KR102391515B1 - 와이어 클램프용 클리닝 장치 및 이를 포함하는 클리닝 시스템 - Google Patents
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Abstract
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 클리닝 장치는 몸체부, 상기 몸체부의 일단과 연결되며, 상기 몸체부로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 지지부를 포함하는 팁부, 연마면을 갖는 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 가지는 연마 부재, 및 상기 연마면이 클리닝 대상면에 접촉 가능하도록 상기 연마 부재를 상기 지지부에 밀착시켜 고정시키는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 와이어 클램프용 클리닝 장치 및 이를 포함하는 클리닝 시스템 관한 것이다.
반도체 공정에 사용되는 장비는 고정밀도의 작업이 요구되는 특성 상, 공정 중에 발생하는 파티클은 제품 품질에 큰 영향을 줄 수 있다. 그에 따라, 반도체 장비의 오염원을 제거하기 위한 클리닝이 수행되고 있으나, 협소한 갭(gap) 내부는 클리닝하기 위해서는 장비를 분해하여 클리닝을 수행하고, 다시 조립하는 방법으로 진행되고 있다. 다만, 분해 및 조립 과정에서 장비의 구성요소간 정밀도가 틀어지는 등으로 장비에 치명적인 결함이 발생하는 문제가 발생하고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 분해 및 조립 과정이 필요없이 클리닝 대상면에 대해 클리닝을 수행할 수 있는 클리닝 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 클리닝 장치를 포함하는 클리닝 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 클리닝 장치는 몸체부, 상기 몸체부의 일단과 연결되며, 상기 몸체부로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 지지부를 포함하는 팁부, 연마면을 갖는 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 가지는 연마 부재, 및 상기 연마면이 클리닝 대상면에 접촉 가능하도록 상기 연마 부재를 상기 지지부에 밀착시켜 고정시키는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 고정부는, 내측면을 제공하는 관통홀이 형성된 제1 고정부, 및 상기 제1 고정부와 체결되는 제2 고정부를 포함하며, 상기 고정부는 상기 연마 부재가 상기 제1 고정부의 상기 내측면과 상기 지지부 사이에 샌드위치되어 고정되도록 상기 연마 부재를 고정시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 서로 대향하는 한 쌍의 수평면, 및 상기 한 쌍의 수평면의 일단으로부터 상기 팁부의 선단부와 반대 방향으로 연장하는 한 쌍의 제1 경사면을 가지고, 상기 한 쌍의 제1 경사면 사이의 거리는 상기 선단부로부터 멀어질수록 증가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 고정부의 내측면은 상기 한 쌍의 제1 경사면과 대응하는 내측 경사면을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 고정부의 내측면은, 상기 한 쌍의 수평면의 일부, 및 상기 제1 경사면과 대응하는 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 경사면은 상기 연마 부재의 일부를 수용하는 안착홈을 포함하며, 상기 제1 고정부는 상기 안착홈에 삽입 가능한 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 서로 대향하는 한 쌍의 수평면, 및 상기 한 쌍의 수평면으로부터 상기 팁부의 선단부로 연장하는 한 쌍의 제2 경사면을 포함하며, 상기 한 쌍의 제2 경사면 사이의 거리는 상기 선단부에 인접할수록 작아지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 선단부는 볼록부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체부와 상기 팁부는 탈부착 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 팁부를 보호하는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 의한 클리닝 시스템은 와이어 클램프에 구비된 클램프 패드를 클리닝하기 위한 연마 부재와, 상기 연마 부재를 지지하는 지지부와, 상기 연마 부재를 상기 지지부에 고정하기 위한 고정부를 포함하는 클리닝 장치와, 상기 와이어 클램프에 구비된 클램프 패드에 대한 오염 정보를 제공하는 감지부와, 상기 감지부로부터 감지된 정보에 따라 상기 클리닝 장치의 연마 부재를 이용하여 상기 클램프 패드의 클리닝을 수행하도록 상기 클리닝 장치를 상기 와이어 클램프에 삽입시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서,상기 고정부는, 내측면을 제공하는 관통홀이 형성된 제1 고정부, 및 상기 제1 고정부와 체결되는 제2 고정부를 포함하며, 상기 고정부는 상기 연마 부재가 상기 제1 고정부의 상기 내측면과 상기 지지부 사이에 샌드위치되어 고정되도록 상기 연마 부재를 고정시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 서로 대향하는 한 쌍의 수평면, 및 상기 한 쌍의 수평면으로부터 상기 팁부의 선단부로 연장하는 한 쌍의 제2 경사면을 포함하며, 상기 한 쌍의 제2 경사면 사이의 거리는 상기 선단부에 인접할수록 작아지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 대칭 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 있어서,상기 연마 부재는 다이아몬드 연마 테이프인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 클리닝 장치는 몸체부의 일단으로부터 연장하는 팁부를 포함하며, 연마 부재는 상기 팁부에 고정될 수 있다. 상기 팁부는 협소한 갭 사이로 삽입되어 연마 부재와 타겟면을 접촉시키면서 클리닝을 수행하기 위한 접촉압력을 가할 수 있다. 따라서 장비의 분해 및 조립 과정없이도 클리닝을 수행할 수 있으며, 분해 및 조립 과정에서 장비에 치명적인 결함이 발생하는 문제를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 클리닝 장치를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 클리닝 장치의 일부 구성을 나타낸 분리 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 클리닝 장치의 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 P영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 S영역을 확대하여 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 장치가 와이어 클램프의 클리닝에 이용되는 것을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 와이어 클램프를 클리닝하는 클리닝 시스템을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 8은 도 7에 도시된 감지부을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 와이어 클램프를 클리닝하는 클리닝 시스템을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 클리닝 장치의 일부 구성을 나타낸 분리 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 클리닝 장치의 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 P영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 S영역을 확대하여 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 장치가 와이어 클램프의 클리닝에 이용되는 것을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 와이어 클램프를 클리닝하는 클리닝 시스템을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 8은 도 7에 도시된 감지부을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 와이어 클램프를 클리닝하는 클리닝 시스템을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 어떤 요소의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 어떤 요소가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수개를 조합하여 구성할 수도 있다.
이하에서 설명하는 클리닝 장치 및 와이어 클램프용 클리닝 장치는 다양한 구성을 가질 수 있고 여기서는 필요한 구성만을 예시적으로 제시하며, 본 발명 내용이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 클리닝 장치를 나타낸 측면도이다. 도 2는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 클리닝 장치를 나타낸 분리 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 클리닝 장치(100)는, 몸체부(110), 팁부(120), 연마 부재(130), 고정부(140) 및 커버부(150)를 포함할 수 있다.
팁부(120)는 협소한 갭(gap) 사이에 위치한 클리닝 대상면에 대한 클리닝을 수행하기 위하여, 협소한 갭 사이로 삽입되기에 적합한 구조를 가질 수 있다. 팁부(120)는 몸체부(110)의 일단에서 연결되며, 상기 몸체부(110)로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 지지부(121)를 가지며, 상기 몸체부(110) 방향으로 연장하는 연결부(125)를 가질 수 있다. 지지부(121)는 후술할 연마 부재(130)가 접촉하여 고정될 수 있는 주면을 제공할 수 있다.
지지부(121)는 한 쌍의 수평면(121a), 상기 한 쌍의 수평면(121a)의 일단으로부터 연장하는 한 쌍의 제1 경사면(121b), 및 상기 한 쌍의 수평면(121a)의 타단으로부터 상기 팁부(120)의 선단부(123)로 연장하는 한 쌍의 제2 경사면(121c)을 포함할 수 있다. 도 2에서는 상기 한 쌍의 제2 경사면(121c)이 도시 생략되어 있다. 상기 한 쌍의 제2 경사면(121c)에 대하여는 도 5를 참조하여 후술한다.
지지부(121)는 그 주면에 고정된 연마 부재(130)를 클리닝 대상면과 접촉시켜 클리닝을 수행하는 부분으로서, 대칭 구조를 가질 수 있다. 한 쌍의 마주보는 클리닝 대상면을 클리닝하는 경우, 지지부(121)를 대칭 구조로 제작함으로써 각 클리닝 대상면에 가해지는 접촉압력이 균일하도록 할 수 있다.
몸체부(110)는 작업자에 의하여 그립되는 부분이거나 또는 구동 기구와 연결되는 부분일 수 있다. 그립 시 미끄러짐을 방지하기 위하여, 몸체부(110)의 외주는 널링(knurling) 가공된 표면을 가질 수 있다. 상기 몸체부(110)는 상기 팁부(120)와 연결되는 부분에서, 그 일단에 상기 팁부(120)와 결합되기 위한 통공(112)이 형성될 수 있다. 통공(112)은 상기 연결부(125)를 수용하기에 적합한 크기 및 형태를 가질 수 있다. 통공(112)의 내면에는 나사산 형성될 수 있으며, 연결부(125)의 외주에는 상기 통공(112)의 나사산과 맞물릴 수 있는 나사산이 형성될 수 있다. 다만, 이는 몸체부(110)와 팁부(120)를 결합하기 위한 방법 중 하나일 뿐이며, 상기 몸체부(110)의 일단에는 상기 몸체부(110)의 일단으로부터 돌출된 부분이 형성되어, 상기 팁부(120)의 일단에 형성된 홀에 끼워맞쳐질 수도 있으며, 또한 그 외 다른 방법을 통하여 몸체부(110)와 팁부(120)는 탈착 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 상기와 같이 몸체부(110)와 팁부(120)는 탈착이 가능하며, 팁부(120) 또는 몸체부(110)가 손상되었을 경우 둘 중의 하나를 교체되어 사용되도록 구성될 수 있다.
연마 부재(130)는 서로 대향하는 제1 면(132) 및 제2 면(134)을 가지며, 제1 면(132)은 연마 입자가 도포된 연마면을 포함할 수 있다. 상기 제2 면(134)은 지지부(121)의 주면, 및 선단부(123)와 접하며, 후술할 고정부(140)에 의하여 지지부(121)에 밀착되어 고정될 수 있다. 연마 입자로는 알루미나(Al2O3), 산화세륨(CeO2), 실리카(SiO2), 다이아몬드, 탄화규소(SiC), 산화크롬(Cr2O3), 지르코니아(ZrO2), 입방정 질화붕소(cBN), 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 실시예들에서, 연마 부재(130)는 연마 테이프가 사용될 수 있으며, 폴리이미드 등의 플라스틱 베이스 필름이나, 종이 등과 같은 지지체 위에 상기 연마 입자를 분산 도포시켜, 테이프화하여 제작된 연마 테이프일 수 있다. 연마 부재(130)에 사용되는 연마 입자의 종류는 클리닝의 대상면의 종류에 따라 결정될 수 있으며, 연마 테이프의 사이즈는 상기 클리닝 대상면의 크기 또는 상기 팁부(120)의 형상에 따라서 결정될 수 있다.
고정부(140)는 연마 부재(130)를 지지부(121)에 밀착시켜 고정시킬 수 있다. 클리닝 수행 시 클리닝 대상면에 충분한 접촉압력을 가하기 위해 고정부(140)는 지지부(121)의 주면 쪽으로 충분히 밀착된 상태를 유지해야하는데, 상기 고정부(140)는 연마 부재(130)의 양 끝을 잡아당기는 장력을 제공함으로써, 상기 연마 부재(130)가 상기 지지부(121)에 밀착된 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.
고정부(140)는 제1 고정부(141) 및 제2 고정부(145)를 포함할 수 있다. 제1 고정부(141)에는 그 일단으로부터 상기 일단과 대향하는 타단까지 관통하는 관통홀(142)이 형성될 수 있으며, 이에 따라 제1 고정부(141)는 관통홀(142)의 내벽인 내측면을 구비한다. 관통홀(142)은 상기 지지부(121)의 일부를 수용할 수 있으며, 연마 부재(130)는 상기 제1 고정부(141)의 내측면과 상기 지지부(121) 사이에 샌드위치될 수 있다.
한편, 제2 고정부(145)는 상기 제1 고정부(141)가 상기 팁부(120)에 결합되는 방향과 반대되는 방향으로 상기 팁부(120)와 연결될 수 있으며, 내부에 형성된 개구부(146)는 상기 팁부(120)의 일부분을 수용할 수 있다. 상기 팁부(120)의 외주를 따라 외부 단차(129)가 형성될 수 있으며, 상기 제2 고정부(145)는 그 내측에 상기 외부 단차(129)에 맞물리는 단차가 형성될 수 있다. 그에 따라 상기 제2 고정부(145)는 축방향(A)으로의 이동이 제한될 수 있다. 상기 제2 고정부(145)는 상기 제1 고정부(141)와 체결되며 상기 개구부(146)는 상기 제1 고정부(141)의 적어도 일부분을 수용할 수 있다. 제1 고정부(141)의 외주는 상기 제2 고정부(145)의 내주의 일부와 접할 수 있다. 상기 제1 고정부(141)는 상기 제2 고정부(145)와 체결될 수 있으며, 이로써 제1 고정부(141)는 상기 팁부(120)와 결합되고 제1 고정부(141)의 내측면 상에 배치된 연마 부재(130)에 계속적으로 압력을 가할 수 있다. 상기 제1 고정부(141)와 상기 제2 고정부(145)는 기계적 체결 방법으로 체결될 수 있으며, 예를 들어 제1 고정부(141)의 외주 및 제2 고정부(145)의 내주에 나사산이 형성될 수 있다.
커버부(150)는 상기 팁부(120)를 덮어 외부와 차단되도록 구성될 수 있으며, 클리닝 장치(100)가 사용되지 않는 동안 상기 팁부(120)의 손상을 방지하기 위하여 이용될 수 있다. 커버부(150)에는 상기 팁부(120)가 삽입될 수 있는 블라인드 홀(151)이 형성될 수 있다. 블라인드 홀(151)은 지지부(121)의 일부의 형상에 대응되는 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 지지부(121)가 외부로부터 차단될 수 있는 형태를 가지면 충분하다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 클리닝 장치의 일부분을 나타낸 단면도이다.
도 3a를 도 2와 함께 참조하면, 지지부(121)는 대향하는 한 쌍의 수평면(121a), 및 상기 한 쌍의 수평면(121a)의 일단으로부터 상기 팁부(120)의 선단부(123)로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 한 쌍의 제1 경사면(121b)을 가질 수 있으며, 상기 한 쌍의 제1 경사면(121b) 사이의 거리는 상기 선단부(123)로부터 멀어질수록 증가되도록 구성될 수 있다.
이 때, 제1 고정부(141)에 형성되는 관통홀(142)은 상기 한 쌍의 제1 경사면(121b)을 수용하도록 형성될 수 있으며, 그에 따라 제1 고정부(141)의 내측면은 상기 한 쌍의 제1 경사면(121b)에 대응하는 내측 경사면을 가질 수 있다. 상기 연마 부재(130)는 상기 한 쌍의 제1 경사면(121b)에 대응하도록 형성된 제1 고정부(141)의 내측면과 상기 한 쌍의 제1 경사면(121b) 사이에 샌드위치되어 고정될 수 있다. 연마 부재(130)가 기울어진 한 쌍의 제1 경사면(121b)과 제1 고정부(141)의 내측면 사이에 샌드위치됨으로써, 연마 부재(130)가 받는 마찰력이 증가되고 또한 이로 인해 연마 부재(130)의 양 끝을 당기는 힘이 증가될 수 있으며, 연마 부재(130)가 지지부(121)에 밀착된 상태를 효과적으로 유지할 수 있다.
도 3b를 도 2와 함께 참조하면, 제1 고정부(141)에 형성되는 관통홀(142)은 상기 한 쌍의 수평면(121a)의 일부 및 상기 한 쌍의 수평면(121a)으로부터 연장되는 상기 한 쌍의 제1 경사면(121b)을 수용하도록 형성될 수 있으며, 그에 따라 제1 고정부(141)의 내측면은 상기 한 쌍의 수평면(121a)의 일부와 상기 한 쌍의 제1 경사면(121b)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 연마 부재(130)는 상기 한 쌍의 수평면(121a)과 상기 제1 경사면(121b)의 경계에 인접한 상기 한 쌍의 수평면(121a) 부분에서도 샌드위치될 수 있으며, 이에 따라 연마 부재(130)가 상기 한 쌍의 수평면(121a)과 상기 한 쌍의 제1 경사면(121b)의 경계에 인접한 부분에서 들뜨는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 도 3a의 P 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 한 쌍의 제1 경사면(121b)의 적어도 하나에는 연마 부재(130)의 일부를 수용할 수 있는 안착홈(126)이 형성될 수 있으며, 제1 고정부(141)의 내측면에는 상기 안착홈(126) 내로 삽입될 수 있는 돌출부(143)가 형성될 수 있다. 연마 부재(130)는 상기 돌출부(143)에 의하여, 상기 안착홈(126) 내로 삽입될 수 있다. 연마 부재(130)의 일부는 상기 안착홈(126) 내로 삽입되어, 상기 돌출부(143)에 의하여 고정됨으로써, 클리닝 대상면에 대하여 클리닝을 수행하는 과정에서 연마 부재(130)가 흔들림 등으로 인하여 연마 부재(130)가 지지부(121)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 도 2의 S 영역을 확대하여 도시한 측면도이다.
도 5를 도2와 함께 참조하면, 지지부(121)는 한 쌍의 수평면(121a), 상기 한 쌍의 수평면(121a)의 일단으로부터 연장하는 한 쌍의 제1 경사면(121b), 및 상기 한 쌍의 수평면(121a)의 타단으로부터 상기 팁부(120)의 선단부(123)로 연장하는 한 쌍의 제2 경사면(121c)을 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 제2 경사면(121c) 사이의 거리는 상기 선단부(123)에 인접할수록 작아지도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 수평면(121a) 사이의 거리(t1)는 상기 선단부(123)의 폭(t2)보다 클 수 있다. 한 쌍의 수평면(121a) 사이의 거리(t1)는 약 0.4mm일 수 있으며, 상기 선단부(123)의 폭(t2)은 약 0.2mm 내지 약 0.3mm 사이일 수 있다.
제2 경사면(121c)는 한 쌍의 수평면(121a)과 상기 선단부(123)가 만나는 모서리에 대하여 모따기 가공을 수행함으로써 형성될 수 있다.
팁부(120)는 선단부(123)에 인접하여 상기 한 쌍의 제2 경사면(121c)을 구비하므로, 실질적으로 클리닝이 수행되는 면적을 증가시킬 수 있다. 연마 부재(130)는 접히면서 한 쌍의 수평면(121a) 및 선단부(123) 위를 덮는데, 상기 한 쌍의 제2 경사면(121c)이 구비되어 있지 않은 경우 상기 선단부(123)는 상기 한 쌍의 수평면(121a)의 단부에 위치되며, 이 경우 상기 선단부(123)에 인접한 부근에서 상기 지지부(121)와 밀착되지 못하고 들뜨게 될 수 있다. 상기와 같이 연마 부재(130)가 지지부(121)에 밀착되지 못하고 들뜬 부분은 클리닝 대상면에 충분한 접촉압력을 가하지 못하여 클리닝이 완전히 수행되지 못할 수 있다. 따라서, 지지부(121)는 한 쌍의 수평면(121a)으로부터 상기 선단부(123)로 연장하는 한 쌍의 제2 경사면(121c)을 구비함으로써, 연마 부재(130)가 선단부(123)에 인접한 부분에서 접히면서 생기는 상기 뜰뜬 부분을 감소시킬 수 있다. 나아가 한 쌍의 제2 경사면(121c)은 선단부(123)에 인접할수록 두께가 작아지도록 구성되므로 협소한 갭 사이에 용이하게 삽입될 수 있다.
일부 실시예들에서, 팁부(120)의 선단부(123)에는 볼록부(127)가 더 포함될 수 있다. 여기서 선단부(123)의 어느 일부분이 볼록부(127)를 포함한다는 것은, 볼록부(127) 내의 임의의 두 점을 직선으로 이었을 때, 그 직선이 지지부(121) 내에 존재하는 것으로 정의한다. 볼록부(127)는 선단부(123)와 제2 경사면(121c) 사이에서 기울기가 급격하게 변하는 부분을 제거하며, 그에 따라 선단부(123) 부근에서도 연마 부재(130)가 지지부(121)에 밀착되도록 할 수 있다. 이에 따라 선단부(123) 부근에서도 연마 부재(130)는 지지부(121)에 밀착되며, 클리닝 시 클리닝 대상면에 효과적으로 접촉압력을 가할 수 있다. 다만, 볼록부(127)는 도 5에서와 같이 한 쌍의 제2 경사면(121c)의 일단과 연결될 수 있으나, 이와 달리 한 쌍의 제2 경사면(121c)이 생략되고 한 쌍의 수평면(121a)의 일단과 직접 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 장치가 와이어 클램프의 클리닝에 이용되는 것을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 와이어 클램프(200)는 반도체 패키지 제조 공정 중 와이어 본딩 공정에 이용될 수 있다. 와이어 본딩 공정은 다이 본딩된 반도체 소자에 형성된 본딩 패드와 패키지의 외부접속용 단자 사이를 미세한 와이어 등으로 연결하여 전기적으로 접속시키는 공정을 말한다. 이때, 와이어는 와이어 클램프(200)의 닫힘 및 열림 작용에 의해 캐필러리(capillary)를 통하여 빠져나가 칩의 본딩 패드와 패키지의 단자 사이를 연결하게 된다.
구체적으로, 와이어는 협소한 갭을 사이에 두고 마주보는 클램프 패드(210) 사이를 지나며, 와이어 클램프(200)는 전기적 신호에 따라 와이어를 구속하거나 석방시키면서 와이어에 장력을 주도록 구성될 수 있다.
클램프 패드(210)는 금속 함유물로 만들어질 수 있으며, 예를 들어 사파이어로 만들어질 수 있다. 와이어는 금(Au), 은(Ag), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 파라듐(Pd), 니켈(Ni), 코발트(Co), 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 등의 전도성 재질로 형성될 수 있는데, 와이어와 직접적으로 접촉되는 클램프 패드(210)의 일면(211)에는 와이어로부터 발생한 파티클, 또는 상기 파티클과 외부와의 작용으로 생성되는 다른 파티클 등이 들러붙을 수 있다. 이러한 파티클들은 고도의 정밀성이 요구되는 반도체 제조 공정의 특성상 제품의 불량을 가져오므로, 클램프 패드(210)는 주기적으로 클리닝 작업이 수행되어야 한다.
다만, 클램프 패드(210)를 클리닝 하기 위해서는 상당한 접촉압력을 클램프 패드(210)의 일면(211)에 가하여야 하나, 클램프 패드(210)는 협소한 갭(gap)을 두고 위치하여 클리닝 수행이 어려웠으며 대안으로 클램프 패드(210)를 분해하여 클리닝을 수행하고, 다시 조립하는 과정이 요구되었다. 그러나 상기와 같은 분해 조립 과정은, 정밀도를 틀어지게 하거나 또는 클램프 패드(210) 사이의 갭을 변화시킬 수 있고, 고정밀도가 요구되는 와이어 본딩 설비에 치명적인 불량을 야기하는 문제가 있었다. 나아가, 이러한 분해 조립에 의한 클리닝은 숙달된 전문가에 의해서 이루어져야 하므로 인력 비용의 상승을 가져와 전체적인 공정 비용을 상승시키는 요인이 되었다.
본 발명의 실시예들에서, 협소한 갭을 사이에 두고 위치하는 클램프 패드(210)는 클리닝 장치(100)에 의하여 분해 조립 없이 클리닝될 수 있다. 연마 부재(130)는 고정부(140)에 의하여 지지부(121)에 고정되며, 연마 부재(130)의 양 끝에는 장력이 작용하여 상기 연마 부재(130)를 지지부(121)에 밀착시킨다. 이에 따라 상기 지지부(121)를 상기 협소한 갭 사이로 삽입하여 상기 클램프 패드(210)의 오염물이 형성된 클램프 패드(210)의 일면(211)을 클리닝 하기에 충분한 접촉압력을 가할 수 있다. 따라서 클리닝 장치(100)는 와이어 클램프(200)의 분해 조립 과정 없이 와이어 클램프(200)의 오염면을 클리닝할 수 있으므로, 분해 조립 과정에서 유발되는 문제들을 방지하며, 나아가 분해 조립이 생략됨에 따라 클리닝에 소요되는 시간을 1분 이내로 단축할 수 있다.
서로 마주보는 한 쌍의 클램프 패드(210)는 와이어와 접촉되는 면에서 사파이어(sapphire) 면을 구비할 수 있으며, 이때 상기 사파이어 면을 효과적으로 클리닝하기 위한 소재로서 연마 부재(130)는 다이아몬드 연마 테이프가 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 와이어 클램프를 클리닝하는 클리닝 시스템을 개략적으로 나타낸 모식도이며, 도 8은 도 7에 도시된 감지부을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2, 도 7 및 도 8을 참조하면, 와이어 클램프(200)에 대한 클리닝 시스템(1000)은 클리닝 장치(1100), 감지부(1200), 제어부(1300), 및 구동부(1400)을 포함할 수 있다.
클리닝 장치(1100)는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 클리닝 장치(100)일 수 있으며, 클리닝 장치(1100)는 스테이지(1500) 상에 제공될 수 있다. 스테이지(1500)는 클리닝 장치(1100)를 설정된 조건에 따른 위치로 이동시킬 수 있다.
와이어 클램프(200)는 와이어 본딩 장치에 장착되는데, 와이어 본딩 장치는 전도성 재질의 와이어가 감겨서 임시 저장되는 스풀(spool, 310), 상기 스풀(310)에서 풀린 와이어(W)에 장력을 인가하여 와이어(W)를 수직 상태로 유지시키는 와이어 텐션 장치(320), 열림 동작과 닫힘 동작을 반복하면서 수직 상태의 와이어(W)를 선택적으로 파기하는 와이어 클램프(200), 미세 진동 에너지를 와이어(W)에 인가하여 와이어 본딩 시 와이어(W)의 접합성을 향상시키는 트랜스듀서(330), 및 와이어(W)의 공급 경로가 되는 미세한 홀이 형성되고 와이어(W)를 절단시켜 와이어 본딩을 수행하는 캐필러리(340)를 포함할 수 있다.
와이어 본딩 장치는 작업대(M) 상에 배치된 기판(S)과 반도체 칩(C)을 전기적으로 연결할 수 있다. 구체적으로, 상기 와이어(W)의 선단 방향에 형성되는 볼(B)은 반도체 칩(C)의 본딩 패드(P)에 본딩되는 것으로서, 이러한 와이어 본딩 작업에 의해 반도체 칩(C)의 본딩 패드(P)와 기판(S)의 리드(L) 또는 기판 패드가 전기적으로 서로 연결될 수 있다.
감지부(1200)는 상기 와이어 클램프(200)에 구비된 클램프 패드(210)의 오염 정보를 전송하거나, 또는 반도체 칩(C)의 본딩 패드(P)와 기판(S)의 리드(L) 사이에 형성되는 와이어(W)의 손상 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 감지부(1200)는 상기 오염 정보 또는 상기 손상 정보를 감지할 수 있는 전자 현미경 등을 포함할 수 있다.
제어부(1300)은 감지부(1200)로부터 감지된 정보를 입력받아, 상기의 감지된 정보가 설정된 기준과 비교하여 와이어 클램프(200)에 클리닝이 필요하다고 판단되는 경우에 구동부(1400)을 구동시키도록 구성될 수 있다. 제어부(1300)은 예를 들어, CPU를 포함할 수 있다. 다만, 제어부(1300)은 정해진 정비 주기에 따라 구동부(1400)을 구동시켜 와이어 클램프(200)를 클리닝시키도록 구성될 수 있다.
구동부(1400)는 제어부(1300)의 명령 신호에 따라서, 지지부(121)를 와이어 클램프(200)에 구비된 한 쌍의 마주보는 클램프 패드(210) 사이의 갭으로 삽입하여, 연마 부재(130)가 클램프 패드(210)의 오염된 면에 대하여 왕복 이동하면서 클리닝을 수행하도록 구성될 수 있다. 구동부(1400)는 예를 들어 구동 모터를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 와이어 클램프를 클리닝하는 클리닝 시스템을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 9를 도 2와 함께 참조하면, 와이어 클램프(200)에 대한 클리닝 시스템(1000a)은 클리닝 장치(1100a), 감지부(1200), 제어부(1300), 및 구동부(1400)을 포함할 수 있다. 다만, 도 7과 달리 클리닝 장치(1100a)는 고정부(140)를 포함하지 않으며, 대신 연마 테이프 공급부(1600)를 포함할 수 있다. 이하에서는 도 7의 클리닝 시스템(1000)과의 차이점을 중심으로 설명한다.
연마 테이프 공급부(1600)는 상기 팁부(120)의 선단에 인접하는 위치에 연마 테이프(1610)를 공급할 수 있으며, 클리닝 수행 시 상기 클리닝 장치(1100a)의 팁부(120)는 구동부(1400)에 의해 상기 한 쌍의 마주보는 클램프 패드(210)사이의 협소한 갭 내로 삽입될 수 있다. 상기 클리닝 장치(1100a)가 이동하는 과정에서 상기 연마 테이프(1610)는 상기 팁부(120)의 선단부(123)에 접촉하게 되고, 상기 지지부(121)가 상기 한 쌍의 마주보는 클램프 패드(210)사이의 갭 내로 삽입됨에 따라 연마 테이프(1610)도 상기 한 쌍의 마주보는 클램프 패드(210)사이의 갭 내로 끌려 들어갈 수 있다. 상기 지지부(121)는 상기 연마 테이프(1610)와 클램프 패드(210)의 일면(211)을 접촉시키며, 연마 테이프(1610)가 감기면서 상기 클램프 패드(210)의 일면(211) 위를 이동하면서 상기 클램프 패드(210)의 일면(211)에 대한 클리닝이 수행될 수 있다.
연마 테이프 공급부(1600)은, 연마 테이프(1610)를 공급하는 공급 롤(1620) 및 연마 테이프(1610)를 권취하는 권취 롤(1630)을 포함할 수 있다. 공급 롤(1620)은 연마 테이프(1610)에 적절한 장력을 부여하기 위하여 토크 모터에 연결될 수 있으며, 권취 롤(1630)은 스테핑 모터에 연결될 수 있다. 또한 상기 연마 테이프 공급부(1600)은 연마 테이프(1610)를 설정된 이동 경로를 이동케 하기 위한 보조 롤러를 더 포함할 수 있다.
지금까지의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 클리닝 장치 110: 몸체부
120: 팁부 121: 지지부
121a: 수평면 121b: 제1 경사면
121c: 제2 경사면 123: 선단부
130: 연마 부재 140: 고정부
141: 제1 고정부 142: 관통홀
145: 제2 고정부 146: 개구부
150: 커버부
120: 팁부 121: 지지부
121a: 수평면 121b: 제1 경사면
121c: 제2 경사면 123: 선단부
130: 연마 부재 140: 고정부
141: 제1 고정부 142: 관통홀
145: 제2 고정부 146: 개구부
150: 커버부
Claims (10)
- 몸체부;
상기 몸체부의 일단과 연결되며, 상기 몸체부로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 지지부를 포함하는 팁부;
연마면을 갖는 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 가지는 연마 부재; 및
상기 연마 부재를 상기 지지부에 밀착시켜 고정시키는 고정부;를 포함하고,
상기 지지부는 서로 대향하는 한 쌍의 수평면, 및 상기 한 쌍의 수평면의 일단으로부터 상기 팁부의 선단부로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 한 쌍의 제1 경사면을 가지고,
상기 한 쌍의 제1 경사면 사이의 거리는 상기 팁부의 선단부로부터 멀어질수록 증가하고,
상기 연마 부재는 상기 고정부와 상기 지지부의 상기 한 쌍의 제1 경사면 사이에 샌드위치되어 고정된 클리닝 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 고정부는, 내측면을 제공하는 관통홀이 형성된 제1 고정부, 및 상기 제1 고정부와 체결되는 제2 고정부를 포함하며,
상기 연마 부재는 상기 제1 고정부의 상기 내측면과 상기 지지부 사이에 샌드위치되어 고정된 것을 특징으로 하는 클리닝 장치. - 삭제
- 제 2 항에 있어서,
상기 제1 고정부의 내측면은 상기 한 쌍의 제1 경사면과 대응하는 내측 경사면을 가지는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제1 고정부의 내측면은, 상기 한 쌍의 수평면의 일부, 및 상기 제1 경사면과 대응하는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제1 경사면은 상기 연마 부재의 일부를 수용하는 안착홈을 포함하며, 상기 제1 고정부는 상기 안착홈에 삽입 가능한 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 지지부는 상기 한 쌍의 수평면으로부터 상기 팁부의 선단부를 향하여 연장하는 한 쌍의 제2 경사면을 더 포함하며, 상기 한 쌍의 제2 경사면 사이의 거리는 상기 팁부의 선단부에 인접할수록 작아지는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 선단부는 볼록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 몸체부와 상기 팁부는 탈부착 가능한 것을 특징으로 하는 클리닝 장치. - 와이어 클램프에 구비된 클램프 패드를 클리닝하기 위한 연마 부재와, 상기 연마 부재를 지지하는 지지부와, 상기 연마 부재를 상기 지지부에 고정하기 위한 고정부를 포함하는 클리닝 장치와,
상기 와이어 클램프에 구비된 클램프 패드에 대한 오염 정보를 제공하는 감지부와,
상기 감지부로부터 감지된 정보에 따라 상기 클리닝 장치의 연마 부재를 이용하여 상기 클램프 패드의 클리닝을 수행하도록 상기 클리닝 장치를 상기 와이어 클램프에 삽입시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 시스템.
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