KR20090017198A - 인쇄회로기판 전처리용 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄 회로 기판을 세정하는 초음파 세정 장치에 관한 것으로, 특히 인쇄 회로 기판의 전처리 공정 중에서 산세 처리시에 기판에 부착된 미세 이물질을 초음파를 이용하여 제거하는 장치에 관한 것으로서, 700 KHz ~ 1.2 MHz 범위 초음파를 발생하는 메가 소닉 진동자를 세정 장치의 처리조 하단에 설치하여 진동자가 발생하는 진동 파동을 기판의 표면에 평행한 방향으로 전파되도록 하고, 특히 기판의 양면으로부터 소정의 간격을 두고 기판의 양 표면 위에 평판 형상의 가이드 패널을 설치함으로써 도파하는 초음파 진동 파동을 기판에 집중하도록 안내하도록 한다. 또한, 초음파 세정 중에 기판을 상하 록킹하도록 하고 처리조로부터 기판을 꺼내는 과정에서 세정액을 분사하는 샤워 장치를 처리조 상단에 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

초음파, 세정, 인쇄회로기판, PCB, 메가 소닉.

Description

인쇄 회로 기판 전처리용 세정 장치{APPARATUS FOR ULTRA-SONIC CLEANING DURING PREPROCESSING PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 초음파 세정 기술에 관한 것으로, 특히 인쇄 회로 기판의 전처리 공정 중에서 산세 처리시에 기판에 부착된 미세 이물질을 제거하는 장치에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판 제조는 사진, 현상, 식각에 의한 회로 패턴 형성 및 도금 공정을 순차적으로 진행하여 다층 기판을 형성하게 되는데, 각각의 단위 공정을 완료하고 나면 기판 위에 생성된 이물질들을 세정하여 제거하여야 한다. 부식 제거되어야 할 이물질이 기판 표면의 틈새에 잔류하는 경우 회로가 단락되어 불량을 유발할 수 있으며 후속 공정에서 불량을 일으키게 된다. 인쇄 회로 기판을 세정하는 데는 기판을 세정액 용기(처리조)에 담그고 초음파 진동을 이용하여 기판 표면 위에 부착되어 있는 미세 이물질들을 분리하여 제거하는 세척 방식이 사용되고 있다.

도1은 종래 기술에 따른 인쇄 회로 기판 세정 방법을 간략히 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면, 당업계에서 흔히 사용되는 종래 기술은 처리조(10)에 세정액(11)을 담고 인쇄 회로 기판(13)을 세정액(11) 속에 담근 상태에서 진동자(15)로 부터 초음파를 발생시켜서 세정액을 진동시킴으로써 전파되는 파동(16)을 이용해서 기판(13) 표면에 부착된 이물질을 제거하는 방식이 사용되고 있다.

흔히, 당업계에서 사용하는 초음파를 발생하는 진동자(15)는 발생 주파수가 20 ~ 400 ㎑ 대역이며, 통상적으로 입경이 10 마이크론(㎛) 내지 100 마이크론 범위의 이물질을 떨어내는 역할을 한다. 그런데 인쇄 회로 기판에 형성된 회로의 피치 길이가 수 마이크론 내지 수십 마이크론 수준으로 축소됨에 따라 미세 회로 패턴에 부착되어 있는 미세 이물질에 대해서도 손쉽게 제거될 수 있는 새로운 방법의 세정 장치가 필요하다. 더욱이, 종래 기술의 경우 초음파 진동자(15)로부터 전파되는 세정액 진동이 캐비테이션(cavitation) 현상을 이용하여 전파되기 때문에 세정 처리의 균일성이 저하되고 피처리물이 손상되는 문제도 지니고 있다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 고집적도의 미세 회로 패턴을 구비한 인쇄 회로 기판에 대해 세정력이 우수한 초음파 세정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여 신뢰성이 담보되는 초음파 세정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 700 KHz ~ 1.2 MHz 범위 초음파를 발생하는 메가 소닉 진동자를 세정 장치의 처리조 하단에 설치하여 진동자가 발생하는 진동 파동을 기판의 표면에 평행한 방향으로 전파되도록 하여 초음파의 특성상 캐비테이션 현상이 일어나지 않고 액체 분자의 입자 가속도를 증가시켜 큰 마찰력 및 충격력을 발생하도록 하며, 특히 기판의 양면으로부터 소정의 간격을 두고 기판의 양 표면 위에 평판 형상의 가이드 패널을 설치함으로써 도파하는 초음파 진동 파동을 기판에 집중하도록 안내하도록 한다. 또한, 초음파 세정 중에 기판을 상하 록킹하도록 하고 처리조로부터 기판을 꺼내는 과정에서 세정액을 분사하는 샤워 장치를 처리조 상단에 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 메가 소닉 진동자를 처리조의 하단에 설치하여 세정액 진동 파동을 기판의 표면에 평행한 방향으로 전파 되도록 하고, 기판의 양면에 소정의 간격을 두고 가이드 패널을 설치함으로써 초음파 진동 효과를 기판에 집중하도록 하는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 초음파 세정 시에 상하 로킹을 통해 파장 구배에 의한 불균일성을 해결하고, 초음파 세정 후에 기판 배출 시에 샤워 과정을 통해 이물질을 완전히 제거한다.

본 발명은 초음파 진동자의 주파수를 700 ㎑ ~ 1.2 ㎒ 범위의 고주파를 사용함으로써 초음파의 특성상 캐비테이션 현상을 일어나지 않도록 하며, 액체 분자의 입자 가속도를 증가시켜 마찰력과 충격력을 증대시킨 뒤에 이를 이용하여 기판 표면 내의 미세 이물질을 제거 가능하도록 한다.

또한, 본 발명은 초음파 효과를 극대화하기 위하여 기판과 일정 거리 내에 가이드 패널을 설치하고 있으며, 4 mm 정도의 초음파 파장 구배 및 정재파 발생에 의한 기판 세정의 불균일성 문제를 해소하기 위하여 기판을 상하로 운동할 수 있도록 록킹한다. 또한, 본 발명에 따른 초음파 세정 장치는 초음파 세정이 완료된 후에 기판을 배출하는 과정에서 처리조 상부에 부착한 샤워 장치에 의해 이물질을 재차 린스 세정함으로써 우수한 세정 효과를 얻게 된다.

이하에서는, 첨부도면 도2를 참조하여 본 발명에 따른 초음파 세정 장치의 양호한 실시예를 상세히 설명한다. 도2는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판 세정 장치를 나타낸 도면이다. 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 세정 장치는 세정액을 담는 처리조(100)의 하단에 초음파 발생을 위한 진동자(130)를 구비하고 있으며, 진동자(130)가 발생시키는 초음파의 주파수 범위는 700 ㎑ ~ 1.2 ㎒ 의 메가 소닉이 바람직하다.

한편, 처리조(100)의 상단에는 인쇄 회로 기판을 붙잡고 세정액 속으로 하강 침수시키거나 상승시켜 처리조로부터 배출시키기 위한 동력 장치(도시하지 않음)가 준비된다. 진동자(130)로부터 발생하여 퍼져 나오는 초음파 진동을 기판(140)의 표면에 균일한 세기로 집중시키기 위하여, 기판(140)의 양면 방향에는 소정의 간격을 두고 평판 형상의 가이드 패널(120)이 한쌍 설치된다.

본 발명에 따라 처리조(100) 내에 장착된 가이드 패널(120)은 서스판 또는 스테인레이스 스틸 판으로 제작될 수 있으며 초음파 진동의 도파를 안내하는 역할을 한다. 또한, 본 발명에 따른 세정 장치는 기판 초음파 세정이 종료되어서 기판(140)을 상승시켜 배출하는 단계에서 세정액을 분출하여 기판 표면을 린스 세정할 수 있도록 샤워 장치(150)를 구비한다.

본 발명의 양호한 실시예로서, 가이드 패널(120)의 내부에 삽입된 기판(140)은 상하 록킹을 하도록 함으로써 초음파 진동 세정 시에 초음파 파장 구배(4 mm)에 의한 불균일 처리 문제를 해결할 수 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다.

도1은 종래 기술에 따른 인쇄 회로 기판 세정 방법을 간략히 나타낸 도면.

도2는 본 발명에 따른 인쇄 회로 기판 세정 장치를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

15, 130 : 진동자

120 : 가이드 패널

140 : 기판

150 : 샤워 장치

Claims (3)

1. 인쇄 회로 기판을 세정액이 담긴 처리조에 침수시켜 진동자가 발생하는 초음파 진동을 이용하여 상기 인쇄 회로 기판의 표면에 부착된 이물질을 분리 제거하는 초음파 세정 장치에 있어서,

   상기 인쇄 회로 기판은 동력 장치에 의해 상하로 처리조 내의 세정액에 하강 침수 또는 상승 배출되도록 하고,

   상기 진동자는 주파수가 700 KHz ~ 1.2 MHz 범위 초음파를 발생하는 메가 소닉 진동자로서, 상기 처리조의 하부면에 설치되어 초음파 세정 중에는 기판의 표면에 평행한 방향으로 초음파 진동 파동이 전파하도록 하고,

   상기 인쇄 회로 기판의 양 표면으로부터 소정의 간격을 두고 상기 인쇄 회로 기판의 표면에 평행하도록 평판 형상의 한 쌍의 가이드 패널이 설치되어 상기 진동자가 발생하는 초음파 진동 파동이 상기 인쇄 회로 기판 표면과 상기 가이드 패널의 사이 공간을 따라 전파하도록 하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 세정용 초음파 세정 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 처리조의 상부에는 샤워 장치를 더 구비해서 상기 인쇄 회로 기판의 세정이 완료되어 상기 인쇄 회로 기판이 상기 동력 장치에 의해 상승 배출되는 과정에 상기 샤워 장치가 세정액을 기판 표면을 향해 분사함으로써 기판 표면을 린스 세정하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 세정용 초음파 세정 장치.
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판을 상승 또는 하강하는 동력 장치는 세정 중에 상하 록킹을 함으로써 초음파 파장 구배의 불균일성을 해결하는 것을 특징으로 하는 인쇄 회로 기판 세정용 초음파 세정 장치.

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