KR100419669B1 - 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템을 제공한다. 본 발명의 리사이클링 시스템은 현상폐액을 저장하는 현상액 저장조와; 현상액 저장조로부터 배출되는 현상폐액의 이물질을 일차적으로 제거하는 전처리필터와; 전처리필터를 통과한 현상폐액을 펌핑하는 현상폐액공급펌프와; 현상폐액공급펌프로부터 토출되는 현상폐액을 고순도의 처리수로 정화시키는 중공사막 후처리필터와; 중공사막 후처리필터에 의해 정화된 처리수를 현상액 저장조로 드레인시키는 드레인라인과; 중공사막 후처리필터를 통과한 정화되지 않은 현상폐액을 현상폐액공급펌프로 리턴시키는 리턴라인과; 드레인라인의 처리수를 바이패스하여 중공사막 후처리필터에 역세수로 공급하도록 드레인라인과 중공사막 후처리필터를 연결하는 역세수공급라인과; 역세수공급라인으로 바이패스된 역세수를 펌핑하는 역세수공급펌프와; 역세수공급펌프로부터 토출되는 역세수의 압력이 설정 압력이상으로 상승되는 것을 방지하는 압력조절밸브를 포함한다. 이러한 본 발명은, 저순도, 고오염도의 현상폐액을 고순도, 고청정도의 현상액으로 재생시켜 이를 현상액 저장조로 재순환시킴으로써, 현상액을 주기적으로 교환해야 하는 번거로움을 덜어주고, 환경오염의 원인이 되는 현상폐액의 발생량을 최소로 줄여 준다. 특히, 현상액 사용량을 최소로 줄여주어 인쇄회로기판의 제작 비용을 절감시킬 수 있다.

Description

인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템{DEVELOPER RECYCLING SYSTEM FOR MANUFACTURING PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저순도, 고오염도의 현상폐액을 고순도, 고청정도의 현상액으로 재생하기 위한 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템에 관한 것이다.

인쇄회로기판은 기판상에 도전성 물질을 피복하는 공정에서부터 기판상에 부품 부착을 위하여 구멍을 뚫는 공정에 이르기까지 여러 공정을 거치면서 제작된다. 특히, 인쇄회로기판 제작 공정은 기판상에 소망하는 패턴을 형성하는 포토마스킹 (Photomasking)공정 즉, 기판상에 포터레지스터(photoresist)를 도포하고, 그 위에 마스크를 통해 빛 또는 근자외선을 조사하는 노광 공정과, 표면의 선택된 부분을 현상 처리하는 식각 공정을 포함한다.

식각 공정은 보통 현상액이 저장되어 있는 현상액 저장조에 인쇄회로기판을 침지(浸漬)하는 이머션(immersion)방법이 많이 사용되고 있다. 이 방법은 인쇄회로기판을 현상액에 침지하는 과정을 통하여 기판상에 도포된 특정 포토레지스트를 현상액에 용해시킴으로써, 기판상에 소망하는 패턴이 형성되게 한 것이다. 이러한 이머션 방법은 간단한 방법으로 대량의 기판을 한꺼번에 현상처리할 수 있는 특징을 갖는다.

한편, 이머션 방법은 간단한 방법으로 대량의 기판을 현상처리할 수 있다는 장점은 있으나, 고가(高價)인 고순도, 고청정도의 현상액을 주기적으로 교환해주어야 한다는 단점이 있다. 즉, 기판을 반복하여 현상처리하는 과정에서 현상액 속에는 다량의 포토레지스트와 이물질이 혼입되어 있는 바, 이로 인해 현상액이 오염되고 그 순도가 떨어지는 결과를 초래한다. 결국, 순도가 떨어지고 오염된 현상액은 기판을 제대로 현상처리 할 수 없는 문제를 발생시킨다. 따라서 고순도, 고청정도의 현상액을 주기적으로 교환해줌으로써, 현상액의 순도를 일정 수준이상으로 유지케 하는 것이다.

한편, 이와 같은 단점은 고가(高價)의 현상액을 다량 사용해야 하기 때문에 제작비용을 상승시키는 원인이 된다. 뿐만 아니라 교체된 현상액은 환경오염의 원인이 될 수 있으므로 이를 처리하는 별도의 처리비용이 발생되기도 한다. 또한, 현상액을 주기적으로 교환해 주기 위해서는 장치를 자주 멈춰야 하고 또 현상액을 교환해주는 과정에서 오염된 현상액 저장조를 작업자가 일일이 세척해야 하는 등, 생산성을 저하시킴은 물론 인적, 물적 낭비를 초래하는 결과를 가져온다.

따라서, 고가(高價)의 현상액을 주기적으로 교환하지 않고서도 일정 수준 이상의 순도를 유지시킬 수 있도록 구성하여 현상액을 주기적으로 교환해야 하는 불편함을 덜어주고, 현상액을 교환하기 위해서 장치를 멈춰야 하는 일이 없게 함은 물론 환경오염의 원인이 되는 현상폐액의 발생량을 최소로 줄여 주며, 특히 현상액 소모량을 최소로 줄여주어 인쇄회로기판의 제작 비용을 절감시킬 수 있는 현상액 리사이클링 시스템의 개발이 시급히 요구되는 것이다.

이와 같은 요구에 따라 본 발명자는 각고의 실험과 연구 끝에 현상 처리가 끝난 저장조의 저순도, 고오염도(高汚染度)의 현상폐액을 고순도, 고청정도의 현상액으로 재생시키고, 이를 현상액 저장조로 다시 순환시킴으로써, 현상액을 주기적으로 교환해야 하는 번거로움을 덜어줌은 물론 환경오염의 원인이 되는 현상폐액의 발생량을 최소로 줄여주며, 현상액 사용량을 최소로 줄여주어 인쇄회로기판의 제작 비용을 절감시킬 수 있는 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템을 개발하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 저순도, 고오염도의 현상폐액을 고순도, 고청정도의 현상액으로 재생시켜 이를 다시 현상액 저장조로 순환시킴으로써, 현상액을 주기적으로 교환해야 하는 번거로움을 덜어주고, 환경오염의 원인이 되는 현상폐액의 발생량을 최소로 줄여주며, 현상액 사용량을 최소로 줄여주어 인쇄회로기판의 제작 비용을 절감시킬 수 있는 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 주요부인 필터의 구성을 나타내는 단면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

10: 현상액 저장조 12: 현상폐액공급라인

20: 전처리필터 30: 현상폐액공급펌프

40: 후처리필터 50: 드레인라인

52: 역세수탱크 54: 역세수공급라인

56: 역세수공급펌프 58: 압력조절밸브

60: 리턴라인 62: 방출라인

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 현상폐액을 담고 있는 현상액 저장조와; 상기 현상액 저장조로부터 배출되는 현상폐액 속의 이물질을 일차적으로 제거하는 전처리필터와; 상기 전처리필터를 통과한 현상폐액을 펌핑하는 현상폐액공급펌프와; 상기 현상폐액공급펌프로부터 토출되는 현상폐액을 도입하여 고순도의 처리수로 정화시키는 중공사막 후처리필터와; 상기 중공사막 후처리필터에 의해 정화된 처리수를 상기 현상액 저장조로 드레인시키는 드레인라인과; 상기 중공사막 후처리필터를 통과한 정화되지 않은 현상폐액을 상기 현상폐액공급펌프의 입력단으로 리턴시키는 리턴라인과; 상기 드레인라인의 처리수를 바이패스하여 상기 중공사막 후처리필터에 역세수로 공급할 수 있도록 상기 드레인라인과 상기 중공사막 후처리필터를 연결하는 역세수공급라인과; 상기 역세수공급라인으로 바이패스된 역세수를 펌핑하는 역세수공급펌프와; 상기 역세수공급펌프로부터 토출되는 역세수의 압력이 설정 압력이상으로 상승되는 것을 방지하는 압력조절밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1에는 본 발명의 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이 도시되어 있다. 이를 살펴보면, 본 발명의 리사이클링 시스템은 현상액 저장조(10)를 갖는다. 현상액 저장조(10)에는 기판을 현상 처리한 저순도, 고오염도의 현상폐액이 담겨져 있다. 그리고 현상액 저장조(10)는 현상폐액공급라인(12)과 연결된다. 현상폐액공급라인(12)은 현상폐액의 이동통로가 된다.

그리고 현상폐액공급라인(12)상에는 전처리필터(20)와 현상폐액공급펌프(30)와 후처리필터(40)가 차례로 설치된다. 전처리필터(20)는 현상폐액공급라인(12)을 따라 이송되는 현상폐액을 일차적으로 여과하는 것으로, 통상의 스크린으로 이루어진다. 이러한 전처리필터(20)는 현상폐액에 혼입되어 있는 크고 거친 입자를 사전에 제거하여 후술하는 후처리필터(40)를 보호하는 역할을 한다.

현상폐액공급펌프(30)는 현상액 저장조(10)에 저장된 현상폐액을 흡입함과 동시에 흡입된 현상폐액을 소정 압력으로 토출한다. 이러한 현상폐액공급펌프(30)는 정량, 정압의 현상폐액을 토출할 수 있도록 보통 다이아프램 펌프로 구성됨이 바람직하다. 물론, 다이아프램 펌프 이외에도 피스톤 펌프나 플런저 펌프 등을 사용하는 것도 가능하다. 이와 같은 펌프에 대해서는 이미 공지된 것이므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 후처리필터(40)는 현상폐액공급펌프(30)로부터 토출되는 저순도, 고오염도의 현상폐액을 여과하여 고순도, 고청정도로 정화 처리(이하 "처리수"라 약칭함)하는 것으로, 본 발명에서는 여과기능이 뛰어난 중공사막(hollow fiber type ultra filtration membrane)필터를 사용한다. 이 중공사막 후처리필터(40)는 미세구멍을 갖는 중공사를 이용하여 이물질을 여과하는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 케이스(42)를 갖는다. 케이스(42)는 길이가 긴 원통체이며, 내부에는 다수의 중공사(44)들이 길이방향을 따라 다발을 이루며 배치된다. 중공사(44)들은 미세구멍을 갖추고 있으며, 그 양단은 케이스(42)의 내주면과 접착제에 의해 밀봉된다. 이러한 중공사(44)는 내부를 따라 흐르는 현상폐액 속의 이물질을 여과하여 외부로 배출하게 된다.

그리고 케이스(42)의 한쪽에는 현상폐액도입포트(45)가 형성되고, 케이스 (42)의 측벽에는 처리수배출포트(46)와 역세수(back washing)유입포트(47)가 간격을 두고 형성되며, 케이스(42)의 다른 한쪽에는 현상폐액배출포트(48)가 형성된다. 현상폐액도입포트(45)는 현상폐액공급라인(12)과 연결되어 현상폐액공급펌프(30)로부터 토출되는 현상폐액을 케이스(42)내로 도입하는 것이고, 처리수배출포트(46)는 중공사(44)의 미세구멍을 통과하면서 정화 처리된 처리수를 배출시키는 것이며, 역세수유입포트(47)는 중공사(44)의 내벽에 침전되어 있는 이물질을 중공사(44)로부터 떼어내기 위하여 역세수를 케이스(42)내로 유입시키기 위한 것이다. 그리고 현상폐액배출포트(48)는 중공사(44)의 미세구멍을 통과하지 못한 현상폐액과 현상폐액속에 포함된 이물질을 배출시키는 역할을 한다. 이와 같은 구성의 후처리필터(40)는 현상폐액공급펌프(30)로부터 토출되는 저순도, 고오염도의 현상폐액을 여과하여 고순도, 고청정도의 처리수로 정화 처리하게 된다.

한편, 후처리필터(40)의 처리수배출포트(46)는 도 1에 도시된 바와 같이 드레인라인(50)과 연결된다. 드레인라인(50)은 현상액 저장조(10)와 연결되어 처리수배출포트(46)로부터 배출되는 처리수를 현상액 저장조(10)로 드레인시킨다. 여기서, 드레인라인(50)상에는 역세수탱크(52)가 설치되는데, 이 역세수탱크(52)는 역세수공급라인(54)을 통하여 후처리필터(40)의 역세수유입포트(47)와 연결된다. 이러한 역세수탱크(52)는 처리수배출포트(46)로부터 배출되는 처리수를 저장하고 있으면서 필요에 따라 저장된 처리수를 후처리필터(40)로 공급하는 역할을 한다. 이는 중공사(44) 내부에 이물질이 침전되어 후처리필터(40)의 정화 성능이 떨어질 때, 정화 처리된 처리수를 후처리필터(40)에 역방향으로 유입시킴으로써, 처리수의 흐름을 바꾸어 중공사(44)의 내벽에 침전된 이물질을 제거하고, 세척하기 위한 것이다.

그리고 역세수공급라인(54)상에는 역세수공급펌프(56)가 설치된다. 이 역세수공급펌프(56)는 역세수탱크(52)의 처리수를 흡입함과 동시에 흡입된 처리수를 후처리필터(40)의 역세수유입포트(47)로 공급하는 역할을 한다. 또한, 역세수공급라인(54)상에는 일단과 타단이 역세수공급펌프(56)의 입력단(56a)과 출력단(56b)에 각각 접속되는 바이패스라인(57)이 분지되어 있는데, 이 바이패스라인(57)상에는 압력조절밸브(58)가 설치된다. 압력조절밸브밸브(58)는 역세수공급펌프(56)의 출력단(56b)으로부터 토출되는 역세수의 압력이 설정 압력 이상으로 상승할 때, 바이패스라인(57)을 개방하여 토출된 처리수를 역세수공급펌프(56)의 입력단(56a)으로 바이패스 한다. 이는 고압의 역세수가 후처리필터(40)의 내부로 유입되어 자칫, 중공사(44)가 손상되는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 역세수공급펌프(56)를 작동시켜 후처리필터(40)를 세척하는 과정에서는 현상폐액공급펌프(30)가 작동되지 않아야 함은 물론이다. 특히, 후처리필터(40)의 현상폐액도입포트(45)로 현상폐액이 유입되지 않아야 하고 처리수배출포트(46)로 처리수가 배출되지 않아야 하는데, 이를 위해 현상폐액공급라인(12)과 드레인라인(50)에는 차단밸브(14, 51)가 각각 설치된다. 또한, 이와 반대로 현상폐액공급펌프(30)를 작동시켜 현상폐액을 정화 처리하는 과정에서는 역세수공급펌프(56)가 작동되지 않아야 함은 물론이다. 특히, 후처리필터(40)의 역세수유입포트(47)로 역세수가 유입되지 않아야 하는데, 이를 위해 역세수공급라인(54)에는 차단밸브(59)가 설치된다.

다시, 도 1을 참조하면, 후처리필터(40)의 현상폐액배출포트(48)는 리턴라인 (60)과 연결되며, 이 리턴라인(60)은 현상폐액공급펌프(30)의 입력단(32)에 접속된다. 리턴라인(60)은 현상폐액배출포트(48)로부터 배출되는 현상폐액을 다시 후처리필터(40)로 도입시킴으로써, 현상폐액을 계속해서 시스템내로 순환시키는 역할을 한다. 한편, 리턴라인(60)에는 방출라인(62)이 분지되는데, 이 방출라인(62)은 후처리필터(40)의 현상폐액배출포트(48)로부터 배출되는 현상폐액의 일부를 외부로 방출시킨다. 특히, 방출라인(62)은 후처리필터(40)를 청소하고자 역세수공급펌프 (56)를 가동시켰을 경우, 중공사(44)로부터 분리된 이물질을 외부로 방출시키는 역할을 한다. 여기서, 리턴라인(60)과 방출라인(62)의 접속부에는 삼방향 제어밸브 (64)가 설치되는데, 이 삼방향 제어밸브(64)는 리턴라인(60)과 방출라인(62)을 선택적으로 연통시킴으로써, 후처리필터(40)를 청소시 현상폐액을 외부로 방출시킨다. 물론, 삼방향 제어밸브(64)는 평소에는 리턴라인(60)을 개방하게 된다.

다음으로, 이러한 구성을 갖는 본 발명의 현상액 리사이클링 시스템의 작동을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 현상액 저장조(10)에 저장되어 있는 현상폐액은 현상폐액공급펌프(30)에 의해 현상폐액공급라인(12)으로 흡입되면서 전처리필터 (20)로 이송된다. 이때, 전처리필터(20)로 이송되는 현상폐액은 상기 전처리필터 (20)를 통과하면서 일차적으로 여과된다. 그리고 전처리필터(20)를 통과한 현상폐액은 현상폐액공급라인(12)을 통하여 곧 후처리필터(40)로 압송된다. 그리고 후처리필터(40)로 압송된 현상폐액은 현상폐액도입포트(45)를 통하여 케이스 내부로 유입되면서 중공사(44)를 통과하게 된다. 이때, 현상폐액 속의 불순물, 즉 포토레지스트와 이물질은 중공사(44)를 투과하지 못하고 중공사(44)에 포착되거나 또는 후처리필터(40)의 현상폐액배출포트(48)와 리턴라인(60)을 통하여 후처리필터(40)에 재도입된다. 그리고 중공사(44)를 투과한 처리수는 처리수배출포트(46)를 통하여 드레인라인(50)으로 배출되며, 드레인라인(50)으로 배출된 처리수는 드레인라인 (50)을 따라 현상액 저장조(10)로 드레인된다.

한편, 후처리필터(40)의 성능이 저하되어 후처리필터(40)를 청소하고자 할 경우에는, 먼저 현상폐액공급펌프(30)의 작동을 중단시키고 차단밸브(14, 51)를 이용하여 현상폐액공급라인(12)과 드레인라인(50)을 차단한다. 그런 다음 역세수공급펌프(56)를 작동시키고 차단밸브(59)를 이용하여 역세수공급라인(54)을 개방시킨다. 이러한 상태에서 역세수탱크(52)에 저장된 처리수는 역세수공급라인(54)과 역세수공급펌프(56)를 거치면서 소정의 압력으로 후처리필터(40)의 역세수유입포트 (47)로 유입되기 시작하고, 후처리필터(40)의 역세수유입포트(47)로 유입된 역세수는 후처리필터(40)내를 흐르는 현상폐액의 흐름을 바꾸어 중공사(44)의 내벽에 침전된 이물질을 제거하기 시작한다. 그리고 이렇게 이물질을 제거한 역세수는 후처리필터(40)의 현상폐액배출포트(48)와 방출라인(62)을 통하여 외부로 방출되는 것이다.

결과적으로, 이러한 처리과정을 통하여 현상액 저장조(10)에 저장된 저순도, 고오염도의 현상폐액은 고순도, 고청정도의 처리수로 정화 처리되면서 다시 현상액 저장조(10)에 공급되는 것이며, 이에 따라 종래와 같이 현상액을 주기적으로 교환해야 한다거나 또는 현상액을 교환하기 위해서 장치를 멈춰야 하는 일이 없게 되는 것이다. 또한, 기판을 현상처리하는 과정에서 발생되는 저순도, 고오염도의 현상폐액을 고순도, 고청정도의 처리수로 계속해서 재생하여 순환시킴으로써, 환경오염의 원인이 되는 현상폐액의 발생량을 극소화 시키며, 특히 현상액 소모량을 최소로 줄여주어 인쇄회로기판의 제작 비용을 절감시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템은 저순도, 고오염도의 현상폐액을 고순도, 고청정도의 현상액으로 재생시켜 이를 다시 현상액 저장조로 순환시킴으로써, 현상액을 주기적으로 교환해야 하는 번거로움을 덜어주고, 환경오염의 원인이 되는 현상폐액의 발생량을 최소로 줄여 주는 효과를 갖는다. 특히, 현상액 사용량을 최소로 줄여주어 인쇄회로기판의 제작 비용을 절감시킬 수 있는 장점을 갖는다.

Claims (3)

1. 현상폐액을 담고 있는 현상액 저장조와;

   상기 현상액 저장조로부터 배출되는 현상폐액 속의 이물질을 일차적으로 제거하는 전처리필터와;

   상기 전처리필터를 통과한 현상폐액을 펌핑하는 현상폐액공급펌프와;

   상기 현상폐액공급펌프로부터 토출되는 현상폐액을 도입하여 고순도의 처리수로 정화시키는 중공사막 후처리필터와;

   상기 중공사막 후처리필터에 의해 정화된 처리수를 상기 현상액 저장조로 드레인시키는 드레인라인과;

   상기 중공사막 후처리필터를 통과한 정화되지 않은 현상폐액을 상기 현상폐액공급펌프의 입력단으로 리턴시키는 리턴라인과;

   상기 드레인라인의 처리수를 바이패스하여 상기 중공사막 후처리필터에 역세수로 공급할 수 있도록 상기 드레인라인과 상기 중공사막 후처리필터를 연결하는 역세수공급라인과;

   상기 역세수공급라인으로 바이패스된 역세수를 펌핑하는 역세수공급펌프와;

   상기 역세수공급펌프로부터 토출되는 역세수의 압력이 설정 압력이상으로 상승되는 것을 방지하는 압력조절밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 중공사막 후처리필터를 통과한 정화되지 않은 현상폐액을 외부로 방출할 수 있도록 상기 리턴라인에서 분지되는 방출라인을 더 포함하며, 상기 방출라인은 밸브에 의해 선택적으로 개방되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 제조용 현상액 리사이클링 시스템.