KR20160003930A

KR20160003930A - 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치

Info

Publication number: KR20160003930A
Application number: KR1020140081670A
Authority: KR
Inventors: 황중국; 박인성; 강진구; 이성형; 최태진
Original assignee: (주)프로템; 주식회사 유텍솔루션
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2016-01-12

Abstract

레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치를 제공한다.
본 발명은 레이저를 이용하여 기재필름의 표면에 음각패턴을 형성하는 장치에 있어서, 상기 기재필름이 두루마리형태로 일정량 권취된 풀림롤을 갖추고, 상기 풀림롤로부터 풀려진 기재필름의 상,하부면과 외접하는 상부접촉롤과 하부구동롤을 갖추어 상기 기재필름을 일방향으로 공급하는 공급부 ; 상기 하부구동롤로부터 상부접촉롤의 이격시 입측 제1가이드롤과 출측 제1가이드롤사이에 일시정지된 기재필름을 흡착고정하도록 제1진공흡입라인과 연결되는 제1흡착패드를 구비하고, 상기 기재필름에 레이저빔을 조사하는 제1레이저기를 갖추어 상기 기재필름의 일면에 제1음각패턴 또는 제1비아홀을 형성하는 제1레이저가공부; 및 상기 제1레이저기에 의해서 레이저가공된 기재필름을 두루마리형태로 일정량 권취하는 감김롤을 갖추어 적어도 일면에 제1음각패턴 또는 제1비아홀을 형성한 기재필름을 권취하는 리와인딩부 ; 를 포함한다.

Description

레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치{Roll to Roll Film Patterning Apparatus Using a Laser}

본 발명은 레이저를 이용하여 기재필름에 음각패턴을 형성하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 롤투롤 방식으로 일방향 공급되는 기재필름의 일면 또는 양면에 음각패턴과 더불어 비아홀을 레이저빔으로서 정밀하게 형성할 수 있고, 기재필름의 레이저 가공시 발생하는 이물을 간편하게 제거하여 후공정의 이물불량을 예방할 수 있는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로 여러 전자기기에서 굴곡이 많은 부위에는 전기적으로 두 구간을 연결시키기 위해서 연성 회로 기판(FPCB, Flexible Printed Cirucit Board)이 이용된다.

이러한 연성 회로 기판이 갖는 굴곡성에 의해 반복적인 절첩이 이루어지는 핸드폰이나 노트북에 적용되어 디스플레이측 PCB와 본체측 PCB를 서로 전기적으로 연결하는 수단으로 사용되는 등 다양한 형태의 전자기기에 적용되고 있다.

연성 회로 기판을 제조하는 방법으로는 리소그래피(lithography)와 같이 노광과 화학용액을 이용한 에칭으로 패턴을 필름기재에 형성시키는 식각방법과, 프린팅에 의해 패턴틀을 필름기재에 형성한 후 에칭 및 도금공정을 수행하는 프린팅 방법 등 다수의 제조방법이 공지되어 있다.

(특허문헌 1) KR10-0299185 B1

(특허문헌 2) KR10-1286983 B1

(특허문헌 3) KR10-1227179 B1

특허문헌 1에는 플렉시블 타켓이 기판으로 공급되고, 타켓을 공급하는 타켓공급부와 기판이 고정되는 구동부가 제어부에 의하여 유동되어 기판의 형상에 제한을 받지않고 기판에 패턴을 형성하는 장치가 개시되어 있다.

특허문헌 2에는 입체적인 기재를 틸팅시키면서 기재에 도전성 피막을 제거하는 등의 회로패턴제조 작업을 수행할 수 있는 레이저 패턴 제조장치를 개시하고 있다.

특허문헌 3에는 모재 내에 분산되어 있는 금속 화합물을 포함하는 기판을 제조하고, 기판 위에 레이저를 조사하여 시드 패턴을 형성하고, 시드 패턴에 산소 플라즈마 처리를 진행한 다음, 시드 패턴을 무전해 도금하여 회로 패턴을 형성하여 연성회로 기판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1 내지 특허문헌 3에는 필름상의 기재 표면에 레이저를 조사하여 음각처리되는 패턴을 형성하는 과정에서 이물질이 발생하게 되고, 이러한 이물질이 기재필름에 잔류하게 되면, 후공정의 무전해 도금에서 기재필름의 표면에 잔류하게 되는 이물질에 의해서 도금불량을 초래하는 문제점이 있었다.

또한, 기재필름의 양면에 음각패턴을 각각 형성하여 양면에 패턴회로가 구비된 연성회로기판을 제조하기 곤란하였다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 롤투롤 방식으로 기재필름을 일방향으로 공급하면서 기재필름의 일면 또는 양면에 음각패턴을 형성하는 공정을 수행할 수 있고, 기재필름의 표면에 음각패턴을 형성하는 과정에서 발생하는 이물질에 기인하는 후공정에서의 이물불량을 사전에 예방할 수 있도록 이물질을 간편하게 제거할 수 있는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 레이저를 이용하여 기재필름의 표면에 음각패턴을 형성하는 장치에 있어서, 상기 기재필름이 두루마리형태로 일정량 권취된 풀림롤을 갖추고, 상기 풀림롤로부터 풀려진 기재필름의 상,하부면과 외접하는 상부접촉롤과 하부구동롤을 갖추어 상기 기재필름을 일방향으로 공급하는 공급부 ; 상기 하부구동롤로부터 상부접촉롤의 이격시 입측 제1가이드롤과 출측 제1가이드롤사이에 일시정지된 기재필름을 흡착고정하도록 제1진공흡입라인과 연결되는 제1흡착패드를 구비하고, 상기 기재필름에 레이저빔을 조사하는 제1레이저기를 갖추어 상기 기재필름의 일면에 제1음각패턴 또는 제1비아홀을 형성하는 제1레이저가공부; 및 상기 제1레이저기에 의해서 레이저가공된 기재필름을 두루마리형태로 일정량 권취하는 감김롤을 갖추어 적어도 일면에 제1음각패턴 또는 제1비아홀을 형성한 기재필름을 권취하는 리와인딩부 ; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 상부접촉롤과 하부구동롤을 서로 접촉시키거나 이격시켜 상기 기재필름의 이송을 진행시키거나 중단시키는 피딩제어부를 추가 포함하고, 상기 피딩제어부는 상기 상부접촉롤의 양단이 일단에 아이들회전 가능하게 조립되고, 일정길이를 갖는 회전축의 양단에 길이중간이 회동가능하게 조립된 좌우한쌍의 작동브라켓과, 상기 좌우한쌍의 작동브라켓의 타단사이를 연결하는 연결축에 로드선단이 연결되는 제1작동실린더를 포함한다.

바람직하게, 상기 풀림롤과 하부고정롤사이에는 상기 제1레이저가공부측으로 진행되는 기재필름의 장력을 일정하게 유지하는 입측 장력유지부를 포함하고, 상기 입측 장력유지부는 서로 인접하는 상하한쌍의 입측 방향전환롤에 근접배치되어 상기 풀림롤로부터 풀려진 기재필름이 감겨지는 입측 장력조절롤과, 상기 입측 장력조절롤의 양단과 하단이 연결되고, 회전축에 상단이 회동가능하게 조립된 좌우한쌍의 입측 지지브라켓 및 상기 좌우한쌍의 입측 지지브라켓사이를 연걸하는 연결부재와 로드선단이 연결되어 상기 입측 장력조절롤을 선회작동시키는 제2작동실린더를 포함한다.

바람직하게, 상기 제1흡착패드는 다공성 세라믹블럭이 수용되는 배치홈을 갖는 흡착박스와, 제1진공흡입라인과 연결되고 상기 세라믹블럭에 진공흡입력을 전달하도록 관통공을 구비하는 진공챔버를 포함한다.

바람직하게, 상기 제1흡착패드의 상부면에 잔류하는 이물질을 제거하는 제1이물제거부를 포함하고, 상기 제1이물제거부는 회전축에 일단이 회동가능하게 조립된 제1흡착패드를 제1수거박스측으로 경사지게 선회작동시키는 제1작동부재와, 상기 제1수거박스에 이물질이 낙하수집되도록 상기 제1흡착패드의 상부면으로 압축공기를 분사하는 제1분사노즐을 포함한다.

바람직하게, 상기 제1레이저가공부와 리와인딩부사이에는 제1음각패턴 또는 제1비아홀을 일측면에 형성한 기재필름의 타측면에 제2음각패턴 또는 제2비아홀을 형성하는 제2레이저가공부를 추가 포함하고, 상기 제2레이저가공부는 상기 하부구동롤로부터 상부접촉롤의 이격시 츨측 제2가이드롤과 입측 제2가이드롤사이에 일시정지된 기재필름을 흡착고정하도록 제2진공흡입라인과 연결되는 제2흡착패드를 구비하고, 상기 기재필름에 레이저빔을 조사하는 제2레이저조사기를 구비한다.

더욱 바람직하게, 상기 제2흡착패드는 다공성 세라믹블럭이 수용되는 배치홈을 갖는 흡착박스와, 제2진공흡입라인과 연결되고 상기 세라믹블럭에 진공흡입력을 전달하도록 관통공을 구비하는 진공챔버를 포함한다.

바람직하게, 상기 제2흡착패드의 상부면에 잔류하는 이물질을 제거하는 제2이물제거부를 포함하고, 상기 제2이물제거부는 회전축에 일단이 회동가능하게 조립된 제2흡착패드를 제2수거박스측으로 경사지게 선회작동시키는 제2작동부재와, 상기 제2수거박스에 이물질이 낙하수집되도록 상기 제2흡착패드의 상부면으로 압축공기를 분사하는 제2분사노즐을 포함한다.

바람직하게, 상기 제2레이저가공부와 감김롤사이에는 상기 기재필름의 양면에 잔류하는 이물질을 제거하는 크리닝부를 추가 포함하고, 상기 크리닝부는 상기 제1음각패턴이 형성된 기재필름의 일측면과 외접하는 하부롤과, 상기 제2음각패턴이 형성된 기재필름의 타측면에 부착된 이물질을 제거하도록 외주 크리닝면이 접하는 제1크리닝상부롤 및 상기 제1크리닝상부롤의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 제1접촉롤을 포함하고, 상기 제2음각패턴이 형성된 기재필름의 타측면과 외접하는 상부롤과, 상기 제1음각패턴이 형성된 기재필름의 일측면에 부착된 이물질을 제거하도록 외주 크리닝면이 접하는 제2크리닝하부롤 및 상기 제2크리닝하부롤의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 제2접촉롤을 포함한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 롤투롤 방식으로 기재필름을 일방향으로 이송하여 공급하면서 레이저조사기와 대응하는 위치에서 일시정지되는 기재필름의 일면 또는 양면에 음각패턴 또는 비아홀을 형성할 수 있기 때문에 연성회로기판을 제조하는 공정비용을 절감할 수 있다.

(2) 기재필름에 음각패턴 및 비아홀을 형성하는 과정에서 발생하여 기재필름에 잔류하는 이물질에 틸팅제어되는 흡착패드와 압축공기를 분사하는 노즐에 의해서 청결하게 제거할 수 있기 때문에, 무전해 공정과 같은 후공정에서의 이물질에 기인하는 제품불량을 사전에 예방하고, 제품수율을 높일 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치에 채용되는 공급부를 도시한 구성도이다.
도 3a 와 도 3b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치에 채용되는 제1레이저가공부를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치에 채용되는 리와인딩부를 도시한 구성도이다.
도 5a 와 도 5b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치에 채용되는 제2레이저가공부를 도시한 구성도이다.
도 6a 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치에 채용되는 흡착패드를 도시한 분해 사시도이다.
도 6b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치에 채용되는 흡착패드를 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 필름 패터닝 장치(100)는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 롤투롤 방식으로 일방향으로 공급되는 기재필름(10)의 표면에 음각패턴(P)을 함몰 형성하거나 비아홀(V)을 관통형성하는 한편, 레이저 가공시 발생하는 이물질을 간편하게 제거할 수 있도록 공급부(110), 제1레이저가공부(120) 및 리와인딩부(130)를 포함한다.

상기 공급부(110)는 도 2에 도시한 바와 같이, 가공대상물인 기재필름(10)을 일방향으로 공급할 수 있도록 풀림롤(111)과, 하부구동롤(112) 및 상부접촉롤(113)을 포함하는바, 상기 풀림롤(111)은 상기 기재필름(10)이 두루마리형태로 일정량 권취된 상태에서 상기 상,하부피딩롤(112,113)에 기인하여 전달되는 외력에 의해서 상기 기재필름(10)이 일방향으로 서서히 풀려지는 언와인딩롤로 구비된다.

이러한 풀림롤(111)은 일방향으로 풀려지는 기재필름의 장력을 제어하고 조절할 수 있도록 체인부재 또는 벨트부재와 같은 동력전달수단(111b)을 매개로 장력조절용 서보모터(111a)의 구동축과 연결되어 구비할 수 있다.

상기 하부구동롤(112)은 상기 상부접촉롤(113)과 더불어 기재필름과 외접하여 이를 상기 제1레이저가공부(120)측으로 일방향으로 진행시키는 진행력을 발생시킬 수 있도록 상기 기재필름(10)의 하부면에 외주면이 접하여 전원인가시 회전구동력을 발생시키는 구동모터와 연결되어 상기 상부접촉롤과 맞물리는 방향으로 회전구동되는 구동형 롤부재로 이루어질 수 있다.

상기 상부접촉롤(113)은 상기 기재필름(10)의 상부면과 외주면이 접하거나 이격되는 이동형 롤부재로 이루어질 수 있다.

이러한 기재필름(10)은 연성회로기판의 기층을 형성하도록 폴리이미드와 같은 수지소재로 이루어질 수 있다.

이러한 상부접촉롤(113)은 상기 하부구동롤(112)과 더불어 기재필름(10)에 외접하여 이를 상기 제1레이저가공부(120)측으로 기재필름을 일방향으로 진행시키는 이송력 발생시키거나 서로 이격되어 기재필름의 이송을 중단시킬 수 있도록 피딩제어부(110a)를 포함한다.

상기 피딩제어부(110a)는 상기 상부접촉롤(113)의 양단이 일단에 아이들회전 가능하게 조립되고, 일정길이를 갖는 회전축(114a)의 양단에 길이중간이 회동가능하게 조립된 좌우한쌍의 작동브라켓(114)과, 상기 좌우한쌍의 작동브라켓(114)의 타단사이를 연결하는 연결축(115a)에 로드선단이 연결되는 제1작동실린더(115)를 포함한다.

이에 따라, 상기 제1작동실린더(115)의 전진작동시 상기 회전축(114a)에 회동가능하게 조립된 대략 'ㄴ' 단면상의 작동브라켓(114)의 타단이 상방으로 들어올려짐으로써 상기 기재필름(10)의 상부면으로부터 이격되어 상기 하부구동롤(112)사이에 물려진 기재필름의 일방향 진행을 일시중단할 수 있는 것이다.

반대로, 상기 제1작동실린더(115)의 후진복귀 작동시 상기 회전축(114a)에 회동가능하게 조립된 대략 'ㄴ' 단면상의 작동브라켓(114)의 타단이 하방으로 내려짐으로써, 상기 기재필름(10)의 상부면과 외접하여 회전구동되는 하부구동롤(112)사이에 물려진 기재필름(10)을 일방향으로 진행시키는 이송력을 발생시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 풀림롤(111)과 하부구동롤(112)사이에는 상기 제1레이저가공부(120)측으로 진행되는 기재필름의 장력을 일정하게 유지하는 입측 장력유지부(110b)를 포함한다.

상기 입측 장력유지부(110b)는 서로 인접하는 상하한쌍의 입측 방향전환롤(116a,116b)에 근접배치되어 상기 풀림롤(111)로부터 풀려진 기재필름(10)이 감겨지는 입측 장력조절롤(117)과, 상기 입측 장력조절롤(117)의 양단과 하단이 연결되고, 회전축(118a)에 상단이 회동가능하게 조립된 좌우한쌍의 입측 지지브라켓(118) 및 상기 좌우한쌍의 입측 지지브라켓(118)사이를 연걸하는 연결부재와 로드선단이 연결되어 상기 입측 장력조절롤(117)을 선회작동시키는 제2작동실린더(119)를 포함한다.

이에 따라, 상기 제2작동실린더(119)의 전진작동시 상기 회전축(118a)에 상단이 회동가능하게 조립된 입측 지지브라켓(118)의 하단은 입측 장력조절롤(117)과 더불어 풀림롤측으로 선회됨으로써 레이저가공시 일시정지된 기재필름(10)에 인가되는 장력을 줄일 수 있다.

반면에, 상기 제2작동실린더(119)의 후진복귀 작동시 상기 입측 장력조절롤(117)은 제1레이저가공부측으로 선회됨으로써 레이저가공을 위해서 일시정지된 기재필름에 인가되는 장력을 높일 수 있다.

여기서, 상기 제1,2작동실린더(115,119)는 미도시된 본체프레임에 고정설치되는 것이 바람직하다.

상기 제1레이저가공부(120)는 도 3a 와 도 3b 에 도시한 바와 같이, 일시정지된 기재필름(10)의 일면 도면상 상부면에 레이저빔에 의해서 사전에 설정된 제1음각패턴(P1)을 함몰형성하거나 사전에 설정된 제1비이홀(V1)을 관통형성할 수 있도록 제1흡착패드(123)와 제1레이저조사기(125)를 포함한다.

상기 제1흡착패드(123)는 상기 하부구동롤(112)로부터 상부접촉롤(113)의 이격시 입측 제1가이드롤(121)과 출측 제1가이드롤(122)사이에서 일시정지된 기재필름(10)의 하부면과 접하여 진공흡착력으로써 가공대상물인 기재필름(10)의 위치를 고정하도록 제1진공흡입라인(129)과 연결되어 진공흡착력을 제공하는 진공흡착부재로 이루어질 수 있다.

이러한 제1흡착패드(123)는 도 6a 와 도 6b 에 도시한 바와 같이, 다공성 세라믹블럭(123a)이 수용되는 배치홈을 갖는 흡착박스(123b)와, 제1진공흡입라인과 연결되고 상기 세라믹블럭에 진공흡입력을 전달하도록 관통공(123c)을 구비하는 진공챔버(123d)를 포함한다.

이에 따라, 상기 진공챔버(123d)를 통해 상기 세라믹 블록체(123a)에 전달되는 흡착력에 의해서 상기 입측 제1가이드롤(121)과 출측 제1가이드롤(122)사이에서 일시정지된 기재필름(10)을 레이저가공이 이루어지는 동안 확고히 위치고정할 수 있는 것이다.

상기 제1레이저조사기(125)는 상기 제1흡착패드의 직상부에 구비되어 전원인가시 발생되는 레이저빔의 강도에 따라 상기 기재필름의 표면에 제1음각패턴을 함몰형성하거나 제1비아홀을 관통형성하는 것이다.

상기 제1흡착패드(123)의 상부에는 상기 제1레이저조사기(125)에 의한 기재필름의 레이저가공시 레이저빔이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 보호박스(124)를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1레이저조사기(125)에 의한 제1비아홀의 관통 형성시 상기 제1흡착패드의 상부면에 잔류하는 이물질을 제거하는 제1이물제거부(120a)를 포함하는바, 이러한 제1이물제거부(120a)는 회전축(123a)에 일단이 회동가능하게 조립된 제1흡착패드(123)를 제1수거박스측으로 경사지게 선회작동시키는 제1작동부재(126)와, 상기 제1수거박스(127)에 이물질이 낙하수집되도록 상기 제1흡착패드(123)의 상부면으로 압축공기를 분사하는 제1분사노즐(128)을 포함한다.

여기서, 상기 제1작동부재(126)는 상기 제1흡착패드(123)의 하부면에 간섭되는 접촉핀(126a)을 상하작동시켜 상기 제1흡착패드(123)의 틸팅이 가능하도록 선회작동시키는 로드리스 실린더부재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1분사노즐(128)은 상기 제1레이저조사기(125)에 의한 레이저가공시에는 상기 기재필름(10)과 겹쳐지지 않도록 필름진행라인 외측에 대기하고 있다가 상기 제1흡착패드(123)의 상부면에 잔류하는 이물질을 제거하기 위한 틸팅시 상기 틸팅된 제1흡착패드(123)와 기재필름(10)사이의 빈공간으로 진입되는 압축공기 공급관에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 리와인딩부(130)는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1레이저가공부(120)의 제1레이저기에 의해서 레이저가공된 기재필름(10)을 두루마리 형태로 일정량 권취하는 감김롤(131)을 갖추어 적어도 일면에 제1음각패턴(P1) 또는 제1비아홀(V1)을 형성한 기재필름을 권취하는 것이다.

상기 감김롤(131)은 레이저가공처리된 기재필름(10)을 감아 권취할 수 있는 감김방향으로 회전시킬 수 있도록 체인부재 또는 벨트부재와 같은 동력전달수단(131b)을 매개로 감김용 서보모터(131a)의 구동축과 연결되어 구비할 수 있다.

또한, 상기 감김롤(131)측으로 진입되어 감겨지는 기재필름(10)의 장력을 일정하게 유지하는 출측 장력유지부(130b)를 포함한다.

상기 출측 장력유지부(130b)는 서로 인접하는 상하한쌍의 출측 방향전환롤(136a,136b)에 근접배치되어 레이저가공처리된 기재필름(10)이 감겨지는 출측 장력조절롤(137)과, 상기 출측 장력조절롤(137)의 양단과 하단이 연결되고, 회전축(138a)에 상단이 회동가능하게 조립된 좌우한쌍의 출측 지지브라켓(138) 및 상기 좌우한쌍의 출측 지지브라켓(138)사이를 연걸하는 연결부재와 로드선단이 연결되어 상기 출측 장력조절롤(137)을 선회작동시키는 제3작동실린더(139)를 포함한다.

이에 따라, 상기 제3작동실린더(139)의 전진작동시 상기 회전축(138a)에 상단이 회동가능하게 조립된 출측 지지브라켓(138)의 하단은 출측 장력조절롤(137)과 더불어 감김롤의 반대편으로 멀어지도록 선회됨으로써 레이저가공시 일시정지된 기재필름(10)에 인가되는 장력을 높일 수 있다.

반면에, 상기 제3작동실린더(139)의 후진복귀 작동시 상기 출측 장력조절롤(137)은 감김롤측으로 근접하도록 선회됨으로써 레이저가공을 위해서 일시정지된 기재필름에 인가되는 장력을 줄일 수 있다.

여기서, 상기 제3작동실린더는 상기 제1,2작동실린더(115,119)와 마찬가지로 미도시된 본체프레임에 고정설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1레이저가공부(120)와 리와인딩부(130)사이에는 제1레이저조사기에 의해서 기재필름(10)의 일측면에 제1음각패턴(P1) 또는 제1비아홀(V1)을 형성한 다음, 연속하여 일시정지 기재필름(10)의 타측면에 제2음각패턴(P1) 또는 제2비아홀(V1)을 형성하는 제2레이저가공부(140)를 구비함으로써, 음각패턴이 양면에 레이저 가공처리된 기재필름(10)을 제조할 수 있는 것이다.

이러한 제2레이저가공부(140)는 도 5a 와 도 5b 에 도시한 바와 같이, 상기 제1레이저가공부(120)와 마찬가지로 일시정지된 기재필름(10)의 일면 도면상 상부면에 레이저빔에 의해서 사전에 설정된 제2음각패턴(P2)을 함몰형성하거나 사전에 설정된 제2비이홀(V2)을 관통형성할 수 있도록 제2흡착패드(143)와 제2레이저조사기(145)를 포함한다.

상기 제2흡착패드(143)는 상기 하부구동롤(112)로부터 상부접촉롤(113)의 이격시 출측 제2가이드롤(141)과 입측 제2가이드롤(142)사이에서 일시정지된 기재필름(10)의 하부면과 접하여 진공흡착력으로써 가공대상물인 기재필름(10)의 위치를 고정하도록 제2진공흡입라인(149)과 연결되어 진공흡착력을 제공하는 진공흡착부재로 이루어질 수 있다.

이러한 제2흡착패드(143)는 제1흡착패드와 동일한 구조로 이루어지는바 다공성 세라믹블럭(143a)이 수용되는 배치홈을 갖는 흡착박스(143b)와, 제2진공흡입라인과 연결되고 상기 세라믹블럭에 진공흡입력을 전달하도록 관통공(143c)을 구비하는 진공챔버(143d)를 포함한다.

상기 제2레이저조사기(145)는 상기 제2흡착패드(143)의 직상부에 구비되어 전원인가시 발생되는 레이저빔의 강도에 따라 상기 기재필름의 표면에 제2음각패턴(P1)을 함몰형성하거나 제2비아홀(V1)을 관통형성하는 것이다.

상기 제2흡착패드(143)의 상부에도 레이저가공시 발생한 레이저빔이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 보호박스(144)를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제2레이저조사기(145)에 의한 제2비아홀의 관통 형성시 상기 제2흡착패드의 상부면에 잔류하는 이물질을 제거하는 제2이물제거부(140a)를 포함하는바, 이러한 제2이물제거부(140a)는 도 5a 와 도 5b에 도시한 바와 같이, 회전축(143a)에 일단이 회동가능하게 조립된 제2흡착패드(143)를 제2수거박스측으로 경사지게 선회작동시키는 제2작동부재(146)와, 상기 제2수거박스(147)에 이물질이 낙하수집되도록 상기 제2흡착패드(143)의 상부면으로 압축공기를 분사하는 제2분사노즐(148)을 포함한다.

여기서, 상기 제2작동부재(146)는 제1작동부재와 마찬가지로 상기 제2흡착패드(143)의 하부면에 간섭되는 접촉핀(146a)을 상하작동시켜 상기 제2흡착패드(143)의 틸팅이 가능하도록 선회작동시키는 로드리스 실린더부재로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제2분사노즐(148)도 제1분사노즐과 마찬가지로 상기 제2레이저조사기(145)에 의한 레이저가공시에는 상기 기재필름(10)과 겹쳐지지 않도록 필름진행라인 외측에 대기하고 있다가 상기 제2흡착패드(143)의 상부면에 잔류하는 이물질을 제거하기 위한 틸팅시 상기 틸팅된 제2흡착패드(133)와 기재필름(10)사이의 빈공간으로 진입되는 압축공기 공급관에 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제2레이저가공부(140)와 감김롤(131)사이에는 상기 기재필름의 양면에 제1,2음각패턴(P1,P2) 또는 제1,2비아홀(V1,V2)을 형성하는 과정에서 발생되어 기재필름(10)의 양측면에 잔류하는 이물질을 제거하는 크리닝부(130a)를 포함한다.

상기 크리닝부(130a)는 상기 제1음각패턴(P1)이 형성된 기재필름의 일측면과 외접하는 하부롤(132)과, 상기 제2음각패턴(P2)이 형성된 기재필름의 타측면에 부착된 이물질을 제거하도록 외주 크리닝면이 접하는 제1크리닝상부롤(132a)및 상기 제1크리닝상부롤(132a)의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 제1접촉롤(132b)을 포함하고, 상기 제2음각패턴(P2)이 형성된 기재필름(10)의 타측면과 외접하는 상부롤(133)과, 상기 제1음각패턴(P1)이 형성된 기재필름의 일측면에 부착된 이물질을 제거하도록 외주 크리닝면이 접하는 제2크리닝하부롤(133a) 및 상기 제2크리닝하부롤(133a)의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 제2접촉롤(133b)을 포함한다.

이러한 제1,2접촉롤(132b,133b)은 작동실린더의 로드선단에 상기 제1크리닝상부롤(132a)과 제2크리닝하부롤9133a)의 각 외주크리닝면과 접하거나 이격되도록 장착되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 제1,2레이저가공부를 거치면서 제1음각패턴과 제2음각패턴이 양면에 함몰형성되고, 제1,2비아홀이 관통형성된 기재필름은 상기 크리닝부(130a)를 통과하면서 기재필름의 표면에 잔류하는 이물질을 제거한 다음, 이물질이 제거된 청결한 기재필름을 감김롤(131)에 두루마리형태로 권취할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 감김롤(131)에 권취된 기재필름은 후공정인 무전해 도금공정으로 이송하여 풀림 이송하게 되면, 상기 제1,2음각패턴과 제1,2비아홀에 도금층을 형성할 수 있기 때문에 도전성 패턴이 양면에 형성되고, 도전성 비아홀을 갖는 연성 회로 기판을 제조완성할 수 있는 것이다.

한편, 상기 제1레이저가공부(120)와 제2레이저가공부(140)는 제1레이저조사기(125)와 기재필름의 일측면이 대응하고, 상기 제2레이저조사기와 기재필름의 타측면이 대응하도록 상하배치구조로 배치되고, 출측 제1가이드롤(122)과 입측 제2가이드롤(142)사이에는 상기 출측 제1가이드롤에 감겨져 입측 제2가이드롤(142)측으로 진입되는 기재필름의 장력을 조절하도록 외접하는 적어도 하나의 장력조절용 롤(150)을 구비하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 기재필름
110 : 공급부
110a : 피딩제어부
110b : 입측 장력유지부
111 : 풀림롤
112 : 하부구동롤
113 : 상부접촉롤
114 : 작동브라켓
120 : 제1레이저가공부
121,122 : 입측 제1,2가이드롤
123 : 제1흡착패드
130 : 리와인딩부
130a : 크리닝부
130b : 출측 장력유지부
131 : 감김롤
132 : 하부고정롤
133 : 상부고정롤
140 : 제2레이저가공부
141,142 : 출측 제1,2가이드롤
143 : 제2흡착패드

Claims

레이저를 이용하여 기재필름의 표면에 음각패턴을 형성하는 장치에 있어서,
상기 기재필름이 두루마리형태로 일정량 권취된 풀림롤을 갖추고, 상기 풀림롤로부터 풀려진 기재필름의 상,하부면과 외접하는 상부접촉롤과 하부구동롤을 갖추어 상기 기재필름을 일방향으로 공급하는 공급부 ;
상기 하부구동롤로부터 상부접촉롤의 이격시 입측 제1가이드롤과 출측 제1가이드롤사이에 일시정지된 기재필름을 흡착고정하도록 제1진공흡입라인과 연결되는 제1흡착패드를 구비하고, 상기 기재필름에 레이저빔을 조사하는 제1레이저기를 갖추어 상기 기재필름의 일면에 제1음각패턴 또는 제1비아홀을 형성하는 제1레이저가공부; 및
상기 제1레이저기에 의해서 레이저가공된 기재필름을 두루마리형태로 일정량 권취하는 감김롤을 갖추어 적어도 일면에 제1음각패턴 또는 제1비아홀을 형성한 기재필름을 권취하는 리와인딩부 ; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 상부접촉롤과 하부구동롤을 서로 접촉시키거나 이격시켜 상기 기재필름의 이송을 진행시키거나 중단시키는 피딩제어부를 추가 포함하고,
상기 피딩제어부는 상기 상부접촉롤의 양단이 일단에 아이들회전 가능하게 조립되고, 일정길이를 갖는 회전축의 양단에 길이중간이 회동가능하게 조립된 좌우한쌍의 작동브라켓과, 상기 좌우한쌍의 작동브라켓의 타단사이를 연결하는 연결축에 로드선단이 연결되는 제1작동실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 풀림롤과 하부고정롤사이에는 상기 제1레이저가공부측으로 진행되는 기재필름의 장력을 일정하게 유지하는 입측 장력유지부를 포함하고,
상기 입측 장력유지부는 서로 인접하는 상하한쌍의 입측 방향전환롤에 근접배치되어 상기 풀림롤로부터 풀려진 기재필름이 감겨지는 입측 장력조절롤과, 상기 입측 장력조절롤의 양단과 하단이 연결되고, 회전축에 상단이 회동가능하게 조립된 좌우한쌍의 입측 지지브라켓 및 상기 좌우한쌍의 입측 지지브라켓사이를 연걸하는 연결부재와 로드선단이 연결되어 상기 입측 장력조절롤을 선회작동시키는 제2작동실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1흡착패드는 다공성 세라믹블럭이 수용되는 배치홈을 갖는 흡착박스와, 제1진공흡입라인과 연결되고 상기 세라믹블럭에 진공흡입력을 전달하도록 관통공을 구비하는 진공챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1흡착패드의 상부면에 잔류하는 이물질을 제거하는 제1이물제거부를 포함하고,
상기 제1이물제거부는 회전축에 일단이 회동가능하게 조립된 제1흡착패드를 제1수거박스측으로 경사지게 선회작동시키는 제1작동부재와, 상기 제1수거박스에 이물질이 낙하수집되도록 상기 제1흡착패드의 상부면으로 압축공기를 분사하는 제1분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1레이저가공부와 리와인딩부사이에는 제1음각패턴 또는 제1비아홀을 일측면에 형성한 기재필름의 타측면에 제2음각패턴 또는 제2비아홀을 형성하는 제2레이저가공부를 추가 포함하고,
상기 제2레이저가공부는 상기 하부구동롤로부터 상부접촉롤의 이격시 츨측 제2가이드롤과 입측 제2가이드롤사이에 일시정지된 기재필름을 흡착고정하도록 제2진공흡입라인과 연결되는 제2흡착패드를 구비하고, 상기 기재필름에 레이저빔을 조사하는 제2레이저조사기를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치.
제6항에 있어서,
상기 제2흡착패드는 다공성 세라믹블럭이 수용되는 배치홈을 갖는 흡착박스와, 제2진공흡입라인과 연결되고 상기 세라믹블럭에 진공흡입력을 전달하도록 관통공을 구비하는 진공챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치.
제6항에 있어서,
상기 제2흡착패드의 상부면에 잔류하는 이물질을 제거하는 제2이물제거부를 포함하고,
상기 제2이물제거부는 회전축에 일단이 회동가능하게 조립된 제2흡착패드를 제2수거박스측으로 경사지게 선회작동시키는 제2작동부재와, 상기 제2수거박스에 이물질이 낙하수집되도록 상기 제2흡착패드의 상부면으로 압축공기를 분사하는 제2분사노즐을 포함한다. 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치.
제6항에 있어서,
상기 제2레이저가공부와 감김롤사이에는 상기 기재필름의 양면에 잔류하는 이물질을 제거하는 크리닝부를 추가 포함하고,
상기 크리닝부는 상기 제1음각패턴이 형성된 기재필름의 일측면과 외접하는 하부롤과, 상기 제2음각패턴이 형성된 기재필름의 타측면에 부착된 이물질을 제거하도록 외주 크리닝면이 접하는 제1크리닝상부롤 및 상기 제1크리닝상부롤의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 제1접촉롤을 포함하고,
상기 제2음각패턴이 형성된 기재필름의 타측면과 외접하는 상부롤과, 상기 제1음각패턴이 형성된 기재필름의 일측면에 부착된 이물질을 제거하도록 외주 크리닝면이 접하는 제2크리닝하부롤 및 상기 제2크리닝하부롤의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 제2접촉롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 롤투롤 필름 패터닝 장치.