KR200358909Y1 - 양면 균일 도금층을 갖게 하는 전기도금장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 양면 회로기판과 같이 모재의 양측면에 도금층이 형성되게 한 전기도금장치에 관한 것으로, 특히 탱크내의 전해액이 순환펌프에 의해 탱크내 양측으로부터 토출되게 하고, 토출된 전해액은 탱크 바닥면의 유입관으로 유입되게 하되, 상기 토출측에는 일정간격으로 수직 입설된 복수개의 분기관을 형성하고, 그 분기관에는 상,하 일정간격의 액교반노즐을 결합함으로서,

복수개의 분기관 및 그 액교반노즐에 의해 비교적 대형의 모재 양면에 균일한 도금층이 형성되게 함은 물론 모재의 전면에 고르게 분사되는 금속이온을 포함한 전해액에 의해 그 도금층이 균일하고 안정되게 형성되는 양면 균일 도금층을 갖게 하는 전기도금장치에 대한 것이다.

Description

양면 균일 도금층을 갖게 하는 전기도금장치 {Electroplating apparatus obtain two-sided uniform plated layer}

본 고안은 양면 회로기판과 같이 모재의 양측면에 도금층이 형성되게 한 전기도금장치에 관한 것으로, 특히 순환펌프에 의해 탱크내의 전해액이 다수의 분기관 및 그 분기관에 형성된 다수개의 액교반노즐에 의해 탱크내 양측에서 중앙에 위치한 모재의 양측 전면에 고르게 금속이온을 포함한 전해액이 토출되게 함으로서, 모재의 양측면에 보다 균일하고 고른 두께의 도금층을 갖는 제품을 생산할 수 있는 양면 균일 도금층을 갖게 하는 전기도금장치에 대한 것이다.

도금이라 함은 물건의 표면 상태를 개선할 목적으로 다른 물질의 얇은 층으로 피복하는 일로서, 통상적으로 금속이나 비금속의 표면에 금이나 은, 구리, 크롬 등의 금속이온을 전착시켜 완성하는 것이다.

상기한 도금방법으로는 전기도금이 주로 사용되는데, 전기한 전기도금은 도금하고자 하는 금속을 음극(-)으로 하고 전해석출하고자 하는 금속을 양극(+)으로 하여, 전착시키고자 하는 금속의 이온을 함유한 전해액 속에 넣고, 통전(通電)하여 전해함으로써, 전해석출된 소재의 금속이온이 모재의 표면에 전착되는 것을 이용한 것이다.

전기도금의 일반적인 공정은 탈수(脫銹)공정→연마공정→탈지(脫脂)공정→화학적 침지처리(浸漬處理)공정→전기도금공정→후처리공정→건조공정의 순서를 통해완성되는 것이며, 상기한 각각의 공정은 연속하여 형성된 단계별 탱크 및 이를 순차적으로 진행시키는 이송수단에 의한 것으로 최초의 모재가 공급되면 최종단계에서는 그 모재의 일면에 도금층이 형성되어 생산되는 것이다.

특히, 상기한 각각의 공정에 있어서 전기도금공정에 사용되는 장치로는, 함체상의 탱크 내부에 전해액이 충전되어 있고, 그 전해액 속에는 양(+)극과 연결된 금,은,동,니켈과 같은 소재와, 음극(-)과 연결된 기판, 합성수지, 금속판과 같은 모재가 이격된 상태로 내장되어 있어, 상기한 각각의 전극에 전류를 공급하면 소재의 금속이온이 전해석출되며 모재의 표면에 전착되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 전기도금방법에 의해 완성된 도금층은 모재의 단부 즉, 가장자리부에는 그 중앙부보다 두꺼운 도금층이 형성되는 것인데, 상기한 모재의 단부에는 그 내측보다 고전류의 표면전류가 흐르게 되므로 상대적인 고전류에 의해 금속이온의 전착량이 증대되어 그렇지 않은 부분보다 두꺼운 도금층이 형성되는 것이다.

따라서, 상기한 모재를 이용하여 회로기판과 같은 제품으로 활용하는 경우에는 부식에 의한 회로패턴을 형성할 때 설정된 부식깊이에 의해 모재의 도금층이 고르게 부식되지 아니하고 보다 두꺼운 도금층은 완전부식이 일어나지 않아 쇼트에 의한 회로기판의 불량품 생산원인이 되는 것이며,

이를 방지하기 위해 그 부식깊이 또는 부식시간을 증대시키는 경우에는 상대적으로 얇은부분의 부식량이 너무 진전되어 회로패턴이 단선되는 문제점이 있으므로, 불균일한 도금층을 갖는 모재는 정밀하고 복잡한 첨단기기용 회로기판에는 사용할 수 없을 뿐만 아니라 부식작업을 어렵게 하면서도 불량률을 증가시키는 직접적인 원인이 되는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 극복하기 위해서는 불가피하게 불균일한 도금층을 갖는 모재의 테두리부분을 절단하여 폐기 처분한 후 일정한 도금층을 갖는 모재만을 사용하는 방법을 취하고 있으나, 이러한 방법은 원자재의 손실이 매우 크며 그 생산량 또한 현저히 감소하므로 매우 비경제적인 문제점이 있는 것이다.

따라서, 본 고안 출원인에 의해 안출된 2004년 실용신안등록출원 제0007817호 또는 도 1의 도시와 같이, 전해액(100)이 충전된 함체상의 탱크(101) 내측에는 상,하 방향으로 이격형성된 유체유도판(102)(102')을 형성하고, 탱크(101)의 양측에는 유입관(103)과 배출관(104)을 연결 형성하여 이를 별도의 순환펌프(105)에 연결하며, 상기한 배출관(104)에는 각 단부에 공지의 액교반노즐(106)(106')이 결합된 분기관(107)을 결합하되, 전기한 액교반노즐(106)(106')의 토출방향이 탱크(101) 타측의 중앙을 향하도록 결합하여 구성함으로서,

전해석출된 금속이온이 모재의 중앙측으로 집중 전달되게 함은 물론, 탱크의 타측에 형성된 유입관을 통해 전해액을 지속적으로 순환시키므로, 모재의 전표면에 고른 두께의 도금층을 형성할 수 있어 고정밀의 회로기판을 구현할 수 있음은 물론 모재의 손실없이 전체면을 모두 사용할 수 있으며, 액교반노즐에 의해 금속이온의 전착을 빠르게 유도함은 물론 전해액 전체를 고르게 혼합하는 작용을 하므로 그 도금시간이 현저히 단축되어 생산속도를 보다 향상시키므로 원가절감 및 생산성을 크게 향상시키는 효과가 있는 균일두께의 도금층을 갖게 하는 전기도금장치를 제안한 바 있다.

그러나, 상기한 전기도금장치는 회로기판의 한쪽면에만 도금층을 형성하게 하는 것이므로 양면 회로기판의 도금장치로는 부적합한 것이며, 특히 그 회로기판 등의 모재 크기가 비교적 큰 경우에는 집중 토출방식의 상기 도금장치로는 전표면에 균일하게 도금층을 형성할 수 없는 문제점이 있는 것이다.

본 고안은 전기한 바와 같은 문제점을 제거코자 안출된 것으로서, 탱크내의 전해액이 순환펌프에 의해 탱크내 양측으로부터 토출되게 하고, 토출된 전해액은 탱크 바닥면의 유입관으로 유입되게 하되, 상기 토출측에는 일정간격으로 수직 입설된 복수개의 분기관을 형성하고, 그 분기관에는 상,하 일정간격의 액교반노즐을 결합함으로서,

복수개의 분기관 및 그 액교반노즐에 의해 비교적 대형의 모재 양면에 균일한 도금층이 형성되게 함은 물론 모재의 전면에 고르게 분사되는 금속이온을 포함한 전해액에 의해 그 도금층이 균일하고 안정되게 형성되는 양면 균일 도금층을 갖게 하는 전기도금장치를 제공함에 본 고안의 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래 전기도금장치의 전체 구성도

도 2는 본 고안에 의한 전기도금장치의 전체 구성도

도 3은 본 고안에 의한 전기도금장치의 전해액 순환부 사시도

도 4는 본 고안에 의한 전기도금장치의 도금 과정도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 탱크 2,2' : 토출관

3 : 유입관 4 : 순환펌프

5,5' : 소재 6 : 모재

7 : 전해액

10,10' : 액교반노즐 11,11' : 분기관

12,12' : 흡입공

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 전기도금장치의 전체 구성도이고, 도 3은 본 고안에 의한 전기도금장치의 전해액 순환부 사시도이다.

함체상 탱크(1)의 내부에 토출관(2)과 유입관(3)이 각각 형성되며, 상기 토출관(2)과 유입관(3)은 탱크(1) 외측의 순환펌프(4)에 의해 연결되어, 탱크(1) 내의 전해액(7)이 순환펌프(4)에 의해 순환되며 전해석출된 소재(5)(5')의 금속이온이 모재(6)에 전착되게 한 공지의 전기도금장치에 있어서,

상기 토출관(2)(2')을 탱크(1)의 내부 양측으로 분할 형성하고, 그 유입관(3)은 탱크(1) 바닥 중앙에 위치되게 하되,

상기 각각의 토출관(2)(2')에는, 상하 일정간격으로 형성된 복수개의 액교반노즐(10)(10')을 갖는 수직의 분기관(11)(11')을 일정간격으로 연속하여 연결 형성하여, 탱크(1)의 중앙을 향하도록 대향 형성하고,

상기 유입관(3)에는, 일정간격을 갖는 복수개의 흡입공(12)(12')을 형성하여, 상기 순환펌프(4)과 연결된 분기관(11)(11') 및 액교반노즐(10)(10')에 의해 전해액(7)이 탱크(1)의 내측 양측에서 중앙을 향하여 전면 토출되게 구성한 것이다.

이상과 같은 구성의 본 고안 굴곡 입체형상 모재의 일측면 균일 도금장치의 작용을 첨부도면에 의해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4의 도시와 같이 양면 도금층을 동시에 사용하는 양면회로기판과 같이 그 양면에 모두 도금층을 형성하여야 하는 모재(6)에 도금층을 형성하기 위해서는 우선, 다수의 토출관(2) 후측에 위치하는 소재(5)(5')가 (+)극과 연결되게 하고, 그 모재(6)인 회로기판은 (-)극과 연결되게 한 상태에서, 그 모재(6)를 양측 토출관(2)(2')의 사이에 위치되게 삽입하고, 상기한 유입관(3)은 모재(6)의 하부에 위치하게 되는 것이다.

이러한 상태에서 전원을 인가하면, 금속재 소재(5)가 전해석출되면서 금속이온을 방출하게 되는 것이며, 이와 동시에 작동하는 순환펌프(4)는 탱크(1) 내의 전해액(7)을 유입관(3)의 흡입공(12)(12')으로부터 흡입하여 토출관(2)을 통해 다시 탱크(1) 내부로 배출하는 것으로서,

상기한 전해액(7)의 순환에 의해 전해석출된 소재(5)(5')의 금속이온은 배출측으로부터 흡입측으로 이동하게 되는 것이다.

따라서, 양측 토출관(2)(2')의 사이에 위치하는 모재(6)는 (-)극에 연결되어 있으므로 상기한 (+)의 금속이온을 전착시켜 이에 의해 그 양측면에 도금층이 형성되게 하는 것으로서,

상기한 금속이온의 전착량에 따라 도금층의 두께가 결정되는 것으로서, 수직으로 입설된 일정간격의 분기관(11)(11') 및 각각의 분기관(11)(11')에 상하 방향 일정간격으로 연속 형성된 액교반노즐(10)(10')에 의해 상기한 금속이온을 포함한 전해액(7)은 그 모재(6)의 양측 전면에 고르게 토출되는 것이다.

따라서, 무수히 많은 액교반노즐(10)(10')을 통해 모재(6) 양측 전면에 고르게 토출되는 금속이온에 의해 그 모재(6)의 크기에 구애받지 않고 균일한 도금층이 형성되는 것이다.

또한, 이렇게 토출되고 그 금속이온이 모재(6)에 전착되고 난 상태의 전해액(7)은 순환펌프(4)의 작동에 의해 유입관(3)의 흡입공(12)(12')으로 다시 유입되어 연속적인 순환을 가능케 하는 것인데,

상기한 유입관(3)은 모재(6)의 하부인 탱크(1)의 바닥 중앙에 형성되어 있어, 모재(6)에 의해 금속이온을 빼앗긴 전해액(7)은 유입관(3)의 흡입공(12)(12')으로 유입되어 유입관(3)을 통해 순환펌프(4)를 따라 토출관(2)으로 재공급되므로 그 전해액은 지속적으로 혼합 순환하게 되는 것이다.

따라서, 다양한 크기를 갖는 회로기판과 같은 모재의 양측 전면에 균일한 두께를 갖는 도금층이 형성되는 것이다.

이상과 같은 양면 균일 도금층을 갖게 하는 전기도금장치는, 복수개의 분기관 및 그 액교반노즐에 의해 비교적 대형의 모재 양면에 균일한 도금층이 형성되게 함은 물론 모재의 전면에 고르게 분사되는 금속이온을 포함한 전해액에 의해 그 도금층이 균일하고 안정되게 형성되는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 함체상 탱크(1)의 내부에 토출관(2)과 유입관(3)이 각각 형성되며, 상기 토출관(2)과 유입관(3)은 탱크(1) 외측의 순환펌프(4)에 의해 연결되어, 탱크(1) 내의 전해액(7)이 순환펌프(4)에 의해 순환되며 전해석출된 소재(5)의 금속이온이 모재(6)에 전착되게 한 공지의 전기도금장치에 있어서,

   상기 토출관(2)(2')을 탱크(1)의 내부 양측으로 분할 형성하고, 그 유입관(3)은 탱크(1) 바닥 중앙에 위치되게 하되,

   상기 각각의 토출관(2)(2')에는, 상하 일정간격으로 형성된 복수개의 액교반노즐(10)(10')을 갖는 수직의 분기관(11)(11')을 일정간격으로 연속되게 연결 형성하여, 탱크(1)의 중앙을 향하도록 대향 형성하고,

   상기 유입관(3)에는, 일정간격을 갖는 복수개의 흡입공(12)(12')을 형성하여, 상기 순환펌프(4)과 연결된 분기관(11)(11') 및 액교반노즐(10)(10')에 의해 전해액(7)이 탱크(1)의 내측 양측에서 중앙을 향하여 전면 토출되게 함을 특징으로 하는 양면 균일 도금층을 갖게 하는 전기도금장치.