KR102581007B1 - 비아 홀 가공 방법 - Google Patents

Abstract

실시 예에 따른 기판의 비아 홀 가공 방법은 가공 플레이트 위에 제1 흡입 홀을 포함하는 지그를 안착시키는 단계; 상기 제1 흡입 홀을 이용하여 상기 지그 위에 피가공물을 고정하는 단계; 및 레이저 빔을 이용하여 상기 피가공물에 비아 홀을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 피가공물은, 절연층 및 상기 절연층의 표면에 부착된 금속층을 포함하는 판넬과, 상기 판넬 아래에 부착되며, 상기 판넬과 상기 지그 사이에 배치되는 제1 보호 부재를 포함하고, 상기 제1 보호 부재는, 상기 판넬의 하면에 부착되는 이형 필름이고, 상기 비아 홀을 형성하는 단계는, 상기 제1 보호 부재를 비관통하면서 상기 판넬을 관통하는 비아 홀을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

비아 홀 가공 방법{METHOD FOR FORMING VIA HOLES}

실시 예는 기판에 관한 것으로, 특히 피가공물의 주름(wrinkle) 발생을 최소화할 수 있는 비아 홀 가공을 위한 지그 및 이를 포함하는 비아 홀 가공 장치에 관한 것이다.

최근 전자 제품들의 경박단소(輕薄短小)화 경향에 따라 전자제품들의 부품 역시 고집적, 초박형 및 고기능화가 요구되고 있다. 이에, 고집적, 초박막 및 고기능화된 부품이 실장되는 인쇄회로기판(printed circuit board)에는 상기 요구사항들을 반영하기 위해, 기판의 회로설계 다양화를 위한 마이크로비어홀(micro via hole) 기술이 도입되고 있다.

이러한 인쇄회로기판에 비아 홀을 가공하는 경우, 기계적인 미세 드릴을 사용하는 기계 가공이나 노광 방식이 대부분이었지만, 최근 들어 레이저광을 이용한 비아 홀 가공장치가 사용되고 있다.

레이저광을 이용한 비아 홀 가공 장치는 미세 드릴을 사용하는 기계 가공에 비하여 가공속도나, 구멍 직경의 미세화에 대응할 수 있는 점에서 뛰어나다.

이와 같은 레이저광을 이용한 비아 홀 가공장치는 레이저발진기의 가격이나 유지비용이 낮다는 점에서 CO2 레이저나 고주파 고체레이저를 이용한 레이저광이 일반적으로 이용되고 있다.

이러한 레이저광을 위한 비아 홀 가공은 가공 플레이트 상에 배치되는 피가공물의 고정을 위해 복수의 제1 흡입 홀이 형성된 지그(jig) 상에서 수행된다.

상기 지그는 가공 플레이트에 형성된 복수의 제2 흡입 홀에 대응하는 위치에 형성되어 있으며, 이에 따라 상기 제1 흡입 홀을 통해 공기를 흡입하여 상기 지그 상에 배치된 피가공물의 위치를 고정시킨다.

한편, 최근 비아 홀의 수가 증가함에 따라 CO2 레이저를 이용한 비아 홀 가공 시에, 가공 플레이트의 표면에 발생하는 최대 온도가 700℃까지 상승할 수 있다. 그리고, 상기 가공 플레이트의 표면 온도가 증가함에 따라 상기 가공 플레이트 상에 고정된 피가공물에는 팽창 및 수축이 반복되며, 이에 따른 표면 주름이 발생하여 평탄도가 낮아지는 문제가 발생한다.

이때, 상기 피가공물의 평탄도는 비아 홀의 위치 정확도와 관련이 있다. 즉, 상기 피가공물의 평탄도가 나빠지면, 비아 홀의 위치 틀어짐이나 모양 변형 등이 발생하게 되며, 이에 따른 인쇄회로기판의 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있다.

실시 예에서는 신뢰성을 향상시킬 수 있는 비아 홀 가공 방법을 제공하도록 한다.

또한, 실시 예에서는 가공 플레이트 상에 안착되는 피가공물의 고정력을 증가시킬 수 있는 비아 홀 가공 방법을 제공하도록 한다.

또한, 실시 예에서는 피가공물에 형성되는 비아 홀의 위치 정확성 및 형상 균일성을 향상시킬 수 있는 비아 홀 가공 방법을 제공하도록 한다.

또한, 실시 예에서는 피가공물의 흡입 영역을 최대화하여 피가공물의 평탄도를 유지시킬 수 있는 비아 홀 가공 방법을 제공하도록 한다.

또한, 실시 예에서는 비아 홀 가공 장치의 가공 플레이트의 손상을 최소화할 수 있는 비아 홀 가공 방법을 제공하도록 한다.

제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시 예에 따른 기판의 비아 홀 가공 방법은 가공 플레이트 위에 제1 흡입 홀을 포함하는 지그를 안착시키는 단계; 상기 제1 흡입 홀을 이용하여 상기 지그 위에 피가공물을 고정하는 단계; 및 레이저 빔을 이용하여 상기 피가공물에 비아 홀을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 피가공물은, 절연층 및 상기 절연층의 표면에 부착된 금속층을 포함하는 판넬과, 상기 판넬 아래에 부착되며, 상기 판넬과 상기 지그 사이에 배치되는 제1 보호 부재를 포함하고, 상기 제1 보호 부재는, 상기 판넬의 하면에 부착되는 이형 필름이고, 상기 비아 홀을 형성하는 단계는, 상기 제1 보호 부재를 비관통하면서 상기 판넬을 관통하는 비아 홀을 형성하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 제1 보호 부재는, 90㎛ 내지 240㎛ 범위의 두께를 가진다.

또한, 상기 제 1 보호 부재의 두께는, 상기 판넬을 구성하는 금속층의 두께에 의해 결정된다.

또한, 상기 제1 보호 부재의 두께는, 상기 판넬을 구성하는 금속층의 두께의 30배 이상이다.

또한, 상기 금속층은, 상기 절연층의 상면에 배치된 제1 금속층과, 상기 절연층의 하면에 배치되는 제2 금속층을 포함하고, 상기 제1 보호 부재의 두께는, 상기 제 1 및 상기 제2 금속층의 총 두께의 30배 이상이다.

또한, 상기 제1 보호 부재는, 상기 판넬 아래에 배치된 제1 보호층과, 상기 제1 보호층 아래에 배치된 제2 보호층을 포함한다.

또한, 다른 실시 예에 따른 기판의 비아 홀 가공 방법은 가공 플레이트 위에 제1 흡입 홀을 포함하는 지그를 안착시키는 단계; 상기 제1 흡입 홀을 이용하여 상기 지그 위에 피가공물을 고정하는 단계; 및 레이저 빔을 이용하여 상기 피가공물에 비아 홀을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 피가공물은, 절연층 및 상기 절연층의 표면에 부착된 제1 및 제2 금속층을 포함하는 판넬과, 상기 판넬 아래에 부착되며, 상기 판넬과 상기 지그 사이에 배치되는 제2 보호 부재를 포함하고, 상기 제2 보호 부재는, 상기 판넬의 하면에 부착되는 접착 필름과, 상기 접착 필름 아래에 부착되는 더미 금속층을 포함하고, 상기 비아 홀을 형성하는 단계는, 상기 제1 보호 부재를 비관통하면서 상기 판넬을 관통하는 비아 홀을 형성하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 판넬은, 상기 제1 및 제2 금속층 상에 배치되고, 상기 판넬을 보호하는 보호 금속층을 포함하고, 상기 더미 금속층은, 상기 보호 금속층이며, 18㎛의 두께를 가진다.

또한, 상기 더미 금속층의 두께는, 상기 제1 및 제2 금속층의 두께에 의해 결정된다.

또한, 상기 더미 금속층은 상기 제 1 및 제2 금속층의 총 두께의 3배 내지 8배 범위의 두께를 가진다.

본 실시 예에 의하면, 지그에 형성되는 흡입 홀의 형상을 변경하여 흡입력의 손실 없이 피가공물의 흡입 영역을 최대화할 수 있으며, 이에 따른 피가공물의 평탄도를 유지할 수 있다.

또한 본 실시 예에 의하면 가공 플레이트 상에 배치되는 피가공물의 평탄도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 피가공물에 형성되는 비아 홀의 위치 정확도 및 형상 균일도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시 예에 의하면 종래 대비 비아 홀의 사이즈의 산포도를 낮출 수 있으며, 이에 따른 비아 홀의 가공 공정 능력을 향상시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 실시 예에 의하면 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭의 사이즈 비(Size ratio)를 낮게할 수 있으며, 이에 따른 비아 홀 가공 시에 피가공물의 잔해물이 비아 홀 하단에 잔존함에 따라 발생하는 비아 단락 문제를 해결할 수 있다.

또한 실시 예에 의하면 피가공물에 비아 홀을 형성하는 경우, 피가공물의 아래에 부착되는 보호 부재를 비관통하도록 하여, 비아 홀 가공 장치에 구비되는 가공 플레이트나 지그의 손상을 최소화할 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 비아 홀 가공 장치를 블록으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 비아 홀 가공 장치의 일부 구성을 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 실시 예에 따른 피가공물의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 비교 예에 따른 가공 플레이트 및 지그를 나타낸 평면도이다.
도 6 및 도 7은 비교 예에 따른 비아 홀의 불량 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 비교 예에 따른 지그의 불량 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 가공 플레이트 및 지그를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 지그의 일부 영역을 확대한 도면이다.
도 11은 도 9에 도시된 제1 흡입 홀을 확대한 도면이다.
도 12는 비교 예에 따른 판넬의 장축 및 단축의 스케일 차이를 나타낸 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 판넬의 장축 및 단축의 스케일 차이를 나타낸 도면이다.
도 14는 실시 예에 따라 형성되는 비아 홀과 비교 예의 비아 홀을 비교한 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 보호 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 15의 보호 부재에 대한 신뢰성을 나타낸 도면이다.
도 17은 다른 일 실시 예에 따른 보호 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 도 17의 보호 부재에 대한 신뢰성을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 실시 예에 따른 비아 홀 가공 장치를 블록으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1의 비아 홀 가공 장치의 일부 구성을 구체적으로 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 실시 예에 따른 비아 홀 가공 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 1 및 2를 참조하면, 비아 홀 가공 장치는, 헤드부(110), 가공 플레이트(120), 지그(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.

헤드부(110)는 가공 플레이트(120) 상에 배치되는 피가공물(200, 예를 들어 판넬(pannel))에 레이저광을 발생시켜 상기 피가공물(200) 상에 비아 홀(VH)을 형성할 수 있다.

이를 위해, 헤드부(110)는 레이저 광원(112), 광원 이동부(114) 및 렌즈부(116)를 포함할 수 있다.

레이저 광원(112)은 레이저광이 발진한다. 레이저 광원(112)은 레이저 발진기라고도 할 수 있다. 레이저 광원(112)은 CO2 연속파형 레이저(continuous wave laser)에 따른 가열 광을 출사시킬 수 있다. 또한, 레이저 광원(112)은 엑시머 또는 야그 레이저(Nd:YAG) 등의 레이저 드릴을 포함할 수 있다. 이때, 레이저 광원(112)에서 발생하는 광의 파장은 예를 들면, 대략 0.8㎛ ~ 11㎛ 정도가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 레이저 광원(112)은 비아 홀 형성 영역에 비아 홀 가공 작업을 하기 위한 가공 광을 출사시킬 수 있다. 예를 들어, 레이저 광원(112)은 펄스형 레이저(pulse laser)에 따른 가공빔(125)을 출사시킬 수 있다. 여기서, 상기 가공 광은 밀리초(millisecond)에서 펨토초(femtosecond) 범위의 펄스폭을 가질 수 있다. 여기에서, 비아 홀(VH)은 기판을 관통하는 홀을 뜻하는 것으로서, 부품을 삽입하여 도체와 도체간의 연결접속을 위한 홀과 부품을 삽입하지 않고 다른 층간의 연결 접속을 위한 홀을 의미할 수 있다.

레이저 광원(112)는 비아 홀(VH) 가공을 위한 가공 광을 발생하는 1개의 광원만을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 레이저 광원(112)은 비아 홀(VH) 가공을 위한 가공 광과, 피가공물(200)을 가열하는 가열 광을 각각 발생시키는 복수의 광원을 포함할 수 있다. 또한, 레이저 광원(112)은 복수의 영역에서 동시에 비아 홀(VH)을 가공하기 위한 복수의 가공 광을 발생시키는 복수 개의 광원을 포함할 수 있다.

바람직하게, 레이저 광원(112)은 9.5㎛ 파장대의 CO2 레이저 광원일 수 있다.

광원 이동부(114)는 레이저 광원(112)에서 발생한 레이저광의 위치를 이동시킬 수 있다. 바람직하게, 광원 이동부(114)는 레이저 광원(112)에서 발생한 레이저 광의 방향을 전환시킬 수 있다. 광원 이동부(114)는 하나 또는 둘 이상의 반사경을 포함할 수 있다. 또한, 광원 이동부(114)는 X축과 Y축의 2축이나, X축, Y축 및 Z축의 3축 갈바노 미러를 구비한 갈바노 미터를 포함하는 스캐너로 구성될 수 있다. 여기에서, 도면에 도시하지는 않았지만, 레이저 광원(112)과 광원 이동부(114) 사이에는 별도의 분기부(도시하지 않음)가 배치될 수 있고, 이를 토대로 2개의 광학계를 갖는 2축 비아 홀 가공 장치를 구성할 수도 있다.

렌즈부(116)는 광원 이동부(114)에 의해 위치 및 방향이 전환된 레이저 광을 집속시킨다. 이를 위해, 렌즈부(116)는 광원 이동부(114)를 구성하는 갈바노 미터의 동작에 의해 조사 방향이 변경된 레이저 광이 입사되는 렌즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈부(116)는 fθ 렌즈로 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

즉, 레이저 광원(112), 광원 이동부(114) 및 렌즈부(116)는 헤드부(110)를 구성하며, 그에 따라 상기 피가공물(200)에 비아 홀(VH) 가공을 위한 레이저 광이 조사될 수 있다. 이때, 헤드부(110)는 1개로 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 헤드부(110)는 2개 이상으로 구성될 수 있으며, 이에 따른 생산성을 높일 수 있도록 할 수 있다.

가공 플레이트(120) 상에는 피가공물(200)이 배치된다. 예를 들어, 가공 플레이트(120) 상에는 비아 홀(VH)이 형성될 판넬이 배치될 수 있다. 피가공물(200)을 구성하는 판넬은 동박층이 적층된 절연층을 포함한 동박 적층판(CCL:Copper Clad Laminate)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 피가공물(200)을 구성하는 판넬은 연성 동박 적층판(FCCL:Flexible Copper Clad Laminate)로 구성될 수 있다.

가공 플레이트(120)에는 복수의 제2 흡입 홀(124)이 형성된다. 가공 플레이트(120)에는 가로축 방향 및 세로축 방향을 각각 일정 간격 이격된 복수의 제2 흡입 홀을 포함할 수 있다.

그리고, 가공 플레이트(120) 상에는 지그(130)가 결합될 수 있다. 지그(130)는 가공 플레이트(120)로부터 탈부착 가능할 수 있다. 예를 들어, 가공 플레이트(120) 상에는 지그(130)의 결합 공간(도시하지 않음)이 마련될 수 있고, 상기 결합 공간 상에 지그(130)가 탈부착식으로 결합될 수 있다. 이때, 지그(130)에는 복수의 제1 흡입 홀(132)이 형성된다.

이때, 가공 플레이트(120) 상에 지그(130)가 안착된 경우, 상기 복수의 제1 흡입 홀(132)은 상기 복수의 제2 흡입 홀(124)과 수직 방향에서 오버랩될 수 있다. 즉, 지그(130)에 형성된 제1 흡입 홀(132)의 개수는 가공 플레이트(120)에 형성된 제2 흡입 홀(124)의 개수에 대응될 수 있다. 그리고, 제1 흡입 홀(132)은 제2 흡입 홀(124)가 1:1 정렬될 수 있다. 예를 들어, 지그(130)는 제1 흡입 홀(132)이 제2 흡입 홀(124)과 수직 방향 내에서 1:1 정렬되도록 가공 플레이트(120) 상에 배치될 수 있다.

상기 제2 흡입 홀(124)은 원형 형상을 가질 수 있다. 그리고, 제1 흡입 홀(132)은 실시 예에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 제1 흡입 홀(132)의 형상 및 규격에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

한편, 가공 플레이트(120)는 흡착부(122)를 포함할 수 있다. 흡착부(122)는 가공 플레이트(120) 내에 배치될 수 있다. 바람직하게, 흡착부(122)는 가공 플레이트(120) 하부에 배치될 수 있다. 더욱 바람직하게, 흡착부(122)는 가공 플레이트(120)에 형성된 복수의 제2 흡입 홀(124)의 하부에 배치될 수 있다.

흡착부(122)는 상기 제2 흡입 홀(124)을 통해 공기를 흡입할 수 있다. 바람직하게, 흡착부(122)는 상기 제2 흡입 홀(124) 및 상기 제1 흡입 홀(132)을 통해 공기를 흡입하여 상기 지그(130) 상에 배치되는 피가공물(200)을 흡착 고정시킬 수 있다. 이를 위해, 흡착부(122)는 흡입 팬(도시하지 않음)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제어부(140)는 비아 홀 가공 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 비아 홀 가공 장치를 구성하는 각 구성요소를 제어하여 구동을 제어할 수 있다.

이를 위해, 제어부(140)는 각 구성요소들을 제어하기 위한 별도의 프로 그램이나, 각 구성요소의 구동 중에 발생한 데이터를 저장하기 위한 저장매체(도시하지 않음)를 포함할 수 있다. 제어부(140)를 구성하는 저장매체에는 피가공물(200)에 형성될 비아 홀(VH)의 위치나 형상 등을 포함하는 가공 조건 정보가 저장될 수 있다.

제어부(140)는 상기 저장된 가공 조건 정보를 이용하여 광원 이동부(114), 렌즈부(116) 및 가공 플레이트(120) 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 가공 조건 정보를 이용하여 광원 이동부(114), 렌즈부(116) 및 가공 플레이트(120) 중 적어도 하나 이상이 상측 방향, 하측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 등으로 이동 동작하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 비아 홀(VH)의 사이즈(깊이나 폭 등)나 피가공물(200)의 재질 등에 따라 레이저 광원(112)의 출력을 조절할 수도 있다.

도 2를 참조하면, 흡착부(122) 상에는 가공 플레이트(120)가 배치된다. 그리고, 가공 플레이트(120) 상에는 지그(130)가 배치된다. 그리고, 지그(130) 상에는 피가공물(200)이 배치된다. 이때, 지그(130)는 에폭시로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 지그(130)는 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 SUS 등의 금속 물질로 형성될 수도 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

상기와 같은 비아 홀 가공 장치의 동작을 살펴보면, 하부에 흡착부(122)가 배치된 가공 플레이트(120) 상에 지그(130)를 결합시킬 수 있다. 이때, 지그(130)에는 복수의 제1 흡입 홀(132)이 형성되어 있다. 또한, 가공 플레이트(120)에는 복수의 제2 흡입 홀(124)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 지그(130)는 복수의 제1 흡입 홀(132)과 수직 방향 내에서 각각의 제2 흡입 홀(124)이 정렬되도록 가공 플레이트(120) 상에 배치될 수 있다. 즉, 복수의 제2 흡입 홀(124) 각각은, 복수의 제1 흡입 홀(132) 각각과 수직 방향 내에서 오버랩 될 수 있다. 더욱 바람직하게, 복수의 제2 흡입 홀(124) 각각의 중심은 복수의 제1 흡입 홀(132)의 중심과 수직 방향 내에서 정렬될 수 있다.

그리고, 상기 지그(130) 상에는 피가공물(200)이 배치될 수 있다. 이때, 흡착부(122)는 제1 흡입 홀(132) 및 제2 흡입 홀(124)을 통해 공기를 흡입하며, 이에 따라 피가공물(200)은 상기 공기 흡입에 따른 흡착력에 의해 상기 지그(130) 위에 흡착 고정될 수 있다.

도 3은 실시 예에 따른 피가공물의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 피가공물(200)은 동박 적층판(CCL) 형태의 판넬(PNL)일 수 있다. 이때, 판넬(PNL)의 가로 방향의 폭은 415~430mm일 수 있다. 또한, 판넬(PNL)의 세로 방향의 폭은 510~550mm일 수 있다. 여기에서, 판넬(PNL)의 가로 방향의 폭은 단축 방향의 폭일 수 있고, 세로 방향의 폭은 장축 방향의 폭일 수 있다.

이때, 판넬(PNL)은 복수의 스트립(210)으로 구분될 수 있다. 복수의 스트립(210)은 판넬(PNL) 내에서 가로 방향 및 세로 방향으로 각각 일정 간격 이격될 수 있다. 예를 들어, 하나의 판넬(PNL)은 16개의 스트립(210)으로 구분될 수 있다. 즉, 하나의 판넬(PNL)은 가로 방향으로 2개의 영역으로 구분되고, 세로 방향으로 8개의 영역으로 구분될 수 있고, 상기 구분된 각각의 영역이 스트립(210)을 구성할 수 있다.

또한, 각각의 스트립(210)은 복수의 유닛(220)으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 하나의 스트립(210)은 1,275개의 유닛(220)으로 구분될 수 있다. 이때, 각각의 유닛(220)은 가로축 방향의 폭이 3mm일 수 있고, 세로 방향의 폭이 2mm일 수 있다. 한편, 상기 각각의 유닛(220)은 하나의 인쇄회로기판을 구성할 수 있다. 다시 말해서, 하나의 판넬(PNL)은 16개의 스트립(210) 및 20,400개의 유닛(220)으로 구분될 수 있다.

한편, 하나의 유닛(220)에는 일정 사이즈를 가지는 복수의 비아 홀(VH)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 유닛(220)에는 80㎛의 상부 폭 및 60㎛의 하부 폭을 가지는 비아 홀(VH)이 복수 개 형성될 수 있다.

이때, 하나의 유닛(220)에는 150개 정도의 비아 홀(VH)이 형성된다. 이에 따라, 하나의 판넬(PNL)에는 150개 정도의 비아 홀(VH)이 형성되는 20,400개의 유닛(220)을 포함할 수 있다. 결론적으로, 하나의 판넬(PNL)에는 3백만개 이상의 비아 홀(VH)이 형성된다.

또한, 최근에는 회로 배선이 복잡해지면서 고집적화됨에 따라 비아 홀(VH)의 수는 점점 증가하고 있다. 이에 따라, 하나의 판넬(PNL)에는 최소 3백만개 이상의 비아 홀(VH)이 형성됨에 따라, 상기 3백만개 이상의 비아 홀(VH)의 형성이 완료될때까지 상기 판넬(PNL)의 평탄도를 유지하는 것이 중요하다. 즉, 비아 홀 형성을 위한 레이저 가공 시에, 상기 판넬(PNL)에 열을 가하게 되며, 이에 따라 상기 판넬(PNL)의 표면 온도는 최대 700℃까지 상승하게 된다. 이때, 상기 판넬(PNL)은 팽창 현상 및 수축 현상이 반복적으로 발생하게 되며, 이에 따라 상기 판넬(PNL)의 표면에 주름이 발생하게 되고, 상기 발생한 주름이 발생한 상황에서 레이저 가공 시에 비아 홀(VH)의 위치나 형상이 달라지게 된다. 따라서, 상기 판넬(PNL)에 발생하는 주름과 같은 문제를 최소화하여 상기 판넬(PNL)의 평탄도를 유지시킬 수 있어야 한다.

도 4는 실시 예에 따른 인쇄회로기판의 구조를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 인쇄회로기판은 판넬(PNL)에서 구분된 하나의 유닛(220)일 수 있다.

인쇄회로기판은 절연층(310) 및 절연층(310)을 관통하는 비아 홀(VH) 내에 배치되는 비아(320)와, 상기 비아(320)의 상부에 배치되는 상부 랜드(330)와, 상기 비아(320)의 하부에 배치되는 하부 랜드(340)를 포함할 수 있다.

이때, 인쇄회로기판은 다층 적층 기판일 수 있다. 그리고, 인쇄회로기판이 다층 적층 기판인 경우, 도 4는 상기 다층 적층 기판 중에서 특정한 1개의 층을 나타낸 것일 수 있다. 바람직하게, 도 4는 다층 적층 기판 내에서 중앙에 배치된 중앙층을 나타낸 것일 수 있다.

절연층(310), 상부 랜드(330) 및 하부 랜드(340)는 판넬(PNL)을 구성하는 동박 적층판의 일부일 수 있다. 바람직하게, 절연층(310)은 동박 적층판을 구성하는 절연부재일 수 있다. 그리고, 상부 랜드(330) 및 하부 랜드(340)의 일부는 상기 절연부재의 상하에 각각 적층된 동박층일 수 있다.

절연층(310)은 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 기판으로, 표면에 상부 랜드(330), 하부 랜드(340) 및 이와 같이 형성된 회로 패턴(도시하지 않음)을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다.

절연층(310)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 절연층(310)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 절연층(310)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.

또한, 절연층(310)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 절연층(310)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.

또한, 절연층(310)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 절연층(310)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 절연층(310)은 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.

또한, 절연층(310)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 또한, 절연층(310)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 이때, 절연층(310)은 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수 있다. 또한 절연층(310)은 전기 부품을 탑재하고 이들을 회로적으로 연결하는 배선을 형성할 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외의 부품들을 기계적으로 고정시켜줄 수 있다.

절연층(310)의 표면에는 상부 랜드(330) 및 하부 랜드(340)가 배치될 수 있다. 이때, 상부 랜드(330) 및 하부 랜드(340)는 절연층(310)의 표면에 배치되어 진기적 신호를 전달하는 회로 패턴(또는 배선, 도시하지 않음)과 함께 형성될 수 있다. 상부 랜드(330) 및 하부 랜드(340)는 전기 전도성이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 이를 위해, 상기 상부 랜드(330) 및 하부 랜드(340)는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상부 랜드(330) 및 하부 랜드(340)는 본딩력이 우수한 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 주석(Sn), 구리(Cu), 아연(Zn) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 물질을 포함하는 페이스트 또는 솔더 페이스트로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 상부 랜드(330) 및 하부 랜드(340)는 전기전도성이 높으면서 가격이 비교적 저렴한 구리(Cu)로 형성될 수 있다.

상기 상부 랜드(330) 및 하부 랜드(340)는 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 절연층(310) 내에는 절연층(310)의 상면 및 하면을 관통하는 비아(320)가 배치된다. 비아(320)는 상기 절연층(310)의 상면 및 하면을 관통하는 비아 홀(VH)의 내부를 금속 물질로 충진하여 형성할 수 있다.

상기 비아 홀(VH)은 상기에서 설명한 바와 같이 레이저 가공 방식에 의해 형성될 수 있다. 즉, 비아 홀(VH)은 CO₂ 레이저 방식을 사용하는 비아 홀 가공 장치에 의해 형성될 수 있다.

그리고, 비아(320)는 비아(320) 내부를 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni) 및 팔라듐(Pd) 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 물질을 충진하여 형성할 수 있다. 이때, 상기 금속 물질의 충진은 무전해 도금, 전해 도금, 스크린 인쇄(Screen Printing), 스퍼터링(Sputtering), 증발법(Evaporation), 잉크젯팅 및 디스펜싱 중 어느 하나 또는 이들의 조합된 방식을 이용할 수 있다.

도 5는 비교 예에 따른 가공 플레이트 및 지그를 나타낸 평면도이고, 도 6 및 도 7은 비교 예에 따른 비아 홀의 불량 예를 나타낸 도면이며, 도 8은 비교 예에 따른 지그의 불량 예를 나타낸 도면이다. 이하에서는 도 5 내지 도 8을 참조하여 비교 예의 문제점에 대해 설명하기로 한다.

도 5의 (A)를 참조하면, 비교 예에 따른 가공 플레이트(400)에는 복수의 제2 흡입 홀(410)이 형성되어 있다. 이때, 복수의 제2 흡입 홀(410)은 원형 형상을 가진다. 즉, 제2 흡입 홀(410)은 제1 직경(d1)을 가지는 원형 형상을 가진다.

또한, 복수의 제2 흡입 홀(410)은 가로축 방향으로 제1거리(d2)만큼 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 제2 흡입 홀(410)은 세로축 방향으로 제2거리(d3)만큼 이격되어 배치된다.

이때, 제2 흡입 홀(410)의 제1 직경(d1)은 3mm이다. 또한, 제2 흡입 홀(410)의 가로축 방향의 제1 거리(d2)는 15mm이다. 또한, 제2 흡입 홀(410)의 세로축 방향의 제2 거리(d3)는 15mm이다. 즉, 비교 예에서의 가공 플레이트(400)에는 3mm의 직경을 가지는 제2 흡입 홀(410)이 가로축 방향 및 세로 축 방향으로 각각 15mm 이격되어 배치된다. 한편, 제2 흡입 홀(410)은 가공 플레이트(400)에 고정되어 형성되어 있는 것으로, 임의로 사이즈나 위치, 그리고 개수를 변경할 수 없다.

도 5의 (B)를 참조하면, 비교 예에 따른 지그(500)에는 복수의 제1 흡입 홀(510)이 형성되어 있다. 이때, 복수의 제1 흡입 홀(510)은 원형 형상을 가진다. 즉, 제1 흡입 홀(510)은 제2 직경(d4)을 가지는 원형 형상을 가진다.

또한, 복수의 제1 흡입 홀(510)은 가로축 방향으로 제3거리(d5)만큼 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 제1 흡입 홀(510)은 세로축 방향으로 제4거리(d6)만큼 이격되어 배치된다.

이때, 제1 흡입 홀(510)의 제2 직경(d4)은 1.5mm이다. 또한, 제1 흡입 홀(510)의 가로축 방향의 제3 거리(d5)는 15mm이다. 또한, 제1 흡입 홀(510)의 세로축 방향의 제4 거리(d6)는 15mm이다. 즉, 비교 예에서의 지그(500)에는 1.5mm의 직경을 가지는 제1 흡입 홀(510)이 가로축 방향 및 세로 축 방향으로 각각 15mm 이격되어 배치된다.

여기에서, 제1 내지 제4 거리(d2, d3, d5, d6)는 이웃하는 홀의 중심과 중심 사이의 거리(pitch라고도 할 수 있음)를 의미한다.

상기와 같이, 비교 예에서의 제1 흡입 홀(510)은 1.5mm의 직경을 가지는 원형 형상을 가진다. 이에 따라, 이웃하는 제1 흡입 홀(510) 사이의 이격 간격은 13.5mm이다. 즉, 비교 예에서는 하나의 제1 흡입 홀(510)이 홀의 중심을 기준으로 13.5mm 범위(예를 들어, 수평 방향에서는 홀의 좌측 방향 및 우측 방향 포함) 내의 판넬(PNL)을 흡착 고정한다. 그리나, 하나의 제1 흡입 홀(510)의 직경은 1.5mm에 불과하며, 이에 따라 1.5mm의 홀을 가지고 상기 범위를 안정적으로 흡착 고정하기에는 무리가 있다. 또한, 상기 제1 흡입 홀(510)의 직경을 단순히 키우게 되면, 과도한 통기성으로 인해 전체적인 흡입력이 떨어지는 문제가 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 비교 예에 따른 인쇄회로기판에서는, 비아 홀 변형 불량, 비아 홀 정렬 불량 및 랜드 정렬 불량이 발생하고 있다.

즉, 도 7의 (A)를 참조하면, 비교 예에 따른 인쇄회로기판에서는, 지그(500)의 흡입력이나 흡입 영역의 부족으로 인해, 비아 홀 변형 불량이 발생한다. 즉, 비아 홀(VH)을 중심으로 비아 홀(VH)의 상부의 중심과 하부의 중심은 서로 일치해야 한다. 비아 홀(VH)의 상부의 중심과 하부의 중심이 일치한다는 것은, 비아 홀(VH)의 형상이 이상적인 사다리꼴 형상을 갖는다는 것을 의미한다. 그러나, 비교 예에 따르면, 비아 홀(VH)의 상부의 중심(L1)과 하부의 중심(L2)은 서로 동일 선상이 아닌 'a' 간격만큼 쉬프트가 발생하게 된다. 즉, 비교 예에 따른 비아 홀(VH)의 형상은 레이저 편심에 의해 사다리꼴 형상이 아닌 평행 사변형 형상을 가지게 된다.

또한, 도 7의 (B)를 참조하면, 비교 예에 따른 인쇄회로기판에서는, 지그(500)의 흡입력이나 흡입 영역의 부족으로 인해, 비아 홀 정렬 불량이 발생한다. 즉, 비아 홀(VH)의 중심은 상부 랜드 및 하부 랜드의 중심과 동일 선상에서 정렬되어야 한다. 비아 홀(VH)의 중심과 상부 및 하부 랜드의 중심이 정렬된다는 것은, 비아 홀이 상부 랜드 및 하부 랜드의 중앙에 정확히 위치해있다는 것을 의미한다. 그러나, 비교 예에 따르면, 비아 홀(VH)의 중심(L4)은 하부 랜드 및 상부 랜드의 중심(L3)으로부터 'b'간격만큼 쉬프트가 발생하게 된다. 즉, 비교 예에 따른 비아 홀(VH)은 상부 랜드 및 하부 랜드의 중심이 아닌 외곽부분에 치우쳐 형성된다.

또한, 도 7의 (C)를 참조하면, 비교 예에 따른 인쇄회로기판에서는, 지그(500)의 흡입력이나 흡입 영역의 부족으로 인해, 랜드 정렬 불량이 발생한다. 즉, 상부 랜드의 중심과 하부 랜드의 중심은 동일 선상에서 정렬되어야 한다. 그러나, 비교 예에 따르면, 상부 랜드의 중심(L5)과 하부 랜드(L6)의 중심 사이에는 'c' 간격만큼 이격 거리가 존재하게 된다.

그리고, 상기와 같은 불량은 다음과 같은 문제를 발생시킨다. 비아 홀 변형 불량이나, 비아 홀 불량과 같은 비아 홀(VH)과 랜드 사이에서의 쉬프트 발생은, 인접 패턴에 의한 전기적 신호에 노이즈가 발생함에 따른 신뢰성이 저하되고, 전기적 신호의 경로가 길어짐에 따른 효율이 저하되고, 전기 회로가 아닌 방열 목적의 비아 홀의 경우 방열 효율 저하로 인한 부품 성능이 저하된다. 또한, 랜드와 랜드 사이에서의 쉬프트 발생은 수직 방향 내에서 오버랩되는 위치가 다를 경우, 오버랩 면적이 작아짐에 따른 인덕턴스가 낮아지며, 이에 따른 커패시턴스의 효율이 낮아 전송 효율이 저하되는 문제가 발생한다.

또한, 도 8을 참조하면, 비교 예에서는 지그(500)를 일정 횟수 이상 사용하는 경우, A 영역에서와 같은 40㎛ 내지 80㎛의 캐비티가 생기는 문제가 있으며, B 영역에서와 같은 탄화(유기물) 및 금속물질(Cu 등)과 같은 잔해물이 쌓이는 문제가 있다.

이에 따라, 실시 예에서는 지그에 형성되는 흡입 홀의 형상을 변경하여, 흡입 홀에 면적 증가에 따른 흡입력 손실을 최소화하면서 흡입 영역을 최대로 증가시킬 수 있도록 한다.

도 9는 일 실시 예에 따른 가공 플레이트 및 지그를 나타낸 도면이다.

도 9의 (A)를 참조하면, 실시 예에 따른 가공 플레이트(600)에는 복수의 제2 흡입 홀(610)이 형성되어 있다. 이때, 복수의 제2 흡입 홀(610)은 원형 형상을 가질 수 있다. 즉, 제2 흡입 홀(610)은 제1 직경(D1)을 가지는 원형 형상을 가질 수 있다.

또한, 복수의 제2 흡입 홀(610)은 가로축 방향으로 제1거리(D2)만큼 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 제2 흡입 홀(610)은 세로축 방향으로 제2거리(D3)만큼 이격되어 배치된다.

이때, 제2 흡입 홀(610)의 제1 직경(D1)은 3mm일 수 있다. 또한, 제2 흡입 홀(610)의 가로축 방향의 제1 거리(D2)는 15mm일 수 있다. 또한, 제2 흡입 홀(610)의 세로축 방향의 제2 거리(D3)는 15mm일 수 있다. 즉, 실시 예에 따른 가공 플레이트(600)에는 3mm의 직경을 가지는 복수의 제2 흡입 홀(610)이 가로축 방향 및 세로 축 방향으로 각각 15mm 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 제2 흡입 홀(610)은 가공 플레이트(600)에 고정되어 형성되어 있는 것으로, 임의로 사이즈나 위치, 그리고 개수를 변경할 수 없다.

도 9의 (B)를 참조하면, 실시 예에 따른 지그(700)에는 복수의 제1 흡입 홀(710)이 형성되어 있다. 이때, 복수의 제1 흡입 홀(710)은 복수의 제2 흡입 홀(610)과는 다른 형상을 가질 수 있다. 바람직하게, 복수의 제1 흡입 홀(710)은 '+' 형상을 가질 수 있다. 복수의 제1 흡입 홀(710)는 홀의 중심을 기준으로 상기 홀의 중심을 지나는 제1 홀부(712, 도 11 참조)과 상기 홀의 중심을 지나며 상기 제1 홀부(712)와 수직한 제2 홀부(714, 도 11 참조)를 포함할 수 있다. 제1 홀부(712)는 홀의 중심을 가로 방향으로 지날 수 있다. 제1 홀부(712)는 가로 방향으로 연장될 수 있다. 제1 홀부(712)는 제1길이(D4)를 가질 수 있다. 제2 홀부(714)는 홀의 중심을 세로 방향으로 지날 수 있다. 즉, 제2 홀부(714)는 제1 홀부(712)와는 수직한 세로 방향으로 연장될 수 있다. 제 2 홀부는 제2 길이(D5)를 가질 수 있다. 이때, 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714)의 길이는 서로 동일할 수 있다. 바람직하게, 제1 홀부(712)의 길이는 제2 홀부(714)의 길이의 0.9배 내지 1.1배일 수 있다.

제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 3.5mm 내지 11mm일 수 있다. 바람직하게, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 4.0mm 내지 9mm일 수 있다. 더욱 바람직하게, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 4.5mm 내지 7.5mm일 수 있다.

이때, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)가 3.5mm보다 작은 경우, 흡착부(122)로부터의 공기가 충분히 전달되지 않을 수 있으며(즉, 통기성이 저하될 수 있으며), 이에 따라 상기 판넬(PNL)을 안정적으로 흡착 지지하기 위한 흡입력을 제공하지 못한다. 또한, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)가 11mm보다 크면, 제1 흡입 홀(710)의 전체적인 사이즈 증가로 인한 과도한 통기성에 의해 흡입 손실이 발생할 수 있다.

또한, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 제2 흡입 홀(610)의 직경의 1.1배 내지 3.5배일 수 있다. 바람직하게, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 제2 흡입 홀(610)의 직경의 1.3배 내지 3배일 수 있다. 더욱 바람직하게, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 제2 흡입 홀(610)의 직경의 1.5배 내지 2.5배일 수 있다.

이때, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)가 제2 흡입 홀(610)의 직경의 1.1배보다 작은경우, 흡착부(122)로부터의 공기가 충분히 전달되지 않을 수 있으며(즉, 통기성이 저하될 수 있으며), 이에 따라 상기 판넬(PNL)을 안정적으로 흡착 지지하기 위한 흡입력을 제공하지 못한다. 또한, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)가 제2 흡입 홀(610)의 직경의 3.5배보다 크면, 제1 흡입 홀(710)의 전체적인 사이즈 증가로 인한 과도한 통기성에 의해 흡입 손실이 발생할 수 있다.

또한, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 복수의 제2 흡입 홀(610) 사이의 피치의 0.2배 내지 0.7배일 수 있다. 바람직하게, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 복수의 제2 흡입 홀(610) 사이의 피치의 0.25배 내지 0.6배일 수 있다. 더욱 바람직하게, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 복수의 제2 흡입 홀(610) 사이의 피치의 0.3배 내지 0.5배일 수 있다.

이때, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)가 복수의 제2 흡입 홀(610) 사이의 피치의 0.2배보다 작은 경우, 흡착부(122)로부터의 공기가 충분히 전달되지 않을 수 있으며(즉, 통기성이 저하될 수 있으며), 이에 따라 상기 판넬(PNL)을 안정적으로 흡착 지지하기 위한 흡입력을 제공하지 못한다. 또한, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)가 복수의 제2 흡입 홀(610) 사이의 피치의 0.7배보다 크면, 제1 흡입 홀(710)의 전체적인 사이즈 증가로 인한 과도한 통기성에 의해 흡입 손실이 발생할 수 있다.

또한, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 복수의 제1 흡입 홀(710) 사이의 피치의 0.2배 내지 0.7배일 수 있다. 바람직하게, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 복수의 제1 흡입 홀(710) 사이의 피치의 0.25배 내지 0.6배일 수 있다. 더욱 바람직하게, 제1 홀부(712) 및 제2 홀부(714)의 길이(D4, D5)는 각각 복수의 제1 흡입 홀(710) 사이의 피치의 0.3배 내지 0.5배일 수 있다.

또한, 복수의 제1 흡입 홀(710)은 가로축 방향으로 제3거리(D6)만큼 이격되어 배치된다. 또한, 복수의 제1 흡입 홀(710)은 세로축 방향으로 제4거리(d7)만큼 이격되어 배치된다. 즉, 복수의 제1 흡입 홀(710)의 가로 방향의 피치에 대응하는 제3거리(D6)는 15mm일 수 있다. 또한, 복수의 제1 흡입 홀(710)의 세로 방향의 피치에 대응하는 제4 거리(D7)도 15mm일 수 있다. 즉, 제1 흡입 홀(710)의 피치와 제2 흡입 홀(610)의 피치는 서로 동일할 수 있다. 다시 말해서, 가공 플레이트(400) 상에 지그(700)가 결합된 상태에서, 제1 흡입 홀(710)의 중심과 제2 흡입 홀(610)의 중심은 서로 동일 수직 선상에서 정렬될 수 있다.

실시 예에서는 상기와 같이 제1 흡입 홀(710)의 형상을 기존의 원형 형상에서 '+ '형상으로 변경하였다. 이때, 제1 흡입 홀(710)이 '+' 형상을 가지는 경우, 최소의 홀 면적을 가지고도 최대의 흡입력을 제공할 수 있으며, 이에 따른 판넬(PNL)의 평탄도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

도 10은 도 9에 도시된 지그의 일부 영역을 확대한 도면이며, 도 11은 도 9에 도시된 제1 흡입 홀을 확대한 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 복수의 제1 흡입 홀(710)은 복수의 제2 흡입 홀(610)과는 다른 형상을 가질 수 있다. 바람직하게, 복수의 제1 흡입 홀(710)은 '+' 형상을 가질 수 있다. 복수의 제1 흡입 홀(710)는 홀의 중심을 기준으로 상기 홀의 중심을 지나는 제1 홀부(712)과 상기 홀의 중심을 지나며 상기 제1 홀부(712)와 수직한 제2 홀부(714)를 포함할 수 있다. 제1 홀부(712)는 홀의 중심을 가로 방향으로 지날 수 있다. 제1 홀부(712)는 가로 방향으로 연장될 수 있다. 제1 홀부(712)는 제1길이(D4)를 가질 수 있다. 제2 홀부(714)는 홀의 중심을 세로 방향으로 지날 수 있다. 즉, 제2 홀부(714)는 제1 홀부(712)와는 수직한 세로 방향으로 연장될 수 있다. 제 2 홀부는 제2 길이(D5)를 가질 수 있다. 이때, 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714)의 길이는 서로 동일할 수 있다.

이때, 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714)는 서로 직각으로 교차하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714)가 서로 직각이 아닌 1도 내지 89도 사이의 각을 가지고 교차하는 경우, 특정 영역에서 흡착이 집중되는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714)가 직각이 아닌 경우, 일부 영역에서는 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714) 사이의 각이 90도 이하를 가질 것이며, 다른 일부 영역에서는 90도보다 크게 나타나게 된다. 이때, 90도 이하의 영역에 흡입력이 집중되게 되며, 이에 따라 90도보다 큰 영역에서는 흡입력이 감소하게 된다. 따라서, 실시 예에서는 상기 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714) 사이의 각이 직각을 가지도록 한다. 바람직하게, 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714) 사이의 각이 5도의 오차 범위 내에서 직각을 가지도록 한다.

이때, 제1 홀부(712)은 제1 홀 폭(W1)을 가질 수 있다. 또한, 제2 홀부(714)는 제2 홀 폭(W2)을 가질 수 있다. 이때, 제1 홀 폭(W1) 및 제2 홀 폭(W2)은 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 홀 폭(W1) 및 제2 홀 폭(W2)은 각각 0.5mm 내지 1.5mm일 수 있다. 바람직하게, 제1 홀 폭(W1) 및 제2 홀 폭(W2)은 0.8mm 내지 1.0mm일 수 있다.

또한, 제1 홀 폭(W1) 및 제2 홀 폭(W2)은 제2 흡입 홀(610)의 직경의 0.15배 내지 0.5배일 수 있다. 바람직하게, 제1 홀 폭(W1) 및 제2 홀 폭(W2)은 제2 흡입 홀(610)의 직경의 0.25배 내지 0.35배 일 수 있다.

한편, 이웃하는 제1 흡입 홀(710)의 제1 홀부(712) 사이의 이격 간격(D9)은 7.5mm 내지 10.5mm일 수 있다. 또한, 이웃하는 제1 흡입 홀(710)의 제2 홀부(714) 사이의 이격 간격(D8)은 7.5mm 내지 10.5mm일 수 있다.

한편, 실시 예에서의 제1 흡입 홀(710)은 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714)를 포함하고 있다. 제1 홀부(712)와 제2 홀부(714)은 제2 흡입 홀(610)과 수직 방향 내에서 오버랩되면서, 중심(718)이 서로 만나는 오버랩 영역(716)을 포함하고 있다.

그리고, 상기 오버랩 영역(716)의 면적은 하부에 배치되는 제2 흡입 홀(610)의 면적보다 작은 것이 바람직하다. 즉, 상기 오버랩 영역(716)의 면적이 상기 제2 흡입 홀(610)의 면적보다 크면, 이에 따른 흡입력 손실이 발생하게 된다. 또한, 상기 오버랩 영역(716)의 면적이 너무 작으면 흡입력이 정상적으로 전달되지 않을 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기와 같은 제1 홀부(712) 및 제 2 홀부(714)의 제1 홀 폭(W1) 및 제2 홀 폭(W2)을 결정하여, 최적의 오버랩 영역(716)이 결정되도록 한다. 이에 따라, 오버랩 영역(716)의 전체는 하부에 위치한 제2 흡입 홀(610)과 수직 방향 내에서 오버랩될 수 있다.

본 실시 예에 의하면, 지그에 형성되는 흡입 홀의 형상을 변경하여 흡입력의 손실 없이 피가공물의 흡입 영역을 최대화할 수 있으며, 이에 따른 피가공물의 평탄도를 유지하지할 수 있다.

또한 본 실시 예에 의하면 가공 플레이트 상에 배치되는 피가공물의 평탄도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 피가공물에 형성되는 비아 홀의 위치 정확도 및 형상 균일도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시 예에 의하면 종래 대비 비아 홀의 사이즈의 산포도를 낮출 수 있으며, 이에 따른 비아 홀의 가공 공정 능력을 향상시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 실시 예에 의하면 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭의 사이즈 비(Size ratio)를 낮게 할 수 있으며, 이에 따른 비아 홀 가공 시에 피가공물의 잔해물이 비아 홀 하단에 잔존함에 따라 발생하는 비아 단락 문제를 해결할 수 있다.

도 12는 비교 예에 따른 판넬의 장축 및 단축의 스케일 차이를 나타낸 도면이고, 도 13은 실시 예에 따른 판넬의 장축 및 단축의 스케일 차이를 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 비교 예에서는 지그의 사용 횟수에 따라 장축의 스케일 차이가 커지고, 단축의 스케일 차이도 커지는 것을 확인할 수 있었다.

여기에서, 스케일 차이라는 것은 비아 홀(VH)이 가공되기 이전에 지그 상에 올려진 판넬(PNL)의 장축의 길이 및 단축의 길이를 각각 측정하고, 이후 비아 홀(VH)의 가공이 완료된 판넬(PNL)의 장축의 길이 및 단축의 길이를 각각 측정하며, 이에 따른 판넬(PNL)의 사이즈 변화를 측정한 것이다.

이에 따른 비교 예에서는 사용 횟수에 따라 장축에 대한 스케일 차이가 0.020%P 내지 0.030%P 정도 발생하였고, 단축에 대한 스케일 차이가 0.015%P 내지 0.020%P 정도 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고, 이에 따른 비교 예에서의 불량율은 11.73%가 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

이에 반하여, 도 13을 참조하면, 실시 예에 따른 지그(700)를 사용한 경과, 하나의 지그를 20회 사용하여도, 판넬(PNL)의 장축에 대한 스케일 차이나 단축에 대한 스케일 차이가 거의 발생하지 않는 것을 확인할 수 있었으며, 이에 따른 불량률이 0.1% 이하로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.

도 14는 실시 예에 따라 형성되는 비아 홀과 비교 예의 비아 홀을 비교한 도면이다.

비교 예에 따르면, 판넬(PNL)의 흡입 고정 상태가 본 실시 예보다 불안하며, 이에 따라 상기 판넬(PNL)에 주름이 발생하여 평탄도가 낮게 나타난다. 이에 따라, 비교 예에 따르면, 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭의 차이가 심하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비교 예에 따르면 비아 홀의 사이즈의 산포도가 크다는 것을 확인할 수 있었다.

일반적으로, 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭이 서로 동일하게 형성하도록 하는 것이 이상적이지만, 실질적으로 상기 상부 폭과 하부 폭을 동일하게 하여 단면이 직사각형을 가지도록 하는 것이 불가능하다. 이에 따라 상기 상부 폭과 하부 폭의 차이를 최소화하는 것이 중요하다.

비교 예에 따른 비아 홀은 상부 폭과 하부 폭의 차이가 매우 심한 것을 확인할 수 있었다. 즉, 비교 예에서의 비아 홀은 상부 폭과 하부 폭의 차이 비율이 최대 2.1까지 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

여기에서, 차이 비율은 상부 폭을 하부 폭으로 나눈 값이다. 이때, 상기 차이 비율이 작을 수록 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭의 차이가 없다는 것을 의미한다. 그러나, 비교 예에 따르면, 비아 홀의 상부 폭이 하부 폭의 최대 2.1배까지 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 비교 예에서의 비아 홀은 상부 폭과 하부 폭의 차이 비율의 최소도 1.78 이상으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 다시 말해서, 비교 예에서는 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭의 차이 비율이 1.78~2.1 범위 내에 있는 것을 확인할 수 있었다.

이에 반하여, 실시 예에서는 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭의 차이 비율이 상당히 작아진 것을 확인할 수 있었다.

즉, 실시 예에 따른 비아 홀은 상부 폭과 하부 폭의 차이 비율이 최대 1.73으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 다시 말해서, 실시 예에 따른 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭의 사이즈 차이의 최대 값은, 비교 예에서의 최소 값보다도 작게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 비교 예에서의 비아 홀은 상부 폭과 하부 폭의 차이 비율의 최소 값이 1.52로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 다시 말해서, 비교 예에서는 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭의 차이 비율이 1.52~1.73 범위 내에 있는 것을 확인할 수 있었다.

이는, 실시 예에서의 비아 홀이 비교 예에서의 비아 홀보다 상부 폭과 하부 폭의 차이 비율이 낮아진 것을 확인할 수 있으며, 또한 비아 홀의 사이즈 산포도가 상당히 낮아진 것을 확인할 수 있었다. 즉, 비교 예에서는 비아 홀의 사이즈 산포도가 심하였으나(이는, 차이 비율의 최대 값과 최소 값의 차이가 크다는 것을 의미함), 실시 예에서는 비아 홀의 사이즈 산포도가 낮아진 것을 확인할 수 있었으며(이는, 차이 비율의 최대 값과 최소 값의 차이가 낮은 것을 의미함), 이에 따라 비아 홀마다의 사이즈 균일도를 향상시킬 수 있다.

한편, 상기와 같은 비아 홀의 상부 폭 및 하부 폭의 차이 최소화 및 비아 홀의 사이즈 균일도는 지그에 형성되는 제1 흡입 홀의 형상 변경이나, 상기 지그의 재질 변경에 의해 달성될 수 있다. 또한, 상기와 같은 효과는 아래에서 설명할 판넬(PNL)의 비아 홀 형성 시에, 상기 판넬(PNL)과 지그 사이에 배치되는 보호 부재에 의해서도 달성될 수 있다. 이하에서는, 상기 판넬(PNL)의 비아 홀 형성 시에, 상기 판넬(PNL)과 지그 사이에 배치되는 보호 부재에 대해 설명하기로 한다.

도 15는 일 실시 예에 따른 보호 부재를 설명하기 위한 도면이고, 도 16은 도 15의 보호 부재에 대한 신뢰성을 나타낸 도면이다.

도 15를 참조하면, 판넬(PNL)의 비아 홀 형성 시에, 상기 판넬(PNL) 아래에는 제1 보호 부재(900)가 배치될 수 있다.

이때, 판넬(PNL)은 피가공물일 수 있으며, 이는 절연층(820) 및 상기 절연층(820)의 상면에 배치되는 제1 금속층(810) 및 상기 절연층(820)의 아래에 배치되는 제2 금속층(830)을 포함할 수 있다.

여기에서, 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 절연층(820)의 상면 및 하면에 각각 부착된 동박층일 수 있다.

즉, 절연층(820), 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 판넬(PNL)을 구성하는 CCL(Copper Clad Laminate)일 수 있다.

절연층(820)은 30㎛ 내지 50㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 절연층(820)은 35㎛ 내지 45㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다. 더 바람직하게, 절연층(820)은 40㎛±2㎛의 두께를 가질 수 있다.

제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 동일 두께를 가질 수 있다. 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 절연층(820)의 표면에 각각 부착된 상태로 제공될 수 있다. 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 1㎛ 내지 3㎛의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 1.5㎛ 내지 2㎛의 두께를 가질 수 있다.

한편, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀을 형성하는 경우, 상기 절연층(820)의 보호를 위해, 상기 절연층(820)의 표면에 배치된 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 제거되지 않은 상태에서 비아 홀 가공이 진행된다.

즉, 판넬(PNL)에 비아 홀을 형성하는 경우, 상기 비아 홀은 절연층(820)만을 관통하는 것이 아니라, 상기 절연층(820)의 표면에 배치된 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)도 관통하며 형성된다. 다시 말해서, 상기 비아 홀은 상기 제1 금속층(810)의 상면에서 상기 제2 금속층(830)의 하면까지 관통될 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예에 불과한 뿐, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 절연층(820)의 표면에 배치된 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830) 중 어느 하나의 금속층은 제거될 수 있고, 이에 따라 다른 하나의 금속층만이 존재하는 상태에서 상기 비아 홀 가공이 진행될 수 있다.

상기 판넬(PNL) 아래에는 제1 보호 부재(900)가 부착된다. 바람직하게, 제1 보호 부재(900)는 상기 판넬(PNL)과 이전에 설명한 지그 사이에 배치될 수 있다.

이때, 제1 보호 부재(900)는 상기 판넬(PNL) 아래에 부착될 수 있고, 이와 다르게 상기 지그 상에 부착될 수도 있다. 다만, 이에 대한 테스트 결과, 상기 제1 보호 부재(900)가 상기 지그 상에 부착된 상태에서 판넬(PNL)의 비아 홀 가공이 진행되는 경우, 충분한 흡입력이 제공되지 않았으며, 이에 따른 비아 홀의 신뢰성이 낮게 나타났다. 이에 따라, 상기 제1 보호 부재(900)는 상기 지그 상에 부착되는 것보다는 상기 판넬(PNL) 아래에 부착된 후에 상기 지그 위에 흡착 고정되는 것이 바람직하다.

제1 보호 부재(900)는 상기 판넬(PNL) 아래에 부착되는 접착 필름일 수 있다. 바람직하게, 제1 보호 부재(900)는 상기 판넬(PNL) 아래에 부착되는 이형 필름일 수 있다. 이때, 제1 보호 부재(900)는 일정 두께를 가지고 상기 판넬(PNL) 아래에 배치될 수 있다. 여기에서, 제1 보호 부재(900)의 두께는 상기 판넬(PNL)의 두께에 의해 결정될 수 있다. 바람직하게, 제1 보호 부재(900)의 두께는 상기 판넬(PNL)을 구성하는 절연층(820)의 두께에 의해 결정될 수 있다. 더욱 바람직하게, 제1 보호 부재(900)의 두께는 상기 절연층(820)의 적어도 일면에 배치되는 금속층의 총 두께에 의해 결정될 수 있다.

즉, 상기 절연층(820), 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)이 배치된 상태에서 비아 홀이 가공되는 경우, 상기 비아 홀의 가공 조건(예를 들어, 레이저 광의 세기)은 상기 절연층(820)의 두께보다는 상기 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)의 두께에 의해 결정된다. 다시 말해서, 상기 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)의 관통을 위해서는 상기 절연층(820)보다 더 큰 세기의 레이저 광이 조사되어야 한다. 이에 따라, 상기 절연층(820)에 비아 홀을 형성하는 경우에의 비아 홀 가공 조건은 상기 절연층(820)의 두께보다는 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)의 두께에 의해 결정될 수 있다.

이때, 상기 제1 보호 부재(900)는 제1 두께를 가지는 복수의 보호층이 합지됨에 따라 제2 두께를 가질 수 있다. 이와 다르게, 제1 보호 부재(900)는 제2 두께를 가지는 단일 보호층으로 구성될 수도 있다.

제1 보호 부재(900)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: Polyethylene terephthalate)로 구성될 수 있다. 이때, 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 두께가 한정적으로 제공되며, 이에 따라 하나의 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 상기 제1 보호 부재(900)가 가져야할 상기 제2 두께보다 작은 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 가지는 제1 두께의 보호층을 복수 층으로 합지하여 상기 제1 보호 부재(900)의 총 두께가 상기 제1 두께보다 큰 제2 두께를 가지도록 할 수 있다.

이를 위해, 제1 보호 부재(900)는 제1 보호층(910), 제2 보호층(920) 및 제3 보호층(930)을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 내지 제 3 보호층(910, 920, 930)은 각각 동일 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 내지 제 3 보호층(910, 920, 930)은 각각 80㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 상기 제1 보호 부재(900)를 3층의 보호층으로 구성한 이유는, 상기 판넬(PNL)에 포함된 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)의 두께에 따른 비아 홀의 깊이를 테스트 하기 위함이다.

이때, 상기 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 각각 1.5㎛의 두께를 가지며, 이에 따라 상기 판넬(PNL)에 비아 홀을 형성하는 경우에서의 비아 홀의 깊이를 테스트해보았다.

도 16을 참조하면, (A)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 제2 금속층(830)의 상면을 보여주는 사진이다. 도 16의 (A)를 참조하면, 비아 홀 가공 시에 제2 금속층(830)에는 정상적으로 비아 홀이 가공된 것을 확인할 수 있었다.

또한, (B)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 제2 금속층(830)의 하면을 보여주는 사진이다. 도 16의 (B)를 참조하면, 비아 홀 가공 시에 제2 금속층(830)에도 정상적으로 비아 홀이 가공된 것을 확인할 수 있었다. 다시 말해서, 상기 가공된 비아 홀은 상기 제 2 금속층(830)의 상면 및 하면을 관통하며 형성된 것을 확인할 수 있었다.

또한, (C)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 제1 보호층(910)의 상면을 나타낸 도면이다. 도 16의 (C)를 참조하면 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 제1 보호 부재(900)를 구성하는 제1 보호층(910)에도 레이저 광이 제공되는 것을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 상기 제1 보호층(910)에도 비아 홀이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

또한, (D)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 제2 보호층(920)의 상면을 나타낸 도면이다. 도 16의 (D)를 참조하면, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 제1 보호층(910) 아래에 배치된 제2 보호층(920)에도 레이저 광이 제공되는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 비아 홀이 상기 제1 보호층(910)도 관통하며 형성되는 것을 의미한다.

또한, (E)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 제3 보호층(930)의 상면을 나타낸 도면이다. 도 16의 (E)를 참조하면, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 제2 보호층(920) 아래에 배치된 제3 보호층(930)에는 레이저 광이 제공되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 비아 홀이 상기 제2 보호층(920)의 상면에는 제공되지만, 상기 제2 보호층(920)을 관통하지는 않는다는 것을 의미한다.

또한, (F)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 지그(예를 들어, 에폭시 지그)의 상면을 나타낸 도면이다. 도 16의 (F)에도 레이저 광이 제공되지 않는 것을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 상기 비아 홀 가공 시에 상기 지그에는 어떠한 데미지도 가해지지 않는 것을 확인할 수 있었다.

상기와 같은 테스트 결과에 따라 본 발명에서는 상기 제1 보호 부재(900)의 두께가 최소 90㎛ 이상이 되도록 한다는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 판넬(PNL)에 구비되는 금속층의 두께가 3㎛일 경우를 의미한다. 다시 말해서, 판넬(PNL)에 구비되는 금속층은 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)을 포함하며, 이들의 총 두께는 3㎛이다. 이에 따라, 상기 금속층의 총 두께가 3㎛인 경우에서의 상기 제1 보호 부재(900)는 90㎛ 내지 240㎛의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 제1 보호 부재(900)는 90㎛ 내지 200㎛의 두께를 가질 수 있다. 더욱 바람직하게, 제1 보호 부재(900)는 90㎛ 내지 160㎛의 두께를 가질 수 있다.

다시 말해서, 상기와 같은 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)이 배치된 상태에서 상기 비아 홀을 가공하는 경우, 상기 제1 보호 부재(900)의 두께는 상기 금속층의 총 두께의 최소 30배가 되도록 한다. 바람직하게, 상기 제1 보호 부재(900)의 두께는 상기 금속층의 총 두께의 30배 내지 80배를 가지도록 한다. 더욱 바람직하게, 상기 제1 보호 부재(900)의 두께는 상기 금속층의 총 두께의 30배 내지 60배를 가지도록 한다.

상기와 같은 제1 보호 부재(900)가 상기 금속층의 총 두께에 따른 일정 두께를 가지는 경우, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 비아 홀은 상기 제1 보호 부재(900)를 관통하지 못하며, 이에 따라 상기 에폭시 지그에 데미지가 가해지지 않는다. 그리고, 상기 에폭시 지그에 데미지가 가해지지 않는다는 것은, 상기 에폭시 지그의 사용 횟수를 증가시킬 수 있다는 것을 의미한다.

또한, 상기 비아 홀이 상기 제1 보호 부재(900)를 관통하지 않음에 따라 상기 비아 홀 가공 시에 발생하는 잔해물은 상기 에폭시 지그에 전달되지 않으며, 이에 따라 상기 에폭시 지그에 상기 잔해물이 쌓이는 문제나, 상기 에폭시 지그의 흡입 홀의 변형에 따른 흡입력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 비아 홀이 상기 제1 보호 부재(900)를 관통하는 경우, 상기 관통함에 따라 형성된 비아 홀을 통해 상기 에폭시 지그에서 제공하는 흡입력의 손실이 발생할 수 있다. 이에 반하여, 실시 예에서는 상기 비아 홀이 가공된 이후에도, 상기 제1 보호 부재(900)와 상기 에폭시 지그 사이에 비아 홀이 형성되지 않음에 따라 상기 흡입력을 최대로 유지할 수 있으며, 이에 따른 판넬(PNL)의 평탄도를 유지시킬 수 있다.

도 17은 다른 일 실시 예에 따른 보호 부재를 설명하기 위한 도면이고, 도 18은 도 17의 보호 부재에 대한 신뢰성을 나타낸 도면이다.

도 18를 참조하면, 판넬(PNL)의 비아 홀 형성 시에, 상기 판넬(PNL) 아래에는 제2 보호 부재(1000)가 배치될 수 있다.

이때, 판넬(PNL)은 피가공물일 수 있으며, 이는 절연층(820) 및 상기 절연층(820)의 상면에 배치되는 제1 금속층(810) 및 상기 절연층(820)의 아래에 배치되는 제2 금속층(830)을 포함할 수 있다.

여기에서, 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 절연층(820)의 상면 및 하면에 각각 부착된 동박층일 수 있다. 즉, 절연층(820), 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 판넬(PNL)을 구성하는 CCL(Copper Clad Laminate)일 수 있다. 절연층(820)은 30㎛ 내지 50㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 절연층(820)은 35㎛ 내지 45㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다. 더 바람직하게, 절연층(820)은 40㎛±2㎛의 두께를 가질 수 있다. 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 동일 두께를 가질 수 있다. 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 절연층(820)의 표면에 각각 부착된 상태로 제공될 수 있다. 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 1㎛ 내지 3㎛의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 1.5㎛ 내지 2㎛의 두께를 가질 수 있다.

한편, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀을 형성하는 경우, 상기 절연층(820)의 보호를 위해, 상기 절연층(820)의 표면에 배치된 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 제거되지 않은 상태에서 비아 홀 가공이 진행된다.

즉, 판넬(PNL)에 비아 홀을 형성하는 경우, 상기 비아 홀은 절연층(820)만을 관통하는 것이 아니라, 상기 절연층(820)의 표면에 배치된 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)도 관통하며 형성된다. 다시 말해서, 상기 비아 홀은 상기 제1 금속층(810)의 상면에서 상기 제2 금속층(830)의 하면까지 관통될 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예에 불과한 뿐, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 절연층(820)의 표면에 배치된 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830) 중 어느 하나의 금속층은 제거될 수 있고, 이에 따라 다른 하나의 금속층만이 존재하는 상태에서 상기 비아 홀 가공이 진행될 수 있다.

상기 판넬(PNL) 아래에는 제2 보호 부재(1000)가 부착된다. 바람직하게, 제2 보호 부재(1000)는 상기 판넬(PNL)과 이전에 설명한 지그 사이에 배치될 수 있다.

이때, 제2 보호 부재(900)는 상기 판넬(PNL) 아래에 부착될 수 있고, 이와 다르게 상기 지그 상에 부착될 수도 있다. 다만, 이에 대한 테스트 결과, 상기 제2 보호 부재(1000)가 상기 지그 상에 부착된 상태에서 판넬(PNL)의 비아 홀 가공이 진행되는 경우, 충분한 흡입력이 제공되지 않았으며, 이에 따른 비아 홀의 신뢰성이 낮게 나타났다. 이에 따라, 상기 제2 보호 부재(900)는 상기 지그 상에 부착되는 것보다는 상기 판넬(PNL) 아래에 부착된 후에 상기 지그 위에 흡착 고정되는 것이 바람직하다.

제2 보호 부재(900)는 상기 판넬(PNL) 아래에 부착되는 접착 필름(1010)과, 상기 접착 필름(1010) 아래에 부착되는 더미 금속층(1020)을 포함할 수 있다.

상기 접착 필름(1010)은 이형 필름일 수 있다. 즉, 상기 접착 필름(1010)은 상기 판넬(PNL) 아래에 상기 더미 금속층(1020)을 부착하기 위한 양면 이형 필름일 수 있다.

상기 더미 금속층(1020)은 상기 접착 필름(1010) 아래에 배치된다. 바람직하게, 상기 더미 금속층(1020)은 에폭시 지그와 상기 판넬(PNL) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 더미 금속층(1020)은 일정 두께를 가지고 상기 판넬(PNL) 아래에 배치될 수 있다. 여기에서, 더미 금속층(1020)의 두께는 상기 판넬(PNL)의 두께에 의해 결정될 수 있다. 바람직하게, 더미 금속층(1020)의 두께는 상기 판넬(PNL)을 구성하는 절연층(820)의 두께에 의해 결정될 수 있다. 더욱 바람직하게, 더미 금속층(1020)의 두께는 상기 절연층(820)의 적어도 일면에 배치되는 금속층의 총 두께에 의해 결정될 수 있다.

즉, 상기 절연층(820), 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)이 배치된 상태에서 비아 홀이 가공되는 경우, 상기 비아 홀의 가공 조건(예를 들어, 레이저 광의 세기)은 상기 절연층(820)의 두께보다는 상기 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)의 두께에 의해 결정된다. 다시 말해서, 상기 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)의 관통을 위해서는 상기 절연층(820)보다 더 큰 세기의 레이저 광이 조사되어야 한다. 이에 따라, 상기 절연층(820)에 비아 홀을 형성하는 경우에의 비아 홀 가공 조건은 상기 절연층(820)의 두께보다는 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)의 두께에 의해 결정될 수 있다.

이때, 상기 더미 금속층(1020)은 구리로 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)은 각각 1.5㎛의 두께를 가지며, 이에 따라 상기 판넬(PNL)에 비아 홀을 형성하는 경우에서의 비아 홀의 깊이를 테스트해보았다.

도 18을 참조하면, (A)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 제2 금속층(830)의 상면을 보여주는 사진이다. 도 18의 (A)를 참조하면, 비아 홀 가공 시에 제2 금속층(830)에는 정상적으로 비아 홀이 가공된 것을 확인할 수 있었다.

또한, (B)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 제2 금속층(830)의 하면을 보여주는 사진이다. 도 18의 (B)를 참조하면, 비아 홀 가공 시에 제2 금속층(830)에도 정상적으로 비아 홀이 가공된 것을 확인할 수 있었다. 다시 말해서, 상기 가공된 비아 홀은 상기 제 2 금속층(830)의 상면 및 하면을 관통하며 형성된 것을 확인할 수 있었다.

또한, (C)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 접착 필름(1010)의 상면을 나타낸 도면이다. 도 18의 (C)를 참조하면 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 접착 필름(1010)에도 레이저 광이 제공되는 것을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 상기 접착 필름(1010)에도 비아 홀이 형성된 것을 확인할 수 있었다.

또한, (D)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 더미 금속층(1020)의 상면을 나타낸 도면이다. 도 18의 (D)를 참조하면, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 더미 금속층(1020)의 상면에도 레이저 광이 제공되는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 비아 홀이 상기 접착 필름(1010)도 관통하며 형성되는 것을 의미한다.

또한, (E)는 비아 홀 가공 후에 나타나는 더미 금속층(1020)의 하면을 나타낸 도면이다. 도 18의 (E)를 참조하면, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 더미 금속층(1020)의 하면까지는 레이저 광이 제공되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 비아 홀이 상기 더미 금속층(1020)의 상면에는 제공되지만, 상기 더미 금속층(1020)을 관통하지는 않는다는 것을 의미한다.

상기와 같은 테스트 결과에 따라 본 발명에서는 상기 더미 금속층(1020)의 두께가 최소 9㎛ 이상이 되도록 한다는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 판넬(PNL)에 구비되는 금속층의 두께가 3㎛일 경우를 의미한다. 다시 말해서, 판넬(PNL)에 구비되는 금속층은 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)을 포함하며, 이들의 총 두께는 3㎛이다. 이에 따라, 상기 금속층의 총 두께가 3㎛인 경우에서의 상기 더미 금속층(1020)은 9㎛ 내지 24㎛의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 더미 금속층(1020)은 12㎛ 내지 21㎛의 두께를 가질 수 있다. 더욱 바람직하게, 더미 금속층(1020)은 15㎛ 내지 18㎛의 두께를 가질 수 있다.

다시 말해서, 상기와 같은 제1 금속층(810) 및 제2 금속층(830)이 배치된 상태에서 상기 비아 홀을 가공하는 경우, 상기 더미 금속층(1020)의 두께는 상기 금속층의 총 두께의 최소 3배가 되도록 한다. 바람직하게, 상기 더미 금속층(1020)의 두께는 상기 금속층의 총 두께의 3배 내지 8배를 가지도록 한다. 더욱 바람직하게, 상기 더미 금속층(1020)의 두께는 상기 금속층의 총 두께의 4배 내지 7배를 가지도록 한다. 더욱 바람직하게, 상기 더미 금속층(1020)의 두께는 상기 금속층의 총 두께의 5배 내지 6배를 가지도록 한다.

한편, 인쇄회로기판의 제조에 기초가 되는 판넬(PNL) 제공시, 상기 판넬(PNL)의 양면에 배치되는 금속층의 보호를 위해, 상기 판넬(PNL)의 양면에 보호 금속층(도시하지 않음)이 부착된 상태로 제공된다. 이때, 실시 예에서는 상기 보호 금속층을 제거하지 않고, 상기 비아 홀이 가공될 수 있도록 한다. 이때, 상기 보호 금속층은 18㎛의 두께를 가진다. 따라서, 실시 예에서는 상기 보호 금속층을 그대로 이용하여, 상기 더미 금속층(1020)을 형성하고, 이에 따라 상기 더미 금속층(1020)이 18㎛의 두께를 가지도록 할 수 있다.

상기와 같은 제2 보호 부재(1000)가 상기 금속층의 총 두께에 따른 일정 두께를 가지는 경우, 상기 판넬(PNL)에 비아 홀 가공 시, 상기 비아 홀은 상기 제2 보호 부재(1000)를 관통하지 못하며, 이에 따라 상기 에폭시 지그에 데미지가 가해지지 않는다. 그리고, 상기 에폭시 지그에 데미지가 가해지지 않는다는 것은, 상기 에폭시 지그의 사용 횟수를 증가시킬 수 있다는 것을 의미한다.

또한, 상기 비아 홀이 상기 제2 보호 부재(1000)를 관통하지 않음에 따라 상기 비아 홀 가공 시에 발생하는 잔해물은 상기 에폭시 지그에 전달되지 않으며, 이에 따라 상기 에폭시 지그에 상기 잔해물이 쌓이는 문제나, 상기 에폭시 지그의 흡입 홀의 변형에 따른 흡입력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 비아 홀이 상기 제2 보호 부재(1000)를 관통하는 경우, 상기 관통함에 따라 형성된 비아 홀을 통해 상기 에폭시 지그에서 제공하는 흡입력의 손실이 발생할 수 있다. 이에 반하여, 실시 예에서는 상기 비아 홀이 가공된 이후에도, 상기 제2 보호 부재(1000)와 상기 에폭시 지그 사이에 비아 홀이 형성되지 않음에 따라 상기 흡입력을 최대로 유지할 수 있으며, 이에 따른 판넬(PNL)의 평탄도를 유지시킬 수 있다.

본 실시 예에 의하면, 지그에 형성되는 흡입 홀의 형상을 변경하여 흡입력의 손실 없이 피가공물의 흡입 영역을 최대화할 수 있으며, 이에 따른 피가공물의 평탄도를 유지할 수 있다.

또한 본 실시 예에 의하면 가공 플레이트 상에 배치되는 피가공물의 평탄도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따른 피가공물에 형성되는 비아 홀의 위치 정확도 및 형상 균일도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 실시 예에 의하면 종래 대비 비아 홀의 사이즈의 산포도를 낮출 수 있으며, 이에 따른 비아 홀의 가공 공정 능력을 향상시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 실시 예에 의하면 비아 홀의 상부 폭과 하부 폭의 사이즈 비(Size ratio)를 낮게할 수 있으며, 이에 따른 비아 홀 가공 시에 피가공물의 잔해물이 비아 홀 하단에 잔존함에 따라 발생하는 비아 단락 문제를 해결할 수 있다.

또한 실시 예에 의하면 피가공물에 비아 홀을 형성하는 경우, 피가공물의 아래에 부착되는 보호 부재를 비관통하도록 하여, 비아 홀 가공 장치에 구비되는 가공 플레이트나 지그의 손상을 최소화할 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 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 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 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 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 가공 플레이트 위에 제1 흡입 홀을 포함하는 지그를 안착시키는 단계;
   상기 제1 흡입 홀을 이용하여 상기 지그 위에 피가공물을 고정하는 단계; 및
   레이저 빔을 이용하여 상기 피가공물에 비아 홀을 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 피가공물은,
   절연층 및 상기 절연층의 표면에 부착된 금속층을 포함하는 판넬과,
   상기 판넬 아래에 부착되며, 상기 판넬과 상기 지그 사이에 배치되는 제1 보호 부재를 포함하고,
   상기 제1 보호 부재는,
   상기 판넬의 하면에 부착되는 이형 필름이고,
   상기 비아 홀을 형성하는 단계는,
   상기 제1 보호 부재를 비관통하면서 상기 판넬을 관통하는 비아 홀을 형성하는 단계를 포함하며,
   상기 제1 보호 부재는 90㎛ 내지 240㎛ 범위의 두께를 가지는,
   기판의 비아 홀 가공 방법.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제 1 보호 부재의 두께는,
   상기 판넬을 구성하는 금속층의 두께에 의해 결정되는
   기판의 비아 홀 가공 방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제1 보호 부재의 두께는,
   상기 판넬을 구성하는 금속층의 두께의 30배 이상인
   기판의 비아 홀 가공 방법.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 금속층은,
   상기 절연층의 상면에 배치된 제1 금속층과,
   상기 절연층의 하면에 배치되는 제2 금속층을 포함하고,
   상기 제1 보호 부재의 두께는,
   상기 제 1 및 상기 제2 금속층의 총 두께의 30배 이상인
   기판의 비아 홀 가공 방법.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 제1 보호 부재는,
   상기 판넬 아래에 배치된 제1 보호층과,
   상기 제1 보호층 아래에 배치된 제2 보호층을 포함하는
   기판의 비아 홀 가공 방법.
7. 가공 플레이트 위에 제1 흡입 홀을 포함하는 지그를 안착시키는 단계;
   상기 제1 흡입 홀을 이용하여 상기 지그 위에 피가공물을 고정하는 단계; 및
   레이저 빔을 이용하여 상기 피가공물에 비아 홀을 형성하는 단계를 포함하고,
   상기 피가공물은,
   절연층 및 상기 절연층의 표면에 부착된 제1 및 제2 금속층을 포함하는 판넬과,
   상기 판넬 아래에 부착되며, 상기 판넬과 상기 지그 사이에 배치되는 제2 보호 부재를 포함하고,
   상기 제2 보호 부재는,
   상기 판넬의 하면에 부착되는 접착 필름과,
   상기 접착 필름 아래에 부착되는 더미 금속층을 포함하고,
   상기 비아 홀을 형성하는 단계는,
   상기 제2 보호 부재를 비관통하면서 상기 판넬을 관통하는 비아 홀을 형성하는 단계를 포함하는
   기판의 비아 홀 가공 방법.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 판넬은,
   상기 제1 및 제2 금속층 상에 배치되고, 상기 판넬을 보호하는 보호 금속층을 포함하고,
   상기 더미 금속층은,
   상기 보호 금속층이며, 18㎛의 두께를 가지는
   기판의 비아 홀 가공 방법.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 더미 금속층의 두께는,
   상기 제1 및 제2 금속층의 두께에 의해 결정되는
   기판의 비아 홀 가공 방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 더미 금속층은
    상기 제 1 및 제2 금속층의 총 두께의 3배 내지 8배 범위의 두께를 가지는
    기판의 비아 홀 가공 방법.

Images