KR102501619B1 - 기판의 벤딩 테스트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상면에 길이방향을 따라 레일부가 형성된 본체부, 레일부를 따라 이동 가능하게 결합되어, 상호 간의 간격을 조절할 수 있도록 구비되고, 기판의 일단부와 타단부를 각각 고정하는 제1 지그부와 제2 지그부, 본체부의 상부 중앙에서 승강 가능하게 구비되고, 기판의 중앙부를 고정하는 제3 지그부 및 본체부의 상부에 구비되고, 기판의 중앙부를 고정한 제3 지그부를 기 설정된 간격으로 승강시켜, 기판에 일정한 굽힘 응력을 가하는 실린더부재를 포함하는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공한다.

Description

기판의 벤딩 테스트 장치{A BENDING TEST APPARATUS FOR PCB}
본 발명은 기판의 벤딩 테스트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PCB 등의 기판에 대한 신뢰성 검사를 수행하기 위해, 기판에 일정한 힘으로 반복적인 굽힘 응력(bending stress)을 줄 수 있는 기판의 벤딩 테스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board) 등의 기판에는 수많은 칩 또는 전자 소자들이 실장되어 규칙적으로 배열된다.
그리고, 기판에 실장된 복수의 칩 또는 전자 소자 등의 부품은 특정 패턴으로 형성되는 도전성 회로 패턴을 통해 물리적/전기적으로 연결된다.
이와 같이 복수의 부품 및 회로 패턴이 실장된 기판은, 생산 과정에서 품질 평가를 위한 내구성 테스트를 하게 되는데, 일반적으로 벤딩 테스트 장치를 이용하여 기판에 굽힘 응력을 반복적으로 가하는 벤딩 테스트를 수행할 수 있다.
즉, 기판에 굽힘 응력을 반복적으로 가하는 테스트를 수행한 후, 기판의 상태나 기판에 실장된 부품 또는 회로 패턴의 상태를 검사하여 충분한 내구성을 갖는지 확인할 수 있다.
그런데, 종래의 벤딩 테스트 장치의 경우, 기판에 일정한 굽힘 응력을 가하기 어려워 벤딩 테스트의 신뢰성이 떨어지고, 기판에 가해지는 굽힘 응력의 정도를 조절할 수 없다는 문제가 있었다.
공개특허공보 제1998-035053호(공개일: 1998.08.05.) "인쇄회로 기판 테스트 장치"
본 발명에서는 기판의 벤딩 테스트 장치, 구체적으로는 기판에 가해지는 굽힘 응력의 정도를 용이하게 설정할 수 있고, 기판에 일정한 힘으로 반복적인 굽힘 응력을 줄 수 있는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 상면에 길이방향을 따라 레일부가 형성된 본체부, 레일부를 따라 이동 가능하게 결합되어, 상호 간의 간격을 조절할 수 있도록 구비되고, 기판의 일단부와 타단부를 각각 고정하는 제1 지그부와 제2 지그부, 본체부의 상부 중앙에서 승강 가능하게 구비되고, 기판의 중앙부를 고정하는 제3 지그부 및 본체부의 상부에 구비되고, 기판의 중앙부를 고정한 제3 지그부를 기 설정된 간격으로 승강시켜, 기판에 일정한 굽힘 응력을 가하는 실린더부재를 포함하는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공한다.
또한, 본체부에는 실린더부재와 제3 지그부가 본체부의 상부에 배치되도록 지지하는 지지부재가 구비되고, 지지부재에 착탈 가능하게 결합되어, 제3 지그부의 상하 이동범위를 조절하는 스토퍼부재를 더 포함하는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공한다.
또한, 스토퍼부재는, 지지부재에 착탈 가능하게 결합되고, 제3 지그부의 하강범위를 제한하는 제1 스토퍼와, 제3 지그부의 상승범위를 제한하는 제2 스토퍼를 포함하고, 제1 스토퍼와 제2 스토퍼는 제3 지그부의 상승범위와 하강범위를 선택적으로 조절할 수 있도록 높낮이 레벨 별로 복수개 구비되는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공한다.
또한, 지지부재에는 제3 지그부의 상하 이동폭을 수치로 확인할 수 있도록 눈금자가 구비되고, 제3 지그부에는 상기 제3 지그부의 높낮이에 맞추어 상기 눈금자에 표시된 수치를 가리키는 지시자가 구비되는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공한다.
또한, 제1 지그부와 제2 지그부는 각각, 레일부를 따라 이동 가능하게 결합되는 X축 이동프레임, 레일부와 교차하는 방향으로 X축 이동프레임에 구비되는 수평가이드, 수평가이드를 따라 이동 가능하게 결합되는 한 쌍의 Y축 이동프레임, 한 쌍의 Y축 이동프레임 사이에 배치되는 기판의 단부 양측을 파지하여 고정하는 한 쌍의 클램프 및 Y축 이동프레임에 클램프를 회전 가능하게 고정하는 베어링을 포함하는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공한다.
또한, 제3 지그부는, 본체부의 중앙 상부에 배치되고, 실린더부재에 의해 승강 가능하게 구비되는 Z축 이동프레임, 레일부와 교차하는 방향으로 Z축 이동프레임에 구비되는 수평가이드, 수평가이드를 따라 이동 가능하게 결합되는 한 쌍의 Y축 이동프레임, 한 쌍의 Y축 이동프레임 사이에 배치되는 기판의 중앙부 양측을 파지하여 고정하는 한 쌍의 클램프 및 Y축 이동프레임에 클램프를 회전 가능하게 고정하는 베어링을 포함하는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공한다.
또한, 실린더부재는, 기판에 전류 간섭이 발생하는 것을 방지하도록, 유압 또는 공압을 이용하여 동작하는 실린더로 구성되는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공한다.
또한, 레일부에는, 제1 지그부와 제2 지그부에 고정된 기판을 본체부 상면의 중앙 위치에 정렬할 수 있도록 눈금자가 구비되는 기판의 벤딩 테스트 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치는, 기판에 굽힘 응력을 가하는 벤딩 테스트 시, 기판에 굽힘 변형 이외에는 다른 변형이 일어나지 않도록 하여 신뢰성 있는 테스트를 수행할 수 있다.
또한, 기판에 굽힘 응력을 가하는 제3 지그부의 상하 이동범위를 정밀하게 조절할 수 있어, 기판에 가해지는 굽힘 응력의 정도를 용이하게 설정할 수 있으며, 기판의 양단부 고정한 상태로 기판의 중앙부에 힘을 가하여 굽힘 응력을 주기 때문에, PCB 등의 강성이 있는 기판의 벤딩 테스트에 효과적으로 적용될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치를 사시도로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치에 기판이 고정된 상태를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치를 이용하여 기판에 굽힘 응력을 가하는 모습을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 지그부와 실린더부재의 구체적 구성을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판에 굽힘 응력을 가할 때 제1 내지 제3 지그부에 구비된 클램프의 상태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치에 스토퍼부재가 결합된 모습을 도시한 것이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼부재를 이용하여 제3 지그부의 상하 이동범위를 조절한 상태로 기판에 굽힘 응력을 가하는 모습을 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치(100)를 사시도로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치(100)에 기판(10)이 고정된 상태를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치(100)를 이용하여 기판(10)에 굽힘 응력을 가하는 모습을 도시한 것이다.
본 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치(100)는, PCB 등의 기판(10)에 기 설정된 힘으로 반복적인 굽힘 응력(bending stress)을 줄 수 있는 벤딩 테스트 장치(100)로서, 기판(10)에 굽힘 변형 이외에는 다른 변형이 일어나지 않도록 하여 신뢰성 있는 테스트를 수행할 수 있고, 전기 구동장치를 사용하지 않기 때문에 기판(10)에 영향을 줄 수 있는 전류 간섭을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치(100)는, 본체부(110), 제1 지그부(120), 제2 지그부(130), 제3 지그부(140) 및 실린더부재(150)를 포함할 수 있다.
본체부(110)는 장치의 외관을 구성하고, 상부에 제1 지그부(120), 제2 지그부(130), 제3 지그부(140) 및 실린더부재(150)가 설치될 수 있다.
본체부(110)는 테이블 형태 또는 함체 형태로 형성될 수 있고, 평평한 상면에 몸체 길이방향을 따라 레일부(111)가 형성될 수 있다.
일 예로써, 본 실시예에서 레일부(111)는 본체부(110)의 상면에 평행하게 한 쌍으로 형성될 수 있고, 이러한 레일부(111)에는 후술되는 제1 지그부(120)와 제2 지그부(130)가 이동 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 레일부(111)에는 길이방향으로 제1 눈금자(112)가 형성될 수 있고, 제1 눈금자(112)를 통해 레일부(111)에 결합된 제1 지그부(120)와 제2 지그부(130)가 본체부(110)의 중앙 위치로부터 어느 정도 이격되어 있는지 확인할 수 있으며, 기판(10) 고정 시, 제1 눈금자(112)를 확인하여 제1 지그부(120)와 제2 지그부(130) 사이에 고정되는 기판(10)을 본체부(110) 상면의 중앙 위치에 정렬시킬 수 있다.
또한, 본체부(110)에는 후술되는 실린더부재(150)와 제3 지그부(140)를 지지하는 지지부재(113)가 구비될 수 있다.
일 예로써, 지지부재(113)는 "ㄱ" 형태로 형성되어 본체부(110)의 상면에 고정될 수 있는데, 본체부(110)의 상면 중앙부에서 가장자리 쪽에 수직하게 구비되는 수직지지대(114)와, 본체부(110)의 상면 중앙부와 대향하도록 수직지지대(114)에 수평하게 구비되는 수평지지대(115)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본체부(110)의 상면에는 레일부(111)가 형성되기 때문에, 레일부(111)와 간섭되지 않도록 지지부재(113)의 수직지지대(114)는 본체부(110)의 상면 가장자리 쪽에 설치될 수 있고, 수평지지대(115)는 본체부(110)의 상면 중앙부와 대향하도록 수직지지대(114)의 상단에 수평하게 연결될 수 있다.
또한, 수평지지대(115)에는 실린더부재(150)가 설치되고, 실린더부재(150)에는 제3 지그부(140)가 연결되며, 이에 따라 실린더부재(150)의 구동에 의해 제3 지그부(140)가 상하 방향으로 이동할 수 있다.
더불어, 수평지지대(115) 또는 제3 지그부(140)에는 승강가이드(162)가 구비되어, 실린더부재(150)에 의해 제3 지그부(140)가 상하로 이동할 때, 승강가이드(162)를 통해 제3 지그부(140)가 틀어짐 없이 정위치에서 상하 이동하도록 안내할 수 있다.
제1 지그부(120)와 제2 지그부(130)는 본체부(110)의 상면에 형성된 레일부(111)를 따라 이동 가능하게 결합되어, 상호 간의 간격을 조절할 수 있도록 구비되고, 기판(10)의 일단부와 타단부를 각각 고정할 수 있다.
일 예로써, 본 실시예에서 제1 지그부(120)는 본체부(110)의 상면 좌측에 배치되어 기판(10)의 일단부를 파지하여 고정할 수 있고, 제2 지그부(130)는 본체부(110)의 상면 우측에 배치되어 기판(10)의 타단부를 파지하여 고정할 수 있다.
이와 같은 제1 지그부(120)와 제2 지그부(130)는 동일한 구성을 가지며, 본체부(110)의 상면에 형성된 레일부(111)를 따라 이동 가능하게 구비되어, 기판(10)의 양단부를 파지할 수 있도록 상호 간의 간격을 조절할 수 있다.
구체적으로, 제1 지그부(120)는 레일부(111)를 따라 이동 가능하게 결합되는 X축 이동프레임(121)과, 레일부(111)와 교차하는 방향으로 X축 이동프레임(121)에 구비되는 수평가이드(122)와, 수평가이드(122)를 따라 이동 가능하게 결합되는 한 쌍의 Y축 이동프레임(123)과, 한 쌍의 Y축 이동프레임(123) 사이에 배치되는 기판(10)의 일단부 양측을 파지하여 고정하는 한 쌍의 클램프(124)와, Y축 이동프레임(123)에 클램프(124)를 회전 가능하게 고정하는 베어링(125)을 포함할 수 있다.
여기서, X축 이동프레임(121)은 본체부(110)의 상면에 형성된 레일부(111)와 교차하는 형태로 형성될 수 있고, 레일부(111)를 따라 X축 방향으로 이동할 수 있다.
또한, 수평가이드(122)는 상하로 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드바로 형성되어, 본체부(110)에 형성된 레일부(111)와 교차하는 방향이 되도록 X축 이동프레임(121)에 구비될 수 있다.
또한, Y축 이동프레임(123)은 수직한 상태로 수평가이드(122)의 한 쌍의 가이드바에 결합되어, 수직한 상태로 수평가이드(122)를 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있다.
더불어, Y축 이동프레임(123)의 상부에는 베어링(125)이 구비되고, 베어링(125)에 클램프(124)가 결합될 수 있다.
이때, 클램프(124)는 기판(10)을 파지할 수 있도록 Y축 이동프레임(123)의 상부 일측면에 돌출되어 배치되고, 베어링(125)에 의해 회전 가능하게 구비될 수 있다.
일 예로써, 클램프(124)는 상하 배치된 한 쌍의 고정구(125)와, 한 쌍의 고정구(125)를 상호 조이거나 풀 수 있는 조임부재(126)를 포함할 수 있으며, 이를 통해 한 쌍의 고정구(125) 사이에 기판(10)을 끼워넣고 조임부재(126)를 통해 조임으로써 기판(10)을 파지하여 고정할 수 있다.
또한, Y축 이동프레임(123)은 한 쌍으로 구비되어, 클램프(124)가 상호 마주보도록 수평가이드(122)에 배치될 수 있고, 수평가이드(122)를 따라 이동 가능하게 구비됨으로써 상호 간의 간격을 조절할 수 있다.
이에 따라, 제1 지그부(120)에 기판(10)의 단부를 고정함에 있어서는, 수평가이드(122)에서 한 쌍의 Y축 이동프레임(123)을 벌어지도록 이동시킨 다음, 한 쪽 Y축 이동프레임(123)에 구비된 클램프(124)를 통해 기판(10)의 단부 일측을 고정한 후, 대향하는 다른 쪽 Y축 이동프레임(123)을 기판(10) 쪽으로 이동시켜 클램프(124)를 통해 기판(10)의 단부 타측을 고정할 수 있으며, 이를 통해 기판(10)의 폭에 맞추어 한 쌍의 클램프(124)를 이용하여 기판(10)의 단부 양측을 공고히 고정할 수 있다.
또한, 클램프(124)는 베어링(125)에 의해 Y축 이동프레임(123)에서 회전 가능하게 구비되기 때문에, 상기와 같이 클램프(124)에 기판(10)의 단부가 고정된 상태에서, 기판(10)에 굽힘 응력이 가해지는 경우, 기판(10)의 휘어짐에 맞추어 클램프(124)가 기판(10)을 파지한 상태로 회전될 수 있다.
제2 지그부(130)는 X축 이동프레임(131), 수평가이드(132), 한 쌍의 Y축 이동프레임(133), 한 쌍의 클램프(134) 및 베어링(135)을 포함하여, 상술한 제1 지그부(120)와 동일하게 구성될 수 있다.
한편, 제3 지그부(140)는 본체부(110)의 중앙에서 승강 가능하게 구비되고, 기판(10)의 중앙부를 고정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 지그부(140)와 실린더부재(150)의 구체적 구성을 도시한 것이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 제3 지그부(140)는, 기판(10)의 중앙부를 파지할 수 있도록 본체부(110)에서 제1 지그부(120)와 제2 지그부(130) 사이에 배치되고, 본체부(110)의 지지부재(113)에 설치된 실린더부재(150)와 연결되어 실린더부재(150)의 구동에 따라 상하 방향으로 이동할 수 있다.
구체적으로, 제3 지그부(140)는 본체부(110)의 중앙 상부에 배치되고 실린더부재(150)에 의해 승강 가능하게 구비되는 Z축 이동프레임(141)과, 레일부(111)와 교차하는 방향으로 Z축 이동프레임(141)에 구비되는 수평가이드(142)와, 수평가이드(142)를 따라 이동 가능하게 결합되는 한 쌍의 Y축 이동프레임(143)과, 한 쌍의 Y축 이동프레임(143) 사이에 배치되는 기판(10)의 중앙부 양측을 파지하여 고정하는 한 쌍의 클램프(144)와, Y축 이동프레임(143)에 클램프(144)를 회전 가능하게 고정하는 베어링(145)을 포함할 수 있다.
이와 같은 구성의 제3 지그부(140)는, 실린더부재(150)와 상하로 연결된 Z축 이동프레임(141)이 실린더부재(150)의 구동에 의해 본체부(110)의 상부에서 상하 방향으로 이동할 수 있으며, Z축 이동프레임(141)에 구비되는 수평가이드(142), 한 쌍의 Y축 이동프레임(143), 한 쌍의 클램프(144) 및 베어링(145)은 앞서 설명한 제1 및 제2 지그부(120,130)의 구성과 동일하게 구비될 수 있다.
이때, 제3 지그부(140)에 구비되는 베어링(145) 및 클램프(144)는 Y축 이동프레임(143)의 하부에 구비될 수 있다.
이에 따라, 제3 지그부(140)에 기판(10)의 중앙부를 고정함에 있어서는, 제1 지그부(120)의 클램프(124)와 제2 지그부(130)의 클램프(134)에 의해 기판(10)의 양단부가 고정된 상태에서, 실린더부재(150)에 연결된 Z축 이동프레임(141)을 상승 또는 하강시켜 제3 지그부(140)의 클램프(144)를 제1 및 제2 지그부(120,130)의 클램프(124,134)와 동일 선상에 배치시킨 후, 제3 지그부(140)의 클램프(144)를 통해 기판(10)이 중앙부를 파지하여 고정할 수 있다.
이때에는, 제3 지그부(140)에 구비된 한 쪽 Y축 이동프레임(143)의 클램프(144)를 통해 기판(10)의 중앙부 일측을 고정한 후, 대향하는 다른 쪽 Y축 이동프레임(143)을 기판(10) 쪽으로 이동시켜 클램프(144)를 통해 기판(10)의 중앙부 타측을 고정함으로써, 한 쌍의 클램프(144)를 이용하여 기판(10)의 중앙부 양측을 파지하여 공고히 고정할 수 있다.
한편, 실린더부재(150)는 본체부(110)의 상부에 구비되고, 기판(10)의 중앙부를 고정한 제3 지그부(140)를 기 설정된 간격으로 승강시켜, 기판(10)에 일정한 굽힘 응력을 가할 수 있다.
구체적으로, 실린더부재(150)는 본체부(110)의 수평지지대(115)에 구비되어, 본체부(110)의 중앙쪽 상부에 배치될 수 있고, 실린더부재(150)에 구비된 실린더로드(151)는 수평지지대(115)를 관통하여 수평지지대(115)의 하측에 배치된 제3 지그부(140)의 Z축 이동프레임(141)과 상하로 연결될 수 있다.
또한, 실린더부재(150)는 유압 또는 공압을 이용하여 실린더로드(151)를 동작시키도록 구성될 수 있으며, 본 실시예에서는 실린더부재(150)가 공기를 이용하여 동작하는 공압실린더로 구성된 것을 보여주고 있다.
이때, 본 실시예에서는 본체부(110)에 전기 구동장치를 사용하지 않고, 공압으로 동작하는 실린더부재(150)를 이용하고 있기 때문에, 기판(10)에 영향을 줄 수 있는 전류 간섭을 방지할 수 있다.
또한, 수평지지대(115) 상에서 실린더부재(150)의 양측 위치에는 한 쌍의 가이드홀(161)이 형성되고, 수평지지대(115)의 하측에 배치된 제3 지그부(140)의 Z축 이동프레임(141)에는 한 쌍의 가이드홀(161)을 각각 수직하게 관통하는 한 쌍의 승강가이드(162)가 구비되어 있어, 실린더부재(150)의 구동에 의해 Z축 이동프레임(141)이 상하로 이동할 때, 수평지지대(115)의 가이드홀(161)을 따라 안내되는 승강가이드(162)에 의해 Z축 이동프레임(141)이 틀어짐 없이 정위치에서 상하 이동할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 실린더부재(150)에는 공압으로 실린더로드(151)를 동작시키기 위한 공압호스(미도시)가 연결될 수 있고, 공압호스(미도시)로 공급되는 공압을 제어하기 위한 별도의 스위치(미도시)를 구비할 수 있다.
이에 따라, 제1 및 제2 지그부(120,130)를 통해 기판(10)의 양단부를 고정하고 제3 지그부(140)를 통해 기판(10)의 중앙부를 고정한 상태에서, 스위치(미도시)를 이용하여 실린더부재(150)의 실린더로드(151)를 동작시켜 기판(10)의 중앙부를 고정한 제3 지그부(140)를 승강시킴으로써, 기판(10)에 굽힘 응력을 가할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판(10)에 굽힘 응력을 가할 때 제1 내지 제3 지그부(120,130,140)에 구비된 클램프(124,134,144)의 상태를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 제1 및 제2 지그부(120,130)의 각 클램프(124,134)를 통해 기판(10)의 일단부와 타단부를 고정하고, 제3 지그부(140)의 클램프(144)를 통해 기판(10)의 중앙부를 고정한 상태에서, 실린더부재(150)를 동작시켜 기판(10)에 굽힘 응력을 가하면, 휘어지는 기판(10)에 대응하여 기판(10)을 고정한 제1 내지 제3 지그부(120,130,140)의 각 클램프(124,134,144)가 베어링(125,135,145)에 의해 회전될 수 있다.
이에 따라, 기판(10)이 전체적으로 동일한 곡률로 휘어지게 되어, 기판(10)에 가해지는 굽힘 응력에 대한 변형만 일어날 수 있고, 기판(10)에 다른 변형이 일어나는 것을 방지하여 신뢰성 있는 벤딩 테스트를 수행할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치(100)는, 실린더부재(150)에 의해 승강하는 제3 지그부(140)의 상하 이동범위를 조절할 수 있는 스토퍼부재(170)를 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치(100)에 스토퍼부재(170)가 결합된 모습을 도시한 것이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼부재(170)를 이용하여 제3 지그부(140)의 상하 이동범위를 조절한 상태로 기판(10)에 굽힘 응력을 가하는 모습을 도시한 것이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 스토퍼부재(170)는 본체부(110)의 수평지지대(115)에 착탈 가능하게 설치될 수 있고, 제3 지그부(140)의 하강범위를 제한하는 제1 스토퍼(171)와, 제3 지그부(140)의 상승범위를 제한하는 제2 스토퍼(172)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 스토퍼(171)는 전체적으로 "ㄷ" 형태의 프레임으로 형성되는데, 상부측 프레임에는 자석부재(미도시)가 구비되어 있어 상부측 프레임이 수평지지대(115)의 상면에 안착되어 자력에 의해 부착될 수 있고, 하부측 프레임은 제3 지그부(140)에 구비된 Z축 이동프레임(141)의 하측에 배치됨으로써 Z축 이동프레임(141)의 하강범위를 제한할 수 있다.
이에 따라, 제1 스토퍼(171)를 수평지지대(115)에 설치함에 있어서는, 제1 스토퍼(171)의 상부측 프레임을 수평지지대(115)의 상면에 안착시켜 부착하는 동시에, 하부측 프레임을 Z축 이동프레임(141)의 하측에 배치시킴으로써, 실린더부재(150)의 구동에 의해 Z축 이동프레임(141)이 하강할 때, Z축 이동프레임(141)이 제1 스토퍼(171)의 하부측 프레임에 걸려 정지되도록 할 수 있다.
이때, 제1 스토퍼(171)는 Z축 이동프레임(141)의 하강범위를 0mm, -5mm, -10mm, -15mm 또는 -20mm 등으로 선택적으로 제한할 수 있도록 레벨별로 복수개 구비될 수 있다.
또한, 제2 스토퍼(172)는 전체적으로 "ㄴ" 형태의 프레임으로 형성되고, 자석부재(미도시)를 구비하여 수평지지대(115)의 저면에 자력에 의해 부착될 수 있다.
이와 같은 제2 스토퍼(172)는 수평지지대(115)의 저면에 부착되면, 실린더부재(150)의 구동에 의해 Z축 이동프레임(141)이 상승할 때, Z축 이동프레임(141)이 제2 스토퍼(172)에 의해 정지됨으로써 상승범위가 제한될 수 있다.
이때, 제2 스토퍼(172)는 Z축 이동프레임(141)의 상승범위를 0mm, 5mm, 10mm, 15mm 또는 20mm 등으로 선택적으로 제한할 수 있도록 레벨별로 복수개 구비될 수 있다.
이에 따라, 레벨별로 구비된 제1 스토퍼(171)와 제2 스토퍼(172)를 선택적으로 본체부(110)의 수평지지대(115)에 결합하여, 기판(10)에 굽힘 응력을 가하도록 승강하는 제3 지그부(140)의 상하 이동폭을 조절함으로써, 기판(10)에 가해지는 굽힘 응력의 정도를 조절할 수 있다.
이때, 제1 스토퍼(171)와 제2 스토퍼(172) 중 하나만 본체부(110)의 수평지지대(115)에 결합하여, 제3 지그부(140)의 상하 이동폭을 조절할 수도 있다.
또한, 수평지지대(115)에는 제3 지그부(140)의 상하 이동폭을 수치로 확인할 수 있도록 높낮이 방향으로 제2 눈금자(116)가 구비될 수 있고, 제3 지그부(140)의 Z축 이동프레임(141)에는 제2 눈금자(116)에 표시된 수치를 가리키는 지시자(117)가 구비될 수 있다.
이때, 지시자(117)는 Z축 이동프레임(141)에 일체로 구비되어, Z축 이동프레임(141)이 높낮이에 맞추어 제2 눈금자(116)의 수치를 가리킬 수 있다.
이에 따라, 실린더부재(150)의 구동에 의해 제3 지그부(140)의 Z축 이동프레임(141)이 상승하거나 하강할 때, 지시자(117)가 가리키는 제2 눈금자(116)의 치수를 확인하여, 기판(10)에 굽힘 응력을 가하는 제3 지그부(140)의 상하 이동폭을 수치로 확인할 수 있으며, 이를 통해 기판(10)에 어느 정도의 굽힘 응력이 가해지는지 알 수 있다.
한편, 일 예로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 본체부(110)의 수평지지대(115)에 -15mm 하강범위를 갖는 제1 스토퍼(171)와, 15mm의 상승범위를 갖는 제2 스토퍼(172)를 설치하는 경우, 실린더부재(150)를 통해 제3 지그부(140)의 Z축 이동프레임(141)을 상승시켜면, 기판(10)의 중앙부를 파지한 클램프(144)가 15mm 높이만큼 상승되면서 기판(10)이 상측으로 휘어질 수 있고, 이어서 Z축 이동프레임(141)을 하강시켜면, 기판(10)의 중앙부를 파지한 클램프(144)가 -15mm 높이만큼 하강되면서 기판(10)이 하측으로 휘어짐으로써, 기판(10)에 기 설정된 굽힘 응력을 가할 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 본체부(110)의 수평지지대(115)에 -15mm 하강범위를 갖는 제1 스토퍼(171)와, 0mm의 상승범위를 갖는 제2 스토퍼(172)를 설치하는 경우, 제3 지그부(140)의 상승을 제한하고, 하강범위를 -15mm으로 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치(100)는 다음과 같이 작동될 수 있다.
본 실시예에서는 일 예로써 PCB 기판(10)에 대해 벤딩 테스트를 수행하는 과정에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 기판(10)의 일단부를 제1 지그부(120)의 클램프(124)에 고정시키고, 기판(10)의 타단부를 제2 지그부(130)의 클램프(134)에 고정시킨 다음, 기판(10)의 중앙부를 제3 지그부(140)의 클램프(144)에 고정시킬 수 있다.
이때에는, 제1 지그부(120)와 제2 지그부(130)가 결합된 레일부(111)의 제1 눈금자(112)를 확인하여, 제1 지그부(120)와 제2 지그부(130) 사이에 고정된 기판(10)을 본체부(110) 상면의 중앙 위치에 정렬시킨 다음, 제3 지그부(140)의 클램프(144)를 이용하여 기판(10)의 중앙부를 고정할 수 있다.
또한, 레벨별로 구비된 제1 스토퍼(171)와 제2 스토퍼(172)를 선택적으로 본체부(110)의 수평지지대(115)에 결합하여, 기판(10)에 굽힘 응력을 가하도록 승강하는 제3 지그부(140)의 상하 이동폭을 조절함으로써, 기판(10)에 가해지는 굽힘 응력의 미리 설정할 수 있다.
다음, 스위치(미도시)를 조작하여 실린더부재(150)를 구동시킴으로써 클램프(144)를 통해 기판(10)을 파지한 제3 지그부(140)를 기설정된 상하 이동폭으로 승강시킬 수 있으며, 이에 의해 기판(10)이 휘어지도록 굽힘 응력을 가할 수 있다.
이때, 스위치(미도시) 조작을 통해, 제3 지그부(140)를 반복적으로 승강시켜 기판(10)에 기 설정된 횟수만큼 반복적으로 일정한 굽힘 응력을 가할 수 있다.
이 과정에서는, 제3 지그부(140)가 상승하거나 하강할 때, 지시자(117)가 가리키는 제2 눈금자(116)의 치수를 확인하여, 기판(10)에 굽힘 응력을 가하는 제3 지그부(140)의 상하 이동폭을 수치로 확인할 수 있으며, 이를 통해 기판(10)에 어느 정도의 굽힘 응력이 가해지는지 알 수 있다.
이후, 기 설정된 횟수만큼 일정한 굽힘 응력이 가해진 기판(10)에 대해 기판(10)의 상태 또는 기판(10)에 실장된 부품 상태 등을 검사할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 벤딩 테스트 장치(100)는, 기판(10)에 굽힘 응력을 가하는 벤딩 테스트 시, 기판(10)에 굽힘 변형 이외에는 다른 변형이 일어나지 않도록 하여 신뢰성 있는 테스트를 수행할 수 있다.
또한, 기판(10)에 굽힘 응력을 가하는 제3 지그부(140)의 상하 이동범위를 정밀하게 조절할 수 있어, 기판(10)에 가해지는 굽힘 응력의 정도를 용이하게 설정할 수 있으며, 기판(10)의 양단부 고정한 상태로 기판(10)의 중앙부에 힘을 가하여 굽힘 응력을 주기 때문에, PCB 등의 강성이 있는 기판(10)의 벤딩 테스트에 효과적으로 적용될 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 기판 100 : 기판의 벤딩 테스트 장치
110 : 본체부 113 : 지지부재
114 : 수직지지대 115 : 수평지지대
120 : 제1 지그부 130 : 제2 지그부
140 : 제3 지그부 121,131 : X축 이동프레임
141 : Z축 이동프레임 122,132,142 : 수평가이드
123,133,143 : Y축 이동프레임 124,134,144 : 클램프
125,135,145 : 베어링 150 : 실린더부재
170 : 스토퍼부재 171 : 제1 스토퍼
172 : 제2 스토퍼

Claims (8)

  1. 상면에 길이방향을 따라 레일부가 형성된 본체부;
    상기 레일부를 따라 이동 가능하게 결합되어, 상호 간의 간격을 조절할 수 있도록 구비되고, 기판의 일단부와 타단부를 각각 고정하는 제1 지그부와 제2 지그부;
    상기 본체부의 상부 중앙에서 승강 가능하게 구비되고, 상기 기판의 중앙부를 고정하는 제3 지그부; 및
    상기 본체부의 상부에 구비되고, 상기 기판의 중앙부를 고정한 제3 지그부를 기 설정된 간격으로 승강시켜, 상기 기판에 일정한 굽힘 응력을 가하는 실린더부재를 포함하고,
    상기 제1 지그부와 제2 지그부는 각각,
    상기 레일부를 따라 이동 가능하게 결합되는 X축 이동프레임;
    상기 레일부와 교차하는 방향으로 상기 X축 이동프레임에 구비되는 수평가이드;
    상기 수평가이드를 따라 이동 가능하게 결합되는 한 쌍의 Y축 이동프레임;
    상기 한 쌍의 Y축 이동프레임 사이에 배치되는 상기 기판의 단부 양측을 파지하여 고정하는 한 쌍의 클램프; 및
    상기 Y축 이동프레임에 상기 클램프를 회전 가능하게 고정하는 베어링을 포함하는 기판의 벤딩 테스트 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부에는 상기 실린더부재와 상기 제3 지그부가 상기 본체부의 상부에 배치되도록 지지하는 지지부재가 구비되고,
    상기 지지부재에 착탈 가능하게 결합되어, 상기 제3 지그부의 상하 이동범위를 조절하는 스토퍼부재를 더 포함하는 기판의 벤딩 테스트 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스토퍼부재는,
    상기 지지부재에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 제3 지그부의 하강범위를 제한하는 제1 스토퍼와, 상기 제3 지그부의 상승범위를 제한하는 제2 스토퍼를 포함하고,
    상기 제1 스토퍼와 상기 제2 스토퍼는 상기 제3 지그부의 상승범위와 하강범위를 선택적으로 조절할 수 있도록 높낮이 레벨 별로 복수개 구비되는 기판의 벤딩 테스트 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 지지부재에는 상기 제3 지그부의 상하 이동폭을 수치로 확인할 수 있도록 눈금자가 구비되고,
    상기 제3 지그부에는 상기 제3 지그부의 높낮이에 맞추어 상기 눈금자에 표시된 수치를 가리키는 지시자가 구비되는 기판의 벤딩 테스트 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제3 지그부는,
    상기 본체부의 중앙 상부에 배치되고, 상기 실린더부재에 의해 승강 가능하게 구비되는 Z축 이동프레임;
    상기 레일부와 교차하는 방향으로 상기 Z축 이동프레임에 구비되는 수평가이드;
    상기 수평가이드를 따라 이동 가능하게 결합되는 한 쌍의 Y축 이동프레임;
    상기 한 쌍의 Y축 이동프레임 사이에 배치되는 상기 기판의 중앙부 양측을 파지하여 고정하는 한 쌍의 클램프; 및
    상기 Y축 이동프레임에 클램프를 회전 가능하게 고정하는 베어링을 포함하는 기판의 벤딩 테스트 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 실린더부재는,
    상기 기판에 전류 간섭이 발생하는 것을 방지하도록, 유압 또는 공압을 이용하여 동작하는 실린더로 구성되는 기판의 벤딩 테스트 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 레일부에는,
    상기 제1 지그부와 상기 제2 지그부에 고정된 상기 기판을 상기 본체부 상면의 중앙 위치에 정렬할 수 있도록 눈금자가 구비되는 기판의 벤딩 테스트 장치.
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