KR20150022581A - 비아홀 가공 장치 - Google Patents

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Abstract

비아홀 가공 장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비아홀 가공 장치는 기판을 수납하는 챔버; 상기 기판에 레이저 빔을 조사하여 비아홀을 형성하는 레이저 조사부; 상기 레이저 빔을 수광하여 상기 레이저 빔의 에너지량을 측정하는 에너지 측정부 및 상기 챔버 내의 이물을 외부로 배출하고 상기 레이저 빔의 에너지량을 측정할 때 상기 챔버의 배기를 차단하는 집진부를 포함한다.

Description

비아홀 가공 장치{APPARATUS FOR FORMING VIA HOLE}
본 발명은 비아홀 가공 장치에 관한 것이다.
인쇄회로기판 제조시 제품의 층간 전기적 연결을 위해 비아홀을 형성한다. 인쇄회로기판의 비아홀은 레이저 드릴링 공정을 통해 형성되며, 레이저의 에너지량, 펄스 샷수 등의 공정 조건에 따라 형태가 달라진다. 여기서 레이저 드릴링 공정에서 중요 공정 조건 중 하나인 레이저의 에너지량은 비아홀의 직경 또는 깊이에 큰 영향을 미친다.
레이저의 에너지량은 레이저 빔을 열로 흡수한 후 열을 전류량으로 변환하는 센서를 이용하여 측정한다. 그러나 센서에서 측정되는 에너지량은 주변의 공기의 흐름에 의해 측정값이 변동될 수 있다. 따라서, 레이저 빔의 정확한 에너지량을 측정하기 위해 열적 영향 요소를 제거하기 위한 방안이 요구된다.
한국공개특허 제2010-0113733호
본 발명은 레이저 빔의 에너지량을 측정할 때 배기를 차단하여 정확한 에너지량을 측정하는 비아홀 가공 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 수납하는 챔버; 상기 기판에 레이저 빔을 조사하여 비아홀을 형성하는 레이저 조사부; 상기 레이저 빔을 수광하여 상기 레이저 빔의 에너지량을 측정하는 에너지 측정부 및 상기 챔버 내의 이물을 외부로 배출하고 상기 레이저 빔의 에너지량을 측정할 때 상기 챔버의 배기를 차단하는 집진부를 포함하는 비아홀 가공 장치가 제공된다.
상기 집진부는, 상기 챔버에 연결되어 배기 통로를 형성하는 배기 덕트; 상기 배기 덕트를 통해 상기 챔버 내의 이물을 배출시키는 배기 장치 및 상기 배기 덕트에 설치되어 배기를 차단하는 셔터를 포함할 수 있다.
상기 집진부는 상기 셔터를 구동하는 셔터 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 셔터의 온 또는 오프를 제어하도록 상기 셔터 구동부에 제어 신호를 제공하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 레이저 빔의 에너지량을 측정할 때 배기를 차단하도록 상기 셔터를 온 상태로 만드는 제어 신호를 상기 셔터 구동부에 제공할 수 있다.
상기 제어부는 상기 비아홀을 형성할 때 배기를 유지하도록 상기 셔터를 오프 상태로 만드는 제어 신호를 상기 셔터 구동부에 제공할 수 있다.
상기 에너지 측정부는, 상기 레이저 빔을 수광하는 수광부; 및 상기 레이저 빔에 의한 열을 방출하는 방열부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 레이저 빔의 에너지량을 측정할 때 배기를 차단하여 정확한 에너지량을 측정하는 비아홀 가공 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비아홀 가공 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 에너지 측정부의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 종래의 에너지 측정 결과를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비아홀 가공 장치의 에너지량 측정 결과를 나타내는 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 비아홀 가공 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비아홀 가공 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 에너지 측정부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비아홀 가공 장치는 챔버(110), 테이블(120), 레이저 조사부(130), 에너지 측정부(140), 집진부(150) 및 제어부(170)를 포함한다.
챔버(110)는 기판(50), 테이블(120), 레이저 조사부(130) 또는 에너지 측정부(140)를 수납한다. 이를 위해, 챔버(110)는 내부에 수납 공간을 마련할 수 있다.
테이블(120)은 챔버(110) 내부에 설치되어 기판(50)을 지지한다. 여기서 테이블(120)은 기판(50)의 비아홀 형성을 위해 이동할 수 있다.
레이저 조사부(130)는 기판(50)에 레이저 빔을 조사하여 비아를 형성한다. 상세하게는 레이저 조사부(130)는 전원을 공급받아 설정된 에너지 레벨로 레이저 빔을 생성한다. 또한, 레이저 조사부(130)는 기판(50)을 향해 레이저 빔을 조사할 수 있다. 여기서 레이저 조사부(130)는 챔버(110) 내에서 테이블(120)의 상측에 설치될 수 있다. 또한, 레이저 조사부(130)는 기판(50)에 비아홀을 형성하기 위해 이동할 수 있다.
에너지 측정부(140)는 레이저 빔을 수광하여 에너지량을 측정한다. 여기서 에너지 측정부(140)는 테이블(120)의 가장자리에 설치될 수 있다. 예를 들면, 에너지 측정부(140)는 복수의 테이블(120)이 서로 인접하는 위치에 배치될 수 있다.
에너지 측정부(140)는 레이저 빔의 에너지량 측정을 위해 레이저 빔을 수광하는 수광부(142) 및 레이저 빔에 의한 열을 방출하는 방열부(144)를 포함할 수 있다. 여기서, 에너지 측정부(140)는 레이저 수광부(142)를 통해 입사하는 열 에너지량에서 방열부(144)를 통해 방출되는 방열 에너지량을 차감하여 레이저 빔의 에너지량을 측정할 수 있다. 다만, 레이저 빔의 에너지량은 방열부(144)에서 방출되는 방열 에너지량에 영향을 받을 수 있다.
집진부(150)는 챔버(110) 내의 이물을 외부로 배출한다. 집진부(150)는 챔버(110)에 연결되어 배기 통로를 형성하는 배기 덕트(152), 배기 덕트(152)를 통해 챔버(110) 내의 이물을 배출시키는 배기 장치(154), 배기 덕트(152)에 설치되어 배기를 차단하는 셔터(156) 및 셔터(156)를 구동하는 셔터 구동부(158)를 포함한다.
배기 덕트(152)는 챔버(110)의 일측에 연결된다. 또한, 배기 덕트(152)는 배기 장치(154)와 연결될 수 있다. 여기서 배기 덕트(152)는 관형 부재로 형성될 수 있다.
배기 장치(154)는 배기 덕트를 통해 챔버(110) 내의 공기를 챔버(110) 밖으로 배출시킨다. 이를 위해 배기 장치(154)는 모터 및 팬을 포함할 수 있다.
셔터(156)는 배기 덕트(152)의 단면에 상응하는 플레이트로 형성될 수 있다. 여기서 셔터(156)는 배기 덕트(152) 내에서 회전할 수 있다. 셔터(156)는 회전에 의한 배치 형태, 즉 온 또는 오프에 따라 배기를 차단하거나 유지시킬 수 있다.
셔터 구동부(158)는 셔터(156)를 회전시킬 수 있다. 여기서 셔터 구동부(158)는 전원을 공급받아 셔터(156)를 구동하는 모터를 포함할 수 있다. 이때, 셔터 구동부(158)는 제어부(170)의 제어에 의해 셔터(156)의 배치 형태, 즉, 셔터(156)의 온 또는 오프를 변경할 수 있다.
제어부(170)는 레이저 조사부(130) 또는 셔터 구동부(158)를 제어할 수 있다. 여기서, 제어부(170)는 설정된 에너지 레벨로 레이저 빔을 생성하도록 레이저 조사부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는 기판(50)에 비아홀을 형성하기 위한 에너지 레벨로 레이저 빔을 생성하도록 레이저 조사부(130)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 기판(50)에 조사되는 레이저 빔의 에너지량을 확인하기 위해 에너지 측정부(140)에서 측정된 레이저 빔의 에너지량을 수신할 수 있다. 제어부(170)는 수신된 레이저 빔의 에너지량에 따라 레이저 빔의 에너지 레벨을 조절할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 레이저 빔의 에너지량을 측정할 때 배기를 차단하도록 셔터(156)를 온 상태로 만드는 제어 신호를 셔터 구동부(158)에 제공할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 기판(50)에 비아홀을 형성할 때 배기를 유지하도록 셔터(156)를 오프 상태로 만드는 제어 신호를 셔터 구동부(158)에 제공할 수 있다.
도 3은 종래의 에너지 측정 결과를 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비아홀 가공 장치의 에너지량 측정 결과를 나타내는 도면이다.
여기서는 도 3 및 도 4를 참조하여 배기를 유지한 상태에서 복수의 에너지 측정부에서 에너지량을 측정한 실험 결과와, 본 발명의 일 실시예에 따른 비아홀 가공 장치에서 복수의 에너지 측정부를 이용하여 에너지량을 측정한 실험 결과를 비교하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 배기가 유지되는 상태에서 배기구에 인접한 에너지 측정부의 에너지량 측정값(310)과, 배기구로부터 이격된 에너지 측정부의 에너지량 측정값(320) 사이에는 상당한 차이가 발생한다. 즉, 공기의 흐름은 에너지량의 측정 오차를 발생시킨다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비아홀 가공 장치에서 배기를 차단한 상태로 배기구에 인접한 에너지 측정부의 에너지량 측정값(310)과, 배기구로부터 이격된 에너지 측정부의 에너지량 측정값(320) 사이에는 차이가 발생하지 않는다. 즉, 공기의 흐름이 발생하지 않아 에너지량의 측정 오차가 매우 적다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비아홀 가공 장치는 레이저 빔의 에너지량을 측정할 때 배기를 차단함으로써 방열 에너지의 변동을 최소화하여 정확한 에너지량을 측정할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 챔버
120: 테이블
130: 레이저 조사부
140: 에너지 측정부
142: 수광부
144: 방열부
150: 집진부
152: 배기 덕트
154: 배기 장치
156: 셔터
158: 셔터 구동부
170: 제어부

Claims (7)

  1. 기판을 수납하는 챔버;
    상기 기판에 레이저 빔을 조사하여 비아홀을 형성하는 레이저 조사부;
    상기 레이저 빔을 수광하여 상기 레이저 빔의 에너지량을 측정하는 에너지 측정부; 및
    상기 챔버 내의 이물을 외부로 배출하고 상기 레이저 빔의 에너지량을 측정할 때 상기 챔버의 배기를 차단하는 집진부;
    를 포함하는 비아홀 가공 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집진부는,
    상기 챔버에 연결되어 배기 통로를 형성하는 배기 덕트;
    상기 배기 덕트를 통해 상기 챔버 내의 이물을 배출시키는 배기 장치; 및
    상기 배기 덕트에 설치되어 배기를 차단하는 셔터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비아홀 가공 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 집진부는 상기 셔터를 구동하는 셔터 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비아홀 가공 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 셔터의 온 또는 오프를 제어하도록 상기 셔터 구동부에 제어 신호를 제공하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비아홀 가공 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 레이저 빔의 에너지량을 측정할 때 배기를 차단하도록 상기 셔터를 온 상태로 만드는 제어 신호를 상기 셔터 구동부에 제공하는 것을 특징으로 하는 비아홀 가공 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 비아홀을 형성할 때 배기를 유지하도록 상기 셔터를 오프 상태로 만드는 제어 신호를 상기 셔터 구동부에 제공하는 것을 특징으로 하는 비아홀 가공 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 측정부는,
    상기 레이저 빔을 수광하는 수광부; 및
    상기 레이저 빔에 의한 열을 방출하는 방열부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비아홀 가공 장치.
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