KR100880349B1

KR100880349B1 - 다층 회로기판 제조용 표시장치

Info

Publication number: KR100880349B1
Application number: KR1020020059708A
Authority: KR
Inventors: 이다료오이치; 상구가쓰야; 모모세가쯔미; 나카가와아다루
Original assignee: 가부시키가이샤 아도테크 엔지니어링
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2009-01-23
Also published as: US20030081719A1; CN1414431A; JP2003131401A; US6597757B2; KR20030035872A; EP1307079A1; TW545090B

Abstract

다층 회로기판 제조에 있어서, 각층의 위치 맞춤을 고 정밀도로 행하기 위해서 얼라이먼트마크(alignment marks)를 형성하는 표시장치를 제공하는 것으로, 기판(5)의 코어기판(51)에 형성된 기준마크(50)를 X선 발생기(11)에서 발사되는 X선 조사에 의해 형광판(12) 위에 있는 영상과 연결시키고,이를 가시광 CCD 카메라(13)로 촬상하여 기준마크(50)의 위치를 검출하게 되며, 이 기준마크(50)의 검출위치를 기준으로 하여, 거울(22), (23)에서 자외선을 드라이필름 레지스트층(dry film resist layer) (55) 상에 조사시키고, 포토마스크(24), (25)에 그려진 마크를 드라이필름 레지스트층(55) 상에 인화시킴으로서, 본 발명 표시장치는 기준마크에 의하여 다층 회로기판의 표면층에 다른 마크를 형성할 수 있게 되어, 다층 회로기판의 위치맞춤의 정밀도를 향상시키고, 공정과 장치의 간략화를 기할 수 있는 효과를 가지게 된다.

Description

다층 회로기판 제조용 표시장치{Marking apparatus used in a process for producing multi-layered printed circuit board}

도 1은 본 발명의 1 실시형태를 나타내는 개략도이다.

도 2는 본 발명의 타의 실시형태를 나타내는 개략도이다.

<도면의 주요부호의 설명>

1 : 기준마크 검출장치 2 : 표시장치

3 : 기판 스테이지 5 : 기판

9 : 제어장치 10 : X선 전원

11 : X선 발생기 12 : 형광판

13 : 가시광 CCD카메라 20 : 자외선 램프

21 : 광 파이버 22 : 거울

23 : 거울 24 : 포토마스크

35 : 포토마스크 26 : 잉크제트 헤드

27 : 잉크제트 헤드 50 : 기준 마크

51 : 코어기판 52 : 회로 패턴

53 : 절연층 54 : 드라이필름 레지스트층

본 발명은 다층 회로기판 제조에 있어서, 표시장치인 노광장치에 관한 것이다. 근년에 와서 휴대용 전화기는 제품의 경량화(輕量化), 박후화(薄厚化), 단소화(短小化) 및 기능화(機能化)에 따라 프린트 배선기판은 보다 고정밀, 미세화 일변도로 되어지고 있다.

특히, 기판상에 탑재하는 전자 부품의 수를 증가시킬 목적으로 종래에 "드루홀"이라 불리어지는 기판 전체면에 형성된 구멍을 없애고, "빌드업"이라 불리워지는 제법(build-up method)의 기판이 시장에 출시되고 있다. 이것은 "코어기판"이라 불리우는 내층판의 상하에, 수지 절연층과 구리등의 도전패턴을 순차적으로 교호로 형성시키는 방법으로, 층간의 도통은 "비어홀"이라 불리우는 구멍을 형성하고, 구리 도금등에 의해서 도통하도록 한 것이다.

여기서, 코어기판 상하에 형성되는 빌드업층(building up the layers)의 패턴을 형성할 때에는 코어기판에 형성된 패턴과 빌드업층에 형성된 패턴 상호간의 위치관계를 확보하기 위하여 코어기판 상에 기준이 되는 얼라이먼트 마크(이하 "기준마크"라 한다)와 빌드업층의 포토마스크에 설치된 얼라이먼트 마크와의 정확한 위치맞춤이 필요하게 된다.

또, 비어홀을 형성할 때에도 바깥쪽에서 보이지 않는 하층의 도전패턴과 정확한 위치맞춤이 필요하게 된다. 그러나, 빌드업층의 패턴 형성 전에는 전체면이 동박으로 덮혀져 있으므로, 통상 코어기판상의 얼라이먼트 마크는 보이지 않는 상태에 있다.

코어기판의 기준마크를 읽도록 하기 위해서 종래에는 빌드업층의 동박(copper foil)을 부친 다음, 코어기판상의 기준마크에 상당하는 부분의 동박(copper foil)을 제거하거나, 빌드업층의 구리를 도금하는 경우에는 도금 할 때, 코어기판상의 기준마크에 상당하는 부분에는 도금이 되지 않도록, 테이프 등으로 가리워 두었다가 도금 후에 떼어내는 등의 처리를 하게 되었다. 따라서 처리효율이 나빠지는 문제가 있었다.

또 다른 방법으로는 코어기판의 기준마크로서 패턴을 사용하지 않고, 구멍을 사용하는 방법이 있다. 그러나 이 방법은 빌드업층의 수지 절연층을 형성할 때, 다음 공정인 도금시 구멍이 덮혀지지 않도록 하여야 하고, 코어기판의 구멍에 수지가 들어가지 않도록 하여야 하나, 일단 들어간 수지는 도금전에 제거할 필요가 있고, 제거처리는 매우 까다로울 뿐 아니라, 그 처리 효율이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기한바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기준마크를 X선에 의해 검출하고, 이 기준마크에 근거하여 새로운 마크를 다층기판의 표면층에 형성시키는 표시장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 다층 회로기판 제조를 위한 표시장치는 복수개의 절연층과 도전패턴을 그린 여러 장의 도전층을 갖는 다층 회로기판 제조공정에 있어서, 상기 다층 회로기판의 적어도 1개층에 형성된 기준마크를 포함하는 영역에 X선을 조사하고, 이 기준마크의 위치를 검출하는 수단과, 이 기준마크의 검출위치에 근거하여, 다층 회로기판의 표면층에 타의 마크를 형성하는 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성에 있어서, 기준마크의 위치를 검출하고 여기에 근거하여 타의 마크를 표면층에 형성할 수 있는 것이므로, 이 타의 마크를 기준으로 하여 기준마크와의 위치맞춤이 가능하게 된다. 이 타의 마크는 전형적으로 는 기준마크의 검출위치와 동일한 위치에 형성되어 진다.

또, 타의 마크는 일반적으로 다음에 형성되어지는 도전층의 위에나, 도전층의 패터닝용 레지스트상에 형성되어진다. 드라이필름 레지스트를 사용하는 경우에는 이 드라이필름 레지스트를 발색시켜 타의 마크를 형성하는 것이 바람직하다.

그러나, 상기 검출수단은 다층 회로기판내의 기준마크를 X선에 의해 형광판 위에 투영하고, 기준마크의 영상을 가시광으로 변환시킨 다음, 이 기준마크의 영상을 CCD 카메라로 촬영하여 기준마크의 위치를 검출하도록 하는 구성으로 한 것이 바람직하다. 이와같은 종래의 기술은 본원 발명의 출원인에 의하여 일본국 특허출 원 제2000-87927호로 이미 제안한바 있는 것이다.

[발명의 실시형태]

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다.

도1에 나타낸 실시형태를 설명한다. 이 실시예에서는 다음에 형성하고자 하는 패턴 형성용의 드라이필름(dry film)상에 자외선을 노출시켜, 타의 마크를 인화시키는 경우이다. 앞공정에서 보내어 온 기판(5)은 코어기판(51)의 위에 회로패턴(52)이 형성되어 있고, 그 위에 또 절연층(53)이 있으며, 또 다음의 회로패턴을 형성하는 빌드업 동박층(build-up copper foil layer)(54)이 있으며, 그 위에 드라이필름 레지스트층(55)이 형성되어 있다.

이와 같은 다층구조는 기판(5)의 표면과 이면에 각각 형성되어 있다. 또 코어기판(51)의 상면에는 회로패턴(52)이 형성될 때 동시에 형성된 동박(copper foil)의 기준마크(50)가 그 단부에 있게 된다.

이와같은 상태에서 앞공정에서 보내어져 와 기판 스테이지(3)상에 재치할 수 있게 된다. 또 기판 스테이지(3)는 XYZ 및 θ방향으로 이동 가능하고, 기판(5)을 임의의 방향으로 이동시킬 수 있게 되어 있다.

이 표시장치는 기준마크 검출장치(1)와 표시장치(2) 및 상기 기판스테이지(3) 와 제어장치(9)로 구성되어 있다.

기준마크 검출장치(1)는 X선전원(10) 과 X선발생기(11) 및 형광판(12)및 가시광 CCD 카메라(13)로 구성되어 있다.

X선발생기(11)는 기판(5)쪽으로 X선을 조사할 수 있도록 설치되어 있고, 형광판(12)은 기판(5)의 이면에 배치되어 있어, 기판(5)을 투과한 X선을 받아드릴 수 있도록 구성되어 있다.

형광판(12)은 X선을 가시광으로 변환시키고, X선에 의해 포촉된 영상을 그 이면에 촬상할 수 있도록 구성되어 있다. 가시광 CCD 카메라(13)는 형광판(12)의 바로 아래에 배치되어 있어, 형광판(12)의 이면에 나타난 영상을 촬영하고, 제어장치(9)에 화상신호를 보내며 여기서 소정의 화상처리기 이루어지게 된다.

이상의 구성에 있어서, 스테이지(3) 위에 탑재된 기판(5)의 위치를 조정하고, X선발생기(11)에서 조사되는 X선의 영역에 들어가는 위치에서 고정시키고, X선발생기(11)로 부터 X선을 조사하여, 기준마크(50)의 영상을 형광판(12)위에 찍도록 하고, 가시광 CCD카메라(13)로 그의 투영상을 수광시킨 다음, 제어장치(9)에서 화상처리를 한다. 이 기준마크(50)의 위치를 검출할 수 있도록 되어 있다. 검출 후 형광판(12)은 소정의 위치에 대피할 수 있도록 구성되어 있다. 그러나, 가시광 CCD카메라(13) 대신에 통상 사용하는 I I 카메라를 사용할 수도 있다.

표시장치(2)는 XY방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있고, 제어장치(9)에 의해서 제어되며 기준마크 검출장치(1)에 의해 검출된 기준마크(50)의 위치까지 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

표시장치(2)는 자외선램프(20)와 광 파이버(21) 및 거울(22), (23) 과 포토마스크(24), (25) 등으로 구성되어 있으며, 거울(22) 와 거울(23)은 기판(5)의 표면과 이면에 위치하여 포토마스크(24), (25)에 그려진 소정의 얼라이먼트마크를 드 라이필름 레지스트층(55)에 인화시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이와같은 실시형태는 검출된 기준마크(50)와 동일한 위치에서 얼라이먼트 마크를 인화시킬 수 있도록 된 경우이나, 기준마크(50)를 기준으로 하는 타의 위치라도 좋다.

자외선 램프(20)에서 광 파이버(21), 광 파이버(21)에서 분지된 자외선은 거울(22), (23)로 기판(5)쪽으로 향하도록 하여 상하 동시에 드라이필름 레지스트층(55)에 조사된다. 이 때에 자외선은 포토마스크 (24), (25)에 의해서 조사되고, 여기에 그려진 패턴이 드라이필름 레지스트층(55)에 인화된다. 조사된 자외선에 의해서 드라이필름 레지스트는 청색으로 변한다.

이것은 뒤에 노광장치에서 노광을 하게될 때에 CCD가 읽을 수 있도록 충분한 콘트라스트를 갖는다. 이 패턴이 빌드업 동박층(54)의 패터닝 때문에 이루어지는 노광시에 사용되는 포토마스크의 얼라이먼트 마크와 위치맞춤을 하기 위해 쓰여지는 얼라이먼트 마크가 된다.

자외선 조사가 끝나면, 표시장치(2)는 원상의 위치에서 대피하게 된다. 그러나, 드라이필름 레지스트층(55) 대신에 액상의 레지스트층을 사용하더라도 좋다. 또 상기한 자외선에 의한 패턴 인화 이외에 레져나 잉크젯트에 의한 표시도 가능하고, 또는 스탬프등으로 직접 마크를 표시하여도 좋다.

다음에 상기 잉크젯트를 사용한 표시장치의 실시형태를 도 2에 의해 설명한다.

이 실시형태에서는 기판(5)은 빌드업 동박층(54) 까지 형성되고,

이 빌드업 동박층(54)에 직접 잉크젯트를 사용하여 마크를 형성할 수 있도록 구성 되어 있다.

기준 마크 검출장치(1)의 구성은 도 1의 실시형태와 같다. 표시장치(2')는 똑같이 XY방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고, 제어장치(9)에 의해 제어되며, 기준마크 검출장치(1)에 의해 검출된 기준마크(50) 위치로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

표시장치(2')는 잉크제트 헤드(26)와 잉크제트 헤드(27)를 구비하고 있으며, 이들이 기판(5)의 표면과 이면에 위치하고 있어, 잉크를 기판(5)에 향하도록 하고 동시에 발사하여, 빌드업 동박층(54) 위를 도포할 수 있도록 구성되어 있다. 그러나, 이 실시형태는 검출된 기준마크 (50)와 동일한 위치에 얼라이먼트 마크를 도포할 수 있도록 되어 있으나, 기준마크(50)를 기준으로 하여 타의 위치에 있더라고 좋다는 것은 도 1의 실시형태와 같다.

그러나, 도 1 과 도 2의 실시형태로는 기준마크 검출기(1)와 표시장치(2), (2')가 기판(5)에 대하여 상.하방향으로 배설되도록 되어 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니고, 기준마크 검출장치(1) 및 표시장치(2), (2') 와 기판(5)을 수직으로 세워 설치하는 구조도 가능하다.

또, 기준마크 검출장치(1), 표시장치(2), (2')는 이동시키지 않고, 기판(5)을 이동시키는 것도 가능하며, 더욱이 양자를 이동시킬 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

이상 설명한바와 같이 본 발명의 표시장치에 의하면, 기준마크(50)에 근거하여 다음에 형성하고자 하는 빌드업층 패턴 형성용 드라이필름의 레지스트나 도전층 위에 얼라이먼트 마크를 형성시킬 수 있으므로, 후공정의 패터닝시에는 종래의 패터닝용 노광장치를 사용하여 보통의 처리로 노광을 할 수 있게 된다. 이 때문에 종래에 행하여져 오던 빌드업층에 동박을 부친 다음, 코어기판상의 마크에 상당하는 부분의 동박을 제거하는 작업이나, 빌드업층의 구리를 도금하는 경우, 코어기판상의 마크에 상당하는 부분이 도금되지 않도록 테이프 같은 것으로 먼저 가리워두고, 도금이 끝난 후, 이를 떼어내는 작업이나, 코어기판상의 마크에 패턴을 사용하지 않고 구멍을 이용하는 방법에 있어서, 빌드업층의 수지 절연층을 형성할 때에 다음번 도금시 그 구멍이 수지로 인하여 덮어씌워 막혀지지 않도록 하기 위하여, 코어기판에 있는 구멍에 수지가 들어가지 않도록 하거나, 들어간 수지를 제거하는 등의 까다로운 작업이 불필요하게 된다.

더욱이 X선발생원이나 전용의 촬상카메라등을 탑재시킨 고가의 노광장치를 새로이 설치할 필요가 없고, 본 장치로 처리한 후, 종래의 노광장치를 그대로 사용할 수 있으므로 다층회로기판 제조에 따르는 투자, 제조공정의 효율화면에서 지대한 효과를 기대할 수 있다.

이상 설명한바와 같이 본 발명의 표시장치에 의하면, 기준마크에 근거하여 다층회로기판의 표층에 타의 마크를 형성할 수 있고, 다층회로기판의 위치맞춤 정밀도의 향상과 공정 및 장치의 간략화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims

절연층과 도전패턴을 그린 도전층을 갖는 다층 회로기판의 제조공정에 사용되는 다층회로기판 제조용 표시장치에 있어서,

상기 다층 회로기판의 층에 형성된 기준마크를 포함하는 영역에 X선을 조사하여 이 기준마크의 위치를 검출하는 수단과,

이 기준마크의 검출위치에 근거하여, 다층 회로기판의 표면층에 타(他)의 마크를 형성하는 수단을 구비함을 특징으로 하는 다층회로기판 제조용 표시장치.
청구항 1 에 있어서,

타(他)의 마크를 형성하는 수단이, 상기 타의 마크를 계속하여 형성하고자 하는 도전층 위에 형성함을 특징으로 하는 다층회로기판 제조용 표시장치.
청구항 1 에 있어서,

상기 타(他)의 마크를 형성하는 수단이, 상기 타의 마크를 계속하여 형성하고자 하는 도전층의 패터닝(patterning)용 레지스트 위에 형성함을 특징으로 하는 다층회로기판 제조용 표시장치.
청구항 1 에 있어서,

상기 타(他)의 마크를 형성하는 수단이, 상기 타(他)의 마크를 계속하여 형성하고자 하는 도전층의 패터닝(patterning)용 드라이필름 레지스트 위에, 이 드라이필름 레지스트를 발색(發色)시켜 형성함을 특징으로 하는 다층회로기판 제조용 표시장치.
청구항 1 에 있어서,

상기 검출수단이, 다층 회로기판내의 이 기준마크를 X선에 의하여 형광판 위에 투영시키고, 이 기준마크의 영상을 가시광으로 변환시킨 다음,

이 기준마크의 영상을 CCD 카메라로 촬상함을 특징으로 하는 다층회로기판 제조용 표시장치.