KR102132343B1 - 메탈마스크 세척장치 및 그를 이용한 세척방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스퀴즈(squeeze)를 사용하여 메탈마스크의 이물질을 제거하는 메탈마스크 세척장치 및 그를 이용한 세척방법에　관한 것이다.　회로기판의 지정된 위치에 솔더(solder)크림을 도포하도록 마련되는 메탈마스크의 세척장치에 있어서, 케이싱, 메탈마스크의 이물질을 제거하기 위해 메탈마스크에 밀착하여 이동하는 스퀴즈(squeeze), 케이싱의 내부에 위치하고 스퀴즈에 부착된 이물질을 닦아내는 세척액이 담겨있는 수조, 메탈마스크의 이물질을 제거한 스퀴즈가 세척액에 잠기도록 스퀴즈를 회전시키는 모터를 포함한다. 교체되어야 하는 소모품이 없는 세척장치를 제공하여 추가적인 비용을 필요로 하지 않는다. 또한, 세척장비의 교체없이 세척을 실시할 수 있어 작업의 효율성을 높일 수 있다.

Description

메탈마스크 세척장치 및 그를 이용한 세척방법{A CLEANING APPARATUS AND METHOD FOR METALMASK}

본 발명은 메탈마스크 세척장치 및 그를 이용한 세척방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스퀴즈(squeeze)를 사용하여 메탈마스크의 이물질을 제거하는 메탈마스크 세척장치 및 그를 이용한 세척방법에　관한 것이다.

전자부품의 SMD(Surface Mount Technology)공정은 PCB에 크림솔더(cream solder)를 인쇄하는 스크린프린터(screen printer)를 포함한다. 스크린프린터는 메탈마스크(metal mask)에 형성된 개구를 통해 PCB의 지정된 위치에 크림솔더를 인쇄하는 장치이다.

인쇄를 필요로 하는 PCB의 일면에 메탈마스크를 덮고, 메탈마스크의 표면에 크림솔더를 도포한다. 크림솔더의 도포가 완료된 PCB가 이동하고 새로운 PCB가 작업위치로 이동하는 과정이 반복되면, 메탈마스크의 표면에 크림솔더의 잔여물이 남는다. 잔여물은 메탈마스크의 개구를 막아 정확한 위치에 크림솔더가 도포되는 것을 방해할 수 있다.

따라서, 인쇄품질을 유지하기 위해 메탈마스크의 세척작업을 필요로 한다. 종래에는 종이를 사용하여 메탈마스크의 표면을 닦아내어 잔여물을 제거하는 방법으로 메탈마스크를 세척하였다. 그러나 한 번 사용한 종이를 재활용하여 사용할 수 없고, 구비된 종이가 모두 소모되면 교체해야하는 문제점이 있다.

또한, 작업과정 중 종이의 교체를 위해 작업이 중단되어야 하므로 작업효율이 낮아지고, 소모품인 종이의 공급을 위한 비용이 추가적으로 들어가는 문제가 있다.

본 발명의 일 측면은 스퀴즈를 이용하여 메탈마스크를 세척하는 메탈마스크 세척장치 및 세척방법을 제공한다.

또한, 자동으로 스퀴즈의 세척과 이동이 수행되어 작업과정의 효율성을 높인 메탈마스크 세척장치 및 세척방법을 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 메탈마스크 세척장치는 회로기판의 지정된 위치에 솔더(solder)크림을 도포하도록 마련되는 메탈마스크의 세척장치에 있어서, 케이싱, 메탈마스크의 이물질을 제거하기 위해, 상기 메탈마스크에 밀착하여 이동하는 스퀴즈(squeeze), 상기 케이싱의 내부에 위치하고, 상기 스퀴즈에 부착된 이물질을 닦아내는 세척액이 담겨있는 수조, 상기 메탈마스크의 이물질을 제거한 스퀴즈가 상기 세척액에 잠기도록, 상기 스퀴즈를 회전시키는 모터를 포함한다.

상기 스퀴즈는 상기 메탈마스크에 밀착되도록 이격되어 설치된 복수의 날을 포함할 수 있다.

상기 스퀴즈는 이격되어 위치한 3개의 날을 포함할 수 있다.

상기 메탈마스크의 이물질을 효과적으로 제거하기 위해, 상기 스퀴즈는 이물질을 흡입하도록, 상기 복수의 날 일 측에 위치하는 진공흡입로를 포함할 수 있다.

상기 메탈마스크의 이물질을 효과적으로 제거하기 위해, 상기 스퀴즈는 상기 복수의 날을 상하로 진동시키는 진동발생부을 포함할 수 있다.

상기 메탈마스크의 이물질을 이완시켜 상기 스퀴즈에 의한 이물질 제거를 돕기 위해, 상기 메탈마스크에 접촉하여 세정액을 도포하는 제 1브러시(brush)를 포함할 수 있다.

상기 제 1브러시와 원형벨트를 통해 연결되고, 일 측이 상기 제 1브러시와 접촉하여 상기 제 1브러시의 이물질을 제거하는 제 2브러시를 포함할 수 있다.

상기 스퀴즈의 이물질을 제거하도록 상기 세척액을 진동시키기 위해, 상기 수조의 하부에 부착된 초음파발생기를 포함할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 메탈마스크의 세척방법은 회로기판의 지정된 위치에 솔더(solder)크림을 도포하도록 마련되는 메탈마스크의 세척방법에 있어서, 메탈마스크 세척장치를 메탈마스크의 하부로 이동시키고, 상기 메탈마스크의 배면과 접촉하도록 스퀴즈를 회전시키고, 상기 스퀴즈를 상기 메탈마스크의 배면을 따라 이동시키며 상기 메탈마스크의 이물질을 제거하고, 이물질의 제거를 마친 상기 메탈마스크 세척장치가 메탈마스크를 벗어나도록 이동시키고, 상기 스퀴즈가 세척액에 잠겨 이물질을 닦아내도록 상기 스퀴즈를 회전시키는 것을 포함한다.

상기 메탈마스크의 배면과 접촉하도록 상기 스퀴즈를 회전시키기 전에, 상기 메탈마스크의 배면에 이물질을 이완시키기 위한 세정액을 도포하는 것을 포함할 수 있다.

상기 스퀴즈를 상기 메탈마스크의 배면을 따라 이동시키며 상기 메탈마스크의 이물질을 제거하는 것은, 상기 스퀴즈가 진동하고, 상기 메탈마스크의 이물질을 흡입하는 것을 포함할 수 있다.

교체되어야 하는 소모품이 없는 세척장치를 제공하여 추가적인 비용을 필요로 하지 않는다.

또한, 세척장비의 교체없이 세척을 실시할 수 있어 작업의 효율성을 높일 수 있다.

도 1은　본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈마스크 세척장치를 포함하는 인쇄공정을 도시한 도면이다.
도 2a, 2b, 2c는　본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈마스크 세척장치의 세척순서를 도시한 도면이다.
도 3은　본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈마스크 세척장치의 스퀴즈를 도시한 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은　본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈마스크 세척장치(1)를 포함하는 외쇄공정을 도시한 도면이다.

전자부품의 표면실장(SMD, Surface Mount Technology)공정은 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board, 100)에 소정의 회로패턴을 인쇄하는 인쇄공정을 포함한다.인쇄공정은 스크린프린터(screen printer, 10)를 통해 인쇄회로기판(100)에 솔더크림(solder cream)를 도포하는 공정이다.

스크린프린터(10)는 인쇄회로기판(100)의 지정된 위치에 크림솔더를 도포하도록 개구가 형성된 메탈마스크(metal mask, 20)를 포함할 수 있다. 즉, 인쇄회로기판(100)에 소정의 회로패턴을 형성하기 위해, 패턴과 동일한 형태의 개구가 형성된 메탈마스크(20)를 마련할 수 있다.

인쇄회로기판(100)은 레일(3)을 따라 이동하며 표면실장공정을 거쳐 완성될 수 있다. 인쇄를 필요로 하는 인쇄회로기판(100)이 레일(3)을 따라 스크린프린터(10)의 일 측으로 들어오면, 스크린프린터(10)의 내부에 위치한 메탈마스크(20)가 인쇄회로기판(100)의 상면을 덮는다. 메탈마스크(20)의 표면에 솔더크림을　도포하고, 솔더크림은 메탈마스크(20)의 개구를 통과하여 인쇄회로기판(100)에 인쇄될 수 있다.

　솔더크림의 도포가 완료된 인쇄회로기판(100a)이 이동하여 스크린프린터(10)의 다른 일 측으로 빠져나가면, 새로운 인쇄회로기판(100)이 레일(3)을 따라 스크린프린터(10)로 이동할 수 있다.

인쇄회로기판(100)에 솔더크림을 도포하는 과정이 반복되면, 메탈마스크(20)의 표면에 솔더크림의 잔여물이 남을 수 있다. 메탈마스크(20)에 배치된 개구는 대부분 폭이 좁게 형성되기 때문에 잔여물은 메탈마스크(20)의 개구를 막을 수 있다. 그로 인해 인쇄회로기판(100)의 정확한 위치에 솔더크림가 도포되는 것을 방해할 수 있다. 따라서, 인쇄회로기판(100)의 인쇄불량이란 결과를 가져올 수 있어, 주기적으로 메탈마스크(20)의 세척을 필요로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 스크린프린터(10)는 인쇄회로기판(100)이 통과하는 레일(3)을 기준으로 상부하우징(10a)과 하부하우징(10b)으로 나누어 질 수 있다. 상부하우징(10a)의 내부에는 메탈마스크(20)와 솔더크림을 도포하는 장치가 마련될 수 있다. 하부하우징(10b)의 내부에는 메탈마스크(20)의 세척을 위한 메탈마스크 세척장치(1)가 마련될 수 있다. 스크린프린터(10)의 하면에는 각 모서리에 스크린프린터(10)를 안정적으로 바닥면에 고정시키기 위한 받침대(11)가 설치될 수 있다.

도 2a, 2b, 2c는　본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈마스크 세척장치(1)의 세척순서를 도시한 도면이고, 도 3은　본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈마스크 세척장치(1)의 스퀴즈(50a)를 도시한 도면이다.

메탈마스크 세척장치(1)는 케이싱(30), 메탈마스크(20)의 이물질을 제거하기 위해 메탈마스크(20)에 밀착하여 이동하는 스퀴즈(squeeze, 50), 스퀴즈(50)에 부착된 이물질을 닦아내는 세척액이 담겨있는 수조(40), 스퀴즈(50)를 회전시키는 모터(60)를 포함한다.

스퀴즈(50)는 메탈마스크(20)의 표면을 이동하며 효과적으로 이물질을 제거하기 위해 복수의 날(51)을 포함할 수 있다. 복수의 날(51)은 메탈마스크(20)에 밀착되도록 이격되어 설치되고, 도 3에서는 이격되어 위치한 3개의 날(51)을 도시하였다. 스퀴즈(50)는 우레탄이나 실리콘으로 마련될 수 있다.

메탈마스크(20)의 이물질을 효과적으로 제거하기 위해, 스퀴즈(50)는 이물질을 흡입하는 진공흡입로(53)를 포함할 수 있다. 진공흡입로(53)는 복수의 날(51) 일 측에 위치하여 날(51)에 의해 분리된 이물질을 바로 흡수할 수 있다. 진공흡입로(53)를 통해 흡입된 이물질은 하부로 이동하여 수조(40)에 떨어질 수 있다.

또한, 메탈마스크(20)의 이물질을 효과적으로 제거하기 위해, 스퀴즈(50)는 복수의 날(51)을 상하로 진동시키는 진동발생부(54)을 포함할 수 있다. 스퀴즈(50)가 진동하며 메탈마스크(20)에 밀착하고, 스퀴즈(50)의 진동이 전달된 메탈마스크(20) 또한 진동하며 이물질이 쉽게 떨어질 수 있다.

수조(40)는 세척액을 포함하여 케이싱(30)의 내부에 위치할 수 있다. 메탈마스크(20)의 이물질을 제거한 스퀴즈(50)가 세척액에 잠겨 이물질을 닦아낼 수 있도록, 수조(40)는 충분한 양의 세척액을 포함할 수 있다. 세척액을 진동시켜 스퀴즈(20)의 이물질을 효과적으로 제거하도록, 수조(40)의 하부에는 초음파발생기(70)가 부착될 수 있다.

스퀴즈(50)를 회전시키는 모터(60)는 도 2에 도시된 바와 같이 벨트(62)를 이용하여 스퀴즈(50)를 회전시킬 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 모터(60a)는 스퀴즈(50a)의 회전중심에 위치하여 스퀴즈(50a)와 직접 결합하여 회전시킬 수 있다. 모터(60)에 의해 스퀴즈(50)는 메탈마스크(20)와 밀착하여 이물질을 제거하고, 회전하여 수조(40)에 담긴 세척액으로 이물질을 닦아낼 수 있다.

케이싱(30)의 일 측에는 메탈마스크(20)의 이물질을 이완시켜 스퀴즈(50)에 의한 이물질 제거를 돕기 위해, 메탈마스크(20)에 접촉하여 세정액을 도포하는 제 1브러시(brush, 80)가 마련될 수 있다. 제 1브러시(80)의 일 측에는 제 1브러시(80)와 원형벨트(83)를 통해 연결되고, 일 측이 제 1브러시(80)와 접촉하여 제 1브러시(80)의 이물질을 제거하는 제 2브러시(85)가 마련될 수 있다.

제 1브러시(80)를 통해 메탈마스크(20)의 표면에 세정액을 도포함으로써, 메탈마스크(20)의 표면에 붙은 이물질의 점성이 약화될 수 있다. 점성이 약화된 이물질은 스쿼즈(50)에 의해 쉽게 메탈마스크(20)의 표면에서 이탈될 수 있다.

원형벨트(83)를 통해 연결된 제 1브러시(80)와 제 2브러시(85)의 하부에는 세정액이 담긴 수조(87)가 마련될 수 있다. 제 1브러시(80)와 제 2브러시(85)는 수조(87)에 일 측이 담겨 회전하여 표면에 세정액이 도포될 수 있다. 표면에 도포된 세정액을 메탈마스크(20)에 전달하여 도포하고, 제 1브러시(80)와 제 2브러시(85)가 접촉하여 표면에 붙은 이물질을 제거할 수 있다.

제 1브러시(80)와 제 2브러시(85)가 담긴 수조(87)의 하부에도 세정액을 진동시키는 초음파발생기(88)가 부착될 수 있다. 스쿼즈(50)를 세척하는 세척액이 담긴 수조(40)와 제 1브러시(80) 및 제 2브러시(85)가 담긴 수조(87)에는 공급구(90)와 배수구(92)를 포함할 수 있다. 세척액은 공급구(90)와 배수구(92)를 순환하여 필터를 통과하여 이물질을 걸러낼 수 있다.

도 2a, 2b, 2c를 통해 본 발명의 사상에 따른 메탈마스크(20)의 세척방법을 설명한다.

메탈마스크(20)의 세척은 일정 수의 인쇄회로기판(100)의 인쇄공정이 진행된 후 수행될 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이 메탈마스크 세척장치(1)는 스퀴즈(50)를 세척하기 위해 스퀴즈(50)를 수조(40)에 담근 상태로 대기한다. 일정 수의 인쇄회로기판(100)이 메탈마스크(20)에 의해 인쇄되고 세척공정이 수행된다.

도 2b에 도시된 바와 같이 메탈마스크(20)의 하부로 메탈마스크 세척장치(1)를 이동시키고, 메탈마스크(20)의 배면과 접촉하도록 스퀴즈(50)를 회전시킨다. 도 2c에 도시된 바와 같이 스퀴즈(50)를 메탈마스크(20)의 배면을 따라 이동시키며 메탈마스크(20)의 이물질을 제거한다. 스퀴즈(50)는 진동하고, 메탈마스크(20)의 이물질을 흡입하며 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

이물질의 제거를 마친 메탈마스크 세척장치(1)가 메탈마스크(20)를 벗어나도록 반대로 이동시킨다. 스퀴즈(50)는 다시 회전하여 세척액에 잠겨 이물질을 닦아내며 대기한다.

메탈마스크(20)의 배면을 따라 스퀴즈(50)를 이동시키기 전에, 메탈마스크(20)의 배면에 이물질을 이완시키기 위한 세정액을 도포하는 과정을 포함할 수 있다. 브러시(80, 85)를 사용하여 메탈마스크(20)에 세정액을 도포하여 스퀴즈(50)에 의한 이물질을 제거를 도울 수 있다.

설명함에 있어 특정 형상을 위주로 설명하였으나, 이는 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 메탈마스크 세척장치 10 : 스크린프린터
20 : 메탈마스크 30 : 케이싱
40 : 수조 50 : 스쿼즈
60 : 모터 70 : 초음파발생기
80 : 브러시 100 : 인쇄회로기판

Claims (11)

1. 회로기판의 지정된 위치에 솔더(solder)크림을 도포하도록 마련되는 메탈마스크의 세척장치에 있어서,
   케이싱;
   메탈마스크의 이물질을 제거하기 위해, 상기 메탈마스크에 밀착하여 이동하는 것으로, 상기 메탈마스크에 밀착되어 상기 이물질을 제거하도록 서로 이격되어 설치된 복수의 날, 및 상기 복수의 날 각각의 이물질을 흡입하도록 상기 복수의 날 각각의 일 측에 위치하는 진공 흡입로를 포함하는 스퀴즈(squeeze);
   상기 케이싱의 내부에 위치하고, 상기 스퀴즈에 부착된 이물질을 닦아내는 세척액이 담겨있는 수조;
   상기 메탈마스크의 이물질을 제거한 상기 스퀴즈가 상기 세척액에 잠기도록, 상기 스퀴즈를 회전시키는 모터;
   를 포함하며,
   상기 메탈마스크의 이물질을 제거하는 경우, 상기 복수의 날 및 상기 진공 흡입로는 상기 메탈마스크를 향하도록 배치되고,
   상기 메탈마스크의 이물질의 제거를 마친 경우, 상기 스쿼즈는, 상기 복수의 날이 상기 세척액에 잠기고 상기 진공흡입로에서 흡입된 이물질이 상기 수조에 낙하되도록 회전되는 것을 특징으로 하는 메탈마스크 세척장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 스퀴즈는 이격되어 위치한 3개의 날을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈마스크 세척장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 메탈마스크의 이물질을 효과적으로 제거하기 위해,
   상기 스퀴즈는 상기 복수의 날을 상하로 진동시키는 진동발생부을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈마스크 세척장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 메탈마스크의 이물질을 이완시켜 상기 스퀴즈에 의한 이물질 제거를 돕기 위해,
   상기 메탈마스크에 접촉하여 세정액을 도포하는 제 1브러시(brush)를 포함하는 메탈마스크 세척장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제 1브러시와 원형벨트를 통해 연결되고, 일 측이 상기 제 1브러시와 접촉하여 상기 제 1브러시의 이물질을 제거하는 제 2브러시를 포함하는 메탈마스크 세척장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 스퀴즈의 이물질을 제거하도록 상기 세척액을 진동시키기 위해, 상기 수조의 하부에 부착된 초음파발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈마스크 세척장치.
9. 회로기판의 지정된 위치에 솔더(solder)크림을 도포하도록 마련되는 메탈마스크의 세척방법에 있어서,
   메탈마스크 세척장치를 메탈마스크의 하부로 이동시키고,
   상기 메탈마스크의 배면과 접촉하도록 스퀴즈를 회전시키고,
   상기 스퀴즈를 상기 메탈마스크의 배면을 따라 이동시키며 상기 메탈마스크의 이물질을 제거하고,
   이물질의 제거를 마친 상기 메탈마스크 세척장치가 메탈마스크를 벗어나도록 이동시키고,
   상기 스퀴즈가 세척액에 잠겨 이물질을 닦아내도록 상기 스퀴즈를 회전시키는 것을 포함하며,
   상기 스퀴즈는,
   상기 메탈마스크에 밀착되어 상기 이물질을 제거하도록 서로 이격되어 설치된 복수의 날, 및 상기 복수의 날 각각의 이물질을 흡입하도록 상기 복수의 날 각각의 일 측에 위치하는 진공 흡입로를 포함하고,
   상기 메탈마스크의 이물질을 제거하는 경우, 상기 복수의 날 및 상기 진공 흡입로는 상기 메탈마스크를 향하도록 배치되고,
   상기 메탈마스크의 이물질의 제거를 마친 경우, 상기 스쿼즈는, 상기 복수의 날이 상기 세척액에 잠기고 상기 진공흡입로에서 흡입된 이물질이 상기 수조에 낙하되도록 회전되는 것을 특징으로 하는 메탈마스크 세척방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 메탈마스크의 배면을 따라 상기 스퀴즈를 이동시키기 전에,
    상기 메탈마스크의 배면에 이물질을 이완시키기 위한 세정액을 도포하는 것을 포함하는 메탈마스크 세척방법.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 스퀴즈를 상기 메탈마스크의 배면을 따라 이동시키며 상기 메탈마스크의 이물질을 제거하는 것은,
    상기 스퀴즈가 진동하고, 상기 메탈마스크의 이물질을 흡입하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 메탈마스크 세척방법.

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