KR102481806B1 - 기판 소결장치 - Google Patents

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KR102481806B1
KR102481806B1 KR1020210183148A KR20210183148A KR102481806B1 KR 102481806 B1 KR102481806 B1 KR 102481806B1 KR 1020210183148 A KR1020210183148 A KR 1020210183148A KR 20210183148 A KR20210183148 A KR 20210183148A KR 102481806 B1 KR102481806 B1 KR 102481806B1
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안병민
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(주)디피테크닉스
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    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
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Abstract

본 발명은 기판 소결장치에 관한 것으로서, 잉크가 프린팅되어 있는 기판이 공급되는 로딩부; 상기 로딩부로부터 기판이 공급되고, 기판 상의 잉크가 소결되는 소결부; 상기 소결부로부터 배출된 기판이 경유하는 언로딩부; 및 소결 공정이 완료된 기판이 냉각되는 냉각부;를 포함한다. 상기 소결부는, 상기 로딩부로부터 이송된 기판이 안착되는 플레이트부와, 기판이 안착된 플레이트부를 상승시키거나 하강시키는 리프트부와, 상기 리프트부에 의해 상승된 기판을 히팅시키는 히터부를 포함한다.

Description

기판 소결장치{APPARATUS FOR SINTERING SUBSTRATE}
본 발명의 기판 소결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잉크가 프린팅되어 있는 기판을 히팅하여 소결하는 기판 소결장치에 관한 것이다.
최근 고속신호 동시처리, 대용량 영상정보 송수신, 칩셋 소형화 등으로 인하여, 칩 레벨 패키지에서 동작 중 발생하는 고밀도의 열 유속(heat flux)을 외부로 신속히 방열하는 소재 및 패키지 기술의 확보가 제품의 신뢰성을 결정하는 중요한 요소로 인식되고 있다.
일반적으로 파워 LED(Light Emitting Diode)나 소형 패키지에서 발생한 열은 기판을 통해 방열판에서 공기 중으로 방열된다. 종래에는 소형 반도체 패키지나 LED 칩을 탑재한 기판은 출력이 작았기 때문에 에폭시 기판과 같은 수지계 기판이 사용되어 왔으나, 인버터, 통신용 전원, 조명, 전장 및 TV BLU(Back Light Unit) 등의 용도로 사용되는 파워 LED 칩의 경우에는 발광효율이 20~30%로 낮고 또한 칩 사이즈가 작기 때문에 전체 소비전력이 낮음에도 단위 면적당 발열량이 매우 크다. 이에 따라, 소형 패키지를 탑재하는 기판에는 고방열성이 불가피해짐에 따라 방열적으로 우수한 메탈 베이스 기판을 적용한다.
이렇게 소자의 성능 및 수명에 큰 영향을 미칠 수 있는 제품을 설계함에 있어 고방열 기판은 중요한 기본 전자부품으로 되고 있으며, 고방열 기판용으로 방열소재로 적용되고 있는 것이 메탈 PCB(metal PCB)이다. 이러한 메탈 PCB는 열전도도가 우수한 Al 메탈에 에폭시 수지와 세라믹스 필러를 혼합한 절연층을 코팅하고 회로 형성이 가능한 동박(Cu foil)을 접착한 것이다.
이러한 메탈 PCB 회로배선이 형성된 기판은 다양한 공정과정을 통해 제조되며 공정과정 중에 다양한 요인에 의해 회로배선 기판에 결함이 발생하게 된다. 특히, 기판을 히팅하여 소결하는 공정 중에 기판에 열이 균일하게 전달되지 않아 기판 상에서 소결되는 정도가 상이할 수 있는 문제점이 있다. 이 경우 기판의 품질은 떨어지고 이로 인해, 메탈 PCB의 기능이 저하될 뿐만 아니라 오작동 등의 문제가 될 수 있다.
한국공개특허공보 제10-2021-0003063호(2021.01.11 공개, 발명의 명칭 : 광경화성 폴리머와 금속 나노 잉크를 이용한 인쇄 회로 기판 제조 장치)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판이 히터부에 완전 밀착하도록 하여 품질이 우수한 기판이 제조되는 기판 소결장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 잉크가 프린팅 되어있는 기판이 공급되는 로딩부; 상기 로딩부로부터 기판이 공급되고, 기판 상의 잉크가 소결되는 소결부; 상기 소결부로부터 배출된 기판이 경유하는 언로딩부; 및 소결 공정이 완료된 기판이 냉각되는 냉각부;를 포함하고, 상기 소결부는, 상기 로딩부로부터 이송된 기판이 안착되는 플레이트부와, 기판이 안착된 플레이트부를 상승시키거나 하강시키는 리프트부와, 상기 리프트부에 의해 상승된 기판을 히팅시키는 히터부를 포함하고, 상기 플레이트부는, 상기 플레이트부 상면에 배치되어 상기 플레이트부와 기판 사이를 완충시키면서 기판이 상기 히터부에 면착되도록 하는 쿠션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치를 제공함에 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 리프트부는, 동력유닛으로부터 동력을 전달받는 고정봉과, 일단부가 상기 고정봉과 결합되는 부싱봉과, 일단부는 상기 부싱봉의 타단부에서 슬라이딩 가능하게 연결되고 타단부는 상기 플레이트부에 결합되는 이동봉과, 상기 이동봉과 상기 부싱봉 사이에 결합되고 상기 플레이트부를 탄성가압하는 스프링을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 부싱봉은 상하방향으로 형성된 장홀을 가지고, 상기 이동봉은 관통하게 형성된 결합홀을 가지며, 상기 리프트부는 상기 이동봉이 상기 부싱봉에서 분리되거나 회전하지 않고 상기 장홀의 길이 범위 내에서 슬라이딩되도록 상기 장홀과 상기 결합홀에 결합되는 고정핀을 포함할 수 있다.
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본 발명의 실시예에 있어서, 상기 소결부는, 상기 플레이트부가 제1방향으로 연장되도록 상기 플레이트부와 결합되는 제1보조 플레이트와, 상기 플레이트부가 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 연장되도록 상기 플레이트부와 결합되는 제2보조 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 리프트부는 상기 제1보조 플레이트 및 상기 제2보조 플레이트를 상승시키거나 하강시도록 상기 제1보조 플레이트 및 상기 제2보조 플레이트 측으로 이동 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 히터부는 다수개의 서브구역으로 구획되고, 각 서브구역을 히팅시키는 다수개의 히터를 구비하며, 상기 히터에 의해 히팅되는 다수개의 서브구역이 상기 플레이트부에 안착되는 기판의 크기와 상응되도록 상기 다수개의 히터 중에서 선택된 히터가 구동될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 소결부는 상기 로딩부로부터 공급된 기판이 산화되는 것을 방지하기 위해 상기 소결부 내부에 질소를 분사하는 질소 분사유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 언로딩부는 기판이 이동되면서 산회되는 것을 방지하기 위해 기판에 질소를 분사하는 노즐부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 냉각부는 다수개의 층을 가지도록 다수개의 판이 적재되어 형성된 냉각 버퍼부와, 각 층이 상기 언로딩부와 맞닿도록 상기 냉각버퍼부를 승강시키거나 하강시키는 승강유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 언로딩부는 상기 냉각 버퍼부의 각 층에서 냉각 공정이 끝난 기판을 밀어주는 푸셔봉을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 룰러가 구비되어 냉각 공정이 완료된 기판 상에 형성된 산화막이 연마되는 연마부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 연마부는 산화막이 연마되면서 나오는 폐수가 정화되는 정화조를 더 포함하고, 상기 정화조는 산화막이 연마되면서 나오는 폐수가 가장 먼저 수용되는 제1수용구역, 제2수용구역 및 제3수용구역으로 구획되며, 상기 제1수용구역과 상기 제2수용구역을 나누는 제1격벽과, 상기 제2수용구역과 상기 제3수용구역을 나누는 제2격벽을 구비하고, 상기 제1격벽의 높이는 상기 제2격벽의 높이보다 더 높을 수 있다.
본 발명의 기판 소결장치에 따르면, 플레이트부가 기울어지지 않도록 위치되어 기판이 히터부에 완전 면착될 수 있어, 품질이 우수한 기판이 제조되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 소결장치에 따르면, 기판을 히터부 측으로 밀착시켜 기판이 히터부에 완전 면착될 수 있어, 품질이 더 우수한 기판이 제조되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 소결장치에 따르면, 크기가 큰 기판을 소결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 소결장치에 따르면, 기판을 동일한 온도로 히팅시킬 수 있고 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 소결장치에 따르면, 기판에 산화층이 형성되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 소결장치에 따르면, 냉각 공정이 연속적으로 수행될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 소결장치에 따르면, 기판 상에 형성된 산화막이 연마되어, 품질이 더 우수한 기판이 제조되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 소결장치에 따르면, 연마부에서 생성된 폐수를 정화하여 정화된 물을 재활용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 소결장치를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 기판 소결장치에서 소결부를 도시한 도면이고,
도 3은 도 1의 기판 소결장치에서 쿠션부의 작용을 도시한 도면이고,
도 4는 도 1의 기판 소결장치에서 제1보조 플레이트 및 제2보조 플레이트에 의해 연장된 플레이트부를 도시한 도면이고,
도 5는 도 1의 기판 소결장치에서 리프트부를 도시한 도면이고,
도 6은 도 1의 기판 소결장치에서 리프트부의 작동을 도시한 도면이고,
도 7은 도 1의 기판 소결장치에서 리프트부가 제1보조 플레이트 및 제2보조 플레이트 측으로 이동가능한 것을 도시한 도면이고,
도 8은 도 1의 기판 소결장치에서 다수개의 서브구역으로 구획된 히터부를 도시한 도면이고,
도 9는 도 1의 기판 소결장치에서 언로딩부를 도시한 도면이고,
도 10은 도 1의 기판 소결장치에서 냉각부를 도시한 도면이고,
도 11은 도 1의 기판 소결장치에서 냉각부의 작동을 도시한 도면이고,
도 12는 도 1의 기판 소결장치에서 연마부와 정화조를 도시한 도면이고,
도 13은 도 1의 기판 소결장치에서 연마부의 작동을 도시한 도면이고,
도 14는 도 1의 기판 소결장치에서 정화조의 작동을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 기판 소결장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 소결장차를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 기판 소결장치에서 소결부를 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 기판 소결장치에서 쿠션부의 작용을 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 기판 소결장치에서 제1보조 플레이트 및 제2보조 플레이트에 의해 연장된 플레이트부를 도시한 도면이고, 도 5는 도 1의 기판 소결장치에서 리프트부를 도시한 도면이고, 도 6은 도 1의 기판 소결장치에서 리프트부의 작동을 도시한 도면이고, 도 7은 도 1의 기판 소결장치에서 리프트부가 제1보조 플레이트 및 제2보조 플레이트 측으로 이동가능한 것을 도시한 도면이고, 도 8은 도 1의 기판 소결장치에서 다수개의 서브구역으로 구획된 히터부를 도시한 도면이고, 도 9는 도 1의 기판 소결장치에서 언로딩부를 도시한 도면이고, 도 10은 도 1의 기판 소결장치에서 냉각부를 도시한 도면이고, 도 11은 도 1의 기판 소결장치에서 냉각부의 작동을 도시한 도면이고, 도 12는 도 1의 기판 소결장치에서 연마부와 정화조를 도시한 도면이고, 도 13은 도 1의 기판 소결장치에서 연마부의 작동을 도시한 도면이고, 도 14는 도 1의 기판 소결장치에서 정화조의 작동을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 소결장치(100)는 로딩부(110), 소결부(120), 언로딩부(160), 냉각부(170), 연마부(180)를 포함한다.
로딩부(110)에는 잉크가 프린팅 되어있는 기판이 공급된다. 이때, 기판은 금속으로 형성된 인쇄회로기판일 수 있다. 기판이 로딩부(110)에 공급되면 로딩부(110)는 모터에 의해 컨베이어 벨트(미도시)가 구동되어 기판을 소결부(120) 측으로 이송시킬 수 있다. 그리고, 소결부(120) 측으로 이송된 기판이 로딩부(110)의 끝에 설치되어 있는 스토퍼(미도시)에 도달하게 되면 밀폐되어 있던 소결부(120)가 개방되고 기판이 소결부에 공급될 수 있다.
소결부(120)는 로딩부(110)로부터 기판이 공급되어 기판 상의 잉크가 소결된다. 그리고, 도 2 내지 도 5를 참조하면, 소결부(120)는 플레이트부(130)와, 제1보조 플레이트(132)와, 제2보조 플레이트(133)와, 리프트부(140)와, 히터부(150)와, 질소 분사유닛(미도시)를 포함한다.
플레이트부(130)는 로딩부(110)로부터 이송된 기판이 안착된다. 그리고, 플레이트부(130)는 플레이트부(130)와 기판 사이를 완충시키는 쿠션부(131)를 포함할 수 있다.
기판이 히터부(150)에서 히팅될 때, 기판이 히터부(150)에 완전 면착된 상태로 히팅되어야 품질이 우수한 기판이 제조될 수 있다. 하지만, 도 3의 (a)와 같이, 워피지(Warpage) 현상이 일어난 기판(11)은 표면이 평평하지 않아 히터부(150)에 완전 면착되지 않을 수 있고, 이에 따라 제조된 기판의 품질이 떨어질 수 있다.
이때, 도 3의 (b)를 참조하면, 쿠션부(131)는 플레이트부(110)와 기판(11) 사이를 완충시키면서 히터부(150)에 면착되지 않은 기판(11) 부분을 밀착시켜 기판(11)이 히터부(150)에 면착되도록 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1보조 플레이트(132)는 플레이트부(130)와 결합될 수 있어, 플레이트부(130)가 제1방향으로 연장되도록 할 수 있다. 그리고, 제2보조 플레이트(133)는 플레이트부(130)와 결합될 수 있어, 플레이트부(130)가 제1방향과 교차되는 제2방향으로 연장되도록 할 수 있다.
이처럼, 제1보조 플레이트(132)와 제2보조 플레이트(133)에 의해 플레이트부(130)의 크기가 연장될 수 있어, 플레이트부(130)보다 크기가 더 큰 기판도 소결부(120)에서 소결 공정이 수행될 수 있다.
리프트부(140)는 기판(10)이 안착된 플레이트부(130)를 상승시키거나 하강시킬 수 있다. 구체적으로, 리프트부(140)는 기판(10)이 안착된 플레이트부(130)를 상승시켜 기판(10)이 히터부(150)에 면착되도록 할 수 있고, 히팅이 완료된 기판(10)이 언로딩부(160)로 이송되고, 로딩부(110)로부터 기판(10)이 이송될 수 있도록 플레이트부(130)를 하강시킬 수 있다.
그리고, 도 5를 참조하면, 리프트부(140)는 고정봉(141)과, 부싱봉(142)과, 이동봉(143)과, 스프링(144)과, 고정핀(145)을 포함할 수 있다.
고정봉(141)은 동력유닛(147)으로부터 동력을 전달받아 플레이트부(130)가 상승되거나 하강되도록 할 수 있다. 부싱봉(142)은 일단부가 고정부(141)와 결합될 수 있고, 상하방향으로 형성된 다수개의 장홀(146)을 가질 수 있다. 이동봉(143)은 일단부가 부싱봉(142)의 타단부에서 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있고, 타단부는 플레이트부(130)에 결합될 수 있으며, 관통되게 형성된 결합홀(미도시)을 가질 수 있다. 스프링부(144)는 부싱봉(142)과 이동봉(143) 사이에 결합되어, 플레이트부(130)를 탄성가압할 수 있다.
이하, 리프트부(140)를 도 6을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
기판(10)은 히터부(150)에 완전 면착된 상태로 히팅되어야 품질이 우수한 기판이 제조될 수 있다. 하지만, 도 6의 (a)와 같이, 플레이트부(130)가 히팅부에 접촉될 때, 동력유닛(147a, 147b)으로부터 동력을 전달받는 고정봉(141a, 141b)이 일정하게 상승되지 않아, 플레이트부(130) 양 끝의 높이가 편차를 가져 기울어진 상태가 될 수 있고, 이로 인해, 플레이트부(130)에 안착된 기판(10)이 히터부(150)에 완전 면착이 되지 않을 수 있다.
이때, 도 6의 (b)를 참조하면, 이동봉(143a)이 부싱봉(142a)에 슬라이딩되면서 스프링(144a)이 상대적으로 높이가 높은 플레이트부(130) 측을 탄성가압할 수 있다. 이로 인해, 상대적으로 높이가 높은 플레이트부(130) 측이 아래로 이동되어 플레이트부(130)가 기울어지지 않고 평평하게 위치될 수 있다.
그리고, 부싱봉(142a, 142b)에 형성된 장홀(146a, 146b)과 이동봉(143a, 143b)에 형성된 관통홀(미도시)에 고정핀(145a, 145b)이 결합될 수 있다. 이에 따라, 고정핀(145a, 145b)이 결합된 이동봉(143a, 143b)이 부싱봉(142a, 142b)에서 분리되거나 회전하지 않고 장홀(146a, 146b)의 길이 범위 내에서 슬라이딩될 수 있다.
한편, 도 7을 참조하면, 리프트부(140)는 제1보조 플레이트(132) 및 제2보조 플레이트(133)를 상승시키거나 하강시키도록 제1보조 플레이트(132) 및 제2보조 플레이트(133) 측으로 이동가능할 수 있다.
플레이트부(130)의 크기가 제1보조 플레이트(132) 및 제2보조 플레이트(133)에 의해 연장될 경우, 스프링(144)이 제1보조 플레이트(132) 및 제2보조 플레이트(133)을 탄성가압해야 기판이 히터부(150)에 잘 면착될 수 있다.
따라서, 리프트부(140)는 제1보조 플레이트(132) 및 제2보조 플레이트(133) 측으로 이동하여, 리프트부(140)는 제1보조 플레이트(132) 및 제2보조 플레이트(133)를 상승시키거나 하강시킴으로써, 기판이 히터부(150)에 잘 면착되도록 할 수 있다.
히터부(150)는 리프트부(140)에 의해 상승된 기판을 히팅시켜 기판 상의 프린팅된 잉크를 소결시킨다. 그리고, 히터부(150)는 다수개의 서브구역으로 구획될 수 있고, 각 서브구역을 히팅시키는 다수개의 히터를 구비할 수 있다. 이때, 히터에 의해 히팅되는 다수개의 서브구역은 플레이트부(130)에 안착되는 기판의 크기와 상응되도록 다수개의 히터 중에서 선택된 히터가 구동되어 히팅될 수 있다.
예를 들어, 도 7을 참조하면, 히터부(150)는 제1서브 구역(A1), 제2서브 구역(A2), 제3서브 구역(A3)으로 구획될 수 있고, 각 서브구역을 히팅시키는 제1히터, 제2히터, 제3히터를 구비할 수 있다.
만약, 플레이트부(130)에 안착되는 기판의 크기가 제1서브 구역(A1)과 제2서브 구역(A2)에 상응되는 크기라면, 제1서브 구역(A1)과 제2서브 구역(A2)을 히팅시키는 제1히터와 제2히터는 구동될 수 있고, 제3서브 구역(A3)을 히팅시키는 제3히터는 구동되지 않을 수 있다.
이를 통해, 기판이 면착되지 않은 제3서브 구역(A3)은 히팅되지 않아 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있다. 또한, 기판이 면착되는 제1서브 구역(A1)과 제2서브 구역(A2)을 각각 다른 히터로 히팅하여 기판이 동일한 온도로 히팅될 수 있다.
만약, 제1서브 구역(A1)과 제2서브 구역(A2)이 하나의 히터로 히팅된다면, 히터부(150)에서 열손실이 상대적으로 잘 발생되는 바깥부분과 열손실이 상대적으로 잘 발생되지 않는 중앙부분의 온도차이가 생길 수 있다.
따라서, 히터부(150)는 다수개의 서브구역으로 구획되고, 각 서브구역을 히팅시키는 다수개의 히터를 구비하여, 히터에 의해 히팅되는 다수개의 서브구역이 플레이트부(130)에 안착되는 기판의 크기와 상응되도록 다수개의 히터 중에서 선택된 히터가 구동됨으로써, 기판을 동일한 온도로 히팅시킬 수 있고 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있다.
질소 분사유닛(미도시)은 로딩부(110)로부터 공급된 기판이 산화되는 것을 방지하기 위해 소결부(120) 내부에 질소를 분사할 수 있다. 기판은 산소와 반응하여 기판 표면에 산화층이 생성될 수 있다. 따라서, 질소 분사유닛에 의해 산화층이 생성되지 않아 품질이 좋은 기판이 제조될 수 있다.
도 9를 참조하면, 언로딩부(160)에는 소결부(120)로부터 배출된 기판이 경유된다. 그리고, 언로딩부(160)는 기판이 이동되면서 산화되는 것을 방지하기 위해 기판에 질소를 분사하는 노즐부(161)를 포함할 수 있다.
소결부(120)로부터 배출된 기판은 온도가 높은 상태로 기판 표면에서 산화층이 생성될 수 있다. 이때, 노즐부(161)는 기판에 질소를 분사함으로써, 기판이 산화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 언로딩부(160)는 푸셔봉(162)을 포함할 수 있다. 푸셔봉(162)는 냉각부(170)에서 냉각 공정이 끝난 기판을 밀어줄 수 있다. 더 구체적인 내용은 냉각부(170)와 같이 후술한다.
도 10을 참조하면, 냉각부(170)는 소결 공정이 완료된 기판을 냉각시킨다. 그리고, 냉각부(170)는 다수개의 판이 적재되어 형성된 냉각 버퍼부(171)와, 냉각 버퍼부(171)를 승강시키거나 하강시키는 승강유닛(172)를 포함할 수 있다.
냉각 버퍼부(171)는 다수개의 판이 적재되어 다수개의 층을 가질 수 있다. 각 층에는 소결 공정이 끝난 기판이 안착될 수 있고, 소결 공정이 끝난 기판은 각 층에서 냉각 공정이 이루어질 수 있다.
승강 유닛(172)은 냉각 버퍼부(171)를 승강시키거나 하강시켜, 냉각 버퍼부(171)의 각 층이 언로딩부(160)와 맞닿도록 할 수 있다. 이로 인해, 냉각 버퍼부(171)의 각 층에 소결 공정이 끝난 기판이 안착될 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 3개의 판이 적재되어 3개의 층으로 형성된 냉각 버퍼부(171)가 초기에 가장 상단부에 형성된 3층이 언로딩부(160)와 맞닿도록 배치되어, 소결 공정이 완료된 기판이 언로딩부(160)로부터 냉각 버퍼부(171)의 3층으로 이송될 수 있다. 이후, 승강 유닛(172)은 냉각 버퍼부(171)의 2층이 언로딩부(160)와 맞닿도록 냉각 버퍼부(171)를 승강 시키고, 소결 공정이 완료된 기판이 언로딩부(160)로부터 냉각 버퍼부(171)의 2층으로 이송될 수 있다.
이를 반복하여 냉각 버퍼부(171)의 각 층에 기판이 모두 안착되면, 승강 유닛(172)은 냉각 버퍼부(171)의 3층이 언로딩부(160)와 맞닿도록 냉각 버퍼부(171)를 하강시킬 수 있다. 이때, 푸셔봉이 냉각 버퍼부(171)의 3층에 안착되어 있는 냉각 공정이 끝난 기판을 밀어줌으로써, 비어있는 냉각 버퍼부(171)의 3층에 새로운 소결 공정이 완료된 기판이 이송될 수 있고, 상기 과정을 반복하여 냉각 공정이 이루어질 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 연마부(180)는 냉각 공정이 완료된 기판 상에 형성된 산화막을 연마시킨다. 기판(10)은 질소 분사유닛(미도시)과 노즐부(161)에 의해 산화막이 형성되는 것이 방지되지만, 이송 도중에 산소와 접촉이 완전히 차단되지 않을 수 있어 산화막(20)이 형성될 수 있다.
이때, 연마부(180)는 룰러(181)를 포함하여 기판(10)에 물과 공기를 분사하면서 기판(10) 표면에 형성된 산화막(20)을 룰러(181)를 이용하여 연마시킬 수 있고, 이로 인해, 품질이 더 향상된 기판이 제조될 수 있다.
한편, 연마부(180)에서는 연마 공정을 거치면서 기판에 분사된 물이 오염되어 폐수가 형성될 수 있다. 이때, 연마부(180)는 정화조(190)를 포함하여, 정화조(190)에서 산화막이 연마되면서 나오는 폐수를 정화시킬 수 있다.
도 14를 참조하면, 정화조(190)는 제1수용구역(AA1)과, 제2수용구역(AA2)과, 제3수용구역(AA3)으로 구획될 수 있다. 그리고, 제1수용구역(AA1)과 제2수용구역(AA2)을 나누는 제1격벽(191)과, 제2수용구역(AA2)과 제3수용구역(AA3)을 나누는 제2격벽(192)이 구비될 수 있고, 제1격벽(191)의 높이는 제2격벽(192)의 높이보다 더 높을 수 있다.
제1수용구역(AA1)은 산화막이 연마되면서 나오는 폐수가 가장 먼저 수용될 수 있다. 그리고, 도 14의 (a)를 참조하면, 제1수용구역(AA1)에 폐수가 계속 수용되면서, 제1수용구역(AA1)의 하단부에는 밀도차에 의해 수용된 폐수의 오염물질이 가라앉게 되고, 제1수용구역(AA1)의 상단부에는 오염물질이 정화된 물이 제1격벽(191)을 넘어 제2수용구역(AA2)으로 수용될 수 있다.
한편, 제2수용구역(AA2)으로 수용되는 물은 제1수용구역(AA1)에서 일차적으로 정화되었지만 오염물질이 완전히 제거되지 않은 폐수일 수 있다. 이때, 도 14의 (b)를 참조하면, 제1수용구역(AA1)으로부터 제2수용구역(AA2)에 폐수가 계속 수용되면서, 제2수용구역(AA2)의 하단부에는 밀도차에 의해 수용된 폐수의 오염물질이 가라앉게 되고, 제2수용구역(AA2)의 상단부에는 오염물질이 이차적으로 정화된 물이 제2격벽(192)을 넘어 제3수용구역(AA3)으로 수용될 수 있다.
이때, 제1격벽(191)의 높이가 제2격벽(192)의 높이보다 더 높으므로, 제2수용구역(AA2) 상단부에 있는 물은 제1격벽(191)에 의해 제1수용구역(AA1)으로 넘어가지 못하고, 제3수용구역(AA3)으로만 넘어갈 수 있다. 이로 인해, 도 14의 (c)를 참조하면, 제3수용구역(AA3)에는 오염물질이 정화된 물이 수용될 수 있다.
따라서, 제3수용구역(AA3)에는 제1수용구역(AA1)에서 일차적으로 정화되고 제2수용구역(AA2)에서 이차적으로 정화된 물이 수용되어, 제3수용구역(AA3)에 수용된 정화된 물을 다시 재활용하여 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 기판 소결장치는, 리프트부를 포함함으로써 플레이트부가 기울어지지 않도록 위치되어 기판이 히터부에 완전 면착될 수 있어, 품질이 우수한 기판이 제조되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 기판 소결장치는. 쿠션부를 포함함으로써 기판을 히터부 측으로 밀착시켜 기판이 히터부에 완전 면착될 수 있어, 품질이 더 우수한 기판이 제조되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 기판 소결장치는, 제1보조 플레이트와 제2보조 플레이트를 포함하여 플레이트부가 연장됨으로써 크기가 큰 기판을 소결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 기판 소결장치는, 히터부가 다수개의 서브구역으로 구획되고, 각 서브구역을 히팅시키는 다수개의 히터를 구비함으로써, 기판을 동일한 온도로 히팅시킬 수 있고 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 기판 소결장치는, 질소 분사유닛과 노즐부를 포함함으로써, 기판에 산화층이 형성되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 기판 소결장치는, 냉각버퍼부, 승강유닛, 푸셔봉을 포함함으로써, 냉각 공정이 연속적으로 수행될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 기판 소결장치는, 연마부를 포함함으로써, 기판 상에 형성된 산화막이 연마되어, 품질이 더 우수한 기판이 제조되는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 기판 소결장치는, 정화조를 포함함으로써, 연마부에서 생성된 폐수를 정화하여 정화된 물을 재활용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 기판 소결장치
110 : 로딩부
120 : 소결부
130 : 플레이트부
140 : 리프트부
150 : 히터부
160 : 언로딩부
170 : 냉각부
180 : 연마부
190 : 정화조

Claims (13)

  1. 잉크가 프린팅 되어있는 기판이 공급되는 로딩부;
    상기 로딩부로부터 기판이 공급되고, 기판 상의 잉크가 소결되는 소결부;
    상기 소결부로부터 배출된 기판이 경유되는 언로딩부; 및
    소결 공정이 완료된 기판이 냉각되는 냉각부;를 포함하고,
    상기 소결부는, 상기 로딩부로부터 이송된 기판이 안착되는 플레이트부와, 기판이 안착된 플레이트부를 상승시키거나 하강시키는 리프트부와, 상기 리프트부에 의해 상승된 기판을 히팅시키는 히터부를 포함하고,
    상기 플레이트부는, 상기 플레이트부 상면에 배치되어 상기 플레이트부와 기판 사이를 완충시키면서 기판이 상기 히터부에 면착되도록 하는 쿠션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리프트부는,
    동력유닛으로부터 동력을 전달받는 고정봉과, 일단부가 상기 고정봉과 결합되는 부싱봉과, 일단부는 상기 부싱봉의 타단부에서 슬라이딩 가능하게 연결되고 타단부는 상기 플레이트부에 결합되는 이동봉과, 상기 이동봉과 상기 부싱봉 사이에 결합되고 상기 플레이트부를 탄성가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부싱봉은 상하방향으로 형성된 장홀을 가지고,
    상기 이동봉은 관통되게 형성된 결합홀을 가지며,
    상기 리프트부는 상기 이동봉이 상기 부싱봉에서 분리되거나 회전하지 않고 상기 장홀의 길이 범위 내에서 슬라이딩되도록 상기 장홀과 상기 결합홀에 결합되는 고정핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소결부는,
    상기 플레이트부가 제1방향으로 연장되도록 상기 플레이트부와 결합되는 제1보조 플레이트와, 상기 플레이트부가 상기 제1방향과 교차되는 제2방향으로 연장되도록 상기 플레이트부와 결합되는 제2보조 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리프트부는 상기 제1보조 플레이트 및 상기 제2보조 플레이트를 상승시키거나 하강시키도록 상기 제1보조 플레이트 및 상기 제2보조 플레이트 측으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 히터부는 다수개의 서브구역으로 구획되고, 각 서브구역을 히팅시키는 다수개의 히터를 구비하며,
    상기 히터에 의해 히팅되는 다수개의 서브구역이 상기 플레이트부에 안착되는 기판의 크기와 상응되도록 상기 다수개의 히터 중에서 선택된 히터가 구동되는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 소결부는 상기 로딩부로부터 공급된 기판이 산화되는 것을 방지하기 위해 상기 소결부 내부에 질소를 분사하는 질소 분사유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 언로딩부는 기판이 이동되면서 산화되는 것을 방지하기 위해 기판에 질소를 분사하는 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 냉각부는 다수개의 층을 가지도록 다수개의 판이 적재되어 형성된 냉각 버퍼부와, 각 층이 상기 언로딩부와 맞닿도록 상기 냉각 버퍼부를 승강시키거나 하강시키는 승강유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 언로딩부는 상기 냉각 버퍼부의 각 층에서 냉각 공정이 끝난 기판을 밀어주는 푸셔봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  12. 제1항에 있어서,
    룰러가 구비되어 냉각 공정이 완료된 기판 상에 형성된 산화막이 연마되는 연마부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 연마부는 산화막이 연마되면서 나오는 폐수가 정화되는 정화조를 더 포함하고,
    상기 정화조는 산화막이 연마되면서 나오는 폐수가 가장 먼저 수용되는 제1수용구역, 제2수용구역 및 제3수용구역으로 구획되며,
    상기 제1수용구역과 상기 제2수용구역을 나누는 제1격벽과, 상기 제2수용구역과 상기 제3수용구역을 나누는 제2격벽을 구비하고,
    상기 제1격벽의 높이는 상기 제2격벽의 높이보다 더 높은 것을 특징으로 하는 기판 소결장치.
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