최근 들어 LCD와 같은 첨단 정보통신기기의 소형화 및 박형화는 일반적인 추세이며, 이러한 소형화 및 박형화의 요구를 충족시키기 위해서 다양한 기술이 개발되고 있다. 그 중에 하나로 패키징 기술을 들 수 있는데, 이 패키징 기술은 소재나 공정 기술이 혁신됨에 따라 날로 발전을 거듭하고 있으며, 그 한 예로 액정기판이나 휴대폰 또는 노트북 등의 접을 수 있는 전자제품에 주로 적용되는 필름테이프기 판을 들 수 있다. 이 필름테이프기판은 일종의 기판으로서, 전자제품이 소형, 경량화됨에 따라 TAB(Tape Automated Bonding), TBGA(Tape Ball Grid Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip on Film) 등 다양한 형태로 개발되고 있다.
이들 필름테이프기판은 폴리이미드, 폴리에테르슬폰 등의 재질로 이루어진 절연테이프 표면에 수십㎛(약 20㎛) 정도의 동박층을 접착제에 의해 접착하고, 동박층의 표면에 포토레지스트를 도포한 후, 포토레지스트에 마스크를 사용하여 배선 패턴을 노광시킴으로써 포토레지스트에 패턴을 전사시킨 다음, 동박 에칭을 통해 원하는 패턴을 형성한 후 포토레지스트를 제거하여 동박패턴을 형성하게 된다.
한편, 위와 같이 동박패턴이 형성된 필름테이프기판은 도 1에 도면부호 101로 도시된 바와 같이, 절연성 베이스 필름(103), 이 베이스 필름(103) 위에 사진 식각에 의해 형성된 다양한 형태의 배선패턴(104), 및 이 배선패턴(104)에 연결되도록 베이스 필름(103)의 중앙에 본딩되어 있는 반도체 칩(105)으로 이루어지는 바, 이때 베이스 필름(103)은 외면에 배선패턴(104)을 보호하기 위한 보호막(106)이 도포되어 있고, 좌우 양단에는 무전해 도금을 통해 주석 코팅부(111)가 형성되어 있으며, 이 주석 코팅부(111) 위에 필름테이프기판(101)을 견인하기 위한 스프로킷 구멍(107)이 일렬로 천공되어 있다.
이와 같이 가장자리에 주석층이 도포된 필름테이프기판은 기판의 이상 유무를 판별하기 위해 필름테이프기판의 표면을 현미경 등의 검사장비로 검사하게 되며, 이러한 검사장비는 도 2에 도면부호 110으로 도시된 바와 같이, 검사할 필름테 이프기판(101)이 감겨 있는 풀림릴(102), 풀림릴(102)에서 풀려 검사를 마친 필름테이프기판(101)을 다시 감아 보관하는 감김릴(102'), 풀림릴(102)과 감김릴(102') 사이에 장착되어 필름테이프기판(101)을 실질적으로 검사하는 화상검사기(130), 풀림릴(102)과 화상검사기(130) 그리고 화상검사기(130)와 감김릴(102') 사이에 장착되어 풀림릴(102)에서 감김릴(102')로 필름테이프기판(101)을 견인하는 좌우 한 쌍의 스프로킷휠(140,140'), 필름테이프기판(101)의 장력을 조절하는 필름장력 조절기구(160,160') 그리고 도시되지 않았으나 이들 부품들이 고정되어 지지되는 지지 프레임으로 이루어져 있다.
그런데, 위와 같은 종래의 검사장치(110)는 스프로킷휠(140)에 의해 견인되는 필름테이프기판(101)이 이 스프로킷휠(140)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 도 2에 도시된 것처럼 스프로킷휠(140)과 맞닿음되는 이탈방지기구(170)를 채용하는 바, 이 이탈방지기구(170)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 크게 지지레버(171), 지지축(173), 한 쌍의 이탈방지롤러(175), 가압레버(177), 및 스냅 스프링(179)으로 이루어져 있다.
여기에서, 먼저 지지레버(171)는 도시된 것처럼, 피벗핀(181)을 중심으로 상하 피벗 회전이 가능하게 휠 브래킷(142) 전면에 장착되어 있으며, 지지레버(171)를 지지하는 피벗핀(181)은 휠 브래킷(142)의 스프로킷휠(140) 아래쪽에 수평하게 관통되어 회전이 가능하게 장착되어 있다. 또, 지지축(173)은 위와 같이 피벗 회전하는 지지레버(171)의 선단에 외팔보 형태로 장착되어 한 쌍의 이탈방지롤러(175)를 회전 가능하게 지지하도록 되어 있다. 그리고, 이 한 쌍의 롤러(175)는 지지 축(173)을 통해 지지레버(171)의 선단에 동축 상으로 장착되어 도 3에 도시된 것처럼 상사점에서 스프로킷휠(140)의 외주면에 접촉하도록 되어 있다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 휠 브래킷(142)의 후면에 위치하도록 피벗핀(181)의 지지레버(171) 대향측에 장착된 가압레버(177)는 지지레버(171)와 동시에 피벗핀(181)을 중심으로 피벗 회전하여 스냅 스프링(179)을 가압하도록 되어 있다. 끝으로, 스냅 스프링(179)은 휠 브래킷(142)의 후벽면에 일단이, 가압레버(177)의 선단에 타단이 각각 회전 가능하게 끼워져 작업자의 조작에 의해 피벗 회전하는 가압레버(177)의 선단을 밀어 올리거나, 밀어 내리는 압축 또는 비틀림 스프링으로서, 가압레버(177)에 의해 압축되면서 그 반발력에 의해 가압레버(177), 더 나아가 지지레버(171)를 상사점 또는 하사점에 스냅식으로 고정시킨다. 이때, 스냅 스프링(179)은 휠 브래킷(142)에 끼워진 지점(183)이 피벗핀(181)의 축심과 가압레버(177)에 끼워진 지점(184)의 상하사점이 이루는 내각의 범위 내에 위치하여야 가압레버(177)를 상하사점 어느 쪽 방향으로도 가압할 수 있게 된다.
따라서, 스프로킷휠(140)에 의해 필름테이프기판(101)을 견인하기 위해서는 스프로킷휠(140)의 외주면에 접촉하는 필름테이프기판(101)의 스프로킷 구멍(107)에 스프로킷휠(140)의 외주면에 돌출된 견인돌기(141)가 끼워지도록 한 뒤 스프로킷휠(140)을 회전시켜야 하는 바, 위와 같은 이탈방지기구(170)의 이탈방지롤러(171)가 스프로킷휠(140)의 외주면에 탄성적으로 맞닿음되도록 함으로써 스프로킷휠(140)에서 필름테이프기판(101)이 이탈되는 것을 방지하게 된다. 이때, 이탈방지롤러(175)에는 도 5에 도시된 바와 같이 외주면을 따라 오목홈(185)이 가공되어 스프로킷 구멍(107) 위로 돌출한 견인돌기(141)의 끝부분을 삽입하도록 되어 있다.
그러나, 위와 같은 종래의 이탈방지기구(170)는 한 쌍의 이탈방지롤러(175)가 외팔보인 지지축(173)에 일정 간격을 두고 장착되어 있기 때문에, 장기간 사용 시 이들 롤러(175)의 무게나 지지축(173) 자체의 무게로 인해 지지축(173)에 처짐이 발생할 수 있고, 이에 따라 이탈방지롤러(175)와 스프로킷휠(140)이 접촉 시 정합되지 않아 동작 불량을 일으키거나, 심지어 필름테이프기판(101)의 이탈방지 기능까지 상실하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 도 3 및 도 5에 실선 및 은선으로 도시된 것처럼 이탈방지롤러(175)가 그 상사점에서 스냅 스프링(179)의 반발력에 의해 스프로킷휠(140)의 외주면에 가압 접촉되므로, 필름테이프기판(101) 좌우 양단의 주석 코팅부(111)가 스프로킷휠(140)과 이탈방지롤러(175)의 외주면 사이에서 압착되어 표면의 주석성분이 박리에 의해 분진화됨으로써 작업자에게 직접적으로 피해를 주거나, 인접한 필름테이프기판(101)의 표면에 부착되어 회로손상, 스크래치 등 필름테이프기판(101)의 불량을 일으키는 문제점도 있었다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미끄럼식 이탈방지기구를 구비한 필름테이프기판 검사장치를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 미끄럼식 이탈방지기구를 구비한 필름테이프기판 검사장치는 도 6에 도면부호 10으로 도시된 바와 같이, 일반적인 필름테이프기판 검사장치와 마찬가지로, 크게 지지프레임(20), 풀림릴(2), 감김릴(2'), 화상검사기(30), 좌우 한 쌍의 스프로킷휠(40,40'), 장력조절기구(60,60') 및 좌우 한 쌍의 이탈방지기구(70,70')로 이루어져 있으며, 여기에서 먼저 지지프레임(20)은 전체적으로 검사장치(10)의 외부 몸체를 이루는 금속제의 지지구조체로서, 풀림 및 감김릴(2,2'), 화상검사기(30), 스프로킷휠(40,40'), 장력조절기구(60,60'), 이탈방지기구(70,70') 뿐 아니라, 디스플레이(11), 구동제어부 등을 장착하도록 되어 있다.
이 지지프레임(20)의 일측 즉, 예컨대, 도 6에 도시된 것처럼 좌우측 상단에 착탈 가능하게 장착되는 풀림릴(2)과 감김릴(2')은 영화필름 보관용 릴과 같이 필름테이프기판(101)과 간지(108)를 감아 보관하도록 되어 있는 바, 구동모터(미도시)에 연결된 회전축(13,13')에 끼워져 회전하며, 특히 풀림릴(2)의 경우에는 필름테이프기판(101)을 검사하기 위해 풀어내는 역할을, 감김릴(2')은 검사가 끝난 필 름테이프기판(101)를 간지(108)를 위로 하여 함께 감아들이는 역할을 각각 하도록 되어 있다.
이와 같이, 풀림릴(2)에서 풀려나온 필름테이프기판(101)의 이상 유무를 검사하는 검사기(30)는 정밀한 검사를 위해 주로 화상검사기가 사용되며, 도 7에 도시된 것처럼 풀림릴(2)과 상기 감김릴(2') 사이에 설치되나, 육안으로 검사를 대신할 수도 있다.
한편, 풀림릴(2)과 화상검사기(30) 사이에 휠 브래킷(42)에 의해 설치된 풀림측 스프로킷휠(40,40')은 화상검사기(30)가 필름테이프기판(101)을 검사할 수 있도록 풀림릴(2)에서 풀려 나온 필름테이프기판(101)을 검사기(30) 쪽으로 견인하며, 반대로 감김릴(2')과 화상검사기(30) 사이에 설치된 감김측 스프로킷휠(40')은 검사기(30)에서 검사가 끝난 필름테이프기판(101)을 견인하여 감김릴(2')에 감겨 들어가도록 해준다.
위와 같이 스프로킷휠(40,40')에 의해 필름테이프기판(101)을 견인하기 위해서는 스프로킷휠(40,40')의 외주면을 따라 돌출된 견인돌기(41)가 필름테이프기판(101)의 스프로킷 구멍(107)에 끼워져야 하며, 따라서 필름테이프기판(101)이 헐거워지더라도 스프로킷휠(40,40')의 외주면에서 이격되지 않도록 하기 위해 본 발명의 검사장치(10)도 마찬가지로 스프로킷휠(40,40')과 인접한 위치에 필름테이프기판의 이탈을 방지하는 이탈방지기구(70,70')가 구비되어 있다.
이 이탈방지기구(70,70')는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 스프로킷휠(40,40')의 외주면과 착탈 가능하게 외접하여 스프로킷휠(40,40')과의 사이에 필름테이프기판(101)을 개재시키는 한 쌍의 이탈방지롤러(75), 이 한 쌍의 롤러(75)를 회전가능학게 지지하는 롤러브래킷(73), 그리고 상기 롤러브래킷(73)을 상기 스프로킷휠(40,40')에 대하여 근접되거나 이격되도록 이동을 안내하는 레일(71)로 이루어져 있다.
여기에서, 먼저 레일(71)은 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 롤러브래킷(73)과 이탈방지롤러(75)를 함께 도면의 좌우로 이동 가능하게 지지하는 수단으로서, 이탈방지롤러(75)를 스프로킷휠(40,40')의 외주면에 근접 또는 이격 이동시킬 수 있도록 스프로킷휠(40,40')의 회전축(43)과 직각으로 꼬인 위치에 즉, 회전축(43)에 직교하는 평면이 레일(71)에 직교하는 평면과 직교하는 관계로 지지프레임(20) 상에 장착되어 있으며, 롤러브래킷(73)의 저면에 부착된 슬라이딩 블록(83)이 쉽게 이탈되지 않도록 슬라이딩 블록(83)과 도브테일 형태로 결합되는 것이 바람직하다. 또한, 레일(71)의 좌우 양단에도 마찬가지로 롤러브래킷(73)이 좌우로 빠지지 않도록 하기 위해 제1 및 제2 스토퍼(79,80)가 장착되는 바, 제2 스토퍼(80)는 고정요소로서 나사(86)에 의해 지지프레임(20) 일측에 체결된다.
반면, 제1 스토퍼(79)는 슬라이딩 블록(83)과 마찬가지로 도브테일 형태로 레일(71) 위에 결합되어 레일(71)을 따라 장착위치를 변경할 수 있도록 되어 있으며, 나사(85)에 의해 지지프레임(20) 상에 착탈 가능하게 고정된다. 따라서, 제1 스토퍼(79)는 나사(85)를 풀면 레일(71)을 따라 이동시킬 수 있으므로, 이탈방지롤러(75)가 스프로킷휠(40,40')과 최근접 지점에 온 때 롤러브래킷(73)을 정지시킬 수 있는 위치에서 지지프레임(20) 상에 고정될 수 있고, 결과적으로 이동 위치에 따라 롤러브래킷(73)의 스프로킷휠(40,40') 쪽 정지위치 즉, 도 11에 상세 도시된 이탈방지롤러(75)와 스프로킷휠(40,40') 사이에 발생하는 간격(g)을 조정할 수 있도록 해준다.
이때, 제1 스토퍼(79)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 롤러브래킷(73)과의 접촉을 보다 안정적으로 유지하기 위해 상면 중앙부분이 위쪽으로 돌출되어 있으며, 스프로킷휠(40,40')과의 최근접 지점에 위치한 때 필름테이프기판(101)이나 스프로킷휠(40,40')과의 접촉으로 인해 스프로킷휠(40,40')의 반경방향 바깥쪽으로 밀려나가지 않고, 따라서 롤러브래킷(73)이 제1 스토퍼(79)로부터 쉽게 떨어지지 않도록 하기 위해 롤러브래킷(73)과의 접촉면에 자석(81)이 장착될 수도 있다.
한편, 롤러 브래킷(73)은 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 레일(71) 위에 좌우로 슬라이딩 가능하게 장착된 일종의 운반용 블록으로서, 레일(71) 위로 결합되는 슬라이딩 블록(83)이 하단에 나사 체결되어 있으며, 한 쌍의 이탈방지롤러(75)를 지지하는 단면 ㄷ자 형상의 지지블록(84)이 상단에 나사 체결되어 있고, 따라서 지지블록(84)에 장착된 이탈방지롤러(75)가 상기 레일(71)을 따라 좌우로 이동하면서 스프로킷휠(40,40')에 외접하는 방향으로 근접 또는 이격될 수 있도록 한다.
끝으로, 한 쌍의 필름테이프기판 이탈방지롤러(75)는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 롤러 브래킷(73)의 지지블록(84)에 회전가능하게 설치된 회전축(87) 둘레에 장착되는 바, 베어링(89)을 통해 지지블록(84)에 회전 가능하게 장착된 회전축(87)을 따라 함께 회전하도록 되어 있다. 이때, 회전축(87)은 스프로킷휠(40,40')의 회전축(43)과 평행하도록 배치되므로, 이탈방지롤러(75)가 모두 대응하는 스프로킷휠(40,40')과 외접하도록 한다.
또한, 각각의 이탈방지롤러(75)는 도시된 것처럼 외주면을 따라 원주방향으로 오목홈(77)이 형성되어 있으므로, 도 11에 도시된 바와 같이 스프로킷휠(40,40')과의 최근접 지점에 위치할 때 스프로킷휠(40,40')의 견인돌기(41)가 적어도 일부분 안으로 삽입될 수 있도록 해준다.
이제, 위와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미끄럼식 이탈방지기구를 구비한 필름테이프기판 검사장치(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 필름테이프기판 검사장치(10)에 의해 필름테이프기판(101)을 검사하기 위해서는 먼저 도 6에 도시된 것처럼, 필름테이프기판(101)을 검사장치(10)에 걸어 검사 준비를 한다. 이때, 필름테이프기판(101)을 푸는 쪽과 되감는 쪽이, 예컨대 도 6과 같이 좌우로 결정된다.
검사 준비가 완료되면, 풀림측 모터를 동작하여 회전축(13)을 통해 풀림릴(2)을 화살표 방향으로 회전시킨다.
이에 따라, 풀림릴(2) 맨 바깥쪽에 감겨 있는 간지(108)가 먼저 풀리면서 간지 장력조절기구(150)를 거쳐 반대쪽의 감김릴(2')에 감기며, 이와 동시에 간지(108) 안쪽의 필름테이프기판(101)도 풀리면서 아래쪽의 필름장력 조절기구(60,60')로 이동한다.
필름장력 조절기구(60)를 일정한 이동속도로 돌아 나온 필름테이프기판(101)은 풀림측 스프로킷휠(40)에 의해 도 6 하단의 화살표 방향으로 견인되어 화상검사 기(30)에 의해 이상 유무가 검사되며, 다시 감김측 스프로킷휠(40')에 의해 견인되어 감김릴(2')에 간지(108)와 함께 감긴다.
이와 같이, 스프로킷휠(40,40')에 의해 견인될 때 필름테이프기판(101)은 이탈방지기구(70,70')에 의해 스프로킷휠(40,40')로부터의 이탈이 억제되는데, 이를 위해, 최초 필름테이프기판(101)을 스프로킷휠(40,40')에 거는 단계에서 이탈방지기구(70,70')는 도 7 및 도 10에 일점쇄선으로 도시된 것처럼 이탈방지롤러(75)를 레일(71)을 따라 제2 스토퍼(80)에 인접한 지점까지 이동하여 스프로킷휠(40,40')과 이격되도록 한다.
이 상태에서 도 7에 도시된 것처럼, 스프로킷휠(40,40') 외주면에 필름테이프기판(101)을 거는데, 이때 도 11에 도시된 바와 같이 필름테이프기판(101)의 스프로킷 구멍(107)이 스프로킷휠(40,40')의 견인돌기(41)에 끼워지도록 한다.
그리고 나서, 도 8 및 도 10에 실선으로 도시된 것처럼 레일(71)을 따라 롤러브래킷(73)을 다시 우측으로 밀어 롤러브래킷(73)의 우측면이 제1 스토퍼(79)에 맞닿음되도록 한다. 따라서, 롤러브래킷(73)은 더 이상 우측으로 진행되지 못하고 정지되며, 자석(81)에 부착되어 정지된 위치를 쉽게 벗어나지 않게 된다. 이때, 제1 스토퍼(79)는 이탈방지롤러(75)를 스프로킷휠(40,40')과의 최근접 지점에 위치시켜 이탈방지롤러(75)와 스프로킷휠(40,40') 사이가 떨어지도록 위치가 조정되어 있으므로, 도 11에 상세 도시된 것처럼, 이탈방지롤러(75)와 스프로킷휠(40,40') 사이에는 간격(g)이 생기며, 따라서 필름테이프기판(101)은 양측단의 주석 코팅부(111)가 이탈방지롤러(75)와 스프로킷휠(40,40') 사이에서 압착되지 않으면서도, 스프로킷 구멍(107)이 이탈방지롤러(75)와 스프로킷휠(40,40') 사이에서 견인돌기(41)에 걸려 여전히 이탈이 억제된다.
이를 위해, 이탈방지롤러(75)와 스프로킷휠(40,40') 사이의 간격(g)은 이탈방지롤러(75)가 필름테이프기판(101) 즉, 주석 코팅부(111)를 압착하지 않도록 필름테이프기판(101)의 두께와 같거나 약간 큰 정도이면 충분하다. 또한, 필름테이프기판(101)의 두께나 스프로킷휠(40,40')의 직경이 바뀌는 경우에도 나사(85)를 푼 후 제1 스토퍼(79)를 레일(71) 위로 이동시키는 것만으로 쉽게 간격(g)을 다시 조정할 수 있게 된다.