KR101725427B1 - 높이 보정기능을 가지는 레이저 솔더링 장치 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 단자가 구비된 복수의 전자부품이 안착되는 트레이; 솔더 와이어를 공급하는 솔더 와이어 공급장치; 상기 솔더 와이어의 일단에 레이저를 조사하여, 상기 솔더 와이어를 용융시킴으로써, 상기 단자를 솔더링하는 레이저부; 상기 단자의 x, y 좌표를 확인하도록 z축과 평행한 방향으로 촬영하는 제1비전수단; 및 상기 단자의 z 좌표를 확인하도록 x 축 및 y축을 포함하는 평면과 소정의 촬영각도(θ)를 이루어 비스듬한 방향으로 촬영하는 제2비전수단;을 포함하는 레이저 솔더링 장치를 제공하여, 솔더링 작업이 이루어질 기판 상의 단자의 높이변화를 측정하고, 오차가 있는 경우 이를 보정함으로써, 레이저를 정확한 위치에 조사하도록 하여, 솔더링 불량을 방지하고 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

높이 보정기능을 가지는 레이저 솔더링 장치{Laser Soldering Device Having Height Adjustment Function}
본 발명은 레이저 솔더링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비스듬한 각도로 촬영하는 비전수단을 구비하여, 솔더링 목적물의 높이 변위를 감지하여, 높이 보정을 할 수 있는 높이 보정기능을 가지는 레이저 솔더링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표면 실장 기술(Surface Mounted Technology: SMT)은 표면 실장 형 전자 부품을 인쇄회로기판(PCB) 표면에 장착하고 이를 솔더링(Soldering)하는 기술이다.
표면 실장 기술은 전자 부품의 간격을 조밀하게 할 수 있고, 기판의 양면을 사용할 수 있으며, 인쇄회로기판의 표면을 축소할 수 있는 여러가지 장점을 가지고 있어 오늘날 폭 넓게 이용되고 있다.
한편, 레이저 솔더링(Laser Soldering)은 종래의 리플로우(Reflow), 웨이브 솔더링(Wave Soldering), 셀렉티브 솔더링(Selective Soldering), 아이언 팁 솔더링(Iron Tip Soldering) 방식에 비하여, 비접촉식 방식으로 레이저광을 열원으로 사용하여 순간적으로 솔더 융점까지 온도를 올릴 수 있는 장점이 있어, 특히 고온이 요구되는 무연 솔더링 공정에 유리한 기술이다.
이러한 레이저 솔더링 장치는 일반적으로 자동 솔더링을 위한 장치로 많이 활용되고 있다. 이와 같은 자동 레이저 솔더링 장치에서, 레이저가 조사되어 솔더링 작업을 진행하여야 하는 기판상의 단자 위치를 센싱하기 위하여, 기판을 수직으로 촬영하는 카메라를 이용한 비전센서가 많이 활용되고 있다.
다시 말해서, 기판을 수직방향에서 촬영하는 카메라를 이용하는 비전 센서를 통해서 솔더링 작업이 이루어질 단자의 x, y 좌표를 정확히 산출할 수 있게 된다.
한편, 레이저 솔더링 장치에 있어서, 레이저는 기판의 상면과 소정의 각도를 이루어 비스듬하게 조사된다. 따라서, 솔더링 작업이 이루어질 기판의 높이가 변화되는 경우, 다시 말해서 z 좌표가 정확하지 않은 경우, 레이저의 조사 위치가 단자 위치에 대응되는 지점에서 벗어날 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 솔더링 작업이 이루어질 기판상의 단자의 높이변위를 측정하여, 오차가 있는 경우 이를 보정할 수 있는 높이 보정기능을 가지는 레이저 솔더링 장치를 제공하는데에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 레이저 솔더링 장치는, 적어도 하나의 단자가 구비된 복수의 전자부품이 안착되는 트레이; 솔더 와이어를 공급하는 솔더 와이어 공급장치; 상기 솔더 와이어의 일단에 레이저를 조사하여, 상기 솔더 와이어를 용융시킴으로써, 상기 단자를 솔더링하는 레이저부; 상기 단자의 x, y 좌표를 확인하도록 z축과 평행한 방향으로 촬영하는 제1비전수단; 및 상기 단자의 z 좌표를 확인하도록 x 축 및 y축을 포함하는 평면과 소정의 촬영각도(θ)를 이루어 비스듬한 방향으로 촬영하는 제2비전수단;을 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 레이저 솔더링 장치에서, 상기 레이저부는, x축 및 y축을 포함하는 평면과 소정의 각도를 이루어 비스듬한 방향으로 레이저를 조사하고, 상기 제2비전수단은, 상기 레이저부가 레이저를 조사하는 방향과 평행한 방향으로 촬영하는 동축 카메라일 수 있다.
본 발명에 의한 레이저 솔더링 장치에서, 상기 제2비전수단은, 상기 단자의 중심이 렌즈의 중심에서 벗어난 이격거리(S)를 측정하고, H=S/cosθ 수식에 의해 z축 상의 보정거리(H)를 계산할 수 있다.
본 발명에 의한 레이저 솔더링 장치는, 상기 솔더와이어 공급장치, 상기 레이저부, 상기 제1비전수단 및 상기 제2비전수단을 장착하여, 상기 솔더 와이어 공급장치, 상기 레이저부, 상기 제1비전수단 및 상기 제2비전수단이 x축, y축 및 z축을 따라 일체로 이동하도록 하는 이동수단;을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 레이저 솔더링 장치에서, 상기 이동수단은 상기 보정거리(H)만큼 z축상으로 이동하여 높이를 보정할 수 있다.
본 발명에 의한 레이저 솔더링 장치에 의하면, 솔더링 작업이 이루어질 기판 상의 단자의 높이변화를 측정하여, 오차가 있는 경우 이를 보정함으로써, 레이저를 정확한 위치에 조사하도록 하여, 솔더링 불량을 방지하고 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치의 사시도.
도 3은 복수의 전자부품이 안착된 트레이를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 유닛의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 유닛의 분해 사시도
도 6은 도 4의 부분 확대도.
도 7은 전자부품을 제거한 상태의 도 6의 A-A'에 따른 단면도.
도 8은 열선플레이트의 사시도.
도 9는 클램프 플레이트의 사시도.
도 10은 클램프 플레이트와 전자부품의 결합관계를 설명하기 위한 참고도.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치의 일부를 도시한 참고도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더와이어 공급장치의 참고도.
도 14는 제2비전수단을 통해서 단자의 z축 방향 변위를 측정하는 방법을 설명하기 위한 참고도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치(100)의 사시도이다.
본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해 방향을 정의하면, 도면상에 표시된 x, y 및 z는 각각 길이방향, 폭방향 및 높이방향을 나타낸다. 여기에서, 길이방향 및 폭방향은 수평면과 평행한 방향일 수 있으며, 높이 방향은 수평면에 수직한 방향일 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치(100)는 적어도 하나의 단자(D)를 구비하는 복수의 전자부품(B)이 안착되는 트레이(110), 상기 트레이(110)가 하측에서 결합되어, 상기 전자부품(B)의 적어도 일부가 상측으로 노출되도록 하는 클램핑 유닛(120), 솔더와이어(W)를 공급하는 솔더와이어 공급장치(130), 상기 솔더와이어(W)의 일단을 자르는 솔더와이어 커팅장치(140), 상기 솔더와이어(W)의 일단에 레이저를 조사하여 상기 단자(D)를 솔더링하는 레이저부(150), 상기 단자(D)의 x, y 좌표를 인식할 수 있도록 구비되는 제1비전수단(160), 상기 단자(D)의 z 좌표를 인식할 수 있도록 구비되는 제2비전수단(170), 상기 솔더와이어 공급장치(130) 및 상기 레이저부(150)를 장착하여 x, y, z 축을 따라 일체로 이동가능하도록 하는 이동수단(180), 및 상기 이동수단(180)에 장착되어 상기 단자(D)에 뜨거운 공기를 분사하는 에어노즐(190)을 포함할 수 있다.
트레이(110)는 상면에 복수의 전자부품(B)이 안착되도록 구비될 수 있다. 도 3은 상기 복수의 전자부품(B)이 안착된 트레이(110)를 도시한 사시도이다. 도 3을 참조하면, 상기 트레이(110)는 상기 복수의 전자부품(B)이 삽입될 수 있도록 삽입홈(111)이 등간격으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 트레이(110)는 길이 방향, 즉, y축을 따라 이동할 수 있다. 또한, 상기 트레이(110)는 후술하는 클램핑 유닛(120)의 하측에서 z축 방향을 따라 상방향으로 이동하여, 클램핑 유닛(120)에 상기 복수의 전자부품(B)의 적어도 일부가 상측으로 노출되도록 결합될 수 있다.
한편, 상기 전자부품(B)은 적어도 하나의 단자(D)를 구비할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 유닛(120)의 사시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 유닛(120)의 분해 사시도, 도 6은 도 4의 부분 확대도, 도 7은 전자부품을 제거한 상태의 도 6의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 클램핑 유닛(120)은 지지대(121), 상기 지지대(121)의 상단에 결합되는 사각링 형상의 프레임(122), 상기 프레임(122)의 내측에 결합되는 열선 플레이트(123), 상기 열선 플레이트(123)의 상측에 상기 복수의 전자부품(B)에 각각 대응되도록 구비되는 오염방지캡(124), 상기 열선 플레이트(123)의 상측에 결합되고, 상기 오염방지캡(124) 상부 가장자리의 적어도 일부를 덮는 커버부(125), 상기 프레임(122)의 하측에 z축 방향으로 상하 이동이 가능하도록 탄성 결합되는 클램프 플레이트(126), 및 상기 프레임(122)과 상기 클램프 플레이트(126)를 탄성 결합되도록 하는 제2탄성수단(127)을 포함할 수 있다.
상기 지지대(121)는 상기 프레임(122)을 지지하도록 상기 프레임(122)의 가장자리 하측에 결합될 수 있으며, 상기 프레임(122)의 네 코너에 각각 하나씩 네개가 구비될 수 있다. 또한, 상기 지지대(121) 중 어느 하나의 지지대에는 트레이감지센서(121a)가 구비될 수 있다. 상기 트레이감지센서(121a)는 복수의 전자부품(B)이 안착된 트레이(110)의 상하방향의 움직임을 감지할 수 있다. 상기 트레이(110)는 y축 방향을 따라 상기 클램핑 유닛(120)의 하측으로 이동한 후, 다시 z축 방향을 따라 상측으로 이동하여, 상기 클램프 플레이트(125)를 밀어올리면서 상기 전자부품(B)에 구비된 상기 단자(D)가 상측으로 노출될 수 있도록 결합된다. 이때에, 상기 트레이(110)에 안착된 복수의 전자부품(B) 중 어느 하나라도 제대로 안착되어 있지 않는 경우, 상기 트레이(110)가 완전히 상승하지 못할 수 있다. 여기에서, 상기 트레이감지센서(121a)는 상기 트레이(110)가 소정의 높이까지 상승했는지 여부를 감지하여, 상기 트레이(110)에 제대로 안착되지 않은 전자부품(B)이 있는지 여부를 판별할 수 있으며, 이를 통해서, 레이저 솔더링 작업에서 나올 수 있는 불량을 방지할 수 있다.
도 8은 열선 플레이트(123)의 사시도이다. 도 8을 참조하면, 상기 열선 플레이트(123)는 상기 전자부품(B)의 적어도 일부가 삽입되는 제1관통홀(123a) 및 열을 발산하는 가열수단(123b)을 구비할 수 있다.
이때에 상기 가열수단(123b)은, 전기를 공급하면 열을 발산하는 열선일 수 있다. 상기 전자부품(B)이 안착된 상기 트레이(110)는 레이저 솔더링 작업의 효율을 높이기 위해서, 상기 클램핑 유닛(120)에 결합되기 전에 오븐(미도시) 등의 예열장치에 의해서 예열된 상태로 이송되게 된다. 한편, 상기 트레이(110)의 이송 후 레이저 솔더링이 진행됨에 따라 상기 전자부품(B)의 온도는 서서히 하강하게 되어 레이저 솔더링의 효율이 저하될 수 있다. 특히, 솔더링되어야할 단자가 많을수록 온도의 하강 정도는 커질 수 있는데, 상기 가열수단(123b)은 상기 전자부품(B)의 온도가 하강하는 정도를 완화시켜, 솔더링 효율을 높일 수 있다.
상기 오염방지캡(124)은 상기 복수의 전자부품(B)에 각각 대응되도록 복수개가 구비될 수 있으며, 상기 단자(D)가 상측으로 노출되도록 하는 단자노출홀(124a)을 구비할 수 있다. 다시 말해서, 상기 오염방지캡(124)은 상기 단자(D)가 상측으로 노출되도록 상기 전자부품(B) 상부의 일부를 덮을 수 있다. 이때에, 상기 전자부품(B)의 상면과 상기 오염방지캡(124)의 하단은 밀착될 수 있다. 이를 통해서, 솔더링 작업시에 발생하는 플럭스에 의해서 상기 전자부품(B)이 오염되는 것을 최소화할 수 있다.
상기 커버부(125)는 상기 열선플레이트(123)의 상측에 결합되어, 상기 오염방지캡(124) 상부 가장자리의 적어도 일부를 덮도록 구비될 수 있다. 다시 말해서, 상기 오염방지캡(124)의 적어도 일부는 상기 열선플레이트(123)와 상기 커버부(125) 사이에 위치할 수 있다. 한편, 상기 커버부(125)는 상기 오염방지캡(124)이 상측으로 이동할 때에 하방을 향해 탄성력이 발생하도록 하는 제1탄성수단(125a)를 구비할 수 있다. 한편, 상기 제1탄성수단(125a)는 코일 스프링 형태로 구비될 수 있다.
상기 트레이(110)가 z축 방향을 따라 상승하면, 상기 전자부품(B)의 상면이 상기 오염방지캡(124)의 하단에 접촉하여, 상측으로 밀어붙이게 되는데, 이때, 상기 제1탄성수단(125a)에 의해 발생되는 탄성력은 상기 오염방지캡(124)에 z축 방향 하측으로 작용할 수 있다. 이를 통해서, 상기 전자부품(B)의 상면과 상기 오염방지캡(124) 하단을 밀착시켜 틈을 최소화시킴으로써, 솔더링 작업시 발생한 플럭스가 침투하는 것을 최소화할 수 있다.
도 9는 클램프 플레이트(126)의 사시도이고, 도 10은 클램프 플레이트(126)와 전자부품(B)의 결합관계를 설명하기 위한 참고도이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 클램프 플레이트(126)는 상기 열선 플레이트(123)의 하측에 구비되어 z축 방향을 따라 상하 이동이 가능하도록 구비될 수 있으며, 후술하는 제2탄성수단(127)에 의해 상기 프레임(122)과 탄성 결합될 수 있다. 또한, 상기 클램프 플레이트(126)는 상기 전자부품(B)의 적어도 일부가 관통되도록 하는 제2관통홀(126a) 및 상기 전자부품(B)이 상기 제2관통홀(126a)을 완전히 통과하지는 못하도록 하는 돌출부(126b)를 구비할 수 있다. 즉, 상기 돌출부(126b)는 상기 전자부품(b)의 적어도 일부가 걸리도록 할 수 있다.
한편, 솔더링 작업 진행시 비산된 플럭스에 의해 상기 오염방지캡(124)의 하단과 상기 전자부품(B)의 상부에 접착력이 발생하여, 솔더링 작업 완료 후 상기 트레이(110)를 z축 방향으로 하강시키더라도 상기 전자부품(B)이 상기 오염방지캡(124)에 접착되어 내려오지 않는 경우가 발생될 수 있는데, 상기 클램프 플레이트(126)가 상기 제2탄성수단(127)에 의해 발생되는 탄성력에 의해 z축 방향으로 하강할때에, 상기 전자부품(B)이 상기 돌출부(126b)에 의해 걸려 상기 클램프 플레이트(126)와 함께 하강하도록 함으로써, 상기 전자부품(B)을 상기 오염방지캡(124)으로부터 이탈되도록 할 수 있다.
상기 제2탄성수단(127)은 상기 프레임(122)과 상기 클램프 플레이트(126)가 z축 방향으로의 탄성력이 발생될 수 있도록 탄성결합하도록 할 수 있으며, 볼플렌져 형태로 구비될 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치(100)의 일부를 도시한 참고도, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더와이어 공급장치(130)의 참고도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 솔더와이어 공급장치(130)는, 솔더와이어(W)가 권선되는 권선부(131), 상기 솔더와이어(W)를 인출하여 상기 단자(D)에 상기 솔더와이어(W)의 일단이 공급되도록 하는 솔더와이어 인출부(132), 및 상기 솔더와이어(W)의 일단을 상기 단자(D) 쪽을 향해 공급하고 회수하는 동작을 반복하는 실린더부(133)를 포함할 수 있다.
상기 권선부(131)는 회전가능한 원통 형상으로 구비되어 상기 솔더와이어(W)가 외주면에 권선되도록 할 수 있다.
한편, 상기 솔더와이어 공급장치(130)는 상기 권선부(131)의 외측에 상기 권선부(131)에 권선된 상기 솔더와이어(W)의 잔량을 측정할 수 있는 잔량측정센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 잔량측정센서(미도시)는 상기 권선부(131)에 권선된 상기 솔더와이어(W)의 두께를 측정할 수 있으며, 이를 통해, 상기 권선부(131)에 권선된 상기 솔더와이어(W)의 잔량을 측정할 수 있다. 이때에 상기 잔량측정센서(미도시)는 상기 솔더와이어(W)의 잔량이 소정 이하로 측정될 경우, 경고신호를 울릴 수 있다. 이를 통해서, 상기 솔더와이어(W)가 모두 소진되어, 솔더와이어(W)가 공급되지 않는 상태에서 레이저가 조사되는 것을 방지할 수 있고, 적시에 솔더와이어(W)를 보충할 수 있도록 함으로써 공정의 효율을 높일 수 있다.
상기 솔더와이어 인출부(132)는 상기 솔더와이어(W)를 맞물어 회전하여, 상기 솔더와이어(W)가 인출되도록 하는 한 쌍의 기어(132a), 상기 한 쌍의 기어(132a)에 의해 인출된 상기 솔더와이어(W)를 상기 단자(D) 쪽을 향하도록 유도하는 솔더와이어 공급관(132b), 상기 솔더와이어 공급관(132b)의 일단에 형성되어 상기 솔더와이어(W)의 일단이 상기 단자(D)를 향해 공급되도록 하는 니들(133c)을 구비할 수 있다.
또한, 상기 솔더와이어 인출부(132)는 상기 한 쌍의 기어(132a) 중 적어도 어느 하나의 기어의 회전을 감지하는 회전감지센서(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 회전감지센서(미도시)는 상기 한 쌍의 기어(132a)의 회전량을 측정하여 상기 솔더와이어(W)의 인출 길이 및 인출 속도를 조절할 수 있다.
상기 실린더부(133)는 상기 니들(133c)를 파지하고, x축 및 y축을 포함하는 평면과 소정의 각도를 이루어 왕복 운동할 수 있다. 이를 통하여, 상기 인출부(132)의 구동 없이, 상기 솔더와이어(W)의 일단을 상기 단자(D) 쪽으로 이동시켜 솔더링이 이루어질 수 있도록 하고, 솔더링 완료후에, 상기 솔더와이어(W)의 일단을 회수할 수 있다.
이를 통하여, 상기 인출부(132)에 의해 상기 솔더와이어(W)의 일단을 회수하는 것보다 빠른 속도로 상기 솔더와이어(W)의 일단을 회수할 수 있어, 상기 트레이(110)에 안착된 상기 전자부품(B)에서 다른 전자부품(B) 쪽으로 이동하는 시간을 단축시킴으로써, 공정의 효율을 도모할 수 있다.
솔더와이어 커팅장치(140)는 새로운 레이저 솔더링 작업이 시작되기 전 상기 솔더와이어(W)의 일단을 절단할 수 있다. 다시 말해서, 상기 솔더와이어 커팅장치(140)는 레이저 솔더링 작업 시작 전에 상기 니들(133c)로부터 노출된 상기 솔더와이어(W)의 길이를 소정의 길이로 맞추도록 하기 위해서 상기 솔더와이어(W)의 일단을 절단할 수 있다. 상기 인출부(132)에 의해 공급길이가 조절되더라도, 상기 니들(133c)로부터 노출된 상기 솔더와이어(W)의 초기 노출량이 다르기 때문에, 상기 솔더와이어(W)의 공급 시작점이 달라질 수 있으므로 이를 균일하게 하여 작업 품질을 향상시킬 수 있다.
레이저부(150)는 상기 솔더와이어(W)의 일단에 레이저를 조사하여, 상기 솔더와이어(W)를 용융시킴으로써, 상기 단자(D)를 솔더링 할 수 있다. 이때, 상기 레이저부(150)가 레이저를 조사하는 각도는 x축 및 y축을 포함하는 평면과 소정의 각도를 이루어 비스듬한 방향으로 조사할 수 있다. 또한, 상기 레이저부(150)에서 조사되는 레이저는 상기 솔더와이어(W)의 일단 상측을 조사할 수 있다. 다시 말해서, x축 및 y축을 포함하는 평면을 기준으로, 상기 레이저부(150)에서 조사되는 레이저의 조사각도는 상기 솔더와이어(W)가 공급되는 각도보다 클 수 있다.
제1비전수단(160)은 z축과 평행한 촬영각을 가질 수 있다. 즉, 상기 제1비전수단은 상기 단자(D)를 z축과 평행한 방향으로 촬영할 수 있다. 이를 통해서, 상기 제1비전수단(160)은 상기 단자(D)의 x, y 좌표를 매핑할 수 있다. 따라서, 상기 제1비전수단(160)에 의해 매핑된 상기 단자(D)의 x,y 좌표로 상기 레이저부(150)에서 조사되는 레이저가 정확히 조사될 수 있도록 할 수 있다.
제2비전수단(170)은 x축 및 y축을 포함하는 평면과 소정의 촬영각도(θ)를 이루어 비스듬한 방향으로 상기 단자(D)를 촬영할 수 있다. 이를 통하여, 상기 단자(D)의 z축 방향 변위를 측정할 수 있다. 한편, 상기 제2비전수단(170)의 촬영각도(θ)는 상기 레이저부(150)가 레이저를 조사하는 각도와 동일할 수 있다. 다시 말해서, 상기 제2비전수단(170)은 상기 레이저부(150)가 레이저를 조사하는 방향과 평행한 방향으로 촬영하는 동축 카메라일 수 있다.
도 14는 제2비전수단(170)을 통해서 상기 단자(D)의 z축 방향 변위를 측정하는 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 도 14를 참고하면, 상기 단자(D)의 z축 변위에 오차가 없는 경우(b의 경우), 상기 제2비전수단(170)에 의해 촬영되는 상기 단자(D)는 촬영영상(L)의 중심에 위치하게 된다. 그러나, 상기 단자(D)의 z축 변위에 오차가 발생하면(a 및 c의 경우), 상기 제2비전수단(170)에 의해 촬영되는 상기 단자(D)는 촬영영상(L)의 중심에서 위치변위(S)만큼 벗어난 곳에 위치하게 된다. 다시 말해서, 촬영영상(L) 상에서 중심으로부터 위치변위(S)만큼 이격된 곳에 단자(D)가 위치하게 된다. 즉, 촬영영상(L) 상에서 중심으로부터 상기 단자(D)까지의 거리가 위치변위(S)가 된다. 이때 상기 단자(D)의 z축 방향의 변위(H)는 H=S/cosθ의 수식에 의해 계산될 수 있다.
이와 같이 계산된 상기 단자(D)의 z축 방향의 변위(H)만큼 상기 레이저부(150)의 z축 변위를 조정해 줌으로써, 상기 레이저부(150)에서 조사되는 레이저가 상기 단자(D)를 향해 정확히 조사되도록 할 수 있다.
이동수단(180)은 상기 솔더와이어 공급장치(130), 상기 레이저부(150), 및 상기 제1,2비전수단(160, 170)을 장착하여, x축, y축 및 z축 방향을 따라 이동할 수 있다. 다시 말해서, 상기 솔더와이어 공급장치(130), 상기 레이저부(150), 상기 제1,2비전수단(160, 170)은 상기 이동수단(180)에 결합되어, x축, y축 및 z축 방향을 따라 일체로 이동할 수 있다. 즉, 상기 이동수단(180)을 통해서, 상기 레이저부(150)가 이동하여 상기 복수의 전자부품(B)에 구비된 모든 단자(D)를 솔더링 할 수 있다.
에어노즐(190)은 상기 이동수단에 결합될 수 있다. 또한, 상기 에어노즐(190)은 상기 단자(D)에 뜨거운 공기를 분출하여 상기 단자(D)의 온도를 상승시킬 수 있다. 상기 열선 플레이트(123)에 의해 상기 전자부품(B)의 온도가 하강하는 속도를 지연시킬 수는 있으나, 완전한 보온이 되는 것은 아니기 때문에, 솔더링이 이루어지기 직전에 상기 에어노즐(190)이 상기 단자(D)에 뜨거운 공기를 분출하여, 상기 단자(D)의 온도를 상승시킴으로써, 레이저 솔더링 작업의 효율을 향상시키는 효과를 가져올 수 있다.
이상에서, 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 레이저 솔더링 장치
110: 트레이
120: 클램핑 유닛
130: 솔더와이어 공급장치
140: 솔더와이어 커팅장치
150: 레이저부
160: 제1비전수단
170: 제2비전수단
180: 이동수단
190: 에어노즐
B: 전자부품
D: 단자
W: 솔더와이어

Claims (5)

  1. 적어도 하나의 단자가 구비된 복수의 전자부품이 안착되는 트레이;
    솔더 와이어를 공급하는 솔더 와이어 공급장치;
    상기 솔더 와이어의 일단에 레이저를 조사하여, 상기 솔더 와이어를 용융시킴으로써, 상기 단자를 솔더링하는 레이저부;
    상기 단자의 x, y 좌표를 확인하도록 z축과 평행한 방향으로 촬영하는 제1비전수단; 및
    상기 단자의 z 좌표를 확인하도록 x 축 및 y축을 포함하는 평면과 소정의 촬영각도(θ)를 이루어 비스듬한 방향으로 촬영하는 제2비전수단;을 포함하고,
    상기 제2비전수단은, 상기 단자를 촬영하여 촬영영상을 생성하고, 상기 촬영영상 상에서 상기 촬영영상의 중심으로부터 상기 단자까지의 거리인 이격거리(S)를 측정하여, H=S/cosθ 수식에 의해 상기 단자의 z축 방향의 변위(H)를 계산하는 레이저 솔더링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저부는, x축 및 y축을 포함하는 평면과 소정의 각도를 이루어 비스듬한 방향으로 레이저를 조사하고,
    상기 제2비전수단은, 상기 레이저부가 레이저를 조사하는 방향과 평행한 방향으로 촬영하는 동축 카메라인 레이저 솔더링 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 솔더와이어 공급장치, 상기 레이저부, 상기 제1비전수단 및 상기 제2비전수단을 장착하여, 상기 솔더 와이어 공급장치, 상기 레이저부, 상기 제1비전수단 및 상기 제2비전수단이 x축, y축 및 z축을 따라 일체로 이동하도록 하는 이동수단;을 더 포함하는 레이저 솔더링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이동수단은 상기 단자의 z축 방향의 변위(H)만큼 z축상으로 이동하여 높이를 보정하는 레이저 솔더링 장치.
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