KR101490876B1 - 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법 및 장치 - Google Patents

스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연성기판에 다층으로 전자회로를 인쇄하는 과정에서 발생되는 연성기판의 변형을 허용하면서도 각 층간마다 인쇄되는 전자회로의 중첩 정밀도가 매우 높은 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법은
N차 스크린 마스크를 통해 연성기판상에 N차 전자회로가 인쇄되고 건조되는 단계(S1);
연성기판상에 인쇄 완료된 N차 전자회로의 x,y축 방향의 길이가 측정되는 단계(S2);
상기 N차 전자회로 보다 x,y축 방향으로 확대된 전자회로를 갖는 N+1차 스크린 마스크가 제작되는 단계(S3);
N+1차 스크린 마스크의 전자회로 길이와 N차 전자회로 길이와의 편차만큼 N차 전자회로가 인쇄된 상기 연성기판이 x, y축 방향으로 강제 신장되는 단계(S4); 및
강제로 신장된 연성기판상에 N+1차 전자회로가 N+1차 스크린 마스크를 통해 인쇄되는 단계(S5)를 포함하여 구성된다.

Description

스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법 및 장치{Manufacturing method and apparatus for multy layer flexible printed circuit board by screen printing}
본 발명은 연성기판에 다층으로 전자회로를 인쇄하는 과정에서 발생되는 연성기판의 변형을 허용하면서도 각 층간마다 인쇄되는 전자회로의 중첩 정밀도가 매우 높은 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.
종래에는 기판상에 전자회로를 형성시키고자 할 때에는 기판에 도전층을 형성시킨 후 감광액을 도포하고 여기에 포토마스크와 광원을 이용하여 노광하고 이후 현상, 에칭, 세정 등의 일련의 과정을 거쳐 시드층(seed layer)를 만들고 여기에 도금을 통해 원하는 도선두께와 전기적 특성을 갖도록 하는 방법이 주로 이용되었으나, 최근에는 전자기기들이 갈수록 소형화되고 정밀해지는 추세에 따라 전자회로를 기판상에 인쇄하는 방식으로 형성시키는 방법이 주로 이용되고 있다.
이와 같이 인쇄방법을 이용하면 10㎛ 정도의 미세한 선폭으로 회로구현이 가능하며, 인쇄와 건조의 단순공정으로 화학약품으로 부식시키는 기존방법보다 친환경적으로 기판상에 전자회로를 쉽고 빠르게 형성시킬 수 있게 된다.
특히, 두께가 매우 얇아 필름과 같은 형태를 띠고 있는 연성기판은 스마트폰과 같은 모바일 기기에 채용되면서 그 수요가 날로 증가하는데, 예컨대 국내 등록특허 제643860호와 같이 인쇄방법을 이용하면 연성기판상에 매우 쉽게 전자회로를 형성시킬 수 있다. 따라서 최근에는 인쇄방식으로 전자회로를 기판에 형성시키는 방법이 각광을 받고 있다.
그러나, 연성기판은 두께가 매우 얇은 폴리마이드(polymide)로 제작되므로 인쇄 후 건조과정에서 열이 가해지면 쉽게 늘어나는 문제가 발생된다. 이는, 다층회로를 구현하기 위하여 연성기판에 전자회로를 중첩 인쇄할 때 중첩정밀도가 크게 떨어지는 문제로 이어진다.
또한, 층간의 통전을 위하여 연성기판에 형성된 비아홀(Via Hole) 역시 인쇄를 통해 내경면에 잉크가 도포되어야 하므로 연성기판의 두께는 가능한 얇을수록 인쇄에 유리하지만, 연성기판의 두께가 얇아지게 되면 중첩 인쇄시 기판의 변형량도 비례하여 커지면서 중첩정밀도가 매우 불량해지기 때문에 비아홀을 원활하게 인쇄하기가 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 비아홀의 인쇄가 원활해지도록 연성기판의 두께를 얇게 하면서도 정밀한 중첩인쇄가 가능하게 되는 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법은 N차 스크린 마스크를 통해 연성기판상에 N차 전자회로가 인쇄되고 건조되는 단계와, 연성기판상에 인쇄 완료된 N차 전자회로의 x,y축 방향의 길이가 측정되는 단계와, 상기 N차 전자회로 보다 x,y축 방향으로 확대된 전자회로를 형성할 수 있는 N+1차 스크린 마스크가 제작되는 단계와, N+1차 스크린 마스크로 형성할 수 있는 전자회로의 길이와 N차 전자회로 길이와의 편차만큼 N차 전자회로가 인쇄된 상기 연성기판이 x, y축 방향으로 강제 신장되는 단계와, 강제로 신장된 연성기판상에 N+1차 전자회로가 N+1차 스크린 마스크를 통해 인쇄되는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치는 전,후방으로 이동가능하게 설치된 이동프레임과 상기 이동프레임의 상부에 설치된 워크스테이지와 상기 워크스테이지 중앙에 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판의 보다 작은 크기로 형성되어 상기 워크스테이지에 놓여지는 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판을 흡착고정하는 흡착부와 상기 흡착부의 가장자리에 설치되어 흡착부의 외측에 위치하는 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판의 가장자리를 외측으로 잡아당겨 x,y축 방향으로 강제 신장시키는 복수의 연성기판 신장유닛을 구비한 기판이송부와, 상기 기판이송부의 이동경로상에 설치되어 기판이송부에 놓여진 연성기판에 전자회로를 인쇄하며 상기 기판이송부에 강제 신장된 연성기판이 놓여진 경우에 한하여 강제 신장된 연성기판에 인쇄된 N차 전자회로에 대응되는 N+1차 스크린 마스크를 장착하여 강제 신장된 연성기판상에 N+1차 전자회로를 인쇄하는 스퀴즈부와, 상기 스퀴즈부 후방에 설치되어 N+1차 인쇄가 완료된 연성기판을 다음 공정으로 이송시켜 주는 언로드부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 기판이송부는 워크스테이지로부터 이격된 상부에 설치되어 연성기판상에 인쇄된 전자회로의 길이를 측정하는 광학카메라를 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 연성기판 신장유닛은 워크스테이지의 일측에 설치된 승강블럭과, 상기 승강블럭의 상단에 설치된 전후진블럭과, 상기 전후진블럭의 전단으로부터 돌출되어 승강블럭의 하강시 워크스테이지에 놓여진 연성기판의 가장자리 상부를 눌러주는 누름돌기와, 상기 누름돌기의 아래쪽에 위치하도록 상기 흡착부의 측단에 설치되어 상기 누름돌기에 의해 눌려지는 연성기판의 가장자리 하부를 받쳐주면서 전후진블럭과 함께 전후방으로 이동하는 받침블럭으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 받침블럭은 누름돌기의 아래쪽에 위치하도록 상기 흡착부의 측단에 고정되고 상단면에는 전후방으로 안내레일이 형성된 제1블럭과, 상기 안내레일을 따라 이동가능하게 제1블럭의 상단면에 결합되어 누름돌기가 하강할 때 누름돌기에 의해 눌려지는 연성기판의 가장자리 하부를 받쳐주는 제2블럭과, 상기 제1블럭과 제2블럭 사이에 설치되어 누름돌기와 함께 후방으로 이동된 제2블럭에 복귀력을 부여하는 탄성부재로 구성될 수 있다.
한편, 상기 이동프레임은 워크스테이지의 위치를 x,y축 방향으로 조정할 수 있도록 얼라인 유닛을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스퀴즈부와 언로드부 사이에 N+1차 인쇄가 완료된 연성기판이 언로드된 이후에 전방으로 복귀하는 기판이송부에 잔존하는 잉크를 제거해 주는 크리닝롤이 더 설치되는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 크리닝롤은 상기 스퀴즈부와 언로드부 사이에서 상기 기판이송부에 좌우방향으로 나란하게 설치된 한 쌍의 전,후방롤러와, 상기 전방롤러와 후방롤러를 승강시키는 승강유닛과, 상기 후방롤러로부터 전방롤러로 권취되는 세정포로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 인쇄과정에서 발생되는 연성기판의 모든 변형 공차를 포함하는 스크린 마스크를 제작하고 이 스크린 마스크에 형성된 전자회로와 동일한 길이를 갖도록 연성기판을 강제 신장시킨 상태에서 인쇄가 이루어지기 때문에, 상기와 같은 과정을 반복하면 각 층간마다 인쇄되는 전자회로의 중첩 정밀도가 매우 높은 다층회로를 제작할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은 비아홀의 인쇄가 원활해지도록 연성기판의 두께를 얇게 하면서도 각 층간의 중첩 정밀도가 매우 높은 연성기판을 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법을 순차적으로 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치를 구성하는 기판이송부의 사시도.
도 4는 도 2의 평면도.
도 5 내지 도 7은 기판이송부를 구성하는 연성기판 신장유닛의 동작을 차례대로 나타내는 연성기판 신장유닛의 사용상태 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치를 구성하는 받침블럭의 분해사시도.
도 9a 내지 9f는 본 발명에 따른 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조과정을 순서대로 나타내는 개략도.
도 10은 본 발명에 따른 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치를 나타내는 사시도로서, 언로드부의 동작상태를 나타내는 도면.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법은 N차 전자회로가 연성기판에 인쇄되는 단계(S1)와, 인쇄된 N차 전자회로의 길이가 측정되는 단계(S2)와, 상기 N차 전자회로 보다 x,y축 방향으로 확대된 전자회로를 형성할 수 있는 N+1차 스크린 마스크가 제작되는 단계(S3)와, N+1차 스크린 마스크로 형성할 수 있는 전자회로 길이와 N차 전자회로 길이와의 편차만큼 N차 전자회로가 인쇄된 상기 연성기판이 x, y축 방향으로 강제 신장되는 단계(S4)와, 강제 신장된 연성기판에 N+1차 전자회로가 인쇄되는 단계(S5)로 이루어진다.
먼저, N차 전자회로가 연성기판에 인쇄되는 단계(S1)는 N차 전자회로가 형성된 N차 스크린 마스크가 장착된 스퀴즈부로 연성기판이 이동하여 표면에 N차 전자회로가 인쇄되는 과정과 후속공정으로 이송되어 건조되는 과정으로 이루어진다.
인쇄된 N차 전자회로의 길이가 측정되는 단계(S2)는 건조가 완료된 연성기판 상에 인쇄된 N차 전자회로의 x,y축 방향의 길이를 측정하는 과정으로서 광학카메라를 통해 이루어진다.
N차 전자회로 보다 x,y축 방향으로 확대된 전자회로를 형성할 수 있는 N+1차 스크린 마스크가 제작되는 단계(S3)는 N차 전자회로의 상층에 인쇄되는 N+1차 전자회로를 형성시킬 N+1차 스크린 마스크를 제작하는 단계로서, 이전단계에서 측정된 N차 전자회로 보다 x,y축 방향으로 확대된 전자회로를 형성할 수 있도록 N+1차 스크린 마스크가 제작된다.
N+1차 스크린 마스크로 형성할 수 있는 전자회로 길이와 N차 전자회로 길이와의 편차만큼 N차 전자회로가 인쇄된 상기 연성기판이 x, y축 방향으로 강제 신장되는 단계(S4)에서는 N차 전자회로가 N+1차 전자회로와 동일한 길이가 된다.
강제 신장된 연성기판에 N+1차 전자회로가 인쇄되는 단계(S5)에서는 강제로 신장된 연성기판상에 N+1차 전자회로가 N+1차 스크린 마스크를 통해 N차 전자회로의 상층에 인쇄된다.
이와 같은 방법을 이용하면 각 층의 전자회로가 정밀하게 중첩된 다층회로 연성기판을 제조할 수 있게 된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치는 기판이송부(100)와, 스퀴즈부(200)와, 언로드부(300)로 크게 구성된다.
상기 기판이송부(100)는 전,후방으로 이동가능하게 설치된다. 상기 기판이송부(100)의 이동경로상에 스퀴즈부(200)와 언로드부(300)가 순서대로 배치된다.
상기 기판이송부(100)는 인쇄대상이 되는 연성기판(A)을 스퀴즈부(200)와 언로드부(300)로 이송시킴과 함께 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)을 x,y축 방향으로 강제 신장시킨다.(도 5 내지 도 7 참조)
상기 기판이송부(100)는 전,후방으로 이동가능하게 설치된 이동프레임(110)을 구비한다. 그리고 상기 이동프레임(110)의 상부에는 연성기판(A)이 놓여지는 워크스테이지(120)가 설치된다. 상기 워크스테이지(120)의 중앙에는 흡착부(130)가 형성된다. 상기 흡착부(130)는 연성기판(A) 보다 작은 크기로 이루어진다. 따라서, 연성기판(A)이 워크스테이지(120)에 놓여지면 연성기판(A)의 가장자리부가 흡착부(130)의 영역을 벗어나게 된다. 그리고 상기 흡착부(130)의 표면에는 연성기판(A)을 흡착시킬 수 있도록 다수의 진공흡착공(131)이 형성되어 있다.
상기 이동프레임(110)의 상부에는 워크스테이지(120)의 위치를 x,y축 방향으로 조정할 수 있도록 복수의 얼라인유닛(140)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 얼라인유닛(140)은 연성기판(A)상에 전자회로가 인쇄되기 전에 연성기판(A)과 스퀴즈부(200)에 장착된 스크린 마스크와의 위치를 일치시켜 주기 위해서 워크스테이지(120)의 위치를 조정하여 연성기판(A)의 위치를 정렬시켜 주는 장치로서, 이동프레임(110)의 상단에 설치된 x방향 이동유닛과 상기 x방향 이동유닛의 상부에 설치된 y방향 이동유닛으로 구성되어 x방향의 이동과 y방향의 이동이 동시에 이루어지도록 구성된다.
한편, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 기판이송부(100)는 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)의 가장자리를 잡아당겨 강제로 신장시키는 연성기판 신장유닛(150)들을 구비한다. 상기 연성기판 신장유닛(150)은 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)을 x축과 y축으로 잡아당길 수 있도록 흡착부(130)의 전후 좌우에 각각 배치된다.
상기 연성기판 신장유닛(150)은 워크스테이지(120)의 일측에 설치된 승강블럭(151)과, 상기 승강블럭(151)의 상단에 설치된 전후진블럭(152)과, 상기 전후진블럭(152)의 전단으로부터 돌출되어 승강블럭(151)의 하강시 흡착부(130)에 놓여진 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)의 가장자리 상부를 눌러주는 누름돌기(153)와, 상기 누름돌기(153)의 아래쪽에 위치하도록 상기 흡착부(130)의 측단에 설치되어 상기 누름돌기(153)에 의해 눌려지는 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)의 가장자리 하부를 받쳐주면서 전후진블럭(152)과 함께 전후방으로 이동하는 받침블럭(154)으로 구성된다.
이 경우, 상기 전후진블럭(152)은 전후진 이동량이 정밀하게 제어될 수 있도록 서보모터와 볼스크류를 통해 이동력을 제공받을 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 받침블럭(154)은 누름돌기(153)의 아래쪽에 위치하도록 흡착부(130)의 측단에 고정되고 상단면에는 전후방으로 안내레일(154b)이 형성된 제1블럭(154a)과, 상기 안내레일(154b)을 따라 이동가능하게 제1블럭(154a)의 상단면에 결합되어 누름돌기(153)가 하강할 때 누름돌기(153)에 의해 눌려지는 연성기판의 가장자리 하부를 받쳐주는 제2블럭(154c)과, 상기 안내레일(154b)의 내측에 설치되어 누름돌기(153)와 함께 후방으로 이동된 제2블럭(154c)에 복귀력을 부여하는 탄성부재(154d)로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 제1블럭(154a)의 상단면과 이에 대응되는 제2블럭(154c)의 양측단에는 제2블럭(154c)이 후방으로 이동할 때 상호간섭되면서 제1블럭(154a)으로부터 이탈되지 않도록 제2블럭(154c)의 후방이동을 제한하는 스토퍼(154e)가 각각 형성되어 있다. 본 실시예에서는 상기 스토퍼들(154e)이 제1블럭(154a)과 제2블럭(154c)의 조립이 원활하게 이루어지도록 제1블럭(154a) 또는 제2블럭(154c)에 체결되는 볼트인 것이 바람직하다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기판이송부(100)는 상기 워크스테이지(120)로부터 이격된 상부에 설치되어 연성기판상에 인쇄된 전자회로의 길이를 측정하는 광학카메라(160)를 구비한다.
또한, 언로드부(300)는 상기 기판이송부(100)의 이동경로의 맨 마지막에 위치된다. 상기 언로드부(300)는 스퀴즈부(200)를 거쳐 인쇄완료된 연성기판(A)을 다음 공정으로 이송시켜 준다. 상기 언로드부(300)는 연성기판(A)을 흡착고정시키는 흡착유닛(310)과, 상기 흡착유닛(310)을 상하로 이동시켜 주는 승강유닛(320)과, 상기 승강유닛(320)을 후속공정으로 이송시켜 주는 이송유닛(330)으로 구성될 수 있다.
그리고 상기 스퀴즈부(200)는 스크린마스크와, 스크린 마스크 상에 잉크를 공급하는 잉크공급장치와, 스크린 마스크의 표면을 슬라이딩하는 스퀴지(squeegee)를 구비하여 스크린 마스크 하부를 통과하는 연성기판(A)상에 인쇄를 수행하는 일반적인 스크린 인쇄장치이다. 본 발명의 스퀴즈부(200)는 N차 스크린 마스크(B)를 장착하여 연성기판(A)에 N차 전자회로를 인쇄하거나(도 9b참조), N+1차 스크린 마스크(Ba)를 장착하여 연성기판 신장유닛(150)을 통해 강제 신장된 연성기판(Ab)에 인쇄된 N차 전자회로의 상부층에 N+1차 전자회로를 인쇄한다.(도 9f 참조)
본 발명에 따르면, 상기 스퀴즈부(200)와 언로드부(300) 사이에 N+1차 인쇄가 완료된 연성기판이 언로드된 이후에 전방으로 복귀하는 기판이송부(100)에 잔존하는 잉크를 제거해 주는 크리닝롤(400)이 더 구비될 수 있다.
상기 크리닝롤(400)은 상기 기판이송부(100)에 좌우방향으로 나란하게 설치된 한 쌍의 전,후방롤러(410,420)와, 상기 전방롤러(410)와 후방롤러(420)를 승강시키는 승강유닛(320)과, 상기 후방롤러(420)로부터 전방롤러(410)로 권취되는 세정포(430)로 구성된다. 이 경우, 상기 승강유닛(320)은 스퀴즈부(200)의 후단에 설치될 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 다층회로 연성기판의 제조장치를 통해 다층회로 연성기판이 제조되는 과정을 설명한다.
도 9a 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기판이송부(100)에 연성기판(A)이 놓여지면 진공흡착공(131)에 흡입력이 작용하면서 상기 연성기판(A)은 흡착부(130)의 표면에 흡착된다. 이와 같이 연성기판(A)이 워크스테이지(120)에 안정적으로 고정되면 이동프레임(110)이 스퀴즈부(200)측을 향해 후방으로 이동한다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 기판이송부(100)가 스퀴즈부(200)에 도달하면, 상기 이동프레임(110)에 설치된 얼라인유닛들이 연성기판(A)과 스퀴즈부(200)에 설치된 1차 스크린 마스크(B)와의 위치가 일치되도록 워크스테이지의 위치를 x,y축 방향으로 정렬시킨다.
워크스테이지의 위치가 정렬되면 스퀴즈부(200)에 설치된 1차 스크린 마스크(B)에 의해 연성기판(A)에 1차전자회로가 인쇄된다. 이때 1차 스크린 마스크(B)에 형성된 전자회로의 길이가 l인 경우, 연성기판(A)에 형성된 1차전자회로의 길이 또한 l이 된다. 1차전자회로의 인쇄가 완료되면 기판이송부(100)는 언로드부(300)를 향해 후방으로 이동한다.
도 9c 및 도 10에 도시된 바와 같이, 기판이송부(100)가 언로드부(300)에 도달하면, 흡착부의 진공흡착공에 작용하고 있던 흡입력이 제거되는 한편 언로드부(300)의 흡착유닛(310)이 승강유닛(320)에 의해 하강하면서 1차전자회로의 인쇄가 완료된 연성기판(Aa)의 표면을 흡착한다.
그리고 도 9d에 도시된 바와 같이, 흡착유닛(310)은 원래위치로 상승하며 이 상태에서 이송유닛(330)을 따라 후속공정으로 이동한다. 아울러, 연성기판(A)이 제거된 기판이송부(100)는 원위치로 복귀하게 되는데, 전방의 크리닝롤(400)을 통과하는 과정에서 크리닝롤(400)에 의하여 연성기판(A)에 형성된 비아홀을 통해 아래로 흘러내린 잉크들로 인하여 기판이송부(100)의 흡착부를 비롯한 워크스테이지에 잔존하는 잉크들이 모두 제거된다.
즉, 기판이송부(100)이 크리닝롤(400)의 하부에 위치하게 되면 크리닝롤(400)의 승강유닛(430)이 후방롤러(420)에 감겨진 세정포(440)가 기판이송부(1000)의 흡착부를 비롯한 워크스테이지의 표면에 접촉하도록 전방롤러(410)와 후방롤러(420)를 하강시키게 되고, 전방으로 이동하는 기판이송부(100)를 따라 후방롤러(420)가 자연스럽게 회전하는 과정에서 흡착부를 비롯한 워크스테이지의 표면에 잔존하는 잉크들이 세정포(440)에 닦여져 모두 제거되는 것이다. 그리고 흡착부를 비롯한 워크스테이지에 잔존하는 잉크를 닦아낸 세정포(440)는 전방롤러(410)측으로 감겨진다.
한편, 도 9e에 도시된 바와 같이, 기판이송부(100)가 원위치로 복귀하게 되면 언로드(300)부에 의해 후속공정으로 이송되었던 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)은 건조공정을 거쳐 인쇄가 완전히 완료된 상태에서 다시 기판이송부(100)에 놓여진다. 기판이송부(100)에 놓여진 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)은 워크스테이지의 상부에 설치된 광학카메라(160)에 의하여 인쇄된 1차전자회로의 x,y축 방향의 길이가 측정된다.
통상 전자회로의 길이는 후속공정에서 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)이 신장되는 관계로 1차 스크린 마스크에 형성된 전자회로의 길이를 l이라 할 때 1차전자회로의 길이는 l+α가 된다.
상기와 같이 기판이송부(100)에 놓여진 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)의 1차전자회로의 길이가 측정되면 이를 기반으로 2차 스크린 마스크(Ba)를 제작한다. 스크린 마스크의 특성상 정밀한 길이로 전자회로를 형성시킬 수 없기 때문에 2차 스크린 마스크(Ba)에 형성되는 2차전자회로는 1차전자회로의 길이 보다 더 길게 형성된다. 즉, 2차 스크린 마스크(Ba)에 형성되는 2차전자회로의 길이를 L이라 할 때, L=l+α+β가 되는 것이다.
이와 같이 제작된 2차스크린 마스크(Ba)는 스퀴즈부(200)에 장착되어 있던 1차스크린 마스크와 교체된다.
한편, 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)이 기판이송부(100)에 놓여지면, 상기 연성기판(A)은 연성기판 신장유닛(150)들에 의하여 x,y축 방향으로 강제 신장된다.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5에 도시된 바와 같이 워크스테이지(120)에 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)이 놓여지면 흡착부(130)에 형성된 진공흡착공(131)에 흡입력이 부여되면서 연성기판(Aa)이 워크스테이지(120)에 고정된다.
1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)이 워크스테이지(120)에 고정되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 연성기판 신장유닛(150)의 승강블럭(151)이 하강하여 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)의 가장자리부가 받침블럭(154)에 밀착되도록 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)을 강하게 누른다. 이때, 상기 승강블럭(151)은 이후 인쇄과정에서 스퀴즈부(200)와 간섭되지 않도록 흡착부(130)의 상면보다 아래에 위치하도록 충분히 하강하여야 한다. 그리고 승강블럭(151)이 완전히 하강하면 진공흡착공(131)에 부여된 흡입력이 제거되고 전후진블럭(152)이 후진한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 전후진블럭(152)이 후진함에 따라서 받침블럭(154)도 후진하게 되며 그 결과 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)의 가장자리부가 바깥쪽으로 당겨지게 되면서 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)이 x축 방향과 y축 방향으로 강제 신장된다. 상기 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)은 2차스크린 마스크에 형성된 2차 전자회로의 길이와 1차전자회로 길이와의 편차(β) 만큼 신장되도록 한다. 이때, 각각의 연성기판 신장유닛(150)은 독립적으로 제어되므로 원하는 방향으로 원하는 길이만큼 정밀하게 연성기판(Aa)을 신장시킬 수 있다.
상기와 같이 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)의 강제 신장이 완료되면, 진공흡착공(131)에 다시 흡입력이 부여되고, 9f에 도시된 바와 같이, 기판이송부(100)가 스퀴즈부(200)로 이동하여 강제 신장된 연성기판(Ab)의 1차 전자회로 상부에 2차 전자회로를 인쇄한다.
이와 같이 인쇄과정에서 발생되는 연성기판(A)의 모든 변형 공차를 포함하는 스크린 마스크(Ba)를 제작하고 이 스크린 마스크(Ba)에 형성된 전자회로와 동일한 길이를 갖도록 1차전자회로가 인쇄된 연성기판(Aa)을 강제 신장시킨 상태에서 인쇄가 이루어지므로, 상기와 같은 과정을 반복하면, 각 층간마다 인쇄되는 전자회로의 중첩 정밀도가 매우 높은 다층회로를 제작할 수 있게 된다.
이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.
100...기판이송부 110...이동프레임
120...워크스테이지 130...흡착부
140...얼라인유닛 150...연성기판 신장유닛
151... 승강블럭 152...전후진블럭
153...누름돌기 154...받침블럭
154a...제1블럭 154b...안내레일
154c...제2블럭 154d...탄성부재
160...광학카메라 200...스퀴즈부
300...언로드부 400...크리닝롤
410...전방롤러 420...후방롤러
430...승강유닛 440...세정포
A,Aa,Ab...연성기판 B...N차 스크린 마스크
Ba...N+1차 스크린 마스크

Claims (8)

  1. N차 스크린 마스크를 통해 연성기판상에 N차 전자회로가 인쇄되고 건조되는 단계;
    연성기판상에 인쇄 완료된 N차 전자회로의 x,y축 방향의 길이가 측정되는 단계;
    상기 N차 전자회로 보다 x,y축 방향으로 확대된 전자회로를 형성할 수 있는 N+1차 스크린 마스크가 제작되는 단계;
    N+1차 스크린 마스크로 형성할 수 있는 전자회로 길이와 N차 전자회로 길이와의 편차만큼 N차 전자회로가 인쇄된 상기 연성기판이 x, y축 방향으로 강제 신장되는 단계; 및
    강제로 신장된 연성기판상에 N+1차 전자회로가 N+1차 스크린 마스크를 통해 인쇄되는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조방법.
  2. 전,후방으로 이동가능하게 설치된 이동프레임과, 상기 이동프레임의 상부에 설치된 워크스테이지와, 상기 워크스테이지 중앙에 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판의 보다 작은 크기로 형성되어 상기 워크스테이지에 놓여지는 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판을 흡착고정하는 흡착부와, 상기 흡착부의 가장자리에 설치되어 흡착부의 외측에 위치하는 N차 전자회로가 인쇄된 연성기판의 가장자리를 외측으로 잡아당겨 x,y축 방향으로 강제 신장시키는 복수의 연성기판 신장유닛을 구비한 기판이송부;
    상기 기판이송부의 이동경로상에 설치되어 기판이송부에 놓여진 연성기판에 전자회로를 인쇄하며, 상기 기판이송부에 강제 신장된 연성기판이 놓여진 경우에 한하여 강제 신장된 연성기판에 인쇄된 N차 전자회로에 대응되는 N+1차 스크린 마스크를 장착하여 강제 신장된 연성기판상에 N+1차 전자회로를 인쇄하는 스퀴즈부; 및
    상기 스퀴즈부의 후방에 설치되어 인쇄가 완료된 연성기판을 다음 공정으로 이송시켜 주는 언로드부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기판이송부는 워크스테이지로부터 이격된 상부에 설치되어 연성기판상에 인쇄된 전자회로의 길이를 측정하는 광학카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 연성기판 신장유닛은
    워크스테이지의 일측에 설치된 승강블럭과,
    상기 승강블럭의 상단에 설치된 전후진블럭과,
    상기 전후진블럭의 전단으로부터 돌출되어 승강블럭의 하강시 연성기판의 가장자리 상부를 눌러주는 누름돌기와,
    상기 누름돌기의 아래쪽에 위치하도록 상기 흡착부의 측단에 설치되어 상기 누름돌기에 의해 눌려지는 연성기판의 가장자리 하부를 받쳐주면서 전후진블럭과 함께 전후방으로 이동하는 받침블럭으로 구성된 것을 특징으로 하는 다층회로 연성기판의 제조장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 받침블럭은
    누름돌기의 아래쪽에 위치하도록 상기 흡착부의 측단에 고정되고 상단면에는 전후방으로 안내레일이 형성된 제1블럭과,
    상기 안내레일을 따라 이동가능하게 제1블럭의 상단면에 결합되어 누름돌기가 하강할 때 누름돌기에 의해 눌려지는 연성기판의 가장자리 하부를 받쳐주는 제2블럭과,
    상기 제1블럭과 제2블럭 사이에 설치되어 누름돌기와 함께 후방으로 이동된 제2블럭에 복귀력을 부여하는 탄성부재로 구성된 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 이동프레임은 워크스테이지의 위치를 x,y축 방향으로 조정할 수 있도록 얼라인유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 스퀴즈부와 언로드부 사이에 N+1차 인쇄가 완료된 연성기판이 언로드된 이후에 전방으로 복귀하는 기판이송부에 잔존하는 잉크를 제거해 주는 크리닝롤이 더 설치된 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 크리닝롤은
    상기 스퀴즈부와 언로드부 사이에서 상기 기판이송부에 좌우방향으로 나란하게 설치된 한 쌍의 전,후방롤러와,
    상기 전방롤러와 후방롤러를 승강시키는 승강유닛과,
    상기 후방롤러로부터 전방롤러로 권취되는 세정포를 구비한 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄를 이용한 다층회로 연성기판의 제조장치.
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