KR20100038859A - Via hole forming device using laser beam - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A via hole processing device using a laser is provided to reduce vibration and increase work speed by installing two or more scan heads on one line. CONSTITUTION: A via hole processing device using a laser comprises a frame, a fixed table(14), a scan head module(27), and a laser module. The scan head module moves in the straight line at a right angle to the traveling direction of the fixed table. The two or more scan heads(11a,11b) are mounted in the scan head module. The laser module comprises a laser generator(10), a mirror, and a beam splitter(17).

Description

레이저를 이용한 비아홀 가공장치{Via hole forming device using laser beam}Via hole forming device using laser

본 발명은 기판 등의 비아홀 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래의 레이저 가공장치에 비하여 가공 정도, 가공 속도 및 가공 생산성이 향상되고 장치의 경량화 및 소형화가 가능하도록 그 구조가 개선된 레이저를 이용한 비아홀 가공장치에 관한 것이다. The present invention relates to a via hole processing apparatus such as a substrate, and more particularly, compared to the conventional laser processing apparatus, a laser having an improved structure to improve processing accuracy, processing speed and processing productivity, and to reduce the weight and size of the apparatus. It relates to a via hole processing apparatus used.

종래 유연성 기판에 비아홀(via hole)을 형성하기 위하여 드릴을 사용하여 가공하였으나, 드릴날의 물리적 크기 제한으로 인하여 비아홀의 크기가 100 ㎛ 이하인 미세 가공의 경우에는 문제점이 있었다. 또한, 드릴날의 경우에는 오랜 시간의 가공 작업으로 인하여 그 수명이 길지 않다는 단점도 있었다. 따라서, 최근에는 이를 대체하기 위하여 레이저를 이용한 드릴링 방식이 채용되고 있다. Conventionally, a drill is used to form a via hole in a flexible substrate, but there is a problem in the case of fine machining having a via hole of 100 μm or less due to the physical size limitation of the drill blade. In addition, in the case of the drill blade has a disadvantage that its life is not long due to the long working time. Therefore, recently, a drilling method using a laser has been adopted to replace this.

레이저에 의한 드릴링은 레이저를 가공 대상 기판의 표면에 조사하여 미세한 구멍인 비아홀을 형성하는 방법으로서 최근에는 유연성 기판의 가공 외에도 반도체 웨이퍼 드릴링에도 응용되고 있는 실정이다. Drilling by laser is a method of forming a via hole, which is a minute hole, by irradiating a laser onto a surface of a substrate to be processed. Recently, in addition to processing a flexible substrate, it is also applied to drilling a semiconductor wafer.

도 4는 종래의 비아홀 가공장치의 정면도이고, 도 5는 도 4의 측면도이며, 도 6은 도 4의 부분 확대도이다. 4 is a front view of a conventional via hole processing apparatus, FIG. 5 is a side view of FIG. 4, and FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG. 4.

레이저에 의한 드릴링 방식은 레이저 발진기(30)에서 나오는 빔이 미러(36)에서 반사되어 스켄헤드(31a,31b)에 입력되면 스켄헤드 (31a,31b)에서 빔의 경로를 조절하여 유연성 기판의 가공 위치로 빔을 조사함으로써 드릴링 작업을 하게 된다. In the drilling method by the laser, when the beam from the laser oscillator 30 is reflected from the mirror 36 and input to the scan heads 31a and 31b, the beam head is controlled by the scan heads 31a and 31b to process the flexible substrate. By drilling the beam into position, drilling is done.

종래에는 스켄헤드가 하나인 것으로 하였으나, 최근에는 가공 속도를 향상시키고 생산성을 배가하기 위하여 도시한 것처럼 스켄헤드(31a,31b)를 2개의 라인에 각각 설치함과 동시에 유연성 기판 공급장치(32a,32b)를 2열로 배치하여 동시에 2개 라인에 유연성 기판이 공급되도록 하고 있다. 이러한 종래의 비아홀 가공장치의 경우 동시에 두 개의 라인에 공급되는 유연성 기판(33)에 드릴링 작업을 한꺼번에 수행하게 됨으로써 한 개의 스켄헤드가 배치된 단일 라인의 방식보다 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. Conventionally, a single scan head is used, but recently, in order to increase the processing speed and increase productivity, the scan heads 31a and 31b are installed in two lines, respectively, and at the same time, the flexible substrate supply devices 32a and 32b are provided. ) Are arranged in two rows so that the flexible substrate is supplied to two lines at the same time. In the case of the conventional via hole processing apparatus, the drilling operation is simultaneously performed on the flexible substrate 33 supplied to the two lines at the same time, thereby improving productivity compared to the single line method in which one scan head is disposed.

레이저 발진기(30)에서 나오는 빔은 미러(36)와 빔 분할기(beam splitter)에 의하여 두 개의 스켄헤드(31a,31b)로 입사되고 스켄헤드를 통과한 빔은 스켄헤드에 의해서 제어된 위치로 빔을 조사하게 된다. The beam from the laser oscillator 30 is incident on the two scanheads 31a and 31b by the mirror 36 and the beam splitter, and the beam passing through the scanhead is beamed to a position controlled by the scanhead. Will be investigated.

이처럼 종래의 비아홀 가공장치에서는 두 개의 스켄헤드(31a,31b)와 2열의 유연성 기판 공급장치(32a,32b)를 가지는데, 스켄헤드(31a,31b)는 상부 프레임(51) 상에 고정되어 있으며, 유연성 기판 공급장치(32a,32b)는 x축-스테이지(55)에 고정되어 x축-스테이지와 함께 이동한다. 상기 x축-스테이지(55)는 별도의 y축-스테이지(54) 위에 놓여져 있고, y축-스테이지(54) 상에서 도시한 x축 방향으로 직선운동한다. y축-스테이지(54)는 프레임(53) 상에서 y축 방향으로 이동하도록 구성된다. 상기와 같이 스켄헤드(31a,31b)는 고정된 채로 유연성 기판 고정장치(34a,34b)와 유연성 기판 공급장치(32a,32b)가 결합하는 x축-스테이지(55)와 y축-스테이지(54)가 각각 x축 및 y축 방향으로 이동하면서 가공하고자 하는 비아홀 형성 위치로 이동하여 빔을 조사하게 되는 것이다. As described above, the conventional via hole processing apparatus has two scan heads 31a and 31b and two rows of flexible substrate feeders 32a and 32b. The scan heads 31a and 31b are fixed on the upper frame 51. The flexible substrate feeders 32a and 32b are fixed to the x-axis stage 55 and move with the x-axis stage. The x-axis stage 55 is placed on a separate y-axis stage 54 and linearly moves in the x-axis direction shown on the y-axis stage 54. The y-axis stage 54 is configured to move in the y-axis direction on the frame 53. As described above, the scan heads 31a and 31b are fixed, and the x-axis stage 55 and the y-axis stage 54 to which the flexible substrate holders 34a and 34b and the flexible substrate supply devices 32a and 32b are coupled. ) Is irradiated to the beam by moving to the via hole forming position to be processed while moving in the x-axis and y-axis directions, respectively.

도 6에 도시한 바와 같이, 종래의 비아홀 가공장치의 경우에는 유연성 기판 공급장치(32a,32b)에서 공급되는 유연성 기판(33)은 x축-스테이지(55)와 함께 이동하고 스켄헤드(31a,31b)는 고정된 채로 빔을 조사하게 된다. 두 개의 라인으로 공급되는 유연성 기판(33)은 두 개의 스켄헤드(31a,31b)에 의하여 조사되는 레이저 빔에 의하여 비아홀 가공이 된다. 즉, 하나의 기판(33)은 하나의 스켄헤드에 의하여 가공이 되는 구조이다. 유연성 기판(33)은 롤 형태로 유연성 기판 공급장치(32a,32b)에 감겨져 있고, 공급장치에서 롤을 회전시키면서 유연성 기판(33)을 공급하게 된다. 따라서, 전체 x-y축 스테이지(54,55)가 x축 및 y축 방향의 임의의 작업위치로 이동하게 되면 스켄헤드(31a,31b)가 레이저 빔을 조사하여 유연성 기판(33)의 작업영역에서 천공 작업을 하게 되는 것이다. As shown in FIG. 6, in the case of the conventional via hole processing apparatus, the flexible substrate 33 supplied from the flexible substrate supply devices 32a and 32b moves together with the x-axis stage 55, and the scanhead 31a, 31b) is irradiated with the beam fixed. The flexible substrate 33 supplied to two lines is subjected to via hole processing by a laser beam irradiated by two scan heads 31a and 31b. That is, one substrate 33 is a structure that is processed by one scan head. The flexible substrate 33 is wound around the flexible substrate supply devices 32a and 32b in the form of a roll, and supplies the flexible substrate 33 while rotating the roll in the supply device. Therefore, when the entire xy-axis stages 54 and 55 are moved to arbitrary working positions in the x- and y-axis directions, the scan heads 31a and 31b irradiate a laser beam to drill in the working area of the flexible substrate 33. You will be working.

이러한 종래의 비아홀 가공장치는 도 5에 도시한 바와 같이 유연성 기판 공급장치(32a,32b)가 x축-스테이지(55) 위에서 고정된 채로 x-y 방향으로 이동하면서 작업을 하게 된다. 이렇게 될 경우에 기판 공급장치(32a,32b)의 무게 및 스테이지 자체의 무게로 인하여 구동 시에 진동이 발생하여 고속 구동을 할 수 없게 되는 문제가 있으며, 비아홀 가공 정도를 향상시키는데 어려움이 발생한다는 문제가 있다. 결국 가공 정도를 좋게 하기 위해서는 저속으로 구동해야 하는데 이럴 경우 장치의 생산성이 현격히 줄어들게 되는 문제가 발생한다. 또한, 두 개의 라인에 각각 한 깨씩 모두 두 개의 기판 공급장치(32a,32b)를 설치해야 하므로 장비의 크기 및 중량이 대단히 커지게 되는 문제가 있다. 즉, 종래의 비아홀 가공장치의 경우에는 가공 생산성(가공 속도)를 향상시키기 위해서 두 개의 스켄헤드와 두 개의 유연성 기판 공급장치를 설치함으로써 한 개의 스켄헤드 및 기판 공급장치를 채택한 경우보다 두 배의 생산성을 확보하고자 하였다. 그러나, 이와 같은 시스템은 기판 공급장치의 무게가 두 배로 증가함과 아울러 기판 고정장치 및 스테이지의 무게 또한 두 배로 증가하게 됨으로써 x-y 축 방향의 이동을 위한 구동시에 진동을 유발하게 되고 스테이지의 이송 정밀도를 확보하기가 곤란하게 된다. 그 결과 가공 정도를 확보하기 위해서는 저속으로 구동할 수밖에 없는 문제가 발생하는 것이다. 장비의 크기 또는 거의 두 배 이상으로 커지기 때문에 설치장소를 많이 필요로 하며, 중량 또한 커서 설치 및 변경이 용이하지 않다는 문제가 있다. In the conventional via hole processing apparatus, as shown in FIG. 5, the flexible substrate supply devices 32a and 32b move while moving in the x-y direction while being fixed on the x-axis stage 55. In this case, due to the weight of the substrate supply devices (32a, 32b) and the weight of the stage itself, there is a problem that can not be driven at high speed due to the vibration generated during the drive, the difficulty in improving the degree of via hole processing There is. After all, in order to improve the degree of processing, it is necessary to drive at a low speed. In this case, the productivity of the device is greatly reduced. In addition, since the two substrate supply devices (32a, 32b) must be installed in each of the two lines, each one has a problem that the size and weight of the equipment is very large. That is, in the case of the conventional via hole processing apparatus, two scan heads and two flexible substrate feeders are installed to improve the processing productivity (processing speed), which is twice as much as the case of adopting one scan head and the substrate feeder. To secure. However, such a system doubles the weight of the substrate feeder, and also doubles the weight of the substrate holder and the stage, causing vibration during driving for the movement in the xy axis and improving the feeding accuracy of the stage. It is difficult to secure. As a result, in order to secure the machining accuracy, a problem arises in that it must be driven at a low speed. Since the size of the equipment is almost doubled or more, it requires a lot of installation place, and there is a problem that it is not easy to install and change because of its large weight.

본 발명의 목적은 종래의 비아홀 가공장치의 문제점인 가공 정도, 가공 속도, 진동의 발생 및 장치의 사이즈 등의 문제점을 해결하는 것으로서, 제품이 경량화되어 가공 속도 및 정도가 우수하고, 가공 중 이송장치의 중량으로 인한 진동의 발생이 적으며, 생산성을 두 배로 할 수 있도록 최적화된 레이저를 이용한 비아홀 가공장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to solve the problems such as the processing accuracy, processing speed, the generation of vibration and the size of the device, which is a problem of the conventional via hole processing apparatus, the product is lighter, the processing speed and accuracy is excellent, the transfer device during processing It provides a via hole processing device using laser optimized to double the productivity and less vibration caused by the weight of the.

전술한 기술적 과제의 해결을 위하여 본 발명에서는, 레이저를 이용하여 기판에 구멍을 형성하는 가공장치에 있어서, 기판(13)을 로딩 및 언로딩 하기 위한 기판 공급장치(12a,12b)가 결합하는 프레임(23), 상기 프레임(23) 상에 직선이동 가능하게 설치되며 기판(13)을 고정할 수 있도록 클램핑 장치(19)가 마련되는 고정 테이블(14), 상기 고정 테이블(14)의 상부에 상기 고정 테이블의 이동방향과 직교하는 방향으로 직선이동 가능하도록 상기 프레임에 부착 설치되는 것으로서, 적어도 둘 이상의 스켄헤드(11a,11b)가 장착된 스켄헤드 모듈(27) 및 상기 스켄헤드(11a,11b)에 레이저 빔을 전달하기 위한 것으로서, 레이저 발진기(10), 미러(16) 및 빔 분할기(17)로 이루어지는 레이저 모듈을 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 고정 테이블(14)과 상기 스켄헤드 모듈(27)이 서로 직교하는 방향으로 이동하면서 고정 테이블(14) 상의 기판에 비아홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 비아홀 가공장치가 제공된다. In order to solve the above technical problem, in the present invention, in the processing apparatus for forming a hole in the substrate using a laser, the frame coupled to the substrate supply device (12a, 12b) for loading and unloading the substrate 13 23, a fixing table 14 installed on the frame 23 so as to be movable in a straight line, and a clamping device 19 provided to fix the substrate 13 to the upper portion of the fixing table 14. Attached to the frame so as to be linearly movable in a direction orthogonal to the moving direction of the fixed table, the scanhead module 27 and the scanheads 11a and 11b equipped with at least two scanheads 11a and 11b are mounted. For transmitting a laser beam to the, comprising a laser module consisting of a laser oscillator 10, a mirror 16 and a beam splitter 17, the fixed table 14 and the scanhead module 27 This book While moving in the direction perpendicular to the via hole using a laser processing machine, characterized in that for forming a via hole in a substrate on the fixed table 14 is provided.

여기서, 상기 각 스켄헤드(11a,11b) 간의 간격은 상기 스켄헤드 모듈(27) 상에 설치되는 리니어가이드(24)와 볼스크류(25)에 의하여 조절되도록 할 수 있다. Here, the spacing between the scan heads 11a and 11b may be adjusted by the linear guide 24 and the ball screw 25 installed on the scan head module 27.

상기 고정 테이블(14)은 모터에 의하여 리니어가이드(20a) 상에서 직선이동하는 스테이지(20)의 상면에 결합하여 직선이동한다. The fixed table 14 is linearly coupled to an upper surface of the stage 20 which is linearly moved on the linear guide 20a by a motor.

상기 스켄헤드 모듈(27)은 리니어가이드(15) 및 볼스크류(26)에 의하여 상기 고정 테이블(14)과 직교하는 방향으로 직선이동한다. The scanhead module 27 is linearly moved in a direction orthogonal to the fixed table 14 by the linear guide 15 and the ball screw 26.

본 발명에 의하면 종래 기계적 드릴에 의한 경우에 비하여 초미세 비아홀을 정교하게 가공할 수 있으며, 기계적 드릴날의 마모에 의하여 드릴날을 자주 교체할 필요가 없어 매우 편리하다. According to the present invention, it is possible to precisely process the ultra-fine via holes as compared to the case of the conventional mechanical drill, and it is very convenient because the drill blade does not need to be frequently replaced by the wear of the mechanical drill blade.

본 발명에서는 기판 공급장치가 기판이 로딩되는 스테이지와 함께 이송되는 것이 아니라 기판 공급장치는 프레임에 고정 부착되고 고정 테이블과 스켄헤드 모듈이 서로 직교하는 방향으로 이동하는 구조이며, 한 개의 라인에 두 개 이상의 스켄헤드를 배치하므로, 종래에 비하여 고속 작업이 용이하며, 고속 작업으로 인한 진동의 발생이 적다는 장점이 있다. 또한, 생산효율을 두 배 이상으로 향상시키면서도 장치의 경량화 및 소형화가 가능하며 고정밀도의 작업이 가능하고 설치장소에 구애되지 않는다는 장점이 있다. In the present invention, the substrate feeder is not transported together with the stage on which the substrate is loaded, but the substrate feeder is fixedly attached to the frame and the fixed table and the scanhead module move in a direction perpendicular to each other. Since the scan head is disposed above, the high speed operation is easy and the vibration generated due to the high speed operation is less than that of the conventional art. In addition, while improving the production efficiency more than twice, it is possible to reduce the weight and size of the device, it is possible to work with high precision, and does not matter in the installation place.

이하에서는 본 발명의 구성과 작동원리를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation principle of the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명의 비아홀 가공장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 1의 부분 확대도이다. 1 is a front view of a via hole processing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, and FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 1.

도시한 바와 같이, 본 발명의 비아홀 가공장치는 뼈대가 되는 프레임(23), 상기 프레임 상에 결합하는 고정 테이블(14), 스켄헤드 모듈(27) 및 레이저 모듈을 포함하여 구성된다. 상기 프레임(23)은 하단부의 메인 프레임(23a), 측면부의 지지 프레임(23b) 및 상단부의 상부 프레임(23c)으로 구성된다. 상기 메인 프레임(23a)의 양측에는 비아홀 가공 대상 기판인 유연성 기판(13)을 공급하기 위한 유연성 기판 공급장치(12a,12b)가 고정 결합한다. 상기 유연성 기판 공급장치는 유연성 기판을 고정 테이블(14)에 공급하는 로딩장치(12a)와 가공이 종료된 유연성 기판(13)을 회수하는 언로딩 장치(12b)로 구성된다. 상기 로딩 및 언로딩 장치(12a,12b)는 유연성 기판(13)이 감긴 롤러가 회전하면서 로딩 또는 언로딩 작업을 수행하게 된다. As shown in the drawing, the via hole processing apparatus of the present invention includes a frame 23 serving as a skeleton, a fixing table 14 coupled to the frame, a scanhead module 27 and a laser module. The frame 23 is composed of a main frame 23a at the bottom, a support frame 23b at the side, and an upper frame 23c at the top. Flexible substrate supply devices 12a and 12b for supplying the flexible substrate 13, which is a substrate for via hole processing, are fixedly coupled to both sides of the main frame 23a. The flexible substrate supply device is composed of a loading device 12a for supplying the flexible substrate to the fixed table 14 and an unloading device 12b for recovering the flexible substrate 13 which has been processed. The loading and unloading devices 12a and 12b perform a loading or unloading operation while the roller on which the flexible substrate 13 is wound rotates.

상기 고정 테이블(14)은 공급된 기판(13)이 로딩되어 안착되는 것으로서 로딩된 기판을 고정하기 위한 클램핑 장치(19)가 형성된다. 상기 고정 테이블(14)은 x축 방향으로 직선이동하는 스테이지(20)의 상면에 결합하여 함께 직선이동하게 된다. 상기 스테이지(20)는 모터(미도시)에 의하여 리니어가이드(20a) 상에서 x축 방향으로 직선이동하도록 상기 메인 프레임(23a) 상에 설치된다. The fixing table 14 is formed with a clamping device 19 for fixing the loaded substrate as the supplied substrate 13 is loaded and seated. The fixed table 14 is coupled to the upper surface of the stage 20 linearly moving in the x-axis direction is linearly moved together. The stage 20 is installed on the main frame 23a to linearly move in the x-axis direction on the linear guide 20a by a motor (not shown).

상기 레이저 모듈은 후술할 스켄헤드(11a,11b)에 레이저 빔을 전달하기 위한 구성으로서 상부 프레임(23c) 상에 마련되는 레이저 발진기(10), 상기 레이저 발진 기(10)로부터의 빔을 분할하기 위한 빔 분할기(17) 및 빔을 반사하기 위한 미러(16a,16b)로 이루어진다. The laser module is configured to deliver a laser beam to the scan heads 11a and 11b to be described later. The laser oscillator 10 provided on the upper frame 23c and the beam from the laser oscillator 10 are divided. Beam splitter 17 and mirrors 16a and 16b for reflecting the beam.

상기 스켄헤드 모듈(27)은 두 개의 스켄헤드(11a,11b)가 일정간격 이격하여 일렬로 배치된 것으로서, 상부 프레임(23c)에 x축 방향과 직교하는 방향인 y축 방향으로 직선이동하도록 설치된다. 즉, 스켄헤드 모듈(27)은 리니어가이드(15) 및 볼스크류(26)에 의하여 상기 볼스크류가 회전함에 따라 상기 리니어가이드(15) 상에서 직선이동할 수 있도록 구성된다. 상기 스켄헤드(11a,11b) 간의 간격은 도 2에 도시한 것처럼, 리니어가이드(24) 및 볼스크류(25)에 의하여 조절될 수 있도록 한다. 즉, 볼스크류(25)를 회전시켜 각 스켄헤드(11a,11b)가 리니어가이드(24) 상에서 이동하게 함으로써 그 간격을 조절할 수 있다. The scan head module 27 is arranged so that two scan heads 11a and 11b are arranged in a line at a predetermined interval, and are installed to move in the y-axis direction, which is a direction perpendicular to the x-axis direction, on the upper frame 23c. do. That is, the scanhead module 27 is configured to linearly move on the linear guide 15 as the ball screw rotates by the linear guide 15 and the ball screw 26. The spacing between the scan heads 11a and 11b can be adjusted by the linear guide 24 and the ball screw 25, as shown in FIG. That is, the spacing can be adjusted by rotating the ball screw 25 so that each scan head 11a, 11b moves on the linear guide 24.

본 발명에서는 유연성 기판(13) 공급방식이 종래에서처럼, y축 방향으로 이동하는 y축 스테이지 상에 결합하여 x축 방향으로 이동하는 x축 스테이지로 공급되는 것이 아니라, 유연성 기판 공급장치(12a,12b) 자체는 프레임(23) 상에 고정하여 설치된다. 따라서, 종래처럼 무거운 유연성 기판 공급장치가 x축 스테이지 상에 결합하여 x축 및 y축 스테이지와 함께 이동하면서 가공하는 것이 아니라, 유연성 기판 공급장치(12a,12b)는 고정되어 있고, 고정 테이블(14)만이 프레임 상에서 x축 방향으로 직선운동하게 되는 것이다. 또한 종래와 달리 한 개의 유연성 기판 공급장치(12a,12b)만이 설치되므로 제품의 사이즈가 작아진다. In the present invention, the flexible substrate 13 supply method is not supplied to the x-axis stage moving in the x-axis direction by being coupled to the y-axis stage moving in the y-axis direction, as in the conventional art, but the flexible substrate supply device 12a, 12b. ) Itself is fixedly installed on the frame 23. Therefore, the flexible substrate feeders 12a and 12b are fixed and fixed table 14, rather than the heavy flexible substrate feeder being combined on the x-axis stage and moving with the x-axis and y-axis stage as in the prior art. ) Will only linearly move in the x-axis direction on the frame. In addition, unlike the related art, since only one flexible substrate supply device 12a or 12b is installed, the size of the product is reduced.

본 실시예에서 스켄헤드(11a,11b)는 두 개가 일렬로 설치되며, 각각의 스켄헤드(11a,11b)가 작업하는 일정한 거리만큼 떨어져서 조립되어 있다. 스켄헤드 (11a,11b) 간의 상대 거리는 가공하고자 하는 유연성 기판(13)의 사이즈나 공정에 따라서 달라질 수 있기 때문에 스켄헤드 간의 거리를 조절할 수 있도록 한 것이다. 스켄헤드 간의 거리 조정은 리니어가이드(24) 및 볼스크류(25)를 사용할 수 있으며, 조정이 완료되면 움직이지 않도록 고정한다. In the present embodiment, two scan heads 11a and 11b are installed in a row, and are assembled at a predetermined distance from which the respective scan heads 11a and 11b work. Since the relative distance between the scan heads 11a and 11b may vary depending on the size and process of the flexible substrate 13 to be processed, the distance between the scan heads can be adjusted. The adjustment of the distance between the scan head may use the linear guide 24 and the ball screw 25, and is fixed so as not to move when the adjustment is completed.

이렇게 일정한 거리를 두고 위치하는 스켄헤드(11a,11b)는 한 개의 조립체 모듈로 구성되며, 이 조립체 모듈은 y축 방향으로 이동할 수 있게 된다. y축 방향으로의 이동은 모터(미도시) 및 이 모터에 의하여 회전하는 볼스크류(26)와 스켄헤드 모듈(27)을 가이드 하는 리니어가이드(15)에 의하여 수행된다. The scan heads 11a and 11b positioned at such a distance are composed of one assembly module, which can move in the y-axis direction. Movement in the y-axis direction is performed by a motor (not shown) and a linear guide 15 for guiding the ball screw 26 and the scanhead module 27 rotated by the motor.

유연성 기판 공급장치의 로딩장치(12a)에서 기판이 감긴 롤을 풀어주고 언로딩장치(12b)에서 롤을 감아주면서 유연성 기판(13)을 고정 테이블(14)의 가공위치로 이송시키며, 이송되어온 기판은 클램핑 장치(19)에 의하여 고정 테이블(14) 상에 고정된다. 상기 고정 테이블(14)은 모터(미도시)에 의하여 구동되는 스테이지(20) 상에 설치되며 상기 모터의 구동에 의하여 x축 방향으로 이동한다. 상기 고정 테이블(14)이 x축 방향으로 이동할 때 유연성 기판(13)이 고정 테이블(14)의 클램핑 장치(19)에 의하여 고정되어 있기 때문에 롤의 좌우가 팽팽하게 되어 있으면 고정 테이블(14)의 이동에 장애가 되므로 고정 테이블(14)의 이동이 자유롭도록 롤의 좌우는 느슨한 상태로 여유있게 풀려있어야 한다. 즉, 로딩장치(12a)에서는 롤을 충분히 풀어주어야 하고, 언로딩장치(12b)에서도 롤이 느슨하게 풀려있는 상태가 되어야 한다. Release the roll on which the substrate is wound in the loading device 12a of the flexible substrate supply device and transfer the flexible substrate 13 to the machining position of the fixed table 14 while winding the roll on the unloading device 12b. Is fixed on the fixed table 14 by the clamping device 19. The fixed table 14 is installed on the stage 20 driven by a motor (not shown) and moves in the x-axis direction by the driving of the motor. Since the flexible substrate 13 is fixed by the clamping device 19 of the fixed table 14 when the fixed table 14 moves in the x-axis direction, when the left and right sides of the roll are taut, the fixed table 14 Since the obstacles to movement, the left and right sides of the roll should be loosened in a loose state so that the fixed table 14 can be freely moved. That is, in the loading device 12a, the rolls should be sufficiently released, and the rolls in the unloading device 12b should be in a loose state.

상기와 같이 작업준비 상태를 갖추면, 고정 테이블(14)의 x축 이동 및 스켄 헤드 모듈(27)의 y축 이동에 의하여 가공하고자 하는 임의의 위치로 이동하게 된다. 그리고 두 개의 스켄헤드(11a,11b)에 의해서 기판에 레이저 빔이 조사되면 기판에 비아홀이 형성되는 것이다. When the work ready state is provided as described above, the fixed table 14 is moved to an arbitrary position to be processed by the x-axis movement of the fixed table 14 and the y-axis movement of the scan head module 27. When the laser beam is irradiated onto the substrate by the two scan heads 11a and 11b, via holes are formed in the substrate.

이와 같은 구성의 장치를 사용하게 되면, 한 개의 라인에 한 개의 기판 공급장치(12a,12b)만이 필요한 반면 동시에 두 개의 스켄헤드에 의하여 한 개의 라인에 비아홀 가공이 되므로 한 개의 라인 당 1개의 스켄헤드를 사용하는 경우에 비하여 두 배의 생산성을 이룩할 수 있는 장점이 있게 된다. 그리고 두 개의 기판 공급장치를 x축 스테이지에 부착하여 스테이지와 함께 이동하는 종래의 가공장치에 비하여 장치가 간단하고, 장치의 사이즈가 작아지며, 스테이지의 무게로 인한 진동 및 가공 정밀도가 저하되는 현상을 줄일 수 있다. With this type of device, only one substrate supply device 12a, 12b is required for one line, while two scanheads are via-hole processed in one line by two scanheads, so one scanhead per line Compared to the case of using, there is an advantage of achieving twice the productivity. In addition, compared to the conventional processing apparatus that attaches two substrate feeders to the x-axis stage and moves together with the stage, the apparatus is simpler, the size of the apparatus is smaller, and the vibration and processing precision due to the weight of the stage are reduced. Can be reduced.

본 발명의 작동원리를 도 3을 참조하여 상술하면 다음과 같다. 먼저, 스켄헤드(11a,11b)는 일정한 거리를 두고 설치되어 있으며 스켄헤드 간의 거리는 필요에 따라 조정할 수 있다. 스켄헤드 모듈(27)은 y축 방향으로 이동할 수 있으며, 유연성 기판(13)은 롤의 형태로 공급이 되며, 고정 테이블(14)에 고정이 된 채로 x축 방향으로 이동할 수 있다. 기판(13)의 가공하고자 부분을 x축, y축 방향으로의 이동에 의하여 스켄헤드(11a,11b)의 하방에 위치시키고 나면 각각의 스켄헤드 (11a,11b)는 할당된 작업영역(A,B)의 기판에 레이저 빔을 조사하여 비아홀을 가공하게 되는 것이다. 즉, 하나의 스켄헤드(11a)는 하나의 작업영역(A)에 비아홀을 형성하고, 나머지 스켄헤드(11b)는 다른 작업영역(B)에 비아홀을 형성하는 작업을 하게 되는 것이다. 이 경우 한 개의 라인에서 동시에 두 개의 작업영역(A,B)에 비아 홀을 형성하는 작업을 하게 되므로 종래에 비하여 두 배의 생산성을 달성할 수 있게 되는 것이다. 이상과 같이 A,B 작업영역에서의 작업이 종료하면 유연성 기판 공급장치(12a,12b)에 의해서 기판의 롤이 로딩 및 언로딩 되면서 후속의 작업영역이고정 테이블(14)에 위치하도록 한 후 상기와 동일한 공정을 반복하게 된다. The operation principle of the present invention will be described with reference to FIG. 3 as follows. First, the scan heads 11a and 11b are provided at a predetermined distance, and the distance between the scan heads can be adjusted as necessary. The scanhead module 27 may move in the y-axis direction, and the flexible substrate 13 may be supplied in the form of a roll and move in the x-axis direction while being fixed to the fixed table 14. After the portion to be processed is positioned below the scan heads 11a and 11b by moving in the x-axis and y-axis directions, the respective scan heads 11a and 11b are assigned to the assigned work area A, The substrate of B) is irradiated with a laser beam to process via holes. That is, one scan head 11a forms a via hole in one work area A, and the other scan head 11b forms a via hole in another work area B. FIG. In this case, since the via holes are formed in two working areas A and B simultaneously in one line, the productivity can be doubled as compared with the prior art. As described above, when the work in the working area A and B is finished, the rolls of the substrate are loaded and unloaded by the flexible substrate supply devices 12a and 12b, and the subsequent work area is positioned on the fixing table 14 and then The same process as is repeated.

전술한 본 발명의 실시예에서는 스켄헤드(11a,11b)를 일렬로 두 개를 배치한 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니며 스켄헤드(11a,11b)의 개수는 레이저 빔의 출력 및 기타의 사정 등을 감안하여 두 개 이상이 배치되도록 설계할 수 있다. In the above-described embodiment of the present invention, the scan heads 11a and 11b are arranged in two as an example, but the technical scope of the present invention is not limited thereto, and the number of the scan heads 11a and 11b is not limited thereto. Two or more may be designed in consideration of the output of the laser beam and other circumstances.

또한, 본 발명에서는 유연성 기판의 가공을 주요한 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 장치는 반도체 웨이퍼의 제조공정에도 동일하게 적용할 수 있을 것이며, 관통전극(Through silicon via)형 칩 접속방식을 이용한 차세대 패키징(packaging)기술에도 필수적으로 응용될 수 있을 것이다. In the present invention, the processing of the flexible substrate has been described as a main example, but the apparatus of the present invention may be similarly applied to the manufacturing process of the semiconductor wafer, and the next-generation packaging using the through-silicon via chip connection method It may be applied to packaging technology.

도 1은 본 발명의 비아홀 가공장치의 정면도. 1 is a front view of the via hole processing apparatus of the present invention.

도 2는 도 1의 측면도. 2 is a side view of FIG. 1;

도 3은 도 1의 부분 확대도. 3 is a partially enlarged view of FIG. 1;

도 4는 종래의 비아홀 가공장치의 정면도. 4 is a front view of a conventional via hole processing apparatus.

도 5는 도 4의 측면도. 5 is a side view of FIG. 4.

도 6은 도 4의 부분 확대도. 6 is a partially enlarged view of FIG. 4.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 레이저 발진기 11a,11b: 스켄헤드10: laser oscillator 11a, 11b: scanhead

12a,12b: 기판 공급장치 13: 기판12a, 12b: substrate supply unit 13: substrate

14: 고정 테이블 15,20a,24: 리니어가이드14: fixed table 15, 20a, 24: linear guide

25,26: 볼스크류 16a,16b: 미러25, 26: ballscrew 16a, 16b: mirror

17: 빔 분할기 19: 클램핑 장치17: beam splitter 19: clamping device

23a,23b,23c: 프레임23a, 23b, 23c: frames

Claims (4)

레이저를 이용하여 기판에 구멍을 형성하는 가공장치에 있어서, In the processing apparatus for forming a hole in the substrate using a laser, 기판(13)을 로딩 및 언로딩 하기 위한 기판 공급장치(12a,12b)가 결합하는 프레임(23);A frame 23 to which the substrate supply devices 12a and 12b for loading and unloading the substrate 13 are coupled; 상기 프레임(23) 상에 직선이동 가능하게 설치되며 기판(13)을 고정할 수 있도록 클램핑 장치(19)가 마련되는 고정 테이블(14);A fixing table 14 installed on the frame 23 so as to be linearly movable and provided with a clamping device 19 to fix the substrate 13; 상기 고정 테이블(14)의 상부에 상기 고정 테이블의 이동방향과 직교하는 방향으로 직선이동 가능하도록 상기 프레임에 부착 설치되는 것으로서, 적어도 둘 이상의 스켄헤드(11a,11b)가 장착된 스켄헤드 모듈(27); 및 A scan head module 27 attached to the frame so as to be linearly movable in a direction perpendicular to the moving direction of the fixing table, on which at least two scan heads 11a and 11b are mounted. ); And 상기 스켄헤드(11a,11b)에 레이저 빔을 전달하기 위한 것으로서, 레이저 발진기(10), 미러(16) 및 빔 분할기(17)로 이루어지는 레이저 모듈Laser module for transmitting a laser beam to the scan head (11a, 11b), consisting of a laser oscillator 10, a mirror 16 and a beam splitter 17 을 포함하여 구성되는 것으로서, As configured to include, 상기 고정 테이블(14)과 상기 스켄헤드 모듈(27)이 서로 직교하는 방향으로 이동하면서 고정 테이블(14) 상의 기판에 비아홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 비아홀 가공장치. Via hole processing apparatus using a laser, characterized in that the via table is formed on the substrate on the fixed table 14 while the fixing table (14) and the scanhead module (27) moves in a direction perpendicular to each other. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 각 스켄헤드(11a,11b) 간의 간격은 상기 스켄헤드 모듈(27) 상에 설치 되는 리니어가이드(24)와 볼스크류(25)에 의하여 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 비아홀 가공장치. The gap between each scan head (11a, 11b) is via hole processing apparatus using a laser, characterized in that to be adjusted by the linear guide 24 and the ball screw (25) installed on the scan head module (27). 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 고정 테이블(14)은 모터에 의하여 리니어가이드(20a) 상에서 직선이동하는 스테이지(20)의 상면에 결합하여 직선이동하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 비아홀 가공장치. The fixing table (14) is a via-hole processing apparatus using a laser, characterized in that the linear movement by coupling to the upper surface of the stage 20 to move linearly on the linear guide (20a) by a motor. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 스켄헤드 모듈(27)은 리니어가이드(15) 및 볼스크류(26)에 의하여 상기 고정 테이블(14)과 직교하는 방향으로 직선이동하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 비아홀 가공장치. The scan head module (27) is a via hole processing apparatus using a laser, characterized in that the linear guide (15) and the ball screw (26) to move in a direction perpendicular to the orthogonal to the fixed table (14).
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