KR101101863B1

KR101101863B1 - 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그

Info

Publication number: KR101101863B1
Application number: KR1020110102143A
Authority: KR
Inventors: 나병순
Original assignee: 주식회사 플렉스컴
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2012-01-05

Abstract

본 발명은 연성회로기판으로 되어 있는 원자재에 커버레이, 스티프너 또는 전도성 필름과 같은 부자재를 용이하고도 정확하게 접착할 수 있도록 보조하기 위한 지그에 관한 것이다. 그 구성은; 상면에 부자재(S)가 안착되는 부자재안착부(5)가 마련되며, 직상부로 돌출 형성되는 복수의 가이드핀(7)을 가지는 판상의 유동판(1); 복수개의 상기 유동판(1)이 얹히게 되는 판상의 베이스판(3); 상기 유동판(1) 각각을 상기 베이스판(3)에 고정하되, 상기 유동판(1)이 상기 베이스판(3)에 접한 상태에서 제한적으로 유동될 수 있도록 하기 위한 유동판고정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그{Jig For Attaching Supporting Members Onto Flexible Printed Circuit Board}

본 발명은 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연성회로기판으로 되어 있는 원자재에 커버레이, 스티프너 또는 전도성 필름 등의 부자재를 용이하고도 정확하게 접착할 수 있도록 보조하기 위한 지그에 관한 것이다.

휴대폰, 스마트폰, PDA 등의 소형 단말기를 위시한 각종의 전자제품은 경박단소화의 경향에 따라 연성회로기판과 같은 반도체 패키지를 널리 사용하고 있다. 연성회로기판은 기판의 두께가 얇기 때문에 전기적 또는 물리적으로 보호하기 위하여 커버레이 또는 스티프너(stiffener)와 같은 보호수단을 필요로 한다. 또한 부품 간의 전기적 및 물리적 연결을 위해 필름 형태로 된 전도성 필름이 널리 사용되기도 한다. 이처럼 반도체칩, 연성회로기판, LCD모듈 등의 원자재의 표면에 각종의 부자재를 접착하기 위해 종래에는 작업자가 스티커를 붙이듯 일일이 손으로 붙인 다음 아이언(iron)을 이용하여 열과 압력을 가하여 접착시켰었으나 그 작업속도와 정확성에서 너무나 열악하기 때문에 도 1에 도시된 판형상의 지그가 사용되기 시작하였다. 종래의 지그(100)의 상면에는 정확한 위치세팅을 위해 복수의 가이드핀(110)이 직립하여 설치되어 있다. 지그의 상면에는 부자재(S)를 원하는 위치에 고정 설치하기 위해 부자재안착부(120)가 홈형태로 패여 있는데, 작업자는 부자재(S)를 각각의 부자재안착부(120)에 부착하여 넣은 다음 타발되기 이전 상태의 어레이 형태로 된 원자재(M)를 그 지그 위에 올려놓은 다음 이를 금형장치(또는 핫프레스. 미도시됨)에 투입하게 된다. 그러면 부자재(S)들이 열과 압력에 의해 원자재(M)의 소정 위치에 접착되게 된다. 이후 부자재(S)를 탑재한 원자재(M)는 후속 공정에서 타발된 후 전자제품의 조립라인에 투입된다.

한편 지그(100)는 여러 차례 금형에 투입되는 과정에서 열과 압력을 받아 열적변형을 겪게 된다. 또한 부자재(S)가 설치되는 지그와는 달리 원자재(M)는 제작과정에서 그 자체가 길이방향으로 수축되는 문제도 있다.

이러한 제품규격의 신장 내지 수축으로 인해 부자재(S)와 원자재(M)가 처음 설계자가 목적했던 정확한 위치에 접착되지 않는 경우가 생기게 된다. 부자재(S)와 원자재(M)가 부착되는 기준점 및 그 근방에는 오차가 크지 않아 별문제 없지만, 기준점으로부터 멀어지게 되면 오차가 누적되어 용인할 수 없는 상태에 이르게 된다.

종래기술의 또 다른 문제를 도 2의 단면 구성도를 통해 설명한다.

종래기술의 또 다른 문제는 지그(100) 위에 마련된 부자재안착부(120)의 깊이(D)에 대한 오차범위와 부자재(S)의 두께(L)의 허용공차가 서로 상이함에 따른 것이다. 도 2에서와 같이 부자재안착부(120)의 깊이(D)가 공차범위에서 최대한 깊게 되어 있고, 부자재(S)가 공차범위에서 최대한 얇게 되어 있다면, 부자재(S)의 위에 부착되는 원자재(M)와 부자재(S) 간의 밀착력이 크게 떨어지는 경우가 있을 수 있게 된다. 이는 부자재(120)가 도전체인 경우에는 통전율을 저하시키고, 커버레이인 경우에는 접착력을 약화시켜 회로기판을 제대로 보호하지 못하는 문제를 야기한다. 허용공차가 위에 예시한 것과 서로 반대로 되는 경우에는 원자재(M)와 부자재(S)가 너무 강하게 접착되어 회로기판의 손상을 일으킬 수도 있다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은 첫째, 어레이 형태로 제공되는 연성회로기판 상에 부자재를 접착하는데 사용되는 지그에 있어서, 어떠한 원인에 의해 원자재와 지그의 규격이 서로 상이해지더라도 이를 보완할 수 있는 구조의 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 지그의 부자재안착부의 깊이와 부자재의 두께의 허용공차가 서로 반대방향으로 맞물리게 되어 부자재가 원자재에 너무 약하게 접착되거나 또는 반대로 너무 강하게 접착되어 생기는 문제를 없애는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 원자재인 어레이 형태로 제공되는 연성회로기판(FPCB) 상의 여러 곳에 회로를 보호하거나 전기적으로 연결하기 위하여 가열 접착되는 부자재를 용이하고 신속하게 정위치에 배열하기 위해 사용되는 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그에 있어서,

상면에 상기 부자재가 안착되는 부자재안착부가 마련되며, 직상부로 돌출 형성되는 복수의 가이드핀을 가지는 판상의 유동판; 복수개의 유동판이 얹히게 되는 판상의 베이스판; 상기 단위 유동판 각각을 상기 베이스판에 고정하되, 상기 유동판이 상기 베이스판에 접한 상태에서 제한적으로 유동될 수 있도록 하기 위한 유동판고정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 의하면 상기 유동판고정수단은; 상기 베이스판 상에 상기 유동판이 놓이는 지점마다 타공되는 유동판고정공; 상기 유동판고정공을 관통하여 상기 유동판에 나사결합되는 고정볼트를 포함하되 상기 고정볼트의 몸체의 직경은 상기 유동판고정공의 직경보다 작게 되어 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 부자재안착부는 홈형태로 패여 있으며, 상기 부자재안착부의 바닥면에는 시트 형태의 완충부재가 접착될 수 있다.

본 발명의 다른 목적에 의하면, 어레이 형태로 제공되는 연성회로기판 상의 여러 곳에 인쇄회로기판을 보호하거나 전기적으로 연결하기 위하여 가열 접착되는 부자재를 용이하고 신속하게 정위치에 배열하기 위해 사용되는 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그에 있어서,

상면에 상기 부자재가 안착되는 부자재안착부가 마련되며, 직상부로 돌출 형성되는 가이드핀을 가지는 판상의 유동판; 복수개의 유동판이 얹히게 되는 판상의 베이스판; 상기 유동판이 얹히게 되는 판상의 베이스판; 상기 부자재안착부에 접착되는 시트 형태의 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

위와 같은 구성에 의하면, 부자재가 설치되는 유동판이 조금씩 유동될 수 있게 되어 있으므로 어떠한 원인에 의해 원자재와 지그의 규격이 서로 상이해지더라도 지그가 유동되면서 원자재와 제위치에 결합될 수 있게 된다. 그러므로 원자재와 부자재를 정위치에 접착시킬 수 있게 된다.

또한 지그판의 부자재안착부의 깊이와 부자재의 두께에 관하여는 다음과 같은 효과가 있다. 즉 두께방향으로 신축 또는 압축되는 완충부재가 부자재안착부와 부자재의 허용공차에 상관없이 부자재가 원자재에 일정한 압력으로 접착되도록 함으로써 양자간의 접촉 불량을 극소화할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그의 사용상태를 나타내는 구성도이다.
도 2는 종래기술에 의한 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그의 일부 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4에 준하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 완충부재의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 원자재(M)인 연성회로기판(FPCB)은 어레이(array) 형태로 제공되는 것이 일반적이다. 한 장의 연성회로기판에는 독립된 여러 개의 반도체 칩 또는 회로패턴이 반복적으로 마련된다. 본 발명에서 연성회로기판은 원자재(M)로 표현되고 있으므로 이하에서는 단지 원자재(M)라 칭하기로 한다.

본 발명은 원자재(M) 상의 어느 일면 또는 양면에 각종의 부자재(S)를 가열 압착함으로써 접착하는데 사용되는 지그에 관한 것이다. 지그 위에는 부자재(S)와 원자재(M)가 도 1에 도시된 것처럼 포개져 설치되며, 이렇게 설치된 상태로 금형장치(또는 핫프레스)에 투입된다. 금형장치에 의해 열과 압력이 가해짐으로써 부자재(S)를 원자재(M)에 접합하는 것이다.

부자재(S)는 원자재(M) 상의 여러 곳에 설치되며 원자재(M)상의 회로를 보호하거나 전기적으로 연결하기 위하여 접착되는 소재 내지 반도체 부품으로서 위에 언급한 것처럼 그 종류와 기능은 다양하다. 부자재(S)는 또한 한 장으로 된 원자재(S)의 일면 또는 양면에 접착될 수도 있으며 여러 장으로 구성된 원자재(S)의 각층의 사이에 개입될 수도 있다.

지그는 부자재(S)를 용이하고 신속하게 정위치에 배열해 놓기 위해 사용되는 것으로서 원자재(M)에 대응되는 면적을 가지는 판재 형태이다.

지그는 합성수지로 된 두 장의 판상 소재가 적층된 구성을 가지는데, 상층은 유동판(1)이고 하층은 베이스판(3)이다. 유동판(1)의 상면에는 부자재(S)가 안착되는 부자재안착부(5)가 홈형태로 마련된다. 또한 복수의 가이드핀(7)이 유동판의 모서리 부근에서 직상부로 돌출되게끔 설치된다. 원자재 상의 기준점을 제공하거나, 원자재를 올려놓는 방향을 유도하기 위한(잘못된 방향으로는 원자재(M)와 지그의 결합이 원초적으로 불가능하게끔 하는 방식으로) 세팅핀(8)이 더 설치될 수 있다.

베이스판(3)은 복수개의 유동판(1)이 얹힐 수 있는 넓이를 가진다. 베이스판(3)은 금형장치의 압착면에 준해서 결정되지만, 유동판(1)은 다양한 면적, 형태 및 개수로 제공될 수 있다. 본 발명의 특징에 의하면, 유동판(1) 각각이 베이스판(3) 상에 유동 가능하게 고정되고 있다. 즉 유동판(1)은 베이스판(3)에 고정 설치되되 약간씩 제한적으로 유동이 가능하다는 것이다. 그리고 이것은 유동판(1)을 베이스판(3)에 고정시키는 유동판고정수단에 의해 가능하게 된다. 이하에서는 이 유동판고정수단을 설명한다.

유동판고정수단은 베이스판(3) 상에 유동판(1)이 놓이는 지점마다 타공되는 유동판고정공(9)과, 유동판고정공(9)을 관통하여 유동판(1)에 나사결합되는 고정볼트(11)를 포함할 수 있다. 그리고 고정볼트(11)의 몸체의 직경(T)은 유동판고정공의 직경(W)보다 작게 되어 있다. 고정볼트(11)가 지나치게 조여짐으로써 유동판(1)과 베이스판(3)이 서로 고정되어서는 아니 된다. 이를 위해 고정볼트(11)가 유동판(1)에 나사결합되는 정도는 베이스판(3)에 고정되지 않도록 하는 선에서 분명하게 제한되어야 할 것이다.

한편 고정볼트의 헤드면(11a)은 베이스판의 저면(3a)으로부터 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해 베이스판의 저면(3a)인 동시에 유동판고정공(9)의 주위에는 볼트헤드안착부(3b)가 마련된다.

이러한 구성에 의하면 고정볼트(11)의 몸체부와 유동판고정공(9) 간의 유격(C, 도 4 참조)이 곧 유동판(1)이 베이스판(3) 위에서 유동되는 유격(C)이 된다. 이 유격(C)은 0.5~ 2.0mm 정도면 충분하다. 그리고 유동판(1)의 유동방향은 도 3에서 방사상으로 표현된 화살표와 같이 임의의 수평방향이 될 것이다. 그리고 베이스판(3) 위에 설치되는 각각의 유동판(1)은 이처럼 제한된 범위에서 자재하게 유동될 수 있게 된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 시트 형태의 완충부재(13)가 홈형태로 제공되는 부자재안착부(5)의 바닥면에 접착되어 설치된다. 완충부재(13)는 도 4에 도시된 방법으로 설치될 수도 있지만, 도 5에 설치된 방법으로 설치될 수도 있다. 도 4는 부자재안착부(5)의 형태와 동일한 형태를 갖는 완충부재(13)를 직접 접착하는 것을 도시한다. 완충부재(13)는 도 도 6의 (a)와 같이 부자재안착부(5)와 동일 형태일 수도 있지만, 도 6의 (b)와 같은 링 형태 또는 도 6의 (c)와 같이 다수의 구멍이 천공된 형태일 수도 있다. 물론 완충부재(13)의 윤곽은 제품마다 상이할 것이 분명하다.

도 5는 베이스판(3)의 전체 넓이에 준하는 판형상의 완충부재(13')를 접착한 상태에서 그 위에 안착부형성판(15)을 접착하는 방식을 도시한다.

완충부재(13)는 탄성을 가지는 내열성 소재로서 발포실리콘이 적당하다. 물론 완충부재(13)가 설치된 상태에서의 부자재안착부(5)의 깊이(D')는 정상치(도 2에서의 "D")보다 약간 작도록 설정된다.

이와 같은 구성에 의하면 부자재(S)가 기준치보다 두껍고 부자재안착부(5)의 깊이가 기준치보다 얕은 경우라든가 또는 그 반대로 부자재(S)가 기준치보다 얇고 부자재안착부(5)의 깊이가 기준치보다 깊은 경우에도 문제가 없게 된다. 완충부재(13)가 쿠션작용에 의해 이러한 두께차이를 흡수함으로써 부자재(S)와 원자재(M)가 항상 적절한 압력으로 접착될 수 있게끔 하기 때문이다.

본 실시예에서의 완충부재(13)는 이전 실시예, 즉 유동판(1)이 베이스판(3) 위에서 제한된 범위 내에서 유동될 수 있게 하는 기능과는 독립적으로 적용될 수도 있다.

1 : 유동판 3 : 베이스판
5 : 부자재안착부 7 : 가이드판
9 : 유동판고정공 11 : 고정볼트
13, 13' : 완충부재 15 : 안착부형성판
S : 부자재 M : 원자재
C : 유격

Claims

연성회로기판(FPCB)인 원자재(M) 상의 여러 곳에 회로를 보호하거나 전기적으로 연결하기 위하여 접착되는 커버레이, 스티프너 또는 전도성 필름과 같은 부자재(S)를 용이하고 신속하게 정위치에 배열하기 위해 사용되는 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그에 있어서,
상면에 상기 부자재(S)가 안착되는 부자재안착부(5)가 마련되며, 직상부로 돌출 형성되는 복수의 가이드핀(7)을 가지는 판상의 유동판(1); 복수개의 상기 유동판(1)이 얹히게 되는 판상의 베이스판(3); 상기 유동판(1) 각각을 상기 베이스판(3)에 고정하되, 상기 유동판(1)이 상기 베이스판(3)에 접한 상태에서 제한적으로 유동될 수 있도록 하기 위한 유동판고정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그.
제1항에 있어서, 상기 유동판고정수단은 상기 베이스판(3) 상에 상기 유동판(1)이 놓이는 지점마다 타공되는 유동판고정공(9); 상기 유동판고정공(9)을 관통하여 상기 유동판(1)에 나사결합되는 고정볼트(11)를 포함하되;
상기 고정볼트(11)의 몸체의 직경(T)은 상기 유동판고정공(9)의 직경(W)보다 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그.
제1항에 있어서; 상기 부자재안착부(5)는 홈형태로 패여 있으며, 상기 부자재안착부(5)의 바닥면에는 시트 형태의 완충부재(13)가 접착되어 설치되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판에서의 부자재 접착용 지그.