FPCB 제조공정 노광 & DES TIP4 !!

반도체 노광에 대해서는 많이 들어 보셨을 텐데요? PCB & FPCB공정에도 노광공정이 있습니다. 반도체 노광에 대한 이해가 필요하다면, 먼저 FPCB를 배워 보시는 것을 추천드립니다. 반도체보다는 복잡하지 않고, 비교적 단순하지만 원리는 비슷하기 때문입니다. 단지 방법과 소재에 있어 다소 차이가 있을 뿐 입니다.

저는 주식을 잘 몰라서 배우는 단계이지만 항상 투자전에 회사에 대한 공부가 필요하다고 들었습니다. 투자 전에 삼성 휴대폰에 관심이 있다면 밀접한 관련이 있는 FPCB업체를 투자하는데 도움이 됩니다.  글 읽는 시간 약 3~5분을 투자 하여, 알토란 같은 노광 & DES 지식을 습득하는 시간이 될 꺼라 확신 합니다. 

FPCB공정의 핵심공정인 노광 공정은 매우 전문적이며, 노광 시 사용 되는여러가지 부자재들이 있어 최대한 쉽게 이해 할 수 있도록 설명 하였습니다.  이번 기회에 휴대폰 부품을 제조하는FPCB 업체의 핵심 공정에 대해 알아보는 건 어떨까요?

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TIP 1. 노광이란? 
TIP 2. 노광 Process  
TIP 3. LDI란? 
TIP 4. D.E.S 공정이란?

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TIP 1. 노광이란?

노광이란? 노광 공정이란, 드릴 및 동도금이 완료된 기판( PCB & FPCB)에 회로를 형성하기 위한 준비 공정을 말합니다. 쉽게 말해 사진 찍는 공정이라고 생각을 하시면 됩니다. 아날로그 시 사진을 찍고 현상을 하는 방법과 유사하게 보면 됩니다. 

백색 형광등이 일반적이고 육안으로 사물을 바라볼때 직관적으로 알 수 있습니다. 그래서 생활에서 사용하는 형광등 색상은 일반적으로 백색 형광등을 사용하고 있습니다.

하지만 노광실에 들어가면 노란색 형광등만 사용하기때문에 사진상으로 보시면 주변환경이 노란색으로 보이실 겁니다. 노란색 형광등을 사용 하는 이유는 자외선이 나오지 않기 때문입니다.

Dry Flim은 U.V 자외선에 노출되면 감광되어 노광을 찍기도 전에 감광되어 회로 현상이 불가능하게 됩니다. Dry Film이라는 특수한 소재의 Film 때문에 환경을 바꿔서 작업을 하고 있는 셈입니다.

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TIP 2. 노광 Process

공정 순서 : Soft Etching -> Laminating -> 노광위에 Film Setting -> 노광
(L.D.I(Laser Direct Imaging) 사용 시 노광 Film Setting 공정 없음)

1) Soft Etching

Dry Film 밀착전에 반드시 필요한 공정이있습니다. 드릴 및 동도금이 완료된 FPCB 기판을 Soft Etching이란 공정을 진행합니다.

Soft Etching란 Cu 표면을 0.5~1.0um 단위로 깍아내는 공정입니다. 이때 표면의 이물제거 효과와 함께 Cu 표면에 거칠기를 형성해 주는데요. 이를 조도형성 이라고 합니다. 조도는 Dry Film 밀착 시 밀착력을 향상 시켜줍니다.
(효과 : 다음 공정인 회로형성시 Open, Nick, 상부 회로손상등을최소화 시켜 줄 수 있습니다.)

2) Laminating

Laminator 라는 장비를 이용하여 FPCB 기판에 Dry Film을 밀착 시켜 줍니다. (Dry Film : 노광기에서 나오는 UV 빛에 노출된 부분은 감광되고 빛에 노출되지 않은 부분은 감광이 되지 않는 필름을 말합다.)

3) 노광위에 Film Setting

Dry Film 밀착이 완료된 기판을 노광기 위에 올려 놓습니다.
미리 상.하 로 Setting 된 노광 Film 사이에 기판을 올려 놓고 Align을 맞춥니다.
노광장비에 진공후 Clean Roller를 이용하여 Air를 최대한 제거 합니다.
노광을 진행 합니다.

4) 노광(Exposure)

Film의 검은색 부분은 노광 빛(U.V 자외선)을 막아주어 회로 형성시 Space가 되는 부분입니다.
Film의 투명한 부분은 노광 빛(U.V 자외선)에 노출 되어 Dry Film이 감광이 일어나 회로가 되는 부분입니다.
이 부분은 D.E.S공정에서 다시 한번 다루도록 하겠습니다.

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TIP 3. LDI란? 

L.D.I(Laser Direct Imaging)장비는 예전 처럼 노광용 Film을 사용하지 않고 LDI장비를 이용하여 전용 Dry Film사용하여 직접 노광을 진행 합니다.

PCB&FPCB는 공정과정에서 열, 압력, 약품등에의해 신축 현상이 발생하는데 기판의 Scale 변화를 장비가 파악 후 보정하여 노광작업을 하기 때문에 정밀도가 높다고 말 할 수 있습니다.

L.D.I 설비를 이용하여 작업 시 일반 양면 회로 구현능력도 기존 Film(50/50 회로 50um, Space 50um) 작업의 한계를 뛰어 넘어 L.D.I(35/35)까지 구현 가능한 상태입니다. 물론 원자재 Cu 및 동도금 두께에 따라 회로 구현에 대한 능력 차이는 발생 할 수 있습니다.

회로형성 후 회로 상태 검사하는 AOI 설비 입니다.
BBT에서 전기적 특성으로 검사를 한다고 하면, AOI 설비는 설계 DATA를 기반으로 이미지 검사 방식입니다.

Open, Short, Nick, 상부 회로 손상등을 검사 할 수 있으며, 요즘 기술이 좋아서 미세 Short는 Laser로 제거가 가능합니다. 리페어를 통하여 양품화 시키는 형태로 바뀌고 있는 추세입니다.

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TIP 4. D.E.S 공정이란?

WET 공정에 대해 알아보겠습니다.
D.E.S란? Developing Etching Stripping의 약자로 한글로 번역하면 현상 – 부식 – 박리 단계를 거쳐 회로를 형성하는 공정입니다. 보통 장비가 In-Line으로 연결되어 있고

1) Developing(현상)

노광 과정에서 빛을 받지 않은 부분은 약품을 이용하여 Dry Film을 제거를 합니다. (회로가 아닌 Space 형성)

2) Etching(부식)

Developing 공정에서 Dry Film이 제거된 부분은 약품을 이용하여 동을 식각 시키는 공정입니다. (회로가 아닌 Space 형성)

3) Stripping(박리)

회로 형성 후 기판 위에 남아있는 Dry Film을 약품을 이용하여 제거하는 공정입니다. (회로 노출)

PCB & FPCB 제조공정 중 노광 & DES 공정에 대하여 포스팅 해 보았습니다. 사실 기본적인 내용이고, 전문적으로 들어가면 약품, 장비의 노즐 등 공부할께 매우 많고 복잡한 공정입니다.

공정별로 소개를 드리고 있습니다. 많은 정보 얻어 가시길 바랍니다.

이상입니다. 감사합니다.