KR200406388Y1 - 도금용 랙 어셈블리 - Google Patents

Abstract

PCB(Printed Circuit Board)와 같은 각종 인쇄회로기판의 패턴면에 산화방지 및 전기 전도성 향상을 위한 전기 도금(鍍金) 작업시 상기 기판을 전해 작용이 가능한 접지 상태로 고정하는데 사용하며, 특히 이중 접촉 방식에 의한 접지 상태로 상기 기판을 고정하여 접지 불량을 방지할 수 있는 도금용 랙 어셈블리를 개시한다.

이러한 도금용 랙 어셈블리는, 일정한 간격으로 이격 배치된 2개의 프레임부를 가지는 랙 본체와, 상기 각 프레임부의 내부에 끼워져서 외주면이 감싸여진 상태로 고정되는 접지봉과, 상기 접지봉들과 통전이 가능한 상태로 상기 각 프레임부에 위치하고 인쇄회로기판의 접지용 마운팅부들에 대응하여 2개소에서 접촉이 이루어지는 접지부 그리고, 상기 각 프레임부에서 상기 인쇄회로기판을 접지 상태로 분리 가능하게 고정하기 위한 고정부를 포함한다.

전기도금(鍍金), 전해(電解)작용, 인쇄회로기판, PCB(Printed Circuit Board), 기능성 박막층 형성, 접지부, 이중 접촉 방식에 의한 접지, 접지 불량 방지

Description

도금용 랙 어셈블리{rack assembly for plating works}

도 1은 본 고안과 관련하는 도금용 랙 어셈블리의 전체 구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1의 접지부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3은 본 고안과 관련하는 도금용 랙 어셈블리의 사용 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 도 2의 부분 확대도이다.

도 5는 도 1에서 고정부의 고정판 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 도 1에서 고정부의 고정구 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명과 관련하는 도금용 랙 어셈블리의 다른실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 고안은 도금용 랙 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PCB(Printed Circuit Board)와 같은 각종 인쇄회로기판의 패턴면에 산화방지 및 전기 전도성 향상을 위한 전기 도금(鍍金) 작업시 상기 기판을 전해 작용이 가능한 접지 상태로 고정하는데 사용하며, 특히 이중 접촉 방식에 의한 접지 상태로 상기 기판을 고정하여 접지 불량을 방지할 수 있는 도금용 랙 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 PCB(Printed Circuit Board)나 FCB(Flexible Circuit Board)와 같은 각종 인쇄회로기판은 에폭시(Epoxy)계의 절연성 기판 상에 회로 구성을 위한 패턴이 소정의 배열로 형성되고, 이 패턴 영역에는 금(Au)이나 은(Ag), 동(Cu)과 같이 전도성이 우수한 물질들로 이루어지는 기능성 박막층이 형성되어 있다.

상기 기능성 박막층은 상기 패턴이 산화되는 현상을 방지함은 물론이거니와 전도성을 향상시키는 역할을 하며, 이미 잘 알려진 전해(電解) 방식의 전기도금 작업에 의해 형성된다.

상기 도금작업은, 도금용 전해물질이 함유된 전해액이 담겨지는 도금조와, 패턴이 형성된 인쇄회로기판을 상기 도금조 내부에 고정하기 위한 랙을 사용하여 도금 작업을 진행한다.

즉, 상기 도금조에 담겨진 전해액은 (+)극성의 전기를 연결하고, 상기 기판측에는 (-)극성의 전기를 연결하여 이러한 상태로 통전시키면 상기 전해액 중에 담겨진 전해용 도금물질들이 전해됨과 동시에 분해된 도금물질들이 상기 기판의 패턴 측으로 이동하여 달라붙으면서 이 패턴 영역을 덮는 상태로 기능성 박막층이 형성된다.

상기 랙은 사각의 프레임 형태로 이루어지고, 서로 마주하는 2개의 프레임부에는 상기 (-)극성의 전기선이 연결되는 접지부가 형성되어 있다. 그리고, 상기 기판에는 패턴측에 전기의 인가가 가능하게 연결된 통상의 접지용 마운팅부가 구비되 어 이 마운팅부와 상기 접지부가 서로 접촉하는 상태로 상기 랙에 고정된다.

상기 접지부는 상기 도금조 내에서 상기 패턴들의 접지용 마운팅부와 접촉하여 통전이 가능한 접지면을 제공하는 역할을 한다. 이 접지부는 대부분 상기 프레임부에서 일정한 폭을 가지며 길이가 길게 형성된 접지 면적을 가지는 금속의 레일 형태로 형성되고, 이 접지면은 상기 접지용 마운팅부와 물리적인 접촉에 의해 전기의 인가가 가능하도록 외부에 노출되어 있다.

그러나, 상기 종래의 도금용 랙은 상기 접지부가 상기 프레임부에서 길이가 긴 레일 형태로 이루어져서 접지 면적이 외부에 과다하게 노출된 상태로 형성되므로 도금 작업시 전해액 중에 함유된 전해용 도금물질이 상기 과다 노출된 접지면에 쉽게 전이되면서 고착되는 현상이 발생한다.

이러한 현상은 상기 접지부의 접지면에 불균일하게 도금층을 형성하여 접지 불량을 유발할 뿐만 아니라 전해용 도금물질이 과다하게 소모되며, 특히 접지 불량에 의해 전해 작용이 원활하게 진행되지 못하여 도금 품질을 저하시키는 한 요인이 된다.

또한, 상기 접지부는, 상기 프레임부에서 단순하게 끼움 결합된 상태이므로 도금 온도에 의해 상기 프레임부가 열적 변형을 일으켜서 시간이 지남에 따라 이들의 결합 틈새가 벌어지면서 결합력이 저하되고, 벌어진 틈새 사이로 전해액이 스며들어서 결합부의 조기 노화 현상을 유발한다.

그리고, 상기와 같이 접지부의 접지 면적이 과다하게 노출된 구조로 만들어지면, 상기 인쇄회로기판의 접지용 마운팅부와 접촉하는 부분과 접촉하지 않는 부 분의 경계 지점에서 전해용 도금물질의 전이에 의해 형성되는 불규칙한 도금층에 의해 단차가 발생하여 접지를 위한 접촉력이 더욱 저하된다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 각종 인쇄회로기판의 패턴면에 산화방지 및 전기 전도성 향상을 위한 전기 도금(鍍金) 작업시 상기 기판을 전해 작용이 가능한 접지 상태로 용이하게 고정할 수 있으며, 특히 이중 접촉 방식에 의한 접지 상태로 상기 기판을 고정하여 접지 불량을 최대한 방지할 수 있는 도금용 랙 어셈블리를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 실현하기 위하여,

일정한 간격으로 이격 배치된 2개의 프레임부를 가지는 랙 본체;

상기 각 프레임부의 내부에 끼워져서 외주면이 감싸여진 상태로 고정되는 접지봉;

상기 접지봉들과 통전이 가능한 상태로 상기 각 프레임부에 위치하고 인쇄회로기판의 접지용 마운팅부들에 대응하여 2개소에서 접촉이 이루어지는 접지부;

상기 각 프레임부에서 상기 인쇄회로기판을 접지 상태로 분리 가능하게 고정하기 위한 고정부를 포함하는 도금용 랙 어셈블리를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 고안의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 고안의 실시가 가 능한 범위 내에서 설명된다.

따라서 본 고안의 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 고안의 실용신안등록청구범위는 아래에서 설명하는 실시예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 고안과 관련하는 도금용 랙 어셈블리의 전체 구조를 나타내는 도면으로서, 도면 부호 2는 랙 본체를 지칭한다.

상기 랙 본체(2)는 2개의 프레임부(4)가 일정한 간격으로 이격 배치되며 이 2개의 프레임부(4) 사이로 연결용 프레임(6)이 고정되어 도면에서와 같이 사각의 테두리부를 가지는 프레임 형태로 이루어진다.

상기 각 프레임부(4)는 내화학성 및 내부식성, 그리고 내열성 등이 우수하여 도금 작업에 널리 사용하고 있는 폴리염화비닐(PVC)이나 폴리프로필렌(PP)과 같은 합성수지류 중에서 선정하여 도면에서와 같이 만들어진다.

상기 각 프레임부(4)는 인쇄회로기판(P, 이하 "기판"이라 함.)의 마주하는 테두리부를 고정하기 위한 지지대 역활을 한다.

상기 각 프레임부(4)에는 도 2에서와 같이 접지봉(8)이 삽입되며, 이 접지봉(8)은 일측 단부가 도면에서와 같이 상기 프레임부(4)들의 길이 방향을 따라 삽입되면서 고정되고, 반대편 단부는 상기 각 프레임부(4)의 일측에 돌출된 상태로 위치된다.

상기 접지봉(8)은 전기 전도성이 우수한 것으로 잘 알려진 구리 또는 황동과 같은 금속류 중에서 선정하여 일정한 직경을 가지며 상기 프레임부(4)에 대응하는 길이의 봉 형상으로 만들어진다.

도 3을 참조하면, 상기 각 접지봉(8)에는 전해 방식으로 도금 작업이 가능하도록 서로 다른 극성을 가지는 2개의 전기선(W1, W2) 중에서 (-)극성을 가지는 전기선(W1)과 연결되어 상기 기판(P)의 패턴(F1)측에 인가되도록 하는 역할을 한다.

그리고, 도금조(B) 내부에 담겨지는 도금액(L)은 다른 하나의 (+)극성을 가지는 전기선(W2)과 연결되어 도금 작업을 위한 통상의 전해 작용이 가능하게 셋팅된다. 이 도금액(L) 중에는 도면에 나타내지 않았지만 전해 작용에 의해 분해된 상태로 이동하면서 소정의 도금층을 형성하기 위한 통상의 전해용 도금물질이 혼합되어 있다.

상기 각 프레임부(4)에서 돌출된 접지봉(8)의 단부에는 도 1에서와 같이 걸림구(10)가 고정된다. 이 걸림구(10)는 도 3에서와 같이 통상의 호이스트와 같은 이송장치(M)의 후크 등에 걸려지면서 상기 랙 본체(2)가 상기 도금조(B) 내부에서 도금이 가능한 자세로 고정되도록 하는 역할을 한다.

한편, 상기 각 프레임부(4)에는 상기 기판(P)에 형성되어 있는 통상의 마운팅부(P1)에 대응하여 이중의 접촉 방식으로 상기 접지봉(8)으로부터 전기가 인가될 수 있도록 하는 접지부(12)가 형성된다.

이를 위하여 본 실시예에서는 도 2에서와 같이 상기 각 프레임부(4)에서 상기 접지봉(8)의 삽입 구간내에 복수개의 접지판(14)이 위치하고, 이 각 접지판(14)에는 탄성력에 의해 이동 가능하게 돌출된 접지핀(16)이 설치되어 상기 각 프레임부(4)에 형성된 복수개의 접지 지점에서 상기 접지판(14)과 접지핀(16)에 의해 이 중으로 접촉하면서 접지가 이루어지도록 하고 있다.

상기 접지판(14)은 일정한 크기의 접지면을 가지는 원통 형태로 이루어지고, 재질은 전기 전도도가 우수하고 도금 작업시 전해용 도금물질에 대한 저항력을 가지는 것으로 잘 알려진 스테인레스 스틸과 같은 금속류 중에서 선정하여 만들어진다.

상기 각 접지판(14)은 도 4에서와 같이 아래쪽에 나사부가 형성되어 이 나사부를 이용하여 상기 접지봉(8)과 나사 결합되면서 상기 프레임부(4)측에 도면에서와 같은 끼워진 자세로 위치될 수 있다.

상기 접지판(14)의 위쪽에는 외주면을 감싸는 상태로 고무링(18)이 위치된다. 이 고무링(18)은 상기 접지판(14)에서 상기 프레임부(4) 표면보다 돌출된 상태로 고정될 수 있다.

상기 고무링(18)은 도금 작업시 상기 접지판(14)과 상기 프레임부(4)의 결합 틈새 사이로 도금액(L)이 유입되는 것을 차단하고, 상기 기판(P)의 접지용 마운팅부(P1)가 접촉된 상태에서 미끄러지는 현상을 방지하는 역할을 한다.

상기 접지핀(16)은 도 4에서와 같이 아래쪽이 단차지게 돌출된 돌기부를 가지며, 상기 각 접지판(14) 중심부에서 단차지게 관통된 가이드홀(20) 내부에 끼워져서 상기 접지봉(8) 내부에 마련된 홈부에 위치하는 탄성부재(S)에 의해 아래쪽이 탄지된 상태로 설치된다.

상기 접지핀(16)은 상기 탄성부재(S)의 탄성 반발력에 의해 상기 접지판(14)의 접지면 위쪽을 향하여 돌출되고, 상기 가이드홈(20)의 아래쪽 단차면에 걸려지 면서 이 상태가 탄력적으로 유지된다. 상기 탄성부재(S)는 통상의 압축코일스프링이나 판스프링, 비틀림 스프링 등을 사용할 수 있다.

상기한 구조로 이루어지는 복수개의 접지부(12)는 상기 기판(P)의 마주하는 테두리부가 상기 2개의 프레임부(2)에 수평하게 얹혀진 상태에서 상기 기판(P)의 접지용 마운팅부(P1)들이 상기 접지판(14)과 접촉하여 통전이 가능한 상태로 접지되고, 이 상태에서 상기 돌출된 접지핀(16)과 다시 접촉하여 이중으로 접지된 상태가 된다. 이러한 구조는 상기 기판(P)을 상기 랙 본체(2)에 설치할 때 접지 불량이 발생하는 현상을 근본적으로 방지할 수 있다.

상기 접지판(14)의 접지면에는 도 1에서와 같이 반원 형태의 체결용 홈(22)이 더 형성될 수 있다. 이 체결용 홈(22)은 별도의 도구 없이 일반 동전이나 납작한 판을 이용하여 상기 접지판(14)을 상기 프레임부(4)에서 용이하게 체결할 수 있도록 하는 역할을 한다.

상기 각 프레임부(4)에는 상기 절연기판(P)의 마주하는 테두리부를 접촉 압력에 의해 분리 가능하게 고정하기 위한 고정부(24)가 설치된다.

상기 고정부(24)는, 도 1에서와 같이 상기 기판(P)의 접지용 마운팅부(P1)를 사이에 두고 회전 동작되면서 상기 각 프레임부(4)와 분리 가능하게 맞대어지는 고정판(26)과, 이 고정판(26)과 상기 프레임부(4)를 맞대어진 상태로 고정하기 위한 고정구(28)를 포함하여 이루어진다.

상기 고정판(26)은 상기 각 프레임부(4)의 길이 방향으로 1개 이상이 설치될 수 있으며, 상기 프레임부(4) 일측과 힌지 결합되어 도 5에서와 같이 회전 운동이 가능하게 설치된다. 이러한 회전 운동을 위하여 상기 프레임부(4)와 상기 고정판(26)의 힌지 결합 지점에는 도면에서와 같이 통상의 경첩이 설치될 수 있다.

상기 고정판(26)은 상기 프레임부(4)들과 동일한 합성수지류를 선정하여 만들어지고, 상기 기판(P)의 일측면을 면 접촉 상태로 가압할 수 있도록 형성된다.

상기 고정구(28)는 상기 각 프레임부(4)와 상기 고정판(26)이 서로 맞대어진 상태에서 이들을 탄성력으로 감싸면서 고정할 수 있도록 절곡된 금속판을 사용한다. 이 금속판은 도 1에서와 같이 일측면이 개구된 예를들면, "??"자 형상으로 절곡되어 개구된 부분을 통하여 서로 맞대어진 상태의 프레임부(4)와 고정판(26)을 도 6에서와 같이 동시에 감싸는 상태로 분리 가능하게 끼워지면서 고정한다.

상기 고정구(28)는 도 1에서와 같이 상기 각 프레임부(4)에서 복수개가 각각 힌지 결합으로 고정되어 힌지 지점을 기준으로 회전 운동하면서 상기 고정판(26)을 고정 상태로 유지하거나 해제할 수 있다.

그리고, 상기 랙 본체(2)에는 도 1에서와 같이 일정한 크기를 가지는 지지판(30)이 더 설치될 수 있다.

상기 지지판(30)은 상기 랙 본체(2)에서 상기 각 프레임부(4)를 사이에 두고 상기 고정판(26)이나 상기 프레임부(4) 일측에 도면에서와 같이 설치될 수 있다. 이 지지판(30)은 상기 기판(P)이 고정된 상태로 도금을 하거나 운반을 할 때 상기 연질의 기판(P) 표면이 휘어지거나 외부 충격으로부터 손상되는 것을 보호하는 역할을 한다.

상기에서는 접지부(12)가 상기 각 프레임부(4)에서 상기 기판(P)에 형성된 접지용 마운팅부(P1)에 대응하여 이 마운팅부(P1)의 어느 하나의 면과 접지 상태로 접촉하는 것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들면, 도 7에서와 같이 상기 고정판(26)에 보조접지부(32)가 더 형성될 수 있다. 이 보조접지부(32)는 상기 프레임부(4)에 형성되는 접지부(12)와 동일한 이중의 접지 구조 또는 단일의 접지 구조로 형성될 수 있다.

상기 보조접지부(32)는 상기 프레임부(4)와 상기 고정판(26)에 각각 설치된 접지용 접촉구(34)를 통하여 상기 각 프레임부(4)에 설치된 접지봉(8)으로부터 전기가 인가되면서 상기 각 마운팅부(P1)를 사이에 두고 양면 접지가 가능하도록 한다. 이러한 양면 접지 구조는, 도금 작업시 접지 효율이 증대되므로 도금액(L) 중에 함유된 전해용 도금물질의 전해 작용이 더욱 원활하게 진행된다.

상기한 구조로 이루어지는 본 고안에 따른 도금용 랙 어셈블리는, 도 3에서와 같이 상기 랙 본체(2)는 (-)극성의 전기선(W1)과 연결하고, 상기 도금조(B) 내부에 담겨진 도금액(L)은 (+)극성의 전기선(W2)과 연결한 상태로 도금 작업을 진행하여 전해 방식으로 상기 기판(P)의 패턴(F1) 영역에 전도성 박막층(F2)을 용이하게 형성할 수 있다.

이와 같은 전기 도금 작업은, 전기의 통전시 상기 도금액(L) 중에 포함된 전해용 도금 물질들이 분해됨과 아울러 분해된 물질들이 전류의 흐름에 의해 상기 기판(P)의 패턴(F1)쪽으로 이동하면서 이 패턴(F1) 영역에 전도성 박막층(F2)을 형성하는 통상의 전해 도금 방식으로 진행된다.

특히, 상기와 같은 전해 방식의 도금 작업시 상기 기판(P)의 각 마운팅부(P1)들이 상기 각 접지부(12)에 의해 이중으로 눌려지면서 접촉된 접지 상태로 고정됨은 물론이거니와 상기 보조접지부(32)에 의해 양면 접지된 상태로 진행되므로 도금 작업시 도금층 형성을 위한 전해 작용이 더욱 원활하게 이루어지면서 한층 향상된 도금 품질을 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 상기 랙 본체에 형성되는 복수개의 접지부를 이용하여 도금 작업시 전해 작용이 가능한 상태로 인쇄회로기판을 간단하게 접지하여 상기 기판의 패턴에 기능성 박막층을 용이하게 형성할 수 있다.

특히, 상기 접지부는 상기 기판에 형성된 접지용 마운팅부에 대응하여 이중의 접촉 방식으로 누루면서 접지 상태로 고정함은 물론이거니와, 상기 접지용 마운팅부를 사이에 두고 양면 접지가 가능한 구조이므로 전기의 통전 효율이 증대되고 전해 작용을 촉진하여 한층 향상된 도금 품질을 얻을 수 있다.

그리고, 상기 각 접지부는 상기 랙 본체의 프레임부에서 상기 기판의 접지용 마운팅부에 대응하는 최소한의 접지 면적이 외부로 노출된 상태로 형성되므로, 랙의 소형화 및 경량화를 실현할 수 있으며, 도금 작업시 상기 노출된 접지 면적에 도금물질이 고착되어 발생하는 각종 접촉 불량 및 도금액의 손실을 방지할 수 있다.

Claims (9)

1. 일정한 간격으로 이격 배치된 2개의 프레임부를 가지는 랙 본체

   상기 각 프레임부의 내부에 끼워져서 외주면이 감싸여진 상태로 고정되는 접지봉;

   상기 접지봉들과 통전이 가능한 상태로 상기 각 프레임부에 위치하고 인쇄회로기판의 접지용 마운팅부들에 대응하여 2개소에서 접촉이 이루어지는 접지부;

   상기 각 프레임부에서 상기 인쇄회로기판을 접지 상태로 분리 가능하게 고정하기 위한 고정부를 포함하는 도금용 랙 어셈블리.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 접지부는, 상기 인쇄회로기판의 접지용 마운팅부에 대응하는 접지면을 가지는 접지판과, 탄성부재에 탄지되어 상기 접지판의 접지면에서 탄력적으로 돌출되는 접지핀을 포함하며, 상기 각 프레임부에서 적어도 1개 이상이 설치되는 도금용 랙 어셈블리.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 탄성부재는, 압축코일스프링 또는 판스프링, 비틀림 스프링 중에서 어느 하나를 사용하는 도금용 랙 어셈블리.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 접지판은, 접지면에서 일정한 폭을 가지며 안쪽으로 파여진 체결용 홈을 더 포함하는 도금용 랙 어셈블리.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 도금용 랙 어셈블리는, 고무링을 더 포함하며,

   상기 고무링은 상기 프레임부의 각 접지 지점에서 상기 접지부의 결합 틈새 사이에 위치되는 도금용 랙 어셈블리.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 고정부는, 상기 각 프레임부와 분리 가능하게 맞대어지는 고정판과, 이 고정판과 상기 프레임부를 감싸면서 이들이 서로 맞대어진 상태로 고정되도록 하는 고정구를 포함하는 도금용 랙 어셈블리.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 고정구는, 상기 각 프레임부와 상기 고정판이 서로 맞대어진 상태에서 탄성력에 의해 이들을 감싸는 상태로 누루면서 고정하는 것을 특징으로 하는 도금용 랙 어셈블리.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 도금용 랙 어셈블리는, 상기 랙 본체에서 상기 인쇄회로기판을 지지하기 위한 지지판을 더 포함하며,

   상기 지지판은, 상기 각 프레임체를 사이에 두고 어느 한쪽면 또는 양측면에서 상기 인쇄회로기판의 어느 하나의 표면 또는 양측 표면을 지지할 수 있는 자세로 설치되는 도금용 랙 어셈블리.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 도금용 랙 어셈블리는, 보조접지부를 더 포함하며,

   상기 보조접지부는, 상기 인쇄회로기판의 접지용 마운팅부를 사이에 두고 상기 접지부와 마주하는 반대면에서 양면 접지가 가능하게 형성되는 도금용 랙 어셈블리.

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