KR20160013304A - 회로기판의 코팅막 국부 연마장치 - Google Patents

회로기판의 코팅막 국부 연마장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회로기판에 표시된 특수마크를 나타내기 위하여 얇은 코팅막을 국부적으로 제거하기 위한 자동 연마장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 작업대 위로 공급된 회로기판을 비전카메라가 촬영하고, 연마장치와 작업대가 X,Y축 방향으로 이동되면서 코팅막을 국부적으로 연마하여 특수마크가 잘 보일 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 특징은, 에어챔버(air chamber)로 구성된 작업대(11)에 놓여진 회로기판(1)이 흡착 고정되고, 작업대(11)의 하부에 고정된 제1볼너트(11a)가 제1리드스크루(11b)에 결합되어 전후 방향으로 이동되는 베이스부(10); 상기 작업대(11)의 상부에 장착된 이동대(21)에는 구동모터(22)가 수직으로 장착되고, 구동모터(22)의 회전축(22a)에 결합된 연마석(23)이 회로기판(1)을 부분적으로 연마하며, 이동대(21) 후방에 고정된 제2볼너트(21a)가 제2리드스크루(21b)에 결합되어 양측 방향으로 이동되는 연마 가공부(20); 상기 이동대(21)에 장착되어 회로기판(1)을 촬영하는 비전카메라(30); 작업대(11)의 일측에 장착된 제1적재부(40A) 및 제1이송부(50A); 작업대(11)의 타측에 장착된 제2적재부(40B) 및 제2이송부(50B)로 구성되며, 제1적재부(40A)에 적층된 회로기판(1)이 제1이송부(50A)의 작동으로 작업대(11)로 이송되면, 연마 가공부(20)가 회로기판(1)의 표면을 부분 연마하고, 가공된 회로기판(1)은 제2이송부(50B)에 의해 제2적재부(40B)로 이송되어 적재될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 회로기판의 코팅막 국부 연마장치에 의하여 달성될 수 있는 것이다

Description

회로기판의 코팅막 국부 연마장치{a local polishing machine for coating remover}
본 발명은 회로기판에 표시된 특수마크를 나타내기 위하여 얇은 코팅막을 국부적으로 제거하기 위한 자동 연마장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 작업대 위로 공급된 회로기판을 비전카메라가 촬영하고, 연마장치와 작업대가 X,Y축 방향으로 이동되면서 코팅막을 국부적으로 연마하여 특수마크가 잘 보일 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.
최근에는 전자기기(電子機器)들의 소형화, 경량화 및 고밀도화의 추세에 따라 핵심 소자인 패키지의 고밀도, 고 실장화가 중요한 요인으로 대두되고 있으며, 반도체 패키지의 경쟁력 확보를 위해서 회로기판 상에 반도체 패키지들이 매트릭스 형태로 배열된 회로기판이 많이 사용되고 있다.
이와 같은 매트릭스 형태의 회로기판은 패키지의 제조가 완료된 후 조립라인에 투입되면 패키지를 분리하여 사용하고 패키지의 정확한 분류를 위해서는 회로기판에 표시된 특수마크를 통해 정렬하고, 분리를 할 수 있도록 구성되어 있다.
그러나, 회로기판을 제작할 때 절연 및 보호를 위하여 피막을 코팅하는 작업을 거치는 관계로 표시된 마크의 표면에도 피막이 코팅되어 마크가 선명하게 식별되지 않는 등의 문제점이 발생되었다.
종래에는 피막을 코팅할 때 특수마크의 표면에 보호테이프를 부착한 상태에서 코팅하고 이후, 수 작업에 의하여 보호테이프를 일일이 떼어내는 분리작업을 수행하였으므로 작업의 효율이 현저히 저하되어 생산성(生産性)을 높여줄 수 없었다.
종래의 선행기술은 공개특허 제10-2010-0040607호 "연마용 브러쉬 및 이를 이용한 인쇄회로기판의 제조방법"이 제안된 바 있고, 상기 선행기술은 베이스기판에 도포된 절연층에 트렌치를 가공하는 단계; 상기 트렌치를 포함하여 절연층에 도금층을 형성하는 단계; 회전축의 외면에 형성된 내부코어에 상기 내부코어보다 큰 경도를 갖는 외부코어를 포함하는 연마용 브러시로 도금층을 평탄화 하기 위해 연마하는 단계 및 절연층의 표면까지 도금층을 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
그러나, 상기 선행기술은 연마용 브러시로 도금층의 평탄화를 이루기 위하여 베이스기판을 전체적으로 연마하는 기술이고, 연마용 브러시가 내부코어보다 큰 경도를 갖는 외부코어로 구성된 것이므로 본 발명과 같이, 회로기판을 부분적으로 연마하여 특수마크가 잘 보일 수 있도록 한 기술은 찾아볼 수 없었다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 작업대에 놓여진 회로기판을 비전카메라가 촬영하여 위치를 확인하면 연마장치와 작업대가 X,Y축 방향으로 이동되면서 코팅막을 자동으로 연마하여 제거할 수 있는 회로기판의 코팅막 국부 연마장치를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 에어챔버(air chamber)로 구성된 작업대(11)에 놓여진 회로기판(1)이 흡착 고정되고, 작업대(11)의 하부에 고정된 제1볼너트(11a)가 제1리드스크루(11b)에 결합되어 전후 방향으로 이동되는 베이스부(10); 상기 작업대(11)의 상부에 장착된 이동대(21)에는 구동모터(22)가 수직으로 장착되고, 구동모터(22)의 회전축(22a)에 결합된 연마석(23)이 회로기판(1)을 부분적으로 연마하며, 이동대(21) 후방에 고정된 제2볼너트(21a)가 제2리드스크루(21b)에 결합되어 양측 방향으로 이동되는 연마 가공부(20); 상기 이동대(21)에 장착되어 회로기판(1)을 촬영하는 비전카메라(30); 작업대(11)의 일측에 장착된 제1적재부(40A) 및 제1이송부(50A); 작업대(11)의 타측에 장착된 제2적재부(40B) 및 제2이송부(50B)로 구성되며, 제1적재부(40A)에 적층된 회로기판(1)이 제1이송부(50A)의 작동으로 작업대(11)로 이송되면, 연마 가공부(20)가 회로기판(1)의 표면을 부분 연마하고, 가공된 회로기판(1)은 제2이송부(50B)에 의해 제2적재부(40B)로 이송되어 적재될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 회로기판의 코팅막 국부 연마장치에 의하여 달성될 수 있는 것이다.
이상에서 상술한 바와 같은 본 발명은, 제1적재부(40A)에 적층되어 있는 회로기판(1)들이 제1이송부(50A)에 의하여 작업대(11)로 이송되고, 비전카메라(30)가 회로기판(1)을 촬영하여 작업대(11)와 이동대(21)를 X,Y축 방향으로 이동시켜 작업 위치를 정하면 연마 가공부(20)의 연마석(23)이 회전되면서 회로기판(1)의 표면을 부분 연마하여 특수마크(1a)가 잘 보일 수 있도록 가공하고, 제2이송부(50B)에 의하여 가공된 회로기판(1)이 제2적재부(40B)로 이송되어 적재되는 것이므로 일련의 작업공정들이 자동으로 이루어져 불량률이 최소화되고 정확한 두께의 연마작업이 이루어져 코팅된 피막을 부분적으로 제거할 수 있는 것으로서 공장자동화가 설비가 가능하여 상당한 인건비의 절감효과를 얻을 수 있고 작업의 효율 및 생산성(生産性)을 높여줄 수 있는 것으로서 대외 경쟁력이 우수한 고기능성의 회로기판 코팅막의 연마장치를 제공할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 예시한 개략적인 장치도,
도 2a와 도 2b는 본 발명에 의한 베이스부와 연마 가공부의 작동상태를 예시한 정면도,
도 3은 본 발명에 의한 베이스부와 연마 가공부를 예시한 측면도,
도 4는 본 발명에 의한 연마 가공부의 사시도,
도 5는 본 발명에 의한 연마 가공부의 분해사시도,
도 6a ∼ 도 6c는 본 발명에 의한 제1,2적재부와 제1,2이송부의 작동상태를 예시한 정면도,
도 7a와 도 7b는 본 발명에 의한 제1,2적재부와 제1,2이송부의 작동상태를 예시한 측면도,
도 8은 본 발명에 의한 회로기판을 예시한 평면도.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지는 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명은 회로기판(1)이 놓여져 가공되는 베이스부(10), 회로기판(1)을 가공하는 연마 가공부(20), 회로기판(1)들을 적재하는 제1,2적재부(40A)(40B) 및 회로기판(1)을 이송시키는 제1,2이송부(50A)(50B)로 구성되어 있다.
상기 베이스부(10)의 작업대(11)는 에어챔버(air chamber)로 구성되어 있고, 작업대(11)는 에어펌프(도시하지 않았음)와 호스(12)로 연결되어 작업대(11)에 놓여진 회로기판(1)이 흡착 고정될 수 있도록 구성되어 있다. 물론, 작업대(11)의 상판에는 공기를 흡입할 수 있는 무수한 구멍들이 뚫려져 있다.
상기 작업대(11)의 하부에는 제1볼너트(11a)가 고정되어 있고, 제1볼너트(11a)는 제1모터(11c)에 의하여 회전되는 제1리드스크루(11b)에 결합되어 전후("X"축) 방향으로 이동된다.
상기 연마 가공부(20)를 구성하는 이동대(21)는 작업대(11)의 상부에 설치되어 있고, 이동대(21)에는 구동모터(22)가 수직으로 장착되어 있다.
상기 구동모터(22)의 회전축(22a)에는 연마석(23)이 결합되어 있고, 연마석(23)은 고속으로 회전되면서 회로기판(1)의 부분적으로 연마하여 특수마크(1a)가 표시된 부위의 표면을 절삭할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 연마석(23)의 외부에는 하부가 개방된 덕트(26)가 씌워져 있고, 덕트(26)는 에어펌프(도시하지 않았음)와 호스(26b)로 연결되어 연마석(23)의 가공작업에 의하여 발생되는 분진을 흡입하여 처리할 수 있도록 구성되어 있으며, 덕트(26)의 하부 둘레에는 연질의 패킹(26a)이 장착되어 회로기판(1)에 패킹(26a)이 밀착되어 덕트(26)의 내부를 밀폐시키고 효율적으로 분진을 흡입하여 처리할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 연마석(23)의 저면 중앙에는 통공(23a)이 뚫려져 있고, 통공(23a)은 연마석(23)이 회전할 때 중심부위의 마모가 약하게 이루어지는 것을 감안하여 통공(23a)을 형성한 것으로서 효율적인 연마가 이루어질 수 있도록 하였다.
상기 연마석(23)은 회전축(22a)에 결합된 커플링(24)의 하부에 결합 고정되어 승강 및 회전되는 구조이다.
즉, 상기 커플링(24)은 관(管)으로 구성되고, 회전축(22a)의 하부에 끼워진 상태에서 이동대(21)에 장착된 승강실린더(25)의 작동으로 커플링(24)이 승강되며, 커플링(24)에 길게 뚫려진 장공(24a)을 관통하는 고정핀(24b)이 회전축(22a)에 고정된 구성으로 되어 있다.
따라서, 구동모터(22)의 작동으로 회전축(22a)이 회전되면 커플링(24)은 장공(24a)을 관통하는 고정핀(24b)에 걸려지므로 커플링(24)과 회전축(22a)과 함께 회전되고, 커플링(24)이 승강실린더(25)에 의하여 승강(乘降)되면 커플링(24)의 장공(24a)이 고정핀(24a)을 따라 승강되므로 커플링(24)에 의하여 연마석(23)이 회전되면서 승강되는 구조이다.
상기 이동대(21)의 후방에는 제2볼너트(21a)가 고정되어 있고, 제2볼너트(21a)는 제2모터(21c)에 의하여 회전되는 제2리드스크루(21b)에 결합되어 양측("Y"축) 방향으로 이동된다.
상기 이동대(21)에는 비전카메라(30)가 장착되어 있고, 비전카메라(30)는 회로기판(1)을 촬영하여 작업위치를 파악하고, 작업대(11) 및 이동대(21)를 X,Y축 방향으로 이동시켜 특수마크(1a)의 표면 피막을 절삭할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 작업대(11)의 일측에는 제1적재부(40A)가 장착되어 있고, 제1적재부(40A)에는 가공되지 않는 회로기판(1)들이 적재되어 있다.
상기 제1적재부(40A)는 지지프레임(41)의 상부에 장착된 받침대(42)가 가이드봉(41a)에 지지되어 승강되고, 받침대(42)의 저면에 수직으로 고정된 래크(rack)가 감속모터(43)의 동력으로 회전되는 피니언(43a)에 맞물리어 회전운동이 직선운동으로 바뀌어 래크(42a)와 함께 받침대(42)가 서서히 승강(乘降)되는 구조이다.
상기 제1적재부(40A)의 받침대(42)에 적재된 회로기판(1)들이 감소되는 만큼 서서히 상승되어 회로기판(1)의 높이를 일정하게 유지할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 작업대(11)의 타측에는 제2적재부(40B)가 장착되어 있고, 제2적재부(40B)에는 가공작업이 완료된 회로기판(1)들이 차례로 쌓여져 적재된다.
상기 제2적재부(40B)는 제1적재부(40A)와 동일한 구성으로 되어 있고, 받침대(42)에 쌓여지는 회로기판(1)의 높이에 따라 서서히 하강되어 회로기판(1)의 높이를 일정하게 유지할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 작업대(11)의 일측 제1적재부(40A)의 상부에는 제1이송부(50A)가 장착되어 있고, 연마작업이 이루어지지 않은 회로기판(1)이 제1이송부(50A)에 의하여 작업대(11)로 이송되어 놓여질 수 있도록 구성되어 있다.
상기 제1이송부(50A)는, 제1실린더(51a)의 로드에 결합된 작동대(51)가 가이드레일(51b)을 따라 이동되고, 작동대(51)에는 승강프레임(52)이 장착되어 제2실린더(52a)의 작동으로 승강되며, 승강프레임(52)에는 에어펌프와 연결된 흡착구(53)들이 장착되어 회로기판(1)을 흡착하여 집어 올리고 제1적재부(40A)에서 작업대(11)로 이송하여 내려놓을 수 있도록 구성되어 있다.
상기 작업대(11)의 타측 제2적재부(40B)의 상부에는 제2이송부(50B)가 장착되어 있고, 가공작업이 완료된 회로기판(1)들이 제2이송부(50B)에 의하여 작업대(11)에서 제2적재부(40B)로 이송되어 놓여질 수 있도록 구성되어 있다.
상기 제2이송부(50B)는, 제1이송부(50A)와 동일한 구성으로 되어 있고, 제2이송부(50B)의 흡착구(53)들이 작업대(11)에서 가공이 완료된 회로기판(1)을 흡착하여 집어 올리고 제2적재부(40B)로 이송하여 내려놓을 수 있도록 구성되어 있다.
전술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 제1적재부(40A)에 적층되어 있는 회로기판(1)들이 제1이송부(50A)에 의하여 작업대(11)로 이송되면 비전카메라(30)가 특수마크(1a)의 위치를 파악하여 작업대(11)와 이동대(21)를 X,Y축 방향으로 이동시켜 작업 위치를 정하고, 연마 가공부(20)의 연마석(23)이 회전되면서 회로기판(1)의 표면을 부분 연마하여 특수마크(1a)가 잘 보일 수 있도록 연마하면, 제2이송부(50B)에 의하여 가공된 회로기판(1)이 제2적재부(40B)로 이송되어 적재되는 일련의 작업 공정이 자동으로 이루어져 완료되는 것이므로 불량률이 최소화되고 정확한 연마작업이 이루어져 생산성(生産性)을 높여줄 수 있는 것으로서 공장자동화가 설비가 가능하여 인건비의 절감효과를 얻을 수 있는 동시에 작업의 효율을 높여줄 수 있는 것으로서 회로기판의 코팅막을 제거하기 위한 국부 연마장치의 대외 경쟁력을 최대한 높여줄 수 있는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
1 : 회로기판 1a : 특수마크
10 : 베이스부 11 : 작업대
11a : 제1볼너트 11b : 제1리드스크루
11c : 제1모터 12 : 호스
20 : 연마 가공부 21 : 이동대
21a : 제1볼너트 21b : 제1리드스크루
21c : 제2모터 22 : 구동모터
22a : 회전축 23 : 연마석
23a : 통공 24 : 커플링
24a : 장공 24b : 고정핀
25 : 승강실린더 26 : 덕트
26a : 패킹 26b : 호스
30 : 비전카메라 40A : 제1적재부
40B : 제2적재부 41 : 지지프레임
41a : 가이드봉 42 : 받침대
42a : 래크 43 : 감속모터
43a : 피니언 50A : 제1이송부
50B : 제2이송부 51 : 작동대
51a : 제1실린더 51b :가이드레일
52 : 승강프레임 52a : 제2실린더
53 : 흡착구

Claims (5)

  1. 에어챔버(air chamber)로 구성된 작업대(11)에 놓여진 회로기판(1)이 흡착 고정되고, 작업대(11)의 하부에 고정된 제1볼너트(11a)가 제1리드스크루(11b)에 결합되어 전후 방향으로 이동되는 베이스부(10);
    상기 작업대(11)의 상부에 장착된 이동대(21)에는 구동모터(22)가 수직으로 장착되고, 구동모터(22)의 회전축(22a)에 결합된 연마석(23)이 회로기판(1)을 부분적으로 연마하며, 이동대(21) 후방에 고정된 제2볼너트(21a)가 제2리드스크루(21b)에 결합되어 양측 방향으로 이동되는 연마 가공부(20);
    상기 이동대(21)에 장착되어 회로기판(1)을 촬영하는 비전카메라(30);
    작업대(11)의 일측에 장착된 제1적재부(40A) 및 제1이송부(50A);
    작업대(11)의 타측에 장착된 제2적재부(40B) 및 제2이송부(50B)로 구성되며,
    제1적재부(40A)에 적층된 회로기판(1)이 제1이송부(50A)의 작동으로 작업대(11)로 이송되면, 연마 가공부(20)가 회로기판(1)의 표면을 부분 연마하고, 가공된 회로기판(1)은 제2이송부(50B)에 의해 제2적재부(40B)로 이송되어 적재될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 회로기판의 코팅막 국부 연마장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연마석(23)의 저면 중앙에는 통공(23a)이 뚫려져 있고, 연마석(23)의 외부에는 하부가 개방된 덕트(26)가 씌워지며, 덕트(26)는 에어펌프와 호스(26b)로 연결되어 연마석(23)의 가공작업에 의하여 발생되는 분진이 흡입 처리되고, 덕트(26)의 하부 둘레에는 연질의 패킹(26a)이 장착되어 회로기판(1)에 패킹(26a)이 밀착될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 회로기판의 코팅막 국부 연마장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 연마석(23)은 회전축(22a)에 결합된 커플링(24)의 하부에 결합 고정되어 승강 및 회전되며,
    상기 커플링(24)은 관(管)으로 구성되어 회전축(22a)의 하부에 끼워지고, 이동대(21)에 장착된 승강실린더(25)의 작동으로 커플링(24)이 승강되며, 커플링(24)에 뚫려진 장공(24a)을 관통하는 고정핀(24b)이 회전축(22a)에 고정되어 승강실린더(25)의 작동으로 커플링(24)이 승강(乘降)되면 커플링(24)의 장공(24a)이 고정핀(24a)을 따라 승강될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 회로기판의 코팅막 국부 연마장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 작업대(11) 일측과 타측에 장착된 제1적재부(40A) 및 제2적재부(40B)는,
    지지프레임(41)의 상부에 장착된 받침대(42)가 가이드봉(41a)에 지지되어 승강되고, 받침대(42)의 저면에 수직으로 고정된 래크(42a)가 감속모터(43)의 동력으로 회전되는 피니언(43a)에 맞물리어 래크(42a)와 함께 받침대(42)가 서서히 승강(乘降)되도록 구성한 것을 특징으로 하는 회로기판의 코팅막 국부 연마장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 작업대(11) 일측과 타측에 장착된 제1이송부(50A) 및 제2이송부(50B)는,
    제1실린더(51a)의 로드에 결합된 작동대(51)가 가이드레일(51b)을 따라 이동되고, 작동대(51)에는 승강프레임(52)이 장착되어 제2실린더(52a)의 작동으로 승강되며, 승강프레임(52)에는 에어펌프와 연결된 흡착구(53)들이 장착되어 회로기판(1)을 흡착하여 집어 올리고 제1적재부(40A)에서 작업대(11) 및 제2적재부(40B)로 이송하여 내려놓을 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 회로기판의 코팅막 국부 연마장치.
KR1020140093892A 2014-07-24 2014-07-24 회로기판의 코팅막 국부 연마장치 KR20160013304A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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