KR20130134233A - 기판 도금 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

기판 도금 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

기판 도금 장치 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 도금액이 수용되는 도금조; 상기 도금조의 내부에 기판에 대향되게 배치되는 아노드; 및 상기 아노드의 기판 측 일면을 상기 기판의 사이즈에 대응되게 차폐하도록 상하로 이동 가능하게 설치되는 차폐부재를 포함하는 기판 도금 장치를 제공한다.

Description

기판 도금 장치 및 그 제어방법{SUBSTRATE PLATING APPARATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 기판의 사이즈가 변화되더라도 기판을 균일하게 도금할 수 있는 기판 도금 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄회로기(Printed Circuit Borad; PCB)은 회로 설계에 기초하여 전자부품 상호 간에 회로배선을 형성한다. 인쇄회로기판은 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 절연판 등의 표면에 회로 배선을 구성할 수 있다. 회로 배선에 IC, 콘덴서, 저항 등의 여러 가지 전기전자부품을 조밀하게 실장할 수 있다. 절연판 위에 동박 회로를 형성하기 위해서는 수 차례의 도금 과정이 반복 적용될 수 있다. 이때 도금의 두께가 기판 내에서 균일하게 형성될 것이 요구된다.
도금조의 내부에 아노드와 캐소드(기판)가 배치된다. 아노드와 캐소드에 전원을 인가하면 금속 이온이 아노드에서 전기장을 따라 기판으로 이동한다. 금속 이온은 기판의 표면에서 전자와 결합함에 따라 도금이 이루어진다.
대한민국 공개번호 제2010-138483호(2010.06.24. 공개)에는 차폐판 및 전해 도금 장치가 개시된다. 차폐판은 허니컴 형태의 구멍이 형성되어 기판의 에지에 도금이 균일하게 수행되도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 기판의 사이즈가 변화되더라도 기판을 균일하게 도금할 수 있는 기판 도금 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 도금액이 수용되는 도금조; 상기 도금조의 내부에 기판에 대향되게 배치되는 아노드; 및 상기 아노드의 기판 측 일면을 상기 기판의 사이즈에 대응되게 차폐하도록 상하로 이동 가능하게 설치되는 차폐부재를 포함하는 기판 도금 장치를 제공한다.
상기 차폐부재는, 상기 아노드의 기판 반대측에 배치되고, 상하로 승강되는 이동부; 및 상기 이동부의 하측에 연결되고, 상기 아노드 하측의 기판 측 일면을 차폐시키는 차폐부를 포함할 수 있다.
상기 차폐부는 아노드 하측의 기판 측 일면에 대응되도록 판형으로 형성될 수 있다.
상기 차폐부재는 부도체 재질 또는 부도체 재질이 코팅된 부재로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 도금조의 내부에 기판이 투입되는 단계; 차폐부재를 이동시킴에 따라 상기 기판의 사이즈에 대응되도록 아노드의 기판 측 일면의 차폐면적을 가변시키는 단계; 및 상기 기판과 아노드에 전원을 인가하여 상기 기판을 도금하는 단계를 포함하는 기판 도금 장치의 제어방법을 제공한다.
상기 차폐면적을 가변시키는 단계에서는, 상기 차폐부재는 상측 또는 하측으로 이동될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판의 사이즈에 맞게 아노드의 개방면적을 가변시킬 수 있으므로, 기판의 사이즈가 변화되더라도 기판을 균일하게 도금할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 도금 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 기판 도금 장치에서 기판의 사이즈에 대응되도록 차폐부재가 아노드의 개방면적을 가변시킨 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 기판 도금 장치의 제어방법을 도시한 플로우 차트이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 기판 도금 장치의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 도금 장치의 일 실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 기판 도금 장치에서 기판의 사이즈에 대응되도록 차폐부재가 아노드의 개방면적을 가변시킨 상태를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 도금 장치는, 도금조(110), 아노드(120) 및 차폐부재(140)를 포함할 수 있다.
도금조(110)의 내부에는 도금액이 수용될 수 있다. 도금액은 순환관(미도시)에 의해 도금조(110)에 공급되고 도금조(110)에서 외부로 배출될 수 있다. 도금조(110)의 내부에는 아노드(120)와 차폐부재(140)가 배치될 수 있다.
아노드(120)는 도금조(110)의 내부에 기판(130)에 대향되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 아노드(120)는 기판(130)의 양측에 배치되고, 기판(130)은 아노드(120) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 아노드(120)는 도금조(110)의 일측에 배치되고, 기판(130)은 도금조(110)의 타측에 기판(130)에 대향되도록 배치될 수 있다. 이러한 아노드(120)의 높이는 도금될 기판(130)의 최대 사이즈에 대응되는 높이로 형성될 수 있다.
아노드(120)와 기판(130)에는 전원 공급부(미도시)에 의해 전원이 인가될 수 있다. 아노드(120)에는 양극이 공급되고, 기판(130)에는 음극이 공급될 수 있다. 기판(130)은 캐소드로 기능할 수 있다. 아노드(120)와 캐소드에 전원을 인가하면 금속 이온이 아노드(120)에서 전기장을 따라 기판(130)으로 이동한다. 금속 이온은 기판(130)의 표면에서 전자와 결합함에 따라 도금이 이루어진다.
차폐부재(140)는 아노드(120)의 기판(130) 측 일면을 기판(130)의 사이즈에 대응되게 차폐하도록 상하로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들면, 도 1과 같이, 기판(120)의 높이(H1)가 아노드(120)의 높이보다 작은 경우, 차폐부재(140)는 상측으로 이동하여 아노드(120)의 하측의 일부를 보다 많이 차폐한다. 또한, 도 2와 같이, 기판(120)의 높이(H2)가 도 1보다 상대적으로 높은 경우, 차폐부재(140)는 상대적으로 하측으로 이동하여 아노드(120)의 하측을 도 1 보다 작게 차폐할 수 있다.
차폐부재(140)는 이동장치(145)에 의해 상하로 승강될 수 있다. 차폐부재(140)는 이동부(141)와 차폐부(143)를 포함할 수 있다.
이동부(141)는 아노드(120)의 기판(130) 반대측에 배치되고 이동장치(145)에 연결되어 상하로 승강될 수 있다. 이동장치(145)는 모터와 볼스크류, 모터와 벨트 등 다양한 구조가 적용될 수 있다.
차폐부(143)는 이동부(141)의 하측에 연결되고, 아노드(120) 하측의 기판(130) 측 일면을 차폐시킬 수 있다. 이때, 차폐부(143)는 아노드(120) 하측의 기판(130) 측 일면에 대응되도록 판형으로 형성될 수 있다. 이러한 차폐부(143)는 아노드(120)의 기판(130) 측 일면과 접촉되거나 또는 거의 접촉되게 배치될 수 있다.
차폐부재(140)는 테프론 재질과 같은 부도체 재질일 수 있다. 또한, 부도체 재질이 코팅된 금속부재일 수 있다. 부도체 재질로는 금속 이온이 부착되지 않는 테프론 재질일 수 있다. 이러한 차폐부재(140)는 아노드(120)에서 방출되는 금속 이온이 부착되지 않도록 부도체 재질 또는 부도체 재질이 코팅된 부재일 수 있다.
차폐부재(140)는 아노드(120) 하측의 기판(130) 측 일면을 차폐할 수 있는 한 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 차폐부재(140)는 아노드(120)의 하측에 승강 가능하게 설치되는 사각판 형태로 형성될 수 있다.
차폐부재(140)는 아노드(120)의 하측을 차폐함에 의해 아노드(120)의 개방면적이 기판(130)과 거의 동일하거나 동일해지도록 할 수 있다. 예를 들면, 사이즈가 큰 기판(130)을 도금할 경우, 차폐부재(140)는 아노드(120)의 하측으로 하강됨에 따라 아노드(120)의 개방면이 큰 기판(130)과 동일하거나 거의 동일하게 개방될 수 있도록 한다. 또한, 사이즈가 상대적으로 작은 기판(130)을 도금할 경우, 차폐부재(140)는 아노드(120)의 상측으로 이동됨에 따라 아노드(120)의 개방면이 작은 기판(130)과 동일하거나 거의 동일하게 개방되도록 할 수 있다. 이와 같이 차폐부재(140)는 아노드(120)의 기판(130) 측 일면을 일부 차폐함에 따라 기판(130)의 사이즈에 맞게 아노드(120)의 개방면적을 가변시킬 수 있다.
만약, 기판(130)이 아노드(120)보다 작은 경우, 기판(130)의 하측에는 아노드(120)에서 방출된 전류가 집중될 것이다. 이때, 기판(130)의 하측에는 전류 밀도가 집중되므로, 기판(130)의 하측에는 도금층이 상대적으로 두껍게 도금될 것이다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(130)이 아노드(120)보다 작은 경우, 기판(130)의 하측을 차폐하여 아노드(120)의 개방면적을 감소시킬 수 있다. 따라서, 기판(130)의 하측에는 전류 밀도가 집중되는 것을 방지하므로, 도금층이 기판(130)에 전체적으로 균일한 두께로 형성되도록 할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 기판 도금 장치의 제어방법 및 그 작용에 관해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 기판 도금 장치의 제어방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 3을 참조하면, 기판(130)이 도금조(110)의 내부에 투입될 수 있다(S11). 이때, 기판(130)은 아노드(120)와 평행하게 배치된다.
이동장치(145)는 차폐부재(140)를 이동시킬 수 있다(S12). 아노드(120)의 개방면적이 기판(130) 사이즈에 대응되는 지를 판단할 수 있다(S13).
아노드(120)의 개방면적이 기판(130)의 사이즈에 대응되지 않는 경우, 이동장치(145)는 차폐부재(140)를 계속 이동시킨다.
아노드(120)의 개방면적이 기판(130)의 사이즈에 대응되는 경우, 이동장치(145)는 차폐부재(140)를 정지시킨다(S14). 이때, 차폐부재(140)는 아노드(120)의 하측을 차폐시키므로, 아노드(120)의 개방면적과 기판(130)의 면적이 거의 동일하거나 동일할 수 있다. 따라서, 차폐부재(140)는 기판(130)의 사이즈가 변경되더라도 기판(130)의 사이즈에 맞게 아노드(120)의 개방면적을 가변시킬 수 있다.
제어부는 아노드(120)와 기판(130)에 전원을 공급하여 기판(130)의 도금을 실시한다(S15). 아노드(120)와 기판(130) 사이에는 전기장이 형성된다.
이때, 아노드(120)와 기판(130)은 거의 동일하거나 동일한 개방면적이 서로 마주하므로, 기판(130)의 표면에는 전체적으로 균일한 전류 밀도가 형성될 수 있다. 따라서, 금속 이온이 기판(130) 전체에 거의 균일하게 결합되므로, 기판(130)의 도금 두께가 전체적으로 균일해질 수 있다.
또한, 기판(130)의 사이즈가 변경되더라도 도금이 기판(130) 전체적으로 균일하게 형성되므로, 도금 두께의 편차에 따라 회로 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 다양한 크기의 기판(130)이 도금조(110)에 투입되더라도 기판(130)의 크기에 맞게 아노드(120)의 개방면적이 탄력적으로 가변될 수 있다. 따라서, 동일한 도금조(110)에서 다양한 크기의 기판(130)이 균일한 두께로 도금될 수 있다. 또한, 기판(130)의 크기에 맞게 적절한 크기의 아노드(120)를 교체하지 않아도 되므로, 기판(130)의 도금 공정이 단순해질 수 있다.
또한, 기판(130)의 크기에 대응되도록 아노드(120)의 개방면적이 가변되므로, 도금 장치를 기판(130)의 크기에 따라 다시 세팅하지 않을 수 있다. 따라서, 도금 비용이 추가적으로 소요되는 것을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
110: 도금조 120: 아노드
130: 기판 140: 차폐부재
141: 이동부 143: 차폐부
145: 이동장치

Claims (6)

  1. 도금액이 수용되는 도금조;
    상기 도금조의 내부에 기판에 대향되게 배치되는 아노드; 및
    상기 아노드의 기판 측 일면을 상기 기판의 사이즈에 대응되게 차폐하도록 상하로 이동 가능하게 설치되는 차폐부재를 포함하는 기판 도금 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐부재는,
    상기 아노드의 기판 반대측에 배치되고, 상하로 승강되는 이동부; 및
    상기 이동부의 하측에 연결되고, 상기 아노드 하측의 기판 측 일면을 차폐시키는 차폐부를 포함하는 기판 도금 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 차폐부는 아노드 하측의 기판 측 일면에 대응되도록 판형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 도금 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차폐부재는 부도체 재질 또는 부도체 재질이 코팅된 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 도금 장치.
  5. 도금조의 내부에 기판이 투입되는 단계;
    차폐부재를 이동시킴에 따라 상기 기판의 사이즈에 대응되도록 아노드의 기판 측 일면의 차폐면적을 가변시키는 단계; 및
    상기 기판과 아노드에 전원을 인가하여 상기 기판을 도금하는 단계를 포함하는 기판 도금 장치의 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 차폐면적을 가변시키는 단계에서는,
    상기 차폐부재는 상측 또는 하측으로 이동되는 것을 특징으로 하는 기판 도금 장치의 제어방법.
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