KR20170137236A - 기판 손상 방지 장치를 구비하는 광 소결 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 손상 방지 장치를 구비하는 광 소결 장치를 제공한다. 본 발명의 광 소결 장치는, 진공을 가하여 인쇄회로 기판을 고정시키는 진공 홀 및 인쇄회로 기판을 가열 또는 냉각시키는 열 플레이트를 포함하는 진공-가열 플레이트, 진공-가열 플레이트의 상부에 위치하고 광을 조사하여 인쇄회로 기판을 광 소결시키는 광 출력부 및 진공-가열 플레이트의 일 측에 위치하고, 인쇄회로 기판을 일 방향으로 이송시키는 기판 이송부를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 광 소결 장치는 인쇄 회로 기판에 연속적인 광 소결을 수행할 시 유발되는 기판의 우그러짐 및 이에 따른 소결의 불균일성을 줄일 수 있다. 이에 따라 높은 전기전도도를 가지면서도 기판의 휨 현상이 없는 단층 또는 다층의 인쇄회로기판을 제작할 수 있다.

Description

기판 손상 방지 장치를 구비하는 광 소결 장치{Light sintering device having protecting damage to substrate}
본 발명은 광 소결 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 백색광 광소결 장치에 관한 것이다.
최근 전자 소자 또는 장치 제조에 있어서 인쇄 기반의 인쇄전자 기술이 주목 받고 있다. 인쇄전자 기술이란 인쇄, 소결, 검사라는 간단한 공정만으로 전극 형성이 가능하기 때문에 적은 공정으로 인하여 낮은 설비 투자비용, 친환경성, 대면적 대량생산 등의 이점을 가지고 있다. 이러한 이점들 때문에 플렉서블 디스플레이(Flexible display), 태양전지(Solar cell), RFID(Radio Frequency Identification Device), 웨어러블 전자제품(Wearable electronics), OLED(Organic light emitting device), Sensor 등 다양한 분야에 적용이 가능하여 널리 쓰일 것으로 예측된다.
인쇄전자 기술의 요소 중 소결 기술은 전극의 품질을 직접적으로 결정짓는 요소이기 때문에 중요한 부분이라 할 수 있다. 기존의 소결 방법으로 열 소결법, 레이저 소결법, 플라즈마 소결법, 마이크로웨이브 소결법 등이 개발되었으나 각각이 가지고 있는 한계점으로 인해 상용화에 어려움이 있는 실정이다. 따라서, 상기 문제점들을 극복하고자 발명자에 의해 백색광 극단파 광소결 방법이 개발되었다.
상기 제안된 소결 방법을 이용하여 소결 된 전극의 품질을 향상시키기 위해 현재 전도성 잉크 또는 페이스트의 관점에서 많은 개발이 이루어지고 있다. 하지만, 기존에 구비되어있는 광조사 장비 및 컨베이어 벨트를 이용한 연속 광소결 프로세스 수행 시 기판의 우그러짐 발생 및 기판의 우그러짐으로 인하여 결국 광의 불균일 조사로 이어지게 되어 소결의 불균일성 문제까지 발생하고 있다. 하지만, 산업현장에서의 실제적인 적용을 위해서는 소결 후 높은 전기전도도 뿐만 아니라 소결의 균일성 및 기판에 손상이 없어야 한다. 따라서, 상기 문제점들을 해결하기 위해서는 설비적인 관점에서의 해결책이 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0023130호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 인쇄회로 기판에 연속적인 광 소결을 수행할 시 유발되는 기판의 우그러짐 및 이에 따른 소결의 불균일성을 줄일 수 있는 광 소결 장치를 제공함에 있다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 광 소결 장치를 제공한다. 상기 광 소결 장치는, 진공을 가하여 인쇄회로 기판을 고정시키는 진공 홀; 및 상기 인쇄회로 기판을 가열 또는 냉각시키는 열 플레이트를 포함하는 진공-가열 플레이트, 상기 진공-가열 플레이트의 상부에 위치하고 광을 조사하여 상기 인쇄회로 기판을 광 소결시키는 광 출력부 및 상기 진공-가열 플레이트의 일 측에 위치하고, 상기 인쇄회로 기판을 일 방향으로 이송시키는 기판 이송부를 포함할 수 있다.
상기 광 출력부는 상기 인쇄회로 기판의 상부에서 상하 운동이 가능하도록 하는 수직 이동부와 연결되어 있으며, 상기 광 출력부는 광 소결 시, 상기 인쇄회로 기판 방향으로 하방 이동하는 것일 수 있다.
상기 광 출력부는 서로 마주보는 측면에 설치된 상부 가이드 레일을 포함하고, 상기 진공-가열 플레이트는 서로 마주보는 측면에 설치된 하부 가이드 레일을 포함하고, 상기 가이드 레일들은 상기 광 출력부가 하방 이동할 때 상기 인쇄회로 기판을 사이에 두고 서로 마주보도록 배열되는 것일 수 있다.
상기 광 출력부는 서로 마주보는 두 쌍의 측면에 설치된 상부 가이드 레일을 포함하고, 상기 진공-가열 플레이트는 서로 마주보는 두 쌍의 측면에 설치된 하부 가이드 레일을 포함하고, 상기 가이드 레일들은 상기 광 출력부가 하방 이동할 때 상기 인쇄회로 기판을 사이에 두고 서로 마주보도록 배열되는 것일 수 있다.
상기 가이드 레일들은 회전이 가능하되, 상기 광 출력부가 하방 이동할 때 상기 상부 가이드 레일 및 하부 가이드 레일은 각각 상기 진공-가열 플레이트의 중심부에서 외부 방향으로 회전함으로써, 상기 인쇄회로 기판이 펼쳐지도록 할 수 있다.
상기 광 출력부는 극단파 백색광 출력부, 상기 극단파 백색광 출력부의 일 측에 위치하는 원자외선 출력부를 포함하고, 상기 극단파 백색광 및 상기 원자외선을 동시 또는 순차 조사하는 것일 수 있다.
상기 극단파 백색광 출력부는, 적어도 하나의 극단파 백색광 램프, 상기 램프의 상부에 배치되어 광을 반사시키는 반사경, 상기 램프의 하부에 배치되어 광 경로를 조정하는 빔 가이드 및 상기 빔 가이드 내부에 배치되어, 빛의 파장대역을 조절하는 광 파장 필터를 포함할 수 있다.
상기 광 파장 필터는 광의 파장을 300nm 내지 700nm로 조절하되, 상기 광 파장 필터와 상기 원자외선 출력부를 동시에 적용하여 광 소결을 수행하는 것일 수 있다.
상기 극단파 백색광 램프는, 본 조사 램프 및 예비 광조사 램프를 구비하고,
상기 예비 광조사 램프는 상기 본 조사 램프보다 광이 먼저 조사되고, 상기 본 조사 램프에서 조사되는 광보다 낮은 세기의 광을 조사하는 것일 수 있다.
상기 진공 홀은 상기 진공-가열 플레이트의 내부에 복수개가 서로 이격 배치되고, 상기 인쇄회로 기판의 하부에 진공을 가하고, 상기 홀의 직경은 100μm 내지 1mm이며, 상기 홀의 간격은 1cm 내지 5cm일 수 있다.
상기 진공의 세기는 0.1MPa 내지 0.6MPa일 수 있다.
상기 진공-가열 플레이트에 의하여 상기 인쇄회로 기판의 온도는 -50℃ 내지 300℃로 조절되는 것일 수 있다.
상기 진공-가열 플레이트의 가열판에 의하여 기판의 온도는 100℃ 내지 300℃로 조절되는 것일 수 있다.
상기 기판 이송부는 상기 진공-가열 플레이트의 양측에 위치하여 상기 인쇄회로 기판을 일 방향으로 이동시키는 롤 형태이거나, 상기 인쇄회로 기판의 하부에 위치하고 자체 회전하는 컨베이어 벨트 형태일 수 있다.
상기 인쇄회로 기판은 전도성 금속 잉크 또는 전도성 금속 페이스트 패턴을 구비하는 것일 수 있다.
상기 인쇄회로 기판은 다층의 회로 패턴과 비아-홀을 포함하는 것일 수 있다.
상기 다층의 회로 패턴과 비아-홀을 포함하는 상기 인쇄회로 기판의 광 소결을 수행할 시에는, 상기 회로 패턴보다 상기 비아-홀에 광을 먼저 통과시키는 마스킹 장치를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 광 소결 장치는 인쇄 회로 기판에 연속적인 광 소결을 수행할 시 유발되는 기판의 우그러짐 및 이에 따른 소결의 불균일성을 줄일 수 있다. 이에 따라 높은 전기 전도도를 가지면서도 기판의 손상이 없는 단층 또는 다층의 인쇄회로기판을 제작할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 광 소결 장치의 구조를 나타낸 분해사시도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 소결 장치의 공정 과정을 순서대로 나타낸 모식도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 소결된 인쇄회로 기판의 표면을 관찰한 전자주사현미경의 이미지이다.
도 4는 본 발명의 실험예 1에 따른 소결 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실험예 2에 따른 기판의 휨 정도를 비교한 이미지들이다.
도 6은 본 발명의 실험예 3에 따른 기판의 휨 정도를 비교한 이미지들이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 비교예 1 및 실시예 1에 따른 인쇄회로 기판의 패턴을 나타낸 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 광 소결 장치의 구조를 나타낸 분해사시도이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 소결 장치는, 인쇄회로 기판(100)을 지지하는 진공-가열 플레이트(200), 광 출력부(300) 및 상기 인쇄회로 기판(100)을 이동시키는 기판 이송부(210, 211)를 포함할 수 있다.
상기 인쇄회로 기판(100)은 단층 또는 다층의 기판일 수 있으며, 각 층의 일면 또는 양면이 인쇄된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 단층의 인쇄회로 기판(100)은 전도성 금속 잉크 또는 전도성 금속 페이스트 등으로 형성되는 회로 패턴(101)을 구비하는 것일 수 있다. 상기 인쇄회로 기판(100)은 다층의 회로 패턴(101)과 이들 사이에 형성된 비아-홀 구조를 포함하는 것일 수 있다.
상기 기판은 폴리머 또는 종이 등과 같은 연성의 재질이거나, 유리 또는 세라믹 등과 같은 경성의 재질일 수 있다. 예를 들어, 상기 연성의 재질의 기판으로는, 포토페이퍼, 폴리에틸렌 테트라프탈레이트(PET), 종이, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르, 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN), 초산비닐수지 (EVA), 부틸 고무수지, 폴리이미드, 실리콘 또는 FR-4을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 경성의 재질의 기판으로는, 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르이미드, 아크릴 수지, 내열성 에폭시 (Epoxy), BT 에폭시/유리 섬유, 폴리아릴레이트, 페라이트 또는 세라믹을 포함할 수 있다.
상기 전도성 금속 잉크 또는 페이스트는 금속 나노 입자를 포함할 수 있다. 상기 금속 나노 입자로는 구리, 은, 금, 백금, 철, 몰리브덴, 니켈, 알루미늄 또는 이들의 조합일 수 있다. 구체적으로는, 상기 금속 나노 입자는 구리 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 전도성 금속 잉크는 상기 금속 나노 입자 및 바인더 등을 용매에 분산시켜 제조된 것일 수 있다.
상기 전도성 금속 잉크 또는 페이스트는 상기 기판 상에 패터닝 될 수 있다. 상기 패터닝의 방법으로는 스크린 프린팅(screen printing), 잉크젯 프린팅(inkjet printing), 미세 접촉 프린팅 (micro-contact printing), 임프린팅 (imprinting), 그라비아 프린팅 (gravure printing), 그라비아-옵셋 프린팅(gravure-offset printing) 및 플렉소 프린팅 (Flexography printing)으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
상기 인쇄회로 기판(100)의 상부에는 광 출력부(300)가 배치될 수 있다. 상기 광 출력부(300)는 상기 인쇄회로 기판의 상부에서 상하 운동이 가능하도록 하는 수직 이동부(미도시) 및 지지대(미도시)에 연결되어 있을 수 있다. 이에 상기 광 출력부(300)는 광 소결 시, 상기 인쇄회로 기판(100) 방향으로 하방 이동될 수 있다.
상기 광 출력부(300)는 일 측면에 설치된 상부 가이드 레일(221)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 상부 가이드 레일(221)은 상기 광 출력부(300)의 측면의 최하단부, 즉, 상기 인쇄회로 기판(100)과 접할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.
상기 인쇄회로 기판(100)의 하부에는 상기 진공-가열 플레이트(200)가 배치될 수 있다. 상기 진공-가열 플레이트(200)는 진공 홀(미도시)과 열 플레이트(미도시)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 진공 홀(미도시)은 상기 진공-가열 플레이트(200)의 내부에 설치되되, 복수개의 진공 홀(미도시)이 서로 이격 배치되고, 상기 인쇄회로 기판(100)의 하부에 진공을 가하여, 광 소결이 수행될 시 상기 인쇄회로 기판(100)을 고정시키는 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 진공의 세기는 상기 기판(100)을 제대로 고정시키면서도 기판 자체가 상기 진공에 의해 손상되지 않도록 하는 진공압의 범위를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 진공의 세기는 0.1MPa 내지 0.6MPa일 수 있다. 일 예로, 상기 진공의 세기는 0.5MPa일 수 있다.
또한, 상기 진공 홀의 적절한 직경 및 상기 홀들의 간격은 상기 진공압에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 상기 진공 홀의 직경은 100μm 내지 1mm일 수 있다. 상기 홀의 간격은 1cm 내지 5cm일 수 있다.
상기 열 플레이트(미도시)는 상기 진공-가열 플레이트(200)의 내부에 설치되되, 가열판 및 냉각판으로 이루어질 수 있으며, 일 예로, 광 소결시 상기 열 플레이트의 가열판의 가열에 의하여, 상기 인쇄회로 기판(100)의 온도, 구체적으로는 기판(100)의 하부의 온도를 변화 또는 유지시키는 역할을 할 수 있다.
즉, 종래의 광 소결 장치의 경우, 전도성 금속 잉크의 소결 시 인쇄회로 기판의 상부(표면) 부분은 광에 의한 소결 효율이 비교적 높은 반면, 기판의 하부에는 광에 의한 열이 충분히 전달되지 못해 소결이 일어나지 못하는 문제점이 존재한다. 이에 상기 진공-가열 플레이트(200)의 열 플레이트의 가열로 인하여 인쇄회로 기판의 전체적인 고른 소결 효과를 얻을 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(100)의 온도는 -50℃ 내지 300℃로 조절될 수 있다. 구체적으로는 상기 가열판에 의하여 조절되는 상기 기판(100)의 가열 온도는 100℃ 내지 300℃일 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 기판(100)의 가열 온도는 200℃일 수 있다.
상기 진공-가열 플레이트(200)는 일 측면에 설치된 하부 가이드 레일(220)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로는, 상기 진공-가열 플레이트(200)의 측면에 설치될 수 있으며, 전술된 상기 광 출력부(300)의 상부 가이드 레일들(221)과 위치적으로 각각 대응될 수 있다. 이에 상기 가이드 레일들(220, 221)은 광 소결이 수행될 시 상기 광 출력부(300)가 하방 이동할 때 상기 인쇄회로 기판(100)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배열될 수 있다.
상기 가이드 레일들(220, 221)은 회전이 가능한 구조이되, 상기 가이드 레일들(220, 221)들은 모두 상기 진공-가열 플레이트(200)의 중심부에서 외부 방향으로 회전하는 것일 수 있다. 다시 말해서, 상기 광 출력부(300)가 하방 이동할 때, 상기 각 가이드 레일들(220, 221)이 서로 대응하여 상기 인쇄회로 기판(100)을 사이에 두고 배열되고, 상기 진공-가열 플레이트(200)의 중심부에서 외부 방향으로 동시에 회전함으로써, 상기 인쇄회로 기판(100)의 중심으로부터 외곽 방향으로 힘을 가함으로써 펼쳐지도록 할 수 있다. 이로써, 광 소결시 야기될 수 있는 상기 기판(100)의 우그러짐을 방지할 수 있다.
상기 가이드 레일(220, 221)에 의한 기판의 우그러짐 방지 효과에 대하여는 상기 광 소결 공정에 따라 후술될 도 2a 내지 2d를 참조하여 보다 구체적으로 설명될 것이다.
한편, 상기 광 출력부(300)는 극단파 백색광 출력부(310)와 상기 극단파 백색광 출력부(310)의 일 측에 위치하는 원자외선 출력부(320)를 포함할 수 있다. 이에 상기 광 출력부(300)는 상기 극단파 백색광 및 상기 원자외선을 복합적으로 동시 또는 순차 조사할 수 있다.
상기 극단파 백색광 출력부(310)는 펄스형의 극단파 백색광을 방출시키는 적어도 하나의 램프(312, 313)가 구비될 수 있다. 상기 램프(312, 313)들은 전원부(미도시)로부터 전압 및 전류를 입력받고, 축전부(미도시)로부터 집적된 전하를 인가받아 아크 플라즈마를 생성시켜 극단파 백색광을 조사할 수 있다.
예를 들어, 상기 극단파 백색광 출력부(310)는 본 조사 램프(312) 및 예비 광조사 램프(313)가 구비되어 광 조사가 순차적으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 상기 예비 광조사 램프(313)는 상기 본 조사 램프(312)보다 광이 먼저 조사되어 상기 인쇄회로 기판(100)의 온도를 높일 수 있다. 이때, 상기 예비 광조사 램프(313)에서 조사되는 광의 세기는, 상기 본 조사 램프(312)에서 조사되는 광의 세기보다는 낮을 수 있다.
즉, 상기 예비 광조사 램프(313)는 상기 본 조사 램프(312)에 의한 광 소결이 수행되기 전 또는 수행되는 중에, 전술된 진공-가열 플레이트의 열 플레이트와 같이, 상기 인쇄회로 기판(100)의 하부까지 충분히 열이 도달되도록 하여 보다 높은 소결 효율을 제공할 수 있다.
예컨대, 상기 램프들(312, 313)은 제논, 크립톤 또는 이들의 혼합으로 이루어진 가스를 포함한 것일 수 있다. 구체적으로 상기 램프(312, 313)들은 제논 플래쉬 램프일 수 있다. 상기 제논 플래쉬 램프는 실린더 형상의 밀봉된 석영튜브 안에 주입된 제논가스를 포함하고, 상기 제논 가스는 입력받은 전기에너지로부터 광에너지, 구체적으로 극단파 백색광을 출력한다.
상기 극단파 백색광은 짧은 시간 동안 넓은 면적에 강한 광 에너지를 일시에 발산하는 플래시 광으로서, 파장 범위가 160nm 내지 2.5mm 사이로 자외선부터 적외선까지의 넓은 파장대역의 광 스펙트럼을 가질 수 있다.
이러한 극단파 백색광의 에너지는 약 0.1 J/㎠ 내지 100 J/㎠일 수 있다. 구체적으로는 상기 극단파 백색광의 에너지는 1J/㎠ 내지 70J/㎠일 수 있다. 또한, 광 조사 시간은 0.1ms 내지 100 ms까지 조절할 수 있는데, 이는 상기 램프에 연결된 제어부(미도시)를 통해 구현할 수 있다. 구체적으로 상기 광 조사 시간은 0.01ms 내지 30ms일 수 있다. 또한, 상기 극단파 백색광의 펄스갭(Pulse gap)은 0.01ms 내지 30ms일 수 있으며, 상기 펄스수(Pulse number)는 1회 내지 50회일 수 있다.
단, 상기 극단파 백색광의 조사 조건들은 전도성 금속 잉크의 종류 또는 기판의 종류에 따라 조절될 수 있다.
상기 극단파 백색광 출력부(310)는 상기 광을 반사시키는 반사경(410), 광의 경로를 조정하는 빔 가이드(311) 및 광의 파장대역을 조절하는 광 파장 필터(400)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 반사경(410)은 상기 램프(312, 313)의 상부에 배치될 수 있으며, 예컨대, 상기 반사경(410)은 반원통 형태일 수 있다. 상기 반사경(410)은, 원통 형태인 상기 램프(312,313)에서 상기 인쇄회로 기판(100) 방향과 반대방향으로 조사되는 광을 다시 반사시켜 상기 인쇄회로 기판(100)의 방향으로 광의 경로를 변경시킬 수 있다. 따라서, 상기 램프(312, 313)로부터 발생되는 극단파 백색광이 상기 인쇄회로 기판(100)으로 전달되는 양을 증가시켜 상기 광 에너지로의 에너지 변환 효율을 증가시킬 수 있다.
상기 반사경(410)의 내부의 코팅 물질로는 세라믹, 금 또는 알루미늄일 수 있다.
상기 빔 가이드(311)는 상기 램프(312, 313)의 하부에 배치될 수 있으며, 상기 광 파장 필터(400)는 상기 빔 가이드(311) 내부에 배치되되, 일 예로, 상기 빔 가이드(311)를 통과한 광이 모두 지나갈 수 있도록 상기 빔 가이드(311)와 평행하게 배치될 수 있다. 이에 상기 빔 가이드(311)를 통과한 빛을 일정 파장대역으로 필터링할 수 있다. 예컨대, 상기 광 파장 필터(400)는 광의 파장을 300nm 내지 700nm로 조절할 수 있다.
일 예로, 상기 광 파장 필터(400)는 상기 전도성 금속 잉크가 구리 잉크일 경우, 상기 광의 파장을 500nm 내지 700nm로 조절할 수 있다. 상기 전도성 금속 잉크가 은 잉크일 경우, 상기 광의 파장은 300nm 내지 500nm로 조절될 수 있다. 상기 전도성 금속 잉크가 구리 및 은의 혼합물일 경우, 상기 광의 파장은 300nm 내지 700nm로 조절될 수 있다.
상기 원자외선 출력부(320)는 상기 원자외선(Far ultraviolet ray), 즉 자외선 영역(400nm 이하의 파장 영역) 중에서도 단파장 영역(100nm 내지 200nm)의 광선을 방출할 수 있다. 상기 원자외선은 펄스 형이 아닌 연속 조사 방식으로 조사될 수 있다. 이러한, 상기 원자외선은 광 소결 시 상기 전도성 금속 잉크 내의 바인더 성분의 환원을 도와 상기 광 소결의 효율을 보다 높일 수 있다.
상기 원자외선 출력부(320)에서 조사되는 원자외선의 에너지는 상기 광 소결 효율을 높이면서도 기판 자체를 손상시키지 않는 범위로 조사될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)에 직접 조사되는 에너지를 기준으로 10μW/cm2 내지 100μW/cm2일 수 있다.
상기 원자외선 출력부(320)는 전술된 상기 광 파장 필터(400)를 함께 적용하여 광 소결을 수행할 수 있다. 상기 원자외선과 상기 광 파장 필터(400)에 의하여 필터링 된 상기 극단파 백색광을 동시에 적용할 경우, 상기 회로 패턴(101)의 비저항을 낮춰 전기 전도도의 향상 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 상기 인쇄회로 기판(100)은 상기 광 소결 장치 내에서 상기 인쇄회로 기판(100)의 일 측에 위치하는 기판 이송부(210, 211)에 의해 일 방향으로 이송될 수 있다. 이로써, 상기 인쇄회로 기판(100)의 광 소결이 연속적으로 이루어질 수 있다.
상기 기판 이송부(210, 211)의 구조 또는 형태는 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 예를 들어, 상기 기판 이송부(210, 211)는 상기 인쇄회로 기판(100)의 양측에 위치하여, 상기 인쇄회로 기판(100)을 일 방향으로 이동시키는 롤 형태이거나, 상기 인쇄회로 기판(100)의 하부에 위치하고 자체 회전하는 컨베이어 벨트 형태일 수 있다.
도 1b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 소결 장치의 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1b를 참조하면, 후술되는 내용을 제외하고는, 상기 도 1a에 설명된 내용과 동일하다.
상기 인쇄회로 기판(100)은 비아-홀 구조(102)를 포함하는 것일 수 있다. 일 예로 상기 비아-홀 구조(102)는 베이스 층(102a), 제1 회로패턴(102b), 절연층(102c) 및 상기 절연층(102c) 내에 형성된 비아-홀(102d) 및 제2 회로 패턴(102e)을 포함하는 구조일 수 있으며, 상기 비아-홀(102d) 내부에 전도성 금속 잉크가 충진된 것일 수 있다.
상기 비아-홀 구조(102)를 포함하는 상기 인쇄회로 기판(100)의 광 소결 시에는, 상기 기판(100)의 상부에 상기 비아-홀(102d) 부분에만 빛을 통과시킬 수 있는 마스킹 장치(103)를 사용할 수 있다. 이로써, 잉크 또는 기판의 손상 없이 개별적으로 상기 비아-홀(102d)만의 소결이 가능할 수 있다.
다시 말해서, 상기 비아-홀 구조(102)를 포함하는 상기 인쇄회로 기판(100)에서는 상기 비아-홀(102d)은 상기 회로 패턴(102e)보다 잉크의 두께가 두껍기 때문에 광 소결시 보다 높은 에너지가 요구된다. 이에 따라서, 만일 상기 비아-홀(102d)과 회로 패턴(102e)을 동일한 에너지로 동시에 광 소결 시키면 상기 비아-홀(102d) 내의 잉크가 소결이 되지 못하거나, 상기 인쇄회로 패턴(102e) 및 상기 인쇄회로 기판(100)에 번 아웃(burn-out)이 발생되어 기판의 손상의 우려가 있다.
따라서, 상기 비아-홀(102d)을 상기 회로 패턴(102e)보다 먼저 소결시키되, 상기 마스킹 장치(103)를 사용하여 상기 회로 패턴(102e) 소결 시보다 높은 에너지로 상기 비아-홀(102d)을 먼저 소결시킨 후, 상기 에너지보다 낮은 강도의 에너지로 상기 회로 패턴(102e)을 소결시킴으로써, 상기 회로 기판(100)의 소결의 완성도를 보다 높일 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 소결 장치에 따른 광 소결 과정을 순서대로 나타낸 모식도들이다.
도 2a를 참조하면, 상기 인쇄회로 기판(100)이 상기 기판 이송부(210, 211)에 의하여 일 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 이송부(210, 211)의 하부 롤(210)과 상부 롤(211)은 상기 인쇄회로 기판(100)을 사이에 두고, 서로 다른 방향으로 회전하여 상기 인쇄회로 기판(100)을 일 방향으로 이동시킬 수 있다.
일 예로, 상기 하부 롤(210)들은 시계 방향으로 회전하고, 상기 상부 롤(211)들은 반시계 방향으로 회전하여 상기 인쇄회로 기판(100)이 A방향으로 이동될 수 있다. 이에 상기 기판(100)의 회로 패턴(101)이 상기 광 출력부(300)와 상기 진공-가열 플레이트(200) 사이에 위치할 수 있도록 한다.
도 2b를 참조하면, 상기 인쇄회로 패턴(101)이 상기 광 출력부(300)와 상기 진공-가열 플레이트(200) 사이의 중앙에 위치하면, 상기 광 출력부(300)의 광 조사에 의한 광 소결이 수행될 수 있다. 이때, 상기 기판 이송부(210, 211)는 기판 이송을 중지하고, 상기 진공-가열 플레이트(200)의 진공 홀(미도시)이 상기 인쇄회로 기판(100)을 고정시키게 된다. 이때, 상기 기판 이송부(210,211)의 기판 이송 중지로 인하여 순간적으로 상기 인쇄회로 기판(100)에 휨(100') 현상이 발생하게 된다. 또한, 상기 광 소결이 수행되면서 상기 회로 패턴(101)을 형성하는 전도성 금속 잉크 내의 금속 입자간의 수축으로 인한 기판의 휨(100')이 또 한번 발생하게 된다.
도 2c를 참조하면, 상기 광 소결이 진행되는 동안에 상기 광 출력부(300)가 수직 이동부(미도시)에 의하여 상기 인쇄회로 기판(100) 방향으로 하방 이동하여, 상기 인쇄회로 기판(100)의 상기 회로 패턴(101)에 광이 조사될 수 있다.
이때, 상기 가이드 레일들(220, 221)은 도 1에서 전술된 바와 같이 상기 광 출력부(300)가 하방 이동할 때 상기 인쇄회로 기판(100)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배열될 수 있다. 이때, 상기 가이드 레일들(220, 221)은 상기 진공-가열 플레이트(200)의 중심부에서 외부 방향으로 동시에 회전하여 상기 인쇄회로 기판(100)을 펼쳐지도록 할 수 있다. 이에 상기 광 소결 시 야기될 수 있는 기판의 우그러짐에 의한 기판의 손상을 방지하여 전극의 소결 균일도를 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로 기판(100)의 하부에 배치된 진공-가열 플레이트(200)의 진공 홀에서 일정한 진공 압을 유지시켜 상기 인쇄회로 기판(100)을 고정시킴으로써 기판의 우그러짐을 방지하는 효과를 더 높일 수 있다.
이 때, 일 예로, 상기 진공의 세기는 상기 기판(100)을 제대로 고정시키면서도 기판 자체가 상기 진공에 의해 손상되지 않도록 하는 진공압의 범위를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 진공의 세기는 0.1MPa 내지 0.6MPa일 수 있다. 일 예로, 상기 진공의 세기는 0.5MPa일 수 있다.
한편, 상기 광 소결이 수행될 시, 상기 인쇄회로 기판(100)의 상부 및 하부에 열을 가하여 소결 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 진공-가열 플레이트의 가열판(미도시) 및 냉각판(미도시)은 상기 인쇄회로 기판(100)의 온도를 조절할 수 있다. 일 예로, 상기 가열판을 이용하여 상기 인쇄회로 기판(100)의 하부를 가열할 수 있다. 이에 상기 인쇄회로 기판(100)의 하부까지 미처 열이 도달하지 못하여 완전히 소결이 이루어지지 못하는 문제를 해결할 수 있다.
상기 인쇄회로 기판(100)의 온도를 높이는 것은 상기 극단파 백색광 출력부(300)의 예비 광 조사 램프(313)에 의하여 수행될 수 있다.
도 2d를 참조하면, 상기 광 소결이 이루어진 상기 회로 패턴(101)은 다시 기판 이송부(210, 211)에 의해 A방향으로 이동되어 상기 인쇄회로 기판(100)의 연속적인 광 소결이 수행될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실험예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
후술되는 실시예들은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 광 소결 장치, 즉 진공-가열플레이트, 광 파장 필터 및 원자외선 출력부가 도입된 광 소결 장치로 광 소결을 수행하되, 기판의 종류 및 광 조사 조건 등을 달리하여 실시한 예들을 나타낸 것이다.
실시예 1 : 진공-가열플레이트, 광 파장 필터 및 원자외선 출력부가 도입된 광 소결 장치로 광 소결 수행(1)
먼저, DEG(Diethylene glycol)와 DGBE(Diethylene glycol butyl ether)를 혼합한 용매에 고분자 바인더 수지 PVP(Polyinylpyrrolidone, MW 55,000)를 중량분율 2만큼 녹이고 소니케이터를 이용해 분산시킨 용액에 구리나노 입자(Tekna, diameter: 100nm)를 전체 잉크의 75 중량 분율이 되도록 첨가한 후 3롤밀을 이용하여 분산시켜 전도성 구리잉크를 제조하였다.
상기 제조된 전도성 구리잉크를 폴리이미드기판(PI, thickness:　50μm)위에 스크린 프린터를 이용하여 100mm/s의 속도로 전극 형태로 인쇄한 다음, 상기 인쇄 된 패턴을 온도 110℃의 적외선을 이용하여 건조시켜 전극 패턴을 완성시켰다.
이후, 제논 플래쉬 램프를 사용하여 극단파 백색광을 상기 건조된 패턴에 조사하였다. 상기 패턴은 진공 홀을 이용하여 0.5 MPa의 세기로 고정되었고, 열 플레이트를 이용하여 상기 패턴의 온도는 200℃로 가열되었다. 상기 극단파 백색광 조사 조건으로는, 강도는 8 J/cm2, 펄스 수는 1회, 조사 시간은 5 ms이었고, 500nm 내지 600nm를 통과하는 광 파장 필터를 적용하였으며, 원자외선의 세기는 10 mW/cm2로 진행하였다.
실시예 2: 진공-가열플레이트, 광 파장 필터 및 원자외선 출력부가 도입된 광 소결 장치로 광 소결 수행(2)
기판으로 폴리이미드 대신 실리콘 웨이퍼(Si wafer)을 사용한 점, 이에 상기 극단파 백색광 조사 조건으로, 강도는 50 J/cm2, 펄스 수는 30회, 조사 시간은 1 ms을 달리한 점을 제외하고는 전술된 실시예 1과 동일한 방식으로 소결이 수행되었다.
비교예 1: 진공-가열플레이트, 광 파장 필터 및 원자외선 출력부가 도입되지 않은 광 소결 장치로 광 소결 수행(1)
전술된 실시예 1의 전도성 구리 잉크를 이용하여 폴리이미드(polyimide) 기판에 프린팅 후 100 ℃의 적외선을 이용하여 건조 후 전극 패턴을 완성시켰다.
그 다음에 상기 패턴에 극단파 백색광을 조사하되, 조사 조건으로 강도는 8 J/cm2, 펄스 수는 1회, 조사 시간은 5ms로 하여 소결을 진행하였다.
단, 진공-가열 플레이트, 원자외선 조사 및 광 파장 필터는 적용되지 않았다.
비교예 2: 진공-가열플레이트, 광 파장 필터 및 원자외선 출력부가 도입되지 않은 광 소결 장치로 광 소결 수행(2)
기판으로 폴리이미드 대신 실리콘 웨이퍼(Si wafer)를 사용한 것을 제외하고는 전술된 비교예 1과 동일한 방식으로 소결이 수행되었다.
하기의 표 1은 각 실시예들의 소결 조건에 따른 소결 후 저항, 소결 후 저항의 균일도를 측정한 결과 값을 작성한 것이다. 각 실시예들은 인쇄 패턴으로 모두 전도성 구리 잉크를 사용하였고, 이에 따라 비교예들을 제외한 실시예 1 내지 4의 경우 광 파장 필터로 500nm 내지 600nm의 파장대역으로 극단파 백색광을 필터링 하였다. 단, 하기 표에 기재된 광 조사 조건, 즉, 펄스 수, 조사 강도, 조사 간격 등은 기판의 종류가 달라짐에 따라 그에 맞게 사용되는 조건임에 유의한다.
Figure pat00001
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 4의 경우, 기판의 종류와 상관없이 소결 후 저항 균일도가 모두 95%이상으로 매우 높은 값을 나타냄을 알 수 있다. 이는 본 발명에 따른 광 소결 장치의 원자외선 출력부, 진공-가열 플레이트 및 광 파장 필터 등을 적용하였을 경우에 광 소결 후 저항 균일도가 높아진 것임을 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 소결된 인쇄회로 기판의 표면을 관찰한 전자주사현미경의 이미지이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 의하여 광 소결된 구리 기판은 매우 균일한 소결이 이루어졌음을 알 수 있다.
후술되는 실험예들은 실시예 1에 따른 광 소결 장치의 구성들, 즉, 광 파장 필터, 원자외선, 진공-가열플레이트 및 비아-홀 마스킹 장치 등의 효과를 측정하기 위한 예시들이다.
<실험예 1>
광 파장 필터 및 원자외선 적용 여부에 따른 기판의 비저항 값 비교
전술된 실시예 1의 방법으로 광 소결을 수행하되,
실험군으로 상기 광 파장 필터와 원자외선을 모두 적용시킨 경우, 상기 광 파장 필터만을 적용시킨 경우, 상기 광 파장 필터와 원자외선을 모두 적용시키지 않은 경우로 조건을 달리하여 광 소결을 수행하였다. 그 다음에, 각각의 경우 인쇄 회로 기판의 비저항 값을 측정하였다.
도 4는 본 발명의 실험예 1에 따른 소결 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 상기 광 파장 필터와 원자외선을 모두 적용시킨 경우에 비저항 값이 12μΩ·cm로 매우 낮아짐을 확인할 수 있다. 단, 상기 광 파장 필터와 원자외선을 모두 적용하지 않은 경우 비저항 값이 32μΩ·cm 로 3배 가까이 높아짐을 확인할 수 있다.
즉, 상기 광 파장 필터로 파장대역이 필터링 된 극단파 백색광과 원자외선을 복합 조사함으로써, 인쇄회로 기판의 전기전도도의 향상 효과를 얻을 수 있다.
<실험예 2>
진공-가열 플레이트의 진공 홀의 진공 세기에 따른 기판의 휨 정도 비교
전술된 실시예 1의 방법으로 광 소결을 수행하되,
실험군으로 상기 진공-가열 플레이트의 진공 홀을 통한 진공 세기를 0.2MPa, 0.5MPa 및 0.8MPa로 달리하였고, 대조군으로 진공을 가하지 않은 경우와 함께 광 소결을 수행한 후, 인쇄회로 기판의 휨 정도를 측정하였다.
상기 기판의 휨 정도는 기판에 우그러짐이 발생했을 때 접히는 기판의 가로 길이로 측정되었다.
도 5는 본 발명의 실험예 2에 따른 기판의 휨 정도를 비교한 이미지들이다.
도 5를 참조하면, 진공을 가하지 않은 경우에는 접히는 기판의 가로 길이가 1.2mm로 가장 긴 것을 알 수 있다. 이에 반하여, 상기 진공의 세기가 0.5MPa인 경우에 접히는 기판의 가로 길이가 0.3mm로 가장 짧음을 알 수 있다.
<실험예 3>
진공-가열 플레이트의 열 플레이트에 의한 가열 온도에 따른 기판의 휨 정도 비교
전술된 실시예 1의 방법으로 광 소결을 수행하되,
실험군으로 상기 진공-가열 플레이트의 열 플레이트를 이용하여 상기 인쇄회로 기판의 하부에 열을 가하되, 100℃, 200℃ 및 300℃로 온도를 각각 달리하여 소결하였고, 대조군으로는 상기 진공-가열 플레이트를 적용하지 않고 상온으로 유지하여 상기 인쇄회로 기판을 소결하였다. 그 다음에, 전술된 실험예 2와 같은 방법으로 기판의 휨 정도를 측정하였다.
도 6은 본 발명의 실험예 3에 따른 기판의 휨 정도를 비교한 이미지들이다.
도 6을 참조하면, 대조군과 같이 열을 가하지 않은 경우에는 접히는 기판의 가로 길이가 1.6mm로 가장 긴 것을 알 수 있다. 이에 반하여 가열 온도가 200℃인 경우에 접히는 기판의 가로 길이가 0.3mm로 가장 짧음을 알 수 있다.
<실험예 4>
예비 광조사 램프에 의한 기판의 가열에 따른 기판의 휨 정도 비교
전술된 실험예 3의 방법으로 광 소결을 수행하되,
실험군으로 상기 진공-가열 플레이트의 열 플레이트가 아닌 예비 광조사 램프를 이용하여 상기 인쇄회로 기판의 하부에 열을 가하되, 100℃, 200℃ 및 300℃로 온도를 달리하였고, 대조군으로 가열 처리를 하지 않고 상온으로 유지한 다음, 광 소결을 수행하였다. 그 다음에, 전술된 실험예 2와 같은 방법으로 기판의 휨 정도를 측정하였다.
<실험예 5>
비아 -홀 마스킹 장치를 사용한 인쇄회로 기판의 소결
후술되는 특징을 제외하고는 전술된 실시예 1과 동일한 방법으로 광 소결을 수행하였다.
상기 인쇄회로 기판은 인쇄회로 패턴 부분 및 비아 홀이 동시에 형성된 기판으로, 상기 인쇄회로 패턴 부분 및 비아 홀을 각각 나누어서 개별적으로 소결을 진행하였다.
회로부분 소결 시 광 조사 조건으로는 강도는 6J/cm2, 펄스 수는 1회, 조사 시간은 5ms이고, 500mm 내지 600nm를 통과하는 광 파장 필터 적용 및 원자외선의 세기는 5mW/cm2로 진행하였다.
한편, 비아홀 부분을 소결하기 위해 비아홀 부분만 빛이 투과되는 마스킹 장치를 씌운 후 광 조사 조건으로 강도는 20J/cm2, 펄스 수는 10회, 조사 시간은 1 ms, 펄스 간격은 15ms이고, 500nm 내지 600 nm를 통과하는 광 파장 필터 적용 및 원자외선의 세기는 5 mW/cm2로 진행하였다.
<비교예 5-1>
비아 -홀 마스킹 장치를 사용하지 않은 인쇄회로 기판의 소결
후술되는 특징을 제외하고는 전술된 실험예 5와 동일하게 광 소결을 수행하였다.
상기 인쇄회로 패턴 부분 및 비아 홀을 나누지 않고, 동시에 광 소결을 수행하였다. 광 조사 조건으로 강도는 20J/cm2, 펄스 수는 10회, 조사 시간은 1 ms, 펄스 간격은 15ms이고, 500nm 내지 600 nm를 통과하는 광 파장 필터 적용 및 원자외선의 세기는 5 mW/cm2로 진행하였다
<비교예 5-2>
비아 -홀 마스킹 장치를 사용하지 않은 인쇄회로 기판의 소결
상기 비교예 5-1과 동일하게 광 소결을 수행하되, 광 조사 조건으로는 강도는 6J/cm2, 펄스 수는 1회, 조사 시간은 5ms이고, 500mm 내지 600 nm를 통과하는 광 파장 필터 적용 및 원자외선의 세기는 5 mW/cm2로 진행하였다.
하기의 표 2는 전술된 실험예 5, 비교예 5-1 및 5-2에 따른 소결 결과를 나타낸 것이다.
Figure pat00002
상기 표 2를 참조하면, 비교예 5-1의 경우, 비교예 5-2에 비하여 높은 에너지를 가한 경우에는 회로 부분 및 비아-홀 부분이 모두 번 아웃(burnout)되어 저항이 형성되지 않았다. 비교예 5-2의 경우, 회로 부분에만 0.033 Ohm/sq의 저항이 형성되었으나, 비아-홀 부분에는 형성되지 않았다.
실험예 5의 경우, 즉, 광조사 조건을 달리하고, 비아-홀 마스킹 장치를 사용하여 상기 회로부분과 비아-홀 부분을 개별적으로 소결을 진행한 경우 회로 부분과 비아홀 부분 각각 저항이 형성됨을 확인할 수 있다.
즉, 비아-홀의 경우 잉크의 두께가 기판의 두께만큼 두껍기 때문에 상기 회로부분보다는 높은 강도의 빛 에너지가 필요하다. 이에 상기 다층의 인쇄회로 기판에서 상기 비아-홀과 인쇄회로 패턴을 소결시 광 조사 조건을 다르게 설정함으로써 각각의 소결 효율을 더 높일 수 있다. 다시 말해서, 상기 비아-홀에만 광 투과가 가능한 마스킹 장치를 통하여 개별적으로 소결을 진행함으로써, 잉크 또는 기판의 손상 없이 인쇄회로 기판의 소결이 가능해질 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 각각 비교예 1 및 실시예 1에 따른 인쇄회로 기판의 패턴을 나타낸 사진이다.
도 7a를 참조하면, 비교예 1과 같이, 진공-가열 플레이트, 원자외선 및 광 파장 필터를 적용하지 않은 백색광 조사 장치만으로 소결하였을 때 소결 후 기판의 우그러짐이 두드러지게 나타난 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 비교예 1의 경우, 기판 전체의 소결이 균일하지 않고, 소결이 되지 않은 부분 및 과소결된 부분들이 발생하는 것을 확인 할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예 1의 경우, 기판이 균일하게 소결될 뿐만 아니라 높은 전도성 및 휨 현상이 없는 고품질의 인쇄회로 기판을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: (인쇄)회로 기판
100': 기판의 휨(기판의 우그러짐)
101, 102b, 102e: 회로 패턴
102b: 제1 회로 패턴 102e: 제2 회로 패턴
102: 비아-홀 구조 102a: 베이스층
102c: 절연층 102d: 비아-홀
200: 진공-가열 플레이트 210, 211: 기판 이송부
220: 하부 가이드 레일 221: 상부 가이드 레일
300: 광 출력부 310: 극단파 백색광 출력부
311: 빔 가이드 312: 본 조사 램프
313: 예비 광 조사 램프 320: 원자외선 출력부
400: 광 파장 필터 410: 반사경

Claims (17)

  1. 진공을 가하여 인쇄회로 기판을 고정시키는 진공 홀; 및 상기 인쇄회로 기판을 가열 또는 냉각시키는 열 플레이트를 포함하는 진공-가열 플레이트;
    상기 진공-가열 플레이트의 상부에 위치하고 광을 조사하여 상기 인쇄회로 기판을 광 소결시키는 광 출력부; 및
    상기 진공-가열 플레이트의 일 측에 위치하고, 상기 인쇄회로 기판을 일 방향으로 이송시키는 기판 이송부를 포함하는 광 소결 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 출력부는 상기 인쇄회로 기판의 상부에서 상하 운동이 가능하도록 하는 수직 이동부와 연결되어 있으며, 상기 광 출력부는 광 소결 시, 상기 인쇄회로 기판 방향으로 하방 이동하는 것을 특징으로 하는 광 소결 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광 출력부는 서로 마주보는 측면에 설치된 상부 가이드 레일을 포함하고, 상기 진공-가열 플레이트는 서로 마주보는 측면에 설치된 하부 가이드 레일을 포함하고,
    상기 가이드 레일들은 상기 광 출력부가 하방 이동할 때 상기 인쇄회로 기판을 사이에 두고 서로 마주보도록 배열되는 것인 광 소결 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광 출력부는 서로 마주보는 두 쌍의 측면에 설치된 상부 가이드 레일을 포함하고, 상기 진공-가열 플레이트는 서로 마주보는 두 쌍의 측면에 설치된 하부 가이드 레일을 포함하고, 상기 가이드 레일들은 상기 광 출력부가 하방 이동할 때 상기 인쇄회로 기판을 사이에 두고 서로 마주보도록 배열되는 것인 광 소결 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드 레일들은 회전이 가능하되, 상기 광 출력부가 하방 이동할 때 상기 상부 가이드 레일 및 하부 가이드 레일은 각각 상기 진공-가열 플레이트의 중심부에서 외부 방향으로 회전함으로써, 상기 인쇄회로 기판이 펼쳐지도록 하는 광 소결 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광 출력부는 극단파 백색광 출력부, 상기 극단파 백색광 출력부의 일 측에 위치하는 원자외선 출력부를 포함하고, 상기 극단파 백색광 및 상기 원자외선을 동시 또는 순차 조사하는 것인 광 소결 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 극단파 백색광 출력부는,
    적어도 하나의 극단파 백색광 램프;
    상기 램프의 상부에 배치되어 광을 반사시키는 반사경;
    상기 램프의 하부에 배치되어 광 경로를 조정하는 빔 가이드; 및
    상기 빔 가이드 내부에 배치되어, 빛의 파장대역을 조절하는 광 파장 필터를 포함하는 광 소결 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광 파장 필터는 광의 파장을 300nm 내지 700nm로 조절하되,
    상기 광 파장 필터와 상기 원자외선 출력부를 동시에 적용하여 광 소결을 수행하는 것인 광 소결 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 극단파 백색광 램프는,
    본 조사 램프 및 예비 광조사 램프를 구비하고,
    상기 예비 광조사 램프는 상기 본 조사 램프보다 광이 먼저 조사되고, 상기 본 조사 램프에서 조사되는 광보다 낮은 세기의 광을 조사하는 것인 광 소결 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 진공 홀은 상기 진공-가열 플레이트의 내부에 복수개가 서로 이격 배치되고, 상기 인쇄회로 기판의 하부에 진공을 가하고, 상기 홀의 직경은 100μm 내지 1mm이며, 상기 홀의 간격은 1cm 내지 5cm인 광 소결 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 진공의 세기는 0.1MPa 내지 0.6MPa인 광 소결 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 진공-가열 플레이트에 의하여 상기 인쇄회로 기판의 온도는 -50℃ 내지 300℃로 조절되는 것인 광 소결 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 진공-가열 플레이트의 가열판에 의하여 기판의 온도는 100℃ 내지 300℃로 조절되는 것인 광 소결 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 기판 이송부는 상기 진공-가열 플레이트의 양측에 위치하여 상기 인쇄회로 기판을 일 방향으로 이동시키는 롤 형태이거나, 상기 인쇄회로 기판의 하부에 위치하고 자체 회전하는 컨베이어 벨트 형태인 광 소결 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로 기판은 전도성 금속 잉크 또는 전도성 금속 페이스트 패턴을 구비하는 것인 광 소결 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로 기판은 다층의 회로 패턴과 비아-홀을 포함하는 것인 광 소결 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 다층의 회로 패턴과 비아-홀을 포함하는 상기 인쇄회로 기판의 광 소결을 수행할 시에는, 상기 회로 패턴보다 상기 비아-홀에 광을 먼저 통과시키는 마스킹 장치를 더 포함하는 것인 광 소결 장치.

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