KR101958225B1 - 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(hi-fix) 기판의 단차 홀 가공 장치 및 이를 이용한 하이픽스(hi-fix) 기판의 단차 홀 가공방법 - Google Patents

가공 정밀도가 향상된 하이픽스(hi-fix) 기판의 단차 홀 가공 장치 및 이를 이용한 하이픽스(hi-fix) 기판의 단차 홀 가공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 홈 가공 장치에 관한 것으로서, 본체의 일측에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고 중앙에 통과공이 형성된 부쉬부재와, 상기 부쉬부재의 내부에 상하이동가능하게 설치되어 상기 통과공을 통해 상기 부쉬부재의 내외측방향으로 인입,인출되는 드릴부와, 상기 부쉬부재의 일측에 고정설치되는 기준블럭과, 일측이 상기 드릴부 일측에 연결되어 상기 드릴부가 상하이동하는 경우 동반하여 상하이동되는 가동블럭과, 상기 드릴부의 단부가 미리 설정된 세팅위치에 배치된 경우 상기 기준블럭을 기준으로 상기 가동블럭의 상대위치를 검출하는 검출유닛 및 상기 가동블럭의 초기위치와 상기 상대위치간 이격거리에 기초하여 가공 기준값을 설정하고, 설정된 가공 기준값에 따라 상기 드릴부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 홈 가공 장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 기준블럭을 기준으로 가동블럭의 상대위치를 검출하여 드릴툴에 의한 홈 가공깊이를 자동설정하여 가공품질을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 작업시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

Description

가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치 및 이를 이용한 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공방법{Processing device for step hole of HI-FIX board with improved machining accuracy and Processing method for step hole using the same}
본 발명은 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기준블럭을 기준으로 가동블럭의 상대위치를 검출하여 드릴부에 의한 단차 홀 가공깊이를 자동설정하여 가공품질을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 작업시간을 단축할 수 있는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치 및 이를 이용한 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공방법에 관한 것이다.
반도체 IC(Integrated Circuit; 집적회로)와 각종 전자부품들은 그 자체로는 동작할 수 없는 바 전자부품을 실장하여 전기적으로 연결하고, 전원을 공급해야 하며, 이를 담당하는 기능성 부품이 PCB(Printed Circuit Board;인쇄회로기판)이다.
PCB는 재질에 따라 리지드(Rigid) PCB와 플렉시블(Flexible) PCB로 구분되며, 층수에 따라 단면 PCB, 양면 PCB, 다층 PCB로 구분되는 것이 일반적이다. 단면 PCB(Single Side PCB)는 기판의 한쪽 면에만 배선을 형성한 PCB이다. 양면 PCB(Double Side PCB)는 기판의 양쪽 면에 배선을 형성한 PCB이다.
다층 PCB(Multi Layer Board; MLB)는 배선을 여러 층으로 형성한 PCB이다. 단순한 기능의 제품에는 단면 PCB가 주로 사용되고, 기능이 복잡한 전자기기일수록 한정된 공간에 많은 배선을 배치하기 위해 PCB의 층수가 증가된다. 최근 단면 PCB보다는 양면 PCB나 다층 PCB의 제조가 증가하는 이유다.
양면 PCB 를 제조할 때에는 단면 PCB와는 달리 비아홀(via hole)을 가공하고, 도금함으로써 양면의 배선을 연결하여야 한다. 일반적으로 비아홀의 가공은 CNC(Computerized Numerical Control) 방식의 단차 홀 가공 장치를 이용하여 이루어진다(보통 6축 이상). CNC 드릴은 드릴 비트를 고속으로 회전시키면서 기판에 비아홀을 가공한다.
한편, 상기한 PCB 상에 형성된 전기 소자 중 불량 소자들을 판별하기 위해 각 소자의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting:EDS)공정이 수행된다.
여기서 EDS공정은 웨이퍼에 구성된 반도체 소자들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하게 된다. 이 때, 각 반도체 소자들에 형성된 패드(pad)에 접촉되어 외부의 검사 장비와 연결시켜 주는 역할을 하는 것이 프로브 카드이다.
최근 전자제품의 크기가 초소형화되고, 이에 적용되는 PCB의 크기 또한 소형화되고, 각 소자간 간격이 집적화됨에 따라 프로브 카드에 사용되는 하이픽스 기판을 제작하는 경우 ㎚단위의 매우 정밀한 가공력이 요구되고 있다.
아울러, 하이픽스 기판을 제작하는 경우 검사대상제품과 외부의 검사 장비간 전기적 연결을 위해 홈 가공 및 홀 가공이 이루어지는데, 홀 가공은 기판을 프레임에 결합하는 과정에서 볼트가 삽입되는 삽입구를 형성하기 위해 단차 홀 가공을 포함하여 이루어지고 있다.
도1은 종래의 하이픽스 기판용 단차 홀 가공장치를 도시한 도면이다.
상기한 하이픽스 기판에 단차 홀을 형성하기 위해 통상 하이픽스 기판용 단차 홀 가공장치가 사용되고 있는데, 그 일예가 도1에 도시되어 있다.
도1에 도시된 바와 같이 종래의 하이픽스 기판용 단차 홀 가공장치(100)는 상면에 가공대상물인 하이픽스 기판이 안착되는 본체(110)와, 본체(110)의 상면에 안착된 하이픽스 기판의 상하부에 각각 상하방향으로 이동가능하게 설치되고 단부에 드릴툴(121)이 설치된 한 쌍의 드릴부(120)로 구성되며, 한 쌍의 드릴부(120)는 하이픽스 기판의 상부에 위치하는 상부 드릴(121)과, 하이픽스 기판의 하부에 위치하고 상부 드릴(121)보다 큰 직경을 갖는 하부 드릴(122)로 구성된다.
이러한, 종래의 하이픽스 기판용 가공장치(100)는 가공하고자 하는 하이픽스 기판을 본체(110)의 상면 일측에 고정하고, 상부 드릴(121)이 미리 설정된 이동거리에 따라 하방으로 이동하여 하이픽스 기판의 상면에 1차 홈을 형성한 후 초기 위치로 복귀하며, 다음으로 하부 드릴(122)이 미리 설정된 이동거리에 따라 상방으로 이동하여 1차 홈과 연통되는 2차 홈을 형성한 후 초기 위치로 복귀함으로써 상하부 서로 다른 직경을 갖고 내부에 단차가 형성되는 단차 홀 가공이 완료된다.
여기서, 종래의 하이픽스 기판용 단차 홀 가공장치(100)는 하이픽스 기판의 홈 가공을 실시하기 전에 작업자가 수동으로 드릴부(120)의 이동거리를 설정하는 작업이 요구되는 것으로서, 작업자의 숙력도에 따라 가공깊이설정에 차이가 발생하는 바 미숙련자의 경우 작업품질이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 하이픽스 기판용 단차 홀 가공장치(100)는 가공대상물인 하이픽스 기판의 두께가 달라지는 경우 매번 가공깊이설정, 즉 작업세팅을 재설정해야 함에 따라 작업시간이 크게 증대되는 문제점이 있었다.
아울러, 종래의 하이픽스 기판용 단차 홀 가공장치(100)는 작업자가 가공깊이를 정확하게 세팅하였다하더라도 드릴부(120)의 상하이동을 제어하는 실린더장치 또는 제어신호지연등에 의한 변수로 인해 실제 가공깊이에 오차가 발생하면서 가공품질이 보다 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기준블럭을 기준으로 가동블럭의 상대위치를 검출하여 드릴부에 의한 홈 가공깊이를 자동설정하여 가공품질을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 작업시간을 단축할 수 있는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치 및 이를 이용한 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 드릴부가 미리 설정된 위치에 도달하는 경우 단속플레이트 일측에 지지되어 드릴부의 하방이동이 단속되되, 단속플레이트가 드릴부와 동반 회전함으로써 홈 가공품질을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 단속플레이트와 드릴부간 마찰을 최소화하여 이로 인한 공구의 수명이 저하되는 미연에 방지할 수 있는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치 및 이를 이용한 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 홈 가공 실시 전에 가공대상물인 하이픽스 기판의 두께를 분석하고, 일정두께를 갖는 하이픽스 기판만 일괄적으로 홈 가공을 실시함으로써 하이픽스 기판의 일정두께별로 일괄 가공하여 세팅작업에 소요되는 시간을 크게 단축할 수 있을 뿐 아니라 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치 및 이를 이용한 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 상면에 가공대상물인 하이픽스 기판이 안착되는 본체와, 상기 하이픽스 기판 상하부에 각각 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 각각 상기 하이픽스 기판 방향으로 이동하여 상기 하이픽스 기판에 서로 다른 직경의 홀을 가공하여 단차 홀을 형성하는 한 쌍의 가공부를 포함하되, 상기 한 쌍의 가공부 중 적어도 어느 하나의 가공부는 상기 하이픽스 기판 상부 또는 하부에 각각 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 중앙에 통과공이 형성된 부쉬부재와, 상기 부쉬부재 내부에 상하이동가능하게 설치되어 상기 통과공을 통해 상기 부쉬부재의 내외측방향으로 인입,인출되는 드릴부와, 상기 부쉬부재의 일측에 고정설치되는 기준블럭과, 일측이 상기 드릴부 일측에 연결되어 상기 드릴부가 상하이동하는 경우 동반하여 상하이동되는 가동블럭과, 상기 드릴부의 단부가 미리 설정된 세팅위치에 배치된 경우 상기 기준블럭을 기준으로 상기 가동블럭의 상대위치를 검출하는 검출유닛 및 상기 가동블럭의 초기위치와 상기 상대위치간 이격거리에 기초하여 가공 기준값을 설정하고, 설정된 가공 기준값에 따라 상기 드릴부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치를 제공한다.
그리고, 상기 부쉬부재는 본체의 일측에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 내부에 수용공간이 형성되며, 저면에 중공이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 중공 내에 자유회전가능하게 설치되고, 중앙에 홀이 형성되며, 상기 드릴부가 하방으로 이동되는 경우 미리 설정된 위치에서 상기 드릴부의 외면 일측을 지지하여 상기 드릴툴의 이동을 단속하는 단속플레이트 및 상기 하우징과, 상기 단속플레이트 사이에 개재되는 베어링부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 드릴부는 외면 일측에 내측방향으로 하향경사진 경사부가 형성되고, 상기 단속플레이트는 내면 일측 중 상기 홀이 형성된 방향으로 하향경사진 경사면이 형성되어 상기 경사부가 상기 경사면에 접촉될 수 있다.
한편, 제1항에 따른 상기 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치를 이용하여 하이픽스 기판에 단차 홀을 가공하는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공방법에 있어서, 홀이 형성된 설정블럭의 상부에 상기 부쉬부재가 배치되고, 상기 설정블럭의 홀 내에 설치된 단부검출유닛이 상기 하이픽스 기판의 상부에서 하방으로 이동되는 상기 드릴부의 단부를 검출하는 경우 상기 드릴부의 이동을 중지하는 단부 검출단계와, 상기 드릴부의 이동이 중지된 경우 상기 기준블럭을 기준으로 상기 드릴부와 함께 이동된 상기 가동블럭의 상대위치를 검출하며, 검출된 상기 가동블럭의 초기위치와, 상기 상대위치간 이격거리에 기초하여 가공 기준값을 설정하는 가공깊이 설정단계와, 상기 하이픽스 기판의 상부에 위치하는 상기 드릴부가 상기 가공 기준값과 대응되는 거리로 하방이동하여 상기 하이픽스 기판 일측에 홈을 가공하는 홈 가공단계 및 상기 하이픽스 기판의 하부에 위치하는 상기 드릴부가 상방으로 이동하여 상기 하이픽스 기판 일측에 상기 홈과 연통되는 홀을 가공하는 홀 가공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공방법을 제공한다.
그리고, 상기 가공단계는 설정된 두께를 갖는 설정블럭의 상면에 상기 부쉬부재가 배치된 상태에서 상기 가동블럭을 기준으로 상기 기준블럭의 상대위치를 검출하고, 상기 기준블럭의 초기위치와, 검출된 상기 기준블럭의 상대위치간 이격거리에 기초하여 두께기준치를 설정하는 두께기준치 설정단계와, 상기 본체에 안착된 상기 하이픽스 기판의 상면에 상기 부쉬부재가 배치된 상태에서 상기 가동블럭을 기준으로 상기 기준블럭의 상대위치를 검출하고, 상기 기준블럭의 초기위치와, 검출된 상기 기준블럭의 상대위치간 이격거리에 기초하여 상기 하이픽스 기판의 두께를 검출하는 두께 검출단계와, 분석된 상기 하이픽스 기판의 두께가 상기 두께기준치의 유효범위 내에 속하는 경우 상기 하이픽스 기판 일측에 홈 가공을 실시하고, 상기 두께기준치의 유효범위를 벗어나는 경우 상기 하이픽스 기판을 외부로 반출하는 실시단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 기준블럭을 기준으로 가동블럭의 상대위치를 검출하여 드릴부에 의한 홈 가공깊이를 자동설정하여 가공품질을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 작업시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 드릴부가 미리 설정된 위치에 도달하는 경우 단속플레이트 일측에 지지되어 드릴부의 하방이동이 단속되되, 단속플레이트가 드릴부와 동반 회전함으로써 홈 가공품질을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 단속플레이트와 드릴부간 마찰을 최소화하여 이로 인한 공구의 수명이 저하되는 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 홈 가공 실시 전에 가공대상물인 하이픽스 기판의 두께를 분석하고, 일정두께를 갖는 하이픽스 기판만 일괄적으로 홈 가공을 실시함으로써 하이픽스 기판의 일정두께별로 일괄 가공하여 세팅작업에 소요되는 시간을 크게 단축할 수 있을 뿐 아니라 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도1은 종래의 하이픽스 기판용 가공장치를 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 홈 가공 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이픽스(HI-FIX) 기판의 홈 가공장치를 이용한 홈 가공방법을 순서대로 도시한 순서도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 가공 기준값을 설정하는 상태를 도시한 도면,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 가공시작위치를 설정하는 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 드릴부가 하이픽스 기판 일측에 홈 가공하는 상태를 도시한 도면.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 홈 가공 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 홈 가공 장치는 본체(10)와, 가공부(S)를 포함하여 구성된다.
본체(10)는 대략 직육면체의 박스 형상으로 형성되고, 상면에 하이픽스 기판이 안착되는 안착영역(11)이 형성되며, 안착된 하이픽스 기판을 가공하는 과정에서 하이픽스 기판이 유동되는 것을 방지하기 위해 상면 타측이 하이픽스 기판을 고정하는 클램프가 설치된다.
이러한, 본체(10)는 가공대상물인 하이픽스 기판을 지지함과 아울러, 후술하는 각 구성의 설치영역을 제공하는 역할을 한다.
가공부(S)는 한 쌍이 하이픽스 기판 상하부에 각각 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 하이픽스 기판 방향으로 이동하여 서로 다른 직경의 홈 또는 홀을 가공함으로써 단차 홀을 형성하는 역할을 하는 것으로서, 상부 가공유닛(S1)과, 하부 가공유닛(S2)으로 형성될 수 있으며, 상부 가공유닛(S1) 및 하부 가공유닛(S2) 중 적어도 어느 하나는 부쉬부재(20)와, 드릴부(30)과, 기준블럭(40)과, 가동블럭(50)과, 검출유닛(60) 및 제어부(70)를 포함하여 구성될 수 있는데, 본 실시예에서는 상부 가공유닛(S1)이 이들을 포함하여 구성되며, 하부 가공유닛(S2)이 후술하는 상부 가공유닛(S1)의 드릴부(30) 보다 작은 직경을 갖는 드릴부로 구성되는 것으로 설명하도록 한다.
부쉬부재(20)는 내부에 수용공간(21b)이 형성된 중공(21a)의 하우징(21)과, 중공(21a)이 형성된 하우징(21) 내부 일측에 자유회전가능하게 설치되는 단속플레이트(22) 및 하우징(21)과 단속플레이트(22) 사이에 개재되는 베어링(23)을 포함하여 구성되며, 후술하는 기준블럭(40), 가동블럭(50) 및 검출유닛(60)의 설치영역을 제공함과 아울러 이를 지지하는 역할을 한다.
보다 상술하면, 하우징(21)은 대략 원통형상으로 형성되고, 본체(10)의 일측 중 안착영역(11)에 안착된 하이픽스 기판의 상부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되며, 일측에 설치되는 기준블럭(40)을 지지하는 역할을 한다.
단속플레이트(22)는 대략 플레이트 형상으로 형성되되, 앞서 설명한 바와 같이 하우징(21) 내부 일측에 자유회전가능하게 설치되고, 하방으로 이동되는 드릴부(30)의 외면 일측을 지지하여 미리 설정된 위치에서 드릴부(30)의 이동을 단속함과 동시에 드릴부(30)의 회전력에 의해 동반 회전함으로써 드릴부(30)이 접촉되는 과정에서 발생하는 부하를 최소화하고, 이를 통해 드릴부(30)과의 접촉으로 인한 파손 또는 드릴부(30)의 손상을 방지하는 역할을 한다.
그리고, 단속플레이트(22)는 중앙에 드릴부(30)의 단부가 통과하는 홀(22a)이 형성되고, 내면 일측에 홀(22a)이 형성된 방향으로 하향경사진 경사면(22b)이 형성되는데, 이는 드릴부(30)의 접촉되는 경우 후술하는 드릴부(30) 외면에 형성된 경사부(32a)가 상기한 경사면(22b)에 접촉되어 드릴부(30)의 이동 단속동작이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
베어링(23)은 단속플레이트(22)와 하우징(21) 사이에 개재되어 단속플레이트(22)가 회전하는 경우 단속플레이트(22)의 회전이 보다 매끄럽게 이루어질 수 있도록 하는 역할을 하는데, 이러한 베어링(23)은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로서, 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.
드릴부(30)은 본체(10)의 일측 중 안착영역(11) 상부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 주축(31)과, 주축(31)의 하부에 회전가능하게 설치되는 툴몸체(32)와, 툴몸체(32)의 하부에 결합되는 드릴툴(33)을 포함하여 구성되며, 하이픽스 기판의 일측에 접촉된 상태로 회전하여 하이픽스 기판의 일측에 홈 또는 홀을 가공하는 역할을 한다.
여기서, 툴몸체(32)는 대략 원통형상으로 형성되고, 드릴툴(33)을 안정적으로 지지함과 아울러 주축(31)으로부터 회전력이 인가되는 경우 드릴툴(33)에 인가된 회전력을 전달하는 역할을 한다.
그리고, 툴몸체(32)는 외면 중 하부 일측에 내측방향으로 하향경사진 경사면(22b)이 형성되며, 앞서 설명한 바와 같이 미리 설정된 위치에서 경사부(32a)가 단속플레이트(22)의 경사면(22b)에 지지된다.
드릴툴(33)은 대략 막대형상으로 형성되고, 툴몸체(32)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하면서 하이픽스 기판 일측에 홈 또는 홀을 가공하는 역할을 한다.
기준블럭(40)은 대략 블럭형상으로 형성되고, 하우징(21) 일측에 고정설치되어 가동블럭(50)의 위치를 검출하고자 하는 경우 그 기준위치를 제공함으로써 기준위치에 대한 가동블럭(50)의 상대위치를 검출할 수 있도록 하는 역할을 한다.
가동블럭(50)은 기준블럭(40)과 같이 대략 블럭형상으로 형성되고, 기준블럭(40) 부근에 상하방향으로 이동가능하게 배치되며, 일측이 드릴부(30) 일측에 연결되어 드릴부(30)이 하방으로 이동되는 경우 드릴부(30)과 함께 하방으로 동반이동되어 드릴부(30)의 이동위치를 검출할 수 있도록 하는 역할을 한다.
검출유닛(60)은 하우징(21) 일측에 설치되고, 기준블럭(40)을 기준으로 가동블럭(50)의 상대위치를 검출하고, 이를 제어부(70)에 인가하는 역할을 하는 것으로서, 일반적으로 시중에 판매되고 있는 거리감지센서가 사용될 수 있다.
제어부(70)는 검출유닛(60)으로부터 검출된 검출값에 기초하여 하이픽스 기판 가공 전 설정블럭을 통해 세팅된 가공 기준값에 기초하여 실제 홈 가공시 드릴부(30)의 가공깊이를 제어하는 역할을 하는데, 이러한 제어부(70)의 동작은 후술하는 도3 및 도4를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이픽스(HI-FIX) 기판의 홈 가공장치를 이용한 홈 가공방법을 순서대로 도시한 순서도이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 가공 기준값을 설정하는 상태를 도시한 도면이며, 도5는 본 발명의 일실시예에 따른 가공시작위치를 설정하는 상태를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 드릴부(30)이 하이픽스 기판 일측에 홈 가공하는 상태를 도시한 도면이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 하이픽스(HI-FIX) 기판의 홈 가공장치를 이용한 홈 가공방법을 첨부된 도3 내지 도6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 일측에 세팅홀(G1)이 형성된 세팅블럭(G)을 본체(10)의 안착영역(11)에 안착하여 고정하고, 그 상면에 부쉬부재(20)를 배치한다.
이후 드릴부(30)이 하방으로 이동하여 드릴부(30)의 하단부가 세팅블럭(G) 내에 투입되면, 세팅홀(G1)이 형성된 세팅블럭(G) 내면 일측에 설치된 단부검출유닛(D)에서 드릴부(30)의 단부를 검출하며, 이와 동시에 제어부(70)에서는 드릴부(30)의 이동을 중지한다.
이때, 드릴부(30)이 하방으로 이동하는 경우 이와 연결된 가동블럭(50)이 동반 이동되고, 드릴부(30)의 이동이 중지됨에 따라 가동블럭(50)의 이동도 동반하여 중지된다.
검출유닛(60)은 기준블럭(40)을 기준으로 드릴부(30)과 함께 이동된 가동블럭(50)의 상대위치를 검출하며, 제어부(70)에서 기준블럭(40)과 대향하는 가동블럭(50)의 초기위치와 검출한 상대위치간 이격거리에 기초하여 가공할 가공깊이, 즉 가공 기준값을 설정한다.
다음, 세팅블럭(G)을 인출하고, 미리 설정된 두께를 갖는 설정블럭(J)을 본체(10)의 안착영역(11)에 배치한 후 설정블럭 상면에 부쉬부재(20)를 배치한다.
설정블럭(J)의 상면에 부쉬부재(20)가 접촉된 상태에서 가공 기준값 설정단계에서의 가동블럭(50) 초기위치를 기준으로 부쉬부재(20) 위치에 따른 기준블럭(40)의 상대위치를 검출하고, 가동블럭(50)의 초기위치와 기준블럭(40)의 상대위치간 이격거리에 기초하여 두께기준치를 설정한다.
이후, 본체(10)의 안착영역(11)에 가공대상물인 하이픽스 기판(H)을 안착시키고, 안착된 하이픽스 기판(H)의 상면에 부쉬부재(20)를 배치한 상태에서 가공깊이 설정단계에서의 가동블럭(50) 초기위치를 기준으로 기준블럭(40)의 상대위치를 검출한 후 가동블럭(50)의 초기위치와, 기준블럭(50) 상대위치간 이격거리에 기초하여 가공하고자 하는 하이픽스 기판(H)의 두께를 분석한다.
분석된 하이픽스 기판(H)의 두께가 위에서 설정된 두께기준치의 유효범위 내에 속하는 경우 하이픽스 기판(H) 일측에 홈 가공을 실시하되, 하이픽스 기판의 두께가 두께기준치의 유효범위를 벗어나는 경우 이를 외부로 반출한다.
이는 가공 기준값이 세팅된 상태에서 서로 유사한 두께를 갖는 하이픽스 기판을 일괄적으로 처리함으로써 가공품질을 향상시키고, 가공 기준을 재설정하는 시간을 단축하여 작업시간을 단축시키기 위함이다.
한편, 홈 가공이 실시되는 경우 드릴부(30)이 하방으로 이동되고, 가공 기준값과 대응되는 위치에서 경사부(32a)가 단속플레이트(22)의 경사면(22b)에 접촉되면서 드릴부(30)의 이동동작이 단속된다.
이와 동시에 드릴부(30)의 외면이 접촉된 단속플레이트(22)는 드릴부(30)의 회전에 의해 동반 회전함으로써 접촉으로 인한 마찰부하가 최소화된다.
또한, 검출유닛(60)에서 기준블럭(40)을 기준으로 가동블럭(50)의 상대위치를 검출하고, 검출된 가동블럭(50)의 초기위치와, 상대위치간 이동거리가 가동 기준값과 대응되는 경우 신호를 발생하며, 제어부(70)는 발생한 신호에 기초하여 드릴부(30)을 하강 동작을 중지시키고, 초기위치로 복귀하도록 한다.
다음, 하부 가공유닛(S2), 즉 하부에 위치한 드릴부가 상방으로 이동하여 하이픽스 기판의 저면 일측 중 위에서 가공한 홈과 대응되는 위치에서 홈과 연통되는 홀을 가공함으로써 단차를 갖는 단차 홀을 형성한 후 초기위치로 복귀한다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 본체 11 : 안착영역
S : 가공부 S1 : 상부 가공유닛
20 : 부쉬부재 21 : 하우징
21a : 중공 21b : 수용공간
22 : 단속플레이트 22a : 홀
22b : 경사면 23 : 베어링
30 : 드릴부 31 : 주축
32 : 툴몸체 32a : 경사부
33 : 드릴부 40 : 기준블럭
50 : 가동블럭 60 : 검출유닛
70 : 제어부 S2 : 하부 가공유닛

Claims (5)

  1. 상면에 가공대상물인 하이픽스 기판이 안착되는 본체와;
    상기 하이픽스 기판 상하부에 각각 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 각각 상기 하이픽스 기판 방향으로 이동하여 상기 하이픽스 기판에 서로 다른 직경의 홀을 가공하여 단차 홀을 형성하는 한 쌍의 가공부를 포함하되,
    상기 한 쌍의 가공부 중 적어도 어느 하나의 가공부는
    상기 하이픽스 기판 상부 또는 하부에 각각 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 중앙에 통과공이 형성된 부쉬부재와;
    상기 부쉬부재 내부에 상하이동가능하게 설치되어 상기 통과공을 통해 상기 부쉬부재의 내외측방향으로 인입,인출되는 드릴부와;
    상기 부쉬부재의 일측에 고정설치되는 기준블럭과;
    일측이 상기 드릴부 일측에 연결되어 상기 드릴부가 상하이동하는 경우 동반하여 상하이동되는 가동블럭; 및
    상기 드릴부의 단부가 미리 설정된 세팅위치에 배치된 경우 상기 기준블럭을 기준으로 상기 가동블럭의 상대위치를 검출하는 검출유닛; 및
    상기 가동블럭의 초기위치와 상기 상대위치간 이격거리에 기초하여 가공 기준값을 설정하고, 설정된 가공 기준값에 따라 상기 드릴부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 부쉬부재는
    본체의 일측에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 내부에 수용공간이 형성되며, 저면에 중공이 형성된 하우징과;
    상기 하우징의 중공 내에 자유회전가능하게 설치되고, 중앙에 홀이 형성되며, 상기 드릴부가 하방으로 이동되는 경우 미리 설정된 위치에서 상기 드릴부의 외면 일측을 지지하여 상기 드릴툴의 이동을 단속하는 단속플레이트; 및
    상기 하우징과, 상기 단속플레이트 사이에 개재되는 베어링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 드릴부는 외면 일측에 내측방향으로 하향경사진 경사부가 형성되고,
    상기 단속플레이트는 내면 일측 중 상기 홀이 형성된 방향으로 하향경사진 경사면이 형성되어 상기 경사부가 상기 경사면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치.
  4. 제1항에 따른 상기 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공 장치를 이용하여 하이픽스 기판에 단차 홀을 가공하는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공방법에 있어서,
    홀이 형성된 설정블럭의 상부에 상기 부쉬부재가 배치되고, 상기 설정블럭의 홀 내에 설치된 단부검출유닛이 상기 하이픽스 기판의 상부에서 하방으로 이동되는 상기 드릴부의 단부를 검출하는 경우 상기 드릴부의 이동을 중지하는 단부 검출단계와;
    상기 드릴부의 이동이 중지된 경우 상기 기준블럭을 기준으로 상기 드릴부와 함께 이동된 상기 가동블럭의 상대위치를 검출하며, 상기 기준블럭과 대향하는 상기 가동블럭의 초기위치와, 상기 상대위치간 이격거리에 기초하여 가공 기준값을 설정하는 가공깊이 설정단계와;
    상기 하이픽스 기판의 상부에 위치하는 상기 드릴부가 상기 가공 기준값과 대응되는 거리로 하방이동하여 상기 하이픽스 기판 일측에 홈을 가공하는 홈 가공단계; 및
    상기 하이픽스 기판의 하부에 위치하는 상기 드릴부가 상방으로 이동하여 상기 하이픽스 기판 일측에 상기 홈과 연통되는 홀을 가공하는 홀 가공단계를 포함하되,
    상기 홀 가공단계는
    설정된 두께를 갖는 설정블럭의 상면에 상기 부쉬부재가 배치된 상태에서 상기 가공깊이 설정단계에서의 상기 가동블럭 초기위치를 기준으로 상기 부쉬부재의 위치에 따른 상기 기준블럭의 상대위치를 검출하고, 상기 가동블럭의 초기위치와, 검출된 상기 기준블럭의 상대위치간 이격거리에 기초하여 두께기준치를 설정하는 두께기준치 설정단계와;
    상기 본체에 안착된 상기 하이픽스 기판의 상면에 상기 부쉬부재가 배치된 상태에서 상기 가공깊이 설정단계에서의 상기 가동블럭 초기위치를 기준으로 상기 기준블럭의 상대위치를 검출하고, 상기 가동블럭의 초기위치와, 검출된 상기 기준블럭의 상대위치간 이격거리에 기초하여 상기 하이픽스 기판의 두께를 검출하는 두께 검출단계와;
    분석된 상기 하이픽스 기판의 두께가 상기 두께기준치의 유효범위 내에 속하는 경우 상기 하이픽스 기판 일측에 홈 가공을 실시하고, 상기 두께기준치의 유효범위를 벗어나는 경우 상기 하이픽스 기판을 외부로 반출하는 실시단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공 정밀도가 향상된 하이픽스(HI-FIX) 기판의 단차 홀 가공방법.
  5. 삭제
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