KR102142077B1 - 다층 pcb 복합 드릴링 시스템 및 그 방법 - Google Patents

다층 pcb 복합 드릴링 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다층 PCB 복합 드릴링 시스템 및 그 방법에 관한 발명으로, 연성 또는 경성 다층 PCB를 공급받아 수용부(111)에 안착하고 회로설계에 따라 UV레이저를 조사하여 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 홀가공유닛(110); 홀가공유닛(110)의 전, 후방에 설치하여 연성 다층 PCB롤을 한 피치씩 공급 및 취출하는 제1공급유닛(120); 홀가공유닛(110)의 일 측방에 설치하고 경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB롤을 재단하여 형성한 연성 다층 PCB시트를 한 단위씩 공급 및 취출하는 제2공급유닛(130); 및 제2공급유닛(130)의 상부에 설치하고 홀가공유닛(110)과 제2공급유닛(130)의 사이에서 경성 다층 PCB시트를 로딩 및 언로딩하는 로드유닛(140);을 포함하여 구성함에 따라 연성 및 경성 다층 PCB의 홀가공 공정을 단일 시스템을 이용해 수행할 수 있는 것이 특징이다.

Description

다층 PCB 복합 드릴링 시스템 및 그 방법{MULTILAYER PCB DRILLING SYSTEM AND ITS METHOD USING THE SAME}
본 발명은 다층 PCB 복합 드릴링 시스템 및 그 방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 다층 PCB의 각층을 전기적으로 도통하기 위해 형성하는 스루홀 또는 비아홀을 가공하는 드릴링 시스템을 구성하되 연성 다층 PCB롤 및 경성 다층 PCB시트의 홀가공을 단일 시스템을 이용해 수행할 수 있도록 이루어진 복합 드릴링 시스템 및 그 시스템을 이용한 드릴링 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 다층 인쇄 회로 기판은 절연판상의 동박을 에칭으로 배선한 복수의 PCB를 접착하여 4층 이상의 배선면을 형성하는 PCB이다.
다층 PCB는 회로설계에 따라서 전기배선(회로패턴)과 스루홀(Through hole) 및 비아홀(Via hole)을 형성하여 각 층을 전기적으로 접속하므로 다층 레이어에 의한 3차원 고밀도 배선을 실현한다. 따라서, 스마트폰이나 반도체 등 고부가가치 제품에 주로 탑재된다.
스루홀은 PCB 각층이 전기적으로 도통하고 있는 홀로써 홀 내벽에 동도금을 하여 각층을 도통하고 부품을 삽입하여 도체간의 접속을 구현한다. 스루홀은 PCB의 홀에 삽입하여 반대쪽 패드를 납땜하는 방식의 리드가 포함된 전자 부품을 사용하여 실장하며 표면 실장 기술과 비교해서 기계적으로 강력한 결합을 제공하고 리드를 기판에 삽입하고 납땜하기가 간편한 특징이 있다.
비아홀은 홀 내부에 부품의 리드가 삽입되지 않고 층간의 도통(접속)을 목적으로 구비하는 홀로써 전, 후면 또는 내부 통전을 위해 형성하고 홀 내벽을 도금하여 통전한다.
한편, 다층 PCB는 연성 PCB(Flexible PCB)와 경성 PCB(Rigid PCB)가 있는바, 공지된 기술을 통해 그 개략적인 구성을 살펴보면 하기와 같다.
일례로서, 한국등록특허 제 10 - 1786512 호에는 다층 연성회로기판의 제조방법을 구성하는바, 일면에 제1회로패턴이 형성되고 타면에 제2회로패턴이 형성된 제1연성회로기판과, 제1연성회로기판의 일 단부에 연결되어 있으며 일면에 제3회로패턴이 형성되고 타면에 제4회로패턴이 형성된 제2연성회로기판과, 제1 및 제2연성회로기판 중 어느 하나가 적층되며 제1연성회로기판과 제2연성회로기판 사이에 배치되는 접착층을 포함하고, 제1연성회로기판과 제2연성회로기판의 적층으로 제1회로패턴, 제2회로패턴, 제3회로패턴 및 제4회로패턴들이 순차적으로 중첩 배치되도록 형성되며, 제1연성회로기판에는 제1도전성 비아홀 또는 스루홀이 형성되고 제2연성회로기판에는 제2도전성 비아홀 또는 스루홀이 형성되고, 제1 및 제2도전성 비아홀 또는 스루홀은 서로 도통되어 제1 내지 제4회로패턴이 커넥터를 통해 전기적으로 연결될 수 있도록 형성한다.
다른 예로서, 한국공개특허 제 10 - 2004 - 0085374 호에는 연성인쇄회로기판의 홀 형성방법을 공지한바, 절연필름의 양면 또는 단면에 동박이 형성된 동박적층판에 드라이필름을 라미네이팅한 후 노광, 현상 및 에칭 공정을 통하여 회로패턴을 형성하는 단계와, 회로패턴이 형성된 동박면에 커버레이필름을 접착하는 단계과, 커버레이필름이 접착된 각 연성인쇄회로기판을 소정의 본딩시트를 이용하여 적층하는 단계와, 적층된 연성인쇄회로기판 상에 UV 레이저를 조사하여 다양한 재질의 복합층에 관통홀 또는 블라인드 비아홀을 선택 형성하는 단계와, 형성된 관통홀 또는 블라인드 비아홀을 도금하여 필요한 층끼리 전기적으로 연결한 후 커버레이필름 또는 PSR 잉크를 최외측 동박상에 접착 또는 도포하는 단계를 포함하여 구성한다.
또 다른 예로서 한국공개특허 제 10 - 2011 - 0075243 호에는 인쇄회로기판용 비아홀 천공장치를 공지한바, 일면에 기준 마크가 형성되는 기판의 비아홀을 천공하기 위한 인쇄 회로 기판용 비아홀 천공장치에 있어서, 본체와, 기판의 타면이 대향하도록 본체의 상면에 형성된 장착홈에 장착되며 기판이 안착되는 스테이지와, 기판의 타면으로 광을 조사하는 광원부와, 기준 마크를 인지하는 비젼부와, 기판의 비아홀을 천공하는 드릴부를 포함하여 구성한다.
한국등록특허 제 10 - 1786512 호 (2017.10.18) 한국공개특허 제 10 - 2004 - 0085374 호 (2004.10.08) 한국공개특허 제 10 - 2011 - 0075243 호 (2011.07.06) 한국등록특허 제 10 - 0251831 호 (2000.04.15)
다층 PCB는 복수의 PCB를 접착하여 4층 이상의 배선면을 형성하는 PCB로써 회로설계에 따라서 전기배선과 스루홀 및 비아홀을 형성하여 각 층을 전기적으로 접속하는 형태로 이루어진다.
상기와 같은 종래 기술이 적용되는 다층 PCB의 홀가공 공정은 적층된 PCB 상에 UV레이저를 조사하여 스루홀 또는 비아홀을 형성하고, 스루홀 또는 비아홀을 도금하여 필요한 층끼리 전기적으로 연결하도록 구성한다.
그러나, 다층 연성 PCB 및 다층 경성 PCB는 그 물리적 특성으로 인해 PCB롤 또는 PCB시트 형태로 시스템에 투입되므로 홀가공시에는 각각 별도의 시스템을 이용해 공급 및 천공 공정을 실시해야 하는 문제점이 있다.
도 5는 종래 다층 경성 PCB시트를 공급받아 홀가공 공정을 수행하기 위한 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 것으로써, 다층 경성 PCB는 공정 투입시 일반적으로 PCB시트의 형태로 구비되므로 스루홀 또는 비아홀가공이 이루어지는 천공부(20)의 양측에 각각 로딩플레이트(10) 및 언로딩플레이트(30)를 구비하고 PCB시트를 천공부에 로딩→드릴링→언로딩 하도록 구성한다.
그러나, 다층 연성 PCB는 일반적으로 PCB롤의 형태로 구비되는바, 상기와 같은 플레이트 로딩방식의 시스템에는 적용하기 어려우므로 경성 PCB와 연성 PCB의 홀가공 공정은 각각 별도의 장치를 이용하여 이루어져야 한다. 그로 인해, 개별 시스템 구축에 따른 비용 상승 및 공정의 비효율화로 인해 생산성이 저하되는 등의 단점이 있는 실정이다.
이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,
연성 또는 경성 다층 PCB를 공급받아 수용부(111)에 안착하고 회로설계에 따라 UV레이저를 조사하여 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 홀가공유닛(110);
상기 홀가공유닛(110)의 전, 후방에 설치하여 연성 다층 PCB롤을 한 피치씩 공급 및 취출하는 제1공급유닛(120);
상기 홀가공유닛(110)의 일 측방에 설치하고 경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB롤을 재단하여 형성한 연성 다층 PCB시트를 한 단위씩 공급 및 취출하는 제2공급유닛(130); 및
상기 제2공급유닛(130)의 상부에 설치하고 홀가공유닛(110)과 제2공급유닛(130)의 사이에서 경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB시트를 로딩 및 언로딩하는 로드유닛(140);을 포함하여 구성함으로써 연성 다층 PCB롤 및 경성 다층 PCB시트의 홀가공 공정을 단일 시스템을 이용해 수행할 수 있는 목적 달성이 가능하다.
본 발명은 경성 다층 PCB와 연성 다층 PCB 겸용으로 스루홀 또는 비아홀을 가공할 수 있는 복합 드릴링 시스템을 제공하는 이점이 있다.
특히, 본 발명은 경성 및 연성 PCB의 물리적 특성에 따라서 홀가공유닛에 PCB를 공급 및 취출하는 일련의 작동 매커니즘을 최적화하도록 PCB의 이동거리를 최소화하고 안정적인 동선을 확보하여 작업 정확도 및 신뢰도를 향상하고 소요시간을 단축하는 등의 이점이 있다.
또한, 단일 시스템 구축에 따른 설비 비용 절감 및 시스템 가동율을 향상하는 등 공정 효율화를 실현하여 생산성을 현저히 향상할 수 있는 효과를 도출한다.
도 1은 본 발명에 따른 다층 PCB 복합 드릴링 시스템의 개략적인 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 다층 PCB 복합 드릴링 시스템의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 다층 PCB 복합 드릴링 시스템의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 다층 PCB 복합 드릴링 시스템의 개략적인 사시도.
도 5는 종래 기술에 따른 PCB 홀가공 시스템의 개략적인 평면도.
이하, 본 발명의 다층 PCB 복합 드릴링 시스템 및 그 방법의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다. 아울러 하기의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 다층 PCB 복합 드릴링 시스템의 개략적인 평면도, 도 2는 본 발명에 따른 다층 PCB 복합 드릴링 시스템의 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 다층 PCB 복합 드릴링 시스템의 측면도, 도 4는 본 발명에 따른 다층 PCB 복합 드릴링 시스템의 개략적인 사시도, 도 5는 종래 기술에 따른 PCB 홀가공 시스템의 개략적인 평면도를 도시한 것이다.
본 발명의 기술이 적용되는 다층 PCB 복합 드릴링 시스템 및 그 방법은 복수의 PCB를 접착하여 4층 이상의 배선면을 형성하는 다층 PCB에 스루홀 또는 비아홀을 가공하는 드릴링 시스템을 구성하되, 연성 다층 PCB롤 및 경성 다층 PCB시트의 홀가공 공정을 단일 시스템을 이용해 수행할 수 있도록 이루어진 복합 드릴링 시스템 및 그 시스템을 이용한 드릴링 방법에 관한 것임을 주지한다.
이를 위한 본 발명의 다층 PCB 복합 드릴링 시스템은 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 홀가공유닛(110)과, 연성 다층 PCB롤을 공급 및 취출하는 제1공급유닛(120)과, 경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB롤을 재단하여 형성한 연성 다층 PCB시트를 공급 및 취출하는 제2공급유닛(130)과, 홀가공유닛(110) 및 제2공급유닛(130)과 연동하는 로드유닛(140)을 포함하여 구성하며 구체적으로는 하기와 같다.
상기 홀가공유닛(110)은 연성 또는 경성 다층 PCB를 공급받아 수용부(111)에 안착하고 회로설계에 따라 스루홀 또는 비아홀을 형성하도록 구비한다.
상기 홀가공유닛(110)은 수용부(111)의 상측 또는 하측에 UV레이저모듈을 탑재하여 스루홀 또는 비아홀을 형성할 위치에 홀을 가공한다.
상기 수용부(111)는 연성 다층 PCB롤 또는 경성 다층 PCB시트를 수평 안착하도록 구비하되 상부에는 개폐도어를 형성하여 UV레이저가 수직 조사되도록 구비하며, PCB롤이 투입 및 배출되는 전, 후방에는 입,출구를 마련하도록 구성한다.
상기 제1공급유닛(120)은 홀가공유닛(110)의 전, 후방에 설치하여 연성 다층 PCB롤을 한 피치씩 공급 및 취출하도록 구성하며 언와인드모듈(121) 및 리와인드모듈(123)을 포함하여 구성한다.
상기 언와인드모듈(121)은 홀가공유닛(110)의 전방에 구비하고 연성 다층 PCB롤을 한 피치씩 해권하도록 구비한다.
상기 언와인드모듈(121)은 원통상의 회전체로 이루어져 PCB롤을 장착하고 서보모터와 같은 소정의 구동수단과 연동하여 단속적으로 회전함에 따라 홀가공유닛(110)의 수용부(111)를 향해 PCB롤을 해권하도록 구비한다.
상기 리와인드모듈(123)은 홀가공유닛(110)의 후방에서 상기 언와인드모듈(121)과 일직선상을 이루도록 구비하고 홀가공된 PCB롤을 한 피치씩 재권취하도록 구비한다.
상기 리와인드모듈(123) 역시 원통상의 회전체로 이루어지고 서보모터와 같은 소정의 구동수단과 연동하여 단속적으로 회전함에 따라 홀가공유닛(110)을 통과한 PCB롤을 재권취하도록 구비한다. 리와인드모듈(123)은 상기 언와인드모듈(121)과 동일 피치로 단속적으로 회전하도록 구성한다.
상기 언와인드모듈(121)과 홀가공유닛(110), 및 홀가공유닛(110)과 리와인드모듈(123)의 사이에는 가이드모듈(122)을 복수로 배치하고 PCB롤의 저면과 접촉하여 공급 및 취출을 가이드하도록 구비한다.
상기 가이드모듈(122)은 연성 PCB롤이 공급 과정에서 중력에 의해 휘거나 홀가공유닛(110)의 전, 후측에서 장력차가 발생하는 현상을 방지하도록 일정 간격으로 배치하며, 무동력 원동형 회전체로 구성하거나 필요에 따라 구동수단과 연동하여 회전하도록 구성한다.
상기 제1공급유닛(120)에는 제1제어모듈을 구비하여 언와인드모듈(121) 및 리와인드모듈(123)의 회동범위를 PCB롤의 한 피치에 상응하도록 제어하되 홀가공유닛(110)과 연동하여 피치당 정지 위치를 설정하도록 구비한다.
상기 제2공급유닛(130)은 상기 홀가공유닛(110)의 일 측방에 설치하고 경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB롤을 재단하여 형성한 연성 다층 PCB시트를 한 단위씩 공급 및 취출하도록 이송모듈(131)을 포함하여 구성한다.
상기 이송모듈(131)은 홀가공유닛(110)의 측방에 구비하고 경성 다층 PCB시트 또는 PCB롤에서 재단된 연성 다층 PCB시트를 한 단위씩 안착하여 공급 및 취출하도록 구비한다.
상기 이송모듈(131)은 소정의 구동수단과 연동하여 홀가공수단의 일측에서 전, 후로 구동하여 미가공 PCB시트, 혹은 홀가공된 PCB시트를 안착하도록 구비한다.
상기 제2공급유닛(130)에는 제2제어모듈을 구비하여 상기 이송모듈(131)의 이동간격을 PCB시트의 한 단위에 상응하도록 제어하되 로드유닛(140)과 연동하여 피치당 정지 위치를 설정하도록 구비한다.
상기 로드유닛(140)은 상기 제2공급유닛(130)의 상부에 설치하고 홀가공유닛(110)과 제2공급유닛(130)의 사이에서 경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB시트를 로딩 및 언로딩하도록 구성하며, PCB시트를 흡착하는 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)와, 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 위치를 이동하는 회전모듈(144), 제1슬라이드(145a) 및 제2슬라이드(145b), 승강모듈(146), 제1이동모듈(147) 및 제2이동모듈(148)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)는 본 발명의 로드유닛(140)이 홀가공유닛(110)에서 기 가공된 PCB시트의 언로딩 작업과, 제2공급유닛(130)을 통해 공급되는 미가공 PCB시트의 로딩 작업을 단일 루틴 내에서 진행하도록 하기 위한 구성이다.
상기 제1플레이트(141a)는 복수의 흡착핀을 배치하는 좌, 우 흡착바(142)를 평행하게 구비하여 PCB시트를 로딩 또는 언로딩하도록 구비한다.
상기 제1플레이트(141a)는 장방형 판상으로 이루어져 메인브래킷(143)의 일측면에 장착하고 양단에서 직교하는 방향으로 좌, 우 흡착바(142)를 구비한다.
상기 흡착바(142)의 표면에는 소정의 압축공기수단과 연동하는 복수의 흡착핀을 일렬로 배치한다.
상기 제2플레이트(141b)는 제1플레이트(141a)와 상, 하 대칭하도록 결합하여 PCB시트를 로딩 또는 언로딩하도록 구비한다.
상기 제2플레이트(141b)는 장방형 판상으로 이루어져 메인브래킷(143)의 타측면에 장착하고 양단에서 직교하는 방향으로 좌, 우 흡착바(142)를 구비한다.
즉, 상기 제1플레이트(141a)와 제2플레이트(141b)의 흡착바(142)에 구비된 흡착핀은 상호 반대 방향으로 구비되어 상, 하측에 각각 미가공 PCB시트와 홀가공된 PCB시트가 흡착될 수 있도록 구성한다. 이에 관한 구체적인 작동 관계는 후술한다.
상기 회전모듈(144)은 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 사이에 설치된 메인브래킷(143)에 축결합하여 제1플레이트(141a)와 제2플레이트(141b)의 상, 하 방향을 반전시키도록 구비한다.
상기 회전모듈(144)은 메인브래킷(143)을 시계방향, 또는 반시계방향으로 회전하여 제1플레이트(141a)와 제2플레이트(141b)의 위치를 상, 하 반전함으로써, 예컨대 미가공 PCB시트와 홀가공된 PCB시트를 각각 흡착하는 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)를 로드 및 언로드 또는 공급 및 취출 작동에 따라서 회전하도록 구비한다.
상기 제1슬라이드(145a) 및 제2슬라이드(145b)는 메인브래킷(143)의 상, 하측에 설치하고 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b) 각각에 전, 후로 슬라이딩 결합하여 개별 플레이트를 회전모듈(144)을 기점으로 전, 후로 이동하도록 구비한다.
상기 제1슬라이드(145a) 및 제2슬라이드(145b)는, 후술하게 될 제1이동모듈(147)이 제1플레이트(141a)와 제2플레이트(141b)의 위치를 일괄적으로 전, 후 이동하는 것에 비해, 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b) 각각의 위치를 개별적으로 전, 후 이동하는 구성이다.
즉, 상기 홀가공유닛(110)의 수용부(111) 내,외측으로 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b) 각각의 흡착바(142)를 진입, 퇴출하여 PCB시트의 로딩 및 언로딩 동작이 이루어지도록 구비한다.
상기 제1슬라이드(145a) 및 제2슬라이드(145b)는 소정의 공압수단 및 제3제어모듈과 연동하여 PCB시트의 로딩 및 언로딩 위치가 정밀하게 제어되도록 구성한다.
상기 승강모듈(146)은 회전모듈(144)의 일측을 상, 하로 슬라이딩 결합하여 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 위치를 상, 하로 승강하도록 구비한다. 즉, 승강모듈(146)은 제1공급유닛(120) 또는 홀가공유닛(110)의 상측에서 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 상, 하 위치를 일괄 승강하는 구성이다.
상기 제1이동모듈(147)은 승강모듈(146)의 일측을 전, 후로 슬라이딩 결합하여 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 위치를 전, 후로 이동하도록 구비한다. 즉, 제1이동모듈(147)은 제1공급유닛(120) 또는 홀가공유닛(110)의 상측에서 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 전, 후 위치를 일괄 이동하는 구성이다.
상기 제2이동모듈(148)은 제1이동모듈(147)의 일측을 좌, 우로 슬라이딩 결합하여 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 위치를 좌, 우로 이동하도록 구비한다. 즉, 제2이동모듈(148)은 제1공급유닛(120) 또는 홀가공유닛(110) 사이에서 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 좌, 우 위치를 일괄 이동하는 구성이다.
이하에서는 전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 다층 PCB 복합 드릴링 시스템을 이용한 드릴링 방법을 살펴본다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다층 PCB 복합 드릴링 시스템은 연성 다층 PCB롤과 경성 다층 PCB시트를 단일 시스템을 이용해 홀가공하도록 구성하는바, 연성 다층 PCB롤에 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 방법은 다음과 같다.
우선, 연성 다층 PCB롤을 제1공급유닛(120)에 공급하는 단계를 실시한다. 즉, 제1공급유닛(120)의 언와인드모듈(121)에 PCB롤을 장착한 후 제1제어모듈을 이용해 회로설계에 따른 데이터를 입력한다.
상기 제1제어모듈에 입력된 회로설계에 따라 언와인드모듈(121) 및 리와인드모듈(123)이 한 피치씩 단속적으로 회전하는 단계를 실시한다. 상기 언와인드모듈(121) 및 리와인드모듈(123)은 동일 피치로 회전 동작하며 해당 피치는 회로설계에 따른 PCB단위에 해당한다.
상기 언와인드모듈(121)에 장착된 PCB롤을 한 피치씩 해권하고 가이드모듈(122)에 접촉하여 홀가공유닛(110)의 수용부(111)로 공급하는 단계를 실시한다. PCB롤은 가이드모듈(122)에 의해 수용부(111)로 안내되고 일정 시간 간격을 두고 한 피치씩 내부에 투입된다.
상기 홀가공유닛(110)의 수용부(111)에 수용된 PCB롤에 UV레이저를 조사하여 회로설계에 따라 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 단계를 실시한다. 상기 PCB롤은 수용부(111)의 입, 출구를 통해 투입 및 배출되므로 수용부(111)의 상측 개폐도어는 폐쇄된 상태에서 실시한다. 스루홀 및 비아홀의 형태 및 구조는 주지된 기술을 참고하면 될 것이므로 구체적인 작동 기제는 생략한다.
상기 홀가공유닛(110)에서 취출되는 PCB롤을 한 피치씩 재권취하여 홀가공된 PCB롤을 취출하는 단계를 실시한다.
한편, 본 발명의 다층 PCB 복합 드릴링 시스템에 의하여 경성 다층 PCB롤 또는 연성 다층 PCB롤을 재단하여 형성한 연성 다층 PCB시트에 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 방법은 다음과 같다.
우선, 경성 다층 PCB시트 또는 PCB롤을 재단한 연성 다층 PCB시트를 제2공급유닛(130)에 공급하는 단계를 실시한다. 즉, 제2공급유닛(130)의 이송모듈(131)에 미가공 PCB시트를 수동 또는 자동으로 공급하고 제2제어모듈을 이용해 회로설계에 따른 데이터를 입력한다.
상기 제2제어모듈에 입력된 회로설계에 따라 이송모듈(131)에 미가공 PCB시트를 한 단위씩 안착하여 로드유닛(140)의 하부로 이송하는 단계를 실시한다.
상기 로드유닛(140)에서, 승강모듈(146)과 제1이동모듈(147)과 제2이동모듈(148)이 위치를 이동하여 제1플레이트(141a)에 미가공 PCB시트를 흡착하고 홀가공유닛(110)의 수용부(111) 상측으로 이동하는 단계를 실시한다. 상기 제1플레이트(141a)는 하측에 위치하고 비어있는 상태에서 미가공 PCB시트를 흡착하고, 상기 제2플레이트(141b)는 제1플레이트(141a)의 상측에 위치한 상태에서 이전 공정에서 홀가공된 PCB시트를 제2공급유닛(130)에 배출하고 비어있는 상태로 구비된다.
상기 회전모듈(144)이 제1플레이트(141a)와 제2플레이트(141b)를 상, 하 반전하고 승강모듈(146)이 제2플레이트(141b)를 수용부(111)로 하강하는 단계를 실시한다. 상기 회전모듈(144)의 회전 작동시 PCB시트가 홀가공유닛(110)의 수용부(111) 일측에 간섭되는 것을 방지하도록 상기 제1이동모듈(147)이 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)를 수용부(111) 상측에서 일정 거리 후진한 상태에서 회전 작동이 이루어짐이 바람직할 것이다.
상기 제2슬라이드(145b)가 제2플레이트(141b)를 수용부(111) 내측으로 슬라이딩하여 기 가공된 PCB시트를 언로드하고 승강모듈(146)이 제2플레이트(141b)를 상승하는 단계를 실시한다. 상기와 같이 제2플레이트(141b)는 이전 공정에서 홀가공된 PCB시트를 제2공급유닛(130)에 배출한 후 비어있는 상태에 있다. 아울러 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)는 상기 단계에서 회전 시 간섭 방지를 위해 제1이동모듈(147)에 의해 후진한 상태이므로 제2슬라이드(145b)가 제2플레이트(141b)를 수용부(111) 내, 외측으로 슬라이딩 전, 후진하여 홀가공된 PCB시트를 언로드한다.
상기 회전모듈(144)이 제2플레이트(141b)와 제1플레이트(141a)를 상, 하 반전하고 승강모듈(146)이 제1플레이트(141a)를 수용부(111)로 하강하는 단계를 실시한다. 즉, 제1플레이트(141a)에는 미가공 PCB시트가 흡착된 상태에 있으므로 홀가공된 PCB시트를 언로드한 제2플레이트(141b)가 상측에 위치하도록 반전한다. 상기 회전모듈(144)의 회전 작동시 PCB시트가 홀가공유닛(110)의 수용부(111) 일측에 간섭되는 것을 방지하도록 상기 제1이동모듈(147)이 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)를 수용부(111) 상측에서 일정 거리 후진한 상태에서 회전 작동이 이루어짐이 바람직할 것이다.
상기 제1슬라이드(145a)가 제1플레이트(141a)를 수용부(111) 내측으로 슬라이딩하여 미가공 PCB시트를 로드하는 단계를 실시한다. 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)는 상기 단계에서 회전 시 간섭 방지를 위해 제1이동모듈(147)에 의해 후진한 상태이므로 제1슬라이드(145a)가 제1플레이트(141a)를 수용부(111) 내, 외측으로 슬라이딩 전, 후진하여 미가공 PCB시트를 로드한다.
상기 홀가공유닛(110)의 수용부(111)에 로드된 미가공 PCB시트에 UV레이저를 조사하여 회로설계에 따라 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 단계를 실시한다. 상기 PCB시트의 로드 및 언로드 과정에서 수용부(111)의 상측 개폐도어는 개방된 상태인바, UV레이저의 조사 시에는 해당 개폐도어를 폐쇄한다.
상기 회전모듈(144)이 제1플레이트(141a)와 제2플레이트(141b)를 상, 하 반전하고 승강모듈(146)과 제1이동모듈(147)과 제2이동모듈(148)이 위치를 이동하여 제2플레이트(141b)로부터 홀가공된 PCB시트를 제2공급유닛(130)의 이송모듈(131)에 안착하고 취출하는 단계를 실시한다. 즉, 본 단계를 통해 제1플레이트(141a)는 상측에 위치한 상태에서 이미 미가공 PCB시트를 홀가공유닛(110)에 공급하고 비어있는 상태이며, 상기 제2플레이트(141b)는 하측에 위치한 상태에서 홀가공된 PCB시트를 제2공급유닛(130)에 배출하고 비어있는 상태로 초기화되는 것이다. 따라서 기 가공된 PCB시트의 언로딩 및 취출과 미가공 PCB시트의 공급 및 로딩 작업으로 이루어진 한 루틴이 완료된다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 다층 PCB 복합 드릴링 시스템 및 그 방법은 종래 경성 또는 연성 다층 PCB에 홀가공시 각각 별도의 홀가공 시스템을 구축해야함에 따른 제반 문제점을 해소하여 경성 다층 PCB와 연성 다층 PCB 겸용으로 스루홀 또는 비아홀을 가공할 수 있는 복합 드릴링 시스템을 제공하는 이점이 있다.
특히, 본 발명은 PCB롤 형태로 시스템에 투입되는 연성 다층 PCB와 PCB시트 형태로 시스템에 투입되는 경성 다층 PCB 또는 재단된 연성 다층 PCB에 따라서 홀가공유닛(110)에 PCB를 공급 및 취출하는 작동 매커니즘을 최적화하도록 PCB의 이동거리를 최소화하면서 안정적인 동선을 확보할 수 있는 일련의 상기와 같은 시스템 및 방법 구성을 통해 작업 정확도 및 신뢰도를 향상하고 공정 소요시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.
또한, 단일 시스템 구축에 따른 설비 비용 절감 및 시스템 가동율을 향상하는 등 공정 효율화를 실현하여 생산성을 현저히 향상할 수 있는 등의 다양한 효과를 도출하므로 산업상 이용 가능성이 클 것으로 기대된다.
110: 홀가공유닛
111: 수용부
120: 제1공급유닛
121: 언와인드모듈
122: 가이드모듈
123: 리와인드모듈
124: 제1제어모듈
130: 제2공급유닛
131: 이송모듈
140: 로드유닛
141a,141b: 제1플레이트,제2플레이트
142: 흡착바
143: 메인브래킷
144: 회전모듈
145a,145b: 제1슬라이드,제2슬라이드
146: 승강모듈
147: 제1이동모듈
148: 제2이동모듈

Claims (5)

  1. 연성 또는 경성 다층 PCB를 공급받아 수용부(111)에 안착하고 회로설계에 따라 UV레이저를 조사하여 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 홀가공유닛(110)과,
    상기 홀가공유닛(110)의 전, 후방에 설치하여 연성 다층 PCB롤을 한 피치씩 공급 및 취출하는 제1공급유닛(120)과,
    상기 홀가공유닛(110)의 일 측방에 설치하고 경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB롤을 재단하여 형성한 연성 다층 PCB시트를 한 단위씩 공급 및 취출하는 제2공급유닛(130)과,
    상기 제2공급유닛(130)의 상부에 설치하고 홀가공유닛(110)과 제2공급유닛(130)의 사이에서 경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB시트를 로딩 및 언로딩하는 로드유닛(140)을 포함하여, 물리적 특성이 다른 연성 다층 PCB롤과, 경성 다층 PCB시트와, 연성 다층 PCB시트의 홀가공을 단일 시스템을 이용해 수행하도록 이루어지는 다층 PCB 복합 드릴링 시스템에 있어서,
    상기 로드유닛(140)은,
    복수의 흡착핀을 배치하는 좌, 우 흡착바(142)를 평행하게 구비하여 PCB시트를 로딩 또는 언로딩하는 제1플레이트(141a)와, 제1플레이트(141a)와 상, 하 대칭하도록 결합하여 PCB시트를 로딩 또는 언로딩하는 제2플레이트(141b)와, 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 사이에 설치된 메인브래킷(143)에 축결합하여 제1플레이트(141a)와 제2플레이트(141b)의 상, 하 방향을 반전시키는 회전모듈(144)과, 회전모듈(144)의 일측을 상, 하로 슬라이딩 결합하여 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 위치를 상, 하로 승강하는 승강모듈(146)과, 승강모듈(146)의 일측을 전, 후로 슬라이딩 결합하여 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 위치를 전, 후로 이동하는 제1이동모듈(147)과, 제1이동모듈(147)의 일측을 좌, 우로 슬라이딩 결합하여 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b)의 위치를 좌, 우로 이동하는 제2이동모듈(148)을 구비하되,
    상기 메인브래킷(143)의 상, 하측에 설치하고 제1플레이트(141a) 및 제2플레이트(141b) 각각에 전, 후로 슬라이딩 결합하여 개별 플레이트의 위치를 회전모듈(144)을 기점으로 전, 후로 이동하여 각각의 흡착바(142)를 홀가공유닛(110)의 수용부(111) 내,외측으로 진입 및 퇴출하는 제1슬라이드(145a) 및 제2슬라이드(145b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 복합 드릴링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1공급유닛(120)은,
    홀가공유닛(110)의 전방에 구비하고 연성 다층 PCB롤을 한 피치씩 해권하는 언와인드모듈(121)과,
    언와인드모듈(121)과 홀가공유닛(110), 및 홀가공유닛(110)과 리와인드모듈(123)의 사이에서 복수를 배치하고 PCB롤의 저면과 접촉하여 공급 및 취출을 가이드하는 가이드모듈(122)과,
    홀가공유닛(110)의 후방에서 상기 언와인드모듈(121)과 일직선상을 이루도록 구비하고 홀가공된 PCB롤을 한 피치씩 재권취하는 리와인드모듈(123)과,
    상기 언와인드모듈(121) 및 리와인드모듈(123)의 회동범위를 PCB롤의 한 피치에 상응하도록 제어하되 홀가공유닛(110)과 연동하여 피치당 정지 위치를 설정하는 제1제어모듈을 포함하고,
    상기 제2공급유닛(130)은,
    홀가공유닛(110)의 측방에 구비하고 경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB롤을 재단하여 형성한 연성 다층 PCB시트를 한 단위씩 안착하여 공급 및 취출하는 이송모듈(131)과,
    상기 이송모듈(131)의 이동간격을 PCB시트의 한 단위에 상응하도록 제어하되 로드유닛(140)과 연동하여 피치당 정지 위치를 설정하는 제2제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 복합 드릴링 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 하나의 항에 의한 다층 PCB 복합 드릴링 시스템을 이용한 드릴링 방법에 있어서,
    연성 다층 PCB롤을 제1공급유닛(120)에 공급하는 단계와,
    제1제어모듈에 입력된 회로설계에 따라 언와인드모듈(121) 및 리와인드모듈(123)이 한 피치씩 단속적으로 회전하는 단계와,
    PCB롤을 한 피치씩 해권하고 가이드모듈(122)에 접촉하여 홀가공유닛(110)의 수용부(111)로 투입하는 단계와,
    홀가공유닛(110)의 수용부(111)에 수용된 PCB롤에 UV레이저를 조사하여 회로설계에 따라 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 단계와,
    홀가공유닛(110)에서 배출되는 PCB롤을 한 피치씩 재권취하여 취출하는 단계로 이루어지거나, 또는,
    경성 다층 PCB시트 또는 연성 다층 PCB롤을 재단하여 형성한 연성 다층 PCB시트를 제2공급유닛(130)에 공급하는 단계와,
    제2제어모듈에 입력된 회로설계에 따라 이송모듈(131)에 미가공 PCB시트를 한 단위씩 안착하여 로드유닛(140)의 하부로 이송하는 단계와,
    로드유닛(140)에서, 승강모듈(146)과 제1이동모듈(147)과 제2이동모듈(148)이 위치를 이동하여 제1플레이트(141a)에 미가공 PCB시트를 흡착하고 홀가공유닛(110)의 수용부(111) 상측으로 이동하는 단계와,
    회전모듈(144)이 제1플레이트(141a)와 제2플레이트(141b)를 상, 하 반전하고 승강모듈(146)이 제2플레이트(141b)를 수용부(111)로 하강하는 단계와,
    제2슬라이드(145b)가 제2플레이트(141b)를 수용부(111) 내, 외측으로 전, 후 방향 슬라이딩하여 기 가공된 PCB시트를 언로드하는 단계와,
    회전모듈(144)이 제2플레이트(141b)와 제1플레이트(141a)를 상, 하 반전하고 승강모듈(146)이 제1플레이트(141a)를 수용부(111)로 하강하는 단계와,
    제1슬라이드(145a)가 제1플레이트(141a)를 수용부(111) 내, 외측으로 전, 후 방향 슬라이딩하여 미가공 PCB시트를 로드하는 단계와,
    홀가공유닛(110)의 수용부(111)에 로드된 PCB시트에 UV레이저를 조사하여 회로설계에 따라 스루홀 또는 비아홀을 형성하는 단계와,
    회전모듈(144)이 제1플레이트(141a)와 제2플레이트(141b)를 상, 하 반전하고 승강모듈(146)과 제1이동모듈(147)과 제2이동모듈(148)이 위치를 이동하여 제2플레이트(141b)로부터 기 가공된 PCB시트를 제2공급유닛(130)의 이송모듈(131)에 안착하고 취출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층 PCB 복합 드릴링 방법.
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