KR19980040000A - Solder paste viscosity change measuring device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 개구부가 형성된 메탈 마스크와, 상기 메탈 마스크 위에 놓인 적정량의 솔더 페이스트(solder paste)를 밀면서 상기 개구부를 통해 공급하는 스퀴지부로 구성된 솔더 페이스트 인쇄장치에 있어서, 상기 스퀴지부에 장착되어 상기 솔더 페이스트의 점도변화에 따른 압력을 계측하는 압력 계측부와, 상기 압력 계측부에서 계측된 압력을 표시하는 압력 표시부로 구성된 솔더 페이스트 점도변화 계측장치에 관한 것으로서, 전자부품의 표면 실장을 위한 솔더 페이스트의 인쇄시 상기 솔더 페이스트의 점도변화에 따른 압력을 계측하여 표시함으로써 작업자가 상기 솔더 페이스트의 점도변화 상황을 쉽게 확인할 수 있도록 하기 때문에 적정 인쇄구간이 되는 스퀴지의 최소 이동거리를 결정할 수 있어 생산 시간을 단축시킬 수 있고, 언제나 최적의 인쇄 조건으로 솔더 페이스트를 인쇄할 수 있는 동시에 솔더 페이스트의 변질도 쉽게 발견할 수 있어 각종 인쇄불량을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a solder paste printing apparatus including a metal mask having an opening formed therein and a squeegee portion which is supplied through the opening while pushing an appropriate amount of solder paste placed on the metal mask, wherein the solder paste is mounted on the squeegee portion. A solder paste viscosity change measuring device comprising a pressure measuring unit for measuring a pressure according to the viscosity change of the pressure and a pressure display unit for displaying the pressure measured by the pressure measuring unit, the printing paste of the solder paste for surface mounting of electronic components By measuring and displaying the pressure according to the viscosity change of the solder paste, the operator can easily check the viscosity change state of the solder paste. Therefore, the minimum moving distance of the squeegee that is an appropriate printing section can be determined, thereby reducing the production time. Which is always optimal It is possible to print a solder paste on the condition can be easily detected deterioration of the solder paste has the effect that can prevent various printing defects in advance.
Description
본 발명은 솔더 페이스트(solder paste) 점도변화 계측장치에 관한 것으로서, 특히 전자부품의 표면 실장(surface mount)시 인쇄회로기판의 패턴에 공급될 솔더 페이스트의 점도변화에 따른 압력을 계측하여 표시하는 솔더 페이스트 점도변화 계측장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring a viscosity of a solder paste, and in particular, a solder for measuring and displaying a pressure according to a viscosity change of a solder paste to be supplied to a pattern of a printed circuit board during surface mount of an electronic component. The present invention relates to a paste viscosity change measuring apparatus.
일반적으로 전자부품의 표면 실장 기술에서 인쇄공정에 사용되는 솔더 페이스트는 대부분 지름 20㎛∼50㎛ 크기의 납 분말과 액상의 플럭스(flux)가 섞여 점성(viscosity)을 가지는 유동성 재료로서, 인쇄납 또는 크림 솔더(cream solder)라고도 한다. 여기서, 상기 솔더 페이스트의 점성 정도를 나타내는 용어가 점도이다.In general, the solder paste used in the printing process in the surface-mounting technology of electronic components is a fluid material having a viscosity of a mixture of lead powder having a diameter of 20 μm to 50 μm and a liquid flux. Also called a cream solder. Here, the term which shows the viscosity degree of the said solder paste is a viscosity.
한편, 전자부품의 표면 실장을 위하여 인쇄회로기판의 패턴에 솔더 페이스트를 인쇄하는 장치를 솔더 페이스트 인쇄장치라 한다.Meanwhile, a device for printing solder paste on a pattern of a printed circuit board for surface mounting of an electronic component is called a solder paste printing device.
종래 기술에 의한 솔더 페이스트 인쇄장치는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 솔더 페이스트(1)가 인쇄회로기판(2)의 패턴에 정확하게 공급되도록 적정 위치에 개구부(11a)가 형성된 메탈 마스크(11)와, 상기 메탈 마스크(11) 위에 놓인 적정량의 솔더 페이스트(1)를 밀면서 상기 개구부(11a)를 통해 공급하는 스퀴지부(12)로 구성된다.In the solder paste printing apparatus according to the related art, as shown in FIGS. 1A and 1B, the metal mask 11 having the opening 11a formed at a proper position so that the solder paste 1 is correctly supplied to the pattern of the printed circuit board 2 is provided. ) And a squeegee portion 12 that is supplied through the opening 11a while pushing the appropriate amount of solder paste 1 placed on the metal mask 11.
상기 스퀴지부(12)는 메탈 마스크(11)를 따라 이동하면서 적정량의 솔더 페이스트(1)를 미는 스퀴지(12a)와, 상기 스퀴지(12a)를 지지하는 스퀴지 헤드(12b)로 구성된다.The squeegee portion 12 is composed of a squeegee 12a for pushing the appropriate amount of solder paste 1 while moving along the metal mask 11 and a squeegee head 12b for supporting the squeegee 12a.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 솔더 페이스트 인쇄장치를 이용하여 인쇄회로기판(2)의 패턴에 솔더 페이스트(1)를 인쇄하는 공정은 다음과 같다.The process of printing the solder paste 1 on the pattern of the printed circuit board 2 using the solder paste printing apparatus according to the prior art configured as described above is as follows.
먼저, 제 1 과정으로 도 2a에 도시된 바와 같이 메탈 마스크(11) 위에 적정량의 솔더 페이스트(1)가 공급되어 있는 솔더 페이스트 인쇄장치 측으로 인쇄회로기판(2)을 이동시켜 메탈 마스크(11)의 개구부(11a)와 인쇄회로기판(2)의 패턴 위치 즉, 솔더 페이스트(1)가 공급되어야 할 위치를 일치시킨다.First, as shown in FIG. 2A, the printed circuit board 2 is moved to a solder paste printing apparatus, in which an appropriate amount of solder paste 1 is supplied on the metal mask 11, as shown in FIG. 2A. The pattern position of the opening 11a and the printed circuit board 2, that is, the position where the solder paste 1 is to be supplied coincide.
상기에서 메탈 마스크(11)의 개구부(11a)와 인쇄회로기판(2)의 패턴 위치가 일치되면 제 2 과정으로 도 2b에 도시된 바와 같이 스퀴지(12a)를 도면상 우측 방향으로 이동시켜 솔더 페이스트(1)가 메탈 마스크(11)의 개구부(11a)를 통해 인쇄회로기판(2)의 패턴 위에 공급되도록 한다.If the pattern position of the opening 11a of the metal mask 11 and the pattern of the printed circuit board 2 coincide with each other, the squeegee 12a is moved to the right in the drawing as shown in FIG. (1) is supplied to the pattern of the printed circuit board 2 through the opening (11a) of the metal mask (11).
그 후, 제 3 과정으로 도 2c에 도시된 바와 같이 인쇄회로기판(2)을 도면상 우측 방향으로 이동시켜 솔더 페이스트 인쇄장치로부터 분리시키면 인쇄공정이 완료된다.Thereafter, as a third process, as shown in FIG. 2C, when the printed circuit board 2 is moved in the right direction on the drawing and separated from the solder paste printing apparatus, the printing process is completed.
한편, 상기 솔더 페이스트(1)는 운동에너지가 공급되면 자체의 점도가 낮아지고, 운동에너지의 공급이 중단되면 다시 높은 점도로 회복하는 특성을 가지고 있다.On the other hand, the solder paste 1 has a characteristic of lowering its viscosity when the kinetic energy is supplied, and recovering to a higher viscosity again when the supply of the kinetic energy is stopped.
즉, 상기 솔더 페이스트(1)는 인쇄공정이 수행되는 도중 스퀴지(12a)의 이동/정지에 따라 점도가 변화되는데, 상기 솔더 페이스트(1)의 점도가 인쇄에 적합한 점도로 변화되지 않은 상태에서 인쇄회로기판(2)의 패턴에 솔더 페이스트(1)가 공급되면 각종 인쇄불량(납 번짐, 납 쇼트, 납 부족, 납량 과다 등)이 발생된다.That is, the viscosity of the solder paste 1 is changed according to the movement / stop of the squeegee 12a during the printing process, and the printing is performed while the viscosity of the solder paste 1 is not changed to a viscosity suitable for printing. When the solder paste 1 is supplied to the pattern of the circuit board 2, various printing defects (lead bleeding, short lead, short lead, excessive lead, etc.) occur.
따라서, 최적의 조건에서 솔더 페이스트(1)를 인쇄하기 위해서는 솔더 페이스트(1)가 인쇄에 적합한 점도로 변화된 구간을 찾아내야 한다.Therefore, in order to print the solder paste 1 under optimal conditions, it is necessary to find a section in which the solder paste 1 has been changed to a viscosity suitable for printing.
그러나, 종래에는 인쇄공정 도중 솔더 페이스트의 점도변화를 확인할 수 있는 방법이 없어 항상 최적의 인쇄품질을 구현할 수 없기 때문에 전자부품의 표면 실장 공정불량의 60%를 점유하는 각종 인쇄불량의 발생을 초래하는 문제점이 있었다.However, since there is no method for checking the viscosity change of the solder paste during the printing process, it is impossible to realize the optimum printing quality at all times, which causes various printing defects which occupy 60% of the surface mounting process defect of the electronic component. There was a problem.
또한, 종래에는 생산현장의 온도와 습도 및 솔더 페이스트 속에 함유된 플럭스의 휘발 등에 의하여 생산 도중 솔더 페이스트 자체의 점도 특성이 변화될 수 있는데, 작업자는 인쇄불량이 발생된 후에야 비로소 솔더 페이스트의 점도변화를 인식할 수 있기 때문에 솔더 페이스트의 교환시기가 늦어짐으로써 많은 경제적 손실이 발생되는 문제점이 있었다.In addition, in the related art, the viscosity characteristics of the solder paste itself may be changed during production due to the temperature and humidity of the production site and the volatilization of the flux contained in the solder paste, and the operator may not change the viscosity of the solder paste until printing defects occur. As it can be recognized, there is a problem in that a lot of economic losses occur due to a late replacement time of the solder paste.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인쇄공정 도중 발생하는 솔더 페이스트의 점도변화에 따른 압력을 계측하여 표시함으로써 솔더 페이스트의 최적 점도 확인을 가능하게 하여 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 솔더 페이스트 점도변화 계측장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by measuring the pressure according to the viscosity change of the solder paste generated during the printing process to display the optimum viscosity of the solder paste can improve the print quality The purpose is to provide a solder paste viscosity change measuring device.
도 1a는 종래 기술에 의한 솔더 페이스트(solder paste) 인쇄장치를 나타내는 평면도,1A is a plan view showing a solder paste printing apparatus according to the prior art,
도 1b는 도 1a의 측면도,1B is a side view of FIG. 1A,
도 2a 내지 도 2c는 종래 기술에 의한 솔더 페이스트 인쇄장치의 인쇄 공정을 나타내는 상태도,2A to 2C are state diagrams showing a printing process of a solder paste printing apparatus according to the prior art;
도 3a는 본 발명에 의한 솔더 페이스트 점도변화 계측장치와 솔더 페이스트 인쇄장치를 나타내는 평면도,3A is a plan view illustrating a solder paste viscosity change measuring apparatus and a solder paste printing apparatus according to the present invention;
도 3b는 도 3a의 측면도,3B is a side view of FIG. 3A,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 솔더 페이스트 점도변화 계측장치의 작동 과정을 나타내는 상태도,4a to 4c is a state diagram showing the operation of the solder paste viscosity change measuring apparatus according to the present invention,
도 5는 스퀴지의 이동거리에 따른 솔더 페이스트의 점도 및 계측 압력의 관계 그래프.5 is a graph of the relationship between the viscosity and the measurement pressure of the solder paste according to the moving distance of the squeegee.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
31 : 솔더 페이스트(solder paste) 41 : 메탈 마스크31 solder paste 41 metal mask
42a: 스퀴지 51 : 압력 계측부42a: squeegee 51: pressure measuring unit
51a: ㄴ 자형 플레이트 51b: 압력 센서51a: angled plate 51b: pressure sensor
52 : 압력 표시부52: pressure display unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 솔더 페이스트 점도변화 계측장치는 개구부가 형성된 메탈 마스크와, 상기 메탈 마스크 위에 놓인 적정량의 솔더 페이스트를 밀면서 상기 개구부를 통해 공급하는 스퀴지부로 구성된 솔더 페이스트 인쇄장치에 있어서, 상기 스퀴지부에 장착되어 상기 솔더 페이스트의 점도변화에 따른 압력을 계측하는 압력 계측부와, 상기 압력 계측부에서 계측된 압력을 표시하는 압력 표시부로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the solder paste viscosity change measuring apparatus according to the present invention is a solder paste printing apparatus including a metal mask having an opening formed therein, and a squeegee portion supplied through the opening while pushing an appropriate amount of the solder paste placed on the metal mask. The pressure measuring part which is mounted to the said squeegee part and measures the pressure according to the viscosity change of the said solder paste, and the pressure display part which displays the pressure measured by the said pressure measuring part, It is characterized by the above-mentioned.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 상기 압력 계측부는 상기 솔더 페이스트가 이동할 때 그 내부에서 발생하는 회전력에 의해 직선 이동하는 ㄴ 자형 플레이트와, 상기 ㄴ 자형 플레이트의 직선 이동거리를 압력의 형태로 측정하는 압력 센서로 구성된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the pressure measuring unit measures the b-shaped plate linearly moved by the rotational force generated therein when the solder paste moves, and the linear movement distance of the b-shaped plate in the form of pressure. It consists of a pressure sensor.
이하, 본 발명에 의한 솔더 페이스트 점도변화 계측장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a solder paste viscosity change measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명이 적용되는 솔더 페이스트 인쇄장치는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 종래 기술에서 설명된 바와 같이 개구부(41a)가 형성된 메탈 마스크(41)와, 스퀴지(42a) 및 스퀴지 헤드(42b)로 구성된 스퀴지부(42)로 구성된다.First, the solder paste printing apparatus to which the present invention is applied includes a metal mask 41 having an opening 41a, a squeegee 42a and a squeegee head (as shown in FIGS. 3A and 3B). It consists of the squeegee part 42 comprised by 42b).
본 발명의 바람직한 실시예에 의한 솔더 페이스트 점도변화 계측장치는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 스퀴지(42a) 또는 스퀴지 헤드(42b)에 장착되어 솔더 페이스트(31)의 점도변화에 따른 압력을 계측하는 압력 계측부(51)와, 상기 압력 계측부(51)에서 계측된 압력을 표시하는 압력 표시부(52)로 구성된다.Solder paste viscosity change measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is mounted on the squeegee (42a) or squeegee head 42b as shown in Figure 3a and 3b to change the pressure according to the viscosity change of the solder paste 31 The pressure measurement part 51 to measure, and the pressure display part 52 which displays the pressure measured by the said pressure measurement part 51 are comprised.
상기 압력 계측부(51)는 스퀴지(42a)를 따라 솔더 페이스트(31)가 이동할 때 그 내부에서 발생하는 회전력에 의해 직선 이동하는 ㄴ 자형 플레이트(51a)와, 상기 ㄴ 자형 플레이트(51a)의 직선 이동거리를 압력의 형태로 측정하는 압력 센서(51b)로 구성된다.The pressure measuring unit 51 is linearly moved by the b-shaped plate 51a and the b-shaped plate 51a which are linearly moved by the rotational force generated therein when the solder paste 31 moves along the squeegee 42a. It consists of the pressure sensor 51b which measures a distance in the form of pressure.
상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 솔더 페이스트 점도변화 계측장치의 작동방법은 다음과 같다.The operation method of the solder paste viscosity change measuring apparatus according to the preferred embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 메탈 마스크(41) 위에 놓인 적정량의 솔더 페이스트(31)가 정지되어 있으면 ㄴ 자형 플레이트(51a)는 이동하지 않아 압력 표시부(52)에 압력 P는 '0'으로 표시된다. 여기서, 상기 솔더 페이스트(31)에는 운동에너지가 공급되지 않으므로 그 점도는 최고치가 된다.First, as shown in FIG. 4A, when the proper amount of the solder paste 31 placed on the metal mask 41 is stopped, the B-shaped plate 51a does not move so that the pressure P on the pressure display portion 52 is '0'. Is displayed. Here, since the kinetic energy is not supplied to the solder paste 31, the viscosity becomes the highest value.
그 후, 도 4b에 도시된 바와 같이 스퀴지(42a)가 구동되어 메탈 마스크(41) 위에 놓인 솔더 페이스트(31)를 밀면 스퀴지(42a)와 메탈 마스크(41)의 표면에 대한 마찰력에 의하여 상기 솔더 페이스트(31)는 도면에 도시된 화살표 방향으로 회전하고, 이러한 회전운동은 상기 솔더 페이스트(31)의 점도를 낮추는 운동에너지로 작용하게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 4B, when the squeegee 42a is driven to push the solder paste 31 placed on the metal mask 41, the solder is squeezed by the frictional force against the surface of the squeegee 42a and the metal mask 41. The paste 31 rotates in the direction of the arrow shown in the drawing, and this rotational motion acts as a kinetic energy for lowering the viscosity of the solder paste 31.
상기와 같이 솔더 페이스트(31)가 회전을 시작하는 초기 시점에는 솔더 페이스트(31) 내부의 높은 점도로 인해 상기 솔더 페이스트(31)가 ㄴ 자형 플레이트(51a)를 강한 힘으로 밀어내므로 압력 센서(51b)에 의해 측정되어 압력 표시부(52)에 표시되는 압력 P는 '최대값'이 된다.As described above, the solder paste 31 pushes the c-shaped plate 51a with a strong force due to the high viscosity inside the solder paste 31 at the initial time when the solder paste 31 starts to rotate. The pressure P measured by 51b) and displayed on the pressure display unit 52 becomes a 'maximum value'.
한편, 상기 솔더 페이스트(31)는 운동에너지가 공급되면 일정 수준까지 점도가 낮아지고, 일정한 점도로 낮아진 다음에는 계속 운동에너지가 공급되어도 점도가 일정하게 유지된다.On the other hand, the solder paste 31 is lowered in viscosity to a certain level when the kinetic energy is supplied, the viscosity is kept constant even if the kinetic energy is continuously supplied after being lowered to a constant viscosity.
따라서, 도 4c에 도시된 바와 같이 스퀴지(42a)가 계속 메탈 마스크(41)를 따라 이동하면 솔더 페이스트(31)의 점도는 일정값으로 유지되어 ㄴ 자형 플레이트(51a)도 압력 센서(51b) 측으로 일정 거리만큼 직선 이동된 상태로 고정되고, 그로 인해 압력 표시부(52)에 표시되는 압력 P도 솔더 페이스트(31)의 점도와 마찬가지로 '일정값'이 된다.Therefore, as shown in FIG. 4C, when the squeegee 42a continues to move along the metal mask 41, the viscosity of the solder paste 31 is maintained at a constant value, and the c-shaped plate 51a is also moved toward the pressure sensor 51b. It is fixed in a linearly moved state by a certain distance, and thus the pressure P displayed on the pressure display unit 52 becomes a "constant value" similarly to the viscosity of the solder paste 31.
상기에서 설명한 스퀴지(42a)의 이동거리에 따른 솔더 페이스트(31)의 점도 및 계측 압력의 관계 그래프가 도 5에 도시되어 있다.5 is a graph showing the relationship between the viscosity of the solder paste 31 and the measured pressure according to the moving distance of the squeegee 42a.
즉, 최적의 인쇄품질을 위하여 솔더 페이스트(31)의 인쇄는 도 5에 도시된 그래프 중 솔더 페이스트(31)의 점도가 일정하게 되는 구간에서 이루어져야 하고, 그 구간은 압력 표시부(52)에 표시되는 압력 P가 '일정값'이 되는 시점을 확인함으로써 쉽게 알 수 있다.That is, for optimal print quality, the printing of the solder paste 31 should be performed in a section in which the viscosity of the solder paste 31 is constant in the graph shown in FIG. 5, and the section is displayed on the pressure display unit 52. This can be easily seen by checking when the pressure P is at a constant value.
아울러, 도 5에 도시된 그래프의 적정 인쇄구간에서 나타나는 점도값 A는 솔더 페이스트(31)의 물질 특성이므로 솔더 페이스트(31)가 생산 도중 변질되거나 내부 플럭스가 휘발하여 점도가 변화될 경우 점도값 A 자체가 변하게 되고, 작업자는 이러한 점도 변화값을 관찰하여 솔더 페이스트(31)를 빠른시간 내에 교환함으로써 각종 인쇄불량이 사전에 방지될 수 있다.In addition, since the viscosity value A appearing in the appropriate printing section of the graph shown in FIG. 5 is a material property of the solder paste 31, the viscosity value A when the solder paste 31 is deteriorated during production or the internal flux is volatilized to change the viscosity A It changes itself, and the operator observes such a change in viscosity and replaces the solder paste 31 in a short time so that various printing defects can be prevented in advance.
이와 같이 본 발명은 전자부품의 표면 실장을 위한 솔더 페이스트의 인쇄시 상기 솔더 페이스트의 점도변화에 따른 압력을 계측하여 표시함으로써 작업자가 상기 솔더 페이스트의 점도변화 상황을 쉽게 확인할 수 있도록 하기 때문에 적정 인쇄구간이 되는 스퀴지의 최소 이동거리를 결정할 수 있어 생산 시간을 단축시킬 수 있고, 언제나 최적의 인쇄 조건으로 솔더 페이스트를 인쇄할 수 있는 동시에 솔더 페이스트의 변질도 쉽게 발견할 수 있어 각종 인쇄불량을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention measures and displays the pressure according to the viscosity change of the solder paste when printing the solder paste for surface mounting of the electronic component, so that the operator can easily check the viscosity change of the solder paste. The minimum travel distance of the squeegee can be determined to shorten the production time, and the solder paste can be printed at optimum printing conditions at all times, and the change of the solder paste can be easily detected to prevent various printing defects in advance. It can work.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100612258B1 (en) * | 2005-06-30 | 2006-08-14 | 삼성전자주식회사 | Solder paste applying method for measuring solder spreading |
| US11735735B2 (en) | 2017-09-28 | 2023-08-22 | Lg Energy Solution, Ltd. | Method for predicting processability of electrode slurry and selecting electrode binder |
-
1996
- 1996-11-28 KR KR1019960059124A patent/KR19980040000A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |