KR101296372B1 - Device for soldering by pre-reflow type between different kind of solder and method for soldering for the same - Google Patents

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KR101296372B1 KR1020120091105A KR20120091105A KR101296372B1 KR 101296372 B1 KR101296372 B1 KR 101296372B1 KR 1020120091105 A KR1020120091105 A KR 1020120091105A KR 20120091105 A KR20120091105 A KR 20120091105A KR 101296372 B1 KR101296372 B1 KR 101296372B1
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이창우
김정한
김준기
유세훈
방정환
고용호
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한국생산기술연구원
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Abstract

PURPOSE: A soldering device and a soldering method are provided to reduce a degradation phenomenon by performing reflowing processing to a leaded solder. CONSTITUTION: A mounting unit (100) mounts a component on a circuit board. A free reflow unit (200) locally heats up a location area of the component. The free reflow unit fuses at least one of a leaded solder or a leadless solder. A main reflow unit (300) generally heats up the circuit board. The main reflow part fuses the remaining leaded solder or leadless solder. [Reference numerals] (100) Mounting unit; (200) Free reflow unit; (300) Main reflow unit

Description

프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치 및 솔더링 방법{Device for Soldering by Pre-Reflow Type Between Different Kind of Solder and Method for Soldering for the Same}Device for Soldering by Pre-Reflow Type Between Different Kind of Solder and Method for Soldering for the Same}

본 발명은 솔더링 장치에 관한 것으로서 보다 자세하게는 서로 다른 이종재질 솔더를 솔더링 하는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치 및 솔더링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a soldering apparatus, and more particularly, to a dissimilar material solder inter soldering device and a soldering method of a pre-reflow method for soldering different dissimilar materials solder.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 회로기판(10)에 저항이나 반도체 칩 등의 부품(20)을 실장할 때에는 솔더링(납땜: soldering)을 통하여 고정시킨다.In general, as shown in FIG. 1, when mounting a component 20 such as a resistor or a semiconductor chip on the circuit board 10, it is fixed by soldering.

최근에는 칩의 집적도가 높아져 그 크기가 작아짐에 따라 칩의 하면, 즉, 기판과 마주보는 면에 리드선을 배열하는 방식이 사용되고 있다. 이러한 방식의 칩에는 부품실장시 솔더링을 용이하게 하기 위하여 각 리드선의 끝단부에 소량의 구형 땜납(solder ball)을 부착시킨 후 실장하도록 제작되며, 이러한 방식의 칩을 BGA(Ball Grid Array)라 칭한다.In recent years, as the degree of integration of chips increases and the size thereof decreases, a method of arranging lead wires on a lower surface of the chip, that is, a surface facing the substrate, has been used. In this type of chip, a small amount of spherical solder balls are attached to the ends of each lead wire to facilitate soldering during component mounting, and the chip is called a ball grid array (BGA). .

한편, 최근에 들어 환경 오염 및 유독 가스 발생의 문제가 발생하여 솔더링시 사용하는 솔더(solder: 땜납)으로서 납이 포함되지 않은 무연솔더를 사용하고 있다.Meanwhile, in recent years, lead-free solder containing no lead has been used as a solder (solder) used for soldering due to problems of environmental pollution and toxic gas generation.

그런데, 자동차나 비행기 및 군사목적의 회로기판 등 환경오염보다 기기의 신뢰성이 중요한 분야에는 아직까지 유연솔더가 적용되고 있다.However, flexible solders have been applied to the field where reliability of equipment is more important than environmental pollution such as circuit boards for automobiles, airplanes and military purposes.

상기와 같이 유연솔더가 적용되는 분야에는 회로기판에 마스크 스퀴징을 통해 패턴 및 유연솔더를 형성하고, 칩이 실장된 후 리플로우 공정을 통해 솔더링이 완료될 수 있다.In the field to which the flexible solder is applied as described above, the pattern and the flexible solder may be formed on the circuit board through mask squeezing, and soldering may be completed through the reflow process after the chip is mounted.

그런데, 상기와 같이 유연솔더가 적용되는 분야에서도 BGA 칩등 반도체 제작사에서 제공되는 칩 제품에 구비된 솔더볼은 무연재질의 솔더볼이 적용되어 납품되는 경우가 많다.However, in the field where the flexible solder is applied as described above, the solder balls provided in the chip products provided by semiconductor manufacturers such as BGA chips are often supplied with lead-free solder balls.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 부품(20)의 하면에는 무연솔더볼(42)이 구비되고, 이와 대응되는 회로기판(10)의 상면에는 유연솔더(32, 34)가 도포되므로, 상기 회로기판(10)에 도포된 유연솔더(32, 34)중에는 상기 무연솔더볼(42)과 맞닿는 유연솔더(32)가 발생하게 되며, 그에 따라 리플로우시 무연솔더볼(42)과 유연솔더(32)의 용융접합이 필요한데, 유연솔더(32,34)의 용융점은 섭씨 183도 정도이며, 무연솔더(42)의 용융점은 섭씨 217도 정도로서 서로 녹는점이 상이함으로써, 리플로우시 유연솔더(32)의 녹는점을 기준으로 작업하면 무연솔더(42)부분은 냉땜현상이 발생하여 불량이 발생할 수 있으며, 또한 리플로우시 무연솔더볼(42)의 녹는점을 기준으로 작업하면 회로기판(10)에 전체적으로 형성된 유연솔더(34) 부분이 과열에 의한 열화현상이 발생할 수 있어 제품의 신뢰성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.Accordingly, as shown in FIG. 2, the lead-free solder ball 42 is provided on the lower surface of the component 20, and the flexible solders 32 and 34 are coated on the upper surface of the circuit board 10 corresponding thereto. Among the flexible solders 32 and 34 coated on the substrate 10, the flexible solder 32 which comes into contact with the lead-free solder ball 42 is generated. Accordingly, the lead-free solder ball 42 and the flexible solder 32 are reflowed during the reflow. Melting bonding is required, the melting point of the flexible solder (32, 34) is about 183 degrees Celsius, the melting point of the lead-free solder (42) is about 217 degrees Celsius different from each other, the melting point of the flexible solder 32 during reflow When working on the basis of the lead-free solder (42) portion may cause defects due to cold soldering phenomenon, and also work on the melting point of the lead-free solder ball 42 during reflow, the flexible solder formed entirely on the circuit board 10 (34) Deterioration may occur due to overheating That there is a credibility problem it can be reduced.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유연솔더와 무연솔더 등 용융점이 서로 다른 이종 재질의 솔더를 솔더링 할 때에 불량 발생의 우려가 적은 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치 및 솔더링 방법을 제공하는 것이 과제이다.The present invention is to solve the above problems, the soldering device and the soldering between different materials of the pre-flow reflow less solder less solder defects when soldering different materials such as flexible solder and lead-free solder with different melting points It is a challenge to provide a method.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유연솔더가 도포된 회로기판에 무연솔더볼이 부착된 부품을 실장하는 마운팅 부, 무연 솔더볼이 부착된 부품이 실장된 회로기판의 상기 무연 솔더볼이 부착된 부품이 위치된 부분을 국부적으로 가열하여 상기 유연솔더 또는 무연솔더볼 중 적어도 어느 하나를 용융시키는 프리 리플로우부 및 상기 프리 리플로우부를 거친 회로기판을 전체적으로 가열하여 나머지 유연솔더 또는 무연솔더볼을 용융시키는 메인 리플로우부를 포함하여 이루어지는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치가 개시된다.In order to solve the above problems, according to an embodiment of the present invention, a mounting portion for mounting a component with a lead-free solder ball attached to a circuit board coated with a flexible solder, the above of the circuit board mounted with a lead-free solder ball Locally heat the part where the lead-free solder ball is attached to melt the at least one of the flexible solder or the lead-free solder ball, and heat the entire circuit board through the pre-reflow portion and the remaining flexible solder or lead-free. A dissimilar material inter-solder soldering device of a pre-reflow method including a main reflow portion for melting solder balls is disclosed.

상기 프리 리플로우부는, 상기 무연솔더볼을 용융시키는 것일 수 있다.The pre-reflow unit may be to melt the lead-free solder ball.

또한, 상기 프리 리플로우부는, 상기 회로기판의 무연 솔더볼이 부착된 부품이 위치된 부분의 맞은편에 위치되어 상기 부품에 부착된 무연 솔더볼을 가열하는 프리 리플로우 히터를 포함하여 이루어질 수 있다.The pre-reflow unit may include a pre-reflow heater that is positioned opposite to a portion where the lead-free solder ball is attached to the circuit board, and heats the lead-free solder ball attached to the component.

상기 프리 리플로우 히터는 유도가열 방식으로 상기 부품에 부착된 무연솔더볼을 가열하는 것일 수 있다.The pre-reflow heater may be to heat the lead-free solder ball attached to the component in an induction heating method.

상기 프리 리플로우 히터는 상기 회로기판에 실장된 각 무연솔더볼이 부착된 부품의 맞은편에 배치되도록 적어도 하나이상 구비되며, 상기 각 프리 리플로우 히터를 상기 회로기판에 실장된 각 무연솔더볼이 부착된 부품의 맞은편에 위치시키는 히터 마운팅 부가 더 구비될 수 있다. The pre-reflow heater is provided with at least one or more so as to be disposed opposite the parts attached to each of the lead-free solder ball mounted on the circuit board, each of the lead-free solder ball is mounted to each of the pre-reflow heater mounted on the circuit board A heater mounting portion may be further provided opposite the component.

상기 히터 마운팅 부는, 상기 회로기판의 맞은편에 위치되며, 상기 무연솔더볼이 부착된 부품이 상기 회로기판에 장착되는 위치마다 상기 프리 리플로우 히터가 장착되는 마운트가 적어도 하나 이상 형성된 마운팅 기판일 수 있다.The heater mounting unit may be a mounting substrate positioned on the opposite side of the circuit board and having at least one mount to which the pre-reflow heater is mounted at each position where the lead-free solder ball is mounted on the circuit board. .

상기 히터 마운팅 부는, 상기 프리 리플로우 히터가 장착되며, 상기 프리 리플로우 히터를 상기 회로기판의 상기 무연솔더볼이 부착된 부품의 맞은편 위치까지 이동시키는 아암이 적어도 하나 이상 구비되어 이루어질 수 있다.The heater mounting unit may be provided with at least one arm to which the pre-reflow heater is mounted and to move the pre-reflow heater to a position opposite to the component to which the lead-free solder ball is attached on the circuit board.

상기 히터 마운팅 부는, 상기 각 프리 리플로우 히터를 상기 회로기판에 장착된 무연솔더볼이 부착된 부품과 가까워지거나 멀어지도록 이동 가능하게 이루어질 수 있다.The heater mounting unit may be configured to move the pre-reflow heater closer to or farther from the component to which the lead-free solder ball attached to the circuit board is attached.

유연솔더가 도포된 회로기판에 무연솔더볼이 부착된 부품을 실장하는 실장단계, 상기 무연솔더볼이 실장된 회로기판의 상기 무연솔더볼이 부착된 부품이 위치된 부분을 국부적으로 가열하여 해당위치의 상기 무연 솔더볼 또는 유연솔더를 용융시키는 프리 리플로우 단계 및 상기 무연솔더볼이 용융된 회로기판을 전체적으로 가열하여 나머지 유연솔더를 용융시키는 메인 리플로우 단계를 포함하여 이루어지는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 방법이 개시된다.A mounting step of mounting a part with a lead-free solder ball attached to a circuit board coated with a flexible solder, locally heating the portion where the lead-free solder ball is attached to the circuit board on which the lead-free solder ball is mounted, the lead-free at the corresponding position The pre-reflow method of dissimilar materials between solders comprising a pre-reflow step of melting a solder ball or a solder solder and a main reflow step of heating the circuit board melted the lead-free solder ball as a whole to melt the remaining solder solder Is initiated.

본 발명의 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치 및 솔더링 방법에 따르면, 상대적으로 높은 용융점을 가지며 회로기판의 유연솔더 대비 도포면적이 작은 무연솔더를 먼저 국부적으로 리플로잉 처리한 후에 회로기판을 전체적으로 가열하여 유연솔더를 리플로잉 처리하므로 부품의 냉땜현상이 발생하지 아니하며 무연솔더의 리플로잉 할 때 해당 부분만이 국부적으로 가열되므로 부품 및 솔더의 열화 현상이 최소화 되므로 완성된 회로기판의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.According to the pre-reflow dissimilar materials between solders and the soldering method of the present invention, a lead-free solder having a relatively high melting point and a small coating area compared to the flexible solder of the circuit board is first locally reflowed before the circuit board is processed. The soldering process of reflowing the flexible solder by heating the entire part does not cause cold soldering of the parts.Only when the lead-free solder is reflowed, only the part is locally heated, so the deterioration of parts and solder is minimized. The reliability is improved.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 회로기판에 볼그리드 어레이 칩이 실장되는 모습을 도시한 사시도;
도 2는 볼그리드 어레이 칩이 실장된 회로기판의 유연솔더와 볼 그리드 어레이 칩의 무연 솔더볼이 연접된 상태를 도시한 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치를 도시한 블록도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치의 마운팅 부에 의해 볼그리드 어레이 칩이 실장된 회로기판의 유연솔더와 부품에 부착된 무연 솔더볼이 연접된 상태를 도시한 단면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치의 프리 리플로우부에 의해 부품에 부착된 무연 솔더볼 및 상기 각 무연 솔더볼과 연접된 유연솔더가 가열되는 모습을 도시한 단면도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치의 메인 리플로우부에 의해 나머지 용융되지 않은 유연솔더가 가열되는 모습을 도시한 단면도;
도 7은 도 3의 프리 리플로우부의 마운팅 부의 일 예를 도시한 사시도;
도 8은 도 3의 프리 리플로우부의 마운팅 부의 다른 예를 도시한 사시도; 그리고,
도 9는 본 발명의 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 방법의 일 예를 도시한 순서도 이다.The foregoing summary, as well as the detailed description of the preferred embodiments of the present application set forth below, may be better understood when read in conjunction with the appended drawings. For the purpose of illustrating the invention, there are shown preferred embodiments in the figures. It should be understood, however, that this application is not limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.
1 is a perspective view illustrating a state in which a ball grid array chip is mounted on a circuit board;
2 is a cross-sectional view illustrating a state in which a flexible solder of a circuit board on which a ball grid array chip is mounted and a lead-free solder ball of a ball grid array chip are connected.
3 is a block diagram illustrating a pre-reflow type heteromaterial solder-to-solder soldering apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a state in which a lead solder ball attached to a component and a flexible solder of a circuit board on which a ball grid array chip is mounted are mounted by a mounting part of a pre-reflow heterogeneous solder inter soldering apparatus according to an embodiment of the present invention. A cross-sectional view showing a;
FIG. 5 is a view illustrating a state in which a lead-free solder ball attached to a component and a flexible solder connected to each of the lead-free solder balls are heated by a pre-reflow portion of a heterogeneous inter-solder soldering device of a pre-reflow method according to an embodiment of the present invention. Illustrated cross section;
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state in which the remaining unmelted flexible solder is heated by a main reflow portion of a heterogeneous inter-solder soldering device of a pre-reflow method according to an embodiment of the present invention; FIG.
7 is a perspective view illustrating an example of a mounting part of the pre-reflow part of FIG. 3;
8 is a perspective view illustrating another example of a mounting part of the pre-reflow part of FIG. 3; And,
9 is a flowchart illustrating an example of a method for soldering different materials between solders of the pre-reflow method of the present invention.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same designations and the same reference numerals are used for the same components, and further description thereof will be omitted.

본 실시예에 따른 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 마운팅부(100)와 프리 리플로우부(200) 및 메인 리플로우부(300)를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 3, the pre-reflow method of dissimilar material solder between solders according to the present exemplary embodiment includes a mounting part 100, a pre-reflow part 200, and a main reflow part 300. Can be.

상기 마운팅부(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 반입된 회로기판(10)에 반도체 칩 등의 부품(20)을 정 위치에 위치시킬 수 있으며, 회로기판(10)을 반입 및 이동시키거나 부품(20)을 실장시키는 로봇(미도시) 또는 이송장치(미도시)등이 구비될 수 있다.As shown in FIG. 4, the mounting unit 100 may place a component 20 such as a semiconductor chip on the loaded circuit board 10 in a fixed position, and carry and move the circuit board 10. Or a robot (not shown) or a transfer device (not shown) for mounting the component 20 may be provided.

본 실시예에서 상기 마운팅부(100)에 반입되는 회로기판(10)에는 유연솔더(32, 34)가 도포될 수 있으며, 상기 회로기판(10)에 위치되는 반도체 칩 등의 부품 중에는 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)이 포함될 수 있다.In the present exemplary embodiment, flexible solders 32 and 34 may be applied to the circuit board 10 carried in the mounting part 100, and lead-free solder balls may be included in components such as semiconductor chips positioned on the circuit board 10. A part 20 to which 42 is attached may be included.

따라서, 회로기판(10)에 스퀴징되어 형성된 솔더(32)의 재질과 부품(20)에 부착된 솔더볼(42)의 재질이 다른 이종재질의 솔더가 서로 연접된 상태가 될 수 있다.Therefore, a material of the solder 32 formed by being squeezed on the circuit board 10 and the material of the solder ball 42 attached to the component 20 may be in a state in which the solder of different materials is connected to each other.

상기 프리 리플로우부(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)이 실장된 회로기판(10)의 상기 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)이 위치된 영역을 국부적으로 가열하여 상기 유연솔더(32, 34) 또는 무연 솔더볼(42) 중 적어도 어느 하나를 용융시킬 수 있다.As shown in FIG. 5, the pre-reflow unit 200 includes the lead-free solder ball 42 of the circuit board 10 on which the lead-free solder ball 42 is mounted. At least one of the flexible solder 32 and 34 or the lead-free solder ball 42 may be melted by locally heating a region where the) is positioned.

상기 메인 리플로우부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 프리 리플로우부(200)를 거친 회로기판(10)을 전체적으로 가열하여 나머지 유연솔더(32, 34) 또는 무연솔더볼(42)을 용융시킬 수 있다.As shown in FIG. 6, the main reflow unit 300 heats the circuit board 10 that has passed through the pre-reflow unit 200 as a whole, so that the remaining flexible solders 32 and 34 or the lead-free solder ball 42 are separated. Can be melted.

상기 프리 리플로우부(200)에 관하여 첨부된 도 5 및 도 7 내지 도 8을 참고하여 보다 자세하게 설명하기로 한다.The pre-reflow unit 200 will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 7 to 8.

상기 프리 리플로우부(200)는 상기 회로기판(10)의 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)이 위치된 영역을 국부적으로 가열하여 회로기판(10)의 유연솔더(32, 34) 또는 부품(20)의 무연 솔더볼(42) 중 어느 하나를 용융시킬 수 있다.The pre-reflow unit 200 locally heats the region where the component 20 to which the lead-free solder ball 42 is attached is located on the circuit board 10, thereby providing the flexible solders 32 and 34 of the circuit board 10. Alternatively, any one of the lead-free solder balls 42 of the component 20 may be melted.

본 실시예에서는 부품(20)의 무연 솔더볼(42)을 가열하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.In the present embodiment, the lead-free solder ball 42 of the component 20 will be described as an example.

상기 무연 솔더볼(42)의 용융온도가 섭씨 217도 이므로, 상기 무연 솔더볼(42)을 섭씨 217도 이상으로 가열 할 수 있다.Since the melting temperature of the lead-free solder ball 42 is 217 degrees Celsius, the lead-free solder ball 42 may be heated to 217 degrees Celsius or more.

이 때, 상기 프리 리플로우부(200)는, 다양한 부품이 실장된 회로기판(10)중에서 상기 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)이 위치된 부분만을 국부적으로 가열하기 위하여, 상기 회로기판(10)의 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품이 위치된 부분의 맞은편에 위치되는 프리 리플로우 히터(210)를 포함하여 이루어질 수 있다.At this time, the pre-reflow unit 200, in order to locally heat only the portion where the part 20 with the lead-free solder ball 42 is located in the circuit board 10 on which various components are mounted, It may include a pre-reflow heater 210 is located opposite the portion where the lead-free solder ball 42 attached to the substrate 10 is located.

상기 프리 리플로우 히터(210)는 맞은편에 위치된 무연 솔더볼(42)이 위치된 부분 또는 영역만을 국부적으로 가열하는 구성요소로서, 상기 회로기판(10)의 무연 솔더볼(42)이 위치된 지점의 맞은편에 위치됨으로써 무연 솔더볼(42)이 위치된 부분 또는 영역만을 국부적으로 가열할 수 있다.The pre-reflow heater 210 is a component that locally heats only the portion or region where the lead-free solder ball 42 is located opposite to the point where the lead-free solder ball 42 of the circuit board 10 is located. By being located opposite to, it is possible to locally heat only the portion or region where the lead-free solder ball 42 is located.

또한, 상기 무연 솔더볼(42)이 위치된 영역을 중점적으로 가열하기 위하여, 상기 프리 리플로우 히터(210)는 유도가열 방식으로 상기 부품(20)에 부착된 무연 솔더볼(42)을 가열하도록 유도가열 코일(220)을 구비할 수 있다.In addition, in order to intensively heat the region where the lead-free solder ball 42 is located, the pre-reflow heater 210 induction heating to heat the lead-free solder ball 42 attached to the component 20 in an induction heating method. The coil 220 may be provided.

따라서, 상기 프리 리플로우 히터(210)는 상기 유도가열 방식으로서 상기 무연 솔더볼(42)을 가열할 수 있다.Therefore, the pre-reflow heater 210 may heat the lead-free solder ball 42 as the induction heating method.

이 때, 상기 무연 솔더볼(42)과 연접된 유연솔더(32) 또한 상기 유도가열 코일(220)에 의해 가열되거나 또는 가열된 상기 무연 솔더볼(42)의 열이 전도되어 용융될 수 있으나, 상기 프리 리플로우 히터(210)에 의해 가열되는 영역이 무연 솔더볼(42)이 구비된 부품(20)이 위치된 영역만을 국부적으로 가열하므로, 상기 회로기판(10)의 무연 솔더볼(42)이 구비된 부품의 영역 외측에 위치된 유연솔더(34)는 가열되지 아니하여 열화현상이 최소화 될 수 있다.In this case, the flexible solder 32 connected to the lead-free solder ball 42 may also be heated by the induction heating coil 220 or the heat of the lead-free solder ball 42 may be conducted to be melted. Since the region heated by the reflow heater 210 locally heats only the region where the component 20 with the lead-free solder ball 42 is located, the component with the lead-free solder ball 42 of the circuit board 10 is provided. The flexible solder 34 located outside the region of the heater is not heated so that deterioration may be minimized.

한편, 상기 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품은 하나의 회로기판(10)에 복수개소에 복수개가 실장될 수 있다.On the other hand, the lead-free solder ball 42 is attached to a plurality of components may be mounted in a plurality of places on one circuit board (10).

따라서, 상기 프리 리플로우 히터(210)는 복수개가 상기 회로기판(10)에 실장된 각 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품의 맞은편에 각각 위치되어 상기 무연 솔더볼(42)을 가열할 수 있다.Thus, a plurality of pre-reflow heaters 210 may be positioned opposite the parts to which the lead-free solder balls 42 mounted on the circuit board 10 are attached, respectively, to heat the lead-free solder balls 42. .

상기 프리 리플로우부(200)는, 상기 복수개의 프리 리플로우 히터(210)를 상기 회로기판(10)에 실장된 각 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)의 맞은편에 각각 위치시키도록 히터 마운팅부(230)가 더 포함할 수 있다.The pre-reflow unit 200 positions the plurality of pre-reflow heaters 210 on opposite sides of the parts 20 to which the lead-free solder balls 42 mounted on the circuit board 10 are attached. The heater mounting unit 230 may be further included.

상기 히터 마운팅부(230)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 회로기판(10)의 맞은편에 위치되며, 상기 무연솔더볼(42)이 부착된 부품(20)이 상기 회로기판(10)에 실장되는 위치마다 상기 프리 리플로우 히터(210)가 장착될 수 있도록, 상기 회로기판(10)에 무연 솔더볼(42)이 장착된 위치를 모사(模寫)하여, 해당위치마다 상기 프리 리플로우 히터(210)가 장착되는 마운트(234)가 형성된 마운팅 기판(232)을 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 7, the heater mounting unit 230 is positioned opposite to the circuit board 10, and the component 20 to which the lead-free solder ball 42 is attached is the circuit board 10. To simulate the position where the lead-free solder ball 42 is mounted on the circuit board 10 so that the pre-reflow heater 210 may be mounted at each position mounted on the circuit board 10, the pre-reflow is performed at each position. It may include a mounting substrate 232 formed with a mount 234 on which the heater 210 is mounted.

상기 마운팅 기판(232)의 마운트(234)는 상기 프리 리플로우 히터(210)가 장착될 뿐만 아니라 상기 프리 리플로우 히터(210)에 전력 및 신호를 공급해 줄 수 있는 단자(미도시)가 구비될 수 있다.The mount 234 of the mounting substrate 232 may be equipped with a terminal (not shown) capable of supplying power and signals to the pre-reflow heater 210 as well as the pre-reflow heater 210. Can be.

또한, 상기 마운팅 기판(232)은 상기 회로기판(10)과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 간격을 조절할 수 있도록 이루어질 수 있다.In addition, the mounting substrate 232 may be configured to adjust the gap in a direction closer to or farther from the circuit board 10.

상기와 같은 마운팅 기판(232)은 작업이 이루어지는 회로기판(10)의 종류마다 구비되어 작업이 이루어지는 회로기판(10)에 대응되는 마운팅 기판(232)이 적용될 수 있다.The mounting board 232 as described above may be provided for each type of the circuit board 10 on which the work is performed, and a mounting board 232 corresponding to the circuit board 10 on which the work is performed may be applied.

또는, 상기 히터 마운팅부(230)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 프리 리플로우 히터(210)가 장착되며, 상기 프리 리플로우 히터(210)를 상기 회로기판(10)의 각 상기 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20) 맞은편 위치까지 이동시키는 아암(236)을 포함하여 이루어질 수 있다.Alternatively, the heater mounting unit 230, as shown in Figure 8, the pre-reflow heater 210 is mounted, the pre-reflow heater 210 is the lead-free of each of the circuit board 10 And an arm 236 for moving to a position opposite the component 20 to which the solder ball 42 is attached.

즉, 상기 아암(236)이 수평이동 및 수직 이동 가능하게 구비되고, 상기 아암(236)에 프리 리플로우 히터(210)가 장착되며, 상기와 같은 아암(236)이 복수개 구비되어 각 프리 리플로우 히터(210)가 상기 회로기판(10)의 각 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)의 맞은편에 각각 위치될 수 있다.That is, the arm 236 is provided to move horizontally and vertically, the pre-reflow heater 210 is mounted to the arm 236, and the plurality of arms 236 as described above are provided to each pre-reflow. The heater 210 may be located opposite to the parts 20 to which the lead-free solder balls 42 of the circuit board 10 are attached.

따라서, 상기 프리 리플로우부(200)에서 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 회로기판(10)의 상기 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)이 실장된 영역에 대한 리플로잉(reflowing)이 완료될 수 있으며, 그 후 상기 회로기판(10)이 상기 메인 리플로우부(300)로 이동되어 도 6에 도시된 바와 같이, 회로기판(10) 전체에 걸쳐 리플로잉(reflowing)되어 회로기판(10)의 리플로잉이 완료될 수 있다. 상기 메인 리플로우부(300)에서는 회로기판(10)을 전체적으로 가열하기 위한 히터(310)이 구비될 수 있다.Accordingly, as illustrated in FIG. 5, the pre-reflow unit 200 reflows a region in which the component 20 to which the lead-free solder ball 42 is attached is mounted on the circuit board 10. ) May be completed, and then the circuit board 10 is moved to the main reflow unit 300 and reflowed over the entire circuit board 10 as shown in FIG. 6. Reflowing of the circuit board 10 may be completed. The main reflow unit 300 may be provided with a heater 310 for heating the circuit board 10 as a whole.

이하에서는 첨부된 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 방법의 일 실시예를 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figure 9 will be described an embodiment of a pre-reflow method of different materials inter-solder soldering according to the present invention.

본 실시예에 따른 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 실장단계(S100)와 프리 리플로우 단계(S200) 및 메인 리플로우 단계(S300)를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 9, the pre-reflow method of soldering between different materials according to the present exemplary embodiment includes a mounting step S100, a pre-reflow step S200, and a main reflow step S300. Can be.

상기 실장단계(S100)에서는 회로기판(10)에 전자부품(20)을 위치시켜 실장하는 단계이다. 이 때, 상기 회로기판(10)에는 유연솔더(32, 34)가 마스크 스퀴징 작업을 통해 도포된 상태이며, 상기 회로기판(10)에 실장되는 부품(20) 중에는 무연솔더볼(42)이 부착된 반도체 칩 등의 전자부품(20)이 포함될 수 있다.In the mounting step S100, the electronic component 20 is placed on the circuit board 10 to be mounted. At this time, the flexible solder (32, 34) is applied to the circuit board 10 through the mask squeegeeing operation, the lead-free solder ball 42 is attached to the component 20 mounted on the circuit board 10 And an electronic component 20 such as a semiconductor chip.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 회로기판(10)에 형성된 유연솔더(32, 34)의 상측에 부품(20)에 부착된 무연솔더볼(42)이 연접한 상태가 될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 5, the lead-free solder ball 42 attached to the component 20 may be in a state of being connected to the upper side of the flexible solder 32 and 34 formed on the circuit board 10.

상기 실장단계(S100)에서 회로기판(10)에 부품(20)을 위치시킨 후에는 상기 프리 리플로우 단계(S200)가 수행될 수 있다.After the component 20 is positioned on the circuit board 10 in the mounting step S100, the pre-reflow step S200 may be performed.

상기 프리 리플로우 단계(S200)는, 상기 부품(20)들이 실장된 회로기판(10)의 상기 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)이 위치된 영역을 국부적으로 가열하여 해당위치의 무연 솔더볼(42) 또는 유연 솔더(32)를 용융시켜 국부적으로 리플로우를 수행하는 단계이다.In the pre-reflow step (S200), the region where the lead-free solder ball 42 is attached to the region where the lead-free solder ball 42 is mounted is locally heated on the circuit board 10 on which the components 20 are mounted. A step of melting the solder ball 42 or the flexible solder 32 to locally perform reflow.

본 단계에서는 전술한 프리 리플로우부(200)의 프리 리플로우 히터(210)를 사용하여 상기 회로기판(10)의 무연 솔더볼(42)이 구비된 부품(20)이 위치된 영역을 가열하여 상기 무연 솔더볼(42)을 용융시킬 수 있다. 상기 프리 리플로우 단계(S200)에서 가열하는 온도는 무연 솔더(42)가 용융될 수 있는 섭씨 217도 이상인 것이 바람직하다.In this step, the region where the component 20 with the lead-free solder ball 42 of the circuit board 10 is located is heated by using the pre-reflow heater 210 of the pre-reflow unit 200 described above. The lead-free solder ball 42 can be melted. The temperature for heating in the pre-reflow step (S200) is preferably 217 degrees Celsius or more in which the lead-free solder 42 can be melted.

이 때, 상기 무연 솔더볼(42)과 연접된 유연솔더(32) 또한 상기 프리 리플로우 히터(210)에 의해 가열되거나 또는 가열된 상기 무연 솔더볼(42)의 열이 전도되어 용융될 수 있으나, 상기 프리 리플로우 히터(210)에 의해 가열되는 영역이 무연 솔더볼(42)이 구비된 부품(20)이 위치된 영역만을 국부적으로 가열하므로, 상기 회로기판(10)의 무연 솔더볼(42)이 구비된 부품(20)의 영역 외측에 위치된 유연 솔더(34)는 가열되지 아니하여 열화현상이 최소화 될 수 있다.In this case, the flexible solder 32 connected to the lead-free solder ball 42 may also be melted by conducting heat of the lead-free solder ball 42 heated or heated by the pre-reflow heater 210. Since the region heated by the pre-reflow heater 210 heats only the region where the component 20 having the lead-free solder ball 42 is located, the lead-free solder ball 42 of the circuit board 10 is provided. The flexible solder 34 located outside the region of the component 20 is not heated so that deterioration can be minimized.

상기 프리 리플로우 단계(S200)의 후에는 메인 리플로우 단계(S300)가 수행될 수 있다.After the pre-reflow step S200, the main reflow step S300 may be performed.

상기 메인 리플로우 단계(S300)에서는 상기 프리 리플로우 단계(S200)를 거쳐 무연 솔더볼(42)이 부착된 부품(20)이 용융된 회로기판(10)을 전체적으로 가열하여 아직 용융되지 않은 유연솔더(34)를 모두 용융시키는 단계이다.In the main reflow step (S300) through the pre-reflow step (S200) to the entire heating the circuit board 10, the molten lead-free solder ball 42 is attached to the melted circuit board 10 is not yet melted flexible solder ( It is the step of melting all 34).

상기 메인 리플로우 단계(S300)에서는 상기 회로기판(10)을 유연솔더(32, 34)의 용융점인 섭씨 183도씨 이상으로 가열할 수 있다.In the main reflow step (S300), the circuit board 10 may be heated to 183 degrees Celsius or more, which is a melting point of the flexible solders 32 and 34.

따라서, 상기 회로기판(10)의 상기 프리 리플로우 단계(S200)에서 용융되지 않은 나머지 부분의 용융되지 않은 유연솔더(34)를 용융시켜 솔더링을 완료할 수 있다.Therefore, in the pre-reflow step (S200) of the circuit board 10, the molten non-melted flexible solder 34 may be melted to complete soldering.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

10: 회로기판 20: 부품
32, 34: 유연솔더 42: 무연솔더볼
100: 마운팅 부 200: 프리 리플로우 부
210: 프리 리플로우 히터 220: 유도가열코일
300: 메인 리플로우 부 310: 히터
S100: 실장단계 S200: 프리 리플로우 단계
S300: 메인 리플로우 단계10: circuit board 20: components
32, 34: flexible solder 42: lead-free solder ball
100: mounting unit 200: free reflow unit
210: pre-reflow heater 220: induction heating coil
300: main reflow unit 310: heater
S100: mounting step S200: free reflow step
S300: Main Reflow Stage

Claims (9)

유연솔더가 도포된 회로기판에 무연솔더볼이 부착된 부품을 실장하는 마운팅 부;
무연 솔더볼이 부착된 부품이 실장된 회로기판의 상기 무연 솔더볼이 부착된 부품이 위치된 영역을 국부적으로 가열하여 상기 유연솔더 또는 무연솔더볼 중 적어도 어느 하나를 용융시키는 프리 리플로우부;
상기 프리 리플로우부를 거친 회로기판을 전체적으로 가열하여 나머지 유연솔더 또는 무연솔더볼을 용융시키는 메인 리플로우부;
를 포함하여 이루어지는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치.A mounting unit for mounting a part to which a lead-free solder ball is attached to a circuit board to which a flexible solder is applied;
A pre-reflow unit for melting at least one of the flexible solder or the lead-free solder ball by locally heating a region where the lead-free solder ball-attached component is located on a circuit board on which the lead-free solder ball is attached;
A main reflow unit for heating the circuit board having passed through the pre-reflow unit as a whole to melt the remaining flexible solder or lead-free solder ball;
A dissimilar material solder-to-solder soldering device of the pre-reflow method including a. 제1항에 있어서,
상기 프리 리플로우부는,
상기 무연솔더볼을 용융시키는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치.The method of claim 1,
The free reflow unit,
A dissimilar material solder-to-solder soldering device of the free reflow method for melting the lead-free solder ball. 제2항에 있어서,
상기 프리 리플로우부는,
상기 회로기판의 무연 솔더볼이 부착된 부품이 위치된 부분의 맞은편에 위치되어 상기 부품에 부착된 무연 솔더볼을 가열하는 프리 리플로우 히터를 포함하여 이루어지는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치.The method of claim 2,
The free reflow unit,
And a pre-reflow heater for heating the lead-free solder ball attached to the component, wherein the component is attached to the lead-free solder ball of the circuit board. 제3항에 있어서,
상기 프리 리플로우 히터는 유도가열 방식으로 상기 부품에 부착된 무연솔더볼을 가열하는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치.The method of claim 3,
The pre-reflow heater is a heterogeneous material inter-solder soldering device of the pre-reflow method for heating the lead-free solder ball attached to the component in an induction heating method. 제3항에 있어서,
상기 프리 리플로우 히터는 상기 회로기판에 실장된 각 무연솔더볼이 부착된 부품의 맞은편에 배치되도록 적어도 하나이상 구비되며,
상기 각 프리 리플로우 히터를 상기 회로기판에 실장된 각 무연솔더볼이 부착된 부품의 맞은편에 위치시키는 히터 마운팅 부가 더 구비되는 프리리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치.The method of claim 3,
The pre-reflow heater is provided with at least one so as to be disposed opposite the parts attached to each lead-free solder ball mounted on the circuit board,
And a heater mounting part for placing each of the pre-reflow heaters on the opposite side of each of the lead-free solder balls mounted on the circuit board. 제5항에 있어서,
상기 히터 마운팅 부는,
상기 회로기판의 맞은편에 위치되며, 상기 무연솔더볼이 부착된 부품이 상기 회로기판에 장착되는 위치마다 상기 프리 리플로우 히터가 장착되는 마운트가 적어도 하나 이상 형성된 마운팅 기판인 것을 특징으로 하는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치.The method of claim 5,
The heater mounting unit,
A pre-reflowing board positioned opposite the circuit board, the mounting board having at least one mount to which the pre-reflow heater is mounted at each position where the lead-free solder ball is attached to the circuit board. Dissimilar material solder-to-solder soldering device. 제5항에 있어서,
상기 히터 마운팅 부는,
상기 프리 리플로우 히터가 장착되며, 상기 프리 리플로우 히터를 상기 회로기판의 상기 무연솔더볼이 부착된 부품의 맞은편 위치까지 이동시키는 아암이 적어도 하나 이상 구비되어 이루어지는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치.The method of claim 5,
The heater mounting unit,
The pre-reflow heater is mounted, the pre-reflow heterogeneous solder between at least one arm provided with at least one arm for moving the pre-reflow heater to the opposite position of the parts attached to the lead-free solder ball on the circuit board Soldering device. 제5항에 있어서,
상기 히터 마운팅 부는,
상기 각 프리 리플로우 히터를 상기 회로기판에 장착된 무연솔더볼이 부착된 부품과 가까워지거나 멀어지도록 이동 가능하게 이루어지는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 장치.The method of claim 5,
The heater mounting unit,
The pre-reflow type hetero-soldering soldering device of the pre-reflow method, wherein each pre-reflow heater is movable to move closer to or away from a component having a lead-free solder ball mounted on the circuit board. 유연솔더가 도포된 회로기판에 무연솔더볼이 부착된 부품을 실장하는 실장단계;
상기 무연솔더볼이 부착된 부품이 실장된 회로기판의 상기 무연솔더볼이 부착된 부품이 위치된 영역을 국부적으로 가열하여 해당위치의 상기 무연 솔더볼을 용융시키는 프리 리플로우 단계;
상기 무연솔더볼이 용융된 회로기판을 전체적으로 가열하여 나머지 용용되지 않은 유연솔더를 용융시키는 메인 리플로우 단계;
를 포함하여 이루어지는 프리 리플로우 방식의 이종재질 솔더간 솔더링 방법.A mounting step of mounting a part to which a lead-free solder ball is attached to a circuit board to which a flexible solder is applied;
A pre-reflow step of locally heating a region where the lead-free solder ball is attached to a portion of the circuit board on which the lead-free solder ball is mounted to melt the lead-free solder ball at a corresponding position;
A main reflow step of heating the circuit board in which the lead-free solder ball is melted to melt the remaining undissolved flexible solder;
The dissimilar material solder-to-solder soldering method of the pre-reflow method comprising a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
무연솔더를 적용한 0402 칩의 공정제어(대한용접접합학회 2007년도 추계 학술발표대회 논문집, 페이지218-221, 방정환 외4인, 2007.11월 발표) *

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