KR20090059952A

KR20090059952A - 인쇄회로기판용 드릴 장치

Info

Publication number: KR20090059952A
Application number: KR1020070127056A
Authority: KR
Inventors: 서병배; 조정우; 이우영
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2009-06-11

Abstract

본 발명은 부싱에 에어를 공급하여 홀 가공 시 부싱에서 발생 되는 칩을 챔버 내부로 배출시켜 칩 배출 효과를 향상시키고, 홀 가공 시 칩이 드릴비트에 감기지 않도록 하여 드릴비트의 파손을 방지하고 드릴비트의 온도를 하강시켜 홀 가공 시 드릴비트가 받는 스트레스를 줄여 드릴비트의 수명을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판용 드릴 장치에 관한 것이다.

드릴비트, 에어, 부싱, 프레셔푸트

Description

인쇄회로기판용 드릴 장치{Drilling Apparatus of Printed Circuit Board}

일반적으로 드릴 장치는 드릴비트의 회전절삭운동과 직선이송운동에 의해 테이블에 고정되어 있는 소재(Workpiece)에 구멍을 뚫는 공작기계이며, 드릴링 이외에 리밍(Reaming), 보링(Boring), 카운터싱킹(Counter sinking), 스폿페이싱(Spot facing), 탭핑(Tapping) 등에도 폭넓게 사용되고 있다.

이러한, 드릴 장치 중 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)에 소구경의 구멍을 뚫을 수 있는 드릴 장치는 도 1과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 스핀들(Spindle)(104)의 회전절삭운동과 직선이송운동에 의해 인쇄회로기판에 소구경의 구멍을 뚫는 드릴비트(102)를 구비하며, 스핀들(104)은 X축, Y축 및 Z축 방향으로 3축 운동하는 헤드(Head)(118)에 장착된다.

이때, 드릴비트(102)는 인쇄회로기판에 소구경의 구멍을 뚫을 수 있도록 직경이 0.3㎜ 이하 정도이고, 스핀들(104)의 회전수는 140,000 ~ 300,000rpm 정도의 고속으로 설계된다.

스핀들(104)의 하부에는 원형의 프레셔푸트(Pressure Foot)(110)가 장착되고, 프레셔푸트(110)의 원통형 몸체는 드릴비트(102)의 회전에 의해 발생 되는 칩(Chip)이 외부로 나가지 못하도록 드릴비트(102)를 둘러싸는 챔버(Chamber)(106)를 갖는다.

또한, 프레셔푸트(110)의 원통형 몸체 일측에는 인쇄회로기판에 홀을 형성할 때 발생 되는 칩을 챔버(106)로부터 배출하기 위해 챔버(106)와 연통되어 있는 연통관(108)이 형성된다.

이때, 연통관(108)은 진공으로 챔버(106) 내의 칩을 흡입하여 제거하기 위한 집진수단(120)으로 연결된다.

그리고, 프레셔푸트(110)의 하부 중앙에는 드릴비트(102)를 인쇄회로기판에 안내하기 위한 부싱(Bushing)(112)이 형성된다.

이때, 프레셔푸트(110)는 프레셔푸트 가이드(Pressure Foot Guide)(122)에 의해 아래로 이동하여 인쇄회로기판을 일정한 압력으로 누르게 된다.

이와 같은 종래 기술에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 제어부(도시하지 않음)로부터 공급되는 제어 신호에 따라 헤드(118)는 인쇄회로기판 쪽으로 하강하 고 스핀들(104)은 회전운동을 시작하게 된다.

이에 따라, 드릴비트(102)가 회전하게 된다.

이때, 부싱(112)이 인쇄회로기판의 가공할 지점으로 하강하여 인쇄회로기판을 일정한 압력으로 누르면 드릴비트(102)는 부싱(112)에 형성된 홀을 따라 인쇄회로기판으로 안내되어 인쇄회로기판에 홀을 형성하게 된다.

이때, 드릴비트(102)의 회전에 의해 홀이 가공됨과 아울러 홀 가공에 따라 인쇄회로기판으로부터 칩이 발생하게 된다.

이에 따라, 집진수단(120)은 진공으로 챔버(106) 내부에 있는 칩들을 흡입하여 제거하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 인쇄회로기판용 드릴 장치는 집진 수단의 진공압력만으로 홀 형성 시 부싱에서 챔버 내부로 배출되는 칩을 흡입하기 때문에 가공되는 인쇄회로기판의 깊이가 깊어지거나 가공되는 홀 크기가 작아질수록 부싱 부근에서의 칩 배출력이 저하되어 드릴비트의 파손 및 가공되는 홀의 품질이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 부싱에 에어를 공급하여 홀 가공 시 에어로 부싱에서 발생 되는 칩을 챔버 내부로 배출시킴으로써 부싱에서의 칩 배출 효과를 향상시켜 홀의 정밀도를 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판용 드릴 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 홀 가공 시 칩이 드릴비트에 감기지 않도록 부싱에 에어를 공급함으로써 드릴비트의 파손을 방지하고 드릴비트의 온도를 하강시켜 홀 가공 시 드릴비트가 받는 스트레스를 줄여 드릴비트의 수명을 향상시킬 수 있는 인쇄회로기판용 드릴 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 인쇄회로기판에 홀을 형성하기 위한 드릴비트; 상기 드릴비트를 회전시키기 위한 스핀들; 상기 인쇄회로기판을 지지하기 위해 상기 스핀들 하부에 장착되고 상기 홀 형성시 상기 드릴비트의 회전에 의해 발생 되는 칩이 외부로 나가지 못하도록 상기 드릴비트를 둘러싸는 챔버를 형성하며 일측에 상기 챔버와 연통되는 연통관이 형성된 프레셔푸트; 상기 드릴비트를 상기 인쇄회로기판에 안내하기 위해 상기 프레셔푸트의 하부 중앙에 설치된 부싱; 상기 프레셔푸트의 일측 및 하부에 설치되어 상기 홀 형성 시 상기 부싱에서 발생 되는 칩을 상기 챔버 내부로 전달하기 위한 에어를 상기 부싱에 공급하는 에어 공급라인; 및 상기 에어 공급라인에 에어를 공급하는 에어 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 상기 연통관을 통해 상기 챔버 내의 칩을 흡입하여 제거하는 집진수단을 더 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치에서 상기 에어 공급부는 상기 프레셔푸트의 일측에 설치된다.

본 발명은 부싱에 에어를 공급함으로써 드릴비트가 인쇄회로기판에 홀을 가공할 때 발생 되는 칩이 드릴비트에 감기는 융착 현상을 방지할 수 있어 드릴비트의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 홀 가공 시 드릴비트에 에어를 공급하기 때문에 드릴비트의 마찰열을 줄여 드릴비트의 스트레스를 줄일 수 있게 되므로 드릴비트의 수명을 연장할 수 있다.

또한, 본 발명은 드릴비트에 에어를 공급하여 칩이 드릴비트에 감기는 것을 방지 할 수 있기 때문에 드릴비트에 칩이 붙어 드릴비트의 크기 변화로 인한 드릴비트의 교환을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 에어에 의해 칩 배출 효과를 향상시킬 수 있기 때문에 홀 가공 시 홀의 정밀도와 품질(거칠기)를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 부싱에 에어를 공급하기 때문에 장공(slot) 가공 시 인쇄회로기판에 발생 되는 표면 에폭시(Epoxy) 융착 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 인쇄회로기판과 부싱 사이에 칩이 끼는 것을 방지하여 인쇄회로기판의 표면을 보호할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 인쇄회로기판용 드릴 장치를 이용하여 인쇄회로기판에 홀을 형성 시 에어에 의해 부싱에서 칩이 제거되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 인쇄회로기판(26)에 홀을 형성하기 위한 드릴비트(2), 드릴비트(2)를 회전시키기 위한 스핀들(Spindle)(4), 인쇄회로기판(26)을 지지하기 위해 스핀들(4)의 하부에 장착되고 홀 형성시 드릴비트(2)의 회전에 의해 발생 되는 칩(Chip)(30)이 외부로 나가지 못하도록 드릴비트(2)를 둘러싸는 챔버(6)를 형성하며 일측에 챔버(6)와 연통되는 연통관(8)이 형성된 프레셔푸트(Pressure Foot)(10), 드릴비트(2)를 인쇄회로기판(26)에 안내하기 위해 프레셔푸트(10)의 하부 중앙에 설치된 부싱(Bushing)(12), 프레셔푸트(10)의 일측 및 하부에 설치되어 홀 형성 시 부싱(12)에서 발생 되는 칩(30)을 챔버(6) 내부로 전달하기 위한 에어를 부싱(12)에 공급하기 위한 에어 공급라인(14), 프레셔푸트(10)의 외곽 일측에 설치되어 에어 공급라인(14)에 에어를 공급하는 에어 공급부(16)를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 스핀들(4)을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시키기 위한 헤드(Head)(18), 연통관(8)을 통해 챔버(6) 내부의 칩(30)을 흡입하여 제거하는 집진수단(20) 및 프레셔푸트(10)를 상하 이동시키기 위한 프레셔푸트 가이드(Prossure Foot Guide)(22)를 더 포함한다.

드릴비트(2)는 스핀들(4)에 설치되어 스핀들(4)의 회전운동과 직선이송운동에 의해 인쇄회로기판(26)에 홀을 형성하게 된다.

스핀들(4)은 X축, Y축 및 Z축 방향으로 3축 운동하는 헤드(18)에 설치되고, 헤드(18)의 3축 운동 즉, 직선이송운동에 의해 하부에 설치된 드릴비트(2)를 직선이송시키고, 회전운동을 통해 드릴비트(2)를 회전시킨다.

이에 따라, 드릴비트(2)는 인쇄회로기판(26)에 홀을 형성하게 된다.

프레셔푸트(Pressure Foot)는 인쇄회로기판(26)을 지지하기 위해 스핀들(4)의 하부에 장착되고 드릴비트(2)의 회전운동에 의해 홀이 형성될 때 드릴비트(2)의 회전에 의해 발생 되는 칩(30)이 외부로 나가지 못하도록 드릴비트(2)를 둘러싸는 챔버(6)를 형성하며 그 일측에는 챔버(6)와 연통되는 연통관(8)이 형성된다.

부싱(12)은 드릴비트(2)를 인쇄회로기판(26)에 안내하기 위해 프레셔푸트(10)의 하부 중앙에 설치된다.

이러한, 부싱(12)은 공급라인(14)에 의해 에어 공급부(16)와 연결된다.

이에 따라, 드릴비트(2)가 인쇄회로기판(26)에 홀을 형성할 때 에어 공급부(16)로부터 공급되는 에어(Air)에 의해 부싱(12)에서 발생 되는 칩(30)들이 챔 버(6) 내부로 전달되게 된다.

에어 공급라인(14)은 드릴비트(2)의 회전에 의해 인쇄회로기판(26)에 홀이 형성될 때 부싱(12)에서 발생 되는 칩(30)을 챔버(6) 내부로 전달하기 위한 에어를 부싱(12)에 공급하기 위해 프레셔푸트(10)의 일측 및 하부에 설치된다.

즉, 에어 공급라인(14)은 에어 공급부(16)로부터 공급되는 에어가 부싱(12)에 전달되도록 프레셔푸트(10)의 일측 및 하부에 설치된다.

에어 공급부(16)는 에어 공급라인(14)에 에어를 공급하는 것으로 프레셔푸트(10)의 외곽 일측에 설치된다.

헤드(18)는 제어부(도시하지 않음)로부터 공급되는 제어 신호에 따라 하부에 설치된 스핀들(4)은 X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동시킨다.

집진수단(20)은 연통관(8)과 연결되어 챔버(6) 내부에 발생 된 칩(30)을 진공으로 흡입하여 제거한다.

프레셔푸트 가이드(22)는 헤드(18)와 프레셔푸트(10) 사이에 설치되어 제어부(도시하지 않음)로부터 공급되는 제어 신호에 따라 프레셔푸트(10)를 상하 이동시킨다.

이에 따라, 홀 형성 시 프레셔푸트 가이드(22)가 홀을 가공할 지점으로 프레셔푸트(10)를 하강시켜 인쇄회로기판(26)을 일정한 압력으로 눌러 홀 형성 시 인쇄회로기판(26)이 움직이는 것을 방지하게 된다.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 제어부(도시하지 않음)로부터 제어 신호가 공급되면 제어 신호에 의해 헤드(18)가 스핀들(4) 을 인쇄회로기판(26) 쪽으로 하강시키고, 스핀들(4)은 제어 신호에 따라 회전운동을 하여 드릴비트(2)를 회전시킨다.

또한, 집진수단(20)은 연통관(8)을 통해 진공으로 챔버(6) 내부의 이물질을 흡입하여 제거하게 된다.

이때, 부싱(12)이 인쇄회로기판(26)의 가공할 지점 즉, 홀을 형성할 지점으로 하강하여 인쇄회로기판(12)을 일정한 압력으로 누르면 드릴비트(2)는 부싱(12)에 형성된 가이드 홀을 따라 인쇄회로기판(26)에 홀을 형성하게 된다.

드릴비트(2)에 의해 인쇄회로기판(26)에 홀이 형성될 때 에어 공급부(16)는 에어 공급라인(14)에 에어를 공급하고 에어 공급라인(14)을 통해 공급된 에어는 드릴비트(2)의 회전에 의해 부싱(12)에서 발생 되는 칩(30)을 챔버(6) 내부로 배출하게 된다.

이에 따라, 집진수단(20)은 챔버(6)의 일측에 형성된 연통관(8)을 통해 진공으로 챔버(6) 내부로 배출 된 칩(30)들을 흡입하여 제거하게 된다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 부싱(12)에 에어를 공급함으로써 드릴비트(2)가 인쇄회로기판(26)에 홀을 가공할 때 발생 되는 칩(30)이 드릴비트(2)에 감기는 융착 현상을 방지할 수 있어 드릴비트(2)의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 홀 가공 시 드릴비트(2)에 에어를 공급하기 때문에 드릴비트(2)의 마찰열을 줄여 드릴비트(2)의 스트레스를 줄일 수 있게 되므로 드릴비트(2)의 수명을 연장할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 드릴비트(2)에 에어를 공급하여 칩(30)이 드릴비트(2)에 감기는 것을 방지할 수 있기 때문에 드릴비트(2)에 칩(30)이 붙어 드릴비트(2)의 크기 변화로 인한 드릴비트(2)의 교환을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 에어에 의해 칩(30) 배출 효과를 향상시킬 수 있기 때문에 홀 가공 시 홀의 정밀도와 품질(거칠기)를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치는 부싱(12)에 에어를 공급하기 때문에 장공(slot) 가공 시 인쇄회로기판(26)에 발생 되는 표면 에폭시(Epoxy) 융착 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 인쇄회로기판(26)과 부싱(12) 사이에 칩(30)이 끼는 것을 방지하여 인쇄회로기판(26)의 표면을 보호할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인쇄회로기판용 드릴 장치를 나타내는 도면이다.

도 3은 도 2에 도시된 인쇄회로기판용 드릴 장치를 이용하여 인쇄회로기판에 홀을 형성 시 에어에 의해 부싱에서 칩이 제거되는 과정을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2, 102 : 드릴비트 4, 104 : 스핀들

6, 106 : 챔버 8, 108 : 연통관

10, 110 : 프레셔푸트 12, 112 : 부싱

14 : 에어 공급라인 16 : 에어 공급부

18, 118 : 헤드 20, 120 : 집진수단

22, 122 : 프레셔푸트 가이드 26 : 인쇄회로기판

30 : 칩

Claims

인쇄회로기판에 홀을 형성하기 위한 드릴비트;

상기 드릴비트를 회전시키기 위한 스핀들;

상기 인쇄회로기판을 지지하기 위해 상기 스핀들 하부에 장착되고 상기 홀 형성시 상기 드릴비트의 회전에 의해 발생 되는 칩이 외부로 나가지 못하도록 상기 드릴비트를 둘러싸는 챔버를 형성하며 일측에 상기 챔버와 연통되는 연통관이 형성된 프레셔푸트;

상기 드릴비트를 상기 인쇄회로기판에 안내하기 위해 상기 프레셔푸트의 하부 중앙에 설치된 부싱;

상기 프레셔푸트의 일측 및 하부에 설치되어 상기 홀 형성 시 상기 부싱에서 발생 되는 칩을 상기 챔버 내부로 전달하기 위한 에어를 상기 부싱에 공급하는 에어 공급라인; 및

상기 에어 공급라인에 에어를 공급하는 에어 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 드릴 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 연통관을 통해 상기 챔버 내의 칩을 흡입하여 제거하는 집진수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 드릴 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 에어 공급부는 상기 프레셔푸트의 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 드릴 장치.