KR102140049B1

KR102140049B1 - 레이저 가공을 위한 스캔 사이즈 결정 방법

Info

Publication number: KR102140049B1
Application number: KR1020190068080A
Authority: KR
Inventors: 오재환; 신감미리
Original assignee: 주식회사 디에이피
Priority date: 2019-06-10
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2020-08-03

Abstract

레이저 가공 시간을 최적화하기 위한 최적의 스캔 사이즈를 결정하는 방법이 개시된다.
스캔 사이즈 결정 방법에 있어서,
스캔 사이즈(S)를 결정하는 스캔사이즈결정과정;
결정된 스캔 사이즈에 따른 블록들을 패널 상에 배치하는 블록배치과정;
배치된 블록들에 대한 레이저 가공을 수행하고 가공 소요 시간(T)을 측정하는 레이저가공과정;
가공된 레이저 홀의 품질 지수(Q)를 측정하는 품질검사과정;
스캔 사이즈(S)를 변경하고 상기 과정들을 반복하는 과정;
스캔 사이즈(S), 가공 소요 시간(T), 품질 지수(Q)를 참조하여, 최적의 스캔 사이즈를 결정하는 과정;
을 포함한다.

Description

레이저 가공을 위한 스캔 사이즈 결정 방법 {Method for deciding optimum scan size for laser processing}

본 발명은 인쇄회로기판 제조 공정 중의 레이저 가공 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 레이저 가공 시간을 최적화하기 위한 최적의 스캔 사이즈를 결정하는 방법에 관한 것이다.

인쇄회로기판의 제조 공정에 있어서 레이저가공과정은 레이저 비아홀(via hole)을 가공하기 위한 공정이다. 인쇄회로기판이 형성되는 패널의 크기는 레이저가 한 번에 가공할 수 있는 가공범위보다 훨씬 크기 때문에 패널을 복수의 블록으로 분할하고 각각의 블록에 대한 레이저 가공을 반복적으로 수행하는 방법으로 레이저 가공이 수행되고 있다.

도 1은 레이저가공과정을 보이는 것이다.

도 1을 참조하면, 레이저가 패널 상에서 지그재그(zigzag)로 이동되면서 각각의 블록에 대한 레이저 비아홀 가공을 수행하는 것을 알 수 있다. 즉, 어떤 블록을 가공할 때, 레이저를 해당 블록의 중앙에 위치시킨 상태에서 해당 블록에 대한 레이저 가공을 수행하고, 다시 레이저를 다음의 블록으로 이동시킨 후 해당 블록을 가공하는 동작을 반복하는 방식으로 레이저 가공이 수행된다. 여기서, 각 블록의 크기 즉, 스캔 사이즈는 레이저가 한 번에 가공할 수 있는 가공 범위를 나타낸다.

각 패널에 대한 레이저 가공 시간은 레이저 이동 시간, 각 블록에 대한 레이저 가공 시간의 총합이 된다. 따라서 각 블록에 대한 레이저 가공 시간을 줄이는 것은 생산성에 지대한 영향을 미치게 된다.

한편, 레이저 가공 시간을 줄이더라도 가공된 레이저의 품질이 적정 이상으로 유지되어야 하는 것도 요구된다.

대한민국특허청 공개특허 10-2015-0002999(2015년01월08일) 대한민국특허청 등록특허 10-1312029(2013년09월27일)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서 레이저 가공 시간을 최소화하기 위한 최적의 스캔 사이즈를 결정하는 방법을 제공하는 것을 그 목적을 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스캔 사이즈 결정 방법은

인쇄회로기판의 레이저 가공 시간 최적화를 위한 스캔 사이즈 결정 방법에 있어서,

스캔 사이즈(S)를 결정하는 스캔사이즈결정과정;

결정된 스캔 사이즈에 따른 블록들을 패널 상에 배치하는 블록배치과정;

배치된 블록들에 대한 레이저 가공을 수행하고 가공 소요 시간(T)을 측정하는 레이저가공과정;

가공된 레이저 홀의 품질 지수(Q)를 측정하는 품질검사과정;

스캔 사이즈(S)를 변경하고 상기 과정들을 반복하는 과정; 및

스캔 사이즈(S), 가공 소요 시간(T), 품질 지수(Q)를 참조하여, 최적의 스캔 사이즈를 결정하는 과정;

을 포함한다.

여기서, 블록 배치를 결정하는 과정에서 각 블록은 이웃 블록과 절반의 폭만큼 단차(段差)가 있도록 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 스캔 사이즈 결정 방법에 따르면 레이저 가공 시간을 최적화하면서도 요구되는 품질을 유지할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 레이저가공과정을 보이는 것이다.
도 2는 스캔 사이즈 변경에 따른 생산성 향상 효과를 보인다.
도 3은 본 발명에 따른 스캔 사이즈 결정 방법을 보이는 흐름도이다.
도 4는 블록의 배치 상태를 보인다.
도 5는 레이저 가공된 비아홀에 대한 품질 검사 항목 및 요구 수준을 보인다.
도 6은 최적의 스캔 사이즈를 적용한 결과를 종래의 스캔 사이즈와 비교하여 보이는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 스캔 사이즈 변경에 따른 생산성 향상 효과를 보인다.

도 2를 참조하면, 종래의 45x45mm의 스캔 사이즈를 55x55mm로 변경할 경우 가공 시간은 353sec에서 335sec로 5%가 감소하는 것을 알 수 있다.

또한, 단위 시간당 종래에는 5,000 panel을 처리하던 것을 5,200 panel을 처리할 수 있어서 생산선이 크게 향상되는 것을 알 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 스캔 사이즈 결정 방법을 보이는 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 스캔 사이즈 결정 방법은 스캔사이즈결정과정(S302), 블록배치과정(S304), 레이저가공과정(S306), 품질검사과정(S308), 스캔 사이즈 변경 과정(S310), 최적 스캔사이즈결정과정(S312)을 포함하는 것을 알 수 있다.

스캔사이즈결정과정(S302)에서는 임의의 스캔 사이즈를 결정한다.

블록배치과정(S304)에서는 결정된 스캔 사이즈에 따른 블록을 패널 상에 배치한다. 여기서, 각 블록들은 폭의 절반만큼의 단차를 두고 배치되는 것이 바람직하다.

레이저가공과정(S306)에서는 스캔사이즈결정과정에서 결정된 스캔 사이즈를 참조하여 레이저 가공을 수행한다.

구체적으로 패널 상에 배치된 블록들 사이로 레이저를 지그재그로 이동시키면서 블록별로 레이저 가공을 수행한다.

패널에 대한 레이저 가공 시간이 종료되면, 총 가공 시간(T)이 집계된다.

총 가공 시간(T)은 레이저 이동 시간과 각 블록당 가공 시간의 총합으로 얻어진다.

도 4는 블록의 배치 상태를 보인다.

도 4를 참조하면, 각 블록이 높이의 절반에 해당하는 만큼의 단차를 가지도록 배치되어 있음을 알 수 있다. 이와 같이 블록을 배치하면, 레이저를 수평 방향 및 수직 방향 모두에 있어서 지그재그로 이동시킬 수 있으므로 레이저 이동 시간이 감소된다.

품질검사과정(S308)에서는 가공된 레이저 홀에 대한 품질을 검사하고 품질 지수(Q)를 산출한다.

도 5는 레이저 가공된 비아홀에 대한 품질 검사 항목 및 요구 수준을 보인다.

도 5를 참조하면, 품질 검사 항목은 진원도, 버텀(BOTTOM) 상태, 버텀 사이즈, 편심 등을 포함한다. 진원도는 진원(眞圓)에 가까운 정도를 나타내는 것으로서 진원에 가까울수록 좋다. 버텀 상태는 레진의 잔존 및 관통이 없을 것이 요구되고, 버텀 사이즈는 최소 수치(예를 들어, 65μm)를 유지해야 하고, 편심은 작을수록 좋다.

품질 지수(Q)는 각 품질 검사 항목에 대한 평가치의 산술평균치로 얻어질 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 스캔 사이즈를 변경하고(S310) 블록배치과정(S304), 레이저가공과정(S306), 품질검사과정(S308)들을 반복하여 스캔 사이즈(S)별 총 가공 시간(T) 및 품질 지수(Q)에 대한 데이터를 얻는다.

얻어진 스캔 사이즈(S)별 총 가공 시간(T) 및 품질 지수(Q)를 참조하여 최적의 스캔 사이즈를 결정한다.

도 6은 최적의 스캔 사이즈를 적용한 결과를 종래의 스캔 사이즈와 비교하여 보이는 것이다.

도 6을 참조하면, 최적의 스캔 사이즈를 적용한 결과 품질 검사 항목에서 종래와 동등한 수준을 유지하면서도 가공 시간이 5% 만큼 향상된 것을 알 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 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.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

p...패널 bl...블록

Claims

삭제
인쇄회로기판의 레이저 가공 시간 최적화를 위한 스캔 사이즈 결정 방법에 있어서,
스캔 사이즈(S)를 결정하는 스캔사이즈결정과정;
결정된 스캔 사이즈에 따른 블록들을 패널 상에 배치하는 블록배치과정;
상기 블록 배치과정에서 각 블록은 이웃 블록과 절반의 폭만큼 단차(段差)가 있도록 배치되고,
배치된 블록들에 대한 레이저 가공을 수행하고 가공 소요 시간(T)을 측정하는 레이저가공과정;
가공된 레이저 홀의 품질 지수(Q)를 측정하는 품질검사과정;
스캔 사이즈(S)를 변경하고 상기 블록배치과정, 상기 레이저가공과정 그리고 상기 품질검사과정들을 반복하는 과정 및
스캔 사이즈(S), 가공 소요 시간(T), 품질 지수(Q)를 참조하여, 최적의 스캔 사이즈를 결정하는 과정을 포함하는 스캔 사이즈 결정 방법.