KR20110131011A - 스크린 프린터의 클리닝 장치 및 이를 구비하는 스크린 프린터 - Google Patents

스크린 프린터의 클리닝 장치 및 이를 구비하는 스크린 프린터 Download PDF

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KR20110131011A
KR20110131011A KR1020100050611A KR20100050611A KR20110131011A KR 20110131011 A KR20110131011 A KR 20110131011A KR 1020100050611 A KR1020100050611 A KR 1020100050611A KR 20100050611 A KR20100050611 A KR 20100050611A KR 20110131011 A KR20110131011 A KR 20110131011A
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KR
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vacuum chuck
substrate
screen
conveyor belt
sensor
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KR1020100050611A
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박승일
허윤성
이재경
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(유)에스엔티
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Abstract

스크린 프린터의 클리닝 장치 및 이를 구비하는 스크린 프린터가 개시된다. 상기 클리닝 장치는, 기판을 이송시키는 컨베이어 벨트; 상기 컨베이어 벨트의 하측에 배치되어 이송된 기판을 지지하며, 이송된 기판의 이동을 방지하기 위해 음압 공급을 위한 음압홀이 형성된 진공 척(vacuum chuck); 상기 진공 척으로 이송되는 기판에 존재하는 이물질을 제거하기 위해 상기 진공 척의 전방 상측에는 마련되는 에어 브러시(air brush); 및 상기 에어 브러시의 전방에 마련되어, 상기 기판에서 분리된 이물질을 흡입하는 흡입기를 포함한다.

Description

스크린 프린터의 클리닝 장치 및 이를 구비하는 스크린 프린터{Cleaning apparatus for screen printer and Screen printer having the same}
본 발명은 스크린 프린터의 클리닝 장치 및 이를 구비하는 스크린 프린터에 관한 것이다.
태양전지를 제조하는 공정 중에 있어서, 전면 전극 및 후면 전극과 같은 미세패턴을 정확히 웨이퍼 상에 형성하기 위해서는, 이송된 웨이퍼를 정치시키고 위치를 파악하여 도전성 페이스트를 이용하여 전극을 인쇄하는 장치가 이용된다. 이러한 장치의 일 예로, 종래기술에 따르면, 웨이퍼의 위치보정을 위해 카메라를 이용하여 이송된 웨이퍼의 위치를 인식하고, 웨이퍼가 안착된 진공 척을 가로 방향, 세로방향, 회전방향으로 각각 움직여 고정시킨 다음, 고정되어 있는 스크린을 향해 진공 척을 이송시켜 스퀴지를 이용한 인쇄를 수행하는 시스템이 이용되었다.
이러한 종래 시스템에 있어서, 웨이퍼의 표면에 존재하는 이물질을 제거하는 방법으로는, 작업자가 틈틈이 브러쉬를 사용하여 직접 제거하는 방법이 이용되었으나, 이는 생산성의 향상에 저해 요소가 되었으며, 이물질 제거의 효율도 그다지 높지 않은 한계가 있었다.
이에, 이물질 제거 공정이 인라인 공정 중에서 자동으로, 연속적으로 수행되면서도 그 효율도 높일 수 있는 이물질 제거 장치에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 인라인 공정 상에서 자동으로 기판의 표면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있는 스크린 프린터용 클리닝 장치 및 이를 구비하는 스크린 프린터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 이송시키는 컨베이어 벨트; 상기 컨베이어 벨트의 하측에 배치되어 이송된 기판을 지지하며, 이송된 기판의 이동을 방지하기 위해 음압 공급을 위한 음압홀이 형성된 진공 척(vacuum chuck); 상기 진공 척으로 이송되는 기판에 존재하는 이물질을 제거하기 위해 상기 진공 척의 전방 상측에는 마련되는 에어 브러시(air brush); 및 상기 에어 브러시의 전방에 마련되어, 상기 기판에서 분리된 이물질을 흡입하는 흡입기를 포함하는 스크린 프린터의 클리닝 장치가 제공된다.
여기서, 상기 진공 척의 상면에는, 상기 음압홀에 이물질이 투입되는 것을 방지하기 위한 방진시트가 마련될 수 있다. 이 때, 상기 방진시트는 롤러에 의해 연속적으로 공급될 수도 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판을 이송시키는 컨베이어 벨트; 상기 컨베이어 벨트의 하측에 배치되어 이송된 기판을 지지하며, 이송된 기판의 이동을 방지하기 위해 음압 공급을 위한 음압홀이 형성된 진공 척(vacuum chuck); 상기 진공 척으로 이송되는 기판에 존재하는 이물질을 제거하기 위해 상기 진공 척의 전방 상측에는 마련되는 에어 브러시(air brush); 상기 에어 브러시의 전방에 마련되어, 상기 기판에서 분리된 이물질을 흡입하는 흡입기; 상기 진공 척 상에 위치한 기판의 정렬상태를 감지하는 정렬센서부; 상기 진공 척을 상하로 이동시키는 진공 척 승강부; 상기 진공 척의 상측에 이격되어 위치하며, 상기 기판의 정렬상태에 따라 위치가 보정되는 스크린을 포함하는 스크린 어셈블리; 및 상기 스크린 어셈블리를 상하로 이동시키는 스크린 승강부를 포함하는 스크린 프린터가 제공된다.
여기서, 상기 진공 척의 상면에는, 상기 음압홀에 이물질이 투입되는 것을 방지하기 위한 방진시트가 마련될 수 있다. 이 때, 상기 방진시트는 롤러에 의해 연속적으로 공급될 수도 있다.
또한, 상기 진공 척의 상면에는, 상기 컨베이어 벨트가 삽입되도록 홈이 형성될 수도 있다.
한편, 상기 정렬센서부는 상기 진공 척의 하측에 위치할 수 있으며, 상기 진공 척에는 상기 정렬센서부가 상기 기판의 정렬상태를 감지할 수 있도록 투명 영역이 마련될 수도 있다. 이 때, 상기 센서부는, 상기 기판의 후면(後面)을 감지하는 제1 센서; 상기 기판의 측면(側面)을 감지하는 제2 센서; 및 상기 기판의 회전 상태를 감지하는 제3 센서를 포함할 수 있으며, 상기 제1 센서, 제2 센서 및 제3 센서는, 각각 조명수단 및 카메라를 포함할 수도 있다.
한편, 상기 스크린 어셈블리는, 중앙에 제1 개방홀이 형성된 하부 프레임; - 상기 스크린은 상기 하부 프레임의 하측에 고정됨 - 상기 하부 프레임의 상측에 위치하며, 상기 제1 개방홀에 상응하는 제2 개방홀이 형성된 상부 프레임; 상기 제2 개방홀을 중심으로 서로 대향하도록 상기 상부 프레임의 상측에 위치하는 한 쌍의 가이드부; 상기 양 단이 상기 한 쌍의 가이드부에 의해 지지되어, 상기 가이드부의 길이 방향을 따라 이동 가능한 지지바; 및 상기 지지바에 결합되며, 상기 제2 개방홀 및 상기 제1 개방홀을 관통하여, 상기 스크린 상에 도포된 페이스트를 상기 기판 상에 인쇄하는 스퀴지 어셈블리를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 상기 가이드부는 컨베이어 벨트일 수 있으며, 상기 지지바는 상기 가이드부를 구동하는 서보모터에 의해 이동될 수도 있다.
또한, 상기 스크린 승강부는, 상기 하부 프레임의 가장자리를 따라 이격되도록 배치되어 상기 하부 프레임을 지지하며, 상하로 연장 가능한 복수 개의 스크린 지지다리; 및 기어열을 이용하여 상기 스크린 지지다리를 상하로 이동시키는 모터를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 컨베이어 벨트와 상기 진공 척은 진공 척 프레임 상에 위치할 수 있으며, 상기 진공 척 프레임에는 상기 스크린 지지다리가 관통하는 개방홀이 형성될 수도 있다.
한편, 상기 컨베이어 벨트는 벨트 프레임에 결합되며, 상기 진공 척 승강부는, 상기 진공 척의 가장자리를 따라 이격되도록 배치되어 상기 진공 척을 지지하며, 상하로 연장 가능한 복수 개의 진공 척 지지다리; 및 상기 벨트 프레임을 상하로 이동시키는 실린더를 포함할 수 있다.
한편, 상기 진공 척의 전방에 위치하여 상기 기판의 이송을 감지하고, 상기 기판이 상기 진공 척 상에 위치하여 정지하도록 상기 컨베이어 벨트의 작동을 조절하는 기판 감지 센서를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 진공 척의 전방에 에어 브러쉬와 흡입기를 배치함으로써, 인라인 공정 상에서 자동으로 기판의 표면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 스크린 프린터용 클리닝 장치를 나타내는 평면도.
도 2는 진공 척에 방진시트가 설치된 모습을 나타내는 측면도.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 스크린 프린터용 클리닝 장치를 구비하는 스크린 프린터를 나타내는 분해 사시도.
도 4는 도 3의 스크린 프린터를 나타내는 측면도.
도 5는 진공 척 어셈블리를 나타내는 사시도.
도 6은 진공 척이 제거된 진공 척 어셈블리를 나타내는 평면도.
도 7은 진공 척 어셈블리를 나타내는 측면도.
도 8은 스크린 어셈블리를 나타내는 평면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 스크린 프린터 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 스크린 프린터용 클리닝 장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 진공 척(2120)에 방진시트(2530)가 설치된 모습을 나타내는 측면도이다.
스크린 프린팅이 수행되기 위해 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)에 의해 이송되는 기판(도 2의 W)의 표면에는 각종 이물질 등이 붙어 있을 수도 있다. 이물질이 붙어 있는 기판(W)이 진공 척(2120) 상에 위치하게 되면, 자칫 진공 척(2120)에 형성된 음압홀(2122)이 이물질에 의해 막히는 문제가 발생할 수가 있게 되며, 이는 기판의 고정이 제대로 이루어지지 않아 스크린 프린팅 공정 중에 기판이 이동하여 오정렬이 발생하게 되는 결과를 초래할 수 있게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에 따른 클리닝 장치는, 기판(W)을 이송시키는 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2); 상기 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)의 하측에 배치되어 이송된 기판(W)을 지지하며, 이송된 기판(W)의 이동을 방지하기 위해 음압 공급을 위한 음압홀(2122)이 형성된 진공 척(vacuum chuck, 2120); 상기 진공 척(2120)으로 이송되는 기판(W)에 존재하는 이물질을 제거하기 위해 상기 진공 척(2120)의 전방 상측에는 마련되는 에어 브러시(2510, air brush); 및 상기 에어 브러시(2510)의 전방에 마련되어, 상기 기판에서 분리된 이물질을 흡입하는 흡입기(2520)를 포함한다.
위와 같은 구성을 통하여, 본 실시예에 따른 클리닝 장치는, 기판(W)이 진공 척(2120)으로 이송되기에 앞서, 미리 기판(W)에 압축된 공기를 공급하여 이물질을 분리해 낼 수 있는 것이다. 이 때, 에어 브러시(2510)의 전방에 마련되는 흡입기(2520)는 기판(W)으로부터 분리된 이물질을 흡입함으로써, 분리된 이물질에 의해 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2) 또는 후속 기판 등이 다시 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 척(2120)의 상면에는 음압홀(2122)에 이물질이 투입되는 것을 방지하기 위한 방진시트(2530)가 마련될 수도 있다. 방진시트(2530)는 공기는 통과시키되 이물질은 차단하는 미세한 공극을 갖는다.
이러한 방진시트(2530)는 주기적으로 교체될 필요가 있는데, 이를 자동으로 구현하기 위해 롤러(2540)를 이용한 연속공급을 구현할 수도 있을 것이다. 즉, 진공 척(2120)의 일측과 타측에 각각 롤러(2540)를 위치시키고, 이러한 롤러(2540)에 의해 방진시트(2530)가 연속적으로 공급되도록 할 수도 있는 것이다.
이상에서는 본 발명의 일 측면에 따른 스크린 프린터용 클리닝 장치에 대해 설명하였으며, 이하에서는 이러한 클리닝 장치를 구비하는 스크린 프린터에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 스크린 프린터용 클리닝 장치를 구비하는 스크린 프린터를 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 스크린 프린터를 나타내는 측면도이다.
본 실시예에 따른 스크린 프린터는, 웨이퍼와 같은 기판의 전면 및/또는 후면에 도전성 페이스트를 인쇄하여 전극을 형성하는 데에 이용될 수 있는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 스크린 어셈블리(1000), 이송 어셈블리(2000), 스크린 승강부(3000)로 이루어진다. 도 4는 이러한 스크린 프린터의 측면도이다.
이송 어셈블리(2000)는 기판을 공급받고, 스크린 프린팅이 진행되는 동안 기판을 지지하며, 스크린 프린팅이 완료된 기판을 후속 공정으로 전달하는 기능을 수행한다. 도 3에는 이러한 이송 어셈블리로 대략 판 형상의 진공 척 프레임(2400)과, 진공 척 프레임(2400) 상에 위치하는 전방 컨베이어 벨트부(2200), 진공 척 어셈블리(2100), 후방 컨베이어 벨트부(2300) 등이 도시되어 있다.
전방 컨베이어 벨트부(2200)는 진공 척 어셈블리(2100)로 기판을 공급하는 기능을 수행하며, 후방 컨베이어 벨트부(2300)는 스크린 프린팅이 완료된 기판을 후속 공정으로 전달하는 기능을 수행한다. 또한, 진공 척 어셈블리(2100)는 기판에 스크린 프린팅 공정이 진행되는 동안 기판을 지지하는 기능을 수행한다. 각각의 구체적인 구성 및 기능에 대해서는 후술하도록 한다.
스크린 어셈블리(1000)는 이송 어셈블리(2000)의 상측, 보다 구체적으로는 진공 척 어셈블리(2100)의 상측에 위치하여 기판의 표면에 스크린 프린팅 공정을 수행하는 역할을 하며, 스크린 승강부(3000)는 스크린 어셈블리(1000)를 상하로 이동시키는 기능을 수행한다. 이들에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
본 실시예에 따르면, 컨베이어 벨트(도 5의 2110-1, 2110-2)를 이용하여 기판을 이송하는 인라인 방식을 이용한다. 이와 같이 인라인 타입을 적용함으로써, 연속적인 처리를 가능케 하여 수율을 향상시킬 수 있게 된다. 한편, 기판을 이송하는 컨베이어 벨트로는 서로 이격되는 한 쌍의 벨트(2110-1, 2110-2)를 이용할 수도 있으며, 이 밖의 다른 형태의 것을 이용할 수도 있음은 물론이다. 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)는 롤러(도 5의 2112) 등이 구비된 벨트 프레임(도 5의 2140)에 결합되어 구동될 수 있다.
진공 척 어셈블리(2100)를 나타내는 사시도인 도 5에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)의 하측 소정의 위치에는 이송된 기판을 지지하는 진공 척(2120)이 위치한다. 진공 척(2120)은 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)에 의해 이송되는 기판의 이동 경로 중에 위치하며, 이송된 기판을 지지하는 기능을 수행한다. 진공 척(2120)에 지지된 기판에 대해서는 전극 형성을 위한 스크린 프린팅 공정이 진행되며, 이는 추후 설명할 스크린 어셈블리(1000)에 의해 수행된다. 이에 대한 구체적인 설명은 추후에 다시 하도록 한다.
한편, 진공 척(2120)의 전방에는, 예를 들면 전방 컨베이어 벨트부(2200)의 상측에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판의 이송을 감지하는 기판 감지 센서(2210)가 위치할 수 있다. 기판 감지 센서(2210)는 진공 척(2120)을 향해 이송되는 기판을 감지하여, 기판이 진공 척(2120) 상에 정확히 위치하여 정지하도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 기판 감지 센서(2210)가 기판의 이송을 감지한 뒤, 소정의 시간(예를 들면 약 1.5초)이 지난 뒤 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)의 작동이 멈추도록 하는 방법 등을 이용할 수 있다.
한편, 진공 척의 전방에 에어 브러쉬(2510)와 흡입기(2520)가 구비될 수 있으며, 에어 브러쉬(2510)에 의해 기판 표면의 이물질이 분리되고, 흡입기(2520)에 의해 분리된 이물질이 흡입됨으로써, 기판 및 인라인 설비의 오염을 방지할 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 1 및 도 2 등에 도시된 바와 같이, 진공 척(2120) 상에 위치한 기판(W)의 이동을 방지하기 위해, 진공 척(2120)에는 음압 공급을 위한 음압홀(2122)이 형성될 수도 있다. 진공 척(2120)에 음압홀(2122)을 형성하고, 펌프(미도시) 등을 이용하여 음압을 공급하게 되면, 진공 척(2120) 상에 위치한 기판이 진공 척(2120)에 밀착하게 되어 진공 척(2120) 이동 시에도 정렬 상태가 흐트러지지 않을 수 있게 되는 것이다.
이 때, 진공 척(2120)의 상면에 음압홀(2122)에 이물질이 투입되는 것을 방지하기 위한 방진시트(2530)가 마련될 수도 있으며, 이러한 방진시트(2530)가 롤러(2540)에 의해 연속적으로 공급/교체될 수도 있음은 전술한 바와 같다.
다른 한편, 진공 척(2120)의 상면에는, 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)가 삽입되도록 홈(도 5의 2123)이 형성될 수도 있다. 이렇게 진공 척(2120)에 홈(2123)이 형성되면, 진공 척(2120)의 상측에 위치한 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)에 의해 기판이 진공 척(2120) 상에서 필요 이상으로 이격되는 것을 방지할 수 있게 되어, 진공 척(2120)에 의한 보다 안정적인 지지가 가능해질 수 있게 된다.
도 6은 진공 척이 제거된 진공 척 어셈블리를 나타내는 평면도이다. 도 6을 참조하면, 정렬센서부(2125-1, 2125-2, 2125-3, 이하 통칭 시 '2125')가 도시되어 있다. 정렬센서부(2125)는 진공 척(2120) 상에 위치한 기판의 정렬상태를 감지한다. 즉, 스크린 프린팅을 위한 스크린(도 4 및 도 8의 1300)과 기판의 정합도를 확보하기 위해, 우선 기판의 정렬상태를 감지하는 것이다. 본 실시예에서는 이러한 정렬센서부(2125)로, 진공 척(2120)의 하측에 위치하는 카메라 및 조명수단을 제시한다. 이 때, 진공 척(2120)에는 정렬센서부(2125), 즉 카메라가 기판의 정렬상태를 감지할 수 있도록 투명 영역(도 5의 2121-1, 2121-2, 2121-3, 이하 '2121'로 통칭)이 마련된다. 여기서 투명 영역(2121)은 완전히 투명한 것만을 의미하는 것이 아니라, 기판의 정렬상태를 광학적으로 감지할 수 있을 정도로 반투명한 경우를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 본 실시예에서는 투명 영역(2121)에 석영이 마련되어 있는 구조를 제시한다.
한편, 정렬센서부(2121)는 기판의 후면(後面)을 감지하는 제1 센서(2125-1)와, 기판의 측면(側面)을 감지하는 제2 센서(2125-2), 기판의 회전 상태를 감지하는 제3 센서(2125-3)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 센서(2125-1)와 제2 센서(2125-2)를 이용하여 기판의 전면 및 측면 에지(edge)를 감지하여, 이로부터 기판의 X축과 Y축 방향으로의 정렬 오차를 판단해 낼 수 있게 되고, 제3 센서(2125-3)를 이용하여 기판의 회전방향으로의 정렬 오차를 판단해 낼 수 있게 된다.
기판의 정렬상태가 감지되면, 진공 척(2120) 및 진공 척(2120) 상에 위치한 기판은 진공 척 승강부(도 5의 2130)에 의해 상승한다. 진공 척 승강부(2130)가 진공 척(2120)을 소정의 높이만큼 상승 및 하강시키는 기능을 수행하는 것이다. 이러한 진공 척 승강부(2130)로서는, 진공 척(2120)의 가장자리를 따라 이격되도록 배치되어 진공 척(2120)을 지지하며, 상하로 연장 가능한 복수 개의 진공 척 지지다리(2131)와, 벨트 프레임(2140)을 상하로 이동시키는 실린더(2132)를 이용할 수 있다. 각각의 진공 척 지지다리(2131)들은 조립성 향상을 위해 지지프레임(2133)에 체결될 수 있다. 이 밖에도 리니어 액츄에이터(미도시)와 기어열(미도시) 등과 같은 다양한 동력전달구조를 이용할 수도 있을 것이다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 진공 척(2120)의 상측에는 스크린 프린팅을 위한 스크린(도 4의 1300)을 구비하는 스크린 어셈블리(1000)가 위치한다. 이 때, 앞서 감지된 기판의 정렬상태가 제어부(미도시) 등에 의해 스크린(1300)에 전달되어, 스크린(1300)의 위치 보정에 이용된다. 즉, 기판의 정렬상태에 대한 정보를 바탕으로 스크린(1300)의 위치가 보정됨으로써, 스크린(1300)과 기판 사이의 정합이 이루어질 수 있게 되는 것이다. 이를 위해, 복수 개의 서보모터들(도 8의 1110-1, 1110-2, 1110-3)이 이용될 수 있다. 이 경우, 감지된 기판의 정렬상태에 대한 정보를 바탕으로 각각의 서보모터(도 8의 1110-1, 1110-2, 1110-3)가 동작하여 스크린(1300)을 이동시켜 기판과의 정합이 이루어지게 된다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 스크린 어셈블리(1000)는 중앙에 제1 개방홀(미도시)이 형성된 하부 프레임(1100)과; 하부 프레임(1100)의 상측에 위치하는 상부 프레임(1200)과; 상부 프레임(1200)의 상측에 위치하는 한 쌍의 가이드부(1210-1, 1210-2)와; 상기 양 단이 상기 한 쌍의 가이드부(1210-1, 1210-2)에 의해 지지되어, 상기 가이드부(1210-1, 1210-2)의 길이 방향을 따라 이동 가능한 지지바(1220); 및 상기 지지바(1220)에 결합되며, 상기 스크린(1300) 상에 도포된 페이스트를 상기 기판 상에 인쇄하는 스퀴지 어셈블리(1230)를 포함할 수 있다.
하부 프레임(1100)은 대체로 판 형상으로 이루어지며, 중앙에는 제1 개방홀(미도시)이 형성된다. 이 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 하부 프레임(1100)의 하측에는 스크린(1300)이 고정된다. 그 결과, 스크린(1300)의 상면은 제1 개방홀(미도시)에 의해 노출될 수 있게 된다. 한편, 하부 프레임(1100) 상에는 스크린(1300)의 위치 보정을 위한 복수 개의 서보모터들(1110-1, 1110-2, 1110-3)이 위치할 수 있다.
상부 프레임(1200)은 하부 프레임(1100)으로부터 소정 거리 이격되어 위치한다. 상부 프레임(1200)의 중앙에는 제1 개방홀(미도시)에 대응되는 제2 개방홀(1250)이 형성된다. 그 결과, 스크린(1300)의 상면은 제1 개방홀(미도시) 및 제2 개방홀(1250)에 의해 노출될 수 있게 된다.
상부 프레임(1200) 상에는 제2 개방홀(1250)을 중심으로 서로 대향하는 한 쌍의 가이드부(1210-1, 1210-2)가 마련된다. 이러한 가이드부(1210-1, 1210-2)는 추후 설명할 스퀴지 어셈블리(1230), 보다 구체적으로는 지지바(1220)의 직선운동을 가이드하는 역할을 수행할 수 있게 된다. 가이드부(1210-1, 1210-2)로는 컨베이어 벨트를 이용할 수 있다. 이 경우, 가이드부(1210-1, 1210-2)는 서보모터(1240)에 의해 구동될 수 있게 된다.
지지바(1220)는 양단이 각각 가이드부(1210-1, 1210-2)에 의해 지지된다. 그 결과, 지지바(1220)는 제1 개방홀(1150) 및 제2 개방홀(1250)을 가로지르는 형상을 갖게 된다. 한편, 전술한 바와 같이 가이드부(1210-1, 1210-2)가 컨베이어 벨트(1210-1, 1210-2)로 이루어지는 경우, 컨베이어 벨트(1210-1, 1210-2)의 구동에 의해 지지바(1220)가 이송되는 방식을 통해 지지바(1220)의 직선 운동이 가이드될 수 있게 된다.
이러한 지지바(1220)에는 스크린 프린팅을 수행할 스퀴지 어셈블리(1230)가 결합된다. 스퀴지 어셈블리(1230)는 지지바(1220)의 소정의 위치에 매달린 형상을 갖게 되며, 하부 프레임(1100)과 상부 프레임(1200)에 각각 형성된 제1 개방홀(미도시) 및 제2 개방홀(1250)을 통해 스크린(1300)의 상측에 위치한다. 이 때, 지지바(1220)의 이동에 의해 X 방향으로 이동할 수 있게 되고, 지지바(1220)의 길이 방향을 따라 Y 방향으로 이동할 수 있게 된다. 그 결과, 별도의 페이스트 공급기(미도시)로부터 스크린(1300)의 상면에 페이스트가 도포되면, 스퀴지 어셈블리(1230), 보다 구체적으로는 스퀴지 어셈블리의 단부에 마련된 스퀴지(도 4의 1231)가 스크린(1300)의 상면을 따라 밀착하여 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동하게 되고, 그 결과 스크린(1300)에 형성된 패턴(미도시)에 대응되는 소정의 패턴이 기판의 표면에 인쇄될 수 있게 된다.
스크린(1300)이 구비되는 스크린 어셈블리(1000)는 스크린 승강부(3000)에 의해 상하로 이동 가능하다. 본 실시예에서는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스크린 승강부(3000)로 하부 프레임(1100)의 가장자리를 따라 이격되도록 배치되어 상기 하부 프레임(1100)을 지지하며, 상하로 연장 가능한 복수 개의 스크린 지지다리(3100); 및 웜기어 등을 구비하는 기어열(3300)을 이용하여 상기 스크린 지지다리(3100)를 상하로 이동시키는 모터(3200)를 제시한다. 이러한 구조의 스크린 승강부(3000)를 통해 기판과의 정합이 완료된 스크린(1300)이 진공 척(2120) 상에 위치한 기판에 도달하도록 하강할 수 있게 되며, 이 후 스퀴지 어셈블리(1230)를 이용한 스크린 프린팅이 수행될 수 있게 된다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)와 진공 척(2120)이 진공 척 프레임(2400) 상에 위치하는 경우, 진공 척 프레임(2400)에는 스크린 지지다리(3100)가 관통하는 개방홀(2410)이 형성될 수 있다. 이 때, 스크린 지지다리의(3100) 소정의 위치에는 상기 진공 척 프레임(2400)의 하면을 지지할 수 있도록, 지지 플레이트(3120)가 마련될 수 있다. 도 4에는 지지다리의 상단부(3100a)가 진공 척 프레임(2400)을 관통하여 하부 프레임(1100)을 지지하고 있는 모습이 도시되어 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기와 같은 구조를 갖는 스크린 승강부(3000)를 제시하였으나, 이 밖에도 유압 실린더 등과 같은 다양한 동력전달구조가 이용될 수도 있을 것이다.
인쇄가 완료되면, 스크린 어셈블리(1000)는 상승하여 원위치로 돌아가고, 진공 척(2120)은 원위치로 하강한다. 진공 척(2120)이 원위치로 하강하게 되면, 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)는 다시 동작하여 기판을 후방 컨베이어 벨트(2300)를 통해 후속 공정라인으로 이송하게 된다.
이상에서는 본 발명의 일 측면에 따른 스크린 프린팅 시스템의 구조에 대해 이하에서는 그 작동에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 컨베이어 벨트(2110-1, 2110-2)를 이용한 인라인 방식을 통해 기판이 공급되면, 공급된 기판이 진공 척(2120) 상에 위치하게 된다. 기판이 공급되는 과정에서 에어 브러쉬(2510)와 흡입기(2520)에 의해 이물질이 제거될 수 있음은 물론이다.
다음으로, 진공 척(2120) 상에 위치한 기판(W)의 정렬상태가, 제1 내지 제3 센서(2125)에 의해 감지되며, 이 후 기판이 놓인 진공 척(2120)이 상승한다.
한편, 앞서 감지된 기판(W)의 정렬상태는 진공 척(2120)의 상측에 이격되어 위치하는 스크린(1300)에 전달되며, 기판(W)의 정렬상태에 따라 스크린(1300)의 위치가 보정된다.
그리고 나서, 스크린(1300)이 하강하여 기판의 상면에 위치하게 되며, 페이스트 공급장치(미도시)가 스크린(1300) 상에 페이스트를 토출하면 스퀴지 어셈블리(1230)가 기판(W)의 표면에 패턴을 인쇄한다.
인쇄가 완료되면, 스크린 어셈블리(1000)는 상승하여 원위치로 되돌아 가고, 진공 척(2120) 역시 다시 하강하여 원위치로 되돌아 온다. 진공 척(2120)이 원위치로 하강하게 되면, 기판(W)은 후속 공정라인으로 이송된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
1000: 스크린 어셈블리 1100: 하부 프레임
1200: 상부 프레임 1230: 스퀴지 어셈블리
1300: 스크린 2000: 이송 어셈블리
2100: 진공 척 어셈블리 2120: 진공 척
2130: 진공 척 승강부 2140: 벨트 프레임
2510: 에어 브러시 2520: 흡입기
2530: 방진시트 3000: 스크린 승강부
3100: 스크린 지지다리 3120: 지지 플레이트
3200: 모터 3300: 기어열

Claims (16)

  1. 기판을 이송시키는 컨베이어 벨트;
    상기 컨베이어 벨트의 하측에 배치되어 이송된 기판을 지지하며, 이송된 기판의 이동을 방지하기 위해 음압 공급을 위한 음압홀이 형성된 진공 척(vacuum chuck);
    상기 진공 척으로 이송되는 기판에 존재하는 이물질을 제거하기 위해 상기 진공 척의 전방 상측에는 마련되는 에어 브러시(air brush); 및
    상기 에어 브러시의 전방에 마련되어, 상기 기판에서 분리된 이물질을 흡입하는 흡입기를 포함하는 스크린 프린터의 클리닝 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공 척의 상면에는, 상기 음압홀에 이물질이 투입되는 것을 방지하기 위한 방진시트가 마련되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 클리닝 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방진시트는 롤러에 의해 연속적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터의 클리닝 장치.
  4. 기판을 이송시키는 컨베이어 벨트;
    상기 컨베이어 벨트의 하측에 배치되어 이송된 기판을 지지하며, 이송된 기판의 이동을 방지하기 위해 음압 공급을 위한 음압홀이 형성된 진공 척(vacuum chuck);
    상기 진공 척으로 이송되는 기판에 존재하는 이물질을 제거하기 위해 상기 진공 척의 전방 상측에는 마련되는 에어 브러시(air brush);
    상기 에어 브러시의 전방에 마련되어, 상기 기판에서 분리된 이물질을 흡입하는 흡입기;
    상기 진공 척 상에 위치한 기판의 정렬상태를 감지하는 정렬센서부;
    상기 진공 척을 상하로 이동시키는 진공 척 승강부;
    상기 진공 척의 상측에 이격되어 위치하며, 상기 기판의 정렬상태에 따라 위치가 보정되는 스크린을 포함하는 스크린 어셈블리; 및
    상기 스크린 어셈블리를 상하로 이동시키는 스크린 승강부를 포함하는 스크린 프린터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 진공 척의 상면에는, 상기 음압홀에 이물질이 투입되는 것을 방지하기 위한 방진시트가 마련되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방진시트는 롤러에 의해 연속적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 진공 척의 상면에는, 상기 컨베이어 벨트가 삽입되도록 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 정렬센서부는 상기 진공 척의 하측에 위치하며,
    상기 진공 척에는 상기 정렬센서부가 상기 기판의 정렬상태를 감지할 수 있도록 투명 영역이 마련되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 기판의 후면(後面)을 감지하는 제1 센서;
    상기 기판의 측면(側面)을 감지하는 제2 센서; 및
    상기 기판의 회전 상태를 감지하는 제3 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 센서, 제2 센서 및 제3 센서는, 각각 조명수단 및 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 스크린 어셈블리는,
    중앙에 제1 개방홀이 형성된 하부 프레임; - 상기 스크린은 상기 하부 프레임의 하측에 고정됨 -
    상기 하부 프레임의 상측에 위치하며, 상기 제1 개방홀에 상응하는 제2 개방홀이 형성된 상부 프레임;
    상기 제2 개방홀을 중심으로 서로 대향하도록 상기 상부 프레임의 상측에 위치하는 한 쌍의 가이드부;
    상기 양 단이 상기 한 쌍의 가이드부에 의해 지지되어, 상기 가이드부의 길이 방향을 따라 이동 가능한 지지바; 및
    상기 지지바에 결합되며, 상기 제2 개방홀 및 상기 제1 개방홀을 관통하여, 상기 스크린 상에 도포된 페이스트를 상기 기판 상에 인쇄하는 스퀴지 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가이드부는 컨베이어 벨트이며,
    상기 지지바는, 상기 가이드부를 구동하는 서보모터에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 스크린 승강부는,
    상기 하부 프레임의 가장자리를 따라 이격되도록 배치되어 상기 하부 프레임을 지지하며, 상하로 연장 가능한 복수 개의 스크린 지지다리; 및
    기어열을 이용하여 상기 스크린 지지다리를 상하로 이동시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트와 상기 진공 척은 진공 척 프레임 상에 위치하며,
    상기 진공 척 프레임에는 상기 스크린 지지다리가 관통하는 개방홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  15. 제4항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트는 벨트 프레임에 결합되며,
    상기 진공 척 승강부는,
    상기 진공 척의 가장자리를 따라 이격되도록 배치되어 상기 진공 척을 지지하며, 상하로 연장 가능한 복수 개의 진공 척 지지다리; 및
    상기 벨트 프레임을 상하로 이동시키는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
  16. 제4항에 있어서,
    상기 진공 척의 전방에 위치하여 상기 기판의 이송을 감지하고, 상기 기판이 상기 진공 척 상에 위치하여 정지하도록 상기 컨베이어 벨트의 작동을 조절하는 기판 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103811386A (zh) * 2012-11-13 2014-05-21 Ap系统股份有限公司 基底传送设备和基底加工设备
KR20140084738A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR101643508B1 (ko) * 2015-09-18 2016-07-27 주식회사 아이엠티 브러쉬 클리닝과 레이저 세정 기능을 포함하는 웨이퍼 검사 장비
CN113385430A (zh) * 2021-06-15 2021-09-14 上海发网云物流科技有限公司 一种高效抓框结构

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