KR101899960B1 - 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치에 관한 것으로, 제 1인쇄회로기판과 제 2인쇄회로기판을 복수 개의 점프핀으로써 전기적으로 연결하여 구성한 기판모듈을 이송하는 이송부, 제 1인쇄회로기판과 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 솔더링액을 함침하는 제 1솔더링함침부, 기판모듈을 뒤집는 반전유닛, 및 제 2인쇄회로기판과 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 솔더링액을 함침하는 제 2솔더링함침부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 점프핀(jump-pin)으로 서로 연결된 복층의 인쇄회로기판으로 이루어진 기판모듈을 바닥에 대해 나란한 상태로 이송 후 하층의 인쇄회로기판의 점프핀 연결부위 전체를 동시에 솔더링 함침하고 나서, 기판모듈을 뒤짐으로써 하층에 위치하는 다른 인쇄회로기판의 점프핀 연결부위 전체를 동시에 솔더링 함침함에 따라 복층의 인쇄회로기판과 점프핀의 솔더링 작업성과 생산성이 향상되고, 솔더볼이 복층의 인쇄회로기판 사이로 유입되는 것을 차단하여 쇼트(short) 발생을 방지할 수 있다.

Description

적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치{SOLDERING APPARATUS FOR TWO-BOARD}
본 발명은 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 점프핀(jump-pin)으로 서로 연결된 복층의 인쇄회로기판으로 이루어진 기판모듈을 바닥에 대해 나란한 상태로 이송 후 하층의 인쇄회로기판의 점프핀 연결부위 전체를 동시에 솔더링(soldering) 함침하고 나서, 기판모듈을 뒤짐으로써 하층에 위치하는 다른 인쇄회로기판의 점프핀 연결부위 전체를 동시에 솔더링 함침함에 따라 복층의 인쇄회로기판과 점프핀의 솔더링 작업성과 생산성이 향상되고, 솔더볼이 복층의 인쇄회로기판 사이로 유입되는 것을 차단하여 쇼트(short) 발생을 방지할 수 있는 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치에 관한 것이다.
차량용 정션박스는 각 전장품에 대한 전원 공급 및 분배, 와이어(Wire) 보호 등의 기능을 주로 수행하고, 그 밖에 정션박스는 그 내부에 탑재되는 각 디바이스(퓨즈, 릴레이 등)에 대한 수납 및 보호, 그리고 신속한 방열을 통한 작동 효율 유지 등의 기능을 한다.
이러한 정션박스를 구성하는 릴레이 및 퓨즈 등이 손상될 경우, 손상된 해당 소자부품을 교체해야 하는 번거로움이 있기 때문에, 빈번한 교체에 따른 번거로움을 해소하고 추가적으로 각 소자부품의 고장진단 기능을 할 수 있도록 릴레이와 퓨즈 등을 반도체 소자인 IPS로 대체하여 반영구적으로 사용할 수 있는 차세대 지능형 정션박스가 개발되고 있다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
기존의 정션박스 구조는 국내공개특허공보 제10-2005-0082584호에 제안된 바 있다.
기존의 정션박스는 차량의 옵션(기능) 증가로 인해 복층으로 배치되는 복수 개의 인쇄회로기판이 구비되는데, 복층의 인쇄회로기판은 점프핀(jump-pin)을 삽입 후 세워진 상태로 솔더링을 진행함에 따라 솔더볼이 마주하는 인쇄회로기판 사이로 비산되어 전자회로의 쇼트를 유발시키는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 점프핀으로 서로 연결된 복층의 인쇄회로기판으로 이루어진 기판모듈을 바닥에 대해 나란한 상태로 이송 후 하층의 인쇄회로기판의 점프핀 연결부위 전체를 동시에 솔더링 함침하고 나서, 기판모듈을 뒤짐으로써 하층에 위치하는 다른 인쇄회로기판의 점프핀 연결부위 전체를 동시에 솔더링 함침함에 따라 복층의 인쇄회로기판과 점프핀의 솔더링 작업성과 생산성을 향상하고자 하는 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 솔더 액을 인쇄회로기판의 하측에서 표면에 도포함에 따라 솔더볼이 복층의 인쇄회로기판 사이로 유입되는 것을 차단하여 쇼트(short) 발생을 방지하고자 하는 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치는: 제 1인쇄회로기판과 제 2인쇄회로기판을 복수 개의 점프핀으로써 전기적으로 연결하여 구성한 기판모듈을 이송하는 이송부; 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 솔더링액을 함침하는 제 1솔더링함침부; 상기 기판모듈을 뒤집는 반전유닛; 및 상기 제 2인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 솔더링액을 함침하는 제 2솔더링함침부를 포함한다.
본 발명에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치는, 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 플럭스를 도포하는 제 1플럭스도포부; 및 상기 제 2인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 플럭스를 도포하는 제 2플럭스도포부를 포함한다.
상기 제 1플럭스도포부에서 플럭스 도포한 상기 제 1인쇄회로기판은 제 1예열부를 통해 건조 후 상기 제 1솔더링함침부로 이송되고; 상기 제 2플럭스도포부에서 플럭스 도포한 상기 제 2인쇄회로기판은 제 2예열부를 통해 건조 후 상기 제 2솔더링함침부로 이송될 수 있다.
상기 점프핀은 양단부가 외측으로 노출되도록 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 제 2인쇄회로기판에 가장자리를 따라 삽입되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1솔더링함침부는, 상기 이송부의 하측에 배치되어 상기 기판모듈의 하강시 상기 점프핀의 나열 궤적의 내측을 따라서 상기 제 1인쇄회로기판의 하측면에 접하는 제 1솔더링케이싱; 상기 제 1솔더링케이싱의 둘레를 따라 구비되고, 공급되는 솔더링액이 상기 제 1솔더링케이싱의 외측으로 노출되는 상기 제 1인쇄회로기판의 하측면에 집중 함침됨으로써 상기 점프핀을 솔더링 후 외측으로 월류를 안내하는 제 1솔더링팟; 및 상기 제 1솔더링팟에서 월류되는 솔더링액을 담아 외부 유출을 방지하는 제 1솔더링오버플로케이싱을 포함한다.
상기 제 1플럭스도포부는, 상기 이송부의 하측에 배치되어 상기 기판모듈의 하강시 상기 점프핀의 나열 궤적의 내측을 따라서 상기 제 1인쇄회로기판의 하측면에 접하는 제 1플럭스케이싱; 상기 제 1플럭스케이싱의 둘레를 따라 구비되고, 공급되는 플럭스가 상기 제 1플럭스케이싱의 외측으로 노출되는 상기 제 1인쇄회로기판의 하측면에 집중 플럭싱한 후 외측으로 월류를 안내하는 제 1플럭스팟; 및 상기 제 1플럭스팟에서 월류되는 플럭스를 담아 외부 유출을 방지하는 제 1플럭스오버플로케이싱을 포함한다.
상기 제 1플럭스케이싱은 상기 플럭스팟에서 상기 제 1인쇄회로기판 측으로 공급되는 플럭스가 상기 제 1인쇄회로기판의 하부 내측으로 유입되는 것을 차단하기 위해 제 1에어공급부를 연결할 수 있다.
상기 이송부는, 나란하게 배치되는 이송가이드레일; 상기 이송가이드레일 각각에 축 방향을 따라 복수 개가 회전 가능하게 구비되고, 상기 기판모듈의 상측에 배치되는 상기 제 1인쇄회로기판 또는 상기 제 2인쇄회로기판의 하측면을 거치하는 거치이송핀; 및 상기 거치이송핀을 회전시킴으로써 상기 기판모듈을 이송 안내하는 작동부를 포함한다.
상기 작동부는, 상기 거치이송핀 각각에 구비되는 기어휠부재; 특정한 거치이송핀의 기어휠부재에 회전력을 전달하는 작동모터; 상기 이송가이드레일 각각을 따라 축 방향으로 배치되고, 회전 가능하게 구비되는 전동샤프트; 및 상기 전동샤프트 각각의 둘레면에 구비되어, 상기 전동샤프트의 축 방향을 따라 배치되는 모든 상기 기어휠부재를 기어 결합함으로써 상기 기판모듈을 이송시키는 기어치부재를 포함한다.
상기 이송가이드레일은 상기 기판모듈이 특정 위치에서 설정 시간동안 위치 고정되도록 스토퍼를 구비할 수 있다.
상기 이송가이드레일은 특정 위치에서 부분적으로 승하강 가능하도록 복수 개로 나뉘어지고; 승하강부에 의해 승하강 작동될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 방법은: 제 1인쇄회로기판과 제 2인쇄회로기판을 바닥에 대해 나란하게 배치한 채 복수 개의 점프핀으로써 전기적으로 연결하여 구성한 기판모듈을 이송하는 이송단계; 상기 기판모듈의 하측에 위치한 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체를 솔더링하기 위해 상기 제 1인쇄회로기판의 하측면 설정 부위에 집중적으로 솔더링액을 함침하는 제 1솔더링함침단계; 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 점프핀을 솔더링 후 상기 기판모듈을 뒤집는 반전단계; 및 상기 기판모듈의 하측에 위치한 상기 제 2인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체를 솔더링하기 위해 상기 제 2인쇄회로기판의 하측면 설정 부위에 집중적으로 솔더링액을 함침하는 제 2솔더링함침단계를 포함한다.
본 발명에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 방법은: 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 플럭스를 도포하는 제 1플럭스도포단계; 및 상기 제 2인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 플럭스를 도포하는 제 2플럭스도포단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치는 종래 기술과 달리 점프핀으로 서로 연결된 복층의 인쇄회로기판으로 이루어진 기판모듈을 바닥에 대해 나란한 상태로 이송 후 하층의 인쇄회로기판의 점프핀 연결부위 전체를 동시에 솔더링 함침하고 나서, 기판모듈을 뒤짐으로써 하층에 위치하는 다른 인쇄회로기판의 점프핀 연결부위 전체를 동시에 솔더링 함침함에 따라 복층의 인쇄회로기판과 점프핀의 솔더링 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 솔더 액을 인쇄회로기판의 하측에서 표면에 도포함에 따라 솔더볼이 복층의 인쇄회로기판 사이로 유입되는 것을 차단하여 쇼트(short) 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치의 구성을 보인 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치의 이송부의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송부의 배면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치의 승하강부를 보인 확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 승하강부의 작동 상태를 보인 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판이 플럭스도포 및 솔더링함침되는 상태를 보인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 방법에 따른 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치의 구성을 보인 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치의 이송부의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송부의 배면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치의 승하강부를 보인 확대 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 승하강부의 작동 상태를 보인 개략도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판이 플럭스도포 및 솔더링함침되는 상태를 보인 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치(100)는 기판모듈(10)을 바닥에 대해 대략 나란하게 배치시켜 이송시키며 최초 하측에 위치하는 제 1인쇄회로기판(20)과 점프핀(40)의 연결부위를 솔더링 후, 반전시키고 나서, 하측에 위치하는 제 2인쇄회로기판(30)과 점프핀(40)의 연결부위를 솔더링하는 설비이다.
특히, 기판모듈(10)은 다양한 소자(도시하지 않음)가 실장되고 회로패턴(도시하지 않음)이 형성된 제 1인쇄회로기판(20), 다양한 소자(도시하지 않음)가 실장되고 회로패턴(도시하지 않음)이 형성된 제 2인쇄회로기판(30), 및 제 1인쇄회로기판(20)과 제 2인쇄회로기판(30)을 전기적으로 연결하기 위해 일측이 제 1인쇄회로기판(20)에 삽입되고 타측이 제 2인쇄회로기판(30)에 삽입되는 점프핀(40)을 포함한다.
이때, 점프핀(40)은 제 1인쇄회로기판(20)과 제 2인쇄회로기판(30)의 가장자리를 따라 복수 개 배치되고, 제 1인쇄회로기판(20)과 제 2인쇄회로기판(30)은 상호 나란한 채 바닥에 대해 뉘어진(나란한) 상태로 이송된다.
여기서, 솔더링 장치(100)는 프레임(110), 이송부(200), 제 1플럭스도포부(300), 제 1예열부(400), 제 1솔더링함침부(500), 반전유닛(600), 제 2플럭스도포부(700), 제 2예열부(800) 및 제 2솔더링함침부(900)를 포함한다.
프레임(110)은 이송부(200), 제 1플럭스도포부(300), 제 1예열부(400), 제 1솔더링함침부(500), 반전유닛(600), 제 2플럭스도포부(700), 제 2예열부(800) 및 제 2솔더링함침부(900)를 지지하거나 연결하는 역할을 한다. 물론, 프레임(110)이 제거될 수도 있다.
이송부(200)는 기판모듈(10)을 이송하는 기능을 한다. 이때, 최초에, 제 1인쇄회로기판(20)이 제 2인쇄회로기판(30)의 하측에 배치된 채 이송된다.
특히, 기판모듈(10)은 이송부(200)에 의해 제 1플럭스도포부(300), 제 1예열부(400), 제 1솔더링함침부(500), 반전유닛(600), 제 2플럭스도포부(700), 제 2예열부(800) 및 제 2솔더링함침부(900)로 순서대로 이송된다.
그리고, 제 1플럭스도포부(300)는 최초에 기판모듈(10)의 하측에 위치하는 제 1인쇄회로기판(20)과 점프핀(40)의 연결부위 전체에 걸쳐 집중적으로 플럭스를 도포하는 기능을 한다. 여기서, '플럭스(flux)'는 제 1인쇄회로기판(20)의 솔더링 부위를 깨끗이 하고, 솔더링시에 산화물이 생기는 것을 방지하며, 솔더링이 확실하게 이루어지게 하는 조성제이다.
아울러, 제 1예열부(400)는 플럭스가 도포된 제 1인쇄회로기판(20)에 열을 가해서 플럭스가 단시간에 건조되도록 하는 역할을 한다. 물론, 제 1예열부(400)는 다양하게 적용할 수 있다.
또한, 제 1솔더링함침부(500)는 제 1플럭스도포부(300)와 제 1예열부(400)를 거친 기판모듈(10)의 제 1인쇄회로기판(20)과 점프핀(40)의 연결부위 전체에 걸쳐 집중적으로 솔더링 액을 함침하는 역할을 한다. 이때, 솔더링 액은 납 용액 등 다양하게 적용할 수 있다.
그리고, 반전유닛(600)은 제 1솔더링함침부(500)에 의해 제 1인쇄회로기판(20)과 점프핀(40)의 연결부위가 솔더링 된 후, 기판모듈(10)을 반전(뒤집기)시키는 역할을 한다. 이로 인해, 기판모듈(10)은 제 2인쇄회로기판(30)이 제 1인쇄회로기판(20)의 하측에 배치된다. 물론, 반전유닛(600)은 다양하게 적용할 수 있다.
또한, 제 2플럭스도포부(700)는 반전유닛(600)에 의해 뒤집히며 기판모듈(10)의 하측에 위치하는 제 2인쇄회로기판(30)과 점프핀(40)의 연결부위 전체에 걸쳐 집중적으로 플럭스를 도포하는 기능을 한다.
아울러, 제 2예열부(800)는 플럭스가 도포된 제 2인쇄회로기판(30)에 열을 가해서 플럭스가 단시간에 건조되도록 하는 역할을 한다. 물론, 제 2예열부(800)는 다양하게 적용할 수 있다.
또한, 제 2솔더링함침부(900)는 제 2플럭스도포부(700)와 제 2예열부(800)를 거친 기판모듈(10)의 제 2인쇄회로기판(30)과 점프핀(40)의 연결부위 전체에 걸쳐 집중적으로 솔더링 액을 함침하는 역할을 한다.
따라서, 기판모듈(10)은 이송부(200)에 의해 이송되며, 최초 하측에 위치한 제 1인쇄회로기판(20)과 복수의 점프핀(40)의 연결 부위 전체가 동시에 솔더링 후, 반전되고 나서 하측에 위치한 제 2인쇄회로기판(30)과 점프핀(40) 각각의 연결부위 전체가 동시에 솔더링됨에 따라, 솔더링 작업성과 생산성이 현저히 향상되고, 솔더링 과정에서 솔더 볼이 기판모듈(10) 사이로 침투되는 것이 방지됨에 따라 쇼트(short)가 발생되지 않는다.
특히, 점프핀(40)은 양단부가 외측으로 노출되도록 제 1인쇄회로기판(20)과 제 2인쇄회로기판(30)에 가장자리를 따라 복수 개가 삽입된다. 그래서, 제 1인쇄회로기판(20)과 제 2인쇄회로기판(30)은 전기적으로 연결된다.
한편, 제 1플럭스도포부(300)는 제 1플럭스케이싱(310), 제 1플럭스팟(flux pot,320) 및 제 1플럭스오버플로케이싱(330)을 포함한다.
특히, 제 1플럭스도포부(300)는 기판모듈(10)의 하측에 배치되는 제 1인쇄회로기판(20)의 점프핀(40) 각 연결부위를 포함한 제 1인쇄회로기판(20)의 가장자리 전체를 플럭싱하는 역할을 한다.
제 1플럭스케이싱(310)은 이송부(200)의 하측에 배치된다. 그리고, 제 1플럭스케이싱(310)의 둘레면 상측은 기판모듈(10)의 하강시 제 1인쇄회로기판(20)의 하측면에 접하게 된다. 이때, 제 1플럭스케이싱(310)의 둘레면 상측은 점프핀(40)의 나열 궤적의 내측을 따라서 제 1인쇄회로기판(20)의 하측면에 접하게 된다. 이는, 플럭스가 제 1인쇄회로기판(20)에 실장된 소자측으로 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 물론, 제 1플럭스케이싱(310)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
그리고, 제 1플럭스팟(320)은 제 1플럭스케이싱(310)의 둘레를 따라 구비되고, 공급되는 플럭스가 제 1플럭스케이싱(310)의 외측으로 노출되는 제 1인쇄회로기판(20)의 하측면에 집중 플럭싱한 후 외측으로 월류를 안내하는 역할을 한다.
즉, 제 1플럭스팟(320)은 제 1플럭스케이싱(310)의 둘레면을 따라 형성되고, 둘레면의 높이가 제 1플럭스케이싱(310)의 둘레면 높이보다 낮게 형성된다. 아울러, 제 1플럭스팟(320)은 제 1플럭스공급부(322)와 연결된다. 이에 따라, 플럭스는 제 1플럭스공급부(322)를 통해 제 1플럭스팟(320) 내측에서 서서히 수면이 높아지며 제 1인쇄회로기판(20)과 점프핀(40) 각각의 연결부위 전체에 걸쳐 플럭싱한다. 이 후, 플럭스는 상대적으로 높이가 낮은 제 1플럭스팟(320)의 둘레면을 따라 외측으로 월류하게 된다.
아울러, 제 1플럭스오버플로케이싱(330)은 제 1플럭스케이싱(310)과 제 1플럭스팟(320)을 내측에 구비하여, 제 1플럭스팟(320)에서 월류되는 플럭스를 담아 외부 유출을 방지하는 역할을 한다. 특히, 제 1플럭스오버플로케이싱(330)은 프레임(110)의 상측에 고정 설치된다. 물론, 제 1플럭스오버플로케이싱(330)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
특히, 제 1플럭스케이싱(310) 단독, 또는 제 1플럭스케이싱(310)과 제 1플럭스오버플로케이싱(330)의 면접 부위를 통해 연결되도록, 제 1에어홀(312)이 통공될 수 있다.
그리고, 제 1에어홀(312)은 외부에서 제 1플럭스케이싱(310) 내부로 에어를 공급하기 위해 제 1에어공급부(340)를 연결한다. 따라서, 제 1에어공급부(340)로부터 제 1플럭스케이싱(310) 내부로 고압으로 공급되는 에어는 제 1플럭스팟(320)에서 제 1인쇄회로기판(20) 측으로 공급되는 플럭스가 제 1인쇄회로기판(20)의 하부 내측으로 유입되는 것을 차단하는 것을 방지한다. 이로 인해, 제 1인쇄회로기판(20)의 소자가 보호된다.
또한, 제 1솔더링함침부(500)는 제 1솔더링케이싱(510), 제 1솔더링팟(520) 및 제 1솔더링오버플로케이싱(530)을 포함한다.
제 1솔더링케이싱(510)은 이송부(200)의 하측에 배치된다. 그리고, 제 1솔더링케이싱(510)의 둘레면 상측은 기판모듈(10)의 하강시 제 1인쇄회로기판(20)의 하측면에 접하게 된다. 이때, 제 1솔더링케이싱(510)의 둘레면 상측은 점프핀(40)의 나열 궤적의 내측을 따라서 제 1인쇄회로기판(20)의 하측면에 접하게 된다. 이는, 솔더링 액이 제 1인쇄회로기판(20)에 실장된 소자 측으로 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 물론, 제 1솔더링케이싱(510)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
그리고, 제 1솔더링팟(520)은 제 1솔더링케이싱(510)의 둘레를 따라 구비되고, 공급되는 솔더링 액이 제 1솔더링케이싱(510)의 외측으로 노출되는 제 1인쇄회로기판(20)의 하측면에 걸쳐 집중 도포된 후 외측으로 월류를 안내하는 역할을 한다.
즉, 제 1솔더링팟(520)은 제 1솔더링케이싱(510)의 둘레면을 따라 형성되고, 둘레면의 높이가 제 1솔더링케이싱(510)의 둘레면 높이보다 낮게 형성된다. 아울러, 제 1솔더링팟(520)은 제 1솔더링공급부(522)와 연결된다. 이에 따라, 솔더링 액은 제 1솔더링공급부(522)를 통해 제 1솔더링팟(520) 내측에서 서서히 수면이 높아지며 제 1인쇄회로기판(20)과 점프핀(40) 각각의 연결부위 전체에 걸쳐 도포되며 솔더링한다. 이 후, 솔더링 액은 상대적으로 높이가 낮은 제 1솔더링팟(520)의 둘레면을 따라 외측으로 월류하게 된다.
아울러, 제 1솔더링오버플로케이싱(530)은 제 1솔더링케이싱(510)과 제 1솔더링팟(520)을 내측에 구비하여, 제 1솔더링팟(520)에서 월류되는 솔더링 액을 담아 외부 유출을 방지하는 역할을 한다. 특히, 제 1솔더링오버플로케이싱(530)은 프레임(110)의 상측에 고정 설치된다. 물론, 제 1솔더링오버플로케이싱(530)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
특히, 제 1플럭스케이싱(310)은 제 1에어홀(312)을 통공할 수 있고, 제 1에어홀(312)은 제 1에어공급부(340)를 연결할 수 있다.
한편, 제 2플럭스도포부(700)는 제 2플럭스케이싱(710), 제 2플럭스팟(720) 및 제 2플럭스오버플로케이싱(730)을 포함한다.
특히, 제 2플럭스도포부(700)는 반전유닛(600)에 의해 뒤집히면서 기판모듈(10)의 하측에 배치되는 제 2인쇄회로기판(30)의 점프핀(40) 각 연결부위를 포함한 제 2인쇄회로기판(30)의 가장자리 전체를 플럭싱하는 역할을 한다.
제 2플럭스케이싱(710)은 이송부(200)의 하측에 배치된다. 그리고, 제 2플럭스케이싱(710)의 둘레면 상측은 기판모듈(10)의 하강시 제 2인쇄회로기판(30)의 하측면에 접하게 된다. 이때, 제 2플럭스케이싱(710)의 둘레면 상측은 점프핀(40)의 나열 궤적의 내측을 따라서 제 2인쇄회로기판(30)의 하측면에 접하게 된다. 이는, 플럭스가 제 2인쇄회로기판(30)에 실장된 소자측으로 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 물론, 제 2플럭스케이싱(710)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
그리고, 제 2플럭스팟(720)은 제 2플럭스케이싱(710)의 둘레를 따라 구비되고, 공급되는 플럭스가 제 2플럭스케이싱(710)의 외측으로 노출되는 제 2인쇄회로기판(30)의 하측면에 집중 플럭싱한 후 외측으로 월류를 안내하는 역할을 한다.
즉, 제 2플럭스팟(720)은 제 2플럭스케이싱(710)의 둘레면을 따라 형성되고, 둘레면의 높이가 제 2플럭스케이싱(710)의 둘레면 높이보다 낮게 형성된다. 아울러, 제 2플럭스팟(720)은 제 2플럭스공급부(722)와 연결된다. 이에 따라, 플럭스는 제 2플럭스공급부(722)를 통해 제 2플럭스팟(720) 내측에서 서서히 수면이 높아지며 제 2인쇄회로기판(30)과 점프핀(40) 각각의 연결부위 전체에 걸쳐 플럭싱한다. 이 후, 플럭스는 상대적으로 높이가 낮은 제 2플럭스팟(720)의 둘레면을 따라 외측으로 월류하게 된다.
아울러, 제 2플럭스오버플로케이싱(730)은 제 2플럭스케이싱(710)과 제 1플럭스팟(320)을 내측에 구비하여, 제 2플럭스팟(720)에서 월류되는 플럭스를 담아 외부 유출을 방지하는 역할을 한다. 특히, 제 2플럭스오버플로케이싱(730)은 프레임(110)의 상측에 고정 설치된다. 물론, 제 2플럭스오버플로케이싱(730)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
특히, 제 2플럭스케이싱(710) 단독, 또는 제 2플럭스케이싱(710)과 제 2플럭스오버플로케이싱(730)의 면접 부위를 통해 연결되도록, 제 2에어홀(712)이 통공될 수 있다.
그리고, 제 2에어홀(712)은 외부에서 제 2플럭스케이싱(710) 내부로 에어를 공급하기 위해 제 2에어공급부(740)를 연결한다. 따라서, 제 2에어공급부(740)로부터 제 2플럭스케이싱(710) 내부로 고압으로 공급되는 에어는 제 2플럭스팟(720)에서 제 2인쇄회로기판(30) 측으로 공급되는 플럭스가 제 2인쇄회로기판(30)의 하부 내측으로 유입되는 것을 차단하는 것을 방지한다. 이로 인해, 제 2인쇄회로기판(30)의 소자가 보호된다.
또한, 제 2솔더링함침부(900)는 제 2솔더링케이싱(910), 제 2솔더링팟(920) 및 제 2솔더링오버플로케이싱(930)을 포함한다.
제 2솔더링케이싱(910)은 이송부(200)의 하측에 배치된다. 그리고, 제 2솔더링케이싱(910)의 둘레면 상측은 기판모듈(10)의 하강시 제 2인쇄회로기판(30)의 하측면에 접하게 된다. 이때, 제 2솔더링케이싱(910)의 둘레면 상측은 점프핀(40)의 나열 궤적의 내측을 따라서 제 2인쇄회로기판(30)의 하측면에 접하게 된다. 이는, 솔더링 액이 제 2인쇄회로기판(30)에 실장된 소자 측으로 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 물론, 제 2솔더링케이싱(910)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
그리고, 제 2솔더링팟(920)은 제 2솔더링케이싱(910)의 둘레를 따라 구비되고, 공급되는 솔더링 액이 제 2솔더링케이싱(910)의 외측으로 노출되는 제 2인쇄회로기판(30)의 하측면에 걸쳐 집중 도포된 후 외측으로 월류를 안내하는 역할을 한다.
즉, 제 2솔더링팟(920)은 제 2솔더링케이싱(910)의 둘레면을 따라 형성되고, 둘레면의 높이가 제 2솔더링케이싱(910)의 둘레면 높이보다 낮게 형성된다. 아울러, 제 2솔더링팟(920)은 제 2솔더링공급부(922)와 연결된다. 이에 따라, 솔더링 액은 제 2솔더링공급부(922)를 통해 제 2솔더링팟(920) 내측에서 서서히 수면이 높아지며 제 2인쇄회로기판(30)과 점프핀(40) 각각의 연결부위 전체에 걸쳐 도포되며 솔더링한다. 이 후, 솔더링 액은 상대적으로 높이가 낮은 제 2솔더링팟(920)의 둘레면을 따라 외측으로 월류하게 된다.
아울러, 제 2솔더링오버플로케이싱(930)은 제 2솔더링케이싱(910)과 제 2솔더링팟(920)을 내측에 구비하여, 제 2솔더링팟(920)에서 월류되는 솔더링 액을 담아 외부 유출을 방지하는 역할을 한다. 특히, 제 2솔더링오버플로케이싱(930)은 프레임(110)의 상측에 고정 설치된다. 물론, 제 2솔더링오버플로케이싱(930)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
특히, 제 2플럭스케이싱(710)은 제 2에어홀(712)을 통공할 수 있고, 제 2에어홀(712)은 제 2에어공급부(740)를 연결할 수 있다.
한편, 이송부(200)는 이송가이드레일(210), 거치이송핀(220) 및 작동부(230)를 포함한다.
이송가이드레일(210)은 프레임(110) 상에 나란하게 배치된다. 이때, 이송가이드레일(210)은 다양하게 형성될 수 있다.
그리고, 거치이송핀(220)은 이송가이드레일(210) 각각에 축 방향을 따라 복수 개가 회전 가능하게 구비된다. 이때, 거치이송핀(220)은 이송가이드레일(210) 각각의 서로 마주하는 내측에 구비된다.
그래서, 거치이송핀(220)은 기판모듈(10)의 상측에 배치되는 제 1인쇄회로기판(20) 또는 제 2인쇄회로기판(30)의 하측면을 거치하는 역할을 한다.
특히, 거치이송핀(220) 각각은 거치된 기판모듈(10)이 거치이송핀(220)의 축 방향으로 움직이는 것을 방지하기 위해 단턱(222)을 형성한다. 그래서, 제 1인쇄회로기판(20) 또는 제 2인쇄회로기판(30)의 테두리가 대응되는 단턱(222)에 접함에 따라, 기판모듈(10)은 이송가이드레일(210)의 축 방향을 따라 안정적으로 이송된다.
또한, 작동부(230)는 거치이송핀(220)을 회전시키는 역할을 한다. 그래서, 기판모듈(10)은 거치이송핀(220)의 회전에 의해 직진 이송 가능하게 된다.
여기서, 작동부(230)는 기어휠부재(232), 작동모터(234), 전동샤프트(236) 및 기어치부재(238)를 포함한다.
기어휠부재(232)는 거치이송핀(220) 각각에 구비되고, 작동모터(234)는 특정한 거치이송핀(220)의 기어휠부재(232)에 회전력을 전달하는 역할을 한다. 이때, 작동모터(234)의 구동력은 다양한 방식으로 기어휠부재(232)에 회전력을 전달한다.
그리고, 전동샤프트(236)는 이송가이드레일(210) 각각을 따라 축 방향으로 배치되고, 회전 가능하게 구비된다. 물론, 전동샤프트(236)는 다양한 방식으로 이송가이드레일(210)을 따라 회전 가능하게 구비된다.
아울러, 기어치부재(238)는 전동샤프트(236)의 둘레면에 구비되어, 전동샤프트(236)의 축 방향을 따라 배치되는 모든 기어휠부재(232)를 기어 결합한다. 그래서, 작동모터(234)가 구동되면, 기어휠부재(232)와 기어치부재(238)의 기어 결합으로 인해, 전동샤프트(236)가 회전됨에 따라, 모든 거치이송핀(220)이 동일 방향으로 회전된다. 그래서, 기판모듈(10)은 거치이송핀(220)에 거치된 채 이송된다.
또한, 이송되는 기판모듈(10)은 제 1플럭스도포부(300), 제 1솔더링함침부(500), 제 2플럭스도포부(700) 및 제 2솔더링함침부(900) 위치에서 일정시간 동안 정지되어야 한다.
그래서, 이송가이드레일(210)은 기판모듈(10)이 특정 위치에서 설정 시간동안 위치 고정되도록 스토퍼(240)를 구비한다. 스토퍼(240)는 출몰 또는 회동 가능하도록 이송가이드레일(210)에 구비되어 기판모듈(10)이 설정 위치에서 위치 고정하는 역할을 한다.
물론, 스토퍼(240)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.
아울러, 이송가이드레일(210)은 특정 위치에서 부분적으로 승하강 가능하도록 복수 개로 나뉘어질 수 있다.
즉, 이송가이드레일(210)은 제 1플럭스도포부(300), 제 1예열부(400), 제 1솔더링함침부(500), 반전유닛(600), 제 2플럭스도포부(700), 제 2예열부(800) 및 제 2솔더링함침부(900)의 구획별로 나뉘어질 수 있다. 그래서, 이송가이드레일(210)은 특정 구획에서 각각의 승하강부(240)에 의해 승하강 가능하게 된다.
특히, 제 1플럭스도포부(300), 제 1솔더링함침부(500), 제 2플럭스도포부(700) 및 제 2솔더링함침부(900)의 구간에 해당되는 이송가이드레일(210)은 승하강부(240)에 의해 승하강되며 기판모듈(10)의 제 1인쇄회로기판(20) 또는 제 2인쇄회로기판(30)을 플럭스 도포 후 솔더링하게 된다.
이때, 이송가이드레일(210)은 전체적으로 승하강시보다 구간별로 나뉘어져 개별적으로 승하강 작동시, 승하강부(240)에 가해지는 부하가 줄어들게 된다.
여기서, 승하강부(240)는 프레임(110)에 구비되는 서포터(252), 및 서포터(252)에 대해 해당 이송가이드레일(210)을 승하강 안내하는 상하안내부재(254)를 포함한다.
여기서, 상하안내부재(254)는 LM가이드 등 다양하게 적용 가능하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 방법에 따른 순서도이다.
도 1, 도 2 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 방법은 이송단계(S10), 제 1플럭스도포단계(S20), 제 1솔더링함침단계(S30), 반전단계(S40), 제 2플럭스도포단계(S50) 및 제 2솔더링함침단계(S60)를 포함한다.
이송단계(S10)는 기판모듈(10)을 제 1플럭스도포단계(S20), 제 1솔더링함침단계(S30), 반전단계(S40), 제 2플럭스도포단계(S50) 및 제 2솔더링함침단계(S60) 별로 이송 안내하는 역할을 한다.
이때, 기판모듈(10)은 제 1인쇄회로기판(20)과 제 2인쇄회로기판(30)을 바닥에 대해 나란하게 배치한 채 복수 개의 점프핀(40)으로써 전기적으로 연결하여 구성된다.
특히, 제 1플럭스도포단계(S20) 및 제 1솔더링함침단계(S30)에서는 기판모듈(10)의 하측에 제 1인쇄회로기판(20)이 배치된다. 아울러, 제 2플럭스도포단계(S50) 및 제 2솔더링함침단계(S60)에서는 기판모듈(10)의 하측에 제 2인쇄회로기판(30)이 배치된다.
그리고, 제 1플럭스도포단계(S20)는 기판모듈(10)의 하측에 위치한 제 1인쇄회로기판(20)과 점프핀(40)의 연결부위 전체에 걸쳐 집중적으로 플럭스를 도포하는 공정이다.
또한, 제 1솔더링함침단계(S30)는 제 1인쇄회로기판(20)과 점프핀(40)의 연결부위 전체에 걸쳐 동시에 솔더링하기 위해 제 1인쇄회로기판(20)의 하측면 설정 부위에 집중적으로 솔더링 액을 함침하는 공정이다.
아울러, 반전단계(S40)는 제 1인쇄회로기판(20)과 점프핀(40)을 솔더링 후 기판모듈(10)을 뒤집는 공정이다. 이로 인해, 제 2인쇄회로기판(30)이 하측에 배치된다. 이때, 반전유닛(600)이 기판모듈(10)을 뒤집는다.
그리고, 제 2플럭스도포단계(S50)는 기판모듈(10)의 하측에 위치한 제 2인쇄회로기판(30)과 점프핀(40)의 연결부위 전체에 걸쳐 집중적으로 플럭스를 도포하는 공정이다.
또한, 제 2솔더링함침단계(S60)는 제 2인쇄회로기판(30)과 점프핀(40)의 연결부위 전체에 걸쳐 동시에 솔더링하기 위해 제 2인쇄회로기판(30)의 하측면 설정 부위에 집중적으로 솔더링 액을 함침하는 공정이다.
특히, 제 1플럭스도포단계(S20)와 제 1솔더링함침단계(S30) 사이에는 예열단계가 행해질 수 있고, 제 2플럭스도포단계(S50)와 제 2솔더링함침단계(S60) 사이에는 예열단계가 행해질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 기판모듈 20: 제 1인쇄회로기판
30: 제 2인쇄회로기판 40: 점프핀
100: 솔더링 장치 110: 프레임
200: 이송부 210: 이송가이드레일
220: 거치이송핀 230: 작동부
232: 기어휠부재 240: 스토퍼
250: 승하강부 300: 제 1플럭스도포부
310: 제 1플럭스케이싱 320: 제 1플럭스팟
330: 제 1플럭스오버플로케이싱 400: 제 1예열부
500: 제 1솔더링함침부 510: 제 1솔더링케이싱
520: 제 1솔더링팟 530: 제 1솔더링오버플로케이싱
600: 반전유닛 700: 제 2플럭스도포부
710: 제 2플럭스케이싱 720: 제 2플럭스팟
730: 제 2플럭스오버플로케이싱 800: 제 2예열부
900: 제 2솔더링함침부 910: 제 2솔더링케이싱
820: 제 2솔더링팟 930: 제 2솔더링오버플로케이싱

Claims (7)

  1. 제 1인쇄회로기판과 제 2인쇄회로기판을 복수 개의 점프핀으로써 전기적으로 연결하여 구성한 기판모듈을 이송하는 이송부; 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 솔더링액을 함침하는 제 1솔더링함침부; 상기 기판모듈을 뒤집는 반전유닛; 상기 제 2인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 솔더링액을 함침하는 제 2솔더링함침부; 및 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 점프핀의 연결부위 전체에 집중적으로 플럭스를 도포하는 제 1플럭스도포부를 포함하고,
    상기 점프핀은 양단부가 외측으로 노출되도록 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 제 2인쇄회로기판에 가장자리를 따라 삽입되며,
    상기 제 1플럭스도포부는, 상기 이송부의 하측에 배치되어 상기 기판모듈의 하강시 상기 점프핀의 나열 궤적의 내측을 따라서 상기 제 1인쇄회로기판의 하측면에 접하는 제 1플럭스케이싱; 상기 제 1플럭스케이싱의 둘레를 따라 구비되는 제 1플럭스팟; 및 상기 제 1플럭스팟에서 월류되는 플럭스를 담아 외부 유출을 방지하는 제 1플럭스오버플로케이싱을 포함하고,
    상기 제 1플럭스팟은 둘레면의 높이가 상기 제 1플럭스케이싱의 둘레면 높이보다 낮게 형성되고, 플럭스는 제 1플럭스공급부를 통해 상기 제 1플럭스팟에 공급되어 상기 제 1인쇄회로기판과 상기 점프핀 각각의 연결부위 전체를 플럭싱한 후 상대적으로 높이가 낮은 상기 제 1플럭스팟의 둘레면을 따라 상기 제 1플럭스오버플로케이싱으로 월류되며,
    상기 이송부는, 나란하게 배치되는 이송가이드레일; 상기 이송가이드레일 각각에 축 방향을 따라 복수 개가 회전 가능하게 구비되고, 상기 기판모듈의 상측에 배치되는 상기 제 1인쇄회로기판 또는 상기 제 2인쇄회로기판의 하측면을 거치하는 거치이송핀; 및 상기 거치이송핀을 회전시킴으로써 상기 기판모듈을 이송 안내하는 작동부를 포함하고,
    상기 이송가이드레일은 상기 기판모듈이 특정 위치에서 설정 시간동안 위치 고정되도록 스토퍼를 구비하며,
    상기 이송부, 상기 제 1솔더링함침부, 상기 반전유닛, 상기 제 2솔더링함침부 및 상기 제 1플럭스도포부는 프레임에 지지되거나 연결되는 것을 특징으로 하는 적층된 인쇄회로기판의 솔더링 장치.
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