KR20140137164A

KR20140137164A - 도금조의 노즐 요동장치

Info

Publication number: KR20140137164A
Application number: KR1020130057740A
Authority: KR
Inventors: 김남성; 김동소
Original assignee: (주)포인텍
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2014-12-02
Also published as: KR101494175B1

Abstract

본 발명은 도금조의 노즐 요동장치 및 이를 이용한 분사방법에 관한 것으로서, 특히 기판에 전체에 도금액을 고르게 분사할 수 있는 도금조의 노즐 요동장치 및 이를 이용한 분사방법에 관한 것이다.
본 발명의 도금조의 노즐 요동장치는, 도금액이 수용되는 도금조와; 상기 도금조의 내부에 배치되고, 노즐을 통해 도금액을 기판에 분사하는 배관부와; 상기 배관부를 상기 기판에 대하여 유동시키는 유동부를 포함하여 이루어지되, 상기 유동부에 의해 상기 노즐은 이동하면서 상기 기판에 도금액을 분사하는 것을 특징으로 한다.

Description

도금조의 노즐 요동장치 및 이를 이용한 분사방법 { APPARATUS FOR SHAKING NOZZLE OF PLATING TANK AND SPRAY METHOD USING THE SAME }

본 발명은 도금조의 노즐 요동장치 및 이를 이용한 분사방법에 관한 것으로서, 특히 기판에 전체에 도금액을 고르게 분사할 수 있는 도금조의 노즐 요동장치 및 이를 이용한 분사방법에 관한 것이다.

일반적으로 PCB(인쇄회로기판; Printed Circuit Board)는 IC 또는 전자부품들을 배치하여 하나의 보드를 형성시키기 위하여 절연보드의 양면 또는 단면을 동선으로 배선한 후 절연체로 코팅한 것을 칭하는 것이다.

상기 PCB는 배선회로 면의 수에 따라 단면기판, 양면기판 및 다층기판 등으로 분류되며 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수하고 고정밀 제품에 사용된다.

이와 같은 인쇄회로기판을 금(Au)이나 동(Cu)으로 전기도금을 하여야 하는데, 보통 도금액이 저장된 도금조에 인쇄회로기판을 담근 후 전류를 통전시켜, 상기 인쇄회로기판의 일정부위 또는 전체부위를 도금하는 방식을 사용한다.

그리고, 화학도금의 경우에는 기판을 도금조에 담근 후 상기 기판의 표면에 도금이 이루어지도록 한다.

도 6은 종래의 일반적인 도금조의 구조를 도시한 구조도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 기판(B)은 지그(1) 등을 통해 도금조(2)에 침지되고, 도금조(2)에는 기판(B)의 도금효율을 증대시키기 위해 도금액을 분사하기 위한 다수개의 노즐(3)이 설치되어 있다.

따라서, 상기 노즐(3)에서 분사된 도금액은 상기 기판(B)에 직접적으로 분사압력을 가하게 된다.

종래에는 상기 노즐(3)이 고정되어 있어서 상기 노즐(3)과 대면하고 있는 위치의 기판 부위에만 도금액의 분사압력이 작용하였다.

따라서, 기판의 부위 중 노즐과 대면하고 있는 부위와, 대면하고 있지 않은 부위에서, 도금액의 분사압력에 차이가 발생하여 기판을 전체적으로 균일하게 도금하는데 저해가 되었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1237833호 (2013년02월27일) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0125487호 (2010년12월01일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 도금액을 분사하는 노즐을 이동시켜 기판 전체에 노즐에서 분사되는 분사압력이 균일하게 작용하여 도금을 성능을 향상시킬 수 있는 도금조의 노즐 요동장치 및 이를 이용한 분사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 도금조의 노즐 요동장치는, 도금액이 수용되는 도금조와; 상기 도금조의 내부에 배치되고, 노즐을 통해 도금액을 기판에 분사하는 배관부와; 상기 배관부를 상기 기판에 대하여 유동시키는 유동부를 포함하여 이루어지되, 상기 유동부에 의해 상기 노즐은 이동하면서 상기 기판에 도금액을 분사하는 것을 특징으로 한다.

상기 유동부는 상기 노즐과 기판이 수평으로 배치된 X축 방향을 회전축으로 상기 노즐을 회전시킨다.

상기 유동부는 X축 방향을 회전축으로 상기 노즐을 반복하여 원운동시킨다.

상기 유동부는, 구동모터와; 상기 구동모터에 의해 회전하는 구동축과; 상기 배관부에 결합된 지지대와; 상기 구동축과 상기 지지대를 상호 편심되게 결합하는 편심부재를 포함하여 이루어지되, 상기 구동모터의 회전시 상기 편심부재의 회전에 의해 상기 노즐은 X축 방향을 중심으로 회전하면서 도금액을 분사한다.

상기 지지대는, 상기 도금조의 내부에 배치되고 상기 배관부에 결합된 결합지지부와; 일단이 상기 결합지지부의 상부에 X축을 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 타단이 상기 편심부재에 결합된 회전지지축으로 이루어진다.

상기 지지대는, 상기 결합지지부를 중심으로 상기 구동축의 반대방향에 배치되는 종동축과; 상기 종동축을 회전 가능하게 지지하는 고정지지부를 더 포함하여 이루어지되, 상기 회전지지축은, 상기 결합지지부의 상부 일측에 회전 가능하게 결합된 제1회전지지축과, 상기 결합지지부의 상부 타측에 회전 가능하게 결합된 제2회전지지축으로 이루어지고, 상기 편심부재는, 상기 제1회전지지축과 상기 구동축을 편심되게 결합하는 제1편심부재와, 상기 제2회전지지축과 상기 종동축을 편심되게 결합하는 제2편심부재로 이루어지며, 상기 구동모터의 회전시 상기 배관부가 결합된 상기 결합지지부는 양단이 함께 X축을 중심으로 회전된다.

상기 배관부는 평판형상의 상기 기판의 폭방향인 Y축방향으로 배치되는 다수개의 분기관을 포함하여 이루어지되, 어느 하나의 분기관에 장착된 노즐은 다른 하나의 분기관에 장착된 노즐과 상하방향인 Z축 방향으로 그 높이가 상이하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 도금조의 노즐 요동장치를 이용한 분사방법은, 도금액이 수용되는 도금조와; 상기 도금조의 내부에 배치되고, 노즐을 통해 도금액을 기판에 분사하는 배관부와; 상기 배관부를 상기 기판에 대하여 유동시키는 유동부를 포함하여 이루어진 도금조의 노즐 요동장치를 이용한 분사방법에 있어서, 상기 노즐을 상기 기판에 대하여 유동시키면서 도금액을 상기 기판에 분사하는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐과 기판이 수평으로 배치된 X축 방향을 회전축으로 하여 상기 노즐을 회전시키면서 상기 기판에 도금액을 분사한다.

상기 기판을 미리 설정된 일정거리 이동시킨 후 정지한 상태에서, 상기 노즐을 회전시키면서 분사한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 도금조의 노즐 요동장치 및 이를 이용한 분사방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

유동부에 의해 도금액을 분사하는 노즐을 이동시켜 기판 전체에 노즐에서 분사되는 분사압력이 균일하게 작용하여 도금을 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 유동부가 X축 방향을 회전축으로 하여 노즐을 회전시킴으로써, 노즐에서 분사되는 도금액의 궤적이 원형을 이루도록 하여, 기판 전체에 고르게 분사압력이 작용하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도금조의 노즐 요동장치의 평면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도금조의 노즐 요동장치의 정단면구조도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도금조의 노즐 요동장치의 측면구조도,
도 4는 도 3에서 유동부에 의해 배관부가 하강한 상태의 측면구조도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도금조의 노즐 요동장치에 의해 기판에 분사되는 도금액의 궤적을 도시한 설명도,
도 6은 종래의 일반적인 도금조의 구조를 도시한 단면구조도,

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도금조의 노즐 요동장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도금조의 노즐 요동장치의 정단면구조도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도금조의 노즐 요동장치의 측면구조도이고, 도 4는 도 3에서 유동부에 의해 배관부가 하강한 상태의 측면구조도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도금조의 노즐 요동장치에 의해 기판에 분사되는 도금액의 분사 궤적을 도시한 설명도이다.

본 발명의 도금조의 노즐 요동장치는, 도금조(100)와, 배관부(200)와, 유동부(300)를 포함하여 이루어진다.

상기 도금조(100)는 도금액이 수용되어 있는 수조로써, 상부가 개방되어 있으며, 내부에는 평판형상의 기판(400)이 배치된다.

상기 배관부(200)는 상기 도금조(100)의 내부에 배치되고, 펌프 등과 연결되어 노즐(220)을 통해 도금액을 기판(400)에 분사한다.

구체적으로 상기 배관부(200)는 상기 기판(400)의 양측에 배치되어, 상기 도금조(100)의 내부에서 상기 노즐(220)에서 분사된 도금액이 상기 기판(400)에 분사되도록 한다.

그리고, 상기 배관부(200)는 상기 기판(400)의 폭방향인 Y축방향으로 배치되는 다수개의 분기관(210)을 포함하여 이루어지며, 상기 분기관(210)에는 각각 다수개의 상기 노즐(220)이 상하방향으로 장착되어 있다.

위와 같은 상기 도금조(100) 및 배관부(200)의 구조는 종래의 구조와 동일한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

본 발명에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 분기관(210)에 장착된 노즐(220)은 다른 하나의 분기관(210)에 장착된 노즐(220)과 상하방향인 Z축 방향으로 그 높이가 상이하게 배치되도록 한다.

즉, 상기 분기관(210)에 장착된 상기 노즐(220)은 상하방향으로 지그재그 방향으로 배치되어 있다.

이로 인해, 상기 노즐(220)에서 분사되는 도금액이 상기 기판(400)에 보다 전체적으로 고르게 분사되도록 할 수 있다.

상기 유동부(300)는 상기 배관부(200)를 상기 기판(400)에 대하여 상대적으로 유동시키는 역할을 한다.

이러한 상기 유동부(300)에 의해 상기 노즐(220)은 다양한 방향으로 이동하면서 상기 기판(400)에 도금액을 분사한다.

위와 같이 상기 노즐(220)을 유동 또는 요동시키는 상기 유동부(300)에 의해, 상기 노즐(220)을 통해 분사되는 도금액은 상기 기판(400)의 특정부위에 한정되지 않고 기판(400) 전체에 분사되어, 도금의 효율을 증대시킬 수 있다.

본 실시예에서 상기 유동부(300)는 상기 노즐(220)과 기판(400)이 수평으로 배치된 X축 방향을 회전축으로 상기 노즐(220)을 회전시킨다.

즉, 상기 유동부(300)는 X축방향을 회전 중심축으로하여 상기 노즐(220)을 상하방향으로 회전시킨다.

상기 유동부(300)는 X축 방향을 회전축으로 하여 상기 노즐(220)을 선회운동하도록 할 수도 있으나, 바람직하게 반복하여 원운동이 되도록 한다.

이를 위해 상기 유동부(300)는, 구동모터(310)와, 구동축(320)과, 지지대(330)와, 편심부재 등을 포함하여 이루어진다.

상기 구동모터(310)는 상기 도금조(100)의 외부에 장착되어 있다.

상기 구동축(320)은 상기 구동모터(310)에 의해 회전되는 축으로써, 상기 구동모터(310)의 회전축 또는 상기 회전축과 연결된 축으로 이루어질 수 있다.

상기 지지대(330)는 상기 배관부(200)에 결합된다.

이러한 상기 지지대(330)는, 결합지지부(331)와, 회전지지축과, 종동축(334)과, 고정지지부(335)를 포함하여 이루어진다.

상기 결합지지부(331)는 상기 도금조(100)의 내부에 배치되고, 상기 배관부(200) 자세하게는 상기 분기관(210)에 체결수단 등을 통해 결합된다.

상기 회전지지축은 X축 방향으로 배치되어, 일단이 상기 결합지지부(331)의 상부에 X축을 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 타단이 상기 편심부재에 결합된다.

상기 회전지지축은, 상기 결합지지부(331)의 상부 일측에 회전 가능하게 결합된 제1회전지지축(332)과, 상기 결합지지부(331)의 상부 타측에 회전 가능하게 결합된 제2회전지지축(333)으로 이루어진다.

상기 종동축(334)은 상기 결합지지부(331)를 중심으로 상기 구동축(320)의 반대방향에 배치된다.

상기 고정지지부(335)는 내부에 베어링 등이 장착되어 상기 종동축(334)을 회전 가능하게 지지한다.

본 실시예에서는 상기 지지대(330)가 상기 종동축(334)과 고정지지부(335)를 포함하여 이루어져 있으나, 경우에 따라 상기 지지대(330)는 상기 종동축(334)과 고정지지부(335)가 없을 수도 있다.

상기 편심부재는 상기 구동축(320) 및/또는 종동축(334)과 상기 지지대(330)를 상호 편심되게 결합한다.

본 실시예에서 상기 편심부재는 원판형상으로 형상되어, 상기 구동축(320) 및/또는 종동축(334)이 상기 지지대(330)가 서로 다른 위치에서 결합되도록 하였다.

상기 편심부재는, 상기 제1회전지지축(332)과 상기 구동축(320)을 편심되게 결합하는 제1편심부재(341)와, 상기 제2회전지지축(333)과 상기 종동축(334)을 편심되게 결합하는 제2편심부재(342)로 이루어진다.

따라서, 상기 구동모터(310)의 회전시 상기 제1편심부재(341)의 회전에 의해 상기 제1편심부재(341)의 회전중심을 이루는 상기 구동축(320)으로부터 이격되어 있는 상기 제1회전지지축(332)이 상기 구동축(320)을 중심으로 회전하게 된다.

그리고, 상기 제2편심부재(342)에 의해 상기 제2편심부재(342)의 회전중심을 이루는 상기 종동축(334)으로부터 이격되어 있는 상기 제2회전지지축(333)이 상기 종동축(334)을 중심으로 회전하게 된다.

따라서, 상기 구동모터(310)의 회전에 의해, 상기 배관부(200)가 결합된 상기 결합지지부(331)는 양단이 함께 X축을 중심으로 회전하게 되고, 이로 인해 상기 노즐(220)은 X축 방향을 중심으로 회전하면서 상기 기판(400)에 도금액을 분사한다.

이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 분사방법에 대하여 살펴본다.

도금액이 수용되어 있는 도금조(100)에 상기 기판(400)을 투입한다.

이때, 상기 기판(400)은 X축방향으로 배치된 상기 배관부(200) 사이에 배치되도록 하여, 상기 기판(400)의 양면이 상기 배관부(200)에 장착된 상기 노즐(220)과 대면하도록 한다.

그리고, 상기 노즐(220)을 통해 도금액을 분사함으로써, 상기 노즐(220)을 통해 분사되는 도금액이 상기 기판(400)에 고르고 접촉되게 한다.

특히, 상기 기판(400)에 미세홀 등이 형성되어 있는 경우, 상기 노즐(220)을 통해 도금액을 기판(400)에 분사함으로써, 도금액이 미세홀까지 강하게 유입되어 도금되도록 할 수 있다.

이러한 상태에서 상기 유동부(300)를 작동시켜 상기 노즐(220)을 상기 기판(400)에 대하여 유동시킴으로써, 상기 도금액이 상기 기판(400) 전체에 분사되도록 한다.

보다 구체적으로 살펴보면, 상기 구동모터(310)를 작동시키면 상기 구동축(320)이 회전하게 된다.

상기 구동축(320)의 회전에 의해 상기 제1편심부재(341)가 회전하게 되고, 상기 제1편심부재(341)에서 상기 구동축(320)과 서로 다른 위치에 결합된 상기 제1회전지지축(332)은 상기 제1편심부재(341)의 중심축을 이루는 상기 구동축(320)을 중심으로 회전하게 된다.

상기 제1회전지지축(332)이 X축 방향으로 상기 구동축(320)을 중심으로 회전하게 되면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 결합지지부(331)는 상하좌우방향으로 요동운동을 하게 되고, 이로 인해 상기 배관부(200)에 장착된 상기 노즐(220)은 도 5에 도시된 바와 같이 X축방향을 중심으로 회전운동을 하게 된다.

또한, 상기 결합지지부(331)의 타측에 결합된 상기 제2회전지지축(333)은 상기 결합지지부(331)가 요동운동을 함에 따라 상기 제1회전지지축(332)과 동일한 운동을 하게 되고, 이는 상기 제1회전지지축(332)이 상기 제2편심부재(342)에 장착된 상기 종동축(334)을 중심으로 회전운동을 하는 것과 같게 된다.

위와 같이 상기 제1회전지지축(332) 및 제2회전지지축(333) 등에 상기 배관부(200)가 장착된 상기 결합지지부(331)의 양측이 안정적으로 지지되면서 상하좌우방향으로 요동운동을 하게 할 수 있다.

위와 같이 상기 노즐(220)과 기판(400)이 수평으로 배치된 X축 방향을 회전축으로 하여 상기 노즐(220)을 회전시키면서 상기 기판(400)에 도금액을 분사하도록 함으로써, 상기 노즐(220)을 통해 분사되는 도금액이 상기 기판(400)의 특정부위에만 분사되지 않고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 노즐(220)의 회전궤적(T)을 따라 상기 기판(400) 전체에 분사되도록 하여 상기 기판(400)에 미세홀 등이 형성되어 있는 경우에도 도금이 전체적으로 잘 이루어지도록 할 수 있다.

상기 노즐(220)을 상하방향으로 회전시키면서 도금액을 노즐(220)에 분사하도록 하는 본 실시예의 분사방법은, 상기 기판(400)을 미리 설정된 일정거리 이동시킨 후 정지한 상태에서, 상기 노즐(220)을 회전시켜 분사하도록 함이 바람직하다.

위와 같은 방법에 의해 상기 기판(400)이 연속적으로 이동하는 연속도금라인에서 도금공정의 속도를 증대시킬 수 있고, 또한 상기 분기관(210)에 장착된 노즐(220)이 상하방향으로 지그재그 배열로 장착되어 있는바, 상기 노즐(220)의 회전시 상기 기판(400) 전체에 도금액을 고르게 분사할 수 있다.

본 발명은 전기도금 뿐만 아니라 화학도금에도 이용될 수 있다.

본 발명인 도금조(100)의 노즐 요동장치 및 이를 이용한 분사방법은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100 : 도금조, 200 : 배관부, 210 : 분기관, 220 : 노즐,
300 : 유동부, 310 : 구동모터, 320 : 구동축, 330 : 지지대, 331 : 결합지지부, 332 : 제1회전지지축, 333 : 제2회전지지축, 334 : 종동축, 335 : 고정지지부,
341 : 제1편심부재, 342 : 제2편심부재
400 : 기판, T : 노즐의 회전궤적,

Claims

도금액이 수용되는 도금조와;
상기 도금조의 내부에 배치되고, 노즐을 통해 도금액을 기판에 분사하는 배관부와;
상기 배관부를 상기 기판에 대하여 유동시키는 유동부를 포함하여 이루어지되,
상기 유동부에 의해 상기 노즐은 이동하면서 상기 기판에 도금액을 분사하는 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치.
청구항1에 있어서,
상기 유동부는 상기 노즐과 기판이 수평으로 배치된 X축 방향을 회전축으로 하여 상기 노즐을 회전시키는 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치.
청구항2에 있어서,
상기 유동부는 X축 방향을 회전축으로 하여 상기 노즐을 반복하여 원운동시키는 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치.
청구항2 또는 청구항3에 있어서,
상기 유동부는,
구동모터와;
상기 구동모터에 의해 회전하는 구동축과;
상기 배관부에 결합된 지지대와;
상기 구동축과 상기 지지대를 상호 편심되게 결합하는 편심부재를 포함하여 이루어지되,
상기 구동모터의 회전시 상기 편심부재의 회전에 의해 상기 노즐은 X축 방향을 중심으로 회전하면서 도금액을 분사하는 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치.
청구항4에 있어서,
상기 지지대는,
상기 도금조의 내부에 배치되고 상기 배관부에 결합된 결합지지부와;
일단이 상기 결합지지부의 상부에 X축을 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 타단이 상기 편심부재에 결합된 제1회전지지축으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치.
청구항5에 있어서,
상기 지지대는,
상기 결합지지부를 중심으로 상기 구동축의 반대방향에 배치되는 종동축과;
상기 종동축을 회전 가능하게 지지하는 고정지지부를 더 포함하여 이루어지되,
상기 회전지지축은,
상기 결합지지부의 상부 일측에 회전 가능하게 결합된 제1회전지지축과, 상기 결합지지부의 상부 타측에 회전 가능하게 결합된 제2회전지지축으로 이루어지고,
상기 편심부재는,
상기 제1회전지지축과 상기 구동축을 편심되게 결합하는 제1편심부재와, 상기 제2회전지지축과 상기 종동축을 편심되게 결합하는 제2편심부재로 이루어지며,
상기 구동모터의 회전시 상기 배관부가 결합된 상기 결합지지부는 양단이 함께 X축을 중심으로 회전되는 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치.
청구항1 또는 청구항2에 있어서,
상기 배관부는 평판형상의 상기 기판의 폭방향인 Y축방향으로 배치되는 다수개의 분기관을 포함하여 이루어지되,
어느 하나의 분기관에 장착된 노즐은 다른 하나의 분기관에 장착된 노즐과 상하방향인 Z축 방향으로 그 높이가 상이한 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치.
도금액이 수용되는 도금조와; 상기 도금조의 내부에 배치되고, 노즐을 통해 도금액을 기판에 분사하는 배관부와; 상기 배관부를 상기 기판에 대하여 유동시키는 유동부를 포함하여 이루어진 도금조의 노즐 요동장치를 이용한 분사방법에 있어서,
상기 노즐을 상기 기판에 대하여 유동시키면서 도금액을 상기 기판에 분사하는 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치를 이용한 분사방법.
청구항8에 있어서,
상기 노즐과 기판이 수평으로 배치된 X축 방향을 회전축으로 하여 상기 노즐을 회전시키면서 상기 기판에 도금액을 분사하는 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치를 이용한 분사방법.
청구항9에 있어서,
상기 기판을 미리 설정된 일정거리 이동시킨 후 정지한 상태에서, 상기 노즐을 회전시키면서 분사하는 것을 특징으로 하는 도금조의 노즐 요동장치를 이용한 분사방법.