KR102266412B1 - 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치 - Google Patents

분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102266412B1
KR102266412B1 KR1020200090738A KR20200090738A KR102266412B1 KR 102266412 B1 KR102266412 B1 KR 102266412B1 KR 1020200090738 A KR1020200090738 A KR 1020200090738A KR 20200090738 A KR20200090738 A KR 20200090738A KR 102266412 B1 KR102266412 B1 KR 102266412B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flux
transport gas
connection space
port
unit
Prior art date
Application number
KR1020200090738A
Other languages
English (en)
Inventor
강명준
Original Assignee
(주)서진엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)서진엔지니어링 filed Critical (주)서진엔지니어링
Priority to KR1020200090738A priority Critical patent/KR102266412B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102266412B1 publication Critical patent/KR102266412B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
    • B23K1/203—Fluxing, i.e. applying flux onto surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/08—Auxiliary devices therefor
    • B23K3/087—Soldering or brazing jigs, fixtures or clamping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0272—Rods, electrodes, wires with more than one layer of coating or sheathing material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하여 솔더 접착 위치에 정확하고 균일하게 공급 및 도포할 수 있는 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 기판의 솔더 접착 위치에 대응하여 플럭스를 공급하는 플럭스 분사유닛을 포함하고, 상기 플럭스 분사유닛은, 유닛본체; 상기 유닛본체에 구비되는 플럭스 유입포트 및 수송가스 유입포트; 상기 유닛본체의 내부에 상기 플럭스 유입포트 및 상기 수송가스 유입포트로부터 유입되는 플럭스 및 수송가스가 채워지는 연결공간부; 및 상기 연결공간부에 채워지는 플럭스 및 수송가스를 외부로 토출하는 토출구;를 포함하고, 상기 토출구를 통하여 분사되는 수송가스의 분사력에 의하여, 상기 플럭스 유입포트로부터 플럭스가 상기 연결공간부 측으로 유입되고 상기 토출구를 통하여 수송가스와 함께 미세 입자의 분무 형태로 분사되는 특징을 개시한다.

Description

분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치{APPARATUS OF SPRAY TYPE FOR SUPPLYING FLUX AND SOLDERING APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치에 관한 것으로, 상세하게는 솔더를 접합하기 전에 대상물에 미리 플럭스를 공급 및 도포하는 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표면 실장 기술(Surface Mounted Technology: SMT)은 표면 실장 형 전자부품을 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 장착하고 이를 솔더링(Soldering)하는 기술이다. 솔더링 기술은 450℃ 이하의 온도에서 2개의 이종 재료 사이에 저융점의 금속을 용융시켜 접합하는 방식으로, 최근 표면 실장형 전자부품의 소형화 및 고기능화에 따라 자동화 장비를 통해 일련의 솔더링 공정이 수행되고 있다.
이러한 솔더링 공정에서는 접합재인 솔더(Solder)와 함께 접합부를 깨끗이 하고, 산화물이 생기는 것을 방지하며, 솔더의 접합이 확실하게 이루어질 수 있도록 용가재의 일종인 플럭스(Flux)가 사용된다.
플럭스는 접합 금속의 종류에 따라 다양한 조성물이 사용될 수 있고, 플럭스의 공급 즉, 다양한 방식의 플럭싱(Fluxing) 과정이 수행될 수 있다. 예를 들면, 페이스트 형태의 솔더에 플럭스를 미리 혼합한 후 접합 금속에 공급하는 방식, 접합 금속에 솔더를 먼저 공급한 다음 솔더의 표면에 플럭스를 공급하는 방식, 접합 금속에 플럭스를 먼저 공급한 다음 플럭스가 도포된 영역에 솔더를 공급하는 방식 등이 있다.
다양한 플럭싱 방식 중에서 최근 소형화 및 고기능화에 따른 표면 실장형 전자부품의 자동화 제조 공정에서는 비산된 플럭스에 의해 기판 등이 오염되는 것을 줄일 수 있도록 액상의 플럭스를 기판에 먼저 도포하고, 이후 플럭스가 도포된 영역에 솔더를 공급하는 플럭싱 방식이 널리 사용되고 있다.
액상의 플럭스를 기판에 도포하는 플럭싱 과정은 후행되는 솔더의 정확한 분량 및 위치 설정에 주요한 영향을 미치기 때문에, 도포되는 플럭스의 정교한 분량 및 위치 설정이 매우 중요하다.
예를 들어, 플럭스가 적은 용량 또는 좁은 영역에 도포될 경우에는 정확한 분량의 솔더가 접합되지 못할 수 있고, 플럭스가 불필요하게 많은 용량 또는 넓은 영역에 도포될 경우에는 기판의 품질을 떨어트리고 심한 경우에는 기판의 오동작을 초래할 수 있다.
기존 액상의 플럭스를 기판에 도포하는 플럭싱 장치로는 주사기와 같이 액상의 플럭스를 가압하여, 노즐을 통과시키고, 노즐을 통과하는 액상의 플럭스가 분사되면서 기판에 공급 및 도포되는 구조를 이루고 있다.
하지만, 액상의 플럭스가 원하는 분량 및 위치에 알맞게 설정되었다 하더라도, 고압으로 분사되어 기판에 충돌하게 되면서 솔더 접착 위치를 벗어난 주변 영역으로 튀는 현상이 발생될 수 있고, 주변 영역으로 튄 플럭스는 이후 경화되어 기판의 오동작의 원인을 야기할 수 있다.
그리고, 액상의 플럭스는 기판에 묻지 못하고 흘려내리는 현상을 감안하여 설정된 분량보다 많은 용량의 플럭스를 사용해야 하기 때문에 플럭스의 소모량이 많은 문제가 있고, 이를 해소하기 위해서는 기판에서 흘려내려 버려지는 플럭스를 회수하기 위한 플럭스 회수유닛을 추가적으로 구비하여야 했으며, 이 경우에는 비용이 증가되고 장비의 동작이 복잡해지는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제2017-0142570호(2017.12.28.공개)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하여 솔더 접착 위치에 정확하고 균일하게 공급 및 도포할 수 있는 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치에 있어서, 기판의 솔더 접착 위치에 대응하여 플럭스를 공급하는 플럭스 분사유닛을 포함하고, 상기 플럭스 분사유닛은, 유닛본체; 상기 유닛본체에 구비되며, 플럭스 저장부와 유동 상 연결되는 플럭스 유입포트; 상기 유닛본체에 구비되며, 수송가스 공급부와 유동 상 연결되는 수송가스 유입포트; 상기 유닛본체의 내부에 구비되며, 상기 플럭스 유입포트 및 상기 수송가스 유입포트로부터 유입되는 플럭스 및 수송가스가 채워지는 연결공간부; 및 상기 유닛본체에 구비되며, 상기 연결공간부에 채워지는 플럭스 및 수송가스를 외부로 토출하는 토출구;를 포함하고, 상기 토출구를 통하여 분사되는 수송가스의 분사력에 의하여, 상기 플럭스 유입포트로부터 플럭스가 상기 연결공간부 측으로 유입되고 상기 토출구를 통하여 수송가스와 함께 외부로 분사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치에 있어서, 상기 플럭스 분사유닛은, 상기 유닛본체에 결합되며, 상기 토출구에서 분사되는 플럭스 및 수송가스의 직진성을 높이기 위하여, 상기 토출구에 연결되어 분사방향으로 길게 형성되는 연장유로를 구비하는 연장형 노즐을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치에 있어서, 상기 유닛본체는, 상기 플럭스 유입포트로부터 유입되는 플럭스를 상기 연결공간부로 공급하기 위한 플럭스 공급구가 상면에 형성되고, 상기 플럭스 공급구와 이웃하게 배치되며 상기 수송가스 유입포트로부터 유입되는 수송가스를 상기 연결공간부로 공급하기 위한 수송가스 공급구가 상면에 형성되는 베이스블록; 및 상기 베이스블록의 상면에 결합되어 상기 연결공간부가 형성되도록 오목 형성된 함몰부가 하면에 형성되고, 상기 함몰부와 연결되는 상기 토출구가 상면에 형성되는 노즐블록;을 포함하고, 상기 연결공간부는 상기 베이스블록 및 상기 노즐블록 사이에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치에 있어서, 상기 플럭스 유입포트 및 상기 플럭스 공급구를 연결하는 유로 상에 설치되며, 상기 플럭스 공급구를 통과하는 플럭스의 유량을 조절하기 위한 플럭스 유량조절부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치에 있어서, 상기 연결공간부는 상기 토출구 방향으로 단면적이 점차 작아지게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치에 있어서, 상기 플럭스 공급구 및 상기 토출구는 상기 연결공간부의 중심선 상에 배치될 수 있고, 이 경우 상기 수송가스 공급구는 상기 연결공간부의 가장자리 일측에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치에 있어서, 상기 플럭스 공급구의 직경은 상기 토출구의 직경보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치에 있어서, 상기 수송가스는 공기일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치는, 기판의 하측에 배치되는 이동프레임; 상기 이동프레임을 상기 기판과 나란한 수평방향 또는 상기 기판에 근접하거나 이격되는 상하방향으로 이동시키는 프레임구동부; 상기 이동프레임의 일단에 결합되며, 기판의 솔더 접착 위치에 플럭스를 공급하는 전술한 분무형 플럭스 공급장치; 및 상기 이동프레임의 타단에 결합되며, 상기 플럭스가 공급된 위치에 솔더를 공급하는 솔더 공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수송가스의 이송압력으로부터 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하므로, 솔더 접착 위치에서 플럭스가 흘려내리거나 주변영역으로 튀는 것을 방지하고, 플럭스를 솔더 접착 위치에 균일한 용량으로 정확하게 공급 및 도포할 수 있으며, 이에 따라, 솔더의 접합 정밀도를 높일 수 있으며, 기판의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하므로, 솔더 접착 위치에 대해 플럭스를 빠른 시간에 균일하게 도포할 수 있고, 이에 따라, 솔더링 공정의 시간을 단축할 수 있고, 수율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 도 1의 플럭스 분사유닛을 나타낸 분리 사시도이다.
도 3은 도 1의 플럭스 분사유닛을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플럭스 분사유닛의 연결공간부의 작용을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플럭스 분사유닛의 연결공간부에 연결되는 내부 유로 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연장형 노즐을 갖는 플럭스 분사유닛을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연장형 노즐을 갖는 플럭스 분사유닛의 작용을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치를 나타낸 예시도이다.
이하 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용될 수 있으며 이에 따른 부가적인 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치를 나타낸 예시도이고, 도 2는 도 1의 플럭스 분사유닛을 나타낸 분리 사시도이며, 도 3은 도 1의 플럭스 분사유닛을 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치는 플럭스 저장부(100), 수송가스 공급부(200), 및 플럭스 분사유닛(300)을 포함할 수 있다.
플럭스 저장부(100)는 플럭스가 저장될 수 있다.
플럭스는 솔더가 접착되는 솔더 접착 영역을 깨끗이 하고, 산화물이 생기는 것을 방지하며, 접합이 확실하게 이루어질 수 있도록 용가재로서, 기판(1) 즉, 접합 금속의 종류에 따라 다양한 조성물로 이루어질 수 있다.
실시예에 따른 플럭스는 액상의 플럭스가 사용될 수 있으며, 액상의 플럭스는 플럭스 저장부(100)에 저장된 상태에는 점도가 거의 없는 상태를 유지하고, 기판(1)에 공급 및 도포된 이후 시간이 경과되면서 점도를 가지게 되며, 이러한 점도에 의해 이후 솔더 공급 시 솔더의 접합이 확실하게 이루어질 수 있다.
플럭스 저장부(100)는 후술되는 플럭스 분사유닛(300)의 플럭스 유입포트(321)와 유동 상 연결될 수 있으며, 플럭스 저장부(100)에 저장된 플럭스는 플럭스 유입포트(321)로 유동될 수 있다.
도시되진 않았지만, 분무형 플럭스 공급장치는 플럭스 공급부를 더 구비할 수도 있다. 플럭스 공급부는 플럭스 저장부(100)에 저장된 플럭스를 가압하여 플럭스 분사유닛(300) 측으로 강제 이송시킬 수도 있다. 플럭스 공급부로는 펌프가 사용될 수 있다.
수송가스 공급부(200)는 플럭스 분사유닛(300)의 수송가스 유입포트(323)와 유동 상 연결될 수 있으며, 수송가스를 일정한 압력으로 가압하여 수송가스 유입포트(323)로 이송시킬 수 있다.
수송가스 공급부(200)로는 컴프레셔 또는 압축가스 저장부일 수 있으며, 사용되는 수송가스로는 공기가 사용될 수 있다.
플럭스 분사유닛(300)은 기판(1)의 솔더 접착 위치에 대응하여 플럭스를 공급하는 것으로, 수송가스의 이송압력으로부터 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 기판(1)에 분사할 수 있다.
실시예에 따른 플럭스 분사유닛(300)은 유닛본체(310)와, 유닛본체(310)에 구비되는 플럭스 유입포트(321) 및 수송가스 유입포트(323)와, 유닛본체(310)에 구비되는 연결공간부(331A)와, 유닛본체(310)에 구비되는 토출구(333)를 포함할 수 있다.
플럭스 유입포트(321)는 플럭스 저장부(100)와 유동 상 연결되어 플럭스 저장부(100)에 저장된 액상의 플럭스가 내부로 유입될 수 있다.
수송가스 유입포트(323)는 수송가스 공급부(200)와 유동 상 연결되어 수송가스 공급부(200)에 의해 일정한 압력으로 이송되는 수송가스가 내부로 유입될 수 있다.
연결공간부(331A)는 유닛본체(310)의 내부에 구비되며, 플럭스 유입포트(321) 및 수송가스 유입포트(323)에 유동 상 연결되어, 플럭스 유입포트(321) 및 수송가스 유입포트(323)로부터 유입되는 액상의 플럭스 및 수송가스가 내부에 채워질 수 있다.
토출구(333)는 연결공간부(331A)에 연결되어 기판(1)을 향하도록 배치되며, 연결공간부(331A)에 채워지는 플럭스 및 수송가스를 외부로 함께 분사할 수 있다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 유닛본체(310)는 베이스블록(320) 및 노즐블록(330)을 포함할 수 있으며, 베이스블록(320) 및 노즐블록(330)은 연결공간부(331A)를 사이에 두고 결합 및 분리가 가능하도록 마련될 수 있다.
베이스블록(320)은 일측면에 플럭스 유입포트(321) 및 수송가스 유입포트(323)가 나란히 형성되고, 상면에는 플럭스 공급구(325) 및 수송가스 공급구(327)가 나란히 형성될 수 있다. 즉, 플럭스 유입포트(321) 및 수송가스 유입포트(323)로부터 각각 유입되는 플럭스 및 수송가스는 플럭스 공급구(325) 및 수송가스 공급부(200)를 통하여 상부방향으로 각각 공급될 수 있다.
표시번호 320a는 고정구(미표시)가 체결되는 체결홀이다.
노즐블록(330)은 베이스블록(320)의 상면에 결합된 상태에서 연결공간부(331A)가 형성되도록 하면에 오목 형성된 함몰부(331)가 구비되고, 상면에는 토출구(333)가 형성될 수 있다.
표시번호 330a는 고정구(미표시)가 체결되는 체결홀이다.
이처럼 연결공간부(331A)를 사이에 두고 유닛본체(310)가 베이스블록(320) 및 노즐블록(330)으로 분리 가능하게 마련됨으로써, 유닛본체(310)의 부분적인 관리가 보다 용이해질 수 있다. 예를 들어, 노즐블록(330)을 분리하여 교체하거나 토출구(333)를 세척할 수 있고, 베이스블록(320)을 분리하여 플럭스 유입포트(321) 및 수송가스 유입포트(323)의 교체나 포트 연결 작업을 용이하게 수행할 수 있으며, 노즐블록(330) 및 베이스블록(320)을 분리하여 연결공간부(331A)를 세척하는 등의 유지보수를 편리하게 수행할 수도 있다.
그리고, 다양한 직경의 토출구(333)를 갖는 노즐블록(330)을 선택적으로 결합하여 사용할 경우에는, 기판(1)의 솔더 접착 위치에 따라 플럭스 공급 용량 및 도포 영역의 크기를 다양하게 조절 및 설정할 수도 있다.
한편, 도 3을 추가 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분무형 플럭스 공급장치는 플럭스 유량조절부(400)를 더 포함할 수 있다.
플럭스 유량조절부(400)는 베이스블록(320)에 설치될 수 있으며, 플럭스 유입포트(321) 및 플럭스 공급구(325)를 연결하는 유로 상에 설치될 수 있다. 이러한 플럭스 유량조절부(400)는 플럭스 공급구(325)를 통과하는 플럭스의 유량을 조절 및 설정할 수 있다.
플럭스 유량조절부(400)를 통하여, 수송가스 공급부(200)에 의해 설정되는 수송가스의 이송압력과 무관하게 연결공간부(331A)로 유입되는 플럭스의 용량을 독립적으로 설정할 수 있다. 플럭스 유량조절부(400)로는 솔레노이드밸브가 사용될 수 있다.
분무형 플럭스 분사 공급장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
수송가스 공급부(200)에 의해 가압된 수송가스가 수송가스 유입포트(323)를 거쳐 연결공간부(331A)에 채워지고, 이후 상대적으로 작은 직경의 토출구(333)를 통과하는 과정에서 연결공간부(331A)에는 부압이 발생될 수 있다. 이에 따라, 플럭스 저장부(100)에 저장된 액상의 플럭스는 플럭스 유입포트(321)를 거쳐 연결공간부(331A)로 유입될 수 있다.
이후, 연결공간부(331A)로 유입된 액상의 플럭스는 토출구(333)를 통과하는 수송가스의 강한 분사력에 의하여 수송가스와 함께 토출구(333)를 통과하면서 미세 입자의 분무 형태로 분사될 수 있다.
이처럼 수송가스의 이송압력에 의해 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 기판(1)에 분사할 수 있기 때문에, 기판(1)의 솔더 접착 위치에 플럭스를 정확하게 공급 및 도포할 수 있다.
그리고, 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하기 때문에, 기판(1)에 플럭스가 분사되는 과정에서 기판(1)의 솔더 접착 위치에서 벗어나 주변 영역으로 튀는 현상을 방지 또는 최소화할 수 있다.
또한, 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하기 때문에, 기판(1) 측으로 공급된 후 플럭스가 기판(1)에서 흘려내리거나 사방으로 튀어서 소모되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하게 되면, 설정된 시간내 1회의 분사 공정으로 기판(1)의 솔더 접착 위치에 플럭스를 균일하게 공급 및 도포할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 플럭스 분사유닛의 연결공간부의 작용을 설명하기 위한 예시도이다.
한편, 실시예에 따른 연결공간부(331A)는 토출구(333) 방향으로가며 단면적이 점차 작아지게 형성될 수 있다.
도 4 (a)에서와 같이, 토출구(333) 방향으로 단면적이 점자 작아지게 형성된 연결공간부(331A)를 통하여, 수송가스 공급구(327)에서 유입되는 수송가스는 토출구(333) 방향으로 유속이 점차 증대될 수 있고, 연결공간부(331A)의 내부 압력은 토출구(333) 방향으로 점차 감소될 수 있다. 따라서, 플럭스는 플럭스 공급구(325)에서 연결공간부(331A)로 원활하게 공급될 수 있고, 연결공간부(331A)로 유입된 플럭스는 토출구(333)로 원활하게 이동될 수 있다.
만약, 도 4 (b)에서와 같이, 토출구(333) 방향으로 단면적이 일정하게 형성된 연결공간부(31A)의 경우에는, 연결공간부(31A) 내에서 수송가스의 유속이 일정하게 유지될 뿐만 아니라 토출구(333) 방향으로 이동하는 과정에서 와류 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 플럭스는 플럭스 공급구(325)에서 연결공간부(331A) 및 토출구(333)로 원활하게 이동되지 않을 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 플럭스 분사유닛의 연결공간부에 연결되는 내부 유로 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 플럭스 공급구(325) 및 토출구(333)는 연결공간부(331A)의 중심선(c) 상에 배치될 수 있고, 이 경우 수송가스 공급구(327)는 연결공간부(331A)의 가장자리 일측에 배치될 수 있다.
즉, 수송가스 공급구(327)를 통하여 연결공간부(331A)의 가장자리로 유입된 수송가스는 토출구(333)가 배치된 연결공간부(331A)의 중심부 및 상부방향으로 점차 속도가 증대되고, 연결공간부(331A)의 내부 압력은 중심부 및 상부방향으로 점차 감소될 수 있다. 따라서, 액상의 플럭스는 플럭스 공급구(325)에서 연결공간부(331A)를 향하는 상부방향으로 이동되어 연경공간부(331A)로 보다 원활하게 유입될 수 있고, 이후 연결공간부(331A)에 정체됨이 없이 토출구(333)로 보다 원활하게 이동될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 플럭스 공급구(325)의 직경(d1)은 토출구(333)의 직경(d2)보다 작게 형성됨이 바람직하다.
즉, 연결공간부(331A)에서 토출구(333)로 이동하는 수송가스의 이송압력에 따라 액성의 플럭스는 플럭스 공급구(325)에서 연결공간부(331A) 및 토출구(333)로 이동하게 되는데, 플럭스 공급구(325)의 직경(d1)을 토출구(333)의 직경(d2) 보다 작게 형성하면, 상대적으로 작은 직경(d1)의 플럭스 공급구(325)에 존재하는 액상의 플럭스는 연결공간부(311A)를 통과하는 수송가스의 작은 이송압력에서도 연결공간부(331A)로 원활하게 공급될 수 있다. 그리고, 연결공간부(331A)로 유입된 소량의 액상 플럭스는 연결공간부(331A)에 정체되거나 역류됨이 없이 토출구(333)로 보다 신속하게 이동될 수 있고, 토출구(333)에 유입된 액상의 플럭스는 토출구(333)를 통과하는 수송가스의 분사력에 의해 상대적으로 큰 직경(d2)의 토출구(333)를 지나면서 미세 입자를 형성할 수 있게 된다.
결과적으로, 플럭스 공급구(325) 및 연결공간부(331A)를 거치면서 액상의 플럭스가 소량 연속 공급되고, 이후 토출구(333)를 거치면서 액상의 플럭스는 전량 미세 입자의 분무 형태로 변화될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연장형 노즐을 갖는 플럭스 분사유닛을 나타낸 예시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연장형 노즐을 갖는 플럭스 분사유닛의 작용을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 플럭스 분사유닛(300)은 연장형 노즐(350)을 더 포함할 수 있다.
연장형 노즐(350)은 유닛본체(310)에서 분사방향으로 길게 형성될 수 있다. 즉, 연장형 노즐(350)의 내부에는 토출구(333)에서 분사방향으로 길게 형성되는 연장유로(351)가 구비될 수 있다.
즉, 연장유로(351)의 길이만큼 노즐의 출구를 길게 확보함으로써, 분사되는 수송가스 및 플럭스의 직진성을 높일 수 있다.
예를 들면, 도 7 (a)에서와 같이, 연장형 노즐(350)이 배제된 상태에서는 기판(1)에 공급 및 도포되는 플럭스 도포영역(FS)이 제1직경(A1)을 가질 수 있다.
하지만, 도 7 (b)에서와 같이, 제1연장형 노즐(350a)이 구비된 경우에는 기판(1)에 공급 및 도포되는 플럭스 도포영역(FS)이 제1직경(A1) 보다 작은 제2직경(A2)을 가질 수 있다.
그리고, 도 7 (c)에서와 같이, 제1연장형 노즐(350a) 보다 길이가 긴 제2연장형 노즐(350b)이 구비된 경우에는 기판(1)에 공급 및 도포되는 플럭스 도포영역(FS)이 제2직경(A2) 보다 작은 제3직경(A3)을 가질 수 있다.
이처럼, 다양한 길이를 가지는 연장형 노즐(350) 중, 임의의 연장형 노즐(350)을 선택적으로 적용함으로써, 기판(1)에 대한 플럭스의 공급 용량 및 도포영역(FS)의 크기를 조절 및 설정할 수 있다.
따라서, 원하는 기판(1)의 솔더 접착 위치에 대해 보다 정확한 플럭스 공급 및 도포가 가능하며, 다양한 종류의 기판(1)에 대한 솔더링 공정의 호환성도 높일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치를 나타낸 예시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치는 이동프레임(10), 프레임구동부(20), 분무형 플럭스 공급장치(30), 솔더 공급장치(40)를 포함할 수 있다.
이동프레임(10)은 기판(1)의 하측에 배치될 수 있으며, 기판(1)과 나란한 수평방향 또는 기판(1)에 근접하거나 이격되는 상하방향으로 이동될 수 있다.
프레임구동부(20)는 이동프레임(10)을 이동시킬 수 있으며, 이동프레임(10)을 수평방향 또는 상하방향으로 이동될 수 있다.
상세히 도시되진 않았지만, 프레임구동부(20)로는 리니어 모터, 회전 모터와 볼스크류를 조합한 구조 등 일반적인 직선이송 구조체의 조합으로 사용될 수 있고, 이러한 직선이송 구조체의 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다.
분무형 플럭스 공급장치(30)는 기판(1)의 솔더 접착 위치에 플럭스를 공급하는 것으로, 전술한 분무형 플럭스 공급장치가 사용될 수 있다. 분무형 플럭스 공급장치(30)는 토출구(333)가 기판(1)을 향하는 상부방향을 향하도록 이동프레임(10)의 일단에 결합될 수 있다.
솔더 공급장치(40)는 분무형 플럭스 공급장치(30)를 통해 플럭스가 공급된 기판(1)의 솔더 접착 위치에 솔더를 공급하는 것으로, 분무형 플럭스 공급장치(30)와 이웃하게 이동프레임(10)의 타단에 결합될 수 있다.
실시예에 따른 솔더 공급장치(40)는 솔더 저장부(41), 솔더 공급부(42), 솔더 공급노즐(43) 및 솔더 회수부(45)를 포함할 수 있다.
솔더 저장부(41)는 솔더가 저장될 수 있다.
솔더 공급부(42)는 솔더 저장부(41)에 저장된 솔더를 가압하여 솔더 공급노즐(43) 측으로 공급할 수 있다.
솔더 공급노즐(43)은 솔더 공급부(42)를 통해 공급되는 솔더를 기판(1) 측으로 공급할 수 있다.
솔더 회수부(45)는 솔더 공급노즐(43)의 하부 주변 영역에 배치되어, 기판(1)에 공급되고 남은 잉여 솔더를 회수할 수 있다. 이렇게 회수된 잉여 솔더는 솔더 저장부(41)로 회수될 수 있다.
이러한 솔더링 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기판 이송부(2)를 작동하여 설정 위치에 기판(1)을 정지시킨다.
이후, 프레임구동부(20)를 작동하여 이동프레임(10)을 이동시키며, 기판(1)의 솔더 접착 위치를 대향하도록 분무형 플럭스 공급장치(30)를 위치시킨다.
이후, 분무형 플럭스 공급장치(30)를 작동하여 기판(1)의 솔더 접착 위치에 분무 형태의 플럭스를 분사하여 공급 및 도포한다.
이후, 프레임구동부(20)를 작동하여 이동프레임(10)을 이동시키며, 플럭스가 도포된 위치에 솔더 공급장치(40)를 위치시킨다.
이후, 솔더 공급장치(40)를 작동하여 플럭스가 도포된 위치에 솔더를 공급하여 솔더를 접합시킨다.
이상에서와 같이, 분무형 플럭스 공급장치(30)를 이용하여 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하여 솔더의 접착이 요구되는 정확한 영역에 도포할 수 있기 때문에, 솔더 공급장치(40)를 통한 솔더링 과정에서 솔더의 접합 정밀도가 향상될 수 있다.
그리고, 분무형 플럭스 공급장치(30)를 이용하여 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하기 때문에, 솔더 접착 위치에서 벗어난 주변 영역으로 플럭스가 튀거나 과잉 도포되는 것을 방지하여, 최종 솔더 접합된 기판(1)의 품질을 높일 수 있다.
또한, 분무형 플럭스 공급장치(30)를 이용하여 액상의 플럭스를 미세 입자의 분무 형태로 분사하게 되면, 설정된 시간내 1회의 분사 공정으로 솔더 접착 위치에 플럭스를 균일하게 공급 및 도포할 수 있기 때문에, 솔더링 공정의 시간도 단축할 수 있고, 수율을 높일 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
1: 기판
100: 플럭스 저장부
200: 수송가스 공급부
300: 플럭스 분사유닛
310: 유닛본체
321: 플럭스 유입포트
323: 수송가스 유입포트
331A: 연결공간부
333: 토출구

Claims (9)

  1. 기판의 솔더 접착 위치에 대응하여 플럭스를 공급하는 플럭스 분사유닛을 포함하고,
    상기 플럭스 분사유닛은, 유닛본체; 상기 유닛본체에 구비되며, 플럭스 저장부와 유동 상 연결되는 플럭스 유입포트; 상기 유닛본체에 구비되며, 수송가스 공급부와 유동 상 연결되는 수송가스 유입포트; 상기 유닛본체의 내부에 구비되며, 상기 플럭스 유입포트 및 상기 수송가스 유입포트로부터 유입되는 플럭스 및 수송가스가 채워지는 연결공간부; 및 상기 유닛본체에 구비되며, 상기 연결공간부에 채워지는 플럭스 및 수송가스를 외부로 토출하는 토출구;를 포함하고,
    상기 유닛본체는, 상기 플럭스 유입포트로부터 유입되는 플럭스를 상기 연결공간부로 공급하기 위한 플럭스 공급구가 상면에 형성되고, 상기 플럭스 공급구와 이웃하게 배치되며 상기 수송가스 유입포트로부터 유입되는 수송가스를 상기 연결공간부로 공급하기 위한 수송가스 공급구가 상면에 형성되는 베이스블록; 및 상기 베이스블록의 상면에 결합되어 상기 연결공간부가 형성되도록 오목 형성된 함몰부가 하면에 형성되고, 상기 함몰부와 연결되는 상기 토출구가 상면에 형성되는 노즐블록;을 포함하며,
    상기 연결공간부는 상기 베이스블록 및 상기 노즐블록 사이에 형성되되, 상기 플럭스 공급구 및 상기 수송가스 공급구에서 상기 토출구 방향으로 가면서 단면적이 점차 작아지게 형성되고,
    상기 플럭스 공급구 및 상기 토출구는 상기 연결공간부의 중심선 상에 배치되고, 상기 수송가스 공급구는 상기 연결공간부의 가장자리 일측에 배치되며,
    상기 플럭스 공급구의 직경은 상기 토출구의 직경보다 작게 형성되고,
    상기 토출구를 통하여 분사되는 수송가스의 분사력에 의하여, 상기 플럭스 유입포트로부터 플럭스가 상기 연결공간부 측으로 유입되고 상기 토출구를 통하여 수송가스와 함께 외부로 분사되는 것을 특징으로 하는 분무형 플럭스 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플럭스 분사유닛은,
    상기 유닛본체에 결합되며, 상기 토출구에서 분사되는 플럭스 및 수송가스의 직진성을 높이기 위하여, 상기 토출구에 연결되어 분사방향으로 길게 형성되는 연장유로를 구비하는 연장형 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분무형 플럭스 공급장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플럭스 유입포트 및 상기 플럭스 공급구를 연결하는 유로 상에 설치되며, 상기 플럭스 공급구를 통과하는 플럭스의 유량을 조절하기 위한 플럭스 유량조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분무형 플럭스 공급장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수송가스는 공기인 것을 특징으로 하는 분무형 플럭스 공급장치.
  9. 기판의 하측에 배치되는 이동프레임;
    상기 이동프레임을 상기 기판과 나란한 수평방향 또는 상기 기판에 근접하거나 이격되는 상하방향으로 이동시키는 프레임구동부;
    상기 이동프레임의 일단에 결합되며, 기판의 솔더 접착 위치에 플럭스를 공급하는 제1항에 기재된 분무형 플럭스 공급장치; 및
    상기 이동프레임의 타단에 결합되며, 상기 플럭스가 공급된 위치에 솔더를 공급하는 솔더 공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더링 장치.
KR1020200090738A 2020-07-22 2020-07-22 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치 KR102266412B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200090738A KR102266412B1 (ko) 2020-07-22 2020-07-22 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200090738A KR102266412B1 (ko) 2020-07-22 2020-07-22 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102266412B1 true KR102266412B1 (ko) 2021-06-17

Family

ID=76603688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200090738A KR102266412B1 (ko) 2020-07-22 2020-07-22 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102266412B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100659452B1 (ko) * 2004-03-19 2006-12-19 풍원화학(주) 솔더영역 형성장치, 방법 및 연속 도금장치
JP2016046494A (ja) * 2014-08-27 2016-04-04 富士通テン株式会社 塗布装置及び塗布方法
KR101720121B1 (ko) * 2016-09-13 2017-03-27 이종주 노즐 유닛 및 이를 이용하는 도포액 도포 장치
KR20170142570A (ko) 2016-06-20 2017-12-28 경기과학기술대학교 산학협력단 솔더링용 플럭스 코팅 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100659452B1 (ko) * 2004-03-19 2006-12-19 풍원화학(주) 솔더영역 형성장치, 방법 및 연속 도금장치
JP2016046494A (ja) * 2014-08-27 2016-04-04 富士通テン株式会社 塗布装置及び塗布方法
KR20170142570A (ko) 2016-06-20 2017-12-28 경기과학기술대학교 산학협력단 솔더링용 플럭스 코팅 시스템
KR101720121B1 (ko) * 2016-09-13 2017-03-27 이종주 노즐 유닛 및 이를 이용하는 도포액 도포 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3506716B2 (ja) 少量材料分配用装置
EP1029626B1 (en) Method and apparatus for dispensing small amounts of liquid material
US7980197B2 (en) Method and apparatus for dispensing a viscous material on a substrate
KR100683443B1 (ko) 재료 액적 분배 방법
US7934665B2 (en) Ultrasonic spray coating system
US20060193969A1 (en) Method and apparatus for streaming a viscous material on a substrate
EP0337149A2 (en) Solder deposition tool
US7975938B2 (en) Coating system
JP4217484B2 (ja) 噴射装置および噴射装置における方法
US20080149691A1 (en) System, Valve and Method for Jetting Viscous Liquids
KR102266412B1 (ko) 분무형 플럭스 공급장치 및 이를 포함하는 솔더링 장치
CN109564865B (zh) 异物去除装置
JP2000312851A (ja) 接着剤吐出装置
US6913182B2 (en) Method and apparatus for controlled application of flux
JPH10314640A (ja) 接着剤の塗布方法および装置
TW201609269A (zh) 用於分注器的閥門座
KR20100045678A (ko) 레진 도포 장치 및 방법
JPWO2017104745A1 (ja) 流体吐出装置および流体吐出方法
JP2005262247A (ja) フラックス塗布装置およびフラックス塗布方法
CN110271173B (zh) 计量阀
JP7026920B1 (ja) 電子部品実装装置
JPH081939B2 (ja) 半田コート装置
JP2023055626A (ja) レーザ支援式はんだ付け装置およびはんだ付着機
CN116060723A (zh) 一种锡膏防堵塞装置和点锡设备
EP1884305A1 (en) Soldering flux application apparatus with an airbrush device ; Method of applying soldering flux to a surface of an object using an airbrush device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant