KR102392393B1 - Oin bonding device and bonding method for processing ultrasonic horn - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사각 단면 형태의 초음파혼, 초음파혼의 상측 방향에 위치하는 판부, 상단은 판부의 하면과 삽입되고 하단은 초음파혼의 상면과 접하는 가공용핀 및 초음파혼의 외측 방향에 위치하고 상단이 배치부의 하면과 접하는 지지부를 포함하고, 지지부의 상단이 판부를 상측 방향으로 가압함으로써 가공용핀 및 초음파혼의 상면이 미리 지정된 기준 거리만큼 서로 이격되는 접착 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 가공용핀의 균일한 배치 및 직립을 유도할 수 있어 보다 용이한 초음파혼 및 가공용핀 간의 접착 고정이 가능하고, 가공용핀이 배치 과정에서 지지부에 의해 하중을 받지 않아 기울어짐 및 휘어짐을 방지할 수 있어 원료를 대상으로 하는 드릴링 시 상기 원료 상에 장공이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 별도의 고정수단 없이도 가공용핀이 판부에서 의도하지 않게 이탈하는 것을 할 수 있어 가공용핀의 접착 과정에서의 편의성 및 접착이 완료된 가공용핀과 초음파혼의 품질을 극대화할 수 있다.The present invention is an ultrasonic horn in the form of a square cross-section, a plate part located in the upper direction of the ultrasonic horn, the upper end is inserted with the lower surface of the plate part, and the lower end is a processing pin in contact with the upper surface of the ultrasonic horn and the ultrasonic horn located in the outer direction and the upper end is in contact with the lower surface of the arrangement part It includes a support, and provides an adhesive device in which the upper surface of the processing pin and the ultrasonic horn are spaced apart from each other by a predetermined reference distance by pressing the upper end of the support in the upward direction. According to the present invention, it is possible to induce uniform arrangement and erection of the processing pins, so that it is possible to more easily adhere and fix the ultrasonic horn and the processing pins. It is possible to prevent the occurrence of long holes on the raw material when drilling for the raw material, and the process pin can be unintentionally detached from the plate without a separate fixing means, so the process of adhering the processing pin It is possible to maximize the convenience and the quality of the bonding pin and ultrasonic horn.
Description
본 발명은 초음파혼의 가공용핀 접착 장치 및 접착 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 초음파혼에 설치되는 가공용핀을 접착하는 과정에서 상기 가공용핀이 휘어지거나 파손되는 것을 최소화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic horn processing pin bonding device and bonding method. More particularly, it relates to an apparatus and method for minimizing the bending or damage of the processing pin in the process of bonding the processing pin installed in the ultrasonic horn.
반도체 에칭용 샤워헤드는 반도체 제조 챔버에서 실리콘웨이퍼로 플라즈마 상태의 가스를 분사하여 웨이퍼를 식각하는데 사용되는 장비이다. 샤워헤드는 다수의 가스분사용 홀을 구비하며, 가스분사용 홀을 통해 플라즈마 상태의 가스를 통과시킨다. 이를 제조하기 위해, 가공용핀이 부착된 초음파혼이 사용되고 상기 초음파혼을 대상으로 초음파 진동을 가함으로써, 샤워헤드에 관한 정밀한 초음파 드릴링을 실시하며, 이는 선행문헌 1(대한민국 공개실용신안 제20-2012-0001876호)에 따른 초음파 융착기용 혼에 개시되어 있다.A showerhead for semiconductor etching is equipment used to etch a wafer by spraying a plasma gas from a semiconductor manufacturing chamber to a silicon wafer. The showerhead has a plurality of gas injection holes, and the gas in a plasma state passes through the gas injection holes. In order to manufacture this, an ultrasonic horn with a processing pin is used and by applying ultrasonic vibration to the ultrasonic horn, precise ultrasonic drilling is performed on the showerhead, which is described in Prior Document 1 (Korea Utility Model Publication No. 20-2012). -0001876) is disclosed in a horn for an ultrasonic welding machine.
하지만, 상기와 같은 선행문헌 1의 경우 혼에 설치되는 가공용핀은 설치 과정에서 휘어지기 쉽고, 상기 가공용핀의 길이가 길어질수록 가공 및 제조 과정에서 하중이 크게 가해지기 때문에 의도하지 않은 파손을 야기하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 경우 초음파혼에 가공용핀이 박히도록 설치하는 과정에서 복수의 가공용핀에 균일한 힘이 가해지지 않아, 품질이 저하되는 문제점이 있다. 이에 따라, 제조 과정에서 가공용핀에 가해지는 하중을 최소화함으로써, 이를 이용한 초음파 드릴링 시 공정능력을 극대화할 수 있는 기술의 필요성이 대두되는 실정이다.However, in the case of Prior Document 1 as described above, the processing pin installed in the horn is easily bent during the installation process, and the longer the length of the processing pin, the greater the load is applied in the processing and manufacturing process, which causes unintentional damage. There is a problem. In addition, in the conventional case, in the process of installing the processing pins to the ultrasonic horn, uniform force is not applied to the plurality of processing pins, so there is a problem in that the quality is deteriorated. Accordingly, by minimizing the load applied to the processing pin during the manufacturing process, there is a need for a technology capable of maximizing the processing capability during ultrasonic drilling using the same.
본 발명의 기술적 과제는 가공용핀에 가해지는 하중을 최소화시켜 휘어짐을 방지하는 것이다.The technical problem of the present invention is to minimize the load applied to the processing pin to prevent bending.
또한, 본 발명은 공정능력을 극대화할 수 있는 초음파혼의 가공용핀을 용이하게 접착하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to easily bond the processing pin of the ultrasonic horn capable of maximizing the processing capability.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 복수의 가공용핀에 대해 균일한 힘으로 초음파혼에 접착시켜 품질을 극대화하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to maximize the quality by bonding to the ultrasonic horn with a uniform force for a plurality of processing pins.
이를 위해 본 발명은 사각 단면 형태의 초음파혼, 초음파혼의 상측 방향에 위치하는 판부, 상단은 판부의 하면과 삽입되고 하단은 초음파혼의 상면과 접하는 가공용핀 및 초음파혼의 외측 방향에 위치하고 상단이 배치부의 하면과 접하는 지지부를 포함하고, 지지부의 상단이 판부를 상측 방향으로 가압함으로써 가공용핀 및 초음파혼의 상면이 미리 지정된 기준 거리만큼 서로 이격되는 접착 장치를 제공한다.To this end, the present invention provides an ultrasonic horn in the form of a square cross-section, a plate part located in the upper direction of the ultrasonic horn, the upper end is inserted with the lower surface of the plate part, and the lower end is located in the outer direction of the processing pin and the ultrasonic horn in contact with the upper surface of the ultrasonic horn, and the upper end is the lower surface of the arrangement part It includes a support part in contact with, and provides an adhesive device in which the upper surface of the processing pin and the ultrasonic horn are spaced apart from each other by a predetermined reference distance by pressing the upper end of the support part in the upward direction.
또한, 본 발명은 통공이 구비된 판부의 하면에 가공용핀을 삽입하는 삽입 단계, 판부의 상면에 유지부를 위치시켜 가공용핀을 고정하는 단계, 초음파혼의 상면에 접착부를 도포하는 단계, 초음파혼의 외측 방향에 지지부를 설치하는 지지 단계, 지지부의 상측 방향에 판부를 위치시키되 가공용핀의 하단이 초음파혼의 상면으로부터 미리 지정된 기준 거리만큼 이격되도록 배치하는 배치 단계, 유지부를 판부로부터 제거하는 제1 제거 단계 및 판부를 가공용핀으로부터 제거하는 제2 제거 단계를 포함한다.In addition, the present invention is an insertion step of inserting a processing pin into the lower surface of the plate portion provided with a through hole, the step of fixing the processing pin by positioning the holding portion on the upper surface of the plate portion, the step of applying an adhesive to the upper surface of the ultrasonic horn, the outer direction of the ultrasonic horn A support step of installing a support in the arranging step of arranging the plate portion in the upper direction of the support portion so that the lower end of the processing pin is spaced apart from the upper surface of the ultrasonic horn by a predetermined reference distance, a first removal step of removing the holding portion from the plate portion and the plate portion and a second removal step of removing the from the pin for processing.
본 발명에 따르면, 가공용핀의 균일한 배치 및 직립을 유도할 수 있어 보다 용이한 초음파혼 및 가공용핀 간의 접착 고정이 가능하다.According to the present invention, it is possible to induce a uniform arrangement and erection of the pin for processing, so that it is possible to more easily adhere to the ultrasonic horn and the pin for processing.
또한, 본 발명에 따르면 가공용핀이 배치 과정에서 지지부에 의해 하중을 받지 않아 기울어짐 및 휘어짐을 방지할 수 있어, 원료를 대상으로 하는 드릴링 시 상기 원료 상에 장공이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent inclination and bending because the pin for processing does not receive a load by the support part during the arrangement process, and thus it is possible to prevent the occurrence of long holes on the raw material when drilling the raw material.
또한, 본 발명은 별도의 고정수단 없이도 가공용핀이 판부에서 의도하지 않게 이탈하는 것을 할 수 있어 가공용핀의 접착 과정에서의 편의성 및 접착이 완료된 가공용핀과 초음파혼의 품질을 극대화할 수 있다.In addition, the present invention can make it possible to unintentionally separate the processing pin from the plate part without a separate fixing means, thereby maximizing the convenience of the bonding process of the processing pin and the quality of the bonding processing pin and the ultrasonic horn.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파혼, 판부 및 가공용핀을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 판부 및 유지부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지부에 따른 판부 및 초음파혼의 탈착을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 높이, 제2 높이, 제1 두께 및 제2 두께를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 거리를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 방법을 전체적으로 나타내는 도면이다.1 is a view showing an overall bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an ultrasonic horn, a plate portion and a pin for processing according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a plate portion and a holding portion according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the detachment of the plate part and the ultrasonic horn according to the holding part according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a support according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a first height, a second height, a first thickness, and a second thickness according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a reference distance according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing an overall bonding method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있어, 이하에서 기재되거나 도면에 도시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described below or illustrated in the drawings. In addition, in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the present invention are omitted, and the same or similar symbols in the drawings indicate the same or similar components.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.Objects and effects of the present invention can be naturally understood or more clearly understood by the following description, and the objects and effects of the present invention are not limited only by the following description.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, “상측 방향”, “하측 방향” 등의 방향을 정하는 용어는 본 발명에 따른 초음파혼이 평평한 지면 등에 직립해 있는 경우를 일례로 설명하며, 이외에는 별다른 언급이 없는 한 도면을 기준으로 설명하도록 한다.Prior to describing the present invention in detail, the terms defining the direction such as “upward direction” and “downward direction” are described as an example in which the ultrasonic horn according to the present invention is erected on a flat ground, etc., and there is no other mention It will be described based on one drawing.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 접착 장치는 초음파혼(110), 초음파혼(110)의 상측 방향에 위치하여 가공용핀(150)이 설치되도록 설치 공간을 제공하는 판부(140), 초음파혼(110)과 접하기 위해 구비되는 가공용핀(150), 가공용핀(150)이 과도하게 하중을 받는 것을 방지하기 위한 지지부(170)를 포함한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a view showing an overall bonding apparatus according to an embodiment of the present invention. The bonding device according to the present invention is located in the upper direction of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파혼(110), 판부(140) 및 가공용핀(150)을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 판부(140) 및 유지부(160)를 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유지부(160)에 따른 판부(140) 및 초음파혼(110)의 탈착을 나타내는 도면이다.Figure 2 is a view showing the
초음파혼(110)은 초음파 드릴링의 주체로서, 초음파 진동을 일으켜 원료를 진동시켜 드릴링하기 위한 구성이다. 이를 위해, 초음파혼(110)은 사각 단면 형태를 갖고 상면에 후술할 가공용핀(150)이 배치된다. 여기서, 초음파혼(110)의 단면 형상은 사각형에 한정되지 않고 오각형, 육각형, 원형 등으로 다양하게 구비될 수 있다.The
접착부(120)는 초음파혼(110)에 도포됨으로써 후술할 가공용핀(150)이 용이하게 고정될 수 있도록 보조한다. 이를 위해 접착부(120)는 본드 등의 접착수단으로 구비되고, 초음파혼(110)의 상면에 도포된다. 후술하겠지만, 접착부(120)는 초음파혼(110)의 상면 상에 위치하되 기준 거리(d0)보다 크거나 같은 두께로 구비된다. 이후 접착부(120)의 상측 방향에서 가공용핀(150)이 배치되고, 상기 접착부(120)가 건조되어 굳음으로써 초음파혼(110) 및 가공용핀(150)의 고정이 완료된다.The
구획부(130)는 접착부(120)가 균일한 높이로 도포되도록 보조하는 구성이다. 이를 위해, 구획부(130)는 초음파혼(110)의 상면에 대응되도록 구비된다. 보다 상세하게, 구획부(130)는 초음파혼(110)의 단면 형상에 대응되는 틀 형태로 구비됨으로써, 초음파혼(110)의 둘레를 따라 구비된다. 또한, 구획부(130)는 초음파혼(110)의 상면으로부터 돌출 형성된다. 여기서, 구획부(130)의 상측 방향으로의 높이는 접착부(120)가 도포되는 높이보다 높도록 구비될 수 있다. 이와 같은 구획부(130)를 통해 접착부(120)가 초음파혼(110)의 상면 상에서 흘러넘치는 것을 방지할 수 있다. 또한 구획부(130)를 통해 내측 방향에 접착부(120)가 위치함으로써 보다 균일한 높이로 구비될 수 있어, 초음파혼(110) 및 가공용핀(150)에 대한 보다 균일한 힘으로의 고정이 가능하다.The
판부(140)는 가공용핀(150)이 초음파혼(110) 상에 배치 및 고정되기 위한 공간을 제공한다. 상세하게, 판부(140)는 가공용핀(150)이 초음파혼(110)의 상측 방향에 균일하게 위치하고 정확히 직립되도록 보조한다. 이를 위해, 판부(140)는 판 형태로 구비되고 하측 방향에 가공용핀(150)이 위치한다. 구체적으로, 판부(140)는 초음파의 상측 방향에 위치하고 하면에 통공(141)이 형성된다. 여기서, 상기 통공(141)은 가공용핀(150)의 형상에 대응하여 원형으로 형성될 수 있으며, 통공(141)은 가공용핀(150)과 일대일 대응된다. 또한, 통공(141)은 삽입된 가공용핀(150)의 상단의 위치가 판부(140)의 상면과 동일한 높이 선상에 위치할 수 있도록 구비될 수 있다. 이를 통해 판부(140)의 하측 방향에 가공용핀(150)이 통공(141)에 상단이 삽입됨으로써, 가공용핀(150)이 판부(140)와 연결될 수 있다. 또한, 상기와 같은 통공(141)을 통해, 도 6 및 도 7에서 후술하는 제1 두께(d1), 제2 두께(d2) 및 기준 거리(d0)를 용이하게 산출할 수 있다.The
가공용핀(150)은 원료와 접하여 드릴링을 직접 실시하는 구성으로서, 초음파혼(110)과 결합된다. 이를 위해, 가공용핀(150)은 원 기둥 형상의 핀 형태로 복수 개 구비된다. 여기서 가공용핀(150)의 형상은 원 기둥 형상뿐만 아니라 원뿔, 다각뿔 등의 형태로 다양하게 구비될 수 있다. 또한, 가공용핀(150)은 양 끝단이 각각 상측 방향 및 하측 방향을 향하고, 상측 방향을 향하는 상단은 선술한 통공(141)에 삽입되며 하측 방향을 향하는 하단은 초음파혼(110)을 향하도록 구비된다. 또한, 복수의 가공용핀(150)은 사용자의 설계 사항에 대응하여 미리 지정된 원형 등의 패턴을 갖도록 구비될 수 있다. 또한, 가공용핀(150)은 후술할 유지부(160)의 자력에 의해 상단이 판부(140)의 하면에 삽입된 상태를 유지하고, 이 상태에서 초음파혼(110)의 상면 상에 먼저 배치된 접촉부와 접함으로써 초음파혼(110)과의 결합이 완료된다.The
유지부(160)는 자력을 이용하여 가공용핀(150)의 이탈을 방지한다. 상세하게, 유지부(160)는 가공용핀(150)의 상단이 통공(141)에 삽입된 상태에서 상기 가공용핀(150)이 판부(140)로부터 이탈하는 것을 방지한다. 즉, 유지부(160)는 가공용핀(150)의 의도하지 않은 판부(140)로부터의 이탈을 방지한다. 이를 위해 유지부(160)는 자성체로 구비되고, 복수의 가공용핀(150)에 균일하게 영향을 미칠 수 있도록 판 형태로 형성되며, 판부(140)의 상측 방향에 위치한다. 즉, 판부(140)가 상측 방향의 유지부(160) 및 하측 방향의 가공용핀(150)의 사이에 위치하는 배치를 이룬다. 도 4a에 도시된 바와 같이 유지부(160)가 판부(140)와 근접하지 않은 경우, 가공용핀(150) 및 판부(140)는 서로 자유롭게 분리될 수 있다. 반면, 도 4b에 도시된 바에 따르면, 판부(140) 및 유지부(160)가 서로 접하는 경우, 하면이 판부(140)의 상면과 접하는 유지부(160)의 자력에 의해 복수의 가공용핀(150)은 통공(141)에 삽입된 상태를 지속적으로 유지한다. 이 상태에서 후술할 지지부(170)에 의해 가공용핀(150) 및 초음파혼(110)의 상면이 미리 지정된 기준 거리(d0)만큼 이격되며, 접착부(120)에 의해 가공용핀(150) 및 초음파혼(110)이 서로 결합되도록 접착된다. 상기와 같은 유지부(160)가 구비됨으로써, 본 발명은 유지부(160)가 구비되지 않는 종래 기술 대비 가공용핀(150)을 선택적으로 고정 및 탈착시킬 수 있어, 접착 공정 관련 난이도를 현저히 낮추면서도 품질을 극대화할 수 있다. 또한, 가공용핀(150)이 접착 과정에서 의도하지 않게 측면으로 가압되는 상황을 차단할 수 있기 때문에, 상기 가공용핀(150)이 휘어지는 것을 미연에 방지할 수 있다.The holding
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(170)를 나타내는 도면이다.5 is a view showing a
지지부(170)는 초음파혼(110) 및 가공용핀(150)이 서로 근접하도록 판부(140)가 배치되는 과정에서 상기 가공용핀(150)에 가해질 수 있는 하중을 최소화하기 위한 목적으로 구비된다. 상세하게, 지지부(170)는 가공용핀(150)의 하단과 초음파혼(110)의 상면이 과도하게 접함으로써 상기 가공용핀(150)이 휘어지거나 직립하지 못하는 것을 미연에 방지한다. 이를 위해, 지지부(170)는 초음파혼(110)의 외측 방향에 위치하여 꼭지점 부분에 위치할 수 있고 복수 개로 구비된다. 상세하게, 지지부(170)는 복수 개로 구비되되 초음파혼(110)의 둘레를 따라 배치되며, 상단은 배치부의 하면과 접하고 하단은 지면과 접한다. 여기서, 지지부(170)의 가운데 부분은 나사 운동을 통해 상측 방향으로의 길이가 가변할 수 있다. 따라서, 지지부(170)는 초음파혼(110)의 크기에 대응하여 상하방향으로의 길이를 조정할 수 있어, 범용성이 극대화된다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 높이(h1), 제2 높이(h2), 제1 두께(d1) 및 제2 두께(d2)를 나타내는 도면으로서, 도 6a는 제1 높이(h1) 및 제2 높이(h2)를 나타내는 도면이고, 도 6b는 제1 두께(d1) 및 제2 두께(d2)를 나타내는 도면이다. 궁극적으로, 도 6은 후술할 도 7에 따른 기준 거리(d0)를 산출하기 위해 구비되는 제1 높이(h1), 제2 높이(h2), 제1 두께(d1) 및 제2 두께(d2)를 표현한다. 또한, 도 6b에서 복수의 가공용핀(150) 중 어느 하나의 가공용핀(150)만을 판부(140)에 삽입된 상태로 표현하여 보다 명확한 제2 두께(d2)를 파악할 수 있도록 도시한다.6 is a view showing a first height (h1), a second height (h2), a first thickness (d1), and a second thickness (d2) according to an embodiment of the present invention, Figure 6a is a first height ( h1) and the second height h2, and FIG. 6B is a view showing the first thickness d1 and the second thickness d2. Ultimately, FIG. 6 shows a first height h1 , a second height h2 , a first thickness d1 , and a second thickness d2 provided to calculate a reference distance d0 according to FIG. 7 to be described later. to express In addition, in FIG. 6B , only one of the processing pins 150 among the plurality of processing pins 150 is expressed in a state inserted into the
제1 높이(h1)는 지지부(170)의 하단부터 상단까지의 높이로서, 보다 구체적으로는 지지부(170)의 상하방향으로의 높이이고, 보다 상세하게는 초음파혼(110)의 하면이 접하는 지면으로부터 상단이 접하는 판부(140)의 하면까지의 높이를 의미한다. 즉, 지지부(170)는 상하방향을 향해 직립하되 제1 높이(h1)로 구비되어 지면 및 판부(140)의 사이에 위치하고, 판부(140) 및 상기 판부(140)의 하측 방향에 삽입된 가공용핀(150)을 상측 방향으로 지지한다.The first height h1 is a height from the lower end to the upper end of the
제2 높이(h2)는 초음파혼(110)의 상하방향으로의 높이로서, 보다 상세하게는 초음파혼(110)의 하면이 접하는 지면으로부터 상기 초음파혼(110)의 상면까지의 높이를 의미한다. 여기서, 판부(140)의 상측 방향으로의 지지를 위해 지지부(170)의 상단이 초음파혼(110)의 상면보다 상측 방향에 위치하는 바, 제1 높이(h1)는 제2 높이(h2)보다 크거나 같아야 함이 바람직하다.The second height h2 is a height in the vertical direction of the
제1 두께(d1)는 판부(140)의 상하방향으로의 높이로서, 구체적으로 제1 두께(d1)는 판부(140)의 상면부터 하면까지의 높이를 의미한다. 또한, 제2 두께(d2)는 가공용핀(150)의 상하방향으로의 높이로서, 상기 가공용핀(150)의 상단부터 하단까지의 높이를 의미한다. 여기서, 선술한 바와 같이 통공(141)에 삽입된 가공용핀(150)의 상단은 판부(140)의 상면과 동일한 높이 상에 위치할 수 있다. 이는 판부(140)의 하측 방향으로 노출된 가공용핀(150) 만의 길이를 용이하게 산출함으로써, 가공용핀(150)의 하단 및 초음파혼(110)의 상면 사이의 기준 거리(d0)를 쉽게 획득할 수 있는 효과를 갖는다.The first thickness d1 is a height in the vertical direction of the
제1 높이(h1) 및 제2 높이(h2)는 초음파혼(110)의 하면 및 지지부(170)의 하단이 접하는 지면을 기준으로 구비되고, 제1 두께(d1) 및 제2 두께(d2)는 판부(140)의 상면을 기준으로 구비되기 때문에, 보다 용이하고 정확한 기준 거리(d0)의 산출이 가능하다.The first height (h1) and the second height (h2) are provided with reference to the ground in which the lower surface of the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 거리(d0)를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a reference distance d0 according to an embodiment of the present invention.
기준 거리(d0)는 초음파혼(110)의 상면 및 가공용핀(150) 사이에 이격된 거리로서, 가공용핀(150)이 초음파혼(110)과 과도하게 접하여 휘어지는 것을 방지할 수 있는 정도의 이격 거리를 의미한다. 이를 위해, 기준 거리(d0)는 제1 높이(h1) 및 제1 두께(d1)의 합과 제2 높이(h2) 및 제2 두께(d2)의 합의 차로 구비될 수 있다. 상세하게, 기준 거리(d0)는 제1 높이(h1) 및 제2 높이(h2)의 차와, 제1 두께(d1) 및 제2 두께(d2)의 차를 뺀 값으로 구비될 수 있다. 즉, 기준 거리(d0)는 초음파혼(110)의 상면부터 판부(140)의 하면까지의 길이를 뜻하는 제1 높이(h1) 및 제2 높이(h2)의 차와, 판부(140)로부터 노출된 가공용핀(150)의 길이인 제1 두께(d1) 및 제2 두께(d2)의 차를 서로 뺀 값이다. 다시 말하자면, 기준 거리(d0)는 초음파혼(110)의 상면 및 판부(140)의 하면까지의 거리에서 노출된 가공용핀(150)의 순수 높이만을 뺀 값이다.The reference distance d0 is a distance between the upper surface of the
보다 바람직한 실시예로서, 기준 거리(d0)는 0.06mm 내지 0.46mm로 구비될 수 있다. 상세하게, 기준 거리(d0)의 가변에 따른 초음파혼(110)의 공정능력(CP, Capability Process)를 실험한 결과, 가공용핀(150) 및 초음파혼(110) 사이의 기준 거리(d0)가 0.06mm 내지 0.46mm일 때 준수한 공정능력 값을 획득할 수 있었다. 이에 대한 실험 데이터는 하기 표 1과 같다. 여기서, 공정능력은 초음파혼(110)의 드릴링 공정에 관한 관리상한(UCL)이 0.9이고, 관리하한(LCL)이 0.87일 때를 예로 하고, 실험은 기준 거리(d0)를 증가시키면서 공정능력 값을 획득하는 방법으로 진행하였다. 또한, 판부(140)의 높이인 제1 두께(d1)는 21mm이고 가공용핀(150)의 길이인 제2 두께(d2)는 28.54mm이며, 초음파혼(110)의 높이인 제2 높이(h2)는 117.mm로 고정시켜 실험을 진행하였다.As a more preferred embodiment, the reference distance d0 may be provided in a range of 0.06 mm to 0.46 mm. In detail, as a result of testing the capability process (CP) of the
(관리상한: 0.9, 관리하한: 0.8)Process capability (CP)
(Upper limit: 0.9, lower limit: 0.8)
상기와 같은 실험을 통해, 지지부(170)에 의한 판부(140)의 상측 방향으로의 지지가 실시될 때 공정능력이 증가하며, 특히 기준 거리(d0)가 0.06mm인 TEST 3부터 상기 기준 거리(d0)가 0.46mm인 TEST 7에서 해당 공정능력이 극대화되고, 기준 거리(d0)가 0.46mm를 초과하는 경우 다시 공정 능력이 저하되는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 기준 거리(d0)를 0.06mm 내지 0.46mm 이내로 설정할 시 가장 큰 공정효율을 갖는 것을 확인할 수 있다.Through the above experiment, the processing capability increases when the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 방법을 전체적으로 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 접착 방법은 가공용핀(150)을 판부(140)에 삽입하는 삽입 단계(s110), 가공용핀(150)을 고정하는 고정 단계(s120), 접착부(120)를 도포하는 도포 단계(s130), 지지부(170)를 설치하는 지지 단계(s140), 판부(140)를 지지부(170) 상에 올리는 배치 단계(s150), 유지부(160)를 제거하는 제1 제거 단계(s160) 및 판부(140)를 가공용핀(150)으로부터 제거하는 제2 제거 단계(s170)를 포함한다.8 is a view showing an overall bonding method according to an embodiment of the present invention. The bonding method according to the present invention includes an insertion step of inserting the
삽입 단계(s110)는 가공용핀(150)을 설치하기 위한 사전 준비를 실시하는 단계로서, 판부(140)의 하측 방향에 가공용핀(150)을 설치한다. 상세하게, 삽입 단계(s110)에서 가공용핀(150)의 일단은 판부(140)의 하면에 형성된 통공(141)에 삽입된다. 여기서, 삽입된 가공용핀(150)의 일단의 높이는 판부(140)의 상면과 동일한 높이에 위치하도록 구비된다.The insertion step (s110) is a step of performing preliminary preparation for installing the
고정 단계(s120)는 가공용핀(150)이 초음파혼(110)에 배치되는 과정에서 휘어지거나 판부(140)로부터 이탈하는 것을 미연에 방지하기 위해 구비된다. 이를 위해 고정 단계(s120)에서 판부(140)의 상면에 유지부(160)가 위치한다. 여기서, 유지부(160)는 지그, 레일, 크레인 등으로 구비되는 별도의 배치수단을 통해 판부(140) 상에 배치된다. 유지부(160)가 자성체로 구비됨에 따라, 자력을 이용하여 가공용핀(150)이 통공(141)으로부터 벗어나 이탈하는 것을 방지한다. 고정 단계(s120)가 구비됨으로써, 판부(140)를 별도의 고정수단이나 사용자의 손을 이용하여 가공용핀(150)과 고정시키는 것을 생략할 수 있어 공정 편의성을 극대화할 수 있다. 또한, 유지부(160)가 자력을 이용하여 복수의 가공용핀(150)에 관한 균일한 고정을 실시하기 때문에, 모든 가공용핀(150)에 관한 균일한 배치가 가능하여 품질을 현저히 높일 수 있다.The fixing step (s120) is provided to prevent in advance that the
도포 단계(s130)는 가공용핀(150) 및 초음파혼(110)의 고정을 유도하기 위한 사전 준비를 실시하는 단계이다. 이를 위해, 도포 단계(s130)는 고정 단계(s120) 이후에 실시된다. 또한, 도포 단계(s130)에서 상기 배치수단을 통해 접착부(120)가 초음파혼(110)의 상면에 배치된다. 보다 바람직한 실시예로서, 도포 단계(s130)에서 띠 형태를 갖는 구획부(130)가 초음파혼(110)의 상면의 둘레를 따라 배치된 후, 초음파혼(110)의 상면 상에 접착부(120)가 구비될 수 있다. 도포 단계(s130)에서 접착부(120)의 배치 이전에 구획부(130)가 먼저 위치함으로써, 접착부(120)가 초음파혼(110)의 상면으로부터 이탈하여 흘러내리거나 표면이 균일하지 못하게 배치되는 것을 미연에 방지할 수 있어, 결과적으로 용이한 가공용핀(150)의 배치를 보조할 수 있다.The application step (s130) is a step of performing preliminary preparation for inducing the fixing of the
지지 단계(s140)는 후술할 배치 단계(s150) 이전에 실시되어 판부(140)를 설치하기 위한 사전 준비를 실시하는 단계이다. 이를 위해, 지지 단계(s140)에서는 별도의 배치수단을 통해 복수의 지지부(170)가 설치된다. 상세하게, 지지 단계(s140)에서 지지부(170)는 초음파혼(110)의 외측 방향에 배치된다. 여기서 지지부(170)는 제1 높이(h1)를 갖도록 배치될 수 있다.The supporting step (s140) is a step of performing prior preparation for installing the
배치 단계(s150)는 가공용핀(150) 및 초음파혼(110)을 결합시키는 단계이다. 상세하게, 배치 단계(s150)는 초음파혼(110)의 상면에 가공용핀(150)을 접착시킨다. 이를 위해, 배치 단계(s150)에서 별도의 배치수단을 통해 판부(140)를 지지부(170) 상에 위치시킨다. 상세하게, 가공용핀(150)이 하측 방향을 향하도록 판부(140)를 지지부(170)의 상측 방향에 위치시킨다. 여기서, 가공용핀(150)의 하단과 초음파혼(110)의 상면은 미리 지정된 기준 거리(d0)만큼 이격되도록 배치된다. 이를 통해, 가공용핀(150)은 초음파혼(110)의 상면과 접하지 않고 하단이 접착부(120)의 내부에 배치된다. 즉, 가공용핀(150)은 하단이 초음파혼(110)의 상면으로부터 기준 거리(d0)만큼 상측 방향으로 이격되되, 접착부(120)에 하단이 고정되고 유지부(160)를 통해 상단이 고정됨으로써 상하방향으로의 위치가 고정된다. 보다 바람직한 실시예로서, 배치 단계(s150) 이후에 접착부(120)를 미리 지정된 시간만큼 건조시키는 건조 단계가 추가로 실시됨으로써, 후술할 제1 제거 단계(s160) 및 제2 제거 단계(s170)가 수행될 시 가공용핀(150)이 기울어지는 것을 미연에 방지할 수 있다.The arrangement step (s150) is a step of combining the
제1 제거 단계(s160)는 배치 단계(s150) 이후에 실시되는 단계로서 가공용핀(150)의 상단에 대해 고정을 해제하기 위한 목적으로 구비된다. 이를 위해 제1 제거 단계(s160)에서 별도의 배치수단을 통해 유지부(160)를 상측 방향으로 이동시켜 판부(140)로부터 분리시킨다. 여기서, 자력을 갖는 유지부(160)가 상측 방향으로 이동함에 따라 상기 유지부(160) 및 가공용핀(150) 간의 인력이 제거된다.The first removing step (s160) is provided for the purpose of releasing the fixing with respect to the upper end of the
제2 제거 단계(s170)는 가공용핀(150)의 상단 고정을 최종 해제함으로써 초음파혼(110) 및 가공용핀(150)의 접착을 완료하기 위한 목적으로 구비된다. 이를 위해, 제2 제거 단계(s170)에서 별도의 배치수단을 통해 판부(140)를 상측 방향으로 이동시킨다. 여기서, 판부(140)의 경우 선술한 제1 제거 단계(s160)를 통해 유지부(160)의 자력이 제거되어 상측 방향으로의 이동이 용이하게 실시될 수 있다. 판부(140)가 상측 방향으로 이동함에 따라, 하단이 고정된 가공용핀(150)의 상단은 통공(141)으로부터 이탈되어 외부로 노출된다.The second removal step (s170) is provided for the purpose of completing the adhesion of the
상기와 같은 일련의 구성 및 방법을 통해, 복수의 가공용핀(150)을 초음파혼(110)에 용이하게 배치할 수 있고, 모든 가공용핀(150)에 대한 균일한 직립 배치가 가능하기 때문에 기울기가 있는 상태에서 배치되는 가공용핀(150)에 의한 원료 상의 장공 발생을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 경우 가공용핀(150)의 배치 시 하단이 하측 방향으로의 하중을 전혀 받지 않기 때문에, 가공용핀(150)이 휘어지는 현상 자체를 차단할 수 있어 품질을 극대화할 수 있다. 즉, 가공용핀(150)의 하단 및 초음파혼(110)이 과도하게 접하는 것을 방지함으로써 가공용핀(150)의 고유 탄성에 의해 기울어지거나 휘어지는 것을 방지할 수 있어, 원료의 장공 발생을 유발하지 않는다. 추가적으로, 본 발명은 균일하고 용이하게 가공용핀(150)을 접착시키면서도, 접착이 완료된 가공용핀(150) 및 초음파혼(110)에 대한 공정능력을 극대화할 수 있는 효과를 갖는다.Through a series of configurations and methods as described above, a plurality of processing pins 150 can be easily disposed on the
상기한 본 발명은 바람직한 실시 예를 참고하여 설명되었으나 이는 실시 예에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예도 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.Although the present invention has been described with reference to a preferred embodiment, this is only an embodiment, and those of ordinary skill in the art may be able to make various modifications and equivalent other embodiments therefrom. Accordingly, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and the accompanying drawings.
Claims (6)
상기 초음파혼(110)의 상측 방향에 위치하는 판부(140);
상단은 상기 판부(140)의 하면과 삽입되고 하단은 상기 초음파혼(110)의 상면에 위치되는 가공용핀(150); 및
상기 초음파혼(110)의 외측 방향에 위치하고, 상단이 상기 판부(140)의 하면과 접하는 지지부(170);를 포함하고,
상기 지지부(170)의 상단이 상기 판부(140)를 상측 방향으로 지지함으로써, 상기 가공용핀(150) 및 상기 초음파혼(110)의 상면은 미리 지정된 기준 거리(d0)만큼 이격되되,
상기 지지부(170)는 지면으로부터 상하방향으로 제1 높이(h1)로 구비되고, 상기 초음파혼(110)은 지면으로부터 상하방향으로 제2 높이(h2)로 구비되며, 상기 판부(140)는 상하방향으로 제1 두께(d1)를 갖고, 상기 가공용핀(150)은 상하방향으로 제2 두께(d2)를 갖으며,
상기 기준 거리(d0)는 상기 제1 높이(h1) 및 제1 두께(d1)의 합과 상기 제2 높이(h2) 및 제2 두께(d2)의 합의 차인 것을 특징으로 하는 초음파혼(110)의 가공용핀(150) 접착 장치.
Ultrasonic horn 110 in the form of a square cross-section;
a plate portion 140 positioned in the upper direction of the ultrasonic horn 110;
The upper end is inserted into the lower surface of the plate unit 140 and the lower end is a processing pin 150 positioned on the upper surface of the ultrasonic horn 110; and
It is located in the outer direction of the ultrasonic horn 110, the upper end of the support portion 170 in contact with the lower surface of the plate portion 140; includes;
By the upper end of the support portion 170 supporting the plate portion 140 in the upward direction, the upper surfaces of the processing pin 150 and the ultrasonic horn 110 are spaced apart by a predetermined reference distance d0,
The support unit 170 is provided at a first height h1 in the vertical direction from the ground, the ultrasonic horn 110 is provided at a second height h2 in the vertical direction from the ground, and the plate unit 140 is vertically has a first thickness (d1) in the direction, the pin for processing 150 has a second thickness (d2) in the vertical direction,
The reference distance d0 is the difference between the sum of the first height h1 and the first thickness d1 and the sum of the second height h2 and the second thickness d2. of the processing pin 150 adhesive device.
상기 기준 거리(d0)는 0.06mm 내지 0.46mm인 것을 특징으로 하는 초음파혼(110)의 가공용핀(150) 접착 장치.
The method of claim 1,
The reference distance (d0) is 0.06mm to 0.46mm processing pin 150 of the ultrasonic horn 110, characterized in that the bonding device.
상기 초음파혼(110)의 상측 방향에 상기 기준 거리(d0) 이상의 두께로 도포되는 접착부(120)를 더 포함하고,
상기 접착부(120)에 의해 상기 초음파혼(110)과 상기 가공용핀(150)이 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 접착 장치.
The method of claim 1,
Further comprising an adhesive portion 120 applied to the upper direction of the ultrasonic horn 110 to a thickness greater than or equal to the reference distance d0,
Adhesive apparatus, characterized in that the ultrasonic horn (110) and the processing pin (150) are connected to each other by the bonding part (120).
상기 판부(140)의 상측 방향에 위치되어, 자력을 통해 상기 가공용핀(150)을 상기 판부(140)에 고정시키는 자성체 재질의 유지부(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파혼(110)의 가공용핀(150) 접착 장치.
The method of claim 1,
The ultrasonic horn 110, which is located in the upper direction of the plate part 140, further comprising a holding part 160 made of a magnetic material for fixing the processing pin 150 to the plate part 140 through magnetic force. ) of the processing pin 150 adhesive device.
상기 판부(140)의 상면에 유지부(160)를 위치시켜 상기 가공용핀(150)을 고정하는 고정 단계(s120);
초음파혼(110)의 상면에 접착부(120)를 도포하는 도포 단계(s130);
상기 초음파혼(110)의 외측 방향에 지지부(170)를 설치하는 지지 단계(s140);
상기 지지부(170)의 상측 방향에 판부(140)를 위치시키되 상기 가공용핀(150)의 하단이 상기 초음파혼(110)의 상면으로부터 미리 지정된 기준 거리(d0)만큼 이격되도록 배치하는 배치 단계(s150);
상기 유지부(160)를 상기 판부(140)로부터 제거하는 제1 제거 단계(s160); 및
상기 판부(140)를 상기 가공용핀(150)으로부터 제거하는 제2 제거 단계(s170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공용핀(150) 접착 방법.
Insertion step (s110) of inserting the processing pin 150 into the lower surface of the plate portion 140 provided with the through hole 141 (s110);
A fixing step (s120) of positioning the holding part 160 on the upper surface of the plate part 140 to fix the processing pin 150;
an application step (s130) of applying the adhesive part 120 to the upper surface of the ultrasonic horn 110;
a supporting step (s140) of installing a support unit 170 in an outer direction of the ultrasonic horn 110;
Placing the plate part 140 in the upper direction of the support part 170 and disposing the lower end of the processing pin 150 to be spaced apart from the upper surface of the ultrasonic horn 110 by a predetermined reference distance d0 (s150) );
a first removing step (s160) of removing the holding part 160 from the plate part 140; and
A second removal step (s170) of removing the plate portion 140 from the pin 150 for processing (s170);
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