KR102148117B1 - 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치 및 이를 사용한 가공 방법 - Google Patents

멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치 및 이를 사용한 가공 방법 Download PDF

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KR102148117B1
KR102148117B1 KR1020200037033A KR20200037033A KR102148117B1 KR 102148117 B1 KR102148117 B1 KR 102148117B1 KR 1020200037033 A KR1020200037033 A KR 1020200037033A KR 20200037033 A KR20200037033 A KR 20200037033A KR 102148117 B1 KR102148117 B1 KR 102148117B1
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황성일
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(주)네온테크
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

본 발명은 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치 및 이를 사용한 가공 방법이며, 보다 상세하게는 지지부 상에 이동가능하게 설치된 복구개의 라우터 스핀들을 구비하는 장치 및 이를 사용한 가공하는 방법에 관한 것이다.

Description

멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치 및 이를 사용한 가공 방법{APPARATUS COMPRISING MULTI ROUTER SPINNDLE AND PROCESSING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치 및 이를 사용한 가공 방법이며, 보다 상세하게는 지지부 상에 이동가능하게 설치된 복구개의 라우터 스핀들을 구비하는 장치 및 이를 사용한 가공하는 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대폰, MP3 플레이어, PMP, PC 등 다양한 제품에서 FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array), QFN (QUAD FLAT NON-LEADED PACKAGE), MICRO SD 등이 사용되고 있다. 이러한 칩의 대량 생산을 위해서 FCB 기판, 패키지 반도체 소자 기판 등을 적절한 크기로 커팅할 필요가 있다.
이를 위한 다이싱 장치는 고속으로 회전하는 모터에 의하여 구동되는 스핀들과 상기 스핀들에 부착된 다이싱 휠이 회전하는 영역으로 FCB 기판, 패키지 반도체 소자 기판 등이 고정된 작업대가 전후 및 좌우로 이동함에 따라 커팅이 이루어진다. 그러나, 이러한 다이싱 휠 만으로는 곡선 형태의 커팅 작업은 어려운 경우가 있어 이에 대한 개선이 필요하다.
한국공개특허공보 제2011-0057454호 한국공개특허공보 제2011-0001783호 일본공개특허공보 제20112884호 한국특허공보 제10-0848854호 한국공개특허공보 제2015-0126252호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 기판의 상부면과 측면 또는 모서리를 동시에 가공 가능한 트윈 라우터 스핀들을 구비한 장치 및 이를 사용한 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태는 스톤 베이스; 상기 스톤 베이스의 일측 상부에 형성된 제1 지지부; 상기 스톤 베이스의 타측 상부에 형성된 제2 지지부; 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제1 X-축 레일에 의하여 제1 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 라우터 스핀들; 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제2 X-축 레일에 의하여 제2 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 라우터 스핀들; 상기 스톤 베이스의 상부에 커팅 하려는 기판을 고정하기 위한 척 테이블; 상기 스톤 베이스 및 상기 척 테이블 사이에 위치하며, 상기 척 테이블을 Y-축 방향으로 이동시키는 Y-축 레일;을 포함하는 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 제공한다.
상기 제1 라우터 스핀들의 측면에는 기판을 관찰하기 위한 제1 카메라 모듈을 구비하고, 상기 제2 라우터 스핀들의 측면에는 기판을 관찰하기 위한 제2 카메라 모듈을 구비할 수 있다.
상기 제1 라우터 스핀들의 일측에는 제1 라우터 비트를 구비하고, 상기 제2 라우터 스핀들의 일측에는 제2 라우터 비트를 구비하고, 또한, 상기 제1 라우터 비트의 직경은 상기 제2 라우터 비트의 직경과 상이할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태는, 가공하려는 기판을 척 테이블 상에 배치하는 제1 공정; 상기 척 테이블 상에 배치된 기판이 고정되도록 진공으로 흡착하는 제2 공정; 상기 흡착된 기판의 상부면, 측면 및 모서리의 어느 하나 또는 둘 이상은 제1 라우터 스핀들을 회전하여 제1 라우터 비트가 기판을 가공하는 제3-1 공정; 상기 흡착된 기판의 상부면, 측면 및 모서리의 어느 하나 또는 둘 이상은 제2 라우터 스핀들을 회전하여 제2 라우터 비트가 기판을 커팅 하는 제3-1 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용한 기판을 가공하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태는, 스톤 베이스; 상기 스톤 베이스의 일측 상부에 형성된 제1 지지부; 상기 스톤 베이스의 타측 상부에 형성된 제2 지지부; 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제1 X-축 레일에 의하여 제1 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 라우터 스핀들; 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제2 X-축 레일에 의하여 제2 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 라우터 스핀들; 상기 스톤 베이스의 상부에 커팅 하려는 기판을 고정하기 위한 척 테이블; 상기 스톤 베이스 및 상기 척 테이블 사이에 위치하며, 상기 척 테이블을 Y-축 방향으로 이동시키는 Y-축 레일;을 포함하는 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용하는 방법이고, 상기 제1 라우터 스핀들의 측면에는 제1 카메라 모듈을 구비하여 제1 라우터 비트가 기판의 상부면, 측면 및 모서리를 절삭하는 상태를 촬영하며, 상기 제2 라우터 스핀들의 측면에는 제2 카메라 모듈을 구비하여 제2 라우터 비트가 기판의 상부면, 측면 및 모서리를 절삭하는 상태를 촬영할 수 있다.
상기 제1 라우터 비트의 직경은 상기 제2 라우터 비트의 직경과 상이하고, 또한 상기 제1 라우터 비트는 기판의 상부면을 직선 가공하고, 상기 제2 라우터 비트는 기판의 상부면을 홀 가공할 수 있다.
상기 가공하려는 기판을 척 테이블 상에 배치하는 제1 공정 전에, 직선 형태로 커팅 하기 위한 제1 프로세스 데이터를 입력하고, 또한 홀 형태로 펀칭하기 위한 제2 프로세스 데이터를 입력하는 단계 및 저장된 맵 데이터를 호출하는 단계를 더 포함하고, 또한, 상기 척 테이블 상에 배치된 기판이 고정되도록 진공으로 흡착하는 제2 공정 후에, 상기 직선 커팅 공정에 따라 제1 라우터 스핀들에 부착된 제1 라우터 비트가 위치하는 제1 좌표를 검출하는 단계 및 상기 펀칭 공정에 따라 제2 라우터 스핀들에 부착된 제2 라우터 비트가 위치하는 제2 좌표를 검출하는 단계를 더 포함하고, 또한, 상기 제3-1 공정은 상기 흡착된 기판의 상부면에 제1 라우터 스핀들을 회전하여 제1 라우터 비트가 기판을 직선 형태로 커팅 하는 공정이며, 상기 제1 라우터 비트가 위치하는 제1 좌표에 대한 맵 데이터에 의하여 상기 제1 라우터 비트의 높이를 제어하는 단계이며, 제3-2 공정은 상기 흡착된 기판의 상부면에 제2 라우터 스핀들을 회전하여 제2 라우터 비트가 기판을 펀칭하는 공정이며, 상기 제2 라우터 비트가 위치하는 제2 좌표에 대한 맵 데이터에 의하여 제2 라우터 비트의 높이를 제어하는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치 및 이를 사용한 커팅 방법에 의하면, 기판의 분할을 필요로 하는 작업에 있어서, 하나의 장비에 2개의 라우터 스핀들을 구비하는 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용하여 작업의 정밀도, 작업 시간, 공정 오차를 줄일 수 있는 장점이 있다. 즉, 트윈 라우터 스핀들을 구비한 장치 및 이를 사용한 기판의 가공 방법으로서, 하나의 기판 상에 직선가공, 펀칭, 곡선가공 등 다양한 가공이 가능하다.
도 1은 본 발명의 트윈 라우터 스핀들을 구비한 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 기판의 가공 상태를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 6은 본 발명의 트윈 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용하여 기판을 가공하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 예시적인 실시예에 따른 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치 및 이를 사용한 가공 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하의 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예로부터 다양한 변형이 가능하다. 이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.
본 발명의 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치(100)는 스톤 베이스(10); 상기 스톤 베이스(10)의 일측 상부에 형성된 제1 지지부(15A); 상기 스톤 베이스(10)의 타측 상부에 형성된 제2 지지부(15B); 상기 제1 지지부(15A) 및 상기 제2 지지부(15B)에 의하여 지지되는 제1 X-축 레일에 의하여 제1 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 라우터 스핀들(20); 상기 제1 지지부(15A) 및 상기 제2 지지부(15B)에 의하여 지지되는 제2 X-축 레일에 의하여 제2 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 라우터 스핀들(30); 상기 스톤 베이스(10)의 상부에 커팅 하려는 기판을 고정하기 위한 척 테이블(50); 상기 스톤 베이스(10) 및 상기 척 테이블(50) 사이에 위치하며, 상기 척 테이블(50)을 Y-축 방향으로 이동시키기 Y-축 레일(43);을 포함하다. 본 발명에서, 가공의 용어는 커팅, 연마, 스크라이빙, 펀칭 등의 어느 하나의 개념일 수 있다.
보다 상세하게, 도 1을 통하여 구체적으로 설명한다.
즉 도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치는 스톤 베이스(10)에 의하여 고정되어 있다. 또한, 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)을 각각 제1 x-축 방향 및 제2 x-축 방향으로 이동하기 위한 제1 레일 및 제2 레일은 제1 지지부(15A) 및 제2 지지부(15B)에 의하여 고정되어 있다. 예를 들어, 제1 라우터 스핀들(20)은 제1 지지부(15A) 및 제2 지지부(15B)에 의하여 지지되는 제1 X-축 레일에 의하여 제1 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 기입력된 데이터에 의하여 제1 라우터 스핀들(20)의 위치가 결정된다. 또한, 제2 라우터 스핀들(30)은 제1 지지부(15A) 및 제2 지지부(15B)에 의하여 지지되는 제2 X-축 레일에 의하여 제2 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 기입력된 데이터에 의하여 제2 라우터 스핀들(30)의 위치가 결정된다.
여기서, 제1 라우터 스핀들(20)이 제1 x-축 방향으로 이동하기 위한 제1 레일 및 제2 라우터 스핀들(30)이 제2 x-축 방향으로 이동하기 위한 제2 레일은 동일한 레일(70)을 사용할 수 있다. 이 경우, 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)이 이동하기 위한 레일 개수를 줄일 수 있는 장점이 있고, 장치가 차지하는 부피도 감소하게 된다. 즉, 하나의 레일을 사용함으로써, 하나의 기판 상에서, 기판의 제1 영역은 제1 라우터 스핀들(20)로 가공하고, 기판의 제2 영역은 제2 라우터 스핀들(30)로 가공할 수 있다.
한편, 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)은 각각 제1 X-축 레일, 제2 X-축 레일을 독립적으로 사용하는 것(미도시)도 가능하다. 즉, 제1 X-축 레일, 제2 X-축 레일은 서로 다른 레일을 사용할 수 있다. 이때, 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)은 각각 기판의 전 영역을 가공할 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 제1 라우터 스핀들(20)이 기판의 곡면을 가공하고, 제2 라우터 스핀들(30)은 슬릿 가공을 하는 경우, 제1 X-축 레일, 제2 X-축 레일이 같은 레일을 사용하게 되면, 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)의 차지하는 면적때문에 기판을 전체적으로 회전해야 원하는 가공을 할 수 있으나, 제1 X-축 레일, 제2 X-축 레일은 서로 다른 레일을 사용하면, 기판을 회전하지 않고도, 기판 상의 넓은 면적을 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)이 이동할 수 있다.
상기 스톤 베이스(10) 및 상기 척 테이블(50) 사이에 위치하며, 상기 척 테이블(50)을 Y-축 방향으로 이동시키기 Y-축 레일(43)을 포함할 수 있다. 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)이 지지되는 제1 지지부(15A) 및 상기 제2 지지부(15B) 상에 Y 축 레일을 설치하는 방법도 있다, 그러나, 본 발명과 같이, 척 테이블(50) 하부에 Y-축 레일(43)을 포함하게 되면, 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)이 제1 x-축 방향 및 제2 x-축 방향으로 이동하면서 척 테이블(50) 하부에 Y-축 레일도 동시에 이동하게 되면, 기판을 X-축, Y-축 방향으로 가공하는 것 뿐만 아니라, 기판의 상부면을 X-축 방향 및 Y-축 방향 사이로 가공도 가능하다. 즉, 기판의 상부면을 사선 방향 또는 곡선 방향으로도 가공할 수 있다.
커팅 가능한 기판은 FCB 기판, 패키지 반도체 소자 기판 등을 사용할 수 있으나, 기판 상부면 및 측면 또는 모서리에 정밀한 가공을 할 수 있다는 점에서 기판은 바람직하게 FCB 기판을 사용할 수 있다. 여기서, 하나의 FCB 기판을 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)을 사용하여 가공할 수 있다.
또한, T-축(46)은 Y-축 레일(43) 및 척 테이블(50) 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 척 테이블(50)은 T-축(46)에 의하여 회전 가능하다. T-축(46)은 기판을 90도 간격으로 회전할 수 있고, 필요에 따라서 기판의 모서리를 제1 라우터 스핀들(20) 및 제2 라우터 스핀들(30)을 사용하여 곡선으로 가공하기 위하여 T-축(46)에 의한 회전을 사용할 수 있다.
척 테이블(50)은 기판을 고정시키기 위한 수단으로 사용되며, 척 테이블(50)은 일정 간격으로 이격된 홀을 구비하고, 상기 척 테이블(50)과 홀이 닿는 부분에 진공으로 흡착하는 것이 바람직하다. 라우터 비트에 의하여 기판 상부를 커팅 하는 압력이 가해지거나, 라우터 비트에 의하여 측면에 힘이 가해질 때 적절한 진공 압력으로 기판이 움직이지 않고 고정된 상태로 유지될 수 있다.
또한, 상기 제1 라우터 스핀들의 측면에는 제1 카메라 모듈을 구비하여 제1 라우터 비트가 기판의 상부면, 측면 및 모서리를 절삭하는 상태를 촬영하며, 상기 제2 라우터 스핀들의 측면에는 제2 카메라 모듈을 구비하여 제2 라우터 비트가 기판의 상부면, 측면 및 모서리를 절삭하는 상태를 촬영할 수 있다. 여기서, 제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈을 통하여, 기판의 가공 상태가 양호한지를 판단할 수 있다.
도 2는 가공하기 위한 기판의 개략도를 나타낸다. 도 2에 나타난 바와 같이, 직선 가공(81), 슬릿 가공(85), 홀 가공(83), 사선 가공(84), 곡선 가공(82) 등이 필요한 경우, 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들을 하나의 기판에서 사용할 수 있다.
여기서, 제1 라우터 비트의 직경은 상기 제2 라우터 비트의 직경과 상이한 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 하나의 기판에 여러 형태의 가공이 필요한 경우, 직선 가공과 홀 가공을 할 때, 직경이 상이한 라우터 비트를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 직선 커팅을 위한 제1 라우터 비트의 직경은 0.05mm이상 5mm미만을 사용할 수 있고, 홀 펀칭을 위한 제2 라우터 비트의 직경은 5mm이상 10mm이하를 사용할 수 있어, 라우터 비트를 교체하지 않고도 하나의 기판의 가공이 가능해진다.
또한, 제1 라우터 스핀들의 회전 속도 및 제2 라우터 스핀들의 회전 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 라우터 스핀들의 회전 속도 및 제2 라우터 스핀들의 회전 속도는 상이하게 사용할 수 있다. 기판의 재질, 라우터 비트 직경 등에 따라서 라우터 비트의 회전 속도를 달리 할 수 있으며, 또한 기판의 가공 종류에 따라서도 회전 속도를 달리할 수 있다. 예를 들어, 직선 커팅과 홀 펀칭의 경우 서로 다른 회전 속도를 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트는 기판에 수직 방향으로 이동하면서 가공할 수 있는 것을 도시하고 있으나, 필요에 따라 기판에 일정 각도를 가지고 가공하는 것도 가능하다. 즉, 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트와 기판의 평면이 90도인 경우를 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트가 기판에 수직 방향으로 이동하면서 가공한다고 하면, 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트와 기판의 평면을 90도 내지 60도로 하여 기판의 측면 또는 모서리를 경사지게 가공하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들에 제1 회전부 및 제2 회전부(미도시)를 설치하여 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들에 부착된 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트가 기판 평면과 일정 각도를 경사지게 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들에 제1 회전부 및 제2 회전부를 회전하여, 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트가 기판 평면과의 각도가 90도에서 작업하고, 필요에 따라 기판 평면의 수직방향과 경사지게 가공할 수 있다. 따라서, 기판의 측면 또는 모서리를 수직하게 가공하고, 또한 기판의 측면 또는 모서리의 경사각도를 완만하게 가공하는 것이 가능해질 수 있다.
또한, 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들에 각각 부착되어 있는 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트는 기판을 가공하는 동안 마모되어 교체될 필요가 있다. 이때, 사용자가 수동으로 교체할 수 있고, 또는 라우터 비트 자동 교체 로봇에 의하여 교체할 수 있다. 따라서, 본 발명의 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치는 라우터 비트 보관 유닛 및 라우터 비트 자동 교체 로봇을 더욱 구비하고, 상기 라우터 비트 보관 유닛에 보관된 다수의 라우터 비트 중에서 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트의 각각의 직경을 갖는 라우터 비트를 선택하여, 상기 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들에 부착되어 있는 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트와 교체할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용하여 기판을 가공하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용하여 기판을 가공하는 방법은, 가공하려는 기판을 척 테이블 상에 배치하는 제1 공정; 상기 척 테이블 상에 배치된 기판이 고정되도록 진공으로 흡착하는 제2 공정; 상기 흡착된 기판의 상부면, 측면 및 모서리의 어느 하나 또는 둘 이상은 제1 라우터 스핀들을 회전하여 제1 라우터 비트가 기판을 가공하는 제3-1 공정; 상기 흡착된 기판의 상부면, 측면 및 모서리의 어느 하나 또는 둘 이상은 제2 라우터 스핀들을 회전하여 제2 라우터 비트가 기판을 가공하는 제3-1 공정;을 포함할 수 있다.
본 발명의 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용하여 기판을 가공하는 방법은, 스톤 베이스; 상기 스톤 베이스의 일측 상부에 형성된 제1 지지부; 상기 스톤 베이스의 타측 상부에 형성된 제2 지지부; 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제1 X-축 레일에 의하여 제1 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 라우터 스핀들; 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제2 X-축 레일에 의하여 제2 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 라우터 스핀들; 상기 스톤 베이스의 상부에 커팅 하려는 기판을 고정하기 위한 척 테이블; 상기 스톤 베이스 및 상기 척 테이블 사이에 위치하며, 상기 척 테이블을 Y-축 방향으로 이동시키는 Y-축 레일;을 포함하는 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용하는 방법이다. 즉, 본발명은 하나의 기판 상에 제1 라우터 스핀들에 구비된 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 스핀들에 구비된 제2 라우터 비트를 동시에 구동할 수 있다.
또한, 상기 제1 라우터 스핀들의 측면에는 제1 카메라 모듈을 구비하여 제1 라우터 비트가 기판의 상부면, 측면 및 모서리를 가공하는 상태를 촬영하며, 상기 제2 라우터 스핀들의 측면에는 제2 카메라 모듈을 구비하여 제2 라우터 비트가 기판의 상부면, 측면 및 모서리를 가공하는 상태를 촬영할 수 있다.
여기서, 제1 카메라 모듈 및 제2 카메라 모듈을 통하여, 기판의 가공 상태가 양호한지를 판단할 수 있다. 또한, 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치는, 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들을 제어하는 서버 및 상기 제어 상태가 나타내는 모니터를 구비할 수 있고, 반복적인 커팅, 연마, 펀칭 등의 작업에 따른 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트가 마모되어 교체할 필요 여부를 상기 촬영 상태로부터 서버가 판단하고, 상기 교체 여부를 상기 모니터 상에 표시하여 사용자가 라우터 비트를 교환할 수 있다.
도 3 내지 6은 본 발명의 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용하여 기판을 가공하는 방법의 플로우 차트이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 가공하려는 기판을 척 테이블 상에 배치하고(S10), 다음으로 척 테이블 상에 배치된 기판이 고정되도록 진공으로 흡착하고(S20), 상기 흡착된 기판의 상부면, 측면 및 모서리의 어느 하나 또는 둘 이상은 제1 라우터 스핀들을 회전하여 제1 라우터 비트가 기판을 가공(S30-1)하고, 상기 흡착된 기판의 상부면, 측면 및 모서리의 어느 하나 또는 둘 이상은 제2 라우터 스핀들을 회전하여 제2 라우터 비트가 기판을 가공(S30-2)하는 단계를 포함할 수 있다.
도 4에 나타난 바와 같이, 기판을 척 테이블 상에 배치하기 전에, 기판의 일 영역을 직선, 곡선, 또는 사선 형태로 가공 하거나 펀칭하기 위한 제1 프로세스 데이터를 입력하고, 또한, 기판의 일영역을 직선, 곡선, 또는 사선 형태로 가공하거나 펀칭하기 위한 제2 프로세스 데이터를 입력하는 단계(S01)를 포함할 수 있고, 다음으로 미리 저장된 맵 데이터를 호출하는 단계(S02)를 더욱 포함할 수 있다. 여기서, 제1 프로세스 데이터 및 제2 프로세스 데이터는 서로 다른 가공에 적용할 수 있다. 예를 들어, 제1 프로세스 데이터는 직선 가공에 관한 것이고, 제2 프로세스 데이터는 홀 가공에 관한 것일 수 있다.
도 5에 나타난 바와 같이, 기판을 척 테이블 상에 배치한 후에 가공 공정에 따라 제1 라우터 스핀들에 부착된 제1 라우터 비트가 위치하는 제1 좌표를 검출하는 단계(S30-1)를 포함할 수 있고, 가공 공정에 따라 제2 라우터 스핀들에 부착된 제2 라우터 비트가 위치하는 제2 좌표를 검출하는 단계(S30-2)를 포함할 수 있다.
도 6에 나타난 바와 같이, 제1 라우터 비트가 위치하는 제1 좌표에 대한 맵 데이터에 의하여 제1 라우터 비트의 높이를 제어하는 단계(S03-3)를 포함할 수 있고, 제2 라우터 비트가 위치하는 제2 좌표에 대한 맵 데이터에 의하여 제2 라우터 비트의 높이를 제어하는 단계(S03-4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 라우터 비트의 높이를 제어하는 단계(S03-3) 및 상기 제2 라우터 비트의 높이를 제어하는 단계는 가공되는 기판의 기입력된 가공된 기판의 두께 및 가공 종류에 따라 높이를 제어할 수 있다. 기판의 종류에 따라 기판의 두께가 상이하며, 기판의 가공 종류, 예를 들어 슬릿 가공, 펀칭, 모서리 가공 등에 따라 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트의 각각의 높이는 서로 다르게 제어될 필요가 있다. 따라서, 상기 제1 라우터 비트의 높이를 제어하는 단계(S03-3) 및 상기 제2 라우터 비트의 높이를 제어하는 단계는 기입력된 가공된 기판의 두께 및 가공 종류에 따라 상기 제1 라우터 비트 및 상기 제2 라우터 비트의 높이를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 단계에서, 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들이 제1 x-축 방향 및 제2 x-축 방향으로 이동하면서 척 테이블 하부에 Y-축 레일도 동시에 이동하는 단계를 포함하여, 기판을 X-축, Y-축 방향으로 가공하는 것뿐만 아니라, 기판의 상부면을 X-축 및 Y-축 사이의 방향으로 가공할 수 있다. 즉, 기판의 상부면을 사선 방향 또는 곡선 방향으로도 가공할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 제1 라우터 비트의 직경은 상기 제2 라우터 비트의 직경과 상이한 것을 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 기판에 여러 형태의 가공이 필요한 경우, 즉 직선 가공과 홀 가공을 동시에 할 때, 직경이 상이한 라우터 비트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1 라우터 비트는 직선 커팅을 하고, 제2 라우터 비트는 홀 펀칭을 하는 경우, 제1 라우터 비트의 직경은 0.05mm이상 5mm미만을 사용하고, 제2 라우터 비트의 직경은 5mm이상 10mm이하를 사용함으로써, 라우터 비트를 교체하지 않고도 기판에 다양한 형태의 가공이 가능해져 효율이 향상된다.
또한, 본 발명에서는, 제1 라우터 스핀들의 회전 속도 및 제2 라우터 스핀들의 회전 속도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 라우터 스핀들의 회전 속도 및 제2 라우터 스핀들의 회전 속도는 상이하게 사용할 수 있다. 기판의 재질에 따라서 라우터 비트의 회전 속도를 달리 할 수 있으며, 또한 직선 가공, 펀칭 가공 등의 가공 종류, 라우터 비트 직경에 따라서도 회전 속도를 달리하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 직선 커팅 보다 홀 펀칭의 경우, 라우터 비트의 회전 속도를 빠르게 사용하여 가공하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트는 기판에 수직 방향으로 이동하면서 가공하는 단계를 포함할 수 있으며, 또한 기판에 일정 각도를 가지고 가공하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트가 기판 평면과 일정 각도를 경사지게 이동하면서 가공하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들에 각각 부착되어 있는 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트는 기판을 가공하는 동안 마모되어 교체하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용한 기판을 가공하는 방법은, 상기 제3-1공정 및 상기 제3-2공정 후, 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트를 교체하는 단계를 더욱 포함할 수 있고, 상기 교체 단계는 제1 라우터 비트 보관 유닛에서 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트의 각각의 직경을 갖는 라우터 비트를 선택하는 단계, 상기 선택된 라우터 비트를 상기 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들에 부착되어 있는 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트와 교체하는 단계, 상기 교체된 제1 라우터 비트 및 제2 라우터 비트를 제2 라우터 비트 보관 유닛으로 이송하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치 : 100
스톤 베이스 : 10
제1 라우터 스핀들 : 20
제2 라우터 스핀들: 30
X-축 레일 : 70
Y-축 레일 : 43
Z-축 : 44,45
T-축 : 46
척 테이블 : 50
카메라 모듈: 61

Claims (7)

  1. 스톤 베이스;
    상기 스톤 베이스의 일측 상부에 형성된 제1 지지부;
    상기 스톤 베이스의 타측 상부에 형성된 제2 지지부;
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제1 X-축 레일에 의하여 제1 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 라우터 스핀들;
    상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제2 X-축 레일에 의하여 제2 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 라우터 스핀들;
    상기 스톤 베이스의 상부에 가공 하려는 기판을 고정하기 위한 척 테이블;
    상기 스톤 베이스 및 상기 척 테이블 사이에 위치하며, 상기 척 테이블을 Y-축 방향으로 이동시키는 Y-축 레일;을 포함하고,
    상기 제1 X-축 레일 및 제2 X-축 레일은 서로 다른 레일이며,
    상기 제1 라우터 스핀들의 일측에는 제1 라우터 비트를 구비하고, 상기 제2 라우터 스핀들의 일측에는 제2 라우터 비트를 구비하고,
    또한, 상기 제1 라우터 비트의 직경은 상기 제2 라우터 비트의 직경과 상이하고,
    상기 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들은 기판 평면의 수직방향과 경사지게 가공하도록 각각 제1 회전부 및 제2 회전부를 구비하고,
    상기 기판은 하나의 FCB 기판인 것을 특징으로 하는 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 라우터 스핀들의 측면에는 기판을 관찰하기 위한 제1 카메라 모듈을 구비하고, 상기 제2 라우터 스핀들의 측면에는 기판을 관찰하기 위한 제2 카메라 모듈을 구비하고,
    또한, 상기 Y-축 레일 및 상기 척 테이블 사이에 T-축을 더욱 구비하고, 상기 T-축을 통하여 상기 척 테이블을 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치.
  3. 삭제
  4. 가공하려는 기판을 척 테이블 상에 배치하는 제1 공정;
    상기 척 테이블 상에 배치된 기판이 고정되도록 진공으로 흡착하는 제2 공정;
    상기 흡착된 기판의 상부면, 측면 및 모서리의 어느 하나 또는 둘 이상은 제1 라우터 스핀들을 회전하여 제1 라우터 비트가 기판을 가공하는 제3-1 공정;
    상기 흡착된 기판의 상부면, 측면 및 모서리의 어느 하나 또는 둘 이상은 제2 라우터 스핀들을 회전하여 제2 라우터 비트가 기판을 가공하는 제3-2 공정;
    을 포함하고,
    스톤 베이스; 상기 스톤 베이스의 일측 상부에 형성된 제1 지지부; 상기 스톤 베이스의 타측 상부에 형성된 제2 지지부; 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제1 X-축 레일에 의하여 제1 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 라우터 스핀들; 상기 제1 지지부 및 상기 제2 지지부에 의하여 지지되는 제2 X-축 레일에 의하여 제2 X-축 방향으로 이동 가능하게 설치된 제2 라우터 스핀들; 상기 스톤 베이스의 상부에 가공 하려는 기판을 고정하기 위한 척 테이블; 상기 스톤 베이스 및 상기 척 테이블 사이에 위치하며, 상기 척 테이블을 Y-축 방향으로 이동시키는 Y-축 레일;을 포함하는 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용하는 방법이고,
    상기 제1 라우터 스핀들의 측면에는 제1 카메라 모듈을 구비하여 제1 라우터 비트가 기판의 상부면, 측면 및 모서리를 가공하는 상태를 촬영하며, 상기 제2 라우터 스핀들의 측면에는 제2 카메라 모듈을 구비하여 제2 라우터 비트가 기판의 상부면, 측면 및 모서리를 가공하는 상태를 촬영하고,
    상기 제1 X-축 레일 및 제2 X-축 레일은 서로 다른 레일이며,
    또한, 상기 Y-축 레일 및 상기 척 테이블 사이에 T-축을 구비하고, 상기 T-축을 통하여 상기 척 테이블을 회전하여 기판을 얼라인하고,
    상기 제1 라우터 스핀들 및 제2 라우터 스핀들은 기판 평면의 수직방향과 경사지게 가공하도록 각각 제1 회전부 및 제2 회전부를 구비하고,
    상기 제1 라우터 비트의 직경은 상기 제2 라우터 비트의 직경과 상이하고, 또한 상기 제1 라우터 비트는 기판의 상부면을 직선 가공하고, 상기 제2 라우터 비트는 기판의 상부면을 홀 가공하고, 상기 기판은 하나의 FCB 기판인 것을 특징으로 하는 멀티 라우터 스핀들을 구비한 장치를 사용한 기판을 가공하는 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 가공하려는 기판을 척 테이블 상에 배치하는 제1 공정 전에, 직선 커팅 하기 위한 제1 프로세스 데이터를 입력하고, 또한 홀 펀칭하기 위한 제2 프로세스 데이터를 입력하는 단계 및 저장된 맵 데이터를 호출하는 단계를 더 포함하고,
    또한, 상기 척 테이블 상에 배치된 기판이 고정되도록 진공으로 흡착하는 제2 공정 후에, 상기 직선 커팅 공정에 따라 제1 라우터 스핀들에 부착된 제1 라우터 비트가 위치하는 제1 좌표를 검출하는 단계 및 상기 홀 펀칭 공정에 따라 제2 라우터 스핀들에 부착된 제2 라우터 비트가 위치하는 제2 좌표를 검출하는 단계를 더 포함하고,
    또한, 상기 제3-1 공정은 상기 흡착된 기판의 상부면에 제1 라우터 스핀들을 회전하여 제1 라우터 비트가 기판을 직선 형태로 커팅 하는 공정이며, 상기 제1 라우터 비트가 위치하는 제1 좌표에 대한 맵 데이터에 의하여 상기 제1 라우터 비트의 높이를 제어하고, 상기 제3-2 공정은 상기 흡착된 기판의 상부면에 제2 라우터 스핀들을 회전하여 제2 라우터 비트가 기판을 홀 형태로 펀칭하는 공정이며, 상기 제2 라우터 비트가 위치하는 제2 좌표에 대한 맵 데이터에 의하여 제2 라우터 비트의 높이를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판을 가공하는 방법.
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