KR100745407B1 - 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치 및 연마방법 - Google Patents

광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치 및 연마방법 Download PDF

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윤형도
임영민
김명진
김회경
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전자부품연구원
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Abstract

본 발명은 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치 및 연마방법에 관한 것으로서, 광 도파로가 내부에 형성되어 있고, 광 도파로를 외부로 노출시키기 위해 홈 또는 관통홀이 형성된 광 인쇄회로기판에서 광 전송 효율을 향상시키기 위해서 홈 또는 관통홀 내부에 노출되어 있는 광 도파로 단부를 균일하게 연마할 필요가 있는데, 이와 같이 광 인쇄회로기판의 홈 또는 관통홀 내부에 노출되어 있는 광 도파로 단부를 균일하게 연마하기에 용이하고, 대량생산하기에 적합한 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치 및 연마방법을 제공한다.
광, 도파로, 인쇄회로기판, 연마장치, 연마방법

Description

광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치 및 연마방법{Apparatus And Method For Polishing A Partial Section Of Optical Wave Guide In Optical Printed Circuit Board}
도 1은 일반적인 광 인쇄회로기판에 광 전송용 소자가 실장된 상태를 도시한 단면도.
도 2a와 도 2b는 광 인쇄회로기판 내부의 광 도파로 단부를 노출시키는 부분이 홈인 경우와 관통홀인 경우를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치의 바람직한 실시 예를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연마장치에 광 인쇄회로기판을 장착시킨 모습을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휠과 연마패드를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 캠의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판의 수평 왕복 운 동을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
100. 광 도파로 단부 연마장치 110. 모터
111. 체결수단 112. 제 1 회전축
113, 141. 풀리 120. 휠
121. 연마패드 122. 돌기
130. 기판 장착틀 131. 제 1 나사
132. 기판고정수단 140. 제 2 회전축
150. 캠 160. 이동 스테이지
161. 제 2 나사 162. 스프링
163. 가이드 홈 170. 벨트
180. 고정축 200. 광 인쇄회로기판
본 발명은 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치 및 연마방법에 관한 것으로서, 광 도파로가 홈 또는 관통홀을 통해 노출되어 있는 광 인쇄회로기판에서 광 도파로 단부를 균일하게 연마시키기에 용이하며, 광 전송특성을 향상시킨 광 인 쇄회로기판을 대량생산하기에 적합한 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치 및 연마방법에 관한 것이다.
통상적으로, 전자제품은 각종 부품들을 실장시켜 회로를 구성할 수 있도록 구리로 이루어진 박막 도선을 인쇄해 놓은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)을 구비하고 있는데, 이러한 인쇄회로기판은, 전기적인 저항으로 인해 신호 전송 속도에 한계가 있고, 또한, 부품의 처리능력을 따라가지 못해 제품의 성능향상에 장애가 되고 있다.
또한, 인쇄회로기판은 일반적으로 전기적인 신호는 외부 환경에 민감하고, 특유의 잡음현상 등으로 인해 오작동의 가능성을 안고 있다.
더구나, 이와 같은 인쇄회로기판을 사용하는 전자제품에서 자체적으로 발생하는 전자파는 다른 전기기기의 작동에 영향을 미치는 것은 물론 인체에의 유해성 논란을 불러일으키고 있다.
최근, 이러한 인쇄회로기판의 문제점을 해결할 수 있는 차세대 기판 기술로서, 전기광 혼재기판 또는 광 인쇄회로기판(Optical Printed Circuit Board, OPCB) 기술이 각광을 받고 있다.
이러한 광 인쇄회로기판(OPCB)은 단위 면적당 배선 집적도가 기존의 인쇄회로기판(PCB)의 약 10배에 달해 고성능 멀티미디어 휴대전화 등의 초고속/초소형 첨단기기 제작에도 크게 유리하다.
또한, 전기적인 신호 대신 광신호를 이용하므로 전파방해 등의 극한 상황에 서도 오작동이 없기 때문에, 자동차나 항공기 내부의 첨단기판에도 사용되며, 전자파를 거의 발생시키지 않기 때문에, 생활 가전제품에서 중요한 위치를 차지할 것으로 전망된다.
이하, 도면을 참조하여 일반적인 광 인쇄회로기판(OPCB) 구조와 광 인쇄회로기판을 이용한 광신호의 전송방법에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 일반적인 광 인쇄회로기판에 수직 공동 표면 발광 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)와 포토 다이오드(Photo Diode, PD)와 같은 광 전송용 소자가 실장된 상태를 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 광 인쇄회로기판은 기판(11, 12) 내에 광 도파로(13)가 형성되어 있는 인쇄회로기판을 가리킨다.
구체적으로, 도 1에 도시된 광 인쇄회로기판은, 제 1 및 제 2 인쇄회로기판(11, 12) 사이에 광 도파로(13)가 형성되어 있으며, 제 2 인쇄회로기판(12)이 관통되어 제 1 및 제 2 인쇄회로기판(11, 12)에 의해 형성되어진 제 1 및 제 2 홈들(12a, 12b)에 의해 광 도파로(13)의 일단과 타단이 노출되어진 구조이다.
이와 같은 구조의 광 인쇄회로기판은, 제 1 홈(12a)과 연통되도록 제 2 인쇄회로기판(12) 상부에 수직 공동 표면 발광 레이저(14)가 실장되고, 제 2 홈(12b)과 연통되도록 제 2 인쇄회로기판(12) 상부에 포토 다이오드(15)가 실장되며, 이때, 제 1, 제 2 홈(12a, 12b) 하부에는 바닥면에서 45°의 경사를 갖는 미러(16a, 16b)가 각각 설치되어 있다.
이와 같은 미러(16a, 16b)를 설치하는 이유는, 광 도파로(13)를 통해 광 전송용 소자(14, 15)들 사이의 광신호가 원활히 송 수신되도록 광의 경로를 바꾸어주기 위해서이다.
즉, 상기 수직 공동 표면 발광 레이저(14)에서 방출된 광은 제 1 미러(16a)를 반사하여, 광 도파로(13)로 지나고, 제 2 미러(16b)를 반사하여, 마지막으로 포토 다이오드(15)로 전송되며, 이와 같은 과정을 통해 광 신호의 전송이 가능해진다.
참고로, 광 인쇄회로기판의 내부에 구비하는 광 도파로는, 실리카 광섬유나 폴리머 광섬유를 삽입하는 방법이나, 인쇄회로기판 위에 폴리머 코팅, 리소그래피(Lithography) 공정 및 식각 공정 등을 이용하는 방법 등을 통해 제조한다.
도 2a와 도 2b는 광 인쇄회로기판 내부의 광 도파로(13) 단부(A)를 노출시키는 부분이 홈(12a, 12b)인 경우와 관통홀(12a', 12b')인 경우를 도시한 도면이다.
도 2a에서와 같이 기판의 일면에 홈(12a, 12b)을 형성하여 광 도파로(13) 단부(A)를 노출시키는 광 인쇄회로기판의 경우는, 앞의 도 1에서 설명한 방식과 같이 광 전송용 소자를 실장시킴으로써, 광신호의 전송이 가능하다.
참고로, 도면에서 기판에 광 도파로(13)의 개수가 3 개인 것으로 도시하였으나, 이는 단순히 예를 들기 위한 것이며, 필요에 따라 기판에 형성된 광 도파로의 개수는 다를 수 있다.
한편, 도 2b에서와 같이 기판의 일면과 타면을 관통하는 관통홀(12a', 12b') 을 형성하여 광 도파로(13) 단부(A)를 노출시키는 광 인쇄회로기판의 경우는, 관통홀(12a', 12b') 내부에 노출되어 있는 광 도파로 단부에 광 전송용 소자를 직접적으로 접합시킴으로써, 광신호를 전송할 수 있다.
이와 같이 광 인쇄회로기판에서 광 도파로 단부를 노출시키는 홈(12a, 12b)이나 관통홀(12a', 12b')은, 수직 공동 표면 발광 레이저(VCSEL) 또는 포토 다이오드(PD)와 같은 광 전송용 소자와 광 도파로를 광학적으로 연결시키기 위해서 반드시 형성시킬 필요가 있는데, 홈 또는 관통홀의 형성과정에서 부득이하게 광 도파로의 단부(A)가 불균일해지고 거칠어지게 된다.
이러한 불균일하고 거친 단부(A)를 갖는 광 도파로를 이용하여 광신호를 전송하게 되면, 광 도파로 단부(A) 부분에서 광 산란 또는 광 손실이 발생하여 결과적으로 회로의 오작동을 일으키게 된다.
따라서, 이와 같은 광 산란 또는 광 손실을 감소시키고 회로의 오작동을 방지할 수 있도록, 홈 또는 관통홀을 통해 내부에 노출되어지는 광 도파로의 단부를 균일하게 연마시킬 필요가 있다.
본 발명은, 광 인쇄회로기판의 홈 또는 관통홀의 내부에 노출되어 있는 광 도파로의 단부를 균일하게 연마시키는데 용이하며, 광 전송 효율을 향상시킨 광 인쇄회로기판을 대량생산하기에 적합한 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마방법의 목적은, 특정한 물질들로 이루어진 연마패드가 부착된 휠들을 순차적으로 교체하며 연마공정을 수행함으로써, 광 인쇄회로기판에 실리카, 폴리머, 메탈 등 다양한 재질의 물질이 혼재하여 연마시 발생할 수 있는 연마 파편으로 인하여 연마면의 균일도가 떨어지는 것을 방지하여 연마하고자 하는 광 도파로 단부의 품질을 우수하게 할 수 있는 연마방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치의 바람직한 실시 예에 따르면, 제 1 회전축을 회전시키는 모터; 일면에 연마패드가 부착되어 있으며, 타면이 제 1 회전축의 선단에 결합되어지는 휠; 광 도파로 단부를 노출하고 있는 홈 또는 관통홀이 형성되어진 광 인쇄회로기판이 장착되는 기판 장착틀; 제 1 회전축과 연동하여 회전하도록 벨트 또는 기어로 연결되어 있는 제 2 회전축 및; 기판 장착틀이 연마패드 면에 수평으로 왕복 운동하도록 제 2 회전축과 결합되어 있는 캠;을 포함한다.
이때, 상기한 기판 장착틀과 이동 스테이지는, 스프링과 같은 탄성부재의 복원력을 이용하여 왕복 운동하도록 연결되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 본 발명의 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치의 바람 직한 실시 예에 따르면, 상기 기판 장착틀을 연마패드 면에 수직한 방향과 평행하게 이동시키고, 기판 장착틀이 캠에 의해 연마패드 면에 수평으로 왕복 운동하도록 가이드 해주는 이동 스테이지를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마방법의 바람직한 실시 예에 따르면, 제 1 회전축을 회전시키는 모터, 일면에 연마패드가 부착되어 있으며, 타면이 제 1 회전축의 선단에 결합되어지는 휠, 광 도파로 단부를 노출하고 있는 홈 또는 관통홀이 형성되어진 광 인쇄회로기판이 장착되는 기판 장착틀, 제 1 회전축과 연동하여 회전하도록 벨트 또는 기어로 연결되어 있는 제 2 회전축 및 기판 장착틀이 연마패드 면에 수평으로 왕복 운동하도록 제 2 회전축과 결합되어 있는 캠을 포함하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치를 준비하는 단계; 광 인쇄회로기판을 기판 장착틀에 장착시키는 단계; 연마패드가 부착된 휠이 광 도파로 단부를 노출하는 광 인쇄회로기판의 홈 또는 관통홀에 삽입되고, 광 도파로 단부가 연마패드 면상에 놓여지도록 기판 장착틀을 위치시키는 단계 및; 모터를 구동시켜 광 인쇄회로기판의 홈 또는 관통홀 내부에 노출된 광 도파로 단부를 연마시키는 단계;를 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치 및 연마방법의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치의 바람 직한 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치(100)는, 제 1 회전축(112)을 회전시키는 모터(110), 일면에 연마패드(121)가 부착되어 있으며, 타면이 제 1 회전축(112)의 선단에 결합되어지는 휠(120), 광 도파로 단부를 노출하고 있는 홈 또는 관통홀이 형성되어진 광 인쇄회로기판이 장착되는 기판 장착틀(130), 제 1 회전축(112)과 연동하여 회전하도록 벨트(170) 또는 기어로 연결되어진 제 2 회전축(140), 제 2 회전축(140)의 회전을 통해 기판 장착틀(130)이 왕복 운동할 수 있도록 제 2 회전축(140)과 기판 장착틀(130)을 기계적으로 연결해주는 캠(150) 및 제 2 회전축(140)과 캠(150)을 통해 연결된 기판 장착틀(130)이 연마패드(121) 면에 대해 평행하게 왕복 운동할 수 있도록 가이드 해주며, 연마하고자 하는 광 도파로 단부가 연마패드(121) 면 상에 놓이도록 기판 장착틀(130)을 위치시키기 위한 이동 스테이지(160)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 모터(110)는 상기 제 1 회전축(112)의 회전력을 발생시키는 수단으로써, 도시된 바와 같이, 선반과 같은 평판 상에 고정되어 있는 것이 바람직하고, 직류 및 교류 방식의 모터를 모두 사용할 수 있으며, 이때, 모터의 전원 타입에 맞는 외부 전원을 인가하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제 1 회전축(112)에는 도시된 바와 같이, 벨트(170)를 통해 제 1 회전축(112)의 회전력을 제 2 회전축(140)으로 전달해주기 위한 풀리(113)가 결합되어있다.
참고로, 상기 제 1 회전축(112)의 회전력을 제 2 회전축(140)으로 전달하기 위한 방법으로 상기와 같은 벨트를 이용하는 방법을 대신하여 기어를 이용하는 방법도 고려할 수 있다.
한편, 상기 제 1 회전축(112)의 선단에는 휠(120)을 고정할 수 있으며, 경우에 따라 교체할 수 있도록 분리할 수 있는 체결수단(111)을 구비하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 휠(120)은 원형 형상인 것이 바람직하며, 상부 면에는 목적물(광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부)을 연마하기 위한 연마패드(121)가 부착되어 있으며, 하부 면에는 상기 체결수단(111)과 결합하기 위한 돌기를 갖는데, 상기 돌기는 상기 휠(120)의 중심이 상기 제 1 회전축(112)의 중심과 일치하도록 상기 휠(120) 하부 면의 중심부에 위치한다.
한편, 평판에서 상기 모터(110)의 우측 편에는, 이동 스테이지(160)를 상하로 이동시키기 위한 고정축(180)이 수직으로 고정되어 있다.
상기 이동 스테이지(160)는 상기 고정축(180)에 상하로 이동 가능하도록 결합되어 있으며, 원하는 높이에 상기 이동 스테이지(160)를 고정할 수 있도록 제 2 나사(161)를 구비하고 있다.
그리고, 상기 이동 스테이지(160)에는 연마장치의 작동시 기판 장착틀(130)이 좌우로 왕복 운동을 하도록 가이드 역할을 하기 위한 가이드 홈(163)이 수평방향으로 형성되어 있다.
또한, 상기 이동 스테이지(160)에는 상기 기판 장착틀(130)이 후술하게 될 캠(150)에 의해 우측으로 밀려났다가, 다시 좌측으로 복원되도록 하기 위한 스프 링(162)이 상기 기판 장착틀(130)과 연결되어져 있다.
도면에서는 상기 기판 장착틀(130) 좌측에 인장에 의한 수축력을 발생시키는 스프링을 연결시킨 경우의 예만 도시하고 있으나, 다른 방법으로, 상기 기판 장착틀(130) 우측에 수축에 의한 인장력을 발생시키는 스프링을 연결시킴으로써, 전자(前者)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 상기 기판 장착틀(130) 또는 이동 스테이지(160)에는, 연마하고자 하는 광 도파로 단부를 상기 연마패드 면상에 밀착시켜 연마효율을 향상시키기 위해, 광 인쇄회로기판을 연마패드 방향으로 압력을 가하는 가압수단을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 기판 장착틀(130)은 앞에서 언급한 바와 같이 상기 이동 스테이지(160)에 형성되어 있는 가이드 홈(163)에 수평 왕복 운동이 가능하도록 결합되어 있으며, 우측에는 기판고정수단(132)을 좌우로 이동시키기 위한 제 1 나사(131)를 구비하고 있다.
한편, 상기 제 1 나사(131)와 제 2 나사(161)의 머리는 십(十)자 드라이버를 통해 조절할 수 있는 것만 도시하였으나, 그와 같은 도구를 필요로 하지 않고 수작업을 통해 조절가능하도록 응용할 수도 있다.
참고로, 후술할 도 4에 대한 설명에서 보다 자세히 다루겠지만, 연마하고자 하는 광 인쇄회로기판은 상기 기판고정수단(132)의 좌측 공간 부분에 장착되는데, 제 1 나사(131)의 조절을 통해 기판고정수단(132)이 좌측으로 밀착시켜 기판을 원하는 위치에 단단하게 고정시킬 수 있게 된다.
이때, 광 인쇄회로기판은 도면상에서 광 도파로가 수직한 상태로 위치하도록 설치해야 하며, 연마하고자하는 광 도파로 단부가 상기한 연마패드(121) 상부에 위치하고, 상기 연마패드(121)가 부착된 휠(120)이 광 도파로 단부를 노출하고 있는 홈 또는 관통홀의 내부에 삽입가능하도록 광 인쇄회로기판을 고정 및 장착시키는 것이 바람직하다.
한편, 캠(150)은 캠 측부가 상기 기판 장착틀(130)의 좌측면에 닿는 높이로 제 2 회전축(140)의 상단부에 고정되어 있으며, 캠(150)의 중심은 제 2 회전축(140)에 위치하지 않고 한쪽으로 치우쳐 있다.
그리고, 도면에서는 상기 캠(150)이 원형 형상인 경우만 예를 들었으나, 원형 이외의 다양한 형상으로도 제작할 수 있으며, 일반적으로 알려진 다양한 캠 구조들을 적용한다면, 상기 제 2 회전축(140)의 회전운동을 기판 장착틀(130)의 수평 왕복 운동으로 변환시키기 위한 구조는 도시된 구조뿐만 아니라 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
상기 제 2 회전축(140)은 상기 제 1 회전축(112)과 평행하게 상기 모터(110)의 좌측 평판 상에 회전 가능하도록 결합되어 있으며, 하단부에 상기 제 1 회전축(112)에 고정된 풀리(113)와 마찬가지로 벨트(170)를 연결하기 위한 풀리(141)가 구비되어 있다.
그리고, 상기 벨트(170)는 상기 풀리(113, 141)와 마찰력을 유지하며 회전운동을 전달할 수 있도록 일정한 장력을 갖는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제 2 회전축(140)에 고정된 풀리(141)는 상기 제 1 회전 축(112)에 고정된 풀리(113)에 비해 크기가 더 크게 도시되었으나, 반드시 이와 같을 필요는 없으며, 풀리(113, 141)는 연마속도, 연마재질, 연마품질에 따라 적절한 크기로 셋팅하는 것이 바람직하다..
이때, 제 2 회전축(140)에 고정된 풀리(141)가 제 1 회전축(112)에 고정된 풀리(113)보다 작으면 제 1 회전축보다 제 2 회전축의 회전이 더 빨라지게 되고 캠(150)에 의한 기판 장착틀(130)과 장착시키게 될 기판의 수평 방향 왕복 속도가 지나치게 빨라지게 되는데, 연마대상인 기판을 지나치게 빨리 왕복시키는 것도 연마품질을 떨어뜨리는 요인이 될 수 있다는 점을 주의해야 한다.
한편, 이와 같은 벨트(170)와 풀리(113, 141)를 이용하여 주동축(主動軸)인 제 1 회전축(112)의 회전력을 종동축(從動軸)인 제 2 회전축(140)에 전달해주는 방식은, 제 1, 2 회전축(112, 140) 각각의 회전속도를 독립적으로 제어하는데 한계가 있다.
왜냐하면, 일정한 크기로 셋팅된 풀리(113, 141)로 인해 상기 연마패드(121)의 회전속도와 기판 장착틀(130)의 수평 왕복 속도가 항상 일정한 회전비를 유지하며 종속적으로 변화하기 때문에, 어느 하나의 속도를 조절하기 위해 모터의 속도를 변화시키게 되면 다른 하나의 속도의 변화도 불가피하기 때문이다.
참고로, 이와 같은 문제를 보완하기 위해 벨트(170)와 풀리(113, 141)를 이용하지 않고, 제 1 회전축(112)를 회전시키는 모터(110)와는 독립적으로 제 2 회전축(140)을 회전시키기 위한 모터를 별도로 구비하도록 하는 방법을 통해, 제 1 회전축(112)과 제 2 회전축(140)의 회전속도를 각각 개별적, 독립적으로 조절함으로 써, 연마 작업시 연마속도나 연마품질을 보다 정밀하고, 세밀하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연마장치에 광 인쇄회로기판을 장착시킨 모습을 설명하기 위한 도면이다.
광 인쇄회로기판(200)은 상기한 도 3의 본 발명에 따른 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치(100)에서 기판 고정 수단(132)의 좌측 빈 공간, 즉, 기판 장착틀(130)과 기판 고정 수단(132)이 이루는 이격 공간에 장착되어지며, 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 나사(131)의 조절을 통해 기판 고정 수단(132)의 수평 위치를 조절함으로써, 광 인쇄회로기판(200)을 단단히 고정할 수 있다.
그리고, 광 인쇄회로기판(200)의 상, 하 위치는 기판 장착틀(130)의 수직 이동을 위한 이동스테이지(160)의 제 2 나사(161) 조절을 통해 이루어지며, 이때, 연마하고자 하는 광 인쇄회로기판(200)의 광 도파로 단부를 노출하고 있는 관통홀에 휠(120)과 연마패드(121)가 수용되도록 위치시키되, 연마하고자 하는 광 도파로 단부가 연마패드(121) 상부에 밀착하도록 이동 스테이지(160)의 수직 위치를 적절히 조절하는 것이 바람직하다.
참고로, 여기서는 관통홀을 통해 내부에 광 도파로 단부가 노출되어지는 광 인쇄회로기판(200)을 연마장치에 장착시킨 경우의 예를 들어 설명하고 있지만, 홈을 통해 광 도파로 단부가 노출되어지는 광 인쇄회로기판의 경우도 상기한 방법과 마찬가지로 장착시키게 된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휠(120)과 연마패드(121)를 설명하기 위한 도면이다.
앞서 설명하였듯이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 연마장치에서 사용하는 휠(120)은 도시된 바와 같이 일면에 연마패드(121)가 부착되어 있으며, 타면의 중심부에는 연마장치의 제 1 회전축 선단의 체결수단에 삽입시켜 결합시킬 수 있도록 돌기(122)를 갖는다.
그리고, 연마공정 시 상기 연마패드(121)는 실리콘 카바이드(SiC), 주철, 우레탄 또는 천 중 어느 하나의 물질로 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직한데, 가장 바람직하게는 상기한 순서의 각 물질로 이루어진 연마패드가 부착된 별도의 휠들을 순서대로 교체해가며 연마를 수행하는 것이 연마 효율이나 우수한 품질의 연마면을 갖도록 가공하는데 유리하다.
또한, 도시된 바와 같이, 연마하고자 하는 광 도파로 단부를 노출하는 광 인쇄회로기판의 관통홀 내부에 연마패드(121)가 부착된 휠(120)의 일부가 삽입될 수 있도록 휠(120)과 연마패드(121)를 합친 두께(d1)는 관통홀의 입구의 좁은 폭(d2)보다 같거나 작은 것(d1≤d2)이 바람직하고, 휠(120) 및 연마패드(121)의 직경(R1)은 적어도 관통홀 내부에 노출된 광 도파로들을 모두 연마할 수 있도록 관통홀의 입구의 넓은 폭(R2)보다 같거나 작은 것(R1≤R2)이 바람직하다.
한편, 도면에서는 관통홀을 통해 광 도파로 단부가 노출되어지는 광 인쇄회 로기판의 경우에 관통홀 크기와 연마패드 및 휠의 크기의 조건에 대해서 설명하였지만, 홈을 통해 광 도파로 단부가 노출되어지는 광 인쇄회로기판의 경우도 도시하지는 않았으나, 상기한 이유들과 동일한 이유로 다음과 같은 조건을 요구한다.
우선, 연마하고자 하는 광 도파로 단부를 노출하고 있는 홈 입구의 좁은 폭보다는 휠과 연마패드를 합친 두께가 같거나 작아야 하며, 홈 입구의 넓은 폭보다는 휠 및 연마패드의 직경이 같거나 커야한다.
왜냐하면, 홈을 통해 노출된 다수의 광 도파로 단부를 연마하는 경우, 휠 및 연마패드가 삽입될 수 있는 깊이가 제한되어 있기 때문에, 회전하는 원형 형상의 연마패드가 홈 내부에 노출된 다수의 광 도파로 단부 중에서 가장자리에 위치한 광 도파로 단부까지 빼놓지 않고 모두 연마시키기 위해서는, 휠 및 연마패드의 직경 또는 직경이 홈 입구의 넓은 폭보다 같거나 커야하기 때문이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 캠(150)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 벨트 또는 기어 등을 통해 제 1 회전축과 연결되어 있는 제 2 회전축(140)은 모터에 전원을 인가하면 제 1 회전축과 연동하여 회전운동을 하게 되고, 제 2 회전축(140)의 상단부에 고정되어진 캠(150)도 따라서 회전하게 된다.
그리고, 캠(150)이 회전함에 따라 기판 장착틀(130)과 맞닿는 캠(150) 부위가 달라지게 되는데, 이때, 기판 장착틀(130)과 맞닿는 캠(150) 부위와 제 2 회전 축(140) 사이의 거리가 멀어질수록 기판 장착틀(130)이 우측 방향으로 이동하게 되고, 가까워질수록 스프링(162)의 복원력에 의해 기판 장착틀(130)이 좌측 방향으로 되돌아가게 되며, 이와 같은 과정을 반복하면서 기판 장착틀(130)은 좌,우 수평 방향으로 왕복 운동을 하게 된다.
여기서, 수평 방향으로 왕복 운동하는 기판 장착틀(130)의 최대 변위 폭(W)은 제 2 회전축(140)으로부터 가장 먼 캠 부위까지의 길이(RL)에서 가장 가까운 캠 부위까지의 길이(RS)의 차이, 즉, W=RL-RS(여기서, RL > RS) 에 의해서 결정된다.
상기한 기판 장착틀(130)의 최대 변위 폭(W)은 연마하고자 하는 광 인쇄회로기판의 두께나 광 도파로를 노출하고 있는 홈 또는 관통홀의 깊이 조건 등에 따라 허용되는 값의 한계가 있기 때문에, 이러한 조건들을 고려하여 상기 길이(RL, RS)의 차이가 적절히 조율된 캠을 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 길이(RL, RS) 각각은 광 인쇄회로기판이 수평방향의 위치를 결정하는 요소이기도 하다.
예를 들어서, 본 발명의 실시 예에 따른 연마장치 구조와 동일하지만, 상기한 RL-RS(=W) 값은 같고, 캠의 크기가 서로 다른 두 개의 연마장치가 있다고 가정할 때, 크기가 큰 캠을 갖는 연마장치는 작은 캠을 갖는 연마장치에 비해 기판 장착틀과 이에 장착되는 광 인쇄회로기판이 상대적으로 우측에 위치하게 된다는 것을 예상할 수 있다.
따라서, 연마하기에 적합한 광 인쇄회로기판의 수평 위치와 수평 방향으로의 변위 폭을 사전에 고려하여, 적합한 길이 비(RL : RS)와 크기를 갖는 캠을 연마장치에 셋팅시키는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판(200)의 수평 왕복 운동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서 설명한 바와 같은 기판 장착틀의 수평 왕복 운동을 통해 기판 장착틀(미도시)에 장착된 광 인쇄회로기판(200)도 도시된 바와 같이 동시에 수평 왕복 운동을 하게 된다.
이때, 광 인쇄회로기판(200)의 관통홀 내부에 노출되어 있는 광 도파로 단부도 휠(120) 상부에 부착된 연마패드(121) 상부 면에 밀착한 상태로 왕복하면서, 광 도파로 단부의 연마가 이루어지게 된다.
여기서, 상기 광 인쇄회로기판(200)은 앞에서 설명한 기판 장착틀과 마찬가지로 수평 방향으로 최대 변위 폭(W) 내에서 왕복 운동하게 된다.
또한, 앞서 설명하였듯이, 상기 최대 변위 폭(W)은 제 2 회전축으로부터 가장 먼 캠 부위까지의 길이(RL)에서 가장 가까운 캠 부위까지의 길이(RS)의 차이, 다시 말해서, W=RL-RS(여기서, RL > RS) 와 같은 등식이 성립된다.
결과적으로, 이와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치의 구조는, 광 인쇄회로기판의 다양한 두께와 광 도파 로를 노출시키기 위해 형성하는 다양한 깊이의 홈 또는 관통홀에 대해 구애받지 않고, 캠, 연마패드 등의 조건을 달리함으로써, 광 인쇄회로기판의 홈 또는 관통홀을 통해 내부에 노출되어진 광 도파로 단부를 균일하게 연마시키기에 용이하다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치를 이용한 연마방법은, 제 1 회전축을 회전시키는 모터, 일면에 연마패드가 부착되어 있으며, 타면이 제 1 회전축의 선단에 결합되어지는 휠, 광 도파로 단부를 노출하고 있는 홈 또는 관통홀이 형성되어진 광 인쇄회로기판이 장착되는 기판 장착틀, 제 1 회전축과 연동하여 회전하도록 벨트 또는 기어로 연결되어 있는 제 2 회전축 및 기판 장착틀이 연마패드 면에 수평으로 왕복 운동하도록 제 2 회전축과 결합되어 있는 캠을 포함하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치를 준비하는 단계; 광 인쇄회로기판을 상기 기판 장착틀에 장착시키는 단계; 상기 연마패드가 부착된 휠이 광 도파로 단부를 노출하는 광 인쇄회로기판의 홈 또는 관통홀에 삽입되고, 광 도파로 단부가 상기 연마패드 면상에 놓여지도록 상기 기판 장착틀을 위치시키는 단계 및; 마지막으로, 상기 모터를 구동시켜 광 인쇄회로기판의 홈 또는 관통홀 내부에 노출된 광 도파로 단부를 연마시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기한 광 도파로 단부를 연마시키는 단계는, 실리콘 카바이드(SiC) 재질의 연마패드가 부착된 휠을 사용하여 연마시키는 단계; 주철 재질의 연마패드 가 부착된 휠을 사용하여 연마시키는 단계 및; 우레탄 또는 천 재질의 연마패드가 부착된 휠을 사용하여 연마시키는 단계;로 순차적으로 수행하는 것이 바람직하다.
광 인쇄회로기판은 여러 가지 재질이 혼재하는 특성이 있기 때문에, 상기와 같이 세 가지 종류의 연마패드가 부착된 휠을 제 1 회전축에 교체결합해가며 연마를 수행하는 것이 바람직하다.
구체적으로 설명하자면, 우선, 실리콘 카바이드(SiC) 재질의 연마패드가 부착된 휠을 첫 번째 휠로써 장착하고, 연마제로서 물을 투여하면서 10분 정도 연마를 한다.
그 다음, 상기 첫 번째 휠을 분리하고, 주철 재질의 연마패드가 부착된 휠을 장착하고, 3㎛ ~ 12㎛ 크기의 알루미나 혹은 다이아몬드 입자의 연마제를 투여하면서 10분 정도 연마를 한다.
마지막으로, 상기 두 번째 휠을 분리하고, 우레탄 혹은 천 재질의 연마패드를 사용하여 SF1(로지텍사 제품) 연마제를 투여하면서 10분 정도 연마를 하면 이종 물질이 혼재하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부를 매우 균일하게 연마할 수 있다.
여기서, 각각의 상기 연마패드에 대응하는 상기 연마제의 종류는 달라질 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발명의 구성을 상세히 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치에 따르면, 광 인쇄회로기판에 형성된 홈 또는 관통홀을 통해 내부에 노출된 광 도파로 단부를 균일하게 연마하기 용이하며, 광 인쇄회로기판을 대량생산하기에 적합하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마방법에 따르면, 특정한 물질로 이루어진 연마패드가 부착된 휠의 교체를 통해 여러가지 재질의 물질이 혼재되어 있는 전기광 혼재기판인 광 인쇄회로기판의 연마시 연마 파편으로 인해 연마면의 균일도가 떨어지는 것을 방지할 수 있어서, 품질이 우수한 연마면을 갖도록 연마할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 제 1 회전축을 회전시키는 모터;
    일면에 연마패드가 부착되어 있으며, 타면이 상기 제 1 회전축의 선단에 결합되어지는 휠;
    광 도파로 단부를 노출하고 있는 홈 또는 관통홀이 형성되어진 광 인쇄회로기판이 장착되는 기판 장착틀;
    상기 제 1 회전축과 연동하여 회전하도록 연결되어 있는 제 2 회전축 및;
    상기 기판 장착틀이 상기 연마패드 면에 수평으로 왕복 운동하도록 상기 제 2 회전축과 결합되어 있는 캠;을 포함하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 회전축과 제 2 회전축은,
    상호 평행하고, 벨트 또는 기어로 연결되어진 것을 특징으로 하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 장착틀을 상기 연마패드 면에 수직한 방향과 평행하게 이동시키고, 상기 기판 장착틀이 상기 캠에 의해 상기 연마패드 면에 수평으로 왕복 운동하 도록 가이드 해주는 이동 스테이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 이동 스테이지 또는 상기 기판 장착틀에는,
    연마하고자 하는 광 도파로 단부를 상기 연마패드 면상에 밀착시키기 위해 광 인쇄회로기판을 연마패드 방향으로 압력을 가하는 가압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 연마패드가 부착된 휠은,
    원(圓) 형상이고, 상기 제 1 회전축의 선단에 교체 가능하도록 결합되며,
    상기 연마패드는,
    실리콘 카바이드(SiC), 주철, 우레탄, 천 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치.
  6. 제 1 회전축을 회전시키는 모터, 일면에 연마패드가 부착되어 있으며, 타면이 제 1 회전축의 선단에 결합되어지는 휠, 광 도파로 단부를 노출하고 있는 홈 또는 관통홀이 형성되어진 광 인쇄회로기판이 장착되는 기판 장착틀, 제 1 회전축과 연동하여 회전하도록 연결되어 있는 제 2 회전축 및 기판 장착틀이 연마패드 면에 수평으로 왕복 운동하도록 제 2 회전축과 결합되어 있는 캠을 포함하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마장치를 준비하는 단계;
    광 인쇄회로기판을 상기 기판 장착틀에 장착시키는 단계;
    상기 연마패드가 부착된 휠이 광 도파로 단부를 노출하는 광 인쇄회로기판의 홈 또는 관통홀에 삽입되고, 광 도파로 단부가 상기 연마패드 면상에 놓여지도록 상기 기판 장착틀을 위치시키는 단계 및;
    상기 모터를 구동시켜 광 인쇄회로기판의 홈 또는 관통홀 내부에 노출된 광 도파로 단부를 연마시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 광 도파로 단부를 연마시키는 단계는,
    실리콘 카바이드(SiC) 재질의 연마패드가 부착된 휠을 사용하여 연마시키는 단계;
    주철 재질의 연마패드가 부착된 휠을 사용하여 연마시키는 단계 및;
    우레탄 또는 천 재질의 연마패드가 부착된 휠을 사용하여 연마시키는 단계;로 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 광 인쇄회로기판의 광 도파로 단부 연마방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101709708B1 (ko) * 2015-11-18 2017-02-23 (주)에코맥스 연마 효율 향상을 위한 연마 장치
KR101946599B1 (ko) 2015-11-18 2019-02-11 (주)에코맥스 교차 연마가 가능한 연마장치
CN110744414A (zh) * 2019-09-25 2020-02-04 张自明 一种电路板加工用磨板设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100217227B1 (ko) 1996-12-24 1999-09-01 유기범 광섬유 단면 연마장치
KR20010028306A (ko) * 1999-09-20 2001-04-06 윤종용 광도파로 칩 연마용 홀더 장치
JP2001259985A (ja) 2000-03-22 2001-09-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光コネクタ端面からの光ファイバ貫通突出端研磨方法及び研磨装置
KR20050110328A (ko) * 2004-05-18 2005-11-23 전자부품연구원 광 인쇄회로기판의 광도파로 연마 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100217227B1 (ko) 1996-12-24 1999-09-01 유기범 광섬유 단면 연마장치
KR20010028306A (ko) * 1999-09-20 2001-04-06 윤종용 광도파로 칩 연마용 홀더 장치
JP2001259985A (ja) 2000-03-22 2001-09-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光コネクタ端面からの光ファイバ貫通突出端研磨方法及び研磨装置
KR20050110328A (ko) * 2004-05-18 2005-11-23 전자부품연구원 광 인쇄회로기판의 광도파로 연마 장치 및 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101709708B1 (ko) * 2015-11-18 2017-02-23 (주)에코맥스 연마 효율 향상을 위한 연마 장치
KR101946599B1 (ko) 2015-11-18 2019-02-11 (주)에코맥스 교차 연마가 가능한 연마장치
CN110744414A (zh) * 2019-09-25 2020-02-04 张自明 一种电路板加工用磨板设备
CN110744414B (zh) * 2019-09-25 2020-11-10 苏州市东挺河智能科技发展有限公司 一种电路板加工用磨板设备

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