KR200314873Y1 - 인쇄회로기판 표면실장용 지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board) 표면실장용 지그에 관한 것이다.

본 고안의 인쇄회로기판 표면실장용 지그는, 스크린프린터 및 마운터 장비에서 정해진 작업을 수행할 수 있고, 다수 개의 인쇄회로 기판이 배열되어 안치되는 기판안치홈을 가지며, 안치된 인쇄회로 기판의 하부면 중 반도체 메모리칩이나 수동소자 등의 부품이 실장된 부분은 바닥면에 접촉되지 않도록 다수 개의 개방홀을 갖는 제1안치구와; 상기 제1안치구와 대칭형인 제2안치구와; 대칭으로 적층된 상기 제1안치구 및 제2안치구가 적어도 좌, 우로 움직이지 않도록 고정하거나 고정을 해제시킬 수 있는 고정수단;을 포함하여 구성된다.

본 고안의 인쇄회로기판 표면실장용 지그를 사용하면, 일측에 부품이 실장되어 있는 다수 개의 인쇄회로 기판을 손에 접촉시키지 않고 간편한 방법을 통해 한 번에 뒤집는 동시에 다른 지그로 옮겨 인쇄회로 기판의 타측에 부품을 실장하기 위한 준비상태가 되도록 할 수 있다.

Description

인쇄회로기판 표면실장용 지그{THE JIG FOR SURFACE MOUNTING OF PRINTER CURCUIT BOARD}

본 고안은 인쇄회로기판 표면실장용 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄회로 기판(PCB : Printed Circuit Board)의 일측에 전자회로의 소자(素子)(이하 "부품"이라 함)를 실장한 후 타측에 부품을 실장할 때 이미 실장되어 있는 부품 등에 영향을 주지 않고, 간편하게 작업을 진행할 수 있도록 된 인쇄회로기판 표면실장용 지그에 관한 것이다.

반도체 기술에 있어서, 각각의 기능성을 가진 부품들이 어떠한 기능을 수행하도록 하기 위하여 인쇄회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)에는 다양한 부품이 실장된다.

예를 들면, 컴퓨터 시스템의 메인 메모리 모듈(module)을 제조하기 위하여각각의 기능성을 가진 몇 개의 반도체 메모리 칩과 수동소자를 한 개의 인쇄회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)에 실장하여 어떤 정해진 기능을 수행하는 단일 부품 단위로 간주되도록 한다.

이와 같이 인쇄회로 기판에 부품을 실장하는 방법에는 다양한 방법이 있다.

구체적으로 설명하면, 한국 특허출원 제10-1992-0016703호에서 제시한 "모듈패키지 및 그의 실장방법" 및 연배열 인쇄회로 기판을 사용한 방법 등이 있다.

그런데 상기와 같은 방법에 의하면, 제품의 품질이 저하되는 등의 문제점이 있어 여러 장의 인쇄회로 기판을 지그에 안치시키고 그 표면에 부품을 실장 하는 방법이 안출되었다.

이러한 표면실장 기술을 반도체 메모리 모듈 제조공정의 예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제 1공정 - 반도체 메모리 칩, 인쇄회로기판, 소자들을 조립 가능한 수량만큼 롯드(LOT) 단위로 셋팅하는 단계.

제 2공정 - 인쇄회로 기판(PCB)을 지그(JIG)에 안치 후 테이프로 양측을 고정, 매거진에 적재하여 스크린프린터(SCREEN PRINTER)에 공급하는 단계.

제 3공정(스크린프린터 공정) - 스크린프린터에서 인쇄회로 기판의 소정 위치에 땜납(SOLDER PASTE)을 도포하는 단계.

제 4공정(마운터 공정1) - 제 3공정에 의한 땝납의 배치 및 도포 상태를 검사한 후 마운트(Mounter) 1호기에서 소자들을 인쇄회로 기판에 배치된 땝납 위에 장착하는 단계.

제 5공정(마운터 공정2) - 마운터(Mounter) 2, 3호기에서 반도체 메모리 칩과 아이씨 칩(IC Chip) 등을 땝납 위에 장착하는 단계.

제 6공정(리플로우 공정)- 제 5공정을 거친 인쇄회로 기판이 고온열 분위기에 놓이도록 함으로써 땜납을 고형화 시키는 단계.

제 7공정 - 인쇄회로 기판을 지그로부터 분리하는 단계.

그런데 상기와 같은 실장방법은 단품 인쇄회로 기판을 사용한 방법이고, 제 2공정에 사용되는 지그는 다수 개의 인쇄회로 기판을 배치시킬 수 없는 것이어서 마운터의 대기 시간이 길었다.

또, 마운터의 떨림에 의한 인쇄회로 기판의 떨림으로 제품의 질이 크게 향상되지는 못하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 다수 개의 인쇄회로 기판이 배치되도록 하고, 인쇄회로 기판의 떨림이 방지되도록 한 "인쇄회로기판 고정용 지그(한국특허 출원번호 10-2001-0079173호, 출원일 2001. 12. 14)"가 본원출원의 고안자에 의하여 안출되었다.

그런데 상기와 같은 지그는 다수 개의 인쇄회로 기판을 마운터에 한 번에 공급하고, 인쇄회로 기판의 떨림을 방지하기 위한 것일 뿐 인쇄회로 기판을 뒤집는 과정에서 이미 실장되어 있는 부품에 손상을 주지 않도록 하기 위한 것은 아니었다.

즉, 반도체의 부품은 인쇄회로 기판의 일측에만 실장되는 경우도 있지만 인쇄회로 기판의 양측에 실장되는 경우도 있다.

이와 같이 인쇄회로 기판의 양측에 반도체의 부품을 실장하기 위해서는 실장되지 않은 하부면이 지그(JIG)의 상부에 위치되고, 부품이 실장되어 있는 상부면은 지그의 하부에 위치되어야 한다.

종래에는 상기와 같은 부품실장 준비상태가 되도록 하기 위하여 비워져 있는 별도의 지그(JIG)에, 일측에만 부품이 실장되어 있는 인쇄회로 기판을 하나 씩 옮겨 배치 시킨 후 부품실장 공정을 반복 실시하였다.

그런데 반도체 메모리 등의 부품은 매우 민감하여 인쇄회로기판을 옮길 때 작업자의 손을 타면 불량율이 높아지고, 작업자는 매우 조심스럽게 작업하여야 하므로 작업에 많은 시간이 소요되었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 보다 상세하게는 일측에 부품이 실장되어 있는 다수 개의 인쇄회로 기판을 작업자의 손에 접촉시키지 않고 간단한 방법을 통해 한 번에 뒤집는 동시에 다른 지그로 옮겨 부품실장을 위한 준비상태가 되도록 할 수 있는 인쇄회로기판 표면실장용 지그를 제공하려는데 목적이 있다.

도 1은 제1안치구에 제2안치구를 대칭으로 적층시켜 고정한 후 뒤집어 놓은 본 고안의 인쇄회로기판 표면실장용 지그의 개략도

도 2는 제1안치구에 인쇄회로기판을 안치시키는 상태의 개략도

도 3은 인쇄회로기판의 일측에 부품을 실장한 후 제2안치구를 대칭으로 적층시키고 고정수단을 사용하여 고정하는 것을 설명하기 위한 개략도

도 4는 제1안치구와 제2안치구를 대칭으로 적층시켜 뒤집어 놓은 후 제2안치구와 고정수단을 분리시킨 상태의 개략도

도 5는 지면접촉부와 고정핀과 걸림부를 갖는 안치구고정체가 구비된 본 고안의 인쇄회로기판 표면실장용 지그의 구성도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10. 제1안치구 11. 레일부

12. 기판안치홈 13. 개방홀

14. 돌기 15. 셋팅홀

20. 제2안치구 21. 레일부

22. 기판안치홈 23. 개방홀

24. 돌기 25. 셋팅홀

30. 인쇄회로 기판 31. 고정홀

40. 고정수단 41. 고정핀

42. 지면접촉부 43. 고정핀

44. 걸림부 45. 안치구고정체

본 고안은 인쇄회로기판 표면실장용 지그에 관한 것이다.

본 고안에서는 표면실장기술(SMT: Surface Mounting Technology)을 사용한부품의 실장공정 중 인쇄회로 기판을 스크린프린터에 공급하기 위하여 인쇄회로 기판을 안치시키는 지그에 다수 개의 인쇄회로 기판을 안치시킬 수 있도록 한다.

또, 일측에 부품이 실장된 인쇄회로 기판의 타측에 다른 부품을 실장하려 할 때 상기 지그에 안치된 모든 인쇄회로 기판을 한 번에 뒤집는 동시에 다른 지그로 옮겨 안치시킬 수 있도록 한다.

또, 상기와 같이 인쇄회로 기판을 스크린프린터에 공급할 수 있는 다른 지그로 옮기는 과정에서 손상되는 일이 없도록 인쇄회로 기판이 작업자의 손에 접촉되지 않도록 한다.

이러한 본 고안의 인쇄회로기판 표면실장용 지그는,

스크린프린터 및 마운터 장비에서 정해진 작업을 수행할 수 있고, 다수 개의 인쇄회로 기판이 배열되어 안치되는 기판안치홈을 가지며, 안치된 인쇄회로 기판의 하부면 중 반도체 메모리 칩이나 수동소자 등의 부품이 실장된 부분은 바닥면에 접촉되지 않도록 다수 개의 개방홀을 갖는 제1안치구와;

상기 제1안치구와 대칭형인 제2안치구;를 갖는다.

또, 대칭으로 적층된 상기 제1안치구 및 제2안치구가 적어도 좌, 우로 움직이지 않도록 고정하고, 고정을 해제시킬 수도 있는 고정수단;을 갖는다.

이하, 본 고안의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

그러나 첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상을 보다 구체적으로 설명하기위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 고안의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

본 고안의 구성요소인 제1안치구(10)는 표면실장 기술을 사용한 부품의 실장공정 중 인쇄회로 기판(30)을 스크린프린터 및 마운터에 위치시켜 작업하기 위하여, 인쇄회로 기판(30)을 고정하는 종래의 지그에 해당하는 것이다.

따라서, 제1안치구(10)는 종래의 지그와 같이 스크린프린터 및 마운터에서 정해진 작업을 수행할 수 있는 구조이어야 한다.

즉, 종래의 지그와 같이 스크린프린터에 공급하여 땝납을 도포시키는 공정을 수행할 수 있어야 하고, 마운터 장비에 위치시켜 반도체 메모리 칩이나 소자들을 땝납 위에 장착할 수 있어야 하는 것이다.

이와 같이 스크린프린터 및 마운터에서 정해진 작업을 수행할 수 있는 구조는 기계의 사양과 고정장치 및 이송장치에 따라 달라진다.

그러나 이러한 구조는 종래의 지그와 같은 고정방식 및 이송방식 등을 취함으로써 간단히 해결될 수 있다.

구체적으로 설명하면 도 1과 같이 이송수단에 안치되어 이동되도록 하기 위한 레일부(11)를 갖도록 하는 것과 그 크기를 이송이 가능한 크기로 하는 것과 같은 것이다.

또한, 제1안치구(10)는 종래의 지그와 같이 인쇄회로 기판(30)을 안치시킬 수 있는 기판안치홈(12)을 가져야 한다.

그런데 본 고안에서는 생산성 향상을 위하여 다수 개의 인쇄회로 기판을 안치하여 고정할 수 있도록 다수 개의 기판안치홈(12)을 형성한다.

이와 같이 안치되는 인쇄회로 기판(30)의 수는 스크린프린터 및 마운터에서 정해진 작업을 수행할 수 있는 범위 내에서 최대가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 제1안치구(10)에 기판안치홈(12)이 형성됨에 따라 기판안치홈(12) 내측에는 안치된 인쇄회로 기판(30)의 하부면 중 부품이 실장된 부분은 바닥면에 접촉되지 않도록 하는 다수 개의 개방홀(13)이 형성되어야 한다.

따라서, 개방홀(13)의 깊이는 인쇄회로 기판(30)의 일측에 실장되어 있는 부품이 바닥에 닿지 않는 깊이가 된다.

한편, 제1안치구(10)에는 안치되는 인쇄회로 기판(30)이 마운터의 떨림에도 움직이지 않도록 인쇄회로 기판(30)에 형성된 고정홀(31)에 삽입되는 돌기(14)를 형성할 수 있다.

즉, 인쇄회로 기판(30)에는 고정홀(31)을 형성하고, 제1안치구(10)에는 고정홀(31)에 삽입되는 돌기(14)를 형성하여 인쇄회로 기판(30)이 마운터의 떨림에도 움직이지 않도록 함으로써 땝납의 도포 및 부품의 실장이 정확하도록 하는 것이다.

본 고안의 구성요소인 제2안치구(20)는 제1안치구(10)의 상부에 대칭형으로 적층한 후 제1안치구(10)와 함께 뒤집어 놓으면 제1안치구(10)에 위치되어 있던 인쇄회로 기판(30)이 안치되도록 하기 위한 것이다.

또, 제1안치구(10)에 위치되었던 인쇄회로 기판(30)을 제2안치구(20)에 안치시킨 후에는 부품이 실장되어 있지 않은 면에 부품을 실장하기 위한 것이다.

따라서, 제2안치구(20)도 제1안치구(10)와 같이 스크린프린터 및 마운터 장비를 통한 부품의 실장작업을 진행할 수 있는 구조이어야 한다.

또, 기판안치홈(22) 및 개방홀(23)이 형성되어 있어야 한다.

또한, 제2안치구(20)를 제1안치구(10)에 적층시킨 후 뒤집어 놓았을 때 제1안치구(10)의 인쇄회로 기판(30)이 제2안치구(20)의 기판안치홈(22)에 들어가 안치되도록 하기 위해서는 제1안치구(10)와 제2안치구(20)의 형상이 대응된 상태이어야 한다.

상기와 같은 이유로 제1안치구(10)와 제2안치구(20)는 대칭형이어야 한다.

본 고안의 구성요소인 고정수단(40)은 제1안치구(10) 위에 제2안치구(20)를 대칭으로 적층시킨 후 뒤집어 놓을 때 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)가 좌, 우로 흔들리는 것을 방지하기 위한 것이다.

즉, 제1안치구(10)와 제2안치구(20)의 적층체를 뒤집어 놓을 때 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)가 좌, 우로 흔들려 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)의 형상이 정확한 대칭이 되지 않으면 제1안치구(10)로부터 이탈되어 제2안치구(20)에 놓이는 인쇄회로 기판(30)이 제2안치구(20)의 기판안치홈(22) 및 개방홀(23)에 정확히 안치되지 못한다.

따라서, 제1안치구(10)에 위치된 인쇄회로 기판이 제2안치구(20)의 기판안치홈(22) 및 개방홀(23)에 정확히 위치되도록 하기 위해서는 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)의 형상이 정확한 대칭이 되어야 하고, 이를 위해서는 제1안치구(10)와 제2안치구(20)가 움직이지 않도록 고정하여야 하는 것이다.

그런데 제1안치구(10)와 제2안치구(20)를 뒤집에 놓은 후에는 제1안치구(10)를 분리시켜야 하므로 본 고안의 고정수단(40)은 고정을 해제시킬 수도 있어야 한다.

이러한 고정수단(40)은 다양한 방법으로 구현될 수 있다.

구체적으로 설명하면 집게 등의 각종 고정공구를 사용하는 방법이 있다.

그러나 제1안치구(10)와 제2안치구(20)가 정확한 대칭상태가 되도록 하면서 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 제1안치구(10)와 제2안치구(20)의 형상이 정확한 대칭 상태가 되도록 적층하는 것이 쉽지 않으므로 간단한 방법을 통해 제1안치구(10)와 제2안치구(20)가 정확한 대칭상태가 되도록 하는 동시에 고정이 이루어지도록 하는 것이다.

이러한 고정수단(40)의 예로는 홀과, 핀을 사용한 방법이 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)에 복수 개의 셋팅홀(15,25)을 형성하고, 대응된 제1안치구(10)의 셋팅홀(15) 및 제2안치구의 셋팅홀(25)에 고정핀(41)을 삽입하는 방법 등이 있다.

즉, 고정핀(41)이 셋팅홀(15,25)에 삽입되면 제1안치구(10)와 제2안치구(20)가 대칭상태가 되도록 하는 것이다.

또, 셋팅홀(15, 25)과 고정핀(41) 사이에는 미세간격의 틈새만을 두어 제1안치구(10)와 제2안치구(20)가 움직이지 않도록 하는 것이다.

한편, 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)를 바닥면에 그대로 안치시키면 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)를 들어올릴 때 작업자가 잡을 곳이 없어 불편할 뿐 아니라 안치된 인쇄회로 기판(30)에 충격이 가해질 수 있다.

이를 방지하기 위하여 고정수단(40)은,

제1안치구(10) 및 제2안치구(20)에 형성된 복수 개의 셋팅홀(15와 25)과;

지면과 접촉되는 지면접촉부(42)와, 상기 셋팅홀(15, 25)에 삽입되는 고정핀(43)과, 지면접촉부(42)와 고정핀(43)의 사이에 형성되어 고정핀(43)에 끼워져 하강하는 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)의 하강을 정지시키는 걸림부(44)를 갖는 안치구고정체(45):로 구성할 수 있다.

즉, 고정핀(41)에 끼워지는 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)가 바닥면으로부터 떨어져 있어 작업자가 잡아서 들어 올리기 쉽도록 하는 것이다.

또, 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)를 지면 등의 바닥이 아닌 안치구고정체(45)에 안착시킴으로써 인쇄회로 기판(30)에 가해지는 충격이 반감되도록 하는 것이다.

상기와 같은 안치구고정체(45)의 걸림부(44) 상부면에 충격을 흡수할 수 있도록 탄성부재를 형성시키면(도시하지 않음) 제1안치구가 안찰될 때 인쇄회로 기판에 가해지는 충격을 더욱 감소시킬 수 있다.

본 고안의 작용을 첨부된 도면을 사용하여 설명하면 다음과 같다.

인쇄회로 기판(30)을 제1안치구(10)의 기판안치홈(12)에 배열하여 안치시킨 후 안치된 인쇄회로 기판(30)의 가장자리를 테잎으로 붙여 배열된 다수 개의 인쇄회로 기판(30)이 제1안치구(10) 고정되도록 한다.

인쇄회로 기판(30)에 고정홀(31)이 형성되어 있고, 제1안치구(10)에돌기(14)가 형성되어 있는 경우 돌기(14)가 고정홀(31)에 삽입되도록 하면 인쇄회로 기판(30)을 보다 단단하게 고정할 수 있다.

인쇄회로 기판(30)이 고정된 제1안치구(10)를 스크린프린터 공정과 마운터 공정으로 보내 인쇄회로 기판(30)의 상부면에 기능 수행을 위한 부품이 실장되도록 한다.

상기와 같은 과정에 의하여 인쇄회로 기판(30)의 일측에 부품의 실장이 완료되면 인쇄회로 기판(30)을 고정하기 위하여 부착한 테잎을 떼어낸다.

상기 과정 후 제1안치구(10) 상부면에 제2안치구(20)를 대칭으로 적층시킨 후 고정수단(40)을 사용하여 제1안치구(10)와 제2안치구(20)가 흔들리지 않도록 고정함으로써 제1안치구(10) 및 제2안치구(20)의 대칭 상태가 유지되도록 한다.

제1안치구(10)와 제2안치구(20)가 고정되면 제1안치구(10)와 제2안치구(20)를 뒤집어 하부에 위치되었던 제1안치구(10)가 상부에 놓이고, 상부에 위치되었던 제2안치구(20)는 하부에 놓이도록 한다.

상기와 같이 제1안치구(10)와 제2안치구(20)가 뒤집힌 상태가 되면 제1안치구(10)에 위치되었던 인쇄회로 기판(30)이 배열상태를 유지하면서 제2안치구(20)의 기판안치홈(22)으로 이동되어 안치된다.

이때 인쇄회로 기판(30)의 일측에 실장되어 있던 부품들은 제2안치구(20)의 개방홀(23)로 들어가 어떠한 부분과도 접촉되지 않게 된다.

상기 과정 후 고정수단(40)의 고정력을 해제시켜 상부에 위치된 제1안치구(10)를 분리시킨 후 제2안치구(20)에 안치되어 있는 인쇄회로 기판(30)의가장자리에 다시 테잎을 부착하여 인쇄회로 기판(30)을 고정한다.

상기와 같이 인쇄회로 기판(30)을 제2안치구(20)에 고정한 후 스크린프린터 공정과 마운터 공정으로 보내 인쇄회로 기판(30)의 상부면에 기능 수행을 위한 부품이 실장되도록 한다.

상기와 같은 과정에 의하여 인쇄회로 기판(30)의 양측에 기능 수행을 위한 부품이 실장되는 것이다.

미설명 부호 21은 제2안치구에 형성된 레일부이고, 24는 제2안치구에 형성된 돌기이다.

본 고안의 인쇄회로기판 표면실장용 지그를 사용하면, 일측에 부품이 실장되어 있는 다수 개의 인쇄회로 기판을 작업자의 손에 접촉시키지 않고 간편한 방법을 통해 한 번에 뒤집는 동시에 다른 지그로 옮겨 부품의 실장을 위한 준비상태가 되도록 할 수 있다.

따라서, 인쇄회로기판에 부품을 실장하는 시간이 단축되고, 인쇄회로 기판의 일측에 실장되어 있는 부품이 작업자의 손에 접촉되지 않아 불량률이 낮아진다.

Claims (4)

1. 인쇄회로기판 표면실장용 지그에 있어서,

   스크린프린터 및 마운터 장비에서 정해진 작업을 수행할 수 있고, 다수 개의 인쇄회로 기판이 배열되어 안치되는 기판안치홈을 가지며, 안치된 인쇄회로 기판의 하부면 중 부품이 실장된 부분은 바닥면에 접촉되지 않도록 다수 개의 개방홀을 갖는 제1안치구와;

   상기 제1안치구와 대칭형인 제2안치구와;

   대칭으로 적층된 상기 제1안치구 및 제2안치구가 적어도 좌, 우로 움직이지 않도록 고정하거나 고정을 해제시킬 수 있는 고정수단;을 포함하여 구성된 인쇄회로기판 표면실장용 지그.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1안치구 및 제2안치구는 인쇄회로 기판에 형성된 고정홀에 삽입되는 돌기를 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 표면실장용 지그.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 고정수단은 제1안치구 및 제2안치구에 형성되는 복수 개의 셋팅홀과;

   상기 셋팅홀에 삽입되는 고정핀;으로 구성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 표면실장용 지그.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 고정수단은

   제1안치구 및 제2안치구에 형성되는 복수 개의 셋팅홀과;

   지면과 접촉되는 지면접촉부와, 상기 셋팅홀에 삽입되는 고정핀과, 지면접촉부와 고정핀의 사이에 형성되어 고정핀에 끼워져 하강하는 제1안치구 및 제2안치구의 하강을 정지시키는 걸림부를 갖는 안치구고정체;로 구성된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판 표면실장용 지그.