KR20160110376A - 기판을 가공하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의하여 적어도 하나의 레이어(layer)를 구비한 편평 기판(flat substrate)을 가공하기 위한 방법이 제공되는바, 여기에서는 스트립(strip), 웹(web), 또는 시이트(sheet)로 구성된 기판이 적어도 하나의 가공 도구(machining tool)를 통하여 지나가고, 스트립, 웹, 또는 시이트의 형태를 갖는 필러 재료(filler material)도 상기 가공 도구를 통하여 지나가되 다른 레벨에서 지나가며, 상기 기판은 특히 상기 가공 도구의 영역에 배치 및 유지되고, 상기 가공 도구의 적어도 하나의 부품(component)은 펀치(punch)와 유사한 구성을 가져서 상기 기판의 미리 결정가능한 위치에 특히 윈도우(window)와 같은 개구(opening)를 생성하며, 후속하여 부품이 상기 개구 외부의 영역으로 이동되고, 추가적인 스트로크(stroke)에서는, 상기 개구의 단면에 대응되는 요소(element)가 가공 도구의 부품에 의하여 필러 재료로부터 절단되어서, 상기 부품에 의하여, 제 위치에 고정되어 있는 기판의 개구를 향하여 이동되고, 상기 부품에 의하여 상기 기판의 개구 안에 장착된다.

Description

기판을 가공하기 위한 장치 및 방법{METHOD AND DEVICE FOR MACHINING A SUBSTRATE}
본 발명은 적어도 하나의 레이어를 구비한 편평 기판을 가공하기 위한 방법에 관한 것이다.
예를 들어 전자 부품, 칩, 등을 수용하는 역할을 하는 윈도우 개구를 기판 안에 도입시킴은 일반적으로 알려져 있다. 기판이 복수의 레이어들로 이루어져 있다면, 그에 대응되게 구성된 개구가 개별의 레이어 각각에 도입되고, 상기 레이어들은 후속하여 서로에 대해 상대적으로 배치된다. 가공상의 부정확성으로 말미암은 공차는 각각의 개구 안에 부품을 배치하는 작업을 어렵게 만드는 결과를 낳을 수 있다. 특히 이것은 카드(card)의 생산에서 문제를 유발한다.
DE 196 20 597 C2 에는 가공 위치들의 영역에 있는 승강 장치 상에서 종이 등과 같은 레이어 재료의 연속적인 섹션들을 다양하게 가공하기 위한 장치가 개시되어 있으며, 상기 가공 장치는 장치 베이스 및 장치 베이스 상에 장착되는 승강 장치를 구비하고, 상기 승강 장치는 승강 구동부에 의하여 구성될 수 있으며, 상기 승강 구동부는 적어도 두 개의 구별되는 제1 도구 유닛 및 제2 도구 유닛을 구비하고, 이들은 천공 등을 위한 승강 펀치와 같은 개별의 도구를 포함하며, 작업 상태로 돌입하도록, 즉 가공 작업에서 레이어 재료를 가공하도록 제어될 수 있고, 휴지 상태(rest state)에서 가공을 수행하지 않도록 제어될 수 있으며, 또한 그것은 레이어 평면을 결정하는 레이어 재료를 위한 안내부 및 연장 방향을 가지고, 상기 도구 유닛들은 상기 연장 방향에 대해 횡방향으로 서로의 옆에 배치된다.
DE 196 34 473 C2에는 칩 캐리어(chip carrier), 특히 칩 카드(chip card)를 생산하는 방법이 개시되어 있는바, 이 방법에서는 롤 재료 또는 시이트 재료로서 무한 방식으로 안내되는 기본 기판 재료로 시작하여, 상기 기본 기판 재료에 윈도우가 도입된 이후에, 커버 레이어 재료로 상기 기본 기판 재료를 덮음과 부품 배치 스테이션에서 상기 기본 기판 재료 상에 부품들을 배치함이 수행된다. 이 방법에서는, 부품 배치 스테이션에서 기본 기판 재료에 칩 모듈이 제공되되 상기 칩 모듈이 윈도우 개구에 의해서 수용되도록 제공된다.
본 발명은 적어도 하나의 레이어를 갖는 편평 기판의 가공을 위한 장치 및 방법을 제공하되, 기판 내에 미리 형성된 개구 안에 필러 재료의 도입 위치가 정밀하게 됨을 가능하게 하는 편평 기판의 가공을 위한 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적은 본 발명에 따른 적어도 하나의 레이어(layer)를 구비한 편평 기판(flat substrate)을 가공하기 위한 방법에 의하여 달성되는바, 이 방법에서는:
스트립(strip), 웹(web), 또는 시이트(sheet)로 구성된 기판이 적어도 하나의 가공 도구(machining tool)를 통하여 지나가고, 스트립, 웹, 또는 시이트의 형태를 갖는 필러 재료(filler material)도 상기 가공 도구를 통하여 지나가되 다른 레벨에서 지나가며;
상기 기판은 특히 상기 가공 도구의 영역에 배치 및 유지되고, 상기 가공 도구의 적어도 하나의 부품(component)은 펀치(punch)와 유사한 구성을 가져서 상기 기판의 미리 결정가능한 위치에 특히 윈도우(window)와 같은 개구(opening)를 생성하며, 후속하여 부품이 상기 개구 외부의 영역으로 이동되고;
추가적인 스트로크(stroke)에서는, 상기 개구의 단면에 대응되는 요소(element)가 가공 도구의 부품에 의하여 필러 재료로부터 절단되어서, 상기 부품에 의하여, 제 위치에 고정되어 있는 기판의 개구를 향하여 이동되고, 상기 부품에 의하여 상기 기판의 개구 안에 장착된다.
상기 본 발명에 따른 방법 발명의 추가적인 유리한 특징들은 상기 방법에 관한 종속항들에 기재되어 있다.
상기 목적은 적어도 하나의 레이어를 구비한 편평 기판을 가공하기 위한 장치에 의해서도 달성되는바, 상기 편평 기판의 가공 장치는:
펀치(punch)와 유사한 구성을 갖는 적어도 하나의 부품을 구비한 가공 도구;
스트립, 웹, 또는 시이트 형태의 구성을 갖는 기판을 위한 제1 안내 및 이송 장치(first guidance and transport device); 및
스트립, 웹, 또는 시이트 형태의 구성을 갖는 필러 재료를 위한 제2 안내 및 이송 장치(second guidance and transport device);를 포함하고,
상기 제1 안내 및 이송 장치와 제2 안내 및 이송 장치는 상이한 레벨에 배치되며, 상기 필러 재료로부터 절단되어 나온 요소가 이전에 기판에 도입되었던 개구 안으로 상기 부품에 의해서 삽입될 수 있도록 상기 부품이 기판과 필러 재료에 대해 상대적으로 이동될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 장치 발명의 추가적인 유리한 특징들은 상기 장치에 관한 종속항들에 기재되어 있다.
상기 필러 재료로부터 절단되어 나온 요소가 클램핑에 의해서 상기 적어도 하나의 레이어를 구비한 기판의 개구, 특히 윈도우 안에 유지되는 것이 유리하다.
상기 가공 도구 안에서의 필러 재료에 대한 기판의 배정(assignment)은 다음과 같이 구현될 수 있다:
- 상기 기판과 필러 재료가 가공 도구를 통해서 지나가되, 미리 결정가능한 거리를 두고 서로에 대해 평행하게 지나갈 수 있다.
- 상기 기판과 필러 재료가 상기 가공 도구를 통해서 지나가되, 미리 결정가능한 거리를 두고 서로에 대해 임의의 요망되는 각도, 바람직하게는 직각을 이루면서 지나갈 수 있다.
본 발명의 추가적인 사상에 의하면, 상기 기판과 필러 재료는 상기 가공 도구를 통해서 단속적으로(intermittently) 지나갈 수 있다.
일반적으로 상기 기판과 필러 재료는 상이한 재료로 이루어진다. 후속의 사용 목적에 따라서 필러 재료를 투명한 재료로 형성함으로써, 상기 개구의 영역이 반투명하게 되도록 하는 것이 실용적일 수 있다.
상기 기판이 복수의 레이어를 갖도록 구성되고, 상기 레이어들 모두는 개별적인 개구의 도입 이전에 상기 가공 도구의 영역 내 제 위치에 배치 및 유지되며, 상기 요소는 가공 과정 동안에 공통의 개구 안에 배치되어서, 상기 복수의 레이어를 갖는 기판의 레이어들 중 적어도 하나와 클램핑 접촉(clamping contact)을 갖는 것이 본 발명의 목적에 유리하다.
상기 가공 장치는 가공 도구의 영역에 제공되어 있는 복수의 절단 및 안내 플레이트를 포함하는 것이 특히 유리할 수 있는데, 이는 대응되는 가공 단계들, 즉 적어도 하나의 레이어를 구비한 기판에 개구를 생성하는 단계, 상기 필러 재료로부터 상기 요소를 절단해 내는 단계, 및 상기 기판의 개구 안으로 상기 요소를 삽입하는 단계를 구현할 수 있기 위한 것으로서, 이 단계들은 상이한 레벨(높이)에서 수행되기 때문이다.
본 발명의 추가적인 사상에 따르면 상기 가공 도구 안에는 복수의 클램핑 요소가 제공되며, 상기 클램핑 요소들은 가공 과정 동안에 적어도 하나의 레이어를 갖는 기판을 배치 및 유지시킨다. 이것은 상기 기판이 복수의 레이어를 포함하는 한편, 상기 요소가 상기 복수의 레이어를 갖는 기판의 공통적인 개구 안에 클램핑 방식으로 문제없이 도입될 수 있도록 하기 위하여 상기 기판의 개별 레이어들에서의 가공 공차가 없을 것이 요망되는 경우에 특히 유리하다.
바람직하게는 상기 클램핑 요소들이 공압식으로 작동된다. 상기 가공 도구 안에는 상기 기판에 대해 상대적으로 이동될 수 있는 적어도 하나의 앤빌 스트립이 제공되고, 상기 앤빌 스트립은 상기 요소를 기판의 개구 안으로 도입시키는 동안에 반대측 지탱부(counter-bearing)로서의 역할을 수행한다. 필요하다면 상기 앤빌 스트립도 공압식으로 작동될 수 있다.
본 발명의 추가적인 사상에 따르면, 상기 부품은 기판에 개구를 생성할 뿐만 아니라, 필러 재료로부터 요소를 절단해 내고 또한 상기 요소를 기판의 개구 안으로 삽입하는 펀칭 다이로서 구성된다.
아래에서는 하기의 도면들을 참조로 하는 예시적인 실시예를 이용하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 장치의 개략도이고;
도 2 내지 도 7 에는 도 1 의 장치가 취하는 상이한 가공 위치가 도시되어 있다.
도 1 에는 본 발명에 따른 장치의 개략도가 도시되어 있다.
복수의 부분으로 이루어진 가공 도구(1)가 도시되어 있는바, 아래에서는 이 가공 도구(1)의 필요한 부품들에 대해 보다 상세히 설명한다.
적어도 하나의 레이어를 구비하고 스트립 형상을 갖는 기판(2)이 도시되어 있는바, 본 실시예에서 이 기판은 나란히 배치된 두 개의 패널(3)들을 포함하는 것으로 전제한다. 기판(2)은 웹 또는 스트립의 형태를 갖도록 구성될 수 있으며, 또한 임의의 원하는 개수의 패널들을 포함하도록 구성될 수 있다. 스트립 형태로 구성되고 권취되어 있는 필러 재료(4)는 상기 기판(2)에 대해 직각인 위치에서 상기 가공 도구(1)를 통하되 상이한 레벨로 지나간다. 상기 가공 도구(1) 또는 가공 기계 전체의 구성에 따라서, 필러 재료(4)가 상기 기판(2)의 위 또는 아래에서 가공 도구(1)를 통하여 기판(2)에 대해 평행하게 지나갈 수도 있다.
도 2 내지 도 7 에는 상기 기판(2) 및 필러 재료(4) 각각의 다양한 가공 상태들이 도시되어 있다. 가공 도구(1)에서는 다음과 같은 요소들/부품들을 볼 수 있다: 기판(2), 필러 재료(4), 펀칭 다이(punching die)로서 구성된 부품(5), 베이스 플레이트(base plate; 6), 두 개의 절단 및 안내 플레이트(cutting and guidance plate; 7, 8), 움직임가능한 앤빌 스트립(anvil strip; 9)들, 및 클램핑 요소(10)들.
도 2 에서는, 펀칭 다이(5)가 가공 도구(1) 안에 배치되되, 가공 도구(1) 내의 필러 재료(4)와 기판(2) 모두의 자유로운 움직임을 허용하는 위치에 배치되어 있음을 알 수 있다.
도 3 에는 펀칭 다이(5)의 제1 작업 스트로크(first work stroke)가 도시되어 있다. 상기 펀칭 다이(5)는 필러 재료(4)로부터 펀칭 다이(5)의 윤곽에 대응되게 요소(12)를 절단해 낸다. 추가적인 스트로크 동안에는, 펀칭 다이(5)가 기판(2) 안에 윈도우와 유사한 형태를 갖는 개구(11)를 생성하고, 상기 생성된 개구(11)를 통하여 상기 필러 재료(4)로부터 펀칭되어 절단된 요소(12)(상세히 도시되지 않음)를 밀어내어 아래로 떨어질 수 있게 한다. 가공의 목적을 위하여, 기판(2)은 클램핑 요소(clamping element; 10)들에 의하여 가공 도구 안에 배치 및 유지된다. 상기 스트로크는 다음의 가공 단계 동안에 일회로만 수행된다. 이것은 새로운 기판(2) 또는 필러 재료(4) 각각이 가공 도구(1) 안으로 도입되는 점에 있어서도 동일하다.
도 4 에는 기판(2)의 위에 배치되어 있는 필러 재료(4)의 밖에 놓이는 위치로 펀칭 다이(5)가 복귀한 때의 모습이 도시되어 있다. 이 위치에서, 앤빌 스트립(9)은 기판(2) 아래로 밀어 넣어지고, 기판(2)은 계속하여 클램핑 요소(10)들에 의하여 제 위치에 고정된다.
도 5 에는 펀칭 다이(5)가 필러 재료(4)로부터 요소(12)를 절단하여 절단된 요소(12)를 기판(2) 안에 앞서 생성된 개구(11) 안으로 삽입하는 가공 위치가 도시되어 있는데, 이로써 요소(12)가 기판(2)과 클램핑 접촉(clamping contact)하는 채로 유지된다. 이 과정에서 펀칭 다이(5)가 기판(2)을 향하여 움직일 때에는, 상기 요소(12)가 기판(2)에 있는 개구(11)를 통하여 밀려남이 앤빌 스트립(9)에 의해서 방지될 만큼 움직인다.
도 6 에는 기판(2)이 이송 방향으로 추가적으로 이동될 수 있는 가공 위치가 도시되어 있는 데, 이 때 펀칭 다이(5)는 필러 재료(4)가 이송될 수 없는 위치에 유지되어 있다. 도 6 에서는 기판(2)의 클램핑이 제거되어 있으며, 앤빌 스트립(9)은 시작 위치로 복귀한 상태이다.
도 7 에는 후속되는 작업 단계가 도시되어 있는데, 여기에서는 다시 클램핑된 기판(2)으로부터 추가적인 개구(11)가 절단된다. 단속적인(intermittent) 작업 동안, 상기 기판의 추가적인 가공을 위하여 도 4 에 도시된 작업이 다시 뒤따른다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 레이어(layer)를 구비한 편평 기판(flat substrate; 2)을 가공하기 위한 방법으로서,
    스트립(strip), 웹(web), 또는 시이트(sheet)로 구성된 기판(2)이 적어도 하나의 가공 도구(machining tool; 1)를 통하여 지나가고, 스트립, 웹, 또는 시이트의 형태를 갖는 필러 재료(filler material; 4)도 상기 가공 도구(1)를 통하여 지나가되 다른 레벨에서 지나가며,
    상기 기판(2)은 특히 상기 가공 도구(1)의 영역에 배치 및 유지되고, 상기 가공 도구(1)의 적어도 하나의 부품(component; 5)은 펀치(punch)와 유사한 구성을 가져서 상기 기판(2)의 미리 결정가능한 위치에 특히 윈도우(window)와 같은 개구(opening; 11)를 생성하며, 후속하여 부품(5)이 상기 개구(11) 외부의 영역으로 이동되고,
    추가적인 스트로크(stroke)에서는, 상기 개구(11)의 단면에 대응되는 요소(element; 12)가 가공 도구(1)의 부품(5)에 의하여 필러 재료(4)로부터 펀칭(punching)되어서, 상기 부품(5)에 의하여, 제 위치에 고정되어 있는 기판(2)의 개구(11)를 향하여 이동되고, 상기 부품(5)에 의하여 상기 기판(2)의 개구(11) 안에 장착되는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요소(12)는 클램핑에 의하여 기판(2)의 개구(11) 안에, 특히 윈도우 안에 유지되는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판(2) 및 필러 재료(4)는 상기 가공 도구(1)를 통해서 지나가되, 미리 결정가능한 거리를 두고 서로에 대해 평행하게 지나가는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판(2) 및 필러 재료(4)는 상기 가공 도구(1)를 통해서 지나가되, 미리 결정가능한 거리를 두고 서로에 대해 임의의 요망되는 각도, 바람직하게는 직각을 이루면서 지나가는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판(2) 및 필러 재료(4)는 상기 가공 도구(1)를 통해서 단속적으로(intermittently) 지나가는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필러 재료(4)는 투명한 재료로 형성된 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판(2)은 복수의 레이어를 갖도록 구성되고, 상기 레이어들 모두는 개별적인 개구(11)의 도입 이전에 상기 가공 도구(1)의 영역 내 제 위치에 고정되며, 상기 요소(12)는 가공 과정 동안에 공통의 개구(11) 안에 배치되어서, 상기 복수의 레이어를 갖는 기판(2)의 레이어들 중 적어도 하나와 클램핑 접촉(clamping contact)을 갖는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 방법.
  8. 적어도 하나의 레이어를 구비한 편평 기판(2)을 가공하기 위한 장치로서, 상기 편평 기판의 가공 장치는:
    펀치(punch)와 유사한 구성을 갖는 적어도 하나의 부품(5)을 구비한 가공 도구;
    스트립, 웹, 또는 시이트 형태의 구성을 갖는 기판(2)을 위한 제1 안내 및 이송 장치(first guidance and transport device); 및
    스트립, 웹, 또는 시이트 형태의 구성을 갖는 필러 재료(4)를 위한 제2 안내 및 이송 장치(second guidance and transport device);를 포함하고,
    상기 제1 안내 및 이송 장치와 제2 안내 및 이송 장치는 상이한 레벨에 배치되며,
    상기 필러 재료(4)로부터 절단되어 나온 요소(12)가 이전에 기판(2)에 도입되었던 개구(11) 안으로 상기 부품(5)에 의해서 삽입될 수 있도록, 상기 부품(5)이 기판(2)과 필러 재료(4)에 대해 상대적으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가공 도구(1)는 복수의 절단 및 안내 플레이트(7, 8)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 가공 도구(1) 안에 클램핑 요소(10)들이 제공되고, 상기 클램핑 요소들은 가공 과정 동안에 상기 기판(2)을 배치 및 유지시키는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 장치.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램핑 요소(10)들이 공압식으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 장치.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가공 도구(1) 안에는 상기 기판(2)에 대해 상대적으로 이동될 수 있는 적어도 하나의 앤빌 스트립(9)이 제공되고, 상기 앤빌 스트립(9)은 상기 요소(12)를 기판(2)의 개구(11) 안으로 도입시키는 동안에 반대측 지탱부(counter-bearing)로서의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 장치.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 앤빌 스트립(9)이 공압식으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 장치.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부품(5)은 기판(2)에 개별의 개구(11)를 생성할 뿐만 아니라, 필러 재료(4)로부터 요소(12)를 절단해 내고 또한 상기 요소(12)를 기판(2)의 개구(11) 안으로 삽입하는 펀칭 다이로서 구성된 것을 특징으로 하는, 편평 기판의 가공 장치.
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