KR101457899B1 - Pcb 세정장비 - Google Patents

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KR101457899B1
KR101457899B1 KR20130105747A KR20130105747A KR101457899B1 KR 101457899 B1 KR101457899 B1 KR 101457899B1 KR 20130105747 A KR20130105747 A KR 20130105747A KR 20130105747 A KR20130105747 A KR 20130105747A KR 101457899 B1 KR101457899 B1 KR 101457899B1
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cleaning
pcb
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cleaning liquid
suction
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KR20130105747A
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안재용
지인호
김민규
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자화전자(주)
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Abstract

PCB 세정장비가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비는, PCB 안착대를 구비한 적어도 둘 이상의 세정테이블이 상하로 배치된 구성의 로딩부, 로딩부를 구성하는둘 이상의 세정테이블을 동축 회전시키는 구동부, 세정테이블 인접 측부에 배치된 세정액 분사부, 세정액 분사부의 대향부 타측의 가스 분사부, 로딩부보다 높게 로딩부 주변을 둘러싸며 내연에는 원주방향으로 다수의 흡입구를 형성한 흡입덕트와 흡입덕트에 연결된 하나의 연결덕트로 이루어진 덕트부, 덕트부를 구성하는 연결덕트에 연결되는 집진부를 포함하여 구성되는 것을 요지로 한다.

Description

PCB 세정장비{Multistage type PCB cleaning equipment}
본 발명은 PCB 세정장비에 관한 것으로, 특히 회전하는 다단 세정테이블 각 단에 세정액(DI water)과 질소가스를 독립 분사시켜 PCB를 세정하는 PCB 세정장비에 관한 것이다.
인쇄회로기판(Printed Circuit Board)을 이용한 제품 생산에 있어서, 인쇄회로기판 표면에 흡착된 먼지와 같은 이물질은 제품 불량의 주요 원인이 된다. 때문에 제품 생산과정에서 인쇄회로기판 표면에 흡착된 먼지와 같은 이물질을 제거하기 위하여 롤러브러시나 에어브러시 등을 이용한 세척장치를 사용하는 것이 일반적이다.
그러나 롤러브러시나 에어브러시 등을 이용해 인쇄회로기판 표면에 흡착된 먼지 등의 이물질을 제거하는 종래의 세척방식은, 세척과정에서 제품 불량의 원인이 되는 정전기가 빈번히 발생하는 문제가 있으며, 소형화 집적화 경향에 따라 회로패턴이 갈수록 미세해지는 추세에서 이물질을 효과적으로 제거하는데 한계가 있다
특히 카메라모듈에 이용되는 PCB의 경우 이미지센서(칩)를 와이어 본딩을 통해 PCB 실장한 후 다음 공정 전 단계에서 이미지센서나 PCB에 부착된 이물질 제거를 위한 세척 작업을 거치게 되는데, 본딩 와이어가 손상될 위험이 커서 통상 에어브러시 세척방식을 채택하고는 있지만 이물질을 효과적으로 제거하는 데에 한계가 있다.
더욱이, 에어브러시를 이용한 세척 방식의 경우, 세척을 위한 압축 공기 분사 과정에서 소음이 크게 발생하기 때문에 쾌적한 작업장 환경을 조성하기 어렵다는 단점이 있다. 이에 최근에는 순수(DeIonized water)를 이용한 습식 세척방식이 제안되었으나, 알려진 습식장비는 한번에 작업할 수 있는 PCB 개수가 많지 않아 작업능률이 떨어지는 단점이 있다.
한국공개실용 제2009-0012424호(공개일 2009. 12. 07)
본 발명이 해결하려는 과제는, 습식과 건식의 조합형 구조로서, 소형화 집적화 경향에 따라 회로패턴이 복잡해진 PCB에 대한 효율적인 세정을 도모할 수 있는 세정장비를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 칩(예컨대, 이미지센서)이 와이어 본딩된 PCB 세정에 적합한 세정장비를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는, 복층형 구성으로서 순수(DI water)를 이용한 습식방식을 채택하면서도 한번에 보다 많은 양의 PCB 세정을 도모할 수 있는 세정장비를 제공하고자 하는 것이다.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 실시예에 따르면, 다수의 PCB 안착대를 구비한 세정테이블로 이루어진 로딩부; 로딩부를 구성하는 세정테이블을 회전시키는 구동부; 세정테이블 주변에 배치되며 세정대상 PCB에 세정액과 질소가스를 각각 분사하는 세정액 분사부와 가스 분사부; 로딩부 주변을 둘러싸며 로딩부를 구성하는 상기 세정테이블의 외연과 인접한 내측 벽면에는 원주방향으로 다수의 흡입구를 형성한 흡입덕트; 및 연결덕트를 통해 상기 흡입덕트와 연결되어 상기 흡입구를 통해 이물 및 세정액이 흡입될 수 있도록 흡인력을 발생시키는 집진부;를 포함하며, 상기 세정 테이블은 둘 이상이 위아래 층을 이루도록 배치되고 구동부에 의해 동축 회전하며, 상기 세정액 분사부에 대해 가스 분사부가 분리 독립된 구성의 PCB 세정장비를 제공한다.
본 발명에서 상기 세정테이블은, 상기 구동부의 구동축에 연결되는 중앙 보스부와, 상기 다수의 PCB 안착대가 원주방향을 따라 세정테이블 중심에 대해 대칭되는 형태로 배치된 PCB 장착부와, 중앙 보스부와 PCB 장착부를 연결하는 우산살 모양으로 뻗은 연결대와, 우산살 모양의 상기 연결대에 의해 연결대 사이로 형성되는 관통부로 이루어진 구성일 수 있다.
또한, 상기 세정액 분사부는, 세정테이블 인접 측부의 베이스 상에 세로로 배치되는 수직관부 높이방향(길이방향)으로 일정 간격을 두고 수평관부가 연결되어 각 세정테이블의 상방에 소정거리를 두고 이격되게 위치하고, 수평관부 자유단 측에 세정액 분사노즐 여러 개가 일렬로 배치된 구성일 수 있다.
이 경우 상기 수직관부는 정/역 구동하는 전동모터에 의해 정해진 각도 범위 내에서 회전하는 구성일 수 있다.
그리고 상기 수직관부에 진동을 가하는 진동발생기가 더 설치될 수 있다.
본 발명에서 상기 가스 분사부는, 세정액 분사부의 대향부 타측 베이스 상에 세로로 배치되는 세로관부 높이방향(길이방향)으로 일정 간격을 두고 가로관부가 연결되어 각 세정테이블의 상방에 소정거리를 두고 이격되게 위치하고, 가로관부 자유단 측에 가스 분사노즐 여러 개가 일렬로 배치된 구성일 수 있다.
또한, 상기 흡입덕트의 흡입구에는 흡입유동 발생을 위한 경사진 흡입날개가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비는, 윗단에 위치한 세정테이블에서 낙하하는 세정액이 아랫단에 위치한 세정테이블로 흘러내리거나 튀는 것을 방지하는 세정액 비산 방지막을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 세정액 비산 방지막은 윗단에 위치한 세정테이블 저부에 설치되어 함께 회전하는 구성일 수 있다.
바람직하게는, 상기 세정액 비산 방지막은 아래로 갈수록 직경이 좁아지는 깔대기 모양의 수지재 또는 금속재로 이루어진 구성일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비는 또한, 상기 가스 분사부에 인접 배치되며 세정 완료된 PCB 안착대 상에 건조를 위한 복사열을 공급하는 히터부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 집진부는 흡입덕트보다 낮은 위치의 베이스 프레임 상에 배치되도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비는 또한, 세정테이블의 원심력에 의해 작동하여 세정대상 PCB를 해당 PCB 안착대 상에 강하게 구속시키는 고정력을 발생하는 관성 클램프;를 더 포함할 수 있다.
이 경우 상기 관성 클램프는, 세정테이블의 각 PCB 안착대 바깥 쪽의 세정테이블 외연에 피봇 연결된 몸체부 일단에 PCB 안착대 방향으로 굽은 홀딩부가 형성되고 대향부 타단에 중량 부가를 위한 웨이트가 일체로 형성된 구성일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 습식세정을 위한 세정액(순수, DI water)이 분사되는 세정노즐과 건식세정을 위한 질소가스가 분사되는 가스노즐이 분리 형성된 구조로서, 세정액을 이용한 습식처리와 질소가스를 이용한 건식처리 등 1, 2차에 걸친 세정으로 2차 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 분사부를 구성하는 복수의 노즐에 의한 개별 세정과 분사부에 부가적으로 제공되는 진동에 의해 복잡한 회로패턴을 가진 PCB라도 효과적인 세정이 가능하며 세정력을 극대화시킬 수 있으며, 칩(이미지센서) 또는 와이어 본딩에는 전혀 손상을 주지 않으면서 PCB에 부착된 이물질의 효과적인 제거가 가능하다.
더욱이, 세정대상 PCB가 탑재되는 세정테이블이 2단 이상 다단의 복층식 구성으로 이루어짐으로써, 한번에 많은 양의 PCB를 세정할 수 있어 작업능률 또한 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비의 정면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비의 좌측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비를 위에서 바라본 평면도.
도 4는 도 1 내지 도 3에 나타난 로딩부의 사시도.
도 5는 도 4에 나타난 흡입덕트를 생략 도시한 로딩부 측면도.
도 6은 세정액을 분사하는 세정액 분사노즐을 확대 도시한 도면.
도 7, 도 8은 세정액 분사부의 사시도 및 평면도.
도 9, 도 10은 가스 분사부의 사시도 및 평면도.
도 11은 로딩부 세정테이블과 흡입덕트의 흡입구 사이의 배치관계를 보여주기 위한 요부 확대 평면도.
도 12은 흡입덕트에 의해 둘러싸인 로딩부를 다른 각도에서 바라본 도면.
도 13은 로딩부를 구성하는 세정테이블의 외연부를 확대 도시한 사시도.
도 14는 도 13에 나타난 세정테이블 외연부를 다른 각도에서 바라본 도면.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비의 정면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비의 좌측면도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비를 위에서 바라본 평면도이다.
이들 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비의 전체적인 구성부터 개략적으로 살펴보기로 하되, 전체적인 구성의 이해를 돕기 위해 로딩부를 둘러싸는 흡입덕트를 투명하게 도시한 도면을 가지고 설명하기로 한다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 PCB 세정장비는, 세정대상 PCB(3)가 놓여지는 로딩부(1), 로딩부(1)를 회전시키는 구동부(2), 로딩부(1) 인접 측부와 대향부 타측에 각각 배치되는 세정액 분사부(4)와 가스 분사부(5), 로딩부(1)를 둘러싸는 흡입덕트(60)를 포함하는 덕트부(6), 세정액 및 이물 집진을 위한 집진부(7)를 포함한다.
로딩부(1)는 PCB 안착대(15)를 구비한 적어도 둘 이상의 세정테이블(10a)(10b)을 포함한다. 둘 이상의 세정테이블(10a)(10b)은 소정의 간격을 두고 동축 상에 상하로 배치되는 복층 구조를 이루며, 구동부(2)가 발생시키는 동력에 의해 같은 속도, 같은 방향으로 동시에 회전한다.
각각의 세정테이블(10a)(10b)에는 세정대상 PCB(3)가 안착되는 PCB 안착대(15)가 구비된다. 회전 밸런스나 공간적인 측면을 고려한 효율성 측면에서 봤을 때, 도면의 예시와 같이 세정테이블(10a)(10b)은 2개가 상하로 배치된 2단 구성일 수 있다. 하지만 이는 어디까지나 하나의 바람직한 실시예이지 도시된 2단 구조에 국한되는 것은 아니다.
로딩부(1)를 구성하는 각 세정테이블(10a)(10b) 중심에 상기 구동부(2)의 회전축(20)이 연결되며, 세정테이블(10a)(10b) 인접 측부에는 상기 세정테이블(10a)(10b)을 향해 세정액을 분사하는 세정액 분사부(4)가 배치된다. 그리고 대향부 타측에는 세정테이블(10a)(10b)을 향해 세정과 건조를 위한 질소(N2)가스를 분사하는 가스 분사부(5)가 배치된다.
덕트부(6)는 로딩부(1)보다 높게 로딩부(1) 주변을 둘러싸는 흡입덕트(60) 및 상기 흡입덕트(60)와 집진부(7)를 연결하는 연결덕트(64)를 포함한다. 흡입덕트(60)는 외벽과 내벽 사이에 흡입공기가 유동하는 공간을 형성한 환형의 구성일 수 있으며, 세정테이블(10a)(10b)의 외연과 인접하는 내벽에 원주방향을 따라 다수의 흡입구(62, 도 4참조)를 구비한다.
집진부(7)는 덕트부(6)를 구성하는 연결덕트(64)에 연결되며 상기 흡입구(62)를 통해 이물 및 세정액이 흡입될 수 있도록 강한 흡인력을 발생시킨다. 집진부(7)는 상기 흡입덕트(60)보다 낮은 위치의 베이스 프레임(9b) 상에 배치될 수 있으며, 따라서 세정과정에서 상기 흡입구(62)를 통해 흡입된 이물과 세정액은 자연스럽게 상기 집진부(7) 측으로 유동될 수 있다.
상기 PCB 세정장비의 주요부 구성을 도면을 참조하여 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 나타난 로딩부의 사시도이며, 도 5는 도 4에서 흡입덕트를 생략 도시한 로딩부 측면도이다. 그리고 도 6은 도 4 내지 도 5에 도시된 세적액 분사부의 세정액 분사노즐을 확대 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 세정테이블(10a)(10b)은 구동부(2) 회전축(20)에 연결되는 중앙 보스부(12)와, 다수의 PCB 안착대(15)가 원주방향을 따라 세정테이블(10a)(10b) 중심에 대해 대칭되는 형태로 배치된 PCB 장착부(14)를 포함한다. 이때 중앙 보스부(12)와 PCB 장착부(14)는 우산살 모양으로 뻗은 연결대(16)를 통해 상호 연결된다.
우산살 모양의 연결대(16)에 의해 연결대(16) 사이에 관통부(18)가 형성되는데, 관통부(18)는 원자재 절감 및 세정테이블(10a)(10b)의 중량 저감의 목적도 있지만, 인접 상부에 위치한 세정테이블(10a)(10b) 중앙부를 통해 바닥면에 해당하는 베이스(9a) 상으로 세정액이 용이하게 흘러 내릴 수 있도록 중앙통로 역할을 한다.
PCB 장착부(14)에 원주방향을 따라 형성되는 각 PCB 안착대(15)는 편심 발생 없는 안정적인 회전을 위하여 각 세정테이블(10a)(10b) 중심에 대해 상호 대칭이 되는 위치에 배치될 수 있다. 도면의 예시와 같이 PCB 안착대(15)가 여섯 개인 경우는 각 세정테이블 중심에 대해 60도 간격으로 배치될 수 있다.
세정테이블(10a)(10b) 인접 측부에는 세정액 분사부(4)가 배치된다. 상기 세정액 분사부(4)는 상기 세정테이블(10a)(10b) 인접 측부의 흡입덕트(60) 바깥 쪽 베이스에 세로로 배치되는 수직관부(40)와, 수직관부(40)에 높이방향(길이방향)으로 일정 간격을 두고 연결되는 수평관부(42a)(42b)를 포함한다.
수평관부(42a)(42b)는 각 세정테이블(10a)(10b)에 대해 상방으로 소정거리를 두고 이격되게 위치하며, 각 수평관부(42a)(42b) 자유단에는 실질적으로 세정액을 세정테이블에 로딩된 세정대상 PCB(3)를 향하여 일정 압력으로 분사하게 되는 세정액 분사노즐(44) 여러 개가 구비된다(도 6참조).
세정액 분사노즐(44)의 배치형태 및 개수는 하나의 세정대상 PCB(3) 상에 분리 가능하게 설치된 복수의 소형 PCB 유닛의 배치형태 및 개수에 따라 달라질 수 있으므로 특정한 제한은 없다. 또한 수평관부(42a)(42b)의 개수 역시 세정테이블(10a)(10b) 개수에 따라 달라질 수 있으므로 도시된 개수로 국한되는 것은 아니다.
윗단에 위치한 세정테이블(10b)에는 세정액 비산 방지막(19)이 설치된다. 세정액 비산 방지막(19)은 윗단의 세정테이블(10b)에서 아랫단에 위치한 세정테이블(10a)로 세정액이 흘러내리거나 비산되는 것을 방지한다.
세정액 비산 방지막(19)은 아래로 갈수록 직경이 좁아지는 깔대기 모양의 수지재 또는 금속재일 수 있으며, 윗단에 위치한 세정테이블(10b) 저부에 설치되어 함께 회전한다.
도 7과 도 8은 상기 세정액 분사부를 좀 더 구체적으로 보여주기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 세정액 분사부(4)를 구성하는 상기 수직관부(40)에는 교류전류에 의해 정/역 구동하는 전동모터(46)가 연결된다. 이에 따라, 수직관부(40)를 포함해 상기 수평관부(42a)(42b)는 베이스(9a) 상에서 정해진 각도 범위 내에서 세정대상 PCB(3)에 대한 세정효율의 극대화를 도모할 수 있는 배치를 이루도록 회전할 수 있다.
도면의 예시와 같이, 베이스(9a)를 관통한 수직관부(40) 단부 외연의 종동기어 측부에 전동모터(46) 회전축 상의 구동기어가 맞물리게 구성하여 수직관부(40)의 전동식 회전을 구현할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 장치의 전체적인 레이아웃을 고려한 전동모터의 배치형태에 따라 다양한 형태의 변경이 있을 수 있다.
도 7의 도면부호 48과 같이 세정액 분사부(4)는 진동발생기를 더 포함할 수 있다. 진동발생기(48)는 도면의 예시와 같이 수직관부(40) 측부에 배치될 수 있으며, 회전축 상의 편심 캠의 회전으로 진동을 일으키는 모터일 수 있다. 진동발생기(48) 적용으로 세정액 분사노즐(44)에 진동이 가해지면 세정면적의 증대 및 세정 효과의 향상을 기대할 수 있다.
도 9와 도 10은 가스 분사부를 나타낸 도면들이다.
도 9 내지 도 10을 참조하면, 가스 분사부(5)는 상기 세정액 분사부(4)의 대향부 타측 베이스(9a) 상에 배치된다. 가스 분사부(5)는 세정액 분사부(4) 대향부 타측의 베이스에 세로로 배치되는 세로관부(50)와, 세로관부(50) 높이방향(길이방향)으로 일정 간격 바람직하게는, 세정테이블(10a)(10b) 간격에 대응되는 간격으로 이격 배치되는 가로관부(52a)(52b)를 구비한다.
가로관부(52a)(52b)는 각 세정테이블(10a)(10b)로부터 소정거리를 두고 상방으로 이격 배치되어 세정테이블(10a)(10b) 상의 세정대상 PCB(3)에 세정용 가스 구체적으로 질소(N2)가스를 분사한다. 질소가스 분사를 위해 각 가로관부(52a)(52b) 자유단에는 가스 분사노즐(54) 여러 개가 건식세정에 유리한 배치형태로 마련되어 있다.
가스 분사노즐(54)의 배치형태 및 개수 역시, 하나의 세정대상 PCB(3) 상에 분리 가능하게 설치된 복수의 소형 PCB 단품들의 배치형태 및 개수에 따라 달라질 수 있으므로 특정 배치로 한정되는 것은 아니다. 또한 세정테이블(10a)(10b)로부터 이격되는 상기 가로관부(52a)(52b)의 개수 역시 세정테이블(10a)(10b) 개수에 따라 달라질 수 있다.
도 9를 통해 보이는 바와 같이, 세정액 분사부(4)처럼 상기 가스 분사부(5) 역시 전동모터(56)와 같은 구동수단을 연결하여 소정의 각도 범위 내에서 수평방향으로 정/역회전 가능하도록 장치할 수도 있다. 또한 경우에 따라서는 진동발생을 위한 진동발생기(58) 예컨대, 편심 캠을 장착한 모터를 구비할 수도 있다.
한편, 도 7 및 도 9에서 도면부호 90은 92는 각각, 베이스(9a)에 형성되며 세정과정에서 베이스 상으로 떨어진 세정액의 집수를 위한 경로를 형성하는 배수로와 배수관 입구부를 각각 가리킨다.
도 11은 로딩부 세정테이블과 흡입덕트의 흡입구 사이의 배치관계를 보여주기 위한 요부 확대 평면도이다.
도 11과 같이, 흡입덕트(60)의 내벽에 형성된 각 흡입구(62)에는 흡입날개(63)가 설치되되, 상기 흡입날개(63)는 흡입구(62)에 설치되어 흡입유동을 발생시키기 위해 기능한다. 바람직하게 상기 흡입날개(63)는 상기 세정테이블(10a)(10b)의 회전방향에 대항하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
이에 따라, 세정작업 시 흡입덕트(60) 내측의 로딩부(1) 공간에는 세정테이블(10a)(10b) 회전방향에 반대방향으로 세정액과 이물 흡입을 위한 흡입유동이 발생한다.
흡입구(62)가 세정테이블(10a)(10b) 외연에 인접 형성됨으로써 작은 용량의 집진부(7)를 적용하더라도 세정작업 시 세정액과 이물에 대한 흡입효율의 극대화를 도모할 수 있으며, 흡입날개(63)가 경사지게 형성되면 흡인력이 세정액의 유동에 영향을 미치는 것은 최소화하면서도 효과적인 흡입(집진) 성능이 발휘될 수 있다..
도 12은 흡입덕트에 의해 둘러싸인 로딩부를 다른 각도에서 바라본 도면이다.
도 12와 같이, 흡입덕트(60) 주변에는 또한 습식세정 후 건조작업에 필요한 복사열을 발생하는 히터부(8)가 마련될 수 있다. 히터부(8)는 열 확산반경이 큰 적외선 램프(80a)(80b)일 수 있다. 히터부(8)는 가스 분사부(5)에 인접 배치될 수 있으며, 세정테이블(10a)(10b)에 대응되는 개수로 구성되어 복층 구조의 로딩부(1) 각 단에 복사열을 각기 제공한다.
도 13과 도 14는 로딩부를 구성하는 세정테이블의 외연부를 확대 도시한 사시도와 이를 다른 각도에서 바라본 도면이다.
도 13과 도 14의 도시와 같이, 각 PCB 안착대(15) 바깥 쪽의 세정테이블(10a)(10b) 외연에는 관성 클램프(11)가 마련된다. 관성 클램프(11)는 세정테이블(10a)(10b)이 회전할 때 강한 원심력의 영향으로 세정대상 PCB(3)가 세정작업 중 해당 PCB 안착대(15)로부터 분리 이탈되어 파손되는 것을 방지한다.
관성 클램프(11)는 세정테이블(10a)(10b) 회전에 의해 원심력이 작용할 경우 세정테이블(10a)(10b) 반경방향으로 펼쳐지는 동작이 구현되는 구성일 수 있으며, 따라서 세정테이블(10a)(10b)의 회전 시작과 함께 세정대상 PCB(3)를 해당 PCB 안착대(15)에 구속시키기 위한 구속력을 발생시킨다.
관성 클램프(11)는 구체적으로, 세정테이블(10a)(10b) 외연에 피봇 연결된 몸체부(110)를 포함한다. 그리고 몸체부(110) 일단에 PCB 안착대(15) 방향으로 굽은 홀딩부(112)가 일체로 마련되며, 대향부 타단 즉, 홀딩부(112) 반대편에는 중량 부가를 위한 웨이트(114)가 일체로 형성된다.
세정테이블(10a)(10b)의 회전속도가 증가할수록 상기 웨이트(114)는 세정테이블로부터 멀어지는 방향으로 회전하고 반대편 홀딩부(112)는 상대적으로 PCB 안착대(15)의 세정대상 PCB(3)를 가압하는 방향으로 회전함으로써 점점 더 강한 힘으로 PCB(3)를 구속하게 되며, 따러서 세정 중 PCB 안착대(15)로부터 세정대상 PCB(3)가 분리 이탈될 우려가 전혀 없다.
이하에서는 상기한 PCB 세정장비를 통해 수행되는 PCB에 대한 세정과정을 상기 세정장비의 동작과 연계해 살펴보기로 한다. 세정대상 PCB(3)로서 이전의 조립공정에서 이미지센서(칩)가 와이어 본딩을 통해 PCB 실장된 소형 PCB 유닛 다수가 하나의 PCB 상에 M x N 매트릭스 배열로 분리 가능하게 구성된 것을 예로서 설명하기로 한다.
세정대상 PCB(3) 각각의 PCB 유닛에는 이미지센서가(칩)이 와이어 본딩을 통해 실장되어 있으며, 트레이에 수납되거나 단품 형태로 컨베이어 벨트와 같은 적당한 이송수단을 통해 본 발명의 실시예에 따른 세정장비 측으로 전달된다. 그리고 이송된 세정대상 PCB(3)는 작업자(또는 로봇)에 의해 각 세정테이블(10a)(10b)의 PCB 안착대(15)에 하나씩 로딩된다.
세정대상 PCB(3) 로딩이 끝난 상태에서의 작업자의 스위치 또는 레버 조작으로 장비가 구동하며, 세정작업은 회전력과 압력 분사되는 순수(DI water)를 이용해 PCB 상의 이물을 분리시키는 1차 습식세정과, 1차 습식세정 직후 회전력과 질소가스, 그리고 적외선 램프(80a)(80b)를 이용해 건조와 함께 이물을 분리시키는 2차 건식세정과 같이 1, 2차에 걸쳐 진행된다.
1차 습식세정에서는 소정의 압력 바람직하게는, 5 ~ 7kg/cm2 압력으로 회전하는 PCB에 순수를 분사시켜 이물질을 분리시키는 세정이 행해지고, 2차 건식세정에서는 적외선 램프(80a)(80b)에 의한 발열과 함께 소정의 압력 바람직하게는, 5 ~ 7kg/cm2의 압력으로 회전하는 PCB에 질소를 분사하여 건조와 동시에 이물질을 분리시키는 세정이 행해진다.
각 단계 별 세정시간 및 세정테이블(10a)(10b)의 회전속도 등을 포함하여 상기 순수 및 질소 가스 분사압력 등은 작업자 입력에 따른 제어장치의 제어를 통해 조절 가능하며, 세정 시작과 함께 집진부(7)가 구동하여 세정과정에서 PCB로부터 분리된 먼지 등의 이물질을 포함하여 세정액(또는 질소가스)은 흡입덕트(60)의 흡입구(62)를 통해 집진부(7) 측으로 강제 유동한다.
집진부(7)에는 필터가 내장되어 있어서 PCB로부터 분리된 먼지 등의 이물질 먼저 걸러지며, 필터를 통과해 이물이 걸러진 세정액은 집진부(7) 내부의 집수공간에 집수되고 따로 배출된다. 그리고 세정액 분사부(4)는 1차 습식세정에서 PCB 안착대(15)의 회전경로를 왕복 이동하면서 세정대상 PCB(3)를 향해 일정 압력으로 세정액을 분사한다.
진동발생기(48)가 발생시키는 진동으로 상기 세정액 분사부(4)에 떨림이 발생함으로써 이물질 제거를 위한 1차 습식세정이 보다 효과적으로 행해질 수 있으며, 1차 습식세정이 완료되면 세정테이블(10a)(10b)은 계속 회전하는 상태에서 세정액 공급이 중단되고 연이어 가스 분사부(5)와 건식세정을 위한 질소가 공급되며 히터부(8)가 가동된다.
가스 분사부(5)의 가스 분사노즐(54)을 통해 분사되는 질소가스에 의해 2차 오염 방지를 위한 소정의 건식세정 처리가 행해지게 되며, 히터부(8)가 발생시키는 복사열로서 세정대상 PCB(3)에 대한 건조가 함께 진행된다. 이러한 과정을 통해 소정의 2차 건식세정을 끝마친 클린 상태 PCB는 작업자(또는 로봇)에 의해 언로딩영역으로 이동되고 다음 공정(조립공정)으로 보내진다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 습식세정을 위한 세정액(순수, DI water)이 분사되는 세정노즐과 건식세정을 위한 질소가스가 분사되는 가스노즐이 분리 형성된 구조로서, 세정액을 이용한 습식처리와 질소가스를 이용한 건식처리 등 1, 2차에 걸친 세정으로 2차 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 분사부를 구성하는 복수의 노즐에 의한 개별 세정과 분사부에 부가적으로 제공되는 진동에 의해 복잡한 회로패턴을 가진 PCB라도 효과적인 세정이 가능하며 세정력을 극대화시킬 수 있으며, 칩(이미지센서) 또는 와이어 본딩에는 전혀 손상을 주지 않으면서 PCB에 부착된 이물질의 효과적인 제거가 가능하다.
더욱이, 세정대상 PCB가 탑재되는 세정테이블이 2단 이상 다단의 복층식 구성으로 이루어짐으로써, 한번에 많은 양의 PCB를 세정할 수 있어 작업능률 또한 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 로딩부 2 : 구동부
3 : 세정대상 PCB 4 : 세정액 분사부
5 : 가스 분사부 6 : 덕트부
7 : 집진부 8 : 히터부
9a : 베이스 9b : 베이스 프레임
10a, 10b : 세정테이블 11 : 관성 클램프
12 : 보스부 14 : PCB 장착부
15 : PCB 안착대 16 : 연결대
18 : 관통부 19 : 비산 방지막
40 : 수직관부 42a, 42b : 수평관부
44 : 세정액 분사노즐 46 : 전동모터
48 : 진동발생기 50 : 세로관부
52a, 52b : 가로관부 54 : 가스 분사노즐
60 : 흡입덕트 62 : 흡입구
63 : 흡입날개 64 : 연결덕트
110 : 몸체부 112 : 홀딩부
114 : 웨이트

Claims (14)

  1. 다수의 PCB 안착대를 구비한 세정테이블로 이루어진 로딩부;
    로딩부를 구성하는 세정테이블을 회전시키는 구동부;
    세정테이블 주변에 배치되며 세정대상 PCB에 세정액과 질소가스를 각각 분사하는 세정액 분사부와 가스 분사부;
    로딩부 주변을 둘러싸고 외벽과 내벽 사이에 흡입공기가 유동하는 공간을 형성한 환형 모양으로 구성되며, 상기 세정테이블의 외연과 인접한 상기 내벽에 원주방향으로 다수의 흡입구가 형성된 흡입덕트; 및
    연결덕트를 통해 상기 흡입덕트와 연결되어 상기 흡입구를 통해 이물 및 세정액이 흡입될 수 있도록 흡인력을 발생시키는 집진부;를 포함하며,
    상기 세정 테이블은 둘 이상이 위아래 층을 이루도록 배치되고 구동부에 의해 동축 회전하며, 상기 세정액 분사부에 대해 가스 분사부가 분리 독립된 구성의 PCB 세정장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정테이블은,
    상기 구동부의 구동축에 연결되는 중앙 보스부와,
    상기 다수의 PCB 안착대가 원주방향을 따라 세정테이블 중심에 대해 대칭되는 형태로 배치된 PCB 장착부와,
    중앙 보스부와 PCB 장착부를 연결하는 우산살 모양으로 뻗은 연결대와,
    우산살 모양의 상기 연결대에 의해 연결대 사이로 형성되는 관통부로 구성되는 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정액 분사부는, 세정테이블 인접 측부의 베이스 상에 세로로 배치되는 수직관부 높이방향(길이방향)으로 일정 간격을 두고 수평관부가 연결되어 각 세정테이블의 상방에 소정거리를 두고 이격되게 위치하고, 수평관부 자유단 측에 세정액 분사노즐 여러 개가 일렬로 배치된 구성인 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수직관부는 정/역 구동하는 전동모터에 의해 정해진 각도 범위 내에서 회전하는 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수직관부에 진동을 가하는 진동발생기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 분사부는, 세정액 분사부의 대향부 타측 베이스 상에 세로로 배치되는 세로관부 높이방향(길이방향)으로 일정 간격을 두고 가로관부가 연결되어 각 세정테이블의 상방에 소정거리를 두고 이격되게 위치하고, 가로관부 자유단 측에 가스 분사노즐 여러 개가 일렬로 배치된 구성인 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
  7. 제 1 항에 있어서,
    흡입덕트의 상기 흡입구에는 흡입유동 발생을 위한 경사진 흡입날개가 구비되는 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
  8. 제 1 항에 있어서,
    윗단에 위치한 세정테이블에서 낙하하는 세정액이 아랫단에 위치한 세정테이블로 흘러내리거나 튀는 것을 방지하는 세정액 비산 방지막;을 더 포함하는 PCB 세정장비.

  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 세정액 비산 방지막은 윗단에 위치한 세정테이블 저부에 설치되어 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 세정액 비산 방지막은 아래로 갈수록 직경이 좁아지는 깔대기 모양의 수지재 또는 금속재로 이루어진 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 분사부에 인접 배치되며 세정 완료된 PCB 안착대 상에 건조를 위한 복사열을 공급하는 히터부;를 더 포함하는 PCB 세정장비.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진부는 흡입덕트보다 낮은 위치의 베이스 프레임 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    세정테이블의 원심력에 의해 작동하여 세정대상 PCB를 해당 PCB 안착대 상에 강하게 구속시키는 고정력을 발생하는 관성 클램프;를 더 포함하는 PCB 세정장비.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 관성 클램프는,
    세정테이블의 각 PCB 안착대 바깥 쪽의 세정테이블 외연에 피봇 연결된 몸체부 일단에 PCB 안착대 방향으로 굽은 홀딩부가 형성되고 대향부 타단에 중량 부가를 위한 웨이트가 일체로 형성된 구성인 것을 특징으로 하는 PCB 세정장비.
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