KR200420548Y1

KR200420548Y1 - 초음파 인두기

Info

Publication number: KR200420548Y1
Application number: KR2020060009922U
Authority: KR
Inventors: 송철규
Original assignee: 주식회사 멕스기연
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2006-07-04

Abstract

본 고안은 초음파 인두기에 관한 것으로서, 자세하게는 인두봉 선단의 온도를 설정한 온도로 일정하게 유지하도록 온도센서 및 제어부를 구비하고, 가열된 인두봉에 의하여 작업자가 작업중 화상을 입는 것 방지하도록 인두봉의 선단을 제외한 부분을 커버하는 케이스를 구비한 초음파 인두기에 관한 것이다.

이에 본 고안은 컨버터, 부스터, 인두봉, 케이스 및 파워앰프를 포함하는 일반적인 초음파인두기에 있어서; 상기 케이스는 컨버터와 부스터 및 인두봉을 수용하되 인두봉의 선단이 하단에서 일정길이 돌출되도록 형성하고, 상기 케이스의 내측 하단에는 인두봉의 외주연부에 세라믹히터를 축설하는 것을 특징으로 초음파 인두기를 제공한다.

컨버터, 부스터, 인두봉, 케이스, 세라믹히터, 온도센서, 제어부, 파워앰프, 탄성부재.

Description

초음파 인두기{Ultrasound soldering}

도 1은 본 고안을 나타내는 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 케이스 및 그 내부 단면도.

도 3은 본 고안을 나타내는 개략도.

***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****

100 : 파워앰프 110 : 제어부

200 : 케이스 200-1 : 케이스 하단부

210 : 뚜껑 220 : 컨버터(converter)

230 : 부스터(booster) 240 : 인두봉

250 : 세라믹히터 260 : 온도센서

270 : 탄성부재 300 : 핀소켓

본 고안은 초음파 인두기에 관한 것으로서, 자세하게는 인두봉 선단의 온도를 설정한 온도로 일정하게 유지하도록 온도센서 및 제어부를 구비하고, 가열된 인두봉에 의하여 작업자가 작업중 화상을 입는 것 방지하도록 인두봉의 선단을 제외 한 부분을 커버하는 케이스를 구비한 초음파 인두기에 관한 것이다

일반적으로 PCB(Printed Circuit Board: 인쇄회로기판)에 전자부품을 설치하는 방법은 무연납(용융점: 300℃) 에 순간적으로 고열을 가하여 용융시킨 후, 전자부품의 끝단에 납을 부착시켜 고정하는 납땜이 주로 활용되고 있다.

이러한 납땜에 사용되는 납땜인두기는 일반적으로 세라믹방식과 고주파 유도열방식이 사용되는데, 세라믹방식을 가격이 싼 장점이 있으나, 정확한 온도제어가 어렵고 인두의 최저온도(202℃)와 온도 회복 지연시간으로 인해 냉땜이 발생하는 문제점이 있었다. 그리고 고주파 유도가열방식은 최저온도(312℃)가 납을 충분히 녹일 수 있는 온도를 유지하고 온도 회복 시간이 2~3(sec)이기 때문에 최적의 납땜 상태를 유지할 수 있다.

그러나 상기 세라믹방식과 고주파 유도 열방식은 납땜시 납땜부위의 산화막을 제거하기 위하여 플럭스(flux)액을 사용해야하며, 이 후 상기 플럭스액의 세척으로 인한 환경오염이 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하는 방안으로는 초음파방식이 사용되는데, 상기 초음파 방식은 전기에너지를 기계적 진동에너지로 변환하여 납땜을 녹임과 동시에 그 표면의 산화막을 제거하므로써, 간편하게 납땜을 행할 수 있는 것이다.

이러한 종래의 초음파방식의 인두기 즉, 초음파인두기는 몸체에 발열체로 몸체에 코일을 권취하여 인가된 전류의 흐름으로 인두봉에 고주파 유도에 의한 열이 발생되도록 하였다. 그러나 상기 인두봉는 외부로 노출된 상태로 작업중에 작업자가 손이 닿아서 화상을 입는 경우가 빈번히 발생되었으며, 히터의 온도를 감압트랜 스에 의하여 단계별로 수동조절하므로, 일정한 온도조정이 정확하게 이루어지지않으며, 계속 사용시 그 온도가 계속적으로 상승되여 납땜하려는 전자부품의 열훼손및 필요 이상의 전류 손실이 유발되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 이와같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 납땜부위에 직접적으로 접촉되는 선단부위를 제외한 인두봉를 외부로 노출되지않도록 커버하여 작업자의 신체와 인두봉가 직접적으로 접촉되지않도록 하며, 인두봉의 선단부에 온도센서를 구비하여 정확한 온도보상이 이루어지도록 하는 초음파인두기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 컨버터, 부스터, 인두봉, 케이스 및 파워앰프를 포함하는 일반적인 초음파인두기에 있어서; 상기 케이스는 컨버터와 부스터 및 인두봉을 수용하되 인두봉의 선단이 하단에서 일정길이 돌출되도록 형성하고, 상기 케이스의 내측 하단에는 인두봉의 외주연부에 세라믹히터를 축설하는 것을 특징으로 하는 초음파 인두기를 제공한다.

또한, 상기 세라믹히터에 의한 인두봉의 선단 가열온도를 감지하는 온도센서를 케이스의 내측 하단에 설치하고, 상기 온도센서의 신호를 받아 세라믹히터로 인가되는 전원을 단속하는 제어부를 파워앰프에 설치한다.

또한, 상기 케이스의 내부에는 세라믹히터와 온도센서에 탄성력을 가하여 각각의 설치위치에 고정하는 탄성부재를 더 구비한다.

또한, 상기 케이스 중 인두봉을 수용하는 하단부분은 금속재질로 형성한다.

본 고안의 올바른 실시예의 구성 및 사용상태를 첨부되는 도 1, 2를 참조하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 케이스 및 그 내부 단면도이고, 도 3은 본 고안을 나타내는 개략도이다.

본 고안은 도 1, 2에 도시한 바와같이 외부전원(60㎐)을 증폭(15㎑, 20㎑, 40㎑)하여 출력하는 파워앰프(100)와, 상기 파워앰프(100)로부터 인가되는 전기에너지를 기계적 진동에너지로 변환하는 컨버터(220)와, 상기 컨버터(220)에서 발생된 진동에너지를 증폭하는 부스터(230)와, 상기 부스터(230)에서 증폭된 진동에너지로 납의 표면에 있는 산화막의 제거 및 그 납을 녹여서 납땜을 완성하는 인두봉(240)과, 상기 컨버터(220),부스터(230) 및 인두봉(240)이 그 내부에 수용되며 작업자의 손잡이로 이용되는 케이스(200)와, 상기 인두봉(240)의 선단 외주연부에 설치되여 인두봉(240)에 열을 가하는 세라믹히터(250)와, 상기 인두봉(240)의 설정온도를 감지하는 온도센서(260) 및 온도센서(260)의 신호를 받아 세라믹히터(250)로 인가되는 전원을 단속하는 제어부(110)와, 상기 세라믹히터(250)와 온도센서(260)를 설정위치에 고정하는 탄성부재(270)로 이루어진다.

상기 컨버터(220), 부스터(230) 및 인두봉(240)은 일반적으로 일직선으로 결합된 볼트 체결 란쥬반형 진동자(BLT : Bolted Langevin type Transducers)이다.

즉,상기 컨버터(220)와 부스터(230)는 결합시 대응되는 양단 즉,컨버터(220)의 하단면과 부스터(230)의 상단면의 중심부에 형성된 각각의 나홈(221,231)에 양 단에 나사산이 역방향으로 형성된 체결볼트(400)가 체결되므로써 일직선으로 결합된다.

그리고 상기 부스터(230)의 하단면 중심부에 형성된 나홈(232)에 인두봉(240)의 상단부에 형성된 볼트부(241)를 체결하므로서, 부스터(230)와 인두봉(240)을 일직선으로 결합하다.

따라서, 컨버터(220)에서 발생된 진동은 부스터(230)로 전달 및 증폭되여 인두봉(240)으로 전달된다.

상기 케이스(200)는 내부가 관통된 파이프형상으로 3단 및 4단으로 분리/결합가능하게 형성되며, 상단에는 중앙부에 통공(211)이 형성된 뚜껑(210)이 나합식으로 결합되어있고, 하단은 인두봉(240)의 선단이 일정길이(5~20㎜) 돌출되도록 형성한다. 그 이유는 이하 설명되는 세라믹히터(250)에 의하여 가열된 인두봉(240) 전체가 외부로 노출되면, 종래의 초음파인두기와 같이 작업자가 작업중 인두봉(240)에 피부가 접촉되여 화상을 입는 것을 미연에 방지하며 안전하게 납땜을 행할 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 상기 케이스(200)의 내부 하단에는 인두봉(240)의 외주연부에 세라믹히터(250)를 구비하여 인두봉(240)을 가열하며, 이때, 상기 세라믹히터(250)에 의하여 가열되는 인두봉(240)의 선단이 일정온도(300~350℃)를 유지하도록 인두봉(240)의 선단에 근접되도록 케이스(200)의 내부 하단에 온도센서(260)를 구비하고, 상기 온도센서(260)의 신호를 받아 세라믹히터(250)로 인가되는 전원을 단속하는 제어부(110)를 파워앰프(100)에 더 구비한다.

상기 세라믹히터(250)는 히터부위가 인두봉(240)의 외주면으로 대향되거나 접촉되도록 설치하여, 세라믹히터(250)에 의하여 케이스(200)의 하단부(200-1)가 직접적으로 가열되는 것을 미연에 방지하도록 한다.

그리고, 상기 케이스(200)의 내측 하단부(200-1)에 세라믹히터(250) 및 온도센서(260)를 탄성력으로 밀착하여 고정하도록 인두봉(240)의 외주연부에 탄성부재(270)를 더 구비한다.

상기 탄성부재(270)는 세라믹히터(250)를 케이스(200)의 내부 하단부(200-1)에 밀착고정하도록 충분한 길이, 적어도 를 갖고, 또한, 온도센서(260)의 연결선부를 케이스(200)의 하단부(200-1) 내주연부에 밀착할 수 있는 외경을 갖는 코일스프링으로 형성함이 바람직하다.

한편, 상기 케이스(200)는 경질의 합성수지재질로 형성하되, 세라믹히터(250)가 구비된 하단부(200-1)와 상기 세라믹히터(250)에 의하여 고온으로 가열되는 인두봉(240)을 커버하는 부위를 금속재질로 형성하므로서, 상기 세라믹히터(250) 및 인두봉(240)에서 발열되는 열로 인하여 상기 부위를 커버하는 케이스(200)의 일부가 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 또한, 작업자가 상기 부위에 접촉되여 화상을 입는 경우를 미연에 방지할 수 있게된다.

상술한 세라믹히터(250), 온도센서(260) 및 컨버터(220)의 각 연결선(IL1,2,..n)은 케이스(200) 상단의 뚜껑(210)에 형성된 통공(211)을 통하여 상호 상응하는 파워앰프(100)의 각 출력선(OL1,2...n)과 연결된다.

이때, 상기 각 연결선(IL1,2,..n)과 그에 상응되는 각 출력선(OL1,2...n)은 핀소켓(300)을 사용하여 연결함이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와같이 본 고안은 작업중에 가열된 인두봉에 의하여 작업자가 화상을 입는 피해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 인두봉 선단의 온도센서를 구비하여 작업중 설정된 온도를 항상 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

컨버터, 부스터, 인두봉, 케이스 및 파워앰프를 포함하는 일반적인 초음파인두기에 있어서,

상기 케이스는 컨버터와 부스터 및 인두봉을 수용하되 인두봉의 선단이 하단에서 일정길이 돌출되도록 형성하고,

상기 케이스의 내측 하단에는 인두봉의 외주연부에 세라믹히터를 축설하는 것을 특징으로 초음파 인두기.
제 1 항에 있어서,

상기 세라믹히터에 의한 인두봉의 선단 가열온도를 감지하는 온도센서를 케이스의 내측 하단에 설치하고,

상기 온도센서의 신호를 받아 세라믹히터로 인가되는 전원을 단속하는 제어부를 파워앰프에 설치하는 것을 특징으로 하는 초음파 인두기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 케이스의 내부에는 세라믹히터와 온도센서에 탄성력을 가하여 각각의 설치위치에 고정하는 탄성부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파 인두기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 케이스 중 인두봉을 수용하는 하단부분은 금속재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파 인두기.