KR101538099B1 - 인쇄회로기판 이송용 캐리어 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 캐리어 지그는, 상면에 다수 개의 인쇄회로기판 안착이 가능하도록 플레이트 형상으로 형성되는 베이스판; 상기 베이스판의 저면에 고정 결합되는 마그네트; 및 자성재료로 플레이트 형상으로 제작되어, 상기 베이스판 중 상기 인쇄회로기판이 안착되는 영역 전체를 덮는 덮개판;을 포함한다. 본 발명에 의한 인쇄회로기판 이송용 캐리어 지그를 이용하면, 접착테이프나 진공압을 이용하지 아니하고서도 다수 개의 인쇄회로기판을 베이스판 상에 고정시킬 수 있어 인쇄회로기판 이송에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있고, 상기 인쇄회로기판에 이물질이 접촉되거나 외력이 인가되지 아니하므로 상기 인쇄회로기판의 오염 및 손상을 방지할 수 있으며, 내구 구조가 단순하여 제조 및 유지비용이 저렴하다는 장점이 있다.

Description

인쇄회로기판 이송용 캐리어 지그{Career jig for carrying PCB}

본 발명은 다수 개의 회로기판을 한 번에 이송하기 위한 캐리어 지그에 관한 것으로, 더 상세하게는 진공압을 사용하지 아니하면서도 회로기판의 손상 없이 다수 개의 회로기판을 안정적으로 이송시킬 수 있도록 구성되는 캐리어 지그에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : PCB)은 전자 통신 기기 등에 사용되는 가장 기본적인 부품으로서, 최근 전자제품이 소형화, 박판화, 고밀도화, 패키지(package)화 및 개인휴대화로 경박 단소화되는 추세에 따라 회로층이 복수로 형성되는 다층화, 회로 패턴이 미세화되는 미세패턴화, 소형화 및 패키지화가 동시에 진행되고 있다.

이에 인쇄회로기판의 미세패턴 형성, 신뢰성 및 설계밀도를 높이기 위해 원자재의 변경과 함께 회로의 층구성을 복합화 하는 구조로 변화하는 추세이고, 부품 역시 DIP(Dual In-Line Package) 타입에서 SMT(Surface Mount Technology) 타입으로 변경되면서 그 실장 밀도 역시 높아지고 있는 추세이다.

또한, 인쇄회로기판은 다수의 전자부품을 서로 전기적으로 연결하기 위한 회로패턴을 포함하며, 회로패턴과 전기적으로 연결된 범프를 포함한다. 여기서, 상기 전자부품은 상기 범프와 전기적으로 연결되며 상기 인쇄회로기판에 실장됨으로써, 상기 전자부품과 상기 회로패턴은 서로 전기적으로 연결된다.

이때, 상기 범프는 평판인쇄기법을 통해 형성할 수 있다. 여기서, 평판인쇄기법을 통한 범프의 형성방법은 먼저, 인쇄회로기판 상에 수십 um의 얇은 메탈마스크를 얼라인한 후, 도전성의 솔더 페이스트를 상기 메탈마스크 상면에 배치한다. 이후, 스퀴지가 상기 메탈 마스크 상부를 압착 이동함에 따라, 상기 솔더 페이스트가 메탈마스크의 개구부로 채워짐으로써 상기 인쇄회로기판 상에 범프를 형성할 수 있다. 이와 같이, 회로패턴의 인쇄와 범프 형성공정이 필요한 인쇄회로기판을 이송하기 위해서는 회로패턴이 가공되는 가공면을 제외한 가장자리가 컨베이어 벨트 또는 롤러에 지지되고, 컨베이어 벨트 또는 롤러의 회전에 의하여 인쇄회로기판이 이송되게 된다.

그러나 크기가 작은 소형 인쇄회로기판의 경우 각 인쇄회로기판을 개별적으로 이송하는데 많은 시간이 소요되는바, 종래에는 다수 개의 인쇄회로기판을 한 번에 이송시키기 위한 캐리어 지그가 사용되어 왔다.

상기 캐리어 지그는 다수 개의 인쇄회로기판이 안착될 수 있는 평판 형상의 베이스판이 포함되는데, 이때 다수 개의 인쇄회로기판을 베이스판 상에 고정시키는 방법으로는 접착테이프를 이용하는 방법과 진공압을 이용하는 방법이 많이 사용되어 왔다. 즉, 베이스판의 상면에 양면테이프를 접착시킨 후 그 위에 인쇄회로기판을 안착시켜 상기 인쇄회로기판을 베이스판 상에 고정시키는 방법과, 베이스판 상면에 진공홀을 형성시켜 인쇄회로기판이 베이스판 상면(더 명학하게는 진공홀 입구)에 안착되었을 때 상기 인쇄회로기판을 진공압으로 고정시키는 방법이 많이 사용되어 왔다.

그러나 접착테이프를 이용하여 인쇄회로기판을 고정하는 경우 접착테이프의 탈부착으로 인하여 자동화에 한계가 있으며, 접착테이프의 점착성분이 베이스판이나 인쇄회로기판에 남는 등의 문제가 있다. 또한, 진공압을 이용하는 경우에는 상기 베이스판에 진공유로 및 진공호스가 설치되어야 하므로 베이스판 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 진공압 형성을 위한 별도의 진공장치가 추가되어야 하므로 제조비용이 현저히 증가되고 상기 인쇄회로기판이 진공압에 의해 손상되는 경우도 발생된다는 문제점이 있다.

KR 10-2014-0033272 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 접착테이프나 진공압을 이용하지 아니하고서도 다수 개의 인쇄회로기판을 베이스판 상에 고정시킬 수 있고, 상기 인쇄회로기판이 오염되거나 손상되는 현상을 방지할 수 있으며, 제조 및 유지비용이 저렴한 인쇄회로기판 이송용 캐리어 지그를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 캐리어 지그는, 상면에 다수 개의 인쇄회로기판 안착이 가능하도록 플레이트 형상으로 형성되는 베이스판; 상기 베이스판의 저면에 고정 결합되는 마그네트; 및 자성재료로 플레이트 형상으로 제작되어, 상기 베이스판 중 상기 인쇄회로기판이 안착되는 영역 전체를 덮는 덮개판;을 포함한다.

상기 인쇄회로기판의 상면 일부에는 전자칩이 실장되고, 상기 덮개판은 상기 전자칩 실장 영역과 대응되는 지점에 관통공이 형성되며, 상기 베이스판은 비전도체(non-conductor)로 제작된다.

상기 마그네트는 전자석으로 적용된다.

상기 마그네트는, 상기 베이스판의 저면 중 상기 인쇄회로기판 안착영역과 대응되는 지점에 결합되는 이너 마그네트와, 상기 베이스판의 가장자리 저면에 결합되는 사이드 마그네트로 구분되며, 상기 베이스판은, 상기 이너 마그네트가 부착된 지점의 상면이 상기 사이드 마그네트가 부착된 지점의 상면보다 낮게 위치되도록 단턱이 형성된다.

상기 사이드 마그네트는, 상기 베이스판의 전후 및 좌우측 가장자리에 각각 구비되고, 상기 덮개판은, 전후 및 좌우측 끝단으로부터 수평방향으로 연장되어 상기 사이드 마그네트가 결합된 지점의 상면을 덮도록 위치되는 연장단을 구비한다.

본 발명에 의한 인쇄회로기판 이송용 캐리어 지그를 이용하면, 접착테이프나 진공압을 이용하지 아니하고서도 다수 개의 인쇄회로기판을 베이스판 상에 고정시킬 수 있어 인쇄회로기판 이송에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있고, 상기 인쇄회로기판에 이물질이 접촉되거나 외력이 인가되지 아니하므로 상기 인쇄회로기판의 오염 및 손상을 방지할 수 있으며, 구조가 단순하여 제조 및 유지비용이 저렴하다는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 캐리어 지그에 포함되는 베이스판의 평면도 및 수직단면도이다.
도 3 및 도 4는 베이스판 상에 인쇄회로기판이 안착된 형상을 도시하는 평면도 및 수직단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 캐리어 지그에 포함되는 덮개판의 평면도 및 수직단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 캐리어 지그의 평면도 및 수직단면도이다.
도 9는 베이스판 제2 실시예의 평면도이다.
도 10은 덮개판 제2 실시예의 평면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 인쇄회로기판 이송용 캐리어 지그의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 캐리어 지그에 포함되는 베이스판의 평면도 및 수직단면도이고, 도 3 및 도 4는 베이스판 상에 인쇄회로기판이 안착된 형상을 도시하는 평면도 및 수직단면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 캐리어 지그에 포함되는 덮개판의 평면도 및 수직단면도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 캐리어 지그의 평면도 및 수직단면도이다.

본 발명에 의한 캐리어 지그는 한 번에 다수 개의 인쇄회로기판(10)을 이송시키기 위한 장치로서, 상면에 다수 개의 인쇄회로기판(10) 안착이 가능하도록 플레이트 형상으로 형성되는 베이스판(100)과, 상기 베이스판(100)의 저면에 고정 결합되는 다수 개의 마그네트(200)와, 자성을 갖는 재료로 플레이트 형상으로 제작되어 상기 베이스판(100) 중 상기 인쇄회로기판(10)이 안착되는 영역 전체를 덮는 덮개판(300)을 포함하여 구성된다.

따라서 도 8에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(10)을 사이에 두고 덮개판(300)과 베이스판(100)이 상하로 배치되면, 마그네트(200)와 덮개판(300) 간의 인력에 의해 덮개판(300)과 베이스판(100)이 각각 인쇄회로기판(10)의 상면과 저면에 압착되는바, 상기 인쇄회로기판(10)은 덮개판(300)과 베이스판(100) 사이에서 안정적으로 고정된다.

이와 같이 본 발명에 의한 캐리어 지그는 마그네트(200)와 자성체 간의 인력을 이용하여 인쇄회로기판(10)을 고정시키므로, 별도의 접착스티커나 진공장치가 필요 없게 된다. 이에 따라 점착물이 인쇄회로기판(10)에 묻어 상기 인쇄회로기판(10)이 오염되는 현상이나, 진공장치의 진공압에 의해 인쇄회로기판(10)이 손상되는 현상이 원천적으로 방지된다는 장점이 있다. 특히, 상기 인쇄회로기판(10)이 FPCB와 같이 연성을 갖거나, 실장된 전자칩(12)이 매우 정밀하고 섬세한 경우, 상기 인쇄회로기판(10)에 약간의 진공압이 인가되더라도 상기 전자칩(12)이 손상되는 현상이 빈번하게 발생되는데, 본 발명에 의한 캐리어 지그를 이용하면 인쇄회로기판(10)에 어떠한 외력도 인가되지 아니하므로 전자칩(12)의 손상이 전혀 발생되지 아니하게 된다는 장점이 있다.

또한, 별도의 접착스티커를 이용하는 경우에는 상기 접착스티커의 접착력이 떨어졌을 때 새로운 접착스티커로 교체해야 하므로 인쇄회로기판(10)을 베이스판(100)에 고정시키는데 많은 불편함이 있었지만, 마그네트(200)의 자력은 마그네트(200)가 파손되지 아니하는 한 항상 일정하게 유지되므로 본 발명에 의한 캐리어 지그를 이용하는 경우 매우 간편하게 인쇄회로기판(10)을 베이스판(100)에 고정시킬 수 있다는 효과도 얻을 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 베이스판(100) 상에 다수 개의 인쇄회로기판(10)을 고정시키는 과정에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 캐리어 지그에 다수 개의 인쇄회로기판(10)을 고정시키고자 하는 경우, 먼저 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 마그네트(200)가 결합된 측이 저면을 향하도록 베이스판(100)을 위치시킨 후, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 베이스판(100) 상면에 다수 개의 인쇄회로기판(10)을 안착시킨다.

인쇄회로기판(10)의 안착이 완료되면, 얇은 금속판 구조를 갖는 덮개판(300)을 인쇄회로기판(10) 상면에 안착시킨다. 이때 상기 덮개판(300)은 자성재료로 제작되는바, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(10)의 상면을 덮도록 안착되었을 때 마그네트(200)와의 인력이 발생되어 인쇄회로기판(10)의 상면에 압착된다. 또한 마그네트(200)와 덮개판(300) 사이에 위치한 베이스판(100)은, 마그네트(200)와 덮개판(300) 간의 인력에 의해 인쇄회로기판(10) 저면에 압착된다. 이때, 상기 덮개판(300)이 자성이 과도하게 큰 재료(강자성체)로 제작되면, 마그네트(200)와 덮개판(300) 간의 인력이 매우 크게 발생되어 상기 덮개판(300)과 베이스판(100)이 인쇄회로기판(10)의 상면과 저면에 매우 큰 힘으로 압착되는바, 상기 인쇄회로기판(10)이 손상될 수도 있다. 따라서 상기 덮개판(300)은 기준 범위 이내의 자성을 갖는 자성재료로 제작됨이 바람직하다.

한편, 상기 인쇄회로기판(10)의 상면에는 전자칩(12)이 실장되는데, 이때 덮개판(300)이 상기 전자칩(12)에 직접 접촉되면 상기 전자칩(12)이 손상될 우려가 있다. 따라서 상기 덮개판(300)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 전자칩(12) 실장 영역과 대응되는 지점에 관통공(310)이 형성됨이 바람직하다. 이와 같이 덮개판(300)에 관통공(310)이 형성되면, 도 6에 도시된 바와 같이 전자칩(12)은 상기 관통공(310)을 관통하여 상측으로 돌출되는바, 덮개판(300)이 매우 큰 힘으로 인쇄회로기판(10) 상면에 압착되더라도 상기 전자칩(12)은 손상되지 아니한다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 베이스판(100)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등과 같이 경량이면서도 비교적 큰 강성을 갖는 금속으로 제작될 수도 있고, 전기가 통하지 아니하는 비전도체(non-conductor)로 제작될 수도 있다. 상기 베이스판(100)이 비전도체로 제작되면, 인쇄회로기판(10)이 베이스판(100)에 의해 이송된 이후, 상기 인쇄회로기판(10)의 기능검사까지 한 번에 수행될 수 있는바, 생산성이 현저히 향상된다는 장점이 있다. 이때, 상기 베이스판(100)을 이루는 비전도체는 기준치 이상의 강도를 가지면서 일정 수준의 전기 절연성을 갖는다면 어떠한 종류의 재료로도 적용 가능하다.

한편, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(10)이 베이스판(100)과 덮개판(300) 사이에 고정되면, 상기 베이스판(100)을 이송시켜 상기 인쇄회로기판(10)들을 원하는 지점으로 이동시키게 되는데, 이때 마그네트(200)와 덮개판(300) 간의 인력이 과도하게 크면 상기 설명한 바와 같이 인쇄회로기판(10)이 손상될 우려가 있고, 마그네트(200)와 덮개판(300) 간의 인력이 과도하게 작으면 베이스판(100)을 이송시키는 과정에서 덮개판(300)이 탈거되어 인쇄회로기판(10)이 베이스판(100)으로부터 떨어지는 현상이 발생될 수 있다.

따라서 본 발명에 의한 캐리어 지그는, 인쇄회로기판(10)이 위치하는 지점에서의 마그네트(200)와 덮개판(300) 간의 인력은 비교적 작게 발생되고, 마그네트(200)가 없는 지점에서의 마그네트(200)와 덮개판(300) 간의 인력은 비교적 크게 발생되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 마그네트(200)는, 상기 베이스판(100)의 저면 중 상기 인쇄회로기판(10) 안착영역과 대응되는 지점에 결합되는 이너 마그네트(210)와, 상기 베이스판(100)의 가장자리 저면에 결합되는 사이드 마그네트(220)로 구분되며, 상기 베이스판(100)은 상기 이너 마그네트(210)가 부착된 지점의 상면이 상기 사이드 마그네트(220)가 부착된 지점의 상면보다 낮게 위치되도록 단턱(110)이 형성될 수 있다.

이와 같이 이너 마그네트(210)가 부착된 지점과 사이드 마그네트(220)가 부착된 지점의 높이가 상이하도록 베이스판(100)에 단턱(110)이 형성되면, 덮개판(300)이 하나의 평판 형상으로 형성되더라도 이너 마그네트(210)와 덮개판(300) 사이의 거리는 비교적 멀어지므로 이너 마그네트(210)와 덮개 간의 인력은 비교적 작아지고, 사이드 마그네트(220)와 덮개판(300) 사이의 거리는 비교적 가까워지므로 사이드 마그네트(220)와 덮개 간의 인력은 비교적 커지게 된다. 따라서 이너 마그네트(210)가 위치하는 지점의 덮개판(300)과 베이스판(100)은 인쇄회로기판(10)에 큰 힘으로 압착되지 아니하므로 상기 인쇄회로기판(10)이 손상되는 현상이 발생되지 아니하게 되고, 사이드 마그네트(220)가 위치하는 지점의 덮개판(300)과 베이스판(100) 사이에는 비교적 큰 힘의 인력이 발생되므로 베이스판(100)을 이송하는 과정에서 덮개판(300)이 탈거되는 현상이 발생되지 아니하게 된다는 장점이 있다.

또한, 상기 마그네트(200)가 항상 자력을 발생시키는 영구자석인 경우, 도 8에 도시된 상태에서 덮개판(300)을 탈거시킬 때 많은 힘이 요구될 뿐만 아니라, 덮개판(300)이 탈거되는 시점에서 큰 진동이 베이스판(100)으로 인가될 수 있어 인쇄회로기판(10)의 배열이 흐트러지는 경우가 발생될 수 있다. 따라서 상기 마그네트(200)는 사용자가 원하는 시점에서만 자력을 발생시킬 수 있도록 즉, 인쇄회로기판(10)이 베이스판(100)과 덮개판(300) 사이에서 고정된 상태를 유지해야 하는 동안에는 마그네트(200)에 자력이 발생하고, 인쇄회로기판(10)을 베이스판(100)으로부터 탈거시키기 위해 덮개판(300)을 떼어 낼 때에는 마그네트(200)에 자력이 발생되지 아니하도록 전자석으로 적용될 수 있다.

이와 같이 상기 마그네트(200)가 전자석으로 적용되면, 사용자는 인쇄회로기판(10) 및 덮개판(300)을 자신이 원하는 시점에서만 베이스판(100)에 고정시킬 수 있으므로, 사용이 매우 편리해진다는 장점이 있다.

도 9는 베이스판 제2 실시예의 평면도이고, 도 10은 덮개판 제2 실시예의 평면도이다.

상기 언급한 바와 같이 덮개판(300)은 이너 마그네트(210)보다 사이드 마그네트(220)와의 인력이 크게 발생되므로, 덮개판(300)이 베이스판(100)으로부터 분리되는 현상을 방지하기 위해서는 도 9에 도시된 바와 같이 베이스판(100)의 전후 및 좌우측 가장자리에 각각 다수 개의 사이드 마그네트(220)가 마련됨이 바람직하다.

이때, 상기 덮개판(300)은 베이스판(100)의 상면 전체를 덮도록 크게 제작될 필요는 없고, 베이스판(100) 중 인쇄회로기판(10)이 안착되는 지점만을 덮을 수 있는 크기로 제작되면 충분하다. 따라서 상기 덮개판(300)은 베이스판(100) 중 인쇄회로기판(10)이 안착되는 지점을 덮을 수 있는 크기로 제작되되, 상기 사이드 마그네트(220)가 마련된 지점의 상측에도 위치될 수 있도록 전후 및 좌우측 끝단으로부터 수평방향으로 연장되는 4개의 연장단(320)이 구비됨이 바람직하다.

또한, 이너 마그네트(210)와 사이드 마그네트(220)의 결합위치는 베이스판(100) 상에 안착되는 인쇄회로기판(10)의 형상 및 베이스판(100)의 규격 등에 따라 다양하게 변경될 수 있고, 덮개판(300)에 형성되는 관통공(310)의 위치 역시 인쇄회로기판(10)에 장착된 전자칩(12)의 위치 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 마그네트(200)의 배열패턴과 관통공(310)의 배열패턴은 여러 조건에 따라 다양하게 가변될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10 : 인쇄회로기판 12 : 전자칩
100 : 베이스판 110 : 단턱
200 : 마그네트 210 : 이너 마그네트
220 : 사이드 마그네트 300 : 덮개판
310 : 관통공 320 : 연장단

Claims (5)

1. 상면에 다수 개의 인쇄회로기판(10) 안착이 가능하도록 플레이트 형상으로 형성되는 베이스판(100); 상기 베이스판(100)의 저면에 고정 결합되는 마그네트(200); 및 자성재료로 플레이트 형상으로 제작되어, 상기 베이스판(100) 중 상기 인쇄회로기판(10)이 안착되는 영역 전체를 덮는 덮개판(300);을 포함하며,
   상기 마그네트(200)는 전자석이고, 상기 베이스판(100)의 저면 중 상기 인쇄회로기판(10) 안착영역과 대응되는 지점에 결합되는 이너 마그네트(210)와, 상기 베이스판(100)의 가장자리 저면에 결합되는 사이드 마그네트(220)로 구분되며,
   상기 베이스판(100)은, 상기 이너 마그네트(210)가 부착된 지점의 상면이 상기 사이드 마그네트(220)가 부착된 지점의 상면보다 낮게 위치되도록 단턱(110)이 형성되는 것을 특징으로 하는 캐리어 지그.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 인쇄회로기판(10)의 상면 일부에는 전자칩(12)이 실장되고,
   상기 덮개판(300)은 상기 전자칩(12) 실장 영역과 대응되는 지점에 관통공(310)이 형성되며,
   상기 베이스판(100)은 비전도체(non-conductor)로 제작되는 것을 특징으로 하는 캐리어 지그.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 사이드 마그네트(220)는, 상기 베이스판(100)의 전후 및 좌우측 가장자리에 각각 구비되고,
   상기 덮개판(300)은, 전후 및 좌우측 끝단으로부터 수평방향으로 연장되어 상기 사이드 마그네트(220)가 결합된 지점의 상면을 덮도록 위치되는 연장단(320)을 구비하는 것을 특징으로 하는 캐리어 지그.

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