KR20200126076A

KR20200126076A - Environment-friendly surface coating apparatus for saving an energy

Info

Publication number: KR20200126076A
Application number: KR1020190049589A
Authority: KR
Inventors: 김만석
Original assignee: (주)에이티에스로
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-11-06

Abstract

An automatic soldering device includes: a loading immersion tank provided to immerse a substrate on which a terminal is formed in an organic fatty acid solution; a treatment tank, in the vapor atmosphere of the organic fatty acid solution, including an injection unit which sprays molten solder toward the terminal while the substrate is transported in a horizontal state and removal unit for removing excess molten solder remaining on the substrate by using the organic fatty acid solution; an unloading immersion tank for immersing the substrate transferred from the treatment tank in the organic fatty acid solution and discharging the substrate; a circulation unit collecting excess molten solder from the treatment tank and circulating the molten solder to an injection unit; and a recovery unit for recovering oil generated from the organic fatty solution. According to the present invention, a soldering process may be performed using solder on a metal terminal on which an electronic component of a substrate is mounted.

Description

Energy-saving eco-friendly surface coating device {ENVIRONMENT-FRIENDLY SURFACE COATING APPARATUS FOR SAVING AN ENERGY}

본 발명은, 에너지 절감형 친환경 표면 코팅 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 기판에 형성된 단자에 수평 방향으로 기판을 이송하면서 솔더를 도포하는 솔더링 공정을 수행할 수 있는 에너지 절감형 친환경 표면 코팅 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an energy-saving eco-friendly surface coating device. In more detail, it relates to an energy-saving eco-friendly surface coating apparatus capable of performing a soldering process of applying solder while transferring a substrate to a terminal formed on a substrate in a horizontal direction.

일반적으로, 인쇄회로기판은 전자 제품에 장착되는 필수 부품으로써, 이에는 상기 전자 제품의 전기적인 기능을 수행하기 위한 회로가 인쇄되고, 그 표면 상에는 상기 회로에 따른 반도체 칩, 다이오드, 캐패시터 또는 저항 등과 같은 전자 부품들이 실장된다. In general, a printed circuit board is an essential component mounted on an electronic product, and a circuit for performing the electrical function of the electronic product is printed thereon, and a semiconductor chip, diode, capacitor, or resistor according to the circuit is printed on the surface. The same electronic components are mounted.

구체적으로, 상기 인쇄회로기판은 수지 재질로 이루어진 원자재를 절단하여 베이스판을 형성하는 공정, 상기 베이스판을 대상으로 노광, 현상, 부식 및 박리 공정을 수행하여 상기 베이스판에 내층 회로를 형성하는 공정, 상기 베이스판에 상기 내층 회로의 층간 접속을 위한 비아홀을 형성하는 공정, 상기 비아홀 부분을 동도금하여 상기 내층 회로와 상기 베이스판의 외층을 전기적으로 연결시키는 공정, 상기 베이스판의 외층을 대상으로 노광, 현상, 부식 및 박리 공정을 수행하여 외층 회로를 형성하는 공정, 상기 외층 회로 중 상기 전자 부품들이 실장되는 금속단자 부분을 제외한 나머지 부분을 불변성 물질로 도포하여 상기 외층 회로를 보호하는 공정 및 상기 전자 부품들이 실장되는 금속단자에 솔더가 도포되도록 표면 처리하여 상기 전자 부품들의 솔더링이 잘 되도록 할 뿐 아니라 상기 금속단자의 산화를 방지하는 공정을 포함하여 제조된다. 이때, 상기 솔더로 표면 처리된 인쇄회로기판을 대상으로 사용자에 따라 일부를 절단하는 공정 또는, 상기 내층 회로 및 상기 외층 회로의 전기적인 연결의 이상 여부를 검사하는 공정이 추가로 수행될 수 있다.Specifically, the printed circuit board is a process of forming a base plate by cutting raw materials made of a resin material, and a process of forming an inner layer circuit on the base plate by performing exposure, development, corrosion, and peeling processes on the base plate. , A step of forming a via hole in the base plate for interlayer connection of the inner layer circuit, a step of electrically connecting the inner layer circuit and an outer layer of the base plate by copper plating the via hole portion, and exposure to the outer layer of the base plate , A process of forming an outer layer circuit by performing development, corrosion, and peeling processes, a process of protecting the outer layer circuit by coating the rest of the outer layer circuit with an immutable material except for the metal terminal on which the electronic components are mounted, and the electronics It is manufactured including a process of preventing oxidation of the metal terminal as well as making the electronic components well soldered by surface treatment such that solder is applied to the metal terminal on which the components are mounted. In this case, a process of cutting a part of the printed circuit board surface-treated with solder according to a user or a process of inspecting whether an electrical connection between the inner layer circuit and the outer layer circuit is abnormal may be additionally performed.

이러한 공정들 중 상기 금속단자를 상기 솔더로 표면 처리하는 공정은 구체적으로 상기 인쇄회로기판을 용융된 솔더에 디핑(dipping)하거나, 상기 용융된 솔더를 버블 형태로 분사하여 상기 금속단자에 상기 솔더를 도포시키는 방식으로 진행되고 있다.Among these processes, the process of surface-treating the metal terminal with the solder is specifically dipping the printed circuit board into molten solder, or spraying the molten solder in a bubble shape to apply the solder to the metal terminal. It is proceeding in a way of applying.

그러나, 상기와 같은 솔더를 도포시키는 방식들로는 최근 상기 전자 부품이 소형 집적화됨에 따라 상기 전자 부품의 미세화되는 단자들 사이의 피치보다 상기 솔더를 더 얇게 도포시킬 수 없으므로, 상기 단자들이 상기 도포된 솔더에 의해 서로 단락시키는 문제점이 있다. 구체적으로, 최근 상기 전자 부품의 단자들 사이의 피치가 약 50㎛ 수준으로 좁아지고 있는데 반하여, 상기의 방식들로는 아무리 얇게 도포한다고 하여도 약 150㎛ 미만으로 도포하기 어려운 점이 있다.However, as the electronic components are recently miniaturized, the solder cannot be applied to a thinner thickness than the pitch between the terminals of the electronic component. There is a problem of shorting each other by this. Specifically, while the pitch between the terminals of the electronic component has recently been narrowed to about 50 μm, it is difficult to apply it to less than about 150 μm with the above methods, no matter how thinly applied.

또한, 상기의 방식들로 도포된 솔더는 그 표면이 불규칙하게 도포될 수밖에 없으므로, 상기 실장되는 전자 부품과의 사이에서 상기 표면의 높이차로 인해 상기 단자들 중 일부가 전기적으로 안정하게 접속하지 못하는 추가적인 문제점도 발생될 수 있다.In addition, since the surface of the solder applied in the above manners is inevitably applied irregularly, some of the terminals cannot be electrically stably connected due to the difference in height of the surface between the mounted electronic component. Problems can also arise.

본 발명의 목적은 기판의 전자 부품이 실장되는 금속단자에 솔더를 이용하여 솔더링 공정을 수행할 수 있는 자동 솔더링 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an automatic soldering apparatus capable of performing a soldering process using solder on a metal terminal on which an electronic component of a board is mounted.

본 발명의 일 실시예에 따른 자동 솔더링 장치는, 단자가 형성된 기판을 유기 지방산 용액에 침지시킬 수 있도록 구비된 로딩 침지조, 상기 유기 지방산 용액의 증기 분위기에서, 상기 기판이 수평 상태로 이송되는 상태에서 상기 단자를 향하여 융융 솔더를 분사하는 분사부 및 상기 유기 지방산 용액을 이용하여 상기 기판에 잔류하는 여분의 용융 솔더를 제거하는 제거부를 갖는 처리조, 상기 처리조로부터 이송된 기판을 유기 지방산 용액에 침지시키고 상기 기판을 배출하는 언로딩 침지조, 상기 처리조로부터 여분의 용융 솔더를 수집하여 상기 분사부로 순환시키는 순환 유닛 및 상기 유기 지방상 용액으로부터 발생된 유증을 회수하는 회수 유닛을 포함을 포함한다.The automatic soldering apparatus according to an embodiment of the present invention includes a loading immersion tank provided to immerse a substrate on which a terminal is formed in an organic fatty acid solution, and a state in which the substrate is transported in a horizontal state in a vapor atmosphere of the organic fatty acid solution. In a treatment tank having an injection part for spraying molten solder toward the terminal and a removal part for removing excess molten solder remaining on the substrate using the organic fatty acid solution, the substrate transferred from the treatment tank is transferred to the organic fatty acid solution. And an unloading immersion tank for immersing and discharging the substrate, a circulation unit collecting excess molten solder from the treatment tank and circulating it to the spraying unit, and a recovery unit for recovering the oil generated from the organic fatty solution. .

본 발명의 일 실시예에 있어서,　상기 순환 유닛은, In one embodiment of the present invention, 　 the circulation unit,

상기 처리조로부터 상기 여분의 용융 솔더를 수집하여 상기 용융 솔더를 특정 온도로 유지시키는 유지 탱크, 상기 유지 탱크로부터 상기 용융 솔더를 전달받아, 상기 용융 솔더를 분사부로 공급하는 공급 탱크 및 상기 공급 탱크 내에 가스 압력을 제공하여 상기 용융 솔더를 펌핑하는 솔더 펌프를 포함할 수 있다.A holding tank for collecting the excess molten solder from the processing tank to maintain the molten solder at a specific temperature, a supply tank receiving the molten solder from the holding tank and supplying the molten solder to the spraying unit, and in the supply tank It may include a solder pump that pumps the molten solder by providing a gas pressure.

여기서, 상기 순환 유닛은,Here, the circulation unit,

상기 유지 탱크, 상기 공급 탱크 및 상기 분사부 사이를 연결하는 순환 라인을 더 포함하고, 상기 순환 라인은 그 내부에 용융 솔더의 유로를 제공하는 내관 및 상기 내관을 둘러싸고 상기 용융 솔더의 온도를 유지시키는 히터를 갖는 외관을 구비하는 이중관 형태를 가질 수 있다.Further comprising a circulation line connecting between the holding tank, the supply tank and the injection unit, wherein the circulation line surrounds the inner tube and the inner tube providing a flow path of molten solder therein to maintain the temperature of the molten solder. It may have a double tube shape having an exterior with a heater.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제거부는,In one embodiment of the present invention, the removal unit,

상기 유기 지방산 용액을 저장하는 용액 저장조, 상기 저장조로부터 상기 유기 지방산 용액을 펌핑하는 용액 펌프 및 상기 용액 펌퍼를 이용하여 상기 저장조로부터 전달된 상기 유기 지방산 용액을 상기 기판을 향하여 분사하며, 상기 기판의 이송 경로를 중심으로 상부 및 하부에 각각 구비된 한 쌍의 분사 노즐들을 포함할 수 있다.A solution reservoir for storing the organic fatty acid solution, a solution pump for pumping the organic fatty acid solution from the reservoir, and the organic fatty acid solution transferred from the reservoir using the solution pumper are sprayed toward the substrate, and the substrate is transferred It may include a pair of spray nozzles respectively provided at the upper and lower portions of the path.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회수 유닛은, 상기 유증을 1차적으로 필터링하는 헤파필터, 상기 헤파필터를 통과한 유증을 냉각시키는 쿨러, 상기 쿨러에 의하여 냉각된 물질을 2차적으로 필터링하는 카본 필터 및 상기 카본 필터를 통과한 물질로부터 유기 지방산 용액을 분리하여 수집하는 컬렉터를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the recovery unit comprises a HEPA filter that primarily filters the oil, a cooler that cools the oil that has passed through the HEPA filter, and secondaryly filters the material cooled by the cooler. It may include a carbon filter and a collector for separating and collecting an organic fatty acid solution from the material passing through the carbon filter.

본 발명의 실시예들에 따른 자동 솔더링 장치에 따르면, 순환 유닛을 통하여 용융 솔더를 재활용할 수 있으며, 나아가 용융 솔더가 이송 중 온도 저하에 따른 솔더링 불량이 억제될 수 있다. 결과적으로, 저비용으로 신뢰성이 높은 기판 및 전자 부품을 제공할 수 있다. According to the automatic soldering apparatus according to the embodiments of the present invention, molten solder can be recycled through a circulation unit, and further, soldering defects due to a decrease in temperature during transfer of molten solder can be suppressed. As a result, it is possible to provide a highly reliable substrate and electronic component at low cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 솔더링 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 순환 라인을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 1의 회수 유닛을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4은 자동 솔더링 장치를 이용하여 솔더링된 대상체를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating an automatic soldering apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view for explaining the circulation line of FIG. 1.
3 is a configuration diagram for explaining the recovery unit of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view illustrating an object soldered using an automatic soldering device.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 솔더링 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.Hereinafter, an automatic soldering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, various modifications may be made and various forms may be applied, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged compared to the actual size for clarity of the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being added.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

이하, 본 발명과 관련된 자동 솔더링 장치에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. Hereinafter, an automatic soldering apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 솔더링 장치(100)는, 로딩 침지조(110), 처리조(130), 언로딩 침지조(150), 순환 유닛(170) 및 회수 유닛(140)을 포함한다. 상기 자동 솔더링 장치(100)는, 기판(10)에 형성된 단자(15)를 자동으로 솔더링하는 장치에 해당한다.1 to 4, the automatic soldering apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a loading immersion tank 110, a treatment tank 130, an unloading immersion tank 150, and a circulation unit 170. ) And a recovery unit 140. The automatic soldering device 100 corresponds to a device that automatically solders the terminals 15 formed on the substrate 10.

상기 기판(10)은, 구체적으로는 프린트 기판, 웨이퍼 및 플렉서블 기판 등과 같은 기판(「실장 기판」이라고도 말한다)을 포함한다. 상기 기판(10)은, 커넥터, QFP(Quad　Flat　Package), SOP(Small　Out　line　Package), BGA(Ball　Grid　Array), 반도체 칩, 칩 저항, 칩 콘덴서, 점퍼 배선재 등의 전자 부품을 포함할 수 있다. 상기 기판(10)에는, 구리 등과 같은 금속 물질로 이루어진 단자(15)가 형성된다. The substrate 10 specifically includes a substrate (also referred to as a "mounting substrate") such as a printed circuit board, a wafer, and a flexible substrate. The board 10 may include electronic components such as connectors, QFP (Quad 　 Flat 　 Package), SOP (Small 　 Out 　line 　 Package), BGA (Ball 　 Grid 　 Array), semiconductor chips, chip resistors, chip capacitors, jumper wiring materials, etc. have. A terminal 15 made of a metal material such as copper is formed on the substrate 10.

상기 기판(10)은 도 1에 화살표를 포함한 점선으로 루프시킨 벨트 컨베이어에 의해서, 연속적으로 장치(100) 내로 반송된다. The substrate 10 is continuously conveyed into the apparatus 100 by a belt conveyor looped by a dotted line including an arrow in FIG. 1.

상기 로딩 침지조(110)에는, 상기 단자(15)가 형성된 기판(10)이 침지될 수 있도록 유기 지방산 용액이 수용된다. 상기 유기 지방산 용액 내로 상기 기판이 침지될 수 있다. An organic fatty acid solution is accommodated in the loading immersion tank 110 so that the substrate 10 on which the terminal 15 is formed can be immersed. The substrate may be immersed into the organic fatty acid solution.

상기 유기 지방산 용액은 5 질량% 이상 25 질량% 이하의 팔미트산 및 여분의 에스테르 합성유를 포함한다. 이러한 유기 지방산 용액은 기판 상에 형성된 단자의 표면에 존재하는 산화물이나 플럭스 성분 등의 불순물을 선택적으로 흡수하여, 단자의 표면으로부터 불순물을 제거한다. The organic fatty acid solution contains 5% by mass or more and 25% by mass or less of palmitic acid and excess synthetic ester oil. This organic fatty acid solution selectively absorbs impurities such as oxides and flux components present on the surface of the terminal formed on the substrate, thereby removing the impurities from the surface of the terminal.

또한, 상기 단자(15)의 표면에는, 유기 지방산 용액을 구성하는 유기 지방산의 코팅층이 형성된다. 상기 코팅층은, 단자 표면의 산화를 억제하여 상기 단자 표면에 산화 피막이 생성되는 것을 억제할 수 있다.Further, on the surface of the terminal 15, a coating layer of an organic fatty acid constituting the organic fatty acid solution is formed. The coating layer may suppress oxidation of the terminal surface, thereby suppressing the formation of an oxide film on the terminal surface.

상기 로딩 침지조(110) 내에 수용된 유기 지방산 용액은 예를 들면, 30℃이상 100℃이하 정도의 온도로 유지될 수 있다. 따라서, 유기 지방산 용액의 증발이 억제되며, 기판(10)의 침지에 따른 기판(10)의 열팽창에 따른 결함 등을 억제할 수 있다.The organic fatty acid solution accommodated in the loading immersion tank 110 may be maintained at a temperature of, for example, 30° C. or more and 100° C. or less. Accordingly, evaporation of the organic fatty acid solution is suppressed, and defects due to thermal expansion of the substrate 10 due to immersion of the substrate 10 can be suppressed.

상기 처리조(130)는, 상기 로딩 침지조(110)에 인접하게 배치된다. 즉, 상기 로딩 침지조(110)로부터 상기 기판(10)이 상기 처리조(130) 내로 이송된다.The treatment tank 130 is disposed adjacent to the loading immersion tank 110. That is, the substrate 10 is transferred from the loading immersion tank 110 into the processing tank 130.

상기 처리조(130)는 유기 지방산 용액과 같은 또는 실질적으로 같은 유기 지방산 용액의 증기 분위기를 가진다. 상기 처리조(130) 내의 압력은 0.1 Pa로 조절될 수 있다.The treatment tank 130 has a vapor atmosphere of the same or substantially the same organic fatty acid solution as the organic fatty acid solution. The pressure in the treatment tank 130 may be adjusted to 0.1 Pa.

이로써, 상기 기판(10)의 단자(15)가 산화하거나 불순물로 오염되는 것이 억제될 수 있다. Accordingly, oxidation of the terminal 15 of the substrate 10 or contamination with impurities can be suppressed.

상기 처리조(130)는 용융 솔더를 분사하는 분사부(131) 및 여분의 용융 솔더를 제거하는 제거부(136)를 포함한다.The treatment tank 130 includes an injection unit 131 for spraying molten solder and a removal unit 136 for removing excess molten solder.

상기 분사부(131)는 상기 처리조(130) 내에 이송중인 기판(10)에 형성된 단자(15)를 향하하여 용융 솔더를 분사한다. 또한, 상기 제거부(136)는 상기 기판(10)의 이송 방향에 따라 상기 분사부(131)를 지난 기판(10) 상에 잔류하는 여분의 용융 솔더를 제거한다. 이때 상기 제거부(136)는 상기 유기 지방산 용액을 이용하여 상기 용융 솔더를 제거할 수 있다.The injection unit 131 injects molten solder toward the terminal 15 formed on the substrate 10 being transferred in the processing tank 130. In addition, the removal unit 136 removes excess molten solder remaining on the substrate 10 past the injection unit 131 according to the transfer direction of the substrate 10. In this case, the removal unit 136 may remove the molten solder using the organic fatty acid solution.

상기 처리조(130) 하부에는 상기 용융 솔더가 수집될 수 있도록 가이드부가 형성된다.A guide part is formed under the treatment tank 130 to collect the molten solder.

처리조(130) 내에는, 분사부(131)가 기판(10)의 단자(15)를 향해서 용융 솔더를 분사한다. 예를 들면, 분사부(131)는 도 1에 도시된 분사 노즐을 포함할 수 있다.In the processing tank 130, the injection unit 131 injects molten solder toward the terminal 15 of the substrate 10. For example, the injection unit 131 may include the injection nozzle shown in FIG. 1.

최초로, 분사부로부터 분사되는 용융 솔더에 대해 설명한다. 용융 솔더는, 솔더을 가열 온도로 가열하여 용융시켜 유동화된 상태를 가진다. 상기 가열 온도는, 150℃이상 300 ℃이하 정도의 범위 일 수 있다. First, the molten solder sprayed from the injection unit will be described. The molten solder has a fluidized state by heating and melting the solder at a heating temperature. The heating temperature may range from 150°C to 300°C.

본 발명의 실시예들에 따른 솔더는, 주석을 주성분으로 하고, 니켈을 부성분으로서 적어도 포함하고, 또한 은, 동, 아연, 비스무스(bismuth), 안티몬 및 게르마늄으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 부성분으로서 임의로 포함한 용융 납 프리 땜납이 이용된다.The solder according to the embodiments of the present invention contains tin as a main component and at least nickel as a subcomponent, and contains one or two or more selected from silver, copper, zinc, bismuth, antimony, and germanium. A molten lead-free solder optionally included as an auxiliary component is used.

상기 분사부(131)는 기판(10)을 향해 용융 솔더를 분사한다. 상기 분사부(131)로부터 분사되는 용융 솔더의 분사 압력은 특히 한정되지 않고, 용융 솔더의 종류, 온도, 점도 등에 따라 임의로 설정된다. 통상은 0.3MPa ~ 0.8MPa 정도의 압력으로 분사한다. The injection unit 131 injects molten solder toward the substrate 10. The injection pressure of the molten solder sprayed from the injection unit 131 is not particularly limited, and is arbitrarily set according to the type, temperature, and viscosity of the molten solder. Usually, it is sprayed at a pressure of about 0.3 MPa to 0.8 MPa.

상기 제거부(136)는, 상기 용융 솔더가 부착된 기판(10)이 수평 이동할 때, 상기 기판(10) 상에 잔류하는 여분의 용융 솔더를 향하여 유기 지방산 용액을 분사하여 상기 용융 솔더를 기판(10)으로부터 제거한다. When the substrate 10 to which the molten solder is attached moves horizontally, the removal unit 136 sprays an organic fatty acid solution toward the excess molten solder remaining on the substrate 10 to transfer the molten solder to the substrate ( 10).

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제거부(136)는 상기 유기 지방산 용액을 저장하는 저장조(137), 상기 저장조로부터 상기 유기 지방산 용액을 펌핑하는 용액 펌프(138), 상기 용액 펌프를 이용하여 상기 저장조로부터 상기 유기 지방산 용액을 분사하며, 상기 기판의 이송 경로를 중심으로 상부 및 하부에 각각 구비된 한 쌍의 분사 노즐들(139)을 포함한다.In an embodiment of the present invention, the removal unit 136 uses a storage tank 137 for storing the organic fatty acid solution, a solution pump 138 for pumping the organic fatty acid solution from the storage tank, and the solution pump. It sprays the organic fatty acid solution from the storage tank, and includes a pair of spray nozzles 139 respectively provided at upper and lower portions around the transfer path of the substrate.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유기 지방산 용액을 회수하는 회수 유닛(140)을 포함한다. In one embodiment of the present invention, it includes a recovery unit 140 for recovering the organic fatty acid solution.

상기 회수 유닛(140)은, 상기 기판을 향하여 분사된 유기 지방산 용액을 공급할 때 발생하는 유증(fume)이 발생하고 상기 발생된 유증을 회수할 수 있다. 즉,The recovery unit 140 may generate a fume generated when supplying the organic fatty acid solution sprayed toward the substrate and recover the generated fate. In other words,

상기 회수부(140)는, 헤파필터(141), 쿨러(143), 카본 필터(145) 및 컬렉터(147)를 포함할 수 있다. The recovery unit 140 may include a HEPA filter 141, a cooler 143, a carbon filter 145 and a collector 147.

상기 헤파 필터(141)는 상기 유증을 1차적으로 필터링할 수 있다. 즉, 헤파 필터(141)는 상기 유증 내에 포함된 이물질을 제거할 수 있다.The HEPA filter 141 may primarily filter the artifact. That is, the HEPA filter 141 may remove foreign substances contained in the bequest.

상기 쿨러(143)는 이물질이 제거된 유증의 온도를 냉각시킬 수 있다. 상기 쿨러(143)는 상기 유증을 상온(약 20도)으로 냉각시킬 수 있다. 이후 상기 쿨러(143)는 상기 유증을 추가적으로 냉각시킬 수 있다.The cooler 143 may cool the temperature of the oil deposit from which foreign substances are removed. The cooler 143 may cool the oil paste to room temperature (about 20 degrees). Thereafter, the cooler 143 may additionally cool the artifact.

이후, 상기 카본 필터(145)는 상기 냉각된 유증을 2차적으로 필터링할 수 있다. 즉, 상기 카본 필터(145)는 상기 냉각된 유증으로부터 추가적으로 이물질을 제거할 수 있다. 이로써, 상기 냉각된 유증이 재활용 가능할 수 있는 정도의 순도를 가질 수 있다.Thereafter, the carbon filter 145 may secondaryly filter the cooled oil. That is, the carbon filter 145 may additionally remove foreign substances from the cooled oil vapor. Thereby, the cooled bequest may have a degree of purity that can be recycled.

이어서, 상기 컬렉터(147)는 2차적으로 필터링된 유증으로부터 공기 및 유기 지방산 용액을 분리한다. 이어서, 상기 공기는 배출되고, 상기 유기 지방산 용액은 재사용될 수 있다.Subsequently, the collector 147 separates the air and organic fatty acid solution from the secondary filtered oil. Subsequently, the air is discharged, and the organic fatty acid solution can be reused.

따라서, 상기 회수 유닛(140)은 상기 고온의 유증에 따른 증발에 의한 손실을 억제하고, 다시 유기 지방산 용액으로 회수할 수 있다. 결과적으로 유기 지방산 용액의 낭비가 억제될 수 있다.Accordingly, the recovery unit 140 may suppress loss due to evaporation due to the high temperature and may recover the organic fatty acid solution again. As a result, waste of the organic fatty acid solution can be suppressed.

상기 언로딩 침지조(150)는, 상기 처리조(130)에 인접하게 배치된다. 이로써, 상기 여분의 용융 솔더을 제거한 후의 기판(10)이 수평 방향으로 이송되어 상기 언로딩 침지조(150) 내에 침지될 수 있다.The unloading immersion tank 150 is disposed adjacent to the treatment tank 130. Accordingly, the substrate 10 after removing the excess molten solder may be transferred in a horizontal direction and immersed in the unloading immersion tank 150.

상기 언로딩 침지조(150) 내에는 유기 지방산 용액이 수용되어 있다. 이로써, 상기 기판(10)에 형성된 단자(15)가 솔더링 상태에서의 오염이 억제될 수 있다.An organic fatty acid solution is accommodated in the unloading immersion tank 150. Accordingly, contamination of the terminal 15 formed on the substrate 10 in a soldered state can be suppressed.

상기 순환 유닛(170)은 상기 처리조(130) 하부에 배치된다. 상기 순환 유닛(170)은 처리조(130)로부터 제거된 여분의 용융 솔더를 회수하여 상기 분사부로 재공급한다. The circulation unit 170 is disposed under the treatment tank 130. The circulation unit 170 recovers the excess molten solder removed from the treatment tank 130 and resupplies it to the injection unit.

본 발명의 일 실시예에 있어서,　상기 순환 유닛(170)은, 유지 탱크(171), 공급 탱크(173) 및 솔더 펌프(175)를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the circulation unit 170 includes a holding tank 171, a supply tank 173, and a solder pump 175.

상기 유지 탱크(171)로 상기 처리조(130)로부터 상기 여분의 용융 솔더를 수집하여 상기 용융 솔더를 특정 온도로 유지시킨다. 이로써, 상기 용융 솔더의 온도가 보다 균일하게 유지될 수 있다. 이로써, 용융 솔더의 온도 하락에 따른 고체화를 억제할 수 있다.The excess molten solder is collected from the treatment tank 130 by the holding tank 171 to maintain the molten solder at a specific temperature. Accordingly, the temperature of the molten solder can be more uniformly maintained. Accordingly, it is possible to suppress solidification due to a temperature drop of the molten solder.

상기 공급 탱크(173)는, 상기 유지 탱크(171)로부터 상기 용융 솔더를 전달받아, 상기 용융 솔더를 분사부(131)로 공급한다.The supply tank 173 receives the molten solder from the holding tank 171 and supplies the molten solder to the spray unit 131.

상기 솔더 펌프(170)는, 상기 공급 탱크(173) 내에 가스 압력을 제공하여 상기 용융 솔더를 펌핑할 수 있는 압력을 제공할 수 있다.The solder pump 170 may provide a gas pressure in the supply tank 173 to provide a pressure capable of pumping the molten solder.

여기서, 상기 순환 유닛(170)은, 상기 유지 탱크(171), 상기 공급 탱크(173) 및 상기 분사부 사이를 연결하는 순환 라인(177)을 더 포함한다.Here, the circulation unit 170 further includes a circulation line 177 connecting between the maintenance tank 171, the supply tank 173 and the injection unit.

상기 순환 라인(177)은 그 내부에 용융 솔더의 유로를 제공하는 내관(177a) 및 상기 내관을 둘러싸고 상기 용융 솔더의 온도를 유지시키는 히터(177c)를 갖는 외관(177b)을 구비하는 이중관 형태를 가질 수 있다.The circulation line 177 has a double tube shape including an inner tube 177a providing a flow path of molten solder therein, and an outer tube 177b having a heater 177c surrounding the inner tube and maintaining the temperature of the molten solder. Can have.

이로써, 상기 순환 라인(177)에 형성된 유로를 통하여 이동 중의 용융 솔더의 온도가 보다 균일하게 유지될 수 있다.Accordingly, the temperature of the molten solder during movement may be more uniformly maintained through the flow path formed in the circulation line 177.

이러한 자동 솔더링 장치에 따르면, 순환 유닛을 통하여 용융 솔더를 재활용할 수 있으며, 나아가 용융 솔더가 이송 중 온도 저하에 따른 솔더링 불량이 억제될 수 있다. 결과적으로, 저비용으로 신뢰성이 높은 기판 및 전자 부품을 제공할 수 있다. According to such an automatic soldering apparatus, molten solder can be recycled through a circulation unit, and further, soldering defects due to a temperature drop during transfer of molten solder can be suppressed. As a result, it is possible to provide a highly reliable substrate and electronic component at low cost.

10: 기판 15: 단자
100: 자동 솔더링 장치 110 : 로딩 침전조
130: 처리조 140 : 회수 유닛
150 : 언로딩 침전조 170 : 순환 유닛10: substrate 15: terminal
100: automatic soldering device 110: loading settling tank
130: treatment tank 140: recovery unit
150: unloading settling tank 170: circulation unit

Claims

A loading immersion tank provided to immerse the substrate on which the terminal is formed in the organic fatty acid solution;
In the vapor atmosphere of the organic fatty acid solution, an injection unit for spraying molten solder toward the terminal in a state in which the substrate is transported in a horizontal state, and an excess molten solder remaining on the substrate using the organic fatty acid solution A treatment tank having a removal unit;
An unloading immersion tank for immersing the substrate transferred from the treatment tank in an organic fatty acid solution and discharging the substrate;
A circulation unit collecting excess molten solder from the treatment tank and circulating it to the injection unit; And
Automatic soldering apparatus comprising a recovery unit for recovering the oil generated from the organic fatty solution.

The method of claim 1, wherein the circulation unit,
A holding tank for collecting the excess molten solder from the processing tank and maintaining the molten solder at a specific temperature;
A supply tank receiving the molten solder from the holding tank and supplying the molten solder to an injection unit; And
And a solder pump that pumps the molten solder by providing a gas pressure in the supply tank.

The method of claim 2, wherein the circulation unit,
Further comprising a circulation line connecting between the holding tank, the supply tank and the injection unit,
The circulation line has a double tube shape having an inner tube providing a flow path of molten solder therein, and a heater surrounding the inner tube and maintaining the temperature of the molten solder.

The method of claim 1, wherein the removal unit,
A solution reservoir for storing the organic fatty acid solution;
A solution pump pumping the organic fatty acid solution from the storage tank; And
Injecting the organic fatty acid solution delivered from the storage tank toward the substrate by using the solution pump, characterized in that it comprises a pair of spray nozzles respectively provided at the upper and lower portions of the transfer path of the substrate Automatic soldering device.

The method of claim 1, wherein the recovery unit,
A HEPA filter that primarily filters the evidence;
A cooler that cools the oil passing through the HEPA filter;
A carbon filter for secondary filtering the material cooled by the cooler; And
Automatic soldering apparatus comprising a collector for separating and collecting the organic fatty acid solution from the material passing through the carbon filter.