KR102018271B1 - 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기판상에 축적되는 여분의 에칭액을 흡입하여 기판상에 에칭액이 고르게 분포되도록 함으로써, 기판의 에칭이 균일하게 이루어질 수 있도록 하고, 이를 위하여 기판의 중앙 라인 부근으로 갈수록 에칭액을 강하게 흡입거나, 기판 중앙 라인 부근의 에칭액을 더욱 오래 흡입하며, 또한, 모듈형으로 구성된 각 에칭액 분사 라인의 에칭액 분사 정도를 개별 제어함으로써 기판에 에칭액을 고르게 분사할 수 있는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 기판상에 축적되는 여분의 에칭액을 흡입하여 기판상에 에칭액이 고르게 분포되도록 함으로써, 기판의 에칭이 균일하게 이루어질 수 있도록 하고, 이를 위하여 기판의 중앙 라인 부근으로 갈수록 에칭액을 강하게 흡입거나, 기판 중앙 라인 부근의 에칭액을 더욱 오래 흡입하며, 또한, 모듈형으로 구성된 각 에칭액 분사 라인의 에칭액 분사 정도를 개별 제어함으로써 기판에 에칭액을 고르게 분사할 수 있는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치에 관한 것이다.
스마트폰, 노트북, 태블릿 PC 등과 같이 전자 제품이 더욱 고기능화, 다기능화될수록 PCB도 역시 더욱 고밀도화, 경박 단소화 되고 있다. 즉, 스마트폰의 부품 성능이 나날이 향상되고, 디자인은 경박 단소화 추세를 나타내고 있어 얇은 디자인 구현을 위한 내부 설계 및 부품의 변화도 요구되고 있는 실정이다.
이러한 PCB의 제조에 있어서, 기판 상에 에칭액을 도포할 때 에칭액이 기판의 전 구간에 걸쳐 고르게 형성되는 것이 수율 향상에 도움이 되고 결과적으로 제조 단가의 저감 효과를 가져 올 수 있게 된다.
이를 위하여 종래에는 읍압이 형성된 흡입 롤러를 기판의 상단에 접촉시켜 에칭액이 흡입되도록 하였으나, 이러한 읍압이 흡입 롤러 전반에 걸쳐 동일하게 작용되었으므로, 기판의 중앙부에 특히 많이 축적되는 에칭액을 효과적으로 제거하기 어려운 문제가 있었다. 또한 이러한 에칭액 흡입 방식은 경우에 따라 기판의 중앙부에는 여분의 에칭액이 남아 있게 되고, 기판의 측단부에는 오히려 에칭액이 부족해지는 결과를 초래하기도 하였다.
따라서, 기판상에 축적되는 여분의 에칭액을 효과적으로 흡입하고, 기판상에 분사되는 에칭액이 중앙부에 집중되지 않도록 하는 장치의 개발이 필요로 하게 되었다.
본 발명은, 기판상에 축적되는 여분의 에칭액을 흡입하여 기판상에 에칭액이 고르게 분포되도록 함으로써, 기판의 에칭이 균일하게 이루어질 수 있도록 하는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 기판의 중앙 라인 부근으로 갈수록 에칭액을 강하게 흡입할 수 있는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 기판 중앙 라인 부근의 에칭액을 더욱 많이 흡입할 수 있는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 모듈형으로 구성된 각 에칭액 분사 라인의 에칭액 분사 정도를 개별 제어함으로써 기판에 에칭액을 고르게 분사할 수 있는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 에칭 챔버; 상기 에칭 챔버의 내부에 구비되어 기판을 이송시키는 이송 롤러; 에칭 챔버의 내부에 구비되어 상기 기판에 에칭액을 분사하는 에칭부; 상기 기판의 상부에 위치되어 상기 기판에 축적된 여분의 에칭액을 흡입할 수 있도록 상기 에칭 챔버의 내부에 구비되는 흡입 롤러; 일단이 상기 흡입 롤러의 일측에 연통 결합되고, 타단이 에칭액 저장 탱크를 순환하는 순환관의 벤츄리부에 결합되는 흡입관; 상기 에칭부의 에칭액 분사 정도 또는 상기 순환관에 구비된 순환 펌프의 구동력을 결정하는 제어부;를 포함하며, 상기 흡입 롤러는, 양단이 폐쇄되고 일측이 절개되어 절개부가 형성되며, 하단에 흡입공이 복수 형성된 파이프 형상의 롤러 하우징; 상기 롤러 하우징의 양단에 길이 방향으로 결합되는 롤러 샤프트; 상기 기판이 상방으로 들뜨지 않도록 억제하되 상기 기판의 이송시 상기 기판과의 마찰이 최소화되도록 상기 롤러 샤프트의 외주연에 결합되어 회전 가능하게 구비되는 베어링 롤러; 상기 절개부를 밀폐하도록 상기 절개부에 결합되고 상기 흡입관이 연통 결합되는 밀폐판; 복수의 분배홀이 천공된 판형으로 형성되어 상기 밀폐판과 이격되도록 상기 롤러 하우징의 내부에 삽입되며 상기 흡입관을 통해 전달되는 흡입 압력을 분배하는 압력 분배판;을 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 흡입공은 상기 롤러 하우징의 길이 방향인 제 1 방향으로 길게 장홀 형태로 형성되고, 상기 압력 분배판은 상기 분배홀이 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 큰 직경을 갖도록 형성된다.
또한, 본 발명의 상기 압력 분배판은 상기 분배홀이 길이 방향인 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 작은 직경을 갖도록 형성된다.
또한, 본 발명의 상기 흡입공은 상기 롤러 하우징의 길이 방향인 제 1 방향으로 길게 장홀 형태로 형성되고, 복수의 흡입공이 평행하게 배열되되, 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 흡입공의 수가 증가한다.
또한, 본 발명의 상기 흡입공은 상기 롤러 하우징의 길이 방향에 수직한 제 2 방향으로 길게 장홀 형태로 형성되고, 복수의 흡입공이 평행하게 배열되되, 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 더 긴 길이를 갖도록 형성된다.
또한, 본 발명의 상기 에칭부는, 제 1 방향으로 구비되는 제 1 에칭 라인과, 상기 제 1 에칭 라인상에 구비되는 복수의 제 1 에칭 노즐을 포함하는 제 1 에칭액 분사 라인; 상기 제 1 에칭 라인의 후단에 제 1 방향으로 상호 평행하게 구비되는 적어도 둘 이상의 제 2 에칭 라인과, 상기 제 2 에칭 라인상에 구비되는 복수의 제 2 에칭 노즐을 포함하는 제 2 에칭액 분사 라인; 상기 제 2 에칭 라인의 후단에 제 2 방향으로 상호 평행하게 구비되는 적어도 둘 이상의 제 3 에칭 라인과, 상기 제 3 에칭 라인상에 구비되는 복수의 제 3 에칭 노즐을 포함하는 제 3 에칭액 분사 라인;을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제 1 에칭액 분사 라인, 상기 제 2 에칭액 분사라인 또는 상기 제 3 에칭액 분사 라인의 제 1 에칭 노즐, 제 2 에칭 노즐 또는 제 3 에칭 노즐의 에칭액 분사 정도를 각 라인별 또는 각 노즐별로 개별 제어한다.
또한, 본 발명의 상기 제 3 에칭액 분사 라인은, 제 1 방향의 중앙부에 하나의 제 3 에칭 라인이 구비되고, 두 개의 제 3 에칭 라인이 쌍을 이루되 적어도 두 쌍 이상의 제 3 에칭 라인이 상기 중앙부의 제 3 에칭 라인을 기준으로 상호 대칭되게 배열되며, 상기 제어부는, 상기 중앙부의 제 3 에칭 라인 또는 쌍을 이루는 제 3 에칭 라인의 제 3 에칭 노즐의 에칭액 분사 정도를 제어하되, 제 1 방향의 중앙부로 갈수록 더 적은 양의 에칭액이 분사되도록 제어한다.
또한, 본 발명의 상기 이송 롤러는, 인접한 다른 이송 롤러와의 사이에 가이드 롤러가 구비된다.
본 발명은, 에칭 챔버의 내부에 흡입 롤러가 구비되어 기판상에 축적되는 여분의 에칭액의 흡입이 가능하므로, 기판상에 에칭액이 고르게 분포되도록 함으로써, 기판의 에칭이 균일하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 압력 분배판의 분배홀이 중앙으로 갈수록 크게 형성됨으로써, 기판의 중앙 라인 부근으로 갈수록 에칭액을 강하게 흡입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 흡입공에 형성되는 흡입 압력을 동일하게 형성하되 기판의 중앙 라인 부근으로 갈수록 흡입 포인트를 다수로 설정하여, 기판 중앙 라인 부근의 에칭액을 더욱 많이 흡입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 흡입공에 형성되는 흡입 압력을 동일하게 형성하되 기판의 중앙 라인 부근으로 갈수록 흡입공의 길이를 기판의 이송 방향으로 길게 형성하여, 기판 중앙 라인 부근의 에칭액을 더욱 많이 흡입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 제 1 에칭액 분사 라인, 제 2 에칭액 분사 라인, 제 3 에칭액 분사 라인의 에칭액 분사 정도를 개별 제어함으로써 기판의 중앙 라인 부근에 더 많은 애칭액이 공급되지 않도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 인접한 이송 롤러 사이에 가이드 롤러가 구비되어 기판이 안정적으로 이송될 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 챔버 외벽을 제거한 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 분리 사시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 저면 사시도.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 분리 사시도.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 저면 사시도.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 측면도.
도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 에칭부의 평면도.
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 제 1 및 제 2 에칭액 분사 라인의 사용 상태도.
도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 제 3 에칭액 분사 라인의 사용 상태도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 이송 롤러의 요부 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 분리 사시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 저면 사시도.
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 분리 사시도.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 흡입 롤러의 저면 사시도.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 측면도.
도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 에칭부의 평면도.
도 9 는 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 제 1 및 제 2 에칭액 분사 라인의 사용 상태도.
도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 제 3 에칭액 분사 라인의 사용 상태도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치의 이송 롤러의 요부 사시도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 도 1 내지 도 11 에 도시된 바와 같이, 에칭 챔버(110)와, 에칭 챔버(110)의 내부에 구비되어 기판(10)을 이송시키는 이송 롤러(510)와, 에칭 챔버(110)의 내부에 구비되어 기판(10)에 에칭액을 분사하는 에칭부(300)와, 기판(10)의 상부에 위치되어 기판(10)에 축적된 여분의 에칭액을 흡입할 수 있도록 에칭 챔버(110)의 내부에 구비되는 흡입 롤러(520)와, 일단이 흡입 롤러(520)의 일측에 연통 결합되고 타단이 에칭액 저장 탱크를 순환하는 순환관의 벤츄리부에 결합되는 흡입관(521)과, 에칭부(300)의 에칭액 분사 정도 또는 순환관에 구비된 순환 펌프의 구동력을 결정하는 제어부를 포함하여 구성된다.
에칭 챔버(110)는, 내부가 중공된 박스 형상으로 형성되며, 일단부로 수세 챔버(120)의 수세액 분사 라인(400)으로부터 수세 과정이 완료된 후 이송된 기판(10)이 공급되도록 구성된다. 이때, 수세 챔버(120)와 에칭 챔버(110)는 일체로 형성되어 그 사이가 차단벽에 의해 구분된 형태로 구성될 수 있고, 또는, 별도로 구성되어서 수세 챔버(120)의 타단과 에칭 챔버(110)의 일단이 각각 차단벽의 양면에 결합되어 구성될 수도 있다.
이러한 에칭 챔버(110)의 내부에는 에칭부(300)가 구비되어 이송 롤러(510)에 의해 이송되는 기판(10)의 면에 에칭액을 분사하여 에칭이 이루어질 수 있도록 구성된다. 이를 위하여 에칭 챔버(110)의 하단에는 기판(10)을 향하여 분사된 후 중력에 의해 낙하하는 에칭액을 포집하여 재활용하거나 또는 에칭액 처리조로 환수될 수 있도록 포집조가 구비되며, 이러한 처리액 환수 시스템은 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
도 1, 도 7 및 도 11 과 같이, 이송 롤러(510)는, 수세 챔버(120)와 에칭 챔버(110) 내부에 이송 방향으로 복수의 열을 갖는 디스크(511) 롤러 형태로 구비되어 기판(10)의 하면을 지지하여 이송한다. 이러한 이송 롤러(510)의 위치를 고정하기 위하여 수세 챔버(120)와 에칭 챔버(110)에는 길이 방향, 즉, 기판(10)의 이송 방향으로 지면에 수직하게 구비되는 롤러 지지대(501)가 평행하게 구비되고, 이송 롤러(510)의 양단 부근이 롤러 지지대(501)에 형성된 가이드 홈에 안착된다.
그리고, 인접한 이송 롤러(510)들 사이에는 환형의 가이드 롤러(512)가 더 구비될 수 있다. 가이드 롤러(512)는 벨트형 또는 클립형 등으로 구성될 수 있으며, 인접한 두 이송 롤러(510)의 사이에 결합되어서 기판(10)의 이송시에 기판(10) 하단을 지지할 수 있도록 구성된다. 바람직하게는 기판(10)은 이송 롤러(510)의 회전 디스크(511)에만 접촉되며, 기판(10)이 자체 무게 또는 상부로부터 강한 분사 압력을 받아 하방으로 휘어진 경우에만 가이드 롤러(512)에 접촉되는 것이 좋다.
이때, 기판(10)은 매우 얇은 박판 형태로 구성되는 경우가 있고, 또한, 수세액 분사 라인 및 에칭액 분사부가 기판(10)의 하면으로부터 상방으로 수세액 및 에칭액을 분사하는 경우도 있으므로, 기판(10)이 이송중에 이송 롤러(510)로부터 들뜨지 않고, 또한, 기판(10)의 상면에 분사된 에칭액의 여분을 흡입할 수 있도록 도 7 과 같이 이송 롤러(510)의 상부에 흡입 롤러(520)가 더 구비된다.
도 2 내지 도 7 을 참조하면, 흡입 롤러(520)는 이송 롤러(510)와 마찬가지로 디스크 롤러 형태를 갖는데, 이때 내부가 중공되고 외주연에는 흡입공(522a)이 다수 형성되어서 기판(10)의 상면에 고인 에칭액의 여분을 흡입할 수 있도록 구성된다. 이때, 흡입 롤러(520)는 기판(10)의 들뜸을 방지하고 에칭액의 여분을 흡입할 수 있는 정도이면 충분하므로 이송 롤러(510)보다 더 드문 간격으로 배치될 수 있다. 또는, 흡입 롤러(520)는 더욱 드문 간격으로 배치되고, 기판(10)의 들뜸을 방지하기 위한 이송 롤러(510)가 기판(10)의 상부, 흡입 롤러(520)의 사이에 구비될 수 있다.
흡입 롤러(520)는, 양단이 폐쇄되고 일측이 절개되어 절개부가 형성되며 하단에 흡입공(522a)이 복수 형성된 파이프 형상의 롤러 하우징(522)과, 롤러 하우징(522)의 양단에 길이 방향으로 결합되는 롤러 샤프트(523)와, 기판(10)이 상방으로 들뜨지 않도록 억제하되 기판(10)의 이송시 기판(10)과의 마찰이 최소화되도록 롤러 샤프트(523)의 외주연에 결합되어 회동 가능하게 구비되는 베어링 롤러(524)와, 절개부를 밀폐하도록 절개부에 결합되고 흡입관(521)이 연통 결합되는 밀폐판(525)과, 복수의 분배홀(526a)이 천공된 판형으로 형성되어 밀폐판(525)과 이격되도록 롤러 하우징(522)의 내부에 삽입되며 흡입관(521)을 통해 전달되는 흡입 압력을 분배하는 압력 분배판(526)을 포함하여 구성된다.
롤러 하우징(522)은, 기판(10)에 인접하게 배치되어 기판(10)의 상단에 축적된 에칭액을 흡입하는 역할을 하며, 이를 위하여 양단이 폐쇄되고 일측이 절개되어 절개부가 형성된 파이프 형상으로 형성된다.
이러한 롤러 하우징(522)의 양단에는 롤러 샤프트(523)가 길이 방향으로 결합되며, 롤러 샤프트(523)의 롤러 하우징(522)에 결합되지 않은 단부는 롤러 지지대(501)에 결합된다. 이때, 롤러 샤프트(523)와 롤러 지지대(501)는 고정된 형태로 결합될 수 있으나, 기판(10)의 두께 또는 에칭액의 흡입 정도에 따라 승강 가능한 형태로 결합될 수도 있다. 롤러 샤프트(523)가 롤러 지지대(501)에 승강 가능하도록 결합되는 경우, 공압 또는 유압 등에 의해 동작되는 실린더 형태로 구성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고 전동 모터를 이용한 스크류 방식 역시 가능하며 롤러 샤프트(523)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 가능하다.
이러한 롤러 샤프트(523)의 외주연에는 롤러 샤프트(523)를 축으로 회전 가능하게 구비되는 베어링 롤러(524)가 구비된다. 베어링 롤러(524)는 기판(10)의 이송중에 롤러 하우징(522)으로부터 발생되는 음압에 의해 기판(10) 상부의 에칭액이 흡입될 때 기판(10)이 롤러 하우징(522) 방향으로 들뜨는 것을 방지하는 역할을 한다. 이때, 베어링 롤러(524)에 기판(10)이 접촉하게 되면 마찰에 의해 기판(10)의 방향이 틀어지거나 기판(10)의 표면에 흠집이 생길 수 있으므로 베어링 롤러(524)는 기판(10)의 접촉시에 회전되어 기판(10)이 안정적으로 이송될 수 있도록 구성된다.
밀폐판(525)은, 롤러 하우징(522)의 개구부를 밀폐하여 롤러 하우징(522) 내부에 흡입관(521)으로부터 전달되는 음압이 제공될 수 있도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 판형으로 형성되어서 일측에 형성된 홀에 흡입관(521)이 연통 결합된다.
이러한 밀폐판(525)은 평판형으로 형성된 것을 도시하고 설명하였으나, 상협 하광의 역 호퍼 형상으로 형성된 것 역시 가능하며 흡입관(521)의 음압을 롤러 하우징(522) 내부로 전달할 수 있는 구조이면 어느 것이든 가능하다.
압력 분배판(526)은, 흡입관(521)으로부터 전달된 음압이 롤러 하우징(522)의 중공부를 거쳐 롤러 하우징(522) 하단의 흡입공(522a)에 형성될 때 흡입 압력을 고르게 분배하거나 또는 일방향으로 집중시키는 역할을 하며, 이를 위하여 복수의 분배홀(526a)이 천공된 판형으로 형성되어 밀폐판(525)과 이격되도록 롤러 하우징(522)의 내부에 삽입 설치된다.
이러한 압력 분배판(526)에 형성된 분배홀(526a)과 롤러 하우징(522)에 형성된 흡입공(522a)의 형상 및 작용은 다음과 같다.
기판(10)상에 분사된 에칭액은 노즐의 중첩 및 흄의 흡착에 의해 기판(10)의 중앙 라인 부근에 더 많이 축적되고, 기판(10)의 양측단 방향으로 갈수록 적게 축적되는 특성을 갖는다. 따라서, 기판(10)의 중앙 라인 부근으로 갈수록 더욱 많은 에칭액을 흡입하여야 하는데, 이러한 문제를 해결하기 위한 방법은 크게 두 가지로 구분된다.
첫째, 도 2 내지 도 4 와 같이, 흡입 포인트를 동일하게 설정하되 기판(10)의 중앙 라인 부근으로 갈수록 흡입 압력을 강하게 적용하거나, 또는, 둘째, 도 5 및 도 6 과 같이, 흡입 압력은 동일하게 적용하되 기판(10)의 중앙 라인 부근에서 보다 다수의 흡입 포인트를 설정하거나 또는 보다 오래 에칭액이 흡입될 수 있도록 하는 것이다.
도 3 및 도 4 와 같이, 흡입 포인트를 동일하게 설정하고 기판(10)의 중앙 라인 부근으로 갈수록 흡입 압력을 강하게 적용하기 위하여, 본 발명에서는, 롤러 하우징(522)의 하단에 형성되는 흡입공(522a)을 롤러 하우징(522)의 길이 방향인 제 1 방향으로 길게 장홀 형태로 형성하고, 압력 분배판(526)에 형성되는 분배홀(526a)은 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 큰 직경을 갖도록 형성한다.
분배홀(526a)이 제 1 방향의 양단으로부터 중앙으로 갈수록, 즉, 기판(10)의 중앙 라인에 가까워질수록 크게 형성되면, 흡입관(521)을 통해 전달된 흡입 압력이 분배홀(526a)이 더 크게 형성된 쪽에 강하게 작용하게 되므로, 결과적으로 중앙 부근의 흡입 압력이 강해지게 된다. 따라서, 중앙 부근의 흡입공(522a)에서는 에칭액을 강하게 흡입하고, 양측단 방향으로 갈수록 점점 약하게 흡입하는 형상이 되어, 기판(10)의 중앙 부근에 축적된 에칭액을 효과적으로 흡입할 수 있게 된다.
다음으로, 도 5 및 도 6 과 같이, 흡입 압력을 동일하게 설정하고 기판(10)의 중앙 라인으로 갈수록 흡입 포인트를 다수로 설정하거나 또는 보다 오래 에칭액이 흡입되는 구성은, 흡입 압력을 동일하게 설정하기 위하여 압력 분배판(526)의 분배홀(526a)을 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 작은 직경을 갖도록 형성한다. 이는 밀폐판(525)에 결합되는 흡입관(521)이 롤러 하우징(522)의 절개부, 즉, 흡입공(522a)이 형성된 구역의 중앙부에 위치된 경우를 가정한 것으로서, 흡입관(521)이 중앙부에 위치된 경우 흡입관(521)과 가까운 중앙부의 흡입 압력이 양측단에 비해 강하게 작용된다. 따라서, 압력 분배판(526)은 중앙부의 흡입 압력은 저감시키고, 양측단의 흡입 압력은 상승시켜서 결과적으로 압력 분배판(526) 후단의 흡입 압력이 전 구간에서 동일하게 형성되도록 하며, 이를 위하여 분배홀(526a)의 형상이 중앙부로 갈수록 점점 작아지는 형상을 띠게 된다.
도 5 와 같은 압력 분배판(526)의 분배홀(526a) 형상에 의해 압력 분배판(526) 후단의 흡입 압력, 즉, 롤러 하우징(522)의 흡입공(522a)에 형성되는 흡입 압력이 각 위치에서 동일하게 형성되게 되면, 흡입공(522a)의 위치 또는 형상으로서 기판(10)의 중앙 라인 부근의 에칭액을 더욱 많이 흡입할 수 있도록 하여야 한다.
본 발명에서는 이를 위하여 중앙 라인 부근의 흡입공(522a)을 양측단 방향의 흡입공(522a)에 비해 더 많은 수가 배열되도록 구성한다(미도시). 따라서, 기판(10)의 중앙 라인 방향으로 갈수록 더욱 많은 포인트에서 에칭액이 흡입되므로, 결과적으로 기판(10)의 중앙 라인 방향으로 갈수록 에칭액이 더 많이 흡입되어 기판(10)의 표면에 고르게 에칭액이 분포될 수 있도록 할 수 있다.
또는, 도 6 과 같이, 본 발명에서는 중앙 라인 부근에서 에칭액이 더 오랜 시간 동안 흡입될 수 있도록 구성한다. 이를 위하여 흡입공(522a)은 롤러 하우징(522)의 길이 방향에 수직한 제 2 방향으로 길게 장홀 형태로 형성된다. 즉, 기판(10)의 이송 방향에 평행한 형태가 된다. 이때, 기판(10)의 중앙 라인으로 갈수록 에칭액이 흡입되는 시간을 길게 적용하기 위하여, 흡입공(522a)은 제 1 방향 양단, 즉, 롤러 하우징(522)의 양단으로부터 중앙으로 갈수록 더 긴 길이를 갖도록 형성된다. 따라서, 기판(10)의 이송중에 기판(10)의 중앙 라인 부근으로 갈수록 에칭액이 흡입공(522a)의 하방에 위치되는 시간이 길어지게 되고, 기판(10)의 중앙 라인 부근으로 갈수록 더욱 많은 에칭액이 흡입되게 되는 것이다. 그리고 이를 통해 기판(10)의 표면에 에칭액의 분포를 고르게 할 수 있게 된다.
한편, 도 2 내지 도 6 과 같이, 흡입 롤러(520)에 흡입 압력을 제공하는 흡입관(521)은, 에칭액 저장 탱크를 순환하는 순환관에 연통 결합된다. 순환관은 순환 펌프에 의해 에칭액 저장 탱크 내의 에칭액을 순환시키게 되는데, 이때 순환관의 일구간은 관폭이 좁아지는 벤츄리부가 형성된다. 벤츄리부는 관폭이 좁아져 에칭액이 고속 저압으로 지나게 되며, 이러한 벤츄리부의 일측에 흡입관(521)이 연통 결합되면 흡입관(521) 내에 음압이 형성된다. 이러한 음압은 롤러 하우징(522)에 전달되어 기판(10)상의 에칭액이 흡입될 수 있도록 구성된다.
도 1, 도 7 및 도 8 을 참조하면, 에칭부(300)는, 기판(10)의 상부 또는 기판(10)의 상하부에 에칭액을 분사하여 기판(10)을 에칭하는 역할을 하며, 이를 위하여 기판(10)의 이송 방향에 수직한 제 1 방향으로 구비되는 제 1 에칭액 분사 라인(310)과, 제 1 에칭액 분사 라인(310)보다 기판(10)의 이송 방향으로 후단에 제 1 방향으로 구비되는 복수의 평행한 제 2 에칭액 분사 라인(320)과, 제 2 에칭액 분사 라인(320)보다 기판(10)의 이송 방향으로 후단에 기판(10)의 이송 방향인 제 2 방향으로 구비되는 복수의 평행한 제 3 에칭액 분사 라인(330)을 포함하여 구성된다.
이러한 에칭부(300)는 이송 롤러(510)를 기준으로 상하부에 대칭되게 구비될 수 있으며, 본 발명에서는 중복된 설명을 방지하기 위하여 에칭부(300)가 기판(10)의 상부에 위치된 것을 기준으로 설명하고자 한다.
도 1 및 도 8 을 참조하면, 제 1 에칭액 분사 라인(310)은, 에칭 챔버(110)의 내부에 구비되어 기판(10)에 에칭액을 분사하되, 기판(10)이 유입되는 라인에 에칭액을 고르게 분사할 수 있도록 기판(10)의 이송 방향과 수직한 제 1 방향으로 제 1 에칭 라인(312)이 구비되고, 제 1 에칭 라인(312)상에 복수의 제 1 에칭 노즐(311)이 구비된다.
도 8 및 도 9 와 같이, 제 1 에칭 라인(312)은 에칭액 저장 탱크(미도시)로부터 에칭액 펌프(미도시)에 의해 에칭액을 공급받으며, 그 하단에 제 1 에칭 노즐(311)이 결합된다. 제 1 에칭 노즐(311)은 통상의 다이아프램 분사 노즐이 적용될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니다. 제어부는 이러한 에칭액 펌프의 구동력 또는 제 1 에칭 노즐(311)의 구동 시간, 구동 간격 등을 제어하여 에칭액의 분사 압력 또는 분사량 등을 조절하게 된다.
도 1 및 도 8 과 같이, 제 2 에칭액 분사 라인(320)은, 에칭 챔버(110)의 내부에 구비되어 기판(10)에 에칭액을 분사하되, 제 1 에칭액 분사 라인(310)으로부터 에칭액이 분사된 기판(10)에 빠르게 에칭액의 막을 형성할 수 있도록 복수의 평행한 열로 구비되어 제 1 에칭액 분사 라인(310)의 후단에 구비된다. 이러한 제 2 에칭액 분사 라인(320)은 기판(10)의 이송 방향에 수직한 제 1 방향이 길이 방향이 되도록 배열되는 것이 바람직하다.
제 2 에칭액 분사 라인(320)은, 적어도 둘 이상의 제 2 에칭 라인(322)과, 제 2 에칭 라인(322)상에 구비되는 복수의 제 2 에칭 노즐(321)을 포함하여 구성된다. 제 2 에칭 라인(322)은 에칭액 탱크로부터 에칭액 펌프에 의해 에칭액을 공급받으며, 그 하단에 제 2 에칭 노즐(321)이 결합된다. 이때, 제 2 에칭 라인(322)에 에칭액을 공급하는 에칭액 펌프는 제 1 에칭 라인(312)에 에칭액을 공급하는 에칭액 펌프와 별도로 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 이러한 제 2 에칭 라인(322)은 서로 연통되어 에칭액 펌프로부터 동시에 에칭액을 공급받게 된다. 이렇듯 제 1 에칭 라인(312)과 제 2 에칭 라인(322)이 서로 다른 경로를 통해 에칭액을 공급받는 이유는, 제 1 에칭액 분사 라인(310)은 차단벽, 즉, 기판(10)의 유입 시작점에 구비되기 때문에, 기판(10)의 휘어짐 등을 방지하기 위하여 분사 압력을 별도로 조절할 필요가 있기 때문이며, 제 2 에칭액 분사 라인(320)은 기판(10)상에 에칭액을 고르게 분사하기만 하면 되므로 복수의 열이 동시에 제어되어도 큰 무리가 없기 때문이다.
제 2 에칭 노즐(321)은 통상의 다이아프램 분사 노즐이 적용될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니다. 제어부는 이러한 에칭액 펌프의 구동력 또는 제 2 에칭 노즐(321)의 구동 시간, 구동 간격 등을 제어하여 에칭액의 분사 압력 또는 분사량 등을 조절하게 된다.
이대, 제 2 에칭액 분사 라인(320)은 차단벽, 즉, 제 1 방향과 평행하게 구비되기 때문에, 기판(10)의 양측단에 비해 중심부에 에칭액이 보다 많이 분사되는 특성을 갖는다. 따라서, 제 2 에칭 라인(322)은 기판(10)이 공급되기 시작하는 에칭 챔버(110)의 일단 방향에 에칭액을 급속으로 공급하기 위하여 4 내지 5열 정도로 구성되고, 에칭 챔버(110)의 타단 방향은 에칭액을 비교적 덜 공급하되 기판(10)의 중심부와 양측단에 공급되는 에칭액의 양을 조절하기 위하여 기판(10)의 이송 방향인 제 2 방향에 평행하게 제 3 에칭액 분사 라인(330)이 구비된다.
도 1, 도 8 및 도 10 을 참조하면, 제 3 에칭액 분사 라인(330)은, 제 2 에칭액 분사 라인(320)보다 에칭 챔버(110)의 타단 방향 내부에 구비되어 기판(10)에 에칭액을 분사하되, 기판(10)의 이송 방향인 제 2 방향에 평행하게 구비되는 적어도 둘 이상의 제 3 에칭 라인(332)과, 제 3 에칭 라인(332)상에 구비되는 복수의 제 3 에칭 노즐(331)을 포함하여 구성된다.
제 3 에칭 라인(332)은 에칭액 탱크로부터 에칭액 펌프에 의해 에칭액을 공급받으며, 그 하단에 제 3 에칭 노즐(331)이 결합된다. 이때, 제 3 에칭 라인(332)에 에칭액을 공급하는 에칭액 펌프는 제 1 에칭 라인(312) 또는 제 2 에칭 라인(322)에 에칭액을 공급하는 에칭액 펌프와 별도로 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 이러한 제 3 에칭 라인(332)은 서로 연통되어 에칭액 펌프로부터 동시에 에칭액을 공급받게 된다. 그러나, 제 1 에칭 라인(312), 제 2 에칭 라인(322) 및 제 3 에칭 라인(332)에 에칭액을 공급하는 에칭액 펌프가 단일 또는 이원으로 구성되는 것 역시 가능하며, 이 경우 노즐의 제어를 통해 에칭액의 분사량을 조절하게 된다.
제 3 에칭 노즐(331)은 통상의 다이아프램 분사 노즐이 적용될 수 있으나 이를 한정하는 것은 아니다. 제어부는 이러한 에칭액 펌프의 구동력 또는 제 3 에칭 노즐(331)의 구동 시간, 구동 간격 등을 제어하여 에칭액의 분사 압력 또는 분사량을 조절하게 된다.
도 8 및 도 10 과 같이, 제 3 에칭 라인(332)은 제 1 방향의 중앙부에 하나의 제 3 에칭 라인(332)이 구비되고, 두 개의 제 3 에칭 라인(332)이 쌍을 이루되 적어도 두 쌍 이상의 제 3 에칭 라인(332)이 중앙부의 제 3 에칭 라인(332)을 기준으로 상호 대칭되게 배열된다. 즉, 기판(10)의 이송 방향인 제 2 방향에 평행하게 배열되는 제 3 에칭 라인(332)들 중 중앙부는 하나의 라인으로, 중앙부를 기준으로 양 측단 방향으로는 두 개의 라인이 쌍을 이루도록 구성된 제 3 에칭 라인(332) 쌍들이 중앙부의 제 3 에칭 라인(332)의 양측으로 대칭되게 구비되게 된다.
이러한 제 3 에칭 라인(332)은 도 10 과 같이, 중앙부의 제 3 에칭 라인(332), 그리고 제 3 에칭 라인(332) 쌍별로 노즐의 분사가 제어되며, 중앙부로 갈수록 더 적은 양의 에칭액이 분사되도록 제어되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 중앙부의 단일 라인으로 이루어진 제 3 에칭 라인(332)이 '센터', '센터'에 가장 가까운 제 3 에칭 라인(332)의 쌍이 '1번쌍', '1번쌍'보다 외곽의 제 3 에칭 라인(332)의 쌍이 '2번쌍'으로 명명한다 했을 때, 제 1 방향을 따라 순서대로 나열해보면, '2번쌍-1번쌍-센터-1번쌍-2번쌍'의 순서가 되며, '2번쌍'의 제 3 에칭 노즐(331)이 가장 강한 분사력을 갖도록 설정되고, '1번쌍'의 제 3 에칭 노즐(331)이 그보다 더 약한 분사력을 갖도록 설정되며, '센터'의 제 3 에칭 노즐(331)이 가장 약한 분사력을 갖도록 설정되는 방식이다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 에칭 챔버(110)의 내부에 흡입 롤러(520)가 구비되어 기판(10)상에 축적되는 여분의 에칭액의 흡입이 가능하므로, 기판(10)상에 에칭액이 고르게 분포되도록 함으로써, 기판(10)의 에칭이 균일하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 압력 분배판(526)의 분배홀(526a)이 중앙으로 갈수록 크게 형성됨으로써, 기판(10)의 중앙 라인 부근으로 갈수록 에칭액을 강하게 흡입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 흡입공(522a)에 형성되는 흡입 압력을 동일하게 형성하되 기판(10)의 중앙 라인 부근으로 갈수록 흡입 포인트를 다수로 설정하여, 기판(10) 중앙 라인 부근의 에칭액을 더욱 많이 흡입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 흡입공(522a)에 형성되는 흡입 압력을 동일하게 형성하되 기판(10)의 중앙 라인 부근으로 갈수록 흡입공(522a)의 길이를 기판(10)의 이송 방향으로 길게 형성하여, 기판(10) 중앙 라인 부근의 에칭액을 더욱 많이 흡입할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 제 1 에칭액 분사 라인(310), 제 2 에칭액 분사 라인(320), 제 3 에칭액 분사 라인(330)의 에칭액 분사 정도를 개별 제어함으로써 기판(10)에 에칭액을 고르게 분사할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 인접한 이송 롤러(510) 사이에 가이드 롤러(512)가 구비되어 기판(10)이 안정적으로 이송될 수 있는 효과가 있다.
110 : 에칭 챔버 120 : 수세 챔버
300 : 에칭부 310 : 제 1 에칭액 분사 라인
311 : 제 1 에칭 노즐 312 : 제 1 에칭 라인
320 : 제 2 에칭액 분사 라인 321 : 제 2 에칭 노즐
322 : 제 2 에칭 라인 330 : 제 3 에칭액 분사 라인
331 : 제 3 에칭 노즐 332 : 제 3 에칭 라인
400 : 수세액 분사 라인 510 : 이송 롤러
520 : 흡입 롤러 521 : 흡입관
522 : 롤러 하우징 522a : 흡입공
523 : 롤러 샤프트 524 : 베어링 롤러
525 : 밀폐판 526 : 압력 분배판
526a : 분배홀
300 : 에칭부 310 : 제 1 에칭액 분사 라인
311 : 제 1 에칭 노즐 312 : 제 1 에칭 라인
320 : 제 2 에칭액 분사 라인 321 : 제 2 에칭 노즐
322 : 제 2 에칭 라인 330 : 제 3 에칭액 분사 라인
331 : 제 3 에칭 노즐 332 : 제 3 에칭 라인
400 : 수세액 분사 라인 510 : 이송 롤러
520 : 흡입 롤러 521 : 흡입관
522 : 롤러 하우징 522a : 흡입공
523 : 롤러 샤프트 524 : 베어링 롤러
525 : 밀폐판 526 : 압력 분배판
526a : 분배홀
Claims (8)
- 에칭 챔버;
상기 에칭 챔버의 내부에 구비되어 기판을 이송시키는 이송 롤러;
에칭 챔버의 내부에 구비되어 상기 기판에 에칭액을 분사하는 에칭부;
상기 기판의 상부에 위치되어 상기 기판에 축적된 여분의 에칭액을 흡입할 수 있도록 상기 에칭 챔버의 내부에 구비되는 흡입 롤러;
일단이 상기 흡입 롤러의 일측에 연통 결합되고, 타단이 에칭액 저장 탱크를 순환하는 순환관의 벤츄리부에 결합되는 흡입관;
상기 에칭부의 에칭액 분사 정도 또는 상기 순환관에 구비된 순환 펌프의 구동력을 결정하는 제어부;
를 포함하며,
상기 흡입 롤러는,
양단이 폐쇄되고 일측이 절개되어 절개부가 형성되며, 하단에 흡입공이 복수 형성된 파이프 형상의 롤러 하우징;
상기 롤러 하우징의 양단에 길이 방향으로 결합되는 롤러 샤프트;
상기 기판이 상방으로 들뜨지 않도록 억제하되 상기 기판의 이송시 상기 기판과의 마찰이 최소화되도록 상기 롤러 샤프트의 외주연에 결합되어 회전 가능하게 구비되는 베어링 롤러;
상기 절개부를 밀폐하도록 상기 절개부에 결합되고 상기 흡입관이 연통 결합되는 밀폐판;
복수의 분배홀이 천공된 판형으로 형성되어 상기 밀폐판과 이격되도록 상기 롤러 하우징의 내부에 삽입되며 상기 흡입관을 통해 전달되는 흡입 압력을 분배하는 압력 분배판;
을 포함하는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 흡입공은 상기 롤러 하우징의 길이 방향인 제 1 방향으로 길게 장홀 형태로 형성되고, 상기 압력 분배판은 상기 분배홀이 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 큰 직경을 갖도록 형성되는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 압력 분배판은 상기 분배홀이 길이 방향인 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 작은 직경을 갖도록 형성되고,
상기 흡입공은 상기 롤러 하우징의 길이 방향인 제 1 방향으로 길게 장홀 형태로 형성되고, 복수의 흡입공이 평행하게 배열되되, 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 흡입공의 수가 증가하는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 압력 분배판은 상기 분배홀이 길이 방향인 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 작은 직경을 갖도록 형성되고,
상기 흡입공은 상기 롤러 하우징의 길이 방향에 수직한 제 2 방향으로 길게 장홀 형태로 형성되고, 복수의 흡입공이 평행하게 배열되되, 제 1 방향 양단으로부터 중앙으로 갈수록 더 긴 길이를 갖도록 형성되는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치.
- 제 2 항, 제 4 항 또는 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에칭부는,
제 1 방향으로 구비되는 제 1 에칭 라인과, 상기 제 1 에칭 라인상에 구비되는 복수의 제 1 에칭 노즐을 포함하는 제 1 에칭액 분사 라인;
상기 제 1 에칭 라인의 후단에 제 1 방향으로 상호 평행하게 구비되는 적어도 둘 이상의 제 2 에칭 라인과, 상기 제 2 에칭 라인상에 구비되는 복수의 제 2 에칭 노즐을 포함하는 제 2 에칭액 분사 라인;
상기 제 2 에칭 라인의 후단에 제 2 방향으로 상호 평행하게 구비되는 적어도 둘 이상의 제 3 에칭 라인과, 상기 제 3 에칭 라인상에 구비되는 복수의 제 3 에칭 노즐을 포함하는 제 3 에칭액 분사 라인;
을 포함하며,
상기 제어부는, 상기 제 1 에칭액 분사 라인, 상기 제 2 에칭액 분사라인 또는 상기 제 3 에칭액 분사 라인의 제 1 에칭 노즐, 제 2 에칭 노즐 또는 제 3 에칭 노즐의 에칭액 분사 정도를 각 라인별 또는 각 노즐별로 개별 제어하는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 제 3 에칭액 분사 라인은, 제 1 방향의 중앙부에 하나의 제 3 에칭 라인이 구비되고, 두 개의 제 3 에칭 라인이 쌍을 이루되 적어도 두 쌍 이상의 제 3 에칭 라인이 상기 중앙부의 제 3 에칭 라인을 기준으로 상호 대칭되게 배열되며,
상기 제어부는, 상기 중앙부의 제 3 에칭 라인 또는 쌍을 이루는 제 3 에칭 라인의 제 3 에칭 노즐의 에칭액 분사 정도를 제어하되, 제 1 방향의 중앙부로 갈수록 더 적은 양의 에칭액이 분사되도록 제어하는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 이송 롤러는, 인접한 다른 이송 롤러와의 사이에 가이드 롤러가 구비되는 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180093055A KR102018271B1 (ko) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | 균일한 에칭 환경 조성을 위한 에칭 장치 |
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| KR102018271B1 true KR102018271B1 (ko) | 2019-09-05 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210076370A (ko) | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 주식회사 한빛테크놀로지 | 에칭액 균등 분사 구조를 갖는 에칭 장치 |
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2018
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