KR101246108B1 - 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 메탈 마스크를 이용한 인쇄회로기판의 솔더 페이스트 인쇄 과정에서, 인쇄회로기판 표면에 잔존하는 솔더 페이스트를 제거하는데 이용되는 와이퍼를 세척하기 위한 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치에 대한 것이다.
본 발명의 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치는 인쇄회로기판 표면의 오염물을 제거하는 와이퍼를 세척하여 재활용하기 위한 것으로, 와이퍼를 투입하는 투입구; 내부에 담긴 약품에 의하여 와이퍼를 세척하는 세탁조; 상기 세탁조에서 세척된 와이퍼의 약품을 세정하는 세정조; 상기 세정조에서 세정된 와이퍼를 건조하는 건조단; 상기 건조단에서 건조된 와이퍼의 잔사 이물을 제거하는 이물 제거 장치; 상기 이물이 제거된 와이퍼를 배출하는 배출구; 및 배출된 와이퍼를 권취하는 권취부; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 메탈 마스크를 이용한 인쇄회로기판의 솔더 페이스트 인쇄 과정에서 이용되는, 인쇄회로기판 표면에 잔존하는 솔더 페이스트를 제거하는 와이퍼의 오염물을 세척할 수 있다. 따라서 와이퍼를 재활용할 수 있어 원가 절감이 가능하고, 와이퍼로부터 솔더 페이스트를 분리 배출할 수 있어 솔더 페이스트의 중금속 성분으로 인한 환경 오염을 방지할 수 있다.
본 발명의 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치는 인쇄회로기판 표면의 오염물을 제거하는 와이퍼를 세척하여 재활용하기 위한 것으로, 와이퍼를 투입하는 투입구; 내부에 담긴 약품에 의하여 와이퍼를 세척하는 세탁조; 상기 세탁조에서 세척된 와이퍼의 약품을 세정하는 세정조; 상기 세정조에서 세정된 와이퍼를 건조하는 건조단; 상기 건조단에서 건조된 와이퍼의 잔사 이물을 제거하는 이물 제거 장치; 상기 이물이 제거된 와이퍼를 배출하는 배출구; 및 배출된 와이퍼를 권취하는 권취부; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 메탈 마스크를 이용한 인쇄회로기판의 솔더 페이스트 인쇄 과정에서 이용되는, 인쇄회로기판 표면에 잔존하는 솔더 페이스트를 제거하는 와이퍼의 오염물을 세척할 수 있다. 따라서 와이퍼를 재활용할 수 있어 원가 절감이 가능하고, 와이퍼로부터 솔더 페이스트를 분리 배출할 수 있어 솔더 페이스트의 중금속 성분으로 인한 환경 오염을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 메탈 마스크를 이용한 인쇄회로기판의 솔더 페이스트 인쇄 과정에서, 인쇄회로기판 표면에 잔존하는 솔더 페이스트를 제거하는데 이용되는 와이퍼를 세척하기 위한 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치에 대한 것이다.
인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)은 금속 박막이 입혀진 기판에 설계된 회로 패턴을 사진 소부하고 에칭하여 LSI 등의 부품을 납땜하거나 래핑함으로써 부착시킬 수 있도록 고안된 회로판으로, 휴대폰을 비롯한 소형 단말기에서부터 첨단 통신기기에 이르기까지 거의 모든 전자제품에 광범위하게 이용되고 있다.
이러한 인쇄회로기판에는 반도체칩이나 저항칩 등 다양한 형태의 전자부품이 실장(surface-mounting)될 수 있도록 용융 상태의 솔더 페이스트(solder paste)가 일정한 패턴으로 도포된다.
이러한 솔더 페이스트의 도포 과정은 솔더 페이스트 도포장치인 스크린 프린터에 의하여 수행된다.
즉, 인쇄회로기판 상부에 일정한 형상의 패턴 홀이 형성된 메탈 마스크(metal mask)를 위치시킨 다음, 상기 스크린 프린터가 메탈 마스크 상에 공급된 솔더 페이스트를 스퀴지로 압착함으로써, 솔더 페이스트가 패턴 홀을 통과하도록 하여 인쇄회로기판의 부품 장착면에 도포되도록 인쇄한다. 그리고 상기 인쇄 과정이 완료되면, 메탈 마스크와 인쇄회로기판을 상호 분리시킨다.
그런데 메탈 마스크와 인쇄회로기판을 분리한 뒤에는 인쇄회로기판상에는 솔더 페이스트가 일부 잔존하였고, 천으로 된 와이퍼를 이용하여 인쇄회로기판의 잔존 솔더 페이스트를 닦아낸 다음, 와이퍼를 폐기하는 방법으로 잔존 솔더 페이스트를 제거하였다.
그러나 폐기된 와이퍼에는 솔더 페이스트가 부착되어 있는데, 상기 솔더 페이스트는 주석(Sn)과 납(Pb)이 주성분이며, 경우에 따라 납(Pb)의 전도성을 좋게 하기 위하여 은(Ag)이 소량 포함되기도 한다. 따라서 폐기되는 와이퍼에 부착된 중금속 오염물이 환경 파괴의 주원인으로 영향을 미치는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 메탈 마스크를 이용한 인쇄회로기판의 솔더 페이스트 인쇄 과정에서, 인쇄회로기판 표면에 잔존하는 솔더 페이스트를 제거하는데 이용되는 와이퍼를 세척하기 위한 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치를 제공한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 인쇄회로기판 표면의 오염물을 제거하는 와이퍼를 세척하여 재활용하기 위한 것으로, 와이퍼를 투입하는 투입구; 내부에 담긴 약품에 의하여 와이퍼를 세척하는 세탁조; 상기 세탁조에서 세척된 와이퍼의 약품을 세정하는 세정조; 상기 세정조에서 세정된 와이퍼를 건조하는 건조단; 상기 건조단에서 건조된 와이퍼의 잔사 이물을 제거하는 이물 제거 장치; 상기 이물이 제거된 와이퍼를 배출하는 배출구; 및 배출된 와이퍼를 권취하는 권취부; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치를 제공한다.
본 발명에서 상기 세탁조의 내부에는 와이퍼에 약품을 살포하는 복수의 약품 샤워바와, 초음파를 발생시키는 초음파 발생기가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 건조단 내부 전단에는 와이퍼를 건조하는 열풍기가 구비되어 와이퍼를 1차로 건조하고, 건조단 내부 후단에는 와이퍼에 접촉되어 와이퍼를 2차로 건조하는 복수의 핫롤이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 이물 제거 장치는 표면에 점착물질이 위치된 복수의 점착롤이 구비되어, 상기 와이퍼가 상기 점착롤에 접촉되면서 이동하여 이물이 제거되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 건조단 내부에는 헤파필터를 통하여 여과된 공기가 열풍기에 의하여 가열 공급되는 것을 특징으로 하며, 상기 약품은 질산과 물을 포함하는 혼합용액으로, 질산 1에 대해 물 15~25의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 세탁조, 세정조 및 건조단 내에는 각각 와이퍼가 밀착되어 이송되도록 하는 복수의 이송 롤러가 지그재그로 배치되어 와이퍼의 이동 경로를 증대하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 메탈 마스크를 이용한 인쇄회로기판의 솔더 페이스트 인쇄 과정에서 이용되는 것으로, 인쇄회로기판 표면에 잔존하는 솔더 페이스트를 제거하는 와이퍼의 오염물을 세척할 수 있는 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치를 제공할 수 있다.
이를 통하여 인쇄회로기판용 와이퍼를 세척하여 재활용할 수 있으므로, 원가 절감으로 인한 경제성 향상이 가능하다.
아울러 와이퍼로부터 솔더 페이스트를 분리 배출할 수 있으므로, 솔더 페이스트의 중금속 성분으로 인한 환경 오염을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치의 측면도이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 인쇄회로기판용 와이퍼(10)의 세척장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 인쇄회로기판용 와이퍼(10)의 세척장치의 측면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 인쇄회로기판용 와이퍼(10)의 세척장치는 인쇄회로기판 표면의 오염물을 제거하는 와이퍼(10)를 세척하여 재활용하기 위한 것으로, 와이퍼(10)를 투입하는 투입구(100); 내부에 담긴 약품(210)에 의하여 와이퍼(10)를 세척하는 세탁조(200); 상기 세탁조(200)에서 세척된 와이퍼(10)의 약품(210)을 세정하는 세정조(300); 상기 세정조(300)에서 세정된 와이퍼(10)를 건조하는 건조단(400); 상기 건조단(400)에서 건조된 와이퍼(10)의 잔사 이물을 제거하는 이물 제거 장치(500); 상기 이물이 제거된 와이퍼(10)를 배출하는 배출구(600); 및 배출된 와이퍼(10)를 권취하는 권취부(700); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 와이퍼(10)는 극세사 천, 부직포 등 인쇄회로기판 표면에 잔존하는 솔더 페이스트를 제거하기 위하여 이용되는 모든 면재를 통칭한다.
상기 투입구(100)는 와이퍼(10)를 투입하는 부분이다.
상기 와이퍼(10)는 원통 형상의 롤에 감겨있을 수 있으며, 도 1 및 도 2에서 와이퍼(10)는 동일 평면상에 일정 간격 이격 배치된 한 쌍의 롤을 상하 지그재그로 통과하면서, 세탁조(200) 일측 단부에 형성된 개구부인 투입구(100)로 이송된다.
상기 투입구(100) 전단에는 가압 장치와 누름판을 상하로 위치시키고, 와이퍼(10)가 가압 장치와 누름판 사이를 통과하도록 구성함으로써, 세탁조(200)로 투입되는 와이퍼(10)의 위치를 고정할 수 있다.
상기 세탁조(200)는 내부에 담긴 약품(210)에 의하여 와이퍼(10)를 세척한다.
상기 세탁조(200) 내부에는 와이퍼(10)가 밀착되어 이송되도록 하는 복수의 이송 롤러(20)가 상하 지그재그로 배치되어 와이퍼(10)의 이동 경로를 증대한다. 따라서 비교적 작은 공간의 세탁조(200)를 이용하면서도 와이퍼(10)가 세척되는 시간을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 와이퍼(10)를 세척하는 약품(210)은 질산과 물을 포함하는 혼합용액으로, 질산 1에 대해 물 15~25의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다. 특히, 질산, 물, 세정액을 질산 1에 대해 물 15~25, 세정액 3~6의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 질산, 물, 세정액을 1:19:4의 부피비로 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 상기 세정액은 친환경적이면서 세척력이 우수한 것으로, SMD 공정의 세척 공정에 이용되는 공지의 제품인 A사의 울트라솔-에이(ULTRASOL-A)를 이용할 수 있다.
상기 약품(210)은 와이퍼(10)가 충분히 잠길 수 있도록 상하 이송 롤러(20) 높이의 평균 이상으로 한다.
아울러 본 발명에서 상기 세탁조(200)의 내부에는 와이퍼(10)에 약품(210)을 살포하는 복수의 약품 샤워바(220)와, 초음파를 발생시키는 초음파 발생기(230)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 약품 샤워바(220)는 앞서 설명한 약품(210)의 화학적 세척력에 더하여 약품 샤워바(220)를 통하여 분사되는 약품(210)의 압력으로 물리적인 외력을 가하여 와이퍼(10)를 세척한다. 약품(210)의 분사가 잘 이루어지도록 상기 약품 샤워바(220)는 세탁조(200) 내부의 약품(210) 높이보다 높은 곳에 위치되도록 한다. 상기 약품 샤워바(220)로 분출되는 약품(210)은 세탁조(200) 내부의 약품(210)과 동일한 약품(210)으로 구성한다.
상기 초음파 발생기(230)는 초음파의 진동에 의하여 와이퍼(10)의 미세한 잔류 오염물을 털어내기 위한 것으로, 약품(210) 내부에 위치되도록 세탁조(200) 저부에 배치한다.
상기 와이퍼(10)가 통과하면서 오염된 세탁조(200) 내부의 약품(210)은 여과시킨 다음, 다시 세탁조(200) 내부로 투입할 수 있다.
상기 세정조(300)는 세탁조(200)의 후단에 위치되는 것으로, 상기 세탁조(200)에서 세척된 와이퍼(10)의 약품(210)을 세정한다.
상기 세정조(300) 내부에는 와이퍼(10)가 밀착되어 이송되도록 하는 복수의 이송 롤러(20)가 지그재그로 배치되어 와이퍼(10)의 이동 경로를 증대시킨다.
상기 세정조(300) 내부에는 와이퍼(10)의 약품(210)을 세정하기 위하여 정수된 물이 담수되며, 정수된 물은 와이퍼(10)가 충분히 잠길 수 있도록 상하 이송 롤러(20) 높이의 평균 이상으로 한다.
앞서, 세탁조(200)에서와 마찬가지로, 상기 와이퍼(10)로 인하여 오염된 세정조(300) 내부의 물은 여과시킨 다음, 다시 세정조(300) 내부로 투입할 수 있다.
다음으로, 상기 건조단(400)에서는 상기 세정조(300)에서 세정된 와이퍼(10)를 건조한다.
본 발명에서 상기 건조단(400) 내부 전단에는 와이퍼(10)를 건조하는 열풍기(420)가 구비되어 와이퍼(10)를 1차로 건조하고, 건조단(400) 내부 후단에는 와이퍼(10)에 접촉되어 와이퍼(10)를 2차로 건조하는 복수의 핫롤(410)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 건조단(400) 내에도 와이퍼(10)가 밀착되어 이송되도록 복수의 이송 롤러(20)가 상하 지그재그로 배치된다.
상기 핫롤(410)은 와이퍼(10)가 통과하는 원통 형상의 롤 자체의 온도를 일정 온도 이상으로 높도록 구성한 것이다. 따라서 핫롤(410)의 직접적인 열 전도에 의하여 와이퍼(10)를 건조할 수 있다.
이때, 상기 건조단(400) 내부의 온도는 와이퍼의 건조 성능 향상 및 와이퍼의 열로 인한 손상을 방지할 수 있는 온도가 유지되도록 함이 바람직하며, 이를 위하여 건조단(400) 내부 전단은 92~98℃, 건조단(400) 내부 후단은 110~125℃의 온도를 유지하도록 한다.
본 발명에서 상기 건조단(400) 내부에는 헤파필터(HEPA filter, 800)를 통하여 여과된 공기가 열풍기(420)에 의하여 가열 공급된다. 도면 부호 810은 헤파필터(800)에 의해 여과된 공기를 건조단 내로 공급하는 링 블로워(ring blower)를 나타낸다.
그리고 이물 제거 장치(500)는 상기 건조단(400)에서 건조된 와이퍼(10)의 잔사 이물을 제거한다.
이때, 상기 이물 제거 장치(500) 내부에는 표면에 점착물질이 결합된 복수의 점착롤(adhesive roll, 510)이 구비되어, 상기 와이퍼(10)가 상기 점착롤(510)에 접촉되면서 이동하여 이물이 제거되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 점착롤(510)은 상하 및 좌우로 복수 개 배치되며, 와이퍼(10)는 이들 복수의 점착롤(510)을 차례대로 통과하면서 이물 제거 장치(500) 외부로 배출된다.
상기 이물 제거 장치(500)를 통과한 와이퍼(10)는 이물 제거 장치(500)의 일단에 형성된 개구부 형상의 배출구(600)를 통하여 외부로 배출되며, 배출된 와이퍼(10)는 이를 롤 형태로 권취하는 권취부(700)에 권취된다.
상기 배출구(600) 후단에는 가압 장치와 누름판을 상하로 위치시키고, 와이퍼(10)가 가압 장치와 누름판 사이를 통과하도록 구성함으로써, 권취부(700)로 이송되는 와이퍼(10)의 위치를 고정하도록 할 수 있다.
본 발명에서 상기 세탁조(200), 세정조(300), 건조단(400), 이물 제거 장치(500) 내부의 선단 및 후단에는 각각 동일 직선상에 배치된 상하 한 쌍의 롤을 위치시켜, 와이퍼(10)가 상하로 배치된 한 쌍의 롤 사이의 공간을 통과하면서 팽팽하게 긴장된 채로 투입 및 배출되도록 할 수 있다.
또한, 와이퍼(10)의 오염물을 효과적으로 제거함과 동시에 약품(210)이나 열이 와이퍼(10)에 미치는 영향을 최소화할 수 있도록 상기 와이퍼(10)가 상기 세탁조(200), 세정조(300), 건조단(400), 이물 제거 장치(500)를 통과하는 각 공정별 최적시간은 각각 5~6분, 2~3분, 6~7분, 1~3분을 유지하도록 함이 바람직하다.
10: 와이퍼 20: 이송 롤러
100: 투입구 200: 세탁조
210: 약품 220: 약품 샤워바
230: 초음파 발생기 300: 세정조
400: 건조단 410: 핫롤
420: 열풍기 500: 이물 제거 장치
510: 점착롤 600: 배출구
700: 권취부 800: 헤파필터
100: 투입구 200: 세탁조
210: 약품 220: 약품 샤워바
230: 초음파 발생기 300: 세정조
400: 건조단 410: 핫롤
420: 열풍기 500: 이물 제거 장치
510: 점착롤 600: 배출구
700: 권취부 800: 헤파필터
Claims (7)
- 인쇄회로기판 표면의 오염물을 제거하는 와이퍼(10)를 세척하여 재활용하기 위한 것으로,
와이퍼(10)를 투입하는 투입구(100);
내부에 담긴 약품(210)에 의하여 와이퍼(10)를 세척하는 세탁조(200);
상기 세탁조(200)에서 세척된 와이퍼(10)의 약품(210)을 세정하는 세정조(300);
상기 세정조(300)에서 세정된 와이퍼(10)를 건조하는 건조단(400);
상기 건조단(400)에서 건조된 와이퍼(10)의 잔사 이물을 제거하는 이물 제거 장치(500);
상기 이물이 제거된 와이퍼(10)를 배출하는 배출구(600); 및
배출된 와이퍼(10)를 권취하는 권취부(700); 로 구성되되,
상기 세탁조(200)의 내부에는 와이퍼(10)에 직접 약품(210)을 살포하는 복수의 약품 샤워바(220)와, 초음파를 발생시켜 초음파의 진동에 의하여 와이퍼(10)의 미세 잔류 오염물을 털어내는 초음파 발생기(230)가 구비되고,
상기 건조단(400) 내부 전단에는 와이퍼(10)를 건조하는 열풍기(420)가 구비되어 와이퍼(10)를 1차로 건조하고, 건조단(400) 내부 후단에는 와이퍼(10)에 접촉되어 와이퍼(10)를 2차로 건조하는 복수의 핫롤(410)이 구비되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치.
- 제1항에서,
상기 이물 제거 장치(500)는 표면에 점착물질이 위치된 복수의 점착롤(510)이 구비되어, 상기 와이퍼(10)가 상기 점착롤(510)에 접촉되면서 이동하여 이물이 제거되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치.
- 제1항에서,
상기 건조단(400) 내부에는 헤파필터(800)를 통하여 여과된 공기가 열풍기(420)에 의하여 가열 공급되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치.
- 제1항에서,
상기 약품(210)은 질산과 물을 포함하는 혼합용액으로, 질산 1에 대해 물 15~25의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
상기 세탁조(200), 세정조(300) 및 건조단(400) 내에는 각각 와이퍼(10)가 밀착되어 이송되도록 하는 복수의 이송 롤러(20)가 지그재그로 배치되어 와이퍼(10)의 이동 경로를 증대하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 와이퍼의 세척장치. - 삭제
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| KR20180045973A (ko) | 2016-10-26 | 2018-05-08 | 주식회사 서울세미텍 | 와이퍼 세척기 및 세척 방법 |
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