KR20160000621A - 인쇄법을 이용한 ｆｆｃ 케이블 제조장치 및 그 제조방법 - Google Patents

인쇄법을 이용한 ｆｆｃ 케이블 제조장치 및 그 제조방법 Download PDF

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김상훈
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한성전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables

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Abstract

본 발명에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치는, 인쇄설비에 의해 상부에 도체가 인쇄된 베이스 절연필름을 이송경로를 따라 투입시키는 제1공급유닛과, 상기 베이스 절연필름의 상부에서 하면에 접착제가 도포된 상부 절연필름을 이송경로를 따라 투입시키는 제2공급유닛과, 상기 이송경로를 따라 이동되는 상기 상부 절연필름의 상방에 설치되며, 상기 상부 절연필름의 일부분을 펀칭하여 단자 홀을 형성시키는 펀칭유닛 및, 상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름을 회전에 의해 이송경로를 따라 이동시키면서 가열 및 가압을 통해 부착시켜, 상기 단자 홀로 상기 베이스 절연필름에 인쇄된 도체가 외부로 노출되도록 하는 가압유닛을 포함한다.

Description

인쇄법을 이용한 ＦＦＣ 케이블 제조장치 및 그 제조방법{FLEXIBLE FLAT CABLE MANUFACTURING DEVICE AND FLEXIBLE FLAT CABLE MANUFACTURING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄 방식을 이용해 베이스 절연필름의 일면에 도체를 인쇄한 후, 접착제가 도포된 상부 절연필름와 베이스 절연필름의 대응면을 가열과 가압 방식을 통해 라미네이팅하여 부착시킬 수 있는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 노트북 등과 같은 전자기기는 크기가 소형화되고, 두께도 얇아짐에 따라 내부에 조립되는 각종 전자부품의 크기도 함께 소형화되고 있다.
이에 따라, 인쇄회로기판(PCB)과 전자부품들을 전기적으로 연결시키기 위한 FFC 케이블(Flexible Flat Cable)들도 함께 소형화되는 추세이다.
FFC 케이블은, 인쇄회로기판과 전자부품들에 각각 연결된 상태로 FFC 커넥터 등에 의해 전기적으로 접속된다.
이와 같은 상기 FFC 케이블은, 일정 간격으로 평행하게 배열된 상태의 다수 개의 도전체를 사이에 두고, 열 접착성수지 등으로 이루어진 하부 절연필름과, 상부 절연필름을 서로 부착시키고 있었다.
이때, 하부 절연필름과 상부 절연필름 중 어느 하나는 다수 개의 도체 보다 짧게 형성되므로, 다수의 도체는 길이 방향으로 양측 끝단의 단자 접속부가 노출되도록 제조한다.
그런데, 종래의 FFC 케이블 제조방식은 도체의 패턴(선 폭과 형태 등)을 변경시키고자 하는 경우 시간이 많이 소요되므로, 다양한 형태의 도체를 대량으로 생산하기에 어려움이 있었다.
그리고, 종래의 FFC 케이블 제조방식은 30 ~ 50 마이크로미터(㎛) 정도의 두께를 가지는 평각도체를 사용하므로, 하부 절연필름과 상부 절연필름 모두 접착제가 도포되어야 하고, 상, 하부의 접착제 두께가 도체 두께보다 두꺼워야 하므로 케이블의 상하 두께가 전체적으로 두꺼워질 수 밖에 없었다.
또한, 종래의 FFC 케이블 제조방식은 접착제가 다량으로 투입되므로, 제작 원가가 높아지고, 제조 공정에 많은 시간이 투입되어야 하였다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2012-0126477호(2012년 11월 21일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 FFC 제조용 보강필름접착기가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 인쇄 방식을 이용해 베이스 절연필름의 일면에 도체를 인쇄한 후, 접착제가 도포된 상부 절연필름와 베이스 절연필름의 대응면을 가열과 가압 방식을 통해 라미네이팅하여 부착시킴으로써, 접착제의 두께가 도체의 두께만큼만 도포되므로 전체적인 두께를 줄일 수 있고, 접착제의 사용량을 줄일 수 있는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 베이스 절연필름의 상하면에 도체가 인쇄된 상부 절연필름과 하부 절연필름을 한 번의 공정으로도 부착시킴으로써, 도체를 복 층으로 형성시킬 수 있는 FFC 케이블 제조장치 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치는, 인쇄설비에 의해 상부에 도체가 인쇄된 베이스 절연필름을 이송경로로 투입시키는 제1공급유닛과, 상기 베이스 절연필름의 상부에서 하면에 접착제가 도포된 상부 절연필름을 이송경로로 투입시키는 제2공급유닛과, 상기 이송경로를 따라 이동되는 상기 상부 절연필름의 상방에 설치되며, 상기 상부 절연필름의 일부분을 펀칭하여 단자 홀을 형성시키는 펀칭유닛 및, 상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름을 회전에 의해 이송경로를 따라 이동시키면서 가열 및 가압을 통해 부착시켜, 상기 단자 홀로 상기 도체가 노출되도록 하는 가압유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 상부 절연필름의 하면에는 접착제가 도포되며, 상기 접착제는 상기 베이스 절연필름에 인쇄된 상기 도체의 두께와 비례하는 두께로 도포되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 도체는 상기 베이스 절연필름의 횡 방향을 따라 다수의 열로 배열되며, 상기 단자 홀을 통해 접속부가 서로 어긋나게 더 넓은 면적으로 노출될 수 있다.
또한, 상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름은 종 방향 양단이 일부분의 절곡 구간에 의해 어긋나게 연장되며, 상기 도체는 상기 베이스 절연필름의 횡 방향을 따라 다수의 열로 배열되며, 상기 베이스 절연필름의 하면을 따라 대응되는 형상으로 인쇄될 수 있다.
또한, 상기 도체는 상기 베이스 절연필름의 상면에 PCB와 FPCB로 구현할 수 있는 회로 패턴에 따라 선택적으로 인쇄될 수 있다.
또한, 상기 가압유닛의 배출 방향에는 상기 베이스 절연필름의 하면과 상기 상부 절연필름의 상면에 밀착 회전되어, 상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름을 이송경로의 배출 방향으로 이동시키는 구동유닛이 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2공급유닛과 상기 펀칭유닛은 상기 제1공급유닛을 기준으로 상하 방향에 각각 대응되게 배치되고, 상기 제1공급유닛의 하부에 배치된 상기 제2공급유닛은 인쇄설비에 의해 상면에 도체가 인쇄된 하부 절연필름을 이송경로를 따라 투입시키며, 상기 가압유닛은 상기 베이스 절연필름의 상면에 상기 상부 절연필름을 부착시키고, 상기 베이스 절연필름의 하면에 상기 하부 절연필름을 각각 부착시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법은 인쇄설비에 의해 상면에 도체가 인쇄된 베이스 절연필름을 이송경로로 이동시킴과 동시에, 상기 베이스 절연필름의 상부에서 하면에 접착제가 도포된 상부 절연필름을 이송경로로 투입시키는 단계와, 상기 이송경로를 따라 투입되는 상기 상부 절연필름의 일부분을 상하로 펀칭하여 단자 홀을 형성시키는 단계 및, 상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름을 회전에 의해 이송경로를 따라 이동시키면서 가열 및 가압을 통해 부착시켜, 상기 단자 홀로 상기 도체가 노출되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 한편, 본 발명의 또 다른 실시예 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법은 인쇄설비에 의해 상면과 하면에 도체가 각각 인쇄된 베이스 절연필름을 이송경로로 이동시킴과 동시에, 상기 베이스 절연필름의 상부에서 하면에 접착제가 도포된 상부 절연필름과, 상기 베이스 절연필름의 하부에서 상면에 접착제가 도포된 하부 절연필름을 이송경로로 투입시키는 단계와, 상기 이송경로를 따라 투입되는 상기 상부 절연필름의 일부분과 상기 하부 절연필름의 일부분을 상하로 대응되게 펀칭하여, 상기 상부 절연필름의 일부분과 상기 하부 절연필름의 일부분에 단자 홀을 각각 형성시키는 단계 및, 상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름 및 상기 하부 절연필름을 회전에 의해 이송경로를 따라 이동시키면서 가열 및 가압을 통해 부착시켜, 상기 상부 절연필름과 상기 하부 절연필름에 각각 형성된 단자 홀들로 상기 도체가 노출되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 베이스 절연필름의 일면에 도체를 인쇄한 후, 접착제가 도포된 상부 절연필름을 베이스 절연필름의 도체 인쇄면에 가열과 가압 방식을 통해 라미네이팅하여 부착시킴으로써, 베이스 절연필름에는 접착제가 도포되지 않고, 상부 절연필름의 접착제 두께가 도체의 두께만큼만 도포되므로 전체적인 두께를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 접착제의 두께를 얇게 형성시킬 수 있으므로, 도체에 이물질이 다량으로 존재하지 않고, 도체의 불량 발생(내압(Short), 도체 들뜸 현상 등)을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 접착제의 두께를 얇게 형성시킬 수 있으므로, 접착제의 사용량을 줄일 수 있어 제작 원가를 절감할 수 있고, 생산속도 향상으로 생산량 증가시킬 수 있으며, 생산설비의 생산준비(Setting)시간을 단축할 수 있는 효과를 갖는다.
아울러, 도체의 선 폭을 자유롭게 적용할 수 있어 전기적인 특성을 패턴 별로 용이하게 설계할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치를 보여주기 위한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치를 이용해 제조한 FFC 케이블의 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치에서 도체를 신호 선과 매칭 선으로 형성시킨 상태를 보여주기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치에서 도체의 단자 접속부가 서로 어긋나게 더 넓은 면적으로 형성시킨 상태를 보여주기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치에서 베이스 절연필름과 상부 절연필름을 절곡된 형상으로 형성시킨 상태를 보여주기 위한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치에서 엘이디(LED), 커넥터, 저항이 실장될 수 있도록 도체에 단선 구간을 형성시킨 상태를 보여주기 위한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치의 도체를 인쇄하기 위한 인쇄설비를 계략적으로 보여주기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치를 보여주기 위한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치를 이용해 제조한 FFC 케이블의 정단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법을 보여주기 위한 블럭도이다.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법을 보여주기 위한 블럭도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치를 보여주기 위한 측면도이다.
그리고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치를 이용해 제조한 FFC 케이블의 정단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치는 제1공급유닛(100)과, 제2공급유닛(200)과, 펀칭유닛(300) 및, 가압유닛(400)을 포함한다.
먼저, 상기 제1공급유닛(100)은 상면에 도체(40)가 인쇄된 베이스 절연필름(10)을 이송경로(L)의 투입 방향으로 공급하는 역할을 한다.
여기서, 상기 제1공급유닛(100)은 이송경로(L)의 투입 위치에서 회전 가능하게 설치되며, 외주에 베이스 절연필름(10)이 연속적으로 권취된 롤 형태로 구비될 수 있다.
이와 같은 상기 제1공급유닛(100)은, 수평 회전중심을 기준으로 회전되면서 외부에 권취된 베이스 절연필름(10)을 이송경로(L)을 따라 투입시킨다.
그리고, 상기 베이스 절연필름(10)은 PET(Polyethylene terephthalate)와, PI(Polyimide)와, PEN(Polyethylene naphthalate) 소재들 중 어느 하나를 사용할 수 있으나, 필요에 따라 다양한 재질을 사용할 수 있다.
또한, 상기 베이스 절연필름(10)은, 10 ~ 50 마이크로미터(㎛)의 두께로 형성시킬 수 있으나, 상기 베이스 절연필름(10)은 필요에 따라 다양한 두께로 제작할 수 있다.
도체(40)는, 도 7에서처럼 별도의 인쇄설비(50)를 통과하면서 베이스 절연필름(10)의 상면에 연속적으로 인쇄될 수 있다.
여기서, 상기 도체(40)는 구리(copper), 은(silver), 카본(carbon) 등의 전도성 소재로 제작할 수 있으며, 상기 도체(40)는 상하면이 넓게 형성된 직사각형 형태로 제작할 수 있다.
그리고, 상기 도체(40)는 넓은 폭을 갖는 일면이 베이스 절연필름(10)의 상면에 인쇄될 수 있고, 상기 도체(40)의 상하 두께는 5 ~ 100 마이크로미터(㎛)로 형성시킬 수 있다.
이와 같은 상기 도체(40)는, 베이스 절연필름(10)의 하면에 스크린 인쇄(Screen printing), 잉크 젯 인쇄(Ink-jet printing), 그라비아 인쇄(gravure printing) 방식 등에 의해 인쇄될 수 있다.
물론, 상기 도체(40)의 인쇄 방식은 상기한 방식들 이외에 기존에 사용되는 모든 인쇄 방식을 선택적으로 사용할 수 있음을 밝혀두는 바이다.
예를 들어, 베이스 절연필름(10)의 상면에 인쇄된 도체(40)는 도 3에서처럼 베이스 절연필름(10)의 횡 방향을 따라 다수의 열로 배열되는 시그널(Signal) 신호 선 및, 베이스 절연필름(10)의 횡 방향을 따라 다수의 열로 배열되는 임피던스(Impedance)용 매칭 선으로 구비될 수 있다.
또한, 도체(40)는 도 4에서처럼 베이스 절연필름(10)의 횡 방향을 따라 다수의 열로 배열시킬 수 있으며, 단자 접속부(41)가 서로 어긋나게 더 넓은 면적으로 형성시킬 수 있다.
이때, 도체(40)들 간의 선 폭은 제한 없이 적용할 수 있는데, 예를 들어 도체(40)의 선간 간격(Pitch)를 0.1 ~ 0.3mm로 좁게(협 피치) 형성시킬 수 있다.
아울러, 도체(40)는 도 5에서처럼 전술한 베이스 절연필름(10)과 상부 절연필름(20)은 종 방향 양단이 일부분의 절곡 구간에 의해 어긋나게 연장된 형상으로 제작할 수 있다.
이와 함께, 도체(40)는 베이스 절연필름(10)의 횡 방향을 따라 다수의 열로 배열되며, 상기 베이스 절연필름(10)의 상면에 대응되는 형상으로 인쇄될 수 있다.
뿐만 아니라, 도체(40)는 상기 베이스 절연필름의 상면에 PCB(printed circuit board)와 FPCB(Flexible Printed Circuits Board)로 구현할 수 있는 모든 종류의 회로에 적용할 수 있다.
예를 들면, 상기와 같은 방법으로 RFID(Radio-Frequency Identification)회로 패턴이나, 휴대폰의 인테나, 열전도성 소재를 이용한 방열판 회로 패턴 등을 ROLL TO ROLL 방식으로 인쇄하여, 하부에 접착제(A)가 도포된 상부 절연필름(20)을 상기한 이송경로(L)에 따라 이송하여 가열 가압방식으로 합지시킬 수 있다.
이와 함께, 도 6에서처럼 엘이디(LED: light emitting diode) 모듈이 실장될 수 있도록 단선 구간이 선택적으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 엘이디 모듈에는 커넥터(connecter), 저항(resistance) 등의 부품 등이 포함될 수 있다.
이후, SMT(Surface Mounting Technology) 실장 공정을 통해 LED와, 커넥터(connecter)와, 저항(resistance) 등의 부품을 도체(40) 패턴들 상에 실장시킬 수 있다.
즉, 두께가 얇고 형태 가변이 용이한 FFC 케이블에 LED 램프를 실장하기 위한 회로 패턴들을 용이하게 형성시킬 수 있다.
이와 같이, 인쇄 방식을 이용해 도체(40)를 베이스 절연필름(10)의 상면에 인쇄함으로써, 접착제(A)의 사용량을 줄여 전체적인 두께를 줄일 수 있다.
제2공급유닛(200)은, 도 1에서처럼 제1공급유닛(100)의 상부에서 하면에 접착제(A)가 도포된 상부 절연필름(20)을 이송경로(L)의 투입 방향으로 공급하는 역할을 한다.
여기서, 상기 제2공급유닛(200)은, 이송경로(L)의 투입 위치에서 회전 가능하게 설치되며, 외주에 상부 절연필름(20)이 연속적으로 권취된 롤 형태로 구비될 수 있다.
이와 같은 상기 제2공급유닛(200)은, 수평 회전중심을 기준으로 회전되면서 외부에 권취된 상부 절연필름(20)을 이송경로(L)을 따라 투입시킨다.
상기 상부 절연필름(20)은, PET(Polyethylene terephthalate)와, PI(Polyimide)와, PEN(Polyethylene naphthalate) 소재들 중 어느 하나를 사용할 수 있으나, 필요에 따라 다양한 재질을 사용할 수 있다.
여기서, 상기 상부 절연필름(20)은 10 ~ 50 마이크로미터(㎛)의 두께로 형성시킬 수 있으나, 필요에 따라 다양한 두께로 제작할 수 있다.
그리고, 상기 상부 절연필름(20)의 하면 도포된 접착제(A)는 5 ~ 50 마이크로미터(㎛)의 두께로 형성시킬 수 있으나, 상기 접착제(A)는 도체(40)의 적용된 두께에 따라 비례하는 두께로 형성시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 접착제(A)는 도체(40)의 두께와 동일 또는 유사한 두께로 도포될 수 있다.
펀칭유닛(300)은, 이송경로(L)를 따라 이동되는 상부 절연필름(20)의 상방에 설치되며, 상기 상부 절연필름(20)의 일부분을 펀칭하여 단자 홀(21)을 형성시킨다.
여기서, 상기 펀칭유닛(300)은 이송경로(L)를 따라 길이를 갖도록 배치되어 상면에 상부 절연필름(20)이 위치되는 펀칭다이(310)와, 상기 펀칭 테이블의 상방에서 수직하게 펀칭 동작을 하는 펀치(320) 등이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 펀칭다이(310)에는 펀치(320)의 펀칭 동작이 가능하도록 관통홀(미도시)이 상하로 관통 형성될 수 있다.
또한, 제1공급유닛(100)과 펀칭유닛(300)의 사이에는 제1공급유닛(100)으로부터 전달되는 상부 절연필름(20)을 회전 지지하는 제1안내롤러(130)가 더 설치될 수 있다.
이와 함께, 펀칭유닛(300)과 가압유닛(400)의 사이에는 펀칭유닛(300)을 통해 전달되는 상부 절연필름(20)을 회전 지지하는 제2안내롤러(140)가 더 설치될 수 있다.
이를 위해, 상기 제1안내롤러(130)와 제2안내롤러(140)는 수평 회전중심을 기준으로 회전 가능하게 설치될 수 있다.
이와 같은 상기 제1안내롤러(130)와 제2안내롤러(140)는, 제2배출롤러(120)로부터 전달되는 상부 절연필름(20)의 상면 또는 하면을 하방으로 회전 지지하거나, 상기 상부 절연필름(20)의 상면과 하면을 동시에 회전 지지할 수 있다.
이때, 상기 제1안내롤러(130)와 제2배출롤러(120)에 의해 상부 절연필름(20)은 일정 장력을 유지하면서 이송경로(L)를 따라 이동될 수 있다.
즉, 이송경로(L)를 따라 이동하는 상부 절연필름(20)은 베이스 절연필름(10)과 상하로 이격된 상태로 이송경로(L)를 따라 이동될 수 있다.
가압유닛(400)은, 상부 절연필름(20)과 베이스 절연필름(10)을 회전에 의한 가열 및 가압 성형을 통해 부착시키면서 이송경로(L)를 따라 이동시킨다.
이때, 상부 절연필름(20)의 하면에 도포된 접착제(A)에 의해 베이스 절연필름(10)과 상부 절연필름(20)이 서로 부착될 수 있다.
그리고, 도 3 내지 5에서처럼 상부 절연필름(20)에 형성된 단자 홀(21)을 통해 베이스 절연필름(10)에 인쇄된 도체(40)의 단자 접속부(41)가 노출된다.
이를 위해, 가압유닛(400)은 상하 방향에 위치된 한 쌍의 가압롤러(410) 및, 구동모터(420)로 구비될 수 있다.
또한, 상기 가압유닛(400)에는 한 쌍의 가압롤러(410)들을 일정 온도로 상승시키기 위한 가열부(미도시)가 전기적으로 더 연결될 수 있다.
가압롤러(410)들은, 수평 회전중심을 기준으로 대응되는 방향으로 맞물림 회전되는데, 상기 가압롤러(410)들의 사이를 통해 통과하는 베이스 절연필름(10)과 상부 절연필름(20)이 가열 및 가압된다.
이때, 상기 가압롤러(410)들은 연속적으로 회전되면서 베이스 절연필름(10)의 상면과 상부 절연필름(20)의 하면을 합지시켜 하나의 필름으로 성형한다.
구동모터(420)는, 가압롤러(410)들에 회전력을 전달하기 위한 것으로, 전원 공급부(미도시)로부터 전달되는 전력에 의해 구동될 수 있다.
그리고, 상기 가압유닛(400)의 배출 방향에는 하나로 부착된 베이스 절연필름(10)과 상부 절연필름(20)을 회전에 의해 이송경로(L)의 배출 방향을 따라 이송시키기 위한 구동유닛(500)이 더 구비될 수 있다.
상기 구동유닛(500)은, 도 1에서처럼 상부 구동롤러(510)와 하부 구동롤러(520)가 수평 회전중심을 기준으로 회전 가능하게 각각 설치될 수 있다.
그리고, 상기 상부 구동롤러(510)와 하부 구동롤러(520)들에 회전력을 전달하기 위한 별도의 배출용 모터(미도시)가 더 설치될 수 있다.
이때, 상기 상부 구동롤러(510)와 하부 구동롤러(520)는 서로 대응되는 방향으로 맞물림 회전되면서, 합지된 베이스 절연필름(10)과 상부 절연필름(20)을 배출 방향으로 강제 이동시킨다.
즉, 상기 상부 구동롤러(510)와 하부 구동롤러(520)의 사이를 통과한 베이스 절연필름(10)과 상부 절연필름(20)은 이송경로(L)의 배출 방향으로 이동 및 배출된다.
이에 따라, 도 2에서처럼 본 발명을 이용해 제조한 FFC 케이블은 하부로부터 베이스 절연필름(10)과, 도체(40)와, 접착제(A)와, 상부 절연필름(20)으로 형성시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치는 도 8에서처럼 제2공급유닛(200)과 펀칭유닛(300)을 제1공급유닛(100)의 상하 방향에 각각 배치시킬 수 있다.
이 경우, 베이스 절연필름(10)의 상면과 하면에는 인쇄설비(50)에 의해 도체(40)가 각각 인쇄하여, 상기 베이스 절연필름(10)의 양면에 도체(40)를 복 층으로 형성시킬 수 있다.
그리고, 제2공급유닛(200)들은 제1공급유닛(100)을 기준으로 상하게 대응되게 각각 배치된 상태로, 하면에 접착제(A)가 도포된 상부 절연필름(20)과, 상면에 접착제(A)가 도포된 하부 절연필름(30)을 이송경로(L)를 따라 각각 이동시킨다.
또한, 가압유닛(400)은 베이스 절연필름(10)의 상면과 하면에 상부 절연필름(20)과 상기 하부 절연필름(30)을 각각 부착시킬 수 있다.
이때, 상기 상부 절연필름(20)에 형성된 단자 홀(21)과 하부 절연필름(30)에 형성된 단자 홀(31)을 통해 베이스 절연필름(10)의 양면에 인쇄된 도체(40)가 노출될 수 있다.
즉, 상면과 하면에 도체(40)가 인쇄된 베이스 절연필름(10)의 양면에 접착제(A)가 도포된 상부 절연필름(20)과 하부 절연필름(30)을 한 번의 공정으로도 부착시킴으로써, 도체(40)를 복 층으로 형성시킬 수 있고, 이를 통해 제조 과정과 시간을 단축시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 제3실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법을 설명하면 다음과 같으며, 전술한 구성과 동일 구성들에 대해서는 반복적으로 설명하지 않도록 한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1공급유닛(100)을 이용해 상면에 도체(40)가 인쇄된 베이스 절연필름(10)을 이송경로(L)를 따라 이동시킨다.
이와 동시에, 상기 베이스 절연필름(10)의 상부에서 하면에 접착제(A)가 도포된 상부 절연필름(20)을 제2공급유닛(200)을 이용해 이송경로(L)를 따라 이동시키는 단계(S100)를 진행한다.
여기서, 상기 도체(40)는 도 7에 도시한 인쇄설비(50)에 의해 상부 절연필름(20)의 하면에 인쇄될 수 있다.
이때, 베이스 절연필름(10)의 상면에 인쇄되는 도체(40)의 형태는 FFC 케이블의 사용 목적에 따라 다양하게 형성시킬 수 있다.
다음으로, 이송경로(L)를 따라 이동되는 상부 절연필름(20)의 일부분을 펀칭유닛(300)을 이용해, 상하로 펀칭하여 단자 홀(21)을 형성시키는 단계(S200)를 진행한다.
이때, 상기 단자 홀(21)은 수직하게 관통 형성되며, 베이스 절연필름(10)의 상면에 인쇄된 도체(40)의 단자 접속부(41)가 단자 홀(21)을 통해 노출되도록 한다.
최종적으로, 상부 절연필름(20)과 베이스 절연필름(10)을 가압유닛(400)의 회전에 의해 이송경로(L)를 따라 이동시키면서 가열 및 가압을 통해 부착시키는 단계(S300)를 진행한다.
이때, 베이스 절연필름(10)의 상면에 도포된 접착제(A)에 의해 상기 베이스 절연필름(10)과 상부 절연필름(20)이 서로 부착될 수 있다.
이 상태에서는, 베이스 절연필름(10)의 상면에 인쇄된 도체(40)의 단자 접속부(41)가 단자 홀(21)을 통해 외부로 노출된다.
이하, 본 발명의 제4실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법을 설명하면 다음과 같으며, 전술한 구성과 동일 구성들에 대해서는 반복적으로 설명하지 않도록 한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1공급유닛(100)을 이용해 상면과 하면에 도체(40)가 각각 인쇄된 베이스 절연필름(10)을 이송경로(L)를 따라 이동시킨다.
여기서, 제1공급유닛(100)은 인쇄설비(50)를 통해 상면과 하면에 도체(40)가 각각 인쇄된 베이스 절연필름(10)을 이송경로(L)를 따라 이동시킨다.
이와 동시에, 베이스 절연필름(10)의 상부에서 하면에 접착제(A)가 도포된 상부 절연필름(20)과, 상기 베이스 절연필름(10)의 하부에서 상면에 접착제(A)가 도포된 하부 절연필름(30)을 이송경로(L)를 따라 이동시키는 단계(S100-1)를 진행한다.
여기서, 상기 도체(40)는 인쇄설비(50)에 의해 베이스 절연필름(10)의 상면과 하면에 각각 인쇄될 수 있다.
이때, 베이스 절연필름(10)의 상면과 하면에 각각 인쇄되는 도체(40)의 형태는 FFC 케이블의 사용 목적에 따라 다양하게 형성시킬 수 있다.
다음으로, 이송경로(L)를 따라 이동되는 상부 절연필름(20)과 하부 절연필름(30)의 일부분을 펀칭유닛(300)을 이용해, 상하로 펀칭하여 단자 홀(21)을 각각 형성시키는 단계(S200-1)를 진행한다.
이때, 상기 단자 홀(21)들은 수직하게 관통 형성되며, 베이스 절연필름(10)의 상면과 하면에 인쇄된 도체(40)의 단자 접속부(41)가 단자 홀(21)(31)들을 통해 상하로 노출된다.
최종적으로, 베이스 절연필름(10)과 상부 절연필름(20) 및 하부 절연필름(30)을 가압유닛(400)의 회전에 의해 이송경로(L)를 따라 이동시키면서 가열 및 가압을 통해 부착시키는 단계(S300-1)를 진행한다.
이때, 상부 절연필름(20)의 하면에 도포된 접착제(A)에 의해 상기 베이스 절연필름(10)의 상면과 상부 절연필름(20)이 서로 부착되고, 상기베이스 절연필름(10)의 하면과 하부 절연필름(30)이 서로 부착된다.
이 상태에서는, 베이스 절연필름(10)의 상면과 하면에 각각 인쇄된 도체(40)의 단자 접속부(41)가 상부 절연필름(20)과 하부 절연필름(30)의 단자 홀(21)(31)들을 통해 상하로 노출된다.
결과적으로, 본 발명은 베이스 절연필름(10)의 대상면에 도체(40)를 인쇄한 후, 접착제(A)가 도포된 상부 절연필름(20)을 베이스 절연필름(10)의 도체 인쇄면에 가열과 가압 방식을 통해 라미네이팅하여 부착시킬 수 있다.
이로써, 베이스 절연필름(10)에는 접착제(A)가 도포되지 않고, 상부 절연필름(20)에 도포된 접착제(A)의 두께가 도체(40)의 두께만큼만 도포되므로, FFC 케이블의 전체적인 두께를 줄일 수 있다.
그리고, 접착제(A)의 두께를 얇게 형성시킬 수 있으므로, 도체(40)에 이물질이 다량으로 존재하지 않고, 이를 통해 도체(40)의 불량 발생(내압(Short), 도체 들뜸 현상 등)을 줄일 수 있다.
또한, 접착제(A)의 두께를 얇게 형성시킬 수 있으므로, 제작 원가를 절감할 수 있고, 생산속도 향상으로 생산량 증가시킬 수 있으며, 생산설비의 생산준비(Setting)시간을 단축할 수 있다.
아울러, 도체(40)의 선 폭을 자유롭게 적용할 수 있어 전기적인 특성을 패턴 별로 설계할 수 있고, 회로를 자유롭게 구현할 수 있어 LED 부품을 실장하기 위한 기판(PCB, FPCB)의 역할로도 사용이 가능하다.
지금까지 본 발명에 따른 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치 및 그 제조방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 베이스 절연필름 20: 상부 절연필름
21: 단자 홀 30: 하부 절연필름
31: 단자 홀 40: 도체
41: 단자 접속부 50: 인쇄설비
100: 제1공급유닛 200: 제2공급유닛
300: 펀칭유닛 310: 펀칭다이
320: 펀치 400: 가압유닛
410: 가압롤러 420: 구동모터
500: 구동유닛 510: 상부 구동롤러
520: 하부 구동롤러 A: 접착제
L: 이송경로

Claims (9)

  1. 인쇄설비에 의해 상부에 도체가 인쇄된 베이스 절연필름을 이송경로로 투입시키는 제1공급유닛;
    상기 베이스 절연필름의 상부에서 하면에 접착제가 도포된 상부 절연필름을 이송경로로 투입시키는 제2공급유닛;
    상기 이송경로를 따라 이동되는 상기 상부 절연필름의 상방에 설치되며, 상기 상부 절연필름의 일부분을 펀칭하여 단자 홀을 형성시키는 펀칭유닛; 및
    상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름을 회전에 의해 이송경로를 따라 이동시키면서 가열 및 가압을 통해 부착시켜, 상기 단자 홀로 상기 도체가 노출되도록 하는 가압유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 절연필름의 하면에는,
    접착제가 도포되며,
    상기 접착제는,
    상기 베이스 절연필름에 인쇄된 상기 도체의 두께와 비례하는 두께로 도포되는 것을 특징으로 하는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 도체는,
    상기 베이스 절연필름의 횡 방향을 따라 다수의 열로 배열되며, 상기 단자 홀을 통해 접속부가 서로 어긋나게 더 넓은 면적으로 노출되는 것을 특징으로 하는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름은,
    종 방향 양단이 일부분의 절곡 구간에 의해 어긋나게 연장되며,
    상기 도체는,
    상기 베이스 절연필름의 횡 방향을 따라 다수의 열로 배열되며, 상기 베이스 절연필름의 하면을 따라 대응되는 형상으로 인쇄되는 것을 특징으로 하는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 도체는,
    상기 베이스 절연필름의 상면에 PCB와 FPCB로 구현할 수 있는 회로 패턴에 따라 선택적으로 인쇄될 수 있는 것을 특징으로 하는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압유닛의 배출 방향에는,
    상기 베이스 절연필름의 하면과 상기 상부 절연필름의 상면에 밀착 회전되어, 상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름을 이송경로의 배출 방향으로 이동시키는 구동유닛이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2공급유닛과 상기 펀칭유닛은,
    상기 제1공급유닛을 기준으로 상하 방향에 각각 대응되게 배치되고,
    상기 제1공급유닛의 하부에 배치된 상기 제2공급유닛은,
    인쇄설비에 의해 상면에 도체가 인쇄된 하부 절연필름을 이송경로를 따라 투입시키며,
    상기 가압유닛은,
    상기 베이스 절연필름의 상면에 상기 상부 절연필름을 부착시키고, 상기 베이스 절연필름의 하면에 상기 하부 절연필름을 각각 부착시키는 것을 특징으로 하는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조장치.
  8. 인쇄설비에 의해 상면에 도체가 인쇄된 베이스 절연필름을 이송경로로 이동시킴과 동시에, 상기 베이스 절연필름의 상부에서 하면에 접착제가 도포된 상부 절연필름을 이송경로로 투입시키는 단계;
    상기 이송경로를 따라 투입되는 상기 상부 절연필름의 일부분을 상하로 펀칭하여 단자 홀을 형성시키는 단계; 및
    상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름을 회전에 의해 이송경로를 따라 이동시키면서 가열 및 가압을 통해 부착시켜, 상기 단자 홀로 상기 도체가 노출되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법.
  9. 인쇄설비에 의해 상면과 하면에 도체가 각각 인쇄된 베이스 절연필름을 이송경로로 이동시킴과 동시에, 상기 베이스 절연필름의 상부에서 하면에 접착제가 도포된 상부 절연필름과, 상기 베이스 절연필름의 하부에서 상면에 접착제가 도포된 하부 절연필름을 이송경로로 투입시키는 단계;
    상기 이송경로를 따라 투입되는 상기 상부 절연필름의 일부분과 상기 하부 절연필름의 일부분을 상하로 대응되게 펀칭하여, 상기 상부 절연필름의 일부분과 상기 하부 절연필름의 일부분에 단자 홀을 각각 형성시키는 단계; 및
    상기 베이스 절연필름과 상기 상부 절연필름 및 상기 하부 절연필름을 회전에 의해 이송경로를 따라 이동시키면서 가열 및 가압을 통해 부착시켜, 상기 상부 절연필름과 상기 하부 절연필름에 각각 형성된 단자 홀들로 상기 도체가 노출되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄법을 이용한 FFC 케이블 제조방법.
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