KR20230026834A - 기판 고정용 클램핑 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 고정용 클램핑 장치를 개시한다. 개시된 기판 고정용 클램핑 장치는, 기판장착 프레임과, 기판을 파지하여 고정하도록 기판장착 프레임에 구비되어 기판을 파지하여 사선방향으로 당겨주는 텐션유지 집게유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 기판을 파지하여 고정할 때 상측 사선방향으로 당겨줌에 따라 기판을 고정하는 과정에서 집게부의 텐션으로 인하여 기판이 울거나 휘어지는 것을 방지할 수 있다.

Description

기판 고정용 클램핑 장치{Clamping device for fixing substrate}
본 발명은 기판 고정용 클램핑 장치에 관한 것으로, 기판을 파지하여 고정할 때 상측 사선방향으로 당겨줌으로써, 집게부로 기판을 고정하는 과정에서 집게부의 텐션으로 인하여 기판이 울거나 휘어지는 것을 방지할 수 있도록 하는 기판 고정용 클램핑 장치에 관한 것이다.
통상 표면처리(Plating, 도금, 착색, 피막 등)는 물질의 표면 상태를 개선할 목적으로 물질의 표면에 다른 물질로 된 박막을 피복하는 것이다. 이러한 표면처리의 목적은 여러 가지가 있으나 대표적으로 첫째 원재료의 내식성 부족을 보완하고자 특정한 환경속에서도 견딜 수 있는 금속박막을 입히는 방식(防蝕), 둘째 마모에 견딜 수 있도록 원재료보다 단단한 금속박막을 입히는 표면경화, 셋째 원재료의 표면에 귀금속 또는 색채가 아름다운 금속 합금의 박막을 붙이는 표면 미화, 넷째 빛 또는 열의 반사율을 높인다든지 또는 평활한 표면과 광택을 위해 금속 박막을 붙이는 표면의 평활화 및 반사율 개선을 위해 사용된다.
또한, 표면처리 방식은 크게 습식표면처리와 건식표면처리로 구분되며, 습식표면처리는 습한환경 예를 들어 처리용액에 가공물을 함침시켜 표면을 처리하고, 건식표면처리는 진공의 용기에서 플라즈마, 아크, 가열증기를 이용하여 표면을 처리한다.
이중 습식표면처리 방식은 표면처리 공정 전후 및 공정 중 이전 공정에서 사용되었던 반응액 및 도금액 등을 제거하기 위해 세정단계를 진행하여야 한다. 또한, 기판을 표면처리 할 때 기판을 홀딩장치에 고정하여 반응액 및 도금액에 함침하고, 기판에 전류를 인가하여 표면처리를 진행하게 된다.
그러나 상기와 같은 종래 기술의 습식표면 처리장치는, 클램프를 이용하여 박판의 기판을 고정하는 과정에서 클램프의 탄성력에 의해 기판이 길이방향으로 울거나 굴곡이 발생하는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
한편, 국내 등록특허 제10-1744968호(등록일:2017.06.01)에는 "습식 표면처리"가 개시되어 있고, 등록특허 제10-1479442호(등록일:2014.12.29)에는 "습식표면처리 라인용 캐리어"가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 박막 기판을 파지하여 고정하는 집게부를 사선방향으로 경사지게 이동시키면서 기판을 텐션 지지하여 집게부의 텐션으로 인하여 기판이 울거나 휘어지는 것을 방지할 수 있으므로, 기판을 표면 처리할 때 기판의 변형으로 인하여 도금불량을 방지할 수 있는 기판 고정용 클램핑 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 기판 고정용 클램핑 장치는, 기판장착 프레임와, 기판을 파지하여 고정하도록 상기 기판장착 프레임에 구비되며, 상기 기판을 파지하여 사선방향으로 당겨주는 텐션유지 집게유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 텐션유지 집게유닛은, 상기 기판을 파지한 후, 상측 사선방향으로 당겨 상기 기판의 변형을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 텐션유지 집게유닛은, 상기 기판장착 프레임에 결합되는 고정플레이트부와, 상기 고정플레이트부에 사선으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 기판의 파지를 위한 집게부를 구비하는 사선이동 플레이트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 텐션유지 집게유닛은, 상기 사선이동 플레이트부의 이동을 가이드하기 위한 사선이동 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 사선이동 가이드부는, 상기 사선이동 플레이트부를 관통하여 상기 고정플레이트부에 결합되는 이동지지볼트와, 상기 이동지지볼트가 관통하도록 상기 사선이동 플레이트부에 경사지게 형성되며, 상기 이동지지볼트를 따라 이동하는 사선가이드장홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 사선이동 가이드부는, 상기 이동지지볼트와 상기 사선가이드장홀 사이에 위치하는 지지부싱을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 집게부는, 상기 고정플레이트부를 관통하여 상기 사선이동 플레이트부에 결합되는 집게고정볼트를 통해 상기 사선이동 플레이트부와 함께 이동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 고정플레이트부는, 상기 집게고정볼트의 사선이동을 가이드하기 위한 보조가이드 사선장홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 텐션유지 집게유닛은, 상기 기판장착 프레임에 복수개 구비되며, 사선이동 방향의 기울기가 서로 다른 기울기를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 복수의 상기 텐션유지 집게유닛 중 가장 외측에 위치하는 어느 하나의 상기 텐션유지 집게유닛의 상기 기울기 각도가 가장 크고, 어느 하나의 상기 텐션유지 집게유닛에서 상기 기판의 중앙으로 갈수록 상기 텐션유지 집게유닛의 상기 기울기 각도가 점진적으로 작아지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 기판 고정용 클램핑 장치는 종래 기술과는 달리 박막 기판을 파지하여 고정하는 텐션유지 집게유닛의 집게부가 기판을 파지한 상태에서 사선방향으로 경사지게 이동하면서 기판을 텐션을 가하므로, 집게부가 기판을 당겨주는 과정에서 기판이 울거나 휘어지는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 기판 고정용 클램핑 장치는 사선으로 이동하는 집게부에 의해 기판이 울거나 휘는 것을 방지하므로, 도금불량을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 고정용 클램핑 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛을 설명하기 위한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛의 작동을 설명하기 위한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛의 설치 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5의 요부 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기판 고정용 클램핑 장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 고정용 클램핑 장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛을 설명하기 위한 정면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛의 작동을 설명하기 위한 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛의 설치 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5의 요부 확대도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 고정용 클램핑 장치(100)는, 표면처리를 위한 기판(10) 예컨대 두께가 얇은 박막 기판(10)이 장착되며, 장착되는 기판(10)을 파지한 후, 미세하게 당겨줌으로써 기판(10)에 텐션(Tension)을 유지시키게 된다. 이를 통해 기판(10)을 파지하여 고정하는 과정에서 기판(10)이 울거나 미세하게 휘는 등의 변형을 방지할 수 있게 된다.
이러한 본 실시 예에 따른 기판 고정용 클램핑 장치(100)는 기판(10)의 설치를 위한 기판장착 프레임(110)과, 기판(10)을 파지하도록 기판장착 프레임(110)에 구비되어 기판(10)을 사선방향으로 당기는 텐션유지 집게유닛(120)을 포함한다.
기판장착 프레임(110)은 기판(10)의 크기와 텐션유지 집게유닛(120)의 설치 수량에 따라 다양한 크기로 제작될 수 있다. 이때, 텐션유지 집게유닛(120)은 기판(10)의 상단부에 구비되어 기판(10) 상단을 파지하여 상측으로 미세하게 이동하면서 기판(10)을 당겨주게 된다.
한편, 기판장착 프레임(110)에는 텐션유지 집게유닛(120)과 대응하는 기판(10)의 하단부를 고정하도록 고정형 집게유닛(도시생략)이 구비된다. 즉 상기 고정형 집게유닛에 의해 기판(10)의 하단부가 고정되고, 텐션유지 집게유닛(120)에 의해 기판(10)의 상단부가 고정되며, 텐션유지 집게유닛(120)이 기판(10)의 상단부를 상측 방향으로 경사지게 당겨줌에 따라 기판(10)에 텐션을 가해준다.
본 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛(120)은 기판(10)의 상단부를 파지하여 고정하도록 기판장착 프레임(110)에 결합되며, 파지한 기판(10)을 기판(10)의 길이방향에 대하여 사선방향으로 당겨서 기판(10)의 텐션을 유지시키게 된다.
이를 위하여, 본 실시 예에 따른 텐션유지 집게유닛(120)은 크게 기판장착 프레임(110)에 결합되는 고정플레이트부(130)와, 고정플레이트부(130)에서 사선방향으로 이동하는 사선이동 플레이트부(140)와, 사선이동 플레이트부(140)의 이동을 경사지게 가이드하기 위한 사선이동 가이드부(150)와, 기판(10)을 홀딩하도록 사선이동 플레이트부(140)에 결합되는 집게부(160)를 포함한다.
또한, 텐션유지 집게유닛(120)은 고정플레이트부(130)에서 사선이동 플레이트부(140)를 상측방향으로 탄성 지지하기 위한 미세이동 탄성 지지부(170)를 더 포함할 수 있다. 이때, 미세이동 탄성 지지부(170)는 별도의 지그(도시생략)에 의해 사선이동 플레이트부(140)가 하측으로 이동됨에 따라 압축되고, 집게부(160)가 기판(10)을 파지한 후 자체 탄성을 통해 원위치로 복원되면서 사선이동 플레이트부(140)를 상측으로 미세하게 이동시킨게 된다.
더하여, 텐션유지 집게유닛(120)은 기판장착 프레임(110)의 중앙을 기준으로 하여 양측에 각각 대응되게 설치되며, 기판(10)의 크기에 따라 설치 수량이 2개 이상 구비될 수 있다. 예를 들어 텐션유지 집게유닛(120)은 4개, 6개 등 다양하게 구비될 수 있다.
고정플레이트부(130)는 볼트 및 너트 등과 같은 결합방식을 통해 기판장착 프레임(110)에 결합되며, 전방에 사선이동 플레이트부(140)가 위치하고, 후방에 집게부(160)가 위치하게 된다. 또한, 고정플레이트부(130)는 사선이동 플레이트부(140)에 결합된 집게부(160)가 함께 사선이동 가능하도록 집게부(160)의 사선이동을 가이드하기 위한 보조가이드 사선장홀(131)이 형성된다.
즉, 사선이동 플레이트부(140)와 집게부(160)가 보조가이드 사선장홀(131)을 통해 상호 결합되어 결합되어 함께 사선방향으로 이동하게 된다.
또한, 고정플레이트부(130)는 미세이동 탄성 지지부(170)를 설치할 수 있도록 고정지지판(133)이 절곡 형성된다.
사선이동 플레이트부(140)는 하단부에 집게부(160)가 결합되며, 미세이동 탄성 지지부(170)와 사선이동 가이드부(150)를 통해 고정플레이트부(130)에서 사선으로 미세이동하게 된다. 이러한 사선이동 플레이트부(140)는 미세이동 탄성 지지부(170)의 설치를 위한 이동지지판(141)이 구비된다. 이때, 이동지지판(141)은 사선이동 플레이트부(140)가 사선으로 이동할 때 미세이동 탄성 지지부(170)의 걸림이 방지되도록 미세이동 탄성 지지부(170)가 관통하는 설치홀(143)이 형성된다.
본 실시 예에 따른 사선이동 가이드부(150)는 지그와 미세이동 탄성 지지부(170)에 의해 사선이동 플레이트부(140)의 상하 사선이동이 가능하도록 사선이동 플레이트부(140)를 가이드하게 된다.
이를 위하여 사선이동 가이드부(150)는 사선이동 플레이트부(140)를 관통하여 고정플레이트부(130)에 체결되어 결합되는 이동지지볼트(151)와, 이동지지볼트(151)에 결합되는 이동지지볼트(151)를 따라 가이드되면서 이동하도록 사선이동 플레이트부(140)에 경사지게 형성되는 사선가이드장홀(153)과, 사선이동 플레이트부(140)의 원활한 이동을 위하여 이동지지볼트(151)에 결합되는 지지부싱(155)을 구비한다.
사선가이드장홀(153)은 텐션유지 집게유닛(120)의 수직선과 이루는 기울기가 다양한 각도(A)로 형성될 수 있다.
지지부싱(155)은 그 외면이 사선가이드장홀(153)의 내면에 접촉되도록 사선가이드장홀(153)에 삽입되며, 고정플레이트부(130)에 체결되는 이동지지볼트(151)의 안정되게 고정된다.
한편, 본 실시 예에 따른 사선이동 가이드부(150)는 고정플레이트부(130)와 사선이동 플레이트부(140)의 크기에 따라 복수개 구비될 수 있다.
집게부(160)는 고정플레이트부(130)의 후방에서 위치하며 고정플레이트부(130)의 보조가이드 사선장홀(131)을 관통하여 사선이동 플레이트부(140)에 결합되는 집게고정볼트(161)에 의해 사선이동 플레이트부(140)에 고정되어 함께 이동하게 된다. 이때 집게고정볼트(161)는 보조부싱(163)이 결합되어 집게부(160)의 사선이동을 원활하게 가이드하게 된다.
미세이동 탄성 지지부(170)는, 고정플레이트부(130)의 고정지지판(133)에 결합되어 사선이동 플레이트부(140)의 이동지지판(141)을 상측 방향으로 탄성지지하여 집게부(160)에 파지된 기판(10)을 상측 방향으로 미세이동시킨다. 그리고 미세이동 탄성 지지부(170)를 통해 상측으로 미세이동하는 사선이동 플레이트부(140)는 사선이동 가이드부(150)에 의해 사선방향으로 이동되면서 기판(10)을 사선방향으로 당겨주게 되어 기판(10)을 파지하는 과정에서 발생하는 기판(10)의 휨과 변형을 방지할 수 있게 된다.
이를 위하여 미세이동 탄성 지지부(170)는 이동지지판(141)의 설치홀(143)을 관통하여 고정지지판(133)에 체결되는 승강지지볼트(171)와, 승강지지볼트(171)가 관통하도록 고정지지판(133)과 이동지지판(141) 사이에 구비되어 이동지지판(141)을 상측으로 탄성 지지하는 탄성 스프링(173)을 구비한다.
이때, 승강지지볼트(171)가 관통하는 설치홀(143)은 사선이동 플레이트부(140)의 작동 공간을 충분히 확보할 수 있도록 그 직경이 승강지지볼트(171)의 외경보다 크게 형성된다.
한편, 본 실시 예에 따른 기판 고정용 클램핑 장치(100)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 기판장착 프레임(110)에 텐션유지 집게유닛(120)이 기판장착 프레임(110)의 중앙부를 기준으로 하여 양단부에 대응되게 구비될 수 있다. 그리고 복수의 텐션유지 집게유닛(120) 양단부 가장 외측에 위치하는 어느 하나의 텐션유지 집게유닛(120)의 사선이동 기울기 각도(A1)가 가장 크고, 그 내측에 위치하는 다른 텐션유지 집게유닛(120)의 사선이동 기울기 각도(A2)가 점진적으로 작아지게 형성될 수 있다.
이를 통해 기판(10)을 미세하게 당겨주는 과정에서 기판(10)이 울거나 휘어지는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 고정용 클램핑 장치(100)는, 기판(10)을 파지하기 전에 별도의 지그에 의해 집게부(160)와 눌려지면서 사선이동 플레이트부(140)가 하측으로 가압되어 기판장착 프레임(110)의 내측 하방으로 사선이동된다.
이후, 집게부(160) 사이로 기판(10)이 삽입되면 지그에 의해 집게부(160) 및 사선이동 플레이트부(140)에 가해지던 외력이 제거되면서 집게부(160)가 기판(10)을 파지하고, 사선이동 플레이트부(140)가 미세이동 탄성 지지부(170)의 탄성을 통해 상측 사선방향으로 상승하게 된다. 그러면 기판(10)이 사선 방향으로 미세하게 텐션지지됨에 따라 기판(10)이 당겨지는 과정에서 울거나 휘어지는 것이 방지된다. 이를 통해 기판(10)을 도금처리하는 과정에서 기판(10)의 변형으로 인하여 발생할 수 있는 도금불량을 방지할 수 있다.
본발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 기판 110 : 기판장착 프레임
120 : 텐션유지 집게유닛 130 : 고정플레이트부
131 : 보조가이드 사선장홀 133 : 고정지지판
140 : 사선이동 플레이트부 141 : 이동지지판
143 : 설치홀 150 : 사선이동 가이드부
151 : 이동지지볼트 153 : 사선가이드장홀
155 : 지지부싱 160 : 집게부
161 : 집게고정볼트 163 : 보조부싱
170 : 미세이동 탄성지지부 171 : 승강지지볼트
173 : 탄성 스프링

Claims (8)

  1. 기판장착 프레임; 및
    기판을 파지하여 고정하도록 상기 기판장착 프레임에 구비되며, 상기 기판을 파지하여 사선방향으로 당겨주는 텐션유지 집게유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 고정용 클램핑 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 텐션유지 집게유닛은, 상기 기판을 파지한 후, 상측 사선방향으로 당겨 상기 기판의 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 기판 고정용 클램핑 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 텐션유지 집게유닛은, 상기 기판장착 프레임에 결합되는 고정플레이트부; 및
    상기 고정플레이트부에 사선으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 기판의 파지를 위한 집게부를 구비하는 사선이동 플레이트부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 고정용 클램핑 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 텐션유지 집게유닛은, 상기 사선이동 플레이트부의 이동을 가이드하기 위한 사선이동 가이드부;를 더 포함하며,
    상기 사선이동 가이드부는, 상기 사선이동 플레이트부를 관통하여 상기 고정플레이트부에 결합되는 이동지지볼트; 및
    상기 이동지지볼트가 관통하도록 상기 사선이동 플레이트부에 경사지게 형성되며, 상기 이동지지볼트를 따라 이동하는 사선가이드장홀;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 고정용 클램핑 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 사선이동 가이드부는, 상기 이동지지볼트와 상기 사선가이드장홀 사이에 위치하는 지지부싱;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 고정용 클램핑 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 집게부는, 상기 고정플레이트부를 관통하여 상기 사선이동 플레이트부에 결합되는 집게고정볼트를 통해 상기 사선이동 플레이트부와 함께 이동하고,
    상기 고정플레이트부는 상기 집게고정볼트의 사선이동을 가이드하기 위한 보조가이드 사선장홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 고정용 클램핑 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 텐션유지 집게유닛은, 상기 기판장착 프레임에 복수개 구비되며, 사선이동 방향의 기울기가 서로 다른 기울기를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 고정용 클램핑 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    복수의 상기 텐션유지 집게유닛 중 가장 외측에 위치하는 어느 하나의 상기 텐션유지 집게유닛의 상기 기울기 각도가 가장 크고, 어느 하나의 상기 텐션유지 집게유닛에서 상기 기판의 중앙으로 갈수록 상기 텐션유지 집게유닛의 상기 기울기 각도가 점진적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 기판 고정용 클램핑 장치.
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