KR20140094315A - 성형된 폴리이미드 기판에 도전체를 충진시켜 회로기판을 제작하는 방법과 그에 의한 회로기판. - Google Patents

Abstract

본 발명은 성형된 폴리이미드 기판에 도전체를 충진시켜 회로기판을 제작하는 방법과 그에 의한 회로기판에 대한 것이다.
본 발명은 감광층이 형성된 기판을 사용하며, 상기 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시키며, 광원의 빛을 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 통과시켜 만든 선광원으로 변경시켜 상기 감광층을 노광시켜 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키며, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하는 방법으로 베이스 기판을 만드는 베이스 기판 제조공정과;
상기 베이스 기판 전체에 스파터링 금속층을 형성하며, 상기 스파터링 금속층에 두껍게 전주도금을 실시하여 전주도금체를 만들며, 상기 전주도금체를 상기 기판으로부터 분리시켜 마스터 전주금형을 만드는 마스터 전주금형 제작공정과;
상기 마스터 전주금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형하고, 상기 마스터 전주금형으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 분리하고, 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하고, 그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성하는 폴리이드미 기판 제작공정과;
상기 회로부가 구성된 폴리이미드 기판의 표면을 깨끗하게 정리하는 마무리 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

성형된 폴리이미드 기판에 도전체를 충진시켜 회로기판을 제작하는 방법과 그에 의한 회로기판. {The method of manufacturing polyimide substrate having ultra-fine conductive circuit by silver paste filling and its substrate.}

본 발명은 성형된 폴리이미드 기판에 도전체를 충진시켜 회로기판을 제작하는 방법과 그에 의한 회로기판에 대한 것이다. 금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 회로기판을 성형하고, 상기 폴리이미드 회로기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하여 회로를 구성하는 것은 기본적이 기술적 개념이다. 그러나 본 발명은 이러한 기본적 기술적 개념에 독특한 극미세 회로부를 형성하는 기술을 포함시켜, 극미세 회로부를 대면적으로 경제적으로 대량생산을 할 수가 있는 시스템을 제공하는 특징을 가진다.

본 발명은 연성회로기판에 가장 대표적으로 사용이 될 수가 있다. 물론 연성이 아닌 회로기판에도 적용이 됨은 물론이다. 종래의 연성회로 기판은 폴리이미드 필름에 얇은 동박을 도금시킨 소재를 사용하는 것이 일반적 이었다. 이를 사용하여 연성회로 기판을 만들때는 대부분 에칭에 의하여 회로를 형성한다. 즉, 폴리이미드 필름에 동박을 구성하고, 상기 동박에 감광층을 도포하며, 렌즈 광학계를 통하여 노광시키고, 그후 에칭공정을 통하여 필요한 회로부만 남기는 것을 특징으로 한다. 또한 이러한 연성회로기판을 다층으로 적층시키며, 적층되어진 회로기판들에 관통홀을 만들며, 관통홀을 통하여 무전해 도금 등의 방식을 통하여 전기적으로 연결을 시킨다.

본 발명에 의하여 제작이 되는 연성회로기판은 이러한 종래의 공정과는 다르다. 본 발명은 종래의 어떤 기술에서도 채택하지 않았던 렌티큐라시스템을 사용하여 감광층의 노광시키는 노광기술을 사용하여 본 발명에서 사용이 되어지는 금형을 제작한다. 본 발명에서는 렌티큐라시스템에 의하여 노광작업을 진행하는 베이스 기판의 제작공법에 큰 특징이 있다. 본 발명에서 사용이 되는 베이스 기판은 감광층이 형성된 기판을 사용한다. 상기 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시킨다. 상기 포토마스크 또는 패턴필름에 조사하는 빛은 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 통과시켜 만든 선광원으로 변경시켜 사용된다.

상기 선광원은 상기 감광층을 노광시켜 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시킨다. 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성한다. 본 발명에서는 이 공정을 베이스 기판 제작공정이라 칭한다. 이 같은 공정을 거쳐서 제작이 된 베이스 기판은 회로부를 구성하기 위한 요철이 표면에 형성되어져 있게 된다..

상기의 베이스 기판을 기초로 하여, 마스터 전주금형을 제작하게 된다. 상기 베이스 기판 전체에 걸쳐 스파터링 금속층을 형성한다. 그후 상기 스파터링 금속층에 두껍게 전주도금을 실시하여 전주도금체를 만들며, 상기 전주도금체를 상기 기판으로부터 분리시켜 마스터 전주금형을 만든다. 본 발명에서는 이 공정을 마스터 전주금형 제작공정이라 칭한다.

다음은 상기 마스터 전주금형으로부터 폴리이미드 기판을 성형하기 위한 공정을 설명한다. 상기 마스터 전주금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형한다. 물론 상기 마스터 전주금형에 이형층을 형성시킨 후에 액상의 폴리이미드 수지를 주입하는 것이 바람직하다. 상기 마스터 전주금형으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 상기 마스터 전주금형으로부터 분리한다. 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진한다.

그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성한다. 이 공정을 본 발명에서는 폴리이드미 기판 제작공정이라 칭한다. 실버페이스트는 폴리이미드의 기판 상부에 적정히 도포한 후, 스퀴즈 등을 통하여 홈부에만 실버페이스트가 충진이 되도록 하며, 상기 폴리이미드 기판 상에는 실버페이스트가 남아 있지 않도록 한다. 이 같이 하여 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조한다. 상기 회로부가 구성된 폴리이미드 기판의 표면을 깨끗하게 정리하는 마무리 공정을 더 포함할 수도 있다.

또 다른 실시예로서는, 앞서 설명한 본 발명의 실시예 보다는 그 양산성이 떨어지나 베이스 기판만을 사용하는 방법이 있다. 감광층이 형성된 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시키며, 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 통과시켜 만든 선광원 빛으로 상기 감광층을 노광시켜서 상기 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키며, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하는 방법에 의하여 베이스 기판을 만들며, 상기 베이스 기판에 이형층을 형성하고, 상기 베이스 기판에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형하고, 상기 베이스 기판으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 분리하고, 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하고, 그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법이 있다. 이 경우 이형층을 형성하기 이전에 베이스 기판에 금속을 스파터링 하거나 무전해 도금을 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 이하여, 폴리이미드 기판에는 극미세 선폭을 가지는 도전성 회로부를 구성할 수가 있다. 예를 들면, 본 발명에서 제작이 가능한 극미세 선폭의 크기는 1 미크론에서 5 미크론의 선폭을 가지는 회로의 제작도 용이하게 가능하다. 물론 더 큰 선폭은 더욱 용이하게 제작이 가능함은 물론이다. 본 발명의 제작방법을 사용하면 대면적의 회로기판을 제작할 수가 있는 특징이 있다. 이것이 가능한 이유는 후술하는 렌티큐라시스템에서 상술하겠다. 극미세 도전성 회로부를 가지는 기판의 크기를 대면적으로 제작할 수가 있다는 것은 대단한 기술적 혁신이라 할 수가 있다.기존에도 작은 면적의 극미세 도전성 회로부를 가지는 기판은 다양한 방법으로 제작을 하여왔다.

그러나 기존의 공법으로는 도전성 회로부의 선폭을 줄이기 위하여, 고가의 평형광 노광기를 사용하여야만 하며, 이 경우에는 제작되는 기판의 면적이 제한적이라 할 수가 있다. 이는 평형광 노광기에 사용이 되는 렌즈 광학계의 한계로 인하여 어찌할 수가 없다. 또한 회로부의 선폭을 미세하게 가공을 하되 양산성을 가지고 경제적으로 제작을 하는 것은 현실적으로 불가능 하였다. 기존의 제작방법에 의하여 회로부의 제작하는 경우 선폭의 크기를 10 마이크론보다 적게 만들려면 많은 어려움을 겪을 수밖에 없었다.

그러나 본 발명에서 제작가능한 극미세 도전성 회로부를 가지는 기판은, 경제적으로 대면적을 생산할 수가 있으므로 산업계에 다양한 용도로 사용될 수가 있다.

일반적으로, 기판에 회로를 형성하는 방법으로서 사진 식각방법, 스크린 인쇄방법, 열 전사법 또는 자외선법이 널리 사용되고 있다.

사진 식각방법은 금속소재의 손실, 식각액의 소모에 따른 공해 발생, 고가의 장비의 필요 등의 이유로 인해 제조비용이 과다하게 소요되고, 작업이 복잡하여 대량생산이 어렵다. 스크린 인쇄방법의 경우에는 회로의 전기적 저항치가 일정치 않아 회로의 신뢰성이 낮아 사용범위가 제한적이며, 더욱이 수 의 선폭을 가지는 회로의 구현이 현실적으로 불가능하다. 열전사법과 자외선법은 기판이 필름과 같이 얇고 부드러운 재질인 경우에는 적용하기 곤란하다. 일반적으로 기판에 회로를 형성하는 방법으로는, 절연성 기판에 적층된 동판 표면에 감광재를 도포한 후, 여기에 포지티브 회로를 인화 및 현상한 다음 식각액에 넣어 화학적 방법으로 회로부분 이외의 동판을 부식 제거하여 회로기판을 제조하는 사진 식각방법이 있다.

또한 인쇄 마스타의 표면에 회로를 형성하는 음각 및 양각을 형성하고, 상기 음각 및 양각에 전도성 잉크를 충진하며, 충진된 전도성 잉크를 스크린에 전사하여 회로기판을 제조하는 스크린 인쇄방법이 널리 사용되고 있다. 그러나 사진 식각방법은 고가의 금속소재의 손실이 크고 부수적으로 식각액이 다량으로 소모된다. 또한 식각공정에 필연적으로 화학적 공해가 수반되는 문제가 있으며, 회로기판의 제조에 사용되는 기기장치 등이 모두 고가여서 회로기판의 제조단가의 상승과 작업의 번잡성으로 인하여 회로기판의 대량 생산에 어려운 문제점이 된다.

스크린 인쇄방법에 의한 회로기판의 제조방법은, 부식공정이 수반되지 않으므로 금속소재의 손실이 없고, 화학약품에 의한 공해문제 등이 거의 없으나, 인쇄마스타의 스크린 인쇄조건에 따라 회로의 전기적 저항치가 일정치 않아 회로의 신뢰성이 높지 못하다. 이로 인하여 회로기판의 사용범위가 매우 제한적인 문제가 있을 뿐만 아니라 이 방법으로는 수 에서 수십 의 선폭을 가지는 회로를 구현하는 것이 현실적으로 불가능하였다.

이를 극복하기 위한 방안으로 등장한 것이 임프린팅을 통해 기판에 미세회로를 형성하는 것인 데, 이는 열전사법과 자외선법으로 구분할 수 있다. 열전사법은 폴리메틸메타아크리레이트(polymethylmethacrylate; PMMA) 재질의 레지스트가 코팅되어 있는 기판 표면을, 나노 크기의 패턴이 요철형태로 형성된 스탬프를 사용하여, 고온에서 누른 후 냉각과정을 거쳐 분리하고, 이방성 식각 작업을 거쳐 레지스터 표면에 눌려진 부분에 남아 있는 레지스트 재료를 완전히 제거하는 것인 데, 이는 열 변형에 의해 다층 정렬이 어렵다는 문제가 있었다.

또한 자외선법은 전달층이 실리콘 기판 위에 스핀코팅 되고, UV 투과성 스탬프에 저 점성 UV 경화수지를 표면장력에 의하여 안으로 충전시킨 후, 스탬프를 전달층과 접촉시킨다. 그 후, UV를 조사하여 UV 경화수지를 경화시킨 후, 스탬프를 분리하고 식각 공정과 lift-off 공정을 거쳐 나노구조물이 기판 위에 각인되도록 하는 것인 데, 이는 공정이 매우 복잡한 문제가 있었다. 또한 이 방법들은 기판이 필름과 같이 얇고 부드러운 재질인 경우에는 적용하기 곤란하였다.

본 발명의 골격은 베이스 기판에 도금을 실시하여 마스터 금형을 제작하며, 상기 마스터 금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 회로기판을 성형하고, 상기 폴리이미드 회로기판의 홈 부분만 실버페이스트를 충진하여 회로를 구성하는 회로기판의 제조방법이다. 이것은 지극히 간단한 기술적 개념이다. 그러나 이러한 간단한 기술로부터는 극미세한 회로를 제작 할 수가 없다. 본 발명은 이러한 기술적 골격에 몇 가지의 독특한 기술을 부가하여 극미세 회로를 대면적으로 제작을 할 수가 있게 하였다. 본 발명의 가장 큰 핵심기술은 감광층의 노광방법에서 찾을 수가 있다. 회로제작에서 사용되는 종래의 노광방법으로는 극미세한 회로를 대면적으로 만들 수가 없었다. 이것은 기존의 렌즈 광학계가 가지는 한계성으로 인한 결과이다.

본 발명은 골격적인 기술개념에 새로운 노광기술을 도입하여 베이스 기판을 제작하는 특징이 있다. 베이스 기판을 제작할 때, 렌티큐라시스템을 도입하여 대면적으로 제작을 할 수가 있게 한다.

본 발명에서는 양산성을 높이기 위하여 상기 베이스 기판을 사용하여 마스터 전주금형을 제작한다. 본 발명에서는 종래에는 실버페이스트를 충진시키는 기술로서는 결코 제작할 수가 없었던 극미세 회로를 구성할 수가 있게 한다. 본 발명은 실버페이스트를 충진시킨 기술일지라도 극미세 회로기판으로 제작이 가능하며, 그것도 대면적으로 제작을 할 수가 있고, 그 작업성이 탁월한 공법을 제공한다.

본 발명에서 사용이 되는 새로운 노광기술에는 렌티큐라시스템이라는 렌즈필름을 사용하여 빛을 집광시키는 구성을하는 것이 특징이다. 본 발명에 의하여 제작이 가능한 극미세 회로는, 회로의 선폭이 1 마이크론, 2 마이크론 등의 크기로 용이하게 제작이 가능하다. 이것은 단순한 기존의 음각부에 실버페이스트를 충진시키는 기술만으로는 실현이 불가능한 것이다. 본 발명은 이 점에서 발명의 가치성을 충분히 가지고 있음을 알 수가 있다.

고정밀한 피치와 극미세의 선폭을 가지는 회로기판을 양산 기술로서 개발을 한다는 것은 요원한 일이었으며, 게다가 대면적으로 양산을 한다는 것은 너무나 어려운 기술이었다. 종래에는 실험실에서 작은 면적의 샘플은 제작이 가능하였만 양산기술로서는 어렵웠다. 그 이유로는 노광기술에 대한 것을 들 수가 있다. 현재, 대면적으로 노광을 시킬 수가 있는 것은 선폭이 20 미크론 이상의 경우에는 가능하다. 그러나 선폭이 10 미크론의 크기로 줄어들게 되면, 이를 노광시킬 수가 있는 노광기에 큰 제한을 받게 된다. 즉 노광기에 사용이 되는 렌즈 광학계의 한계성으로 인하여, 10 미크론의 회로폭을 가지는 기판은 작은 면적 밖에는 제작이 안되었다. 예를 들면 직경 150 mm의 범주에서 10미크론의 선폭의 가공이 가능하였다. 따라서 극미세 회로 기판을 대면적으로 제작하는 것은 불가능한 것이 현실 이었다. 그러나 본 발명의 공법을 채택하면 이러한 문제점들을 극히 용이하게 해결하게 된다.

따라서 본 발명은 실버페이스트를 충진시켜 도전성 회로부를 구성한다라고 하는 기술적 개념을 넘어 선다 하겠다. 즉, 본 발명은 간단한 기술적 개념에 새로운 혁신기술을 부가한 것이다. 여기서 혁신기술이란, 렌티큐라시스템을 사용하여 초정밀한 노광을 시켜서 베이스 기판을 제작하며, 양산성을 위하여 상기 베이스 기판을 사용하여 마스터 전주금형을 제작하여 대면적으로 양산시스템을 형성할 수가 있게 하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과재 중의 하나는, 실버페이스트를 충진시켜서 회로부를 구성할 때, 종래기술로서는 불가능하다고 여기어 졌던 극미세 회로부를 양산할 수가 있도록 만드는 것을 가장 큰 과제로 한다. 또한 본 발명에서 해결하고자 하는 과제로서는, 첫째로, 도전성 회로부를 얼마나 정밀하고 미세하게 기판에 형성을 할 수가 있나 하는 것이다. 둘째로는, 얼마나 큰 대면적을 가진 극미세 도전성 회로부가 구성된 기판을 제작할 수가 있나하는 것이다. 셋째로는, 얼마나 경제적으로 양산성이 있도록 극미세 도전성 회로부가 구성된 기판을 제작을 할 수가 있나하는 것이다.

종래에도 음각부를 이용한 도전성 회로기판으로서, 선폭이 30미크론 이상의 것은 기존의 노광기를 활용하여 용이하게 제작이 되어 왔다고 할 수가 있다. 즉, 선폭이 30미크론 이상의 것은 기존의 노광기를 활용하더라도 얼마든지 용이하게 대면적으로 극미세 도전성 회로부가 구성된 기판을 제작할 수가 있다.

그러나 제작하고자 하는 회로부의 선폭이 10 마이크론의 수준이 되면, 기존의 음각방법으로는 곤란성을 겪게 된다. 게다가 선폭이 1 마이크론에서 3 마이크론의 정도의 크기 수준이 되면 기존의 음각방법은 곤란성이 너무나 증가하게 된다. 따라서 양산을 하는 것을 불가능하였으며, 대면적을 제작한다는 것은 현실적으로 더욱 불가능한 것이었다.

그러나 본 발명에서 제시하는 방법에 의하면, 제작하고자 하는 기판의 회로부 선폭의 크기는 수 마이크론 수준까지 제작가능하게 된다. 본 발명은 성형되어진 폴이이미드 기판에 실버페이스트를 충진하는 기술로서는 최고도의 정밀도로서 극미세 도전성 회로를 용이하게 정확하고 대면적으로 경제적으로 생산을 할 수가 있는 특징이 있다. 본 발명에서는 이러한 것을 가능토록 하기 위하여, 렌티큐라시스템을 사용하여 감광층을 가공한다. 본 발명에서는 렌티큐라시스템을 사용한 노광기를 사용하여 베이스 기판을 제작하며, 양산성을 위하여 상기 베이스 기판을 사용하여 마스터 전주금형을 제작하여 대면적으로 극미세 회로부를 가지는 폴리이미드 기판을 양산케 한다.

현재, 회로의 선폭이 10 마이크론의 회로를 만드는 전용 장비로 평행광 노광기가 있다. 이는 렌즈 광학계를 활용한 노광기로서 가격이 30 억원 정도의 장비이다. 이같이 높은 가격을 가지나, 제작이 가능한 제품의 사이즈는 지름이 15 센티의 크기 이내의 제품 생산만이 가능하다. 그렇지만 이것이 현재 세계에서 가장 활용도가 높은 미세선폭의 노광장비로서 주류를 이루고 있다.

평행광 노광기의 제작가격을 낮추고, 생산성을 높이기 위한 노력은 계속되었으나, 렌즈 광학계의 한계로 인하여 기술적 진보가 어려웠다. 본 발명에서 채택한 렌티큐라시스템을 사용하면 극미세 도전성 회로부가 만들어 지며, 기존의 복잡한 고가의 광학계를 사용하지 않는다는 특징이 있다.

본 발명은 얇은 박막으로 이루어지는 렌티큐라시스템에 의하여 만들어지는 선광원을 활용하게 된다. 이 선광원은 극미세한 선폭의 회로를 대면적으로 만들 수 있게 된다. 본 발명은 어떠한 크기의 미세 회로도 대량생산이 가능하다. 나노 미터 단위의 선폭을 가지는 선광원으로 스캔공정을 통하여 대면적으로 제품생산이 가능하게 된다. 수백 나노미터 단위의 선폭을 가지는 선광원은, 기존의 광학계에 의한 노광기가 구현하기 어려웠던 극미세 도전성 회로부를 가지는 회로기판을 만들 수 있게 한다.

본 발명에서는 렌티큐라시스템을 사용하여, 극미세 도전성 회로부를 가지는 기판을 제작한다. 이는 렌티큐라가 제공하는 선광원 특성을 이용하는 것이 특징이다. 본 발명에서 사용되는 렌티큐라시스템을 사용하면, 선광원의 선폭이 수백 나노 사이즈가 될 수 있다. 기존에 극미세 도전성 회로부를 제작하기 위한 방법으로는 제작 가능한 면적이 한정적이었다. 그에 비하여, 본 발명에 의하면 제작물의 길이나 폭에 어떤 제한이 없다. 필요에 따른 대면적을 렌티큐라의 크기를 조절하므로서 얼마든지 가공할 수가 있다는 것은 획기적인 사실이라 하겠다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템은 렌티큐라렌즈의 집광기능을 응용한 것이다. 특히 렌티큐라 렌즈의 중앙부 부근의 영역에서 생기는 수직광 기능을 효과적으로 사용한다. 상기 렌티큐라시스템의 형태는; 하나의 렌티큐라로 구성되는 형태와, 복수개의 렌티큐라가 적층되어 구성이 되는 형태가 있다.

하나의 렌티큐라로 구성되는 것에는, 하나의 볼록 렌티큐라가 사용되거나, 하나의 오목 렌티큐라가 사용된다. 적층되는 렌티큐라의 형태에는, 동일한 것끼리만 적층이 되는 형태와, 이종의 것이 서로 적절히 조합 배열되어 적층이 되는 형태가 있다. 동일한 것끼리만 적층이 되는 형태로는, 볼록 렌티큐라끼리 적층이 되는 형태와 오목렌티큐라끼리 적층이 되는 형태가 있다. 볼록과 오목의 이종의 것이 서로 적절히 조합 배열되어 적층이 되는 형태는, 적어도 한 장 이상의 볼록 렌티큐라와 적어도 한 장 이상의 오목 렌티큐라가 적절한 순서로 배열이 되는 형태가 있다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템의 렌티큐라에는 적어도 일부분에 수직광 렌티큐라가 포함되는 것이 바람직하다. 물론 가장 바람직하게는 모든 렌티큐라를 수직광 렌티큐라로 사용하는 것이다. 물론 수직광 렌티큐라는 볼록 수직광 렌티큐라 또는 오목 수직광 렌티큐라를 포함한다. 이들의 조합 또는 배열순서는 각 상황에 맞는 설계를 하면 되므로 극히 다양한 형태로 응용이 가능하다. 렌티큐라시스템은 볼록렌티큐라의 집광기능과 오목렌티큐라의 빛의 분할기능을 동시에 이용할 수가 있다. 오목렌티큐라는 빛을 분할시키는 기능을 가진다. 빛이 분할되면 선광원의 선폭은 더욱 미세하게 되며, 선광원의 갯수는 증가한다. 이를 사용하면 더 섬세한 노광작업이 가능케 된다.

본 발명은 성형된 폴리이미드 기판에 도전체를 충진시켜 회로기판을 제작하는 방법과 그에 의한 회로기판에 대한 것이다. 음각부에 실버페이스트를 충진시켜서 회로부를 구성하는 자체는 공지된 기술이다. 그러나 본 발명은 홈부를 가지는 폴리이미드 기판을 먼저 성형하며, 상기 폴리이미드 기판의 홈부에 실버페이스틀 충진하는 것으로서, 상기 홈부를 가지는 폴리이미드 기판을 성형하는 방법을 개발한 것에 큰 특징이 있다. 상기 홈부는 실버페이스트가 충진되어져 폴리이미드 기판의 회로부가 되므로 상당히 중요한 역할을 수행한다. 따라서 상기 홈부의 형상과 크기가 회로에 미치는 영향은 직접적이라 하겠다. 극미세 도전성 회로부를 구성하기 위하여서는 상기 홈부가 극미세하게 형성이 되어야 하는데, 이 같이 극미세한 홈부를 형성하는 폴리이미드 기판의 홈부를 제작하는 것은 쉬운 일이 아니다. 이러한 문제점을 본 발명을 통하여 해결한다.

본 발명은 공지된 기본 기술에 새로운 기술을 부가하여, 종래의 방법으로는 제작이 불가능 하였던 극미세 회로를 성형된 폴리이미드 기판에 형성을 하는 기술이다. 또한 본 발명은 공지된 기본 기술에 새로운 기술을 부가하여, 종래의 방법으로는 제작이 불가능 하였던 대면적의 극미세 회로를 제작하게 한다. 또한 본 발명은 공지된 기본 기술에 새로운 기술을 부가하여, 종래의 방법으로는 제작이 불가능 하였던 경제적인 코스트로 극미세 회로를 제작하게 한다.

즉, 본 발명은, 성형된 폴리이미드 기판에 회로부를 형성함에 있어서, 첫째로, 도전성 회로부를 정밀하고 미세하게 기판에 형성하게 하며, 둘째로, 대면적을 가진 극미세 도전성 회로부가 구성하게 하며, 세째로, 경제적으로 양산성이 있는 극미세 도전성 회로부를 구성할 수가 있게 한다.

음각부에 실버페이스트를 충진하는 공정에 있어서도, 본 발명은 일반적인 음각부를 형성하는 기존의 방법과는 상당히 큰 차이점을 가진다. 본 발명에서 사용하는 노광공정은, 광원의 빛을 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 통과시켜, 광원의 빛을 미세한 선폭을 가지는 선광원으로 변환시키며, 상기 선광원을 포토마스크 또는 패턴필름에 조사시켜서 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키는 기술이다. 이것이 본 발명의 핵심기술의 하나라고 하겠다.

선광원 발생장치가 제공하는 빛은, 패턴필름을 또는 포토마스크를 통하여 감광층이 형성된 기판에 조사된다. 상기 조사되어진 빛은, 패턴필름 또는 포토마스크가 가지는 패턴의 형상대로 감광층을 노광시킨다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템은 오목렌티큐라와 볼록렌티큐라에 의하여 집광된 선광원 빛을, 더욱 좁은 선폭을 가지는 선광원으로 만든다. 또한 동시에 선광원의 빛의 라인수를 증가시킨다. 이같이 선광원의 라인수를 증가시키며, 동시에 더욱 좁은 선폭을 가지는 선광원을 사용하면, 더욱 정밀한 노광이 가능케 된다.

오목렌티큐라와 볼록렌티큐라의 성질을 결합시킨 렌티큐라시스템을 사용하면, 선광원의 선폭이 수십 ~ 수백 나노를 가지는 극미세 선광원을 만들 수가 있다. 이 사실은 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 사용하면, 수 마이크론의 미세 피치까지 능히 노광시킬 수가 있음을 의미한다.

일반적으로 노광기란, 빛에 반응하는 물질(Photo-resist: PR, 감광재)에 패턴을 전사시키는 장치를 말한다. 이 과정은 몇 가지의 과정으로 구성된다. 기판에 감광재가 도포된 기판을 준비한다. 상기 기판 위에 패턴이 형성된 패턴필름을 올려놓는다. 상기 패턴필름 위에 자외선을 쬐어준다. 상기 자외선은 패턴필름을 통하여, 패턴의 형상대로 감광재를 노광시킨다. 노광작업 후, 화학적으로 비노광부를 제거하여 원하는 패턴을 전사시키는 것이다. 본 발명에서는 감광재가 도포가 되는 다양한 형태의 소재를 기판이라 정의한다.

종래에는 미세 피치를 가지는 회로를 제작하기 위하여서, 평행광 노광기를 사용하였다. 평행광 노광기는 많은 제작비용이 동반되며, 적용시킬 수 있는 면적이 한계를 가진다. 본 발명에서 사용되는 렌티큐라를 사용하는 선광원 발생장치는 기존의 평행광 노광기가 갖지 못한 많은 특성을 제공하여 준다. 일반적으로 노광기는; 광원과, 다양한 렌즈의 배열에 의하여 상기 광원의 빛을 처리하는 광학계와, 테이블과, 기타 이송장치 와 냉각장치와 콘트롤러로 구성이 된다. 본 발명에 사용되는 노광기는; 렌티큐라를 사용하는 선광원 발생장치를 구비한 노광기이다. 상기 선광원 발생장치는 광원과 렌티큐라시스템을 포함하여 구성된다. 본 발명에서 사용되는 돌출금형을 제작하기 위한 노광작업은, 상기 선광원 발생장치와 패턴필름 또는 포토마스크와의 상대적 이송을 통하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 일반적 노광기에서 사용되는 광학계를 사용하지 않고, 선광원 발생장치를 사용한다. 선광원 발생장치는 렌티큐라를 사용한다. 본 발명에서 사용하는 선광원 발생장치를 사용하면, 패턴필름 또는 포토마스크의 문양대로 정확하고 정밀하게 감광층이 노광된다. 선광원 발생장치는 커다란 렌즈들을 가공하고, 결합시켜서 제작하는 복잡한 광학계를 간단한 렌티큐라 구조로 대체하게 한다. 미세하고 정밀한 노광을 하려면, 복잡하고 큰 광학계를 사용하여야만 한다. 이 경우, 실제로 기판을 노광시키는 유효면적은, 광학계 중심부근의 영역 중에서, 손 바닥만한 크기밖에 얻지를 못하는 것이 현실이다.

그러나, 본 발명의 극미세 도전성 회로부가 구성된 기판을 제작하는 노광시스템은 간단한 렌티큐라시스템을 사용한다. 렌티큐라시스템을 사용하면 유효면적을 원하는 만큼 크게 할 수가 있다는 것은 놀라운 일이라 할 수가 있다. 본 발명에서 사용되는 렌티큐라시스템의 두께는 1 mm 이내의 것이 대부분이다. 현재의 과학 수준에서는 광학계를 이루는 렌즈를 크게 제작하는 것은 물리적인 한계를 가진다. 그러나 현재의 과학 수준에서도, 렌티큐라를 크게 만드는 것은 간단하며 한계를 가지지 않는다. 또한 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 구비한 노광기의 큰 특징 중 하나는 진동에 강하다는 것이다. 본 발명에 사용되는 노광기는 다소 진동이 있는 환경에서도 정확한 노광이 가능한 특징이 있다.

본 발명의 제조방법으로 만들어 지는 극미세 도전성 회로부를 가지는 기판은 낮은 코스트로 제작이 가능한 것이 큰 특징이다. 또한 극미세 도전성 회로부를 가지는 기판이 대면적으로 가공될 수가 있다는 것이 큰 특징이다. 또한 극미세 도전성 회로부의 선폭의 크기를 수 미크론의 크기로 초 정밀하게 제작을 할 수가 있는 것이 큰 특징이다. 예를 들면, 가로 3미터 세로 10미터의 기판이 있고, 이 기판 전체 면적에 걸쳐서, 바둑판 모양으로 극미세 도전성 라인을 꽉 채우되, 도전성 금속의 라인의 폭이 2미크론이며, 바둑판 모양을 형성하는 선과 선의 간격을 70 미크론으로 제작을 한다고 하면, 종래에는 이의 제작이 불가능하였다. 만약 한 장을 제작한다고 하더라도 그 비용은 상상을 초월할 것이다.

그러나 본 발명에서는 이러한 기판을 얼마든지 대량 생산을 할 수가 있게 한다. 게다가 도전성 금속의 라인의 폭이 1, 2 미크론의 것까지 제작이 가능하다. 본 발명을 사용하면 짧은 시간에 저렴한 비용으로 극히 용이하게 제작이 가능하다 하겠다.

본 발명은 이러한 기술개발을 위하여, 볼록렌티큐라의 집광기능과 수직광 기능을 활용한다. 렌티큐라의 특성을 최대로 이용함으로써, 본 발명에 사용되는 노광기술을 이용하면, 두꺼운 감광층을 형성한 기판일지라도, 극 미세피치로 구성되어야 하는 회로라 할지라도 용이하게 노광시킬 수가 있다. 본 발명에서 사용이 되어지는 선광원 발생장치를 사용할 때의 가장 큰 특징은, 수 미크론 단위로 구성되는 극 미세 회로라도 노광이 가능하다는 것과, 대면적으로 신속히 노광시킬 수가 있다는 것과, 선광원의 스캐닝 작업으로 연속적으로 노광작업을 할 수가 있는 특징이 있다.

작업환경 측면에서 볼 때, 레이저에 의한 가공은 진동이 없는 공간에서 가공을 하는 것이 필수이다. 그러나 본 발명에서 사용이 되는 선광원 발생장치를 구비하게 되면 약간의 진동이 있더라도 결과물에는 결정적인 흠을 만들지 않는다는 사실이다. 레이저에 의한 미세 회로의 가능은 점광원의 형태로 이루어진다. 이에 대하여, 본 발명에서 사용이 되는 선광원 발생장치는 선광원의 형태로 이루어지는 것으로서, 이점이 서로 큰 대비가 된다.

제품의 제작 면적 측면에서 보더라도, 본 발명에 사용되는 선광원으로 스캔하면, 대면적을 생산성 있게 제작가능하다. 노광 결과물을 엄밀하게 관찰하여 보면, 점광원으로 구성되는 레이저를 통하여 만들어진 노광을 시키게 되면, 노광단면은 원천적으로 거칠기가 거친 것을 볼 수가 있다. 그러나 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템에 의한 노광단면은 깨끗한 상태인 것을 확인할 수가 있다.

극 미세한 회로를 제작시키기 위하여, 기존에는 평형광 노광기가 사용되었다. 그러나 평형광 노광기는 광학계의 구조가 복잡하며, 고가의 제작비가 소요된다. 커다란 볼록렌즈와 오목렌즈를 결합시켜서 복잡한 조합이 요구되므로 이루어지는 광학계는 많은 비용이 들게 된다. 또한 커다란 광학계를 만든다 하더라도, 실제 작업에 사용을 할 수가 있는 광학계의 유효면적은, 렌즈의 중심부위의 제한적인 영역만 유효면적으로 이루어 진다.

그러나 본 발명에서 사용이 되는 렌티큐라 시스템을 사용하게 되면, 장치가 간단하며, 고가의 장비를 이용하지 아니한다. 렌티큐라 렌즈의 광학적 성질만을 사용하여 제작한다. 본 발명에서 사용되는 선광원의 빛은, 라인 형태를 가지는 수직광 또는 라인 형태를 가지는 준 평행광의 성질을 가진다. 미세한 선폭을 가지는 라인 형상의 수직광은 패턴필름을 통과하더라도 빛의 확산이나 회절 및 산란작용이 극소화 되어, 극 미세 패턴을 정밀하게 노광시킬 수가 있게 한다.

도 1은 선광원 발생장치를 구비한, 노광기의 전체적 개념도이다.
도 2는 일반적인 볼록렌티큐라의 사시도이다.
도 3은 볼록렌티큐라에서 빛이 집광되는 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 볼록렌티큐라의 수직광을 설명하는 설명도이다.
도 5는 수직광 렌티큐라의 설명도이다.
도 6은 렌즈 차폐물을 형성한 수직광 렌티큐라를 설명하는 설명도이다.
도 7은 광투과 슬리트를 설치한 수직광 렌티큐라를 설명하는 설명도이다.
도 8은 일반적인 오목렌티큐라의 사시도이다.
도 9a, 9b, 9c는 렌티큐라시스템의 실시예이다.
도 10은 차광부를 구비한 볼록렌티큐라의 구성도이다.
도 11은 차광부를 구비한 오목렌티큐라의 구성도이다.
도 12, 13은 차광부를 구비한 렌티큐라시스템의 또 다른 실시예이다.
도 14는 본 발명에서 사용되는 노광기의 구성을 상,하부 구조로 설명하는 설명도이다.
도 15는 도 14를 부가적으로 설명하는 설명도이다.
도 16은 본 발명에서 사용되는 선광원 발생장치의 설명도이다.
도 17은 노광기의 상부구조에 대한 또 다른 실시예이다.
도 18은 컨테이너 내부에서 빛의 세기를 조절하는 선광원 발생장치의 설명도이다.
도 19는 노광기에서 선광원 발생장치와, 패턴필름과, 기판의 위치관계를 설명하는 설명도이다.

본 발명은 성형된 폴리이미드 기판에 도전체를 충진시켜 회로기판을 제작하는 방법과 그에 의한 회로기판에 대한 것이다. 베이스 기판에 도금을 실시하여 마스터 금형을 제작하며, 상기 마스터 금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 회로기판을 성형하고, 상기 폴리이미드 회로기판의 홈 부분만 실버페이스트를 충진하여 회로를 구성하는 회로기판에 대한 기술은 공지의 기술에서 용이하게 알수가 있다. 본 발명은 이러한 수준의 범주에서 벗어나, 더욱 세부적인 기술을 구형시켜서 초정밀한 회로를 실현케 한다.

본 발명은 베이스 기판의 제조방법이 공지된 어떤 기술로부터도 유추할 수가 없는 독창적인 공법을 적용한다. 즉 본 발명의 베이스 기판은, 감광층이 형성된 기판을 사용하며, 상기 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시키며, 광원의 빛을 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 통과시켜 만든 선광원으로 변경시켜 상기 감광층을 노광시켜 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키며, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하는 방법으로 제작이 된다. 이중에서 가장 중요한 것은 렌티큐라시스템을 사용한 선광원을 사용한다는 것이다. 선광원을 사용하는 이유는 후술되는 렌티큐라시스템에서 충분히 인지를 할 수가 있게 된다.

본 발명은 상기 베이스 기판으로부터 마스터 전주금형을 제작한다. 이러한 마스터 전주금형의 제작방법은 다음과 같다. 베이스 기판 전체에 스파터링 금속층을 형성하며, 상기 스파터링 금속층에 두껍게 전주도금을 실시하여 전주도금체를 만들며, 상기 전주도금체를 상기 기판으로부터 분리시켜 마스터 전주금형을 만든다.

이 같이 제작이 된 마스터 전주금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형하고, 상기 마스터 전주금형으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 분리하고, 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하고, 그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성하는 폴리이드미 기판을 제작한다. 이때 상기 회로부가 구성된 폴리이미드 기판의 표면을 깨끗하게 정리하는 마무리 공정을 포함시킬 수가 있다. 마무리 공정에서는 미세한 입자로 구성된 연마공구를 사용하여 폴리이미드의 기판의 표면과 홈부에 충진된 실버페이스트를 동시에 연마한다. 이 같은 연마작업을 통하게 되면, 폴리이미드 기판은 회로부끼리 연결되어지는 일을 원천적으로 차단을 할 수가 있게 된다. 또한 실버페이스터가 정확한 평면을 유지할 수가 있게 된다. 이러한 이유로 인하여 성형된 폴리이미드 기판에 도전체를 충진 시켜 회로기판은 전기적인 저항치를 안정하게 유지를 할 수가 있게 된다. 종래의 실버페이스트는 이 같은 마무리 작업이 어려움으로 인하여 정확하지 못한 형상을 가지며, 이로 인하여 바람직 하지 못한 전기저항의 변화치를 가져 왔다. 상기의 연마는 표면의 최외곽부만 연마를 하는 정도로 충분하기 때문에, 연마공구가 아닌 다양한 형태의 방법으로 표면정리를 할 수가 있음은 물론이다.

상기 실버페이스트로 구성되는 회로부에 무전해 도금작업을 추가로 실시하여 실버페이스트가 공중의 산소와 결합되어 산화가 되는 것을 방지할 수가 있다. 도금작업을 거치게 되면 전기 저항치를 줄일 수가 있는 효과도 있게 된다.

본 발명에서 사용이 되는 렌티큐라 시스템은 수직광 렌티큐라를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 상기 렌티큐라시스템은 렌티큐라를 적층시킨 적층구조를 가지는 것을 사용하기도 하며, 볼록렌티큐라를 포함하거나, 오목렌티큐라를 포함하거나, 오목렌티큐라와 볼록렌티큐라로 구성되게 할 수가 있다, 극히 다양한 방법으로 렌티큐라를 설계하여 사용을 할 수가 있다.

또한 본 발명에서는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판을 복층으로 절연 및 접합시킨 형태로도 제작이 가능한다. 이 경우, 상기 복층으로 절연 및 접합되어진 폴리이미드 기판에 관통홀을 형성하며, 상기 관통홀에 실버페이스트를 주입하여 복층의 폴리이미드 기판이 상호간에 전기적으로 연결하는 것도 가능하다. 이 같이 관통홀에 실버페이스트를 주입하는 방법을 취하게 되면 확실하며 저렴하게 다층의 연성회로기판을 제작할 수가 있게 된다.

본 발명에서는 마스터 금형을 제작하지 않고 베이스 기판을 사용하여 성형된 폴리이미드 기판을 제작하고, 상기 폴리이미드 기판의 홈부에 도전체를 충진시켜 회로기판을 제작 할 수도 있다.

이 방법은 마스터 금형을 제작하지 않음으로 많은 제품을 생산하기보다 소량의 제품을 용이하게 제작을 할 수가 있는 특징이 있다. 이는 감광층이 형성된 기판을 사용하며, 상기 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시키며, 광원의 빛을 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 통과시켜 만든 선광원으로 변경시켜 상기 감광층을 노광시켜 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키며, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하는 방법으로 베이스 기판을 만드는 베이스 기판을 만들며, 상기 베이스 기판에 이형층을 형성한 후, 상기 베이스 기판에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형하고, 상기 베이스 기판으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 분리하고, 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하고, 그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성하는 것이 특징이다.

상기의 제조방법에 의하여 제작되는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판도 본 발명의 대상으로 한다. 본 발명에서 홈부에 실버페이스트를 충진시키기 위한 동작으로, 스퀴즈를 사용할 수가 있다. 기판 위의 실버페이스터를 상기 스퀴즈로 긁어주게 된다. 이때 실버페이스터의 입자는 기판 위의 홈부에 충진된다. 결과적으로 기판에는 홈부에 형성된 회로만 남아 있게 되고, 극미세 도전성 회로를 구비한 기판이 된다. 이같이 제작이 된 실버페이스터 회로부에, 다시 무전해 도금을 포함한 다양한 형태의 도금을 실시하여 실버페이스터에 금속층을 코팅할 수가 있다. 이 같이 도금을 하게 되면 실버페이스터가 공기 중에서 산화되는 것을 막을 수가 있다.

본 발명에서 사용이 되어지는 렌티큐라시스템에 의하여 정확한 형태로 비노광부가 형성되면, 홈부에 충진되어 남아 있게 되는 실버페이스터 회로부는 모두 정확한 크기와 형상을 가지게 된다. 이로 인하여 전기 저항치는 전체 면적에 대하여 균일한 수준을 유지할 수가 있게 되는데 이것은 본 발명이 제공하는 큰 특징 중의 하나이다.

본 발명에서 사용되는 마스터 금형은 베이스 기판으로부터 제작이 된다. 마스터 금형은 베이스 기판의 반대 패턴으로 제작된다. 본 발명에서는 상기 베이스 기판으로부터 상기 마스터 금형을 제작하기 위하여서는 2 가지 방법이 있다. 첫째, 액상수지법을 통해, 베이스 기판에 액상의 수지를 충진시키고 경화시켜서 만드는 방법이 있다. 이때, 탈형을 용이하게 하기 위하여 이형재를 도포할 수도 있다. 둘째, 베이스 기판에 전주가공을 실행하여 만드는 방법이 있다.

이하에서는 상기 베이스 기판의 제작 방법을 설명한다. 베이스 기판을 제조하는 공정은 본 발명에서 가장 중요한 역할을 하는 공정부분이다. 이 공정에 본 발명에서 독특하게 사용이 되는 렌티큐라시스템에 의한 노광공정이 사용된다. 베이스 기판을 제작하기 위하여서는 먼저 균일하게 감광층이 도포된 기판을 준비한다. 상기 기판의 감광층에, 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 경유하여 광원의 빛을 조사시킨다. 렌티큐라시스템을 경유한 빛은 미세한 선폭을 가지는 선광원이 되며, 상기 선광원은 포토마스크 또는 패턴필름을 통과하여 기판 위의 감광층을 노광부와 비노광부로 노광을 시킨다. 그 후, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하여 베이스 기판을 제작한다.

본 발명에서 사용이 되는 극미세 도전성 회로는 회로의 선폭의 크기가 수미크론에서 수십 미크론까지를 의미한다. 그러나 2 미크론에서 10미크론의 영역에서 가장 경쟁력 있게 사용이 된다 하겠다. 게다가 제작이 되는 기판의 크기는 대면적으로 생산을 할 수가 있는 큰 특징이 있다. 이러한 극미세한 도전성 회로부를 가지는 기판을 제조하기 위하여서는 본 발명에서 가장 핵심이 되는 것이 극미세한 회로를 노광시키는 노광기술이라 하겠다. 이러한 목적을 위하여 본 발명에서는 렌티큐라시스템을 사용한 노광기술을 사용한다. 따라서 본 발명에서는 많은 부분이 렌티큐라시스템에 의한 노광기술을 설명하는 것에 역점을 두게 된다. 극미세 도전성 회로부를 대면적에 걸쳐서 형성하는 기술은, 본 발명에서 제시하는 렌티큐라시스템을 활용하여 얼마든지 가능하다. 따라서 본 발명이 목적한 극미세 도전성 회로부를 구성하는 기판의 제작은, 본 발명의 렌티큐라시스템을 사용하면 훌륭하게 양산형태로 가능하게 된다.

극미세한 회로가 아닌 경우에는 통상의 노광방법을 채택하여 베이스 기판을 만들고, 상기 베이스 기판을 바탕으로 마스타 전주금형을 만들어서 제작하는 것 역시 본 발명의 대상으로 한다. 즉, 감광층이 형성된 기판을 사용하며, 상기 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시키며, 상기 감광층을 노광시켜 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키며, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하는 방법으로 베이스 기판을 만드는 베이스 기판 제조공정과;

상기 베이스 기판 전체에 스파터링 금속층을 형성하며, 상기 스파터링 금속층에 두껍게 전주도금을 실시하여 전주도금체를 만들며, 상기 전주도금체를 상기 기판으로부터 분리시켜 마스터 전주금형을 만드는 마스터 전주금형 제작공정과;

상기 마스터 전주금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형하고, 상기 마스터 전주금형으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 분리하고, 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하고, 그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성하는 폴리이드미 기판 제작공정도 본 발명의 보호 대상으로 한다. 물론 상기 회로부가 구성된 폴리이미드 기판의 표면을 깨끗하게 정리하는 마무리 공정을 포함하도록 할 수가 있다.

이 같은 공정으로 제작이 되는 회로부가 구성된 폴리이미드 기판의 제조방법 역시 본 발명의 보호 대상으로 한다. 이것은 렌티큐라시스템이 아닌 일반적인 노광방법으로 감광층을 노광시킬 경우라 할지라도, 본 발명의 제조공법으로 성형된 폴리이미드 기판에 도전체를 충진시켜 회로기판을 제작방법은 종래의 일반적인 기술에 비하여 상당한 기술적 개량 효과를 가지고 있음은 의미한다.

본 발명에서 청구하고자 하는 기술은 베이스 기판에 도금을 실시하여 마스터 금형을 제작하며, 상기 마스터 금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 회로기판을 성형하고, 상기 폴리이미드 회로기판의 홈 부분만 실버페이스트를 충진하여 회로를 구성하는 회로기판의 제조방법도 포함된다. 그러나 본 기술의 가장 본질적인 부분은 극미세 도전성 회로를 성형된 폴리이미드 기판에 충진하는 것이다. 이러한 본질적인 부분에 앞서서 본 발명의 개념을 전개하는 사항 역시 본 발명에 속한다 하겠다. 이 것 역시 마무리 공정은 폴리이미드 기판에 연마공정을 통하여 표면을 깨끗이 정리하는 것을 포함할 수 있다. 또한 상기 실버페이스트로 구성되는 회로부에 무전해 도금작업을 추가로 실시하는 것을 포함 할 수가 있다. 상기 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판을 복층으로 절연 및 접합시키고; 상기 복층으로 절연 및 접합되어진 폴리이미드 기판에 관통홀을 형성하며, 상기 관통홀에 실버페이스트를 주입하여 복층의 폴리이미드 기판이 상호간에 전기적으로 연결이 가능하도록 하는 것을 포함할 수가 있음은 물론이다.

이하에서는 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템에 대한 상세한 설명을 하도록 하겠다. 렌티큐라시스템을 사용하여 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치가 제작된다. 렌티큐라를 사용한 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 사용하면, 선광원의 선폭이 나노 사이즈인 극히 미세한 선광원을 만들 수 있다. 이러한 나노 사이즈의 선폭을 가지는 선광원을 제작하기 위하여, 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템을 구성한다. 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템을 사용한 선광원 발생장치는 다른 산업분야에 유용하게 사용이 가능하나, 노광기 분야에서 가장 효과적으로 활용될 수 있다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라를 사용한 선광원 발생장치는, 추가장비도 구비될 수가 있지만, 광원과 렌티큐라시스템을 기본적으로 포함한다. 광원은 화합물 반도체를 사용한 면광원 LED를 사용하거나, 다수개의 LED 를 장착하여 광원으로 사용을 할 수가 있다. 물론 LED 이외에도 모든 발광하는 발광체는 광원으로 사용이 될 수가 있다. 본 발명에서 렌티큐라시스템은 한장의 볼록렌티큐라로 구성되기도 한다. 그러나 대부분의 경우, 한장의 볼록렌티큐와 한장의 오목렌티큐라를 적층시켜서 사용을 하거나, 여러장의 렌티큐라가 적층시켜서 사용한다.

본 발명에 사용되는 광원은, 노광 중에 사용이 되는 빛의 세기가 매우 중요하다. 또한 균일한 빛의 분포가 중요한 역할을 한다. 광원의 빛은 균일한 분포도와 균일한 세기로, 렌티큐라시스템의 전 면적에 대하여 균일하게 조사되는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치는 노광기에 장착된 패턴필름에 대하여 상대적인 이송이 있어야만 노광작업이 가능하다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 구성하는 광원과 렌티큐라시스템은, 상호간에 상대적인 움직임 없이 동일한 방향으로, 동일한 속도로 같이 움직이는 형태로, 노광기의 패턴필름에 대하여 상대적으로 이송되게 한다. 이를 위하여 본 발명에 사용되는 노광기에서는 광원과 렌티큐라시스템을 하나의 컨테이너에 탑재시키는 경우가 많다. 이러한 경우, 상기 광원과 상기 렌티큐라시스템은 하나의 컨테이너에 탑재되어 있으므로, 전체적으로는 동일한 속도로, 동일한 방향으로 패턴필름에 대하여 상대적인 이송이 일어나야만 한다.

본 발명에서, 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 통과한 빛은, 수직방향으로 내려가도록 하는 것이 이상적이다. 이같이 수직방향으로 내려가도록 하면, 빛이 옆으로 분산되거나, 회절되지 아니하고, 곧바로 수직방향으로 내려간다. 이같은 선광원 발생장치를 수직광 선광원 발생장치라고 본 발명에서 명명키로 한다. 이러한 수직광을 발생시키기 위하여서 렌티큐라 렌즈의 중앙부 영역의 기능을 주로 사용하게 된다. 빛을 기판에 대하여 거의 수직방향으로 내려가도록 할수 있는 기능을 가진 렌티큐라를 본 발명에서는 수직광 렌티큐라라고 정의한다. 본 발명에서 정의하는 수직광 렌티큐라는, 완벽하게 빛이 수직으로 내려가는 것을 의미하지는 않는다. 본 발명에서 정의하는 수직광이란 집광된 빛이 거의 수직방향으로 내려가면 되는 것이다.

본 발명에서, 수직광 렌티큐라는 2 종류가 있다. 볼록렌티큐라로 된 수직광 렌티큐라가 있고, 오목렌티큐라로 된 수직광 렌티큐라가 있다. 볼록렌티큐라로 된 수직광 렌티큐라를 볼록 수직광 렌티큐라라고 정의하고, 오목렌티큐라로 된 수직광 렌티큐라를 오목 수직광 렌티큐라라고 정의한다. 본 발명에서, 수직광 렌티큐라라고 칭하면 볼록 또는 오목 수직광 렌티큐라를 의미하는 것이다. 오목 수직광 렌티큐라와 볼록 수직광 렌티큐라는 서로 대응되는 것이다. 암나사 수나사와 같이 서로 대응이 된다. 볼록 또는 오목 수직광 렌티큐라 중 어느 하나를 만들면, 다른 하나는 이형층을 형성하고 도금하여 복제하여 구성한다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에서 사용되는 렌티큐라는 일반적인 렌티큐라도 사용할수가 있다. 그렇지만, 이 경우에는 노광작업의 정확도가 떨어질 수가 있다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치, 본 발명에 사용되는 노광기, 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템 등에서는 선광원을 발생시키는 렌티큐라의 기능을 정확히 수행하기 위하여, 수직광 렌티큐라를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 렌티큐라시스템의 형태에서, 가장 간단하고 기본적인 형태는 단 한개의 볼록렌티큐라로 구성하는 것이다. 그 다음 간단한 형태는, 하나의 볼록렌티큐라의 하부에 한장의 오목렌티큐라가 적층하는 것이다. 그러나 더욱 다양한 효과를 내기 위하여, 적어도 한장 이상의 볼록렌티큐라와 적어도 한장 이상의 오목렌티큐라가 적층되는 적층체로 제작할 수가 있다. 상기 렌티큐라 적층체는 볼록렌티큐라 또는 오목렌티큐라가 적절한 순서로 조합되어 배열된다.

이하에서는 본 발명에 사용되는 노광기에 대하여 설명한다. 본 발명에 사용되는 노광기를 설명함에 있어서, 본 발명 노광기의 일반적 개념을 설명한다. 그리고 구체적인 구성을 설명하기 위하여서는 상부구조와 하부구조로 나누어 실시예를 설명한다. 본 발명 노광기는 렌티큐라를 사용하는 선광원 발생장치를 구비한다. 상기 선광원 발생장치는 광원과 렌티큐라시스템을 포함하여 구성된다. 본 발명에 사용되는 노광기의 노광작업은, 상기 선광원 발생장치와 패턴필름의 상호간에 상대적 이송을 통하여 이루어 진다. 본 발명에 사용되는 설명에 있어서, 패턴필름과 포토마스크는 거의 같은 목적과 거의 같은 기능을 수행하는 것이므로, 패턴필름만을 언급하더라도, 별다른 사항이 없으면 포토마스크도 동일하게 적용이 되는 것으로 한다.

본 발명에 사용되는 노광기를 사용하여 노광작업을 진행할 때, 반드시 선광원 발생장치와 패턴필름 사이에 상대적인 이송작업이 있어야만 노광작업이 가능하다. 노광작업을 이행하기 위하여, 선광원 발생장치와 패턴필름과의 상대적 이송을 하는데는 크게 세가지 형태가 이송방법이 있다. 첫째, 선광원 발생장치를 움직이고, 패턴필름은 고정되는 경우, 둘째, 선광원 발생장치를 고정시키고, 패턴필름을 이동시키는 경우 세째, 선광원 발생장치와 패턴필름을 다같이 움직이되, 그 이동되는 속도는 달리하는 경우로 대별된다. 상기 패턴필름 하부에 있는 기판과, 상기 기판 하부에 있는 테이블과의 움직임에 대한 구조는 필요에 따라서 적절하게 설계를 하면 된다. 본 발명 노광기는 상기의 세 가지 형태 중 어느 하나의 형태가 적용된다. 각각의 경우, 노광기의 작동구조에 맞는 구조설계가 필요하다. 이러한 구조설계는 단순한 공지기술의 적용에 불과하므로 별도로 설명을 하지 않는 것으로 한다.

본 발명에 사용되는 노광기 구조를 좀 더 구체적으로 설명을 하기 위하여, 본 발명에 사용되는 노광기의 상부구조를 설명한다. 상부구조에는 선광원 발생장치가 구성된다. 상기 상부구조에는 선광원 발생장치를 이송하는 이송수단, 광원의 열을 냉각시키는 냉각수단, 콘터롤러 등이 추가적으로 구비될 수가 있다. 또한 상기 상부구조에는 탄성롤러를 추가적으로 구성을 할 수도 있다.

본 발명 노광기의 하부구조는, 상기 상부구조 밑에 형성되는 구조물이다. 본 발명에 사용되는 노광기의 하부구조에는 기본적으로 테이블이 구성된다. 상기 테이블에는 감광재가 도포된 기판을 착탈 가능하게 장착시킨다. 상기 테이블에는 기판을 밀착시키는 밀착수단을 구성할 수가 있다. 하부구조에는 상기 테이블을 이송시키는 이송수단, 선광원 발생장치를 냉각시키는 냉각수단, 전력공급수단, 콘터롤러 등을 포함하여 구성시킬 수가 있다.

상기 상부구조와 하부구조 사이에는, 패턴필름 또는 포토마스크, 감광층이 형성된 기판 등이 착탈 가능하게 위치된다. 상부구조와 하부구조 사이에 위치되는 패턴필름 또는 포토마스크, 감광층이 형성된 기판 등은 노광작업을 준비하거나, 마치었을 경우에 착탈이 가능하다. 이같이 본 발명에 사용되는 노광기 구조물로부터 착탈이 가능한 것은, 본 발명에서는 노광기의 구성품으로 보지 않고, 부속품으로 정의한다.

본 발명에 사용되는 노광기에 대한 표준적 구성순서는 아래와 같다. 그러나 각 상황과 특성에 맞추어 얼마든지 변경 가능함은 물론이다. 선광원 발생장치와 테이블 사이에는, 패턴필름 또는 포토마스크와 기판이 위치된다. 기판은 패턴필름 또는 포토마스크의 하부에 위치되며, 테이블 위에서 착탈 가능한 상태로 장착된다. 테이블 하부에는 기판을 테이블에 밀착시키는 밀착수단, 상기 테이블을 이송시키는 이송수단, 광원의 열을 냉각시키는 냉각수단, 전력공급수단, 콘터롤러 등이 위치될 수가 있다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에 의하여 만들어진 선광원의 빛은, 노광기의 패턴필름 또는 포토마스크에 조사된다. 상기 선광원의 빛은 상기 패턴필름 또는 포토마스크를 통과한 후, 기판의 감광층을 노광시킨다. 노광작업이 진행될 때, 상기 패턴필름 또는 포토마스크는 기판과 밀착되거나 이격되어 존재한다. 또한 노광작업이 진행될 때, 상기 패턴필름 또는 포토마스크는 상기 기판과 미끄럼이 생기면 결코 안된다. 또한 노광작업이 진행될 때, 기판은 테이블에 밀착되어 슬립이 일어나지 않는 형태가 일반적이나, 상기 기판이 테이블에 대하여 슬립이 일어나는 경우도 있다.

노광작업이 진행될 때, 기판이 테이블에 대하여 슬립이 일어나지 않는 경우는, 테이블에 형성된 진공압에 의한 밀착수단을 통하여 상기 기판과 상기 테이블을 밀착시킬 수가 있다. 이 경우 선광원 발생장치를 움직이고, 테이블을 고정시키는 방법이 있다. 또한 선광원 발생장치를 고정시키고, 테이블을 이동시킬 수 있다.

노광작업이 진행될 때, 기판이 테이블에 대하여 슬립을 일어키는 경우는, 연성기판을 사용하여 기판이 릴에 감긴 감기면서 연속적 노광작업을 진행하는 경우이다. 이때, 테이블과 선광원 발생장치는 정지하여 있고, 패턴필름과 기판은 상호간에 밀착되거나 이격된 상태로 한 몸체가 되어, 테이블에 대하여 미끄러지면서 이동된다.

이 경우 상부구조에 탄성롤러를 구성시키고, 상기 탄성롤러를 사용하여 패턴필름을 가압할 수가 있다. 즉, 탄성롤러를 사용하여 가압함으로써 상기 패턴필름은 기판에 압착되고; 상기 패턴필름과 기판은 한 몸체가 되어, 정지된 테이블에 대하여 슬립하면서 이동된다. 이때 탄성롤러는 선광원 발생장치와 한 몸체와 연동시키어 동일한 이동을 하도록 구성을 시키는 것이 바라직하다. 이때, 노광 작업 중에는 선광원 발생장치를 포함한 상부구조는 정지 상태이다.

본 발명에 사용되는 노광기에서, 상부구조와 하부구조를 상호간에 상대적으로 이송시키기 위한 이송장치와, 광원으로부터 나오는 열을 제거하기 위한 냉각장치, 상부구조 구동장치, 하부구조 구동장치, 콘터롤러, 전원 공급장치 등은 일반적으로 사용이 되는 장치로 대체가 가능함은 물론이다. 따라서 이들의 구체적 구성에 대하여서는 본 발명에서 개시하지 않는다. 이하, 본 발명에 사용되는 노광기의 실시 예에 대하여 설명한다. 그러나 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한, 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 사용되는 노광기에 대한 개념을 설명하는 도면이다.

본 발명에 사용되는 노광기는 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 구비한다. 본 발명에 사용되는 노광기(1)는 기판 구조물(9)과, 선광원 발생장치(2)와, 개폐구를 포함한 장치부로 기본 틀이 구성된다. 본 발명에 사용되는 노광기의 구체적인 구성에 대하여서는 상부구조와 하부구조의 개념으로 다시 후술키로 한다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치(2)는, 광원(4)과 렌티큐라시스템(5)을 기본구성으로 포함한다. 상기 광원(4)은, 일정한 면적을 갖는 렌티큐라시스템의 전 면적에 대하여 균일하게 빛이 조사되도록 구성하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 구비한 노광기에서 가장 중요한 부분은 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템이다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치는 여러가지 형태가 있다. 선광원 발생장치는 광원과 렌티큐라시스템을 포함하여 구성된다. 상기 렌티큐라시스템과 상기 광원은 상호간에 상대적인 움직임이 없도록 한다. 가장 간단한 형태의 선광원 발생장치는, 광원과 렌티큐라시스템을 동일한 프레임에 탑재시키는 형태이다. 이 경우, 상기 컨테이너 속에서, 광원은 요동운동을 하거나, 렌티큐라시스템은 미세 진동을 할 수도 있다. 노광작업 중, 선광원 발생장치는 노광기에 장착된 패턴필름과 상대적인 이송운동을 한다.

이 같이 광원과 렌티큐라시스템을 동일한 컨테이너에 탑재시키는 것은, 본 발명 선광원 발생장치의 보편적인 구성이다. 물론 광원과 렌티큐라시스템을 컨테이너에 탑재시키지 않고, 다양한 형태의 구조물에 장착을 시킬수 있음은 물론이다. 광원과 렌티큐라시스템이 전체적으로 동일한 방향, 동일한 속도로 같이 움직이는 것은 본 발명에 사용되는 핵심적 개념 중의 하나이다. 광원과 렌티큐라시스템은, 전체적으로 볼때, 상호간에 상대적인 움직임을 하는 않도록 하는 메카니즘은 본 발명에 사용되는 핵심기술에 속한다. 물론 광원이 정지하였을 때, 상기 렌티큐라시스템가 정지하고 있는 것은, 광원과 렌티큐라시스템이 전체적으로 동일한 방향, 동일한 속도로 같이 움직이는 개념에 속한다.

렌티큐라를 사용한 기술 중에는, 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치의 메카니즘과는 다른 입체영상 카메라 기술이 있다. 입체영상 카메라에서는, 이미지를 기록하는 필름 앞에 볼록렌티큐라를 위치시킨다. 이것은 입체영상을 촬영하고자 할때는, 카메라의 셔터를 열어 렌즈를 개방시켜놓고, 볼록렌티큐라와 필름은 정지시키고 피사체를 이동시키면서 다수의 이미지를 기록하는 방법을 사용한다. 또 다른 방법으로는 피사체를 정지시켜놓고 볼록렌티큐와 필름을 이동시키면서 다수의 이미지를 기록하는 방법이 있다. 이러한 메카니즘은 본 발명에 사용되는 메카니즘과는 큰 차이가 있다. 피사체는 광원에 해당된다고 보면 된다.

즉 입체영상 카메라에서는 렌티큐라는 정지시키고 광원만을 이동시거나, 광원은 정지시키고 렌티큐라만 이동시키는 메카니즘을 사용한다. 볼록렌티큐라를 사용하여 입체영상을 기록하는 메카니즘은 입체영상의 기록 장치에 흔히 사용되어져 왔다. 입체영상을 관찰하여 보면, 각각의 볼록렌티큐라 렌즈를 통하여 필름에 복수개의 이미지가 기록된 것을 알 수가 있다. 이것은 동일한 피사체에 대하여 광각을 달리하는 복수개의 이미지가, 하나의 렌티큐라 피치 안에 다수개로 기록된 것임을 알 수가 있다. 이것은 볼록렌티큐라의 각각의 렌즈의 피치 안에, 복수개의 광각을 달리하는 피사체의 상이 기록되어, 입체영상을 볼 수 있게 하는 원리이다.

본 발명에 사용되는 노광기의 테이블에는 감광재를 균일하게 도포된 기판이 위치된다. 상기 기판은 노광작업을 준비하거나 노광을 완료하였을 경우, 상기 테이블로부터 착탈 가능하다. 상기 기판은 밀착장치에 의하여 테이블의 상부에 밀착고정 될 수가 있다. 상기 기판 위에는 패턴필름 또는 포토마스크가 위치된다. 상기 패턴필름 또는 포토마스크는 노광작업을 준비하거나 노광을 완료하였을 경우, 상기 테이블로부터 착탈 가능하다.

상기 패턴필름 또는 포토마스크는 기판에 밀착되거나 이격되게 장착된다. 노광작업 중에는 패턴필름 또는 포토마스크는 상기 기판에 대하여 어떠한 상대적인 움직임이 있으면 안된다. 본 발명에 사용되는 노광기의 노광작업 중에는, 패턴필름 또는 포토마스크는 선광원 발생장치와 상호간에 상대적인 이송이 가능토록 구성되어야만 한다. 즉 선광원 발생장치가 정지되어 있으면, 패턴필름 또는 포토마스크가 이송되며; 패턴필름 또는 포토마스크가 정지가 되어 있으면, 선광원 발생장치가 이송이 된다. 물론 선광원 발생장치와 패턴필름의 양자가 모두 이송되는 것도 가능하나, 이때는 각자 이송속도를 달리하여야만 한다.

본 발명에 사용되는 노광기에서, 선광원 발생장치의 렌티큐라시스템은 선광원 발생장치의 하부에 구성이 된다. 선광원 발생장치의 하부에 구성되는 렌티큐라시스템은, 패턴필름 또는 포토마스크와 움직임에 대한 마찰이 발생하지 않도록 하기 위하여, 일정거리 이격을 시키는 것이 바람직하다. 정확한 노광작업을 구현하기 위하여, 그 이격의 정도는 작을 수록 바람직하다.

상기의 상대적 이송은 여러 가지 이송수단(3)에 의하여 가능하다. 본 발명에 사용되는 노광기에서, 상기 선광원 발생장치를 이송시키기 위하여서 모타와 레일을 사용하거나, 랙과 피니언의 구조를 사용하거나, LM가이드를 사용하는 등 다양한 형태를 사용할 수가 있다. 도 1에서 도시된 것처럼, 슬라이더 봉을 이용하여 모타의 구동으로 이송이 되는 것도 가능하다.

본 발명 노광기의 노광작업 중에는, 선광원 발생장치는 정지한 상태로 있고 상기 선광원 발생장치의 하부에 있는 기판구조물(9)을 이동시키도록 구성할 수가 있음도 물론이다. 본 발명에서 기판구조물이란 선광원 발생장치의 하부에 위치하는 구조물을 총칭한다. 기판구조물에는 테이블, 테이블 이송장치, 진공압 발생장치, 냉각수단 등을 포함 할 수가 있다. 감광재가 도포된 기판은 테이블 위에 착탈이 가능하게 놓여지며, 상기 기판은 기판구조물과 별개이다.

기판을 테이블에 장착을 시킬 때, 상기 기판을 테이블에 진공압을 사용하여 밀착시키는 밀착장치를 설치할 수도 있다. 또한 노광기의 테이블을 이동시키는 테이블 이송장치는 다양한 형태로 구성하다. 이러한 장치들은 모두 상기의 기판구조물에 포함된다. 패턴필름(6) 또는 포토마스크의 하부에는, 기판이 노광기의 테이블로 부터 착탈가능한 형태로 장착된다. 상기 기판(8)에는 감광층(7)이 균일하게 도포되어진다. 패턴필름 또는 포토마스크는 기판에 대하여는 밀착되거나 이격된 상태로 장착가능하다. 노광작업 중에는, 상기 패턴필름 또는 포토마스크는 상기 기판에 대하여 상대적인 이동은 하지 않아야만 한다.

기판위의 감광층에는 투명한 보호필름으로 코팅 되어져 있다. 이것은 감광재를 보호하기 위한 것이다. 본 발명에 사용되는 노광기를 사용하여 노광 작업을 진행 할때, 투명한 보호필름이 붙어있는 상태로 노광작업을 진행이 되거나, 투명한 보호필름을 제거된 상태로 노광작업을 진행한다. 투명한 보호필름이 있는 상태로 노광작업을 하면 감광층이 보호되는 장점이 있고, 투명한 보호필름을 제거한 상태로 노광작업을 하면 정밀노광을 할 수가 있는 장점이 있다.

투명한 보호필름을 벗긴 상태에서 노광을 진행할 때, 패턴필름 또는 포토마스크가 감광층에 손상을 주지 않도록 하여야만 한다. 이를 위하여서, 첫째, 상기 패턴필름 또는 포토마스크를 감광층으로부터 일정거리 이격시켜 노광작업을 하거나 둘째, 상기 패턴필름 또는 포토마스크의 표면에 이형성을 증가시키고 나서, 감광층에 밀착시켜 노광작업을 한다.

감광층에 보호필름을 입힌 상태에서 노광하면, 감광재에 손상을 주기 않게 되므로 바람직하다. 이론적으로 가장 정확한 노광은, 감광층의 보호필름을 벗긴 상태에서, 패턴필름 또는 포토마스크를 감광층에 밀착시켜 노광작업을 하는 것이다. 두번째 정확한 노광은, 감광층의 보호필름을 입힌 상태에서, 패턴필름 또는 포토마스크를 감광층에 밀착시켜 노광작업을 하는 것이다. 세번째 정확한 노광은, 감광층의 보호필름을 벗긴 상태에서, 패턴필름 또는 포토마스크를 상기 감광층으로부터 이격시켜 노광작업을 하는 것이다. 네번째 정확한 노광은, 감광층의 보호필름을 입힌 상태에서, 패턴필름 또는 포토마스크를 상기 감광층으로부터 이격시켜 노광작업을 하는 것이다.

보호필름을 입힌 상태에서 노광작업을 하는 것은 감광층에 손상을 주지않는 목적에서는 바람직하나, 투명한 보호필름으로 인한 빛의 회절이나 간섭과 확산 등의 악영향을 받을 수가 있다. 본 발명에 사용되는 노광기는 현장의 노광조건과 상태에 적절하게 대응가능한 구조로 제작이 가능하다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치(2)에 의하여 패턴필름(6)으로 빛을 조사하면, 패턴필름의 투명부는 빛이 투과되고 불투명부는 빛을 차단된다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치(2)를 통하여 집광되어진 빛은, 패턴필름(6)의 투명부를 통하여 감광층을 경화시킨다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 통하여 형성된 선광원 빛을 패턴필름에 조사시키면, 감광재는 패턴필름의 패턴대로 노광된다. 노광작업 후에, 감광재가 노광되지 않은 부분 즉, 경화되지 않은 부분을 화학적 방법으로 제거하면, 평판(8)에는 노광부에 의한 패턴이 만들어 진다.

본 발명에 사용되는 노광기에서, 기판은 노광기의 테이블 위에서 탈착가능하게 위치된다. 노광작업 중에는 기판은 테이블에 대하여 밀착시키는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 테이블의 상부에 미세한 공기구멍을 형성하고, 상기 구멍을 통하여 진공압으로 기판을 테이블에 밀착 고정시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서 설명의 편의를 위하여, 감광재가 균일하게 도포된 판을 기판이라 하며, 상기 기판이 편편하게 펼쳐진 상태를 평판이라 설명한다. 패턴필름 또는 포토마스크는 착탈 가능한 구조로, 선광원 발생장치의 하부, 기판의 상부에 위치된다.

본 발명에 사용되는 노광기를 사용하여 노광작업을 진행하고 있는 상태에서는, 패턴필름은 기판에 대하여 상호간에 상대적인 움직임이 발생하지 않도록 한다. 슬립도 없어야 한다. 감광재가 균일하게 도포되어진 기판은 다양한 형태를 가질 수가 있다. 변형되지 않는 딱딱한 기판에 감광재가 얇게 도포되어진 형태도 있다. 연성기판으로 감겨져 있으면, 노광작업을 연속으로 할 수가 있다.

본 발명에 사용되는 노광기에 있어서, 노광기 테이블의 양측 또는 일측에, 유연성 기판을 감을 수 있는 롤러를 구성할 수가 있다. 이렇게 하면 연성기판을 릴상으로 감을 수가 있으므로 노광작업을 연속적으로 할 수가 있다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에는 광원과 렌티큐라시스템 뿐만아니라, 추가적인 기능이 가능하도록 다른 구성요소가 포함될 수 있음은 물론이다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에 기타 구성요소가 포함되더라도, 선광원 발생장치의 핵심요소인 광원(4)과 광원 하부에 위치하는 렌티큐라시스템(5)을 포함하고 있으면 모두 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에 포함된다 하겠다.

본 발명에서 사용이 되는 렌티큐라시스템은, 하나의 렌티큐라로 구성되는 형태와, 복수개의 렌티큐라가 적층되어 구성이 되는 형태가 있다. 하나의 렌티큐라로 구성되는 것에는, 하나의 볼록 렌티큐라가 사용되거나, 하나의 오목 렌티큐라가 사용된다. 적층되는 렌티큐라의 형태에는, 동일한 것끼리만 적층이 되는 형태와, 이종의 것이 서로 적절히 조합 배열되어 적층이 되는 형태가 있다. 동일한 것끼리만 적층이 되는 형태로는, 볼록 렌티큐라끼리 적층이 되는 형태와 오목렌티큐라끼리 적층이 되는 형태가 있다. 이종의 것이 서로 적절히 조합 배열되어 적층이 되는 형태는, 적어도 한장 이상의 볼록 렌티큐라와 적어도 한장 이상의 오목 렌티큐라가 적절한 순서로 배열이 되는 형태가 있다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템의 렌티큐라에는, 적어도 일부분에 수직광 렌티큐라가 포함되는 것이 바람직하다. 물론 수직광 렌티큐라는 볼록 수직광 렌티큐라 또는 오목 수직광 렌티큐라를 포함한다. 적층되는 렌티큐라의 조합 또는 배열순서는 각 상황에 맞는 설계를 하면 되므로 극히 다양한 형태로 응용이 가능하다. 또는 볼록 또는 오목 렌티큐라를 적층할 때, 각각의 렌티큐라를 바로 적층을 할 수고 있으며, 뒤집어서 적층을 하는 경우도 있다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템에 있어서, 일반적인 경우, 가장 윗부분에는 일반적으로 볼록렌티큐라가 구성된다. 그러나 오목렌티큐라를 구성할 수가 있음은 물론이다. 또한 상기 볼록렌티큐라의 하부에 오목렌티큐라가 적층되는 것이 보편적이다. 상기 오목렌티큐라의 숫자는 적어도 하나 이상의 형태이다. 집광되어진 선광원의 빛을 더욱 많은 수로 분할하고자 하면, 오목렌티큐라의 숫자를 증가시키면 된다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 구비한 노광기를 만들 경우, 선광원 발생장치는 패턴필름 또는 포토마스크의 상부에 위치된다. 연속적인 노광작업을 위하여, 노광작업 중에는, 상기 선광원 발생장치는 패턴필름 또는 포토마스크와 소정거리 이격되게 위치되도록 하여 마찰이 없는 상태로 상대적 이송이 가능케 하는 것이 바람직 하다.

도 2는 일반적인 볼록렌티큐라를 보여주는 사시도이다.

볼록렌티큐라(10)는 도 2에서 도시된 바와 같이, 볼록부를 가지는 기둥이 연속적으로 연결된 모양이다. 볼록렌티큐라는 다수개의 볼록렌티큐라 렌즈(11)들이, 측면으로 연속적으로 연결되어져 있다. 각각의 볼록렌티큐라 렌즈는 길게 기둥형상을 이룬다.

볼록렌티큐라는 다수의 볼록렌티큐라 렌즈가 옆으로 연결되어져 있는 형상이다. 각각의 볼록렌티큐라 렌즈는 한쪽 표면에는 평면이 구성되고, 다른 한쪽 표면에는 볼록부가 구성된 기둥형태로 이루어 진다. 볼록렌티큐라의 각각의 볼록렌즈를 통하여 광원의 빛은 라인형태로 집광된다. 이러한 볼록렌티큐라는 입체영상의 기록이나 재상에도 흔히 사용된다.

도 3은 광원의 빛이 볼록렌티큐라를 통하여 집광되는 상태를 보여주는 도면이다.

각각의 볼록렌티큐라 렌즈(13,14)는 광원(12)의 빛을 집광시킨다. 볼록렌티큐라의 하부에 감광층을 밀착시켜 놓고, 빛을 조사하게 되면, 집광된 빛이 라인 형상으로 감광층(15)을 노광시킨다. 집광된 빛은 노광부(16)를 형성한다. 감광층에는 노광부와 비노광부가 선형태로 나타난다.

도시된 바와 같이, 광원(12)의 빛이 볼록렌티큐라에 조사되면, 각각의 렌티큐라 렌즈(13,14)의 초점을 향하여 빛은 집광된다. 렌즈의 곡률변화를 주면, 렌즈의 초점거리는 변화된다. 볼록렌티큘라의 초점거리를 조절함으로, 감광재(15)에 집광된 빛은 조절할 수가 있다. 이러한 특성을 활용하여 렌즈의 집광능력을 조율할 수가 있다. 감광층에는 상기 집광되어진 빛에 의하여 노광부(16)가 형성된다.

도 4는 볼록렌티큐라의 각각의 렌즈의 중앙부에서 발생하는 수직광 상태를 보여주는 도면이다.

볼록렌티큐라는 각각의 렌즈의 곡면을 통하여, 상부에서 받은 빛을 굴절시켜 촛점을 향하여 집광시킨다. 이때, 각각의 볼록렌티규라 렌즈의 정 중앙부 부근에 조사된 빛은, 굴절작용이 미세하게 일어난다. 즉 굴절이 작은 상태로 하부를 향하여 거의 수직으로 내려간다. 볼록렌티큐라 렌즈의 각각의 정 중앙부에서 벗어날 수록 빛은 많이 굴절되며, 촛점을 향하여 집광된다. 상기의 굴적작용을 통하여 집광현상이 일어난다. 각각의 렌즈의 정 중앙부에서 벗어나면 벗어날수록 굴절각도는 크다.

볼록렌티큐라에서, 빛의 굴절작용이 극히 미세한 상태로, 하부를 향하여 거의 수직으로 내려가는 부분을 수직광 영역이라 정의한다. 수직광 영역은, 볼록렌티큐라의 각각의 렌즈의 중앙부 부근 영역이 해당된다.

볼록렌티큐라의 각각의 렌즈의 중앙부 부근 영역만을 따서 볼록렌티큐라를 구성시킨 것을 수직광 렌티큐라라고 정의한다. 수직광 렌티큐라에서도 빛이 거의 수직으로 하부로 내려간다. 그러나 굴절작용이 전혀 없는 상태는 아니다. 수직광 렌튜큐라에서도 굴절작용이 있으므로 집광기능이 수행됨은 물론이다. 수직광 렌티큐라는 일반적인 렌티큐라에 비하여 빛이 거의 수직으로 내려간다고 표현을 할 수 있다. 본 발명에서 수직광 렌티큐라는, 굴절 작용이 존재하나 그 굴절의 크기는 상대적으로 대단히 작은 것으로 이해하면 된다.

본 발명에서는, 설명의 편의를 위하여, 수직광 렌티큐라는 볼록렌티큐라의 각각의 렌즈의 중앙부 부근의 영역들만 절단하여, 이들만을 연결하여 볼록렌티큐라를 만든 것이라 설명을 할 수가 하겠다. 수직광 렌티큐라는, 광원에서 조사되는 빛을 집광시켜서 하부로 전달하되, 거의 수직으로 전달하는 기능을 하게 된다. 본 발명에서, 볼록렌티큐라 렌즈의 중앙부 영역이란 정확히 볼록렌티큐라 렌즈의 정 중앙부만을 의미하는 것이 아니다. 정 중앙부를 중심으로 하여 좌우의 작은 범위의 영역을(18) 포함하는 것으로 정의한다.

볼록렌티큐라 렌즈들의 정 중앙부 부근의 일정범위 영역(18)은, 광원(17)을 빛을 집광시켜 거의 수직방향으로 하부로 전달한다. 볼록렌티큐라 렌즈들의 정 중앙부 부근의 일정범위 영역(18)에서는, 굴절작용이 최소화된다. 이 영역에 조사된 빛은 집광되어 수직으로 내려간다.

볼록렌티큐라의 렌즈들의 정 중앙부 부근의 영역을 통하여, 거의 수직방향으로 집광되어 조사되는 빛을 본 발명에서는 수직광이라 정의한다. 빛이 거의 수직방향으로 집광되어 내려가도록 하는 볼록렌티큐라 렌즈의 영역을 본 발명에서는 수직광 영역(18)이라 정의한다. 볼록렌티큐라 렌즈들의 정 중앙부 부근의 일정 범위가 수직광 영역이 된다. 수직광 렌티큐라도 발명의 보호대상으로 한다.

본 발명에서의 수직광이란 거의 수직에 가까운 것을 의미하며, 정확히 수직이란 의미는 아니다. 수직광 렌티큐라는 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에 사용되는 렌티큐라시스템의 대표적인 실시예이다. 본 발명에 사용되는 노광기에서는, 다양한 형태의 볼록 또는 오목 렌티큐라를 사용을 할 수가 있으되, 그 효율은 수직광 렌티큐라가 가장 효율적이다. 본 발명에 사용되는 노광기에는 상기의 수직광 렌티큐라 이외에도 다양한 형태의 렌티큐라를 사용할 수가 있음은 물론이다.

그런데 미세한 선폭을 갖는 선광원을 얻고자 하면, 사용되는 렌티큐라의 피치는 반드시 미세한 크기가 되어야만 한다. 실시예로서 수직광 볼록렌티큐라의 피치를 30마이크론을 하였을 경우, 선광원의 선폭은 3 마이크론이었다. 이러한 렌티큐라시스템을 사용하여 피치가 20 마이크론 되는 미세회로를 구현시켰다. 렌티큐라에 있어서, 렌티큐라의 피치의 크기와 초점거리에 따라, 선광원 발생장치의 효율은 변화가 되는 것을 알 수가 있었다. 극히 미세한 피치를 가지는 수직광 렌티큐라는 다양한 방법으로 제작이 가능하다. 이하에서는 수직광 렌티큐라를 제작하는 다양한 방법을 설명한다.

바이트로 또는 레이저 가공을 통하여, 볼록렌티큐라 렌즈의 정 중앙부 부근의 영역 형상을 하나만 제작한 후, 이를 복사하여 연결하여 제작할 수 있다. 수직광 렌티큐라의 피치는 일반적인 볼록렌티큐라의 피치의 크기에 비하여 현격히 작다. 이는 볼록렌티큐라의 렌즈들의 정 중앙부 부근의 영역만으로 따서 볼록렌티큐라를 구성하기 때문이다. 수직광 렌티큐라의 피치가 수십 미크론의 이하로 되어야만 수 미크론 크기의 피치를 가지는 회로기판을 가공할 수가 있다.

도 5는 본 발명에 사용되는 수직광 렌티큐라의 구성을 설명하는 설명도이다. 본 발명에서 수직광 렌티큐라는, 다양한 형태의 실시예로 구성이 가능하다. 도 5는 각각의 볼록렌티큐라 렌즈의 수직광 영역(21)만 이어서 만든것이다. 이것은 본 발명 수직광 렌티큐라의 대표적인 형태이다. 상부에 위치한 광원의 빛은, 본 발명에 사용되는 수직광 렌티큐라는 거쳐, 집광된 형태로 거의 수직방향으로 하부로 전달된다.

도 6은 볼록렌티큐라에 렌즈차폐물을 형성하여 수직광을 구현하는 수직광 렌티큐라를 설명하는 설명도이다.

이것은 본 발명에 사용되는 수직광 렌티큐라의 한 실시예이다. 각각의 볼록렌티큐라 렌즈에서, 수직광 영역(25)을 제외한 부분에는 불투명 차폐물(24)을 충진시켜서 빛의 통과를 차폐시키는 것이 특징이다. 이것은 렌티큐라 렌즈들에서 수직광 영역 이외의 부분에는 불투명 차폐물을 충진시키는 방법을 통하여 수직광 렌티큐라를 구성한다. 만약 수직광 렌티큐라의 하부에 감광재를 두게 되면, 빛은 렌티큐라 렌즈의 수직광 영역(25)만을 통하여 조사되어, 노광부(26)를 형성한다.

도 7은 볼록렌티큐라에 광투과 슬리트를 설치한 수직광 렌티큐라를 설명하는 설명도이다.

본 실시예에서는 볼록렌티큐라의 하부에는 광투과 슬리트가 구성한다. 상기 광투과 슬리트는 각각의 볼록렌티큐라 렌즈(29)의 정 중앙부의 하부에 구성된다. 광투과 슬리트는 볼록렌티큐라 렌즈(29)의 정 중앙부의 하부의 영역에만 빛이 통과되도록 구성된다. 상기 광투과 슬리트는 불투명 판에, 각각의 렌티큐라 렌즈의 길이방향을 따라서 길게 홈을 파서 제작할 수가 있다.

또는 광투가 슬리트가 형성되는 필름으로 제작하되, 상기 필름에는 볼록렌티큐라 렌즈(29)의 정 중앙부의 하부의 영역만 빛이 통과되도 투명부를 형성한다. 볼록렌티큐라의 각각의 렌즈(29)를 거쳐서 집광된 빛이 하부로 전달될때, 광투과 슬리트를 통하여 허락된 빛만 하부로 내려간다. 만약 광투과 슬리트의 하부에 감광층을 두면, 집광된 빛은 감광층(31)에 조사되어 노광부(33)을 형성한다. 광투과 슬리트는 슬리트 지지체(30)를 통하여 지지된다.

본 발명에 사용되는 수직광 렌티큐라의 또 다른 실시예로, 상기 도 6의 차폐물과 상기 도 7의 광투과 슬리트를 동시에 렌티큐라에 구성하는 것이 있다. 본 발명에서, 렌티큐라가 일부분만이라도 수직광을 형성시킬 수가 있다면, 상기 렌티큐라는 수직광 렌티큐라로 칭하기로 한다. 일반적으로 렌티큐라는 수많은 렌티큐라 렌즈가 연결되어 구성된다. 각각의 렌티큐라 렌즈는, 렌즈의 길이방향으로 동일한 단면을 가진다. 렌티큐라의 렌즈의 갯수는 적어도 하나 이상이기만 하면 본 발명에서는 렌티큐라라고 칭하는 것으로 한다. 따라서 렌티큐라의 렌즈의 갯수가 하나인 렌티큐라도 본 발명에 속함은 물론이다.

렌티큐라 렌즈의 수가 많을수록 노광이 용이함은 물론이다. 즉 렌티큐라 렌즈의 갯수가 많으면 많을수록 노광시간은 짧아지게 됨은 당연하다. 본 발명에 사용되는 실시예에 있어서, 프레넬 렌즈를 사용하여 보다 효율적인 빛의 활용을 유도할 수가 있다. 이 역시 본 발명에 사용되는 실시예에 속한다 하겠다.

본 발명에 사용되는 하나인 렌티큐라를 사용하는 선광원 발생장치의 개념은 너무나 중요하다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에서는 반드시 렌티큐라를 사용한다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치는, 광원과 렌티큐라시스템을 포함하여 구성된다. 상기 광원과 상기 렌티큐라시스템은 하나의 컨테이너 안에 탑재되도록 구성하는 것이 대표적인 실시형태이다.

본 발명에서, 광원은 LED 광원을 포함하며, 다양한 형태의 광원이 사용가능하다. 상기 광원은 렌티큐라시스템의 전 면적에 대하여 균일하게 조사되는 것이 바람직하다. 균일한 분포도를 가지는 빛을 구현하기 위하여, 본 발명에서는, 렌티큐라시스템과 평행된 평면 안에서, 상기 광원을 전후 및/또는 좌우 방향으로 요동운동을 하도록 구성할 수가 있다. 또한 빛의 세기를 조절하기 위하여, 광원을 상하로 움직여 렌티큐라시스템에 대한 거리를 조절하도록 구성할 수가 있다. 거리조절을 위한 방법으로는 스크큐를 사용하거나 기타 다양한 방법으로 할 수가 있다. 또한 상기 렌티큐라시스템에 진동수단을 구비하여 미세한 진동을 가할 수가 있음은 물론이다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템은 적어도 하나 이상의 볼록렌티큐라를 포함하거나, 적어도 하나 이상의 오목렌티큐라를 포함하도록 구성을 한다. 또한 적어도 하나 이상의 볼록렌티큐라와 적어도 하나 이상의 오목렌티큐라를 동시에 포함하도록 구성한다. 상기 렌티큐라시스템은 수직광 렌티큐라를 적어도 하나 이상 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 물론 본 발명에서 상기 렌티큐라시스템을 구성하는 모든 렌티큐라를 수직광 렌티큐라로 구성하는 것이 가장 바람직한 형태이다. 이 때의 수직광 렌티큐라는 볼록 수직광 렌티큐라 또는 오목 수직광 렌티큐라를 포함한 의미이다.

상기 렌티큐라시스템은 불투명 차폐물이 구성된 볼록렌티큐라를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 구성할 수가 있다. 상기 렌티큐라시스템은 광투과 슬리트가 형성된 렌티큐라를 적어도 하나 이상 포함하도록 구성을 할 수가 있다. 상기 렌티큐라시스템은 차광부를 형성한 렌티큐라를 적어도 하나 이상 포함하도록 구성을 할 수가 있다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치는 광원과 렌티큐라시스템을 포함하는 것으로 구성되며; 상기 광원과 상기 렌티큐라시스템은 상호간에 상대적으로 이동되지 않고 고정되는 형태는 가장 대표적인 형태이다. 또 다른 실시예로서, 상기 선광원 발생장치는 광원과 렌티큐라시스템을 포함하여 구성되며; 상기 광원과 상기 렌티큐라시스템은 동일한 선광원 컨테이너에 탑재되는 것으로 구성을 할 수가 있다.

본 발명에서 렌티큐라시스템이 단 한장의 볼록렌티큐라로 구성될 경우, 렌티큐라시스템의 하부에는 볼록렌티큐라 렌즈와 같은 개수의 라인 형상이 만들어 진다. 즉, 볼록렌티큐라를 한 장만 사용한 경우에는 선광원의 라인의 수는 볼록렌티큐라 렌즈의 갯수에 대응하여 형성된다.

이하에서는 선광원 발생장치의 크기를 정의하는 용어를 설명한다. 선광원 발생장치의 크기를 렌티큐라시스템의 크기와 비교하여 설명한다. 렌티큐라시스템에 있어서, 렌티큐라 렌즈의 길이 방향으로의 크기를 렌티큐라시스템의 길이라고 정의하며, 이를 또한 선광원 발생장치의 길이로 정의한다. 렌티큐라 렌즈의 길이에 대한 직각방향으로, 렌티큐라시스템의 크기를 렌티큐라시스템의 폭이라 정의하며, 이를 또한 선광원 발생장치의 폭이라 정의한다. 노광작업이 진행될 때, 선광원 발생장치는 렌티큐라 렌즈의 폭 방향, 즉 선광원 발생장치의 폭 방향으로 상대적 이송운동이 수행된다.

본 발명에 사용되는 노광기로 대면적의 노광작업을 행하기 위하여서는, 선광원 발생장치의 길이가 길어야 하며, 선광원 발생장치의 폭방향으로의 이송거리가 길어야 한다. 선광원 발생장치의 폭방향으로는 이송작업이 가능하므로, 선광원 발생장치의 폭은 작더라도 대면적 노광작업이 가능하다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치의 길이, 즉 렌티큐라 렌즈의 길이방향의 사이즈는, 렌티큐라를 제작할 때 얼마든지 길게 제작을 할 수가 있다. 따라서 본 발명에서는 대면적의 노광작업은 용이하게 가능하다.

이하에서 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치의 크기에 대한 실시예를 설명한다. 만약 노광시키고자 하는 기판의 규격이; 가로 1미터, 세로가 200미터라 할 경우, 선광원 발생장치의 폭은 대략 10 센티미터 전후, 선광원 발생장치의 길이는 1 미터보다 조금 크게 제작한다. 이때, 이송거리는 적어도 200 미터 이상이 요구된다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치는, 노광작업 중에, 패턴필름에 대하여 상대적으로 이송시키는 것이 반드시 필요하다. 본 발명에 사용되는 노광기에서 렌티큐라시스템은 선광원 발생장치의 가장 저부에 구성되며, 패턴필름 또는 포토마스크의 상부에 위치한다. 패턴필름 또는 포토마스크와 선광원 발생장치가 마찰 없이 움직일 수가 있도록 하기 위하여, 상기 패턴필름 또는 포토마스크는 상기 선광원 발생장치와 소정거리 이격시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치는 노광작업 중에, 패턴필름 또는 포토마스크와의 상대적인 이송을 통하여 대면적의 노광부를 형성할 수 있다. 본 발명에서 이러한 상호간의 상대적 이송은 다양한 방법으로 구성이 가능하다. 구체적 실시예로서, 선광원 발생장치를 움직이고, 패턴필름은 노광기의 테이블과 함께 고정이 될 경우를 설명한다. 선광원 발생장치에 레일부와 구동부를 형성하고, 구동부는 구동기어를 갖는 구동모터로 이루어지며, 레일부에는 구동기어가 맞물리는 렉기어를 형성할 수 있다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치는 렌티큐라의 집광기능을 사용한다. 본 발명 노광기에서 수직광 볼록렌티큐라의 집광기능을 최대한 사용하면, 감광층의 두께가 수십 마이크론 이상이 되더라도, 그리고 노광되는 회로 폭의 피치가 수 마이크론일지라도 깨끗한 노광이 가능하다. 깨끗한 노광이 가능하므로, 불량이 없고 선명한 회로의 구성이 가능하다. 특히 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에서 수직광 렌티큐라를 사용할 경우, 선광원 발생장치로 부터 만들어 지는 수직광은 빛의 산란작용과 회절작용 및 반사작용을 최대한 방지시킬 수가 있다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라를 사용한 선광원 발생장치는, 광원과 렌티큐라시스템을 기본적 구성요소로 포함한다. 상기 렌티큐라시스템의 형태는 크게 두가지로 대별한다. 첫째는 단 한장의 렌티큐라로 구성되는 형태이며, 둘째는 다수의 렌티큐라를 적층시킨 렌티큐라 적층체의 형태이다. 상기 렌티큐라 적층체는 볼록렌티큐라 또는 오목렌티큐라가 적절히 조합되어 배열된다. 렌티큐라시스템의 가장 대표적인 실시예로서, 볼록렌티큐라의 하부에 적어도 하나 이상의 오목렌티큐라를 적층시킨 것을 들 수가 있다. 렌티큐라시스템의 형태로, 오목렌티큐라만으로 적어도 한장 이상 적층하는 경우도 있으며, 기타 다양한 적층의 형태가 존재한다.

본 발명에서 렌티큐라시스템을 볼록렌티큐라와 오목렌티큐라를 적층시킨 것을 사용하면, 노광작업에서 보다 미세한 피치를 가지는 회로의 노광이 가능하다. 적층시킨 렌티큐라를 사용하면, 선광원의 선폭이 수십 나노 단위 선폭을 가지는 선광원을 만들 수가 있기 때문이다. 이러한 수십 나노의 선폭을 가지는 선광원을 패턴필름에 조사하면, 수 미크론의 회로폭을 가지는 노광작업까지 가능하게 된다.

이하에서는 볼록렌티큐라와 오목렌티큐라에 대하여 간단히 설명한다. 렌티큐라는 투명한 소재로 제작이 된다. 한쪽의 면은 평면으로 구성이 되고, 다른 한 쪽의 면은 볼록렌즈 또는 오목렌즈로 구성이 된다. 상기 오목렌즈 또는 볼록렌즈가 기둥형상으로 연속으로 나열된다. 본 발명에서 사용되는 오목렌티큐라의 정의를 다음과 같이 한다. 오목렌티큐라는 투명한 소재로 제작이 되며, 한쪽 면은 평면으로 구성이 되고, 다른 한 쪽의 면은 오목렌즈 기둥형상이 연속하여 나열된 것으로 정의한다.

도 8은 오목렌티큐라의 사시도이다. 볼록렌티규라는 볼록렌즈 기둥이 연속적으로 연결되는 것임에 대응하여, 오목렌티큐라(34)는 오목렌즈 기둥이 연속적으로 연결되는 것이다.

볼록렌티큐라를 통하여 빛은 집광이 이루어지며, 오목렌티큐라를 통하여 빛은 복수개의 빛으로 분할된다. 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템은, 적어도 하나 이상의 볼록렌티큐라 배열하거나, 또는 적어도 하나 이상의 오목렌티큐라를 배열하거나, 또는 적어도 하나 이상의 볼록렌티큐라와 적어도 하나 이상의 오목렌티큐라가 적층되는 적층체를 구성할 수 있다.

단 한 장의 볼록렌티큐라로 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템을 구성할 수가 있음도 물론이다. 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템은 볼록렌티큐라와 오목렌티큐라를 다양한 순서로 적층시킬 수가 있으며, 그 적층의 순서와 방법에 따라 각각 다른 효과를 낼 수가 있다. 렌티큐라의 적층순서는 노광기의 성능에 많은 영향을 미치므로 각 상황에 맞춰 설계한다.

도 9a, 9b, 9c는 렌티큐라시스템의 실시예이다.

도 9a는 볼록렌티큐라의 하부에 오목렌티큐라를 적층시킨 것이다.

볼록렌티큐라 렌즈는 볼록렌즈의 기능을 하며, 오목렌티큐라의 렌즈는 오목렌즈의 기능을 한다. 오목렌티큐라에 있어서, 오목한 부분의 중앙부를 본 발명에서는 골이라 칭한다.

도 9b는 볼록렌티큐라(37)의 하부에 4개의 오목렌티큐라(38,39,40,41)를 적층한 것이다.

오목렌티큐라를 뒤집어 배열하면 또 다른 효과를 낼 수가 있다. 오목렌티큐라를 가장 상부에 적층하거나, 볼록렌티큐라를 가장 하부에 적층하는 형태변화에 의하여 렌티큐라시스템의 성능변화를 줄 수 있다.

도 9c는 볼록렌티큐라의 하부에 오목렌티큐라를 배열하고, 상기 오목렌티큐라(43)의 하부에는 다시 볼록렌티큐라(44)를 구성한 실시예이다.

이하에서는 볼록렌티큐라에 의하여 집광된 빛이 오목렌티큐라에 의하여 분할되는 것을 설명한다. 오목렌티큐라는 선광원의 빛을 분할시키는 분할작용을 한다. 상부에 볼록렌티큐라를 위치시키고, 하부에 오목렌티큐라를 적층한 경우; 광원으로부터 조사되어진 빛은, 볼록렌티큐라 렌즈의 갯수와 동일한 개수의 라인 형상의 빛으로 오목렌티큐라에 전달이 된다. 상기의 라인 형상의 빛은, 하부의 오목렌티큐라 렌즈에 의하여 분할이 일어난다.

볼록렌티큐라의 렌즈의 개수와 동일한 갯수의 라인 형상의 빛은, 하부에 위치되어진 오목렌티큐라에 의하여 더 많은 갯수의 라인 형상의 빛으로 분할된다. 오목렌티큐라에 의하여 선광원은 더 많은 갯수의 선광원으로 분할되는 것이다. 오목렌티큐라에 의하여 더 많은 수의 선광원으로 분할됨과 동시에, 선광원의 선폭은 더욱 가늘게 된다. 가늘어진 선폭을 가지는 선광원은, 보다 적은 회절과 간섭을 받으면서 패턴필름을 통과한다.

이러한 현상은 기판의 노광층을 더욱 미세하게 노광시킬 수가 있음을 의미한다. 적층된 렌티큐라에 의한 집광 및 분할되는 빛은; 첫째, 선광원의 선폭은 가늘어지고, 둘째, 선광원의 개수는 증가된다. 본 발명에서는 렌티큐라시스템에 의하여 집광되고 분할되어진 빛을 사용하므로, 보다 미세한 노광작업을 가능케 하는 것이다. 본 발명에서의 렌티큐라시스템을 통하여 만들어진 선광원은, 수십 나노에서 수백 나노의 선폭을 갖는 라인형상의 빛까지 만들 수가 있다.

도 10은 차광부를 구비한 수직광 볼록렌티큐라의 구성도이다.

본 발명에서는 적층시킨 렌티큐라시스템을 통하여 수십 나노에서 수백 나노의 선광원을 만들 수가 있다. 그러나 이 경우, 렌티큐라시스템을 통과한 이웃하는 선광원의 간격이 너무 좁아지게 된다. 이같이 선광원들이 너무 밀집하여 붙게되면 바람직하지 않는 현상이 야기된다. 이웃하는 라인 형상의 빛들의 간격이 너무 줄어들면, 자칫 한 덩어리로 붙어질 수가 있다.

이것은 선광원이 패턴필름을 통과할때, 빛의 간섭과 회절이 일어나게 된다. 정확한 노광작업이 불가하게 한다. 따라서 이웃하는 선광원들이 서로 붙는 것을 방지하기 위하여, 도 10과 같이 볼록렌티큐라(46)의 사이에 빛의 흐름을 차단시키는 차광부(47)를 구성한다.

본 발명에서는 볼록렌티큐라 또는 오목렌티큐라를 불문하고, 렌티큐라에 있어서 렌즈와 그 이웃하는 렌즈 사이에 빛이 들어가지 못하도록 하는 차광부를 만들 수가 있다. 이같이 렌티큐라에서 빛이 들어가지 못하게 하는 영역을 구성한 것을, 본 발명에서는 차광부라 정의한다. 상기 차광부는 렌즈와 렌즈 사이에 편평한 평면부를 구성하고, 그곳에 인쇄방법으로 불투명부로 인쇄를 하거나; 렌즈와 렌즈 사이에 편평한 평면부를 구성하고, 상기 평면부에 불투명부를 구성시킨 패턴필름을 제작하여 붙일 수도 있다. 본 발명에서는 이러한 렌티큐라를, 차광부를 구비한 렌티큐라(45)라고 정의한다.

도 11은 차광부를 구비한 오목렌티큐라의 구성도이다.

이것은 차광부를 구비한 볼록렌티큐라에 대응하는 것이다. 차광부(50)를 구비한 오목렌티큐라(49)에서, 오목부(51)와 오목부 사이에 차광부(50)가 위치된다.

도 12는 차광부를 구비한 렌티큐라시스템에 대한 또다른 실시예이다.

차광부를 구비한 볼록렌티큐라(53)와 차광부를 구비한 오목렌티큐라(54,55,56)을 적층시켜, 차광부를 구비한 렌티큐라시스템을 구성한다.

도 13은 차광부를 구비한 볼록렌티큐라(57,59,61)와 차광부를 구비한 오목렌티큐라(58,60)을 적층하여, 차광부를 구비한 또 다른 렌티큐라시스템을 구성한 것이다.

이러한 구성은 렌티큐라시스템에서 발생되는 선광원과 선광원의 사이를 이격시키는 장점이 있다. 차광부를 구비한 렌티큐라시스템은, 차광부를 구비한 볼록렌티큐라 또는/및 차광부를 구비한 오목렌티큐라를 조합하여 다양한 형태로 만들 수가 있다.

본 발명에서는 선광원 발생장치에 사용되는 렌티큐라시스템을 청구대상으로 한다. 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템은 단 하나의 렌티큐라로 구성되거나, 렌티큐라 적층체로 구성된다. 렌티큐라 적층체로 구성될 경우, 적어도 하나 이상의 볼록렌티큐라를 포함하거나, 적어도 하나 이상의 오목렌티큐라를 포함하거나, 적어도 하나 이상의 볼록렌티큐라와 적어도 하나 이상의 오목렌티큐라를 포함하여 적층체로 구성할 수가 있다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템은 진동수단을 포함할 수도 있다. 또한 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템은 일부분에 수직광 렌티큐라를 포함시킬 수가 있다. 수직광 렌티큐라의 종류로는 수직광 볼록렌티큐라, 수직광 오목렌티큐라가 있다. 일반적인 렌티큐라가 불투명 차폐물을 포함하거나, 광투과 슬리트를 포함하거나, 차광부를 포함하게 하여 수직광 렌티큐라를 구성할 수가 있다.

본 발명에서 렌티큐라시스템은 평탄도를 유지할 필요가 있다. 렌티큐라를 평면으로 유지하도록 하기 위하여 유리판 등의 투명판으로 지지할 수가 있다. 렌티큐라시스템은 두께가 얇기 때문에 잘 휘어 질수가 있다. 평탄도를 유지하기 위한 투명판의 가장 대표적 실시예가 유리판이다. 렌티큐라시스템의 상부 또는 하부 또는 상하부에 평면을 유지시키기 위하여 투명판을 위치시킨다.

상기 렌티큐라시스템은 적층체를 이룰경우, 렌티큐라가 서로간에 움직이지 않도록 한다. 이를 위하여 일체로 본딩을 하는 것이 바람직하다. 본딩은 렌티큐라의 전체면에 하지 않고, 렌티큐라의 가장자리부에 구성한다. 상기 본딩부는 다양한 방법으로 구성이 가능하다. 가장 대표적 실시예로서는 초음파 접합에 의하거나, 유브이 수지로 접합할 수가 있다. 상기 본딩부를 구성할 때, 렌티큐라와 렌티큐라의 적층부에 틈새가 생기지 않도록 진공상태에서 본딩부를 가공되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 렌티큐라를 사용하는 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 구비한 노광기에 대하여 부가설명을 하겠다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 구비한 노광기는, 렌티큐라를 사용하는 것을 특징으로 한다. 상기 선광원 발생장치는 광원과 렌티큐라시스템을 포함하여 구성되며; 상기 광원과 상기 렌티큐라시스템은 전체적으로 같은 방향으로 같은 속도로 움직이는 동행구조로 이루어진다. 본 발명에서, 광원과 렌티큐라시스템이 전체적으로 같은 방향으로, 같은 속도로 움직이는 것을 동행구조라고 정의한다.

동행구조란 광원과 렌티큐라시스템이 같은 방향으로 이동을 하면서, 전체적으로는 양자가 같은 속도로 움직이는 것을 의미한다. 동행구조의 가장 대표적인 방법으로, 광원과 렌티큐라시스템을 하나의 컨테이너에 탑재를 시키는 것이다. 상기 컨테이너는 밀폐되거나 개방된 구조물로 만들어 진다. 이 경우 광원과 렌티큐라시스템은 동일방향으로, 전체적으로 동일속도로 이송된다. 이송방향은 렌티큐라 렌즈의 길이방향에 대한 직각방향이다.

광원의 요동운동은, 광원의 속도에 영향을 전혀 미치지 않는 것은 아니나, 광원의 이동속도에 비하여 광원의 요동속도를 빠르게 하여, 전체적 광원의 속도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 한다. 즉 광원과 렌티큐라시스템이 노광작업을 위하여 이송될때, 상기 광원의 이송속도는 요동에 의하여 크게 영향을 받지 않게 설계되어, 상기 광원은 전체적으로 렌티큐라시스템과 동일한 속도로 움직인다고 설명한다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에 있어서, 렌티큐라시스템에는 진동수단을 부가하여 미세진동을 가할 경우도 있다. 엄격하게 보면, 요동하는 광원이나 진동하는 렌티큐라시스템을 가질 경우 각 부분들은 동일한 속도로 움직인다라고 볼 수는 없다. 그러나 설명의 편의를 위하여, 전체적으로 같은 속도로 움직인다는 것으로 정의를 한다.

이것을 원만하게 설명하기 위하여, 본 발명에서는 동행구조라는 용어로 표현한다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 구비한 노광기에서 광원과 렌티큐라시스템은 동일한 컨테이너에 고정되고, 전혀 상호간에 상대적인 이동없이, 같은 속도로 이동하는 것이 가장 대표적인 실시예이다. 이 경우는, 광원도 요동하지 아니하고, 렌티큐라시스템도 진동하지 않는 상태이며, 한 몸체와 같이 이동하는 것이다.

본 발명에서 광원의 성질은 중요하다. 평판에 LED와 같은 발광체가 수많은 갯수로 부착시켜 광원을 만들 경우, 엄격하게는 설명하면, 광원의 세기는 모든 면적에 대하여 균일하다고는 말할 수가 없다. LED 광원의 경우, 이웃하는 LED 와의 사이에 간격이 있게 마련이다. 이러한 간격으로 인하여, 모든 면적에 대하여 빛의 세기를 균일하게 할 수가 없게 한다. 그러나 이러한 경우라 할지라도, 모든 면적에 대하여, 균일한 빛의 분포도를 얻기 위하여서 최대한 노력한다. 이것은 렌티큐라시스템이 이루는 평면과 동일 평면으로, 상기 광원을 가로방향 또는/및 세로방향으로 요동시키는 것이다. 광원의 균일성을 확보하기 위하여, 짧은 시간에 반복적인 움직임을 하는 요동동작을 실행시키는 것이다. 광원의 요동은, 임의의 방향이 가능하나, 반드시 짧은 시간에 반복적인 움직임이 되어야만 한다.

빛의 세기는 노광기에서 매우 중요한 작용을 한다. 빛의 세기를 조절하기 위하여서는 우선 소모되는 전기량을 조절하는 방법이 대표적인 방법이다. 부가적인 방법으로, 빛의 세기를 조절하기 위하여, 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에서는 광원과 렌티큐라시스템의 상호간의 거리를 조절하는 방법을 제시한다. 같은 전력을 소모하는 경우일지라도, 광원과 렌티큐시스템의 거리가 가까우면 그 만큼 강한 빛을 조사시킬 수가 있게 된다.

빛의 세기를 조절하기 위하여, 상기 광원을 상기 렌티큐라시스템에 대하여 멀게 하거나 가깝게 하여 거리를 조절할 수가 있도록 한다. 광원과 렌티큐라시스템이 동일한 컨테이너에 탑재되는 경우, 렌티큐라시스템은 상기 컨테이너의 최하단면에 위치된다. 광원을 컨테이너 내부에서 렌티큐라시스템 쪽으로 이동을 시켜 광원을 가깝게 위치시키면, 강한 빛의 세기를 얻을 수가 있음은 물론이다. 광원과 렌티큐라시스템과의 거리를 조절하는 장치를 구성하기 위하여 다양한 형태의 직선이송장치들의 적용이 가능함은 물론이다.

광원과 렌티큐라시스템이 동일한 컨테이너에 탑재된 경우, 광원과 렌티큐라시스템을 움직임이 없도록 상기 컨테이너에 고정시키어, 상기 광원과 렌티큐라시스템은 상호간에 상대적인 이동이 없도록 하는 것도 가능하다. 이 경우에는 사용되는 전력조절에 의하여서만 빛의 세기를 콘트롤 가능하다. 이 경우에는 광원의 요동작용이나 렌티큐라시스템의 진동작용을 시키지 않는 경우이다. 이 같은 경우에도 선광원 발생장치는 그 기능을 잘 할 수가 있다. 광원과 렌티큐라시스템은 상호간에 상대적인 이동이 없도록 구성된 노광기 역시 본 발명에 사용되는 노광기의 한 실시예에 속한다.

광원과 렌티큐라시스템이 동일 컨테이너에 탑재된 경우, 상기 컨테이너 자체를 본 발명 노광기의 테이블에 대하여 상하방향으로 움직일 수 있게 구성을 한다. 이러한 컨테이너의 상하 운동은, 노광작업을 위한 준비작업을 테이블 위에서 행할 수가 있게 하는 것이다.

본 발명 노광기에서는 광원에 의하여 발생하는 열을 냉각수단을 통하여 제거하는 것이 필요하다. 컨테이너 내부에 강제적으로 냉각공기 또는 냉각수를 순환시켜서 냉각시킬 수가 있다. 이때 냉각공기 또는 냉각수를 만들기 위한 기계적 장치는 선광원 발생장치의 내부 또는 외부에 있게하거나, 노광기의 테이블 밑에 구성을 할 수가 있다.

본 발명에 사용되는 노광기에서, 패턴필름 또는 포토마스크는 렌티큐라시스템의 하부에는 위치된다. 노광작업 중에는, 렌티큐라시스템은 상기 패턴필름 또는 포토마스크로부터 일정간격으로 이격된 상태로 위치된다. 이러한 간격은 양자가 상호간에 상대적인 이송이 일어날 때, 마찰을 줄이며 운활한 이송을 가능케 한다. 상기 이격거리는 되도록 짧은 것이 바람직하다. 상기 패턴필름 또는 포토마스크의 하부에는 감광층이 형성된 기판이 위치된다. 상기 기판은 상기 패턴필름 또는 포토마스크와 일정거리 이격되거나, 밀착된다. 이격시킬 경우, 빛의 회절이나 간섭 등의 부작용을 배제할 수가 없다.

따라서 정밀한 노광작업을 위해서는 밀착을 시키는 것이 바람직하다. 그러나 패턴필름 또는 포토마스크와 감광층을 밀착시킬 경우, 패턴필름 또는 포토마스크가 감광층에 접촉되어 감광층을 손상시킬 수가 있다. 따라서 패턴필름 또는 포토마스크와 감광층은 서로간에 간격을 두어 이격을 시킬 필요성이 있는 것이다. 그러나 이격을 시킬 경우에는 가능한 짧은 거리를 이격시켜, 빛의 회절과 간섭의 영향을 줄이는 것이 바람직하다.

정확한 노광작업을 위하여서는 밀착시키는 것이 필요하다. 밀착시켜서 노광작업을 진행하면, 빛이 바로 감광층에 전달되므로 빛의 회절이나 간섭 등의 부작용이 월등히 줄어들게 된다. 이격시킬 것이냐 또는 밀착시킬 것이냐의 선택은 제작하고자 하는 노광작업의 엄격도와 정밀도에 따라서 적절히 선택을 하면 된다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템에서, 렌티큐라시스템의 가장 상부층에는 볼록렌티큐라를 사용하는 것이 일반적이나 경우에 따라서는 오목렌티큐라를 위치시키는 것도 있다. 각 노광기의 요구되는 특성에 따라, 렌티큐라의 종류와 적층형태는 다양하게 할 수가 있다. 가장 효율적인 노광기를 구성하기 위하여서, 수직광 렌티큐라를 적어도 한장 이상 포함하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명 노광기의 렌티큐라시스템은, 불투명 차폐물이 형성된 렌티큐라를 포함하거나, 투과 슬리트가 형성된 렌티큐라를 포함하거나, 차광부를 형성한 렌티큐라를 포함할 수가 있다.

도 14는 노광기를 상부 및 하부구조의 개념으로 설명하는 설명도이다.

이 것은 본 발명에 사용되는 노광기를 구조적인 측면으로 부가설명하는 것이다. 상부구조는 탄성체(73)로 감싼 압착롤러(74)와, 선광원 발생장치(75)를 포함한다. 부가적으로 보조롤러(62,64,65)를 구비할 수가 있다. 압착롤러(74)와 선광원 발생장치(75)는 연동하여 이송이 된다.

압착롤러는 선광원 발생장치의 전방부에 구성이 되어, 패턴필름(63)을 기판(70)에 밀착시키는 작업을 수행한다. 이 같이 하면, 패턴필름과 기판이 밀착된 상태에서 선광원 발생장치에서 발생된 선광원으로 노광작업이 진행된다. 하부구조는 기판(70)을 위치시키는 테이블(69)과, 상기 테이블에 기판을 밀착시키는 밀착수단(68)을 포함한다. 본 도면의 노광기는 테이블과 상부구조는 고정되며, 노광작업중에는 기판과 패턴필름은 이송되는 것으로 설계된 것이다.

노광기의 테이블(69)에는, 얇은 감광층(72)을 균일하게 도포한 기판(70)이 착탈가능하게 위치된다. 상기 기판 위에는 패턴필름(62)이 위치된다. 노광작업 중에는 선광원 발생장치를 구비한 상부구조는 패턴필름과 상대적인 이송을 하여야만 한다. 패턴필름이 하부구조의 테이블과 일체로 움직이는 경우에는 상부구조와 하부구조의 어느 한곳에 이송수단을 구성하여야만 한다.

또한 선광원 발생장치의 광원에서 생기는 열을 냉각시키는 냉각수단이 상부구조 또는 하부구조 중 어느 한곳에 형성된다. 냉각수단에 의하여 발생된 냉각공기 또는 냉각수는 선광원 발생장치의 광원에서 발생된 열을 냉각시킨다. 패턴필름은 압착롤러에 의하여 기판에 압착된다.

기판은 밀착수단에 의하여 테이블에 밀착 시킬 수가 있다. 테이블에 미세 구멍을 형성하고, 상기 미세 구멍을 통하여 진공펌퍼의 진공압으로 기판을 테이블에 밀착시키는 밀착수단을 구비할 수가 있다. 노광작업의 준비를 할 수가 있도록, 상부기관을 테이블에 대하여 상하 방향으로 이동할 수가 있게 구성한다. 노광작업을 준비하기 위한 공정에서, 상부기관을 테이블로부터 상방으로 이동시킬 필요가 생기기 때문이다.

본 발명에 사용되는 노광기에서, 패턴필름의 형태는 다양하다. 일반적으로 개별로 나눠어진 시트상의 패턴필름이 많이 사용된다. 또다른 형태로는, 패턴필름의 시작부와 끝부가 연결된 무한괘도 형상으로 제작을 할 수도 있다. 이러한 무한궤도 방식은 대량생산 체계에서 유리하다. 상기 무한괘도의 형태를 이루는 패턴필름의 경우, 선광원 발생장치는 상기 패턴필름의 내부에 위치시킨다.

무한괘도의 패턴필름을 사용하지 않을 경우, 상기 상부구조는 초기위치에서 노광작업을 수행한 후, 하부구조로부터 이격된 상태로 이동하여, 다시 초기위치로 되돌아가는 방식으로 반복적인 노광작업을 수행시킨다.

본 발명에 사용되는 노광기의 테이블의 양쪽 단부 또는 한쪽 단부에는 유연성 기판을 감는 릴 구조가 구성 될 수가 있다. 기판이 비전도성 기판일 경우에는, 기판(70)에 도전층(71)을 마련하기 위하여 먼저 도전성 금속으로 표면을 얇게 스파터링 처리한다. 경우에 따라서는 상기 스파터링 층 위에 다시 도금을 실시하여 도전층(71)의 두께를 증가시킨다.

노광기의 선광원 발생장치와 패턴필름은 노광작업중에는 반드시 상호간의 상대적인 이송이 있어야 한다. 패턴필름의 운동을 하부구조와 연결되어 움직이게 할 수가 있다. 이 경우에는 상부구조를 고정하면 하부구조가 상대적으로 이동이 될 수가 있으며, 만약 하부구조가 고정되면 상부구조가 상대적으로 이동이 될 수가 있도록 한다. 패턴이 형성되어진 패턴필름(63)은 무한궤도로도 구성을 할 수도 있다. 상기 패턴필름은 압착롤러(74)에 의하여 기판에 밀착되게 구성한다. 즉 패턴필름은 감광재(72)가 도포된 기판(70)에 압착되며, 상기 패턴필름과 상기 기판에 도포된 감광층은 상기 압착롤러에 의하여 맞닿아 상호간에 상대적인 미끄럼이 없도록 한다. 밀착수단에 의하여 기판과 테이블은 밀착시킬 수가 있다.

패턴필름이 무한괘도의 형태의 경우에는, 선광원 발생장치(75)는 상기 무한괘도(53)의 내부에 존재한다. 상부구조는 하부구조에 대하여 상하 방향으로 이동을 시킬 수가 있도록 구성하여 기판의 교체 등과 같은 노광준비 작업을 할 수 있도록 한다. 기판(70)은 얇은 감광층(72)이 균일하게 도포된 유연성 기판이 많이 사용된다. 유연성 기판으로 사용하면 테이블(69) 양쪽의 릴에 감아서 연속 노광작업을 행 할 수가 있다.

패턴필름을 무한궤도로 구성하면, 무한 연속작업이 가능하다. 기판은 폴리이미드 필름(70) 상에 도전성 금속층(71)을 형성되고, 상기 금속층 위에 감광재(72)가 균일하게 도포된 것을 사용한다. 패턴필름이 무한괘도가 아닐 경우, 일정 범위의 노광작업이 수행되면, 상부구조를 다시 초기위치로 이동시킬 필요가 있게 된다. 이러한 구조를 설명하기 위하여, 노광작업이 시작된는 위치를 초기위치라 정의한다. 일정 범위의 노광작업을 행한 이후, 상부구조를 하부구조로부터 이격된 상태로 이동시켜 초기위치로 되돌리는 장치를 구성한다.

도 15는 도 14를 부가적으로 설명하는 설명도이다.

무한괘도로 이루어진 패턴필름은 투명(87)과 불투명부(76)로 구성된다. 상기 무한괘도 내부에는 선광원 발생장치(86)가 위치된다.

상부구조는 탄성체(83)로 지지되는 압착롤러(84)와, 적어도 한개 이상의 보조롤러(77,78,79)와, 선광원 발생장치(86)를 포함한다. 하부구조는 테이블과, 상기 테이블에 기판을 밀착시키는 밀착수단을 포함한다. 선광원 발생장치를 구성하는 광원과 렌티큐라시스템은 지지프레임(85)에 의하여 견고히 일체로 결합된다. 기판(80)은 감광재(81)로 균일하게 도포된다.

도 16은 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치의 실시예의 설명도이다.

본 실시예에서는 선광원 발생장치(91)를 구성하는 광원(88)과 렌티큐라시스템(89)은 컨테이너(90)에 탑재된다. 상기 광원은, 컨테이너 내부에서 요동하거나, 또는 상하로 이동가능하게 구성을 할 수가 있음은 물론이다.

컨테이너 내부에는, 광원을 요동시키는 요동구조 또는 렌티큐라시스템을 미세 진동시키는 진동구조를 형성할 수가 있다. 이러한 구조는 공지된 일반적인 장비로서 다양하게 구성을 할 수가 있음으로 구체적인 설명은 생략한다. 또한 컨테이너 내부에는, 광원에서 발생하는 열을 냉각시키는 냉각장치 등의 다양한 부대장비를 설치할 수가 있음은 물론이다.

컨테이너 내부에는, 광원장치가 상하방향으로 이동을 할 수 있는 장치를 구성할 수도 있다. 본 발명에서는 일반적으로 렌티큐라시스템은 컨테이너의 저부에 위치시킨다. 광원의 세기를 조절하기 위하여 컨테이너 내부에서, 광원과 렌티큐라시스템과의 거리를 조절할 수 있다.

광원과 렌티큐라시스템과의 거리조절을 통하여, 패턴필름 또는 포토마스크에로 조사되는 빛의 세기를 조절할 수가 있다.

도 17은 상부구조에 대한 또 다른 실시예이다.

상부구조는 탄성체로 감싸지는 압착롤러(97)와, 적어도 한개 이상의 보조롤러(100,101,102,103)와, 선광원 발생장치(98)를 포함한다. 압착롤러와 선광원 발생장치는 서로 연동하여 움직이며, 테이블에 대하여 상하방향으로 이동하여 노광작업을 준비할 수가 있도록 한다. 또한 압착롤러와 선광원 발생장치를 좌우방향으로 이동시켜, 대면적에 대하여 노광작업을 행할 수가 있도록 한다. 또는 압착롤러와 선광원 발생장치를 정지시키고, 패턴필름과 기판을 좌우방향으로 이동시켜, 대면적에 대하여 노광작업을 행할 수가 있다.

본 실시예에서, 초기위치에서 노광작업을 수행한 후, 상부구조는 하부구조로부터 이격된 상태로 초기위치로 되돌아 가도록 하여 반복적인 작업을 하게 할 수도 있다. 기판(93)의 상부에는 도전성을 부여하기 위하여 스파터링한 금속층을 얇게 구성하고, 상기 스파터링한 금속층 위에 구리와 같은 금속으로 얇은 도금층(92)을 형성한 후, 상기 얇은 도금층 위에는 얇은 감광층이 구성된다.

본 발명에 사용되는 노광기에서, 광원이 컨테이너에 탑재되는 형태가 보편적이다. 그러나 본 발명에서 사용될 수 있는 광원은 컨테이너에 탑재되는 형태만으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명에 사용되는 노광기 테이블 전체에 대하여, 광원의 빛이 밝혀지는 경우도 있다. 또는 노광작업을 실시하는 작업실 전체에 대하여, 균일한 광원의 빛이 밝혀지는 경우도 있다. 본 발명에서는 광원이 어떠한 형태로 존재하든지 불문하고, 광원의 빛이 렌티큐라시스템만을 통하여 감광층에 전달되면 모두 본 발명에 속한다 하겠다.

본 발명에 사용되는 노광기에서는, 노광작업 중에는, 렌티큐라시스템 이외의 부분을 통하여서는 감광층에 빛이 전달되지 못하게 한다. 이것은 본 발명 노광기에 있어서의 모든 광원에 대한 공통사항이다. 상기와 같이, 광원이 테이블 전체면적을 밝히는 경우 또는 광원이 작업실 전체를 밝히는 경우에는, 굳이 광원을 이동시킬 필요가 없음은 물론이다. 단지, 노광작업 중에는 렌티큐라시스템 이외의 부분을 통하여서는 감광층에 빛이 전달되지 못하게 한다. 상기 렌티큐라시스템은 패턴필름에 대하여, 상호간에 상대적인 이송이 있어야만 하는 것은 물론이다.

상기와 같은 형태로 구성되는 광원도, 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 구성하는 광원의 개념에 포함된다고 정의한다. 이 경우에도, 상기 선광원 발생장치는 광원과 렌티큐라시스템을 포함하여 구성되며; 상기 선광원 발생장치는 패턴필름과의 상대적 이송을 통하여 노광작업이 이루어 진다는 개념으로 정의한다.

도 18은 컨테이너 내부에서 빛의 세기를 조절하는 선광원 발생장치의 설명도이다.

광원과 렌티큐라시스템이 동일한 컨테이너(104)에 탑재된다. 상기 컨테이너의 내부에 탑재된 광원은 컨테이너 내부에서 상하로 이동을 할 수가 있게 구성을 한다. 광원의 실시예로서 LED 광원(106)을 들 수가 있다. LED는 다수의 개개의 LED를 지지체에 결합시켜 광원을 구성하는 것이 일반적이다. 물론 LED를 면광원으로 구성할 수도 있음은 물론이다. 개개의 LED를 지지체에 결합시킨 것이나, 면광원으로 구성된 LED를 본 발명에서는 광원 지지체(105)로 명명한다.

본 발명에 사용되는 실시예에서는 상기 컨테이너 내부에 상기 광원지지체를 상하로 이동 가능한 형태로 구성된다. 상기 컨테이너의 저부에는 렌티큐라시스템(107)이 구성된다. 상기 광원지지체를 컨테이너의 내부에서 상하방향으로 이동시켜 렌티큐라시스템에 조사하는 빛의 세기를 조절한다. 빛의 세기는 소요되는 전력을 콘터롤하여 제어하기도 하며, 부수적으로 광원과 렌티큐라시스템과의 상호간의 거리를 조절함으로서 제어할 수가 있다. 본 발명에 사용되는 노광기에 있어서, 기판에 조사되는 빛의 세기와 선광원 발생장치의 상대적인 이송속도는 노광품질을 결정하는데 너무나 중요한 역할을 감당한다. 따라서 기판에 조사되는 선광원의 세기를 미세하게 제어할수 있도록 하는 장치는 너무나 중요하다. 또한 선광원 발생장치의 상대적인 이송속도를 미세하게 제어할 수 있도록 하는 장치도 너무나 중요하다 하겠다.

도 19는 선광원 발생장치와, 패턴필름과, 기판의 위치관계를 설명하는 설명도이다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치에서는 컨테이너의 저부에 렌티큐라시스템이 위치된다. 패턴필름 또는 포토마스크는 렌티큐라시스템의 하부에 위치된다. 패턴필름이나 포토마스크의 하부에는 기판이 위치된다. 도 19는 패턴필름 또는 포토마스크(108)를 기판(109)에 밀착시킨 경우를 도시한다. 패턴필름 또는 포토마스크(108)를 기판의 감광층에 밀착을 시키면, 빛의 회절 또는 간섭은 최대한 줄어든다. 따라서 노광작업이 정확하게 수행될 수가 있다. 감광층에 형성된 보호필름을 벗기지 않고 노광작업을 시행하면, 밀착상태에서 작업을 하더라도 감광층의 손상이 없다. 그러나 보호필름을 벗기고 작업을 하게 되면, 감광층의 손상을 생각하여야만 한다. 이때는 패턴필름 또는 포토마스크를 감광층으로부터 소정거리 이격을 시킨 상태로 노광하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 렌티큐라시스템에 있어서는, 렌티큐라시스템의 가장 상부를 볼록렌티큐라로 하며, 상기 볼록렌티큐라의 하부에는 적어도 한 개 이상의 오목렌티큐라가 조합되도록 구성을 하는 것이 일반적인 형태이다. 그러나 경우에 따라서는 렌티큐라시스템의 가장 상부에 오목렌티큐라를 위치시키기도 하며, 가장 하부에 볼록렌티큐라를 위치시키기도 한다.

본 발명에 사용되는 선광원 발생장치 및 선광원 발생장치에 사용되는 렌티큐라시스템은 노광기 뿐만 아니라 일반 영상장치의 영상패널에도 다양한 형태로 사용이 될 수가 있다. 기존 영상장치에서는 백라이트와 편광필터를 통하여 영상패널로 빛이 전달되는데, 이때 편광필름을 통과하게 되면 많은 양의 빛이 감소된다. 그러나 본 선광원 발생장치를 영상장치에 사용하게 되면, 백라이트와 편광필터의 기능을 대신 할 수가 있게 된다. 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치는 광원에서 제공하는 빛의 손실없이 그대로 활용되는 큰 장점이 있다. 빛의 손실이 없으면, 밧데리의 수명을 대단히 증가시킬 수가 있다.

본 발명 선광원 발생장치를 일반 영상패널에 사용할 수가 있도록 하기 위하여서 렌티큐라시스템에 미세 진동수단을 부가할 경우가 있다. 렌티큐라시스템에 미세 진동을 발생시키는 진동수단을 장착시켜, 선광원 발생장치에서 생기는 선광원과 선광원 사이의 공백부를 해소시킨다. 선광원과 선광원 사이의 간격은 수 미크론에서 수십 미크론 정도의 크기에 불과하다. 이러한 선광원과 선광원 사이의 간격에 의한 공백부는, 렌티큐라시스템의 미세 진동으로 해결된다. 즉, 착시현상을 이용하여 시청자는 공백부를 느끼지 않게 된다.

본 발명에서는 미세 선광원 제작 방법 역시 본 발명에 사용되는 영역으로 한다. 본 발명에 사용되는 미세 선광원 제작방법은, 광원으로부터 조사되는 빛을 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 통과케 함으로써, 미세한 선광원을 제작하는 것을 특징으로 한다. 미세 선광원을 제작하기 위하여서는 사용되는 렌티큐라의 피치는 미세한 것이여야만 한다. 또한 수직광 렌티큐라를 포함하는 렌티큐라시스템이 사용되는 것이 바람직 하다.

상기에서 표현된 미세 선광원이란, 선광원의 선폭이 미세하다는 것을 의미하며, 선폭의 사이즈가 수 십 나노의 크기로 부터 수 십 마이크론의 크기까지 포함한다. 본 발명에 사용되는 구체적 실험치로, 선광원의 선폭이 700 나노를 얻기 위하여서, 피치가 33 마이크론의 수직광 볼록렌티큐라를 사용하였고, 상기 수직광 볼록렌티큐라의 하부에는 8장의 오목렌티큐라를 적층하였다.

또한 3 마이크론의 선폭을 갖는 선광원을 만들기 위하여서, 피치가 30 마이크론의 수직광 볼록렌티큐라와, 상기 수직광 볼록렌티큐라의 하부에 오목렌티큐라를 한장 적층시킨 렌티큐라시스템이 사용되었다. 상기의 선광원의 선폭이 3 마이크론의 선광원 발생장치를 사용하여, 대면적의 노광작업을 신속히 진행을 할 수가 있었다. 상기의 3 마이크론의 선폭을 갖는 선광원을 구비한 노광기를 사용하여 노광작업을 실시한 결과, 노광부의 폭이 10 마이크론, 비노광부의 폭이 10 마이크론, 감광층의 두께가 15 마이크론인 기판을 대면적으로 신속히 노광시키었다.

본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템에 있어서, 렌티큐라의 피치는 동일 하더라도 렌티큐라 렌즈의 초점거리를 변화시키면, 더욱 정밀한 노광작업을 할 수가 있음은 물론이다. 본 발명에서 사용되는 렌티큐라의 피치가 극히 미세하지만, 그 미세한 피치에서도 렌티큐라의 초점거리는 다양하게 설계를 할 수가 있음은 물론이다.

본 발명에서 미세 선광원이란 용어는, 선광원의 선폭의 범위가 수십 나노 에서 수십 미크론의 범위를 대표적으로 나타낸다. 그러나 본 발명에 사용되는 노광기나, 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치는 상기에서 표현한 미세의 범위를 벗어난 영역에서도 얼만든지 적용이 가능함은 물론이다. 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템에서 미세 피치라는 용어를 사용할 때에는, 상기 미세 피치의 범위는 수 마이크론에서 수십 마이크론의 범위를 대표적으로 나타낸다. 그러나 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템은 상기에서 표현한 미세의 범위를 벗어난 영역에서도 얼만든지 적용이 가능함은 물론이다. 본 발명에서 사용되는 미세 렌티큐라를 어떻게 제작을 하느냐 하는 것은 중요한 요소이나, 이것은 본 발명에 사용되는 대상으로 하지 않으므로 본 명세서에서는 그 상세한 설명은 생략키로 한다.

또한 본 발명은, 미세 선폭의 선광원을 사용한 미세회로 기판의 제조방법과 그에 의한 미세회로 기판도 본 발명에 사용되는 대상으로 한다. 종래에는 일반적으로 미세회로를 형성하는 기판은 노광작업과 에칭작업에 의하여 제작이 된다. 또는 노광작업과 도금작업에 의하여 제작이 된다. 종래, 피치가 큰 회로기판에 대한 노광작업을 수행하는 광원은 주로 산란광에서 이루어 진다. 예를 들면 큰 선폭의 회로를 가지는 PCB 기판에 대한 노광작업은 산란광 광원에서 작업하는 것을 들수가 있다. 종래, 미세 피치를 가지는 회로기판에 대한 노광작업은 평행광에서 이루어져 왔다. 본 발명에서는, 미세한 선폭을 만들 수가 있는 선광원 발생장치를 구비한 노광기를 사용하여 대면적의 노광작업을 용이하게 시행할 수가 있게한다.

본 발명에 사용되는 미세회로 기판의 제조방법은, 미세한 피치를 가지는 본 발명에 사용되는 렌티큐라시스템에 광원의 빛을 조사시켜, 미세한 선폭을 가지는 선광원을 발생시키고; 상기 발생된 선광원을 사용하여 감광층이 도포된 기판을 노광시킨다. 그후 상기 노광된 기판에 현상공정 및 에칭공정을 통하여 미세회로 기판을 제조한다. 또는 상기 노광된 기판에 현상공정 및 도금공정을 통하여 미세회로 기판을 제작한다.

상기 기판은, 유연성 기판에 구리가 스파터링 되며, 상기 스파터링 층위에 다시 구리가 도금되어 구리 도금층이 형성된 것을 사용하는 것이 일반적이다. 상기의 구리 대신에 도전성 금속으로 대체가 가능함은 물론이다. 노광작업이 끝난 기판에 현상작업 및 에칭작업을 하는 공정은 기존의 일반 공정과 동일하므로 설명을 생략한다.

상기의 도금공정으로 미세회로 기판을 제작하는 방법에 대하여 이하에서 상술하겠다. 먼저 현상작업이 마쳐진 기판에 에칭공정 없이 그대로 도금공정을 실시한다. 현상공정을 통하여 비노광부가 제거된 공간부에는, 도금공정을 통하여 금속 회로부가 형성된다. 회로부가 완전히 성장한 후에는 도금작업을 중지한다. 이후, 노광부를 화학적으로 제거한다. 상기 노광부가 제거된 곳에 드러나는 도전성 금속을 소프트 에칭을 통하여 제거한다. 이렇게 하면 도금방법에 의한 미세회로 기판의 제작이 완성된다. 이하에서는 보다 구체적으로, 도금공정에 의한 미세회로 기판을 제작하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저 비도전체 지지기판에 얇은 도전층을 형성한다. 상기 비도전체 지지기판의 가장 대표적인 실시예로서는 폴리이미드 필름을 들 수가 있다. 얇은 도전층을 형성하기 위하여서는 구리 등의 금속을 상기 비도전체 지지기판 위에 스파터링을 통하여 극히 얇게 도전층을 형성한다. 상기 도전층의 두께를 증가시키고자 할 경우에는, 상기 스파터링 층 위에 구리 등과 같은 전도성 금속을 얇게 도금할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명에서는 비도전체 지지기판이 플렉시블 하지 않은 소재도 포함될 수가 있음은 물론이다. 또한 비도전체 지지기판은 롤 형태로 감겨진 유연성 기판을 사용하는 것이 대량생산을 위하여 바람직한 형태라 하겠다. 본 발명에서 사용이 되는 비도전체 지지기판은 폴리이미드 필름을 들 수가 있다. 비도전체 지지기판에 형성된 도전층 상부에는 감광재를 도포한다. 감광재는 수 미크론에서 수십 미크론의 두께로 균일하게 도포된다. 이때 감광재가 잘 도포 되도록 하기 위하여 얇은 도전층에 플라즈마 작업을 통하여 세정한 후에 도포하는 것이 바람직하다.

상기 감광재에, 본 발명에 사용되는 선광원 발생장치를 통하여 발생된 미세 선폭을 갖는 선광원의 빛을 패턴필름에 조사한다. 패턴필름을 통하여 기판에는 노광부와 비노광부가 형성된다. 패턴필름을 통하여 선광원 빛을 감광층에 조사시키면, 빛을 받은 부분은 노광부로 만들어 지고, 빛을 받지 못한 부분은 비노광부가 된다. 상기 비노광부를 화학적으로 제거하면, 공간부가 형성된다. 상기 공간부의 하부에는 얇은 도전층이 드러난다.

도금조 내에서, 상기 드러난 도전층에 전기를 가하여 도금을 실행한다. 상기 공간부에는 도전성 미세 회로가 형성된다. 도금이 진행됨과 더불어, 상기 공간부에는 전도성 미세 회로가 성장하게 된다. 일정한 높이로 미세 회로가 성장하게 되면 도금을 멈춘다. 상기 성장된 미세 회로는 표면을 연마하여 깨끗하게 할 수도 있다. 연마의 방법은 연마 휠을 통하여 표면을 연마를 할 수도 있으며, 그 외의 다양한 방법으로 연마할 수가 있음은 물론이다.

그후, 노광부 하부에 존재하는 얇은 도전층을 제거하기 위하여, 노광부를 화학적으로 제거한다. 노광부가 제거된 곳에는 공간부가 형성된다. 상기 공간부의 하부에는 얇은 도전층이 노출된다. 노출된 얇은 도전층은 소프트 에칭을 통하여 제거한다. 얇은 도전층이 제거되면, 에칭 공간부가 새로 형성된다. 본 발명은 미세부품의 가공에 널리 사용될 수 있다. 미세부품의 한 종류로서 미세 금속회로를 들 수가 있다. 본 발명은 극히 미세한 금속회로를 가지는 chip on film 이나 FPCB 등에 많이 응용이 된다. 비도전체 지지기판을 폴리이미드 필름으로 하는 경우가 일반적이다.

본 발명은, 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가, 본 발명에 사용되는 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환 변형이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에만 한정되는 것은 아니다.

1 : 노광기 2 : 선광원 발생장치
3 : 선광원 발생장치 이송수단 4: 광원
5: 볼록렌티큐라, 렌티큐라 조합체
6 : 필름 7 : 감광재
8 : 평판 9 : 기판구조물
11 : 볼록렌티큐라 렌즈 34 : 오목렌티큐라
73 : 탄성체 74 : 압착롤러
62,64,65 : 보조롤러 63 : 패턴필름
68 : 밀착수단 69 : 테이블
70 : 기판 71 : 도전층
72 : 감광층 75 : 선광원 발생장치

Claims (14)

1. 베이스 기판에 도금을 실시하여 마스터 금형을 제작하며, 상기 마스터 금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 회로기판을 성형하고, 상기 폴리이미드 회로기판의 홈 부분만 실버페이스트를 충진하여 회로를 구성하는 회로기판의 제조방법에 있어서,
   감광층이 형성된 기판을 사용하며, 상기 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시키며, 광원의 빛을 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 통과시켜 만든 선광원으로 변경시켜 상기 감광층을 노광시켜 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키며, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하는 방법으로 베이스 기판을 만드는 베이스 기판 제조공정과;
   상기 베이스 기판 전체에 스파터링 금속층을 형성하며, 상기 스파터링 금속층에 두껍게 전주도금을 실시하여 전주도금체를 만들며, 상기 전주도금체를 상기 기판으로부터 분리시켜 마스터 전주금형을 만드는 마스터 전주금형 제작공정과;
   상기 마스터 전주금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형하고, 상기 마스터 전주금형으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 분리하고, 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하고, 그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성하는 폴리이드미 기판 제작공정과;
   상기 회로부가 구성된 폴리이미드 기판의 표면을 깨끗하게 정리하는 마무리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 마무리 공정은 폴리이미드 기판에 연마공정을 통하여 표면을 깨끗이 정리하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 실버페이스트로 구성되는 회로부에 무전해 도금작업을 추가로 실시하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
4. 제 1항 있어서, 상기 렌티큐라시스템은 수직광 렌티큐라를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
5. 제 1항 있어서, 상기 렌티큐라시스템은 적층구조를 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 렌티큐라시스템은 볼록렌티큐라를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 렌티큐라시스템은 오목렌티큐라를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
8. 제 1항에서 있어서, 상기 렌티큐라시스템은 오목렌티큐라와 볼록렌티큐라로 구성되는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
9. 제 1항에 있어서, 상기 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판을 복층으로 절연 및 접합시키고; 상기 복층으로 절연 및 접합되어진 폴리이미드 기판에 관통홀을 형성하며, 상기 관통홀에 실버페이스트를 주입하여 복층의 폴리이미드 기판이 상호간에 전기적으로 연결이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
10. 제 1항에서 제 9항의 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제작되는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판.
11. 베이스 기판에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 회로기판을 성형하고, 상기 폴리이미드 회로기판의 홈 부분만 실버페이스트를 충진하여 회로를 구성하는 회로기판의 제조방법에 있어서,
    감광층이 형성된 기판을 사용하며, 상기 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시키며, 광원의 빛을 미세한 피치를 가지는 렌티큐라시스템을 통과시켜 만든 선광원으로 변경시켜 상기 감광층을 노광시켜 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키며, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하는 방법으로 베이스 기판을 만드는 베이스 기판을 만들며, 상기 베이스 기판에 이형층을 형성하고, 상기 베이스 기판에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형하고, 상기 베이스 기판으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 분리하고, 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하고, 그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
12. 베이스 기판에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 회로기판을 성형하고, 상기 폴리이미드 회로기판의 홈 부분만 실버페이스트를 충진하여 회로를 구성하는 회로기판의 제조방법에 있어서,
    감광층이 형성된 기판을 사용하며, 상기 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시키며, 상기 감광층을 노광시켜 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키며, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하는 방법으로 베이스 기판을 만드는 베이스 기판을 만들며, 상기 베이스 기판에 이형층을 형성하고, 상기 베이스 기판에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형하고, 상기 베이스 기판으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 분리하고, 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하고, 그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.
13. 베이스 기판에 도금을 실시하여 마스터 금형을 제작하며, 상기 마스터 금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 회로기판을 성형하고, 상기 폴리이미드 회로기판의 홈 부분만 실버페이스트를 충진하여 회로를 구성하는 회로기판의 제조방법.
14. 베이스 기판에 도금을 실시하여 마스터 금형을 제작하며, 상기 마스터 금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 회로기판을 성형하고, 상기 폴리이미드 회로기판의 홈 부분만 실버페이스트를 충진하여 회로를 구성하는 회로기판의 제조방법에 있어서,
    감광층이 형성된 기판을 사용하며, 상기 기판 위에 포토마스크 또는 패턴필름을 위치시키며, 상기 감광층을 노광시켜 감광층에 노광부와 비노광부를 형성시키며, 상기 비노광부를 화학적으로 제거하여 공간부를 형성하는 방법으로 베이스 기판을 만드는 베이스 기판 제조공정과;
    상기 베이스 기판 전체에 스파터링 금속층을 형성하며, 상기 스파터링 금속층에 두껍게 전주도금을 실시하여 전주도금체를 만들며, 상기 전주도금체를 상기 기판으로부터 분리시켜 마스터 전주금형을 만드는 마스터 전주금형 제조공정과;
    상기 마스터 전주금형에 액상의 폴리이미드 수지를 부어 폴리이미드 기판을 성형하고, 상기 마스터 전주금형으로부터 성형되어진 폴리이미드 기판을 분리하고, 상기 분리된 폴리이미드의 기판의 홈 부분에는 실버페이스트를 충진하고, 그 후 실버페이스트를 경화시켜 실버페이스트 회로부를 구성하는 폴리이드미 기판 제조공정과;
    상기 회로부가 구성된 폴리이미드 기판의 표면을 깨끗하게 정리하는 마무리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 회로가 구성된 폴리이미드 회로기판의 제조방법.

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