KR20110074197A - Apparatus for wave soldering - Google Patents

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KR20110074197A KR1020090131099A KR20090131099A KR20110074197A KR 20110074197 A KR20110074197 A KR 20110074197A KR 1020090131099 A KR1020090131099 A KR 1020090131099A KR 20090131099 A KR20090131099 A KR 20090131099A KR 20110074197 A KR20110074197 A KR 20110074197A
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Abstract

PURPOSE: A wave soldering apparatus is provided to perform high quality of soldering by calculating the correlation between the flow rate and the speed of a substrate. CONSTITUTION: In a wave soldering apparatus, a soldering nozzle(10) flows fused solder in certain direction. The soldering nozzle comprises a solder bath(11) and an open channel(20). A corner connects the solder bath to the open channel. A weir receiving solder is arranged in the end of the open channel. A pump(15) discharges the fused solder.

Description

웨이브 솔더링장치{Apparatus for wave soldering}Wave Soldering Equipment {Apparatus for wave soldering}

본 발명은 웨이브 솔더링장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wave soldering device.

기판에 솔더링하는 방식으로 웨이브 솔더링 방법이 널리 알려져 있다. 웨이브 솔더링은 부품이 장착된 기판을 용융된 솔더 웨이브 위로 지나가게 하여 납땜을 하는 방법이다.Wave soldering methods are widely known by soldering to a substrate. Wave soldering is a method of soldering a component-mounted substrate past a molten solder wave.

웨이브 솔더링에서 솔더링의 품질은 기판의 속도 및 용융된 솔더의 속도에 크게 영향을 받을 것으로 예측되고 있으나, 용융된 솔더는 높은 온도를 가지고 불투명하기 때문에 솔더의 유속 측정에는 많은 어려움이 있다.In wave soldering, the quality of soldering is expected to be greatly influenced by the speed of the substrate and the speed of the molten solder. However, since the molten solder is opaque at high temperature, it is difficult to measure the solder flow rate.

본 발명은 웨이브 솔더링 시에 용융된 솔더의 유속을 용이하게 측정할 수 있는 웨이브 솔더링장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a wave soldering apparatus capable of easily measuring the flow rate of molten solder during wave soldering.

본 발명의 일 측면에 따르면, 대상물을 용융된 솔더에 접촉시켜 솔더링을 수행하는 웨이브 솔더링 장치로서, 용융된 솔더가 채워지는 솔더조, 상기 솔더조와 연통되어 있으며 평판형의 바닥면이 형성된 오픈채널(open channel) 및 상기 오픈채널의 일단부에 배치되어 있으며 용융된 솔더가 흘러 넘치는 댐(weir)을 구비한 솔더링 노즐, 상기 오픈채널에서 용융된 솔더의 깊이를 측정하는 깊이 측정부, 상기 댐의 높이와 상기 오픈채널에서의 솔더의 깊이를 이용하여 상기 오픈채널에서 솔더의 유속을 산출하는 연산부를 구비한 웨이브 솔더링장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a wave soldering device for contacting the object to the molten solder to perform soldering, the solder bath is filled with the molten solder, the open channel in communication with the solder bath and the flat bottom surface ( a soldering nozzle having an open channel) and a dam disposed at one end of the open channel and overflowing molten solder, a depth measuring unit measuring a depth of the molten solder in the open channel, and a height of the dam And a calculation unit configured to calculate a flow rate of the solder in the open channel by using the depth of the solder in the open channel.

상기 연산부는, 다음과 같은 수식을 이용하여 상기 오픈채널에서 솔더의 유속을 산출할 수 있다. The operation unit may calculate a flow rate of solder in the open channel by using the following equation.

[수식][Equation]

Figure 112009080320916-PAT00001
Figure 112009080320916-PAT00001

(여기서,

Figure 112009080320916-PAT00002
는 상기 오픈채널에서 솔더의 유속,
Figure 112009080320916-PAT00003
는 상기 오픈채널에서의 솔더의 깊이,
Figure 112009080320916-PAT00004
는 상기 댐의 높이,
Figure 112009080320916-PAT00005
는 중력가속도)(here,
Figure 112009080320916-PAT00002
Is the flow rate of solder in the open channel,
Figure 112009080320916-PAT00003
Is the depth of solder in the open channel,
Figure 112009080320916-PAT00004
Is the height of the dam,
Figure 112009080320916-PAT00005
Is gravity acceleration)

상기 깊이 측정부는, 비접촉식 위치센서 및 깊이 게이지(gauge) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The depth measuring unit may include at least one of a non-contact position sensor and a depth gauge.

상기 솔더조과 상기 오픈채널을 연결하는 코너(corner)부는, 라운드 처 리(rounding)되거나 챔퍼링(chamfering) 처리될 수 있다.A corner portion connecting the solder bath and the open channel may be rounded or chamfered.

상기 솔더조에 용융된 솔더를 공급하는 펌프를 더 포함할 수 있다.It may further include a pump for supplying a molten solder to the solder bath.

상기 댐은 높이 조절이 가능할 수 있다.The dam may be height adjustable.

상기 오픈채널의 맞은편에 배치되어 있으며, 상기 솔더조에서 오버플로우(overflow)된 솔더를 배출하는 배출채널을 더 포함할 수 있다.It is disposed opposite the open channel, and may further include a discharge channel for discharging the overflowed solder from the solder bath.

본 발명에 따르면, 고온의 용융된 솔더에 접촉하지 않고도 솔더의 유속을 측정할 수 있으므로, 용융된 솔더의 유속 측정을 용이하게 할 수 있다. According to the present invention, since the flow rate of the solder can be measured without contacting the hot molten solder, it is easy to measure the flow rate of the molten solder.

또한, 용융된 솔더의 유속과 기판의 속도 사이의 상관관계를 산출하여, 높은 품질의 솔더링을 할 수 있다.In addition, the correlation between the flow rate of the molten solder and the speed of the substrate can be calculated to enable high quality soldering.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브 솔더링장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a wave soldering apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브 솔더링장치는, 기판 등의 대상물(5)을 용융된 솔더(2)에 접촉시켜 솔더링을 수행하는 웨이브 솔더링 장치로서, 솔더링 노즐(10), 깊이 측정부(50) 및 연산부(60)를 포함한다.The wave soldering apparatus according to an embodiment of the present invention is a wave soldering apparatus for performing soldering by bringing an object 5 such as a substrate into contact with the molten solder 2, and includes a soldering nozzle 10 and a depth measuring unit 50. ) And the calculation unit 60.

솔더링 노즐(10)은 용융된 솔더(2)를 일정한 방향으로 흘려주는 부분으로, 흐르는 솔더(2)를 노출시켜 기판 등의 대상물(5)과 접촉시킨다. 이를 위해, 도 1에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 솔더링 노즐(10)은 용융된 솔더(2)가 채워지는 솔더조(11)와, 솔더조(11)와 연통되어 있으며 평판형의 바닥면이 형성된 오픈채널(20, open channel)을 구비하고 있다. 오픈채널(20)은 기판을 향하는 면이 개방되어 있어서 오픈채널(20)을 따라 흐르는 솔더(2)가 기판에 접할 수 있다. The soldering nozzle 10 is a portion for flowing the molten solder 2 in a predetermined direction, and exposes the flowing solder 2 to contact an object 5 such as a substrate. To this end, as shown in Figure 1, the soldering nozzle 10 of the present embodiment is in communication with the solder bath 11, the solder bath 11 is filled with the molten solder 2, the bottom surface of the flat type An open channel 20 is formed. The open channel 20 has an open side facing the substrate so that the solder 2 flowing along the open channel 20 may contact the substrate.

이 때, 솔더조(11)과 오픈채널(20)을 연결하는 코너(corner)부(12)는 라운드 처리(rounding)되거나 챔퍼링(chamfering) 처리되어, 코너부(12)에서의 난류 발생을 방지할 수 있다. 이에 따라, 솔더조(11)에서 오픈채널(20)로의 솔더(2)의 유동이 매끄럽게 이루어져서, 오픈채널(20)에서 솔더(2)의 유속이 균일하게 유지될 수 있다.At this time, the corner portion 12 connecting the solder bath 11 and the open channel 20 is rounded or chamfered to prevent the occurrence of turbulence in the corner portion 12. You can prevent it. Accordingly, the flow of the solder 2 from the solder bath 11 to the open channel 20 is smooth, so that the flow rate of the solder 2 in the open channel 20 can be maintained uniformly.

한편, 용융된 솔더(2)가 솔더링에 적합한 유속을 유지하도록, 오픈채널(20)의 일단부에는 용융된 솔더(2)가 흘러 넘치는 댐(30, weir)이 배치되어 있다. 댐(30)에 의하여 솔더(2)의 흐름량이 제어되어 솔더(2)의 유속이 일정한 정도로 유지될 수 있다.On the other hand, dam 30 (weir) in which molten solder 2 flows is disposed at one end of the open channel 20 so that the molten solder 2 maintains a flow rate suitable for soldering. The flow rate of the solder 2 is controlled by the dam 30 so that the flow rate of the solder 2 can be maintained to a certain degree.

이 때, 솔더조(11)로의 솔더(2) 공급은 용융된 솔더(2)를 토출하는 펌프(15) 에 의해 이루어질 수 있다. 그리고, 용융된 솔더(2)의 유속을 조절하기 위하여, 댐(30)은 높이가 조절 가능하게 설치될 수 있다.At this time, the supply of the solder 2 to the solder bath 11 may be made by a pump 15 for discharging the molten solder 2. And, in order to control the flow rate of the molten solder 2, the dam 30 may be installed to be adjustable in height.

또한, 오픈채널(20)의 맞은편에는 솔더조(11)에서 오버플로우(overflow)된 솔더(2)를 배출하는 배출채널(40) 배치되어 있다. 본 실시예의 배출채널(40)은 하부를 향하는 곡면 형상으로 형성되어 용융된 솔더(2)가 빠르게 흘러나가게 된다. 이에 따라, 배출채널(40) 측에서 오픈채널(20) 측으로 이동하는 기판은 처음에는 빠른 유속의 솔더(2)에 접촉되어, 솔더(2)와 기판의 장착된 소자간의 접촉 효율이 높아질 수 있다. 그리고, 기판이 유속이 느린 오픈채널(20) 측을 지날 때에는 최적의 솔더(2) 형상이 형성될 수 있다.In addition, the discharge channel 40 for discharging the overflowed solder 2 from the solder bath 11 is disposed opposite the open channel 20. The discharge channel 40 of the present embodiment is formed in a curved shape toward the bottom so that the molten solder 2 flows out quickly. Accordingly, the substrate moving from the discharge channel 40 side to the open channel 20 side is initially in contact with the solder 2 having a high flow rate, so that the contact efficiency between the solder 2 and the mounted element of the substrate may be increased. . In addition, when the substrate passes through the open channel 20 having a slow flow rate, an optimal solder 2 shape may be formed.

깊이 측정부(50)는 오픈채널(20)에서 용융된 솔더(2)의 깊이를 측정하는 부분으로, 본 실시예에서는 비접촉식 위치센서가 이용된다. 비접촉식 위치센서는 용융된 솔더(2)의 상면을 향하도록 배치되어 솔더(2) 상면까지의 거리를 측정함으로써, 오픈채널(20)에서 용융된 솔더(2)의 깊이를 측정한다.The depth measuring unit 50 measures the depth of the solder 2 melted in the open channel 20. In this embodiment, a non-contact position sensor is used. The non-contact position sensor is disposed facing the upper surface of the molten solder 2 to measure the distance to the upper surface of the solder 2, thereby measuring the depth of the molten solder 2 in the open channel 20.

그러나, 깊이 측정부(50)는 이에 한정되지 않으며 깊이 게이지(55, 도 2참고)와 같은 형태로 오픈채널(20)에서 용융된 솔더(2)의 깊이를 측정할 수도 있다.However, the depth measuring unit 50 is not limited thereto, and may measure the depth of the solder 2 melted in the open channel 20 in the same form as the depth gauge 55 (see FIG. 2).

연산부(60)는 댐(30)의 높이와 오픈채널(20)에서의 솔더(2)의 깊이를 이용하여 오픈채널(20)에서 솔더(2)의 유속을 산출하는 부분이다. 댐(30)이 형성된 오픈채널(20)에서 흐르는 유체의 유속은 댐(30)의 높이와 유체의 깊이를 이용하여 예측할 수 있다. 구체적으로, 본 실시예의 연산부(60)는 다음의 수식을 이용하여 솔더(2)의 유속을 예측한다.The calculating unit 60 calculates a flow rate of the solder 2 in the open channel 20 by using the height of the dam 30 and the depth of the solder 2 in the open channel 20. The flow velocity of the fluid flowing in the open channel 20 in which the dam 30 is formed can be estimated using the height of the dam 30 and the depth of the fluid. Specifically, the calculating part 60 of this embodiment predicts the flow velocity of the solder 2 using the following formula.

Figure 112009080320916-PAT00006
Figure 112009080320916-PAT00006

(여기서,

Figure 112009080320916-PAT00007
는 오픈채널(20)에서 솔더(2)의 유속,
Figure 112009080320916-PAT00008
는 오픈채널(20)에서의 솔더(2)의 깊이,
Figure 112009080320916-PAT00009
는 상기 댐(30)의 높이,
Figure 112009080320916-PAT00010
는 중력가속도)(here,
Figure 112009080320916-PAT00007
Is the flow rate of the solder (2) in the open channel (20),
Figure 112009080320916-PAT00008
Is the depth of solder 2 in open channel 20,
Figure 112009080320916-PAT00009
Is the height of the dam 30,
Figure 112009080320916-PAT00010
Is gravity acceleration)

또한, 연산부(60)는 상기의 수식을 근거로 작성된 룩업 테이블(Look-up table)을 이용하여, 댐(30)의 높이 및 오픈채널(20)에서의 솔더(2)의 깊이에 대응되는 솔더(2)의 유속을 알아낼 수도 있다. In addition, the calculator 60 corresponds to the height of the dam 30 and the depth of the solder 2 in the open channel 20 by using a look-up table created based on the above formula. You can also find out the flow rate of (2).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브 솔더링장치에서의 솔더의 흐름을 예측한 시뮬레이션 결과 및 수식을 비교한 도면이다.3 is a view comparing simulation results and equations for predicting the flow of solder in the wave soldering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 수식에 따라 산출된 솔더(2)의 유속이 시뮬레이션 결과와 유사할 정도로 높은 정확성을 가지는 것을 알 수 있다.As shown in Figure 3, it can be seen that the flow rate of the solder (2) calculated according to the formula of the present embodiment has a high accuracy that is similar to the simulation results.

따라서, 본 실시예의 웨이브 솔더링 장치는, 고온의 용융된 솔더(2)에 접촉하지 않고도 솔더(2)의 유속을 정밀하게 측정할 수 있으므로, 용융된 솔더(2)의 유속 측정을 용이하게 할 수 있다. 이에 따라, 용융된 솔더(2)의 유속과 기판의 속도 사이의 상관관계를 산출하여 기판의 속도, 펌프(15)의 토출량 또는 댐(30)의 높이 등을 조절함으로써, 높은 품질의 솔더링을 할 수 있다.Therefore, the wave soldering device of the present embodiment can accurately measure the flow rate of the solder 2 without contacting the hot molten solder 2, thereby facilitating the measurement of the flow rate of the molten solder 2. have. Accordingly, the correlation between the flow rate of the molten solder 2 and the speed of the substrate is calculated to adjust the speed of the substrate, the discharge amount of the pump 15, the height of the dam 30, and the like to perform high quality soldering. Can be.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브 솔더링장치를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a wave soldering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브 솔더링장치에서 깊이 측정부의 다른 형태를 나타낸 도면.2 is a view showing another form of the depth measuring unit in the wave soldering apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브 솔더링장치에서의 솔더의 흐름을 예측한 시뮬레이션 결과 및 수식을 비교한 도면.3 is a view comparing the simulation results and equations for predicting the flow of solder in the wave soldering apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

2: 솔더 5: 대상물2: solder 5: object

10: 솔더링 노즐 11: 솔더조10: soldering nozzle 11: solder bath

15: 펌프 20: 오픈채널15: pump 20: open channel

30: 댐 40: 배출채널30: dam 40: discharge channel

50: 깊이 측정부 60: 연산부50: depth measuring unit 60: calculating unit

Claims (7)

대상물을 용융된 솔더에 접촉시켜 솔더링을 수행하는 웨이브 솔더링 장치로서,A wave soldering device for performing soldering by contacting an object with molten solder, 용융된 솔더가 채워지는 솔더조, 상기 솔더조와 연통되어 있으며 평판형의 바닥면이 형성된 오픈채널(open channel) 및 상기 오픈채널의 일단부에 배치되어 있으며 용융된 솔더가 흘러 넘치는 댐(weir)을 구비한 솔더링 노즐;A solder bath in which molten solder is filled, an open channel in communication with the solder bath, an open channel having a flat bottom surface, and a dam disposed at one end of the open channel, in which a molten solder flows. Soldering nozzle provided; 상기 오픈채널에서 용융된 솔더의 깊이를 측정하는 깊이 측정부; 및A depth measuring unit measuring a depth of the molten solder in the open channel; And 상기 댐의 높이와 상기 오픈채널에서의 솔더의 깊이를 이용하여 상기 오픈채널에서 솔더의 유속을 산출하는 연산부를 구비한 웨이브 솔더링장치.And a calculating unit calculating a flow rate of solder in the open channel by using the height of the dam and the depth of the solder in the open channel. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연산부는, 다음과 같은 수식을 이용하여 상기 오픈채널에서 솔더의 유속을 산출하는 것을 특징으로 하는 웨이브 솔더링장치.The calculation unit, the wave soldering device, characterized in that for calculating the flow rate of the solder in the open channel using the following equation. [수식][Equation]
Figure 112009080320916-PAT00011
Figure 112009080320916-PAT00011
 (여기서,
Figure 112009080320916-PAT00012
는 상기 오픈채널에서 솔더의 유속,
Figure 112009080320916-PAT00013
는 상기 오픈채널에서 의 솔더의 깊이,
Figure 112009080320916-PAT00014
는 상기 댐의 높이,
Figure 112009080320916-PAT00015
는 중력가속도)(here,
Figure 112009080320916-PAT00012
Is the flow rate of solder in the open channel,
Figure 112009080320916-PAT00013
Is the depth of solder in the open channel,
Figure 112009080320916-PAT00014
Is the height of the dam,
Figure 112009080320916-PAT00015
Is gravity acceleration) 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 깊이 측정부는, 비접촉식 위치센서 및 깊이 게이지(gauge) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브 솔더링장치.The depth measuring unit, the wave soldering device comprising at least one of a non-contact position sensor and a depth gauge (gauge). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 솔더조과 상기 오픈채널을 연결하는 코너(corner)부는, 라운드 처리(rounding)되거나 챔퍼링(chamfering) 처리된 것을 특징으로 하는 웨이브 솔더링장치.And a corner portion connecting the solder bath and the open channel is rounded or chamfered. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 솔더조에 용융된 솔더를 공급하는 펌프를 더 포함하는 웨이브 솔더링장치.Wave soldering device further comprises a pump for supplying molten solder to the solder bath. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 댐은 높이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 웨이브 솔더링장치.The dam is a wave soldering device, characterized in that the height is adjustable. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오픈채널의 맞은편에 배치되어 있으며, 상기 솔더조에서 오버플로우(overflow)된 솔더를 배출하는 배출채널을 더 포함하는 웨이브 솔더링장치.And a discharge channel disposed opposite the open channel and discharging the overflowed solder from the solder bath.
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