KR20240113385A - 가요성 회로 기판(cb) 설계에 적합한 진공 플레이트를 이용한 가요성 회로 기판(cb)의 가공성 향상 - Google Patents

가요성 회로 기판(cb) 설계에 적합한 진공 플레이트를 이용한 가요성 회로 기판(cb)의 가공성 향상 Download PDF

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KR20240113385A
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라미 켈러
탈 고이츠만
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오르보테크 엘티디.
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    • H05K13/0069—Holders for printed circuit boards
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Abstract

시스템은 플레이트 및 진공 소스를 포함한다. 플레이트는 제1 표면 및 제1 표면 반대편에 제2 표면을 갖고, 플레이트는 제1 가요성을 갖는 제1 섹션 및 제1 가요성과 상이한 제2 가요성을 갖는 제2 섹션을 포함하는 가요성 기판을 제1 표면 상에 수용하도록 구성되며, 플레이트는 제1 표면과 제2 표면 사이에 제1 섹션 반대편에 제1 밀도로 배열된 제1 패턴으로부터 제2 섹션 반대편에 제1 밀도와 상이한 제2 밀도로 배열된 제2 패턴까지 변하는 가변 밀도를 갖는 관통 홀(TH)을 갖는다. 진공 소스는 제1 섹션을 제1 패턴에 고정하고 제2 섹션을 제2 패턴에 고정하기 위해 제1 표면과 제2 표면 사이의 TH에 진공을 끌어들이도록 구성된다.

Description

가요성 회로 기판(CB) 설계에 적합한 진공 플레이트를 이용한 가요성 회로 기판(CB)의 가공성 향상
본 발명은 일반적으로 전자 디바이스의 생산에 관한 것으로, 특히 가요성 회로 기판의 가공을 향상시키기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
가요성 회로 기판(CB)은 다양한 유형의 전자 디바이스 및 시스템에 사용된다. 생산 프로세스 중에 가요성 CB의 평탄도를 향상시키기 위한 다양한 기술이 공개되어 왔다.
예를 들어, 미국 특허 6,966,560호에는 어떤 불리한 뒤틀림이나 구부러짐 없이 기판을 균일하고 전체적으로 흡입할 수 있는 얇은 및/또는 가요성 있는 기판을 고정하기 위한 디바이스 또는 척(chuck)이 기재되어 있다. 척은 베어링 표면에 배열된 복수의 미세홈과 연통하는 노치와 홀을 갖는다. 진공 디바이스가 보어 및 노치를 통해 공기를 빨아들이면, 미세 홈에 진공이 확장되어 베어링 표면 상에 위치하는 기판이 흡입된다.
미국 재발행 특허 RE43,736호에는 테이블을 사용하는 동안 표면 시트에 힘이 가해질 때 표면 균열을 감소시키기 위해 배열된 천공을 갖는 표면 시트를 포함하는 진공 유지 테이블이 기재되어 있다. 천공은 또한 공작물이 위치할 테이블의 부분에서 더 큰 억제력이 생성되도록 배열될 수 있으며, 이는 홀 직경 및/또는 홀 간격의 변화를 수반할 수도 있다.
본 명세서에 기술되어 있는 본 발명의 실시예는 플레이트와 진공 소스를 포함하는 시스템을 제공한다. 플레이트는 제1 표면 및 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖고, 플레이트는 제1 가요성을 갖는 제1 섹션 및 제1 가요성과 다른 제2 가요성을 갖는 제2 섹션을 포함하는 가요성 기판을 제1 표면 상에 수용하도록 구성되며, 플레이트는 제1 표면과 제2 표면 사이에, 제1 섹션 반대편에 제1 밀도로 배열된 제1 패턴으로부터 제1 섹션과 제2 섹션 반대편에 제1 밀도와 다른 제2 밀도로 배열된 제2 패턴으로 변하는 가변 밀도를 갖는 관통 홀(TH)을 갖는다. 진공 소스는 제1 섹션을 제1 패턴에 고정하고 제2 섹션을 제2 패턴에 고정하기 위해 제1 표면과 제2 표면 사이의 TH에 진공을 끌어들이도록 구성된다.
일부 실시예에서, TH 중 적어도 하나는 제1 표면으로부터 플레이트 내로 연장되고 제1 형상을 갖는 제1 공동, 및 (i) 제2 표면으로부터 플레이트 내로 연장되고, (ii) 제1 공동에 연결되고 (iii) 제2 형상을 가지며, 제1 형상과 제2 형상 중 적어도 하나는 원추형 형상을 포함하는 제2 공동을 갖는다. 다른 실시예에서, 모든 TH가 제1 공동을 가질 때, 제1 표면의 적어도 20%는 제1 공동로 천공된다. 또 다른 실시예에서, TH 중 적어도 하나는 제1 표면에서 측정되고 1mm보다 작은 직경을 갖는다.
일 실시예에서, 플레이트는 스테인리스 스틸을 포함한다. 다른 실시예에서, 시스템은 2개 이상의 인접한 TH 사이의 제2 표면 상에 형성되고 플레이트를 통해 가해지는 진공의 균일성을 향상시키도록 구성되는 하나 이상의 기둥을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 기둥 중 적어도 하나는 원추형 형상을 갖는다.
일부 실시예에서, 가요성 기판은 제1 섹션과 제2 섹션 사이에 위치하고 제1 가요성보다 작고 제2 가요성보다 큰 제3 가요성을 갖는 제3 섹션을 가지며, 플레이트는 제1 패턴과 제2 패턴 사이에 위치하고 제3 섹션과 반대편에 제3 밀도로 배열되는 제3 패턴을 가지며, 제3 밀도는 제1 밀도보다 작고 제2 밀도보다 크다. 다른 실시예에서, 가변 밀도는 제3 밀도를 거쳐 제1 밀도에서 제2 밀도로 점진적으로 변한다. 또 다른 실시예에서, 가요성 기판은 가요성 회로 기판을 포함하고, 진공 소스는 (ⅰ)생산 프로세스, (ii) 수리 프로세스, (iii) 검사 프로세스로 이루어진 프로세스 목록에서 선택된 적어도 하나의 프로세스를 가요성 회로 기판에서 실행하기 위해 TH에서 진공을 끌어내도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 가요성을 갖는 제1 섹션 및 제1 가요성과 다른 제2 가요성을 갖는 제2 섹션을 포함하는 가요성 기판을 고정하기 위한 플레이트의 제조 방법이 추가로 제공되며, 이 방법은 제1 표면 및 제1 표면 반대편에 제2 표면을 갖는 플레이트에서, 제1 표면으로부터 플레이트 내로 연장되고 제1 형상을 갖는 다수의 제1 공동을 생성하는 단계를 포함한다. 제2 표면에서 플레이트 내로 연장되고 제2 형상을 갖는 다수의 제2 공동이 생성되고, 다수의 제2 공동은 다수의 제1 공동에 각각 연결되며, 제1 표면과 제2 표면 사이에 다수의 관통 홀(TH)을 생성하기 위해 플레이트를 뚫고 나간다.
일부 실시예에서, TH는 제1 섹션 반대편에 제1 밀도로 배열된 제1 패턴으로부터 제2 섹션 반대편에 제1 밀도와 다른 제2 밀도로 배열된 제2 패턴까지 변하는 가변 밀도로 배열된다. 다른 실시예에서, 다수의 제1 공동을 생성하는 단계는 제1 표면 상에 TH의 제1 패턴과 제2 패턴을 정의(define)하기 위한 제1 리소그래피 프로세스를 적용하는 단계를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 다수의 제1 공동을 생성하는 단계는 제1 리소그래피 프로세스에서 정의된 제1 패턴과 제2 패턴을 플레이트에 전사하기 위한 제1 에칭 프로세스를 적용하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 다수의 제2 공동을 생성하는 단계는 TH의 제1 패턴과 제2 패턴을 제2 표면 상에 정의하기 위한 제2 리소그래피 프로세스를 적용하는 단계를 포함하며, 제2 리소그래피 프로세스에서: (i) 제2 리소그래피 프로세스의 제1 패턴은 제1 리소그래피 프로세스의 제1 패턴과 정렬되고, (ii) 제2 리소그래피 프로세스의 제2 패턴은 제1 리소그래피 프로세스의 제2 패턴과 정렬된다. 다른 실시예에서, 다수의 제2 공동을 생성하는 단계는 제2 리소그래피 프로세스에서 정의된 제1 및 제2 패턴을 플레이트에 전사하기 위해 제2 에칭 프로세스를 적용하는 단계를 포함하고, 제2 에칭 프로세스를 적용하는 단계는 제2 공동와 제1 공동 사이를 연결하기 위해 플레이트를 뚫고 나가는 단계를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 제1 및 제2 에칭 프로세스 중 적어도 하나는 습식 에칭 프로세스를 포함한다.
일부 실시예에서, 방법은 제2 공동들 사이에 위치하는 하나 이상의 기둥을 제2 표면 상에 생성하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 플레이트에 리소그래피 프로세스 및 에칭 프로세스를 적용하여 기둥 중 적어도 하나를 생성한다.
본 발명은 도면과 함께 이하의 실시예의 상세한 설명으로부터 더욱 완전하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 회로 기판(CB)을 처리하기 위한 시스템의 개략적인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1의 시스템의 진공 플레이트의 단면도 및 가요성 CB의 개략적인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 진공 플레이트를 제조하는 방법을 개략적으로 예시하는 플로우차트이다.
개요
일부 전자 디바이스 및/또는 시스템은 내부에 인쇄된 회로를 갖고 그 위에 장착된 구성 요소 사이를 연결하도록 구성된 가요성 회로 기판(CB)과 같은 하나 이상의 가요성 디바이스를 포함한다. 이러한 가요성 CB는 가요성 기판 및 층의 적층, 금속 코팅 및 패터닝뿐만 아니라 검사 및 수리 프로세스와 같은 다양한 유형의 프로세스를 사용하여 생산된다.
어떤 경우에는, 가요성 CB 및 다른 종류의 얇은 디바이스가 프로세스 중에 뒤틀림이나 구부러질 수 있으며, 이로 인해 인쇄 회로에 변형이 생기거나 인쇄 회로에서 검사 및 수리 프로세스를 수행할 수 없게 될 수도 있다. 일반적으로, 가요성 CB의 에지 섹션은 구부러지기 쉬운 경향이 있지만, 본 명세서에 기술되는 바와 같이 CB의 다른 섹션의 가요성 레벨에 영향을 줄 수도 있는 CB에 인쇄된 제품의 디자인으로 인해 CB의 다른 부분도 또한 뒤틀릴 수 있다. 따라서, 생산 프로세스 중에 가요성 CB의 모든 섹션을 처리 및/또는 검사 및/또는 수리 시스템의 척 또는 마운트(예를 들어, 스테이지)에 고정시키는 것이 중요하다. 본 개시 내용의 맥락 및 청구범위에서, CB의 "가요성"이라는 용어 또는 이의 문법적 변형은 CB의 "뒤틀림성(warpability)"을 지칭한다. 바꿔 말하면, CB에 가해지는 조건 및/또는 힘에 따라 CB가 뒤틀림이나 변형되기 쉬운 정도이다.
본 명세서의 아래에 기술되어 있는 본 발명의 실시예는 가요성 회로 기판에 대한 다양한 유형의 프로세스 단계를 수행하기 위해 가요성 회로 기판(및 다른 종류의 가요성 기판)을 진공 플레이트에 고정시키기 위한 향상된 기술을 제공한다. 더욱이, 본 발명의 실시예는 진공 플레이트의 개선된 설계 및 생산 기술을 제공한다.
일부 실시예에서, 가요성 CB를 처리하기 위한 시스템은 본 명세서에서 플레이트라고도 지칭되는 진공 플레이트, 및 진공 펌프와 같은 진공 소스를 포함한다.
일부 실시예에서, 플레이트는 제1 표면 및 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖는다. 플레이트는 제1 가요성을 갖는 제1 섹션 및 제1 가요성과 다른 제2 가요성을 갖는 제2 섹션을 포함하는 CB의 가요성 기판을 제1 표면 상에 수용하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 플레이트는 제1 표면과 제2 표면 사이에 플레이트를 통해 형성된 관통 구멍(TH)을 갖는다. TH는 CB의 제1 섹션 반대편에 있는 제1 밀도로 배열된 제1 패턴으로부터 CB의 제2 섹션 반대편에 있는 제1 밀도와 다른 제2 밀도로 배열된 제2 패턴까지 가변 밀도로 플레이트를 따라서 그리고 가로질러 배열된다.
일부 실시예에서, 진공 소스는 CB의 제1 섹션을 플레이트의 제1 패턴에 고정하고, CB의 제2 섹션을 플레이트의 제2 패턴에 고정하기 위해 제1 표면과 제2 표면 사이의 TH에 진공을 끌어들이도록 구성된다. 바꿔 말하면, 플레이트의 TH 밀도는 CB에 인쇄되는 제품의 디자인에 맞게 조정된다. 예를 들어, 구부러지거나 뒤틀리기 쉬운 CB 섹션(예를 들어, CB의 에지 섹션 또는 매우 얇거나 가요성이 있는 섹션)의 반대편에 있도록 의도된 플레이트의 패턴에서, 플레이트의 TH의 밀도는 예를 들어 플레이트 전체 면적의 약 20% 내지 40% 정도로 높다. 바꿔 말하면, 플레이트의 최소 20%가 TH로 천공되어 있다. TH의 밀도가 높으면 플레이트와 CB 사이에 더 강한 진공력을 가할 수 있어 플레이트와 CB간의 결합이 향상된다. 플레이트와 CB 사이의 결합이 향상되면 CB의 고정 및 편평성이 더욱 향상되고, 따라서 진공 플레이트에 고정된 상태에서 CB에서 수행되는 생산 프로세스의 품질이 향상된다. 유사하게, TH의 밀도는 CB의 중심에 위치하는 섹션의 반대편에 있도록 의도되는 플레이트의 패턴에서 더 낮아질 수 있고(예를 들어, 약 20% 또는 10%보다 낮아질 수 있고) 상대적으로 낮은(예를 들어, 앞서 언급한 에지 섹션보다 더 낮은) 가요성을 갖는다.
일부 실시예에서, CB의 일반적인 뒤틀림 레벨은 약 0.1mm와 5mm 사이이다. 뒤틀린 CB를 직선화(예를 들어, 평탄화)하기 위해 가해지는 힘의 효과는 관통 구멍의 밀도 증가로 인해 진공 소스로의 공기의 유속(즉, 흡입)을 증가시킴으로써 얻어진다. 바꿔 말하면, 주어진 직경을 가진 각각의 TH는 관통 구멍의 전체 면적 중 해당 면적에 상당하는 흡입 흐름을 생성한다. 본 예에서, 진공 소스는 약 0.25 Bar와 0.5 Bar 사이의 절대 압력을 진공 플레이트에 가하여 진공을 생성하도록 구성된다. 직선화라는 용어는 진공 플레이트의 평탄성을 CB에 적용하는 것을 지칭한다.
일부 실시예에서, 각각의 진공 플레이트의 디자인은 회로 기판에서 생산되도록 의도된 제품의 디자인에 맞게 조정된다. 예를 들어, 일부 CB는 CB 전체 두께에 걸쳐 생성되는 비아홀(via-hole)을 갖는다. 이러한 비아홀은 플레이트와 CB 사이에 적용되는 진공을 감소시킬 수도 있는 환기를 허용할 수도 있다.
어떤 경우에는 특정 제품이 CB의 제1 섹션에 많은 수의 비아 홀을 갖고 CB의 제2 섹션에 비아 홀이 더 작거나 없을 수도 있다. 따라서, 제1 섹션과 제2 섹션에 동일한 진공을 가하면 국부적인 진공력이 부족하게 되어 제1 섹션이 구부러질 수도 있다. 일부 실시예에서, 주어진 진공 플레이트는 제1 섹션 반대편에 더 높은 밀도의 TH와 제2 섹션 반대편에 더 낮은 밀도의 TH를 가짐으로써 주어진 제품에 적용된다. 이러한 실시예에서, TH의 더 높은 밀도는 플레이트와 CB의 제1 섹션 사이에 더 높은 진공력의 인가를 가능하게 하여, 진공 플레이트와 CB 사이의 경계면을 따라 적절한 진공 레벨을 유지할 수 있다. 이러한 실시예는 아래의 도 2에 자세히 도시되어 있다.
원칙적으로 (가요성) 기판을 진공 테이블에 고정하기 위해 진공을 적용하는 것이 가능하다. 이러한 테이블에는 진공을 적용하기 위해 테이블을 통해 형성된 드릴 또는 보어(bore)가 있을 수 있다. 레이저 드릴링 또는 기계적 드릴링 기술을 사용하여 이러한 보어를 생성하는 것이 가능하지만, 이러한 기술은 일반적으로 보어의 최소 크기 및/또는 최대 밀도를 제한한다. 예를 들어, 드릴링 기술을 사용할 때 보어의 최대 밀도는 테이블 전체 크기의 약 7% 또는 10%를 차지할 수 있다. 더욱이, 한 번에 하나의 보어를 드릴링하면 시간이 소모될 수도 있으며 이러한 진공 테이블의 비용이 증가할 수도 있다.
일부 실시예에서, 개시된 진공 플레이트는 초고밀도 집적(VLSI: Very Large Scale Integration) 프로세스를 사용하여 생산된다. 구체적으로, 리소그래피 프로세스는 플레이트의 표면 상의 포토레지스트 층을 패터닝하여 TH의 패턴을 정의하도록 구성된다. 이어서, 정의된 패턴을 플레이트에 전사하기 위해 에칭 프로세스가 구성된다. 이러한 VLSI 프로세스는 TH의 크기, 밀도 및 측면 분포의 제어를 향상시킨다. 또한, 모든 TH는 한 세트의 리소그래피 마스크(들)를 사용하여 정의되므로 동시에 생산된다. 따라서, VLSI 프로세스는 TH를 형성하는 처리 시간을 실질적으로 감소시키고, 따라서 진공 플레이트 생산과 관련된 비용을 절감한다.
원칙적으로 플레이트에 TH의 패턴을 생성하기 위해 임의의 적절한 처리 기술을 적용하는 것이 가능한다. 예를 들어, 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계 가공, 또는 펀칭, 또는 레이저 기반 기계 가공, 방전 기계 가공(EDM)을 사용하여 TH를 생산할 수 있다. 그러나, 이러한 프로세스는 (i) TH 생산 비용을 증가시킬 수 있고(예컨대, CNC, 레이저 기계 가공 및 EDM), (ii) 플레이트에 변형을 일으킬 수 있는 열 응력을 도입할 수 있으며(예컨대, CNC, 펀칭 및 레이저 기계 가공), (iii) TH의 3차원(3D) 형상에 필요한 프로파일을 생성할 수 없으며(예컨대, 펀칭 및 레이저 기계 가공), (iv) 버와 같은 잔류물을 진공 플레이트에 남길 수 있다(예컨대, 레이저 기계 가공). 또 다른 옵션은 플레이트 표면에서 플레이트 벌크로 연장되는 공동을 형성하도록 구성된 습식 에칭 프로세스를 플레이트에 적용하는 것이다. 습식 에칭 프로세스는 전형적으로 TH의 원추형 프로파일을 생성하도록 구성된 하나 이상의 에칭제를 갖는 액체 물질을 사용한다. 대안으로, 습식 에칭 프로세스는 플레이트를 등방성으로 에칭하도록 구성된다. 본 개시 내용의 맥락에서, "등방성"이라는 용어는 모든 방향에서 (플레이트와 접촉하여 배치된 에칭 액체의) 균일한 에칭 속도를 지칭한다. 따라서, 습식 에칭은 일반적으로 원추형 또는 반구형의 공동을 형성하게 된다.
일부 실시예에서, TH는 플레이트의 제1 및 제2 표면에 각각 제1 및 제2 패터닝 프로세스를 적용함으로써 생성된다. 이러한 실시예에서, 제1 패터닝 프로세스는 (i) 제1 포토레지스트 층에서 제1 표면 상의 제1 및 제2 패턴을 정의하기 위해 플레이트의 제1 표면에 적용되는 제1 리소그래피 프로세스를 포함하고, 후속적으로 (ii) 제1 포토레지스트층의 제1 패턴과 제2 패턴을 플레이트에 전사하기 위해 플레이트의 제1 표면에 제1 습식 에칭 프로세스를 적용한다. 제1 패터닝 프로세스 후에, 제1 및 제2 패턴에 따라 한 세트의 제1 공동이 생성되며, 제1 공동은 제1 표면에서 플레이트의 벌크로 연장되며 예를 들어, 제1 공동의 깊이는 플레이트 두께의 약 50%인 것에 유의하라. 제1 습식 에칭 프로세스 후에, 임의의 적절한 레지스트 제거 프로세스를 사용하여 제1 포토레지스트 층이 제1 표면으로부터 제거된다는 점에 유의하라.
다른 실시예에서, 제1 공동의 깊이는 실질적으로 플레이트 두께의 약 50%보다 작으며, 프로세스 흐름이 본 명세서에 기술되어 있는 제2 공동은 플레이트 두께의 약 50%보다 큰 깊이를 가지므로 TH를 생성한다.
일부 실시예에서, 제2 패터닝 프로세스는 (예를 들어, 제1 패터닝 프로세스를 종료한 후) 플레이트의 제2 표면에 적용된다. 제2 패터닝 프로세스는 (i) 위에서 설명된 제1 리소그래피 프로세스와 동일한 기술을 사용하여 제2 리소그래피 프로세스를 적용하는 단계를 포함한다. 제2 리소그래피 프로세스에서는, 제2 표면에 정의된 TH의 제1 및 제2 패턴이 각각 제1 표면에 정의된 TH의 제1 및 제2 패턴과 정렬되고, 이어서 (ii) 앞에서 제1 습식 에칭 프로세스에서 설명된 기술을 사용하여 제2 표면에서 플레이트 내로 연장되는 제2 공동을 생성하기 위해 제2 습식 에칭 프로세스가 제2 표면에 적용된다. 제2 습식 에칭 프로세스는 플레이트에 관통 홀(TH)을 생성하기 위해 제1 공동와 제2 공동의 적어도 하나, 및 전형적으로 각각의 쌍이 연결되도록 플레이트를 에칭하도록 구성된다는 점에 유의하라.
바꿔 말하면, 제2 습식 에칭 프로세스는 플레이트를 뚫어 제1 공동으로 나가도록 구성되어, 제1 공동과 제2 공동의 쌍이 함께 각각의 TH를 구성한다. 제2 리소그래피 프로세스의 정렬은 제1 및 제2 패턴에 따라 각각의 TH를 생성하기 위해 제1 및 제2 공동의 각각의 쌍을 정렬하는 데 중요하다는 점에 유의하라.
발명자들은 플레이트의 제1 및 제2 표면 모두에 습식 에칭 프로세스를 적용하는 것이 TH의 밀도를 증가시키고, 따라서 플레이트와 CB 사이에 가해지는 진공을 증가시키도록 구성된다는 것을 발견했다.
개시된 기술은 가요성 인쇄 회로 기판 및 기타 얇은 및/또는 가요성의 디바이스를 생산하는 품질을 향상시킨다. 더욱이, 개시된 기술은 진공 플레이트의 품질을 향상시키고 이러한 진공 플레이트의 생산과 관련된 비용을 절감한다.
시스템 설명
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가요성 회로 기판(CB)(22)을 처리하기 위한 시스템(10)의 개략적인 예시도이다.
일부 실시예에서, 시스템(10)은 본 명세서에서 가요성 CB(22)로 지칭되는 전자 회로의 가요성 기판(24) 상에 다양한 재료를 인쇄하도록 구성된다. 본 예에서, CB(22)는 가요성 기판(24) 상에 인쇄되지만, 다른 실시예에서는 시스템(10)은 아래에서 상세히 설명하는 진공 플레이트(44)에 유지되는 가요성 또는 강성의 평면 패널 디스플레이(FPD), 강성의 인쇄 회로 기판(PCB) 또는 가요성 또는 강성의 집적 회로(IC) 기판에 국한되지는 않지만 이들과 같은 임의의 다른 적합한 유형의 장치 또는 제품을 생산, 수리 또는 검사하도록 구성된다.
본 개시 내용의 맥락에서, "생산"이라는 용어는 시스템(10)에서 수행되는 임의의 적절한 생산 프로세스 단계(들)를 지칭한다. 예를 들어, 하나 이상의 물질 및/또는 합금의 증착, 레이저 유도 순방향 전사(LIFT) 프로세스, 직접 기록 프로세스, 적절한 에칭 및/또는 리소그래피 프로세스가 있다. "수리" 또는 "수리"라는 용어는 잉여 패턴 또는 결함의 제거 및/또는 누락된 패턴을 생성하는 것을 지칭한다. "검사"라는 용어는 임의의 적절한 유형의 결함 검사 또는 기판(24)에 생성된 임의의 선택된 패턴의 크기 측정을 지칭한다. 용어 "평면 패널 디스플레이", "FPD", "인쇄 회로 기판", "PCB", "집적 회로 기판" 및 "IC 기판"은 전술한 재료 및/또는 합금이 증착되거나 검사되는 임의의 적절한 기판을 일반적으로 지칭하기 위해 본 명세서에서 사용된다.
일 실시예에서, 시스템(10)은 광학 어셈블리(16)를 시스템(10)의 선택된 축을 따라 선형적으로 이동시킴으로써 기판(24)의 원하는 위치 위에 광학 어셈블리(16)를 위치시키도록 구성되는 위치 결정 어셈블리(18)를 포함한다. 일부 실시예에서, 위치 결정 어셈블리(18)는 하나 이상의 축, 예를 들어 수평 축 X, Y 및 수직 축 Z를 따라 이동하도록 구성된 이동 브리지를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 위치 설정 어셈블리(18)는 이동 스테이지를 포함할 수 있다. 대안으로, 위치 설정 어셈블리(18)와 CB(22)를 서로에 대해 이동시키기 위해 다른 적절한 기술이 사용될 수 있다. 제어 유닛(27)은 광학 어셈블리(16) 및 위치 결정 어셈블리(18)의 작동과 같은 시스템(10)의 여러 기능을 제어한다.
제어 유닛(27)은 일반적으로 본 명세서에 기술된 기능을 수행하도록 소프트웨어로 프로그래밍된 범용 컴퓨터를 포함한다. 범용 컴퓨터는 당업계에 공지된 임의의 적절한 프로세서를 포함할 수 있다. 소프트웨어는 예를 들어 네트워크를 통해 전자 형태로 컴퓨터에 다운로드될 수 있거나, 대안으로 또는 추가적으로 자기, 광학 또는 전자 메모리와 같은 비일시적인 유형의 매체에 제공 및/또는 저장될 수 있다.
일부 실시예에서, 가요성 CB(22)는 진공 기반 힘을 사용하여 CB(22)를 평탄화하도록 구성된 진공 플레이트(44) 상에 위치된다. CB(22)의 가요성으로 인해 진공 플레이트(44)의 표면에 완전히 부착되거나 결합되지 않을 수 있는 CB(22)의 하나 이상의 섹션이 발생할 수도 있으므로, CB(22)와 진공 플레이트(44) 사이에 가해진 진공이 그 사이에서 결합되어 진공 플레이트(44)의 표면 상의 CB(22)의 모든 섹션을 평탄화시킨다는 점에 유의하라.
이제 (i) 진공 플레이트(44) 섹션의 본 명세서에서는 제1 표면이라고도 지칭되는 상부 표면(88)의 상면도, 및 (ii) 진공 플레이트(44) 섹션의 본 명세서에서는 제2 표면으로도 지칭되는 하부 표면(99)의 저면도를 각각 도시하는 삽입 도면(21 및 31)를 참조한다. 진공이 가해진 후 상부 표면(88)은 CB(22)의 전체 영역에 걸쳐 측정했을 때 약 50㎛과 200㎛ 사이의 평탄도를 가지므로, 위에서 설명한 생산 및/또는 수리 및/또는 검사 프로세스를 수행하기 위해 CB(22)를 평평하게 유지시키는 것에 유의하라. 일부 실시예에서, 진공 플레이트(44)는 표면(88과 99) 사이에 플레이트(44)를 통해 형성된 본 명세서에서는 관통 홀(TH)(55)이라고도 지칭되는 홀을 갖는다.
일부 실시예에서, CB(22)는 다중 섹션(아래의 도 2에 자세히 도시됨)을 갖고, 섹션 중 적어도 3개는 각각 3개의 상이한 패턴을 갖는다. 어떤 경우에는 패턴 차이로 인해 CB(22)의 가요성이 상이해지고/지거나 CB(22)를 통해 형성된 비아홀(아래의 도 2에 도시됨)의 밀도가 상이해질 수 있다. 이러한 비아홀은 비아홀이 진공 플레이트(44)와 CB(22) 사이에 가해지는 진공을 감소시킬 수 있는 환기를 허용할 수 있기 때문에 CB(22)와 진공 플레이트(44) 사이에 가해지는 진공 레벨에 영향을 줄 수 있다는것에 유의하라.
삽입 도면(21)에 도시된 예에서, TH(55)는 3개의 섹션(60, 61 및 62)으로 배열되며, 그 각각은 TH(55)의 상이한 밀도를 갖는다. 일부 실시예에서, TH(55)의 누적 면적은 표면(88)의 전체 면적의 약 5%와 45% 사이이다. 섹션(60)의 예에서는 TH(55)의 누적 면적이 표면(88)의 전체 면적의 약 40%를 차지하는 반면, 단면(62)의 예에서는 TH(55)의 누적 면적이 표면(88)의 전체 면적의 약 10%를 차지한다. 아래의 도 2에 상세히 도시되고 기술되어 있는 바와 같이 TH(55)의 밀도는 가요성 레벨 및/또는 CB(22)를 통해 형성된 비아홀의 수에 따라 형성된다는 점에 유의하라.
본 개시 내용의 맥락에서 및 청구범위에서, 임의의 수치 또는 범위에 대한 용어 "약" 또는 "대략"은 부품 또는 구성 요소의 집합이 본 명세서에 기술된 의도된 목적에 맞게 기능할 수 있도록 하는 적합한 치수 허용오차를 나타낸다.
이제 TH(55)가 관통하여 형성되고 기둥(80)이 그 위에 형성된 표면(99)의 섹션(62)의 저면도를 도시하는 삽입 도면(31)를 참조한다. 위의 삽입 도면(21)의 설명에 따르면, TH(55)의 누적 면적은 표면(99)의 전체 면적의 약 10%를 차지하며, 기둥(80)은 아래의 도 2 및 도 3에 설명된 적절한 생산 프로세스를 사용하여 TH(55) 사이에 형성된다.
일부 실시예에서, 천공된 플레이트(예를 들어, 진공 플레이트(44))는 무게와 진공에 의해 가해지는 힘으로 인해 처짐이 형성되는 것을 방지하기 위해 다수의 포인트에서 지지된다. 지지 포인트의 밀도는 플레이트 처짐의 크기를 결정한다(일반적으로 약 1마이크로미터보다 작다). 지지 그리드의 밀도가 증가하면 처짐이 감소하지만 적용된 진공의 분포도 감소한다.
일부 실시예에서, 기둥(80)은 표면(99)에 형성되고 지지 포인트와 TH 사이에 에어 갭을 생성하도록 구성되어 진공을 생성하는 기류가 관통 구멍 사이에 균일하게 분포될 수 있다. 일 실시예에서, 기둥(80)은 삽입 도면(31)에 도시된 기둥 형상, 또는 원추 형상 또는 임의의 다른 적절한 형상과 같은 임의의 적절한 형상을 가질 수도 있다.
이제 도 1의 전체적인 도면을 다시 참조한다. 일부 실시예에서, 시스템(10)은 진공 소스(20), 본 예에서는 CB(22)의 해당 섹션(아래의 도 2에 도시됨)을 진공 플레이트(44)의 섹션(60, 61 및 62)에 고정하기 위해 표면(88 및 99) 사이의 TH(55)에 진공을 끌어들이도록 구성된 진공 펌프를 포함한다. 일 실시예에서, 진공 소스(20)는 진공 플레이트(44)에 약 0.25 Bar와 0.5 Bar 사이의 절대 압력 또는 다른 적절한 압력을 가하여 진공을 생성하도록 구성된다. 도 1의 예에서, 진공 소스(20)는 진공 플레이트(44)의 표면(99) 아래에 위치되고, CB(22)를 진공 플레이트(44)의 표면(88)에 고정하기 위해 TH(55)를 통해 진공을 가하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 시스템(10)은 대응하는 진공 플레이트(44)에 대한 갹각의 CB(22)의 평탄화 및 고정을 최적화하기 위해 CB(22)의 각각의 제품에 대해 상이한 진공 플레이트(44)를 가질 수도 있다. 더욱이, 각각의 진공 플레이트(44) 내에서의 TH(55)의 밀도 및 분포는 CB(22)의 에지에서 더 큰 인발력(진공에 의해)을 적용하고 CB(22)의 중심에서 더 작은 인발력을 적용하도록 설계된다. 이 설계는 CB(22)와 같은 가요성 CB가 일반적으로 중앙보다 에지에서 더 많이 뒤틀리거나 구부러지기 쉬운 경향이 있기 때문에 적용된다.
이제 삽입 도면(21)을 다시 참조한다. 일부 실시예에서, 섹션(60)의 TH(55)는 제1 점진적 밀도로 배열되고, 섹션(62)의 TH(55)는 제1 점진적 밀도와 다른 제2 점진적 밀도로 배열된다. 본 발명 및 청구범위의 맥락에서, "점진적 밀도"라는 용어는 흑백 색상 스케일의 그레이 레벨과 유사하게, 각 섹션을 따라 각도에 따라 달라지는 TH 55의 가변 밀도를 지칭한다.
일부 실시예에서, TH(55)는 (제1 가요성을 갖는) CB(22)의 제1 섹션 반대편의 제1 밀도로부터 (제1 가요성과 상이한 제2 밀도를 갖는) CB(22)의 제2 섹션 반대편의 제1 밀도와 상이한 제2 밀도로 변하는 가변 밀도를 사용하여 배열될 수 있다.
다른 실시예에서, TH(55)는 임의의 적절한 분포 및 밀도를 사용하여 진공 플레이트(44)의 섹션(60-62)을 따라 및/또는 가로질러 배열될 수 있다. 예를 들어, CB(22) 중앙의 특정 섹션에 비아 홀이 없거나 매우 작은 크기의 비아 홀이 있는 경우, CB(22)의 특정 섹션 반대편에 위치하도록 의도되는 진공 플레이트(44)의 해당 섹션은 TH(55)가 없거나 TH의 밀도가 매우 작을 수도 있다. 유사하게, CB(22)의 에지 섹션은 일반적으로 진공 플레이트(44)로부터 분리되어 위쪽으로, 예를 들어 광학 어셉를리(16)를 향해 뒤틀리거나 구부러지기 쉬운 경향이 있다. 따라서, CB(22)의 에지 섹션 반대편에 위치하도록 의도되는 진공 플레이트(44)의 대응하는 에지 섹션은 일반적으로 CB(22)의 대응하는 에지 섹션과 진공 플레이트(44) 사이의 진공 유도 결합(즉, 고정)을 향상시키기 위해 고밀도 TH(55)를 갖는다.
가변 밀도로 배열된 관통홀을 갖는 진공 플레이트
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 CB(22)의 개략적인 예시도 및 진공 플레이트(44)의 단면도이다.
일부 실시예에서, CB(22)는 표면(40 및 42)과, 표면(40 및 42) 사이에서 CB(22)를 통과시키는 비아홀(33)을 갖는다. 일반적으로 CB(22)는 개념의 명확성을 위해 도시되지 않은 추가의 구성 요소를 갖는다는 점에 유의하라. 예를 들어, CB(22)는 일반적으로 다중 적층된 가요성 층을 포함한다. 적어도 하나의 층, 전형적으로 모든 층은 층 내부 또는 층의 외부 표면에 형성된 전기 전도성 트레이스를 포함한다. CB(22)는 일반적으로 각 층의 트레이스 사이를 연결하기 위한 전기 전도성 접촉 홀 또는 비아를 포함한다.
일부 실시예에서, CB(22)는 섹션(50, 51 및 52)을 가지며, 여기서 섹션(50-52) 중에서 (i) 섹션(50)은 본 명세서에서는 제1 밀도라고도 지칭되는 비아홀(33)의 가장 높은 밀도를 갖고, (ii) 섹션(52)은 본 명세서에서 제2 밀도라고도 지칭되는 가장 낮은 밀도의 비아홀(33)을 갖고, (iii) 섹션(51)은 제1 밀도보다 작고 제2 밀도보다 큰 제3 밀도로 배열된 비아홀(33)을 갖는다. CB(22)는 CB(22)의 상이한 섹션에서의 비아홀(33)의 변경되거나 변화하는(예를 들어 점진적으로 변하는) 밀도를 보여주기 위해 등각 투영도로 표시된다는 점에 유의하라.
일부 실시예에서, 진공 플레이트(44)는 표면(88과 99) 사이에서 진공 플레이트(44)를 통해 형성된 상부 표면(88), 하부 표면(99) 및 TH(55)를 갖는다. 더욱이, 진공 플레이트(44)는 CB(22)의 섹션(50)과 접촉하여 배치되도록 의도된 섹션(50) 반대편에 있는 섹션(60)을 가지며, 마찬가지로 진공 플레이트(44)의 섹션(62)은 CB(22)의 섹션(52)과 접촉하여 배치되도록 의도되고, 진공 플레이트(44)의 섹션(61)은 CB(22)의 섹션(51)과 접촉하여 배치되도록 의도된다. 섹션(51 및 61)은 이들 섹션과 CB(22) 및 진공 플레이트(44)의 실제 크기가 도 2에 도시된 것보다 더 클 수 있음을 보여주기 위해 불연속성을 나타내는 도면을 갖는다는 점에 유의하라. 일부 실시예에서, 진공 플레이트(44)의 각각의 섹션의 TH(55)의 밀도는 이와 접촉하여 배치되도록 의도되는 CB(22)의 각각의 섹션의 비아 홀(33)의 밀도에 대응한다. 예를 들어, CB(22)의 섹션(50)은 비아홀(33)의 가장 높은 밀도를 갖고, 진공 플레이트(44)의 섹션(60)은 TH(55)의 가장 높은 밀도를 갖는다. 마찬가지로, CB(22)의 섹션(52)은 비아홀(33)의 가장 낮은 밀도를 갖고, 진공 플레이트(44)의 섹션(62)은 TH(55)의 가장 낮은 밀도를 갖는다. 진공 플레이트(44)의 TH(55)의 밀도의 점진적인 변화는 CB(22)의 비아 홀(33)의 밀도의 점진적인 변화에 대응한다는 점에 유의하라. TH(55)의 더 큰 밀도는 CB(22)를 진공 플레이트(44)의 표면(88)으로 끌어당기는 진공을 증가시킨다.
다른 실시예에서, CB(22) 내의 비아홀(33)의 수는 도 2에 도시된 크기보다 실질적으로 더 작을 수 있으며, CB(22)의 에지 섹션은 일반적으로 진공 플레이트(44)의 표면(88)으로부터 분리되기 쉬운 경향이 있다. 진공 플레이트(44)의 에지 섹션에서의 TH(55)의 밀도는 진공 플레이트(44)의 중심에서의 밀도에 비해 더 높아, 진공 플레이트(44)와 CB(22) 사이의 결합을 향상시키고 진공 플레이트(44) 및 CB(22)의 전체 영역에 걸쳐 표면(42 및 88) 사이의 접촉을 획득한다.
일부 실시예에서, TH(55)는 패턴 정의를 위한 리소그래피 프로세스 및 이어서 TH(55)를 생성하기 위한 습식 에칭 프로세스를 사용하여 형성된다. 본 예에서, TH(55)의 패턴은 표면(88) 상에 형성된 포토레지스트 층(65)을 사용하여 정의되며 임의의 적절한 리소그래피 프로세스를 사용하여 패터닝된다. 패턴 형성은 (i) 마스크 기반 포토리소그래피, 또는 (ii) 직접 이미징 프로세스를 사용하여 수행될 수도 있다.
마스크 기반 프로세스에서, 포토레지스트 층은 패터닝되도록 의도된 층의 표면에 도포되고, 이어서 예를 들어, 노출된 패턴 밖의 패턴이 남아 있는 영역을 덮음으로써 패턴을 정의하기 위해 마스크가 사용된다. 이어서, 포토레지스트의 노출된 영역에 적절한 광을 가한 후 노출된 영역을 현상하여 포토레지스트 층(65)의 패턴 정의를 완성한다.
직접 이미징 프로세스에서는 패터닝되도록 의도되는 층의 표면에 포토레지스트 층을 도포한 후, 마스크를 사용하지 않고 포토레지스트 층에 직접 패턴을 생성하기 위해 형성된 광을 인가하여 포토레지스트에 패턴을 생성한다.
일부 실시예에서, 리소그래피 프로세스는 Adix SA(Parc d' Affaires des Portes Voie de 1'Oree 27100, Vai De Reuil, France)가 생산한 포토에칭 시스템 모델 ALDS-Power4를 사용하여 수행된다. "포토 에칭 시스템"이라는 용어는 TH의 리소그래피와 습식 에칭을 모두 수행하도록 구성된 시스템을 지칭한다. 포토에칭이라는 용어는 금속 시트나 약 3mm보다 작은 두께(도 2의 Z축)를 갖는 다른 재료로 만들어진 시트의 패터닝과 관련된 프로세스에서 광화학 기계 가공(PCM)이라고도 알려져 있다.
일부 실시예에서, 리소그래피 프로세스가 끝난 후, 습식 에칭 프로세스를 사용하여 공동(66)를 생성한 후 포토레지스트 층(65)을 제거한다. (i) 포토레지스트를 사용하여 정의된 패턴은 습식 에칭 동안 플레이트(44)(도 2에서 포토레지스트 층(65) 아래의 노치로서 도시됨)의 언더컷을 보상하기 위해 X축 및 Y축 중 적어도 하나에서 충분한 폭을 가지며, (ii) 공동(66)의 형성이 끝난 후 포토레지스트 층(65)은 표면(88)에 남아 있지 않으므로 따라서 점선으로 표시된다는 점에 유의하라. 더욱이, 일반적으로 공동(66)은 적절한 에칭제를 사용하는 진공 플레이트(44)의 습식 에칭에 의해 생성된 원추형 또는 반구형(도 2의 XZ 평면에 도시됨)의 형상을 갖는다.
일부 실시예에서, 진공 플레이트(44)는 약 1∼2mm의 두께 또는 약 0.05mm와 5mm 사이의 임의의 다른 적절한 두께를 갖는 적절한 유형의 스테인리스 강(예를 들어, SS 304, SS 316)으로 제조된다. 이러한 실시예에서, 공동(66)은 약 0.1mm보다 큰 깊이를 갖는다. 일 실시예에서, 에칭제는 염화 제2철 용액 또는 임의의 다른 적절한 유형의 습식 에칭제를 포함한다.
일부 실시예에서, 공동(77)은 진공 플레이트(44)를 뒤집어서 전술한 동일한 리소그래피 및 습식 에칭 프로세스를 사용하여 형성된다. 공동(77)은 예를 들어 인터페이스(70)에서 TH(55)를 생성하기 위해 공동(66) 내로 진공 플레이트(44)를 관통한다는 점에 유의하라. 바꿔 말하면, 공동(66)을 형성한 후, 공동(77)의 형성은 TH(55)를 완전히 개방하기 위해 진공 플레이트(44)의 재료를 관통하는 것을 포함한다.
일부 실시예에서, 공동(77)은 인터페이스(70)를 개방하기 위해 다중(예를 들어, 이중 또는 삼중) 에칭 또는 포토에칭 프로세스를 사용하여 형성될 수도 있다. 예를 들어, Z축에서 플레이트(44)의 두께가 약 1.5mm인 경우, 공동(66)은 약 0.1mm의 깊이를 가질 수도 있고 공동(77)은 TH(55)를 완전히 개방하기 위해 약 1.4mm의 깊이를 가질 수도 있다.
일부 실시예에서, TH(55)의 유효 단면적은 다른 처리 기술을 사용할 때와 비교하여 습식 에칭 프로세스를 사용할 때 증가된다. 예를 들어, EDM, CNC 또는 레이저 기계 가공과 같은 다른 기술을 사용하는 경우 TH(55)의 벽은 표면(88 및 99)에 대략 직교하고 인터페이스(70)의 폭(X축)을 갖는다. 습식 에칭 프로세스는 TH(55)의 단면 크기를 증가시키므로 그에 따라 습식 에칭 이외의 프로세스를 사용하여 형성되었던 TH(55)에 비해 얻을 수 있는 진공 레벨이 향상된다. 바꿔 말하면, 습식 에칭 프로세스는 진공 플레이트(44)의 전체 면적에 비해 TH(55)에 의해 덮이는 면적의 비율을 증가시킨다.
일부 실시예에서, 기둥(80)은 초기에 진공 플레이트(44)의 스테인리스 강 시트의 일부일 수도 있고, 적절한 리소그래피 프로세스를 사용하여 진공 플레이트(44)로부터 에칭될 수도 있다. 본 예에서, 기둥(80)은 XYZ 좌표계의 XY 평면에서 원형 또는 직사각형 단면을 가질 수도 있고, Z 축에서 임의의 적절한 두께를 가질 수도 있다. 그러한 실시예에서, 기둥(80)은 포토레지스트 층(65)의 X 및 Y 축에서 동일한 폭을 가질 수도 있고 동일한 리소그래피 프로세스 및 상이한(또는 유사한) 에칭 프로세스를 사용하여 공동(77)과 함께 생성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 별개의 리소그래피 및 에칭 프로세스의 세트가 기둥(80) 및 공동(77)를 생성하는 데 사용될 수도 있다.
다른 실시예에서, 기둥(80)은 임의의 적절한 기술을 사용하여 표면(99) 상에 형성될 수도 있고 임의의 적절한 형상 및 크기를 가질 수도 있다. 예를 들어, 직경이 약 0.1mm와 2mm 사이이고 두께가 Z축에서 약 0.1mm와 5mm 사이인 XY 평면의 원형의 형상.
진공 플레이트(44)의 생산 프로세스과 관련된 추가의 실시예가 아래의 도 3에 기술되어 있다.
각각의 진공 플레이트(44)는 상이한 CB(22) 제품을 생산하기 위해 형성되어, 진공 플레이트(44)의 형성을 완료한 후 시스템(10)의 사용자가 해당 CB(22) 제품을 생산하기 위해 적절한 진공 플레이트(44)를 선택한다는 점에 유의하라. CB(22)의 생산 및 검사 시, CB(22)의 표면(42)이 진공 플레이트(44)의 표면(88)과 접촉하여 배치되도록 CB(22)를 진공 플레이트(44) 상에 배치한다. 본 예에서, CB(22)의 표면(42)은 위의 도 1에서 기술된 바와 같이 진공 소스(20)에 의해 TH(55)를 통해 적용된 진공을 사용하여 진공 플레이트(88)에 결합된다. CB(22)의 평탄도는 표면(42)과 표면(88) 사이의 접촉을 유지함으로써 획득된다는 점에 유의하라. 어떤 경우에는 CB(22)의 하나 이상의 섹션이 진공 플레이트(44)의 표면(88)에서 분리될 수도 있다. 분리는 CB(22)의 에지 섹션에서, 또는 CB(22)의 상이한 섹션 사이의 상이한 가요성으로 인해, 또는 CB(22)와 진공 플레이트(44) 사이에 가해지는 진공력을 감소시키는 더 높은 밀도의 비아홀(33)을 갖는 하나 이상의 섹션(들)에서 발생할 수도 있다.
일부 실시예에서, TH(55)는 CB(22)의 반대편 섹션(50)에 있고 제1 밀도를 갖는 섹션(60)으로부터 섹션(62)의 반대편에 있고 제1 밀도와 상이한 제2 밀도를 갖는 섹션(62)까지 변하는 가변 밀도를 사용하여 배열된다. 바꿔 말하면, CB(22)의 섹션(50)과 접촉하여 배치되도록 의도되는 섹션(60)의 TH(55)의 제1 패턴은 TH(55)의 제1 밀도로 배열되고, CB(22)의 섹션(52)과 접촉하여 배치되도록 의도되는 TH(55)의 제2 패턴은 섹션(60)의 제1 밀도와 상이한(예를 들어, 더 작은) TH(55)의 제2 밀도로 섹션(62)에 배열된다. 또한, TH의 점진적인 밀도를 얻기 위해 예를 들어, 진공 플레이트(44)의 X축을 따라, 섹션(61)의 TH(55)의 패턴 밀도는 섹션(62)의 패턴 밀도보다 더 크고 섹션(60)의 패턴 밀도보다 더 작다.
다른 실시예에서, TH(55)의 밀도는 동일한 섹션 내에서 점진적으로 변할 수도 있다. 바꿔 말하면, CB(22)의 섹션(50)과 접촉하여 배치되도록 의도된 섹션(60)의 TH(55)의 제1 패턴은 TH(55)의 제1 점진적 밀도로 배열되고, CB(22)의 섹션(52)와 접촉하여 배치되도록 의도되는 TH(55)의 제2 패턴은 섹션(60)의 제1 점진적 밀도와 상이한 TH(55)의 제2 점진적 밀도로 섹션(62)에 배열된다.
추가적으로 또는 대안으로, TH(55)의 크기는 진공 플레이트(44)의 동일한 섹션 내에서 점진적으로 변경되거나 변경되지 않을 수 있거나, 동일한 섹션 내에서 유사할 수 있고 진공 플레이트(44)의 상이한 섹션들 사이에서 (점진적으로 또는 점진적이 아니게) 변경될 수도 있다. 예를 들어, 섹션(60)의 TH(55)는 약 1mm의 직경(예를 들어, 표면(88) 상에서)을 가질 수도 있고, 섹션(62)의 TH(55)는 약 0.15mm의 직경(예를 들어, 표면(88) 상에서)을 가질 수도 있으며, 섹션(61)의 TH(55)는 약 0.5mm의 직경(예를 들어, 표면(88) 상에서)을 가질 수도 있다. 원칙적으로 레이저 드릴링 또는 다른 적절한 드릴링 기술을 사용하여 TH(55)를 보어 또는 드릴로 생산할 수 있지만 초고밀도 집적(VLSI) 프로세스를 사용하면 크기, 밀도 및 측면 분포 제어가 향상되며, 또한 레어지 또는 기계적인 드릴링 시스템을 사용하여 각각의 TH(55) 보어를 드릴링하는 것과 관련된 시간도 단축된다. 바꿔 말하면, VLSI 프로세스를 사용하면 진공 플레이트(44)의 생산과 관련된 시간과 비용이 절감된다.
다른 실시예에서, TH(55)의 직경은 동일한 섹션 내에서 점진적으로 변경될 수도 있다. 예를 들어, 섹션(60)이 진공 플레이트(44)의 에지 섹션인 경우, (진공 플레이트(44)의 에지에 더 가까운) 섹션(60)의 제1 측면에서의 TH(55)는 (진공 플레이트(44)의 중심에 더 가까운) 섹션(60)의 제2 측면에서의 TH(55)와 비교하여 동일한 밀도를 갖지만 상이한 직경을 가질 수도 있다.
대체 실시예에서, TH(55)의 밀도는 동일한 섹션 내에서 점진적으로 변경될 수도 있다. 예를 들어, 섹션(60)이 진공 플레이트(44)의 에지 섹션인 경우, (진공 플레이트(44)의 에지에 더 가까운) 섹션(60)의 제1 측면의 TH(55)는 (진공 플레이트(44)의 중심에 더 가까운) 섹션(60)의 제2 측면에 배열된 TH(55)와 비교하여 상이한(예를 들어, 더 큰) 밀도로 배열될 수도 있다.
진공 플레이트(44)의 이러한 특정 구성은 본 발명의 실시예에 의해 해결되는 특정 문제를 예시하고 가요성 기판 내의 전자 회로를 생산하기 위한 시스템의 성능을 향상시키는 데 있어 이러한 실시예의 적용을 입증하기 위해 예로서 도시된다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이러한 특정한 종류의 예시적인 진공 플레이트에 결코 제한되지 않으며, 본 명세서에 기재된 원리는 진공 또는 임의의 다른 적절한 기술을 사용하여 가요성 기판을 척 또는 스테이지에 부착하기 위한 다른 종류의 장치에도 유사하게 적용될 수 있다.
진공 플레이트 생산
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 진공 플레이트(44)를 제조하는 방법을 개략적으로 예시하는 플로우차트이다.
이 방법은 위의 도 1 및 도 2에 상세히 기술된 바와 같이, 대향하는(opposing) 표면(88, 99)을 갖는 진공 플레이트를 수용하는 플레이트 수용 단계(100)에서 시작된다. 제1 공동 정의 단계(102)에서, 위의 도 2에 상세히 기술된 바와 같이, 공동(66)를 정의하기 위해 표면(88) 상의 포토레지스트 층(65)을 패터닝하기 위해 리소그래피 프로세스(본 명세서에서는 제1 리소그래피 프로세스라고도 지칭됨)가 사용된다. 단계 102 후에, 에칭되도록 의도된 표면(88)의 일부 영역(예를 들어, 공동(66)이 되도록 의도된 영역)은 노출되고, 표면(88)의 다른 영역은 포토레지스트 층(65)으로 코팅된 상태로 유지된다. 제1 공동 에칭 단계(104)에서, 위의 도 2에 도시되고 상세히 기술된 바와 같이, 공동(66)을 형성하기 위해, 위의 단계(102)에서 정의된 바와 같이 습식 에칭(본 명세서에서는 제1 습식 에칭 프로세스라고도 지칭됨)이 표면(88)의 노출된 영역에 적용된다. 제1 습식 에칭을 수행한 후, 위의 도 2에 기술된 바와 같이 단계 104를 완료하기 위해 포토레지스트 층(65)이 제거된다는 점에 유의하라.
제2 공동 정의 단계(106)에서, 진공 플레이트(44)를 뒤집어서, 리소그래피 프로세스(본 명세서에서는 제2 리소그래피 프로세스라고도 지칭됨)가 위의 도 2에 상세히 기술된 바와 같이 공동(77)을 정의하기 위해 표면(99) 상에 포토레지스트 층(65)을 패터닝하는 데 사용된다. 단계 106 후에, 에칭되도록 의도된 표면(99)의 일부 영역(예를 들어, 공동(77)이 되도록 의도된 영역)은 노출되고 표면(99)의 다른 영역은 포토레지스트 층(65)으로 코팅된 상태로 유지된다. 제2 공동 에칭 단계(108)에서, 위의 도 2에 상세히 기술된 바와 같이, 습식 에칭 프로세스(본 명세서에서는 제2 습식 에칭 프로세스라고도 지칭됨)가 공동(77)을 생성하기 위한 표면(99)의 노출된 영역에 적용된다.
방법을 마무리하는 기둥 생성 단계(110)에서, 기둥(80)은 표면(99) 상에 생성된다. 일부 실시예에서, 기둥(80)은 표면(99) 상에 층을 증착하고 기둥(80)을 생성하기 위한 층을 패터닝함으로써 생성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 기둥(80)은 진공 플레이트(44)의 일부이고 적절한 리소그래피 및 에칭 프로세스를 사용하여 진공 플레이트(44)에서 패터닝된다. 대체 실시예에서, 기둥(80)은 진공 플레이트(44)의 일부이고 공동(77)을 패터닝하는데 사용된 동일한 리소그래피 및 에칭 프로세스를 사용하여 진공 플레이트(44)에서 패터닝된다.
또 다른 실시예에서, 단계 108의 습식 에칭을 수행한 후, 단계 108을 종료하고 단계 110으로 이동하기 전에 포토레지스트 층(65)이 제거된다.
도 3의 방법 및 프로세스 흐름은 개념의 명확성을 위해 단순화되었으며, 표면 준비 및 세척에 제한되지는 않지만 이과 같은 여러 프로세스 단계는 의도적으로 생략된다.
본 명세서에 기술된 실시예는 주로 가요성 회로 기판을 생산하는 프로세스에 사용되는 진공 플레이트를 다루지만, 본 명세서에 기술된 방법 및 시스템은 임의의 얇은 및/또는 가요성의 전자 디바이스 및/또는 패널, 유리 디스플레이 패널, 웨이퍼, 프레이밍된(framed) 및 다이싱된(diced) 웨이퍼를 고정하는 것과 같은 다른 응용 분야에도 사용될 수 있다.
따라서, 전술한 실시예들은 예로서 인용되었으며, 본 발명은 위에서 구체적으로 도시되고 기술된 것에 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범위는 위에서 기술된 다양한 특징들의 조합 및 하위 조합뿐만 아니라 앞선 설명을 읽을 때 당업자에게 떠오를 수 있고 선행 기술에는 개시되지 않은 이들의 변형 및 수정을 모두 포함한다. 본 특허 출원에 참조로 통합되어 있는 문서는 본 명세서에서 명시적으로 또는 묵시적으로 이루어진 정의와 상충하는 방식으로 이러한 통합 문서에 정의된 용어의 범위를 제외하고는 출원의 필수적인 부분으로 간주되어야 하며, 본 명세서의 정의만 고려되어야 한다.

Claims (20)

  1. 시스템으로서,
    제1 표면 및 상기 제1 표면 반대편에 제2 표면을 갖는 플레이트 - 상기 플레이트는 제1 가요성을 갖는 제1 섹션 및 상기 제1 가요성과 상이한 제2 가요성을 갖는 제2 섹션을 포함하는 가요성 기판을 상기 제1 표면 상에 수용하도록 구성되고, 상기 플레이트는 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 상기 제1 섹션 반대편에 제1 밀도로 배열된 제1 패턴으로부터 상기 제2 섹션 반대편에 상기 제1 밀도와 상이한 제2 밀도로 배열된 제2 패턴까지 변하는 가변 밀도를 갖는 관통 홀(through-hole; TH)을 가짐 - ; 및
    상기 제1 섹션을 상기 제1 패턴에 고정하고, 상기 제2 섹션을 상기 제2 패턴에 고정하기 위해, 상기 제1 표면과 상기 제2 표면 사이의 상기 TH에서 진공을 끌어들이도록 구성되는 진공 소스
    를 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 TH 중 적어도 하나는,
    상기 제1 표면으로부터 상기 플레이트 내로 연장되고 제1 형상을 갖는 제1 공동; 및
    (i) 상기 제2 표면으로부터 상기 플레이트 내로 연장되고, (ii) 상기 제1 공동에 연결되며, (iii) 제2 형상을 가진, 제2 공동
    을 가지며,
    상기 제1 형상 및 상기 제2 형상 중, 적어도 하나는 원추형 형상을 포함하는 것인, 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 TH가 모두 제1 공동을 가질 때, 상기 제1 표면의 적어도 20%가 상기 제1 공동으로 천공되는 것인, 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 TH 중 적어도 하나는 상기 제1 표면에서 측정된 1mm보다 작은 직경을 갖는 것인, 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는 스테인리스 강을 포함하는 것인, 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    인접한 2개 이상의 상기 TH 사이의 상기 제2 표면에 형성되고, 상기 플레이트를 통해 가해지는 진공의 균일성을 향상시키도록 구성되는 하나 이상의 기둥을 포함하는 것인, 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기둥 중 적어도 하나는 원추형 형상을 갖는 것인, 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 기판은 상기 제1 섹션과 상기 제2 섹션 사이에 위치하며, 상기 제1 가요성보다 작고 상기 제2 가요성보다 큰 제3 가요성을 갖는 제3 섹션을 갖고, 상기 플레이트는 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 사이에 위치하며, 상기 제3 섹션의 반대편에 제3 밀도로 배열되는 제3 패턴을 갖고, 상기 제3 밀도는 상기 제1 밀도보다 작고 상기 제2 밀도보다 큰 것인, 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가변 밀도는 상기 제1 밀도에서 상기 제3 밀도를 거쳐 상기 제2 밀도까지 점진적으로 변화하는 것인, 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 기판은 가요성 회로 기판을 포함하고, 상기 진공 소스는 상기 가요성 회로 기판 상에서 적어도 (i) 생산 프로세스, (ii) 수리 프로세스 및 (iii) 검사 프로세스로 이루어진 프로세스 목록에서 선택된 프로세스를 수행하기 위해 상기 TH에 진공을 끌어들이도록 구성되는 것인, 시스템.
  11. 제1 가요성을 갖는 제1 섹션 및 상기 제1 가요성과 상이한 제2 가요성을 갖는 제2 섹션을 포함하는 가요성 기판을 고정하기 위한 플레이트를 제조하는 방법으로서,
    제1 표면 및 상기 제1 표면 반대편에 제2 표면을 갖는 플레이트에서, 상기 제1 표면으로부터 상기 플레이트 내로 연장되고 제1 형상을 갖는 다수의 제1 공동을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 표면으로부터 상기 플레이트 내로 연장되고 제2 형상을 갖는 다수의 제2 공동을 생성하는 단계
    를 포함하며,
    복수의 상기 제2 공동은 각각 복수의 상기 제1 공동에 연결되고, 상기 제1 표면과 제2 표면 사이에 다수의 관통 홀(TH)을 생성하기 위해 상기 플레이트를 관통하는 것인, 플레이트의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 TH는 상기 제1 섹션 반대편에 제1 밀도로 배열된 제1 패턴으로부터 상기 제2 섹션 반대편에 상기 제1 밀도와 상이한 제2 밀도로 배열된 제2 패턴까지 변하는 가변 밀도로 배열되는 것인, 플레이트의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다수의 제1 공동을 생성하는 단계는 상기 TH의 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴을 상기 제1 표면 상에 정의(define)하기 위한 제1 리소그래피 프로세스를 적용하는 단계를 포함하는 것인, 플레이트의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 제1 공동을 생성하는 단계는 상기 제1 리소그래피 프로세스에서 정의된 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴을 상기 플레이트에 전사하기 위한 제1 에칭 프로세스를 적용하는 단계를 포함하는 것인, 플레이트의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 다수의 제2 공동을 생성하는 단계는 상기 TH의 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴을 상기 제2 표면 상에 정의하기 위한 제2 리소그래피 프로세스를 적용하는 단계를 포함하고, 상기 제2 리소그래피 프로세스에서, (i) 상기 제2 리소그래피 프로세스의 제1 패턴은 상기 제1 리소그래피 프로세스의 제1 패턴과 정렬되고, (ii) 상기 제2 리소그래피 프로세스의 제2 패턴은 상기 제1 리소그래피 프로세스의 제2 패턴과 정렬되는 것인, 플레이트의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다수의 제2 공동을 생성하는 단계는 상기 제2 리소그래피 프로세스에서 정의된 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴을 상기 플레이트 내로 전사하기 위한 제2 에칭 프로세스를 적용하는 단계를 포함하고, 상기 제2 에칭 프로세스를 적용하는 단계는 상기 제2 공동과 상기 제1 공동 사이를 연결하기 위해 상기 플레이트를 관통하는 단계를 포함하는 것인, 플레이트의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 에칭 프로세스 및 상기 제2 에칭 프로세스 중, 적어도 하나는 습식 에칭 프로세스를 포함하는 것인, 플레이트의 제조 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1 형상 및 상기 제2 형상 중, 적어도 하나는 원추형 형상을 포함하는 것인, 플레이트의 제조 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제2 공동들 사이에 위치하는 하나 이상의 기둥을 상기 제2 표면 상에 생성하는 단계를 포함하는, 플레이트의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 기둥 중 적어도 하나를 생성하는 것은, 상기 플레이트에 리소그래피 프로세스 및 에칭 프로세스를 적용하는 것에 의한 것인, 플레이트의 제조 방법.
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