KR101043498B1 - 복수의 인젝션 튜브를 구비한 솔더볼 실장 장치 - Google Patents

복수의 인젝션 튜브를 구비한 솔더볼 실장 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스크린 없이 개별 인젝션 모듈을 통하여 스크린에 의하여 생길 수 있는 텐션(tension) 문제 없이 플럭스 토출량 제어 및 솔더볼 실장이 설비 1 대에 의하여 가능하여 원가 절감, 설비 감소 및 생산성 향상을 기대할 수 있는 솔더볼 실장 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 있어서의 솔더볼 실장 장치는, 일단이 개방된 출구를 구비한 복수의 인젝션 튜브; 상기 인젝션 튜브 내의 출구측에 배치되어 플럭스를 모세관력에 의하여 내부에 유지하도록 구성된 플럭스 홀딩부; 상기 플럭스 홀딩부에 인접하여 출구 반대측으로 배치되어 상기 플럭스를 출구측으로 토출시키기 위한 공기를 유입하도록 구성된 플럭스 토출용 공기 주입부; 상기 플럭스 토출용 공기 주입부에 인접하여 출구 반대측으로 배치되어 솔더볼을 유지하도록 구성된 솔더볼 홀딩부; 및 상기 솔더볼 홀딩부에 인접하여 출구 반대측으로 배치되어 상기 솔더볼을 출구측으로 토출시키기 위한 공기를 유입하도록 구성된 솔더볼 토출용 공기 주입부를 포함하여, 상기 플럭스 홀딩부, 상기 플럭스 토출용 공기 주입부, 상기 솔더볼 홀딩부 및 상기 솔더볼 토출용 공기 주입부가 상기 인젝션 튜브의 내부에 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

복수의 인젝션 튜브를 구비한 솔더볼 실장 장치{SOLDER BALL MOUNTING APPARATUS WITH A PLURALITY OF INJECTION TUBES}
본 발명은 솔더볼 실장 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 복수의 인젝션 튜브를 구비한 솔더볼 실장 장치에 관한 것이다.
최근, 휴대용 단말기 및 노트북의 보급에 수반하여 고속 동작이 요구되는 전자기기가 널리 사용되고 있으며, 이에 따라 고속 동작이 가능한 인쇄회로기판이 요구되고 있다. 이와 같은 고속동작을 위해서는 인쇄회로기판에 있어서 배선 및 전자부품의 고밀도화가 필요하다.
이러한 인쇄회로기판의 제조 공정 중 솔더볼을 실장하는 방법에 있어서, 현재 플럭스 프린팅용 스크린을 이용하여 플럭스를 인쇄한 후 솔더볼 프린팅용 스크린을 이용하여 솔더볼을 실장하는 방법을 사용하고 있으며, 이는 도 1에 도시된 공정도를 통하여 알 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 현재 소정의 위치에 솔더볼을 실장하기 위해서는 먼저 플럭스용 스크린 상에 플럭스를 스퀴징하여 소정의 위치에 플럭스를 프린 팅한다(도 1 (a) 참조).
그 후, 소정의 위치에 플럭스가 프린팅되면(도 1 (b) 참조), 동일한 위치에 별도의 솔더볼용 스크린으로 와이어 스퀴징하여 프린팅된 플럭스 상에 각각 솔더볼을 마운팅시킨다(도 1 (c) 참조).
마지막으로 이와같이 플럭스 상에 마운팅된 솔더볼을 리플로우시켜 도 1 (d)와 같은 솔더볼 실장 공정을 마무리하게 된다.
그러나, 현재 사용되고 있는 이러한 솔더볼 실장 공정은 다음과 같은 문제점을 포함하고 있다.
즉, 현재의 솔더볼 실장 공정은 플럭스용 스크린 및 솔더볼용 스크린이라는 별도의 마스크를 사용하여야만 하지만, 이러한 마스크의 사용은 정렬(alignment)의 문제와 플럭스 볼륨 일관성(flux volume uniformity)의 문제를 야기한다.
또한, 이러한 솔더볼 실장 공정을 수행하기 위한 설비 측면에서 플럭스 인쇄기와 볼 마운터라는 2 대의 장치를 필요로 하게 된다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 구체적으로는 스크린 없이 개별 인젝션 모듈을 통하여 스크린에 의하여 생길 수 있는 텐션(tension) 문제 없이 플럭스 토출량 제어 및 솔더볼 실장이 설비 1 대에 의하여 가능하여 원가 절감, 설비 감소 및 생산성 향상을 기대할 수 있는 솔더볼 실장 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
한편, 본 발명은 이상과 같은 주요 목적을 염두에 두고 창안된 것이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후술하는 본 발명의 구성으로부터 창출되거나 예측 가능한 새로운 목적 및 효과를 배제하는 것은 아님에 주의하여야 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 있어서의 솔더볼 실장 장치는,
일단이 개방된 출구를 구비한 복수의 인젝션 튜브;
상기 인젝션 튜브 내의 출구측에 배치되어 플럭스를 유지하도록 구성된 플럭스 홀딩부;
상기 플럭스 홀딩부에 인접하여 출구 반대측으로 배치되어 상기 플럭스를 출구측으로 토출시키기 위한 공기를 유입하도록 구성된 플럭스 토출용 공기 주입부;
상기 플럭스 토출용 공기 주입부에 인접하여 출구 반대측으로 배치되어 솔더볼을 유지하도록 구성된 솔더볼 홀딩부;
상기 솔더볼 홀딩부에 인접하여 출구 반대측으로 배치되어 상기 솔더볼을 출구측으로 토출시키기 위한 공기를 유입하도록 구성된 솔더볼 토출용 공기 주입부를 포함하여, 상기 플럭스 홀딩부, 상기 플럭스 토출용 공기 주입부, 상기 솔더볼 홀딩부 및 상기 솔더볼 토출용 공기 주입부가 상기 인젝션 튜브의 내부에 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 솔더볼 실장 장치는 플럭스 인젝션 모듈을 더 포함하고, 상기 플럭스 인젝션 모듈은 미리 정해진 양의 플럭스를 상기 인젝션 튜브 내의 플럭스 홀딩부로 이송하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의한 솔더볼 실장 장치는 공기 인젝션 모듈을 더 포함하고, 상기 공기 인젝션 모듈은 미리 정해진 양의 공기를 상기 인젝션 튜브 내의 플럭스 토출용 공기 주입부 및 솔더볼 토출용 공기 주입부로 택일적으로 이송하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 본 발명에 의한 솔더볼 실장 장치는, 상기 공기 인젝션 모듈로부터 상기 플럭스를 출구측으로 토출시키기 위하여 상기 플럭스 토출용 공기 주입부에 공기를 주입할 경우, 상기 솔더볼을 상기 솔더볼 홀딩부 내에 유지하기 위한 스토퍼(stopper)가 상기 인젝션 튜브 내로 돌출되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 의한 솔더볼 실장 장치는, 상기 공기 인젝션 모듈로부터 상기 솔더볼을 출구측으로 토출시키기 위하여 상기 솔더볼 토출용 공기 주입부에 공기를 주입할 경우, 상기 솔더볼을 상기 솔더볼 홀딩부 내에 유지하기 위한 스토퍼(stopper)가 상기 인젝션 튜브 내로부터 후퇴되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 주의해야 할 점은, 본 명세서에 걸쳐서 사용되는 '실질적' 및 '대략' 등의 용어는, 본 발명에 개시된 구성과 완전히 동일한 구성의 경우뿐만 아니라 사전적 의미에서의 문언상 차이가 존재하더라도, 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수 있을 정도로 변형 실시가 가능하다면 이는 본 발명의 기술적 범위에 포함됨을 의미하도록 사용되었다. 아울러, 본 발명에 해당하는 기술이지만, 현 당업계에서 널리 알려지고 사용되고 있는 기술 내용에 대한 설명은 생략하도록 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 솔더볼 실장 장치에 대하여 관련 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 있어서의 솔더볼 실장 장치를 나타내고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 솔더볼 실장 장치(100)는 기존의 플럭스 인쇄기와 솔더볼 마운터라는 2 대의 설비로 구성되는 것이 아니라 복수의 인젝션 튜브를 구비한 1 대의 설비로 구성되며, 크게 복수의 인젝션 튜브(10)와 플 럭스 인젝션 모듈(20) 및 공기 인젝션 모듈(30)으로 구성된다.
복수의 인젝션 튜브(10)는 일단이 개방된 출구를 구비한 원형 도관으로 이루어진다.
이러한 복수의 인젝션 튜브(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 기존에 사용되던 마스크의 오픈 영역에 대응하는 구성으로서 이러한 인젝션 튜브 구성으로 인하여 더이상 마스크 구성은 필요하지 않게 된다. 도 3은 본 발명에 있어서의 인젝션 튜브와 종래기술에서의 마스크와의 상관 관계를 나타내는 개념도이다.
이러한 복수의 인젝션 튜브(10) 각각의 내부에는 출구측으로부터 플럭스 홀딩부(11), 플럭스 토출용 공기 주입부(12), 솔더볼 홀딩부(13) 및 솔더볼 토출용 공기 주입부(14)가 순차적으로 마련되어 있다.
먼저, 플럭스 홀딩부(11)는 상기 인젝션 튜브 내의 출구측에 가장 근접하여 배치되며, 플럭스를 모세관력에 의해 상기 플럭스 홀딩부(11) 내부에 유지하도록 구성된다. 플럭스 홀딩부(11) 내부에 유지된 플럭스는 플럭스 인젝션 모듈(20)에 의하여 소정량만큼씩 이송되어 오도록 제어된다.
다음으로, 플럭스 토출용 공기 주입부(12)가 상기 플럭스 홀딩부(11)에 인접하여 출구 반대측 방향으로 배치된다. 이러한 플럭스 토출용 공기 주입부(12)는 상기 플럭스를 출구측으로 토출시키기 위한 공기가 유입되도록 구성된다.
이러한 플럭스 토출용 공기 주입부(12)에 인접하여 출구 반대측으로 솔더볼 홀딩부(13)가 배치되어 있다. 솔더볼 홀딩부(13)는 솔더볼을 인젝션 튜브 내의 소 정 위치에 유지하도록 구성된 것이다.
여기서, 본 발명에 의한 솔더볼 실장 장치(100)는, 플럭스 토출용 공기 주입부(12)와 솔더볼 홀딩부(13) 사이에 인젝션 튜브의 반경 방향으로 돌출 및 퇴거 제어가 가능한 스토퍼(stopper; 13a)를 포함하고 있다.
이러한 스토퍼(13a)는, 공기 인젝션 모듈(20)로부터 플럭스를 인젝션 튜브 출구측으로 토출시키기 위하여 플럭스 토출용 공기 주입부(12)에 공기를 주입할 경우, 솔더볼을 솔더볼 홀딩부(13) 내에 유지하기 위하여 인젝션 튜브 내로 돌출되도록 제어된다.
아울러, 공기 인젝션 모듈(20)로부터 솔더볼을 출구측으로 토출시키기 위하여 솔더볼 토출용 공기 주입부(14)에 공기를 주입할 경우, 솔더볼을 솔더볼 홀딩부(13) 내에 유지하기 위하여 돌출되어 있던 이러한 스토퍼(13a)가 인젝션 튜브 내로부터 외측으로 후퇴되도록 제어된다.
솔더볼 홀딩부(13)에 인접하여 출구 반대측으로 솔더볼 토출용 공기 주입부(14)가 배치되어 있다. 앞서 설명한 플럭스 토출용 공기 주입부(12)에서와 마찬가지로, 솔더볼을 인젝션 튜브의 출구측으로 토출시키기 위한 공기가 유입되도록 구성된다.
플럭스 토출용 공기 주입부(12) 및 솔더볼 토출용 공기 주입부(14)에 공급되는 공기는 공기 인젝션 모듈(30)에 의하여 제공되며, 공기 인젝션 모듈(30)은 미리 정해진 양의 공기를 인젝션 튜브 내의 플럭스 토출용 공기 주입부(12) 및 솔더볼 토출용 공기 주입부(14)로 택일적으로 이송할 수 있도록 제어된다.
상술한 본 발명에 의한 솔더볼 실장 장치에 의하여 기판 상의 소정 위치에 플럭스와 솔더볼이 마운팅된 이후에 기존에 사용되던 방식과 동일한 리플로우 공정을 수행하게 되면, 기판 상에 솔더볼을 실장하는 공정을 마치게 된다.
결국, 본 발명은, 별도의 스크린 또는 마스크의 사용 없이 개별 인젝션 모듈을 통하여 종래의 플럭스 프린터와 솔더볼 마운터의 복합화를 구현함에 의하여, 스크린에 의하여 생길 수 있는 텐션(tension) 문제 없이 플럭스 토출량 제어 및 솔더볼 실장이 설비 1 대에 의하여 가능하여 원가 절감, 설비 감소 및 생산성 향상을 기대할 수 있다.
한편, 이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 종래기술에 의한 솔더볼 실장 방법을 나타내는 공정도.
도 2는 본 발명에 있어서의 솔더볼 실장 장치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 있어서의 인젝션 튜브와 종래기술에서의 마스크와의 상관 관계를 나타내는 개념도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 인젝션 튜브 11: 플럭스 홀딩부
12: 플럭스 토출용 공기 주입부 13: 솔더볼 홀딩부
13a: 스토퍼 14: 솔더볼 토출용 공기 주입부
20: 플럭스 인젝션 모듈 30: 공기 인젝션 모듈

Claims (5)

  1. 솔더볼 실장 장치에 있어서,
    일단이 개방된 출구를 구비한 복수의 인젝션 튜브;
    상기 인젝션 튜브의 출구측에 배치되어 내부에 플럭스가 일정량 유지되도록 하는 플럭스 홀딩부;
    상기 플럭스 홀딩부에 인접하여 출구 반대측으로 배치되어 상기 플럭스를 출구측으로 토출시키기 위한 공기를 유입하도록 구성된 플럭스 토출용 공기 주입부;
    상기 플럭스 토출용 공기 주입부에 인접하여 출구 반대측으로 배치되어 솔더볼을 유지하도록 구성된 솔더볼 홀딩부; 및
    상기 솔더볼 홀딩부에 인접하여 출구 반대측으로 배치되어 상기 솔더볼을 출구측으로 토출시키기 위한 공기를 유입하도록 구성된 솔더볼 토출용 공기 주입부
    를 포함하여, 상기 플럭스 홀딩부, 상기 플럭스 토출용 공기 주입부, 상기 솔더볼 홀딩부 및 상기 솔더볼 토출용 공기 주입부가 상기 인젝션 튜브 각각의 내부에 순차적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 솔더볼 실장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    플럭스 인젝션 모듈을 더 포함하고, 상기 플럭스 인젝션 모듈은 미리 정해진 양의 플럭스를 상기 인젝션 튜브 내의 플럭스 홀딩부로 이송하는 것을 특징으로 하 는 솔더볼 실장 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    공기 인젝션 모듈을 더 포함하고, 상기 공기 인젝션 모듈은 미리 정해진 양의 공기를 상기 인젝션 튜브 내의 플럭스 토출용 공기 주입부 및 솔더볼 토출용 공기 주입부로 택일적으로 이송하는 것을 특징으로 하는 솔더볼 실장 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플럭스를 인젝션 튜브의 출구측으로 토출시키기 위하여 상기 공기 인젝션 모듈로부터 상기 플럭스 토출용 공기 주입부에 공기를 주입할 경우, 상기 솔더볼을 상기 솔더볼 홀딩부 내에 유지하기 위한 스토퍼(stopper)가 상기 인젝션 튜브 내로 돌출되는 것을 특징으로 하는 솔더볼 실장 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 솔더볼을 인젝션 튜브의 출구측으로 토출시키기 위하여 상기 공기 인젝션 모듈로부터 상기 솔더볼 토출용 공기 주입부에 공기를 주입할 경우, 상기 솔더볼을 상기 솔더볼 홀딩부 내에 유지하기 위한 스토퍼(stopper)가 상기 인젝션 튜브 내로부터 후퇴되는 것을 특징으로 하는 솔더볼 실장 장치.
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