KR20130091078A - 스퀴지 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스퀴지 블레이드(Squeegee Blade); 상기 스퀴지 블레이드의 일측면에 회전 가능하게 밀착되는 가압 롤러; 및 상기 가압 롤러를 회전 가능하게 지지하며, 상기 스퀴지 블레이드를 통해 상기 가압 롤러에 가해지는 가압력에 대응하여 상기 가압 롤러를 상하 왕복 이동시키는 구동 유닛;을 포함하는 스퀴지 모듈을 개시한다.
본 발명에 따르면, 기판 인쇄시 마스크와 스퀴지 블레이드 간에 마찰로 인한 스퀴지 블레이드의 파손을 방지할 수 있고 균일한 인쇄가 가능하여 인쇄성을 향상함으로써 인쇄 품질을 높일 수 있다.

Description

스퀴지 모듈{Squeegee Module}

본 발명은 기판 인쇄시 사용되는 스퀴지 모듈에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 기판 인쇄시 메탈 마스크와 스퀴지 블레이드 간에 마찰로 인한 스퀴지 블레이드의 파손을 방지할 수 있고 균일한 인쇄가 가능하여 인쇄성을 향상함으로써 인쇄 품질을 높일 수 있는 스퀴지 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판((Printed Circuit Board; PCB)은 여러 전자제품 소자들을 일정한 틀에 따라 간편하게 연결시켜 주는 역할을 하며, 디지털 TV를 비롯한 가전제품부터 첨단 통신기기까지 모든 전자제품에 광범위하게 사용되는 부품으로서, 용도에 따라 범용 PCB, 모듈용 PCB, 패키지용 PCB 등으로도 분류된다.

즉, 인쇄회로기판은 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 절연판 등의 일측면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선패턴 에 따라 식각(선상의 회로만 남기고 부식시켜 제거)하여 필요한 회로를 구성하고 부품들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 형성한 것으로서, 배선 회로면의 수에 따라 단면기판·양면기판·다층기판 등으로 분류되며 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수하여 고정밀 제품에 채용되며, 근래 들어 전자산업의 발전으로 초 박판의 인쇄회로기판(두께가 0.04mm ~ 0.2mm)이 널리 사용되고 있다.

이러한, 인쇄회로기판은 비교적 간단한 전자기기에는 단면이 사용되고 있으나, 최근에는 양면에 회로를 형성시키고 스루홀(through hole)을 통하여 상호 연결시킨 양면 기판 또는, 이를 양면 뿐만 아니라 복수개의 층으로 확대시킨 다층 기판이 사용이 증가하고 있다.

통상적으로 알려진 기판의 제조방법을 간략하게 살펴보면, 절연 기판 위에 ㎛ 단위의 두께를 갖는 동박이 입혀진 클래딩된 원판을 사용하는 것으로서, 상기 클래딩된 원판의 전처리 단계, 스루홀 가공단계, 무전해 도금단계, 회로인쇄단계, 에칭단계 및 후처리단계를 거친다. 여기서, 전처리 단계는 클래딩된 원판을 절단하여 본격적인 PCB 제조공정을 준비하는 단계로서, 전처리 단계에서 적당한 크기로 절단된 클래딩 원판에 드릴을 이용하여 스루홀을 형성시킨 다음 무전해 도금으로 상기 단계에서 형성된 스루홀 표면에 박막의 동박을 형성하여 나중의 전기 동도금을 가능하게 한다.

이어서, 회로인쇄 단계는 클래딩된 원판위에 감광성 필름을 입힌 후 노광, 현상하여 미리 설계된 배선도의 구리 회로부분과 스루홀 부분을 제외한 나머지 부분을 마스킹한 후, 그 위에 솔더 도금이나 니켈 및 금 도금을 형성시켜 회로 부분의 동박을 보호하는 보호막을 형성하고, 그 다음 에칭단계에서는 감광성 필름 마스킹을 박리시키고 회로 이외 부분의 동박을 에칭하여 회로배선 부분만 남게 하며, 솔더 도금을 입혔을 경우에는 솔더 도금을 박리시킨다. 그리고, 후처리 단계에서는 중간검사, 외형가공, 최종검사 등을 거쳐 기판의 제조를 완성한다.

한편, 상기 인쇄회로기판에는 반도체칩이나 저항칩 등과 같은 다양한 형태의 소형 전자부품이 실장(surface mounting) 될 수 있도록 용융상태의 솔더 페이스트(solder phaste)가 일정한 패턴으로 도포된다. 여기서 상기 솔더 페이스트의 도포방법은 크게 제판을 이용하여 솔더 페이스트 패턴을 직접 인쇄하는 스크린 인쇄와, 비교적 점도가 낮은 솔더 페이스트를 고무로 된 롤러에 얇게 발라 회로기판에 코팅을 하는 롤러코팅(Roller Coating)과, 상기 롤러코팅 방법에 사용되는 것보다 점도가 낮은 솔더 페이스트를 사용하는 것으로 슬릿을 통해 솔더 페이스트를 내보내어 커튼 형태의 막을 형성하고 이를 회로기판이 통과되게 하여 코팅하는 커튼코팅(Curtain Coating), 솔더 페이스트를 스프레이 형태로 분무하여 회로기판에 코팅막을 형성하는 스프레이 코팅(Spray Coating)이 있다.

이러한 솔더 페이스트의 도포 방법 중 통상 스크린 프린터(screen printer)가 널리 사용되고 있으며, 이러한 스크린 프린터는 솔더 페이스트 도포장치에 의해 수행된다. 상기 스크린 프린터는 특정 패턴의 개구부가 형성된 메탈 마스크(metal mask)상에 공급된 솔더 페이스트를 스퀴지 블레이드(squizzee blade)로 압착하여 인쇄회로기판의 부품 장착면에 도포하게 된다.

도 1은 일반적으로 널리 실시되는 솔더 페이스트의 인쇄공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 판재형의 베이스 테이블(미도시)에는 인쇄대상인 인쇄회로기판(미도시)이 구비되며, 상기 인쇄회로기판의 상면에는 메탈 마스크(2)가 정렬 설치된다.

이어, 상기 메탈 마스크(2)의 상면 일측에서 스퀴지 블레이드(Squeegee:1)를 이용하여 솔더 페이스트를 상기 메탈 마스크(2)에 형성된 패턴홀로 밀어넣어 인쇄를 실시하고 이후 인쇄가 완료되면 상기 인쇄회로기판과 상기 메탈 마스크(2)를 상호 분리시킨다.

여기서, 상기 스퀴지 블레이드(1)는 상기 메탈 마스크(2)와의 마찰, 인쇄면의 굴곡 등에 의해 인쇄 공정 중에 계속적인 변형이 이루어진다.

이때, 상기 스퀴지 블레이드(1)의 변형은 탄성적으로 일어나게 되며, 이러한 탄성적인 변형시 발생하는 충격으로 인해 상기 스퀴지 블레이드(1)의 손상 및 상기 메탈 마스크(2)의 손상을 유발하거나 인쇄의 균일성을 저하시키는 문제점이 있었다.

이에, 일본 공개특허공보 제1996-090753호에 개시된 바와 같이, 스퀴지 블레이드의 강성을 높이기 위하여 강성이 큰 부재를 매설하나, 이와 같은 경우 상기 스퀴지 블레이드의 손상을 다소 저감할 수 있을 뿐 오히려 상기 스퀴지 블레이드의 강성 증가를 통해 메탈 마스크의 손상을 촉진하고 인쇄의 균일성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 기판 인쇄시 메탈 마스크와 스퀴지 블레이드 간에 마찰로 인한 스퀴지 블레이드의 파손을 방지할 수 있는 스퀴지 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 기판에 균일한 인쇄가 가능하여 인쇄성을 향상함으로써 인쇄 품질을 높일 수 있는 스퀴지 모듈을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 스퀴지 블레이드(Squeegee Blade); 상기 스퀴지 블레이드의 일측면에 회전 가능하게 밀착되는 가압 롤러; 및 상기 가압 롤러를 회전 가능하게 지지하며, 상기 스퀴지 블레이드를 통해 상기 가압 롤러에 가해지는 가압력에 대응하여 상기 가압 롤러를 상하 왕복 이동시키는 구동 유닛;을 포함하는 스퀴지 모듈을 제공한다.

상기 구동 유닛은; 상기 가압 롤러의 축방향 양단에 구비되어 상기 가압 롤러를 회전 가능하게 지지하고 상하 왕복 이동되는 이동 샤프트, 및 상기 이동 샤프트가 상하 왕복 이동되도록 상기 이동 샤프트에 압력을 제공하는 압력 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 압력 제어부는, 상기 이동 샤프트의 상하 왕복 이동을 위하여 공압 방식 또는 유압 방식으로 압력을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 구동 유닛은, 상기 가압 롤러를 회전 가능하게 지지하고 상기 가압 롤러의 상하 왕복 이동을 탄력적으로 지지하는 탄성체를 포함하여 구성될 수도 있다.

한편, 상기 가압 롤러는, 완충성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스퀴지 모듈에 의하면, 기판 인쇄시 메탈 마스크와 스퀴지 블레이드 간에 마찰을 통하여 스퀴지 블레이드의 탄성적인 과변형으로 발생되는 스퀴지 블레이드의 손상 및 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 스퀴지 모듈에 의하면, 기판 인쇄시 기판에 균일한 인쇄가 가능하여 기판의 인쇄성을 향상함으로써 인쇄 품질을 높일 수 있으며, 나아가 기판의 불량 최소화로 인한 생산성을 향상할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 솔더 페이스트의 인쇄 공정을 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스퀴지 모듈의 일실시예를 개략적으로 나타낸 단면 구성도이다.
도 3은 도 2의 스퀴지 모듈의 인쇄 공정시의 상태를 개략적으로 나타낸 단면 구성도이다.
도 4는 도 2의 스퀴지 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 스퀴지 모듈을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 스퀴지 모듈의 일실시예를 개략적으로 나타낸 단면 구성도이고, 도 3은 도 2의 스퀴지 모듈의 인쇄 공정시의 상태를 개략적으로 나타낸 단면 구성도이며, 도 4는 도 2의 스퀴지 모듈을 개략적으로 나타낸 정면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 스퀴지 모듈의 일실시예(100)는, 크게 스퀴지 블레이드(Squeegee Blade:110)와, 상기 스퀴지 블레이드(110)의 일측면에 구비되는 가압 롤러(120), 그리고 상기 가압 롤러(120)를 상하 왕복 이동시키는 구동 유닛(130)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 스퀴지 블레이드(110)는, 하단부가 메탈 마스크(20)의 상면에 밀착되어 원활하게 이동하면서 기판(미도시)에 회로패턴을 인쇄하기 위하여 금속 재질이나 우레탄, 또는 상기 두 가지 재질이 복합적으로 이루어진 재질로 형성될 수 있다.

상기 가압 롤러(120)는, 상기 스퀴지 블레이드(110)의 일측면에 회전 가능하게 밀착되고 상기 구동 유닛(130)에 의해 상하 왕복 이동 가능하게 구비될 수 있으며, 이에 따라 인쇄 공정시 상기 스퀴지 블레이드(110)의 변형에 대해 저항 내지 완충 작용을 할 수 있다.

보다 상세하게, 상기 가압 롤러(120)는 상기 구동 유닛(130)에 의해 상기 스퀴지 블레이드(110)의 일측면에 회전 가능하게 지지될 수 있으며, 상기 구동 유닛(130)은 상기 스퀴지 블레이드(110)를 통해 상기 가압 롤러(120)에 가해지는 가압력에 대응하여 상기 가압 롤러(120)를 상하 왕복 이동시킬 수 있다.

이를 위해, 상기 구동 유닛(130)은, 상기 가압 롤러(120)의 축방향 양단에 구비되어 상기 가압 롤러(120)를 회전 가능하게 지지한 상태로 상하 왕복 이동되는 이동 샤프트(131)와, 상기 이동 샤프트(131)가 상하 왕복 이동되도록 상기 이동 샤프트(131)에 압력을 제공하는 압력 제어부(132)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 압력 제어부(132)는, 상기 이동 샤프트(131)의 상하 왕복 이동을 위하여 공압 방식 또는 유압 방식으로 압력을 제공할 수 있다.

이때, 상기 이동 샤프트(131)와 상기 압력 제어부(132) 사이에는 압력 전달부(133)가 구비될 수 있으며, 상기 압력 전달부(133)는 상기 압력 제어부(132)로부터 공급되는 압력을 이용하여 상기 이동 샤프트(131)를 상하 왕복 이동시킬 수 있다.

이에 따라, 본 실시예의 스퀴지 모듈(100)은, 인쇄 공정시 상기 스퀴지 블레이드(110)가 상기 메탈 마스크(20)의 상면을 이동하면서 상기 메탈 마스크(20)와의 마찰 또는 인쇄면의 굴곡 등에 의해 상기 스퀴지 블레이드(110)에 탄성적인 변형력이 가해질 경우, 상기 가압 롤러(120)의 회전 운동 및 상하 왕복 이동을 통하여 상기 스퀴지 블레이드(110)에 가해지는 탄성적인 변형력을 상쇄 내지 감쇄시키거나 완충시킴으로써 상기 스퀴지 블레이드(110)의 손상 또는 파손을 방지 내지 최소화할 수 있다.

또한, 본 실시예의 스퀴지 모듈(100)은, 인쇄 공정시 상기 스퀴지 블레이드(110)에 가해지는 탄성적인 변형력을 즉 진동을 흡수하여 완충하고 상기 메탈 마스크(20)에 대한 상기 스퀴지 블레이드(110)의 밀착력을 균일하게 유지함으로써, 기판의 회로패턴 인쇄를 위해 상기 메탈 마스크(20)의 패턴홀(미도시)에 제공된 솔더의 빠짐이나 솔더의 공급 수준을 일정하게 유지할 수 있어 인쇄 균일성을 향상할 수 있다.

본 실시예에서 상기 가압 롤러(120)의 회전 및 상하 왕복 이동을 위한 구동 유닛(130)으로 상기 이동 샤프트(131) 및 상기 압력 제어부(132)를 포함하는 것을 개시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에 자세하게 도시하진 않았지만 상기 가압 롤러를 회전 및 상하 왕복 이동을 탄력적으로 지지하는 탄성체를 포함하는 구동 유닛으로 대체할 수도 있다.

한편, 상기 압력 제어부(132)는 상기 스퀴지 블레이드(110)에 가해지는 탄성적인 변형력에 대응하여 상기 이동 샤프트(131)에 제공되는 압력을 조절할 수 있다.

또한, 상기 가압 롤러(120)는, 상기 스퀴지 블레이드(110)의 일측면에 밀착되는 밀착력과 상기 스퀴지 블레이드(110)에 가해지는 탄성적인 변형력에 대한 완충력을 높이기 위하여 자체 완충성을 갖는 재질로 형성될 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

20: 메탈 마스크 100: 스퀴지 모듈
110: 스퀴지 블레이드 120: 가압 롤러
130: 구동 유닛 131: 이동 샤프트
132: 압력 제어부 133: 압력 전달부

Claims (5)

1. 스퀴지 블레이드(Squeegee Blade);
   상기 스퀴지 블레이드의 일측면에 회전 가능하게 밀착되는 가압 롤러; 및
   상기 가압 롤러를 회전 가능하게 지지하며, 상기 스퀴지 블레이드를 통해 상기 가압 롤러에 가해지는 가압력에 대응하여 상기 가압 롤러를 상하 왕복 이동시키는 구동 유닛;
   을 포함하는 스퀴지 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동 유닛은;
   상기 가압 롤러의 축방향 양단에 구비되어 상기 가압 롤러를 회전 가능하게 지지하고 상하 왕복 이동되는 이동 샤프트, 및
   상기 이동 샤프트가 상하 왕복 이동되도록 상기 이동 샤프트에 압력을 제공하는 압력 제어부를 포함하는 스퀴지 모듈.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 압력 제어부는, 상기 이동 샤프트의 상하 왕복 이동을 위하여 공압 방식 또는 유압 방식으로 압력을 제공하는 스퀴지 모듈.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 구동 유닛은, 상기 가압 롤러를 회전 가능하게 지지하고 상기 가압 롤러의 상하 왕복 이동을 탄력적으로 지지하는 탄성체를 포함하는 스퀴지 모듈.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 가압 롤러는, 완충성을 갖는 재질로 형성되는 스퀴지 모듈.

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