KR101462609B1 - Ｆｐｃｂ 프레스 가공용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 FPCB시트를 자동으로 이동해가면서 타발작업이 이루어지도록 하여 불량률은 줄이고 안전성은 향상시킬 수 있으며, 무엇보다 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 FPCB 프레스 가공용 금형에 관한 것으로, 저면에 내측으로 요입된 제1가이드홈을 길이방향을 따라 양측에 형성하는 상부 금형과, 상면에 내측으로 요입된 제2가이드홈을 상기 제1가이드홈과 마주하도록 길이방향을 따라 양측에 형성하는 하부금형과, 상기 하부금형의 제2가이드홈에 끼워져 탑재된 베이스 부재 및 FPCB시트를 이송시키는 이송수단을 포함한다.

Description

ＦＰＣＢ 프레스 가공용 금형{press mold for FPCB}

본 발명은 FPCB 프레스 가공용 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 FPCB시트를 자동으로 이송시키면서 프레스 가공이 이루어져 제품의 불량률은 줄이고 안전성은 향상시킬 수 있으며, 무엇보다 생산성을 향상시킬 수 있는 FPCB 프레스 가공용 금형에 관한 것이다.

일반적으로, FPCB(Flexible Printed Circuit Board)는 전자제품이 소형화 및 경량화되면서 개발된 전자부품으로, 작업성이 뛰어나고, 내열성 및 내구성, 내약품성이 강하며, 열에 강하므로 모든 전자제품의 핵심부품으로서 카메라, 컴퓨터 주변기기, 휴대전화, DVD, TFT, LCD, 위성장비, 군사장비, 의료장비 등에서 널리 사용되고 있다.

상기와 같은 FPCB는 스크린 인쇄 또는 드라이 필름 포토레지스트를 사용하여 회로 패턴을 설계하여 도전성 금속박을 에칭(etching)하고, 절연 및 회로보호를 위하여 커버 레이어의 접점부를 타발하여, 이 커버 레이어를 금속박에 열 프레스로 접착하고, 회로 패턴에 맞추어 커버 레이어와 도전성 금속박을 같이 타발함으로써 완성된다.

그런데, 상기와 같이 FPCB 시트를 타발하는 경우에 작업자가 FPCB 시트를 직접 이송시키면서 타발작업이 진행됨에 따라 공정이 신속히 진행되지 못함은 물론 작업자의 안정이 보장되지 못하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 타발이 이루어지지 않는 영역이 금형과 접촉하면서 FPCB 시트가 금형에 긁히거나 찢기는 등 손상되는 경우가 빈번히 발생하게 된다.

또한, 금형을 사용하여 오랜 기간 타발 작업을 수행하면 금형이 마모되어 타발 작업 시 제품에 버(bur)가 발생하게 되는 문제점이 있다. 이러한 경우 통상 금형을 연마하여 사용함으로써 문제점을 해결한다. 그런데 하부 금형을 연마하는 경우 하부 금형의 상면이 낮아짐으로 인해 기판과 하부 금형 사이에 높이차가 발생하게 된다. 이와 같이 하부 금형과 기판 사이에 높이차가 증가하면 상술한 바와 같이 타발 작업중에 기판이 클램핑 장치로부터 이탈하거나 기판이 찢어지는 문제점이 발생한다.

본 발명은 FPCB시트를 자동으로 이송시키면서 타발이 이루어져 작업의 정확도를 높임과 동시에 제품의 생산성을 현저히 높일 수 있는 FPCB 프레스 가공용 금형을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 FPCB 프레스 가공용 금형은 베이스 부재의 상면에 탑재된 FPCB시트를 프레스 가공 방식으로 타발하는 프레스장치에 장착되는 것으로, 저면에 내측으로 요입된 제1가이드홈을 길이방향을 따라 양측에 형성하는 상부 금형과, 상면에 내측으로 요입된 제2가이드홈을 상기 제1가이드홈과 마주하도록 길이방향을 따라 양측에 형성하는 하부금형과, 상기 하부금형의 제2가이드홈에 끼워져 탑재된 베이스 부재 및 FPCB시트를 이송시키는 이송수단을 포함한다.

본 발명 FPCB 프레스 가공용 금형에 따르면, FPCB시트를 자동으로 이송시키면서 프레스 공정이 이루어져 타발 작업의 정확도를 높임과 동시에 제품의 생산속도를 현저히 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 프레스 공정이 진행되는 동안 작업자가 직접 금형에 접촉하지 않기 때문에 안정성이 확보될 수 있으며, 인건비 절약에 따른 비용절감의 효과도 있다.

또, 타발이 진행되지 않는 FPCB시트가 금형에 접촉하지 않기 때문에 FPCB 시트가 금형에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 제품의 불량률을 최소한으로 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명이 일 실시예에 따른 FPCB 프레스 가공용 금형의 사시도,
도 2는 도 1의 상부금형과 하부금형을 발췌하여 보인 단면도,
도 3은 도 1의 이송수단을 발췌하여 보인 측면도,
도 4는 본 발명이 일 실시예에 따른 FPCB 프레스 가공용 금형의 사용 예시도이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명이 일 실시예에 따른 FPCB 프레스 가공용 금형의 사시도이고, 도 2는 도 1의 상부금형과 하부금형을 발췌하여 보인 단면도이며, 도 3은 도 1의 이송수단을 발췌하여 보인 측면도이고, 도 4는 본 발명이 일 실시예에 따른 FPCB 프레스 가공용 금형의 사용 예시도이다.

본 발명은 베이스 부재(20)의 상면에 탑재된 FPCB시트(10)를 타발하는 프레스장치에 장착되는 것으로, 상부금형(110)과, 하부금형(120)과 이송수단(200)을 포함한다.

먼저, 상기 FPCB시트(10)는 SUS재질의 베이스 부재(20)의 상단에 탑재될 수 있다. 따라서, 상기 FPCB시트(10)는 베이스 부재(20)보다 작게 형성되며, 상기 베이스 부재(20)에 탑재된 FPCB시트(10)가 움직이지 않도록 상기 FPCB시트(10)의 테두리를 덮어 고정하는 커버(30)를 별도로 구비할 수 있다. 이때, 상기 베이스 부재(20) 및 커버(30)의 형태 및 크기는 상기 FPCB시트(10)의 형상에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

상부금형(110)은 평판의 형태를 취하며, 저면의 양측에 내측으로 요입된 제1가이드홈(111)을 길이방향을 따라 형성한다. 하부금형(120)은 상기 상부금형(110)과 마찬가지로 상면의 양측에 내측으로 요입된 제2가드이홈(121)을 상기 제1가이드홈(111)과 마주하도록 길이방향을 따라 형성한다. 참고로, 상기 상부금형(110)의 상단과 하부금형(120)의 하단에는 각각 하부와 상부로 가압력을 제공하는 실린더 등과 같은 별도의 가압수단이 연결될 수 있으며, 상기 상부금형(110) 또는 하부금형(120) 중 어느 하나에만 가압수단이 연결될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 상부금형(110) 또는 하부금형(120)과 상기 가압수단 사이에는 코일 스프링과 같이 완충을 위한 별도의 완충수단(400)이 개재될 수 있다.

상기 상부금형(110)과 하부금형(120) 사이에 FPCB시트(10)가 끼워지며, 상부금형(110)과 하부금형(120)의 가압력에 의해 FPCB시트(10)의 타발이 이루어진다.상기 상부금형(110)과 하부금형(120)에 형성된 제1가이드홀(111) 및 제2가이드홀(121)은 후술되는 이송수단(200) 및 이송수단(200)에 고정될 고정용 핀(210)이 수용되는 공간으로 활용된다.

이송수단(200)은 상기 하부금형(120)의 제2가이드홈(121)에 끼워져 탑재된 베이스 부재(20) 및 FPCB시트(10)를 이송시킨다. 상기 이송수단(200)은 상기 베이스 부재(20) 및 FPCB시트(10)를 직선방향으로 왕복 이송시킬 수 있는 범위에서 공지의 다양한 직선이송수단으로 구비될 수 있다. 예를 들면, 모터의 회전에 의해 직선 이송되는 가이드 롤러, 벨트, 체인 등으로 구비되거나, 신축력을 구비하는 실린더 및 서보 모터, 리니어 모터 등으로 구비될 수 있으며, 그 상단에 탑재된 베이스 부재(20) 및 FPCB시트(10)을 일정 구간만큼 이송시켰다가 타발공정이 진행되는 동안 정지되고, 타발이 완료된 후, 타발이 진행되지 않은 영역의 타발이 이루어 지도록 상기 베이스 부재(20) 및 FPCB시트(10)를 이송시키게 된다. 또한, 상기 이송수단(200)은 이송속도, 이송방향, 정지 등과 같은 이송수단(200)의 전반적인 동작을 제어하는 별도의 컨트롤러와 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 상부금형(110) 또는 하부금형(120)은 상기 제1가이드홈(111) 사이 또는 제2가이드홈(121) 사이의 중심부(112,122)가 소정의 두께만큼 외측으로 돌출되게 형성된다. 상기 중심부(112,122)는 각각 상기 상부금형(110)에서 제1가이드홈(111) 사이 구간과, 하부금형(120)에서 제2가이드홈(121) 사이 구간을 의미한다. 상기 중심부(112,122)는 타발 공정 시, 상기 FPCB시트(10)와 직접적으로 접하는 구간으로, 상기와 같이 중심부(112,122)를 돌출되게 형성할 경우, 타발 공정이 진행되지 않는 FPCB시트(10)의 영역은 상기 상부금형(110) 또는 하부금형(120)과 접하지 않기 때문에 손상되지 않고 보호될 수 있다.

상기 중심부(112,122)는 상부금형(110) 및 하부금형(120)을 제작할 때 중심부(112,122)를 돌출시켜 형성할 수 있고, 상기 중심부(112,122)가 돌출되게 별도의 시트를 접착시켜 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 이송수단(200)의 외측 표면에는 수직방향으로 돌출된 고정용 핀(210)이 형성되고, 상기 베이스 부재(20)에는 상기 고정용 핀(210)에 끼워지는 고정용 홀(21)이 형성된다. 상기와 같이 고정용 핀(210)이 형성될 경우, 상기 베이스부재(20)가 상기 이송수단(200)에 보다 확실하게 고정될 수 있어 베이스 부재(20) 및 FPCB시트(10)가 이송수단(200)에 탑재되어 이송하면서 발생하는 슬립을 방지할 수 있다. 상기 고정용 핀(210)은 상기 이송수단(200)의 표면에 일정 구간을 두고 복수 형성될 수 있으며, 상기 고정용 홀(21) 역시 상기 고정용 핀(210)과 대응되게 상기 베이스 부재(20)의 양측에 일정간격을 두고 복수 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 이송수단(200)은 양측에 나란히 배치된 한 쌍의 회전부재(201,202)와, 상기 회전부재(201,202)에 끼워져 이송되는 컨베이어(203)로 구성되고, 상기 회전부재(201,202)는 모터(300)의 회전축과 연결된다.

상기 회전부재(201,202)는 상기 컨베이어(203)의 형태에 따라 다양한 실시 예가 발생할 수 있다. 만약 상기 컨베이어(203)가 벨트로 구비될 경우 회전부재(201,203)는 풀리로 구비되고, 상기 컨베이어(203)가 체인로 구비될 경우 회전부재(201,203)는 스프로킷으로 구비될 수 있다.

모터(300)는 인버터 등과 같은 제어수단과 연결되어 회전속도 및 회전방향 등이 조절될 수 있다. 따라서 상기 모터(300)의 구동 유무에 따라 상기 회전부재(201,202)는 회전과 정지를 반복하게 되고, 상기 컨베이어(203)는 이동과 정지를 반복하게 된다. 즉, 프레스 공정이 진행되는 동안 상기 컨베이어(203)는 탑재된 베이스부재(20) 및 FPCB시트(10)가 움직이지 않도록 정지된 상태를 유지하고, 타발이 완료되면 타발이 진행되지 않은 FPCB시트(10)의 타발이 이루어 지도록 FPCB시트(10) 및 베이스 부재(20)를 이송시킨다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 하부금형(120)에는 가이드 핀(123)이 상부로 돌출 형성되고, 상기 FPCB시트(10)에는 상기 가이드 핀(121)에 끼워지는 가이드 홀(11)이 형성된다. 상기 가이드핀(123)은 상기 하부금형(120) 또는 베이스부재(20)의 상단에 돌출 형성될 수 있다. 상기 가이드핀(123)은 상기 FPCB시트(10)에 타공된 가이드 홀(11)이 끼워진다. 따라서, 상기 FPCB시트(10)의 타발이 진행되는 동안 상기 FPCB시트(10)가 하부금형(120) 또는 베이스부재(20)에 고정되어 움직이지 않고 고정될 수 있다. 이때, 상기 가이드핀(123)이 하부금형(120)에 형성될 경우 상기 상기 가이드핀(123)이 FPCB시트(10)의 홀(11)에 끼워지도록 상기 베이스부재(20)에도 상기 가이드핀(123)이 기워지는 가이드 홀이 타공 형성될 수 있다. 상기 가이드홀(11) 및 가이드핀(123)의 위치는 타발되는 FPCB시트(10)의 형태에 따라 다양한 실시예가 발생될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 상부금형(110) 또는 하부금형(120)는 타발 후 베이스 부재(20) 및 FPCB시트(10)의 분리가 용이하도록 상부와 하부를 관통하는 에어벤트(112,124)를 형성한다.

상기 FPCB시트(10)는 상부금형(110)과 하부금형(120)의 순간적인 가압력에 의해서 타발 작업이 진행되는데, FPCB시트(10)의 전면적에 대하여 상부금형(110)이 중량감 있게 고속으로 하강하게 됨으로 FPCB시트(10)와 상부금형(110) 사이에 존재하고 있는 에어가 그 사이에 갇히는 현상이 발생한다. 사이와 같이 에어가 갇힐 경우 FPCB시트(10)가 상부금형(110)과 하부금형(120)사이에서 빠져 나오지 못하게 될 우려가 있다. 이에 따라 FPCB시트(10)의 면적에 대응하여 에어가 배출될 수 있을 만큼의 간격을 설정하고 여기에 배출에어의 양을 계산하여 소형의 에어벤트(112,124)를 뚫어서 상부금형(110) 또는 하부금형(120)의 외부와 관통되게 한다.

상기한 바와 같은 본 발명 FPCB 프레스 가공용 금형에 따르면, FPCB시트를 자동으로 이송시키면서 프레스 공정이 이루어져 타발 작업의 정확도를 높임과 동시에 제품의 생산속도를 현저히 높일 수 있고, 프레스 공정이 진행되는 동안 작업자가 직접 금형에 접촉하지 않기 때문에 안정성이 확보될 수 있으며, 인건비도 절약되고, 타발이 진행되지 않는 FPCB시트가 금형에 접촉하지 않기 때문에 FPCB 시트가 금형에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있고, 제품의 불량률을 최소한으로 줄일 수 있는 장점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : FPCB시트
11 : 가이드 홀
20 : 베이스 부재
21 : 고정용 홀
110 : 상부금형
111 : 제1가이드홈
112, 122 : 중심부
113, 124 : 에어벤트
120 : 하부금형
121 : 제2가이드홈
123 : 가이드 핀
200 : 이송수단
201,202 : 회전부재
203 : 컨베이어
210 : 고정용 핀

Claims (6)

1. 베이스 부재의 상면에 탑재된 FPCB시트를 프레스 가공 방식으로 타발하는 프레스장치에 장착되는 프레스 가공용 금형에 있어서,
   저면에 내측으로 요입된 제1가이드홈을 길이방향을 따라 양측에 형성하는 상부 금형;
   상면에 내측으로 요입된 제2가드이홈을 상기 제1가이드홈과 마주하도록 길이방향을 따라 양측에 형성하는 하부금형;
   상기 하부금형의 제2가이드홈에 끼워져 탑재된 베이스 부재 및 FPCB시트를 이송시키는 이송수단;을 포함하되, 상기 하부금형에는 가이드 핀이 상부로 돌출 형성되고, 상기 FPCB시트에는 상기 가이드 핀에 끼워지는 가이드 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 FPCB 프레스 가공용 금형.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부금형 또는 하부금형은 상기 제1가이드홈 사이 또는 제2가이드홈 사이의 중심부가 소정의 두께만큼 외측으로 돌출되게 형성한 것을 특징으로 하는 FPCB 프레스 가공용 금형.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 이송수단의 외측 표면에는 수직방향으로 돌출된 고정용 핀이 형성되고,
   상기 베이스 부재에는 상기 고정용 핀에 끼워지는 고정용 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 FPCB 프레스 가공용 금형.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 이송수단은 양측에 나란히 배치된 한 쌍의 회전부재와, 상기 회전부재에 끼워져 이송되는 컨베이어로 구성되고, 상기 회전부재는 모터의 회전축과 연결된 것을 특징으로 하는 FPCB 프레스 가공용 금형.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 상부금형 또는 하부금형는 타발 후 베이스 부재 및 FPCB시트의 분리가 용이하도록 상부와 하부를 관통하는 에어벤트를 형성한 것을 특징으로 하는 FPCB 프레스 가공용 금형.

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