KR200396256Y1

KR200396256Y1 - 리플로우 납땜장치

Info

Publication number: KR200396256Y1
Application number: KR20-2005-0018964U
Authority: KR
Inventors: 이종호
Original assignee: 주식회사 티에스엠
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2005-09-20
Also published as: WO2007004780A1

Abstract

본 고안은, 프린트기판으로 배출되는 고온의 가스를 프린트기판 전체면적에 걸쳐 유량구배 및 온도구배없이 균일하게 제공할 수 있어 납땜 불량률을 현저히 감소시킬 수 있으면서, 유지보수 및 공간이용 측면에서 훨씬 효율적인 리플로우 납땜장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 본 고안은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 의한 리플로우 납땜장치는, 프린트기판에 공급되는 공기를 가열시키기 위한 히터부; 상기 히터부와 연통되며, 상기 프린트기판의 반송반향과 수직하는 방향으로 설치되는 회전중심축을 구비한 임펠러를 포함하는 블로어부; 상기 블로어부와 연통되는 가이드덕트입구와 상기 프린트기판에 가열공기를 배출하는 가이드덕트출구를 구비하고, 상기 가열공기의 통로를 제공하기 위한 가이드덕트부; 상기 가이드덕트부의 가이드덕트출구와 결합되며, 복수의 관통홀을 구비한 가열공기배출부; 및 상기 블로어부에 동력을 공급하기 위하여 기구적으로 연결되는 동력공급부를 포함하며, 상기 블로어부의 임펠러는, 상기 가이드덕트부의 가이드덕트입구의 길이와 실질적으로 동일하게 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

리플로우 납땜장치{REFLOW SOLDERING APPARATUS}

본 고안은, 프린트 기판의 전체에 대하여 온도구배 및 유동량구배의 영향없이 균등하게 가열하여 납땜할수 있도록 한 리플로우 납땜장치에 관한 것이다.

종래로부터 사용되고 있는 리플로우납땜장치는 프린트기판에 칩부품을 땜납페이스트나 접착제로 임시로 부착한 후에, 예를 들면 215℃ 이상에서 가열된 공기나 원격적외선을 조사하여 땜납페이스트를 융해함으로써 납땜이 행하여지고, 납땜 종료후에는 자연적으로 냉각하여 응고함으로써 칩부품을 프린트기판에 장착하고 있었다. 즉, 리플로우 납땜장치는, 전자부품을 탑재한 기판을 컨베이어로 반송하면서, 가열실에서 가열하여 땜납 페이스트(soldering paste)를 용융한 후, 냉각실에서 냉각·고화하여, 전자부품을 기판상에 납땜하는 장치이다.

이 리플로우 납땜장치에는, 송풍기와 히터가 설치되어 열풍에 의해 전자부품을 리플로우 납땜하는 것이 있다. 이러한 방식의 리플로우 납땜장치로서는, 한국공개특허 제10-2004-0104737호, 제10-2002-0013712호 및 등록특허 제10-0432192호 등에 기재되어 있으며, 일반적으로, 복수의 예열실과 리플로우실을 컨베이어의 반송라인을 따라 차례로 가지고 있으며, 각 예열실과 리플로우실에 각각 송풍기와 히터가 설치된다. 송풍기와 히터는 컨베이어를 사이에 두고 상하로 설치되어 있고, 송풍기에 의해서 히터를 통하여 가열된 열풍이, 각 실내에 설치되는 바람도입수단(blow guidance means)으로 도입되어 다수의 분출구멍으로부터 내뿜어지고, 컨베이어상의 전자부품을 탑재한 프린트기판상의 땜납 페이스트를 가열·용융한다.

상기 리플로우 납땜장치에 있어서, 송풍기는 도 1에 도시된 바와 같이, 수직의 회전축을 구비하여, 각 실(室)의 중앙부에 배치되어 있고, 컨베이어의 반송라인을 따라 일직선상으로 배열되어 있다.

그러나, 이러한 종래의 리플로우 납땜장치는, 상술한 바와 같이, 송풍기와 히터가 컨베이어를 사이에 두고 상하로 설치되어 있고, 상기 송풍기가 도 1에 도시된 바와 같이 수직의 회전축을 구비하여 각 실(chamber)의 중앙부에 배치되어 있어, 분출구멍을 통하여 분출되는 고온의 가스가 컨베이어의 반송라인을 따라 이송되는 프린트기판 전체표면에 걸쳐 균일하게 배출되지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 불균일한 가스 분포는 프린트기판의 전체표면에 있어서 배출되는 공기유량구배 및 그로인한 온도구배를 야기시켜 결국, 땜납 페이스트의 가열 및 용융이 불균일하게 되어 납땜 불량율을 상승시키는 요인이 되었다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 프린트기판으로 배출되는 고온의 가스를 프린트기판 전체면적에 걸쳐 유량구배 및 온도구배없이 균일하게 제공할 수 있어 납땜 불량률을 현저히 감소시킬 수 있으면서, 유지보수 및 공간이용 측면에서 훨씬 효율적인 리플로우 납땜장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 고안은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 의한 리플로우 납땜장치는, 프린트기판에 공급되는 공기를 가열시키기 위한 히터부; 상기 히터부와 연통되며, 상기 프린트기판의 반송반향과 수직하는 방향으로 설치되는 회전중심축을 구비한 임펠러를 포함하는 블로어부; 상기 블로어부와 연통되는 가이드덕트입구와 상기 프린트기판에 가열공기를 배출하는 가이드덕트출구를 구비하고, 상기 가열공기의 통로를 제공하기 위한 가이드덕트부; 상기 가이드덕트부의 가이드덕트출구와 결합되며, 복수의 관통홀을 구비한 가열공기배출부; 및 상기 블로어부에 동력을 공급하기 위하여 기구적으로 연결되는 동력공급부를 포함하며, 상기 블로어부의 임펠러는, 상기 가이드덕트부의 가이드덕트입구의 길이와 실질적으로 동일하게 형성된 것을 특징으로 한다. 상기 구성에 의할 경우, 프린트기판으로 배출되는 고온의 가스를 프린트기판 전체면적에 걸쳐 동일하며 균일하게 생성할 수 있어 납땜 불량률을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 블로어부에 동력을 공급하기 위하여 기구적으로 연결되는 동력공급부는, 상기 블로어부의 임펠러의 회전중심축과 평행한 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다. 즉, 동력공급부인 블로어모터에 이상이 발생될 경우, 이러한 동력공급부는 상기 블로어부의 임펠러의 회전중심축과 평행한 위치인 하우징의 측면에 부착되어 있으므로 유지보수 측면에서 훨씬 효율적일 뿐만 아니라, 기존의 블로어모터부가 차지하던 상방향으로의 공간을 절약할 수 있다.

또한, 상기 히터부는, 상기 프린트기판의 반송반향과 수직하는 방향으로 설치되며, 상기 블로어부의 임펠러의 길이와 실질적으로 동일하게 형성된 것을 특징으로 한다. 즉, 히터부가 하우징 내부의 폭을 가로질러 길게 형성되어 있으므로, 짧은 시간내에 프린트기판으로의 고온 가스의 제공이 가능할 뿐만 아니라, 하우징 내부의 온도를 상대적으로 균일하게 할 수 있다.

또한, 상기 가이드덕트부의 가이드덕트출구는, 상기 가열공기배출부의 크기와 실질적으로 동일하게 형성된 것을 특징으로 한다. 따라서, 프린트기판 전체면적에 대하여 균일한 고온 가스의 공급이 가능하여, 프린트기판에서의 온도 불균일로 인한 불량률을 저감할 수 있게 된다.

이하, 본 고안의 실시예를 관련 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 2a 내지 도 2c는 각각 본 고안의 일실시예에 의한 리플로우 납땜장치의 평면도, 측면도 및 정면도를 나타내며, 또한 가열가스의 흐름을 나타낸다.

본 고안에 의한 리플로우 납땜장치는, 프린트기판에 공급되는 공기를 가열시키기 위한 히터부(10)와, 상기 히터부(10)와 연통되며 상기 프린트기판의 반송반향(A)과 수직하는 방향(B)으로 설치되는 회전중심축(22)을 구비한 임펠러(21)을 포함하는 블로어부(20)와, 상기 블로어부(20)와 연통되는 가이드덕트입구(31)와 상기 프린트기판에 가열공기를 배출하는 가이드덕트출구(32)를 구비하고 상기 가열공기의 통로를 제공하기 위한 가이드덕트부(30)와, 상기 가이드덕트부(30)의 가이드덕트출구(32)와 결합되며 복수의 관통홀(41)을 구비한 가열공기배출부(40), 및 상기 블로어부(20)에 동력을 공급하기 위하여 기구적으로 연결되는 동력공급부(50)를 포함하고, 상기 히터부(10)와 블로어부(20) 및 가이드덕트부(30)는 단위하우징유닛(60) 내부에 설치되며 상기 동력공급부(50)는 상기 단위하우징유닛(60)의 외부측면에 부착 및 설치되어있다.

먼저, 히터부(10)는, 컨베이어의 반송라인을 따라 이송되는 프린트기판에 공급되는 공기를 가열시키는 역할을 하며, 상기 프린트기판의 반송반향(A)과 수직하는 방향(B)으로 단위하우징 유닛(60) 내부의 일측부에 걸쳐서 장착 및 설치된다. 또한, 상기 히터부(10)의 길이는 후술하는 블로어부(20)의 임펠러(21)의 길이와 실질적으로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 블로어부(20)의 임펠러(21)의 길이와 실질적으로 동일하게 형성된 히터부(10)가 하우징 내부의 폭을 가로질러 길게 형성되어 있으므로, 유입되는 가스가 이러한 히터부 내부로 관통될 경우, 짧은 시간내에 프린트기판으로의 고온 가스의 제공이 가능할 뿐만 아니라, 하우징유닛 내부의 온도를 균일하게 한 상태에서 블로어부(20)에 고온의 가스를 제공할 수 있게 된다.

다음, 블로어부(20)는, 상기 히터부(10)와 연통되며 상기 프린트기판의 반송반향(A)과 수직하는 방향(B)으로 위치 및 설치되는 회전중심축(22)을 구비한 임펠러(21)을 포함한다. 즉, 종래의 리플로우 납땜장치는 상술한 바와 같이, 송풍기와 히터가 컨베이어를 사이에 두고 상하로 설치된 상태에서, 상기 송풍기가 도 1에 도시된 바와 같이 수직의 회전축을 구비하여 각 실(chamber)의 중앙부에 배치되어 있어, 분출구멍을 통하여 분출되는 고온의 가스가 컨베이어의 반송라인을 따라 이송되는 프린트기판 전체표면에 걸쳐 균일하게 배출되지 못하는 문제점이 있었으나, 본 고안에 있어서는, 블로어부(20)에 설치되는 임펠러(21)의 회전중심축(22)이 종래기술과는 달리 상기 프린트기판의 반송반향(A)과 수직하는 방향(B)으로 위치된 상태에서 고온의 가스를 제공하게 되므로, 결국 프린트기판 전체표면에 걸쳐 유동구배 및 온도구배 영향에 의한 납땜 불량율을 저감시킬 수 있게 된다.

아울러, 이러한 블로어부(20)의 임펠러(21)은, 후술하는 가이드덕트부(30)의 가이드덕트입구(31)의 길이와 실질적으로 동일하게 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 프린트기판으로 배출되는 고온의 가스를 프린트기판 전체면적에 걸쳐 동일하며 균일하게 생성할 수 있어 납땜 불량률을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

상기 블로어부(20)로부터 배출되는 고온의 가스는 가열공기 통로를 제공하기 위하여 형성된 가이드덕트부(30)를 통하여 후술되는 가열공기배출부(40)로 공급된다. 상기 가이드덕트부(30)는, 상기 블로어부(20)와 연통되어 가열공기를 유입하는 가이드덕트입구(31)와, 상기 프린트기판에 가열공기를 배출하는 가이드덕트출구(32)를 포함한다. 한편, 상기 가이드덕트부(30)의 가이드덕트출구(32)는, 상기 가열공기배출부(40)의 크기와 실질적으로 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는 프린트기판 전체면적에 대하여 균일한 고온 가스의 공급이 가능하여, 프린트기판에서의 온도 불균일로 인한 불량률을 저감할 수 있기 때문이다.

가열공기배출부(40)는 상기 가이드덕트부(30)의 가이드덕트출구(32)와 결합되며 이러한 가이드덕트부(30)로부터의 고온의 가스를 분출하기 위한 복수의 관통홀(41)을 구비한다. 한편, 상기 가열공기배출부(40)는 상기 가이드덕트부(30)와 별개로 형성되어 상기 단위하우징유닛(60)의 상부에 결합될 수도 있지만, 상기 가이드덕트부(30)와 일체로 형성될 수도 있다.

단위하우징유닛(60)은, 상기 히터부(10)와 블로어부(20) 및 가이드덕트부(30)를 내부에 수용하기 위한 일종의 단위 프레임으로서, 상부측 모서리 부분에 납땜공정을 이미 수행한 가열 공기를 재유입하기 위한 가열공기유입구(61)가 형성되어 있다. 또한 단위하우징유닛(60)의 외부측면에는 후술하는 동력공급부(50)가 부착된다. 상기 히터부(10)와 블로어부(20) 및 가이드덕트부(30)가 내부에 수용되고, 외부에 동력공급부(50)가 부착된 단위하우징유닛(60)은, 도 1과 동일한 방식으로, 프린트기판의 반송방향으로 복수개 연속적으로 설치되며, 이러한 연속적인 설치는 컨베이어 반송라인을 중심으로 상하 대칭적으로 이루어져 있다.

한편, 상기 블로어부(20)에 동력을 공급하기 위하여 기구적으로 연결되는 동력공급부(50)는, 상기 히터부(10)와 블로어부(20) 및 가이드덕트부(30)의 장착위치와는 달리, 상기 단위하우징유닛(60)의 외부측면에 부착 및 설치되어있다. 구체적으로, 상기 동력공급부(50)는, 상기 블로어부(20)의 임펠러(21)의 회전중심축(22)과 평행한 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 동력공급부(50)인 블로어모터에 이상이 발생될 경우, 이러한 동력공급부(50)는 상기 블로어부(20)의 임펠러(21)의 회전중심축(22)과 평행한 위치인 단위하우징유닛(60)의 측면에 부착되어 있으므로, 종래의 송풍기와 히터가 컨베이어를 사이에 두고 상하로 설치된 상태에서 상기 송풍기가 도 1에 도시된 바와 같이 수직의 회전축을 구비하여 각 실(chamber)의 중앙부에 배치된 구성에 비하여, 유지보수 측면에서 훨씬 효율적일 뿐만 아니라, 기존의 블로어모터부가 차지하던 상방향으로의 공간을 절약할 수 있게 된다.

이상의 본 고안은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 실용신안청구범위에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.

상술한 바와 같은 본 고안에 의할 경우, 프린트기판으로 배출되는 고온의 가스를 프린트기판 전체면적에 걸쳐 동일하며 균일하게 생성할 수 있어 납땜 불량률을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 동력공급부인 블로어모터에 이상이 발생될 경우, 이러한 동력공급부는 상기 블로어부의 임펠러의 회전중심축과 평행한 위치인 하우징의 측면에 부착되어 있으므로 유지보수 측면에서 훨씬 효율적일 뿐만 아니라, 기존의 블로어모터부가 차지하던 상방향으로의 공간을 절약할 수 있다.

아울러, 히터부가 하우징 내부의 폭을 가로질러 길게 형성되어 있으므로, 짧은 시간내에 프린트기판으로의 고온 가스의 제공이 가능할 뿐만 아니라, 하우징 내부의 온도를 상대적으로 균일하게 할 수 있다.

도 1은 종래의 리플로우 납땜장치를 나타내고,

도 2a 내지 도 2c는 각각 본 고안의 일실시예에 의한 리플로우 납땜장치의 평면도, 측면도 및 정면도를 나타낸다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 히터부 20: 블로어부

30: 가이드덕트부 40: 가열공기배출부

50: 동력공급부 60: 단위하우징유닛

Claims

리플로우 납땜장치에 있어서,

프린트기판에 공급되는 공기를 가열시키기 위한 히터부;

상기 히터부와 연통되며, 상기 프린트기판의 반송반향과 수직하는 방향으로 설치되는 회전중심축을 구비한 임펠러를 포함하는 블로어부;

상기 블로어부와 연통되는 가이드덕트입구와 상기 프린트기판에 가열공기를 배출하는 가이드덕트출구를 구비하고, 상기 가열공기의 통로를 제공하기 위한 가이드덕트부;

상기 가이드덕트부의 가이드덕트출구와 결합되며, 복수의 관통홀을 구비한 가열공기배출부; 및

상기 블로어부에 동력을 공급하기 위하여 기구적으로 연결되는 동력공급부를 포함하며,

상기 블로어부의 임펠러는, 상기 가이드덕트부의 가이드덕트입구의 길이와 실질적으로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 리플로우 납땜장치.
제1항에 있어서,

상기 블로어부에 동력을 공급하기 위하여 기구적으로 연결되는 동력공급부는, 상기 블로어부의 임펠러의 회전중심축과 평행한 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 리플로우 납땜장치.
제1항에 있어서,

상기 히터부는, 상기 프린트기판의 반송반향과 수직하는 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 리플로우 납땜장치.
제3항에 있어서,

상기 히터부는, 상기 블로어부의 임펠러의 길이와 실질적으로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 리플로우 납땜장치.
제1항에 있어서,

상기 가이드덕트부의 가이드덕트출구는, 상기 가열공기배출부의 크기와 실질적으로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 리플로우 납땜장치.