KR20130071861A

KR20130071861A - Apparatus for plating substrate and control method thereof

Info

Publication number: KR20130071861A
Application number: KR1020110139323A
Authority: KR
Inventors: 이재찬
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-07-01
Also published as: CN103173825A; US20130161197A1; JP2013129911A; JP5524313B2; TW201331426A; KR101300325B1

Abstract

PURPOSE: A substrate plating device and a control method thereof are provided to detect information about currents applied to a clamp in real time by using a hole current sensor in an electricity plating process. CONSTITUTION: A constant current device (10) supplies power. A cathode hanger (200) includes a plurality of clamps, a hole current sensor (212), and a wireless communication module (220). The hole current sensor is installed in each clamp to detect current information. A current rail (20) is installed on a plating tub (50). An anode unit (30) is precipitated in plating liquid (55) in the plating tub. [Reference numerals] (10) Constant current device

Description

Substrate Plating Apparatus and its Control Method {APPARATUS FOR PLATING SUBSTRATE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 기판 도금 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a substrate plating apparatus and a control method thereof.

종래에 인쇄회로기판의 금속 배선을 형성하기 위해서, 기판 상에 금속막을 패터닝(patterning)하여 배선을 형성하게 된다. 이때, 기판의 전면에 형성되는 금속막은 알루미늄 또는 구리를 이용하여 형성된다. 여기서, 구리의 경우 녹는점이 높아서 전기 이동도에 대한 큰 저항력을 가질 수 있으며, 반도체 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 비저항이 낮아 신호 전달 속도를 증가시킬 수 있는 이점이 있기 때문에 구리 금속막을 주로 사용한다. Conventionally, in order to form metal wiring of a printed circuit board, a metal film is patterned on the substrate to form wiring. At this time, the metal film formed on the entire surface of the substrate is formed using aluminum or copper. In the case of copper, since the melting point is high, it may have a large resistance to electrical mobility, and not only can improve the reliability of the semiconductor device, but also have the advantage of increasing the signal transmission speed due to the low specific resistance. Mainly used.

금속막을 형성하는 방법으로는 물리적인 충돌을 이용하는 물리기상증착법(physical vapor deposition, PVD)과 화학반응을 이용하는 화학기상증착법(chemical vapor deposition, CVD)으로 나누어 진다. PVD는 스퍼터링(sputtering) 등이 있고, CVD는 열을 이용한 열 화학기상증착법(thermal CVD)과 플라즈마를 이용한 플라즈마 화학기상증착법(plasma enhanced CVD, PECVD) 등이 있다. The metal film is divided into physical vapor deposition (PVD) using physical collision and chemical vapor deposition (CVD) using chemical reaction. PVD includes sputtering and the like, and CVD includes thermal CVD using heat and plasma enhanced CVD using plasma.

그러나, 기판 상에 금속막을 패터닝 하기 위해서는 증착 방법에 비해 전기 이동도에 대한 내성이 우수하고 제조 비용이 더 저렴한 전기도금방법이 선호된다. However, in order to pattern a metal film on a substrate, an electroplating method, which is more resistant to electric mobility and lower in manufacturing cost, is preferable to the deposition method.

종래에 전기도금의 원리는 국내공개특허공보 제 2010-0034318호(2010년 4월 1일 공개)에 기재된 바와 같이, 전해액이 수용된 도금조 내에 양극(anode)를 형성하는 구리판과 음극(cathode)를 형성하는 기판을 침지시킴으로써, 구리판에서 분리된 구리 이온(Cu2+)이 기판으로 이동하여 금속막이 형성된다. Conventionally, the principle of electroplating is as described in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0034318 (published on April 1, 2010), and a copper plate and a cathode forming an anode in a plating bath in which an electrolyte is accommodated are formed. By immersing the substrate to be formed, copper ions (Cu 2+) separated from the copper plate are moved to the substrate to form a metal film.

이러한 전기도금방법에 관한 일반적인 예로서, 위크 행거를 이용한 전기 도금 방법은 도금하고자 하는 대상을 위크 행거에 장착하여 수직 또는 수평 레일에 장착되어 기동하면서 도금조 안에 담겨져 있는 도금액에 침전시킨 후, 도금 대상을 음극으로 하고 도금하려고 하는 금속 또는 불용해성 금속을 양극으로 한다. As a general example of such an electroplating method, the electroplating method using the weak hanger is to be mounted on the wick hanger to be mounted on the vertical or horizontal rails to be precipitated in the plating liquid contained in the plating bath while starting, and then to be plated. Is the cathode, and the metal or insoluble metal to be plated is the anode.

이후, 정류기를 통해 전극에 전류를 인가하면, 도금액이 전기분해되면서 도금액 속에 포함된 금속 이온이 분리되면서 음극인 도금 대상의 표면에 부착되며, 어느 정도 시간이 지나면 얇은 금속막을 형성하면서 도금되는 원리를 채택한 것이다. Subsequently, when a current is applied to the electrode through the rectifier, the plating liquid is electrolyzed and metal ions contained in the plating liquid are separated and attached to the surface of the plating target, which is the cathode, and after a certain time, the plating is performed while forming a thin metal film. Adopted.

이러한 전기도금방법은 향후 인쇄회로기판의 박막화 추세에 따라, 금속막의 두께를 균일하게 형성하기 위한 전류 밀도, 도금 두께의 산포 등을 제어하는 것이 필요로 되고 있다. The electroplating method is required to control the current density, the distribution of the plating thickness, etc. to uniformly form the thickness of the metal film in accordance with the trend of thinning the printed circuit board in the future.

구체적으로, 종래에 이슈화되고 있는 균일 전착성(Throwing Power) 방법을 예로 들 수 있다. 이러한 균일 전착성 방법은 한 대의 정류기에 다수의 음극 행거(cathode hangar)가 연결되고, 음극 행거에 클램프가 몇 개의 가지로 나누어져 집게 행태로 기판을 잡아 전류가 흐르는 형태이다. Specifically, the uniform throwing power (Throwing Power) method that has been conventionally issued is an example. In the uniform electrodeposition method, a plurality of cathode hangers are connected to one rectifier, and clamps are divided into several branches on a cathode hanger to hold a substrate in a tong manner, and current flows.

그러나, 이러한 균일 전착성 방법은 기판에 구리 금속막을 균일하게 형성하기 어렵다는 문제점이 있다. 즉, 기판의 도금 면적이 대면적이고 행거에서의 전류 기동이 달라지며, 클램프 오염, 클램프 집계의 강도 차이 등에 의해 기판에 도금 전류의 산포가 발생한다. However, this uniform electrodeposition method has a problem that it is difficult to uniformly form a copper metal film on a substrate. That is, the plating area of the substrate is large, the current starting in the hanger is different, and distribution of the plating current occurs in the substrate due to clamp contamination, difference in the strength of the clamp aggregate, and the like.

이러한 도금 전류의 차이에 의해 기판의 전류 밀도가 달라져 도금 두께의 산포가 불균일하게 된다. The difference in plating current causes the current density of the substrate to vary, resulting in uneven distribution of plating thickness.

이에 따라, 인쇄회로기판의 구리 금속막이 전체적으로 불균일한 도금 두께의 산포를 가지므로, 표면 품질이 저하되어 인쇄회로기판의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.
Accordingly, since the copper metal film of the printed circuit board generally has an uneven distribution of plating thickness, there is a problem in that the surface quality is lowered and the reliability of the printed circuit board is lowered.

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해소하기 위해 실시간으로 도금을 위한 전류 정보를 검출하고 제어하는 기판 도금 장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a substrate plating apparatus for detecting and controlling current information for plating in real time in order to solve the above problems.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성할 수 있는 기판 도금 장치의 제어 방법을 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide a control method of a substrate plating apparatus that can achieve the above object.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기판 도금 장치는 전원을 공급하는 정전류기; 기판을 잡아 주는 다수의 클램프, 상기 클램프 각각에 장착되어 전류 정보를 검출하는 홀전류 센서, 및 상기 홀전류 센서에 연결되어 상기 전류 정보를 외부로 무선 송신하는 무선통신모듈을 포함한 음극 행거(cathode hangar); 도금조 위에서 상기 음극 행거가 다수 장착되고, 상기 정전류기와 연결된 전류 레일; 및 상기 정전류기로부터 연장 연결되고, 상기 도금조의 도금액에 침전된 양극부;를 포함한다. The substrate plating apparatus of the present invention for achieving the above object is a constant current device for supplying power; Cathode hangers including a plurality of clamps holding a substrate, a hall current sensor mounted on each of the clamps to detect current information, and a wireless communication module connected to the hall current sensor to wirelessly transmit the current information to the outside. ); A plurality of current rails mounted on the plating bath and connected to the constant current; And an anode part extending from the constant current device and precipitated in the plating solution of the plating bath.

본 발명의 기판 도금 장치에서 상기 음극 행거는 상기 전류 레일에 슬라이드 이동식으로 지지할 수 있는 수평 지지대와 현수 지지대; 상기 수평 지지대 상부에 구비된 급전부; 상기 급전부와 결합된 통전 베이스; 상기 현수 지지대의 하부에 구비된 레일 가이드; 및 상기 레일 가이드에 위치하는 가변 슬라이드;를 더 포함하고, 상기 기판을 고정하는 다수의 클램프가 상기 가변 슬라이드에 장착된다. In the substrate plating apparatus of the present invention, the cathode hanger includes: a horizontal support and a suspension support, which can be slidably supported on the current rail; A feeder provided on the horizontal support; An energization base coupled with the feeder; A rail guide provided below the suspension support; And a variable slide positioned on the rail guide, and a plurality of clamps fixing the substrate are mounted on the variable slide.

본 발명의 기판 도금 장치에서 상기 무선통신모듈은 지그비(zigbee), 블루투스(blue tooth), RFID(Radio Frequency Identification), 및 와이파이(Wifi) 중 어느 하나의 근거리 무선통신방식을 이용한다. In the substrate plating apparatus of the present invention, the wireless communication module uses one of short range wireless communication methods such as zigbee, blue tooth, RFID (Radio Frequency Identification), and Wifi.

본 발명의 기판 도금 장치에서 상기 홀전류 센서는 상기 클램프의 일측을 둘러싸는 링 타입의 홀 소자를 이용하여 구비된다. In the substrate plating apparatus of the present invention, the Hall current sensor is provided using a ring-type Hall element surrounding one side of the clamp.

또한, 본 발명의 기판 도금 장치를 이용한 기판 도금 제어 방법은 행거에 구비된 다수의 클램프를 이용하여 도금하고자하는 기판을 장착하는 단계; 상기 행거에 장착된 무선통신모듈과 상기 클램프 각각에 구비된 홀전류 센서를 이용하여, 상기 클램프 각각에 흐르는 전류 정보를 실시간으로 검출하는 단계; 외부의 제어부가 상기 무선통신모듈로부터 실시간으로 무선 수신한 상기 전류 정보를 양호한 도금에 관해 기설정된 전류 기준 정보와 비교하여 만족하는지를 판단하는 단계; 및 상기 전류 정보가 상기 전류 기준 정보를 만족함에 따라, 상기 제어부는 해당 행거 또는 클램프에 장착된 기판을 양호한 도금막을 갖는 기판으로 처리하는 단계;를 포함한다. In addition, the substrate plating control method using the substrate plating apparatus of the present invention comprises the steps of mounting a substrate to be plated using a plurality of clamps provided in the hanger; Detecting current information flowing through each of the clamps in real time using a wireless communication module mounted to the hanger and a hall current sensor provided in each of the clamps; Determining whether the external control unit satisfies the current information wirelessly received from the wireless communication module in real time by comparing with current reference information preset for good plating; And as the current information satisfies the current reference information, the controller processing the substrate mounted on the hanger or clamp as a substrate having a good plating film.

본 발명의 기판 도금 장치를 이용한 기판 도금 제어 방법에서 상기 기판을 장착하는 단계는 상기 클램프의 통전 접점 사이에 상기 기판을 맞물리게 장착하는 단계; 및 상기 기판을 도금액에 침전한 상태에서 상기 클램프를 통해 전류를 인가하는 단계;를 더 포함한다. In the substrate plating control method using the substrate plating apparatus of the present invention, the mounting of the substrate may include engaging the substrate between the energizing contacts of the clamps; And applying a current through the clamp in a state in which the substrate is precipitated in a plating solution.

본 발명의 기판 도금 장치를 이용한 기판 도금 제어 방법에서 상기 전류 정보를 실시간으로 검출하는 단계는 상기 홀전류 센서가 상기 클램프 각각에 인가되는 전류를 실시간으로 검출하여 상기 무선통신모듈로 전달하는 단계; 상기 무선통신모듈은 상기 전류 정보를 상기 제어부로 무선 송신하는 단계; 및 상기 제어부는 상기 전류 정보를 상기 행거 또는 상기 클램프 각각에 대한 실시간 전류값, 또는 평균 전류값을 합산한 누적 평균 전류값으로 디스플레이하는 단계;를 더 포함한다. In the substrate plating control method using the substrate plating apparatus of the present invention, the detecting of the current information in real time may include: detecting, by the hall current sensor, a current applied to each of the clamps in real time and transferring the current information to the wireless communication module; The wireless communication module wirelessly transmitting the current information to the controller; And displaying, by the controller, the current information as a cumulative average current value obtained by adding a real time current value or an average current value for each of the hanger or the clamp.

본 발명의 기판 도금 장치를 이용한 기판 도금 제어 방법은 상기 판단하는 단계에서 상기 전류 기준 정보로서 인가 전류 범위, 전류 편차 범위, 및 전류 밀도 범위를 포함한다.
The substrate plating control method using the substrate plating apparatus of the present invention includes an applied current range, a current deviation range, and a current density range as the current reference information in the determining step.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고, 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional, dictionary sense, and should not be construed as defining the concept of a term appropriately in order to describe the inventor in his or her best way. It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에 따른 기판 도금 장치를 이용한 도금 제어방법은 전기도금과정에서 홀전류 센서를 이용하여 클램프에 인가되는 전류에 관한 정보를 실시간으로 검출할 수 있다. Plating control method using a substrate plating apparatus according to the present invention can detect in real time the information on the current applied to the clamp using the Hall current sensor in the electroplating process.

또한, 본 발명에 따른 기판 도금 장치를 이용한 도금 제어방법은 홀전류 센서에 연결된 무선통신모듈에 의해 근거리 무선통신으로 전류 정보를 실시간으로 수신하고 디스플레이하므로, 도금 불량을 예방하고, 도금막 두께 산포의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, the plating control method using the substrate plating apparatus according to the present invention receives and displays the current information in real time by short-range wireless communication by the wireless communication module connected to the hall current sensor, thereby preventing plating defects, There is an effect that can improve the reliability.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치의 행거를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서가 장착된 클램프를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치의 블록도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치의 전류 센서를 나타낸 회로도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치를 이용한 도금 제어방법을 나타낸 순서도.
도 7은 본 발명의 도금 제어방법에 따라 실시간으로 전류 정보를 검출하는 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 본 발명의 도금 제어방법에 따라 도금 불량 여부를 판단하는 과정을 설명하기 위한 예시도. 1 is an exemplary view showing a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing a hanger of the substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a clamp equipped with a sensor according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram of a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing a current sensor of the substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a flow chart showing a plating control method using a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary view for explaining a process of detecting current information in real time according to the plating control method of the present invention.
8 is an exemplary view for explaining a process of determining whether the plating failure according to the plating control method of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치를 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치의 행거를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서가 장착된 클램프를 나타낸 예시도이ㅁ며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치의 블록도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치의 전류 센서를 나타낸 회로도이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is an exemplary view showing a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an illustration showing a hanger of the substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention 4 is a block diagram of a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a current of the substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention. A circuit diagram showing a sensor.

본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 전원을 공급하는 정전류기(10); 기판(100)을 잡아 주는 다수의 클램프(210), 각 클램프(210)에 장착된 홀전류 센서(212), 및 홀전류 센서(212)에 연결된 무선통신모듈(220)을 구비한 음극 행거(cathode hangar: 200); 도금조(50) 위에서 음극 행거(200)를 슬라이드 방식으로 장착하고, 정전류기(10)와 연결된 전류 레일(20); 및 정전류기(10)로부터 연장 연결되고 도금조(50)의 도금액(55)에 침전된 양극부(30)를 포함한다. Substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the constant current device for supplying power; A cathode hanger having a plurality of clamps 210 holding the substrate 100, a Hall current sensor 212 mounted to each clamp 210, and a wireless communication module 220 connected to the Hall current sensor 212 ( cathode hangar: 200); A current rail 20 mounted on the plating bath 50 by sliding the cathode hanger 200 and connected to the constant current device 10; And an anode part 30 extending from the constant current device 10 and precipitated in the plating solution 55 of the plating bath 50.

이러한 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치는 도금액에 침전된 양극부(30)와 전류 레일(20)를 통해 전류 경로를 이루고, 도금액(55)을 매체로 양극부(30)의 금속 양이온이 음극 행거(200)의 기판(100)을 향해 이동하여 도금을 수행하는 구조이다. The substrate plating apparatus according to the embodiment of the present invention forms a current path through the anode portion 30 and the current rail 20 deposited in the plating liquid, and the metal cation of the anode portion 30 using the plating liquid 55 as a medium. The cathode hanger 200 is moved toward the substrate 100 to perform plating.

정전류기(10)는 양극선과 음극선을 다수 구비하여, 양극선은 양극부(30)에 연결되고, 음극선은 전류 레일(20)에 연결된다. The constant current device 10 includes a plurality of positive and negative wires, and the positive wire is connected to the positive electrode part 30, and the negative wire is connected to the current rail 20.

전류 레일(20)은 도금조(50) 위에 구비되고, 도금하고자 하는 기판(100)을 장착한 다수의 음극 행거(200)가 슬라이드 방식으로 체결되어 장착된다. The current rail 20 is provided on the plating bath 50, and a plurality of cathode hangers 200 on which the substrate 100 to be plated is mounted is fastened and mounted in a slide manner.

음극 행거(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전류 레일(20)에 슬라이드 이동식으로 지지할 수 있도록 하는 수평 지지대(201)와 현수 지지대(202); 수평 지지대(201) 상부에 급전부(203)와 결합되는 통전 베이스(204); 현수 지지대(202)의 하부에 구비된 레일 가이드(205); 레일 가이드(205)에 위치하는 가변 슬라이드(206)에 장착되어, 기판(100)을 고정하는 다수의 클램프(210); 각 클램프(210)의 일측에 장착된 홀전류 센서(212, 212'); 및 홀전류 센서(212)에 유선 연결된 무선통신모듈(220)을 포함한다. As shown in FIG. 2, the cathode hanger 200 includes a horizontal support 201 and a suspension support 202 that allow the slide rail to support the current rail 20. An electricity supply base 204 coupled to the feeder 203 on the horizontal support 201; A rail guide 205 provided below the suspension support 202; A plurality of clamps 210 mounted on the variable slide 206 positioned on the rail guide 205 to fix the substrate 100; Hall current sensors 212 and 212 'mounted on one side of each clamp 210; And a wireless communication module 220 wired to the hall current sensor 212.

이러한 음극 행거(200)는 수평 지지대(201)와 현수 지지대(202)를 이용하여 전류 레일(20)에서 슬라이드 이동하여, 장착된 기판(100)이 일정한 방향과 속도로 이동하도록 한다. 이러한 음극 행거(200)는 전류 레일(20)에 일정한 간격으로 배치하여 기판(100)에 동일한 전류가 인가될 수 있다. The cathode hanger 200 slides on the current rail 20 by using the horizontal support 201 and the suspension support 202 to allow the mounted substrate 100 to move in a constant direction and speed. The cathode hanger 200 may be disposed on the current rails 20 at regular intervals so that the same current may be applied to the substrate 100.

클램프(210)는 기판(100)의 면적 또는 길이에 비례하여 설정된 개수로 일정한 간격으로 일렬로 다수 배치되고, 도금하려고 하는 기판(100)을 고정함과 동시에 음극 통전을 위한 부재로 사용된다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 클램프(210)의 통전 접점(211)은 도금액에 침전되어 기판(100)에 대한 음극 통전을 이룬다. 　A plurality of clamps 210 are arranged in a row at regular intervals in a set number in proportion to the area or length of the substrate 100, and are used as a member for fixing the substrate 100 to be plated and at the same time as the cathode energization. In addition, as shown in FIG. 3, the energization contact 211 of the clamp 210 is deposited in the plating liquid to form a cathode energization of the substrate 100.

이때, 클램프(210)의 일측에 장착된 홀전류 센서(212)는 클램프(210)를 통해 기판(100)에 흐르는 전류의 정보를 실시간으로 검출하여 현수 지지대(202)에 구비된 무선통신모듈(220)로 전달한다. At this time, the hall current sensor 212 mounted on one side of the clamp 210 detects the information of the current flowing in the substrate 100 through the clamp 210 in real time, and is provided with a wireless communication module provided in the suspension support 202 ( To 220).

홀전류 센서(212)는 클램프(210)의 일측을 둘러싸는 링 타입의 홀 소자를 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 홀전류 센서(212)는 도 5에 도시된 바와 같이 홀전류 센서(212)에 대해 관통하여 직각으로 흐르는 전류(+로 도시함)에 대한 자계를 측정하여 클램프(210)에 인가되는 전류를 실시간으로 검출할 수 있고, 이를 현수 지지대(202)에 구비된 무선통신모듈(220)로 유선 전달한다. The hall current sensor 212 may be formed using a ring type hall element surrounding one side of the clamp 210. As shown in FIG. 5, the Hall current sensor 212 measures a magnetic field for a current flowing through the Hall current sensor 212 at a right angle (shown by +) to measure a current applied to the clamp 210. It can be detected in real time, and wired to the wireless communication module 220 provided in the suspension support 202.

무선통신모듈(220)은 지그비(zigbee), 블루투스(blue tooth), RFID(Radio Frequency Identification), 와이파이(Wifi) 등의 근거리 무선통신방식이 적용된 모듈로서, 도 4에 도시된 바와 같이 근거리 무선통신 처리부(221)와 근거리 무선 송수신부(222)를 포함하여 구성된다. The wireless communication module 220 is a module to which a short range wireless communication method such as zigbee, blue tooth, radio frequency identification (RFID), Wi-Fi (Wifi) is applied, and the short range wireless communication as shown in FIG. 4. It is configured to include a processor 221 and a short-range wireless transceiver 222.

근거리 무선통신 처리부(221)는 홀전류 센서(212) 각각에 연결된 유선(도시하지 않음)을 통해 전달된 전류 정보를 근거리 무선통신방식의 정보로 변환 처리하고, 근거리 무선 송수신부(222)는 이렇게 변환처리된 전류 정보를 외부에 구비된 제어부(도시하지 않음)로 무선 전달한다. 여기서, 제어부는 PC, PDA, 노트북, 스마트폰 등에 구성된 컴퓨터 프로세서부로 대표될 수 있다. The short range wireless communication processing unit 221 converts current information transmitted through a wire (not shown) connected to each of the hall current sensors 212 into information of a short range wireless communication method, and the short range wireless transmitting / receiving unit 222 does this. The converted current information is wirelessly transmitted to a controller (not shown) provided outside. Here, the control unit may be represented by a computer processor unit configured in a PC, PDA, notebook, smart phone and the like.

외부의 제어부는 무선 수신한 전류 정보를 분석하여, 각 클램프(5)에 흐르는 전류량, 전류밀도 및 누적 전류량 등의 클램프(210) 각각에 인가된 전류 정보로서 모니터 등과 같은 디스플레이 장치(도시하지 않음)에 표시할 수 있다. The external controller analyzes the current information wirelessly received, and displays a display device such as a monitor (not shown) as current information applied to each of the clamps 210 such as the amount of current flowing through each clamp 5, the current density, and the accumulated current amount. Can be marked on.

또한, 제어부는 이러한 전류 정보를 전류 기준 정보와 비교하여, 각 클램프(210)에 장착된 기판(100)에 대해 이루어지는 도금막의 도금 불량 여부를 판단하고, 판단 결과를 디스플레이 장치에 디스플레이할 수 있다. In addition, the controller may compare the current information with the current reference information to determine whether plating is performed on the plated film formed on the substrates 100 mounted on the clamps 210, and display the determination result on the display device.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치는 홀전류 센서(212)를 이용하여 각 클램프(210)에 흐르는 전류를 실시간으로 검출하여, 각 클램프(210)에 흐르는 전류의 정보를 알 수 있고, 단락 등의 문제가 생긴 클램프의 위치를 알 수 있게 한다.
Therefore, the substrate plating apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention detects the current flowing through each clamp 210 in real time by using the Hall current sensor 212, so that the information of the current flowing through each clamp 210 can be known. In addition, it is possible to know the position of the clamp where a problem such as a short circuit occurs.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치를 이용한 도금 제어방법에 대해 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치를 이용한 도금 제어방법을 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 도금 제어방법에 따라 실시간으로 전류 정보를 검출하는 과정을 설명하기 위한 예시도이며, 도 8은 본 발명의 도금 제어방법에 따라 도금 불량 여부를 판단하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다. Hereinafter, a plating control method using a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8. 6 is a flowchart illustrating a plating control method using a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is an exemplary view for explaining a process of detecting the current information in real time according to the plating control method of the present invention. 8 is an exemplary view for explaining a process of determining whether plating is defective according to the plating control method of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치를 이용한 도금 제어방법은 먼저 음극 행거(200)에 도금하고자하는 기판(100)을 장착한다(S610). In the plating control method using the substrate plating apparatus according to the embodiment of the present invention, first, the substrate 100 to be plated is mounted on the cathode hanger 200 (S610).

구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치를 이용한 도금 제어방법은 도 2에 도시된 일정 간격으로 이격된 다수의 음극 행거(200)에 기판(100)을 장착하는데, 특히 클램프(210)의 통전 접점(211) 사이에 기판(100)을 맞물리도록 장착한다. Specifically, in the plating control method using a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention, the substrate 100 is mounted on a plurality of cathode hangers 200 spaced at regular intervals shown in FIG. The substrate 100 is mounted between the energizing contacts 211 of FIG.

다수의 클램프(210)에 기판(100)을 장착한 후, 클램프(210)에 장착된 기판(100)을 도금액이 담겨진 도금조(50)의 직상부에서 직하부로 하강시켜 도금액(55)에 침전시킨 상태에서, 정전류기(10)에 외부 전원을 인가한다. After mounting the substrates 100 to the plurality of clamps 210, the substrates 100 mounted on the clamps 210 are lowered from the upper portion of the plating bath 50 containing the plating liquid to the lower portion thereof, and settle in the plating liquid 55. In this state, an external power source is applied to the constant current device 10.

정전류기(10)에 외부 전원을 인가하게 되면, 도금 전류는 음극 행거(200)와 양극부(30)를 통해 기판(100)과 도금액(55)에 각각 음극 전류와 양극 전류가 공급됨과 동시에 음극 행거(200)는 전류 레일(20)을 따라 일 방향으로 이동되면서 기판(100)에 전기 도금이 이루어진다. When the external power is applied to the constant current device 10, the plating current is supplied to the substrate 100 and the plating solution 55 through the cathode hanger 200 and the anode portion 30, respectively, and the cathode current and the anode current are supplied at the same time. The hanger 200 is electroplated on the substrate 100 while moving in one direction along the current rail 20.

이때, 음극 행거(200)에 장착된 무선통신모듈(220)과 각 클램프(210)에 장착된 홀전류 센서(212)를 이용하여, 각 클램프(210)에 흐르는 전류에 관한 정보를 실시간으로 검출한다(S620). At this time, by using the wireless communication module 220 mounted on the cathode hanger 200 and the hall current sensor 212 mounted on each clamp 210, information on the current flowing through each clamp 210 is detected in real time. (S620).

즉, 홀전류 센서(212)는 클램프(210)에 인가되는 전류를 실시간으로 검출하고, 이 검출된 전류 정보를 현수 지지대(202)에 구비된 무선통신모듈(220)로 유선 전달한다. 무선통신모듈(220)은 수신한 전류 정보를 근거리 무선통신 처리부(221)에서 근거리 무선통신방식의 신호 패턴으로 변환 처리하고, 근거리 무선 송수신부(222)에서 이렇게 변환처리된 전류 정보를 외부로 무선 전달한다. That is, the hall current sensor 212 detects the current applied to the clamp 210 in real time, and wires the detected current information to the wireless communication module 220 provided in the suspension support 202. The wireless communication module 220 converts the received current information into a signal pattern of a short range wireless communication method in the short range wireless communication processor 221, and wirelessly converts the current information thus processed by the short range wireless transceiver 222 to the outside. To pass.

이렇게 무선 전달된 전류 정보가 외부에 구비된 제어부에 수신되면, 제어부는 도 7에 도시된 바와 같이 전류 정보를 디스플레이 장치를 통해 디스플레이할 수 있다. 즉, 제어부는 무선 전달된 전류 정보에 따라 도 7에 도시된 그래프처럼 검출된 전류값을 실시간으로 표시할 수 있다. When the wirelessly transmitted current information is received by the controller provided outside, the controller may display the current information through the display device as shown in FIG. 7. That is, the controller may display the detected current value in real time as shown in the graph of FIG. 7 according to the wirelessly transmitted current information.

또한, 제어부는 도 7에 도시된 바와 같이 각 클램프에 대한 평균 전류값을 합산한 누적 평균 전류값을 표시할 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 96번 행거의 1번부터 4번까지 각 클램프에 대해 소정 시간 동안 검출된 전류값에 관한 평균 전류값을 합산한 누적 평균 전류가 73.5A이고, 67번 행거의 1번부터 4번까지 각 클램프에 대해 소정 시간 동안 검출된 평균 전류값을 합산한 누적 평균 전류가 94.5A라는 정보를 실시간으로 표시할 수 있다. In addition, as illustrated in FIG. 7, the controller may display a cumulative average current value obtained by adding up average current values for each clamp. That is, the cumulative average current obtained by summing the average current values of the current values detected for a predetermined time for each clamp from 1 to 4 of the 96 hanger shown in FIG. 7 is 73.5 A, and the 1st of the 67 hanger To 4 times, the accumulated average current obtained by summing the average current values detected for a predetermined time can be displayed in real time.

그리고, 제어부는 도 8에 도시된 바와 같이 선택적으로 1번 행거에 구비된 5개의 클램프를 CT1 부터 CT5로 표시하고, 실시간으로 검출된 전류값과 그 그래프를 디스플레이할 수 있다. 여기서, 도 8에는 1번 행거에 대해서만 도시하지만, 이에 한정되지 않고 기판을 장착한 다수의 행거 각각에 대해 클램프를 표시하고, 실시간으로 검출된 전류값과 그 그래프를 디스플레이할 수 있다. As shown in FIG. 8, the controller may selectively display five clamps included in the first hanger from CT1 to CT5 and display the detected current value and the graph in real time. Here, although only the first hanger is illustrated in FIG. 8, a clamp is displayed for each of the plurality of hangers on which the substrate is mounted, and the current value detected in real time and the graph thereof can be displayed.

이때, 제어부는 실시간으로 무선 전달된 전류 정보가 양호한 도금에 관해 기설정된 전류 기준 정보와 비교하여 만족하는지를 판단한다(S630). In this case, the controller determines whether the current information wirelessly transmitted in real time is satisfied by comparing the preset current reference information with respect to the good plating (S630).

여기서, 양호한 도금에 관해 기설정된 전류 기준 정보는 인가 전류 범위, 전류 편차 범위, 전류 밀도 범위 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 판정 기준으로 60㎛ ± 5㎛의 도금 두께를 형성하기 위한 기준 입력 전류가 100A로 설정된 경우, 100A 값에 대한 ±10%의 오차 범위인 90A ~ 110A의 인가 전류 범위가 양호한 도금을 위한 전류 기준 정보로서 이용될 수 있다. Here, the current reference information preset for the good plating may include an applied current range, a current deviation range, a current density range, and the like. For example, when the reference input current for forming a plating thickness of 60 μm ± 5 μm is set to 100 A as a criterion of determination, plating with a good applied current range of 90 A to 110 A, which is an error range of ± 10% with respect to the value of 100 A, is obtained. Can be used as current reference information.

따라서, 도 7에 도시된 96번 행거의 누적 평균 전류가 73.5A로서 인가 전류 범위를 만족하지 않으므로, 제어부는 96번 행거를 불량 행거로 판단하고 96번 행거에 장착된 기판을 불량 기판으로 표시할 수 있다. Therefore, since the cumulative average current of the 96th hanger shown in FIG. 7 does not satisfy the applied current range as 73.5A, the controller determines that the 96th hanger is a bad hanger and displays the substrate mounted on the 96th hanger as the bad substrate. Can be.

반면에, 67번 행거의 누적 평균 전류가 94.5A로서 인가 전류 범위를 만족하므로, 제어부는 67번 행거를 양품 행거로 판단하고 67번 행거에 장착된 기판을 양품 기판으로 표시할 수 있다. On the other hand, since the cumulative average current of the 67th hanger satisfies the applied current range as 94.5A, the controller may determine the hanger 67 as the good hanger and display the board mounted on the hanger 67 as the good board.

또한, 도 8에서 실시간으로 검출된 전류값과 그 그래프에 대해, 제어부는 전류값이 갑자기 하락한 "A"의 그래프 부분과 다른 클램프들보다 전류 편차가 심한 "B"와 "C"의 부분을 근거로 하여 행거 또는 클램프가 불량이며, 장착된 기판을 불량으로 표시할 수 있다. In addition, for the current value detected in real time in FIG. 8 and the graph, the control unit is based on the graph part of "A" in which the current value suddenly decreased and the part of "B" and "C" where the current deviation is greater than other clamps. As a result, the hanger or the clamp may be defective, and the mounted substrate may be marked as defective.

이와 같은 판단 단계(S630)의 판단 결과, 무선 전달된 전류 정보가 기설정된 전류 기준 정보를 만족하면, 제어부는 해당 행거 또는 클램프에 장착된 기판을 양호한 도금막을 갖는 기판으로 처리한다(S640). As a result of the determination in the determination step S630, when the wirelessly transmitted current information satisfies predetermined current reference information, the controller processes the substrate mounted on the hanger or clamp as a substrate having a good plating film (S640).

이에 따라, 사용자는 양호한 도금막을 갖는 기판으로 처리된 기판에 대한 도금 과정을 종료하고, 해당 행거 또는 클램프에 장착된 기판을 분리하여 마무리할 수 있다. Accordingly, the user can terminate the plating process for the substrate treated with the substrate having the good plating film, and separate and finish the substrate mounted on the hanger or clamp.

반면에, 판단 단계(S630)의 판단 결과, 무선 전달된 전류 정보가 기설정된 전류 기준 정보를 만족하지 못하면, 제어부는 해당 행거 또는 클램프에 장착된 기판을 불량 기판으로 판정하고 폐기처리한다(S650). On the other hand, if the determination result (S630), the wirelessly transmitted current information does not satisfy the predetermined current reference information, the controller determines that the substrate mounted on the hanger or clamp as a defective substrate and discards (S650). .

이와 같은 과정을 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 도금 장치를 이용한 도금 제어방법은 전기도금과정에서 홀전류 센서(212)를 이용하여 클램프에 인가되는 전류에 관한 정보를 실시간으로 검출하는 특징이 있다. Plating control method using a substrate plating apparatus according to an embodiment of the present invention including such a process is characterized in that in real time to detect the information about the current applied to the clamp using the Hall current sensor 212 in the electroplating process There is this.

또한, 본 발명의 도금 제어방법은 홀전류 센서(212)에 연결된 무선통신모듈(220)에 의해 근거리 무선통신으로 전류 정보를 실시간으로 수신하여 디스플레이하므로, 전류 미인가 또는 전류 편차에 따른 미도금 불량을 예방하고, 도금막 두께 산포의 신뢰도를 향상할 수 있다.
In addition, the plating control method of the present invention receives and displays the current information in real time by short-range wireless communication by the wireless communication module 220 connected to the hall current sensor 212, so that the unplated failure due to the non-current or current deviation It can prevent and improve the reliability of plating film thickness distribution.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. Although the technical idea of the present invention has been specifically described according to the above preferred embodiments, it is to be noted that the above-described embodiments are intended to be illustrative and not restrictive.

또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 기판 200: 음극 행거
201: 수평 지지대 202: 현수 지지대
203: 급전부 204: 통전 베이스
205: 레일 가이드 206: 가변 슬라이드
210: 클램프 211: 통전 접전
212: 홀전류 센서 220: 무선통신모듈
221: 무선통신 처리부 222: 무선 송수신부 100: substrate 200: cathode hanger
201: horizontal support 202: suspension support
203: power supply unit 204: power supply base
205: rail guide 206: variable slide
210: clamp 211: energized contact
212: Hall current sensor 220: wireless communication module
221: wireless communication processor 222: wireless transceiver

Claims

Constant current supplying power;
Cathode hangers including a plurality of clamps holding a substrate, a hall current sensor mounted on each of the clamps to detect current information, and a wireless communication module connected to the hall current sensor to wirelessly transmit the current information to the outside. );
A plurality of current rails mounted on the plating bath and connected to the constant current; And
An anode part extended from the constant current device and deposited in the plating solution of the plating bath;
Substrate plating apparatus comprising a.

The method of claim 1,
The cathode hanger is
A horizontal support and a suspension support for slidingly supporting the current rail;
A feeder provided on the horizontal support;
An energization base coupled with the feeder;
A rail guide provided below the suspension support; And
A variable slide positioned on the rail guide;
Further comprising:
And a plurality of clamps for fixing the substrate to the variable slide.

3. The method of claim 2,
The wireless communication module is a substrate plating apparatus mounted on one side of the suspension support.

The method of claim 1,
The wireless communication module
A substrate plating apparatus using a short range wireless communication method of any one of zigbee, blue tooth, radio frequency identification (RFID), and Wifi.

The method of claim 1,
The wireless communication module
A wireless communication processor connected to the hall current sensor to receive current information on each of the clamps, and convert the current information into information of a short range wireless communication method; And
A short range wireless transceiver for wirelessly transmitting the converted current information to the outside;
Substrate plating apparatus comprising a.

The method of claim 1,
The hall current sensor is a substrate plating apparatus provided using a ring-type Hall element surrounding one side of the clamp.

Mounting a substrate to be plated using a plurality of clamps provided in the hanger;
Detecting current information flowing through each of the clamps in real time using a wireless communication module mounted to the hanger and a hall current sensor provided in each of the clamps;
Determining whether the external control unit satisfies the current information wirelessly received from the wireless communication module in real time by comparing with current reference information preset for good plating; And
As the current information satisfies the current reference information, the controller processing the substrate mounted on the hanger or clamp as a substrate having a good plating film;
Substrate plating control method comprising a.

The method of claim 7, wherein
Mounting the substrate is
Engaging the substrate between the energizing contacts of the clamps; And
Applying a current through the clamp while the substrate is deposited in a plating solution;
Substrate plating control method further comprising.

The method of claim 7, wherein
Detecting the current information in real time
Detecting, by the hall current sensor, the current applied to each of the clamps in real time and transferring the current to the wireless communication module;
The wireless communication module wirelessly transmitting the current information to the controller; And
The control unit displaying the current information as a cumulative average current value obtained by adding a real time current value or an average current value for each of the hanger or the clamp;
Substrate plating control method further comprising.

The method of claim 7, wherein
And in the determining step, the current reference information includes an applied current range, a current deviation range, and a current density range.

The method of claim 7, wherein
The wireless communication module is a substrate plating control method for wirelessly transmitting the current information in a short-range wireless communication method of any one of Zigbee, Bluetooth, RFID, and Wi-Fi.

The method of claim 7, wherein
The Hall current sensor is a substrate plating control method for detecting the current applied to the clamp in real time using a ring-type Hall element surrounding one side of the clamp.