KR20080019087A - Reflow soldering machine - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 일실시예를 도시한 개략적인 구성도1 is a schematic diagram showing a conventional embodiment
도 2는 본 발명에 의한 일실시예를 도시한 구성도2 is a block diagram showing an embodiment according to the present invention
도 3은 본 발명에 의한 이송장치를 도시한 구성도Figure 3 is a block diagram showing a transfer device according to the present invention
도 4는 본 발명에 의한 이송장치의 일부를 도시한 확대도Figure 4 is an enlarged view showing a part of the transfer apparatus according to the present invention
도 5는 본 발명에 의한 PCB 공급장치를 도시한 구성도Figure 5 is a block diagram showing a PCB supply apparatus according to the present invention
도 6은 본 발명에 의한 플럭스 공급장치를 도시한 구성도Figure 6 is a block diagram showing a flux supply apparatus according to the present invention
도 7은 본 발명에 의한 피부착물 공급장치를 도시한 구성도Figure 7 is a block diagram showing a skin complex supply device according to the present invention
도 8은 본 발명에 의한 회수장치를 도시한 구성도8 is a block diagram showing a recovery device according to the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
21 : PCB 22 : 피부착물(리드프레임)21: PCB 22: skin complex (lead frame)
30 : 이송장치 31 : 가이드레일30: transfer device 31: guide rail
32 : 안착판 40 : PCB 공급장치32: mounting plate 40: PCB supply device
50 : 플럭스 공급장치 60 : 가열장치50: flux supply device 60: heating device
70 : 리드프레임 공급장치 80 : 회수장치70: lead frame supply device 80: recovery device
본 발명은 인쇄회로기판(PCB)에 반도체 칩 또는 리드프레임과 같은 피부착물을 부착시키기 위한 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개별화된 각 장치들이 효과적으로 배치되어 캠팩트하게 구성되며, 불량률을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있는 리플로우 솔더링머신에 관한 것이다. The present invention relates to a system for attaching a skin complex such as a semiconductor chip or a lead frame to a printed circuit board (PCB), and more particularly, individualized devices are effectively arranged and compactly configured to reduce defect rate and productivity. A reflow soldering machine that can improve the
일반적으로 리플로우 솔더링머신은 리드프레임과 PCB를 서로 부착시키거나 PCB 상에 반도체 칩이나 저항칩과 같은 소형 전자부품을 장착하기 위한 생산라인에서 땜납을 위한 용융상태의 플럭스(flux)를 가열 또는 냉각시키는 공정을 거쳐 PCB 상에 부착시키기 위한 장치이다. 이러한 종래의 리플로우 솔더링머신은 도 1에 도시된 바와 같이, 일체로 형성된 챔버(10) 내에 이송부(11), 멀티히팅존(12), 쿨링존(13), 배기부(14) 등이 구비되어 있으며, PC제어부(15)에 의해 이송부(11)로 공급된 PCB는 이송부(11)의 컨베이어에 의해 이송되고, 또한 납땜공정 전에 납땜할 부위에 플럭스를 도포한 다음, 예열 및 본열 공정이 이루어지는 멀티히팅존(12)에 의해 예열 및 본열을 가하여 납땜공정을 실시하게 된다. PCB 상에 리드프레임이나 반도체 칩 등이 납땜된다. 이후 상기 PCB는 배기부(14)를 지나면서 솔더의 용융에 의해 발생된 플럭스(flux) 탄화가스가 회수되어 배출되고, 상기 쿨링존(13)을 지나면서 상기 솔더가 냉각되어 응고됨으로써 PCB의 납땜이 이루어진다.In general, reflow soldering machines heat or cool molten flux for solder in a production line for attaching leadframe and PCB to each other or for mounting small electronic components such as semiconductor chips or resistor chips on the PCB. It is a device for attaching to the PCB through the process. As shown in FIG. 1, the conventional reflow soldering machine includes a
하지만, 종래의 리플로우 솔더링머신은 모든 구성들이 일체로 갖추어진 오븐형상의 챔버(10) 내에 구비되는데, 대개 각 장치들이 공정의 순서에 따라 일렬로 컨베이어 상에 배치되어 있으므로 장치 전체의 폭 혹은 길이가 길게 형성될 수 밖에 없으며, 이로 인해 장치가 차지하는 공간이 넓게 되므로 공간이용 효율이 저하된다. 또한 일체로 형성된 챔버(10)의 내부로 열풍이 분사노즐이나 팬에 의해 강제대류 되어 챔버(10) 내의 온도를 상승시켜 납땜이 이루어지기 때문에 멀티히팅존(12)에서 부품 및 상기 기판에 인쇄된 솔더 또는 플럭스는 고열을 받으면서 용융되며, 이때 발생되는 고온의 플럭스 가스가 비산하면서 칩 부품 등에 축적되어 납땜의 접속을 불량하게 하고, 또한 조밀한 부품 간에 땜 단속을 야기시켜 불량을 초래할 우려가 많다. However, the conventional reflow soldering machine is provided in an oven-
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 인쇄회로기판(PCB)에 리드프레임 또는 반도체 칩과 같은 피부착물을 부착시키기 위한 리플로우 솔더링머신에 있어서, 개별화된 각 장치들이 효과적으로 배치되어 캠팩트하게 구성되며, 또한 신속하고 정확하게 부착시켜 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 부착시 발생되는 불량을 최소화할 수 있는 리플로우 솔더링머신을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems described above, and an object of the present invention is to provide a separate device for reflow soldering machine for attaching a skin complex such as a lead frame or a semiconductor chip to a printed circuit board (PCB). They are effectively placed and compactly constructed, and also provide a reflow soldering machine that can be quickly and accurately attached to improve productivity as well as minimize the defects that occur during attachment.
본 발명의 특징에 따르면, 인쇄회로기판(PCB)(21)에 피부착물(22)을 부착시키기 위한 리플로우 솔더링머신에 있어서, 다수의 PCB(21)가 안착되는 안착판(32)과 이 안착판(32)이 이동되는 한 쌍의 가이드레일(31)이 구비된 이송장치(30)와, 상기 가이드레일(31)의 양측단에 각각 근접되게 위치되어 PCB(21) 및 피부착물(22)을 공급하는 공급장치(40,70)와, 상기 가이드레일(31) 일측에 위치되어 이송된 PCB(21)에 플럭스를 도포시키는 플럭스 공급장치(50)와, 상기 가이드레일(31) 상에 위치되며 플럭스 공급장치(50)에 의해 도포된 플럭스를 용융시켜 PCB(21)에 피부착물(22)을 부착시키는 가열장치(60)와, 상기 가이드레일(30)의 일측단에 위치되어 피부착물(22)이 부착된 PCB(21)를 회수시키는 회수장치(80)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링머신이 제공된다.According to a feature of the invention, in a reflow soldering machine for attaching the
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 가이드레일(31)의 상부에는 이를 가로지르는 다수의 이송가이드(41,51,71)가 간격을 두고 설치되며, 상기 이송가이드(41,51,71)의 일단 혹은 양단에는 상기 공급장치(40,50,70) 및 회수장치(80)들이 상기 이송가이드(41,51,71)의 길이방향 또는 직각방향으로 위치되는 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링머신이 제공된다.According to another feature of the invention, a plurality of transfer guides (41, 51, 71) across the
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 안착판(32)에는 PCB(21)가 안착되는 다수의 안착홈(33)이 형성되며, 상기 안착홈(33)의 바닥에는 연질의 패드(35)가 구비되며 그 하부에는 예열수단(34)이 내장된 것을 특징으로 하는 리플로우 솔더링머 신이 제공된다.According to another feature of the present invention, the
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.The objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent from the following detailed description. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 바람직한 일실시예를 도시한 구성도이고, 도 3 내지 도 8은 그 일부를 도시한 구성도이다. 또한 본 실시예에서는 PCB(21) 상에 피부착물(22)(이하 리드프레임(22)이라 칭함)을 부착하는 것이 도시되어 있으나, 리드프레임(22) 이외에도 저항칩이나 반도체 칩과 같은 전자부품의 부착도 가능하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 수평의 프레임(20) 상에 설치되며 다수의 PCB(21)와 리드프레임(22)이 안착되어 이동되도록 가이드레일(31)이 구비된 이송장치(30)와, 상기 가이드레일(31)의 상부에 간격을 두고 위치되며 가이드레일(31)를 가로질러 이격 설치된 다수의 이송가이드(41,51,71)와, 상기 가이드레일(31)의 일측에 각각 위치된 PCB 및 리드프레임 공급장치(40,70)와, 상기 가이드레일(31)의 타측에 위치되어 이송된 PCB(21)에 플럭스를 도포시키는 플럭스공급장치(50)와, 상기 플럭스 공급장치(50)에 의해 도포된 PCB(21) 상의 플럭스를 용융시켜 리드프레임(22)을 부착시키는 가열장치(60)와, 상기 이송장치(30)의 종단부의 타측에 위치되어 완성된 제품(리드프레임(22)이 부착된 PCB(21))을 회수시키는 회수장치(80)로 구성되어 있다.2 is a block diagram showing a preferred embodiment according to the present invention, Figures 3 to 8 is a block diagram showing a part thereof. In addition, in the present embodiment, the attachment of the skin deposit 22 (hereinafter referred to as lead frame 22) on the
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이송장치(30)는 대략 프레임(20) 상면 중심에 나란히 설치된 한 쌍의 가이드레일(31a,31b)이 구비되며, 상기 가이드레일(31a,31b) 상에는 각각 길이방향을 따라 이동되도록 PCB(21)가 안착되는 안착판(32)이 구비되어 있다. 더욱 상세하게는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 안착판(32)은 가이드레일(31a,31b) 상에 수평되게 위치되며 그 상면에는 PCB(21)가 안착되는 안착홈(33)이 다수 형성되어 있다. 상기 안착홈(33)의 바닥에는 합성고무와 같은 연질의 패드(35)가 구비되며 그 하부에는 PCB(21)를 예열할 수 있는 예열수단(34)이 내장되어 있다. 상기 패드(35)로 인해 PCB(21)는 더욱 안정되게 안착홈(33)에 안착될 수 있으며, 예열수단(34)에 의해 가이드레일(31a,31b) 상에서 안착판(32)이 이송되는 동안에 PCB(21)가 미리 예열되고, 후술되는 가열장치(60)에서 본열이 가해져 원활하게 리드프레임(22)과 부착될 수 있도록 되어 있다. 또한 상기 예열수단(34)의 하측에는 단열판(36)과 냉각판(37)이 더 구비되어 있으며, 이로 인해 상기 가이드레일(31a,31b) 측으로 전열되는 것을 방지하도록 되어 있다. 또한 상기 안착홈(33)은 좌우로 일정 간격을 두고 다수개 형성되며, 다열 또는 다행으로 형성될 수도 있다.As shown in Figure 2 and 3, the
또한 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 PCB 공급장치(40)는 가이드레일(31)의 도입부에 설치된 이송가이드(41)를 따라 이동되면서 상기 안착홈(33)에 PCB(21)를 안착시키도록 이송가이드(41)의 일단 하측에 PCB(21)가 탑재된 PCB 매거진(42)이 위치되어 있으며, 상기 이송가이드(41) 상에서 이동되면서 상기 PCB 매거진(42)으로부터 PCB(21)를 들어올려 상기 안착홈(33)에 안착시키는 PCB 픽업기구(43)가 구 비되어 있다. In addition, as shown in FIG. 5, the
또한 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 플럭스 공급장치(50)는 공간을 효율적으로 활용하기 위해 상기 PCB 공급장치(40)와 엇갈리도록 상기 가이드레일(31)의 타측에 위치되며, 또한 이송가이드(51)와 직각되게 배치되어 공간을 넓게 차지하지 않도록 되어 있다. 상기 공간 배치를 고려하여 이송가이드(51) 상에서 이동되어 PCB(21) 상에 플럭스를 도포하는 플럭스블록(52)은 회전가능하도록 되어 있으며, 그 저면에는 다수의 플럭스핀(도시되지 않음)이 돌출형상으로 구비되어 있다. 또한 상기 이송가이드(51)의 일단 하측에 위치된 플럭스 공급장치(50)는 플럭스통(53)으로부터 공급되는 플럭스를 골고루 펼 수 있도록 플럭스 도포판(54)과 전후로 이동되면서 공급된 플럭스를 골고루 펴는 플럭스 브러쉬(55)가 구비되어 있다.In addition, as shown in Figure 6, the
또한 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 리드프레임 공급장치(70)는 가이드레일(31)의 종단부에 위치된 이송가이드(71)의 일측에 위치되며, 이 이송가이드(71)의 일단 하측에 리드프레임(22)이 탑재된 리드프레임 매거진(72)이 위치되어 있으며, 상기 이송가이드(71) 상에서 이동되면서 상기 리드프레임 매거진(72)으로부터 리드프레임(22)을 들어올려 상기 안착판(32)에 놓인 PCB(21) 상에 리드프레임(22)을 안착시키는 리드프레임 픽업기구(73)가 구비되어 있다. In addition, as shown in Figure 7, the lead
또한 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가이드레일(31)의 종단부에 위치된 이송가이드(71)의 타측에는 완제품 회수장치(80)가 구비되어 있으며, 상하로 구비된 회수판(81)에 의해 다수의 완제품이 적재 가능하도록 되어 있다.In addition, as shown in Figure 8, the other end of the
또한 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플럭스 공급장치(50)와 리드프 레임 공급장치(70) 사이의 가이드레일(31) 상에 위치된 가열장치(60)는 PCB(21)와 리드프레임(22)이 안착판(32)에 안착된 후에, 플럭스를 가열하여 리드프레임(22)을 PCB(21)에 부착시키는 장치이다. 또한 상기 가열장치(60) 내에는 부착시 발생되는 플럭스 가스을 배출시키기 위한 다수의 배출장치(61)가 구비되어 있으며, 상기 플럭스를 냉각시키기 위한 장치는 별도로 구비되지 않고 공기에 의한 자연냉각 방식으로 냉각시키도록 되어 있다.Also, as shown in FIGS. 2 and 3, the
보다 상세한 본 발명에 의한 리드프레임(22)과 PCB(21)의 부착공정은 PCB 공급장치(40)에 의해 공급된 다수의 PCB(21)가 가이드레일(31) 상에서 이동되는 안착판(32)에 안착된 후, 플럭스 공급장치(50)에 의해 PCB(21) 상에 플럭스가 도포된다. 플럭스가 도포된 PCB(21)는 가열장치(60)를 지나쳐 가이드레일(31)의 종단부에 위치된 리드프레임 공급장치(70)까지 이송되며, 상기 리드프레임 공급장치(70)에 의해 리드프레임(22)이 상기 PCB(21) 상에 놓이면 상기 안착판(32)은 가이드레일(31) 상에서 가열장치(60) 측으로 후퇴된다. 상기 가열장치(60)에 의해서 상기 리드프레임(22)이 플럭스를 매개로 하여 PCB(21) 상에 국부적으로 가열되어 부착되며, 리드프레임(22)이 부착된 PCB(21) 완제품은 다시 가이드레일(31)의 종단부 측으로 이송되며 회수장치(80)에 의해 회수되도록 되어 있다. The attachment process of the
또한 상기 가이드레일(31)은 한 쌍으로 구비되어 있으므로 각각 다른 공정을 실행할 수 있는데, 가령 하나의 가이드레일(31a) 상에서 이송되는 안착판(32)이 PCB(21)를 공급받는 동안, 다른 가이드레일(31b) 상에서 이송되는 안착판(32)은 리드프레임(22)을 공급받거나 가열장치(60)에서 부착하는 공정을 실행할 수 있도록 되어 있다. 이처럼 각각 다른 공정을 행할 수 있도록 한 쌍의 가이드레일(31a,31b) 및 안착판(32) 등이 구비되어 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다.In addition, since the guide rails 31 are provided in pairs, different processes may be executed. For example, while the
또한, 본 발명은 가이드레일(31)의 도입부와 종단부 내에 모든 장치들이 위치되도록 배치하고, 또한 가이드레일(31)의 상부로 가로지르는 다수의 이송가이드(41,51,71)와 이 이송가이드(41,51,71)의 일단 혹은 양단의 하측에 근접되게 배치함으로써 장치 전체의 크기를 대폭 축소할 수 있는 장치가 제공된다. In addition, the present invention is arranged so that all the devices are positioned in the inlet and the end of the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 장치 전체의 길이나 폭이 길어지거나 넓어지는 것을 방지하기 위해 가이드레일(31)의 양측단과 일측에 교호로 엇갈리거나 양측에 나란히 장치들이 위치되도록 배치하고, 또한 가이드레일(31)의 상부로 가로지르는 다수의 이송가이드(41,51,71)와 이 이송가이드(41,51,71)의 일단 혹은 양단의 하측에 근접된 위치에서 상기 이송가이드(41,51,71)의 길이방향 혹은 직각방향으로 각 장치들이 배치됨으로써, 장치 전체의 크기를 대폭 축소할 수 있어 컴팩트하게 시스템을 구성할 수 있는 효과가 있다. 이로 인해 장치가 차지하는 공간을 줄 일 수 있으므로 공간을 보다 효율적으로 사용할 수가 있다.As described above, according to the present invention, in order to prevent the length or width of the entire device from being lengthened or widened, the devices are alternately alternately arranged at both ends and one side of the
또한 가이드레일(31) 상에서 이동되면서 예열할 수 있는 예열수단(34)이 구비된 안착판(32)이 구비됨으로써 예열하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 안착홈(33)의 바닥에 구비된 패드(35)에 의해 PCB(21)가 더욱 안정되게 안착되며 상기 예열수단(34)의 하측에 구비된 단열판(36)과 냉각판(37)에 의해 가이드레일(31a,31b)로 전열되는 것을 방지하여 장치를 보호할 수 있다. 또한 별도로 구비된 가열장치(60)로 인해 별도의 냉각장치를 설치할 필요가 없으며 신속하고 정확하게 PCB(21)와 리드프레임(22)을 부착시킬 수 있어 불량률을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, by having a
또한 종래처럼 챔버 전체 가열로 인한 에너지 소모 및 회로기판의 손상을 방지하도록 별도의 가열장치(60)가 구비되어 국부가열에 의한 PCB(21)와 리드프레임(22)을 부착시킬 수 있으므로 에너지 소모를 대폭 줄일 수 있으며, 회로기판의 손상에 의해 불량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, a
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