KR100722638B1 - 자동화된 커버레이 가접 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커버레이 가접 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 종래에 이원화된 공정을 연속적인 공정으로 자동화하여 처리할 수 있는 자동화된 커버레이 가접 장치에 관한 것이며, 이를 위하여 다수의 경연성 패턴이 형성된 시트 자재가 공급되는 이송 테이블과, 커버레이 테이프로부터 패턴에 대응되는 커버레이 유닛을 형성하는 유닛 절단부, 유닛 절단부로부터 커버레이 유닛을 이송 테이블 위로 이송하는 유닛 이송부, 이송 테이블상에 정렬된 시트 자재의 배치 상태를 검출하는 검출수단, 및 검출결과에 따라 커버레이 유닛의 자세를 조절하는 자세조절수단 등을 포함하는 커버레이 가접 장치를 제공하고, 이를 통하여 기존의 이원화된 공정을 단일화하고, 수작업에 요구되던 작업인시수를 줄이며, 수작업 대비 가접 공정의 정밀도를 향상시키는 등 결과적으로 수작업 대비 생산성을 향상시키고 물류 합리화를 도모할 수 있다.

커버레이, 가접, 경연성 패턴, 시트 자재, 이송 테이블, 절단금형

Description

자동화된 커버레이 가접 장치 {Automated coverlay attaching apparatus}

도 1은 커버레이 가접 공정을 순차적으로 도시한 순서도;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버레이 가접 장치를 개략적으로 도시한 블록도;

도 3은 도 2의 이송 테이블의 일 예를 개략적으로 도시한 측면도;

도 4는 유닛 절단부를 중심으로 커버레이 테이프의 이송을 도시한 도;

도 5a 내지 5d는 도 4의 이송 중 변화하는 커버레이 테이프를 도시한 상태도;

도 6은 유닛 이송부를 중심으로 커버레이 유닛의 이송을 도시한 도; 및

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버레이 가접 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100, 100' : 커버레이 가접 장치 110 : 이송 테이블

112 : 시트 공급부 114 : 시트 회수부

116 : 가열수단 118 : 하우징

120 : 시트 자재 122 : 경연성 패턴

130 : 검출수단 132 : 자세조절수단

140, 140' : 유닛 이송부 142 : 유닛흡착수단

144 : 가이드 150, 150' : 유닛 절단부

152 : 다이 154 : 절단금형

156 : 경연성 패턴 160, 160' : 테이프 공급부

162, 162' : 테이프 회수부 164 : 보호필름 회수부

170 : 커버레이 테이프 172 : 보호필름

174 : 커버레이 유닛

본 발명은 커버레이 가접 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 종래에 이원화된 공정을 연속적인 공정으로 자동화하여 처리할 수 있는 자동화된 커버레이 가접 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 경연성 인쇄회로기판(RFPCB; rigid-flexible printed circuit board)이라 함은 전자제품 내 굴곡성이 요구되는 부위에 사용되어 강체의 리지드부(rigid part)와 유연한 플렉시블부(flexible part)가 추가의 연결수단 없이 일체로 형성됨으로써 기존의 연결수단에서 발생하던 노이즈 등을 줄이고, 레이저 비아 홀(laser via hole)을 적용함으로써 실장 밀도를 극대화시킨 제품을 가리킨다.

특히 리지드부는 예컨대, 프리프레그(prepreg) 및 유연한 동박적층판(FCCL) 등의 조합으로 구성되어 경성화되는 부분이며, 플렉시블부는 유연한 동박적층판 (FCCL) 및 그를 보호하는 보호 필름(예컨대, 커버레이 필름; coverlay film)으로 구성되어 연성화되는 부분이고, 이러한 플렉시블부에서 수 회 또는 수만 회의 굴곡이 이루어질 수 있다.

여기서, 플렉시블부는 리지드부와 달리 그 표면에 커버레이 필름과 같은 보호 필름이 부착되며, 이러한 커버레이 필름의 부착은 플렉시블부의 특성상 필요불가결한 것이다.

이러한 커버레이 필름은 도 1에 도시된 바와 같은 방식에 의해 경연성 인쇄회로기판 위에 접착되는 것이 일반적이다.

예컨대, 먼저 다수의 경연성 패턴이 형성된 시트 자재가 제공되고(S10), 시트 자재의 경연성 패턴에 대응하는 형상에 맞추어 커버레이 필름이 절단되어 가공된다(S20).

기존 작업에 있어서는 평판 형태의 커버레이 필름은 그 표면에 보호 필름이 부착된 상태로 제공되며, 가공 단계에서는 보호 필름을 제외한 커버레이 필름만이 절단된 상태로 가공된다. 즉, 스티커와 같이 커버레이 필름 부위에만 형상을 따라 홈을 내어 가공함으로써 이후 공정으로 전해진다.

이처럼, 대응하는 경연성 패턴의 형상으로 가공된 커버레이 필름은 작업자에 의해 보호 필름이 벗겨지고, 그 상태에서 시트 자재의 대응하는 경연성 패턴 위로 배치된다(S30). 이후 가열수단(예컨대, 인두)을 이용하여 커버레이 필름 표면을 가압함으로써 커버레이 필름이 시트 자재의 경연성 패턴 위로 가접된다(S40).

이처럼, 종래의 커버레이 가접 공정은 경연성 패턴에 대응하는 형상으로 커 버레이 필름을 가공하는 공정과, 가공된 커버레이 필름을 작업자가 직접 수작업을 통해 시트 자재 위의 경연성 패턴 위로 가접하는 공정으로 구성된다.

이처럼 이원화된 공정들로 구분되는 종래의 커버레이 가접 공정은 수작업을 요하기 때문에 공정에 투입되는 작업인시수가 크게 증가하고, 일일이 수작업에 의해 커버레이 가접이 이루어지기 때문에 그 수율 및 정밀도를 높이기 어려운 면이 있었다.

또한, 커버레이 가공을 실시한 후 그 결과물(가공된 커버레이 필름)을 시트 자재 위로 가접하기 위한 작업실(작업자에 의한 수작업)로 운반하고, 관리, 보관하여야 하는 등의 공정 진행상의 번거로움이 있었다.

본 발명은 단일 공정으로 커버레이 가접을 실시하기 위한 자동화된 커버레이 가접 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 커버레이 가접 공정의 정밀도를 높이고, 작업인시수를 줄여 공정에 필요한 비용 및 시간의 감소를 도모하기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 경연성 패턴 영역이 형성된 시트가 공급되고 패턴 영역에 대한 커버레이 가접이 실시되는 이송 테이블과; 서로 대응하여 형성되는 한 쌍의 릴로 구성되며, 그 사이에서 권선된 커버레이 테이프가 연속적으로 이송되는 테이프 공급부 및 테이프 회수부; 커버레이 테이프의 이송 경로상에 형성되며, 커버레이 테이프의 일부를 절단하여 패턴 영역에 대응하 는 커버레이 유닛을 형성하는 유닛 절단부와; 커버레이 유닛을 이송 테이블상의 시트 위로 이송하는 유닛 이송부와; 이송 테이블 위에 공급된 시트의 정렬 상태를 검출하는 검출 수단; 및 검출 수단의 결과에 따라 이송되는 커버레이 유닛의 자세를 조절하는 자세 조절수단;을 포함하고, 다수의 커버레이 유닛이 시트의 대응되는 패턴 영역 위로 적층되어 순차적으로 가접되는 것을 특징으로 하는 자동화된 커버레이 가접 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 유닛 절단부는 패턴 영역에 대응하는 형상의 절단금형을 포함하고, 절단금형은 공급되는 시트의 패턴 영역에 따라 교체 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 유닛 이송부는 커버레이 테이프의 일면에 접촉하여 흡착하는 흡착 수단, 및 흡착 수단을 상하좌우로 구동하는 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 유닛 이송부는 이송 테이블을 중심으로 양 측면에 대응되는 한 쌍으로 형성되고, 한 쌍의 유닛 이송부에서 교대로 커버레이 유닛을 이송 테이블 위로 이송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 있어서, 자세 조절수단은 검출수단의 검출결과에 따라 커버레이 유닛을 대응되는 패턴 영역 위로 정렬시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버레이 가접 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하여 본 발명의 자동화된 커버레이 가접 장치의 일 예 를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 커버레이 가접 장치(100)는 경연성 패턴이 다수 형성된 시트 자재가 공급되고 가열수단(116)에 의해 가열되는 이송 테이블(110)과, 이송 테이블로 시트 자재(도 3의 120 참조)를 공급하는 시트 공급부(112) 및 이송 테이블로부터 커버레이 가접된 시트 자재를 회수하는 시트 회수부(114)를 포함한다.

또한 본 발명의 가접 장치(100)는 테이프 형태의 커버레이 필름(이하, "커버레이 테이프"라 한다)이 감겨지는 릴(reel) 구조의 테이프 공급부(160) 및 테이프 회수부(162)를 포함하고, 이 커버레이 테이프의 이송 도중에 배치되어 커버레이 테이프의 일부를 절단하여 커버레이 유닛을 형성하는 유닛 절단부(150) 및 유닛 절단부(150)에서 형성된 커버레이 유닛을 위 이송 테이블(110) 위로 이송하는 유닛 이송부(140)를 포함한다.

또한 유닛 이송부(140)는 직접 커버레이 유닛을 흡착 지지하는 유닛흡착수단(142)을 더 포함하며, 유닛흡착수단에 의해 커버레이 유닛이 커버레이 테이프로부터 이송 테이블상의 시트 자재 위로 이송될 수 있다.

덧붙여, 이송 테이블상의 시트 자재의 정렬 상태를 검출하는 검출수단(130) 및 검출수단의 결과에 따라 이송되는 커버레이 유닛의 자세를 조절하는 자세조절수단(132)을 더 포함한다.

이상과 같이, 본 발명의 커버레이 가접 장치(100)는 커버레이 가공을 담당하는 테이프 공급부(160), 테이프 회수부(162) 및 유닛 절단부(150) 등과 가동된 커버레이 유닛을 시트 자재 위로 이송하여 가접하는 이송 테이블(110), 유닛 이송부 (140) 및 유닛흡착수단(142) 등을 포함하여 구성되며, 이에 따라 다수의 경연성 패턴이 형성된 시트 자재 위로 각 패턴에 대응하는 커버레이 필름이 단일 공정에 따라 자동화된 방식으로 처리될 수 있다.

특히, 커버레이 가공과 커버레이 가접의 이원화된 공정을 연계하여 단일 장치 내에서 수행할 수 있도록 구성함으로써 종래에 비하여 효율적인 처리 공정과 신속한 처리 속도를 가져올 수 있다.

이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 커버레이 가접 장치의 주요부에 대한 상세를 설명한다.

도 3은 도 2의 이송 테이블의 일 예를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 3에 따르면, 다수의 경연성 패턴이 형성된 시트 자재(120)는 이송 테이블(110) 위에 공급된 후 하우징(118)을 따라 구동되는 이송 테이블(110)에 의해 커버레이 작업 위치로 이송될 수 있다.

이 경우, 작업 위치로 이송되기에 앞서 카메라 유닛(camera unit)과 같은 검출수단(130)에 의해 이송 테이블(110)상의 시트 자재(120)의 정렬상태가 측정되고, 그 검출 결과에 따라 커버레이 유닛(174)을 직접 흡착하여 이송하는 유닛흡착수단(142)의 자세(예컨대, 회전구동)를 조절할 수 있다.

유닛흡착수단(142)은 도 3에 도시된 바와 같이, 이송 테이블(110) 위에서 상하좌우 구동을 하여 대응하는 패턴(시트 자재상에 형성된 경연성 패턴) 위로 이송되며, 특히 검출수단(130)의 검출 결과에 따라 그 자세(회전)를 조절함으로써 부착하고자 하는 경연성 패턴에 정밀하게 가접될 수 있다.

예를 들어, 이송 테이블(110) 위로 공급되는 시트 자재(120)가 이송 테이블 위에서 비틀려진 상태로 놓여지는 경우가 발생한다면, 이 시트 자재(120) 위로 가접되는 모든 커버레이 유닛(174)의 가접 공정은 모두 불량의 결과를 가져올 것이다.

이와 같이, 자동화 공정에 따른 위험을 줄이기 위하여, 본 발명에 따른 가접 장치(100)는 이송 테이블(110) 위로 공급되는 시트 자재(120)의 정렬도(배치 상태)를 이송 테이블 위로 배치되는 별개의 검출수단(130)에 의해 검출한 후 그 결과를 가접 공정에 적용함으로써 보다 안전하고 정밀한 커버레이 가접 공정을 지원할 수 있다. 즉, 검출수단(130)의 검출결과에 따라 가공된(유닛 절단부에서 절단된) 커버레이 유닛(174)을 이송하는 유닛흡착수단(142)의 자세를 일부 회전시켜 조절함으로써 정밀한 가접 위치를 찾아갈 수 있다.

다음으로, 도 4는 유닛 절단부를 중심으로 커버레이 테이프의 이송을 도시한 도이며, 도 5a 내지 5d는 도 4의 커버레이 테이프의 이송 중 각 단계에 따른 커버레이 테이프를 도시한 상태도이다.

테이프 형상의 커버레이 필름(커버레이 테이프)은 릴(reel)과 같은 테이프 공급부(160)에서 유닛 절단부(150)를 거쳐 테이프 회수부(162)로 이송된다. 커버레이 테이프(170)는 그 표면에 보호필름(172)이 부착된 상태로 제공되며, 유닛 절단부(150)로 이송되기에 앞서 보호필름(172)이 분리되고, 분리된 보호필름은 별도의 보호필름 회수부(164)로 감겨 회수된다. 역시, 보호필름 회수부(164) 역시 릴(reel) 형태로 제공된다.

이러한 커버레이 테이프(170)는 유닛 절단부(150)에서 펀치와 다이(152)의 맞물림에 의해 그 일부가 절단되어 커버레이 유닛(174)을 형성하며, 예컨대, 다이(152)의 중앙에 대응하고자 하는 경연성 패턴의 형상에 맞는 절단금형(154)을 교체가능하게 설치함으로써 소망의 형상으로 커버레이 유닛을 형성할 수 있다.

이처럼, 교체가능한 절단금형(154)을 이용하여 커버레이 유닛을 형성하기 때문에, 다양한 형상의 경연성 패턴에 대응되는 커버레이 유닛을 용이하게 제공할 수 있다.

또한 유닛 절단부(150)의 펀치는 앞서 설명한 유닛흡착수단(142)이 활용될 수 있으며, 이와 달리 비록 도면에 도시되지는 않았으나 유닛흡착수단(142)과 별개로 구성되는 펀치가 사용될 수도 있다.

커버레이 테이프의 이송 과정에 따른 상태를 살펴보면, 먼저 테이프 공급부(160)로부터 공급되는 커버레이 테이프(170)는 그 표면에 보호필름(172)이 부착된 상태이고(도 5a), 이후 보호필름(172)이 보호필름 회수부(164)로 감겨 분리되고(도 5b), 유닛 절단부(150)에서 펀치(142)와 다이(152; 구체적으로는, 절단금형(154))의 맞물림에 의해 커버레이 유닛이 절단 형성되고(도 5c), 마지막으로 커버레이 유닛들이 형성되고 남은 잔여의 테이프(170')가 테이프 회수부(162)로 감겨 정리된다(도 5d).

도 6은 유닛 이송부(140)를 중심으로 커버레이 유닛의 이송 모습을 도시한다. 도 6에 따르면, 유닛 절단부에서 형성된 커버레이 유닛(174)은 유닛흡착수단(142)에 의해 흡착 지지된 후 가이드(140)를 따라 이송 테이블(110)이 배치되는 하 우징(118) 측으로 이송되며, 이송 테이블(110)상의 시트 자재(120)의 각 경연성 패턴(122) 위로 부착된다.

또한, 도 6에는 그 상세가 도시되지는 않고 있으나, 도 3에서 도시한 바와 같이 이송 테이블(110) 위에서 이송 테이블(110)상의 시트 자재(120)의 정렬 상태를 측정하는 검출수단(130)이 형성되고, 이를 통하여 시트 자재의 정렬 상태에 맞추어 커버레이 유닛이 자세(회전상태)를 조절하여 시트 자재(120) 위로 이송된다는 점에 유의한다. 이 경우 검출수단(130)의 설치 위치는 대략 하우징(118)에서 점선으로 표시된 이송 테이블(110)의 위치에서 그 상부에 대응하도록 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 유닛 이송부(140)가 커버레이 유닛을 직접 흡착 지지하는 유닛흡착수단(142)과 유닛흡착수단(142)을 유닛 절단부(150)에서 이송 테이블(110) 측으로 안내하는 가이드(144)로 표현하고 있으나, 본 발명이 이로 한정되는 것은 아니며, 커버레이 유닛을 이송 테이블 위로 이송할 수 있는 모든 형태의 이송수단이 적용될 수 있다는 점에 유의한다.

다음으로, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버레이 가접 장치(100')를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 7에 따르면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버레이 가접 장치(100')는 도 2의 실시예와 비교하여 커버레이 가공에 관한 제 1 및 제 2 테이프 공급부(160, 160'), 제 1 및 제 2 테이프 회수부(162, 162'), 제 1 및 제 2 유닛 절단부(150, 150'), 및 제 1 및 제 2 유닛 이송부(140, 140') 등이 한 개의 이송 테이블(110)을 기준으로 양측에 한 쌍으로 형성된 점을 특징으로 한 다.

이처럼, 도 7에 도시된 커버레이 가접 장치(100')는 커버레이 가공과 관련된 부분이 한 쌍으로 형성된 점을 제외하고는 도 3에 도시된 실시예(100)와 실질적으로 동일하기 때문에, 그 차이점을 제외한 상세에 관한 설명은 생략하기로 한다.

도 7에 따르면, 커버레이 가접 장치(100')는 이송 테이블(110)을 기준으로 양측에 배치된 일련의 부분들에 의해서 상호 교대로 커버레이 유닛을 이송 테이블 위로 이송함에 특징을 갖는다. 즉, 커버레이 테이프로부터 절단하여 형성한 커버레이 유닛을 이송 테이블로 이송하는 공정과 이송된 유닛을 시트 자재 위로 가접하는 공정을 비교할 때 그 공정 시간의 차이가 크기 때문에, 그 시간적 차이(gap)를 줄이기 위하여 보다 긴 공정 시간을 요하는 커버레이 가공 부분을 한 쌍으로 형성함으로써 장치의 효율을 2배 이상으로 높일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 커버레이 가접 장치는 기존의 이원화된 커버레이 가공 공정과 수작업에 의한 커버레이 가접 공정을 단일 공정으로 진행할 수 있는 자동화된 커버레이 가접 장치이며, 이를 통하여 커버레이 가접 공정을 자동화된 장치를 이용하여 수행함으로써 작업 효율을 높이고, 그리고 작업인시수의 감소에 따른 비용절감 및 공정단축을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 자동화된 커버레이 가접 장치는 그 가접에 앞서 카메라 등과 같은 검출수단을 활용하여 시트 자재(구체적으로는, 시트 자재상의 경연성 패턴)의 배치 상태를 측정한 후 그 결과를 가접 공정(구체적으로는, 유닛흡착수단에 대한 회전 자세 조절)에 반영함으로써 수작업 대비 높은 정밀도를 가져올 수 있 다.

본 발명에 따른 커버레이 가접 장치는 자동화 설비 개발을 통하여 기존의 이원화된 공정을 단일화하고, 수작업에 요구되던 작업인시수를 줄이며, 수작업 대비 가접 공정의 정밀도를 향상시키는 등 결과적으로 수작업 대비 생산성을 향상시키고 물류 합리화를 도모할 수 있다.

Claims (5)

1. 다수의 경연성 패턴 영역이 형성된 시트가 공급되고 상기 패턴 영역에 대한 커버레이 가접이 실시되는 이송 테이블;

   서로 대응하여 형성되는 한 쌍의 릴로 구성되며, 그 사이에서 권선된 커버레이 테이프가 연속적으로 이송되는 테이프 공급부 및 테이프 회수부;

   상기 커버레이 테이프의 이송 경로상에 형성되며, 상기 커버레이 테이프의 일부를 절단하여 상기 패턴 영역에 대응하는 커버레이 유닛을 형성하는 유닛 절단부;

   상기 커버레이 유닛을 상기 이송 테이블상의 시트 위로 이송하는 유닛 이송부;

   상기 이송 테이블 위에 공급된 시트의 정렬 상태를 검출하는 검출 수단; 및

   상기 검출 수단의 결과에 따라 이송되는 커버레이 유닛의 자세를 조절하는 자세 조절수단;

   을 포함하고, 다수의 커버레이 유닛이 시트의 대응되는 패턴 영역 위로 적층되어 순차적으로 가접되며, 또한 상기 유닛 절단부는 상기 패턴 영역에 대응하는 형상의 절단금형을 포함하고, 상기 절단금형은 공급되는 시트의 상기 패턴 영역에 따라 교체 가능한 것을 특징으로 하는 자동화된 커버레이 가접 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 유닛 이송부는 상기 커버레이 테이프의 일면에 접촉하여 흡착하는 흡착 수단, 및 상기 흡착 수단을 상하, 좌우로 구동하는 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화된 커버레이 가접 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 유닛 이송부는 상기 이송 테이블을 중심으로 양 측면에 대응되는 한 쌍으로 형성되고, 상기 한 쌍의 유닛 이송부에서 교대로 커버레이 유닛을 상기 이송 테이블 위로 이송하는 것을 특징으로 하는 자동화된 커버레이 가접 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 자세 조절수단은 상기 검출수단의 검출결과에 따라 상기 커버레이 유닛을 대응되는 패턴 영역 위로 정렬시키는 것을 특징으로 하는 자동화된 커버레이 가접 장치.

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