KR100615074B1 - 비연속 컴파운드금형을 이용한 에프피씨 외형의 타발방법 - Google Patents

비연속 컴파운드금형을 이용한 에프피씨 외형의 타발방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 소정의 형상을 갖는 펀치날과 다이날이 한 조로 이루어진 비연속 컴파운드금형을 이용한 것으로서, 펀치날과 다이날을 서로 교차시켜 FPC 제품의 외곽의 일부분을 남겨 놓고 타발하여, FPC 제품의 일부분이 비절단되도록 부분 절단함을 특징으로 하는 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법이 개시된다. 개시된 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법에 의하면, 종래 칼날금형의 문제점을 극복하여 금형의 수명을 획기적으로 늘릴 수 있다. 또한 스크랩과 타발된 FPC 제품 사이의 스페이스를 없앨 수 있기 때문에 값비싼 원자재의 소모를 대폭 줄여 가격 경쟁력에서 유리한 위치를 차지할 수 있다. 특히 SMT 공정에서 부품 실장 후, 각 FPC 제품을 스크랩에서 손으로 직접 떼어내어 쓸 수 있도록 함으로써 작업공정을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다.
FPC, SMT, 컴파운드금형, 타발, 펀치, 다이

Description

비연속 컴파운드금형을 이용한 에프피씨 외형의 타발방법 {Punching method of FPC with unconnected compound hard toolings}
도 1은 종래 브릿지(bridge)형 콤파운트 금형에 의해 타발된 FPC의 일례를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 개략적으로 나탄낸 FPC의 제조 공정도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법을 보인 도면들,
도 4는 도 3a 내지 도 3c에 따라 타발된 FPC의 일례를 보인 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100...상판금형 110...펀치
112...펀치날 120...상판홀더
130...상판다이 132...비절단홈
140...탄성부재 200...하판금형
210...스트리퍼 220...하판홀더
230...하판다이 232...비절단홈
234...수용부 236...다이날
240...탄성부재 300...FPC
310...스크랩 320...절단부
322...비절단부 400...비연속 컴파운드금형
본 발명은 FPC(Flexible Printed Circuit board) 외형의 타발방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리이미드(polyimide;PI) 등과 같은 재질로 만들어져 휘어짐과 유연성이 우수한 기판을 비연속 컴파운드금형을 이용하여 FPC 제품의 외곽을 형성하는 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법에 관한 것이다.
FPC는 복잡한 회로를 유연한 절연 필름 위에 형성한 회로기판으로서, 연성 재료인 폴리이미드(PI), 폴리에스테르(Polyester: PET)와 같은 내열성 플라스틱 필름을 사용한다.
이러한 FPC는 휨, 겹침, 접힘, 말림 및 꼬임 등의 유연성으로 인하여, 비디오 카메라, 카 스테레오, 컴퓨터나 프린터의 헤드 부분 또는 핸드폰 등의 내부 공간에서 입체 배선을 하는데 사용된다. 이외에도, LCD와 같은 박형 전자 부품에도 많이 사용되고 있으며, TAB(Tape Automated Bonding) 또는 테이프 BGA(Ball Grid Array)의 원자재로 사용되기도 한다.
상기 FPC의 종류는 그 구조에 따라 단면(Single Side), 양면(Double Side) 그리고 양면노출(Double Addressed) 구조로 분류된다. 여기서 단면 구조는 가장 기 본적인 구조로 PI 필름의 일측에 동박이 접착된 상태로 그 상부에 커버레이(Cover lay)가 압착된다. 상기 양면 구조는 폴리이미드(PI) 필름에 상하로 동박이 접착된 상태로, 납땜을 상하에 모두 할 수 있기 때문에 부품을 장착할 경우 동일 크기에서 부품 밀도를 높일 수 있다. 상기 양면노출 구조는 PI 필름이 없이 동박 자체가 베이스가 되어 상하 모두 커버레이가 압착된다.
상기한 구조들의 FPC는 스크랩의 구획된 일정 부분에 여러 제조공정을 수행하여 제조하고, 이후 그 일정 부분을 금형으로 타발하여 FPC 제품의 외곽 형상을 만든다. 즉, 여러 제조공정 중 전기적 기능 이상을 검사하는 BBT(Bare Board Test) 공정을 거친 후에, 제품의 외곽을 형성하기 위해 금형을 이용하여 타발하는 프레스 공정을 거친다.
그런데 종래에는 프레스 공정에서 제품을 금형으로 타발하여 절단하면 FPC 제품이 스크랩(Scrap)에서 완전히 분리되어 금형 아래로 떨어지거나 하나씩 손으로 받아낸다. 따라서, 종래의 방법으로 절단을 하는 경우, 스크랩에서 완전히 분리되어 FPC 제품이 타발되므로 타발된 후 낱개 단위로 검사 및 포장해서 운반해야 하는 불편함이 있다. 특히, SMT(Surface Mounting Technology) 공정에서 FPC에 부품을 실장하는 경우 단품으로 작업하려면 매우 번거롭고 생산성이 현저히 감소하며 고비용이 발생하기 때문에 키트(KIT) 형태로의 생산이 절실히 요구된다.
도 1에는 위와 같은 문제점을 개선하기 위해 FPC의 일부가 스크랩에 붙어 있는 상태로 타발하는 것으로서, 종래 브릿지(bridge)형 콤파운트 금형에 의해 타발된 FPC의 일례를 나타낸 사시도가 도시되어 있다.
그러나, 종래 브릿지(bridge)형 콤파운트 금형에 의한 타발방법에 의하더라도, 도 1에 도시된 바와 같이, 타발된 FPC(1)와 스크랩(2) 사이에 많은 공간을 차지하는 스페이스(Space;3)가 존재하게 되어 값 비싼 원자재가 많이 소모될 수밖에 없다.
즉, 타발된 FPC(1)와 스크랩(2) 사이의 스페이스가 차지하는 면적이 넓어 단위 크기당 스크랩에서 제조할 수 있는 FPC의 수가 적어질 수밖에 없고, 이 때문에 FPC의 제조비용이 상승하여 가격 경쟁력이 대단히 불리한 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스크랩에서 스페이스가 차지하는 공간을 줄임으로써 원자재의 소모를 줄일 수 있으며, FPC 제품을 손으로 떼어 쓸 수 있도록 하여 SMT 공정을 용이하게 수행할 수 있도록 한 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 소정의 형상을 갖는 펀치날과 다이날이 한 조로 이루어진 비연속 컴파운드금형을 이용한 것으로서, 상기 펀치날과 상기 다이날을 서로 교차시켜 FPC 제품의 외곽의 일부분을 남겨 놓고 타발하여, FPC 제품의 일부분이 비절단되도록 부분 절단함을 특징으로 하는 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법이 제공된다.
여기서, 상기 펀치날 및 다이날은 연속적으로 형성되지 않고, FPC 제품의 비절단 부분에 대응하는 부분이 각각 단절된 상태로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 펀치날 및 다이날은 서로 대응하는 위치에 상하로 형성된 비절단홈에 의해 일부가 단절된 상태로 형성되는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 개략적으로 나탄낸 FPC의 제조 공정도이다. 먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위해 FPC의 제조공정에 대해 설명한 후, 이후 본 발명에 대해 설명하고자 한다.
도시된 바와 같이, 폴리이미드(PI) 필름과 동박으로 이루어진 베이스와 커버레이 및 보강판을 준비하고 드릴을 이용해서 베이스, 커버레이 및 보강판에 사양에 맞게 홀을 형성한다(S102).
드릴에 의한 홀 형성 후, 폴리이미드(PI) 필름 상하의 동박 사이에는 도통이 되지 않으므로 동도금을 하여 전기적으로 도통시킨다(S104).
다음으로, 베이스 회로를 형성하기 위해 베이스에 감광성 필름(Dry Film)을 밀착하고(Laminate), 자외선으로 감광성 필름의 회로부분을 경화시킨다(S106).
그 다음으로, 현상이 완료된 제품을 염화제2동(CuCl2)을 이용하여 제품 표면의 동박을 부식시키고, 에칭(Etching)이 완료된 제품을 수산화나트륨(NaOH) 등을 이용하여 표면의 감광성 필름을 박리시킨다(S108).
감광성 필름의 박리 후, 홀이 가공된 커버레이를 베이스에 위치를 찾아 가접하고(S110), 가접된 제품을 레이-업(Lay-Up)하여 고온 고압으로 커버레이를 압착한다(S112).
그런 다음, 마킹을 인쇄하고 실버 코팅을 한다(S114).
다음으로, FPC에 전류의 이동로 역할을 하는 회로가 구성된 상태이므로 패턴이 끊어져 있거나(open) 다른 패턴과 붙어있는지(short)를 검사하는 BBT 공정을 수행한다(S116).
그 다음으로, BBT 공정을 수행한 후, 금형을 이용하여 제품의 외곽을 가공하는 프레스 공정을 수행한다(S118).
마지막으로 출하를 위한 검사를 수행하며(S120), 이상이 없으면 포장하여 운반한다(S122).
본 발명은 상기 프레스 공정(S118)에서 비연속 컴파운드금형을 이용하여 FPC 제품의 외곽을 타발하되, 부분적으로 절단되지 않도록 하여 FPC 외곽을 형성하는 방법에 관한 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법을 보인 도면들이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 소정의 형상을 갖는 펀치날(112)과 이 펀치날(112)에 교차되는 다이날(236)이 상하에 1조로 구비된다.
상기 펀치날(112)은 상판금형(100)의 상판다이(130)에 구비된 펀치(110)의 외측면을 따라 형성되고, 상기 다이날(236)은 하판다이(230)의 내측면에 형성된다.
상기 펀치(110)는 상판다이(130)에 승강이 가능하도록 삽입되고, 상판다이(130)의 상부에 위치된 상판홀더(120)에 지지되는 스프링이나 쿠션 등의 탄성부재(140)에 의해 탄성 지지된다.
상기 하판다이(230)의 수용부(234)에는 스트리퍼(210)가 승강이 가능하도록 수용되고, 상기 스트리퍼(210)는 하판다이(230)의 하부에 위치한 하판홀더(220)에 지지되는 스프링이나 쿠션 등의 탄성부재(240)에 의해 탄성 지지된다.
상기 펀치(110)의 펀치날(112)은 FPC(300)의 절단선을 따라 형성되고, 하판금형(200)의 수용부(234)에 펀치(110)의 돌출된 부분이 수용 가능하게 형성된다.
상기 펀치날(112)과 다이날(236)이 서로 교차되게 엇갈리면서 피절단물인 FPC(300)가 절단된다.
상기 다이날(236)은 펀치날(112)과 대응되게 형성되며, 다이날(236)과 펀치날(112)은 연속적으로 이어져 형성되지 않고 일부가 끊긴 상태로 단절되게 형성된다.
즉, 상기 펀치(110)의 펀치날(112)은 펀치(110)의 외측면을 따라 연속적으로 형성되지 않고 펀치(110) 외곽의 내측 또는 그 내측에 연통 되도록 상판다이(130)에 상하로 형성된 비절단홈(132)에 의해 비연속적으로 형성된다.
또한, 상기 다이날(236)은 수용부(234)와 통하도록 하판다이(230)에 상하로 형성된 비절단홈(232)에 의해 형성되지 않은 부분이 생긴다.
즉, 상기 다이날(236)이 수용부(234)가 형성된 하판다이(230)의 내측면 끝단부를 따라 연속적으로 형성되지 않고 비절단홈(232)에 의해 일부가 끊긴 상태로 형성된다.
이때 비절단홈(232)은 대향된 위치에 2개 또는 필요에 따라 그 이상을 형성하여 FPC(300)가 스크랩(310)에 안전하게 붙어 있으면서 스크랩에서 떼어낼 경우에는 쉽게 떼어지게 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 비절단홈(132,232)에 의해 펀치날(112)과 펀치(110)에 엇갈리는 다이날(236)이 연속적으로 형성되지 않음으로써 FPC(300)를 절단하는 경우, FPC(300)의 일부가 남아 있는 상태로 절단되어 스크랩(310)에 붙어 있게 된다.
이와 같은 구성된 비연속 컴파운드금형(400)의 하부 금형(200)에 FPC(300)가 제조된 스크랩(310)을 올려놓은 상태에서, 도 3b에서와 같이 미도시된 프레스를 이 용해 상판금형(100)을 하강시키면 펀치(110)의 펀치날(112)이 하판금형(200)의 다이날(236)과 교차하면서 FPC(300)를 절단한다.
이때 상판금형(100)과 하판금형(200)의 비절단홈(132,232)이 형성된 부분, 즉 펀치날(112)과 다이날(236)이 형성되지 않은 부분은 펀치(110)의 펀치날(112)과 다이날(236)이 교차되지 않고 통과하여 FPC(300)가 스크랩에서 절단되지 않고 남아 있게 된다.
도 3c에서와 같이, 타발이 끝나고 상판금형(100)이 상승하면 스트리퍼(210)를 지지하던 하부의 압축된 탄성부재(240)가 복원력에 의해 스트리퍼(210)를 상부로 상승시키게 되고, 이에 의해 스크랩(310)은 원래의 위치인 하판금형(200)에 얹어진 상태가 된다.
도 4는 도 3에 의해 타발된 FPC의 일례를 보인 사시도이다.
도시한 바와 같이, 도 2에 의해 절단하는 경우 FPC 외곽의 대부분은 타발되는 절단부(320)를 이루지만, 일부는 타발되지 않은 비절단부(322)가 고정 부위가 되어 FPC(300)를 스크랩(310)에 연결하게 되고, 이 비절단부(322)에 의해 FPC(300)가 스크랩(310)에 분리되지 않은 상태로 남게 된다.
또한, 펀치날(112)과 다이날(236)이 구비된 비연속 컴파운드금형(400)에 의해 FPC(300)의 일부가 스크랩(310)에 분리되지 않은 채로 타발되므로 FPC(300)와 스크랩(310) 사이에 빈 공간인 스페이스가 형성되지 않는다.
이와 같이 FPC(300)가 스크랩(310)에 붙어 있으므로 SMT 공정에서의 부품 실장, 검사, 포장 및 운반을 FPC(300) 단위로 하지 않고 스크랩 단위(310)로 함으로 써 부품 실장, 검사, 포장 및 운반이 용이하고 작업공정을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 스크랩(310)에서 FPC 제조에 불필요한 스페이스가 없으므로 단위 크기의 스크랩(310)에서 종래보다 많은 FPC를 제조할 수 있고, 그만큼 원자재의 소모가 줄어들어 가격 경쟁력을 높일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 FPC 외형의 타발방법에 의하면, 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 타발 후에도 FPC(300) 제품의 일부분이 스크랩(310)에 붙어 있으므로 SMT 공정에서의 부품 실장, 검사, 포장 및 운반을 FPC 제품 단위로 하지 않고 스크랩 단위 수행할 수 있게 되며, 이 때문에 이러한 부품 실장, 검사, 포장 및 운반 등이 용이하며 작업공정도 줄어들어 생산성이 향상된다.
둘째, 비연속 컴파운드 금형으로 스크랩과 FPC 사이에 스페이스가 거의 없이 일부가 연결된 상태로 FPC 제품의 외곽을 가공함으로써 제품 생산에 있어서 안정성이 유지됨은 물론이고, 값비싼 원자재의 소모를 획기적으로 줄일 수 있어 가격 경쟁력에서 유리하다.
본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (6)

  1. 소정의 형상을 갖는 펀치날과 다이날이 한 조로 이루어진 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법에 있어서,
    상기 펀치날과 상기 다이날을 서로 교차시켜 FPC 제품의 외곽의 일부분을 남겨 놓고 타발하여, FPC 제품의 일부분이 비절단되도록 부분 절단함을 특징으로 하는 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 펀치날 및 다이날은 연속적으로 형성되지 않고, FPC 제품의 비절단 부분에 대응하는 부분이 각각 단절된 상태로 형성된 것을 특징으로 하는 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 펀치날 및 다이날은 서로 대응하는 위치에 상하로 형성된 비절단홈에 의해 일부가 단절된 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 FPC 제품에 비절단 부분은 적어도 2개 이상이 되도록 타발함을 특징으 로 하는 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 FPC의 하부가 탄성 지지된 상태에서 타발함을 특징으로 하는 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 펀치날의 상부가 탄성 지지된 상태에서 타발함을 특징으로 하는 비연속 컴파운드금형을 이용한 FPC 외형의 타발방법.
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