KR20010077360A - 메탈 마스크와 상기 메탈 마스크를 사용하여 솔더 크림을도포하는 방법 - Google Patents

Abstract

목적: 부품의 표면 표면 실장을 위해 기판에 부착되어 솔더 크림의 도포 부위를 결정하는 메탈 마스크의 형상을 개선하여 정확한 솔더 크림 도포가 가능하도록 하는 메탈 마스크와 상기 메탈 마스크를 이용하여 솔더 크림을 도포하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.

구성: 기판에 솔더 크림을 도포할 부분을 안내하는 절삭부가 형성된 메탈 마스크에 있어서, 상기 기판에 장착된 부품을 감쌀 수 있는 오목부가 형성된 구성으로 이루어진다.

효과: 메탈 마스크에 기판 상의 부품을 감쌀 수 있는 오목부를 형성함으로써 솔더 크림을 도포할 때 메탈 마스크의 들뜸 현상을 방지하여 소망하는 부분에 정확히 솔더 크림을 도포하여 품질 신뢰성을 향상할 수 있다.

Description

메탈 마스크와 상기 메탈 마스크를 사용하여 솔더 크림을 도포하는 방법{Metal mask and method of printing solder cream utilizing the same}

본 발명은 메탈 마스크와 상기 메탈 마스크를 사용하여 솔더 크림을 도포하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄회로 기판 등에 칩 등을 장착하기 위해 솔더 크림 도포시 사용되는 메탈 마스크(일명 스텐실 마스크)와 상기 메탈 마스크를 이용하여 솔더 크림을 도포하는 방법에 관한 것이다.

일반 전자조립품의 크기와 복잡성은 날로 꾸준히 증가 되고 있는 바, 이것을 어떻게 하면 효과적으로 납땜 및 조립을 할 수 있는가에 따라 품질과 신뢰도에 뜻한 바 목적을 이룰수 있다고 할 수 있다.

최근 각광받고 있는 휴대용 전화기, 노트 컴퓨터 및 PDA등에는 크던 작던간에 평판표시부를 가지게 되는바, 상기 제품들의 경박단소화 경향으로 인해 내부에 사용되는 모듈도 미세하게 발전하고 있다.

종래 인쇄회로기판(PCB)이나 FPCB(Flexible PCB), FCOF(?)에 납땜을 하기 위해서는 기본적으로 스크린 프린트 머신을 이용하여 상기 기판이나 필름위에 솔더 크림을 도포하게 된다. 상기 솔더 크림은 주석 63%, 납 37%의 반고체 상태 합금으로 솔더 페이스트라고도 일컫는다.

상기 솔더 크림을 도포하는 과정은 다음과 같다.

먼저 솔더 크림을 프린트하기 위한 기판이나 필름에 솔더 크림 프린트부위를 오려낸 메탈 마스크를 제작한다. 상기 메탈 마스크는 일명 스텐실 마스크라고도 하는 데 금속박막의 일종이다.

메탈 마스크를 제작한 후 프린트할 기판 상에 부착하고 스퀴지(Squeegee)로 솔더 크림을 도포한다. 상기 스퀴지는 판 모양의 고무주걱 또는 롤러로서, 페이스트 형태의 솔더 크림을 얇게 도포하기 위한 수단으로 통상 메탈이나 우레탄 재질을사용한다.

솔더 크림을 도포하고 나면 솔더 크림이 프린트 된 기판에 칩류(저항, 커패시터, 트랜지스터 등), SOIC(small outline integrated circuit)류, LSI(Large Scale Integration) 등 표면에서 납땜할 수 있는 부품들을 기판 패드와 얼라인이 맞도록 장착한다.

솔더 크림이 도포되는 기판이나 필름에는 이미 패턴되어 장착되는 부품이 있는 경우가 많다. 즉 피치가 큰 칩등은 상기와 같은 솔더 크림 도포과정을 통해 납땜을 하게 되나, 피치가 미세한 부품은 이방성 도전막(ACF)으로 열압착하는 방식을 채용하여 실장하므로 솔더 크림이 도포되기 전에 이미 기판이나 필름에 형성되어 있게 된다.

도 3에는 종래 메탈 마스크(2)를 사용하여 기판(4)에 솔더 크림(6)을 도포하는 과정을 도시하였다. 도면에서 보는 바와 같이 종래 메탈 마스크(2)는 기본적으로 평평하게 제작되어 있으며 스퀴지(10)로 솔더 크림(6)을 도포할 때 솔더 크림(6)이 도포되는 기판(4)상에는 부품(8)이 장착되어 있을 경우에는 보는 바와 같이 메탈 마스크(2)의 일부 들뜸 현상이 발생하게 된다.

그러므로 상기 종래의 메탈 마스크(2)에 의해 솔더 크림(6)을 도포하게 되면 도면에서 보는바와 같이 솔더 크림(6)이 정확한 부위에 도포되지 못하거나 도포되더라도 일부 다른 부위로 침투하여 품질 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 부품의 표면 표면 실장을 위해 기판에 부착되어 솔더 크림의 도포 부위를 결정하는 메탈 마스크의 형상을 개선하여 정확한 솔더 크림 도포가 가능하도록 하는 메탈 마스크와 상기 메탈 마스크를 이용하여 솔더 크림을 도포하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명에 의한 메탈 마스크는 솔더 크림이 도포될 기판 등에 미리 장착되어 있는 부품 부위에 굴곡이 형성된 형태이다.

또한 상기 메탈 마스크를 사용하여 솔더 크림을 도포하는 방법은 먼저 소망하는 솔더 크림 도포부를 오려내고 기판 등에 장착되어 있는 부품 부위에 오목부를형성한 메탈 마스크를 제작하는 제 1 단계와, 상기 메탈 마스크를 솔더 크림을 도포할 기판 등에 부착하는 제 2 단계와, 메탈 마스크가 부착된 기판 위에 솔더 크림을 도포하는 제 3 단계로 이루어진다.

상기 메탈 마스크는 인쇄회로기판(PCB), FPCB, FCOF 등의 기판에 적용할 수 있다.

상기 스퀴지는 우레탄 재질을 채용하여 부품의 손상이 가지 않도록 한다.

전술한 구성의 메탈 마스크를 이용하여 위 방법으로 솔더 크림을 도포하게 되면 이미 장착되어 있는 부품으로 인한 메탈 마스크의 들뜸 현상을 방지할 수 잇고 소망하는 부위에 솔더 크림을 정확히 도포할 수 있게 된다.

도 1 은 본 발명에 의한 메탈 마스크를 도시한 도면.

도 2 는 본 발명에 의한 메탈 마스크를 이용하여 기판위에 솔더 크림을 도포하는 방법을 도시한 도면.

도 3 은 종래 메탈 마스크를 사용하여 기판위에 솔더 크림을 도포하는 방법을 도시한 도면.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

2,20: 메탈 마스크 4: 기판

6: 솔더 크림 7: 솔더 크림 도포부

8: 부품 10: 스퀴지

22: 오목부

본 발명의 구성에 대하여 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 참고로 본 발명의 설명에 앞서 종래 도면과 일치하는 부분에 대해서는 종래 도면 부호를 그대로 인용하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 메탈 마스크(20)의 실시예를 측면에서 도시한 도면이다.

도면에서 보면, 금속 박막인 메탈 마스크(20)의 소정 개소에는 기판(4) 상에 부품을 납땜하기 위하여 소망하는 부분에 납땜 전 솔더 크림(6)이 도포될 솔더 크림 도포부(7)가 메탈 마스크(20) 상에 절삭되어 있으며, 또한 메탈 마스크(20)의 소정 개소에 기판(4)에 이미 장착되어 있던 부품이 삽입될 수 있는 오목부(22)를 구비한 형태로 구성된다.

상기 도 1 에 도시된 메탈 마스크(20)를 사용하여 솔더 크림(6)을 도포하는 상태를 도시한 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도면에서 보는 바와 같이, 솔더 크림(6)을 도포하기 위한 기판(4) 위에 본 발명에 의한 메탈 마스크(20)가 부착되어 있고, 상기 메탈 마스크(20) 위로 스퀴지(10)가 지나가면서 솔더 크림(6)을 도포하게 된다.

상기 기판(4)은 FCOF(Flexible Chip On Film), PCB(Printed Circuit Board), FPCB(Flexible PCB)등에 모두 적용이 가능하나 특히 기판 상에 납땜으로 실장이 불가능하여 이방성 도전막 등에 의해 실장된 부품이 포함되어 있는 기판이나 필름등이다.

본 발명에 의한 메탈 마스크(20)는 기판(4)에 납땜을 하기 위한 부위를 결정한 후 결정된 설계치에 입각하여 솔더 크림(6)을 도포할 부분을 메탈 마스크(20) 표면상에서 제거한다. 또한 기판(4) 위에는 피치가 미세하여 납땜 공정으로 실장하기 힘든 부품들이 장착되어 있는 바 이미 실장되어 부착된 부품에 대응하는 메탈 마스크(20) 부위에 오목부(22)를 형성하여 메탈 마스크(20)와 기판(4)을 부착하였을 때 상기 부품이 용이하게 삽입될 수 있도록 한다.

상기와 같이 형성된 메탈 마스크(20)를 기판(4) 위에 얼라인을 하고 고정 지지시킨 후 솔더 크림(6)을 도포하게 된다.

솔더 크림(6)은 페이스트상태의 반 고체 용융납으로 주석과 납이 일정량 혼합된 합금으로 접착면을 깨끗이 하여 산화를 방지하고 산화불순물을 유리시키기 위하여 사용된다.

솔더 크림(6)을 도포할 때는 도포 수단으로서 스퀴지(10)를 이용하게 되는바 스퀴지는 페이스트 상태의 솔더 크림(6)을 압착하여 짜내는 장치로 통상 고무 주걱 형태나 롤러 형태이다. 상기 스퀴지(10)를 사용하여 균일하게 솔더 크림(6)을 도포할 때 스퀴지(10)의 재질로 메탈을 사용하는 것보다는 기판(4)면에 실장되어 있는 부품들의 손상을 방지하기 위하여 우레탄과 같은 연성 재질의 스퀴지(10)를 사용하도록 한다.

상기 본 발명에 의한 메탈 마스크(20)를 사용하여 솔더 크림(6)을 도포하는 방법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제 1 단계(100)에서는 기판(4)에 납땜 하기 위한 솔더 크림(6)을 도포할 부위를 절삭 형성하고 기판 표면위에 장착된 부품(8)에 대응하는 오목부(22)를 형성한 메탈 마스크(20)를 제작한다.

제 2 단계(200)에서는 솔더 크림(6)을 도포할 기판(4)위에 상기 메탈 마스크(20)를 정확히 얼라인하여 부착한다.

제 3 단계(300)에서는 스퀴지(10)를 사용하여 솔더 크림(6)을 가압하면서 미리 설정된 솔더 크림 도포부에 솔더 크림(6)을 도포한다.

상술한 메탈 마스크(20)와 메탈 마스크(20)를 이용하여 솔더 크림(6)을 도포하게 되면, 기판(4) 위에 이미 장착된 부품(8)이 메탈 마스크(20)의 오목부(22)에 의해 감싸지고, 그 외의 기판(4)면과 메탈 마스크(20)는 틈새 없이 부착되어 솔더 크림(6)을 원하는 부위에 정확히 도포할 수 있게 되어 품질 신뢰성을 향상할 수 있게 된다.

상기 본 발명은 종래 표면 실장 기술에서 사용된 메탈 마스크에 기판 상의 부품을 감쌀 수 있는 오목부를 형성함으로써 솔더 크림을 도포할 때 메탈 마스크의 들뜸 현상을 방지하여 소망하는 부분에 정확히 솔더 크림을 도포하여 품질 신뢰성을 향상할 수 있다.

Claims (2)

1. 기판에 솔더 크림을 도포할 부분을 안내하는 절삭부가 형성된 메탈 마스크에 있어서,

   상기 기판에 장착된 부품을 감쌀 수 있는 오목부가 형성된 것을 특징으로 하는 메탈 마스크.
2. 기판에 납땜 하기 위한 솔더 크림을 도포할 부위를 절삭 형성하고 기판 표면위에 장착된 부품을 감싸는 오목부가 형성된 메탈 마스크를 제작하는 단계와, 솔더 크림을 도포할 기판에 형성된 부품위로 상기 메탈 마스크의 오목부가 일치되도록 얼라인하는 단계와, 설정된 솔더 크림 도포부에 솔더 크림을 도포하는 단계로 진행되는 것을 특징으로 하는 메탈 마스크를 이용한 솔더 크림 도포 방법.