KR102024640B1 - 자연냉각형 주석 도포장치 - Google Patents

자연냉각형 주석 도포장치 Download PDF

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윤훈식
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주식회사 도성하이텍
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Abstract

본 발명에 따른 자연냉각형 주석 도포장치는, 주석(s)이 투입되는 주석조(100); 상기 주석조(100) 내에 설치되어, 상기 주석(s)을 가열하여 제1 온도로 액화시키는 가열부(200); 상기 주석조(100) 상에 배치되는 함체 형상으로, 격벽(310)에 의해 내부가 구획되어 제1 체적의 냉각공간(301)과, 상기 제1 체적보다 작은 제2 체적의 배출공간(302)으로 구분되며, 상기 배출공간(302)의 하면에 배출공(302a)이 형성되는 주석배출부(300); 및 상기 주석조(100)에 담긴 주석(s)을 펌핑하여 상기 주석배출부(300)의 냉각공간(301)에 넘치도록 공급하는 펌프유닛(400);을 포함하고, 상기 주석배출부(300)의 냉각공간(301)으로 공급된 주석(s)은, 상기 격벽(310) 위로 넘칠 때까지 일정시간 냉각되고, 상기 격벽(310)을 넘어 상기 배출공간(302)으로 흐른 주석(s)은, 상기 배출공간(302)의 배출공(302a)을 통해 도포대상물(m) 측으로 떨어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자연냉각형 주석 도포장치{Device for soldering while cooling tin}
본 발명은 자연냉각형 주석 도포장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘덴서 제조공정에서 주석을 일정시간 냉각시킨 후 와이어에 도포하는 자연냉각형 주석 도포장치에 관한 것이다.
콘덴서(condenser)란 2장의 전극판이 유전체를 사이에 두고 서로 마주보는 구조로 된 회로소자로서, 캐피시터(capacitor) 또는 축전지 등으로도 불린다.
콘덴서는 직류 전압을 가하면 각 전극에 전하를 축적하는 기능, 교류에서는 직류를 차단하고 교류 성분을 통과시키는 기능을 수행하며, 사용되는 유전체의 종류에 따라 전해 콘덴서, 탄탈 콘덴서, 세라믹 콘덴서, 마일러 콘덴서, 마이카 콘덴서, 가변용량 콘덴서 등 다양하게 구분된다.
콘덴서는 제조공정은, 크게 재료 검사 → 조립 공정 → 코팅 공정 → 출고 검사 → 선별 및 포장 공정 순으로 진행된다.
이 중, 조립 공정에는 주석을 이용한 땜납(solder) 도포 공정이 포함되어 있는데, 땜납 도포 공정은 도 11에 도시된 바와 같이, 세라믹 유전체(ceramic media)의 양면에 부착되어 있는 원판 형태의 은전극(electrode)에 와이어의 양단을 전기적으로 연결하기 위하여, 와이어의 양단에 주석(Sn)으로 된 땜납(solder)을 도포하는 공정이다.(이후, 와이어 양단 사이에 세라믹 유전체를 삽입하고 땜납을 녹여 와이어와 은전극(electrode)을 결합하는 공정이 이어진다.)
이러한 콘덴서와 관련된 선행문헌으로서, 등록특허 제10-1258997호('유전체 자기 조성물 및 전자 부품')가 개시되어 있다.
종래의 '유전체 자기 조성물 및 전자 부품'은 세라믹 컨덴서에 관한 기술로서, 유전체층의 조성과 관련된 내용이 주로 개시되어 있으며, 제조공정과 관련하여 문단 식별번호 [0050]에는 "얻어진 유전체 자기 조성물의 소결체의 주표면에 단자 전극을 인쇄하고, 필요에 따라 소성함으로써, 단자 전극(12, 14)을 형성한다. 그후, 단자 전극(12, 14)에 납땜 등에 의해 리드 단자(6, 8)를 접합하고, 마지막으로, 소자 본체를 보호 수지(4)로 덮음으로써, 도 1의 (A) 및 도 1의 (B)에 나타내는 바와 같은 단판형 세라믹 콘덴서를 얻는다"라고 기재되어 있다.
그러나, 종래에는 250℃ 정도로 가열되어 상대적으로 점도가 낮은 상태에 있는 액체 주석이 소정의 냉각 시간없이 곧바로 리드 단자(6, 8)에 도포됨으로 인해, 주석이 와이어에 충분하게 묻지 않는 현상이 빈번하게 발생되었고, 리드 단자와 단자 전극 간의 접합 불량으로 이어졌다.
또한, 종래에는 와이어의 양단부에서, 주석이 공급되는 방면에 있는 윗면에 주석이 상대적으로 많이 도포되고, 아랫면에는 상대적으로 적게 도포되었다. 와이어의 양단부 중, 일단부 윗면과 타단부 아랫면이 각각 단자 전극에 접합되는데, 타단부 아랫면의 주석 도포량이 부족함으로 인해, 리드 단자와 단자 전극 간의 접합 불량이 야기되는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1258997호(2013년04월29일 등록 공고, 발명의 명칭 : 유전체 자기 조성물 및 전자 부품)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주석을 냉각시켜 도포할 수 있고, 주석을 도포대상물의 상하 양방향에서 도포할 수 있으며, 주석의 냉각속도를 미세하게 조절할 수 있는 자연냉각형 주석 도포장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자연냉각형 주석 도포장치는, 주석(s)이 투입되는 주석조(100); 상기 주석조(100) 내에 설치되어, 상기 주석(s)을 가열하여 제1 온도로 액화시키는 가열부(200); 상기 주석조(100) 상에 배치되는 함체 형상으로, 격벽(310)에 의해 내부가 구획되어 제1 체적의 냉각공간(301)과, 상기 제1 체적보다 작은 제2 체적의 배출공간(302)으로 구분되며, 상기 배출공간(302)의 하면에 배출공(302a)이 형성되는 주석배출부(300); 및 상기 주석조(100)에 담긴 주석(s)을 펌핑하여 상기 주석배출부(300)의 냉각공간(301)에 넘치도록 공급하는 펌프유닛(400);을 포함하고, 상기 주석배출부(300)의 냉각공간(301)으로 공급된 주석(s)은, 상기 격벽(310) 위로 넘칠 때까지 일정시간 냉각되고, 상기 격벽(310)을 넘어 상기 배출공간(302)으로 흐른 주석(s)은, 상기 배출공간(302)의 배출공(302a)을 통해 도포대상물(m) 측으로 떨어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자연냉각형 주석 도포장치에 있어서, 상기 주석배출부(300)의 배출공(302a)과 상기 주석조(100) 사이는, 수평 이송공간(A)으로 정의되고, 상기 도포대상물(m)은, 다수가 일렬로 배치되어 상기 수평 이송공간(A)을 연속적으로 지나가며, 상기 배출공(302a)은, 복수로 구성되어, 상기 도포대상물(m)이 진입하는 방면에 형성되어 주석(s)을 1차 도포하는 제1 배출공(302a-1)과, 상기 도포대상물(m)이 나가는 방면에 형성되어 주석(s)을 2차 도포하는 제2 배출공(302a-2)로 구분될 수 있다.
본 발명에 따른 자연냉각형 주석 도포장치에 있어서, 상기 제1 배출공(302a-1)과 상기 제2 배출공(302a-2) 사이에서 상기 도포대상물(m)의 하면과 마주보도록 배치되고, 상기 펌프유닛(400)의 구동과 연동되게 설치되어 상기 주석조(100)에 담긴 주석(s)을 펌핑하여 상기 도포대상물(m)의 하면을 향해 분사하는 보조 펌프유닛(500);을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자연냉각형 주석 도포장치에 있어서, 상기 주석(s)은, 상기 냉각공간(301)의 하측으로 공급된 후, 상기 냉각공간(301) 내에서 일정시간 교반된 후 상측으로 유동되고, 상기 격벽(310)은, 상기 주석배출부(300)의 하면에 고정되는 고정격벽(311)과, 상기 고정격벽(311)에 대하여 상하 슬라이딩 가능하게 결합되는 승강격벽(312)으로 구분되며, 일단부가 상기 주석배출부(300)의 측면에 결합되고, 타단부는 상기 승강격벽(312)의 측면에 결합되어, 전기적 신호에 따라 상기 승강격벽(312)을 승강시키는 격벽승강유닛(600);을 더 포함하고, 상기 주석(s)이 냉각되는 정도는, 상기 격벽(310)의 높이에 반비례하여 달라지게 구성될 수 있다.
본 발명의 자연냉각형 주석 도포장치에 따르면, 주석조에서 끌어올려진 뜨거운 주석이 주석배출부의 냉각공간에서 일차적으로 자연 냉각된 후, 배출공간을 통해 도포대상물 측으로 배출되는 오버플로우 배출방식을 채택함으로써, 와이어에 도포되는 주석의 점도를 간단하고 안정적으로 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 주석의 낮은 점도로 인해 유발되었던 접합 불량 문제를 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 주석배출부의 배출공을 복수로 구성함으로써, 주석 도포 공정의 신뢰성을 보다 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 보조 펌프유닛이 주석배출부의 제1 배출공과 제2 배출공 사이에서, 도포대상물의 하면을 향해 주석을 분사함으로써, 도포대상물의 양면에 주석이 균일하게 도포될 수 있고, 이를 통해 접합 불량을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 격벽의 높이에 반비례하여 주석이 냉각되는 정도가 달라지는 것을 이용하여 주석의 냉각속도를 미세하게 조절할 수 있으며, 이를 통해, 도포되는 주석의 점도를 최적으로 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치의 사시도.
도 2는 도 1의 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 가열부의 구조를 나타낸 렌더링 도면.
도 3은 도 1의 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 주석조 및 주석배출부의 단면도.
도 4는 도 1의 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 펌프유닛의 분해사시도.
도 5는 도 4를 밑에서 바라본 분해사시도.
도 6은 도 1의 자연냉각형 주석 도포장치에서 주석이 냉각되어 배출되는 과정을 순서대로 나타낸 과정도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치의 평면도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치의 측면도.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 주석배출부의 단면도.
도 10은 도 9의 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 격벽승강유닛을 설명하기 위한 도면.
도 11은 세라믹 콘덴서의 내부 구조를 나타낸 도면.
이하, 본 발명에 따른 자연냉각형 주석 도포장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 가열부의 구조를 나타낸 렌더링 도면이며, 도 3은 도 1의 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 주석조 및 주석배출부의 단면도이고, 도 4는 도 1의 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 펌프유닛의 분해사시도이며, 도 5는 도 4를 밑에서 바라본 분해사시도이고, 도 6은 도 1의 자연냉각형 주석 도포장치에서 주석이 냉각되어 배출되는 과정을 순서대로 나타낸 과정도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치는 콘덴서 제조공정에서 주석을 일정시간 냉각시킨 후 와이어에 도포하는 자연냉각형 주석 도포장치로서, 주석조(100), 가열부(200), 주석배출부(300)와 펌프유닛(400)을 포함하여 구성된다.
주석조(100)은 상부가 개방된 함체 형상으로, 내부로 고체 상태의 주석(s)이 투입되는 구성이다.
가열부(200)는 주석조(100) 내에 설치되어, 주석(s)을 가열하여 제1 온도로 액화시키는 구성이다.
가열부(200)는 전력에 의해 발열되는 히터봉으로서, 고체 상태의 주석(s)을 250℃ 정도로 가열하여 녹여주는 기능을 하며, 본 실시예에서 가열부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 발열선이 U자 형상으로 굽어진 코일스프링 형태로 구성되어 주석조(100)의 하부에 배치된다.
주석 도포 작업이 종료되어 가열부(200)를 끄면, 액체 상태의 주석(s)이 고체 상태로 굳어지기 때문에, 작업 재개 시에는 후술되는 펌프유닛(400)은 정지시킨 상태에서, 가열부(200)를 30분 정도 가동하여 주석(s)을 액체화하는 예열 작업이 선행된다.
주석배출부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 주석조(100) 상에 배치되는 함체 형상으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 격벽(310)에 의해 내부가 구획되어 제1 체적의 냉각공간(301)과, 제1 체적보다 작은 제2 체적의 배출공간(302)으로 구분되며, 냉각공간(301)의 하면에 공급공(301a)이 형성되고 배출공간(302)의 하면에는 배출공(302a)이 형성되는 구성이다.
주석배출부(300)의 냉각공간(301)은 주석(s)이 유입된 후 배출되기 전까지 머무는 공간으로서, 그 체적에 비례하여 열용량이 커지므로, 주석(s)의 냉각효율이 보다 향상될 수 있도록 배출공간(302)보다 체적을 상대적으로 크게 구성하는 것이 바람직하다. 냉각공간(301)에 미리 채워져 냉각된 많은 양의 주석(s)이 뒤이어 공급되는 뜨거운 소량의 주석(s)의 온도를 떨어뜨리는 냉각원이 되는 것이다.
펌프유닛(400)은 도 1에 도시된 바와 같이, 주석조(100)에 담긴 주석(s)을 펌핑하여 주석배출부(300)의 냉각공간(301)에 넘치도록 공급하는 펌프이다.
본 실시예에서 펌프유닛(400)은 도 4에 도시된 바와 같이, 날개차(410)의 회전에 의해 발생되는 원심력 차이를 이용하여 액체를 끌어올리는 원심펌프가 사용되며, 상부케이싱(410), 하부케이싱(420), 주축(430), 날개차(440), 원동기(미도시)를 구비한다.
상부케이싱(410)은 중심에 축공이 형성되고, 상기 축공에서 소정거리 떨어진 지점에 토출공(411)이 형성된다. 상부케이싱(410)은 도 5에 도시된 바와 같이, 토출공(411)이 주석배출부(300)의 공급공(301a)에 일치되도록 주석배출부(300)의 하면에 결합된다.
하부케이싱(420)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상부케이싱(410)과 상호 볼트로 체결되어 주석조(100)의 수면에 잠기게 설치되는 원통 형상으로, 내주면 일측에는 토출공(411)과 일치되도록 절삭홈(421)이 형성된다.
주축(430)은 일단부가 하부케이싱(420)의 중심에 배치되고, 타단부는 상부케이싱(410)의 축공을 통해 상측으로 연장되는 축이다.
날개차(440)는 주축(430)의 단부에 결합되어 하부케이싱(420) 내에서 회전되는 구성이다. 날개차(440)에 의해 주석(s)이 회전되면, 원심력에 의해 주석(s)이 하부케이싱(420)의 외측으로 몰리면서 압력이 높아지고, 하부케이싱(420)의 중심은 압력이 낮아지게 된다.
이 압력차에 의해 하부케이싱(420) 내에 있는 주석(s)은 하부케이싱(420)의 절삭홈(421) 및 토출공(411)과, 주석배출부(300)의 공급공(301a)을 통해 주석배출부(300) 내의 냉각공간(301)으로 펌핑되고, 하부케이싱(420) 주변에 있는 주석(s)은 하부케이싱(420)의 중심으로 흡입된다.
원동기(미도시)는 풀리-벨트 방식으로 주축(430)을 회전시키는 회전모터이다.
주석조(100)에 녹아있는 주석(s)을 주석배출부(300)의 상측이나 중간에서 공급할 수도 있으나, 본 실시예와 같이 주석조(100)의 하면에서 상측으로 펌핑하여 공급하면, 주석(s)이 넘쳐흐르는 격벽(310)의 상단까지의 유동경로가 길어지면서 주석(s)의 냉각효율을 극대화할 수 있으므로 바람직하다.
이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치는 다음과 같은 과정을 통해 냉각되어 배출된다.
먼저, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 주석조(100)에 있는 주석(s)이 가열되어 250℃ 정도로 액화된 상태에서, 펌프유닛(400)이 가동되면, 주석배출부(300)의 냉각공간(301)으로 주석(s)이 연속적으로 공급된다.
그러면, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 주석배출부(300)의 냉각공간(301)에 주석(s)이 점점 채워져 격벽(310) 위로 넘칠 때까지 일정시간 냉각되게 된다. 이 과정에서 냉각공간(301)의 하측으로 공급된 주석(s)은 냉각공간(301) 내에서 일정시간 교반된 후 수면으로 유동하게 된다.
주석(s)이 계속 공급되면, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 격벽(310)을 넘어 배출공간(302)으로 흐른 주석(s)은, 250℃보다 낮은 온도로 냉각된 상태로 배출공간(302)의 배출공(302a)을 통해 도포대상물(m) 측으로 흐르게 된다.
주석배출부(300)의 배출공(302a)과 주석조(100) 사이는 수평 이송공간(A)으로 정의되고, 도포대상물(m)인 와이어는 다수가 일렬로 배치되어 수평 이송공간(A)을 연속적으로 지나가게 되는데, 주석배출부(300)에 낙하되는 주석(s) 중 일부는 도포대상물(m)인 와이어의 단부에 뭍고, 나머지는 주석조(100)로 떨어지면서 계속적으로 순환하게 된다.
최종적으로, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 도포대상물(m)의 단부에 땜납 공정 시에 요구되는 주석(s)이 소정량 도포된다.
종래에는 250℃ 정도로 가열되어 상대적으로 점도가 낮은 상태에 있는 액체 주석이 소정의 냉각 시간없이 곧바로 도포대상물에 도포됨으로 인해, 주석이 와이어에 충분하게 묻지 않아 접합 불량으로 이어졌다. 만약, 주석의 온도를 낮추게 되면, 주석의 점도가 높아질 수는 있느나, 주석이 반고체화되면서 모터나 펌프에 부하가 발생할 수 있다.
이에 반해, 본 발명은 주석조에서 끌어올려진 뜨거운 주석이 주석배출부의 냉각공간에서 일차적으로 자연 냉각된 후, 배출공간을 통해 도포대상물 측으로 배출되는 오버플로우 배출방식을 채택함으로써, 와이어에 도포되는 주석의 점도를 간단하고 안정적으로 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 주석의 낮은 점도로 인해 유발되었던 접합 불량 문제를 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
지금부터는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치에 대해 설명한다. 앞에서 설명된 실시예와 중복되는 구성에는 동일한 도면부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치의 평면도이다.
본 실시예는 도 7의 좌측에 도시된 바와 같이, 주석배출부(300)의 배출공(302a)이 복수로 구성되어, 도포대상물(m)이 진입하는 방면에 형성되어 주석(s)을 1차 도포하는 제1 배출공(302a-1)과, 도포대상물(m)이 나가는 방면에 형성되어 주석(s)을 2차 도포하는 제2 배출공(302a-2)로 구분되어 구성된다.
다수의 도포대상물(m)이 수평 이송공간(A)을 연속적으로 지나가는 과정에서, 제1 배출공(302a-1)에서 배출되는 주석(s)에 의해 도포대상물(m)이 제대로 도포되지 않더라도, 제2 배출공(302a-2)에서 배출되는 주석(s)에 의해 다시 한번 도포됨으로써, 주석 도포 공정의 신뢰성을 보다 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
지금부터는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치에 대해 설명한다. 앞에서 설명된 실시예와 중복되는 구성에는 동일한 도면부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치의 측면도이다.
본 실시예는 도 8에 도시된 바와 같이, 주석배출부(300)의 제1 배출공(302a-1)과 제2 배출공(302a-2) 사이에서 도포대상물(m)의 하면과 마주보도록 배치되고, 펌프유닛(400)의 구동과 연동되게 설치되어 주석조(100)에 담긴 주석(s)을 펌핑하여 도포대상물(m)의 하면을 향해 분사하는 보조 펌프유닛(500)을 더 포함한다.
보조 펌프유닛(500)은 펌프유닛(400)이 채택하고 있는 원심펌프 구조를 그대로 채택하되, 별도의 원동기없이 펌프유닛(400)의 구동력을 이용할 수 있도록 제1 기어박스(510), 제2 기어박스(520) 및 동력전달축(520)를 더 구비한다.
제1 기어박스(510)는 입력축이 펌프유닛(400)의 연장된 주축(430)과 연결되어 베벨기어 방식으로 축의 방향을 90도 변환하는 구성이다.
제2 기어박스(520)는 출력축이 보조 펌프유닛(500)의 주축(530)과 연결되어 베벨기어 방식으로 축의 방향을 90도 변환하는 구성이다.
동력전달축(520)은 제1 기어박스(510)의 출력축과 제2 기어박스(520)의 입력축을 연결하여 동력을 전달하는 축이다.
종래에는 와이어의 양단부에서, 주석이 공급되는 방면에 있는 윗면에 주석이 상대적으로 많이 도포되고, 아랫면에는 상대적으로 적게 도포됨으로 인해, 접합 불량이 빈번하게 발생되었다.
이에 반해, 본 발명은 보조 펌프유닛이 주석배출부의 제1 배출공과 제2 배출공 사이에서, 도포대상물의 하면을 향해 상방으로(upward) 주석을 분사함으로써, 도포대상물의 양면에 주석이 균일하게 도포될 수 있고, 이를 통해 접합 불량을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 이때 보조 펌프유닛에 의하여 상방으로 분사되는 주석의 양은 주석배출부(300)에서 자연냉각하는 과정이 필요 없을 정도로 적은 양이 공급되도록 하여 도포대상물에 묻어있는 주석의 점도에 영향을 주지 않고 부족한 부분을 단지 보충할 수 있도록 함이 바람직하다. 즉, 그 양은 제1 배출공과 제2 배출공에서 하방으로 분사되는 주석의 양보다 훨씬 적은 양이 될 것이다.
지금부터는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치에 대해 설명한다. 앞에서 설명된 실시예와 중복되는 구성에는 동일한 도면부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 주석배출부의 단면도이고, 도 10은 도 9의 자연냉각형 주석 도포장치에 포함된 격벽승강유닛을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예는 주석배출부(300)의 하측에서 격벽(310)의 상단까지의 유동경로가 길어질수록 주석(s)이 더 냉각되는 것에 착안하여 제안되는 실시예로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 격벽(310)은 주석배출부(300)의 하면에 고정되는 고정격벽(311)과, 고정격벽(311)에 대하여 상하 슬라이딩 가능하게 결합되는 승강격벽(312)으로 구분되고, 격벽승강유닛(600)이 더 포함된다.
격벽승강유닛(600)은 일단부가 주석배출부(300)의 측면에 결합되고, 타단부는 승강격벽(312)의 측면에 결합되어, 전기적 신호에 따라 승강격벽(312)을 승강시키는 구성이다.
격벽승강유닛(600)은 랙-피니언, 실린더 등 다양한 직선구동수단이 적용될 수 있으나, 작고 가벼우며 반응이 빠르고 정밀하며, 동력 전달을 위한 별도의 기구가 필요없는 것이 유리하다.
이를 위해, 격벽승강유닛(600)은 도 10에 도시된 바와 같이, 2장의 압전소자 가 서로 맞붙여진 판 형상의 굽힘부재(610)가 고정격벽(311)의 내측면과 승강격벽(312)의 외측면을 서로 연결하는 형태로 구성된다. 고정격벽(311)의 내측면에는 전력 공급을 위한 전선(620)이 내장된다.
압전소자(piezoelectric element)는 석영, 로셀염 등과 같이 압력을 가하면 전압이 발생하거나, 반대로 전압을 가하면 부피나 길이가 변화되는 소자로서, 2장의 압전소자에 각각 반대되는 극성의 전압을 걸어 굽힘부재(610)가 상하로 휘어지게 된다.
만약, 주석배출부(300)에서 배출되는 주석(s)의 온도가 낮아 점도가 높다고 판단될 경우, 2장의 압전소자 중 상부 압전소자에는 신장되는 (+)극, 하부 압전소자에는 압축되는 (-)극을 걸어 굽힘부재(610)가 아래로 휘어지도록 한다. 승강격벽(312)이 하강되면서 주석(s)이 덜 냉각된다.
반대로, 주석배출부(300)에서 배출되는 주석(s)의 온도가 높아 점도가 낮다고 판단될 경우, 2장의 압전소자 중 상부 압전소자에는 압축되는 (-)극, 하부 압전소자에는 신장되는 (+)극을 걸어 굽힘부재(610)가 위로 휘어지도록 한다. 승강격벽(312)이 상승되면서 주석(s)이 더 냉각된다.
이와 같이, 격벽의 높이에 반비례하여 주석이 냉각되는 정도가 달라지는 것을 이용하여 주석의 냉각속도를 미세하게 조절할 수 있으며, 이를 통해, 도포되는 주석의 점도를 최적으로 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 자연냉각형 주석 도포장치는, 주석조에서 끌어올려진 뜨거운 주석이 주석배출부의 냉각공간에서 일차적으로 자연 냉각된 후, 배출공간을 통해 도포대상물 측으로 배출되는 오버플로우 배출방식을 채택함으로써, 와이어에 도포되는 주석의 점도를 간단하고 안정적으로 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 주석의 낮은 점도로 인해 유발되었던 접합 불량 문제를 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 주석배출부의 배출공을 복수로 구성함으로써, 주석 도포 공정의 신뢰성을 보다 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 보조 펌프유닛이 주석배출부의 제1 배출공과 제2 배출공 사이에서, 도포대상물의 하면을 향해 주석을 분사함으로써, 도포대상물의 양면에 주석이 균일하게 도포될 수 있고, 이를 통해 접합 불량을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 격벽의 높이에 반비례하여 주석이 냉각되는 정도가 달라지는 것을 이용하여 주석의 냉각속도를 미세하게 조절할 수 있으며, 이를 통해, 도포되는 주석의 점도를 최적으로 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 주석조
200 : 가열부
300 : 주석배출부
400 : 펌프유닛

Claims (4)

  1. 주석(s)이 투입되는 주석조(100);
    상기 주석조(100) 내에 설치되어, 상기 주석(s)을 가열하여 제1 온도로 액화시키는 가열부(200);
    상기 주석조(100) 상에 배치되는 함체 형상으로, 격벽(310)에 의해 내부가 구획되어 제1 체적의 냉각공간(301)과, 상기 제1 체적보다 작은 제2 체적의 배출공간(302)으로 구분되며, 상기 배출공간(302)의 하면에 배출공(302a)이 형성되는 주석배출부(300); 및
    상기 주석조(100)에 담긴 주석(s)을 펌핑하여 상기 주석배출부(300)의 냉각공간(301)에 넘치도록 공급하는 펌프유닛(400);을 포함하고,
    상기 주석배출부(300)의 냉각공간(301)으로 공급된 주석(s)은, 상기 격벽(310) 위로 넘칠 때까지 일정시간 냉각되고, 상기 격벽(310)을 넘어 상기 배출공간(302)으로 흐른 주석(s)은, 상기 배출공간(302)의 배출공(302a)을 통해 도포대상물(m) 측으로 떨어지는 것을 특징으로 하는 자연냉각형 주석 도포장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주석배출부(300)의 배출공(302a)과 상기 주석조(100) 사이는, 수평 이송공간(A)으로 정의되고,
    상기 도포대상물(m)은, 다수가 일렬로 배치되어 상기 수평 이송공간(A)을 연속적으로 지나가며,
    상기 배출공(302a)은, 복수로 구성되어, 상기 도포대상물(m)이 진입하는 방면에 형성되어 주석(s)을 1차 도포하는 제1 배출공(302a-1)과, 상기 도포대상물(m)이 나가는 방면에 형성되어 주석(s)을 2차 도포하는 제2 배출공(302a-2)로 구분되는 것을 특징으로 하는 자연냉각형 주석 도포장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 배출공(302a-1)과 상기 제2 배출공(302a-2) 사이에서 상기 도포대상물(m)의 하면과 마주보도록 배치되고, 상기 펌프유닛(400)의 구동과 연동되게 설치되어 상기 주석조(100)에 담긴 주석(s)을 펌핑하여 상기 도포대상물(m)의 하면을 향해 분사하는 보조 펌프유닛(500);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자연냉각형 주석 도포장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주석(s)은, 상기 냉각공간(301)의 하측으로 공급된 후, 상기 냉각공간(301) 내에서 일정시간 교반된 후 상측으로 유동되고,
    상기 격벽(310)은, 상기 주석배출부(300)의 하면에 고정되는 고정격벽(311)과, 상기 고정격벽(311)에 대하여 상하 슬라이딩 가능하게 결합되는 승강격벽(312)으로 구분되며,
    일단부가 상기 주석배출부(300)의 측면에 결합되고, 타단부는 상기 승강격벽(312)의 측면에 결합되어, 전기적 신호에 따라 상기 승강격벽(312)을 승강시키는 격벽승강유닛(600);을 더 포함하고,
    상기 주석(s)이 냉각되는 정도는, 상기 격벽(310)의 높이에 반비례하여 달라지는 것을 특징으로 하는 자연냉각형 주석 도포장치.
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