KR200195077Y1 - 기판 자재 제조공정에서의 현상액 거품 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인쇄회로기판이나 리드 프레임과 같은 기판 자재의 배선 패턴 가공과 관련한 감광 필름의 현상과정에서 발생되는 현상액 거품을 기계적인 방법을 사용하여 현상실에서 효과적으로 제거하고, 제거한 현상액 거품을 별도의 저류조에서 현상액으로 침전시켜 회수할 수 있도록 한 것이다.

본 고안에 따르면 기판 자재 표면에 적층되고 노광처리가 완료된 감광성 필름에 현상액을 뿌려 현상을 수행하는 기판 자재 현상실 내부의 기압보다 낮은 기압을 유지하는 진공실과, 상기 현상실과 진공실 사이를 연통하여 현상실의 거품을 흡입하여 진공실로 전달하도록, 그 흡입구는 현상실 바닥면으로부터 현상액 거품이 위치하게 될 높이에 설치되며, 그 토출구는 진공실 바닥면으로부터 현상액 거품이 위치하게 될 높이보다 높은 위치에 설치되는 거품이송로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 자재 현상액 거품제거장치를 제공한다.

이러한 구성의 본 고안을 제공함으로써, 고가이면서 환경 비친화적인 소포제의 사용을 억제할 수 있도록 한다.

Description

기판 자재 제조공정에서의 현상액 거품 제거장치{APPARATUS FOR REMOVING FOAMS OF A DEVELOPER IN CIRCUIT BOARD}

본 고안은, 인쇄회로기판이나 리드 프레임과 같은 기판 자재의 제조공정, 특히 현상공정에서 생성되는 현상액 거품을 효과적으로 제거 또는 회수처리하는 공정에 관한 것이며, 특히, 현상공정에서 발생하는 현상액 거품을 소포제를 이용하지 않고 제거하는 방법 및 이 방법을 적용한 장치에 관한 것이다.

종래의 기판 자재의 제조공정에서는 재료가 되는 원판을 적정한 크기로 생성한 후, 이 원판을 홀 가공하고, 전면에 걸쳐 화학적 방법으로 동도금을 수행한 후에 감광성 필름인 드라이 필름을 적층하고 노광공정을 수행한다. 그리고, 노광공정을 마친 후에는 드라이 필름을 현상처리하게 된다. 이 현상처리공정은 보통 탄산나트륨 수용액(Na₂CO₃+ H₂O) 등의 현상액을 드라이 필름에 뿌리는 공정으로 이루어지며, 현상이 끝난 후의 기판 자재를 세척한 후, 다음의 공정을 수행하게 된다.

이러한 과정 중, 특히, 현상공정에서는 드라이필름과 현상액의 화학반응 결과로서 많은 거품이 발생하게 된다. 이 거품은 어느 정도의 시간이 경과하면, 저절로 액체로 저류되지만, 그 발생량이 많아지게 되면, 현상실을 가득 채우게 되어 현상공정에 지장을 초래한다. 종래에는 이러한 거품을 제거하는 수단으로 현상실에 주기적으로 소포제를 투여하고 있다. 그러나, 이 소포재는 고가라서 제조단가를 낮추는데 불리하며, 또한 알카리성 용액이어서 환경오염물질이 되고 있어 별도의 정화시설이 요구된다.

따라서, 소포재를 사용하지 않고 현상실에서 발생되는 현상액 거품을 제거할 수 있도록 하는 새로운 방법이 요구되고 있다.

본 고안은 전술한 종래의 요구를 해결하기 위한 것으로서, 기판 자재의 현상공정에서 발생되는 현상액 거품을 기계적인 방법을 사용하여 현상실에서 효과적으로 제거하고, 제거한 현상액 거품을 별도의 저류조에서 현상액으로 침전시켜 회수할 수 있도록 하는 현상액 거품 제거장치 및 제거방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 기판 자재 현상액의 제거장치의 일 실시예를 도시한 도면이고,

도 2는 본 고안에 따른 기판 자재 현상액의 제거방법이 진행되는 과정을 도시하기 위한 처리흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 현상액 거품 제거장치 2: 현상처리장치

3: 거품이송로 5, 28: 현상액 회수용 펌프

6: 투시확인창 11: 진공실

12, 23: 현상액 거품 13, 22, 24: 현상액

14: 에어 흡입구 15: 진공배관

16: 수분제거기 17: 진공 펌프

19: 에어 투입 밸브 20, 20': 현상액 분사기

21: 기판 자재 25, 41: 현상액 액위센서

26, 42: 현상액 거품 액위센서

27, 51: 현상액 배출용 밸브

31: 개폐밸브 33: 현상액 거품 파쇄용 필터

전술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 고안은, 기판 자재 표면에 적층되고 노광처리가 완료된 감광성 필름에 현상액을 뿌려 현상을 수행하는 기판 자재 현상실 내부의 기압보다 낮은 기압을 유지하는 진공실과, 상기 현상실과 진공실 사이를 연통하여 현상실의 거품을 흡입하여 진공실로 전달하도록, 그 흡입구는 현상실 바닥면으로부터 현상액 거품이 위치하게 될 높이에 설치되며, 그 토출구는 진공실 바닥면으로부터 현상액 거품이 위치하게 될 높이보다 높은 위치에 설치되는 거품이송로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 자재 현상액 거품제거장치를 제공한다.

이러한 구성의 기판 자재 현상액 거품제거장치를 제공함으로써, 고가이면서 환경오염물질인 소포제를 사용하지 않고, 현상실 내에서 발생하는 현상액 거품을 효과적으로 제거할 수 있게 되었다.

또한, 본 고안의 바람직한 측면에 따르면, 상기 거품이송로에는 그 연통상태를 유지 또는 차단하기 위한 개폐밸브를 설치하도록 한다. 이러한 제어밸브를 설치함으로써, 진공실 내부를 진공상태로 유지한 상태에서 제어밸브를 여는 것만으로 현상액 거품이 현상실로부터 진공실로 흡입되므로, 주기적으로 또는 현상실의 거품축적 상태를 관찰하여 필요한 때에만 제어밸브를 열도록 할 수 있게 되어, 진공실의 진공상태 유지를 위한 유지비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 고안의 보다 바람직한 측면에 따르면, 상기 거품이송로에는 그 내부를 통과하는 현상액 거품을 파쇄하여 그 용적을 축소시키도록 하는 현상액 거품 파쇄용 필터가 설치하도록 한다. 이러한 구성을 채택함으로써, 현상액 거품이 거품이송로를 통과할 때, 기계적인 마찰 또는 충격으로 그 용적이 축소되므로 현상액 거품을 수용하기 위한 진공실의 용적을 불필요하게 늘리지 않아도 되고, 현상액 거품을 조기에 현상액으로 되돌릴 수 있게 된다.

또한, 본 고안의 바람직한 측면에 따르면, 상기 진공실의 바닥 부근에는 진공실로부터 침전된 현상액을 배출하여 회수하기 위한 배출구가 형성되도록 한다. 이러한 구성을 채택함으로써, 현상액을 회수하여 재사용 또는 폐기처리할 수 있게 되었다.

또한, 본 고안의 다른 측면에 따르면, 기판 자재 표면에 적층되고 노광처리가 완료된 감광성 필름에 현상액을 뿌려 현상을 수행하는 기판 자재 현상실로부터 내부에 발생되는 현상액 거품을 제거하는 방법에 있어서, 상기 현상실 내부의 기압보다 낮은 기압을 유지하는 진공실을 제공하는 단계와, 상기 현상실과 진공실 사이에 거품이송로를 제공하는 단계와, 상기 현상실의 일정 높이까지 올라온 현상액 거품을 상기 거품이송로를 통해 상기 진공실로 흡입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 자재 현상액 거품 제거방법을 제공한다.

또한, 상기 현상실에 쌓이는 현상액 거품의 높이에 따라 거품이송로를 폐쇄 또는 개방하는 단계를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 현상실의 현상액 거품이 거품이송로를 통과하는 동안, 상기 현상액 거품을 파쇄하여 그 용적을 축소시키는 단계를 더 포함하면 더욱 바람직하다. 또한, 상기 진공실에 침전되는 현상액 및 현상액 거품의 높이가 일정 높이를 초과하면 진공실의 현상액을 회수하는 단계를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며, 본 고안에 따른 기판 자재 현상액 거품제거장치 및 제거방법을 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 고안에 따른 기판 자재 현상액 거품제거장치(1)와 현상처리장치(2)의 일부를 개략적으로 도시한 것이다.

도 1에서, 현상처리장치(2)는 상부의 현상실과 하부의 현상액 저류조를 포함하도록 이루어지며, 상부의 현상실에는 이전의 공정인 노광공정을 마치고 이송되어온 기판 자재(21)이 배치되고, 그 양측에는 현상액 분사기(20, 20')가 배치되어 현상액을 기판 자재의 양면에 분사하게 된다. 이때, 현상액은 기판 자재의 표면에 적층된 감광성 필름을 현상시키고, 거품과 함께 하부의 현상액 저류조로 떨어지게 된다.

그리고, 저류조에 떨어져서 쌓이게 되는 현상액 거품(23)은 일정시간이 경과한 후 현상액(24)으로 되돌아가 저류된다. 이때, 현상실의 현상액은 현상액 액위센서(41)의 검출결과에 따라 현상액 배출용 펌프(28) 및 현상액 배출용 밸브(27)를 통해 저류조로부터 외부의 도시 생략된 회수조로 회수된다. 그리고 회수된 현상액은 재사용되거나 또는 폐기된다.

한편, 현상처리장치(2)의 외부에는 진공실(11) 및 거품이송로(3)를 포함하는 현상액 거품제거장치(1)가 설치된다. 이때 그 진공실(11)은 거품이송로(3)를 매개로 현상처리장치의 현상실 또는 저류조 상부와 연통된다.

현상액 거품제거장치의 주요 구성요소는 진공실(11)과 거품이송로(3)이며, 진공실은 현상처리장치(1)의 현상실 또는 저류조의 기압보다 낮은 기압상태, 보다 바람직하기는 진공에 가까운 상태(진공상태)를 유지하고 있다. 이 진공상태를 만드는 기구로서 현상액 거품 제거장치(1)에는 진공펌프(17) 및 진공펌프를 돌리는 진공모터(18)가 포함되며, 진공실(11) 내의 공기는 진공펌프(17)가 작동함에 따라, 에어흡입구(14), 진공배관(15), 흡입구(171) 및 배출구(172)를 통해 외부로 배출된다. 한편, 진공배관(15)에는 수분제거지가 설치되어 진공배관을 통해 흡입된 진공실의 공기에 수증기화되어 포함된 현상액을 제거하게 된다.

한편, 진공배관(15)에는 진공실의 진공상태를 해제하기 위한 에어 투입밸브(19)가 구비되어, 진공실 바닥에 침전되는 현상액을 외부로 배출할 수 있도록 한다.

또한, 진공실의 바닥에 침전되는 현상액(13)을 외부로 배출하여 회수하기 이한 수단으로, 진공실 바닥 근방에 설치된 배출구에 연통된 현상액 배출용 펌프(5) 및 현상액 배출용 밸브(51)가 제공된다. 이 펌프(5)와 밸브(51)는 도시 생략된 제어장치에 의해 제어되며, 현상액(13)의 배출시기를 판단하는 수단으로 진공실 내에 설치된 현상액 액위센서(41)와, 현상액 거품 액위센서(42)가 제공된다.

진공실로부터 배출되어 회수된 현상액은, 현상처리장치(2)의 저류조로 회수될 수도 있으며, 도시 생략된 또 다른 회수조로 회수될 수도 있다. 그리고 최종 회수된 현상액은 재사용되거나 폐기될 수 있다.

또한, 현상액 거품제거장치의 진공실(11)과 현상처리장치(2)의 현상실 또는 저류조는 거품이송로(3)를 매개로 연통되어 있으며, 현상실의 거품은 거품이송로(3)의 흡입구(32)를 통해 흡입되어 진공실(11)이 이송되고, 그 하부에 저류된다.

거품이송로(3)에는 현상액 거품 파쇄용 필터(33)가 설치되는 것이 바람직하다. 거품 파쇄용 필터는 현상실의 현상액 거품의 평균직경(0.1㎛)보다 조금 작은 직경의 그물눈을 가지도록 하면 좋으며, 다수의 필터를 설치하되 그물눈 직경이 점점 작아지도록 하면 더욱 바람직하다. 이러한 거품파쇄용 필터를 설치하여, 거품이 거품이송로(3)를 통과하는 동안 필터와 기계적인 마찰 또는 충격이 일어나, 그 직경이 작아지게 되는 효과를 얻을 수 있고, 그 결과 진공실의 용적을 줄일 수 있다.

한편, 거품이송로(3)에는 개폐밸브(31)를 설치하는 것이 바람직하다. 이 개폐밸브를 설치하지 않더라도, 진공실(11)과 현상실의 압력차에 의해, 거품은 저절로 현상실로부터 진공실로 이송될 것이지만, 불필요하게 진공실의 진공을 유지하기 위해 진공펌프를 구동할 필요는 없다. 개폐밸브(31)는 주기적으로 개/폐를 반복하도록 설계되는 것이 구성을 간편히 한다. 그러나, 현상실 저류조에 쌓이는 현상액(24)과 현상액 거품(23)의 액위를 현상액 액위 센서(25)와 현상액 거품 액위센서(26)에 의해 감시하고, 거품이 일정 액위 이상이면 개폐밸브(31)를 열도록 하여 진공실과 현상실의 압력차에 의해 현상액 거품이 진공실로 흡입되도록 구성할 수도 있다.

전술한 구성요소 이외에, 진공실은 외부와 밀페되며, 내부의 현상액 및 그 거품의 저류상태를 외부에서 확인하기 쉽도록 투시확인창(6)이 설치되면 좋다. 또한, 진공실의 외부 적절한 위치에는 수동으로 제어를 수행하기 위한 제어패널이 설치되지만, 도면을 간단히 하기 위해 도시를 생략하였다.

한편, 도 1 및 전술한 설명에서는 현상액 거품제거장치를 하나만 설치하는 것으로 기재하였지만, 현상액 거품의 생성량에 따라 이러한 현상액 거품제거장치를 2단 또는 다단으로 직렬구성할 수도 있다. 이 경우, 제2의 현상액 거품제거장치는 제1의 현상액 거품제거장치의 진공실과 연통되는 또 다른 진공실을 구비하도록 구성될 수 있다. 또한, 진공실(11) 자체를 2단 이상의 진공실로 연속 분할하여 구성할 수도 있다.

도 2는 전술한 현상액 거품제거장치(1)에서 거품제거를 위해 각각의 밸브를 제어하는 처리과정을 도시한 것이다.

단계 S1에서 노광공정을 마친 기판 자재가 현상실로 이송되어 오면, 단계 S2에서 현상액 분사기는 기판 자재에 현상액을 분사하여 그 표면에 적층된 감광성 필름을 현상하게 된다.

그리고, 이렇게 분사되어 하부의 저류실에 쌓이게 된 현상액 거품(23)이 일정한 액위를 초과하면(단계 S3), 이송용 개폐밸브(31)를 열어 진공실과 현상실이 연통되도록 한다(단계 S4). 그러면, 현상실의 바닥에 저류된 현상액 거품은 거품이송로(3)를 통과하여 진공실로 저절로 이동하여 바닥에 쌓이게 되고, 이 이송과정에서 기계적 마찰 및 충돌로 기포의 직경이 감소한다.

이후, 일정 시간이 경과하면, 진공실에 쌓인 거품이 현상액으로 돌아가게 된다. 그리하여, 진공실(11)에 저류된 현상액(13)의 액위가 일정 액위를 초과하게 되면(단계 S5), 현상액 배출 펌프(5)가 작동함과 동시에 배출밸브(51)가 열리고, 에어투입밸브(19)가 열리게 되어(단계 S6), 진공실의 진공은 해제되고, 현상액은 배출되어 현상처리장치의 저류조 또는 외부의 회수조 등으로 회수된다(단계 S7). 이때, 이송용 개폐밸브(31)는 열리도록 설계될 수도 있고, 닫히도록 설계될 수도 있다.

전술한 바와 같은 구성의 기판 자재 현상액 거품제거장치 및 거품제거방법을 제공함으로써, 종래에 사용하던 고가이면서 환경에 비친화적인 소포제의 사용을 억제하면서도 효과적인 현상액 거품제거를 수행할 수 있게 되었다.

Claims (4)

1. 기판 자재 표면에 적층되고 노광처리가 완료된 감광성 필름에 현상액을 뿌려 현상을 수행하는 기판 자재 현상실 내부의 기압보다 낮은 기압을 유지하는 진공실과,

   상기 현상실과 진공실 사이를 연통하여 현상실의 거품을 흡입하여 진공실로 전달하도록, 그 흡입구는 현상실 바닥면으로부터 현상액 거품이 위치하게 될 높이에 설치되며, 그 토출구는 진공실 바닥면으로부터 현상액 거품이 위치하게 될 높이보다 높은 위치에 설치되는 거품이송로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 자재 현상액 거품제거장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 거품이송로에는 그 연통상태를 유지 또는 차단하기 위한 개폐밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 기판 자재 현상액 거품제거장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 거품이송로에는 그 내부를 통과하는 현상액 거품을 파쇄하여 그 용적을 축소시키도록 하는 현상액 거품 파쇄용 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 인쇄회로 기판현상액 거품제거장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 진공실의 바닥 부근에는 진공실로부터 침전된 현상액을 배출하여 회수하기 위한 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 자재 현상액 거품제거장치.