KR20090060682A - 필름 전처리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연성 동박 적층 필름(FCCL:Flexible Copper Clad laminate) 등에 적용되는 필름의 전처리 시스템에 관한 것으로서, 롤 형태의 필름을 회전시키면서 연속적으로 투입하는 언와인딩부와, 상기 필름이 되감기는 와인딩부를 구비하되, 상기 언와인딩부와 와인딩부 사이에는 이송되는 상기 필름의 상부면에 세정용 탈이온수를 분사시켜 필름 표면을 세정하는 세정부와 세정된 상기 필름을 건조시킬 수 있게 필름의 표면에 열풍을 공급하는 열풍공급부 및 상기 필름의 저면을 지지하는 다수개의 이송롤러를 구비함으로써, 제품의 가공공정 이전에 필름에 흡착된 유기물이나 습기 등의 이물질을 제거하여 제품의 불량률을 최소화 시키고, 또한 플라즈마처리부를 구비하여 플라즈마에 의한 필름의 세정은 물론 표면처리를 통해 필름의 표면을 개선함으로써 제품의 품질 향상과 가공공정의 안정성을 향상시키기 위한 필름 전처리 시스템에 관한 것이다.
필름, 전처리, 플라즈마
Description
본 발명은 연성 동박 적층 필름(FCCL:Flexible Copper Clad laminate) 등에 적용되는 필름의 전처리 시스템에 관한 것으로서, 필름이 투입되는 언와인딩부와 필름이 되감기는 와인딩부를 구비하고, 상기 언와인딩부와 와인딩부 사이에는 필름에 탈이온수를 분사시켜 세정하는 세정부와 필름을 건조시키는 열풍공급부를 구비하여 이송되는 필름을 세정 및 건조시킴으로써, 제품의 가공공정 이전에 필름에 흡착된 유기물이나 습기 등의 이물질을 제거하여 제품의 불량률을 최소화 시키고, 또한 플라즈마처리부를 구비하여 플라즈마에 의한 필름의 세정은 물론 필름의 표면을 개선함으로써 제품의 품질 향상과 가공공정의 안정성을 향상시키기 위한 필름 전처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 연성 동박 적층 필름(FCCL:Flexible Copper Clad laminate)은 폴리아미드계 필름 표면에 구리 도금층이 적층 형성된 것으로서, 휴대폰 및 LCD/PDP 등과 같은 디스플레이 장치나 디지탈 카메라 또는 노트북 등에 사용되는 연성 회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)을 제조하는데 매우 중요한 요소이다.
이와 같은 PI, PC, PE, PET 등의 고분자 필름을 이용하여 연성 회로기판 등의 제품을 제조하는 경우 필름 위에 형성되는 박막의 형태에 따라 필름 표면에 적절한 표면처리를 실시하게 되는데 이때 필름 표면에 이물질 등이 흡착되지 않게 하여 표면을 깨끗하게 유지하는 것이 무엇보다도 중요하다.
따라서 필름은 안전한 보관이나 운송 또는 제품의 가공공정 이전의 적절한 전처리를 통해 표면이 깨끗하게 유지될 수 있게 하는 것이 필요하다.
그러나 상기와 같은 고분자 필름의 경우에는 일반적으로 정전기를 띠고 있어 운송이나 보관 중에 먼지나 이물질 등에 의해 오염되기 쉽고, 또한 습기 등이 표면에 흡착되기 쉽다.
따라서 필름 가공공정 이전에 적절한 표면처리를 통해 필름 표면이 최적의 상태로 유지되도록 하지 않는 경우에는 가공공정에서 공정 불량이 발생될 우려가 높을 뿐 아니라, 공정의 안전성 및 재현성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 필름 표면이 최적의 상태로 유지될 수 있도록 필름 표면에 탈이온수를 분사시켜 세정하는 세정부와 필름을 건조시키는 열풍공급부를 이용하여 필름 표면을 세정 및 건조시킴으로써, 제품의 가공공정 이전에 필름에 흡착된 유기물이나 습기 등의 이물질을 제거하여 제품의 불량률을 최소화시키기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 플라즈마처리부를 구비하여 플라즈마에 의한 필름의 세정은 물론 표면처리를 통해 필름의 표면을 개선함으로써 제품의 품질 향상과 가공공정의 안정성을 향상시키기 위한 필름 전처리 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 롤 형태의 필름을 회전시키면서 연속적으로 투입하는 언와인딩부, 상기 언와인딩부로부터 이송되는 상기 필름의 상부면에 세정용 탈이온수가 분사될 수 있게 필름의 상측부에 설치되는 세정부, 상기 세정부에 의해 세정된 필름이 건조될 수 있도록 필름 표면에 열풍을 공급하는 열풍공급부, 이송되는 상기 필름의 저면을 지지하도록 필름 하측면에 이격되게 다수개가 설치되는 이송롤러 및 상기 필름이 되감기는 와인딩부를 포함하여 구성된다.
또한 본 발명의 상기 열풍공급부는 상기 필름의 상,하측면을 각각 건조시킬 수 있게 필름의 상,하측부에 각각 설치될 수 있다.
또 상기 열풍공급부의 후단부에는 상기 필름에 흡착된 유기물 및 먼지 제거를 위해 상부면에 플라즈마를 공급할 수 있도록 플라즈마처리부가 더 구비될 수 있다.
한편 본 발명의 상기 플라즈마처리부의 전단부 또는 후단부에는 상기 필름의 표면에 흡착된 수분 또는 가스가 제거될 수 있도록 필름을 가열하는 히팅부가 내설된 가열처리부가 더 구비된다.
또한 상기 히팅부는 이송되는 상기 필름의 상부면을 가열할 수 있게 설치되는 가열히터와 상기 필름의 저면을 지지함과 동시에 가열할 수 있게 내부에 히터가 삽입 설치된 히팅롤러로 구성될 수 있다.
또 본 발명의 상기 언와인딩부의 후단부와 와인딩부의 전단부에는 이송되는 상기 필름의 이송속도 및 위치를 제어하는 위치콘트롤러 및 필름의 장력을 제어하는 텐션콘트롤러가 각각 설치될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 필름의 표면이 최적의 상태로 유지될 수 있도록 세정 및 건조시킴으로써, 제품의 가공공정 이전에 필름에 흡착된 유기물이나 습기 등의 이물질을 제거하여 제품의 불량률을 최소화시킬 수 있어 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 플라즈마를 이용하여 필름 표면의 세정은 물론 표면처리를 실시 함으로써, 필름의 표면이 보다 세밀한 상태로 개선될 수 있게 하여 제품의 품질 향상과 가공공정의 안정성을 향상시킬 수 있어 공정 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 필름 전처리 시스템의 개략적인 배치도를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 언와인딩부(1), 세정부(20), 열풍공급부(30), 이송롤러(5) 및 와인딩부(2)로 구성된다.
언와인딩부(1)는 롤 형태의 필름(100)을 이송시켜 연속적으로 투입시키는 부분으로서, 필름(100)이 권취된 회전틀(1a)과 회전축(1b)으로 구성된다.
회전틀(1a)은 회전축(1b)과 함께 회전될 수 있도록 회전축(1b)에 고정 결합되며, 회전축(1b)은 구동모터(도시하지 않음)에 연결된다.
따라서 필름(100)은 회전축(1b)에 의해 회전틀(1a)이 화살표와 같이 회전됨으로써 연속적으로 투입되게 된다.
언와인딩부(1)는 원통형의 회전틀(1a)로 한정되는 것은 아니며, 롤 형태의 박판 소재를 연속적으로 이송시킬 수 있는 회전롤러 등으로 구성될 수도 있을 것이다.
세정부(20)는 필름(100) 표면에 탈이온수를 공급하여 표면에 흡착된 먼지나 이물질 등을 제거하여 세정하는 부분으로서, 언와인딩부(1)의 후단부의 필름(100) 상부에 설치되며, 분사노즐(도시하지 않음)을 통해 탈이온수를 분사시키게 된다.
이때 분사노즐은 필름(100) 표면의 폭 전체에 탈이온수가 적절하게 분사될 수 있도록 다수개가 설치될 수 있다.
탈이온수는 이온교환수지를 통해 수중의 무기염류 등을 제거한 고품위의 증류수의 일종으로서 일반 용수에 포함된 불순물 등이 필름(100) 표면에 침착되는 것을 방지할 수 있다.
한편 열풍공급부(30)는 세정부(20)의 후단부에 인접되게 설치되는 것으로서 필름(100)에 열풍을 공급하여 필름(100) 표면에 잔류된 수분 등을 건조시키게 된다.
열풍공급부(30)는 필름(100)의 상측면과 하측면에 열풍이 각각 공급될 수 있도록 필름(100) 상측부와 하측부에 각각 설치된다.
열풍공급부(30)는 일반적으로 사용되는 히터(heater) 등과 같은 발열체에 송풍기를 이용하여 공기를 분사시키는 열풍기 등이 사용될 수 있다.
와인딩부(2)는 상기와 같이 세정 및 건조되어 연속적으로 이송되는 필름(100)을 롤 형태로 되감는 부분으로서 언와인딩부(1)와 동일한 구성의 회전틀(2a)과 회전축(2b)으로 구성된다.
한편 필름(100)의 하부에는 필름(100)의 처짐을 방지하고 또한 필름(100)이 원할하게 이송될 수 있도록 필름(100)의 하측면을 지지하는 이송롤러(5)가 일정 간격으로 이격되어 다수개가 설치된다.
또한 언와인딩부(1)의 후단부와 와인딩부(2)의 전단부에는 필름(100)의 속도 및 위치를 제어하는 위치콘트롤러(EPC:Edge Position Controller)(10) 및 필름(100)의 장력(tension)을 제어하는 텐션콘트롤러(TC:Tension Controller)(15)가 각각 설치될 수 있다.
위치콘트롤러(10)는 필름(100)의 속도와 위치를 감지하여 필름(100)이 최적의 위치와 속도를 유지할 수 있게 함으로써, 필름(100)에 주름 등이 발생되지 않도록 자동 제어하는 장치이며, 일반적인 EPC 장치를 사용할 수 있다.
또한 텐션콘트롤러(15)는 필름(100)의 장력을 감지하여 전압이나 전류를 가감함으로써, 언와인딩부(1) 또는 와인딩부(2)의 회전속도를 조절하여 필름(100)에 최적의 장력이 유지될 수 있도록 자동으로 제어하는 장치이다.
따라서 필름(100)은 최적의 위치와 속도 및 장력이 유지되면서 이송될 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 필름 전처리 시스템에 플라즈마처리부(40)가 더 구비된 개략적인 배치도를 나타낸 것이고 도 3은 가열처리부(50)가 더 구비된 개략적인 배치도를 나타낸 것으로서, 변경된 구성 이외에는 도 1의 구성과 동일하므로 변경된 구성에 대해서만 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마처리부(40)는 열풍공급부(30)의 후단부에 인접되게 설치된다.
플라즈마처리부(40)는 필름(100) 표면의 유기물 및 먼지를 제거함과 동시에 필름(100)을 표면처리하여 필름(100)의 표면이 보다 세밀해지도록 개선시키는 것으로서, 반응로(41)와 플라즈마의 전극을 구성하는 상부전극(45) 및 하부전극(46)으 로 구성된다.
반응로(41)는 내측에 상부전극(45)과 하부전극(46)이 내설될 수 있게 일정 공간을 형성하는 것으로서 필름(100)이 관통 이송될 수 있도록 양측벽에는 투입구와 배출구가 각각 관통 형성된다.
또한 반응로(41)의 양측부에는 필름(100)의 처짐이 방지될 수 있도록 투입구와 배출구에 인접되게 이송롤러(5)가 각각 설치될 수 있다.
한편 플라즈마 전극은 고주파(RF:Radio Frquency) 전원에 각각 연결되는 상부전극(45)과 하부전극(46)으로 구성되며 상부전극(45)은 필름(100)의 상측부에 설치되고 하부전극(46)은 필름(100)의 하측부에 설치된다.
플라즈마 전극은 글로우 방전을 통해 플라즈마 이온를 발생시켜 플라즈마의 에너지에 의해 필름(100) 표면에 흡착된 유기물이나 먼지 등의 이물질을 제거하고 필름(100) 표면을 개선시키게 된다.
상부전극(45)은 가스공급장치(도시하지 않음)와 연결되어 노즐(도시하지 않음)을 통해 불활성가스(N₂,Ar, He 등)를 필름(100) 표면으로 분사시켜 불활성가스가 방전에 의해 하부전극(46)과의 사이에서 플라즈마 상태로 전환되게 한다.
상부전극(45)은 평판이나 노즐 또는 탐침 등의 다양한 형태의 분사장치로 구성될 수 있다.
또한 플라즈마처리부(40)는 반응로(41)를 구비하지 않고 상부전극(45)과 하부전극(46)이 외부에 노출된 상태에서 상압(대기압) 플라즈마를 발생시켜 필름(100)의 표면처리를 할 수 있으며 또는 코로나 방전장치를 사용할 수도 있다.
한편 도 3에 도시된 바와 같이, 가열처리부(50)는 플라즈마처리부(40)에 인접되게 설치되는 것으로서, 챔버(51)와 가열히터(55) 및 히팅롤러(56)로 구성된다.
가열처리부(50)는 필름(100)을 가열시킴으로써, 필름(100)에 흡착된 수분이나 산소 등의 Out-Gassing 성분을 효율적으로 제거하고 이들 성분이 필름(100)에 재흡착되는 것을 방지함으로써, 필름(100) 표면이 깨끗한 상태로 유지될 수 있도록 하는 것이다.
한편 챔버(vacuum chamber)(51)는 가열히터(55)와 히팅롤러(56)가 내설되고, 양측부에는 필름(100)이 관통 이송될 수 있게 투입구와 배출구가 각각 관통 형성되며, 하측부에는 열에 의해 필름(100) 표면으로부터 이탈된 수분이나 산소 등의 Out-Gassing 성분이 배출되는 배기구(52)가 형성된다.
또한 가열처리부(50)는 챔버(51)를 밀폐 구조로 형성하고, Out-Gassing 성분을 배출하는 배기구(52)에 진공펌프(도시하지 않음)를 연결하여 진공상태에서 가열처리되도록 할 수도 있다.
한편 가열히터(55)는 적외선(infrared ray) 또는 할로겐 히터가 사용될 수 있고 또는 히터가 삽입된 롤이 사용될 수도 있다.
히팅롤러(56)는 필름(100)의 하측면이 가열될 수 있게 필름(100) 하부에 위치하도록 설치되는 것으로서, 내부에 히터(heater)가 삽입 설치된 롤러로 구성될 수 있다.
가열히터(55)와 히팅롤러(56)는 상온으로부터 500℃이하의 범위에서 필름(100)을 가열하여 건조시킨다.
이때 가열처리부(50)에는 온도센서(도시하지 않음) 및 온도제어부(도시하지 않음)가 구비될 수 있다.
한편 세정부(20) 및 열풍공급부(30)와, 플라즈마처리부(40), 가열처리부(50)는 배치순서를 변경하여 처리공정의 순서가 변경되게 할 수도 있다
따라서 본 발명은 세정부(20), 열풍공급부(30), 플라즈마처리부(40) 및 가열처리부(50)를 이용하여 제품의 가공공정 이전에 필름(100) 표면에 흡착된 유기물, 먼지, 또는 수분 등을 제거함으로써, 제품의 불량률을 최소화시킬 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마에 의한 필름의 표면처리를 통해 필름의 표면이 보다 세밀하게 개선되어 제품의 품질 향상과 주 가공공정의 안정성을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.
이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 필름 전처리 시스템의 배치도,
도 2는 도 1의 필름 전처리 시스템에 플라즈마처리부가 더 구비된 상태의 배치도,
도 3는 도 2의 필름 전처리 시스템에 가열처리부가 더 구비된 상태의 배치도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 언와인딩부 2 : 와인딩부
1a,2a : 회전틀 1b,2b : 회전축
5 : 이송롤러 10 : 위치콘트롤러
15 : 텐션콘트롤러 20 : 세정부
30 : 열풍공급부 40 : 플라즈마처리부
41 : 반응로 45 : 상부전극
46 : 하부전극 50 : 가열처리부
51 : 챔버 52 : 배기구
55 : 가열히터 56 : 히팅롤러
100 : 필름
Claims (6)
- 롤 형태의 필름을 회전시키면서 연속적으로 투입하는 언와인딩부;상기 언와인딩부로부터 이송되는 상기 필름의 상부면에 세정용 탈이온수가 분사될 수 있게 필름의 상측부에 설치되는 세정부;상기 세정부에 의해 세정된 필름이 건조될 수 있도록 필름 표면에 열풍을 공급하는 열풍공급부;이송되는 상기 필름의 저면을 지지하도록 필름 하측면에 이격되게 다수개가 설치되는 이송롤러; 및상기 필름이 되감기는 와인딩부;를 포함하여 구성되는 필름 전처리 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 열풍공급부는 상기 필름의 상,하측면을 각각 건조시킬 수 있게 필름의 상,하측부에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 필름 전처리 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 열풍공급부의 후단부에는 상기 필름에 흡착된 유기물 및 먼지 제거를 위해 상부면에 플라즈마를 공급할 수 있도록 플라즈마처리부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 필름 전처리 시스템.
- 제 3항에 있어서,상기 플라즈마처리부의 전단부 또는 후단부에는 상기 필름의 표면에 흡착된 수분 또는 가스가 제거될 수 있도록 필름을 가열하는 히팅부가 내설된 가열처리부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 필름 전처리 시스템.
- 제 4항에 있어서,상기 히팅부는 이송되는 상기 필름의 상부면을 가열할 수 있게 설치되는 가열히터와 상기 필름의 저면을 지지함과 동시에 가열할 수 있게 내부에 히터가 삽입 설치된 히팅롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 필름 전처리 시스템.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 언와인딩부의 후단부와 와인딩부의 전단부에는 이송되는 상기 필름의 이송속도 및 위치를 제어하는 위치콘트롤러 및 필름의 장력을 제어하는 텐션콘트롤러가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 필름 전처리 시스템.
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