KR200321066Y1 - 인쇄회로기판용 지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인쇄회로기판용 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 칩들과 부품들을 인쇄회로기판상에 마운팅하고 솔더링할 때 인쇄회로기판의 휨변형과 솔더링불량을 방지하면서, 표면실장공정을 간소화한 인쇄회로기판용 지그에 관한 것이다. 본 고안의 인쇄회로기판용 지그는, 복수개의 관통구멍을 갖는 무단판 형상의 지그와, 지그의 상부에 장착되는 인쇄회로기판을 탈착가능하도록 공정하기 위하여 상기 관통구멍에 결합되는 복수의 탄성부재와, 인쇄회로기판을 지그에 부착시 조작을 쉽게 하기 위한 각 모서리에 복수의 고정부재를 포함하는 인쇄회로기판용 지그에 있어서, 상기 탄성부재는 머리부의 직경이 큰 팔각기둥과 몸통부의 직경이 작은 원형부에 의하여 단이 형성되고, 상기 고정부재는 돌출되어 있고 고정부재의 높이가 인쇄회로기판의 두께보다 작은 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄회로기판용 지그 {Zig for a Printing Circuit Board}

본 고안은 인쇄회로기판용 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 칩들과 부품들을 인쇄회로기판상에 장착하고 솔더링할 때 인쇄회로기판의 휨변형과 솔더링불량을 방지하면서, 표면실장공정을 간소화할 수 있는 인쇄회로기판용 지그에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판(PCB)은 소정의 전자부품을 실장하는데 필요한 배선과 배치공간이 인쇄된 일종의 전자부품 소자로 볼 수가 있는데, 최근에는 둘이상의층을 가진 다층기판이 사용되고 있다.

이러한 인쇄회로기판에 표면 실장형 부품을 장착하고 솔더링하는 기술을 표면실장기술(Surface Mounter Technology, 'SMT'라 칭하기도 함)이라 한다.

상기한 SMT장비 특히, 리플로우 솔더링 머신(Reflow Soldering Machine)은 크림(Cream) 상의 납이 인쇄된 인쇄회로기판에 칩부품이 장착된 상태에서 소정의 솔더링온도로 설정되어 있는 노(爐)를 통과함에 따라 크림 상태의 납(Cream Solder)이 용융되어 납땜이 이루어지게 하는 장치를 말한다.

상기 리플로우 솔더링 머신은 작업 대상인 회로소자의 크기가 매우 미세할 뿐만 아니라, 고온에서 작업을 수행하기 때문에 솔더링 작업 중 인쇄회로기판을 고정하여 불량품을 줄이고 생산성을 향상시키기 위해 인쇄회로기판용 지그를 이용하게 된다.

도 4는 종래의 일반적인 인쇄회로기판용 지그에 인쇄회로기판을 장착한 사용상태도이고, 도 5는 도 4의 'C'부분인 클램프의 확대도이다.

인쇄회로기판(20)에 종래의 인쇄회로기판용 지그를 사용하여 솔더링공정을 진행할 경우, 먼저 솔더링 처리할 인쇄회로기판(20)을 인쇄회로기판용 지그(40)에 장착한 후에 크림솔더를 도포하고, 고속칩마운트와 이형칩마운트로 칩과 부품을 인쇄회로기판(20) 상에 실장한다. 다음에 리플로우 솔더링 머신을 통과시켜서 솔더링을 하고, 검수 및 각종 칩을 테스트하는 공정을 수행하게 된다.

상기 공정을 수행하는 동안 인쇄회로기판의 진동 등에 의한 솔더링불량을 방지하기 위해서, 종래의 인쇄회로기판용 지그(40)는 인쇄회로기판(20)이 위치하는부분이 인쇄회로기판이 위치하지 않는 부분보다 낮게 단이 형성되어 있으며, 인쇄회로기판(20) 상에 형성된 핀홀에 삽입되는 고정핀(56)을 구비하고 있다.

또한, 종래의 인쇄회로기판용 지그(40)는 인쇄회로기판(20)이 장착되는 측면에 형성된 경사진 안내구멍(51)을 따라 이동가능한 레버(55)를 구비하고 있어서, 인쇄회로기판(20)을 장착한 후 레버를 슬라이딩시켜서 인쇄회로기판(20)을 가압하여 일측면에 밀착시켜서 마찰력에 의하여 고정하고 작업 후 분리가 가능하도록 되어 있다. 즉 인쇄회로기판(20)을 고정하기 위한 이동식 클램프(50)를 구비하고 있다.

하지만 고정핀과 클램프장치를 이용하는 상술한 바와 같은 종래의 인쇄회로기판용 지그는 레버가 슬라이딩되어 인쇄회로기판을 밀착 고정시키는 구조이므로, 인쇄회로기판의 이송 도중 레버가 풀림으로서 부품이 어긋나게 실장되어 제품의 불량율이 높아지는 문제점이 있었다.

또한 상기의 클램프장치로 인쇄회로기판을 밀착 고정하고 분리하기 위한 별도의 밀착 또는 분리공정이 필요하여 작업공정이 복잡해지고 이로 인한 생산원가가 상승되는 문제점이 있었다.

또한 종래의 인쇄회로기판용 지그는 인쇄회로기판의 측면을 레버로 압착하는 구조임으로 인쇄회로기판이 휘어져 불량율이 커지는 문제점이 있었다.

또한 종래의 인쇄회로기판용 지그는 장착을 용이하게 하고자 인쇄회로기판을 장착하는 부위에 단을 구비하고 있어 그 단으로 인한 지그의 제조원가를 상승시킬 뿐만 아니라 인쇄회로기판을 지그에 고정시키는 수단이 솔더링 공정시 열에 의한인쇄회로기판의 방사상 변형에 상응할 수 없어서 인쇄회로기판의 휨변형을 방지할 수 없다는 문제가 있었다.

이후, 상기와 같은 문제점을 보완하여 종래의 클램프장치 대신 인쇄회로기판용 지그에 원통형 탄성콜릿을 구비한 인쇄회로기판용 지그가 이용되었으나, 이 역시 인쇄회로기판을 장착하는 부위에 단을 구비하고 있어, 단으로 인한 지그의 제조원가를 상승시키는 문제가 있었다.

또한 상기 종래의 탄성콜릿은 원통형의 탄성콜릿 위의 슬롯이 원통체의 원주 방향에 대해 방사상으로 형성되어 있어, 열에 의한 공정시 인쇄회로기판이 받는 팽창력에 적절히 대응할 수 없어서 인쇄회리기판의 휨변형을 초래할 수 있다는 문제가 있었다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인쇄회로기판이 인쇄회로기판용 지그에 장착될 때 위치를 맞추는 것을 용이하게 하기 위한 돌기가 구비되고, 솔더링 공정시 열에 의한 인쇄회로기판의 방사상 변형에 상응할 수 있는, 인쇄회로기판 고정수단이 구비되어 있는 인쇄회로기판용 지그를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 인쇄회로기판용 지그에 인쇄회로기판을 장착한 사용을 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 지그에 구비되어 있는 탄성콜릿에 대한 확대 사시도,

도 3은 도 1의 선A-A를 따라 취해진 단면도,

도 4는 종래의 일반적인 인쇄회로기판용 지그에 인쇄회로기판을 장착한 사용상태도, 그리고

도 5는 도 4의 인쇄회로기판 클램핑 부위인 C부분의 확대도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 인쇄회로기판용 지그는 인쇄회로기판을 지그에 장착시 상기 인쇄회로기판이 놓이는 위치의 테두리가 오목한 면이 없는 평면으로 형성되고, 상기 인쇄회로기판이 놓이는 지그의 각 모서리 위치에는 슬롯이 구비되어 있는 탄성콜릿을 설치하되, 이 때, 상기 탄성콜릿들 중, 각 모서리에서 대각선 방향으로 마주보는 탄성콜릿은 상기 탄성콜릿에 구비된 상기 슬롯이 대각선에 수직한 방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한,상기 탄성콜릿은 전체적으로 원통형이고 외경이 큰 머리부와 외경이 작은 몸통부로 구성되어 있고, 상기 탄성콜릿에는 수직축선 방향으로 상기 머리부전체와 몸통부의 소정깊이까지 이등분하는 슬롯이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지그상에는 상기 인쇄회로기판이 놓이는 위치 테두리에 돌출된 복수개의 고정부재를 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예가 설명될 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 인쇄회로기판용 지그에 인쇄회로기판을 장착한 사용상태도이고, 도 2는 본 고안에 따른 인쇄회로기판의 고정수단인 탄성콜릿의 사시도이고, 도 3은 도 1의 선A-A를 따라 취해진 단면도이다.

도 1에는 지그의 편평한 상면에 인쇄회로기판(20)이 안착되어 있는 인쇄회로기판용 지그(10)가 도시되어 있다. 상기 인쇄회로기판용 지그(10)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 탄성콜릿(30), 상기 복수개의 탄성콜릿(30)이 상기 인쇄회로기판(20)에 형성된 핀홀(25)을 관통하여 삽입되어 끼워맞춤될 복수개의 관통구멍(70), 그리고 복수개의 고정부재(60)를 구비하고 있다.

상기 복수개의 고정부재(60)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(20)이 상기 지그(10)에 안착된 상태에서 상기 인쇄회로기판(20)의 테두리면과맞닿음되는 위치에 배치되어, 상기 지그(10)의 상면에 돌출되어 있다.

상기 복수개의 탄성콜릿(30)의 각각은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적으로 원통형이지만, 그 둘레면 4개소에 동등한 간격을 갖고서 편평한 면이 형성되어 있는 머리부(30a), 상기 머리부(30a) 밑에 상기 머리부와 일체로 형성되어 있는 원통형 몸통부(30b)를 구비하고 있다. 여기에서 상기 머리부(30a)와 상기 몸통부(30b)는 서로 동일한 수직축선상에 배치되어 있고, 상기 각각의 탄성콜릿(30)은 수직축선 방향으로 상기 머리부(30a) 전체와 몸통부(30b)의 소정깊이까지 이등분하는 슬롯(30c)이 형성되어 있다.

도 3에는 인쇄회로기판(20)이 인쇄회로기판용 지그(10)에 장착되어 있는 형상이 도시되어 있다. 상기 인쇄회로기판(20)은 상기 탄성부재의 머리부(30a)의 외경과 같은 내경을 가진 복수개의 핀홀(25)을 구비하고 있고, 상기 지그(10)는 상기 복수개의 핀홀(25)에 대응되는 위치에 상기 탄성콜릿(30)의 몸통부(30b)와 비탄성적으로 억지끼워맞춤되기 위한 관통구멍(70)을 구비하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 구성된 복수개의 상기 탄성콜릿(30)과, 도 1에 도시된 바와 같이 구성된 상기 고정부재(60)의 배열관계가 도 1을 참조하여 다음과 같이 상세하게 설명될 것이다.

상기 인쇄회로기판용 지그(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 모두 6개의 탄성콜릿(30)을 인쇄회로기판의 테두리 부근에 소정의 패턴을 갖고서 즉, 도 1에서 화살표 방향을 상부라 칭하고 반대 방향을 하부라 칭하면, 3개의 탄성콜릿(30)을 상부 테두리 부근에, 그리고 나머지 3개의 탄성콜릿을 하부 테두리 부근에 구비하고 있다.

또한, 상기 6개의 탄성콜릿(30) 중 상부 테두리 부근의 우측에 있는 탄성콜릿의 슬롯과 하부 테두리 부근의 좌측에 있는 탄성콜릿의 슬롯은 상부 테두리 부근의 좌측에 있는 탄성콜릿과 하부 테두리 부근의 우측에 있는 탄성콜릿을 잇는 대각선과 평행하게 배치되어 있다.

또한, 상기 6개의 탄성콜릿(30) 중 상부 테두리 부근의 좌측에 있는 탄성콜릿의 슬롯과 하부 테두리 부근의 우측에 있는 탄성콜릿의 슬롯은 상부 테두리 부근의 우측에 있는 탄성콜릿과 하부 테두리 부근의 좌측에 있는 탄성콜릿을 잇는 대각선과 평행하게 배치되어 있다.

또한, 상기 6개의 탄성콜릿(30) 중 상부 테두리 부근의 가운데에 있는 탄성콜릿의 슬롯과 하부 테두리 부근의 가운데에 있는 탄성콜릿의 슬롯은 상기 인쇄회로기판(20)을 횡으로 이등분하는 선과 평행하게 배치되어 있다.

또한, 상기 인쇄회로기판용 지그(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 모두 4개의 고정부재(60)을 포함하고 있는데, 이 고정부재(60)들은, 모두 인쇄회로기판(20)이 지그(10)에 장착될 시, 인쇄회로기판(20)의 테두리면에 밀착되는 위치에 배치되어 있으며, 이 때, 상부의 2개의 고정부재(60)는 인쇄회로기판(20)의 양측부의 테두리면과 밀착되는 형상으로 되어 있고, 나머지 하부의 2개의 고정부재는 인쇄회로기판(20)의 하부 테두리면과 밀착되는 형상으로 되어 있다.

상기와 같이 구성된 지그(10)에 대한 인쇄회로기판의 장착방법 및 탈착방법에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 작업자는 인쇄회로기판용 지그(10)에 형성된 상기 고정부재(60)의 안내에 따라 인쇄회로기판(20)을 상기 지그(10)위에 놓고, 상기 인쇄회로기판(20)에 형성된 핀홀(25)이 상기 지그(10)상에 장착되어 있는 탄성콜릿(30)에 대응되도록 위치결정되게 한 후, 상기 인쇄회로기판(20)을 누르면, 탄성콜릿(30)이 탄성 변형되면서 핀홀(25)에 삽입되어, 상기 인쇄회로기판(20)이 상기 지그(10)위에 용이하게 고정장착되게 된다.

상기와 같이 상기 지그(10)에 대하여 고정장착된 인쇄회로기판(20)은 상기 지그(10)에 이미 장착되어 있는 상기 탄성콜릿(30)의 슬롯(30c)에 의해 탄성적으로 가압을 받게 되므로, 이후의 솔더링 공정시 발생하는 열에 의한 상기 인쇄회로기판(20)의 방사상 변형은 상기 탄성콜릿(30)의 슬롯(30c)의 탄성에 의해 수용되어, 상기 인쇄회로기판(20)의 휨변형이 방지되게 된다.

본 고안에 의한 인쇄회로기판용 지그는 인쇄회로기판의 네 모서리에 배치된 4개의 탄성콜릿의 슬롯들이 서로 대각선에 대하여 마주하는 것들에 대하여 해당 대각선에 수직하게 배치되어 있고, 상단중앙부 및 하단중앙부에 배치되어 있는 나머지 2개의 탄성콜릿의 슬롯들이 상기 2개의 슬롯을 잇는 수직선에 대하여 서로 수직하게 배치되어 있어서, 솔더링 공정 시, 열에 의한 인쇄회로기판의 방사상 변형이 상기 6개의 탄성콜릿의 슬롯에 의해 흡수되어, 인쇄회로기판의 이탈현상이나 휨현상이 방지되어, 불량률이 낮추어져 인쇄회로기판의 생산비가 절감되게 한다.

또한, 본 고안에 의한 인쇄회로기판용 지그는 종래의 인쇄회로기판용 지그와달리, 지그에 장착될 인쇄회로기판을 용이하게 안내하기 위한 오목한 수용부 대신에 인쇄회로기판의 테두면의 4개소에 면접촉할 수 있는 돌기를 구비하고 있어, 오목한 수용부를 형성시키기 위한 작업이 생략되어서 지그의 제조비가 감소되게 할 수 있다.

Claims (3)

1. 상부에 인쇄회로기판을 장착하기 위한 인쇄회로기판용 지그에 있어서,

   인쇄회로기판(20)을 지그(10)에 장착시 상기 인쇄회로기판(20)이 놓이는 위치의 테두리가 오목한 면이 없는 평면으로 형성되고,

   상기 인쇄회로기판(20)이 놓이는 지그(10)의 각 모서리 위치에는 슬롯(30c)이 구비되어 있는 탄성콜릿(30)을 설치하되, 이 때, 상기 탄성콜릿(30)들 중, 각 모서리에서 대각선 방향으로 마주보는 탄성콜릿(30)은 상기 탄성콜릿(30)에 구비된 상기 슬롯(30c)이 대각선에 수직한 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 지그(10).
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성콜릿(30)은 전체적으로 원통형이고 외경이 큰 머리부(30a)와 외경이 작은 몸통부(30b)로 구성되어 있고, 상기 탄성콜릿(30)에는 수직축선 방향으로 상기 머리부(30a)전체와 몸통부(30b)의 소정깊이까지 이등분하는 슬롯(30c)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 지그(10).
3. 제 1항에 있어서,

   상기 지그(10)상에는 상기 인쇄회로기판(20)이 놓이는 위치 테두리에 돌출된 복수개의 고정부재(60)를 형성한 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 지그(10).