KR20160093350A - 금속회로기판 타발장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속회로기판 타발장치로, 다수의 금속회로기판이 형성되어 있는 패널로부터 다수의 금속회로기판을 각각 분리할 수 있는 금속회로기판 타발장치에 관한 것이다.
본 발명의 금속회로기판 타발장치는, 금속회로기판 제작용 패널로부터 금속회로기판을 분리하는 것으로서, 상부로 하나의 상기 금속회로기판의 형상과 동일한 형상의 펀치가 돌출 형성되어 있는 하부홀더; 상기 펀치에 의해 관통되어 상기 하부홀더의 상부에 상하 유동 가능하게 결합되고, 상부에 상기 패널이 배치되며, 상기 패널에 형성되어 있는 가이드홀에 삽입되어 상기 패널의 결합위치를 안내하는 가이드핀이 돌출 형성되어 있는 하부프레스금형; 상기 금속회로기판에 홀을 가공하는 천공핀이 돌출 형성되고, 상기 하부프레스금형의 상부에 배치되어 승강하는 상부홀더; 상기 상부홀더의 하부에 장착되고, 상기 펀치를 회피하기 위한 홈부가 형성되며, 상기 패널을 가압하여 상기 패널로부터 상기 금속회로기판을 분리하는 상부프레스금형; 및 상기 홈부에 상하 유동 가능하게 결합되고, 상기 천공핀이 삽입 관통하는 관통공이 형성되어 있는 패드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

금속회로기판 타발장치{Punching apparatus for metal PCB}
본 발명은 금속회로기판 타발장치로, 다수의 금속회로기판이 형성되어 있는 패널로부터 다수의 금속회로기판을 각각 분리할 수 있는 금속회로기판 타발장치에 관한 것이다.
금속회로기판은 금속물질을 베이스로 하여 우수한 방열기능을 갖는다. 이러한 금속회로기판에는 다수의 LED가 금속회로기판의 길이방향을 따라 배열되어 금속회로기판에 실장되며, 디스플레이 장치 등에 사용될 수 있다.
구체적으로 금속회로기판은 금속물질로 이루어진 기저층 상에 절연층이 형성되어 있고, 절연층 상에 배선패턴이 형성되어 있다. 이와 같이 금속회로기판은 기저층이 금속물질로 이루어짐으로써 LED에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있다.
종래의 금속회로기판은 모기판인 금속회로기판 패널에 프레스펀치(press punch) 공정을 수행함으로써 금속회로기판 패널로부터 분리된다. 즉 하나의 금속회로기판 패널에는 다수의 금속회로기판이 제조되며, 다수의 금속회로기판은 금속회로기판 패널에 서로 일정 간격 이격되어 평행하게 배치되어 있다.
이와 같이 제조된 금속회로기판 패널은 프레스펀치 공정을 수행하여 금속회로기판을 타발하며, 다수의 금속회로기판은 금속회로기판 패널로부터 단품 단위로 분리된다. 이후, 각각의 금속회로기판에 LED를 실장한다.
공개특허공보 제10-2012-0006757호에는 종래의 금속회로기판 패널이 개시되어 있다. 도 1은 종래의 금속회로기판 패널을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 LED가 실장된 금속회로기판을 개략적으로 도시한 도면이다.
종래의 금속회로기판 패널은 외곽부(R3)와 제1 방향을 따라 연장된 다수의 개구부(op)와, 제1 방향을 따라 연장되며 서로 이웃하는 개구부 사이에 위치하는 다수의 LED 실장용 금속회로기판(10)을 포함하고, LED 실장용 금속회로기판의 양단은 외곽부(R3)에 연결된다.
그리고 외곽부에(R3)는 다수의 가이드홀이 형성되어 있다. 가이드홀은 금속회로기판의 제조공정에서 금속회로기판을 위치시키기 위한 기준이 된다. 이와 같이 외곽부에 형성되는 다수의 가이드홀은 일반적으로 CNC방식으로 형성된다. 그리고 프레스장치를 이용하여 패널로부터 금속회로기판(10)을 각각 분리하여 금속회로기판을 단품 단위로 분리한다.
등록특허공보 제10-0868977호 및 공개특허공보 제10-2009-0061861호에는 종래의 인쇄회로기판 타발장치가 개시되어 있다. 그러나 이러한 인쇄회로기판 타발장치는 일반적인 회로기판을 분리하기 위한 것으로, 금속 베이스를 갖는 금속회로기판을 분리하는데 어려움이 있다. 종래의 인쇄회로기판 타발장치를 이용하여 패널로부터 금속회로기판을 분리할 경우, 다수의 금속회로기판의 절단 형상이 정밀하지 못하고 불규칙하며, 절단 단면의 상태가 불량한 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패널로부터 금속회로기판을 분리함과 동시에 금속회로기판에 홀을 형성할 수 있고, 다수의 금속회로기판을 각각 정밀하고 신속하게 분리하여 금속회로기판의 생산성 및 상품성을 향상시킬 수 있는 금속회로기판 타발장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 금속회로기판 타발장치는, 금속회로기판 제작용 패널로부터 금속회로기판을 분리하는 것으로서, 상부로 하나의 상기 금속회로기판의 형상과 동일한 형상의 펀치가 돌출 형성되어 있는 하부홀더; 상기 펀치에 의해 관통되어 상기 하부홀더의 상부에 상하 유동 가능하게 결합되고, 상부에 상기 패널이 배치되며, 상기 패널에 형성되어 있는 가이드홀에 삽입되어 상기 패널의 결합위치를 안내하는 가이드핀이 돌출 형성되어 있는 하부프레스금형; 상기 금속회로기판에 홀을 가공하는 천공핀이 돌출 형성되고, 상기 하부프레스금형의 상부에 배치되어 승강하는 상부홀더; 상기 상부홀더의 하부에 장착되고, 상기 펀치를 회피하기 위한 홈부가 형성되며, 상기 패널을 가압하여 상기 패널로부터 상기 금속회로기판을 분리하는 상부프레스금형; 및 상기 홈부에 상하 유동 가능하게 결합되고, 상기 천공핀이 삽입 관통하는 관통공이 형성되어 있는 패드를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 천공핀은, 상기 상부홀더로부터 돌출되는 지지부와, 상기 지지부의 하단으로부터 연장 형성되고 하부로 갈수록 단면의 지름이 점점 작아지는 연결부와, 상기 연결부의 하단으로부터 돌출 형성되고 상기 금속회로기판을 관통하여 홀을 형성하는 천공부로 이루어지며, 상기 관통공은, 지름이 상기 지지부의 단면의 지름보다 크게 형성되는 제1관통공과, 상기 제1관통공과 연통되며 지름이 상기 제1관통공의 지름보다 작고 상기 천공부의 단면의 지름보다 크게 형성되는 제2관통공으로 이루어진다.
그리고 상기 상부홀더에는 압축공기가 유입되는 유로가 형성되고, 상기 천공핀에는 상기 유로와 연결되어 상기 압축공기가 유입되는 분사홀이 형성되며, 상기 펀치에는 상기 금속회로기판에 홀 가공시에 상기 천공핀이 삽입되어 상기 분사홀을 통해 압축공기가 유입되는 펀치홀이 형성되어 있다.
본 발명에 따른 금속회로기판 타발장치는 패널로부터 금속회로기판을 분리함과 동시에 금속회로기판에 홀을 형성할 수 있고, 다수의 금속회로기판을 각각 정밀하고 신속하게 분리하여 금속회로기판의 생산성 및 상품성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 금속회로기판 패널을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래의 LED가 실장된 금속회로기판을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 금속회로기판 제작용 패널을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 금속회로기판 타발장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 금속회로기판 타발장치의 작동상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하여 다수의 금속회로기판(101)을 제작하기 위한 패널(100)에 대하여 설명한다. 패널(100)에는 다수의 금속회로기판(101)이 형성되어 있으며, 금속회로기판(101)의 양측에는 가이드홀(113a,113b)이 형성되어 있다. 이러한 가이드홀(113a,113b)은 CNC 또는 별도의 프레스 금형을 이용하여 형성할 수 있으며, 패널(100)이 금속회로기판 타발장치의 일정한 위치에 정확하게 배치되도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 금속회로기판 타발장치는 패널(100)에 형성된 가이드홀(113a,113b)을 기준으로 패널(100)로부터 다수의 금속회로기판(101)을 각각 분리한다. 이러한 금속회로기판 타발장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 하부홀더(310), 하부프레스금형(320), 상부홀더(330), 상부프레스금형(340) 및 패드(350)로 이루어진다.
하부홀더(310)의 상부에는 금속회로기판(101)의 형상과 동일한 형상의 펀치(311)가 돌출 형성되어 있다. 그리고 펀치(311)의 상부에는 패널(100)에 형성되어 있는 금속회로기판(101)이 배치되고, 펀치(311)에는 펀치(311)의 상부에 배치된 금속회로기판(101)에 홀을 가공할 때 천공핀(332)이 삽입되는 펀치홀(312)이 형성되어 있다.
하부프레스금형(320)은 펀치(311)에 의해 관통되어 하부홀더(310)의 상부에 상하 유동 가능하게 결합된다. 그리고 하부프레스금형(320)은 하부홀더(310)와 하부프레스금형(320) 사이에 위치하는 탄성체(미도시)에 의해 상부로 탄성지지된다. 이러한 하부프레스금형(320)의 상부에는 가이드홀(113a,113b)이 형성되어 있는 패널(100)이 배치되며, 가이드홀(113a,113b)에 삽입되어 패널(100)의 결합위치를 안내하는 가이드핀(321)이 돌출 형성되어 있다.
상부홀더(330)는 하부프레스금형(320)의 상부에서 승강하고, 상부홀더(330)에는 압축공기가 유입되는 유로(331)가 형성되어 있다. 그리고 상부홀더(330)의 하부에는 금속회로기판(101)에 홀을 가공하는 천공핀(332)이 돌출 형성되어 있다. 이러한 천공핀(332)은 펀치(311)의 상부에 위치하여 상부홀더(330)의 하강시에 펀치(311)에 형성되어 있는 펀치홀(312)에 삽입된다.
구체적으로 천공핀(332)은 지지부(332a), 연결부(332b) 및 천공부(332c)로 이루어진다. 지지부(332a)는 상부홀더(330)의 하부로부터 돌출 형성된다. 연결부(332b)는 지지부(332a)의 하단으로부터 연장 형성되고 하부로 갈수록 단면의 지름이 점점 작아진다. 천공부(332c)는 연결부(332b)의 하단으로부터 돌출 형성되고 금속회로기판(101)을 관통하여 금속회로기판(101)에 홀을 형성한다. 상술한 바와 같은 천공핀(332)에는 유로(331)와 연결되어 압축공기가 유입되는 분사홀(333)이 형성되며, 금속회로기판(101)에 홀 가공시에 펀치홀(312)에 삽입되어 펀치홀(312)에 압축공기를 분사한다. 이에 따라 금속회로기판(101)에 홀 가공시에 천공핀(332)에 의해 금속회로기판(101)으로부터 분리된 칩의 배출이 용이하다.
상부프레스금형(340)은 상부홀더(330)의 하부에 장착된다. 그리고 상부프레스금형(340)에는 펀치(311)를 회피하기 위한 홈부(341)가 형성되어 있으며, 패널(100)을 가압하여 패널(100)로부터 금속회로기판(101)을 분리한다. 즉 하부홀더(310)가 하강함에 따라 상부프레스금형(340)과 펀치(311)가 교차하면서 패널(100)로부터 금속회로기판(101)을 분리한다. 그리고 천공핀(332)은 홈부(341)로 돌출 형성되어 있으며, 패널(100)로부터 금속회로기판(101)을 분리할 때 금속회로기판(101)에 홀을 가공한다.
패드(350)는 홈부(341)에 상하 유동 가능하게 결합되고, 패드(350)에는 천공핀(332)이 삽입 관통하는 관통공(351)이 형성되어 있다. 관통공(351)은 상호 연통되는 제1관통공(351a)과 제2관통공(351b)으로 이루어진다. 제1관통공(351a)은 지름이 지지부(332a)의 단면의 지름보다 크게 형성되어 있다. 그리고 제2관통공(351b)은 지름이 제1관통공(351a)의 지름보다 작게 형성되고 천공부(332c)의 단면의 지름보다 크게 형성되어 있다. 이러한 패드(350)는 천공핀(332)을 감싸도록 형성되고, 상부홀더(330) 및 상부프레스금형(340)의 하강시에 하부프레스금형(320)의 상부에 배치되어 있는 패널(100)에 접촉하여 홈부(341)로 삽입되면서 천공핀(332)이 패드(350)의 하부로 돌출된다. 이와 같이 천공핀(332)이 관통공(351)을 통해 패드(350)의 하부로 돌출되면서 금속회로기판(101)에 홀을 가공한다. 이때. 패드(350)는 천공핀(332)의 흔들림을 최소화하고 직진도를 향상시켜, 천공핀(332)에 의해 형성되는 홀의 측면 손상을 최소화할 수 있고 홀의 가공 정밀도가 향상된다. 그리고 패드(350)는 넉아웃장치와 연결되어 패널(100)로부터 금속회로기판(101)을 분리한 후 하부로 돌출된다. 즉 금속회로기판(101)은 패널(100)로부터 분리되면서 홈부(341)에 삽입되는데, 홈부(341)에 삽입된 금속회로기판(101)을 홈부(341)로부터 분리하기 위하여 패드(350)가 하부로 돌출되도록 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 다른 금속회로기판 타발장치에 의한 금속회로기판(101)의 타발방법에 대하여 설명한다.
먼저 도 5에 도시된 바와 같이, 패널(100)에 형성되어 있는 다수의 금속회로기판(101) 중 어느 하나의 금속회로기판(101)의 양측에 형성되어 있는 가이드홀(113a,113b)에 가이드핀(321)이 삽입되도록 하여 패널(100)을 하부프레스금형(320)의 상부에 배치한다. 이때, 패널(100)에 형성되어 있는 금속회로기판(101)은 펀치(311)의 상부에 위치한다. 이와 같이 패널(100)이 하부프레스금형(320)의 상부에 배치된 상태에서 도 6에 도시된 바와 같이, 상부홀더(330) 및 상부프레스금형(340)이 하강한다. 이때, 패드(350)가 금속회로기판(101)에 먼저 접촉하면서 홈부(341)로 삽입된다. 그리고 상부홀더(330) 및 상부프레스금형(340)이 계속해서 하강함에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 상부프레스금형(340)이 패널(100)을 가압하게 되고, 하부프레스금형(320)이 함께 하강하면서 상부프레스금형(340)과 펀치(311)가 상하로 교차하게 됨으로써 패널(100)로부터 금속회로기판(101)을 분리한다. 그리고 펀치(311)는 패드(350)를 상부로 밀면서 홈부(341)로 진입한다. 이와 동시에 천공핀(332)이 패드(350)의 하부로 돌출되면서 금속회로기판(101)을 관통한 후 펀치홀(312)에 삽입되어 금속회로기판(101)에 홀을 형성한다. 상술한 바와 같이 금속회로기판(101)이 패널(100)로부터 분리되고 금속회로기판(101)에 홀이 형성되면, 유로(331)에 압축공기가 유입되고 분사홀(333)을 통해 펀치홀(312)로 압축공기가 분사되어 펀치홀(312)에 삽입된 칩 등을 외부로 배출시킨다. 이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 상부홀더(330)와 상부프레스금형(340)이 상승하면서 하부프레스금형(320)이 탄성체의 탄성력에 의해 상승하게 된다. 또한, 넉아웃장치에 의해 패드(350)가 홈부(341)로부터 하부로 돌출되면서 패널(100)로부터 분리된 금속회로기판(101)이 홈부(341)에 고정되어 있지 않고 분리된다. 전술한 바와 같이 패널(100)로부터 하나의 금속회로기판(101)을 분리한 후 동일한 방식으로 패널(100)로부터 다음 금속회로기판(101)을 분리한다.
본 발명인 금속회로기판 타발장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100 : 패널, 101 : 금속회로기판, 113a,113b : 가이드홀,
310 : 하부홀더, 311 : 펀치, 312 : 펀치홀,
320 : 하부프레스금형, 321 : 가이드핀,
330 : 상부홀더, 331 : 유로, 332 : 천공핀, 332a : 지지부, 332b : 연결부, 332c : 천공부, 333 : 분사홀,
340 : 상부프레스금형, 341 : 홈부,
350 : 패드, 351 : 관통공, 351a : 제1관통공, 351b : 제2관통공,

Claims (3)

  1. 금속회로기판 제작용 패널로부터 금속회로기판을 분리하는 금속회로기판 타발장치에 있어서,
    상부로 하나의 상기 금속회로기판의 형상과 동일한 형상의 펀치가 돌출 형성되어 있는 하부홀더;
    상기 펀치에 의해 관통되어 상기 하부홀더의 상부에 상하 유동 가능하게 결합되고, 상부에 상기 패널이 배치되며, 상기 패널에 형성되어 있는 가이드홀에 삽입되어 상기 패널의 결합위치를 안내하는 가이드핀이 돌출 형성되어 있는 하부프레스금형;
    상기 금속회로기판에 홀을 가공하는 천공핀이 돌출 형성되고, 상기 하부프레스금형의 상부에 배치되어 승강하는 상부홀더;
    상기 상부홀더의 하부에 장착되고, 상기 펀치를 회피하기 위한 홈부가 형성되며, 상기 패널을 가압하여 상기 패널로부터 상기 금속회로기판을 분리하는 상부프레스금형; 및
    상기 홈부에 상하 유동 가능하게 결합되고, 상기 천공핀이 삽입 관통하는 관통공이 형성되어 있는 패드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속회로기판 타발장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 천공핀은,
    상기 상부홀더로부터 돌출되는 지지부와,
    상기 지지부의 하단으로부터 연장 형성되고 하부로 갈수록 단면의 지름이 점점 작아지는 연결부와,
    상기 연결부의 하단으로부터 돌출 형성되고 상기 금속회로기판을 관통하여 홀을 형성하는 천공부로 이루어지며,
    상기 관통공은,
    지름이 상기 지지부의 단면의 지름보다 크게 형성되는 제1관통공과,
    상기 제1관통공과 연통되며 지름이 상기 제1관통공의 지름보다 작고 상기 천공부의 단면의 지름보다 크게 형성되는 제2관통공으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속회로기판 타발장치.
  3. 청구항 2 있어서,
    상기 상부홀더에는 압축공기가 유입되는 유로가 형성되고,
    상기 천공핀에는 상기 유로와 연결되어 상기 압축공기가 유입되는 분사홀이 형성되며,
    상기 펀치에는 상기 금속회로기판에 홀 가공시에 상기 천공핀이 삽입되어 상기 분사홀을 통해 압축공기가 유입되는 펀치홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속회로기판 타발장치.
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