KR100839059B1 - 자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동식 회로기판 크리닝 및 몰딩장치에 관한 것이다. 이는 외부로부터 제공된 기판을 낱장씩 이송시키는 제 1이송부와; 상기 제 1이송부에 인접 설치되며 제 1이송부를 통해 이송되는 기판을 받아들여 세척하는 크리닝부와; 상기 크리닝부로부터 크리닝이 완료된 기판을 배출하여 이송시키는 제 2이송부와; 상기 제 2이송부를 통해 이송된 기판을 그 내부에 받아들이며 기판의 몰딩대상부위를 보호수지로 밀폐시키는 몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치는, 회로기판이 하나의 이송라인을 따라 이송되는 동안 크리닝과 몰딩이 연달아 수행되므로, 크리닝 후 몰딩 까지 소요되는 시간이 매우 짧아, 크리닝면의 오염이 거의 없는 상태로 칩의 몰딩이 수행될 수 있고, 또한 회로기판이 적층되지 않은 상태로 낱장씩 이송되므로 플라즈마 크리닝을 위한 진공챔버의 용적이 그만큼 작아도 되므로 진공을 형성하기 위한 시간이 짧아 전체적인 공정 시간이 상당히 단축된다.

Description

자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치{Automatic PCB cleaning and chip molding device}

도 1은 기판에 실장된 칩에 보호수지를 적용하기 위한 선행 공정을 나타내 보인 도면이다.

도 2는 기판을 플라즈마 크리닝하기 위한 종래의 플라즈마 크리닝 장치를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치에 있어서의 기판이송 및 크리닝부를 도시한 사시도이다.

도 4는 상기 도 3에 도시한 매거진적재부 및 기판인출부를 도시한 사시도이다.

도 5는 상기 도 4에 도시한 매거진적재부 및 기판인출부의 동작을 설명하기 위하여 도시한 평면도이다.

도 6은 상기 도 4에 도시한 기판인출부를 별도로 도시한 도면이다.

도 7a 내지 도 7d는 상기 도 3에 도시한 기판픽업이송부의 구성 및 동작 메카니즘을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 8은 상기 도 3에 도시한 제 1스태이지 및 제 2스태이지를 도시한 사시도이다.

도 9는 상기 도 3에 도시한 플라즈마크리닝부의 일부 구성을 나타내 보인 사시도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 도면이다.

도 11은 상기 도 10에 도시한 금형을 이용해 보호수지로 칩을 밀폐하는 과정을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11:기판 12:칩 13:와이어

15:크리닝장치 17:진공챔버 19:도어

21:매거진 셸프 23:매거진 31:기판이송 및 크리닝부

33:매거진 35:피딩콘베이어 35a:벨트

37:배출콘베이어 37a:벨트 37b:지지벽

37c:푸싱핀관통구멍 39:매거진이송부 39a:승강홀더

39b:승강모터 39d:리드스크류 39e:승강블록

39f:프레임 39g:프레임이송모터 39k:리드스크류

39m:고정암나사블록 41:기판푸셔 41a:푸싱핀

41b:에어실린더 43:기판픽업이송부 43a:종동프레임

43b,43e :액츄에이터 43c:구동로드 43d:승강판

43f:지지플레이트 43g:승강핀 45:가이드레일

47:기판회전부 47a:인출롤러 47b:턴테이블

47c:기판좌대 47d:수평프레임 47e,53c:모터

47f:롤러구동모터 49:지지테이블 49a:가이드레일

51:제 1스태이지 51a:기판좌대 53:제 2스태이지

53a:기판좌대 53b:리드스크류 53d:기판푸싱로드

53e:푸싱팁 55:플라즈마크리닝부 55a:프레임

55b:상판 55c:하판 55d:기판좌대

55e:액츄에이터 55f:수평테이블 55g:프레임

55k:가이드레일 55m:모터 55n:벨트

55p:이송블록 55q:기판푸싱로드 55r:기판푸싱팁

61:몰딩부 63:가이드레일 65:금형

67:하부금형 67a:기판수용홈 67b:수지주입통로

69:상부금형 69a:공간부 69b:수지주입통로

본 발명은 자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치에 관한 것이다.

예컨대 컴퓨터 본체에 들어가는 메인보드나 각종 카드(VGA카드, 사운드카드 등)등을 포함하는 일반적인 회로기판에 실장되는 전자부품 중 일부의 전자부품은 열경화성 보호수지로 밀폐 처리되어 있다.

상기 열경화성 보호수지는 원하는 전자부품을 완전히 감싸 외부로부터 가해 지는 충격이나 긁힘으로부터 해당 전자부품을 보호하는 것으로서 부품 실장이 완료된 후 별도의 몰딩과정을 통해 적용된다.

한편, 상기 전자부품을 열경화성 보호수지로 몰딩하기 전에, 플라즈마 크리닝 장치를 통해 해당 회로기판 표면의 각종 유기물이나 불순물을 제거한다. 이와같이 회로기판을 미리 크리닝하는 것은 전자부품(이하, 칩)에 대한 보호수지의 결합력을 최대화하기 위한 것이다. 아울러 상기 플라즈마 크리닝은 플라즈마를 이용하여 각종 유기물이나 기타 불순물을 제거하는 공지의 세정방식이다.

도 1은 기판에 실장된 칩에 보호수지를 적용하기 위한 선행 공정을 나타내 보인 도면이다.

도 1a를 참조하면, 칩(12)이 실장되기 전의 기판(11)에 플라즈마를 가하여 기판(11) 표면으로부터 각종 이물질을 제거함을 알 수 있다. 이와같이 기판(11) 표면을 미리 세정함으로써 기판(11)에 칩(12)을 보다 견고히 부착시킬 수 있다.

상기 과정을 거쳐 도 1b와 같이 기판(11)에 칩(12)이 고정되고, 와이어본딩공정을 통해 칩(12)과 기판(11)이 전기적으로 연결되었다면, 칩이 실장되어 있는 기판(11)의 전체면을 다시 한번 플라즈마 크리닝 한 후 상기 칩(12) 및 칩(12) 주위에 보호수지(A)를 적층한다.

보통, 칩(12)은 실장되기 전에 공기중에 노출되어 있고 또한 실장을 위해 부품 실장용 헤드에 접촉하므로 그 표면이 유기물이나 먼지 등에 의해 오염되어 있을 확률이 매우 높으므로, 이와같이 크리닝 과정을 선행하여 보호수지(A)와 칩(12) 사이에 이물질이 끼어 들어가지 않도록 한다.

도 2는 기판을 플라즈마 크리닝하기 위한 종래의 플라즈마 크리닝 장치를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 플라즈마 크리닝장치(15)에 진공챔버(17)가 구비되어 있음을 알 수 있다. 상기 진공챔버(17)는 그 내부에서 플라즈마 크리닝이 수행되는 공간으로서 도어(19)로 개폐된다. 또한, 상기 진공챔버(17)의 내부에는 매거진 셸프(21)가 구비되어 있고, 상기 매거진 셸프(21)에 다수의 매거진(23)이 올려져 있다. 상기 매거진(23)은 그 내부에 크리닝할 기판(11)을 수용하되 각 기판이 수평으로 나란하게 위치하도록 지지한다.

상기한 크리닝장치(15)를 통해 기판(11)을 세정하기 위해서는, 기판(11)이 로딩된 매거진(23)을 매거진 셸프(21)에 위치시킨 상태로 도어(19)를 닫고 진공챔버(17)내에 진공 및 플라즈마를 유도한다. 유도된 플라즈마는 진공챔버(17)의 내부에서 기판(11)에 가해져 기판에 묻어있는 각종 유기물이나 먼지 등을 제거한다.

그런데 상기한 플라즈마 크리닝장치(15)는 기판을 크리닝할 수는 있지만, 기판에 실장되어 있는 칩에 보호수지를 몰딩할 수 있는 기능을 가지고 있지 않다. 따라서 보호수지를 칩에 가하기 위해서는 크리닝된 다수의 기판(11)을, 별도로 마련되어 있는 몰딩장치로 이동시켜 몰딩공정을 따로 수행해야 한다.

상기와 같이, 기판의 크리닝공정이 모두 끝난 후에야 몰딩공정이 시작될 수 있으므로, 크리닝공정이 완료된 후부터 몰딩공정이 시작되기 전까지의 시간동안 기판이 다시 오염될 수 있다. 즉, 기판이 대기중에 대기하는 동안 크리닝된 표면의 크리닝 효과(cleaning effect)가 현저히 저하되여 경우에 따라 재작업을 해야하는 경우가 발생하는 것이다.

몰딩공정을 위한 대기시간 없이 곧바로 몰딩이 진행되면 별다른 무리가 없겠지만, 대부분의 경우 몰딩공정을 위해서는 어느 정도의 시간을 기다려야 되고, 같은 매거진에 있어서도 처음 인출되는 기판과 제일 마지막으로 인출되는 기판의 시간 차이가 있기 때문에, 결국 보호수지 몰딩 직전의 칩 표면의 청정도가 그리 높지 못한 상태로 몰딩이 이루어지는 경우가 많다. 칩 표면에 이물질이 있는 상태로 보호수지가 도포된 경우, 시간이 지남에 따라 보호수지가 들뜨거나 변형될 수 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 회로기판이 하나의 이송라인을 따라 이송되는 동안 크리닝과 몰딩이 연달아 수행되므로, 크리닝 후 몰딩 까지 소요되는 시간이 매우 짧아, 크리닝면의 오염이 거의 없는 상태로 칩의 몰딩이 수행될 수 있고, 또한 회로기판이 적층되지 않은 상태로 낱장씩 이송되므로 플라즈마 크리닝을 위한 진공챔버의 용적이 그만큼 작아도 되므로 진공을 형성하기 위한 시간이 짧아 전체적인 공정 시간이 단축되는 자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부로부터 제공된 기판을 낱장씩 이송시키는 제 1이송부와; 상기 제 1이송부에 인접 설치되며 제 1이송부를 통해 이송되는 기판을 받아들여 세척하는 크리닝부와; 상기 크리닝부로부터 크리닝이 완료된 기판을 배출하여 이송시키는 제 2이송부와; 상기 제 2이송부를 통해 이송된 기 판을 그 내부에 받아들이며 기판의 몰딩대상부위를 보호수지로 밀폐시키는 몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 외부로부터 제공된 기판은 매거진의 내부에 적층 적재된 상태를 유지하며, 상기 제 1이송부는; 상기 매거진으로부터 기판을 한 장씩 배출하는 기판인출부와, 상기 기판인출부에 의해 매거진으로부터 배출된 낱장의 기판을 집어 수직 및 수평운동을 통해 목표지점으로 이송시키는 기판픽업이송부와, 상기 기판픽업이송부의 측부에 위치하며 기판픽업이송부로부터 기판을 넘겨받아 기판을 적재한 상태로 상기 크리닝부를 향해 이동 가능한 제 1스태이지와; 상기 제 1스태이지가 크리닝부에 도달한 후 제 1스태이지에 적재되어 있는 기판을 상기 크리닝부의 내부로 이동시키는 제 1기판푸싱수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2이송부는; 상기 크리닝부에서 크리닝된 후의 기판을 크리닝부 외부로 배출하는 제 2기판푸싱수단과, 상기 크리닝부의 측부에 위치하며 상기 제 2기판푸싱수단에 의해 배출된 기판을 받아들여 상기 몰딩부로 이동시키는 제 2스태이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 몰딩부는; 기판을 그 내부에 수용하여 기판상의 관심부위에 보호수지를 도포하기 위한 금형과, 상기 제 2스태이지에 적재되어 있는 기판을 금형 내부에 정위치시키는 기판픽업이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 크리닝부는; 상기 기판을 그 상면에 올려 지지하는 하판과, 상기 하판의 상부에 위치하며 하판을 커버하여 하판과의 사이에 밀폐공간을제공하는 상판과, 상기 하판과 상판의 사이에 형성된 밀폐공간에 플라즈마를 제공하여 기판을 플라즈마 크리닝하는 플라즈마발생부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로, 본 실시예에 따른 자동식 회로기판 크리닝 및 몰딩장치는, 외부로부터 매거진(33)을 통해 공급된 다수의 기판을 낱장씩 이송시키며 크리닝하는 기판이송 및 크리닝부(도 3의 31)와, 크리닝된 기판을 이어받아 기판에 실장되어 있는 칩에 보호수지(A)를 덮어씌우는 몰딩부(도 10의 61)로 구성된다. 상기 기판이송 및 크리닝부(31)와 몰딩부(61)는 함께 동작하여 라인을 따라 이송되는 회로기판을 연속적으로 크리닝 및 몰딩한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치에 있어서의 기판이송 및 크리닝부(31)를 도시한 사시도이다.

도 3을 참조하면, 기판이송 및 크리닝부(31)는, 기판(도 5의 11)이 수용되어 있는 매거진을 받아 수평 및 수직 이동시키는 매거진적재부(32)와, 상기 매거진적재부(32)로부터 기판을 한 장씩 인출하여 두 장씩의 기판을 나란하게 대기시키는 기판인출부(도 4에 자세히 도시되어 있음, 도면부호 47)와, 상기 기판인출부(47)에 의해 수평으로 대기하고 있는 기판(도 6의 11)을 집어 올려 이동시키는 기판픽업이송부(43)와, 상기 기판픽업이송부(43)로부터 기판(11)을 넘겨받으며 도 10의 화살표 a방향 및 그 반대방향으로 왕복 이동하는 제 1스태이지(51)를 포함한다.

또한 상기 제 1스태이지(51)에 올려져 있는 기판(11)을 받아들여 진공상태에서 플라즈마 크리닝하는 플라즈마크리닝부(55)와, 상기 플라즈마크리닝부(55)를 통 해 크리닝된 상태의 기판(도 10의 11)을 넘겨받아 도 10의 화살표 b방향으로 이동하여, 몰딩부(61)의 기판픽업이송부(62)측으로 이동하는 제 2스태이지(53)를 포함한다.

도 4는 상기 도 3에 도시한 매거진적재부(32) 및 기판인출부(47)를 도시한 사시도이고, 도 5는 상기 도 4에 도시한 매거진적재부(32) 및 기판인출부(47)의 동작을 설명하기 위하여 도시한 평면도이다.

상기 매거진적재부(32)는 외부로부터 공급된 매거진(33)(이 때의 매거진에는 기판(11)이 수납되어 있음)을 받아들여 매거진(33)의 일정부위가 기판푸셔(47g)의 푸싱핀(47k)의 이동경로 상에 위치하도록 하는 것이다.

이러한 매거진적재부(32)는, 강성을 갖는 프레임(39f)과, 상기 프레임(39f)의 상단부에 설치되며 회전토오크를 발생하는 승강모터(39b)와, 상기 승강모터(39b)의 구동축에 고정되며 수직으로 연장되는 리드스크류(39d)와, 상기 리드스크류(39d)에 치합한 상태로 리드스크류(39d)의 축회전에 의해 승강하는 승강블록(39e)과, 상기 승강블록(39e)에 지지되며 매거진(33)을 잡아 고정시키는 승강홀더(39a)를 포함한다.

또한 상기 승강홀더(39a)의 앞쪽 위 아래에는 배출콘베이어(37)와 피딩콘베이어(35)가 구비된다. 상기 피딩콘베이어(35)는 작업자가 매거진(33)을 적재하는 장소이며, 배출콘베이어(37)는 기판이 모두 인출되어 속이 빈 매거진(33)을 외부로 배출하는 경로이다.

상기 피딩콘베이어(35)에는 벨트(35a)가 구비되어 있다. 상기 벨트(35a)는 별도의 모터(미도시)에 의해 순환운동하며 매거진(33)을 상기 승강홀더(39a)측으로 이동시킨다. 또한 피딩콘베이어(35)의 양측에는 측벽(35b)이 구비된다. 상기 측벽(35b)은 매거진(33)의 이동을 가이드하는 것이다.

상기 배출콘베이어(37)에도 벨트(37a)가 구비된다. 상기 벨트(37a)는 속이 빈 매거진(33)을 외부로 배출하는 역할을 한다. 아울러 배출콘베이어(37)의 양측부에는 이송중의 매거진이 하부로 낙하하지 않도록 지지하는 수직의 측벽(37b)이 위치한다.

한편, 도 5에 도시한 바와같이, 상기 프레임(39f)의 측부에는 프레임(39f) 자체를 화살표 z방향 또는 그 반대방향으로 이송시키기 위한 것으로서, 프레임이송모터(39g)와, 상기 프레임이송모터(39g)의 구동축에 고정되는 리드스크류(39k)와, 상기 리드스크류(39k)에 축이음되며 프레임(39f)에 고정되는 고정암나사블록(39m)이 구비된다. 상기 프레임이송모터(39g)가 외부의 지지대(미도시)에 고정됨은 물론이다.

따라서 상기 프레임이송모터(39g)가 구동하여 리드스크류(39k)를 축회전 시키면 고정암나사블록(39m)이 종동하여 프레임(39f)을 상기 콘베이어(35,37)에 대해 진퇴운동 시킨다.

결국 상기와 같이 프레임(39f)이 콘베이어(35,37)에 대해 진퇴 가능하고 승강홀더(39a)가 승강 할 수 있으므로, 상기 승강모터(39b)와 프레임이송모터(39g)를 적절히 제어하여, 피딩콘베이어(35)에 위치한 매거진(33)을 배출콘베이어(37)로 이동시킬 수 있는 것이다. 즉 피딩콘베이어(35)측으로 이동하여, 대기하고 있는 매거 진을 문 상태로 후진하고 상승한 후 배출콘베이어(37)측으로 전진하여 배출콘베이어(37)에 올릴 수 있는 것이다.

상기 승강홀더(39a)는 매거진(33)을 물고 있는 상태로 적절한 높이로 상승하여, 그 내부에 수용되어 있는 기판(11)이 푸싱핀(47k)의 이동 경로상에 위치하도록 한다. 즉 상기 푸싱핀(47k)이 매거진(33)측으로 이동하며 기판(11)의 일측 두께면을 밀어 이동시킬 수 있도록 적절한 높이를 제공하는 것이다. 상기 적절한 높이라 함은 푸싱핀(47k)의 중심축이 포함되는 가상 수평면의 높이를 의미한다.

참고로 상기 푸싱핀(47k)이 기판(11)을 밀면 기판(11)의 타단부가 후술할 인출롤러(47a)에 잡혀 당겨지며 화살표 c방향으로 인출된다.

특히 상기한 바와같이 하나의 매거진(33)에는 다수의 기판(11)이 수납되어 있으므로, 승강홀더(39a)는 수납되어 있는 기판(11)의 상하 간격을 한 피치로 삼아 한 피치씩 상승 또는 하강하며 모든 기판(11)이 하나씩 인출되도록 한다.

한편, 상기 기판인출부(47)는, 일측 측벽(37b)에 고정되는 기판푸셔(47g)와, 반대편 측벽(37b) 외측에 위치되되 상기 기판푸셔(47g)에 대응하는 인출롤러(47a)와, 상기 인출롤러(47a)의 측부에 위치하는 턴테이블(47c)과, 상기 턴테이블 회전수단을 포함한다.

상기 기판푸셔(47g)를 위하여 일측 측벽에는 푸싱핀관통구멍(37c)이 형성되어 있다. 상기 푸싱핀관통구멍(37c)은 측벽(37b)에 형성된 구멍으로서 그 내부로 푸싱핀(47k)이 관통 설치된다.

상기 기판푸셔(47g)는, 에어실린더(47m)와, 상기 에어실린더(47m)내의 공기 압력에 의해 길이방향으로 왕복 운동 가능한 푸싱핀(47k)으로 이루어진다. 상기 푸싱핀(47k)은 별도의 콘트롤러에 의해 동작한다. 이러한 구조의 푸싱수단은 공지의 기본 공압기기의 하나이다.

상기 인출롤러(47a)는 푸싱핀(47k)에 의해 턴테이블(47b)측으로 이송된 기판(11)을 잡아 화살표 c방향으로 끌어내어 턴테이블(47b)로 인계하는 역할을 한다. 상기 인출롤러는 외주면이 상호 접하는 다수의 롤러로 이루어지며 그 중 한 롤러의 회전중심축에는 롤러구동모터(47f)가 연결되어 있다.

상기 턴테이블(47b)은 수평으로 지지된 평판으로서 그 하부에 마련되어 있는 턴테이블 회전수단에 의해 원하는 각도만큼 회전할 수 있다. 예컨대 화살표 d방향으로 90도 또는 180도 회전할 수 있는 것이다.

또한 상기 턴테이블(47b)에는 상호 나란하며 반대방향으로 개방된 두 개의 기판좌대(47c)가 마련되어 있다. 상기 기판좌대(47c)는 상기 인출롤러(47a)에 의해 화살표 c방향으로 인출되는 기판(11)을 받아들이는 수용홈이다.

상기와 같이 턴테이블(47b)이 화살표 d방향으로 180도 회전 가능하므로, 도 5에 도시한 바와같이 한쪽 기판좌대(47c)에 기판(11)을 받아들인 후, 턴테이블(47b)을 화살표 d방향으로 180도 회전시켜 반대편 기판좌대(47c)를 인출롤러(47a)측에 위치시킨 후 뒤따라오는 다른 기판을 받아들일 수 있다.

상기 턴테이블(47b) 및 인출롤러(47a)는 수평프레임(47d) 상부에 지지되어 있다. 상기 수평프레임(47d)은 수평 지지력을 제공하는 것으로서 그 하부에 턴테이블 회전수단을 갖는다. 상기 턴테이블 회전수단은 모터(47e)와, 상기 모터(47e)의 구동축과 턴테이블 하부의 회전축(미도시)을 연결하는 벨트를 포함한다.

한편, 상기 턴테이블(47b)의 두 기판좌대(47c)에 기판(11)이 수납되었다면 도 6에 도시한 바와같이 턴테이블(47b)을 90도 회전시켜, 기판(11)의 본격적인 이송을 준비한다. 도 6을 참조하면, 턴테이블(47b)이 (도 5에 비하여) 90도 만큼 회전한 상태로 대기함을 알 수 있다.

상기 턴테이블(47b)의 기판좌대(47c)에서 도 6과 같이 대기하고 있는 기판(11)은 기판픽업이송부(43)에 의해 들려져 상기한 제 1스태이지(51)로 운반된다.

도 7a 내지 도 7d는 상기 도 3에 도시한 기판픽업이송부의 구성 및 동작 메카니즘을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

상기 기판픽업이송부(43)는, 상기 턴테이블(47b)의 상부에 수평으로 고정되어 있는 가이드레일(도 3의 43s)과, 상기 가이드레일(43s)에 걸려 지지되며 가이드레일(43s)의 길이방향을 따라 직선 왕복 이동 가능한 종동프레임(43a)과, 상기 종동프레임(43a)에 장착되는 액츄에이터(43b)와, 상기 액츄에이터(43b)의 구동로드(43c) 하단에 고정되며 액츄에이터(43b)의 구동에 의해 승강하는 승강판(43d)을 포함한다.

또한 상기 승강판(43d) 상부에는 두 개의 홀더액츄에이터(43e)가 구비되고, 승강판(43d)의 하부에는 상기 각 홀더액츄에이터(43e)에 종동하여 핑거(43m)를 통해 기판(도 7d의 11)을 잡거나 놓는 기판홀딩수단이 구비된다. 또한 상기 홀더액츄에이터(43e)와 기판홀딩수단의 사이에는 탄성핀(43g)이 설치되어 있다.

상기 두 개의 홀더액츄에이터(43e)는, 승강판(43d) 하부의 턴테이블(43b)에 서 대기하고 있는 기판(도 6의 11)에 각각 대응 위치하며 승강판(43d)의 상면으로부터 이격되어 있다. 상기 홀더액츄에이터(43e)는 공지의 공압식 액츄에이터로서 그 하부에 구비되어 있는 탄성핀(43g)을 화살표 g방향으로 눌러 이동시킨다.

상기 탄성핀(43g)은 승강판(43d)을 수직으로 관통한 상태로 스프링에 의해 상부로 탄성 지지되며, 홀더액츄에이터(43e)의 동작시 하부로 하부로 눌려 이동하고 홀더액츄에이터가 동작하지 않을 때에는 스프링에 의해 상부로 복귀한다.

상기 기판홀딩수단은, 각 홀더액츄에이터(43e)의 하부에 수평으로 나란하게 지지되며 축회전 가능한 수평로드(43k)와, 각 수평로드(43k)의 일단부에 고정되며 수평로드를 핀 연결하는 로드커넥터(43p,43q)와, 일측 수평로드와 탄성핀(43g)의 하단부를 연결하는 회동링커(43n)를 포함한다.

아울러 각각의 수평로드(43k)에는 핑거(43m)가 구비되어 있다. 상기 핑거(43m)는, 탄성핀(43g)이 승강판(43d)의 상부로 복귀할 때 화살표 g방향의 반대방향으로 이동하여 (만일 그 사이에 수평의 기판이 위치해 있다면) 기판의 양측 테두리부를 집는다.

여하튼 상기와 같이 회동링커(43n)가 탄성핀(43g)의 하단부와 한쪽 수평로드(43k)를 연결하고, 또한 두 개의 수평로드(43k)가 로드커넥터(43p,43q)를 통해 핀 연결되어 있으므로, 홀더액츄에이터(43e)를 작동시켜 탄성핀(43g)을 예컨대 화살표 f방향으로 하향 이동시키면, 이에 종동하여 회동링커(43n)가 화살표 g방향으로 회동한다. 회동링커(43n)가 화살표 g방향으로 이동함에 따라 한쪽 로드커넥터(43p)가 같은 방향으로 축회전하고 이와 동시에 다른 로드커넥터(43q)는 반대방 향으로 축회전한다. 이러한 과정을 거쳐 핑거(43m)는 외측으로 벌어진다. 상기 탄성핀(43g)을 상부로 탄성 복원시키면 상기와 반대의 과정을 거쳐 핑거(43m)가 오므라지며 픽업 대상을 픽업한다.

결국 상기 홀더액츄에이터(43e)를 구동함으로써 핑거(43m)를 통해 기판(11)을 집어 올리거나 내려놓을 수 있는 것이다

도 8은 상기 도 3에 도시한 제 1스태이지 및 제 2스태이지를 도시한 사시도이다.

도면을 참조하면, 제 1,2스태이지(51,53)의 하부에 수평의 지지테이블(49)이 구비되어 있음을 알 수 있다. 상기 지지테이블(49)은 수평면을 제공하는 수평프레임으로서 그 상면에 두 개의 가이드레일(49a)이 설치되어 있다. 상기 제 1스태이지(51) 및 제 2스태이지(53)는 가이드레일(49a)의 연장방향을 따라 왕복운동이 가능하다. 상기 제 1,2스태이지(51,53)의 왕복 이송 방식은 공지의 여러 가지 이송방법을 다양하게 선택 채용할 수 있다.

상기 제 1스태이지(51)의 상면에는 네 개의 나란한 기판좌대(51a)가 마련되어 있다. 상기 기판좌대(51a)는 상기한 기판픽업이송부(43)에 의해 이동되어 온 기판을 올려놓는 장소이다. 이 때의 기판(11)은 아직 크리닝을 하지 않은 상태임은 물론이다. 상기 기판좌대(51a)에 공급되어 있는 기판은 후술할 기판푸싱로드(53d)에 의해 도 10의 화살표 m방향으로 밀려 플라즈마크리닝부(55)로 이동할 것이다.

또한 상기 제 2스태이지(53)는 제 1스태이지(51)가 같은 형식을 갖는 지지판으로서 역시 네 개의 기판좌대(53a)를 갖는다. 상기 제 2스태이지(53)는 플라즈마 크리닝부(55)에서 크리닝된 상태의 기판을 넘겨받아 후술할 몰딩부(61)로 이동시킨다.

한편, 상기 제 1스태이지(51)와 제 2스태이지(53)의 사이에는 모터(53c)에 의해 축회전하는 리드스크류(53b)가 구비되어 있다. 상기 리드스크류(53b)는 제 1,2스태이지(51,53)의 이송방향에 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

아울러 상기 리드스크류(53b)에는 기판푸싱로드(53d)의 일단부가 치합하고 있다. 상기 기판푸싱로드(53d)는 가이드레일(49a)과 나란한 방향으로 연장된 막대형 부재로서, 모터(53c)의 구동시 리드스크류(53b)의 길이방향으로 왕복 운동한다. 상기 기판푸싱로드(53d)는 제 1,2스태이지(51,53)의 슬라이딩 이동시, 이동에 방해되지 않도록 모터(53c)측으로 최대한 후퇴하여 대기한다.

또한 상기 기판푸싱로드(53d)에는 네 개의 푸싱팁(53e)이 고정되어 있다. 상기 푸싱팁(53e)은 제 1스태이지(51)가 도 10의 화살표 a방향으로 완전히 이동했을 때, 화살표 m방향으로 약간 전진하여 제 1스태이지(51)의 각 기판좌대(51a) 상부에 위치한다. 따라서 기판(11)이 탑재된 상태의 제 1스태이지(51)가 기판푸싱로드(53d)의 전방 하부에 도착했을 때 모터(53c)를 구동하여 푸싱팁(53e)으로 하여금 기판(11)을 상기 플라즈마크리닝부(55)로 밀어 이동시킬 수 있는 것이다.

도 9는 상기 도 3에 도시한 플라즈마 크리닝부의 일부 구성을 나타내 보인 사시도로서, 플라즈마 크리닝부를 도 3을 함께 참조하며 설명하기로 한다.

도 3 및 도 9에 도시한 바와같이, 상기 플라즈마크리닝부는, 수평테이블(55f)에 고정되며 그 상면의 높이가 상기 제 2스태이지(53)의 높이와 같은 하 판(55c)과, 상기 하판(55c)에 씌워져 밀폐 공간을 제공하는 것으로서 프레임(55a)에 그 단부가 지지되며 승강 가능한 상판(55b)과, 상기 상판(55b)을 승강시키는 액츄에이터(55e)와, 상기 밀폐공간에 플라즈마를 제공하는 플라즈마발생부(55t)를 포함한다.

상기 하판(55c)과 상판(55b)이 하나의 진공챔버(55c)를 구성한다. 즉 상기 하판(55c)에 세정할 대상을 올려놓고 상판(55b)을 닫아 밀폐공간을 제공한 후 내부공간에 크리닝용 플라즈마를 가하면 통상의 원리에 따라 세정할 대상의 크리닝이 이루어지는 것이다.

특히 본 실시예에 따른 진공챔버(55c)의 경우, 기판(11)이 적층되지 않은 상태로 크리닝되므로 그만큼 기판(11)의 표면에 플라즈마가 균일하고 고른 밀도로 가해질 수 있다. 즉 크리닝 효율이 좋다.

상기 하판(55c)의 상면에는 네 개의 기판좌대(55d)가 마련되어 있다. 상기 각 기판좌대(55d)는 제 1스태이지(51)로부터 넘겨받은 기판(11)을 수용하는 장소이다. 상기 하판(55c)에 마련되어 있는 기판좌대(55d)의 개수는 제 1,2스태이지(51,53)에 마련디어 있는 기판좌대의 개수와 다를 수 도 있다.

여하튼 상기와 같이 진공챔버(55c)는 기판을 한 겹씩 크리닝 하므로 내부 밀폐공간의 용적을 최대한 줄일 수 있다. 이는 진공챔버에 요구되는 진공부하가 그만큼 작다는 의미이다. 즉, 원하는 진공도를 만드는데 시간이 걸리지 않아 작업이 신속해질 수 있는 것이다.

상기 하판(55c)의 측부에는 기판푸싱로드(55q)가 구비된다. 상기 기판푸싱로 드(55q)는 진공챔버(55c) 내부에서 크리닝을 마친 기판(11)을 대기하고 있는 제 2스태이지(도 10의 53)로 밀어 이송시키는 것이다. 도 10에서 제 2스태이지(53)에 적재되어 있는 기판(11)은 크리닝공정이 완료된 기판으로서, 기판푸싱로드(55q)에 의해 하판(55c)으로부터 제 2스태이지(53)로 이송된 것이다.

상기 기판푸싱로드(55q)에도 네 개의 푸싱팁(55r)이 구비되어 있다. 상기 푸싱팁(55r)은 크리닝이 완료된 기판(11)을 제 2스태이지(53)로 밀어 이동시키는 것이다.

상기 기판푸싱로드(55q)를 왕복이동 시키기 위하여 하판(55c)의 다른 측부에는 가이드레일(55k)이 위치한다. 상기 가이드레일(55k)은 상기한 리드스크류(도 8의 53b)와 같은 방향으로 연장된 것으로서 이송블록(55p)의 슬라이딩 이동을 가이드한다. 상기 이송블록(55p)은 기판푸싱로드(55q)의 일단부를 고정 지지한다.

아울러 상기 가이드레일(55k)의 일단부에는 모터(55m)가 설치되고 측부에는 상기 모터(55m)에 의해 왕복이동하는 벨트(55n)가 구비되어 있다. 상기 벨트(55n)는 모터의 구동풀리와 가이드레일(55k)에 설치되어 있는 종동풀리에 팽팽하게 지지된 상태로 상기 이송블록(55p)과 결합한다.

따라서 모터(55m)를 구동하면 벨트(55n)가 회전하고 벨트(55n)에 고정되어 있는 기판푸싱로드(55q)가 화살표 p방향 또는 그 반대방향으로 이동할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치의 전체적인 구성을 나타내 보인 평면도이다.

도면을 참조하면, 상기 지지테이블(49)의 측부에 몰딩부(61)가 설치되어 있 음을 알 수 있다. 상기 몰딩부(61)는 가이드레일(63)과, 상기 가이드레일(63)을 따라 이송하며 상기 제 2스태이지(53)를 타고 이송 되어온 기판을 픽업하여 이송하는 기판픽업이송부(62)와, 상기 가이드레일(63)의 하부에 위치하며 기판픽업이송부(62)로부터 넘겨받은 기판의 칩(12)을 열가소성 보호수지(A)로 밀폐시키는 금형(65)으로 이루어진다.

상기 가이드레일(63)의 구성 및 기능은 상기한 기판픽업이송부(43)의 가이드레일(43s)과 동일하다. 또한 기판픽업이송부(62)도 상기한 기판을 들어올려 이송하는 한에 있어서 그 작동원리가 상기 기판픽업이송부(43)와 동일하다.

도 11은 상기 도 10에 도시한 금형을 이용해 보호수지로 칩을 밀폐하는 과정을 도시한 도면이다.

도 11a에 도시한 바와같이, 상기 금형(65)은 하부금형(67)과 상부금형(69)으로 이루어진다. 상기 하부금형(67)의 상면에는 두 개의 기판수용홈(67a)과, 하나 이상의 수지주입통로(67b)가 형성되어 있다. 상기 기판수용홈(67a)은 크리닝이 완료된 기판(11)을 수용하는 홈이다. 상기 기판수용홈(67a)의 깊이는 기판(11)을 수용한 상태로 칩(12)이 상부로 돌출될 정도이다.

또한 상부금형(69)의 저면에는 공간부(69a)와, 상기 공간부(69a)를 상호 연통시키는 수지주입통로(69b)가 형성되어 있다. 상기 공간부(69a)는 도 11c에 도시한 바와같이 외부로부터 (수지주입통로(67a,69a)를 통해) 금형(65) 내부로 압입된 보호수지(A)가 채워지는 공간이다.

상기 공간부(69a)는 도 11b에 도시되어 있는 것처럼 하부금형(67)에 대해 상 부금형(69)을 결합했을 때 각 칩(12) 및 칩 주변의 와이어(13)를 그 내부에 포함한다.

상기 상태에서 수지주입통로(67b)를 통해 보호수지를 압입하면 용융상태의 수지는 수지주입통로(67b,69b)를 통과하여 상기 공간부(69a)에 충진된다.(도 11c 참조). 상기 공간부(69a)내에 공급된 보호수지(A)가 경화된 후 상부금형(69)을 들어올리면 보호수지(A)가 적층되어 있는 기판(11)을 볼 수 있다. 상기 기판(11)을 하부기판(67)으로부터 분리하여 최종적인 제품을 얻는다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 자동식 회로기판 크리닝 및 칩 몰딩장치는, 회로기판이 하나의 이송라인을 따라 이송되는 동안 크리닝과 몰딩이 연달아 수행되므로, 크리닝 후 몰딩 까지 소요되는 시간이 매우 짧아, 크리닝면의 오염이 거의 없는 상태로 칩의 몰딩이 수행될 수 있고, 또한 회로기판이 적층되지 않은 상태로 낱장씩 이송되므로 플라즈마 크리닝을 위한 진공챔버의 용적이 그만큼 작아도 되므로 진공을 형성하기 위한 시간이 짧아 전체적인 공정 시간이 상당히 단축된다.

Claims (5)

1. 외부로부터 제공된 기판을 낱장씩 이송시키는 제 1이송부와;

   상기 제 1이송부에 인접 설치되며 제 1이송부를 통해 이송되는 기판을 받아들여 세척하는 크리닝부와;

   상기 크리닝부로부터 크리닝이 완료된 기판을 배출하여 이송시키는 제 2이송부와;

   상기 제 2이송부를 통해 이송된 기판을 그 내부에 받아들이며 기판의 몰딩대상부위를 보호수지로 밀폐시키는 몰딩부를 포함하되,

   상기 제 1이송부는;

   상기 매거진으로부터 기판을 한 장씩 배출하는 기판인출부와,

   상기 기판인출부에 의해 매거진으로부터 배출된 낱장의 기판을 집어 수직 및 수평운동을 통해 목표지점으로 이송시키는 기판픽업이송부와,

   상기 기판픽업이송부의 측부에 위치하며 기판픽업이송부로부터 기판을 넘겨 받아 기판을 적재한 상태로 상기 크리닝부를 향해 이동 가능한 제 1스태이지와;

   상기 제 1스태이지가 크리닝부에 도달한 후 제 1스태이지에 적재되어 있는 기판을 상기 크리닝부의 내부로 이동시키는 제 1기판푸싱수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 회로기판 크리닝 및 몰딩장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2이송부는;

   상기 크리닝부에서 크리닝된 후의 기판을 크리닝부 외부로 배출하는 제 2기판푸싱수단과,

   상기 크리닝부의 측부에 위치하며 상기 제 2기판푸싱수단에 의해 배출된 기판을 받아들여 상기 몰딩부로 이동시키는 제 2스태이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 회로기판 크리닝 및 몰딩장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 몰딩부는;

   기판을 그 내부에 수용하여 기판상의 관심부위에 보호수지를 도포하기 위한 금형과,

   상기 제 2스태이지에 적재되어 있는 기판을 금형 내부에 정위치시키는 기판픽업이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동식 회로기판 크리닝 및 몰딩장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 크리닝부는;

   상기 기판을 그 상면에 올려 지지하는 하판과,

   상기 하판의 상부에 위치하며 하판을 커버하며 프레임에 의해 단부가 지지되며 승강에 의해 하판과의 사이에 밀폐공간을 제공하는 상판과,

   상기 하판과 상판의 사이에 형성된 밀폐공간에 플라즈마를 제공하여 기판을 한 겹씩으로 플라즈마 크리닝하는 플라즈마발생부로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동식 회로기판 크리닝 및 몰딩장치.

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