KR200354174Y1 - 인쇄회로기판의 국부 납땜장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 국부 납땜장치에 관한 것으로서, 특히 상면 및 하면에 단자가 삽입되어 있는 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)에 있어서, 상기 인쇄회로기판에 관통된 단자를 국부적으로 납땜할 수 있는 국부 납땜장치에 관한 것이다.

본 고안에 의한 국부 납땜장치는, 원통형파이프의 일부를 내측으로 대향되게 절곡시켜 한 쌍의 납회수로(21)를 형성한 납분출관(20)과; 상기 납분출관(20)이 삽입된 중공의 납회수케이스(30)와; 상기 납회수케이스(30)의 일단부가 결합되고, 상기 납분출관(20)의 타단부가 삽입되며, 용융납(11)을 분출시키는 구동장치(60)가 구비된 납조(10)와; 상기 납조(10)의 하단부에 위치하며, 상기 납조(10)를 상ㆍ하로 이동시키는 테이블(70);을 포함하는 것을 특징으로 하므로, 납땜이 필요한 단자만을 국부적으로 납땜하고 다른 부분에는 용융납이 묻지 않도록 하여 인쇄회로기판의 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Description

인쇄회로기판의 국부 납땜장치{Selective Soldering Machine of Printed Circuit Board}

본 고안은 국부 납땜장치에 관한 것으로서, 특히 상면 및 하면에 단자가 삽입되어 있는 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)에 있어서, 상기 인쇄회로기판에 관통된 단자를 국부적으로 납땜할 수 있는 국부 납땜장치에 관한 것이다.

각종 전자부품에 사용되고 있는 인쇄회로기판에는 다수의 단자들이 삽입되는데, 이들 단자들은 납땜장치를 사용하여 인쇄회로기판에 고정되고 있다.

도 1은 이러한 납땜장치의 일례를 개략적으로 도시한 것이다.

종래의 일반적인 납땜장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 용융된 납용액이 담겨져 있는 납조(10)와, 상기 납조에 있는 용융납(11)을 인쇄회로기판을 향해 분출시키는 노즐(100)과, 상기 노즐로 용융납(11)을 공급하는 임펠러(Impeller,300)로 이루어져 있다.

상기 장치에 있어서, 인쇄회로기판(40)은 팔렛트(Pallet,200)위에 장착되어 컨베이어(Conveyer, 300)에 의해 이동되며, 인쇄회로기판이 소정의 위치에 왔을 때 노즐(100)을 통해 납을 분출시켜 납땜을 행하게 된다.

이하, 종래의 납땜장치에 의해 납땜이 이루어지는 과정을 도 2및 도 3을 참조하여 설명한다.

먼저 인쇄회로기판의 한쪽면에만 단자가 삽입되었을 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 납땜이 필요한 단자(50)만을 남기고 그 이외의 부분은 팔렛트(200)로 차폐한 뒤 납땜을 한다. 상기 팔렛트(200)는, 유리에폭시(Glass Epoxy) 재질로 되어 있어 납땜과정시 솔더 레지스터(Solder Resister)의 역할을 하게 되므로, 노즐(100)로 부터 분출되는 용융납(11)에 의해 필요한 단자만을 납땜할 수가 있다.

그러나, 종래의 납땜방법에 의하면, 용융납(11)을 노즐을 통해 인쇄회로기판의 전체에 분사하게 되므로, 인쇄회로기판에서 납땜이 필요한 단자를 제외한 기타부분을 팔렛트(200)로 차폐하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 인쇄회로기판의 양쪽면에서 단자가 삽입되었을 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 한쪽면을 납땜을 하고 난 뒤, 인쇄회로기판의 다른 쪽면을 납땜하여야만 한다. 이 때, 기 납땜된 단자부위를 용융납(11)의 분사로부터 보호하기 위해서는 복잡한 형상의 팔렛트(200)를 사용하여야 하고, 팔렛트(200)로 밀폐를 시킨다 하더라도 완전한 밀폐가 곤란하여, 용융납(11)이 납땜이 필요한 단자부위 뿐만 아니라 다른 부분까지도 침투하게 되므로 결과적으로 납땜품질이 저하되는 문제점이 있었다.

인쇄회로기판은, 인쇄회로기판의 암단자와 상대부품의 숫단자, 인쇄회로기판의 숫단자의 상대부품의 암단자가 서로 전기적으로 접속되는 부분이므로, 각 단자의 납땜이 균일하게 이루어져야 하고, 단자 이외의 부분에는 용융납이 남아 있지않아야만 한다. 그러나, 상기한 납땜장치에 의하면 납땜이 불균일 하게 이루어지고 용융납이 단자이외의 부분에 잔류하게 되어 인쇄회로기판의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하고자 필요한 단자부위만을 국부적으로 납땜하는 국부 납땜장치가 제안된 바 있는 데, 그 일례로서, 인두기와 동일한 구조의 인두팁과 납 공급장치를 자동화 장비에 장착하여 X축과 Y축으로 이동하는 작업테이블 위에서 납땜하는 장치를 들 수 있다.

상기 국부 납땜장치는, 필요한 단자부위만의 국부적인 납땜이 가능하다는 장점이 있으나, 파우어 인쇄회로기판에서 약 10 암페어 이상이 흐르는 자동차용 접속단자의 납땜을 하기 위해서는, 열전달에 오랜 시간이 소요되고 소위 냉땜현상이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 인쇄회로기판의 한면을 납땜한 뒤, 인쇄회로기판을 뒤집어 놓은 상태에서 납땜을 하게 되면, 납이 단자의 삽입구멍을 통과하여 단자표면에 묻게 되는 문제점이 있다.

한편, 또 다른 국부 납땜장치로서, 납물의 높이와 납땜시간등을 제어기를 통해 제어하고, 인쇄회로기판을 테이블에 장착하여 자동으로 납땜하려는 부분으로 이동시키는 국부 납땜장치가 알려져 있다. 상기 장치는, 국부 납땜과 국부 납땜부의 수정 및 제거용으로 개발된 테이블 솔더장치(Table Solder)를 자동화한 제품이다.

그러나, 상기 국부 납땜장치에서 단자간 거리가 3 mm 이내의 미세한 간격으로 여러개의 단자가 설치되어 있는 경우에는, 단자간에 서로 납이 닿지 않게 하고 균일하게 납땜하는 것이 어렵게 된다. 즉, 납땜을 원치않는 납땜부와 같은 방향으로 돌출된 단자에 납이 묻을 수 밖에 없고, 특히 단자간의 간격이 적을 경우에는, 납의 분출부에서 흘러내린 납에 의해 단자에 납이 묻게 되는 현상이 더욱 심각해 지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 제 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상면 및 하면에 단자가 삽입되어 있는 인쇄회로기판의 납땜장치에 있어서, 납땜이 필요한 단자만을 국부적으로 납땜하고, 다른 부분에는 용융납이 묻지 않도록 하는 국부 납땜장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은, 종래기술에 의한 인쇄회로기판 납땜장치의 일례를 개략적으로 도시한 구성도.

도 2는, 도 1에 있어서 단자가 인쇄회로기판의 한면에 설치된 경우 납땜이 이루어지는 과정을 도시한 개략도.

도 3는, 도 1에 있어서 단자가 인쇄회로기판의 양면에 설치된 경우 납땜이 이루어지는 과정을 도시한 개략도.

도 4는, 본 고안에 따른 인쇄회로기판의 국부 납땜장치를 개략적으로 도시한 것으로서, 도 4(a)는 납땜이 이루어지기 이전을 나타내는 사시도, 도 4(b)는 납땜이 이루어지고 있는 상태를 나타내는 사시도, 도 4(c)는 납땜이 이루어진 이후를 나타내는 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10... 납조 11... 용융납

20... 납 분출관 21... 납회수로

30... 납회수 케이스 40... 인쇄회로기판

50... 단자 60... 구동장치

70... 테이블 100... 노즐

200... 팔렛트(Pallet) 300... 임펠러(Impeller)

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 국부납땜장치는 원통형파이프의 일부를 내측으로 대향되게 절곡시켜 한 쌍의 납회수로를 형성한 납분출관과; 상기 납분출관이 삽입된 중공의 납회수케이스와; 상기 납회수케이스의 일단부가 결합되고, 상기 납분출관의 타단부가 삽입되며, 용융납을 분출시키는 구동장치를 구비한 납조와; 상기 납조의 하단면에 위치하며, 상기 납조를 상ㆍ하로 이동시키는 테이블;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는, 본 고안에 따른 인쇄회로기판의 국부 납땜장치를 개략적으로 도시한것으로서, 도 4(a)는 납땜이 이루어지기 이전을 나타내는 사시도이고, 도 4(b)는 납땜이 이루어지고 있는 상태를 나타내는 사시도이며, 도 4(c)는 납땜이 이루어진 이후를 나타내는 사시도이다.

본 고안에 의한 인쇄회로기판의 국부 납땜장치는, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 원통형파이프의 일부를 내측으로 대향되게 절곡시켜 한 쌍의 납회수로(21)를 형성한 납분출관(20)과; 상기 납분출관(20)이 삽입된 중공의 납회수케이스(30)와; 상기 납회수케이스(30)의 일단부가 결합되고, 상기 납분출관(20)의 타단부가 절곡되어 삽입되며, 용융납(11)을 분출시키는 구동장치(60)가 구비된 납조(10)와; 상기 납조(10)의 하단부에 위치하며, 상기 납조(10)를 상ㆍ하로 이동시키는 테이블(70)로 구성되어 있다.

이하, 상기한 국부 납땜장치에서 납땜이 이루어지는 과정을 설명한다. 먼저 인쇄회로기판(40)이나 국부 납땜장치의 테이블(70)을 이동시켜 납분출관(21)의 분출홀과 상기 인쇄회로기판(40)의 단자(50)가 대향되도록하여 상기 납분출관(20)과 단자(50)가 서로 닿지 않을 정도로 이격시킨다.

다음으로, 임펠러 등의 구동장치(60)를 구동하거나 초음파를 이용하여 용융납(11)을 분출시키게 되면, 상기 납분출관(21)의 일단부에서 분출된 용융납(11)은 표면장력에 의해 반원형으로 돌출된 형상이 된다.

이렇게 형성된 반원형의 용융납(11)은, 인쇄회로기판(40)의 단자(50)와 맞닿으면 터지게 되고, 상기 인쇄회로기판(40)의 단자(50)에 터진 용융납(11)이 분출되면서 납땜이 되는 것이다.

납땜이 되는 과정에서 반원형의 용융납(11)이 터져 분출되면서 납땜되고 남은 용융납은, 납분출관(20)의 외측면에 형성된 납회수로(21)를 지나 납회수케이스(30)의 회수통로를 거쳐 다시 납조(10)로 회수된다.

즉, 납분출관(20)의 상부에 형성된 반원형의 용융납은 모세관 현상에 의해 상부가 볼록하게 형성되고, 납땜이 되는 동안에 넘치는 용융납은 상기 납분출관(20)의 좌우에 형성된 납회수로(21)를 통해 흘러내리게 되므로, 용접되는 단자(50)이외의 부분에 용융납(11)이 묻을 염려가 없다.

도 4(c)는, 납땜이 이루어진 이후를 나타내는 도면으로서, 상기 납분출관(20)에서 분출된 용융납(11)에 의해 인쇄회로기판(40)에 단자(50)가 결합되고 나면, 납조(10)가 안착된 테이블(70)은 인쇄회로기판(40)의 단자(50)와 국부납땜장치의 납분출관(20)이 간섭이 안될 정도의 거리만큼 하단부로 이동한다.

한편, 상기 테이블(70)은 고정시키고 인쇄회로기판(40)을 상측으로 이동시키도록 구성할 수도 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안의 실시예는 이와 같은 특정의 실시예에 한정되지 아니하고, 본 고안의 청구범위내에 기재된 범주내에서 다양한 실시예가 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 국부 납땜장치는, 인쇄회로기판에 다양하게 삽입된 단자의 납땜을 위해 팔렛트 등의 별도의 부재를 필요로 하지 않고 납땜작업을 할 수 있으며, 납땜이 균일하게 이루어질 뿐만 아니라 용융납이 납땜을 하는 단자이외의 부분에 묻는것을 방지할 수 있어, 인쇄회로기판의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)에 단자를 납땜하는 국부납땜장치에 있어서,

   원통형파이프의 일부를 내측으로 대향되게 절곡시켜 한 쌍의 납회수로(21)를 형성한 납분출관(20)과;

   상기 납분출관(20)이 삽입된 중공의 납회수케이스(30)와;

   상기 납회수케이스(30)의 일단부가 결합되고, 상기 납분출관(20)의 타단부가 절곡되어 삽입되며, 용융납(11)을 분출시키는 구동장치(60)가 구비된 납조(10)와;

   상기 납조(10)의 하단부에 위치하며, 상기 납조(10)를 상ㆍ하로 이동시키는 테이블(70);을 포함하는 것을 특징으로 하는 국부 납땜장치.