KR101085678B1 - 인쇄회로기판 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 제조 장치를 개시한다.
인쇄회로기판 제조 장치는 시트 타입의 기판을 공급하는 공급기; 상기 공급기로부터 제공된 상기 기판상에 예비범프를 인쇄하여 형성하는 제 1 인쇄기; 상기 제 1 인쇄기의 일측에 배치되어 상기 예비범프를 가건조하는 가건조기; 상기 가건조기의 일측에 상기 제 1 인쇄기와 직렬로 배치되어 상기 예비범프상에 페이스트를 인쇄하는 제 2 인쇄기; 상기 제 2 인쇄기의 일측에 배치되어 상기 예비범프를 건조 및 경화하여 범프를 형성하는 건조기; 및 상기 건조기의 일측에 배치되어 상기 범프를 프리프레그에 관통시키며 상기 프리프레그와 상기 기판을 합착하는 관통기;를 포함할 수 있다.
Figure R1020090121401
인쇄회로기판, 인쇄기, 범프, 관통, 직렬

Description

인쇄회로기판 제조 장치{Apparatus for manufacturing printed circuit board}
본 발명은 인쇄회로기판 제조 장치에 관한 것으로, 구체적으로 범프를 인쇄하여 형성하는 인쇄기들을 직렬로 배치하는 인쇄회로기판 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다층 인쇄회로기판은 내층 회로를 형성한 후, 절연층 및 회로층을 순차적으로 적층함으로써 제조된다.
이때, 다층 인쇄회로기판의 층간 도통 방법으로 B2it(Buried bumpinterconnection technology) 공법이 상용화되고 있다. 이는, B2it(Buried bumpinterconnection technology) 공법은 기판상에 페이스트(paste)를 인쇄하여 페이스트 범프(bump)를 형성하고 여기에 절연재를 관통하여 층간 도통을 이루기 때문에 다른 층간 도통 방법에 비해 간단하고 용이하게 적층 공정이 이루어질 수 있기 때문이다.
B2it(Buried bumpinterconnection technology) 공법을 위한 인쇄회로기판 제조 장치는 페이스트를 인쇄하여 범프를 형성하는 인쇄기, 인쇄된 범프를 건조하는 건조기, 완성된 범프에 절연재를 관통시키는 관통기를 포함한다.
여기서, 범프를 형성하기 위한 페이스트가 높은 점도를 가지기 때문에 일정한 높이까지 형성하기 위해서는 페이스트를 수회 반복적으로 인쇄 및 건조공정을 거쳐야 한다. 이를 위해, 인쇄회로기판 제조 장치는 인쇄기를 병렬로 배치시켜 각각의 인쇄기별로 원하는 높이가 될 때까지 회류를 시켜 기판상에 페이스트를 인쇄를 하게 된다.
이때, 인쇄기가 회류 방식을 통해 페이스트의 인쇄공정을 거침에 따라 공정 리드 타임이 지연되는 문제점이 있었다. 이와 같은 리드 타임 지연으로 원자재 및 에너지 소모가 많아지게 되어, 원가가 상승하는 문제점이 있었다. 또한, 인쇄기들이 병렬적으로 배치됨에 따라, 작업자의 작업 동선이 길어지게 되어 공정 관리가 어렵다.
따라서, 리드타임을 줄일 수 있으며 공정관리가 용이할 수 있는 B2it(Buried bumpinterconnection technology) 공법을 위한 인쇄회로기판 제조 장치에 대한 개발이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 인쇄회로기판 제조장치에서 발생될 수 있는 문제점을 해 결하기 위하여 창안된 것으로서, 범프를 인쇄하여 형성하는 인쇄기들을 직렬로 배치하는 인쇄회로기판 제조장치가 제공됨에 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 인쇄회로기판 제조장치를 제공하는 것이다. 상기 인쇄회로기판 제조장치는 시트 타입의 기판을 공급하는 공급기; 상기 공급기로부터 제공된 상기 기판상에 예비범프를 인쇄하여 형성하는 제 1 인쇄기; 상기 제 1 인쇄기의 일측에 배치되어 상기 예비범프를 가건조하는 가건조기; 상기 가건조기의 일측에 상기 제 1 인쇄기와 직렬로 배치되어 상기 예비범프상에 페이스트를 인쇄하는 제 2 인쇄기; 상기 제 2 인쇄기의 일측에 배치되어 상기 예비범프를 건조 및 경화하여 범프를 형성하는 건조기; 및 상기 건조기의 일측에 배치되어 상기 범프를 프리프레그에 관통시키며 상기 프리프레그와 상기 기판을 합착하는 관통기;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 인쇄기는 각각 제 1 방향으로 인쇄하는 제 1 스퀴지와 상기 제 1 방향과 상반된 제 2 방향으로 인쇄하는 제 2 스퀴지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 건조기는 상기 예비범프의 용매를 휘발시키는 제 1 건조기와 상기 예비범프를 완전 경화시키는 제 2 건조기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프리프레그는 롤 타입으로 상기 관통기에 제공될 수 있다.
또한, 상기 관통기의 일측에 배치되어 상기 관통기로부터 제공된 상기 기판 의 상기 프리프레그를 단위별로 절단하는 절단기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프리프레그는 시트 타입으로 상기 관통기에 제공될 수 있다.
또한, 상기 절단기 일측에 배치되어 상기 범프의 관통 상태를 관찰하는 관통검사기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 인쇄기와 건조기 사이에 배치된 범프 높이 검사기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 인쇄회로기판 제조장치는 범프를 인쇄하여 형성할 수 있는 인쇄기를 직렬로 배치시킴으로써 공정 리드 타임을 줄일 수 있어, 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 작업자의 작업동선을 줄일 수 있어 효과적으로 공정 관리를 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 인쇄회로기판 제조장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 장치를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 인쇄기를 개략도이다.
도 3은 도 1의 관통기의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 장치는 공급기(110), 제 1 인쇄기(120), 가건조기(130), 제 2 인쇄기(140), 건조기(160, 170) 및 관통기(180)를 포함한다.
공급기(110)는 기판을 공급받아 제 1 인쇄기(120)로 제공한다. 여기서, 기판은 동판 또는 인쇄회로가 형성된 기판일 수 있다. 이때, 기판은 시트 타입일 수 있다. 이에 따라, 기판은 롤 타입과 같이 장력을 항상 유지할 필요가 없어 용이하게 인쇄작업을 수행할 수 있다.
제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)는 공급기(110)로부터 제공된 기판상에 도전성 페이스트를 인쇄하여 예비범프를 형성한다. 이때, 제 2 인쇄기(140)는 제 1 인쇄기(120)로부터 인쇄된 예비범프상에 도전성 페이스트를 인쇄하여 예비범프의 높이를 증가시키는 역할을 한다.
종래 인쇄기는 단일방향으로만 인쇄를 하므로, 예비범프의 높이를 높이기 위해 인쇄기들을 병렬로 배치시킨 후 회류를 통해 예비범프를 형성해야 하므로, 인쇄공정의 리드타임이 증가하였다.
그러나, 본발명의 실시예에 따른 제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)는 각각 양방향으로 도전성 페이스트를 인쇄할 수 있다.
도 2를 참조하여, 제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)에 대해서 상세히 설명한다. 여기서, 도 2에서, 제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)는 동일한 구조를 가질 수 있어, 설명의 편의상 제 1 인쇄기(120)만을 도시하였다.
제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)는 각각 테이블(121), 마스크(122) 및 제 1 및 제 2 스퀴지(123, 124)를 포함할 수 있다. 여기서, 테이블(121)은 기판을 고정하여 안정적으로 인쇄작업을 수행할 수 있다. 마스크(122)는 범프 형성 영역과 대응된 개구를 구비한다. 이때, 마스크(122)는 기판상에 배치되어, 마스크(122)에 의해 범프 형성 영역에 범프를 형성할 수 있다. 제 1 스퀴지(123)는 마스크(122)와 접촉하며 제 1 방향으로 이동하면서 도전성 페이스트를 인쇄한다. 반면, 제 2 스퀴지(124)는 마스크(122)와 접촉하며 제 1 방향과 상반된 제 2 방향으로 도전성 페이스트를 인쇄한다. 이에 따라, 제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)는 각각 양방향으로 도전성 페이스트를 인쇄할 수 있어, 하나의 인쇄기당 2회의 인쇄를 진행할 수 있다. 그래서, 제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)를 통해, 인쇄 공정의 리드 타임을 줄일 수 있다.
또한, 도 1에서와 같이, 기판이 제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)를 순차적으로 거치면서 기판상에 설계치만큼 충분한 높이를 갖는 예비범프를 형성할 수 있으므로, 제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)는 직렬로 배치할 수 있다. 이에 따라, 순차적으로 공급되는 기판은 대기시간 없이 각 인쇄기(120, 140)에 배당될 수 있어, 인쇄 공정의 리드 타임을 줄일 수 있다.
또한, 제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140)를 직렬로 배치시키므로 작업자의 동선을 줄일 수 있어, 공정 관리가 더욱 용이할 수 있다.
가건조기(130)는 제 1 인쇄기(120)의 일측, 즉 제 1 인쇄기(120)와 제 2 인쇄기(140) 사이에 배치되어 제 1 인쇄기(120)에 의해 인쇄된 예비범프가 형체를 유지할 수 있도록 가건조한다.
건조기(160, 170)는 제 2 인쇄기(140)의 일측에 배치된다. 여기서, 건조기(160, 170)는 제 2 인쇄기(140)로부터 일정한 높이를 갖도록 형성된 예비범프를 건조 및 경화하여 범프를 형성한다. 이때, 건조기(160, 170)는 예비범프에 잔류된 유기용매를 휘발시키기 위한 제 1 건조기(160)와 예비범프를 완전 경화시키기 위한 제 2 건조기(170)를 포함할 수 있다.
관통기(180)는 기판상에 형성된 범프를 프리프레그로 관통시키며, 기판과 프리프레그를 합착한다. 여기서, 프리프레그는 시트 타입일 수 있다. 이때, 관통기(180)는 프리프레그 공급부(181)를 구비할 수 있다.
도 3을 참조하여, 관통기(180)에 대해서 상세히 설명하면, 관통기(180)는 프리프레그 공급부(181), 예열기(182) 및 제 1 및 제 2 롤러(183a, 183b)를 포함할 수 있다.
프리프레그 공급부(181)는 프리프레그(12)가 시트로 적층되어 있는 스택 부스(181a), 스택 부스(181a)로부터 배출되어 위치를 정렬하는 센터링 부스(181b)를 포함할 수 있다. 이때, 프리프레그(12)는 스택 부스(181a) 및 센터링 부스(181b)를 이동하여 범프(11)가 형성된 기판(10)상으로 프리프레그(12)를 공급할 수 있다.
예열기(182)는 프리프레그(12)를 포함한 기판(10)을 예열시킨다. 이로써, 프리프레그(12)의 경화 정도를 낮추어 질 수 있어, 프리프레그(12)는 범프(11)에 의해 용이하게 관통될 수 있다.
제 1 및 제 2 롤러(183a, 183b)는 서로 맞물려 회전운동한다. 이때, 범프(11)가 형성된 기판(10)과 프리프레그(12)가 제 1 및 제 2 롤러(183a, 183b)사이를 통과하면서 제 1 및 제 2 롤러(183a, 183b)의 압착에 의해 프리프레그(12)는 범프(11)에 의해 관통되며 기판(10)과 합착될 수 있다. 이에 따라, 층간 도통을 이루는 기판(10)을 제조할 수 있다. 제조된 기판(10)은 관통기(180)의 일측기에 배치된 수취기(190)에 수납된다.
이에 더하여, 도 1에서와 같이, 기판은 컨베이어(195)를 통해 각 공정부, 즉 제 1 및 제 2 인쇄기(120, 140), 건조기(160, 170), 관통기(180)로 이동할 수 있다.
또한, 제 2 인쇄기(140)의 일측에 범프 높이 검사기(150)가 더 배치될 수 있다. 범프 높이 검사기(150)는 제 2 인쇄기(140)로부터 공급된 예비범프의 높이를 측정하여, 예비범프가 설계치와 대응된 높이를 갖도록 형성되었는지를 확인할 수 있다.
또한, 관통기(180)의 일측, 즉 관통기(180)와 수취기(190) 사이에 관통 상태를 검사하는 관통 검사기(191)를 더 구비할 수 있다. 관통 검사기(191)는 완성된 기판의 상부에 빛을 조사한 후, 빛에 의해 범프의 그림자 영상을 획득하여, 그림자 영상으로부터 범프의 불량여부를 판단하여 작업자에게 정보를 제공한다. 이로써, 작업자는 관통기(180)에 따른 작업 불량을 지속적으로 모니터링 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이, 양방향으로 인쇄할 수 있는 인쇄기들을 직렬로 배치함에 따라, 공정리드 타임을 줄일 수 있어 원가를 절감할 수 있으며, 공정 관리를 용이하게 할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 장치를 설명하기로 한다. 여기서, 관통기와 절단기를 제외하고 앞서 설명한 인쇄회로기판 제조 장치와 동일한 구성을 구비한다. 이에 따라, 제 1 실시예와 반복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 장치의 개략도이다.
도 5는 도 4의 관통기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 장치는 기판(10)을 공급하는 공급기(281)와, 직렬로 배치되어 공급기(281)로부터 제공된 기판(10)상에 예비범프를 인쇄하여 형성하는 제 1 및 제 2 인쇄기(120, 140), 제 1 및 제 2 인쇄기(120, 140) 사이에 배치된 가건조기(130), 제 2 인쇄기(140)의 일측에 배치되어 예비범프를 건조 및 경화하여 범프를 형성하는 건조기(160, 170), 및 범프(11)를 프리프레그(22)에 관통시키며 프리프레그(22)와 기판(10)을 합착하 는 관통기(280)를 포함할 수 있다.
여기서, 프리프레그(22)는 롤 타입으로 관통기(280)에 제공될 수 있다. 이때, 관통기(280)는 프리프레그 롤(281), 예열기(282), 제 1 및 제 2 롤러(283a, 283b) 및 보호 롤러부(284, 285, 286)를 포함할 수 있다.
프리프레그 롤(281)은 롤러에 프리프레그(22)가 감싸져 있다. 프리프레그 롤(281)은 롤러의 회전에 의해 범프(11)가 형성된 기판(10)상에 프리프레그(22)를 공급한다.
예열기(282)는 프리프레그(22)를 포함한 기판(10)을 예열한다. 이로써, 프리프레그(22)는 압착시 용이하게 관통 공정이 진행될 수 있다.
제 1 및 제 2 롤러(283a, 283b)는 서로 맞물려 회전함으로써, 프리프레그(22)는 범프(11)에 의해 관통되며 프리프레그(22)와 기판(10)은 합착될 수 있다. 이때, 프리프레그(22)를 관통한 범프(11)는 제 1 롤러(283a)나 제 2 롤러(283b)에 직접적으로 접촉하여 파괴될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 보호 롤러부(284, 285, 286)를 더 구비할 수 있다.
여기서, 보호 롤러부(284, 285, 286)는 보호 필름(285)이 감겨져 제 1 및 제 2 롤러(283a, 283b) 사이의 프리프레그(22)를 포함한 기판(10)상에 보호필름(285)을 공급하는 보호롤러(284)와 제 1 및 제 2 롤러(283a, 283b) 사이를 통과한 보호필름(285)을 회수하는 회수롤러(286)를 포함할 수 있다. 여기서, 보호필름(285)은 관통공정동안 범프를 포함한 프리프레그(22)상에 배치되어 제 1 롤러(283a)나 제 2 롤러(283b)가 범프(11)를 직접적으로 가압하여 범프(11)가 붕괴는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 공급롤러(284)는 도면에서 2개로 구비되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 보호되어야 할 범프(11)의 높이나 강도에 따라 1개 또는 2 개 이상으로 구비될 수 있다. 이때, 보호필름(285)은 제 1 롤러(283a)나 제 2 롤러(283b)의 가압에 의해 범프(11)를 보호하기 위하여 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
더 나아가, 보호필름(285)은 제 1 및 제 2 롤러(283a, 283b)로부터 범프(11)나 프리프레그(22)가 용이하게 분리될 수 있도록 이형성을 가질 수 있다.
예컨대, 보호필름(285)은 테프론계 수지 또는 실리콘계 수지를 포함할 수 있다.
이에 더하여, 관통기(280)는 관통공정동안 기판(10)을 이송하는 이송벨트(287)를 더 포함할 수 있다.
프리프레그(22)가 롤 타입이므로, 인쇄회로기판 제조 장치는 단위별로 절단하기 위한 절단기(200)를 더 포함할 수 있다. 이때, 절단기(200)는 관통기(280)의 일측에 배치되어, 범프(11)에 의해 관통되며 기판(10)과 합착된 프리프레그(22)를 단위별, 즉 기판(10)과 대응되도록 절단할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서 같이, 관통기는 롤 타입의 프리프레그를 이용함으로써, 인쇄회로기판 제조장치는 직렬로 장비들을 배치시킬 수 있어, 작업자의 동선을 줄일 수 있어 공정 관리가 더욱 용이할 뿐만 아니라, 공정 리드타임을 더욱 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 인쇄기를 개략도이다.
도 3은 도 1의 관통기의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄회로기판 제조 장치의 개략도이다.
도 5는 도 4의 관통기를 개략적으로 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 공급기 120 : 제 1 인쇄기
130 : 가건조기 140 : 제 2 인쇄기
150 : 범프 높이 검사기 160 : 제 1 건조기
170 : 제 2 건조기 180, 280 : 관통기
190: 수취기 191 : 관통 검사기
200 : 절단기

Claims (8)

  1. 시트 타입의 기판을 공급하는 공급기;
    제 1 방향으로 인쇄하는 제 1 스퀴지와 상기 제 1 방향과 상반된 제 2 방향으로 인쇄하는 제 2 스퀴지를 구비하여, 상기 공급기로부터 제공된 상기 기판상에 예비범프를 인쇄하여 형성하는 제 1 인쇄기;
    상기 제 1 인쇄기의 일측에 배치되어 상기 예비범프를 가건조하는 가건조기;
    상기 가건조기의 일측에 상기 제 1 인쇄기와 직렬로 배치되고, 제 1 방향으로 인쇄하는 제 1 스퀴지와 상기 제 1 방향과 상반된 제 2 방향으로 인쇄하는 제 2 스퀴지를 구비하여, 상기 예비범프상에 페이스트를 인쇄하는 제 2 인쇄기;
    상기 제 2 인쇄기의 일측에 배치되어 상기 예비범프를 건조 및 경화하여 범프를 형성하는 건조기; 및
    상기 건조기의 일측에 배치되어 상기 범프를 프리프레그에 관통시키며 상기 프리프레그와 상기 기판을 합착하는 관통기;
    를 포함하는 인쇄회로기판 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조기는 상기 예비범프의 용매를 휘발시키는 제 1 건조기와 상기 예비범프를 완전 경화시키는 제 2 건조기를 포함하는 인쇄회로기판 제조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리프레그는 롤 타입으로 상기 관통기에 제공되는 인쇄회로기판 제조 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 관통기의 일측에 배치되어 상기 관통기로부터 제공된 상기 기판의 상기 프리프레그를 단위별로 절단하는 절단기를 더 포함하는 인쇄회로기판 제조 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리프레그는 시트 타입으로 상기 관통기에 제공되는 인쇄회로기판 제조 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 절단기 일측에 배치되어 상기 범프의 관통 상태를 관찰하는 관통검사기를 포함하는 인쇄회로기판 제조 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 인쇄기와 건조기 사이에 배치된 범프 높이 검사기를 더 포함하는 인쇄회로기판 제조 장치.
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