JP2012099795A - レジストインク印刷装置 - Google Patents

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ユン ソン、ハ
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Abstract

【課題】本発明は、レジストインク印刷装置に関し、さらに詳細には、基板の金メッキ用引き込み線に選択的にレジストインクを吐出できるレジストインク印刷装置に関する。
【解決手段】本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置は、電解金メッキ用引き込み線がパターン化された基板を本体の内部に移送させる移送部と、上記本体に形成されて上記基板の反りの程度を測定し当該基板の回路図面情報が保存されたガーバーファイル(gerber file)を認識し当該基板の反りの程度を補償して上記ガーバーファイル(gerber file)を修正する制御部と、修正された上記ガーバーファイル(gerber file)によって上記引き込み線に感光性レジストインクを吐出する少なくとも一つのインクジェットプリントヘッド部とを含むことができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、レジストインク印刷装置に関し、より詳細には、基板の金メッキ用引き込み線に選択的にレジストインクを吐出できるレジストインク印刷装置に関する。
基板において、基板に実装されるチップ等との接触抵抗を低くして電気的特性を向上させるためには、金メッキ工程が必須である。
但し、金メッキ工程では、銅からなるメッキ用引き込み線を金メッキすべき箇所に連結して金メッキを行うようになり、金メッキ工程が完了した後にはノイズ発生の防止のためにメッキ用引き込み線を除去すべきである。
メッキ用引き込み線を除去するためには、液状感光性レジスト(LPR、Liquid Photo Resist)インクのパターン印刷が必須であり、従来は、スクリーンプリンティング方式を利用して基板にコーティングを行っていた。
即ち、基板全体に液状感光性レジスト(LPR、Liquid Photo Resist)インクをコーティングし、不純物として作用することがあるソルベント(溶剤)を除去するための乾燥工程を経ていた。
この場合、乾燥機内部の温度上昇及び下降のため消費される時間によって生産能力が低下するという問題が発生した。
また、乾燥後には露光及び現像段階を経るようになり、露光段階では、各基板に合う露光用フォトマスクフィルムが必要となった。
この際、基板自体に発生する歪み現象による基板の反りを補正するために数枚のフォトマスクフィルムが必要となり、基板の反りをチェックする過程も必須であった。
したがって、数枚のフォトマスクフィルムによって生産コストが増加し、基板の反りをチェックする過程等によって生産能力が低下する問題が発生した。
現像工程においても、多量の現像液及び当該現像液の洗浄のための水の供給が必要となって工程時間が増加するという問題がある。
したがって、基板に形成された金メッキ用引き込み線を除去するために、液状感光性レジスト(LPR、Liquid Photo Resist)インクをパターン印刷するのにおいて、生産コスト及び生産工程時間を減らして生産能力を向上させるための研究が急を要している。
本発明の目的は、基板の金メッキ用引き込み線の除去工程にインクジェット工程を導入して金メッキ用引き込み線の除去のための感光性レジストインクをパターン印刷することによって、インクの使用量を最小化し、生産能力を向上させるようにするレジストインク印刷装置を提供することである。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置は、電解金メッキ用引き込み線がパターン化された基板を本体の内部に移送させる移送部と、上記本体に形成されて上記基板の反りの程度を測定し当該基板の回路図面情報が保存されたガーバーファイル(gerber file)を認識し当該基板の反りの程度を補償して上記ガーバーファイル(gerber file)を修正する制御部と、修正された上記ガーバーファイル(gerber file)によって上記引き込み線に感光性レジストインクを吐出する少なくとも一つのインクジェットプリントヘッド部とを含むことができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置の上記インクジェットプリントヘッド部は、上記引き込み線の上部面に上記感光性レジストインクを選択的に吐出することを特徴とすることができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置は、上記インクジェットプリントヘッド部の後側に位置して上記基板に吐出された上記感光性レジストインクを硬化させる仮硬化部をさらに含むことができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置は、上記本体内に備えられて上記インクジェットプリントヘッド部を整列させるために当該インクジェットプリントヘッド部の所定の整列位置からのずれを測定するヘッド整列検査部をさらに含むことができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置は、上記本体内に備えられて当該本体内に移送された上記基板を整列させるために当該基板の所定の整列位置からのずれを測定する基板整列検査部をさらに含むことができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置は、上記本体内に備えられて上記インクジェットプリントヘッド部を洗浄するクリーナー部をさらに含むことができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置の上記インクジェットプリントヘッド部は、複数で構成され、個別に整列されることができることを特徴とすることができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置は、上記感光性レジストインクが吐出された上記基板を上記本体の外部に移送させるアンローディング部をさらに含むことができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置は、上記本体内に備えられて吐出される上記インクの液滴及び均一度を検査する吐出評価部をさらに含むことができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置によると、インクジェット工程を導入して金メッキ用引き込み線の除去工程時に感光性レジストインクの使用量を最適化することができる。
また、基板の回路図面情報が保存されたガーバーファイル(gerber file)を修正して上記基板に感光性レジストインクを塗布することによって、工程時間、生産コスト及び生産能力を向上させることができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置を示す概略斜視図である。 本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置の仮硬化部が基板に吐出された感光性レジストインクに紫外線を照射する過程を示す概略図である。 本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置の工程過程を示すフローチャートである。 (a)及び(b)は、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置によって感光性レジストインクが基板に印刷された結果を撮影した写真である。
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。但し、本発明の思想は、提示される実施形態に制限されることなく、本発明の思想を理解する当業者は、同一思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除などを通じて退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができるが、これもまた本願発明の思想の範囲内に含まれると言えるはずである。
なお、各実施形態の図面に示される同一思想の範囲内の機能が同一の構成要素は、同一の参照符号を付して説明する。
図1は、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置を示す概略斜視図である。
図1を参照すると、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100は、移送部110と、制御部(図示せず)と、インクジェットプリントヘッド部120とを含み、仮硬化部130(図2参照)と、ヘッド整列検査部140と、基板整列検査部150と、クリーナー部160と、アンローディング部(図示せず)と、吐出評価部170とをさらに含むことができる。
上記移送部110は、金メッキプラズマ段階の前の段階まで終えた基板200を本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100の本体180の内部に移送させることができる。
ここで、金メッキプラズマ段階は、基板200に実装されるチップ等との接触抵抗を低くして電気的特性を向上させるために実質的に金メッキを行う段階であり、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100は、このような金メッキプラズマ段階以前の基板200に金メッキ用引き込み線の除去のための感光性レジストインク300(図2参照)を選択的に塗布する装置であることができる。
上記移送部110は、金メッキ用引き込み線の除去のための感光性レジストインク300が塗布されることができるように、上記本体180の外部に位置した基板200を後述するインクジェットプリントヘッド部120の下部に移送して位置を整列させるが、移送方向に制限はない。
即ち、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100において、上記基板200は、図1において右側方向から移送されるもの10として示されているが、これに限定されず、上下左右のいずれの方向から移送されても良い。
また、上記移送部110は、上記基板200の一部面と接触して上記本体180内で移動することができ、上記移送部110が上記本体180内で動くことができるようにレール等の移動部材が結合されることができる。
ここで、上記移送部110によって移送される上記基板200には、上記インクジェットプリントヘッド部120によって感光性レジストインク300が選択的に塗布されるように、電解金メッキ用引き込み線がパターン化されることができる。
また、上記移送部110によって上記基板200が本体180の内部に移送されると、後述する基板整列検査部150によって上記基板200の所定の整列位置からのずれが測定されて当該基板200を整列させることができる。
上記制御部(図示せず)は、感光性レジストインク300を基板200に選択的に塗布するためにガーバーファイル(gerber file)を修正し、修正されたガーバーファイル(gerber file)をインクジェットプリントヘッド部100のエンコーダーに伝達することで、補償値を介して感光性レジストインク300を基板200に印刷するようにすることができる。
換言すれば、上記制御部(図示せず)は、前述した移送部110によって電解金メッキ用引き込み線がパターン化された基板200がインクジェットプリントヘッド部120の下部に位置されると、当該基板200の反りの程度を測定し、当該基板200の回路図面情報が保存されたガーバーファイル(gerber file)を認識する。基板200の反りの程度の測定は、例えば、基板200の中心と基板200の端との高さの違いを反り量として測定することにより行ってもよい。
即ち、上記制御部(図示せず)は、CCD(charge coupleddevice)カメラ等を利用してインクジェットプリントヘッド部120の下部に位置した基板200のパターンを認識して当該基板200の整列及び反りの程度を把握し、当該基板200の反りの程度を補償してプログラムに伝達する。
この際、上記制御部(図示せず)は、上記基板200の回路図面情報が保存されたガーバーファイル(gerber file)を当該基板200の反りの程度に対する補償値を介して修正する。
このような過程を経て上記ガーバーファイル(gerber file)は、上記基板200の反りの程度に応じてイメージが拡大又は縮小される変換作業が行われるようになる。
上記のような変換作業が行われると、修正されたガーバーファイル(gerber file)をインクジェットプリントヘッド部120のエンコーダーに伝達し、補償値を介して液状感光性レジストインク300が吐出されるべき位置を認識させ、当該インク300を吐出及び印刷するようになる。
ここで、上記制御部(図示せず)は、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100の本体180内部のいずれの箇所にでも位置することができ、一般的には外部からは見えない箇所に位置することが好ましい。
上記インクジェットプリントヘッド部120は、修正されたガーバーファイル(gerber file)によって、基板200にパターン化された電解金メッキ用引き込み線に感光性レジストインク300を吐出するものであり、インクジェットヘッドとバッファタンクとからなることができる。
ここで、インクジェットヘッドは、ノズルを介して感光性レジストインク300を基板200に形成された引き込み線に実質的に吐出するための構成であり、バッファタンクは、感光性レジストインク300を収容できる構成であることができる。
即ち、インクジェットヘッドとバッファタンクとからなる上記インクジェットプリントヘッド部120は、機能的に一つのモジュールとして作動することができ、基板200のサイズ及び面積に応じて複数で形成されることができる。
また、上記インクジェットプリントヘッド部120は、基板200に形成された引き込み線の上部面に感光性レジストインク300を選択的に吐出することができ、これにより感光性レジストインク300の使用量を最小化及び最適化することができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100において、上記インクジェットプリントヘッド部120は、ガントリー部190によって固定されることができ、当該ガントリー部190は、上下左右に移動可能に設計されて上記インクジェットプリントヘッド部120を共に移動させることができる。
上記ガントリー部190は、上下左右に移動可能になるようにレール等を備えることができ、上記インクジェットプリントヘッド部120は、上記ガントリー部190と共に移動されるか又は上記ガントリー部190内でそれ自体がサーボモーターによって動くことができる。
この際、上記インクジェットプリントヘッド部120は、複数で形成され、それぞれ別途の制御機を内装して個別に最適な整列が行われることができる。
この場合、それぞれの上記インクジェットプリントヘッド部120の整列は、後述するヘッド整列検査部140によって行われることができる。
本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100は、前述した移送部110と、制御部(図示せず)と、インクジェットプリントヘッド部120とを含み、他にも仮硬化部130と、ヘッド整列検査部140と、基板整列検査部150と、クリーナー部160と、アンローディング部(図示せず)と、吐出評価部170とをさらに含むことができる。
上記仮硬化部130は、インクジェットプリントヘッド部120の後側に位置して基板200に吐出された感光性レジストインク300を硬化させる構成であり、図2を参照して詳細に後述する。
上記ヘッド整列検査部140は、前述したように、インクジェットプリントヘッド部120の所定の整列位置からのずれを測定して、個別に上記インクジェットプリントヘッド部120を整列させるための構成であることができる。
上記ヘッド整列検査部140は、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100の正面に位置し、内部にはカメラユニット145が移動可能に設けられて上記インクジェットプリントヘッド部120のヘッド間の所定の整列位置からのずれを測定することができる。
但し、上記レジストインク印刷装置100の正面に位置した上記ヘッド整列検査部140は、一例に過ぎず、正面以外にも本体180の一側に位置することができる。
また、上記ヘッド整列検査部140を構成する上記カメラユニット145は、所定の整列位置からのずれを測定できる撮像用カメラであれば、その種類及び個数に制限はない。
上記ヘッド整列検査部140は、前述したように、ヘッド間の所定の整列位置からのずれを測定し整列可能にすることで、より安定的に電解金メッキ用引き込み線に感光性レジストインク300を選択的に吐出し、感光性レジストインクのパターン310(図2参照)の形成をより安定化させることができる。
上記基板整列検査部150は、前述した移送部110によって基板200が本体180の内部に移送されると、インクジェットプリントヘッド部120の下部に基板が正確に位置されているか否かを検査する構成であり、当該基板200の所定の整列位置からのずれを測定することができる。
上記基板整列検査部150は、ガントリー部190に結合されて左右に移動することができ、移動しながら上記基板200の所定の整列位置からのずれを測定することができる。
したがって、上記基板整列検査部150は、カメラユニットを備えることができ、当該カメラユニットは、所定の整列位置からのずれを測定できる撮像用カメラであれば、その種類及び個数に制限はない。
また、上記基板整列検査部150は、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100のガントリー部190のみならず、本体180の一側のいずれの箇所でも位置することができる。
上記クリーナー部160は、インクジェットプリントヘッド部120に汚染が発生する場合、洗浄ロボットによって洗浄が行われるようにし、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100の後面に形成されることができる。
上記クリーナー部160は、上記インクジェットプリントヘッド部120を洗浄した洗浄液を処理できる洗浄液受け部を備え、当該クリーナー部160には前述したヘッド整列検査部140が隣接して形成されることができる。
上記アンローディング部(図示せず)は、本体180の内部に備えられて電解金メッキ用引き込み線に選択的に感光性レジストインク300が印刷された上記基板200を外部に移送する部材であり、前述した移送部110と同一であることができる。
即ち、上記移送部110によって、基板200は、本体180の内部又は外部に移送されることができる。
しかしながら、上記アンローディング部(図示せず)は、上記移送部110と異なる部材として別途に備えられることもできる。
上記吐出評価部170は、本体180の内部に備えられて電解金メッキ用引き込み線に選択的に吐出される感光性レジストインク300の液滴及び均一度を検査する構成であり、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100の上端に位置することができる。
即ち、インクジェットプリントヘッド部120のノズルから噴射される感光性レジストインクの量及び均一度を測定して補正可能にすることで、当該感光性レジストインクのパターン310の形成をさらに安定化させることができる。
図2は、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置の仮硬化部が基板に吐出された感光性レジストインクに紫外線を照射する過程を示す概略図である。
図2を参照すると、仮硬化部130は、インクジェットプリントヘッド部120の後側に位置して感光性レジストインク300が吐出された箇所310に紫外線135を照射することができる。
即ち、1次でインクジェットプリントヘッド部120によって電解金メッキ用引き込み線に選択的に感光性レジストインク300が塗布され、2次でインクが塗布された領域310にすぐに紫外線135を照射することで、上記インク300を硬化させることができる。
また、上記仮硬化部130は、上記インクジェットプリントヘッド部120と連動して作動されることができるように、当該インクジェットプリントヘッド部120に隣接して形成され、当該インクジェットプリントヘッド部120が移動する方向330、即ち、印刷方向330と同一方向に移動することができる。
ここで、上記仮硬化部130によって感光性レジストインク300は硬化され、アンローディング部(図示せず)によって本体180の外部に移送された基板200が次の工程である乾燥工程に入る前に液状の感光性レジストインクパターン310を上記基板200上に固定させる機能をすることができる。
上記乾燥工程は、液状感光性レジストインク300内に不純物として作用することがあるソルベント(溶剤)を除去するための工程であり、乾燥工程が行われると、上記液状感光性レジストインク300は完全に硬化されることができる。
換言すれば、仮硬化部130によって1次で硬化がなされ、乾燥工程によって2次で完全硬化がなされるのである。
但し、乾燥工程は、液状感光性レジストインク300の種類に応じて省略可能な工程である。
図3は、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置の工程過程を示すフローチャートである。
図3を参照すると、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置の工程が開始されると、移送部110によって、感光性レジストインクが印刷される基板200が本体180の内部に移送(S10)される。
この場合、ヘッド整列検査部140は、同時に又は予め作動されてインクジェットプリントヘッド部120の所定の整列位置からのずれを測定し、当該インクジェットプリントヘッド部120を整列させて安定的に電解金メッキ用引き込み線に感光性レジストインク300を選択的に吐出するようにできる。
上記移送部110によって上記基板200が本体180の内部に移送されると、基板整列検査部150によって当該基板200の所定の整列位置からのずれを測定し、当該基板200をインクジェットプリントヘッド部120の下部に整列させる。
その後、制御部(図示せず)によって回路図面情報が保存されたガーバーファイル(gerber file)を認識(S20)し、上記基板200の反りの程度を測定(S30)する。
ここで、ガーバーファイル(gerber file)の認識(S20)と上記基板200の反りの程度の測定(S30)は、同時に又は逆に行われることができ、その順番は関係ない。
ガーバーファイル(gerber file)の認識(S20)及び基板200の反りの程度の測定(S30)が完了されると、上記制御部(図示せず)は、上記基板200の反りの程度を補償(S40)してプログラムに伝達する。
この際、上記基板200の回路図面情報が保存されたガーバーファイル(gerber file)は、補償値を介して修正され、当該ガーバーファイル(gerber file)は、上記基板200の反りの程度に応じてイメージが拡大又は縮小される変換作業が行われるようになる。
上記のように変換作業が行われると、修正されたガーバーファイル(gerber file)をインクジェットプリントヘッド部120のエンコーダーに伝達して補償値を介して液状感光性レジストインク300が吐出されるべき位置を認識させ、当該インク300を吐出及び印刷(S60)するようにする。
次に、上記インクジェットプリントヘッド部120の後側に位置した仮硬化部130が作動し、当該仮硬化部130は、感光性レジストインクが吐出された箇所に紫外線を照射して上記インクを硬化(S70)させる。
硬化が完了された後、完全硬化のための乾燥工程に入るために、上記基板200をアンローディング(S80)すると、電解金メッキ用引き込み線に感光性レジストインク300を選択的にパターン化310する工程は終了される。
以後、上記感光性レジストインク300を完全硬化させる乾燥工程、金メッキプラズマ工程、金メッキ工程、水洗乾燥工程、感光性レジストインク剥離工程及び電解金メッキ用引き込み線除去工程を経ることによって、基板200の電気的特性を向上させる金メッキ工程が完了される。
但し、前述したように、乾燥工程は、上記感光性レジストインク300の種類に応じて省略可能な工程である。
図4は、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置によって感光性レジストインクが基板に印刷された結果を撮影した写真である。
図4を参照すると、基板200の銅配線上に液状感光性レジストインクがパターン化310されて所望の箇所にのみ固着された態様を確認することができる。
即ち、本発明の一実施形態によるレジストインク印刷装置100によると、感光性レジストインク300をインクジェットプリンティング方式を利用して選択的に所望の箇所にのみパターン化310することができるため、従来の工程を画期的に短縮することができる。
換言すれば、電解金メッキ用引き込み線に感光性レジストインク300をパターン化させるために、従来求められていた工程である、基板200全体に感光性レジストインクをスクリーンプリンティング等の方式で印刷する工程、露光用印刷フィルム及び基板200を整列し紫外線を照射して必要な箇所を光硬化させる露光工程、露光工程において紫外線が照射されない感光性レジストインク300を現像液を利用して除去する現像工程等が不要となる。
特に、露光工程において、基板200の反りの現象を補正するためには、反りの程度に応じて数枚のフォトマスクフィルムを必要としたが、本発明によると、ガーバーファイル(gerber file)のイメージ変換によって反りの補正及び整列を行うため、フォトマスクフィルムが不要となる。したがって、本発明は、マスクレス(Maskless)工程ともいえる。
上述した実施形態によると、基板200の電解金メッキ用引き込み線を除去する工程に必要な感光性レジストインク300をインクジェットプリントヘッド部120を利用して選択的にパターン310印刷することによって、当該感光性レジストインク300の使用量を最小化及び最適化することができる。
さらに、上記感光性レジストインク300を印刷する上で、既存の工程を画期的に短縮させ、フォトマスクが不要となることから、基板200の製造コストを下げ製造時間を短縮させて生産能力を極大化することができる。
100 レジストインク印刷装置
110 移送部
120 インクジェットプリントヘッド部
130 仮硬化部
140 ヘッド整列検査部
150 基板整列検査部
160 クリーナー部
170 吐出評価部
180 本体
190 ガントリー部
200 基板
300 感光性レジストインク

Claims (9)

  1. 電解金メッキ用引き込み線がパターン化された基板を本体の内部に移送させる移送部と、
    前記本体に形成されて前記基板の反りの程度を測定し、当該基板の回路図面情報が保存されたガーバーファイル(gerber file)を認識し、当該基板の反りの程度を補償して前記ガーバーファイル(gerber file)を修正する制御部と、
    修正された前記ガーバーファイル(gerber file)によって前記引き込み線に感光性レジストインクを吐出する少なくとも一つのインクジェットプリントヘッド部と
    を含む、レジストインク印刷装置。
  2. 前記インクジェットプリントヘッド部は、前記引き込み線の上部面に前記感光性レジストインクを選択的に吐出する、請求項1に記載のレジストインク印刷装置。
  3. 前記インクジェットプリントヘッド部は、前記基板に対して相対的に移動しながら前記感光性レジストインクを吐出し、
    前記インクジェットプリントヘッド部の移動方向後側に位置して前記基板に吐出された前記感光性レジストインクを硬化させる仮硬化部をさらに含む、請求項1または2に記載のレジストインク印刷装置。
  4. 前記本体内に備えられて前記インクジェットプリントヘッド部を整列させるために当該インクジェットプリントヘッド部の所定の整列位置からのずれを測定するヘッド整列検査部をさらに含む、請求項1から3の何れか1項に記載のレジストインク印刷装置。
  5. 前記本体内に備えられて当該本体内に移送された前記基板を整列させるために当該基板の所定の整列位置からのずれを測定する基板整列検査部をさらに含む、請求項1から4の何れか1項に記載のレジストインク印刷装置。
  6. 前記本体内に備えられて前記インクジェットプリントヘッド部を洗浄するクリーナー部をさらに含む、請求項1から5の何れか1項に記載のレジストインク印刷装置。
  7. 前記インクジェットプリントヘッド部は、複数で構成され、個別に整列されることができる、請求項1から6の何れか1項に記載のレジストインク印刷装置。
  8. 前記感光性レジストインクが吐出された前記基板を前記本体の外部に移動させるアンローディング部をさらに含む、請求項1から7の何れか1項に記載のレジストインク印刷装置。
  9. 前記本体内に備えられて、吐出される前記インクの液滴及び均一度を検査する吐出評価部をさらに含む、請求項1から8の何れか1項に記載のレジストインク印刷装置。
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