KR102324463B1

KR102324463B1 - 연성인쇄회로기판 제조 장치

Info

Publication number: KR102324463B1
Application number: KR1020200036782A
Authority: KR
Inventors: 조원선; 박정규; 우상엽; 김준호; 한승호
Original assignee: 한화솔루션 주식회사
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-11-09
Also published as: KR20210120283A

Abstract

본 발명은 연성인쇄회로기판 제조 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 투입 유닛, 가접 유닛, 퀵프레스 유닛을 지녀 연성인쇄회로기판을 제조하기 위한 가접과정 및 합지과정을 용이하게 할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해, 연성인쇄회로기판의 충진성 및 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

연성인쇄회로기판 제조 장치{FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD MANUFACTURING EQUIPMENT}

연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)은 기존 인쇄회로기판(PCB)의 리지드(Rigid)한 특성에 유연한 특성을 부여한 전자회로기판으로, 전자제품의 소형화, 경량화나 디자인의 자유도를 높이기 위해 다수 사용되고 있다.

연성인쇄회로기판은 베이스 필름과 커버레이의 합지 과정을 통해 제작된다. 베이스 필름은 현상, 부식, 박리 과정을 거쳐 형성되며, 커버레이와 구리층(copper)으로 구성된다. 커버레이(Coverlay)는 베이스 필름과 합지되는 커버레이와 동일하며, 구분을 위해 베이스 필름 내의 커버레이를 '하부 커버레이'라 지칭하며, 베이스 필름에 합지되는 커버레이를 '상부 커버레이'라 지칭한다. 하부 커버레이 및 상부 커버레이 모두 통상적으로 PI 또는 PE 필름이 사용된다.

베이스 필름 위에 상부 커버레이가 가접 되고, 프레스 장치를 통해 열(heat)과 압력(press)을 가하여 베이스 필름과 상부 커버레이가 합지된다. 상부 커버레이는 하면에 접착제가 있으며, 프레스 장치에 의해 가해진 열에 의해 접착제가 녹아 베이스 필름과 합지가 되는 원리이다.

이러한 종래의 연성인쇄회로기판 제조 과정은 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 가접 과정에서의 문제가 있었다. 베이스 필름과 상부 커버레이를 가접하는 과정에서 수작업으로 이루어지므로 제작 시간이 다수 소요되며, 가접된 베이스 필름과 상부 커버레이를 수작업으로 프레스 장치에 유입시키므로, 프레스 장치에서 합지가 잘 되지 않는 문제점이 있었다. 이로 인해, 품질이 저하된 연성인쇄회로기판이 제작되는 문제점이 있었다.

또한, 프레스 과정에서의 문제가 있었다. 특히, 프레스 장치의 측부에서 열 및 압력이 모두 가해지지 않아 합지가 잘 되지 않는 문제점이 있었다. 이를 좀 더 상세히 설명하기 위해 도 10을 참조한다. 도 10은 종래의 프레스 장치를 통해 베이스 필름과 상부 커버레이가 합지되는 과정을 설명한 것이다.

프레스 장치는 상판(10) 및 하판(20)으로 구성되고, 하판(20)에 가접된 상태로 놓인 베이스 필름(F)과 상부 커버레이(C)를 상판(10)이 가압하고, 상판(10) 또는 하판(20)에 형성된 가열 장치가 열을 가하게 된다.

연성인쇄회로기판을 합지하는 과정에서 연성인쇄회로기판의 크기에 맞추어 프레스 장치를 대형으로 제작하는 것은 현실적으로 어려우며, 경제적이지 못하다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 프레스 장치 내부로 유입되어 제작된 프레스 장치의 단면적만큼의 부분을 합지하고 합지된 부분을 프레스 장치 외부로 이동시킨 다음, 합지된 부분과 연장 형성되어 연결된 합지가 되지 않은 부분을 프레스 장치 내부로 유입시켜 합지하는 선입선출 방식의 합지가 이루어지게 된다.

합지는 열 및 압력이 모두 가해져야 하는데, 이때, 프레스 장치의 상판(10) 및 하판(20)의 모든 부분에 균일하게 열 및 압력이 가해지는 것이 공정 상 현실적으로 어렵다. 특히, 도 10을 기준으로 설명하면, 도면 부호 'A'에 해당되는 구역은 열 및 압력이 모두 가해지나, 외측인 도면 부호 'B'에 해당되는 구역은 열 또는 압력만이 가해지는 경우가 대부분이다.

따라서, 도면 부호 'B'에 해당된 구역에 위치된 합지되고 이동된 부분과 합지되지 않은 부분의 경계선 상에서 자국이 발생되는 문제가 있었다. 특히, 상판(10) 및 하판(20)의 외측에서 열 또는 압력만이 가해져 합지가 제대로 이루어지지 않고, 자국이 발생되었다. 이로 인해, 연성인쇄회로기판의 충진성이 떨어지는 문제점이 있었고, 품질 저하가 야기되었다.

따라서, 연성인쇄회로기판의 제조 과정에서의 각 단계에서의 문제점을 개선할 수 있는 연성인쇄회로기판의 제조 장치의 개발이 필요한 실정이다.

(실용신안문헌1) KR 20-0421129호

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치는 베이스 필름이 투입되는 투입 유닛; 상기 베이스 필름과 상부 커버레이를 가접하는 가접 유닛; 및 상기 베이스 필름과 상기 상부 커버레이를 합지하는 퀵프레스 유닛;을 포함하고, 상기 퀵프레스 유닛은, 상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름에 열을 가하는 히팅부를 포함하는 하판; 상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름에 압력을 가하는 다이어프램부를 포함하는 상판; 및 상기 하판을 관통하도록 형성되되, 냉각수가 유동 가능한 복수 개의 냉각수 홀;을 포함하고, 상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름은 상기 하판과 상기 상판 사이에 배치되고, 상기 다이어프램부가 압력을 가하는 구역 외에 상기 복수 개의 냉각수 홀이 배치된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 하판은, 수직 방향으로 소정의 두께를 지니는 하판 본체부; 상기 하판 본체부의 일 지점에 형성되어 상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름과 맞닿는 상기 히팅부; 및 상기 히팅부와 소정의 간격을 두고 이격되어 형성되되, 상기 상판과의 기밀성을 향상시키는 실링부;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 상판은, 수직 방향으로 소정의 두께를 지니는 상판 본체부; 상기 상판 본체부의 하면에 형성되어 중공부를 형성하는 그루브부; 상기 그루브부의 양단에서 내측으로 돌출되는 홀더부; 및 상기 홀더부에 지지되되, 하방으로 팽창이 가능하여 상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름에 압력을 가하는 상기 다이어프램부;를 포함하고, 상기 복수 개의 냉각수 홀은, 상기 홀더부의 내측 단부와 상기 실링부 사이의 길이 방향을 따라 배치된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 복수 개의 냉각수 홀은 상기 상판 본체부에 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치는 상기 상판과 상기 하판 사이에 유입될 때, 상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름은 상기 상판 및 상기 하판과 수직 방향으로 소정의 간격을 두고 이격된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 하판은 수직 방향으로 승강 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 실링부의 외측에는 수직 방향으로 함몰되도록 단차가 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 투입 유닛은, 롤 형태로 제조된 상기 베이스 필름이 권취되는 베이스 권취 롤러; 및 상기 베이스 권취 롤러가 회전하여 풀려진 상기 베이스 필름이 통과하는 복수 개의 이송 롤러;를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 가접 유닛은, 상기 베이스 필름이 관통되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 하부에 위치되는 지지부; 및 상기 메인 프레임의 상부에 위치되는 가압부;을 포함하고, 상기 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 상면에 놓여진 상기 상부 커버레이가 상기 지지부에 의해 지지되고, 상기 가압부에 의해 가압되어 상호 간 가접된다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 지지부는, 수직 방향으로 승하강이 가능한 지지 플레이트; 상기 지지 플레이트의 상면에서 길이 방향으로 연장 형성되는 지지 레일; 상기 지지 레일을 따라 길이 방향으로 이동 가능한 지지 블록; 및 상기 지지 블록에 폭 방향으로 이동 가능하도록 결합되되, 상기 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 상면에 놓여진 상기 상부 커버레이를 관통하는 고정핀이 결합되는 핀 플레이트;를 포함하여, 상기 고정핀은 수직 방향, 길이 방향 및 폭 방향으로 이동 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 고정핀은 탈부착 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 가압부는, 수직 방향으로 승하강이 가능한 가압 플레이트; 상기 가압 플레이트의 하면에서 길이 방향으로 연장 형성되는 가압 레일; 상기 가압 레일을 따라 길이 방향으로 이동 가능한 가압 블록; 및 상기 가압 블록의 하부에서 폭 방향으로 이동 가능하도록 결합된 가압핀;을 포함하여, 상기 가압핀은 수직 방향, 길이 방향 및 폭 방향으로 이동 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 상기 가압핀은 탈부착 가능하다.

본 발명에 따르면, 연성인쇄회로기판의 충진성 및 품질을 향상시킬 수 있으며, 작업 속도가 증대되어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 배치도를 요약하여 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 투입 유닛을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 가접 유닛을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 지지부를 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 지지부를 통해 상부 커버레이의 위치가 고정되는 과정을 설명한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 가압부를 확대한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 가압부가 베이스 필름 및 상부 커버레이를 가접하는 과정을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 이형필름 삽입 유닛을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 필름제거유닛을 도시한 것이다.
도 10은 종래의 프레스 장치를 통해 베이스 필름과 상부 커버레이가 합지되는 과정을 설명한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛의 외관을 도시한 것이다.
도 12 및 도 14는 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛의 확대도이다.
도 13은 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛의 하판의 평면도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛에 의해 베이스 필름과 상부 커버레이가 합지되는 모습을 도시한 것이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상판을 도시한 것이다.
도 18은 본 발명에 따른 홀더부를 도시한 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에서 '길이 방향'이라 함은 도 3을 기준으로 x축 방향이고, '폭 방향'이라 함은 도 3을 기준으로 y축 방향이다. '수직 방향'이라 함은 '길이 방향'과 '폭 방향'이 이루는 면과 수직되는 방향이다. 이하에서는 지정한 방향을 기준으로 설명한다.

본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치는 투입 유닛(1), 가접 유닛(2), 퀵프레스 유닛(3) 및 필름제거유닛(4)을 포함한다. 도 1은 본 발명에 따른 연성인쇄회로기판 제조 장치의 배치도를 요약하여 도시한 것이다.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 투입 유닛(1)을 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명에 따른 투입 유닛을 도시한 것이다.

본 발명에 따른 투입 유닛(1)은 베이스 필름(F)을 가접 유닛(2) 내로 투입시키는 역할을 한다.

이때, 베이스 필름(F)은 롤(Roll) 형태로 제조되는 것이 바람직하며, 투입 유닛 지그(1a)에 설치된 베이스 권취 롤러(1b)에 권취되어 있는 것이 바람직하다. 베이스 권취 롤러(1b)가 회전함에 따라 권취되어 있던 베이스 필름(F)이 풀리게 되면, 베이스 필름(F)은 복수 개의 이송 롤러(1c) 사이를 거쳐 가접 유닛(2)으로 유입된다.

롤 타입으로 제조되어 권취된 베이스 필름(F)이 풀려 이동하는 방식이라면, 대기 중인 베이스 필름(F)의 부피를 줄일 수 있어 저장 공간을 소형화할 수 있고 베이스 권취 롤러(1b)의 회전 속도에 따라 일정하게 베이스 필름(F)을 풀리게 할 수 있어 자동화의 장점 및 가접 유닛(2)으로의 투입 속도 조절에 용이한 장점이 있다.

복수 개의 이송 롤러(1c)는 수직 방향으로 각각이 소정의 간격을 두고 교차되도록 배치되며, 베이스 필름(F)이 어느 하나의 이송 롤러(1c)의 일면을 맞닿으면서 지나가면, 다음에 위치된 이송 롤러(1c)의 타면을 맞닿으면서 지나가도록 베이스 필름(F)이 풀리는 것이 바람직하다. 이로 인해, 베이스 필름(F)이 평행하도록 가접 유닛(2)에 유입되어 베이스 필름(F)의 구겨짐을 방지하여 제조된 연성인쇄회로기판의 품질이 향상되는 효과가 있다.

베이스 필름(F)은 구리층(F1) 및 하부 커버레이(F2)로 구성되며, 베이스 필름(F)은 가접 유닛(2)으로 투입되어 상부 커버레이(C)와 가접된다.

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 가접 유닛을 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명에 따른 가접 유닛을 도시한 것이다.

본 발명에 따른 가접 유닛(2)은 베이스 필름(F)과 상부 커버레이(C)를 가접하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 가접 유닛(2)은 메인 프레임(2a), 지지부(2b), 가압부(2c) 및 센서부(2d)를 포함한다.

메인 프레임(2a)은 가접 유닛(2)의 프레임을 형성하는 박스 형태이며, 베이스 필름(F)이 관통되어 지나가게 된다.

지지부(2b)는 메인 프레임(2a)의 하부에 위치된다. 또한, 복수 개가 형성되어 메인 프레임(2a)의 하부에서 이동이 가능하다. 지지부(2b)는 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)를 지지하고, 베이스 필름(F)에 상부 커버레이(C)가 가접될 수 있도록 하는 위치를 설정하는 역할을 한다.

지지부(2b)를 상세히 설명하기 위해 도 4 및 도 5를 참조하도록 한다. 도 4는 지지부를 확대한 도면이며, 도 5는 지지부를 통해 상부 커버레이의 위치가 고정되는 과정을 설명한 것이다.

지지부(2b)는 지지 플레이트(21b), 지지 레일(22b), 지지 블록(23b), 지지대(24b), 핀 플레이트(25b), 지지부 제1 이동레버(26b), 지지부 제2 이동레버(27b) 및 고정핀(28b)을 포함한다.

지지 플레이트(21b)는 메인 프레임(2a)의 하부에 위치된다. 이때, 지지 플레이트(21b)는 메인 프레임(2a)을 기준으로 승하강이 가능한 것이 바람직하다. 일 예로 실린더 등을 통해 승하강이 가능할 수 있다. 즉, 수직 방향으로의 이동이 가능하다.

지지 레일(22b)은 지지 플레이트(21b)의 상면에서 길이 방향으로 연장 형성되도록 형성된다. 이때, 지지 레일(22b)은 한 쌍으로 형성되어 폭 방향으로 소정의 간격을 두고 이격되도록 지지 플레이트(21b)의 상면에서 결합된다. 이로 인해, 지지 블록(23b)의 양단이 각각 지지 레일(22b)에 가이드 결합되어 슬라이딩이 가능하므로 지지 블록(23b)의 안정적인 이동이 가능한 장점이 있다.

지지 레일(22b)은 가이드 레일(Guide-Rail) 타입으로 형성되는 것이 바람직하고, 지지 블록(23b)이 지지 레일(22b)에 결합된다. 지지 블록(23b)은 폭 방향으로 연장 형성되며, 지지 레일(22b)을 따라 길이 방향으로 슬라이딩하여 이동이 가능한 형태로 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 길이 방향으로의 이동이 가능하다.

지지대(24b)는 플레이트 형상인 것이 바람직하고, 지지 블록(23b)의 상면에 결합된다. 지지대(24b)의 하부에는 핀 플레이트(25b)가 결합된다. 이때, 핀 플레이트(25b)는 폭 방향으로 슬라이딩이 가능하도록 지지대(24b)에 결합되는 것이 바람직하다. 도면에는 미도시 되었으나, 일 예로 가이드 레일 결합을 통해 이동 가능하도록 결합될 수 있다. 즉, 폭 방향으로의 이동이 가능하다.

지지대(24b)를 기준으로, 핀 플레이트(25b)는 길이 방향으로 일부 노출되도록 형성되는 것이 바람직하며, 노출된 부분에 고정핀(28b)이 결합된다. 고정핀(28b)은 도 5와 같이, 베이스 필름(F)과 베이스 필름(F)에 올려진 상부 커버레이(C)에 형성된 홀(h1)을 관통한다. 이로 인해, 가접되기 전 베이스 필름(F)과 상부 커버레이(C)의 위치를 고정하여 가접이 용이하도록 할 수 있다.

홀(h1)은 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C) 제작 시 최초에 설정되며, 고정을 위해 형성된다. 이는 공지 기술인 바 상세한 설명은 생략하도록 한다.

이때, 고정핀(28b)은 핀 플레이트(25b)에 탈부착 가능하도록 결합될 수 있다. 또한, 핀 플레이트(25b)에는 고정핀(28b)이 결합될 수 있는 복수 개의 수용부(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다. 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 형성된 홀의 위치는 설계 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 만약, 고정핀(28b)의 위치가 고정된다면, 해당 고정핀(28b)의 위치에 맞는 홀이 형성된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)만 가접될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 가접 유닛(2) 내의 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 형성된 홀(h1)의 위치에 대응되도록 고정핀(28b)을 해당 위치에 형성된 수용부에 결합할 수 있게 되므로 가접 가능한 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)의 종류가 증대되어 생산성이 향상되는 장점이 있다.

고정핀(28b)은 지지 플레이트(21b)의 수직 방향으로의 이동, 지지 블록(23b)의 길이 방향으로의 이동, 핀 플레이트(25b)의 폭 방향으로의 이동에 따라 수직, 길이 및 폭 방향 즉 x축, y축, z축의 3축 방향으로 움직일 수 있게 된다. 이와 같이 고정핀(28b)의 이동 자유도가 향상되므로 가접이 용이한 장점이 있고, 가접 가능한 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)의 종류가 증대되어 생산성이 향상되는 장점이 있다.

지지부 제1 이동레버(26b)는 지지 블록(23b)에 결합되고, 지지부 제2 이동레버(27b)는 핀 플레이트(25b)에 결합된다. 작업자는 각각을 파지하여 지지 블록(23b) 및 핀 플레이트(25b)를 이동시킬 수 있어 고정핀(28b)의 이동 편의성이 증대되는 장점이 있다.

작업자는 도 5와 같이 유입된 베이스 필름(F)에 상부 커버레이(C)를 먼저 올린 뒤 고정핀(28b)을 승강시켜 고정하거나, 유입된 베이스 필름(F)에 고정핀(28b)을 승강시킨 뒤 상부 커버레이(C)를 올릴 수 있다. 어느 하나에 국한되는 것은 아니고 작업 환경에 따라 선택적으로 순서를 정할 수 있다.

이때, 센서부(2d)는 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)를 감지하여 이를 미도시된 제어 장치에 전달하고, 가접 과정에서 특정 길이 이상의 베이스 필름(F)이 가접 유닛(2) 내에 유입되지 않도록 할 수 있다. 센서부(2d)는 일 예로 비전 카메라 형태일 수 있다.

고정핀(28b)을 통해 베이스 필름(F)과 상부 커버레이(C)를 1차적으로 고정시킨 뒤에, 가압부(2c)가 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)를 가압하여 가접한다.

가압부(2c)를 상세히 설명하기 위해 도 6 및 도 7을 참조하도록 한다. 도 6은 가압부(2c)를 확대한 도면이며, 도 7은 가압부(2c)가 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)를 가접하는 과정을 도시한 것이다.

가압부(2c)는 가압 플레이트(21c), 가압 레일(22c), 가압 블록(23c), 가압핀(24c) 및 가압부 이동레버(25c)를 포함한다.

가압 플레이트(21c)는 메인 프레임(2a)의 상부에 위치된다. 이때, 가압 플레이트(21c)는 지지 플레이트(21b)와 같이 메인 프레임(2a)을 기준으로 승하강이 가능한 것이 바람직하다. 일 예로 실린더 등을 통해 승하강이 가능할 수 있다. 즉, 수직 방향으로의 이동이 가능하다.

가압 레일(22c)은 가압 플레이트(21c)의 하면에서 길이 방향으로 연장 형성되도록 형성된다. 이때, 가압 레일(22c)은 한 쌍으로 형성되어 폭 방향으로 소정의 간격을 두고 이격되도록 가압 플레이트(21c)의 하면에서 결합된다. 이로 인해, 가압 블록(23c)의 양단이 각각 가압 레일(22c)에 가이드 결합되어 슬라이딩이 가능하므로 가압 블록(23c)의 안정적인 이동이 가능한 장점이 있다.

가압 레일(22c)은 지지 레일(22b)과 같이 가이드 레일(Guide-Rail) 타입으로 형성되는 것이 바람직하고, 가압 블록(23c)이 가압 레일(22c)에 결합된다. 가압 블록(23c)은 폭 방향으로 연장 형성되며, 가압 레일(22c)을 따라 길이 방향으로 슬라이딩하여 이동이 가능한 형태로 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 길이 방향으로의 이동이 가능하다.

가압핀(24c)은 가압 블록(23c)의 하부에 결합되며, 복수 개가 형성될 수 있다. 이때, 가압 블록(23c)의 하부에는 폭 방향으로 연장 형성된 중공부가 형성되고, 가압핀(24c)이 가압 블록(23c)의 하부에 형성된 중공부에 유입되어 폭 방향으로 이동 가능하도록 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 폭 방향으로의 이동이 가능하다. 이때, 가압핀(24c)은 고정핀(28b)과 같이 탈부착이 가능하며, 고정핀(28b)과 효과는 동일한 바 중복 설명을 방지하기 위해 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 가압핀(24c)은 고정핀(28b)과 같이 x축, y축, z축의 3축 방향으로 움직일 수 있게 된다. 이와 같이 가압핀(24c)의 이동 자유도가 향상되므로 가압 및 가접이 용이한 장점이 있고, 고정핀(28b)의 위치 변동에 대응하여 가접 가능한 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)의 종류가 증대되어 생산성이 향상되는 장점이 있다. 이에 관한 상세한 효과는 고정핀(28b)과 중복되는 바 상세한 설명은 생략한다.

도 7과 같이, 고정핀(28b)에 의해 1차적으로 고정된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)는 가압핀(24c)의 하강으로 가압 및 가접되어 가접 단계를 마무리하게 된다. 종래에는 작업자가 베이스 필름 및 상부 커버레이를 수작업으로 가접하고 수작업으로 프레스 장치에 이동시켰으나, 본 발명에 따르면 고정핀(28b)의 위치 조정, 가압핀(24c)의 위치 조정 및 가압, 가접된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)의 이송 등이 모두 자동화되어 작업 속도가 향상되며 생산 품질이 향상되는 장점이 있다.

가압부 이동레버(25c)는 가압 블록(23c)에 결합된다. 작업자는 가압부 이동레버(25c)를 파지하여 가압 블록(23c)을 이동시킬 수 있어 가압핀(24c)의 이동 편의성이 증대되는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 가접 유닛(2)과 퀵프레스 유닛(3) 사이에 도 8과 같이 이형필름을 삽입하기 위한 이형필름 삽입 유닛(1000)이 형성될 수 있다. 도 8은 본 발명의 이형필름 삽입 유닛(1000)을 도시한 것이다. 이형필름 삽입 유닛(1000)에 형성됨에 따라, 후술할 필름제거유닛(4)이 형성될 수 있다.

이형필름 삽입 유닛(1000)은 이형필름 권취 롤러(1100) 및 이형필름 이송 롤러(1200)를 포함한다.

이형필름(Release Film)이란, 제품 보호를 목적으로 사용되는 필름의 일종이다. 퀵프레스 유닛(3)에 가접된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 삽입되기 전 이형필름(2000)을 결합하여 합지하고, 필름제거유닛(4)을 통해 이형필름(2000)을 제거하게 된다. 이를 통해 회로를 보호하고 연성인쇄회로기판의 충진성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이형필름 권취 롤러(1100)에는 이형필름(2000)이 권취되며, 이형필름 권취 롤러(1100)의 회전으로 이형필름(2000)이 풀리게 된다. 이형필름(2000)은 이형필름 권취 롤러(1100)에 권취된 롤 타입으로 형성되는 것이 바람직하며, 이형필름 권취 롤러(1100)는 한 쌍으로 이루어져 한 쌍의 이형필름 권취 롤러(1100) 사이를 가접된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 지나가는 것이 바람직하다. 이로 인해, 도 8과 같이 가접된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)의 상하면을 모두 이형필름(2000)으로 감싸게 되어 보호 성능이 증대되는 장점이 있다.

또한, 이형필름 이송 롤러(1200)는 한 쌍으로 형성되어, 한 쌍의 이형필름 이송 롤러(1200) 사이를 베이스 필름(F), 상부 커버레이(C) 및 이형필름(2000)이 맞닿아 지나가는 것이 바람직하다. 이로 인해, 도 8과 같이 이형필름(2000)이 풀림과 동시에 이형필름 이송 롤러(1200)를 지나가면서 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 이형필름(2000)이 결합되어 길이 방향으로 이동할 수 있는 구조를 형성할 수 있다.

퀵프레스 유닛(3)은 가접 유닛(2)을 거친 가접된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)를 합지한다. 이때, 퀵프레스 유닛(3)을 설명하기 위한 도면에 있어서 이형필름(2000)이 생략되었으나, 이는 설명의 편의성을 위함이며, 이형필름(2000)이 삽입된 상태에서 합지될 수 있다. 이하에서는, 이형필름(2000)을 생략하여 설명한다.

본 발명에 따른 퀵프레스 유닛(3)은 종래의 프레스 장치에서 개선된 것으로, 하판(100), 상판(200), 냉각수 홀(300)을 포함한다.

도 11은 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛의 외관을 도시한 것이며, 도 12 및 도 14는 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛의 확대도이며, 도 13은 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛의 하판의 평면도이며, 도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛에 의해 베이스 필름과 상부 커버레이가 합지되는 모습을 도시한 것이다.

본 발명에 따른 퀵프레스 유닛의 하판(100)은 하판 본체부(110), 히팅부(120) 및 실링부(130)를 구비한다.

하판 본체부(110)는 수직 방향으로 소정의 두께를 지닌다. 하판 본체부(110)는 다이(D)에 놓여 지는 것이 바람직하다.

히팅부(120)는 하판 본체부(110)의 일 지점에 형성되어 베이스 필름(F)과 맞닿는다. 히팅부(120)는 열을 발생시켜 베이스 필름(F) 및 가접된 상부 커버레이(C)에 열을 가하는 역할을 한다. 히팅부(120)의 열에 의해 상부 커버레이(C) 내의 접착제가 녹게 되고, 상부 커버레이(C)와 베이스 필름(F)이 합지된다. 이때, 히팅부(120)는 일 예로 평행한 패드 형상인 것이 바람직하며, 이는 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 균일한 열을 가하기 위함이다.

실링부(130)는 히팅부(120)와 소정의 간격을 두고 이격되어 형성된다. 좀 더 상세하게는 히팅부(120)와 소정의 거리를 두고 이격되되, 히팅부(120)를 감싸는 띠 형태인 것이 바람직하다. 이로 인해, 하판(100)과 상판(200)이 맞닿는 경우 기밀성을 증대시켜 합지되어 제작되는 연성인쇄회로기판의 충진성이 향상될 수 있게 된다.

이때, 실링부(130)의 외측에는 수직 방향으로 함몰되도록 단차(111)가 형성되는 것이 바람직하다. 열과 압력에 영향을 받지 않는 하판 부분에 단차를 형성하여 하판 제조의 원가를 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 퀵프레스 유닛의 상판(200)은 상판 본체부(210), 그루브부(220), 홀더부(230) 및 다이어프램부(240)를 구비한다.

상판 본체부(210)는 수직 방향으로 소정의 두께를 지닌다. 하판 본체부(110)와 마주보도록 위치되며, 하판 본체부(110)와 소정의 간격을 두고 이격되어 형성된다.

그루브부(220)는 상판 본체부(210)의 하면에서 상방으로 함몰되도록 형성되어, 중공부를 형성한다.

홀더부(230)는 그루브부(220)의 양단에서 내측으로 돌출된다. 또한, 다이어프램부(240)는 홀더부(230)에 지지된다.

도 18을 참조하여 홀더부(230)의 상세한 구성을 설명하도록 한다.

홀더부(230)는 홀더부 본체(231), 홀더부 상부(232) 및 홀더부 하부(233) 및 홀더부 홈(234)으로 구성된다. 홀더부 본체(231) 및 홀더부 상부(232)는 그루브부(220)를 따라 결합되는 것이 바람직하고, 홀더부 하부(233)는 홀더부 상부(232)와 수직 방향으로 홀더부 홈(234)을 기점으로 소정의 간격을 두고 이격되어 형성된다.

홀더부 홈(234)은 다이어프램부(240) 전체가 지지되도록 함몰된 형상인 것이 바람직하다. 이때, 다이어프램부(240)는 도 16과 같이 내측으로 돌출된 홀더부 하부(233)의 내측 단부(2331)를 기점으로 팽창 및 수축을 진행하는 것이 바람직하다.

다이어프램부(240, Diaphragm)는 얇은 막 형태로, 고무 재질인 것이 바람직하며, 다이어프램부(240)는 도 16과 같이 팽창을 통해 만곡되어 상부 커버레이(C)와 베이스 필름(F)에 압력을 가할 수 있게 된다. 펌프를 통한 공기압의 유입 및 유출을 통해 다이어프램부(240)의 팽창 및 수축이 이루어지게 된다.

다이어프램부(240)의 구성으로 인해 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛 내에 진공환경이 발생되며, 이로 인해 패턴 사이에 기포를 빼낼 수 있어 연성인쇄회로기판 제품 표면에 기포 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

냉각수 홀(300)은 하판(100)을 폭 방향으로 관통하도록 형성된다. 좀 더 상세하게는, 하판 본체부(110)를 폭 방향으로 관통하도록 형성된다. 냉각수 홀(300)은 중공부가 형성되며, 미도시된 냉각수 공급 장치에 의해 공급된 냉각수가 유동하는 유로 역할을 한다. 이로 인해, 냉각수 홀(300) 근방의 하판 본체부(110)가 냉각될 수 있게 된다. 또한, 냉각수 홀(300)은 냉각 성능의 향상을 위해 복수 개가 형성되는 것이 바람직하다.

냉각수 홀(300)은 다이어프램부(240)가 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 압력을 가하는 구역 외에 배치되어 해당 구역에 냉각을 진행하는 것이 바람직하다.

다이어프램부(240)는 막 형태이기 때문에 다이어프램부(240)의 팽창 시 다이어프램부(240)가 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 압력을 가하는 면적과 히팅부(120)가 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 열을 가하는 면적이 상이하게 된다.

도 16을 기준으로, 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 가압 면적과 가열 면적이 일치되는 부분은 도면 부호 'A'이며, 하판 본체부(110)를 기준으로 도면 부호 'B'에 해당되는 부분은 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 열만이 가해지고 압력이 가해지지 않게 된다.

좀 더 상세하게는, 도면 부호 'B'에 해당되는 구역의 '시점'은 홀더부 하부(233)의 내측 단부(2331)다. 홀더부 하부(233)의 내측 단부(2331)를 기점으로 다이어프램부(240)가 팽창되므로, 홀더부 하부(233)의 내측 단부(2331)로부터 하판(100)의 외측까지는 압력이 가해지지 않게 된다.

또한, 도면 부호 'B'에 해당되는 구역의 '종점'은 실링부(130)인 것이 바람직하다. 실링부(130)는 히팅부(120)를 감싸도록 배치되어 연성인쇄회로기판의 충진성을 향상시키는 목적이다. 실링부(130)의 외측에는 히팅부(120)의 열이 전달되지 않는다.

홀더부 하부(233)의 내측 단부(2331)에서 실링부(130) 까지의 하판 본체부(110)의 구역에 열만이 가해지고 압력이 가해지지 않으므로, 해당 구역에 위치된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)는 열에 의해 상부 커버레이(C)의 접착제가 녹아 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 결합되나 압력이 가해지지 않아 종래의 프레스 장치에 의한다면 합지가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생될 수 있다.

또한, 품질의 균일성 등의 문제로 열이 한번 가해지면 다시 열 및 압력을 가하여 합지하기 어렵기 때문에 유입된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)는 프레스 장치 외부로 배출되어야 한다. 따라서, 아직 합지되지 않은 연장 형성된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 프레스 장치 내로 유입됨에 따라 도면 부호 'B'에 해당되는 구역에 위치된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)는 압력이 가해질 수 없게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛에 의하면, 도면 부호 'B'에 해당되는 구역에 위치된 하판 본체부(110)에 냉각수 홀(300)이 형성되어 냉각수를 유동시키게 되고, 해당 구역이 냉각되어 열이 제거되므로 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)에 압력뿐만 아니라 열 또한 가하지 않게 한다.

이로 인해, 도면 부호 'A'에 해당되는 구역에 위치된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 합지 되면, 도면 부호 'B'에 해당되는 구역에 위치된 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 도면 부호 'A'에 해당되는 구역으로 이동하여 합지되므로, 경계 선의 합지가 제대로 이루어지지 않은 문제를 해결할 수 있게 된다. 이로 인해, 연성인쇄회로기판의 충진성이 향상되고, 품질이 향상되는 효과가 있다.

승강부(400)는 하판(100)이 위치되는 다이(D)에 결합되어 하판(100)이 승하강이 가능하도록 한다. 승강부(400)는 일 예로 실린더 타입인 것이 바람직하나, 반드시 이러한 예에 국한되는 것은 아니다.

이때, 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 본 발명에 따른 퀵프레스 유닛 내부로 유입될 때, 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)는 하판(100) 및 상판(200)과 소정의 간격을 두고 이격되어 있는 것이 바람직하다. 좀 더 상세하게는 도 15와 같이 베이스 필름(F)은 하판 본체부(110)와 소정의 간격(d1)을 두고 이격되어 있고, 상부 커버레이(C)는 상판 본체부(210)와 소정의 간격(d2)을 두고 이격되어 있다.

이는, 프레스를 통해 가압 및 가열이 진행되기 전에는 베이스 필름(F)과 상부 커버레이(C)에 열과 압력의 영향을 최소화하여 부분적으로 합지가 일어나는 현상 등을 방지하기 위함이다. 이로 인해, 제품 품질이 향상되는 효과 있다.

따라서, 합지되지 않은 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 유입되면, 도 16과 같이 승강부(400)의 승강으로 인해 하판(100)이 승강하여 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 합지되고, 합지 후에는 승강부(400)의 하강으로 인해 하판(100)이 하강하여 다시 도 15와 같은 상태로 원 위치되게 된다.

도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 상판을 도시한 것이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 상판(200)은 하판 본체부(110)에 형성된 냉각수 홀(300)과 마주보는 냉각수 홀(300a)이 형성된다. 이로 인해, 일 실시 예가 지니는 냉각 효과가 극대화되어 연성인쇄회로기판의 충진성이 향상되고, 품질이 더욱 향상되는 장점이 있다.

도 9는 본 발명에 따른 필름제거유닛을 도시한 것이다.

필름제거유닛(4)은 이형필름(2000)을 제거하는 장치로, 길이 방향 및 수직 방향으로 이격되는 적어도 두 개 이상의 제거 롤러(4a, 4c) 및 보관 롤러(4b)를 포함한다. 또한, 적어도 두 개 이상의 제거 롤러(4a, 4c) 및 보관 롤러(4b)는 한 쌍으로 구비되어, 사이를 베이스 필름(F) 및 상부 커버레이(C)가 지나가는 것이 바람직하다.

이형필름(2000)의 일단부는 이형필름 권취 롤러(1100)에 결합되고, 타단부는 보관 롤러(4b)에 결합된다. 따라서, 이형필름 권취 롤러(1100)에 권취된 이형필름(2000)이 풀릴수록 보관 롤러(4b)에 권취되는 구조이다.

따라서, 이형필름(2000)을 결합하고 제거하는 공정이 간소화 및 자동화되어 작업 속도가 증대되고 생산성이 향상되는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1 : 투입 유닛,
2 : 가접 유닛,
3 : 퀵프레스 유닛,
4 : 필름제거 유닛,
1a : 투입 유닛 지그,
1b : 베이스 권취 롤러,
1c : 이송 롤,
2a : 메인 프레임,
2b : 지지부,
2c : 가압부,
2d : 센서부,
4a, 4c : 제거 롤러,
4b : 보관 롤러,
21b : 지지 플레이트,
22b : 지지 레일,
23b : 지지 블록,
24b : 지지대,
25b : 핀 플레이트,
26b : 지지부 제1 이동레버,
27b : 지지부 제2 이동레버,
28b : 고정핀,
21c : 가압 플레이트,
22c : 가압 레일,
23c : 가압 블록,
24c : 가압핀,
25c : 가압부 이동레버,
100 : 하판,
110 : 하판 본체부,
120 : 히팅부,
130 : 실링부,
200 : 상판,
210 : 상판 본체부,
220 : 그루브부,
230 : 홀더부,
240 : 다이어프램부,
300 : 냉각수 홀,
400 : 승강부,
1000 : 이형필름 삽입 유닛,
1100 : 이형필름 권취 롤러,
1200 : 이형필름 이송 롤러,
2000 : 이형필름.

Claims

베이스 필름이 투입되는 투입 유닛;
상기 베이스 필름과 상부 커버레이를 가접하는 가접 유닛; 및
상기 베이스 필름과 상기 상부 커버레이를 합지하는 퀵프레스 유닛;을 포함하고,
상기 퀵프레스 유닛은,
상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름에 열을 가하는 히팅부를 포함하는 하판;
상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름에 압력을 가하는 다이어프램부를 포함하는 상판; 및
상기 하판을 관통하도록 형성되되, 냉각수가 유동 가능한 복수 개의 냉각수 홀;을 포함하고,
상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름은 상기 하판과 상기 상판 사이에 배치되고,
상기 다이어프램부가 압력을 가하는 구역 외에 상기 복수 개의 냉각수 홀이 배치되고,
상기 가접 유닛은,
상기 베이스 필름이 관통되는 메인 프레임;
상기 메인 프레임의 하부에 위치되는 지지부; 및
상기 메인 프레임의 상부에 위치되는 가압부;을 포함하고,
상기 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 상면에 놓여진 상기 상부 커버레이가 상기 지지부에 의해 지지되고, 상기 가압부에 의해 가압되어 상호 간 가접되고,
상기 지지부는,
수직 방향으로 승하강이 가능한 지지 플레이트;
상기 지지 플레이트의 상면에서 길이 방향으로 연장 형성되는 지지 레일;
상기 지지 레일을 따라 길이 방향으로 이동 가능한 지지 블록; 및
상기 지지 블록에 폭 방향으로 이동 가능하도록 결합되되, 상기 베이스 필름 및 상기 베이스 필름의 상면에 놓여진 상기 상부 커버레이를 관통하는 고정핀이 결합되는 핀 플레이트;를 포함하여,
상기 고정핀은 수직 방향, 길이 방향 및 폭 방향으로 이동 가능한 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 하판은,
수직 방향으로 소정의 두께를 지니는 하판 본체부;
상기 하판 본체부의 일 지점에 형성되어 상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름과 맞닿는 상기 히팅부; 및
상기 히팅부와 소정의 간격을 두고 이격되어 형성되되, 상기 상판과의 기밀성을 향상시키는 실링부;를 포함하는 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.
제2항에 있어서,
상기 상판은,
수직 방향으로 소정의 두께를 지니는 상판 본체부;
상기 상판 본체부의 하면에 형성되어 중공부를 형성하는 그루브부;
상기 그루브부의 양단에서 내측으로 돌출되는 홀더부; 및
상기 홀더부에 지지되되, 하방으로 팽창이 가능하여 상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름에 압력을 가하는 상기 다이어프램부;를 포함하고,
상기 복수 개의 냉각수 홀은,
상기 홀더부의 내측 단부와 상기 실링부 사이의 길이 방향을 따라 배치되는 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.
제3항에 있어서,
상기 복수 개의 냉각수 홀은
상기 상판 본체부에 형성되는 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.
제4항에 있어서,
상기 상판과 상기 하판 사이에 유입될 때,
상기 상부 커버레이 및 상기 베이스 필름은 상기 상판 및 상기 하판과 수직 방향으로 소정의 간격을 두고 이격되는 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.
제5항에 있어서,
상기 하판은 수직 방향으로 승강 가능한 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.
제6항에 있어서,
상기 실링부의 외측에는 수직 방향으로 함몰되도록 단차가 형성되는 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 투입 유닛은,
롤 형태로 제조된 상기 베이스 필름이 권취되는 베이스 권취 롤러; 및
상기 베이스 권취 롤러가 회전하여 풀려진 상기 베이스 필름이 통과하는 복수 개의 이송 롤러;를 포함하는
연성인쇄회로기판 제조 장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 고정핀은 탈부착 가능한 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.
제11항에 있어서,
상기 가압부는,
수직 방향으로 승하강이 가능한 가압 플레이트;
상기 가압 플레이트의 하면에서 길이 방향으로 연장 형성되는 가압 레일;
상기 가압 레일을 따라 길이 방향으로 이동 가능한 가압 블록; 및
상기 가압 블록의 하부에서 폭 방향으로 이동 가능하도록 결합된 가압핀;을 포함하여,
상기 가압핀은 수직 방향, 길이 방향 및 폭 방향으로 이동 가능한 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.
제12항에 있어서,
상기 가압핀은 탈부착 가능한 것인
연성인쇄회로기판 제조 장치.