KR102538707B1 - 기판 캐리어 지그 - Google Patents

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KR102538707B1
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substrate
carrier jig
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substrate carrier
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KR1020220160632A
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김종학
권민준
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주식회사 태성
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Abstract

본 발명은 기판의 테두리 부위를 클램핑 파지하도록 상,하부 클램프에 클램핑 마그넷이 각각 배치되는 복수의 상,하부 클램프가 구비되고, 상,하부 클램프가 구비된 기판 캐리어 지그를 경사진 각도로 틸팅 회전시켜 에칭액 등의 약품이 기판의 표면을 균일하게 처리할 수 있도록 함과 아울러, 상,하부 클램프가 파지되는 기판 접촉 면적을 최소화하여 에칭액 등의 약품 고임 현상을 줄일 수 있으면서 기판의 상,하측과 접촉되는 부위에 서로 다른 형태로 돌출되는 제1,2돌출부를 상,하부 클램프의 상,하부 클램프의 단부에 형성시켜 액체의 배수를 유도하여 에칭액의 고임 현상을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 기판 캐리어 지그에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 제1,2 및 제3,4프레임으로 구성되어 사각틀 형태로 구성된 캐리어 지그의 제1,2프레임의 길이를 조절마그넷의 척력을 이용하여 가변시켜 캐리어 지그의 텐션력을 유지할 수 있으며, 힌지핀과 탄성스프링에 의해 회전 가능한 상부 클램프의 클램핑 및 클램핑 해제 동작이 제1,2착탈유닛의 접촉프레임 승강동작에 의해 용이하게 이루어지도록 그 구조가 개선된 기판 캐리어 지그에 관한 것이다.

Description

기판 캐리어 지그{CARRIER JIG OF PCB}
본 발명은 기판 캐리어 지그에 관한 것으로, 더 구체적으로는 회로기판의 테두리 부위를 클램핑 파지하도록 상,하부 클램프에 클램핑 마그넷이 각각 배치되는 복수의 상,하부 클램프가 구비되고, 상,하부 클램프가 구비된 기판 캐리어 지그를 경사진 각도로 틸팅 회전시켜 에칭액 등의 약품이 기판의 표면을 균일하게 처리할 수 있도록 함과 아울러, 상,하부 클램프가 파지되는 회로기판 접촉 면적을 최소화하여 에칭액 등의 약품 고임 현상을 줄일 수 있으면서 기판의 상,하측과 접촉되는 부위에 서로 다른 형태로 돌출되는 제1,2돌출부를 상,하부 클램프의 상,하부 클램프의 단부에 형성시켜 액체의 배수를 유도하여 에칭액의 고임 현상을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 기판 캐리어 지그에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 제1,2 및 제3,4프레임으로 구성되어 사각틀 형태로 구성된 캐리어 지그의 제1,2프레임의 길이를 조절마그넷의 척력을 이용하여 가변시켜 캐리어 지그의 텐션력을 유지할 수 있으며, 힌지핀과 탄성스프링에 의해 회전 가능한 상부 클램프의 클램핑 및 클램핑 해제 동작이 제1,2착탈유닛의 접촉프레임 승강동작에 의해 용이하게 이루어지도록 그 구조가 개선된 기판 캐리어 지그에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB)은 전자 통신 기기 등에 사용되는 가장 기본적인 부품으로서, 최근 전자제품이 소형화, 박판화, 고밀도화, 패키지(package)화 및 개인휴대화로 경박 단소화되는 추세에 따라 회로층이 복수로 형성되는 다층화, 회로 패턴이 미세화되는 미세패턴화, 소형화 및 패키지화가 동시에 진행되고 있다.
이에 인쇄회로기판의 미세패턴 형성, 신뢰성 및 설계밀도를 높이기 위해 원자재의 변경과 함께 회로의 층구성을 복합화 하는 구조로 변화하는 추세이고, 부품 역시 DIP(Dual In-Line Package) 타입에서 SMT(Surface Mount Technology) 타입으로 변경되면서 그 실장 밀도 역시 높아지고 있는 추세이다.
또한, 인쇄회로기판은 다수의 전자부품을 서로 전기적으로 연결하기 위한 회로패턴을 포함하며, 회로패턴과 전기적으로 연결된 범프를 포함한다. 여기서, 상기 전자부품은 상기 범프와 전기적으로 연결되며 상기 인쇄회로기판에 실장됨으로써, 상기 전자부품과 상기 회로패턴은 서로 전기적으로 연결된다.
최근 반도체, 디스플레이장비 산업의 발전과 경박단소한 제품을 원하는 소비자들의 요구에 발맞추어 글라스가 합착된 형태로 제조되는 디스플레이 패널(Panel)을 박형화하는 기술의 발전이 절실하게 요구되고 있다. 아울러 보다 구체적으로는 기판에 미세패턴을 패터닝하기 위한 에칭기술에 많은 관심이 모이고 있다.
즉, LCD의 기판 등에 사용되는 글라스의 두께는 장비의 박형화의 흐름에 맞추어 초박형화가 요구되고 있으며, 이러한 박형화의 기술은 디스플레이 패널(Panel)의 에칭을 통하여 이루어지고 있다.
종래화학적 에칭방법을 이용하여 패널을 박형화하는 종래의 기술로 널리 알려진 것이, 침적법(Dip), 분사법(Spray)등 이 있다.
특히 분사법과 같이 대형 글라스 기판의 외부에서 에칭액을 공급하여 기판의 단면을 에칭하거나 슬림화(박형화)하는 단면에칭의 경우, 일반적으로 이하와 같은 과정을 거치게 된다.
우선 기판을 고정하는 기판스테이지에 기판이 밀착하여 고정될 수 있도록 보호필름(테이프 등)을 형성하고, 기판을 밀착한 후 기판과 기판스테이지의 접촉면을 실링하여 밀봉한 후 기판의 일면에 에칭모듈을 통해 에칭액을 공급하여 에칭을 수행하게 된다.
그러나 이러한 에칭공정은 에칭 전에 기판의 두께가 일정정도 이상인 상태에서 에칭이 수행되어, 에칭 후에는 기판이 매우 박형화되는 두께를 가진 상태로 종료가 되며, 이후 실링재를 제거하고 테이프를 떼어내는 경우, 기판이 가진 기능성 막이 손상되거나 기판 에칭 면 이면의 회로가 손상되는 문제가 발생하게 된다.
기존 기판 캐리어용 지그와 관련된 종래 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1038572호 "진공기판지그를 구비하는 기판 약품처리시스템"(등록일자 : 2011.05.26)에 개시된 바와 같이, 기판에 에칭액 공급모듈을 통해 에칭액을 공급하여 기판을 박형화 또는 패턴을 형성하는 약품처리시스템에 있어서, 기판에 대응되는 형상의 진공기판지그 몸체와 상기 진공기판지그 몸체에 형성되어 기판 흡착용 진공라인과 연결되는 다수의 진공홀, 그리고 상기 진공기판지그 면에 밀착되는 기판 면을 밀봉하는 밀봉용 실링부를 포함하여 이루어지는 것이다.
위와 같이, 진공압을 이용하는 경우에는 상기 베이스판에 진공유로 및 진공호스가 설치되어야 하므로 베이스판 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 진공압 형성을 위한 별도의 진공장치가 추가되어야 하므로 제조비용이 현저히 증가되고 상기 인쇄회로기판이 진공압에 의해 손상되는 경우도 발생된다는 문제점이 있다.
기존 기판 캐리어 지그와 관련된 종래 다른 선행기술로는 한국 공개특허공보 제10-2022-150488호 "기판처리장비의 기판 파지용 지그장치"(공개일자 : 2022.11.11)에 개시된 바와 같이, 기판을 수직으로 세운 상태에서 연속 이동시키면서 처리하기 위한 기판처리장비에서 기판을 개별적으로 파지하기 위해 사용되는 것으로서; 상부바, 하부바, 좌측바 및 우측바로 구성되어 사각 형태로 되어 있는 지그프레임; 상기 상부바와 하부바의 연장방향을 따라 각각 복수 개가 설치되는 것으로서 상기 기판의 상,하단을 파지하기 위한 상,하부 클램프; 상기 좌측바와 우측바 중 어느 한곳 이상에 설치되는 것으로서 상기 기판의 측단부를 파지하는 측단파지기구;를 포함하는 구성을 갖는다.
위의 경우에는 상,하부 클램프 및 측단파지기구가 탄성력으로 집게 형태로 기판의 테두리 부위를 클램핑 파지하게 되므로, 에칭액이 상,하부 클램프와 측단파지구가 클램핑하는 기판의 테두리 부위에 고이게 됨에 따라 에칭되는 기판의 두께 평탄도가 저하되고 에칭 효과가 저하되는 단점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-1038572호 "진공기판지그를 구비하는 기판 약품처리시스템"(등록일자 : 2011.05.26) 한국 공개특허공보 제10-2022-150488호 "기판처리장비의 기판 파지용 지그장치"(공개일자 : 2022.11.11)
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 회로기판의 테두리 부위를 클램핑 파지하도록 상,하부 클램프에 마그넷이 각각 배치되는 복수의 상,하부 클램프가 구비되고, 상,하부 클램프가 구비된 기판 캐리어 지그를 경사진 각도로 틸팅 회전시켜 에칭액이 기판의 표면을 균일하게 에칭할 수 있도록 함과 아울러, 상,하부 클램프가 파지되는 회로기판 접촉 면적을 최소화하여 에칭액의 고임 현상을 줄일 수 있으면서 기판의 상,하측과 접촉되는 부위에 서로 다른 형태로 돌출되는 제1,2돌출부를 상,하부 클램프의 상,하부 클램프의 단부에 형성시켜 액체의 배수를 유도하여 에칭액의 고임 현상을 예방할 수 있도록 그 구조가 개선된 기판 캐리어 지그를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 제1,2 및 제3,4프레임으로 구성되어 사각틀 형태로 구성된 캐리어 지그의 제1,2프레임의 길이를 마그넷의 척력을 이용하여 가변시켜 캐리어 지그의 텐션력을 유지할 수 있도록 그 구조가 개선된 기판 캐리어 지그를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 힌지핀과 탄성스프링에 의해 회전 가능한 상부 클램프의 클램핑 및 클램핑 해제 동작이 착탈유닛의 승강동작에 의해 용이하게 이루어지도록 그 구조가 개선된 기판 캐리어 지그를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1,2 및 제3,4프레임으로 구성되는 클램핑 프레임와; 상기 클램핑 프레임의 제1,2프레임과 제3,4프레임에 각각 이격되게 배치되고, 기판의 테두리 부위를 클램핑 파지하도록 각각 클램핑 마그넷이 배치되어 자석의 인력(引力)이 작용하며 상부 클램프가 힌지핀을 중심으로 회전동작되는 상,하부 클램프와; 상기 상부 클램프의 일단부 하측면에 하측으로 돌출되도록 형성되는 제1돌출부; 및 상기 하부 클램프의 일단부 상측면에 상측으로 돌출되고 액체의 배수를 위해 서로 이격된 복수의 돌기로 구성된 제2돌출부; 및 상기 제1,2프레임의 일단부와 상기 제4프레임 사이에 개재되고 상기 제1,2프레임과 제4프레임 간의 간격을 조절하여 텐션력을 유지하기 위한 텐션 조절수단;을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 상부 클램프는 타단부에 상기 힌지핀보다 외측으로 연장되고 착탈유닛의 하강동작시 간섭되어 상기 상부 클램프를 상측으로 회전시키기 위한 연장부가 형성되고, 상기 하부 클램프는 상부면 일단부측에 오목하게 단턱진 단턱부가 형성된 것이다.
상기 제1,2돌출부는 기판과의 접촉을 위해 실리콘 소재로 구성된다.
상기 상,하부 클램프는 일단부에 기판과의 접촉 면적이 최소화되도록 중간 부위의 폭 부피보다 작은 부피의 제1,2파지부가 형성되고, 상기 제1,2파지부의 서로 접하는 부위에 상기 제1,2돌출부가 형성된다.
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상기 텐션 조절수단은 상기 제1,2프레임의 일단부와 겹쳐지도록 볼트로 결합되며 제1조절마그넷이 마련되는 제1연결블록과, 상기 제4프레임의 일단부와 타단부 각각에 겹쳐지도록 볼트로 결합되며 상기 제1조절마그넷과 척력을 갖도록 동일한 자극 극성을 갖는 제2조절마그넷이 구비되고 상기 제1연결블록에 대해 이격되게 배치되는 제2연결블록과, 상기 제1연결블록의 내부에 형성되는 연결공, 및 상기 제2연결블록의 내부에 가이드 부시에 끼워지도록 배치되고 단부가 상기 연결공에 끼워지도록 결합되어 상기 제1,2연결블록의 수평 방향 움직임을 가이드하는 가이드핀을 구비한다.
상기 힌지핀은 상기 상부 클램프가 하부 클램프 측으로 회전되는 방향으로 탄성력을 갖는 탄성스프링이 결합되어 복귀력이 제공되는 것이다.
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본 발명은 기판의 테두리 부위를 클램핑 파지하도록 상,하부 클램프에 클램핑 마그넷이 각각 배치되는 복수의 상,하부 클램프가 구비되고, 상,하부 클램프가 구비된 기판 캐리어 지그를 경사진 각도로 틸팅 회전시켜 에칭액 등의 약품이 기판의 표면을 균일하게 처리할 수 있도록 함과 아울러, 상,하부 클램프가 파지되는 기판 접촉 면적을 최소화하여 에칭액 등의 약품 고임 현상을 줄일 수 있으면서 기판의 상,하측과 접촉되는 부위에 서로 다른 형태로 돌출되는 제1,2돌출부를 상,하부 클램프의 상,하부 클램프의 단부에 형성시켜 액체의 배수를 유도하여 에칭액의 고임 현상을 예방할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 제1,2 및 제3,4프레임으로 구성되어 사각틀 형태로 구성된 캐리어 지그의 제1,2프레임의 길이를 조절마그넷의 척력을 이용하여 가변시켜 캐리어 지그의 텐션력을 유지할 수 있는 이점을 갖는다.
본 발명은 힌지핀과 탄성스프링에 의해 회전 가능한 상부 클램프의 클램핑 및 클램핑 해제 동작이 제1,2착탈유닛의 접촉프레임 승강동작에 의해 용이하게 이루어지도록 하는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 캐리어 지그를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 본 발명 상,하부 클램프를 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명 상,하부 클램프의 제1,2돌출부에 기판의 테두리가 클램핑된 상태를 보인 사용상태도.
도 6은 본 발명 텐션 조절수단의 구성을 나타낸 사시도.
도 7은 도 6의 평면도.
도 8은 도 7의 정면도.
도 9는 본 발명 기판 캐리어 지그가 적용된 기판 약품처리시스템의 구성을 나타낸 구성도.
도 10은 본 발명 제1,2착탈유닛의 사시도.
도 11은 도 10의 정면도.
도 12는 도 10의 평면도.
도 13은 본 발명 틸팅유닛의 사시도.
도 14는 본 발명 틸팅유닛의 사용상태도.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 기판 캐리어 지그는 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 제1,2 및 제3,4프레임(111,112,113,114)으로 구성되는 클램핑 프레임(110)와; 상기 클램핑 프레임(110)의 제1,2프레임(111,112)과 제3,4프레임(113,114)에 각각 이격되게 배치되고, 기판(50)의 테두리 부위를 클램핑 파지하도록 각각 클램핑 마그넷(121,131)이 배치되어 자석의 인력(引力)이 작용하며 상부 클램프(120)가 힌지핀(140)을 중심으로 회전동작되는 상,하부 클램프(120,130)와; 상기 상부 클램프(120)의 일단부 하측면에 하측으로 돌출되도록 형성되는 제1돌출부(125); 및 상기 하부 클램프(130)의 일단부 상측면에 상측으로 돌출되고 액체의 배수를 위해 서로 이격된 복수의 돌기로 구성된 제2돌출부(135);를 포함하여 이루어진다.
여기서 기판(50)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB)을 의미한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 상기 기판 캐리어 지그(100)는 기판(50)의 테두리 부위를 클램핑 파지하도록 클램핑 프레임(110)의 제1,2프레임(111,112)과 제3,4프레임(113,114)에 하부 클램프(130)가 고정되도록 결합되고, 상기 하부 클램프(130)의 상측에 상부 클램프(120)가 힌지핀(140)을 중심으로 회전가능하게 결합된다.
상기 제1,2프레임(111,112)의 일단부는 우측의 제4프레임(114)에 텐션 조절수단(200)을 매개로 결합되고, 상기 제1,2프레임(111,112)의 타단부는 좌측의 제3프레임(113)에 체결부재로 결합되는 구조를 갖는다.
상기 힌지핀(140)은 상기 상부 클램프(120)가 하부 클램프(130) 측으로 회전되는 방향으로 탄성력을 갖는 탄성스프링(150)이 결합되어 복귀력이 제공된다.
또한, 상기 상,하부 클램프(120,130)는 기판(50)의 클램핑을 위해 서로 겹쳐질 경우에는 각각 배치된 마그넷의 인력(引力)에 의해 기판(50)의 테두리를 견고하게 클램핑할 수 있도록 한다.
상기 상부 클램프(120)는 타단부에 제1,2착탈유닛(300A,300B)의 하강동작시 간섭됨에 따라 힌지핀(140)을 중심으로 하부 클램프(130)로부터 멀어지는 방향으로 젖혀지게 되어 기판(50)의 클램핑 상태가 해제되도록 상기 힌지핀(140)보다 외측으로 연장되고 하기에 기재된 착탈유닛의 하강동작시 간섭되어 상기 상부 클램프(120)를 상측으로 회전시키기 위한 연장부(122)가 형성된다.
상기 하부 클램프(130)는 상부면 일단부측에 오목하게 단턱진 단턱부(133)가형성되고, 상기 제1,2프레임(111,112)과 제3,4프레임(113,114)에 볼트 또는 리벳 등의 체결부재로 고정된다.
상기 단턱부(133)는 상,하부 클램프(120,130)의 클램핑 결합을 위해 밀착될 경우, 상기 제1돌출부(125)가 간섭되지 않도록 수용되는 공간을 제공하게 된다.
상기 상,하부 클램프(120,130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 일단부에 기판(50)과의 접촉 면적이 최소화되도록 중간 부위의 폭 부피보다 작은 부피의 제1,2파지부(124,134)가 형성되고, 상기 제1,2파지부(124,134)의 서로 접하는 부위에 상기 제1,2돌출부(125,135)가 형성된 구조를 갖는다.
상기 제1,2돌출부(125,135)는 기판(50)과의 접촉시 스크래치 발생을 최소화하도록 실리콘 소재로 구성된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1돌출부(125)는 상기 상부 클램프(120)의 제1파지부(124) 하측면에 하측으로 돌출되도록 형성되고, 상기 제2돌출부(135)는 상기 하부 클램프(130)의 제2파지부(134) 상측면에 상측으로 돌출되며 에칭액 등의 액체가 고이지 않고 용이하게 배수되도록 격자 형태로 서로 이격되는 복수의 돌기가 형성되고 돌기들 사이로 액체가 배수되는 배수로(135a)가 형성되는 구조를 갖는다.
상기 클램핑 프레임(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1,2프레임(111,112)의 일단부와 상기 제4프레임(114) 사이에 개재되고 상기 제1,2프레임(111,112)과 제4프레임(114) 간의 간격을 조절하여 텐션력을 유지하기 위한 텐션 조절수단(200)을 더 구비한다.
상기 텐션 조절수단(200)은 도 6과 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1,2프레임(111,112)의 일단부와 겹쳐지도록 볼트로 결합되며 제1조절마그넷(230)이 마련되는 제1연결블록(210)과, 상기 제4프레임(114)의 일단부와 타단부 각각에 겹쳐지도록 볼트로 결합되며 상기 제1조절마그넷(230)과 척력을 갖도록 동일한 자극 극성을 갖는 제2조절마그넷(240)이 구비되고 상기 제1연결블록(210)에 대해 이격되게 배치되는 제2연결블록(220)과, 상기 제1연결블록(210)의 내부에 형성되는 연결공(250), 및 상기 제2연결블록(220)의 내부에 가이드 부시(270)에 끼워지도록 배치되고 단부가 상기 연결공(250)에 끼워지도록 결합되어 상기 제1,2연결블록(210,220)의 수평 방향 움직임을 가이드하는 가이드핀(260)을 구비한다.
상기 제1연결블록(210)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 좌측부위가 제1,2프레임(111,112)의 우측에 위치한 일단부와 상,하로 겹쳐지도록 볼트 등의 체결부재로 결합되고, 우측부위가 상측으로 돌출되도록 절곡되며 상측에 제1조절마그넷(230)이 배치되는 구조를 갖는다.
상기 제2연결블록(220)은 도 8에 도시된 바와 같이, 우측부위가 상기 제4프레임(114)의 단부 하측에 상,하로 겹쳐지도록 배치되어 볼트 등의 체결부재로 결합되며, 좌측 부위에 상기 제1연결블록(210)과 대응되는 형태로 형성되고 상측에 제2조절마그넷(240)이 배치되는 구조를 갖는다.
상기 가이드핀(260)은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2연결블록(220)의 내측에 배치되고 단부가 상기 제1연결블록(210)의 연결공(250) 내에 진입되도록 결합됨에 따라, 상기 제1연결블록(210)의 수평방향 움직임을 가이드하는 기능을 수행하게 된다.
이에 따라, 상기 제1연결블록(210)은 제1,2조절마그넷의 척력(斥力)에 의해 일정 간격 이격됨에 따라, 제1,2프레임(111,112)의 텐션 움직임을 보조하여 기판(50)을 클램핑 파지하는 텐션력을 유지할 수 있다.
상기 텐션 조절수단(200)은 상기 상,하부 클램프(120,130)에 클램핑된 기판(50)에 전달되는 텐션력을 유지하도록 제1,2프레임(111,112) 및 제3프레임(113)이 일체로 연결되어 상기 제4프레임(114)에 대해 가이드핀(260)과 연결공(250)을 이용하여 수평방향으로 움직임이 가능하게 배치하고, 제1,2조절마그넷의 척력을 이용하여 상기 제4프레임(114)에 대한 제1,2,3프레임(111,112,113)의 이격 거리를 유지하도록 조절함으로써, 기판(50)측에 텐션력을 유지하여 기판(50)의 변형을 예방할 수 있다.
도 9 내지 도 14는 앞서 설명한 본 발명 기판 캐리어 지그(100)를 이용한 기판의 약품처리시스템을 나타낸 도면으로서, 그 구성은 기판(50)의 약품 공정 또는 수세 공정을 위한 처리조(30)와; 상기 처리조(30)의 좌,우 양측에 배치되고 기판(50)을 클램핑 또는 클램핑 해제하는 기판 캐리어 지그(100)를 순환 이송시키는 이송설비(800)가 구비되는 제1,2본체(10,20)와; 상기 제1본체(10)에 상,하로 승강가능하게 배치되고 하강동작시 상기 기판 캐리어 지그(100)의 상부 클램프(120)에 간섭되어 상기 상부 클램프(120)를 회전시켜 기판(50)의 테두리를 하부 클램프(130)의 일단부에 안착시키는 제1착탈유닛(300A)과; 상기 제1본체(10)에 구비되어 상기 제1착탈유닛(300A)에 의해 상,하부 클램프(120,130)의 클램핑 상태가 해제되는 기판 캐리어 지그(100)의 상측에 기판(50)을 공급하는 기판 공급부(400A)와; 상기 제1본체(10)에 구비되고 상기 기판 캐리어 지그(100)의 상,하부 클램프(120,130)에 기판(50)이 클램핑된 상태로 기판 캐리어 지그(100)를 경사진 각도로 틸팅 회전시키는 제1틸팅유닛(500A)과; 상기 기판 캐리어 지그(100)를 상기 제1틸팅유닛(500A)로부터 상기 처리조(30)를 통과하여 상기 제2본체(20) 측으로 이송시키는 제1이송부(600A)와; 상기 제2본체(20) 내에 배치되고 상기 제1이송부(600A)로부터 공급된 기판 캐리어 지그(100)를 경사진 각도로 틸팅 회전시키는 제2틸팅유닛(500B)과; 상기 제2본체(20) 내에 승강동작되도록 배치되고 하강동작시 상기 제2틸팅유닛(500B)로부터 공급된 기판 캐리어 지그(100)의 상,하부 클램프(120,130)에 대한 기판(50)의 클램핑상태를 해제시키는 제2착탈유닛과; 상기 기판 캐리어 지그(100)의 상,하부 클램프(120,130)로부터 상기 클램핑 상태가 해제된 기판(50)을 흡착하여 외부로 배출시키는 기판 배출부(400B)와; 상기 제2본체(20) 내에 배치되고 상기 기판(50)이 착탈된 기판 캐리어 지그(100)를 하강동작시키는 제2리프트 유닛(700B)과; 상기 제2리프트 유닛(700B)에 의해 하강동작된 기판 캐리어 지그(100)를 상기 제1본체(10)의 하부측으로 이송시키는 제2이송부(600B); 및 상기 제1본체(10) 내에 배치되고 상기 제2이송부(600B)에 의해 이송된 기판 캐리어 지그(100)를 상승동작시키는 제1리프트 유닛(700A);을 포함하여 이루어진다.
상기 처리조(30)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1,2본체(10,20) 사이 공간에 배치되고, 기판(50)의 에칭, 박리, 현상, 수세, 건조를 위한 약품액이 충전되고, 상기 제1이송부(600A)에 의해 상기 제1본체(10)에서 제2본체(20)측으로 이송되는 기판(50)을 침지시켜 기판(50)의 약품공정 또는 수세공정을 처리하게 된다.
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상기 제1본체(10)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 처리조(30)의 좌측에 배치되며 기판 캐리어 지그(100)를 순차적으로 이송시키고 기판(50)을 기판 캐리어 지그(100)측으로 공급하여 클램핑하는 기능을 수행하게 된다.
상기 제2본체(20)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 처리조(30)의 우측에 배치되며 상기 제1이송부(600A)를 통해 공급되고 기판 캐리어 지그(100)에 클램핑된 기판(50)을 클램핑 해제시켜 기판(50)을 기판 캐리어 지그(100)로부터 분리시킨 후에 외부로 배출시킴과 아울러, 분리된 기판 캐리어 지그(100)를 제2리프트 유닛(700B)으로 하강시킨 후에 제2이송부(600B)로 상기 기판 캐리어 지그(100)를 제1본체(10)측으로 이송시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 제1리프트 유닛(700A)은 상기 제1본체(10) 내에 배치되고, 상기 제2이송부(600B)로부터 전달되는 기판 캐리어 지그(100)를 상기 제1본체(10)의 하측에서 상측으로 상승시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 제1착탈유닛(300A)은 도 10과 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1본체(10) 내에 고정되는 프레임 몸체(301)와, 상기 프레임 몸체(301)에 배치되어 승강액츄에이터(310)(실린더 또는 모터)에 의해 상,하로 승강동작되는 복수의 접촉프레임(320)이 구비되고, 하강동작시 상기 상부 클램프(120)의 연장부(122)에 접촉되어 상기 상부 클램프(120)를 힌지핀(140)을 중심으로 상측으로 젖혀지도록 회전시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 제2착탈유닛(300B)은 도 10과 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제2본체(20) 내에 고정되는 프레임 몸체(301)와, 상기 프레임 몸체(301)에 배치되어 승강액츄에이터(310)(실린더 또는 모터)에 의해 상,하로 승강동작되는 복수의 접촉프레임(320)이 구비되고, 하강동작시 상기 상부 클램프(120)의 연장부(122)에 접촉되어 상기 상부 클램프(120)를 힌지핀(140)을 중심으로 상측으로 젖혀지도록 회전시키는 기능을 수행하게 된다.
이를 위해 상기 제1,2착탈유닛(300A,300B)은 하강동작시 상기 연장부(122)와 접촉되는 접촉프레임(320)이 전,후 및 좌,우 양측에 각각 배치되는 구조를 갖는다.
또, 상기 복수의 접촉프레임(320)은 도 11에 도시된 바와 같이, 각각의 하부에 서로 이격되게 배치된 상기 연장부(122)의 간격과 대응되는 간격으로 이격되게 배치되고, 하강동작시 각각 상기 상부 클램프(120)의 연장부(122)에 접촉되는 접촉롤러(325)가 더 구비된다.
또한, 상기 제1,2착탈유닛(300A,300B)은 이송되는 기판 캐리어 지그(100)를 정위치에 정렬시키는 정렬수단(350)을 더 구비한다.
상기 정렬수단(350)은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기판 캐리어 지그(100)의 이송시 좌,우측 방향에 해당하는 정위치에 정지시키기 위한 스톱퍼부재(352)와, 상기 스톱퍼부재(352)에 정지된 상기 기판 캐리어 지그(100)의 전,후 방향에 해당하는 정위치에 정지시키기 위해 전,후 방향으로 기판 캐리어 지그(100)를 이동시키는 이동액츄에이터(354)를 구비한다.
상기 스톱퍼부재(352)는 상기 기판 캐리어 지그(100)의 이송시 간섭됨에 따라 이동이 정지될 때 좌,우 방향 정위치에 위치하도록 배치된다.
상기 기판 공급부(400A)는 도 9에 도시된 바와 같이, 기판(50)을 진공 흡착방식으로 흡착한 후에 상부 클램프(120)가 상기 접촉프레임(320)에 의해 상측으로 젖혀진 상태에서 상기 기판 캐리어 지그(100)의 하부 클램프(130) 상측으로 안착되도록 공급하는 기능을 수행하게 된다.
이를 위해 상기 기판 공급부(400A)는 수평으로 이동되도록 제1본체(10)에 마련된 레일부(410)를 따라 수평방향으로 이동되고, 기판(50)을 진공흡착하는 흡착부(430)가 구비되며, 승강부(420; 실린더 또는 모터)에 의해 상,하로 승강동작되는 구조를 갖는다.
상기 기판(50)은 상기 기판 공급부(400A)의 하강동작시 상기 제1착탈유닛(300A)에 의해 상기 상부 클램프(120)가 젖혀지도록 회전된 후에, 기판(50)의 테두리 부위가 하부 클램프(130)의 제2파지부(134) 상에 안착된다.
상기 제1틸팅유닛(500A)은 상기 제1착탈유닛(300A)의 우측과 처리조(30) 사이에 배치되고, 상기 제2틸팅유닛(500B)은 상기 처리조(30)와 제2착탈유닛(300B)의 좌측 사이에 배치된다.
상기 제1,2틸팅유닛(500A,500B)은 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제1,2본체(10,20) 내에 각각 고정되는 고정플레이트(501)와, 상기 고정플레이트(501)의 상측에 배치되고 상기 제1,2착탈유닛(300A,300B)으로부터 이송되는 기판 캐리어 지그(100)가 안착되며 일측 부위가 회전핀(510)으로 상기 고정플레이트(501)에 회전 가능하게 배치되는 틸팅 몸체(505), 및 상기 틸팅 몸체(505)의 하부에 틸팅로드(525)로 연결되고 상기 회전핀(510)을 중심으로 상기 틸팅 몸체(505)를 틸팅 회전시키는 틸팅액츄에이터(520)로 구성된다.
상기 제1,2틸팅유닛(500A,500B)은 상기 제1착탈유닛(300A)으로부터 이송된 기판 캐리어 지그(100)가 안착된 틸팅 몸체(505)를 상기 고정판에 배치된 틸팅액츄에이터(520)를 이용하여 경사진 각도로 틸팅 회전시키게 된다.
이로 인해, 상기 제1,2틸팅유닛(500A,500B)은 상기한 틸팅 몸체(505)의 회전동작에 의해 상기 기판(50) 및 기판(50)이 클램핑된 기판 캐리어 지그(100)가 경사각을 갖도록 틸팅 회전시키는 구조를 갖는다.
상기 제1,2틸팅유닛(500A,500B)은 상기 기판(50) 및 기판 캐리어 지그(100)의 표면에 약품액이 고이는 것을 방지하여 균일한 두께로 에칭할 수 있는 등의 효과를 얻게 된다.
상기 제1,2이송부(600A,600B)는 도 9에 도시된 바와 같이, 기판 캐리어 지그(100)를 제1본체(10)에서 제2본체(20)측으로 이송시키거나, 혹은 제2본체(20)에서 제1본체(10)측으로 이송시키는 기능을 수행하며, 일 예로 컨베이어를 채택할 수 있다.
상기 이송설비(800)는 기판 캐리어 지그(100)의 횡방향 이송을 위해 제1리프트 유닛(700A)과 제1착탈유닛(300A), 제1착탈유닛(300A)과 제1틸팅유닛(500A), 제1틸팅유닛(500A)과 처리조(30) 사이에 배치됨과 아울러, 상기 처리조(30)와 제2틸팅유닛(500B), 제2틸팅유닛(500B)과 제2착탈유닛(300B), 및 제2착탈유닛(300B)과 제2리프트 유닛(700B) 사이에 각각 배치된다.
또한, 상기 이송설비(800)는 실린더에 의해 기판 캐리어 지그(100)를 횡방향으로 이송시키는 방식을 채택하거나, 모터에 의해 회전동작되는 이송축의 회전동작시 제1,2본체(10,20)내에 기판 캐리어 지그(100)를 좌,우 횡방향으로 이송시킬 수 있는 이송롤러가 구비된 것을 채택할 수 있다.
상기 이송설비(800)는 이하에서 상기 기판 캐리어 지그(100)가 우측 방향으로 이송되는 방향에 한정하여 설명하기로 한다.
상기한 기판 약품처리시스템은 제1본체(10) 하측의 제2이송부(600B)를 통해 제2본체(20)에서 제1본체(10)측으로 공급되는 기판 캐리어 지그(100)가 공급되면, 제1리프트 유닛(700A)이 제2이송부(600B)에서 기판 캐리어 지그(100)를 분리시켜 상부 위치로 상승시킨다.
이후에, 상기 기판 캐리어 지그(100)를 이송설비(800)를 이용하여 우측에 위치하는 제1착탈유닛(300A)측으로 이송시키면, 상기 제1착탈유닛(300A)의 정렬수단(350)을 이용하여 제1착탈유닛(300A)의 정위치에 기판 캐리어 지그(100)를 위치시킬 수 있다.
이때, 상기 정렬수단(350)은 상기 기판 캐리어 지그(100)가 스톱퍼부재(352)에 의해 정지되어 좌,우측 방향 이동이 제한된 후에, 전,후 방향으로 이동액츄에이터(354)를 이동시켜 기판 캐리어 지그(100)를 정위치에 위치시킬 수 있다.
이어서, 상기 제1착탈유닛(300A)은 승강액츄에이터(310)를 이용하여 접촉프레임(320)을 하강동작시켜, 접촉프레임(320)의 하강동작시 간섭되는 상부 클램프(120)의 연장부(122)에 접촉됨에 따라 상기 힌지핀(140)을 중심으로 상부 클램프(120)가 회전되면서 하부 클램프(130)와의 거리가 이격되도록 벌어지게 된다.
이어, 상기 기판 공급부(400A)가 기판(50)을 진공 흡착한 상태로 제1착탈유닛(300A)의 내부로 진입된 후에, 상기 기판(50)을 각각의 하부 클램프(130)의 제2파지부(134)에 안착시킨다.
이후에, 상기 기판 공급부(400A)를 다시 상승동작시키고 상기 제1착탈유닛(300A)의 승강액츄에이터(310)를 이용하여 접촉프레임(320)을 다시 원 위치로 상승시키면, 상기 상부 클램프(120)의 제1파지부(124)가 상기 하부 클램프(130)의 제2파지부(134) 상측에 안착된 기판(50)의 테두리 상측에 겹쳐지도록 결합되고 상기 클램핑 마그넷(121,131)의 인력(引力)에 의해 상기 상,하부 클램프(120,130)가 겹쳐진 상태로 제1,2파지부(124,134)의 사이에 기판(50)의 테두리를 상,하측에서 클램핑 파지할 수 있도록 한다.
이어서, 상기 기판(50)이 클램핑된 기판 캐리어 지그(100)가 제1틸팅유닛(500A)측으로 이동됨에 따라, 상기 제1틸팅유닛(500A)은 상기 기판 캐리어 지그(100)를 틸팅 회전시켜 기판(50)의 표면에 고여 있는 액상의 이물질을 용이하게 제거할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 상기 제1틸팅유닛(500A)을 통과한 상기 기판 캐리어 지그(100)는 상기 제1이송부(600A)에 의해 처리조(30)를 통과하여 제2본체(20)측으로 이송되며, 상기 제2틸팅유닛(500B)에서 기판 캐리어 지그(100) 및 기판(50)을 틸팅 회전시켜 처리조(30)를 통과하는 과정 중에 기판(50)의 표면 및 상,하부 클램프(120,130)에 고여있는 약품액을 신속하게 제거함으로써, 일 예로 기판(50)의 에칭시 에칭 두께를 균일하게 유지시켜 기판(50)의 식각(蝕刻, etching) 성능을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.
상기 제2틸팅유닛(500B)을 통과하는 기판(50) 및 기판 캐리어 지그(100)는 상기 제2착탈유닛(300B)측으로 진입되는 중에 정렬수단(350)의 스톱퍼부재(352)와 이동액츄에이터(354)를 이용하여 기판 캐리어 지그(100)를 정위치에 배치시킬 수 있다.
이어서, 상기 제2착탈유닛(300B)은 정위치에 정렬된 기판 캐리어 지그(100)의 상측에서 접촉프레임(320)이 승강액츄에이터(310)에 의해 하강동작됨에 따라, 접촉프레임(320)의 하부에 마련된 접촉롤러(325)가 하강동작되면서 상기 상부 클램프(120)의 연장부(122)를 눌러서 상기 상부 클램프(120)를 힌지핀(140)을 중심으로 상측으로 젖혀지도록 회전동작시킨다.
상기 상부 클램프(120)가 회전동작됨에 따라 제1파지부(124)가 상기 제2파지부(134)로부터 이격되고, 상기 기판(50)의 클램핑 상태가 해제된다.
이어서, 상기 기판 배출부(400B)는 상기 클램핑 상태가 해제된 기판(50)을 진공 흡착방식으로 흡착하여 상측으로 이동시킨 후에, 레일부(410)를 따라 우측 방향으로 이동시키고, 하측으로 낙하시켜 기판(50)을 외부로 배출시키게 된다.
따라서, 본 발명은 기판(50)의 테두리 부위를 클램핑 파지하도록 상,하부 클램프(120,130)에 클램핑 마그넷(121,131)이 각각 배치되는 복수의 상,하부 클램프(120,130)가 구비되고, 상,하부 클램프(120,130)가 구비된 기판 캐리어 지그(100)를 경사진 각도로 틸팅 회전시켜 에칭액 등의 약품이 기판(50)의 표면을 균일하게 처리할 수 있도록 함과 아울러, 상,하부 클램프(120,130)가 파지되는 기판(50) 접촉 면적을 최소화하여 에칭액 등의 약품 고임 현상을 줄일 수 있으면서 기판(50)의 상,하측과 접촉되는 부위에 서로 다른 형태로 돌출되는 제1,2돌출부(125,135)를 상,하부 클램프(120,130)의 상,하부 클램프(120,130)의 단부에 형성시켜 액체의 배수를 유도하여 에칭액의 고임 현상을 예방할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 제1,2 및 제3,4프레임(111,112,113,114)으로 구성되어 사각틀 형태로 구성된 캐리어 지그(100)의 제1,2프레임(111,112)의 길이를 조절마그넷의 척력을 이용하여 가변시켜 캐리어 지그(100)의 텐션력을 유지할 수 있는 이점을 갖는다.
본 발명은 힌지핀(140)과 탄성스프링(150)에 의해 회전 가능한 상부 클램프(120)의 클램핑 및 클램핑 해제 동작이 제1,2착탈유닛(300A,300B)의 접촉프레임(320) 승강동작에 의해 용이하게 이루어지도록 하는 이점을 갖는다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 : 제1본체 20 : 제2본체
30 : 처리조 50 : (인쇄회로)기판
100 : 기판 캐리어 지그 110 : 클램핑 프레임
111,112,113,114 : 제1,2,3,4프레임
120 : 상부 클램프 121,131 : 클램핑 마그넷
122 : 연장부 124,134 : 제1,2파지부
125,135 : 제1,2돌출부 130 : 하부 클램프
135a : 배수로 200 : 텐션 조절수단
210,220 : 제1,2연결블록
230,240 : 제1,2조절마그넷
250 : 연결공 260 : 가이드핀
270 : 가이드부시
300A,300B : 제1,2착탈유닛 301 : 프레임 몸체
310 : 승강액츄에이터 320 : 접촉프레임
325 : 접촉롤러 350 : 정렬수단
352 : 스톱퍼부재 354 : 이동액츄에이터
400A : 기판 공급부 400B : 기판 배출부
410 : 레일부 420 : 승강부
430 : 흡착부 500A,500B : 제1,2틸팅유닛
501 : 고정플레이트 505 : 틸팅 몸체
510 : 회전핀 520 : 틸팅액츄에이터
525 : 틸팅로드 600A,600B : 제1,2이송부
700A,700B : 제1,2리프트 유닛
800 : 이송설비

Claims (10)

  1. 제1,2 및 제3,4프레임(111,112,113,114)으로 구성되는 클램핑 프레임(110)과;
    상기 클램핑 프레임(110)의 제1,2프레임(111,112)과 제3,4프레임(113,114)에 각각 이격되게 배치되고, 기판(50)의 테두리 부위를 클램핑 파지하도록 각각 클램핑 마그넷(121,131)이 배치되어 자석의 인력이 작용하며 상부 클램프(120)가 힌지핀(140)을 중심으로 회전동작되는 상,하부 클램프(120,130)와;
    상기 상부 클램프(120)의 일단부 하측면에 하측으로 돌출되도록 형성되는 제1돌출부(125)와;
    상기 하부 클램프(130)의 일단부 상측면에 상측으로 돌출되고 액체의 배수를 위해 서로 이격된 복수의 돌기로 구성된 제2돌출부(135); 및
    상기 제1,2프레임(111,112)의 일단부와 상기 제4프레임(114) 사이에 개재되고 상기 제1,2프레임(111,112)과 제4프레임(114) 간의 간격을 조절하여 텐션력을 유지하기 위한 텐션 조절수단(200);을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 지그.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 클램프(120)는 타단부에 상기 힌지핀(140)보다 외측으로 연장되고 제1,2착탈유닛(300A,300B)의 하강동작시 간섭되어 상기 상부 클램프(120)를 상측으로 회전시키기 위한 연장부(122)가 형성되고,
    상기 하부 클램프(130)는 상부면 일단부측에 오목하게 단턱진 단턱부(133)가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 지그.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1,2돌출부(125,135)는 기판(50)과의 접촉을 위해 실리콘 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 지그.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 상,하부 클램프(120,130)는 일단부에 기판(50)과의 접촉 면적이 최소화되도록 중간 부위의 폭 부피보다 작은 부피의 제1,2파지부(124,134)가 형성되고,
    상기 제1,2파지부(124,134)의 서로 접하는 부위에 상기 제1,2돌출부(125,135)가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 지그.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 텐션 조절수단(200)은 상기 제1,2프레임(111,112)의 일단부와 겹쳐지도록 볼트로 결합되며 제1조절마그넷(230)이 마련되는 제1연결블록(210)과,
    상기 제4프레임(114)의 일단부와 타단부 각각에 겹쳐지도록 볼트로 결합되며 상기 제1조절마그넷(230)과 척력을 갖도록 동일한 자극 극성을 갖는 제2조절마그넷(240)이 구비되고 상기 제1연결블록(210)에 대해 이격되게 배치되는 제2연결블록(220)과,
    상기 제1연결블록(210)의 내부에 형성되는 연결공(250), 및
    상기 제2연결블록(220)의 내부에 가이드 부시(270)에 끼워지도록 배치되고 단부가 상기 연결공(250)에 끼워지도록 결합되어 상기 제1,2연결블록(210,220)의 수평 방향 움직임을 가이드하는 가이드핀(260)을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 지그.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 힌지핀(140)은 상기 상부 클램프(120)가 하부 클램프(130) 측으로 회전되는 방향으로 탄성력을 갖는 탄성스프링(150)이 결합되어 복귀력이 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어 지그.
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