KR20160038553A

KR20160038553A - 기판 도금용 행거

Info

Publication number: KR20160038553A
Application number: KR1020140131776A
Authority: KR
Inventors: 차일호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-04-07

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 도금용 행거는, 하나 이상의 수직 지지대를 갖춘 상부 프레임과, 다수의 하부 클램프를 갖춘 하부 프레임, 우측 프레임, 및 좌측 프레임을 구비한 고정 프레임과; 상부 클램프를 구비하고, 고정 프레임의 상부 프레임에서 수직방향으로 활주가능하게 결합된 가동 바아; 고정 프레임의 상부 프레임과 가동 바아 사이에 개재되고, 가동 바아의 변위를 제한하는 스프링 부재; 및 하나 이상의 수직 지지대와 전기연통가능하게 연결된 급전부;로 이루어진다.

Description

기판 도금용 행거 {A hanger for use in electroplanting of PCB}

본 발명은 기판 도금용 행거에 관한 것이다.

인쇄회로기판(PCB)은 기판 상에 금속막을 패터닝(patterning)하여 배선을 형성한다. 기판 상의 금속막을 패터닝하기 위해서 물리기상증착법(physical vapor disposition; PVD), 화학기상증착법(chemical vapor deposition; CVD) 등의 증착 방법에 비해 전기 이동도에 대한 내성이 우수하고 제조비용이 더욱 저렴한 전기도금방법이 선호되고 있다.

종래의 전기도금의 원리는 전해액이 수용된 도금조 내에 양극(anode)을 형성하는 구리판과 음극(cathode)을 형성하는 기판을 침지시킴으로써, 구리판에서 분리된 구리 이온(Cu² ⁺)이 기판으로 이동하여 금속막이 형성된다.

이러한 전기도금방법은 도금하고자 하는 대상물(피도금체)을 행거에 장착하고 수직 및/또는 수평 레일에 장착되어 기동하면서 도금조 안에 담겨져 있는 도금액에 침지시킨후, 도금 대상물을 음극으로 하고 도금하려고 하는 금속 또는 불용해성 도금을 양극으로 한다.

전술되었듯이, 기판은 행거에 장착되어 레일을 따라 이동하게 되는데 최근 추세에 맞춰 박막화되어가는 PCB는 특허문헌 1에 제안된 기판 도금용 지그에 장착되어 안내 레일을 따라 필요 공정으로 이동하게 되는데, 특허문헌 1의 기판 도금용 지그는 코일 스프링의 탄성체의 각 끝단을 기판에 기 형성된 기준홀과 지그의 프레임에 걸어 기판을 지지할 수 있도록 한다.

대한민국 공개특허 제10-2008-0009967호

본 발명은 피도금체, 즉 도금하고자 하는 대상물인 기판을 균일하게 장력(tension)을 제공하여 행거 장착시 기판의 휨 현상을 미연에 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 도금용 행거는, 하나 이상의 수직 지지대를 갖춘 상부 프레임과, 다수의 하부 클램프를 갖춘 하부 프레임, 우측 프레임, 및 좌측 프레임을 구비한 고정 프레임과; 상부 클램프를 구비하고, 고정 프레임의 상부 프레임에서 수직방향으로 활주가능하게 결합된 가동 바아; 고정 프레임의 상부 프레임과 가동 바아 사이에 개재되고, 가동 바아의 변위를 제한하는 스프링 부재; 및 하나 이상의 수직 지지대와 전기연통가능하게 연결된 급전부;로 이루어진다.

본 발명의 실시예에서, 피도금체인 기판은 하부 프레임의 하부 클램프를 통해 기판의 하단부를 고정하고 상부 프레임에 가변가능하게 결합된 가동 바아의 상부 클램프로 기판의 상단부를 지속적으로 잡아당겨 휨 현상 없이 기판을 평탄하게 지지보유할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

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.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 도금용 행거를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 도금용 행거를 위에서 바라본 사시도이다.
도 3은 고정 프레임과 가동 바아의 결합 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선으로 절취한 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 고정 프레임과 가동 바아의 분해도이다.
도 6은 본 발명의 바람직 실시예에 따른 기판 도금용 행거의 작동 방식을 도시한 도면이다.

본 발명의 장점, 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되는 실시예들을 통해 명확해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불명료하게 할 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 도금용 행거는 첨부 도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 1 및 도 2는 피도금체인 기판(1000)을 내부 중심 영역에서 평탄하게 지지보유할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 도금용 행거(1)를 개략적으로 도시한 도면들이다.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 도금용 행거(1)는 전반적으로 사각형상의 고정 프레임(100)과, 이 고정 프레임(100)의 상부 프레임(110)에서 수직방향으로 소정의 변위만큼 가변가능하게 결합된 가동 바아(200)로 이루어져 있다. 고정 프레임(100)의 상부 프레임(110)은 하나 이상의 수직 지지대(150)를 수단으로 하여 급전부(300)와 전기연통가능하게 연결되어 있다. 급전부(300)는 안내 레일(미도시)을 따라 기동가능하도록 체결되어 기판 도금용 행거(1)를 통해 전류를 기판(1000)에 인가할 수 있다.

고정 프레임(100)은 상부 프레임(110)과, 이 상부 프레임(110)과 평행하게 이격되어 있는 하부 프레임(120), 상부 프레임(110)과 하부 프레임(120)의 우측 끝단을 연결하는 우측 프레임(130), 상부 프레임(110)과 하부 프레임(120)의 좌측 끝단을 연결하는 좌측 프레임(140)으로 이루어져 있고, 전반적으로 사각형상으로 형성되어 있다. 전술된 바와 같이, 고정 프레임(100)은 상부 프레임(110)과, 하부 프레임(120), 우측 프레임(130), 및 좌측 프레임(140)으로 한정된 내부 중심 영역에 기판(1000)을 수용할 수 있는 크기와 형상을 갖춰야 할 것이다.

본 발명의 실시예에서, 기판(1000)은 도시된 바와 같이 고정 프레임(100)의 하부 프레임(120)에 구비된 다수의 하부 클램프(420)와 가동 바아(200)에 구비된 다수의 상부 클램프(410)를 수단으로 하여 고정 프레임(100)의 내부 중심 영역에서 평탄하게 지지보유될 수 있다.

특별하기로, 가동 바아(200)는 상부 프레임(110)에서 수직방향으로 활주가능하게 결합되는 한편, 이의 수평 플레이트(210) 상부면에서 수직상방으로 길게 뻗어 있는 로드(230)를 구비한다. 작업자가 기판(1000)을 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 도금용 행거(1)에 장착하기 위해서, 우선적으로 기판(1000)의 하단부를 하부 클램프(420)로 파지하여 위치고정시킨 다음에 로드(230)를 하방으로 가압한다. 로드(230)에 압력이 가해지면, 가동 바아(200)는 원위치에서 하부 프레임(120)을 향해 소정의 거리만큼 강제로 하방으로 이동하게 되어 기판(1000)의 상단부를 상부 클램프(410)로 용이하게 체결할 수 있게 돕는다.

도시된 바와 같이, 기판(1000)은 하부 프레임(120)의 하부 클램프(420)와 가동 바아(200)의 상부 클램프(410)로 지지보유되는데, 가동 바아(200)가 상부 프레임(110)에 구비된 탄성력을 가진 스프링 부재(500;도 4 참조)를 매개로 하여 상방으로 강제로 이동하여 최초 원위치로 복귀됨으로써, 기판(1000)을 평탄한 상태로 안정되게 유지하여 도금 공정에서 균일한 도금을 구현할 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조로 하면, 가동 바아(200)가 고정 프레임(100)의 상부 프레임(110) 상에서 미리 설정된 상하방향으로의 변위만큼 이동할 수 있도록 결합되는데, 이를 위해서 가동 바아(200)는 상부 프레임(110)의 아래에 상부 클램프(410)를 배치한다.

상부 클램프(410)는 상부 프레임(110), 구체적으로 상부 프레임(110)의 수직 플레이트(112)의 타면과 면접되게 배치된 브라켓(411)과, 이 브라켓(411)과 마주보게 위치하고 브라켓(411)과 회동가능하게 힌지결합되어 있는 아암(414), 아암(414)과 브라켓(411) 사이에 설치되고 힌지결합된 아암(414)이 회동된 상태에서 원래의 위치로 오도록 복원시켜주는 압축 스프링(415), 브라켓(411)의 하측에 결합된 하측 클램프 조우(412), 및 아암(414)의 일단부에서 길이연장되고 하측 클램프 조우(412)와 힌지결합되어 아암(414)의 회동으로 하측 클램프 조우(412)에 대해 접근 및 이격을 통해 피도금체인 기판(1000)을 파지할 수 있는 상측 클램프 조우(413)로 이루어진다. 상부 클램프(410)는 도시되었듯이 브라켓(411)의 하측에 고정되되, 가동 바아(200)의 가변 변위시 기판(1000)과 상부 프레임(110)의 접촉 기회를 허용하지 않게 된다.

브라켓(411)은 상부 프레임(110)의 수직 플레이트(112) 길이부보다 길게 신장되어, 가동 바아(200)의 체결부재(210b)를 위한 상측 관통공(411b)과 하부 클램프 조우(412)의 체결부재(412a)를 위한 하측 관통공(411a) 사이의 이격거리 사이에 상부 프레임(110)의 수직 프레임(112)을 면접가능하게 위치시킬 수 있다.

하측 클램프 조우(412)의 타면에는 체결부재(412a)를 구비하고, 체결부재(412a)는 브라켓(411)의 하측 관통공(411a)을 가로질러 너트(N)로 죄어져 브라켓(411))의 일면 하측에 고정결합된다.

도시된 바와 같이, 가동 바아(200)는 수평 플레이트(210)와 이 수평 플레이트(210)의 일측 단부에서 수직 하방으로 길이연장된 수직 플레이트(220)로 구성되는데, 전반적으로 ㄱ자 단면형상을 가지게 된다. 수평 플레이트(210)의 타면에는 길이방향으로 돌출된 체결부재(210b)를 구비한다. 체결부재(210b)는 브라켓(411)의 상측 관통공(411b)을 통과하여 너트(N)로 죄어져 브라켓의 일면에 고정결합된다. 따라서, 가동 바아(200)의 수직방향 변위는 브라켓(411)을 상부 프레임(110)의 수직 플레이트(112)에 면접상태로 활주가능하게 한다.

가동 바아(200)는 상부 프레임(110)의 일면과 마주보게 배치된다. 상부 프레임(110)도 수평 플레이트(111)와 이 수평 플레이트(111)의 타측 단부에서 수직상방으로 길이연장된 수직 플레이트(112)로 구성된다. 즉, ㄴ자 단면형상의 수평 플레이트(111)는 가동 바아(200)의 수평 플레이트(210)와 서로 마주보게 배치되는 한편 수직 플레이트(112)는 가동 바아(200)의 수직 플레이트(220)와 서로 마주보게 배치되어, 가동 바아(200)와 상부 프레임(110)으로 한정된 내부 공간(S)을 제공하게 된다.

수직 플레이트(112)는 이의 상단부에 소정의 간격으로 이격된 다수의 오목홈(113)을 형성한다. 이 오목홈(113)은 가동 바아(200)의 체결부재(210b)를 수용하고, 가동 바아(200)의 활주방향을 안내한다. 오목홈(113)의 갯수는 상부 클램프(410)의 갯수와 동일하고, 다수의 오목홈(113)은 다수의 상부 클램프(410) 간의 이격거리와 대응되게 수직 플레이트(112)에 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른, 기판 도금용 행거는 스프링 부재(500)를 수단으로 하여 고정 프레임(100)의 상부 프레임(110)을 기초로 하여 가동 바아(200)를 변위가능하게 결합하는 것을 특징으로 한다. 스프링 부재(500)는 마주보고 배치된 ㄱ자 단면형상의 가동 바아(200)와 ㄴ자 단면형상의 상부 프레임(110)으로 한정된 내부 공간(S)에 배치된다. 구체적으로, 스프링 부재(500)의 일 단부는 가동 바아(200)의 수평 플레이트(210)의 하부면에 고정되고 스프링 부재(500)의 타 단부는 상부 프레임(110)의 수평 플레이트(111)의 상부면에 고정된다. 따라서, 가동 바아(200)는 스프링 부재(500)의 복원력 및/또는 탄발력에 종속되어 상부 프레임(110) 상에서 수직방향으로 승하강할 수 있다.

여기서, 스프링 부재(500)는 압축 스프링으로 이루어져 있어, 상부 클램프(410)로 기판(1000)의 상단부를 파지하는 경우에 스프링 부재(500)의 복원력을 통해 가동 바아(200)를 상방으로 강제로 이동시켜 원위치로 복귀할 수 있게 돕는다. 이는 결과적으로 기판(1000)이 하부 클램프(420)에 고정되고 상부 클램프(410)를 통해 압축 스프링의 복원력으로 상방으로 잡아당긴 상태로 지지하게 되기 때문에, 기판의 평탄화를 유지할 수 있게 된다. 기판(1000)은 가동 바아(200)의 상부 클램프(410)를 매개로 하여 지속적이면서 균일하게 기판(1000)의 상단부를 잡아당겨 행거(1)에 장착될 기판 자체에 평탄화를 제공하게 된다. 이러한 평탄화는 양호한 통전율을 보장하여 도금 특성을 개선시키게 됨으로써, 기판의 품질 및 신뢰성을 높일 수 있는 효과를 제공하게 된다.

다수의 스프링 부재(500)가 수직방향으로 설치되어 자유 상태로 확장되는 방향(예컨대 수직상방)으로 지지력을 작용하게 되면서, 가동 바아(200)는 상부 프레임(110)과의 평행을 유지하면서 상방으로 상승시켜 기판(1000)의 상단부 전체를 균일한 장력으로 잡아당길 수 있다.

가동 바아(200)는 전술된 바와 같이 스프링 부재(500)를 통해 상부 프레임(110) 상에서 승하강 활주 뿐만 아니라 분리되지 않게 일체로 고정될 수 있는데, 가동 바아(200)는 상하방향으로의 가변 변위를 추가로 제한할 수 있어야 한다. 상부 클램프(410)는 상부 프레임(110) 아래에 배치되고 압축 스프링(415)을 매개로 하여 브라켓(411)의 일면에 고정된다. 즉, 가동 바아(200)는 스프링 부재(500) 이외에도 압축 스프링(415)과 상부 프레임(110)의 수평 플레이트(111)의 접촉으로 가동 바아(200)의 상방 이동을 제한할 수 있다. 이와 달리, 가동 바아(200)는 상부 플레임(110)의 수직 플레이트(112)의 오목홈(113) 내에서 상하방향으로 이동하는 체결볼트(210b)를 안착시켜 가동 바아(200)의 하방 이동을 제한할 수 있다.

덧붙여서, 수직 플레이트(112)의 오목홈(113)은 수직방향으로 U자형상으로 형성되어 체결보트(210b)의 좌우방향 이동을 방지하고 가동 바아(200)의 수직방향으로만 활주가능하게 돕는다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 도금용 행거의 작동 방식을 도해한 도면이다.

도 6(a)는 가동 바아(200)의 상부 클램프(410)가 기판(1000)의 상단부를 파지하기 직전의 도면이다. 가동 바아(200)는 최초 원위치, 즉 스프링 부재(500)의 자유 상태로 확장된 방향에서 상부 클램프(410)를 하강시켜 기판(1000)의 상단부를 파지할 수 있도록 외력을 통해 로드(230)를 하방으로 가압하면서, 스프링 부재(500)가 눌려져 가동 바아(200)는 하부 프레임(120)을 향해 하강하게 된다.

상부 클램프(410)가 기판(1000)의 상단부를 확실하게 파지하고 난 이후에 외력을 제거하면(도 6(b) 참조), 가동 바아(200)는 스프링 부재(500)의 복원력을 통해 최초 원위치로 복귀하는 과정에서 하측 클램프(420)에 고정된 상태로 가동 바아(200)의 상부 클램프(410)에 파지된 기판(1000)을 상방으로 잡아당겨 기판(1000)을 평탄화시켜 휨을 방지할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 기판 도금용 행거는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 ----- 반도체 패키지
100 ----- 고정 프레임
110 ----- 상부 프레임
150 ----- 수직 지지대
200 ----- 가동 바아
410 ----- 상부 클램프
420 ----- 하부 클램프
500 ----- 스프링 부재

Claims

하나 이상의 수직 지지대를 갖춘 상부 프레임과, 다수의 하부 클램프를 갖춘 하부 프레임, 우측 프레임, 및 좌측 프레임을 구비한 고정 프레임과;
상부 클램프를 구비하고, 상기 고정 프레임의 상부 프레임에서 수직방향으로 활주가능하게 결합된 가동 바아;
상기 고정 프레임의 상부 프레임과 상기 가동 바아 사이에 개재되고, 상기 가동 바아의 변위를 제한하는 스프링 부재; 및
상기 하나 이상의 수직 지지대와 전기연통가능하게 연결된 급전부;로 이루어진 기판 도금용 행거.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 프레임은,
수평 플레이트와;
상기 수평 플레이트의 타측 단부에서 수직상방으로 길이연장된 수직 플레이트; 및
상기 수직 플레이트의 상단부에 다수의 오목홈;으로 이루어진 기판 도금용 행거.
청구항 1에 있어서,
상기 가동 바아는,
타측으로 돌출된 체결부재를 갖춘 수평 플레이트와;
상기 수평 플레이트의 일측 단부에서 수직하방으로 길이연장된 수직 플레이트;
상기 상부 프레임의 수직 플레이트의 타면과 면접하게 배치되고, 상측 관통공과 하측 관통공을 형성한 브라켓; 및
상기 브라켓의 하측에 고정된 상부 클램프;로 이루어진 기판 도금용 행거.
청구항 3에 있어서,
상기 상부 클램프는,
상기 브라켓과 회동가능하게 힌지결합되어 있는 아암과;
상기 브라켓과 아암 사이에 설치되고, 힌지결합된 상기 아암의 회동을 돕는 압축 스프링;
상기 브라켓의 하측 일면에서 길이연장되어 있는 하측 클램프 조우; 및
상기 하측 클램프 조우와 힌지결합되고, 상기 아암의 회동으로 이동하는 상측 클램프 조우;로 이루어진 기판 도금용 행거.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링 부재는 상기 가동 바아와 상기 상부 프레임으로 한정된 내부 공간에 배치되는 기판 도금용 행거.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 가동 바아의 수평 플레이트의 체결부재는 상기 오목홈과 상기 브라켓의 상측 관통공을 너트로 위치고정되는 기판 도금용 행거.
청구항 3에 있어서,
상기 가동 바아의 수평 플레이트는 이의 상부면에서 수직상방으로 길이연장된 로드를 구비하는 기판 도금용 행거.
청구항 1에 있어서,
상기 스프링 부재는 압축 스프링으로 이루어져 있는 기판 도금용 행거.