KR101164188B1 - 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치에 관한 것이다.
본 발명은 감속기를 구비하는 메인 모터와; 상기 메인 모터 감속기의 출력축에 접속되어 감속기의 감속된 동력으로 구동하는 구동축과; 상기 구동축의 회전동력을 수평 이송 동력으로 변환하여 캐리어 테이프를 성형하기 위한 위치로 일정한 단위 길이 만큼 연속적으로 이동시키는 캐리어 테이프 이송 기구와; 상기 캐리어 테이프 이송 기구에 의하여 이송되는 캐리어 테이프를 상기 히팅부에 의하여 예열한 다음, 상기 구동축의 회전동력으로 상기 성형부를 작동시켜서 캐리어 테이프에 포켓을 형성하는 몰드 구동 기구와; 상기 몰드 구동 기구에 의하여 포켓이 형성된 캐리어 테이프에 상기 구동축의 회전 동력으로 스프라켓 홀을 천공하는 펀치 구동 기구와; 상기 펀치 구동 기구에 의하여 스프라켓 홀이 천공된 캐리어 테이프를 길이방향으로 절단시키는 슬리팅부로 구성되어 캐리어 테이프를 고속으로 자동 공급하면서 64mm 단위로 이송, 성형, 회수할 수 있게 되어 정확하게 성형할 수 있는 최적화된 설비를 구현한다.

Description

전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치 {EMBOSSED CARRIER TAPE PRESS MACHINE}

본 발명은 전자 부품 포장용 캐리어 테이프(carrier tape) 성형 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 자동화 시스템을 기반으로 하여 반도체, 저항, 트랜지스터 등 다양한 유형의 전자부품을 포장하는 캐리어 테이프를 성형하기 위하여, 얇고 긴 판상체로 되어 공급릴(reel)에 감겨져 있는 캐리어 테이프용 원단을 공급하는 공급부와, 상기 공급부에서 공급되는 캐리어 테이프용 원단을 가열시키는 히팅부와, 상기 히팅부에서 공급되는 캐리어 테이프 원단에 전자부품이 내장되는 포켓을 성형하는 성형부와, 상기 성형부에서 공급되는 캐리어 테이프 원단에 스프라켓 홀을 천공하는 천공부와, 상기 장비 본체의 일단에 장착되어 열전소자에 의해 상기 성형부의 온도를 제어하는 온도제어부와, 상기 천공부에서 공급되는 원자재를 트래버스의 권취릴에 감아서 완제품 상태로 회수하는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 제조 장치에서, 공급릴(reel)에 감겨져 있는 원단 상태의 캐리어 테이프를 고속으로 자동 공급하여 포켓을 형성하고 펀칭 및 슬리팅을 하는 성형 작업을 정확하게 수행한 다음 성형된 상태를 영상장치로 검사하여 회수할 수 있게 하면서 캐리어 테이프 원단의 이송 거리를 기존의 48mm에서 64mm로 변경하여 가공하면서 안정된 상태에서 생산성을 높이면서도 자동 공급 및 회수할 수 있는 최적화된 자동화 설비를 구현할 수 있는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치에 관한 것이다.

칩(chip) 상태의 반도체 소자는 패키징 공정을 통하여 칩 표면에 형성된 본드 패드가 외부의 회로와 연결될 수 있는 리드(lead) 또는 솔더볼(solder ball)의 형태로 가공되어 포장되고, 또한 완성된 반도체 패키지 중에서 표면 실장 소자(Surface Mounting Device, SMD)는 외부의 충격과 습기로부터 보호하기 위하여 기존에 사용되어오던 플라스틱 트레이 또는 튜브를 대체하는 캐리어 테이프에 담겨져서 사용자에게 제공됨에 따라서 캐리어 테이프를 이용하여 전자 제품을 포장하는 시장이 확대되고 있다.

이러한 전자 부품 포장용 캐리어 테이프는 폴리스티렌(Polystyrene, PS) 소재와 충진용 ABS소재가 결합된 두께 0.25~0.40mm의 3층 구조의 플라스틱 원단을 이용하여 제조되는 것으로, 전자부품 등이 담겨지는 엠보스 포켓을 가열된 프레스를 이용하여 성형하고, 양쪽 단부와 포켓의 중앙에는 자동화 라인에서 이송이 가능하도록 스프라켓 휠의 돌기가 삽입되는 홀이 천공되어 반도체 및 전자부품이 포장된 다음, 릴에 감겨진 상태로 자동화 SMD공정에 투입된다.

도 1은 일반적인 캐리어 테이프를 나타낸 사시도이다.

전자 부품 포장용 캐리어 테이프(T)는 폴리스티렌(Polystyrene, PS) 소재와 충진용 ABS소재가 결합된 두께 0.25~0.40mm의 3-레이어 프라스틱 원단(T1)을 이용하여 제조되는데, 전자 부품을 수용하기 위한 다수개의 엠보스 포켓(P)이 가열 프레스 기술을 이용하여 일정한 간격으로 성형되고, 상기 엠보스 포켓(P)의 중앙 바닥면과 옆쪽의 상부 면에는 캐리어 테이프를 공급릴로 감거나, 감긴 상태의 캐리어 테이프를 다시 풀어줄 때에 캐리어 테이프가 일정한 거리를 유지하며 정확하게 이송될 수 있도록 펀칭 기술을 이용하여 스프라켓 홀(H)을 형성한 다음 길이 방향으로 절단하게 된다.

일반적으로 캐리어 테이프 성형 장치는 생산성을 위하여 고속으로 이동하면서 히팅, 몰딩, 펀칭을 수행하는 과정에서 가열했을 때의 열을 유지하면서 정확한 타이밍에 몰딩과 펀칭이 이루어져야 하는데, 히팅, 몰딩, 펀칭을 수행하는 과정에서 인장력에 의하여 길이가 길어지게 되는 웨이브 현상이 생기게 되고, 다양한 규격과 유형으로 설치되기 때문에 기존에 설치된 자동화 시스템에서는 캐리어 테이프의 이송 거리가 통상 48mm 단위로 이루어지게 되고, 그 이상의 이송거리를 실현하는 것은 어려운 것으로 여겨지고 있다.

본 발명은 엠보싱 캐리어 테이프의 공정에서 캐리어 테이프를 고속으로 자동 공급하면서 64mm 단위로 이송, 성형, 회수할 수 있는 수단을 개발하여 캐리어 테이프를 고속으로 이송하면서 정확한 성형과 성형에 대한 검사 및 안정된 회수를 가능하게 하여 캐리어 테이프 성형 작업이 최적화 되는 설비를 구현할 수 있는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 성형부의 온도를 제어하여 가공중인 캐리어 테이프의 성형성을 향상시키고, 스프라켓 홀(sprocket hole)의 위치를 더욱 정확하게 형성할 수 있는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치를 제공하고자 한다.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 수직 방향으로 설치되는 베이스와, 상기 베이스 전면에 설치되는 공급릴에 감겨진 캐리어 테이프 원단을 공급하는 공급부와, 상기 공급부에서 공급되는 캐리어 테이프 원단을 가열시키는 히팅부와, 상기 히팅부에서 가열된 상태로 공급되는 캐리어 테이프 원단을 성형하여 전자부품이 담겨지는 엠보스 포켓을 성형하는 성형부와, 상기 성형부에서 엠보스 포켓이 형성된 캐리어 테이프에 스프라켓 홀을 천공하는 천공부와, 상기 천공부에서 공급되는 캐리어 테이프를 권취릴에 감아서 회수하는 트래버스 및 피엘씨(PLC)제어부를 구비하는 캐리어 테이프 성형 장치에 있어서, 감속기를 구비하는 메인 모터와; 상기 메인 모터 감속기의 출력축에 접속되어 감속기의 감속된 동력으로 구동하는 구동축과; 상기 구동축의 회전동력을 수평 이송 동력으로 변환하여 캐리어 테이프를 성형하기 위한 위치로 일정한 단위 길이 만큼 연속적으로 이동시키는 캐리어 테이프 이송 기구와; 상기 캐리어 테이프 이송 기구에 의하여 이송되는 캐리어 테이프를 상기 히팅부에 의하여 예열한 다음, 상기 구동축의 회전동력으로 상기 성형부를 작동시켜서 캐리어 테이프에 포켓을 형성하는 몰드 구동 기구와; 상기 몰드 구동 기구에 의하여 포켓이 형성된 캐리어 테이프에 상기 구동축의 회전 동력으로 스프라켓 홀을 천공하는 펀치 구동 기구와; 상기 펀치 구동 기구에 의하여 스프라켓 홀이 천공된 캐리어 테이프를 길이방향으로 절단시키는 슬리팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

구동축은 베이스의 배면에 고정되는 브라케트에 베어링으로 지지되어 캐리어 테이프를 이송시키기 위한 제1캠과, 상기 공급부, 성형부, 천공부의 진행 방향을 따라 수평 방향으로 설치되면서 포켓을 형성하기 위한 제2캠과, 스프라켓 홀을 천공하는 펀치를 구동시키기 위한 제3캠이 설치되고, 제어 신호를 검출하기 위한 센서 도그가 형성되어 있다.

이러한 센서 도그는 메인 모터에 의하여 구동축이 회전할 때에 센서가 감지하여 공압에 의하여 작동하는 히터, 그리퍼의 작동 타이밍, 성형부에서의 스크랩 회수를 조절한다.

캐리어 테이프 이송 기구는 구동축에 설치되는 제1캠과, 상기 제1캠의 제1 캠 플로워로부터 연장되는 제1캠레버와, 상기 제1캠 레버에 고정되어 베이스에 고정된 가이드 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 이동대와, 상기 이동대에 고정되면서 캐리어 테이프가 수평 이송 가능하게 상하로 배치되는 한 쌍의 협지구가 공압실린더로 승강 가능하게 설치되는 그리퍼와, 상기 제1캠이 구동함에 따라 상기 제1캠레버를 반복적으로 왕복이동시키기 위한 제1복귀수단으로 구성된다.

몰드 구동 기구는 구동축에 고정되어 몰드를 구동하는 제2캠과, 상기 제2캠에 접촉하는 제2캠플로워와, 베이스에 고정축으로 회전 가능하게 고정되어 한쪽 단부는 상기 제2캠플로워가 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 포켓 성형용 금형의 하부에 지지되는 제2캠레버와, 상기 제2캠이 구동함에 따라 상기 제2캠레버를 반복적으로 선회시키기 위한 제2복귀수단으로 구성된다.

펀치 구동 기구는 구동축에 고정되어 천치를 구동하는 제3캠과, 상기 제3캠에 접촉하는 제3캠플로워와, 베이스에 고정축으로 회전 가능하게 고정되어 한쪽 단부는 상기 제3캠플로워가 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 펀치 구동용 금형의 상부에 지지되는 제3캠레버와, 상기 제3캠이 구동함에 따라 상기 제3캠레버를 반복적으로 선회시키기 위한 제3복귀수단으로 구성된다.

슬리팅부는 감속기를 구비하는 모터와; 상기 모터의 동력으로 회전할 수 있도록 제1고정축에 고정되어 캐리어 테이프를 안내하는 가이드 휠과; 상기 가이드 휠이 고정되는 제1고정축과 벨트로 연결되는 제2고정축에 회전 가능하게 고정되는 전동기어와; 상기 전동기어()에 맞물릴 수 있도록 제3고정축에 고정되는 아이들기어와; 상기 아이들기어에 맞물리는 하부 종동기어가 설치되는 제4고정축에 고정되는 커터와; 상기 전동기어와 맞물리는 상부 종동기어()가 고정되고, 상기 커터의 상부에 배치되어 이동하는 캐리어 테이프가 절개될 수 있도록 커터를 안내하는 커터 가이드와; 상기 커터의 전후 위치 조절수단 및 상하 위치 조절수단을 포함하여 상기 펀치 구동 기구에 의하여 스프라켓 홀이 천공된 캐리어 테이프를 길이방향으로 절단시킨다.

상기한 제1복귀수단은 한쪽 단부는 베이스의 고정편에 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 제1캠레버에 고정되는 탄성부재, 예를들면 제1캠레버를 수평상으로 밀어내거나 당기는 방향으로 힘을 가하는 압축코일 스프링과 같은 탄성부재로 이루어진다.

또한 상기한 제2복귀수단 및 제3복귀수단은 한쪽 단부가 베이스의 고정편에 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 제2캠레버에 고정되는 탄성부재, 예를들면 고정축을 중심으로 제2캠레버와 제3캠레버를 회전시키는 방향으로 인장력을 가하는 압축코일 스프링과 같은 탄성부재로 이루어진다.

커터의 전후 위치 조절수단은 전동기어가 고정된 제2고정축에 스크루 샤프트와 노브가 형성되고, 상기 스크루 샤프트()에 나사 결합되어 수평 이동 가능하게 설치되는 이동대에 제4고정축이 고정되어 상기 노브를 회전시킴에 따라 커터의 절단면이 커터 가이드의 접촉면으로부터 이탈되어 커터를 교환할 수 있게 된다.

커터의 상하 위치 조절수단은 아이들기어가 고정된 제3고정축과 하부종동기어가 고정된 제4고정축이 회전플레이트에 고정되면서, 상기 회전 플레이트가 제3고정축을 중심으로 회전할 수 있게 고정되고, 회전플레이트의 한편에는 회전플레이트를 회전시키기 위한 캠레버가 설치되어 캠레버를 회전시킴에 따라 제3고정축을 중심으로 회전 플레이트가 회전하여 커터가 커터가이드에 근접하고 이격됨으로서 진행되는 캐리어 테이프를 절단시킬 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명은 일정한 간격으로 이송하고 그 사이에 성형을 하여 검사하는 구간까지의 정확한 타이밍을 잡기 위해서는 메인 모터에 의하여 구동되는 캠의 모양과 크기에 따라 이송 거리가 결정된다. 캠의 형태에 따른 이송구간의 길이와 타이밍이 결정되는데, 교체 및 타이밍 조절이 가능하다.

캠의 구조는 21.5mm부터 86mm로 되는데 스크루 형식으로 하여 연결되어 캠 플로워와 캠이 맞닿는 부분을 연장하면 캠의 중심선과 일치하게 된다. 이로써 캠에서 나오게 되는 소음을 최소화 할 수 있게 된다.

캠의 구조는 원형으로 되어있어 메인 모터의 회전에 따라 작동 된다. 캠은 높이가 있어서 그에 맞게 캠 플로워가 그 높이에 따라 작동되어 이송그리퍼가 작동되게 된다. 캠의 구조는 가장 낮은 부위부터 가장 높은 부위까지 연결 부위가 스크루 형식으로 되어있어서 캠 팔로우가 캠/메인 모터의 회전축과 연장선으로 일치하게 되어있다.

히터부는 캐리어 테이프에 엠보싱을 넣기 위해 히터의 온도와 히터에서 장비로 열이 전달되는 것을 막기 위하여 석면의 가이드로써 막아주고 위치에 따른 성형의 위치가 바뀌게 된다. 히터 블록의 기울기와 히터에서 열이 전달되는 양과 위치에 따른 성형 모양이 바뀌게 되어 캐리어 테이프의 성형 과정 중에서 가장 중요한 역할을 하고 있는 부분이다

슬리트는 사용할 때에는 칼날을 다운시켜 베이스 부분과 밀착시켜 사용하게 되고, 앞뒤로 미세 조절을 하여 재품의 가공 상태를 변경할 수 있게 제작되어 있다. 또한 칼날의 개수를 변경하여 원단의 폭과 개수를 선택할 수 있다. 트래버스는 이에 따라 작동하게 되는데 칼날의 개수에 따라 3개, 4개까지 장착되어 각각의 모터에 의하여 작동될 수 있게 되어 회수의 원활한 상태를 유지하게 한다.

슬리팅부의 해체, 조립을 원활하게 하고 넓이, 각도, 깊이의 미세 조정이 가능하게 되어 다양한 재료의 가공을 할 수 있게 된다.

트래버스는 모터 4개 각각의 구동에 의하여 회수한다. 기존의 제품에서는 두 개의 트래버스가 동시에 묶여서 회수하여 오작동하게 되는 경우도 있다. 그것을 보안하여 각각 회수하는 방식을 도입하여 가능하게 하였다. 기존의 제품은 48mm의 이송거리를 갖고 있었으나 본 발명품은 64mm의 이송거리로 보다 생산성을 높일 수 있다.

트래버스의 4개의 각각의 모터에 의하여 제어되기 때문에 다른 회수장치에 영향을 받지 않고 각 센서에 의하여 작동되게 된다.

본 발명에 의하면, 64mm의 이송과 고속의 운전에도 안정된 상태로 이동을 할 수 있는 가이드 장치와 소음을 방지하며 다양한 규격과 유형으로 기존에 시설된 엠보싱 캐리어 테이프 프레스 머신의 최적화된 자동화 설비를 추가로 설치하는 것이 가능하게 된다. 이로써 엠보싱 캐리어 테이프는 기존의 48mm에서 64mm로의 전환으로 생산성과 안정성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 캐리어 테이프의 성형성을 향상시키고, 스프라켓 홀의 위치를 정확하게 형성할 수 있다.

도 1은 캐리어 테이프의 원단과 성형과정 상태를 나타낸 사시도
도 2는 성형이 완료된 캐리어 테이프의 사용 상태를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 평면도
도 4는 본 발명의 정명도
도 5는 본 발명의 주요부를 나타낸 평면도
도 6은 본 발명의 주요부를 나타낸 정면도
도 7은 본 발명의 캐리어 테이프 이송기구의 사시더
도 8은 본 발명의 센서 도그의 사시도
도 9는 본 발명의 캐리어 테이프 이송 기구의 사시도
도 10은 본 발명의 캐리어 테이프 이송 기구의 측단면도
도 11은 본 발명의 히팅부의 사시도
도 12는 본 발명의 히팅부의 정면도
도 13은 본 발명의 포켓 성형용 몰드 기구의 사시도
도 14는 본 발명의 펀치 구동 기구의 사시도
도 15는 본 발명의 슬리팅부의 사시도
도 16은 본 발명의 슬리팅부의 정면도
도 17은 본 발명의 슬리팅부를 전개한 측단면도

본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

다음에서 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 발명은 수직 방향으로 설치되는 베이스(1), 구동축(2), 공급부(3), 히팅부(4), 성형부(5), 천공부(6), 슬리팅부(7), 트래버스(8)로 구성된다.

베이스(1)는 프레임(10)에 수직으로 고정되어 공급부(3), 히팅부(4), 성형부(5), 천공부(6), 슬리팅부(7), 트래버스(8)가 설치된다.

구동축(2)은 도 3, 도 5 도 6에서 보는 바와 같이 한쪽 단부에 센서 도그(20)가 설치되어 베이스(1)의 배면에서 적정한 위치에 설치되는 브라케트(21)에 의하여 수평상으로 설치되어 공급부(3), 성형부(5), 천공부(6)를 구동시킨다.

센서 도그(20)는 근접하는 위치에 센서(도시되지 아니함)가 설치되어 메인 모터(32)에 의하여 구동축(2)이 회전할 때에 센서가 센서 도그(20)에 형성되어 있는 각각의 캠 위치를 감지하여 공압에 의하여 작동하는 히터 그리퍼, 펀치부의 스크랩 회수, 그리퍼의 작동 타이밍이 결정되어 있다.

상기 공급부(3)는 캐리어 테이프 원단(T1)이 감겨져 베이스(1)에 회전 가능하게 고정되는 공급릴(30)과 캐리어 테이프 이송 기구(31)로 구성되어 공급릴(30)에 감겨진 캐리어 테이프 원단(T1)에 포켓과 스프라켓 홀을 성형하기 위한 위치로 일정한 단위 길이 만큼 연속적으로 이동시킨다.

공급릴(30)은 도 4에서 보는 바와 같이 별개로 설치되는 모터(31)에 의하여 구동한다.

캐리어 테이프 이송 기구(31)는 도 5, 도 8에서 보는 바와 같이 메인 모터(310), 제1캠(311), 제1캠레버(312), 그리퍼(313), 복귀수단으로 구성되어, 상기 구동축(2)의 회전 동력을 수평 이송 동력으로 변환하여 캐리어 테이프 원단(T1)을 히팅부(4)에 공급한다.

메인모터(310)는 감속기(36)를 구비하여 베이스(1)의 배면에 고정되면서 감속기(36)의 출력축이 구동축(2)에 결합된다.

제1캠(33)은 구동축(2)의 한쪽편 단부에 고정된다.

제1캠레버(34)의 한쪽편 단부에는 제1 캠 플로워(340)와 제1복귀수단이 구비되어 제1캠(33)에 구름 접촉을 할 수 있게 되고, 다른 한편의 단부에는 그리퍼(313)가 형성된다.

제1복귀수단은 탄성부재(360)의 한쪽 단부가 베이스(1)의 배면에 고정된 고정편(11)에 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 제1캠레버(312)에 고정되어 제1캠레버(312)를 수평상으로 당기는 힘을 가하는 탄성부재(360)에 의하여 제1캠(311)이 구동함에 따라 상기 제1캠레버(312)를 반복적으로 왕복이동시킬 수 있게 된다.

한편, 제1캠(311)에 의하여 그리퍼(313)의 이동 중에 캠의 높이 각도가 생기는 구간과 끝나는 부분에 의하여 충격이 생기는데, 이러한 소음을 방지하기 위하여 제1캠레버(312)에는 스토퍼와 완충기를 장착하여 소음을 방지하는 것이 바람직하다.

그리퍼(313)는 가이드 레일(350), 이동대(351), 상부협지구(352), 하부협지구(353) 및 공압실린더(354)로 구성된다.

가이드 레일(350)은 베이스(1)의 전면에 고정된다.

이동대(351)는 제1캠레버(34)의 단부에 고정되어 베이스(1)에 고정되는 가이드 레일(350)에 왕복이동 가능하게 설치되면서 전방으로는 한 쌍의 지지대(355)가 수직으로 고정된다.

상부협지구(352)와 하부협지구(353)는 이동대(351)에서 지지대(355)에 의하여 형성되는 공간에 놓여지는데, 상부협지구(352)는 이동대(351)의 상부에 고정되는 공압실린더(354)의 피스톤 로드에 고정되어 승강이동할 수 있게 되고, 하부협지구(353)는 이동대(251)의 하단에 고정되어 상부협지구(352)와 하부협지구(353) 사이에서 캐리어 테이프 원단(T1)이 수평 이송 가능하게 놓여진다.

이러한 상부협지구(352)와 하부협지구(353)는 캐리어 테이프 원단을 잡아서 이동시키게 되는데, 제1캠(311)의 사양에 따라 48mm에서 64mm로 이송 거리를 변화시켜줄 수 있다. 이러한 이송 거리는 캠축에 의한 운동을 하기 때문에 정확한 타이밍에 맞추어 이동을 하게 된다. 만약 피치가 안 맞을 경우에는 그리퍼(313)에 있는 스토퍼를 조절하여 맞춰줄 수 있고, 타이밍 조절은 캠의 각도와 센서 도그를 조절하여 이송거리와 공압실린더를 조절할 수 있다.

이러한 그리퍼(313)는 캐리어 테이프 원단(T1)의 원활한 이송을 위하여 적어도 2개소에 설치되는 것이 적합하며, 바람직하게는 천공부(6)와 슬리팅부(7) 사이에 더 설치되는 것이 좋다.

상기 히팅부(4)는 도 11에서 보는 바와 같이 공급릴(30)로부터 인출되어 공급부(3)에 의하여 공급된 캐리어 테이프 원단(T1)을 가열하여 예열하는 장치로서 베이스(1) 전면에 고정되는 고정대(40)에 수직으로 고정되는 한 쌍의 가이드 레일(41)에 승강 가능하게 고정되는 상부금형(42)과 하부금형(43) 및 냉각수단으로 구성된다.

상부금형(42)의 하부면과 하부금형(43)의 상부면에는 콘트롤부()에 의해 제어되는 가열판(45)(46)이 각각 설치되며, 고정대에 고정된 각각의 공압실린더(47)(48)의 피스톤 로드가 고정되어 가이드 레일(41)을 따라 승강이동 할 수 있게 되어 있다.

이러한 상부금형(42)과 하부금형(43) 사이로 캐리어 테이프 원단(T1)이 이송되면서 상기 공압실린더(47)(48)에 의해 상부금형(42)과 하부금형(43)이 각각 하강 및 상승되면서 가열판(45)(46)에 의하여 캐리어 테이프 원단(T1)을 압착하여 가열시킨다.

냉각수단은 도시되지 아니하였으나 공기압축기와 연결되어 가열판을 냉각시키는 에어노즐이 설치되어, 콘트롤부에 의해 제어되어 캐리어 테이프 원단(T1) 수지의 가열조건에 따라 적정한 온도로 가열함으로써 상기 공급부(3)에서 공급되는 캐리어 테이프 원단(T1)에 포켓과 스프라켓 홀이 원만하게 성형될 수 있게 한다.

예를들면, 히팅부(4)는 온도제어부에 의하여 제어된다.

온도제어부는 제베크(Seebeck) 효과 혹은 펠티에(Peltier)효과를 이용하여 전기 에너지의 온도차를 발생시키는 열전소자를 사용한 냉각장치로서 열전소자에서 냉각된 공기를 공급하거나 혹은 차단하여 상기 온도를 제어하는 공냉식인 것이 적합하고, 생성된 냉각 공기를 공급하는 공급라인과, 냉각공기를 다시 외부로 배출하는 냉각공기 배출라인과, 측정된 온도를 피드백할 수 있는 서모커플(thermocouple)을 구비하여 냉각공기를 지속적으로 공급하거나 차단한다. 또한 온도제어부에서 열전소자를 통하여 발생된 냉각공기는 냉각공기 공급라인을 통하여 상기 성형부(5)의 온도를 00.5의 범위로 제어한다. 그러므로 서모커플을 통하여 성형부(5)의 온도를 측정하고, 그 측정된 데이터를 서모 커플 라인을 통하여 온도제어부로 피드백(feedback)함으로써, 냉각공기의 온도를 보다 정확하게 제어함으로써, 캐리어 테이프 원단(T1)이 열에 의하여 변형되는 것을 방지하여 포켓의 성형성을 향상시키고, 스프라켓 홀의 위치를 보다 정확하게 형성할 수 있다.

상기 성형부(5)는 도 13에서 보는 바와 같이 몰드 구동 기구(50)와 포켓 성형용 금형 어셈블리(51)로 구성되어 상기 히팅부(4)에서 가열된 상태로 공급되는 캐리어 테이프 원단을 성형하여 전자부품이 담겨지는 엠보스 포켓을 성형한다.

몰드 구동 기구(50)는 제2캠(500), 제2캠레버(501), 제2복귀수단으로 구성되어, 구동축(2)의 회전동력을 이용하여 포켓 성형용 몰드 어셈블리(51)를 상하로 구동시키게 됨으로써 이송된 캐리어 테이프 원단(T1)에 포켓이 형성될 수 있게 한다.

제2캠(500)은 구동축(2)에 고정되어 메인 모터(31)의 동력으로 회전한다.

제2캠레버(501)는 한쪽 단부에 제2캠(500)과 접촉하는 제2캠플로워(502)가 형성되고, 다른 한쪽의 단부(503)에는 포켓 성형용 몰드 어셈블리(51)의 하단부를 지지할 수 있도록 베이스(1)에 고정되는 고정축(504)에 회전 가능하게 고정된다.

포켓 성형용 몰드 어셈블리(51)는 상부금형(510)과 하부금형(511)이 대향하여 배치되면서 포켓 성형용 몰드(512)가 설치되고, 탄성부재에 의하여 승강이동히는 하부금형(511)이 가이드 포스트(513)에 안내되는 통상적인 구조를 가지며, 제2캠레버(501)와 탄성부재에 의하여 하부금형(511)이 승강작동을 하면서 포켓을 형성하게 된다.

제2복귀수단은 도 6에서 보는 바와 같이 탄성부재(505)의 한쪽 단부가 베이스(1)의 배면에 고정된 고정편(12)에 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 제2캠레버(501)에 고정되어 제2캠레버(501)가 고정축(504)을 중심으로 회전하여 단부(503)가 포켓 성형용 몰드 어셈블리(51)의 하부에 밀착되는 힘을 가하는 탄성부재(505)로 구성되어 제2캠(500)이 구동함에 따라 제2캠레버(501)에 의하여 포켓 성형용 몰드 어셈블리(51)가 포켓 성형 작동을 반복적으로 수행할 수 있게 한다.

상기 천공부(6)는 펀치 구동 기구(60)와 펀칭용 몰드 어셈블리(61)로 구성되어 상기 성형부(5)에서 몰드 구동 기구에 의하여 포켓이 형성된 캐리어 테이프에 스프라켓 홀을 천공한다.

펀치 구동 기구(60)는 제3캠(600), 제3캠레버(601), 복귀수단으로 구성되어, 구동축(2)의 회전동력을 이용하여 펀칭용 몰드 어셈블리(61)를 상하로 구동시키게 됨으로써 포켓이 형성된 캐리어 테이프 원단(T1)에 스프라켓 홀이 형성될 수 있게 한다.

제3캠(600)은 구동축(2)에 고정되어 메인 모터(31)의 동력으로 회전한다.

제3캠레버(601)는 한쪽 단부에 제3캠(600)과 접촉하는 제3캠플로워(602)가 형성되고, 다른 한쪽의 단부(603)에는 펀칭용 몰드 어셈블리(61)의 상단부를 지지할 수 있도록 베이스(1)에 고정되는 고정축(604)에 회전 가능하게 고정된다.

제3복귀수단은 탄성부재(605)의 한쪽 단부가 베이스(1)의 배면에 고정된 고정편(13)에 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 제3캠레버(601)에 고정되어 제3캠레버(601)가 고정축(604)을 중심으로 회전하여 단부(603)가 펀칭용 몰드 어셈블리(61)의 상부에 밀착되는 힘을 가하는 탄성부재(605)로 구성되어 제3캠(600)이 구동함에 따라 제3캠레버(601)에 의하여 펀칭용 몰드 어셈블리(61)가 스프라켓 홀을 천공하는 작동을 반복적으로 수행할 수 있게 한다.

펀칭 몰드 어셈블리(61)는 상부금형(610)과 하부금형(611)이 대향하여 배치되면서 펀치용 몰드(612)가 설치되고, 탄성부재에 의하여 승강이동하는 상부금형(611)이 가이드 포스트(613)에 안내되는 통상적인 구조를 가지며, 제3캠레버(601)와 탄성부재에 의하여 상부금형(611)이 승강작동을 하면서 스프라켓 홀을 형성하게 된다.

이러한 천공부(6)에는 통상 스크랩 회수기(도시되지 아니함)가 설치된다. 스크랩 회수기는 천공부에서 펀칭 가공을 한 후 남아있는 스크랩을 공압에 의하여 회수하는 장치이다. 이 장치에는 공압의 방향이 회전식으로 되어 있어 천공부에 진공상태로 만들어 공기를 흡입하여 그 공기에 의하여 스크랩을 통에 담을 수 있게 된다.

히팅부(4), 성형부(5), 천공부(6), 슬리팅부(8) 사이에는 도 15에서 보는 바와 같이 캐리어 테이프가 원활하게 이송될 수 있도록 가이드(9)가 설치된다.

가이드(9)는 양족에 대칭으로 설치되면서 고정대(900)에 형성되는 조정나사축(901)에 의하여 가이드 레일(902)이 이동가능하게 되어 캐리어 테이프의 규격에 따라 폭을 조정할 수 있게 되어 있다.

슬리팅부(7)는 모터(70), 가이드 휠(71), 전동 기어(72), 아이들기어(73),

하부 종동기어(74), 상부 종동기어(75), 커터(76), 커터 가이드(77), 그리고 커터의 전후 위치 조절수단 및 상하 위치 조절수단으로 구성된다.

모터(70)는 감속기(700)를 구비한다.

가이드 휠(71)은 상기 모터(70)의 동력으로 회전할 수 있도록 제1고정축(710)에 고정되어 캐리어 테이프를 안내한다.

전동기어(72)는 상기 가이드 휠(71)이 고정되는 제1고정축(710)과 벨트(720)로 연결되는 제2고정축(721)에 회전 가능하게 고정되어 커터(76)오하 커터 가이드(77)를 구동하기 위한 동력을 전달한다.

아이들 기어(73)는 상기 전동기어(72)에 맞물릴 수 있도록 제3고정축(730)에 고정되어 커터(76)를 구동시키기 위한 동력을 전달한다.

하부 종동기어(74)는 커터(76)가 고정되는 제4고정축(740)에 고정되어 아이들기어(73)와 이맞물림 되어 커터(76)를 구동하는 동력을 전달받는다.

상부 종동기어(75)는 커터 가이드(77)가 고정되는 제5고정축(750)에 고정되어 전동기어(72)와 이맞물림 됨으로써 커터 가이드()를 구동시키는 종력을 전달한다.

커터(76)는 상기 아이들기어(73)에 맞물리는 하부 종동기어(74)가 설치되는 제4고정축(740)에 고정된다.

커터 가이드(77)는 상기 전동기어(72)와 맞물리는 상부 종동기어(75)가 고정되는 제5고정축(750)에 고정되어 고, 커터(76)의 상부에 배치되어 이동하는 캐리어 테이프가 절개될 수 있도록 커터(76)를 안내한다.

커터(76)의 전후 위치 조절수단은 전동기어(72)가 고정된 제2고정축(721)에 스크루 샤프트(722)와 노브(723)가 형성되고, 상기 스크루 샤프트(722)에 나사 결합되어 수평 이동 가능하게 설치되는 이동대(724)에 제4고정축(740)이 고정된다.

따라서 노브(723)를 회전시키면 스크루 샤프트(722)가 회전하면서 이동대(724)가 수평 이동됨과 동시에 이동대(724)에 고정된 제4고정축(740)이 수평상태에서 전후로 이동하여 커터(76)의 절단면이 커터 가이드(77)의 접촉면으로부터 이탈되어 커터를 교환할 수 있게 된다.

커터(76)의 상하 위치 조절수단은 아이들기어(73)가 고정된 제3고정축(730)과 하부종동기어(74)가 고정된 제4고정축(740)이 회전플레이트(780)에 고정되면서, 상기 회전 플레이트(780)가 제3고정축(730)을 중심으로 회전할 수 있게 고정된다.

상기 회전플레이트(780)의 한편에는 회전플레이트(780)를 회전시키기 위한 캠레버(781)가 제6고정축(782)에 고정되고, 제6고정축(782)의 다른 한쪽의 단부에는 제4캠(783)이 형성되어 있다.

제4캠(783)은 제3고정축(730)을 중심으로 회전플레이트(1)를 선회시킬 수 있게 구성된다.

따라서 캠레버(781)를 회전시킴에 따라 제3고정축(730)을 중심으로 회전 플레이트(1)가 회전하여 커터(76)가 커터가이드(77)에 근접하고 이격됨으로서 진행되는 캐리어 테이프를 절단시킬 수 있게 된다.

상기 트레버스(8)는 상기 절단수단에서 공급되는 캐리어 테이프를 권취릴에 감아서 완제품 상태로 회수하는 것으로 공지된 구조의 장치와 같다.

다음의 설명에서 각 구간에 설치되는 센서의 위치와 부호는 생략한다.

본 발명의 장치는 반도체 칩의 포장을 하기 위하여 성형과 검사, 회수를 하는 장치로 구성되어 있다.

자동 공급 장치는 원재료 캐리어 테이프를 공급 시에 버퍼에 의하여 공급되는 양을 조절하게 되고 전체적으로 캐리어 테이프는 원단의 위치와 평행 이동하여 변형을 방지하고 있다.

첫 번째 이송 그리퍼에 의하여 캐리어 테이프가 이동하게 된다. 가이드에 의하여 원재료가 좌우로 이동하는 것을 방지하게 하였다. 전체 가이드의 폭 조절이 가능하고 각도 또한 자유롭게 조절이 가능하다.

히터부에 있는 가이드에 의하여 재료의 이동을 제한해 주고 에어에 의하여 이송이 원활하게 해 준다. 히터 블록에 의하여 재료를 예열하여 몰딩부에서 금형 모양에 따라 에어 압에 의해 형상이 만들어진다. 피팅부에서 피팅하여 반도체 칩을 포장 할 시에 압력에 의해 손상이 가지 않게 구멍을 만들어 준다.

두 번째 이송 그리퍼가 첫 번째 그리퍼와 같이 가공된 재료를 이송하게 된다. 이송하게 되면 고정 그리퍼에 의해 고정된 상태에서 비전에 의해 검사가 실시된다. 검사기에서 완료가 되면 두 번째 버퍼에 의해 슬리팅부로 가는 양을 조절하게 된다.

슬리팅부에서는 가이드에서 잡아주고 칼날로 슬릿 된다. 슬리팅 된 것은 트래버스 쪽으로 이동하게 된다.

트래버스의 버퍼에 있는 센서에 의해 작동이 되는데 고루 감기 위해 모터는 앞뒤로 작동하게 되고 모터 또한 센서에 의하여 구간을 조절하게 된다. 트래버스는 버퍼에서부터 네 개의 모터에 의해 각각 다른 구간으로 회수하게 된다.

1 : 베이스 2 : 구동축
3 : 공급부 4 : 히팅부
5 : 성형부 6 : 천공부
7 : 슬리팅부

Claims (7)

1. 수직 방향으로 설치되는 베이스와, 상기 베이스 전면에 설치되는 공급릴에 감겨진 캐리어 테이프 원단을 공급하는 공급부와, 상기 공급부에서 공급되는 캐리어 테이프 원단을 가열시키는 히팅부와, 상기 히팅부에서 가열된 상태로 공급되는 캐리어 테이프 원단을 성형하여 전자부품이 담겨지는 엠보스 포켓을 성형하는 성형부와, 상기 성형부에서 엠보스 포켓이 형성된 캐리어 테이프에 스프라켓 홀을 천공하는 천공부와, 상기 천공부에서 공급되는 캐리어 테이프를 권취릴에 감아서 회수하는 트래버스 및 PLC 제어부를 구비하는 캐리어 테이프 성형 장치에 있어서,
   감속기를 구비하는 메인 모터;
   상기 메인 모터 감속기의 출력축에 접속되며, 캐리어 테이프를 이송시키기 위한 제1캠과, 상기 공급부, 성형부, 천공부의 진행 방향을 따라 수평 방향으로 설치되면서 포켓을 형성하기 위한 제2캠과, 스프라켓 홀을 천공하는 펀치를 구동시키기 위한 제3캠이 설치되고, 제어 신호를 검출하기 위한 센서 도그가 형성되는 구동축과;
   상기 구동축의 회전동력을 수평 이송 동력으로 변환하여 캐리어 테이프를 성형하기 위한 위치로 일정한 단위 길이 만큼 연속적으로 이동시키는 캐리어 테이프 이송 기구과;
   상기 캐리어 테이프 이송 기구에 의하여 이송되는 캐리어 테이프를 상기 히팅부에 의하여 예열한 다음, 상기 구동축의 회전동력으로 상기 성형부를 작동시켜서 캐리어 테이프에 포켓을 형성하는 몰드 구동 기구와;
   상기 몰드 구동 기구에 의하여 포켓이 형성된 캐리어 테이프에 상기 구동축의 회전 동력으로 스프라켓 홀을 천공하는 펀치 구동 기구와;
   상기 펀치 구동 기구에 의하여 스프라켓 홀이 천공된 캐리어 테이프를 길이 방향으로 절단시키는 슬리팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 캐리어 테이프 이송 기구가 구동축에 설치되는 제1캠과; 상기 제1캠의 제1 캠 플로워로부터 연장되는 제1캠레버와; 상기 제1캠 레버에 고정되어 베이스에 고정된 가이드 레일에 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 이동대와; 상기 이동대에 고정되면서 캐리어 테이프가 수평 이송 가능하게 상하로 배치되는 한 쌍의 협지구가 공압실린더로 승강 가능하게 설치되는 그리퍼와; 상기 제1캠이 구동함에 따라 상기 제1캠레버를 반복적으로 왕복이동시키기 위하여 한쪽 단부는 베이스의 고정편에 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 제1캠레버에 고정되는 탄성부재로 되는 제1복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 몰드 구동 기구가 구동축에 고정되어 몰드를 구동하는 제2캠과; 상기 제2캠에 접촉하는 제2 캠 플로워와; 베이스에 고정축으로 회전 가능하게 고정되어 한쪽 단부는 상기 제2 캠 플로워가 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 포켓 성형용 금형의 하부에 지지되는 제2캠레버와; 상기 제2캠이 구동함에 따라 상기 제2캠레버를 반복적으로 선회시키기 위하여 한쪽 단부는 베이스의 고정편에 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 제2캠레버에 고정되어 고정축을 중심으로 제2캠레버를 회전시키는 방향으로 인장력을 가하는 탄성부재로 이루어지는 제2복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 펀치 구동 기구가 구동축에 고정되어 천치를 구동하는 제3캠과, 상기 제3캠에 접촉하는 제3캠플로워와, 베이스에 고정축으로 회전 가능하게 고정되어 한쪽 단부는 상기 제3캠플로워가 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 펀치 구동용 금형의 상부에 지지되는 제3캠레버와, 상기 제3캠이 구동함에 따라 상기 제3캠레버를 반복적으로 선회시키기 위하여 한쪽 단부는 베이스의 고정편에 고정되고, 다른 한쪽의 단부는 제3캠레버에 고정되어 고정축을 중심으로 제3캠레버를 회전시키는 방향으로 인장력을 가하는 탄성부재로 이루어지는 제3복귀수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서, 슬리팅부가 감속기를 구비하는 모터와;
   상기 모터의 동력으로 회전할 수 있도록 제1고정축에 고정되어 캐리어 테이프를 안내하는 가이드 휠과;
   상기 가이드 휠이 고정되는 제1고정축과 벨트로 연결되는 제2고정축에 회전 가능하게 고정되는 전동기어와;
   상기 전동기어에 맞물릴 수 있도록 제3고정축에 고정되는 아이들기어와;
   상기 아이들기어에 맞물리는 하부 종동기어가 설치되는 제4고정축에 고정되는 커터와;
   상기 전동기어와 맞물리는 상부 종동기어가 고정되고, 상기 커터의 상부에 배치되어 이동하는 캐리어 테이프가 절개될 수 있도록 커터를 안내하는 커터 가이드와;
   상기 커터의 전후 위치 조절수단 및 상하 위치 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서, 커터의 전후 위치 조절수단DL 전동기어가 고정된 제2고정축에 스크루 샤프트와 노브가 형성되고, 상기 스크루 샤프트에 나사 결합되어 수평 이동 가능하게 설치되는 이동대에 제4고정축이 고정되어 상기 노브를 회전시킴에 따라 커터의 절단면이 커터 가이드의 접촉면으로부터 이탈되어 커터를 교환할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치.
   
7. 제 5 항에 있어서, 커터의 상하 위치 조절수단이 아이들기어가 고정된 제3고정축과 하부종동기어가 고정된 제4고정축이 회전플레이트에 고정되면서, 상기 회전 플레이트가 제3고정축을 중심으로 회전할 수 있게 고정되고, 회전플레이트의 한편에는 회전플레이트를 회전시키기 위한 캠레버가 설치되어 캠레버를 회전시킴에 따라 제3고정축을 중심으로 회전 플레이트가 회전하여 커터가 커터가이드에 근접하고 이격됨으로서 진행되는 캐리어 테이프를 절단시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 전자 부품 포장용 캐리어 테이프 성형 장치.

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