KR101640540B1

KR101640540B1 - 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법

Info

Publication number: KR101640540B1
Application number: KR1020150028647A
Authority: KR
Inventors: 고형래; 명철홍
Original assignee: 주식회사이에스이
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2016-07-19

Abstract

본 발명은 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법에 관한 것으로, 일정 각도의 기울기로 메탈 마스크(M)의 상부면을 따라 이동하면서 상기 메탈 마스크(M)의 하부에 위치한 인쇄회로기판(P)의 패턴 위에 솔더 페이스트(S)를 인쇄하는 스퀴지(10)와, 상기 스퀴지(10)를 지지하는 스퀴지 헤드(20)로 구성된 스퀴지장치의 상기 스퀴지 헤드(20) 내부 또는 외부에 적어도 하나 이상 결합되고, 메탈 마스크(M) 상부 수평면을 기준으로 Y축 상에서 상기 스퀴지 헤드(20)가 상하 진동하여 상기 스퀴지(10)가 메탈 마스크(M) 상에서 직선운동시 스퀴지(10) 전방측에서 회전하면서 진행되는 솔더 페이스트(S)를 상하로 진동가압하여 상기 메탈 마스크(M)의 미세피치 간격으로 형성된 미세홀(H)에 빈 공간없이 솔더 페이스트(S)가 채워지도록 진동유닛(100)이 형성됨으로써, 솔더 페이스트가 메탈 마스크상의 홀에 고르게 충진 투입되어 인쇄회로기판의 패턴 그대로 정확히 인쇄가 가능하고, 이를 통해 인쇄불량을 최소화가 가능하며, 전자부품의 실장밀도가 향상되어 생산성 향상 및 생산비를 절감할 수 있는 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법에 관한 것이다.

Description

미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법{Fine pitch solder paste printing method using a squeegee device and it}

본 발명은 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메탈마스크의 미세피치 간격으로 형성되는 미세홀에 솔더페이스트를 채우기 위해 스퀴지가 직선운동하며 마스크상에서 이동하면 솔더페이스트는 유동성을 가지며 메탈마스크의 미세피치 간격으로 형성된 미세홀상을 채움시 스퀴지가 진행하는 직선방향의 반대편의 메탈마스크 미세홀의 내연에 솔더페이스트 채움불량이 발생하고, 이를 진동유닛에 의해 스퀴지가 직선운동 이외에 상하유동하여 솔더페이스트를 누르도록 함으로써 메탈마스크의 미세홀의 솔더페이스트 채움불량이 발생되는 부분에 솔더페이스트가 채워져 메탈마스크 미세홀 솔더페이스트 채움불량을 방지할 수 있는 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전자제품의 소형화가 가속화됨에 따라 그 내부에 필수적으로 들어가는 인쇄회로기판의 크기도 작아지고 있고, 이에 따라 종래의 납땜 방법과는 다른 형태의 납땜 방법인 표면실장기술(SMT)이 일반화되고 있다.

이러한 표면실장기술(SMT)에 따른 전자제품의 생산 공정을 간단히 살펴보면, 먼저 인쇄회로기판가 투입되고, 크림 솔더를 인쇄회로기판 상부에 인쇄하여 공급하며, 부품장착기를 이용하여 칩부품을 장착한다. 그리고 리플로우(reflow)라는 가열장치를 이용하여 인쇄회로기판 위에 인쇄되어 있는 크림 솔더에 열을 가하여 납땜을 하고, 납땜상태를 검사한 후 메인 어셈블리 공정으로 넘어간다. 이때 납땜 완료된 인쇄회로기판를 검사하는 공정까지가 SMT공정이며, 그 후의 공정을 메인 어셈블리 공정이라 한다.

이와 같이 표면실장기술(SMT)에 따른 공정 중 인쇄공정에서 사용되는 솔더 페이스트는 대부분 지름 20㎛∼50㎛ 크기의 납 분말(solder powder)과 액상의 플럭스(flux)를 섞어 만든 점성(viscosity)을 가지는 유동성 재료로서, 인쇄납 또는 크림 솔더(cream solder) 혹은 솔더 페이스트(solder paste)라 한다.

이렇게 제조된 솔더 페이스트를 메탈 마스크(metal mask)라 하는 매개체를 통해 인쇄회로기판상부에 공급하게 된다. 이때 인쇄되는 솔더 페이스트의 양은 곧 납땜의 품질을 결정하게 된다. 즉, 인쇄회로기판(101) 상부에 메탈 마스크(102)를 씌운 후 스퀴즈(squeegee)로 솔더 페이스트를 밀면 메탈 마스크의 홀을 따라 솔더 페이스트가 인쇄회로기판상부에 인쇄된다. 즉, 상기 메탈 마스크는 홀이 형성되어 있는 판형이므로, 스퀴지 또한 그 하부 단면이 일직선을 이루는 형상을 갖게 된다.

여기서, 스퀴지에 의해 솔더 페이스트가 메탈마스크의 홀을 따라 인쇄회로기판의 패턴 위에 인쇄하는 장치를 솔더 페이스트 인쇄기라 한다. 일반적인 솔더 페이스트 인쇄기는 인쇄회로기판의 패턴과 동일 형상, 크기 및 개수의 홀이 형성된 메탈 마스크와, 상기 메탈 마스크의 상부면을 따라 이동하면서 상기 메탈 마스크의 홀 아래에 위치한 인쇄회로기판의 패턴 위에 솔더 페이스트를 인쇄하는 솔더 페이스트 인쇄용 스퀴지장치로 구성된다.

이와 같은 종래 기술에 의한 솔더 페이스트 인쇄용 스퀴지장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 일정 기울기로 인쇄회로기판(P)의 상측으로 구비된 메탈 마스크(M)의 상부면을 따라 이동하면서 상기 상부면에 놓인 소정량의 솔더 페이스트(S)를 밀면서 진행되는 스퀴지(10)와, 상기 스퀴지(10)를 지지하는 스퀴지 헤드로 구성된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스퀴지장치를 통해 메탈 마스크상에 올려진 솔더 페이스트를 밀어 인쇄회로기판 상의 패턴위에 인쇄시, 인쇄회로기판의 패턴과 동일한 패턴으로 인쇄되지 못하고, 인쇄회로기판 패턴 중 일부에 솔더 페이스트가 제대로 인쇄되지 못하여 불량을 초래하는 경우가 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다.

여기서, 솔더 페이스트가 메탈 마스크의 홀을 통해 인쇄회로기판 상의 패턴에 인쇄되는 과정을 간단히 살펴보면 먼저, 메탈 마스크 상에 솔더 페이스트가 올려진다. 여기서, 솔더 페이스트는 대부분 덩어리지게 메탈 마스크 상에 올려지고, 덩어리진 솔더 페이스트를 스퀴지가 솔더 페이스트를 밀면서 메탈 마스크의 홀로 솔더 페이스트가 유입되도록 한다.

이후, 메탈 마스크의 홀로 유입된 솔더 페이스트는 인쇄회로기판의 패턴에 인쇄되도록 한다. 이때, 솔더 페이스트는 스퀴지가 전방으로 진행하려는 방향성에 의해 스퀴지 전방측에서 덩어리진 상태로 회전되며 진행역방향으로 로링원을 그리며 유동된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 스퀴지(10)가 진행하게 되면 메탈 마스크(M) 상에 올려진 솔더 페이스트(S)는 덩어리진 상태로 스퀴지(10) 전방측에서 회전하면서 진행되다가 메탈 마스크(M)의 홀(H)에 솔더 페이스트(S)가 위치되면 홀(H)에 덩어리진 형태의 솔더 페이스트(S) 일부가 유입되면서 나머지 솔더 페이스트(S)는 스퀴지(10)에 의해 다시 덩어리진 상태로 회전하면서 이동한다.

이러한 과정은 메탈 마스크의 홀에 덩어리진 솔더 페이스트의 일부가 유입될 때, 솔더 페이스트가 메탈 마스크의 홀의 면적 전체에 고르게 유입되지 못한 상태에서 스퀴지가 진행하게 되어 인쇄회로기판의 패턴에 고른 실장밀도로 인쇄되지 못하고, 결국 인쇄불량을 초래하게 된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 덩어리진 상태로 회전하면서 메탈 마스크(M)상의 홀(H)에 일부가 유입된 솔더 페이스트(S)는 스퀴지(10)가 진행하면서 솔더 페이스트(S)를 넓게 펼치더라도 스퀴지(10)가 진행하는 진행방향의 반대편 메탈마스크(M)의 홀(H) 내주연측으로 솔더 페이스트(S)가 충분히 공급되지 못하여 빈 공간이 발생됨에 따라 솔더 페이스트가 소납되어 인쇄회로기판(P) 상에 고른 실장 밀도로 인쇄되지 못하게 된다.

더욱이, 스퀴지(10)의 진행속도가 빠른 경우, 솔더 페이스트(S)는 홀(H)의 내연측 중 스퀴지(10) 진행방향 측 전방 내연측으로 솔더 페이스트(S)가 몰리는 현상이 발생되고, 그 반대편 내연측에는 솔더 페이스트가 올바르게 충진되지 못하여 빈 공간을 형상하는 경우가 더욱 크게 발생됨에 따라 인쇄 불량을 초래하는 문제점이 있었다.

또한, 스퀴지(10)의 진행속도가 느릴 경우, 스퀴지의 진행속도가 빠른 경우와는 반대의 현상이 발생된다. 즉, 스퀴지 진행방향측 홀의 내연측이 걸림작용하여 홀에 채워진 솔더 페이스트가 스퀴지에 쓸어 올려지는 현상이 발생되거나 반대편 내연측으로 솔더 페이스트가 몰리는 현상이 발생되며, 홀 주변으로 솔더 페이스트가 잔존하게 되어 메탈 마스크로부터 솔더 페이스트가 인쇄회로기판상의 패턴으로 인쇄되지 못하여 인쇄불량을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 솔더 페이스트가 덩어리진 상태로 메탈 마스크상에서 이동하고, 스퀴지의 진행속도가 적정한 속도를 유지하지 못하게 되면 인쇄회로기판의 패턴상에 고른 실장 밀도로 정확한 인쇄가 이루어지지 않는 인쇄불량이 발생된다. 즉, 일반적으로 메탈 마스크(M)의 홀(H)을 통해 솔더 페이스트(S)가 인쇄회로기판(P)로 프린트 될 경우 솔더 페이스트(S)의 양이 90~100%일 때 높은 품질의 양품생산이 가능하지만 70% 이하일 때는 제품품질 자체에 문제가 발생되는 소납으로 결국 가전제품 등의 생산시 생산된 제품이 정상적으로 작동되지 않거나, 아예 동작조차 되지 않는 결과를 초래하게 된다.

따라서, 인쇄불량으로 인해 결국은 제품생산 자체의 불량을 초래할 수 있게 되고, 생산성 저하 및 생산비 및 유지보수 비용이 증가되는 문제점이 발생되었다.

더욱이, 최근에는 제품의 소형화로 인해 인쇄회로기판이 소형화되고, 각종 실장되는 부품 또한 소형화되어 메탈 마스크의 홀 역시 미세홀로 형성되며, 미세홀간의 간격 피치도 미세피치로 형성되어 상기와 같은 문제점은 더욱 빈번하게 이루어지고 있다.

1) 대한민국 공개실용신안 제20-1998-066182호, 공개일자 1998년 12월 05일. 2) 대한민국 공개특허 제10-2012-0052529호, 공개일자 2012년 05월 24일.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 솔더 페이스트가 메탈 마스크상의 미세피치간격으로 형성되는 미세홀에 고르게 충진 투입되어 인쇄회로기판의 패턴 그대로 정확히 인쇄되도록 함으로써, 인쇄불량을 최소화하고, 전자부품의 실장 밀도가 향상되며, 이를 통해 생산성 향상 및 생산비를 절감할 수 있는 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제품의 소형화로 인한 인쇄회로기판의 부품간 간격을 고려하여 미세홀간의 간격을 더욱 조밀하게 한 미세피치에서의 솔더페이스트 인쇄불량으로 인한 불량률을 현저히 줄일 수 있고, 홀간의 미세피치 간격에서 솔더페이스트 인쇄가 원활하게 가능함은 물론, 인쇄품질 또한 우수한 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치는 일정 각도의 기울기로 메탈 마스크(M)의 상부면을 따라 이동하면서 상기 메탈 마스크(M)의 하부에 위치한 인쇄회로기판(P)의 패턴 위에 솔더 페이스트(S)를 인쇄하는 스퀴지(10)와, 상기 스퀴지(10)를 지지하는 스퀴지 헤드(20)로 구성된 스퀴지장치에 있어서, 상기 스퀴지 헤드(20) 내부 또는 외부에 적어도 하나 이상 결합되고, 메탈 마스크(M) 상부 수평면을 기준으로 Y축 상에서 상기 스퀴지 헤드(20)가 상하 진동하여 상기 스퀴지(10)가 메탈 마스크(M) 상에서 직선운동시 스퀴지(10) 전방측에서 회전하면서 진행되는 솔더 페이스트(S)를 상하로 진동가압하여 상기 메탈 마스크(M)의 미세피치 간격으로 형성된 미세홀(H)에 빈 공간없이 솔더 페이스트(S)가 채워지도록 진동유닛(100)이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 진동유닛(100)은 공압 진동자, 기계식 진동자 또는 압전 진동자 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

한편, 미세피치 스퀴지장치를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법은 메탈 마스크(M)상에 솔더 페이스트(S)를 공급하는 솔더공급단계(S100)와; 스퀴지(10)에 의해 상기 메탈 마스크(M)의 상부 수평면상에서 일측단에서 타측단에 직선상으로 전진함에 따라 상기 솔더공급단계를 통해 공급된 솔더 페이스트(S)가 상기 메탈 마스크(M)와 스퀴지(10) 사이에서 회전 및 전진하면서 상기 메탈 마스크(M) 상에 형성된 미세홀(H)에 솔더 페이스트(S)가 유입충진되는 인쇄단계(S200)와; 상기 인쇄단계(S200)와 동시 작동하여 상호작용하고, 상기 스퀴지(10)가 진행하는 직선방향의 반대편의 메탈 마스크 미세홀(H) 내연 빈 공간에 솔더 페이스트(S)를 Y축 방향에서 상하 진동하는 진동유닛(100)에 의해 푸싱하여 상기 메탈 마스크(M)의 미세피치 간격으로 형성된 미세홀(H)에 솔더 페이스트(S)가 고른 실장 밀도로 유입되는 진동푸싱단계(S300)와; 상기 진동푸싱단계를 통해 메탈 마스크(M)의 미세홀(H)에 고른 실장밀도로 유입된 솔더 페이스트(S)가 인쇄회로기판(P)의 패턴 상에 정확히 인쇄되는 인쇄완료단계(S400);를 포함한다.

본 발명은 메탈 마스크상에서 직선운동하는 스퀴지에 의해 솔더 페이스트를 메탈마스크의 미세피치 간격으로 형성되는 미세홀상에 충진하고, 이때 스퀴지의 직선운동의 진행방향 반대편측의 미세홀 내연에 발생되는 빈공간을 스퀴지에 형성되어 상하운동되는 진동유닛에 의해 솔더페이스트를 상하로 유동시켜 미세홀의 빈공간에 솔더페이스트가 충진되도록 함으로써, 솔더 페이스트가 메탈 마스크상의 홀에 고르게 충진 투입되어 인쇄회로기판의 패턴 그대로 정확히 인쇄가 가능하고, 이를 통해 인쇄불량의 최소화가 가능하며, 전자부품의 실장밀도가 향상되어 생산성 향상 및 생산비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제품의 소형화로 인한 인쇄회로기판의 부품간 간격을 고려하여 미세홀간의 간격을 더욱 조밀하게 한 미세피치에서의 솔더페이스트 인쇄불량으로 인한 불량률을 현저히 줄일 수 있고, 홀간의 미세피치 간격에서 솔더페이스트 인쇄가 원활하게 가능함은 물론, 인쇄품질 또한 우수한 장점이 있다.

도 1은 종래 스퀴지장치의 측면도이다.
도 2는 종래 스퀴지장치의 작동상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치의 전체 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치의 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법의 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법의 실시예에 따른 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치의 전체 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치의 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치의 작동 상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치 및 이를 이용한 솔더페이스트 인쇄방법의 순서도이다.

본 발명에 따른 미세피치 스퀴지장치는 도 3에 도시된 바와 같이 일정 각도의 기울기로 메탈 마스크(M)의 상부면을 따라 이동하면서 상기 메탈 마스크(M)의 하부에 위치한 인쇄회로기판(P)의 패턴 위에 솔더 페이스트(S)를 인쇄하는 스퀴지(10)와, 상기 스퀴지(10)를 지지하는 스퀴지 헤드(20)로 구성된 통상의 스퀴지장치의 상기 스퀴지 헤드(20) 내부 또는 외부에 도 4에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 진동유닛(100)이 결합된다.

여기서, 상기 진동유닛(100)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 메탈 마스크(M) 상부 수평면을 기준으로 Y축 상에서 상기 스퀴지 헤드(20)가 상하 진동하여 상기 스퀴지(10)가 메탈 마스크(M) 상에서 직선운동시 스퀴지(10) 전방측에서 회전하면서 진행되는 솔더 페이스트(S)를 상하로 진동가압하여 상기 스퀴지(10)의 진행방향에 대하여 반대편 내연측에 발생되는 상기 메탈 마스크(M)에 미세피치 간격으로 형성된 미세홀(H)의 솔더채움이 안되는 빈 공간을 솔더 페이스트(S)가 채워지도록 형성된다.

즉, 직선운동을 하는 스퀴지가 메탈 마스크 미세홀(H)을 지나칠 때, 최초 미세홀이 시작되는 면과 메탈 마스크 상부면이 수직을 이루고 있어 솔더 페이스트가 적게 유입되고, 진행방향의 미세홀이 끝나는 면에는 솔더 페이스트가 적정량으로 유입되는 현상으로 인해 미세홀이 시작되는 면측에는 빈공간이 형성되어 솔더 페이스트의 충진이 불량된다. 이로 인해 인쇄회로기판의 인쇄품질이 떨어지고, 결국에는 제품불량으로 이어지는 문제가 발생되기 때문에 상기와 같이 미세홀(H)의 빈 공간 없이 솔더 페이스트(S)를 충진하는 것이 기술적 관건이 된다.

따라서, 직선운동만 하는 스퀴지의 단점을 상기 진동유닛(100)을 통해 상하 누름작용을 하도록 함으로써, 스퀴지 진행방향에 대하여 회전하며 메탈 마스크(M)의 상부 수평면상에서 직진하는 솔더 페이스트(S)의 수평선상 위치를 진동유닛(100)에 의해 상하로 이격되도록 하여 미세홀(H)의 빈 공간을 최소화하고 적정량의 솔더 페이스트(S) 충진이 용이하다.

이와 같은 진동유닛(100)의 진동작용에 의해 솔더 페이스트의 회전 직선운동하는 수평면을 스퀴지의 상하 진동을 통해 달리 위치를 변동함으로써 솔더 페이스트의 누름작용 및 부족하게 충진되는 미세홀의 솔더페이스트 충진이 올바르게 가능하다.

더욱이, 최근 전자제품은 소형화되는 추세로 인쇄회로기판이 소형화되고, 이에 따른 인쇄회로기판에 인쇄하기 위한 메탈마스크의 미세홀도 더욱 작아짐과 함게 미세홀간의 간격또한 상당히 근접된 미세피치에 이르러 있어 상기와 같은 솔더페이스트 채움불량으로 인한 인쇄불량 등을 초래하는 문제가 더욱 빈번하게 이루어져 상기와 같은 본 발명에 따른 진동유닛(100)을 통해 보다 근본적인 해결이 가능하고, 홀의 크기가 작은 미세홀간의 미세피치 간격에서도 인쇄불량률을 현저히 줄일 수 있는 효과가 더욱 우수하여 미세피치에서 솔더 페이스트 인쇄가 높은 품질로 가능하다.

이와 같은 본 발명에 따른 진동유닛(100)은 기계식 진동자 또는 압전 진동자 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 공기압의 조절에 의해 진동하는 공압 진동자나 진동을 발생하는 바이브레이터 모터의 편심회전을 통해 기계적 진동을 상기 스퀴지 헤드(20)에 부여하는 기계식 진동자 또는 전기적 신호를 펄스화 하여 스퀴지 헤드(20)에 진동을 부여하는 압전소자 중 어느 하나인 것이다. 공압 진동자는 힘의 증폭이 용이하여 제어가 용이하고, 기계적 진동자는 상하 방향성의 확보가 용이하여 솔더 페이스트의 다짐이 용이하며, 압전 진동자의 경우 초음파 발진을 통해 솔더 페이스트가 미세홀에 고르게 충진이 가능한 장점이 있어 각각 특징에 따라 개별상용하거나 복합사용하여도 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 구성을 통해 메탈마스크(M)에 솔더페이스트(S)가 공급되고, 본 발명의 스퀴지장치가 작동되어 최초 메탈마스크(M)에 공급된 솔더페이스트(S)를 스퀴지(10)가 메탈 마스크 상부 수평면상 접하여 직선운동을 진행한다. 이때, 스퀴지가 직선운동하면 진행함에 따라 솔더페이스트 전방측에서는 회전하고, 후방측은 스퀴지와 마스크 사이에 위치되면서 미세홀(H)에 솔더페이스트가 충진된다. 이때, 상기 진동유닛(100)을 통해 스퀴지헤드(20)를 상하 진동하도록 하고, 진동은 상기 스퀴지(10)로 전달되면서 고속의 진동이 발생되면서 회전하면서 직진하는 솔더페이스트를 상하 이격되도록 하여 미세홀(H)의 솔더페이스트가 채워지지 못하여 발생되는 빈 공간에 솔더페이스트가 채워지게 된다.

다음으로, 메탈 마스크 상부면에 접촉되어 있는 스퀴지(10)가 최종 직선운동을 통해 미세홀(H)을 지나침에 따라 미세홀(H)에 솔더페이스트가 높은 실장 밀도로 충진된다.

즉, 단순히 스퀴지의 직선운동과 솔더페이스트의 직선이동에 따라 회전운동만으로 발생되는 미세홀(H)의 빈 공간에 진동유닛(100)에 의해 스퀴지에 상하운동을 병행하게 함으로써, 솔더페이스트가 높은 실장 밀도로 채워져 인쇄불량 없이 높은 품질의 인쇄가 가능한 것은 자명한 것이며, 이를 통한 완제품의 불량률을 최소화할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스퀴지장치를 이용하여 메탈 마스크(M)상에 솔더 페이스트(S)를 공급하고, 상기 메탈 마스크(M) 상에 형성된 홀(H)에 상기 솔더 페이스트(S)가 유입되어 인쇄회로기판(P)의 패턴 상에 인쇄시, 마스크 미세홀 솔더페이스트 채움방법은 솔더공급단계(S100), 인쇄단계(S200), 진동푸싱단계(S300), 인쇄완료단계(S400)를 포함한다.

상기 솔더공급단계(S100)는 인쇄회로기판(P)에 메탈 마스크(M)의 패턴 그대로 솔더페이스트(S)에 의해 인쇄되도록 솔더 페이스트를 공급한다. 여기서, 상기 솔더페이스트(S)는 스퀴지(10)와 메탈 마스크(M) 사이에 위치되도록 공급한다.

상기 인쇄단계(S200)는 메탈 마스크(M)의 패턴대로 인쇄회로기판에 솔더페이스트(S)가 인쇄되도록 하는 것으로, 스퀴지(10)에 의해 상기 메탈 마스크(M)의 상부 수평면상에서 일측단에서 타측단에 직선상으로 전진함에 따라 상기 솔더공급단계를 통해 공급된 솔더 페이스트(S)가 상기 메탈 마스크(M)와 스퀴지(10) 사이에서 회전 및 전진하면서 상기 메탈 마스크(M) 상에 미세피치 간격으로 형성된 미세홀(H)에 솔더 페이스트(S)가 유입충진된다. 여기서, 상기 인쇄단계(S200)를 통해 통상 인쇄회로기판 인쇄는 마무리되나 스퀴지의 전진속도, 미세홀(H)의 크기에 따라 솔더페이스트(S)가 미세홀(H)에 완전히 충진되지 못하고, 빈 공간이 형성되어 인쇄불량의 문제가 발생되기 때문에 후술되는 진동푸싱단계가 병행된다.

상기 진동푸싱단계(S300)는 스퀴지의 진행속도, 미세홀의 크기 등으로 인한 미세홀 내의 솔더페이스트 소납에 따른 빈 공간의 형성부분에 솔더를 푸싱하여 충진하도록 함으로써, 높은 품질의 실장밀도를 가진 인쇄가 가능하도록 하는 단계로, 상기 인쇄단계(S200)와 동시 작동하여 상호작용하고, 상기 스퀴지(10)가 진행하는 직선방향의 반대편의 메탈 마스크 미세홀(H) 내연 빈 공간에 솔더 페이스트(S)를 Y축 방향에서 상하 진동하는 진동유닛(100)에 의해 푸싱하여 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 메탈 마스크(M)의 미세홀(H)에 솔더 페이스트(S)가 고른 실장 밀도로 유입된다.

상기 인쇄완료단계(S400)는 상기 진동푸싱단계를 통해 메탈 마스크(M)의 미세홀(H)에 고른 실장밀도로 유입된 솔더 페이스트(S)가 인쇄회로기판(P)의 패턴 상에 정확히 인쇄됨으로써, 인쇄회로기판(P)이 사용되는 각종 전자제품의 수명과 품질을 좌우하게 된다.

이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로서 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않고, 기술사상 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 수정이 가능함은 명백한 것이며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.

M : 메탈 마스크 P : 인쇄회로기판
S : 솔더 페이스트 H : 미세홀
10 : 스퀴지 20 : 스퀴지 헤드
100 : 진동유닛
S100 : 솔더공급단계 S200 : 인쇄단계
S300 : 진동푸싱단계 S400 : 인쇄완료단계

Claims

일정 각도의 기울기로 메탈 마스크(M)의 상부면을 따라 이동하면서 상기 메탈 마스크(M)의 하부에 위치한 인쇄회로기판(P)의 패턴 위에 솔더 페이스트(S)를 인쇄하는 스퀴지(10)와, 상기 스퀴지(10)를 지지하는 스퀴지 헤드(20)로 구성된 스퀴지장치에 있어서,
상기 스퀴지 헤드(20) 내부 또는 외부에 적어도 하나 이상 결합되고, 메탈 마스크(M) 상부 수평면을 기준으로 Y축 상에서 상기 스퀴지 헤드(20)가 상하 진동하여 상기 스퀴지(10)가 메탈 마스크(M) 상에서 직선운동시 스퀴지(10) 전방측에서 회전하면서 진행되는 솔더 페이스트(S)를 상하로 진동가압하여 상기 메탈 마스크(M)의 미세피치 간격으로 형성되는 미세홀(H)에 빈 공간없이 솔더 페이스트(S)가 채워지도록 기계식 진동자 또는 압전 진동자 중 어느 하나로 형성된 진동유닛(100)이 형성된 것을 특징으로 하는 마스크 미세홀 솔더페이스트 채움불량방지를 위한 스퀴지장치.
삭제
메탈 마스크(M)상에 솔더 페이스트(S)를 공급하는 솔더공급단계(S100)와;
스퀴지(10)에 의해 상기 메탈 마스크(M)의 상부 수평면상에서 일측단에서 타측단에 직선상으로 전진함에 따라 상기 솔더공급단계를 통해 공급된 솔더 페이스트(S)가 상기 메탈 마스크(M)와 스퀴지(10) 사이에서 회전 및 전진하면서 상기 메탈 마스크(M) 상에 미세피치 간격으로 형성된 미세홀(H)에 솔더 페이스트(S)가 유입충진되는 인쇄단계(S200)와;
상기 인쇄단계(S200)와 동시 작동하여 상호작용하고, 상기 스퀴지(10)가 진행하는 직선방향의 반대편의 메탈 마스크 미세홀(H) 내연 빈 공간에 솔더 페이스트(S)를 Y축 방향에서 상하 진동하는 진동유닛(100)에 의해 푸싱하여 상기 메탈 마스크(M)의 미세피치 간격으로 형성되는 미세홀(H)에 솔더 페이스트(S)가 고른 실장 밀도로 유입되는 진동푸싱단계(S300)와;
상기 진동푸싱단계를 통해 메탈 마스크(M)의 미세홀(H)에 고른 실장밀도로 유입된 솔더 페이스트(S)가 인쇄회로기판(P)의 패턴 상에 정확히 인쇄되는 인쇄완료단계(S400);를 포함하는 마스크 미세홀 솔더페이스트 채움불량방지를 위한 스퀴지장치를 이용한 마스크 미세홀 솔더페이스트 채움방법.