KR20230103531A - 솔더 레지스트 인쇄 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 솔더 레지스트를 인쇄하는 솔더 레지스트 인쇄 장치에 있어서, 적어도 하나의 그라비어 롤을 이용하여 상기 기판에 솔더 레지스트를 인쇄하여 제1 솔더 레지스트층을 형성하는 그라비어 인쇄부와, 상기 제1 솔더 레지스트층을 경화하는 프리 큐어부와, 상기 프리 큐어부에서 경화된 제1 솔더 레지스트층을 덮도록 솔더 레지스트를 인쇄하여 제2 솔더 레지스트층을 형성하는 스크린 인쇄부를 포함하는 솔더 레지스트 인쇄 장치를 제공한다.

Description

솔더 레지스트 인쇄 장치{Solder resist printing apparatus}

본 발명은 솔더 레지스트 인쇄 장치에 대한 것이다.

솔더 레지스트는 절연 코팅 물질로서 기판의 배선 회로를 덮어 단락을 방지하고, 기판을 보호한다.

기판의 품질 판정 시 기판에 형성된 솔더 레지스트층의 품질도 판정되는데, 특히 솔더 레지스트층의 균일도, 평탄도 등이 중요한 요소로 여겨진다.

솔더 레지스트를 기판에 인쇄하여 솔더 레지스트층을 형성하는 여러 방법이 알려져 있다. 특허공보 제10-0772625호에는 스크린 마스크를 이용하여 기판에 솔더 레지스트층을 형성하는 기술이 개시되어 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 솔더 레지스트층의 품질을 향상시키는 솔더 레지스트 인쇄 장치를 구현하는 것을 주된 과제로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 솔더 레지스트를 인쇄하는 솔더 레지스트 인쇄 장치에 있어서, 적어도 하나의 그라비어 롤을 이용하여 상기 기판에 솔더 레지스트를 인쇄하여 제1 솔더 레지스트층을 형성하는 그라비어 인쇄부;와, 상기 제1 솔더 레지스트층을 경화하는 프리 큐어부;와, 상기 프리 큐어부에서 경화된 제1 솔더 레지스트층을 덮도록 솔더 레지스트를 인쇄하여 제2 솔더 레지스트층을 형성하는 스크린 인쇄부를 포함하는, 솔더 레지스트 인쇄 장치를 제공한다.

여기서, 상기 그라비어 인쇄부는 백업 롤을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 그라비어 인쇄부는 그라비어 인쇄용 솔더 레지스트 공급부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 스크린 인쇄부는 적어도 하나의 스크린 마스크를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 솔더 레지스트는 포토 솔더 레지스트일 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 솔더 레지스트 인쇄 장치는, 그라비어 인쇄부로 제1 솔더 레지스트층을 형성한 후 프리 큐어부에서 경화하고, 경화된 제1 솔더 레지스트층에 스크린 인쇄부로 제2 솔더 레지스트층을 형성함으로써, 품질이 개선된 솔더 레지스트층을 형성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 대한 솔더 레지스트 인쇄 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 ①위치에서 기판의 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 ②위치에서 기판의 모습을 도시한 도면으로서, 기판에 제1 솔더 레지스트층이 형성된 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1의 ③위치에서 기판의 모습을 도시한 도면으로서, 기판에 제2 솔더 레지스트층이 형성된 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략하며, 도면에는 이해를 돕기 위해 크기, 길이의 비율 등에서 과장된 부분이 존재할 수 있다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 대한 솔더 레지스트 인쇄 장치의 개략적인 도면이다. 도 2는 도 1의 ①위치에서 기판의 모습을 도시한 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 1의 ②위치에서 기판의 모습을 도시한 도면으로서 기판에 제1 솔더 레지스트층이 형성된 모습을 도시한 개략적인 단면도이며, 도 4는 도 1의 ③위치에서 기판의 모습을 도시한 도면으로서 기판에 제2 솔더 레지스트층이 형성된 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 솔더 레지스트 인쇄 장치(100)는, 그라비어 인쇄부(110), 프리 큐어부(120), 스크린 인쇄부(130)를 포함하는데, 솔더 레지스트 인쇄 장치(100)를 이용하면, 제1 솔더 레지스트층(S1)과 제2 솔더 레지스트층(S2)이 순차적으로 적층된 솔더 레지스트층(SS)을 기판(10)에 형성할 수 있게 된다(도 4 참조).

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 솔더 레지스트가 인쇄되는 기판(10)은, 릴-투-릴 이송 방법으로 이송되고 있으며, 기본 부재(11)와 회로 패턴(12)을 포함하고 있다.

기본 부재(11)는 폴리 이미드(polyimide), 에폭시(Epoxy), 시이아나이드에스테르(Cyanide Ester), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate) 등의 소재를 포함하며, 얇은 판형상을 가지고 있으므로, 기본 부재(11)는 휘어짐이 자유로운 연성 회로 기판의 성질을 가진다.

본 실시예에 따르면, 기본 부재(11)가 연성의 성질을 가지도록 구성되어 있고 기판(10)의 이송 방식도 릴-투-릴 이송 방식을 적용하고 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 기판은 경성 회로 기판으로 이루어질 수 있고, 그 경우 기판의 이송 중 휘어짐이 발생하지 않도록 기판의 이송 경로는 직선으로 이루어지도록 한다. 아울러, 기판의 이송 방식은 릴-투-릴 이송 방식 대신에 종래의 컨베이어벨트를 이용한 이송 방식이 사용될 수도 있다.

회로 패턴(12)은 구리(Cu) 소재를 포함하며, 기본 부재(11)의 상면에 형성되는데, 스크린 프린팅 방법, 잉크젯 프린팅 방법, 도금법 등의 방법으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 회로 패턴(12)의 소재가 구리를 포함하는 소재로 이루어졌으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 회로 패턴을 이루는 소재로는 다양한 도전성의 소재, 예를 들어, 은(Ag), 금(Au) 등도 사용될 수 있다.

본 실시예에 따른 회로 패턴(12)은 기본 부재(11)의 상면에 형성되도록 구성되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 회로 패턴(12)은 기본 부재(11)의 양면에 형성되도록 구성될 수도 있다. 아울러 본 발명에 따른 기판(10)에는 회로 패턴(12)뿐만 아니라 비아홀도 형성될 수도 있다.

한편, 그라비어 인쇄부(110)는 그라비어 인쇄로 제1 솔더 레지스트층(S1)을 형성하는 장치로서, 그라비어 롤(gravure roll)(111), 백업 롤(backup roll)(112), 그라비어 인쇄용 솔더 레지스트 공급부(113)를 포함한다.

그라비어 롤(111)은 회전 구동할 수 있도록 구성된다. 그라비어 롤(111)의 외주에는 솔더 레지스트 용액이 배치될 수 있는 다수의 홈(111a)이 형성되어 있는데, 홈(111a)에 배치된 솔더 레지스트는 기판(10)으로 인쇄된다.

백업 롤(112)은 그라비어 롤(111)과 마주보도록 배치되며 역시 회전 구동할 수 있도록 구성되어 기판(10)으로의 솔더 레지스트의 인쇄를 돕는다.

본 실시예에 따른 그라비어 인쇄부(110)는 각각 1개의 그라비어 롤(111)과 백업 롤(112)을 포함하도록 구성되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 그라비어 인쇄부는 각각 복수개의 그라비어 롤과 백업 롤을 포함하도록 구성될 수 있고, 그 경우 제1 솔더 레지스트층은 복수회의 적층 공정으로 형성될 수 있다. 복수회의 적층 공정을 수행하는 경우 제1 솔더 레지스트층의 두께를 좀 더 용이하게 조절할 수 있다.

그라비어 인쇄용 솔더 레지스트 공급부(113)는 내부에 솔더 레지스트 용액 등이 배치되어 있으며, 닥터 블레이드 등으로 그라비어 롤(111)의 홈(111a)에 솔더 레지스트 용액을 공급한다.

한편, 본 실시예에 적용되는 솔더 레지스트는, 기판(10)에 솔더 레지스트층을 형성하여 전기적인 절연 및 회로 패턴의 보호를 수행하면서, 납땜 부분 이외의 인접 배선의 전기적인 도통을 차단하여 기판(10)의 제조 불량을 방지하는 기능을 수행한다.

본 실시예에 적용되는 솔더 레지스트는 상용의 포토 솔더 레지스트가 적용되어 후속 노광 공정에 의해 패터닝이 수행될 수 있다.

본 실시예의 솔더 레지스트는 상용의 포토 솔더 레지스트가 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 솔더 레지스트는 전기 절연성의 물질로 이루어져, 전술한 기능을 수행하기만 하면 되므로, 다른 종류의 물질로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 폴리이미드계 수지, 에폭시계의 수지 등의 다양한 소재를 포함하여 이루어질 수도 있다.

본 실시예에서 그라비어 인쇄부(110)에 사용되는 솔더 레지스트는 액상의 형태를 가지고 있어 그라비어 인쇄에 적합하도록 구성되고, 스크린 인쇄부(130)에서 사용되는 솔더 레지스트는 페이스트 형태를 가지고 있어 스크린 인쇄에 적합하도록 구성된다.

한편, 프리 큐어부(120)는, 그라비어 인쇄부(110)를 거쳐 기판(10)에 형성된 제1 솔더 레지스트층(S1)을 경화하는 장치이다.

즉, 프리 큐어부(120)는, 프리 큐어부(120)로 이송된 기판(10)의 제1 솔더 레지스트층(S1)의 경화 특성에 맞춘 적절한 방법으로 제1 솔더 레지스트층(S1)을 경화시켜 제2 솔더 레지스트층(S2)의 인쇄가 가능하도록 한다.

본 실시예의 경우에 제1 솔더 레지스트층(S1)의 소재인 솔더 레지스트는 열로 경화되는 소재로 구성된다. 따라서 프리 큐어부(120)에 히터가 설치되어 제1 솔더 레지스트층(S1)에 열을 가하여 제1 솔더 레지스트층(S1)을 경화시킨다.

본 실시예의 경우, 제1 솔더 레지스트층(S1)의 소재가 열로 경화되는 소재이지만, 본 발명에 따르면 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 제1 솔더 레지스트층(S1)을 이루는 솔더 레지스트의 소재는 열로 경화되는 소재에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명에 따른 제1 솔더 레지스트층(S1)을 이루는 솔더 레지스트의 소재는 광으로 경화되는 소재일 수 있고, 열과 광으로 함께 경화되는 소재로 구성될 수도 있는데, 그 경우, 프리 큐어부(120)는 자외선 등의 광을 조사할 수 있는 광 조사부를 구비할 수 있다.

한편, 스크린 인쇄부(130)는 프리 큐어부(120)에서 경화된 제1 솔더 레지스트층(S1)을 덮도록 솔더 레지스트를 추가로 인쇄하여 제2 솔더 레지스트층(S2)을 형성한다.

이를 위해, 스크린 인쇄부(130)는, 스크린 마스크(131), 스퀴지(132), 지지부(133), 스크린 프린터용 솔더 레지스트 공급부(134)를 포함한다.

스크린 마스크(131), 스퀴지(132), 지지부(133), 스크린 프린터용 솔더 레지스트 공급부(134)는, 솔더 레지스트를 인쇄하는 공지의 스크린 프린팅 장치의 구성이 그대로 적용될 수 있으므로, 여기서 자세한 설명은 생략한다.

스크린 프린터용 솔더 레지스트 공급부(134)로부터 페이스트 형태의 솔더 레지스트(SP)가 스크린 마스크(131)의 상면에 공급되면, 스퀴지(132)는 솔더 레지스트(SP)와 스크린 마스크(131)를 누르면서 이동된다. 그렇게 되면 스크린 마스크(131)를 통과한 솔더 레지스트는 제1 솔더 레지스트층(S1)을 덮도록 배치되어, 제2 솔더 레지스트층(S2)이 형성된다.

본 실시예에 따른 스크린 인쇄부(130)는 각각 1개의 스크린 마스크(131), 스퀴지(132)를 포함하도록 구성되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 스크린 인쇄부는 각각 복수개의 스크린 마스크, 스퀴지를 포함하도록 구성될 수 있고, 그 경우 제2 솔더 레지스트층은 복수회의 적층 공정으로 형성될 수 있다. 복수회의 적층 공정을 수행하는 경우 제2 솔더 레지스트층의 두께를 좀 더 용이하게 조절할 수 있다.

한편, 본 실시예에는 개시되어 있지 않지만, 스크린 인쇄부(130)를 거친 기판(10)은, 형성된 제2 솔더 레지스트층(S2)을 경화시키는 공정이 추가적으로 진행될 수 있으며, 그 경우 제2 솔더 레지스트층의 경화를 위한 장치가 추가로 배치될 수 있다.

아울러 본 실시예에서 솔더 레지스트 인쇄 장치(100)의 각 구성 요소에 대해 설명하였지만, 여기서 설명이 되지 않은 기판 이송 장치, 구동 장치, 센서 장치, 제어 장치, 이송 지지 롤러 등의 세부적인 구성은 공지의 기술을 사용할 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조로 하여, 본 실시예에 따른 기판(10)에 제1 솔더 레지스트층(S1)과 제2 솔더 레지스트층(S2)을 순차적으로 적층하여 솔더 레지스트층(SS)을 형성하는 모습을 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 상태의 기판(10)이 이동하여 그라비어 인쇄부(110)에 위치하게 되면, 그라비어 인쇄용 솔더 레지스트 공급부(113)로부터 솔더 레지스트가 그라비어 롤(111)을 거쳐 기판(10)에 인쇄되어, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 솔더 레지스트층(S1)이 형성된다. 이 때 그라비어 인쇄의 특성 상, 인쇄되는 제1 솔더 레지스트층(S1)의 두께는 충분히 얇으면서도 균일한 인쇄가 가능하므로 보이드 발생을 줄일 수 있게 된다.

이어, 제1 솔더 레지스트층(S1)이 형성된 기판(10)은 프리 큐어부(120)로 이동하게 된다.

프리 큐어부(120)에서는 열을 가하여 제1 솔더 레지스트층(S1)을 경화시킨다.

이어, 경화된 제1 솔더 레지스트층(S1)을 포함한 기판(10)은 스크린 인쇄부(130)로 이동한다.

기판(10)이 이동하여 스크린 인쇄부(130)에 위치하면, 스크린 마스크(131)와 스퀴지(132)의 작용에 의해 기판(10)에 형성된 제1 솔더 레지스트층(S1)을 덮도록 솔더 레지스트가 인쇄되어, 도 4에 도시된 바와 같이 제2 솔더 레지스트층(S2)이 형성된다.

스크린 인쇄의 특성 상, 인쇄되는 제2 솔더 레지스트층(S2)의 두께 조절이 용이하여 최종 노출면의 평탄화 작업이 용이하다. 즉, 형성된 제2 솔더 레지스트층(S2)의 외면(S2F)은 평평하도록 형성되어, 전체적으로 솔더 레지스트층(SS)의 평탄화가 이루어지게 된다.

이러한 방식으로 제2 솔더 레지스트층(S2)이 형성된 기판(10)은, 제2 솔더 레지스트층(S2)의 큐어링을 위한 공정으로 이송되거나 기타 다음 공정으로 이동하게 된다.

이상과 같이, 본 실시예에 따른 솔더 레지스트 인쇄 장치(100)는 그라비어 인쇄부(110), 프리 큐어부(120), 스크린 인쇄부(130)를 연속으로 배치하여 솔더 레지스트층을 적층한다. 그라비어 인쇄부(110)에서는 그라비어 인쇄로 균일하고 보이드가 적은 제1 솔더 레지스트층(S1)을 형성하고, 프리 큐어부(120)에서는 제1 솔더 레지스트층(S1)의 경화를 수행한 후, 스크린 인쇄부(130)에서는 스크린 인쇄로 제2 솔더 레지스트층(S2)을 원하는 두께와 평탄도로 형성할 수 있으므로, 솔더 레지스트층(SS)의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 솔더 레지스트 인쇄 장치를 제조하거나 이용하는 산업에 적용될 수 있다.

100: 솔더 레지스트 인쇄 장치 110: 그라비어 인쇄부
120: 프리 큐어부 130: 스크린 인쇄부

Claims (5)

1. 기판에 솔더 레지스트를 인쇄하는 솔더 레지스트 인쇄 장치에 있어서,
   적어도 하나의 그라비어 롤을 이용하여 상기 기판에 솔더 레지스트를 인쇄하여 제1 솔더 레지스트층을 형성하는 그라비어 인쇄부;
   상기 제1 솔더 레지스트층을 경화하는 프리 큐어부; 및
   상기 프리 큐어부에서 경화된 제1 솔더 레지스트층을 덮도록 솔더 레지스트를 인쇄하여 제2 솔더 레지스트층을 형성하는 스크린 인쇄부를 포함하는, 솔더 레지스트 인쇄 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 그라비어 인쇄부는 백업 롤을 포함하는, 솔더 레지스트 인쇄 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 그라비어 인쇄부는 그라비어 인쇄용 솔더 레지스트 공급부를 포함하는, 솔더 레지스트 인쇄 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 스크린 인쇄부는 적어도 하나의 스크린 마스크를 포함하는, 솔더 레지스트 인쇄 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 솔더 레지스트는 포토 솔더 레지스트인, 솔더 레지스트 인쇄 장치.

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