KR100643930B1 - 캐리어 호일 제거장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

캐리어 호일 제거장치 및 방법이 개시된다. (a) 캐리어 호일이 부착된 기판을 픽업하는 단계, (b) 기판의 모서리부가 소정의 위치에 오도록 회전 또는 이동하는 단계, (c) 모서리부에 헤드유닛을 마찰시켜 모서리부에 부착된 캐리어 호일을 기판으로부터 분리하는 단계, 및 (d) 기판의 일면의 픽업이 해제된 상태에서, 기판의 일면의 모서리부의 분리된 캐리어 호일을 클램핑하여 박리하는 단계를 포함하는 캐리어 호일 제거방법은, 기판 등에 부착되어 있는 기판보호용 캐리어 호일을 기계적 방식에 의해 자동으로 박리함으로써, 수작업에서 발생할 수 있는 힘의 불균형에 의한 기판 휨(warpage), 파손, 오염, 불량유발 등의 문제점이 개선되어 공정의 신뢰성이 향상된다.

캐리어 호일, 진공흡착판, 헤드유닛, 클램프, 박리

Description

캐리어 호일 제거장치 및 방법{Device for removing carrier foil and the method thereof}

도 1은 종래기술에 따른 캐리어 호일 제거과정을 나타낸 사진.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거방법을 나타낸 순서도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거과정을 나타낸 흐름도.

도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치를 나타낸 평면도.

도 4b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치를 나타낸 종단면도.

도 4c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치를 나타낸 횡단면도.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 흡착부를 나타낸 평면도.

도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 흡착부를 나타낸 단면도.

도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 널링(knurling) 타입 헤드유닛을 나타낸 사시도.

도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 브러쉬(brush) 타입 헤드유닛을 나타낸 사시도.

도 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 플레이트(plate) 타입 헤드유닛을 나타낸 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기판 2 : 코어부재

3 : 캐리어 호일 5 : 모서리부

10, 11 : 흡착부 12 : 회동부

14 : 아암(arm)부 20 : 헤드유닛

30 : 노즐부 40 : 클램프부

50 : 적재(loading)부 60 : 정렬(align)부

70 : 언로더(unloader)

본 발명은 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캐리어 호일 제거장치 및 방법에 관한 것이다.

인쇄회로기판의 회로패턴이 미세화됨에 따라 동박적층판(CCL) 등 베이스 기 판의 동박층의 두께가 감소하고 있다. 기존의 두꺼운 동박층의 경우에도 H/E 공법 등을 적용하여 미세 회로패턴을 구현할 수 있기는 하나, 최근에는 새로운 형태의 초박판(5㎛ 이하) 구리(Cu)를 동박적층판(CCL) 또는 다층 인쇄회로기판용 동박층으로 이용함으로써 미세 회로패턴을 구현하는 추세이다.

그러나, 이와 같이 초박판의 구리(Cu)를 사용함으로 인해 구리(Cu)판을 수작업으로 직접 핸들링하는 것이 불가능해졌으며, 이에 따라 양면에 구리(Cu)판의 보호를 위한 캐리어 호일(Carrier foil)이 부착된 기판이 사용되고 있다.

캐리어 호일이 부착된 기판을 사용하여 작업할 경우 작업자가 수작업으로 캐리어 호일을 제거하게 되면, 제거 과정에서 균일함 힘이 가해지지 않아 기판의 휨, 파손, 오염, 작업시간의 증가 등의 문제점이 발생한다.

도 1은 종래기술에 따른 캐리어 호일 제거과정을 나타낸 사진이다. 도 1에 나타낸 바와 같이 종래의 캐리어 호일 제거 방식은 동박적층판(CCL) 또는 구리(Cu)판에 부착되어 있는 캐리어 호일(Carrier foil) 손으로 잡아서 벗기는 수작업의 형태이다.

그러나, 이와 같이 특별한 취급이 필요한 기판을 수작업으로 핸들링함으로 의해 작업자가 기판에 가하게 되는 힘이 균일하게 작용하지 않게 되며, 이로 인해 휨(warpage) 발생, 기판의 파손, 오염 등의 문제가 발생하게 된다.

또한, 전술한 바와 같이 캐리어 호일의 제거과정에서 기판에 휨이 발생하거나 기판의 표면에 미세한 크랙(crack)이 발생하게 되면, 인쇄회로기판의 제조공정 도중에 기판이 파손되거나 최종 제품 또한 휨에 의한 불량이 유발되며, 캐리어 호 일의 제거시 발생한 미세한 크랙에 의해 베이킹(baking) 공정에서 방청처리가 되어 있지 않은 구리(Cu)의 표면이 산화됨으로 인해 베이킹(baking) 후 제품에 강한 휨 응력이 발생하여 기판 전체에 휨(warpage) 및 파손 불량이 발생하게 된다.

캐리어 호일이 부착된 기판에서 캐리어 호일을 박리하기 위한 종래기술로서, 첫째 캐리어 호일의 박리강도의 불안정을 해소하고 적은 힘으로 캐리어 호일을 박리할 수 있는 동박적층판 구조에 관한 발명과, 둘째, 인쇄회로기판의 보호필름을 자동으로 박리하는 자동화기기에 관한 것으로 이송롤러에 의해 인쇄회로기판이 이송되는 과정에서 상하부 진공드럼이 보호필름을 흡착하여 제거하는 발명을 들 수 있다.

그러나, 전술한 종래기술들은 캐리어 호일을 구조적으로 안정적으로 제거하며, 캐리어 호일의 제거과정에서 동박층에 파손 등의 문제가 발생하는 것을 방지하기 위한 기술은 아니라는 한계가 있다.

본 발명은 기판에 부착되어 있는 캐리어 호일(carrier foil)을 안정적으로 제거하며, 캐리어 호일의 제거과정에서 동박층에 파손 등이 발생하지 않도록 자동으로 제거할 수 있는 캐리어 호일 제거장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 캐리어 호일이 부착된 기판을 픽업하는 단계, (b) 기판의 모서리부가 소정의 위치에 오도록 회전 또는 이동하는 단계, (c) 모서리부에 헤드유닛을 마찰시켜 모서리부에 부착된 캐리어 호일을 기판으로부터 분리하는 단계, 및 (d) 기판의 일면의 픽업이 해제된 상태에서, 기판의 일면의 모서리부의 분리된 캐리어 호일을 클램핑하여 박리하는 단계를 포함하는 캐리어 호일 제거방법이 제공된다.

단계 (c)는 모서리부에 에어를 분사하는 단계를 더 포함할 수 있다. 단계 (a)는 진공흡착판을 포함하는 픽업수단에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 진공흡착판의 크기는 기판의 크기에 대응하며, 진공흡착판의 모서리부에 대응하는 부분은 모서리부가 노출되도록 모따기(chamfer)가 되는 것이 바람직하다. 진공흡착판은 기판의 일변이 5mm 내지 25mm 노출되도록 모따기(chamfer)가 되는 것이 바람직하다.

단계 (a) 이전에 기판을 적재(loading)하고, 그 위치를 정렬(align)하는 단계가 수행될 수 있다. 헤드유닛은 회전축을 중심으로 회전하는 롤러를 포함하며, 롤러의 외주면에는 널링(knurling) 형상 또는 브러쉬(brush) 형상이 형성되는 것이 바람직하다. 헤드유닛은 일정 궤도를 왕복운동하는 플레이트를 포함할 수 있다.

캐리어 호일은 기판의 양면에 부착되고, 단계 (a)는 기판의 양면을 픽업하는 단계를 포함하며, 단계 (d)는 기판의 일면의 픽업을 해제하고 기판의 일면의 캐리어 호일을 클램핑하여 박리한 후, 기판의 일면을 픽업하고 기판의 타면의 픽업을 해제하고 기판의 타면의 캐리어 호일을 클램핑하여 박리하는 단계를 포함할 수 있다.

단계 (d) 이후에 기판이 소정의 위치에 오도록 회전 또는 이동하여 기판의 위치를 정렬(align)하고 기판을 내려놓는(unloading) 단계가 수행되는 것이 바람직 하다. 단계 (d)는 등속도로 움직이는 박리수단에 의해 수행될 수 있다.

또한, 캐리어 호일이 부착된 기판의 일면에 결합되는 흡착부와, 흡착부에 결합되는 연결부와, 연결부에 구동력을 부여하는 제1 구동부와, 흡착부에 결합력을 부여하는 제2 구동부와, 기판의 모서리부에 대응하는 위치에서 모서리부와 마찰되는 헤드유닛과, 모서리부에 대응하는 위치에서 모서리부의 분리된 캐리어 호일을 클램핑하여 박리하는 클램프부를 포함하는 캐리어 호일 제거장치가 제공된다.

모서리부에 대응하는 위치에서 모서리부에 에어(air)를 분사하는 노즐부를 더 포함할 수 있다. 흡착부는 진공을 형성하여 기판과 결합되는 진공흡착판을 포함하며, 제2 구동부는 진공밸브 및 진공라인을 포함할 수 있다.

진공흡착판의 크기는 기판의 크기에 대응하며, 진공흡착판의 모서리부에 대응하는 부분은 모서리부가 노출되도록 모따기(chamfer)가 되는 것이 바람직하다. 진공흡착판은 기판의 일변이 5mm 내지 25mm 노출되도록 모따기(chamfer)가 되는 것이 바람직하다.

연결부는 흡착부에 결합되는 회동부와 회동부에 결합되는 아암(arm)부를 포함하며, 제1 구동부는 회동부의 회전 또는 아암(arm)부의 이동에 구동력을 부여하는 것이 바람직하다. 기판을 적재(loading)하기 위한 적재부와, 적재부로부터 공급되는 기판의 위치를 정렬(align)하는 정렬부를 더 포함할 수 있다.

헤드유닛은 회전축을 중심으로 회전하는 롤러를 포함하며, 롤러의 외주면에는 널링(knurling) 형상 또는 브러쉬(brush) 형상이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 헤드유닛은 일정 궤도를 왕복운동하는 플레이트를 포함할 수 있다.

흡착부는 한 쌍이 구비되어 기판의 양면에서 결합되며, 제2 구동부는 한 쌍의 흡착부에 각각 별도의 결합력을 부여하는 것이 바람직하다. 클램프부는 등속도로 움직이는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 캐리어 호일 제거장치 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명은 기판의 보호를 위해 기판의 일면 또는 양면에 부착되어 있는 캐리어 호일을 기계적 방식에 의해 자동으로 박리하도록 함으로써, 캐리어 호일의 제거과정에서 발생할 수 있는 기판의 결함을 예방하기 위한 것이다.

이를 위해 먼저 캐리어 호일이 부착된 기판을 적재(loading)하고, 기판 픽업수단이 정확한 위치에서 기판을 픽업(pick-up)할 수 있도록 적재된 기판의 위치를 정렬(align)한다(100). 기판의 적재는 컨베이어 벨트 등의 기계적 수단 또는 인력에 의해 수동으로 이루어질 수 있다.

적재된 기판은 기판 픽업수단이 설치된 위치에 대응하여 가로 및 세로방향의 가이드 및 가로 및 세로방향으로 기판을 이동시킬 수 있는 위치 조정수단에 의해 그 위치가 정렬된다. 기판의 적재 및 위치 정렬은 당업자에게 자명한 수단을 사 용하여 수행될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다음으로, 캐리어 호일이 부착된 기판을 픽업한다(110). 기판의 픽업은 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 방법으로 수행될 수 있으나, 본 실시예에서는 진공에 의해 결합력이 부여되는 진공흡착판을 사용하였다. 진공흡착판에 의해 기판을 픽업할 경우에는 기판의 특정 부위에 물리적 힘이 가해지지 않기 때문에 픽업과정에서 기판에 손상이 가해질 염려가 없다. 또한, 진공흡착판에 부여된 진공상태를 해제함으로써 픽업상태를 용이하게 해제할 수 있어, 캐리어 호일의 박리작업 및 박리가 완료된 기판의 언로딩(unloading)이 손쉽게 수행될 수 있다.

기판의 픽업수단으로서 진공흡착판을 사용할 경우 진공흡착판은 기판의 크기와 실질적으로 동일한 것이 좋다. 진공흡착판이 기판의 크기보다 클 경우에는 후술하는 바와 같이 기판의 모서리부가 진공흡착판의 외부로 노출되도록 하는 것이 어려워질 수 있으며, 진공흡착판이 기판의 크기보다 작을 경우에는 진공흡착판과 결합되지 않는 부분에 손상이 가해질 가능성을 배제할 수 없기 때문이다.

다만, 본 발명이 반드시 진공흡착판과 기판의 크기가 동일한 것에 한정되는 것은 아니며, 기판을 안정적으로 픽업하여 그 일부인 모서리부가 헤드유닛 및 노즐부에 대해 노출되도록 할 수 있는 범위 내에서 기판과 다른 크기 및 형태의 진공흡착판도 사용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

진공흡착판의 일부는 기판의 모서리부가 노출되도록 모따기(chamfer)가 되어 있다. 진공흡착판이 기판의 크기와 동일하다고 가정할 때, 일부에 모따기가 되어 있는 진공흡착판을 사용하여 기판을 픽업하게 되면 모따기가 되어 있는 부분에 서 기판의 모서리부가 노출되게 된다. 진공흡착판의 외측으로 노출된 기판의 모서리부에 헤드유닛에 의한 마찰 또는 노즐부에 의한 에어분사를 가함으로써 기판의 일부인 모서리부에서 캐리어 호일이 박리된다.

기판의 모서리부에서 박리된 캐리어 호일을 클램프하여 기판 전체의 캐리어 호일을 박리하며, 모서리부에서 박리된 캐리어 호일을 클램프하기 위해서는 소정 길이의 캐리어 호일이 박리되어 있어야 한다. 결국 기판의 모서리부에서 캐리어 호일이 박리되는 길이는 진공흡착판의 모따기된 길이에 의해 결정되며, 따라서 진공흡착판은 기판의 일변이 5mm 내지 25mm 노출되도록 모따기(chamfer)된다. 이로써 기판의 모서리부에서 박리되는 캐리어 호일을 에러없이 클램프할 수 있게 된다.

진공흡착판의 모따기된 크기 너무 작을 경우 기판의 모서리부에서 박리되는 캐리어 호일을 클램프하기가 어려워지며, 진공흡착판의 모따기된 크기가 너무 클 경우 기판의 모서리부를 마찰하더라도 캐리어 호일이 박리되지 않을 염려가 있다.

다음으로 픽업된 기판의 모서리부가 소정의 위치에 오도록 기판을 회전 또는 이동시킨다(120). 본 발명은 캐리어 호일이 부착된 기판의 모서리부에 마찰 및 에어를 가하여 캐리어 호일의 일부를 먼저 박리하므로, 마찰 및 에어가 가해질 모서리부를 마찰을 위한 헤드유닛 및 에어공급을 위한 노즐부가 설치된 위치에 정렬시키기 위해 기판을 회전 또는 이동하는 것이다.

기판의 모서리부에 헤드 유닛을 사용하여 마찰을 가하는 것만으로도 모서리부의 캐리어 호일이 기판으로부터 분리되도록 할 수 있다. 다만, 보다 바람직하게는 헤드유닛의 마찰에 의해 분리된 캐리어 호일 부분에 에어를 분사하여 분리된 캐 리어 호일이 기판으로부터 완전히 박리되도록 하는 것이 좋다. 이로써 모서리부의 박리된 캐리어 호일 부분을 클램프(clamp)하여 전체 캐리어 호일을 박리하는 것이 보다 용이하게 된다.

다음으로, 기판의 모서리부에 헤드유닛을 마찰시켜서 모서리부에 부착된 캐리어 호일을 기판으로부터 분리한다(130). 기판의 일면 또는 양면에 캐리어 호일이 부착되어 있는 경우 그 일부인 모서리부에 일정한 힘을 반복하여 가하게 되면, 서로 부착되어 있는 각 재료의 변형되는 정도의 차이로 인해 각 재료가 서로 분리되는 현상이 발생한다.

기판의 모서리부에 마찰을 가함으로써 반복적으로 힘을 가하기 위해 본 발명에서는 헤드유닛을 사용하였으며, 헤드유닛의 구조는 회전축을 중심으로 회전하는 롤러 또는 일정 궤도를 왕복운동하는 플레이트로 구성된다. 롤러의 경우 반복응력을 효율적으로 가하기 위해 롤러의 외주면에 널링(knurling) 형상 또는 브러쉬(brush) 형상을 형성한다. 다만 본 발명이 헤드유닛의 구조로서 반드시 롤러 또는 플레이트에 한정하는 것은 아니며, 기판의 모서리부에 반복응력을 가함으로써 부착되어 있는 재료가 분리되도록 하기 위해 당업자에게 자명한 범위 내에서 다른 구성의 헤드유닛을 사용할 수 있음은 물론이다.

다음으로, 기판의 일면의 픽업이 해제된 상태에서, 기판의 일면의 모서리부의 분리된 캐리어 호일을 클램핑하여 박리한다.

기판의 일면에만 캐리어 호일이 부착되어 있는 경우에는 캐리어 호일이 부착되어 있지 않은 면을 픽업한 후, 픽업이 가해지지 않은, 즉 픽업이 해제되어 있 는 캐리어 호일 부착면에서 모서리부의 분리된 캐리어 호일을 클램핑하여 박리한다.

다만, 통상 기판의 보호를 위한 캐리어 호일은 기판의 양면에 부착되며, 이와 같이 캐리어 호일이 기판의 양면에 부착된 경우에는 기판의 양면을 픽업하여 모서리부에서 캐리어 호일을 박리한다.

모서리부에서 캐리어 호일의 박리가 완료된 후에는 캐리어 호일을 박리하고자 하는 기판의 일면에서 픽업을 해제하고 캐리어 호일을 클램핑하여 박리하며, 캐리어 호일이 박리된 면을 다시 픽업하고 캐리어 호일이 부착되어 있는 기판의 타면의 픽업을 해제하고 캐리어 호일을 클램핑하여 박리한다(140).

캐리어 호일의 클램프 수단으로는 당업자에게 자명한 범위 내에서 집게구조 등의 다양한 수단이 사용될 수 있다. 다만, 본 발명이 캐리어 호일의 제거과정에서 기판에 결함이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이므로, 클램프 수단은 기계적 장치에 결합되어 등속도로 움직이는 것이 좋다. 캐리어 호일의 박리를 등속도로 움직이는 클램프 수단에 의해 수행함으로써 박리과정에서 기판에 응력집중이 발생하는 등의 결함발생 가능성을 사전에 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이 기판의 픽업을 위한 수단으로서 진공흡착판을 사용할 경우에는 기판의 일면을 픽업하거나 픽업을 해제하는 것이 진공상태의 형성 및 해제에 의해 용이하게 이루어질 수 있어 보다 편리하게 박리작업을 수행할 수 있다.

이와 같이 캐리어 호일의 박리가 완료되면 기판은 이후 공정에 투입되어 사용될 수 있는 상태가 되며, 이를 위해 캐리어 호일의 박리가 완료된 기판을 소정의 위치에 오도록 회전 또는 이동하여 기판의 위치를 정렬(align)하고 기판을 언로딩(unloading)함으로써 캐리어 호일 제거공정이 완료된다(150).

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거과정을 나타낸 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 기판(1), 코어부재(2), 캐리어 호일(3), 모서리부(5), 흡착부(10, 11), 회동부(12), 아암(arm)부(14), 헤드유닛(20), 노즐부(30), 클램프부(40)가 도시되어 있다.

도 3은 전술한 캐리어 호일(3) 제거과정을 도식화하여 나타낸 것으로, 도 3의 (a)와 같이 캐리어 호일(3)의 기계적 박리를 위해 캐리어 호일(3)이 부착된 기판(1)을 적재하여 위치가 정렬된 상태로 준비하고, 적층된 기판(1)을 진공흡착판을 포함하는 흡착부(10)에 의해 픽업한다.

도 3의 (b)와 같이 기판(1)을 픽업한 흡착부(10)를 이동 또는 회전하여 기판(1)의 한쪽 모서리부(5)가 헤드유닛(20)에 의해 가공될 수 도 있도록 위치를 조정한다. 도 3에 도시된 바와 같이 흡착부(10)에는 회동부(12)와 아암부(14)가 결합되어 있어 소정의 위치로 이동 및 회전이 가능한 구조로 되어 있다.

도 3의 (c)와 같이 기판(1)의 모서리부(5)가 헤드유닛(20)에 대응되는 위치로 조정된 후 헤드유닛(20)을 이용하여 마찰에 의한 반복응력을 가함으로써 기판(1)의 모서리부(5)에서 코어부재(2)와 캐리어 호일(3)이 서로 분리되도록 한다. 헤드유닛(20)은 널링(knurling) 타입, 브러쉬(brush) 타입, 플레이트 타입 등을 사용할 수 있다. 헤드유닛(20)의 세부구조에 대한 설명은 후술한다.

도 3의 (d)와 같이 기판(1)의 모서리부(5)에 노즐부(30)로부터 에어(air)를 분사하여 코어부재(2)로부터 분리되어 있는 캐리어 호일(3)이 완전히 벌어지도록 하여 클램프가 용이한 상태가 되도록 한다.

도 3의 (e)와 같이 모서리부(5)에서 완전히 분리되어 있는 캐리어 호일(3)을 클램프부(40)에 의해 클램핑하여 캐리어 호일(3)을 기판(1)으로부터 박리한다. 이 과정에서 도 3의 (f)와 같이 캐리어 호일(3)을 박리하고자 하는 면의 흡착부(10)가 기판(1)으로부터 분리되도록 하고, 다른 면만 흡착된 상태에서 캐리어 호일(3)을 박리함으로써 기판(1)의 상, 하면에서 캐리어 호일(3)을 순차적으로 박리한다.

도 3의 (g)와 같이 캐리어 호일(3)의 박리가 완료되어 이후 공정에서 사용가능한 상태로 준비된 기판(1)을 소정의 위치에 언로딩(unloading)한다.

도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치를 나타낸 평면도이고, 도 4b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치를 나타낸 종단면도이고, 도 4c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치를 나타낸 횡단면도이다. 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 기판(1), 흡착부(10, 11), 회동부(12), 아암(arm)부(14), 헤드유닛(20), 노즐부(30), 적재(loading)부(50), 정렬(align)부(60), 언로더(unloader)(70)가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 캐리어 호일 제거장치는 전술한 캐리어 호일 제거방법에 따라 기판 보호를 위해 기판에 부착된 캐리어 호일(3)을 제거할 수 있도록 구성된 장치로서, 흡착부(10), 흡착부(10)에 결합되는 연결부, 흡착부(10) 및 연결부에 결합력 또는 구동력을 부여하는 구동부를 기본으로 하고, 기판(1)의 모서리부(5)의 가 공을 위해 기판(1)의 모서리부(5)의 위치에 대응하여 설치되는 헤드유닛(20), 노즐부(30) 및 클램프부(40)가 부가된다.

흡착부(10)는 기판(1)을 흡착하여 가공이 가능한 상태로 그 위치를 변경하는 기능을 하며, 이를 위해 흡착부(10)에 인접하여 가공대상이 되는 기판(1)을 적재(loading)하기 위한 적재부(50)와, 적재부(50)로부터 공급되는 기판(1)의 위치를 정렬(align)하는 정렬부(60)가 결합된다.

도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 적재부(50)는 기판(1)을 수용할 수 있는 트레이(tray) 형상으로 되어 있고, 정렬부(60)는 가로, 세로방향의 가이드 및 가로, 세로방향으로 이동가능한 이동자를 포함한다. 이에 따라 가공대상이 되는 기판(1)은 적재부(50)에 안착되며, 적재부(50)가 정렬부(60)의 미리 설정된 위치까지 이동한 후, 이동자가 기판(1)을 가로, 세로방향으로 가압하여 가로, 세로방향의 가이드에 의해 그 이동이 구속될 때까지 이동시켜 기판(1)의 위치를 정렬한다.

위치가 정렬된 기판(1)을 흡착부(10)에 의해 픽업하게 되면, 흡착부(10)는 항상 동일한 상태로 가공대상이 되는 기판(1)을 픽업할 수 있게 되므로, 기계적 구성요소에 의해 자동으로 캐리어 호일(3)을 박리하는 작업이 가능하게 된다.

다만, 본 발명이 적재부(50) 및 정렬부(60)의 구성으로서 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 가공대상이 되는 기판(1)을 수용하여 특정 위치에 위치하도록 할 수 있는 범위 내에서 당업자에게 자명한 다른 구성을 포함함은 물론이다.

흡착부(10)는 캐리어 호일(3)이 부착된 기판(1)의 일면에 결합되어 기판(1)을 픽업(pick-up)하기 위한 것으로, 본 실시예에서는 진공을 형성하여 기판(1)과 결합되는 진공흡착판을 포함하여 구성된다. 흡착부(10)에 진공흡착판을 사용할 경우 흡착부(10)에 결합력을 부여하는 구동부는 진공상태의 형성을 위한 진공밸브와 진공밸브에 연결되는 진공라인을 포함하여 구성된다. 진공흡착판의 배면에서 진공밸브를 결합하고, 진공밸브에 진공라인을 연결하여 진공밸브의 입구, 즉 진공흡착판의 표면에 진공을 형성하는 구성은 당업자에게 자명하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

진공흡착판의 크기는 기판(1)의 크기에 대응하여 기판(1)과 동일한 크기로 제작하는 것이 좋다. 전술한 바와 같이 진공흡착판이 기판(1)보다 클 경우에는 기판(1)의 모서리부(5) 노출이 어려워지며, 진공흡착판이 기판(1)보다 작을 경우에는 흡착에 의해 결합되지 않은 기판(1) 부분에서 결함이 발생할 가능성이 있다.

기판(1)의 일 모서리부(5)에 대응하는 진공흡착판의 부분은 기판(1)의 모서리부(5)가 노출되도록 모따기(chamfer)가 되며, 모따기가 되는 정도는 기판(1)의 일변이 5mm 내지 25mm 노출되도록 하는 것이 좋다. 모따기된 부분의 크기가 너무 작으면 기판(1)의 모서리부(5)에서 박리된 캐리어 호일(3)을 클램프하는 것이 곤란해지며, 모따기된 부분의 크기가 너무 크면 기판(1)의 모서리부(5)에 반복응력을 가하더라도 기판(1)에 가해지는 변형량이 작아 캐리어 호일(3)이 박리되지 않을 수 있다.

진공흡착판을 포함하여 구성되는 흡착부(10)의 배면에는 연결부가 결합된다. 연결부는 흡착부(10)의 이동 또는 회전을 위한 기구적 연결구조, 상기 기구적 연결구조에 구동력을 전달하는 전기배선, 상기 흡착부(10)에 결합력을 부여하기 위 한 진공라인 등을 포함하여 구성된다.

연결부에는 이동, 회전 등을 위한 구동력을 부여하는 구동부가 결합된다. 연결부가 전기에 의해 구동될 경우 구동부는 전원공급부에 해당되며, 연결부가 유압에 의해 구동될 경우 구동부는 유압공급부에 해당된다. 다만, 본 발명이 연결부에 구동력을 부여하는 구동부로서 전술한 구성에 한정되는 것은 아니며 당업자에게 자명한 범위 내에서 다른 구성이 사용될 수 있음은 물론이다.

흡착부(10)에서 기판(1)을 흡착한 후 연결부의 이동 및 회전에 의해, 흡착부(10)의 모따기된 부분에서 노출되는 기판(1)의 모서리부(5)가 가공을 위한 위치로 정렬된다. 기판(1)의 모서리부(5)가 위치하는 지점에는 모서리부(5)와의 마찰을 위한 헤드유닛(20)과 모서리부(5)에 에어를 분사하기 위한 노즐부(30)가 설치된다.

헤드유닛(20)은 기판(1)의 모서리부(5)를 마찰함으로써 모서리부(5)에 반복적으로 변형을 가하며, 기판(1)을 구성하는 각 재료가 변형되는 정도의 차이로 인해 모서리부(5)에서 기판(1)의 코어부재(2)와 캐리어 호일(3)이 분리된다. 이를 위해 헤드유닛(20)은 회전축을 중심으로 회전하는 롤러 또는 일정 궤도를 왕복운동하는 플레이트의 형상을 포함하여 형성된다.

헤드유닛(20)에 롤러를 사용할 경우에는 모서리부(5)에 반복응력을 가할 수 있도록 하기 위해 롤러의 외주면에 널링(knurling) 형상 또는 브러쉬(brush) 형상을 형성한다. 헤드유닛(20)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.

기판(1)의 모서리부(5)에 헤드유닛(20)을 마찰시키는 것만으로도 캐리어 호일(3)이 코어부재(2)로부터 분리되지만, 모서리부(5)에서 분리된 캐리어 호일(3)을 클램프하기 위해서는 분리된 캐리어 호일(3)이 코어부재(2)로부터 어느 정도 벌어진 상태로 박리되어야 한다. 이를 위해 기판(1)의 모서리부(5)에 헤드유닛(20)을 마찰시킴과 동시에 또는 헤드유닛(20)의 마찰 후에 에어를 분사한다.

노즐부(30)에서 에어를 분사하게 되면 기판(1)의 모서리부(5)의 분리된 캐리어 호일(3)이 코어부재(2)로부터 소정의 각도로 벌어진 상태로 되어 용이하게 클램프할 수 있게 된다. 모서리부(5)에서 분리된 캐리어 호일(3)을 클램프부(40)에 의해 클램핑하여 기판(1) 전체의 캐리어 호일(3)을 박리한다.

기판(1)의 일면에만 캐리어 호일(3)이 부착되어 있는 경우에는 캐리어 호일(3)이 부착되지 않은 면을 흡착하고 캐리어 호일(3)을 박리할 수 있으나, 기판(1)의 양면에 캐리어 호일(3)이 부착되어 있는 경우에는 기판(1)의 양면을 흡착하여 모서리부(5)를 가공한 후에 일면의 흡착을 해제하고 흡착이 해제된 면의 캐리어 호일(3)을 박리한 후, 캐리어 호일(3)이 박리된 면을 다시 흡착하고 타면의 흡착을 해제하고 타면의 캐리어 호일(3)을 박리한다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 흡착부(10, 11)는 기판(1)의 양면을 흡착할 수 있도록 한 쌍이 구비되며, 각 흡착부(10, 11)는 각각 별도로 흡착 및 해제가 가능하도록 구동부로부터 별도의 결합력을 부여 받는다. 전술한 바와 같이 진공흡착판을 사용할 경우에는 각 흡착부(10, 11)를 별개의 진공라인으로 연결한다.

모서리부(5)에서 분리된 캐리어 호일(3)을 클램핑하여 박리하는 과정에서 클램프부(40)는 등속도로 움직이는 것이 좋다. 종래에 수작업으로 캐리어 호일(3)을 제거하는 과정에서 기판(1)에 결함이 발생하는 이유 중의 하나가 박리과정에서 등속도가 유지되지 않아 기판(1)의 일부에 응력집중이 발생하기 때문이었으며, 이를 해결하기 위해 기계적 방식에 의해 캐리어 호일(3)을 박리하는 본 발명에 따르면 클램프부(40)가 등속도로 움직임으로써 수작업에서 발생할 수 있는 문제점이 해결될 수 있다.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 흡착부를 나타낸 평면도이고, 도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 흡착부를 나타낸 단면도이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 흡착부(10, 11), 회동부(12), 아암부(14)가 도시되어 있다.

흡착부(10, 11)는 전술한 바와 같이 진공을 형성하여 결합력이 발생시키는 진공흡착판을 포함한다. 진공흡착판은 표면에 도랑을 형성하고, 도랑의 소정 지점에 진공밸브를 설치한 후 각 진공밸브에 진공라인을 연결한 것으로, 진공흡착판의 표면에 기판(1) 등을 접촉시킨 상태에서 진공라인에 의해 진공밸브를 구동시키면 진공밸브가 설치되어 있는 도랑에 진공이 형성되어 기판(1) 등이 진공흡착판의 표면에 부착된다.

다만, 본 발명에 따른 진공흡착판의 구성이 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 다른 구성의 진공흡착판도 포함됨은 물론이다.

한편, 본 발명은 흡착부(10)에 결합된 기판(1)을 이동, 회전시켜 기판(1)의 일 모서리부(5)를 가공하는 것으로, 흡착부(10)의 이동, 회전을 위해서는 연결부에 이동, 회전을 위한 기계적 구성요소가 포함되어 있어야 한다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 흡착부(10)의 배면에는 회전축 및 이를 중심으로 회전하는 회동부(12)와, 회동부(12)에 결합되는 아암(arm)부(14)가 결합된다. 회동부(12) 및 아암부(14)에는 구동부가 연결되어 있어 회전, 이동에 필요한 구동력이 부여된다. 본 실시예에서 흡착부(10)는 적재부(50)로부터 공급되어 정렬부(60)에서 그 위치가 정렬된 기판(1)을 흡착한 후 헤드유닛(20) 및 노즐부(30)가 설치되어 있는 가공 위치까지 이동하게 되며, 이를 위해 아암은 가이드레일 등에 의해 일 방향으로 이동하게 된다.

가공 위치로 이동된 흡착부(10)는 회전축을 중심으로 회전하여 모따기가 되어 있는 모서리부(5)가 헤드유닛(20) 및 노즐부(30)를 향하여 위치하도록 정렬되어 모서리부(5)의 가공을 위한 준비가 완료된다. 헤드유닛(20) 및 노즐부(30)의 설치 위치에 따라 흡착부(10)는 1축 회전 또는 2 이상의 축을 중심으로 회전이 이루어질 수 있으며, 이에 대응하여 회동부(12) 또한 1축 또는 2 이상의 축을 가지도록 형성된다.

다만, 본 발명에 따른 연결부의 회전 및 이동을 위한 구성이 반드시 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 흡착부(10)가 소정의 위치에 정렬되도록 이동 및 회전할 수 있는 범위에서 당업자에게 자명한 다른 구성을 포함할 수 있음은 물론이다.

도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 널링(knurling) 타입 헤드유닛을 나타낸 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 브러쉬(brush) 타입 헤드유닛을 나타낸 사시도이고, 도 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캐리어 호일 제거장치의 플레이트(plate) 타입 헤드유닛을 나타낸 사시도이다.

본 발명 캐리어 호일 제거방법 및 제거장치에 사용되는 헤드유닛(20)은 코어부재(2)의 일측 또는 양측에 캐리어 호일(3)이 부착되어 있는 기판(1)의 모서리부(5)에 반복적인 변형을 가함으로써 코어부재(2)와 캐리어 호일(3)이 서로 분리되도록 하기 위한 것으로, 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

헤드유닛(20)은 기판(1)의 모서리부(5)를 연마하기 위한 마찰이 아니라, 반복적인 변형을 유도하기 위한 마찰을 가하는 구성요소이므로, 일정 궤도를 반복적으로 운동하는 부재로 구성하는 것이 좋다. 즉, 도 6c와 같은 플레이트를 기판(1)의 모서리부(5)를 중심으로 왕복운동하도록 구성하면, 기판(1)의 코어부재(2)와 캐리어 호일(3)의 변형되는 정도의 차이로 인해 캐리어 호일(3)이 코어부재(2)로부터 분리된다.

한편, 구성의 용이성을 고려하여 회전축을 중심으로 회전하는 롤러 형식으로 헤드유닛(20)을 구성할 경우, 롤러의 외주면에 도 6c의 플레이트와 비슷한 역할을 하는 형상을 형성함으로써 동등한 효과를 도출할 수 있다.

즉, 도 6a와 같이 롤러의 외주면에 복수의 널링(knurling)을 형성하거나, 도 6b와 같이 롤러의 외주면에 복수의 브러쉬(brush)를 형성하여 롤러가 회전함에 따라 기판(1)의 모서리부(5)를 마찰하면서 널링 또는 브러쉬에 의해 반복적인 변형이 가해지도록 하는 것이다.

본 실시예에서는 널링, 브러쉬, 플레이트 형상의 헤드유닛(20)을 설명하였으나, 기판(1)의 모서리부(5)에 반복적인 변형을 가하여 기판(1)의 코어부재(2)와 캐리어 호일(3)이 서로 분리되도록 하기 위해 당업자에게 자명한 다른 형상의 헤드유닛(20)이 사용될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 기판 등에 부착되어 있는 기판보호용 캐리어 호일을 기계적 방식에 의해 자동으로 박리함으로써, 수작업에서 발생할 수 있는 힘의 불균형에 의한 기판 휨(warpage), 파손, 오염, 불량유발 등의 문제점이 개선되어 공정의 신뢰성이 향상된다.

Claims (22)

1. (a) 캐리어 호일이 부착된 기판을 픽업하는 단계;

   (b) 상기 기판의 모서리부가 소정의 위치에 오도록 회전 또는 이동하는 단계;

   (c) 상기 모서리부에 헤드유닛을 마찰시켜 상기 모서리부에 부착된 상기 캐리어 호일을 상기 기판으로부터 분리하는 단계; 및

   (d) 상기 기판의 일면의 픽업이 해제된 상태에서, 상기 기판의 일면의 상기 모서리부의 분리된 상기 캐리어 호일을 클램핑하여 박리하는 단계를 포함하는 캐리어 호일 제거방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단계 (c)는 상기 모서리부에 에어를 분사하는 단계를 더 포함하는 캐리어 호일 제거방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 단계 (a)는 진공흡착판을 포함하는 픽업수단에 의해 수행되는 캐리어 호일 제거방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 진공흡착판의 크기는 상기 기판의 크기에 대응하며, 상기 진공흡착판의 상기 모서리부에 대응하는 부분은 상기 모서리부가 노출되도록 모따기(chamfer)가 되는 캐리어 호일 제거방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 진공흡착판은 상기 기판의 일변이 5mm 내지 25mm 노출되도록 모따기(chamfer)가 되는 캐리어 호일 제거방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 단계 (a) 이전에 상기 기판을 적재(loading)하고, 그 위치를 정렬(align)하는 단계가 수행되는 캐리어 호일 제거방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 헤드유닛은 회전축을 중심으로 회전하는 롤러를 포함하며, 상기 롤러 의 외주면에는 널링(knurling) 형상 또는 브러쉬(brush) 형상이 형성되는 캐리어 호일 제거방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 헤드유닛은 일정 궤도를 왕복운동하는 플레이트를 포함하는 캐리어 호일 제거방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 캐리어 호일은 상기 기판의 양면에 부착되고, 상기 단계 (a)는 상기 기판의 양면을 픽업하는 단계를 포함하며, 상기 단계 (d)는 상기 기판의 일면의 픽업을 해제하고 상기 기판의 일면의 상기 캐리어 호일을 클램핑하여 박리한 후, 상기 기판의 일면을 픽업하고 상기 기판의 타면의 픽업을 해제하고 상기 기판의 타면의 상기 캐리어 호일을 클램핑하여 박리하는 단계를 포함하는 캐리어 호일 제거방법.
10. 제1항에 있어서,

    상기 단계 (d) 이후에 상기 기판이 소정의 위치에 오도록 회전 또는 이동하 여 상기 기판의 위치를 정렬(align)하고 상기 기판을 내려놓는(unloading) 단계가 수행되는 캐리어 호일 제거방법.
11. 제1항에 있어서,

    상기 단계 (d)는 등속도로 움직이는 박리수단에 의해 수행되는 캐리어 호일 제거방법.
12. 캐리어 호일이 부착된 기판의 일면에 결합되는 흡착부와;

    상기 흡착부에 결합되는 연결부와;

    상기 연결부에 구동력을 부여하는 제1 구동부와;

    상기 흡착부에 결합력을 부여하는 제2 구동부와;

    상기 기판의 모서리부에 대응하는 위치에서 상기 모서리부와 마찰되는 헤드유닛과;

    상기 모서리부에 대응하는 위치에서 상기 모서리부의 분리된 상기 캐리어 호일을 클램핑하여 박리하는 클램프부를 포함하는 캐리어 호일 제거장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 모서리부에 대응하는 위치에서 상기 모서리부에 에어(air)를 분사하는 노즐부를 더 포함하는 캐리어 호일 제거장치.
14. 제12항에 있어서,

    상기 흡착부는 진공을 형성하여 상기 기판과 결합되는 진공흡착판을 포함하며, 상기 제2 구동부는 진공밸브 및 진공라인을 포함하는 캐리어 호일 제거장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 진공흡착판의 크기는 상기 기판의 크기에 대응하며, 상기 진공흡착판의 상기 모서리부에 대응하는 부분은 상기 모서리부가 노출되도록 모따기(chamfer)가 되는 캐리어 호일 제거장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 진공흡착판은 상기 기판의 일변이 5mm 내지 25mm 노출되도록 모따기(chamfer)가 되는 캐리어 호일 제거장치.
17. 제12항에 있어서,

    상기 연결부는 상기 흡착부에 결합되는 회동부와 상기 회동부에 결합되는 아암(arm)부를 포함하며, 상기 제1 구동부는 상기 회동부의 회전 또는 상기 아암(arm)부의 이동에 구동력을 부여하는 캐리어 호일 제거장치.
18. 제12항에 있어서,

    상기 기판을 적재(loading)하기 위한 적재부와, 상기 적재부로부터 공급되는 상기 기판의 위치를 정렬(align)하는 정렬부를 더 포함하는 캐리어 호일 제거장치.
19. 제12항에 있어서,

    상기 헤드유닛은 회전축을 중심으로 회전하는 롤러를 포함하며, 상기 롤러의 외주면에는 널링(knurling) 형상 또는 브러쉬(brush) 형상이 형성되는 캐리어 호일 제거장치.
20. 제12항에 있어서,

    상기 헤드유닛은 일정 궤도를 왕복운동하는 플레이트를 포함하는 캐리어 호 일 제거장치.
21. 제12항에 있어서,

    상기 흡착부는 한 쌍이 구비되어 상기 기판의 양면에서 결합되며, 상기 제2 구동부는 한 쌍의 상기 흡착부에 각각 별도의 결합력을 부여하는 캐리어 호일 제거장치.
22. 제12항에 있어서,

    상기 클램프부는 등속도로 움직이는 캐리어 호일 제거장치.

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