KR101075630B1 - 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동박 적층판 모 기판의 가장자리 부분에 레지스트를 도포하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동박 적층체 모 기판을 투입시키기 위한 로딩부; 로딩된 동박 적층체 모 기판을 레지스트 도포에 설정 위치로 이동시키기 위한 이송부; 이송된 동박 적층체 모 기판의 가장자리 부분에 액상 레지스트를 도포하기 위한 레지스트 도포부; 레지스트가 도포된 가장자리 부분에 자외선을 조사하기 위한 자외선 조사부; 가장자리 부분에 레지스트가 코팅된 동박 적층체 모 기판을 배출시키기 위한 언로딩부; 및 상기 로딩부, 이송부, 레지스트 도포부, 자외선 조사부 및 언로딩부를 제어하는 제어부를 포함함으로써 수지(레진), 유리섬유, 동박 등의 이물에 의한 기판 및 도금조 등의 오염을 방지할 수 있고 불필요한 금 도금 등의 표면 처리 비용을 절감할 수 있는 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치에 관한 것이다.

Description

인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치 {RESIST COATING APPARATUS FOR PREPARATION OF PRINTED CIRCUIT BOARD}
본 발명은 절연체, 동박 등의 이탈을 방지할 수 있고 불필요한 표면 처리 비용을 절감할 수 있는 인쇄 회로 기판 제조용 액상 레지스트 도포 장치에 관한 것이다.
인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board)은 배선이 집적되어 다양한 소자들이 실장되거나 소자 간의 전기적 연결이 가능하도록 구성되는 전자 부품이다. 이는 반도체, 멀티미디어 기기, 통신기기, 각종 전자제품, 자동차 등 관련 산업의 시장 규모가 날로 확대됨에 따라 수요가 급속히 증가하고 있다.
인쇄 회로 기판은 통상 절연체의 한면 또는 양면에 금속층(주로, 구리층)이 구비된 구조로 되어 있다. 이는 수지(레진) 등의 절연체의 한면 또는 양면에 전기분해법 등으로 구리 박막을 적층시킨 동박 적층판(Copper Clad Laminate)을 에칭시켜 내부 및 외부 회로를 형성시킴으로써 완성된다.
최근 반도체용 기판의 경박 단소화 경향에 따라 플립칩용 기판의 품질에 대한 요구가 높아지고 있으며 정밀한 생산공정 및 공간 구현에 대한 필요성이 증대됨에 따라 공정 중의 외부 물질(foreign material) 등의 이물 관리가 공정 설계시 중요한 요소로 고려되고 있다.
특히, 플립칩용 기판 등으로 사용될 인쇄 회로 기판을 대량 생산할 때에는 도 1a와 같은 동박 적층판 모 기판(Mother Substrate)을 사용하여 일괄 회로를 형성시킨 후 이를 절단하는 방법을 사용하는데, 모 기판(10)의 가장자리(11)에 특별한 처리가 되어 있지 않았기 때문에 각 공정을 거치기 위해 이동하면서 마찰에 의해 수지, 동박, 유리 섬유 등이 외부로 유출되어 도금조 등을 점차 오염시키거나 기판에 흡착되어 제품의 불량을 유발하는 문제가 있었다(도 1b 참조).
또한, 동박 적층판 모 기판의 가장 자리 부분은 칩 형태의 절단 공정이 끝난 후에는 버려지는 부분임에도 표면에 구리 성분이 존재하여 금 도금 등의 표면 처리시 불필요하게 도금이 됨으로써 기판의 제조 원가를 상승시키는 요인이 되어 왔다.
본 발명은 인쇄 회로 기판의 제조시 이물 발생 방지를 위해 인쇄 회로 기판의 원재료인 동박 적층체 모 기판의 가장자리 부분에 레지스트를 도포하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 인쇄 회로 기판의 표면처리 원가를 절감시킬 수 있는 레지스트 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 인쇄 회로 기판의 제조 공정에서 동박 적층체 모 기판의 가장자리 부분, 예컨대 모서리에서 약2.5±0.5㎛ 만큼 떨어진 부분의 상·하면(동박 부분)과 동박이 없는 옆면 부분(절연체 부분)에 액상 레지스트를 동시에 도포할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 동박 적층체 모 기판을 투입시키기 위한 로딩부; 로딩된 동박 적층체 모 기판을 레지스트 도포에 설정 위치로 이동시키기 위한 이송부; 이송된 동박 적층체 모 기판의 가장자리 부분에 액상 레지스트를 도포하기 위한 레지스트 도포부; 레지스트가 도포된 가장자리 부분에 자외선을 조사하기 위한 자외선 조사부; 가장자리 부분에 레지스트가 코팅된 동박 적층체 모 기판을 배출시키기 위한 언로딩부; 및 상기 로딩부, 이송부, 레지스트 도포부, 자외선 조사부 및 언로딩부를 제어하는 제어부를 포함하는 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치를 제공한다.
본 발명의 레지스트 도포 장치는 동박 적층체 모 기판의 가장자리 부분(예컨대 모서리에서 약2.5±0.5㎛ 만큼 떨어진 부분의 상·하면과 옆면 부분)에 동시에 레지스트를 도포할 수 있고 짧은 시간 내에 효과적으로 레지스트를 건조 및 경화시킬 수 있다.
본 발명의 레지스트 도포 장치를 사용하면 동박 적층체 모 기판의 가장자리에서 발생되는 수지(레진), 유리섬유, 동박 등의 이물이 인쇄 회로 기판 제조 공정에서 사용되는 도금조 등을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 레지스트 도포 장치를 사용하면 동박 적층체 모 기판 중 버려지는 부분에 불필요한 금 도금 등의 표면 처리가 되는 것을 막을 수 있어 불필요한 비용 지출을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 동박 적층체 모 기판의 가장자리에서 발생된 이물에 의한 인쇄 회로 기판의 생산 수율 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 종래의 방법에 따라 인쇄 회로 기판을 제조할 때 사용되는 동박 적층체 모 기판의 정면도(도 1a)와 회로 형성 후 가장자리 부분이 노출된 형상의 동박 적층체 모 기판의 측면도(도 1b)이다.
도 2는 본 발명에 따른 도포 장치의 레지스트 도포기의 일례이다.
도 3은 본 발명에 따른 도포 장치의 건조기의 일례이다.
도 4는 본 발명에 따른 도포 장치의 자외선 조사기의 일례이다.
도 5는 본 발명에 따른 도포 장치의 레지스트 도포기와 자외선 조사기가 순차적으로 배치된 예이다.
도 6은 가장자리 부분에 레지스트 코팅이 완료된 동박 적층체 모 기판의 정면도(도 6a)와 위와 아래 가장자리만 레지스트 코팅이 완료된 동박 적층체 모 기판의 측면도(도 6b)이다.
본 발명은 동박 적층체 모 기판을 투입시키기 위한 로딩부; 로딩된 동박 적층체 모 기판을 레지스트 도포에 설정 위치로 이동시키기 위한 이송부; 이송된 동박 적층체 모 기판의 가장자리 부분에 액상 레지스트를 도포하기 위한 레지스트 도포부; 레지스트가 도포된 가장자리 부분에 자외선을 조사하기 위한 자외선 조사부; 가장자리 부분에 레지스트가 코팅된 동박 적층체 모 기판을 배출시키기 위한 언로딩부; 및 상기 로딩부, 이송부, 레지스트 도포부, 자외선 조사부 및 언로딩부를 제어하는 제어부를 포함함으로써 수지(레진), 유리섬유, 동박 등의 이물에 의한 기판 및 도금조 등의 오염을 방지할 수 있고 불필요한 금 도금 등의 표면 처리 비용을 절감할 수 있는 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치에 관한 것이다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 레지스트 도포 장치의 로딩부는 동박 적층체 모 기판을 투입시키는 역할을 한다. 로딩부에는 동박 적층체 모 기판의 수취를 위한 롤러 등의 수단과 수취된 기판을 후술하는 이송부로 전달하기 위한 승강 이동 가능한 리프트 등이 구비되어 있을 수 있다. 또한, 로딩부는 투입된 동박 적층체 모 기판을 좌우로 위치 조정 또는 정렬시키기 위한 별도의 수단을 포함할 수 있다.
로딩부에 의해 투입되는 동박 적층체 모 기판은 절연체(수지)의 한면 또는 양면에 동박을 입힌 구조의 적층판을 의미한다. 본 발명의 레지스트 도포 장치에 로딩될 수 있는 동박 적층체 모 기판은 특정의 것으로 한정되지 않는다. 레지스트 용액은 반도체 공정에서 통상 사용되는 것을 사용한다.
동박 적층체 모 기판은 기본적으로 수지 등의 절연체와 동박을 포함하나, 필요에 따라 수지의 기계적 강도 또는 온도 변화에 따른 치수 변화를 보완하기 위해 종이, 유리섬유, 유리 부직포 등의 보강기재를 포함할 수 있다. 동박 적층체 모 기판은 통상적인 방법에 따라 내·외부 회로 형성 공정을 거친 후 개별 인쇄 회로 기판으로 절단 가공된다.
로딩부에 의해 로딩된 동박 적층체 모 기판은 이송부에 의해 레지스트 도포에 설정 위치로 이동된다. 이송부는 롤러, 가이드 레일 등이 구비된 데스크일 수 있고, 동박 적층체 모 기판은 데스크에 진공 흡착된 상태로 이동하거나 액상 레지스트가 도포되기에 적합하도록 90°씩 회전될 수 있다.
이송부는 후술하는 레지스트 도포부가 설정된 가장자리 부분에 레지스트 용액을 도포할 수 있도록 하기 위한 위치 보정 수단을 포함할 수 있다. 이 위치 보정 수단은 레지스트 도포부의 말단과 동박 적층체 모 기판 가장자리의 도포 지점을 센서로 감지함으로써 도포 위치를 조절할 수 있다.
이송된 동박 적층체 모 기판은 본 발명에 따른 도포 장치의 레지스트 도포부에서 그 가장자리 부분에 액상 레지스트가 도포된다. 레지스트 도포부(100)는 예컨대 도 2와 같이 동박 적층체 모 기판(10)의 상면 및 하면 쪽에 각각 제1스프레이 노즐(110) 및 제2스프레이 노즐(120)이 구비된 것일 수 있다. 제1스프레이 노즐(110)은 제1스프레이 노즐 각도 조절 유닛(111)에 의해 도포 위치가 조절될 수 있고, 제2스프레이 노즐(120)은 제2스프레이 노즐 각도 조절 유닛(121)에 의해 도포 위치가 조절될 수 있다.
레지스트 도포부는 각 스프레이 노즐들이 도포 위치를 조절할 수 있어 동박 적층체 모 기판의 상면 및 하면 가장자리 부분(동박 부분)과 옆면(절연체 부분)을 한번에 도포할 수 있다.
레지스트 도포부는 동박 적층체 모 기판의 위치뿐만 아니라 도포될 기판의 크기 및 두께 등에 따라 도포량 및 도포 위치를 상하 및 좌우로 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 레지스트 도포부는 후술하는 건조부 및 자외선 조사부와 일체로 이동하도록 구성되어 도포된 레지스트를 바로 경화시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
레지스트 도포부는 2개 이상의 도포기를 포함함으로써 모 기판의 가장자리의 일부분에 레지스트를 도포하면서 경화시킴과 동시에 다른 부분에 레지스트를 도포하는 과정을 수행하거나, 레지스트 도포 및 경화 과정이 반복적으로 수행될 수 있게 구성될 수 있다. 이와 같이 공정이 구성되면 보다 빠른 도포 속도를 확보하면서도 경화 과정을 완벽하게 수행할 수 있어 공정의 완전성 확보가 필요한 경우 유리하다.
레지스트 도포부는 도 2에서 설명한 스프레이 방식 이외에 디스펜싱, 인쇄 또는 전사 등의 도포 방식에 의해 레지스트를 도포하도록 설계될 수 있다. 정밀한 도포가 필요한 경우에는 디스펜서가 사용되는 것이 바람직할 수 있다. 도포된 레지스트가 경화되어 모 기판 가장자리 부분에 코팅을 형성하면 수지(레진), 동박, 유리섬유 등이 후속 공정에서 외부로 이탈되는 것이 방지된다.
레지스트 도포부는 도포 유무 및 완성 여부를 감지할 수 있는 디지털 센서를 추가로 구비할 수 있다.
레지스트 도포부는 도포할 레지스트 용액을 저장할 저장 용기를 별도로 구비할 수 있다. 저장 용기는 듀얼 용기 구성으로 되어 있어 한 쪽 용기의 레지스트가 모두 소모되면 다른 쪽 용기에서 레지스트 용액을 레지스트 도포기에 공급하고 그 사이에 레지스트를 모두 소모한 용기에 레지스트 용액을 보충하는 방식을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 도포 장치의 건조부는 기설정된 양의 에어를 분출시켜 도포된 레지스트의 용매 등을 신속히 휘발시킨다. 예컨대, 건조부(200)는 도 2의 레지스트 도포부에 의해 레지스트가 도포될 경우 도 3과 같이 제1건조기(210)와 제2건조기(220)가 서로 마주보는 형태로 이격되어 구비된 것일 수 있다. 건조부 역시 동박 적층체 모 기판의 상, 하면과 옆면에 동시에 공기를 분사하여 이들 모두를 한번에 건조시킬 수 있다.
본 발명에 따른 도포 장치의 자외선 조사부는 도포된 레지스트를 경화시킨다. 레지스트가 도포된 부분에만 자외선을 조사하기 위해 자외선 조사부는 UV 스팟으로 구성될 수 있으며, UV 스팟은 UV 발생부, UV를 전달하는 광섬유 등의 UV 전송부, UV가 방사되는 노즐부 등을 포함할 수 있다.
자외선 조사부는 레지스트 도포부 전단에 형성되어 좌우로 이동할 수 있도록 구성될 수 있고, 전술한 바와 같이 레지스트 도포부와 일체로 이동하도록 구성될 수 있다.
자외선 조사부(300)는 예컨대 도 4와 같이 동박 적층체 모 기판(10)의 상면 및 하면 쪽에 각각 제1자외선 조사부(310) 및 제2자외선 조사부(320)가 구비된 것일 수 있다. 제1자외선 조사부(310)는 제1자외선 조사부 거리 조절 유닛(311)에 의해 조사 위치 및 조사량이 조절될 수 있고, 제2자외선 조사부(320)는 제2자외선 조사부 거리 조절 유닛(321)에 의해 조사 위치 및 조사량이 조절될 수 있다.
자외선 조사부는 각 조사부들의 조사 위치 및 조사량이 조절될 수 있기 때문에 동박 적층체 모 기판의 상면 및 하면 가장자리 부분(동박 부분)과 옆면(절연체 부분)에 도포된 레지스트를 한번에 경화시킬 수 있다.
자외선 조사부는 레지스트 도포부와 마찬가지로 동박 적층체 모 기판의 위치뿐만 아니라 경화될 레지스트의 면적 및 모 기판의 두께 등에 따라 조사량 및 조사 위치를 상하 및 좌우로 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.
자외선 조사부는 자외선 조사 여부를 감지할 수 있는 디지털 센서를 추가로 구비할 수 있다.
본 발명의 도포 장치는 모 기판의 진행 방향에 대하여 레지스트 도포부, 건조부, 자외선 조사부가 일렬로 순차적으로 배치된 것일 수 있다. 건조부는 필요에 따라 생략될 수 있다. 레지스트 도포부와 자외선 조사부가 순차 배치된 경우는 예컨대 도 5와 같다.
이에 더하여, 레지스트 도포부 및 자외선 조사부의 일측에 차단부재(13)가 더 구비될 수 있다. 차단부재는 모기판에 구비된 다수의 인쇄회로기판을 레지스트나 자외선으로부터 차단하는 역할을 할 수 있다.
본 발명에 따른 도포 장치의 언로딩부는 가장자리 부분에 레지스트가 코팅된 동박 적층체를 배출 및 적재하는 기능을 수행한다. 이송부는 롤러, 가이드 레일 등이 구비된 데스크일 수 있고, 가장자리 부분에 레지스트가 코팅된 동박 적층체를 순차적으로 적재할 수 있는 저장소를 포함할 수 있다.
본 발명의 도포 장치는 전자 회로적으로 로딩부, 이송부, 레지스트 도포부, 건조부, 자외선 조사부 및 언로딩부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 도포 장치에 따라 레지스트 도포, 건조 및 UV 경화가 완료된 동박 적층체 모 기판은 예컨대 도 6과 같다. 도 6은 도 1의 동박 적층체 모 기판의 가장자리 부분에 레지스트 코팅이 완료된 경우의 정면도(도 6a)와 위와 아래 가장자리만 레지스트 코팅이 완료된 동박 적층체 모 기판의 측면도(도 6b)를 나타낸 것이다.
10: 동박 적층체 모 기판 11: 모 기판의 가장자리
12: 레지스트 13 : 차단부재
20: 회로 100: 레지스트 도포부
110: 제1스프레이 노즐
111: 제1스프레이 노즐 각도 조절 유닛
120: 제2스프레이 노즐
121: 제2스프레이 노즐 각도 조절 유닛
200: 건조부 210: 제1건조기
220: 제2건조기 300: 자외선 조사부
310: 제1자외선 조사부
311: 제1자외선 조사부 거리 조절 유닛
320 제2자외선 조사부
321: 제2자외선 조사부 거리 조절 유닛

Claims (6)

  1. 동박 적층체 모 기판을 투입시키기 위한 로딩부;
    로딩된 동박 적층체 모 기판을 레지스트 도포에 설정 위치로 이동시키기 위한 이송부;
    이송된 동박 적층체 모 기판의 가장자리 부분에 액상 레지스트를 도포하기 위한 레지스트 도포부;
    레지스트가 도포된 가장자리 부분에 자외선을 조사하기 위한 자외선 조사부;
    가장자리 부분에 레지스트가 코팅된 동박 적층체 모 기판을 배출시키기 위한 언로딩부; 및
    상기 로딩부, 이송부, 레지스트 도포부, 자외선 조사부 및 언로딩부를 제어하는 제어부를 포함하는 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 레지스트가 도포된 가장자리 부분에 자외선을 조사하기 전에 도포된 레지스트를 건조시키기 위한 건조부를 추가로 구비한 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 레지스트 도포부는 동박 적층체 모 기판의 상면 쪽에서 레지스트를 도포하기 위한 제1도포기와 동박 적층체 모 기판의 하면 쪽에서 레지스트를 도포하기 위한 제2도포기로 이루어진 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 제1도포기와 제2도포기는 동박 적층체 모 기판의 상면 가장자리, 측면 및 하면 가장자리를 한번에 도포할 수 있도록 동박 적층체 모 기판에 경사지게 배치된 것인 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 이송부는 동박 적층체 모 기판을 진공 흡착한 상태로 직선 또는 90°씩 회전 운동하는 데스크를 포함하는 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 레지스트 도포부는 디스펜싱, 스프레이, 인쇄 또는 전사에 의해 레지스트를 도포하도록 설계된 인쇄 회로 기판 제조용 레지스트 도포 장치.
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