KR20010074571A - 인쇄회로기판 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 전자부품이 실장되는 인쇄회로기판이 부품실장작업 도중에 요동되는 것을 방지하도록 단단하게 고정하는 인쇄회로기판 고정장치에 관한 것으로, 이와 같은 본 발명 인쇄회로기판 고정장치는 인쇄회로기판의 일단이 탄성부재에 의해 탄성지지되며 고정되는 고정지그와, 인쇄회로기판이 고정된 고정지그가 장착되는 장치몸체와, 장치몸체에 장착되어 고정지그의 타단을 가압함으로 탄성부재에 반발력이 발생되도록 하여 인쇄회로기판이 고정지그에 삽입되도록 하는 가압수단을 포함한다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 고정지그의 탄성력을 이용하여 인쇄회로기판을 매우 단단하게 고정시킬 수 있기 때문에 종래 인쇄회로기판이 종종 움직여서 발생되었던 오픈 불량이나 브릿지 불량 및 부품 틀어짐 불량 등을 모두 해결할 수 있을 뿐만 아니라 종래에 고온테이프를 이용한 인쇄회로기판 탈착작업에 드는 타임로스를 최소화할 수 있다

Description

인쇄회로기판 고정장치{Printed circuit board fixing apparatus}

본 발명은 인쇄회로기판(Printed circuit board; 이하, 'PCB'라고 칭함) 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 전자부품이 실장되는 인쇄회로기판이 부품실장작업 도중에 요동되지 않도록 단단하게 고정하는 인쇄회로기판 고정장치에 관한 것이다.

최근들어 전기ㆍ전자 제품의 소형화 추세에 더불어 전자부품도 고밀도화 및 소형화 추세에 있으며, 이에 부응하여 이들 전자부품이 실장되는 인쇄회로기판의조립생산에 있어서도 표면실장기술(Surface mount technology)의 도입이 가속화되고 있다.

이러한, 표면실장기술은 인쇄회로기판 위에 납을 인쇄하고, 그 위에 칩(Chip)과 같은 전자부품을 장착한 후, 납땜을 이용하여 인쇄회로기판과 전자부품을 접합하는 기술로, 크게 공정순서에 따라 인쇄공정, 장착공정, 납땜공정 등의 세가지 공정으로 나누어진다.

이때, 인쇄공정은 금속 마스크(Mask) 등으로 인쇄회로기판에 적정량의 납을 도포할 수 있는 스크린 프린터(Screen printer)를 이용하여 인쇄회로기판의 표면에 있는 랜드(Land)에 적정량의 납을 공급하는 공정을 말하며, 장착공정은 납이 인쇄된 인쇄회로기판 위에 부품을 실장하는 공정을 말하고, 마지막으로 납땜공정은 전자부품이 실장된 인쇄회로기판에 적정량의 열을 가하여 부품과 인쇄회로기판을 접합하는 공정을 말한다.

이에, 이와 같은 표면실장기술에 의해 그 자체로는 어떠한 동작도 하지못하는 수동부품인 인쇄회로기판이 인쇄공정, 장착공정, 납땜공정을 거치면서 전원의 접속에 의해 비로소 전기적인 기능을 수행할수 있는 능동부품으로 제작되며, 이러한 표면실장기술은 보다 효율적이면서 고속화 및 정밀화되고 있다.

이를 위해 종래에는 인쇄회로기판 표면에 전자부품을 실장할 때, 다수개의 인쇄회로기판을 알루미늄(Aluminum) 재질의 인쇄회로기판 고정지그(Jig)에 장착한 후, 고온에서도 강한 접착력이 유지되는 고온 테이프(Tape)를 이용하여 고정지그에 장착된 인쇄회로기판의 양측면을 단단하게 고정한 다음, 일괄적으로 다수개의 인쇄회로기판에 부품실장작업을 하여 작업효율의 극대화 및 작업 고속화를 이뤄왔다.

그러나, 이와 같은 종래 인쇄회로기판 부품실장작업은 인쇄회로기판을 고정지그에 장착하고, 고온테이프를 이용하여 별도로 인쇄회로기판의 양측면을 단단하게 고정한 다음, 부품실장작업을 진행해야 하며, 부품실장작업 완료후에는 다시 인쇄회로기판에서 고온테이프를 제거해야하기 때문에 인쇄회로기판에 부품을 실장하는데 걸리는 타임로스(Time loss)가 너무 클 뿐만 아니라 고정지그에 고정되는 인쇄회로기판이 제대로 고정되지 않는 경우가 자주발생하여 납땜하는데 납땜이 안되는 부분이 발생하는 오픈(Open) 불량이라든지 쇼트(Short)가 발생하는 브리지 (Bridge) 불량 등이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 인쇄회로기판에 부품을 실장하는 부품실장작업 도중에 인쇄회로기판이 요동되는 것을 방지하여 부품이 인쇄회로기판에 정확히 실장되도록 하는 인쇄회로기판 고정장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 인쇄회로기판 고정장치를 도시한 분리사시도.

도 2는 도 1의 인쇄회로기판 고정장치에 인쇄회로기판이 장착된 것을 도시한 사시도.

도 3은 도 1의 A부분을 확대도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예인 고정지그를 도시한 사시도.

도 5는 도 4의 B부분을 확대도시한 사시도.

도 6은 도 5의 C-C부분 단면도.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명 인쇄회로기판 고정장치는 인쇄회로기판의 일단이 탄성부재에 의해 탄성지지되며 고정되는 고정지그와, 인쇄회로기판이 고정된 고정지그가 장착되는 장치몸체와, 장치몸체에 장착되어 고정지그의 타단을 가압함으로 탄성부재에 반발력이 발생되도록 하여 인쇄회로기판이 고정지그에 삽입되도록 하는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 고정지그는 인쇄회로기판의 일단에 형성된 고정홀에 끼워지는 제 1고정돌기와, 탄성부재의 상면에 형성되어 인쇄회로기판의 타단에 형성된 고정홀에 끼워지는 제 2고정돌기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성부재의 주변에는 탄성부재가 유동할수 있도록 유동홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 가압수단은 고정지그의 타단을 가압하는 에어 실린더와, 에어 실린더에 의해 고정지그가 가압되면 탄성부재에 반발력이 가해지도록 유동홀에 끼워지는 반발돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 인쇄회로기판 고정장치(300)에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 인쇄회로기판 고정장치(300)는 전체적으로 보아 인쇄회로기판(50)이 장착되는 고정지그(100)와, 이 고정지그(100)가 고정되는 장치몸체(200)로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 고정지그(100)는 중앙에 사각홀(130)이 형성된 사각평면 플레이트 형상이며, 이 중앙의 사각홀(130) 부분에 인쇄회로기판(50)을 고정시키는 역할을 한다. 여기에서, 고정지그(100)의 사각홀(130) 테두리부분에는 인쇄회로기판(50)을 하부에서 지지할 수 있도록 지지면(133)이 형성되며, 사각홀(130)의 중간중간에는 인쇄회로기판(50)이 소정 압력을 받았을 때 소정 방향으로 비틀려지는 것을 방지하는 지지스틱(135)이 다수개 형성되어 중앙에 형성된 큰 사각홀(130)을 다수개의 작은 사각홀로 균등하게 분할한다. 이때,고정지그(100)는 내열성 및 강도가 강하고, 무게가 가벼우며, 화학적 특성변화가 거의 없는 듀로스톤 재질(Durostone)로 형성됨이 바람직하다.

또한, 고정지그(100)의 중앙에 형성되어 균등하게 분할된 작은 사각홀의 일측 모서리 부분에는 인쇄회로기판(50)에 형성된 일 고정홀에 삽입되어 인쇄회로기판(50)을 단단하게 고정하는 제 1 고정돌기(150)가 형성된다. 그리고, 앞에서 설명한 작은 사각홀의 타측 모서리 부분 즉, 제 1 고정돌기(150)와 장변 방향으로 대향된 부분에는 제 1 고정돌기(150)와 더불어 인쇄회로기판(50)을 탄성지지하여 단단하게 고정해주는 탄성부재(170)가 형성된다.

여기에서, 탄성부재(170)는 갈고리 형상으로, 소정 압력이 가해졌을 때 일방향으로 휘어지며, 압력이 제하여졌을 때에는 다시 원위치로 복귀하는 역할을 하고, 탄성부재(170)의 끝부분에는 인쇄회로기판(50)에 형성된 타 고정홀에 삽입되는 제 2고정돌기(175)가 형성된다. 이때, 탄성부재(170)의 주변에는 탄성부재(170)가 소정 압력에 의해 소정 거리만큼 휘어졌다 복귀할 수 있도록 유동홀(180)이 형성됨이 바람직하고, 이 유동홀은 탄성부재(170)가 일면만 고정지그(100)에 연결되고, 나머지 삼면은 고정지그(100)와 떨어져 유동홀(180) 중앙에 위치되도록 하는 탄성부재(170)와 유사한 형상으로 형성됨이 바람직하다.

한편, 고정지그(100)가 고정되는 장치몸체(200)는 크게 장치몸체(200)의 받침대 역할을 하는 지지판(210)과, 이 지지판(210)의 일측 및 타측에 형성되는 제 1지지수단, 제 2지지수단 및 가압수단으로 구성된다.

이때, 제 1 지지수단은 고정지그(100)가 장치몸체(200)에 장착될 때, 고정지그(100)의 일측 단부를 하부와 양 측면에서 각각 지지하는 역할을 하는 바, 크게 받침부재(232)와 이탈방지펜스(Fence,237)로 구성된다. 여기에서, 받침부재(232)는 소정 높이의 단차를 갖는 계단형상으로, 장치몸체(200)에 장착되는 고정지그(100)의 일측단부를 하부에서 지지하는 역할 및 고정지그(100)가 앞뒤방향으로 미끄러지는 것을 방지하는 역할을 한다.

여기에서, 받침부재(232)의 상면에는 고정지그(100)에 형성된 유동홀(180)에 삽입되어 고정지그(100)가 일방향으로 소정 압력을 받을 때 고정지그(100)의 탄성부재(170)를 일방향의 반대방향으로 휘어지게 하는 스틱(Stick)형상의 반발돌기(234)가 형성된다. 그리고, 받침부재(232)의 양 단부에서 소정 간격만큼 각각 이격된 좌우부분에는 고정지그(100)가 장착될 때, 고정지그(100)가 좌우방향으로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지펜스(237)가 형성된다.

한편, 제 2지지수단은 고정지그(100)가 장치몸체(200)에 장착될 때, 고정지그(100)의 타측 단부를 하부 및 양 측면에서 각각 지지하는 역할을 하는 바, 크게 지지부재(253)와 이탈방지벽(255)으로 구성된다.

여기에서, 지지부재(253)는 소정 높이의 단차를 갖는 계단형상으로, 고정지그(100)의 타측 단부를 좌우 모서리부분에서 각각 지지하는 역할을 하는 바 좌우 대칭되게 형성되며, 특히, 고정지그(100)가 평형하게 장착되도록 앞에서 설명한 받침부재(232)가 고정지그(100)를 지지하는 높이로 고정지그(100)를 하부에서 지지하는 역할 및 고정지그(100)가 앞뒤 방향과 좌우 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.

그리고, 이탈방지벽(255)은 고정지그(100)의 타측 단부를 좌우모서리 부분에서 지지하는 지지부재(253) 사이에 형성되며, 장치몸체(200)에 장착된 고정지그 (100)가 앞뒤 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.

한편, 가압수단은 장치몸체(200)에 고정지그(100)가 장착될 때, 고정지그(100)의 일측면 즉, 고정지그(100)의 탄성부재(170)가 형성되지 아니한 일측면을 가압하는 역할을 하는 바, 크게 고정지그(100)의 일측면에 접촉하여 고정지그(100)의 일측면을 가압하는 가압부재(274)와, 이 가압부재(274)가 고정지그(100)의 일측면을 소정 압력으로 가압할 수 있도록 하는 에어 실린더(Air cylinder,미도시)와, 이 에어실린더가 선택적으로 동작되도록 에어실린더를 온(On)/오프(off)하는 실린더 스위치(Switch,276)로 구성된다.

이때, 가압부재(274)는 고정지그(100)의 일측면에 가압할 수 있도록 직육면체 형상이며, 고정지그(100)의 일측면을 가압할 수 있어야 되는 바, 본 발명에서는 일실시예로 고정지그(100)의 타측단부를 좌우 모서리부분에서 지지하는 양 지지부재(253)의 사이에 형성된다.

또한, 에어실린더는 지지판(210)의 내측에 내장되고, 가압부재(274)와 일측이 연결되며, 실린더 스위치(276)가 온 됨에 따라 가압부재(274)가 고정지그(100)를 가압시킬 수 있도록 가압부재(274)를 고정지그(100) 방향으로 강제 이동시키는 역할을 한다. 이때, 에어실린더는 에어의 힘에 의해 가압부재(274)를 강제 이동시킬 수 있는 범용 에어실린더가 장착됨이 바람직하다.

여기에서, 이상과 같이 설명한 가압수단은 고정지그(100)를 가압하는 역할을하는 바, 앞에서 설명한 받침부재(232)의 반발돌기(234) 또한 이상의 가압수단에 의해 고정지그(100)가 가압될 때 이 가압력의 반대방향으로 반발력을 발생시켜 고정지그(100)를 가압하기 때문에 넓은 의미로는 이상의 가압수단과 같이 받침부재(232)의 반발돌기(234)도 동일한 역할을 한다고 할 수 있다.

한편, 본 발명의 따른 인쇄회로기판 고정장치(300)에 사용되는 고정지그(100)는 앞에서 설명한 일실시예 외에 도 4 내지 도 6에 도시한 다른 실시예의 고정지그(100)를 사용할 수 있으며, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기에서, 도 4 내지 도 6에 다른 실시예로 도시한 고정지그(100)의 참조번호는 도 1 내지 도 3에서 일실시예로 도시한 고정지그(100)의 참조번호와 동일할 경우 동일 부재를 가르킨다.

본 발명의 다른 실시예인 고정지그(100)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 일측에 다수개의 고정돌기(152)가 일렬로 형성되었다는 것 외에는 일실시예의 고정지그(100)와 동일하다. 즉, 이 다수개의 고정돌기(152)는 각각 일실시예에서 설명한 제 1고정돌기(150) 역할을하며, 인쇄회로기판(50)에 형성된 고정홀(55)에 각각 끼워지는 역할을 하는 것이다.

이때, 다른실시예롤 도시한 고정돌기(152)는 길이가 상이한 다수개의 인쇄회로기판(50) 까지도 고정이 가능하게 하는 범용고정수단 역할을 하는 바, 도 6에 도시된 바와 같이, 고정돌기(152)와, 이 고정돌기(152)가 삽입되는 삽입홈(156)과, 고정돌기(152)를 탄성지지하는 스프링(Spring,158)으로 구성된다.

여기에서, 고정돌기(152)는 소정 길이의 인쇄회로기판(50)이 구비될 경우 이인쇄회로기판(50)에 형성된 고정홀(55)에 끼워지는 역할 또는 인쇄회로기판(50)에 눌려서 삽입홈(156)에 삽입되는 역할을 겸하게 된다. 따라서, 유저(User)는 다양한 길이의 인쇄회로기판(50)을 고정할 수 있다.

이하, 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예인 인쇄회로기판 고정장치(300)의 작용 및 효과에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같은 인쇄회로기판(50)과 이에 실장될 전자부품(미도시)이 준비되면, 유저는 먼저 다수의 인쇄회로기판(50)이 고정되는 인쇄회로기판 고정지그(100)를 장치몸체(200)에 장착한다. 이때, 고정지그(100)에 형성된 유동홀(180)은 장치몸체(200)의 반발돌기(234)에 끼워진다.

이후, 고정지그(100)가 장치몸체(200)에 장착되면, 유저는 인쇄회로기판(50)을 고정지그(100)에 고정하게 된다.

따라서, 유저는 실린더 스위치(276)를 온으로 위치시켜 가압수단이 장치몸체(200)에 장착된 고정지그(100)의 일측면을 소정 압력으로 가압하도록 한다.

이에, 가압수단이 고정지그(100)의 일측면 즉, 고정지그(100)의 탄성부재(170)가 형성되지 아니한 일측면을 가압하면, 유동홀(180)에 끼워진 반발돌기(234)는 이와 같이 가해지는 가압력에 반발하여 소정 반발력으로 유동홀(180)에 형성된 탄성부재(170)를 반발력이 작용하는 방향으로 휘어지게 한다.

이때, 유저는 인쇄회로기판(50)에 형성된 일측 고정홀(55)이 고정지그(100)의 제 1 고정돌기(150)에 삽입되게 하고, 인쇄회로기판(50)에 형성된 타측 고정홀이 고정지그(100)의 탄성부재(170)에 형성된 제 2 고정돌기(175)에 삽입되게 한다.

이후, 인쇄회로기판(50)이 고정지그(100)에 삽입완료되면, 유저는 실린더 스위치(276)를 오프로 변경하게 되고, 이에 따라 가압수단은 원위치로 복귀하게 되며, 반발돌기(234)에 의해 휘어졌던 탄성부재(170)도 원위치로 복귀하게 된다.

따라서, 고정지그(100)의 제 1 고정돌기(150)와 제 2 고정돌기(175)에 삽입된 인쇄회로기판(50)은 제 2 고정돌기(175)가 형성된 탄성부재(170)가 원위치로 복귀하기 때문에 이 탄성부재(170)의 원위치로 복귀하려는 탄성력에 의해 매우 단단하게 고정되게 된다.

이와 같이, 본 발명의 인쇄회로기판 고정장치(300)는 고정지그(100)의 탄성력을 이용하여 인쇄회로기판(50)을 단단하게 고정시키기 때문에 종래 인쇄회로기판이 종종 움직여서 발생되었던 오픈불량이나 브릿지불량 및 부품 틀어짐 불량 등을 모두 해결할 수 있을 뿐만 아니라 종래에 고온테이프를 이용한 인쇄회로기판 탈착작업에 드는 타임로스를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 인쇄회로기판 고정장치(300)에 따르면 인쇄회로기판(50)을 고정할 때, 정확한 수평으로 고정되는 고정지그(100)에 장착되기 때문에 종래보다 수평도가 뛰어나게 인쇄회로기판을 고정할 수 있어 표면실장작업을 하는데 납땜결점율을 낮출수 있다. 또 본 발명의 다른실시예인 고정지그를 사용할 경우 다양한 길이의 인쇄회로기판을 고정할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고정지그의 탄성력을 이용하여 인쇄회로기판을 매우 단단하게 고정시킬 수 있기 때문에 종래 인쇄회로기판이 종종 움직여서 발생되었던 오픈 불량이나 브릿지 불량 및 부품 틀어짐 불량 등을 모두 해결할 수 있을 뿐만 아니라 종래에 고온테이프를 이용한 인쇄회로기판 탈착작업에 드는 타임로스를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 인쇄회로기판 고정장치에 따르면 인쇄회로기판을 고정할 때, 정확한 수평으로 고정되는 고정지그에 장착되기 때문에 종래보다 수평도가 뛰어나게 인쇄회로기판을 고정할 수 있어 표면실장작업을 하는데 납땜결점율을 낮출수 있을 뿐만 아니라 납땜 필렛(Fillet)을 양호하게 할 수 있는 효과가 있다. 또 본 발명의 다른실시예인 고정지그를 사용할 경우 다양한 길이의 인쇄회로기판을 고정할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 인쇄회로기판의 일단이 탄성부재에 의해 탄성지지되며 고정되는 고정지그와;

   상기 인쇄회로기판이 고정된 상기 고정지그가 장착되는 장치몸체와;

   상기 장치몸체에 장착되어 상기 고정지그의 타단을 가압함으로 상기 탄성부재에 반발력이 발생되도록 하여 상기 인쇄회로기판이 상기 고정지그에 삽입되도록 하는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 고정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정지그는 상기 인쇄회로기판의 일단에 형성된 고정홀에 끼워지는 제 1고정돌기와, 상기 탄성부재의 상면에 형성되어 상기 인쇄회로기판의 타단에 형성된 고정홀에 끼워지는 제 2고정돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 고정장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 탄성부재의 주변에는 상기 탄성부재가 유동할수 있도록 유동홀이 형성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 고정장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 가압수단은 상기 고정지그의 타단을 가압하는 에어 실린더와, 상기 에어 실린더에 의해 상기 고정지그가 가압되면 상기 탄성부재에 반발력이 가해지도록 상기 유동홀에 끼워지는 반발돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 고정장치.