KR101853847B1

KR101853847B1 - 솔더볼 토출 유닛 및 이를 이용한 레이저 솔더링 장치

Info

Publication number: KR101853847B1
Application number: KR1020170138656A
Authority: KR
Inventors: 홍진태
Original assignee: 주식회사 이비기술; 홍진태
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2018-05-02

Abstract

본 발명은 납땜 품질을 향상시킬 수 있는 솔더볼 토출 장치 및 이를 이용한 레이저 솔더링 장치에 관한 것이다.

Description

솔더볼 토출 유닛 및 이를 이용한 레이저 솔더링 장치{UNIT FOR DISCHANGING SOLDER BALL AND LASER SOLDERING APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 솔더볼 토출 유닛 및 이를 이용한 레이저 솔더링 장치에 관한 것이다.

레이저 솔더링은, 약 30~80W출력의 레이저와 솔더(납)를 이용하여 전자부품의 연결부를 녹여서 접합하는 기술이다. 레이저 솔더링에는 일반적으로 반도체레이저가 사용되며, 사용되는 레이저 빔의 파장은 808nm~980nm이다. 레이저 빔은 200~800㎛직경의 광케이블을 통하여 작업대상물로 전달되며, 광케이블의 끝부분에서 급격하게 확산된 레이저 빔은 렌즈로 구성된 광학헤드를 이용하여 특정한 초점 거리에서 특정한 크기의 빔을 만들어준다. 와이어 형태의 솔더를 사용하는 경우에는 와이어 공급을 위한 별도의 와이어 공급장치가 필요하며, 크림(또는, 반죽Paste)형태의 솔더를 사용하는 경우에는 앞 공정에서 솔더를 도포할 수 있는 장치 등이 요구된다.

납-주석의 혼합물 또는 은-주석, 동-주석 혼합물의 솔더링이 가능하며 합금재료의 물성에 따라서 솔더링 공법이 달라지며, 레이저출력 또는 조사시간이 충분하지 않는 경우 솔더와이어와 모재간의 접합성이 저하되거나 기공이 발생될 수 있다. 이는 솔더링 부위의 접합력을 약화시키는 요인이 된다.

솔더링은 필러(filler material)를 녹여서 2개 이상의 재료 사이에 침투하도록 하여 접합하는 공법으로 일반적으로 필러는 모재보다 녹는점이 낮다. 솔더링은 모재를 녹이는 것이 아닌 필러를 녹여서 접합한다는 점에서 용접과는 구분된다. 이전에는 거의 모든 솔더에는 납(Pb)성분이 포함된 유연납을 사용하였으나 최근에는 환경규제로 인하여 전자부품 및 배관자재에 무연납을 사용하고 있다. 레이저 솔더링은 전자회로의 터미널 접합 및 PCB수리를 위한 국부 솔더링 그리고 인두 팁의 접근이 불가능한 좁은 공간의 솔더링에 적합하며 빔 사이즈는 200㎛에서 수㎜까지 가능하며 한 개의 포인트에 약 0.6~1.0초 정도가 소요된다.

본 발명의 목적은 납땜 품질을 향상시킬 수 있는 솔더볼 토출 장치 및 이를 이용한 레이저 솔더링 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 솔더볼 토출 유닛은, 솔더볼을 외부로 토출시키는 토출부; 및 상기 토출부에 상기 솔더볼을 공급하는 공급조절부; 를 구비하며, 상기 토출부 내에서 용융되는 상기 솔더볼이 상기 토출부 내의 내부 압력 상승에 의해 상기 토출부 외부로 토출될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 공급조절부는, 한 개의 상기 솔더볼이 안착되는 개구를 갖는 로딩부; 상기 로딩부를 병진 운동시키는 액추에이터; 및 상기 토출부와 연결되며, 상기 로딩부에 안착된 상기 솔더볼이 상기 토출부로 이동하는 경로를 제공하는 통로부; 를 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하도록 상기 로딩부를 제1 방향으로 이동시키며, 상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하는 경우, 상기 개구에 안착된 상기 솔더볼은 상기 통로부를 통해 상기 토출부를 이동할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 공급조절부는, 상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하게 전까지 상기 개구에 안착된 상기 솔더볼이 상기 개구에서 이탈하는 것을 방지하는 이탈방지부; 를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 적어도 하나의 솔더볼을 저장하고, 상기 로딩부에 상기 솔더볼을 제공하는 적재부; 를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 개구의 직경 및 상기 통로부의 직경은 상기 솔더볼의 직경보다 더 클 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 토출부는, 상기 통로부를 통해 이동된 상기 솔더볼이 위치하는 토출구; 및 상기 토출부 내의 외부 기체가 유입되는 기체유입부; 를 포함하며, 상기 기체유입부로 유입된 상기 외부 기체에 의해 상기 토출부 내의 압력이 상승함에 따라 상기 토출구에 위치하는 상기 솔더볼이 상기 토출구로 유출될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 토출부는, 솔더링 대상물과 상기 토출구 사이에 간격을 제공하며 상기 사이의 간격이 가변되는 가압부; 를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 가압부는 탄성력을 가지는 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 토출구의 직경은 상기 솔더볼의 직경보다 작으며, 상기 솔더볼이 용융되는 경우, 상기 솔더볼이 상기 토출구로부터 토출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치는, 솔더볼을 외부로 토출시키는 솔더볼 토출 유닛; 상기 솔더볼 토출 유닛 내의 상기 솔더볼을 가열하여 용융시키는 레이저 가열 유닛; 상기 솔더볼 또는 솔더링 대상물의 온도를 측정하는 온도 측정 유닛; 상기 솔더볼, 상기 솔더링 대상물, 또는 솔더링된 상태를 촬영하는 촬영 유닛; 및 상기 솔더볼 토출 유닛 내에 소정의 기체를 유입 또는 유출시켜 상기 솔더볼 토출 유닛 내의 압력을 조절하는 압력 조절부; 을 구비하며, 상기 레이저 가열 유닛에 의해 가열된 상기 솔더볼은 상기 솔더볼 토출 유닛 내의 압력이 증가에 의해 상기 솔더볼 토출 유닛 외부로 토출될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저 가열 유닛은 상기 솔더볼 토출 유닛 내에 상기 솔더볼이 유입되기 전에 상기 솔더링 대상물에 레이저 빔을 조사하여 상기 솔더링 대상물을 가열시키며, 상기 솔더링 대상물의 온도가 소정의 온도에 도달한 경우, 상기 레이저 가열 유닛은 상기 솔더링 대상물에 대한 상기 레이저 빔의 조사를 중지할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저 가열 유닛은 상기 솔더볼 토출 유닛 내에 상기 솔더볼이 유입되는 경우 상기 솔더볼에 레이저 빔을 조사하여 상기 솔더볼을 가열시키며, 상기 온도 측정 유닛은 상기 솔더볼 가열 중에 상기 솔더볼의 온도를 측정하고, 상기 솔더볼의 온도가 상기 솔더볼의 용융점에 도달하는 경우, 상기 압력 조절부는 상기 솔더볼 토출 유닛 내에 기체를 유입시켜 상기 솔더볼 토출 유닛 내의 압력을 증가시키고, 상기 솔더볼 토출 유닛 내의 압력에 의해 상기 용융된 솔더볼이 상기 솔더볼 토출 유닛에서 토출될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저 가열 유닛은 상기 솔더볼이 상기 솔더볼 토출 유닛에서 토출되어 상기 솔더링 대상물에 위치하는 경우에도 상기 솔더볼이 상기 솔더링 대상물에 납땜이 완료될 때까지 상기 레이저 빔을 조사할 수 있다.

본 발명에 있어서, 납땜이 완료된 후에는 상기 레이저 가열 유닛은 상기 레이저 빔의 세기를 순차적으로 감소시키면서 상기 레이저 빔을 조사할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 솔더볼 토출 유닛은, 솔더볼을 외부로 토출시키는 토출부; 및 상기 토출부에 상기 솔더볼을 공급하는 공급조절부; 를 포함하며, 상기 공급조절부는, 한 개의 상기 솔더볼이 안착되는 개구를 갖는 로딩부; 상기 로딩부를 병진 운동시키는 액추에이터; 및 상기 토출부와 연결되며, 상기 로딩부에 안착된 상기 솔더볼이 상기 토출부로 이동하는 경로를 제공하는 통로부; 를 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하도록 상기 로딩부를 제1 방향으로 이동시키며, 상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하는 경우, 상기 개구에 안착된 상기 솔더볼은 상기 통로부를 통해 상기 토출부로 이동할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 레이저 가열 유닛은, 상기 레이저 빔을 조사하는 레이저 발진부; 상기 레이저 발진부에서 조사된 상기 레이저 빔을 평행하게 하는 제1 렌즈; 및 상기 제1 렌즈를 투과한 상기 레이저 빔을 집광시키는 제2 렌즈; 를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 납땜 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이저 솔더링 장치를 개략적으로 나타내는 종단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 레이저 솔더링 장치를 개략적으로 나타내는 부분 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 레이저 솔더링 장치를 개략적으로 나타내는 부분 분해 사시도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치에 의해 솔더볼이 공급되는 과정을 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 더욱 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 레이저 솔더링 장치를 개략적으로 나타내는 종단면도이고, 도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 레이저 솔더링 장치를 개략적으로 나타내는 부분 분해 사시도이다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 솔더링 장치(100)는 솔더볼 토출 유닛(110), 레이저 가열 유닛(120), 압력조절유닛(130), 및 온도 측정 유닛(140)과 촬영 유닛(150)을 포함하는 측정 유닛(170)을 구비할 수 있다.

솔더볼 토출 유닛(110)는 솔더볼을 외부로 토출시키는 토출부(111) 및 토출부(111)에 솔더볼(S)을 공급하는 공급조절부(112)를 구비할 수 있다. 공급조절부(112)에서 토출부(111)로 공급되는 솔더볼(S)은 토출부(111) 내에서 레이저 가열 유닛(120)에 의해 가열될 수 있다. 솔더볼(S)이 상기 가열에 의해 그 외형이 변형 가능해지는 경우 토출부(111) 내의 압력이 상승하며, 토출부(111) 내의 상승된 압력에 의해 솔더볼(S)은 완전히 용융되기 전에 토출부(111) 외부로 토출될 수 있다. 이에 대해서는 상술한다.

토출부(111)는 본체부(1111), 토출구(1112), 기체유입구(1113), 연결구(1114), 및 가압부(1115)를 포함할 수 있다.

본체부(1111)는 내부에 중공(1111a)을 가지며, 일단에는 토출구(1112)가 형성되며, 그에 대향하는 타단에는 온도 측정 유닛(140) 또는 촬영 유닛(150)이 배치될 수 있다. 본체부(1111)는 상기 타단이 개방되어 상기 타단에서 상기 일단까지 중공(1111a)을 거쳐 토출구(1112)로 관통된 형상을 가질 수 있다. 도 1에서 본체부(1111)는 일단이 테이퍼진 원통형으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 일단에서 타단으로 관통되고 일단의 개구가 타단의 개부보다 작은 형상일 수 있다.

공급조절부(112)로부터 토출부(111)로 이동된 솔더볼(S)이 토출구(1112)에 위치할 수 있다. 토출구(1112)는 본체부(1111)의 하부에 형성되며, 본체부(1111)의 하단은 토출구(1112)를 향하여 테이퍼진 형상을 갖는바, 본체부(1111)의 일측에 형성된 연결구(1114)를 통해 솔더볼(S)이 공급조절부(112)에서 본체부(1111) 내로 이동되면, 솔더볼(S)은 테이퍼진 형상을 따라 중력에 의해 토출구(1112)로 이동하게 된다.

토출구(1112)의 직경은 솔더볼(S)의 직경에 비해 작을 수 있다. 따라서 토출구(1112)로 이동하게 된 솔더볼(S)은 본체부(1111) 내의 토출구(1112) 상에 위치하게 된다. 토출구(1112) 상에 놓인 솔더볼(S)은 레이저 가열 유닛(120)에서 조사된 레이저 빔에 의해 가열된다. 솔더볼(S)에 레이저 빔이 계속 조사되어 그 형상이 변형될 정도로 가열되는 경우, 솔더볼(S)은 형상이 변형되면서 토출구(1112)를 통해 외부 유출될 수 있다. 이에 더하여 본체부(1111) 내의 압력이 증가함에 따라 부분적으로 용융된 솔더볼(S)의 토출구(1112)를 통한 토출이 용이하게 이루어질 수 있다. 이에 대하여는 후술한다.

토출구(1112)와 본체부(1111)는 일체로 이루어질 수 있다. 즉 본체부(1111)의 일단에 솔더볼이 외부로 토출되는 토출구(1112)가 형성될 수 있다.

다른 예로서, 도 3에 도시된 바와 같이 본체부(1111)의 일단에 노즐부(1117)가 배치될 수 있다. 노즐부(1117)는 본체부(1111)와 별도로 형성되며, 본체부(1111)의 일단에 결합될 수 있다.

노즐부(1117)에 토출구(1112)가 형성되며, 노즐부(1117)의 일단에는 가압부(1115)가 배치될 수 있다. 토출구(1112)가 형성된 노즐부(1117)가 본체부(1111)와 별도로 형성되는바, 용융된 솔더볼에 의해 토출구(1112)가 막히는 경우 노즐부(1117)를 본체부(1111)에서 분리하여 막힌 토출구(1112)를 용이하게 뚫을 수 있다. 즉, 토출구(1112)가 형성된 노즐부(1117)를 본체부(1111)와 별도로 형성하고, 본체부(1111)에 탈부착함으로써 레이저 솔더링 장치의 유지 관리성을 높일 수 있다.

본체부(1111)의 측면에는 기체유입구(1113)와 연결구(1114)가 형성될 수 있다.

기체유입구(1113)를 통해 토출부(111) 내로 외부 기체가 유입될 수 있다. 기체유입구(1113)는 압력조절유닛(130)과 연결될 수 있다. 압력조절유닛(130)은 본체부(1111) 내로 질소 가스나 에어를 유입시킬 수 있다. 압력조절유닛(130)에 의해 본체부(1111)로 기체가 유입되면 본체부(1111)의 압력이 본체부(1111) 외부의 압력보다 더 커질 수 있다. 본체부(1111) 내부에서 본체부(1111) 외부로 압력이 작용하며, 토출구(1112) 상에 위치하던 솔더볼(S)이 부분적으로 용융되어 형상이 변형되는 경우 본체부(1111) 내부의 상승한 압력으로 인해 부분적으로 용융된 솔더볼(S)의 토출구(1112)로의 유출을 가속화시킬 수 있다.

압력조절유닛(130)은 일 예로서 기체공급부(131)와 기체유입밸브(132)를 포함할 수 있다. 기체유입밸브(132)는 그 일단이 기체유입구(1113)에 연결되며 타단이 기체공급부(131)과 연결될 수 있다. 기체유입밸브(132)는 기체공급부(131)에서 본체부(1111)로의 기체유입을 통제할 수 있다. 즉 기체유입밸브(132)가 개방됨으로써 기체공급부(131)에서 본체부(1111)로 기체가 유입되며, 기체유입밸브(132)가 닫힘으로써 기체공급부(131)에서 본체부(1111)로의 기체 유입이 차단될 수 있다.

연결구(1114)는 공급조절부(112)와 연결되며, 공급조절부(112)에서 전송되는 솔더볼(S)이 연결구(1114)를 통해 본체부(1111) 내로 들어올 수 있다. 즉 연결구(1114)는 공급조절부(112)의 통로부(1123)과 연결되며, 솔더볼(S)은 그것이 적재되었던 적재부(1129)에서 통로부(1123)를 거쳐 연결구(1114)를 통해 본체부(1111) 내로 유입될 수 있다. 연결구(1114)는 그 내경이 솔더볼(S)의 직경보다 크게 형성되어 연결구(1114) 내에서 솔더볼(S)은 용이하게 이동할 수 있다.

연결구(1114)의 일단에는 일 방향으로만의 이용을 허용하는 개폐부(미도시)가 위치할 수 있다. 개폐부는 일 방향, 즉 통로부(1123)에서 본체부(1111)로의 이동을 허용하며, 그의 반대 방향인 본체부(1111)에서 통로부(1123)로의 이동을 차단할 수 있다. 본체부(1111) 내의 압력 상승에 의해 솔더볼(S)을 유출시키기 위해서는 본체부(1111) 내의 밀폐가 중요하며, 상기 개폐부는 본체부(1111) 내의 기체가 연결구(1114)를 통해 빠져나가는 것을 차단하여 본체부(1111)의 압력을 유지시킬 수 있다.

가압부(1115)는 토출구(1112) 방향으로 본체부(1111)의 외측에 배치되며, 솔더링 대상물과 본체부(1111) 사이에 간격을 제공할 수 있다. 즉 가압부(1115)는 솔더링 대상물을 향하는 토출구(1112)의 본체부(1111) 외측에 배치되며, 레이저 솔더링 장치(100) 전체가 하강하여 솔더링 대상물을 가압하는 경우에도 토출구(1112)이 외측 일단이 솔더링 대상물에 직접적으로 맞닿는 것을 방지할 수 있다.

코일 납땜의 경우 코일이 접점에 밀착되지 않고 들떠 있을 수 있다. 이 경우 본 발명의 레이저 솔더링 장치(100)는 레이저 솔더링 장치(100)를 솔더링 대상물인 코일을 향하여 하강하여 가압부(1115)가 코일을 가압함으로써, 솔더링 공정 동안에 코일이 접점에 밀착한 상태를 유지할 수 있도록 할 수 있다.

가압부(1115)는 레이저 솔더링 장치(100) 전체가 하강하여 솔더링 대상물을 가압하는 경우, 그 길이가 일정 부분 감소할 수 있다. 즉 가압부(1115)는 탄성력을 가질 수 있다.

가변된 가압부(1115)의 최소 길이는 일부 용융된 솔더볼이 토출구(1112)에서 토출되어 솔더링 대상물에 위치하는 경우 본체부(1111)의 일단과 솔더링 대상물 상의 솔더볼의 최상단까지의 거리를 초과하는 것이 바람직하다. 이에 따라 솔더링 대상물 상에서 용융된 솔더볼이 토출구(1112)에 다시 붙어 토출구(1112)가 막히는 것을 방지할 수 있다.

공급조절부(112)는 로딩부(1121), 액추에이터(1122), 통로부(1123), 지지부(1124), 덮개부(1125), 및 적재부(1129)를 포함할 수 있다.

로딩부(1121)는 통로부(1123)와 적재부(1129) 사이를 이동하면서 적재부(1129)에 적재된 솔더볼(S)들 중 한 개의 솔더볼(S)을 적재부(1129)에서 통로부(1123)로 이동시킬 수 있다. 일 예로서 로딩부(1121)는 한 개의 솔더볼이 안착될 수 있는 개구(1121b)를 가질 수 있다. 개구(1121b)는 최소 한 개의 솔더볼이 관통할 수 있는 직경을 가질 수 있다.

적재부(1129) 내의 솔더볼(S)들 중 한 개의 솔더볼이 개구(1121b)에 들어간 후, 로딩부(1121)는 개구(1121b) 내의 솔더볼이 통로부(1123)를 통해 본체부(1111)로 들어갈 수 있도록 통로부(1123)의 일단부까지 이동할 수 있다.

도 2를 참조하면, 로딩부(1121)는 지지부(1124) 상에서 통로부(1123)와 적재부(1129) 사이를 병진 운동할 수 있다. 로딩부(1121)는 지지부(1124) 상에 놓이게 되며, 로딩부(1121) 상에는 적재부(1129)가 위치하며 로딩부(1121) 아래에는 통로부(1123)가 위치할 수 있다. 통로부(1123)의 일단과 적재부(1129)의 일단은 로딩부(1121)의 길이 방향으로 서로 이격되어 있다. 즉 통로부(1123)의 일단과 적재부(1129)의 일단이 서로 맞닿아 있지 않다. 이에 따라 적재부(1129)에 적재된 솔더볼(S)이 로딩부(1121)를 거치 않고서는 직접적으로 통로부(1123)로 유입될 수 없다.

로딩부(1121)는 개구(1121b)가 적재부(1129)의 일단인 유출구(1129a)에 대응되도록 위치할 수 있다. 유출구(1129a)는 솔더볼(S) 한 개가 통과할 수 있을 정도의 직경을 가질 수 있다. 또한 유출구(1129a)는 로딩부(1121)에 수직으로 형성될 수 있다. 따라서 도 6에 도시된 바와 같이 로딩부(1121)의 개구(1121b)가 유출구(1129a)에 대응되도록 위치하는 경우 중력에 의해 솔더볼(S)이 개구(1121b)에 들어갈 수 있다. 로딩부(1121)는 지지부(1124) 상에 위치하므로 개구(1121b)에서 솔더볼(S)이 이탈하지 않는다.

액추에이터(1122)는 로딩부(1121)를 병진 운동시킬 수 있다. 액추에이터(1122)는 구동력을 발생시켜 로딩부(1121)를 직선 왕복 운동시킬 수 있다. 액추에이터(1122)는 로딩부(1121)의 일단에 배치되어 로딩부(1121)가 적재부(1129)에서 통로부(1123)로 이동하도록 하는 구동력을 로딩부(1121)에 제공할 수 있으며, 또한 통로부(1123)에서 적재부(1129)로 이동하도록 하는 구동력을 로딩부(1121)에 제공할 수 있다. 즉 액추에이터(1122)는 로딩부(1121)가 왕복 운동을 하게끔 일방향과 그에 반하는 타방향으로의 구동력을 제공할 수 있다.

다른 실시예로서, 액추에이터(1122)는 일방향으로의 구동력을 제공하고, 타방향으로의 구동력은 다른 부재로 구현될 수 있다. 도 5를 참조하면, 지지부(1124)와 로딩부(1121) 사이에는 탄성부재(1126)가 배치될 수 있다. 탄성부재(1126)는 로딩부(1121)가 통로부(1123)에서 적재부(1129)로 이동하는 구동력을 제공할 수 있다.

상세하게는, 액추에이터(1122)는 로딩부(1121)의 개구(1121b)가 적재부(1129)의 유출구(1129a)에 대응하여 위치하는 경우, 제1 방향(A)으로의 구동력을 발생하여 로딩부(1121)가 적재부(1129)에서 통로부(1123)로 이동하게끔 할 수 있다. 도 6에서와 같이 로딩부(1121)의 개구(1121b)에 솔더볼(S)이 위치한 후에 액추에이터(1122)는 제1 방향(A)으로의 구동력을 발생시켜 도 7에 도시된 바와 같이 상기 구동력에 의해 로딩부(1121)를 통로부(1123)로 이동시킬 수 있다. 이에 따라 지지부(1124)와 로딩부(1121) 사이에 배치되는 탄성부재(1126)는 압축될 수 있다. 개구(1121b)에 위치하는 솔더볼(S)이 통로부(1123)로 이동한 이후에는 액추에이터(1122)의 작동이 중지되어 제1 방향(A)으로의 구동력은 해제되며, 압축된 탄성부재(1126)의 복원력에 의해 로딩부(1121)는 적재부(1129)를 향해 이동할 수 있다.

이후 로딩부(1121)의 개구(1121b)가 적재부(1129)의 유출구(1129a)에 대응하도록 위치하고 도 6과 같이 적재부(1129)에서 유출구(1129a)를 통해 개구(1121b)로 솔더볼(S)이 떨어지는 경우 액추에이터(1122)는 제1 방향(A)으로의 구동력을 발생시킬 수 있다.

통로부(1123)는 토출부(111)와 연결되며 로딩부(1121)에 안착된 솔더볼(S)이 토출부(111)로 이동하는 경로를 제공할 수 있다. 상세하게는 통로부(1123)는 그 일단(1123a)이 로딩부(1121)의 개구(1121b)에 대응되도록 위치할 수 있으며, 그 타단이 본체부(1111)의 연결구(1114)와 연결될 수 있다.

통로부(1123)의 내부 직경은 솔더볼(S)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 이로써 솔더볼(S)은 통로부(1123) 내를 용이하게 이동할 수 있다.

본체부(1111)의 연결구(1114)와 맞닿는 통로부(1123)의 타단은 그 일단(1123a)에 비해 낮게 형성될 수 있다. 따라서 로딩부(1121)에 의해 통로부(1123)의 일단(1123a)으로 이동된 솔더볼(S)은 중력에 의해 통로부(1123)의 일단(1123a)에서 본체부(1111)의 연결구(1114)와 연결된 통로부(1123)의 타단으로 이동할 수 있으며, 통로부(1123)의 타단과 연결구(1114)를 거쳐 본체부(1111) 내로 들어갈 수 있다.

지지부(1124) 상에는 덮개부(1125)가 배치될 수 있다. 지지부(1124)는 내부 공간을 가지고 상기 내부 공간 내에 로딩부(1121)와 액추에이터(1122)가 배치될 수 있다. 덮개부(1125)는 지지부(1124) 상에 배치되어 상기 내부 공간에 배치된 로딩부(1121)와 액추에이터(1122)를 덮을 수 있다.

지지부(1124)는 로딩부(1121)의 개구(1121b)가 통로부(1123)의 일단(1123a)에 위치하기 전까지 개구(1121b)에 안착된 솔더볼(S)이 개구(1121b)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 즉 로딩부(1121)는 지지부(1124) 상에 배치되며 지지부(1124) 상의 가이드부(1124a)를 따라 이동할 수 있다. 가이드부(1124a)는 지지부(1124)와 덮개부(1125) 사이에 형성된 통로로서, 가이드부(1124a)는 로딩부(1121)의 이동 경로를 제공할 수 있다. 액추에이터(1122)의 구동력에 의해 로딩부(1121)는 가이드부(1124a) 내를 이동할 수 있다.

로딩부(1121)의 일단을 향하는 가이드부(1124a) 내의 일단에는 정지부(1124b)가 제공될 수 있다. 정지부(1124b)는 로딩부(1121)가 통로부(1123)를 향하는 제1 방향(A)으로 이동하는 경우 로딩부(1121)가 더 이상 제1 방향(A)으로 이동하는 것을 제한할 수 있다. 즉 정지부(1124b)는 가이드부(1124a) 내에 형성되어 로딩부(1121)의 개구(1121b)가 통로부(1123)의 일단(1123a)을 넘어가지 않도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 로딩부(1121)가 정지부(1124b)에 막혀 더 이상 제1 방향(A)으로 이동하지 못하는 경우 로딩부(1121)의 개구(1121b)와 통로부(1123)의 일단(1123a)은 서로 대응될 수 있다.

정지부(1124b)는 탄성재질로 이루어질 수 있다. 이로써 정지부(1124b)는 로딩부(1121)가 가이드부(1124a)에 부딪치는 경우에 충격을 흡수할 수 있다.

지지부(1124)의 측면부(1124c)와 로딩부(1121)의 몸체부(1121c) 사이에는 탄성부재(1126)가 배치될 수 있다. 탄성부재(1126)는 제1 방향(A)으로 압축되고 다시 제2 방향(B)으로 이완되면서 로딩부(1121)를 제2 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉 탄성부재(1126)는 액추에이터(1122)에 의해 로딩부(1121)가 제1 방향(A)으로 이동함에 따라 도 7에서와 같이 지지부(1124)의 측면부(1124c)와 로딩부(1121)의 몸체부(1121c) 사이만큼 압축되며, 도 8에서와 같이 로딩부(1121)의 개구(1121b)에서 솔더볼(S)가 통로부(1123) 내로 이동하면 액추에이터(1122)의 가동은 중지되며, 압축된 탄성부재(1126)의 복원력에 의해 로딩부(1121)는 제2 방향(B)으로 이동하게 된다.

적재부(1129)는 적어도 하나의 솔더볼(S)을 저장하고, 로딩부(1121)에 솔더볼(S)을 제공할 수 있다. 적재부(1129)는 솔더볼(S)이 로딩부(1121)의 개구(1121b)로 유출되는 유출구(1129a), 솔더볼(S)들이 저장되는 적재 공간(1129b), 및 유출구(1129a)과 적재 공간(1129b)를 연결하며 솔더볼(S)들의 이동경로를 제공하는 이동 경로부(1129c)를 포함할 수 있다.

이동 경로부(1129c)의 방향은 도 5에 도시된 바와 같이 로딩부(1121)에 수직일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 이동 경로부(1129c)는 적재부(1129) 내의 적재 공간에서 유출구(1129a)로 솔더볼(S)이 중력에 의해 이동할 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다.

레이저 가열 유닛(120)은 솔더볼 토출 유닛(110) 내의 솔더볼(S)을 가열하여 용융시킬 수 있다. 즉 레이저 가열 유닛(120)은 본체부(1111) 내의 토출구(1112) 상에 배치되는 솔더볼(S)에 레이저 빔을 조사함으로써 솔더볼(S)을 가열시키고 용융시킬 수 있다. 레이저 빔에 의해 가열된 솔더볼(S)은 온도가 계속적으로 상승하며, 용융점에 이르러 솔더볼(S)의 형상이 변형되면서 용융 전 솔더볼(S)의 직경보다 작은 직경을 갖는 토출구(1112)에서 본체부(1111) 외부로 토출될 수 있다.

본체부(1111)에서 토출된 솔더볼(S)이 솔더링 대상물 상에 위치한 후에도 레이저 가열 유닛(120)은 레이저 빔을 부분적으로 용융된 솔더볼(S)에 조사하여 상기 솔더볼(S)을 완전히 용융시켜 솔더링 대상물을 납땜시킬 수 있다.

납땜이 완료된 후에는 레이저 가열 유닛(120)은 즉시 레이저 빔 조사를 중지하지 않으며, 서서히 출력을 감소시키면서 레이저 빔을 조사할 수 있다.

온도 측정 유닛(140)은 솔더볼(S)의 온도를 측정하며, 레이저 빔의 조사에 의해 솔더볼(S)이 완전히 용융이 되는 온도에 도달하는 경우에는 레이저 가열 유닛(120)에 신호를 전송하며, 상기 신호를 받은 레이저 가열 유닛(120)은 출력을 서서히 감소시키며 레이저 빔을 조사할 수 있다.

레이저 가열 유닛(120)은 일 예로서 레이저 발진부(121), 제1 렌즈(122), 제2 렌즈(123), 및 반투과 미러(124)를 포함할 수 있다.

레이저 발진부(121)는 레이저 빔을 생성하는 장치이다. 레이저 발진부(121)에서 생성된 레이저 빔은 제1 렌즈(122) 및 제2 렌즈(123)을 거쳐 본체부(1111) 내의 솔더볼(S)에 조사될 수 있다. 제1 렌즈(122)는 레이저 발진부(121)에서 생성된 레이저 빔을 평행하게 굴절시킬 수 있다. 즉 레이저 발진부(121)에서 생성된 레이저 빔은 발산각을 가질 수 있으며, 이에 따라 퍼져 나갈 수 있다. 제1 렌즈(122)는 레이저 빔의 발산각을 최소화하여 레이저 빔의 직진성을 높일 수 있다.

제1 렌즈(122)를 통과한 레이저 빔은 반투과 미러(124)를 거쳐 경로가 변경될 수 있다. 즉 반투과 미러(124)는 레이저 빔을 반사시킬 수 있다. 반투과 미러(124)의 기울어진 정도에 따라 레이저 빔의 경로가 변경될 수 있다. 일 예로서 도 1에 도시된 바와 같이 레이저 빔은 반투과 미러(124)을 거쳐 90도로 경로가 변경될 수 있다.

반투과 미러(124)에서 경로가 변경된 레이저 빔은 제2 렌즈(123)를 통과할 수 있다. 제2 렌즈(123)는 레이저 빔을 집광시킬 수 있다. 상세하게는 제2 렌즈(123)는 토출구(1112) 상에 위치하며 제2 렌즈(123)를 관통하는 레이저 빔이 토출구(1112) 상에 위치하는 솔더볼(S)에 촛점이 맺힐 수 있도록 레이저 빔을 집광시킬 수 있다.

제2 렌즈(123)는 토출구(1112) 상에서 상하로 이동함으로써 레이저 빔이 집광되는 초점을 변경시킬 수 있다. 즉 제2 렌즈(123)는 토출구(1112)에 더 가까이 이동하여 초점이 토출구(1112) 외부의 솔더링 대상물에 맺히도록 할 수 있다.

레이저 가열 유닛(120)은 솔더볼 토출 유닛(110) 내에 솔더볼(S)이 유입되기 전에 솔더링 대상물에 레이저 빔을 조사하여 솔더링 대상물을 예열시킬 수 있다. 레이저 가열 유닛(120)이 솔더링 대상물에 레이저 빔을 조사하는 동안 온도 측정 유닛(140)은 솔더링 대상물의 온도를 계속적으로 측정할 수 있다. 레이저 빔이 조사됨에 따라 솔더링 대상물의 온도가 소정의 온도에 도달한 것으로 측정되면 온도 측정 유닛(140)은 제어부(미도시)에 제1 신호를 보내며, 상기 제어부는 레이저 가열 유닛(120)이 레이저 빔을 조사하는 것을 중지하도록 제어할 수 있다.

이후, 솔더볼 토출 유닛(110) 내의 솔더볼(S)이 본체부(1111)로 유입되어 솔더볼(S)이 토출구(1112) 상에 위치하는 경우, 레이저 가열 유닛(120)은 상기 솔더볼(S)에 레이저 빔을 조사할 수 있다. 보다 상세하게는 온도 측정 유닛(140)은 솔더링 대상물의 온도가 소정의 온도에 도달하여 레이저 가열 유닛(120)의 동작이 중지된 후에도 계속적으로 솔더링 대상물의 온도를 측정한다. 솔더링 대상물의 온도가 소정의 온도에 도달한 후 상기 제어부는 레이저 가열 유닛(120)의 동작을 중지시키며, 또한 공급조절부(112)에서 토출부(111)로 솔더볼(S)을 이송시키도록 공급조절부(112)를 제어할 수 있다. 즉 액추에이터(1122)의 동작을 제어함으로써 적재부(1129) 내에 적재된 솔더볼(S)이 로딩부(1121)와 통로부(1123)을 거쳐 본체부(1111) 내로 이송되게 할 수 있다. 본체부(1111)로 이동된 솔더볼(S)은 본체부(1111)의 구조적 형상에 의해 토출구(1112)에 상에 위치하게 되며, 토출구(1112) 상에 위치하는 솔더볼(S)은 온도 측정 유닛(140)과 솔더링 대상물 사이에 위치하게 되므로 온도 측정 유닛(140)은 솔더링 대상물이 아닌 솔더볼(S)의 온도를 측정하게 된다. 온도 측정 유닛(140)는 가열된 솔더링 대상물의 온도와 솔더볼(S)를 측정하여 이들 사이의 온도 차이가 소정의 값 이상이 되는 경우 제어부에 제2 신호를 전송할 수 있다. 상기 제2 신호를 전송받은 상기 제어부는 다시 레이저 가열 유닛(120)이 솔더볼(S)에 레이저 빔을 조사하도록 레이저 가열 유닛(120)을 제어할 수 있다. 상기 제어부는 솔더볼(S)이 용융될 수 있을 정도의 출력을 갖는 레이저 빔을 조사하도록 레이저 가열 유닛(120)을 제어할 수 있다.

온도 측정 유닛(140)은 솔더볼(S) 가열 중에도 솔더볼(S)의 온도를 계속적으로 측정할 수 있다. 상기 제어부는 온도 측정 유닛(140)에서 계속적으로 전송되는 솔더볼(S)의 온도를 판별하여 솔더볼(S)의 온도가 용융점에 도달하였다고 판별한 경우, 압력조절유닛(130)으로 하여금 본체부(1111) 내로 소정의 기체를 유입하도록 제어할 수 있다. 압력조절유닛(130)에서 본체부(1111) 내로 상기 기체가 유입됨에 따라 본체부(1111) 내의 압력이 상승하게 된다. 본체부(1111) 내의 압력 상승으로 인하여 부분적으로 용융된 솔더볼(S)은 보다 용이하게 직경이 더 작은 토출구(1112)에서 토출될 수 있다.

토출된 솔더볼(S)은 솔더링 대상물 상에 위치하게 된다. 솔더볼(S)이 토출된 후에도 레이저 가열 유닛(120)은 솔더볼(S)이 상기 솔더링 대상물에 납땜이 완료될 때까지 상기 레이저 빔을 조사할 수 있다. 솔더볼(S)이 토출된 후에도 온도 측정 유닛(140)은 온도를 계속적으로 측정하며, 상기 제어부는 온도 측정 유닛(140)에서 측정된 온도를 판별하여 솔더볼(S)이 완전히 용융되는 온도에 도달할 때까지 레이저 가열 유닛(120)으로 하여금 레이저 빔을 조사하도록 제어할 수 있다. 상기 제어부는 솔더볼(S)이 완전히 용융되는 온도에 도달할 때까지 레이저 빔의 출력이 증가하도록 레이저 가열 유닛(120)을 제어할 수 있다.

납땜이 완료된 후에는 레이저 가열 유닛(120)은 상기 레이저 빔의 세기를 순차적으로 감소시키면서 상기 레이저 빔을 조사할 수 있다. 일 예로서 상기 제어부는 온도 측정 유닛(140)에서 측정된 온도를 판별하여 상기 온도가 솔더볼(S)을 완전히 용융시킬 수 있는 소정의 온도에 도달한 것으로 판별된 경우에는 레이저 가열 유닛(120)으로 하여금 세기가 순차적으로 감소된 레이저 빔을 조사하도록 제어할 수 있다.

온도 측정 유닛(140)은 상술한 바와 같이 솔더링 대상물 또는 솔더볼(S)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 측정 유닛(140)은 일 예로서 적외선 센서일 수 있다. 온도 측정 유닛(140)은 도 1에 도시된 바와 같이 토출구(1112) 상에 배치될 수 있다. 온도 측정 유닛(140)이 적외선 센서인 경우, 온도 측정 유닛(140)에서 조사되는 적외선은 반투과 미러(124)를 투과하여 토출구(1112) 상의 솔더볼(S)이나 솔더링 대상물에 도달하고, 다시 반사되어 온도 측정 유닛(140)으로 입사될 수 있다. 도 1에서는 온도 측정 유닛(140)은 토출구(1112)와 직선 상에 위치하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 토출구(1112)의 길이 방향에 경사지도록 배치될 수 있다. 이 경우 미러와 같은 다른 광학계가 함께 배치될 수 있다.

촬영 유닛(150)은 상기 솔더볼, 상기 솔더링 대상물, 또는 솔더링된 상태를 촬영할 수 있다. 촬영된 영상이나 화상을 통해 납땜의 품질을 유관으로 확인할 수 있다.

일 예로서 솔더볼 토출 유닛(110) 상에는 제1 경통부(161), 제2 경통부(162), 및 제3 경통부(163)가 배치될 수 있다. 상세하게는 솔더볼 토출 유닛(110) 상에 제1 경통부(161)가 배치되며, 제1 경통부(161)의 일측으로 제2 경통부(162)가 위치하며, 타측으로 제3 경통부(163)가 배치될 수 있다. 제2 경통부(162)는 토출구(1112) 형성 방향과 동일한 방향으로 형성될 수 있다. 제3 경통부(163)는 제2 경통부(162)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 형성될 수 있다. 도 2에서와 같이 제2 경통부(162)와 제3 경통부(163)는 서로 수직일 수 있다.

제1 경통부(161) 내에는 반투과 미러(124)가 배치되며, 제3 경통부(163) 내에는 제1 렌즈(122)가 배치될 수 있다. 제3 경통부(163)의 일단에 레이저 발진부(121)가 연결될 수 있으며, 레이저 발진부(121)에서 조사된 레이저 빔은 제3 경통부(163) 내의 제1 렌즈(122)를 통과하고 제1 경통부(161) 내의 반투과 미러(124)에서 반사되어 솔더볼 토출 유닛(110)내로 입사할 수 있다.

제2 경통부(162) 상에는 온도 측정 유닛(140)과 촬영 유닛(150)을 포함하는 측정 유닛(170)이 배치될 수 있다. 제2 경통부(162) 내에는 제3 렌즈(141)가 배치되며, 온도 측정 유닛(140)과 촬영 유닛(150)의 초점을 조절할 수 있다. 즉 제3 렌즈(141)는 제2 경통부(162) 내에서 상하로 이동하면서 온도 측정 유닛(140)에서 방사되는 적외선의 초점을 조절할 수 있으며, 촬영 유닛(150)의 초점을 조절할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 한 개의 솔더볼이 솔더볼 토출 유닛에 일정하게 투입되며, 토출구에서 솔더볼이 완전히 용융되기 전에 부분적으로 용융된 상태에서 기체공급부에서 유입되는 기체의 압력에 의해 토출되므로 토출구가 용융된 솔더볼에 의해 막히는 것을 방지할 수 있다. 또한 토출된 솔더볼이 작업대상물에 안착된 후에 완전히 용융되는바, 보다 정밀한 납땜이 가능하며 납땜의 품질을 향상시킬 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 레이저 솔더링 장치 110: 솔더볼 토출 유닛
120: 레이저 가열 유닛 130: 압력 조절 유닛
140: 온도 측정 유닛 150: 촬영 유닛

Claims

솔더볼을 외부로 토출시키는 토출부; 및
상기 토출부에 상기 솔더볼을 공급하는 공급조절부; 를 구비하며,
상기 공급조절부는,
내부 공간을 갖는 지지부;
상기 내부 공간 내에 배치되며, 한 개의 상기 솔더볼이 안착되는 개구를 갖는 로딩부;
상기 지지부와 상기 로딩부 사이에 배치되는 탄성부재;
상기 로딩부를 병진 운동시키는 액추에이터; 및
상기 토출부와 연결되며, 상기 로딩부에 안착된 상기 솔더볼이 상기 토출부로 이동하는 경로를 제공하는 통로부; 를 포함하고,
상기 액추에이터는 상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하도록 상기 로딩부를 제1 방향으로 이동시키며,
상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하는 경우, 상기 개구에 안착된 상기 솔더볼은 상기 통로부를 통해 상기 토출부로 이동하고,
상기 토출부 내에서 용융되는 상기 솔더볼이 상기 토출부 내의 내부 압력 상승에 의해 상기 토출부 외부로 토출되며,
상기 탄성부재는 상기 액추에이터에 의해 상기 로딩부가 상기 제1 방향으로 이동함에 따라 압축되고, 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 이완되면서 상기 로딩부를 상기 제2 방향으로 이동시키는 솔더볼 토출 유닛.
삭제
제1항에 있어서,
상기 공급조절부는, 상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하기 전까지 상기 개구에 안착된 상기 솔더볼이 상기 개구에서 이탈하는 것을 방지하는 지지부; 를 더 포함하는 솔더볼 토출 유닛.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 솔더볼을 저장하고, 상기 로딩부에 상기 솔더볼을 제공하는 적재부; 를 더 구비하는 솔더볼 토출 유닛.
제1항에 있어서,
상기 개구의 직경 및 상기 통로부의 직경은 상기 솔더볼의 직경보다 더 큰 솔더볼 토출 유닛.
제1항에 있어서,
상기 토출부는,
상기 통로부를 통해 이동된 상기 솔더볼이 위치하는 토출구; 및
상기 토출부 내로 외부 기체가 유입되는 기체유입구; 를 포함하며,
상기 기체유입구로 유입된 상기 외부 기체에 의해 상기 토출부 내의 압력이 상승함에 따라 상기 토출구에 위치하는 상기 솔더볼이 상기 토출구로 유출되는 솔더볼 토출 유닛.
제6항에 있어서,
상기 토출부는, 솔더링 대상물과 상기 토출구 사이에 간격을 제공하며 상기 사이의 간격이 가변되는 가압부; 를 더 포함하는 솔더볼 토출 유닛.
제7항에 있어서,
상기 가압부는 탄성력을 가지는 재질로 이루어지는 솔더볼 토출 유닛.
제6항에 있어서,
상기 토출구의 직경은 상기 솔더볼의 직경보다 작으며,
상기 솔더볼이 용융되는 경우, 상기 솔더볼이 상기 토출구로부터 토출되는 솔더볼 토출 유닛.
솔더볼을 외부로 토출시키는 솔더볼 토출 유닛;
상기 솔더볼 토출 유닛 내의 상기 솔더볼을 가열하여 용융시키는 레이저 가열 유닛;
상기 솔더볼 또는 솔더링 대상물의 온도를 측정하는 온도 측정 유닛;
상기 솔더볼, 상기 솔더링 대상물, 또는 솔더링된 상태를 촬영하는 촬영 유닛; 및
상기 솔더볼 토출 유닛 내에 소정의 기체를 유입 또는 유출시켜 상기 솔더볼 토출 유닛 내의 압력을 조절하는 압력 조절부; 을 구비하며,
상기 솔더볼 토출 유닛은,
솔더볼을 외부로 토출시키는 토출부; 및
상기 토출부에 상기 솔더볼을 공급하는 공급조절부; 를 포함하며,
상기 공급조절부는,
내부 공간을 갖는 지지부;
상기 내부 공간 내에 배치되며, 한 개의 상기 솔더볼이 안착되는 개구를 갖는 로딩부;
상기 지지부와 상기 로딩부 사이에 배치되는 탄성부재;
상기 로딩부를 병진 운동시키는 액추에이터; 및
상기 토출부와 연결되며, 상기 로딩부에 안착된 상기 솔더볼이 상기 토출부로 이동하는 경로를 제공하는 통로부; 를 포함하고,
상기 액추에이터는 상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하도록 상기 로딩부를 제1 방향으로 이동시키며,
상기 개구가 상기 통로부의 일단에 위치하는 경우, 상기 개구에 안착된 상기 솔더볼은 상기 통로부를 통해 상기 토출부로 이동하고,
상기 가열 유닛에 의해 가열된 상기 솔더볼은 상기 솔더볼 토출 유닛 내의 압력의 증가에 의해 상기 솔더볼 토출 유닛 외부로 토출되며,
상기 탄성부재는 상기 액추에이터에 의해 상기 로딩부가 상기 제1 방향으로 이동함에 따라 압축되고, 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 이완되면서 상기 로딩부를 상기 제2 방향으로 이동시키는 레이저 솔더링 장치.
제10항에 있어서,
상기 레이저 가열 유닛은 상기 솔더볼 토출 유닛 내에 상기 솔더볼이 유입되기 전에 상기 솔더링 대상물에 레이저 빔을 조사하여 상기 솔더링 대상물을 가열시키며,
상기 솔더링 대상물의 온도가 소정의 온도에 도달한 경우, 상기 레이저 가열 유닛은 상기 솔더링 대상물에 대한 상기 레이저 빔의 조사를 중지하는 레이저 솔더링 장치.
제10항에 있어서,
상기 레이저 가열 유닛은 상기 솔더볼 토출 유닛 내에 상기 솔더볼이 유입되는 경우 상기 솔더볼에 레이저 빔을 조사하여 상기 솔더볼을 가열시키며,
상기 온도 측정 유닛은 상기 솔더볼 가열 중에 상기 솔더볼의 온도를 측정하고,
상기 솔더볼의 온도가 상기 솔더볼의 용융점에 도달하는 경우, 상기 압력 조절부는 상기 솔더볼 토출 유닛 내에 기체를 유입시켜 상기 솔더볼 토출 유닛 내의 압력을 증가시키고, 상기 솔더볼 토출 유닛 내의 압력에 의해 상기 용융된 솔더볼이 상기 솔더볼 토출 유닛에서 토출되는 레이저 솔더링 장치.
제12항에 있어서,
상기 레이저 가열 유닛은 상기 솔더볼이 상기 솔더볼 토출 유닛에서 토출되어 상기 솔더링 대상물에 위치하는 경우에도 상기 솔더볼이 상기 솔더링 대상물에 납땜이 완료될 때까지 상기 레이저 빔을 조사하는 레이저 솔더링 장치.
제13항에 있어서,
납땜이 완료된 후에는 상기 레이저 가열 유닛은 상기 레이저 빔의 세기를 순차적으로 감소시키면서 상기 레이저 빔을 조사하는 레이저 솔더링 장치.
삭제
제10항에 있어서,
상기 레이저 가열 유닛은,
레이저 빔을 조사하는 레이저 발진부;
상기 레이저 발진부에서 조사된 상기 레이저 빔을 평행하게 하는 제1 렌즈; 및
상기 제1 렌즈를 투과한 상기 레이저 빔을 집광시키는 제2 렌즈; 를 포함하는 레이저 솔더링 장치.