KR101830915B1 - Pcb기판의 비접촉방식 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PCB기판에 형성된 패턴의 안전을 최대한 보장하면서 다음 작업을 위해 PCB기판의 위치를 정렬할 수 있는 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치에 관한 으로서, PCB기판이 안착되는 안착틀과, 상기 안착틀의 하부로부터 외측 둘레에 배치되어 PCB기판의 가장자리 끝단을 터치하여 정렬하는 정렬장치를 포함하여 이루어지고, 상기 안착틀은 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 곡면형안착대와, 상기 곡면형안착대의 양측 단부에 결합되고, 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 직선형안착대로 이루어지며, 상기 정렬장치는 안착틀의 하부로부터 X축 방향과 Y축 방향의 양측 둘레에 각각 2개 이상 배치되는 정렬봉과, 상기 정렬봉을 X축 방향과 Y축 방향으로 왕복 이송하게 하는 이송장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

PCB기판의 비접촉방식 정렬장치{Non-contact alignment device for PCB board}

본 발명은 PCB기판의 정렬장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PCB기판에 형성된 패턴의 안전을 최대한 보장하면서 다음 작업을 위해 PCB기판의 위치를 정렬할 수 있는 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치에 관한 것이다.

일반적으로 PCB기판((Printed Circuit Board: 이하 'PCB기판'이라 약칭함)이란 전자제품에 사용되고 있는 인쇄회로기판을 말하는 것으로, 최근에는 더욱 소형화되면서 얇고 유연성이 뛰어난 플렉시블 회로기판(약0.04mm 정도의 두께로 되는 박판형 PCB기판)이 주로 많이 사용되고 있다.

상기 PCB기판의 생산과정과 그 생산과정에서 발생할 수 있는 문제점을 간략하게 살펴보면 다음과 같다. 이하 설명에서 PCB기판의 회로(이하 '패턴'이라 함)형성 방법 및 기타 상세 설명은 본 발명의 배경기술과는 무관하므로 생략한다.

먼저 PCB기판은 자동화에 의한 대량생산을 목적으로 일정크기의 박판형 PCB기판(유연성이 뛰어난 필름)으로 동일한 패턴을 등간격을 두고 다수개 형성하는 패턴 형성공정과, 상기 패턴 형성공정을 통해 제작된 PCB기판을 운반용 트레이에 다수 적층하여 보관 또는 PCB기판 재단 공정으로 운반을 실시하는 운반공정과, 운반된 PCB기판의 다수 동일 패턴을 각각 분할재단하여 다수개의 메인기판을 생산하는 PCB기판 재단공정으로 이루어져 있음이 대부분이다. 이때 상술한 공정 중 PCB기판을 운반하는 운반공정에서 PCB기판을 안착 또는 이동시키기 위한 안착틀에 의해 PCB기판 및 그 표면에 형성된 패턴의 불량 발생이 가장 많이 발생하는 것으로 지적되고 있다.

이를 보다 구체적으로 설명하자면, 상기 안착틀은, 도 8a에 도시된 바와 같이 평행한 사각형의 테두리부(6)와 테두리부 내측 사방에 일정길이 돌출된 안착턱(61)으로 구성되어 있는 것으로서, 약0.04mm 정도의 두께로 형성되어 유연성을 가지는 박판형 PCB기판(4)을 안착할 경우, PCB기판이 하부로 휘어지면서 안착틀이 위치한 바닥부로 처짐된 PCB기판의 일부가 접촉되면서 그 접촉위치의 패턴(41)이 훼손되는 문제를 일으키게 된다.

상기한 안착틀의 문제점을 해결하기 위해 도 8b에 도시된 바와 같은 안착틀이 개시된 바 있는데, 이는 상술한 안착틀의 구성에 있어, 테두리부(6) 내측 사방에 형성된 안착턱(61)과 안착턱(61) 사이로 다수의 리브(62)를 교차 연결형성한 것으로, PCB기판의 하부면을 다수 리브가 받쳐 주어 PCB기판의 중심부 처짐(휨)이 방지될 수 있도록 하였다.

그러나 위와 같은 리브를 가지는 안착틀은 PCB기판의 처짐을 리브를 통해 방지할 수 있는 효과는 있었으나, PCB기판 하부면이 다수의 리브에 밀착되면서 앞서 설명한 접촉에 의한 패턴(310) 훼손이 그대로 발생하는 문제를 가지고 있었다.

대한민국 특허등록 제1035628호

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 곡면형안착대를 포함하여 구성된 안착틀을 통해 박판형 PCB기판에 곡률을 부가하여 안착버팀력을 향상시켜 PCB기판의 안착 및 정렬 중에 발생할 수 있는 PCB기판의 처짐에 의한 패턴 훼손을 방지할 수 있는 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 PCB기판의 패턴 훼손을 방지하면서 다음 공정을 준비하기 위해 PCB기판을 정위치에 정렬할 수 있는 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치는 PCB기판이 안착되는 안착틀과, 상기 안착틀의 하부로부터 외측 둘레에 배치되어 PCB기판의 가장자리 끝단을 터치하여 정렬하는 정렬장치를 포함하여 이루어지고, 상기 안착틀은 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 곡면형안착대와, 상기 곡면형안착대의 양측 단부에 결합되고, 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 직선형안착대로 이루어지며, 상기 정렬장치는 안착틀의 하부로부터 X축 방향과 Y축 방향의 양측 둘레에 각각 2개 이상 배치되는 정렬봉과, 상기 정렬봉을 X축 방향과 Y축 방향으로 왕복 이송하게 하는 이송장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치는 박판형 PCB기판의 가장자리 저면을 지지하면서 PCB기판으로 소정의 곡률을 부가하여 PCB기판의 안착버팀력을 향상시킨다. 상기한 작용은 PCB기판의 안착 및 정렬 작업시 PCB기판이 처지면서 PCB기판의 패턴과 바닥이 접촉하며 패턴이 훼손되는 사고를 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 안착틀을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 안착틀의 사용상태를 나타낸 부분 확대 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 안착틀에 의한 PCB기판의 안착 예시도이다.
도 7a, 7b는 본 발명에 따른 정렬장치를 나타낸 예시도이다.
도 8a, 8b는 종래 안착대를 나타낸 예시도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 그리고 공지된 구성 및 그와 관련된 작용은 생략 또는 간단히 설명하였고, 도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 이하 설명에서 X축 방향, Y축 방향은 도 1에 표시된 방향을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치를 나타낸 측면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 PCB기판의 비접촉방식 정렬장치는 PCB기판(300)이 안착되는 안착틀(100)과, 상기 안착틀(100)의 하부로부터 외측 둘레에 근접하여 배치되어 PCB기판(300)의 가장자리 끝단을 터치하여 정렬하는 정렬장치(200)를 포함하여 이루어진다.

도 4는 본 발명에 따른 안착틀을 나타낸 사시도이다. 도 1, 도2, 도 3, 도 4를 참조하여 안착틀을 살펴보면 다음과 같다.

안착틀(100)은 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 곡면형안착대(110)와, 상기 곡면형안착대(110)의 양측 단부에 결합되되, 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 직선형안착대(130)를 포함하여 이루어진다. 상기 곡면형안착대(110)와 직선형안착대(130)는 나사결합 방식 또는 끼움 맞춤식과 같은 탈부착 조립 형태로 구성된다. 안착틀(100)이 탈부착 조립 형태로 구성되는 것은 안착틀(100)의 파손 내지는 다양한 규격의 PCB기판(300)에 대응하기 위한 적절한 곡면형안착대(110) 및 직선형안착대(130)를 선택적으로 교체 사용하기 위함이다.

상기 안착틀(100)은 PCB기판(300)의 패턴(310)이 형성되지 않은 가장자리가 곡면형안착대(110)와 직선형안착대(130)의 상단면에 안착 될 수 있을 정도의 크기로 형성됨이 바람직하고, PCB기판(300)의 크기 및 형상에 따라 안착틀(100)의 형상은 다양하게 변화될 수 있다.

곡면형안착대(110)는 Y축 방향으로 마주보며 나란히 배치된다. 직선형안착대(130)는 마주보는 곡면형안착대(110)의 양쪽 단부 사이에 배치되되, X축 방향으로 마주보면 나란히 배치된다. 따라서 안착틀(100)은 평면에서 보았을 때 사각 형태의 틀 형상으로 구성된다.

곡면형안착대(110)의 상단면에는 곡면(111)이 형성된다. 상기 곡면(111)은 곡면형안착대(110)의 길이방향으로 형성되되, 정면에서 보았을 때 하측 방향으로 아치(Arch)를 이루는 형상이다. 곡면형안착대(110)의 외측면에는 롤러진입홈(120)이 형성된다. 상기 롤러진입홈(120)은 아래에서 설명될 정렬장치(200)의 정렬롤러(R)가 롤러진입홈(120)의 내부로 진입하며 PCB기판(300)을 정렬할 수 있도록 작용한다. 상기 롤러진입홈(120)은 정렬롤러(R)의 갯수와 대응되는 갯수로 형성되고 롤러진입홈(120)의 크기는 정렬롤러(R)가 내부로 수용될 수 있는 크기이다.

상기 롤러진입홈(120)은 안착틀(100)의 외측 둘레보다 PCB기판(300)의 외측 둘레가 작을 경우에도 정렬장치(200)의 X축롤러(211) 및 Y축롤러(221)가 PCB기판(300)을 정확하게 정렬할 수 있도록 작용한다.

직선형안착대(130)의 상단면에서는 경사면(131)이 형성된다. 상기 경사면(131)은 직선형안착대(130)의 폭방향으로 형성되되, 곡면형안착대(110)의 곡면(111)과 동일한 곡선으로 형성된다. 직선형안착대(130)의 외측면에는 롤러진입홈(120)이 형성된다. 상기 롤러진입홈(120)은 상술한 곡면형안착대(110)에 형성된 롤러진입홈(120)과 형상 및 작용이 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 안착틀(100)의 곡면형안착대(110)와 직선형안착대(130)는 배치 위치가 변경될 수 있다. 상술한 설명에서는 곡면형안착대(110)가 Y축 방향으로 배치되고, 직선형안착대(130)가 X축 방향으로 배치되었지만, 곡면형안착대(110)가 X축 방향으로 배치되고, 직선형안착대(130)가 Y축 방향으로 배치될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 안착틀의 사용상태를 나타낸 부분 확대 예시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 안착틀에 의한 PCB기판의 안착 예시도이다. 도 1, 도 5, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 안착틀의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 안착틀(100)은 PCB기판(300)을 한 장씩 이송 공급하며 안착 및 정렬작업시 PCB기판에 형성된 다수의 패턴(310)이 안전하게 보호된다. 본 발명에 따른 안착틀(100)에 PCB기판(300)을 안착시킬 경우 PCB기판(300)의 Y축 방향 양쪽 가장자리 저면은 곡면형안착대(110)의 곡면(111)이 지지하고, PCB기판(300)의 X축 방향 양쪽 가장자리 저면은 직선형안착대(130)의 경사면(131)이 지지하게 되어 PCB기판(300)에 일정한 곡률을 부여한다. 그러면 PCB기판(300)은 곡면형안착대(110)의 곡면(111)을 따라 Y축 방향으로 형성된 곡률에 의해 X축 방향의 하측 방향 처짐에 대한 대항력을 가지게 된다. 따라서 PCB기판(300)의 유연성 및 물리적 원인에 의해 발생할 수 있는 PCB기판(300)의 처짐이 방지되고, 이러한 작용은 PCB기판(300)에 형성된 패턴(310)을 보호하게 되는 것이다.

도 7a, 7b는 본 발명에 따른 정렬장치를 나타낸 예시도이다. 도 1, 도 2, 도 3, 도 7를 참조하여 정렬장치를 살펴보면 다음과 같다.

정렬장치(200)는 안착틀(100)의 하부로부터 X축 방향과 Y축 방향의 양측 둘레에 각각 2개 이상 배치되는 정렬봉(210)과, 상기 정렬봉을 X축 방향과 Y축 방향으로 왕복 이송하게 하는 이송장치(220)를 포함하여 이루어진다.

상기 정렬봉(210)은 안착틀(100)의 하부로부터 Y축 방향의 양측 둘레에 각각 2개 이상 배치되는 X축 정렬봉(211)과, 안착틀(100)의 하부로부터 X축 방향의 양측 둘레에 각각 2개 이상 배치되는 Y축 정렬봉(212)을 포함한다.

상기 이송장치(220)는 X축 정렬봉(211)을 X축 방향으로 왕복 이송하게 하는 X축 이송장치(221)와, Y축 정렬봉(212)을 Y축 방향으로 왕복 이송하게 하는 Y축 이송장치(222)를 포함한다.

상기 각각의 정렬봉(210) 상단에는 정렬롤러(R)가 자유 회전이 가능하도록 축 결합된다. 상기 정렬롤러(R)는 안착틀()의 롤러진입홈(120) 내부로 접속 가능한 형상 및 크기이다.

이송장치(220)는 스크류의 회전에 따라 스크류 양측 단부에 결합된 볼블록이 왕복 이동하는 볼스크류가 바람직하다. 상기한 설명에는 본 발명에 따른 이송장치를 볼스크류로 예시하였으나, LM 가이드, 유/공압 실린더 등과 같이 직선상의 왕복 이송 작동을 할 수 있는 구성이면 만족한다.

2개 이상의 X축 정렬봉(211) 하단에는 X축 연결판(230)이 형성되고, 2개 이상의 Y축 정렬봉(212) 하단에는 Y축 연결판(240)이 형성된다. 상기 X축 연결판(230)은 2개 이상의 X축 정렬봉(211)이 X축 이송장치(221)에 의해 동시에 이동하도록 작용하고, Y축 연결판(240)은 2개 이상의 Y축 정렬봉(212)이 Y축 이송장치(222)에 의해 동시에 이동하도록 작용한다.

본 발명에 따른 정렬장치(200)는 PCB기판(300)의 제조 과정에서 다음 과정을 위해 한 장씩 공급되는 PCB기판(300)의 위치가 정확하게 정렬된 후, 이동되어야 할 경우에 PCB기판(300)의 패턴(310)과 비접촉한 상태에서 PCB기판(300)을 정렬하기 때문에 PCB기판(300)에 형성된 패턴(310)이 완벽하게 보호된다.

이상, 본 발명을 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형이 이루어질 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

100: 안착틀 110: 곡면형안착대
111: 곡면 120: 롤러진입홈
130: 직선형안착대 131: 경사면
200: 정렬장치 210: 정렬봉
211: X축 정렬봉 212: Y축 정렬봉
220: 이송장치 221: X축 이송장치
222: Y축 이송장치 230: X축 연결판
240: Y축 연결판 300: PCB기판
310: 패턴 R: 정렬롤러

Claims (1)

1. PCB기판(300)이 안착되는 안착틀(100)과, 상기 안착틀(100)의 하부로부터 외측 둘레에 배치되어 PCB기판(300)의 가장자리 끝단을 터치하여 정렬하는 정렬장치(200)를 포함하여 이루어지고,
   상기 안착틀(100)은 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 곡면형안착대(110)와, 상기 곡면형안착대(110)의 양측 단부에 결합되고, 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 직선형안착대(130)로 이루어지며,
   상기 곡면형안착대(110) 및 직선형안착대(130)의 외측면에는 정렬장치(200)의 정렬롤러(R)를 내부로 수용할 수 있는 롤러진입홈(120)이 정렬롤러(R)의 갯수와 대응되는 갯수로 형성되고,
   상기 정렬장치(200)는 안착틀(100)의 하부로부터 X축 방향과 Y축 방향의 양측 둘레에 각각 2개 이상 배치되는 정렬봉(210)과,
   상기 각각의 정렬봉(210) 상단의 수직축에 자유회전 가능하게 결합되되, 상부 지름이 넓고 하부 지름이 좁게 형성되어 PCB기판(300)의 가장자리 끝단을 터치하여 정렬하는 정렬롤러(R)와,
   상기 정렬봉(210)을 X축 방향과 Y축 방향으로 왕복 이송하게 하는 이송장치(220)로 이루어진 것을 특징으로 하는 PCB기판의 비접촉식 정렬장치.

Images