KR101359605B1 - Surface mount technology system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면실장소자의 마운트 전 표면실장소자의 전극 표면에 발생한 산화막을 제거하는 SMT 시스템을 개시한다. 개시된 본 발명의 SMT 시스템은, 표면실장소자 공급용 트레이유닛; 상기 트레이유닛으로부터 표면실장소자를 흡착하여 인쇄회로기판에 탑재하는 마운터유닛; 상기 마운터유닛에 의해 흡착된 표면실장소자의 흡착위치정보 및 표면실장소자의 각 전극위치정보를 인식하기 위한 카메라유닛; 상기 표면실장소자의 전극들에 레이저 빔을 조사하여 전극 표면의 산화막을 제거하는 레이저유닛; 및 상기 카메라유닛으로부터 표면실장소자의 전극위치정보를 받아 상기 레이저유닛의 레이저 빔 조사 위치를 제어하는 제어유닛;을 포함한다.The present invention discloses an SMT system for removing the oxide film generated on the surface of the electrode of the surface mount device before mounting the surface mount device. SMT system of the present invention, the surface mounting element supply tray unit; A mounter unit which absorbs surface mount elements from the tray unit and mounts them on a printed circuit board; A camera unit for recognizing suction position information of the surface mount element and each electrode position information of the surface mount element adsorbed by the mounter unit; A laser unit for removing an oxide film on the surface of the electrode by irradiating a laser beam to the electrodes of the surface mount device; And a control unit which receives the electrode position information of the surface mounting element from the camera unit and controls the laser beam irradiation position of the laser unit.
SMT, SMD, 표면, 실장, 전극, 리드, 범프, 산화막, 제거, 갈바노, 미러, 레이저빔 SMT, SMD, Surface, Mount, Electrode, Lead, Bump, Oxide, Remove, Galvano, Mirror, Laser Beam
Description
본 발명은 SMT에 관한 것이며, 보다 상세하게는 표면실장소자(SURFACE MOUNT DEVICE)의 전극(리드)에 발생하는 산화막을 제거하기 위한 레이저 빔을 조사하는 레이저유닛을 구비하는 SMT 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an SMT, and more particularly, to an SMT system having a laser unit for irradiating a laser beam for removing an oxide film generated on an electrode (lead) of a surface mount element (SURFACE MOUNT DEVICE).
잘 알려진 바와 같이, SMT 장비는 인쇄회로기판의 랜드에 솔더를 프린팅한 후 솔더가 프린팅된 랜드에 표면실장소자의 리드를 일치시켜 탑재하고, 표면실장소자가 탑재된 인쇄회로기판에 적외선 복사열을 가하여 상기 솔더를 녹여 붙여 표면실장소자의 리드와 인쇄회로기판의 랜드를 접속시키는 장비이다.As is well known, SMT equipment prints solder on the land of the printed circuit board, and then mounts the lead of the surface mount device on the land where the solder is printed, and applies infrared radiation to the printed circuit board on which the surface mount device is mounted. It is a device that melts and pastes the solder to connect the leads of the surface mount device and the lands of the printed circuit board.
상기와 같은 실장 기술에서 표면실장소자의 리드 표면이나 인쇄회로기판의 랜드 표면에 발생하는 산화막은 납땜성을 저해하는 가장 큰 요인이다. 이와 같은 산화막을 제거하기 위해서 솔더 페이스트의 플럭스(Flux)에는 활성제가 첨가되어 있다. 상기 활성제는 가열되면 활성화되어 산화막을 용해하여 제거해 준다.In the above-described mounting technology, the oxide film generated on the lead surface of the surface mounting element or the land surface of the printed circuit board is the biggest factor that impairs solderability. In order to remove such an oxide film, an activator is added to the flux of the solder paste. The activator is activated when heated to dissolve and remove the oxide film.
그런데, 최근 지구 환경 보전의 관점에서, 인쇄회로기판 표면의 잔류 플럭스 세정에 사용되어 오던 프레온을 사용하지 못함에 따라, 고활성인 반면 부식성이 강해서 잔류하는 활성제의 세정을 필요로 하는 RA(Resin Active) 타입의 플럭스에서, 활성은 약한 반면 무세정에서도 인쇄회로기판의 배선 등에 부식이나 마이그레이션(migration) 등을 일으키지 않는 RMA(Resin Mildly Active) 타입의 저활성 플럭스로의 이행이 진행되어 왔다. 이것에 의해 활성제의 산화막 제거 능력이 저하되고 납땜성이 악화되고 있다.However, in view of global environmental conservation, since the Freon, which has been used for cleaning residual flux on the surface of a printed circuit board, cannot be used, RA (Resin Active), which is highly active and highly corrosive, requires cleaning of the active agent remaining. In the) type flux, the transition to the low activity flux of the RMA (Resin Mildly Active) type which has weak activity but does not cause corrosion or migration to the wiring of the printed circuit board has been progressed even in the no-clean. Thereby, the oxide film removal ability of an active agent falls and solderability deteriorates.
또한, 납땜성이 좋은 납을 넣지 않은 '납 Free 솔더'로의 이행도 진행되고 있는데, 이것들에 의해 납땜성은 더욱 더 저하되고 있다. 상기 '납 Free 솔더'의 융점은 220도 정도로, 일반적인 솔더(63%Sn, 37%Pb)의 183도에 비해 30도 이상이나 고온이 되는 것이 많은데, 이것이 납땜성을 악화시키는 요인이 되고 있는 것이다.In addition, the transition to lead-free solders without solder having good solderability is also progressing, and solderability is further deteriorated by these. The melting point of the lead-free solder is about 220 degrees, which is more than 30 degrees higher than that of 183 degrees of general solders (63% Sn and 37% Pb), which is a deterioration of solderability. .
한편, 전자부품의 표면실장에서 솔더 페이스트가 가열되면, 그 플럭스 중에 표함되어 있는 활성제가 온도 상승과 함께 활성화하여 산화막을 용해 제거하기 때문에, 납땜이 가능해진다. 그러나, 한편으로는 온도 상승에 수반하여 활성제의 반응 진행 속도도 가속되어 활성제의 열화가 진행됨으로써 활성 수명이 단축되어 간다. 이 때문에 산화막 제거 가능 온도에 도달하기까지 가열 시간이 오래 걸리면, 그 후 산화막 제거 가능 온도에 이르렀을 때에는 충분한 활성이 남지 않게 된다. 융점이 높은 '납 Free 솔더'로의 이행은 RMA로의 이행에 의해서 이미 저활성이 된 플럭스 활성제를 한 층 더 시간을 들여 고온으로 열화시켜 가는 것으로, 이것도 납땜성을 악화시키는 요인이 되고 있다.On the other hand, when the solder paste is heated in the surface mounting of the electronic component, the activator contained in the flux activates with the temperature rise, thereby dissolving and removing the oxide film, thereby enabling soldering. However, on the other hand, the reaction progress rate of the activator is also accelerated with the rise in temperature, and the active life is shortened by deterioration of the activator. For this reason, if heating time is long until reaching the oxide film removable temperature, sufficient activity will not remain when the oxide film removable temperature is reached after that. The transition to the lead-free solder having a high melting point is to deteriorate the flux activator, which has already become less active due to the transition to RMA, to a high temperature for a further time, which also deteriorates the solderability.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 납땜성을 저하시키는 요인인 표면실장소자 전극(리드) 표면의 산화막을 표면실장소자의 마운트 전에 제거할 수 있는 SMT 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above, and the problem to be solved by the present invention is that the oxide film on the surface of the surface mount element electrode (lead), which is a factor that lowers the solderability, can be removed before the surface mount element is mounted. To provide an SMT system.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, SMT 시스템은, 표면실장소자 공급용 트레이유닛; 상기 트레이유닛으로부터 표면실장소자를 흡착하여 인쇄회로기판에 탑재하는 마운터유닛; 상기 마운터유닛에 의해 흡착된 표면실장소자의 흡착위치정보 및 표면실장소자의 각 전극위치정보를 인식하기 위한 카메라유닛; 상기 표면실장소자의 전극들에 레이저 빔을 조사하여 전극 표면의 산화막을 제거하는 레이저유닛; 및 상기 카메라유닛으로부터 표면실장소자의 전극위치정보를 받아 상기 레이저유닛의 레이저 빔 조사 위치를 제어하는 제어유닛;을 포함한다.According to an aspect of the present invention for solving the above problems, SMT system, the surface mounting element supply tray unit; A mounter unit which absorbs surface mount elements from the tray unit and mounts them on a printed circuit board; A camera unit for recognizing suction position information of the surface mount element and each electrode position information of the surface mount element adsorbed by the mounter unit; A laser unit for removing an oxide film on the surface of the electrode by irradiating a laser beam to the electrodes of the surface mount device; And a control unit which receives the electrode position information of the surface mounting element from the camera unit and controls the laser beam irradiation position of the laser unit.
상기 제어유닛은, 상기 레이저유닛의 레이저 빔 경로에 설치되어 레이저 빔의 조사 각도를 변경시키는 레이저빔 조사각 변경수단; 및 상기 레이저빔 조사각 변경수단의 구동을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.The control unit includes: laser beam irradiation angle changing means installed in the laser beam path of the laser unit to change the irradiation angle of the laser beam; And a controller for controlling driving of the laser beam irradiation angle changing means.
또한, 상기 레이저빔 조사각 변경수단은 입력 전압의 변화에 따라 선형적으로 각도가 변하는 갈바노-미러를 포함할 수 있다.In addition, the laser beam irradiation angle changing means may include a galvano-mirror in which the angle is changed linearly according to the change of the input voltage.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 상기 SMT 시스템은, 상기 레이저빔 조사각 변경수단과 상기 표면실장소자 사이의 레이저 빔 경로에 설치되어 레이저 빔의 조 사 각도를 보정하는 레이저빔 조사각 보정렌즈를 더 포함할 수 있다.In addition, the SMT system according to an aspect of the present invention, the laser beam irradiation angle correction lens installed in the laser beam path between the laser beam irradiation angle changing means and the surface-mounting device to correct the laser beam irradiation angle It may further include.
상기 레이저빔 조사각 보정렌즈는 f-θ 렌즈를 포함할 수 있다.The laser beam irradiation angle correcting lens may include an f-θ lens.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 상기 SMT 시스템은, 상기 레이저 빔 경로 중에 설치되어 레이저 빔의 에너지 밀도를 조정하는 감쇠기(Attenuator)를 더 포함할 수 있다.In addition, the SMT system according to an aspect of the present invention may further include an attenuator installed in the laser beam path to adjust the energy density of the laser beam.
상기 감쇠기는 상기 레이저유닛과 상기 갈바노-미러 사이에 이동 가능하게 배치되며, 크기가 서로 다른 다수의 레이저빔 통과공이 형성된 광학 마스크를 포함할 수 있다.The attenuator may be movable between the laser unit and the galvano-mirror, and may include an optical mask having a plurality of laser beam passing holes having different sizes.
또한, 상기 광학 마스크와 상기 레이저유닛 사이에는 레이저빔의 직경을 확대시키는 제 1 오목렌즈 및 이 제 1 오목렌즈에 의해 직경이 확대된 레이저빔을 평행광으로 상기 광학 마스크로 통과시키는 제 1 볼록렌즈가 배치될 수 있으며, 상기 광학 마스크와 상기 갈바노-미러 사이에는 상기 광학 마스크를 통과한 레이저빔을 집광시키는 제 2 볼록렌즈 및 이 제 2 볼록렌즈에 의해 집광된 레이저빔을 평행광으로 되돌리는 제 2 오목렌즈가 배치될 수 있다.Further, a first concave lens for enlarging the diameter of the laser beam between the optical mask and the laser unit and a first convex lens for passing the laser beam whose diameter is enlarged by the first concave lens to the optical mask as parallel light. And a second convex lens for condensing the laser beam passing through the optical mask and a laser beam focused by the second convex lens between the optical mask and the galvano-mirror to return to parallel light. The second concave lens may be disposed.
또한, 상기 광학 마스크는 상기 레이저빔 조사각 보정렌즈와 상기 표면실장소자 사이에 이동 가능하게 설치될 수도 있다.In addition, the optical mask may be installed to be movable between the laser beam irradiation angle correction lens and the surface mount element.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, SMT 시스템은, 표면실장소자 공급용 트레이유닛; 상기 트레이유닛으로부터 표면실장소자를 흡착하여 인쇄회로기판에 탑재하는 마운터유닛; 상기 마운터유닛을 X/Y 방향으로 이동시키는 이동유닛; 상기 마운터유닛에 의해 흡착된 표면실장소자의 흡착위치정보 및 표면실장소자의 각 전극위치정보를 인식하기 위한 카메라유닛; 상기 표면실장소자의 전극들에 레이저 빔을 조사하여 전극 표면의 산화막을 제거하는 레이저유닛; 및 상기 카메라유닛으로부터 표면실장소자의 전극위치정보를 받아 상기 레이저유닛의 레이저 빔 조사 위치에 피처리 전극이 위치하도록 상기 이동유닛의 구동을 제어하는 제어유닛;을 포함한다.According to another aspect of the present invention for solving the above problems, SMT system, the surface mounting element supply tray unit; A mounter unit which absorbs surface mount elements from the tray unit and mounts them on a printed circuit board; A moving unit which moves the mounter unit in the X / Y direction; A camera unit for recognizing suction position information of the surface mount element and each electrode position information of the surface mount element adsorbed by the mounter unit; A laser unit for removing an oxide film on the surface of the electrode by irradiating a laser beam to the electrodes of the surface mount device; And a control unit which receives the electrode position information of the surface mounting element from the camera unit and controls the driving of the mobile unit so that the electrode to be processed is positioned at the laser beam irradiation position of the laser unit.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 상기 SMT 시스템은, 상기 레이저유닛의 레이저 빔 경로 중에 설치되어 레이저 빔의 에너지 밀도를 조정하는 감쇠기를 더 포함할 수 있다.In addition, the SMT system according to another aspect of the present invention may further include an attenuator installed in the laser beam path of the laser unit to adjust the energy density of the laser beam.
상기 감쇠기는 크기가 서로 다른 다수의 레이저빔 통과공이 형성된 광학 마스크를 포함할 수 있다.The attenuator may include an optical mask having a plurality of laser beam passing holes having different sizes.
상기 광학 마스크와 상기 레이저유닛 사이에는 레이저빔의 직경을 확대시키는 제 1 오목렌즈 및 이 제 1 오목렌즈에 의해 직경이 확대된 레이저빔을 평행광으로 상기 광학 마스크로 통과시키는 제 1 볼록렌즈가 배치될 수 있고, 상기 광학 마스크와 상기 표면실장소자 사이에는 상기 광학 마스크를 통과한 레이저빔을 집광시키는 제 2 볼록렌즈 및 이 제 2 볼록렌즈에 의해 집광된 레이저빔을 평행광으로 되돌리는 제 2 오목렌즈가 배치될 수 있다.Between the optical mask and the laser unit is disposed a first concave lens for enlarging the diameter of the laser beam and a first convex lens for passing the laser beam enlarged in diameter by the first concave lens to the optical mask in parallel light. And a second convex lens for condensing the laser beam passing through the optical mask between the optical mask and the surface mounting element, and a second concave for returning the laser beam focused by the second convex lens to parallel light. The lens can be placed.
본 발명의 SMT 시스템에 의하면, 표면실장소자의 마운트 전 전극 표면의 산화막이 제거되므로, 솔더 페이스트 활성제의 특성에 영향을 받지 않는 양질의 납땜 품질을 실현할 수 있다.According to the SMT system of the present invention, since the oxide film on the surface of the electrode before mounting of the surface mount element is removed, it is possible to realize a good soldering quality without being affected by the characteristics of the solder paste activator.
또한, 본 발명의 SMT 시스템에 의하면, 전극 표면의 산화막을 제거한 직후에 마운트를 행하기 때문에 전극이 공기와 접하는 시간을 짧게 할 수 있어 전극의 재산화 진행을 억제할 수 있다.In addition, according to the SMT system of the present invention, since the mount is performed immediately after the oxide film on the electrode surface is removed, the time for contacting the electrode with air can be shortened, and the progress of reoxidation of the electrode can be suppressed.
또한, 본 발명의 SMT 시스템에 의하면, 기존 SMT 시스템의 부품공급기구, 구동계, 화상 처리계 등을 그대로 활용하여 레이저유닛을 구성할 수 있으므로 저비용으로 납땜성이 대폭적으로 향상된 SMT 시스템을 구현할 수 있다.In addition, according to the SMT system of the present invention, since the laser unit can be configured using the parts supply mechanism, the driving system, the image processing system, and the like of the existing SMT system, it is possible to implement the SMT system with significantly improved solderability at low cost.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 및 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템을 설명하기 위한 도면들이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템은, 표면실장소자 공급용 트레이유닛(10), 마운터유닛(20), 카메라유닛(30), 레이저유닛(40) 및 제어유닛(50)을 구비한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템은 표면실장소자(1)가 실장될 인쇄회로기판(2)의 접속패턴(랜드)에 솔더를 프린팅하는 솔더 프린터유닛, 표면실장소자(1)가 탑재된 인쇄회로기판(2)을 이송시키는 이송유닛, 이송유닛에 의해 이송되는 인쇄회로기판(2)에 적외선 복사열을 가하여 솔더링하는 리플로워 솔더링유닛 및 언로더유닛 등을 구비하나, 이러한 구성은 본 발명의 요지와 큰 관련이 없으므로 도시 및 설명을 생략한다.1 to 4 are diagrams for explaining an SMT system according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the SMT system according to an embodiment of the present invention, the surface mounting element
상기 표면실장소자 공급용 트레이유닛(10)에는 다수의 표면실장소자(1)들이 수납되어 있다. 상기 다수의 표면실장소자(1)들은 다수의 전극(리드)들이 소자의 외측으로 돌출되어 있는 형태(도시안됨) 및 소자(1)의 하면에 다수의 전극(1a)들이 어레이 형태로 배치되어 있는 형태의 것을 포함하며, 소자의 전극들이 인쇄회로기판의 표면에 솔더링되는 트랜지스터, 다이오드, 저항, IC 칩 등과 같은 전자부품을 의미한다.The surface mount element supplying
상기 마운터유닛(20)은 상기 트레이유닛(10)으로부터 하나의 표면실장소자(1)를 흡착하여 인쇄회로기판(2)에 탑재(Mount)하는 것으로, 진공흡착노즐 등을 포함한다. 상기 마운터유닛(20)은 상기 트레이유닛(10)에서 표면실장소자(1)를 흡착하는 제1위치 및 흡착한 표면실장소자(1)를 상기 트레이유닛(10)에 인접하여 위치된 인쇄회로기판(2)에 탑재하는 제2위치 사이로 이동 가능하다. 또한, 상기 마운터유닛(20)은 상기 제1위치 및 제2위치 사이의 대략 중앙(설명의 편의를 위하여 제3위치라고 함)에서 표면실장소자(1)의 흡착위치 틀어짐 보정 및 전극(1a)의 표면처리 등을 위하여 일시적으로 정지한다.The
상기 카메라유닛(30)은 표면실장소자(1)를 흡착한 상기 마운터유닛(20)이 제3위치에서 일시 정지한 때에, 표면실장소자(1)의 하부에서 표면실장소자(1)를 촬영한다. 상기 카메라유닛(30)에 의해 촬영된 화상정보를 기초로 시스템의 메인컨트롤러(도시안됨)는 표면실장소자(1)의 흡착 위치를 인식하여 흡착 위치가 틀어졌다고 판단되면 틀어짐을 보정하도록 한다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템은 표면실장소자(1)의 흡착위치 틀어짐 정보 이외에 표면실장소자(1)의 각 전 극(1a)들의 위치 정보도 함께 인식한다. 이에 대해서는 후술된다.The
상기 레이저유닛(40)은 상기 마운터유닛(20)이 상기 제3위치에서 일시 정지한 때에 표면실장소자(1)의 전극(1a)들에 레이저 빔을 조사하여 전극(1a) 표면의 산화막을 제거한다. 이 때, 레이저 빔이 표면실장소자(1)의 전극(1a)에만 조사되게 할 필요가 있다.The
상기 제어유닛(50)은 상기 카메라유닛(30)으로부터 표면실장소자(1)의 전극 위치 정보를 받아 상기 레이저유닛(40)의 레이저 빔 조사 위치를 제어한다. 즉, 상기 제어유닛(50)은 상기 전극 위치 정보에 따라서, 레이저 빔의 조사 위치를 다르게 제어함으로써 레이저 빔이 표면실장소자(1)의 각 전극(1a)들에 순차적으로 조사되도록 하는 것이다.The
상기와 같은 제어유닛(50)은 상기 레이저유닛(40)의 레이저 빔 경로에 설치되어 레이저 빔의 조사 각도를 변경시키는 레이저빔 조사각 변경수단(51)과 상기 레이저빔 조사각 변경수단(51)의 구동을 제어하는 제어부(52)를 구비한다. 상기 레이저빔 조사각 변경수단(51)으로는 입력 전압의 변화에 따라 선형적으로 각도가 변하는 갈바노-미러(Galvanometer-mirror)가 사용될 수 있으나, 이를 꼭 한정하는 것은 아니며 레이저 빔의 조사각도를 변경할 수 있는 구조의 것이면 어떠한 미러도 사용 가능하다.The
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 갈바노-미러(51)의 구동에 따라 레이저 빔의 조사 위치가 달라지는 것을 나타낸 것이다. 도 2a에서는 갈바노-미러(51)가 대략 45도 정도로 기울어져 있고, 이에 따라 레이저 빔(L1)은 표면실장소 자(1)의 제1전극(1a')에 조사되고 있다. 도 2b는 갈바노-미러(51)가 대략 120도 정도로 기울어져 있으며, 이에 따라 레이저 빔(L2)은 표면실장소자(1)의 제2전극(1a")에 조사되고 있다. 이와 같이, 전극(1a', 1a")의 위치에 따라 갈바노-미러(51)의 각도를 변화시킴으로써 해당하는 전극(1a' 또는 1a")으로의 레이저 빔 조사가 가능하게 되는 것이다.2a and 2b shows that the irradiation position of the laser beam is changed according to the driving of the galvano-
한편, 상기와 같은 갈바노-미러(51)를 이용하여 레이저 빔의 조사각도를 변경시키면서 표면실장소자(1)의 각 전극(1a', 1a")에 레이저 빔을 조사하는 경우, 갈바노-미러(51)의 각도에 따라서 범프형 전극의 경우에는 전극의 일부분으로만 레이저 빔이 조사됨으로써 전극 표면의 산화막이 완전하게 제거되지 않는 경우가 발생될 수 있다. 또한, 전극 표면의 산화막 상황에 따라서는 레이저 빔의 에너지 밀도(Fluence)를 조정할 필요가 있을 수도 있다.On the other hand, when irradiating a laser beam to each
도 3은 상기와 같은 점을 감안하여 구성한 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 3에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템은, 갈바노-미러(51)와 표면실장소자(1)와의 사이에 레이저 빔의 조사 각도를 보정하기 위한 레이저빔 조사각 보정렌즈(60)가 설치되어 있다. 상기 레이저빔 조사각 보정렌즈(60)로는 f-θ렌즈가 사용될 수 있다. 이 f-θ렌즈는 갈바노-미러(51)에 의해 조사각도가 변경된 레이저 빔이 예를 들면 범프형 전극의 전체면으로 조사되도록 함으로써 레이저 빔이 전극의 일부분에만 조사되지 않도록 하며, 이에 의해 전극 표면의 산화막을 완전하게 제거할 수 있다.Figure 3 schematically shows an SMT system according to an embodiment of the present invention configured in view of the above points. According to FIG. 3, an SMT system according to an embodiment of the present invention includes a laser beam irradiation angle correcting lens for correcting an irradiation angle of a laser beam between a galvano-
또한, 도 3에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템은, 상기 레이 저빔 조사각 보정렌즈(60)와 표면실장소자(1)와의 사이에 레이저 빔의 에너지 밀도를 조정하기 위한 감쇠기(Attenuator)(70)가 설치되어 있다. 상기 감쇠기(70)는 레이저 빔 경로 중에 이동 가능하게 설치되며, 크기가 서로 다른 다수의 레이저빔 통과공(71)이 형성된 광학 마스크로 구성되어 있다. 상기 광학 마스크의 크기가 서로 다른 다수의 레이저빔 통과공(71)에 의해 레이저 빔의 에너지 밀도가 적절하게 조정되어 표면실장소자(1)의 전극(1a)에 조사된다. 즉, 크기가 큰 레이저빔 통과공(71')을 통과하는 레이저빔에 비하여 크기가 작은 레이저빔 통과공(71")을 통과하는 레이저빔의 에너지 밀도가 작게 된다. 따라서, 표면실장소자 전극 표면의 산화막 상황에 따라서, 상기 광학 마스크를 이동시켜 레이저 빔이 통과하는 통과공(71)을 선택하면 적절한 에너지 밀도를 가지는 레이저 빔을 전극에 조사할 수 있다.In addition, according to FIG. 3, an SMT system according to an embodiment of the present invention includes an attenuator for adjusting an energy density of a laser beam between the laser beam irradiation
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 SMT 시스템에서는, 상기 감쇠기(70)가 도 4에 나타낸 바와 같이, 레이저유닛(40)과 갈바노-미러(51) 사이에 배치될 수도 있다. 상기 감쇠기(70)의 구성은 앞서 설명한 도 3의 경우와 동일하게 구성된다. 그러나, 도 4를 참조하면, 상기 감쇠기(70)와 레이저유닛(40) 사이에는 레이저 빔의 직경을 확대시켜 에너지 밀도를 저하시키는 제 1 오목렌즈(81) 및 이 제 1 오목렌즈(81)에 의해 직경이 확대된 레이저 빔을 평행광으로 상기 감쇠기(70)의 레이저빔 통과공(71)으로 통과시키는 제 1 볼록렌즈(82)가 배치된다. 또한, 상기 감쇠기(70)와 상기 갈바노-미러(51) 사이에는 상기 감쇠기(70)의 레이저빔 통과공(71)을 통과한 레이저 빔을 필요한 에너지 밀도로 되돌리기 위해 집광시키는 제 2 볼록렌 즈(83) 및 이 제 2 볼록렌즈(83)에 의해 집광된 레이저 빔을 평행광으로 되돌리는 제 2 오목렌즈(84)가 배치된다. 이와 같은 구조에 의하면, 감쇠기(70), 즉 광학 마스크의 데미지를 줄일 수 있다.In addition, in the SMT system according to an embodiment of the present invention, the
상기 도 3에 나타낸 바와 같이, 감쇠기(70)가 f-θ렌즈(60)와 표면실장소자(1) 사이에 배치되는 경우, 광학계는 복잡하지 않지만, 감쇠기(70)의 레이저빔 통과공(71) 선택을 위한 구동과 아울러 레이저 빔 조사 위치가 바뀔 때마다 그 위치에 맞추어 감쇠기(70)를 구동할 필요가 있기 때문에, 위치 제어가 복잡하게 된다. 그러나, 도 4에 나타낸 바와 같이, 감쇠기(70)를 레이저유닛(40)과 갈바노-미러(51) 사이에 배치하는 경우는, 제어는 단순하지만, 위에서 언급한 바와 같이 광학 마스크의 데미지를 회피하기 위하여, 광학 마스크의 전후에 제 1 및 제 2 오목렌즈(81)(84)와 제 1 및 제 2 볼록렌즈(82)(83) 등을 설치하므로 광학적으로는 복잡하게 된다.As shown in FIG. 3, when the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 SMT 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 SMT 시스템의 구성은 앞서 설명한 일 실시예와 크게 다르지 않다. 다만, 본 실시예에서는 레이저 빔의 조사 위치를 제어하는 수단으로, 갈바노-미러를 사용하지 않고, 마운터유닛(20)을 X/Y방향으로 이동시키는 이동유닛(90)을 채용하여 상기 마운터유닛(20)을 X/Y방향으로 이동시켜, 레이저 빔이 표면실장소자(1)의 해당하는 전극(1a)으로 순차적으로 조사되도록 구성하였다.5 is a view schematically showing an SMT system according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the configuration of the SMT system according to the present embodiment is not significantly different from the above-described embodiment. However, in the present embodiment, as the means for controlling the irradiation position of the laser beam, the mounter unit is adopted by employing a moving
이 본 실시예에 의하면, 레이저 빔은 표면실장소자(1)의 전극(1a)에 대하여 항상 거의 수직으로 조사되고 표면실장소자(1)가 X/Y방향으로 이동하면서 해당하는 전극(1a)이 레이저 빔 조사 위치로 이동하므로, 일 실시예와 같은 레이저빔 조사각 보정렌즈를 따로 설치할 필요가 없다. 그러나, 일 실시예에서 언급한 감쇠기(70)는 구비하여도 좋다.According to this embodiment, the laser beam is always irradiated almost perpendicularly to the
한편, 상기와 같은 본 발명의 여러 실시예에 의한 SMT 시스템에서, 카메라유닛과 레이저 빔 경로와의 간섭이 있는 경우는, 표면실장소자(1)의 화상 처리 후 표면실장소자를 off-set한 위치로 옮겨 산화막 제거 처리를 행하도록 구성될 수 있다. 이에 의하면, 하나의 표면실장소자의 산화막 제거를 하는 사이에 마운터유닛은 다른 표면실장소자의 흡착을 수행할 수 있다.On the other hand, in the SMT system according to various embodiments of the present invention as described above, in the case where there is interference between the camera unit and the laser beam path, the position where the surface mount element is off-set after image processing of the
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의한 SMT 시스템은, 표면실장소자 공급용 트레이유닛(10)에 수납된 하나의 표면실장소자(1)를 마운터유닛(20)이 흡착하여 제3위치로 이동한 때 카메라유닛(30)에 의해 흡착 위치 비틀림 정보 및 각 전극(1a)의 위치정보가 파악된다.In the SMT system according to the embodiment of the present invention as described above, the
상기 정보 중 흡착위치 비틀림 등의 정보는 메인컨트롤러 입력되어 비틀림 보정에 이용되고, 각 전극의 위치 정보는 제어부(52)로 입력되어 레이저 빔의 조사 위치 제어에 이용된다.Among the above information, information such as suction position twist and the like is input to the main controller and used to correct the twist, and position information of each electrode is input to the
즉, 상기 제어부(52)로 입력된 상기 전극 위치 정보에 따라서, 상기 제어부(52)가 갈바노-미러(51) 또는 이동유닛(90)을 구동함으로써 각 전극의 처리 위치를 결정하면서 차례로 각 전극 표면에 레이저 빔을 조사하여 산화막을 제거한다.That is, according to the electrode position information input to the
그 이후에는 통상적인 SMT 시스템의 동작대로, 인쇄회로기판(2)에 전극의 산 화막이 제거된 표면실장소자(1)을 마운트한다. 이러한 과정으로 마운트되는 표면실장소자의 전극 표면에는 산화막이 제거되었기 때문에, RMA 타입의 솔더 페이스트에 의한 납땜이나, 본 발명에 의한 레이저 빔 처리 직전까지 강고한 산화막이 형성되어 있던 표면실장소자에서도, 극히 양호한 납땜성을 실현할 수 있으며, 특히 최근 문제가 되고 있는 냉납(cold solder) 등의 발생을 방지할 수 있다.After that, the
이상, 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위 범주 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.The present invention has been described above by way of example. The terms used herein are for the purpose of description and should not be construed as limiting. Various modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. Accordingly, the invention may be freely practiced within the scope of the claims unless otherwise stated.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing an SMT system according to an embodiment of the present invention;
도 2a 및 2b는 도 1에 나타낸 SMT 시스템에서 갈바노-미러에 의해 레이저빔 조사각도가 변경되는 예를 나타낸 도면,2a and 2b are views showing an example in which the laser beam irradiation angle is changed by the galvano-mirror in the SMT system shown in FIG.
도 3은 레이저빔 조사각 보정렌즈와 감쇠기를 구비한 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템의 요부 구성을 나타낸 도면,3 is a view illustrating a main configuration of an SMT system according to an embodiment of the present invention having a laser beam irradiation angle correcting lens and an attenuator;
도 4는 감쇠기의 위치를 달리한 본 발명의 일 실시예에 의한 SMT 시스템의 요부 구성을 보인 도면, 그리고,4 is a view showing the main configuration of the SMT system according to an embodiment of the present invention with different positions of the attenuator, and
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 SMT 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.5 is a view schematically showing an SMT system according to another embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
1;표면실장소자 1a,1a',1a";전극1; surface-
2;인쇄회로기판 10;트레이유닛2; printed
20;마운터유닛 30;카메라유닛20;
40;레이저유닛 50;제어유닛40;
51;레이저빔 조사각 변경수단(갈바노-미러)51; laser beam irradiation angle changing means (galvano mirror)
52;제어부 60;레이저빔 조사각 보정렌즈52;
70;감쇠기(광학 마스크) 71,71',71";레이저빔 통과공70; Attenuator (Optical Mask) 71, 71 ', 71 "; Laser Beam Through Hole
81,84;오목렌즈 82,83;볼록렌즈81,84;
90;이동유닛90; mobile unit
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR19990066180A (en) * | 1998-01-22 | 1999-08-16 | 카를로스 엠. 헤르난데즈 | Metal scale removal using laser with ultra short pulse width and high average power |
KR20030051397A (en) * | 2001-12-18 | 2003-06-25 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990066180A (en) * | 1998-01-22 | 1999-08-16 | 카를로스 엠. 헤르난데즈 | Metal scale removal using laser with ultra short pulse width and high average power |
KR20030051397A (en) * | 2001-12-18 | 2003-06-25 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method |
JP2006303080A (en) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Shibaura Mechatronics Corp | Laser marking equipment |
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