KR101103830B1 - 기판 수납용 트레이 및 이를 위한 금형 - Google Patents

기판 수납용 트레이 및 이를 위한 금형 Download PDF

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Abstract

기판 수납용 트레이 및 이를 위한 금형이 개시된다. 기판이 수납되는 트레이로서, 상기 기판이 수납되도록 일측이 개방되며, 내측에 슬롯이 마련된 하우징; 및 상기 기판 수납 시, 상기 기판의 모서리의 위치에 상응하는 상기 하우징의 외측에 마련되는 완충돌기를 포함하며, 상기 완충돌기는 상기 하우징으로부터 측향 및 하향 돌출된 형상인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 트레이는, 운송 중 기판이 손상되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
기판, 트레이, 금형

Description

기판 수납용 트레이 및 이를 위한 금형{Tray for receiving a substrate and Mold therefor}
본 발명은 기판 수납용 트레이 및 그 제조장치에 관한 것이다.
기판 수납용 트레이는 여러 개의 기판을 동시에 수납하여 운반하기 위한 장치이다. 트레이는 그 내부에 수납되는 기판의 종류와 형태에 따라 다양한 형태를 가질 수 있으며, 기판은 그것이 적용되는 제품에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 대형 텔레비전의 전원공급장치에 적용되는 인버터(inverter) 회로가 구현되는 기판은 그 크기가 대형에 속할 수 있다. 이러한 기판은 그 자체의 크기로 인해 구조적인 강성이 약해, 기판을 운반 및 보관하는데 많은 주의가 요구된다.
따라서, 이러한 기판을 운반 및 보관하는 트레이는 이에 대응하여 기판의 구조적 안정성을 보완할 수 있어야 할 것이다. 그리고, 다수의 기판을 수납해야 하는 트레이는 작업의 효율성의 향상을 위해 많은 기판을 수납할 수 있어야 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 트레이의 모서리 부분을 나타내는 사진이다. 도 1의 녹색 사각형은 트레이 내부에 수납되는 기판을 도식적으로 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같은 트레이의 경우, 기판을 수납한 후 진행되는 안정성 테스트를 위한 낙하 시험 시, 기판의 모서리 부분(도 1의 붉은 동그라미 부분에 해당)이 깨지는 현상이 발생하였다. 트레이의 모서리 방향으로의 낙하 시험 시, 낙하로 인한 충격이 트레이 내부에 수납된 기판에 그대로 전달됨으로 인한 것으로서, 이로 인해 양산 후의 기판이 운송 중에 손상될 수 있어 개선이 필요한 실정이다.
본 발명은 운송 중 기판이 손상되는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 트레이 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 수납되는 트레이로서, 상기 기판이 수납되도록 일측이 개방되며, 내측에 슬롯이 마련된 하우징; 및 상기 기판 수납 시, 상기 기판의 모서리의 위치에 상응하는 상기 하우징의 외측에 마련되는 완충돌기를 포함하며, 상기 완충돌기는 상기 하우징으로부터 측향 및 하향 돌출된 형상인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 트레이가 제공된다.
상기 하우징의 개방된 일측의 가장자리를 따라, 상기 하우징의 외측 방향으 로 돌출되는 플렌지를 더 포함할 수 있으며, 상기 플렌지에는 걸림돌기와 걸림홈 중 적어도 어느 하나가 형성될 수 있다. 또한, 플렌지에는 강화홈이 형성될 수도 있으며, 이 강화홈은 상기 플렌지의 모서리 부분에도 형성될 수 있다.
상기 하우징과 상기 플렌지가 연결되는 지점에는 5mm 내지 10mm의 곡률반경을 갖는 라운딩 처리가 될 수도 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판이 수납되도록 일측이 개방되며, 내측에 슬롯이 마련된 하우징; 및 상기 기판 수납 시, 상기 기판의 모서리의 위치에 상응하는 상기 하우징의 외측에 마련되는 완충돌기를 포함하며, 상기 완충돌기는 상기 하우징으로부터 측향 및 하향 돌출된 형상인 기판 수납용 트레이를 제조하기 위한 진공성형용 금형으로서, 상기 하우징에 상응하는 프레임; 및 상기 완충돌기에 상응하며, 상기 프레임의 내외로 입출이 가능한 완충부를 포함하는 금형이 제공된다.
상기 프레임은, 상기 하우징의 저면부에 상응하는 상부 프레임과; 상기 하우징의 측면부에 상응하도록, 상기 상부 프레임의 하면에 결합되는 하부 프레임을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 완충부는 상기 하부 프레임에 마련되며, 상기 하부 프레임에는 상기 완충부를 사선 방향으로 이동시키는 실린더가 마련될 수 있다.
상기 상부 프레임에는 냉각부가 마련될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 운송 중 기판이 손상되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 기판 수납용 트레이 및 이를 위한 금형의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이를 나타내는 사시도이다. 트레이는 그 내부에 PCB와 같은 기판을 수납함으로써, 기판을 운반 또는 보관할 수 있는 장치이다. 트레이에 수납되는 기판은 전체적으로 직사각형의 형태를 가지는 판형으로 이루어질 수 있으며, 트레이는 기판의 형태에 따라 전체적으로 직육면체의 형상을 가질 수 있다.
트레이는 기판을 수용하는 하우징(100, 200)을 주된 구성으로 하여 이루어진다. 하우징(100, 200)은 트레이의 전체적인 외형을 형성하는 것으로서, 하우 징(100, 200)의 내부에는 기판을 수용하는 공간이 마련된다. 하우징 내부의 공간은 하우징의 바닥면을 이루는 저면(102)과, 그 저면을 둘러싸는 내벽(104)들로 이루어질 수 있다.
또한, 트레이는 기판의 상측을 커버하는 상부 하우징(100)과, 기판의 하측을 커버하는 하부 하우징(200)을 포함할 수 있다. 상부 하우징(100)과 하부 하우징(200)은 서로 동일 또는 대응되는 구성을 가질 수 있다. 이에, 이하에서 별도의 언급이 없는 한, 어느 한 하우징에 적용되는 각종 형상 및 구성들은 나머지 하우징에도 적용될 수 있다.
하우징(100, 200)의 저면에는 기판이 삽입되어 지지되도록 슬롯(210)이 마련될 수 있다. 여기서 하우징의 저면이란, 하우징(100, 200)의 배치 형태와 무관하게, 하우징(100, 200)에 형성된 오목한 내측면을 의미한다. 이러한 슬롯(210)은 기판의 길이 방향을 따라 하우징(100, 200)의 저면에 길이 방향으로 연장되는 형태를 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 슬롯(210)은 하우징(100, 200)의 내벽에도 형성되어 기판의 하면 및 측면 모두가 지지되도록 할 수 있다.
복수의 기판이 수납될 수 있도록 슬롯(210)은 하우징의 내부에 복수 개(210a 내지 210g 참조)가 형성될 수 있으며, 서로 인접하는 슬롯은 동일한 간격으로 배치될 수 있다.
한편, 기판이 수납되는 경우, 기판의 모서리의 위치에 상응하는 하우징(100, 200)의 외측에는 완충돌기(150, 250)가 마련된다. 이 완충돌기(150, 250)는 하우징(100, 200)으로부터 측향 및 하향 모두로 돌출된 형상을 갖는다.
이러한 완충돌기(150, 250)는 기판의 모서리의 위치에 상응하는 위치 즉, 슬롯(210)의 모서리 부분에 측향 및 하향 모두로 돌출되게 형성되어, 트레이의 모서리 부분을 통해 인가되는 충격으로부터 슬롯(210)에 수납되는 기판의 모서리를 최대한 이격시킬 수 있다. 본 실시예의 경우와 같이 완충돌기(150, 250)가 하우징(100, 200)의 측향 및 하향 방향으로 돌출되도록 하게 되면, 모서리의 하면에 집중되어 인가되는 충격뿐만 아니라 모서리의 측면에 집중되어 인가되는 충격 역시 완충시킬 수 있게 되어, 기판의 보호를 보다 충실히 구현할 수 있게 된다. 도 3에는 완충돌기(150, 250)가 형성된 부분을 확대하여 나타내는 모습이 도시되어 있다. 여기서 녹색 사각형은 슬롯에 수납되는 기판을 도식화한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이를 나타낸 정면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(100, 200)의 저면에는 슬롯이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 복수의 리브(120a, 120b, 120c, 120d, 120e, 120f, 120g, 120h, 120i)가 형성될 수 있다.
리브(120)는 하우징(100, 200)의 저면을 굴곡시킴으로써 형성될 수 있으며, 슬롯(210)과 서로 직교하는 형태를 가질 수 있다. 리브(120)는 하우징(100, 200)의 양측으로 좌우 대칭되는 형태를 가지고 형성될 수 있다.
리브(120)는 슬롯(210)과 함께 하우징(100, 200)의 저면에 굴곡을 형성함으로써, 외력에 의해 하우징(100, 200)이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 그 배치 형태가 슬롯(210)이 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 형성됨으로 인해, 하우징(100, 200)의 저면은 대체적으로 격자의 형태를 가지게 되어, 하우징(100, 200)의 구조적 강성을 보다 향상시킬 수 있게 된다. 결국, 트레이는 이러한 리브(120) 구조로 인해, 그 내부에 수납되는 기판을 외력으로부터 보다 충실히 보호할 수 있게 된다.
한편, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(100, 200)의 개방된 일측에는 가장자리를 따라, 하우징(100, 200)의 외측 방향으로 돌출되는 플렌지(130, 230)가 마련될 수 있다. 플렌지(130, 230)의 양측에는 손잡이부(160, 260)가 형성될 수 있다. 손잡이부(160, 260)는 플렌지(130, 230)의 양측의 중앙 부분에 형성되며, 상부 하우징(100)의 플렌지(130)의 손잡이부(160)는 상향 돌출되고, 하부 하우징(200)의 플렌지(230)의 손잡이부(260)는 하향 돌출될 수 있다. 이러한 구조를 통하여, 상부 하우징(100)과 하부 하우징(200)을 결합시키면, 손잡이부(160, 260)는 플렌지(130, 230)의 양측에 상하로 돌출되는 구조를 형성하여, 작업자의 손이 플렌지(130, 230)를 파지할 때, 미끄러지는 것을 방지하여, 작업자가 보다 용이하게 트레이를 운반할 수 있게 할 수 있다.
한편 하우징(100, 200)과 플렌지(130, 230)는 별도로 제작된 뒤 서로 접합될 수도 있으나, 본 실시예에서는 하나의 원단을 이용한 압축성형 공정을 통해 생산되는 경우와 같이, 서로 일체로 형성되는 경우를 제시하도록 한다.
플렌지(130, 230)의 테두리는 전체적으로 직사각형의 형태를 가질 수 있다. 따라서, 플렌지(130, 230)는 4개의 모서리를 가질 수 있다. 이 때, 상부 하우징(100)의 플렌지(130)의 어느 한 모서리는 모따기 되는 부분(140)을 가질 수 있다. 그리고, 그와 대향하는 하부 하우징(200)의 플렌지(230)의 어느 한 모서리는 모따기 되지 않을 수 있다.
결국, 상부 하우징(100)과 하부 하우징(200)을 결합시키면, 상부 하우징(100)의 플렌지(130)의 모따기 된 부분(140)과 하부 하우징(200)의 모따기 되지 않은 플렌지(230)의 모서리는 서로 대향하여 접하게 된다.
따라서, 작업자는 후술할 걸림홈(132)과 걸림돌기(232)에 의해 서로 체결된 상부 하우징(100)과 하부 하우징(200)의 분리하고자 할 때, 하부 하우징(200)의 모따기 되지 않은 플렌지(230)의 모서리를 잡고, 상부 하우징(100)과 하부 하우징(200)을 분리할 수 있어, 작업의 편의성을 꾀할 수 있게 된다.
상부 하우징(100)의 플렌지(130)와 하부 하우징(200)의 플렌지(230)에는 걸림돌기(232)와 걸림홈(132)이 형성될 수 있다. 걸림돌기(232)는 플렌지(230)에 돌출되는 형상을 가지며 형성되고, 걸림홈(132)은 걸림돌기(232)가 억지 끼움 되도록 플렌지(130)에 홈의 형상을 가지며 형성될 수 있다.
걸림돌기(232)와 걸림홈(132)은 하나의 쌍을 이루며, 상부 하우징(100)의 플렌지(130)와 하부 하우징(200)의 플렌지(230)에 서로 대응되는 위치에 형성된다. 이들이 서로 억지 끼움 됨으로써, 상부 하우징(100)과 하부 하우징(200)은 서로 체결될 수 있다. 걸림돌기(232)와 걸림홈(132)은 상부 하우징(100)의 플렌지(130)와 하부 하우징(200)의 플렌지(230)에 복수개가 고르게 분포될 수 있다.
한편, 걸림돌기(232)와 걸림홈(132)이 형성되지 않은 플렌지(130, 230)의 영역에는 강화홈(134, 234)이 형성될 수 있다. 이러한 강화홈(134, 234)은 플렌지(130, 230)의 구조적 강성을 보다 향상시킬 수 있어, 트레이의 측면 방향에서 인 가되는 충격으로부터 기판을 보다 안정적으로 보호할 수 있다. 특히, 플렌지(130, 230)의 모서리 부분에 외부 충격이 집중될 수 있음을 고려하여, 강화홈(134, 234)은 플렌지(130, 230)의 모서리 부분에도 형성될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(100, 200)과 플렌지(130, 230)가 연결되는 지점에는 5mm 내지 10mm의 곡률반경(R)을 갖는 라운딩 처리가 될 수 있다. 트레이에 대한 낙하 테스트에서 깨짐과 같은 대부분의 손상이 접힌 모서리 부분, 즉 하우징(100, 200)과 플렌지(130, 230)가 연결되는 지점에서 발생되므로, 이를 개선하고자 곡률반경이 5mm 내지 10mm가 되도록 라운딩 처리를 할 수 있는 것이다. 곡률반경이 5mm 보다 작은 경우에는 손상 방지 효과가 현저히 부족하고, 10mm 보다 큰 경우에는 제품생산에 필요한 원단 규격이 더 필요함으로 인해 불필요한 원단 손실이 발생하게 된다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 수납용 트레이에 대해 설명을 하였으며, 이하에서는 상기와 같은 트레이를 제작하기 위한 진공성형용 금형에 대해 도 6 내지 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.
본 실시예에 따른 금형은 진공성형을 통하여 전술한 트레이를 제조하는 데에 이용되는 것으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 트레이에 형성되는 각종 음각 및 양각에 각각 대응되는 양각 및 음각이 형성된다.
그런데, 전술한 트레이의 경우, 기판의 모서리를 보호하기 위한 완충돌기(150)가 측향 및 하향 돌출된 형상으로 형성된다. 즉, 역테이퍼진 형상의 완충돌 기(150)가 형성되는데, 금형의 상면에 원단을 진공흡착하여 성형을 수행하는 공정 이후, 금형과 원단을 분리하는 과정에서 상기 역테이퍼진 완충돌기(150)에 의해 이들 사이의 분리가 원활하게 수행되기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제를 해소하기 위하여, 본 실시예에 따른 금형은, 하우징에 상응하는 프레임(2000)과; 완충돌기(150)에 상응하며, 프레임(2000)의 내외로 입출이 가능한 완충부(2250)를 포함하여 이루어진다. 즉, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 진공흡착 시에는 완충부(2250)가 돌출된 형태를 유지하여 트레이에 완충돌기(150)가 형성되도록 하나, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 금형과 트레이를 분리하는 과정에는 완충부(2250)가 프레임(2000)의 내부로 삽입되어, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 금형과 트레이가 원활히 분리될 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해 프레임(2000)의 내부에는 상기 완충부(2250)를 사선 방향으로 이동시키는 실린더(도 10의 'C' 참조)가 마련될 수 있다. 본 실시예에 따른 금형이 도 7에 도시되어 있다.
한편, 본 실시예에 따른 금형은, 하우징(100, 200)의 저면부에 상응하는 상부 프레임과(도 8의 2100), 하우징(100, 200)의 측면부에 상응하도록 상부 프레임(2100)의 하면에 결합되는 하부 프레임(도 10의 2200)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상부 프레임(2100)과 하부 프레임(2200)은 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 경사면을 사이에 두고 서로 결합될 수 있다.
전술한 완충부(2250)는 도 10에 도시된 바와 같이 하부 프레임 (2200)에 마련될 수 있으며, 실린더(도 10의 'C' 참조) 역시 하부 프레임(2200)에 마련되어 완충부(2250)를 사선 방향으로 이동시킬 수 있다.
상부 프레임(2100)의 저면에는 도 9에 도시된 바와 같이 복수의 흡입홀(2110)과 냉각부(2120)가 마련될 수 있다. 흡입홀(2110)은 진공성형을 위해 진공펌프(미도시) 등을 이용하여 원단에 음압을 제공하는 데에 이용되며, 냉각부(2120)는 성형된 원단을 냉각하여 금형과의 분리가 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 데에 이용된다. 냉각부(2120)로는 도 9에 도시된 바와 같이 냉매를 이동시키는 배관이 이용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 성형된 원단을 냉각시킬 수만 있다면 그 형태 및 종류를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.
도 11에는 완충부(2250)가 돌출되어 있는 상태의 모습(a 참조)과 후퇴되어 있는 모습(b 참조)이 제시되어 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
도 1은 종래기술에 따른 트레이의 모서리 부분을 나타내는 사진.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이의 모서리 부분을 나타내는 사진.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이를 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이의 하우징과 플렌지가 연결되는 부분을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레이를 제조하는 과정을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형을 나타내는 사진.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형의 상부 프레임을 나타내는 사진.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형의 하부 프레임을 나타내는 사진.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 금형의 완충부의 모습을 나타내는 사진.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 200: 하우징 130, 230: 플렌지
150, 250: 완충돌기 2000: 금형
2150: 완충부

Claims (10)

  1. 기판이 수납되는 트레이로서,
    상기 기판이 수납되도록 일측이 개방되며, 내측에 슬롯이 마련된 하우징; 및
    상기 기판 수납 시, 상기 기판의 모서리의 위치에 상응하는 상기 하우징의 외측에 마련되는 완충돌기를 포함하며,
    상기 완충돌기는 상기 하우징으로부터 측향 및 하향 돌출된 형상인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 트레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 개방된 일측의 가장자리를 따라, 상기 하우징의 외측 방향으로 돌출되는 플렌지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 트레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플렌지에는 걸림돌기와 걸림홈 중 적어도 어느 하나가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 트레이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플렌지에는 강화홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 트레이.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 강화홈은 상기 플렌지의 모서리 부분에도 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 트레이.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 플렌지가 연결되는 지점에는 5mm 내지 10mm의 곡률반경을 갖는 라운딩 처리가 되는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 트레이.
  7. 기판이 수납되도록 일측이 개방되며, 내측에 슬롯이 마련된 하우징; 및
    상기 기판 수납 시, 상기 기판의 모서리의 위치에 상응하는 상기 하우징의 외측에 마련되는 완충돌기를 포함하며,
    상기 완충돌기는 상기 하우징으로부터 측향 및 하향 돌출된 형상인 기판 수납용 트레이를 제조하기 위한 진공성형용 금형으로서,
    상기 하우징에 상응하는 프레임; 및
    상기 완충돌기에 상응하며, 상기 프레임의 내외로 입출이 가능한 완충부를 포함하는 금형.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 하우징의 저면부에 상응하는 상부 프레임과;
    상기 하우징의 측면부에 상응하도록, 상기 상부 프레임의 하면에 결합되는 하부 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 금형.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 완충부는 상기 하부 프레임에 마련되며,
    상기 하부 프레임에는 상기 완충부를 사선 방향으로 이동시키는 실린더가 마련되는 것을 특징으로 하는 금형.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 상부 프레임에 마련되는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형.
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