KR102152070B1 - 변위 센서를 이용하여 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치 및 그 방법 - Google Patents

변위 센서를 이용하여 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 변위 센서를 이용하여 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 의한 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치는 하부 프레임; 상기 하부 프레임의 상부에 배치되고, 그 하면에 제1 핫 플레이트가 설치된 상부 프레임; 상기 하부 프레임과 상기 상부 프레임의 사이에 배치되고, 상기 제1핫 플레이트에 대응되도록 그 상면에 기판을 올려놓는 제2 핫 플레이트가 설치된 이동 프레임; 상기 이동 프레임의 하면의 서로 다른 위치에 연결되어, 상기 이동 프레임을 상승 또는 하강 시키는 복수의 액츄에이터; 상기 이동 프레임의 상승에 따라 서로 다른 위치에서 상기 상부 프레임과 상기 이동 프레임 간의 거리 변화값을 측정하는 복수의 변위 센서; 및 상기 측정된 거리 변화값에 따라 상기 복수의 액츄에이터 각각의 유압을 조절하는 유압 제어부를 포함한다.

Description

변위 센서를 이용하여 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR PLANARIZING SURFAE OF SUBSTRATE USING DISPLACEMENT SENSOR AND METHOD THEREOF}
본 발명은 평탄화 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변위 센서를 이용하여 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)은 일면 내지 양면에 다양한 형태의 회로패턴이 형성된 기판으로서, 컴퓨터, 휴대폰, TV, 노트북 등 거의 모든 전자제품에서 내부 부품을 장착하거나 상호 연결하는데 사용되고 있으며, 전자제품의 성능, 수명, 부피 등에 있어 큰 비중을 차지하고 있다.
이러한 전자제품이 점차 소형화, 경량화됨에 따라 인쇄회로기판의 제조공정이 매우 중요한 역할을 하고 있으며, 그 기술도 매우 다양화되고 있다.
일반적으로 인쇄회로기판의 제조공정은 드릴링, 디버링(deburring) 등의 기초공정과, 드라이 필름(포토레지스트 필름)을 인쇄회로기판의 원판인 동판에 라미네이팅하는 라미네이팅 공정과, 라미네이팅 된 동판을 노광장치에 투입하여 자외선(UV)을 조사하여 회로를 패턴화하는 공정과, 노광 후 패턴화된 부분(경화된 부분)은 그대로 유지하고 패턴화되지 않은 부분(미경화된 부분)을 현상액을 통해 제거하는 현상공정과, 회로를 형성하기 위해 현상 후 염화 제2동(CuCl2) 또는 염화 제2철(FeCl3)을 사용하여 회로패턴을 제외한 나머지 부분의 동판을 녹여 회로 패턴 이외의 부분을 절연시키는 에칭공정과, 에칭 후 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)를 사용하여 회로패턴상의 드라이 필름막을 제거하는 박리공정을 포함하여 이루어진다.
특히, 인쇄회로기판의 고밀도화를 위하여 라미네이팅 공정 시 밀착성의 향상, 기포의 제거 및 DFR(Dry Film Resist) 필름의 도포 후 평탄화가 중요하다. 이와 관련하여, 등록특허공보 제10-1144272호에는 정확한 온도의 측정이 가능한 다이어프램 및 이를 이용하는 라미네이팅 장치를 제안하고 있으나, 여전히 기판의 표면을 정교하게 평탄화하기 위한 방안에 대한 연구는 미미한 실정이다.
등록특허공보 제10-1144272호, 공고일자 2012년05월11일
이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 라미네이터를 통해 DFR 필름이 적층된 동판을 고정된 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 위치하는 이동 프레임의 상부에 배치하고, 이동 프레임의 하부에 연결된 복수의 액츄에이터를 상승시켜 동판을 가열 가압 처리하되, 상부 프레임과 이동 프레임 간의 거리 변화값을 측정하여 측정된 거리 변화값에 따라 액체에이터 각각의 유압을 제어하도록 한, 변위 센서를 이용하여 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치는 하부 프레임; 상기 하부 프레임의 상부에 배치되고, 그 하면에 제1 핫 플레이트가 설치된 사각판 형상의 상부 프레임; 상기 하부 프레임과 상기 상부 프레임의 사이에 배치되고, 상기 제1핫 플레이트에 대응되도록 그 상면에 기판을 올려놓는 제2 핫 플레이트가 설치된 사각판 형상의 이동 프레임; 상기 이동 프레임의 하면의 서로 다른 위치에 연결되어, 상기 이동 프레임을 상승 또는 하강 시키는 복수의 액츄에이터; 상기 이동 프레임의 상승에 따라 서로 다른 위치에서 상기 상부 프레임과 상기 이동 프레임 간의 거리 변화값을 측정하는 복수의 변위 센서; 및 상기 측정된 거리 변화값에 따라 상기 복수의 액츄에이터 각각의 유압을 조절하는 유압 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 변위 센서 각각은 상기 상부 프레임의 일측에 설치되는 발광부와 상기 발광부에 대응되도록 상기 이동 프레임에 설치되는 수광부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 변위 센서의 개수는 상기 복수의 액츄에이터의 개수와 동일하고, 상기 복수의 변위 센서 각각은 상기 복수의 액츄에이터 중 서로 다른 액츄에이터와 인접한 위치에 설치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 액츄에이터는, 상기 이동 프레임의 하면을 동일한 면적을 갖는 복수의 영역들로 분할하여 상기 분할된 복수의 영역들 각각에 연결되어 상기 분할된 복수의 영역들에 대응하는 상기 기판의 복수의 영역들에 면압을 가할 수 있다.
또한, 상기 유압 제어부는 사용자의 조작에 따라 상기 이동 프레임을 1차 상승시키도록 제어하고, 상기 이동 프레임의 1차 상승에 따라 상기 변위 센서를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 상기 상부 프레임과 상기 이동 프레임 간의 거리 변화값을 획득하며, 상기 획득된 거리 변화값에 따라 상기 이동 프레임을 2차 상승시키도록 상기 복수의 액츄에이터 각각의 유압을 조절할 수 있다.
또한, 상기 유압 제어부는 상기 변위 센서부를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 상기 상부 프레임과 상기 이동 프레임 간의 거리 변화값의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균값의 미리 정해진 임계 범위를 벗어나는 거리 변화값이 존재하는 경우, 상기 임계 범위를 벗어난 거리 변화값이 측정된 위치에 설치된 액츄에이터의 유압을 조절할 수 있다.
또한, 상기 유압 제어부는 상기 임계 범위를 벗어난 거리 변화값이 상기 임계 범위를 초과하는 경우 상기 액츄에이터의 유압을 낮추고, 상기 임계 범위 미만인 경우, 상기 액츄에이터의 유압을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 액츄에이터 각각의 유압을 조절하기 위한 복수의 레귤레이터를 더 포함하고, 상기 유압 제어부는 상기 복수의 레귤레이터의 공기 압력을 조절하여 상기 복수의 액츄에이터 각각의 유압을 조절할 수 있다.
또한, 상기 변위 센서는 레이저 변위 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 라미네이터를 통해 DFR(Dry Film Resist) 필름이 적층된 기판의 표면을 평탄화하기 위한 방법은 사용자의 조작에 따라 상기 기판이 올려진 핫 플레이트가 설치된 이동 프레임을 1차 상승시키는 단계; 상기 이동 프레임의 1차 상승에 따라 변위 센서를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 상부 프레임과 상기 이동 프레임 간의 거리 변화값을 획득하는 단계; 및 상기 획득된 거리 변화값에 따라 상기 이동 프레임을 2차 상승시키도록 복수의 액츄에이터 각각의 유압을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 조절하는 단계에서는 상기 변위 센서부를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 상기 상부 프레임과 상기 이동 프레임 간의 거리 변화값의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 평균값의 미리 정해진 임계 범위를 벗어나는 거리 변화값이 존재하는 경우, 상기 임계 범위를 벗어난 거리 변화값이 측정된 위치에 설치된 액츄에이터의 유압을 조절할 수 있다.
또한, 상기 조절하는 단계에서는 상기 임계 범위를 벗어난 거리 변화값이 상기 임계 범위를 초과하는 경우 상기 액츄에이터의 유압을 낮추고, 상기 임계 범위 미만인 경우, 상기 액츄에이터의 유압을 높일 수 있다.
이처럼 본 발명은 라미네이터를 통해 DFR 필름이 적층된 동판을 고정된 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 위치하는 이동 프레임의 상부에 배치하고, 이동 프레임의 하부에 연결된 복수의 액츄에이터를 상승시켜 동판을 가열 가압 처리하되, 상부 프레임과 이동 프레임 간의 거리 변화값을 측정하여 측정된 거리 변화값에 따라 액체에이터 각각의 유압을 제어하도록 함으로써, 기판의 표면을 정밀하게 평탄화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판의 표면을 정밀하게 평탄화시키는 것이 가능하기 때문에, 제품의 불량률을 최소화하여 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판의 표면을 정밀하게 평탄화시켜 제품의 불량율을 최소화하는 것이 가능하기 때문에, 제품에 대한 고객의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 장치를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 센서의 위치를 나타내는 도면이다.
도 5는 변위 센서에 의한 거리 변화값 산출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 위치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 제어 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 제어부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 방법을 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 변위 센서를 이용하여 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치 및 그 방법을 설명한다.
특히, 본 발명에서는 라미네이터를 통해 DFR(Dry Film Resist) 필름이 적층된 동판 또는 기판을 고정된 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 위치하는 이동 프레임의 상부에 배치하고, 이동 프레임의 하부에 연결된 복수의 액츄에이터를 상승시켜 동판을 가열 가압 처리하되, 상부 프레임과 이동 프레임 간의 거리 변화값을 측정하여 측정된 거리 변화값에 따라 액체에이터 각각의 유압을 제어하도록 한 새로운 방안을 제안한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이팅 시스템은 2-스테이지 라미네이터(2-stage laminator)로서, 투입부(100), 라미네이터 (200), 평탄화 장치(300), 배출부(400)를 포함할 수 있다.
투입부(100)는 인쇄회로기판의 원판인 동판을 캐리어 필름(carrier film)을 이용하여 이송하여 라미네이터(200)에 투입할 수 있다.
라미네이터(200)는 진공 상태에서 다이어프램(diaphragm)을 이용하여 가열 가압 처리하여 드라이 필름 즉, DFR 필름을 인쇄회로기판의 원판인 동판에 적층시킬 수 있다. 예컨대, 라미네이터(200)에 적용되는 진공도(degree of vacuum)는 대략 5*104torr, 핫 플레이트의 온도는 대략 110℃ 이하일 수 있다.
평탄화 장치(300)는 라미네이터(200)를 통해 DFR 필름이 적층된 동판을 대향하는 핫 플레이트를 이용하여 가열 가압 처리하여 동판의 표면을 평탄화할 수 있다. 예컨대, 평탄화 장치(300)에 적용되는 압력은 대략 최대 47ton, 핫 플레이트의 온도는 대략 150℃ 이하일 수 있다.
특히, 평탄화 장치(300)는 대향하는 핫 플레이트를 이용하여 동판을 가열 가압 처리하되, 대향하는 핫 플레이트 간의 거리 변화값을 서로 다른 위치에서 측정하여 그 측정된 거리 변화값에 따라 위치에 따라 가해지는 압력을 조절할 수 있다.
배출부(400)는 평탄화 장치(300)로부터 표면이 평탄화된 동판을 캐리어 필름을 이용하여 배출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 라미네이터를 통해 DFR 필름이 적층된 동판의 표면에는 DFR 필름의 두께 편차가 발생할 수 있는데, 이러한 두께 편차는 제품의 불량을 야기할 수 있다. 따라서, 평탄화 장치를 이용하여 이렇게 두께 편차가 발생된 기판을 가압함으로써, 기판 표면의 두께를 일정하게 할 수 있다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 장치를 나타내는 도면이다. 도 3a는 평탄화 장치의 측면도이고, 도 3b는 평탄화 장치의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 장치(300)는 하부 프레임(310), 포스트(post)(320), 상부 프레임(330), 제1 핫 플레이트(hot plate)(340), 이동 프레임(350), 제2 핫 플레이트(360), 변위 센서(370), 액츄에이터(actuator)(380), 레귤레이터(regulator)(382), 유압 제어부(390)를 포함할 수 있다.
하부 프레임(310)과 상부 프레임(330)은 복수의 포스트(320)를 이용하여 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되고, 장치의 전체적인 몸체를 구성할 수 있다. 이러한 장치 전체를 지지하는 하부 프레임(310)과 하부 프레임(310)의 상부에 배치되는 상부 프레임(330)은 그 위치가 고정될 수 있다.
이때, 상부 프레임(330)의 하면에는 제1 핫 플레이트(340)가 설치될 수 있다.
이동 프레임(350)은 하부 프레임(310)과 상부 프레임(330)의 사이에 배치되고, 하면에 연결된 액츄에이터 예컨대, 유압 실린더에 의해 이동 즉, 상승 또는 하강될 수 있다. 이때, 이동 프레임(350)의 상면에는 상부 프레임의 제1 핫 플레이트와 맞닿아 기판을 가열 가압하기 위한 제2 핫 플레이트(360)가 설치될 수 있다.
즉, 이동 프레임이 상승함에 따라 이동 프레임의 제2 핫 플레이트에 놓여진 기판은 상부 프레임의 제1 핫 플레이트에 가열 가압되어 평탄화될 수 있다.
변위 센서(370)는 이동 프레임(360)의 상승에 따라 기판이 가열 가압될 때, 기판의 표면이 전체적으로 고르게 평탄화가 되었는지를 판단하기 위한 값을 측정할 수 있다. 즉, 변위 센서(370)는 제1 핫 플레이트가 설치된 상부 프레임과 제2 핫 플레이트가 설치된 이동 프레임 간의 거리 변화값을 측정할 수 있다. 이때, 변위 센서(370)는 기판의 표면이 전체적으로 고르게 평탄화 되었는지를 확인할 수 있도록 복수 개가 서로 다른 위치에 설치될 수 있다. 이러한 변위 센서(370)로는 거리 변화값을 측정할 수 있는 모든 변위 센서를 포괄하는 개념이고, 예컨대, 레이저 변위 센서를 포함할 수 있다.
액츄에이터(380)는 이동 프레임(360)의 하면에 연결되어, 이동 프레임(360)을 이동시킬 수 있다. 특히, 액츄에이터(380)는 기판을 가열 가압하기 위해 미리 정해진 정압 또는 고압을 이용하여 이동 프레임(360)을 상승시킬 수 있다. 즉, 액츄에이터(380)는 정압을 이용하여 이동 프레임을 1차 상승 시키고, 고압을 이용하여 이동 프레임을 2차 상승시킬 수 있다. 이때, 액츄에이터(380)는 기판의 표면을 전체적으로 고르게 평탄화 시키기 위해 복수 개가 서로 다른 위치에 설치될 수 있다.
이때, 액츄에이터(380)의 개수는 변위 센서(370)의 개수와 동일하고, 변위 센서(370) 각각은 서로 다른 액츄에이터(380)와 인접하도록 설치될 수 있다. 여기서 액츄에이터(380)로는 유압 실린더가 사용되는 경우를 일 예로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 다양한 장치가 사용될 수 있다.
레귤레이터(382)는 제어 신호에 따라 출력되는 공기 압력을 제어할 수 있다. 이렇게 출력되는 공기 압력에 의해 액츄에이터의 유압이 조절될 수 있다. 여기서 레귤레이터(382)는 예컨대, 전기 신호에 따라 출력되는 공기 압력을 제어하는 전공 레귤레이터(electro-pneumatic regulator)일 수 있다.
유압 제어부(390)는 레귤레이터(382)를 통해 액츄에이터(380)의 유압을 조절할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 제어부(390)는 미리 정해진 정압을 이용하여 이동 프레임(350)을 1차 상승시키고, 이동 프레임(350)의 1차 상승에 따라 변위 센서를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 거리 변화값을 획득하며, 획득된 거리 변화값에 따라 미리 정해진 고압을 이용하여 이동 프레임(350)을 2차 상승시킬 수 있도록 액츄에이터(380)각각의 유압을 조절할 수 있다.
이때, 유압 제어부(390)는 서로 다른 위치에서 측정된 거리 변화값에 따라 복수의 액츄에이터(380) 각각의 유압을 조절하되, 거리 변화값이 동일해지거나 일정 범위 이내가 될 때까지 조절할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 센서의 위치를 나타내는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 센서(370)는 서로 다른 위치에 설치되고, 발광부(371)와 수광부(372)가 한 쌍으로 설치될 수 있다. 예컨대, 상부 프레임에는 발광부(371)가 설치되고, 발광부(371)가 설치된 위치에 대응하도록 이동 프레임에는 수광부(372)가 설치될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 변위 센서(370a, 370b, 370c, 370d)는 이동 프레임의 제2 핫 플레이트 상부에 놓여진 기판을 기준으로 양쪽 측면 즉, 상부 프레임의 모서리들 중 서로 마주보는 2개의 모서리 각각에 2개씩 설치될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 변위 센서(370a, 370b, 370c, 370d)는 이동 프레임의 제2 핫 플레이트 상부에 놓여진 기판을 기준으로 모든 측면 즉, 상부 프레임의 모서리 각각에 1개씩 설치될 수 있다.
물론, 여기서는 변위 센서가 기판을 기준으로 양쪽 측면에 2개씩 설치된 경우를 일 예로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 기판이 전체적으로 고르게 평탄화 되었는지를 판단하기 위한 다양한 설치 위치가 모두 고려될 수 있다.
도 5는 변위 센서에 의한 거리 변화값 산출 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변위 센서는 상부 프레임에 설치된 발광부와 이동 프레임에 설치된 수광부를 이용하여, 이동 프레임이 이동함에 따라 상부 프레임과 이동 프레임 간 또는 제1 핫 플레이트와 제2 핫 플레이 간의 거리 변화를 측정할 수 있다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터의 위치를 나타내는 도면이다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액츄에이터(380)는 이동 프레임(360)의 하면에 배치되되, 서로 다른 영역에 배치될 수 있다. 예컨대, 액츄에이터(380)는 도 4b의 변위 센서의 위치와 대응되도록 이동 프레임의 하면을 동일한 면적을 갖는 복수의 영역들(a, b, c, d)로 분할하여 그 분할된 복수의 영역들(a, b, c, d) 각각에 연결되도록 배치될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 액츄에이터(380)는 서로 다른 영역에 배치되되, 도 4c의 변위 센서의 설치 위치와 대응되도록 이동 프레임의 하면을 동일한 면적을 갖는 복수의 영역들(e, f, g, h)로 분할하여 그 분할된 복수의 영역들(e, f, g, h) 각각에 연결되도록 배치될 수 있다.
물론, 여기서는 액츄에이터가 이동 프레임 하면의 서로 다른 위치에 설치된 경우를 일 예로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 기판이 전체적으로 고르게 평탄화 되도록 가압하기 위한 다양한 설치 위치가 모두 고려될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 제어 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치(이하, 평탄화 장치라고 한다)는 예컨대, 정압을 이용하여 4개의 액츄에이터(380a, 380b, 380c, 380d)를 상승시켜 변위 센서를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 거리 변화값 d1, d2, d3, d4를 획득할 수 있다. 평탄화 장치는 획득된 거리 변화값 d1, d2, d3, d4이 모두 미리 정해진 임계 범위 이내인지를 확인하고, 임계 범위를 벗어나는 거리 변화값 d4가 있으면, 해당 액츄에이터(380d)의 유압을 조절할 수 있다.
이때, 평탄화 장치는 거리 변화값 d4가 임계 범위를 벗어나는 경우, 거리 변화값 d4가 임계범위보다 크면, 액츄에이터(380d)의 유압을 낮추고, 거리 변화값 d4가 임계범위보다 작으면, 액츄에이터(380d)의 유압을 높일 수 있다. 여기서, 유압의 크기는 거리 변화값에 따라 미리 정해진 크기일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 제어부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 제어부(390)는 제1 인터페이스(391), 표시부(392), 프로세서(393), 메모리(394), 제2 인터페이스(395)를 포함할 수 있다.
제1 인터페이스(391)는 변위 센서와 연동하여, 변위 센서로부터 측정된 값 즉, 거리 변화값을 수신할 수 있다. 제1 인터페이스(391)는 유선 또는 무선 통신으로 변위 센서와 연동할 수 있다.
표시부(392)는 수신된 거리 변화값을 실시간으로 화면 상에 표시할 수 있다. 예컨대, 표시부(393)는 변위 센서에 의해 측정된 거리 변화값, 레귤레이터의 입력값, 액츄에이터의 유압의 입력값과 미리 정해진 설정값 등을 표시할 수 있다.
프로세서(393)는 변위 센서로부터 측정된 거리 변화값을 이용하여 제어 신호를 생성하여 레귤레이터에 전송하여 레귤레이터를 통해 액츄에이터 각각의 유압을 조절할 수 있다. 예컨대, 프로세서(393)는 미리 정해진 정압을 이용하여 이동 프레임을 1차 상승시키고, 이동 프레임의 1차 상승에 따라 변위 센서를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 거리 변화값에 따라 미리 정해진 고압을 이용하여 이동 프레임을 2차 상승시키도록 액츄에이터 각각의 유압을 조절할 수 있다.
메모리(394)는 변위 센서에 의해 측정된 거리 변화값, 레귤레이터의 입력값, 액츄에이터의 유압의 입력값과 미리 정해진 설정값 등을 저장할 수 있다.
제2 인터페이스(395)는 레귤레이터와 연동하여, 제어 신호를 레귤레이터에 전송하여 레귤레이터를 통해 액츄에이터 각각의 유압을 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 평탄화 방법을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유압 제어부는 평탄화작업 명령을 입력 받으면, 레귤레이터를 통해 미리 정해진 정압으로 액츄에이터의 유압을 제어하여 이동 프레임을 1차 상승시킬 수 있다(S910).
다음으로, 유압 제어부는 이동 프레임의 1차 상승에 따라 변위 센서를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 복수의 거리 변화값을 획득할 수 있다(S920).
다음으로, 유압 제어부는 측정된 복수의 거리 변화값의 평균값 davg을 산출하고(S930), 산출된 평균값의 미리 정해진 임계 범위(davg-α~davg+α) 내에 각 거리 변화값 dn(n=1,2, ...,N)이 존재하는지를 확인할 수 있다(S940).
다음으로, 유압 제어부는 그 확인한 결과로 임계 범위 내에 모두 존재하면, 액츄에이터의 유압 조절을 하지 않고 평탄화 과정을 종료할 수 있다(S950).
반면, 유압 제어부는 그 확인한 결과로 임계 범위를 벗어나는 거리 변화값이 존재하면, 복수의 액츄에이터 각각의 유압을 조절하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다(S960). 예컨대, 유압 제어부는 거리 변화값이 임계 범위 초과이면, 액츄에이터의 유압을 낮추기 위한 제어 신호를 생성하고, 임계 범위 미만이면, 액츄에이터의 유압을 높이기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
다음으로, 유압 제어부는 생성된 제어 신호를 레귤레이터에 전송하여 레귤레이터를 통해 고압으로 액츄에이터 각각의 유압을 조절하여 이동 프레임을 2차 상승시킬 수 있다(S970).
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 투입부
200: 라미네이터
300: 평탄화 장치
310: 하부 프레임
320: 포스트
330: 상부 프레임
340: 제1 핫 플레이트
350: 이동 프레임
360: 제2 핫 플레이트
370: 변위 센서
380: 액츄에이터
382: 레귤레이터
390: 유압 제어부
400: 배출부

Claims (12)

  1. 하부 프레임;
    상기 하부 프레임의 상부에 배치되고, 그 하면에 제1 핫 플레이트가설치된 사각판 형상의 상부 프레임;
    상기 하부 프레임과 상기 상부 프레임의 사이에 배치되고, 상기 제1 핫 플레이트에 대응되도록 그 상면에 기판을 올려놓는 제2 핫 플레이트가 설치된 사각판 형상의 이동 프레임;
    상기 이동 프레임의 하면의 서로 다른 위치에 연결되어, 상기 이동 프레임을 상승 또는 하강 시키는 복수의 액츄에이터;
    상기 이동 프레임의 상승에 따라 서로 다른 위치에서 상기 상부 프레임과 상기 이동 프레임 간의 거리 변화값을 측정하는 복수의 변위 센서; 및
    상기 측정된 거리 변화값에 따라 상기 복수의 액츄에이터 각각의 유압을 조절하는 유압 제어부;를 포함하고,
    상기 복수의 액츄에이터는,
    상기 복수의 변위 센서의 위치와 대응되고 상기 이동 프레임의 하면을 동일한 면적을 갖는 복수의 영역들로 분할하여 상기 분할된 복수의 영역들 각각에 연결되어 상기 분할된 복수의 영역들에 대응하는 상기 기판의 복수의 영역들에 면압을 가하는, 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 변위 센서 각각은,
    상기 상부 프레임의 일측에 설치되는 발광부와 상기 발광부에 대응되도록 상기 이동 프레임에 설치되는 수광부를 포함하는, 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 변위 센서 각각은,
    상기 복수의 액츄에이터 중 서로 다른 액츄에이터와 인접한 위치에 설치되는, 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 유압 제어부는 사용자의 조작에 따라 상기 이동 프레임을 1차 상승시키도록 제어하고,
    상기 이동 프레임의 1차 상승에 따라 상기 변위 센서를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 상기 상부 프레임과 상기 이동 프레임 간의 거리 변화값을 획득하며,
    상기 획득된 거리 변화값에 따라 상기 이동 프레임을 2차 상승시키도록 상기 복수의 액츄에이터 각각의 유압을 조절하는, 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 유압 제어부는 상기 변위 센서를 이용하여 서로 다른 위치에서 측정된 상기 상부 프레임과 상기 이동 프레임 간의 거리 변화값의 평균값을 산출하고,
    상기 산출된 평균값의 미리 정해진 임계 범위를 벗어나는 거리 변화값이 존재하는 경우, 상기 임계 범위를 벗어난 거리 변화값이 측정된 위치에 설치된 액츄에이터의 유압을 조절하는, 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 유압 제어부는 상기 임계 범위를 벗어난 거리 변화값이 상기 임계 범위를 초과하는 경우 상기 액츄에이터의 유압을 낮추고, 상기 임계 범위 미만인 경우 상기 액츄에이터의 유압을 높이는, 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 액츄에이터 각각의 유압을 조절하기 위한 복수의 레귤레이터를 더 포함하고,
    상기 유압 제어부는 상기 복수의 레귤레이터의 공기 압력을 조절하여 상기 복수의 액츄에이터 각각의 유압을 조절하는, 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 변위 센서는 레이저 변위 센서를 포함하는, 기판의 표면을 평탄화하기 위한 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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