KR101868661B1 - 솔더링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔더 볼의 형상과 높이를 손쉽게 구현할 수 있고, 솔더 팁 단부에 솔더 와이어의 접근과 접촉이 용이하며, 필요시 솔더 팁을 교체하여 원하는 형상의 솔더 볼을 생성할 수 있도록 하는 솔더링 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 원하는 형상의 솔더 볼을 형성하는 솔더링 장치로서, 열원; 상기 열원에 의해 가열되는 솔더 팁(30); 상기 솔더 팁의 단부에 형성되어 소정 형상의 솔더 볼(25)에 대응하는 형상의 볼 형성부(32); 및 상기 솔더 팁 단부에 솔더 와이어(20)를 공급하는 솔더 와이어 공급수단(10);을 포함하며, 상기 볼 형성부(32)에 공급되는 솔더 와이어(20)가 볼 형성부에서 소정 형상의 솔더 볼(25)로 변형되는 것을 특징으로 하는 솔더링 장치이다.

Description

솔더링 장치{A Soldering Apparatus}

본 발명은 솔더링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 솔더 볼의 형상과 높이를 손쉽게 구현할 수 있고, 솔더 팁 단부에 솔더 와이어의 접근과 접촉이 용이하며, 필요시 솔더 팁을 교체하여 원하는 형상의 솔더 볼을 생성할 수 있도록 하는 솔더링 장치에 관한 것이다.

일정 온도(450℃) 이하의 온도에서 저 융접 삽입 금속을 녹여 두 이종 재료를 접합하는 공정을 솔더링(일명 납땜)이라고 한다.

솔더링은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 자동화된 공정에 있어서는 회로기판 전체에 걸쳐 한꺼번에 솔더링을 하는 방식으로, 마스크에 솔더 크림을 바르고 마스크에 있는 형상에 따라 솔더 볼이 형성되도록 한 후, 이를 회로 기판에 일괄적으로 솔더링하는 방식이 사용되기도 한다.

한편 이러한 자동화 공정 외에, 엔지니어가 직접 수조작으로 솔더 팁을 가지고 직접 솔더 와이어를 녹여가며 솔더링이 필요한 개소에 하나 하나 솔더링을 하는 경우도 있다. 또한 하나 하나 솔더링 하기는 하지만 솔더 와이어의 공급량을 제어하며 솔더 와이어를 공급하는 장치와, 솔더 팁이 어우러져 자동화되는 공정도 존재한다.

이러한 솔더링 공정은 끝이 뾰족한 솔더 팁에 솔더 와이어를 접촉시켜 솔더 볼을 형성하고, 이를 회로기판에 부착하는 과정을 통해 솔더링이 이루어지는데, 솔더 팁 단부에서 솔더 볼을 형성하는 과정에서 솔더 와이어의 공급량으로 솔더 볼의 부피를 결정하고, 아울러 솔더 팁 단부의 이동을 제어하여 솔더 볼의 높이와 모양을 형성하는 것이 일반적이었다.

하지만 이러한 방식에 의하면, 솔더 볼의 형상을 제어하는 것이 엔지니어 개개인의 역량에 크게 의존할 수밖에 없고, 이를 자동화하더라도 원하는 형상의 솔더 볼을 형성하기 위한 제어가 복잡하고, 제어 자체가 어렵다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 솔더 와이어를 공급받아 솔더 볼을 형성하는 솔더 팁의 단부 형상과 높이를 제어하여 솔더 볼의 형상과 높이를 손쉽게 구현할 수 있도록 한 솔더링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 솔더 팁의 볼 형성부가 함몰 형상을 이루도록 하여 볼 형성부 내에서 솔더 볼이 자연스럽게 형성되도록 한 솔더링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 솔더 팁의 단부가 평면에 가깝게 하고 그 단부에 솔더 볼 유도 형상을 형성하여 원하는 솔더 볼의 형상이 자연스럽게 유도되도록 하면서, 솔더 와이어가 공급되는 측면 공간을 제공하는 솔더링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 필요시 솔더 팁을 교체하여 원하는 형상의 솔더 볼을 생성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 원하는 형상의 솔더 볼을 형성하는 솔더링 장치로서, 열원; 상기 열원에 의해 가열되는 솔더 팁(30); 상기 솔더 팁의 단부에 형성되어 소정 형상의 솔더 볼(25)에 대응하는 형상의 볼 형성부(32); 및 상기 솔더 팁 단부에 솔더 와이어(20)를 공급하는 솔더 와이어 공급수단(10);을 포함하며, 상기 볼 형성부(32)에 공급되는 솔더 와이어(20)가 볼 형성부에서 소정 형상의 솔더 볼(25)로 변형되는 것을 특징으로 하는 솔더링 장치를 제공한다.

여기서 상기 솔더 팁의 볼 형성부(32)는 솔더 팁의 단부에서 솔더 팁의 내측으로 함몰된 형상이다.

여기서 상기 볼 형성부(32)는 진원형 또는 타원형의 평면이 솔더 팁의 단부 쪽에 위치하는 반구형이어서 반구형 형태의 솔더 볼 형상을 유도할 수 있다.

또한 상기 볼 형성부(32)는 직사각형의 단면이 솔더 팁의 단부 쪽에 위치하는 반원통형이어서 반원통형 형태의 솔더 볼 형상을 유도할 수 있다.

한편 상기 솔더 팁(30)은 단부로 갈수록 솔더 팁의 폭이 좁아지도록 하는 경사면(34)을 구비할 수 있다.

여기서 상기 솔더 팁(30)의 볼 형성부(32)는 반원형의 함몰 홈일 수 있다.

또한 상기 솔더 팁(30)의 볼 형성부(32)는 직사각형의 함몰 홈일 수 있다.

여기서 상기 솔더링 장치는 각각 서로 다른 형상이나 크기의 볼 형성부를 가지는 솔더 팁을 다수개 구비하고, 그 중 적어도 하나의 솔더 팁이 솔더링 장치에 설치되며, 상기 다수개의 솔더 팁은 분리 및 교체 가능하게 솔더링 장치에 설치되도록 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 솔더 팁 단부의 형상과 높이로 솔더 볼의 형상과 높이를 구현할 수 있어 솔더링 작업이 매우 편리하다.

또한 본 발명에 의하면, 솔더 팁 단부에 솔더 와이어가 접촉하기 용이한 공간을 확보함으로써, 작업이 편리하고, 장치를 자동화하는데 유리하다.

또한 본 발명에 의하면, 필요에 따라 솔더 팁 단부를 교체함으로써 다양한 솔더 볼 형상을 구현할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 솔더링 장치에 의해 솔더와이어가 솔더 볼이 되면서 회로기판에 솔더링되는 구조를 간략히 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 제1실시예로서 솔더 팁과 그 단부에 형성된 볼 형성부의 사시도,
도 3은 도 2의 A-A 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 제2실시예로서 솔더 팁과 그 단부에 형성된 볼 형성부의 사시도,
도 5는 도 4의 B-B 단면도,
도 6은 도 4의 C-C 단면도,
도 7은 솔더 팁의 단부에 경사면이 형성된 상태를 나타낸 솔더 팁의 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 제3실시예로서 경사면이 형성된 솔더 팁의 단부에 볼 형성부가 구비된 솔더 팁의 사시도,
도 9는 도 8의 솔더 팁에 의해 솔더 볼을 형성하는 과정과 그 솔더 볼의 형상을 나타낸 도면,
도 10은 본 발명에 따른 제4실시예로서 경사면이 형성된 솔더 팁의 단부에 볼 형성부가 구비된 솔더 팁의 사시도, 그리고
도 11은 도 10의 솔더 팁에 의해 솔더 볼을 형성하는 과정과 그 솔더 볼의 형상을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 솔더링 장치에 의해 솔더와이어가 솔더 볼이 되면서 회로기판에 솔더링되는 구조를 간략히 도시한 개략도이다.

본 발명은 원하는 형상의 솔더 볼을 형성하는 솔더링 장치로서, 열원에 의해 가열되는 솔더 팁(30)의 단부에 원하는 형상의 솔더 볼(25)의 생성을 유도하는 볼 형성부(32)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

열원은 전기적 에너지를 열 에너지로 변환하는 장치가 사용될 수 있고, 그 외에도 솔더링 공정에 반하지 않는다면 열원으로서 기능할 수 있는 다양한 형태의 열원을 사용할 수 있다.

이러한 열원에 의해 솔더 팁(30)의 단부가 솔더 와이어(20)를 용융시킬 정도의 온도로 가열되고, 이러한 솔더 팁의 단부에 솔더 와이어가 접촉하면 솔더 팁 단부에 솔더 볼(25)이 형성된다.

본 발명은 이러한 솔더 팁 단부에 소정 형상의 솔더 볼(25)에 대응하는 형상의 볼 형성부(32)를 형성하여, 솔더 팁 단부에서 생성되는 솔더 볼(25)의 형상을 제어하는 것을 발명의 요지로 한다.

따라서 본 발명은 솔더 와이어 공급수단(10)에서 솔더 와이어를 자동으로 공급할 뿐만 아니라, 제공되는 솔더 와이어의 공급량을 제어하여 솔더의 높이를 제어할 수 있으며, 아울러 솔더 팁 단부의 볼 형성부(32)에 의해 솔더 볼의 형상과 높이를 더욱 쉽게 구현할 수 있다.

즉 본 발명에 의하면 볼 형성부(32)의 형상에 의해 원하는 솔더 볼의 형상이 쉽게 유도되는 한편, 솔더 와이어의 공급량을 제어하여 솔더 볼의 높이를 쉽게 조절할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 제1실시예로서 솔더 팁과 그 단부에 형성된 볼 형성부의 사시도, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이다.

도 2와 도 3을 참조하면 상기 솔더 팁의 볼 형성부(32)는 솔더 팁의 단부에서 솔더 팁의 내측으로 함몰된 형상을 가지고, 상기 볼 형성부(32)는 진원형 또는 타원형의 평면이 솔더 팁의 단부 쪽에 위치하는 반구형이어서 반구형 형태의 솔더 볼 형상을 유도하는 것이 가능하다.

따라서 이러한 볼 형성부 내측으로 솔더 와이어가 공급되면(솔더 와이어는 볼 형성부의 외측면으로부터, 또는 솔더 팁의 길이방향을 관통하는 방식으로 공급될 수 있다), 볼 형성부에 대응하도록 반구형태의 솔더 볼이 형성되며 솔더 와이어가 많이 공급될수록 높이가 높은 솔더 볼이 유도되며 솔더링이 이루어질 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 제2실시예로서 솔더 팁과 그 단부에 형성된 볼 형성부의 사시도, 도 5는 도 4의 B-B 단면도, 도 6은 도 4의 C-C 단면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 솔더 팁의 볼 형성부(32)는 솔더 팁의 단부에서 솔더 팁의 내측으로 함몰된 형상을 가지고, 상기 볼 형성부(32)는 직사각형의 단면이 솔더 팁의 단부 쪽에 위치하는 반원통형이어서 반원통형 형태의 솔더 볼 형상을 유도하는 것이 가능하다.

따라서 이러한 볼 형성부 내측으로 솔더 와이어가 공급되면(솔더 와이어는 볼 형성부의 외측면으로부터, 또는 솔더 팁의 길이방향을 관통하는 방식으로 공급될 수 있다), 볼 형성부에 대응하도록 반원통형 형상의 솔더 볼이 형성되며 솔더 와이어가 많이 공급될수록 높이가 높은 솔더 볼이 유도되며 솔더링이 이루어질 수 있다.

도 7은 솔더 팁의 단부에 경사면이 형성된 상태를 나타낸 솔더 팁의 사시도, 도 8은 본 발명에 따른 제3실시예로서 경사면이 형성된 솔더 팁의 단부에 볼 형성부가 구비된 솔더 팁의 사시도, 도 9는 도 8의 솔더 팁에 의해 솔더 볼을 형성하는 과정과 그 솔더 볼의 형상을 나타낸 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 솔더 팁(30)은 단부로 갈수록 솔더 팁의 폭이 좁아지도록 하는 경사면(34)을 구비하고 있고, 경사면이 솔더 팁의 길이방향에 대해 양측에 서로 대칭적으로 형성되어 있어서, 솔더 팁의 단부를 가늘게 형성함으로써 보다 정밀한 솔더 볼 형상 유도가 가능하도록 하였다.

도 8을 참조하면, 솔더 팁(30)의 볼 형성부(32)는 반원형의 함몰 홈으로 이루어질 수 있다.

솔더 볼 자체는 표면 장력을 가지고 있으므로, 볼 형성부가 대략 평판 형상의 솔더 팁 단부에 형성된 반원형의 함몰 홈이라 하더라도, 솔더 볼은 반원형의 함몰 홈에 의해 반구형의 형상으로 유도될 수 있다. 따라서 도 9에 도시된 바와 같이, 솔더 볼은 반구 형상으로 유도된다.

여기에 솔더 와이어의 공급량을 조절하면 보다 높은 형상의 반구형 솔더 볼을 유도하며 솔더링을 할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 제4실시예로서 경사면이 형성된 솔더 팁의 단부에 볼 형성부가 구비된 솔더 팁의 사시도, 그리고 도 11은 도 10의 솔더 팁에 의해 솔더 볼을 형성하는 과정과 그 솔더 볼의 형상을 나타낸 도면이다.

제3실시예와 마찬가지로 제4실시예에서도 솔더 팁(30)은 단부로 갈수록 솔더 팁의 폭이 좁아지도록 하는 경사면(34)을 구비하고 있다. 다만 제4 실시예에서는, 솔더 팁(30)의 볼 형성부(32)가 직사각형의 함몰 홈 형상을 하고 있다.

솔더 볼 자체는 표면 장력을 가지고 있으므로, 볼 형성부가 대략 평판 형상의 솔더 팁 단부에 형성된 직사각형의 함몰 홈이라 하더라도, 솔더 볼은 직사각형의 함몰 홈에 의해 반원통형의 형상으로 유도될 수 있다. 따라서 도 9에 도시된 바와 같이, 솔더 볼은 반원통형 형상으로 유도된다.

여기에 솔더 와이어의 공급량을 조절하면 보다 높은 형상의 반원통형 솔더 볼을 유도하며 솔더링을 할 수 있다.

그리고 도시하지는 아니하였지만 각각 서로 다른 형상이나 크기의 볼 형성부를 가지는 솔더 팁을 다수개 구비하고, 솔더 팁이 솔더링 장치에 교체 가능하게 설치되도록 하면, 원하는 형상의 솔더 볼을 유도할 수 있는 솔더 팁을 선택하여 그것을 설치함으로써 솔더 볼의 형상마다 장치를 구비할 필요 없이 솔더 팁만을 구비하는 것 만으로 장비를 운용할 수 있다.

본 발명의 각 구성은 그 기능이 훼손되지 아니하는 범위 내에서 적절히 변경 가능함은 물론이며, 상술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 자유롭게 변경될 수 있다.

10: 솔더와이어 공급수단
20: 솔더와이어
25: 솔더 볼
30: 솔더 팁
32: 볼 형성부
34: 경사면
40: 회로기판

Claims (8)

1. 원하는 형상의 솔더 볼을 형성하는 솔더링 장치로서,
   열원;
   상기 열원에 의해 가열되는 솔더 팁(30);
   상기 솔더 팁의 단부에 형성되어 소정 형상의 솔더 볼(25)에 대응하는 형상의 볼 형성부(32); 및
   상기 솔더 팁 단부에 솔더 와이어(20)를 공급하는 솔더 와이어 공급수단(10);을 포함하며,
   상기 볼 형성부(32)에 공급되는 솔더 와이어(20)가 볼 형성부에서 소정 형상의 솔더 볼(25)로 변형되고,
   상기 솔더 팁(30)의 볼 형성부(32)는 반원형 또는 직사각형의 함몰 홈인 것을 특징으로 하는 솔더링 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 솔더 팁의 볼 형성부(32)는 솔더 팁의 단부에서 솔더 팁의 내측으로 함몰된 형상인 것을 특징으로 하는 솔더링 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 솔더 팁(30)은 단부로 갈수록 솔더 팁의 폭이 좁아지도록 하는 경사면(34)을 구비하는 것을 특징으로 하는 솔더링 장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 솔더링 장치는 각각 서로 다른 형상이나 크기의 볼 형성부를 가지는 솔더 팁을 다수개 구비하고, 그 중 적어도 하나의 솔더 팁이 솔더링 장치에 설치되며, 상기 다수개의 솔더 팁은 분리 및 교체 가능하게 솔더링 장치에 설치되는 것을 특징으로 하는 솔더링 장치.

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