KR102101455B1 - 셀렉티브 솔더링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예 따른 셀렉티브 솔더링 장치는, 인쇄회로기판을 이송시키면서 상기 인쇄회로기판의 하부에 땜납 공정을 수행한다.

Description

셀렉티브 솔더링 장치 {Selective soldering device}

본 발명은 셀렉티브 솔더링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판에 땜납공정을 수행하는 셀렉티브 솔더링 장치에 관한 것이다.

CPU, 메모리 등 반도체소자는, 인쇄회로기판에 솔더링 공정을 통하여 결합된다.

이러한 솔더링 공정은, 솔더링 방식에 따라서 솔더크림 및 리플로어를 이용하는 웨이브 방식, 용융된 솔더링 물질을 분출시켜 솔더링 공정을 수행하는 셀렉티브 솔더링 방식 등 다양한 방식이 있다.

이들 중에서, 셀렉티브 솔더링 방식은 비접촉 솔더링 수요의 증가에 따라서 그 관심이 급증하고 있으며, 이에 KR10-1544676B1 등 셀렉티브 솔더링 방식을 채택한 다양한 방안들이 제시되고 있다.

그러나 종래의 셀렉티브 솔더링 장치는, 솔더링 물질을 임펠러를 이용하여 분출시킴으로써 분출량의 정밀제어가 어려우며 솔더링 물질이 충분하게 채워지지 않으면 정상적인 작동이 어려운 문제점이 있다.

또한, 솔더링 공정이 종료된 후 솔더링 물질이 분사노즐에 잔존하는 경우, 솔더링 물질이 굳으면서 분사노즐을 막아 장치의 오작동을 일으키는 문제가 빈번히 발생하고 있다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-1544676호 한국등록특허 제10-1592530호

본 발명의 일측면은 솔더링 물질을 스크류를 이용하여 분출시킴으로써 분출량의 정밀 제어, 분출 높이의 설정이 용이한 셀렉티브 솔더링 장치를 제공한다.

또한, 땜납 공정 이후 노즐에 잔존하는 솔더링 물질을 세척하여 추후 솔더링 공정에서 장치의 오작동을 사전에 방지하여 장치의 내구성을 향상시킬 수 있는 셀렉티브 솔더링 장치를 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 셀렉티브 솔더링 장치는, 인쇄회로기판을 이송시키면서 상기 인쇄회로기판의 하부에 땜납 공정을 수행한다.

상기 셀렉티브 솔더링 장치는, 본체부; 상기 본체의 길이 방향을 따라 서로 마주보도록 형성되는 한 쌍의 이송 레일부; 및 상기 이송 레일부의 하부에 설치되며, 용융된 솔더링 물질을 분출하여 상기 이송 레일을 따라 이동하는 인쇄회로기판의 하부면에 땜납 공정이 이루어지도록 하는 솔더링부를 포함하고,

상기 솔더링부는, 중공실린더부(110)가 중앙부에 상측으로 돌출되어 형성되며 상측으로 개구된 본체용기; 상기 본체용기에 설치되어 솔더링 물질을 용융하는 하나 이상의 히터; 상기 본체용기의 상측에서 상기 중공실린더부를 중심으로 하여 삽입되며 내측에 원통형의 용융공간이 형성되는 내부용기; 상기 내부용기의 상단에 결합되고 상단에 상기 용융공간의 내경보다 작은 내경을 가지며 용융된 솔더링 물질이 분출되는 분사구가 형성된 노즐부; 상기 중공실린더부를 관통하여 설치된 구동축과 결합되어 회전되며 상기 용융공간의 하단으로부터 상기 노즐부의 적어도 일부까지 스크류부가 형성된 압출부; 및 상기 구동축과 직접 또는 간접으로 결합되어 상기 구동축을 회전시키는 회전구동부를 포함하고,

상기 본체용기는 원통형의 내부공간을 가지며, 상기 내부용기는 상측에서 본 평면형상 중 꼭지점 부분이 상기 본체용기의 내주면에 접하는 다각형의 실린더 구조를 가지는 것을 특징으로 하고,

상기 노즐부는, 상기 분사구가 형성된 노즐부재; 및 상기 노즐부재와 상기 내부용기를 연결하도록 설치된 연결부재를 포함하고,

상기 노즐부재는, 상기 연결부재의 상단에 형성된 자석 포켓부에 설치된 자석에 의하여 상기 연결부재와 결합되고,

상기 연결부재는, 하단에서 내경이 감소하는 제1 테이퍼부; 상기 제1 테이퍼부로부터 상측을 연장되며 내경이 일정한 연장부; 및 상기 연장부로부터 상측으로 연장되어 상기 노즐부재의 하단과 결합되며 내경이 감소하는 제2 테이퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 셀렉티브 솔더링 장치는, 솔더링 물질에 의해 상기 솔더링부가 막히는 것을 방지하기 위해, 상기 솔더링부 내부에 잔존하는 솔더링 물질을 제거하는 클리닝부를 더 포함하고,

상기 클리닝부는, 상기 노즐부에 밀착되는 세척부재를 구비한 세척부; 상기 세척부의 상부에 배치되어 상기 세척부와 결합된 몸체부; 상기 몸체부와 결합되어 상기 몸체부 및 상기 세척부를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 구동부; 및 세제가 저장된 세제공급부를 포함하고,

상기 세척부는 상기 몸체부 내부에 위치하고 일단이 상기 세제공급부에 연결되어 상기 세제공급부로부터 공급된 세제가 이동하는 이동관 및 상기 이동관의 단부에 구비되어 상기 세척부에 상기 세제를 토출하는 토출구를 포함하고,

상기 몸체부는 제1몸체부 및 제2몸체부로 이루어지되,

상기 제1몸체부는 상기 세척부재에 일부 관통 삽입되어 결합되며, 단부에는 상기 이동관을 통해 이동되고 토출구를 통해 토출된 상기 세제가 상기 세척부재로 토출되는 토출공을 구비하고, 상기 몸체부와 구동부의 결합은 둘 사이에 개재된 결합수단을 통해 이루어지되,

상기 결합수단은 일단이 상기 몸체부의 외측 둘레에 구비된 제1결합부에 고정 결합되고, 타단이 상기 구동부의 제2결합부에 고정 결합된 탄성부재이고, 상기 제1결합부는 나사산으로 이루어져, 상기 나사산의 골 부분에 상기 탄성부재의 일단이 안착되어 결합되는 것을 특징으로 하고, 상기 제2결합부에는 나사산이 구비된 돌출부가 형성되어 이 나사산의 골 부분에 상기 탄성부재의 타단이 안착되어 결합되는 것을 특징으로 하고,

상기 제2몸체부에 삽입 결합되는 세척부재는 강성을 갖는 헤드가 형성되되,

상기 헤드는 하측으로 갈수록 직경이 넓어지는 광폭부, 상기 광폭부 상부에 구비되어 상기 몸체부에 삽입되는 삽입부 및, 상기 광폭부 하부에 구비되어 노즐부에 접촉하는 평탄부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 스크류를 이용하여 용융된 솔더링 물질을 노즐을 통하여 분출시킴으로써 정밀한 분출량 제어가 용이하고, 임펠러를 이용한 종래의 솔더링 장치에 비하여 용기 내에 채워지는 필수 용융액을 최소화하여 솔더링 공정의 최적화가 가능하다.

또한, 또한 땜납공급 노즐에 세제를 투입하는 세제공급부를 통해 세척력 향상을 도모할 수 있고, 탄성부재를 통해 땜납공급 노즐에 밀착하는 과정에서 발생할 수 있는 충격에 의해 파손되는 것을 막아 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀렉티브 솔더링 장치의 전체적인 모습이 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 셀렉티브 솔더링 장치의 본체 내부에 형성된 이송레일부의 실제 구현된 일 예가 도시된 도면이다.
도 3 내지 도 6은 셀렉티브 솔더링 장치의 솔더링부의 구체적인 구조가 도시된 도면이다.
도 7 내지 도 9는 클리닝부의 구체적인 구조가 도시된 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀렉티브 솔더링 장치(1)의 전체적인 모습이 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1의 셀렉티브 솔더링 장치(1)의 본체부 내부에 구성된 이송 레일부의 실제 구현 예가 도시된 도면이다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 셀렉티브 솔더링 장치(1) 본체부; 상기 본체의 길이 방향을 따라 서로 마주보도록 형성되는 한 쌍의 이송 레일부; 및 상기 이송 레일부의 하부에 설치되며, 용융된 솔더링 물질을 분출하여 상기 이송 레일을 따라 이동하는 인쇄회로기판의 하부면에 땜납 공정이 이루어지도록 하는 솔더링부를 포함한다.

본체부는 본 발명에 따른 셀렉티브 솔더링 장치(1)의 전체적인 외형을 규정하는 부재로, 외부 충격으로부터 후술하는 이송레일부 및 솔더링부를 보호할 수 있을 뿐만 아니라 도어의 개폐를 통해 선택적으로 밀폐된 공간을 제공함으로써 제품 품질을 향상시킬 수 있다.

이송 레일은 도 2에 도시된 바와 같이 본체부의 길이 방향을 따라 서로 마주보게 형성될 수 있으며, 따라서 한 쌍의 이송레일부 사이에는 인쇄회로기판이 이송될 수 있는 간격이 형성될 수 있다. 인쇄회로기판은 이러한 한 쌍의 이송 레일에 끼워진 상태로 이송되면서 하부에 땜납이 형성될 수 있다.

솔더링부는 이송 레일의 하부에 형성되며 용융된 솔더링 물질을 분출하여 상기 이송 레일을 따라 이동하는 인쇄회로기판의 하부면에 땜납 공정이 이루어지도록 한다.

이러한 솔더링부의 구체적인 일 예는 도 3에 도시되어 있으며, 도시된 바와 같이 솔더링부는 중공실린더부(110)가 중앙부에 상측으로 돌출되어 형성되며 상측으로 개구된 본체용기(100)와; 본체용기(100)에 설치되어 솔더링 물질을 용융하는 하나 이상의 히터(120)와; 본체용기(100)의 상측에서 중공실린더부(110)를 중심으로 하여 삽입되며 내측에 원통형의 용융공간(S1)이 형성되는 내부용기(200)와; 내부용기(200)의 상단에 결합되고 상단에 용융공간(S1)의 내경보다 작은 내경을 가지며 용융된 솔더링 물질이 분출되는 분사구(311)가 형성된 노즐부(300)와; 중공실린더부(100)를 관통하여 설치된 구동축(530)과 결합되어 회전되며 용융공간(S1)의 하단으로부터 노즐부(300)의 적어도 일부까지 스크류부(410)가 형성된 압출부(400)와; 구동축(530)과 직접 또는 간접으로 결합되어 구동축(530)을 회전시키는 회전구동부(500)를 포함한다.

여기서 본 발명에 따른 셀렉티브 솔더링 장치는, 메모리 등 반도체 소자를 [0022] 인쇄회로기판에 결합시키는 전자기기는 물론 솔더링 공정에 의하여 물체 간 결합을 요하는 분야이면 어떠한 분야도 적용이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 셀렉티브 솔더링 장치에 사용되는 솔더링 물질은, 솔더링 공정에 의하여 물체 간 결합을 위한 물질로서 땜납 등 물체 간 결합에 필요한 물질이면 어떠한 물질의 사용도 가능하다.

상기 본체용기(100)는, 중공실린더부(110)가 중앙부에 상측으로 돌출되어 형성되며 상측으로 개구되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 본체용기(100)는, 후술하는 내부용기(200)가 상측에서 삽입될 수 있도록 상측이 개구된 구조로서, 평면형상이 원형, 다각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.

한편 상기 중공실린더부(110)는, 후술하는 스크류부(410)를 회전구동하기 위한 구동축(530)이 하측에서 관통되어 설치될 수 있도록 본체용기(100)의 중앙부에 형성되는 구성으로서 스크류부(410) 및 구동축(530)의 결합구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

일 예로, 상기 중공실린더부(110)는, 본체용기(100)의 내측 저면으로부터 상측으로 돌출되어 형성되며 구동축(530)이 상하로 관통하여 설치되는 축삽입공(111)이 형성되는 원통형 실린더 형상을 가질 수 있다.

한편 상기 중공실린더부(110)는, 장치가 외부의 구조물과의 결합 등을 위하여 지지구조물(10)에 형성된 관통공(11)에 삽입될 수 있도록 본체용기(100)의 저면으로부터 연장형성되며 축삽입공(111)을 연장하는 연장실린더부(112)에 의하여 하측으로 연장될 수 있다.

상기 지지구조물(10)은, 본체용기(100)의 저면을 지지하도록 본체용기(100)의 저면과 결합되는 구성으로서 외부의 구조물과 결합되는 등 다양한 구성이 가능하다.

한편 상기 본체용기(100)은, 후술하는 히터(120)의 설치를 위하여 하나 이상의 히터삽입부(121)가 형성될 수 있다.

상기 히터삽입부(121)은, 솔더링 물질의 용융을 위한 가열조건 등을 위하여 설치되는 히터(120)의 종류, 구조, 숫자 등에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

상기 히터삽입부(121)는, 봉 형상의 히터가 저면 측에서 설치될 수 있도록 저면에서 상측으로 원형, 다각형의 중공형상으로 형성되는 등 다양한 형상이 가능하다.

한편 상기 본체용기(100)는, 고온의 조건에서 솔더링 물질의 용융을 위한 SUS, 알루미늄합금 등 금속재질의 사용이 바람직하다.

상기 하나 이상의 히터(120)는, 본체용기(100)에 설치되어 솔더링 물질을 용융하는 구성으로서, 전기인가에 의하여 발열하는 세라믹히터 등 다양한 히터가 사용될 수 있다.

상기 히터(120)는, 원형봉 형상으로 본체용기(100)의 저면 쪽에서 형성된 히터삽입부(121)에 설치될 수있다.

상기 히터(120)는, 본체용기(100)에 하나 이상으로 설치되는데, 균일한 가열분위기를 형성하기 위하여 상측에서 본 본체용기(100)의 평면형상을 기준으로 원주방향을 따라서 복수개로 설치됨이 바람직하다.

그리고 상기 히터(120)의 발열 제어를 위하여 본체용기(100)의 외측 및 내측 중 적어도 하나, 후술하는 내부용기(200)의 내측 및 외측 중 적어도 하나 등 적절한 위치에 온도센서가 설치될 수 있다.

상기 내부용기(200)는, 본체용기(100)의 상측에서 중공실린더부(110)를 중심으로 하여 삽입되며 내측에 원통형의 용융공간(S1)이 형성되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 본체용기(100)는, 원통형의 내부공간을 가질 때, 내부용기(200)는, 상측에서 본 평면형상 중 꼭지점 부분이 본체용기(100)의 내주면에 접하는 다각형의 실린더 구조를 가질 수 있다.

보다 구체적으로 상기 내부용기(200)는, 상하로 관통된 다각형 실린더 구조를 가지며 상하로 관통된 부분, 즉 내측에 원통형의 용융공간(S1)이 형성된다.

여기서 상기 내부용기(200)는, 상측에서 본 평면형상 중 꼭지점 부분이 본체용기([0041] 100)의 내주면에 면접하도록 본체용기(100)의 내주면의 내경에 대응되는 외경을 가지는 곡면을 가질 수 있다.

그리고 상기 평면형상이 다각형 구조를 가지는 내부용기(200)는, 본체용기(100)의 내주면과 간격을 두고 유입틈(S2)이 형성되며, 이 틈으로 솔더링 물질이 하측으로 유입된다.

이때 상기 유입틈(S2)은, 본 발명에 따른 셀렉티브 솔더링 장치의 최초 구동 또는 솔더링 물질의 재충진시에 솔더링 물질이 유입되는 통로로 사용된다.

여기서 상기 내부용기(200)는 하단부에 유입틈(S2)을 통하여 유입된 솔더링 물질이 용융공간(S1)으로 유입될 수 있도록 하나 이상의 연통구(230)가 형성됨이 바람직하다.

상기 연통구(230)는, 유입틈(S2)을 통하여 유입된 솔더링 물질이 용융공간(S1)으로 유입될 수 있도록 내부용기(200)의 하단부에 형성되며, 개구 또는 절개홈 등 다양하게 형성될 수 있다.

상기 내부용기(200)는, 볼트(미도시) 등에 의하여 결합될 수 있도록 본체용기(100)과의 결합을 위하여 하나 이상의 볼트공(211, 212)이 형성될 수 있다. 또한 상기 내부용기(200)은, 자중을 감소시키기 위하여 측면에서 내부로 파인 하나 이상의 요홈(213)이 형성될 수 있다.

한편 상기 내부용기(200)의 내경은, 후술하는 스크류부(410)의 회전을 방해하지 않으면서 스크류부(410)의 회전에 의하여 상측으로 압출되는 용융된 솔더링 물질이 하측으로 낙하하지 않도록 설계 및 가공가능한 오차 내의 값을 가짐이 바람직하다.

상기 노즐부(300)는, 내부용기(200)의 상단에 결합되고 상단에 용융공간(S1)의 내경보다 작은 내경을 가지며 용융된 솔더링 물질이 분출되는 분사구(311)가 형성되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

여기서 상기 분사구(311)는, 후술하는 스크류부(410)의 회전에 의하여 압출되는 용융된 솔더링 물질이 분출되도록 형성되는 개구로서 솔더링 물질의 분출조건 등에 따라서 다양한 형상 및 구조가 가능하다.

상기 노즐부(300)는, 분사구(311)가 형성된 노즐부재(310)와; 노즐부재(310) 및 내부용기(200)를 연결하도록 설치된 연결부재(320)를 포함할 수 있다.

상기 노즐부재(310)는, 앞서 설명한 구조의 분사구(311)가 형성되는 부재로서, 기계가공에 의하여 다양한 구조로 형성될 수 있다.

상기 연결부재(320)는, 노즐부재(310) 및 내부용기(200)를 연결하도록 설치된 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 연결부재(320)는, 하단에서 내경이 감소하는 제1테이퍼부분(321)과, 제1테이퍼부분(321)로부터 상측을 연장되며 내경이 일정한 연장부분(322)과; 연장부분(322)으로부터 상측으로 연장되어 노즐부재(310)의 하단과 결합되며 내경이 감소하는 제2테이퍼부분(323)을 포함할 수 있다.

여기서 상기 연결부재(320)는, 적어도 일부가 후술하는 스크류부(410)의 상측부분의 외형에 대응되는 형상을 가짐이 바람직하다.

한편 상기 노즐부재(310)는, 연결부재(320)의 상단에 형성된 자석 포켓부(324)에 설치된 자석(330)에 의하여 연결부재(320)와 결합되는 등 다양한 방식에 의하여 연결부재(320)와 결합될 수 있다.

그리고 상기 연결부재(320)의 하단은, 앞서 설명한 내부용기(200)와 볼트 등에 의하여 결합되는 등 다양한 방식에 의하여 결합될 수 있다.

상기 압출부(400)는, 중공실린더부(100)를 관통하여 설치된 구동축(530)과 결합되어 회전되며 용융공간(S1)의 하단으로부터 노즐부(300)의 적어도 일부까지 스크류부(410)가 형성되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 스크류부(410)는, 용융공간(S1)의 하단으로부터 노즐부(300)의 적어도 일부까지 형성되어 노즐부(300)의 분사구(311)로 솔더링 물질이 분출될 수 있도록 회전에 의하여 용융된 솔더링 물질을 압출하는 구성으로서 내부용기(200)의 내주면의 내경에 대응되는 하나 이상의 나사산으로 형성된다.

즉, 상기 스크류부(410)는, 용융공간(S1)의 하단으로부터 노즐부(300)의 적어도 일부까지 하나 이상의 나사산으로 형성되어 회전에 의하여 용융된 솔더링 물질을 압출하게 된다.

여기서 상기 스크류부(410)는, 내부용기(200)의 내경에 대응되는 부분은 일정한 [0061] 외경을 가지며, 앞서 설명한 절두 형상의 노즐부(300), 특히 연결부재(320)의 형상에 대응되어 상측으로 가면서 나사산의 외경이 감소하도록 형성된다.

그리고 상기 스크류부(410)는, 구동축(530)의 길이방향의 나사산의 단면의 가장자리가 상향경사를 이루어 형성됨이 바람직하다.

특히 상기 스크류부(410)는, 스크류부(410)의 회전에 의하여 상측으로 압출되는 용융된 솔더링 물질이 하측으로 낙하하지 않도록 나사산 중 가장자리가 내부용기(200)의 내주면과 설계 및 가공가능한 오차 내의 간격을 가지고 형성됨이 바람직하다.

한편 상기 스크류부(410)의 원활한 회전을 위하여 중공실린더부(100)의 상단 및 압출부(400) 사이에는 스러스트베어링(490)이 설치됨이 바람직하다.

상기 구동축(530)은, 후술하는 회전구동부(500)의 회전구동에 의하여 회전됨으로써 상단에 결합된 스크류부(410)를 회전시키는 부재로서 원형봉 형상을 가질 수 있다.

한편 상기 구동축(530)의 원활한 회전을 위하여 본체용기(100), 특히 연장실린더부(112)에 하나 이상의 베어링(531)이 설치될 수 있다. 여기서 상기 베어링(531)은, 연장실린더부(112) 대신에 지지구조물(10)에 설치되는 등 다양한 위치에 설치될 수도 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성을 가지는 압출부(400)는, 용융공간(S1)의 하단으로부터 노즐부(300)의 적어도 일부까지 형성된 나사산의 스크류부(410)를 구비함으로써 끊김없이 솔더링 물질을 분사구(311)로 용융된 솔더링 물질을 분출시킬 수 있다.

이에 본 발명에 따른 셀렉티브 솔더링 장치는, 보다 솔더링 물질의 분출속도, 분출량의 제어가 가능하여 보다 정밀하고 양질의 솔더링 공정을 수행할 수 있는 이점이 있다.

상기 회전구동부(500)는, 구동축(530)과 직접 또는 간접으로 결합되어 구동축(530)을 회전시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 회전구동부(500)는, 구동축(530)의 축방향으로 직접 결합될 수 있다. 상기 회전구동부(500)는, 서보모터, 회전모터 등 모터(510) 등 회전력을 발생시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

또한 상기 회전구동부(500)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전력전달부(520)에 의하여 간접으로 구동축(530)과 결합될 수 있다. 상기 회전력전달부(520)는, 회전구동부(500)로부터 구동축(530)으로 회전력을 전달하기 위한 구성으로서, 회전력 전달 구조에 따라서 다양한 구성이 가능하다.

상기 회전력전달부(520)는, 회전구동부(500)의 회전축에 결합된 구동기어(521)와, 구동축(530)에 결합된 종동기어(522) 및 이를 연결하는 체인(523)으로 구성될 수 있다.

또한 상기 회전력전달부(520)는, 기어의 조합, 풀리 및 벨트(바람직하게는 타이밍벨트) 등으로 구성되는 등 다양한 변형이 가능함을 물론이다.

상기 회전구동부(500)는, 회전력전달부(520)에 의하여 간접으로 결합되는 경우 본체용기(100)의 중심으로부터 측방으로 이격되어 상측으로 위치시킴으로써 본체용기(100)의 하측에 위치됨으로써 상하 높이의 제한을 해소할 수 있는 이점이 있다.

한편 상기 본체용기(100)는, 상단에 용융된 솔더링물질의 산화를 방지하기 위한 질소가스를 분사하는 질소가스 분사부(600)가 추가로 설치될 수 있다.

상기 질소가스분사부(600)는, 본체용기(100)의 상단에 결합되어 용융된 솔더링물질의 산화를 방지하기 위한 질소가스를 분사하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 질소가스분사부(600)는, 중앙에 노즐부(300)의 분사구(311)[0080] 가 상측으로 노출될 수 있도록 상하로 관통되는 제1통로가 형성되는 하부유로형성부(610)과, 중앙에 노즐부(300)의 분사구(311)가 상측으로 노출될 수 있도록 상하로 관통되는 제2통로가 형성되며 하부유로형성부(610)와 간격을 두 고 설치되는 상부유로형성부(620)를 포함할 수 있다

상기 하부유로형성부(610)는, 중앙에 노즐부(300)의 분사구(311)가 상측으로 노출될 수 있도록 상하로 관통되는 제1통로가 형성되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 상부유로형성부(620)는, 중앙에 노즐부(300)의 분사구(311)가 상측으로 노출될 수 있도록 상하로 관통되는 제2통로가 형성되며 하부유로형성부(610)와 간격을 두고 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 상부유로형성부(620) 및 하부유로형성부(610)에 의하여 형성되는 간격에 의하여 질소가스가 흐르는 유로가 형성된다. 상기 하부유로형성부(610)는, 하단에 외측으로 연장되며 본체용기(100)의 내측으로 삽입되는 허브 형상을 가지는 원통형상을 가질 수 있다.

그리고 상기 상부유로형성부(620)는, 하단에 외측으로 연장되는 허브 형상을 가지는 원통형상을 가지며 허브 부분이 본체용기(100)의 상단과 결합됨으로써 하부유로형성부(610)와 상측으로 간격을 둠으로써 질소가스가 흐를수 있는 유로가 형성될 수 있다.

이때 상기 본체용기(100)는, 하부유로형성부(610)의 허브부분 및 상부유로형성부(620)의 허브부분 사이에 질소공급장치(미도시)와 연결되는 질소공급관(640)이 결합되는 질소공급공(630)이 형성된다.

한편 상기 상부유로형성부(620) 및 하부유로형성부(610)의 상단은, 질소가스가 하측, 즉 내부용기(200)를 향하여 분사되도록 형성됨이 바람직하다.

예로서, 상기 상부유로형성부(620) 및 하부유로형성부(610)의 상단은, 질소가스가 하측, 즉 내부용기(200)를 향하여 분사되도록 유로를 형성하는 유로보조형성부재(700)가 설치될 수 있다.

상기 유로보조형성부재(700)는, 상부유로형성부(620) 및 하부유로형성부(610)와는 별도의 부재, 또는 일체로 형성되는 등 질소가스가 하측, 즉 내부용기(200)를 향하여 분사되도록 유로를 형성할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

한편 상기 본체용기(100)는, 분사구(311)를 향하여 가열된 가스를 분사하는 가열가스분사부(700)가 설치될 수 있다.

상기 가열가스분사부(700)는, 본체용기(100)에 설치되어 분사구(311)를 향하여 가열된 가스를 분사하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

예로서, 상기 가열가스분사부(700)는, 중앙에 노즐부(300)의 분사구(311)가 상측으로 노출될 수 있도록 형성되며 분사구(311)의 원주방향을 따라서 복수개로 설치되어 분사구(311)를 향하여 가열된 가스를 분사할 수 있는구성이면 어 떠한 구성도 가능하다.

보다 구체적으로, 상기 가열가스분사부(700)는, 상부유로형성부(620) 및 하부유로형성부(610)의 상단에 결합된 결합부재(710)과, 결합부재(710)에 형성된 가스분사공(711)에 결합되는 가스공급관(720)을 포함할 수 있다. 상기 가스공급관(720)는, 가스분사공(711)를 통하여 가열된 가스, 예를 들면 가열된 질소가스를 분사하도록 질소가스공급장치(미도시)와 연결될 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 셀렉티브 솔더링 장치는 노즐부(300)에 잔존하는 솔더링 물질을 청소하는 클리닝부를 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 7을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

도 7는 본 발명에 따른 클리닝부의 일 예가 도시된 도면이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 클리닝부는 하부에 구비된 세척부(10), 이 세척부(10) 상부

에 배치되어 세척부(10)와 연결된 몸체부(20) 및 이 몸체부(20)와 연결되어 몸체부(20)와 세척부(10)를 회전시키는 구동부(30)를 포함하여 이루어진다.

실시에서는 세제가 저장된 세제공급부(40)가 구동부(30)의 상부에 구비되어 있는 것을 확인할 수 있다. 세제공급부(40)에 저장된 세제는 하기(下記)할 이동관(15)을 통해 세척부재(13)로 토출되어 세척 효과를 더욱 증대시킨다.

또한, 세제공급부(40)는 하부에 구비된 밸브부재(41)를 더 포함하여 이루어지는 것을 확인할 수 있다. 이 밸브부재(41)는 세제공급부(40)로부터 이동하는 세제의 양을 조절하고 세제의 역류를 방지하기 위한 것으로, 글로브 밸브, 체크 밸브, 니들 밸브 등이 사용될 수 있다.

밸브부재(41)의 유입구(411) 및 유출구(413)를 확인할 수 있는데, 유입구(411)는 세제공급부(40)와 연결되어 세제가 유입되는 구성이고, 유출구(413)는 이동관(15)과 결합되어 세제가 이동관(15)으로 유출되게 하는 구성이다.

세척부(10)는 세척부재(13)를 포함하여 이루어진다. 이러한 세척부재(13)는 도 2 좌측 쇄선 영역에서 확인할 수 있는데, 일정 수준 이상의 세척품질을 보장하기 위하여 최적의 마찰특성, 연성, 세척 대상 소재 흡수성을 갖는 연질소재로 선택되는 것이 바람직하다.

세척부(10)는 몸체부(20) 내부에 위치하고 일단이 세제공급부(40)에 연결되어 세제공급부(40)로부터 공급된 세제가 이동하는 이동관(15)을 더 포함하여 이루어진다.

세척부(10)는 이동관(15)의 단부에 구비되어 세척부(10)에 세제를 토출하는 토출구(17)를 더 포함하여 이루어진다. 토출구(17)는 몸체부(20) 내부에 존재하고 이 토출구(17)를 통해 분출된 세제는 몸체를 타고 흘러내려가 세척부(10)로 투입되어 세척 품질을 높인다.

세척부재(13)는 헤드(11)의 형태로 구비될 수 있는데, 헤드(11)는 일정 강도를 갖는 재질로 이루어져, 연질 소재인 세척부재(13)를 통해 세척되지 않는 노즐부의 이물질을 제거할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

구동부(30)는 모터 등과 같은 구동수단으로, 구체적인 구조와 관련한 설명은 이미 널리 공지된 기술이기에 생략하기로 한다. 또한 구동부(30) 내부 구조 역시 구체적인 설명 및 도면의 도시를 생략하여도 당업자라면 얼마든지 이해하고 추론하여 실시할 수 있을 것으로 판단된다.

몸체부(20)는 결합수단(50)을 통해 구동부(30)와 고정 결합되어 있다. 또한 세척부(10)를 이루는 이동관(15)이 제1몸체부 (21)내부에 위치한다.

특히 제1몸체부(21)는 세척부재(13)에 일부 관통 삽입되어 결합된다. 또한 제1몸체부(21)의 단부에는 토출공(h1)이 구비되어 있는 것을 확인할 수 있는데, 이러한 토출공(h1)의 구비는 이동관(15)을 통해 이동된 세제가 이 토출공(h1)으로 토출되어 세척부재(13)에 스며들고, 땜납공급 노즐(n) 세척 시 세척부재(13)가 세제를 머금은 채로 세척작업을 진행할 수 있도록 한다.

클리닝부에 적용된 결합수단(50)은 일단이 제1몸체부(21)의 외측 둘레에 구비된 제1결합부(211)에 고정 결합되고, 타단이 상기 구동부(30)의 제2결합부(311)에 고정 결합된 탄성부재(51)인 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 탄성부재(51)의 도입은 제1몸체부(21)에 회전력을 부여하기 위해 결합수단(50)이 회전체로 작용함에 있어. 탄성부재(51)가 변형 및 복원을 반복하면서 회전에 대한 완충작용을 하고, 이를 통해 강한 회전 또는 반복 회전 등에 의해 결합수단(50) 또는 몸체부(20)가 파손되는 것을 막아준다.

또한 몸체부(20)에 의해 자전하는 세척부재(13)는 역시 자전하는 땜납공급 노즐(n)의 외주면에 접한 채로 외주면을 따라 공전하면서 세척작업을 진행하는데, 탄성부재(51)는 세척작업을 위해 땜납공급 노즐(n)에 세척부(10)를 밀착시키는 과정에서 반작용으로 가해지는 측방향 또는 상방향 외력에 대해 완충 효과를 부여하여 파손 방지 및 내구성 향상에 기여할 수 있다.

아울러, 제1몸체부(21) 외측 둘레에 구비된 제1결합부(211)는 나사산 형태를 띠고 있고, 이 나사산의 골 부분에 탄성부재(51)가 안착되어 억지 끼움식으로 결합된다. 아울러 구동부(30)에 구비된 제2결합부(311) 역시 동일하게 돌출부를 형성하고 이에 나사산을 구비하여 탄성부재(51)의 타단이 안착되도록하는 형태로 고정 결합할 수 있으나, 돌출 부분을 구비하여 탄성부재를 고정 결합하여도 무방하다.

특히 구동부(30)의 제2결합부(311)는 구동부(30)로부터 탄성부재(51)로 회전력을 전달하는 구성으로, 탄성부재(51)가 회전체로서 작용할 수 있도록 한다.

아울러 도시된 바와 같이 제1몸체부(21)는 하단에 구비된 제1절개편부(213)를 더 포함하여 이루어진다. 또한 제1절개편부(213)는 상호 이격된 다수의 절개편으로 이루어진 구성으로, 외력에 의해 그 직경이 약간 커질 수 있다.

제1절개편부(213)는 하단으로 갈수록 폭이 좁아지는 바늘 형태로 이루어져, 제1몸체부(21)와 세척부재(13) 간의 결합 시, 세척부재(13) 내부로 파고들어 제1몸체부(21)와 세척부재(13)를 고정시킨다.

세척 관련 구성은 탄성부재(51), 이동관(15), 제1몸체부(21), 세척부재(13)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이러한 실시는 구동부(30)로부터 전달된 회전력에 의해 탄성부재(51)가 회전하고, 이 탄성부재(51)와 결합된 제1몸체부(21)가 함께 회전하며, 제1몸체부(21)에 결합된 세척부재(13)가 회전하여 땜납공급 노즐(n)을 세척한다.

우측 쇄선 영역 및 4에는 본 발명의 제2실시예가 도시되어 있는데, 제2실시예에 따르면 몸체부(20)는 제2몸체부(22)로 이루어지는데, 이를 보다 구체적으로 살펴보면, 제2몸체부(22)가 결합수단(50)을 통해 구동부(30)와 고정 결합될 것을 유추할 수 있다. 또한 세척부(10)를 이루는 이동관(15)이 제2몸체부(22) 내부에 위치하는 것을 추가로 확인할 수 있다.

도시된 바와 같이, 제2몸체부(22)는 내측에 헤드(11)가 삽입되어 결합된다. 또한 제2몸체부(22)의 단부에는 제2절개편부(223)가 구비되어 있는데, 제1절개편부(213)와 마찬가지로 제2절개편부(223) 역시 상호 이격된 다수의 절개편으로 이루어진 구성으로, 외력에 의해 그 직경이 약간 커질 수 있다.

제2절개편부(22)는 헤드(11)의 삽입부(113)와 결합하는 구성으로, 삽입부(113)를 클램핑하여 결합을 유지하거나, 또는 접착부재 등을 활용하여 삽입부(113)와 결합될 수 있다. 이를 통해 제2몸체부(22)와 헤드(11)간의 결합이 이루어진다. 또한 앞서 언급한 토출공(h1)의 역할을 제2절개편부(223)가 대신하여 상호 이격된 다수의 절개편 사이의 틈으로 세제가 토출될 수 있다.

본 클리닝부의 세척 관련 구성은 상부에 구비된 구성부터 차례대로, 탄성부재(51), 이동관(15), 제2몸체부(22), 헤드(11)로 이루어진 것을 확인할 수 있다.

이러한 실시는 구동부(30)로부터 전달된 회전력에 의해 탄성부재(51)가 회전하고, 이 탄성부재(51)와 결합된 제2몸체부(22)가 함께 회전하며, 제1몸체부(21)에 결합된 헤드(11)가 회전하여 땜납공급 노즐(n)을 세척한다.

상기한 제1실시와 제2실시는 클리닝 품질과 본 클리닝장치의 제품 단가 등 종합적으로 고려해서 실시할 수 있는 것이고, 필요에 따라 하나의 세척작업을 두 실시를 번갈아 수행하면서 이루어지게끔 하는 것도 가능하다.

도 9에서는 추가적인 구성을 더 확인할 수 있는데, 먼저 도 4에서는 상기한 제1몸체부(21)의 제1결합부(211)와 구동부(30)의 제2결합부(311)를 확인할 수 있다.

헤드(11)는 하측으로 갈수록 직경이 넓어지는 광폭부(111) 및 광폭부(111) 상부에 구비되어 제2몸체부(22)에 결합되는 삽입부(113) 및 평탄부(115)를 포함하여 이루어진다.

광폭부(111)를 통해 땜납공급 노즐(n)에서 세척부재(13)가 잘 닿지 않는 곳에 대한 청소작업을 진행할 수 있으며, 또한 헤드(11)의 직경을 넓혀 세척 작업을 위한 충분한 강성이 확보되도록 할 수 있다.

아울러 평탄부(115)는 땜납공급 노즐(n)에 밀착되어 땜납공급 노즐(n)에 점착된 이물질을 제거하는 구성이다.

또한 앞서 언급한 바와 같이, 제2몸체부(22)에 구비된 제2절개편부(223)는 제1몸체부(21)의 토출공(h1)을 대신할 수 있는 구성으로, 헤드(11)의 견고한 결합과 더불어 틈을 통해 세제를 토출되게 하는 기능을 수행한다. 보다 구체적으로, 2몸체부(22)의 하부에 제2절개편부(223)를 구비하고, 이에 삽입되는 헤드(11)의 삽입부(113)의 직경을 제2절개편부(223)의 직경보다 약간 크게 형성하여, 제2절개편부(223) 내부로 삽입부(113)가 삽입될 때, 역시 억지 끼움 형태로 삽입되게 하여 제2절개편부(223)가 결합상태에서 삽입부(113)를 꽉 조이는 형태가 되게끔 제2몸체부(22)와 헤드(11)의 삽입부(113)간의 결합이 이루어질 수 있다.

이러한 제2절개편부(223)는 몸체부(20)와 세척부(10)의 결합을 더욱 견고히 하여 제품의 내구성을 높이고, 나아가 세척품질 향상에 기여할 수 있다

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 인쇄회로기판을 이송시키면서 상기 인쇄회로기판의 하부에 땜납 공정을 수행하는 셀렉티브 솔더링 장치에 있어서,
   상기 셀렉티브 솔더링 장치는, 본체부; 상기 본체의 길이 방향을 따라 서로 마주보도록 형성되는 한 쌍의 이송 레일부; 및 상기 이송 레일부의 하부에 설치되며, 용융된 솔더링 물질을 분출하여 상기 이송 레일을 따라 이동하는 인쇄회로기판의 하부면에 땜납 공정이 이루어지도록 하는 솔더링부를 포함하고,
   상기 솔더링부는, 중공실린더부(110)가 중앙부에 상측으로 돌출되어 형성되며 상측으로 개구된 본체용기; 상기 본체용기에 설치되어 솔더링 물질을 용융하는 하나 이상의 히터; 상기 본체용기의 상측에서 상기 중공실린더부를 중심으로 하여 삽입되며 내측에 원통형의 용융공간이 형성되는 내부용기; 상기 내부용기의 상단에 결합되고 상단에 상기 용융공간의 내경보다 작은 내경을 가지며 용융된 솔더링 물질이 분출되는 분사구가 형성된 노즐부; 상기 중공실린더부를 관통하여 설치된 구동축과 결합되어 회전되며 상기 용융공간의 하단으로부터 상기 노즐부의 적어도 일부까지 스크류부가 형성된 압출부; 및 상기 구동축과 직접 또는 간접으로 결합되어 상기 구동축을 회전시키는 회전구동부를 포함하고,
   상기 본체용기는 원통형의 내부공간을 가지며, 상기 내부용기는 상측에서 본 평면형상 중 꼭지점 부분이 상기 본체용기의 내주면에 접하는 다각형의 실린더 구조를 가지는 것을 특징으로 하고,
   상기 노즐부는, 상기 분사구가 형성된 노즐부재; 및 상기 노즐부재와 상기 내부용기를 연결하도록 설치된 연결부재를 포함하고,
   상기 노즐부재는, 상기 연결부재의 상단에 형성된 자석 포켓부에 설치된 자석에 의하여 상기 연결부재와 결합되고,
   상기 연결부재는, 하단에서 내경이 감소하는 제1 테이퍼부; 상기 제1 테이퍼부로부터 상측을 연장되며 내경이 일정한 연장부; 및 상기 연장부로부터 상측으로 연장되어 상기 노즐부재의 하단과 결합되며 내경이 감소하는 제2 테이퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 셀렉티브 솔더링 장치는, 솔더링 물질에 의해 상기 솔더링부가 막히는 것을 방지하기 위해, 상기 솔더링부 내부에 잔존하는 솔더링 물질을 제거하는 클리닝부를 더 포함하고,
   상기 클리닝부는, 상기 노즐부에 밀착되는 세척부재를 구비한 세척부; 상기 세척부의 상부에 배치되어 상기 세척부와 결합된 몸체부; 상기 몸체부와 결합되어 상기 몸체부 및 상기 세척부를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 구동부; 및 세제가 저장된 세제공급부를 포함하고,
   상기 세척부는 상기 몸체부 내부에 위치하고 일단이 상기 세제공급부에 연결되어 상기 세제공급부로부터 공급된 세제가 이동하는 이동관 및 상기 이동관의 단부에 구비되어 상기 세척부에 상기 세제를 토출하는 토출구를 포함하고,
   상기 몸체부는 제1몸체부 및 제2몸체부로 이루어지되,
   상기 제1몸체부는 상기 세척부재에 일부 관통 삽입되어 결합되며, 단부에는 상기 이동관을 통해 이동되고 토출구를 통해 토출된 상기 세제가 상기 세척부재로 토출되는 토출공을 구비하고, 상기 몸체부와 구동부의 결합은 둘 사이에 개재된 결합수단을 통해 이루어지되,
   상기 결합수단은 일단이 상기 몸체부의 외측 둘레에 구비된 제1결합부에 고정 결합되고, 타단이 상기 구동부의 제2결합부에 고정 결합된 탄성부재이고, 상기 제1결합부는 나사산으로 이루어져, 상기 나사산의 골 부분에 상기 탄성부재의 일단이 안착되어 결합되는 것을 특징으로 하고, 상기 제2결합부에는 나사산이 구비된 돌출부가 형성되어 이 나사산의 골 부분에 상기 탄성부재의 타단이 안착되어 결합되는 것을 특징으로 하고,
   상기 제2몸체부에 삽입 결합되는 세척부재는 강성을 갖는 헤드가 형성되되,
   상기 헤드는 하측으로 갈수록 직경이 넓어지는 광폭부, 상기 광폭부 상부에 구비되어 상기 몸체부에 삽입되는 삽입부 및, 상기 광폭부 하부에 구비되어 노즐부에 접촉하는 평탄부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 셀렉티브 솔더링 장치.
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