KR100781998B1

KR100781998B1 - 에칭장치

Info

Publication number: KR100781998B1
Application number: KR1020060022566A
Authority: KR
Inventors: 나동호; 심규현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-12-06
Also published as: KR20070092433A

Abstract

에칭장치가 개시된다. 기판의 일면으로부터 소정 거리 이격되어 기판의 표면에 에칭액을 분사하는 복수의 노즐이 구비된 제1 매니폴드(manifold)와, 제1 매니폴드에 결합되어 제1 매니폴드가 소정의 행정거리를 왕복운동하도록 하는 제1 요동캠과, 제1 요동캠에 결합되어 회전력을 전달하는 제1 드라이브축과, 제1 드라이브축에 구동력을 인가하는 제1 요동모터와, 기판의 타면으로부터 소정 거리 이격되어 기판의 표면에 에칭액을 분사하는 복수의 노즐이 구비된 제2 매니폴드와, 제2 매니폴드에 결합되어 제2 매니폴드가 소정의 행정거리를 왕복운동하도록 하는 제2 요동캠과, 제2 요동캠에 결합되어 회전력을 전달하는 제2 드라이브축과, 제2 드라이브축에 구동력을 인가하는 제2 요동모터를 포함하는 에칭장치는, 에칭장치의 상, 하부 매니폴드의 개별적 제어, 매니폴드의 위치 센싱에 따른 선택적 정지, 사이드 에처(side etcher)에 의한 에칭액의 좌우 압력조절을 통해 미세 회로패턴 형성에 문제가 될 수 있는 에칭 균일도를 확보할 수 있으며, 에칭 장치 차원에서의 제어인자를 증가시킴으로써 다양한 인쇄회로기판 설계에 대한 적응성이 향상된다.

에칭장치, 매니폴드

Description

에칭장치{apparatus for etching}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에칭장치의 측면을 나타낸 개념도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에칭장치의 측면도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에칭장치의 상, 하부 매니폴드가 일체로 요동할 경우의 주파수를 나타낸 그래프.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에칭장치의 상, 하부 매니폴드가 개별적으로 요동할 경우의 주파수를 나타낸 그래프.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에칭장치의 측면을 나타낸 개념도.

도 6은 도 5의 'A' 부분을 확대하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 에칭장치의 위치날개 부분을 나타낸 평면도.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 에칭장치의 평면을 나타낸 개념도.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 에칭장치의 에칭액 공급라인을 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판의 에칭결과를 도시한 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기판 10, 12 : 매니폴드

11 : 노즐 20, 22 : 요동캠

30, 32 : 드라이브축 34 : 위치날개

36 : 센서 40, 42 : 요동모터

50 : 에칭액 공급라인 52 : 압력조절밸브

본 발명은 에칭장치에 관한 것이다.

인쇄회로기판(Printed Circuit Board) 제작기술의 발달에 따라 미세 회로패턴 설계기술에 대응한 에칭기술 및 에칭장치에 대한 개량이 요구되는 실정이다. 에칭 공정은 회로 형성의 가장 중요한 공정 중의 하나임에도 불구하고 지금까지 큰 개선이 이루어지지 않아 미세 회로패턴 설계에 장애가 되어 왔다. 나아가 박형 코어(thin core) 제품이 증가할수록 기존의 에칭기술이 미세 회로패턴 형성에 한계로 작용하고 있는 실정이다.

또한, 수요자의 요구에 부응하여 다양한 인쇄회로기판 모델이 개발됨에 따라 기판은 한정된 크기 안에서 수요자의 요구를 충족할 수 있는 최적의 설계로 제작되어야 하는데, 현재 기판 양산 라인의 경우 에칭장치 단계에서 에칭조건을 제어할 수 있는 인자로는 기판을 운반하는 컨베이어 속도, 에칭액의 분사 압력, 에칭액 분사노즐이 결합된 매니폴드의 요동(oscillation) 속도의 3가지를 들 수 있다.

그러나, 에칭 라인의 공정조건은 전(前)단계 공정에서 기판이 노광된 형태 뿐만 아니라 디자인 차원에서 밀집회로 형성군이나 단독회로 형성군의 존부, 위치 등에 따라 모델마다 동일하게 적용될 수 없다. 미세 회로패턴을 구현하기 위해서는 기존의 에칭 설비에 제어 인자의 가변성을 높여 다양한 모델에 대한 대응력을 높여야 하는 실정이다.

종래의 기본적인 에칭 프로세스는 동박의 에칭량을 기준으로 염산 등의 주제와 과수, 염소산나트륨 등의 활성제의 종류 및 양이 결정되고 그에 따라 라인길이를 계산하는 방식으로서, 기존 라인에는 매니폴드의 요동(Oscillation)을 이용한 방식, 로터리(Rotary) 방식, 경사 노즐 파이프 방식 등이 사용되고 있다.

매니폴드의 요동을 이용한 방식의 경우 초기 설계단계에서부터 일정한 행정거리 내를 매니폴드가 요동하도록 인버터에 의해 CPM(cycle per minute)을 조정할 수 있는 구조로 구성된다. 로터리 방식의 경우 로터리의 노즐 파이프를 회전시켜 에칭하는 방식으로, 노즐의 길이는 일정하나 구동축의 회전수가 인버터에 의해 제어되어 에칭하는 방식이다. 경사 노즐 파이프 방식은 기판의 진행방향에 대해 직각방향으로 노즐을 기울임으로써 각 노즐 파이프가 지그재그로 기판을 에칭하게 되는 방식이다.

이와 같은 기존의 에칭 방식들은 전술한 바와 같이 미세 회로패턴 구현에 한계가 될 수 있다는 문제가 있다.

본 발명은 에칭장치의 제어 인자를 증가시킴으로써 다양한 모델의 인쇄회로기판에 대응할 수 있고, 미세 회로패턴 구현 능력이 향상된 에칭장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판의 일면으로부터 소정 거리 이격되어 기판의 표면에 에칭액을 분사하는 복수의 노즐이 구비된 제1 매니폴드(manifold)와, 제1 매니폴드에 결합되어 제1 매니폴드가 소정의 행정거리를 왕복운동하도록 하는 제1 요동캠과, 제1 요동캠에 결합되어 회전력을 전달하는 제1 드라이브축과, 제1 드라이브축에 구동력을 인가하는 제1 요동모터와, 기판의 타면으로부터 소정 거리 이격되어 기판의 표면에 에칭액을 분사하는 복수의 노즐이 구비된 제2 매니폴드와, 제2 매니폴드에 결합되어 제2 매니폴드가 소정의 행정거리를 왕복운동하도록 하는 제2 요동캠과, 제2 요동캠에 결합되어 회전력을 전달하는 제2 드라이브축과, 제2 드라이브축에 구동력을 인가하는 제2 요동모터를 포함하는 에칭장치가 제공된다. 즉, 매니폴드, 요동캠, 드라이브축, 요동모터로 구성되는 매니폴드 시스템이 기판의 양면에 각각 설치되는 것이 바람직하다.

제1 요동모터의 작동여부 및 회전속도를 제어하는 제1 제어부와, 제2 요동모터의 작동여부 및 회전속도를 제어하는 제2 제어부를 더 포함할 수 있다. 즉, 각 매니폴드 시스템의 작동을 개별적으로 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판의 일면으로부터 소정 거리 이격되어 기판의 표면에 에칭액을 분사하는 복수의 노즐이 구비된 매니폴드와, 매니폴드에 결합되어 매니폴드가 소정의 행정거리를 왕복운동하도록 하는 요동캠과, 요동캠에 결합되어 회전력을 전달하는 드라이브축과, 드라이브축의 외주면에 결합되는 위치날 개와, 위치날개에 인접하여 위치하며, 위치날개의 움직임에 대응하는 신호를 전송하는 센서와, 드라이브축에 구동력을 인가하는 요동모터를 포함하는 에칭장치가 제공된다.

이는 드라이브축에 위치날개를 결합하고 위치날개의 회전여부를 센싱함으로써 요동모터의 회전수, 즉 매니폴드의 이동거리를 측정하기 위함이다.

전술한 본 발명의 일측면에 따라 기판의 양면에 개별적으로 매니폴드 시스템이 설치되는 경우에는, 각 매니폴드 시스템의 드라이브축의 외주면에 위치날개가 결합되고 위치날개에 인접하여 위치하며 제1 위치날개의 움직임에 대응하는 신호를 전송하는 센서를 더 포함할 수 있다. 즉, 기판의 양면에 별도의 매니폴드 시스템이 설치된 경우 각 매니폴드 시스템에 매니폴드의 이동거리 측정을 위한 위치날개 및 센서가 결합될 수 있다.

또한, 복수의 위치날개가 드라이브축의 외주면에 일정 간격으로 결합될 수 있다. 이는 드라이브축의 1회의 회전을 위치날개의 갯수만큼 분할하여 센싱함으로써 매니폴드의 이동거리를 보다 정밀하게 측정하기 위함이다.

복수의 위치날개 각각에 대해 복수의 센서가 위치할 수 있다. 복수의 위치날개의 움직임을 하나의 센서로 센싱하는 것보다, 각 위치날개에 대응하여 별도로 마련된 센서로 센싱함으로써 센싱의 정확도를 높이기 위함이다.

센서로부터 전송된 신호를 수신하고 그에 대응하여 요동모터의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있으며, 제어부는 매니폴드의 이동거리에 대응하는 데이터를 입력받고, 센서로부터 수신된 신호가 데이터와 대응되도록 요동모터의 작동 여부를 제어할 수 있다. 즉, 제어부는 매니폴드의 이동거리에 대응하는 신호를 수신함으로써 매니폴드가 특정 위치에서 정지하거나, 반대방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.

노즐에는 노즐이 기판에 대향하는 각도를 조절하는 수단이 결합될 수 있다. 노즐은 기판에 수직한 방향으로 에칭액을 분사하며, 경우에 따라서는 기판에 대해 경사 방향으로 에칭액을 분사할 수 있도록 하기 위함이다.

복수의 노즐은 각각 별도의 에칭액 공급라인과 연결되며, 에칭액 공급라인에는 압력조절밸브가 결합될 수 있다. 요동모터의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 경우 압력조절밸브는 제어부와 전기적으로 연결되어 제어부에 의해 그 개폐여부가 제어되는 것이 바람직하다. 이로써 복수의 노즐 각각에 대해 에칭액의 분사여부 및 분사압력이 조절될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 에칭장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에칭장치의 측면을 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에칭장치의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에칭장치의 상, 하부 매니폴드가 일체로 요동할 경우의 주파수를 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에칭장치의 상, 하부 매니폴드가 개별적으로 요동할 경우의 주파수를 나타낸 그래프이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 기판(1), 제1 매니폴드(10), 노즐(11), 제2 매니폴드(12), 제1 요동캠(20), 제2 요동캠(22), 제1 드라이브축(30), 제2 드라이브축(32), 제1 요동모터(40), 제2 요동모터(42)가 도시되어 있다.

제1 실시예는 에칭장치에서 기판(1)의 상면 및 하면에 에칭액을 분사하기 위한 복수의 노즐(11)이 결합되는 매니폴드를 기판(1)의 상면과 하면의 방향에서 각각 별도로 제어하기 위해, 매니폴드의 구동기구를 별도로 설치한 것을 특징으로 한다.

즉, 제1 실시예에 대한 개념도인 도 1에서 볼 수 있듯이, 인쇄회로기판의 표면을 에칭하기 위한 에칭액은 공급라인을 공급되어 통해 일종의 관로인 매니폴드를 거쳐 노즐(11)을 통해 기판(1)의 양면에 분사된다. 매니폴드 및 그 표면에 결합되어 있는 복수의 노즐(11)은 기판(1)이 컨베이어에 안착되어 이동하는 동안 기판(1)의 이동방향에 대해 직각방향으로 요동하면서 에칭액을 분사한다.

매니폴드를 요동하도록 하는 구동기구는 회전력을 부여하는 요동모터와, 요동모터에 결합되어 회전력을 전달하는 드라이브축과, 드라이브축에 결합되어 드라이브축과 연동하여 회전하는 요동캠으로 구성된다. 요동캠의 회전에 따라 요동캠에 결합된 매니폴드는 요동캠으로부터 이격되었다가 접근하는 왕복운동을 하게 된다. 캠의 회전에 따라 물체가 왕복운동하는 메카니즘은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2에 도시된 바와 같이 제1 실시예에서는 기판(1)의 상면측과 하면측에 위치하는 매니폴드의 구동기구를 각각 별도로 구성하여, 기판(1)의 상면에 위치하는 제1 매니폴드(10)는 제1 요동캠(20), 제1 드라이브축(30), 제1 요동모터(40)에 의해 요동하고, 기판(1)의 하면에 위치하는 제2 매니폴드(12)는 제2 요동캠(22), 제2 드라이브축(32), 제2 요동모터(42)에 의해 요동하게 된다.

이하, 기판(1)의 상면에 위치하는 매니폴드를 제1 매니폴드(10), 기판(1)의 하면에 위치하는 매니폴드를 제2 매니폴드(12)로 하여 설명하지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 제1 매니폴드와 제2 매니폴드(12)의 용어가 반드시 기판(1)으로부터의 방향에 한정되는 것은 아니다.

이로써, 기판(1)의 표면으로부터 이격되어 요동하면서 기판(1)의 표면에 에칭액을 분사하는 매니폴드의 요동 주파수를 기판(1)의 상면과 하면에 대해 각각 다르게 제어할 수 있다. 즉, 도 2에 도시되지는 않았으나, 제1 요동모터(40)의 작동을 제어하는 제어부와 제2 요동모터(42)의 작동을 제어하는 제어부는 별도로 구성되어, 기판(1)의 상부에 위치하는 제1 매니폴드(10)와 기판(1)의 하부에 위치하는 제2 매니폴드(12)가 도 3에 도시된 것과 같이 같은 주파수로 요동하게 할 수도 있고, 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)에 도시된 것과 같이 각각 다른 주파수로 요동하도록 할 수도 있다.

인쇄회로기판의 양면에 설계된 회로패턴은 미세회로 구현에 따라 기판(1)의 일면과 타면이 각각 부품면과 솔더면으로 구분되는 등 에칭부위 및 에칭정도가 달라지게 되는데, 이 경우 기판(1)의 양면에 적용되는 에칭방법을 달리함으로써 결과적으로 기판(1)의 양면의 에칭 균일도를 향상시키는데 기여하게 된다.

제1 요동모터(40)를 제어하는 제어부와 제2 요동모터(42)를 제어하는 제어부는 그 기능상으로 볼 때 별도로 구성되어 있는 것이지 반드시 물리적으로 별도의 장치로 구성되어야 하는 것은 아니다.

요동모터의 제어부는 요동모터의 ON/OFF여부 및 회전속도를 제어함으로써 매니폴더의 요동 주파수를 조절할 수 있다.

도 2에 도시된 제1 실시예에 따른 매니폴드 시스템은 기판(1)의 상면과 하면에 대해 제품 디자인별 대응능력이 향상되게 된다. 즉, 기판(1)의 어느 측면에 대한 매니폴드의 요동 주파수가 기판(1)의 다른 측면에 영향을 미치지 않으므로, 각 매니폴드별 요동 속도의 조정이 용이하다.

예를 들어, 기판(1)의 상면에 대해 에칭액을 분사하는 노즐(11)을 선택적으로 경사지게 하여 에칭할 경우에는 제1 매니폴드(10)가 요동하지 않도록 하고, 제2 매니폴드(12)만 요동하도록 하여 국부적으로 에칭액이 분사되는 부분을 균일하게 에칭할 수 있게 된다.

또한, 요동모터의 회전속도를 제어함으로써 도 4에 도시된 것과 같이 기판(1)의 진행에 따른 매니폴드의 요동궤적에 해당하는 곡선을 기판(1)의 상면(도 4의 (a))과 하면(도 4의 (b))에 대해 개별적으로 자유롭게 조절할 수 있다.

제1 실시예에 따른 에칭장치는 기판(1)의 상면과 하면에 대한 요동모터의 개 별ON/OFF 제어, 개별 속도 제어방식으로서 인쇄회로기판의 미세회로 형성에 대한 대응능력이 개선된다.

이와 같은 제1 실시예에 따른 미세회로 형성에 대한 대응능력 향상의 효과를 배가시키기 위해서는 후술하는 제2 실시예에 따른 에칭장치를 병용하는 것이 좋다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에칭장치의 측면을 나타낸 개념도이고, 도 6은 도 5의 'A' 부분을 확대하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 에칭장치의 위치날개 부분을 나타낸 평면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 기판(1), 매니폴드(10), 노즐(11), 요동캠(20), 드라이브축(30), 위치날개(34), 센서(36), 요동모터(40)가 도시되어 있다.

제2 실시예는 에칭장치에서 매니폴드(10)가 일정한 행정거리를 단순 왕복운동하는 것이 아니라 소정의 거리만큼 이동한 후에 정지하도록, 즉 매니폴드(10)의 위치에 따라 선택적 정지가 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 제2 실시예에 대한 개념도인 도 5에서 볼 수 있듯이, 매니폴드(10)가 왕복운동하도록 하는 요동캠(20)에 회전력을 전달하는 드라이브축(30)의 외주면에 위치날개(34)를 형성하고, 위치날개(34)의 움직임을 센싱하여 신호를 발생시키는 센서(36)를 설치하여, 드라이브축(30)의 회전수를 측정함으로써 결과적으로 매니폴드(10)의 이동거리를 감지할 수 있게 된다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 드라이브축(30)의 외주면에 위치날개(34)를 결합하고, 위치날개(34)의 회전에 의한 움직임을 감지하는 광센서 등의 근접 센서(36)를 위치날개(34)에 근접하도록 설치한다. 위치날개(34)는 반드시 1개만 설치해 야 하는 것은 아니며, 도 6과 같이 복수의 위치날개(34)를 설치할 수도 있다. 이 때, 드라이브축(30)의 회전에 의한 복수의 위치날개(34)의 이동 궤적이 각각 다를 경우에는 도 6과 같이 각 위치날개(34)별로 별도의 움직임 감지 센서(36)를 설치하여 드라이브축(30)의 회전수를 측정한다. 복수의 위치날개(34)의 이동 궤적이 중첩될 경우에는 하나의 센서(36)로 센싱할 수도 있으며, 위치날개(34)의 결합위치, 센서(36)의 감도 등을 고려하여 각 위치날개(34)에 대해 별도의 센서(36)를 설치하는 것이 센싱의 정확도를 높이는 경우도 있을 것이다.

드라이브축(30)의 외주면에 1개의 위치날개(34)를 결합한 경우에는 위치날개(34)의 움직임이 1회 센싱될 때 드라이브축(30)이 1회 회전한 것으로 판단할 수 있다. 위치날개(34)를 여러 개 설치한 경우, 특히 드라이브축(30)의 외주면에 일정한 간격으로 위치날개(34)를 결합한 경우에는, 위치날개(34)의 움직임이 1회 센싱될 때 드라이브축(30)은 1회의 회전(360도)을 위치날개(34)의 갯수만큼 분할한 각도만큼 회전한 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이 드라이브축(30)에 복수의 위치날개(34)를 일정한 간격으로 결합하고 그 각각의 움직임을 센싱함으로써 드라이브축(30)의 회전각도를 보다 정밀하게 측정할 수 있으며, 결과적으로 매니폴드(10)의 이동거리를 보다 정밀하게 감지할 수 있다.

요동모터(40)의 작동을 제어하는 제어부는 센서(36)와 연결되며, 센서(36)로부터 신호를 수신하여 요동모터(40)의 작동여부를 제어한다. 위치날개(34)의 움직임을 감지하는 센서(36)로부터 전송된 신호는 결국 매니폴드(10)의 이동거리에 대응하는 데이터로 변환될 수 있으며, 이 데이터를 입력받아 요동모터(40)의 작동을 제어함으로써 미리 설정된 거리만큼 매니폴드(10)를 이동시킨 후 정지, 또는 반대방향으로 이동시킬 수 있게 된다.

제1 실시예와 같이 기판(1)의 양면에 위치하는 매니폴드(10)를 개별적으로 제어할 경우, 각 매니폴드(10) 구동기구의 드라이브축(30)의 외주면에 제2 실시예에서와 같이 위치날개(34) 및 센서(36)를 설치함으로써, 매니폴드(10)가 일정한 행정거리를 왕복하지 않고 선택적으로 정지 또는 요동하도록 제어하는 것을 각 매니폴드(10)에 대해 개별적으로 적용할 수 있게 된다. 이로써, 전술한 바와 같이 에칭장치가 인쇄회로기판의 미세회로에 대해 대응할 수 있는 능력이 배가될 수 있다.

한편, 제1 실시예 및 제2 실시예에서 매니폴드(10)에 복수로 결합되어 에칭액을 분사하는 통로가 되는 노즐(11)은 기판(1)에 대해 수직한 방향으로 에칭액을 분사하게 된다. 그러나, 경우에 따라서는 에칭액이 기판(1)에 대해 경사진 방향으로 분사되도록 하는 것이 기판(1)에 에칭액의 고임 현상을 줄이고 에칭 균일도를 향상시키는 방법이 될 수 있다. 이를 위해 제1 실시예 및 제2 실시예의 노즐(11)에는 노즐(11)이 기판(1)에 대향하는 각도를 조절할 수 있는 회전축, 힌지, 볼조인트, 주름관, 플렉서블(flexible) 관 등의 각도조절수단이 결합될 수 있다.

기판(1)의 미세회로 구현을 위해 설계된 회로패턴은 회로형성을 위한 도금시의 도금편차에 영향을 받게 되며, 예를 들어 전기도금시 도금선이 연결되는 기판(1)의 좌우측부가 중심부보다 도금층의 두께가 두껍게 도금될 수 있다. 또한, 회로패턴의 설계안에 따라 도금 밀집도가 달라지며 이에 따라 도금을 위한 전류 통과량도 달라지게 되므로, 중심부에 대한 좌우측부의 도금편차의 정도가 인쇄회로기판의 모델별, 또는 제품군에 따라 달라질 수 있다. 이에 대해 일정한 행정거리를 단순히 왕복운동하는 요동장치는 다양한 인쇄회로기판 제품군에 대한 대응능력이 떨어져 미세회로 형성이 어려움이 생길 수 있다.

제2 실시예와 같이 드라이브축(30)의 외주면에 위치날개(34) 및 센서(36)를 설치하여 인쇄회로기판의 모델, 제품, 설계안에 따라 매니폴드(10)를 선택적으로 정지시킬 수 있는 구조로 구성하게 되면 다양한 인쇄회로기판에 대한 대응능력이 향상되며, 에칭의 균일성이 확보될 수 있다.

위치날개(34)의 회전수에 따른 매니폴드(10)의 이동거리에 대한 데이터가 미리 설정되어 있을 경우, 매니폴드(10)를 선택적으로 정지시키기 위한 이동거리를 미리 등록해 놓으면, 위치날개(34)의 센싱에 의해 전송된 신호를 분석하여 매니폴드(10)가 필요한 거리만큼 이동되었는지 여부를 확인할 수 있으며, 이에 대응하여 요동모터(40)의 ON/OFF 여부 또는 회전속도를 제어하여 매니폴드(10)를 선택적으로 정지시킬 수 있게 되는 것이다.

에칭액의 분사방향이 기판(1)에 대해 수직하지 않고 소정 각도 경사진 경사노즐(11)의 경우에는, 매니폴드(10)를 정지시킨 상태에서 에칭액을 분사하더라도 에칭액의 고임 현상이 적은 편이므로, 제2 실시예와 같이 매니폴드(10)를 선택적으로 정지시키는 제어방법이 더 큰 효과를 볼 수 있으며, 인쇄회로기판의 제품군에 따라 에칭액이 분사되어야 할 위치를 자유롭게 변경할 수 있어 균일한 에칭 효과를 얻을 수 있다.

제2 실시예의 구성을 제1 실시예와 같은 상하면 매니폴드(10)의 개별제어 방 식에 적용할 경우에는 상하면의 회로패턴의 디자인의 상이함에 따른 불균일한 에칭 현상을 방지하고 균일한 에칭효과를 얻을 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 에칭장치의 평면을 나타낸 개념도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 에칭장치의 에칭액 공급라인을 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판의 에칭결과를 도시한 그래프이다. 도 7 내지 도 9를 참조하면, 기판(1), 매니폴드(10), 노즐(11), 에칭액 공급라인(50), 압력조절밸브(52)가 도시되어 있다.

제3 실시예는 에칭장치의 노즐(11)에 에칭액을 공급하는 공급라인을 노즐(11)별로 개별적으로 연결하고, 기판(1)의 이동방향에 대해 중심부와 좌우측부의 노즐(11)의 분사압력을 달리함으로써 도금과정에서 기판(1)의 위치별 도금편차를 에칭과정에서 해하도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 제3 실시예에 대한 개념도인 도 7에서 볼 수 있듯이 컨베이어를 따라 이동하는 기판(1)의 상면에서 매니폴드(10)에 복수로 결합되어 기판(1)에 에칭액을 분사하는 각 노즐(11)에 대해, 기판(1)의 이동방향과 같은 방향으로 별도의 에칭액 공급라인(50)을 연결하고 각 라인에는 압력조절밸브(52)를 설치함으로써, 기판(1)의 중심부와 좌우측부에 분사되는 에칭액의 분사압력을 개별적으로 제어할 수 있게 된다.

이는 제3 실시예에 대한 라인도인 도 8에 보다 명확히 도시되어 있는데, 에칭액 공급라인(50)에 설치된 압력조절밸브(52)는 수동식 또는 자동식으로 할 수 있다. 압력조절 밸브를 수동식로 한 경우에는 노즐(11)기판(1)한편, 압력조절밸브 (52)를 자동식으로 구성한 경우에는, 전술한 제1 실시예의 요동모터(40) 제어부와 압력조절밸브(52)를 연결함으로써 기판(1)의 중심부 및 좌우측부에 대해 에칭액 분사압력을 달리 하는 것을 기판(1)의 상하면에 대해 개별적으로 적용할 수 있다. 또한, 전술한 제2 실시예의 요동모터(40) 제어부와 압력조절밸브(52)를 연결함으로써, 매니폴드(10)의 위치 또는 요동속도에 대응하여 각 노즐(11)별 에칭액 분사압력을 조절할 수 있다.

즉, 복수의 노즐(11) 각각에 대해 에칭액의 분사여부 및 분사압력을 조절할 수 있으며, 이를 기판(1)의 상하면에 대해 개별적으로, 그리고/또는 매니폴드(10)의 이동위치에 따라 선택적으로 적용할 수 있다.

기판(1)의 중심부보다 좌우측부에서 도금 편차가 클 경우, 노즐(11)로부터 분사되는 에칭액의 분사압력이 균일하게 되면, 에칭액의 흐름이 좌우로 원활하게 이루어지지 않아 기판(1)의 중심부에서 에칭액의 고임 현상이 발생할 수 있다.

이러한 에칭액 고임 현상은 기판(1)의 에칭 균일도에 방해가 되는 요소의 하나로서, 기판(1) 상의 정확한 위치에 선택적으로 에칭이 되지 않는 문제로 발전할 수 있다. 이에 따라 기판(1)의 도금편차를 제거를 한 후 에칭을 하게 되면 액고임 현상은 더욱 줄어들 수 있다.

도 7에 도시된 것과 같이 컨베이어에 따라 기판(1)이 이동하게 되는 에칭장치의 첫번째 부분(도 7의 'a' 부분)에 기판(1)의 진행방향과 동일하게 에칭액 공급라인(50)을 개별적으로 연결한 소위 '사이드 에처(side etcher)'를 적용함으로써 기판(1)의 중심부와 좌우측부에서의 도금편차를 상쇄할 수 있으며, 이와 같이 기판 (1)의 위치에 따른 도금편차가 해소된 기판(1)은 다음 챔버(도 7의 'b' 부분)로 진입하게 된다.

도 7의 'a' 부분은 도금편차, 회로패턴의 디자인, 인쇄회로기판의 모델 등에 대응하여 에칭액 공급라인(50)에 설치된 압력조절밸브(52)를 조절할 수 있는 구조로 구성되며, 이에 따라 도 7의 'f' 부분과 같은 후처리 공정인 소위 '포스트 에처(post etcher)'를 사용하지 않고도 기판(1)의 에칭 균일도를 확보할 수 있게 된다. 한편, 경우에 따라서는 도 7의 'f' 부분 또한 도 7의 'a' 부분과 동일한 구조로 형성함으로써 기판(1)의 에칭편차를 조정할 수 있다.

이와 같이 제3 실시예에 따라 기판(1)의 중심부와 좌우측부의 도금편차나 에칭편차를 해소함으로써, 도 9의 (a)에 도시된 것과 같이 에칭이 부족하여 기준치 이상으로 기판(1)의 표면에 도금층이 잔존하는 부분이 도 9의 (b)와 같이 균일하게 에칭되어 제거됨으로써 에칭 품질의 향상 및 미세회로 구현에 기여할 수 있게 된다.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 에칭장치의 상, 하부 매니폴드의 개별적 제어, 매니폴드의 위치 센싱에 따른 선택적 정지, 사이드 에처(side etcher)에 의한 에칭액의 좌우 압력조절을 통해 미세 회로패턴 형성에 문 제가 될 수 있는 에칭 균일도를 확보할 수 있으며, 에칭 장치 차원에서의 제어인자를 증가시킴으로써 다양한 인쇄회로기판 설계에 대한 적응성이 향상된다.

즉, 에칭장치의 매니폴드를 기판의 상하면에 대해 개별적으로 제어할 수 있어 미세회로가 형성된 다양한 기판에 유연하게 적용할 수 있고, 매니폴드가 단순히 행정거리만을 왕복하는 것이 아니라 특정 위치까지만 이동한 후 선택적으로 정지할 수 있게 제어함으로써 불균일한 에칭에 대응할 수 있으며, 에칭액 공급라인의 압력을 중심부와 측면부에서 개별적으로 제어할 수 있어 기판의 위치별로 균일하게 에칭이 가능하다. 이와 같이 에칭장치의 제어변수를 다양화하여 기판의 미세회로 형성에 기여할 수 있고, 에칭 균일도가 향상된다.

Claims

기판의 일면으로부터 소정 거리 이격되어 상기 기판의 표면에 에칭액을 분사하는 복수의 노즐이 구비된 제1 매니폴드(manifold)와;

상기 제1 매니폴드에 결합되어 상기 제1 매니폴드가 소정의 행정거리를 왕복운동하도록 하는 제1 요동캠과;

상기 제1 요동캠에 결합되어 회전력을 전달하는 제1 드라이브축과;

상기 제1 드라이브축에 구동력을 인가하는 제1 요동모터와;

상기 기판의 타면으로부터 소정 거리 이격되어 상기 기판의 표면에 에칭액을 분사하는 복수의 노즐이 구비된 제2 매니폴드와;

상기 제2 매니폴드에 결합되어 상기 제2 매니폴드가 소정의 행정거리를 왕복운동하도록 하는 제2 요동캠과;

상기 제2 요동캠에 결합되어 회전력을 전달하는 제2 드라이브축과;

상기 제2 드라이브축에 구동력을 인가하는 제2 요동모터와;

상기 제1 드라이브축의 외주면에 결합되는 제1 위치날개와;

상기 제1 위치날개에 인접하여 위치하며, 상기 제1 위치날개의 움직임에 대응하는 신호를 전송하는 제1 센서를 포함하는 에칭장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 요동모터의 작동여부 및 회전속도를 제어하는 제1 제어부와;

상기 제2 요동모터의 작동여부 및 회전속도를 제어하는 제2 제어부를 더 포 함하는 에칭장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 제2 드라이브축의 외주면에 결합되는 제2 위치날개와;

상기 제2 위치날개에 인접하여 위치하며, 상기 제2 위치날개의 움직임에 대응하는 신호를 전송하는 제2 센서를 더 포함하는 에칭장치.
기판의 일면으로부터 소정 거리 이격되어 상기 기판의 표면에 에칭액을 분사하는 복수의 노즐이 구비된 매니폴드와;

상기 매니폴드에 결합되어 상기 매니폴드가 소정의 행정거리를 왕복운동하도록 하는 요동캠과;

상기 요동캠에 결합되어 회전력을 전달하는 드라이브축과;

상기 드라이브축의 외주면에 결합되는 위치날개와;

상기 위치날개에 인접하여 위치하며, 상기 위치날개의 움직임에 대응하는 신호를 전송하는 센서와;

상기 드라이브축에 구동력을 인가하는 요동모터를 포함하는 에칭장치.
제5항에 있어서,

복수의 상기 위치날개가 상기 드라이브축의 외주면에 일정 간격으로 결합되는 에칭장치.
제6항에 있어서,

복수의 상기 위치날개 각각에 대해 복수의 상기 센서가 위치하는 에칭장치.
제5항에 있어서,

상기 센서로부터 전송된 신호를 수신하고, 그에 대응하여 상기 요동모터의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 에칭장치.
제8항에 있어서,

상기 제어부는 상기 매니폴드의 이동거리에 대응하는 데이터를 입력받고, 상기 센서로부터 수신된 신호가 상기 데이터와 대응되도록 상기 요동모터의 작동여부를 제어하는 에칭장치.
제1항 또는 제5항에 있어서,

상기 노즐에는 상기 노즐이 상기 기판에 대향하는 각도를 조절하는 수단이 결합되는 에칭장치.
제1항 또는 제5항에 있어서,

상기 복수의 노즐은 각각 별도의 에칭액 공급라인과 연결되며, 상기 에칭액 공급라인에는 압력조절밸브가 결합되는 에칭장치.
제11항에 있어서,

상기 요동모터의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 압력조절밸브는 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 제어부에 의해 그 개폐여부가 제어되는 에칭장치.