KR20110029009A - 다이어프램 및 이를 이용한 라미네이트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복사가 아닌 직접 가열되며 정확한 온도의 측정이 가능한 다이어프램 및 이를 이용한 라미네이트 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 기판이 위치되는 챔버 내부에 구비되며, 공압에 의해 선택적으로 부풀려져 기판을 라미네이팅 하는 탄성시트, 상기 탄성시트에 구비되어 발열하는 히터열선을 포함하여 이루어지는 다이어프램 및 상부 하우징, 승강 가능하게 구비되고, 상기 상부 하우징과 맞닿아 기판이 위치되는 챔버를 형성하는 하부 하우징, 상기 챔버 내부에 구비되고, 공압에 의해 선택적으로 부풀려져 기판을 라미네이팅하며 히터열선이 구비된 다이어프램을 포함하여 이루어지는 라미네이트 장치가 제공된다.

기판, 수지층, 라미네이트, 다이어프램

Description

다이어프램 및 이를 이용한 라미네이트 장치{Diaphragm and Device for Laminate Using the Same}

본 발명은 다이어프램 및 이를 이용한 라미네이트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복사가 아닌 직접 가열되며 정확한 온도의 측정이 가능한 다이어프램 및 이를 이용한 라미네이트 장치에 관한 것이다.

최근 전자 기기의 소형화, 고성능화에 따라 인쇄회로기판의 고밀도화, 다층화가 진행되고 있다. 이와 같은 회로 기판의 다층화에서는 열경화성 수지 조성물 또는 감광성 수지 조성물을 전기 절연층으로 사용하고, 미리 형성한 내층 회로상에 상기 열경화성 수지 조성물 또는 감광성 수지 조성물을 도포하고, 또는 상기 열경화성 수지 조성물 또는 감광성 수지 조성물로 이루어진 필름 형상 수지층을 적층하여 기판을 형성하는 빌드 업 공법이 많이 사용된다.

상기 빌드업 공법에서는 요철을 갖는 기재 상에 필름 형상 수지층을 평탄하게 적층하는 기술이 중요하다.

상기와 같이 필름 형상 수지층을 평탄하게 적층하기 위해, 종래의 적층 성형 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 라미네이터(10)와 평탄화 프레스기(30)로 이루어 질 수 있다.

상기 라미네이터(10)에서는 진공 상태에서 기판(2)과 피적층재(4)를 양 하우징(12, 14)에서 가열 가압하여 피적층재(4)를 기판(2)에 적층하고 있고, 상기 평탄화 프레스기(30)에서는 양 하우징(32,34)의 서로의 대향면에 완충재층을 통하여 탄성 변형 가능한 경면(鏡面)판(모두 도시하지 않음)을 설치하고, 기판(2), 피적층재(4)를 양 경면판으로 가열 가압하여 기판(2)의 표면을 평탄화하도록 하고 있다. 일반적으로, 상기 기판(2) 표면에 적층되는 피적층재()4는 수지층이다.

한편, 상기 라미네이터(10)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 하우징(12)과 하부 하우징(14)으로 이루어진다. 상기 기판(2)은 상기 상부 하우징(12)과 하부 하우징(14)으로 이루어지는 챔버(16) 내부에 구비되며, 상기 상부 하우징(12)에는 다이어프램(20)이 구비된다.

또한, 상기 상부 하우징(12)에는 상기 다이어프램(20)을 가열하는 히터(18) 및 상기 히터(18)의 발열온도를 측정하는 온도센서(19)가 설치된다.

따라서, 상기 하부 하우징(14)의 내부에 기판(2)을 위치시킨 후 상부 하우징(12)과 하부 하우징(14)이 맞닿아 챔버(16)가 폐쇄되고, 흡배기구(13)을 통해 상기 다이어프램(20)과 상부 하우징(12) 사이에 공기가 주입되어 상기 다이어프램(20)이 팽창하면서 상기 기판(2)에 밀착되어 수지층을 기판(2)의 요철에 추종시키게 된다.

또한, 이 때 상기 히터(18)가 발열되어 상기 다이어프램(20)을 가열시킴으로써 온도가 상기 기판에 전해져 수지층이 더욱 잘 추종될 수 있도록 한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 다이어프램 및 라미네이터는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 다이어프램의 온도를 측정하는 온도센서가 다이어프램과 이격되어 구비되므로 다이어프램의 정확한 온도를 신속하게 측정하기 어려운 단점이 있다.

둘째, 다이어프램을 가열하는 히터가 다이어프램과 이격되어 있으므로, 히터의 열이 직접적으로 다이어프램을 가열하지 못하며, 이에 따라 작업 시간 및 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다이어프램의 온도를 정확하고 신속하게 측정하며, 다이어프램을 직접 가열하는 히터가 구비된 다이어프램 및 이를 이용한 라미네이팅 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면 기판이 위치되는 챔버 내부에 구비되며, 공압에 의해 선택적으로 부풀려져 기판을 라미네이팅 하는 탄성시트, 상기 탄성시트에 구비되어 발열하는 히터열선을 포함하여 이루어지는 다이어프램을 제공한다.

상기 히터 열선은, 상기 탄성시트의 중앙부분의 외측에 배치될 수 있다.

또는, 상기 히터 열선은, 상기 탄성시트가 부풀려질 때 늘어나는 방향과 적어도 일부가 직각되는 방향으로 길이방향을 갖도록 배치될 수 있다.

또는, 상기 히터 열선은, 나선형 또는 코일형태 중 어느 하나의 형태로 이루어질 수 있다.

상기 탄성시트는, 서로 다른 물성치를 가진 적어도 두 개 이상의 층으로 이루어지며, 상기 히터열선은 상기 층 사이에 구비될 수 있다.

그리고, 상기 탄성시트의 온도를 측정하는 온도센서가 상기 탄성시트에 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상부 하우징, 승강 가능하게 구비되 고, 상기 상부 하우징과 맞닿아 기판이 위치되는 챔버를 형성하는 하부 하우징, 상기 챔버 내부에 구비되고, 공압에 의해 선택적으로 부풀려져 기판을 라미네이팅하며 히터열선이 구비된 다이어프램을 포함하여 이루어지는 라미네이트 장치가 제공된다.

본 발명의 다이어프램 및 이를 이용한 라미네이트 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 온도센서가 다이어프램에 구비되므로, 다이어프램의 온도를 직접 측정할 수 있어 보다 신속하고 정확한 온도측정이 가능한 장점이 있다.

둘째, 다이어프램에 히터열선이 구비되므로, 다이어프램이 직접 가열되어 기판의 가열이 보다 신속하게 이루어져 생산성이 향상되며, 또한, 상기 다이어프렘에 구비된 히터열선이 코드층의 역할을 수행하여 다이어프램의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 히터열선이 다이어프램의 팽창방향의 직각되는 방향으로 구비되거나 코일형태로 이루어지므로, 다이어프램의 신축에 따른 히터열선의 신축이 최대한 방지되어 내구성이 향상되는 효과가 있다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략 하기로 한다.

본 실시예에 따른 다이어프램은 도 4에 도시된 바와 같이, 탄성시트(110)와 히터열선(120)을 포함하여 이루질 수 있다.

상기 탄성시트(110)는 기판이 위치되는 라미네이터의 챔버 내부에 구비되며 공기압에 의해 선택적으로 부풀려져 상기 기판을 압착하여 라미네이팅 하는 구성요소로서, 종래의 다이어프램과 유사하게 실리콘등의 탄성적으로 신축이 가능하고 유연한 재질로 이루어질 수 있다.

상기 히터열선(120)은 상기 다이어프램(100)을 직접 가열하도록 상기 탄성시트(110)에 구비된다. 물론, 상기 탄성시트(11) 내부에 매립될 수도 있다.

한편, 상기 탄성시트(110)는 기판의 라미네이팅 작업시 공기압에 의해 부풀려지면서 신축하게 된다. 그리고, 상기 탄성시트(110)가 신축함에 따라 상기 탄성시트(110)에 구비 또는 매립된 히터열선(120) 또한 같이 신축하게 된다. 그런데, 상기 히터열선(120)은 일반적으로 탄성시트(110)보다는 유연하지 못하므로, 이를 고려한 히터 열선(120)의 배치가 필요하다.

일반적으로, 탄성시트(110)가 공기압에 의해 부풀려질때는 중앙부위부터 부풀려지므로, 이러한 중앙부분이 가장 많이 신축할 수 있다. 따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 히터열선(120)을 탄성시트(110)의 중앙부위를 회피한 주변 지점에 배치할 수 있다. 이 때, 상기 히터열선(120)은 복수개로 분할되어 배치될 수 있다.

또 한편, 도 6에 점선(a)으로 도시된 바와 같이, 상기 탄성시트(110)가 부풀려질 때는 대략 중앙부위부터 방사 방향으로 신장되는 형태로 팽창되는데, 상기 탄성시트(110)의 팽창방향과 상기 히터 열선(122)의 길이방향이 동일할 경우 히터열선()의 신장이 과다하여 단락이 발생될 우려가 있다. 따라서, 상기 히터 열선(122)은 적어도 일부가 탄성시트(110)가 팽창되는 방향(a)의 직각되는 방향으로 길이방향을 갖도록 배치되는 것이 바람직하다. 물론, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 직각은 아니더라도 상기 히터 열선(122)이 상기 탄성시트(110)가 팽창되는 방향과 다른 방향으로 길이방향을 갖도록 배치될 수도 있다.

또한, 상기 히터 열선(124)이 도 7에 도시된 바와 같이 전화기의 송수화선과 유사한 형태의 코일 형태로 이루어진다면, 상기 팽창시트(110)가 신축하여도 히터 열선(124) 자체가 다소간 신축할 수 있으므로 히터 열선(124)의 배열이 보다 자유로울 수 있다.

상기와 같이 탄성시트(110)에 구비된 히터 열선(120)은 코드와 같은 역할을 수행하여 다이어프램(100)의 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 히터 열선(120)에 의해 가열되는 다이어프램(100)의 온도를 측정하는 온도센서(130)가 상기 다이어프램(100)에 직접 접촉되도록 구비될 수 잇다. 물론, 상기 온도센서(130)는 상기 탄성시트(110)의 내부에 매설될 수도 있다. 즉, 상기 온도센서(130)가 상기 탄성시트(110)에 접촉되어 온도를 직접 측정하므로, 다이어프램(100)의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있고, 또 보다 신속하게 측정할 수 있다.

한편, 상기 다이어프램(104)은 다층구조로 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다이어프램(104)은 제1탄성층(112)과 제2탄성층(114) 및 제3탄성층(116) 등 복수 층으로 이루어질 수 있다.

이 때, 상기 각 층의 물성치는 서로 다를 수 있다. 즉, 외기와 접촉되는 제1탄성층(112) 및 기판과 직접 접촉되는 제3탄성층(116)은 내마멸성을 고려해서 질긴 재질을 사용하고, 상기 제1탄성층(112)과 제3탄성층(116)의 사이에 구비되는 제2탄성층(114)은 보다 유연하고 탄성력있는 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1탄성층(112) 내지 제3탄성층(116)의 각 층 사이에 상기 히터 열선(120) 및 온도센서(130)가 위치될 수 있다. 상기와 같이 층 사이에 구비된 히터 열선()은 다이어프램()의 내구성을 보완하는 코드(code)의 역할을 수행할 수 있다.

이하에서는 전술한 형태들의 다이어프램이 적용된 라미네이트 장치를 설명한다. 본 실시예의 라미네이트 장치(200)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 하우징(212)과 하부 하우징(214) 및 다이어프램(100)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 상부 하우징(212)과 하부 하우징(214) 중 적어도 어느 하나는 승강되어 서로 맞닿음으로써 챔버를 이루도록 구비된다. 그리고, 상기 상부 하우징(212)과 하부 하우징(214)에는 공기를 배출하는 공기 배출구(215) 및 공기를 주입하는 공기 주입구(213)가 형성된다.

또한, 상기 챔버의 내부에 전술한 실시예들의 다이어프램(100)이 구비된다. 본 실시예에서는 상기 상부 하우징(212)에 다이어프램(100)이 구비되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 또한, 상기 공기 주입구(213)는 상기 다이어프램(100)이 부풀려져 기판(2)을 압착하도록 상기 상부 하우징(212)에 공기를 주입하는 것을 예로 든다.

따라서, 기판(2)이 챔버 내부에 위치된 후, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 상부 하우징(212)과 하부 하우징(214)이 닫혀 챔버를 폐쇄시킨다. 그리고, 챔버 내부의 공기를 상기 공기 배출구(215)를 통하여 배출한 후, 상기 공기 주입구(213)를 통해 공기를 주입하여 상기 다이어프램(100)을 부풀린다.

상기 다이어프램(100)이 부풀려짐에 따라 상기 다이어프램(100)이 기판(2)표면을 누르게 되며, 상기 다이어프램(100) 내부의 히터 열선(120)이 작동되어 기판표면에 열을 가하여 수지층이 기판의 요철에 추종되도록 한다.

즉, 상기 히터 열선(120)이 상기 다이어프램(100)에 구비되므로, 챔버 내부에 별도의 히터가 구비되지 않아도 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범 주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

도 1은 종래의 적층 성형장치를 도시한 단면도;

도 2는 도 1의 적층 성형장치 중 라미네이터를 도시한 단면도;

도 3은 도 2의 라미네이터의 다이어프램이 부풀려진 상태를 도시한 단면도;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어프램을 도시한 단면도;

도 5는 도 4의 평면도;

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이어프램을 도시한 평면도;

도 7은 도 4 내지 도 6에 적용되는 히터 열선의 일 예를 도시한 사시도;

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이어프램을 도시한 단면도;

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이트 장치를 도시한 단면도;

도 10은 도 9의 라미네이트 장치의 다이어프램이 부풀려진 상태를 도시한 단면도 이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100, 102, 104: 다이어프램

110, 111: 탄성시트

112: 제1탄성층 114: 제2탄성층

116: 제3탄성층 120, 122, 124: 히터열선

130: 온도센서 200: 라미네이트 장치

212: 상부 하우징 213: 공기 주입구

214: 하부 하우징 215: 공기 배출구

Claims (7)

1. 기판이 위치되는 챔버 내부에 구비되며, 공압에 의해 선택적으로 부풀려져 기판을 라미네이팅 하는 탄성시트;

   상기 탄성시트에 구비되어 발열하는 히터열선;

   을 포함하여 이루어지는 다이어프램.
2. 제1항에 있어서,

   상기 히터 열선은,

   상기 탄성시트의 중앙부분의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 다이어프램.
3. 제1항에 있어서,

   상기 히터 열선은,

   상기 탄성시트가 부풀려질 때 늘어나는 방향과 적어도 일부가 직각되는 방향으로 길이방향을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 다이어프램.
4. 제1항에 있어서,

   상기 히터 열선은,

   나선형 또는 코일형태 중 어느 하나의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하 는 다이어프램.
5. 제1항에 있어서,

   상기 탄성시트는,

   서로 다른 물성치를 가진 적어도 두 개 이상의 층으로 이루어지며,

   상기 히터열선은 상기 층 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 다이어프램.
6. 제1항에 있어서,

   상기 탄성시트의 온도를 측정하는 온도센서가 상기 탄성시트에 구비되는 것을 특징으로 하는 다이어프램.
7. 상부 하우징;

   승강 가능하게 구비되고, 상기 상부 하우징과 맞닿아 기판이 위치되는 챔버를 형성하는 하부 하우징;

   상기 챔버 내부에 구비되고, 공압에 의해 선택적으로 부풀려져 기판을 라미네이팅하는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 다이어프램;

   을 포함하여 이루어지는 라미네이트 장치.

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