KR102221149B1 - 다층기판의 접합 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층기판의 접합 장치에 관한 것으로, 베이스에 구비되고 회로가 형성된 하나 이상의 내층이 적재되고 순차적으로 내층을 공급하는 내층 공급부; 상기 내층 공급부의 내층을 제1 라인을 따라 내층 투입테이블에 이송하는 제1 내층 이송부; 상기 내층 투입테이블을 기설정된 위치까지 이동시키는 이동 프레임; 상기 이동 프레임과 이격 형성되고 일면에 접착제가 형성된 외층을 공급하는 외층 적재부; 및 상기 이동 프레임 및 외층 적재부를 연결하는 제1 연결부재에 구비되어 상기 제1 라인과 교차되는 제2 라인을 따라 이동하며, 상기 내층을 상기 외층 적재부에 이송하고 상기 내층을 외층의 접착제가 형성된 면에 가압하여 접합물을 형성하는 제2 내층 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다층기판의 접합 장치{APPARATUS FOR ATTACHING MULTI-LAYER SUBSTRATE}

본 발명은 다층기판의 접합 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 연성인쇄회로기판에 내층과 접착제가 형성된 외층을 자동으로 접합하는 장치에 관한 것이다.

기술이 발전함에 따라 작은 전자제품 특히 휴대폰에 삽입되는 연성회로기판(multi-flexible printed circuit board)의 제조가 중요해지고 있다. 휴대폰과 같은 좁은 공간에 많은 기능을 넣기 위해서는 많은 양의 회로가 필요하다. 그러나, 공간 또는 면적상의 제약 때문에 회로가 형성되어 있는 박판을 2층 이상의 다층으로 형성하여 사용한다.

이러한 다수의 층을 갖는 멀티 연성회로기판(multi-flexible printed circuit board)을 제조하기 위해서는 회로가 형성되는 층에 외층을 접합하는 가접 공정 또는 접합 공정을 거치게 된다.

종래에는 상기 내층과 외층을 접합시에 작업자가 다림질로 직접 접합시키는 번거로움이 있었다. 즉, 작업자가 지그(jig) 위에 본딩제, 회로가 아직 형성되지 않은 베이스(base), 회로가 형성되어 있는 내층을 핀(pin)에 꽂아 위치를 정렬(allignment)한 다음 수작업으로 다림질을 하였다. 이를 위해 외층 및 내층에는 홀(hole)을 형성하였다. 이러한 경우에는 재료가 제대로 정렬되지 않는 경우도 있을 뿐만 아니라, 재료가 제대로 펼쳐지지 않는 경우도 있었다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 연성회로기판의 내층에 접착제가 형성된 외층을 자동으로 접합하는 장치를 제공하는 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스에 구비되고 회로가 형성된 하나 이상의 내층이 적재되고 순차적으로 내층을 공급하는 내층 공급부; 상기 내층 공급부의 내층을 제1 라인을 따라 내층 투입테이블에 이송하는 제1 내층 이송부; 상기 내층 투입테이블을 기설정된 위치까지 이동시키는 이동 프레임; 상기 이동 프레임과 이격 형성되고 일면에 접착제가 형성된 외층을 공급하는 외층 적재부; 및 상기 이동 프레임 및 외층 적재부를 연결하는 제1 연결부재에 구비되어 상기 제1 라인과 교차되는 제2 라인을 따라 이동하며, 상기 내층을 상기 외층 적재부에 이송하고 상기 내층을 외층의 접착제가 형성된 면에 가압하여 접합물을 형성하는 제2 내층 이송부를 포함하는 다층기판의 접합 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 접합물은 상기 제2 라인과 교차되는 제3 라인을 따라 이동되고, 상기 외층 적재부의 일측에 구비되어 상기 내층을 상기 외층에 더욱 밀착시키는 가압부를 더 포함하고, 상기 가압부는 상기 제3 라인을 따라 형성되고 상기 접합물을 지지하는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트를 향하여 상하 이동함으로써 상기 접합물을 가압하는 상부 플레이트; 및 상기 상부 플레이트에 형성되어 상기 상부 플레이트를 상하로 이동시키는 실린더를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제3 라인 상에 구비되고 상기 가압부의 일측에 구비되어 상기 접합물을 절단하며 상기 제3 라인을 따라 이동가능한 커팅부를 포함하고, 상기 커팅부는 상기 접합물을 잡아 상기 제3 라인을 따라 이송하는 이송 클램프; 상기 이송 클램프에 의해 상기 접합물의 일 단부가 고정되는 동안 상기 접합물의 타 단부를 고정하는 제2 고정 클램프; 및 상기 제2 고정 클램프의 일측에 구비되어 상기 이송 클램프 및 제2 고정 클램프에 의해 고정되는 접합물을 커팅하는 칼날부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 외층 적재부의 일측에 구비되어 상기 외층을 투입하는 외층 투입부를 포함하고, 상기 외층 투입부는, 권취되어 있던 상기 외층이 권출되는 외층 권출롤; 상기 외층 권출롤의 일측에 구비되어 외층의 일면에 부착되는 보호필름을 분리하여 권취하는 보호필름 권취롤; 및 상기 외층 권출롤의 상부 일측에 구비되어 상기 외층의 타면에 부착되어 있는 이형지가 권취되어 이형지를 회수하는 이형지 회수롤을 포함하고, 상기 베이스의 측면에 형성되고 상기 외층 권출롤로부터 권출된 외층의 텐션에 따라 승강하는 제1 텐션롤이 구비되고 상기 이형지 회수롤의 일측에 구비되어 권취되는 이형지의 텐션을 유지하는 제2 텐션롤이 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제1 라인의 내층 공급부와 제3 라인의 접합물 커팅부의 일측을 연결하는 제2 연결부재에는 상기 커팅된 접합물을 상기 제1 라인과 제3 라인의 사이에 구비되는 접합물 수거부로 이송하는 접합물 이송부가 더 포함되고, 상기 접합물 이송부는, 다수의 진공 흡착기; 및 상기 다수의 진공 흡착기가 연결되는 연결 프레임을 포함될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제3 라인을 따라 상기 커팅부의 일측에 형성되고, 상기 접합물을 권취하는 접합물 권취롤을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제2 내층 이송부는, 상기 제1 연결부재에 연결되어 제2 라인을 따라 이동하는 접합 헤드; 상기 접합 헤드의 하부에 결합되는 연결부; 상기 연결부의 단부에 연결되어 상하 이동하는 접합 플레이트; 및 상기 접합 플레이트에 구비되고 상기 내층을 진공 흡착하는 내층 흡착기를 포함하고, 상기 이동 프레임 및 외층 적재부의 사이에서 상기 제2 라인과 교차되는 제1방향을 따라 이동하면서 상기 내층의 기설정된 지점을 촬영하는 촬영부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 내층 공급부는, 상기 베이스에 고정되는 지지 플레이트; 상기 지지 플레이트와 대향하여 상하 이동하며 상기 내층이 적재되는 적재 플레이트; 상기 지지 플레이트로부터 수직 형성되어 상기 적재 플레이트의 이동을 안내하는 외측 가이드; 상기 지지 플레이트로부터 수직 형성되고 상기 적재 플레이트가 관통 이동하도록 하는 내측 가이드; 상기 외측 가이드 또는 내측 가이드의 일측에 구비되어 발생되는 정전기를 제거하는 이오나이저(ionizer); 및 상기 적재 플레이트에 적재되어 있던 내층을 감지하는 센서를 포함하고, 상기 내측 가이드는 상하 방향을 따라 내부에 중공부가 형성되어 있고 높이를 따라 내층의 단부가 삽입되는 홈이 형성되며, 상기 중공부와 홈을 연결하는 홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 이동 프레임에 구비되어 상기 내층 상면의 이물질을 제거하는 상부 클린롤; 상기 제1 연결부재의 일 지점에 구비되어 상기 내층 하면의 이물질을 제거하는 하부 클린롤; 및 상기 외층 적재부에 구비되어 상기 외층 상면의 이물질을 제거하는 제1 외층 클린롤을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 외층 권출롤과 외층 적재부의 사이에 구비되어 연속하여 공급되는 선행 외층과 후행 외층을 연결하는 연결 플레이트를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 다층기판의 접합 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 자동화 설비를 통하여 자동으로 연성회로기판의 내층과 접착제가 형성된 외층을 접합시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 내층과 외층을 2차에 걸쳐 보다 정밀하게 접합시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 접합물을 절단하여 시트(sheet) 형태로 제작하거나 롤투롤(roll to roll) 방식에 의해 접합물을 절단하지 않고 연속적으로 권취할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 외층을 롤투롤(roll to roll) 방식으로 공급함으로써 이형지 또는 보호필름을 외층으로부터 손쉽게 분리할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 촬영부를 통해 내층 및 접합물의 정렬 상태를 확인함과 동시에 이들의 정렬 상태를 조절할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 내층을 내층 투입테이블에 하나씩 순차적으로 공급할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 이오나이저(ionizer)를 구비함으로써 내층 및 외층에 부착되어 있던 이형지 또는 보호필름 등의 제거시 발생되는 정전기를 제거할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 연결 플레이트에서 선행 외층 및 후행 외층의 인접부를 연결함으로써 선행 외층 및 후행 외층의 단절없이 연속적으로 외층 적재부에 공급되는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 다층기판의 접합 장치의 일측 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 다층기판의 접합 장치의 타측 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 다층기판의 접합 장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 가압부 주변의 부분 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 접합물 이송부 주변의 부분 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 외층 투입부 주변의 부분 확대 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 외층 투입부 주변의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 내층 공급부 주변의 부분 확대 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예와 관련된 내측 가이드의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예와 관련된 제2 내층 이송부 주변의 부분 확대 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 다층기판의 접합 장치(100)의 일측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 다층기판의 접합 장치(100)의 타측 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예와 관련된 다층기판의 접합 장치(100)의 평면도이다. 보다 구체적으로, 도 1은 후술하는 제1 라인(L1)을 보여주기 위한 것이고, 도 2는 제2 라인(L2)을 보여주기 위한 도면이다.(도 3 참조)

이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예와 관련된 다층기판의 접합 장치(100)(이하 '접합 장치(100)'라 칭하기로 한다)에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 상기 접합 장치(100)는 연성회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)을 구성하는 1층 이상의 내층과 상기 내층에 접합되어 외부에 노출되는 외층을 접합하여 다층기판을 형성하기 위한 것으로, 대부분의 구성요소들은 베이스(101)에 배치된다. 상기 접합 장치(100)는 베이스(101)에 구비되고 회로가 형성된 하나 이상의 내층이 적재되고 순차적으로 내층을 공급하는 내층 공급부(110)와, 상기 내층 공급부(110)의 내층을 제1 라인(L1)을 따라 내층 투입테이블(111)에 이송하는 제1 내층 이송부(120)와, 상기 내층 투입테이블(111)을 기설정된 위치까지 이동시키는 이동 프레임(130)과, 상기 이동 프레임(130)과 이격 형성되고 일면에 접착제가 형성된 외층을 공급하는 외층 적재부(150)와, 상기 이동 프레임(130) 및 외층 적재부(150)를 연결하는 제1 연결부재(121)에 구비되어 상기 제1 라인(L1)과 교차되는 제2 라인(L2)을 따라 이동하며, 상기 내층을 상기 외층 적재부(150)에 이송하고 상기 내층을 외층의 접착제가 형성된 면에 가압하여 접합물을 형성하는 제2 내층 이송부(140)를 포함하여 이루어진다. 상기 내층은 2층 또는 4층과 같이 본딩에 의해 형성되는 멀티층(multi-layer)일 수 있으며, 내층에는 회로가 형성되어 있으며, 상기 내층은 시트(sheet) 형태로 기설정된 크기로 공급된다. 상기 외층은 아직 회로가 형성되지 않은 상태이며, 상기 내층이 접합되기 위한 접착제가 형성되어 있으며, 상기 내층과 접합된 이후에 회로가 형성된다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 외층은 롤투롤(roll to roll) 방식으로 공급된다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 라인(L1)을 따라 내층을 적재 및 이송하기 위한 구성요소인 내층 공급부(110), 이동 프레임(130), 제1 내층 이송부(120)가 구비되고, 제2 라인(L2)을 따라 내층을 외층이 있는 위치로 이송하는 제2 내층 이송부(140)가 구비되며, 후술하는 제3 라인(L3)을 따라 내층과 외층이 접합된 후 이송되며 외층 적재부(150), 외층 투입부(160), 가압부(170), 커팅부(180), 접합물 이송부(190)가 구비되게 된다. 상기 제1 라인(L1)은 도 1에서 y축 방향을 의미하고, 제2 라인(L2)은 x축 방향을 의미하는 것으로 볼 수 있으며, 상기 제3 라인(L3)은 상기 제1 라인과 평행한 y축 방향을 의미하는 것으로 볼 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 이동하는 이동 프레임(130), 제1 내층 이송부(120), 제2 내층 이송부(140), 접합물 이송부(190)는 레일(rail)에 의해 이동가능하도록 형성되며 이는 당업자에게 자명한 수준의 기술이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에서의 접합물은 연성회로기판(flexible printed circuit board)으로 사용되는 제품으로 상기 접합 장치(100)에 의해 최종 제품이 생산될 수도 있고, 중간제품을 생산하여 이후 다른 공정으로 이송될 수도 있다. 일예로, 상기 내층의 일면에 외층이 접합되는 경우도 있고, 이미 상기 내층의 일면에 외층이 접합된 이후에 내층의 타면에 외층이 접합되는 경우도 있다. 후자의 경우에는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합 장치(100)에 의한 접합 공정을 2회 반복하되, 1회 접합 공정에서 내층의 일면에 형성된 접합물을 뒤집어서 공급하여 내층의 타면에 외층이 접합되도록 해야 하며, 양면에 외층이 접합되어 있으므로 이후 다른 공정에 투입되어 회로가 형성될 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 접합 장치(100)는 자동으로 내층과 외층을 접합시키는 장치에 관한 것으로, 작업자의 수작업을 거치지 않고 자동으로 내층과 외층을 접합하여 노동비용을 절감할 수 있다. 이때, 외층 적재부(150)에서 이루어지는 내층과 외층의 접합은 가열(heat) 및 가압(press)에 의한 공정으로 내층과 외층의 밀착 접합을 위한 임시적인 접합 상태로써 내층과 외층은 쉽게 분리될 수 있는 상태이다. 즉, 상기 내층과 외층을 단순히 적층(lay up)한 상태로 이해될 수 있다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외층 적재부(150)에는 상기 내층 및 접합물의 위치를 확인하기 위한 촬영부(159)가 구비되어 있다.

상기 내층 공급부(110)에는 다수의 내층이 시트(sheet) 형태로 적층되어 있다가 순차적으로 상승하면서 하나씩 공급된다. 도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 내층 공급부(110) 주변의 부분 확대 사시도인데, 이하에서는 도 8을 함께 참조하여 설명한다.

상기 내층 공급부(110)는 상기 베이스(101)에 고정되는 지지 플레이트(113)와, 상기 지지 플레이트(113)와 대향하여 상하 이동하며 상기 내층이 적재되는 적재 플레이트(114)와, 상기 지지 플레이트(113)로부터 수직 형성되어 상기 적재 플레이트(114)의 이동을 안내하는 외측 가이드(115)와, 상기 지지 플레이트(113)로부터 수직 형성되고 상기 적재 플레이트(114)가 관통 이동하도록 하는 내측 가이드(116)와, 상기 외측 가이드(115) 또는 내측 가이드(116)의 일측에 구비되어 발생되는 정전기를 제거하는 이오나이저(117)(ionizer)와, 상기 적재 플레이트(114)에 적재되어 있던 내층을 감지하는 센서(118)를 포함하여 이루어진다. 상기 센서(118)에 의해 상기 내층이 하나씩 공급되며, 상기 내층을 하나씩 공급하기 위해 이웃하여 적재되어 있던 내층과 분리시키기 위하여 바이브레이션 모터(vibration motor)를 사용할 수도 있다.

상기 외측 가이드(115)는 상기 적재 플레이트(114)의 테두리를 따라 형성되고, 상기 내측 가이드(116)는 상기 적재 플레이트(114)의 내부 영역에 형성된다. 상기 이오나이저(117)는 이오나이저 바(117a)(ionizer bar)에 다수가 형성된다.

상기 적재 플레이트(114)에 적재되어 있던 내층이 적재 플레이트(114)의 상승 동작에 의해 내층이 위로 올라오는데, 이를 센서(118)가 감지하여 내층을 하나씩 공급하도록 한다. 이는 동시에 2 이상의 내층이 공급되는 것을 방지하기 위함이다. 이때, 상기 접합 장치(100)는 다양한 크기의 내층을 접합할 수 있는데, 이를 위하여 상기 내측 가이드(116)가 이동가능한 구조를 갖는다. 보다 구체적으로 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내지 제4 내측 가이드(116-1,116-2,116-3,116-4)가 사각형을 형성하고 있는데 제1 내측 가이드(116-1)와 제2 내측 가이드(116-2)가 동시에 제1 라인(L1)을 따라 형성되는 스크류(112a)에 의해 제1 라인(L1)을 따라 이동됨으로써 제1 내지 제4 내측 가이드(116-1,116-2,116-3,116-4)에 의해 형성되는 사각형의 영역이 조절될 수 있다. 이와 동시에, 상기 제3 내측 가이드(116-3)와 제4 내측 가이드(116-4)가 제1 라인(L1)을 따라 형성되는 또 다른 스크류(112b)에 의해 제1 라인(L1)을 따라 이동됨으로써 제1 내지 제4 내측 가이드(116-1,116-2,116-3,116-4)에 의해 형성되는 사각형의 영역이 조절될 수도 있다. 상기 사각형의 영역에 내층이 적재된다. 다시 말해 상기 내층의 크기에 맞도록 제1 내지 제4 내측 가이드(116-1,116-2,116-3,116-4)가 제1 라인(L1)을 따라 이동하고, 상기 제1 내지 제4 내측 가이드(116-1,116-2,116-3,116-4)의 이동이 완료되면 공정 동안 제1 내지 제4 내측 가이드(116-1,116-2,116-3,116-4)가 이동되는 것을 방지하기 위하여 레버(119)로 잠그게 된다. 또한, 상기 제1 내측 가이드(116-1)와 제2 내측 가이드(116-2)는 제1 이동 플레이트(112c)에 의해 고정되고, 제3 내측 가이드(116-3)와 제4 내측 가이드(116-4)는 제2 이동 플레이트(112d)에 의해 각각 고정되고, 내측 가이드(116)의 이동시에 흔들림을 방지하고 보다 견고하게 고정되도록 한다. 이때, 상기 적재 플레이트(114)의 일측에는 내층끼리 분리될 때 발생되는 정전기를 제거하기 위하여 이오나이저(117)가 구비된다.

한편, 내층이 하나씩 공급될 때 내층 공급부(110)에는 내층과 간지가 중첩되어 수용되어 있는데, 상기 제1 내층 이송부(120)에 의해 간지는 상기 내층 공급부(110)의 일측에 위치하는 간지 적재부(109)에 놓여지고, 내층이 내층 투입테이블(111)에 운반되게 된다. 이후, 후술하는 접합물 이송부(190)에 의해 접합물이 접합물 수거부(197)에 이송되는 경우 접합물과 접합물의 사이에 간지를 삽입하는데 이러한 간지를 상기 간지 적재부(109)로부터 공급받을 수 있다.

또한, 도 9는 본 발명의 일 실시예와 관련된 내측 가이드(116)의 사시도인데, 도 9를 참조하면, 상기 내측 가이드(116)는 평면부(116d)가 형성되고, 상기 평면부(116d)는 상기 제1 내지 제4 내측 가이드(116-1,116-2,116-3,116-4)가 이루는 사각형 영역의 내부를 향하도록 한다. 상기 내측 가이드(116)는 상하 방향을 따라 내부에 중공부(116a)가 형성되어 있고 높이를 따라 내층의 단부가 삽입되는 홈(116b)이 형성되며, 상기 중공부(116a)와 홈(116b)을 연결하는 홀(116c)이 형성되어 있다. 상기 홈(116b)는 톱니 모양 또는 나사산 모향으로 형성되고 상기 홈(116b)에는 각각의 내층이 1개씩 수용되고 상기 내측 가이드(116)가 상승함에 따라 내층이 하나씩 위로 상승하여 공급되게 된다. 상기 중공부(116a)와 상기 홀(116c)은 서로 연통되어 상기 중공부(116a)를 통해 에어(air)가 공급되면 상기 홀(116c)을 통해 에어가 출력됨으로써 이웃한 내층끼리 부착되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 내층을 외층 적재부(150)로 이송하는 상기 제2 내층 이송부(140)를 포함하는데, 이하에서는 도 3 및 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 제2 내층 이송부(140)는 상기 제1 연결부재(121)에 연결되어 제2 라인(L2)을 따라 이동하는 접합 헤드(143)와, 상기 접합 헤드(143)의 하부에 결합되는 연결부(145)와, 상기 연결부(145)의 단부에 연결되어 상하 이동하는 접합 플레이트(147)와, 상기 접합 플레이트(147)에 구비되고 상기 내층을 진공 흡착하는 내층 흡착기(148)를 포함하여 이루어진다. 상기 접합 플레이트(147)는 내층을 운반함과 동시에 운반 후 내층을 살짝 가압하여 외층에 적층되도록 한다. 상기 제2 내층 이송부(140)는 내층 투입테이블(111)에 놓인 내층을 내층 흡착기(148)를 이용하여 들어올린 다음 외층 적재부(150)의 외층 적재테이블(152)로 이송하는데, 이송 도중에 상기 내층이 접합될 외층과 제대로 접합되도록 정렬이 되었는지를 확인해야 한다. 이를 위해 상기 이동 프레임(130) 및 외층 적재부(150)의 사이에서 상기 제2 라인(L2)과 교차되는 제1방향(y축 방향)을 따라 이동하면서 상기 내층의 기설정된 지점을 촬영하는 촬영부(149)를 더 포함할 수 있다.

상기 촬영부(149)는 상기 내층의 기설정된 지점을 촬영함으로써 내층의 정렬 상태를 확인할 수 있고, 만약, 내층이 제대로 배치되지 않았다면 상기 접합 플레이트(147)가 회전하여 내층의 정렬 상태를 외층에 맞도록 한다. 상기 접합 헤드(143)는 제2 라인(L2)을 따라 이동하며 상기 촬영부(149)는 상기 접합 헤드(143)의 이동방향과 교차되는 방향으로 이동하면서 상기 내층의 정렬 상태를 확인한다. 예를 들면, 상기 접합 헤드(143)가 x축 방향으로 이동하면, 상기 촬영부(149)는 레일(149a)을 따라 y축 방향으로 이동하면서 상기 내층에 형성된 표식을 인식함으로써 내층의 정렬 상태를 인식하게 된다. 만약, 상기 내층에 형성된 표식이 네 개의 코너에 형성되어 있다면 상기 내층이 상기 촬영부(149)의 위치에 도착하면 제2 내층 이송부(140)가 정지한 상태에서 상기 촬영부(149)가 y축으로 이동하면서 2개의 지점을 촬영하고, 이후 상기 내층이 제2 라인(L2)을 따라 이동하면 다시 촬영부(149)가 y축으로 이동하면서 나머지 2개의 지점을 촬영하게 된다. 촬영한 정보에 의해 내층의 정렬 상태를 알게 된다.

이때, 상기 내층이 이송되면서 내층의 하부면 및 상부면을 청결하게 하기 위한 클린롤을 경유하게 할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 이동 프레임(130)에 구비되어 상기 내층 상면의 이물질을 제거하는 상부 클린롤(131)과, 상기 제1 연결부재(121)의 일 지점에는 상기 내층 하면의 이물질을 제거하는 하부 클린롤(122)과, 상기 외층 적재부(150)에 구비되어 상기 내층과 접합되도록 공급되는 외층의 이물질을 제거하는 제1 외층 클린롤(151)을 더 포함할 수 있다.

상기 접합물은 상기 제2 라인(L2)과 교차되는 제3 라인(L3)을 따라 이동되고, 상기 외층 적재부(150)의 일측에 구비되어 상기 내층을 상기 외층에 더욱 밀착시키는 가압부(170)를 더 포함한다. 상기 제3 라인(L3)은 제2 라인(L2)과 수직으로 형성될 수 있고, 상기 제1 라인(L1)과는 일정 간격 이격되어 평행으로 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 가압부(170) 주변의 부분 확대 사시도인데, 이하에서는 도 4를 함께 참조하여 설명한다.

상기 가압부(170)는 상기 제3 라인(L3)을 따라 형성되고 상기 접합물을 지지하는 하부 플레이트(171)와, 상기 하부 플레이트(171)를 향하여 상하 이동함으로써 상기 접합물을 가압하는 상부 플레이트(173)와, 상기 상부 플레이트(173)에 형성되어 상기 상부 플레이트(173)를 상하로 이동시키는 실린더(175)를 포함하여 이루어진다. 상기 실린더(175)는 상판(178)에 형성되며, 상기 상판(178)은 제2 지지축(179)에 의해 지지된다. 상기 가압부(170)에 의해 제3 라인(L3)을 따라 형성되는 외층 적재부(150)에 인접하여 형성되는 가압부(170)에 의해 가접합된 상태의 내층과 외층을 더욱 밀착시키게 된다. 즉, 상기 내층과 외층은 외층 적재부(150)에서 1차 접합(또는 적층)하고, 가압부(170)에서 2차 접합하게 된다. 이때, 1차 접합을 가접합 또는 가접이라 칭하기로 한다. 상기 하부 플레이트(171)는 바닥 플레이트(176)에 구비되는 제1 지지축(177)에 의해 지지되고, 상기 상판(178)은 상기 바닥 플레이트(176)에 구비되는 제2 지지축(179)에 의해 지지되고, 상기 상판(178)에 고정되는 상기 실린더(175)에 의해 상기 상부 플레이트(173)가 승강하면서 외층과 내층이 접합되게 된다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가압부(170)에 의해 가압되는 동안 접합물이 고정되도록 상기 가압부(170)의 일측에 제1 고정 클램프(155)가 구비되어 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 내층과 외층이 접합된 접합물을 커팅하여 다른 공정에 사용하기도 하는데, 이에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 접합 장치(100)는 상기 제3 라인(L3) 상에 구비되고 상기 가압부(170)의 일측에 구비되어 상기 접합물을 절단하며 상기 제3 라인(L3)을 따라 이동가능한 커팅부(180)를 포함하여 이루어진다. 상기 커팅부(180)는 상기 접합물을 잡아 상기 제3 라인(L3)을 따라 이송하는 이송 클램프(181)와, 상기 이송 클램프(181)에 의해 상기 접합물의 일 단부가 고정되는 동안 상기 접합물의 타 단부를 고정하는 제2 고정 클램프(183)와, 상기 제2 고정 클램프(183)의 일측에 구비되어 상기 이송 클램프(181) 및 제2 고정 클램프(183)에 의해 고정되는 접합물을 커팅하는 칼날부(185)를 포함하여 이루어진다. 상기 이송 클램프(181)는 접합물을 잡아당긴 다음 고정하는 기능을 하고, 상기 제2 고정 클램프(183)는 접합물이 이송 클램프(181)에 의해 끌려가지 않도록 접합물을 고정하는 기능을 한다. 상기 칼날부(185)는 접합물을 제3 라인(L3)과 수직인 방향(x축 방향)으로 절단한다. 상기 절단된 접합물은 커팅부(180)의 일측에 구비되는 접합물 수거부(197)로 이송되게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 라인(L1)의 내층 공급부(110)와 제3 라인(L3)의 접합물 커팅부(180)의 일측을 연결하는 제2 연결부재(191)가 형성되고, 상기 제2 연결부재(191)에는 상기 커팅된 접합물(107)이 놓여 있던 접합물 테이블(196)에서 상기 제1 라인(L1)과 제3 라인(L3)의 사이에 구비되는 접합물 수거부(197)로 이송하는 접합물 이송부(190)가 더 포함될 수 있다. 상기 접합물 이송부(190)는 다수의 진공 흡착기(193)를 포함하고, 상기 다수의 진공 흡착기(193)는 연결 프레임(192)에 구비되어 있다. 상기 접합물 이송부(190)는 상기 제1 내층 이송부(120)와 동일하거나 유사한 형상으로 형성되며, 접합물을 진공 흡착하여 접합물을 들어 올린 다음 접합물 수거부(197)로 이동하고 접합물 수거부(197)에 적재하게 된다. 이때, 상기 제1 내층 이송부(120) 및 접합물 수거부(197)는 점(point) 흡착 방식으로 내층 및 접합물을 이송하는 반면, 제2 내층 이송부(140)는 면(surface) 흡착 방식으로 내층을 이송하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 접합물 이송부(190)는 제2 제어부(105)에 의해 제어된다.

상기 칼날부(185)에 의한 커팅 전에 접합물의 배치 상태를 확인하기 위해 상기 칼날부(185)의 일측에 촬영부(186)가 구비되어 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 외층의 공급에서부터 접합물의 수거를 롤투롤(roll to roll)방식으로 실시할 수 있다. 즉, 외층을 롤러(roller)를 통해 공급하고, 접합물을 롤러를 통해 수거하는 방식을 취할 수도 있다. 이를 위해 본 발명의 일 실시예에서는 상기 외층 적재부(150)의 일측에 구비되어 상기 외층을 투입하는 외층 투입부(160)를 포함한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예와 관련된 외층 투입부(160) 주변의 부분 확대 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예와 관련된 외층 투입부(160) 주변의 측면도인데, 이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

상기 외층 투입부(160)는 권취되어 있던 상기 외층이 권출되는 외층 권출롤(161)(uncoil roller)과, 상기 외층 권출롤(161)의 일측에 구비되어 외층의 일면에 부착되는 보호필름을 분리하여 권취하는 보호필름 권취롤(163)(coil roller)과, 상기 외층 권출롤(161)의 상부 일측에 구비되어 상기 외층의 타면에 부착되어 있는 이형지가 권취되어 이형지를 회수하는 이형지 회수롤(165)을 포함하여 이루어진다. 이는 상기 외층이 공급될 때 외층의 양면에 보호필름 및 이형지가 부착된 채로 공급되기 때문에 내층과의 접합을 위해 공급시에 보호필름 및 이형지를 떼어내는 공정이 필요하기 때문이다. 그리고, 상기 외층이 공급되는 과정을 살펴보면, 외층 권출롤(161), 제2 외층 클린롤(162), 연결 플레이트(153), 제1 텐션롤(167), 가이드롤(168), 유도부(158)를 거쳐 외층 적재부(150)로 공급된다. 이때, 상기 이형지는 외층 권출롤(161), 제2 외층 클린롤(162), 연결 플레이트(153), 제1 텐션롤(167), 가이드롤(168), 유도부(158), 제2 텐션롤(169)을 거쳐 이형지 회수롤(165)로 이동하게 된다.

이때, 상기 제1 텐션롤(167)은 외층이 권출될 때 구간에 따라 일부 외층의 장력이 약한 경우가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이고, 상기 제2 텐션롤(169)은 상기 이형지가 이형지 회수롤(165)에 권취되는 동안 이형지의 장력이 약한 것을 방지하기 위한 것이다. 상기 제1 텐션롤(167)은 상기 베이스(101)의 측면에 형성되고 상기 외층 권출롤(161)로부터 권출된 외층의 텐션에 따라 승강하도록 구비되고, 상기 제2 텐션롤(169)은 상기 이형지 회수롤(165)의 일측에 구비되어 승강함으로써 권취되는 이형지의 텐션을 유지하도록 하는 기능을 한다. 상기 제1 텐션롤(167) 및 제2 텐션롤(169)은 자중에 의해 승강하게 된다.

상기 외층 적재부(150)에 공급되는 외층으로부터 이형지를 제거하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 이동 방향을 따라 다소 경사지게 형성되는 유도부(158)의 단부에서 상기 이형지 회수롤(165)로 권취되는데, 이를 위해 상기 유도부(158)의 단부에 분리부(157)가 형성된다. 상기 이형지가 외층으로부터 보다 원활하게 분리되도록 상기 유도부(158)의 선단부는 상기 이형지를 가이드하는 경사면(158a)이 형성되어 있다.(도 10 참조) 상기 분리부(157)의 일측에는 이형지가 분리되면서 발생되는 정전기를 제거하기 위한 이오나이저(156)가 형성된다. 이와 같이, 상기 외층을 시트(sheet) 타입이 아닌 롤(roll) 타입으로 공급함으로써 연속적인 외층의 공급이 가능하다.

상기 외층 적재부(150), 외층 투입부(160), 가압부(170), 커팅부(180)은 제1 제어부(103)에서 제어된다.

한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제3 라인(L3)을 따라 상기 커팅부(180)의 일측에 형성되고, 상기 접합물을 권취하는 접합물 권취롤(195)을 더 포함하여, 상기 접합물을 절단하지 않고 상기 접합물 권취롤(195)에서 회수하도록 할 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 외층 권출롤(161)에서부터 접합물 권출롤(195)에 이르는 롤투롤(roll to roll) 방식으로 외층을 공급함과 동시에 접합물을 수거할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 외층 권출롤(161)과 외층 적재부(150)의 사이에 구비되어 연속하여 공급되는 선행 외층과 후행 외층을 연결하는 연결 플레이트(153)가 구비되어 있다. 상기 연결 플레이트(153)에서 선행하는 외층의 끝단부를 절단하여 고정한 상태에서 후행하는 외층의 선단부를 절단하여 고정한 다음, 선행 외층과 후행 외층을 접합함으로써 연결하게 된다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 접합 장치, 101: 베이스, 103: 제1 제어부, 105: 제2 제어부, 107: 접합물, 109: 간지 적재부, 110: 내층 공급부, 111: 내층 투입테이블, 112: 이동 플레이트, 112a: 스크류, 113: 지지 플레이트, 114: 적재 플레이트, 115: 외측 가이드, 116: 내측 가이드, 116a: 중공부, 116b: 홈, 116c: 홀, 116d: 평면부, 117: 이오나이저, 118: 센서, 119: 레버, 120: 제1 내층 이송부, 121: 제1 연결부재, 122: 하부 클린롤, 130: 이동 프레임, 131: 상부 클린롤, 140: 제2 내층 이송부, 143: 접합 헤드, 145: 연결부, 147: 접합 플레이트, 148: 내층 흡착기, 149: 촬영부, 150: 외층 적재부, 151: 제1 외층 클린롤, 152: 외층 적재테이블, 153: 연결 플레이트, 155: 제1 고정 클램프, 156: 이오나이저, 157: 분리부, 158: 유도부, 158a: 경사부, 159: 촬영부, 160: 외층 투입부, 161: 외층 권출롤, 162: 제2 외층 클린롤, 163: 보호필름 권취롤, 165: 이형지 회수롤, 167: 제1 텐션롤, 168: 가이드롤, 169: 제2 텐션롤, 170: 가압부, 171: 하부 플레이트, 173: 상부 플레이트, 175: 실린더, 176: 바닥 플레이트, 177: 제1 지지축, 178: 상판, 179: 제2 지지축, 180: 커팅부, 181: 이송 클램프, 183: 제2 고정 클램프, 185: 칼날부, 186: 촬영부, 190: 접합물 이송부, 191: 제2 연결부재, 192: 연결 프레임, 193: 진공 흡착기, 195: 접합물 권취롤, 196: 접합물 테이블, 197: 접합물 수거부,

Claims (10)

1. 베이스에 구비되고 회로가 형성된 하나 이상의 내층이 적재되고 순차적으로 내층을 공급하는 내층 공급부;
   상기 내층 공급부의 내층을 제1 라인을 따라 내층 투입테이블에 이송하는 제1 내층 이송부;
   상기 내층 투입테이블을 기설정된 위치까지 이동시키는 이동 프레임;
   상기 이동 프레임과 이격 형성되고 일면에 접착제가 형성된 외층을 공급하는 외층 적재부; 및
   상기 이동 프레임 및 외층 적재부를 연결하는 제1 연결부재에 구비되어 상기 제1 라인과 교차되는 제2 라인을 따라 이동하며, 상기 내층을 상기 외층 적재부에 이송하고 상기 내층을 외층의 접착제가 형성된 면에 가압하여 접합물을 형성하는 제2 내층 이송부를 포함하고,
   상기 제2 내층 이송부는,
   상기 제1 연결부재에 연결되어 제2 라인을 따라 이동하는 접합 헤드;
   상기 접합 헤드의 하부에 결합되는 연결부;
   상기 연결부의 단부에 연결되어 상하 이동하는 접합 플레이트; 및
   상기 접합 플레이트에 구비되고 상기 내층을 진공 흡착하는 내층 흡착기를 포함하고,
   상기 이동 프레임 및 외층 적재부의 사이에서 상기 제2 라인과 교차되는 제1방향을 따라 이동하면서 상기 내층의 네 개의 코너에 형성된 표식을 촬영하여 내층의 정렬 상태를 인식하는 촬영부를 더 포함하며,
   상기 내층 공급부는,
   상기 베이스에 고정되는 지지 플레이트;
   상기 지지 플레이트와 대향하여 상하 이동하며 상기 내층이 적재되는 적재 플레이트;
   상기 지지 플레이트로부터 수직 형성되어 상기 적재 플레이트의 이동을 안내하는 외측 가이드;
   상기 지지 플레이트로부터 수직 형성되고 상기 적재 플레이트가 관통 이동하도록 하는 내측 가이드; 및
   상기 적재 플레이트에 적재되어 있던 내층을 감지하는 센서를 포함하고,
   상기 내측 가이드는 상하 방향을 따라 내부에 중공부가 형성되어 있고 높이를 따라 내층의 단부가 삽입되는 톱니 모양의 홈이 형성되며, 상기 중공부와 홈을 연결하는 홀을 통해 에어(air)가 공급되는 것을 특징으로 하는 다층기판의 접합 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접합물은 상기 제2 라인과 교차되는 제3 라인을 따라 이동되고, 상기 외층 적재부의 일측에 구비되어 상기 내층을 상기 외층에 더욱 밀착시키는 가압부를 더 포함하고,
   상기 가압부는 상기 제3 라인을 따라 형성되고 상기 접합물을 지지하는 하부 플레이트;
   상기 하부 플레이트를 향하여 상하 이동함으로써 상기 접합물을 가압하는 상부 플레이트; 및
   상기 상부 플레이트에 형성되어 상기 상부 플레이트를 상하로 이동시키는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층기판의 접합 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제3 라인 상에 구비되고 상기 가압부의 일측에 구비되어 상기 접합물을 절단하며 상기 제3 라인을 따라 이동가능한 커팅부를 포함하고,
   상기 커팅부는 상기 접합물을 잡아 상기 제3 라인을 따라 이송하는 이송 클램프;
   상기 이송 클램프에 의해 상기 접합물의 일 단부가 고정되는 동안 상기 접합물의 타 단부를 고정하는 제2 고정 클램프; 및
   상기 제2 고정 클램프의 일측에 구비되어 상기 이송 클램프 및 제2 고정 클램프에 의해 고정되는 접합물을 커팅하는 칼날부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층기판의 접합 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 외층 적재부의 일측에 구비되어 상기 외층을 투입하는 외층 투입부를 포함하고,
   상기 외층 투입부는,
   권취되어 있던 상기 외층이 권출되는 외층 권출롤;
   상기 외층 권출롤의 일측에 구비되어 외층의 일면에 부착되는 보호필름을 분리하여 권취하는 보호필름 권취롤; 및
   상기 외층 권출롤의 상부 일측에 구비되어 상기 외층의 타면에 부착되어 있는 이형지가 권취되어 이형지를 회수하는 이형지 회수롤을 포함하고,
   상기 베이스의 측면에 형성되고 상기 외층 권출롤로부터 권출된 외층의 텐션에 따라 승강하는 제1 텐션롤이 구비되고 상기 이형지 회수롤의 일측에 구비되어 권취되는 이형지의 텐션을 유지하는 제2 텐션롤이 구비되는 것을 특징으로 하는 다층기판의 접합 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제1 라인의 내층 공급부와 제3 라인의 접합물 커팅부의 일측을 연결하는 제2 연결부재에는 상기 커팅된 접합물을 상기 제1 라인과 제3 라인의 사이에 구비되는 접합물 수거부로 이송하는 접합물 이송부가 더 포함되고,
   상기 접합물 이송부는,
   다수의 진공 흡착기; 및
   상기 다수의 진공 흡착기가 연결되는 연결 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층기판의 접합 장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제3 라인을 따라 상기 커팅부의 일측에 형성되고, 상기 접합물을 권취하는 접합물 권취롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층기판의 접합 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 이동 프레임에 구비되어 상기 내층 상면의 이물질을 제거하는 상부 클린롤;
   상기 제1 연결부재의 일 지점에 구비되어 상기 내층 하면의 이물질을 제거하는 하부 클린롤; 및
   상기 외층 적재부에 구비되어 상기 외층 상면의 이물질을 제거하는 제1 외층 클린롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층기판의 접합 장치.
10. 제4항에 있어서,
    상기 외층 권출롤과 외층 적재부의 사이에 구비되어 연속하여 공급되는 선행 외층과 후행 외층을 연결하는 연결 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층기판의 접합 장치.
    

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