KR100995921B1 - 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치 - Google Patents

근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치에 관한 것으로서, 특히 기판(피도물)을 근적외선을 이용하여 용이하게 건조시키는 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치에 관한 것이다.
본 발명의 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치는, 베이스와; 상기 베이스에 장착되어 상기 베이스의 상부를 이동하는 컨베이어와; 내부에 다수개의 기판이 상호 이격되게 삽입 적층되고, 상기 컨베이어의 상부에 탑재되어 상기 컨베이어와 함께 이동하는 매거진과; 상기 베이스의 상부에서 상기 컨베이어를 따라 상기 컨베이어의 측방에 설치되어 상기 매거진에 삽입된 기판에 근적외선을 조사하는 근적외선히터로 이루어지되, 상기 기판의 상부에는 LED램프가 장착되고, 그 상부에 경화실리콘이 도포되어 있으며, 상기 기판은 상기 컨베이어에 의해 이동하다가 측방에 배치된 상기 근적외선히터에 의해 상기 경화실리콘이 가열되어 경화되는 것을 특징으로 한다.

Description

근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치 { SILICONE OF LED SUBSTRATE CURING APPARATUS USING NEAR IR }
본 발명은 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치에 관한 것으로서, 특히 기판(피도물)을 근적외선을 이용하여 용이하게 건조시키는 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치에 관한 것이다.
일반적으로 적외선 건조라 함은 피도물(플라스틱판, 철판 또는 파이프 등)에 적외선을 투사함으로써, 광중합반응을 일으켜 순간적으로 피도물이 건조되는 것을 말한다.
도 1은 종래의 근적외선 건조기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다(등록실용신안공보 제20-0313299호 참조).
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 근적외선 건조기는, 전원공급장치를 포함한 각종 전장부품을 보호하는 몸체(100)와, 상기 몸체(100)의 상단면에 횡방향으로 일정거리를 두고 마주보게 설치됨과 아울러 스프라켓(미도시)에 의해 움직이는 컨베이어(200)의 이탈을 방지시키는 제1 및 제2이송대(300)(310)와, 상기 제1 및 제2이송대(300)(310)의 내측 벽면과 일정거리를 두고 일정길이 형성됨과 아울러 스프라켓의 구동에 의해 움직이는 컨베이어(200)와, 상기 제1 및 제2이송대(300)(310)의 각 중앙 양측 상단면에 일정길이로 설치됨과 아울러 적외선 히터 에미터 모듈(400)을 상하로 움직이는 조작수단(500)과, 상기 조작수단(500)과 연결되어 움직임과 아울러 피도물로 적외선을 조사시켜 건조시키는 적외선 히터 에미터 모듈(400)과, 상기 적외선 히터 에미터 모듈(400)의 상부에 연결됨과 아울러 적외선 히터 에미터 모듈(400)에서 발생되는 열을 외부로 방출시키는 후드(600)로 구성된다.
이러한 종래의 근적외선 건조기는 다수개의 피도물을 컨베이어의 상부에 펼쳐 놓고 건조하였다.
그러나 상기 피도물을 상기 컨베이어의 상부에 수평되게 펼쳐 놓은 상태에서 건조하기 때문에, 상기 컨베이어의 상부에 놓여지는 상기 피도물의 양은 상기 컨베이어의 폭의 너비에 따라 결정되었다.
따라서, 단위시간당 상기 피도물의 건조량이 적어 생산성이 저하되는 단점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 매거진에 다수개의 기판(피도물)을 상호 이격되게 적층하여 놓고 근적외선에 의한 온도와 파장을 이용하여 기판을 건조함으로써, 단위시간당 기판의 건조량을 크게 늘려 생산성을 향상시킬 수 있는 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치는, 베이스와; 상기 베이스에 장착되어 상기 베이스의 상부를 이동하는 컨베이어와; LED램프가 장착되고 그 상부에 경화실리콘이 도포된 다수개의 기판이 내부에 상호 이격되게 삽입 적층되고, 상기 컨베이어의 상부에 탑재되어 상기 컨베이어와 함께 이동하며, 측면에 제1개방공이 형성되고, 상면에 제2개방공이 형성된 매거진과; 상기 베이스의 상부에 설치되고, 상기 매거진에 삽입된 기판에 근적외선을 조사하여 경화실리콘을 가열하여 경화시키는 근적외선히터와; 상기 기판에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키는 후드를 포함하여 이루어지되, 상기 컨베이어에는 상기 매거진의 하부에 삽입되어 상기 매거진을 상기 컨베이어의 이동방향으로 함께 이동시키는 돌기가 상방향으로 돌출 형성되어 있고, 상기 근적외선히터는 상기 베이스의 상부에서 상기 컨베이어를 따라 상기 컨베이어의 양측방에 설치되며, 상기 후드는, 상기 컨베이어 및 매거진의 상부에 상기 컨베이어의 이동방향으로 길게 형성된 흡입부와; 상기 흡입부와 연통되고 상기 흡입부로부터 유입된 공기를 외부로 배출시키는 배출부로 이루어지고, 상기 근적외선히터는 다수개로 이루어져 상기 컨베이어의 이동방향으로 일렬로 배열되고 후방으로 갈수록 상기 기판을 가열하는 온도가 점점 높아지며, 상기 매거진은 상기 컨베이어에 의해 일정거리씩 이동하여 일렬로 배열된 다수개의 상기 근적외선히터 중 어느 하나에 일정시간 머무르고, 다시 일정거리 이동하여 다음에 위치한 근적외선히터에 머무르게 되면서 점점 고온으로 가열되는 것을 특징으로 한다.
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이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치에 따르면, 매거진에 다수개의 기판을 상호 이격되게 적층하여 놓고 근적외선을 이용하여 기판을 건조함으로써, 단위시간당 기판의 건조량을 크게 늘려 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 근적외선 건조기의 사시도,
도 2는 도 1의 측면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치의 사시도,
도 4는 도 3에서 후드를 분리한 상태의 일방향 분해사시도,
도 5는 도 3에서 후드를 분리한 상태의 타방향 분해사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치의 근적외선히터와 메거진의 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 기판의 확대도,
도 8은 도 3의 A-A선을 취하여 본 단면도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치의 구조도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치의 사시도이고, 도 4는 도 3에서 후드를 분리한 상태의 일방향 분해사시도이며, 도 5는 도 3에서 후드를 분리한 상태의 타방향 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치의 근적외선히터와 메거진의 사시도이며, 도 7은 도 6에 도시된 기판의 확대도이고, 도 8은 도 3의 A-A선을 취하여 본 단면도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치의 구조도이다.
도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 근적외선을 이용한 기판(80) 건조장치는, 베이스(10)와, 컨베이어(20)와, 매거진(30)과, 근적외선히터(40)와, 공기펌프(50)와, 후드(60)와, 제어부(70)를 포함하여 이루어진다.
상기 베이스(10)는 지면과 접하여 장치의 전체적인 지지체 역할을 한다.
상기 컨베이어(20)는 상기 베이스(10)에 길이방향으로 길게 장착되어 상기 베이스(10)의 상부를 회전하면서 이동한다.
이러한 상기 컨베이어(20)에는 도 4에 도시된 바와 같이 상방향으로 돌기(25)가 형성되어 있어, 후술하는 바와 같이 상기 매거진(30)을 이동시킬 수 있도록 한다.
본 실시예에서 상기 컨베이어(20)는 총 3개가 장착되어 있다.
상기 매거진(30)은 내부에 다수개의 기판(80)이 상호 이격되게 삽입 적층되고, 상기 컨베이어(20)의 상부에 탑재되어 상기 컨베이어(20)와 함께 이동한다.
이러한 상기 매거진(30)은 상기 컨베이어(20)에 형성된 돌기(25)에 의해 상기 컨베이어(20)와 결합되어 상기 컨베이어(20)의 이동방향으로 함께 이동하게 된다.
이를 위해 상기 매거진(30)의 하부에는 상기 돌기(25)가 삽입되는 구멍이 형성되어 있다.
상기 매거진(30)의 내부에는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 기판(80)이 삽입되도록 빈공간이 형성되어 있고, 내측면에는 상기 기판(80)이 삽입되어 상기 기판(80)의 하면이 지지되는 다수개의 걸림턱(31)이 상하방향으로 이격 형성되어 있다.
또한, 상기 매거진(30)의 측면에는 상기 근적외선히터(40)에서 발생된 근적외선이 상기 매거진(30)의 내부로 유입되어 상기 기판(80)에 조사될 수 있도록 제1개방공(32)이 형성되어 있고, 상기 매거진(30)의 상면에는 내부의 빈공간과 연통되는 제2개방공(33)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 매거진(30)에는 상기 근적외선히터(40)로부터 방사되는 근적외선의 온도를 측정하기 위한 온도센서(35)가 장착되어 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 기판(80)의 상부에는 LED램프(81)가 장착되고, 그 상부에 경화실리콘(82)이 도포되어 있다.
상기 경화실리콘(82)은 상기 근적외선히터(40)에 의해 열이 가해지면 경화되는 특성을 가지고 있다.
상기 근적외선히터(40)는, 상기 매거진(30)에 삽입된 기판(80)에 근적외선을 조사하기 위한 것으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 베이스(10)의 상부에 장착되어 있다.
상기 근적외선히터(40)는 상기 베이스(10)의 상부에서 상기 컨베이어(20)를 따라 상기 컨베이어(20)의 양측방에 설치되어 있다.
이로 인해, 상기 매거진(30)에 삽입된 기판(80)은 상기 컨베이어(20)의 의해 이동하다가 측방에 배치된 상기 근적외선히터(40)에 의해 가열되게 된다.
보다 자세하게는, 상기 근적외선히터(40)에서 발생된 근적외선은 상기 매거진(30)의 측면에 형성된 제1개방공(32)을 통해 상기 기판(80)까지 조사되고, 이는 상기 기판(80)의 상부에 도포된 상기 경화실리콘(82)을 가열하여 경화시킨다.
이러한 상기 근적외선히터(40)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(10)의 상부에 장착되는 하우징(41)과, 상기 컨베이어(20) 방향으로 상기 하우징(41)에 설치된 근적외선램프(42)와, 상기 근적외선램프(42)를 기준으로 상기 컨베이어(20)의 반대방향으로 상기 하우징(41)에 설치된 반사판(43)으로 이루어진다.
상기 반사판(43)은 상기 근적외선램프(42)에서 발생된 근적외선을 반사시켜 상기 컨베이어(20) 방향으로 조사한다.
본 실시예에서 상기 근적외선히터(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 컨베이어(20)의 이동방향으로, 제1근적외선히터(40a), 제2근적외선히터(40b), 제3근적외선히터(40c), 제4근적외선히터(40d) 및 제5근적외선히터(40e)가 일렬로 배열되어 있다.
상기 제1근적외선히터(40a)는 60정도로 가열되고, 상기 제2근적외선히터(40b)는 70정도로 가열되며, 상기 제3근적외선히터(40c)는 80정도로 가열되고, 상기 제4근적외선히터(40d)는 120정도로 가열되며, 상기 제5근적외선히터(40e)는 160정도로 가열된다.
상기에 명시된 온도는 제품 특성에 따라 변경이 가능하다.
상기 제1근적외선히터(40a), 제2근적외선히터(40b) 및 제4근적외선히터(40d)는 그 길이가 짧아 각각 상기 매거진(30)이 1개씩 배치되도록 하고, 상기 제3적외선히터 및 제5근적외선히터(40e)는 그 길이가 길게 설치되어 각각 상기 매거진(30)이 3개씩 배치되도록 한다.
즉, 상기 매거진(30)이 일정거리씩 이동하다가 일정시간 멈추고 다시 일정거리 이동하는 경우에, 상기 매거진(30)은 상기 제1근적외선히터(40a), 제2근적외선히터(40b) 및 제4근적외선히터(40d)에서 1스텝씩만 머무르고, 상기 제3근적외선히터(40c) 및 제5근적외선히터(40e)에서는 3스텝씩 머무르게 된다.
상기 메거진(30)의 이동은 1스텝씩 이동하며, 각 스텝은 서로 다른 온도로 제어 되며, 전체 스텝은 별도로 온도 설정 및 제어가 가능하다.
상기 공기펌프(50)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(10)에 장착되어 상기 근적외선히터(40)에 찬공기를 주입시키는 역할을 한다.
그리고, 상기 베이스(10)에는 상기 반사판(43)을 기준으로 상기 근적외선램프(42)의 반대방향에서 상기 하우징(41)의 내부와 상기 공기펌프(50)를 연통시키는 공기연통공(11)이 형성되어 있다.
한편, 상기 근적외선히터(40)가 작동되면 즉 상기 근적외선램프(42)에 전원이 인가되어 근적외선을 방사하게 되면, 상기 근적외선램프(42)의 후방에 배치된 상기 반사판(43)은 가열되게 된다.
상기 반사판(43)의 온도가 상승하게 되면, 상기 반사판(43)에의 반사되는 열에 의해 상기 근적외선램프(42)가 발열온도보다 더 상승하여 고온에 의해 파손되거나 꺼질 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 상기 공기펌프(50)에서 상기 공기연통공(11)을 통해 상기 하우징(41)의 내부에 찬공기를 주입한다.
그러면, 상기 반사판(43)은 상기 공기연통공(11)을 통해 주입되는 찬공기와 접하여 냉각되고, 이로 인해 상기 적외선램프(42)가 필요 이상으로 가열되어 파손되거나 꺼지는 것을 방지할 수 있다
또한 근적외선램프(42)가 지속적으로 켜지게 하여 근적외선 파장에 의한 경화 품질 및 속도를 증가시킬 수 있다.
상기 공기연통공(11)을 상기 공기펌프(50)에 의해 찬공기가 주입되는 흡입공과 주입된 공기가 다시 상기 하우징(41)의 외부로 배출되는 배출공으로 이루어짐이 바람직하다.
상기 후드(60)는 상기 기판(80)에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키는 역할을 한다.
상기 근적외선히터(40)에 의해 상기 기판(80)이 가열되면, 상기 경화실리콘(82)이 가열되면서 가스가 발생하게 되는데, 이러한 가스를 상기 후드(60)에서 포집하여 외부로 배출시킨다.
이를 위해 상기 후드(60)는 상기 컨베이어(20) 및 근적외선히터(40)의 상부에 배치되어 있다.
상기 후드(60)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 컨베이어(20) 및 매거진(30)의 상부에 상기 컨베이어(20)의 이동방향으로 길게 형성된 흡입부(61)와, 상기 흡입부(61)와 연통되고 상기 흡입부(61)로부터 유입된 공기를 외부로 배출시키는 배출부(62)를 포함하여 이루어진다.
상기 흡입부(61)에는 하방향으로 다수개의 흡입공이 형성되어 있다.
이러한 상기 흡입부(61)는 상기 기판(80)의 경화실리콘(82)에서 발생되는 가스를 흡입하는 기능을 한다.
상기 제어부(70)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 온도센서(35)의 측정값에 의해 상기 근적외선히터(40)의 온도 및/또는 상기 공기펌프(50)를 제어한다.
상기 제어부(70)는, 상기 온도센서(35)에 의해 측정된 온도값이 미리 설정된 온도보다 낮으면 상기 근적외선히터(40)의 온도를 높이고, 상기 온도센서(35)에 의해 측정된 온도값이 미리 설정된 온도보다 높으면 상기 근적외선히터(40)의 온도를 낮추거나 상기 공기펌프(50)에 의한 찬공기의 공급량을 증가시킨다.
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대하여 살펴본다.
상기 경화실리콘(82)이 도포된 기판(80)을 상기 매거진(30)에 삽입 적층시킨다.
상기 매거진(30)에는 상하방향으로 이격된 상기 걸림턱(31)이 형성되어 있는바, 상기 매거진(30)에 삽입 적층된 상기 기판(80)은 상하방향으로 상호 이격되어 있다.
상기 기판(80) 삽입 적층된 상기 매거진(30)을 상기 컨베이어(20)의 상부에 배치한다.
상기 컨베이어(20)에 배치된 상기 매거진(30)은 상호 20mm정도의 간격으로 떨어져 있다.
그 후 상기 컨베이어(20)를 작동시킨다.
상기 컨베이어(20)가 작동됨에 따라 상기 컨베이어(20)의 상부에 형성된 돌기(25)는 상기 매거진(30)에 걸려 상기 매거진(30)을 상기 컨베이어(20)의 이동방향으로 이동시킨다.
그리고, 상기 근적외선히터(40)에는 전원이 인가되어 상기 근적외선램프(42)를 가열된다.
상기 컨베이어(20)에 의해 상기 매거진(30)이 양측에 배치된 상기 근적외선히터(40) 사이로 이동함에 따라 상기 근적외선히터(40)에서 방출된 근적외선은 상기 매거진(30)의 제1개방공(32)으로 상기 매거진(30)의 내부로 이동하여 상기 경화실리콘(82)을 가열하여 경화시킨다.
이때, 상기 경화실리콘(82)이 가열되면서 발생하는 가스는 상기 제2개방공(33)을 통해 상부로 이동하고 이는 다시 상기 흡입부(61)를 통해 외부로 배출된다.
상기 매거진(30)에 삽입 배치된 상기 기판(80)은 상기 컨베이어(20)를 따라 이동함에 따라, 상기 근적외선히터(40)에 의해 점점 고온으로 가열되게 되어, 상기 경화실리콘(82)이 경화되게 된다.
그리고, 상기 근적외선히터(40)에는 상기 공기펌프(50)에 의해 찬공기가 상기 공기연통공(11)을 통해 공급되어 상기 반사판(43)의 온도를 낮추어 주는바, 상기 근적외선램프(42)가 반사판(43)에 의한 반사열에 의해 파손되거나 설정온도보다 높게 되어 작동이 멈추는 것을 방지할 수 있다.
또한 근적외선램프(42)가 지속적으로 켜지게 하여 근 적외선 파장에 의한 경화 품질 및 속도를 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 제어부(70)는 상기 매거진(30)에 장착된 상기 온도센서(35)에 의해 측정된 온도값이 미리 설정된 온도보다 낮으면 상기 근적외선히터(40)의 온도를 높인다.
그리고, 상기 제어부(70)는 상기 온도센서(35)에서 측정된 온도값이 미리 설정된 온도보다 높으면, 상기 근적외선히터(40)의 온도를 낮추거나, 상기 공기펌프(50)를 작동시켜 상기 근적외선히터(40)의 하우징(41)에 공급되는 찬공기를 증가시킨다.
본 발명인 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 베이스, 11 : 공기연통공,
20 : 컨베이어, 25 : 돌기,
30 : 매거진, 31 : 걸림턱, 32 : 제1개방공, 33 : 제2개방공, 35 : 온도센서,
40 : 근적외선히터, 40a : 제1근적외선히터, 40b : 제2근적외선히터, 40c : 제3근적외선히터, 40d : 제4근적외선히터, 40e : 제5근적외선히터, 41 : 하우징, 42 : 근적외선램프, 43 : 반사판,
50 : 공기펌프,
60 : 후드, 61 : 흡입부, 62 : 배출부,
70 : 제어부,
80 : 기판, 81 : LED램프, 82 : 경화실리콘,

Claims (6)

  1. 베이스와; 상기 베이스에 장착되어 상기 베이스의 상부를 이동하는 컨베이어와; LED램프가 장착되고 그 상부에 경화실리콘이 도포된 다수개의 기판이 내부에 상호 이격되게 삽입 적층되고, 상기 컨베이어의 상부에 탑재되어 상기 컨베이어와 함께 이동하며, 측면에 제1개방공이 형성되고, 상면에 제2개방공이 형성된 매거진과; 상기 베이스의 상부에 설치되고, 상기 매거진에 삽입된 기판에 근적외선을 조사하여 경화실리콘을 가열하여 경화시키는 근적외선히터와; 상기 기판에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키는 후드를 포함하여 이루어지되,
    상기 컨베이어에는 상기 매거진의 하부에 삽입되어 상기 매거진을 상기 컨베이어의 이동방향으로 함께 이동시키는 돌기가 상방향으로 돌출 형성되어 있고,
    상기 근적외선히터는 상기 베이스의 상부에서 상기 컨베이어를 따라 상기 컨베이어의 양측방에 설치되며,
    상기 후드는,
    상기 컨베이어 및 매거진의 상부에 상기 컨베이어의 이동방향으로 길게 형성된 흡입부와; 상기 흡입부와 연통되고 상기 흡입부로부터 유입된 공기를 외부로 배출시키는 배출부로 이루어지고,
    상기 근적외선히터는 다수개로 이루어져 상기 컨베이어의 이동방향으로 일렬로 배열되고 후방으로 갈수록 상기 기판을 가열하는 온도가 점점 높아지며,
    상기 매거진은 상기 컨베이어에 의해 일정거리씩 이동하여 일렬로 배열된 다수개의 상기 근적외선히터 중 어느 하나에 일정시간 머무르고, 다시 일정거리 이동하여 다음에 위치한 근적외선히터에 머무르게 되면서 점점 고온으로 가열되는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 엘이디 기판의 실리콘 경화장치.
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