KR102035083B1 - 메탈 마스크용 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메탈 마스크용 프레임에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레임을 이루는 각 변의 내부 공간을 균일 분할하는 보강부재를 더 포함하여 구성된 메탈 마스크용 프레임에 관한 것으로서, 평행을 이루는 중공(中空)의 사각틀인 장변(長邊)과, 상기 장변의 양단에 각각 연결되어 평행을 이루는 중공(中空)의 사각틀인 단변(短邊)을 포함하여 구성되며 마스크의 패터닝 영역에는 개구부가 형성되어, 마스크를 지지할 수 있는 메탈 마스크용 프레임에 있어서, 상기 장변과 단변의 길이 방향으로 형성되어 각 변의 내부 공간을 균등 분할하는 보강 부재를 더 포함하여 이루어지고, 각 변(邊)이 미세하게 상부로 벤딩(bending)되어 변의 일단이 수평면에 일치할 때, 그 타단이 수평면으로부터 1~5㎜의 범위 내로 상부로 들뜨도록 휘어지고 탄성 재질로 이루어져 프레임 고정용 가압장치에 의해 평탄하게 펴질 수 있다.

Description

메탈 마스크용 프레임{A metal mask frame}

본 발명은 메탈 마스크용 프레임에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 변(邊)이 미세하게 상부로 벤딩(bending)되어 변의 일단이 수평면에 일치할 때, 그 타단이 수평면으로부터 1~5㎜의 범위 내로 상부로 들뜨도록 휘어지도록 구성된 메탈 마스크용 프레임에 관한 것이다.

일반 전자 조립품의 크기와 복잡성은 날로 꾸준히 증가 되고 있는바, 이것을 어떻게 하면 효과적으로 납땜 및 조립을 할 수 있는가에 따라 품질과 신뢰도에 뜻한바 목적을 이룰 수 있다고 할 수 있다. 최근 각광받고 있는 휴대용 전화기, 노트 컴퓨터 및 PDA 등에는 크기에 관계없이 평판표시부를 가지게 되는바, 상기 제품들의 경박단소화 경향으로 인해 내부에 사용되는 모듈도 미세하게 발전하고 있다.

종래 인쇄회로기판(PCB)이나 FPCB(Flexible PCB), FCOF에 납땜을 하기 위해서는 기본적으로 스크린 프린트 머신을 이용하여 기판이나 필름 위에 솔더 크림을 도포하게 된다.

메탈 마스크는 일명 스텐실 마스크라고도 하는데, 도 1에 도시된 바와 같이 저항, 트랜지스터, 커패시터 등의 소자를 실장하기 위한 실장용 구멍이 형성되어 메탈마스크용 프레임(200)에 고정되어 사용된다. 상기 종래 메탈 마스크용 프레임(200)의 구조는 알루미늄 재질이고 사각 틀의 모양으로 이루어지고 틀 내측부가 관통된 공간부를 갖는 구조로써 단순히 메탈 마스크(100)만을 고정하고 있는 구조이다.

이러한 메탈 마스크용 프레임을 사용하여 솔더 프린팅을 수행하는 과정은 다음과 같다. 먼저, 도 2에서와 같이, 솔더 프린팅 장치의 프레임 받침부(310) 위에 메탈 마스크용 프레임(200)을 거치한다. 이 상태에서 프린팅 과정에서 프레임(200)이 움직이는 것을 방지하기 위해, 도 3에 나타난 바와 같이 프레임 고정용 가압장치(320)가 상단부에서 내려와 프레임(200)의 각 모서리를 누르게 된다.

한편, 일반적으로 메탈 마스크용 프레임은 두 개의 장변(長邊)과 두 개의 단(短邊)을 이용하여 사각의 프레임을 구성한다. 메탈 마스크용 프레임은 기계에 의해 제조되는 것이 아니라, 기술자의 수작업에 의해 제조되기 때문에 프레임이 완전한 평탄면을 이루지 못하고 사각 프레임의 일측이 수평면으로부터 들뜨게 된다.

그런데 종래 기술에 따른 메탈 마스크용 프레임은 탄성이 없기 때문에 프린터의 프레임 고정용 가압장치(320)에 의해 고정될 때, 프레임 받침부(310)에 완전하게 밀착되지 않는다. 따라서, 솔더 프린팅 과정에서 프레임의 높이 차이로 인해 메탈 마스크 스크린 프린팅의 품질이 저하되는 원인이 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 솔더 프린팅 과정에서 프레임 고정용 가압장치에 의해 네 모퉁이가 눌러져 수평면에 평행하게 펴질 수 있는 탄성을 가진 메탈 마스크용 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 탄성에 의해 자연스럽게 수평면과 경사를 이룰 수 있는 메탈 마스크용 프레임을 제공하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임은 평행을 이루는 중공(中空)의 사각틀인 장변(長邊)(11)과, 상기 장변의 양단에 각각 연결되어 평행을 이루는 중공(中空)의 사각틀인 단변(短邊)(12)을 포함하여 구성되며 마스크의 패터닝 영역에는 개구부가 형성되어, 마스크를 지지할 수 있는 메탈 마스크용 프레임에 있어서, 각 변(邊)이 미세하게 상부로 벤딩(bending)되어 변의 일단이 수평면에 일치할 때, 그 타단이 수평면으로부터 1~5㎜의 범위 내로 상부로 들뜨도록 휘어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임의 세부적 구성의 특징은 상기 각 변(邊)의 중간 부위에 대비하여 양단이 수평면의 상부로 휘어진 점이다.

본 발명에 따른 바람직한 메탈 마스크용 프레임은 상기 장변과 단변의 길이 방향으로 형성되어 각 변(邊)의 내부 공간을 균등 분할하는 보강부재를 더 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임에서 상기 보강부재는 각 변의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 메탈 마스크용 프레임에서 상기 보강부재는 원형 단면을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 메탈 마스크용 프레임에서 상기 보강부재는 두 개의 열(列)을 이루도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임에서 상기 각 변(邊) 사각틀의 가로 측 두께와 세로 측 두께가 서로 다르게 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

첫째, 솔더 프린팅 장치에 설치될 때, 모서리 고정 장치에 의해 네 모퉁이가 눌려져 수평면과 평행하게 펴질 수 있어 메탈 마스크 스크린의 품질 저하를 방지할 수 있다.

둘째, 자연스럽게 수평면과 경사를 이룰 수 있도록 탄성을 가질 수 있다.

도 1은 종래 메탈 마스크용 프레임의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 메탈 마스크용 프레임을 프레임 받침부에 장착한 상태를 나타낸 단면 예시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 메탈 마스크용 프레임을 고정하기 위해 프레임 고정용 가압장치를 사용하여 고정하는 상태를 나타낸 단면 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈 마스크용 프레임의 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A'선 단면도이다.
도 6은 도 4의 B-B'선 단면도이다.
도 7은 종래 기술에 따른 메탈 마스크용 프레임과 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임을 대비하여 나타낸 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 메탈 마스크용 프레임의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임을 프레임 받침부 위에 장착한 상태의 A-A'선 단면을 나타낸 예시도이고, 도 9b는 프레임 고정용 가압장치를 이용하여 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임을 누른 상태의 A-A'선 단면을 나타낸 예시도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 메탈 마스크용 프레임의 구조 및 기능에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈 마스크용 프레임의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임(10)은 평행을 이루는 중공(中空))의 사각틀인 장변(長邊)(11)과, 상기 장변의 양단에 각각 연결되어 평행을 이루는 중공(中空)의 사각틀인 단변(短邊)(12)과, 상기 장변(11)과 단변(12)의 길이 방향으로 형성되어 각 변의 내부 공간을 균등 분할하는 보강 부재(13)를 포함하여 이루어진다.

예시도에서 보강부재(13)는 편의상 하나의 변에 도시하였으나 한 쌍의 장변(11)과 다른 한 쌍의 단변(12) 내부에 모두 포함될 수도 있고, 경우에 따라 생략될 수도 있다.

메탈 마스크 프레임은 마스크를 지지할 수 있는 구조로서, 마스크의 패터닝 영역에는 개구부(14)가 형성되어, 패터닝이 방해하지 않으면서 마스크를 지지할 수 있도록 형성된다. 프레임(10)은 장변(11) 및 단변(12)을 구비한 직사각형 형태인 경우가 일반적이나, 마스크의 형상에 따라 마스크를 잘 지지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 정사각형, 타원형, 원형 등이 있다. 한편, 프레임(10)은 금속성의 알루미늄 재질로 이루어지거나 열 팽창이 잘 일어날 수 있도록 금속 재질로 형성되거나 열 전도 및 팽창이 일어날 수 있는 고분자 소재 등도 사용할 수 있다.

도 5는 도 4의 A-A'선 단면도이다. 도시된 바와 같이, 중간 부분을 중심으로 양단이 상부로 높이(h')만큼 휘어져(bending) 있는 것을 알 수 있다. 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임의 각 변(邊)은 아주 미세하게 상부로 높이(h')만큼 벤딩(bending)되도록 제조된다. 만일 프레임의 한 변이 포함된 어느 한 모서리를 눌렀을 때 해당 모서리가 포함되는 두 변의 다른 모서리는 바닥으로부터 높이(h')의 두 배만큼 들뜨게 되는 현상을 나타낸다. 이는 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임은 아주 미세하게 휘어져 있음(bending)을 나타낸다. 그러나 본 발명에 따른 메탈마스크용 프레임은 탄성 재질로 이루어져 작은 힘에 의해서도 눌려 펴질 수 있다. 한편 메탈 마스크용 프레임(10)을 수평 바닥에 놓을 때, 어느 한쪽 모서리가 들뜨는 높이는 약 1 ~ 5mm인 것이 바람직하다. 만약 1mm 이하인 경우, 프레임을 평탄화하는데 어려움이 있고, 5mm 이상인 경우 오히려 지나친 벤딩으로 인하여 PCB의 정확한 위치에 솔더링이 되지 않는다. 즉, 5mm 이상인 경우는 PCB의 정확한 위치에 솔더링이 이루어지지 않는 불량율이 높아졌다. 이러한 바람직한 들뜬 상태의 높이(H)로서 1 ~ 5mm가 바람직하다는 결론은 수 만번의 솔더링 실험을 통하여 얻은 결과이다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈 마스크용 프레임의 B-B'선 단면도이다. 도시된 바와 같이, 보강부재(13)의 두께(c)는 부재는 각 변의 두께(a, b)보다 얇게 구성되는 것이 바람직하다. 한편, 각 변의 두께(a, b)는 동일하거나 서로 다른 두께를 가질 수 있으며, 보강부재(13)에 수직으로 연결된 변의 두께(b)보다 보강부재(13)와 평행한 변(a)이 더 두꺼운 것이 바람직하다.

도 7은 종래 기술에 따른 메탈 마스크용 프레임(A)과 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임(B)의 단면을 비교한 예시도이다. 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 메탈 마스크용 프레임(A)의 높이(D)에 비해 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임(B)의 높이(d)가 상대적으로 얇은 것을 알 수 있다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 메탈 마스크용 프레임의 단면도이다. 도 8a와 같이, 보강 부재(13)가 서로 평행한 두 개의 열(列)을 이루도록 구성할 수도 있고, 도 8b와 같이 원형 단면을 갖도록 상기 보강 부재(13)를 구성할 수도 있고, 도 8c와 같이 중심에 공간을 갖는 원형의 형태로 보강 부재를 구성할 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임을 프레임 받침부 위에 장착한 상태의 A-A'선 단면을 나타낸 예시도이고, 도 9b는 프레임 고정용 가압장치를 이용하여 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임을 누른 상태의 A-A'선 단면을 나타낸 예시도이다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 메탈 마스크용 프레임(10)을 프레임 받침부(310) 위에 장착하면, 프레임의 탄성에 의해 양단이 자연스럽게 수평면에 대하여 높이(H)만큼 들뜬 상태를 나타낸다. 이러한 상태에서 솔더 프린팅을 수행하기 위해서는 도 9b에 도시된 바와 같이 프레임 고정용 가압장치(320)를 이용하여 프레임(10)을 가압하여 프레임 받침부(310)에 밀착시켜야 한다. 본 발명에 따른 메탈마스크용 프레임은 탄성 재질로 이루어져 있기 때문에 높이 H만큼 들떠있던 프레임은 프레임 받침부(310)의 수평면과 맞닿으면서 밀착된다.

위에서 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 메탈 마스크 프레임 11: 장변
12: 단변 13: 보강부재
14: 개구부 100: 마스크
200: 프레임 310: 프레임 받침부
320: 프레임 고정용 가압장치

Claims (7)

1. 평행을 이루는 중공(中空)의 사각틀인 장변(長邊)(11)과, 상기 장변의 양단에 각각 연결되어 평행을 이루는 중공(中空)의 사각틀인 단변(短邊)(12)을 포함하여 구성되며 마스크의 패터닝 영역에는 개구부가 형성되어, 마스크를 지지할 수 있는 메탈 마스크용 프레임에 있어서,
   각 변(邊)이 미세하게 상부로 벤딩(bending)되어 변의 일단이 수평면에 일치할 때, 그 타단이 수평면으로부터 1~5㎜의 범위 내로 상부로 들뜨도록 휘어지고, 상기 각 변(邊)의 중간 부위에 대비하여 양단이 수평면의 상부로 휘어지며,
   상기 장변(11)과 단변(12)의 길이 방향으로 형성되어 각 변(邊)의 내부 공간을 균등 분할하는 보강부재(13)를 일체형으로 포함하되, 상기 보강부재(13)는 각 변의 두께보다 얇고,
   상기 사각틀의 각 변(邊)의 가로 측 두께와 세로 측 두께가 서로 다르되, 상기 보강부재(13)에 수직으로 연결된 변의 두께(b)보다 상기 보강부재(13)와 평행한 변(a)이 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 메탈 마스크용 프레임.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 보강부재(13)는 두 개의 열(列)을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크용 프레임.
7. 삭제

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