KR20000010169A - Apparatus for forming conductive pattern on insulated substrate with laser beam and method therefor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Apparatus forms a conductive pattern on the insulated substrate with laser beam which forms a pattern on all kinds of substrates. CONSTITUTION: The apparatus includes a controller(110), a laser(120), a reflection mirror(160) for refracting/reflecting the laser beam, an optical switch(130) which is controlled by the controller and transmits the reflected laser beam. A driver(140) is driven by the controller. The insulated substrate(11) having a conductive pattern is fixed on the driver. A flexible target(12) is positioned between the optical switch and the driver, and is driven by the controller. The laser beam penetrates the target. A target provider(150) absorbs the laser beam. A conductive metal thin film(13) which is deposited on a surface of the target is provided to the substrate. Thereby, a pattern(13a) is freely formed on a substrate without a limitation of a substrate shape.

Description

레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 장치 및 그 방법Apparatus and method for forming a conductive pattern on an insulator substrate using a laser beam

본 발명은 레이저 빔(Laser Beam)을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for forming a conductive pattern on an insulator substrate using a laser beam.

절연체 기판(Insulated Substrate) 상에 마이크로 전도성 패턴(Micro Conductive Pattern)을 형성하는 종래의 방법으로는, 어떠한 형상이 형성된 마스크를 이용하여 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피(Lithography) 방법과 스크린 프린트(Screen Print) 방법이 있다.Conventional methods of forming a micro conductive pattern on an insulated substrate include lithography methods and screen prints in which a pattern is formed on a substrate using a mask having a certain shape. There is a way.

리소그래피 방법은 포토에칭(Photo Etching)을 하는 경우 원화(Subject Copy)를 직접 웨이터(Wafer) 상에 축소 투영하여 노출하는 방법으로서, 마이크론(Micron) 이하의 폭을 가진 패턴의 제작이 가능하다. 그러나, 그 공정을 수행하는데 필요한 장비가 고가(高價)이고, 그 공정이 복잡하며, 작업 가능한 기판의 크기가 제한되는 단점이 있다.In the case of photo etching, a lithography method is a method in which a subject copy is directly reduced and projected on a waiter to produce a pattern having a width smaller than a micron. However, there is a disadvantage that the equipment required to perform the process is expensive, the process is complicated, and the size of the workable substrate is limited.

스크린 프린트 방법은 스테인레스 등으로 만든 소정 패턴의 스크린을 통해서 후막 페이스트(Paste)를 기판상에 칠하여 후막 패턴을 형성하는 것으로서, 가공폭을 100㎛ 이하로 제작할 수 없는 기술적인 한계가 있다.The screen printing method is to form a thick film pattern by coating a thick film paste on a substrate through a screen of a predetermined pattern made of stainless or the like, and there is a technical limitation that a processing width cannot be manufactured to 100 μm or less.

상기와 같이 마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 방법의 문제점을 해소하기 위하여, 필요한 부위에 레이저 빔(Laser Beam)을 직접 조사하여 패턴을 형성하는 직접묘화(Direct Writing)법이 개발되었다.In order to solve the problem of the method of forming a pattern using a mask as described above, a direct writing method has been developed in which a pattern is formed by directly irradiating a laser beam to a required portion.

레이저 빔을 이용한 직접 묘화법을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 일반적으로 레이저 빔을 이용하여 기판에 전도성 패턴을 형성하는 것을 보인 도이다.A direct drawing method using a laser beam will be described with reference to FIG. 1. 1A and 1B are diagrams illustrating the formation of a conductive pattern on a substrate using a laser beam in general.

레이저 빔이 투과하는 유리나 수정편과 같은 타기트(Target)(12)의 한쪽 표면에 전도성 금속을 증착하여 박막(13)을 형성한다. 그리고 박막(13)이 형성된 타기트(12)의 면과 기판(11)의 표면이 평행함과 동시에, 상호 약 10-40㎛ 정도 이격되게 기판(11)을 구동부(140)에 고정한다. 그리고 레이저 빔을 집속하여 타기트(12) 표면에 수직으로 조사하면, 레이저 빔은 타기트(12)를 투과하여 전도성 금속인 박막(13)에 흡수되고, 레이저 빔이 조사된 박막(13)의 부위는 국부적으로 애블레이션(Ablation)되어 인접해 있는 기판(11)의 표면에 증착되어 진다. 이때, 레이저 빔과 기판(11)이 부착된 구동부(140)를 제어하여 원하는 패턴(13a)을 기판(11)에 형성하는 것이다.The thin film 13 is formed by depositing a conductive metal on one surface of the target 12 such as glass or crystal piece through which the laser beam passes. The surface of the target 12 on which the thin film 13 is formed and the surface of the substrate 11 are parallel to each other, and the substrate 11 is fixed to the driving unit 140 so as to be spaced about 10-40 μm from each other. When the laser beam is focused and irradiated perpendicularly to the surface of the target 12, the laser beam passes through the target 12 and is absorbed by the thin film 13, which is a conductive metal, and the laser beam is irradiated on the thin film 13. The site is locally ablation and deposited on the surface of the adjacent substrate 11. At this time, the laser beam and the driving unit 140 to which the substrate 11 is attached are controlled to form a desired pattern 13a on the substrate 11.

상기와 같이 형성된 패턴(13a)은 일반적으로 전도성이 낮고 균일하지 못하다. 그래서, 패턴(13a)이 형성된 기판(11)을 무전해 물질로 필요로 하는 두께 만큼 도금하여, 상기 패턴(13a)을 증착,보강한다.The pattern 13a formed as above is generally low in conductivity and not uniform. Thus, the substrate 11 on which the pattern 13a is formed is plated by a thickness required by an electroless material to deposit and reinforce the pattern 13a.

상기와 같이 레이저 빔을 이용하여 패턴을 형성하는 공정은, 마스크를 제작하기 위한 공정이 필요 없고, 패턴의 형상이 제어부인 컴퓨터에 입력되고 상기 컴퓨터가 레이저와 기판이 고정되는 구동부를 제어하여 패턴을 형성하므로서 공정의 유연성이 대단히 높은 장점이 있다.As described above, the process of forming a pattern using a laser beam does not require a process for fabricating a mask, and the shape of the pattern is input to a computer that is a control unit, and the computer controls the driving unit to which the laser and the substrate are fixed. Formation has the advantage of very high process flexibility.

그러나 박막이 증착되는 타기트가 유리나 수정편과 같은 평판이므로, 패턴이 형성되는 기판도 평판이어야만 하는 제한이 있다. 또, 타기트의 크기는 기판의 크기 보다 크거나 동일하여야 하므로, 고가인 박막과 타기트가 낭비되는 문제점이 있다.However, since the target on which the thin film is deposited is a flat plate such as glass or a crystal piece, the substrate on which the pattern is formed also has to be a flat plate. In addition, since the size of the target should be greater than or equal to the size of the substrate, expensive thin films and targets are wasted.

본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 모든 형상의 기판에 패턴을 형성할 수 있는 레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention to provide an apparatus and method for forming a conductive pattern on an insulator substrate using a laser beam capable of forming a pattern on the substrate of any shape. have.

도 1a 및 도 1b는 일반적으로 레이저 빔을 이용하여 기판에 전도성 패턴을 형성하는 것을 보인 도;1A and 1B show forming a conductive pattern on a substrate generally using a laser beam;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 장치의 계통도;2 is a schematic diagram of a pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 타기트 공급부의 사시도;3A is a perspective view of a target supply unit according to an embodiment of the present invention;

도 3b는 도 3a를 "P"방향에서 본 정면도;FIG. 3B is a front view of FIG. 3A seen in the “P” direction; FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법을 보인 플로우 챠트이다.4 is a flow chart showing a pattern forming method according to an embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

11:기판, 12:타기트, 13:전도성 금속,11: substrate, 12: tag, 13: conductive metal,

110:제어부, 120:레이저, 130:광 스위치,110: control unit, 120: laser, 130: light switch,

140:구동부, 150:공급부, 160:반사경.140: drive part, 150: supply part, 160: reflector.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제어부, 상기 제어부에 의하여 제어되며 레이저 빔을 조사하는 레이저, 상기 레이저에서 조사되는 빔을 굴절시켜 반사하는 반사경, 상기 제어부에 의하여 제어되며 상기 반사경에서 반사된 레이저 빔을 투과시키고 투과시키지 않고 하는 광스위치, 상기 제어부에 의하여 구동되고 전도성 패턴이 형성되는 절연체인 기판이 고정되는 구동부; 그리고 상기 광스위치와 구동부 사이에 위치되어 상기 제어부에 의하여 구동되며, 상기 광스위치를 투과한 레이저 빔이 투과하는 플렉시블한 타기트와, 상기 레이저 빔을 흡수하여 애블레이션(Ablation)되면서 상기 기판에 증착되어 패턴으로 형성되는 상기 타기트의 표면에 증착된 전도성 금속 박막을 상기 기판측으로 공급하는 타기트 공급부를 구비하는 구성이다.The present invention for achieving the above object, a control unit, a laser controlled by the control unit, a laser for irradiating a laser beam, a reflector for refracting and reflecting the beam irradiated from the laser, controlled by the control unit and reflected by the reflector An optical switch that transmits and does not transmit a laser beam, and a driving unit to which a substrate, which is an insulator driven by the control unit and formed with a conductive pattern, is fixed; And a flexible target positioned between the optical switch and the driving unit, driven by the controller, and transmitting the laser beam passing through the optical switch, and absorbing the laser beam to perform deposition on the substrate. And a target supply unit for supplying a conductive metal thin film deposited on the surface of the target formed in a pattern to the substrate side.

또한, 본 발명은, 레이저 빔을 흡수하여 애블레이션(Ablation) 되면서 기판에 용착(Deposition)되는 전도성 금속을 레이저 빔이 투과하는 플렉시블한 타기트의 표면에 증착하여 박막을 형성하는 단계, 상기 타기트를 상기 기판으로 연속적으로 공급할 수 있도록 테이프 타잎으로 가공하는 단계, 상기 기판의 표면과 상기 타기트의 박막이 10∼40㎛ 이격된 상태를 유지하면서 상기 타기트를 상기 기판측으로 공급하는 단계, 상기 박막이 레이저 빔을 흡수하여 애블레이션 되면서 상기 기판에 용착되어 패턴 시드를 형성하도록 상기 타기트로 레이저 빔을 조사하는 단계, 패턴 시드가 형성된 상기 기판을 어닐링(Annealing) 하는 단계; 그리고 상기 기판에 형성된 패턴 시드가 균일하고 높은 전도성을 갖도록 무전해 물질로 도금하는 단계를 수행한다.In addition, the present invention, the step of forming a thin film by depositing a conductive metal deposited on the substrate while absorbing the laser beam (Ablation) on the surface of the flexible target through which the laser beam is transmitted, the target Processing the tape type so as to continuously supply the substrate to the substrate, and supplying the title to the substrate while maintaining a state in which the surface of the substrate and the thin film of the target are separated by 10 to 40 μm, the thin film Irradiating the laser beam with the tag to absorb the laser beam and to be welded to the substrate to form a pattern seed, and annealing the substrate on which the pattern seed is formed; And plating the electroless material so that the pattern seed formed on the substrate has uniform and high conductivity.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 장치 및 그 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for forming a conductive pattern on an insulator substrate using a laser beam according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 장치의 계통도이고, 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 타기트 공급부의 사시도이며, 도 3b는 도 3a를 "P"방향에서 본 정면도이다.First, the apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a schematic diagram of a pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3A is a perspective view of a target supply unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a front view of FIG. 3A viewed from the "P" direction. .

이에 도시하듯이, 본 실시예에 따른 장치를 제어하기 위한 제어부(110)가 마련된다. 상기 제어부(110)에 의하여 레이저(120)와 광스위치(Optical Switch)(130)와 구동부(140)와 타기트(Tatget) 공급부(150)가 제어되는데, 이를 설명한다.As shown in the figure, a control unit 110 for controlling the apparatus according to the present embodiment is provided. The control unit 110 controls the laser 120, the optical switch 130, the driving unit 140, and the target supply unit 150, which will be described.

상기 레이저(120)는 제어부(110)의 제어에 의하여 레이저 빔을 발생시켜 조사(照射)하고, 상기 레이저 빔에 의하여 전술한 전도성 금속재의 패턴(Pattern)(13a)이 기판(11)에 형성된다.The laser 120 generates and emits a laser beam under the control of the controller 110, and the pattern 13a of the conductive metal material is formed on the substrate 11 by the laser beam. .

상기 광스위치(130)는 상기 레이저(120)에서 조사된 레이저 빔을 투과시키고, 투과시키지 않고 하여, 상기 레이저 빔이 전술한 타기트(12) 측으로 전달되고, 전달되지 않도록 한다.The optical switch 130 transmits the laser beam irradiated from the laser 120 and does not transmit the laser beam to the target 12, and does not transmit the laser beam.

상기 레이저(120)와 광스위치(130) 사이에는 반사경(160)이 마련된다. 상기 반사경(160)은 상기 레이저(120)에서 조사된 레이저 빔을 굴절시켜서 반사하여 상기 광스위스(130)측으로 레이저 빔이 정확하게 조사되도록 한다.The reflector 160 is provided between the laser 120 and the optical switch 130. The reflector 160 refracts and reflects the laser beam irradiated from the laser 120 so that the laser beam is accurately irradiated to the light Swiss 130.

상기 구동부(140)에는 상기 기판(11)이 고정되고, 기판(11)이 고정된 상기 구동부(140)의 부위는 상기 제어부(110)의 제어에 의하여 유동되는데, 이는 후술한다.The substrate 11 is fixed to the driving unit 140, and a portion of the driving unit 140 on which the substrate 11 is fixed flows under the control of the controller 110, which will be described later.

상기 타기트 공급부(150)는 상기 광스위치(130)와 구동부(140) 사이에 설치되어, 상기 제어부(110)에 의하여 구동된다. 상기 공급부(150)는 전도성 금속재가 박막(13)의 형태로 증착된 상기 타기트(12)를 상기 구동부(140)에 고정된 기판(11)측으로 공급한다. 상기 타기트(12)는 테이프 형태로 마련되어서 연속적으로 상기 기판(11) 측에 공급된다. 상기 광스위치(130)를 투과한 레이저 빔이 상기 타기트(12)를 투과하여 박막(13)에 흡수되면, 상기 박막(13)은 애블레이션(Ablation)되면서 상기 기판(11)에 용착되고, 이로인해 상기 기판(11)에 전도성 패턴(13a)이 형성되는 것이다.The tag supply unit 150 is installed between the optical switch 130 and the driving unit 140, and is driven by the control unit 110. The supply unit 150 supplies the target 12 on which the conductive metal material is deposited in the form of a thin film 13 to the substrate 11 fixed to the driving unit 140. The target 12 is provided in the form of a tape and is continuously supplied to the substrate 11 side. When the laser beam transmitted through the optical switch 130 passes through the target 12 and is absorbed in the thin film 13, the thin film 13 is deposited on the substrate 11 with ablation. As a result, the conductive pattern 13a is formed on the substrate 11.

상기 타기트 공급부(150)는 케이스 형태의 타기트 보관부(151)와 안내판(153)과 집광렌즈(155)와 갭센서(157)를 가진다.The taggette supply unit 150 includes a case-shaped taggette storage unit 151, a guide plate 153, a condenser lens 155, and a gap sensor 157.

케이스 형상의 상기 보관부(151)에는 테이프 형태의 타기트(12)가 감겨서 보관되는 제1릴(Reel)(152a)과 제2릴(152b)이 마련된다. 제어부(110)의 제어에 의하여 상기 보관부(151)의 일측에 설치된 모타(미도시)가 회전되면, 상기 제1릴(152a)에 감겨서 보관된 상기 타기트(12)가 풀리면서 상기 기판(11)측으로 공급된다. 그리고, 상기 기판(11)측에 공급된 후 사용된 타기트(12)는, 상기 보관부(151)의 제2릴(152b)에 감겨서 보관된다. 이는 일반적인 카세트 테이프나 비디오 테이프와 동일한 구성이다. 그러므로 상기 타기트(12)는 상기 기판(11)측에 연속적으로 공급되는 것이다.The case-shaped storage unit 151 is provided with a first reel 152a and a second reel 152b in which a tape-shaped tag 12 is wound and stored. When the motor (not shown) installed on one side of the storage unit 151 is rotated under the control of the controller 110, the target 12 wound around the first reel 152a is released and the substrate is released. It is supplied to the (11) side. The tag 12 used after being supplied to the substrate 11 side is wound around the second reel 152b of the storage portion 151 and stored therein. This is the same configuration as a general cassette tape or video tape. Therefore, the target 12 is continuously supplied to the substrate 11 side.

상기 보관부(151)는 상하로 유동가능하게 설치되어 제어부(110)의 제어에 의하여 유동되는데, 이는 후술한다.The storage unit 151 is installed to be movable up and down and flows under the control of the controller 110, which will be described later.

상기 기판(11)에 형성하고자 하는 패턴(13a)의 형상에 따라서, 제어부(110)에 적절한 자료를 입력하면, 상기 제어부(110)는 타기트 보관부(151)의 제1,2릴(152a,152b)를 회전시켜서 타기트(12)가 기판(11)측으로 공급되게 함과 동시에, 기판(11)이 고정된 구동부(140)도 동시에 구동시켜서 기판(11)에 원하는 패턴(13a)이 형성되게 한다.According to the shape of the pattern 13a to be formed on the substrate 11, when appropriate data is input to the control unit 110, the control unit 110 first or second reels 152a of the target storage unit 151. Rotates 152b to allow the target 12 to be supplied to the substrate 11 side, and simultaneously drives the driving unit 140 to which the substrate 11 is fixed to form a desired pattern 13a on the substrate 11. To be.

상기 보관부(151)의 외측으로는 안내판(153)이 연장된다. 상기 안내판(153)은 한쌍으로 마련되며, 상기 한쌍의 안내판(153a,153b)의 자유단은 상호 일정 간격을 가진다. 상기 안내판(153)은 제1릴(152a)에 감겨서 보관된 상기 타기트(12)가 풀리면서 상기 기판(11)측으로 공급될 때, 정확하게 상기 기판(11) 측으로 공급되도록 안내하고, 또, 사용된 상기 타기트가 상기 보관부(151)의 제2릴(152b)에 정확하게 감길 수 있도록 안내한다.The guide plate 153 extends outside the storage unit 151. The guide plates 153 are provided in pairs, and the free ends of the pair of guide plates 153a and 153b have a predetermined distance from each other. The guide plate 153 guides the feed plate 153 to be correctly supplied to the substrate 11 when the tag 12 wound around the first reel 152a is supplied to the substrate 11 while being released. The target used is guided so as to be accurately wound on the second reel 152b of the storage unit 151.

상기 집광렌즈(155)는 상기 광스위치(130)를 투과한 레이저 빔을 집광하여 상기 타기트(12)측으로 조사한다. 이를 위하여, 상기 집광렌즈(155)는 상기 한쌍의 안내판(153a,153b)의 자유단이 이루는 간격의 직상방에 설치된다.The condenser lens 155 collects a laser beam transmitted through the optical switch 130 and irradiates the target 12 toward the target 12. To this end, the condensing lens 155 is installed directly above the gap formed by the free ends of the pair of guide plates 153a and 153b.

상기 보관부(151)에는 상기 타기트(12)와 기판(11) 사이의 간극을 감지하는 갭센서(157)가 설치된다. 더 구체적으로는, 상기 갭센서(157)는 상기 기판(11)의 표면과 상기 타기트(12)에 증착된 박막(13)이 이루는 간극을 감지하여 상기 제어부(110)로 송신한다. 상기 기판(11)의 표면과 상기 타기트(12)에 증착된 박막(13)은 10∼40㎛ 떨어져 있는 것이 적정하다. 이를 위하여, 상기 제어부(110)는 상기 갭센서(157)에서 송신되는 값을 수신하여, 상기 기판(11)의 표면과 타기트(12)에 증착된 박막(13)이 10∼40㎛ 이격된 상태를 유지하도록 상기 보관부(151)를 상하로 유동시킨다.The storage unit 151 is provided with a gap sensor 157 for detecting a gap between the target 12 and the substrate 11. More specifically, the gap sensor 157 detects a gap between the surface of the substrate 11 and the thin film 13 deposited on the target 12 and transmits the gap to the controller 110. It is appropriate that the surface of the substrate 11 and the thin film 13 deposited on the target 12 are 10 to 40 µm apart. To this end, the controller 110 receives a value transmitted from the gap sensor 157, so that the surface of the substrate 11 and the thin film 13 deposited on the target 12 are separated from each other by 10 to 40 μm. The storage unit 151 is moved up and down to maintain the state.

본 실시예에 따른 장치의 타기트 공급부(150)에는 플렉시블(Flexible)한 테이프 형태의 타기트(12)가 보관되어서 공급되고, 또, 상기 구동부(140)와 공급부(150)의 보관부(151)가 제어부(110)의 제어에 의하여 유동되므로, 상기 기판(11)의 형상에 제한을 받지않고 타기트(12)에 증착된 박막(13)을 애블레이션시켜서 기판(11)에 패턴(13a)으로 형성할 수 있는 것이다.In the tag supplying unit 150 of the apparatus according to the present embodiment, a flexible tape-type tag 12 is stored and supplied to the tag supplying unit 150, and the driving unit 140 and the storage unit 151 of the supplying unit 150 are provided. ) Is flowed under the control of the controller 110, the pattern 13a on the substrate 11 by ablating the thin film 13 deposited on the target 12 without being limited to the shape of the substrate 11 It can be formed as.

도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 패턴을 형성하는 방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법을 보인 플로우 챠트이다.A method of forming a pattern according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 4. 4 is a flow chart showing a pattern forming method according to an embodiment of the present invention.

단계(S110)에서는 레이저 빔의 파장에 대한 흡수율이 높은 제1코팅층(미도시)을 레이저 빔이 투과하는 플렉시블(Flexible)한 타기트(12)에 형성하고, 상기 제1코팅층 위에 전도성 금속재를 증착시켜 박막(13)을 형성한다(S120). 상기 박막(13)은 레이저 빔을 흡수하여 애블레이션(Ablation) 되면서 기판(11)에 용착(Deposition)되고, 상기 기판(11)에 용착된 박막이 패턴(13a)이 되는 것이다. 상기 제1코팅층은 박막(13)이 레이저 빔을 많이 흡수할 수 있도록 도와준다. 단계(S130)에서는 애블레이션되면서 상기 기판에 용착되는 상기 박막(13)이 상기 기판(11)에 견고하게 접착되어 있도록 하기 위한 제2코팅층(미도시)을 상기 박막(13)에 증착시키고, 단계(S140)에서는 상기 타기트(12)를 상기 기판(11)으로 연속적으로 공급할 수 있도록 테이프 타잎으로 가공한다.In step S110, a first coating layer (not shown) having a high absorption rate to the wavelength of the laser beam is formed on the flexible target 12 through which the laser beam passes, and a conductive metal material is deposited on the first coating layer. To form a thin film 13 (S120). The thin film 13 is deposited on the substrate 11 while being ablationd by absorbing a laser beam, and the thin film deposited on the substrate 11 becomes a pattern 13a. The first coating layer helps the thin film 13 to absorb a lot of the laser beam. In step S130, a second coating layer (not shown) is deposited on the thin film 13 to enable the thin film 13 to be firmly adhered to the substrate 11 while being ablation. In S140, the tag 12 is processed into a tape type so as to be continuously supplied to the substrate 11.

그리고, 단계(S150)에서는 상기 기판(11)의 표면과 상기 타기트(12)에 증착된 박막이 항상 10∼40㎛ 이격된 상태를 유지하면서, 상기 타기트(12)가 기판(11)으로 공급되게 한다. 즉, 상기 타기트(12)와 기판(11)의 간극을 감지하는 갭센서(157)에서 감지된 값을 상기 제어부(110)에서 분석하여, 상기 타기트(11)를 기판(11)측으로 공급하는 타기트 공급부(150)의 위치를 조절한다.In operation S150, the target 12 is moved to the substrate 11 while the surface of the substrate 11 and the thin film deposited on the target 12 are always 10 to 40 μm apart from each other. To be supplied. That is, the controller 110 analyzes the value detected by the gap sensor 157 which detects the gap between the target 12 and the substrate 11, and supplies the target 11 to the substrate 11. The position of the tag supply unit 150 is adjusted.

그후, 상기 타기트(12)로 레이저 빔을 조사하여 상기 박막(13)이 레이저 빔을 흡수하여 애블레이션 되면서 상기 기판(11)에 용착되게 한다(S160). 이때,상기 레이저 빔은 펄스 형태로 조사되고, 상기 타기트(12)는 연속적으로 공급된다. 즉,펄스 형태의 레이저 빔이 조사되는 상기 타기트(12)의 부위는 각각 다르도록, 상기 타기트는 연속적으로 공급된다. 더 상세하게는, 하나의 펄스 형태의 레이저 빔과 다른 하나의 펄스 형태의 레이저 빔을 흡수하는 상기 타기트에 증착된 박막의 부위는 새로운 부위가 되도록, 상기 타기트는 상기 레이저 빔의 펄스 주기와 연동하여 연속적으로 공급된다. 그러면, 상기 기판(11)에 패턴(13a)이 형성된다. 이때, 상기 타기트(12)는 플렉시블하고, 상기 구동부(140)와 타기트 공급부(150)가 제어부(110)에 의하여 유동되므로, 어떠한 형상을 가진 기판(11)에도 패턴(13a)을 형성할 수 있는 것이다. 이때, 기판(11)의 형상과 기판(11)에 형성하고자 하는 패턴 시드(13a)의 모양에 따라, 상기 기판(11)이 고정되는 구동부(140)도 유동된다.Thereafter, the thin film 13 is irradiated with the laser beam to the target 12 to be welded to the substrate 11 while being ablated (S160). At this time, the laser beam is irradiated in the form of a pulse, the target 12 is supplied continuously. That is, the targets are continuously supplied so that the portions of the targets 12 to which the pulsed laser beam is irradiated are different from each other. More specifically, the target is associated with the pulse period of the laser beam such that the portion of the thin film deposited on the target that absorbs one pulsed laser beam and the other pulsed laser beam becomes a new portion. Are supplied continuously. Then, the pattern 13a is formed on the substrate 11. In this case, since the target 12 is flexible and the driving unit 140 and the target supply unit 150 flow by the control unit 110, the pattern 13a may be formed on the substrate 11 having any shape. It can be. At this time, according to the shape of the substrate 11 and the shape of the pattern seed 13a to be formed on the substrate 11, the driving unit 140 to which the substrate 11 is fixed also flows.

마지막으로, 패턴 시드(13a)가 형성된 상기 기판(11)을 200∼250℃에서 약 2시간 동안 어닐링(Annealing) 처리하고(S170), 상기 기판(11)에 형성된 패턴 시드(13a)가 균일하고 높은 전도성을 갖도록 무전해 물질로 도금하는 단계(S180)를 수행한다.Finally, the substrate 11 on which the pattern seed 13a is formed is annealed at 200 to 250 ° C. for about 2 hours (S170), and the pattern seed 13a formed on the substrate 11 is uniform. Plating with an electroless material to have a high conductivity (S180).

이상에서 설명하듯이 본 발명에 따른 레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 장치 및 방법은, 플렉시블한 타기트가 기판으로 공급되고, 타기트를 공급하는 타기트 공급부와 기판이 고정되는 구동부가 제어부에 의하여 유동되므로, 기판의 형상에 제한을 받지않고 기판에 패턴을 형성할 수 있다.As described above, an apparatus and method for forming a conductive pattern on an insulator substrate using a laser beam according to the present invention include a flexible target being supplied to the substrate, and a target supplying part for supplying the target and the substrate being fixed. Since the driving unit flows by the controller, a pattern may be formed on the substrate without being limited by the shape of the substrate.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당업자에 의해 개량이나 변형이 가능하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited thereto and may be improved or modified by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (6)

제어부;Control unit; 상기 제어부에 의하여 제어되며 레이저 빔을 조사하는 레이저;A laser controlled by the controller to irradiate a laser beam; 상기 레이저에서 조사되는 빔을 굴절시켜 반사하는 반사경;A reflector for refracting and reflecting the beam irradiated from the laser; 상기 제어부에 의하여 제어되며 상기 반사경에서 반사된 레이저 빔을 투과시키고 투과시키지 않고 하는 광스위치;An optical switch controlled by the controller to transmit and not transmit the laser beam reflected by the reflector; 상기 제어부에 의하여 구동되고 전도성 패턴이 형성되는 절연체인 기판이 고정되는 구동부; 그리고A driving unit to be driven by the control unit and to fix a substrate which is an insulator on which a conductive pattern is formed; And 상기 광스위치와 구동부 사이에 위치되어 상기 제어부에 의하여 구동되며, 상기 광스위치를 투과한 레이저 빔이 투과하는 플렉시블한 타기트와, 상기 레이저 빔을 흡수하여 애블레이션(Ablation)되면서 상기 기판에 증착되어 패턴으로 형성되는 상기 타기트의 표면에 증착된 전도성 금속 박막을 상기 기판측으로 공급하는 타기트 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 장치.Located between the optical switch and the driving unit is driven by the control unit, the flexible target through which the laser beam transmitted through the optical switch, and is deposited on the substrate while absorbing and ablation the laser beam Apparatus for forming a conductive pattern on the insulator substrate using a laser beam, characterized in that it comprises a target supply for supplying a conductive metal thin film deposited on the surface of the target formed in a pattern to the substrate side. 제 1항에 있어서, 상기 타기트 공급부는,According to claim 1, wherein the target supply unit, 유동가능하게 설치되어 상기 제어부에 의하여 유동되며, 테이프 타잎의 타기트가 감겨서 보관되고, 상기 제어부의 제어에 의하여 상기 타기트가 풀리면서 상기 기판측으로 연속적으로 공급되게 하는 타기트 보관부;A target storage unit which is installed to be flowable and flows by the control unit, the target of the tape type is wound and stored, and is continuously supplied to the substrate while the target is released by the control of the control unit; 상기 보관부에서 연장되며 상기 타기트가 기판측으로 정확하게 공급되도록 안내하는 안내판;A guide plate extending from the storage unit and guiding the target to be correctly supplied to the substrate side; 상기 보관부에 설치되며, 상기 광스위치를 투과한 레이저 빔을 집광하여 상기 타기트로 투과하기 위한 집광렌즈; 그리고A condenser lens installed on the storage unit, for condensing a laser beam transmitted through the optical switch and transmitting the light to the tag; And 상기 보관부에 설치되며, 상기 타기트와 기판 사이의 간극을 감지하여 상기 제어부로 송신하는 갭센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 장치.Apparatus for forming a conductive pattern on the insulator substrate using a laser beam, characterized in that provided in the storage unit, the gap sensor for detecting the gap between the target and the substrate and transmits to the controller. 레이저 빔을 흡수하여 애블레이션(Ablation) 되면서 기판에 용착(Deposition)되는 전도성 금속을 레이저 빔이 투과하는 플렉시블한 타기트의 표면에 증착하여 박막을 형성하는 단계;Forming a thin film by absorbing a laser beam and depositing a conductive metal deposited on a substrate while being ablation on a surface of a flexible target through which the laser beam passes; 상기 타기트를 상기 기판으로 연속적으로 공급할 수 있도록 테이프 타잎으로 가공하는 단계;Processing the tag to a tape type so as to continuously supply the target to the substrate; 상기 기판의 표면과 상기 타기트의 박막이 10∼40㎛ 이격된 상태를 유지하면서 상기 타기트를 상기 기판측으로 공급하는 단계;Supplying the title to the substrate while maintaining a state in which the surface of the substrate and the thin film of the target are separated from each other by 10 to 40 μm; 상기 박막이 레이저 빔을 흡수하여 애블레이션 되면서 상기 기판에 용착되어 패턴 시드를 형성하도록 상기 타기트로 레이저 빔을 조사하는 단계;Irradiating a laser beam with the target so that the thin film absorbs the laser beam and is deposited on the substrate to form a pattern seed; 패턴 시드가 형성된 상기 기판을 어닐링(Annealing) 하는 단계; 그리고Annealing the substrate on which a pattern seed is formed; And 상기 기판에 형성된 패턴 시드가 균일하고 높은 전도성을 갖도록 무전해 물질로 도금하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 방법.Plating a plate with an electroless material such that the pattern seed formed on the substrate has a uniform and high conductivity, forming a conductive pattern on the insulator substrate using a laser beam. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 타기트에 전도성 금속의 박막을 형성하기 전에, 레이저 빔의 파장에 대한 흡수율이 높은 제1코팅층을 상기 타기트에 증착하고, 상기 타기트에 증착된 전도성 금속의 박막위에 상기 박막이 상기 기판에 견고하게 접착되어 있도록 하기 위한 제2코팅층을 증착하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 방법.Before forming a thin film of a conductive metal on the target, a first coating layer having a high absorption rate to a wavelength of a laser beam is deposited on the target, and the thin film is deposited on the substrate on the thin film of conductive metal deposited on the target. A method of forming a conductive pattern on an insulator substrate using a laser beam, further comprising the step of depositing a second coating layer for firmly adhering. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 패턴 시드가 형성된 상기 기판을 200∼250℃에서 약 2시간 동안 어닐링하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 방법.And forming a conductive pattern on the insulator substrate using a laser beam, wherein the substrate on which the pattern seed is formed is annealed at 200 to 250 ° C. for about 2 hours. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 레이저 빔은 펄스 형태로 조사되고, 상기 레이저 빔의 매 펄스를 흡수하는 상기 타기트에 증착된 박막의 부위는 새로운 부위가 되도록, 상기 타기트는 상기 레이저 빔의 펄스 주기와 연동하여 연속적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔을 이용하여 절연체 기판에 전도성 패턴을 형성하는 방법.The laser beam is irradiated in the form of a pulse, and the target is supplied continuously in conjunction with the pulse period of the laser beam so that the portion of the thin film deposited on the target absorbing every pulse of the laser beam becomes a new portion. A method of forming a conductive pattern on an insulator substrate using a laser beam, characterized in that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100747681B1 (en) * 2000-12-30 2007-08-08 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Glass Cutting Apparatus of the Liquid Crystal display
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KR20210064456A (en) * 2019-11-25 2021-06-03 한국전자기술연구원 Strain Sensor Assembly Using Direct Patterning and Manufacturing Method Thereof

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