PCB 기판 세척 - PCB gipan secheog

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판(PCB)의 세척장비와 세척방법을 개시한다. 본 발명에 따른 PCB세척장비는, 인쇄회로기판이 놓여지는 다수의 안치대가 원주방향을 따라 대칭적으로 배치된 회전테이블; 상기 회전테이블을 회전시키는 회전수단; 상기 다수 안치대의 회전경로의 상부에 위치하는 세척수분사부; 상기 세척수분사부를 상기 회전경로와 교차하는 방향으로 왕복 운동시키는 구동수단을 포함한다.

본 발명에 따르면, 순수(DI water)에 질소가스를 혼합하여 고압으로 분사함으로써 PCB에 부착된 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 특히 그동안 고압 세척의 엄두를 내지 못했던 PCB - 예, 반도체칩이 와이어본딩되어 있는 PCB - 에 부착된 이물질도 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

인쇄회로기판, 세척, 순수, DI water

Description

인쇄회로기판의 세척장비 및 이를 이용한 세척방법{Cleaning apparatus for printed circuit board and cleaning method using the same}

본 발명은 인쇄회로기판(PCB)을 세척하는 장비에 관한 것으로서, 구체적으로는 PCB를 회전시키면서 순수(De Ionized water)와 질소(N2)가 혼합된 고압의 세척수를 분사하여 PCB를 세척하는 장비와 이를 이용한 세척방법에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)은 페놀수지, 에폭시수지 등의 절연기재의 표면에 도전성 회로패턴을 형성한 것으로서 거의 모든 전자부품에 사용되고 있다.

예를 들어 BGA(Ball Grid Array) 패키지를 생산하기 위해서는 PCB의 일면에 반도체칩을 실장하고 타면에 솔더볼(Solder ball)을 부착해야 한다. 다른 예로서 카메라모듈을 생산하는 경우에는 PCB의 일면에 이미지센서를 실장하는 한편 이미지센서를 둘러싸는 하우징을 PCB에 부착해야 한다.

따라서 대부분의 전자제품 생산공정에는 PCB에 자재를 부착하는 공정이 필 수적으로 포함된다. 그런데 반도체패키지나 카메라모듈은 그 크기가 매우 작기 때문에 개별 유닛별로 공정을 진행하면 생산성에 한계가 있다. 따라서 통상적으로는 수십 개의 유닛이 형성되어 있는 스트립(strip) 형태의 PCB를 대상으로 공정을 진행하고, 공정을 마친 후에 PCB에서 각 제품유닛을 분리한다.

한편, 반도체패키지나 카메라모듈의 제작공정은 대부분 자동화되어 있기 때문에 기판으로 사용되는 PCB를 공정순서에 따라 공정장비의 내부로 반입하고 공정을 마친 PCB를 다시 반출하여 다음 공정장비로 이송하는 과정이 필수적으로 포함된다.

그런데 이동 중이나 공정 중에 발생한 이물질이나 파티클이 PCB에 부착되면 제품불량의 위험이 높아지기 때문에 이를 적절히 제거해 줄 필요가 있다. 특히 최근에는 전자제품의 소형화 집적화 경향에 따라 회로패턴이 갈수록 미세해지기 때문에 이물질 제거의 필요성이 갈수록 커지고 있다.

종래에는 에어블로우어(air blower), 브러쉬 롤러 등을 이용하여 PCB에 부착된 이물질을 제거하고 있으나, 이들 장비만으로는 PCB에 부착된 이물질을 효과적으로 제거하는데 한계가 있다.

특히 카메라모듈을 제작하는 과정에서 PCB에 반도체칩(이미지센서)을 와이어본딩한 후에는 다음 공정(예, 하우징과 렌즈배럴 조립공정)을 진행하기 전에 이미지센서나 PCB에 부착된 이물질을 제거해 주어야 하는데 본딩와이어가 손상될 위험이 있어서 통상 에어블로우어만을 이용하기 때문에 이물질을 효과적으로 제거하기가 어려운 실정이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PCB에 부착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 세척장비를 제공하는데 그 목적이 있다. 특히 반도체칩이 와이어본딩되어 있는 PCB를 효과적으로 세척할 수 있는 세척장비를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 일면에 반도체칩이 와이어 본딩(wire bonding)되어 있고 본딩된 와이어가 노출되어 있는 인쇄회로기판(PCB)에 부착된 이물질을 세척하는 장비에 있어서, 상기 인쇄회로기판이 각각 놓여지는 다수의 안치대가 원주방향을 따라 대칭적으로 배치된 회전테이블; 상기 회전테이블을 회전시키는 테이블구동부; 상기 회전테이블의 상부에서 상기 다수의 인쇄회로기판에 세척수를 분사하는 세척수분사부; 상기 세척수분사부를 왕복 회전운동시키는 수단으로서, 상기 회전테이블의 외곽에 이격되어 설치된 회전모터; 일단에는 상기 세척수분사부가 결합되고, 타단은 상기 회전모터에 결합된 연결아암을 포함하며, 상기 회전테이블이 800~1,000rpm의 속도로 회전하는 중에 상기 세척수분사부가 설정된 각도범위 내에서 상기 회전테이블의 상부에서 상기 다수의 인쇄회로기판의 회전경로와 교차하는 방향으로 왕복하면서 세척수를 분사하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 세척장비를 제공한다.

상기 세척장비에서 상기 다수의 안치대는 상기 회전테이블의 회전평면에 대하여 경사지도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 세척장비에서 상기 세척수분사부는 그 내부에, 순수(De Ionized water)가 공급되는 제1유로; 질소(N2)가 공급되는 제2유로; 상기 제1유로와 상기 제2유로가 합쳐지는 혼합부; 상기 혼합부에서 혼합된 순수와 질소의 혼합물을 외부로 분사하는 노즐부를 포함하되, 상기 노즐부의 직경은 3-5mm 이고, 상기 제1유로에는 1~5kg/cm2 의 압력으로 순수가 공급되고, 상기 제2유로에는 3~5kg/cm2의 압력으로 질소가 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 순수(DI water)에 질소가스를 혼합하여 고압으로 분사함으로써 PCB에 부착된 이물질을 훨씬 효과적으로 제거할 수 있다. 특히 그동안 고압 세척의 엄두를 내지 못했던 PCB - 예, 반도체칩(이미지센서)이 와이어본딩되어 있는 PCB - 에 부착된 이물질도 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 PCB세척장비(100)의 측단면도 및 평면도이다. 다만 설명과 이해의 편의를 위하여 본 발명을 이해하는데 방해가 되는 부분은 도시를 생략하였음을 미리 밝혀둔다.

본 발명에 따른 PCB 세척장비(100)는 PCB가 놓여지는 회전테이블(110), 회전테이블(110)을 구동시키는 테이블구동부(120), PCB의 상부에 세척수를 분사하는 세척수분사부(140), 회전테이블(110)의 주변에 설치되어 세척수가 주변으로 튀는 것을 막아주는 커버(150), 회전테이블(110)에 PCB를 로딩 또는 언로딩하는 로딩언 로딩유닛(160)을 포함한다.

회전테이블(110)은 원판 형태일 수도 있으나, 재료절감을 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 회전축(122)의 상단에 직접 연결되는 원판 형태의 제1부재(111)와, 제1부재(111)의 외곽에 배치되는 링 형태의 제2부재(113)와, 제1부재(111)와 제2부재(113)를 연결하는 연결부재(115)를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

회전테이블(110)의 중심부에는 테이블구동부(120)의 회전축(122)이 연결된다. 또한 회전테이블(110)의 주변부, 즉, 제2부재(113)에는 PCB가 놓여지는 다수의 PCB안치대(112)가 원주방향으로 형성되며, 각 PCB안치대(112)는 회전테이블(110)의 중심에 대해 대칭적인 위치에 배치된다.

PCB안치대(112)는 PCB보다 작은 크기의 다수의 관통부(114)와, 상기 관통부(114)의 주변에 형성된 고정핀(118)을 포함한다. 따라서 PCB를 로딩하면 PCB의 가장자리가 관통부(114)의 주변부에 거치된다. 이러한 관통부(114)는 재료절감이나 배수를 위해 필요하긴 하지만 필수적인 것은 아니므로 관통부(114)를 형성하지 않을 수도 있다.

고정핀(118)은 회전테이블(110)이 회전할 때 원심력에 의해 PCB가 분리되는 것을 방지하는 역할을 한다. 고정핀(118)은 관통부(114)의 모든 변을 따라 형성될 수도 있지만, 회전경로의 접선방향의 변에만 형성될 수도 있다. 고정핀(118)을 대신하여 클램프나 집게 형태의 고정수단을 사용할 수도 있다.

PCB안치대(112)는 회전테이블(110)과 일체로 형성될 수도 있고, 사각링 형태로 별도 제작하여 회전테이블(110)의 상면에 결합할 수도 있다.

한편 원심력에 의해 PCB가 분리되는 것을 방지하기 위해서는 도 3의 개략 단면도에 도시된 바와 같이 PCB안치대(112)를 경사지게 배치하는 것이 바람직하다. 실험에 따르면 회전테이블(100)의 회전면에 대해 약 3~5도의 각도를 갖는 것 만으로도 PCB가 분리되지 않는 것으로 나타났다. PCB안치대(112)가 회전테이블(110)의 중심으로 갈수록 낮아지도록 설치되어야 함은 물론이다.

도면부호 116은 평면형태의 PCB안치대(112)를 경사지게 설치하기 위한 경사부재(116)이다. 회전테이블(110)에 관통부(114)가 형성되어 있으면, PCB안치대(112)와 경사부재(116)에도 회전테이블(110)의 관통부(114)에 대응하는 관통부를 형성하는 것이 바람직하다.

테이블구동부(120)는 회전테이블(110)을 회전시키는 회전모터(121), 회전모터(121)와 회전테이블(110)을 연결하는 z축 방향의 회전축(122)을 포함한다. 또한 본 발명의 실시예에서는 회전테이블(110)을 승강시키기 위한 승강수단으로서 구동실린더(130)와 z축 방향의 구동축(132)을 포함한다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 PCB세척장비(100)의 메인프레임(102)에 고정된 제1프레임(124)에 제2프레임(126)을 승강할 수 있도록 결합한다. 그리고 제1프레임(124)에는 구동실린더(130)를 장착하고 제2프레임(126)에는 회전모터(121)를 장착한다. 따라서 구동실린더(130)의 구동축(132)을 제2프레임(126)에 연결하면, 구동실린더(130)를 이용하여 제2프레임(126)과 그에 고정된 회전모터(121) 및 회전축(122)을 승강시킬 수 있다.

제1프레임(124)과 제2프레임(126)은 가이드레일(127)과 가이드블록(128)으로 이루어진 리니어가이드(129)를 통해 이동 가능하게 결합된다. 예를 들어 제1프레임(124)에는 가이드레일(127)을 장착하고, 제2프레임(126)에는 가이드블록(128)을 결합한다.

이와 같이 회전테이블(110)을 승강시키는 이유는 PCB안치대(112)에 PCB를 로딩 및/또는 언로딩하기 위한 것이다. 따라서 회전테이블(110)을 승강시키지 않고 PCB를 이송하는 로딩언로딩유닛(160)을 승강시키거나, 후술하는 픽업유닛(165)을 z축 방향으로 더 승강하도록 제작할 수도 있다.

세척수분사부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 회전테이블(110)의 외곽에 설치된 회전모터(180)에 그 일단이 연결된 연결아암(182)의 타단에 결합된다. 상기 연결아암(182)은 회전모터(180)에 의해 설정된 각도 범위(예, 0 ~ 50도) 내에서 회전테이블(110)의 상부에서 인쇄회로기판의 회전경로와 교차하는 방향으로 왕복 회전운동을 한다.

도 4a 및 도 4b는 각각 세척수분사부(140)의 횡단면 및 종단면을 도시한 것으로서, 내부에 제1유로(141), 제2유로(142), 제1유로(141)와 제2유로(142)가 합쳐지는 혼합부(143)를 구비하며. 혼합부(143)에서 합쳐진 혼합물은 노즐부(144)를 거쳐 외부로 분사된다. 제2유로(142)는 내부에서 2개의 경로로 분기되는 것으로 도시되었으나 반드시 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 실시예에서는 제1유로(141)는 순수(DI water)를 공급하는 제1공급관(191)에 연결되고, 제2유로(142)는 질소(N2)를 공급하는 제2공급관(192)에 연결된다. 따라서 제1유로(141)와 제2유로(142)를 통해 유입된 고압의 순수와 질소는 혼합부(143)에서 혼합된 후에 노즐부(144)를 통해 고압으로 분사된다. 이와 같이 순수와 질소를 혼합시켜서 분사하면 단순히 순수만을 고압 분사하는 경우에 비해 세척효율이 월등하게 높은 것으로 나타났는데, 이는 순수의 내부에 형성된 미세 기포가 세척력 향상에 기여하기 때문인 것으로 이해된다.

카메라모듈용 이미지센서가 와이어 본딩되어 있는 PCB를 세척하기 위한 용도로 본 발명의 실시예에 따른 PCB세척장비를 사용하는 경우에는 1~5kg/cm2(보다 바람직하게는 3 kg/cm2)의 압력으로 순수를 공급하고, 3~5kg/cm2(보다 바람직하게는 4 kg/cm2)의 압력으로 질소를 공급할 때 세척효율이 월등한 것으로 나타났다.

이러한 압력조건에서는 노즐부(144)의 직경은 3~5mm 인 것이 바람직한데, 노즐직경이 이보다 작으면 박무가 발생하여 PCB에 다시 이물질이 부착될 수 있고, 노즐직경이 이보다 크면 분사압력이 낮아서 세척효율이 크게 저하되기 때문이다. 또한 노즐부(144)는 그 단부가 PCB안치대(122)에 대해 20~30mm 정도의 상부에 위치하는 것이 바람직하다.

로딩언로딩부(160)는 컨베이어를 통해 이송되어온 PCB를 회전테이블의 PCB안치대(112)에 올려 놓거나 세척을 마친 PCB를 다시 컨베이어로 반출하는 역할을 한다.

로딩언로딩유닛(160)은 메인프레임(102)에 대해 고정된 회전모터(161), 회전모터(161)에 연결된 z축 방향의 회전축(162), 회전축(162)의 상단부에 수평방향으로 연결된 2개의 연결아암(163), 각 연결아암(163)의 단부에 연결된 구동실린더(164), 각 구동실린더(164)의 구동축에 연결되어 z축 방향으로 승강하며 진공흡착수단을 구비하는 픽업유닛(165)을 포함한다.

픽업유닛(165)은 대기컨베이어(170)에 놓여진 PCB를 픽업하여 PCB안치대(112)에 올려 놓고, 세척을 마친 PCB를 다시 대기컨베이어(170)에 올려놓는 역할을 한다. 이러한 대기컨베이어(170)는 외부의 컨베이어 시스템과 연속적으로 연결될 수도 있다.

본 발명의 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 장비의 전면 일 측에 x축 방향의 로딩컨베이어(171)를 설치하고, 장비의 전면 타측에 x축방향의 언로딩컨베이어(172)를 설치한다. 대기컨베이어(170)는 장비 후면쪽에 x축방향으로, 특히 회전테이블(110)의 접선방향으로 배치되며, 회전테이블(110)과는 이격되어 설치된다.

로딩컨베이어(171)에 놓여진 PCB는 제1로봇(176)에 의해 대기컨베이어(170)로 이송되고, 세척을 마치고 다시 대기컨베이어(170)로 반출된 PCB는 제2로봇(177)에 의해 언로딩 컨베이어(172)로 이송된다.

제1로봇(176)과 제2로봇(177)의 동작을 위하여 대기 컨베이어(170)와 로딩컨베이어(171)의 사이, 대기컨베이어(170)와 언로딩컨베이어(172)의 사이에는 임시거치대(178)가 설치된다.

제1로봇(176)은 도 5에 도시된 바와 같이 무빙프레임(202)을 y축 방향을 따라 이동시키는 수평구동수단(201), 무빙프레임(202)에 고정된 수직구동수단(203), 수직구동수단(203)에 의해 z축방향을 따라 승강하는 이송프레임(204)을 포함한다. 이송프레임(204)은 도 5에 도시된 바와 같이 일 단부가 로딩컨베이어(171)의 하부 에 위치한 상태에서 무빙프레임(202)을 단일 스트로크만큼 y축 방향으로 이동시키면 타단부가 대기컨베이어(170)의 하부에 위치할 정도의 길이를 가진다.

이송프레임(204)의 안정적인 승강운동을 위하여 무빙프레임(202)에는 수직방향의 가이드장치(205)를 설치하는 것이 바람직하다. 제2로봇(177)은 제1로봇(176)과 동일한 구조이다.

도 2 및 도 5를 참조하여, 제1로봇(176)의 동작을 보다 자세히 살펴보면, PCB(10)가 로딩컨베이어(171)를 따라 투입되어 후단의 로딩위치에 놓여지면, 먼저 이송프레임(204)이 상승하여 PCB를 로딩컨베이어(171)의 상부로 들어올린다. 제1로봇(176)의 자동화된 작업을 위해서는 로딩컨베이어(171)의 로딩위치에 PCB의 도착을 감지하는 센서(도시하지는 않았음)를 설치하는 것이 바람직하다.

이어서 무빙프레임(202)을 설정된 스트로크(약 200mm)만큼 y축 방향으로 이동시키면, 이송프레임(204)도 y축 방향을 따라 약200mm 정도 이동한다. 이때 이송프레임(204)의 상단부는 임시거치대(178)의 상부로 돌출된 상태가 되며, 이동 후에 이송프레임(204)을 하강시키면 PCB(10)가 임시거치대(178)의 상부에 놓여진다.

이어서 이송프레임(204)을 (-)y축 방향으로 이동시켜 원래 위치로 복귀시킨다. 전술한 과정을 한번 더 반복하면, 임시거치대(178)의 상부에는 2개의 PCB(10)가 놓여진다. 결국 이러한 과정을 한 번씩 반복할 때마다 임시거치대(178)에 놓여지는 PCB(10)의 개수는 하나씩 늘어나고, 그때마다 각 PCB(10)는 무빙프레임의 스트로크만큼 y축 방향으로 이동한다. 결국 연속공정을 진행하면 도 2에 도시된 바와 같이 임시거치대(178)의 상부에는 무빙프레임의 스트로크만큼 이격된 다수의 PCB(10)가 항상 놓여져 있는 상태가 되고, 임시거치대(178)의 단부 부근에 위치한 PCB(10)는 이송프레임(204)에 의해 대기컨베이어(170)의 상부로 올려진다.

도 2를 참조하면, 대기컨베이어(170)의 상부에 놓여진 PCB는 정렬유닛(175)에 의해 픽업위치에 정렬된다. 세척을 마친 PCB가 로딩언로딩유닛(160)에 의해 다시 대기컨베이어(170)에 놓여지면 대기컨베이어(170)의 후단까지 이동한 후에 제2로봇(177)에 의해 언로딩 컨베이어(172)의 상부로 이송된다. 제2로봇(177)의 작동은 제1로봇(176)과 동일하므로 설명을 생략한다.

그 밖에도 본 발명의 실시예에 따른 세척장비(100)는 도시하지는 않았지만 세척수 집수수단을 구비하며, 정확한 이송을 위해 PCB의 위치데이터를 검출하는 비젼카메라 를 구비할 수 있다.

이하에서는 전술한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 PCB세척장비(100)의 작동을 순서대로 설명한다. 세척 대상이 되는 PCB는 다수의 PCB유닛이 일체로 형성되어 있는 스트립 형태로서, 각 PCB유닛에 카메라모듈용 이미지센서가 탑재되어 있을 뿐만 아니라, 이미지센서와 회로패턴 간에 와이어 본딩도 이루어진 것이다.

이러한 PCB(10)가 로딩컨베이어(171)의 후단에 도착하면, 제1로봇(176)이 작동하여 PCB(10)를 도착하는 순서대로 임시거치대(178)의 상부로 이송한다. 제1로봇(176)의 반복 동작에 의해 PCB(10)가 대기컨베이어(170)의 위로 옮겨지면, 정렬유닛(175)이 해당 PCB를 로딩위치로 정렬시킨다.

이어서 로딩언로딩유닛(160)의 픽업유닛(165)이 대기컨베이어(170) 상부의 픽업위치로 이동하고, 픽업유닛(165)은 하강하여 PCB를 흡착한 후 다시 상승한다. 픽업유닛(165)의 승강은 구동실린더(164)의 작동을 통해 이루어진다.

이어서 회전축(162)을 회전시켜 PCB를 흡착한 픽업유닛(165)을 회전테이블(110)의 상부에 위치시킨다. 이때 도 2에 도시된 바와 같이 회전테이블(110)을 상승시킨 상태에서 PCB를 로딩하는 것이 바람직하다.

이어서 픽업유닛(165)을 하강시켜 PCB를 PCB안치대(112)에 정확히 안치시키고, 진공압력을 해제한 후에 다시 픽업유닛(165)을 상승시킨다. 이때 PCB안치대(112)의 고정핀(118)이 PCB의 주변부에 형성된 정렬홈에 삽입되어야 함은 물론이다.

이와 같이 하나의 픽업유닛(165)이 PCB안치대(112)에 PCB를 안치시키는 동안 반대 편의 다른 픽업유닛(165)은 대기컨베이어(170)에서 다른 PCB를 흡착하는 것이 바람직하다. 그리고 회전테이블(110)을 소정 각도 회전시킴과 동시에 새로운 PCB를 흡착한 픽업유닛(165)을 회전테이블(110)의 상부에 위치시킨다.

이러한 과정을 거쳐 회전테이블(110)의 모든 PCB안치대(112)에 PCB가 놓여지면, 회전테이블(110)을 세척영역으로 하강시킨다. 이어서 회전모터(121)를 이용하여 회전테이블(110)을 800 내지 1,000rpm 정도의 고속으로 회전시킨다.

그리고 세척수분사부(140)에 약 3 kg/cm2 의 압력으로 순수를 공급하고 약 4 kg/cm2 의 압력으로 질소를 공급하면, 순수와 질소의 혼합물이 노즐부(144)를 통해 분사된다. 이때 노즐부(144)의 출구는 PCB안치대(112)의 상부로 20~30mm 정도 이격되도록 한다. 그리고 연결아암(182)을 왕복 회전시켜 PCB안치대(112)의 회전경로의 상부에서 세척수분사부(140)를 왕복운동시켜야 한다.

본 발명의 세척장비를 이용하면 고속으로 회전하는 PCB에 고압의 세척수가 충돌함에도 불구하고 이미지센서의 와이어 본딩에는 전혀 손상을 주지 않으면서 PCB에 부착된 이물질을 거의 완벽하게 제거할 수 있다.

세척을 마친 PCB를 언로딩하기 위해서는, 정지한 회전테이블(110)을 상승시킨 상태에서 로딩언로딩유닛(160)의 픽업유닛(165)을 하강시켜 PCB를 흡착한다. 이때 반대편의 다른 픽업유닛(165)은 대기컨베이어에서 미세척 PCB를 흡착하는 것이 바람직하다. 따라서 로딩언로딩유닛(160)의 회전축(162)을 회전시킨 후에는 회전테이블(110)의 PCB안치대(112)에는 미세척 PCB가 놓여지고 대기컨베이어(170)에는 세척된 PCB가 놓여진다.

이어서 회전테이블(110)을 소정각도 회전시키고, 대기컨베이어(170)에서는 세척된 PCB를 후단의 언로딩영역으로 이동시킴과 동시에 미세척PCB를 픽업위치로 이동시킨다. 전술한 과정을 반복하여 회전테이블(110)에 미세척 PCB가 모두 안치되면 다시 세척공정을 진행한다.

본 발명의 세척장비는 이미지센서가 탑재되고 와이어 본딩까지 마친 상태의 PCB를 효과적으로 세척하기 위하여 고안된 것이다. 그러나 이미지센서가 아닌 다른 용도의 반도체칩이 와이어본딩된 PCB를 세척하는 용도로 사용될 수 있음은 물론이 다. 또한 본 발명에 따른 세척장비는 본딩와이어와 같은 취약 구조물이 부착된 PCB를 세척할 수 있기 때문에 대부분의 다른 공정에서도 PCB세척용으로 사용될 수 있다.

한편 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 이와 같이 변형 또는 수정된 실시예가 후술하는 특허청구범위에 포함된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PCB세척장비의 측단면도

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 PCB세척장비의 평면도

도 3은 회전테이블의 개략 단면도

도 4a 및 도 4b는 각각 세척수분사부의 종단면도 및 횡단면도

도 5는 제1로봇을 나타낸 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100: PCB세척장비 110: 회전테이블

112: 기판안치대 114: 관통부

118: 고정핀 120: 테이블구동부

121: 회전모터 122: 회전축

130: 구동실린더 140: 세척수분사부

141: 제1유로 142: 제2유로

143: 혼합부 144: 노즐부

150: 커버 160: 로딩언로딩유닛

164: 구동실린더 165: 픽업유닛

170: 대기컨베이어171: 로딩컨베이어

172: 언로딩컨베이어

Claims (7)

1. 인쇄회로기판(PCB)에 부착된 이물질을 세척하는 장비에 있어서,

   상기 인쇄회로기판이 각각 놓여지는 다수의 안치대가 원주방향을 따라 대칭적으로 배치된 회전테이블;

   상기 회전테이블을 800~1,000rpm의 속도로 회전시키는 테이블구동부;

   상기 회전테이블의 상부에서 상기 다수의 인쇄회로기판에 세척수를 분사하는 수단으로서, 그 내부에 순수(De Ionized water)가 공급되는 제1유로와, 질소(N2)가 공급되는 제2유로와, 상기 제1유로와 상기 제2유로가 합쳐지는 혼합부와, 상기 혼합부에서 혼합된 순수와 질소의 혼합물을 외부로 분사하는 노즐부를 포함하는 세척수분사부;

   상기 세척수분사부를 상기 회전테이블의 상부에서 상기 인쇄회로기판의 회전경로와 교차하는 방향으로 설정된 각도범위 내에서 왕복 회전운동시키는 수단으로서, 상기 회전테이블의 외곽에 이격되어 설치된 회전모터;

   일단에는 상기 세척수분사부가 결합되고, 타단은 상기 회전모터에 결합된 연결아암;

   세척대상 인쇄회로기판을 반입하기 위해 제1방향으로 설치된 로딩컨베이어;

   상기 로딩컨베이어와 이격되어 상기 회전테이블의 외곽에 설치되며, 상기 회전테이블의 접선방향을 따라 상기 제1방향으로 설치된 대기컨베이어;

   상기 로딩컨베이어와 상기 대기컨베이어의 사이에 제2방향을 따라 설치된 임시거치대;

   상기 로딩컨베이어에서 상기 대기컨베이어로 인쇄회로기판을 이송하는 수단으로서, 상기 임시거치대의 하부에 위치하는 무빙프레임과, 상기 무빙프레임을 상기 제2방향을 따라 왕복운동시키는 수평구동수단과, 상기 무빙프레임에 고정된 수직구동수단과, 상기 수직구동수단에 연결되어 수직방향으로 승강하며 상승시에는 상기 임시거치대의 상부로 돌출되는 이송프레임을 포함하며, 상기 이송프레임의 승강운동과 상기 무빙프레임의 수평운동을 이용하여 인쇄회로기판을 상기 로딩컨베이어로부터 상기 대기컨베이어로 이송하되, 이송과정에서 상기 이송프레임이 인쇄회로기판을 들어올려서 상기 무빙프레임의 설정된 스트로크만큼 수평이동한 후에 상기 임시거치대에 내려놓는 동작을 수행하는 이송로봇;

   상기 대기컨베이어와 상기 회전테이블의 사이에서 상기 인쇄회로기판을 이송하는 수단으로서, 수직방향의 회전축에 연결되고 서로 180도 이격된 2개의 아암과, 상기 각 아암의 단부에 설치된 구동실린더와, 인쇄회로기판을 흡착 또는 픽업하기 위한 것으로서 상기 각 구동실린더의 단부에 연결된 픽업유닛을 포함하는 로딩언로딩유닛;