TW201515542A - 用於印刷電路圖案於基板上之裝置 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種用於印刷電路圖案於一基板上之裝置。裝置包括一多邊形遮罩、複數個遮罩支撐模組以及複數個遮罩衝壓模組。多邊形遮罩中具有圖案孔洞，遮罩支撐模組支撐著遮罩的一表面，遮罩衝壓模組衝壓遮罩的另一表面，其中各個遮罩衝壓模組藉由一升降模組向上及向下移動，遮罩支撐模組及遮罩衝壓模組在多邊形遮罩的兩側上，以彼此之間間隔開的方式設置，使遮罩的大小對應著基板的拉緊/收縮而改變，以準確地使基板與遮罩相匹配。

Description

用於印刷電路圖案於基板上之裝置

本發明是有關於一種用於印刷電路圖案於一基板上之裝置，且特別是有關於一種利用上方形成有一電路圖案之一遮罩，印刷電路圖案於一基板上之裝置。

近來，電子元件變得更小、更薄、更密集，也產出具有精細圖案(fine patterns)的封裝、印刷電路板，以降低佈線密度(佈線寬度、佈線之間的距離)。

由於精細圖案可相對簡單地利用一金屬遮罩之印刷方法來實現，且適合大量產出，使精細圖案被廣泛地使用。

一般來說，印刷電路板受到多道熱處理，當形成電路板的有機材料收縮時，印刷電路板可能會膨脹與收縮。在實現精準的印刷製程中，電路板的這種膨脹與收縮係最大的問題。

為了精準印刷，一間距係小於120微米，一形成於電路板上、用於印刷一焊錫膏的襯墊係約60微米。一印刷遮罩具有一80微米的開口，相較於襯墊大了約20微米。

在印刷之前，電路板與遮罩係利用形成於電路板與 遮罩上的辨識記號來對準。若電路板的大小即使是有點大於或小於印刷遮罩的大小，將造成印刷品質急遽下降。

具有微米尺度之銅箔厚度的一包銅層板(copper clad laminate)受到預處理、穿孔處理、無電電鍍處理、電路印刷處理、蝕刻處理以及後處理。因此，在有機材料可接觸至電路板的過程中，電路板經過多道熱處理，以完成一焊錫膏印刷處理，而導致電路板膨脹與收縮。

進一步地，電路板的膨脹與收縮對於製造過程、裝置設計、所使用的材料等非常敏感，因此，在關於相同時點的相同的情況下，即在相同的條件下所製得的裝置之中係存在有些微差異的。因此，透過預測電路板的膨脹與收縮來決定遮罩大小是沒有意義的。

也就是說，現已存在一個形成精細圖案的問題，由於變形的電路板與原先設計的遮罩並不匹配，事先所設計的圖案孔洞並未準確地印刷在基板上。

[先前技術文件]

[專利文件]

專利文件1：韓國專利公開號第2006-0056019號。

本發明之目標係提出一種用於印刷一電路圖案於一基板上之裝置，即使基板收縮或拉緊，仍能夠準確地使基板與一遮罩相匹配。

根據本發明之一示範實施例，提出一種用於印刷一電路圖案於一基板上之裝置，包括：一多邊形遮罩，該多邊形遮罩在其周圍具有一遮罩形狀可變部分(mask-shape-variable portion)；複數個遮罩支撐模組，支撐遮罩形狀可變部分；以及複數個遮罩衝壓模組，衝壓遮罩形狀可變部分，其中此些遮罩支撐模組及此些遮罩衝壓模組對應至多邊形遮罩之複數個側邊。

此些遮罩支撐模組可成對配置。

遮罩形狀可變部分可由一晶格型合成樹脂(lattice-type synthetic resin)所形成。

根據本發明之另一示範實施例，提出一種用於印刷一電路圖案於一基板上之裝置，包括：一多邊形遮罩，該多邊形遮罩在其周圍具有一遮罩形狀可變部分；複數個遮罩支撐模組，支撐遮罩形狀可變部分；複數個遮罩衝壓模組，衝壓遮罩形狀可變部分；以及一辨識元件，辨別形成於基板上的一基板辨識記號與形成於遮罩上的一遮罩辨識記號，其中此些遮罩支撐模組及此些遮罩衝壓模組對應至多邊形遮罩之複數個側邊。

此些遮罩衝壓模組可連接至一圓柱，圓柱控制此些遮罩衝壓模組的運作，使得基板辨識記號之一位置與遮罩辨識記號之一位置相匹配。

此些遮罩支撐模組可成對配置。

遮罩形狀可變部分可由一晶格型合成樹脂所形成。

各個遮罩衝壓模組可耦接至一升降模組，升降模組 控制垂直移動。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧裝置

110‧‧‧遮罩支撐模組

120‧‧‧遮罩衝壓模組

121‧‧‧升降模組

122、123‧‧‧圓柱

124‧‧‧遮罩衝壓緊固模組

130‧‧‧步進馬達

140‧‧‧遮罩

145‧‧‧遮罩辨識記號

147‧‧‧遮罩形狀可變部分

150‧‧‧遮罩緊固模組

160‧‧‧基板

165‧‧‧基板辨識記號

170‧‧‧攝像機

180‧‧‧工作檯

第1圖是根據本發明一示範實施例之用於印刷電路圖案於一基板上之裝置的側剖面圖；第2圖是繪示衝壓前之遮罩圖；第3圖是繪示衝壓後之遮罩圖；第4圖是根據本發明一示範實施例之一遮罩衝壓模組的平面圖；第5圖是與一升降模組耦接的遮罩衝壓模組之剖面圖；第6圖是繪示根據本發明一示範實施例在不同收縮情況下之遮罩與網狀物的一組圖；第7圖是根據本發明另一示範實施例之一遮罩衝壓模組電極圖案的平面圖。

以下將參照所附圖式來詳細描述示範實施例，使本發明所屬領域中具有通常知識者能輕易地實施。

本說明書與申請專利範圍中所使用的用語及用詞不應理解為典型的意義或辭典字義上的限制，根據發明者可適當地定義此用語的概念，以最合適地描述通常知識者懂得如何實施本 發明的最佳方法，基於此規則，此些用語及用詞應理解為具有與本發明之技術領域中相等的意義及概念。

因此，本發明之實施例與圖式所描述的內容僅為較佳之實施例，並非代表本發明所有的技術精神。因此，在提交本申請時的時點，包括在本發明之精神與範圍中的所有修飾、等同與置換，應被理解為本發明的一部分。

第1圖是根據本發明一示範實施例之用於印刷電路圖案於一基板上之裝置100的側剖面圖。

如圖所示，本發明可包括一遮罩140、遮罩支撐模組110及遮罩衝壓模組120，遮罩衝壓模組120可耦接至升降模組121，以便向上及向下移動。

遮罩140具有圖案孔洞，以便使油墨或焊錫膏通過此圖案孔洞，使特定的圖案印刷至一基板160上，以形成一電路圖案於基板160上。基板160係安裝在工作檯180上，並可藉由真空吸附法固定至工作檯180。

在遮罩140的周圍可具有遮罩形狀可變部分(mask-shape-variable portion)147，在遮罩形狀可變部分147被遮罩衝壓模組120衝壓的情況下，連接至遮罩形狀可變部分147的遮罩140係收縮/拉緊，而與製造過程中變形的基板160相匹配，以準確地印刷圖案至基板160上。

環繞遮罩140的遮罩形狀可變部分147之四個角落可固定至遮罩緊固模組150。遮罩形狀可變部分147可由一晶格 型合成樹脂(lattice-type synthetic resin)所形成，並可配置為重量輕、機械性質優異的聚酯材料之一網狀物，以傳遞拉力至遮罩。

遮罩140可由鎳(Ni)材料所形成，鎳具有良好的彈性力，使得遮罩在拉緊或收縮之後，可回復到原始的位置。

遮罩支撐模組110可支撐遮罩形狀可變部分147，遮罩衝壓模組120可位於遮罩形狀可變部分147之上，以衝壓遮罩形狀可變部分147。遮罩衝壓模組120與遮罩支撐模組110可對稱於遮罩。

雖然在所示的示範實施例中，遮罩支撐模組110支撐遮罩形狀可變部分147之下表面，遮罩衝壓模組120衝壓遮罩形狀可變部分147之上表面，也可以是遮罩支撐模組110支撐遮罩形狀可變部分147之上表面，遮罩衝壓模組120衝壓遮罩形狀可變部分147之下表面。

第2圖是繪示遮罩形狀可變部分147在衝壓前的圖，第3圖是繪示遮罩形狀可變部分147在衝壓後的圖。

如圖所示，遮罩140係藉由遮罩支撐模組110所支撐著，遮罩衝壓模組120係位於遮罩支撐模組110在遮罩的相對側。

如第3圖所示，當遮罩衝壓模組120在遮罩支撐模組110之相對側向下移動時，遮罩形狀可變部分147受到拉力，使得遮罩形狀可變部分147被向外拉，如此一來，連接至遮罩形狀可變部分147的遮罩被拉緊。

由於遮罩拉緊的量取決於遮罩衝壓模組120衝壓的程度，因此能夠藉由確認基板160變形的程度來和遮罩拉緊的程度相匹配，根據基板160的微小變形，而透過變形的遮罩來印刷圖案。

也就是說，根據本發明，遮罩支撐模組110支撐著由遮罩140延伸的遮罩形狀可變部分147，當遮罩衝壓模組120向下移動時，使遮罩調整其變形，從而持續地改變形成在遮罩上之圖案的大小及形狀。

因此，根據本發明，藉由拉緊遮罩，能夠準確地使在製造過程中造成收縮或拉緊的基板160與遮罩相匹配，從而大幅改善基板160的印刷品質。

各個遮罩支撐模組110可以是一對平行條狀物。遮罩衝壓模組120可在遮罩支撐模組110的多對平行條狀物之間向上及向下移動，以衝壓位在遮罩支撐模組110與遮罩衝壓模組120之間的遮罩形狀可變部分147。

由於遮罩衝壓模組120衝壓位在遮罩支撐模組110的多對條狀物之間的遮罩形狀可變部分147，張力並未偏移，反而係均勻地分佈，並未使遮罩衝壓模組120偏移。

第4圖是根據本發明一示範實施例之遮罩衝壓模組120的平面圖，提供數個遮罩衝壓模組120，使得各個遮罩衝壓模組120對應於遮罩的各個側邊，以使遮罩在的所有方向上配合基板的變形。

為了只在基板160的一變形部分上控制其拉緊/收縮，各個遮罩衝壓模組120可獨立運作。也就是說，不只能夠配合基板160上偏移的張力/壓力，而且能夠配合可變部分上的變形，使得遮罩可根據變形的基板160進行調整，從而準確地使基板160與遮罩相匹配。進一步地，由於遮罩衝壓模組120衝壓形成在遮罩周圍的遮罩形狀可變部分147，並傳遞遮罩形狀可變部分147所產生的張力至可伸縮的遮罩，從而使遮罩拉緊/收縮，而非直接衝壓遮罩，使遮罩拉緊/收縮，因此能夠塑造遮罩為多邊形結構。

進一步地，數個遮罩衝壓模組120與遮罩支撐模組110可置於遮罩的各個側邊，且彼此之間間隔開來，以精準地配合基板160的變形。

舉例來說，如第4圖所示之遮罩140係塑造為一八邊形結構，使得八對遮罩衝壓模組120與遮罩支撐模組110互相對應至遮罩各個側邊。因此，遮罩衝壓模組120與遮罩支撐模組110的成對數量可根據遮罩的形狀來提供。

由於遮罩衝壓模組120與遮罩支撐模組110可提供至遮罩形狀可變部分147上，在其之間的間距可根據基板160的大小及印刷圖案的大小來做調整。

第5圖是與一升降模組121耦接的遮罩衝壓模組120的剖面圖，第6圖是繪示在不同收縮情況下之拉緊/收縮的遮罩形狀可變部分147的一組圖。

如圖所示，在升降模組121下可進一步包括一對圓柱122及123。圓柱122及123可設置在升降模組121之下的兩端，且圓柱122及123可藉由固接至遮罩衝壓緊固模組124，與遮罩衝壓模組120耦接。

升降模組121使圓柱122及123往上及往下移動，圓柱122及123的移動可使遮罩衝壓模組120往上及往下移動。因此，遮罩衝壓模組120可由升降模組121控制。

圓柱122及123係耦接在遮罩衝壓模組120的兩側，以彼此間獨立操作，因此，即使基板160係部分地被拉緊/收縮，仍能夠準確地使遮罩與變形的基板160相匹配。

然而，由於拉緊/收縮可發生在整個基板160或僅發生在一特定部位，為了使遮罩拉緊，即使數個遮罩衝壓模組120共同操作來衝壓遮罩形狀可變部分147，基板160與遮罩間的對準可能存有誤差。

一遮罩對應至基板160的一變形部分，一遮罩衝壓模組120鄰接於此遮罩，因此，可操作遮罩衝壓模組120，且遮罩衝壓模組120的圓柱122及123可分別衝壓，以便只對應到基板160的變形部分。

舉例來說，當遮罩衝壓模組120向下移動，以分別控制左、右圓柱122及123時，在遮罩形狀可變部分147上產生一差壓(differential pressure)，基板和遮罩可被匹配在遮罩形狀可變部分147。

請參照第6圖，遮罩的各個對應側上提供有遮罩衝壓模組120，由於遮罩衝壓模組120可獨立運作，且透過連接至遮罩衝壓模組120的圓柱122及123的控制，可準確配合基板160的拉緊/收縮，因此遮罩可配合基板160的各種變形。

遮罩衝壓模組120可與遮罩形狀可變部分147結合。當遮罩衝壓模組120與遮罩形狀可變部分147結合時，遮罩的衝壓點可保持在相同位置，以便能夠精準地衝壓。

此外，用以印刷一電路圖案之裝置100可進一步包括一攝像機170，攝像機170辨識形成於基板上的一基板辨識記號165與形成於遮罩上的一遮罩辨識記號145。進一步地，用以印刷一電路圖案之裝置100可進一步包括一控制模組，控制模組控制遮罩衝壓模組120的運作，以使基板辨識記號165與遮罩辨識記號145的位置相匹配。

攝像機170可記錄基板辨識記號165，以提供偏離一預定位置的一誤差值資訊。控制模組可計算出由此預定位置至已記錄的基板辨識記號165的一位移，以獲得基板160的變形程度。

一旦獲得基板160的變形程度，便操作遮罩衝壓模組120來拉緊/收縮遮罩，使遮罩辨識記號145對準在基板辨識記號165的上方。

遮罩衝壓模組120可利用步進馬達130來操作。步進馬達130能夠準確地控制旋轉角度，使其能夠準確地控制圓柱 122及123，由此準確地響應出遮罩的拉緊/收縮。

步進馬達130可連接至升降模組121，並可調整位在升降模組121下方的圓柱122及123之位置。藉由調整步進馬達130的旋轉角度來使圓柱122及123上升或下降，可彈性調整遮罩衝壓模組120的高度。

由於基板的拉力/張力可產生在整個基板160而未偏移，遮罩衝壓模組120及遮罩支撐模組110可以彼此之間間隔開的方式，而提供在多邊形遮罩的各個側邊，使遮罩衝壓模組120及遮罩支撐模組110簡單地與鄰近的遮罩衝壓模組120及遮罩支撐模組110連接，而環繞遮罩。

遮罩衝壓模組120可以是一單一的多邊形環路，並可透過調整圓柱122及123的高度，對應著不同變形的基板160來使遮罩拉緊/收縮。

因兩圓柱122及123必須一起向下移動並衝壓遮罩，控制步進馬達130使馬達具有相同的旋轉角度，以使圓柱122及123的末端高度相同，以改善與基板160相匹配的準度。

根據本發明，由於遮罩支撐模組110、遮罩衝壓模組120以及實現垂直移動的手段可被添加在現有的印刷裝置中，可透過部分地改造現有的印刷裝置，控制遮罩的拉緊/收縮。因此，並不需要製造新的裝置，如此可節省製造裝置的成本。

如上所述，根據本發明示範實施例，形成於遮罩上之圖案的大小可對應著基板的收縮或拉緊而改變，使基板與遮罩 可準確地相匹配，以顯著地改善基板的印刷品質。

進一步地，形成於遮罩上之圖案的大小可對應著部分基板的收縮或拉緊而進行調整，由於遮罩的可塑性，並不需要製造額外的遮罩。

進一步地，根據本發明之裝置可透過部分地改造現有的裝置來實現，而不需要製造新的裝置，如此可節省製造裝置的成本。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧裝置

110‧‧‧遮罩支撐模組

120‧‧‧遮罩衝壓模組

121‧‧‧升降模組

130‧‧‧步進馬達

140‧‧‧遮罩

145‧‧‧遮罩辨識記號

147‧‧‧遮罩形狀可變部分

150‧‧‧遮罩緊固模組

160‧‧‧基板

165‧‧‧基板辨識記號

170‧‧‧攝像機

180‧‧‧工作檯

Claims (9)

1. 一種用於印刷一電路圖案於一基板上之裝置，包括：一多邊形遮罩，該多邊形遮罩在其周圍具有一遮罩形狀可變部分(mask-shape-variable portion)；複數個遮罩支撐模組，支撐該遮罩形狀可變部分；以及複數個遮罩衝壓模組，衝壓該遮罩形狀可變部分，其中該些遮罩支撐模組及該些遮罩衝壓模組對應至該多邊形遮罩之複數個側邊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該些遮罩支撐模組係成對配置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該遮罩形狀可變部分係由一晶格型合成樹脂(lattice-type synthetic resin)所形成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中各該遮罩衝壓模組係連接至一升降模組，該升降模組控制垂直移動。
5. 一種用於一印刷電路圖案於一基板上之裝置，包括：一多邊形遮罩，該多邊形遮罩在其周圍具有一遮罩形狀可變部分；複數個遮罩支撐模組，支撐該遮罩形狀可變部分； 複數個遮罩衝壓模組，衝壓該遮罩形狀可變部分；以及一辨識元件，辨別形成於該基板上的一基板辨識記號與形成於該遮罩上的一遮罩辨識記號，其中該些遮罩支撐模組及該些遮罩衝壓模組對應至該多邊形遮罩之複數個側邊。
6. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該些遮罩衝壓模組係連接至一圓柱，該圓柱控制該些遮罩衝壓模組的運作，使得該基板辨識記號之一位置與該遮罩辨識記號之一位置相匹配。
7. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該些遮罩支撐模組係成對配置。
8. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該遮罩形狀可變部分係由一晶格型合成樹脂所形成。
9. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中各該遮罩衝壓模組係連接至一升降模組，該升降模組控制垂直移動。