KR100525449B1 - Stencil Printer with Ultrasonic Cleaner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스텐실 프린터에 초음파 세정조를 구비하여 프린팅 작업후 스텐실이 초음파 세정조에서 초음파의 진동에 의해 완전히 세정될 수 있도록 할 수 있는 초음파 세정조를 구비한 스텐실 프린터를 제공한다. The present invention provides a stencil printer having an ultrasonic cleaning tank having an ultrasonic cleaning tank in the stencil printer so that the stencil can be completely cleaned by the vibration of ultrasonic waves in the ultrasonic cleaning tank after the printing operation.
본 발명의 초음파 세정장치를 구비한 스텐실 프린터는,Stencil printer equipped with the ultrasonic cleaning device of the present invention,
스텐실을 얼라인하여 체결하는 스텐실 얼라인 장치와, A stencil alignment device for aligning and fastening a stencil;
상기 스텐실 얼라인 장치를 이송시키는 스텐실 이송수단과, Stencil conveying means for conveying the stencil alignment device,
프린트되기 위한 기판을 탑재하는 기판 탑재부와, A substrate mounting portion for mounting a substrate to be printed,
프린트 페이스트를 사출하고 인쇄하는 프린트 부재와, A print member for injecting and printing a print paste;
세정액 속에서 초음파를 발진시켜 스텐실을 세정하는 초음파 세정조와,An ultrasonic cleaning tank for cleaning the stencil by oscillating ultrasonic waves in the cleaning liquid,
초음파 세정조에서 나온 스텐실의 습기를 제거하는 건조수단을 포함하며, 상기 스텐실 이송수단은 스텐실을 초음파 세정조 내부까지 이송시키켜 초음파에 의해 세정되는 구성으로 이루어진다. It includes a drying means for removing the moisture of the stencil from the ultrasonic cleaning tank, the stencil conveying means is configured to transfer the stencil to the inside of the ultrasonic cleaning tank to be cleaned by the ultrasonic wave.
Description
본 발명은 초음파 세정장치를 구비한 스텐실 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스텐실을 이용하여 기판에 솔더 프린팅을 하는 스텐실 프린터에서 반복 사용된 스텐실을 세정시 초음파로 세정하는 스텐실 프린터에 관한 것이다. The present invention relates to a stencil printer having an ultrasonic cleaning device, and more particularly, to a stencil printer for ultrasonically cleaning a stencil repeatedly used in a stencil printer for solder printing on a substrate using a stencil.
PCB 등과 같은 기판을 제조시에 기판상에 박막의 통전회로, 혹은 접촉단자를 구성하기 위해서는 여러 가지 방법이 사용되고 있으며, 그 중 가장 많이 사용되는 방법이 스텐실을 이용한 프린팅 기법이다. In manufacturing a substrate such as a PCB, a variety of methods are used to configure a conductive circuit or a contact terminal of a thin film on the substrate, and the most commonly used method is a printing technique using a stencil.
스텐실은 박판위에 소정의 천공부가 형성된 마스크의 일종으로서, 기판상에 원하는 형태의 프린팅이 가능하도록 하는 매개물이다. 이러한 스텐실은 한번 제작함으로써, 다량의 동일한 기판을 생산할 수 있고, 제조가 용이하여 널리 사용되고 있다. A stencil is a kind of mask in which a predetermined perforation is formed on a thin plate, and is a medium that enables printing of a desired shape on a substrate. Such a stencil can be produced once, and a large amount of the same substrate can be produced, and it is easy to manufacture, and is widely used.
최근 반도체, 정보통신 등과 같은 고집적 기술의 발전과 더불어 스텐실 기술도 발전하고 있으며, 이에 따라 스텐실의 천공부도 더욱 미세해지고 그 두께도 점점 박막화하는 추세이다.Recently, with the development of highly integrated technologies such as semiconductors and telecommunications, stencil technology is also developing. As a result, the perforations of the stencil become finer and the thickness thereof becomes thinner.
도 1 에는 종래 스텐실 프린터의 구성을 개략적으로 도시하였고 도 2에는 세정되기 전의 스텐실의 사시도를 도시하였다. 1 schematically shows the configuration of a conventional stencil printer and FIG. 2 shows a perspective view of the stencil before being cleaned.
도면을 참조하면, 상기 스텐실 프린터는 크게 스텐실(1)을 얼라인하여 체결하는 스텐실 얼라인 장치(2)와, 상기 스텐실(1)을 기판(3)위로 이송시키는 엘리베이터(4)와, 인쇄될 기판(3)이 탑재되는 기판 탑재부(6)와, 스텐실(1) 위에 도포된 페이스트(7)를 프린트하는 스퀴즈(squeeze)(8) 등으로 나눌수 있다. Referring to the drawings, the stencil printer includes a stencil alignment device 2 for aligning and fastening the stencil 1 largely, an elevator 4 for transferring the stencil 1 onto the substrate 3, and a substrate to be printed. And a squeeze 8 for printing the substrate mounting portion 6 on which (3) is mounted, and the paste 7 applied on the stencil 1.
좀더 상세하게 설명하면, 상기 기판 탑재부(6)에는 인쇄되기 위한 기판(3)이 규격에 맞게 탑재되어 스텐실 프린터 내로 이동하게 되고, 기판 탑재부(6)가 프린트 위치에 고정되면, 상단에 있는 스텐실(1)이 스텐실 얼라인 장치(2)에 체결된 채로 엘리베이터(4)에 의해 하강한다. 상기 스텐실(1)에는 도 2 에 도시된 바와 같이, 이미 프린트하고자 하는 통전회로 위치와 동일한 천공부(1a)가 형성되어 있다. In more detail, the substrate mounting portion 6 is mounted on the substrate 3 to be printed and moved into the stencil printer, and when the substrate mounting portion 6 is fixed at the print position, 1) is lowered by the elevator 4 while being fastened to the stencil aligning device 2. As shown in FIG. 2, the stencil 1 has a perforated portion 1a that is identical to the position of the energizing circuit to be printed.
스텐실(1)이 하강하여 기판(3)위로 위치하면, 프린트용 페이스트(7)가 도포되고 스퀴즈(8)가 상기 페이스트(7)를 압착하면서 스텐실위를 지나가면, 페이스트(7)가 스텐실(1)의 천공부(1a)사이로 스며들어 기판(3)위에 프린트된다. When the stencil 1 is lowered and placed on the substrate 3, the printing paste 7 is applied and the squeeze 8 squeezes the paste 7 and passes over the stencil. It penetrates between the perforations 1a of 1) and is printed on the substrate 3.
이후 스텐실(1)이 다시 상승하고 프린트된 기판을 탑재한 기판 탑재부(6)가 빠져나가면 새로 인쇄될 기판이 안착되어 프린트 위치로 재진입하고, 스텐실(1)이 하강하여 상기 과정을 반복한다. Then, when the stencil 1 rises again and the substrate mounting portion 6 on which the printed substrate is mounted exits, the substrate to be newly printed is seated and reentered into the print position, and the stencil 1 descends to repeat the above process.
이와 같은 과정으로 수차례 프린팅을 하게 되면, 도 2에서와 같이, 스텐실(1)의 표면과 천공부(1a)에는 페이스트(7)가 점착되어 스텐실의 표면이 평탄성을 유지하지 못하고 굴곡이 발생한다. 또한, 천공부(1a)에 페이스트(7)가 들러붙어 구멍의 형태가 변형되는 경우도 있다. When the printing process is performed several times in this manner, as shown in FIG. 2, the paste 7 is adhered to the surface of the stencil 1 and the perforations 1a so that the surface of the stencil does not maintain the flatness and the bending occurs. . In addition, the paste 7 adheres to the perforations 1a, so that the shape of the hole may be deformed.
상기와 같은 스텐실(1)을 세정하는 방법으로는 여러 가지가 있는바, 통상 스텐실에 점착된 페이스트(7)를 녹이는 솔벤트를 사용하여 스텐실을 씻어낸 후 클리닝 페이퍼로 닦아내거나 진공으로 흡입하여 솔더나 페이스트를 제거하게 된다. There are several ways to clean the stencil (1) as described above, after washing the stencil using a solvent to dissolve the paste (7) adhered to the stencil, and then wipe with a cleaning paper or sucked by vacuum to solder or The paste will be removed.
그러나 반도체 공정등에서 리드 프레임이나 BGA 볼 패드 같이 초소형, 초박형을 요하는 스텐실의 천공부는 그 크기가 미세하여 솔벤트나 진공흡입으로 페이스트가 제대로 세정되기 힘들고 또한 육안으로 세정여부를 판단하기도 힘들어 제품 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다. However, in the semiconductor process, perforations of stencils that require ultra-small and ultra-thin, such as lead frames or BGA ball pads, are small in size, making it difficult to properly clean the paste by solvent or vacuum suction, and it is difficult to judge whether the paste is cleaned by the naked eye. There was a problem.
또한, 종래에는 작업자들이 직접 솔벤트나 클리닝 페이퍼로 닦고, 진공으로 흡착하는 작업을 수행할 뿐 아니라 세척된 스텐실을 다시 얼라인(align)해야 하므로 불편하고 생산성과 작업능률을 저해하는 문제점이 있었다.In addition, in the related art, workers have to directly wipe with solvent or cleaning paper, perform suction work in a vacuum, and align the washed stencils again, thereby causing inconvenience and hampering productivity and work efficiency.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 스텐실 프린터에 초음파 세정조를 구비하여 프린팅 작업후 스텐실이 초음파의 진동에 의하여 완전히 세정될 수 있도록 할 수 있는 초음파 세정조를 구비한 스텐실 프린터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, it is provided with an ultrasonic cleaning tank in the stencil printer having an ultrasonic cleaning tank that can be completely cleaned by the vibration of the ultrasonic stencil after the printing operation. It is an object to provide a stencil printer.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 초음파 세정장치를 구비한 스텐실 프린터는,In order to achieve the above object, a stencil printer equipped with the ultrasonic cleaning device of the present invention,
스텐실 얼라인 장치와, 상기 스텐실 얼라인 장치를 이송시키는 스텐실 이송수단과, 프린트되기 위한 기판을 탑재한 기판 탑재부와, 상기 기판 탑재부 이동수단과, 프린트 페이스트를 사출하고 인쇄하는 프린트 부재와, 초음파 세정조를 포함하며, 상기 스텐실 이송수단은 스텐실을 초음파 세정조 내부까지 이송시키는 구성으로 이루어진다. A stencil aligning device, a stencil conveying means for transferring the stencil aligning device, a substrate mounting portion on which a substrate to be printed is mounted, the substrate mounting portion moving means, a print member for injecting and printing a print paste, and ultrasonic wave It includes a bath, the stencil transfer means is made of a configuration for transferring the stencil to the inside of the ultrasonic cleaning tank.
본 발명의 구성에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명한다. The structure of this invention is demonstrated in detail, referring an accompanying drawing.
도 3 은 본 발명에 의한 초음파 세정조를 구비한 스텐실 프린터의 바람직한 일실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다. Figure 3 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of a stencil printer having an ultrasonic cleaning tank according to the present invention.
도면에서 보는 바와 같이, 상기 스텐실 프린터는 스텐실을 정확한 위치로 얼라인 하여 체결하고 있는 스텐실 얼라인 장치(12)를 구비하고 있으며, 상기 스텐실 얼라인 장치(12)는 스텐실 이송수단인 엘리베이터(14)와 연결되어 있다. As shown in the figure, the stencil printer has a stencil aligning device 12 which aligns and fastens the stencil to the correct position, and the stencil aligning device 12 is an elevator 14 which is a stencil conveying means. Connected with
상기 엘리베이터(14)는 스텐실(11)을 상하 방향으로 이송시키는데 적어도 세 군데 이상의 제어위치를 갖는다. 즉, 상기 스텐실이 기판을 프린트 하기 위해 위치하는 프린트 위치(A), 기판이 프린트된 후 상승하여 대기하는 프린트 대기 위치(B), 프린트 후 세정을 위해 초음파 세정조로 하강하는 세정 위치(C) 등의 적어도 세 군데의 스텐실 위치를 제어할 수 있도록 설정한다. The elevator 14 has at least three control positions for transferring the stencil 11 in the vertical direction. That is, a print position (A) in which the stencil is positioned to print a substrate, a print standby position (B) rising and waiting after the substrate is printed, and a cleaning position (C) descending to an ultrasonic cleaning tank for cleaning after printing, and the like. Set to control the position of at least three stencils.
이를 위하여 상기 엘리베이터(14)는 별도의 제어수단(30)을 설치하여 자동으로 제어함도 바람직하다.To this end, the elevator 14 is also preferred to control automatically by installing a separate control means (30).
상기 스텐실 프린터의 측면에는 기판 탑재부(16)가 구비되어 있고 상기 기판 탑재부(16)는 좌우로 이동하는 이동수단(162)과 연결되어 있다. 상기 이동수단(162)에 의해 기판(13)을 탑재한 기판 탑재부(16)는 프린트 위치(A)로 이동하고 프린팅이 완료된 후 원위치로 복귀한다. The side of the stencil printer is provided with a substrate mounting portion 16, the substrate mounting portion 16 is connected to the moving means 162 to move left and right. The substrate mounting portion 16 on which the substrate 13 is mounted by the moving means 162 moves to the print position A and returns to the original position after printing is completed.
상기 스텐실(11)과 기판(13)이 프린트 위치(A)에 고정되면, 프린터내에 장착되어 있는 프린트 부재(18)가 프린팅을 하게되는바, 상기 프린트 부재(18)는 기판의 특성에 맞게 사출되는 프린트 페이스트(7)와 스텐실 위로 사출된 프린트 페이스트를 압착하며 진행하는 스퀴즈(8)로 구성되어 있다.When the stencil 11 and the substrate 13 are fixed at the print position A, the print member 18 mounted in the printer is to be printed, and the print member 18 is ejected according to the characteristics of the substrate. It consists of a print paste 7 and a squeeze 8 which presses and advances the printed paste injected onto the stencil.
초음파 세정조(20)는 스텐실 프린터의 하단에 위치하는데, 상기 실시예의 초음파 세정조(20)의 구성을 살펴보면, 수조형의 바디(21)의 내부 저면에 초음파 진동부(22)가 안착되어 있으며, 상기 초음파 진동부(22)는 스테인레스 스틸제의 하부 기판(23)위에 다수의 초음파 진동자(24)를 접착하고, 그 상면을 스테인레스 스틸제 커버(25)로 씌운 뒤, 다수의 볼트(26)로써 결합하여 초음파 진동자(24)로의 수분의 침투를 막을 수 있도록 구성된다.The ultrasonic cleaning tank 20 is located at the bottom of the stencil printer. Looking at the configuration of the ultrasonic cleaning tank 20 of the above embodiment, the ultrasonic vibration unit 22 is seated on the inner bottom of the tank body 21. The ultrasonic vibrator 22 adheres a plurality of ultrasonic vibrators 24 to the lower substrate 23 made of stainless steel, covers the upper surface with a stainless steel cover 25, and then includes a plurality of bolts 26. By combining so as to prevent the penetration of moisture into the ultrasonic vibrator (24).
상기 초음파 세정조(20) 외부에는 온풍을 발생하는 건조 수단(40)이 설치되어 초음파 세정조에서 세정이 완료된 스텐실을 단시간에 건조시킨다. A drying means 40 for generating warm air is installed outside the ultrasonic cleaning tank 20 to dry the stencil in which the cleaning is completed in the ultrasonic cleaning tank in a short time.
이하 상술한 초음파 세정조(20)를 구비한 스텐실 프린터의 작동과정을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, an operation process of the stencil printer having the ultrasonic cleaning tank 20 described above will be described in more detail.
상기 스텐실(11)은 이미 기판에 프린트되기 위한 천공부(11a)가 형성되어 있으며, 스텐실 얼라인 장치(12)에 초기 얼라인되어 프린팅 작업을 하기 전에는 대기 위치, 즉 프린트 위치 상단부에서 대기한다. The stencil 11 is already formed with a perforation 11a to be printed on the substrate, and waits at the standby position, that is, the upper end of the print position, before the stencil alignment device 12 is initially aligned and printed.
기판 탑재부(16)에는 인쇄되기 위한 기판(13)이 역시 얼라인되어 위치되고 상기 기판 탑재부(16)는 이동수단(162)에 의해 프린트 위치로 이동한다. 기판 탑재부(16)가 프린트 위치(A)에 고정되면 상측에 있던 스텐실이 엘리베이터(14)의 작동에 의하여 기판 위로 밀착된다. In the substrate mounting portion 16, the substrate 13 to be printed is also aligned and the substrate mounting portion 16 is moved to the print position by the moving means 162. When the board | substrate mounting part 16 is fixed to the printing position A, the stencil which was on the upper side adheres to the board | substrate by operation of the elevator 14. As shown in FIG.
기판(13) 위에 상기 스텐실(11)이 밀착된 후, 스텐실 위로 프린트 부재(18)의 사출부에서 프린트 페이스트(7)가 사출되고 스퀴즈(8)가 상기 프린트 페이스트(7)를 스텐실 위로 압착하면서 스텐실 하부의 기판을 프린트한다. After the stencil 11 is brought into close contact with the substrate 13, the print paste 7 is injected from the ejection portion of the print member 18 onto the stencil, and the squeeze 8 presses the print paste 7 onto the stencil. Print the substrate underneath the stencil.
프린트가 끝난후 스텐실(11)은 엘리베이터(14)에 의해 다시 대기 위치로 이동하고 프린트된 기판이 탑재된 기판 탑재부(16)는 외측으로 빠져나온다. 그리고 새로 프린트될 기판(13)과 교체된다. After the printing is finished, the stencil 11 is moved back to the standby position by the elevator 14, and the substrate mounting portion 16 on which the printed substrate is mounted exits outward. Then, it is replaced with the substrate 13 to be newly printed.
상기 프린트된 기판이 새 기판과 교체되는 동안 대기 위치에 있던 스텐실은 엘리베이터(14)에 의해 스텐실 프린터 하부에 위치한 초음파 세정조의 세정 위치(C)로 하강하게 된다. The stencil, which was in the standby position while the printed substrate was replaced with the new substrate, is lowered by the elevator 14 to the cleaning position C of the ultrasonic cleaning tank located below the stencil printer.
상기 초음파 세정조는 전술한 바와 같이, 수조형의 바디(21)의 내부 저면에 초음파 진동부(22)가 안착된 구조로서, 초음파 진동부(22)의 상면에 매개물인 물(29)을 일정량 주입한뒤, 물(29)에 세정을 원하는 스텐실(11)을 침수시킨 상태에서 초음파 진동부(22)의 진동력을 발생시키면, 초음파 진동부(22)에서 발생된 진동 에너지가 물에 도파되면서 그 진동력에 의해 물 분자들의 물리적 운동이 촉발되어 침수된 세정 대상물, 즉 스텐실(11)의 표면이나 천공부(11a)에 부착된 프린트 페이스트(7:도 2 참조)를 제거하게 된다.As described above, the ultrasonic cleaning tank has a structure in which the ultrasonic vibrator 22 is seated on the inner bottom of the tubular body 21 and injects a predetermined amount of water 29 into the upper surface of the ultrasonic vibrator 22. Then, when the vibration force of the ultrasonic vibration unit 22 is generated in the state in which the stencil 11 desired to be cleaned is immersed in the water 29, the vibration energy generated by the ultrasonic vibration unit 22 is waveguided to the water. The physical force of the water molecules is triggered by the vibration force to remove the submerged cleaning object, that is, the print paste 7 (see FIG. 2) attached to the surface of the stencil 11 or the perforation portion 11a.
좀더 보완하면, 초음파 진동자(24)에 의한 진동이 초음파 진동부의 커버(25)를 통하여 매개물질인 물(29)의 분자들을 진동시켜 스텐실(11)에 부착된 페이스트(7)들을 떨어져 나가게 함으로써 스텐실을 세정하게 된다.Complementary, the vibration by the ultrasonic vibrator 24 vibrates the molecules of the water 29 as a medium through the cover 25 of the ultrasonic vibrator to cause the pastes 7 attached to the stencil 11 to fall off. Will be cleaned.
세정작용이 완료된 스텐실(11)은 다시 엘리베이터(14)에 의해 상승하여 초음파 세정조(20) 외부에 설치된 건조 수단(40), 즉 온풍기에 의해 건조되어 다시 대기 위치로 이동한다. After the cleaning operation is completed, the stencil 11 is lifted up again by the elevator 14 and dried by the drying means 40 installed on the outside of the ultrasonic cleaning tank 20, that is, a hot air fan, and moves back to the standby position.
상술한 바와 같이 초음파 세정은 1회 프린팅 후 행할 수도 있으나, 공정데이타에 의해 3-5회 프린팅 후 초음파 세정을 하여도 제품 신뢰성에 무리가 없다면 이를 시스템에 적용할 수 있다. 즉, 상기 스텐실 프린터에 제어수단을 설치하여 이를 기억시킨 후 실행시킴이 가능하다.As described above, the ultrasonic cleaning may be performed after one printing. However, even if the ultrasonic cleaning is performed three to five times by the process data, it may be applied to the system if there is no difficulty in product reliability. That is, it is possible to install and control the control means in the stencil printer and to execute it.
초음파 세정조에 담기는 세정액은 물 뿐 아니라 프린트 페이스트의 종류에 따라 가장 세정효과가 뛰어난 세정액을 사용함이 바람직하다. As the cleaning liquid contained in the ultrasonic cleaning tank, it is preferable to use the cleaning liquid having the greatest cleaning effect depending on the type of the print paste as well as water.
상술한 초음파 세정장치를 구비한 스텐실 프린터는 작업자들의 불편을 해소할 뿐 아니라 완벽에 가까운 세정효과를 얻을 수 있어 제품신뢰성과 생산성이 향상된다. The stencil printer with the ultrasonic cleaning device described above not only eliminates inconvenience for workers but also obtains a near-perfect cleaning effect, thereby improving product reliability and productivity.
첫째, 작업자들이 직접 스텐실을 닦고, 진공흡입하는 번거로운 과정을 없애 공정이 단순해지고 작업능률이 향상된다. First, the process is simplified and the work efficiency is improved by eliminating the cumbersome process of manually cleaning and vacuuming the stencil.
둘째, 스텐실을 세정한 후 다시 얼라인 해야하는 불편함을 해소하였다. Second, it eliminated the inconvenience of having to align the stencil again.
셋째, 초음파로 세정하므로 수작업으로 세정하는 것보다 안정된 제품 신뢰성을 확보할 수 있다. Third, because of the ultrasonic cleaning, it is possible to secure stable product reliability than manual cleaning.
도 1 은 종래 스텐실 프린터를 개략적으로 도시한 구성도.1 is a schematic view showing a conventional stencil printer.
도 2 는 본 발명의 초음파 세정장치를 구비한 스텐실 프린터를 도시한 구성도. Figure 2 is a block diagram showing a stencil printer with an ultrasonic cleaning device of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
11: 스텐실 11a: 천공부11: stencil 11a: perforation
12: 스텐실 얼라인 장치 13: 기판12: stencil alignment device 13: substrate
14: 스텐실 엘리베이터 16: 기판 탑재부14: Stencil Elevator 16: Board Mount
7: 프린트용 페이스트 18: 프린트 부재7: Print paste 18: Print member
8: 스퀴즈 20: 초음파 세정조8: squeeze 20: ultrasonic cleaning tank
21: 초음파 진동부21: ultrasonic vibration unit
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2000
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