 및 부싱들(237, 246, 250)은 롤러(247)가 축(235)에 대해서 회전할 수 있도록 롤러(247) 및 라이너(245) 내부에 회전식으로 수용된다. 신장된 롤러(247)는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리비닐알코올로 이루어지는 직조 그물로 제작될 수 있지만, 또한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 분명한 다양한 재료들이 롤러(247)에 사용될 수 있다. 축(235)은 폴리염화비닐로 제작될 수 있지만, 또한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 다른 재료를 사용할 수 있다는 것이 명백하다. 부싱들(237, 246, 250)은 폴리프로필렌으로 만들 수 있다. 또한 적절한 기계적 및 화학적 물성을 갖는 임의의 재료들도 부싱(237, 246, 250)에 사용될 수 있다. 축(235)은 그 단부(240)에서 베어링 블록(121)에 대해 지지되며, 도3에 도시된 바와 같이 중실 축(235)과 플랜지 부재(239)는 베어링 블록(121)의 리세스 내에 수용된다.
도14 내지 도16은 도3에 도시된 컨베이어식 전기도금 장치(110)의 하부 롤러 조립체(253)를 도시하고 있다. 하부 롤러 조립체(253)에는 중실 축(255), 두 개의 롤 부싱(261), 축 부싱(263), 스프로켓(265), 라이너(267) 및 롤러(269)가 포함될 수 있다. 중실 축(255)은 두 개의 단부(257)와 하나의 중간 부분(259)을 갖는다. 롤 부싱(261)은 축(255)의 두 단부(257)에 압착된다. 마찬가지로, 축 부싱(263)은 중간 부분(259)에 압착된다. 스프로켓(265)은 한 단부(257)에 압착된다. 라이너(267)는 롤러(269)의 동축 통로 안으로 압착되며 부싱들(263, 261)에 대해 회전식으로 지지된다. 롤러(269)는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 혹은 폴리비닐 알코올로 이루어지는 직조 그물 또는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 분명한 다양한 다른 재료로 만들 수 있다. 축(255), 라이너(267) 및 부싱들(263, 261)은 또한 상기한 부품의 재료로 제작될 수 있다. 축(255)의 단부(257)는 베어링 블록(121)의 리세스 내에 수용되며(도3 참조), 스프로켓(265)은 체인(도시되지 않음)에 결합되고 회전되어 하부 롤러 조립체(253)를 구동시킨다. 그러나, 다른 종래의 구동 기구도 하부 롤러 조립체(253)의 구동에 사용할 수 있다. 체인은 하부 롤러 구동 조립체(128)에 의해 구동된다. 하부 롤러 구동 조립체(128)는 직류 모터, 교류 모터, 스텝 모터 혹은 서보 모터일 수 있다.
도17은 구동 조립체(150)와 그립퍼 조립체들(124)에 대한 평면도이다. 도18은 도17에 도시된 구동 조립체(150)와 그립퍼 조립체들(124)의 다층 종단면도이다. 도19a는 도17에 도시된 본 발명의 구동 조립체(150)와 그립퍼 조립체들(124)을 선 19-19를 따라 자른 수평 단면도이다. 도20은 기판(217)이 컨베이어식 전기도금 장치(110)를 통해 이송될 때의 그립퍼 조립체(124)의 이동을 도시하는 그립퍼 조립체들(124)에 대한 단면도이다. 도18, 도19a 및 도20에서는 확실한 이해를 위해 그립퍼 조립체들(124)이 간략화된 형태로 도시되어 있다. 작동 중에, 회로판 기판(217)이 컨베이어 장치(110)의 입력 스테이션(104)에 삽입되어(도1 참조), 한 모듈(102)의 트랙(119) 상으로 이송되고(도3 참조), 그립퍼 조립체(124)가 에지 중 하나의 길이 방향을 따라서 잡아준다(도17, 도18, 도19a, 도20 참조). 도17에 도시된 바와 같이, 그립퍼 조립체들(124a)이 구동 조립체(150)의 코너를 돌아갈 때, 기판(217)은 그립퍼 조립체들(124a)에 의해 잡혀진 다음 체인(152)의 이동에 의해 A 방향으로 운반된다. 그립퍼 조립체(124a)가 체인(152)의 경로를 따라 구동 프레임(156)의 대향 단부에서 돌아갈 때, 그립퍼 조립체(124a)는 기판(217)을 놓게 되며 이로써 기판(217)을 구동 프레임(156)의 길이 만큼 운반하게 된다.
도18 및 도20을 참조하면, 그립퍼 조립체의 피벗식 패널 지지대(172)가 회로판 기판(217)을 잡기 위해서, 롤러(206)가 하향으로(B) 경사진 램프(ramp)(223)와 결합된다(도20 참조). 램프(223)은 버스(bus) 바이다. 그립퍼 조립체(124)가 A 방향으로 더 이동하면, 램프(223)는 롤러(206)를 B 방향으로 강제 이동시켜 그 결과 T자형 부재(178)는 하우징 바이어싱 부재(194)에 대해 힘을 가하고 또한 B 방향으로 압축된다(도8, 도10b, 도10c, 도10d 참조). 도10a는 그립퍼 조립체(124)가램프(223)와 결합되기 전의 모습을 도해한다. 그립퍼 조립체가 램프(223)와 결합될 때 그리고 기판(217)이 통로(174)에 들어가기 전에도, 시일(176)은 아암 부재(172)와 결합된다(도10d 참조). 하우징 바이어싱 부재들(194)은 제1 및 제2 바이어싱 부재(200, 202) 이전에 압축되는데 이는 하우징 바이어싱 부재(194)가 더 약하기 때문이다. 램프(223)가 하향 B 방향으로 계속하여 증가하면(도20 참조), 롤러(206)에(도8, 도10b, 도10c, 도10d 참조) 가해지는 힘은 제1 및 제2 바이어싱 부재들(200, 202)을 압축하여, 그 결과 연장부(212)가 기판(217)이 없는 비결합 위치(도10d 참조)로부터 중간 위치(도10b 참조)를 거쳐 완전 결합 위치(도10c 참조)로 이동되며, 이때 연장부(212)는 개구(214)로부터 확장되어 통로(174) 내에 수용되는 기판(217)과 접촉한다(도10c 참조). 하우징 스프링(194)은 제1 및 제2 바이어싱 부재들(200, 202) 보다 그 강성이 약하므로, T자형 부재(178)는 처음에는 B 방향으로 압축된다. 강도가 다른 두 개의 스프링이 있으므로 T자형 부재(178)는 B 방향으로 이동할 수 있으며, 그 결과 아암 부재(172)와 연장부 부재(212)를 공동(186) 내부에 남아 있도록 함으로써, 시일(176)은 기판(217)이 통로(174) 안으로 들어올 때까지 도금 용액으로부터 보호되며, 이 때 기판(317)은 시일(176)과 결합하여(도10c 참조) 연장부(212)를 도금 용액으로부터 절연시킨다. 제1 및 제2 바이어싱 부재들(200, 202) 상의 하우징 바이어싱 부재들(194)에 어떠한 힘도 가해지지 않을 때, 연장부(212)는 비결합 위치에 있다(도10a 참조). 롤러가 램프(223)와 결합되지만 통로(174)에 기판(217)이 없을 때(도10d 참조), 연장부는 기판이 없는 비결합 위치에 놓인다. 하우징 바이어싱 부재들(194)이 압축되는 동안연장부(212)는 중간 위치에 놓인다(도10b 참조). 연장부가 개구(214)로부터 연장될 때, 연장부는 결합 위치에 놓인다(도10c 참조).
그립퍼 조립체(124)의 롤러들(206)이 램프(223)와 결합하는 것과 동시에, 피벗식 패널 지지대(172)는 레지(ledge)(225)가 피벗식 패널 지지대(172)를 C방향으로 지지하도록 레지(225)를 가로질러 이동한다(도20 참조). 더욱이 롤러가 버스 바인 램프(223)와 접촉하면, 전기가 롤러(206)에 공급된다. 전기는 금속 롤러(206)를 통한 다음 제1 접촉부(197), 접촉 와이어(204), 제2 접촉부(199) 및 연장부(212)를 차례로 통과하여 흐른다. 연장부(212)가 기판(217)에 접촉하면, 기판에 전기가 공급된다. 그립퍼 조립체들이 기판을 잡은 다음 A 방향으로 이동하고 그 기판에 전기가 공급되는 동안, 도금 용액은 도금 저장조(111)로부터 유동층 조립체(112)를 통해 펌프된다(도3 내지 도5 참조). 도금 용액은 입구(136)로 들어가서 배플(132)에 의해 확산되어 전기화 된 양극 슬롯(148)을 통과하게 되며, 그후 기판(217)과 접촉하고 있는 상부 롤러 조립체들(233)에 도포되며 그로 인해 상부 롤러 조립체들(233)과 접촉하고 있는 기판(217)으로 전달된다. 직류 전기도금 방법을 기판 도금에 사용할 수 있으며 또한 펄스 도금 방법도 사용할 수 있다. 사용할 수 있는 펄스 도금 장치의 한 예로 펜실베니아주 케네트 스퀘어(Kennett Square) 소재의 켐링 플레이팅 시스템즈(Chemring Plating Systems)사가 제작한 것이 있다. 배플들(132)은 도금 용액을 양극(134)을 따라서 고르게 분산시키며 또한 그 표면을 따라 고르게 양극으로부터 나오도록 한다. 배플(132)이 없다면, 도금 용액은 입구(136)로 들어간 다음 가장 가까운 구멍들(148)로 직접 이동하므로 일부영역으로 몰려서 양극(134)을 나오게 될 것이다.
도19b는 전기적 접촉부의 역할을 하는 연장부(212)를 위한 세척장치(350)를 갖는 구동 조립체와 그립퍼 조립체의 한 실시예에 대한 개략적 단면도이다. 세척장치(350)는 연마 디스크(356), 모터(352) 및 스프링 장착된 수직 액츄에이터(354)를 포함한다. 연마 디스크(356)는 실질적으로 구조물 상에 장착된 다이아몬드 분말로 구성될 수 있지만, 모터(352)는 전기 모터나 공기 모터 또는 당 분야의 통상적인 지식을 가진 자에게 분명한 다른 종류의 모터일 수 있다. 스프링 장착된 수직 액츄에이터(354)는 세척 장치(350)의 코일 스프링 또는 장치(350)의 하향 힘을 흡수하는 다른 부재들일 수 있다. 세척 장치는 구동 조립체(150)의 귀환 통로 상에 장착된다. 그립퍼 조립체(124)가 램프(358)를 따라 이동하면, 연장부(212)는 시일(176)을 통과하게 되며 동시에 연마 디스크(356)는 스프링 장착된 수직 액츄에이터(354)에 의해 F 방향으로 이동되어 연장부(212)와 접촉하게 된다. 이러한 접촉은 원하지 않는 도금의 제거 또는 연장부(212)에 대한 산화의 결과를 가져온다.
본 발명의 이 실시예는 흡수성 도포기 조립체들(116)의 비교적 많은 부분을 기판(217)과 접촉시키며 또한 조립체들(116) 및 기판(217)을 양극(134)과 근접시킴으로써 높은 수준의 금속 이온 교환을 초래한다. 더욱이, 기판과 접촉하는 비교적 많은 숫자의 조립체들(116)은 기판(217)의 구멍 및/또는 개구에 대해 원하는 도금을 제공한다.
도20에 도시된 바와 같이, 스키 모양의 장치(227)를 롤러(206)와 대체할 수 있다. 이 스키 모양의 장치(227)는 구리 등의 다양한 금속 재질로 만들 수 있다.
도21 내지 도23은 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치(110)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 컨베이어식 전기도금 장치 시스템(100)은 두 개의 유동층 조립체(112), 하부 양극 조립체 댐(277), 상부 및 하부 베어링 블록 지지대(121), 흡수성 도포기 조립체들(116) 그리고 하우징(108) 부분들을 포함한다. 이전에 설명한 컨베이어 장치(114)를 본 실시예에 사용할 수 있지만, 도21 내지 도23에서는 분명한 도시를 위해 생략되었다. 도23에 도시된 유동층 조립체(112)는 분기관(130)과 양극(134)을 포함한다. 분기관(130)은 사실상 직사각형 부재로서, 입구(271), 리셉터클부(131) 및 분기관(130)의 대향 측면 상의 장착 플랜지(273)를 포함한다. 양극(134)은 사실상 직사각형인 평면 부재로 구성되며, 연장되는 구멍들(148)이 있는 기판의 재료에 적합한 재질로 제작된다. 예를 들어, 기판을 구리 도금하려면, 양극(134)은 구리일 수 있으며 도금 용액은 구리산 바스일 수 있다. 또한 양극은 예를 들어 티타늄 또는 코팅된 티타늄일 수 있다. 더욱이, 양극(134)은 티타늄, 코팅된 티타늄과 같이 비희생 및 불활성 전극일 수 있으며, 도금 용액은 주석 바스일 수 있다. 그러나 통상의 지식을 가진 자는 다양한 종류의 양극과 도금 용액이 사용될 수 있음을 알 것이다. 양극(134)은 스테인레스강 나사(375)에 의해 분기관(130)의 주연부에 연결되며, 그후 유동층 조립체(112)가 하우징(도시되지 않음)에 연결된다.
도21에 도시된 바와 같이, 하부 양극 조립체 댐(277)은 직사각형을 형성하는 네 개의 수직 벽으로 구성되며, 그 대향 측벽은 리세스(279)를 형성한다. 상부와 하부 롤러 조립체(233, 253)의 축들(235, 257)은 리세스(279)에 수용된다. 하부양극 조립체 댐(277)에는 또한 한 단부에 분기관(130)의 튜브형 입구 부재(271)를 수용하는 절결부(281)가 있다. 하부 양극 조립체 댐(277)은 유동층 조립체(112)에 의해 지지되며 고정구(도시되지 않음)에 의해 양극(134)에 연결된다. 수직 벽들은 상부 및 하부 베어링 블록 지지대(121) 안에 들어가도록 새김눈이 있다(도22 참조).
도11 내지 도16에 상세히 도시되는, 상술한 상부 및 하부 롤러 조립체(233, 253)는 상부 및 하부 베어링 블록 지지대(121) 내부에 회전 가능하게 수용된다. 상부 베어링 블록(121)에는 상부 롤러 조립체(233)의 대응 축(235)과 플랜지 부재(239)를 회전 가능하게 수용할 수 있는 리세스(283)가 있다. 마찬가지로, 하부 베어링 블록(121)에는 대응 하부 롤러 조립체(253)의 대응 축(235)과 플랜지 부재(239)를 수용하도록 만들어진 리세스(183)가 있다. 하부 및 상부 베어링 블록 지지대(121)는 나사, 볼트, 리벳 등을 포함하는 일체의 종래 고정구에 의해 하우징(108)에 견고하게 연결된다. 작동 시에, 도금 용액이 분기관(130)의 입구(271)를 통해 유동층 조립체(112)로 들어가서 양극 구멍(148)을 통해 유동층 조립체(112)를 나온 다음, 흡수성 도포기 조립체들(116)의 롤러 조립체들(233, 253)에 도포되며, 도금 용액은 흡수성 도포기 조립체들(116)을 거쳐 이동하면서 기판의 양쪽 면으로 전달된다. 하부 양극 조립체 댐(277)은 도금 용액이 양극 구멍(148)을 통해 나올 때 그 용액이 유동층 조립체(112)의 측면 위로 쏟아지는 것을 방지하며, 그 결과 용액이 흡수성 도포기 조립체(116)로 향하도록 한다. 하부 양극 조립체 댐(277)은 도금 용액을 위한 저장조를 만들어줌으로써, 롤러조립체들(116)이 도금 용액으로 젖도록 한다. 그 결과 기판(217)도 도금 용액으로 젖게 되므로 기판(217)이 "타는 것(burning)"이 방지된다. 타는 것이란 전기도금 후 기판(217)의 색깔이 진해지며, 높은 전류 밀도나 도금 대상의 금속 결핍 또는 두 가지 모두와 연관되는 불균일한 용착물을 말한다.
도24는 흡수성 도포기 조립체(116)가 블록 부재(285)의 형태로 이루어진 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치(110)의 다른 실시예의 단면도이다. 본 실시예는 기판(217) 아래에 위치하는 상술한 하부 롤러 조립체들(253)과 유동층 조립체(112)를 통해서 펌프되는 도금 용액이 양극(134)의 구멍(148)을 통해 나간 다음 기판에 공급되도록 양극(134)의 구멍(148) 위에 장착되며 흡수성 재료로 만들어지는 블록 부재(285)를 포함한다. 블록 부재(285)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올 또는 가요성과 흡수성 그리고 화학적 호환성을 가진 다른 재료로 만들 수 있다. 본 실시예에서는, 블록 부재(285)가 기판과 직접 접촉하지만, 블록 부재(285)는 기판으로부터 이격될 수도 있다.
도25 내지 도27은 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치(110)에 대한 또 다른 실시예를 도시하는 것으로, 구동되는 흡수성 도포기 조립체들(116)이 기판(217)의 바닥과 결합하며(도26 참조), 또한 도금 용액이 기판(217)의 바닥으로부터 양극(134)을 통해 가해진다. 본 실시예에서는 단 하나의 유동층 조립체(112)와 한 줄의 흡수성 도포기 조립체들(116)이 사용된다. 기판(217)은 흡수성 도포기 조립체들(116)에 의해 형성되는 트랙(119) 위를 이동한다. 흡수성 도포기 조립체들(116)은 유동층 조립체(112) 위에 위치한다. 유동층 조립체(112)는 상술한 바와 같이 분기관(130), 몇 개의 배플(132) 및 양극(134)을 포함한다. 도금 용액은 유동층 조립체(112)를 통해 펌프되어 양극 구멍(148)을 통해 양극(134)을 나오게 되며 흡수성 도포기 조립체들(116)에 도포된다. 도26에 도시된 바와 같이, 흡수성 도포기 조립체들(116)은 양극(134)으로부터 이격되어 있지만, 또한 흡수성 도포기 조립체들(116)은 양극(134)과 접촉할 수도 있다.
도28 내지 도30은 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치(110)에 대한 또 다른 실시예를 도시하는 것으로, 기판(217)이 2열의 흡수성 도포기 조립체들(116) 사이에 위치하며 도금 용액은 기판(217)의 상부 및 바닥에 도포된다. 컨베이어식 전기도금 장치(110)에 대한 본 실시예는 2개의 유동층 조립체(112), 2열의 흡수성 도포기 조립체들(116), 상부 롤러 조립체들(233) 및 하부 롤러 조립체들(253)을 포함하며, 하부 롤러 조립체들(253)이 종동 부재이고 상부 롤러 조립체들(233)은 자유롭게 회전한다. 각 유동층 조립체(112)는 분기관(130), 복수의 배플들(132) 및 양극(134)을 포함하며, 이들은 모두 위에서 설명된 바 있다. 기판(217)은 하부 롤러 조립체들(253)과 컨베이어 장치(114)에 의해 구동된다(명확화를 위해 도시되지 않음). 도금 용액은 유동층 조립체들(112)에 의해 기판(217)의 양쪽에 도포된다. 용액은 양극(134)의 구멍들(148)을 통해 펌프되어 나온 다음, 기판(217)과 접촉 상태에 있는 흡수성 도포기 조립체들(116)에 대해 도포된다. 선택적으로, 도금 용액은 두 개의 유동층 조립체들(112) 가운데 하나를 통해서만 펌프할 수 있으므로 기판(217)의 한 면만을 전기도금 할 수 있다. 본 실시예는 또한 흡수성 도포기 조립체를(116)와 결합되기 전에 기판(217)을 도금 용액으로 적셔주기 위한 스프레이 노즐들(249)을 각각 갖는, 두 개의 스프레이 바(248)를 포함한다. 전기도금 하기 전에 기판을 흠뻑 적심으로써, 전기도금 공정 동안 기판에 대한 용액 고갈에 의해 불균일한 "타는" 전기도금 표면이 생기는 것을 방지할 수 있다. 스프레이 바(248)에는 그것에 연결되는 노즐들(249)이 있으며, 이는 도금 용액을 기판(217)에 분무한다. 스프레이 바는 유체를 통해 도금 용액 저장조(111)와 연결된다.
도31 내지 도33은 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치(110)에 대한 또 다른 실시예를 도시하는 것으로, 기판(217)이 구동되는 흡수성 도포기 조립체들(116) 위에 위치하며 도금 용액은 기판(217) 위에 위치한 양극(134)을 통해 공급된다. 본 실시예에서는, 컨베이어식 전기도금 장치(110)가 롤러 조립체들(116)에 인접하여 위치한 하나의 유동층 조립체(112)를 포함한다. 도금 용액은 유동층 조립체(112)를 통해 양극 구멍들(148)을 나간 다음, 기판(217)과 접촉하게 되는 롤러 조립체들(116)로 펌프된다.
도34 내지 도37은 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치에 대한 또 하나의 실시예를 도시하는 것으로, 기판(217)이 상부 및 하부 롤러 조립체들(233, 253) 사이에 위치하며 도금 용액은 상부 및 하부 롤러 조립체들(233, 253)에 의해 한정되는 유체 통로를 통해서 공급된다. 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치(110)에 대한 본 실시예에서는, 도금 용액이 공급 튜브 시스템(300)을 통해 흡수성 도포기 조립체들(116)로 운반되어 흡수성 도포기 조립체들(116)(도37 참조)의 유체 통로(301)로 들어와서 흡수성 도포기 조립체들(116)에 대해 방사형으로 분산된다. 양극(302)은 흡수성 도포기 조립체들(116)과 일치하는 윤곽을 가져서, 양극(302)이흡수성 도포기 조립체들(116)과 접촉하거나 혹은 그로부터 비교적 짧은 거리로 이격되도록 한다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 양극(302)은 흡수성 도포기 조립체들로부터 약 0.125 inch(0.318cm) 내지 0.25 inch(0.635cm)의 거리를 두고 이격된다. 본 실시예에서는 분기관과 배플이 없다. 흡수성 도포기 조립체들(116)은 상부 및 하부 롤러 조립체들(233, 253)인 2열의 흡수성 도포기 조립체들(116)을 형성하고, 기판(217)이 그것을 통해 이동되며 하부 롤러 조립체들(233)이 구동된다. 튜브 시스템(300)은 도금 용액을 주 라인(304)으로부터 각 상부 롤러 조립체(233)로 공급해주는 복수의 튜브들(303)을 포함한다. 도금 용액은 상부 롤러 조립체들(233)을 통해 기판(217)으로만 공급되지만, 이 용액은 또한 상부 및 하부 롤러 조립체들(233, 253)로부터 기판(217)에 공급될 수도 있다.
도38 및 도39는 도34 내지 도37에 도시된 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치의 상부 롤러 조립체들(233)을 도시하고 있다. 상부 롤러 조립체(233)는 유체 통로(306)를 한정하는 튜브형 부재이다. 다수의 튜브들(303) 가운데 하나는 유체 통로(306)와 연결되어, 도금 용액이 도금 용액 공급원(도시되지 않음)으로부터 주 튜브 라인(304)과 다수의 튜브들(303)을 통해 유체 통로(306)로 보내질 수 있도록 한다. 튜브형 부재는 폴리염화비닐이나 세라믹과 같은 다공성 플라스틱으로 만들어져서, 유체 통로(306)에 진입하는 도금 용액이 튜브형 부재를 통해 기판(217)에 대해 방사형으로 분산되도록 한다.
도40 및 도41은 그 주변으로부터 돌출하며 도금 용액을 기판(217)에 전달하는 유체 통로(308)를 한정하는 강모(310)를 갖는, 본 발명의 컨베이어식 전기도금장치(110)의 흡수성 도포기 조립체(116)에 대한 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 흡수성 도포기 조립체(116)에 대한 본 실시예는 중공 축 부재(309)와 방사형으로 연장되는 다수의 브러시 강모(310)를 포함한다. 브러시 강모(310)는 축(308)의 원주 전체의 주위로 연장된다. 브러시 강모(310)는 강모가 연장되는 U자형으로 신장된 채널 부재(도시되지 않음)를 포함한다. 채널 부재는 크림프(crimp)되어 강모와 연결되며, 신장 부재는 축 (308) 주위로 감겨지고, 여기서 채널 부재는 접착제, 클립 또는 다른 고정구에 의해 연결된다. 도금 용액을 공급하는 튜브들(303)은 유체를 통해 유체 통로(308)와 연결된다. 도금 용액은 유체 통로에 전달되어 접촉하고 있는 기판(217)을 향해 외부로 분산된다. 축(308)은 도금 용액이 방사형으로 외부로 그리고 플라스틱을 통해 분산되는 것을 허용하는 다공성 플라스틱으로 만들어진다. 그후, 강모(310)는 도금 용액을 기판으로 공급한다. 강모(310)는 폴리프로필렌이나 다른 적절한 재료로 만들 수 있다.
도42 및 도43은 편평 브러시를 가지며 도금 용액이 전달되는 유체 통로(316)를 형성하는, 본 발명의 컨베이어식 전기도금 장치(110)의 흡수성 도포기 조립체(116)에 대한 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 본 실시예에서 흡수성 도포기 조립체들(116)은 각각, 유체 통로(316)를 형성하는 튜브형 부재(314)와 튜브형 부재(314)를 길이 방향으로 연장되는 종방향 슬롯(318)을 포함한다. 흡수성 도포기 조립체들(116)은 튜브형 부재(314)로부터 방사형으로 연장되며 튜브형 부재(314)의 주변 일부를 덮어 편평 브러시를 형성하는 브러시 강모(320)를 더 포함한다. 도금 용액은 다수의 튜브들(303)로부터 튜브형 부재(314)의 유체통로(316)로 공급되어, 튜브형 부재(314)의 슬롯(318)에 의해 브러시 강모(320)로 유도된다. 강모(320)는 기판(217)과 결합하여 그곳에 도금 용액을 도포한다. 도38 내지 도43에 도시된 모든 흡수성 도포기 조립체들(116)은 그 내부에 유체 통로 없이 제작될 수 있으며, 따라서 도1 내지 도33에 도시된 본 발명의 실시예들에 적용시켜 사용할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명을 바람직한 실시예와 연계하여 기술했지만, 다수의 변경 및 변형이 이루어질 수 있음을 예상할 수 있다. 본 명세서 및 이하의 청구의 범위는 그러한 모든 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된 것이다.

Claims (43)

  1. 프레임, 액츄에이터 및 모터를 가지며 상기 액츄에이터는 상기 프레임에 연결되고 상기 모터는 상기 액츄에이터에 연결되는 구동 조립체와,
    하우징, 상기 하우징에 의해 형성되는 공동 내에 활주식으로 장착되는 부재 및 상기 하우징에 피벗식으로 장착되어 통로를 형성하는 아암을 갖고 상기 액츄에이터에 연결되는 그립퍼 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 비금속 재료이며 상기 부재는 금속 재료인 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 금속 부재가 제1 접촉부와, 제2 접촉부와, 상기 제1 및 제2 접촉부 사이에 위치한 제1 바이어싱 부재와, 상기 제2 접촉부 및 상기 하우징의 사이에 위치한 제2 접촉 바이어싱 부재와, 상기 제1 및 제2 접촉부의 사이에서 연결되는 접촉 와이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 레지, 램프 및 버스 바를 더 포함하고, 상기 레지는 상기 아암에 인접하고 상기 램프 및 상기 버스 바는 상기 제1 접촉부에 인접하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 접촉부가 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 접촉부가 슬라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 비금속 하우징은 제1 T자형 부재와 제2 부재를 포함하고, 상기 T자형 부재는 본체와 상기 본체로부터 실질적으로 수직으로 연장되는 두 개의 분기부를 갖고, 상기 본체는 상기 비금속 하우징의 상기 공동을 형성하며, 상기 제2 부재는 상기 T자형 부재의 상기 본체를 수용하는 공동을 형성하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 비금속 하우징의 외부와 연결되는 하나 이상의 하우징 바이어싱 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 상부 접촉 바이어싱 부재, 상기 하부 접촉 바이어싱 부재 및 상기 하나 이상의 하우징 바이어싱 부재는 스프링인 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 상부 접촉 바이어싱 부재와 상기 하부 접촉 바이어싱부재의 경도는 각각 상기 하나 이상의 하우징 바이어싱 부재 보다 큰 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  11. 제7항에 있어서, 복수의 하우징 바이어싱 부재들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  12. 제1항에 있어서, 복수의 상기 그립퍼 조립체들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  13. 분기관과 양극을 갖는 유동층 조립체와,
    상기 유동층 조립체에 인접하는 컨베이어 장치와,
    트랙을 형성하는 복수의 흡수성 도포기 조립체들을 포함하고,
    상기 분기관은 하나 이상의 입구를 갖고 하나 이상의 리셉터클부를 형성하며, 상기 양극은 그를 통해 연장되는 복수의 구멍들을 갖는 사실상 평면 부재이며, 상기 양극은 상기 분기관에 연결되어 상기 양극이 하나 이상의 상기 리셉터클부를 가로 질러 연장되고,
    상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들은 상기 양극에 인접하고 상기 유동층 조립체와 유체 연통되는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 유동층 조립체는 복수의 배플들을 더 포함하고, 상기양극과 상기 분기관이 상기 복수의 배플들을 포함하도록 상기 복수의 배플들이 상기 분기관과 연결되고 상기 하나 이상의 리셉터클부 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 양극은 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들과 평행하고 접촉 상태에 있는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들은 평행한 두 개의 열을 형성하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들은 각각 롤러 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  18. 제13항에 있어서, 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들은 각각 가늘고 긴 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  19. 제13항에 있어서, 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들은 각각 블록 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 분기관에 연결되는 복수의 베어링 블록들을 더 포함하며, 상기 복수의 롤러 조립체들은 상기 하나 이상의 베어링 블록과 회전식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  21. 제13항에 있어서, 상기 양극에 연결되는 양극 조립체 댐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  22. 제14항에 있어서, 분기관, 복수의 배플들 및 양극을 갖는 제2 유동층 조립체를 더 포함하고, 상기 분기관은 하나 이상의 입구를 갖고 하나 이상의 리셉터클부를 형성하고, 상기 복수의 배플들은 하나 이상의 상기 리셉터클부와 연결되어 그 내부에 수용되며, 상기 양극은 그를 통해 연장되는 복수의 구멍들을 갖는 사실상 평면 부재이며, 상기 양극은 상기 분기관에 연결되며,
    상기 제2 유동층 조립체와 상기 제1 유동층 조립체는 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들의 양쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유동층 조립체들의 상기 양극들은 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들과 접촉하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  24. 제13항에 있어서, 상기 컨베이어 장치는
    프레임, 액츄에이터 및 모터를 가지며 상기 액츄에이터는 상기 프레임에 연결되고 상기 모터는 상기 액츄에이터에 연결되는 구동 조립체와,
    하우징, 상기 하우징에 의해 형성되는 공동 내에 활주식으로 장착되는 부재, 상기 하우징에 피벗식으로 장착되어 통로를 형성하는 아암 및 상기 아암에 인접하여 장착되는 시일을 갖고 상기 액츄에이터에 연결되는 그립퍼 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  25. 트랙을 형성하는 복수의 흡수성 도포기 조립체들과,
    상기 트랙에 인접하는 컨베이어 장치와,
    상기 트랙에 인접하는 양극을 포함하고,
    상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들 각각은 윤곽을 가지며 유체 공급부와 유체 연통되는 유체 통로를 형성하며,
    상기 양극은 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들의 상기 윤곽과 일치하는 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 양극은 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들과 접촉하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  27. 제25항에 있어서, 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들 각각은 다공성 플라스틱 롤러들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 다공성 플라스틱 롤러들 각각은 직조된 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 중 하나로 제작되는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  29. 제25항에 있어서, 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들 각각은 튜브형 부재를 포함하고, 상기 튜브형 부재는 튜브형 부재로부터 방사상으로 연장되는 강모를 갖고 상기 유체 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  30. 제25항에 있어서, 상기 복수의 흡수성 도포기 조립체들 각각은 튜브형 부재를 포함하고, 상기 튜브형 부재는 상기 튜브형 부재의 길이 방향 및 슬롯 내에서 연장되는 강모의 길이 방향을 따라 상기 슬롯의 형태로 유체 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  31. 제25항에 있어서, 상기 컨베이어 장치는
    프레임, 액츄에이터 및 모터를 가지며 상기 액츄에이터는 상기 프레임에 연결되고 상기 모터는 상기 액츄에이터에 연결되는 구동 조립체와,
    하우징, 상기 하우징에 의해 형성되는 공동 내에 활주식으로 장착되는 부재, 상기 하우징에 피벗식으로 장착되어 통로를 형성하는 아암 및 상기 아암에 인접하여 장착되는 시일을 갖고 상기 액츄에이터에 연결되는 그립퍼 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  32. 기판을 이송하여 전기도금 하는 방법에 있어서,
    기판의 에지에서 기판을 잡는 단계와,
    기판에 전기를 흐르게 하는 단계와,
    복수의 흡수성 도포기 조립체들 위로 기판을 이동시키는 단계와,
    도금 용액을 복수의 흡수성 도포기 조립체들 및 기판 상으로 펌핑하는 단계와,
    도금 용액으로부터 기판의 전기 접촉부를 절연시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제33항에 있어서, 도금 용액을 분기관 내부로, 복수의 배플들 주위로 그리고 양극에 있는 복수의 구멍들을 통해 펌핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 전기적으로 비도전성이고, 상기 부재는 전기적으로 도전성인 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  35. 제1항에 있어서, 상기 아암에 인접하여 장착되는 시일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  36. 전기도금 장치 내부 및 외부로 이동하기 위하여 전기도금 장치에 이동가능하게 지지되는 컨베이어에 연결되는 그립퍼에 있어서, 상기 그립퍼는
    전기적으로 비도전성인 하우징과,
    하우징 내에 활주식으로 지지되는 전기적 대전 부재와,
    통로를 선택적으로 형성하기 위해 상기 하우징에 이동가능하게 장착되는 아암과,
    컨베이어가 전기도금 장치 내에서 그립퍼를 이동시킬 때 전기적 대전 부재와 아암을 서로에 대해 바이어싱하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 그립퍼.
  37. 제33항에 있어서, 상기 아암에 인접하여 장착되는 시일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그립퍼.
  38. 유동층 조립체를 갖는 전기도금 장치를 통해 이송되는 기판을 위한 기판 그립퍼에 있어서, 기판 그립퍼는
    전기도금 장치의 입구에서 기판을 잡기 위한 수단과,
    기판에 전하를 유도하는 수단과,
    전기도금 장치의 출구에서 기판을 해제하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 그립퍼.
  39. 전기도금 장치를 통해 이송되는 기판용 컨베이어 장치에 있어서, 컨베이어는
    전기도금 장치의 내부 및 외부로 궤도 이동하도록 지지되는 무단 부재와,
    공동을 형성하는 전기적으로 비도전성인 하우징과, 공동의 일부 내에 이동가능하게 지지되는 전기적 대전 부재와, 통로를 선택적으로 형성하기 위해 상기 하우징에 이동가능하게 장착되는 아암과, 상기 아암에 인접하여 장착되는 시일을 포함하고 상기 무단 부재에 연결되는 그립퍼와,
    그립퍼가 전기적 대전 부재와 아암을 바이어스하고 기판을 그 사이에 보유하도록 전기도금 장치 및 레지 내에서 이동할 때, 전기적 대전 부재와 접촉하기 위해 전기도금 장치 내에 장착되는 버스 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  40. 유동층 조립체를 갖는 전기도금 장치를 통해 이송되는 기판을 위한 컨베이어 장치에 있어서, 상기 컨베이어는
    전기도금 장치의 내부 및 외부로 궤도 이동하도록 지지되는 무단 부재와,
    공동을 형성하는 전기적으로 비도전성인 하우징과, 공동의 일부 내에 이동가능하게 지지되는 전기적 대전 부재와, 통로를 선택적으로 형성하기 위해 상기 하우징에 이동가능하게 장착되는 아암을 구비하는 그립퍼를 포함하고,
    상기 전기적 대전 부재는 기판이 없을 때 전기도금 장치 내의 상기 아암과 접촉하여 바이어스되는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  41. 제40항에 있어서, 그립퍼는 상기 아암에 인접하여 장착되는 시일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  42. 제13항에 있어서, 상기 컨베이어 장치는
    프레임, 액츄에이터 및 모터를 가지며 상기 액츄에이터는 상기 프레임에 연결되고 상기 모터는 상기 액츄에이터에 연결되는 구동 조립체와,
    전기적으로 절연된 하우징, 상기 하우징에 의해 형성되는 공동 내에 활주식으로 장착되는 전기적 도전성 부재, 상기 하우징에 피벗식으로 장착되어 통로를 형성하는 아암 및 상기 아암에 인접하여 장착되는 시일을 갖고 상기 액츄에이터에 연결되는 그립퍼 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
  43. 제25항에 있어서, 상기 컨베이어 장치는
    프레임, 액츄에이터 및 모터를 가지며 상기 액츄에이터는 상기 프레임에 연결되고 상기 모터는 상기 액츄에이터에 연결되는 구동 조립체와,
    전기적으로 절연된 하우징, 상기 하우징에 의해 형성되는 공동 내에 활주식으로 장착되는 전기적 도전성 부재, 상기 하우징에 피벗식으로 장착되어 통로를 형성하는 아암 및 상기 아암에 인접하여 장착되는 시일을 갖고 상기 액츄에이터에 연결되는 그립퍼 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨베이어식 전기도금 장치.
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