KR100503345B1 - 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블 - Google Patents

전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평면 상에서 소정 간격 이격된 다수 개의 제 1 금속 라인(112)과, 상기 제 1 금속 라인(112)의 상부에 이격되어 위치하는 다수 개의 제 2 금속 라인(114)과, 상기 제 1 금속 라인(112)과 상기 제 2 금속 라인(114)을 피복하는 내피부(110)와, 상기 내피부(110)의 외부 표면을 피복하는 외피부(116)를 포함하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(100)에 있어서, 상기 제 1 금속 라인(112)을 통해 반도체 장비의 구동부용 전원이 공급되고 상기 제 2 금속 라인(114)을 통해 상기 구동부의 제어용 신호가 공급되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따른 박막 케이블은 이중 피복 구조를 가지므로 움직임이 큰 구동부에 용이하게 적용될 수 있고, 전원과 제어 신호를 공급하는 금속 라인이 동일한 피복부에 형성되므로 크기가 작은 구동부에도 용이하게 적용될 수 있어, 작고 움직임이 큰 구동부를 다수 갖는 반도체 장비의 구동부 전원 및 제어 신호 공급용 케이블로서 용이하게 활용될 수 있다.

Description

전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블{SIGNAL AND POWER THIN CABLE}
본 발명은 장비의 구동부에 적합한 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(THIN CABLE)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신호 케이블과 전원 케이블을 일체로 형성함으로써 구동부의 동작시 케이블간의 물리적 간섭을 배제시킬 수 있는 박막 케이블에 관한 것이다.
반도체 장비 등과 같은 장비는 로봇 및 실린더 등의 구동부를 갖는다. 구동부에는 일반적으로 케이블 등을 통해 제어 신호와 전원이 전달되는데, 이러한 구동부 전용의 케이블은 구동부의 기능 및 구조에 따라 다양한 형태를 갖는다. 특히, 상용 전원이나 제어 신호로 구동되거나 작은 공간에서 사용되는 구동부에는 보편적으로 작은 크기의 간단한 케이블, 즉 박막 케이블 또는 리본(RIBBON) 케이블이 사용되고 있다. 박막 또는 리본 케이블의 연결에는 대체로 딘(DIN) 커넥터가 사용된다.
도 1은 반도체 장비의 로봇 구동축(12), 구동부(14) 및 구동부(14)에 전원 및 제어 신호를 공급하기 위한 종래 기술에 따른 박막 케이블(16, 18)을 도시하는 개략 정면도이다. 도시된 바와 같이, 복수 개의 독립적인 박막 케이블, 즉, 전원 공급용 박막 케이블(16)과 제어 신호 공급용 박막 케이블(18) 각각의 일끝단은 구동부(14)와 연결되고 타끝단은 전원 및 제어 신호 공급기(22)와 연결된다. 구동부(14)는 로봇 구동축(12) 상에 회전 및/또는 미끄럼 운동이 가능하도록 장착되고, 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(16, 18)을 통해 각각 공급되는 전원 및 제어 신호에 의해 동작한다. 로봇 구동축(12)은 축 방향과 직각인 방향으로 직선 운동할 수 있다. 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(16, 18)은 소정의 범위 내에서 신축 및 굴신 가능한 보호관(20), 예를 들어 플라스틱 체인(Plastic Chain)의 내부에 위치하여 외부의 충격 등으로부터 보호된다.
도 2a와 2b는 종래의 기술에 따른 전원 혹은 제어 신호 공급용 박막 케이블(16, 18)의 평면 및 단면을 각각 도시한다. 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 전원 혹은 제어 신호 공급용 박막 케이블(16, 18)은 소정 간격 이격된 다수 개의 금속 라인(16a, 18a)과 금속 라인(16a, 18a)을 피복하고 있는 절연체(16b, 18b)를 포함한다. 절연체(16b, 18b)는 전기 절연성 및 내마모성이 강하고 굴신 자재인 합성 수지로 형성된다.
이러한 종래의 박막 케이블은 매우 얇기 때문에 신뢰성이 낮고 수명이 짧다. 즉, 구동부의 움직임이 많을 경우, 잦은 굽힘이나 접힘으로 인해 해당 케이블이 조기에 노화되거나 끊어지게 되고, 이로 인해 구동부에 인가되는 동력 또는 신호와 관련된 고장이 발생하는 것이다. 신호 또는 동력의 끊김에 의한 특정 구동부의 동작 불량은 반도체 장비의 정지, 생산의 지연 및 생산품의 품질 저하 등의 문제점을 초래한다.
바꿔 말한다면, 구동부의 동작에 이상이 생겼을 경우 관련된 케이블을 점검하여 불량 여부를 점검한 후 단선되거나 접촉 불량인 케이블을 교체 또는 수리하여야 하나, 이러한 케이블의 점검, 교체 및 수리는 매우 번거로운 작업이며 생산비용의 증가를 초래하는 것이다.
도 3을 참조하여 이러한 종래 기술에 따른 박막 케이블의 문제점을 설명하겠다. 도 3은 종래 기술에 따른 전원 공급용 박막 케이블(16)과 제어 신호 공급용 박막 케이블(18)이 도 1에 도시된 보호관(20) 내에 설치된 상태를 도시한다. 도시된 바와 같이, 전원 공급용 박막 케이블(16)과 제어 신호 공급용 박막 케이블(18)은 도 1에 도시된 구동부(14)의 움직임에 따라 서로 간섭하여 꺽이거나 굽혀지고, 이러한 현상이 반복될 경우 케이블 내에 단선부(Y)가 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 필요성에 의한 것으로서, 본 발명의 목적은 작고 움직임이 큰 구동부를 다수 갖는 반도체 장비의 구동부에 용이하게 전원 및 제어 신호를 공급할 수 있는 박막 케이블을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 평면 상에서 소정 간격 이격된 다수 개의 제 1 금속 라인과, 상기 제 1 금속 라인의 상부에 이격되어 위치하는 다수 개의 제 2 금속 라인과, 상기 제 1 금속 라인과 상기 제 2 금속 라인을 피복하는 제 1 피복체와, 상기 제 1 피복체의 외부 표면을 피복하는 제 2 피복체를 포함하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블에 있어서, 상기 제 1 금속 라인을 통해 반도체 장비의 구동부용 전원이 공급되고 상기 제 2 금속 라인을 통해 상기 구동부의 제어용 신호가 공급되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(100)을 도시하는 절개 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(100)은 제 1 절연체 혹은 내피부(110), 다수 개의 제 1 금속 라인(112), 다수 개의 제 2 금속 라인(114) 및 제 2 절연체 혹은 외피부(116)를 포함한다.
제 2 금속 라인(114)은 제 1 금속 라인(112)의 상부에 소정 간격 이격되어 형성되고 제 1 금속 라인(112)과 함께 내피부(110)에 의해 피복된다. 제 1 금속 라인(112)은 예를 들어 전원 공급 라인이고 제 2 금속 라인(114)은 예를 들어 제어 신호 공급 라인이다. 외피부(116)는 내피부(110)를 피복하고 있고, 내피부(110)와 외피부(116) 각각은 전기 절연성 및 내마모성이 강하고 굴신 자재인 합성 수지로 형성된다. 외피부(116)와 내피부(110)를 서로 다른 물리적 특성을 갖는 재질로 형성함으로써 케이블(100)의 내구성을 향상시킬 수 있는데, 예를 들어 내피부(110)는 전단력에 강한 재질로 형성하고 외피부(116)는 인장력에 강한 재질로 형성할 수 있다.
도 5를 참조로 하여 본 발명에 따른 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(100)을 반도체 장비의 구동부에 적용한 예에 대해 설명하겠다.
도 5는 반도체 장비의 로봇 구동축(120), 구동부(122) 및 구동부(122)에 전원 및 제어 신호를 공급하기 위한 본 발명에 따른 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(100)을 도시하는 개략 정면도이다. 도시된 바와 같이, 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(100)의 일끝단은 구동부(122)와 연결되고 타끝단은 전원 및 제어 신호 공급기(126)와 연결된다. 구동부(122)는 로봇 구동축(120) 상에 회전 및/또는 미끄럼 운동이 가능하도록 장착되고, 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(100)을 통해 공급되는 전원 및 제어 신호에 의해 동작한다. 로봇 구동축(120)은 축 방향과 직각인 방향으로 직선 운동할 수 있다. 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블(100)은 소정의 범위 내에서 신축 및 굴신 가능한 보호관(124), 예를 들어 플라스틱 체인의 내부에 위치하여 외부의 충격 등으로부터 보호된다. 보호관(124)의 내부에 하나의 케이블(100)만이 설치되기 때문에 구동부(122)의 반복 운동에도 불구하고 케이블(100)의 손상 가능성이 줄어들며 단선이나 접촉 불량의 발생을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 박막 케이블이 이중 피복 구조를 가지므로 움직임이 큰 구동부에 용이하게 적용될 수 있고, 전원과 제어 신호를 공급하는 금속 라인이 동일한 피복체에 형성되므로 크기가 작은 구동부에도 용이하게 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 케이블은 이중 피복 구조를 가지므로 움직임이 큰 구동부에 용이하게 적용될 수 있고, 전원과 제어 신호를 공급하는 금속 라인이 동일한 피복부에 형성되므로 크기가 작은 구동부에도 용이하게 적용될 수 있어, 작고 움직임이 큰 구동부를 다수 갖는 반도체 장비의 구동부 전원 및 제어 신호 공급용 케이블로서 용이하게 활용될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전원 및 제어 신호 공급용 케이블을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 로봇 구동부에 전원 및 제어 신호를 공급하기 위한 종래 기술에 따른 박막 케이블 및 로봇 구동부를 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 2a는 종래 기술에 따른 전원 또는 제어 신호 공급용 박막 케이블을 도시한 평면도이고,
도 2b는 도 2a의 "Z-Z" 선을 따라 절개한 케이블의 단면도이고,
도 3은 종래 기술에 따른 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블의 사용상 문제점을 도시하는 개략도이고,
도 4는 본 발명에 따른 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블을 도시하는 절개 사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블을 적용시킨 반도체 장비의 구동부를 개략적으로 도시하는 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블 110 : 내피부
112 : 제 1 금속 라인 114 : 제 2 금속 라인
116 : 외피부 120 : 로봇 구동축
122 : 구동부 124 : 보호관
126 : 전원 및 제어 신호 공급기

Claims (7)

  1. 평면 상에서 소정 간격 이격된 다수 개의 제 1 금속 라인과, 상기 제 1 금속 라인의 상부에 이격되어 위치하는 다수 개의 제 2 금속 라인과, 상기 제 1 금속 라인과 상기 제 2 금속 라인을 피복하는 내피부와, 상기 내피부의 외부 표면을 피복하는 외피부를 포함하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블에 있어서,
    상기 제 1 금속 라인을 통해 반도체 장비의 구동부용 전원이 공급되고 상기 제 2 금속 라인을 통해 상기 구동부의 제어용 신호가 공급되는 것을 특징으로 하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 내피부와 상기 외피부는 서로 다른 재질을 갖는 것을 특징으로 하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 내피부는 굴신 자재의 절연성 수지인 것을 특징으로 하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 외피부는 굴신 자재의 절연성 수지인 것을 특징으로 하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블.
  5. 적어도 한 방향으로 움직일 수 있는 구동부에 연결되어 전원 및 제어 신호를 공급하기 위한 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블에 있어서,
    상기 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블은 평면 상에서 소정 간격 이격된 다수 개의 제 1 금속 라인과, 상기 제 1 금속 라인의 상부에 이격되어 위치하는 다수 개의 제 2 금속 라인과, 상기 제 1 금속 라인과 상기 제 2 금속 라인을 피복하는 내피부와, 상기 내피부의 외부 표면을 피복하는 외피부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블은 소정 범위에서 신축 및 굴신 자재인 보호관 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 금속 라인을 통해 상기 구동부에 전원이 공급되고, 상기 제 2 금속 라인을 통해 상기 구동부에 제어 신호가 공급되는 것을 특징으로 하는 전원 및 제어 신호 공급용 박막 케이블.
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