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用于化學鍍裝置的籃夾具以及化學鍍方法

文檔序號:3297901閱讀:141來源:國知局
用于化學鍍裝置的籃夾具以及化學鍍方法
【專利摘要】本公開提供了一種用于化學鍍裝置的籃夾具以及化學鍍方法,該籃夾具包括:籃,裝載有多個印刷電路板;旋轉結構,被耦接至籃的兩側的上端部分;以及管子,被耦接至籃的下端部分并且包括被注入其中的流體。
【專利說明】用于化學鍍裝置的籃夾具以及化學鍍方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年12月20日提交的韓國專利申請第10_2012_0149571號,題為“Basket Jig for Electroless Plating Apparatus and Electroless Plating Method,,(“用于化學鍍裝置的籃夾具以及化學鍍方法”)的優先權,通過引用將其整體結合于此。
【技術領域】
[0003]本發明涉及一種用于化學鍍裝置的籃夾具以及一種化學鍍方法,并且具體地,涉及能夠通過允許籃在鍍槽中由于浮力和其自重而旋轉來改善鍍敷質量的用于化學鍍的籃夾具,以及化學鍍方法。
【背景技術】
[0004]通常,印刷電路板(PCB)是一種用于電連接大量電子裝置的部件,并且被廣泛用于所有電子產品,從諸如數字電視的家用電器到高科技通訊裝置,所述印刷電路板(PCB)可被分類為通用PCB、用于模塊的PCB、用于封裝的PCB等等。
[0005]印刷電路板可通過以下方式形成:將銅薄板等附接在酚醛樹脂絕緣板或者環氧樹脂絕緣板的一側;根據電路的布線圖案蝕刻附接的銅薄板(保留線上的電路并且移除剩余的銅薄板)以形成所需電路;以及通過鉆孔形成用于附接或者安裝部件的孔。這樣的印刷電路板可根據布線電路表面的數量被分類成單側印刷電路板、雙側印刷電路板,多層印刷電路板等等。印刷電路板中的層數越多,組件安裝的越好,從而被用于高精密產品。近來,隨著電子工業的發展,超薄印刷電路板(厚度為0.04mm至0.2mm)已被廣泛使用。
[0006]根據現有技術的化學鍍方法中,主要使用執行多個印刷電路板裝載工藝的方法,該方法為將印刷電路板插入籃槽里并且事先使用固定夾將它們固定,然后將裝載有印刷電路板的籃置于充滿鍍液的鍍槽中以在籃浸入到鍍槽中的狀態下將銅(Cu)、鎳(Ni)、鈀(Pd)、金(Au )、錫(Sn )等鍍到印刷電路板的表面上。
[0007]在籃浸入鍍槽中的時候,其下端部分首先與鍍液接觸,并且在籃與鍍液分離的時候,下端部分最后分離。
[0008]通常,當與從籃的浸入至分離所用的總施鍍時間(例如,15至20分鐘)相比時,因為籃的浸入和分離所用的時間總共為20秒并且少于總施鍍時間,所以籃浸入和分離所用的時間產生的影響不足以使鍍敷厚度產生偏差。因此,籃的浸入和分離所用的時間可以被忽略。
[0009]然而,在厚度為0.1 μ m至1 μ m的超薄膜的情況下,因為總施鍍時間是I分鐘或更短,所以籃的浸入和分離所用的時間與籃的浸入至分離所用的總施鍍時間的比率很大(最大20%)。因此,籃浸入到鍍槽中所用的時間和籃從鍍槽分離所用的時間可成為印刷電路板的下端部分和上端部分之間產生鍍敷厚度差異的主要原因。具體地,印刷電路板的下端部分可具有比其上端部分更厚的鍍敷厚度。
[0010]此外,盡管為了均勻施鍍,使用裝置攪動(由于氣泵、機械裝置等形成氣泡的)鍍槽中的鍍液,但是在使得鍍敷厚度中偏差的產生最小化方面存在局限性。
[0011][現有技術文獻]
[0012][專利文獻]
[0013](專利文獻I)日本專利特開公布第2004-300462號
[0014](專利文獻2)日本專利特開公布第2011-231347號

【發明內容】

[0015]本發明的一個目的是提供一種用于化學鍍裝置的籃夾具,該籃夾具包括:裝載有多個印刷電路板的籃;被耦接至籃的兩側的上端部分的旋轉結構;以及被耦接至籃的下部的管子以使能夠產生浮力的流體被注入其中。
[0016]根據本發明的示例性實施方式,提供了一種用于化學鍍裝置的籃夾具,該籃夾具包括:籃,裝載有多個印刷電路板;旋轉結構,被耦接至籃的兩側的上端部分;以及管子,被耦接至籃的下端部分并且包括被注入其中的流體。
[0017]管子可以是螺旋型管、盒型管、以及圓形管中的任何一個。
[0018]管子能夠以盒管形耦接至籃的側面。
[0019]旋轉結構可包括:載體,能豎直移動;軸承,設置于載體的下端部分處;以及旋轉軸,被耦接至軸 承并且在籃的下端部分處被連接至籃。
[0020]管子還可包括控制流體的注入或排出的可變閥。
[0021]注入管子里的流體可以是氣體或液體。
[0022]液體的密度可低于鍍液的密度。
[0023]液體可以是水、氨水、乙醇、以及甲醇中的任何一種。
[0024]氣體可以是空氣。
[0025]管子可以由能夠防止被鍍液腐蝕的耐腐蝕材料制成。
[0026]根據本發明的另一個示例性實施方式,提供一種化學鍍的方法,該方法包括:將用于化學鍍裝置的籃夾具定位;將用于化學鍍裝置的籃夾具浸入到充滿鍍液的鍍槽中;將流體注入到被耦接至用于化學鍍裝置的籃夾具的管子里;將注入到被耦接至用于化學鍍裝置的籃夾具的管子里的流體排出;以及將用于化學鍍裝置的籃夾具從充滿鍍液的鍍槽中分離。
[0027]在將流體注入到被耦接至化學鍍裝置的籃夾具的管子里的過程中,由于密度的差異可產生浮力的差異,因此籃被旋轉。
[0028]當完成將流體注入到被耦接至用于化學鍍裝置的籃夾具的管子中時,籃可被倒置。
[0029]在將注入到耦接至化學鍍裝置的籃夾具的管子里的流體排出時,浮力會減小,因此籃借助于其自重而被旋轉。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是根據本發明的示例性實施方式的用于化學鍍裝置的籃夾具的立體圖。
[0031]圖2A至2C是示出了根據本發明的示例性實施方式的管子的形狀的視圖。
[0032]圖3是根據本發明的另一示例性實施方式的用于化學鍍裝置的籃夾具的立體圖。[0033]圖4是示出了管子接合部分的立體圖。
[0034]圖5A至5C是順序地示出了根據本發明示例性實施方式的化學鍍工藝的示圖?!揪唧w實施方式】
[0035]通過以下參考附圖描述本發明的示例性實施方式的說明書,與根據本發明的用于化學鍍裝置的籃夾具和根據本發明的化學鍍方法的目的相關的表現效果和技術構造將被清晰地理解。
[0036]在本說明書中使用的術語是為了解釋實施方式的而不是為了限制本發明。除非另有清楚的說明,否則本說明書中的單數形式包括復數形式。詞語“包括”(“comprise”)以及諸如“包含”(“comprises”)或“含有”(“comprising”)等變體應理解為表示包括所述要素、步驟、操作和/或元件,但是不排除任何其他要素、步驟、操作和/或元件。
[0037]圖1是根據本發明的示例性實施方式的用于化學鍍裝置的籃夾具的立體圖,以及圖2A至2C是示出了根據本發明的示例性實施方式的管子的形狀的視圖。[0038]如圖1中所示,根據本發明示例性實施方式的用于化學鍍裝置的籃夾具100可被構造成包括:籃110,其包括多個印刷電路板111 ;旋轉結構120,其被耦接至籃110的兩側的上端部分;以及管子130,被耦接至籃110的下端部分并且該管子包括被注入其中的流體。
[0039]此外,如圖2A至2C中所示,管子130可設置有流體可被注入其中的導管。在籃110被浸入到鍍液141中的狀態下,流體被注入到管子130里,從而在流體中產生浮力。
[0040]在這種情況下,管子130可以是螺旋型管、盒型管、以及圓形管中的任何一種,并且具有其下端部分沒有被完全封閉的形狀以使得由下部中的鍍液141的攪動所引起的施鍍干擾最小化。
[0041]由螺旋型管、盒型管、以及圓形管構成的導管在空間方面恒定地分布在籃下,但是由于在將流體注入到管子130里時產生的浮力,導致籃會立即失去平衡。因此,隨著被注入到管子130里的流體的總量增加,籃可具有更大的旋轉力而不是維持平衡。
[0042]同時,管子131能夠以盒管形狀(其中,管子圍繞籃110)被耦接至籃110的側面。管子131與籃110耦接的位置可位于籃110的中央部分下方,因此浮力增加了旋轉力。
[0043]當在籃110被浸入到鍍液141中的狀態下使流體注入到管子130或131的導管中時,在耦接至籃Iio的側面的管子131中可比在耦接至籃110的下部分的管子130中更容易產生借助于浮力的旋轉力。
[0044]在這種情況下,可結合考慮裝載在籃中的印刷電路板的數量、印刷電路板的厚度、鍍液的種類等確定管子130或131的形狀。
[0045]旋轉結構120可由載體123、設置于載體123的下端部分處的軸承122、以及支撐籃110的旋轉軸121構成。載體123是使得用于化學鍍裝置的籃夾具100能豎直移動的連接構件,軸承122是能將載體123與連接至籃110的旋轉軸121相連接且同時用來使籃110向前和向后旋轉的連接構件。
[0046]載體123可包括提升部件(附圖中未示出),控制籃浸入到鍍槽140中的鍍液141里的位置與籃從鍍液分離的位置之間的提升??墒褂矛F有技術中已知的提升部件作為提升部件,并且沒有特別的限制。[0047]旋轉軸121可被定位于比籃110的中央部分更高的位置處。因為旋轉軸121是被耦接至籃110以促使籃110的旋轉的部件,所以即使旋轉軸121被耦接至籃110的最上部分,也可實現本發明的目的。
[0048]此外,籃110被構造成使得豎直框架和水平框架彼此連接以具有矩形形狀,并且其中設置有多個固定夾,所述多個固定夾通過豎直間隔而彼此隔開以使印刷電路板可被固定,因此當裝載印刷電路板時不會發生彼此鄰近的印刷電路板111之間的接觸或者每個印刷電路板111的翹曲的情況。
[0049]在這種情況下,因為旋轉結構120被耦接至籃110的左側和右側,所以左側和右側可具有板形狀以使旋轉軸121可被固定。
[0050]進一步地,由外電源裝置驅動的裝置可被耦接至旋轉軸121,并且可另外包括控制部件(附圖中未示出),所述控制部件控制籃110以使其通過旋轉軸121旋轉。
[0051]當流體被注入管子130或131里時,從流體被注入的部分處產生浮力并且浮力可作為將籃110向上拉動的力。然而,因為籃110被耦接至旋轉軸121,所以整個籃110很難移動至鍍液141上方,但基于旋轉軸121產生了轉矩以形成旋轉力。
[0052]隨著浮力的產生,在籃110中產生了旋轉力,因此籃110開始基于旋轉軸121旋轉。在這種情況下,當連接至外部泵160的管子接頭部件134的接合部(binding)在籃110翻轉的過程中阻礙籃110的旋轉時,施鍍質量會被影響。
[0053]因此,管子接頭部件134可包括可折疊的橡膠連接部件135。因為橡膠連接部件135是折皺的和有彈性的以在反復收縮和松弛時具有對于反復收縮和松弛的回復力,所以當橡膠連接部件135與旋轉軸121交迭時,橡膠連接部件135可被彎曲,因此橡膠連接部件135不會阻礙籃110的旋轉。
[0054]同時,籃夾具100可另外包括能夠從外部注入或排出流體的可變閥150,比如電磁閥。可變閥150可用于當流體被注入到管子130或131中而產生了足夠的浮力和足以使籃110在鍍液141中旋轉的力時阻止流體被注入。
[0055]當施鍍工藝被充分地執行時,被注入到管子130或131的導管里的流體需要被排出以使倒置的籃110復原。由于不可能自然地排出注入的流體,所以可使用能夠使用外部壓力排出流體的泵160。
[0056]同時,注入到管子130或131里的流體可以是氣體或者液體。因為流體是在管子130或131中形成浮力的物質,所以流體可具有比鍍液141的密度更低的密度。
[0057]作為形成流體的液體,可使用水、氨水、乙醇、以及甲醇中的任何一種。作為氣體,因為氣體的密度通常顯著低于鍍液141的密度,所以沒有限制,可使用任何氣體,但是考慮到經濟效益、環境友好的特性、和操作便利,可優選地使用空氣(干燥的空氣在標準狀態(0°C,1標準大氣壓)下密度為1.29g/L)。
[0058]管子130或131可由具有優良耐腐蝕性和比鍍液141低的密度的熱塑性樹脂制成以防止鍍液對管子的腐蝕。
[0059] 構成管子130或131的材料可以是以下材料中的任何一種:聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯、玻璃纖維增強塑料、聚乙烯、呋喃、環氧樹脂、聚酯、乙烯基酯、氨基甲酸乙酯、天然橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、氯化丁基橡膠、氯磺化聚乙烯(CSPE)、以及碳氟化合物。[0060]作為參考,流體中的浮力F可通過以下等式I計算。
[0061][等式1]
[0062]F = mSg = P SVSg
[0063]F:施加給流體的浮力的量
[0064]m:與沉沒部分相對應的流體的質量
[0065]g:重力加速度
[0066]P:流體的密度
[0067]V:沉沒部分的體積
[0068]在當將籃110浸入到鍍液141中或當將籃110從鍍液141中分離時籃110旋轉所用時間與總施鍍時間之間的比率較高時,在施鍍中會產生偏差,并且在比率較低的情形下,會產生彼此鄰近的印刷電路板111之間的接觸或者各個印刷電路板111的翹曲。因此,在綜合地確定施加于用于化學鍍裝置的籃夾具100 (包括裝載有印刷電路板111的籃110)在鍍液141中的浮力和施加于用于化學鍍裝置的籃夾具100的重力方面的預先研究可以作為用于選擇被耦接至裝載有印刷電路板111的籃110的下部分的管子130或131的種類或材料的恰當標準。
[0069]圖5A至圖5C是順序地地示出根據本發明的示例性實施方式的印刷電路板的施鍍方法的視圖。
[0070]首先,參考圖5A,在待鍍敷的印刷電路板111通過夾子被固定到籃110上之后,鍍液141被放入鍍槽140中,并且用于化學鍍裝置的籃夾具100被定位于鍍槽140之上。然后,用于化學鍍裝置的籃夾具100被緩慢浸入到鍍槽140中并且準備施鍍。
[0071]當籃110被完全浸入鍍液141中而且沒有暴露部分時,使用泵160將流體注入到耦接至籃110的下部分的管子130或131的導管里。在當籃110的所有部分完全浸入在鍍液141中時流體被立即注入的情況下,由于籃110浸入的部分導致的印刷電路板111在施鍍中的偏差可被最小化。
[0072]當流體被注入到耦接至籃110的下部分的管子130或131里時產生了浮力。這里,雖然在流體被注入的部分處不同地產生浮力,但是在籃110的下部分處在一個方向上形成浮力。
[0073]基于旋轉軸121而形成了梯度,并且注入到管子130或131里的流體越多,浮力越大。因此,在籃110的下部分處在一個方向上形成的浮力由于加入了慣性力而大于流體力注入時由浮力引起的旋轉力。
[0074]在這種情況下,在將流體注入到管子130或131里的過程中,由于軸承(該軸承是連接旋轉軸121和載體123的連接構件)的特性,籃110將會旋轉,但是因為被耦接至載體123的提升部件在鍍液141的向下方向上施加外力,所以盡管浮力被施加于籃110以使籃110旋轉,但是籃110不能漂浮在鍍液141的表面上。
[0075]然后,參考圖5B,當流體被注入到管子130或131里以使籃110旋轉時,籃110相對于流體被注入到管子130或131里之前的狀態是倒置的。
[0076] 此時,因為耦接至籃110的下端部分的管子130或131是倒置的且被定位于鍍液141的上方,而旋轉軸121被定位于籃110的中央部分的下方,所以用以恢復其初始狀態的重力被施加于其上。然而,因為與浮力相比這個力非常弱并且耦接至籃110的旋轉軸121被固定至載體,所以籃110在鍍液141中維持倒置的狀態。
[0077]此外,因為這個工藝是印刷電路板111的施鍍工藝,所以可使用現有技術中已知的用于在施鍍中減少偏差的裝置(例如,具有空氣導管結構的氣泡放出裝置、用于攪動鍍液141的旋轉裝置等等)。
[0078]然后,參考圖5C,當施鍍完成之后,流體應當被排出。隨著流體被排出到外部,作用在籃110上的浮力逐漸減小,并且恒定地作用在籃110上的重力的量相對增加。
[0079]因此,由于耦接至籃110的側面部分的旋轉軸121被定位于重心以下(籃110被倒置),所以可通過裝載有多個印刷電路板111的籃110的自重產生旋轉力以恢復其初始位置。
[0080]當注入到管子130或131里的所有流體都被排出到外部時,籃110被定位成與將籃Iio浸入到鍍液141中的時候相同的位置。然后,籃110從鍍液141中被分離,使得施鍍工藝完成。
[0081]同時,在厚度為0.1 μ m至I μ m的超薄膜的情況下,因為整個施鍍工藝所用的時間非常短,就是說,I分鐘或更少的時間,所以籃110被浸入到鍍液141中和籃從鍍液中被分離以停止施鍍的時間應當精確。
[0082]此外,由于將流體注入到管子130或131里以使籃110倒置的工藝會影響施鍍的質量,所以用于注入流體和使籃旋轉的最佳時間點需要通過反復進行有關流體被注入管子130或131里的時間點或者使籃110旋轉所需要的時間的試驗來選擇。
[0083]如上面所述,使用根據本發明的用于化學鍍裝置的籃夾具和化學鍍方法,在印刷電路板是厚度為0.1 μ m至I μ m的薄膜的情況中,在包括印刷電路板的籃被浸入到鍍液中的狀態下,使得包括印刷電路板的籃旋`轉以被顛倒兩次,因此可防止施鍍遺漏,并且可使得浸入到鍍液中的印刷電路板的上部分和下部分之間的施鍍厚度的偏差最小化。因此,鍍膜的均勻性可以被保證,并且施鍍厚度的偏差可被最小化,從而使獲得具有優良的質量和可靠性的印刷電路板變為可能。
[0084]此外,根據本發明,因為提供了簡單的化學鍍方法,所以施鍍設備的構造可以是簡單的,并且可充分地保證用于施鍍設備的空間,因此該化學鍍方法可以是經濟上有利的。
[0085]盡管為說明的目的已公開了本發明的示例性實施方式,但本領域技術人員應當理解的是,在不偏離所附權利要求中公開的本發明的范圍和精神的情況下,可能有各種修改、添加和替代。因此,同樣應當被理解的是,這些修改、增加、以及替代均落在本發明的范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于化學鍍裝置的籃夾具包括: 籃,裝載有多個印刷電路板; 旋轉結構,被耦接至所述籃的兩側的上端部分;以及 管子,被耦接至所述籃的下端部分并且包括被注入到其中的流體。
2.根據權利要求1所述的用于化學鍍裝置的籃夾具,其中,所述管子是螺旋型管、盒型管、以及圓形管中的任何一種。
3.根據權利要求1所述的用于化學鍍裝置的籃夾具,其中,所述管子以盒管形狀被耦接至所述籃的側面。
4.根據權利要求1所述的用于化學鍍裝置的籃夾具,其中,所述旋轉結構包括:載體,能夠豎直移動;軸承,設置于所述載體的下端部分;以及旋轉軸,被耦接至所述軸承并且被連接至所述籃的下端部分。
5.根據權利要求1所述的用于化學鍍裝置的籃夾具,其中,所述管子還包括控制所述流體的注入或者排出的可變閥。
6.根據權利 要求1所述的用于化學鍍裝置的籃夾具,其中,被注入到所述管子里所述流體是氣體或者液體。
7.根據權利要求6所述的用于化學鍍裝置的籃夾具,其中,所述液體具有比鍍液的密度低的密度。
8.根據權利要求6所述的用于化學鍍裝置的籃夾具,其中,所述液體是水、氨水、乙醇、以及甲醇中的任何一種。
9.根據權利要求6所述的用于化學鍍裝置的籃夾具,其中,所述氣體是空氣。
10.根據權利要求1所述的用于化學鍍裝置的籃夾具,其中,所述管子由能夠防止被鍍液腐蝕的耐腐蝕材料制成。
11.一種化學鍍方法包括: 將用于化學鍍裝置的籃夾具定位; 將用于化學鍍裝置的所述籃夾具浸入到充滿鍍液的鍍槽中; 將流體注入到耦接至用于化學鍍裝置的所述籃夾具的管子中; 將注入到耦接至用于化學鍍裝置的所述籃夾具的所述管子中的所述流體排出;以及 將用于化學鍍裝置的所述籃夾具與充滿所述鍍液的所述鍍槽分離。
12.根據權利要求11所述的化學鍍方法,其中,在將所述流體注入到耦接至用于化學鍍裝置的所述籃夾具的所述管子中的過程中,由于密度差異產生浮力差異,使得所述籃旋轉。
13.根據權利要求11所述的化學鍍方法,其中,當所述流體到耦接至用于化學鍍裝置的所述籃夾具的所述管子中的注入完成時,所述籃被倒置。
14.根據權利要求11所述的化學鍍方法,其中,在排放注入到耦接至化學鍍裝置的所述籃夾具的所述管子中的所述流體的過程中,浮力減小,使得所述籃借助于其自重而旋轉。
【文檔編號】C23C18/31GK103882413SQ201310675145
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】南孝昇, 柳彰燮, 崔然弘 申請人:三星電機株式會社
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