KR102518624B1 - 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치에 관한 것으로서, 가열수단이 내장된 하부 블록; 상기 하부 블록의 상부에 배치되어 상기 하부 블록과 접하거나 이격되도록 상하로 이동하며, 가열수단이 내장된 상부 블록; 상면이 상기 하부 블록의 상면과 연속되도록 상기 하부 블록의 양단부에 형성되는 하부 연장부재; 및 하면이 상기 상부 블록의 하면과 연속되도록 상기 상부 블록의 양단부에 형성되는 상부 연장부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 대형의 연성인쇄회로기판을 높은 수율로 제조하는 것이 가능하다.

Description

연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치{Hot press for making flexible printed circuit board}
본 발명은 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대형의 연성인쇄회로기판을 높은 수율로 제조하는 것이 가능한 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치에 관한 것이다.
인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board)은 표면에 인쇄된 회로를 통해 전자부품들을 전기적으로 연결해주는 기판 형태의 부품으로서, 전자부품들을 집적화시킬 수 있어 거의 모든 전자제품에 적용된다.
인쇄회로기판 중에서도 연성인쇄회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board)은 우수한 굴곡성과 유연성을 구비하여 인접하지 않은 두 회로나 부품을 자유롭게 연결할 수 있는 등의 장점을 가지므로, 스마트폰, 노트북, 디스플레이 등의 전자기기뿐만 아니라 의료장비, 군사장비를 비롯한 일반 산업기계 등에도 폭넓게 사용되고 있다.
이러한 연성인쇄회로기판(F)은 기판 표면에 인쇄된 도전성의 회로 패턴을 보호하기 위하여, 기판의 제조과정에서 핫프레스를 이용하여 폴리이미드(Polyimid) 필름과 같은 커버레이 필름(C)을 표면에 부착한다.
그런데 대형의 연성인쇄회로기판을 제조할 때 연성인쇄회로기판의 크기에 맞추어 핫프레스를 대형으로 제작하는 것은 경제적이지 못하므로 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 연성인쇄회로기판(F) 등을 이동시켜가면서 일부분씩에 대해 핫프레스 작업을 진행하였는데, 핫프레스 작업이 이루어지는 일부분에 대해서만 가열 및 가압이 이루어져 핫프레스 작업이 이루어지는 일부분과 핫프레스 작업이 이루어지지 않는 다른 부분의 경계에서 자국이 발생하게 되는 문제가 있었다.
KR 10-2017-0015650 A
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 한정된 크기의 핫프레스를 이용하더라도 대형의 연성인쇄회로기판을 하자 없이 제조하는 것이 가능한 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 연성인쇄회로기판에 커버레이를 부착시키기 위한 핫프레스 장치에 있어서, 가열수단이 내장된 하부 블록; 상기 하부 블록의 상부에 배치되어 상기 하부 블록과 접하거나 이격되도록 상하로 이동하며, 가열수단이 내장된 상부 블록; 상면이 상기 하부 블록의 상면과 연속되도록 상기 하부 블록의 양단부에 형성되는 하부 연장부재; 및 하면이 상기 상부 블록의 하면과 연속되도록 상기 상부 블록의 양단부에 형성되는 상부 연장부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치에 의해 달성된다.
상기 하부 연장부재와 상기 상부 연장부재 중 적어도 어느 하나는, 상기 하부 블록과 상기 상부 블록에서 원위에 위치하는 모서리가 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 하부 연장부재와 상기 상부 연장부재는, 상기 하부 블록과 상기 상부 블록에서 원위로 갈수록 점진적으로 낮은 온도를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 하부 연장부재와 상기 상부 연장부재는, 상기 하부 블록과 상기 상부 블록에서 원위에 위치하는 모서리가 냉각되는 것이 바람직하다.
상기 하부 연장부재와 상기 상부 연장부재는, 절연재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치에 의하면, 길이가 긴 연성인쇄회로기판에 대한 핫프레스 작업시, 서로 다른 때에 작업된 각 부분들의 경계에서 자국이 발생하지 않고 연성인쇄회로기판이 전체적으로 평탄하게 형성될 수 있다.
이에 따라, 자국에 의해 연성인쇄회로기판에 하자가 발생할 가능성을 줄일 수 있다.
본 발명의 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치를 구성하는 상·하부 연장부재에서 상·하부 블록으로부터 원위에 위치하는 모서리를 라운드지게 형성하면, 연성인쇄회로기판 등에 가해지는 가압력의 급격한 변화에 의한 자국이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치를 구성하는 상·하부 연장부재의 온도가 상·하부 블록으로부터 원위로 갈수록 낮아지도록 하면, 급격한 온도 변화에 의해 연성인쇄회로기판 등을 구성하는 재료의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치에 관한 설명도,
도 2는 본 발명에 의한 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치의 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치의 동작에 관한 설명도,
도 4는 본 발명에 의한 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치를 구성하는 하부 연장부재와 상부 연장부재의 모서리가 라운드지게 형성되는 경우에 관한 설명도,
도 5는 본 발명에 의한 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치를 구성하는 하부 연장부재와 상부 연장부재의 모서리를 냉각하는 경우에 관한 설명도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참고하여 자세하게 설명하도록 한다.
도 2에는 본 발명에 의한 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치(1)의 단면도가 도시되어 있다.
본 발명에 의한 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치(1)는 하부 블록(10), 상부 블록(20), 하부 연장부재(30) 및 상부 연장부재(40)를 포함하여 이루어진다.
하부 블록(10)과 상부 블록(20)은 그 사이로 공급된 연성인쇄회로기판(F)과 커버레이(C)를 가열 및 가압하여 일체화시키기 위한 것이다.
하부 블록(10)은 넓고 평평한 상면을 가지며, 가열수단을 내장하고 있어 상면이 일정 온도 이상으로 가열될 수 있다. 가열수단으로는 예를 들어, 열선(H)이 사용될 수 있다.
상부 블록(20)은 하부 블록(10)과 유사하게 넓고 평평한 하면을 가지며, 가열수단을 내장하고 있어 하면이 일정 온도 이상으로 가열될 수 있다. 그리고 상기 하부 블록(10)의 상부에서 하부 블록(10)과 접하거나 이격되도록 상하로 이동 가능하게 배치된다. 상부 블록(20)이 상부로 이동하여 하부 블록(10)과 이격되면 상부 블록(20)과 하부 블록(10) 사이에서 연성인쇄회로기판(F) 등을 이동시킬 수 있고, 상부 블록(20)이 하부로 이동하여 하부 블록(10)과 접하면 연성인쇄회로기판(F) 등이 상하로 가열 및 가압되면서 일체화될 수 있다.
하부 블록(10)의 상면과 상부 블록(20)의 하면은 가열수단으로부터의 열이 잘 전달될 수 있도록 열전도성이 우수한 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
하부 연장부재(30)는 하부 블록(10)의 양단부에 각각 형성되는 것으로, 그 상면이 하부 블록(10)의 상면과 연속되도록 형성된다. 하부 연장부재(30)는 하부 블록(10)과는 달리 가열되지 않는다.
상부 연장부재(40)는 상기 하부 연장부재(30)와 유사하게 상부 블록(20)의 양단부에 각각 형성되는 것으로, 그 하면이 상부 블록(20)의 하면과 연속되도록 형성되며, 가열되지 않는다.
상·하부 연장부재(40, 30)의 길이는 연성인쇄회로기판 등의 두께 및 상부 블록(20)의 이동에 의해 연성인쇄회로기판에 가해지는 압력의 크기 등에 따라 적당하게 정해질 수 있다.
그리고 상·하부 연장부재(40, 30)는 인접한 상부 블록(20) 또는 하부 블록(10)으로부터 열을 전달받아 가열되지 않도록 절연재질로 이루어질 수 있다.
상·하부 연장부재(40, 30)는 도 2의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이 상·하부 블록(20, 10)과는 별도의 부재로 형성되어 상·하부 블록(20, 10)에 접합되는 방법으로 형성될 수도 있고, 도 2의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이 상·하부 블록(20, 10)과 일체로 형성될 수도 있다.
이러한 본 발명의 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치(1)는 상·하부 블록(20, 10)의 면적이 연성인쇄회로기판(F)보다 상대적으로 작은 면적을 갖도록 설정된다. 이때, 커버레이(C)를 연성인쇄회로기판(F)에 부착하는 작업시 연성인쇄회로기판(F) 등을 가열하는 부분은 상·하부 블록(20, 10)의 단부에서 끝나지만 연성인쇄회로기판 등을 가압하는 부분은 상·하부 연장부재(40, 30)가 위치한 부분까지 연장되기 때문에, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 연성인쇄회로기판에서 가열되는 부분과 인접한 부분이 함께 가압되어, 연성인쇄회로기판에 대해 커버레이의 일체화가 이루어지는 부분과 인접한 부분의 경계에서 자국이 발생하지 않는다.
따라서, 한정된 길이를 가지는 상·하부 블록(20, 10) 사이에서 길이가 긴 연성인쇄회로기판을 이동시켜가면서 연성인쇄회로기판의 일부분씩에 대해 커버레이와의 일체화 작업을 진행하더라도 서로 다른 때에 작업된 각 부분들의 경계에서 요철이 발생하지 않고 연성인쇄회로기판이 전체적으로 평탄하게 형성될 수 있다.
하부 연장부재(30)와 상부 연장부재(40) 중 적어도 어느 하나는 하부 블록(10)과 상부 블록(20)에서 원위에 위치하는 모서리가 라운드지게 형성될 수 있다. 도 4에서는 예를 들어 상부 연장부재(40)에서 모서리가 라운드지게 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.
상부 연장부재(40)와 하부 연장부재(30) 사이에서는 연성인쇄회로기판 등이 가열되지는 않지만 가압은 이루어지기 때문에 가압에 의해 연성인쇄회로기판 등에 약간의 변형이 발생할 수 있는 것에 비해, 연성인쇄회로기판 등에서 상·하부 연장부재(40, 30)의 외측으로 위치하는 부분은 가압되지 않기 때문에 가압되는 부분과 가압되지 않는 부분의 경계에서 자국이 발생할 수 있다.
그런데 본 실시예에서와 같이 하부 연장부재(30)와 상부 연장부재(40) 중 적어도 어느 하나의 모서리를 라운드지게 형성하면, 라운드진 모서리가 위치한 부분에서 하부 연장부재(30)와 상부 연장부재(40)의 간격이 점진적으로 증가하게 되고, 연성인쇄회로기판 등에 대한 가압력은 점진적으로 감소하게 된다. 따라서, 연성인쇄회로기판 등에 가해지는 가압력의 급격한 변화에 의한 자국이 발생하지 않게 된다.
상·하부 연장부재(40, 30)는 상·하부 블록(20, 10)의 양단부에서 돌출되어 상·하부 블록(20, 10)으로부터 멀어지는 위치로 갈수록 상부 블록(20)에 의한 가압력 전달이 약해지게 되므로 연성인쇄회로기판 등에서 가압되는 부분과 가압되지 않는 부분의 경계에서 자국이 발생할 가능성은 적지만, 상기한 바와 같이 상·하부 연장부재(40, 30)의 모서리를 라운드지게 형성하면 연성인쇄회로기판 등에서 가압되는 부분과 가압되지 않는 부분의 경계에서 자국이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
하부 연장부재(30)와 상부 연장부재(40)는 하부 블록(10)과 상부 블록(20)에서 원위로 갈수록 점진적으로 낮은 온도를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기했던 바와 같이 연성인쇄회로기판에서 자국이 발생하지 않도록 하기 위해서는 상·하부 연장부재(40, 30)는 가열되지 않아야 하지만, 상·하부 블록(20, 10)과 상·하부 연장부재(40, 30) 사이에서 큰 온도차가 발생하게 되면 연성인쇄회로기판 등을 구성하는 재료의 성능을 저하시킬 수 있다.
따라서, 상·하부 연장부재(40, 30)에서 상·하부 블록(20, 10)과 바로 인접한 부분에서는 상·하부 블록(20, 10)과 거의 동일한 온도를 가지도록 하고 상·하부 블록(20, 10)에서 멀어질수록 점진적으로 온도가 낮아지도록 하여, 연성인쇄회로기판에 자국이 발생하지 않으면서도 연성인쇄회로기판 등을 구성하는 재료의 성능 저하를 방지할 수 있도록 한다.
상·하부 연장부재(40, 30)에서 상·하부 블록(20, 10)의 원위에 위치하는 모서리 부분은 냉각될 수 있다.
상·하부 연장부재(40, 30)는 상·하부 블록(20, 10)으로부터 열을 전달받아 시간이 경과함에 따라 상·하부 블록(20, 10)과 바로 인접한 부분에서부터 차례대로 상·하부 블록(20, 10)과 거의 동일한 온도가 될 수 있는데, 상·하부 연장부재(40, 30)에서 상·하부 블록(20, 10)의 원위에 위치하는 모서리 부분만을 냉각시키면, 상·하부 연장부재(40, 30)에서 상·하부 블록(20, 10)의 원위에 위치하는 모서리까지 상·하부 블록(20, 10)과 거의 동일한 온도로 가열되어 버리는 것을 방지하고 상·하부 블록(20, 10)에서 바로 인접한 부분에서부터 상·하부 블록(20, 10)에서 원위에 위치한 모서리 부분으로 갈수록 점진적으로 온도가 낮아지게 할 수 있다.
상·하부 연장부재(40, 30)에서 상·하부 블록(20, 10)의 원위에 위치하는 모서리 부분에 대한 냉각은 상·하부 연장부재(40, 30)의 각 모서리 사이에서 너무 큰 온도 구배가 발생하지 않도록 커버레이를 부착시키기 위한 접착제에 열적 변형이 발생하지 않을 정도로만 한다.
상·하부 연장부재(40, 30)에서 상·하부 블록(20, 10)의 원위에 위치하는 모서리 부분에 대한 냉각은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 상·하부 연장부재(40, 30)에서 상·하부 블록(20, 10)의 원위에 위치하는 모서리에 냉각수가 흐르는 관(P)을 설치하여 가능하게 할 수 있다.
본 발명에 의한 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치(1)는 상기한 것과 같은 구성될 외에도, 상부 블록(20)과 하부 블록(10) 사이에서 연성인쇄회로기판 등을 일정 거리만큼씩 이동시키는 수단(미도시), 커버레이를 연성인쇄회로기판에 부착시키기 위한 접착제가 하부 블록(10)이나 상부 블록(20)에 들러붙는 것을 방지하기 위한 수단(미도시), 상부 블록(20) 등의 동작을 제어하는 수단(미도시) 등을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
1 : 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치
10 : 하부 블록 20 : 상부 블록
30 : 하부 연장부재 40 : 상부 연장부재

Claims (5)

  1. 연성인쇄회로기판의 면적보다 상대적으로 작은 면적을 가지고, 연성인쇄회로기판을 일부분씩 핫프레스 작업을 진행하면서 연성인쇄회로기판의 일부분씩에 대해 커버레이를 부착시키기 위한 핫프레스 장치에 있어서,
    가열수단이 내장된 하부 블록;
    상기 하부 블록의 상부에 배치되어 상기 하부 블록과 접하거나 이격되도록 상하로 이동하며, 가열수단이 내장된 상부 블록;
    상기 하부 블록의 양단부에 형성되고, 상면이 상기 연성인쇄회로기판을 가압하는 하부 블록의 상면과 동일한 면을 형성하여 상기 하부 블록과 함께 연성인쇄회로기판을 가압하며, 상기 하부 블록에 비해 낮은 온도를 유지하는 하부 연장부재; 및
    상기 상부 블록의 양단부에 형성되고, 하면이 상기 연성인쇄회로기판을 가압하는 상부 블록의 하면과 동일한 면을 형성하여 상기 상부 블록과 함께 연성인쇄회로기판을 가압하며, 상기 상부 블록에 비해 낮은 온도를 유지하는 상부 연장부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 연장부재와 상기 상부 연장부재 중 적어도 어느 하나는, 상기 하부 블록과 상기 상부 블록에서 원위에 위치하는 모서리가 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 연장부재와 상기 상부 연장부재는, 상기 하부 블록과 상기 상부 블록에서 원위로 갈수록 점진적으로 낮은 온도를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하부 연장부재와 상기 상부 연장부재는, 상기 하부 블록과 상기 상부 블록에서 원위에 위치하는 모서리가 냉각되는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 연장부재와 상기 상부 연장부재는, 절연재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연성인쇄회로기판 제조용 핫프레스 장치.
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