KR102280906B1 - 스크린 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터는, 피인쇄물을 공급하는 공급부; 및 소정의 패턴이 형성되어 있는 마스크 상에 페이스트를 도포하여 상기 피인쇄물 상에 인쇄를 수행하는 프린팅부를 포함하고, 상기 프린팅부는 인쇄시작시 수평면에 대하여 경사지도록 회전한다.

Description

스크린 프린터{Screen printer}

본 발명은 경사 조절 작업대를 갖는 스크린 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사진 작업대 상에 세팅된 마스크에 페이스트를 도포하여 피인쇄물에 인쇄 패턴을 프린팅하는 스크린 프린터에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)은 여러 전자제품 소자들을 일정한 틀에 따라 간편하게 연결시켜 주는 역할을 하며, 디지털 TV를 비롯한 가전제품부터 첨단 통신기기까지 모든 전자제품에 광범위하게 사용되는 부품으로서, 인쇄회로기판은 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 절연판 등의 일측면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선패턴에 따라 식각하여 필요한 회로를 구성하고 부품들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 형성한 것이다.

상기 회로기판에는 반도체칩이나 저항칩 등과 같은 다양한 형태의 소형 전자부품이 실장(surface mounting) 될 수 있도록 솔더 페이스트(solder phaste)가 일정한 패턴으로 도포된다. 이러한 솔더 페이스트의 도포 방법 중 통상 스크린 프린터(screen printer)가 널리 사용되고 있으며, 상기 스크린 프린터는 특정 패턴의 개구부가 형성된 메탈 마스크(metal mask) 상에 공급된 솔더 페이스트를 스퀴즈 블레이드(squeegee blade)로 압착하여 회로기판의 부품 장착면에 도포하게 된다.

그런데, 종래의 스크린 프린터에 있어서는, 단단한 기판이 지면에 수평하게 놓여져 있는 상태에서, 페이스트가 도포되어 프린팅된다.

이러한 종래의 기술의 예로는 대한민국 특허 출원번호 10-2007-0005170호가 있다.

본 발명의 목적은 패턴이 형성된 마스크 상에 페이스트를 도포하여 피인쇄물을 인쇄함에 있어 피인쇄물을 경사지도록 한 채로 인쇄를 수행하는 스크린 프린터를 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터는, 피인쇄물을 공급하는 공급부; 및 소정의 패턴이 형성되어 있는 마스크 상에 페이스트를 도포하여 상기 피인쇄물 상에 인쇄를 수행하는 프린팅부를 포함하고, 상기 프린팅부는 인쇄시작시 수평면에 대하여 경사지도록 회전한다.

바람직하게, 상기 프린팅부는 상기 피인쇄물이 안착되고, 안착된 피인쇄물 및 피 인쇄물 상에 배치되는 마스크를 고정시키는 고정프레임을 포함하는 작업테이블; 상기 작업테이블 상에 배치되어 상기 마스크 상에 도포되는 페이스트를 가압하는 스퀴즈부; 및 상기 작업테이블을 수평면에 대하여 경사지도록 회전시키는 회전모듈을 포함한다.

바람직하게, 스크린 프린터는 상기 회전모듈의 회전각도를 제어하는 제어부를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 제어부는 페이스트의 종류 및 피인쇄물의 종류에 따라 미리 매칭된 각도로 상기 회전모듈의 회전각도를 제어한다.

바람직하게, 상기 제어부는 페이스트의 종류 및 피인쇄물의 종류에 따라 미리 매칭된 각도로 상기 회전모듈의 회전각도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 스퀴즈부의 가압의 정도를 제어하고, 상기 스퀴즈부의 가압동작시, 상기 회전모듈의 회전각도를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터는 패턴이 형성된 마스크 상에 페이스트를 도포하여 피인쇄물을 인쇄함에 있어, 인쇄시 피인쇄물을 경사지도록 한 채로 페이스트를 도포하여 피인쇄물 상에 마스크의 패턴을 원형 그대로 인쇄할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사 조절 작업대를 갖는 스크린 프린터의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피인쇄물을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터에 피인쇄물이 고정된상태를 나타내기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터에 마스크가 장착된 상태를 나타내기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터가 경사진 채로 동작하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사 조절 작업대를 갖는 스크린 프린터경사진 상태로 동작하는 스크린 프린터의 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 경사진 상태로 동작하는 스크린 프린터(100)는 공급부(110), 프린팅부(120), 지지부(130), 제어부(140), 조작부(150) 및 디스플레이부(160)를 포함한다.

공급부(110)는 피인쇄물을 프린팅부(120)로 공급한다.

본 발명의 일 실시예에서, 공급부(110)는 권취되어 있는 피인쇄물을 프린팅부(120)로부터의 피인쇄물의 인출에 대응하게 공급할 수 있다. 즉, 공급부(110)는 프린팅부(120)로부터 피인쇄물이 출력되는 속도에 맞추어 피인쇄물의 공급 속도를 제어할 수 있다.

프린팅부(120)는 소정의 패턴이 형성되어 있는 마스크 상에 페이스트를 도포하여 상기 피인쇄물 상에 패턴을 인쇄한다.

프린팅부(120)는 지지부(110)의 수평면(S)에 대하여 소정의 각도(

)를 이루어 경사지도록 틸팅된다. 소정의 각도는 예각(

)일 수 있다.

프린팅부(120)는 인쇄동작을 위해 틸팅되고, 인쇄동작시에는 틸팅 각도를 유지하며, 인쇄동작이 종료되면 수평상태로 되돌아와 지지부(130) 상에 접촉하도록 배치될 수 있다.

지지부(130)는 공급부(110) 및 프린팅부(120)를 지지하는 프레임 구조체이다.

지지부(110)에 제어부(140) 및 디스플레이부(150)가 마련될 수 있다.

프린팅부(120)는 작업테이블(121), 스퀴즈부(122) 및 회전모듈(123)을 포함한다.

작업테이블(121)은 피인쇄물이 안착되고, 안착된 피인쇄물 및 피 인쇄물 상에 배치되는 마스크를 고정시키는 고정프레임을 포함한다.

또한 작업테이블(121)은 후술되는 제어부(140)의 지시에 따라 피인쇄물의 상하 좌우의 위치를 제어할 수 있는 제1 구동모듈을 더 포함할 수 있다.

작업테이블(121)을 통한 피인쇄물의 위치 제어는 인쇄시작 이전, 작업테이블(121)이 수평상태로 되돌아와 지지부(130) 상에 접촉하도록 배치된 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다. 이를 위해, 작업테이블(121)이 경사진 상태에서, 제어부(140)는 구동모듈을 동작시키지 않도록 제어할 수 있다.

스퀴즈부(122)는 상기 작업테이블(121) 상에 배치되어 상기 마스크 상에 도포되는 페이스트를 가압하여, 피인쇄물 상에 마스크의 패턴을 인쇄한다.

회전모듈(123)은 작업테이블(121)을 수평면에 대하여 경사지도록 틸팅시키고 틸팅된 상태를 유지할 수 있다. 회전모듈(123)은 작업테이블(121)과 일체로 형성될 수도 있고, 별도의 구성요소로서 형성될 수도 있다.

제어부(140)는 스크린 프린터의 각 구동부를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제어부(140)는 회전모듈(123)의 회전각도를 제어한다. 즉, 제어부(140)는 작업테이블(121)이 지지부(130)의 수평면(S)으로부터의 경사각을 조절한다.

제어부(140)는 페이스트의 종류 및 피인쇄물의 종류에 따라 미리 매칭된 각도로 상기 회전모듈의 회전각도를 제어한다.

프린팅부(120)는 스퀴즈부(122)의 위치 이동을 제어하는 제2 구동모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.

프린팅부(120)가 제2 구동모듈을 포함하는 경우, 제어부(140)는 스퀴즈부(122)의 위치 이동을 제어하여 프린팅 작업 시작 위치를 조절할 수 있다.

또한, 제어부(140)는 스퀴즈부(122)의 가압의 시작과 종료, 가압의 정도를 제어할 수 있다.

제어부(140)는 프린팅 동작시 회전모듈(123)의 회전각도를 유지하도록 제어한다. 예를 들어, 제어부(140)는 스퀴즈부(122)의 가압 동작시 회전모듈(123)의 회전각도를 유지시키도록 한다.

조작부(150)는 데이터의 입력, 선택 등과 같이 사용자의 조작이 가능한 입력 수단을 포함한다. 입력 수단은 일반적인 키패드, 조이스틱, 입력버튼 등을 포함할 수 있다. 조작부(150)는 사용자에 의해 입력수단이 조작되면, 입력 신호를 제어부(140)에 전달한다. 예를 들어, 조작부(150)는 사용자에 의해 인쇄시작버튼이 조작되면 인쇄 시작 입력 신호를 제어부(140)에 전달한다. 이에 따라 제어부(140)는 공급부(110) 및 프린팅부(120)를 제어하여 피인쇄물의 공급, 작업테이블의 틸팅 및 피인쇄물의 인쇄를 시작한다.

디스플레이부(160)는 제어부(140)의 제어에 따라 스크린 프린터의 다양한 정보를 표시하기 위한 구성이다. 디스플레이부(160)가 터치 입력이 가능한 터치 스크린으로 구비되는 경우 디스플레이부(160)가 조작부(150)의 일부 기능을 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크를 설명하기 위한 도면이다.

마스크(20)는 임의의 패턴을 이루는 개구부(21)를 갖는다.

보다 상세하게는, 마스크 상에 총 6개의 그룹으로 나누어 복수의 원형 패턴이 형성되어 있다.

도 1의 작업테이블(121)의 고정 프레임에 의해 피인쇄물 및 상기 패턴이 마련된 마스크가 놓이고, 제어부(140)의 지시에 의해 스퀴즈부(130)가 동작하면, 마스크 상에 배치되는 페이스트를 스퀴즈부(130)가 가압시켜 마스크 상의 개구부(도 3의 21)로 밀어냄으로써, 피인쇄물 상에 패턴이 형성된다.

페이스트는 스크린 프린터에서 사용되는 구리, 몰리 망간 저항, 글라스 등일 수 있다. 또한, 태양광 발전을 위해 이용되는 이산화타이타늄(TiO₂)이 페이스트로 이용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피인쇄물을 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 (a)는 피인쇄물을 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 피인쇄물의 실물을 나타낸 도면이다.

피인쇄물(10)은 공급부(110)로부터 공급되어 표면에 인쇄 공정이 수행되는 유연성(flexible) 재지를 포함한다. 유연성(flexible) 재지는 섬유 또는 금속으로 제작된 실로 제작될 수 있다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 피인쇄물(10)은 스테인레스 스틸로 제작된 실로 구성된 천 재질일 수 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에서 언급한 페이스트 및 피인쇄물은 위에서 설명한 예시로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 다양한 종류의 페이스트 및 피인쇄물을 이용할 수 있음은 물론이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터에 피인쇄물이 고정된상태를 나타내기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터에 마스크가 장착된 상태를 나타내기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터가 경사진 채로 동작하는 모습을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 도 1의 작업테이블(121) 상에 피인쇄물이 고정프레임(F1)에 고정된 상태를 나타낸다. 이로써, 도 7에 도시한 바와 같이, 작업테이블(121)이 회전모듈에 의해 틸팅되어도 피인쇄물이 고정프레임(F1)에 고정되어 피인쇄물의 위치가 변경되지 않는다.

도 6을 참조하면, 도 5와 같이 피인쇄물이 고정된 작업테이블(121) 상에 마스크가 배치되고, 작업테이블(121) 상에 배치된 마스크가 고정프레임(F2)에 의해 장착된다. 이로써, 도 7에 도시한 바와 같이, 작업테이블(121)이 회전모듈에 의해 회전되어 경사각을 이루어도 마스크의 위치가 변경되지 않는다.

도 5 및 도 6을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 고정프레임은 피인쇄물 및 마스크를 작업테이블에 고정하여, 인쇄시 작업테이블이 수평면에 대하여 예각을 갖도록 틸팅되어도 피인쇄물의 원하는 위치에 마스크의 패턴을 인쇄할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터가 동작하는 상태를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스크린 프린터는 작업테이블(121)을 수평면(S)에 대하여 예각(θ)을 갖도록 틸팅시킨 상태에서, 마스크 상에 페이스트를 도포하여 피인쇄물 상에 패턴을 인쇄한다. 이로써, 피인쇄물 상에 마스크의 패턴의 형태를 최대한 유지시킬 수 있게 한다.

이와 같이, 작업테이블(121)을 수평면(S)에 대하여 예각(θ)을 갖도록 틸팅시킨 상태에서 피인쇄물을 인쇄하는 경우, 페이스트에 가해지는 마스크 수직 방향의 힘이 작업테이블(121)이 수평면에 대하여 틸팅되지 않은 경우 페이스트에 가해지는 마스크 수직 방향의 힘 보다 작아지기 때문에, 페이스트의 물성에 따른 표면 장력에 의해 피인쇄물에 페이스트의 번짐을 최소화하여 패턴을 인쇄할 수 있게 된다.

즉, 작업테이블(121)을 수평면(S)에 대하여 예각(θ)을 갖도록 틸팅시킨 상태에서 피인쇄물을 인쇄하는 경우 마스크 패턴의 원형 그대로 피인쇄물 상에 패턴을 형성할 수 있게 된다.

반대로, 작업테이블(121)이 수평면에 대하여 틸팅되지 않은 경우(즉, 중력방향에 수직이라면), 페이스트에 가해지는 마스크 수직 방향의 힘이 작업테이블(121)을 수평면(S)에 대하여 예각(

)을 갖도록 틸팅된 경우의 페이스트에 가해지는 마스크 수직 방향의 힘보다 더 크기 때문에, 페이스트가 피인쇄물에 보다 많이 스며들게 되어 피인쇄물 상에 마스크 패턴의 원형을 유지하기 어렵게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

1. 피인쇄물을 공급하는 공급부;
   소정의 패턴이 형성되어 있는 마스크 상에 페이스트를 도포하여 상기 피인쇄물 상에 인쇄를 수행하며, 인쇄시작시 수평면에 대하여 경사지도록 회전하는 프린팅부;
   상기 피인쇄물이 안착되고, 안착된 피인쇄물 및 피인쇄물 상에 배치되는 마스크를 고정시키는 고정프레임을 포함하는 작업테이블;
   상기 작업테이블 상에 배치되어 상기 마스크 상에 도포되는 페이스트를 가압하는 스퀴즈부;
   상기 작업테이블을 수평면에 대하여 경사지도록 회전시키는 회전모듈;
   상기 회전모듈의 회전각도를 제어하는 제어부;
   를 포함하고,
   상기 제어부는 페이스트의 종류 및 피인쇄물의 종류에 따라 미리 매칭된 각도로 상기 회전모듈의 회전각도를 제어하고,
   상기 작업테이블은 상기 제어부의 지시에 따라 피인쇄물의 상하 좌우의 위치를 이동시키는 제1 구동모듈을 포함하고
   상기 프린팅부는 스퀴즈부의 위치를 이동시키는 제2 구동모듈을 포함하고,
   상기 제어부는 상기 스퀴즈부의 가압의 시작과 종료, 가압의 정도를 제어하고,
   상기 스퀴즈부의 가압동작시, 상기 회전모듈의 회전각도를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
   
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