TWI434633B - 製造印刷電路板用之光阻塗佈裝置 - Google Patents

Description

製造印刷電路板用之光阻塗佈裝置

本發明係有關於一種用以製造印刷電路板之光阻塗佈裝置，特別是有關於一種能夠防止絕緣層、銅箔層或其相似物等分離，以及減低不必要之表面處理成本的用以製造電路板之光阻塗佈裝置。

印刷電路板為一電子組件，許多不同的元件能夠安裝於其上，並經由線路的整合互相電性連接。由於半導體、多媒體裝置、通訊裝置、多種電子裝置、各種汽車等相關產業之市場規模的擴張，對於此類印刷電路板的需求正快速增加。

印刷電路板通常由在一單面或雙面具有金屬層(主要為銅層)之絕緣層的結構所構成。此結構係藉由以下步驟來完成：在樹脂之類的絕緣層上，以電鍍等方式在絕緣層的單面或雙面形成銅薄膜，用以製作一覆銅箔的層壓板，再以蝕刻此覆銅箔的層壓板的方式形成內部與外部電路。

因應近幾年來半導體基板輕薄化及小尺寸的趨勢，對於覆晶封裝(flip-chip)的基板品質、精確製造流程和空間規劃的要求越來越高。因此，在製造流程中對異物等不相容物質的處理，成為流程設計中很重要的因素。

尤其，當用在覆晶封裝基板的印刷電路板被大量製造時，如第1A圖所示，電路以團塊(lump)20的狀態在覆銅箔主基板10上形成，接著送入切割。請參照第1B圖，由於主基板10的邊緣11並無特別處理，主基板的樹脂、銅箔或玻璃纖維等會因主基板在各製程中的移動所產生的摩擦而向外流出，導致電鍍槽逐漸被污染或被主基板所吸收，而產生不良品。

此外，儘管在晶片切割程序後就會丟棄，在鍍金的表面處理製程中，覆銅箔主基板邊緣上的銅組件仍然做了多餘的電鍍，因而增加基板的製造成本。

本發明之一目的，在於提供一光阻塗佈裝置以塗佈光阻在覆銅箔主基板(作為印刷電路板的原始材料)的邊緣部份，以防止製造印刷電路板時產生異物。

本發明之另一目的，在於提供一能夠減少印刷電路板的表面處理成本之光阻塗佈裝置。

本發明之再一目的，在於提供一能夠同時在覆銅箔層壓主基板的多個邊緣部份塗佈液態光阻的光阻塗佈裝置，例如離主基板邊緣約2.5±0.5μm之上表面和下表面(覆銅箔區)，以及主基板側面沒有覆蓋銅箔層的部份(絕緣區)。

根據本發明之一實施例，提出一用以製造印刷電路板之光阻塗佈裝置，包括：一裝載單元，用以輸入一覆銅箔層壓主基板；一傳遞單元，用以傳遞輸入之覆銅箔層壓主基板至一設定位置以塗佈光阻；一光阻塗佈單元，用以塗佈一液態光阻在覆銅箔層壓主基板的邊緣部份；一紫外線放射單元，用以發出紫外線至塗佈有光阻之覆銅箔層壓主基板之邊緣部份；一卸載單元，用以卸下具有塗佈有光阻之邊緣部份之覆銅箔層壓主基板；以及一控制單元，用以控制裝載單元、傳遞單元、光阻塗佈單元、紫外線放射單元與卸載單元。

本發明係關於一用以製造印刷電路板之光阻塗佈裝置，包括：一裝載單元，用以輸入一覆銅箔層壓主基板＊(copper-clad laminate mother substrate)；一傳遞單元，用以傳遞輸入之覆銅箔層壓主基板至一設定位置以塗佈光阻；一光阻塗佈單元，用以塗佈液態光阻在覆銅箔層壓主基板的邊緣部份；一紫外線放射單元，用以發出紫外線至塗佈有光阻之覆銅箔層壓主基板邊緣部份；一卸載單元，用以卸下具有塗佈有光阻之邊緣部份之覆銅箔層壓主基板；以及一控制單元，用以控制裝載單元、傳遞單元、光阻塗佈單元、紫外線放射單元與卸載單元。因此，本發明能夠防止主基板與電鍍槽等部件受到如樹脂、玻璃纖維與銅箔等異物污染，並且降低在如鍍金等表面處理製程時不必要的成本。

以下將詳細地描述本發明。

本發明之光阻塗佈裝置之裝載單元的功能為用於輸入一覆銅箔層壓主基板。裝載單元可包括一滾筒或其類似物，用以承接覆銅箔層壓主基板，以及一升降器或其類似物，能夠向上或向下移動以轉送所承接之主基板至傳遞單元。傳遞單元將於下文描述。此外，裝載單元更可包括一分離構件用以調整輸入之覆銅箔層壓主基板的位置，或將其向左或右移動。

以裝載單元輸入之覆銅箔層壓主基板意指具有在絕緣層(樹脂)之單面或雙面覆蓋銅箔之結構的層壓板。能夠以本發明之光阻塗佈裝置輸入之覆銅箔層壓主基板沒有特別限制。此外任何通用在半導體製程上的光阻液皆可使用。

覆銅箔層壓主基板基本上可包括一絕緣層，如樹脂或其類似物，以及一銅箔層。然而，必要時，覆銅箔層壓主基板亦可包括一強化構件，如紙、玻璃纖維、非織物或其類似物等，用以強化樹脂之機械強度，或補償因溫度改變所造成的尺寸變異。覆銅箔層壓主基板以一般方法形成內部與外部電路後，被切割成獨立的多個印刷電路板。

覆銅箔層壓主基板以裝載單元輸入後，被一傳遞單元移動至一設定位置以進行光阻塗佈。傳遞單元可為一包括滾筒、導軌或其類似物等之平台。為適當塗佈液態光阻，當真空吸附覆銅箔層壓主基板於此平台時，主基板可在平台上以一直線移動或以每90度旋轉。

傳遞單元可包括一位置調整構件，以使一光阻塗佈單元能夠塗佈光阻液至一設定的邊緣部位。光阻塗佈單元將於下文說明。位置調整構件可藉由一感應器感應光阻塗佈單元的末端以及定位覆銅箔層壓主基板邊緣的塗佈位置，進而調整此塗佈位置。

覆銅箔層壓主基板的邊緣部份由本發明光阻塗佈裝置之一光阻塗佈單元塗佈光阻液。光阻塗佈單元100，舉例來說，如第2圖所示，可包括一第一噴嘴110與一第二噴嘴120，分別對應主基板10的上表面與下表面。第一噴嘴110可藉由第一噴嘴角度調整單元111調整塗佈位置，第二噴嘴120可藉由第二噴嘴角度調整單元121調整塗佈位置。

光阻塗佈單元能夠讓每個噴嘴調整塗佈位置，進而同時塗佈覆銅箔層壓主基板之上表面的邊緣部份與下表面的邊緣部份(覆銅箔區)與側表面(絕緣層區)。

光阻塗佈單元可依覆銅箔層壓主基板的位置、尺寸、厚度等資料調整塗佈量以及上下左右調整塗佈位置。此外光阻塗佈單元更可與一乾燥單元與一紫外線放射單元一體地移動，以直接固化塗佈之光阻。

光阻塗佈單元可由兩個或兩個以上的塗佈器組成，使得在覆銅箔層壓主基板之邊緣的一部份塗佈和固化光阻時，可同時塗佈和固化覆銅箔層壓主基板之邊緣的另一部份。舉例來說，兩個或兩個以上的塗佈器包括一第一塗佈器及一第二塗佈器，此第一及第二塗佈器以相對於覆銅箔層壓主基板傾斜的方式配置，用以同時塗佈光阻於覆銅箔層壓主基板的上表面之一邊緣、一側表面、與下表面之一邊緣。如此可實行完整的固化製程並確保快速的塗佈速率，在確保製程的可靠度上有很大優點。

光阻塗佈單元可設計成以第2圖描述的噴霧(spray)方法以外之其他方法塗佈光阻，如噴流(dispense)、印刷(print)或轉印(transfer)等方法。需要精確的塗佈時，可較佳的選擇噴流器(dispenser)。當塗佈之光阻被固化以覆蓋在覆銅箔層壓主基板的邊緣部份時，可防止樹脂、銅箔、玻璃纖維或其類似物在之後的製程中被分離出去。

光阻塗佈單元更可包括一數位感測器，以感測塗佈進行或完成與否。

光阻塗佈單元可個別地包括一儲存槽，儲存用於塗佈的光阻液。儲存槽具有雙槽構造，當一槽的光阻液用完時，另一儲存槽中的光阻液便供應給光阻塗佈單元，同時用完光阻液的儲存槽進行光阻液的補充。

根據本發明之光阻塗佈裝置的乾燥單元噴出一預定量之空氣，以快速地揮發已塗佈光阻中的溶劑等物。如第3圖所示，舉例來說，乾燥單元200可包括一第一乾燥器210與一第二乾燥器220，二者彼此隔開，使得當光阻被如第2圖所示之光阻塗佈單元塗佈時，兩乾燥器係面向彼此。另外，乾燥單元可同時在覆銅箔層壓主基板的上、下與側表面噴出空氣，以同時乾燥此些表面。

本發明之光阻塗佈裝置之一紫外線放射單元固化塗佈之光阻。紫外線放射單元可由一紫外線點光源組成，以僅僅於塗佈光阻部位發射光線。紫外線點光源可包括一紫外線產生器、一用以發出紫外線之紫外線發射器，例如光纖、發射紫外光的噴嘴或其類似物。

紫外線放射單元可設置在光阻塗佈單元之前，並且與光阻塗佈單元如前述設為一體左右移動。

如第4圖所示之紫外線放射單元300，舉例來說，可包括一第一紫外線輻射器310與一第二紫外線輻射器320，分別對應主基板10的上表面與下表面。第一紫外線輻射器310可由一第一輻射距離調整構件311調整照射位置及照射量，第二紫外線輻射器320可由一第二輻射距離調整構件321調整照射位置及照射量。

紫外線放射單元可調整每一紫外線輻射器的照射位置以及照射量，進而同時固化塗佈於覆銅箔層壓主基板之上下表面邊緣位置(覆銅箔區)與側表面(絕緣層區)的光阻。

如同前述之光阻塗佈單元，紫外線放射單元可依覆銅箔層壓主基板的位置、所要固化的光阻的區域、覆銅箔層壓主基板的厚度等調整照射量以及上下左右調整照射位置。

紫外線放射單元更可包括一數位感測器，以感測紫外線發出與否。

在本發明提出之光阻塗佈裝置中，光阻塗佈單元、乾燥單元以及紫外線放射單元可依續地配置在與覆銅箔層壓主基板移動方向相關的一直線上。乾燥單元必要時可以省略。舉例來說，如第5圖所示，光阻塗佈單元100和紫外線放射單元300被依續地配置。

此外，光阻塗佈單元和紫外線放射單元各自可在其一側具有一防護件13。防護件的功能係保護主基板上多個印刷電路板避免受到光阻塗佈或紫外光照射。

本發明之光阻塗佈裝置之卸載單元執行於卸下或裝載邊緣部份塗佈有光阻之覆銅箔層壓主基板的功能。卸載單元可為平台，包括滾筒、導軌或其類似物，卸載單元更可包括一儲藏室以依序地裝載邊緣部份塗佈有光阻之覆銅箔層壓主基板。

本發明之光阻塗佈裝置可包括一控制單元，藉電路方式控制裝載單元、傳遞單元、光阻塗佈單元、乾燥單元、紫外線放射單元以及卸載單元。

以本發明之光阻塗佈裝置塗佈光阻、乾燥以及紫外線固化之覆銅箔層壓主基板例如第6A與6B圖所示。第6A與6B圖分別為邊緣部份塗佈有光阻之覆銅箔層壓主基板的上視圖與側視圖。

如同上文所述，本發明之光阻塗佈裝置能夠同時塗佈光阻在覆銅箔層壓主基板之邊緣部份(例如上下表面中離覆銅箔層壓主基板邊緣2.5±0.5μm內的部份，與覆銅箔層壓主基板之側表面部份)，並且有效率的在短時間內乾燥固化光阻。

本發明之光阻塗佈裝置可用於防止在覆銅箔層壓主基板邊緣產生之異物，例如樹脂、玻璃纖維、銅箔或其類似物，污染如電鍍槽等在製造印刷電路板製程使用之物。

此外，本發明之光阻塗佈裝置可用於防止部份將被丟棄之覆銅箔層壓主基板，受到如鍍金等不必要的表面處理，進而降低不必要的花費。

再者，本發明可抑制因覆銅箔層壓主基板邊緣產生之異物所導致印刷電路板產量降低。

雖然本發明已以較佳之實施例揭露如上，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。

10‧‧‧覆銅箔層壓主基板

11‧‧‧邊緣

12‧‧‧塗佈有光阻之邊緣

13‧‧‧防護件

100‧‧‧光阻塗佈單元

110‧‧‧第一噴嘴

111‧‧‧第一噴嘴角度調整單元

120‧‧‧第二噴嘴

121‧‧‧第二噴嘴角度調整單元

20‧‧‧團塊

200‧‧‧乾燥單元

210‧‧‧第一乾燥器

220‧‧‧第二乾燥器

300‧‧‧紫外線放射單元

310‧‧‧第一紫外線輻射器

311‧‧‧第一輻射距離調整構件

320‧‧‧第二紫外線輻射器

321‧‧‧第二輻射距離調整構件

第1A圖係根據相關技藝之當製造印刷電路板時所使用之覆銅箔層壓主基板的上視圖，第1B圖係主基板形成電路後，暴露邊緣部份之覆銅箔層壓主基板之側視圖。

第2圖係根據本發明之一示範性實施例之光阻塗佈裝置之光阻塗佈單元的示意圖。

第3圖係根據本發明之一示範性實施例之光阻塗佈裝置之乾燥單元的示意圖。

第4圖係根據本發明之一示範性實施例之光阻塗佈裝置之紫外線放射單元的示意圖。

第5圖係根據本發明之一示範性實施例，光阻塗佈單元與紫外線放射單元依序地配置於光阻塗佈裝置中之示意圖。

第6A與6B圖分別為具有光阻已塗佈於邊緣部份之覆銅箔層壓主基板的上視圖與側視圖。

10．．．覆銅箔層壓主基板

11．．．邊緣

12．．．塗佈有光阻之邊緣

13．．．防護件

100．．．光阻塗佈單元

110．．．第一噴嘴

120．．．第二噴嘴

300．．．紫外線放射單元

Claims (6)

1. 一種用以製造印刷電路板之光阻塗佈裝置，包括：一裝載單元，用以輸入一覆銅箔層壓主基板；一傳遞單元，用以傳遞輸入之該覆銅箔層壓主基板至一設定位置以塗佈光阻；一光阻塗佈單元，用以塗佈一液態光阻在傳遞後之該覆銅箔層壓主基板的一邊緣部份；一紫外線放射單元，用以發出紫外線至塗佈有光阻之該覆銅箔層壓主基板的該邊緣部份；一防護件，提供於該光阻塗佈單元或該紫外線放射單元之一側，用以保護該覆銅箔層壓主基板上之一印刷電路板避免受到光阻塗佈或紫外光照射；一卸載單元，用以卸下具有塗佈有光阻之該邊緣部份之該覆銅箔層壓主基板；以及一控制單元，用以控制該裝載單元、該傳遞單元、該光阻塗佈單元、該紫外線放射單元與該卸載單元。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光阻塗佈裝置，更包括一乾燥單元，用以在該覆銅箔層壓主基板塗佈有光阻之該邊緣部份受紫外線照射之前，乾燥塗佈之該光阻。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光阻塗佈裝置，其中該光阻塗佈單元包括一第一塗佈器，用以在該覆銅箔層壓主基板之一上表面塗佈光阻，以及一第二塗佈器，用以在該覆銅箔層壓主基板之一下表面塗佈光阻。
4. 如申請專利範圍第3項所述之光阻塗佈裝置，其 中該第一與該第二塗佈器以相對該覆銅箔層壓主基板傾斜的方式配置，以同時塗佈光阻於該覆銅箔層壓主基板之該上表面之一邊緣、一側表面、與該下表面之一邊緣。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光阻塗佈裝置，其中該傳遞單元包括一平台，當真空吸附該覆銅箔層壓主基板時，該平台係沿著一直線移動或以每90度旋轉。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光阻塗佈裝置，其中該光阻塗佈裝置係設計成藉由噴流、噴灑、印刷或轉印方法來塗佈光阻。