KR101390711B1 - 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 작업자가 손으로 지지수단을 잡아당겼다가 놓음에 따라 슬라이딩 방식으로 와이어를 쉽고 신속하게 접합 위치에 고정시켜줌으로써, 와이어의 위치를 보다 신속하고 정확하게 저합 위치에 고정시켜 줄 수 있게 되어 작업 효율을 향상시킬 수 있는 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 이러한 지지수단이 와이어의 일단, 직립형 또는 양단 등의 구성에 따라 탄성스프링을 이용하여 슬라이드 타입과 핀 타입으로 구분하여 사용할 수 있게 함으로써, 와이어의 접합 방식에 맞게 적절하게 구분 사용이 가능하도록 한 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

Description

기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법{METHOD FOR BONDING WIRES ON BOARD USING JIG}
본 발명은 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 구조나 기능 등에 의하여 필요한 와이어를 접합하고자 하는 위치에 손으로 쉽게 슬라이딩 방식으로 위치를 고정시킬 수 있게 함으로써, 이들 와이어의 접합 위치에 정확하게 접합할 수 있을 뿐만 아니라 접합 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 기판은 절연기판 표면에 미리 정해진 도체 패턴을 형성하여 전기 회로를 구성한 것을 말한다. 이러한 기판은, 컨트롤러로 이용되는 경우와 같이, 종류에 따라 기판과 기판을 와이어로 연결하기도 하고 기판에 다른 기기와 연결하여 사용할 수 있도록 단자(터미널)가 구비되기도 한다.
한편, 이러한 기판은 기판 자체에 필요한 전자소자들과 와이어 그리고 단자와 같이 필요한 구성요소들을 탑재한 다음, 연결부분이 견고하게 접합시키는 접합공정을 거치게 된다. 이때의 접합 방법으로는 전자기기의 제조 공정에서 사용되는 다양한 방법이 이용되고 있다. 그 중에서 제조 공정의 자동화 등을 목적으로 플로우팅 납땜방식이 많이 이용되고 있다.
특허문헌1에는 이러한 플로우팅 납땜 방법이 개시되어 있다. 이 납땜 방법은, 납땜 랜드 및 도금된 관통 구멍을 포함하는 인쇄 회로 기판 상으로 전자 소자의 표면 상에 형성된 팔라듐 또는 팔라듐 합금층과 납땜 리드 단자를 포함하는 전자 소자를 납땜하기 위한 납땜 방법에서, 주성분으로 주석 및 아연을 함유한 땜납층이 HAL 처리에 의해 랜드 관통 구멍의 표면 상에 형성된다. 리드 단자는 관통 구멍에 삽입되어 장착된다. 인쇄 회로 기판은 주성분으로 주석 및 아연을 함유한 땜납의 분류 유동과 접촉함으로써 랜드 및 관통 구멍에 땜납을 공급한다.
하지만, 이러한 종래의 플로우팅 납땜 방법에는 다음과 같은 문제가 있었다.
(1) 납땜을 하기 위해서는 단자나 와이어 등을 고정시켜 주는 지그를 필요로 하게 되었다. 지그 없이 와이어나 단자를 기판에 끼우고 납땜하는 경우 단자와 와이어의 접합 부분이 정확하게 접합되지 않아 불량으로 이어지게 되었다.
(2) 이를 극복하기 위한 방법으로 와이어와 단자 등을 지지할 수 있도록 지그를 제작하여 사용하는 경우가 있었다. 하지만, 이러한 지그 또한 단자나 와이어의 접합 위치를 어느 정도 지지해 줄 수는 있었으나 정확한 위치에서 단자나 와이어를 지지해 주지 못하여 불량으로 이어지게 되었다.
(3) 특히, 와이어나 단자가 접합 위치를 벗어나는 경우 이를 보상해 줄 수 있는 방법이 없기 때문에 이로 인하여 기판의 불량이 더욱 더 많이 발생하게 되었다.
한국공개특허 제10-2009-0051725호(공개일자: 2009년05월22일)
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 작업자가 손으로 지지수단을 잡아당겼다가 놓음에 따라 슬라이딩 방식으로 와이어를 쉽고 신속하게 접합 위치에 고정시켜줌으로써, 와이어의 위치를 보다 신속하고 정확하게 저합 위치에 고정시켜 줄 수 있게 되어 작업 효율을 향상시킬 수 있는 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 이러한 지지수단이 와이어의 일단, 직립형 또는 양단 등의 구성에 따라 탄성스프링을 이용하여 슬라이드 타입과 핀 타입으로 구분하여 사용할 수 있게 함으로써, 와이어의 접합 방식에 맞게 적절하게 구분 사용이 가능하도록 한 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법는, 기판(B")이 놓여지는 안착면(110)이 적어도 하나가 형성되고, 각 안착면(110)에는 접합용 용착액이 미리 정해진 위치에 유입될 수 있도록 용착구멍(111)이 형성되며, 상기 안착면(110)의 테두리 부분에는 기판(B")이 움직이지 못하도록 회전가능하게 장착되는 고정플레이트(120)가 구비된 제1지그(100); 및 상기 안착면(110)에 안착된 기판(B") 위에 위치하도록 제1지그(100) 위에 장착된 적어도 하나의 제2지그(300);를 포함하되;, 상기 제2지그(300)에는, 단부가 상기 용착구멍(111)에 끼워진 상기 와이어(W)가 끼워질 수 있도록 테두리 변에 적어도 하나의 홈부(311a)가 형성된 슬라이딩 자리면(311)이 적어도 하나 형성되며, 상기 안착면(110)을 가로질러 위치하도록 제1지그(100)상에 장착된 지지대(310); 상기 각 홈부(311a)와 대응하는 테두리에 홈부(321)가 형성되어 이들 홈부(311a,321)가 서로 중첩가능하도록 슬라이딩 자리면(311)을 따라 슬라이딩되게 설치되는 슬라이더(320); 및 상기 슬라이딩 자리면(311)에 설치되어 상기 홈부(311a,321)가 서로 어긋난 위치에 있도록 슬라이더(320)에 탄성력을 제공하는 탄성스프링(330);을 포함하는 지지수단이 구비된 기판의 와이어 접합용 지그를 이용하여 접합하되;, 고정플레이트(120)를 회전시켜 젖힌 다음 안착면(110)에 기판(B")을 안착한 다음, 다시 고정플레이트(120)로 안착된 기판(B")을 고정시키는 제1단계; 슬라이더(320)를 젖혀 홈부(311a,321)이 서로 중첩되게 슬라이딩시키는 제2단계; 및 와이어(W)를 중첩된 홈부(311a,321)에 끼워 그 단부가 용착구멍(111)에 도달하게 하고, 상기 제1지그(100)를 이송시키면서 분사노즐(N)로 접합액을 분사하거나 상기 제1지그(100)가 액체 상태의 접합액에 플로우팅되게 하여 용착구멍(111)으로만 접합액이 스며들게 하여 접합하는 플로우팅 접합을 수행하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 슬라이딩 자리면(311)은 제2지그(300)의 양측면에 각각 미리 정해진 간격을 두고 형성된 것을 특징으로 한다. 그리고, 상기 슬라이딩 자리면(311)에는 홈부(311a)가 2~6개씩 형성된 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 상기 탄성스프링(330)은, 스프링의 중심축을 기준으로 비틀림을 받는 토션스프링이고, 이 토션스프링은 상기 슬라이더(320)가 슬라이딩 자리면(311)을 향하도록 가압시켜 주는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 와이어의 일단만 접합하거나 양단을 접합하는 경우 그리고 직립식으로 세워서 접합하는 경우와 같이 다양한 접합 방식에 맞는 지그를 선택하여 사용할 수 있게 된다.
(2) 손으로 슬라이더를 밀거나 봉 형태의 지지핀을 잡아당겼다가 놓기만 하면 와이어의 접합 위치가 고정되기 때문에 비숙련자라도 쉽고 신속하게 접합 공정을 수행할 수 있게 된다.
(3) 와이어가 접합 위치에 정확하게 위치고정이 되기 때문에 접합시 와이어가 접합 위치로부터 벗어나는 것을 방지할 수 있게 되어 그만큼 접합에 따른 불량률을 낮출 수 있게 되어 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 기판의 와이어 접합용 지그의 구성을 보여주기 위한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 기판의 와이어 접합용 지그의 구성을 보여주기 위한 일부를 보여주는 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 제2지그의 구성을 보여주기 위한 도 2에서의 "A"부 확대도.
도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 제2지그의 구성을 보여주기 위한 분해사시도.
도 5는 본 발명의 실시예1에 따른 기판의 와이어 접합용 지그의 결합 상태를 보여주기 위한 단면도.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예1에 따른 기판의 와이어 접합용 지그를 이용하여 접합하는 상태를 보여주기 위한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
제1실시예에 따른 접합방법을 설명하기에 앞서 우선 이 접합방법에 이용되는 기판의 와이어 접합용 지그의 구성에 대하여 먼저 설명한 다음 그 접합 방법에대하여 설명하기로 한다.
(지그의 구성)
본 발명의 실시예1에 따른 기판의 와이어 접합용 지그는, 도 1 내지 도 8과 같이, 제1지그(100) 위에 설치된 적어도 하나의 제2지그(300)를 포함하여 구성된다.
특히, 상기 제2지그(300)에는 여러 개의 와이어(W)를 슬라이딩 방식으로 한 번에 고정 및 분리가능하도록 지지하여 용착이 이루어질 수 있도록 구성한 것이다.
이하, 이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
제1지그(100)는, 도 1 및 도 2와 같이, 일종의 플레이트 형태로 제작되며, 윗면에는 도 6과 같이 기판(B")이 안착될 수 있도록 안착면(110)이 형성된다. 그리고, 이 안착면(110)에는 와이어(W)를 용착하기 위한 용착구멍(111)이 관통되게 형성된다.
여기서, 상기 안착면(110)은 기판(B")이 하나의 판체 형태로 제작된 것으로 이에 대응하는 형태로 형성된 예를 보여주고 있다. 또한, 상기 용착구멍(111)은 복수의 와이어(W)가 나란하게 배치되어 한 번에 용착될 수 있도록 장공 형태로 길게 형성된 예를 보여준다.
또한, 상기 제1지그(100)에는 고정플레이트(120)가 구비된다. 고정플레이트(120)는, 도 1 및 도 2와 같이, 제1지그(100)에 힌지(121)에 의해 회전가능하게 설치되며, 상기 안착면(110)에 놓여진 기판(B")의 상부측을 감싸 고정시켜 주게 된다. 이러한 고정플레이트(120)는 여러 개의 안착면(110)에 안착된 기판(B")을 한번에 고정시켜 줄 수 있게 하는 것이 바람직하며, 후술하게 될 제2지그(300)를 기준으로 양측에 각각 하나씩 구비함으로써, 각 기판(B")의 양측 테두리를 안정적으로 지지해 줄 수 있게 하는 것이 바람직하다.
제2지그(300)는 여러 개의 와이어(W)를 슬라이딩 방식으로 한 번에 고정시켜 줄 수 있도록 지지수단이 구비된다. 지지수단은, 도 2 내지 도 4와 같이, 제1지그(100)에 장착되는 지지대(310), 지지대(310)에 슬라이딩 가능하게 장착되어 와이어(W)를 고정시켜 주는 슬라이더(320), 이 슬라이더(320)에 탄성력을 제공하여 실질적으로 와이어(W)를 고정시켜 주는 탄성스프링(330)을 포함하여 구성된다.
지지대(310)는 복수의 슬라이더(320)를 지지할 수 있도록 띠편 형태로 형성된 플레이트이다. 이러한 지지대(310)는 도 1 및 도 2와 같이, 여러 개의 안착면(110)을 가로 지르도록 제1지그(100)에 장착된다. 특히, 상기 지지대(310)는, 도 2와 같이, 양측 테두리 부분이 평면상에서 보았을 때에 용착구멍(111)이 바깥쪽으로 돌출되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이는 이렇게 노출된 용착구멍(111)에 지지대(310)에 고정된 와이어(W)를 끼워 접합할 수 있도록 하기 위함이다.
특히, 상기 지지대(310)에는 테두리 변에 슬라이딩 자리면(311)이 형성된다. 슬라이딩 자리면(311)은 후술하게 될 슬라이더(320)가 지지대(310)의 길이방향으로 움직일 수 있도록 안내하게 되는데, 일측에는 슬라이딩 길이 제한을 위한 스톱퍼(311b)가 형성된다. 이 스톱퍼(311b)는 이러한 길이 제한과 함께 후술하게 될 탄성스프링(330)을 고정시키는데도 이용된다.
또한, 상기 슬라이딩 자리면(311)의 바깥쪽 테두리 변에는 적어도 하나의 홈부(311a)가 형성된다. 홈부(311a)는, 도 8과 같이, 와이어(W)가 상하로 끼워지게 하는 공간을 제공하게 된다. 이러한 홈부(311a)는 기판(B")에 따라 요구되는 와이어(W)의 개수만큼 형성하여 사용하게 되며, 그 설치 공간 또한 홈부(311a)의 형성하는 간격에 따라 임의로 조절할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 홈부(311a)는 하나의 슬라이딩 자리면(311)에 대하여 2~6개씩 형성할 수 있다.
이와 같이 이루어지는 슬라이딩 자리면(311)은 지지대(310)의 일측 테두리에만 형성하여 사용할 수도 있고, 도 1 내지 도 4와 같이, 지지대(310)의 양측 테두리에 각각 형성하여 사용할 수도 있다. 도면에서는 홈부(311a)의 개수가 다른 2가지 형태의 슬라이딩 자리면(311)이 미리 정해진 간격을 두고 복수 개가 형성된 예를 보여주고 있다.
슬라이더(320)는, 도 4 및 18과 같이, 지지대(310)의 길이방향을 따라 움직일 수 있도록 슬라이딩 자리면(311)에 설치된다. 특히, 이 슬라이더(320)는 일측이 자리면(311)의 테두리 부분과 접하게 되는데, 접하는 테두리 부분에는 홈부(321)가 형성된다. 이때의 홈부(321)의 개수와 형성위치는 상술한 슬라이딩 자리면(311)의 홈부(311a)와 중첩가능하게 형성된다.
이와 같이 이루어진 슬라이더(320)는 후술하게 될 탄성스프링(330)의 탄성지지를 받아 도 5와 같이 홈부(321)가 다른 홈부(311a)와 어긋나게 위치해 있게 되며, 와이어(W)를 고정시에는 슬라이더(320)를 밀어서 홈부(321,311a)를 일치시킨 다음에 여기에 와이어(W)을 끼움에 따라 달성된다.
탄성스프링(330)은 양단이 상술한 스톱퍼(311b)에 끼움고정되어 슬라이더(320)에 탄성력을 제공하게 설치된다. 이때, 탄성스프링(330)은 홈부(311a,321)가 서로 어긋나게 위치하도록 탄성력을 제공한다.
특히, 상기 탄성스프링(330)은 탄성력 제공과 함께 슬라이더(320)를 슬라이딩 자리면(311)을 향하도록 눌러줄 수 있게 함으로써, 홈부(311a,321) 사이의 밀착력을 높여줄 수 있게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 이러한 탄성스프링(330)으로는 스프링 형태로 권취된 토션 스프링을 이용하는 것이 바람직하다.
(접합방법)
본 발명의 실시예1에 따른 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합 방법은, 도 6 내지 도 8과 같이 3단계에 걸쳐 수행된다. 여기서,도면부호는 상술한 구성의 도면부호를 그대로 사용한다.
제1단계는, 도 6과 같이, 기판(B")을 제1지그(100)에 안착하는 단계이다. 이는, 우선, 제1지그(100)에 구성된 고정플레이트(120)를 위로 회전시켜 안착면(110)이 노출되게 한다. 이어, 상기 안착면(110)에 기판(B")을 안착시킨 다음, 다시 고정플레이트(120)를 원래 위치로 회전시킴에 따라 안착면(110)에 안착된 기판(B")이 안착고정되게 된다.
제2단계는, 도 7과 같이, 슬라이더(320)를 슬라이딩시켜서 홈부(311a,321)를 일치시키는 단계이다. 이는 탄성지지를 받는 슬라이더(320)를 지지대(310)의 길이방향으로 밀게 되면 달성된다. 그 방향은, 도 6의 상태에서 오른쪽에서 왼쪽으로 밀게 된다.
제3단계는, 도 8과 같이, 와이어(W)를 끼워 접합하는 단계이다. 이는, 와이어(W)를 중첩된 홈부(311a,321)에 끼운 다음 슬라이더(320)에 외력을 제거함에 따라 달성된다. 이에, 슬라이더(320)가 탄성력에 의해 원래의 위치로 되돌아 가게 되고, 이에 와이어(W)는 마치 두 개의 홈부(311a,321)에 끼여 고정되게 되는 것이다.
이와 같은 상태에서, 플로우팅 납땜 접합 방식에 의해 접합함으로써 와이어의 접합이 완성되게 되는 것이다.. 플로우팅 납땜 접합 방식은, 제1지그(100)가 컨베이어와 같은 이송장치(미도시됨)를 통해 연속적으로 이송되게 하면서 그 저부에 장착된 분사노즐(N) 상에 용착구멍(111)이 위치하게 되면 접합액(납땜액)을 분사하여 접합하는 통상의 방법을 의미한다.
한편, 또 다른 플로우팅 납땜 접합 방법으로서, 상기 제1지그(100a)가 액체 상태의 접합용 접합액(납땜액)에 플로우팅되게 하여 접합하는 방식도 가능하다. 이 경우 제1지그(100a)의 저면에는 접합용 접합액이 묻지 않는 소재로 제작하거나 코팅하여 접합액이 용착구멍(111)으로만 유입되게 하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명은 기판에 고정되는 와이어를 쉽고 신속하게 고정시킬 수 있게 함으로써, 작업 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 와이어의 고정 위치에 정확하게 접합할 수 있게 되는 것이다.
100, 100a : 제1지그 100b : 제2지그 110 : 안착면
111 : 용착구멍 130 : 관통구멍 140 : 지지수단
141 : 지지블럭 142 : 탄성지지핀 143 : 탄성스프링
120 : 고정플레이트 300 : 제2지그 310 : 지지대
311 : 슬라이딩 자리면 311a : 홈부 311b : 스톱퍼
320 : 슬라이더 330 : 탄성스프링

Claims (4)

  1. 기판(B")이 놓여지는 안착면(110)이 적어도 하나가 형성되고, 각 안착면(110)에는 접합용 용착액이 미리 정해진 위치에 유입될 수 있도록 용착구멍(111)이 형성되며, 상기 안착면(110)의 테두리 부분에는 기판(B")이 움직이지 못하도록 회전가능하게 장착되는 고정플레이트(120)가 구비된 제1지그(100); 및 단부가 각 용착구멍(111)에 끼워진 적어도 하나의 와이어(W)를 슬라이딩 방식으로 지지할 수 있도록 상기 제1지그(100) 위에 장착된 제2지그(300);를 포함하되,; 상기 제2지그(300)에는, 단부가 상기 용착구멍(111)에 끼워진 상기 와이어(W)가 끼워질 수 있도록 테두리 변에 적어도 하나의 홈부(311a)가 형성된 슬라이딩 자리면(311)이 적어도 하나 형성되며, 상기 안착면(110)을 가로질러 위치하도록 제1지그(100)상에 장착된 지지대(310); 상기 각 홈부(311a)와 대응하는 테두리에 홈부(321)가 형성되어 이들 홈부(311a,321)가 서로 중첩가능하도록 슬라이딩 자리면(311)을 따라 슬라이딩되게 설치되는 슬라이더(320); 및 상기 슬라이딩 자리면(311)에 설치되어 상기 홈부(311a,321)가 서로 어긋난 위치에 있도록 슬라이더(320)에 탄성력을 제공하는 탄성스프링(330);을 포함하는 지지수단이 구비된 기판의 와이어 접합용 지그를 이용하여 접합하되,
    고정플레이트(120)를 회전시켜 젖힌 다음 안착면(110)에 기판(B")을 안착한 다음, 다시 고정플레이트(120)로 안착된 기판(B")을 고정시키는 제1단계;
    슬라이더(320)를 젖혀 홈부(311a,321)이 서로 중첩되게 슬라이딩시키는 제2단계; 및
    와이어(W)를 중첩된 홈부(311a,321)에 끼워 그 단부가 용착구멍(111)에 도달하게 하고, 상기 제1지그(100)를 이송시키면서 분사노즐(N)로 접합액을 분사하거나 상기 제1지그(100)가 액체 상태의 접합액에 플로우팅되게 하여 용착구멍(111)으로만 접합액이 스며들게 하여 접합하는 플로우팅 접합을 수행하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 자리면(311)은 제2지그(300)의 양측면에 각각 미리 정해진 간격을 두고 형성된 것을 특징으로 하는 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 자리면(311)에는 홈부(311a)가 2~6개씩 형성된 것을 특징으로 하는 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 탄성스프링(330)은, 스프링의 중심축을 기준으로 비틀림을 받는 토션스프링이고, 이 토션스프링은 상기 슬라이더(320)가 슬라이딩 자리면(311)을 향하도록 가압시켜 주는 것을 특징으로 하는 기판의 와이어 접합용 지그를 이용한 접합방법.
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