KR101037466B1

KR101037466B1 - 간이 노광기

Info

Publication number: KR101037466B1
Application number: KR1020080116319A
Authority: KR
Inventors: 양선호
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2011-05-26
Also published as: KR20100057328A

Abstract

본 발명은 간이 노광기에 관한 것으로, 지지프레임에 설치되어 기판에 자외선을 조사하기 위한 복수개의 자외선 발광 다이오드로 이루어진 UV-LED 유닛, 상기 지지프레임에 설치된 복수개의 백색광 발광 다이오드로 이루어진 백색광-LED 유닛, 상기 UV-LED 유닛을 제어하는 UV 컨트롤러, 및 상기 백색광-LED 유닛을 제어하는 백색광 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하며, 국부적인 노광이 가능한 간이 노광기를 제공한다.

노광, UV-LED 유닛, 백색광-LED 유닛, UV 컨트롤러, 백색광 컨트롤러, UV-차단 커버, 현미경, 풋-스위치

Description

간이 노광기{Simplified exposure apparatus}

본 발명은 간이 노광기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 국부적인 노광이 가능한 간이 노광기에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)은 여러 전자제품 소자들을 일정한 틀에 따라 간편하게 연결시켜 주는 역할을 하며, 디지털 TV를 비롯한 가전제품부터 첨단 통신기기까지 모든 전자제품에 광범위하게 사용되는 부품으로서, 용도에 따라 범용 PCB, 모듈용 PCB, 패키지용 PCB 등으로도 분류된다.

즉, 인쇄회로기판은 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 절연판 등의 일측면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선패턴에 따라 식각(선상의 회로만 남기고 부식시켜 제거)하여 필요한 회로를 구성하고 부품들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 형성한 것으로서, 배선 회로면의 수에 따라 단면기판·양면기판·다층기판 등으로 분류되며 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수하여 고정밀 제품에 채용되며, 근래 들어 전자산업의 발전으로 초박판의 인쇄회로기판(두께가 0.04mm ~ 0.2mm)이 널리 사용되고 있다.

통상적으로 인쇄회로기판에 배선패턴을 형성하기 위해서는 배선패턴을 인쇄 회로기판에 옮기는 화상 형성 공정이 필수적이다. 여기서, 화상 형성 공정은 인쇄회로기판에 감광성 재료를 라미네이션(lamination)하고, 노광 및 현상 공정을 거쳐 배선패턴을 전사하는 과정으로서, 사진법과 스크린 인쇄법이 있으나, 인쇄회로기판은 실장되는 소자의 미세화 및 고집적화에 따른 정밀한 패턴이 요구됨에 따라 사진전사에 의해 패턴을 형성하는 사진법이 많이 사용되고 있는 실정이다.

여기서, 사진법은 레티클(reticle)을 포함하여 이루어지는 마스크(mask) 상에 형성된 패턴을 기판으로 전사하는 사진기술로서, 통상적으로 감광막을 도포하는 단계, 소프트베이크(softbake)하는 단계, 정렬 및 노광하는 단계, 노광후베이크(PEB : Post Exposure Bake)하는 단계 및 현상하는 단계를 포함하는 일련의 공정을 거쳐 수행된다.

이와 같이 일련의 공정을 포함하는 사진공정에서 노광장치는 감광성 물질인 감광성 레지스트가 도포되고 회로패턴이 형성된 마스크를 덮는 기판의 일면 또는 양면에 필요한 부분의 패턴을 형성하기 위하여 자외선과 같은 광선을 조사하는 장치로서 광원 및 장치가 지속적으로 개발되고 있다.

도 1에는 종래기술에 따른 노광장치의 개략적인 구조가 도시되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 노광장치(10)는 자외선 램프(12), 이 자외선 램프(12)에 전원을 공급하는 전원부(14), 자외선 램프(12)로부터 발광된 자외선을 집광하기 위한 타원미러(16), 자외선을 조사, 차광하기 위한 셔터(18), 자외선의 광량을 기계적으로 조정하기 위한 스로틀(20), 내부 온도를 컨 트롤하기 위한 팬(22) 등으로 구성된다.

여기서, 타원미러(16)에 의해 집광된 자외선은 광학계(24)를 통하여 균일한 자외선광으로 변환되며, 스테이지(26)에 배치된 인쇄회로기판(28) 상에 배치된 감광성 레지스트(30)에 소정의 마스크(32)를 이용하여 자외선을 조사함으로써 노광공정을 수행한다.

그러나, 종래기술에 따른 노광장치(10)는 패널 개념의 인쇄회로기판(28) 전체를 노광하기 위한 것으로서, 인쇄회로기판(28)에 국부적인 노광 불량이 발생한 경우 인쇄회로기판 생산 라인의 가동을 멈춘 상태에서 재노광 작업이 실시되어야 하고, 이에 따라 설비의 생산속도가 저하되고 생산성이 저하되는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 자외선 램프(12)의 수명이 다하여 이를 교체하는 경우에도 인쇄회로기판의 생산 라인의 가동을 멈추어야 하는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 노광장치(10)는 자외선 램프(12)를 사용함으로써 노광장치(10)의 소형화에 한계가 있었고, 자외선 램프(12)를 구성하는 부품이 고가인 문제점이 있었다.

나아가, 자외선 램프(12)는 통상 수은과 불활성 가스가 봉입된 방전 램프가 사용되는데, 사용이 끝난 방전램프를 폐기하는 경우에 환경문제상 그 처리방법에 제약이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 컴팩트하고 양산 효율이 좋으며, 국부적인 노광이 가능한 간이 노광기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간이 노광기는,

지지프레임에 설치되어 기판에 자외선을 조사하기 위한 복수개의 자외선 발광 다이오드로 이루어진 UV-LED 유닛,

상기 지지프레임에 설치된 복수개의 백색광 발광 다이오드로 이루어진 백색광-LED 유닛,

상기 UV-LED 유닛을 제어하는 UV 컨트롤러, 및

상기 백색광-LED 유닛을 제어하는 백색광 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 지지프레임에 설치되며, 상기 UV-LED 유닛으로부터 출사되는 자외선으로부터 작업자를 보호하기 위한 UV-차단 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 UV 컨트롤러는 노광 강도 및 노광 범위를 제어할 수 있도록 상기 UV-LED 유닛을 구성하는 개개의 자외선 발광 다이오드의 발광파워 및 온/오프를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 백색광 컨트롤러는 조명 강도 및 조명 범위를 제어할 수 있도록 상기 백색광-LED 유닛을 구성하는 개개의 백색광 발광 다이오드의 발광파워 및 온/오프를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 UV 컨트롤러는 상기 UV-LED 유닛의 작동시간을 제어할 수 있도록 타이머를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지프레임은 기판의 불량을 측정하는 현미경의 렌즈부 주변에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자외선 발광 다이오드 및 상기 백색광 발광 다이오드는 원주 방향으로 등간격을 이루며 복수개 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 UV-LED 유닛과 상기 백색광-LED 유닛의 조명전환을 위한 풋-스위치(foot-switch)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지프레임은 이동가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명은, 간이 노광기를 사용함으로써 국부적인 노광 불량이 발생하더라도 전체 생산라인을 멈출 필요 없이 재노광이 가능하며, 이에 따라 생산속도 및 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 UV-LED 유닛을 사용함으로써 노광장치의 컴팩트화를 가능하게 하고, 저가의 간이 노광기를 제공한다.

또한, 본 발명은 UV-LED 유닛을 사용함으로써 환경문제를 발생시킬 수 있는 수은 등의 사용이 필요없게 된다.

또한, 본 발명은 기판 검사에 사용되는 현미경에 간이 노광기를 부착하여 사용함으로써 기판 검사와 동시에 국부적 노광 불량에 대처할 수 있는 간이 노광기를 제공한다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간이 노광기를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 간이 노광기(100)는 인쇄회로기판의 전체노광을 실시하는 종래기술에 따른 노광장치와 달리, 소형으로 이동가능하게 설치되어 국부적인 노광 실시가 가능한 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 간이 노광기(100)는, UV-LED 유닛(120), 백색광-LED 유닛(130), UV 컨트롤러(150), 및 백색광 컨트롤러(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

UV-LED유닛(Ultraviolet Light Emitting Diode Unit; 120)은 자외선을 조사하는 광원의 기능을 수행하는 것으로서, 지지프레임(110)에 설치되며, 복수개의 자외선 발광 다이오드로 구성된다.

여기서, 지지프레임(110)은 UV-LED 유닛(120)이 장착되어 이동가능하게 설치될 수 있는 프레임을 지칭하는 것으로서, 도 2에 도시된 지지프레임(110) 구조는 후술하는 바와 같이, 인쇄회로기판을 검사하는데 사용되는 일반적인 현미경(170)에 장착될 수 있는 예시적인 구조이다. 따라서, 지지프레임(110)의 구조는 특별히 한정되는 것은 아니며, UV-LED 유닛(120)을 장착하기 위한 어떠한 구조도 채용 가능하다 할 것이다.

또한, UV-LED 유닛(120)을 구성하는 자외선 발광 다이오드는 원주방향으로 등간격을 이루며 복수개 구비되는 것이 바람직하다. 자외선 발광 다이오드의 구체적인 배치는 도 3에 관한 설명 부분에서 더 상세히 설명하기로 한다.

또한, UV-LED 유닛(120)으로부터 출사되는 자외선은 작업자의 건강에 영향을 미칠 수 있으므로, 지지프레임(110)에 설치되어 UV-LED 유닛(120)으로부터 출사되는 자외선으로부터 작업자를 보호할 수 있도록 UV 차단 커버(160)를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 종래기술에 따른 램프방식의 광원을 사용하지 않고, 자외선 발광 다이오드로 구성된 UV-LED 유닛(120)을 광원으로 사용하는 것을 특징으로 한다. 즉, UV-LED 유닛(120)을 사용함으로써 소형화가 가능하고, 종래기술에 따른 램프 방식의 광원을 사용하는 경우 요구되는 파장 선택 필터 등의 사용이 요구되지 않는 장점이 있다.

백색광-LED 유닛(White light Emitting Diode Unit; 130)은 인쇄회로기판의 검사를 위해 조명을 출사하기 위한 것으로서, 지지프레임(110)에 설치되며, 복수개의 백색광 발광 다이오드로 구성된다.

여기서, 백색광-LED 유닛(130)은 지지프레임(110)에 설치되며, 이를 구성하는 백색광 발광 다이오드는 원주방향으로 등간격을 이루며 복수개 구비되는 것이 바람직하다.

UV 컨트롤러(150)는 UV-LED 유닛(120)을 제어하여 노광 강도 및 노광 범위를 제어하기 위한 것으로서, UV-LED 유닛(120)과 연결되도록 구성된다.

여기서, UV 컨트롤러(150)는 UV-LED 유닛(120)을 구성하는 개개의 자외선 발광 다이오드의 발광파워 및 온/오프를 제어하도록 설치된다. 즉, 개개의 자외선 발광 다이오드의 발광파워를 제어함으로써 노광 강도를 제어할 수 있게 되고, 개개의 자외선 발광 다이오드의 온/오프를 제어함으로써 필요한 영역의 자외선 발광 다이오드를 사용하여 노광 범위를 제어할 수 있게 된다.

또한, UV 컨트롤러(150)는 시간에 따른 노광조건을 제어할 수 있도록 UV-LED 유닛(120)의 작동시간을 조절하는 타이머(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.

백색광 컨트롤러(140)는 백색광-LED 유닛(130)을 제어하여 조명강도 및 조명범위를 제어하기 위한 것으로, 백색광-LED 유닛(130)과 연결되도록 구성된다.

여기서, 백색광 컨트롤러(140)는 백색광-LED 유닛(130)을 구성하는 개개의 백색광 발광 다이오드의 발광파워 및 온/오프를 제어하도록 설치된다. 즉, 개개의 백색광 발광 다이오드의 발광 파워를 제어함으로써 조명강도를 제어할 수 있게 되고, 개개의 백색광 발광 다이오드의 온/오프를 제어함으로써 필요한 범위의 백색광 발광 다이오드를 사용하여 조명범위를 제어할 수 있게 된다.

한편, UV 컨트롤러(150) 및 백색광 컨트롤러(140)의 온/오프를 통해 UV-LED 유닛(120) 및 백색광-LED 유닛(130)의 조명 전환이 가능하나, 신속하고 용이한 조명 전환을 위해 작업자가 발을 사용하여 간편하게 조명전환이 가능하도록 풋-스위 치(foot-switch)(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 UV-LED 유닛 및 백색광-LED 유닛의 배치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, UV-LED 유닛(120) 및 백색광-LED 유닛(130)을 구성하는 개개의 자외선 발광 다이오드 및 백색광 발광 다이오드는 원주방향으로 등간격을 이루며 복수개 형성되는 것이 바람직하다.

비록, 도 3에는 자외선 발광 다이오드가 백색광 발광 다이오드의 내측에 구비되되, 자외선 발광 다이오드 및 백색광 발광 다이오드가 각각 1열로 형성되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다 할 것이다. 예를 들어, 자외선 발광 다이오드가 백색광 발광 다이오드의 외측에 구비되는 것도 가능하며, 자외선 발광 다이오드 및 백색광 발광 다이오드가 각각 2열 이상으로 형성되거나, 교대로 형성되는 것도 가능하다 할 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 간이 노광기가 현미경에 장착된 상태를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 간이 노광기(100)는 기판 검사에 일반적으로 사용되는 현미경(170)에 부착되어 사용될 수 있다.

즉, 현미경(170)의 렌즈부(172) 주변에 간이 노광기(100)의 지지프레임(110)을 장착함으로써, 현미경(170)을 통한 인쇄회로기판 검사와 동시에 노광 불량이 발 생한 부분의 국부적 재노광 작업을 동시에 수행할 수 있게 된다. 이때, 백색광-LED 유닛(130)은 백색광을 출사하여 현미경(170)을 통한 인쇄회로기판의 검사를 용이하게 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성으로된 간이 노광기를 이용하여 인쇄회로기판의 국부적인 재노광 작업을 실시하는 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 인쇄회로기판의 전체 노광을 수행하는 공지의 노광장치를 통해 인쇄회로기판의 노광 작업을 수행한다.

다음, 현미경(170)을 사용하여 인쇄회로기판을 검사하여 국부적인 노광 불량 부분을 확인한다. 이때, 현미경(170)에 부착된 간이 노광기(100)의 백색광-LED 유닛(130)은 현미경(170)을 통한 인쇄회로기판의 검사를 돕는다.

다음, 인쇄회로기판에 국부적인 노광 불량 부분이 발생한 경우, UV-LED 유닛(120)으로부터 자외선을 조사하여 국부 노광을 수행한다. 이때, UV 컨트롤러(150)를 이용하여 자외선 발광 다이오드의 발광파워 및 온/오프를 제외하여 노광 강도 및 노광 범위를 조절한다. 또한, 타이머를 사용하여 UV-LED 유닛(120)의 노광 시간을 제어한다.

마지막으로, 재노광 작업이 끝나면 다시 백색광-LED 유닛(130)을 켠 상태에서 현미경(170)을 사용하여 재노광 상태를 확인하다. 이때, 풋-스위치를 사용하여 간편하게 조명전환이 가능하다. 재노광 상태가 양호하면 재노광 작업을 멈추고, 양호하지 않으며 다시 한번 재노광 작업을 수행한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 간이 노광기는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 노광장치의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

100 : 간이 노광기 110 : 지지프레임

120 : UV-LED 유닛 130 : 백색광-LED 유닛

140 : 백색광 컨트롤러 150 : UV 컨트롤러

160 : UV 차단커버 170 : 현미경

172 : 렌즈부

Claims

지지프레임에 설치되어 기판에 자외선을 조사하기 위한 복수개의 자외선 발광 다이오드로 이루어진 UV-LED 유닛;

상기 지지프레임에 설치된 복수개의 백색광 발광 다이오드로 이루어진 백색광-LED 유닛;

상기 UV-LED 유닛을 제어하는 UV 컨트롤러; 및

상기 백색광-LED 유닛을 제어하는 백색광 컨트롤러

를 포함하는 것을 특징으로 하는 간이 노광기.
청구항 1에 있어서,

상기 지지프레임에 설치되며, 상기 UV-LED 유닛으로부터 출사되는 자외선으로부터 작업자를 보호하기 위한 UV-차단 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간이 노광기.
청구항 1에 있어서,

상기 UV 컨트롤러는 노광 강도 및 노광 범위를 제어할 수 있도록 상기 UV-LED 유닛을 구성하는 개개의 자외선 발광 다이오드의 발광파워 및 온/오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 간이 노광기.
청구항 1에 있어서,

상기 백색광 컨트롤러는 조명 강도 및 조명 범위를 제어할 수 있도록 상기 백색광-LED 유닛을 구성하는 개개의 백색광 발광 다이오드의 발광파워 및 온/오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 간이 노광기.
청구항 1에 있어서,

상기 UV 컨트롤러는 상기 UV-LED 유닛의 작동시간을 제어할 수 있도록 타이머를 구비하는 것을 특징으로 하는 간이 노광기.
청구항 1에 있어서,

상기 지지프레임은 기판의 불량을 측정하는 현미경의 렌즈부 주변에 설치된 것을 특징으로 하는 간이 노광기.
청구항 1에 있어서,

상기 자외선 발광 다이오드 및 상기 백색광 발광 다이오드는 원주 방향으로 등간격을 이루며 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 간이 노광기.
청구항 1에 있어서,

상기 UV-LED 유닛과 상기 백색광-LED 유닛의 조명전환을 위한 풋-스위치(foot-switch)를 포함하는 것을 특징으로 하는 간이 노광기.
청구항 1에 있어서,

상기 지지프레임은 이동가능한 것을 특징으로 하는 간이 노광기.