KR101511584B1

KR101511584B1 - 롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 그에 적용되는 이송방법

Info

Publication number: KR101511584B1
Application number: KR20080094253A
Authority: KR
Inventors: 최우석; 김덕흥
Original assignee: 해성디에스 주식회사
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2015-04-13
Anticipated expiration: 2028-09-25
Also published as: US20100071207A1; KR20100034988A; US8601680B2

Abstract

본 발명에 의하면 롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 그에 적용되는 이송방법이 개시된다. 상기 롤 투 롤 반도체부품 제조장치는 연속적으로 소재를 공급하는 소재공급부, 소재공급부로부터 공급받은 소재의 가공처리를 수행하는 가공처리부, 소재를 이송시키는 이송부, 소재의 진행방향으로 장력을 조절하는 장력조절부; 및 소재공급부와 가공처리부 사이에 개재되어 소재의 선단에 리딩 보드를 부착하기 위한 연결작업부;를 구비한다.

본 발명에 의하면, 양산화에 적합한 롤 투 롤 생산방식에서 전반적인 구동 효율 및 생산성이 향상되는 한편으로, 생산품질이 향상될 수 있도록 이송구조가 개선된 롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 그에 적용되는 이송방법이 개시된다.

Description

롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 그에 적용되는 이송방법{Feeding Apparatus for roll to roll manufacturing and feeding method for same}

본 발명은 롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 이에 적용되는 이송방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 양산화에 적합한 롤 투 롤(roll to roll) 반송에 관계된 반도체부품 제조장치 및 이송방법에 관한 것이다.

일반적으로, 롤 투 롤 방식은 롤 형태의 모재를 공급받고 반도체부품 제조장치의 강제에 따라 연속적으로 반송되는 모재 흐름을 수용하여, 예를 들어, 동 도금과 같은 표면처리를 연속적으로 수행하고 다시 롤 형태로 제품을 회수하는 방식으로서, 높은 생산성을 얻을 수 있고 양산화에 적합한 가공방식이다. 통상 유통, 판매상의 편이를 위해 일정한 크기의 단위 롤 형태로 모재를 납품받게 되므로, 모재의 소진에 따라 새로운 롤로 교체할 것이 요구된다. 이때, 종래 롤 투 롤 방식에서는 모재가 소진된 구(舊) 모재의 말단에 신(新) 모재의 선단을 상호 연결하여 끊김 없이 연속적으로 모재를 연결시키는 방식을 사용하여 왔다. 그런데, 이러한 종래기술에서는 모재의 소진시마다 작업 진행을 중지하고 테이핑 작업을 하기 때문에, 작업의 중지가 반복되고 이에 따라 장비의 구동 효율성이 떨어지게 된다. 뿐만 아니 라, 연속작업의 특성상 작업이 중지되는 동안에도 동 도금처리가 이루어지는 작업공간 내에는 모재의 일부가 머물러 있게 되는데, 이러한 모재 부분들은 불량품으로 그대로 폐기처분되므로 모재의 낭비가 발생된다. 또한, 종래 리딩 테이프로는 PET 등의 고분자 필름이 사용되어 왔는데, 소재의 특성상 리딩 테이프에 도포된 도금성분, 예를 들어, 구리(Cu) 도금성분이 부분적으로 박리되어 도금조로 탈락된 후, 시드(seed) 역할을 하여 도금조의 농도를 변화시키거나, 또는 도금조로부터 회수되어 모재 상에 재 도포될 경우에는 덩어리 상태로 잔존하여 도금품질을 심각하게 훼손하는 문제도 발생된다.

본 발명의 목적은 모재의 작업환경을 저해하지 않도록 개선된 이송구조를 갖는 롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 그에 적용되는 이송방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이송중의 모재에 대해 적정의 표면작업을 수행하는 가공처리장비의 구동효율이 향상되도록 개선된 이송구조를 갖는 롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 그에 적용되는 이송방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 롤 투 롤 반도체부품 제조장치는,

연속적으로 소재를 공급하는 소재공급부;

상기 소재공급부로부터 공급받은 소재의 가공처리를 수행하는 가공처리부;

상기 소재를 이송시키는 이송부;

상기 소재의 진행방향으로 장력을 조절하는 장력조절부; 및

상기 소재공급부와 가공처리부 사이에 개재되어 소재의 선단에 리딩 보드를 부착하기 위한 연결작업부;를 구비한다.

상기 이송부는 상기 가공처리부의 뒤에 개재되어 소재를 이송시키는 제1 이송부를 구비할 수 있다. 또는 상기 이송부는 상기 가공처리부의 앞에 개재되어 소재를 이송시키는 제2 이송부를 구비할 수도 있다. 또는 상기 이송부는 상기 가공처리부의 뒤와 앞에 각기 개재되어 소재를 이송시키는 제1 이송부와 제2 이송부를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 장력조절부는 상기 가공처리부의 앞에 개재되어 소재를 가로지르는 방향으로 승하강하며 소재의 장력을 조절하는 제1 조절부; 및 상기 제1 조절부의 앞뒤로 각각 적어도 하나 씩 배치되는 롤러들;을 구비한다.

본 발명의 일 실시 형태에서, 상기 장력조절부는 상기 제1 조절부의 앞뒤로 배치되는 제1, 제2 구동롤러를 구비한다. 이때, 상기 장력조절부는, 상기 제2 구동롤러가 회전을 중지하여 상기 리딩 보드를 클램프시킴과 아울러, 상기 제1 구동롤러가 소재 표면으로부터 멀어지는 방향으로 상승하는 한편으로, 상기 제1 조절부가 소재를 가로지르는 방향으로 하강하여 소재의 흐름에 장력을 부여할 수 있다.

여기서, 상기 제2 구동롤러가 회전을 중지하여 리딩 보드를 클램프시킬 때, 상기 제2 구동롤러와 인접하게 배치된 상기 가공처리부 내의 전방롤러도 함께 회전을 중지할 수 있다.

바람직하게, 상기 장력조절부는 상기 가동처리부의 뒤에 개재되어 소재를 가로지르는 방향으로 승하강하며 소재의 장력을 조절하는 제2 조절부; 및 상기 제2 조절부의 앞뒤로 각각 적어도 하나 씩 배치되는 롤러들;을 구비한다.

본 발명의 일 실시 형태에서, 상기 장력조절부는 상기 제2 조절부의 앞뒤로 배치되는 제3, 제4 구동롤러를 구비한다. 이때, 상기 장력조절부는, 상기 제4 구동롤러가 회전을 중지하여 리딩 보드를 클램프시킴과 아울러, 상기 제3 구동롤러가 소재 표면으로부터 멀어지는 방향으로 상승하는 한편으로, 상기 제2 조절부가 소재를 가로지르는 방향으로 하강하여 소재의 흐름에 장력을 부여할 수 있다.

바람직하게, 상기 롤 투 롤 반도체부품 제조장치는 상기 제2 조절부의 뒤에 개제되어 소재의 선단으로부터 리딩 보드를 잘라내기 위한 절단작업대를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 이송부와 상기 장력조절부는 적어도 하나의 롤러를 공통으로 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 롤 투 롤 이송방법은,

(a1) 연속적으로 소재를 공급하는 소재공급부로부터 공급받은 소재의 선단에 리딩 보드를 연결시키는 단계;
(a2) 상기 리딩 보드와 접촉하는 제1 구동롤러와, 상기 리딩 보드의 진행방향으로 상기 제1 구동롤러에 대해 하류 측에 배치되어 상기 리딩보드와 접촉하는 제2 구동롤러를 구동하여 상기 소재와 상기 리딩 보드를 이송하는 단계;

(b1) 상기 소재의 이송에 따라 가공처리부를 가동하여 소정의 처리를 진행하는 단계; 및

(c) 상기 가공처리부를 빠져나온 리딩 보드를 상기 소재의 선단으로부터 잘라내는 단계; 를 포함한다.

바람직하게, 상기 (a2) 단계 및 (b1) 단계의 사이에 상기 제2 구동롤러의 회전을 중지시켜 상기 리딩 보드를 클램프시킴과 아울러, 상기 제1 구동롤러를 상기 소재의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 상승시킴과 함께, 상기 제1 구동롤러와 상기 제2 구동롤러의 사이에 개재된 제1 조절부를 상기 소재를 가로지르는 방향으로 하강시켜 상기 소재의 흐름에 장력을 부여하는 (a3) 단계가 개재된다.

여기서, 상기 가공처리부에는 상기 제2 구동롤러에 의해 이송된 상기 리딩보드와 접촉하도록 전방롤러가 배치되며, 상기 (a3) 단계에서 상기 제2 구동롤러가 회전을 중지하여 상기 리딩 보드를 클램프시킬 때 전방롤러도 함께 회전을 중지할 수 있다.

바람직하게, 상기 가공처리부를 통과한 상기 리딩 보드와 접촉하도록 제3 구동롤러가 배치되고, 상기 리딩 보드의 진행방향으로 상기 제3 구동롤러에 대해 하류 측에 상기 리딩보드와 접촉하도록 제4 구동롤러가 배치되며, 상기 (b1) 및 (c) 단계의 사이에 상기 제4 구동롤러의 회전을 중지시켜 상기 리딩 보드를 클램프시킴과 아울러, 상기 제3 구동롤러를 상기 소재의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 상승시킴과 함께, 상기 제3 구동롤러와, 제4 구동롤러의 사이에 개재된 제2 조절부를 상기 소재를 가로지르는 방향으로 하강시켜 상기 소재의 흐름에 장력을 부여하는 (b2) 단계가 개재된다.

한편, 상기 리딩 보드는 구리(Cu) 판 또는 PCB 판으로 마련될 수 있다.

본 발명에서는 종래 구 모재와 신 모재 사이를 인위적으로 연결시키던 리딩 테이프를 배제함으로써, 리딩 테이프의 표면특성 내지 재질특성에 기인하는 도금액 의 박리 등과 같은 작업환경의 오염과 품질 저하를 원천적으로 제거할 수 있으면서도 안정적인 모재이송이 가능한 롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 이송방법이 제공된다. 또한, 테이핑 작업을 위해 장비를 중단시킬 필요가 없기 때문에 종래기술에 비해 장비의 구동효율이 향상되는 것은 물론이며, 종래 중단된 장비 내에 남아있던 모재가 그대로 폐기처분되는 것과 비교할 때, 모재의 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 관한 롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 이송방법에 대해 설명하기로 한다. 도 1에는 본 발명의 롤 투 롤 반도체부품 제조장치가 도시되어 있다. 도시된 롤 투 롤 반도체부품 제조장치는 필름형 모재가 권취된 롤(미도시)이 장착되는 언코일러(UC)와 상기 언코일러(UC)로부터 인출되어 가공처리가 왼료된 모재를 다시 롤 형태로 되감는 리코일러(RC)의 쌍을 양쪽 끝단으로 하고, 상기 언코일러(UC)와 리코일러(RC) 사이에는 연속적으로 공급되는 모재를 수용하여 적정한 가공, 예를 들어, 도금처리를 수행하기 위한 가공처리장비(P)가 개재되어 있다. 도시되어 있지는 않지만, 상기 가공처리장비(P) 내에서는 연속적으로 이송되는 모재에 대한 무전해 동 도금처리(화학 동 도금처리)가 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 모재의 이송경로를 따라 도금액을 스프레이 분사하는 복수의 분사노즐들이 병렬적으로 배열될 수 있고, 이송경로 상에는 모재 상에 도포된 잉여의 도금 잔액을 수용하고 이를 회수하여 다시 상기 분사노즐로 공급하기 위해 송급 펌프가 연결되어 있는 도금탱크가 설치될 수 있다.

상기 언코일러(UC)와 가공처리장비(P) 사이에는 진행방향으로 모재를 강제 이송하는 제1, 제2 구동롤러(R1,R2)와, 이들 구동롤러들(R1,R2) 사이에서 수직방향으로 승하강하며 모재의 장력을 조절하는 덴서롤러(D1)를 갖춘 공급 측 롤러 어셈블리를 갖추고 있다. 이와 유사하게, 가공처리장비(P)과 리코일러(RC) 사이에도 모재의 진행방향으로 이송력을 부가하는 제3, 제4 구동롤러(R3,R4)와, 이들 구동롤러들 사이에서 수직으로 승하강하며 모재의 장력을 조절하는 덴서롤러(D2)를 갖춘 회수 측 롤러 어셈블리를 갖추고 있다.

도 2a 내지 도 2i는 롤 투 롤 반도체부품 제조장치의 이송 단계별 구동동작을 설명하기 위한 도면들로서, 이송 초기의 국면을 설명하기 위한 도면들이다. 도 2a를 참조하면, 새로운 모재가 투입되는 피딩(feeding) 초기단계에는 언코일러(UC)에 감겨진 모재(M)를 연결작업대(10) 위까지 당겨 인출해낸 다음, 작업대(10)의 안정적인 지지 위에서 인출된 모재(M) 선단과 리딩 보드(B)를 상호 연결시킨다. 가요성의 플렉서블한 모재(M)는 이송력의 미소한 불균형에 의해서도 강성부족으로 인하여 이송경로 상에서 사행 내지 편심되거나 구겨짐 등이 발생될 개연성이 높기 때문에, 장력 흐름이 단절되어 구조적으로 취약한 모재(M)의 선단부에 리딩 보드(B)를 부착하여 안정적인 반송이 이루어질 수 있도록 한다. 상기 리딩 보드(B)로는 구리(Cu) 박판 등의 메탈 시트 또는 PCB 기판 등이 예시될 수 있으며, 충분한 강성을 갖는 소재의 선택과 두께의 설정이 바람직할 것이다. 예를 들어, 상기 리딩 보드(B)로 사용될 PCB 기판은 통상적인 인쇄회로기판에 사용되는 바와 같이, FR-4 등의 절연소재의 표리 양면에 구리(Cu) 박층이 적층된 구조로 형성될 수 있다. 도금 처리를 목적으로 하는 이송에서는 리딩 보드(B) 상에 도포된 도금액이 박리되어 도금환경을 오염시키지 않도록 도금액 성분과의 친화력이 양호한 표면층을 갖는 리딩 보드(B)가 선호될 수 있다.

이렇게 모재(M)의 선단에 리딩 보드(B)의 연결이 완료되면, 도 2b에서 볼 수 있듯이, 리딩 보드(B)의 표면에 접촉되어 있는 제1, 제2 구동롤러(R1,R2)를 가동하고, 구동롤러들(R1,R2)에 의해 이송력을 제공받은 리딩 보드(B)는 모재(M)를 이끌고 가공처리장비(P) 내로 진입하게 된다. 이때, 제1, 제2 구동롤러(R1,R2)와 짝을 이루어 모재(M) 이면에 접촉된 롤러들은 아이들(idle) 상태로 종동 회전되면서 리딩 보드(B)와 모재(M)의 이송을 안내할 수 있다. 그리고, 가공처리장비(P) 내로 진입한 리딩 보드(B)는 입력단에 쌍을 이루어 배열되어 있는 복수의 전방롤러들(PR1) 사이에 끼워져 장비(P) 내부로 이송된다. 그리고, 예를 들어, 미도시된 감지센서를 이용하여 리딩 보드(B)가 제2 구동롤러(R2)를 통과한 것이 감지되면, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 제2 구동롤러(R2)와 전방롤러(PR1)의 회전을 정지시켜 리딩 보드(B)를 클램프시킴과 동시에, 모재(M)의 이송을 구속하지 않도록 제1 구동롤러(R1)를 모재(M) 표면으로부터 상승시키는 한편으로, 구동롤러들(R1,R2) 사이의 덴서롤러(D1)를 모재(M)를 가로지르는 방향으로 하강시켜 모재(M) 표면에 접촉시키고, 설정된 하한 위치까지 모재(M)와 함께 하강을 지속한다. 구동롤러(R2)의 정지에도 불구하고 덴서롤러(D1)의 하강으로 언코일러(UC)의 모재(M) 공급은 계속되고, 하강깊이에 따라 덴서롤러(D1)의 부근에 모재(M)가 누적되면서 동시에 길이방향으로 모재(M)를 팽팽하게 당겨주어 장력을 조절하게 된다. 모재(M)의 축적은 이송경 로를 따라 각 스테이지별로 이송속도의 차이를 완충함으로써, 과도한 장력이나 장력상실을 방지하고, 적정의 장력상태를 유지시켜주기 위한 것이다. 한편, 덴서롤러(D1)의 하강이 완료되면, 구동을 멈춘 제2 구동롤러(R2) 및 전방롤러(PR1)의 회전이 개재되면서 리딩보드(B)와 연결된 모재(M)를 진행방향으로 강제 이송하게 된다. 그리고, 가공처리장비(P)의 내부에 마련된 후방롤러(PR2)들도 회전하기 시작한다.

도시되지는 않았으나, 가공처리장비(P)의 내부에서는 연속적으로 이송되는 모재(M)에 대해 일련의 가공처리, 예를 들어, 무전해 동 도금(화학 동 도금)이 수행될 수 있다. 종래 PET 소재의 리딩 테이프를 개재하여 신 모재와 구 모재를 서로 연결시키는 롤 투 롤 방식에서는, 리딩 테이프의 소재특성상 도금액과의 친화력이 떨어지는 관계로 인하여, 리딩 테이프에 밀착되지 못하고 부분적으로 박리된 도금입자들이 도금탱크 내로 탈락하여 시드 역할을 함으로써 도금탱크 내의 약품농도를 떨어뜨리거나 도금탱크를 오염시키는 등 다수의 문제를 야기시켜 왔다. 그리나, 신 모재와 구 모재 간에 인위적인 연결을 형성하지 않고 신 모재와 구 모재가 서로 단절된 상태로 진행되면서, 대신에 이송의 안정성을 위하여 신 모재가 시작되는 선단부에 리딩 보드를 결합하는 제안된 방식에서는 도금액과 친화력이 양호한 보드 소재를 적용함으로써, 도금액 박리에 따른 문제점을 일괄 해소할 수 있다.

도 2e에 도시된 단계에서는, 가공처리정비(P)와 리코일러(RC) 사이에 개재된 제3, 제4 구동롤러(R3,R4)를 동력회전시켜 가공처리장비(P)를 빠져나온 리딩 보드(B)를 강제 이송하게 된다. 제3, 제4 구동롤러(R3,R4)와 짝을 이루어 리딩 보 드(B)의 이면과 접촉한 롤러들은 아이들(idle) 상태로 종동 회전되면서 리딩 보드(B)의 진행을 안내할 수 있다. 예를 들어, 미도시된 감지센서 등을 이용하여 리딩 보드(B)가 제3, 제4 구동롤러(R3,R4)를 통과하는 것이 감지되면, 제3, 제4 구동롤러(R3,R4)와 맞물려 안정적으로 이송되는 모재(M)의 표면으로부터 제2 구동롤러(R2)를 상승시키게 된다.

도 2f에 도시된 단계에서는, 예를 들어, 미도시된 감지센서를 이용하여 리딩 보드(B)가 제4 구동롤러(R4)를 통과하는 것을 감지하고, 제4 구동롤러(R4)의 회전을 정지시켜 리딩 보드(B, 또는 모재 M)를 클램프시킴과 아울러, 모재(M)의 이송을 구속하지 않도록 제3 구동롤러(R3)를 모재(M) 표면으로부터 상승시키는 한편으로, 도 2g에 도시된 바와 같이, 구동롤러들(R3,R4) 사이의 덴서롤러(D2)를 모재(M)를 가로지르는 방향으로 하강시키고, 모재(M) 표면에 접촉한 상태로 소정 깊이로 하강을 지속하여 모재(M)를 팽팽하게 유지시키고, 덴서롤러(D2) 부근에 모재(M)를 축적시키게 된다. 모재(M)의 축적은 이송경로를 따라 각 스테이지별로 이송속도의 차이를 완충함으로써, 과도한 장력이나 장력상실을 방지하고, 적정의 장력상태를 유지시켜주기 위한 것이다. 그리고, 댄서롤러(D2)가 하한 위치까지 완전히 하강하면, 모재(M) 표면상으로 제3 구동롤러(R3)를 하강시켜서 모재(M)를 클램프함과 아울러, 모재(M)의 이송을 구속하지 않도록 제4 구동롤러(R4)를 리딩 보드(B, 또는 모재 M)의 표면으로부터 상승시킨 후, 리딩 보드(B)를 절단작업대(20) 위까지 잡아당긴 다음, 도 2h에 도시된 바와 같이, 다시 제4 구동롤러(R4)를 하강시켜서 모재(M)를 클램프시킨다. 그리고, 모재(M)의 선단으로부터 리딩 보드(B)를 잘라내고 제거한 후, 도 2i에 도시된 바와 같이, 제4 구동롤러(R4)를 모재(M) 표면으로부터 상승시켜서 모재(M)의 이동을 자유롭게 한 후, 모재(M)의 선단을 당겨서 리코일러(RC)에 연결시킨다.

이렇게 리딩 보드(B)가 제거된 모재(M)의 선단이 리코일러(RC)에 연결된 이후에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 연속적인 모재(M)의 이송과 가공처리가 수행되며, 일단의 언코일러(RC)로부터 인출된 모재(M)는 이송경로를 따라 가공처리장비(P)를 통과하며, 예를 들어, 무전해 동 도금처리를 거치고, 처리완료된 모재(M)는 타단의 리코일러(RC)에 다시 감겨지게 된다.

도 4a 내지 도 4g는 롤 투 롤 반도체부품 제조장치의 이송 단계별 구동동작을 설명하기 위한 도면들로서, 단위 롤의 이송이 종료되는 국면을 설명하기 위한 도면들이다. 도 4a에 도시된 단계에서는 언코일러(UC)에 권취된 모재(M)의 소진이 감지되고, 이에 대응하여 제1 구동롤러(R1)가 모재(M)의 표면으로 하강하여 모재(M)를 클램프시키고, 이어 덴서롤러(D1)가 상승하면서 축적되어 있던 모재(M)를 진행방향으로 공급하게 된다. 그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이 덴서롤러(D1)가 상한 위치까지 완전히 상승하면, 제1 구동롤러(R1)가 회전하여 모재(M)를 진행방향으로 강제 이송하게 되고, 도 4c에 도시된 바와 같이, 모재(M)의 끝단이 제1 구동롤러(R1)를 벗어나면 제1 구동롤러(R1)는 상승하게 된다. 이어서, 도 4d에 도시된 바와 같이 모재(M)의 끝단이 가공처리장비(P) 내로 진입하면, 신 모재(M`)가 권취된 롤로 교체하는 것과 함께 모재(M`) 선단을 리딩 보드(B)와 연결시키는 것으로부터 이어지는 도 2a 내지 도 2i에 도시된 일련의 이송단계들이 순차적으로 수행된 다. 이에 대한 중복적인 설명과, 이하의 도면들에서 신 모재에 관한 도시는 생략하기로 한다.

도 4e에 도시된 단계에서는 모재(M)의 끝단이 가공처리장비(P)의 출 측에 가까이 다가오게 되면, 가공처리장비(P)의 출 측에 인접한 제3 구동롤러(R3)가 하강하여 모재(M) 표면에 접촉하고 회전하기 시작한다. 그리고, 도 4f에 도시된 바와 같이, 모재(M)의 끝단이 가공처리장비(P)에서 벗어난 것이 감지되면 덴서롤러(D2)가 상승하면서 덴서롤러(D2)의 부근에 축적해둔 모재(M)들을 공급하게 된다. 그리고, 도 4g에 도시된 바와 같이, 덴서롤러(D2)가 상한위치까지 상승하면 리코일러(RC)의 회전을 멈추고 수동으로 이송라인 상에 남아 있는 잔여의 모재(M)들을 리코일러(RC)에 감는 것으로 생산 공정을 종료하게 된다.

도 5는 덴서롤러를 구동하기 위한 캐리어 구조를 도시한 수직 단면도이다. 도면을 참조하면, 상기 덴서롤러(D)는 나란하게 배열된 가이드 레일(Ra) 사이에 끼워진 캐리어 프레임(F)에 회전 가능하게 설치되어 있다. 상기 캐리어 프레임(F)에는 좌우 대칭적으로 균형있게 가이드 롤러(Rg)들이 설치되어 있고, 가이드 롤러(Rg)들이 레일(Ra)을 따라 수직방향으로 주행하면서 덴서롤러(D)의 승하강을 안내한다. 이송중인 모재가 통과하는 간격(G)을 개재하여 덴서롤러(D)와 함께 캐리어 프레임(F)에 장착된 아이들 롤러(Ri)는 모재의 이면과 접촉하여 모재 이송을 안내하게 되며, 덴서롤러(D)가 상한 위치에 있을 때 모재와 접촉할 수 있도록 적정의 위치에 설치된다. 상기 덴서롤러(D)를 지지하는 캐리어 프레임(F)은 피아노 선 등의 강선 와이어(T)를 통하여 수직방향의 견인 동력을 전달받을 수 있고, 강선 와이 어(T)의 반대편에는 캐리어 프레임(F)과 동등한 자중을 갖는 하중체(W)가 연결될 수 있다. 상기 하중체(W)와 캐리어 프레임(F)는 강선 와이어(T) 양단에서 대체적인 무게 균형을 이루어, 강성 와이어(T)의 견인이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 롤 투 롤 반도체부품 제조장치 및 이에 적용되는 이송방법에서는 구 모재와 신 모재 사이에 인위적인 결합을 형성하지 않고 롤 단위로 단절된 형태로 이송하는 방식을 취하되, 장력의 단절로 인해 구조적으로 취약한 모재의 선단부에는 충분한 강성을 제공할 수 있도록 강도보강을 위한 리딩 보드를 결합시킴으로써, 이송의 안정성을 유지할 수 있다. 종래 리딩 테이프를 이용하여 구 모재와 신 모재를 연속적으로 연결시키는 롤 투 롤 방식에서는 구 모재의 소진과 함께 모재 이송을 중지시키고, 구 모재의 말단과 신 모재의 선단을 연결시키는 작업이 수반된다. 따라서, 단위 롤의 소진시마다 반복되는 장비의 간헐적인 중지 때문에 장비의 구동효율이 떨어지는 것은 물론이고, 장비의 중지기간 동안에 가공처리장비 내에 머물러 있던 모재 일부는 그대로 산업 폐기물로 낭비되는 결과를 초래하게 된다. 또한, 종래 구 모재와 신 모재를 연결하던 리딩 테이프는 통상 PET와 같은 고분자 수지소재로 형성되는데, 구리(Cu)성분과 같은 금속 도금성분과는 친화력이 떨어지는 소재의 특성상, 리딩 테이프에 도포된 도금액이 리딩 테이프에 밀착되지 못하고 부분적으로 도금 입자가 탈락되는 현상이 빈번하게 발생되며, 탈락된 도금 입자가 도금탱크 내로 침투되어 도금 농도를 떨어뜨리거나 또는 도금액을 오염시키는 등의 문제점을 야기시키게 된다. 또한 탈락된 도금 입자가 회수펌프의 송급을 받아 다시 모재 상으로 도포될 경우에는 모재 상에 덩어리 형태로 잔존하게 되어 도금의 품질 을 심각히 훼손하게 된다.

그러나, 제안된 롤 투 롤 방식에서는 신 모재의 장착을 위해 구 모재의 이송을 중지시킬 필요가 없기 때문에 장비의 중단없이 모재의 연속적인 가공처리가 가능하게 되므로 장비의 구동효율이 상당히 향상되는 것은 물론이고, 장비의 중지에 따른 모재의 낭비도 원천적으로 방지될 수 있는 것이다. 뿐만 아니라, 기존의 PET 등의 고분자 수지소재를 이용하지 않고 도금성분과의 친화력이 높은 리딩 보드를 적용함으로써, 리딩 보드 상에 도포된 도금액의 탈락과 분리로 인한 도금품질의 훼손을 염려할 필요가 없고 도금품질의 향상을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 관한 롤 투 롤 반도체부품 제조장치를 도시한 도면이다.

도 2a 내지 도 2i는 본 발명의 바람직한 일 실시 형태에 관한 롤 투 롤 이송방법을 설명하기 위한 도면들로서, 이송 초기국면에서 수행되는 이송단계별 작동을 설명하기 위한 도면들이다.

도 3은 본 발명의 롤 투 롤 이송방법에서 정상상태의 가동을 보여주는 도면이다.

도 4a 내지도 4g는 본 발명의 롤 투 롤 이송방법에서 단위 롤의 이송이 종료되는 국면에서 수행되는 이송단계별 작동을 설명하기 위한 도면들이다

도 5는 덴서롤러를 구동하기 위한 캐리어 구조를 보여주는 수직 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

UC : 언코일러 RC : 리코일러

P : 가공처리장비 R1,R2,R3,R4 : 제1 내지 제4 구동롤러

PR1 : 전방롤러 PR2 : 후방롤러

D1,D2 : 덴서롤러 M : 모재

B : 리딩 보드 10 : 연결작업대

20 : 절단작업대

Claims

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(a1) 연속적으로 소재를 공급하는 소재공급부로부터 공급받은 소재의 선단에 리딩 보드를 연결시키는 단계;

(a2) 상기 리딩 보드와 접촉하는 제1 구동롤러와, 상기 리딩 보드의 진행방향으로 상기 제1 구동롤러에 대해 하류 측에 배치되어 상기 리딩보드와 접촉하는 제2 구동롤러를 구동하여 상기 소재와 상기 리딩 보드를 이송하는 단계;

(b1) 상기 소재의 이송에 따라 가공처리부를 가동하여 소정의 처리를 진행하는 단계; 및

(c) 상기 가공처리부를 빠져나온 상기 리딩 보드를 상기 소재의 선단으로부터 잘라내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 이송방법.
제14항에 있어서,

상기 (a2) 단계 및 (b1) 단계의 사이에 상기 제2 구동롤러의 회전을 중지시켜 상기 리딩 보드를 클램프시킴과 아울러, 상기 제1 구동롤러를 상기 소재의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 상승시킴과 함께, 상기 제1 구동롤러와 상기 제2 구동롤러의 사이에 개재된 제1 조절부를 상기 소재를 가로지르는 방향으로 하강시켜 상기 소재의 흐름에 장력을 부여하는 (a3) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 이송방법.
제15항에 있어서,

상기 가공처리부에는 상기 제2 구동롤러에 의해 이송된 상기 리딩보드와 접촉하도록 전방롤러가 배치되며,

상기 (a3) 단계에서 상기 제2 구동롤러가 회전을 중지하여 상기 리딩 보드를 클램프시킬 때 상기 전방롤러도 함께 회전을 중지하는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 이송방법.
제14항에 있어서, 상기 가공처리부를 통과한 상기 리딩 보드와 접촉하도록 제3 구동롤러가 배치되고, 상기 리딩 보드의 진행방향으로 상기 제3 구동롤러에 대해 하류 측에 상기 리딩보드와 접촉하도록 제4 구동롤러가 배치되며,

상기 (b1) 단계 및 (c) 단계의 사이에 상기 제4 구동롤러의 회전을 중지시켜 상기 리딩 보드를 클램프시킴과 아울러, 상기 제3 구동롤러를 상기 소재의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 상승시킴과 함께, 상기 제3 구동롤러와 상기 제4 구동롤러의 사이에 개재된 제2 조절부를 상기 소재를 가로지르는 방향으로 하강시켜 상기 소재의 흐름에 장력을 부여하는 (b2) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 투 롤 이송방법.
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