KR101491021B1 - 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법 - Google Patents

솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법 Download PDF

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Abstract

솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법이 개시된다. 본 발명에 의한 솔더페이스트 스퀴즈 방향 검사방법은, 패드 상부에 부착된, 적어도 하나의 솔더페이스트의 무게중심의 좌표를 측정하는 단계와, 패드의 중심좌표를 측정하는 단계와, 솔더페이스트의 무게중심의 좌표를, 패드의 중심좌표의 평면에 투영시키는 단계, 및 투영된 솔더페이스트의 무게중심의 좌표에서 패드의 중심좌표를 차감하여, 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 벡터를 획득하는 단계를 포함한다.

Description

솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법{Method of Measuring Squeeze Direction of Solder Paste}
본 발명은 솔더페이스트 스퀴즈 방향 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세히 기판에 부착된 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법에 관한 것이다.
현재 수 많은 전자기기들이 사용되어지고 있어, 생활에 많은 편리함을 더해주고 있다. 이러한 전자기기들의 도움 없는 삶은 상상하기 힘들 정도이다. 이들 대부분의 전자장비들은 PCB 기판 위해 수많은 전자부품들이 실장되어 조립된다.
이들 전자부품들은, 솔더페이스트를 통해서 PCB 기판에 실장되어 상호간에 전기적으로 연결됨으로써, 전자장비가 구동된다. 전자 부품들을 PCB 기판에 실장하기 위해서 먼저 스텐실을 PCB 기판에 배치한 후, 스텐실의 개구에 솔더를 주입한 후, 블레이드로 스퀴즈한 후, 스텐실을 분리하고 전자부품을 실장한다.
이때, 솔더페이스트를 부착하고 전자부품을 실장한 후, 솔더 페이스트에 의해 이웃하는 회로단락 등의 문제가 발생할 수 있어서, 솔더페이스트를 부착하는 장비의 파라미터를 재조정할 필요가 발생하게 된다. 이때, 솔더페이스트의 스퀴즈 방향이 파라미터를 재조정할 때 변수로 작용하여, 이를 측정할 필요성이 발생한다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이러한 문제를 해결하기 위한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 솔더페이스트 스퀴즈 방향 검사방법은, 패드 상부에 부착된, 적어도 하나의 솔더페이스트의 무게중심의 좌표를 측정하는 단계와, 패드의 중심좌표를 측정하는 단계, 및 솔더페이스트의 무게중심의 좌표 및 패드의 중심좌표를 이용하여, 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 획득하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 방법은, 패드의 중심좌표를 측정하는 단계 이후, 상기 솔더페이스트의 무게중심의 좌표를, 패드의 중심좌표의 평면에 투영시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 솔더페이스트의 무게중심의 좌표 및 패드의 중심좌표를 이용하여, 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 획득하는 단계는, 보다 구체적으로 솔더페이스트의 무게중심 좌표에서, 상기 패드의 중심좌표를 차감하여 스퀴즈 방향벡터를 획득함으로써 달성된다.
또한, 상기 방법은, 다수의 스퀴즈 방향 벡터를 평균하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 다수의 스퀴즈 방향 벡터를 평균하는 단계에서, 상기 다수의 스퀴즈 방향 벡터중, 최대 크기 및 최소 크기를 갖는 스퀴즈 방향 벡터를 제거한 후, 나머지의 스퀴즈 방향 벡터를 평균할 수 있다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한, 솔더페이스트 스퀴즈 방향 검사방법은, 적어도 하나의 솔더페이스트의, 좌우측 방향으로 오프셋을 측정하는 단계, 및 오프셋이 0 보다 큰 경우, 좌측에서 우측 방향으로 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 결정하고, 오프셋이 0 보다 작은 경우, 우측에서 좌측 방향으로 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 방법은, 상기 적어도 하나의 솔더페이스트의, 상하측 방향으로 오프셋을 측정하는 단계, 및 오프셋이 0 보다 큰 경우, 상측에서 하측 방향으로 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 결정하고, 오프셋이 0 보다 작은 경우, 하측에서 상측 방향으로 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 스퀴즈 방향을 결정하는 단계에서의 오프셋은 다수의 오프셋들의 평균일 수 있다.
이때, 상기 평균은 최대값과 최소값을 제외한 나머지들의 평균일 수 있다.
본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한, 솔더페이스트 스퀴즈 방향 검사방법은, 적어도 하나의 솔더페이스트의 단부의 대향하는 두 지점의 높이를 측정하는 단계와, 상기 두 지점의 높이를 비교하는 단계, 및 높이가 상대적으로 낮은 지점에서 높이가 상대적으로 높은 지점으로의 방향을 솔더페이스트 스퀴즈 방향으로 결정하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 대향하는 두 지점은 솔더페이스트가 부착된 기판의 가로축 방향 또는 세로축 방향의 단부에서 선정될 수 있다.
한편, 상기 방법은, 상기 두 지점의 높이 차이가 기 설정된 값보다 작은 경우, 선택되지 않은 가로축 방향 또는 세로축 방향의 대향하는 단부의 두 지점을 선택하는 단계와, 상기 두 지점의 높이를 비교하는 단계, 및 높이가 낮은 지점에서 높이가 높은 지점으로의 방향을 솔더페이스트 스퀴즈 방향으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
솔더페이스트의 스퀴즈 방향 벡터를 획득함으로써, 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 검사할 수 있다.
또한, 다수의 스퀴즈 방향벡터를 평균함으로써, 노이즈의 가능성을 감소시켜 검사의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 스퀴즈 방향 벡터를 평균함에 있어서, 노이즈의 가능성이 높은 스퀴즈 방향 벡터의 최대값과 최소값을 제거함으로써 검사의 정확성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 솔더페이스트 스퀴즈 이전의 솔더페이스트의 형태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 솔더페이스트 스퀴즈 이후의 솔더페이스트의 형태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 솔더페이스트 스퀴즈에 따른, 패드와 솔더 센터의 위치 관계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 도식적으로 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 도 4에서 도시된 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 설명하기 위하여, 기판 상부에 부착된 솔더를 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7과 함께 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 설명하기 위한 순서도이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 솔더페이스트 스퀴즈 이전의 솔더페이스트의 형태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 솔더페이스트 스퀴즈 이후의 솔더페이스트의 형태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판(101)에 솔더페이스트(104)를 부착하기 위해서, 먼저, 기판(101)에 스텐실(102)을 배치한다. 이때 기판(101)은 예컨대, 전자부품들이 부착되는 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다. 전자부품들과의 전기적 연결을 위하여, 상기 기판(101)에는 다수의 패드(103)이 형성되어 있다.
상기 스텐실(102)은 다수의 개구를 포함하고 있어, 상기 개구들이 기판(101)의 패드(103)에 대응하도록 스텐실(102)이 기판(101) 상부에서 얼라인된다. 이때, 기판(101)과 스텐실(102)의 얼라인(align)이 잘못된 경우, 잘못된 위치에 솔더페이스트(104)가 부착되므로, 얼라인 과정은 매우 중요하다.
이후, 스텐실(102)의 개구에 솔더페이스트(104)를 주입하고, 일 방향(D)을 따라서, 블레이드(105)를 이동시켜 도 2에서 보이는 바와 같이, 스텐실(102)의 개구에 솔더페이스트(104)를 채운다.
도 2를 참조하면, 솔더페이스트(104)는 스퀴즈 방향(D)에 따라 그 형태가 다르게 부착된다. 예컨대, 도 2에서 도시된 바와 같이, 좌측에서 우측 방향(D)으로 스퀴즈하는 경우, 부착된 솔더페이스트(104)는 블레이드(104)에 의해 솔더페이스트(104)가 밀리게 되어 좌측보다 우측으로 갈수록 그 높이가 높아지게 된다. 솔더페이스트(104)의 점도가 충분이 낮은 경우에는 물론 스퀴즈된 후 중력에 의해 높이가 동일해지지만 일반적인 솔더페이스트(104)의 경우, 점도가 높아서 블레이드(105)가 지나간 후에 높이의 차이를 유지된다.
이러한 스퀴즈 방향에 따른 솔더의 형태상의 차이를 이용하여 본 발명에서는 스퀴즈 방향을 검사하게 된다.
도 3은 솔더페이스트 스퀴즈에 따른, 패드와 솔더 센터의 위치 관계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3에서 도시된 것과 같이, 스퀴즈 방향에 따른 좌측과 우측(또는 상측과 하측)의 높이 차를 이용하거나, 또는 패드 센터(PC)와 솔더 센터(SC)의 오프셋(OS)을 이용하여 스퀴즈 방향을 검사할 수 있다.
도 4는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 도식적으로 설명하기 위한 개념도이다. 도 5는 도 4에서 도시된 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 솔더페이스트 스퀴즈 방향 검사방법에 의하면, 먼저 패드 상부에 부착된, 적어도 하나의 솔더페이스트의 무게중심(SC)의 좌표(x2, y2, z2)를 측정한다(단계 S110).
또한, 패드의 중심(PS) 좌표(x1, y1, 0)를 측정한다(단계 S120). 본 발명에서, '패드의 중심좌표'란 용어는 도 1 내지 3에서 도시된 실제 패드(103)의 중심좌표, 및 솔더페이스트(104)가 기판(101)에 접하는 면의 중심좌표를 포함한다. 솔더페이스트(104)가 패드(103)의 정위치에 부착된 경우, 실제 패드(103)의 중심좌표와 솔더페이스트(104)가 기판(101)에 접하는 면의 중심좌표가 일치하지만, 솔더페이스트(104)가 패드(103)에 정위치에 부착되지 않아 두 좌표가 일치하지 않거나 또는 패드(103)의 중심좌표 파악이 용이하지 않은 경우, 솔더페이스트(104)가 기판(101)에 접하는 면의 중심좌표를 적용하는 것이 보다 바람직하다.
앞선 단계 S110 및 S120은 그 순서가 바뀌어 질 수도 있고, 동시에 진행될 수도 있다.
다음으로, 솔더페이스트의 무게중심(SC)의 좌표(x2, y2, z2)를, 패드의 중심좌표(x1, y1, 0)의 평면(즉, XY 평면)에 투영시켜, 투영된 솔더 센터 좌표(SC')(x2, y2, 0)를 획득한다(단계 S130). 한편, 본 S130 단계는 선택적 사항이며, 투영시키지 않는 좌표값을 이용하여도 최종 스퀴즈 방향벡터 값의 z값을 무시하면 동일한 결과를 얻을 수 있다.
다음으로, 솔더페이스트의 무게중심 좌표와 패드의 중심좌표를 이용하여 스퀴즈 방향을 획득한다. 보다 구체적으로, 투영된 솔더페이스트의 무게중심(SC')의 좌표(x2, y2, 0)에서 패드의 중심(PS)좌표(x1, y1, 0)를 차감하여, 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 벡터(SDV)를 획득한다(단계 S140). 즉, 스퀴즈 방향 벡터(SDV)는 다음의 좌표 (x2-x1, y2-y1, 0)로 표현될 수 있다. 여기서 스퀴즈 방향 벡터(SDV)의 방향은 솔더페이스트의 스퀴즈 방향이고, 스퀴즈 방향 벡터(SDV)의 크기는 솔더페이스트의 좌측 및 우측의 높이차가 커질수록 증가하는 값이다.
한편, 하나의 솔더페이스트만 조사하는 경우, 오차가 발생될 수 있으므로, 다수의 솔더페이스트에 대해서 스퀴즈 방향 벡터를 획득하여, 이들을 평균함으로써 오차의 가능성을 감소시킬 수 있다(단계 S150).
한편, 상기 다수의 스퀴즈 방향 벡터를 평균하는 단계에서, 상기 다수의 스퀴즈 방향 벡터 중, 최대 크기 및 최소 크기를 갖는 스퀴즈 방향 벡터(SDV)를 제거한 후, 나머지의 스퀴즈 방향 벡터를 평균할 수 있다.
도 6은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 솔더페이스트 스퀴즈 방향 검사방법에 의하면, 먼저 적어도 하나의 솔더페이스트의, 좌우측 방향으로 오프셋(OS)을 측정한다(단계 S210). 여기서 좌우측은 예컨대 PCB 기판의 가로축방향 또는 새로축 방향이 될 수 있다. PCB 기판의 좌우측 방향 또는 상하측 방향으로 스퀴즈하는 것이 일반적이므로, PCB 기판의 좌우측 방향을 솔더페이스트의 좌우측 방향으로 한다.
도 3에서 도시된 것과 같이 오프셋이 0 보다 큰 경우, 좌측에서 우측 방향으로 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 결정하고, 이와 반대로 오프셋이 0 보다 작은 경우, 우측에서 좌측 방향으로 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 결정한다(단계 S220).
한편, 추가적으로 오프셋이 0인 경우에는, 상기 적어도 하나의 솔더페이스트의, 상하측 방향으로 오프셋을 측정한다(단계 S230).
오프셋이 0 보다 큰 경우, 상측에서 하측 방향으로 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 결정하고, 오프셋이 0 보다 작은 경우, 하측에서 상측 방향으로 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 결정한다(단계 S240).
이때, 스퀴즈 방향을 결정하는 단계에서의 오프셋은 다수의 오프셋들의 평균일 수도 있으며, 상기 평균은 최대값과 최소값을 제외한 나머지들의 평균일 수 있다.
도 7은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 설명하기 위하여, 기판 상부에 부착된 솔더를 도시한 평면도이고, 도 8은 도 7과 함께 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 솔더페이스트 스퀴즈 방향 검사방법에 의하면, 먼저 적어도 하나의 솔더페이스트(104)의 단부의 대향하는 두 지점의 높이를 측정한다(단계 S310).
상기 두 지점의 높이를 비교한다(S320).
높이가 낮은 지점에서 높이가 높은 지점으로의 방향을 솔더페이스트 스퀴즈 방향으로 결정한다(단계 S330).
이때, 상기 대향하는 두 지점은 솔더페이스트(104)가 부착된 기판의 가로축 방향에서의 두 지점 단부(A 및 B) 또는 세로축 방향에서의 두 지점 단부(C 및 D)에서 선정할 수 있다.
한편, 상기의 솔더페이스트 스퀴즈 검사방법은, 상기 두 지점의 높이 차이가 기 설정된 값보다 작은 경우, 선택되지 않은 가로축 방향 또는 세로축 방향의 대향하는 단부의 두 지점을 선택하고, 상기 두 지점의 높이를 비교한 후, 높이가 낮은 지점에서 높이가 높은 지점으로의 방향을 솔더페이스트 스퀴즈 방향으로 결정할 수 있다.
솔더페이스트의 스퀴즈 방향 벡터를 획득함으로써, 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 검사할 수 있다.
또한, 다수의 스퀴즈 방향벡터를 평균함으로써, 노이즈의 가능성을 감소시켜 검사의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 스퀴즈 방향 벡터를 평균함에 있어서, 노이즈의 가능성이 높은 스퀴즈 방향 벡터의 최대값과 최소값을 제거함으로써 검사의 정확성을 보다 향상시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
101: 기판 102: 스텐실
103: 패드 104: 솔더페이스트
105: 블레이드 PC: 패드 센터
SC: 솔더페이스트의 무게중심 SC':투영된 솔더페이스트의 무게중심
OS: 오프셋 SDV: 스퀴즈 방향 벡터

Claims (12)

  1. 패드 상부에 부착된, 적어도 하나의 솔더페이스트의 무게중심의 좌표를 측정하는 단계;
    패드의 중심좌표를 측정하는 단계; 및
    솔더페이스트의 무게중심의 좌표 및 패드의 중심좌표를 이용하여, 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 획득하는 단계;
    를 포함하는 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법.
  2. 제1항에 있어서,
    패드의 중심좌표를 측정하는 단계 이후,
    상기 솔더페이스트의 무게중심의 좌표를, 패드의 중심좌표의 평면에 투영시키는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스퀴즈 방향 검사방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 솔더페이스트의 무게중심의 좌표 및 패드의 중심좌표를 이용하여, 솔더페이스트의 스퀴즈 방향을 획득하는 단계는,
    솔더페이스트의 무게중심 좌표에서, 상기 패드의 중심좌표를 차감하여 스퀴즈 방향벡터를 획득하는 것을 특징으로 하는 스퀴즈 방향 검사방법.
  4. 제1항에 있어서,
    다수의 스퀴즈 방향 벡터를 평균하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다수의 스퀴즈 방향 벡터를 평균하는 단계에서,
    상기 다수의 스퀴즈 방향 벡터중, 최대 크기 및 최소 크기를 갖는 스퀴즈 방향 벡터를 제거한 후, 나머지의 스퀴즈 방향 벡터를 평균하는 것을 특징으로 하는 솔더페이스트의 스퀴즈 방향 검사방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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