KR101736481B1

KR101736481B1 - 레이저 드릴링 장치

Info

Publication number: KR101736481B1
Application number: KR1020150130100A
Authority: KR
Inventors: 이형규; 변영희
Original assignee: 주식회사 리텍
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2035-09-15
Also published as: KR20170032592A

Abstract

본 발명은 레이저 드릴링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필름의 폭 방향에 대하여 서로 어긋나게 배치된 복수의 검사 비전부들 각각의 라인스캔 셀들을 하나의 선 상에 위치시켜 쓰루홀(Through Hole)이 가공된 필름을 검사할 수 있는 롤 타입 레이저 드릴링 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치는, 필름을 이송하는 작업롤러; 상기 작업롤러 상에서 이송되는 상기 필름으로 레이저빔을 조사하여 상기 필름에 쓰루홀을 형성하고, 상기 필름의 폭 방향을 기준으로 엇각 방향으로 배치된 다수의 레이저 헤드; 및 상기 필름에 형성된 상기 쓰루홀을 검사하고, 상기 필름의 폭 방향을 기준으로 엇각 방향으로 배치된 다수의 검사 비전부;를 포함하고, 상기 다수의 검사 비전부 각각은, 적어도 하나의 라인스캔 셀을 갖고, 각각의 상기 검사 비전부는, 상기 라인스캔 셀을 상기 필름의 이송 방향을 기준으로 전방 또는 후방으로 시프트시키는 다수의 미러를 포함한다.

Description

레이저 드릴링 장치{ROLL TYPE LASER DRILLING APPARATUS}

본 발명은 레이저 드릴링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필름의 폭 방향에 대하여 서로 어긋나게 배치된 복수의 검사 비전부들 각각의 라인스캔 셀들을 하나의 선 상에 위치시켜 쓰루홀(Through Hole)이 가공된 필름을 검사할 수 있는 롤 타입 레이저 드릴링 장치에 관한 것이다.

필름 형태의 연성 기판은 고밀도 배선 회로의 소형화 및 경량화 설계가 가능하고, 굴곡 가능한 특성이 있어, 휴대폰, 카메라, 엘씨디 디스플레이 등 광범위한 제품에 적용되고 있다.

도 7은 종래의 레이저를 이용한 드릴링 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

레이저를 이용한 드릴링 장치는 레이저를 이용하여 필름 형태의 연성 기판의 원하는 위치에 관통홀을 형성하기 위한 것으로서, 권출롤러(51)와, 권취롤러(55)와, 평판 지지대(54)와, 레이저 헤드(52)와, 승강바(53)를 포함한다.

권출롤러(51)에는 미가공된 필름(50)이 감겨 있고, 권취롤러(52)에는 관통홀이 형성된 필름(50)이 되감긴다.

권출롤러(51)에서 공급되는 필름(50)은 평판 지지대(54) 측으로 이송되어 평판 지지대(54)에 의해 지지된다. 평판 지지대(54)에 의해 지지된 필름(50)에 레이저빔(L)을 조사하기 전, 필름(50)을 평평하게 펴주는 작업이 선행되어야 하며, 필름(50)이 평평하게 펴지지 못하면 가공 정밀도 및 위치 정밀도가 현저하게 저하되는 문제가 발생한다.

따라서, 종래의 레이저를 이용한 드릴링 장치에서는 레이저빔(L)을 조사하기 전, 평판 지지대(54)의 전방과 후방에서 승강바(53)를 하강시켜 필름(50)의 양측을 잡아당김으로써, 필름(50)을 평평하게 펴주는 작업을 수행한다. 이후, 레이저 헤드(52)에서 레이저빔(L)을 조사하여 필름(50)에 관통홀(PTH, Plated Through Hole)을 형성한다.

그러나, 이와 같은 방식은 드릴링 공정의 작업 속도가 현저하게 느려지는 문제가 있다. 레이저 헤드(52)가 커버할 수 있는 작업영역 내에서 관통홀을 형성하고, 다시 승강바(53)를 상승시킨 후 필름(50)을 이송시키며, 승강바(53)를 하강하여 필름(50)을 평평하게 펴준 후 관통홀을 형성하는 작업을 반복하다 보면 실제 레이저빔(L)을 이용하여 관통홀을 형성하는데 소요되는 실질적인 작업 시간보다 승강바(53)를 승강시키는데 소요되는 시간, 필름(50)을 이송하는데 소요되는 시간이 훨씬 더 길어져, 전체적으로 드릴링 공정의 작업 속도가 느려지고, 생산수율 또한 저하되는 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허공보 특2003-0067798호에는 '양면 플렉시블 프린트 배선판 제조용 레이저 드릴링 머신'이 개시되어 있다.

이 발명은 양면 플렉시블 프린트 배선판 제작공정에 있어서 원자재인 동박 자재를 시트 형태가 아닌 롤 상태에서 차후 공정을 위한 각종 PTH를 가공함으로써, 중간공정에서의 리드 타임(Lead Time) 및 원자재의 손실을 줄일 수 있는 장점을 갖지만, 레이저 드릴 공정시 레이저가 조사되는 플렉시블 프린트 부분에 평탄도를 유지하기 위해 흡착판과 그립퍼를 이용하게 되는 데, 이때 레이저 가공 후 그립퍼를 이용하여 스텝 피딩(Step Feeding)후 다시 그립퍼의 원복 시퀀스에 의한 공정이 이루어지므로 평탄도 유지를 위한 스텝 피딩 방식은 종래와 다를 바 없다.

즉, 평탄도 유지를 위한 공정으로서 스텝 피딩 방식은 전체 레이저 가공 시간의 반 이상을 차지하므로, 종래와 대비하여 연속적으로 원자재를 공급하는 것에 이점이 있을 뿐 스텝 피딩 방식을 취하고 있는 이상 레이저 드릴링 공정 시간을 획기적으로 줄이는 것은 무리가 있다.

KR

2003-0067798

A

본 발명의 목적은 롤러를 이용하여 연속적으로 필름을 피딩하도록 하여 종래의 스텝 피딩 방식의 공정을 개선하고자 한다.

또한, 복수의 검사 비전부들이 필름의 폭 방향에 대하여 서로 어긋나게 배치되더라도, 복수의 검사 비전부들 각각의 라인스캔 셀들을 쓰루홀이 가공된 필름의 하나의 가상선 상에 위치시킬 수 있는 레이저 드릴링 장치를 제공하고자 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치는, 필름을 이송하는 작업롤러; 상기 작업롤러 상에서 이송되는 상기 필름으로 레이저빔을 조사하여 상기 필름에 쓰루홀을 형성하고, 상기 필름의 폭 방향을 기준으로 엇각 방향으로 배치된 다수의 레이저 헤드; 및 상기 필름에 형성된 상기 쓰루홀을 검사하고, 상기 필름의 폭 방향을 기준으로 엇각 방향으로 배치된 다수의 검사 비전부;를 포함하고, 상기 다수의 검사 비전부 각각은, 적어도 하나의 라인스캔 셀을 갖고, 각각의 상기 검사 비전부는, 상기 라인스캔 셀을 상기 필름의 이송 방향을 기준으로 전방 또는 후방으로 시프트시키는 다수의 미러를 포함한다.

여기서, 상기 다수의 검사 비전부의 다수의 미러는, 상기 다수의 검사 비전부의 라인스캔 셀들을 상기 필름의 폭 방향과 평행한 하나의 가상선 상에 배열시킬 수 있다.

여기서, 상기 다수의 검사 비전부는, 상기 필름에 형성되고 상기 필름의 폭 방향과 평행하게 배치된 한 쌍의 IP 홀을 동시에 스캔할 수 있다.

여기서, 상기 다수의 레이저 헤드는, 상기 필름의 제1 영역에 쓰루홀을 형성하는 제1 레이저 헤드와 상기 필름의 제2 영역에 쓰루홀을 형성하는 제2 레이저 헤드를 포함하고, 상기 다수의 검사 비전부는, 상기 필름의 제1 영역을 검사하는 제1 검사 비전부와 상기 필름의 제2 영역을 검사하는 제2 검사 비전부를 포함하고, 상기 제1 검사 비전부의 다수의 미러는, 상기 제1 검사 비전부의 라인스캔 셀을 상기 필름의 이송 방향을 기준으로 전방으로 시프트하고, 상기 제2 검사 비전부의 다수의 미러는, 상기 제2 검사 비전부의 라인스캔 셀을 상기 필름의 이송 방향을 기준으로 후방으로 시프트하고, 상기 제1 검사 비전부의 다수의 미러와 상기 제2 검사 비전부의 다수의 미러는, 상기 제1 검사 비전부의 라인스캔 셀과 상기 제2 검사 비전부의 라인스캔 셀을 상기 필름의 폭 방향과 평행한 하나의 가상선 상에 배열시킬 수 있다.

여기서, 상기 제1 검사 비전부와 상기 제2 검사 비전부는, 상기 필름에 형성되고 상기 필름의 폭 방향과 평행하게 배치된 한 쌍의 IP 홀을 동시에 스캔할 수 있다.

여기서, 상기 필름의 이송 방향에 대하여 상기 필름이 틀어진 오차를 검출하며, 상기 다수의 레이저 헤드의 전단 또는 후단에 위치되는 다수의 검출부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 다수의 레이저 헤드에서 조사된 레이저빔에 의해 쓰루홀이 형성될 때 발생하는 연기를 흡입하는 다수의 흡입부를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 롤러를 이용하여 연속적으로 필름을 피딩하도록 하여 종래의 스텝 피딩 방식의 공정을 개선할 수 있는 이점이 있다.

또한, 복수의 검사 비전부들이 필름의 폭 방향에 대하여 서로 어긋나게 배치되더라도, 복수의 검사 비전부들 각각의 라인스캔 셀들을 필름의 하나의 가상선 상에 위치시킬 수 있는 이점이 있다. 따라서, 가공된 필름에 형성된 쓰루홀이 정확한 위치와 각도로 형성되었는지를 한 쌍의 IP 홀을 기준으로 검사할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 드릴링 장치의 일부 구성들을 구체적으로 도시된 레이저 드릴링 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 레이저 드릴링 장치의 일 부분을 확대한 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 레이저 드릴링 장치의 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 140b)에 의해 쓰루홀이 형성된 필름을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치의 개선된 검사 비전부를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 개선된 검사 비전부에 의해 두 개의 라인스캔 셀이 동일 선 상에 배치되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 종래의 레이저를 이용한 드릴링 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 레이저 드릴링 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 레이저 드릴링 장치는 FPCB와 같은 플렉시블한 필름에 연속적으로 무정지 상태에서 쓰루홀(Through Hole)을 레이저 드릴링 하는 장치로서 그 특징적 요소가 있다. 종래에 쓰루홀을 형성시키기 위해 쓰루홀을 레이저 가공하기 위해 필름을 스텝 방식으로 피딩하는 방식에서 벗어나 연속적이고 정지없이 필름이 공급되는 상태에서 연속적 레이저 드릴링이 이루어질 수 있다.

쓰루홀은 필름을 관통하여 형성되는 것으로서, 방열 기능을 위해서 또는 필름 양면의 전기적 도통을 위해서 형성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 도 1에 도시된 레이저 드릴링 장치의 일부 구성들을 구체적으로 도시된 레이저 드릴링 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 레이저 드릴링 장치의 일 부분을 확대한 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 레이저 드릴링 장치의 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 140b)에 의해 쓰루홀이 형성된 필름을 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치는, 레이저를 이용하여 필름 형태인, 연성 기판의 원하는 위치에 쓰루홀(Through Hole)을 형성하는 것으로서, 권출롤러(102), 권취롤러(103), 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 140b), 제1 및 제2 검출부(105a, 105b), 제1 및 제2 검사 비전부(106a, 106b) 및 제1 및 제2 흡입부(110a, 110b)를 포함할 수 있다.

권출롤러(102)는 미가공된 필름(101), 즉 쓰루홀이 형성되지 않은 필름(101)이 감겨져 있으며, 감겨있는 필름(101)을 작업롤러(200)로 연속적으로 공급한다.

권취롤러(103)는 작업롤러(200)에서 제공되는 필름(101)을 되감는다. 되감기는 필름(101)에는 쓰루홀이 가공되어 있다.

작업롤러(200)는 권출롤러(102)으로부터 필름(101)을 이송한다. 작업롤러(200) 주위에는 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 104b), 제1 및 제2 검출부(105a, 105b), 제1 및 제2 검사 비전부(106a, 106b) 및 제1 및 제2 흡입부(110a, 110b)가 장착된다. 작업롤러(200)는 가공이 완료된 필름(101)을 권취롤러(103)으로 제공한다. 작업롤러(200)는 롤 타입이며, 외부 명령에 의해 일 방향으로 회전한다.

제1 레이저 헤드(104a)는 도 4에 도시된 필름(101)의 제1 영역(A)에 레이저빔(L)을 조사하여 쓰루홀을 형성하며, 필름(101) 상의 원하는 위치로 레이저빔을 편향시키기 위한 갈바노미터 스캐너와, 갈바노미터 스캐너를 경유한 레이저빔을 집광하기 위한 집광렌즈 등을 구비할 수 있다. 도 3에서 LW는 레이저빔(L)의 진행방향이다.

레이저빔의 스팟 사이즈, 가공 정밀도 등을 고려하여 레이저빔이 조사될 수 있는 한계 영역인 작업 영역(working field)이 결정되는데, 본 발명과 같은 정밀 가공을 위해서는 이러한 작업 영역을 크게 할 수 없다. 따라서, 하나의 레이저 헤드에 의해 형성되는 작은 작업 영역으로는 필름(101)의 폭 전체에 대하여 쓰루홀을 형성할 수 없기 때문에 필름(101)을 가상의 다수의 영역으로 분할하고, 분할된 각각의 영역에 대하여 쓰루홀 가공을 수행할 수 있는 다수의 레이저 헤드를 설치하는 것이 바람직하다. 따라서, 제2 레이저 헤드(104b)는 제1 레이저 헤드(104a)와 마찬가지로 동일한 구조를 가지며 필름(101)의 폭 방향(W)을 기준으로 제1 레이저 헤드(104a)와 엇각 방향으로 위치된다.

제2 레이저 헤드(104b)는 도 4에 도시된 필름(101)의 제2 영역(B)에 레이저빔(L)을 조사하여 쓰루홀을 형성하며, 필름(101) 상의 원하는 위치로 레이저빔을 편향시키기 위한 갈바노미터 스캐너와, 갈바노미터 스캐너를 경유한 레이저빔을 집광하기 위한 집광렌즈 등을 구비할 수 있다.

도 4에서 분할선(C)은 필름(101)에서 제1 영역(A)과 제2 영역(B)을 구분하기 위한 가상의 선이다.

제1 및 제2 검출부(105a, 105b)는 필름(101)의 이송 방향(G)에 대하여 필름(101)의 틀어진 오차를 검출하기 위한 것으로서, 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 104b) 각각의 전방, 후방 또는 전후방 모두에 설치될 수 있다.

제1 및 제2 검사 비전부(106a, 106b)는 필름(101)에 형성된 쓰루홀의 상태를 검사하며, 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 104b)의 후방에 설치될 수 있다.

제1 및 제2 검사 비전부(106a, 106b)는 카메라 등과 같은 이미지 획득수단이 이용될 수 있고, 쓰루홀의 이미지를 획득하여 홀의 직경, 홀의 진원도 등의 상태를 검사할 수 있다.

제1 검사 비전부(106a)는 도 4에 도시된 필름(101)의 제1 영역(A)을 검사하고, 제2 검사 비전부(106a)는 도 4에 도시된 필름(101)의 제2 영역(B)을 검사한다.

제1 검사 비전부(106a)와 제2 검사 비전부(106b)는, 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 104b)와 유사한 이유로, 필름(101)의 폭 방향(W)을 기준으로 서로 엇각 방향으로 위치된다.

필름(101)의 연속 공급 및 무정지 레이저 드릴링을 위해서, 필름(101)은 권출롤러(102)에 권취된 상태에서 연속적으로 정지 없이 피딩되며, 연속적으로 피딩되는 필름(101)에 연속적으로 레이저 드릴링이 실시되고, 쓰루홀이 형성된 필름은 권취롤러(103)에 되감기게 된다.

이를 구현하기 위해서, 필름(101)은 권출롤러(102)에 감긴채로 풀린 후, 제1 필름 피딩 공급부(107a)에 밀착되어 필름(101)의 텐션을 일정하게 유지한채 필름(101)의 공급 및 정지를 위한 작동을 하게 된다. 텐션이 유지된 채로 필름(101)은 작업롤러(200)에 로딩된 후, 제2 필름 피딩 공급부(107b)를 거쳐 권취롤러(103)에 되감기게 된다.

제1 필름 피딩 공급부(107a)는 권출롤러(102)로부터 풀리는 필름(101)을 피딩되도록 작동시키는 장치이며, 제2 필름 피딩 공급부(107b)는 권취롤러(103)에 필름(101)이 감기도록 작동시키는 장치이다.

제1 및 제2 흡입부(110a, 110b)는 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 104b)에서 조사된 레이저빔(L)에 의해 쓰루홀이 형성될 때 발생하는 연기를 흡입하기 위한 것이다.

제1 및 제2 흡입부(110a, 110b)는 외부에 설치된 진공 펌프 등에 의해 내부가 대기압보다 낮은 진공 상태가 되면서, 쓰루홀 형성시 발생하는 연기를 흡입시켜 외부로 배출될 수 있도록 한다.

제1 및 제2 흡입부(110a, 110b)는 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 104b)에서 레이저빔(L)이 조사되는 동안만 온되고, 레이저빔(L)이 조사되지 않는 동안에는 오프되도록 제어될 수 있다.

도 3에 도시된 제1 검사용 조명(108a)은 필름(101)에 형성된 쓰루홀을 제1 검사 비전부(106a)가 검사할 때, 필름(101) 아래에서 빛을 조사한다. 제1 검사용 조명(108a)에 의해 필름(101) 아래에서 빛이 조사되면 필름(101)에 형성된 쓰루홀의 형상이 더 선명하게 제1 검사 비전부(106a)에 의해 획득될 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 제2 검사 비전부(106b)를 위한 제2 검사용 조명도 창착될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 검사용 조명(108a, 미도시)는 바(Bar) 타입 조명일 수 있다.

도 4를 참조하면, 작업롤러(200)에서 출력되는 필름(101)은 가상의 2개의 영역(A, B)으로 분할될 수 있다. 필름의 폭 방향(W)에 대한 중심선(C)를 기준으로 필름(101)은 제1 영역(A)과 제2 영역(B)으로 분할될 수 있다.

분할된 2개의 영역 중 제1 영역(A)에 대하여는 제1 레이저 헤드(104a)가 쓰루홀 가공을 수행하고, 분할된 2개의 영역 중 제2 영역(B)에 대하여는 제2 레이저 헤드(104b)가 쓰루홀 가공을 수행한다.

제1 레이저 헤드(104a)는 필름(101)의 제1 영역(A)의 상측부에 설치되어 필름(101)의 제1 영역(A)에 레이저빔(L)을 조사하여 쓰루홀을 형성한다.

제2 레이저 헤드(104b)는 제1 레이저 헤드(104a) 보다 앞에 위치되어 필름(101)의 제2 영역(B)에 레이저빔(L)을 조사하여 쓰루홀을 형성한다.

본 발명의 바람직한 예시의 제2 레이저 헤드(104b)는 필름(101)의 이송 방향(G)에 대하여 제1 레이저 헤드(104a)의 전방에 설치되고, 필름의 폭 방향(W)에 대하여 제1 레이저 헤드(104a)와 어긋나게 설치된다.

제1 검출부(105a)는 필름(101)의 이송 방향(G)에 대하여 필름의 틀어진 오차를 검출하기 위한 것으로서, 제1 레이저 헤드(104a)의 후방에 설치될 수 있다. 제2 검출부(105b)는 필름(101)의 이송 방향(G)에 대하여 필름의 틀어진 오차를 검출하기 위한 것으로서, 제2 레이저 헤드(104b)의 전방에 설치될 수 있다.

제1 및 제2 검출부(105a, 105b)는 필름(101)의 틀어진 오차를 검출하기 위한 것으로서, 필름(101)의 양단에 형성된 한 쌍의 IP(Index Perforation) 홀(IP1, IP2)의 위치를 연속적으로 검출하게 된다. 제1 검출부(105a)는 필름(101)의 일단에 형성된 IP 홀(IP1)의 위치를 연속적으로 검출하고, 제2 검출부(105b)는 필름(101)의 타단에 형성된 IP 홀(IP2)의 위치를 연속적으로 검출한다. 여기서, 도 4에 도시된 IP 홀(IP1, IP2)은 필름(101)의 폭 방향(W)에 대하여 평행하게 배치되고, 이전의 다른 공정에서 필름(101)을 스프라켓 등에 끼워 이송하기 위해 필름(101)에 미리 형성된 것이다.

제1 및 제2 검출부(105a, 105b)는 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 104b)에서 레이저빔(L)을 조사하기 전 필름의 폭 방향(W)에 대하여 평행하게 배치되는 한 쌍의 IP 홀(IP1, IP2)을 감지하여 필름(101)의 이송 방향(G)에 대하여 필름(101)의 틀어진 오차를 검출할 수 있다. 제1 검출부(105a)가 필름(101)의 일단에 형성된 IP 홀(IP1)을 감지하고, 제2 검출부(105b)가 필름(101)의 타단에 형성된 IP 홀(IP2)을 감지하여 필름(101)의 이송 방향(G)에 대하여 필름(101)의 틀어진 오차를 검출할 수 있다.

제1 및 제2 검출부(105a, 105b)로는 카메라 등과 같은 이미지 획득수단이 이용될 수 있고, 카메라 등을 이용하여 한 쌍의 IP홀(IP1, IP2)의 이미지를 획득하여 감지할 수 있다. 도시하지 않은 제어부는 제1 및 제2 검출부(105a, 105b)에서 검출된 틀어진 오차를 전송받아 갈바노미터 스캐너에 틀어진 오차를 보정하는 보정값을 전송하며, 갈바노미터 스캐너는 필름의 틀어진 오차를 보정하는 방향으로 레이저빔(L)을 제어하여 필름(101)에 조사함으로써 필름(101)을 다시 재배치하는 등의 작업없이 정위치의 레이저 드릴링이 가능하게 된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치는, 곡률 반경을 갖는 궤적을 따라 필름이 연속적으로 공급될 수 있고 무정지 상태에서 연속적인 레이저 드릴링 공정이 수행될 수 있다. 따라서, 종래와 같이 스텝 피딩 방식에 의한 공정상의 손실이 없고, 즉 레이저빔을 조사하기 전 필름을 평평하게 펴기 위하여 필름의 이송을 멈출 필요가 없고, 필름을 이송하는 공정과 레이저빔을 조사하여 쓰루홀을 형성하는 공정을 동시에 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치는, 필름상의 분할된 다수의 영역에 대하여 쓰루홀 가공을 각각 수행할 수 있는 다수의 레이저 헤드를 설치함으로써, 레이저 헤드의 작업 영역을 작게 설정하여 쓰루홀의 가공 정밀도를 향상시킴과 동시에 장치의 크기를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치는, 레이저 헤드의 전방에 검출부를 설치하여 필름의 틀어진 오차를 검출하고, 별도의 수작업 없이 필름이 이송되는 상태에서 바로 틀어진 오차를 보정함으로써, 제품의 불량률을 줄임과 동시에 드릴링 공정의 작업 속도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치에서, 제1 검사 비전부(106a)와 제2 검사 비전부(106b)가 필름(101)의 폭 방향(W)을 기준으로 서로 엇각 방향으로 배치된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 검사 비전부(106a)의 제1 라인스캔 셀(LS1)과 제2 검사 비전부(106a)의 제2 라인스캔 셀(LS2)도 필름(101)의 폭 방향(W)에 대하여 서로 엇갈려 배치된다. 즉, 제1 라인스캔 셀(LS1)과 제2 라인스캔 셀(LS2)가 하나의 가상의 선 상에 배치되지 못하고 서로 다른 가상의 선 상에 배치된다. 여기서, 라인스캔 셀이란 제1 및 제2 비전 검사부(106a, 106b) 각각이 필름(101)의 일 부분을 스캔하는 라인 형상의 소정 영역을 의미한다.

이와 같이, 제1 검사 비전부(106a)의 제1 라인스캔 셀(LS1)과 제2 검사 비전부(106a)의 제2 라인스캔 셀(LS2)이 필름(101)의 폭 방향(W)을 기준으로 엇각 방향으로 배치되면, 필름(101)의 폭 방향(W)과 평행하게 배열된 한 쌍의 IP 홀(IP1, IP2)을 제1 검사 비전부(106a)와 제2 검사 비전부(106b)로 같은 시간(동시)에 획득하는 것이 불가능하다.

또한, 제1 검사 비전부(106a)와 제2 검사 비전부(106b)가 한 쌍의 IP 홀(IP1, IP2)을 동시에 스캔하지 못하기 때문에, 필름(101)의 제1 영역(A)과 제2 영역(B) 각각에 가공된 쓰루홀의 각도 계산이 불가능하다.

앞에서 설명하지만, 제1 및 제2 검출부(105a, 105b)는 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 104b)에서 레이저빔(L)을 조사하기 ‘전’에 필름(101)의 폭 방향(W)에 대하여 평행하게 배치되는 한 쌍의 IP 홀(IP1, IP2)을 감지한다. 따라서, 제1 및 제2 레이저 헤드(104a, 104b)에서 레이저빔(L)이 필름(101)에 조사됨으로써 형성되는 쓰루홀이 설계자가 원하는 필름(101)의 특정 위치에 정확하게 가공되기 위해서는, 평행하게 배열된 한 쌍의 IP 홀(IP1, IP2)을 이용하여 필름(101)의 제1 영역(A)과 제2 영역(B) 각각에 가공된 쓰루홀의 각도 계산을 해야 하는 것이 필요하다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치에서는 이러한 것이 불가능하기 때문에, 이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치를 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치의 개선된 검사 비전부를 개략적으로 설명하는 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 개선된 검사 비전부에 의해 두 개의 라인스캔 셀이 동일 선 상에 배치되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따른 레이저 드릴링 장치에 있어서, 도 5에 도시된 개선된 검사 비전부를 제외한 나머지 구성은 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 레이지 드릴링 장치의 구성을 포함한다.

도 5에 도시된 개선된 검사 비전부는, 제1 검사 비전부(106a), 제2 검사 비전부(106b), 다수의 제1 미러(ma1, ma2) 및 다수의 제2 미러(mb1, mb2)를 포함한다.

제1 검사 비전부(106a)와 제2 검사 비전부(106b)는 도 1 내지 도 4에 도시된 제1 검사 비전부(106a)와 제2 검사 비전부(106b)와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다.

다수의 제1 미러(ma1, ma2)는 적어도 둘 이상이고, 제1 검사 비전부(106a)의 라인스캔 셀을 필름(101)의 이송 방향(G)을 기준으로 전방 또는 후방으로 시프트한다. 예를 들어, 다수의 제1 미러(ma1, ma2)는 제1 검사 비전부(106a) 아래에 배치되는 A1 미러(ma1)와, A1 미러(ma1)와 수평되도록 배치되고 필름(101)의 제1 영역(A) 상에 배치되는 A2 미러(ma2)를 포함한다.

다수의 제2 미러(mb1, mb2)는 적어도 둘 이상이고, 제2 검사 비전부(106b)의 라인스캔 셀을 필름(101)의 이송 방향(G)을 기준으로 전방 또는 후방으로 시프트한다. 예를 들어, 다수의 제2 미러(mb1, mb2)는 제2 검사 비전부(106b) 아래에 배치되는 B1 미러(mb1)와, B1 미러(mb1)와 수평되도록 배치되고 필름(101)의 제2 영역(B) 상에 배치되는 B2 미러(mb2)를 포함한다.

다수의 제1 미러(ma1, ma2)와 다수의 제2 미러(mb1, mb2)는, 제1 검사 비전부(106a)의 시프트된 라인스캔 셀과 제2 검사 비전부(106b)의 시프트된 라인스캔 셀을 필름(101)의 폭 방향(W)과 평행한 하나의 가상선 상에 위치시키도록 배열된다.

구체적인 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 검사 비전부(106a)의 다수의 제1 미러(ma1, ma2)는 제1 검사 비전부(106a)의 기존 라인스캔 셀(LS1)을 필름(101)의 이송 방향(G)을 기준으로 후방으로 시프트하고, 제2 검사 비전부(106b)의 다수의 제2 미러(mb1, mb2)는 제2 검사 비전부(106b)의 기존 라인스캔 셀(LS2)을 필름(101)의 이송 방향(G)을 기준으로 전방으로 시프트할 수 있다. 그리고, 다수의 제1 미러(ma1, ma2)와 다수의 제2 미러(mb1, mb2)는 두 개의 시프트된 라인스캔 셀들(LS1’, LS2’)을 필름(101)의 폭 방향(W)과 평행한 하나의 가상의 선(동일 선) 상에 위치시킨다. 따라서, 제1 검사 비전부(106a)는 다수의 제1 미러(ma1, ma2)를 통해서 시프트된 라인스캔 셀(LS1’)을 스캔하고, 제2 검사 비전부(106b)는 다수의 제2 미러(mb1, mb2)를 통해서 시프트된 라인스캔 셀(LS2’)을 스캔한다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 드릴링 장치는, 앞서 상술한 개선된 검사 비전부를 포함한다. 따라서, 제1 및 제2 검사 비전부(106a, 106b)가 필름(101)의 폭 방향(W)을 기준으로 엇각 방향으로 배치되더라도, 제1 및 제2 검사 비전부(106a, 106b)의 두 개의 라인스캔 셀(LS1, LS2)이 다수의 제1 및 제2 미러(ma1, ma2, mb1, mb2)에 의해 시프트되기 때문에, 시프트된 두 개의 라인스캔 셀(LS1’, LS2’)이 필름(101)의 폭 방향(W)과 평행한 하나의 가상선 상에 위치할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레이저 드릴링 장치는, 도 4에 도시된 평행하게 배열된 한 쌍의 IP 홀(IP1, IP2)을 개선된 검사 비전부를 통해 같은 시간(동시)에 스캔할 수 있다. 그리고, 평행하게 배열된 한 쌍의 IP 홀(IP1, IP2)을 동시에 스캔할 수 있기 때문에, 필름(101)의 제1 영역(A)과 제2 영역(B) 각각에 가공된 쓰루홀의 각도 계산이 가능하다. 또한, 각도 계산이 가능하기 때문에, 필름(101)에 가공된 쓰루홀이 설계자가 원하는대로 가공되었는지를 개선된 검사 비전부를 통해 더 정확하게 확인할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

101 : 필름
102 : 권출롤러 103 : 권취롤러
104a, 104b : 레이저 헤드 105a, 105b : 검출부
106a, 106b : 검사 비전부 107a, 107b : 필름 피딩 공급부
110a, 110b : 흡입부 200: 작업롤러

Claims

필름을 이송하는 작업롤러;
상기 작업롤러 상에서 이송되는 상기 필름으로 레이저빔을 조사하여 상기 필름에 쓰루홀을 형성하고, 상기 필름의 폭 방향을 기준으로 엇각 방향으로 배치된 다수의 레이저 헤드; 및
상기 필름에 형성된 상기 쓰루홀을 검사하고, 상기 필름의 폭 방향을 기준으로 엇각 방향으로 배치된 다수의 검사 비전부;를 포함하고,
상기 다수의 검사 비전부 각각은, 적어도 하나의 라인스캔 셀을 갖고,
각각의 상기 검사 비전부는, 상기 라인스캔 셀을 상기 필름의 이송 방향을 기준으로 전방 또는 후방으로 시프트시키는 다수의 미러를 포함하는, 레이저 드릴링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 검사 비전부의 다수의 미러는, 상기 다수의 검사 비전부의 라인스캔 셀들을 상기 필름의 폭 방향과 평행한 하나의 가상선 상에 배열시키는, 레이저 드릴링 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 다수의 검사 비전부는, 상기 필름에 형성되고 상기 필름의 폭 방향과 평행하게 배치된 한 쌍의 IP 홀을 동시에 스캔하는, 레이저 드릴링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 레이저 헤드는, 상기 필름의 제1 영역에 쓰루홀을 형성하는 제1 레이저 헤드와 상기 필름의 제2 영역에 쓰루홀을 형성하는 제2 레이저 헤드를 포함하고,
상기 다수의 검사 비전부는, 상기 필름의 제1 영역을 검사하는 제1 검사 비전부와 상기 필름의 제2 영역을 검사하는 제2 검사 비전부를 포함하고,
상기 제1 검사 비전부의 다수의 미러는, 상기 제1 검사 비전부의 라인스캔 셀을 상기 필름의 이송 방향을 기준으로 전방으로 시프트하고,
상기 제2 검사 비전부의 다수의 미러는, 상기 제2 검사 비전부의 라인스캔 셀을 상기 필름의 이송 방향을 기준으로 후방으로 시프트하고,
상기 제1 검사 비전부의 다수의 미러와 상기 제2 검사 비전부의 다수의 미러는, 상기 제1 검사 비전부의 라인스캔 셀과 상기 제2 검사 비전부의 라인스캔 셀을 상기 필름의 폭 방향과 평행한 하나의 가상선 상에 배열시키는, 레이저 드릴링 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 검사 비전부와 상기 제2 검사 비전부는, 상기 필름에 형성되고 상기 필름의 폭 방향과 평행하게 배치된 한 쌍의 IP 홀을 동시에 스캔하는, 레이저 드릴링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 필름의 이송 방향에 대하여 상기 필름이 틀어진 오차를 검출하며, 상기 다수의 레이저 헤드 각각의 전단 또는 후단에 위치되는 검출부를 더 포함하는, 레이저 드릴링 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 레이저 헤드에서 조사된 레이저빔에 의해 쓰루홀이 형성될 때 발생하는 연기를 흡입하는 다수의 흡입부를 더 포함하는, 레이저 드릴링 장치.