KR101463090B1 - 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신은, 회로기판을 드릴로 드릴링하여 가이드 홀을 형성시키되, 상기 회로기판을 사이에 두고 상기 드릴 유닛과 대응되는 위치에서 드릴링클램프로 상기 회로기판을 지지하도록 구성되는 드릴링 수단; 및 드릴링 시 상기 가이드 홀의 테두리에 버 및 손상 발생을 차단하도록, 상기 드릴링클램프와 회로기판 사이에 엔트리시트를 공급하는 엔트리시트 공급수단;을 포함한다.
이와 같은 본 발명은, 다층인쇄회로기판의 제조에 있어 복수 매의 회로기판들에 가이드 홀을 비교적 정확한 위치에서 신속하게 뚫을 수 있으며, 기준 홀과 다른 지름으로 방향 홀 또는 식각 홀을 뚫을 필요가 있는 경우 드릴 교체가 필요하지 않아 생산성을 높일 수 있다.
나아가, 본 발명은 회로기판의 가이드 홀을 형성시키는 과정에서 엔트리시트를 공급함으로써, 드릴링클램프의 드릴홀 직경이 커지지 않도록 하여 버의 발생을 방지함에 따라, 회로기판의 품질을 높일 수 있으며 나아가 드릴링클램프의 수명을 연장시킴으로써 드릴링클램프의 빈번한 교체에 따른 작업시간 낭비 및 그로 인한 생산성의 저하를 차단할 수 있다.

Description

다층인쇄회로기판용 드릴링 머신{Drilling machine for multilayer printed circuit board}

본 발명은 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신으로서, 다층인쇄회로기판을 제조하는 데 있어 복수 매의 회로기판들에 가이드 홀을 효율적으로 뚫을 수 있게 구조가 개선되며, 나아가 천공된 가이드 홀의 테두리에 버가 발생되는 것을 방지하도록 엔트리시트를 자동으로 공급하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신에 관한 것이다.

최근 IC칩, 저항, 커패시터 등의 표면장착용 전자부품의 소형화와 더불어 이들을 장착하는 인쇄회로기판도 고밀도화가 요구됨에 따라 양쪽 표면에 도체 패턴층이 배치되게 도체 패턴층과 절연층을 교번하여 적층함으로써 다층화된 구조를 갖는 다층인쇄회로기판이 사용되는 추세이다. 이러한 다층인쇄회로기판의 제조방법을 도 1을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 절연기판에 후공정을 위한 가이드 홀용 마크들, 예컨대 두 개의 기준 홀용 마크들, 내외 식별을 위한 하나의 방향 홀용 마크, 네 개의 식각 홀용 마크들 등을 형성하고, 이러한 절연기판(11a)의 양쪽 표면에 동박과 같은 도전 소재로 도전층(11b)을 전체적으로 형성한 후, 드릴링 머신에 의해 상기 가이드 홀용 마크들을 뚫어서 기준 홀들, 방향 홀, 식각 홀을 포함한 가이드 홀(14)들을 형성함으로써, 다층인쇄회로기판의 외층을 이루는 회로기판(11)을 마련한다. 그리고, 이와는 별개로, 전술한 바와 같은 과정을 동일하게 수행한 후, 절연기판(12a)에 형성된 도전층을 식각 홀들을 기준으로 소정 패턴으로 식각하여 도체 패턴층(12b)을 형성함으로써, 다층인쇄회로기판의 내층을 이루는 회로기판(12)을 마련한다.

이렇게 마련한 회로기판들(11)(12)을 방향 홀을 기준으로 내외를 맞추는 한편, 지그 플레이트에 기준 홀들과 대응되게 위치한 핀들이 기준 홀들에 끼워지게 회로기판들(11)(12)을 적층함과 아울러, 회로기판들(11)(12)의 기준 홀들에 대응되게 삽입 홀들이 형성된 프리프레그(prepreg,13)를 회로기판들(11)(12) 사이에 삽입 배치하여 정렬한다. 그 다음, 회로기판들(11)(12) 사이가 정렬된 상태가 유지되게 가(假) 고정한 후, 회로기판들(11)(12)의 양쪽에 고온 및 고압 프레스로 가열 가압한다. 그러면, 프리프레그(13)가 양쪽에 위치한 도전층(11b) 또는 도체 패턴층(12b)에 각각 융착됨으로써 1매의 다층인쇄회로기판으로 일체화된다.

이 후, 양쪽 최외각에 위치한 회로기판(11)의 도전층(11b)을 소정 패턴으로 식각하여 도체 패턴층을 형성하고, 도체 패턴층들 사이를 접속시키기 위한 천공 가공 등을 수행한다. 그 다음, 도금 공정, 방청처리 공정 등을 실시하는 한편, 필요한 외형을 갖게 잘라내어 다층인쇄회로기판을 최종적으로 완성한다.

전술한 바와 같이, 회로기판들(11)(12)에 형성된 각종 홀들, 특히 기준 홀들은 다층인쇄회로기판의 제조에 있어서 기준이 되는바, 기준 홀들이 정확한 위치에서 가공되지 않으면 다층인쇄회로기판의 수율 저하를 초래할 수 있다. 이와 같은 기준 홀의 가공 오차는 예컨대, 이송기구의 장기간 사용으로 인한 이동량 변화, 가이드 마크의 위치 측정을 위한 X-선 발생기와 카메라 사이의 상대적인 위치 변화, 경년변화 등과 같은 여러 원인에 의해 발생할 수 있다.

한편, 종래에 따른 드릴링 머신은 기준 홀의 지름과 동일한 지름으로 방향 홀과 식각 홀을 형성하도록 구성되는 것이 대부분이어서, 방향 홀과 식각 홀의 지름을 기준 홀의 지름과 다르게 형성할 필요가 있는 경우에는 드릴을 교체해야 하므로, 그에 따른 교체 시간의 소요로 말미암아 생산성이 저하되는 문제가 야기될 수 있다.

한편, 회로기판들(11)(12)의 가이드 홀(14)을 드릴링 하는 과정에 있어서 가이드 홀(14)의 테두리에는 버(Burr)가 발생할 수 있다.

이러한 버의 발생을 방지하기 위해 엔트리시트(Entry sheet)가 활용될 수 있는데, 이러한 엔트리시트를 작업자가 수작업으로 회로기판에 겹쳐서 배치하기에는 여러 가지 한계점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 다층인쇄회로기판의 제조에 있어 복수 매의 회로기판들에 가이드 홀을 비교적 정확한 위치에서 신속하게 뚫을 수 있으며, 기준 홀과 다른 지름으로 방향 홀 또는 식각 홀을 뚫을 필요가 있는 경우 드릴 교체가 필요하지 않아 생산성을 높일 수 있는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

나아가, 나아가 천공된 가이드 홀의 테두리에 버가 발생되는 것을 방지하도록 엔트리시트를 자동으로 공급하여, 회로기판의 품질을 높이고 드릴링클램프의 수명을 연장시켜 결과적으로 생산성의 저하를 차단하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신은, 회로기판을 드릴로 드릴링하여 가이드 홀을 형성시키되, 상기 회로기판을 사이에 두고 상기 드릴과 대응되는 위치에서 드릴링클램프로 상기 회로기판을 지지하도록 구성되는 드릴링 수단; 및 드릴링 시 상기 가이드 홀의 테두리에 버 및 손상 발생을 차단하도록, 상기 드릴링클램프와 회로기판 사이에 엔트리시트를 공급하는 엔트리시트 공급수단;을 포함하며,
상기 엔트리시트 공급수단은, 상기 드릴링 수단에 연계설치된 공급프레임; 상기 공급프레임에서 상기 드릴링 수단의 양측에 각각 설치되어, 상기 엔트리시트를 언코일링 및 코일링하는 언코일러와 코일러; 및 상기 공급프레임에서 상기 언코일러의 후단에 설치되며, 드릴링 후 상기 엔트리시트를 상기 코일러 측으로 기설정된 거리만큼 이동시켜서 상기 엔트리시트의 미천공 부위가 위치되도록 하는 피딩부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 피딩부는, 상기 언코일러로부터 언코일링된 상기 엔트리시트를 하방 압박하면서 회전하는 푸쉬롤러; 상기 공급프레임에 설치되며, 상기 푸쉬롤러를 승강시키도록 상기 푸쉬롤러와 연계된 푸쉬 실린더부재; 상기 공급프레임에서 상기 푸쉬롤러의 하측에 배치되며, 상기 엔트리시트를 상기 코일러 측으로 이동시키도록 회전하는 드라이브롤러; 및 상기 드라이브롤러에 회전구동력을 제공하는 서보모터;를 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 엔트리시트 공급수단은, 상기 공급프레임에서 상기 피딩부의 후단 및 상기 코일러의 전단에 각각 설치되어, 상기 엔트리시트가 이동 시 상기 회로기판과 상방 이격되도록 상기 엔트리시트를 승강시키는 승강부;를 더 구비할 수 있다.

이때, 상기 승강부는, 상기 엔트리시트의 하면을 상방 지지하는 지지롤러; 및 상기 공급프레임에 설치되며, 상기 지지롤러를 승강시키도록 상기 지지롤러와 연계된 승강 실린더부재;를 구비하는 것이 바람직하다.

이에 더하여, 상기 언코일러와 코일러는, 상기 엔트리시트의 장력을 유지시키면서 회전되도록 토크모터에 의해 회전구동되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 드릴링클램프는, 진공흡기라인이 연결된 흡기홀이 형성된 클램프몸체; 및 상기 클램프몸체의 하부에 부착된 클램프패드;를 구비하며, 상기 드릴에 의해 드릴링 시 상기 클램프패드가 천공되면서 상기 흡기홀과 연통되는 드릴홀이 형성되어, 드릴링으로 인한 이물질이 상기 드릴홀과 흡기홀을 거쳐 상기 진공흡기라인을 통해 배출되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 드릴링 수단은, 다층인쇄회로기판의 제조를 위한 회로기판이 일 측으로부터 공급되어 상면에 얹혀지고 테이블 구동부에 의해 상기 회로기판을 Y축 방향을 따라 수평으로 이송할 수 있게 중앙 프레임에 설치된 이송 테이블; 상기 이송 테이블의 하방에 서로 이격이 되고 동일 평면에 배치되게 베이스 프레임에 설치되며, X 스테이지의 상측에 Y 스테이지가 각각 배치된 한 쌍의 XY 스테이지들; 상기 회로기판에 가이드 홀용 마크들의 위치를 검출하는 것으로, 상기 XY 스테이지들에 하나씩 대응되게 배치되며, X축 방향으로 각각 왕복 이동 가능하게 된 한 쌍의 검출 유닛들; 및 상기 검출 유닛들에 의해 검출된 정보를 토대로 상기 가이드 홀용 마크들로 이동하여 이들에 각각 가이드 홀을 뚫는 것으로, 상기 이송 테이블과 XY 스테이지들 사이에서 X축 및 Y축으로 각각 왕복 이동할 수 있게 상기 Y 스테이지들에 한 쌍씩 나뉘어 배치되되 Y축 방향으로 배열되게 설치되는 한편, 승강 구동부에 의해 Z축으로 승강 가능하게 설치되며, 회전 가능하게 된 스핀들에 드릴이 각각 장착되는 두 쌍의 드릴 유닛들;을 구비하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 검출 유닛들은, 상기 가이드 홀용 마크들이 도전층으로 덮여진 경우 상기 가이드 홀용 마크들을 투시 촬영하여 위치를 검출할 수 있게, 상기 회로기판으로 엑스선을 방출하여 상기 가이드 홀용 마크들을 투시하는 엑스선 발생기와, 상기 엑스선 발생기에 의해 투시된 영상을 촬영하는 비전 기기를 각각 구비하여 된 것이 바람직하다.

또한, 상기 엑스선 발생기들은 상기 이송 테이블의 상방에 각각 배치되되 X 축 방향으로 한정되어 왕복 이동할 수 있게 상기 X 스테이지들에 하나씩 나뉘어 고정되며, 상기 비전 기기들은 상기 이송 테이블의 하방에 각각 배치되되 상기 엑스선 발생기들과 함께 X 축 방향으로 각각 왕복 이동하는 한편 Y 축 방향으로도 독립적으로 왕복 이동할 수 있게 상기 Y 스테이지들에 하나씩 나뉘어 고정된 것이 바람직하다.

아울러, 상기 Y 스테이지마다 설치된 한 쌍의 드릴 유닛들과 하나의 비전 기기는 그 중심이 Y축 방향으로 동일 선상에 위치하게 배열된 것이 바람직하다.

나아가, 상기 엑스선 발생기들에는, 상기 가이드 홀용 마크들을 각각 검출할 때 엑스선이 방출되는 부위로부터 벗어나 위치하고 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀을 뚫을 때 엑스선이 방출되는 부위를 폐쇄하는 한편, 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀이 뚫릴 때 상기 회로기판을 고정하도록, 상기 회로기판과의 사이에서 클램프 구동부에 의해 X축 및 Z축 방향으로 왕복 이동할 수 있게 설치된 드릴링클램프가 각각 더 구비된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 드릴링클램프의 하측에는, 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀이 뚫리면서 생성된 절삭 부스러기를 흡입하여 외부로 배출하기 위한 상측 배출 수단이 더 구비된 것이 바람직하다.

아울러, 상기 비전 기기들에는, 상기 가이드 홀용 마크들을 각각 검출할 때 상기 엑스선 발생기와 회로기판 사이에서 엑스선을 회로기판 쪽으로 안내하기 위한 경통이 각각 더 연결된 것이 바람직하다.

한편, 상기 중앙 프레임의 상측에는 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀이 뚫릴 때 상기 회로기판의 중앙 부위를 고정할 수 있게 Z축 방향으로 승강 가능하게 된 중앙 클램프가 더 구비되며, 상기 중앙 클램프에 의해 상기 회로기판이 고정된 상태에서 그 가장자리의 들뜸 현상을 방지할 수 있게 상기 드릴링클램프들의 일 측에는 Z축 방향으로 승강 가능하게 된 보조 클램프가 각각 더 구비된 것이 바람직하다.

또한, 상기 중앙 프레임에는, 상기 비전 기기들로부터 촬영되어 그 데이터를 토대로 상기 드릴 유닛들 및 엑스선 발생기들의 위치 오차를 산출하여 보정할 수 있게 하는 기준 플레이트가 더 구비된 것이 바람직하다.

아울러, 상기 Y 스테이지마다 설치된 한 쌍의 드릴 유닛들은, 상기 회로기판에 지름이 다른 두 종류의 가이드 홀들을 뚫는 경우, 두 종류의 드릴들을 하나씩 나누어 장착할 수 있게 된 것이 바람직하다.

이에 더하여, 상기 테이블 구동부는 리니어 모터를 포함하여 된 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송 테이블에는 상기 회로기판을 상기 이송 테이블에 흡착하여 고정할 수 있게 흡착 수단이 더 구비된 것이 바람직하다.

아울러, 상기 드릴 유닛들에는, 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀이 뚫리면서 생성된 절삭 부스러기를 상기 스핀들 주위로 받은 후 흡입하여 외부로 배출하기 위한 하측 배출 수단이 각각 더 구비된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 좌우 양측에 한 쌍의 XY 스테이지들을 마련하는 한편, 두 쌍의 드릴 유닛들을 한 쌍씩 나뉘어 XY 스테이지에 각각 장착함에 따라, 기준 홀과 다른 지름으로 방향 홀 또는 식각 홀을 뚫을 필요가 있는 경우 드릴 교체가 필요하지 않게 되므로, 작업 시간이 단축되어 생산성이 향상될 수 있다.

둘째, 기준 플레이트를 마련되는 한편, 가이드 홀용 마크를 검출하는 비전 기기들을 드릴 유닛들 및 엑스선 발생기들의 위치 오차를 보정하는 역할을 겸하게 함으로써, 종래에 위치 오차를 보정하기 위한 3차원 측정 장비가 별도로 마련되지 않아도 효과가 있다.

셋째, 회로기판의 가이드 홀용 마크를 스캔하는데 있어서, 리니어 모터를 이용하여 이송 테이블을 Y축으로 이동시키는 한편, 검출 유닛을 X축으로 이동시킴으로써, 가이드 홀용 마크들의 위치가 정확하게 검출될 수 있다. 또한, 비전 기기와 엑스선 발생기를 X축 방향으로 함께 이동할 수 있게 구성함으로써, 비전 기기와 엑스선 발생기와의 상대적인 위치 오차가 최소화될 수 있다. 따라서, 가이드 홀의 가공 정밀도가 높아질 수 있는 효과가 얻어진다.

마지막으로, 본 발명은 회로기판의 가이드 홀을 형성시키는 과정에서 엔트리시트를 공급함으로써, 드릴링클램프의 드릴홀 직경이 커지지 않도록 하여 버의 발생을 방지함에 따라, 회로기판의 품질을 높일 수 있으며 나아가 드릴링클램프의 수명을 연장시킴으로써 드릴링클램프의 빈번한 교체에 따른 작업시간 낭비 및 그로 인한 생산성의 저하를 차단할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 통상적인 다층인쇄회로기판의 제조를 위한 회로기판들의 정렬 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신에서 드릴링 수단을 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 드릴링 수단에서 이송 테이블을 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 이송테이블을 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 2의 드릴링 수단으로 공급되는 회로기판의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 2의 드릴링 수단에서 드릴 유닛 및 검출 유닛의 배치를 나타낸 평면도이다.
도 7 및 도 8은 도 6에 대한 정면도 및 측면도이다.
도 9 내지 도 11은 도 8의 드릴 유닛 및 검출 유닛의 작동 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 7의 드릴링 수단에 엔트리시트 공급수단이 설치된 것을 나타낸 정면도이다.
도 13은 도 12의 엔트리시트 공급수단에서 언코일러, 피딩부, 승강부를 나타낸 확대도이다.
도 14는 도 13에서 언코일러를 나타낸 측면도이다.
도 15는 도 13에서 피딩부를 나타낸 측면도이다.
도 16은 도 13에서 승강부를 나타낸 측면도이다.
도 17은 도 12의 A를 나타낸 확대도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신은, 회로기판을 드릴로 드릴링하여 가이드 홀을 형성시키는 드릴링 수단과, 드릴링 시 상기 가이드 홀의 테두리에 버 및 손상 발생을 차단하도록 엔트리시트를 공급하는 엔트리시트 공급수단을 포함한다.

이때, 상기 드릴링 수단은 회로기판을 사이에 두고 드릴 유닛과 대응되는 위치에서 드릴링클램프로 회로기판을 지지하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 엔트리시트 공급수단은 드릴링 시 가이드 홀의 테두리에 버 및 손상 발생을 차단하도록, 드릴링클램프와 회로기판 사이에 엔트리시트를 공급하는 구조를 이룬다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신에서 드릴링 수단을 나타낸 측면도이며, 도 3은 도 2의 드릴링 수단에서 이송 테이블을 나타낸 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 드릴링 수단(100)은, 일 측으로부터 다층인쇄회로기판의 제조를 위한 도 5에 도시된 바와 같은 회로기판(20)이 공급되면, 공급된 회로기판(20)에서 가이드 홀용 마크(23)들을 검출한 다음 가이드 홀용 마크(23)들에 각각 가이드 홀을 뚫은 후 배출하기 위한 것으로, 이송 테이블(110), XY 스테이지(120), 드릴 유닛(130), 및 검출 유닛(150)을 포함하여 구성된다.

상기 이송 테이블(110)은 일 측으로부터 공급된 회로기판(20)이 상면에 얹혀지는 것으로, 테이블 구동부에 의해 Y축 방향을 따라 수평으로 이동할 수 있게 중앙 프레임(101)에 설치됨으로써, 상면에 얹혀진 회로기판(20)을 Y축 방향을 따라 이송할 수 있게 한다.

이러한 이송 테이블(110)에는 상면에 얹혀진 회로기판(20)이 이송 테이블(110)로부터 미끄러지지 않고 고정될 수 있게 흡착 수단(112)이 마련된다. 여기서, 흡착 수단(112)은 일 예로서 이송 테이블(110)의 상면에 부압을 발생시켜 회로기판(20)을 흡착하게 구성되며, 후술할 배출 유닛(180)에 의해 회로기판(20)이 배출될 때에는 회로기판(20)을 흡착한 상태를 해제하게 구성될 수 있다.

그리고, 이송 테이블(110)에는 상면에 얹혀져 이송되는 회로기판(20)에 후술할 드릴 유닛(130)의 드릴(131)에 의해 가이드 홀이 뚫릴 때 드릴(131)이 통과할 수 있게 하는 한편 드릴(131)을 교체하기 위한 관통 영역(110a)이 형성되는데, 이송 테이블(110)은 전술한 관통 영역(110a)이 용이하게 형성될 수 있는 소재로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.

이와 같은 이송 테이블(110)을 이송하기 위한 테이블 구동부는, 이송 테이블(110)에 얹혀진 회로기판(20)을 정확하게 이송함으로써 회로기판(20)에 대한 가이드 홀의 가공 정밀도를 높일 수 있게, 도 4에 도시된 바와 같은 리니어 모터(111)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 이송 테이블(110)의 후방에는 도 3에 도시된 바와 같이, 회로기판(20)에 가이드 홀의 가공이 완료된 후 회로기판(20)을 배출할 수 있게 배출 유닛(180)이 마련된다. 여기서, 배출 유닛(180)은 픽 앤 플레이스(pick and place) 작업을 할 수 있게 다양하게 구성될 수 있는데, 그 일 예로 흡착 위치로 이동하여 회로기판(20)을 흡착한 후 배출 위치로 이동할 수 있게, 다수의 흡착 패드(181)들과, 이들을 Y축 방향으로 왕복 이동시키기 위한 통상적인 구동부(182)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 이송 테이블(110)이 설치되는 중앙 프레임(101)에는 도 6 내지 도 8을 참조하여 후술할 비전 기기(156)들의 상부에 대응되게 기준 플레이트(102)가 마련되는 것이 바람직한데, 기준 플레이트(102)는 비전 기기(156)들로부터 촬영됨으로써 그 촬영된 데이터를 토대로 경년변화 등에 의해 발생할 수 있는 드릴 유닛(130)들 및 엑스선 발생기(151)들의 위치 오차를 산출하여 보정할 수 있게 한다. 여기서, 기준 플레이트(102)는 변형이 미세한 금속 소재로서 일정한 간격으로 보정 홀들이 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 이와 같은 기준 플레이트(102)가 마련됨에 따라, 드릴 유닛(130)들 및 엑스선 발생기(151)들의 위치 오차를 보정하는데 있어 가이드 홀용 마크(23)를 검출하는 비전 기기(156)들을 겸용할 수 있게 되므로, 종래에 위치 오차를 보정하기 위한 3차원 측정 장비를 별도로 마련하지 않아도 되는 장점이 있을 수 있다.

한편, XY 스테이지(120)는 전술한 이송 테이블(110)의 하방에 배치되게 베이스 프레임(103)에 설치되며, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 좌우 양측에 하나씩 나뉘어 서로 이격이 되고 동일 평면에 배치되게 한 쌍으로 마련된다. 각각의 XY 스테이지(120)는 X축 방향으로 이동하게 된 X 스테이지(121)와 Y축 방향으로 이동하게 된 Y 스테이지(126)를 구비하며, Y 스테이지(126)는 X 스테이지(121)의 상측에 배치된 구조로 이루어진다. 여기서, X 스테이지(121)는 베이스 프레임(103) 상에서 X 스테이지 구동부에 의해 X축을 따라 왕복 이동하게 되며, Y축 스테이지(126)는 X 스테이지(121) 상에서 Y 스테이지 구동부에 의해 Y축 방향을 따라 왕복 이동하게 된다.

이러한 X 스테이지(121)를 구동시키는 X 스테이지 구동부는 리니어 모터(122)와, X 스테이지(121)의 왕복 이동을 안내하기 위해 X축을 따라 연장된 LM(Linear Motion) 가이드(123)를 구비하여 된 것이 바람직한데, 이는 후술하겠지만 Y축으로 회로기판(20)을 이송하는 이송 테이블(110)과 교차하는 X축 방향으로 이송하는 검출 유닛(150)에 의해 회로기판(20)의 가이드 홀용 마크(23)들의 위치를 정확하게 검출할 수 있게 함으로써, 가이드 홀의 가공 정밀도를 최대한 높일 수 있게 하기 위함이다.

그리고, Y 스테이지(126)를 구동시키는 Y 스테이지 구동부는 X 스테이지 구동부와 마찬가지로 리니어 모터(122)를 포함할 수도 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이 Y 스테이지(126)에 나사 체결된 볼 스크류(127)와, 볼 스크류(127)를 정역회전시키는 회전 모터(128), 및 Y 스테이지(126)의 왕복 이동을 안내하기 위해 Y축을 따라 연장된 LM 가이드(129)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 X 스테이지 구동부 및 Y 스테이지 구동부는 드릴링 수단(100) 전반을 제어하는 제어반(104)에 의해 제어된다. 상술하면, 제어반(104)은, XY 스테이지(120)에 장착되어 X축으로 이동하게 된 검출 유닛(150)들로부터 가이드 홀용 마크(23)들을 검출한 정보를 제공받아서 이를 토대로 XY 스테이지(120)에 장착된 드릴 유닛(130)들을 가이드 홀용 마크(23)들로 이동시켜 이들에 각각 가이드 홀을 뚫을 수 있게 XY 스테이지(120)들을 제어한다.

한편, 드릴 유닛(130)들은 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 전술한 XY 스테이지(120)들과 이송 테이블(110) 사이에서 X축 및 Y축으로 각각 왕복 이동할 수 있게 Y 스테이지(126)들에 각각 장착되어 배치된다.

여기서, 드릴 유닛(130)들의 각 상측에는 회로기판(20)의 가이드 홀용 마크(23)에 대해 가이드 홀을 뚫을 수 있게 드릴(131)이 장착되고 회전 가능하게 된 스핀들(132)이 마련된다. 상기 스핀들(132)은 통상적인 회전 모터에 의해 회전 가능하게 될 수 있다.

그리고, 드릴 유닛(130)들은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 가이드 홀용 마크(23)로 이동한 후 상승하면서 가이드 홀을 가공하며 가공이 끝난 후 다시 원래의 상태로 하강하여 복귀할 수 있게 승강 구동부(141)에 의해 Z축으로 승강 가능하게 설치된다.

드릴 유닛(130)들을 각각 승강시키는 승강 구동부(141)는 회전 모터(142)와, 회전 모터(142)의 회전축에 설치된 구동 풀리(143)와, 구동 풀리(143)로부터 이격이 된 종동 풀리(144)와, 구동 풀리(143)로부터 종동 풀리(144)로 동력을 전달하는 벨트(145)와, 종동 풀리(144)의 회전 중심에 고정되고 수직으로 연장된 볼 스크류(146), 및 볼 스크류(146)와 나사 결합하여 승강 가능하게 된 승강 부재(147)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 승강 부재(147)는 드릴 유닛(130)들을 Y 스테이지(126)에 고정하는 수직 브래킷(133)에 상하로 슬라이딩 지지가 되게 설치된다.

또한, 드릴 유닛(130)들에는 각각 가이드 홀용 마크(23)에 가이드 홀이 뚫리면서 생성된 절삭 부스러기를 스핀들(132) 주위로 받은 후 흡입하여 외부로 배출하기 위한 하측 배출 수단이 마련되는 것이 바람직하다.

여기서, 하측 배출 수단은 절삭 부스러기를 받을 수 있게 스핀들(132) 주위를 감싸게 형성된 부스러기 받이와, 부스러기 받이 내에 부압을 발생시켜 절삭 부스러기를 흡입하여 배출하기 위한 통상적인 흡입 펌프를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 드릴 유닛(130)들은 본 실시예에서는 두 쌍으로 마련되며, 좌우 양측에 위치한 2개의 Y 스테이지(126)들에 한 쌍씩 나뉘어 배치된다.

이처럼 각각의 Y 스테이지(126)마다 배치된 한 쌍의 드릴 유닛(130)들은 Y축 방향으로 배열되어 설치된다. 여기서, 가공될 가이드 홀들 사이의 좌우 간격이 동일한 경우, 드릴 유닛(130)들의 이동 궤적을 최소화할 수 있게, 각각의 Y 스테이지(126)마다 배치된 한 쌍의 드릴 유닛(130)들은 각각의 드릴(131)이 동일한 Y축 선상에 위치되게 설치되는 것이 바람직하다.

이렇게 Y 스테이지(126)마다 한 쌍의 드릴 유닛(130)들이 설치됨에 따라, 회로기판(20)에 X축을 따라 지름이 다른 두 종류의 가이드 홀들을 뚫는 경우, 도 5에 도시된 바에 따르면, 가이드 홀용 마크들(23) 중 검출 유닛(150)에 의해 상호 간의 식별이 가능하게 된 기준 홀용 마크(23a)와, 식각 홀용 마크(23b) 또는 방향 홀용 마크(23c)에 대해 기준 홀의 지름과, 방향 홀 또는 식각 홀의 지름이 다르게 가공하는 경우, 두 종류의 드릴들을 하나씩 나누어 한 번에 장착할 수 있게 된다.

그리고, 이렇게 두 종류의 드릴들이 장착된 상태에서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 드릴 유닛(130)들이 순차적으로 이동하면서 가이드 홀들을 뚫을 수 있게 된다. 따라서, 종래와 같이 기준 홀, 식각 홀, 방향 홀 중 어느 하나를 먼저 가공한 후 나머지를 가공하기 위해 드릴을 교체할 필요가 없게 되므로, 작업 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 검출 유닛(150)은 회로기판(20)에 가이드 홀용 마크(23)들의 위치를 검출하기 위한 것으로, 한 쌍으로 마련되어 전술한 XY 스테이지(120)들에 하나씩 대응되게 배치된다. 각각의 검출 유닛(150)은 도 5에 도시된 바와 같이 회로기판(20)에 있어서 절연기판(21)에 형성된 가이드 홀용 마크(23)들이 도전층(22)으로 덮여져 은폐된 경우에는 가이드 홀용 마크(23)들을 투시 촬영하여 위치를 검출할 수 있게 엑스선(X-ray) 발생기(151) 및 비전 기기(156)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 엑스선 발생기(151)는 회로기판(20)으로 엑스선을 방출하여 가이드 홀용 마크(23)들을 투시하기 위한 것으로, 이송 테이블(110)의 상방에 배치되되 X 축 방향으로 한정되어 이동할 수 있게 X 스테이지(121)에 고정 브래킷(152)으로 연결되어 고정된다.

여기에서, 비전 기기(156)는 전술한 엑스선 발생기(151)에 의해 투시된 영상을 촬영하기 위한 것으로, 이송 테이블(110)의 하방에 배치되되 X축 방향으로는 엑스선 발생기(151)와 함께 이동하나 Y 축 방향으로는 엑스선 발생기(151)와 독립적으로 이동할 수 있게 Y 스테이지(126)에 고정된다. 이렇게 비전 기기(156)는 X축 방향으로 엑스선 발생기(151)와 함께 이동하게 되면, 비전 기기(156)와 엑스선 발생기(151)와의 상대적인 위치 오차가 최소화될 수 있어 가이드 홀의 가공 정밀도를 높이는데 바람직할 수 있다.

이와 같은 비전 기기(156)와 함께 하나의 XY 스테이지(120)에 설치된 한 쌍의 드릴 유닛(130)들은, 비전 기기(156)에 의해 가이드 홀용 마크(23)가 검출된 후 이를 토대로 드릴 유닛(130)들이 이동하는 경우 그 이동 궤적이 최소화될 수 있게, 비전 기기(156)의 촬영 중심과 드릴 유닛(130)들의 각 드릴 중심이 Y축 방향으로 동일 선상에 위치하게 배열되는 것이 바람직하다.

이러한 비전 기기(156)에는, 가이드 홀용 마크(23)를 검출할 때 엑스선 발생기(151)와 회로기판(20) 사이에서 엑스선을 회로기판(20) 쪽으로 안내하기 위한 경통(157)이 더 마련되는데, 경통(157)은 연결 브래킷(158)에 의해 Y 스테이지(126)에 연결되되 비전 기기(156)의 촬영 중심에 대응되게 배치된다.

이렇게 경통(157)은 Y 스테이지(126)에 연결됨에 따라 비전 기기(156)와 함께 X축 및 Y축으로 이동하게 되므로, 도 9에 도시된 바와 같이 비전 기기(156)와 함께 가이드 홀용 마크(23)를 검출하기 위해 위치한 상태로부터, 도 10 또는 도 11에 도시된 바와 같이 드릴 유닛(130)이 가이드 홀용 마크(23)에 두 종류의 가이드 홀을 뚫기 위해 가이드 홀용 마크(23)로 이동하게 되면, 비전 기기(156)뿐 아니라 경통(157)도 가이드 홀용 마크(23)와 엑스선 발생기(151)로부터 벗어나게 된다.

그러면, 엑스선 발생기(151)의 엑스선이 방출하는 부위가 개방되므로, 엑스선의 누출을 방지하기 위해 엑스선이 방출하는 부위가 폐쇄될 필요가 있다. 또한, 엑스선 발생기(151)의 하방에는 드릴 유닛(130)이 가이드 홀용 마크(23)에 대응되게 위치된 후 가이드 홀이 가공되는데, 이렇게 드릴 유닛(130)에 의해 가이드 홀이 뚫릴 때 회로기판(20)은 고정되는 것이 바람직하므로, 엑스선 발생기(151)에는 드릴링클램프(161)가 마련된다.

드릴링클램프(161)는 클램프 구동부에 의해 X축 및 Z축 방향으로 왕복 이동함으로써, 엑스선 발생기(151)의 방출되는 부위에 경통(157)이 위치하는 경우에는 엑스선이 방출하는 부위로부터 벗어나 있다가, 가이드 홀용 마크(23)에 가이드 홀을 뚫기 위해 드릴 유닛(130)이 이동하게 되면 엑스선이 방출되는 부위를 폐쇄하는 방향으로 이동한 후 가이드 홀이 뚫리는 과정에서 회로기판(20)을 고정하는 역할을 하게 된다.

이러한 드릴링클램프(161)는 엑스선 발생기(151)를 지지하는 고정 브래킷(152)에 LM 가이드(163)의 안내를 받아 X축 및 Z축 방향으로 슬라이딩 왕복 이동하게 설치될 수 있다. 그리고, 드릴링클램프(161)를 구동시키는 클램프 구동부는 X축 및 Z 축으로 각각 왕복 이동시키기 위한 에어 실린더(162)들을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 드릴링클램프(161)의 하측에는 가이드 홀용 마크(23)에 가이드 홀이 뚫리면서 생성된 절삭 부스러기를 흡입하여 외부로 배출하기 위한 상측 배출 수단이 더 구비되는 것이 바람직하다. 여기서, 상측 배출 수단은 절삭 부스러기를 수용하게 드릴링클램프(161)의 하면으로부터 오목하게 형성된 홈과, 홈 내에 부압을 발생시켜 절삭 부스러기를 흡입하여 배출하기 위한 흡입 펌프를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 드릴링클램프(161)와 함께, 가이드 홀용 마크(23)들에 가이드 홀이 뚫릴 때 회로기판(20)의 중앙 부위가 고정될 수 있게, 중앙 프레임(101)의 상측에는 Z축으로 승강 가능하게 된 중앙 클램프(171)가 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 중앙 클램프(171)를 승강시키는 수단으로는 에어 실린더 등이 이용될 수 있다. 아울러, 전술한 중앙 클램프(171)에 의해 회로기판(20)이 고정된 상태에서 회로기판(20)의 가장자리의 들뜸 현상이 방지될 수 있게 드릴링클램프(161)의 일 측에는 Z축 방향으로 승강 가능하게 된 보조 클램프(165)가 더 구비되는 것도 가능하다. 여기서, 보조 클램프(165)는 드릴링클램프(161)가 승강할 때 함께 승강할 수 있게 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 드릴링 머신(100)에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 회로기판(20)에 마련된 5개의 가이드 홀용 마크(23)들에 가이드 홀을 형성하는 과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자가 회로기판(20)을 이송 테이블(110)의 상면에 얹게 되면 흡착 수단(112)에 의해 회로기판(20)이 이송 테이블(110)에 고정된다. 이렇게 회로기판(20)이 고정된 상태에서 이송 테이블(110)이 이송하게 되면 회로기판(20)은 Y 방향으로 점차 이송하게 된다.

그리고, 이와 같이 회로기판(20)이 Y 방향으로 점차 이송됨과 동시에, 좌우 양측에 각각 위치한 한 쌍의 검출 유닛(150)들이 이송 테이블(110)의 이송 방향과 교차하게 X 방향으로 이동하게 되면 회로기판(20)의 가이드 홀용 마크(23)들을 스캔하게 된다.

이때, 검출 유닛(150)들의 각 엑스선 발생기(151)로부터는 엑스선이 방출하게 동작하며, 방출된 엑스선이 경통(157)을 거쳐 회로기판(20)으로 공급됨에 따라 회로기판(20)의 내부가 투시되면 그 투시된 영상은 비전 기기(156)에 의해 촬영된 후 제어반(104)으로 제공된다.

이렇게 가이드 홀용 마크(23)들을 스캔하는 과정에서 첫 번째 줄에 위치한 2개의 가이드 홀용 마크들의 위치가 검출되면, 이송 테이블(110)이 멈추게 되고 비전 기기(156)들의 각 위치로 좌측에 위치한 한 쌍의 드릴 유닛(130)들 중 하나와, 우측에 위치한 한 쌍의 드릴 유닛(130)들 중 하나가 검출된 2개의 가이드 홀용 마크들에 각각 나뉘어 대응되게 이동하여 위치된다.

그리고, 드릴링클램프(161)들은 엑스선 발생기(151)들의 엑스선이 방출하는 각 부위로 위치되는 한편, 회로기판(20)이 고정되게 위치된다. 이 상태에서, 검출된 2개의 가이드 홀용 마크들에 위치한 각각의 드릴 유닛(130)이 상승하면서 드릴(131)이 회전하게 되면 가이드 홀들이 각각 뚫어져 가공된다.

이렇게 첫 번째 줄에 위치한 2개의 가이드 홀용 마크들에 가이드 홀이 각각 가공된 후, 드릴 유닛(130)은 하강하는 한편 드릴링클램프(161)들은 빠지면서 그 자리에 경통(157)이 위치하게 된다. 이후 나머지 가이드 홀용 마크들을 검출하고 가이드 홀을 뚫는 과정은 전술한 바와 같은 과정을 거쳐 순차적으로 이루어지게 된다.

한편, 가이드 홀용 마크(23)들 중 기준 홀용 마크(23a)와, 식각 홀용 마크(23b) 또는 방향 홀용 마크(23c)에 대해 기준 홀의 지름과, 방향 홀 또는 식각 홀의 지름이 다르게 두 종류로 가공할 필요가 있는 경우, 좌측에 위치한 한 쌍의 드릴 유닛(130)들에 두 종류의 드릴들을 하나씩 나누어 장착하는 한편, 우측에 위치한 한 쌍의 드릴 유닛(130)들에도 두 종류의 드릴들을 하나씩 나누어 장착해 둔다.

이 상태에서, 각각의 드릴 유닛(130)들을 용도에 맞게 위치시켜가면서 전술한 과정을 거치게 되면, 종래와 같이 드릴의 교체 없이도 두 종류의 가이드 홀들을 신속하게 가공할 수 있게 된다.

도 12는 도 7의 드릴링 머신에 엔트리시트 공급수단이 설치된 것을 나타낸 정면도이고, 도 13은 도 12의 엔트리시트 공급수단에서 언코일러, 피딩부, 승강부를 나타낸 확대도이다.

또한, 도 14는 도 13에서 언코일러를 나타낸 측면도이고, 도 15는 도 13에서 피딩부를 나타낸 측면도이고, 도 16은 도 13에서 승강부를 나타낸 측면도이다.

아울러, 도 17은 드릴이 회로기판과 엔트리시트를 뚫고 드릴링클램프 하부의 드릴홀에 위치된 것을 나타낸 개략도이다.

참고로, 상기 드릴링 수단(100)의 구성요소들은 전체적으로 메인 프레임(190)에 적정한 배치 및 구조로 설치될 수 있다.

도면을 참조하면, 본 발명의 엔트리시트 공급수단(200)은 드릴링 시 가이드 홀의 테두리에 버 및 손상 발생을 차단하기 위해, 상기 드릴링클램프(161)와 회로기판(20) 사이에 엔트리시트(30)를 공급하도록 구성된다.

여기에서, 상기 엔트리시트(Entry sheet)(30)는 회로기판(20)의 드릴링 작업시 회로기판(20) 위를 덮는 시트로서, 0.1mm ~ 0.15mm의 알루미늄 호일이 주로 사용될 수 있으며, 나아가 하기와 같은 기능을 수행할 수 있는 여러 가지 재질의 재료가 활용될 수 있음은 물론이다.

상기 엔트리시트(30)는 드릴날에 가해지는 충격을 완화시키고 버(Burr)의 발생을 방지한다. 또한 드릴작업 시 발생하는 열을 흡수하여 드릴비트의 수명을 연장하고 가공되는 홀 내벽의 온도가 높아지는 것을 억제하여 스미어의 발생을 줄인다.

이와 같은 엔트리시트(30)가 필요로 하는 종래기술의 문제점에 대해서 간단히 살펴보면, 드릴링 시 드릴(131)이 회로기판(20)을 뚫고 통과한 후 회로기판(20)의 상면을 지지하는 드릴링클램프(161)의 하부까지 일정 정도 들어가게 된다.

이에 따라 드릴링클램프(161) 하부에는 드릴홀(161d)이 형성되는데, 이와 같은 드릴링 과정이 반복되면서 작업진동으로 인하여 드릴(131)에 의해 드릴홀(161d)의 직경이 점차적으로 커지게 되며, 이로 인하여 회로기판(20)의 테두리에 대한 드릴링클램프(161)의 하방압박 지지구조가 해제하게 됨으로써, 회로기판(20)의 테두리에 버가 발생하게 된다.

이때, 회로기판(20)과 상측의 드릴링클램프(161) 사이에 엔트리시트(30)를 배치시켜 버의 발생을 방지할 수 있다.

즉, 최초의 드릴링으로 인하여 드릴링클램프(161)에 드릴홀(161d)이 형성되는데, 이러한 드릴홀(161d)으로 인하여 회로기판(20)의 천공시 버가 발생할 수 있는 공간이 생성되기 때문에, 이와 같이 버가 발생할 수 있는 공간 자체를 없애주기 위해 회로기판(20)의 상면과 드릴홀(161d) 사이에 엔트리시트(30)를 배치시킨다.

이에 따라, 회로기판(20)에 버가 발생하는 것을 방지하여 회로기판(20)의 품질을 높일 수 있으며, 나아가 드릴링클램프(161)의 수명을 연장시킴으로써 드릴링클램프(161)의 빈번한 교체에 따른 작업시간 낭비 및 그로 인한 생산성의 저하를 차단할 수 있다.

나아가, 상기 엔트리시트(30)는 드릴(131) 자체의 온도상승을 억제하는 역할도 수행한다.

그리고, 상기 드릴링클램프(161)는 클램프몸체(161a)와 상기 클램프몸체(161a)의 하부에 부착된 클램프패드(161c)를 구비할 수 있는데, 여기에서 상기 클램프몸체(161a)는 진공흡기라인(170)이 연결된 흡기홀(161b)이 형성될 수 있다.

이로 인하여, 드릴(131)에 의해 드릴링 시 상기 클램프패드(161)가 천공되면서 상기 흡기홀(161b)과 연통되는 드릴홀(161d)이 형성되며, 이에 따라 드릴링으로 인하여 발생하는 스크랩(scrap) 등의 이물질이 드릴홀(161d)과 흡기홀(161b)을 거쳐 상기 진공흡기라인(170)을 통해 배출될 수 있다.

이때, 상기 진공흡기라인(170)은 비록 구체적으로 도시되지는 않았지만, 진공튜브가 흡기홀(161b)로부터 외부로 연장되며 이러한 진공튜브에 진공펌프 등이 설치됨으로써 상기 이물질을 원활하게 외부로 배출시키는 구조를 취할 수 있음은 물론이다.

한편, 상술된 바와 같은 기능을 수행하는 엔트리시트(30)를 공급하는 상기 엔트리시트 공급수단(200)은, 상기 드릴링 수단(100)에 연계설치된 공급프레임(210), 상기 공급프레임(210)에서 상기 드릴링 수단(100)의 양측에 각각 설치된 언코일러(221)와 코일러(222), 및 상기 공급프레임(210)에서 언코일러(221)의 후단에 설치된 피딩부(230)를 구비할 수 있다.

여기에서, 상기 공급프레임(210)은 드릴링 수단(100)에 연계되어 설치되되, 드릴링 수단(100)이 전체적으로 설치된 메인 프레임에 설치고정될 수 있다.

또한, 상기 언코일러(221)와 코일러(222)는 상기 공급프레임(210)에서 드릴링 수단(100)의 양측에 각각 설치되어, 엔트리시트(30)를 언코일링 및 코일링하도록 구성될 수 있다.

구체적으로 상기 언코일러(221)와 코일러(222)는 엔트리시트(30)의 장력을 유지시키면서 회전되도록 토크모터(223)에 의해 회전구동되는 것이 바람직하다. 즉, 언코일러(221)와 코일러(222)는 각각 토크모터(223)에 의해 일정 힘으로 엔트리시트(30)를 잡아당기도록 구성되어 엔트리시트(30)가 늘어지지 않도록 한다.

그리고, 상기 피딩부(230)는 공급프레임(210)에서 언코일러(221)의 후단에 설치되어, 드릴링 후 드릴링클램프(161)와 회로기판(20) 사이에 상기 엔트리시트(30)에서 사용되지 않은 미천공 부위가 위치되도록, 엔트리시트(30)를 코일러(222) 측으로 이동시키는 역할을 수행한다.

이러한 피딩부(230)는 푸쉬롤러(231)와, 상기 푸쉬롤러(231)를 승강시키는 푸쉬 실린더부재(232), 상기 푸쉬롤러(231)의 하측에 배치되는 드라이브롤러(233), 및 상기 드라이브롤러(233)를 회전시키는 서보모터(234)를 구비한다.

이때, 상기 푸쉬롤러(231)는 언코일러(221)로부터 언코일링된 엔트리시트(30)를 하방 압박하면서 회전하도록 구성된다.

또한, 상기 푸쉬 실린더부재(232)는 공급프레임(210)에 설치되어 푸쉬롤러(231)를 승강시키도록 푸쉬롤러(231)와 연계된다. 이때, 푸쉬롤러(231)는 푸쉬 실린더부재(232)와 링크부재(235)로 연결되며, 상기 링크부재(235)는 푸쉬 실린더부재(232)에 의해 승강시 안정적으로 가이드되도록 공급프레임(210)에 가이드구조(236)로 체결될 수 있다. 이러한 가이드구조(236)는 일례로서 LM가이드와 레일구조가 활용될 수 있다.

아울러, 상기 드라이브롤러(233)는 공급프레임(210)에서 푸쉬롤러(231)의 하측에 배치되며, 엔트리시트(30)를 코일러(222) 측으로 이동시키도록 회전하는데, 이때의 회전구동력은 서보모터(234)에 의해 제공된다.

한편, 상기 승강부(240)는 엔트리시트(30)가 이동 시 회로기판(20)과 상방 이격되도록 상기 엔트리시트(30)를 승강시키도록 구성된다.

엔트리시트(30)는 드릴링 작업이 마친 후 코일러(222) 측으로 일정 거리 이동되어 다음 드릴링 작업 시 미천공된 새로운 부위가 회로기판(20)과 드릴링클램프(161) 사이에 위치되도록 하는데, 이때 회로기판(20)과의 마찰을 피하기 위해 상측이 일정 정도 상승한 후 코일러(222) 측으로 이동하게 된다.

상기 승강부(240)는 이와 같이 엔트리시트(30)를 상승시키고 이동을 마친 후에는 하강시키는데, 상기 공급프레임(210)에서 피딩부(230)의 후단 및 코일러(222)의 전단에 각각 설치될 수 있다.

구체적으로, 상기 승강부(240)는, 상기 엔트리시트(30)의 하면을 상방 지지하는 지지롤러(241)와, 상기 지지롤러(241)를 승강시키는 승강 실린더부재(242)를 구비할 수 있다.

이때, 상기 승강 실린더부재(242)는 공급프레임(210)에 설치되어 지지롤러(241)를 승강시키도록 지지롤러(241)와 연계되는데, 일례로서 링크부재(243)에 의해 연결되며 상기 링크부재(243)는 승강 실린더부재(242)에 의해 승강시 안정적으로 가이드되도록 공급프레임(210)에 가이드구조(244)로 체결될 수 있다. 이러한 가이드구조(244)는 일례로서 LM가이드와 레일구조가 활용될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

20 : 회로기판 22 : 도전층
23 : 가이드 홀용 마크 23a : 기준 홀용 마크
23b : 식각 홀용 마크 23c : 방향 홀용 마크
30 : 엔트리시트
100 : 드릴링 수단 101 : 중앙 프레임
102 : 기준 플레이트 103 : 베이스 프레임
104 : 제어반 110a : 관통 영역
111 : 리니어 모터 112 : 흡착 수단
120 : XY 스테이지 121 : X 스테이지
122 : 리니어 모터 126 : Y 스테이지
127 : 볼 스크류 128 : 회전 모터
129 : LM 가이드 130 : 드릴 유닛
131 : 드릴 132 : 스핀들
133 : 수직 브래킷 141 : 승강 구동부
142 : 회전 모터 143 : 구동 풀리
144 : 종동 풀리 145 : 벨트
146 : 볼 스크류 147 : 승강 부재
150 : 검출 유닛 151 : 엑스선 발생기
152 : 고정 브래킷 156 : 비전 기기
157 : 경통 161 : 드릴링클램프
161a : 클램프몸체 161b : 흡기홀
161c : 클램프패드 161d : 드릴홀
170 : 진공흡기라인 162 : 에어 실린더
163 : LM 가이드 165 : 보조 클램프
180 : 배출 유닛 181 : 흡착패드
182 : 구동부 190 : 메인 프레임
200 : 엔트리시트 공급수단 210 : 공급프레임
221 : 언코일러 222 : 코일러
223 : 토크모터 230 : 피딩부
231 : 푸쉬롤러 232 : 푸쉬 실린더부재
233 : 드라이브롤러 234 : 서보모터
235 : 링크부재 236 : 가이드구조
240 : 승강부 241 : 지지롤러
242 : 승강 실린더부재 243 : 링크부재
244 : 가이드구조

Claims (20)

1. 회로기판을 드릴로 드릴링하여 가이드 홀을 형성시키되, 상기 회로기판을 사이에 두고 상기 드릴과 대응되는 위치에서 드릴링클램프로 상기 회로기판을 지지하도록 구성되는 드릴링 수단; 및
   드릴링 시 상기 가이드 홀의 테두리에 버 및 손상 발생을 차단하도록, 상기 드릴링클램프와 회로기판 사이에 엔트리시트를 공급하는 엔트리시트 공급수단;을 포함하며,
   상기 엔트리시트 공급수단은,
   상기 드릴링 수단에 연계설치된 공급프레임;
   상기 공급프레임에서 상기 드릴링 수단의 양측에 각각 설치되어, 상기 엔트리시트를 언코일링 및 코일링하는 언코일러와 코일러; 및
   상기 공급프레임에서 상기 언코일러의 후단에 설치되며, 드릴링 후 상기 엔트리시트를 상기 코일러 측으로 기설정된 거리만큼 이동시켜서 상기 엔트리시트의 미천공 부위가 위치되도록 하는 피딩부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 피딩부는,
   상기 언코일러로부터 언코일링된 상기 엔트리시트를 하방 압박하면서 회전하는 푸쉬롤러;
   상기 공급프레임에 설치되며, 상기 푸쉬롤러를 승강시키도록 상기 푸쉬롤러와 연계된 푸쉬 실린더부재;
   상기 공급프레임에서 상기 푸쉬롤러의 하측에 배치되며, 상기 엔트리시트를 상기 코일러 측으로 이동시키도록 회전하는 드라이브롤러; 및
   상기 드라이브롤러에 회전구동력을 제공하는 서보모터;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 엔트리시트 공급수단은,
   상기 공급프레임에서 상기 피딩부의 후단 및 상기 코일러의 전단에 각각 설치되어, 상기 엔트리시트가 이동 시 상기 회로기판과 상방 이격되도록 상기 엔트리시트를 승강시키는 승강부;
   를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 승강부는,
   상기 엔트리시트의 하면을 상방 지지하는 지지롤러; 및
   상기 공급프레임에 설치되며, 상기 지지롤러를 승강시키도록 상기 지지롤러와 연계된 승강 실린더부재;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 언코일러와 코일러는,
   상기 엔트리시트의 장력을 유지시키면서 회전되도록 토크모터에 의해 회전구동되는 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 드릴링클램프는,
   진공흡기라인이 연결된 흡기홀이 형성된 클램프몸체; 및
   상기 클램프몸체의 하부에 부착된 클램프패드;를 구비하며, 상기 드릴에 의해 드릴링 시 상기 클램프패드가 천공되면서 상기 흡기홀과 연통되는 드릴홀이 형성되어, 드릴링으로 인하여 발생하는 이물질이 상기 드릴홀과 흡기홀을 거쳐 상기 진공흡기라인을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
   
8. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 드릴링 수단은,
   다층인쇄회로기판의 제조를 위한 상기 회로기판이 일 측으로부터 공급되어 상면에 얹혀지고 테이블 구동부에 의해 상기 회로기판을 Y축 방향을 따라 수평으로 이송할 수 있게 중앙 프레임에 설치된 이송 테이블;
   상기 이송 테이블의 하방에 서로 이격이 되고 동일 평면에 배치되게 베이스 프레임에 설치되며, X 스테이지의 상측에 Y 스테이지가 각각 배치된 한 쌍의 XY 스테이지들;
   상기 회로기판에 가이드 홀용 마크들의 위치를 검출하는 것으로, 상기 XY 스테이지들에 하나씩 대응되게 배치되며, X축 방향으로 각각 왕복 이동 가능하게 된 한 쌍의 검출 유닛들; 및
   상기 검출 유닛들에 의해 검출된 정보를 토대로 상기 가이드 홀용 마크들로 이동하여 이들에 각각 가이드 홀을 뚫는 것으로, 상기 이송 테이블과 XY 스테이지들 사이에서 X축 및 Y축으로 각각 왕복 이동할 수 있게 상기 Y 스테이지들에 한 쌍씩 나뉘어 배치되되 Y축 방향으로 배열되게 설치되는 한편, 승강 구동부에 의해 Z축으로 승강 가능하게 설치되며, 회전 가능하게 된 스핀들에 상기 드릴이 각각 장착되는 두 쌍의 드릴 유닛들;
   을 구비하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 검출 유닛들은, 상기 가이드 홀용 마크들이 도전층으로 덮여진 경우 상기 가이드 홀용 마크들을 투시 촬영하여 위치를 검출할 수 있게, 상기 회로기판으로 엑스선을 방출하여 상기 가이드 홀용 마크들을 투시하는 엑스선 발생기와, 상기 엑스선 발생기에 의해 투시된 영상을 촬영하는 비전 기기를 각각 구비하여 된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 엑스선 발생기들은 상기 이송 테이블의 상방에 각각 배치되되 X 축 방향으로 한정되어 왕복 이동할 수 있게 상기 X 스테이지들에 하나씩 나뉘어 고정되며, 상기 비전 기기들은 상기 이송 테이블의 하방에 각각 배치되되 상기 엑스선 발생기들과 함께 X 축 방향으로 각각 왕복 이동하는 한편 Y 축 방향으로도 독립적으로 왕복 이동할 수 있게 상기 Y 스테이지들에 하나씩 나뉘어 고정된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 Y 스테이지마다 설치된 한 쌍의 드릴 유닛들과 하나의 비전 기기는 그 중심이 Y축 방향으로 동일 선상에 위치하게 배열된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 엑스선 발생기들에는, 상기 가이드 홀용 마크들을 각각 검출할 때 엑스선이 방출되는 부위로부터 벗어나 위치하고 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀을 뚫을 때 엑스선이 방출되는 부위를 폐쇄하는 한편, 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀이 뚫릴 때 상기 회로기판을 고정하도록, 상기 회로기판과의 사이에서 클램프 구동부에 의해 X축 및 Z축 방향으로 왕복 이동할 수 있게 설치된 상기 드릴링클램프가 각각 더 구비된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 드릴링클램프의 하측에는, 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀이 뚫리면서 생성된 절삭 부스러기를 흡입하여 외부로 배출하기 위한 상측 배출 수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 비전 기기들에는, 상기 가이드 홀용 마크들을 각각 검출할 때 상기 엑스선 발생기와 회로기판 사이에서 엑스선을 회로기판 쪽으로 안내하기 위한 경통이 각각 더 연결된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 중앙 프레임의 상측에는 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀이 뚫릴 때 상기 회로기판의 중앙 부위를 고정할 수 있게 Z축 방향으로 승강 가능하게 된 중앙 클램프가 더 구비되며, 상기 중앙 클램프에 의해 상기 회로기판이 고정된 상태에서 그 가장자리의 들뜸 현상을 방지할 수 있게 상기 드릴링클램프들의 일 측에는 Z축 방향으로 승강 가능하게 된 보조 클램프가 각각 더 구비된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
16. 제11항에 있어서,
    상기 중앙 프레임에는, 상기 비전 기기들로부터 촬영되어 그 데이터를 토대로 상기 드릴 유닛들 및 엑스선 발생기들의 위치 오차를 산출하여 보정할 수 있게 하는 기준 플레이트가 더 구비된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
17. 제8항에 있어서,
    상기 Y 스테이지마다 설치된 한 쌍의 드릴 유닛들은, 상기 회로기판에 지름이 다른 두 종류의 가이드 홀들을 뚫는 경우, 두 종류의 드릴들을 하나씩 나누어 장착할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
18. 제8항에 있어서,
    상기 테이블 구동부는 리니어 모터를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
19. 제8항에 있어서,
    상기 이송 테이블에는 상기 회로기판을 상기 이송 테이블에 흡착하여 고정할 수 있게 흡착 수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.
    
20. 제8항에 있어서,
    상기 드릴 유닛들에는, 상기 가이드 홀용 마크들에 각각 가이드 홀이 뚫리면서 생성된 절삭 부스러기를 상기 스핀들 주위로 받은 후 흡입하여 외부로 배출하기 위한 하측 배출 수단이 각각 더 구비된 것을 특징으로 하는 다층인쇄회로기판용 드릴링 머신.

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