KR100901385B1 - 히트싱크의 탭 가공장치 - Google Patents

Abstract

히트싱크에 반도체 소자와 결합을 위한 나사홀 탭핑 작업을 신속하면서 원활하게 자동으로 수행할 수 있는 히트싱크의 탭 가공장치가 개시된다. 본 발명에 따른 히트싱크의 탭 가공장치는 반도체 소자와 접촉되어 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출하기 위한 히트싱크를 공급하기 위한 공급유닛과, 히트싱크의 공급 방향을 일정하게 조절하기 위한 배향유닛과, 배향된 히트싱크를 정렬 이송하기 위한 이송유닛과, 이송된 히트싱크의 관통홀을 탭 가공하기 위한 탭핑유닛과, 탭핑된 히트싱크를 배출하기 위한 배출유닛을 포함하고 있다. 따라서, 관통홀이 선가공된 다량의 히트싱크를 펀칭머신에서 한번에 모아서 공급하더라도 히트싱크를 개별 분리함과 동시에 순차적으로 배향 및 정렬하여 탭핑유닛으로 이송하고 이를 탭 가공하는 공정을 자동으로 수행할 수 있기 때문에, 작업 효율이 현저하게 상승하는 효과가 있다.

히트싱크, 배향, 펀칭, 탭핑

Description

히트싱크의 탭 가공장치{Tapping Machine for heat sink}

본 발명은 히트싱크의 탭 가공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히트싱크에 반도체 소자와의 결합을 위해 마련되는 나사홀을 탭핑하는 탭 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자제품에 내장되는 구동회로기판에는 트랜지스터, 다이오드, 직접회로 등과 같은 반도체 소자가 실장 되는데, 전자제품의 작동시 반도체 소자에서 과도한 열이 발생하게 되면, 반도체 소자가 열화되면서 반도체 소자는 물론 구동회로기판의 성능을 전반적으로 저하되기 때문에, 이러한 전자제품의 구동회로기판에는 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출시키기 위한 히트싱크가 반도체 소자와 함께 설치된다.

도 1에 도시한 바와 같이 히트싱크(1)는 통상 열전도율이 우수한 알루미늄재질로 이루어져 압출성형이나 주조작업 등을 통해 제작되며, 반도체 소자와 접촉되어 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하도록 마련된 소자접촉면(2)과, 이 소자접촉면(2)을 통해 흡수된 열을 외부로 방출시키도록 마련된 복수의 방열핀(3)을 양측에 구비한다. 또한, 이러한 히트싱크(1)에는 반도체 소자를 나사로 고정시키기 위한 나사홀(4)이 소자접촉(2)면과 방열핀(3)을 관통하여 설치된다.

히트싱크에 나사홀을 가공할 때는 통상의 펀칭머신과 탭핑머신이 이용되는데, 종래에는 각 작업이 별도의 작업대에 마련된 펀칭머신과 탭핑머신을 통해 각각 수행되었기 때문에 작업 속도를 향상시키는데 한계가 있었다.

특히, 탭핑을 하기 위해서는 펀칭머신에서 관통홀이 형성된 히트싱크를 작업자가 일일이 모아서 다시 탭핑머신 쪽으로 운반해야 했으며, 나아가 운반된 각 히트싱크의 관통홀을 탭 가공하기 위해서는 관통홀을 탭핑머신의 드릴과 수작업으로 일일이 일치시켜야 했기 때문에 작업 효율성이 현저히 떨어진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 히트싱크에 반도체 소자와 결합을 위한 나사홀 탭핑 작업을 신속하면서 원활하게 자동으로 수행할 수 있는 히트싱크의 탭 가공장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 히트싱크의 탭 가공장치는 반도체 소자와 접촉되어 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출하기 위한 히트싱크를 공급하기 위한 공급유닛과, 히트싱크의 공급 방향을 일정하게 조절하기 위한 배향유닛과, 배향된 히트싱크를 정렬 이송하기 위한 이송유닛과, 이송된 히트 싱크의 관통홀을 탭 가공하기 위한 탭핑유닛과, 탭핑된 히트싱크를 배출하기 위한 배출유닛을 포함한다.

또한 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치의 상기 히트싱크는 반도체 소자와 접촉되는 소자접촉면과, 소자접촉면에 대향 마련되는 방열핀을 포함하고, 상기 배향유닛은 진동에 의해 히트싱크를 이동시키면서 소자접촉면과 방열핀 중 어느 한 면이 바닥을 향하도록 배열시킨다.

또한 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치의 상기 이송유닛에는 히트싱크에 관통홀을 형성하기 위한 펀칭유닛이 마련된다.

또한 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치의 상기 공급유닛, 배향유닛, 이송유닛은 한 쌍으로 마련되어 종방향을 따라 나란하게 배치되며, 탭핑유닛은 양측에서 이송된 각각의 히트싱크를 동시에 탭 가공하며, 배출유닛은 한 쌍으로 마련되어 히트싱크를 외측 횡방향으로 각각 배출한다.

또한 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치의 상기 공급유닛, 배향유닛, 이송유닛은 진동에 의해 동작한다.

본 발명에 따른 히트싱크의 탭 가공장치는 관통홀이 선가공된 다량의 히트싱크를 펀칭머신에서 한번에 모아서 공급하더라도 히트싱크를 개별 분리함과 동시에 순차적으로 배향 및 정렬하여 탭핑유닛으로 이송하고 이를 탭 가공하는 공정을 자동으로 수행할 수 있기 때문에, 작업 효율이 현저하게 상승하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치의 측면도 및 평면도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치는 베이스 선반(B) 상에 일체로 마련되는 것으로서, 가공장치에 히트싱크를 공급하기 위한 공급유닛(10)과, 공급된 히트싱크가 방향성을 가지며 정렬 이송되도록 하는 배향유닛(20) 및 이송유닛(30)과, 이송된 히트싱크에 나사홀을 탭 가공하기 위한 탭핑유닛(50)과, 탭핑된 히트싱크를 배출하기 위한 배출유닛(60)으로 이루어진다.

여기서, 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 작업 효율을 높이기 위해 공급유닛(10)과 배향유닛(20)과 이송유닛(30)을 각각 한 쌍으로 마련하여 선반(B)에 일렬로 나란히 배치하였으며, 탭핑유닛(50)에서 각각 이송된 두 개의 히트싱크를 동시에 탭 가공한 후 선반(B)의 양 측면에 각각 마련된 한 쌍의 배출유닛(60)을 통해 배출시키도록 한다.

공급유닛(10)은 소정 규격의 트레이(미도시)에 적재되어 있는 복수의 히트싱크를 배향유닛(20)에 공급하기 위한 것으로서, 호퍼 형상의 몸체(11)로 마련되며 내부에 진동장치(12)를 구비하여 히트싱크가 가이드판(13)을 통해 배향유닛(20)으로 진동에 의해 공급되도록 한다.

배향유닛(20)은 원통형의 몸체(21)를 구비하며 바닥에 진동부재(미도시)가 마련되어 있다. 또한, 원통형 몸체(21)는 바닥 중앙부가 볼록하며 바닥으로부터 나선 형태로 조금씩 상향 경사져 있는 이동경로(22)가 내주면에 마련되어 있어서, 몸 체(21)가 진동하게 되면 경사진 이동경로(22)를 따라 히트싱크가 점진적으로 진동에 의해 이동하게 되고, 이때 이동경로(22) 상에 마련된 복수의 경로 형상에 의해 히트싱크는 특정 방향으로 배향된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 히트싱크(1)는 반도체 소자와 접촉하여 열을 흡수하기 위한 소자접촉면(2)과 흡수된 열을 방출하기 위한 방열핀(3)을 양면에 구비하는데, 상술한 이동경로(22) 상을 이동하면서 관통홀(나사홀)(4) 가공이 용이하도록 방열핀(3)이 하측을 향하도록 배치된다. 배향유닛(20)에서 어느 일방향으로 정렬된 히트싱크(1)는 진동을 통해 직진 슈우트(23)로 유입된다.

이송유닛(30)은 직진 슈우트(23)의 끝단에 연결 마련되어 방향성을 갖는 히트싱크를 탭핑유닛(50)으로 공급한다. 상술한 바와 같이 본 실시예에서는 두 개의 배향유닛(20)을 통해 각각 개별 이동된 두 개의 히트싱크를 하나의 탭핑유닛(50)에서 동시에 나사홀 가공할 수 있도록 하기 때문에, 이송유닛(30)은 각 직진 슈우트(23,23')에서 유입되는 히트싱크를 슈우트(23,23')보다 간격이 좁은 탭이송경로(31)로 이동시키기 위해 적어도 두 개의 실린더(32,33)를 구비한다. 제1실린더(32)는 직진 슈우트(23)의 끝단에 마련되어 히트싱크를 횡방향으로 이동시키며, 제2실린더(33)는 탭이송경로(31)의 시작단에 마련되어 횡방향으로 이동된 히트싱크를 탭핑유닛(50)에 공급한다. 직진 슈우트(23)의 끝단에는 감지센서(34)가 마련되어 있어서 히트싱크가 원활히 공급되어 경로 변환 위치에 있는 지를 판단한다.

탭이송경로(31)의 시작단에는 제2실린더(33)에 의해 탭핑유닛(50)으로 순차 이동되는 히트싱크(1)의 관통홀(4)을 일정한 직경으로 피어싱하기 위한 타발유 닛(40)이 추가로 마련될 수 있다. 타발유닛(40)은 두 개의 탭이송경로(31,31')를 가로질러 설치되며, 연속적으로 이송되는 각 히트싱크(1)의 관통홀(4)을 승강하면서 규정된 직경으로 가공하게 된다. 여기서, 본 실시예에서는 이송유닛(30)으로 유입되는 히트싱크(1)에 관통홀(4)이 이미 가공되어 있기 때문에 타발유닛(40)을 설치하였으나 이 타발유닛(40)은 생략될 수 있으며, 또한 유입되는 히트싱크(1)에 관통홀(4)이 없는 경우에는 타발유닛(40)의 위치에 펀칭유닛이 대체 설치될 수 있음은 물론이다.

탭핑유닛(50)은 탭이송경로(31)의 끝단에 마련되어 순차 이동되는 히트싱크(1)의 관통홀(4)을 탭 가공한다. 탭핑유닛(50)은 두 개의 드릴(51)을 구비하여 각 탭이송경로(31,31')를 통해 공급되는 두 개 히트싱크(1)의 각 나사홀을 동시에 탭 가공한다. 탭이송경로(31)의 끝단에는 상기와 마찬가지로 감지센서(52)가 마련되어 있어서, 히트싱크가 원활히 공급되어 탭핑 위치에 있는 지를 판단한다.

배출유닛(60)은 탭핑된 히트싱크(1)를 외부로 배출하기 위한 것으로서, 히트싱크를 탭핑 위치에서 이탈시키기 위한 제3실린더(61)와, 히트싱크를 선반(B)으로부터 배출시키기 위한 제4실린더(62)를 구비한다. 제3실린더(61)는 양 탭이송경로(31,31')의 사이에 마련되어 탭핑된 히트싱크(1)를 외측 횡방향으로 이동시키게 되며, 제4실린더(62)는 히트싱크(1)를 트레이(T)로 낙하시키게 된다.

한편, 제3실린더(61)에 의해 횡방향으로 이동되는 히트싱크(1)의 이동 경로 상에는 에어브러쉬(63)가 마련되어서, 탭핑 동작 시 발생되는 칩을 제거한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 히트싱크 탭 가공장치의 동작을 살펴보기 로 한다.

공급유닛(10)의 호퍼 몸체(11)에 소정량의 히트싱크(1)가 공급되면, 각 히트싱크(1)는 진동에 의해 배향유닛(20)으로 유입된다. 배향유닛(20)에서는 원통형 몸체(21) 내부의 이동경로(22)를 따라 히트싱크가 진동 이동하면서 일방향으로 배향되어 직진 슈우트(23)로 이송되며, 직진 슈우트(23)로 진동에 의해 이동된 히트싱크는 이송유닛(30)의 제1실린더(32)에 의해 횡방향으로 이동하여 탭이송경로(31)로 경로가 전환되고, 제2실린더(33)에 의해 종방향으로 점진적으로 이동하면서 탭핑유닛(50)으로 공급된다. 탭핑유닛(50)은 히트싱크(1)에 형성된 나사홀(4)을 탭핑하며, 탭핑된 히트싱크(1)는 제3실린더(61)에 의해 횡방향으로 이동하고, 이동 중에 에어브러쉬(63)에 의해 칩이 제거된다. 칩이 제거된 히트싱크(1)는 제4실린더(62)에 의해 외부로 배출된다.

도 1은 본 발명에 사용되는 히트싱크를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치의 측면도를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치의 평면도를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치의 이송유닛을 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 히트싱크 탭 가공장치의 탭핑유닛을 도시한 도면이다.

*도면의 주요 참조부호에 대한 간단한 설명*

1..히트싱크 2..소자접촉면

3..방열핀 4..관통홀(나사홀)

10..히트싱크 공급유닛 20..배향유닛

30..이송유닛 40..타발유닛

50..탭핑유닛 60..배출유닛

Claims (5)

1. 반도체 소자와 접촉되어 반도체 소자로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출하기 위한 히트싱크를 공급하기 위한 공급유닛과, 히트싱크의 공급 방향을 일정하게 조절하기 위한 배향유닛과, 배향된 히트싱크를 정렬 이송하기 위한 이송유닛과, 이송된 히트싱크의 관통홀을 탭 가공하기 위한 탭핑유닛과, 탭핑된 히트싱크를 배출하기 위한 배출유닛을 포함하되,

   상기 공급유닛, 배향유닛, 이송유닛은 한 쌍으로 마련되어 종방향을 따라 나란하게 배치되고, 탭핑유닛은 하나가 마련되어 양측의 이송유닛으로부터 이송된 각각의 히트싱크를 동시에 탭 가공하고, 배출유닛은 한 쌍으로 마련되어 탭가공한 히트싱크를 외측 횡방향으로 각각 배출하며,

   또한 상기 이송유닛은 두 개의 히트싱크를 하나의 탭핑유닛에서 동시에 가공할 수 있도록 배향유닛의 직진 슈우트보다 간격이 좁은 탭이송경로와, 탭이송경로로 히트싱크를 이동시키기 위해 히트싱크를 횡방향으로 이동시키기 위한 제1실린더와, 종방향으로 이동시키기 위한 제2실린더를 구비하는 것을 특징으로 하는 히트싱크의 탭 가공장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 히트싱크는 반도체 소자와 접촉되는 소자접촉면과, 소자접촉면에 대향 마련되는 방열핀을 포함하고,

   상기 배향유닛은 진동에 의해 히트싱크를 이동시키면서 소자접촉면과 방열핀 중 어느 한 면이 바닥을 향하도록 배열시키는 것을 특징으로 하는 히트싱크의 탭 가공장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 이송유닛에는 히트싱크에 관통홀을 형성하기 위한 펀칭유닛이 마련되는 것을 특징으로 하는 히트싱크의 탭 가공장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 공급유닛, 배향유닛, 이송유닛은 진동에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 히트싱크의 탭 가공장치.

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