KR100435196B1 - Apparatus for jetting flux - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PCB 기판내에 부품의 리드핀을 세척하기 위해 노즐을 통해 플럭스를 분사시키는 플럭스 분사장치에 있어서, 노즐의 분사구에 설치된 센서에 의해 노즐로부터 분사되는 플럭스의 유무를 저항값에 변화에 따라 자동으로 감지하고, 제어부가 감지된 센서의 출력신호에 따라 플럭스의 분사유무를 판단하며, 표시수단이 상기 제어부의 출력신호에 따라 플럭스의 분사유무를 표시하여 작업자가 플럭스의 분사유무를 확인하게 함으로써 공정에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라, PCB 기판에 플럭스가 분사되지 않은 상태에서 리드핀이 PCB 기판내에 솔더링됨으로서 납땜불량에 의한 제품의 불량률을 크게 줄이는 효과가 있다.The present invention is a flux injector for injecting flux through a nozzle for cleaning the lead pins of components in a PCB substrate, the presence or absence of flux injected from the nozzle by a sensor installed in the nozzle of the nozzle in accordance with the change in resistance value The controller determines whether or not the flux is sprayed according to the detected output signal of the sensor, and the display unit displays whether the flux is sprayed according to the output signal of the controller, thereby allowing the operator to confirm whether the flux is sprayed or not. In addition to significantly reducing the time required, the lead pins are soldered into the PCB substrate in a state where no flux is injected to the PCB substrate, thereby greatly reducing the defective rate of the product due to poor soldering.
Description
본 발명은 플럭스 분사장치에 관한 것으로, PCB 기판에 리드핀을 솔더링(Soldering)하기 전에 노즐로부터 분사되는 플럭스의 분사유무를 감지하는 센서에 의해 플럭스(Flux) 분사 공정의 수행상태를 검사하는 개선된 플럭스 분사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flux injector, wherein the sensor for detecting the presence of flux injected from a nozzle before soldering a lead pin to a PCB substrate is improved to inspect the state of performing a flux ejection process. It relates to a flux injector.
일반적으로, 플럭스 분사장치는 PCB 기판에 조립되는 부품의 리드핀을 솔더링하는 공정을 수행하기 전에 리드핀의 돌출면에 플럭스(Flux)를 분사시켜 이물질을 제거하고 납땜성을 향상시키는 장치이다(여기서, 플럭스는 금속세척에 적합한 성분과 점도를 가지는 유체를 말하며, 예컨대 0.75이상의 점성을 갖는 세정액으로써, 납물이 리드핀이나 PCB 기판의 하부면에 솔더링이 잘되도록 세척하는 작용을 한다).In general, the flux injector is a device that removes foreign substances and improves solderability by spraying flux on the protruding surfaces of the lead pins before performing a process of soldering the lead pins of the components assembled to the PCB substrate. , Flux refers to a fluid having a component and viscosity suitable for metal washing, for example, a viscous liquid of more than 0.75, to clean the solder to lead solder or solder to the lower surface of the PCB substrate).
도 1은 종래의 플럭스 분사장치의 블록도이다. 도 1에 보인바와 같이, 종래의 플럭스 분사장치는 플럭스를 저장하는 탱크(10)와, 플럭스를 PCB 기판(16)의 하부면에 분사하는 노즐(11)과, 에어압을 이용하여 저장된 플럭스를 노즐입구까지 보내주는 플럭스 펌프(12)와, ON/OFF에 의해 노즐입구에 도달한 플럭스를 노즐(11)로 배출하는 솔레노이드 밸브(13)와, 컨베이어에 의해 이송되는 PCB 기판(16)을 감지하는 위치센서(14)와, 감지된 센서(14)의 출력신호에 따라 솔레노이드 밸브(13)를 ON/OFF 시켜 분사공정을 제어하는 제어부(15)로 이루어진다.1 is a block diagram of a conventional flux injector. As shown in FIG. 1, a conventional flux injector includes a tank 10 for storing flux, a nozzle 11 for injecting flux onto a lower surface of the PCB substrate 16, and a flux stored using air pressure. A flux pump 12 for sending the nozzle inlet, a solenoid valve 13 for discharging the flux reaching the nozzle inlet by ON / OFF to the nozzle 11, and a PCB substrate 16 conveyed by the conveyor are sensed. Position controller 14 and the control unit 15 for controlling the injection process by turning on / off the solenoid valve 13 in accordance with the detected output signal of the sensor (14).
도 1의 동작을 살펴보면, 부품 삽입공정이 종료되면, 공정에 따라 다수의 부품이 삽입된 PCB 기판(16)이 컨베이어에 의해 솔더링 공정으로 이동하고, PCB 기판(16)은 자동 솔더링 장치내에 설치된 플럭스 분사장치를 통과한다. 이 때, 위치센서(14)는 PCB 기판(16)을 감지하고, 감지된 신호를 제어부(15)로 전송한다. 제어부(15)는 솔레노이드 밸브를 ON 동작시켜 플럭스 펌프(12)의 에어압에 의해 플럭스 탱크(10)로부터 플럭스가 노즐(11)의 입구에 도달한 플럭스를 PCB 기판(16)내에 삽입된 부품의 리드핀의 돌출면에 분사하여 도포하고, 도포된 PCB 기판(16)은 자동 솔더링 장치내의 히터를 통과하면서 도포된 플럭스가 가열되어 PCB 기판(16)과 부품의 리드핀 사이에 묻어있는 이물질을 세척한다. 그런 후에 PCB 기판(16)이 자동 솔더링 머신에 설치된 납조를 통과하면서 솔더링이 이루어지고, PCB는 기판(16)은 컨베이어에 의해 다음 공정으로 이동된다.Referring to the operation of FIG. 1, when the component insertion process is completed, the PCB substrate 16 into which a plurality of components are inserted is moved to the soldering process by a conveyor according to the process, and the PCB substrate 16 is a flux installed in an automatic soldering apparatus. Pass through the injector. At this time, the position sensor 14 detects the PCB substrate 16 and transmits the detected signal to the controller 15. The control unit 15 operates the solenoid valve to turn the solenoid valve ON so that the flux from the flux tank 10 that reaches the inlet of the nozzle 11 by the air pressure of the flux pump 12 is used for the component inserted into the PCB substrate 16. Sprayed on the protruding surface of the lead pin, the applied PCB substrate 16 is heated through the heater in the automatic soldering device, the applied flux is heated to clean the foreign matter between the PCB substrate 16 and the lead pin of the part do. Thereafter, soldering takes place as the PCB substrate 16 passes through the solder bath installed in the automatic soldering machine, and the PCB is moved to the next process by the conveyor.
그러나, 플럭스 분사장치의 플럭스 분사시에 노즐이 막히거나 다른 이상 원인에 의해 노즐이 정상적인 분사작업을 수행하지 못할 경우 플럭스가 PCB 기판내에 삽입된 리드핀을 도포되지 않은 상태에서 PCB 기판에 리드핀이 솔더링되고, 이 때문에 불량 원인을 초래하는 문제점이 있었다.However, when the nozzle is clogged during the flux injection of the flux injector or the nozzle cannot perform the normal spraying operation due to other abnormal causes, the lead pin may not be applied to the PCB substrate without the flux applied to the lead pin inserted in the PCB substrate. There is a problem in that the soldering, which causes a failure cause.
그와 같은 문제점을 방지하기 위해 종래에는 검사자가 육안으로 검사하거나 혹은 종이를 이용하여 플럭스의 도포여부를 판별함으로써 노즐로부터 플럭스가 분사되었는지를 검사하였다.In order to prevent such a problem, the inspector has conventionally inspected whether the flux is injected from the nozzle by visually inspecting or determining whether the flux is applied by using paper.
그러나, 종래와 같은 검사방법은 검사작업을 수행하는데 있어서 많은 시간이 소요되고 결과적으로 전체 공정시간이 길어질 뿐만 아니라, 전 제품에 대해서 검사작업을 일일이 수행해야 하는 데에는 한계가 있기 때문에 일부 제품들은 플럭스 세척이 이루어지지 않은 상태에서 PCB 기판에 리드핀이 솔더링됨으로써 납땜성의 저하로 인해 작동시 불량 발생하는 문제점이 있다.However, the conventional inspection method takes a lot of time to perform the inspection work, and as a result, the overall process time is not only long, as well as there is a limit to the need to perform the inspection work for all the products, some products are flux-cleaned Since the lead pins are soldered to the PCB substrate in this state, there is a problem in that defects occur during operation due to deterioration of solderability.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 서미스터를 이용하여 노즐의 플럭스 분사 유무를 검사함으로써 검사시간을 줄일 뿐 아니라 양질의 납땜성을 유지하도록 하는 플럭스 분사장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a flux injector to maintain a good solderability as well as reducing the inspection time by inspecting the flux injection of the nozzle using a thermistor. The purpose is.
도 1은 종래의 플럭스 분사장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a conventional flux injector.
도 2는 본 발명에 따른 플럭스 분사장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a flux injector according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 플럭스 분사장치의 흐름도이다.3 is a flowchart of a flux injector according to the present invention.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main functions of the drawings *
100 : 제어부 101 : 위치센서100: control unit 101: position sensor
102 : 온도센서 103 : 구동부102: temperature sensor 103: drive unit
103a: 플럭스 탱크 103b: 노즐103a: flux tank 103b: nozzle
103c: 플럭스 펌프 103d: 솔레노이드 밸브103c: flux pump 103d: solenoid valve
104 : 표시수단104: display means
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 PCB 기판에 삽입되는 부품의 리드핀을 세척하기 위해 노즐을 통해 플럭스를 분사시키는 플럭스 분사장치에 있어서, 상기 PCB 기판을 감지하는 위치센서와, 상기 플럭스를 저장하는 탱크와, 상기 노즐을 연결하는 유로상에 설치된 개폐밸브를 구비하고, 또한, 상기 노즐로부터 분사되는 상기 플럭스의 분사유무를 감지하는 센서와, 상기 센서의 출력신호에 따라 플럭스가 분사되었는지를 판단하는 제어부와, 상기 제어부의 출력신호에 따라 플럭스의 분사유무를 표시하는 표시수단을 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a flux injector for injecting flux through a nozzle for cleaning the lead pin of the component inserted into the PCB substrate, the position sensor for sensing the PCB substrate, and stores the flux And a sensor configured to detect an injection of the flux injected from the nozzle, and an on / off valve provided on a flow path connecting the nozzle to determine whether the flux is injected in accordance with an output signal of the sensor. And display means for displaying the presence or absence of the injection of the flux according to the output signal of the controller.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명에 따른 플럭스 분사장치의 블록도이다. 도 2에 보인 바와 같이, 플럭스 분사장치는 제어부(100)의 입력측에 PCB 기판(105)이 분사위치에 도달하는 것을 감지하는 위치센서(101)와 플럭스의 분사유무를 감지하는 온도센서(102)를 구비한 센서부가 전기적으로 연결되고, 제어부(100)의 출력측에는 상기 센서부의 출력신호에 따라 노즐로부터 플럭스를 분사시키는 구동부(103)와 플럭스의 분사유무를 표시하는 표시수단(104)이 전기적으로 연결되어 있다(본 발명의 실시예에서는 플럭스의 분사유무를 감지하기 위한 센싱수단으로서 온도센서를 사용한 실시예를 설명하고 있지만 노즐로부터 분사되는 플럭스를 감지할 수 있는 모든 센서를 사용할 수 있다).2 is a block diagram of a flux injector according to the present invention. As shown in FIG. 2, the flux injector includes a position sensor 101 for detecting that the PCB substrate 105 reaches the injection position on the input side of the controller 100 and a temperature sensor 102 for detecting the presence or absence of flux injection. A sensor unit having an electrical connection, and at the output side of the control unit 100, a driving unit 103 for injecting the flux from the nozzle according to the output signal of the sensor unit and display means 104 for displaying the presence or absence of flux injection. (The embodiment of the present invention describes an embodiment using a temperature sensor as a sensing means for detecting the presence or absence of flux injection, but any sensor capable of detecting the flux injected from the nozzle may be used.)
상기 구동부(103)는 플럭스를 저장하는 플럭스 탱크(103a)와, 플럭스를 PCB 기판(105)의 하부면에 분사하는 노즐(103b)과, 에어압을 이용하여 저장된 플럭스를 노즐입구까지 보내주는 플럭스 펌프(103c)와, ON/OFF 에 의해 노즐입구에 도달한 플럭스를 노즐(103b)로 배출하는 개폐밸브로서의 솔레노이드 밸브(103d)로 이루어진다.The driving unit 103 includes a flux tank 103a for storing flux, a nozzle 103b for spraying the flux on the lower surface of the PCB substrate 105, and a flux for sending the stored flux to the nozzle entrance using air pressure. A pump 103c and a solenoid valve 103d as an on / off valve for discharging the flux reaching the nozzle inlet by ON / OFF to the nozzle 103b.
또한, 상기 온도센서(102)는 노즐(103b)로부터 분사된 플럭스가 상기 센서에 도포될 수 있도록 하는 노즐(103b)의 후단에 설치되며 바람직하게는 노즐(103b)의 분사구측에 설치된다. 상기 온도센서(102)는 센서의 표면에 유체가 도포되면 센서의 자기발열 특성에 따라 공기중의 미리 설정된 자기발열 저항값과 다른 저항값이 나타나는데 그와 같은 저항값의 변화를 이용하여 유체가 도포되었는지의 유무를 감지하는 서미스터로 이루어진다.In addition, the temperature sensor 102 is installed at the rear end of the nozzle 103b to allow the flux injected from the nozzle 103b to be applied to the sensor, and is preferably provided at the injection port side of the nozzle 103b. When the fluid is applied to the surface of the sensor, the temperature sensor 102 has a resistance value different from the preset self-heating resistance value in the air according to the self-heating property of the sensor. The fluid is applied by using the change in the resistance value. It consists of a thermistor to detect the presence or absence.
상기 서미스터는 온도의 변화에 따라서 그 저항값이 매우 크게 변화하는 저항체로써 바람직하게는 급변온도를 이용하여 특정한 온도를 검출하는 데 우수한 특성을 지닌 PTC 서미스터(Positive temperature coefficient thermister)로 이루어진다(NTC 서미스터 (Negative temperature coefficient) 또는 CTR서미스터(Critical temperature resistor)를 사용할 수도 있다).The thermistor is a resistor whose resistance value changes greatly with temperature changes, and is preferably made of a PTC thermistor (Positive temperature coefficient thermister) having excellent characteristics in detecting a specific temperature using a sudden change temperature (NTC thermistor ( Negative temperature coefficient) or a CTR thermistor (Critical temperature resistor) may be used).
또한, 상기 표시수단은 작업자가 상기 플럭스의 분사유무를 시청각에 의해 확인할 수 있도록 하는 디스플레이장치로 이루어진다.In addition, the display means is made of a display device that allows the operator to confirm whether or not the injection of the flux by audio-visual.
도 3은 본 발명에 따른 플럭스 분사장치의 분사방법에 대한 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, PCB 기판(105)이 부품 삽입공정이 종료되어, 컨베이어에 의해 PCB 기판(105)내에 구비된 다수개의 홀에 삽입된 부품의 리드핀을 솔더링하는 공정에 위치하면, PCB 기판(105)은 자동 솔더링 장치내에 설치된 본 발명에 따른 플럭스 분사장치를 통과한다. 이 때, 위치센서(101)는 PCB 기판(105)의 위치를 감지하고, 감지된 신호를 제어부(100)로 전송한다. 제어부(100)는 감지된 신호를 미리 설정된 신호와 비교한다(S200).3 is a flow chart of the injection method of the flux injector according to the present invention. As shown in Figure 3, when the PCB substrate 105 is placed in the process of soldering the lead pins of the components inserted in the plurality of holes provided in the PCB substrate 105 by the end of the component insertion process, The PCB substrate 105 passes through a flux injector according to the present invention installed in an automatic soldering device. At this time, the position sensor 101 detects the position of the PCB substrate 105 and transmits the detected signal to the controller 100. The controller 100 compares the detected signal with a preset signal (S200).
상기 비교결과, PCB 기판이 분사위치에 있다고 판단되면 제어부(100)는 솔레노이드 밸브(103d)를 ON 동작시켜 플럭스 펌프(103c)의 에어압에 의해 플럭스 탱크(103a)로부터 노즐(103b)의 입구에 도달한 플럭스를 PCB 기판내에 삽입된 부품의 리드핀의 돌출면에 분사한다(S210).As a result of the comparison, if it is determined that the PCB substrate is in the injection position, the control unit 100 turns on the solenoid valve 103d to the inlet of the nozzle 103b from the flux tank 103a by the air pressure of the flux pump 103c. The reached flux is sprayed on the protruding surface of the lead pin of the component inserted into the PCB substrate (S210).
상기 단계(S210)에서 분사되면, 노즐(103b)로부터 분사된 플럭스는 노즐(103b)의 분사구측에 설치된 서미스터를 먼저 도포시켜 노즐로부터 분사되는 플럭스의 유무를 감지하는 서미스터의 온도가 변화하게 된다. 그로 인해, 서미스터의 자기발열 특성에 의해 서미스터의 표면에 충돌하는 분자수의 차이나 비열의 차이에 따라서 빼앗아 가는 열량이 달라지게 되어 자기발열계수가 공기중의 자기발열계수보다 낮아지게 되고, 서미스터의 자기발열계수에 따른 저항값이 공기중일 때와비교하여 변화하게 된다(S220). 그에 따라, 제어부(100)는 그 저항값의 변화를 감지함으로써 노즐(103b)로부터 플럭스가 분사된 것으로 판단하고, 표시수단(104)으로 출력신호를 전송한다. 출력신호를 전송받은 표시수단(104)은 경고벨 또는 디스플레이장치, 혹은 이 둘의 혼용에 의해 분사가 진행되었다는 것을 표시한다(S230).When the sprayed in the step (S210), the flux injected from the nozzle 103b is first applied to the thermistor installed on the injection port side of the nozzle 103b to change the temperature of the thermistor for detecting the presence or absence of flux injected from the nozzle. As a result, the calorific value of the thermistor becomes different depending on the difference in the number of molecules colliding with the surface of the thermistor and the difference in specific heat. The calorific value of the thermistor becomes lower than the self-heating coefficient of the thermistor. The resistance value according to the coefficient is changed in comparison with when it is in the air (S220). Accordingly, the control unit 100 determines that the flux is injected from the nozzle 103b by sensing the change in the resistance value, and transmits an output signal to the display means 104. The display means 104 receiving the output signal indicates that the injection has been performed by the warning bell or the display device or a mixture of the two (S230).
그런 후에 PCB 기판(105)이 자동 솔더링 머신내의 히터를 통과되면서 도포된 플럭스가 가열되어 PCB 기판(105)과 리드핀 사이에 묻어있는 이물질을 세척한다. 이물질 세척 후 PCB 기판(105)이 자동 솔더링 장치에 설치된 납조를 통과되면서 PCB 기판(105)은 솔더링이 이루어지고, 컨베이어에 의해 다음 공정으로 이동된다.Then, as the PCB substrate 105 passes through the heater in the automatic soldering machine, the applied flux is heated to clean the foreign matter between the PCB substrate 105 and the lead pins. After cleaning the foreign matter, the PCB substrate 105 is passed through the solder bath installed in the automatic soldering device, the PCB substrate 105 is soldered, and moved to the next process by the conveyor.
만약, 단계(S220)에서 서미스터의 저항값이 변화되지 않은 경우 제어부(100)는 노즐(103b)로부터 플럭스가 분사되지 않았다고 판단하고, 출력신호를 표시수단(104)에 전송한다. 출력신호를 전송받은 표시수단(104)은 경고벨 또는 디스플레이장치, 혹은 이 둘의 혼용에 의해 분사 에러를 표시한다(S240). 그로 인해 노즐(103b)이 막히거나, 다른 이상원인에 의해 노즐(103b)로부터 플럭스가 정상적인 분사를 수행하지 못하고 있다는 사실이 작업자에게 알려짐으로써 플럭스에 의한 세척이 이루어지지 않은 상태에서 PCB 기판에 리드핀이 솔더링되지 않도록 함으로써 제품의 불량 발생을 사전에 예방할 수 있도록 한다.If the resistance value of the thermistor does not change in step S220, the controller 100 determines that no flux is injected from the nozzle 103b, and transmits an output signal to the display means 104. The display means 104 receiving the output signal displays the injection error by the warning bell or the display device or a combination of the two (S240). As a result, the nozzle 103b is clogged or the operator is informed that the flux cannot be normally sprayed from the nozzle 103b due to other abnormality, so that the lead pins on the PCB substrate are not cleaned by the flux. By avoiding this soldering, product defects can be prevented in advance.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 플럭스 분사장치의 노즐의 분사구에 설치된 서미스터를 이용하여 노즐로부터 분사되는 플럭스의 유무를 자동으로 감지함으로써 공정에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라, PCB 기판에 플럭스가 분사되지 않은 상태에서 리드핀이 PCB 기판내에 솔더링됨으로써 납땜불량에 의한 제품의 불량률을 크게 줄이는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can significantly reduce the time required for the process by automatically detecting the presence or absence of flux injected from the nozzle by using a thermistor installed in the nozzle of the flux injector, and also provides a PCB substrate. The lead pins are soldered into the PCB substrate in the state that no flux is injected, thereby greatly reducing the defect rate of the product due to poor soldering.
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