KR20060121552A - 피씨비 기판의 세정장치 및 세정방법 - Google Patents

피씨비 기판의 세정장치 및 세정방법 Download PDF

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Abstract

목적 및 용도에 따라 다양한 크기를 가지거나 또는 높낮이가 다양한 부품이 실장되어 있는 등의 피씨비 기판 특성에 관계없이 범용으로 피씨비 기판에 부착되어 있는 각종 분진을 자동으로 세정할 수 있는 피씨비 기판의 세정장치가 개시된다. 본 발명에 따른 피씨비 기판의 세정장치는 적어도 하나 이상의 피씨비 기판을 이송하기 위한 이송수단과, 이송된 피씨비 기판의 정전기를 제거하기 위한 정전기제거수단과, 이송된 피씨비 기판에 부착되어 있는 분진을 제거하기 위한 분진제거수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는데, 바람직하게 이송수단은 다수개의 링 벨트를 포함하고, 정전기제거수단과 분진제거수단은 한 쌍으로 이루어져 피씨비 기판의 상하에 각각 배치된다. 분진제거수단은 피씨비 기판을 소정 위치에 고정시키기기 위한 클램핑수단과, 위치 고정된 피씨비 기판을 향해 에어를 분사하기 위한 에어분사수단으로 이루어지되, 클램핑수단은 고정브라켓과, 다수개의 로드에 의해 가이드됨으로써 고정브라켓에 대해 승하강하는 가동브라켓과, 가동브라켓에 마련되며 탄성부재에 의해 탄성 지지되는 다수개의 돌기핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

피씨비 기판의 세정장치 및 세정방법{Device for cleaning PCB board automatically and method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 피씨비 기판의 세정장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 피씨비 기판의 클램핑수단이 동작하는 것을 도시한 도 1의 정면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100..세정장치 110..이송수단
120..컨베이어수단 130..정전기제거수단
150..분진제거수단 160..클램핑수단
180..에어분사수단 190..석션수단
본 발명은 피씨비 기판의 세정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피씨비 기판에 부착되어 있는 각종 분진을 자동으로 세정할 수 있는 피씨비 기판의 세 정장치에 관한 것이다.
일반적으로 피씨비 기판은 작업 효율성 및 이동성을 높이기 위해 다수개의 피씨비 기판을 연결한 어셈블리 형태 즉, 각각의 기판부와, 각 기판부를 연결하는 더미와, 기판부와 더미를 연결하는 브릿지로 이루어진다.
그리고 피씨비 절단장치는 상기와 같은 구조를 가지는 피씨비 어셈블리의 브릿지 부분을 고속으로 회전하는 드릴 비트를 사용하여 커팅하는 장치이다.
그런데 절단장치가 피씨비 기판을 고속으로 회전하면서 커팅하게 되면 피씨비 기판에는 커팅 중 발생한 분진이나 대기 중의 먼지 등이 피씨기 기판에 잔류하게 되는데, 이러한 이물질을 제대로 제거하지 않으면 최종 상품에 있어 터치감 불량, 오작동, 미작동과 같은 불량을 유발시킴으로써 제품의 품질이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
이에 종래에는 피씨비 기판을 세정하기 위해 작업자가 낱장으로 분리된 각각의 피씨비 기판을 한 손으로 파지한 상태에서 이온 에어건 등의 고압 에어분사수단으로 분진을 제거하는 방식이 주로 사용되었기 때문에, 작업 효율이 상당히 떨어지는 문제점이 있었다.
또한 피씨비 기판을 자동으로 세정하는 장치가 일부 개발되어 있기는 하나 사용 목적과 용도에 따라 크기 및 높낮이가 천차만별인 피씨비 기판 모두에 범용적으로 사용가능한 세정장치는 아직까지 개발되고 있지 않은 실정이었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 피씨비 기판에 부착되어 있는 각종 분진을 자동으로 세정할 수 있는 피씨비 기판의 세정장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 용도에 따라 다양한 크기를 가지거나 또는 높낮이가 다양한 부품이 실장되어 있는 등의 피씨비 기판 특성에 관계없이 범용으로 사용가능한 피씨비 기판 세정장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피씨비 기판의 세정장치는 적어도 하나 이상의 피씨비 기판을 이송하기 위한 이송수단과, 이송된 피씨비 기판의 정전기를 제거하기 위한 정전기제거수단과, 이송된 피씨비 기판에 부착되어 있는 분진을 제거하기 위한 분진제거수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송수단은 다수개의 링 벨트를 포함하고, 상기 정전기제거수단과 분진제거수단은 한 쌍으로 이루어져 상기 이송수단의 상하에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분진제거수단은 피씨비 기판을 소정 위치에 고정시키기기 위한 클램핑수단과, 상기 위치 고정된 피씨비 기판을 향해 에어를 분사하기 위한 에어분사수단으로 이루어지되, 상기 클램핑수단은 고정브라켓과, 다수개의 로드에 의해 가이드됨으로써 상기 고정브라켓에 대해 승하강하는 가동브라켓과, 상기 가동브라켓에 마련되며 탄성부재에 의해 탄성 지지되는 다수개의 돌기핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분진제거수단은 피씨비 기판으로부터 떨어져 나오는 분진을 수집 하기 위한 석션수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 (a)적어도 하나 이상의 피씨비 기판을 이송하는 단계와, (b)이송된 피씨비 기판에 잔류하는 정전기를 제거하는 단계와, (c)이송된 피씨비 기판에 부착되어 있는 분진을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정방법이 제공된다.
이때, 상기 (a)단계는 링 벨트에 의해 이루어지며, 상기 (b)단계는 한 쌍의 이오나이져(ionizer)에 의해 상하 방향에서 행해지고, 상기 (c)단계는 클램핑수단을 이용하여 피씨비 기판을 위치 고정하는 단계와, 위치 고정된 피씨비 기판의 하부를 세정하는 단계와, 클램핑이 해제된 피씨비 기판의 상부를 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 피씨비 기판의 세정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 피씨비 기판의 세정장치를 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 도 1의 측면도, 도 4는 도 1의 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 피씨비 기판의 세정장치(100)는 피씨비 기판을 이송하는 이송수단(110)과, 이송된 피씨비 기판의 정전기를 제거하기 위한 정전기제거수단(130)과, 피씨기 기판에 부착되어 있는 분진을 제거하기 위한 분진제거수단(150)을 구비한다. 정전기 및 분진 제거수단(130, 150)은 이송수단(110)의 경로 상에 설치된다.
이송수단(110)은 레그(112)가 양단에 각각 마련된 한 쌍의 측면 프레임(114, 116)과, 이 측면 프레임(114, 116)에 회전 가능하도록 결합되어 피씨비 기판을 길이방향으로 이송하면서 정전기와 분진 제거가 이루어지는 작업 공간을 제공하는 컨베이어수단(120)을 구비한다.
컨베이어수단(120)은 모터(122)에 의해 회전력을 제공받는 구동 롤러(124)와 다수개의 종동 롤러(126)로 이루어지는데, 모터(122)와 구동롤러(124)는 제1타이밍벨트(123)로, 구동 롤러(124)와 종동 롤러(126)는 제2타이밍벨트(125)로 각각 연결된다. 바람직하게, 구동롤러(124)는 하나의 모터(122)로 각 종동롤러(126)들을 구동하기 용이하도록 전체 이송거리의 대략 중심에 설치된다.
각 롤러(124, 126)는 피씨비 기판을 이송하기 위해 다수개의 링 벨트(128)로 연결된다. 링 벨트(128)는 피씨비 기판의 이송방향과 나란하게 소정 간격을 두고 복수개가 병렬로 마련되는데, 이것은 이송되는 피씨비 기판의 하측을 노출시킴으로써 바닥면의 세정을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서이다. 따라서, 본 발명에서는 링 벨트(128)를 일례로서 적용하였을 뿐 이에 한정되는 것이 아니라, 동일한 효과를 얻을 수 있는 것이라면 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 미설명된 참조부호 111은 피씨비 기판의 진입을 감지하는 센서이다.
정전기 제거수단(130)은 이송수단(110)의 링 벨트(128) 위에 놓여진 상태에서 구동롤러(124)의 회전 방향을 따라 이송되는 피씨비 기판의 정전기를 제거하기 위한 것으로서, 통상적으로 이오나이져(ionizer)로 불리는 장치가 이용된다. 본 발명에서는 한 쌍의 이오나이져(132, 134)가 링 벨트(128)의 상하에 소정 간격을 두고 이격 배치됨으로써 이송되는 피씨비 기판에 잔류하는 정전기를 상하 순차적으로 제거하게 된다.
이오나이저(132, 134)는 침형전극에 각각 ±20㎸ 정도의 고전압을 인가하여코로나 방전(Corona Discharge)을 일으킨 후, 전극 주위의 공기를 양, 음으로 이온화하여 공기의 흐름에 반송함으로써 대전체, 즉 피씨비 기판에 대전되어 있는 전하를 공기 중의 역극성 이온으로 중화시키는 것이다. 피씨비 기판에 대전되어 있는 정전기를 제거하게 되면, 연속해서 행해지는 피씨비 기판의 분진 제거가 용이해진다.
분진제거수단(150)은 정전기가 제거된 후 피씨비 기판에 부착되어 있는 분진을 제거하기 위한 것으로서, 클램핑수단(160)과 에어분사수단(180)을 구비한다. 에어분사수단(180)은 하부 에어분사수단(182)과 상부 에어분사수단(184)로 이루어진다.
클램핑수단(160)은 링 벨트(128)에 의해 이송되는 피씨비 기판에 에어를 분사할 때 피씨비 기판이 움직이지 않도록 고정시키기 위한 것으로서, 특히 피씨비 기판에 하측으로부터 에어를 분사할 경우에 사용한다.
클램핑수단(160)은 링 벨트(128)의 이동 경로 상에 수직하게 마련된 복수개의 로드(162)에 의해 링 벨트(128)로부터 소정 거리를 이격하여 배치된 고정브라켓(164)과, 이 고정브라켓(164)으로부터 스페이서(165)에 의해 유격되어 있다가 실린더(166)에 의해 승·하강되는 가동브라켓(167)을 구비한다.
가동브라켓(167)에는 복수개의 천공이 격자형상으로 배치되어 있으며, 이 천공에 복수개의 돌기핀(168)이 각각 끼워져 있다. 돌기핀(168)들은 코일스프링과 같 은 탄성부재(169)에 의해 하측으로 탄성 지지되어 있는데, 이때의 탄성부재(169)는 피씨비 기판의 가압시 기판에 데미지를 가하지 않음과 동시에 링 벨트(128)가 처지지 않을 정도의 탄성력을 가져야 한다. 또한 돌기핀(168)은 가동브라켓(167)이 하강하게 되면 피씨비 기판의 크기에 해당하는 소정 갯수만이 탄성력에 의해 적절히 피씨비 기판을 고정하게 되는데(도 4 참조), 이러한 클램핑수단(160)의 구조는 다수의 부품이 이미 실장되어 있는 피씨비 기판을 연속적으로 또는 복수개를 동시에 클램핑하는데 용이하다.
클램핑수단(160)에 대향하는 링 벨트(128)의 하부에는 위치 고정된 피씨비 기판의 하측을 향해 에어를 분사하기 위한 하부 에어분사수단(182)이 마련된다.
하부 에어분사수단(182)은 피씨비 기판의 이송방향에 대해 직각으로 배치되며, 피씨비 기판의 이송방향과 나란하게 배치된 실린더(183)에 의해 왕복 운동하게 된다. 즉, 클램핑수단(160)에 의해 위치 고정된 피씨비 기판에 대해 하부 에어분사수단(182)이 실린더(183)에 의해 대략 2~3회 정도 왕복 이동함으로써 피씨비 기판 하면에 부착되어 있는 분진을 전체적으로 제거할 수 있게 된다.
상부 에어분사수단(184)은 링 벨트(128)의 상부에 브라켓(185)을 이용하여 설치된다. 상부 에어분사수단(184)은 하부 에어분사수단(182)과는 달리 클램핑수단이 불필요한데, 이는 상부 에어분사수단(184)에서 고압의 에어가 분사되더라도 피씨비 기판은 링 벨트(128)에 의해 지지되기 때문이다.
상·하부 에어분사수단(182, 184)으로는 통상적으로 에어나이프(air knife)로 불리는 장치가 채용가능하다. 에어나이프는 긴 막대형상을 가지며, 외부에서 공 기압축기(미도시)와 에어필터(미도시)를 통과한 소량의 압축 공기가 측면 주입구를 통해 유입되면, 내부의 통로를 통과하면서 공기가 고속, 저압으로 변화되고, 분사공에서 분사될 때에는 주변공기를 끌어들여 증폭되면서 강력한 공기를 소정 위치 즉, 피씨비 기판을 향해 분사하게 된다. 이러한 강력한 공기압에 의해 피씨비 기판으로부터 분진이 박리된다.
본 발명에 따른 피씨비 기판의 세정장치(100)에는 상기 분진제거수단(150)에 의해 피씨비 기판의 상·하면으로부터 제거된 분진을 수집하여 외부로 배출하기 위한 석션수단(190)이 마련된다.
석션수단(190)는 상호 힌지 결합되는 상부케이스(192)와 하부케이스(194)를 구비한다. 상부케이스(192)는 분진제거수단(150)을 수용할 수 있도록 링 벨트(128)의 상부에 마련되며, 하부케이스(194)는 상부케이스(192)와 상응하는 크기를 가짐과 동시에 분진 흡입을 위한 팬(미도시), 덕트(196), 및 후드(198)가 각각 연통된 상태로 링 벨트(128)의 하부에 마련된다.
그러면, 상기와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 피씨비 기판의 세정장치(100) 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 살펴보기로 한다. 여기서, 본 발명의 피씨비 세정장치로 유입되는 피씨비 기판은 소정 부품이 실장된 상태로 피씨비 어셈블리로부터 절단된 것이다. 피씨비 기판은 복수개가 동시에 또는 각각의 피씨비 기판이 연속적으로 세정장치에 공급될 수 있다.
먼저, 피씨비 기판이 본 세정장치로 유입되면 진입 감지센서(111)가 이를 감 지한 후, 모터(122)를 가동시켜 구동 롤러(124)를 동작시킴으로써 링 벨트(128)가 피씨비 기판을 이송하게 된다.
그러면 피씨비 기판은 이송방향을 따라 링 벨트(128)의 상·하부에 각각 마련된 이오나이져(132, 134)를 연속적으로 통과하면서 기판에 잔류하고 있던 정전기를 제거하게 된다.
그리고 정전기가 제거된 후에도 계속 이송된 피씨비 기판은 위치 감지센서(131)에 의해 분진제거수단(150)의 소정 위치에서 정지된다. 즉, 위치 감지센서(131)에 의해 모터(122)의 가동이 정지되면, 도 4에 도시된 바와 같이 클램핑수단(160)의 가동브라켓(167)이 실린더(166)에 의해 하강하게 된다. 이때 가동브라켓(167)에 마련된 돌기핀(168)은 탄성부재(169)에 의해 적정한 탄성력으로 피씨비 기판을 위치 고정시키게 된다.
피씨비 기판의 클램핑이 완료되면, 하부 에어분사수단(182)이 동작한다. 예컨대 에어를 분사함과 동시에, 실린더(183)에 의해 피씨비 기판의 이동방향을 2 ~ 3회 왕복하면서 피씨비 기판에 부착되어 있는 분진을 제거하게 된다. 하부 에어분사수단(182)의 동작이 종료되면, 가동브라켓(167)이 상승하여 클램핑을 해제하게 되고 피씨비 기판은 다시 링 벨트(128)에 의해 이송된다.
이어서, 피씨비 기판은 상부 에어분사수단(184)을 통과하게 된다. 상부 에어분사수단(184)은 브라켓(185)에 고정되어 있어, 직하방으로 에어를 분사하는 에어커튼 방식으로 피씨비 기판에 부착되어 있는 분진을 제거하게 된다.
분진제거수단(150)에 의해 피씨비 기판으로부터 제거된 분진들은 함께 마련 된 석션수단(190)에 의해 외부로 방출되며, 상술한 세정 과정을 거쳐 분진이 완전히 제거된 피씨비 기판은 배출 센서(119)에 의해 후공정 예컨대, 키패드용 돔시트 부착장치로 이송된다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 피씨비 기판의 세정장치는 피씨비 기판에 부착되어 있는 각종 분진을 이송수단, 정전기제거수단, 및 분진제거수단을 이용하여 순차적으로 그리고 자동으로 세정할 수 있기 때문에 작업 효율이 종래보다 현저히 향상하게 된다.
또한 본 발명에 따른 세정장치는 목적 및 용도에 따라 다양한 크기를 가지거나, 또는 높낮이가 다양한 부품이 실장되어 있는 등의 피씨비 기판 특성에 관계없이 범용으로 사용 가능하다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나 이상의 피씨비 기판을 이송하기 위한 이송수단;
    이송된 피씨비 기판의 정전기를 제거하기 위한 정전기제거수단; 및
    이송된 피씨비 기판에 부착되어 있는 분진을 제거하기 위한 분진제거수단;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이송수단은 다수개의 링 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 정전기제거수단과 분진제거수단은 한 쌍으로 이루어져 상기 이송수단의 상하에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 분진제거수단은
    피씨비 기판을 소정 위치에 고정시키기기 위한 클램핑수단과,
    상기 위치 고정된 피씨비 기판을 향해 에어를 분사하기 위한 에어분사수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 클램핑수단은
    고정브라켓;
    다수개의 로드에 의해 가이드됨으로써 상기 고정브라켓에 대해 승하강하는 가동브라켓; 및
    상기 가동브라켓에 마련되며, 탄성부재에 의해 탄성 지지되는 다수개의 돌기핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 분진제거수단은 피씨비 기판으로부터 떨어져 나오는 분진을 수집하기 위한 석션수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정장치.
  7. (a)적어도 하나 이상의 피씨비 기판을 이송하는 단계;
    (b)이송된 피씨비 기판에 잔류하는 정전기를 제거하는 단계;
    (c)이송된 피씨비 기판에 부착되어 있는 분진을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (a)단계는 링 벨트에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정방법.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 (b)단계는
    한 쌍의 이오나이져(ionizer)에 의해 상하 방향에서 행해지는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정방법.
  10. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 (c)단계는
    클램핑수단을 이용하여 피씨비 기판을 위치 고정하는 단계;
    위치 고정된 피씨비 기판의 하부를 세정하는 단계; 및
    클램핑이 해제된 피씨비 기판의 상부를 세정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피씨비 기판의 세정방법.
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