KR102184215B1 - Fpcb 정렬 이송에 의한 smd 공정 시스템 - Google Patents

Fpcb 정렬 이송에 의한 smd 공정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템은: FPCB가 이송되어 오면 이의 표면 중 납땜 공정이 이뤄져야 할 부분에 납 덩어리가 위치되도록 하는 솔더 마스크 공정장치; 상기 솔더 마스크 공정장치의 후단에 구비되어 상기 솔더 마스크 공정장치를 거쳐 이송되어 오는 FPCB의 표면에서 칩 소자가 정확한 위치에 실장 되도록 하는 칩 마운트 장치; 상기 칩 마운트 장치의 후단에 구비되어 상기 칩 마운트 장치를 거쳐 이송되어 오는 FPCB의 표면에 위치된 납 덩어리가 녹아 납땜 처리되도록 하는 리플로우 장치; 상기 리플로우 장치의 후단에 구비되어 상기 리플로우 장치를 거쳐 이송되어 오는 FPCB의 표면이 코팅 처리되도록 하는 코팅 장치; 및, 상기 솔더 마스크 공정장치, 칩 마운트 장치, 리플로우 장치, 코팅 장치의 사이에 구비되어 각 공정에서 다음 후단 공정으로 FPCB가 이송되도록 하는 이송 컨베이어;를 포함하고, 상기 FPCB는 평면상 다수 개로 나란하게 정렬 배치되도록 하는 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리에 의해 고정되어 상기 이송 컨베이어를 통해 이송되는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 솔더 마스크 공정, 칩 마운트 공정, 리플로우 공정, 코팅 공정이 순차적으로 이뤄지는 SMD 공정 중에 다수의 FPCB가 나란히 정렬된 상태가 열 변형 등에 의하더라도 변위 되지 않도록 고정 이송되도록 함으로써, FPCB의 납땜 품질을 비롯한 SMD 공정의 품질이 개선되도록 할 수 있는 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템을 제공할 수 있다.

Description

FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템 {SMD processing system by aligning and transferring FPCB}
본 발명은 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔더 마스크(solder mask) 공정, 칩 마운트(chip mount) 공정, 리플로우(reflow) 공정, 코팅(coating) 공정이 순차적으로 이뤄지는 SMD(Surface Mount Device) 공정(표면 실장 공정) 중에 다수의 FPCB(Flexible Printed Circuit Board: 연성회로기판)가 나란히 정렬된 상태가 열 변형 등에 의하더라도 변위 되지 않도록 고정 이송되도록 하여 FPCB의 납땜 품질을 비롯한 SMD CPK 값 공정의 품질이 개선되도록 할 수 있는 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 플렉시블 회로기판(FPCB)은 연성(flexibility)을 가지는 기자재의 상면 또는 양면 상에서 인쇄 회로를 구성하고 부품을 실장한 기판으로서, 근래 들어 핸드폰, 스마트폰, 태블릿 PC, 전기차 배터리 등 소형/대형 전자기기의 회로를 구성하는 중요한 구성요소로 널리 사용되고 있다.
이러한 플렉시블 회로기판에 부품을 장착하고 회로를 구성하는 방법에는 다양한 공법이 있으나, 연성을 가지기에 그 자체로는 공정 과정 중 일정한 형상을 유지하도록 틀어짐 없이 정확한 위치에 고정하는 것이 어려운 FPCB의 특성상, 일반적으로 하나 이상의 다수의 FPCB를 지그에 장착 고정하여 SMD 공정을 진행하게 된다.
SMD 공정은 스크린 프린트 또는 이에 대응하는 방법을 통하여 크림 솔더(cream solder)를 FPCB 상의 필요한 위치에 필요한 양만큼 도포한 후, 칩 마운트 부품을 장착하고 리플로우 솔더링(reflow-soldering)을 통하여 패턴(pattern)에 납땜이 되도록 하는 경우가 대부분이다.
이와 같은 SMD 공정을 수행하기 위해서는 FPCB를 고정용 지그에 장착하여 고정하는 수단 또는 방법이 필요한바, 종래에는 상기 FPCB 고정용 지그에 양면 접착 테이프와 같은 점착성 부재를 부착한 후 상기 FPCB를 상기 양면 접착 테이프에 부착하여 공정을 진행하는 방법이 주로 사용되어 왔다.
종래기술에 따른 FPCB 고정용 지그의 일 예가 대한민국 특허등록번호 제10-0986793호(2010년10월04일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
그러나, 종래기술에 따른 FPCB 고정용 지그에 의한 SMD 공정은 양면 접착 테이프의 부착 및 FPCB의 부착을 일일이 수작업으로 진행하는 경우가 대부분이기 때문에 작업 효율과 정확성이 떨어지게 될 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 반복적인 공정 진행 중 상기 양면 접착 테이프의 점착력이 점점 떨어지게 되므로 수시로 상기 양면 접착 테이프를 교체하여 붙여야 하는 것은 물론, 공정 진행 중 상기 양면 접착 테이프의 점착력 불량에 의해 상기 FPCB가 상기 지그로부터 분리되어 떨어지는 현상이 빈번히 발생 될 수 있다는 문제점이 있다.
특히, 종래기술에 따른 FPCB 고정용 지그에 의한 SMD 공정 시스템은 솔더 마스크 공정 이후 리플로우 공정에서 땜납이 용융될 때에 지그에서 FPCB가 나란히 정렬된 상태가 열 변형 등에 의해 쉽게 울면서 변위 되어 FPCB의 납땜 불량을 일으키면서 SMD 공정의 전체적인 품질이 저하될 수 있으며, 특히 코팅 공정상 불량을 다수 유발할 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 특허등록번호 제10-0986793호(2010년10월04일자 등록)
본 발명의 목적은, 솔더 마스크 공정, 칩 마운트 공정, 리플로우 공정, 코팅 공정이 순차적으로 이뤄지는 SMD 공정 중에 다수의 FPCB가 나란히 정렬된 상태가 열 변형이나 외부 충격 등에 의하더라도 변위 되지 않도록 고정 이송되도록 하여 FPCB의 납땜 품질을 비롯한 SMD 공정의 품질 및 코팅 공정의 불량이 개선되도록 할 수 있는 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템은: FPCB가 이송되어 오면 이의 표면 중 납땜 공정이 이뤄져야 할 부분에 납 덩어리가 위치되도록 하는 솔더 마스크 공정장치; 상기 솔더 마스크 공정장치의 후단에 구비되어 상기 솔더 마스크 공정장치를 거쳐 이송되어 오는 FPCB의 표면에서 칩 소자가 정확한 위치에 실장 되도록 하는 칩 마운트 장치; 상기 칩 마운트 장치의 후단에 구비되어 상기 칩 마운트 장치를 거쳐 이송되어 오는 FPCB의 표면에 위치된 납 덩어리가 녹아 납땜 처리되도록 하는 리플로우 장치; 상기 리플로우 장치의 후단에 구비되어 상기 리플로우 장치를 거쳐 이송되어 오는 FPCB의 표면이 코팅 처리되도록 하는 코팅 장치; 및, 상기 솔더 마스크 공정장치, 칩 마운트 장치, 리플로우 장치, 코팅 장치의 사이에 구비되어 각 공정에서 다음 후단 공정으로 FPCB가 이송되도록 하는 이송 컨베이어;를 포함하고, 상기 FPCB는 평면상 다수 개로 나란하게 정렬 배치되도록 하는 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리에 의해 고정되어 상기 이송 컨베이어를 통해 이송되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리는: FPCB가 상부 면에 다수 나란하게 정렬 배치되도록 상부 면에 다수의 FPCB 안착홈이 함몰 형성되며, 내부에는 자석이 판상으로 골고루 분포되게 구비되고, 상기 FPCB 안착홈의 좌우 양측에는 FPCB 안착홈의 길이방향을 따라 일정 간격마다 후술할 승강 가이드 지그의 가이드 돌기들이 삽입 관통되는 관통공이 천공 형성된 캐리어 플레이트; 상기 캐리어 플레이트의 하부에서 상승시 상기 캐리어 플레이트의 하부 면에 면 접촉 가능하게 승강 되며, 상부 면에는 다수의 가이드 돌기들이 돌출 형성되어 상승시 상기 관통공으로 상기 가이드 돌기가 삽입 관통되어 상기 FPCB 안착홈에 안착된 FPCB의 위치를 잡아주도록 구비된 승강 가이드 지그; 및, 상기 다수의 FPCB 안착홈에 각각 안착된 다수의 FPCB를 SMD 공정 중에 고정하도록 자석에 부착되는 자성 금속 재질로 마련되어 상기 캐리어 플레이트의 상부를 덮을 때에 상기 캐리어 플레이트에 부착되도록 구비된 자성 금속 박판;을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리는 다수 개가 캐리어 어셈블리 매거진의 내부에서 상하로 적층 되었다가 상기 이송 컨베이어를 통해 상기 솔더 마스크 공정장치로 하나씩 공급되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 솔더 마스크 공정, 칩 마운트 공정, 리플로우 공정, 코팅 공정이 순차적으로 이뤄지는 SMD 공정 중에 다수의 FPCB가 나란히 정렬된 상태가 열 변형이나 외부 충격 등에 의하더라도 변위 되지 않도록 고정 이송되도록 함으로써, FPCB의 납땜 품질을 비롯한 SMD 공정의 품질 및 코팅 공정의 불량이 개선되도록 할 수 있는 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템을 위에서 내려다본 평면도,
도 2는 도 1의 캐리어 어셈블리 매거진, 이송 컨베이어 및 솔더 마스크 공정장치의 구성을 도시한 도면,
도 3은 도 1의 리플로우 장치, 이송 컨베이어 및 코팅 장치의 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리에 의해 FPCB가 정렬 고정되는 과정을 도시한 도면,
도 5는 도 4의 캐리어 플레이트의 평면도,
도 6은 도 4의 승강 가이드 지그의 평면도,
도 7은 도 4의 자성 금속 박판의 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 승강 가이드 지그가 상승 되어 캐리어 플레이트의 하부에 접촉된 상태와 캐리어 플레이트의 FPCB 안착홈에 FPCB가 안착된 상태에서 자성 금속 박판이 덮이는 과정을 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리가 솔더 마스크 공정장치의 내부에서 상승 되어 메탈 마스크 플레이트가 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리의 상부에 배치되는 과정을 도시한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 솔더 마스크 공정장치의 내부에서 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리에 의해 정렬 고정된 FPCB에 납땜을 위한 납 덩어리가 필요 개소에 배치되도록 하기 전의 상태와 납 덩어리가 필요 개소에 배치되도록 한 상태를 각각 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템의 마지막 부분에서 제품 검사 직전에 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리에서 자성 금속 박판이 탈착 지그에 의해 탈거되는 과정을 도시한 도면,
도 12는 본 발명에 따른 탈착 지그의 평면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, FPCB(10)가 이송되어 오면 이의 표면 중 납땜 공정이 이뤄져야 할 부분에 납 덩어리(20)가 위치되도록 하는 솔더 마스크 공정장치(100)와, FPCB(10)의 표면에 칩 소자들이 SMD 실장 되도록 하는 칩 마운트 장치(150)와, 칩 마운트 장치(150)의 후단에 구비되어 칩 마운트 장치(150)를 거쳐 이송되어 오는 FPCB(10)의 표면에 위치된 납 덩어리(20)가 녹아 납땜 처리되도록 하는 리플로우 장치(200)와, 리플로우 장치(200)의 후단에 구비되어 리플로우 장치(200)를 거쳐 이송되어 오는 FPCB(10)의 표면이 코팅 처리되도록 하는 코팅 장치(300)와, 상기 솔더 마스크 공정장치(100), 칩 마운트 장치(150), 리플로우 장치(200), 코팅 장치(300)의 사이에 구비되어 각 공정에서 다음 후단 공정으로 FPCB(10)가 이송되도록 하는 이송 컨베이어(400)를 포함한다.
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, FPCB(10)는 평면상 다수 개로 나란하게 정렬 배치되도록 하는 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)에 의해 고정되어 상기 이송 컨베이어(400)를 통해 이송된다.
이에 따라, 솔더 마스크 공정, 칩 마운트 공정, 리플로우 공정, 코팅 공정이 순차적으로 이뤄지는 SMD 공정 중에 다수의 FPCB(10)가 나란히 정렬된 상태가 열 변형 등에 의하더라도 변위 되지 않도록 고정 이송되도록 함으로써, FPCB(10)의 납땜 품질을 비롯한 SMD 공정의 품질이 개선되도록 할 수 있는 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템을 제공할 수 있다.
솔더 마스크 공정장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이송 컨베이어(400)를 통해 이송되어 온 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)가 내부에서 상승 되도록 하여 상부에 구비된 메탈 마스크 플레이트(110)의 하부에 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)가 면 접촉 되도록 한다.
여기서, 도 9에 도시된 바와 같이, FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)는 솔더 마스크 공정장치(100)의 내부에서 플레이트 승강부(120)에 의해 승강 가능하게 배치되고, 플레이트 승강부(120)에 의해 상승 되어 메탈 마스크 플레이트(110)의 하부에 면 접촉된다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 메탈 마스크 플레이트(110)의 판면에는 FPCB(10)의 표면 중 납땜 실장이 이뤄져야 할 부분이 상부로 개방 노출될 수 있도록 자성 금속 박판(530)의 FPCB 노출 개공(533)이 형성된 위치에 대응되게 마스킹 개공(111)이 천공 형성되고, 솔더 마스크 공정장치(100)의 내부에는 메탈 마스크 플레이트(110)의 판면 상부에서 수직으로 세워진 상태로 마스킹 개공(111)의 주변에서 왕복 되며 납 덩어리(20)를 밀어 납 덩어리(20)가 마스킹 개공(111) 및 FPCB 노출 개공(533)을 통해 FPCB(10)의 표면 중 납땜 실장 부분으로 배치되도록 하는 마스킹 밀대(113)가 구비된 것이 바람직하다.
칩 마운트 장치(150)는 솔더 마스크 공정장치(100)의 후단에 구비되어 솔더 마스크 공정장치(100)를 거쳐 이송되어 오는 FPCB(10)의 표면에서 칩 소자가 정확한 위치에 실장 되도록 한다.
리플로우 장치(200)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이송 컨베이어(400)를 통해 칩 마운트 장치(150)에서 이송되어 오는 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)가 내부로 진입되면 FPCB(10)의 표면 중 납땜 실장 부분에 배치된 납 덩어리(20)가 칩 마운트 장치(150)에서 실장 된 칩 소자 부분에 용융되면서 납땜이 이뤄지도록 가열 분위기를 형성한다.
코팅 장치(300)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이송 컨베이어(400)를 통해 리플로우 장치(200)에서 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)가 이송되어 오면 FPCB(10)의 표면 중 코팅 처리가 이뤄져야 하는 부분에 코팅이 이뤄지도록 한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)는 다수 개가 캐리어 어셈블리 매거진(410)의 내부에서 상하로 적층 되었다가 이송 컨베이어(400)를 통해 솔더 마스크 공정이 수행되는 솔더 마스크 공정장치(100)로 하나씩 공급되는 것이 바람직하다.
이에 따라, FPCB(10)가 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)에 의해 정렬 고정되어 이송 컨베이어(400)를 통해 SMD 공정의 솔더 마스크 공정, 리플로우 공정, 코팅 공정으로 순차적으로 원활히 이송되도록 할 수 있다.
캐리어 어셈블리 매거진(410)은 이송 컨베이어(400)에 의해 솔더 마스크 공정장치(100)에 연결되어 적층 된 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)가 하나씩 솔더 마스크 공정장치(100)로 이송되도록 한다.
한편, FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)는, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 캐리어 플레이트(510)와, 승강 가이드 지그(520)와, 자성 금속 박판(530)을 포함한다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 캐리어 플레이트(510)의 하부에서 승강 가이드 지그(520)는 상승 되어 가이드 돌기(521)가 돌출되도록 캐리어 플레이트(510)의 하부에 접촉가능하게 구비되고, 캐리어 플레이트(510)의 FPCB 안착홈(511)에 FPCB(10)가 안착 되도록 한 다음, 자성 금속 박판(530)은 캐리어 플레이트(510)의 상부에서 캐리어 플레이트(510)를 덮어 FPCB(10)가 정렬된 상태가 고정되도록 한다.
캐리어 플레이트(510)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, FPCB(10)가 상부 면에 다수 나란하게 정렬 배치되도록 상부 면에 다수의 FPCB 안착홈(511)이 함몰 형성되며, 내부에는 자석(513)이 판상으로 골고루 분포되게 구비되고, FPCB 안착홈(511)의 좌우 양측에는 FPCB 안착홈(511)의 길이방향을 따라 일정 간격마다 승강 가이드 지그(520)의 가이드 돌기(521)들이 삽입 관통되는 제1 관통공(517)이 천공 형성된다.
본 발명의 일실시예로서, 캐리어 플레이트(510)는 SUS 스테인리스 스틸 재질로 마련되고, 상기 자석(513)은 내열 자석을 포함하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)에 FPCB(10)를 정렬 고정하여 FPCB(10) 상에 칩과 같은 부품 소자들이 실장 되도록 리플로우 공정을 통해 납땜이 이뤄지도록 할 때에 납땜이 용융되는 온도까지 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)의 분위기 온도가 가열되더라도 자석(513)이 자성을 잃게 되거나 파손되는 것을 방지하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 자석(513)은 캐리어 플레이트(510)의 내부에서 이탈 방지 스프링(515)에 의해 고정되게 설치된 것이 바람직하다.
이에 따라, 이탈 방지 스프링(515)에 의해 자석(513)이 캐리어 플레이트(510)의 내부에서 이탈 분리되지 않고 설치된 상태가 견고히 유지되도록 할 수 있으며, 외부에서 충격이 가해지더라도 이탈 방지 스프링(515)이 충격 완충 작용을 하여 자석(513)이 캐리어 플레이트(510)의 내부에서 파손되거나 손상되는 것을 방지하도록 할 수 있다.
승강 가이드 지그(520)는, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 캐리어 플레이트(510)의 하부에서 상승시 캐리어 플레이트(510)의 하부 면에 면 접촉 가능하게 승강 되며, 상부 면에는 다수의 가이드 돌기(521)들이 돌출 형성되어 상승시 제1 관통공(517)으로 가이드 돌기(521)가 삽입 관통되어 FPCB 안착홈(511)에 안착된 FPCB(10)의 위치를 잡아주도록 구비된다.
이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 자성 금속 박판(530)이 캐리어 플레이트(510)의 상부에 부착되어 FPCB 안착홈(511)에 안착된 FPCB(10)를 눌러주며 고정하기 전까지는 FPCB 안착홈(511)에 안착된 FPCB(10)의 위치가 변위 되지 않도록 승강 가이드 지그(520)의 가이드 돌기(521)들에 의해 FPCB(10)가 안정적으로 지지 되도록 할 수 있다.
도 8의 (a)는 본 발명에 따른 승강 가이드 지그(520)가 상승 되어 캐리어 플레이트(510)의 하부에 접촉된 상태를 도시한 도면이고, 도 8의 (b)는 캐리어 플레이트(510)의 FPCB 안착홈(511)에 FPCB(10)가 안착된 상태에서 자성 금속 박판(530)이 덮이는 과정을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예로서, 승강 가이드 지그(520)는 캐리어 플레이트(510)의 상부를 자성 금속 박판(530)이 덮어주기 전까지만 캐리어 플레이트(510)의 하부에 접촉되어 있다가 자성 금속 박판(530)이 캐리어 플레이트(510)의 상부를 덮어 FPCB(10)를 고정한 후에는 승강 가이드 지그(520)가 하강 되어 캐리어 플레이트(510)와 캐리어 플레이트(510)의 상부에 부착된 자성 금속 박판(530)만으로 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)를 구성하여 캐리어 어셈블리 매거진(410)의 내부에 상하로 적층 되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 승강 가이드 지그(520)는 알루미늄 재질로 마련된 것이 바람직하다.
자성 금속 박판(530)은, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 다수의 FPCB 안착홈(511)에 각각 안착된 다수의 FPCB(10)를 SMD 공정 중에 고정하도록 자석(513)에 부착되는 자성 금속 재질로 마련되어 캐리어 플레이트(510)의 상부를 덮을 때에 캐리어 플레이트(510)에 부착되도록 구비된다.
이에 따라, 승강 가이드 지그(520)가 하강 되어 가이드 돌기(521)가 FPCB 안착홈(511)의 양측에서 없어지게 되더라도 자성 금속 박판(530)이 캐리어 플레이트(510)를 상부에서 견고하게 가압 고정하게 되어 상기 SMD 공정 중에 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)에 정렬 고정된 FPCB(10)가 납땜시 열 변형 등에 의하더라도 위치가 변형되지 않고 안정되게 유지되도록 할 수 있다.
상기 SMD 공정은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, FPCB(10)가 이송되어 오면 이의 표면 중 납땜 공정이 이뤄져야 할 부분에 납 덩어리(20)가 위치되도록 하는 솔더 마스크 공정과, 솔더 마스크 공정을 거쳐 이송되어 오는 FPCB(10)의 표면에 위치된 납 덩어리(20)가 녹아 납땜 처리되도록 하는 리플로우 공정과, 리플로우 공정을 거쳐 이송되어 오는 FPCB(10)의 표면이 코팅 처리되도록 하는 코팅 공정을 순차적으로 포함하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 솔더 마스크 공정, 리플로우 공정, 코팅 공정이 순차적으로 이뤄지는 SMD 공정 중에 다수의 FPCB(10)가 나란히 정렬된 상태가 열 변형 등에 의하더라도 변위 되지 않도록 고정 이송되도록 함으로써, FPCB(10)의 납땜 품질을 비롯한 SMD 공정의 품질이 개선되도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 상기 자성 금속 박판(530)은 SUS401 이상의 SUS 400 계열의 스테인리스 스틸 재질로 마련된 것이 바람직하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 자성 금속 박판(530)이 캐리어 플레이트(510)의 상부를 덮을 때에 FPCB(10)를 눌러주며 변위가 발생 되는 것을 막아줄 정도로 충분한 강도와 인성을 확보하며 캐리어 플레이트(510)의 자석(513)에 반응하며 강한 부착 상태가 유지되도록 할 수 있다.
한편, 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 자성 금속 박판(530)의 판면에는 제1 관통공(517)에 대응된 위치에 제2 관통공(531)이 천공 형성되어 자성 금속 박판(530)으로 캐리어 플레이트(510)를 덮을 때에 승강 가이드 지그(520)의 가이드 돌기(521)가 삽입 관통 돌출될 수 있도록 하고, FPCB(10)의 표면 중 솔더 마스크 공정 및 리플로우 공정에서 납땜 실장이 이뤄져야 할 부분이 상부로 개방 노출될 수 있도록 FPCB 노출 개공(533)이 천공 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 승강 가이드 지그(520)의 가이드 돌기(521)는 제1 관통공(517) 및 제2 관통공(531)의 장공 형상에 대응되게 길게 연장된 형상으로 마련되어 제1 관통공(517) 및 제2 관통공(531)을 통해 삽입시 FPCB 안착홈(511)의 좌우 양측으로 돌출되도록 함으로써, FPCB 안착홈(511)으로의 FPCB(10)의 안착을 쉽게 안내하고, 자성 금속 박판(530)이 캐리어 플레이트(510)를 덮기 전까지의 FPCB 안착홈(511)에 안착된 FPCB(10)의 정렬 상태를 잡아준다.
도 10의 (a)는 솔더 마스크 공정에서 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)에 의해 정렬 고정된 FPCB(10)에 납땜을 위한 납 덩어리(20)가 필요 개소에 배치되도록 하기 전의 상태를 도시한 도면이고, 도 10의 (b)는 납 덩어리(20)가 FPCB(10)의 표면 중 필요 개소에 배치되도록 한 상태를 도시한 도면이다.
여기서, 캐리어 플레이트(510)의 두께는 대략 0.3 mm 정도이고, FPCB(10)의 두께는 0.2 mm 정도이며, 메탈 마스크 플레이트(110)의 두께는 0.08 ~ 0.2 mm 정도일 때에 자성 금속 박판(530)의 두께는 대략 0.05 ~ 0.1 mm 정도인 것이 바람직하다.
이에 따라, 납 덩어리(20)가 FPCB(10)의 표면 중 납땜 실장이 필요한 위치로 마스킹 밀대(113)에 의해 밀려 떨어지도록 할 때에 자성 금속 박판(530)의 두께가 충분히 얇게 마련되어 납 덩어리(20)의 높이와 체적에 용이하게 맞춰지며 마스킹 공정에서의 오차 발생이 없이 공정이 원활히 수행되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템은, 도 11에 도시된 바와 같이, 공정의 마지막 부분에서 최종적으로 SMD 제품의 품질을 검사하기 전에 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)의 캐리어 플레이트(510)의 상부에 자력으로 붙어 있는 자성 금속 박판(530)이 손쉽게 탈거되도록 하는 자성 박판 분리장치(600)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
자성 박판 분리장치(600)는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상부표면에 다수의 돌기가 구비되어 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)의 안착시 캐리어 플레이트(510)를 관통하여 자성 금속 박판(530)이 들려 올려지도록 하는 탈착 지그(610)가 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라, 탈착 지그(610)에 의해 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)에서 SMD 공정이 완료된 캐리어 플레이트(510)만 남고 자성 금속 박판(530)이 손상 없이 손쉽게 탈거 분리되도록 하여 공정 효율이 향상되도록 할 수 있다.
도 11의 (a)는 본 발명에 따른 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템의 마지막 부분에서 제품 검사 직전에 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)가 탈착 지그(610)에 안착 되기 전의 상태를 도시한 도면이고, 도 11의 (b)는 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)가 탈착 지그(610)에 안착 되어 자성 금속 박판(530)이 탈착 지그(610)의 돌기에 의해 들어 올려진 상태를 도시한 도면이다.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 솔더 마스크 공정장치 200 : 리플로우 장치
300 : 코팅 장치 400 : 이송 컨베이어
410 : 캐리어 어셈블리 매거진 500 : FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리
510 : 캐리어 플레이트 511 : FPCB 안착홈
513 : 자석 517 : 제1 관통공
520 : 승강 가이드 지그 521 : 가이드 돌기
530 : 자성 금속 박판

Claims (3)

  1. FPCB(10)가 이송되어 오면 이의 표면 중 납땜 공정이 이뤄져야 할 부분에 납 덩어리(20)가 위치되도록 하는 솔더 마스크 공정장치(100);
    상기 솔더 마스크 공정장치(100)의 후단에 구비되어 상기 솔더 마스크 공정장치(100)를 거쳐 이송되어 오는 FPCB(10)의 표면에서 칩 소자가 정확한 위치에 실장 되도록 하는 칩 마운트 장치(150);
    상기 칩 마운트 장치(150)의 후단에 구비되어 상기 칩 마운트 장치(150)를 거쳐 이송되어 오는 FPCB(10)의 표면에 위치된 납 덩어리(20)가 녹아 납땜 처리되도록 하는 리플로우 장치(200);
    상기 리플로우 장치(200)의 후단에 구비되어 상기 리플로우 장치(200)를 거쳐 이송되어 오는 FPCB(10)의 표면이 코팅 처리되도록 하는 코팅 장치(300); 및
    상기 솔더 마스크 공정장치(100), 칩 마운트 장치(150), 리플로우 장치(200), 코팅 장치(300)의 사이에 구비되어 각 공정에서 다음 후단 공정으로 FPCB(10)가 이송되도록 하는 이송 컨베이어(400);
    를 포함하고,
    상기 FPCB(10)는 평면상 다수 개로 나란하게 정렬 배치되도록 하는 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)에 의해 고정되어 상기 이송 컨베이어(400)를 통해 이송되며,
    상기 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)는: FPCB(10)가 상부 면에 다수 나란하게 정렬 배치되도록 상부 면에 다수의 FPCB 안착홈(511)이 함몰 형성되며, 내부에는 자석(513)이 판상으로 골고루 분포되게 구비되고, 상기 FPCB 안착홈(511)의 좌우 양측에는 FPCB 안착홈(511)의 길이방향을 따라 일정 간격마다 후술할 승강 가이드 지그(520)의 가이드 돌기(521)들이 삽입 관통되는 제1 관통공(517)이 천공 형성된 캐리어 플레이트(510); 상기 캐리어 플레이트(510)의 하부에서 상승시 상기 캐리어 플레이트(510)의 하부 면에 면 접촉 가능하게 승강 되며, 상부 면에는 다수의 가이드 돌기(521)들이 돌출 형성되어 상승시 상기 제1 관통공(517)으로 상기 가이드 돌기(521)가 삽입 관통되어 상기 FPCB 안착홈(511)에 안착된 FPCB(10)의 위치를 잡아주도록 구비된 승강 가이드 지그(520); 및, 상기 다수의 FPCB 안착홈(511)에 각각 안착된 다수의 FPCB(10)를 SMD 공정 중에 고정하도록 자석(513)에 부착되는 자성 금속 재질로 마련되어 상기 캐리어 플레이트(510)의 상부를 덮을 때에 상기 캐리어 플레이트(510)에 부착되도록 구비된 자성 금속 박판(530);을 포함하고,
    상기 FPCB 정렬 이송용 캐리어 어셈블리(500)는 다수 개가 캐리어 어셈블리 매거진(410)의 내부에서 상하로 적층 되었다가 상기 이송 컨베이어(400)를 통해 상기 솔더 마스크 공정장치(100)로 하나씩 공급되며,
    상기 자성 금속 박판(530)은 SUS401 이상의 SUS 400 계열의 스테인리스 스틸 재질로 마련되고,
    상기 캐리어 플레이트(510)는 SUS 스테인리스 스틸 재질로 마련되며, 상기 자석(513)은 내열 자석을 포함하고,
    상기 자석(513)은 상기 캐리어 플레이트(510)의 내부에서 이탈 방지 스프링(515)에 의해 고정되게 설치되며,
    상기 승강 가이드 지그(520)는 알루미늄 재질로 마련되고,
    상기 자성 금속 박판(530)의 판면에는, 제1 관통공(517)에 대응된 위치에 제2 관통공(531)이 천공 형성되어 상기 자성 금속 박판(530)으로 상기 캐리어 플레이트(510)를 덮을 때에 상기 승강 가이드 지그(520)의 가이드 돌기(521)가 삽입 관통 돌출될 수 있도록 하며, FPCB(10)의 표면 중 솔더 마스크 공정 및 리플로우 공정에서 납땜 실장이 이뤄져야 할 부분이 상부로 개방 노출될 수 있도록 FPCB 노출 개공(533)이 천공 형성되고,
    상기 승강 가이드 지그(520)의 가이드 돌기(521)는 상기 제1 관통공(517) 및 제2 관통공(531)의 장공 형상에 대응되게 길게 연장된 형상으로 마련되어 상기 제1 관통공(517) 및 제2 관통공(531)을 통해 삽입시 상기 FPCB 안착홈(511)의 좌우 양측으로 돌출되도록 하여 상기 FPCB 안착홈(511)으로의 FPCB(10)의 안착을 안내하고 상기 자성 금속 박판(530)이 상기 캐리어 플레이트(510)를 덮기 전까지의 상기 FPCB 안착홈(511)에 안착된 FPCB(10)의 정렬 상태를 잡아주는 것을 특징으로 하는 FPCB 정렬 이송에 의한 SMD 공정 시스템.
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