KR100947626B1 - 인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법 - Google Patents

Abstract

인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법은, 알루미늄판과 알루미늄판 위에 배선 패턴이 에칭되어 있는 동판을 포함하는 냉각판을 준비하는 단계; 위치설정 구조물을 갖춘 스테이지 위에 냉각판을 부착하기 위한 진공 흡착 단계로서, 스테이지가 가공 장비 위에 설치되어 있고, 스테이지는 냉각판을 제한하기 위한 위치설정 구조물을 포함하고, 상기 가공 장비는 스테이지 위에 커터가 설치된 후에 스테이지 위의 냉각판을 스핀들이 가공하도록 통상적인 PCB 가공 특수-목적 장비의 절삭 토크와 구조보다 더 높은 절삭 토크와 구조를 가지는 다수의 스핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡착 단계; 강제 냉각 방식에 의해 절삭 지점의 온도가 냉각되고 그 지점 위의 칩들이 제거되도록 하여 고품질의 냉각판을 신속하게 마무리하는 것을 특징으로 하는 절삭 지점의 강제 냉각 단계를 포함한다.

인쇄회로기판, 알루미늄판, 동판, 냉각판

Description

인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법{METHOD OF MAKING A COLD PLATE FOR A PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 커터의 사용 수명을 연장시키고, 절삭(cutting) 품질과 절삭 정밀도가 향상되는 인쇄회로기판용 냉각판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 통상적인 인쇄회로기판(10)(이하, 'PCB'라고도 함)은 비금속 기판(11)과 그 위를 복합적으로 덮고 있는 얇은 동판(12)을 포함하고 있으며, 동판(12)은 그 표면 위에 배선 패턴이 에칭되어 있어서 비금속성 복합 인쇄회로기판(10)을 구성한다.

인쇄회로기판(10)은, 인쇄회로기판(10)의 2개의 단부 위에 각각 형성되어 있는 2개의 홀(13)을 포함하고, PCB 가공 특수-목적 장비(20)는, 장비 위에 배치되어 있는 작업테이블(21)을 포함한다. 작업테이블은 작업테이블로부터 바깥쪽으로 연장되어 있으며 상기 2개의 홀(13)에 대응하여 상기 홀에 삽입되는 2개의 볼트(22)를 구비하고 있는데, 볼트(22)들 사이의 거리가 증가하여 작업테이블(21) 위에 인쇄회로기판(10)을 고정할 수 있도록, 볼트(22)들 중 어느 하나의 볼트는 유압 또는 공압 제어 방식으로 구동되는 커넥팅 로드에 의해 조절되어서 작업테이블(21)의 활송 로(24)를 따라서 제한적으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 한다.

PCB 가공 특수-목적 장비(20)의 스핀들(25)의 회전 속도는 비금속 기판(11)의 절삭 가공을 위해 설정되어 있기 때문에, PCB 가공 특수-목적 장비(20)의 스핀들(25)의 구조와 절삭 토크는 엄격하게 요구되지는 않으므로 커터가 PCB 가공 특수-목적 장비의 스핀들(25) 위에 설치된 후에, 작업테이블(21) 위의 인쇄회로기판(10)이 절삭될 수 있다. 기판(11)이 고강도의 금속으로 제작되어 있지 않기 때문에, 그 절삭 지점은 단지 실온 냉각 방식으로 냉각되어 인쇄회로기판을 완성한다.

그럼에도 불구하고, 통상의 인쇄회로기판은 내열성, 신뢰성 및 안정성이 높지 않아서 PDA, 휴대폰, DV 및 기타의 고기능성 정보기기에 적용되지 않을 수도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 개선된 인쇄회로기판이 개발되고 있다. 개선된 인쇄회로기판은, 그 위에 동판이 복합적으로 덮여 있는 알루미늄 기판을 갖고 있는 냉각판을 포함하고 있는데, 인쇄회로기판의 냉각판은 PCB 가공 특수-목적 장비(20)에 의해 매끄럽게 가공되지 않을 수 있다. 이는 냉각판의 강성(rigidity)과 신장(extension)이 통상적인 인쇄회로기판의 강성과 신장에 비해 높기 때문이고, 따라서 PCB 가공 특수-목적 장비(20)의 스핀들(25)의 회전 속도를 낮추어야 하는데, 이러한 저속 방식으로는 고품질의 기판을 효율적으로 제조할 수 없게 된다. 예를 들어, 그러한 선행 제조 방법은 냉각판의 고정, PCB 가공 특수-목적 장비의 스핀들 구조 및 절삭 지점의 냉각을 동시에 개선시킬 수 없기 때문에, 고품질의 제품을 1시간 이내에 완성할 수 없게 된다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점들을 감소 및/또는 제거하는 것이다.

본 발명의 주 목적은 커터의 사용 수명을 연장시키고, 절삭 품질과 절삭 정밀도가 향상된 인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 교시에 따르면, 본 발명은 인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법으로서,

1. 스테이지 위에 냉각판을 부착하기 위해 냉각판을 진공 흡착하는 단계로서, 냉각판이 높은 절삭력을 견딤으로써 커터가 충격을 받지 않고, 커터의 사용 수명이 연장되며, 또한 본 발명은 도 3에 도시한 바와 같이 압력 판이 방해되는 것을 방지하여 냉각 효과와 칩 제거 효과가 향상되는 것을 특징으로 하는 진공 흡착 단계;

2. 통상의 PCB 가공 특수-목적 장비를 대체하는 새로운 가공 장비로서, 스테이지 위에 냉각판이 설치된 후에 스테이지 위의 냉각판을 스핀들이 가공하게 하여 커터들이 충격을 받지 않고 가공 정밀도를 향상시키도록 가공 장비의 다수의 스핀들과 하드웨어 구조는 통상적인 PCB 가공 특수-목적 장비의 절삭 토크와 구조보다 더 높은 절삭 토크와 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 새로운 가공 장비의 사용 단계;

3. 강제 냉각 방식에 의해 절삭 지점이 냉각되고 그 지점 위의 칩들이 제거되도록 하여 절삭 품질과 정밀도가 향상되고 커터의 사용 수명이 연장되는 것을 특징으로 하는 절삭 지점의 강제 냉각 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 절삭 품질과 정밀도가 향상되고, 커터의 사용 수명이 연장되는 인쇄회로기판의 냉각판 제조 방법이 제공된다.

첨부된 도면과 연계된 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 더욱 명확해질 것이다. 첨부된 도면은 단지 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명을 하기 위한 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 인쇄회로기판용 냉각판을 제조하는 방법은,

도 5에 도시한 바와 같이, 우수한 방열성과 내열성을 가지고 있는 알루미늄판(31)(aluminium layer)과 표면 위에 에칭되어 있는 배선 패턴(33)을 포함하고 있는 동판(32)(cooper layer)과 같이 알루미늄과 구리를 복합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 냉각판(30)을 준비하는 단계,

도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 스테이지(40)는 스테이지의 상부 표면 위에 수직방향과 수평방향으로 형성되어 있는 다수의 유로(41)(flow passage)와, 스테이지의 상부 표면의 외곽 림 주위에 위치하며 스테이지 상부 표면으로부터 바깥쪽을 향해 연장되어 있는 기밀성 와셔(42)(leak-proof washer)를 포함하고, 일관된 가공 기능을 얻기 위해 동일한 형상의 모든 냉각판(30)들이 반복적으로 고정판(43) 내에 위치될 수 있도록 냉각판(30)을 제한하는 위치설정 구조물을 형성하기 위해 냉각판(30)의 형상에 대응하는 형상으로 스테이지의 상부 표면 위에 배치되어 스테이지를 덮은 후에 볼트(44)에 의해 스테이지(40)의 상부 표면에 나사 고정되는 아크릴 또는 기타 플라스틱 재료로 제작되는 고정판(43)이 기밀성 와셔(42)에 의해 스테이지(40)의 상부 표면 위에 밀폐되게(airtightly) 설치되고; 고정판(43)은 또한 유로(41)와 연통하기 위해 고정판의 소정의 위치에 형성되어 있는 다수의 통기공(46)(air hole)을 포함하고 있으며, 유로(41)는 진공 펌프의 펌핑 튜브(47)와 연결되어 있고, 진공 펌프는 유로(41)를 펌프하여 고정판 내부를 진공 상태로 함으로써 냉각판(30)이 고정판(43) 위에 단단하게 부착되도록 하고, 또한 냉각판(30)을 절삭 가공하기 위해 커터의 절삭 가공을 위한 다수의 수용 구획(48)들이 고정판(43) 위에 형성되어 있고, 고정판(43)의 통기공(46)은 바람직하게는 수용 구획(48)의 바깥쪽에 고르게 형성되어서 절삭 가공 중에 냉각판(30)이 느슨하게 되어 커터에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 고정판(43)을 포함하며, 위치설정 구조물을 구비하고 있는 스테이지에 냉각판을 부착하기 위해 냉각판을 진공으로 흡착하는 단계,

추가로 도 9를 참조하면, 가공 장비(50)의 다수의 스핀들(51)과 하드웨어 구조물은 통상적인 PCB 가공 특수-목적 장비의 토크보다 더 높은 절삭 토크를 가지고 있고, 스핀들(51)이 스테이지(40) 위에서 커터를 장착한 후에 스테이지(40) 위의 냉각판(30)을 가공하도록 스테이지(40)가 가공 장비(50)의 작업테이블(52)에 부착되고, 스테이지(40)는 작업테이블(52) 위에 직접 장착된 후에 고정판(43)이 스테이지(40) 위에 고정 부착되어 스핀들(51)이 정렬 그루브(45), 통기공(46), 및 수용 구획(48)을 올바르게 가공하도록 하여 스테이지(40)가 조정되는 것을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 가공 장비의 스핀들의 절삭 토크와 고구조 가공 장비(high structure processing machine)에 의해 냉각판을 가공하는 단계,

수냉 또는 공랭 방식으로 절삭 지점의 온도를 강제로 냉각시키고, 절삭 지점 위의 칩들이 제거되도록 하여 절삭 품질과 정밀도를 향상시키고 커터의 사용 수명을 연장시키는 것을 특징으로 하는, 절삭 지점을 강제 냉각하는 단계를 포함한다.

본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않으며, 다양하게 변형될 수 있다. 당업자라면 본 발명의 범위와 사상에서 벗어나지 않으면서 실시 형태와 상세를 변형시킬수 있다는 점을 이해해야 한다.

도 1은 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정을 설명하는 공정도.

도 2는 PCB 가공 특수-목적 장비 위에 장착되어 있는 통상적인 인쇄회로기판을 설명하는 부분 사시도.

도 3은 가공되고 있는 통상적인 인쇄회로기판을 설명하는 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 냉각판의 제조 공정을 설명하는 공정도.

도 5는 분해되어 있는 본 발명에 따른 냉각판과 스테이지의 구성요소를 설명하는 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 스테이지 조립체를 설명하는 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 냉각판과 스테이지의 조립체를 설명하는 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 냉각판과 스테이지의 조립체를 설명하는 단면도.

도 9는 가공 장비 위에 설치되어 있는 냉각판과 스테이지를 설명하는 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10: 인쇄회로기판 11: 기판

12: 동판 21: 작업테이블

30: 냉각판 31: 알루미늄판

32: 동판 33: 배선 패턴

40: 스테이지 41: 유로

42: 기밀성 와셔 43: 고정판

45: 정렬 그루브 46: 통기공

47: 펌핑 튜브 48: 수용 구획

Claims (12)

1. (1) 표면에 배선 패턴이 에칭되어 있는 동판을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 금속(composite metal)으로 제조되는 냉각판을 준비하는 단계;

   (2) 위치설정 구조물을 사용하여 스테이지 위에 상기 냉각판을 부착하기 위해 상기 냉각판을 진공 흡착하는 단계;

   (3) 가공 장비의 복수 개의 스핀들과 하드웨어 구조는 통상의 PCB 가공 특수-목적 장비의 절삭 토크와 구조보다 더 높은 절삭 토크와 구조를 가지며, 상기 스테이지는 스핀들이 스테이지 위에서 커터들을 설치한 후에 스테이지 위의 냉각판을 절삭 가공하도록 가공 장비의 작업 테이블 위에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 고구조 가공 장비와 스핀들의 절삭 토크에 의해 냉각판을 가공하는 단계;

   (4) 절삭 지점의 온도를 낮추고 절삭 지점 위의 칩을 제거하여 고품질의 냉각판의 가공을 신속하게 마무리하도록 절삭 위치를 강제적으로 냉각하는 단계를 포함하며,

   상기 냉각판은 알루미늄과 동으로 복합적으로 제조되고,

   상기 스테이지는 스테이지의 상부 표면 위에 형성되어 있는 다수의 유로를 포함하고, 상기 스테이지 위의 상부 표면 위에 긴밀하게 고정판이 설치되어 있으며 상기 유로들과 연통하기 위해 고정판의 소정의 위치에 형성되어 있는 다수의 통기공을 포함하고 있고, 상기 통기공들은 상기 유로들이 진공 펌프에 의해 진공 상태가 되어 고정판 위에 상기 냉각판을 긴밀하게 부착될 수 있도록 하기 위해 진공 펌프에 의해 펌핑되도록 진공 펌프의 펌핑 튜브에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 절삭 지점의 강제 냉각과 절삭 지점 위의 칩의 제거가 수냉 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 절삭 지점의 강제 냉각과 절삭 지점 위의 칩의 제거가 공랭 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제5항에 있어서, 상기 스테이지는 스테이지의 상부 표면 위에 형성되어 있는 다수의 유로를 포함하고, 상기 스테이지는 스테이지의 상부 표면 위에 스테이지의 상부 표면의 외곽 림 주위에 위치하며 스테이지 상부 표면으로부터 바깥쪽을 향해 연장되어 있는 기밀성 와셔를 포함하고, 고정판이 상기 기밀성 와셔에 의해 상기 스테이지의 상부 표면 위에 긴밀하게 설치되도록 고정판이 상기 스테이지를 덮은 후에 볼트에 의해 스테이지의 상부 표면에 나사 고정되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법.
10. 제5항에 있어서, 커터의 절삭 가공을 위한 다수의 수용 구획들이 고정판 위에 형성되어 있고, 고정판의 통기공들이 상기 수용 구획의 바깥쪽에 고르게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법.
11. 제5항에 있어서, 상기 냉각판을 제한하는 위치설정 구조를 형성하기 위해 상기 고정판의 상부 표면 위에 상기 냉각판의 형상과 대응되는 형상의 정렬 그루브가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 냉각판 제조 방법.
12. 삭제

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