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KR101425814B1 - 레이저마킹 장치 - Google Patents

레이저마킹 장치 Download PDF

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KR101425814B1
KR101425814B1 KR1020130032050A KR20130032050A KR101425814B1 KR 101425814 B1 KR101425814 B1 KR 101425814B1 KR 1020130032050 A KR1020130032050 A KR 1020130032050A KR 20130032050 A KR20130032050 A KR 20130032050A KR 101425814 B1 KR101425814 B1 KR 101425814B1
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KR
South Korea
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input
door
substrate
laser marking
closing
Prior art date
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Application number
KR1020130032050A
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English (en)
Inventor
박순일
윤익준
Original Assignee
와이제이링크 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 레이저마킹 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 복수개의 라인으로 투입되는 기판에 레이저마킹이 가능한 레이저마킹 장치를 제공한다.

Description

레이저마킹 장치 {APPARATUS FOR LASER MARKING}
본 발명은 레이저마킹 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 복수개의 라인으로 투입되는 기판에 레이저마킹이 가능한 레이저마킹 장치에 관한 것이다.
전자산업 발전의 역사는 기기의 기능적 향상과 함께 소형 경량화 실현을 위한 부품의 소형화, 회로의 고밀도 실장화 추구의 역사라고 말할 수 있다. 오늘날의 SMD/SMT(Surface Mount Device/Surface Mount Technology)도 이와 같은 요구로부터 필연적으로 발전하여 왔다. 보다 고밀도한 실장을 목표로 하기 위해서는 단순히 개개의 부품을 소형화하는 것 뿐만 아니라, 리드(Lead)선과 부품 간의 상호 배선 등 실장에 따르는 공간적 손실(Space Loss)을 어떻게 작게 할 것인가에 대한 점을 고려하지 않으면 안 된다. 이런 의미에서 실장방식을 포함한 구성부품을 시스템적으로 생각할 필요가 있다.
전자제품은 지속적으로 "輕(경)" "薄(박)" "短(단)" "小(소)" 화되면서 수작업에 한계를 넘어 SMT(Surface Mount Technology)공정으로 작업이 가능하다.
SMT 공정은 PCB(Printed Circuit Board)에 부품(반도체, 다이오드, 칩)을 한대 또는 다수의 장비로 자동 실장하여 부품의 전기적 접속을 위하여 본드(Bond)나 크림 솔더(Cream Solder)등으로 PCB에 접합하는 기술을 통칭 한다.
SMT공정에 사용되는 레이저마킹 장치에 대하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.
레이저 마킹은 기판에 필요한 정보들을 마킹하는 것이 일반적이며, 마킹을 해야 할 기판이 투입되면 투입된 기판에 바코드, 문자, 그림 등 기판에 필요한 정보를 마킹을 한다.
종래에는 하나의 생산라인에 하나의 레이저마킹 장치가 구비되어 기판이 생산되는 방식이었다.
SMT공정에 사용되는 각각의 장치들이 하나의 생산라인에 한 가지씩 구비되어 기판을 생산하는 방식이 일반적이나, 각각의 장치가 해당 공정의 작업을 처리하는 시간이 제각각 이어서, 가장 처리시간이 늦은 장치에 기준을 맞추어 각각의 장치에 해당하는 공정시간을 세팅하고 관리하여야 함으로써, 생산 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
한국공개특허 [2003-0087331]에서는 "레이저 마킹 수단을 갖는 반도체 기판에 대한 마킹 방법과마킹 장치"가 개시되어 있다.
한국공개특허 [2003-0087331]
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 복수개의 투입구를 통해 기판을 투입받아, 투입된 기판에 맞는 마킹정보를 마킹하고, 기판에 해당하는 반출구를 통해 반출시키는 레이저마킹 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
표면실장(SMT: Surface Mount Technology)공정에 사용되고, 각종 센서들을 포함하여 구성되며 기판에 마킹을 하는 레이저마킹 장치에 있어서, 투입구(110), 투입도어(120) 및 상기 투입도어(120)를 개폐하는 투입도어개폐부(130)를 포함하여 구성되는 복수개의 투입부(100); 배출구(210), 배출도어(220) 및 상기 배출도어(220)를 개폐하는 배출도어개폐부(230)를 포함하여 구성되는 적어도 하나의 배출부(200); 상기 투입구(110) 및 상기 배출구(210)로 이동하며, 상기 투입구(110)를 통해 투입되는 기판의 크기에 맞게 레일폭이 조절되는 스테이지(300); 기판의 영상을 촬영하는 카메라(400); 상기 카메라(400)를 이용하여 확인된 기판의 모델에 따라 마킹을 하는 레이저마킹부(500); 상기 스테이지(300)를 제어하는 모션컨트롤러(600); 상기 각종 센서들의 신호를 입력받고, 상기 투입도어개폐부(130) 및 상기 배출도어개폐부(230)에 도어 개폐 신호를 보내주는 입출력보드(700); 및 상기 카메라(400), 레이저마킹부(500), 모션컨트롤러(600) 및 입출력보드(700)와 연결되고, 상기 입출력보드(700) 및 상기 카메라(400)를 통해 입력받은 정보 이용하여 상기 입출력보드(700), 모션 컨트롤러(600) 및 레이저마킹부(500)를 제어하는 컴퓨터(800);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입출력보드(700)는 상기 투입도어(120)의 상태, 상기 배출도어(220)의 상태, 기판의 투입 상태 및 기판의 배출 상태를 감지하는 각각의 센서를 통해 각각의 상태를 입력받아 상기 컴퓨터(800)로 각각의 상태를 전송하고, 상기 컴퓨터(800)로부터 상기 투입도어(120)의 제어신호, 상기 배출도어(220)의 제어신호를 입력받아 상기 투입도어개폐부(130) 및 배출도어개폐부(230)로 전송하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 컴퓨터(800)는 상기 입출력보드(700)를 통해 각종 센서들의 신호를 입력받아 투입도어(110)의 상태, 상기 배출도어(210)의 상태, 기판의 투입 상태 및 기판의 배출 상태를 확인하며, 상기 입출력보드(700)에 도어 개폐 신호를 보내주고, 상기 카메라(400)를 통해 입력된 영상을 이용하여 기판의 면 및 기판의 모델을 확인하며, 확인된 기판의 모델에 따라 상기 모션 컨트롤러(600)에 상기 스테이지(300)의 제어신호를 보내주고, 레이저마킹부(500)에 미리 결정된 레이저마킹 영역 및 미리 결정된 마킹정보를 보내주는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, SMT공정에 사용되는 레이저마킹 장치에 있어서, 복수개의 투입구 및 적어도 하나의 배출구를 다양하게 조합함으로써, 여러 개의 생산라인이 있을 경우 생산 라이의 수 보다 적은 수량의 레이저마킹 장치를 구비할 수 있으므로 업무 효율을 높이고 설비 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 생산 라인의 변경으로 인해 기판을 분배하는 기능을 담당하는 설비(셔틀컨베이어: Shuttle Conveyor)를 감축할 수 있어 전체 설비의 단가를 낮추는 효과가 있음으로써 기판의 제조단가를 낮추고, 전체적으로 설비의 수가 적어짐으로써 유지보수 비용을 낮추는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저마킹 장치의 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저마킹 장치의 도어 개폐를 보여주는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저마킹 장치의 기판 분배를 보여주는 예시도.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저마킹 장치는 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저마킹 장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저마킹 장치의 도어 개폐를 보여주는 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저마킹 장치의 기판 분배를 보여주는 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저마킹 장치는 표면실장(SMT: Surface Mount Technology)공정에 사용되고, 각종 센서들을 포함하여 구성되며 기판에 마킹을 하는 레이저마킹 장치에 있어서, 투입부(100), 배출부(200), 스테이지(300), 카메라(400), 레이저마킹부(500), 모션컨트롤러(600), 입출력보드(700) 및 컴퓨터(800)를 포함하여 구성된다.
투입부(100)는 투입구(110), 투입도어(120) 및 상기 투입도어(120)를 개폐하는 투입도어개폐부(130)를 포함하여 구성되는 복수개로 구성된다.
투입구(110)는 기판이 투입되는 입구를 말한다.
투입도어(120)는 상기 투입구(110)를 열거나 막기 위해 구비된다.
투입도어개폐부(130)는 투입구로 투입될 기판이 없거나 기판의 투입을 대기해야 할 경우 상기 투입도어(120)를 움직여 상기 투입구(110)를 막고, 투입될 기판이 있을 경우 상기 투입도어(120)를 움직여 상기 투입구(110)를 연다. 이때, 투입도어개폐부(130)는 상기 입출력보드(700)를 통해 제어신호를 입력받는다.
배출부(200)는 배출구(210), 배출도어(220) 및 상기 배출도어(220)를 개폐하는 배출도어개폐부(230)를 포함하여 구성되는 적어도 하나로 구성된다.
배출구(210)는 기판이 배출되는 출구를 말한다.
배출도어(220)는 상기 배출구(210)를 열거나 막기 위해 구비된다.
배출도어개폐부(230)는 배출구로 배출될 기판이 없거나 기판의 배출을 대기해야 할 경우 상기 배출도어(220)를 움직여 상기 배출구(210)를 막고, 배출될 기판이 있을 경우 상기 배출도어(220)를 움직여 상기 배출구(210)를 연다. 이때, 배출도어개폐부(230)는 상기 입출력보드(700)를 통해 제어신호를 입력받는다.
본 발명에 의하면, SMT공정에 사용되는 레이저마킹 장치에 있어서, 복수개의 투입구 및 적어도 하나의 배출구를 다양하게 조합하여 사용할 수 있으므로 기판의 다양한 분배가 가능하여 업무 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 예를 들어, 투입구(110)를 두 개로 구성하고 배출구(210)를 하나로 구성하여 동일 한 기판을 두 개의 생산라인으로부터 투입 받아, 레이저마킹을 한 후, 하나의 라인으로 배출하여 총 설비의 단가를 낮출 수 있다. 다른 예로, 투입구(110)를 두 개로 구성하고 배출구(210)를 두 개로 구성하여 서로 다른 두 종료의 기판을 각각의 생산라인으로부터 투입 받아, 레이저마킹을 한 후, 각각의 생산라인으로 배출하여 총 설비의 단가를 낮출 수 있다. 이는 레이저마킹 공정에 필요한 시간이 다른 공정에 비해 빠르기 때문이다.
또한, 생산 라인의 변경으로 인해 기판을 분배하는 기능을 담당하는 설비(셔틀컨베이어: Shuttle Conveyor)를 감축할 수 있고 고가의 비용이 들어가는 레이저마킹 장치의 수를 줄일 수 있어 전체 설비의 단가를 낮추는 효과가 있음으로써 기판의 제조단가를 낮추고, 설비의 수가 적어짐으로써 유지보수 비용을 낮추는 효과가 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 두 개의 투입구(110) 및 두 개의 배출구(210)가 있을 경우, 상기 투입부(100)의 투입도어개폐부(130)를 하나의 공압 실린더를 이용하여 구성할 수 있다. 도 2의 (a)를 보면 공압실린더의 실린더를 밀어 왼쪽의 투입구가 닫히고 오른쪽의 투입구가 열린 모습을 볼 수 있다. 또한, 도 2의 (b)를 보면 공압실린더의 실린더를 당겨 왼쪽 투입구가 열리고 오른쪽 투입구가 닫힌 모습을 볼 수 있다. 또한, 상기 배출부(200)의 배출도어개폐부(230)도 마찬가지로 도 2의 (a)를 보면 공압실린더의 실린더를 밀어 왼쪽의 배출구가 닫히고 오른쪽의 배출구가 열린 모습을 볼 수 있다. 또한, 도 2의 (b)를 보면 공압실린더의 실린더를 당겨 왼쪽 배출구가 열리고 오른쪽 배출구가 닫힌 모습을 볼 수 있다.
둘 중 하나의 투입구가 항상 열려 있어야 할 경우 또는 둘 중 하나의 배출구가 항상 열려 있어야 할 경우 이와 같이 구성하여 공압 실린더의 수량을 줄여 제작비용을 줄일 수 있다.
스테이지(300)는 상기 투입구(110) 및 상기 배출구(210)로 이동하며, 상기 투입구(110)를 통해 투입되는 기판의 크기에 맞게 레일폭이 조절된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스테이(300)지는 복수개의 투입구 중 기판이 투입되어야 하는 투입구로 이동되고, 기판이 스테이지 위에 위치되면 기판을 고정시키는 가이드를 조절하여 기판의 크기에 맞게 레일폭이 조절되며, 상기 가이드에 의해 고정된 기판에 레이저마킹작업이 완료되면 기판이 배출되어야 할 배출구로 이동되어 기판을 배출한다.
카메라(400)는 기판의 영상을 촬영한다. 이때, 촬영된 영상은 기판의 윗면과 아랫면을 구분하는 용도, 기판의 종류를 구분하는 용도 및 기판의 인식마크의 위치를 구분하는 용도 등으로 사용 가능하다.
레이저마킹부(500)는 상기 카메라(400)를 이용하여 확인된 기판의 모델에 따라 마킹을 한다. 다시 말해, 상기 컴퓨터(800)가 상기 카메라(400)를 통해 촬영된 영상을 이용하여 기판의 위치 및 종류를 판별하고, 이에 맞게 레이저마킹을 할 수 있도록 상기 레이저마킹부(500)를 제어하여 기판에 레이저마킹을 할 수 있다.
모션컨트롤러(600)는 상기 스테이지(300)를 제어한다. 다시 말해, 상기 컴퓨터(800)가 상기 카메라(400)를 통해 촬영된 영상을 이용하여 기판의 위치 및 종류를 판별하고, 기판에 레이저마킹을 해야 할 영역이 상기 레이저마킹부(500)의 레이저마킹 영역에 위치되도록 상기 스테이지(300)를 제어함으로써 상기 레이저마킹부(500)의 이동 없이 레이저마킹이 가능하도록 한다. 이는, 일반적으로 레이저마킹부의 무게가 무겁기 때문에 레이저마킹부를 고속으로 움직일 경우 많은 소음과 진동이 발생 할 수 있고, 내구성의 감소 및 고장의 우려가 있기 때문에, 레이저마킹부를 고정하고 상기 스테이지(300)만 움직여 기판에 레이저마킹을 하기 위함이다.
입출력보드(700)는 상기 각종 센서들의 신호를 입력받고, 상기 투입도어개폐부(130) 및 상기 배출도어개폐부(230)에 도어 개폐 신호를 보내준다.
다시 말해, 상기 입출력보드(700)는 상기 투입도어(120)의 상태(열림, 닫힘)를 감지하는 센서, 상기 배출도어(220)의 상태(열림, 닫힘)를 감지하는 센서, 기판의 투입 상태를 감지하는 센서 및 기판의 배출 상태를 감지하는 센서 등을 통해 입력되는 신호를 상기 컴퓨터(800)에 전송하며, 상기 컴퓨터(800)로부터 입력되는 각각의 투입도어개폐부(130) 및 배출도어개폐부(230)의 제어신호를 입력받아 해당 도어개폐부(130, 230)에 제어신호를 전송할 수 있다.
이때, 상기 입출력보드(700)는 상기 투입도어(120)의 상태, 상기 배출도어(220)의 상태, 기판의 투입 상태 및 기판의 배출 상태를 감지하는 각각의 센서를 통해 각각의 상태를 입력받아 상기 컴퓨터(800)로 각각의 상태를 전송하고, 상기 컴퓨터(800)로부터 상기 투입도어(120)의 제어신호, 상기 배출도어(220)의 제어신호를 입력받아 상기 투입도어개폐부(130) 및 배출도어개폐부(230)로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
컴퓨터(800)는 상기 카메라(400), 레이저마킹부(500), 모션컨트롤러(600) 및 입출력보드(700)와 연결되고, 상기 입출력보드(700) 및 상기 카메라(400)를 통해 입력받은 정보 이용하여 상기 입출력보드(700), 모션 컨트롤러(600) 및 레이저마킹부(500)를 제어한다.
이때, 상기 컴퓨터(800)는 상기 입출력보드(700)를 통해 각종 센서들의 신호를 입력받아 투입도어(110)의 상태, 상기 배출도어(210)의 상태, 기판의 투입 상태 및 기판의 배출 상태를 확인하며, 상기 입출력보드(700)에 도어 개폐 신호를 보내주고, 상기 카메라(400)를 통해 입력된 영상을 이용하여 기판의 면 및 기판의 모델을 확인하며, 확인된 기판의 모델에 따라 상기 모션 컨트롤러(600)에 상기 스테이지(300)의 제어신호를 보내주고, 레이저마킹부(500)에 미리 결정된 레이저마킹 영역 및 미리 결정된 마킹정보를 보내주는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 투입부 110: 투입구
120: 투입도어 130: 투입도어개폐부
200: 배출부 210: 배출구
220: 배출도어 230: 배출도어개폐부
300: 스테이지 400: 카메라
500: 레이저마킹부 600: 모션컨트롤러
700: 입출력보드 800: 컴퓨터

Claims (3)

  1. 표면실장(SMT: Surface Mount Technology)공정에 사용되고, 각종 센서들을 포함하여 구성되며 기판에 마킹을 하는 레이저마킹 장치에 있어서,
    투입구(110), 투입도어(120) 및 상기 투입도어(120)를 개폐하는 투입도어개폐부(130)를 포함하여 구성되는 복수개의 투입부(100);
    배출구(210), 배출도어(220) 및 상기 배출도어(220)를 개폐하는 배출도어개폐부(230)를 포함하여 구성되는 적어도 하나의 배출부(200);
    상기 투입구(110) 및 상기 배출구(210)로 이동하며, 상기 투입구(110)를 통해 투입되는 기판의 크기에 맞게 레일폭이 조절되는 스테이지(300);
    기판의 영상을 촬영하는 카메라(400);
    상기 카메라(400)를 이용하여 확인된 기판의 모델에 따라 마킹을 하는 레이저마킹부(500);
    상기 스테이지(300)를 제어하는 모션컨트롤러(600);
    상기 각종 센서들의 신호를 입력받고, 상기 투입도어개폐부(130) 및 상기 배출도어개폐부(230)에 도어 개폐 신호를 보내주는 입출력보드(700); 및
    상기 카메라(400), 레이저마킹부(500), 모션컨트롤러(600) 및 입출력보드(700)와 연결되고, 상기 입출력보드(700) 및 상기 카메라(400)를 통해 입력받은 정보 이용하여 상기 입출력보드(700), 모션 컨트롤러(600) 및 레이저마킹부(500)를 제어하는 컴퓨터(800);
    를 포함하여 구성되는 레이저마킹 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 입출력보드(700)는
    상기 투입도어(120)의 상태, 상기 배출도어(220)의 상태, 기판의 투입 상태 및 기판의 배출 상태를 감지하는 각각의 센서를 통해 각각의 상태를 입력받아 상기 컴퓨터(800)로 각각의 상태를 전송하고, 상기 컴퓨터(800)로부터 상기 투입도어(120)의 제어신호, 상기 배출도어(220)의 제어신호를 입력받아 상기 투입도어개폐부(130) 및 배출도어개폐부(230)로 전송하는 것을 특징으로 하는 레이저마킹 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 컴퓨터(800)는
    상기 입출력보드(700)를 통해 각종 센서들의 신호를 입력받아 투입도어(120)의 상태, 상기 배출도어(220)의 상태, 기판의 투입 상태 및 기판의 배출 상태를 확인하며, 상기 입출력보드(700)에 도어 개폐 신호를 보내주고, 상기 카메라(400)를 통해 입력된 영상을 이용하여 기판의 면 및 기판의 모델을 확인하며, 확인된 기판의 모델에 따라 상기 모션 컨트롤러(600)에 상기 스테이지(300)의 제어신호를 보내주고, 레이저마킹부(500)에 미리 결정된 레이저마킹 영역 및 미리 결정된 마킹정보를 보내주는 것을 특징으로 하는 레이저마킹 장치.
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