KR101668864B1 - 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법 - Google Patents

스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스크린 프린터의 감압장치에 관한 것으로서, 마스크 지지유닛과, 기판 지지유닛과, 승강구동부와, 감압 프레임과, 배출구와, 프레임 승강구동부를 포함한다. 마스크 지지유닛은 솔더가 통과하는 개구부가 형성된 마스크를 지지한다. 기판 지지유닛은 마스크 지지유닛의 하측에 배치되고, 개구부를 통과한 솔더가 인쇄되는 기판을 지지한다. 승강구동부는 기판 지지유닛에 의해 지지된 기판이 마스크에 접근되도록 또는 기판 지지유닛에 의해 지지된 기판이 마스크로부터 이격되도록 기판 지지유닛을 승강시킨다. 감압 프레임은 상부가 개방되고 내부는 중공 형상으로 형성되고, 기판 지지유닛을 지지하는 하부 프레임과, 하부 프레임에 대하여 이동 가능하게 설치되고 기판 지지유닛을 감싸도록 배치되는 측부 프레임을 구비한다. 배출구는 감압 프레임의 내부를 감압시키기 위하여, 감압 프레임 내부의 공기가 외부로 배출된다. 프레임 승강구동부는 측부 프레임이 마스크에 밀착되도록 또는 측부 프레임이 마스크로부터 이격되도록 하부 프레임에 대하여 측부 프레임을 승강시킨다.

Description

스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법{Apparatus for reducing pressure in screen printer and Method for printing substrate using the same}
본 발명은 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마스크를 이용하여 기판에 솔더를 인쇄하는 과정에서 마스크의 하측에서 기판 주위의 기압을 대기압보다 낮추는 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법에 관한 것이다.
일반적으로, 컴퓨터나 가전제품 등과 같은 전자기기의 주요 부품으로 내장되는 인쇄회로기판(PCB; Printed Curcuit Board)에는 반도체칩이나 저항칩 등과 같은 다양한 형태의 소형 전자부품이 실장될 수 있도록 용융상태의 솔더가 일정한 패턴으로 인쇄된다. 이와 같은 솔더의 인쇄 과정은 스크린 프린터(screen printer)라고 하는 솔더 인쇄장치에 의해 수행되며, 스크린 프린터는 특정 패턴의 개구부가 형성된 금속 마스크 상에 공급된 솔더를 스퀴지로 압착하여 기판의 부품장착부에 인쇄하게 된다.
도 1은 종래의 스크린 프린터에 의해 인쇄되는 기판과 마스크를 개략적으로 도시한 도면이다.
인쇄 공정은 일반적으로 기판(20)과 마스크(10)를 둘러싼 주위의 압력이 대기압인 상태에서 이루어지는데, 기판(20)과 마스크(10)를 둘러싼 주위의 압력이 동일하기 때문에, 마스크의 개구부(11)를 통해 솔더(1)가 제대로 빠져나가지 못하는 현상이 종종 발생한다.
특히, 기판(20)에 인쇄되는 배선 패턴이 점점 미세화됨에 따라 마스크(10)에 형성된 개구부(11) 또한 미세화되고 있는 상황에서, 미세하게 형성된 개구부(11)를 통해 솔더(1)가 아예 빠져나가지 못하거나 인쇄에 필요한 충분한 양이 빠져나가지 못하는 현상이 증가하고 있다.
이와 같이 마스크(10)의 개구부(11)를 통해 솔더(1)가 제대로 빠져나가지 못하게 되면, 기판(20)의 배선 패턴이 제대로 형성되지 못하여 인쇄회로기판의 불량의 원인이 되는 문제가 있다. 또한, 충분한 양의 솔더(1)가 기판(20)에 인쇄되지 못하는 경우에도 장시간 사용시 기판(20)에 인쇄된 솔더(1)가 떨어져 나가면서 내구성이 약화되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판을 둘러싸는 주위의 압력을 대기압보다 낮게 형성하여 마스크의 개구부 상측과 하측이 압력차를 가지도록 함으로써, 미세하게 형성된 개구부를 통해서 솔더가 원활하게 빠져나가게 할 수 있고, 마스크의 개구부를 통과하는 솔더의 양을 일정하게 유지할 수 있는 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스크린 프린터의 감압장치는, 솔더가 통과하는 개구부가 형성된 마스크를 지지하는 마스크 지지유닛; 상기 마스크 지지유닛의 하측에 배치되고, 상기 개구부를 통과한 솔더가 인쇄되는 기판을 지지하는 기판 지지유닛; 상기 기판 지지유닛에 의해 지지된 기판이 상기 마스크에 접근되도록 또는 상기 기판 지지유닛에 의해 지지된 기판이 상기 마스크로부터 이격되도록 상기 기판 지지유닛을 승강시키는 승강구동부; 상부가 개방되고 내부는 중공 형상으로 형성되고, 상기 기판 지지유닛을 지지하는 하부 프레임과, 상기 하부 프레임에 대하여 이동 가능하게 설치되고 상기 기판 지지유닛을 감싸도록 배치되는 측부 프레임을 구비하는 감압 프레임; 상기 감압 프레임의 내부를 감압시키기 위하여 상기 감압 프레임 내부의 공기가 외부로 배출되는 배출구; 및 상기 측부 프레임이 상기 마스크에 밀착되도록 또는 상기 측부 프레임이 상기 마스크로부터 이격되도록 상기 하부 프레임에 대하여 상기 측부 프레임을 승강시키는 프레임 승강구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스크린 프린터의 감압장치에 있어서, 상기 마스크가 상기 감압 프레임의 상부 전체를 덮지 못하여 상기 마스크와 상기 측부 프레임 사이에 형성되는 개방부를 차폐하는 셔터부재; 및 상기 개방부를 차폐 또는 개방하는 방향으로 상기 셔터부재를 이동시키는 셔터부재 구동부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스크린 프린터의 감압장치에 있어서, 상기 기판 지지유닛은, 상면에 상기 기판을 흡착하기 위한 제1흡착홀이 형성되며, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부재; 및 상기 기판 지지부재가 상기 기판에 밀착되도록 또는 상기 기판 지지부재가 상기 기판으로부터 이격되도록 상기 기판 지지부재를 승강시키는 지지부재 구동부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스크린 프린터의 감압장치에 있어서, 상기 기판 지지유닛은, 상기 기판 지지부재가 상기 기판에 밀착될 때까지 상기 기판 지지부재에 대하여 상기 기판의 상면을 지지하고, 상기 기판 지지부재가 상기 기판에 밀착된 후 상기 기판의 상면으로부터 제거되는 플리퍼 부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스크린 프린터의 감압장치에 있어서, 상기 기판 지지유닛은, 상면에 상기 마스크를 흡착하기 위한 제2흡착홀이 형성되며, 상기 승강구동부에 의해 상기 기판 지지유닛이 상승된 경우 상기 마스크를 지지하는 마스크 지지부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스크린 프린터의 감압장치에 있어서, 상기 기판 지지유닛은, 상기 기판을 일 방향으로 이송하며, 반입되는 기판 또는 반출되는 기판의 양측 가장자리부를 지지하는 한 쌍의 레일; 및 상기 한 쌍의 레일 사이의 간격을 조정하기 위하여, 상기 한 쌍의 레일 중 하나의 레일을 다른 하나의 레일에 가까워지는 방향 또는 다른 하나의 레일로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 레일 구동부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기판인쇄방법은, 제5항에 기재된 스크린 프린터의 감압장치를 이용하며, 인쇄 공정 전, 상기 기판 지지부재가 상기 기판에 밀착되도록 상기 기판 지지부재를 상승시키는 제1상승단계; 상기 마스크 지지부재가 상기 마스크에 밀착되도록 상기 기판 지지유닛을 상승시키는 제2상승단계; 상기 측부 프레임이 상기 마스크에 밀착되도록 상기 하부 프레임에 대하여 상기 측부 프레임을 상승시키는 밀폐단계; 인쇄 공정 후, 상기 측부 프레임이 상기 마스크로부터 이격되도록 상기 하부 프레임에 대하여 상기 측부 프레임을 하강시키는 개방단계; 상기 마스크가 상기 마스크 지지부재에 의해 지지된 상태에서 상기 기판 지지부재가 상기 기판으로부터 이격되도록 상기 기판 지지대를 하강시키는 제1하강단계; 및 상기 마스크 지지부재가 상기 마스크로부터 이격되도록 상기 기판 지지유닛을 하강시키는 제2하강단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법에 따르면, 미세하게 형성된 개구부를 통해서 솔더가 원활하게 빠져나가게 할 수 있고, 마스크의 개구부를 통과하는 솔더의 양을 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법에 따르면, 다양한 크기의 기판에 대하여 호환성 있게 인쇄 공정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법에 따르면, 기판에 대한 인쇄 정밀도를 향상시킬 수 있고, 인쇄회로기판의 불량률을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법에 따르면, 기판이 휘어진 상태로 기판 지지부재에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 스크린 프린터에 의해 인쇄되는 기판과 마스크를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터의 감압장치의 사시도이고,
도 3은 도 2의 스크린 프린터의 감압장치의 기판 지지유닛의 사시도이고,
도 4는 도 3의 기판 지지유닛의 배면 측 사시도이고,
도 5는 도 2의 스크린 프린터의 감압장치의 기판 지지유닛에 의해 기판이 지지되는 동작을 도시한 도면이고,
도 6은 도 2의 스크린 프린터의 감압장치의 동작을 도시한 도면이고,
도 7은 도 2의 스크린 프린터의 감압장치의 셔터부재의 동작을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터의 감압장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 스크린 프린터의 감압장치의 기판 지지유닛의 사시도이고, 도 4는 도 3의 기판 지지유닛의 배면 측 사시도이고, 도 5는 도 2의 스크린 프린터의 감압장치의 기판 지지유닛에 의해 기판이 지지되는 동작을 도시한 도면이고, 도 6은 도 2의 스크린 프린터의 감압장치의 동작을 도시한 도면이고, 도 7은 도 2의 스크린 프린터의 감압장치의 셔터부재의 동작을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예의 스크린 프린터의 감압장치(100)는, 마스크를 이용하여 기판에 솔더를 인쇄하는 과정에서 마스크의 하측에서 기판 주위의 기압을 대기압보다 낮추는 것으로서, 마스크 지지유닛(110)과, 기판 지지유닛(120)과, 승강구동부(미도시)와, 감압 프레임(130)과, 배출구(140)와, 프레임 승강구동부(150)와, 셔터부재(161)와, 셔터부재 구동부(162)를 포함한다.
상기 마스크 지지유닛(110)은 인쇄 공정에 이용되는 마스크(10)를 지지한다. 마스크(10)에는 기판(20)에 인쇄될 배선 패턴과 동일한 패턴의 개구부(11)가 형성되어 있으며, 개구부(11)를 통해 통과한 솔더(1)는 기판(20)에 인쇄된다.
마스크 지지유닛(110)은 마스크(10)의 폭만큼 이격되게 배치된 한 쌍의 레일 형상으로 마련되며, 마스크(10)의 양측 가장자리부를 각각 지지한다.
상기 기판 지지유닛(120)은 솔더(1)가 인쇄되는 기판(20)을 지지하며, 마스크 지지유닛(110)의 하측에 배치된다. 본 실시예의 기판 지지유닛(120)은 한 쌍의 레일(121)과, 기판 지지부재(122)와, 지지부재 구동부(미도시)와, 플리퍼 부재(124)와, 마스크 지지부재(125)와, 레일 구동부(미도시)를 포함한다.
상기 한 쌍의 레일(121)은 기판(20)을 일 방향(A)으로 이송하며, 반입되는 기판(20) 또는 반출되는 기판(20)의 양측 가장자리부를 지지한다. 기판 지지유닛(120)으로 반입되는 기판(20)은 한 쌍의 레일(121)을 통해 인쇄 공정이 수행될 위치로 이송되고, 인쇄 공정이 완료된 기판(20)은 다시 한 쌍의 레일(121)을 통해 이송되어 외부로 반출된다.
본 실시예의 한 쌍의 레일(121)은, 모터와, 모터의 회전력을 전달받는 구동풀리와, 종동풀리와, 구동풀리 및 종동풀리에 감아걸리는 벨트 등으로 구성될 수 있으며, 이러한 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 기판 지지부재(122)는 기판(20)을 지지하기 위한 것으로서, 상면에 기판(20)을 흡착하기 위한 제1흡착홀(123)이 형성되어 있다. 기판 지지부재(122)는 한 쌍의 레일(121) 사이에 배치된다.
후술할 하부 프레임(131)에는 제1흡착홀(123)과 연결된 덕트(127)가 설치되며, 덕트(127)는 진공 펌프 또는 공장에 설치된 진공 라인 등에 연결된다. 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착된 상태에서, 제1흡착홀(123) 내부에 진공이 형성되면서 기판 지지부재(122)는 기판(20)을 흡착, 지지할 수 있다.
상기 지지부재 구동부(미도시)는 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착되도록 기판 지지부재(122)를 상승시키거나 또는 기판 지지부재(122)가 기판(20)으로부터 이격되도록 기판 지지부재(122)를 하강시키는 것으로서, 기판 지지부재(122) 하측에 설치된다.
기판 지지유닛(120)으로 기판(20)이 반입되고, 반입된 기판(20)이 한 쌍의 레일(121) 위에 지지된 상태에서, 지지부재 구동부는 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착되도록 기판 지지부재(122)를 상승시킨다. 기판 지지부재(122)가 기판(20)을 지지한 상태에서 인쇄 공정이 진행된다.
인쇄 공정이 완료된 후, 지지부재 구동부는 기판 지지부재(122)가 기판(20)으로부터 이격되도록 기판 지지부재(122)를 하강시킨다. 기판 지지부재(122)가 하강되면 기판(20)은 다시 한 쌍의 레일(121) 위에 지지되며, 기판(20)은 외부로 반출된다.
상기 플리퍼 부재(124)는 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착될 때까지 기판 지지부재(122)에 대하여 기판(20)의 상면을 지지하고, 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착된 후 기판(20)의 상면으로부터 제거된다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 지지부재 구동부에 의해 기판 지지부재(122)가 상승되기 전, 플리퍼 부재(124)는 한 쌍의 마스크 지지부재(125) 사이로 이동되고, 기판(20)의 상면 가장자리부에 배치된다. 이후, 기판 지지부재(122)가 상승하고 기판 지지부재(122)가 기판(20)의 하면에 밀착될 때까지 기판(20)의 상면을 지지한다.
플리퍼 부재(124)는 기판 지지부재(122)가 기판(20)을 지지하는 과정에서 기판(20)이 휘어지는 것을 방지한다. 기판 지지부재(122)의 상면에 형성된 제1흡착홀(123)을 이용하여 기판(20)을 흡착하는 과정에서 제1흡착홀(123)의 진공압에 의해 기판(20)이 휘어질 수 있다. 플리퍼 부재(124)가 기판(20)의 상면을 지지하고 있는 상태에서 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착되도록 함으로써, 기판(20)이 휘어진 상태로 기판 지지부재(122)에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착된 후 플리퍼 부재(124)는 한 쌍의 마스크 지지부재(125) 외측으로 이동되면서 기판(20)의 상면으로부터 제거된다.
상기 마스크 지지부재(125)는 승강구동부에 의해 기판 지지유닛(120)이 상승된 경우 마스크(10)를 지지하며, 상면에는 마스크(10)를 흡착하기 위한 제2흡착홀(126)이 형성되어 있다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착된 후 승강구동부에 의해 기판 지지유닛(120) 전체가 상승된다. 이때, 마스크 지지부재(125)는 마스크 지지유닛(110)에 배치된 마스크(10)의 하면 가장자리부와 밀착되는데, 제2흡착홀(126)에 진공압이 형성되면서 마스크 지지부재(125)는 마스크(10)의 하면을 흡착한다. 마스크 지지부재(125)가 마스크(10)를 흡착함으로써, 인쇄 공정 동안 기판(20)에 대하여 마스크(10)가 이동되지 않고 위치고정될 수 있다.
상기 레일 구동부(미도시)는 한 쌍의 레일(121) 사이의 간격을 조정하기 위한 것으로서, 한 쌍의 레일(121) 중 하나의 레일(121)을 다른 하나의 레일(121)에 가까워지는 방향 또는 다른 하나의 레일(121)로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다.
도 3을 참조하면, 한 쌍의 레일(121)은 반입되는 기판(20) 또는 반출되는 기판(20)의 양측 가장자리부를 지지한다. 인쇄 공정을 수행할 기판의 종류에 따라 기판(20)의 크기가 달라질 수 있는데, 기판(20)의 크기에 따라 한 쌍의 레일(121) 사이의 간격을 조정한다. 예를 들어, 상대적으로 작은 기판(20)이 반입되면 한 쌍의 레일(121) 중 하나의 레일(121)을 다른 하나의 레일(121)에 가까워지는 방향으로 이동시켜 한 쌍의 레일(121) 사이의 간격을 좁게 형성하고(도 7의 (b) 참조), 상대적으로 큰 기판(20)이 반입되면 한 쌍의 레일(121) 중 하나의 레일(121)을 다른 하나의 레일(121)로부터 멀어지는 방향으로 이동시켜 한 쌍의 레일(121) 사이의 간격을 넓게 형성한다.
본 실시예의 레일 구동부는 한 쌍의 레일(121) 중 하나의 레일(121)을 기판(20)의 반입 또는 반출 방향(A)과 교차하는 방향(B)을 따라 이동시키며, 모터와, 모터의 회전력을 전달받는 구동풀리와, 종동풀리와, 구동풀리 및 종동풀리에 감아걸리는 벨트, 이동되는 레일에 설치되는 너트, 너트가 이동 가능하게 결합되어 있고 단부에 종동풀리가 결합된 볼스크류 등으로 구성될 수 있으며, 이러한 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 승강구동부(미도시)는 기판 지지유닛(120)을 승강시키는 것으로서, 기판 지지유닛(120)에 의해 지지된 기판(20)이 마스크(10)에 접근되도록 기판 지지유닛(120)을 상승시키거나 또는 기판 지지유닛(120)에 의해 지지된 기판(20)이 마스크(10)로부터 이격되도록 기판 지지유닛(120)을 하강시킨다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 인쇄 공정이 수행되기 전에는 기판 지지유닛(120) 전체를 상승시켜 기판(20)이 마스크(10)에 접근되도록 하고, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 인쇄 공정이 수행된 후에는 기판 지지유닛(120) 전체를 하강시켜 기판(20)이 마스크(10)로부터 이격되도록 한다.
본 실시예의 승강구동부는 감압 프레임(130)의 하부 프레임(131) 하측에 설치되어 기판 지지유닛(120) 전체를 승강시키고, 모터와, 모터의 회전력을 전달받는 구동풀리와, 종동풀리와, 구동풀리 및 종동풀리에 감아걸리는 벨트 등으로 구성될 수 있으며, 이러한 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 감압 프레임(130)은 전체적으로 상부는 개방되어 있고, 그 내부는 중공 형상으로 형성되어 있다. 감압 프레임(130)은 기판 지지유닛(120) 전체를 지지하는 하부 프레임(131)과, 하부 프레임(131)에 대하여 이동 가능하게 설치되고 기판 지지유닛(120)을 감싸도록 배치되는 측부 프레임(132)을 구비한다. 본 실시예의 감압 프레임(130)은 전체적으로 저면과 측면은 폐쇄되어 있고, 상면은 개방되어 있는 직육면체 형상으로 형성되어 있다.
상기 배출구(140)는 감압 프레임(130) 내부의 공기가 외부로 배출되는 것으로서, 감압 프레임(130)의 내부를 대기압보다 낮은 압력으로 감압시키기 위한 것이다.
배출구(140)는 하부 프레임(131)에 설치되며, 진공 펌프 또는 공장에 설치된 진공 라인 등에 연결된다. 마스크(10)와 감압 프레임(130)에 의해 마스크(10)의 하면과 기판(20)을 둘러싸는 주위가 밀폐된 상태에서, 배출구(140)를 통해 감압 프레임(130) 내부의 공기가 외부로 배출되면서 감압 프레임(130)의 내부는 대기압보다 낮은 압력이 형성될 수 있다.
상기 프레임 승강구동부(150)는 하부 프레임(131)에 대하여 측부 프레임(132)을 승강시키는 것으로서, 측부 프레임(132)이 마스크(10)에 밀착되도록 측부 프레임(132)을 상승시키거나 또는 측부 프레임(132)이 마스크(10)로부터 이격되도록 측부 프레임(132)을 하강시킨다.
도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 인쇄 공정이 수행되기 전에는 하부 프레임(131)에 대하여 측부 프레임(132)을 상승시켜 측부 프레임(132)이 마스크(10)에 밀착되도록 한다. 측부 프레임(132)이 마스크(10)에 밀착된 상태에서 마스크(10)와 감압 프레임(130)에 의해 둘러싸인 공간은 외부와 밀폐될 수 있다.
한편, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 인쇄 공정이 수행된 후에는 하부 프레임(131)에 대하여 측부 프레임(132)을 하강시켜 측부 프레임(132)이 마스크(10)로부터 이격되도록 한다. 측부 프레임(132)이 하강되고 기판 지지유닛(120)이 하강된 이후, 인쇄 공정이 완료된 기판(20)이 외부로 반출될 수 있다.
본 실시예의 프레임 승강구동부(150)는 감압 프레임의 하부 프레임(131) 하측에 설치되어 측부 프레임(132)을 승강시키고, 공압 실린더와, 직선운동 가이드 등으로 구성될 수 있으며, 이러한 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 셔터부재(161)는, 마스크(10)가 감압 프레임(130)의 상부 전체를 덮지 못하여 마스크(10)와 측부 프레임(132) 사이에 형성되는 개방부(133)를 차폐한다.
도 7의 (a)를 참조하면, 상대적으로 큰 기판(20)이 기판 지지유닛(120)에 반입되는 경우에는 마스크(10)가 감압 프레임(130)의 상부 전체를 덮게 되고, 마스크(10)와 감압 프레임(130)에 의해 기판(20)이 배치되는 공간이 외부로부터 밀폐될 수 있다.
그러나, 도 7의 (b)를 참조하면, 상대적으로 작은 기판(20)이 기판 지지유닛(120)에 반입되는 경우에는 한 쌍의 레일(121)의 간격이 좁아지면서 마스크(10) 또한 기판(20)을 따라 좌측으로 이동될 수 있다. 이때, 마스크(10)가 감압 프레임(130)의 상부 전체를 덮지 못하여 기판(20)이 배치되는 공간이 외부로부터 밀폐되지 못하고, 마스크(10)와 측부 프레임(312) 사이에는 개방부(133)가 형성된다. 셔터부재(161)는 이와 같이 형성되는 개방부(133)를 차폐함으로써, 마스크(10), 셔터부재(161) 및 감압 프레임(130)에 의해 기판(20)이 배치되는 공간이 외부로부터 밀폐될 수 있도록 한다.
상기 셔터부재 구동부(162)는 개방부(133)를 차폐 또는 개방하는 방향으로 셔터부재(161)를 이동시킨다. 본 실시예의 셔터부재 구동부(162)는 공압 실린더를 이용할 수 있으나, 이외에도 다양한 직선운동유닛을 이용할 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하면서, 본 실시예의 스크린 프린터의 감압장치(100)를 이용한 기판인쇄방법에 대하여 개략적으로 설명한다.
도 5를 참조하면, 한 쌍의 레일(121)은 기판 지지유닛(120)으로 반입된 기판(20)의 양측 가장자리부를 지지한다. 플리퍼 부재(124)는 한 쌍의 마스크 지지부재(125) 사이로 이동되고 기판(20)의 상면 가장자리부를 지지한다. 지지부재 구동부에 의해 기판 지지부재(122)가 상승되고, 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착된 후(제1상승단계) 플리퍼 부재(124)는 한 쌍의 마스크 지지부재(125) 외측으로 이동되면서 기판(20)의 상면으로부터 제거된다.
도 6을 참조하면, 기판 지지부재(122)가 기판(20)에 밀착된 후 승강구동부에 의해 기판 지지유닛(120) 전체가 상승되면서, 기판 지지유닛(120)의 마스크 지지부재(125)는 마스크 지지유닛(110)에 배치된 마스크(10)의 하면 가장자리부와 밀착된다(제2상승단계). 이후, 프레임 승강구동부(150)를 이용하여 하부 프레임(131)에 대하여 측부 프레임(132)을 상승시켜 측부 프레임(132)이 마스크(10)의 하면에 밀착되도록 한다(밀폐단계).
마스크(10)와 감압 프레임(130)에 의해 둘러싸인 공간이 외부와 밀폐된 상태에서 배출구(140)를 통해 감압 프레임(130) 내부의 공기가 외부로 배출되면서 감압 프레임(130)의 내부는 대기압보다 낮은 압력으로 감압된다. 이 상태에서 인쇄 공정이 수행되는데, 기판 측에서 감압된 압력이 마스크의 상면 측의 대기압보다 낮으므로, 마스크의 개구부를 통해 솔더가 원활하게 빠져 나와 기판에 제대로 인쇄될 수 있다.
인쇄 공정이 완료되면, 다시 프레임 승강구동부(150)를 이용하여 하부 프레임(131)에 대하여 측부 프레임(132)을 하강시켜 측부 프레임(132)이 마스크(10)의 하면으로부터 이격되도록 하고(개방단계), 마스크(10)가 마스크 지지부재(125)에 의해 지지된 상태에서 기판 지지부재(122)가 기판(20)으로부터 이격되도록 기판 지지대(122)를 하강시킨다(제1하강단계). 이후, 마스크 지지부재(125)가 마스크(10)로부터 이격되도록 승강구동부에 의해 기판 지지유닛(120) 전체가 하강된다(제2하강단계).
측부 프레임(132)이 하강되고 기판 지지유닛(120)이 하강된 이후, 인쇄 공정이 완료된 기판(20)은 외부로 반출될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법은, 기판 측의 압력을 대기압보다 낮게 형성하여 마스크의 개구부 상측과 하측이 압력차를 가지도록 함으로써, 미세하게 형성된 개구부를 통해서 솔더가 원활하게 빠져나가게 할 수 있고, 마스크의 개구부를 통과하는 솔더의 양을 일정하게 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법은, 셔터부재를 이용하여 마스크와 측부 프레임 사이에 형성될 수 있는 개방부를 차폐함으로써, 다양한 크기의 기판에 대하여 호환성 있게 인쇄 공정을 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법은, 기판이 이송되는 레일과는 별도로 기판 지지부재와 마스크 지지부재를 이용하여 기판과 마스크를 흡착, 고정한 상태에서 인쇄 공정을 진행하도록 구성됨으로써, 기판에 대한 인쇄 정밀도를 향상시킬 수 있고, 인쇄회로기판의 불량률을 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 스크린 프린터의 감압장치 및 이를 이용한 기판인쇄방법은, 플리퍼 부재가 기판의 상면을 지지하고 있는 상태에서 기판 지지부재가 기판에 밀착되도록 함으로써, 기판이 휘어진 상태로 기판 지지부재에 흡착되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10 : 마스크
20 : 기판
100 : 스크린 프린터의 감압장치
110 : 마스크 지지유닛
120 : 기판 지지유닛
130 : 감압 프레임
131 : 하부 프레임
132 : 측부 프레임
140 : 배출구
150 : 프레임 승강구동부

Claims (7)

  1. 솔더가 통과하는 개구부가 형성된 마스크를 지지하는 마스크 지지유닛;
    상기 마스크 지지유닛의 하측에 배치되고, 상기 개구부를 통과한 솔더가 인쇄되는 기판을 지지하는 기판 지지유닛;
    상기 기판 지지유닛에 의해 지지된 기판이 상기 마스크에 접근되도록 또는 상기 기판 지지유닛에 의해 지지된 기판이 상기 마스크로부터 이격되도록 상기 기판 지지유닛을 승강시키는 승강구동부;
    상부가 개방되고 내부는 중공 형상으로 형성되고, 상기 기판 지지유닛을 지지하는 하부 프레임과, 상기 하부 프레임에 대하여 이동 가능하게 설치되고 상기 기판 지지유닛을 감싸도록 배치되는 측부 프레임을 구비하는 감압 프레임;
    상기 감압 프레임의 내부를 감압시키기 위하여 상기 감압 프레임 내부의 공기가 외부로 배출되는 배출구; 및
    상기 측부 프레임이 상기 마스크에 밀착되도록 또는 상기 측부 프레임이 상기 마스크로부터 이격되도록 상기 하부 프레임에 대하여 상기 측부 프레임을 승강시키는 프레임 승강구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 감압장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스크가 상기 감압 프레임의 상부 전체를 덮지 못하여 상기 마스크와 상기 측부 프레임 사이에 형성되는 개방부를 차폐하는 셔터부재; 및
    상기 개방부를 차폐 또는 개방하는 방향으로 상기 셔터부재를 이동시키는 셔터부재 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 감압장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지유닛은,
    상기 기판을 일 방향으로 이송하며, 반입되는 기판 또는 반출되는 기판의 양측 가장자리부를 지지하는 한 쌍의 레일;
    상기 한 쌍의 레일 사이에 배치되고, 상면에 상기 기판을 흡착하기 위한 제1흡착홀이 형성되며, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부재; 및
    상기 기판 지지부재가 상기 기판에 밀착되도록 또는 상기 기판 지지부재가 상기 기판으로부터 이격되도록 상기 기판 지지부재를 승강시키는 지지부재 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 감압장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판 지지유닛은,
    상기 기판 지지부재가 상기 기판에 밀착될 때까지 상기 기판 지지부재에 대하여 상기 기판의 상면을 지지하고, 상기 기판 지지부재가 상기 기판에 밀착된 후 상기 기판의 상면으로부터 제거되는 플리퍼 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 감압장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기판 지지유닛은,
    상면에 상기 마스크를 흡착하기 위한 제2흡착홀이 형성되며, 상기 승강구동부에 의해 상기 기판 지지유닛이 상승된 경우 상기 마스크를 지지하는 마스크 지지부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 감압장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지유닛은,
    상기 기판을 일 방향으로 이송하며, 반입되는 기판 또는 반출되는 기판의 양측 가장자리부를 지지하는 한 쌍의 레일; 및
    상기 한 쌍의 레일 사이의 간격을 조정하기 위하여, 상기 한 쌍의 레일 중 하나의 레일을 다른 하나의 레일에 가까워지는 방향 또는 다른 하나의 레일로부터 멀어지는 방향으로 이동시키는 레일 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 감압장치.
  7. 제5항에 기재된 스크린 프린터의 감압장치를 이용하며,
    인쇄 공정 전, 상기 기판 지지부재가 상기 기판에 밀착되도록 상기 기판 지지부재를 상승시키는 제1상승단계;
    상기 마스크 지지부재가 상기 마스크에 밀착되도록 상기 기판 지지유닛을 상승시키는 제2상승단계;
    상기 측부 프레임이 상기 마스크에 밀착되도록 상기 하부 프레임에 대하여 상기 측부 프레임을 상승시키는 밀폐단계;
    인쇄 공정 후, 상기 측부 프레임이 상기 마스크로부터 이격되도록 상기 하부 프레임에 대하여 상기 측부 프레임을 하강시키는 개방단계;
    상기 마스크가 상기 마스크 지지부재에 의해 지지된 상태에서 상기 기판 지지부재가 상기 기판으로부터 이격되도록 상기 기판 지지부재를 하강시키는 제1하강단계; 및
    상기 마스크 지지부재가 상기 마스크로부터 이격되도록 상기 기판 지지유닛을 하강시키는 제2하강단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판인쇄방법.
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