KR100272235B1 - 납땜 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 납땜 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디핑(DIPPING) 납땜 방식에 적용 되는 납땜 장치에 관한 것으로서, 리드의 간격이 비교적 작은 상태에서 용융납으로 납땜하여도 인접된 리드가 하나의 납으로 연결되는 쇼트가 발생되지 않도록 하는 납땜 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 납조(50)에 충진된 용융납(PB)의 수위가 커버(52)의 분류홀(51)까지 충진되어 PCB 기판(P)의 납땜이 가능함과 아울러 수위가 일정하게 유지될 수 있도록 구성된 납조(50)를 포함하는 납땜 장치에 있어서, 상기한 납조(50)의 커버(52) 상면에 안착됨과 아울러 PCB 기판(P)이 안착된 상태에서 용융납(PB)과 접촉될 수 있도록 안착부(1)가 형성되고 상기한 PCB 기판(P)을 간헐 고정시킬 수 있도록 안착부(1) 양측에 고정 수단이 설치된 안착 플레이트(2)와, 상기한 안착 플레이트(2)를 수평 및 기울어진 상태로 승강시킬 수 있도록 납조(50) 양측에 설치된 승강 수단으로 구성함을 특징으로 한다.

Description

납땜 장치
본 발명은 납땜 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디핑(DIPPING) 납땜 방식에 적용 되는 납땜 장치에 관한 것이다.
일반적으로, PCB기판등에 부품을 조립하기 위해서는 표면 실장 장치(Surface Mounted Device)를 사용하게 된다.
상기한 표면 실장 장치는 리드가 붙은 부품 및 칩 부품을 PCB기판 소정 위치에 삽입한 후 납땜 장치를 통해 각 부품을 PCB기판에 고정시키게 되는 바, 리드 타입의 부품이 설치된 PCB 기판의 납땜에는 디핑 타입이 많이 사용된다.
이는 도6에 도시된 바와 같이 용융납(PB)이 저장되는 납조(50)와, 상기한 납조(50)의 상면을 커버하도록 설치됨과 아울러 다수의 분류홀(51)이 형성된 커버(52)와, 상기한 커버(52)의 상면에 위치됨과 아울러 상기한 분류홀(51) 위치에 부품의 리드(L)가 도출되는 PCB 기판(P)으로 이루어져 있다.
특히, 상기한 납조(50)의 용융납(PB)이 펌프(53)를 통해 인출/공급되도록 연결관(54)으로 보조 납조(55)가 연결되어 있게 된다.
즉, 상기한 펌프(53)를 통해 용융납(PB)을 납조(50)와 보조 납조(55)로 인출/공급하게 되면 상기한 납조(50)의 용융납(PB) 표면이 승강하면서 상기한 분류홀(51)을 통해 리드(L)를 납땜하게 되는 것이다.
상기한 바와 같은 납땜 장치의 동작을 설명하면 PCB 기판(P)의 부품 배열에 적합하도록 분류홀(51)이 형성된 커버(52)를 납조(50)의 상면에 결합시킨 상태에서 상기한 커버(52) 상면에 리드(L)가 분류홀(51)에 위치되도록 PCB 기판(P)을 안착시킨다.
PCB 기판(P)이 안착되면 펌프(53)를 동작시켜 보조 납조(55)의 용융납(PB)을 납조(50)로 공급시키게 되고, 상기한 용융납(PB)이 납조(50)에 공급되면 상기한 용융납(PB)의 수위가 높아지게 된다.
용융납(PB)의 수위가 높아지게 되면 상기한 분류홀(51)을 통해 리드(L)에 접촉되는 바, 상기한 리드(L)에 용융납(PB)이 접촉됨에 의해 PCB 기판(P)과 부품이 납땜되는 것이다.
그러나, 상기한 바와 같이 용융납의 수위를 조절하여 납땜을 하게 되면 도7에 도시된 바와 같이 부품의 리드(L) 사이 간격D이 좁을 경우 용융납(PB)의 표면 장력에 의해 인접 리드(L)가 전기적으로 연결되는 즉, 다수의 리드가 하나의 납으로 덮이는 쇼트가 발생되고 이로 인해 PCB 기판의 불량이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 리드의 간격이 비교적 작은 상태에서 용융납으로 납땜하여도 인접된 리드가 하나의 납으로 연결되는 쇼트가 발생되지 않도록 하는 납땜 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 납조에 충진된 용융납의 수위가 커버의 분류홀까지 충진되어 PCB 기판의 납땜이 가능함과 아울러 수위가 일정하게 유지될 수 있도록 구성된 납조를 포함하는 납땜 장치에 있어서, 상기한 납조의 커버 상면에 안착됨과 아울러 PCB 기판이 안착된 상태에서 용융납과 접촉될 수 있도록 안착부가 형성되고 상기한 PCB 기판을 간헐 고정시킬 수 있도록 안착부 양측에 고정 수단이 설치된 안착 플레이트와, 상기한 안착 플레이트를 수평 및 기울어진 상태로 승강시킬 수 있도록 납조 양측에 설치된 승강 수단으로 구성함을 특징으로 한다.
도1은 본 발명에 따른 납땜 장치를 도시한 정면도,
도2는 도1에서 안착 플레이트와 누름 지그의 결합 상태를 도시한 분해 사시도,
도3은 도1에서 모터의 회전축과 볼 스크류의 치합 상태를 도시한 부분 확대 사시도,
도4는 본 발명에 따른 납땜 장치에서 용융납에 대한 PCB 기판의 동작 상태를 도시한 개략도,
도5는 도4에서 안착 플레이트의 동작 상태를 순서적으로 도시한 개략도,
도6은 일반적인 디핑(DEEPING) 납땜 장치를 도시한 정면도,
도7은 도6의 납땜 장치 사용 시 핀 사이 간격이 좁을 경우 납땜 불량 상태를 도시한 상태도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1: 안착부 2: 안착 플레이트
3: 회전공 4: 회전부
5: 회전축 6: 누름 지그
7: 승강공 8: 제1승강봉
9: 제2승강봉 10: 제1승강 부재
11: 제2승강 부재 12: 회전 지지대
13: 제1볼 스크류 14: 제2볼 스크류
15: 제1모터 16: 제2모터
17: 제어부 18: 제1기어
19: 제2기어
도1은 본 발명에 따른 납땜 장치를 도시한 정면도로서, 용융납(PB)의 수위가 커버(52)의 분류홀(51)에 충진되어 PCB 기판(P)의 납땜이 가능하도록 용융납(PB)이 일정 높이로 충진된 납조(50)와, 상기한 납조(50)의 커버(52) 상면에 안착됨과 아울러 PCB 기판(P)이 안착되도록 안착부(1)가 형성되고 상기한 PCB 기판(P)을 간헐 고정시킬 수 있도록 안착부(1) 양측에 고정 수단이 설치된 안착 플레이트(2)와, 상기한 안착 플레이트(2)를 수평 및 기울어진 상태로 승강시킬 수 있도록 납조(50) 양측에 설치된 승강 수단으로 구성되어 있다.
즉, 상기한 납조(50)의 용융납(PB)은 항상 일정한 수위를 유지하고 있는 상태에서 PCB 기판(P)이 수평 또는 기울어진 상태로 승강하면서 납땜하도록 구성되어 있는 것이다.
상기한 고정 수단은 도2에 도시된 바와 같이 안착부(1)의 양측에 설치됨과 아울러 회전공(3)이 대향 형성된 힌지부(4)와, 상기한 회전공(3)에 끼워져 회전 운동하도록 양단에 편향되도록(d1, d2가 상이함) 회전축(5)이 형성된 누름 지그(6)로 구성되어 있다.
즉, 상기한 누름 지그(6)가 힌지부(4)에 편향된 상태로 지지되어 있기 때문에 상기한 누름 지그(6)의 종단과 회전축(5)의 거리가 짧은 방향 회전시에는 PCB 기판(P)이 압박되지 않고, 다른 방향 회전시에는 압박됨으로써 간헐 고정되는 것이다.
또한, 상기한 승강 수단은 상기한 안착 플레이트(2) 양단에 대향 형성된 승강공(7)과, 상기한 승강공(7)에 승강 가능하도록 끼워짐과 아울러 안착 플레이트(2)의 두께보다 길게 형성된 제1, 2승강봉(8, 9)과, 상기한 제1, 2승강봉(8, 9)의 안착 플레이트(2) 하단 돌출단에 일측이 고정된 제1, 2승강 부재(10, 11)와, 상기한 제1, 2승강 부재(10, 11)를 상하 방향으로 이동시키도록 설치된 구동 수단으로 구성되어 있다.
여기서, 상기한 제1, 2승강봉(8, 9)과 안착 플레이트(2)의 승강공(7) 사이에 이격 거리를 형성함과 아울러 안착 플레이트(2) 상면으로 돌출되도록 한 것은 상기한 안착 플레이트(2)가 기울어질 수 있도록 한 것이다.
상기한 구동 수단은 상기한 제1, 2승강 부재(10, 11)의 양단에 스크류 결합됨과 아울러 도시되지 않은 고정판등에 회전 가능하도록 양단이 회전 지지대(12)로 지지된 제1, 2볼 스크류(13, 14)와, 상기한 제1, 2볼 스크류(13, 14)를 회전시키도록 제1, 2모터(15, 16)의 동력을 전달하는 전달 수단으로 구성되어 있는 바, 상기한 제1, 2볼 스크류(13, 14)는 제1, 2모터(15, 16)의 회전축에 직접 결합시켜도 소정의 효과는 얻을 수 있지만 상기한 전달 수단을 통하면 축의 방향 및 회전 속도를 보다 적절하게 조절할 수 있게 된다.
물론, 상기한 제1, 2모터(15, 16)에는 감속기(미 도시)가 포함되어 있는 상태이고, 제어부(17)에 의해 회전수 및 회전 방향등이 각각 제어됨으로써 안착 플레이트(2)의 PCB 기판(P)과 용융납(PB)이 최적의 상태로 분리될 수 있도록 적절하게 구동된다.
상기한 전달 수단은 도3에 도시된 바와 같이 제1, 2모터(15, 16)의 회전축에 고정된 제1기어(18)와, 상기한 제1기어(18)와 치합됨과 아울러 제1, 2볼 스크류(13, 14) 일단에 고정된 제2기어(19)로 구성되어 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에서는 제1, 2모터(15, 16)의 회전축과 제1, 2볼 스크류(13, 14)가 직교 상태이기 때문에 상기한 제1, 2기어(18, 19)를 베벨 기어로 사용하였다.
상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 제1, 2모터(15, 16)가 동작하여 안착 플레이트(2)가 납조(50)와 일정 거리 이격되어 있는 상태에서, 납조(50)에 소정 높이 즉, 커버(52)의 분류홀(51)에 용융납(PB)이 충진되어 커버(52)에 PCB 기판(P)이 안착되면 납땜 가능할 정도의 높이로 용융납(PB)을 충진시킨다.
용융납(PB)이 충진되면 상기한 누름 지그(6)를 상향 회전시켜 상기한 안착부(1)에서 누름 지그(6)가 비교적 많이 이격되도록 한다.
누름 지그(6)가 상향 회전되면 상기한 안착부(1)에 부품이 적절한 위치에 꽂힌 PCB기판(P)을 안착시키게 되고, 상기한 누름 지그(6)를 역방향으로 회전시켜 PCB 기판(P)을 고정시킨다.
PCB 기판(P)이 안착부(1)에서 고정되면 상기한 제1, 2모터(15, 16)를 구동시키게 되는 바, 상기한 납땜 시 PCB 기판(P)의 동작은 "↗" "－" "↘"의 상태로 순서가 이루어지게 된다.
즉, 도4와 도5에 도시된 바와 같이 안착 플레이트(2)가 일정 높이로 상승되어 있는 상태에서 제1모터(15)가 제1볼 스크류(13)와 제1승강 부재(10)를 하강시키도록 동작하게 되고, 제2모터(16)는 동작하지 않게 된다.
제1볼스크류(13)와 제1승강 부재(10)가 하강함과 아울러 제2볼스크류(14)와 제2 승강 부재(11)가 정지 상태이면 안착 플레이트(2)의 위치는 "↗" 상태가 되고, 안착 플레이트(2)에 안착되어 있는 PCB 기판(P)은 용융납(PB)과 기울어진 상태로 점차 접촉하게 된다.
PCB 기판(P)이 기울어진 각도로 용융납(PB)과 접촉된 후 제1, 2모터의 동작 제어에 의해 상기한 PCB 기판(P)의 동작이 연속적으로 이루어지게 되는 바, 상기한 안착 플레이트(2)의 기울어지는 각도에 따라 용융납(PB)과 PCB 기판(P)이 "↗" "－" "↘"순서로 접촉하게 되면 각각의 리드(L)가 납땜되는 부분에서 용융납(PB)과 PCB 기판(P)의 분리 속도 및 각도를 최적으로 조절 가능하게 되는 것이다.
즉, 종래와 같이 다수의 리드(L)가 용융납(PB)에 동시에 접촉되지 않을 뿐만 아니라 기울어진 상태에서 용융납(PB)에 각각의 리드 납땜 위치가 접촉됨으로써 리드 사이에 용융납(PB)의 표면 장력에 의한 쇼트가 발생되지 않게 되는 것이다.
하나의 PCB 기판(P) 납땜이 완료되면 상기한 누름 지그(6)를 해제 방향으로 회전시키고 상기한 PCB 기판(P)을 안착부(1)에서 취출하게 되고, 다음 납땜 대상인 PCB 기판(P)을 안착부(1)에 안착시키게 됨으로써 납땜 공정을 연속적으로 수행할 수 있게 된다.
여기서, 상기한 누름 지그(6)에 의한 PCB 기판(P)의 고정이 견고하게 되도록 안착부(1)와 PCB 기판(P) 그리고 누름 지그(6) 사이의 가공 공차 및 조립 공차를 최적으로 유지함으로써, 안착 플레이트(2)의 기울어짐 시 PCB 기판(P)이 유동하지 않도록 하여 납땜 정밀도를 유지하게 된다.
이상과 같이 본 발명은 용융납의 수위를 고정시킨 상태에서 PCB 기판을 기울인 상태로 납땜함으로써 리드 사이의 쇼트를 방지할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (5)

  1. 납조에 충진된 용융납의 수위가 커버의 분류홀까지 충진되어 PCB 기판의 납땜이 가능함과 아울러 수위가 일정하게 유지될 수 있도록 구성된 납조를 포함하는 납땜 장치에 있어서, 상기한 납조의 커버 상면에 안착됨과 아울러 PCB 기판이 안착된 상태에서 용융납과 접촉될 수 있도록 안착부가 형성되고 상기한 PCB 기판을 간헐 고정시킬 수 있도록 안착부 양측에 고정 수단이 설치된 안착 플레이트와, 상기한 안착 플레이트를 수평 및 기울어진 상태로 승강시킬 수 있도록 납조 양측에 설치된 승강 수단으로 구성함을 특징으로 하는 납땜 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 고정 수단은 안착부의 양측에 설치됨과 아울러 회전공이 대향 형성된 힌지부와, 상기한 회전공에 끼워져 편향 회전 운동하도록 양단에 일측으로 편향된 회전축이 형성되어 있는 누름 지그로 구성함을 특징으로 하는 납땜 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 승강 수단은 상기한 안착 플레이트 양단에 대향 형성된 승강공과, 상기한 승강공에 승강 가능하도록 끼워짐과 아울러 안착 플레이트의 두께보다 길게 형성된 제1, 2승강봉과, 상기한 제1, 2승강봉의 안착 플레이트 하단 돌출단에 일측이 고정된 제1, 2승강 부재와, 상기한 제1, 2승강 부재를 상하 방향으로 이동시키도록 설치된 구동 수단으로 구성함을 특징으로 하는 납땜 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기한 구동 수단은 상기한 제1, 2승강 부재의 양단에 스크류 결합됨과 아울러 양단이 회전 지지대로 지지된 제1, 2볼 스크류와, 상기한 제1, 2볼 스크류를 소정 속도로 회전시키도록 제1, 2모터의 동력을 전달하는 전달 수단과, 상기한 제1, 2모터의 회전수 및 회전 방향을 제어하도록 설치된 제어부로 구성함을 특징으로 하는 납땜 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기한 전달 수단은 제1, 2모터의 회전축에 고정된 제1기어와, 상기한 제1기어와 치합됨과 아울러 제1, 2볼 스크류 일단에 고정된 제2기어로 구성함을 특징으로 하는 납땜 장치.
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