KR100452936B1 - 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치에 관하여 개시한다. 개시된 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치는 인쇄회로기판에 비아홀을 천공하기 위해서 인쇄기판을 정렬시키는 예비정렬장치에 있어서, 그 위에 인쇄회로기판을 지지하는 정렬 플레이트; 상기 정렬 플레이트의 제1측면으로부터 소정거리 이격되며, 동일 선상에 위치하여 x 방향을 형성하는 두 개 이상의 제1정렬핀; 및 상기 제1측면과 수직인 상기 플레이트의 제2측면으로부터 소정거리 이격되어 y 축 선상에 위치하는 적어도 하나의 제2정렬핀;을 구비한다. 이에 따르면, 인쇄회로기판을 정렬하는 장치가 단순화되었으며, 정렬핀의 조정으로 x 방향의 얼라인먼트(alignment)를 미세조정할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판의 크기나 형상에 관계없이 인쇄회로기판을 천공기에 정위치 시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치{Prealigner for processing printed circuit board}

본 발명은 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB)을 레이저 장치로 가공하기 위해서 인쇄회로기판을 예비정렬시키는 장치에 관한 것이다.

전자제품의 초경량화 추세에 따라 회로의 고집적화가 진행되어 왔으며, 이를 위해서 적층 구조의 인쇄회로기판의 제조가 필요하다. 따라서, 인쇄회로기판의 상하부에 설치되는 회로 사이의 전기적 연결을 위해서 인쇄회로기판을 관통하는 다수의 미세 비아홀(via hole)을 형성하여야 하며, 이를 위해서 레이저 장치를 사용하여 미세한 천공작업을 행한다.

인쇄회로기판 상에 비아홀을 뚫기 위해서는 인쇄회로기판을 일정한 기준점에 정렬시켜야 하며, 이를 위해서는 인쇄회로기판의 예비정렬이 필요하다.

도 1은 일반적인 인쇄회로기판 천공작업 공정을 보여주는 블록도이다.

도면을 참조하면, 먼저 PCB가 적재된 함(미도시)으로부터 하나의 PCB를 예비정렬작업대(미도시) 상에 내려 놓는다.

다음에 작업대(미도시)의 일정한 기준점을 기준으로 하여 PCB를 위치시키는 예비정렬공정이 매우 중요하다. 종래의 예비정렬방법은 작업대 외측에서 액츄에이터(미도시)를 사용하여 PCB를 밀어서 정렬시킨다.

다음에 예비정렬된 PCB를 레이저 가공장치(미도시)가 장착된 천공실로 이동시켜서 비아홀을 뚫는다. 이때 PCB가 천공 전에 어느 정도 예비정렬이 되어 있지 않아서 기판을 재정렬해야 되는 경우에는 시간과 노력이 더 필요하게 된다.

천공된 PCB는 천공실로부터 다른 적재함으로 언로딩(unloading)된다.

종래의 예비정렬방법에서는 인쇄회로기판을 정렬작업대 상의 기준점을 기준으로 액츄에이터로 미는 방법을 사용하여 왔다.

그러나 종래의 방법은 인쇄회로기판의 크기와 형상에 따라서 액츄에이터의 위치 및 스트로크 길이를 조절해서 사용하여야 하며, 예비정렬의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인쇄회로기판의 크기 및 형상에 관계없이 기준점 정렬이 용이하며, 미세한 정렬 조정도 가능한 예비정렬장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 인쇄회로기판 천공작업 공정을 보여주는 블록도,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치의 평면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선 단면도,

도 4는 도 2의 정렬핀의 확대 사시도,

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1실시예에 따른 예비정렬장치를 사용하여 정렬 플레이트 상의 인쇄회로기판을 정렬시키는 과정을 도시한 평면도,

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치의 개략적 평면도,

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ' 선 단면도,

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제2실시예에 따른 예비정렬장치를 사용하여 플레이트 상의 인쇄회로기판을 정렬시키는 과정을 도시한 평면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

100,200: 예비정렬장치 110,210: 정렬플레이트

120,220: 정렬대 131,132,230: 액츄에이터

140,240: 선형가이드 151,152,251,252: 정렬핀

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치는, 인쇄회로기판에 비아홀을 천공하기 위해서 인쇄기판을 정렬시키는 예비정렬장치에 있어서,

그 위에 인쇄회로기판을 지지하는 정렬 플레이트; 상기 정렬 플레이트의 제1측면으로부터 소정거리 이격되며, 동일 선상에 위치하여 x 방향을 형성하는 두 개 이상의 제1정렬핀; 및 상기 제1측면과 수직인 상기 플레이트의 제2측면으로부터 소정거리 이격되어 y 축 선상에 위치하는 적어도 하나의 제2정렬핀;을 구비한다.

상기 제1측면에 인접하게 y 방향으로 스트로크를 하는 제1액츄에이터가 배치되며, 상기 제2측면에 인접하여 위치하여 x 방향으로 스트로크를 하는 제2액츄에이터가 배치될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치에 따른 제1실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치의 개략적인 평면도로서 설명을 위해서 인쇄회로기판을 함께 도시하였으며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선 단면도이다.

도면을 참조하면, 예비정렬장치(100)는 인쇄회로기판(P)의 하부를 떠받치는 정렬 플레이트(110)와, 상기 정렬플레이트(110)를 지지하는 정렬대(120)와, 상기 정렬플레이트(110) 위에 놓인 인쇄회로기판(P)을 이동시켜 예비정렬을 하는 두 개의 액츄에이터(131, 132)와, 상기 정렬대(120) 상에서 인쇄회로기판(P)의 예비정렬의 기준점이 되는 3개의 정렬핀(151, 152)을 구비한다.

상기 정렬플레이트(110)는 그 측면에 다수의 슬라이딩 부재(110a)가 y 방향으로 전후진되게 설치되어 있으며, 상기 정렬대(120)에는 상기 슬라이딩 부재(110a)에 대응되게 슬라이딩 홈(120a)이 형성되어 있다. 상기 정렬플레이트(110) 하방에는 인쇄회로기판 적재함(미도시)이 설치되어 있고, 상기 정렬플레이트(110) 상방에는 상하로 움직이면서 상기 적재함내의 인쇄회로기판(P)을 상기 정렬플레이트(110) 상으로 이송시키는 로더(미도시)가 설치되어 있다.

상기 로더는 그 하부에 진공 펌프(미도시)에 연결된 다수의 발판을 구비한다. 이 발판이 인쇄회로기판(P)에 접촉되고 진공펌프로부터의 부압이 가해지면 인쇄회로기판(P)을 흡착하며, 부압이 끊기면 그 위치에 상기 인쇄회로기판(P)을 내려 놓는다.

상기 정렬핀들(151, 152)은 정렬플레이트(110)의 측면으로부터 소정 거리 이격된 정렬대(120) 상에 설치되어 있으며, 그 중 2개의 제1정렬핀(151)은 동일선상에 위치하여 x축 방향을 이루며, 하나의 제2정렬핀(152)은 y축 선상에 위치한다.

상기 정렬핀들(151, 152)은 도 4에 도시한 바와 같이, 원통형 실린더이며 편심된 지지축(154)을 중심으로 하여 편심회전을 한다. 따라서, 제1정렬핀들(151)을 지지축(154)를 중심으로 편심회전시킴으로써 이들 정렬핀들(151)이 형성하는 x축 방향의 미세조정이 가능하며, 제2정렬핀(152)을 조정함으로써 y 축 방향의 미세조정이 가능하다.

상기 정렬대(120) 상에서 x축 방향을 이루는 2개의 제1정렬핀(151) 사이에 제1액츄에이터(131)가 위치하고 있으며, 상기 정렬대(120) 상의 y 축방향에서 제2정렬핀(152)에 인접하게 위치하여 상기 제1액츄에이터(131)와 직각으로 작용하는 제2액츄에이터(132)가 고정되어 있다.

상기 액츄에이터들(131, 132)은 공압에 의해서 전후진의 직선운동을 하는 스트로크 파이프(134)와 상기 스트로크 파이프(134)의 전단에서 공압에 의해서 작동되는 한쌍의 그립(136)을 구비한다. 상기 그립(136)의 내면에는 쥐어진 인쇄회로기판이 자유롭게 회전되도록 마련된 회전부(138)가 마련되어 있다. 상기 그립(136)에의해 인쇄회로기판이 쥐어지는 경우 회전부(138)의 표면이 그립(136)의 표면보다 높게 형성되어 인쇄회로기판의 표면에 직접 닿게 된다. 상기 제1액츄에이터(131) 하부에는 선형 가이드(140)가 x축 방향으로 위치하고 있다.

상기 구조의 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치의 동작을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치(100)를 사용하여 정렬플레이트(110) 상의 인쇄회로기판(P)을 정렬시키는 과정을 도시한 평면도이다.

도면을 참조하면, 먼저, 정렬플레이트(110)는 적재함의 상방으로부터 벗어나게 후방에 위치시킨다.

다음에 로더를 적재함 내의 인쇄회로기판(P) 상에 이동시키면서 진공펌프로 발판에 부압을 가하여 하나의 인쇄회로기판(P)을 집은 다음, 상기 로더를 정렬 플레이트(110) 상방으로 이동시킨다.

다음에 정렬플레이트(110)를 -y 방향으로 이동시키면 슬라이딩 부재(110a)는 슬라이딩 홈(120a)을 따라서 움직인다. 이어서, 정렬플레이트(110)가 상기 제1정렬핀들(151)로부터 소정거리 이격된 위치에서 정지된다. 이 때 정렬플레이트(110)는 제2정렬핀(152)로부터도 소정거리 이격되게 위치한다.

이어서, 상기 로더를 정렬플레이트(110) 상에 근접시킨 다음 발판에 제공된 부압을 제거시켜서 인쇄회로기판(P)을 정렬플레이트(110) 상에 올려놓는다.

상기 인쇄회로기판(P)이 도 5a에 도시된 바와 같이 정렬되지 않은 상태로 놓이게 되면, 제1액츄에이터(131)의 스트로크 파이프(134)를 y 방향으로 전진시키면서 공압으로 한쌍의 그립(136)을 서로 마주보는 방향으로 이동시키면서 인쇄회로기판(P)의 제1측면을 집는다(도 5a 참조). 이때 그립(136) 내면의 회전부(138)가 인쇄회로기판(P)에 직접 접촉한다. 다음에, 스트로크 파이프(134)를 -y 방향으로 당기면, 인쇄회로기판(P)의 제1측면이 하나의 제1정렬핀(151)에 접촉되며, 이어서 회전부(138)가 회전되면서 나머지 하나의 제1정렬핀(151)과 닿아서 x 방향으로 정렬된다(도 5b 참조).

이어서 제2액츄에이터(132)의 스트로크 파이프(134)를 x 방향으로 전진시키면서 그립(136)으로 인쇄회로기판(P)의 제2측면을 집은 다음 -x 방향으로 당기면, 도 5c에 도시된 바와 같이 제1측면이 x 방향을 이루는 정렬핀(152)에 접촉되면서, 제1액츄에이터(131)는 그 하부에 설치된 직선가이드(140)를 따라서 -x 방향으로 움직인다. 이어서, 인쇄회로기판(P)의 제2측면이 제2정렬핀(152)에 닿을 때까지 이동시킨다.

다음에 공압으로 제1 및 제2 액츄에이터(131, 132)의 그립(134)을 놓으면 인쇄회로기판(P)은 예비정렬된 상태로 된다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치의 개략적인 평면도로서 설명을 위해서 인쇄회로기판을 함께 도시하였으며, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ' 선 단면도이며, 제1실시예에서와 동일한 기능의 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하며 상세한 설명을 생략한다.

도면을 참조하면, 예비정렬장치(200)는 인쇄회로기판의 하부에서 떠받치는정렬 플레이트(210)와, 상기 정렬플레이트(210)를 떠받치는 정렬대(220)와, 상기 정렬플레이트(210) 위에 놓인 인쇄회로기판(P)을 이동시켜 예비정렬을 하는 하나의 액츄에이터(230)와, 상기 정렬대(220) 상에서 상기 인쇄회로기판(P)의 예비정렬의 기준이 되는 3개의 정렬핀(251, 252)을 구비한다.

상기 액츄에이터(230)는 공압에 의해 제1 정렬핀들(131) 사이에서 y 방향으로 전후진하는 스트로크 파이프(234)와 상기 스트로크 파이프(234)의 전단에 힌지(235)에 의해서 연결된 한 쌍의 그립(236)을 구비하고 있다. 상기 그립(236)의 내면에서 인쇄회로기판과 닿는 내면에는 부드로운 부재(238)가 마련되어 있으며, 상기 액츄에이터(230) 하부에는 선형가이드(240)가 x 축방향으로 위치한다. 또한, 상기 액츄에이터(230)를 선형가이드(240)를 따라서 x 축방향으로 전후진 시키는 구동부(242)가 구비되어 있다.

상기 구조의 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치의 동작을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 예비정렬장치를 사용하여 플레이트 상의 인쇄회로기판을 정렬시키는 과정을 도시한 평면도이다.

도면을 참조하면, 먼저, 정렬플레이트(210)는 인쇄회로기판 적재함(미도시)의 상방으로부터 벗어나게 후방에 위치시킨다.

다음에 로더(미도시)를 적재함 내의 인쇄회로기판(P) 상에 이동시키면서 진공펌프(미도시)로 발판에 부압을 가하여 하나의 인쇄회로기판(P)을 집은 다음, 상기 로더를 정렬플레이트(210) 상방으로 이동시킨다.

다음에 정렬플레이트(210)를 -y 방향으로 이동시키면 슬라이딩 부재(210a)는 슬라이딩 홈(220a)을 따라서 움직인다. 이어서, 정렬플레이트(210)가 상기 제1정렬핀들(251)로부터 소정거리 이격된 위치에서 정지된다. 이 때 정렬플레이트(210)는 제2정렬핀(252)로부터도 소정거리 이격되게 위치한다.

이어서, 상기 로더를 정렬 플레이트(210) 상에 근접시킨 다음 발판에 제공된 부압을 제거시켜서 인쇄회로기판(P)을 정렬 플레이트(210) 상에 올려놓는다.

상기 인쇄회로기판이 도 8a에 도시된 바와 같이 정렬되지 않은 상태로 놓이게 되면, 액츄에이터(230)의 스트로크 파이프(234)를 y 방향으로 전진시키면서 그립(236)으로 인쇄회로기판(P)의 제1측면을 집은 다음(도 8a 참조), 스트로크 파이프(234)를 -y 방향으로 당기면, 인쇄회로기판(P)의 제1측면의 일측부가 하나의 제1정렬핀(251)에 접촉되며, 이어서 더 당기면 힌지(235)가 회전되면서 인쇄회로기판(P)의 제1측면의 타측부도 나머지 하나의 제1정렬핀(251)에 접촉하게 되어 도 8b에 도시된 바와 같이 x 방향으로 정렬된다.

이어서 구동부(241)를 가동하여 액츄에이터(230)를 -x 방향으로 힘을 가하면 액츄에이터(230)는 선형가이드(240)를 따라서 -x 방향으로 움직여서 인쇄회로기판(P)의 제2측면이 제2정렬핀(152)에 닿으면 구동부(241)가 멈춘다.

다음에 액츄에이터(230)의 그립(236)을 놓으면 인쇄회로기판은 예비정렬된 상태로 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치는 종래의 장치와 비교하여 인쇄회로기판을 정렬하는 장치가 단순화되었으며, 정렬핀의 조정으로 x 방향의 얼라인먼트(alignment)를 미세조정할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판의 크기나 형상에 관계없이 인쇄회로기판을 천공기에 정위치 시킬 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

1. 인쇄회로기판에 비아홀을 천공하기 위해서 인쇄기판을 정렬시키는 예비정렬장치에 있어서,

   그 위에 인쇄회로기판을 지지하는 정렬 플레이트;

   상기 정렬 플레이트의 제1측면으로부터 소정거리 이격되며, 동일 선상에 위치하여 x 방향을 형성하는 두 개 이상의 제1정렬핀;

   상기 제1측면과 수직인 상기 플레이트의 제2측면으로부터 소정거리 이격되어 y 축 선상에 위치하는 적어도 하나의 제2정렬핀; 및

   상기 제1측면에 인접하게 위치하며, y 방향으로 스트로크를 하는 제1액츄에이터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2측면에 인접하게 위치하며, x 방향으로 스트로크를 하는 제2액츄에이터;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 제1정렬핀은 편심 회전되는 원통형 실린더인 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제1액츄에이터의 하부에 위치하여 그를 x 축방향으로 가이드를 하는 선형 가이드;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 액츄에이터는,

   직선운동을 하는 스트로크 파이프;

   상기 스트로크 파이프의 선단에 마련되어 상기 인쇄회로기판을 잡는 한 쌍의 그립;을 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 그립의 내부에서 쥐어진 인쇄회로기판이 자유롭게 회전가능하도록 마련된 회전부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 그립을 상기 스트로크 파이프의 선단에 연결하여 상기 그립이 상기 스트로크 파이프로부터 회전되게 마련된 힌지;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 선형가이드 상에 위치하는 상기 제1액츄에이터를 x 방향으로 구동시키는 구동부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 가공용 예비정렬장치.