KR20240050868A - 기판 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 세정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음파 에어를 이용하여 PCB 표면의 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 기판 세정장치에 관한 것이다.
본 발명은, PCB의 표면에 부착된 파티클을 제거하기 위한 기판 세정장치에 있어서, PCB를 지지한 상태로 이송하는 이송부; 이송부에 의해 일방향으로 이동하는 PCB의 파티클을 제거하는 세정부;를 포함하며, 상기 세정부는, 노즐을 통하여 PCB의 표면에 고압 공기를 분사하는 분사부와, 노즐에 마련되어 노즐을 통하여 분사되는 고압 공기에 초음파 진동을 제공하는 초음파 제공부와, 분사부에 의해 PCB의 표면에 분사된 공기를 흡입하는 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치를 제공한다.

Description

기판 세정장치{Dry Scrubber for PCB}

본 발명은 기판 세정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음파 에어를 이용하여 PCB 표면의 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 기판 세정장치에 관한 것이다.

PCB 기판을 제작할 때 기판을 물로 세척한 후 PCB 기판에 묻어 있는 물기를 제거하기 위하여 건조단계를 거치게 되는데, 통상적인 건조장치는 바람을 이용하여 건조하는 방식으로 공기 흡입용 팬을 이용하여 외부의 바람을 흡입하여 PCB 기판의 상,하부에서 노즐로 분사하여 물기를 제거하여 건조한다.

통상의 건조장치에 의한 건조방법은 외부의 공기를 흡입하여 분사하는 방법이기 때문에 공기 중에 포함되어 있는 파티클이 PCB 기판에 묻게 되는 단점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 PCB 기판에 블로워를 이용하여 고압 공기를 분사하고 분사된 공기에 의해 PCB 표면으로부터 파티클을 분리하여 진공흡입하는 방식으로 파티클을 제거하는 장치인 소위 에어 나이프가 사용되고 있다.

그런데 고압 공기로는 PCB 표면의 파티클을 완전히 분리할 수 없는 문제가 있다. PCB의 표면은 매우 복잡한 형상이라 고압 공기가 닿을 수 없는 음영부가 있기 때문이다. 고압 공기가 닿을 수 없는 음영부의 파티클은 분리하여 제거할 수가 없다.

한편, 에어 나이프와 PCB가 완전히 밀착한 상태를 유지할 수는 없으므로 고압 공기에 의해 분리된 파티클이 에어 나이프의 외부로 유출될 가능성이 있다. 도 1은 에어 나이프 주변의 공기 흐름을 표시한 것인데 도면의 왼쪽에 표시된 바와 같이 공기가 에너 나이프의 외부로 유출되는 것을 확인할 수 있다. 유출된 공기와 함께 유출된 파티클은 주변 공기의 흐름을 따라 유동하다 PCB를 오염시키기도 하고 다른 장비를 오염시키는 등의 2차 오염 문제가 발생할 수도 있다.

본 발명은 배경 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 파티클의 비산을 최소화하면서 PCB 표면의 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 기판 세정장치를 제공하는 것이다.

전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,

기판 세정장치의 세정수단에 있어서,

노즐을 통하여 PCB의 표면에 고압 공기를 분사하는 분사부;

노즐에 마련되어 노즐을 통하여 분사되는 고압 공기에 초음파 진동을 제공하는 초음파 제공부;

분사부에 의해 PCB의 표면에 분사된 공기를 흡입하는 흡입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정수단을 제공한다.

상기 흡입부는 PCB의 진행방향을 기준으로 분사부의 앞뒤에 각각 하나씩 마련되는 것이 바람직하다.

세정부를 PCB의 이동방향에 수직인 방향으로 구동하는 구동부를 더 포함할 수도 있다.

본 발명은 또한,

PCB의 표면에 부착된 파티클을 제거하기 위한 기판 세정장치에 있어서,

PCB를 지지한 상태로 이송하는 이송부;

이송부에 의해 일방향으로 이동하는 PCB의 파티클을 제거하는 세정부;를 포함하며,

상기 세정부는,

노즐을 통하여 PCB의 표면에 고압 공기를 분사하는 분사부와,

노즐에 마련되어 노즐을 통하여 분사되는 고압 공기에 초음파 진동을 제공하는 초음파 제공부와,

분사부에 의해 PCB의 표면에 분사된 공기를 흡입하는 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치를 제공한다.

상기 흡입부는 PCB의 진행방향을 기준으로 분사부의 앞뒤에 각각 하나씩 마련되는 것이 바람직하다.

세정부를 PCB의 이동방향에 대하여 수직인 방향으로 구동하는 구동부를 더 포함할 수도 있다.

PCB의 중앙부가 상하로 개방된 상태가 되도록 상기 이송부는 PCB의 양쪽 단부를 지지한 상태로 이송하고,

상기 세정부는 PCB의 상부와 하부에 모두 설치될 수도 있다.

본 발명에 의하면 파티클의 비산을 최소화하면서 PCB 표면의 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 기판 세정장치를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 에어 나이프의 공기 흐름을 시뮬레이션한 결과를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 세정장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 세정장치의 측단면도.
도 4는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 세정장치를 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 4에 도시된 세정장치의 측단면도.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다.

본 발명은 세정수단과 세정장치에 관한 발명인데 본 발명의 첫 번째 형태인 세정수단은 본 발명의 두 번째 형태인 세정장치에 포함되는 세정부와 동일한 구성이므로 세정장치에 대해 설명하면서 세정수단에 대한 설명을 함께하며 세정수단에 별도의 설명은 생략하기로 하고 이하 세정장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 세정장치를 설명하기 위한 도면, 도 3은 도 2에 도시된 세정장치의 측단면도이다.

본 실시예에 따른 세정장치는 도 2에 도시된 바와 같이 이송부(200), 세정부(100) 및 구동부(미도시)를 포함하여 구성된다. 설명 상의 편의를 위하여 도 3에서 세정부(100)는 단면도로 도시되어 있다.

상기 이송부(200)는 PCB(1)를 지지한 상태로 이송한다. 상기 이송부(200)로는 컨베이어 벨트가 이용될 수 있다.

상기 세정부(100)는 이송부(200)에 의해 일방향(도면의 x축 방향)으로 이동하는 PCB(1) 표면의 파티클을 제거하는 구성으로서 분사부(10), 초음파 제공부(20) 및 흡입부(30)를 포함한다.

상기 분사부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 노즐(11)을 통하여 PCB(1)의 표면으로 고압공기를 분사하는 구성이다. 분사부(10)로는 블로워(blower)를 이용할 수 있다.

초음파 제공부(20)는 분사부(10)의 노즐(11)에 마련되어 노즐(11)을 통하여 분사되는 고압 공기에 초음파 진동을 제공한다.

공기에 초음파 진동을 제공한다는 것은 공기에 진동 에너지를 공급한다는 의미이고, 공기에 공급된 에너지는 공기 입자의 속도를 높여 PCB(1)의 표면과 강하게 충돌함으로써 파티클의 제거 효율을 높인다.

PCB(1)의 표면은 평탄하지 않고 돌출부나 함몰부 등이 형성되어 있고 분사부(10)에 의해 분사된 공기가 직접 접촉하지 못하는 부분(음영부)이 있는데 음영부에 부착된 파티클은 고압 분사된 공기와 충돌해도 제거하기가 어렵다. 그런데 진동 에너지가 공급된 공기 입자는 PCB(1) 표면에서 음영부로 반사되어 파티클과 충돌할 때 파티클을 제거하기에 충분한 운동 에너지를 유지할 수 있어서 음영부의 파티클을 효과적으로 제거할 수 있다.

상기 흡입부(30)는 분사부(10)에 의해 PCB(1)의 표면에 분사된 공기와 파티클을 흡입한다.

흡입부(30)는 PCB(1)의 진행방향(도면의 x축 방향)을 기준으로 분사부(10)의 앞뒤에 각각 하나씩 마련되어 분사부(10)에 의해 PCB(1)에 분사되어 반사되는 공기와 파티클을 효과적으로 흡입할 수 있도록 한다.

PCB(1)의 표면과 세정부(100)를 밀착시키는 데에는 한계가 있으므로 한 쌍의 흡입부(30)를 마련하여 분사부(10)에 의해 분사된 고압 공기가 세정부(100)의 외부로 유출되는 것은 최소화한다.

구동부는 세정부(100)를 PCB의 방향에 대하여 수직인 방향(도면의 y축 방향)으로 구동한다.

PCB(1)는 다양한 폭으로 제작될 수 있는데 각각의 PCB(1)의 폭에 맞는 세정부(100)를 구비하기 위해서는 큰 비용이 소모될 수 있다. 따라서 세정부(100)의 폭을 일정하게 하고 세정부(100) 보다 큰 폭의 PCB(1)를 세정하는 경우에는 세정부(100)를 y축 방향으로 이동시키면서 세정할 수 있도록 구성할 수도 있다.

세정부(100)를 구동하기 위한 구성은 모터를 이용한 액추에이터 등을 이용할 수 있으며 본 발명이 속하는 기술 분야의 평균 정도의 지식을 지닌 자라면 충분히 숙지하고 있거나 습득 가능하므로 추가적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 전술한 실시예에서는 세정부(100)가 PCB(1)의 상부에 설치된 실시예에 대하여 설명하였는데 이와 달리 제2실시예에서는 세정부(100)가 PCB(1)의 상하에 설치된다. 이에 대해 설명하기로 한다.

도 4은 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 세정장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 세정장치의 측단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예의 기판 세정장치는 이송부(200), 세정부(100) 및 구동부를 포함하여 구성된다.

상기 이송부(200)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 PCB(1)의 중앙부(양단부를 제외한 부분)가 상하방향으로 개방된 상태가 될 수 있도록 PCB(1)의 양쪽 단부를 지지한 상태로 이송한다.

상기 세정부(100)는 도시된 바와 같이 PCB(1)의 상부와 하부에 모두 설치되어 PCB(1)의 상면과 하면을 모두 세정할 수 있는 점을 제외하면 앞선 실시예의 세정부(100)와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

상기 구동부는 세정부(100)를 y축 방향으로 이동시킬 수 있으며 구동부 역시 앞선 실시예의 구동부와 실질적으로 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하였으나 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다.

100 : 세정부 200 : 이송부
10 : 분사부 20 : 초음파 제공부;
30 : 흡입부

Claims (7)

1. 기판 세정장치의 세정수단에 있어서,
   노즐을 통하여 PCB의 표면에 고압 공기를 분사하는 분사부;
   노즐에 마련되어 노즐을 통하여 분사되는 고압 공기에 초음파 진동을 제공하는 초음파 제공부;
   분사부에 의해 PCB의 표면에 분사된 공기를 흡입하는 흡입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정수단.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 흡입부는 PCB의 진행방향을 기준으로 분사부의 앞뒤에 각각 하나씩 마련되는 기판 세정수단.
   
3. 제2항에 있어서,
   세정부를 PCB의 이동방향에 수직인 방향으로 구동하는 구동부를 더 포함하는 기판 세정수단.
   
4. PCB의 표면에 부착된 파티클을 제거하기 위한 기판 세정장치에 있어서,
   PCB를 지지한 상태로 이송하는 이송부;
   이송부에 의해 일방향으로 이동하는 PCB의 파티클을 제거하는 세정부;를 포함하며,
   상기 세정부는,
   노즐을 통하여 PCB의 표면에 고압 공기를 분사하는 분사부와,
   노즐에 마련되어 노즐을 통하여 분사되는 고압 공기에 초음파 진동을 제공하는 초음파 제공부와,
   분사부에 의해 PCB의 표면에 분사된 공기를 흡입하는 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 흡입부는 PCB의 진행방향을 기준으로 분사부의 앞뒤에 각각 하나씩 마련되는 기판 세정장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   세정부를 PCB의 이동방향에 대하여 수직인 방향으로 구동하는 구동부를 더 포함하는 기판 세정장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   PCB의 중앙부가 상하로 개방된 상태가 되도록 상기 이송부는 PCB의 양쪽 단부를 지지한 상태로 이송하고,
   상기 세정부는 PCB의 상부와 하부에 모두 설치되는 기판 세정장치.
   

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