KR100352582B1

KR100352582B1 - 해제가능한삽입물을구비한부품트레이

Info

Publication number: KR100352582B1
Application number: KR1019950004686A
Authority: KR
Inventors: 레온데릴로이어; 토마스스크틱; 마크조셉재크
Original assignee: 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1995-03-08
Publication date: 2003-01-24
Also published as: DE69505866T2; EP0673193B1; KR950035563A; TW353854B; DE69505866D1; MY112583A; US5547082A; JPH07257682A; EP0673193A1

Abstract

본 발명은 전자 부품을 운반하도록 제작된 부품 트레이에 관한 것이다. 트레이는 프레임과, 그 프레임에 해제가능하게 고정되는 삽입물을 포함한다. 삽입물은 부품을 내부에 보관하도록 형성된 다수의 포켓부를 구비한다. 크기와 배열이 다양한 포켓부를 구비하는 삽입물은 표준 크기의 프레임에 고정될 수 있다.

Description

해제 가능한 삽입물을 구비한 부품 트레이

본 발명은 해제 가능한 삽입물을 구비한 부품 트레이에 관한 것으로, 보다 구체적으로 말하면 전자 부품을 유지하기 위한 포켓을 갖추는 해제 가능한 삽입물을 구비하는 부품 트레이에 관한 것이다.

부품 트레이는, 전자 부품을 파지하여 이 부품을 회로 기판에 배치하는 배치 장치에 복수의 전자 부품을 제공하는 데에 널리 사용된다. 각 부품 트레이는 통상적으로 복수의 포켓 또는 오목부를 갖춘 중앙부를 둘러싸는 외부 프레임을 포함하며, 각 포켓을 전자 부품을 유지하도록 맞추어져 있다. 일체형 트레이는 통상적으로 사출 성형된 플라스틱으로 구성되며, 인성 및 탄성이 있다. 각 트레이의 포켓은트레이의 길이 및 폭을 가로질러 규칙적인 간격으로 배치되며, 이에 따라 배치 장치는 트레이가 빌 때까지 각각의 연속적인 포켓 위치에 있는 부품을 파지하도록 프로그램 될 수 있다. 그 후에, 빈 트레이를 충전된 트레이로 대체할 수 있고 배치 작업을 계속될 수 있다.

전술한 부품 트레이는 여러 이점이 있기 때문에 전자 산업에 널리 사용되고 있다. 첫째로, 각 트레이는 (상이한 위치에 있을지라도) 수십 개의 개별 부품을 동일한 방위로 유지할 수 있으며, 그에 따라 많은 부품을 비교적 용이하게 운반하여 사용할 수 있다. 둘째로, 트레이는 부품에 손상을 입히지 않으면서 적재될 수 있으므로, 복수의 트레이를 함께 운반할 수 있다. 이러한 배치에서, 부품은 그것에 해를 입힐 수 있는 (먼지와 같은) 주위 오염물과 충격으로부터 보호된다. 셋째로, 트레이를 반복적으로 사용할 수 있으므로, 폐기물 및 공급 비용을 줄일 수 있다. 넷째로, 적합한 소재로 제조된 트레이는 베이킹 공정(baking process)에 사용될 수 있으므로, 트레이와 부품이 노에서 가열되어 과잉의 수분을 제거하거나 부품의 경화를 도울 수 있다.

전술한 바와 같은 부품 트레이에 여러 이점이 있기는 하지만, 단점도 명백히 있다. 예컨대, 각 부품 트레이는 특정 부품과 합치되는 크기의 포켓을 포함한다. 실제로, 부품과 포켓의 벽 사이의 여유 공간은 통상적으로 매우 작으므로, 특정 트레이는 통상적으로 단일 크기의 부품에 대해서만 유용한다. 실제로, 어떤 전자 산업의 표준은 혼란을 방지하기 위해 각종의 부품이 특정 형태의 트레이로 운반될 것을 요구할 수 있다. 그러므로, 제조업자에게 상이한 크기의 새로운 부품을 공급하기 위해서는 수백 또는 수천 개의 트레이를 제작할 필요가 있다. 이들 새로운 트레이는 고가일 수 있으며, 이는 제조업자가 부담해야 하는 비용을 상승시킬 수 있다. 또한, 부품 트레이에 있는 하나 이상의 포켓이 손상되는 경우, 트레이 전체를 폐기해야 한다.

전술한 관점에서, 단점을 최소로 하거나 제거하면서 현재의 부품 트레이의 장점을 갖는 부품 트레이를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 전자 부품은 대량으로 운반하기 위한 비교적 저렴한 방법 및 장치를 제공하는 것이 유리하다.

본 발명은, 프레임과, 하나 이상의 부품을 수용 및 유지하는 하나 이상의 포켓을 갖춘 하나 이상의 삽입물과, 이 삽입물을 상기 프레임에 해제 가능하게 고정하는 고정수단을 구비하는, 부품의 보관 및 운반을 위한 트레이를 제공한다. 일실시예에서, 삽입물은 그 길이를 따라 열을 이루어 정렬된 복수의 포켓을 포함한다. 다른 실시예에서, 프레임은 장방형의 중합체 프레임이고, 삽입물은 상면을 정하는 스트립부가 있는 중합체 삽입물이며, 스트립부는 종방향으로 연장되는 가장자리를 가지며, 스트립부로부터 각각 현수되는 복수의 포켓은 하나의 전자 부품을 수용 및 유지하게 맞추어진다.

여러 도면에서 동일 부품이 동일 도면 부호를 지시하고 있는 첨부 도면을 참고로 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 프레임과,이 프레임에 고정되는 하나 이상의 해제 가능한 삽입물을 구비하는 부품 트레이를 제공하며, 상기 삽입물은 개별적인 부품을 유지하기 위한 포켓을 갖추고 있다. 부품 트레이의 프레임은 경질의 사출 성형된 플라스틱으로형성되는 것이 바람직하며, 삽입물은 저렴하고 얇은 가요성의 플라스틱 시트로 형성되는 것이 바람직하다. 트레이의 프레임은 단일의 표준 치수로 제작될 수 있고, 상이한 치수의 포켓을 포함하도록 다양한 삽입물이 제작될 수 있다. 이에 따라, 프레임 내의 삽입물을 교체함으로써, 동일 프레임의 상이한 치수의 부품을 운반하는 데 사용될 수 있다.

제1도 내지 제3도에는 본 발명의 부품 트레이와 그 구성 요소가 도시되어 있다. 넓은 의미로, 본 발명의 트레이는 프레임과, 그 프레임에 의해 운반되는 하나 이상의 삽입물과, 이 삽입물을 프레임에 해제 가능하게 고정하는 고정 수단을 구비한다. 각 구성 요소는 이하에서 상세하게 설명한다.

제1도에는 프레임(12)과 해제 가능한 삽입물(14)을 구비하는 부품 트레이(10)가 도시되어 있다. 프레임(12)은 열경화성 또는 열가소성으로 형성된 중합체 소재로 제조되는 것이 바람직하지만, 강 및 알루미늄과 같은 그 외의 적합한 소재도 고려된다. 적합한 중합체 소재로는 폴리에테르 술폰, 폴리비닐 클로라이드 나일론, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르 에테르 캐톤 열강화성 폴리이미드 및 에폭시 노볼락(novolak)이 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 프레임의 소재 및 구조는 적절한 강성, 내구성 및 치수 안전성을 제공해야 하며, 프레임, 삽입물 및 부품을 베이킹함으로써 수분을 제거하도록 약 125℃(277°F)의 온도로 가열 시의 유해한 영향에 대한 저항성을 갖게 선택되는 것이 바람직하다. 프레임의 소재는 약 125℃(277°F)의 온도로 24시간 동안 가열하는 때의 유해한 영향에 저항성이 있는 것이 보다 바람직한데, 이는 일부 전자 부품이 이런 조건하에서 베이킹되기 때문이다. 프레임(12)을 구성하는 소재는, 정전기가 프레임을 따라 분산되어 부품에 손상을 가하지 않도록 전기적으로 소산되는 것도 바람직하다. 전기적 소산은 프레임을 제조하는 데 사용되는 소재로 카본블랙 또는 오산화 바나듐과 같은 첨가제를 제공함으로써 촉진될 수 있다. (보강용의) 유리 섬유, 착색제 및 아이언 위스키(iron whisker)를 포함하지만 이들로 한정되지 않는 그 외의 첨가제가 프레임의 제조에 사용되는 소재로 첨가될 수 있거나, 인듐 주석 산화물, 사차 염(quaternary salts) 및 정전기 방지 물질과 같은 국부 처리제(topical treatments)가 프레임에 도포될 수 있다.

프레임(12)은 임의의 적당한 치수를 가지며, 폭이 약 10.5 cm(4.1 in)이고, 길이가 약 30.4 cm(12.0 in)이며, 두께가 1.5 cm(0.6 in)인 트레이가 유용하다는 것을 알았다. 프레임의 치수는 조인트 일렉트로닉 디바이스 엔지니어링 카운실(joint Electronic Device Engineering Council ; JEDEC) 표준과 같은 산업 지침, 또는 일렉트로닉스 인더스트리 어소시에이션(Electronics Industry Association:E.I.A)에 등록된 지침에 합치되도록 선택될 수 있다. 이들 지침 또는 그 외의 적용 가능한 지침에 따르면, 각 사용자는, 그를 위해 제조된 (예컨대, 상이한 치수 의 포켓을 포함하는) 모든 삽입물이 표준 프레임에 적합하도록 단일의 표준 프레임 치수를 선택하는 것이 바람직하다.

프레임(12)은 2개 이상의 측벽(16, 18)을 갖추고 있으며, 이들 측벽 사이에 삽입물이 배치될 수 있다. 프레임(12)은 측벽을 함께 연결하는 선택적인 바닥면(20)을 구비할 수도 있다. 바닥벽이 있는 것이 바람직한데, 이는 바닥벽이프레임의 강성을 증대시켜 그 아래에 적재된 프레임 내의 부품 손상을 방지하기 때문이다. 바닥벽이 제공되지 않는 경우의 프레임의 측벽은 강성을 증대시키기 위하여, 바닥벽이 제공되는 경우보다 약 4배 내지 5배 두꺼워야 한다.

프레임은 적재된 프레임 사이의 상대 이동을 방지하도록 상부 프레임과 하부 프레임을 상호 맞물리게 하는 수단도 구비할 수 있다. 제2도에 도시된 실시예에서, 상호 맞물림 수단은 하부 프레임의 상부 내에 끼워질 수 있는 치수의 바닥부를 갖춘 프레임으로서 도시되어 있다. 그러나, 그 대신에 상호 맞물림 수단은 상부 프레임 또는 하부 프레임의 구멍과 정렬되는 돌출부 또는 그 외의 적합한 구조물을 프레임에 구비할 수도 있다.

프레임(12)은, 프레임 상에 또는 프레임 내에 바코드, 식별 표시, 제조자명, 상표 또는 상호, 고객명, 제품 정보, 유효 수명 데이터 등을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는 표시(indicia)와 같은 특성을 포함할 수 있다. 프레임의 두께는 제2도에 도시된 바와 같이, 삽입물 내의 포켓의 깊이보다 클 수 있으며, 이로 인하여 포켓은 프레임의 바닥벽 위에 현수되거나, 또는 프레임에 바닥벽이 없는 경우 어떤 표면 위에 현수되어 있다. 바람직하게는, 각 포켓의 바닥에는 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 프레임(12)의 바닥벽과 접촉하는 돌출부(37)가 마련되어 있다. 돌출부(37)는 삽입물을 지지하는 것을 돕는데, 이는 부품이 파지되어 포켓으로부터 제거될 때 삽입물이 구부러지는 것을 방지하는 데 유용할 수 있다. 돌출부(37)는 삽입물을 따라 하나 이상의 위치, 예컨대 각 포켓의 중심에 마련될 수 있다. 프레임과 삽입물은, 기게적 그리퍼가 프레임 또는 삽입물과의 간섭 없이 부품을 파지할수 있도록 부품의 주위에 충분한 간극을 갖는 것이 바람직하다.

프레임은 사출 성형과 같은 적합한 방법으로 제작할 수 있다. 사출 성형은 일반적으로 플라스틱 소재를 용융하는 용융 단계와, 소재를 주형 공동 내에 사출하는 사출 단계를 포함한다. 소재는 주형이 닫혀 있는 동안 (피스톤 또는 플런저 기구와 같은) 사출 유닛에 의해 주형 공동 내로 사출된다. 플라스틱 소재가 공동 내 에서 냉각 및 응고되어 프레임을 형성하는 경우, 주형 부품은 분리 및 제거되어, 완성된 프레임을 얻는다. 따라서, 프레임의 형상은 주형 공동의 형상을 취한다. 사출 성형은 당업계에 널리 알려져 있으므로, 본원 명세서에는 더 이상 상세하게 설명하지 않는다.

본 발명의 삽입물은 전술한 바와 같이 프레임(12)에 의해 운반되게 맞추어진다. 삽입물(14)은 종방향으로 연장되는 가장자리(32, 34)를 갖춘 스트립부(30)와, 스트립부로부터 현수되어 하나 이상의 부품(39)을 수용 및 유지하도록 맞추어지는 하나 이상의 포켓(36)을 포함한다.

바람직하게는, 각 삽입물에는 각각 하나의 부품을 유지하게 맞추어지는 복수의 포켓이 마련되어 있다. 포켓은 하나 이상의 정렬된 열 또는 행, 또는 행렬(즉, 규칙적인 배열)로 마련될 수 있으며, 삽입물 내의 각 부품이 각각의 인접 부품으로부터 동일한 거리를 두고 있도록 포켓을 규칙적으로 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 포켓이 모두 동일한 치수일 필요는 없지만, 제공된 트레이 내의 부품이 동일한 치수인 경우에는 동일한 포켓이 통상적으로 유리한다. 또한, 제3도에 도시된 바와 같이, 단일 프레임은 하나 이상의 삽입물을 수용하게 맞추어질 수 있고, 단일프레임은 예컨대 부품의 각각의 종류 또는 치수에 대하여 하나의 삽입물을 구비할 수 있다.

삽입물(14)은 부품이 포켓으로부터 이탈되는 것은 방지하도록 충분히 경질인것이 바람직하지만, 프레임(12)에 대해 가요성이 있을 수도 있다. 야마시타(Yamashita)에서 허여된 미국 특허 제4,963,405호, 스크르틱(Skrtic)에게 허여된 미국 특허 제4,898,275호, 체노웨스(Chenoweth)에게 허여된 미국 특허 제5,152,393호에 개시된 것과 같은 전자 부품용 케리어 테이프를 필요에 따라 변형하여 본 발명의 삽입물로서 사용할 수 있는데, 이들 특허는 각각 본원 명세서에 참고로 인용된다.

삽입물(14)의 포켓(36)은 부품을 삽입물의 길이 및 폭을 따라 일정한 간격으로 배치하도록 치수 결정되고 일정 간격 떨어져 배치되는 것이 바람직하다. 프레 임(12)의 치수에 대하여 전술한 바와 같이, 삽입물 포켓의 치수 및 떨어진 간격은 특정 형태의 부품을 운반하기 위하여 JEDEC 표준과 같은 임의의 적용 가능한 산업표준에 합치되어야 한다. 각 포켓(36)은 부품을 그 포켓 내에서 위치 결정하는 수단도 포함할 수 있다. 예컨대, 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 포켓은 포켓의 바닥으로부터 돌출되는 받침대(50 또는 50')를 포함할 수 있다. 받침대는 그것의 외주 전체 또는 일부를 둘러싸는 레일 부재(52)도 포함할 수 있다. 선택적으로, 포켓(36')은 제3도에 도시된 바와 같이 부품의 모서리와 맞물리게 맞추어지는 모서리부(60)를 포함할 수 있다. 또한, 포켓의 측벽은 예정된 드래프트 각(draft angle)으로 포켓의 중심을 향해 경사져서, 측벽은 보다 용이하게 부품을 포켓 내로 안내하고, 부품을 포켓으로부터 제거할 수 있다. 바람직하게는, 삽입물은 제2도 및 제3도와 관련하여 전술한 바와 같이 돌출부(37)를 구비한다.

삽입물(14)은 부품을 유지하도록 형성될 수 있는 임의의 소재, 예컨대 플라스틱, 종이, 발포제(foam), 또는 블로운 미세 섬유(blown microfiber)로 제조될 수 있으며, 바람직하게는 24시간 이상 동안 약 125 ℃(277°F)의 온도를 견딜 수 있는 중합체 소재를 포함한다. 잠재적으로 적합한 소재로는 나일론 6, 나일론 66, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아세탈, 개질된 폴리페닐렌 에테르, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리슐폰, 폴리에테르슐폰, 폴리에테르아미드, 또는 폴리에틸렌 설파이드가 포함된다. 삽입물은, 예컨대 정전기 방지 소재 또는 도전성 소재, 안료, 또는 건조제와 같은 첨가제를 포함할 수 있다.

삽입물(14)은, 수형 또는 암형 다이 부재(female die member), 또는 양 부재를 사용한 중합체 시트 부재의 다이 성형, 사출 성형 및 진공 성형을 비롯한 어떠한 적합한 방법으로 제작될 수 있다. 예컨대, 중합체 소재의 시트를 가열하고, 이 시트를 포켓의 구조적 특징부를 형성하도록 맞추어진 성형면을 갖춘 수형 위에서 (또는 암형 내로) 진공 성형하고, 이 시트를 냉각하여 삽입물을 응고시키고, 그 삽입물을 주형으로부터 제거함으로써, 중합체 소재의 시트로부터 삽입물을 성형할 수 있다. 삽입물이 프레임 내에 유지될 수 있도록 필요에 따라 임의의 과잉 소재를 삽입물로부터 제거할 수 있다.

삽입물을 프레임에 해제 가능하게 고정하는 고정 수단이 제공된다. 도시된 실시예에서, 삽입물(14)은 프레임(12)에 형성된 가장자리 슬롯(38, 40)에 의해 종방향 가장자리(32, 34)가 유지되는 상태로 프레임(12) 내에 활주 가능하게 수용된다. 삽입물 가장자리(32, 34)의 두께와 가장자리 슬롯(38, 40)의 폭은 각 구조물의 마찰 결합에 의하여 삽입물이 트레이의 프레임 내에 유지되도록 선택될 수 있다. 예컨대, 삽입물 가장자리(32, 34)의 두께는 약 0.381 mm(0.015 in)일 수 있고, 가장자리 슬롯(38, 40)의 두께는 약 0.457 mm(0.018 in)일 수 있다. 스냅 결합 또는 억지끼워맞춤, 트레이 프레임에 의한 삽입물의 부착 유지, 기계적 파스너에 의한 유지를 포함하지만 이들로 제한되지 않는, 트레이 프레임 내에 삽입물을 유지하는 다른 시스템도 본 발명의 범위 내에 있다.

전술한 프레임 및 삽입물 시스템은 종래 기술의 부품 트레이에는 없는 여러 가지 장점을 제공한다. 예컨대, 삽입물을 성형하기 위한 주형의 가격은 약 5,000달러(US달러) 정도이고, 제작에 약 4주정도 소요되는 반면에, 종래 기술에 따른 트레이를 사출 성형하기 위한 주형의 가격은 약 120,000달러(US달러) 정도이고 제작에 약 3개월 정도 소요된다. 종래 기술의 트레이는 부품 설계의 변경에 적응하도록 자주 변경되므로, 본 발명의 시스템을 실행함으로써 상당한 비용 절감을 실현할 수 있다. 또한, 적합한 소재로 제조되면, 본 발명의 부품 트레이는 트레이에 악영향을 끼치지 않으면서 부품으로부터 수분을 제거하도록, 전자 산업에 이용되는 것과 같은 베이킹 공정에 사용될 수 있다.

여러 실시예에 참조하여 본 발명을 설명하였다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 전술한 실시예에 많은 변형이 있을 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다. 따라서, 본 발명의 범위는 본 명세서에서 설명된 구조로 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 구조와 이들 구조의 균등물에 의해서만 한정되어야 한다.

제1도는 본 발명에 따른 해제 가능한 삽입물과 프레임을 구비하는 트레이의 사시도이고,

제2도는 본 발명에 따른 복수의 중첩된 부품 트레이의 단면도이고,

제3도는 본 발명에 따른 부품 트레이의 제2 실시예의 단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 부픔 트레이

12 : 프레임

14 : 삽입물

16, 18 : 측벽

20 : 바닥벽

30 : 스트립부(strip portion)

32, 34 : 가장지리

36 : 포켓

37 : 돌출부

38, 40 : 가장자리 슬롯

39 : 부품

50 : 받침대

Claims

전자 부품의 보관 및 운만을 위한 부품 트레이로서,

(a) 단일의 프레임과,

(b) 각각 하나 이상의 부품을 수용 및 유지하게 맞추어지는 복수의 포켓을 각각 갖추고 있는 복수의 상이한 삽입물로서, 각 삽입물은 각각의 다른 삽입물이 수용 및 유지하게 맞추어지는 부품과는 상이한 부품을 수용 및 유지하게 맞추어지는 것인 복수의 삽입물과,

(c) 삽입물이 상기 프레임에 해제 가능하게 고정될 때 하나 이상의 부품이 포켓에 수용될 수 있도록 각 삽입물을 상기 프레임에 히제 가능하게 고정하는 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 트레이.
부품의 보관 및 운반을 위한 부품 트레이로서,

(a) 장방형 프레임과,

(b) 종방향으로 연장되는 가장자리가 있는 스트립부와, 이 스트립부로부터 각각 현수되어 하나 이상의 부품을 수용 및 유지하도록 맞추어지는 복수의 포켓을 구비하는 삽입물과,

(c) 상기 종방향으로 연장되는 가장자리와의 결합에 의하여 상기 삽입물을 상기 프레임에 해제 가능하게 고정하는 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 트레이.
전자 부품의 보관 및 운반을 위한 부품 트레이로서,

(a) 장방형의 중합체 프레임과,

(b) 상면을 정하며 종방향으로 연장되는 가장자리가 있는 스트립부와, 이 스트립부로부터 각각 현수되어 단일의 전자 부품을 수용 및 유지하도록 맞추어지는 복수의 포켓을 구비하는 중합체 삽입물과;

(c) 상기 종방향으로 연장되는 가장자리와의 결합에 의하여 상기 삽입물을 상기 프레임에 해제 가능하게 고정하는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로하는 부품 트레이.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트레이는 모두 프레임에 해제 가능하게 고정되도록 맞추어지는 2개 이상의 삽입물을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 트레이.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 포켓 내에 하나의 전자 부품을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 트레이.