KR102090528B1 - 유연성 기판 세정장치 - Google Patents

유연성 기판 세정장치 Download PDF

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KR102090528B1
KR102090528B1 KR1020180171213A KR20180171213A KR102090528B1 KR 102090528 B1 KR102090528 B1 KR 102090528B1 KR 1020180171213 A KR1020180171213 A KR 1020180171213A KR 20180171213 A KR20180171213 A KR 20180171213A KR 102090528 B1 KR102090528 B1 KR 102090528B1
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cleaning apparatus
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김정욱
송재원
안중용
조영수
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 파티클이 유연성 기판에 재흡착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 유연성 기판 세정장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 유연성 기판이 통과하는 슬릿형 입구 및 출구가 대향된 양 측면에 구비된 밀폐형 챔버; 상기 챔버 내측에 구비되고, 상기 유연성 기판을 이동시키는 복수개의 롤러; 상기 챔버 내측에 구비되고, 상기 유연성 기판 상의 파티클을 제거하는 적어도 하나 이상의 파티클 제거 모듈; 및 상기 유연성 기판이 통과하는 홀이 구비되고, 상기 입구와 상기 파티클 제거 모듈 사이를 구획하는 격벽;을 포함하는 유연성 기판 세정장치를 제공한다.

Description

유연성 기판 세정장치 {Flexible substrate cleaning apparatus}
본 발명은 파티클이 유연성 기판에 재흡착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 유연성 기판 세정장치에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄 회로 기판은 에칭, 도금, 노광, 천공 등의 공정을 거치면서 제작되고, 기판을 연속적으로 이송할 수 있는 롤투롤(roll to roll) 이송 방식이 유연성 기판을 제작하는데 많이 적용된다.
롤투롤 장비는 롤과 롤 사이에 유연성 기판이 제공되고, 유연성 기판을 코팅 또는 증착시키는 공정이 진행되는데, 각 공정 전에 파티클을 제거하기 위한 세정 공정이 이루어진다.
롤투롤 장비에 적용되는 세정 공정은, 공기를 이용한 건식과, 액체를 이용한 습식으로 구분될 수 있다.
이러한 건식 세정 공정은 챔버 내부를 통과하는 유연성 기판에 정전기를 제거하는 동시에 공기를 불어주어 유연성 기판에 묻은 파티클을 제거한다.
그런데, 종래의 유연성 기판 세정장치는, 외부의 기류가 챔버의 입구로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 챔버의 입구 측에 에어 커튼이 구비되는데, 에어 커튼의 영향으로 챔버 내부에서 파티클이 부유될 뿐 아니라 에어 커튼이 외부의 기류 유입을 효과적으로 차단하지 못한다.
따라서, 외부의 기류 유입으로 기류에 포함된 파티클이 유연성 기판에 흡착되거나, 유연성 기판에서 떨어진 파티클이 외부의 기류에 의해 유연성 기판에 재흡착되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외부의 기류가 챔버로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 유연성 기판 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 유연성 기판이 통과하는 슬릿형 입구 및 출구가 대향된 양 측면에 구비된 밀폐형 챔버; 상기 챔버 내측에 구비되고, 상기 유연성 기판을 이동시키는 복수개의 롤러; 상기 챔버 내측에 구비되고, 상기 유연성 기판 상의 파티클을 제거하는 적어도 하나 이상의 파티클 제거 모듈; 및 상기 유연성 기판이 통과하는 홀이 구비되고, 상기 입구와 상기 파티클 제거 모듈 사이를 구획하는 격벽;을 포함하는 유연성 기판 세정장치를 제공한다.
상기 파티클 제거 모듈은, 토출구가 구비된 케이스와, 상기 케이스 중심에 구비되고, 유연성 기판으로부터 파티클을 흡입하는 흡입구가 구비된 석션 유닛과, 상기 석션 유닛의 양 측에 형성되는 이온 토출유로를 포함하고, 상기 이온 토출 유로는, 상기 석션 유닛의 흡입구 방향으로 형성될 수 있다.
상기 파티클 제거 모듈은, 상기 유연성 기판이 이동되는 방향으로 이격되도록 적어도 두 개 이상 구비되거나, 상기 유연성 기판의 상하 방향에 대향되도록 적어도 두 개 이상 구비될 수 있다.
상기 격벽은, 상기 파티클 제거 모듈들 사이를 구획하도록 적어도 두 개 이상 구비될 수 있다.
상기 격벽의 홀은, 상기 챔버의 바닥면을 기준으로 상기 입구 또는 출구와 다른 높이에 위치될 수 있다.
상기 롤러들은, 상기 입구 내측에 위치되고, 상기 입구를 통과한 유연성 기판을 수평하게 안내하는 제1롤러와, 상기 출구 내측에 위치되고, 상기 출구로 유연성 기판을 수평하게 안내하는 제2롤러와, 상기 제1,2롤러 사이에 상기 제1,2롤러와 다른 높이에 위치되고, 상기 제1,2롤러 사이에 유연성 기판을 안내하는 제3롤러를 포함하고, 상기 파티클 제거 모듈은, 상기 제2,3롤러 사이에 위치될 수 있다.
상기 격벽은, 상기 제3롤러와 인접하게 위치되고, 상기 격벽의 홀은, 상기 제3롤러의 적어도 일부와 대향되는 높이에 위치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 챔버의 입구와 파티클 제거 모듈 사이에 격벽이 설치됨으로서, 외부의 기류가 챔버 내부로 유입되더라도 격벽에 의해 차단되어 기류에 포함된 파티클이 파티클 제거 모듈까지 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 격벽의 홀이 챔버의 입구와 출구와 다른 높이에 구비되거나, 격벽의 홀이 유연성 기판을 안내하는 롤러의 적어도 일부와 대향되는 높이에 구비됨으로서, 외부의 기류에 의해 챔버 내부에 파티클이 부유하더라도 격벽의 홀을 통과하여 파티클 제거 모듈까지 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 적어도 두 개 이상의 파티클 제거 모듈 사이에 격벽들이 구비됨으로서, 전방의 파티클 제거 모듈이 유연성 기판으로부터 파티클을 제거할 때 파티클이 포함된 기류가 발생하더라도 격벽에 의해 차단됨에 따라 후방의 파티클 제거 모듈까지 유입되는 것을 방지할 수 있고, 파티클 제거 모듈들이 순차적으로 적어도 두 번 이상 파티클을 제거할 수 있다.
따라서, 외부의 기류에 포함된 파티클 또는 외부의 기류로 인하여 챔버 내부에 부유하는 파티클이 격벽들에 의해 유연성 기판에 흡착되는 것을 차단한 다음, 챔버 내부에서 파티클 제거 모듈이 유연성 기판으로부터 파티클을 제거하기 때문에 유연성 기판으로부터 파티클 제거 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 기판 세정장치가 도시된 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 기판 세정장치가 도시된 정단면도.
도 3은 본 발명의 유연성 기판 세정장치에 적용된 파티클 제거 모듈 일예가 도시된 정단면도.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 기판 세정장치가 도시된 사시도 및 정단면도이고, 도 3은 본 발명의 유연성 기판 세정장치에 적용된 파티클 제거 모듈 일예가 도시된 정단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 기판 세정장치는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 밀폐형 챔버(110)와, 복수개의 롤러들(121~123)과, 복수개의 파티클 제거 모듈(131~134)과, 복수개의 격벽(141,142)을 포함한다.
챔버(110)는 유연성 기판(A)으로부터 파티클을 제거하는 공간을 제공하는데, 유연성 기판(A)이 출입되는 입구(111h)와 출구(112h)가 양 측면(111,112)에 구비될 수 있다.
도면을 참조하면, 챔버의 입/출구(111h,112h)는 유연성 기판(A)이 통과할 수 있도록 유연성 기판(A) 보다 소정 간격 큰 슬릿 형태로 구성되고, 챔버의 입/출구(111h,112h)가 동일한 높이에 구비될 수 있다. 물론, 챔버의 입/출구(111h,112h) 형상 및 위치는 외부의 기류가 최소한으로 유입될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
롤러들(121~123)은 챔버(110) 내부에 유연성 기판(A)을 연속하여 이송하도록 안내하는데, 유연성 기판(A)의 이동 방향을 따라 복수 개가 구비될 수 있다. 그리고, 각 롤러(121~123)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 롤러 지지대(121a~123a)가 여러 개 구비될 수 있다.
도면을 참조하면, 챔버의 입구(111h) 내측에 유연성 기판(A)의 유입을 안내하는 제1롤러(121)가 설치되고, 챔버의 출구(112h) 내측에 유연성 기판(A)의 유출을 안내하는 제2롤러(122)가 설치되며, 제1롤러(121) 하측에 유연성 기판(A)의 장력을 조절하는 제3롤러(123)가 구비될 수 있다.
그리고, 제1,2롤러(121,122)는 각각 챔버의 입/출구(111h,112h)와 동일한 높이에 서로 대향되도록 위치될 수 있고, 제3롤러(123)는 제1,2롤러(121,122)보다 낮은 위치에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.
바람직하게는, 제3롤러(123)는 제1롤러(121)의 직하 방향에 위치됨으로서, 제1롤러(121)와 제3롤러(123) 사이에 유연성 기판(A)이 수직하게 하강한 다음, 제3롤러(123)와 제2롤러(122) 사이에 유연성 기판(A)이 비스듬하게 상승하도록 안내되며, 제3롤러(123)가 하강할수록 유연성 기판(A)의 장력을 크게 조절할 수 있다.
파티클 제거 모듈들(131~134)은 챔버(110) 내부에 유연성 기판(A)으로부터 파티클을 제거하도록 구비되는데, 제2,3롤러(122,123) 사이에 여러 개가 구비될 수 있다. 그리고, 유연성 기판에 대해 파티클 제거 모듈들(131~134)의 각도가 조절될 수 있는데, 파티클 제거 모듈들(131~134)의 양단이 각각의 지지대(131a~134a)에 회전 각도 조절 가능하게 설치될 수 있다.
도면을 참조하면, 유연성 기판(A)의 상하 방향에서 파티클을 제거하는 제1,2파티클 제거 모듈(131,132) 및 제3,4파티클 제거 모듈(133,134)이 구비될 수 있고, 유연성 기판(A)의 이동 방향을 따라 소정 간격을 두고 제1,3파티클 제거 모듈(131,133) 및 제2,4파티클 제거 모듈(132,134)이 구비될 수 있다. 그리고, 제1,2파티클 제거 모듈(131,132) 보다 제3,4파티클 제거 모듈(133,134)이 더 상측에 위치될 수 있다.
상세하게, 파티클 제거 모듈(131~134)은 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(case : C)와, 케이스(C) 내부에 구비된 석션 유닛(suction unit : S)과, 석션 유닛(S)의 양 측에 형성된 한 쌍의 이온 토출 유로(ION1,ION2)를 포함한다.
케이스(C)는 석션 유닛(S)이 설치될 공간 및 이온 기류를 안내하기 위한 공간이 내부에 형성되는데, 기류의 출입이 가능한 토출구(H)가 도면을 기준으로 하측에 구비될 수 있다. 케이스(C)의 토출구(H)는 유연성 기판(A)의 상면 또는 하면과 근접하게 설치될 수 있으며, 유연성 기판(A)과 수평하게 위치되는 것이 바람직하다.
하기에서 설명될 이온 토출 유로들(ION1,ION2)을 통하여 토출된 이온화 기류가 유연성 기판(A)에 충돌된 다음, 케이스(C)의 토출구(H) 외부 양측 방향으로 확산되는 것을 방지하기 위하여, 케이스(C)의 토출구(H)는 유연성 기판(A)과 근접하게 설치되는 것이 바람직하다.
석션 유닛(S)은 유연성 기판(A)으로부터 파티클의 흡입하도록 제공되는데, 석션 유닛(S)의 흡입구(h)가 케이스(C)의 토출구(H) 내측에 위치될 수 있다. 그리고, 석션 유닛(S)은 외부에서 진공 압력을 제공할 수 있는 토출 유로(D)와 연결될 수 있다.
이온 토출 유로들(ION1,ION2)은 케이스(C) 내부의 석션 유닛(S) 양 측에 형성되는데, 외부에서 공기를 공급하기 위한 흡입 유로(I1,I2)와 연통되고, 고압 방전에 의해 이온을 생성하는 이오나이저(미도시)가 내장될 수 있다. 물론, 흡입 유로들(I1,I2)을 통하여 외부로부터 이온이 직접 공급되도록 구성할 수 있으며, 한정되지 아니한다.
이온 토출 유로들(ION1,ION2)은 석션 유닛(S)의 흡입구(h) 방향으로 연장되도록 형성될 수 있는데, 이온 토출 유로들(ION1,ION2)을 통과한 이온들이 유연성 기판(A)을 향하여 토출되도록 하고, 석션 유닛(S)의 흡입구(h)가 유연성 기판(A)으로부터 파티클이 바로 흡입하도록 한다.
따라서, 이온들의 기류가 파티클 제거 모듈(131~134) 밖으로 과도하게 빠져나오고, 이온들의 기류에 의해 챔버(110) 내부에 파티클이 부유하는 것을 방지할 수 있다.
격벽들(141,142)은 챔버(110) 내부의 공간을 구획하도록 설치되는데, 챔버(110)의 입구(111h)와 제1,2파티클 제거 모듈들(131,132) 사이를 구획하는 제1격벽(141)과, 제1,2파티클 모듈들(131,132)과 제3,4파티클 제거 모듈(133,134) 사이를 구획하는 제2격벽(142)을 포함할 수 있다.
즉, 챔버(110)의 공간이 제1,2격벽(141,142)에 의해 챔버(110)의 입구(111h)와 연통된 제1공간(S1)과, 제1~4파티클 제거 모듈(131~134)이 설치된 제2공간(S2)과, 챔버(110)의 출구(112h)와 연통된 제3공간(S3)으로 구획될 수 있다.
제1,2격벽(141,142)은 유연성 기판(A)이 통과할 수 있는 슬릿 형태의 홀(141h,142h)이 각각 구비되는데, 제1격벽의 홀(141h)과 제2격벽의 홀(142h)은 유연성 기판(A)의 이동 경로를 고려할 때 서로 다른 높이에 위치될 수 있고, 챔버(110)의 입구(111h)와 서로 다른 높이에 위치될 수 있다.
제1격벽의 홀(141h)과 제2격벽의 홀(142h)이 서로 다른 높이에 있거나, 챔버의 입구(111h)와 다른 높이에 있으면, 파티클의 이동을 억제할 수도 있다. 바람직하게는, 제1격벽의 홀(141h) 보다 제2격벽의 홀(142h)이 상측에 위치될 수 있다.
또한, 제1격벽의 홀(141h)은 제3롤러(123)의 일부와 적어도 대향되는 위치에 구비될 수 있다. 따라서, 챔버의 입구(111h)를 통하여 외부의 기류가 제1공간(S1)으로 유입되더라도 제1격벽(141)에 의해 차단되고, 제3롤러(123)에 의해서 제1격벽의 홀(141h)을 통하여 유입되는 것을 최소화시킬 수 있다.
상기와 같이 구성된 유연성 기판 세정장치의 동작을 살펴보면, 다음과 같다.
챔버(110)의 입구(111h)를 통하여 유연성 기판(A)이 유입되면, 제1롤러(121)와 제3롤러(123) 사이에 수직 하강하는 방향으로 안내되고, 제3롤러(123)와 제2롤러(122) 사이에 비스듬하게 상승하는 방향으로 안내된 다음, 챔버(110)의 출구(112h)를 통하여 유출된다.
유연성 기판(A)이 제3롤러(123)와 제2롤러(122) 사이를 통과하는 동안, 제1,2파티클 제거 모듈(131,132)에 의해 파티클이 제거되고, 제3,4파티클 제거 모듈(133,134)에 의해 파티클이 제거되는 과정을 반복하게 된다.
상세하게, 파티클이 유연성 기판의 표면에 정전기에 의해 붙어 있는데, 이온 토출 유로들(ION1,ION2)이 이온화 기류를 양측에서 분사하여 유연성 기판(A)에 정전기를 제거함으로서, 파티클을 유연성 기판(A)으로부터 떨어지게 한다.
또한, 이온 토출 유로들(ION1,ION2) 사이에 위치한 석션 유닛(S)이 흡입 압력을 제공하는데, 케이스(C)의 토출구(H) 측에 부유하는 파티클을 흡입하여 제거할 수 있고, 이온화 기류가 케이스(C)의 토출구(H) 양측 방향으로 빠져나가는 것을 방지하여 파티클의 확산을 방지할 수 있다.
그런데, 외부 기류의 일부가 챔버(110)의 입구(111h)를 통하여 제1공간(S1)으로 유동될 수 있으나, 제1격벽(141)에 의해 차단됨에 따라 제1,2파티클 제거 모듈(131,132)이 설치된 제2공간(S2)으로 유동되는 것을 방지할 수 있고, 제1공간(S1) 측 기류에 포함된 파티클이 제1공간(S1)의 바닥에 가라앉게 하여 제거할 수 있다.
그리고, 제1공간(S1)으로 유입된 기류에 포함된 파티클이 유연성 기판(A)에 부착될 수 있으나, 유연성 기판(A)에 부착된 파티클이 제2공간(S2)에서 제1,2파티클 제거 모듈(131,132)에 의해 제거될 수 있다.
또한, 제1공간(S1) 측 기류의 일부가 제1격벽(141)의 홀(141h)을 통하여 제2공간(S2)으로 유동될 수 있으나, 제2격벽(S2)에 의해 차단됨에 따라 제3,4파티클 제거 모듈(133,134)이 설치된 제3공간(S3)으로 유동되는 것을 방지할 수 있고, 제2공간(S2) 측 기류에 포함된 파티클이 제2공간(S2)의 바닥에 가라앉게 하여 제거할 수 있다.
그리고, 제2공간(S2)으로 유입된 기류에 포함된 파티클이 유연성 기판(A)에 부착될 수 있으나, 유연성 기판(A)에 부착된 파티클이 제3공간(S3)에서 제3,4파티클 제거 모듈(133,134)에 의해 제거될 수 있다.
이와 같이, 제1,2격벽(141,142) 및 제1~4파티클 제거 모듈(131~134)이 구비됨으로서, 제1공간(S1)의 기류 유동 보다 제2공간(S2)의 기류 유동이 더 작게 나타나고, 제1공간(S1)에 포함된 부유하는 파티클 보다 제2공간(S2)에서 부유하는 파티클이 훨씬 작게 나타난다.
물론, 제2공간(S2) 측 기류의 일부가 제2격벽(142)의 홀(142h)을 통하여 제3공간(S3)으로 유동될 수 있으나, 외부 기류가 제3공간(S3)까지 기류의 유동과 파티클의 영향을 미치지 못한다.
110 : 챔버 111h : 입구
112h : 출구 121 : 제1롤러
122 : 제2롤러 123 : 제3롤러
131 : 제1파티클 제거 모듈 132 : 제2파티클 제거 모듈
133 : 제3파티클 제거 모듈 134 : 제4파티클 제거 모듈
141 : 제1격벽 142 : 제2격벽

Claims (8)

  1. 유연성 기판이 통과하는 슬릿형 입구 및 출구가 대향된 양 측면에 구비된 밀폐형 챔버;
    상기 챔버 내측에 구비되고, 상기 유연성 기판을 이동시키는 복수개의 롤러;
    상기 챔버 내측에 구비되고, 상기 유연성 기판 상의 파티클을 제거하는 적어도 하나 이상의 파티클 제거 모듈; 및
    상기 유연성 기판이 통과하는 홀이 구비되고, 상기 입구와 상기 파티클 제거 모듈 사이를 구획하는 격벽;을 포함하고,
    상기 롤러들 중 하나는,
    상기 입구와 상기 격벽 사이에 상기 입구 보다 상기 격벽과 근접하게 위치되고,
    상기 격벽의 홀과 대향되는 높이에 위치되며,
    상기 격벽의 홀 보다 크게 형성되는 유연성 기판 세정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파티클 제거 모듈은,
    토출구가 구비된 케이스와,
    상기 케이스 중심에 구비되고, 유연성 기판으로부터 파티클을 흡입하는 흡입구가 구비된 석션 유닛과,
    상기 석션 유닛의 양 측에 형성되는 이온 토출유로를 포함하고,
    상기 이온 토출유로는,
    상기 석션 유닛의 흡입구 방향으로 형성되는 유연성 기판 세정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파티클 제거 모듈은,
    상기 유연성 기판이 이동되는 방향으로 이격되도록 적어도 두 개 이상 구비되는 유연성 기판 세정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파티클 제거 모듈은,
    상기 유연성 기판의 상하 방향에 대향되도록 적어도 두 개 이상 구비되는 유연성 기판 세정장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 격벽은,
    상기 파티클 제거 모듈들 사이를 구획하도록 적어도 두 개 이상 구비되는 유연성 기판 세정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 격벽의 홀은,
    상기 챔버의 바닥면을 기준으로 상기 입구 또는 출구와 다른 높이에 위치되는 유연성 기판 세정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 롤러들은,
    상기 입구 내측에 위치되고, 상기 입구를 통과한 유연성 기판을 수평하게 안내하는 제1롤러와,
    상기 출구 내측에 위치되고, 상기 출구로 유연성 기판을 수평하게 안내하는 제2롤러와,
    상기 제1,2롤러 사이에 상기 제1,2롤러와 다른 높이에 위치되고, 상기 제1,2롤러 사이에 유연성 기판을 안내하는 제3롤러를 포함하고,
    상기 파티클 제거 모듈은,
    상기 제2,3롤러 사이에 위치되는 유연성 기판 세정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3롤러는,
    상기 입구 보다 상기 격벽과 근접하도록 상기 입구와 상기 격벽 사이에 위치되고,
    상기 챔버의 바닥면을 기준으로 상기 격벽의 홀 높이와 같은 높이에 위치되는 유연성 기판 세정장치.
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