KR20000059565A

KR20000059565A - 기판 에칭장치

Info

Publication number: KR20000059565A
Application number: KR1019990007260A
Authority: KR
Inventors: 박건양; 선병국; 최재민
Original assignee: 이형도; 삼성전기 주식회사
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2000-10-05
Also published as: KR100311829B1

Abstract

본 발명의 목적은, 기판의 제조공정에 있어서 회로패턴을 형성하기 위한 노광 및 현상 후의 에칭공정시, 기판의 파손 및 불균일한 에칭을 방지토록 하는 기판 에칭장치를 제공하는 데에 있다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 요지는, 저장조(10)와, 상기 저장조(10)를 통하여 에칭되는 기판(20)과, 상기 저장조(10)의 내측으로 착설되며, 에칭액(e)을 분출시키어 기판(20)의 하부 회로패턴을 형성토록 에칭액 분출홀(32)이 형성되는 부유플레이트(30) 및, 상기 부유 플레이트(30)의 상측으로 에칭액(e)을 분사토록 설치되는 에칭액 분사노즐(40)을 포함함을 특징으로 한다.

따라서, 기판의 에칭공정시 에칭액상에 부유된 상태에서 하부 에칭작업이 수행되는 동시에, 상부 에칭액이 분사됨으로써, 보다 균일한 에칭공정이 수행되어 정밀한 기판의 회로패턴을 형성하여 제품 신뢰성이 향상되는 것이다.

Description

기판 에칭장치{A device for etching PCB}

본 발명은 인쇄회로기판의 제조공정시 회로패턴을 형성시키기 위한 에칭장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 로는 기판의 회로패턴을 형성하기 위한 에칭액의 분사를 통한 에칭공정시, 기판의 하부를 지지 이송토록 하는 지지롤에 의한 기판표면의 손상, 불균일 한 이송 및 불균일한 에칭액 도포를 방지할 수 있도록 하여 인쇄회로기판의 에칭공정이 정밀하고 원활하게 수행될 수 있도록 한 기판 에칭장치에 관한 것이다.

최근 전자산업기술분야에 있어서는, 반도체 집적회로의 집적도의 놀라운 발전과 소형 칩부품을 직접 탑재하는 표면실장기술의 발전에 따라, 또한 이통통신기기등 전자제품의 경박단소화가 급속히 이루어 지고 있어, 기존의 경질 인쇄회로기판(Rigid PCB)보다는 전자제품내의 공간내에 설치작업이 극히 용이한 연성 인쇄회로기판(A Flexible printed wiring board; 이하 " 연성 기판" 이라고 함)의 사용이 일반화되고 있으며, 이와 같은 연성 기판은 제품 소형화는 물론, 수요자의 대응에 있어서서도 극히 용이한 것이다.

또한, 도 1에서 도시한 바와 같이, 폴리이미드(polyimide)로 된 베이스필름 (basefilm)(110b)의 양면에 동박(110a)이 부착되어 이루어 진 연성기판(100)상에 통상적인 노광 및 현상, 에칭, 박리공정등을 통하여 회로패턴을 형성시킨다.

이와 같은 기술과 관련된 종래의 연성 기판의 에칭장치에 있어서는, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 케이스(150')의 내측으로 연성기판(100)의 양단부에 펀칭 형성된 창(112)에 맞물리어 이송토록 하는 구동롤(140a)이 횡설된 브라켓트상의 회동토록 설치된 회전축(130)의 양측에 설치되며, 상기 구동롤(140a)의 내측으로 이송되는 연성기판(100)을 지지하는 다수의 지지롤(140b)이 연설되고, 상기 연성기판(100)의 상하측으로 다수개 순차로 설치된 분사노즐(120)을 통하여 분사되는 에칭액(e)으로 연성기판(100)의 회로패턴 형성을 위한 에칭공정을 수행하는 것이다.

이때, 상기 에칭액은 보통 염화제이철을 사용하며, 기판(100)의 동박(110a)에 회로패턴이 노광과 현상공정을 통한 후, 에칭액이 분사되면 현상된 부분을 제외한 동박(110a)부분들이 제거되어 연성기판의 회로패턴을 형성하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 연성기판 에칭장치에 있어서는, 도 1 및 도 2 에서 도시한 바와 같이, 연성기판의 휨발생으로 이송중에 지지롤(140b) 사이로 손쉽게 빠지게 됨은 물론, 상,하측에 설치된 분사노즐(120)에서 분사되는 에칭액(E)이 구동롤(140a)과 지지롤(1140b)에 의하여 고이게 되면서 균일한 에칭공정이 이루어 지지 않는 에칭 편차가 발생하게 되며, 이에따라 회로패턴의 불량으로 제품 신뢰성이 저하되는 등의 여러 문제점들이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 기판이 설비와의 직접 접촉을 피하면서 에칭액상에서 부유된 상태로 에칭 및 이송작동을 수행함으로써, 기판의 회로패턴을 형성하기 위한 에칭공정시, 기판표면 손상은 물론, 연성 기판의 불균일한 에칭을 방지시키어 정밀한 에칭작업을 수행함은 물론, 기판 이송이 원할하게 수행되고, 이에 따라 기판의 미세한 회로패턴을 정밀하게 형성시키어 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판 에칭장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래의 연성기판 에칭장치를 도시한 정면 구성도

도 2는 종래의 연성기판 에칭장치를 도시한 측면 구성도

도 3은 본 발명에 따른 연성기판 에칭장치를 도시한 정면 구성도

도 4는 본 발명인 연성기판 에칭장치에 있어서, 부유플레이트의 에칭액 분출상태를 도시한 도 3 'A'의 요부도

도 5는 본 발명인 연성기판 에칭상태를 도시한 측면 구성도

도 6은 본 발명인 경성기판 에칭상태를 도시한 부분 측면 구성도

* 도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 에칭장치10.... 저장조

20.... 연성기판(flexible PCB)20'.... 경성기판(rigid PCB)

30.... 부유 플레이트32.... 분출홀

40.... 분사노즐

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적인 구성은, 저장조와,

상기 저장조를 통하여 이송되고 회로패턴을 형성토록 에칭되는 기판과,

상기 저장조의 내측으로 다수개가 착설되며, 기판의 하부 회로패턴을 형성토록 기판을 부유상태에서 에칭시키는 에칭액(e)을 일정압력으로 분출시키는 에칭액 분출홀이 다수개 배열 형성되는 부유플레이트 및,

상기 부유 풀레이트의 분출홀에서 분출된 에칭액 상에 이송되는 기판의 상부 회로패턴을 형성토록 상기 저장조 상측에서 다수개 배열 설치되는 에칭액 분사노즐을 포함하여 구성되는 기판 에칭장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 기판 에칭장치를 도시한 정면 구성도이고, 도 4는 본 발명인 기판 에칭장치에 있어서, 부유플레이트의 에칭액 분출상태를 도시한 도 3 'A'의 요부도이며, 도 5는 본 발명인 연성기판 에칭상태를 도시한 측면 구성도로서, 본 발명인 기판 에칭장치(1)는, 저장조(10)와 기판(20)과 부유플레이트(30) 및, 분사노즐(40)로서 구성된다.

상기 저장조(10)는 사각틀형상으로 형성되고, 에칭액(e)의 넘침을 방지토록 부유플레이트(30)의 전후 양끝과 측벽사이에 일정간격(S)이 형성된다. 그리고 상기 기판(20)은 베이스필름(22)의 양측면에 동박(24)이 접착된 연성기판 이며, 베이스필름(22)의 양측단에 형성된 창(26)과 맞물리며 저장조(10)의 전후방 양측으로 설치된 구동롤(28)로서 이송된다.

또한, 상기 부유플레이트(30)는, 상기 저장조(10)의 내측으로 다수개가 착설되며, 에칭액(e)을 일정압력으로 분출시키어 상기 이송되는 연성기판(20)의 하부 회로패턴을 형성토록 부유상태에서 에칭시키는 에칭액 분출홀(32)이 다수개 배열 형성되며, 그리고 상기 부유플레이트(30)는, 일측으로 설치된 에칭액 공급관(34)이 내측 부유홀(32)과 통하도록 형성되어 일정압력으로 에칭액(e)을 분출토록 설치된다.

상기 에칭액 분사노즐(40)은, 상기 부유 풀레이트(30)의 분출홀(32)을 통하여 분출된 에칭액(e) 상측으로 이송되는 연성기판(20)의 상부 회로패턴을 형성시키기 위하여 에칭액(e)을 분사토록 저장조(10) 상측으로 다수개 배열 설치되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 5 에서 도시한 바와 같이, 연성기판(20)의 제조공정시 회로패턴을 형성토록 노광 및 현상공정을 통한 기판의 동박(22)을 에칭액(e)으로 에칭토록 하는데 기판(20)의 파손 및 불균일한 에칭작동을 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킨 기판 에칭장치(1)는 다음과 같다.

먼저, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와같이, 본 발명의 기판(20)은 연성기판의 에칭공정에 관한 것이나, 다음에 상세히 설명하듯이 경성기판(20')에 대한 에칭작업을 수행할 수 있는데, 연성기판(20)을 주로 대상으로 하는 이유는 연성기판(20)은 롤리이미드(Polyimide)로 된 베이스필름(22)의 양측면에 동박(24)이 부착되어 일체로 연결 이송시키는 것이 용이하고, 경성기판(20')의 경우에는 경질시트(22')의 양측면에 동박(24')이 부착되어 연결 이송시키는 것이 복잡하기 때문이다.

한편, 상술한 바와 같이 노광 및 현상 공정을 거친 연성기판(20)은 에칭공정을 수행하여 기판(20)의 회로패턴을 형성시키고, 따라서 저장조(10)는 노광 및 현상 공정후 제조라인상에 설치되며, 이때 상기 저장조(10)는 도 3 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 사각틀 형상으로 형성되어 내부에 에칭액(e)이 충진 저장토록 된다.

또한, 상기 저장조(10)의 내측에는 에칭공정을 통하는 기판(20)에 따라 적당한 수로 보통 3 개정도의 부유플레이트(30)가 착설되며, 이때 상기 부유플 레이트(30)에는 다수개의 분출홀(32)이 순차로 배열 형성되는 동시에, 상기 부유플레이트(30)의 일측으로 설치된 에칭액 공급관(34)이 내측 부유홀(32)과 통하도록 설치된다.

따라서, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 공급관(34)을 통하여 공급되는 에칭액(e)은 내측으로 서로 통하는 분출홀(32)을 통하여 일정압력 및 량으로 분출되며, 분출된 에칭액(e)의 상측으로 정확하게는 에칭액(e)에 일정부분이 잠기면서 이송되는 기판(20)의 하부 회로패턴을 형성토록 하는 동시에, 특히 도 1 에서 도시한 바와 같이, 종래의 지지롤(140b)에 의하여 하부가 지지되면서 이송되는 접촉형태가 아니라 일정압으로 분출되는 에칭액(e)에 의하여 부유(뜬) 상태에서 에칭작업이 수행되어 균일하고 에칭시의 기판(20) 파손이 효율적으로 방지되는 것이다.

이때, 예를 들어 연성기판(20)의 에칭작업시, 베이스필름(22)의 양측면에 접착된 동박(24)의 두께가 35 μmm 이면, 상기 에칭액(e)의 압력은 1.5 - 2.5 MPa , 바람직하게는 1.5 MPa 으로 분출되며, 이와 같은 분출압력은 기판(20)의 동박(24)두께에 따라 조정된다.

더하여, 상기 저장조(10)의 부유 플레이트(30)에서 분출되는 에칭액(e)으로서 하부 회로패턴이 형성되는 연성기판(20)의 상측으로 설치된 다수개의 분사노즐(40)에서 에칭액(e)이 분사되면서 연성기판(20)의 상부 회로패턴이 형성토록 되며, 이때 상기 분사노즐(40)을 통하여 분사되는 에칭액(e)의 양도 연성기판(20)의 동박(24) 두께에 따라 조정된다.

이에 더하여, 상기 연성기판(20)은 베이스필름(22)의 양측단에 형성된 창(26)과 맞물리는 구동롤(28)이 저장조(10)의 전후방 양측으로 설치됨으로써, 상기 연성기판(20)은 구동롤(28)의 회전 작동시 이송되며, 이때 상기 구동롤(28)은 연성기판(20)의 이송속도를 적정하게 하도록 설치되는데, 예를 들어 연성기판 베이스필름(22)의 양측면에 접착된 동박(24)의 두께가 35 μmm 이면, 상기 이송속도는 1.0 - 3.0 m/min 바람직하게는 2.0 m/min 이 적당하며, 이와 같은 연성기판(20)의 이송속도가 적정하지 않으면, 동박(24)의 에칭상태가 불량하게 되는 요인이 되는 것이다.

또한, 상기 저장조(10)와 부유플레이트(20)의 전후 측벽(12a)(12b) 사이에는 일정공간(S)이 마련되며, 따라서 부유플레이트(20)에서 분출된 에칭액(e)이 저장조(10) 밖으로 넘치는 것을 방지한다.

이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 부유플레이트(30)의 분출홀(32)과 통하도록 일측으로 설치된 공급관(34)은 저장조(10)내에 저장된 에칭액(e)을 순환시키면서 일정압력으로 분출토록 저장조(10) 일측으로 설치된 펌프와 연결되며, 바람직하게는 펌프의 가압력을 조정하여 분출량을 조정토록 하며, 따라서 수도파이프의 수도물이 일정하게 부출되는 것과 같이 에칭액(e)이 계속적으로 순환 분출되며, 설치된 부유 플레이트(30)에는 펌프와 연결된 각각의 공급관(34)이 설치된다.

도 6은 본 발명인 경성기판(20')의 에칭상태를 도시한 것으로, 상술한 바와 같이 주로 연성기판(20)의 에칭을 수행하지만 필요시 경성기판(20')의 에칭작동을 수행할 수 있는 데, 경질시트(22')의 양측으로 동박(24')이 부착된 경성기판(20')이 저장조(10)를 통과하여 에칭되도록 일체로 연결되고, 상기 저장조(10)의 전,후방으로 설치된 상,하 구동롤(28')의 회전작동시 그 사이로 압착 이송되면서 에칭작업이 수행되고, 이때에도 상술한 에칭액(e)의 분출압력 및 분출량, 구동롤(28')에 의한 이송속도도 동박(24')의 폭 및 두께에 따라 조정토록 된다.

이에 따라서, 저장조(10)내에 설치된 부유플레이트(30) 상으로 분출된 에칭액(e)에 의하여 기판(20)(20')의 에칭작동이 수행되면서 에칭액(e)상에 뜬상태로 직접 접촉 없이 수행됨으로 인하여, 기판 파손 및 종래의 지지롤에 의한 불균일한 에칭 편차발생이 방지되는 것이다.

이와 같이 본 발명인 기판 에칭장치에 의하면, 기판의 에칭공정시 기판 손상은 물론, 불균일한 에칭을 방지시키어 보다 정밀한 에칭작업을 수행토록 하며, 이에 따라 기판의 회로패턴 형성이 정밀하게 수행되어 기판의 신뢰성 및 생산성을 향상시키는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims

기판 에칭장치에 있어서,

저장조(10)와,

상기 저장조(10)를 통하여 이송되고 회로패턴을 형성토록 에칭되는 기판(20)과,

상기 저장조(10)의 내측으로 다수개가 착설되며, 상측으로 이송되는 기판(20)의 하부 회로패턴을 형성토록 에칭액(e)을 일정압력으로 분출시키는 에칭액 분출홀(32)이 다수개 형성되는 부유플레이트(30) 및,

상기 부유 플레이트(30)의 상측으로 이송되는 기판(20)의 상부 회로패턴을 형성토록 에칭액(e)을 분사토록 다수개 배열 설치되는 에칭액 분사노즐(40)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 기판 에칭장치
제 1항에 있어서, 상기 기판(20)은 베이스필름(22)의 양측면에 동박(24)이 접착된 연성기판임을 특징으로 하는 기판 에칭장치
제 3항에 있어서, 상기 저장조(10)의 전,후방에는 연성기판 베이스필름(22)의 양단부에 형성된 창(26)과 맞물리며 일정속도로 연성기판(20)을 이송토록 하는 구동롤(28)이 설치됨을 특징으로 하는 기판 에칭장치
제 1항에 있어서, 상기 기판(20')은 경질시트(22')의 양측으로 동박(24')이 접착되고, 저장조(10)를 통하여 에칭토록 일체로 연결된 경성기판임을 특징으로 하는 기판 에칭장치
제 4항에 있어서, 상기 저장조(10)의 전,후방에는 상기 경성기판(20)을 일정속도로 이송토록 하는 상,하 구동롤(28')이 설치됨을 특징으로 하는 기판 에칭장치
제 1항에 있어서, 상기 각 부유플레이트(30)는, 그 일측으로 저장조(10)와 인접하여 설치된 펌프와 연결된 에칭액 공급관(34)이 연설되며, 상기 부유 플레이트(30)에 형성된 각각의 부유홀(32)은 내부적으로 서로 통하도록 형성되어 일정압력으로 에칭액(e)을 순환 분출토록 설치됨을 특징으로 하는 기판 에칭장치
제 1항에 있어서, 상기 저장조(10)는, 에칭액(e)의 넘침을 방지토록 부유플레이트(30)의 전후 양끝과 측벽사이에 일정공간(S)을 형성토록 설치됨을 특징으로 하는 기판 에칭장치