KR100523316B1 - 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리 - Google Patents

피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노즐어셈블리에 구비되는 토출슬로트 상간에 형성되는 공간에 피시비를 경유한 열기(熱氣)를 흡입, 배출하여 재순환시키기 위한 배출전용의 흡입노즐을 더 구비하여 열기를 피시비로 공급하는 토출슬로트에 최소한의 영향을 미치도록 함으로서 피시비 전체에 고른 온도를 유지할 수 있도록 한 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리에 관한 것으로서,
박스타입으로 구비되는 케이스(31)와;
상기 케이스(31)의 중심부 상측에 열발생을 위한 수단으로 설치되는 히터(32)와;
상기 히터(32)의 저면에는 모터(33)에 의하여 회전하면서 열기를 발생할 수 있도록 설치하는 공급홴(34)과;
상기 히터(32)와 공급홴(34)에 의하여 발생된 열기를 공급받는 노즐어셈블리(35)와;
상기 노즐어셈블리(35)는, 박스타입으로 구비되는 노즐바디(41)에 격벽(42,43)으로 형성되는 토출슬로트(44,45)를 통하여 피시비(40)상에 전달시켜 솔더링되도록 하고;
상기 피시비(40)를 경유한 열기는 토출슬로트(44,45) 상간에 형성되는 공간(50,51)의 양측에 설치되는 흡입수단에 의하여 배출(Suction)되어 재순환하게 되도록 구성되는 통상적인 리플로우 솔더링시스템(30)에 있어서;
상기 공간(50,51)에 피시비를 경유한 열기(熱氣)를 흡입, 배출하여 재순환시키면서 피비시(40)로 공급하는 열기와 토출슬로트(44,45)에 영향을 미치지 않도록 배출전용의 흡입노즐(60)을 더 구비하되;
상기 흡입노즐(60)은, 토출슬로트(44,45)와 토출슬로트(44,45) 상간에 형성되는 공간(50,51)에 삽입되어 일정한 간격(T)유지할 수 있도록 구비되는 박스타입의 흡입노즐바디(61)와;
상기 흡입노즐바디(61)의 흡입면(63)에는 피시비(40)를 경유한 열기를 흡입할 수 있도록 형성하는 흡입홀(65)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리{Nozzle assembly of pcb reflow system}
본 발명은 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 히팅유니트를 통하여 피시비로 공급된 열풍을 용이하게 배출할 수 있도록 한 개선된 노즐어셈블리의 제공에 관한 것이다.
인쇄회로기판(Printed Circuit Board)의 약자인 피시비는 기계장치등의 내부에 설치되는 전기,전자제품의 작동을 제어하기 위한 회로를 소형화하거나 배선을 생략하여 기계장치 전체를 소형화할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이러한 피시비에는 회로구성을 위하여 형성하는 동박패턴에 각종 전기소자(부품)를 장착시 동박과 전기소자간의 통전을 위하여 행하는 것이 비교적용융점이 낮은 납과 같은 용융체를 스크린프린트기 등을 이용하여 도포하는 것이 솔더링이다.
이와 같이 솔더링된 피시비 상에 부품이 실장된 상태에서 부품과 납액을 융착시키기 위하여 사용하는 것이 히팅유니트를 이용한 피시비 리플로우 솔더링시스템이다.
이러한 피시비 리플로우 솔더링시스템(30)은 도 1내지 도 3에 도시된 바와같이,
박스타입으로 구비되는 케이스(31)의 중심부 상측에 열발생을 위한 히터(32)를 설치하고, 그 저면에는 모터(33)에 의하여 회전하는 공급홴(34)을 설치한다.
상기 히터(32)와 공급홴(34)에 의하여 발생된 열기는 케이스(31)의 상방에 설치되는 노즐어셈블리(35)와 연결되는 덕트(36)를 통하여 공급하고, 상기 노즐어셈블리(35)를 통하여 열기(熱氣)가 피시비(40)로 분사하는 구성이다.
종래기술이 적용되는 노즐어셈블리(1)는 도 4에서와 같이,
박스타입으로 구비되는 노즐바디(2)의 상방에 다수개의 격벽(3,4)을 이용하여 다수개의 토출슬로트(5,6)를 등간격으로 돌출되게 형성하고, 상기 격벽(3,4)과 노즐바디(2) 상간에는 저항을 방지할 수 있도록 라운드 또는 경사면(7)을 가지도록 설치하여 구성된다.
상기 토출슬로트(5,6)를 통하여 배출된 열기는 상방의 피시비(8)상에 고르게 전달되어 고형화된 납액이 용융되어 실장된 부품과 결합되도록 한 후, 토출슬로트(5,6) 상간에 형성되는 공간(9,10)의 양측에 설치되는 흡입수단에 의하여 배출(Suction)되어 재순환하게 된다.
그러나, 공간의 양측에서 피시비를 경유하는 열기를 흡입하기 때문에 토출슬로트(5,6)의 양측에 강한 흡입력이 작용하여 흡입량 또한 많아지기 때문에 토출슬로트(5,6)의 중앙부위(CA)보다 양측부위(SA)에서 빠르고 많이 회수되어진다.
뿐만 아니라, 토출슬로트(5,6)의 양측부위(SA)에서 피시비(8)로 공급되는 열기는 피시비(8)에 전달되기전에 흡입수단에 의하여 배출됨으로서 중앙부위(CA)보다 약 5∼20℃이상의 낮은 상태의 온도가 지속됨으로서 피시비에 온도편차로 인한 납액의 용융상태가 달라짐으로서 피시비 납땜 불량을 발생시키게 되는 원인이 되는 등 여러 문제점들이 발생하고 있는 실정이다.
이러한 원인은 토출슬로트의 양측에 형성되는 공간이 비록 토출슬로트와는 분리된 상태에 있으나, 별도의 단열수단이 강구되지 않은 상태에서 흡입하기 때문에 흡입력에 의하여 피시비로 전달된 후의 열기와 함께 피시비로 미처 전달되지 못한 열기가 함께 배출되는 것은 물론, 배출되는 낮은 온도의 열기가 토출슬로트의 벽면에 영향을 미쳐 배출슬토트 내부에서 배출되는 열기의 온도에도 영향을 미치기 때문이기도 하다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 노즐어셈블리에 구비되는 토출슬로트 상간에 형성되는 공간에 피시비를 경유한 열기(熱氣)를 흡입, 배출하여 재순환시키기 위한 배출전용의 흡입노즐을 더 구비하여 열기를 피시비로 공급하는데 있어서,
토출슬로트에 최소한의 영향을 미치도록 하고, 토출슬로트에서 나온 열기가 피시비에 공급된 후 다른곳으로 이동하지 않고 배출전용의 흡입노즐을 통하여 배출되도록 함으로서 피시비전체에 고른 온도의 열기가 전달되도록 하는 데 가장 큰 목적을 둔다.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 피시비 리플로우 솔더링시스템을 도시한 간략적인 사시도, 도 2는 도 1에 적용된 피시비 리플로우 솔더링시스템을 도시한 간략적인 단면도, 도 3은 는 본 발명을 설명하기 위한 피시비 리플로우 솔더링시스템의 사용예를 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 기술이 적용되는 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 노즐어셈블리의 일부를 발췌하여 도시한 사시도, 도 6은 도 5에 적용된 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 노즐어셈블리의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 7은 도 6에 적용된 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 노즐어셈블리의 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 8은 본 발명인 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 흡입노즐의 2실시예를 도시한 사시도, 도 9는 본 발명인 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 흡입노즐의 3실시예를 도시한 사시도, 도 10은 본 발명인 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 흡입노즐의 4실시예를 도시한 사시도로서 함께 설명한다.
통상적인 리플로우 솔더링시스템(30)은, 박스타입으로 구비되는 케이스(31)의 중심부의 흡입공간에는 열발생을 위한 히터(32)를 설치하고, 그 저면(또는 상측)에는 모터(33)에 의하여 회전하는 공급홴(34)을 설치한다.
상기 히터(32)와 공급홴(34)에 의하여 발생된 열기는 케이스(31)의 상방(또는 하방)에 설치되는 노즐어셈블리(35)와 연결되는 양측의 덕트(36)를 통하여 공급하고, 상기 노즐어셈블리(35)를 통하여 열기(熱氣)가 피시비(40)로 분사하는 구성이다.
상기 노즐어셈블리(35)는, 박스타입으로 구비되는 노즐바디(41)의 상방(또는 하방)에 격벽(42,43)으로 긴 길이의 토출슬로트(44,45)를 등간격으로 돌출되게 형성하고, 상기 격벽(42,43)과 노즐바디(41) 상간에는 열기(熱氣)의 저항을 최소화 할 수 있도록 경사면(46)을 가지도록 구성된다.
상기 토출슬로트(44,45)를 통하여 배출된 열기는 상,하측에 설치되는 노즐어셈블리(35) 상간의 이동로 상에 구비되는 피시비(40)상에 고르게 전달되고, 전달된 후의 열기는 토출슬로트(44,45) 상간에 형성되는 공간(50,51)의 양측에 설치되는 흡입수단에 의하여 배출(Suction)되어 재순환하게 되는 구성이다.
본 발명에서는 상기 공간(50,51)에 피시비를 경유한 열기(熱氣)를 흡입, 배출하여 재순환시키기 위한 배출전용의 흡입노즐(60)을 더 구비하여 피비시(40)로 공급하는 열기와 토출슬로트(44,45)에 영향을 미치지 않도록 하는 것이 특징이다.
이러한 본 발명의 흡입노즐(60)은,
상기 토출슬로트(44,45)와 토출슬로트(44,45) 상간에 형성되는 공간(50,51)에 삽입되어 일정한 간격(T)을 유지할 수 있도록 한 박스타입의 흡입노즐바디(61)를 구비한다.
상기 흡입노즐바디(61)와 토출슬로트(44,45)상간의 간격(T)은 피비시(40)를 경유하여 흡입되는 열기의 온도가 흡입노즐박스(61)와 토출슬로트(44,45)를 구성하는 격벽(42,43)을 통하여 온도에 영향을 미치지 않을 정도의 간격이면 된다.
상기 흡노즐바디(61)의 흡입면(63)에는 피시비(40)를 경유한 열기를 흡입하기 위한 흡입홀(65)을 형성한다.
상기 흡입홀(65)은 중앙부위(CA)와 양측부위(SA)에 관계없이 균일한 상태의 흡입이 가능하도록 중앙부위(CA)의 크기를 크게하고 양측부위(SA)의 크기는 작게하여 구성한다.
상기 흡입홀(65)의 형상은 일체형의 슬토트타입으로 형성하거나, 도 8에서와 같이 사각형이나 삼각형 또는 원형과 같이 정형화 된 형상의 크기를 달리하여 구성하거나, 도 9에서과 같이 정형화된 슬로트를 양측부위(SA)에서 중앙부위(CA)로 갈수록 그 수를 증가시켜 형성하여도 무방하다.
상기 토출슬로트(44,45)상간의 공간(50,51)에 삽입되는 흡입노즐박스(61)와 토출슬로트(44,45)상간의 간격(T)유지 수단은,
상기 토출슬로트(44,45)에서 공간(50,51)방향으로 일체로 돌출시키는 유지돌기(66)로 하여도 되나, 열기의 토출에 영향을 줄 수 있으므로 흡입노즐박스(61)의 내부에서 공간(50,51) 방향으로 돌출되는 유지돌기(67)나 별도의 유지구(68)를 개재하는 등 다양한 수단을 이용할 수 있을 것이다.
본 발명의 또다른 예로서는, 흡입노즐박스(61)를 도 10에서와 같이 중앙부위(CA)의 단면적(70)이 양측부위(SA)의 단면적(71)보다 작게 형성하여 흡입면(63)은 평면을 이루고 대향면은 요입되는 형상이 되도록 하여도 될 것이다.
상기와 같은 본 발명은,
통상적인 리플로우 솔더링시스템(30)과 같이 상,하방향에 피시비(40)가 경유할 수 있도록 다열로 설치한 후 노즐어셈블리(35)의 토출슬로트(44,45)를 통하여 열기를 피시비(40)로 공급하여 솔더링이 가능하게 하고, 피시비(40)의 표면과 접촉한 열기는 토출슬로트(44,45)상간의 공간(50,51)에 더 구비되는 흡입노즐(60)을 통하여 재순환하도록 하게된다.
본 발명의 흡입노즐(60)은 박스타입의 흡입노즐바디(61)가 유지돌기(66,67)나 유지구(68)에 의하여 토출슬로트(44,45)를 구성하는 격벽(42,43)과 일정한 간격(T)을 유지한 체 구비됨으로서 피시비(40)로 공급하기 위한 열기에 영향을 미치지 않음으로서 솔더링을 용이하게 할 수 있게된다.
즉, 토출슬로트(44,45)를 통하여 피시비(40)로 토출되는 열기는 주위환경에 영향없이 직선으로 분사되고 전체 피시비(40)에 고르게 전달되어 피비시(40) 전체의 온도편차가 없게되는 것이다.
그리고, 토출되어 피시비(40)를 거친 열기는 토출슬로트(44,45)상간의 공간에 더 설치된 흡입노즐(60)의 흡입면(63)에 형성되는 흡입홀(65)로 흡입되어 재순환하게 된다.
특히, 흡입노즐(60)의 양측에서 흡입력이 발생하더라도 어느 한 곳에 치우쳐 흡입되지 않고 흡입홀(65)전체에 걸처 고르게 흡입됨으로서 피시비(40)를 경유한 열기가 토출되는 열기에 형향을 미치지 않게되는 것이다.
상기와 같이 흡입노즐(60)이 피시비(40)를 경유한 열기를 고르게 흡입할 수 있는 것은 흡입홀(65)의 크기를 흡입력의 영향이 적게 미치는 중앙부위(CA)를 크게하고 흡입력의 영향이 많이 미치는 양측부위(SA)를 작게 형성하거나, 중앙부위(CA)단면적(70)을 작게하고 양측부위(SA)단면적을 크게하여 흡입홀(65) 전체에 대하여 균일한 흡입력이 발생하도록 하기 때문이다.
이러한 본 발명은 토출슬로트(44,45)를 통하여 피시비(40)로 전달되는 열기와 피시비(40)를 경유하여 재순환을 위하여 흡입되는 열기의 간섭이 없어지고, 상호간의 열전달 또는 열교환이 이루어지지 않도록 함으로서 피시비(40) 전체에걸쳐 고른 온도를 유지하여 보다 용이한 솔더링이 가능하게 할 수 있는 것이다.
이상과 같은 본 발명은 노즐어셈블리에 구비되는 토출슬로트 상간에 형성되는 공간에 피시비를 경유한 열기(熱氣)를 흡입, 배출하여 재순환시키기 위한 배출전용의 흡입노즐을 더 구비하여 열기를 피시비로 공급하는 토출슬로트에 최소한의 영향을 미치도록 함으로서 피시비 전체에 고른 온도를 유지할 수 있도록 하여 리플로우 솔더링 작업의 효율성을 높일 수 있으면서 불량발생을 배제하여 생산성을 높일 수 있는 등 얻을 수 있는 효과가 많은 발명이다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 피시비 리플로우 솔더링시스템을 도시한 간략적인 사시도.
도 2는 도 1에 적용된 피시비 리플로우 솔더링시스템을 도시한 간략적인 단면도.
도 3은 는 본 발명을 설명하기 위한 피시비 리플로우 솔더링시스템의 사용예를 도시한 도면.
도 4 (A, B)는 종래 기술이 적용된 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용되는 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 노즐어셈블리의 일부를 발췌하여 도시한 사시도.
도 6은 도 5에 적용된 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 노즐어셈블리의 A - A선을 따라서 취한 단면도.
도 7은 도 6에 적용된 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 노즐어셈블리의 B - B선을 따라서 취한 단면도.
도 8은 본 발명인 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 흡입노즐의 2실시예를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명인 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 흡입노즐의 3실시예를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명인 피시비 리플로우 솔더링시스템에 사용되는 흡입노즐의 4실시예를 도시한 사시도.
*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*
30; 리플로우솔더링시스템
35; 노즐어셈블리
40; 피시비
44,45; 토출슬로트
60; 흡입노즐
65; 흡입홀

Claims (9)

  1. 박스타입으로 구비되는 케이스(31)와;
    상기 케이스(31)의 중심부 상측에 열발생을 위한 수단으로 설치되는 히터(32)와;
    상기 히터(32)의 저면에는 모터(33)에 의하여 회전하면서 열기를 발생할 수 있도록 설치하는 공급홴(34)과;
    상기 히터(32)와 공급홴(34)에 의하여 발생된 열기를 공급받는 노즐어셈블리(35)와;
    상기 노즐어셈블리(35)는, 박스타입으로 구비되는 노즐바디(41)에 격벽(42,43)으로 형성되는 토출슬로트(44,45)를 통하여 피시비(40)상에 전달시켜 솔더링되도록 하고;
    상기 피시비(40)를 경유한 열기는 토출슬로트(44,45) 상간에 형성되는 공간(50,51)의 양측에 설치되는 흡입수단에 의하여 배출(Suction)되어 재순환하게 구성되는 통상적인 리플로우 솔더링시스템(30)에 있어서;
    상기 공간(50,51)에 피시비를 경유한 열기(熱氣)를 흡입, 배출하여 재순환시키면서 피비시(40)로 공급하는 열기와 토출슬로트(44,45)에 영향을 미치지 않도록 배출전용의 흡입노즐(60)을 더 구비하되;
    상기 흡입노즐(60)은, 토출슬로트(44,45)와 토출슬로트(44,45) 상간에 형성되는 공간(50,51)에 삽입되어 일정한 간격(T)을 유지하여 흡입열기를 차단할 수 있도록 구비되는 박스타입의 흡입노즐바디(61)와;
    상기 흡입노즐바디(61)의 흡입면(63)에는 피시비(40)를 경유한 열기를 흡입할 수 있도록 형성하는 흡입홀(65)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서;
    상기 흡입홀(65)은 흡입노즐바디(61)의 중앙부위(CA)와 양측부위(SA)에 관계없이 균일한 상태의 흡입이 가능하도록 중앙부위(CA)의 크기를 크게하고 양측부위(SA)의 크기는 작게하여 구성하는 것을 특징으로 하는 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서;
    상기 토출슬로트(44,45)상간의 공간(50,51)에 삽입되는 흡입노즐박스(61)와 토출슬로트(44,45)상간의 간격(T)유지 수단은,
    상기 토출슬로트(44,45)에서 공간(50,51)방향으로 일체로 돌출시키는 유지돌기(66)인 것을 특징으로 하는 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서;
    상기 토출슬로트(44,45)상간의 공간(50,51)에 삽입되는 흡입노즐박스(61)와 토출슬로트(44,45)상간의 간격(T)유지 수단은,
    상기 피시비(40)로 토출되는 열기에 영향을 미치지 않도록 흡입노즐박스(61)의 내부에서 공간(50,51) 방향으로 돌출되는 유지돌기(67)인 것을 특징으로 하는 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서;
    상기 토출슬로트(44,45)상간의 공간(50,51)에 삽입되는 흡입노즐박스(61)와 토출슬로트(44,45)상간의 간격(T)유지 수단은,
    상기 토출슬로트(44,45)를 구성하는 격벽(42,43)과 흡입노즐박스(61)상간에 더 개재되는 별도의 유지구(68)인 것을 특징으로 하는 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서;
    상기 흡입노즐박스(61)의 중앙부위(CA)의 단면적(70)이 양측부위(SA)의 단면적(71)보다 작게 형성하여 흡입면(63)은 평면을 이루고 대향면은 요입되는 형상이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서;
    상기 흡입노즐바디(61)와 토출슬로트(44,45)상간의 간격(T)은 피비시(40)를 경유하여 흡입되는 열기의 온도가 흡입노즐박스(61)와 토출슬로트(44,45)를 구성하는 격벽(42,43)을 통하여 영향을 미치지 않을 정도의 간격인 것을 특징으로 하는 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서;
    상기 흡입홀(65)의 형상은 일체형의 슬토트타입인 것을 특징으로 하는 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서;
    상기 흡입홀(65)은 정형화 된 형상에 크기를 달리하여 다수개 형성하는 것을 특징으로 하는 피시비 리플로우 솔더링시스템의 노즐어셈블리.
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