KR20150125136A - 비접촉식 온도 프로파일러와 이를 이용한 온도 및 진동 모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents

비접촉식 온도 프로파일러와 이를 이용한 온도 및 진동 모니터링 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내열 케이스; 상기 내열 케이스 내에 구비되는 프로파일러 본체; 일단은 상기 프로파일러 본체에 고정되며 일단은 공간 상에 그대로 노출 형성되는 봉 형상의 비접촉식 온도센서; 상기 비접촉식 온도센서를 지지하거나 보호하는 센서 가이드를 포함하는 비접촉식 온도 프로파일러를 제공한다.

Description

비접촉식 온도 프로파일러와 이를 이용한 온도 및 진동 모니터링 시스템 및 그 방법{Non-contact temperature profiler, monitoring system for temperature and vibration using the same and method thereof}
본 발명은 비접촉식 온도 프로파일러와 이를 이용한 온도 및 진동 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비접촉식 온도센서와 진동감지 센서를 구비함으로써 PCBA에 결합시키지 않아도 리플로우 머신 내의 온도 프로파일의 측정이 가능할 뿐만 아니라 리플로우 머신의 진동을 감지하여 PCBA에 실장된 부품의 낙하 불량을 미리 검출할 수 있는 비접촉식 온도 프로파일러와, 이를 이용하여 리플로우 머신의 온도 프로파일 및 진동 발생여부를 모니터링함으로써, 온도 프로파일 측정 시간 단축 및 비용 절감 효과 뿐만 아니라 낙하 불량 발생율을 현저히 감소시킬 수 있는, 비접촉식 온도 프로파일러와 이를 이용한 온도 및 진동 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, PCB에 회로를 구성하기 위해서는 솔더링(soldering; 납땜) 과정이 필수적으로 요청되는데, SMD 라인에서는 PCB에 크림솔더를 인쇄하고 전자부품을 실장한 후 리플로우 머신을 통과시키면서, 인쇄된 크림솔더를 녹여 솔더링을 진행하게 된다.
이때, 리플로우 머신의 고온상태, 예를 들면 200℃ 이상에서 솔더링할 때 실장된 전자부품의 신뢰성은 1℃ 상승할 때마다 1%씩 저하된다고 한다. 또한, 솔더링 온도가 적절하지 않을 때 솔더링이 되지 않거나 냉땜(cold soldering)과 같은 불량한 솔더링 상태가 발생하여 제품 자체의 신뢰성 및 내구성을 저하시킨다.
따라서, 상기와 같은 솔더링 작업시 솔더링 온도의 관리가 매우 중요하게 되는데, 이는 솔더링 온도의 관리가 곧바로 제품의 신뢰성과 내구성 등에 영향을 미치기 때문이다.
그러나, 종래에는 솔더링이 고온상태(약 200℃ 이상)에서 이루어지고, 솔더링 포인트(point)가 여러 지점으로 분산되어 있는 등 온도 관리를 위한 온도측정 환경이 좋지 않아 온도관리가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
따라서 본원 발명자는 선등록고안인 실용신안등록 제20-0171871호에서 예를 들어 200℃ 이상의 고온상태에서 솔더링할 때 적절한 온도와 시간에서 솔더링할 수 있도록 적어도 5개 이상의 채널을 통해 최대 500℃ 범위까지 12시간 이상 온도 데이터를 측정하고 컴퓨터를 통해 측정된 온도 데이터를 인쇄 기록 및 비교분석하여 상기 솔더링 온도의 기준을 설정할 수 있게 함으로써 실장된 전자부품의 신뢰성을 향상시키고 솔더링 온도를 효율적으로 관리할 수 있도록 한 다채널 온도측정기록장치를 제안한 바 있다.
그러나 상기한 선등록고안에서는 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.
먼저 선등록고안에 개시되는 온도센서를 PCBA(Printed Circuit Board Assembly)의 부품 Lead 단자에 부착하여야 하는 데, 각 온도센서 팁이 내열 테이프 혹은 접착제를 이용하여 PCBA의 다수 곳에 부착되어야 하므로, 부착작업이 어려울 뿐만 아니라 센서 부착 작업에 소요시간이 증가하게 되며, 측정 중 내열 테이프 혹은 접착제가 탈리되는 경우, 온도 센서 팁이 단락되어 측정 오류가 발생하게 된다.
뿐만 아니라 PCBA의 부품 Lead 단자에 직접 온도 센서를 부착하여야 하므로, 측정 후 사용된 PCBA의 열손상으로 폐기가 불가피하며, 센서의 단락 등으로 온도 재측정과 센서 교환에 따른 소요시간 증가와 소모품이 소비되는 문제점이 발생하게 된다. 또한 리플로우 머신 내의 진동 발생을 감지하지 못해 이로 인해 PCBA에 실장된 부품의 낙하 불량이 발생되는 문제점이 있다.
실용신안등록 제20-0171871호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 비접촉식 온도센서와 진동감지 센서를 구비함으로써 PCBA에 결합시키지 않아도 리플로우 머신 내의 온도 프로파일의 측정이 가능할 뿐만 아니라 리플로우 머신의 진동을 감지하여 PCBA에 실장된 부품의 낙하 불량을 미리 검출할 수 있는 비접촉식 온도 프로파일러와, 이를 이용하여 리플로우 머신의 온도 프로파일 및 진동 발생여부를 모니터링함으로써, 온도 프로파일 측정 시간 단축 및 비용 절감 효과 뿐만 아니라 낙하 불량 발생율을 현저히 감소시킬 수 있는, 비접촉식 온도 프로파일러와 이를 이용한 온도 및 진동 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 리플로우 머신에 투입되어 리플로우 머신의 상태를 모니터링하는 온도 프로파일러로서, 내열 케이스; 상기 내열 케이스 내에 구비되는 프로파일러 본체; 일단은 상기 프로파일러 본체에 고정되며 일단은 공간 상에 그대로 노출 형성되는 봉 형상의 비접촉식 온도센서; 및 상기 비접촉식 온도센서를 지지하거나 보호하는 센서 가이드를 포함하는 비접촉식 온도 프로파일러에 의하여 달성될 수 있다.
상기 비접촉식 온도 프로파일러는 진동을 감지하는 진동감지센서가 더 구비될 수 있다.
또한 본 발명은 PCBA(Printed Circuit Board Assembly)에 센서팁이 부착되는 접촉식 온도센서를 구비하는 접촉식 온도 프로파일러; 막대 형상으로 노출되게 형성되는 비접촉식 온도센서를 구비하는 비접촉식 온도 프로파일러; 및 상기 접촉식 온도 프로파일러 및 상기 비접촉식 온도 프로파일러로부터 측정된 온도 프로파일을 수신하며, 리플로우 머신의 이상 유무를 판정하는 정보처리장치를 포함하는, 접촉식 온도 프로파일러 및 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 시스템을 제공한다.
상기 접촉식 온도 프로파일러 및 상기 비접촉식 온도 프로파일러 각각은 내열 케이스, 상기 내열 케이스 내에 구비되는 프로파일러 본체 및 상기 리플로우 머신 내를 이동하는 컨베이어에 고정되는 지그를 더 포함하며, 상기 비접촉식 온도 프로파일러는 상기 비접촉식 온도센서를 지지하거나 보호하는 센서 가이드를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 비접촉식 온도 프로파일러는 진동을 감지하는 진동감지센서가 더 구비될 수 있다.
상기 정보처리장치는 상기 접촉식 프로파일러 및 상기 비접촉식 프로파일러로부터 측정된 온도 프로파일을 수신하는 수신부; 상기 수신부에 수신된 온도 프로파일을 저장하는 저장부; 상기 저장부에 저장된 온도 프로파일을 기초로 상기 리플로우 머신의 이상 여부를 비교 분석하는 데이터 분석부; 상기 데이터 분석부의 결과를 화면에 표시하는 표시부; 및 상기 데이터 분석부에 설정 조건을 입력하는 입력부를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 리플로우 머신에 투입되어 리플로우 머신의 상태를 모니터링하는 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 방법으로서, 리플로우 머신에 기준 스펙을 입력하는 단계; 접촉식 온도 프로파일러를 PCBA에 장착한 후 리플로우 머신에 삽입하여 온도 프로파일을 측정하고 측정된 데이터를 정보처리장치로 전송하는 단계; 정보처리장치가 데이터를 수신하고 기준 스펙과 일치 여부를 판단하는 단계; 수신된 데이터가 기준 스펙에 일치하는 경우, 곧이어 비접촉식 온도 프로파일러를 리플로우 머신에 삽입하여 리플로우 머신 내의 온도 프로파일을 측정하고 측정된 데이터를 정보처리장치로 전송하는 단계; 상기 정보처리장치가 비접촉식 온도 프로파일러로부터 수신된 데이터를 기준 온도 프로파일로 설정하는 단계; 리플로우 머신의 모니터링을 위하여 비접촉식 온도 프로파일러를 정해진 시간 간격으로 리플로우 머신 내에 투입하며, 측정 데이터를 정보처리장치로 전송하면서 온도 프로파일을 모니터링하는 단계; 실시간 또는 측정 후 수신되는 모니터링 온도 프로파일을 상기한 기준 온도 프로파일과 비교 분석함으로써, 모니터링 온도 프로파일이 기준 온도 프로파일의 허용 편차 범위 이내인지를 연산하여 리플로우 머신의 이상 유무를 판단하는 단계를 포함하는, 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 비접촉식 온도센서와 진동감지 센서를 구비함으로써 PCBA에 결합시키지 않아도 리플로우 머신 내의 온도 프로파일의 측정이 가능할 뿐만 아니라 리플로우 머신의 진동을 감지하여 PCBA에 실장된 부품의 낙하 불량을 미리 검출할 수 있는 비접촉식 온도 프로파일러와, 이를 이용하여 리플로우 머신의 온도 프로파일 및 진동 발생여부를 모니터링함으로써, 온도 프로파일 측정 시간 단축 및 비용 절감 효과 뿐만 아니라 낙하 불량 발생율을 현저히 감소시킬 수 있는, 비접촉식 온도 프로파일러와 이를 이용한 온도 및 진동 모니터링 시스템 및 그 방법이 제공된다.
도 1은 접촉식 온도 프로파일러가 PCBA에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 비접촉식 온도 프로파일러를 도시한 도면이다.
도 3은 접촉식 온도 프로파일러와 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 시스템을 블록도로 도시한 도면이다.
도 4는 접촉식 온도 프로파일러를 이용하여 리플로우 머신의 온도를 세팅한 후 곧이어 비접촉식 온도 프로파일러에 의해 측정된 기준 온도 프로파일을 그래프 곡선으로 나타낸 화면을 캡쳐한 도면이다.
도 5는 온도 모니터링을 위해 비접촉식 온도 프로파일러에 의해 측정된 모니터링 온도 프로파일을 그래프 곡선으로 나타낸 화면을 캡쳐한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 모니터링 온도 프로파일의 이상 여부를 판정한 화면을 캡쳐한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 온도 모니터링 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 온도 모니터링 시스템 및 온도 모니터링 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 온도 모니터링 시스템에 사용되는 접촉식 온도 프로파일러(100)가 PCBA(Printed Circuit Board Assembly)에 장착된 상태를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 온도 모니터링 시스템에 사용되는 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 접촉식 온도 프로파일러(100)가 도시되는데, 접촉식 온도 프로파일러(100)는 내열 케이스(101)와 그 내부에 구비되는 프로파일러 본체(미도시)를 포함하며, 프로파일러 본체에 다수의 접촉식 온도센서(103)가 결합되는 구조로 형성된다. 내열 케이스(101)에는 지그(102)가 형성되어 온도 측정 중 프로파일러(100)를 리플로우 머신을 통과하는 컨베이어에 고정시킬 수 있도록 형성된다.
프로파일러 본체에는 후술하는 바와 같이 데이터의 기록 및 송신을 위한 다양한 기능부가 존재할 수 있다.
다수의 접촉식 온도센서(103)의 센서 팁은 PCBA(Printed Circuit Board Assembly)에 내열 테이프 등으로 부착됨으로써, 리플로우 머신에 투입될 때 실제 기판 상의 온도 프로파일을 측정할 수 있게 된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 개선된 형태의 비접촉식 온도 프로파일러(200)가 도시되는데, 도 1에 도시된 접촉식 온도 프로파일러(100)와는 달리 비접촉식 온도센서(203)가 적용되고 있음을 알 수 있다. 비접촉식 온도센서(203)는 긴 막대 형상으로 센서팁이 공간 상에 그대로 노출되도록 형성된다. 따라서 비접촉식 온도 프로파일러(200)는 PCBA에 연결되지 않아 PCBA 부착에 따른 작업시간이나 작업공정이 줄어들 뿐만 아니라, 사용된 PCBA의 폐기 또한 막을 수 있어, 시간 및 비용 상 유리한 효과가 있게 된다.
또한 내열 케이스(201)에는 센서 가이드들(204)이 구비되어 비접촉식 온도센서(203)를 보호하면서 지지하는 기능을 수행하게 된다.
프로파일러 본체(미도시)는 상술한 접촉식 온도 프로파일러(100)와 마찬가지로, 후술될 데이터의 기록 및 송신을 위한 다양한 기능부가 존재할 수 있으며, 특히 데이터의 유선이나 무선 송신을 위해 USB 포트나 무선 안테나 등이 구비될 수 있다. 또한 모니터링 중 리플로우 머신의 흔들림 등 진동을 감지하기 위하여 진동감지센서(미도시)가 더 구비될 수 있다. 진동감지센서가 구비됨으로써, 리플로우 머신 내의 진동 발생 여부를 검출할 수 있어, PCBA에 실장된 부품이 솔더링 중 발생된 진동에 의하여 초래되는 부품의 낙하 불량이 미리 검출될 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 온도 및 진동 모니터링 시스템을 블록도로 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 온도 프로파일러들(100, 200)은 본 실시예에 있어서, 센서가 접촉식으로 형성되는지 비접촉식으로 형성되는지 여부 및 센서 가이드구비 여부 등의 외관 형상을 제외하고 기본적인 기능 영역들은 유사하다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 온도 및 진동 모니터링 시스템은 접촉식 온도 프로파일러(100), 비접촉식 온도 프로파일러(200) 및 정보처리장치(300)를 포함한다.
접촉식 온도 프로파일러(100)는 도 1에 도시된 바와 같은 외관 형상을 가지는 것으로서, PCBA에 접촉식 온도센서(103)가 접촉되어 기판의 온도를 측정한다. 접촉식 온도 센서(103)로부터 측정된 아날로그 신호는 A/D 컨버팅부(110)를 통해 디지털 신호로 변환되어 저장부(120)에 저장된다.
제어부(130)는 저장부(120)에 저장된 데이터를 데이터 송신부(160)를 통해 외부로 송신한다. 여기서 데이터 송신부(160)는 USB 포트 형태로 구비될 수 있다. 접촉식 온도 프로파일러(100)는 전원부(140)와 조작버튼부(150)를 더 포함한다.
비접촉식 온도 프로파일러(200)는 도 2에 도시된 바와 같은 외관 형상을 가지는 것으로서, 접촉식 온도 프로파일러(100)와 유사한 기능부를 구비하되, 접촉식 온도 프로파일러(100)와는 달리 비접촉식 온도센서(203)를 구비한다. 비접촉식 온도 센서(203)로부터 측정된 아날로그 신호는 A/D 컨버팅부(210)를 통해 디지털 신호로 변환되며, 저장부(220)에 저장된 후 제어부(230)에 의하여 데이터 송신부(260)를 통해 정보처리장치(300)로 전송될 수 있다.
비접촉식 온도 프로파일러의 데이터 송신부(260)는 안테나를 구비하여 무선송신이 가능하도록 형성될 수 있다. 따라서 비접촉식 온도 프로파일러(200)의 측정과 동시에 측정 데이터의 전송이 이루어져 정보처리장치(300)로 실시간 전송됨으로써, 온도 프로파일의 이상 유무 판단이 실시간 체크될 수 있다. 비접촉식 온도 프로파일러(200) 역시 접촉식 온도 프로파일러(100)와 마찬가지로 전원부(240)와 조작버튼부(250)를 더 구비한다.
또한 비접촉식 온도 프로파일러(200)에는 리플로우 머신의 모니터링 중 리플로우 머신의 흔들림 등 진동을 감지하기 위하여 진동감지센서(270)가 더 구비될 수 있다. 선택적으로 접촉식 온도 프로파일러(100)에도 진동감지센서(미도시)를 구비하도록 형성할 수 있다.
여기서 접촉식 온도 센서(103)와 비접촉식 온도 센서(203)는 모두 열전대 센서가 사용됨이 바람직하다.
정보처리장치(300)는 접촉식 온도 프로파일러(100) 및 비접촉식 온도 프로파일러(200)로부터 측정된 데이터를 수신하는 데이터 수신부(310)와 수신된 데이터가 저장되는 저장부(320)를 포함한다. 따라서 저장부(320)에는 접촉식 온도 프로파일러(100) 및 비접촉식 온도 프로파일러(200)에 의하여 측정되는 모든 온도 프로파일이 전송되어 저장된다. 뿐만 아니라 비접촉식 온도 프로파일러(100)의 진동감지센서(270)로부터의 진동감지정보도 전송되어 저장된다.
데이터 분석부(330)는 접촉식 온도 프로파일러(100)를 이용하여 리플로우 머신의 온도 셋팅이 완료된 후 곧이어 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 이용하여 측정되는 기준 온도 프로파일과 이후 일정 시간 간격으로 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 이용하여 측정되는 모니터링 온도 프로파일을 비교 분석하는 기능을 수행한다.
따라서 데이터 분석부(330)는 기준 온도 프로파일과 모니터링 온도 프로파일 간에 허용된 편차 이상의 편차가 발생되었는지를 체크할 수 있어, 리플로우 머신의 초기 셋팅 후 리플로우 머신의 이상 유무를 감지할 수 있게 된다.
또한, 표시부(350)에서는 접촉식 온도 프로파일러(100) 및 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 통해 측정된 온도 프로파일, 또는 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 통해 일정 시간 간격으로 측정되는 모니터링 온도 프로파일을 화면에 나타내거나, 데이터 분석부(330)를 통해 기준 온도 프로파일과 모니터링 온도 프로파일을 비교하여 그 결과를 "OK" 또는 "NG" 등의 문자로 나타내는 기능을 한다.
뿐만 아니라, 데이터 분석부(330)에서는 비접촉식 온도 프로파일러(200)의 진동감지센서(270)로부터 진동 감지 정보가 감지되어 데이터 송신부(260)를 통해 감지 정보가 송신되어 이를 정보처리장치(300)에서 수신한 경우, 역시 이를 리플로우 머신의 이상으로 판정할 수 있다.
입력부(340)는 데이터 분석부(330)에 톨러런스 즉, 허용 편차, 모니터링 시간 간격 등의 조건을 입력하기 위해 구비된다.
따라서 접촉식 온도 프로파일러(100)를 통해 리플로우 머신이 셋팅된 후 곧이어 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 통해 측정된 기준 온도 프로파일과 이후 일정 시간 간격으로 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 통해 측정되는 모니터링 온도 프로파일을 정보처리장치(300)의 데이터 분석부(330)를 통해 비교 분석한 후, 그 결과를 정보처리장치(300)의 표시부(350)를 통해 명확히 확인할 수 있게 함으로써, 리플로우 머신 내의 온도 모니터링이 용이하게 수행될 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 있어서, 정보처리장치는 노트북 컴퓨터(laptop computer), 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 뿐만 아니라 스마트폰이나 스마트 패드를 포함하여 데이터를 수신하여 처리할 수 있는 다양한 단말기를 포함한다.
도 4는 접촉식 온도 프로파일러(100)를 이용하여 리플로우 머신의 온도를 세팅한 후 곧이어 비접촉식 온도 프로파일러(200)에 의해 측정된 기준 온도 프로파일을 그래프 곡선으로 나타낸 화면을 캡쳐한 도면이다. 온도 프로파일은 시간에 따른 온도 곡선으로 나타낼 수 있다.
접촉식 온도 프로파일러(100)는 접촉식 온도센서(103)가 직접 리플로우 머신에 투입되는 PCBA에 부착되어 있으므로, 실질적으로 리플로우 머신 내부에서 이송되는 PCB 기판 상의 정확한 온도의 측정이 가능하고, 이에 따라 리플로우 머신의 설정 조건이 적절한지를 검증하기 위해 접촉식 온도 프로파일러(100)가 이용되며, 접촉식 온도 프로파일러(100)를 통해 리플로우 머신의 설정 조건에 대한 검증이 완료되어 리플로우 머신의 셋팅이 완료되면, 곧이어 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 리플로우 머신에 투입함으로써, 리플로우 머신의 셋팅이 완료된 시점에서의 리플로우 머신의 온도 프로파일을 측정하게 된다.
결국 본 발명은 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 통해 측정된 온도 프로파일은 실제 기판 상에 부착되어 측정되는 접촉식 온도 프로파일러(100)에 의해 측정된 온도 프로파일과는 일정 편차를 가지는 것이 당연하므로, 리플로우 머신의 셋팅이 완료된 이후 곧이어 측정된 비접촉식 온도 프로파일러(200)의 온도 프로파일을 기준 온도 프로파일로 삼아, 이후에 일정 시간 간격으로 측정되는 모니터링 온도 프로파일과의 편차를 비교함으로써, 리플로우 머신의 내부 온도를 모니터링할 수 있도록 한 것이다.
도 5는 온도 모니터링을 위해 비접촉식 온도 프로파일러(200)에 의해 일정 시간 간격으로 측정된 모니터링 온도 프로파일을 그래프 곡선으로 나타낸 화면을 캡쳐한 도면이다.
모니터링 온도 프로파일은 리플로우 머신 내의 이상 유무를 판정하기 위해 일정 시간 간격으로 비접촉식 온도 프로파일러(200)를 리플로우 머신 내에 삽입함으로써, 측정된다.
도 6은 도 4에 도시되는 기준 온도 프로파일과 도 5에 도시되는 모니터링 온도 프로파일을 비교한 후 모니터링 온도 프로파일이 기준 온도 프로파일의 허용편차 범위 이내인 경우 이를 "OK"로 판정하게 됨을 예시한 도면이다. 즉 모니터링 온도 프로파일과 기준 온도 프로파일의 편차를 연산하였을 때, 그 편차값이 설정된 허용 편차 이내이면, 이를 정보처리장치(300)의 표시부(350)를 통해 "OK"로 표시함으로써, 리플로우 머신 내의 온도가 적절하게 유지되고 있음을 나타내게 된다.
또한 도 6의 분석화면의 하단부에는 진동감지센서에 의해 측정된 값도 함께 그래프로 표시될 수 있도록 함으로써, 진동값도 리플로우 머신의 상태 판정에 반영되도록 하고 있음을 알 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 온도 모니터링 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저 SMD 라인의 리플로우 머신에 기준 스펙을 입력한다(S1). 기준 스펙은 예열이나 납땜 온도 등의 설정 조건을 의미한다.
다음으로, 접촉식 온도 프로파일러를 PCBA에 장착한 후 리플로우 머신에 삽입하여 온도 프로파일을 측정하고 측정된 데이터를 정보처리장치로 전송한다(S2).
정보처리장치는 데이터를 수신하고 기준 스펙과 일치 여부를 판단하게 된다(S3).
수신된 데이터가 기준 스펙에 일치하는 경우, 곧이어 비접촉식 온도 프로파일러를 리플로우 머신에 삽입하여 리플로우 머신 내의 온도 프로파일을 측정하여 측정된 데이터를 정보처리장치로 전송한다(S4).
정보처리장치는 비접촉식 온도 프로파일러로부터 수신된 데이터를 기준 온도 프로파일로 설정한다(S5).
이후 리플로우 머신의 모니터링을 위하여 비접촉식 온도 프로파일러를 정해진 시간 간격으로 리플로우 머신 내에 투입하며, 측정 데이터를 정보처리장치로 전송하면서 온도 프로파일을 모니터링한다(S6).
실시간 또는 측정 후 수신되는 모니터링 온도 프로파일을 상기한 기준 온도 프로파일과 비교 분석함으로써, 모니터링 온도 프로파일이 기준 온도 프로파일의 허용 편차 범위 이내인지를 연산하여 리플로우 머신의 이상 유무를 판단하게 된다(S7).
본 발명에 따르면, SMD 라인의 리플로우 머신의 온도를 접촉식 온도 프로파일러로 검증하여 세팅한 후 비접촉식 온도 프로파일러를 이용하여 모니터링함으로써, 온도 프로파일 측정 시간 및 비용을 현저히 절감시킬 수 있게 된다.
본 발명은 특정 기능들 및 그의 관계들의 성능을 나타내는 방법 단계들의 목적을 가지고 위에서 설명되었다. 이러한 기능적 구성 요소들 및 방법 단계들의 경계들 및 순서는 설명의 편의를 위해 여기에서 임의로 정의되었다. 상기 특정 기능들 및 관계들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들 및 순서들이 정의될 수 있다. 임의의 그러한 대안적인 경계들 및 순서들은 그러므로 상기 청구된 발명의 범위 및 사상 내에 있다. 추가로, 이러한 기능적 구성 요소들의 경계들은 설명의 편의를 위해 임의로 정의되었다. 어떠한 중요한 기능들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들이 정의될 수 있다. 마찬가지로, 흐름도 블록들은 또한 어떠한 중요한 기능성을 나타내기 위해 여기에서 임의로 정의되었을 수 있다. 확장된 사용을 위해, 상기 흐름도 블록 경계들 및 순서는 정의되었을 수 있으며 여전히 어떠한 중요한 기능을 수행한다. 기능적 구성 요소들 및 흐름도 블록들 및 순서들 둘 다의 대안적인 정의들은 그러므로 청구된 본 발명의 범위 및 사상 내에 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 접촉식 온도 프로파일러 103: 접촉식 온도센서
200: 비접촉식 온도 프로파일러 203: 비접촉식 온도센서
300: 정보처리장치

Claims (7)

  1. 리플로우 머신에 투입되어 리플로우 머신의 상태를 모니터링하는 온도 프로파일러로서,
    내열 케이스;
    상기 내열 케이스 내에 구비되는 프로파일러 본체;
    일단은 상기 프로파일러 본체에 고정되며 일단은 공간 상에 그대로 노출 형성되는 봉 형상의 비접촉식 온도센서; 및
    상기 비접촉식 온도센서를 지지하거나 보호하는 센서 가이드를 포함하는 비접촉식 온도 프로파일러.
  2. 제1항에 있어서,
    진동을 감지하는 진동감지센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 프로파일러.
  3. PCBA(Printed Circuit Board Assembly)에 센서팁이 부착되는 접촉식 온도센서를 구비하는 접촉식 온도 프로파일러;
    막대 형상으로 노출되게 형성되는 비접촉식 온도센서를 구비하는 비접촉식 온도 프로파일러; 및
    상기 접촉식 온도 프로파일러 및 상기 비접촉식 온도 프로파일러로부터 측정된 온도 프로파일을 수신하며, 리플로우 머신의 이상 유무를 판정하는 정보처리장치를 포함하는, 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접촉식 온도 프로파일러 및 상기 비접촉식 온도 프로파일러 각각은 내열 케이스, 상기 내열 케이스 내에 구비되는 프로파일러 본체 및 상기 리플로우 머신 내를 이동하는 컨베이어에 고정되는 지그를 더 포함하며,
    상기 비접촉식 온도 프로파일러는 상기 비접촉식 온도센서를 지지하거나 보호하는 센서 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 비접촉식 온도 프로파일러는 진동을 감지하는 진동감지센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 정보처리장치는 상기 접촉식 프로파일러 및 상기 비접촉식 프로파일러로부터 측정된 온도 프로파일을 수신하는 수신부;
    상기 수신부에 수신된 온도 프로파일을 저장하는 저장부;
    상기 저장부에 저장된 온도 프로파일을 기초로 상기 리플로우 머신의 이상 여부를 비교 분석하는 데이터 분석부;
    상기 데이터 분석부의 결과를 화면에 표시하는 표시부; 및
    상기 데이터 분석부에 설정 조건을 입력하는 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 시스템.
  7. 리플로우 머신에 투입되어 리플로우 머신의 상태를 모니터링하는 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 방법으로서,
    리플로우 머신에 기준 스펙을 입력하는 단계;
    접촉식 온도 프로파일러를 PCBA에 장착한 후 리플로우 머신에 삽입하여 온도 프로파일을 측정하고 측정된 데이터를 정보처리장치로 전송하는 단계;
    정보처리장치가 데이터를 수신하고 기준 스펙과 일치 여부를 판단하는 단계;
    수신된 데이터가 기준 스펙에 일치하는 경우, 곧이어 비접촉식 온도 프로파일러를 리플로우 머신에 삽입하여 리플로우 머신 내의 온도 프로파일을 측정하고 측정된 데이터를 정보처리장치로 전송하는 단계;
    상기 정보처리장치가 비접촉식 온도 프로파일러로부터 수신된 데이터를 기준 온도 프로파일로 설정하는 단계;
    리플로우 머신의 모니터링을 위하여 비접촉식 온도 프로파일러를 정해진 시간 간격으로 리플로우 머신 내에 투입하며, 측정 데이터를 정보처리장치로 전송하면서 온도 프로파일을 모니터링하는 단계; 및
    실시간 또는 측정 후 수신되는 모니터링 온도 프로파일을 상기한 기준 온도 프로파일과 비교 분석함으로써, 모니터링 온도 프로파일이 기준 온도 프로파일의 허용 편차 범위 이내인지를 연산하여 리플로우 머신의 이상 유무를 판단하는 단계를 포함하는, 비접촉식 온도 프로파일러를 이용한 온도 모니터링 방법.
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