KR20180000133A

KR20180000133A - 애노드 이동형 수평도금장치

Info

Publication number: KR20180000133A
Application number: KR1020160077910A
Authority: KR
Inventors: 선인경
Original assignee: (주)포인텍
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2018-01-02
Also published as: KR101880599B1

Abstract

본 발명은 애노드 이동형 수평도금장치에 관한 것으로서, 특히 애노드가 수평방향으로 이동하면서 수평방향으로 배치된 기판의 상면에 도금층을 형성하는 애노드 이동형 수평도금장치에 관한 것이다.
본 발명의 애노드 이동형 수평도금장치는, 내부에 도금액이 충진되는 수조와; 상기 수조에 도금액을 공급하는 도금액공급부와; 상기 수조 내부에 배치되어 수평방향으로 배치되는 기판을 파지하는 클램프와; 막대형상으로 이루어지고, 상기 기판의 상부에 이격되어 배치되며, 외부전원과 연결된 애노드와; 하부에 상기 애노드가 결합되는 지지대와; 상기 지지대를 수평방향으로 왕복이동시키는 구동부;를 포함하여 이루어지되, 상기 구동부에 의한 상기 지지대의 왕복이동에 의해 상기 지지대에 결합된 상기 애노드는 상기 기판의 상부에서 이격된 상태로 수평방향으로 이동되는 것을 특징으로 한다.

Description

애노드 이동형 수평도금장치 { ANODE MOVING TYPE HORIZONTAL PLATING MACHINE }

본 발명은 애노드 이동형 수평도금장치에 관한 것으로서, 특히 애노드가 수평방향으로 이동하면서 수평방향으로 배치된 기판의 상면에 도금층을 형성하는 애노드 이동형 수평도금장치에 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.

이때, 상기 도금액에 담긴 인쇄회로기판이 도금되는 시간동안 흔들리거나, 상기 인쇄회로기판이 도금조의 바닥면으로 침몰되지 않도록 하기 위해서 인쇄회로기판을 고정장치인 지그(JIG)에 고정하게 된다

종래에는 일반적으로 기판을 수직방향으로 배치하여 이송시키면서 도금을 하는 수직형을 주로 사용하였다.

그러나, 기판의 좌우 요동 등으로 인한 도금품질의 저하를 방지하기 위해 최근에서는 기판을 수평으로 배치하는 수평식 도금장치를 사용하고 있다.

종래의 수평식 도금장치는 기판의 하부 또는 상부에 배치된 애노드가 넓은 면적을 가지면서 고정되어 있기 때문에, 기판의 구역별로 다양한 도금층의 두께를 구현하는데 한계가 있었다.

한국공개특허 제10-2014-0061835호 한국공개특허 제10-2015-0139299호 한국등록특허 제10-0866821호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 기판의 상부에 배치되는 애노드를 수평방향으로 이동시켜 기판의 구역별로 다양한 도금층의 두께를 용이하게 구현할 수 있는 애노드 이동형 수평도금장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 애노드 이동형 수평도금장치는, 내부에 도금액이 충진되는 수조와; 상기 수조에 도금액을 공급하는 도금액공급부와; 상기 수조 내부에 배치되어 수평방향으로 배치되는 기판을 파지하는 클램프와; 상기 기판의 상부에 이격되어 배치되며, 외부전원과 연결된 애노드와; 하부에 상기 애노드가 결합되는 지지대와; 상기 지지대를 수평방향으로 왕복이동시키는 구동부;를 포함하여 이루어지되, 상기 구동부에 의한 상기 지지대의 왕복이동에 의해 상기 지지대에 결합된 상기 애노드는 상기 기판의 상부에서 이격된 상태로 수평방향으로 이동되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지대에 결합되고 하방향으로 도금액을 분사하는 분사노즐;을 더 포함하여 이루어지되, 상기 도금액공급부는 상기 기판의 하부에서 상기 수조 내부에 도금액을 공급하고, 상기 분사노즐은 상기 기판의 상부에서 상기 기판이 배치된 하방향으로 도금액을 분사하면서 상기 지지대에 의해 상기 애노드와 함께 이동한다.

상기 분사노즐은 상기 애노드의 길이방향으로 따라 다수개가 장착되되, 상기 분사노즐은 상기 수조에 충진된 도금액에 침전된 상태에서 도금액을 분사한다.

상기 분사노즐은 상기 지지대에 회전 가능하게 장착되어 분사각도가 조절된다.

상기 분사노즐은 상기 애노드의 이동방향인 전방과 후방에 각각 배치된다.

상기 애노드는 상기 지지대에 의해 상기 기판에 대한 높낮이가 조절된다.

상기 지지대는, 상기 구동부에 결합되는 상부지지대와; 상기 상부지지대에 상하방향으로 이동 가능하게 결합되고, 상기 애노드가 결합된 하부지지대;를 포함하여 이루어진다.

상기 지지대는, 상기 하부지지대를 상기 상부지지대에 대하여 상하방향으로 승강시키는 승강부재;를 더 포함하여 이루어진다.

상기 구동부는 상기 지지대의 이송속도를 조절하고, 상기 애노드는 다수개로 분할되어 상기 지지대에 결합된다.

상기 지지대에 결합된 상기 애노드는 이동방향으로 배치된 폭이 상하방향으로 배치된 높이보다 작은 직사각형상으로 형성된다.

상기 클램프에 의해 파지된 상기 기판은 수평방향에서 경사지게 배치되고, 상기 지지대는 상기 애노드와 기판의 간격이 일정하도록 상기 기판의 경사각도와 동일한 각도로 상기 애노드를 경사지게 이동시킨다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 애노드 이동형 수평도금장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

기판의 상부에 배치되는 애노드를 이동시켜 기판의 구역별로 다양한 도금층의 두께를 용이하게 구현할 수 있다.

그리고, 애노드 옆에 분사노즐을 장착하고 도금액을 계속하여 기판의 상면에 분사하도록 함으로써, 기판의 상면에 새로운 도금액을 신속하게 공급하여 상기 판의 상면에 도금층을 보다 용이하고 균일하게 형성할 수 있다.

또한, 상기 기판에 형성된 도금층의 두께 등을 변경하고자 할 경우에는, 상기 구동부에 의한 상기 애노드의 수평이동속도, 상기 지지대의 승강에 의한 상기 애노드와 기판의 간격, 분사노즐의 토출압 등을 조절하여, 안정적으로 다양한 도금층의 두께를 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 애노드 이동형 수평도금장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 애노드 이동형 수평도금장치의 분해사시도,
도 3은 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면구조도,
도 4는 도 1의 B-B선을 취하여 본 단면구조도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 애노드 이동형 수평도금장치를 통해 도금하는 상태를 도시한 단면구조도.

본 발명의 애노드 이동형 수평도금장치는, 수조(10)와, 도금액공급부(20)와, 클램프(30)와, 애노드(40)와, 지지대(50)와, 구동부(60)와, 분사노즐(70)을 포함하여 이루어진다.

상기 수조(10)는 내부에 도금액이 충진되는 것으로써, 일반적으로 상방향으로 개방된 육면체 형상으로 형성된다.

상기 도금액공급부(20)는 상기 수조(10)의 내부에 도금액을 공급하는 것으로써, 상기 수조(10)의 하부에 파이프 형상으로 장착된다.

이러한 상기 도금액공급부(20)는 상기 기판(80)의 하부에서 상기 수조(10)의 내부에 도금액을 공급한다.

이때, 상기 도금액공급부(20) 상기 수조(10)의 하부 뿐만 아니라, 다양한 위치에서 상기 수조(10)의 내부에 도금액을 공급하도록 할 수 있다.

상기 클램프(30)는 상기 수조(10)의 배치되어, 수평방향으로 배치되는 기판(80)이 유동되지 않도록 파지한다.

상기 기판(80)은 상기 수조(10)의 내부에서 수평방향으로 배치되고, 상기 클램프(30)에 의해 파지되어 지지된다.

상기 기판(90)은 PCB용에 한정하지 않고, 표면에 도금을 하기 위한 다양한 재질로 이루어질 수 있다.

상기 애노드(40)는 막대형상으로 형성되고, 상기 기판(80)의 상부에 이격되어 배치된다.

상기 애노드(40)는 외부전원의 양극에 연결되어 있다.

상기 애노드(40)는 다양한 형상으로 형성될 수 있는데, 본 실시예에서 상기 애노드(40)는 이동방향으로 배치된 폭이 상하방향으로 배치된 높이보다 작은 직사각형상으로 형성된다.

즉, 본 실시예에서 상기 애노드(40)는 도면에 도시된 바와 같이 가로방향으로 길이가 세로방향으로의 길이보다 짧은 직사각형상으로 형성된다.

상기 기판(90)과 대면하는 상기 애노드(40)의 폭이 짧게 형성됨으로써, 도금의 질을 더 높일 수 있다.

이러한 상기 애노드(40)는 상기 지지대(50) 및 구동부(60)에 의해 상기 기판(80)의 상부에서 수평방향으로 이동된다.

상기 지지대(50)는 상기 수조(10)의 상부쪽에 배치되고, 하부에 상기 애노드(40)가 결합된다.

이러한 상기 지지대(50)는 상기 기판(80)에 대하여 상하방향으로 승강되어, 상기 지지대(50)에 결합된 상기 애노드(40)의 높낮이가 변경될 수 있도록 한다.

위와 같은 상기 지지대(50)의 승강에 의해 상기 기판(80)에 대한 상기 애노드(40)의 높낮이가 조절될 수 있다.

상기 지지대(50)의 높낮이가 조절되도록 하기 위해, 상기 지지대(50)는 상부지지대(51)와 하부지지대(52)로 이루어진다.

상기 상부지지대(51)는 상기 구동부(60)에 결합되어 있다.

상기 하부지지대(52)는 상기 상부지지대(51)에 상하방향으로 이동 가능하게 결합되고, 상기 애노드(40)가 결합되어 있다.

따라서, 상기 상부지지대(51)에 대한 상기 하부지지대(52)의 상하 이동에 의해 상기 하부지지대(52)에 결합된 상기 애노드(40)의 높낮이가 조절되게 된다.

위와 같은 상기 하부지지대(52)는 수동으로 상하 이동될 수도 있고, 전동으로 이동될 수도 있다.

본 실시예에서 상기 지지대(50)는, 상기 하부지지대(52)를 상기 상부지지대(51)에 대하여 상하방향으로 승강시키는 승강부재(53)를 더 포함하여 이루어진다.

이러한 상기 승강부재(53)는 LM가이드, 실린더 등으로 이루어져, 상기 하부지지대(52)가 상기 상부지지대(51)에 대하여 상하방향으로 이동될 수 있도록 한다.

위와 같이 상기 승강부재(53)에 의해 상기 하부지지대(52)의 높낮이를 조절함으로써, 상기 하부지지대(52)에 결합된 상기 애노드(40)와 상기 기판(80)의 간격을 조절할 수 있게 되고, 이로 인해 상기 기판(80)의 상면에 도금되는 도금층의 두께 등을 조절할 수 있게 된다.

또한, 상기 지지대(50)에 결합되는 상기 애노드(40)는 다수개로 분할되어 상기 지지대(50)에 결합될 수도 있다.

이때 분할된 각각의 애노드(41,42,43)는 그 두께, 너비, 전도도, 전원공급량 등에 차이가 있도록 하여, 기판(80)의 각 구역별로 도금층의 두께 등을 다양하게 조절할 수 있다.

상기 구동부(60)는 상기 애노드(40)가 장착된 상기 지지대(50)를 수평방향으로 왕복이동시킨다.

이러한 상기 구동부(60)는 LM가이드, 볼스크류 등 다양한 부품 및 구조로 이루어져, 상기 지지대(50)를 수평방향으로 왕복이동시킨다.

본 실시예에서 상기 지지대(50)의 상부지지대(51)가 상기 구동부(60)에 장착되어 있다.

따라서, 상기 구동부(60)가 작동됨에 따라 상기 상부지지대(51)는 수평방향으로 이동하게 되고, 상기 상부지지대(51)에 결합된 상기 하부지지대(52) 및 애노드(40)도 수평방향으로 이동할 수 있게 된다.

이때, 상기 구동부(60)는 상기 지지대(50)의 이동속도를 조절할 수 있어, 상기 기판(80)의 상부에서 상기 애노드(40)의 이동속도가 조절됨으로써, 상기 기판(80)의 상면에 도금되는 도금층의 두께 등을 조절할 수 있게 된다.

위와 같이 상기 구동부(60)에 의한 상기 지지대(50)의 왕복이동에 의해 상기 지지대(50)에 결합된 상기 애노드(40)는 상기 기판(80)의 상부에서 이격된 상태로 수평방향으로 이동되면서 그 하부에 위치한 상기 기판(80)의 상면에 도금층을 형성할 수 있게 된다.

상기 분사노즐(70)은 상기 지지대(50)에 결합되고 하방향으로 도금액을 분사한다.

보다 구체적으로 상기 분사노즐(70)은 상기 하부지지대(52)에 결합되어, 상기 기판(80)의 상부에서 상기 기판(80)이 배치된 하방향으로 도금액을 분사하면서 상기 지지대(50)에 의해 상기 애노드(40)와 함께 수평 이동한다.

위와 같이 상기 분사노즐(70)을 통해 상기 기판(80)의 상부에서 도금액을 공급함으로써, 상기 수조(10)의 내부에서 도금액의 순환이 잘 이루어지도록 하며, 특히 도금층이 형성되는 상기 기판(80)의 상부에서 도금액이 빠르게 순환되면서 새롭게 공급되도록 할 수 있다.

이러한 상기 분사노즐(70)은 상기 애노드(40)의 길이방향으로 따라 다수개가 장착되어, 상기 애노드(40)에 의한 전기도금시 도금액이 신속하게 공급될 수 있도록 한다.

또한, 상기 분사노즐(70)의 하단은 상기 수조(10)에 충진된 도금액에 침전된 상태에서 도금액을 분사하여, 상기 본사노즐을 통해 공급되는 도금액에 의해 기포가 발생되는 것을 방지하도록 한다.

위와 같은 상기 분사노즐(70)은 상기 애노드(40)의 이동방향인 전방 또는 후방에만 장착될 수도 있으나, 바람직하게는 상기 애노드(40)의 이동방향인 전방 및 후방 모두에 장착되도록 한다.

이로 인해 상기 애노드(40)의 수평 왕복이동시 상기 애노드(40)의 하부에 배치된 상기 기판(80)에 새로운 도금액이 보다 신속하게 공급되어 상기 기판(80)의 상면에 도금층이 보다 잘 형성될 수 있도록 한다.

또한, 상기 분사노즐(70)은 상기 지지대(50)에 회전 가능하게 장착되어 분사각도가 조절될 수 있도록 한다.

이를 통해 도금액의 분사방향 등을 조절하여, 도금층의 두께를 다양하게 하거나 도금층의 두께를 보다 용이하게 보정할 수 있다.

한편, 상기 클램프(30)에 의해 파지된 상기 기판(80)은 수평방향에서 약간 경사지게 배치되고, 상기 지지대(50)는 상기 애노드(40)와 기판(80)의 간격이 일정하도록 상기 기판(80)의 경사각도와 동일한 각도로 상기 애노드(40)를 경사지게 이동시키도록 할 수도 있다.

즉, 상기 기판(80)은 수평방향에서 약간 경사지게 배치되고, 상기 애노드(40)도 상기 기판(80)과 같은 각도로 약간 경사진 상태에서 이동되도록 한다.

이러한 구조로 인해, 도금과정에서 상기 기판(80)의 상부에 발생할 수 있는 이물질들은 경사지게 배치된 상기 기판(80)의 상면을 따라 하부로 낙하되고, 도금시 발생되어 상기 기판(80)의 하부에 존재하는 기포는 상기 기판(80)의 하면을 따라 상부로 부상되도록 하여, 상기 기판(80)에 더 우수한 양질의 도금층을 형성하도록 할 수 있다.

이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대하여 살펴본다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기판(80)을 상기 클램프(30)에 의해 파지한 후 상기 수조(10)의 내부에 배치한다.

이때, 상기 기판(80)은 상기 수조(10)에 충진된 도금액에 침지된 상태에 있다.

그리고, 상기 기판(80)의 상부에 배치되는 상기 애노드(40) 및 분사노즐(70)도 상기 수조(10)에 충진된 도금액에 침지된 상태에 있다.

이러한 상태에서 상기 구동부(60)를 작동시키게 되면, 상기 구동부(60)에 결합된 상기 지지대(50)는 상기 애노드(40)의 길이방향의 직각방향으로 수평이동하게 되고, 이로 인해 상기 지지대(50)에 결합된 상기 애노드(40) 및 분사노즐(70)도 수평방향으로 이동하게 된다.

상기 애노드(40)의 이동시 상기 분사노즐(70)은 상기 애노드(40)와 함께 이동하면서 도금액을 분사하도록 한다.

따라서, 상기 애노드(40)는 상기 분사노즐(70)을 통해 분사되는 도금액 등에 의해 상기 기판(80)의 상면에 도금층을 보다 용이하고 균일하게 형성할 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 상기 애노드(40)에 의해 상기 기판(80)에 도금층이 형성될 때, 상기 분사노즐(70)을 통해 곧바로 도금층이 형성되는 위치에 새로운 도금액을 분사하기 때문에, 균일한 양질의 도금층을 형성할 수 있게 된다.

한편, 상기 기판(80)에 형성된 도금층의 두께 등을 변경하고자 할 경우에는, 상기 구동부(60)에 의한 상기 애노드(40)의 수평이동속도, 상기 지지대(50)의 승강에 의한 상기 애노드(40)와 기판(80)의 간격 등을 조절하여, 안정적으로 다양한 도금층의 두께를 형성할 수 있다.

본 발명인 애노드 이동형 수평도금장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 수조, 20 : 도금액공급부, 30 : 클램프,
40,41,42,43 : 애노드,
50 : 지지대, 51 : 상부지지대, 52 : 하부지지대 ,53 : 승강부재,
60 : 구동부, 70 : 분사노즐,
80 : 기판.

Claims

내부에 도금액이 충진되는 수조와;
상기 수조에 도금액을 공급하는 도금액공급부와;
상기 수조 내부에 배치되어 수평방향으로 배치되는 기판을 파지하는 클램프와;
상기 기판의 상부에 이격되어 배치되며, 외부전원과 연결된 애노드와;
하부에 상기 애노드가 결합되는 지지대와;
상기 지지대를 수평방향으로 왕복이동시키는 구동부;를 포함하여 이루어지되,
상기 구동부에 의한 상기 지지대의 왕복이동에 의해 상기 지지대에 결합된 상기 애노드는 상기 기판의 상부에서 이격된 상태로 수평방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항1에 있어서,
상기 지지대에 결합되고 하방향으로 도금액을 분사하는 분사노즐;을 더 포함하여 이루어지되,
상기 도금액공급부는 상기 기판의 하부에서 상기 수조 내부에 도금액을 공급하고,
상기 분사노즐은 상기 기판의 상부에서 상기 기판이 배치된 하방향으로 도금액을 분사하면서 상기 지지대에 의해 상기 애노드와 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항2에 있어서,
상기 분사노즐은 상기 애노드의 길이방향으로 따라 다수개가 장착되되,
상기 분사노즐은 상기 수조에 충진된 도금액에 침전된 상태에서 도금액을 분사하는 것을 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항3에 있어서,
상기 분사노즐은 상기 지지대에 회전 가능하게 장착되어 분사각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항3에 있어서,
상기 분사노즐은 상기 애노드의 이동방향인 전방과 후방에 각각 배치된 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항1에 있어서,
상기 애노드는 상기 지지대에 의해 상기 기판에 대한 높낮이가 조절되는 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항6에 있어서,
상기 지지대는,
상기 구동부에 결합되는 상부지지대와;
상기 상부지지대에 상하방향으로 이동 가능하게 결합되고, 상기 애노드가 결합된 하부지지대;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항7에 있어서,
상기 지지대는,
상기 하부지지대를 상기 상부지지대에 대하여 상하방향으로 승강시키는 승강부재;를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항1에 있어서,
상기 구동부는 상기 지지대의 이송속도를 조절하고,
상기 애노드는 다수개로 분할되어 상기 지지대에 결합되는 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항1에 있어서,
상기 지지대에 결합된 상기 애노드는 이동방향으로 배치된 폭이 상하방향으로 배치된 높이보다 작은 직사각형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.
청구항1에 있어서,
상기 클램프에 의해 파지된 상기 기판은 수평방향에서 경사지게 배치되고,
상기 지지대는 상기 애노드와 기판의 간격이 일정하도록 상기 기판의 경사각도와 동일한 각도로 상기 애노드를 경사지게 이동시키는 것을 특징으로 하는 애노드 이동형 수평도금장치.