KR100312532B1 - 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판을 상승 가압시키기 위한 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치에 관한 것이다. 본 발명의 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치는 인쇄회로기판의 하부에 설치되는 푸쉬 플레이트와, 상기 푸쉬 플레이트의 하부에 평행하게 설치되는 푸쉬 플레이트 가이드 및 제 1스토퍼와, 평행하게 설치된 상기 푸쉬 플레이트를 서로 연결하는 샤프트와, 상기 푸쉬 플레이트 가이드의 사이에 설치되어 상기 샤프트를 직선적으로 이동시키기 위한 리니어 모터와, 상기 푸쉬 플레이트의 전,후부에 각각 설치되어 리니어 모터에 의해 직선적으로 이동되는 샤프트에 의해 상승되는 푸쉬 플레이트를 직선적으로 상승하도록 안내하는 가이드 샤프트로 구성된다. 이와 같이 구성된 본 발명은 전자부품의 실장시 인쇄회로기판이 흔들리지 않도록 레일과 가압시켜 주므로써 정확한 위치에 실장이 가능하고 실장부품의 장착성이 우수해지는 이점이 있다.

Description

표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱 장치{Printed Circuit Board Pushing Apparatus of a Surface Mounting Device}

본 발명은 반도체 디바이스 및 각종 전자부품이 장착된 인쇄회로기판을 정확하게 상승 가압시키기 위한 표면실장기의 인쇄회로기판의 푸싱장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 인쇄회로기판이 작업 위치에 이송될 때 각각의 센서를 이용하여 인쇄회로기판을 정확하게 정지시킨 후, 인쇄회로기판을 푸싱장치를 이용하여 상승 가압함으로써 표면실장부품을 흔들림 없이 장착할 수 있도록 하기 위한 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치에 관한 것이다.

최근의 전기 및 전자제품의 개발에 있어서 그 추세는 전자부품의 고밀도화, 소형화, 다양화로 들어서고 있으며, 그 개발은 갈수록 치열해지고 있다.

특히, 전기 및 전자부품에 사용되는 인쇄회로기판(PCB ; Printed Circuit Board)의 조립생산에 표면실장기를 이용한 표면실장기술(SMT ; Surface Mounting Technology)은 날이 갈수록 가속화되고 있는 실정이다.

표면실장기(SMD; Surface Mounting Device)는 전자부품(Electrinic Components)을 인쇄회로기판에 실장하는 반도체 조립장비의 하나로서, 부품공급기로부터 각종 전자부품을 공급받아 인쇄회로기판의 실장위치까지 이송시킨 다음 인쇄회로기판상에 실장하는 장비이다.

표면실장기는 그 기능에 따라 고속기와 범용기로 대별되는데, 고속기는 단시간내에 많은 부품을 조립할 수 있도록 구성되어 있으므로 실장속도가 빨라 대량생산에 적합한 장점을 갖는 반면, 실장정밀도가 떨어진다는 단점이 있고, 범용기는 다양한 부품의 실장에 적합하도록 구성되어 있으므로 실장정밀도가 높고 다양한 부품의 실장이 가능하여 다품종 소량생산에 적합한 장점을 갖는 반면, 실장속도가 늦어 생산성이 떨어지는 단점을 갖는다.

표면실장기는 실장부품을 공급하는 피더부(이하, 테이프 피더라 함)와, 작업위치를 결정하는 X - Y 겐트리부와, 작업할 인쇄회로기판을 반송하는 컨베이어부와, 테이프 피더로부터 실장부품을 차례로 픽업하여 인쇄회로기판상에 실장하는 헤드부등으로 구성되어 있다.

일반적으로 표면실장기라 함은 각종 칩을 비롯한 전자부품을 인쇄회로기판에 장착하는 장치를 말하며, 통칭 마운터(MOUNTER)라고도 한다. 이와 같은 마운터를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 베이스 어세이와, 상기 베이스 어세이의 상부에 설치되어 인쇄회로기판을 이송시키기 위한 콘베이어부와, 상기 콘베이어부에 의해 이송되는 인쇄회로기판에 부품을 장착할 수 있도록 각종 칩 또는 표면실장부품을 공급하기 위한 피더부와, 상기 피더부에 의해 공급되는 각각의 디바이스를 장착하는 헤드부와, 상기 헤드부에 의해 장착되는 각종 디바이스가 정확하게 장착될 수 있도록 부품을 인식하여 보정하기 위한 비전부와, 상기 비전부와 헤드부가 설치되어 테이블에 의해 위치를 잡아주기 위한 X-Y 겐트리부와, 기타부분으로 구성되어 있다. 그리고, 헤드부는 부품을 직접적으로 흡착하는 석션노즐(Suction Nozzle)과, 흡착된 부품을 고정시키기 위한 노즐척(Nozzle Chuck)과, 상기 노즐을 교환하기 위한 노즐교환장치(Nozzle Exchange Device)등으로 구성된다.

상기 콘베이어부는 각종 칩을 장착하는 인쇄회로기판을 이송하는 장치이다. 상기 인쇄회로기판은 콘베이어에 설치되어 있는 콘베이어 벨트에 의해 이송되어 마운터의 헤드가 칩을 장착할 수 있도록 인쇄회로기판을 스토핑 장치에 의해 작업 위치에 정지시키게 된다.

그러나, 종래의 컨베이어에서 인쇄회로기판이 작업 위치에서 정지시 인쇄회로기판이 흔들리게 되어 표면실장시 실장부품들의 위치가 변형되는 문제점이 있다.또한, 상기와 같이 표면실장시 변형되는 실장부품의 미세한 위치 에러는 완성제품의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 인쇄회로기판을 작업위치에 정지시킨 후, 다시 인쇄회로기판을 상승시킴과 동시에 레일과 접촉시켜 인쇄회로기판의 위치를 고정하여 줌으로써 표면실장시 실장부품의 정밀도를 향상시키기 위한 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 표면실장기의 구조를 보여주는 사시도,

도 2는 본 발명의 인쇄회로기판을 이송시키기 위한 콘베이어 장치를 나타낸 사시도,

도 3은 도 2의 콘베이어 장치의 평면도,

도 4는 본 발명의 요부인 인쇄회로기판을 상승시키기 위한 푸싱장치를 나타낸 저면 사시도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 마운터 헤드 12 : 노즐

20 : 베이스 플레이트 28 : 푸쉬 플레이트

30 : 가이드 홈 32 : 샤프트

34 : 롤러 36 : 제 1스토퍼

40 : 리니어 모터 42 : 제 2스토퍼

104 : 콘베이어 시스템 106 : 겐트리 어세이

110 : 스토퍼 어세이 112 : 푸싱장치

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인쇄회로기판의 하부에 설치되는 푸쉬 플레이트와, 상기 푸쉬 플레이트의 하부에 평행하게 설치되는 푸쉬 플레이트 가이드 및 제 1스토퍼와, 평행하게 설치된 상기 푸쉬 플레이트를 서로 연결하는 샤프트와, 상기 푸쉬 플레이트 가이드의 사이에 설치되어 상기 샤프트를 직선적으로 이동시키기 위한 리니어 모터와, 상기 푸쉬 플레이트의 전후부에 각각 설치되어 리니어 모터에 의해 직선적으로 이동되는 샤프트에 의해 상승되는 푸쉬 플레이트를 직선적으로 상승하도록 안내하는 가이드 샤프트로 구성되는 점에 있다.

이하, 본 발명의 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.본 발명의 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치는 인쇄회로기판의 하부에 설치되는 푸쉬 플레이트(28)와, 상기 푸쉬 플레이트의 하부에 평행하게 설치되는 푸쉬 플레이트 가이드(38) 및 제 1 스토퍼(36)와, 형행하게 설치된 상기 푸쉬 플레이트를 서로 연결하는 샤프트(32)와, 상기 푸쉬 플레이트 가이드의 사이에 설치되는 상기 샤프트(32)를 직선적으로 이동시키기 위한 리니어 모터(40)와, 상기 푸쉬 플레이트의 전,후부에 각각 설치되어 리니어 모터에 의해 직선적으로 이동되는 샤프트에 의해 상승되는 푸쉬 플레이트를 직선적으로 상승하도록 안내하는 가이드 샤프트(46,47)로 구성된다.본 발명에 적용된 표면실장기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 표면실장기를 지지하기 위한 프레임 어세이(100)가 설치되어 있고, 상기 프레임 어세이(100)의 상부에는 베이스 역할을 하도록 베이스 어세이(102)가 설치되어 있으며, 상기 베이스 어세이(102)의 상부에는 인쇄회로기판(PCB)을 이송하기 위한 컨베이어 시스템(104)이 설치되어 있다.그리고, 상기 컨베이어 시스템(104)의 상부 방향에는 전자부품을 실장하기 위해 마운터 헤드 어세이(108)가 설치되는 X-Y 겐트리부(106)가 설치되고, 상기 X-Y 겐트리부는 X축 및 Y축의 겐트리 프레임(109a, 109b)로 구성된다.상기 겐트리 프레임(109a, 109b)에는 상기 켄베이어 시스템(104)에 의해 이송되는 인쇄회로기판(PCB)에 부품을 실장하기 위한 마운터 헤드 어세이(108)가 이동 가능하게 설치되어 있다.이때, 상기 마운터 헤드 어세이(108)에는 마운터 헤드(10)가 설치되어 있고, 상기 마운터 헤드(10)에는 부품을 흡착하는 노즐(12)이 설치되어 있으며, 상기 노즐(12)이 흡착한 전자부품을 인쇄회로기판(PCB)의 정확한 위치에 실장할 수 있도록 검사하는 비젼부(14)가 설치되어 있다. 또한, 상기 컨베이어 시스템(104)에는 인쇄회로기판(PCB)이 이송되어 작업위치에 정지하도록 스토퍼 어세이(110)이 설치되어 있고, 상기 인쇄회로기판(PCB)을 상승시킬 수 있도록 푸셔(16)가 설치되어 있으며, 그 하부에 푸셔(16)가 설치되어 있으며, 상기 푸셔(16)의 하부에는 푸셔(16)를 고정하기 위한 마그네트(18)가 설치되어 있다.상기 콘베이어 시스템(104)은 베이스 플레이트(20)의 양측부에 서로 대응하여 평행하게 가이드 부재(23, 24)가 설치되어 있고, 상기 가이드 부재(23, 24)의 상측부에는 인쇄회로기판(PCB)의 양단이 결쳐져서 미끄럼 이동할 수 있도록 레일(26)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 가이드 부재(23, 24)의 사이에는 푸쉬 플레이트(28)가 설치되어 있고, 상기 푸쉬 플레이트(28)의 측면 상부면에는 스토퍼 어세이(110)이 설치되며, 그 전방부에는 인쇄회로기판(PCB)가 올려지는 푸셔(16)가 설치되어 있으며, 상기 푸셔(16)를 백업 플레이트(25)(도 3참조)에 고정할 수 있도록 마그네트(18)가 각각의 하단에 설치되어 있다.도 3은 도 2의 중앙부를 절개하여 나타낸 평면도로서, 상기 푸쉬 플레이트(28)의 하부에 설치되어 있는 인쇄회로기판 푸싱장치(112)를 나타내고 있다. 상기 푸쉬 플레이트(28)의 하부에는 좌,우로 이동 가능하도록 그 양단에 롤러(34)를 구비한 샤프트(32)가 설치되어 있고, 상기 롤러(34)는 가이드 홈(30)에 설치된 푸쉬 플레이트 가이드(38)의 상부에 얹혀져 있다.

도 4는 본 발명의 요부인 인쇄회로기판 푸싱장치를 나타낸 사시도이다. 인쇄회로기판 푸싱장치(112)는 푸쉬 플레이트(28)의 상면 양측부에 평행한 가이드 홈(30)이 길게 형성되어 있고, 상기 가이드 홈(30)에는 푸쉬 플레이트 가이드(38)가 각각 일정한 거리를 유지하며 고정되어 있으며, 그 내측으로는 사각형상으로 이루어진 제 1스토퍼(36)가 평행하게 설치되어 있다. 상기 제 1스토퍼(36)의 전,후부에는 양단에 롤러(34)가 구비된 샤프트(32)가 제 1스토퍼(36)를 연결되어 설치되어 있다.

그리고, 상기 제 1스토퍼(36)들의 사이에는 로드(44)에 연결된 리니어 모터(40)가 고정되어 있고, 그 로드(44)의 전방부에는 제 2스토퍼(42)의 일측부가 고정되고 타측부는 상기 샤프트(32)에 고정된다.

이때, 상기 샤프트(32)의 양단부에 설치된 롤러(34)는 그 양단 직경보다 중간부 직경이 더 작도록 롤러홈(28a)이 형성되어 있고, 상기 롤러홈(28a)은 상기 푸쉬 플레이트 가이드(38)를 따라 이동하게 된다.

상기 푸쉬 플레이트 가이드(38)는 좌측단부보다 우측단부가 더 높게 형성되고, 좌측에서 우측으로 상향되는 경사면(38a)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 푸쉬 플레이트(28)의 양측부에는 상기 푸쉬 플레이트(28)가 상승하게 될 때 선형적으로 움직일 수 있도록 가이드 샤프트(47)가 설치되어 있다. 상기와 같이 구성된 인쇄회로기판 푸싱장치의 동작은 상기 리니어 모터(40)가 구동하면 로드(44)가 전진하게 되고, 그 전방부에 설치된 제 2스토퍼(42)에 고정된 샤프트(32)가 전진하게 된다.

이때, 상기 샤프트(32)의 양단에 설치된 롤러(34)는 상기 푸쉬 플레이트 가이드(38)의 경사면(38a)을 따라 상승하게 되고, 제 1스토퍼(36)에 의해 연결된 타측의 샤프트(32)도 동시에 전진하여 푸쉬 플레이트(28)가 상승하게 된다.

상기와 같이 상승되는 푸쉬 플레이트(28)는 양측의 가이드 샤프트(46)에 의해 비틀어지거나 밀려나지 않고 수직으로 상승하게 된다. 상기 푸쉬 플레이트(28)의 상부에 도착된 인쇄회로기판(PCB)을 위로 올리게 되므로서 콘베이어 시스템(104)의 가이드부재(23,24)에 형성되어 있는 레일(26)에 양단부가 가압되어 위치가 고정된다.

이와같이, 인쇄회로기판(PCB)이 정확한 작업위치에 고정되면, 마운터 헤드(10)가 겐트리 어세이(106)의 X축 프레임(109a)을 따라 좌,우로 움직이면서 부품을 정밀하게 실장하게 된다.

그러므로, 본 발명의 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치는 인쇄회로기판이 작업위치에 도달한 후, 각종 부품을 실장할 때 흔들림이 없이 정확하게 고정시키게 되므로 부품의 실장시에 정밀성을 향상시키게 된다.

이상에서와 같은 본 발명의 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치는 정밀한 부품의 실장시 인쇄회로기판이 흔들리지 않도록 레일과 가압하게 되므로 정확한 위치에 실장이 가능하게 되고, 실장부품의 장착성이 우수해지는 이점이 있다. 또한, 상기와 같이 실장부품이 장착성이 우수해지므로 제품의 신뢰성이 향상되고, 작업효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 각종 칩이 장착되는 인쇄회로기판을 이송시키는 표면실장기의 콘베이어 시스템에 있어서, 상기 인쇄회로기판의 하부에 설치되는 푸쉬 플레이트(28)와, 상기 푸쉬 플레이트의 하부에 평행하게 설치되는 푸쉬 플레이트 가이드(38) 및 제 1스토퍼(36)와, 평행하게 설치된 상기 푸쉬 플레이트를 서로 연결하는 샤프트(32)와, 상기 푸쉬 플레이트 가이드의 사이에 설치되어 상기 샤프트(32)를 직선적으로 이동시키기 위한 리니어 모터(40)와, 상기 푸쉬 플레이트의 전,후부에 각각 설치되어 리니어 모터에 의해 직선적으로 이동되는 샤프트에 의해 상승되는 푸쉬 플레이트를 직선적으로 상승하도록 안내하는 가이드 샤프트(46,47)로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 푸쉬 플레이트(28)는 상기 푸쉬 플레이트 가이드(38)가 고정되도록 적어도 두개 이상의 가이드 홈(30)이 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 샤프트(32)는 양단부에 상기 푸쉬 플레이트 가이드(38)를 따라 이동하도록 롤러(34)가 형성되는 것을 특징으로 하는 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 리니어 모터(40)는 그 전부에 로드(44)에 의해 연결되는 제 2스토퍼(42)를 구비하여 그 제 2스토퍼(42)에 샤프트(32)가 고정되는 것을 특징으로 하는 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 푸쉬 플레이트 가이드(38)는 일측부에 타측부로 상향 증가하는 경사면(38a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 표면실장기의 인쇄회로기판 푸싱장치.