KR100676895B1 - 인쇄회로기판의 불량단품 피.씨.비 교체방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 복수의 단품 PCB들을 포함하는 인쇄회로기판에서 불량 단품 PCB를 떼어내어 다른 기판에서 떼어낸 양품 PCB를 교체하는 인쇄회로기판의 불량 단품 PCB 교체 방법에 관한 것으로,

본 발명에 따른 인쇄회로기판의 불량단품 PCB 교체방법은, 복수의 단품 PCB들을 포함하는 인쇄회로기판에서 불량 단품 PCB를 절단해 낸 후, 다른 기판에서 절단해 낸 양품 PCB를 불량 단품 PCB를 절단해 낸 모판의 빈자리에 위치 정렬하여 결합하는 인쇄회로기판의 불량 단품 PCB 교체 방법에 있어서, 상기 절단 작업은 라우터 비트를 이용해 수행되되, 양품 단품 PCB를 절단해 내는 라우터 비트의 절단 경로를, 모판에서 불량 단품 PCB를 절단해 내는 라우터 비트의 절단 경로의 외측이 되도록 절단 작업을 수행함으로서, 상기 절단된 양품 단품 PCB를 불량 단품 PCB를 절단해 낸 상기 모판의 빈자리에 위치 정렬하였을 때, 상기 모판의 절단면과 상기 양품 단품 PCB의 절단면 사이 결합부의 틈새 폭이 상기 라우터 비트의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 바,

본 발명에 따르면, 직경이 비교적 큰 라우터 비트를 사용하여 자주 부러지거나 휠 염려 없이 절단 작업을 원활하게 수행하면서도, 모판의 절단면과 양품 단품 PCB의 절단면 사이 결합부의 틈새 폭을 매우 작게 형성할 수 있으므로 결합부 틈새에 충진되어 경화되는 에폭시 수지의 인장 강도나 굽힘 강성이 증대되어 모판에 교체된 양품 단품 PCB가 모판에 대해 안정된 결합 상태를 유지할 수 있게 된다.

인쇄 회로 기판, 교체, 불량 단품, 접착, 브리지, 라우터 비트

Description

인쇄회로기판의 불량단품 피.씨.비 교체방법{Method for Replacing Bad Array Board in the Printed Circuit Board }

도 1 내지 도 3는 종래의 PCB 패널 불량단품 교체방법을 설명하는 도면으로, 도 1은 불량 PCB 단품이 제거된 PCB 패널과 교체되는 양품 PCB 단품의 정렬 상태를 나타내는 사시도, 도 2는 결합부 단면도, 도 3은 라우터에 의한 절단 공정을 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 도 4a는 모판에서 불량 단품 PCB를 떼어내는 절단 작업을 나타내는 주요부 확대도, 도 4b는 다른 기판에서 양품 단품 PCB를 떼어내는 절단 작업을 나타내는 주요부 확대도, 도 4c는 절단된 양품 단품 PCB를 불량 단품 PCB를 절단해 낸 모판의 빈자리에 위치 정렬한 상태를 나타내는 확대도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 절단 결합부의 일부 확대도.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예들을 나타내는 절단 결합부의 일부 확대도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 ; 모판 2 ; 양품 단품 PCB

10; 라우터 비트 1a ; 모판측 절단면

2a; 양품 단품 PCB측 절단면 1d, 2d ; 접착제 주입홈

1e; 걸림 돌출부

본 발명은, 복수의 단품 PCB들을 포함하는 인쇄회로기판에서 불량 단품 PCB를 떼어내어 다른 기판에서 떼어낸 양품 PCB를 교체하는 인쇄회로기판의 불량단품 PCB 교체방법에 관한 것이다.

두개 이상의 동일한 단품 PCB가 하나의 패널 내에 형성되어 있는 경우, 어느 하나의 단품 PCB라도 불량 단품으로 판정되는 경우, 이로 인하여 나머지 단품 PCB가 이상이 없더라도, 그 인쇄회로기판 전체가 폐기되어야 한다는 단점이 있었으나, 최근 들어, 불량 단품 PCB를 인쇄회로기판의 패널에서 떼어낸 후, 다른 인쇄회로기판에서 떼어낸 양품 단품 PCB를 불량 단품 PCB를 떼어낸 자리의 원하는 위치 공차 이내에 위치시킴으로서, 불량 단품이 발생하여 폐기되는 인쇄회로기판을 양품으로 재생하여 재활용하는 방법이 널리 사용되고 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 PCB패널 불량단품 교체방법을 설명하는 도면으로, PCB 패널을 구성하는 여러 개의 PCB 단품 중 일부 PCB 단품이 불량인 경우, 먼저, PCB 패널(1)로부터 불량 PCB 단품을 절단하여 떼어내고, 다른 PCB 패널로부터 교체 대상 양품 PCB 단품(2)을 불량 PCB 단품을 떼어낸 후, 도 2에 도시된 바와 같이 원래의 패턴 위치에 맞게 지그나 비젼 카메라 등을 사용하여 정렬시킨다.

절단부는 PCB 단품의 형태 및 두께 및 접합되는 양품 PCB 단품의 접합부 강도 등을 고려하여 설계되는 바, 도 1에 도시된 바와 같이 각각의 브리지(1b)를 포함하는 패널의 더미(dummy) 부분의 일부를 절단(1a, 2a)하거나 기판 분리홈(1c)을 전체적으로 포함하는 패널의 더미 부분에 폐곡선 형태로 절단된다.

다음으로, PCB 패널과 교체되는 PCB 단품이 연결되는 부분 즉, PCB 패널(1)의 절단면(1a)과 PCB 단품(2)의 절단면(2a) 사이의 틈새(3)에 접합제(4)를 주입하는 데, 접착제(4)가 틈새(3)를 통해 유출되는 것을 방지하기 위해 일방적으로 접착제 주입 전에 결합부 하부에 테이프(5)를 부착한다.

접착제(4)로는 일반적으로 에폭시가 사용되는 데, 에폭시가 주입된 PCB 패널을 열풍 건조기에 투입하여 에폭시를 경화시킴으로서 양품 PCB 단품이 불량 PCB 단품이 제거된 위치에 결합된다.

이와 같은 PCB 패널의 불량단품 교체방법에 있어서, 단품 PCB의 절단 작업은, 도 3에 도시된 바와 같이, 외주에 절단날이 형성되어 있는 라우터 비트(10: Router Bit)가 CNC 라우팅 프로그램에 의해 자동적으로 절단 경로를 이송하며 수행되는 바, 종래에는 교체 대상 인쇄회로기판인 모판에서 불량 단품 PCB를 절단해 내는 작업과 다른 기판에서 양품 단품 PCB를 절단해 내는 작업 모두에 있어서 라우 터 비트가 동일한 절단 경로를 이송하며 절단 작업을 수행하게 되며, 따라서, PCB 패널(1)의 절단면(1a)과 PCB 단품(2)의 절단면(2a) 사이 결합부의 틈새(3)의 폭은 라우터 비트의 지름에 해당하는 폭으로 형성되었다.

모판과 양품 단품 PCB의 절단면 사이 결합부의 틈새를 좁게 형성할수록 그 사이에 충진되어 경화된 에폭시 수지의 인장 강도나 굽힘 강성이 증가되어 안정된 결합 상태를 유지할 수 있으나, 전술한 바와 같이 종래의 방법에 의하면 틈새 폭이 라우터 비트의 지름에 의해 결정되는 바, 절단 작업이 원활히 수행되도록 하기 위해서는 어느 정도 이상의 직경을 갖는 라우터 비트를 사용해야하므로 틈새 폭을 일정치 이하로 줄이는 데 한계가 있었으며(현재 국내에서 생산되는 라우터 비트의 최소 직경은 0.7mm), 결합부의 틈새 폭을 줄이기 위해 무리하게 작은 직경의 라우터 비트를 적용하는 경우 자주 부러지거나 휘는 경우가 많이 발생하므로, 0.8mm 이상의 라우터 비트를 이용하여 절단 작업을 수행하는 것이 현재의 실정이다.

한편, 직경이 극히 작은 라우터 비트를 적용하여 틈새 폭을 작게 형성한다 할지라도, 결합부의 좁은 틈새로 인해 에폭시 수지가 기판 상부에 잘못 주입되는 등 불량품이 발생할 있으며, 결합부의 좁은 틈새에 에폭시를 정확히 주입하기 위해 에폭시 정량 주입기의 배출공 직경을 매우 작게 형성해야 하고, 작은 직경의 배출공으로부터 에폭시가 원활하게 배출될 수 있도록 하기 위해 에폭시의 농도를 매우 묽게 형성해야 하므로 에폭시의 경화에 시간이 많이 소요되고 에폭시 자체의 강도가 약화된다는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 인쇄회로기판 불량단품 PCB 교체방법의 문제 점을 해결하기 위한 것으로, 결합부의 틈새 폭을 최소화함으로서 그 사이에 충진되어 경화되는 에폭시 수지의 인장 강도나 굽힘 강성을 증가시킴으로서 안정된 결합 상태를 유지할 수 있도록 인쇄회로기판 불량단품 PCB 교체방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 결합부의 틈새 폭을 최소화하면서도 에폭시의 주입작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 인쇄회로기판의 불량단품 PCB 교체방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 불량단품 PCB 교체방법은, 복수의 단품 PCB들을 포함하는 인쇄회로기판에서 불량 단품 PCB를 절단해 낸 후, 다른 기판에서 절단해 낸 양품 PCB를 불량 단품 PCB를 절단해 낸 모판의 빈자리에 위치 정렬하여 결합하는 인쇄회로기판의 불량 단품 PCB 교체 방법에 있어서, 상기 절단 작업은 라우터 비트를 이용해 수행되되, 양품 단품 PCB를 절단해 내는 라우터 비트의 절단 경로를, 모판에서 불량 단품 PCB를 절단해 내는 라우터 비트의 절단 경로의 외측이 되도록 절단 작업을 수행함으로서, 상기 절단된 양품 단품 PCB를 불량 단품 PCB를 절단해 낸 상기 모판의 빈자리에 위치 정렬하였을 때, 상기 모판의 절단면과 상기 양품 단품 PCB의 절단면 사이 결합부의 틈새 폭이 상기 라우터 비트의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 바,

본 발명에 따르면, 직경이 비교적 큰 라우터 비트를 사용하여 자주 부러지거 나 휠 염려 없이 절단 작업을 원활하게 수행하면서도, 모판의 절단면과 양품 단품 PCB의 절단면 사이 결합부의 틈새 폭을 매우 작게 형성할 수 있으므로 결합부 틈새에 충진되어 경화되는 에폭시 수지의 인장 강도나 굽힘 강성이 증대되어 모판에 교체된 양품 단품 PCB가 모판에 대해 안정된 결합 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 모판과 상기 양품 단품 PCB 각각의 절단면 중 적어도 어느 일측에, 내측으로 요입된 접착제 주입홈을 형성하여, 접착제 주입홈으로부터 주입된 에폭시 등의 접착제가 좁은 틈새 부분으로 스며들어 충진 경화되도록 하는 것이 바람직한 바, 본 발명의 이러한 특징에 따르면, 결합부 틈새를 작게 하여 전체적으로 결합 강도를 증대시키면서도, 접착제 주입홈에 의해 에폭시 정량 주입기의 배출공의 직경에 대응되게 에폭시 주입부가 확보되므로 결합부의 좁은 틈새로 인해 에폭시 수지가 기판 상부에 잘못 주입될 염려 없이 에폭시 주입작업을 용이하게 수행할 수 있게 되며, 접착제 주입홈에 주입되어 경화된 에폭시는 그 자체가 작은 기둥형태로 쐐기 작용을 하므로 부품 실장 중의 고온의 리플로우 공정에서도 정합된 양품 단품 PCB의 위치 변형을 방지할 수 있게 된다.

또한, 모판의 더미 부분 일부에 걸림 돌출부를 형성하여 접합면이 결합부 전체를 둘러싸는 형식으로 형성되도록 하는 것이 바람직한 바, 부품 실장 작업시 모판에 대한 양품 단품 PCB의 미세 변위를 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 도 4a는 모판에서 불량 단품 PCB를 떼어내는 절단 작업을 나타내는 주요부 확대도, 도 4b는 다른 기판에서 양품 단품 PCB를 떼어내는 절단 작업을 나타내는 주요부 확대도, 도 4c는 절단된 양품 단품 PCB를 불량 단품 PCB를 절단해 낸 모판의 빈자리에 위치 정렬한 상태를 나타내는 확대도를 각각 나타내는 바, 절단 공정 및 절단부를 제외한 기타 부분이나 공정은 종래 인쇄회로기판의 불량 단품 PCB 교체 방법과 다를 바 없으므로 중복되는 설명은 생략하며, 이하 설명에서, 종래와 동일 부분에 대해서는 동일 도면 부호를 사용하기로 한다.

먼저 도 4a는 모판(1)에서 불량 단품 PCB(2')를 떼어내는 절단 작업을 나타내는 주요부 확대도로, 라우터 비트(10)의 이동 경로 즉 절단 경로(11a)는 CNC 라우팅 프로그램으로 입력되어 자동적으로 수행되는 바, 브리지(1b)를 포함하는 패널의 더미 부분의 일부를 장방형으로 절단함으로서, 도 4a에 굵은 실선으로 도시된 바와 같이, 모판(1)측 절단면(1a)을 형성하게 된다.

도 4b는 양품 단품 PCB(2)를 포함하는 다른 기판(1')로부터 양품 단품 PCB(2)를 떼어내는 절단 작업을 나타내는 도면으로, 라우터 비트(10)의 절단 경로(11b)가 모판에서 불량 단품 PCB를 절단해 내는 라우터 비트의 절단 경로(11a)에 비해 외측이 되도록 프로그램된 CNC 라우팅 프로그램에 의해 절단 작업을 수행함으로서, 단품 PCB측의 절단면(2a)를 형성하게 된다.

이와 같이 절단된 양품 단품 PCB(2)를 불량 단품 PCB(2')를 절단해 낸 모판(1)의 빈자리에 도 4c에 도시된 바와 같이 위치 정렬하게 되면, 모판의 절단면(1a)과 양품 단품 PCB의 절단면(2a) 사이 결합부의 틈새(3) 폭은 절단에 사용된 라우터 비트(10)의 직경보다 작아지게 되어, 미세 직경의 라우터 비트를 사용하지 않고도 결합부의 틈새 폭을 에폭시 수지의 인장 강도나 굽힘 강도를 충분히 확보할 수 있는 정도로 좁게 형성하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 직경이 비교적 큰 라우터 비트를 사용하여 자주 부러지거나 휠 염려 없이 절단 작업을 원활하게 수행하면서도, 모판의 절단면과 양품 단품 PCB의 절단면 사이 결합부의 틈새 폭을 매우 작게 형성할 수 있으므로 결합부 틈새에 충진되어 경화되는 에폭시 수지의 인장 강도나 굽힘 강성이 증대되어 모판에 교체된 양품 단품 PCB가 모판에 대해 안정된 결합 상태를 유지할 수 있게 된다.

틈새 폭은 각 라우팅 프로그램의 설정에 따라 조절할 수 있는 바, 틈새 폭이 너무 좁은 경우 위치 정렬에 문제가 있을 수 있으며, 주입되는 에폭시의 표면 장력에 의해 틈새(3)내에 에폭시가 적절히 채워지지 않는다는 문제점이 있음을 알 수 있었으며, 실험에 따르면 틈새 폭을 0.2mm 내지 0.5mm로 하는 경우, 위치 정렬이나 에폭시 주입 작업에 크게 지장을 주지 않으면서 소요되는 충분한 결합력을 확보하는 것이 가능함을 알 수 있었다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 모판이 절단면(1a)에 내측으로 요입된 접착제 주입홈(1d)을 형성하여, 에폭시 정량 주입기의 배출공을 접착제 주입홈(1d)에 위치시킨 상태에서 에폭시를 주입할 수 있도록 한 실시예를 나타내는 도면으로, 본 실시예에 따르면, 에폭시를 기판 상부에 잘못 주입할 염려 없이 용이하게 주입할 수 있으며, 접착제 주입홈으로부터 주입된 에폭시는 절단면 사이의 틈새를 타고 스며들어 틈새 전체에 충진 경화되며, 접착제 주입홈에 주입되 어 경화된 에폭시는 그 자체가 작은 기둥형태로 쐐기 작용을 하므로 부품 실장 중의 고온의 리플로우 공정에서도 정합된 양품 단품 PCB의 위치 변형을 방지할 수 있게 된다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 도 6은 접착제 주입홈(2d)을 양품 단품 PCB 절단면(2a)의 양측 모서리 부분에 형성한 실시예를 나타내며, 도 7은 접착제 주입홈(1d, 2d)이 모판 및 양품 단품 PCB 각각의 절단면(1a, 2a) 내측으로 요입되게 형성된 실시예를 나타낸다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 도면으로, 모판(1)의 더미 부분 일부에 걸림 돌출부(1e)를 형성한 실시예를 나타내는 바, 본 실시예에 따르면, 접합면이 양품 단품 PCB의 브리지(1b) 부분만을 제외하고 결합부 전체를 둘러싸는 형식으로 형성되므로, 부품 실장 작업시 모판에 대한 양품 단품 PCB의 미세 변위를 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 인쇄회로기판의 불량 단품 PCB 교체 방법에 의하면, 직경이 비교적 큰 라우터 비트를 사용하여 자주 부러지거나 휠 염려 없이 절단 작업을 원활하게 수행하면서도, 모판의 절단면과 양품 단품 PCB의 절단면 사이 결합부의 틈새 폭을 매우 작게 형성할 수 있으므로 결합부 틈새에 충진되어 경화되는 에폭시 수지의 인장 강도나 굽힘 강성이 증대되어 모판에 교체된 양품 단품 PCB가 모판에 대해 안정된 결합 상태를 유지할 수 있게 된다.

또한, 결합부 틈새를 작게 하여 전체적으로 결합 강도를 증대시키면서도, 접착제 주입홈에 의해 에폭시 정량 주입기의 배출공의 직경에 대응되게 에폭시 주입부가 확보되므로 결합부의 좁은 틈새로 인해 에폭시 수지가 기판 상부에 잘못 주입될 염려 없이 에폭시 주입작업을 용이하게 수행할 수 있게 되며, 접착제 주입홈에 주입되어 경화된 에폭시는 그 자체가 작은 기둥형태로 쐐기 작용을 하므로 부품 실장 중의 고온의 리플로우 공정에서도 정합된 양품 단품 PCB의 위치 변형을 방지할 수 있게 되며, 모판의 더미 부분 일부에 걸림 돌출부를 형성하여 접합면이 결합부 전체를 둘러싸는 형식으로 형성됨으로서 부품 실장 작업시 모판에 대한 양품 단품 PCB의 미세 변위를 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 복수의 단품 PCB들을 포함하는 인쇄회로기판에서 불량 단품 PCB를 절단해 낸 후, 다른 기판에서 절단해 낸 양품 PCB를 불량 단품 PCB를 절단해 낸 모판의 빈자리에 위치 정렬하여 결합하는 인쇄회로기판의 불량 단품 PCB 교체 방법에 있어서,

   상기 절단 작업은 라우터 비트를 이용해 수행되되, 양품 단품 PCB를 절단해 내는 라우터 비트의 절단 경로를, 모판에서 불량 단품 PCB를 절단해 내는 라우터 비트의 절단 경로의 외측이 되도록 절단 작업을 수행함으로서, 상기 절단된 양품 단품 PCB를 불량 단품 PCB를 절단해 낸 상기 모판의 빈자리에 위치 정렬하였을 때, 상기 모판의 절단면과 상기 양품 단품 PCB의 절단면 사이 결합부의 틈새 폭이 상기 라우터 비트의 직경보다 작게 형성되되,

   상기 모판과 상기 양품 단품 PCB 각각의 절단면 중 적어도 어느 일측에는 내측으로 요입된 접착제 주입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 불량 단품 PCB 교체 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 모판의 더미 부분 일부에 걸림 돌출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 불량 단품 PCB 교체 방법.

Images