KR101451506B1 - 비접촉 기판이송 반전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판의 이송과 반전을 비접촉 상태에서 진행할 수 있는 비접촉 기판이송 반전기에 관한 것이다.
본 발명은, 가이드레일을 따라 이동하는 이송부재; 상기 이송부재에 설치되며 항력과 양력을 통해 기판을 비접촉으로 지지하는 기판지지부재; 그리고 상기 기판지지부재에 동력을 제공하여 상기 기판지지부재를 회전시키는 동력전달부재; 를 포함할 수 있다.

Description

비접촉 기판이송 반전기{PCB TRANSFER DEVICE IN NONCONTACT WAY}
본 발명은 비접촉 기판이송 반전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 이송과 반전을 비접촉 상태에서 진행할 수 있도록 한 비접촉 기판이송 반전기에 관한 것이다.
일반적으로, 기판이나 반도체 제조공정에서 주로 사용되는 노광기는 미세한 회로패턴을 구현하거나 솔더 레지스터의 경화 등에 사용된다.
노광기를 이용한 공정과정에서는 최근 기판들의 회로 선 폭이 작아지고 다층 기판의 요구가 많아짐에 따라 제조공정 과정에서 이물에 의한 광 특성 교란으로 회로불량이 발생하는 경우가 빈번하다.
이러한 문제점은 기판이 이송테이블과 같은 장치와 직접 접촉된 상태에서 이동 및 반전되기 때문이다.
즉, 이물에 의한 불량은 기판의 이송 시 제품과 이송 컨베이어 또는 이송롤러 등과의 마찰에 의해 기판 표면으로 이물이 흡착되는 것이다.
특히 기판의 적층 층수가 늘어난 다층기판은 여러 번의 공정을 반복적으로 수행하기 때문에 이물에 의한 오염이 보다 심각하며, 이러한 오염은 결국 제품의 질적 개선에 치명적인 문제를 발생시키게 된다.
인용문헌: 일본특허공개공보 제 2008-147291호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 기판의 이송과 반전이 이송테이블과 비 접촉된 상태로 진행될 수 있도록 함으로써 이물에 의한 광 특성 교란을 최소화시킬 수 있도록 한 비접촉 기판이송 반전기를 제공하는데 목적이 있다.
또한 기판의 신속한 이송과 반전이 진행될 수 있도록 하여 생산성의 증대를 기대할 수 있는 비접촉 기판이송 반전기를 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 가이드레일을 따라 이동하는 이송부재; 상기 이송부재에 설치되며 항력과 양력을 통해 기판을 비접촉으로 지지하는 기판지지부재; 그리고 상기 기판지지부재에 동력을 제공하여 상기 기판지지부재를 회전시키는 동력전달부재; 를 포함할 수 있다.
상기 가이드레일에는 이송부재의 이동거리를 제한하는 리미트 스위치가 구비될 수 있다.
상기 기판지지부재는 프레임과 상기 프레임에 설치되어 기판에 흡착된 이물을 흡입하는 공기흡입부와 상기 프레임에 설치되어 공기 배출을 통해 기판을 비접촉 상태로 지지하는 공기배출부로 구성될 수 있다.
상기 공기흡입부와 공기배출부는 각각 교번되게 설치될 수 있으며, 상기 공기배출부는 소정각도 기울어지게 형성된 공기토출구를 포함할 수 있다.
상기 기판지지부재는 이송부재의 상측에 한 쌍이 구비되며 각각 시계 방향 및 반 시계 방향으로 임의의 회전각을 갖도록 구성될 수 있다.
또한 상기 한 쌍의 기판지지부재는 기판을 비접촉으로 이송하는 반전공급부와 상기 반전공급부를 통해 공급되는 기판을 수취하는 반전수취부로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 동력전달부재는 기판지지부재가 회전방향에 따라 승 하강 되도록 동력을 제공하는 모터와 상기 모터의 회전수를 감속하는 감속기와 상기 기판지지부재를 임의의 회전각으로 회전시키는 회전 로터리 모터를 포함할 수 있다.
상기 이송부재는 리니어 모터, 스크류, 벨트, 체인 중 어느 하나를 채용하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기는 기판의 이송과 반전이 이송테이블과 비 접촉된 상태로 진행될 수 있도록 함으로써 이물에 의한 광 특성 교란을 최소화시킬 수 있어 제품성의 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 비접촉 기판이송 반전기는 신속한 기판의 이송과 반전이 진행될 수 있어 생산성의 증대를 기대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기의 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기의 측면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기의 구성요소 중 비접촉 이송모듈만을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 반전기의 기판이송부재를 보인 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 반전기의 기판 이송부재의 단면 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판이송 반전기를 통해 기판이 반전되는 과정을 보인 측면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기판이송 반전기를 통해 기판이 반전되는 상태를 보인 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기의 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기의 구성요소 중 비접촉 이송모듈만을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 반전기의 기판이송부재를 보인 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 반전기의 기판 이송부재의 단면 예시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판이송 반전기를 통해 기판이 반전되는 과정을 보인 측면도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기판이송 반전기를 통해 기판이 반전되는 상태를 보인 사시도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기(100)는 기판을 비접촉 한 상태에서 이동 및 반전시켜 이물에 의한 오염을 최소화시키고 신속한 기판 공급이 이루어질 수 있도록 구성된 것이다.
본 발명의 비접촉 기판이송 반전기(100)는 기판의 이송을 위해 리니어모터(10)를 배치하고, 리니어모터(10)의 내부에 설치된 가이드레일(미도시)를 따라 이송부재(20)가 이동하면서 기판을 다음 공정으로 공급하게 된다.
가이드레일은 반전기(100)의 설계 사항에 따라 하나 또는 그 이상이 배치될 수 있다. 이때, 가이드레일에는 이송부재(20)의 이동거리를 제한하기 위한 리미트 스위치(미도시)가 설치될 수 있으며, 이러한 리미트스위치는 가이드레일이 아닌 이송부재(20)에 설치될 수도 있다.
이송부재(20)는 가이드레일을 따라 이동 시 리니어 모터, 스크류, 벨트, 체인 등 중 어느 하나를 통해 동력을 전달받게 된다.
이 중에서도 리니어모터(10)는 가이드레일을 따라 이동하는 장치에서 가장 널리 사용되는 것이므로, 본 발명에서도 리니어모터(10)가 사용되는 것을 도시하고 있다.
이송부재(20)의 상측에는 기판을 비접촉 상태에서 이송 및 반전시킬 수 있도록 기판지지부재(30)가 설치된다.
기판지지부재(30)는 이송부재의 상부에 회전가능한 상태로 한 쌍이 구성될 수 있다. 기판지지부재(30)는 기판을 이송하는 과정에서 비접촉 상태를 유지하도록 반전공급부(31)와 반전공급부(31)를 통해 공급되는 기판을 수취하는 반전수취부(35)를 포함한다.
즉, 기판지지부재(30)는 반전공급부(31)와 반전수취부(35)로 구성되나 이송부재(20)에 설치된 위치에 따라 이들은 동일한 구조를 가질 수 있다.
기판지지부재(30)는 기판의 이송 및 반전 시 공기를 이용한 항력과 양력을 이용하여 기판이 비접촉된 상태를 유지하도록 구성된다.
이러한 기판지지부재(30)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 프레임(32)과 프레임(32)에 설치되며 기판(P)에 흡착된 이물을 공기흡입팬(33a)을 통해 흡입하는 공기흡입부(33)와 프레임(32)에 설치되며 공기 배출을 통해 기판(P)을 비접촉 상태로 지지하는 공기배출부(38)와 이들을 내부에 수용하는 케이스(39)를 포함한다.
공기흡입팬(33a)과 공기배출부(38)은 각각 교번되게 프레임(32)에 설치될 수 있다.
또한 공기배출부(38)은 기판(P)을 향해 공기를 경사지게 배출하여 양력과 항력을 제공함으로써 기판(P)을 비접촉 상태로 만들고, 공기흡입팬(33a)은 기판(P)으로부터 공기를 흡입하여 기판(P) 표면의 이물을 제거할 수 있다.
이때, 공기배출부(38)은 기판(P) 표면을 향하여 양력을 발생시키도록 공기 토출구(34a)가 수직 방향이 아닌 소정각도 경사진 형상을 가진다.
공기배출부(38)의 경우 공기토출구(38a)가 소정각도 경사지게 구성되고, 공기토출구(38a)를 지나는 공기의 유속을 증가시키게 되면, 기판(P)과 공기배출팬(38) 사이에 항력과 양력이 동시에 발생하게 된다.
이렇게 발생된 항력과 양력은 공기흡입팬(33a)을 통해 기판(P)을 흡입하는 흡입력과의 균형을 통해 비접촉 상태로 기판(P)을 지지할 수 있게 된다.
이와 같이 기판(P)을 비접촉 상태로 지지할 수 있는 원리는 베르누이 정리를 기판지지부재에 적용하였기 때문이다.
즉, 에어가 고속으로 분사되면 에어에 의해 기판(P)의 상부 공간에는 공기압이 낮아지고 기판의 하부 공간에는 공기압이 상대적으로 높아져 기판(P)을 기준으로 상부와 하부의 압력은 차이가 발생하게 되고, 발생된 압력차이 만큼 위로 향하는 양력이 발생하게 된다.
이렇게 발생된 양력은 기판(P)이 프레임(32)과 밀착되지 않도록 기판(P)을 부양시키게 된다.
또한 공기배출부에서 토출되는 에어는 기판(P)과 대략 대각선 방향으로 형성된 공기토출구(38a)를 통해 배출되는데, 이 과정에서 기판(P) 표면을 따라 흐르는 에어의 마찰력과 양력의 합에 의해 항력이 발생된다.
따라서, 기판(P)은 공기배출부(38)를 통해 발생된 양력과 항력 그리고 공기흡입팬(33a)을 통해 발생된 흡입력과의 균형을 통해 기판(P)이 프레임(32)과 비접촉된 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한 기판지지부재(30)는 이송부재(20)의 상측에 설치된 후 각각 시계 방향 및 반 시계 방향으로 180°의 회전각각을 가질 수 있는데, 본 발명에서는 90°의 회전각을 실시예로 도시하였다.
예를 들어 반전공급부(31)는 시계방향으로 90°회전되고, 반대로 반전수취부(35)는 반 시계방향으로 90°회전할 수 있다.
기판지지부재(30)의 회전각은 동력전달부재(40)로부터 제공된 동력을 통해 이루어진다. 동력전달부재(40)는 기판지지부재(30)가 회전방향에 따라 승 하강 되도록 동력을 제공하는 모터(42)와 모터(42)의 회전수를 감속하는 감속기(25)와 기판지지부재(30)를 임의의 회전각 범위 내에서 회전시키는 회전 로터리 모터(22)를 포함할 수 있다.
즉, 모터(22)를 통해 회전력이 발생되면, 감속기(25)에서 모터(22)의 회전수를 조절하게 되고, 조절된 회전력을 회전 로터리 모터(22)로 제공하게 됨으로써 기판지지부재(30)의 각도를 임의의 회전각 범위 내에서 조절할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 동력전달부재(40)의 경우 모터와 감속기 그리고 회전 로터리 모터(22)를 실시예로 설명하였으나, 기판지지부재(30)의 위치를 90°범위 또는 설정된 임의의 각도내에서 회전되도록 하는 어떠한 형태의 구성도 설계사항에 따라 동력전달부재(40)로 적용하여 사용할 수 있음은 물론이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기의 작용과정을 설명하면 다음과 같다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 기판(P) 표면에 미세한 회로패턴이나 솔더 레지스터의 경화가 진행되기 위해 반전공급부(31)의 상측으로 기판(P)이 이동되면, 반전공급부(31)에 설치된 공기흡입팬(33a)과 공기배출부(38)은 기판(P)이 프레임(32)에 직접 밀착되지 않도록 공기를 흡입과 분사하여 항력과 양력을 동시에 발생시키게 된다.
공기흡입팬(33a)과 공기배출부(38)을 통해 기판(P)이 프레임(32) 상측에서 지지되면, 이송부재(20)가 가이드레일(10)을 따라 이동하게 된다.
이송부재(20)의 이동이 완료되면, 반전공급부(31)는 회전 로터리모터(22)와 감속기(25)의 작동으로 90°회전하여 수직 상태가 된다.
이와 동시에 반전수취부(35) 또한 대응되는 로터리모터(22)와 감속기(25)의 작동으로 90°회전하여 수직 상태가 된다.
따라서, 반전공급부(31)와 반전수취부(35)는 마주보며 수직한 상태에서 기판(P)을 동시에 지지하게 됨으로써, 기판(P)이 수직 낙하하지 않고 정지된 상태를 유지하게 된다.
이때, 반전공급부(31)와 반전수취부(35)는 동시에 공기를 공급하는 상태를 유지하게 되는데, 반전공급부(31)의 공기를 차단하면 기판(P)은 반전수취부(35)로 비접촉 상태에서 전달되게 된다.
다음으로, 반전공급부(31)는 로터리모터(22)와 감속기(35)의 작동을 통해 원위치로 복귀한다.
반전공급부(31)가 원위치로 복귀되면, 반전수취부(35) 역시 원위치로 복귀하게 되고, 복귀된 위치에서 기판(P)을 비접촉상태로 계속 지지하게 된다.
이때, 도면에는 도시하지 않았지만 반전수취부(35)를 통해 비접촉 상태로 지지되고 있는 기판(P)은 다음 공정으로 진행되기 위한 로봇이 기판을 계속 비접촉 상태로 수취한 후 이송하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기(100)는 기판(P)의 이송이 비접촉 상태로 유지되고, 반전공급부(31)와 반전수취부(35)를 통해 기판(P)의 위치를 반전시킬 수 있음은 물론, 반전과정에서 기판(P)을 비접촉 상태로 유지할 수 있어 이물에 의한 오염을 최소화시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 비접촉 기판이송 반전기에 대해 설명하였으나 본 발명은 이에 한정하지 아니하며 당업자라면 그 응용과 변형이 가능함은 물론이다.
10: 리니어모터 20: 이송부재
22: 로터리모터 25: 감속기
30: 기판지지부재 31: 반전공급부
32: 프레임 33: 공기흡입부
33a: 공기흡입팬 35: 반전수취부
38: 공기배출부 38a: 공기토출구
40: 동력전달부재 100: 반전기
P: 기판

Claims (9)

  1. 가이드레일을 따라 이동하는 이송부재;
    상기 이송부재에 설치되며 항력과 양력을 통해 기판을 비접촉으로 지지하도록 기판을 비접촉으로 이송하는 반전공급부와 상기 반전공급부를 통해 공급되는 기판을 수취하는 반전수취부로 구성된 기판지지부재; 그리고
    상기 기판지지부재에 동력을 제공하여 상기 기판지지부재를 회전시키는 동력전달부재; 를 포함하는 비접촉 기판이송 반전기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드레일에는 이송부재의 이동거리를 제한하는 리미트 스위치가 구비된 비접촉 기판이송 반전기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기판지지부재는 프레임과 상기 프레임에 설치되어 기판에 흡착된 이물을 흡입하는 공기흡입부와 상기 프레임에 설치되어 공기 배출을 통해 기판을 비접촉 상태로 지지하는 공기배출부로 구성된 비접촉 기판이송 반전기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 공기흡입부와 공기배출부는 각각 교번되게 설치된 비접촉 기판이송 반전기.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 공기배출부는 소정각도 기울어지게 형성된 공기토출구를 포함하는 비접촉 기판이송 반전기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기판지지부재는 이송부재의 상측에 구비되며 상기 반전공급부와 반전수취부가 각각 시계 방향 및 반 시계 방향으로 회전되는 비접촉 기판이송 반전기.
  7. 삭제
  8. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 동력전달부재는 기판지지부재가 회전방향에 따라 승 하강 되도록 동력을 제공하는 모터와 상기 모터의 회전수를 감속하는 감속기와 상기 기판지지부재를 회전시키는 회전 로터리 모터를 포함하는 비접촉 기판이송 반전기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 이송부재는 리니어 모터, 스크류, 벨트, 체인 중 어느 하나를 채용하여 구성된 비접촉 기판이송 반전기.

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