KR20040078367A

KR20040078367A - 인쇄회로기판의 이물질 제거장치

Info

Publication number: KR20040078367A
Application number: KR1020030013278A
Authority: KR
Inventors: 안용욱
Original assignee: 안용욱
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2004-09-10
Also published as: KR100501848B1

Abstract

본 발명은 SM공정에서 인쇄회로기판(PCB)을 실장하기 위하여 로딩된 인쇄회로기판의 표면에 산재된 에폭시 가루,컨베이어 가루,패킹 섬유,의복 섬유,느슨해진 솔더 레지스트 및 머리카락 등의 이물질과 정전기를 제거하여 제조공정의 제품 불량률을 저하시키는 인쇄회로기판의 이물질 제거장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 제전벨트에 의해 구동되는 컨베이어 라인을 인쇄회로기판의 폭에 따라 가변시킬 수 있게 하고 컨베이어 라인 중앙에 실린더에 의해 승강하는 크리닝 롤러와 어디시브 롤러를 장착시키고 컨베이어 라인의 전,후단에 제전바와 에어노즐을 장착시켜 인입되는 인쇄회로기판의 이물질과 정전기를 동시에 제거시킬 수 있게 한 것으로 구동축(10')에 연결된 크리닝 롤러(10)와 아이들 상태의 어디시브 롤러(11)가 장착된 롤러 하우징(H)의 양측 브라켓트(12)(12')를 공압 실린더(13)(13')에 의해 승강시키고,상기 롤러 하우징(H)은 외부 손잡이(14)에 의해 외부로 슬라이딩 인출시킬 수 있게 하고,그 하단으로 중앙에 홈(15)(15')이 형성된 컨베이어 라인(16)(16')을 설치하여 제전 벨트(20)로 구동시키고 가변 컨베이어 라인(16)은 가이드 레일(17)을 따라 가변시키고 고정 가이드 레일(16')의 선단에는 인쇄회로기판(P)의 인입 감지센서(21)가 장착되며,컨베이어 라인(16)(16')의 전,후단으로 에어노즐(18)(18')과 제전바(19)(19')를 장착시킨 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 이물질 제거장치.

Description

인쇄회로기판의 이물질 제거장치{Apparatus for removing foreign substances on printed circuit board}

본 발명은 SM공정에서 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)을 실장히기 위하여 로딩된 인쇄회로기판의 표면에 산재된 에폭시 가루,컨베이어 가루,패킹 섬유,의복 섬유,느슨해진 솔더 레지스트 및 머리카락 등의 이물질과 정전기를 제거하여 제조공정의 제품 불량률을 저하시키는 인쇄회로기판의 이물질 제거장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 제전벨트에 의해 구동되는 컨베이어 라인을 인쇄회로기판의 폭에 따라 가변시킬 수 있게 하고 컨베이어 라인 중앙에 실린더에 의해 승강하는 크리닝 롤러와 어디시브 롤러(Adhesive roller)를 장착시키고 컨베이어 라인의 전,후단에 제전바와 에어노즐을 장착시켜 인입되는 인쇄회로기판의 이물질과 정전기를 동시에 제거시킬 수 있게 한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(PCB)은 전자부품을 구성하는 핵심부품의 하나로서 부품간을 전기적으로 연결하는 도체회로가 페놀수지 또는 에폭시 절연수지평판 위 에 형성되어 있는 제품이다.

인쇄회로기판은 배선회로면의 수에 따라 단면,양면,다층기판 등으로 분류되며 모든 전자제품에 사용되고 있으며 반도체 실장용 제품으로 응용분야가 확대되고 있는 실정이다.

종래 인쇄회로기판의 이물질 제거방법은 별도의 제조 공정에서 인쇄회로기판을 제조하여 표면 상의 이물질을 수작업 또는 기구적으로 제거하여 최종 인쇄회로기판의 제조공정으로 이송하여 제조하였다.

상기와 같은 종래의 이물질 제거방법은 인쇄회로기판이 도 1 에 도시된 바와 같이 인로더(A)에 로딩되어 코드 마킹 시스템(B:Code Marking System)→스크린 프린터(D:Screen Printer)→칩 마운터(E:Chip Mounter)의 최종 공정으로 제조되는 공정 상으로 인쇄회로기판을 대기중에서 이송시켜 인로더(A)의 로딩라인으로 안치시키는 과정에서 인쇄회로기판 상에 머리카락 또는 대기중의 미세입자가 적치될 수 있으며 인쇄회로기판에 상기 이물질이 적치되면 스크린 프린터(D) 및 칩 마운터(E)의 제조공정에서 스텐실의 막힘,톰스톤 현상,접착 노즐의 막힘,솔더 볼,패드모양의 불완전성,납땜의 신뢰도 저하 및 납땜 후의 접합부의 상태를 신뢰할 수 없는 등의 문제점으로 제품의 불량률이 증대되고 이로 인한 재가공으로 생산성이 저하되고 생산시간이 지연되는 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 자동화 라인의 협소한 공간에도 설치할 수 있게 제거장치를 초박형으로 구성하여 공간활용을 원활하게 하고 인쇄회로기판의 폭(약 50-250mm)과 두께(약 0.8-3mm)에 대하여 가변 대응성을 향상시키며 제전기능과 에어노즐 및 점착롤러 등으로 구성시켜 이물질의 제거 뿐만 아니라 정전기 방지기능까지 추가시켜 납땜의 신뢰성과 품질을 높이고 재가공의 감소로 생산시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬수 있는 이물질 제거장치를 제공하기 위한 것이다.

상기의 이물질 제거장치를 제공하기 위하여 PLC 컨트롤 방식에 의한 터치 스크린으로 조작을 용이하게 하여 컨베이어의 속도와 인쇄회로기판의 폭을 가변시키고 에러 유형을 디스 플레이시킬 수 있게 하였다.

크리닝 롤러와 어디시브 롤러가 장착된 롤러 하우징의 브라켓트를 공압 실린더에 의해 승강시키고 가이드 레일을 따라 가변되는 컨베이어 라인을 제전 벨트로 구동시키고 일측 컨베이어 라인의 선단에 인입 감지센서를 장착시키고 컨베이어 라인의 중앙 크리닝 롤러와 압착되는 부위는 홈을 형성시키고 컨베이어 라인의 전,후단으로 에어노즐과 제전바를 장착시키고 상기 크리닝 롤러와 어디시브 롤러부는 외부 손잡이에 의해 장치의 외부로 슬라이딩 인입,인출시킬 수 있게 구성하여 인쇄회로기판 상의 이물질과 정전기를 제거할 수 있는 장치를 제공할 수 있는 것이다.

도 1 은 인쇄회로기판의 제조공정을 도시한 개념도

도 2 는 본 발명의 전체구조를 도시한 사시도

도 3 은 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 단면구조도

도 4 는 본 발명의 외형을 도시한 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) 크리닝 롤러 (10') 구동축

(11) 어디시브 롤러 (12)(12') 브라켓트

(13)(13') 공압실린더 (14) 외부 손잡이

(15)(15') 홈 (16)(16') 컨베이어 라인

(17)가이드 레일 (18)(18') 에어노즐

(19)(19') 제전바 (20) 제전 벨트

(21) 인입 감지센거 (P) 인쇄회로기판

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명의 전체구조를 도시한 사시도로서 중앙에 롤러 하우징의 상단 양측으로 공압실린더가 장착되고 하단으로 컨베이어 라인이 제전 벨트에 의해 구동되며 컨베이어 라인 전,후단으로 제전바와 에어노즐이 장착된 구조를 도시하였고, 도 3 은 본 발명의 작동상태를 설명하기 위한 단면구조도로서 인쇄회로기판이인입되어 롤러 하우징이 하강하고 컨베이어 라인에 의해 이송시키면서 이물질과 정전기를 제거하는 작동구조를 도시하였으며,도 4 는 본 발명의 외형을 도시한 사시도로 상기의 각 부품이 내장된 상태의 장치의 외부형태를 도시한 것이다.

인쇄회로기판(P) 상에 적치된 이물질을 제거함에 있어서,

구동축(10')에 연결된 크리닝 롤러(10)와 아이들 상태의 어디시브 롤러(11)가 장착된 롤러 하우징(H)의 양측 브라켓트(12)(12')를 공압 실린더(13)(13')에 의해 승강시키고,상기 롤러 하우징(H)은 외부 손잡이(14)에 의해 외부로 슬라이딩 인출시킬 수 있게 하고,그 하단으로 중앙에 홈(15)(15')이 형성된 컨베이어 라인(16)(16')을 설치하여 제전 벨트(20)로 구동시키고 가변 컨베이어 라인(16)은 가이드 레일(17)을 따라 가변시키고 고정 가이드 레일(16')의 선단에는 인쇄회로기판(P)의 인입 감지센서(21)가 장착되며,컨베이어 라인(16)(16')의 전,후단으로 에어노즐(18)(18')과 제전바(19)(19')를 장착시킨 구조이다.

상기의 크리닝 롤러(10)의 구동축(10')과 제전 벨트(20)의 구동은 동기화 시켰다.

도면중 미설명 부호 (T)는 터치 스크린이고,(C)는 이물질 제거장치이며,(L)은 타워램프이다.

이와 같이된 본 발명은 도 1 의 종래 인로더(A)→코드 마킹 시스템(B)→스크린 프린터(D)→칩 마운터(E)의 공정으로 이루어진 라인의 사이 즉,스크린프린터(D)공정의 전단에 초박형 인쇄회로기판의 이물질 제거장치(C)를 설치하여 제조공정 라인의 공간(길이)이 크게 증대되지 않아 공간확보가 필요 없고 인쇄회로기판(P)이 프린팅 및 마운팅되기 전에 이물질과 정전기를 제거하여 제품의 불량률을 최소화 하고 작업자가 터치 스크린(T) 상에서 컨베이어의 속도와 인쇄회로기판(P)의 폭을 가변시키는 동작을 자동으로 수행하고 인쇄회로기판(P)의 기종변경에 대한 대응력을 향상시키며 장치(C)의 작동 중 발생하는 에러유형을 터치 스크린(T)에 디스 플레이시켜 유지보수가 용이하게 한 것이다.

도 2,3 에서 크리닝 롤러(10)와 어디시브 롤러(11)를 상하로 면접촉되게 롤러 하우징(H)을 구성하고 양측단의 브라켓트(12)(12') 상부로 공압 실린더(13) (13')를 설치하여 롤러 하우징(H)이 승강되게 한다.

상기 크리닝 롤러(10)는 구동축(10')에 연결되어 회전 구동되고 크리닝 롤러(10)와 면접촉하고 있는 어디시브 롤러(11)는 아이들 상태로 크리닝 롤러(10)의 구동에 따라 회전 구동한다.

상기의 롤러 하우징(H)은 공압실린더(13)(13')의 로드가 브라켓트(12)(12')를 밀어서 하강시키고 상승시에는 공압실린더(13)(13')의 로드가 원위치하면 스프링의 탄발력에 의해 상승한다.

그리고 롤러 하우징(H)에 장착된 크리닝 롤러(10)와 어디시브 롤러(11)의 유지보수를 위하여 롤러 하우징(H)의 외부 손잡이(14)로 슬라이딩시켜 롤러 하우징(H)을 외부로 인출시켜 크리닝 롤러(10)의 상태를 점검하고 어디시브 롤러(11)에 롤 형태로 감겨있는 점착 테이프의 상태를 점검하고 이물질 접착상태에따라 절단시키고 사용하는 것이다.

컨베이어 라인(16)(16')의 중앙부 즉,인쇄회로기판(P)이 크리닝 롤러(10)와 압착되는 부분에 홈(15)(15')을 형성하여 크리닝 롤러(10)가 인쇄회로기판(P)을 압착하면서 회전하여 인쇄회로기판(P)에 적치된 이물질을 용이하게 부착시킬 수 있게하고 컨베이어 라인(16)(16') 상에 안치된 인쇄회로기판(P)을 이송시키기 위하여 구동되는 제전 벨트(20)는 컨베이어 라인(16)(16') 상으로 이송되는 과정에서 발생되는 정전기를 제거할 수 있게 하였다.

또한 가변 컨베이어 라인(16)은 가이드 레일(17)을 따라 횡으로 슬라이딩시켜 인쇄회로기판(P)의 폭에 따라 약 50-250mm까지 가변시킬 수 있게 하였고 고정 컨베이어 라인(16')의 선단에는 인쇄회로기판(P)이 컨베이어 라인(16)(16')으로 인입되는 것을 감지하여 컨트롤러에 작동신호를 송신하는 인입 감지센서(21)가 장착된다.

상기의 컨베이어 라인(16)(16')의 전단과 후단으로는 인입되는 인쇄회로기판(P) 상에 적치된 이물질을 공기로 분사시키는 에어노즐(18)(18')과 인입 및 인출시에 발생하는 정전기를 제거하기 위하여 제전바(19)(19')가 에어노즐(18)(18')의 상단에 장착시켜 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동은 다음과 같다.

선행공정에서 제조된 인쇄회로기판(P)을 SM공정에서 인로더(A)로 이송시켜 코드 마킹 시스템(B)을 통과하여 이물질 제거장치(C)로 공급된다.

상기와 같이 공급되는 인쇄회로기판(P)의 이물질을 제거하기 위하여 이물질 제거장치(C)는 PLC 컨트롤 구동방식의 터치 스크린(T)에서 인입되는 인쇄회로기판(P)의 제원에 따라 폭과 컨베이어 속도를 조절하면 가변 컨베이어 라인(16)이 가이드 레일(17)을 따라 이동하여 인쇄회로기판(P)의 폭에 대응되게 가변시킨다.

그리고 롤러 하우징(H)의 양측단 상부의 공압실린더(13)(13')가 작동하여 로드가 브라켓트(12)(12')를 밀어서 롤러 하우징(H)을 하강시켜 컨베이어 라인(16)(16')의 홈(15)(15') 상부에 위치하여 작동 대기한다.

인쇄회로기판(P)이 로딩되어 컨베이어 라인(16)(16')으로 인입되면 고정 컨베이어 라인(16')의 선단에 장착된 인입 감지센서(21)가 인입 신호를 컨트롤러로 송신하여 스텝핑 모터가 작동하면 크리닝 롤러(10)의 구동축(10')과 제전 벨트(20)의 구동축이 동기되어 있어 같이 회전하면서 크리닝 롤러(10)가 회전하고 이에 면접된 어디시브 롤러(11)도 회전하고 컨베이어 라인(16)(16')에 안치된 인쇄회로기판(P)도 라인을 따라 이송을 시작한다.

컨베이어 라인(16)(16')으로 이송되는 인쇄회로기판(P)은 라인 선단 상부에 장착된 에어노즐(18)에서 공기를 분사하여 인쇄회로기판(P)의 홈이나 천공된 부위에 적치된 이물질을 제거하면서 에어노즐(18)의 상단에 장착된 제전바[DC 7KV(19)]에 의해 인쇄회로기판(P)이 이송되면서 발생되는 정전기를 제거한다.

상기의 과정을 통하여 컨베이어 라인(16)(16')의 중앙 홈(15)(15')의 상단에서 크리닝 롤러(10)가 회전하면서 인쇄회로기판(P)의 표면에 적치된 이물질을 1차적으로 크리닝 롤러(10)에서 회전하면서 집진하고 그 상부에 장착된 어디시브 롤러(11)가 면접촉으로 회전하면서 크리닝 롤러(10)에 집진된 이물질을 전이시켜 2차적으로 이물질을 제거한다.

상기의 크리닝 롤러(10)는 컨베이어 라인(16)(16')의 중앙 홈(15)(15')의 상단에서 인쇄회로기판(P)을 압착,회전시키므로 접촉력이 양호하여 인쇄회로기판(P)의 표면에 적치된 이물질을 용이하게 집진시키며 어디시브 롤러(11)에는 점착성 테이프가 롤형태로 감겨져 있어서 크리닝 롤러(10)에서 1차적으로 집진한 이물질을 효과적으로 전이시켜 제거한다.

상기의 이물질 제거가 완료되면 롤러 하우징(H)을 통과하여 컨베이어 라인(16)(16')의 후단으로 이송되어 최종적으로 에어노즐(18')과 제전바(19')에 의해 인쇄회로기판(P)의 이물질과 정전기를 제거하여 다음공정인 스크린 프린터(D) 공정으로 이송시켜 작업을 수행한다.

상기의 본 발명은 컨베이어 라인(16)(16')으로 이송되는 과정에서 컨베이어 라인(16)(16')을 구동시키는 제전 벨트(20)에서도 이송중에 발생하는 정전기를 제거함으로 인쇄회로기판(P)을 최적의 상태로 다음공정으로 이송시켜 제품의 불량률을 최소화 시킬 수 있는 것이다.

그리고 롤러 하우징(H)의 외측에 설치된 외부 손잡이(14)에 의해 일정간격으로 롤러 하우징(H)을 외부로 인출시켜 각 롤러(10)(11)의 상태를 점검할 수 있고 어디시브 롤러(11)의 집진된 이물질의 상태에 따라 점착 테이프를 절단시키고 인입시켜 다음작업을 수행시킬 수 있고 제조공정 라인에서 인쇄회로기판(P)의 기종이변경되면 그 제원에 따라 터치 스크린(T)에서 작업자가 손쉽게 조정하여 다음기종을 작업할 수 있어 제품 생산의 중단됨이 없이 연속성을 가지면서 작업을 수행할 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

그러므로 본 발명은 자동화 라인의 협소한 공간에도 설치할 수 있게 제거장치를 초박형으로 구성하여 공간활용을 원활하게 하고 인쇄회로기판의 폭과 두께에 대한 가변 대응성을 향상시키며 제전기능과 에어노즐 및 점착롤러 등으로 구성시켜 이물질의 제거와 정전기 방지로 페이스트(Paste)의 배열을 좋게하고 보드에 대한 인쇄를 향상시키고 라인의 속도면에서 스텐실 세척시간을 감소시키며 인쇄회로기판의 화학작용과 흠집을 제거할 수 있고 납땜의 신뢰성과 품질을 높이고 재가공의 감소로 생산시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims

인쇄회로기판(P) 상에 적치된 이물질을 제거함에 있어서,

구동축(10')에 연결된 크리닝 롤러(10)와 아이들 상태의 어디시브 롤러(11)가 장착된 롤러 하우징(H)의 양측 브라켓트(12)(12')를 공압 실린더(13)(13')에 의해 승강시키고,상기 롤러 하우징(H)은 외부 손잡이(14)에 의해 외부로 슬라이딩 인출시킬 수 있게 하고,그 하단으로 중앙에 홈(15)(15')이 형성된 컨베이어 라인(16)(16')을 설치하여 제전 벨트(20)로 구동시키고 가변 컨베이어 라인(16)은 가이드 레일(17)을 따라 가변시키고 고정 가이드 레일(16')의 선단에는 인쇄회로기판(P)의 인입 감지센서(21)가 장착되며,컨베이어 라인(16)(16')의 전,후단으로 에어노즐(18)(18')과 제전바(19)(19')를 장착시킨 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 이물질 제거장치.
제 1 항에 있어서,

크리닝 롤러(10)의 구동축(10')과 제전 벨트(20)의 구동축을 동기화 시킨 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 이물질 제거장치.