KR100953185B1 - 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치,이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고인쇄회로기판의 제조 방법 - Google Patents

비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치,이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고인쇄회로기판의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100953185B1
KR100953185B1 KR1020070079301A KR20070079301A KR100953185B1 KR 100953185 B1 KR100953185 B1 KR 100953185B1 KR 1020070079301 A KR1020070079301 A KR 1020070079301A KR 20070079301 A KR20070079301 A KR 20070079301A KR 100953185 B1 KR100953185 B1 KR 100953185B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser beam
film
laser
delete delete
register
Prior art date
Application number
KR1020070079301A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090015195A (ko
Inventor
이억기
박종국
이치형
Original Assignee
티에스씨멤시스(주)
이억기
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 티에스씨멤시스(주), 이억기 filed Critical 티에스씨멤시스(주)
Priority to KR1020070079301A priority Critical patent/KR100953185B1/ko
Priority to CNA2008101458577A priority patent/CN101393374A/zh
Priority to TW097130364A priority patent/TW200911439A/zh
Publication of KR20090015195A publication Critical patent/KR20090015195A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100953185B1 publication Critical patent/KR100953185B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/57Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/351Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for trimming or tuning of electrical components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)

Abstract

비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치, 이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고 인쇄회로기판의 제조 방법이 개시된다. 비축-회전 광학계를 이용한 레이저 조사 방법 및 장치는 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성하고, 이를 비축-회전하는 빔-쉐이퍼를 갖는 광학계로 통과시켜 상기 레이저 빔의 스팟이 원형으로 회전하게 변형시킨다. 그리고, 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치는 언급한 비축-회전 광학계를 이용한 레이저 조사 방법 및 장치를 적용하여 그 저면이 대체로 편평한 모양을 가지게 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단한다. 아울러, 인쇄회로기판의 제조는 언급한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치를 적용하여 필름 레지스터가 갖는 저항값을 설정된 저항값으로 조정하고, 이어서 저항값이 조정된 필름 레지스터를 갖는 기판 상에 보호층을 형성한다.

Description

비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치, 이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고 인쇄회로기판의 제조 방법{Method of trimming a film resistor by a laser with an off-axis spinning beam deliver system}
본 발명은 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치, 이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 필름 레지스터가 갖는 저항값을 설정된 저항값으로 조정하기 위한 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치, 이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고 인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.
임베디드(embedded) 인쇄회로기판은 저항이나 커패시터 등과 같은 수동 부품을 인쇄회로기판 자체에 형성한 제품으로써, 대한민국 등록특허 483,623호 등에 개시되어 있다.
언급한 임베디드 인쇄회로기판에서 저항은 필름 레지스터(thin film resistor)로 통칭하고, 주로 인쇄회로기판 상에 이격되게 패터닝된 전극 패턴들과 전극 패턴들 사이를 연결하는 저항 패턴을 포함한다. 여기서, 저항 패턴은 카본(C)과 실버(Ag) 등의 첨가물을 포함하는 카본 페이스트(carbon paste)를 포함하고, 스크린 프린팅을 수행하여 형성한다.
여기서, 임베디드 인쇄회로기판을 형성할 때 필름 레지스터를 오차 범위 이내의 설정된 저항값을 갖도록 형성하는 것은 용이하지 않다. 이에, 일반적으로 임베디드 인쇄회로기판의 제조에서는 필름 레지스터를 형성한 후, 필름 레지스터가 갖는 저항값을 오차 범위 이내의 설정된 저항값으로 조정하기 위한 트리밍(trimming)을 수행한다. 언급한 트리밍에서는 주로 가우시안 프로파일(Gaussian profile)을 갖는 레이저 빔을 사용한다. 즉, 인쇄회로기판 상에 필름 레지스터를 형성한 후, 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 사용하여 필름 레지스터의 일부를 절단(제거)함으로써 필름 레지스터가 갖는 저항값을 오차 범위 이내의 설정된 저항값으로 조정하는 것이다.
그러나, 트리밍에 의해 필름 레지스터가 갖는 저항값을 오차 범위 이내의 설정된 저항값으로 조정하여도 시간이 경과함에 따라 조정된 저항값이 변화하여 오차 범위를 벗어나는 상황이 빈번하게 발생한다. 이는, 레이저에 의해 절단된 부위의 필름 레지스터에 생성된 탄화물 파티클이나 실버 등과 같은 잔류 물질이 영향을 끼치기 때문인 것으로 확인된다.
구체적으로, 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 사용하여 필름 레지스터를 절단하면 입구가 넓고 저면은 매우 좁은 그루브(groove) 형태의 절단 부위가 나타난다. 이와 같이, 언급한 필름 레지스터의 절단 부위가 그루브 형태를 갖는 것은 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔의 에너지 밀도가 중심 부위가 높고, 가장 자리 부위가 낮기 때문이다. 이에, 절단 부위의 주변에 카본 페이스트의 실버나 파티클들이 일부 잔류하게 되고, 매우 좁은 그루브 형태의 절단 부위의 저면에서는 언급한 잔류 물질을 통하여 전자들의 이동이 이루어진다. 그러므로, 트리밍을 수행할 때의 필름 레지스터가 갖는 저항값과 트리밍을 수행하고 다소의 시간이 경과한 이후의 필름 레지스터가 갖는 저항값이 달라지는 것이다.
그리고, 트리밍을 수행할 때 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔의 에너지 밀도를 높여서 절단 부위의 주변에 잔류하는 실버를 녹여 언급한 저항값의 변화를 방지할 수도 있다. 그러나, 이 경우에는 저항값의 변화를 방지할 수는 있으나, 카본 페이스트의 페이스트와 기판이 심하게 탄화되는 상황이 발생한다.
그러므로, 언급한 바와 같이 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 사용하여 트리밍을 수행할 경우에는 필름 레지스터가 갖는 저항값을 설정된 오차 범위 이내로 조정하는 것이 용이하지 않다.
본 발명의 제1 목적은 설정된 오차 범위 이내의 저항값을 갖는 필름 레지스터의 트리밍에 용이하게 적용할 수 있는 비축-회전 광학계를 이용한 레이저 조사 방법과 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2 목적은 언급한 레이저 조사 방법과 장치를 적용한 필름 레지스터의 트리밍 방법과 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제3 목적은 언급한 필름 레지스터의 트리밍 방법과 장치를 적용한 인쇄회로기판의 제조 방법을 제공하는데 있다.
언급한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비축-회전 광학계를 이용한 레이저 조사 방법은 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성하고, 이를 비축-회전하는 빔 쉐이퍼를 갖는 광학계로 통과시켜 상기 레이저 빔의 스팟이 원형으로 회전하게 변형시킨다.
언급한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비축-회전 광학계를 이용한 레이저 조사 장치는 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성하는 레이저 생성부 및 상기 레이저 빔이 통과하는 경로에 위치하고, 비축-회전하는 빔 쉐이퍼를 갖는 광학계를 포함한다. 이에, 상기 광학계의 빔 쉐이퍼로 레이저 빔을 통과시킴으로써 상기 레이저 빔은 그 스팟이 원형으로 회전하도록 변형된다.
여기서, 상기 광학계의 빔 쉐이퍼는 다수개의 렌즈를 포함한다. 특히, 상기 다수개의 렌즈 중에서 적어도 하나의 렌즈는 비축-회전이 가능한 구조를 갖는 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 수 백 내지 수 만rpm으로 비축-회전하는 것이 바람직하다.
언급한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 레지스터의 트리밍 방법은 기판 상에 형성한 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사하기 위한 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성하고, 비축-회전하는 빔 쉐이퍼를 갖는 광학계로 상기 레이저 빔을 통과시켜 상기 레이저 빔의 스팟이 원형으로 회전하게 변형시킨다. 그리고, 상기 변형된 레이저 빔을 상기 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사하여 그 저면이 편평한 모양을 가지게 상기 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단한다.
언급한 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 레지스터의 트리밍 장치는 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성하는 레이저 생성부와, 상기 레이저 빔이 통과하는 경로에 위치하고, 상기 레이저 빔이 통과할 때 비축-회전함으로써 상기 레이저 빔의 스팟이 원형으로 회전하게 변형시키는 광학계 및 상기 변형된 레이저 빔이 조사되는 위치에 설치되고, 필름 레지스터가 형성된 기판이 놓여지는 스테이지를 포함한다. 이에, 상기 변형된 레이저 빔이 상기 스테이지에 놓여진 기판의 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사됨에 따라 그 저면이 편평한 모양을 가지게 상기 타겟 영역의 필름 레지스터의 절단이 이루어진다.
언급한 본 발명의 제3 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법은 기판 상에 서로 마주하는 전극 패턴들 및 상기 전극 패턴들 사이를 연결하는 저항 패턴을 포함하는 필름 레지스터를 형성한다. 그리고, 비축-회전하는 광학계에 의해 그 스팟이 원형으로 회전하도록 변형시킨 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 상기 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사하여 그 저면이 편평한 모양을 가지게 상기 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단한다. 이와 같이, 상기 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단시킴으로써 상기 필름 레지스터가 갖는 저항값은 설정된 저항값으로 조정된다. 이어서, 상기 절단에 의해 저항값이 조정된 필름 레지스터를 갖는 기판 상에 보호층을 형성한다.
이와 같이, 본 발명에서는 그 스팟이 원형으로 회전하게 변형시킨 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 사용하여 트리밍을 수행한다. 이에, 그 저면이 편평한 모양을 갖도록 필름 레지스터의 절단이 이루어진다. 따라서, 트리밍을 수행한 이후 필름 레지스터의 절단 부위에 카본 페이스트의 실버가 잔류하여도 그 저면이 편평하기 때문에 언급한 실버를 통한 전자들의 이동이 거의 이루어지지 않는다.
그러므로, 본 발명의 방법들과 장치들을 적용할 경우 그 저항값이 설정된 오차 범위 이내를 갖는 필름 레지스터를 용이하게 제조할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
레이저의 조사 장치 및 방법
이하, 본 발명의 레이저의 조사 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 광학계의 렌즈가 비축-회전하는 상태를 나타내는 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2의 광학계의 렌즈를 비축-회전시키는 부재를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 레이저의 조사 장치(100)는 레이저 생성부(10), 광학계(12) 등을 포함한다.
여기서, 레이저 생성부(10)는 조사되는 그 에너지 밀도가 중심 부위가 높고, 가장 자리 부위가 낮은 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성하는 부재로써, 본 발명에서는 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔의 생성이 가능할 경우 레이저 생성부(10)는 그 종류에 제한되지는 않는다. 언급한 레이저 생성부로 사용할 수 있 는 예로서는 Nd:YAG 혹은 Nd:YVO4 등을 레이저 매체로 가우시안 빔을 생성 시키는 고체 레이저에서 발생되는 1064nm 빔, 주파수 변조를 통하여 얻는 532nm(2 배수-주파수, frequency-doubled), 355nm (3 배수-주파수, frequency-tripled), 266nm (4 배수-주파수, frequency-quadrupled) 레이저 빔 등을 들 수 있다.
그리고, 광학계(12)는 레이저 빔을 집속 및/또는 발산시킬 수 있는 부재로써, 본 발명에서는 도 2 및 도 3에서와 같이 렌즈(lens)(12a), 렌즈(12a)를 비축-회전시키는 부재(12b) 등을 포함한다. 특히, 언급한 광학계(12)로 사용하는 렌즈(12a)의 경우에는 그 개수, 종류 등에 한정되지 않는다. 이에, 본 발명의 광학계(12)로 사용할 수 있는 렌즈(12a)의 예로서는 구면 볼록 렌즈(spherical convex lens), 구면 오목 렌즈(spherical concave lens) 등을 들 수 있다.
아울러, 본 발명에서는 광학계(12)가 비축(off-axis)-회전하는 구조를 가져야 한다. 이에, 도 2에 도시된 바와 같이 광학계(12)의 렌즈(12a)를 비축-회전하는 구조로 형성한다. 여기서, 비축-회전하는 구조는 렌즈(12a)의 중심축(C1)으로부터 이격된 거리(d1)의 비축(C2)을 중심으로 회전하는 것이다. 여기서, 도 2의 점선들은 광학계(12)의 렌즈(12a)가 비축-회전하는 괘적을 나타낸다. 즉, 언급한 광학계(12)의 렌즈(12a)는 비축(C2)을 중심으로 회전하기 때문에 렌즈(12a)의 중심축(C1)은 내부 궤적(t1)을 그리며 회전하고, 렌즈(12a)의 테두리(C3)는 외부 궤적(t3)을 그리며 회전한다. 이때, 레이저 생성부(10)에서 나온 레이저 빔은 항상 비축(C2)을 중심으 로 고정되어 조사된다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 광학계(12)의 렌즈(12a)를 비축-회전시키기 위한 부재(회전부)(12b)가 렌즈와 연결된다. 이때, 회전부(12b)는 렌즈(12a)를 약 수 백 내지 수 만rpm으로 회전시킬 수 있는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명에서는 광학계(12)의 렌즈(12a)를 수 만rpm으로 회전시키는 회전부(12b)를 마련하는 것이 더욱 바람직하다. 그러므로, 언급한 회전부(12b)는 고속 회전이 가능한 모터, 에어 스핀들(air spindle) 등을 포함할 수 있다.
언급한 바와 같이, 본 발명의 레이저의 조사 장치(100)는 레이저 생성부(10)와 광학계(12)를 포함하고, 특히 광학계(12)는 비축-회전하는 구조를 갖고, 렌즈(12a)와 회전부(12b)를 포함하고, 레이저 생성부(10)로부터 조사되는 레이저 빔이 통과할 수 있는 경로에 위치시킨다. 이때, 광학계(12)가 비축-회전하여도 레이저 생성부(10)로부터 조사되는 레이저 빔은 항상 광학계(12)를 통과할 수 있도록 위치시킨다.
이와 같이, 본 발명의 레이저 조사 장치(10)는 비축-회전하는 광학계(12)로 레이저 빔을 통과시킨다. 그러면, 언급한 광학계(12)를 통과한 레이저 빔은 그 스팟(spot)이 원형으로 회전한다.
이하, 본 발명의 레이저의 조사 방법에 대하여 설명하기로 한다.
언급한 레이저 생성부(10)를 사용하여 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성한다. 그리고, 레이저 빔을 광학계(12)로 통과시킨다. 이때, 광학계(12)는 비축-회전하고 있는 상태에 있다. 즉, 본 발명에서는 비축-회전하는 광학계(12)의 렌즈(12a)로 레이저 빔을 통과시키는 것이다. 여기서, 광학계(12)의 렌즈(12a)의 비축-회전은 약 수 백 내지 수 만rpm을 갖도록 조정한다. 이와 같이, 수 백 내지 수 만rpm으로 비축-회전하는 광학계(12)로 레이저 빔을 통과시키면 언급한 레이저 빔은 그 스팟이 원형으로 회전하게 변형된다.
이에, 도 4에 도시된 바와 같이, 일반적인 레이저 빔의 스팟을 가공선을 따라 진행시킬 경우에는 직선 형태(41)로 나타나지만, 본 발명의 그 스팟을 원형으로 회전하게 변형시킨 레이저 빔을 가공선을 따라 진행시킬 경우에는 일정한 폭(d2)을 갖는 형태(43)로 나타난다.
그러므로, 언급한 본 발명의 레이저의 조사 장치 및 방법을 가공물의 절단에 이용할 경우 절단이 이루어지는 부위는 나선형으로 중복되어 회전하는 레이저 빔 스팟에 의해서 그 저면이 편평한 모양을 가지도록 가공물을 절단할 수 있는 것이다.
필름 레지스터의 트리밍 장치 및 방법
이하, 언급한 레이저의 조사 장치를 적용한 필름 레지스터의 트리밍 장치에 대하여 설명하기로 한다. 그리고, 도 1의 레이저의 조사 장치와 중복되는 부재들에 대해서는 동일 부호를 사용하기로 한다.
도 5는 도 1의 레이저 조사 장치를 적용한 필름 레지스터의 트리밍 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 5를 참조하면, 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)는 레이저 생성부(10), 광학계(12), 스테이지(14), 파티클 제거부(60), 저항 측정부(65), 제어부(67), 구동부(69) 등을 포함한다.
구체적으로, 레이저 생성부(10)는 도 1의 레이저 조사 장치(100)에서와 동일한 부재이다. 그러므로, 레이저 생성부(10)는 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성하는 부재로써, 본 발명에서는 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔의 생성이 가능할 경우에는 그 종류에 제한되지는 않는다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 레이저 생성부(10)로서 고체 레이저를 사용한 레이저 빔의 생성이 가능한 고체 레이저 발진기를 포함한다. 이에, 본 발명에서 사용할 수 있는 레이저 생성부(10)의 예로서는 Nd:YAG 레이저 생성부, Nd:YLF 레이저 생성부, Nd-YVO4 레이저 생성부 등을 들 수 있다.
그리고, 광학계(12)의 경우에도 도 1의 레이저 조사 장치에서와 동일한 부재를 포함한다. 이에, 광학계(12)는 레이저 생성부(10)에 의해 생성된 레이저 빔이 통과하는 경로에 위치하고, 언급한 레이저 빔이 통과할 때 비축-회전하여 광학계(12)를 통과하는 레이저 빔의 스팟을 원형으로 변형시킨다.
여기서, 언급한 광학계(12)는 빔 쉐이퍼(beam shaper)(13)를 구성하는 렌즈들(12a, 12c)과 언급한 렌즈들(12a, 12c) 중에서 특정 렌즈(12a)를 비축-회전시키기 위한 회전부(12b)를 포함하고, 아울러 후술하는 바와 같이 보다 더 다양한 부재들을 포함한다.
먼저, 광학계(12)는 다수개의 렌즈(12a, 12c)로 이루어지는 빔 쉐이퍼(13)를 포함한다. 다수개의 렌즈(12a, 12c)는 주로 구면 볼록 렌즈, 구면 오목 렌즈 등을 포함한다. 특히, 언급한 다수개의 렌즈(12a, 12c)로 구성되는 빔 쉐이퍼(13)는 빔 익스펜더(beam expander), 빔 콜리메이터(beam collimater) 등의 배열로 이루어질 수 있다. 아울러, 본 발명의 일 실시예에서는 빔 익스펜더가 사용되고, 비축-회전이 이루어지지는 렌즈로서 구면 볼록 렌즈(12a)를 선택하지만, 이에 제한되지 않고 구면 오목 렌즈(12c)를 선택되거나, 구면 볼록 렌즈(12a)와 구면 오목 렌즈(12c)를 동시에 선택하여도 무방하다. 즉, 빔 쉐이퍼(13)를 구성하는 적어도 하나의 렌즈만을 비축-회전시킴으로써 빔 스팟을 원형으로 회전시키는 것을 달성할 수 있는 것이다. 또한, 비축-회전이 이루어지는 렌즈인 구면 볼록 렌즈(12a) 및/또는 구면 오목 렌즈(12c)의 설치 위치에도 제한되지 않는다. 즉, 비축-회전이 이루어지는 렌즈(12a)가 레이저 빔이 조사되는 경로 상에 위치할 경우에는 후술하는 광학계(12)의 미러(mirror)(121a, 121b), 갈바노미터(galvanometer) 스캐너(123), 에프-세타(f-theta) 렌즈(124) 사이들 어디에 위치하여도 무방하다.
아울러, 언급한 바와 같이 비축-회전이 이루어지는 렌즈(12a)에는 회전부(12b)가 연결된다. 이때, 회전부(12b)는 언급한 바와 같이 광학계(12)의 렌즈(12a)를 약 수 백 내지 수 만rpm으로 회전시키는 구성을 갖는다. 그러므로, 회전부(12b)의 예로서는 비축-회전이 이루어지는 렌즈(12a)와 연결되는 모터, 에이 스핀들 등을 들 수 있다.
그리고, 광학계(12)는 언급한 바와 같이 미러(121a, 121b), 갈바노미터 스캐 너(123), 에프-세타(124) 등을 포함한다. 여기서, 미러(121a, 121b)는 레이저 생성부(10)로부터 조사되는 레이저 빔의 경로를 변경시키는 부재이고, 갈바노미터 스캐너(123)는 스테이지(14)에 놓여지는 가공물로 레이저 빔의 경로를 유도하는 부재이고, 에프-세타 렌즈(124)는 스테이지(14)에 놓여지는 가공물로 레이저 빔을 집속시키는 부재이다.
이와 같이, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)에서의 광학계(12)는 렌즈들(12a, 12c), 회전부(12b) 뿐만 아니라 미러(121a, 121b), 갈바노미터 스캐너(123), 에프-세타 렌즈(124) 등을 포함한다. 이에, 광학계(12)를 통과하는 레이저 빔의 스팟을 원형으로 회전하게 변형시킬 뿐만 아니라 그 스팟이 원형으로 회전하도록 변형된 레이저 빔을 스테이지(14) 상에 놓여지는 가공물로 유도 및 집속하는 기능을 갖는다.
또한, 스테이지(14)는 가공물이 놓여지는 부재로써, 본 발명에서는 필름 레지스터가 형성된 기판(50)이 놓여지는 부재이다. 이에, 스테이지(14)는 그 스팟이 원형으로 회전하게 변형된 레이저 빔이 조사되는 위치에 설치된다. 여기서, 언급한 변형된 레이저 빔에 의해 필름 레지스터를 가공할 때 변형된 레이저 빔은 필름 레지스터의 가공선을 따라 진행해야 한다. 그러므로, 변형된 레이저 빔 자체가 갈바노미터 스캐너(123)에 의하여 가공선을 따라 진행되거나, 기판(50)이 놓여지는 스테이지(14) 자체가 가공선을 따라 진행되어야 한다. 따라서, 기판(50)이 놓여지는 스테이지(14) 자체가 가공선을 따라 진행될 경우에는 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)는 스테이지(14)와 연결되는 구동부(69)를 포함한다. 이에, 구동 부(69)를 사용하여 스테이지(14)에 놓여진 기판(50)으로 조사되는 레이저 빔이 최초로 조사되는 영역을 기준으로 전,후 그리고 좌,우로 진행이 가능하게 이동시킨다.
따라서, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)는 트리밍을 수행할 때 스테이지(14)에 놓여진 필름 레지스터의 타겟 영역으로 그 스팟이 원형으로 회전하게 변형된 레이저 빔을 조사하여 그 저면이 편평한 모양을 가지게 필름 레지스터를 절단할 수 있다.
그리고, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치(100)는 필름 레지스터를 절단할 때 절단이 이루어지는 타겟 영역에 잔류하는 파티클을 제거하는 부재로써 언급한 파티클 제거부(60)를 포함한다. 여기서, 파티클 제거부(60)는 스테이지(14)에 놓여진 기판(50)의 필름 레지스터의 타겟 영역 즉, 트리밍이 이루어지는 영역을 향하게 설치되는 분사부(60a)를 포함한다. 이에, 파티클 제거부(60)의 분사부(60a)를 사용하여 변형된 레이저 빔을 조사하여 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단할 때 타겟 영역으로 가스를 분사한다. 만약 트리밍이 이루어지는 타겟 영역으로 가스를 분사하지 않을 경우에는 타겟 영역에 파티클이 잔류하고, 파티클로 인하여 설정된 저항값을 용이하게 얻지 못하기 때문에 언급한 파티클 제거부(60)를 설치한다. 여기서, 파티클 제거부(60)의 분사부(60a)로부터 타겟 영역으로 분사되는 가스의 예로서는 에어, 질소, 불활성 가스 등을 들 수 있다. 특히, 불활성 가스의 경우에는 헬륨 가스, 네온 가스, 아르곤 가스 등을 들 수 있다. 아울러, 헬륨 가스의 경우에는 냉각 특성을 가지고 있기 때문에 파티클을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 트리밍을 수행할 때 발생하는 고온을 내려주는 역할도 수행할 수 있다. 또한, 질소 가스는 레이저를 조사할 때 발생되는 탄소 파티클을 카보나이트라이드(CN) 가스로 결합시킴으로써 잔류 파티클의 양을 충분하게 감소시키는 역할을 수행할 수 있다. 이에, 본 발명에서는 파티클 제거부(60)의 분사부(60a)의 가스로써 헬륨 가스 및/또는 질소 가스를 사용하는 것이 보다 효율적이다. 또한, 파티클 제거부(60)는 언급한 분사부(60a) 뿐만 아니라 흡입부(60b)를 더 포함하기도 한다. 여기서, 흡입부(60b)는 분사부(60a)에 의해 제거가 이루어지는 파티클을 흡입하는 부재이다.
이에, 파티클 제거부(60)는 분사부(60a)를 사용하여 절단이 이루어지고 있는 타겟 영역에 잔류하는 파티클을 불어내고, 흡입부(60b)를 사용하여 파티클을 흡입하는 구성을 갖는다. 그러므로, 본 발명에서의 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)는 언급한 파티클 제거부(60)를 포함함으로써 트리밍에 의해 필름 레지스터의 절단이 이루어짐에 따라 발생하는 파티클을 타겟 영역으로부터 용이하게 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)를 사용할 경우에는 언급한 파티클로 인하여 저항값이 변화하는 것을 충분하게 감소시킬 수 있다.
아울러, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)는 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단함에 따라 변화하는 필름 레지스터가 갖는 저항값을 측정하는 저항 측정부(65)를 포함한다. 여기서, 저항 측정부(65)는 주로 옴-미터(Ohm-meter)와 프로브(probe)를 포함한다. 또한, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)는 저항 측정부(65)로부터 측정이 이루어지고 있는 필름 레지스터가 갖는 저항값을 입력받고, 그 결과로써 레이저 생성부(10)를 제어하는 제어부(67)를 포함한다.
이에, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)는 언급한 저항 측정부(65)를 사용하여 타겟 영역의 필름 레지스터의 절단의 절단에 의해 계속적으로 변화하는 필름 레지스터의 저항값을 실시간으로 측정하고, 이를 언급한 제어부(67)로 출력한다. 따라서, 제어부(67)는 변화하는 필름 레지스터의 저항값을 실시간으로 입력받고, 이를 근거로 레이저 생성부(10)의 가동을 중단시킨다. 즉, 저항 측정부(65)와 제어부(67)를 이용함으로써 트리밍에 의해 필름 레지스터가 설정된 오차 범위 이내의 저항값을 가질 경우에는 레이저 생성부(10)의 동작을 중단시키는 것이다. 이때, 저항 측정부(65)와 제어부(69)를 이용한 레이저 생성부(10)의 동작 중단은 주로 0.05 내지 0.1초 이내에 이루어진다.
언급한 바와 같이, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치(500)는 저항 측정부(65)와 제어부(67)에 의해 보다 정밀하게 설정된 오차 범위 이내의 저항값을 갖는 필름 레지스터의 트리밍을 수행할 수 있다.
이하, 언급한 필름 레지스터의 트리밍 장치를 사용한 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 필름 레지스터가 형성된 기판(50)을 스테이지(14)에 위치시킨다. 이때, 기판(50) 상에 형성된 필름 레지스터는 전극 패턴들과 저항 패턴을 포함한다. 여기서, 전극 패턴들은 기판(50) 상에 서로 마주하게 패터닝되어 있고, 저항 패턴은 전극 패턴들 사이를 연결하도록 패터닝되어 있다. 특히, 전극 패턴들로 형성할 수 있는 재질의 예로서는 구리, 알루미늄 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용하거나 혼합하여 사용할 수 있다. 아울러, 저항 패턴들로 형성할 수 있는 물질의 예로서는 카본 페이스트를 들 수 있고, 이 경우 약 40 내지 80%의 카본 및 약 20 내지 60%의 실버를 포함한다. 특히, 본 발명에서는 약 60%의 카본 및 약 40%의 실버를 포함하는 카본 페이스트를 사용하여 저항 패턴을 형성한다.
이어서, 레이저 생성부(10)를 사용하여 기판(50) 상에 형성한 필름 레지스터의 타겟 영역 즉, 저항 패턴의 설정된 영역으로 조사하기 위한 레이저 빔을 생성한다. 이때, 레이저 빔은 가우시안 프로파일을 갖는다. 아울러, 본 발명에서의 레이저 빔은 고체 레이저를 사용하여 생성한다.
언급한 바와 같이, 레이저 생성부(10)를 사용하여 생성한 레이저 빔은 광학계(12)를 통과한다. 이때, 광학계(12)는 비축-회전하고 있다. 특히, 광학계(12)에 포함되는 부재들 중의 하나인 특정 렌즈(12a)가 비축-회전한다. 이때, 광학계(12)의 비축-회전은 약 수 백 내지 수 만rpm으로 이루어진다. 이와 같이, 레이저 빔이 비축-회전하는 광학계(12)를 통과함에 따라 레이저 빔의 스팟은 원형으로 회전하게 변형된다.
그리고, 그 스팟이 원형으로 회전하게 변형된 레이저 빔을 스테이지(14) 상에 위치한 기판(50)의 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사한다. 이에, 레이저 빔이 조사된 타겟 영역의 필름 레지스터는 절단이 이루어진다. 즉, 필름 레지스터가 오차 범위 이내의 설정된 저항값을 갖도록 트리밍이 이루어지는 것이다. 이때, 필름 레지스터의 절단을 위한 레이저 빔은 그 스팟이 원형으로 회전하게 변형된 상태를 갖기 때문에 도 6 및 도 7에서와 같이 필름 레지스터의 절단 부위는 그 저면(55a)이 편평한 모양을 갖는다. 이는, 레이저 빔이 비축-회전하는 광학계(12)를 통과하여 그 스팟이 원형으로 회전하게 변형됨으로써 도 4에서 설명한 바와 같이 일정한 폭(d2)을 갖는 형태로 조사되기 때문이다. 또한, 레이저 절단 폭(d2)은 렌즈(12a)의 중심축(C1)으로부터 이격된 거리(d1)에 비례하며, 비율은 에프-세타 렌즈(124)의 배율에 의하여 결정된다. 여기서, 부호 50은 기판을 나타내고, 부호 53은 필름 레지스터의 전극 패턴을 나타내고, 부호 55는 필름 레지스터의 저항 패턴을 나타낸다.
특히, 본 발명에서는 레이저 빔의 스팟이 갖는 원형의 크기를 용이하게 조절할 수 있다. 이는, 광학계의 비축-회전을 위한 비축을 조절함으로써 달성할 수 있다. 즉, 비축을 중심으로부터 멀리 이격시킬 경우에는 비축이 중심에 가까운 경우에 비해 보다 큰 원형으로 회전하는 스팟을 구현할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 트리밍의 수행에서는 원하는 선폭을 갖도록 필름 레지스터를 절단할 수 있다. 즉, 그 저면이 원하는 선폭을 갖도록 트리밍이 가능한 것이다.
아울러, 언급한 변형된 레이저 빔을 사용하여 타겟 영역의 필름 레지스터를 제거할 때 파티클 제거부(60)를 사용하여 타겟 영역에 잔류하는 파티클을 제거한다. 즉, 파티클 제거부(60)의 분사부(60a)를 사용하여 타겟 영역으로 가스를 분사하고, 파티클 제거부(60)의 흡입부(60b)를 사용하여 가스의 분사에 의해 흩날리는 파티클을 흡입함으로써 타겟 영역에 잔류하는 파티클을 제거하는 것이다.
또한, 본 발명에서는 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단할 때 필름 레지스터가 갖는 저항값을 계속적으로 측정한다. 즉, 저항 측정부(65)를 사용하여 타겟 영 역의 필름 레지스터를 절단함에 따라 변화하는 필름 레지스터가 갖는 저항값을 측정하는 것이다. 그리고, 저항 측정부(65)를 사용한 저항값은 제어부(67)로 출력된다. 이어서, 제어부(67)는 필름 레지스터의 변화하는 저항값을 계속적으로 입력받고, 오차 범위 이내의 설정된 저항값이 입력될 경우 레이저 생성부(10)의 동작을 중단시킨다. 그러면, 필름 레지스터의 타겟 영역으로 변형된 레이저 빔의 조사가 중단되고, 일련의 트리밍 공정이 종료된다.
아울러, 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단할 때 가공선 즉, 절단선을 따라 변형된 레이저 빔이 이동하여야 한다. 그러므로, 본 발명에서는 언급한 구동부(69)를 사용하여 스테이지를 전,후 그리고 좌,우로 이동시키거나 또는 변형된 레이저 빔 자체를 갈바노미터 스캐너(123)를 이용하여 가공선을 따라 이동시킬 수도 있다.
언급한 바와 같이, 본 발명에서는 그 스팟이 원형으로 회전하는 레이저 빔을 조사하여 필름 레지스터가 갖는 저항값을 조정하는 트리밍을 수행한다. 이에, 절단이 이루어진 필름 레지스터의 저면은 편평한 모양을 갖는다. 그러므로, 종래와는 달리 절단이 이루어진 필름 레지스터의 저면에서 카본 페이스트의 실버를 통한 전자의 이동이 거의 이루어지지 않는다. 즉, 저면이 충분한 간격을 갖는 편평한 모양으로 절단 부위가 형성되기 때문에 카본 페이스트의 실버를 통한 전자의 이동이 용이하게 이루어지지 않기 때문이다.
따라서, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치 및 방법을 사용할 경우에는 오차 범위 이내의 설정된 저항값을 갖는 필름 레지스터를 제조하는 공정을 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 카본 페이스트의 실버를 통한 전자의 이동을 미연 에 차단하기 때문에 다소의 시간이 경과하여도 트리밍이 이루어진 필름 레지스터가 갖는 저항값이 달라지는 것을 충분하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 필름 레지스터의 트리밍 장치 및 방법을 사용할 경우에는 트리밍이 이루어지는 필름 레지스터의 타겟 영역에 잔류하는 파티클을 용이하게 제거할 수 있기 때문에 언급한 파티클로 인하여 저항값이 변화하는 것도 충분하게 방지할 수 있다. 아울러, 헬륨 가스, 질소 가스 등을 사용함으로써 레이저 빔에 의하여 필름 레지스터에 가해지는 열적 스트레스를 충분하게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 잔류 파티클의 양도 충분하게 감소시킬 수 있다.
본 발명에서는 언급한 바와 같이 비축-회전하는 광학계를 이용하여 레이저 빔의 스팟이 원형으로 회전하게 변형시키고, 이를 트리밍에 사용하여 절단이 이루어지는 필름 레지스터의 저면이 편평한 모양을 갖도록 한다. 그리고, 미국 등록특허 6,534,743호에는 빔 형성 소자(beam shaping element)와 개구(aperture) 등을 이용하여 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 균일한 에너지 밀도 공간 프로파일을 갖는 레이저 빔으로 변형하여 필름 레지스터의 트리밍에 적용하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 본 발명의 경우에는 광학계의 비축-회전을 통하여 레이저 빔의 스팟을 원형으로 회전하게 변형시키는 것으로써, 언급한 미국 등록특허에는 광학계의 비축-회전에 대해서는 침묵하고 있기 때문에 본 발명과 언급한 미국 등록특허는 분명 다른 것을 확인할 수 있다.
인쇄회로기판의 제조 방법
이하, 언급한 필름 레지스터의 트리밍 장치 및 방법을 이용한 인쇄회로기판의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다. 그리고, 이하에서는 언급한 필름 레지스터의 트리밍 장치 및 방법에 개시된 내용과 중복되는 부분의 경우 그 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 부재들에 대해서는 동일 부호를 사용하기로 한다. 또한, 본 발명에서는 인쇄회로기판 중에서도 임베디드 인쇄회로기판에 대한 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이고, 도 9는 도 8b의 평면도이다.
도 8a를 참조하면, 에폭시 등과 같은 수지계로 이루어지는 인쇄회로기판(50)을 마련한다. 이어서, 인쇄회로기판(50) 상에 전극 패턴들(53)을 형성한다. 이때, 전극 패턴들(53)은 주로 구리, 알루미늄 등을 포함하고, 이들은 단독 또는 둘을 혼합하여 사용할 수도 있다. 아울러, 전극 패턴들(53)은 서로 마주하도록 패터닝한다. 여기서, 전극 패턴들(53)은 적층 공정, 사진 식각 공정 등을 수행함으로써 수득할 수 있다.
그리고, 전극 패턴들(53)을 형성한 후, 언급한 전극 패턴들(53)을 연결하는 저항 패턴(55)을 형성한다. 이때, 저항 패턴(55)은 주로 카본 페이스트로써, 약 60%의 카본 및 약 40%의 실버를 포함한다. 또한, 저항 패턴(55)은 스크린 프린팅을 수행하여 수득하는 것이 적절하다.
그러므로, 본 발명에서는 언급한 바와 같이 인쇄회로기판(50) 상에 서로 마주하는 전극 패턴들(53) 및 전극 패턴들(53) 사이를 연결하는 저항 패턴(55)을 포 함하는 필름 레지스터를 형성한다.
도 8b 및 도 9를 참조하면, 필름 레지스터는 저항 패턴(55)을 주로 스크린 프린팅을 수행하여 형성하기 때문에 설정된 오차 범위 이내의 저항값을 갖도록 형성하는 것이 용이하지 않다. 이에, 필름 레지스터의 형성에서는 다소 낮은 저항값을 갖도록 필름 레지스터를 형성하고, 이후에 트리밍을 수행하는 것이다. 즉, 트리밍을 수행하여 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단함으로써 설정된 오차 범위 이내의 저항값을 갖는 필름 레지스터를 수득하는 것이다.
따라서, 본 발명에서는 언급한 도 5의 필름 레지스터의 트리밍 장치를 사용하여 타겟 영역의 필름 레지스터 특히, 저항 패턴(55)을 절단하는 트리밍을 수행한다. 여기서, 언급한 바와 같이 임베디드 인쇄회로기판을 수득하기 위한 트리밍은 도 5에서 설명한 바와 동일하게 때문에 그 설명에 대해서는 생략하기로 한다.
이와 같이, 본 발명에서는 도 5에서와 동일한 트리밍을 수행함으로써 그 저면(55a)이 편평한 모양을 갖는 필름 레지스터를 수득한다. 즉, 언급한 트리밍을 수행하여 그 저면(55a)이 편평한 모양을 갖도록 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단함으로써 필름 레지스터가 갖는 저항값을 설정된 저항값으로 조정하는 것이다.
도 8c를 참조하면, 트리밍을 수행하여 그 저면(55a)이 편평한 모양을 갖도록 필름 레지스터를 절단한 후, 그 결과물 상에 보호층(57)을 형성한다. 이와 같이, 보호층(57)을 형성하는 것은 외부 환경으로부터 필름 레지스터가 손상받는 것을 방지하고, 필름 레지스터가 갖는 저항값이 변화하는 것을 방지하기 위함이다. 이에, 본 발명에서는 솔더 마스크층과 같은 보호층(55)을 형성하는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 임베디드 인쇄회로기판의 제조에서도 그 저면(55a)이 편평한 모양을 갖도록 필름 레지스터를 절단하는 트리밍을 수행함으로써 절단 부위에 잔류하는 카본 페이스터의 실버를 통한 전자의 이동을 충분하게 방지할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 방법에 의해 수득하는 임베디드 인쇄회로기판은 필름 레지스터가 갖는 저항값이 시간이 경과함에 따라 변화하는 것을 충분하게 감소시킬 수 있다.
본 발명에서는 비축-회전하는 광학계를 사용함으로써 그 스팟이 원형으로 회전하는 레이저 빔을 수득할 수 있고, 이를 필름 레지스터의 트리밍에 적용한다. 아울러, 본 발명에서는 언급한 레이저 빔을 사용하여 필름 레지스터의 트리밍을 수행할 때 트리밍을 위한 제어와 파티클의 제거 등을 함께 수행한다. 또한, 본 발명에서는 언급한 필름 레지스터의 트리밍에 대한 장치 및 방법을 임베디드 인쇄회로기판의 제조에 적용한다.
그러므로, 본 발명에서는 그 저면이 편평한 모양을 갖는 필름 레지스터의 절단이 가능하게 트리밍을 수행할 수 있다. 이에, 필름 레지스터가 절단된 부위에서 카본 페이스터의 실버를 통한 전자의 이동을 충분하게 방지할 수 있고, 그 결과 시간이 경과하여도 설정된 오차 범위 이내의 저항값을 갖는 필름 레지스터를 용이하게 수득할 수 있다. 또한, 레이저 빔의 갖는 절단 선폭을 스팟의 회전을 통하여 용이하게 조절할 수 있음에 따라 절단이 이루어지는 부위를 원하는 크기로 용이하게 조절할 수 있다.
아울러, 트리밍을 수행할 때 파티클을 함께 제거함으로써 파티클로 인하여 발생하는 저항값의 변화 등을 충분하게 감소시킬 수 있음에 따라 보다 정밀하게 제어된 저항값을 갖는 필름 레지스터의 수득이 가능하다. 특히, 헬륨 가스, 질소 가스 등을 사용할 수 있기 때문에 레이저 빔의 조사에 의해 절단 부위에 가해지는 열적 스트레스를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 잔류 파티클의 양도 충분하게 감소시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 최근의 임베디드 인쇄회로기판의 제조에 보다 적극적으로 적용할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 광학계의 렌즈가 비축-회전하는 상태를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2의 광학계의 렌즈를 비축-회전시키는 부재를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 1의 레이저의 조사 장치를 사용하여 변형시킨 레이저 빔의 스팟과 일반적인 레이저 빔의 스팟을 비교하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 레이저 조사 장치를 적용한 필름 레지스터의 트리밍 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 6은 도 5의 필름 레지스터의 트리밍 장치를 사용한 트리밍 방법을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 7은 도 6의 Ⅵ-Ⅵ선을 자른 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄회로기판의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 9는 도 8b의 평면도이다.

Claims (47)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 기판 상에 형성한 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사하기 위한 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성하는 단계;
    비축-회전하는 광학계로 상기 레이저 빔을 통과시켜 상기 레이저 빔의 스팟이 원형으로 회전하게 변형시키는 단계; 및
    상기 변형된 레이저 빔을 상기 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사하여 그 저면이 편평한 모양을 가지게 상기 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단하는 단계를 포함하고,
    상기 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사되는 레이저 빔은 최초로 조사되는 영역을 기준으로 전,후 그리고 좌,우를 포함하는 모든 방향으로 진행이 가능하며, 상기 레이저 빔의 모든 방향으로의 진행은 상기 필름 레지스터가 형성된 기판의 움직임에 의해 달성되거나 또는 갈바노미터 스캐너를 이용한 상기 레이저 빔의 경로의 움직임에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 광학계는 다수개의 렌즈로 이루어지는 빔 쉐이퍼를 포함하고, 상기 다수개의 렌즈 중에서 적어도 하나의 렌즈는 200 내지 90,000rpm으로 비축-회전하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 빔 쉐이퍼는 빔 익스펜더 및/또는 빔 콜리메이터인 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  10. 제7 항에 있어서, 상기 필름 레지스터는 기판 상에 서로 마주하게 패터닝된 전극 패턴들 및 상기 전극 패턴들 사이를 연결하도록 패터닝된 저항 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 전극 패턴들은 구리, 알루미늄 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 저항 패턴은 40 내지 80%의 카본 및 20 내지 60%의 실버로 이루어지는 카본 페이스트를 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  13. 제7 항에 있어서, 상기 레이저 빔은 고체 레이저를 사용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 고체 레이저는 1064nm, 532nm, 355nm, 266nm 의 파장값을 갖는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  15. 제7 항에 있어서, 상기 원형으로 회전하는 레이저 빔의 스팟이 갖는 원형의 크기는 상기 광학계의 빔 쉐이퍼가 비축-회전할 때 중심축으로부터 이격된 거리에 의존하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  16. 제7 항에 있어서, 상기 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단할 때 상기 타겟 영역에 잔류하는 파티클을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 파티클의 제거는 상기 타겟 영역에 에어, 질소 가스 및 불활성 가스로 구성되는 그룹으로부터 선택하는 어느 하나를 분사함에 의해 달성하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  18. 제16 항에 있어서, 상기 파티클을 제거하는 단계는,
    상기 타겟 영역에 에어, 질소 가스 및 불활성 가스로 구성되는 그룹으로부터 선택하는 어느 하나를 분사하는 단계; 및
    상기 타겟 영역에 분사한 가스를 흡입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  19. 제7 항에 있어서, 상기 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단함에 따라 변화하는 상기 필름 레지스터가 갖는 저항값을 측정하는 단계; 및
    상기 필름 레지스터가 갖는 저항값이 설정된 저항값을 가질 때 상기 레이저 빔의 생성을 중단시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 방법.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 가우시안 프로파일을 갖는 레이저 빔을 생성하는 레이저 생성부;
    상기 레이저 빔이 통과하는 경로에 위치하고, 상기 레이저 빔이 통과할 때 비축-회전함으로써 상기 레이저 빔의 스팟이 원형으로 회전하게 변형시키고, 상기 레이저 빔의 경로를 유도하는 갈바노미터(galvanometer) 스캐너를 구비하는 광학계; 및
    상기 변형된 레이저 빔이 조사되는 위치에 설치되고, 필름 레지스터가 형성된 기판이 놓여지는 스테이지를 포함하고,
    상기 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사되는 레이저 빔은 최초로 조사되는 영역을 기준으로 전,후 그리고 좌,우를 포함하는 모든 방향으로 진행이 가능하며, 상기 레이저 빔의 모든 방향으로의 진행은 갈바노미터 스캐너를 이용한 상기 레이저 빔의 경로의 움직임에 의해 달성되거나 또는 상기 스테이지가 모든 방향으로 진행이 가능하게 이동함에 의해 달성되고, 상기 변형된 레이저 빔이 상기 스테이지에 놓여진 기판의 필름 레지스터의 타겟 영역으로 조사됨에 따라 그 저면이 편평한 모양을 가지게 상기 타겟 영역의 필름 레지스터의 절단이 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  25. 제24 항에 있어서, 상기 레이저 생성부는 고체 레이저 발진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  26. 제25 항에 있어서, 상기 고체 레이저 발진기는 1064nm, 532nm, 355nm, 266nm 의 파장값을 갖는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  27. 제24 항에 있어서, 상기 광학계는 다수개의 랜즈로 이루어지는 빔 쉐이퍼를 포함하고, 상기 다수개의 렌즈는 비축-회전이 가능한 구조를 갖는 적어도 하나의 렌즈를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 렌즈는 상기 렌즈를 비축-회전시키는 부재에 의해 200 내지 90,000rpm으로 비축-회전하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  28. 제27 항에 있어서, 상기 빔 쉐이퍼는 빔 익스펜더 및/또는 빔 콜리메이터인 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  29. 제24 항에 있어서, 상기 광학계는 상기 레이저 빔의 경로를 변경시키는 미러(mirror) 및 상기 스테이지에 놓여진 기판의 필름 레지스터의 타겟 영역으로 상기 레이저 빔을 집속시키는 에프-세타(f-theta) 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  30. 제24 항에 있어서, 상기 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단할 때 상기 타겟 영역에 잔류하는 파티클을 제거하는 파티클 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  31. 제30 항에 있어서, 상기 파티클 제거부는 상기 스테이지에 놓여진 기판의 필름 레지스터의 타겟 영역을 향하게 설치되고, 상기 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단할 때 상기 타겟 영역으로 가스를 분사하는 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  32. 제31 항에 있어서, 상기 파티클 제거부는 상기 분사부에 의해 절단이 이루어지는 파티클을 흡입하는 흡입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  33. 제31 항에 있어서, 상기 가스는 에어, 질소 가스 및 불활성 가스로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  34. 제24 항에 있어서, 상기 타겟 영역의 필름 레지스터를 절단함에 따라 변화하는 상기 필름 레지스터가 갖는 저항값을 측정하는 저항 측정부; 및
    상기 저항 측정부로부터 상기 필름 레지스터가 갖는 저항값을 입력받고, 상기 필름 레지스터가 갖는 저항값에 의해 상기 레이저 생성부의 동작을 중단시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 레지스터의 트리밍 장치.
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 삭제
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
  46. 삭제
  47. 삭제
KR1020070079301A 2007-08-08 2007-08-08 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치,이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고인쇄회로기판의 제조 방법 KR100953185B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070079301A KR100953185B1 (ko) 2007-08-08 2007-08-08 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치,이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고인쇄회로기판의 제조 방법
CNA2008101458577A CN101393374A (zh) 2007-08-08 2008-08-07 用于使用偏轴旋转光学系统照射激光束的方法和设备
TW097130364A TW200911439A (en) 2007-08-08 2008-08-08 Method and apparatus for irradiating a laser beam using an off-axis rotating optical system, method and apparatus for trimming a film resistor using the same, and method of manufacturing a printed circuit board using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070079301A KR100953185B1 (ko) 2007-08-08 2007-08-08 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치,이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고인쇄회로기판의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090015195A KR20090015195A (ko) 2009-02-12
KR100953185B1 true KR100953185B1 (ko) 2010-04-15

Family

ID=40493716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070079301A KR100953185B1 (ko) 2007-08-08 2007-08-08 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치,이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고인쇄회로기판의 제조 방법

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100953185B1 (ko)
CN (1) CN101393374A (ko)
TW (1) TW200911439A (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101309532B1 (ko) * 2011-10-05 2013-09-23 주식회사 쿠키혼 초점렌즈를 이용한 레이저 마킹 장치 및 방법
KR101299981B1 (ko) * 2011-10-05 2013-08-26 주식회사 쿠키혼 레이저 마킹 장치 및 방법
KR101376983B1 (ko) * 2013-01-28 2014-03-26 위아코퍼레이션 주식회사 바이오센서 제조장치 및 제조방법
US9852997B2 (en) * 2016-03-25 2017-12-26 Applied Materials, Inc. Hybrid wafer dicing approach using a rotating beam laser scribing process and plasma etch process
CN109994295A (zh) * 2019-04-18 2019-07-09 深圳市杰普特光电股份有限公司 电阻体的调阻方法及系统
CN110189880B (zh) * 2019-07-09 2024-05-31 深圳市杰普特光电股份有限公司 电阻治具以及调阻机
CN110233017A (zh) * 2019-07-09 2019-09-13 深圳市杰普特光电股份有限公司 激光调阻机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5127193A (ko) * 1974-08-31 1976-03-06 Tokyo Shibaura Electric Co
KR20000018189A (ko) * 2000-01-14 2000-04-06 김종신 레이저 가공장치
US20020100749A1 (en) * 2001-02-01 2002-08-01 Swenson Edward J. Resistor trimming with small uniform spot from solid-state UV laser
KR20060010014A (ko) * 2004-07-27 2006-02-02 브레인 파워 코. 인쇄회로기판의 임베디드 박막 저항기의 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5127193A (ko) * 1974-08-31 1976-03-06 Tokyo Shibaura Electric Co
KR20000018189A (ko) * 2000-01-14 2000-04-06 김종신 레이저 가공장치
US20020100749A1 (en) * 2001-02-01 2002-08-01 Swenson Edward J. Resistor trimming with small uniform spot from solid-state UV laser
KR20060010014A (ko) * 2004-07-27 2006-02-02 브레인 파워 코. 인쇄회로기판의 임베디드 박막 저항기의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
TW200911439A (en) 2009-03-16
CN101393374A (zh) 2009-03-25
KR20090015195A (ko) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100953185B1 (ko) 비축-회전 광학계를 이용한 레이저의 조사 방법 및 장치,이를 이용한 필름 레지스터의 트리밍 방법 및 장치, 그리고인쇄회로기판의 제조 방법
US6627844B2 (en) Method of laser milling
US20210316400A1 (en) Laser processing apparatus, methods of laser-processing workpieces and related arrangements
US8378258B2 (en) System and method for laser machining
US8143552B2 (en) Laser beam machining system
EP2828028B1 (en) Method and apparatus for forming fine scale structures in dielectric substrate
TWI460043B (zh) 以高斯脈衝做雷射鑽孔的方法與設備
DE60316942T2 (de) Adaptive automatisierte Bearbeitung von überfüllten Kanälen
TWI545690B (zh) 以高脈衝重覆頻率的皮秒雷射脈衝來雷射直接剝蝕
JP2017528902A (ja) レーザ誘起前方転写法による3d構造印刷
WO2004011187A1 (en) System and method of laser drilling using a continuously optimized depth of focus
JP2005502476A (ja) 例えば、有孔マスクを用いたレーザ穿孔方法
JP2016516584A (ja) テーパ制御のためのビーム角度とワークピース移動の連係方法
JP3738790B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの構成部材の開口穿孔方法
KR20190025721A (ko) 작업물을 레이저 가공하는 레이저 가공 장치 및 방법
GB2286787A (en) Selective machining by dual wavelength laser
JP2004351513A (ja) 超短パルスレーザーによる材料加工方法、プリント配線板、及びその製造方法
Henn et al. Increasing the precision of Laser-Based Powder Bed Fusion by process combination with in situ laser ablation
JP3518405B2 (ja) レーザ加工方法及びレーザ加工装置
CN111684550A (zh) 嵌入式电阻的直接印刷
JP2006503713A (ja) 連続して最適化される焦点深度を用いたレーザ孔開け装置および方法
JP2018525838A (ja) 導電トラックの形成方法および装置
JP3614308B2 (ja) レーザ加工方法
JP7291527B2 (ja) レーザ加工機及びレーザ加工方法
JP2015502258A (ja) 対象物に最適にレーザマーキングを施すための方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee