KR20170035085A - 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템 - Google Patents

커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템 Download PDF

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KR20170035085A
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Abstract

본 발명은 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템에 관한 것으로, 인장시험기는, 제어부의 제어에 의해 인쇄회로기판의 상면과 근접하게 수직방향으로 이동하는 상부레일프레임과, 상부레일프레임으로부터 하부방향으로 이격되어 바닥면에 고정된 하부레일프레임과, 상부프레임 및 하부레일프레임의 양단을 지지하는 포스트바를 구비하는 베이스부; 상부레일프레임의 하면에 수직방향으로 가변가능하게 고정되어 인쇄회로기판에 실장된 커패시터에 장착되어 커패시터에 상부방향으로 인장력을 부가하는 상부그리퍼와, 하부레일프레임의 하면에 고정되어 상부그리퍼로부터 발생된 인장력에 의해 인쇄회로기판이 움직이는 것을 방지하는 하부그리퍼를 구비하는 엔드이펙터(END EFFECTOR); 및 엔드이펙터의 하부그리퍼 상부에 고정되고, 하부에 인쇄회로기판이 고정되는 받침대;를 포함하고, 커패시터고정지그는, 받침대의 상부에 안착되고, 인쇄회로기판에 실장된 커패시터 몸체의 외주면을 가압하여 커패시터 몸체의 외주면을 통해 인장력을 커패시터에 전달한다.

Description

커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템{TENSION STRENGTH TESTING SYSTEM WITH FIXING JIG FOR CAPACITOR}
본 발명은 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인장시험기가 지그를 통해 커패시터에 인장력을 전달 시, 지그가 커패시터로부터 미끄러지는 것을 방지할 수 있는 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 칩 등의 패키지 작업 후 제품이 올바르게 제조되었는가를 확인하기 위하여 테스트 신호를 인가함으로써 그 출력 결과에 따라 양호 및 불량 판정을 행하게 된다.
또한, 상기 불량 판정뿐만 아니라 실차에 장착될 인쇄회로기판(PCB: PRINTED CIRCUIT BOARD)에 결합되어 각종 성능 테스트하는 실장 테스트를 시행하게 된다.
이러한 실장 테스트를 시행하기 위해서는 테스트 회로 기판에 테스트 소켓을 장착하고 테스트 하고자 하는 반도체 칩 등을 이송한 후 테스트 소켓에 장착하고 테스트 신호를 소켓을 통하여 반도체 칩에 제공하여 실제 장착되는 경우에도 정상적으로 작동하는지 여부를 검사하게 된다.
그러나, 종래에는 인쇄회로기판에 실장된 커패시터의 실장 테스트를 하기가 어려웠다.
또한, 커패시터의 경우 인쇄회로기판에 솔더링방식으로 실장된 것으로서, 통상 커패시터는 그 형상이 원통형상으로 형성되어 있다.
따라서, 커패시터에 강한 인장력을 부가하게 되면 지그가 커패시터로부터 미끄러지는 문제가 발생되었다.
즉, 인쇄회로기판과 커패시터 간의 접합력을 제대로 테스트하기 위해 커패시터에 지그를 반복적으로 장착시켜야 하고, 커패시터를 지그에 다시 장착하거나, 지그가 커패시터로부터 미끄러지는 과정에서 커패시터가 훼손되는 문제가 있었다.
상기한 이유로 해당분야에서는 지그를 통해 인쇄회로기판에 장착된 커패시터에 인장력을 부가할 때, 지그가 커패시터로부터 미끄러지지 않고, 인쇄회로기판과 커패시터 간의 접합력을 용이하게 테스트 할 수 있는 방안을 모색하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 인쇄회로기판(PCB: PRINTED CIRCUIT BOARD)에 솔더링방식으로 실장된 커패시터에 인장력을 부가하여 인쇄회로기판과 커패시터 간의 접합력을 테스트할 때, 지그가 커패시터의 외주면으로부터 미끄러지는 것을 방지할 수 있는 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템은, 인쇄회로기판에 솔더링 방식으로 실장된 커패시터의 접합력을 테스트하는 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템에 있어서,
상기 커패시터가 탈부착 가능하게 장착되는 커패시터고정지그를 구비하고, 상기 커패시터고정지그를 통해 상기 커패시터에 인장력을 부가하는 인장시험기;
상기 인장시험기와 전기적으로 연결되어 상기 인장시험기로부터 인장된 커패시터의 접합력을 측정하고, 상기 측정된 상기 인쇄회로기판과 상기 커패시터 간의 접합력 결과값을 외부로 출력하는 테스터분석기; 상기 인장시험기 및 상기 테스터분석기와 전기적으로 연결되어 상기 인장시험기의 작동을 제어하고, 상기 인장시험기로부터 전달받은 인쇄회로기판과 상기 커패시터 간의 접합력을 상기 테스터분석기에 출력하도록 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지되, 상기 인장시험기는, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 인쇄회로기판의 상면과 근접하게 수직방향으로 이동하는 상부레일프레임과, 상기 상부레일프레임으로부터 하부방향으로 이격되어 바닥면에 고정된 하부레일프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부레일프레임의 양단을 지지하는 포스트바를 구비하는 베이스부; 상기 상부레일프레임의 하면에 수직방향으로 가변가능하게 고정되어 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 커패시터에 장착되어 상기 커패시터에 상부방향으로 인장력을 부가하는 상부그리퍼와, 상기 하부레일프레임의 하면에 고정되어 상기 상부그리퍼로부터 발생된 인장력에 의해 상기 인쇄회로기판이 움직이는 것을 방지하는 하부그리퍼를 구비하는 엔드이펙터(END EFFECTOR); 및 상기 엔드이펙터의 상기 하부그리퍼 상부에 고정되고, 하부에 상기 인쇄회로기판이 고정되는 받침대;를 포함하고, 상기 커패시터고정지그는, 상기 받침대의 상부에 안착되고, 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 커패시터 몸체의 외주면을 가압하여 상기 커패시터 몸체의 외주면을 통해 상기 인장력을 상기 커패시터에 전달한다.
상기 인쇄회로기판의 측단부에 장착되어 상기 인쇄회로기판에 저온 또는 고온 중 어느 하나의 온도를 적용시키는 온도챔버를 더 포함한다.
상기 온도챔버는, 저온을 발생시키는 냉열기(CHILLER) 또는 고온을 발생시키는 온열기(HEATER)와 연결되어 상기 냉열기로부터 저온을 전달 받거나, 상기 온열기로부터 고온을 전달받아서, 상기 냉열기의 저온 또는 상기 온열기의 고온을 상기 인쇄회로기판에 선택적으로 적용한다.
상기 받침대는, 일단에 상기 관통공이 형성되고, 상기 관통공에 상기 커패시터고정지그가 비접촉식되어 삽입되는 지그삽입부; 일단의 상면에 상기 인쇄회로기판이 나사결합방식으로 고정되는 소재장착부; 및 상기 지그삽입부의 타단과 소재장착부의 타단 사이에 배치되어 상기 지그삽입부와 소재 장착부를 상호 연결하는 연결부;를 포함하되, 상기 소재장착부의 일단 하면에는, 상기 상부그리퍼가 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 커패시터에 인장력을 전달할 때, 상기 하부그리퍼에 의해 고정되어 상기 받침대가 움직이는 것을 방지하는 고정돌기가 연장된다.
상기 캐패시터고정지그는, 상기 상부그리퍼가 잡고 상기 커패시터에 인장력을 전달할 수 있도록 수직방향으로 연장된 판형상의 그립부, 상기 그립부의 하부에 일체형으로 형성된 원판형상의 디스크부를 구비하는 지그상부; 상부가 상기 디스크부의 하면에 나사결합방식으로 결합되는 연장부, 상기 연장부의 하면으로부터 하방향으로 캔틸레버(CANTILEVER) 형식으로 연장되고 내주면이 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 커패시터의 외주면에 접촉하여 상기 커패시터를 장착하는 한 쌍의 날개부, 중공의 원통형상으로 형성되어 상기 연장부 또는 상기 날개부의 외주면에 상하방향으로 이동가능하게 결합된 지지부를 구비하는 지그본체;를 포함하되, 상기 지지부는, 상기 커패시터에 상기 인장력이 전달될 때, 상기 날개부의 내주면이 상기 커패시터의 외주면으로부터 미끄러지는 것을 방지하도록 내주면이 상기 연장부의 외주면을 따라 하방향으로 이동하여 상기 날개부의 외주면을 내측방향으로 가압한다.
상기 지지부의 상부 내주면에는, 상기 연장부의 외주면 또는 상기 날개부의 외주면과 접촉하여 상하방향 이동을 가이드하는 가이드돌기가 형성된다.
상기 연장부의 외경과 상기 날개부의 외경 사이에는, 상기 연장부의 외경이 상기 가이드돌기의 내경과 동일하고, 상기 날개부의 외경이 상기 지지부의 내경과 동일하여 상기 지지부의 하방향 이동시, 상기 가이드돌기의 하면이 상면과 접촉하여 상기 지지부의 하방향 이동을 제한하는 이동방지턱을 구비한다.
상기 지지부는, 지지부의 내경이 상기 날개부의 상부 외경보다 크고, 상기 날개부의 하부 외경보다 작게 형성되어 상기 지지부가 하방향으로 이동할 때, 상기 지지부의 내경이 상기 날개부의 하부 외경을 가압한다.
상기 날개부는, 하부 끝단 외주면을 따라 상기 지지부의 외경과 동일한 외경으로 형성되어 상기 지지부의 하방향 이동시, 상면이 상기 지지부의 하면과 접촉하여 상기 지지부의 하방향 이동을 제한하는 이동방지돌기를 구비한다.
상기 날개부의 내부에는, 상기 커패시터가 상기 날개부에 삽입될 때, 상기 커패시터가 상기 날개부의 내부에 과도하게 삽입되는 것을 방지하는 삽입제한부를 구비한다.
상기 날개부의 하부 끝단 내주면에는, 상기 커패시터에 상기 인장력을 전달할 때, 상기 날개부가 상기 커패시터로부터 미끄러지는 것을 방지하도록 상기 커패시터의 하면에 걸쳐지는 걸림돌기가 돌출된다.
본 발명에 따른 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템은, 커패시터고정지그가 인쇄회로기판에 실장된 커패시터 몸체의 외주면을 가압함으로써, 커패시터고정지그를 통해 상부그리퍼로부터 발생된 인장력을 커패시터에 용이하게 전달 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 인쇄회로기판의 측단부에 냉열기 또는 온열기와 연결된 온도챔버가 장착됨으로써, 인쇄회로기판에 솔더링방식으로 실장된 커패시터의 접합력을 저온 또는 고온의 다양한 환경에서 테스트할 수 있는 효과가 있다.
받침대의 소재장착부 일단 하면에 바닥면에 고정된 하부그리퍼에 물리는 고정돌기가 연장됨으로써, 상부그리퍼가 인쇄회로기판에 실장된 커패시터에 인장력을 전달할 때, 하부그리퍼에 의해 고정된 받침대가 움직이는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
지지부의 상부 내주면에 연장부의 외주면 또는 날개부의 외주면과 접촉하여 상하방향 이동을 가이드하는 가이드돌기가 형성됨으로써, 지지부가 연장부 또는 날개부를 따라 용이하게 상하방향으로 이동할 수 있는 효과가 있다.
연장부와 날개부 사이에 이동방지턱이 구비됨으로써, 지지부가 하방향으로 이동시, 가이드돌기의 하면이 이동방지턱의 상면과 접촉하여 날개부의 외주면을 따라 지지부가 하방향으로 과도하게 이동하는 것을 용이하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
날개부가 커패시터에 인장력을 전달할 때, 지지부의 내주면이 연장부의 외주면을 따라 하방향으로 이동하여 날개부의 외주면을 내측방향으로 가압함으로써, 날개부의 내주면이 커패시터의 외주면으로부터 미끄러지는 것을 용이하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
연장부와 날개부 사이에 이동방지턱이 구비됨으로써, 지지부가 하방향으로 이동시, 가이드돌기의 하면이 이동방지턱의 상면과 접촉하여 날개부의 외주면을 따라 지지부가 하방향으로 과도하게 이동하는 것을 용이하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
날개부의 하부 끝단 외주면을 따라 이동방지돌기가 구비됨으로써, 지지부가 하방향으로 이동시, 지지부의 하면이 이동방지돌기의 상면과 접촉하여 날개부의 외주면을 따라 지지부가 하방향으로 과도하게 이동하는 것을 용이하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
커패시터의 하면에 날개부의 내주면으로부터 돌출된 걸림돌기가 걸쳐짐으로써, 날개부의 내주면이 커패시터의 외주면으로부터 미끄러지는 것을 용이하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 커패시터고정지그를 이용한 인장강도의 정면을 나타낸 정면도.
도 3은 도 1에 도시된 커패시터고정지그가 분해되고, 커패시터고정지그가 받침대로부터 분해된 상태를 나타낸 분해사시도.
도 4는 도 1에 도시된 커패시터고정지그의 단면을 나타낸 단면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커패시터고정지그를 나타낸 단면도.
도 6a 내지 도 6c는 커패시터고정지그의 작동과정을 나타낸 작동도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 커패시터고정지그를 이용한 인장강도의 정면을 나타낸 정면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 커패시터고정지그가 분해되고, 커패시터고정지그가 받침대로부터 분해된 상태를 나타낸 분해사시도이며, 도 4는 도 1에 도시된 커패시터고정지그의 단면을 나타낸 단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커패시터고정지그를 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면 인쇄회로기판(400)(PCB: PRINTED CIRCUIT BOARD)에 솔더링 방식으로 실장된 커패시터(500)의 접합력을 테스트하는 커패시터(500) 고정 지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템은 인장시험기(100)와, 테스터분석기(200)와, 제어부(300)를 포함한다.
인장시험기(100)는 고온 또는 저온의 선택적인 환경에서 인쇄회로기판(400)과 커패시터(500) 간의 접합력을 측정하는 인장력을 인쇄회로기판(400)에 솔더링 방식으로 실장된 커패시터(500)에 부가한다.
이러한 인장시험기(100)는 베이스부(110)와, 엔드이펙터(120: END EFFECTOR)와, 받침대(130)와, 커패시터고정지그(140)와, 온도쳄버(150)를 포함한다.
베이스부(110)는 인장시험기(100)의 몸체가 되는 것으로서, 상부레일프레임(111)과, 하부레일프레임(112)과, 포스트바(113)를 구비한다.
상부레일프레임(111)은 제어부(300)의 제어에 의해 인쇄회로기판(400)의 상면과 근접하게 수직방향으로 이동한다.
하부레일프레임(112)은 상부레일프레임(111)으로부터 하부방향으로 이격되어 바닥면에 고정된다.
포스트바(113)는 한 쌍으로 이루어져 상부레일프레임(111) 및 하부레일프레임(112)의 양단에 각각 지지된다.
한편, 포스트바(113)는 상호 대면하는 내측면에 상부레일프레임(111)의 양단에 각각 결합되어 상부레일을 수직방향으로 이동시키는 레일이 구비된다.
이로 인해, 포스트바(113)는 제어부(300)의 제어에 의한 레일의 작동에 따라 상부프레임(111)을 수직방향으로 용이하게 이동시킬 수 있다.
엔드이펙터(120)는 커패시터고정지그(140)에 인장력을 부가하거나, 받침대(130)를 고정한다.
이러한 엔드이펙터(120)는 상부그리퍼(121)와, 하부그리퍼(122)를 구비한다.
상부그리퍼(121)는 상부레일프레임(111)의 하면에 수직방향으로 가변가능하게 고정된다.
상부그리퍼(121)에는 인쇄회로기판(400)에 실장된 커패시터(500)가 탈부착가능하게 장착되고, 수직방향으로 이동하여 커패시터(500)에 인장력을 부가한다.
하부그리퍼(122)는 하부레일프레임(112)의 상면에 움직이지 않도록 고정되어 상부그리퍼(121)로부터 발생된 인장력에 의해 인쇄회로기판(400)이 움직이는 것을 방지한다.
즉, 하부그리퍼(122)는 인쇄회로기판(400)에 상부그리퍼(121)로 인한 인장력이 부가될 때, 인쇄회로기판(400)이 수직방향으로 상부그리퍼(121)를 따라 움직이는 것을 방지한다.
받침대(130)는 엔드이펙터(120)의 하부그리퍼(122) 상부에 고정되고, 받침대(130)의 하부에 인쇄회로기판(400)이 고정되며 상부에 커패시터고정지그(140)가 삽입된다.
이러한 받침대(130)는 받침대(130)의 상부를 형성하는 지그삽입부(131)와, 받침대(130)의 하부를 형성하는 소재장착부(133)와, 지그삽입부(131)와 소재장착부(133)를 상호 연결하는 연결부(135)를 구비한다.
지그삽입부(131)는 일단에 커패시터고정지그(140)가 수직방향으로 이동가능하게 삽입되는 관통공(132)이 형성된다.
이러한 관통공(132)에는 커패시터고정지그(140)가 비접촉식으로 삽입된다.
커패시터고정지그(140)는 관통공(132)에 비접촉식으로 삽입됨으로써, 커패시터고정지그(140)가 상부그리퍼(121)를 따라 수직방향으로 이동할 때, 관통공(132)의 내주면과 커패시터고정지그(140)의 외주면이 상호 접촉되지 않아, 커패시터고정지그(140)가 관통공(132)에서 수직방향으로 용이하게 이동할 수 있다.
이로 인해, 커패시터고정지그(140)가 상부그리퍼(121)를 따라 수직방향으로 이동할 때, 상부그리퍼(121)의 인장력이 커페시터고정지그(140)에 그대로 전달되어 인쇄회로기판(400)과 커패시터(500) 간의 접합력 테스트에 영향을 미치는 것이 방지된다.
소재장착부(133)는 일단 상면에 인쇄회로기판(400)이 나사결합방식으로 고정되고, 하면에 하부그리퍼(122)에 물리는 고정돌기(134)가 연장된다.
즉, 소재장착부(133)는 하부레일프레임(112)에 고정된 하부그리퍼(122)에 고정돌기(134)가 물림으로써, 소재장착부(133)에 고정된 인쇄회로기판(400)의 움직임이 고정된다.
연결부(135)는 지그삽입부(131)의 타단과 소재장착부(133)의 타단사이에 배치되어 지그삽입부(131)와 소재장착부(133)를 상호 연결한다.
따라서, 상부그리퍼(121)가 인쇄회로기판(400)에 실장된 커패시터(500)에 수직방향으로 인장력을 부가하여도, 인쇄회로기판(400)은 연결부(135)와 소재장착부(133)를 기반으로 움직이지 않게 된다.
이로 인해, 본 발명의 인장강도 테스트 시스템은 인쇄회로기판(400)에 실장된 커패시터(500)에 수직방향으로 인장력이 용이하게 부가되어 인쇄회로기판(400)과 커패시터(500) 간의 접합력을 용이하게 측정할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 커패시터고정지그(140)는 전체적으로 원통형으로 형성되어 지그삽입부(131)에 형성된 관통공(132)에 삽입된다.
커패시터고정지그(140)는 인쇄회로기판(400)에 실장된 커패시터(500) 몸체의 외주면을 가압하여 커패시터(500) 몸체의 외주면을 통해 인장력을 커패시터(500)에 전달한다.
이러한 커패시터고정지그(140)는 지그상부(141)와, 지그본체(142)를 포함한다.
지그상부(141)는 상단이 상부그리퍼(121)에 물린다.
이러한 지그상부(141)는 그립부(141a)와, 디스크부(141b)를 구비한다.
그립부(141a)는 수직방향으로 연장된 판 형상으로 형성되어 상부그리퍼(121)가 잡고 커패시터(500)에 인장력을 전달할 수 있도록 한다.
디스크부(141b)는 원판형상으로 형성되어 그립부(141a)의 하부에 일체형으로 형성된다.
지그본체(142)는 커패시터(500)를 탈부착가능하게 장착시켜 상부그리퍼(121)로부터 부가받은 인장력을 커패시터(500)에 전달한다.
이러한 지그본체(142)는 연장부(143)와, 날개부(144)와, 지지부(145)와 삽입제한부(147)를 구비한다.
연장부(143)는 외경이 디스크부(141b)의 외경보다 작은 크기로 형성되어 상부가 디스크부(141b)의 하면에 나사결합방식으로 결합된다.
연장부(143)는 디스크부(141b)의 하부에 나사결합방식으로 결합됨으로써, 지그상부(141)와 지그본체(142)를 상호 용이하게 조립 또는 분해할 수 있으며, 지그상부(141)와 지그본체(142)를 분해하여 지지부(145)를 용이하게 연장부(143)의 외주면에 용이하게 결합할 수 있다.
날개부(144)는 연장부(143)의 하면으로부터 하방향으로 캔틸레버(CANTILEVER) 형식으로 연장된다.
더욱 상세하게는, 날개부(144)는 한 쌍으로 이루어지고 상호 이격된 상태에서 각각의 상부가 연장부(143)의 하면으로부터 일체형으로 연장된다.
즉, 한 쌍의 이루어진 날개부(144)의 상부는 연장부(143)의 하면에 각각 고정되고, 하부는 각각 상호 이격된 상태임으로 각각 자유단형상이 되어 외부의 가압에 의해 탄성력이 부가되면서 용이하게 휘어질 수 있다.
또한, 한 쌍의 날개부(144)는 연장부(143)의 하면으로부터 상호 바깥방향으로 경사지게 연장된다.
날개부(144)는 연장부(143)의 하면으로부터 2° 내지 4°의 경사각을 갖는 것이 바람직하다.
이로 인해, 커패시터(500)에 날개부(144)가 장착될 때, 날개부(144)의 내측으로 커패시터(500)가 용이하게 삽입될 수 있다.
이러한 날개부(144)는 이동방지돌기(144a)와, 걸림돌기(144b)를 구비한다.
이동방지돌기(144a)는 한 쌍의 날개부(144) 하부 끝단 외주면을 따라 지지부(145)의 외경과 동일한 외경으로 형성된다.
이로 인해, 이동방지돌기(144a)는 지지부(145)가 연장부(143)로부터 날개부(144)방향으로 하방향 이동시, 상면이 지지부(145)의 하면과 접촉하여 지지부(145)의 하방향 이동을 제한한다.
걸림돌기(144b)는 한 쌍의 날개부(144) 하부 끝단 내주면을 따라 커패시터(500)의 외주면에 걸쳐지는 것으로서, 내경이 커패시터(500)의 외경보다 큰 크기로 형성된다.
이로 인해, 커패시터(500)에 날개부(144)가 장착될 때, 날개부(144)의 내측으로 커패시터(500)가 용이하게 삽입될 수 있다.
걸림돌기(144b)는 상부그리퍼(121)로부터 수직방향의 인장력이 부가되어 날개부(144)가 커패시터(500)를 수직방향으로 이동시킬 때, 커패시터(500)의 외주면이 날개부(144)로부터 미끄러지는 것을 방지한다.
한편, 통상적으로 커패시터(500)는 원통형상으로 형성되고, 하부에는 둘레를 따라 가압홈(510)이 형성되어 있다.
가압돌기는 커패시터(500)의 가압홈(510)에 걸쳐지는 것이 바람직하다.
따라서, 가압돌기는 날개부(144)가 커패시터(500)를 장착시면 상기 가압홈(510)에 걸쳐짐으로써, 날개부(144)가 카패시터를 수직방향으로 이동시킬 때, 커패시터(500)의 외주면이 날개부(144)로부터 미끄러지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
지지부(145)는 중공의 원통형상으로 형성되어 연장부(143) 또는 날개부(144)의 외주면에 상하방향으로 이동가능하게 결합된다.
지지부(145)는 커패시터(500)에 상부그리퍼(121)의 인장력을 전달할 때, 날개부(144)의 내주면이 커패시터(500)의 외주면으로부터 미끄러지는 것을 방지하도록 내주면이 연장부(143)의 외주면을 따라 하방향으로 이동하고, 지지부(145)의 내주면이 날개부(144) 외주면에 접촉하여 상단으로부터 하단방향으로 이동한다.
따라서, 지지부(145)의 내주면은 날개부(144)의 내주면이 커패시터(500)의 외주면에 접촉할 때까지 날개부(144)의 외주면을 내측방향으로 가압한다.
이로 인해, 날개부(144)의 하단 내주면에 형성된 걸림돌기(144b)는 커패시터(500)의 가압홈(510)에 걸쳐진 상태에서 상부그리퍼(121)로부터 인장력이 부가될 때, 날개부(144)의 하단 외주면이 지지부(145)의 내주면에 접촉되어 날개부(144)의 하단이 커패시터(500)의 외주면을 따라 벌어지는 것을 용이하게 제한할 수 있다.
따라서, 지지부(145)는 날개부(144)의 하단이 커패시터(500)의 외주면을 따라 벌어지는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
또한, 날개부(144)의 외주면과 지지부(145)의 내주면은 상호 접촉됨으로써, 날개부(144)의 바깥방향으로 벌어질려고 하는 힘에 의해 지지부(145)의 내주면이 가압된다.
따라서, 날개부(144)의 바깥방향으로 벌어질려고 하는 힘은 지지부(145)가 날개부(144)의 외주면을 따라 상부로 이동되는 것을 용이하게 방지한다.
한편, 디스크부(141b) 및 연장부(143)는 상호 나사결합으로 결합된다.
따라서, 지지부(145)는 디스크부(141b)와 연장부(143)가 상호 분해되어 연장부(143)의 외주면에 용이하게 삽입될 수 있다.
이러한 지지부(145)는 가이드돌기(146)를 구비한다.
가이드돌기(146)는 지지부(145)의 상부 내주면 둘레를 따라 연장된 것으로서, 지지부(145)의 수직방향 이동에 따라 내주면이 연장부(143)의 외주면 또는 날개부(144)의 외주면과 접촉하여 지지부(145)의 수직방향 이동을 가이드한다.
한편, 가이드돌기(146)는 내주면이 연장부(143)의 외주면 또는 날개부(144)의 외주면과 접촉하여 지지부(145)의 수직방향 이동을 가이드할 수 있지만, 지지부(145)가 하방향으로 과도하게 이동하는 것도 제한할 수 있다.
이를 위해 연장부(143)의 외경과 날개부(144)의 외경 사이에는 걸림돌기(144c)이 형성된다.
더욱 상세하게는 걸림돌기(144c)은 연장부(143)의 외경이 가이드돌기(146)의 내경과 동일하고, 날개부(144)의 외경이 지지부(145)의 내경과 동일하게 형성되어 구비된다.
즉, 연장부(143)의 외경은 날개부(144)의 외경보다 작게 형성됨으로써, 연장부(143)와 날개부(144) 사이에 걸림돌기(144c)이 형성될 수 있다.
따라서, 가이드돌기(146)는 지지부(145)의 하방향 이동시, 가이드돌기(146)의 하면이 걸림돌기(144c)의 상면과 접촉하여 지지부(145)가 하방향으로 과도하게 이동하는 것을 용이하게 제한 할 수 있다.
삽입제한부(147)는 한 쌍으로 이루어진 각각의 날개부(144) 사이에 형성된 것으로서, 연장부(143)의 하면으로부터 나사결합방식으로 결합된다.
삽입제한부(147)는 커패시터(500)가 날개부(144)에 삽입될 때, 커패시터(500)가 날개부(144)의 내부에 과도하게 삽입되는 것을 방지한다.
삽입제한부(147)는 그의 단면형상에 열 십자(+)형의 홈이 형성되어 있다.
이로 인해, 날개부(144)에 커패시터(500)가 장착될 때, 상부그리퍼(121)의 무리한 가압을 완화시켜줄 수 있어 커패시터(500)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 지지부(145) 하단 내주면의 내경은 지지부(145) 상단 내주면의 내경보다 좁게 형성되고, 날개부(144) 상단 외주면의 외경은 날개부(144) 하단 외주면의 외경보다 좁게 형성됨이 바람직하다.
더욱 상세하게는, 지지부(145)의 내주면은 상단으로부터 하단이 내측방향으로 경사진 형상으로 형성되고, 날개부(144)의 외주면은 상단으로부터 하단이 외측방향으로 경사진 형상으로 형성된다.
그리고, 날개부(144)가 바깥방향으로 경사진 상태일 때, 지지부(145) 하단 내주면의 내경은 날개부(144) 하단 외주면의 외경보다 작게 형성된다.
따라서, 지지부(145)의 하단 내주면이 날개부(144) 외주면에 접촉되어 날개부(144)의 상단으로부터 하단방향으로 이동할 때, 내측방향으로 돌출된 지지부(145)의 하단 내주면이 날개부(144)의 외주면을 가압하게 된다.
즉, 지지부(145)의 내주면 경사면과 날개부(144) 외주면 경사면에 의해 날개부(144)가 커패시터(500)의 외경에 따라 내측방향으로 탄성변형될 수 있다.
따라서, 본 발명의 커패시터고정지그(140)는 도 5a에 도시된 바와 같이 큰 외경(d1)을 갖는 커패시터(500) 또는 도 5b에 도시된 바와 같이 작은 외경(d2)을 갖는 커패시터(500) 중 테스트하고자 하는 커패시터(500)를 장착시킬 때, 커패시터(500)의 외경에 맞는 커패시터고정지그(140)로 교체하지 않고, 하나의 커패시터고정지그(140)로 다양한 외경의 커패시터(500) 중 테스트 하고자 하는 커패시터(500)를 교환하며 장착시킬 수 있다.
온도챔버(150)는 인쇄회로기판(400)의 측단부에 장착되어 인쇄회로기판(400)에 저온 또는 고온 중 어느 하나의 온도를 적용시킨다.
이러한 온도챔버(150)는 저온을 발생시키는 냉열기(151: CHILLER) 또는 고온을 발생시키는 온열기(152: HEATER)와 연결된다.
이로 인해, 온도챔버(150)는 인쇄회로기판(400)과 커패시터(500) 간의 접합력을 주변 환경에 따라 테스트할 수 있도록 냉열기(151)로부터 저온을 전달 받거나, 상기 온열기(152)로부터 고온을 전달받아서, 상기 냉열기(151)의 저온 또는 상기 온열기(152)의 고온을 상기 인쇄회로기판(400)에 선택적으로 적용할 수 있다.
한편, 접합력을 테스트하는 적절한 환경은 약 -70℃ 이상 300℃ 이하로 조성된 환경에서 테스트를 수행함이 바람직하다.
따라서, 냉열기(151)는 약 -70℃까지의 저온을 발생시키고, 온열기(152)는 약 300℃까지의 고온을 발생시켜 인쇄회로기판(400)에 저온 및 고온을 선택적으로 적용시킴이 바람직하다.
테스터분석기(200)는 인장시험기(100)와 전기적으로 연결되어 인장시험기(100)로부터 인장된 커패시터(500)의 접합력을 측정한다.
테스터분석기(200)는 상기 측정된 인쇄회로기판(400)과 커패시터(500) 간의 접합력 결과값을 외부로 출력한다.
제어부(300)는 인장시험기(100) 및 테스터분석기(200)와 전기적으로 연결되어 인장시험기(100)의 작동을 제어하고, 인장시험기(100)로부터 전달받은 인쇄회로기판(400)과 커패시터(500) 간의 접합력을 테스터분석기(200)에 출력하도록 제어한다.
이로 인해, 인쇄회로기판(400) 및 인쇄회로기판(400)에 솔더링 방식으로 실장된 커패시터(500)간의 접합력을 저온 또는 고온의 환경에 따라 용이하게 측정할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템의 작동과정에 대해 설명한다.
도 6a 내지 도 6c는 커패시터고정지그의 작동과정을 나타낸 작동도이다.
도 1과 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 받침대(130)의 소재장착부(133)에는 커패시터(500)가 솔더링방식으로 실장된 인쇄회로기판(400)이 볼트결합방식으로 장착된다.
그리고, 받침대(130)의 지그삽입부(131)에는 관통공(132)이 형성되고, 관통공(132)에는 커패시터고정지그(140)가 비접촉되어 삽입된다.
이어서, 커패시터고정지그(140)의 날개부(144) 내측으로 커패시터(500)의 몸체가 삽입된다.
이 때, 날개부(144)의 내측에 장착된 커패시터(500)를 견고하게 고정하기 위해서는 도 6b에 도시된 바와 같이 지지부(145)가 연장부(143) 및 날개부(144)의 외주면을 따라 하방향으로 이동하여 지지부(145)의 내주면이 날개부(144)의 외주면을 가압한다.
이로 인해, 날개부(144)의 내측에 삽입된 커패시터(500)의 몸체 외주면에 날개부(144)의 내주면이 접촉되어 커패시터(500)가 날개부(144)의 내측에 고정된다.
그리고, 제어부의 제어에 의해 상부그리퍼(121)가 커패시터고정지그(140)방향으로 하강하고, 상부그리퍼(121)가 커패시터고정지그(140)의 지그상부(131)에 근접하게 되면 상부그리퍼(121)는 커패시터고정지그(140)의 지그상부(141)를 문다.
이어서, 커패시터고정지그(140)의 지그상부(141)가 상부그리퍼(121)에 설정된 가압력으로 물린 것으로 테스터분석기(200)에 의해 판단되면, 도 6c에 도시된 바와 같이 상부그리퍼(121)에 설정된 인장력을 커패시터(500)에 부가한다.
여기서, 커패시터고정지그(140)에 인장력이 부가되어 날개부(144)가 커패시터(500)에 인장력을 전달 할 때, 날개부(144)가 커패시터(500)로부터 미끄러지는 것을 방지하기 위해서 날개부(144)의 내주면에는 커패시터(500)의 가압홈(510)에 걸쳐지는 걸림돌기(144b)가 형성된다.
따라서, 커패시터고정지그(140)가 커패시터(500)에 상부방향으로 인장력을 전달하면 날개부(144)의 걸림돌기(144b)가 커패시터(500)의 가압홈(510)에 걸쳐짐으로써, 커패시터고정지그(140)가 커패시터(500)로부터 미끄러지는 것이 방지된다.
한편, 인장시험기(100)는 온도챔버(150)를 통해 인쇄회로기판(400)과 커패시터(500)의 주변환경이 실제 주변환경과 유사한 환경으로 조성된다.
이 때, 온도챔버(150)에 의해 인장시험기(100)의 주변온도가 저온 또는 고온인 상태에서 제어부(300)의 제어에 의해 상부그리퍼(121)로부터 커패시터(500)에 인장력이 부가될 때, 제어부(300)는 커패시터(500)가 설정된 인장력보다 낮은 수치에서 인쇄회로기판(400)으로부터 분리되면 상기 인쇄회로기판(400)과 커패시터(500)의 접합력을 불량으로 판단하여 테스터분석기(200)에 출력한다.
반면, 상기와 동일한 환경에서 제어부(300)의 제어에 의해 상부그리퍼(121)로부터 커패시터(500)에 인장력이 부가될 때, 제어부(300)는 커패시터(500)가 설정된 인장력보다 높은 수치에서 인쇄회로기판(400)으로부터 분리되면 상기 인쇄회로기판(400)과 커패시터(500)의 접합력을 정상으로 판단하여 테스터분석기(200)에 출력한다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 커패시터(500) 고정 지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템은 커패시터고정지그(140)가 인쇄회로기판(400)에 실장된 커패시터(500) 몸체의 외주면을 가압함으로써, 커패시터고정지그(140)를 통해 상부그리퍼(121)로부터 발생된 인장력을 커패시터(500)에 용이하게 전달 할 수 있다.
또한, 커패시터(500)의 하면에 날개부(144)의 내주면으로부터 돌출된 걸림돌기(144b)가 걸쳐짐으로써, 날개부(144)의 내주면이 커패시터(500)의 외주면으로부터 미끄러지는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
그리고, 인쇄회로기판(400)의 측단부에 냉열기(151) 또는 온열기(152)와 연결된 온도챔버(150)가 장착됨으로써, 인쇄회로기판(400)에 솔더링방식으로 실장된 커패시터(500)의 접합력을 저온 또는 고온의 다양한 환경에서 테스트할 수 있다.
또한, 날개부(144)가 커패시터(500)에 인장력을 전달할 때, 지지부(145)의 내주면이 연장부(143)의 외주면을 따라 하방향으로 이동하여 날개부(144)의 외주면을 내측방향으로 가압함으로써, 날개부(144)의 내주면이 커패시터(500)의 외주면으로부터 미끄러지는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
그리고, 연장부(143)와 날개부(144) 사이에 걸림돌기(144c)이 구비되고, 날개부(144)의 하구 끝단 외주면을 따라 이동방지돌기(144a)가 구비됨으로써, 지지부(145)가 하방향으로 이동시, 가이드돌기(146)의 하면이 걸림돌기(144c)의 상면과 접촉하여 날개부(144)의 외주면을 따라 지지부(145)가 하방향으로 과도하게 이동하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100: 인장시험기 110: 베이스부
111: 상부레일프레임 112: 하부레일프레임
113: 포스트바 120: 엔드이펙터
121: 상부그리퍼 122: 하부그리퍼
130: 받침대 131: 지그삽입부
132: 관통공 133: 소재장착부
134: 고정돌기 135: 연결부
140: 커패시터고정지그 141: 지그상부
141a: 그립부 141b: 디스크부
142: 지그본체 143: 연장부
144: 날개부 144a: 이동방지돌기
144b: 걸림돌기 144c: 이동방지턱
145: 지지부 146: 가이드돌기
147: 삽입제한부 150: 온도챔버
151: 냉열기 152: 온열기
200: 테스터분석기 300: 제어부
400: 인쇄회로기판 500: 커패시터
510: 가압홈

Claims (11)

  1. 인쇄회로기판에 솔더링 방식으로 실장된 커패시터의 접합력을 테스트하는 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템에 있어서,
    상기 커패시터가 탈부착 가능하게 장착되는 커패시터고정지그를 구비하고, 상기 커패시터고정지그를 통해 상기 커패시터의 인장력을 부가하는 인장시험기;
    상기 인장시험기와 전기적으로 연결되어 상기 인장시험기로부터 인장된 커패시터의 접합력을 측정하고, 상기 측정된 상기 인쇄회로기판과 상기 커패시터 간의 접합력 결과값을 외부로 출력하는 테스터분석기;
    상기 인장시험기 및 상기 테스터분석기와 전기적으로 연결되어 상기 인장시험기의 작동을 제어하고, 상기 인장시험기로부터 전달받은 인쇄회로기판과 상기 커패시터 간의 접합력을 상기 테스터분석기에 출력하도록 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지되,
    상기 인장시험기는,
    상기 제어부의 제어에 의해 상기 인쇄회로기판의 상면과 근접하게 수직방향으로 이동하는 상부레일프레임과, 상기 상부레일프레임으로부터 하부방향으로 이격되어 바닥면에 고정된 하부레일프레임과, 상기 상부프레임 및 상기 하부레일프레임의 양단을 지지하는 포스트바를 구비하는 베이스부;
    상기 상부레일프레임의 하면에 수직방향으로 가변가능하게 고정되어 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 커패시터에 장착되어 상기 커패시터에 상부방향으로 인장력을 부가하는 상부그리퍼와, 상기 하부레일프레임의 하면에 고정되어 상기 상부그리퍼로부터 발생된 인장력에 의해 상기 인쇄회로기판이 움직이는 것을 방지하는 하부그리퍼를 구비하는 엔드이펙터(END EFFECTOR); 및
    상기 엔드이펙터의 상기 하부그리퍼 상부에 고정되고, 하부에 상기 인쇄회로기판이 고정되는 받침대;를 포함하고,
    상기 커패시터고정지그는,
    상기 받침대의 상부에 안착되고, 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 커패시터 몸체의 외주면을 가압하여 상기 커패시터 몸체의 외주면을 통해 상기 인장력을 상기 커패시터에 전달하는 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 측단부에 장착되어 상기 인쇄회로기판에 저온 또는 고온 중 어느 하나의 온도를 적용시키는 온도챔버를 더 포함하는 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 온도챔버는,
    저온을 발생시키는 냉열기(CHILLER) 또는 고온을 발생시키는 온열기(HEATER)와 연결되어 상기 냉열기로부터 저온을 전달 받거나, 상기 온열기로부터 고온을 전달받아서, 상기 냉열기의 저온 또는 상기 온열기의 고온을 상기 인쇄회로기판에 선택적으로 적용하는 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 받침대는,
    일단에 상기 관통공이 형성되고, 상기 관통공에 상기 커패시터고정지그가 비접촉되어 삽입되는 지그삽입부;
    일단의 상면에 상기 인쇄회로기판이 나사결합방식으로 고정되는 소재장착부; 및
    상기 지그삽입부의 타단과 소재장착부의 타단 사이에 배치되어 상기 지그삽입부와 소재 장착부를 상호 연결하는 연결부;를 포함하되,
    상기 소재장착부의 일단 하면에는,
    상기 상부그리퍼가 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 커패시터에 인장력을 전달할 때, 상기 하부그리퍼에 의해 고정되어 상기 받침대가 움직이는 것을 방지하는 고정돌기가 연장된 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 캐패시터고정지그는,
    상기 상부그리퍼가 잡고 상기 커패시터에 인장력을 전달할 수 있도록 수직방향으로 연장된 판형상의 그립부, 상기 그립부의 하부에 일체형으로 형성된 원판형상의 디스크부를 구비하는 지그상부;
    상부가 상기 디스크부의 하면에 나사결합방식으로 결합되는 연장부, 상기 연장부의 하면으로부터 하방향으로 캔틸레버(CANTILEVER) 형식으로 연장되고 내주면이 상기 인쇄회로기판에 실장된 상기 커패시터의 외주면에 접촉하여 상기 커패시터를 장착하는 한 쌍의 날개부, 중공의 원통형상으로 형성되어 상기 연장부 또는 상기 날개부의 외주면에 상하방향으로 이동가능하게 결합된 지지부를 구비하는 지그본체;를 포함하되,
    상기 지지부는,
    상기 커패시터에 상기 인장력이 전달될 때, 상기 날개부의 내주면이 상기 커패시터의 외주면으로부터 미끄러지는 것을 방지하도록 내주면이 상기 연장부의 외주면을 따라 하방향으로 이동하여 상기 날개부의 외주면을 내측방향으로 가압하는 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 날개부의 하부 끝단 내주면에는,
    상기 커패시터에 상기 인장력을 전달할 때, 상기 날개부가 상기 커패시터로부터 미끄러지는 것을 방지하도록 상기 커패시터의 하면에 걸쳐지는 걸림돌기가 돌출된 것
    인 인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 지지부의 상부 내주면에는,
    상기 연장부의 외주면 또는 상기 날개부의 외주면과 접촉하여 상하방향 이동을 가이드하는 가이드돌기가 형성된 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연장부의 외경과 상기 날개부의 외경 사이에는,
    상기 연장부의 외경이 상기 가이드돌기의 내경과 동일하고, 상기 날개부의 외경이 상기 지지부의 내경과 동일하여 상기 지지부의 하방향 이동시, 상기 가이드돌기의 하면이 상면과 접촉하여 상기 지지부의 하방향 이동을 제한하는 이동방지턱을 구비하는 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 지지부는,
    지지부의 내경이 상기 날개부의 상부 외경보다 크고, 상기 날개부의 하부 외경보다 작게 형성되어 상기 지지부가 하방향으로 이동할 때, 상기 지지부의 내경이 상기 날개부의 하부 외경을 가압하는 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  10. 제5항에 있어서, 상기 날개부는,
    하부 끝단 외주면을 따라 상기 지지부의 외경과 동일한 외경으로 형성되어 상기 지지부의 하방향 이동시, 상면이 상기 지지부의 하면과 접촉하여 상기 지지부의 하방향 이동을 제한하는 이동방지돌기를 구비하는 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
  11. 제5항에 있어서, 상기 날개부의 내부에는,
    상기 커패시터가 상기 날개부에 삽입될 때, 상기 커패시터가 상기 날개부의 내부에 과도하게 삽입되는 것을 방지하는 삽입제한부를 구비하는 것
    인 커패시터고정지그를 이용한 인장강도 테스트 시스템.
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