KR20220036122A - Multi-laser reflow apparatus and method, surface mount system using multi-laser - Google Patents

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KR20220036122A
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Abstract

본 발명은 멀티레이저 리플로우 장치 및 방법, 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템에 관한 것으로서, 솔더 페이스트가 도포된 대상물이 안착되는 하나 이상의 스테이지를 포함하며, 각 스테이지를 기 설정된 가공 방향으로 이동시키는 하나 이상의 가이드 레일; 상기 가이드 레일의 개수만큼 레이저 모듈이 구비되고, 각 가이드 레일마다 구비된 가열 존에 위치한 상기 대상물을 향해 레이저빔을 조사하는 레이저 구동부; 상기 가이드 레일 각각을 개별적으로 구동시키는 구동부; 및 상기 대상물이 안착된 스테이지를 인식하여 해당 스테이지를 포함하는 가이드 레일이 구동되도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 가이드 레일의 움직임에 연동하여 상기 레이저 모듈이 상기 가열존에서 레이저빔을 조사하도록 상기 레이저 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 장치일 수 있다.The present invention relates to a multi-laser reflow device and method, and a surface mounting system using a multi-laser, which includes one or more stages on which an object coated with solder paste is placed, and one or more stages that move each stage in a preset processing direction. guide rail; a laser driver that is provided with as many laser modules as the number of guide rails and irradiates a laser beam toward the object located in a heating zone provided for each guide rail; a driving unit that individually drives each of the guide rails; And the laser driver controls the driver to recognize the stage on which the object is mounted to drive a guide rail including the stage, and causes the laser module to irradiate a laser beam in the heating zone in conjunction with the movement of the guide rail. It may be a device including a control unit that controls.

Description

멀티레이저 리플로우 장치 및 방법, 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템{Multi-laser reflow apparatus and method, Surface mount system using multi-laser}Multi-laser reflow apparatus and method, Surface mount system using multi-laser}

본 발명은 부품이 탑재된 대상물 상에 도포된 솔더 페이스트의 가열, 용용 냉각을 통해 부품이 대상물에 솔더링되도록 하는 리플로우 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a reflow technology that allows components to be soldered to an object through heating and melting cooling of solder paste applied on an object on which the component is mounted.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 일 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this part simply provides background information on an embodiment of the present invention and does not constitute prior art.

표면 실장 기술은 전자 부품의 간격을 조밀하게 할 수 있고, 기판의 양면을 사용할 수 있으며, 인쇄회로기판의 면적을 축소할 수 있는 여러 가지 장점을 가지고 있어 오늘날 폭넓게 이용되고 있다. 현재 보편화 되어 있는 표면 실장 형 부품의 솔더링 기술로는 열전도나 적외선을 이용하는 리플로우 솔더링(Reflow Soldering)이 있다.Surface mounting technology is widely used today because it has several advantages, including denser spacing of electronic components, use of both sides of the board, and reduction of the area of the printed circuit board. Currently common soldering technologies for surface-mounted components include reflow soldering using heat conduction or infrared rays.

리플로우 솔더링은 인쇄회로기판의 랜드(Land)에 미리 솔더(Solder)를 공급하여 두고 외부의 열원으로 솔더를 재용융하여 표면 실장 형 부품의 리드와 인쇄회로기판상의 회로 패턴을 접합하는 것이다. Reflow soldering is the process of supplying solder to the lands of a printed circuit board in advance and re-melting the solder with an external heat source to join the leads of surface-mounted components and the circuit pattern on the printed circuit board.

대량 생산이 가능한 리플로우 오븐 방식은 챔버 내에 컨베이어 이송부, 오븐, 배기부 등이 일체형으로 구비된다. 따라서, PCB가 솔더 페이스트가 도포되어 있는 상태로 챔버 내로 투입되면, 투입된 PCB는 컨베이어 이송부를 통해 오븐 내부로 이송된다. 오븐은 예열부, 본열부, 냉각부가 차례로 배치되어 있다. 따라서, PCB는 예열부와 본열부를 지나면서 열에 의해 솔더 페이스트가 용융되어 남땜이 이루어지고, 이후 PCB가 냉각부를 통과하면서 냉풍에 의해 솔더 페이스트가 냉각 응고되어 PCB의 남땜 공정이 완료된다. The reflow oven method, which can be mass-produced, has a conveyor transfer part, oven, and exhaust part integrated into the chamber. Therefore, when the PCB is input into the chamber with solder paste applied, the input PCB is transferred into the oven through the conveyor transfer unit. The oven has a preheating section, a main heating section, and a cooling section arranged in that order. Therefore, as the PCB passes through the preheating section and the main heating section, the solder paste is melted by heat and soldering is performed. Then, as the PCB passes through the cooling section, the solder paste is cooled and solidified by cold air, completing the soldering process of the PCB.

그런데, 리플로우 오븐 방식은 솔더 페이스트가 210℃~250℃의 고온에서 용융되는 과정에서 탄화가스, 즉 플럭스 가스를 발생시키는 문제점이 있다. However, the reflow oven method has the problem of generating carbonized gas, or flux gas, in the process of melting the solder paste at a high temperature of 210°C to 250°C.

또한, 리플로우 오븐 방식은 기판이 오븐을 통과함에 따라 솔더접합부의 온도 대 시간의 관계인 리플로우 프로파일이 중요한 공정요소이고, 기설정된 수의 가열존(Heating Zone)과 냉각존(Cooling Zone)을 이용하여 가열 제어 기능과 냉각 제어 기능을 제공한다. 그러나 기존의 리플로우 오븐 방식은 냉각 제어 수준이 예열부와 본열부의 가열 존만큼 우수하지 못하기 때문에 대부분의 오븐은 상대적으로 적은 수의 독립적 냉각존을 가지고 있어 신속한 냉각 능력을 제공하지 못하고 있다. In addition, in the reflow oven method, the reflow profile, which is the relationship between the temperature and time of the solder joint as the substrate passes through the oven, is an important process element, and a preset number of heating zones and cooling zones are used. This provides heating control and cooling control functions. However, because the level of cooling control in the existing reflow oven method is not as good as the heating zone in the preheating and main heating zones, most ovens have a relatively small number of independent cooling zones and are unable to provide rapid cooling.

기존의 리플로우 오븐 방식은 예열부에서 초당 2~3℃의 온도 상승이 유지되지 않으면 열충격이나 크랙에 대한 부품의 잠재적인 위험이 증가하고, 솔더 페이스트 역시 끊어져 튀는 문제점이 있다. 또한, 본열부에서 온도가 너무 낮거나 높을 경우에 부품 연결부와 패드, 솔더 페이스트의 산화뿐만 아니라 솔더볼 또는 솔더가 튀는 문제점이 있고, 온도가 너무 낮으면 플럭스가 완전히 활성화되지 않을 수 있는 문제점이 있다.In the existing reflow oven method, if the temperature rise of 2 to 3 degrees Celsius per second is not maintained in the preheating section, the potential risk of thermal shock or cracking of parts increases, and the solder paste also has a problem of breaking and splashing. In addition, if the temperature in the main heating area is too low or high, there is a problem that not only the component connections, pads, and solder paste are oxidized, but also the solder balls or solder may splash, and if the temperature is too low, there is a problem that the flux may not be fully activated.

이와 같이, 기존의 리플로우 오븐 방식은 리플로우 프로파일 설정 및 관리가 제대로 이루어지지 않을 경우에 솔더접합부의 중공이나 구멍, 솔더 브리징, 가열 불균형, 온도 균일성으로 인한 기판이나 부품의 손상 등의 다양한 문제점이 발생할 수 있다. Likewise, the existing reflow oven method causes various problems such as hollowness or holes in solder joints, solder bridging, heating imbalance, and damage to boards or components due to temperature uniformity when the reflow profile is not set and managed properly. This can happen.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 가이드 레일마다 가열존을 설정하고, 각 가열존마다 순차적으로 레이저빔을 조사되도록 복수의 레이저 모듈을 구비함으로써 복수의 가이드 레일과 레이저 모듈을 활용하여 표면실장 부품의 생산량을 증대시키도록 하는 것에 목적이 있다.In order to solve the above-described problem, the present invention sets a heating zone for each plurality of guide rails according to an embodiment of the present invention, and provides a plurality of laser modules to sequentially radiate a laser beam to each heating zone, thereby providing a plurality of The purpose is to increase the production of surface mount components by utilizing guide rails and laser modules.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical challenge that this embodiment aims to achieve is not limited to the technical challenges described above, and other technical challenges may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티레이저 리플로우 장치는, 솔더 페이스트가 도포된 대상물이 안착되는 하나 이상의 스테이지를 포함하며, 각 스테이지를 기 설정된 가공 방향으로 이동시키는 하나 이상의 가이드 레일; 상기 가이드 레일의 개수만큼 레이저 모듈이 구비되고, 각 가이드 레일마다 구비된 가열 존에 위치한 상기 대상물을 향해 레이저빔을 조사하는 레이저 구동부; 상기 가이드 레일 각각을 개별적으로 구동시키는 구동부; 및 상기 대상물이 안착된 스테이지를 인식하여 해당 스테이지를 포함하는 가이드 레일이 구동되도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 가이드 레일의 움직임에 연동하여 상기 레이저 모듈이 상기 가열존에서 레이저빔을 조사하도록 상기 레이저 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, a multi-laser reflow device according to an embodiment of the present invention includes one or more stages on which an object to which solder paste is applied is placed, and each stage is moved in a preset processing direction. one or more guide rails for moving; a laser driver that is provided with as many laser modules as the number of guide rails and irradiates a laser beam toward the object located in a heating zone provided for each guide rail; a driving unit that individually drives each of the guide rails; And the laser driver controls the driver to recognize the stage on which the object is mounted to drive a guide rail including the stage, and causes the laser module to irradiate a laser beam in the heating zone in conjunction with the movement of the guide rail. It is characterized by comprising a control unit that controls.

이때, 상기 레이저 구동부는, 복수의 평면을 포함하는 다각형 형태의 단면을 갖는 몸체부; 상기 몸체부의 적어도 하나 이상의 면에 장착된 레이저 모듈; 상기 몸체부의 중심에 형성된 회전축을 회전 가능하도록 지지하는 구동프레임; 및 상기 회전축을 기 설정된 방향으로 회전시켜 상기 레이저 모듈을 순차적으로 구동시키는 구동 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the laser driving unit includes a body portion having a polygonal cross-section including a plurality of planes; a laser module mounted on at least one side of the body; a driving frame rotatably supporting a rotation axis formed at the center of the body portion; and a driving driver that sequentially drives the laser module by rotating the rotation axis in a preset direction.

상기 레이저 모듈은 냉각을 위한 쿨링 장치를 포함하고, 상기 몸체부는 상기 쿨링 장치의 냉각 튜브를 수용하는 수용부가 형성되고, 상기 수용부를 통해 상기 냉각 튜브가 외부로 노출되도록 하는 것을 특징으로 한다. The laser module includes a cooling device for cooling, and the body portion is formed with a receiving portion that accommodates the cooling tube of the cooling device, and the cooling tube is exposed to the outside through the receiving portion.

상기 레이저 구동부는 상기 가이드 레일의 수직 상방에 위치되고, 상기 레이저 구동부의 각 레이저 모듈은 각 가이드 레일과 일대일 대응하도록 위치하는 것을 특징으로 한다.The laser driving unit is located vertically above the guide rail, and each laser module of the laser driving unit is positioned in one-to-one correspondence with each guide rail.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템은, 솔더 페이스트가 도포된 대상물을 리플로우 솔더링 영역으로 로딩하는 로더유닛; 상기 솔더 페이스트가 도포된 대상물에 부품을 탑재하는 마운터 유닛; 상기 리플로우 솔더링 영역에 위치하고, 상기 부품이 탑재된 상기 대상물을 스테이지에 안착되면, 상기 스테이지를 기 설정된 가공 방향으로 이동하면서 적어도 하나 이상의 가열 존에서 상기 대상물을 향해 각 가열 존에 대응하는 레이저 빔을 조사하여 리플로우 솔더링 공정을 수행하는 멀티레이저 리플로우 장치; 및 상기 멀티레이저 리플로우 장치를 통해 솔더링이 완료된 대상물을 외부로 언로딩하는 언로더유닛을 포함하되, 상기 로더 유닛, 마운터 유닛, 멀티레이저 리플로우 장치 및 언로더 유닛은 인라인(In-line)으로 배치되는 것을 특징으로 한다. Meanwhile, a surface mounting system using a multi-laser according to another embodiment of the present invention includes a loader unit for loading an object to which solder paste is applied into a reflow soldering area; A mounter unit that mounts the component on the object to which the solder paste is applied; When the object is located in the reflow soldering area and the component is mounted on the stage, the stage is moved in a preset processing direction and a laser beam corresponding to each heating zone is directed toward the object from at least one heating zone. A multi-laser reflow device that irradiates and performs a reflow soldering process; and an unloader unit that unloads the soldered object to the outside through the multi-laser reflow device, wherein the loader unit, mounter unit, multi-laser reflow device, and unloader unit are in-line. It is characterized by being placed.

상기 멀티레이저 리플로우 장치는, 상기 가열 존과 기설정된 이격 거리를 두고 냉각존이 설정되고, 상기 냉각존에 상기 가열존에서 가열 및 용융된 솔더 페이스트를 냉각시켜 부품을 상기 대상물에 솔더링되도록 하는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In the multi-laser reflow device, a cooling zone is set at a preset distance from the heating zone, and the solder paste heated and melted in the heating zone is cooled in the cooling zone to solder the component to the object. It is characterized by further including wealth.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용하여 대상물을 솔더링하는 리플로우 장치에 의해 수행되는 멀티레이저 리플로우 방법은, 솔더 페이스트가 도포된 대상물이 안착되는 하나 이상의 스테이지를 기 설정된 가공 방향으로 이동시켜 적어도 하나 이상의 가열존에 위치시키는 이동 공정; 각 가열존에서 상기 대상물을 향해 기설정된 시간차를 두고 레이저빔을 각각 조사하여 가열하는 가열 공정; 상기 가열 공정을 통해 솔더 페이스트가 용융되면, 상기 대상물을 냉각존으로 이동시켜 상기 용융된 솔더 페이스트를 냉각시키는 냉각 공정; 및 상기 냉각 공정을 통해 솔더링이 완료된 대상물을 외부로 언로딩하는 언로딩 공정을 포함하는 멀티레이저 리플로우 방법일 수 있다.The multi-laser reflow method performed by a reflow device for soldering an object using a laser according to an embodiment of the present invention involves moving one or more stages on which an object coated with solder paste is placed in a preset processing direction. A moving process of placing it in at least one heating zone; A heating process of heating the object by irradiating a laser beam at a preset time difference from each heating zone to the object; When the solder paste is melted through the heating process, a cooling process of moving the object to a cooling zone to cool the molten solder paste; And it may be a multi-laser reflow method including an unloading process of unloading the soldered object to the outside through the cooling process.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명은 복수의 가이드 레일마다 가열존을 설정하고, 각 가열존마다 순차적으로 레이저빔이 조사되도록 레이저 모듈을 구동함으로써 생산량에 따라 가이드 레일과 그에 대응되는 레이저 모듈의 구동 제어할 수 있고, 그로 인해 각 가이드 레일마다 서로 다른 표면 실장 부품을 로딩하여 다품종 생산을 동시에 수행할 수 있고, 모든 가이드 레일을 활용하여 동일한 표면실장 부품에 대한 생산량을 증대시킬 수 있다. According to the means for solving the problem of the present invention described above, the present invention sets a heating zone for each of a plurality of guide rails and drives the laser module so that the laser beam is irradiated sequentially to each heating zone, so that the guide rail and the corresponding guide rail are produced according to the production volume. The operation of the laser module can be controlled, which allows simultaneous production of a variety of products by loading different surface-mounted components on each guide rail, and the production of the same surface-mounted components can be increased by utilizing all guide rails. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티레이저 리플로우 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 구성요소인 가이드 레일을 설명하는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 구동부의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 모듈의 구성을 설명하는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티레이저 리플로우 장치의 리플로우 공정을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티레이저 리플로우 방법을 설명하는 순서도이다.
1 is a diagram explaining the configuration of a multi-laser reflow device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary diagram explaining a guide rail, which is a component of FIG. 1.
Figure 3 is a diagram explaining the configuration of a laser driving unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exemplary diagram explaining the configuration of a laser module according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram illustrating a reflow process of a multi-laser reflow device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram explaining the configuration of a surface mounting system using a multi-laser according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flowchart explaining a multi-laser reflow method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts unrelated to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected," but also the case where it is "electrically connected" with another element in between. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, this does not mean excluding other components unless specifically stated to the contrary, but may further include other components, and means that it may further include one or more other components. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.The following examples are detailed descriptions to aid understanding of the present invention and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, inventions of the same scope and performing the same function as the present invention will also fall within the scope of rights of the present invention.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.Additionally, each configuration, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be shared within the scope of not being technically contradictory to each other.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티레이저 리플로우 장치의 구성을 설명하는 도면이고, 도 2는 도 1의 구성요소인 가이드 레일을 설명하는 예시도이다. FIG. 1 is a diagram explaining the configuration of a multi-laser reflow device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exemplary diagram explaining a guide rail, which is a component of FIG. 1.

멀티레이저 리플로우 장치(100)는 부품이 탑재된 대상물(예들 들어, 인쇄회로기판 등)을 가공 방향으로 이동시키면서 가열존에서 가열하여 대상물 상에 도포된 솔더 페이스트를 용용시킨 후, 그 용융된 솔더 페이스트를 냉각존에서 냉각 및 고화하여 부품이 대상물 상에 솔더링되도록 한다.The multi-laser reflow device 100 moves the object on which the component is mounted (for example, a printed circuit board, etc.) in the processing direction while heating it in a heating zone to melt the solder paste applied on the object, and then melts the molten solder. The paste is cooled and solidified in a cooling zone so that the component can be soldered onto the object.

이러한 멀티레이저 리플로우 장치(100)는, 복수 개의 가이드 레일(120), 레이저 구동부(130), 구동부(150) 및 제어부(160)를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.This multi-laser reflow device 100 includes, but is not limited to, a plurality of guide rails 120, a laser driving unit 130, a driving unit 150, and a control unit 160.

복수 개의 가이드 레일(120)은 솔더 페이스트가 도포된 대상물(101)이 안착되는 하나 이상의 스테이지(110)를 포함하며, 각 스테이지(110)를 기 설정된 가공 방향으로 이동시킨다. 이러한 가이드 레일(120)은 1개, 4개 또는 8개 등 다양한 개수로 구비될 수 있는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 가이드 레일(121, 122, 123, 124)이 구비된 경우에, 각 가이드 레일(121, 122, 123, 124)마다 제1 내지 제4 스테이지(111, 112, 113, 114)가 배치된다. 각 가이드 레일(121, 122, 123, 124)은 일정한 이격 거리를 두고 배치되거나, 이격거리 없이 서로 접촉된 상태로 배치될 수 있다. The plurality of guide rails 120 include one or more stages 110 on which the object 101 to which solder paste is applied is placed, and each stage 110 is moved in a preset processing direction. These guide rails 120 may be provided in various numbers, such as 1, 4, or 8. As shown in FIG. 2, first to fourth guide rails 121, 122, 123, and 124 are provided. In this case, first to fourth stages 111, 112, 113, and 114 are disposed on each guide rail 121, 122, 123, and 124. Each guide rail (121, 122, 123, 124) may be arranged at a certain distance apart or may be arranged in contact with each other without any separation distance.

레이저 구동부(130)는 가이드 레일(120)의 개수만큼 레이저 모듈(140)이 구비되고, 각 가이드 레일(120)마다 구비된 가열 존에 대상물(101)이 위치하면, 대상물(101)을 향해 레이저 빔을 조사한다. The laser driver 130 is provided with as many laser modules 140 as the number of guide rails 120, and when the object 101 is located in the heating zone provided for each guide rail 120, the laser driver 130 is directed toward the object 101. Examine the beam.

구동부(150)는 가이드 레일(120) 각각을 개별적으로 구동시킨다. The driving unit 150 individually drives each guide rail 120.

제어부(160)는 대상물(101)이 안착된 스테이지(110)가 인식되면 해당 스테이지(110)가 포함된 가이드 레일(120)이 구동되도록 구동부(150)를 제어하고, 가이드 레일(120)의 움직임에 연동하여 레이저 모듈(140)이 가열존에서 레이저빔을 조사하도록 레이저 구동부(130)를 제어한다. 제어부(160)는 제1 스테이지(111)에 대상물(101)이 안착되고, 일정한 시간차(Δt)를 두고 제2 스테이지(112)에 대상물이 안착되면, 구동부(150)를 통해 제1 스테이지(111)를 포함하는 제1 가이드 레일(121)을 구동시키고, 일정 시간차(Δt) 간격으로 제2 스테이지(112)를 포함하는 제2 가이드 레일(122)이 구동되도록 한다. 또한, 제어부(160)는 제1 가이드 레일(121)에 대응되는 레이저 모듈(141)이 구동된 이후에 일정 시간차(Δt)를 두고 제2 가이드 레일(122)에 대응되는 레이저 모듈(142)이 구동되도록 한다.When the stage 110 on which the object 101 is mounted is recognized, the control unit 160 controls the driving unit 150 to drive the guide rail 120 including the stage 110, and moves the guide rail 120. In conjunction with this, the laser driver 130 is controlled so that the laser module 140 radiates a laser beam in the heating zone. When the object 101 is placed on the first stage 111 and the object 101 is placed on the second stage 112 with a certain time difference (Δt), the control unit 160 operates the first stage 111 through the driving unit 150. ) is driven, and the second guide rail 122 including the second stage 112 is driven at regular time difference (Δt) intervals. In addition, the control unit 160 operates the laser module 142 corresponding to the second guide rail 122 at a certain time difference (Δt) after the laser module 141 corresponding to the first guide rail 121 is driven. Let it run.

따라서, 제어부(160)는 시간차(Δt)를 이용해 각 가이드 레일(120)에서 로딩 공정, 마운트 공정, 리플로우 솔더링 공정, 언로딩 공정이 동시에 진행될 수 있도록 함으로써 레이저를 이용한 솔더링시 부품들이 받는 열적 스트레스를 줄이고, 각 공정마다 대기 시간이 단축되어 리플로우 솔더링 및 표면 실장 작업을 고속화할 수 있고, 모든 공정을 하나의 레일에서 순차적으로 수행할 필요 없이 각 가이드 레일마다 독립적으로 분리되어 수행함으로써 생산성을 높일 수 있어 대량 생산이 가능해진다. Therefore, the control unit 160 uses the time difference (Δt) to allow the loading process, mounting process, reflow soldering process, and unloading process to proceed simultaneously in each guide rail 120, thereby reducing the thermal stress that components receive during soldering using a laser. It reduces the waiting time for each process, speeding up reflow soldering and surface mounting operations, and increases productivity by performing all processes independently and separately for each guide rail instead of having to perform them sequentially on one rail. This makes mass production possible.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 구동부의 구성을 설명하는 도면이다.Figure 3 is a diagram explaining the configuration of a laser driving unit according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 레이저 구동부(130)는, 복수의 평면을 포함하는 다각형 형태의 단면을 갖는 몸체부(131), 몸체부(131)의 적어도 하나 이상의 면에 장착된 레이저 모듈(140), 몸체부(131)의 중심에 형성된 회전축(132)을 회전 가능하도록 지지하는 구동프레임(미도시) 및 회전축(132)을 기 설정된 방향으로 회전시켜 레이저 모듈(140)을 순차적으로 구동시키는 구동 드라이버(미도시)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the laser driving unit 130 includes a body unit 131 having a polygonal cross-section including a plurality of planes, a laser module 140 mounted on at least one surface of the body unit 131, A driving frame (not shown) that rotatably supports the rotation axis 132 formed at the center of the body 131 and a driving driver that sequentially drives the laser module 140 by rotating the rotation axis 132 in a preset direction ( (not shown).

몸체부(131)는 삼각형, 사각형, 육각형 등 다양한 다각형 형태로 형성될 수 있고, 레이저 모듈(140)은 몸체부(131)의 각 면에 동일한 선 상에 설치되지 않고, 서로 다른 선 상의 일정 위치에 설치된다. 즉, 몸체부(131)의 제1면에 설치된 제1 레이저 모듈(141)과 제3면에 설치된 제2 레이저 모듈(142)은 d1의 거리만큼 떨어져 설치되는데, d1의 거리는 가이드 레일(120)이 순차적으로 구동되는 시간차(Δt)를 고려하여 설정된다.The body portion 131 may be formed in various polygonal shapes such as triangles, squares, and hexagons, and the laser module 140 is not installed on each side of the body portion 131 on the same line, but at certain positions on different lines. is installed in That is, the first laser module 141 installed on the first side of the body 131 and the second laser module 142 installed on the third side are installed at a distance of d1, where the distance d1 is the guide rail 120. It is set considering the time difference (Δt) of these sequential drives.

몸체부(131)의 단면이 육각형인 경우에, 제1면, 제3면, 제5면에 각각 레이저 모듈(141, 142, 143)이 설치되고, 가이드 레일(120) 간의 이격 거리를 고려하여 제2면, 제4면, 제6면에는 레이저 모듈이 설치되지 않는다. 몸체부(131)의 단면이 사각형인 경우에, 각 면에 4개의 레이저 모듈이 모두 설치될 수 있으나, 가이드 레일(120) 간의 이격 거리를 고려하여 레이저 모듈(140)에 광학계를 설치하여 레이저빔의 각도를 조정함으로써 레이저 빔이 각 가이드 레일(120)의 대상물의 상부에만 조사되도록 할 수 있다. When the body portion 131 has a hexagonal cross-section, laser modules 141, 142, and 143 are installed on the first, third, and fifth sides, respectively, taking into account the separation distance between the guide rails 120. Laser modules are not installed on the 2nd, 4th, and 6th sides. When the cross-section of the body 131 is square, all four laser modules can be installed on each side, but considering the separation distance between the guide rails 120, an optical system is installed on the laser module 140 to control the laser beam. By adjusting the angle, the laser beam can be irradiated only to the top of the object of each guide rail 120.

만일, 가이드 레일(120)이 이격거리 없이 서로 접촉된 상태로 배치된 경우에, 각 가이드 레일(120)과 일대일 대응되도록 위치한 레이저 모듈(140)은 일정한 시간차를 두고 가이드 레일별로 순차적으로 레이저빔을 조사하고, 자신에게 해당되는 가열 존에만 레이저빔이 조사되도록 한다. If the guide rails 120 are arranged in contact with each other without a separation distance, the laser module 140, located in one-to-one correspondence with each guide rail 120, sequentially emits a laser beam for each guide rail at a certain time interval. irradiate, and ensure that the laser beam is irradiated only to the heating zone that applies to you.

이러한 레이저 구동부(130)는 가이드 레일(120)의 수직 상방에 위치되어 일정 방향으로 회전하는 롤러 형태로 구동되고, 레이저 구동부(130)의 각 면에 설치된 레이저 모듈(140)은 각 가이드 레일(120)과 일대일 대응하도록 위치된다. 이러한 레이저 모듈(140)은 대상물(101), 즉 인쇄회로기판의 사이즈에 대응하는 면 광원 형태로 레이저 빔을 조사하여 레이저 손실이 최소화되어 생산성을 극대화할 수 있도록 한다. This laser driving unit 130 is located vertically above the guide rail 120 and driven in the form of a roller rotating in a certain direction, and the laser module 140 installed on each side of the laser driving unit 130 is connected to each guide rail 120. ) and is positioned to correspond one-to-one. This laser module 140 irradiates a laser beam in the form of a surface light source corresponding to the size of the object 101, that is, the printed circuit board, thereby minimizing laser loss and maximizing productivity.

기존에 기판을 가압한 상태에서 레이저 본딩하는 방식은 가압 헤드와 레이저 조사부(레이저 모듈)가 일체로 형성되어 있어 솔더 페이스트가 용융 및 냉각되는 과정에서 가스(플럭스)가 발생하고, 이러한 가스는 가압 물체의 바닥면에 달라붙어 레이저가 조사되면 연소를 발생시키는 원인 물질로 작용할 수 있다. 또한, 가압 헤드가 파손되면 레이저 조사부도 사용할 수 없어 파손된 가압헤드를 교체하기 위해서는 가압 헤드와 레이저 조사부 전체를 분해하기 때문에 교체 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.In the existing method of laser bonding while pressing the substrate, the pressurizing head and the laser irradiation unit (laser module) are formed as one piece, so gas (flux) is generated in the process of melting and cooling the solder paste, and this gas is transmitted to the pressurized object. If it sticks to the bottom of the machine and is irradiated with a laser, it can act as a causative agent for combustion. In addition, if the pressure head is damaged, the laser irradiation unit cannot be used, so to replace the damaged pressure head, the entire pressure head and laser irradiation unit must be disassembled, which has the disadvantage of requiring a lot of replacement time.

그러나, 레이저 구동부(130)는 기존의 가압 헤드와 레이저 조사부가 일체형으로 형성된 가압 방식이 아니므로 대상물에 대한 택트 타임(tact time)이 단축되고, 대상물 전체에 대한 솔더링 작업의 고속화가 가능해질 수 있다. However, since the laser driving unit 130 is not a pressurizing type in which the existing pressurizing head and the laser irradiation unit are formed in an integrated form, the tact time for the object is shortened, and it is possible to speed up the soldering work for the entire object. .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 모듈의 구성을 설명하는 예시도이다.Figure 4 is an exemplary diagram explaining the configuration of a laser module according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 모듈(140)은 방사형으로 배치된 복수의 다이오드 레이저, 각 레이저 다이오드로부터 출력되는 각 레이저 빔들을 집광시키는 광학계, 각 레이저빔들을 광학계로 전달하는 광섬유. 및 냉각을 위한 쿨링 장치(400)를 포함하고 있다. 따라서, 레이저 구동부(130)의 몸체부(131)는 쿨링 장치(400)의 냉각 튜브(410, 420)를 수용하는 수용부(미도시)가 형성되고, 수용부를 통해 냉각제가 들어가는 입구 튜브(410)와 냉각제가 배출되는 출구 튜브(420)를 포함하는 냉각 튜브(410, 420)가 외부로 노출되도록 한다. As shown in FIG. 4, the laser module 140 includes a plurality of diode lasers arranged radially, an optical system that condenses each laser beam output from each laser diode, and an optical fiber that transmits each laser beam to the optical system. and a cooling device 400 for cooling. Accordingly, the body portion 131 of the laser driver 130 is formed with a receiving portion (not shown) that accommodates the cooling tubes 410 and 420 of the cooling device 400, and an inlet tube 410 through which the coolant enters the receiving portion. ) and the cooling tubes 410 and 420, including the outlet tube 420 through which the coolant is discharged, are exposed to the outside.

이때, 쿨링장치(400)는 레이저 모듈(140)의 본체에 내설되고, 레이저 모듈(140)은 레이저 출력 복수의 다이오드 레이저들을 일렬로 나열하여 배치할 수 있다. 쿨링장치(400)는 내부에서 순환되는 냉각제에 의해 접촉된 다이오드 레이저를 냉각시킬 수 있도록 냉각제를 순환시키는 순환시스템으로 구성될 수 있으며, 냉각제가 레이저 모듈(140)의 본체 내부에서 유동되면서 레이저 모듈(140)의 열을 빼앗아 기화되며, 예를 들어 물이 사용될 수 있다. At this time, the cooling device 400 is built into the main body of the laser module 140, and the laser module 140 can arrange a plurality of laser output diode lasers in a line. The cooling device 400 may be composed of a circulation system that circulates the coolant so that the diode laser contacted by the coolant circulated internally can be cooled, and the coolant flows inside the main body of the laser module 140 to operate the laser module ( 140) is vaporized by taking away the heat, for example water can be used.

이와 같이 구성되는 레이저 모듈(140)은 복수의 고출력 다이오드 레이저를 구동하기 때문에 많은 열이 발생하여 광 출력 파워가 감소할 수 있기 때문에, 냉각 장치를 통해 레이저 모듈(140)을 냉각시킴으로써 고출력 다이오드 레이저를 구동하더라도 중심 파장이 안정되고 광출력을 최고 효율에서 최대 500W의 안정적으로 유지할 수 있다. Since the laser module 140 configured in this way drives a plurality of high-output diode lasers, a lot of heat can be generated and the optical output power can be reduced. Therefore, the high-output diode laser is cooled by cooling the laser module 140 through a cooling device. Even when driven, the center wavelength is stable and the optical output can be stably maintained at up to 500W at highest efficiency.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티레이저 리플로우 장치의 리플로우 공정을 설명하는 도면이다.Figure 5 is a diagram illustrating a reflow process of a multi-laser reflow device according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 스테이지(110)의 상면에 솔더 페이스트가 도포된 대상물(101)이 안착되고, 솔더 페이스트가 도포된 대상물(101)에 전자 부품이 탑재되면, 가이드 레일(120)이 가공 방향을 따라 기 설정된 속도로 이동한다. Referring to FIG. 5, when an object 101 coated with solder paste is placed on the upper surface of the stage 110 and an electronic component is mounted on the object 101 coated with solder paste, the guide rail 120 moves in the processing direction. It moves at a preset speed.

대상물이 가열 존에 위치되면, 레이저 구동부(130)는 현재 이동되는 가이드 레일(120)과 대응되는 레이저 모듈(140)을 구동시켜 대상물(101)의 상부로 레이저빔을 조사한다.When the object is located in the heating zone, the laser driver 130 drives the laser module 140 corresponding to the currently moving guide rail 120 to radiate a laser beam to the upper part of the object 101.

한편, 멀티레이저 리플로우 장치(100)는 가열 존과 기설정된 이격 거리를 두고 냉각존이 설정되고, 냉각존에 가열존에서 가열 및 용융된 솔더 페이스트를 냉각시켜 전자 부품을 대상물(101)에 솔더링되도록 하는 냉각부(미도시)를 더 포함한다.Meanwhile, in the multi-laser reflow device 100, a cooling zone is set at a preset distance from the heating zone, and the solder paste heated and melted in the heating zone is cooled in the cooling zone to solder the electronic components to the object 101. It further includes a cooling unit (not shown) that makes it possible.

따라서, 가이드 레일(120)이 일정 시간 이후에 가열존에서 냉각존으로 이동되고, 냉각부에 의해 가열 및 용융된 솔더 페이스트가 냉각 및 고화되어 대상물(101)에 전자부품의 솔더링이 완료된다. Accordingly, the guide rail 120 is moved from the heating zone to the cooling zone after a certain period of time, and the solder paste heated and melted by the cooling unit is cooled and solidified to complete soldering of the electronic component to the object 101.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템의 구성을 설명하는 도면이다. Figure 6 is a diagram explaining the configuration of a surface mounting system using a multi-laser according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템(600)은 로더 유닛(610), 마운터 유닛(620), 멀티레이저 리플로우 장치(630) 및 언로더 유닛(640)을 포함하고, 로더 유닛(610), 마운터 유닛(620), 멀티레이저 리플로우 장치(630) 및 언로더 유닛(640)은 인라인(In-line)으로 배치된다. Referring to FIG. 6, the surface mounting system 600 using a multi-laser includes a loader unit 610, a mounter unit 620, a multi-laser reflow device 630, and an unloader unit 640, and the loader unit 610, mounter unit 620, multi-laser reflow device 630, and unloader unit 640 are arranged in-line.

로더 유닛(610)은 솔더 페이스트가 도포된 대상물을 리플로우 솔더링 영역으로 로딩하고, 마운터 유닛(620)은 솔더 페이스트가 도포된 대상물에 부품을 탑재한다. The loader unit 610 loads the object coated with solder paste into the reflow soldering area, and the mounter unit 620 mounts the component on the object coated with solder paste.

언로더 유닛(640)은 멀티레이저 리플로우 장치(630)를 통해 솔더링이 완료된 대상물을 외부로 언로딩한다. 여기서, 멀티레이저 리플로우 장치(630)는 도 1 내지 도 5에서 설명한 멀티레이저 리플로우 장치(100)와 동일하게 구성된다. The unloader unit 640 unloads the soldered object to the outside through the multi-laser reflow device 630. Here, the multi-laser reflow device 630 is configured in the same way as the multi-laser reflow device 100 described in FIGS. 1 to 5.

이러한 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템(600)은 생산량에 따라 복수의 가이드 레일(120)을 모두 사용할 수 있고, 각 가이드 레일(120)은 일정한 시간차(Δt)를 두고 로더 유닛(610)의 로딩 공정, 마운터 유닛(620)의 마운팅 공정, 멀티레이저 리플로우 장치(6300)의 리플로우 공정 및 언로더 유닛(640)의 언로딩 공정을 순차적으로 수행할 수 있다. 이때, 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템(600)은 대상물의 크기, 대상물에 탑재되는 전자 부품의 개수, 가이드 레일의 이동 속도, 멀티레이저 리플로우 장치(100)의 가열, 용융, 냉각에 필요한 시간 등을 고려하여 각 가이드 레일(120)을 순차적으로 구동하기 위한 시간차(Δt)를 설정할 수 있다. The surface mounting system 600 using such a multi-laser can use a plurality of guide rails 120 depending on the production volume, and each guide rail 120 is maintained at a certain time difference (Δt) during the loading process of the loader unit 610. , the mounting process of the mounter unit 620, the reflow process of the multi-laser reflow device 6300, and the unloading process of the unloader unit 640 can be performed sequentially. At this time, the surface mounting system 600 using a multi-laser is used to determine the size of the object, the number of electronic components mounted on the object, the moving speed of the guide rail, the time required for heating, melting, and cooling of the multi-laser reflow device 100, etc. Taking this into account, a time difference (Δt) for sequentially driving each guide rail 120 can be set.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티레이저 리플로우 방법을 설명하는 순서도이다.Figure 7 is a flowchart explaining a multi-laser reflow method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기한 멀티레이저 리플로우 장치에 의해 수행되는 멀티레이저 리플로우 방법은, 이동 공정(S1)에서 솔더 페이스트가 도포된 대상물이 스테이지(110)에 안착되면, 가이드 레일(120)이 기 설정된 가공 방향으로 이동시켜 해당 가이드 레일(120)에 대응되는 가열존에 대상물을 위치시킨다. Referring to FIG. 7, in the multi-laser reflow method performed by the above-described multi-laser reflow device, when the object to which solder paste is applied is placed on the stage 110 in the moving process (S1), the guide rail 120 The object is moved in the preset processing direction and placed in the heating zone corresponding to the guide rail 120.

가열 공정(S2)은 각 가열존에서 대상물을 향해 기설정된 시간차를 두고 레이저빔을 각각 조사하여 솔더 페이스트를 가열한다. 이때, 가이드 레일(120)마다 설정된 가열존의 수직 상방에 레이저 구동부(130)가 위치하고, 레이저 구동부(130)에 설치된 레이저 모듈(140)이 일정한 시간차를 두고 레이저빔을 대상물을 향해 조사한다. 따라서, 복수의 가열존에서는 대상물에 도포된 솔더 페이스트에 대한 가열 및 용융 작업이 동시에 수행되지 않고, 그로 인해 서로 이웃한 가열존에서 레이저빔에 의한 영향을 미치지 않아 독립적으로 리플로우 공정을 수행할 수 있다. The heating process (S2) heats the solder paste by irradiating laser beams from each heating zone toward the object at a preset time difference. At this time, the laser driver 130 is located vertically above the heating zone set for each guide rail 120, and the laser module 140 installed on the laser driver 130 radiates a laser beam toward the object at a certain time difference. Therefore, the heating and melting operations for the solder paste applied to the object are not performed simultaneously in a plurality of heating zones, and as a result, the reflow process can be performed independently without being affected by the laser beam in the adjacent heating zones. there is.

냉각 공정(S3)은 가열 공정(S2)을 통해 솔더 페이스트가 용융되면, 대상물을 냉각존으로 이동시켜 용융된 솔더 페이스트를 냉각시키고, 언로딩 공정(S4)은 냉각 공정(S3)을 통해 솔더링이 완료된 대상물을 외부로 언로딩한다. In the cooling process (S3), when the solder paste is melted through the heating process (S2), the object is moved to the cooling zone to cool the molten solder paste, and in the unloading process (S4), soldering is performed through the cooling process (S3). Unload the completed object to the outside.

한편, 도 7의 단계 S1 내지 S4는 본 발명의 구현예에 따라서 추가적인 단계들로 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계간의 순서가 변경될 수도 있다.Meanwhile, steps S1 to S4 of FIG. 7 may be divided into additional steps or combined into fewer steps depending on the implementation of the present invention. Additionally, some steps may be omitted or the order between steps may be changed as needed.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100 : 멀티레이저 리플로우 장치
110 : 스테이지
120 : 가이드 레일
130 : 레이저 구동부
131 : 몸체부
132 : 회전축
140 : 레이저 모듈
150 : 구동부
160 : 제어부
400 : 쿨링 장치
600 : 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템
610 : 로더 유닛
620 : 마운터 유닛
630 : 멀티레이저 리플로우 장치
640 : 언로더 유닛
100: Multi-laser reflow device
110: stage
120: Guide rail
130: Laser driving unit
131: body part
132: rotation axis
140: Laser module
150: driving unit
160: control unit
400: Cooling device
600: Surface mounting system using multi-laser
610: loader unit
620: Mounter unit
630: Multi-laser reflow device
640: Unloader unit

Claims (10)

솔더 페이스트가 도포된 대상물이 안착되는 하나 이상의 스테이지를 포함하며, 각 스테이지를 기 설정된 가공 방향으로 이동시키는 하나 이상의 가이드 레일;
상기 가이드 레일의 개수만큼 레이저 모듈이 구비되고, 각 가이드 레일마다 구비된 가열 존에 위치한 상기 대상물을 향해 레이저빔을 조사하는 레이저 구동부;
상기 가이드 레일 각각을 개별적으로 구동시키는 구동부; 및
상기 대상물이 안착된 스테이지를 인식하여 해당 스테이지를 포함하는 가이드 레일이 구동되도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 가이드 레일의 움직임에 연동하여 상기 레이저 모듈이 상기 가열존에서 레이저빔을 조사하도록 상기 레이저 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이저 리플로우 장치.
It includes one or more stages on which an object to which solder paste is applied is placed, and one or more guide rails that move each stage in a preset processing direction;
a laser driver that is provided with as many laser modules as the number of guide rails and irradiates a laser beam toward the object located in a heating zone provided for each guide rail;
a driving unit that individually drives each of the guide rails; and
The driving unit is controlled to recognize the stage on which the object is seated so that the guide rail including the corresponding stage is driven, and the laser driving unit is linked to the movement of the guide rail so that the laser module radiates a laser beam in the heating zone. A multi-laser reflow device comprising a control unit for controlling.
제1항에 있어서,
상기 레이저 구동부는,
복수의 평면을 포함하는 다각형 형태의 단면을 갖는 몸체부;
상기 몸체부의 적어도 하나 이상의 면에 장착된 레이저 모듈;
상기 몸체부의 중심에 형성된 회전축을 회전 가능하도록 지지하는 구동프레임; 및
상기 회전축을 기 설정된 방향으로 회전시켜 상기 레이저 모듈을 순차적으로 구동시키는 구동 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이저 리플로우 장치.
According to paragraph 1,
The laser driving unit,
A body portion having a polygonal cross-section including a plurality of planes;
a laser module mounted on at least one side of the body;
a driving frame rotatably supporting a rotation axis formed at the center of the body portion; and
A multi-laser reflow device comprising a driving driver that sequentially drives the laser module by rotating the rotation axis in a preset direction.
제2항에 있어서,
상기 레이저 모듈은 냉각을 위한 쿨링 장치를 포함하고,
상기 몸체부는 상기 쿨링 장치의 냉각 튜브를 수용하는 수용부가 형성되고, 상기 수용부를 통해 상기 냉각 튜브가 외부로 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티레이저 리플로우 장치.
According to paragraph 2,
The laser module includes a cooling device for cooling,
A multi-laser reflow device, wherein the body portion is formed with a receiving portion that accommodates the cooling tube of the cooling device, and the cooling tube is exposed to the outside through the receiving portion.
제1항에 있어서,
상기 레이저 구동부는 상기 가이드 레일의 수직 상방에 위치되고,
상기 레이저 구동부의 각 레이저 모듈은 각 가이드 레일과 일대일 대응하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티레이저 리플로우 장치.
According to paragraph 1,
The laser driving unit is located vertically above the guide rail,
A multi-laser reflow device, characterized in that each laser module of the laser driving unit is positioned in one-to-one correspondence with each guide rail.
솔더 페이스트가 도포된 대상물을 리플로우 솔더링 영역으로 로딩하는 로더유닛;
상기 솔더 페이스트가 도포된 대상물에 부품을 탑재하는 마운터 유닛;
상기 리플로우 솔더링 영역에 위치하고, 상기 부품이 탑재된 상기 대상물을 스테이지에 안착되면, 상기 스테이지를 기 설정된 가공 방향으로 이동하면서 적어도 하나 이상의 가열 존에서 상기 대상물을 향해 각 가열 존에 대응하는 레이저 빔을 조사하여 리플로우 솔더링 공정을 수행하는 멀티레이저 리플로우 장치; 및
상기 멀티레이저 리플로우 장치를 통해 솔더링이 완료된 대상물을 외부로 언로딩하는 언로더유닛을 포함하되,
상기 로더 유닛, 마운터 유닛, 멀티레이저 리플로우 장치 및 언로더 유닛은 인라인(In-line)으로 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템.
A loader unit that loads an object coated with solder paste into the reflow soldering area;
A mounter unit that mounts the component on the object to which the solder paste is applied;
When the object is located in the reflow soldering area and the component is mounted on the stage, the stage is moved in a preset processing direction and a laser beam corresponding to each heating zone is directed toward the object from at least one heating zone. A multi-laser reflow device that irradiates and performs a reflow soldering process; and
It includes an unloader unit that unloads the soldered object to the outside through the multi-laser reflow device,
A surface mounting system using a multi-laser, wherein the loader unit, mounter unit, multi-laser reflow device, and unloader unit are arranged in-line.
제5항에 있어서,
상기 멀티레이저 리플로우 장치는,
상기 부품이 탑재된 상기 대상물이 안착되는 하나 이상의 스테이지를 포함하며, 각 스테이지를 기 설정된 가공 방향으로 이동시키는 하나 이상의 가이드 레일;
상기 가이드 레일의 개수만큼 레이저 모듈이 구비되고, 가열 존에서 상기 대상물을 향해 레이저 빔을 조사하는 레이저 구동부;
상기 가이드 레일 각각을 개별적으로 구동시키는 구동부; 및
상기 대상물이 안착된 스테이지를 인식하여 해당 스테이지를 이동시키는 가이드 레일이 구동되도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 가이드 레일의 움직임에 연동하여 상기 레이저 모듈이 상기 가열존에서 레이저빔을 조사하도록 상기 레이저 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템.
According to clause 5,
The multi-laser reflow device,
One or more guide rails including one or more stages on which the object on which the part is mounted is placed, and moving each stage in a preset processing direction;
a laser driver that is provided with as many laser modules as the number of guide rails and irradiates a laser beam toward the object in a heating zone;
a driving unit that individually drives each of the guide rails; and
The driving unit is controlled to drive a guide rail that recognizes the stage on which the object is mounted and moves the stage, and the laser driving unit is linked to the movement of the guide rail so that the laser module radiates a laser beam in the heating zone. A surface mounting system using a multi-laser, characterized in that it includes a control unit for controlling.
제6항에 있어서,
상기 레이저 구동부는,
복수의 평면을 포함하는 다각형 형태의 단면을 갖는 몸체부;
상기 몸체부의 적어도 하나 이상의 면에 장착된 레이저 모듈;
상기 몸체부의 중심에 형성된 회전축을 회전 가능하도록 지지하는 구동프레임; 및
상기 회전축을 기 설정된 방향으로 회전시켜 상기 레이저 모듈을 순차적으로 구동시키는 구동 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템.
According to clause 6,
The laser driving unit,
A body portion having a polygonal cross-section including a plurality of planes;
a laser module mounted on at least one side of the body;
a driving frame rotatably supporting a rotation axis formed at the center of the body portion; and
A surface mounting system using a multi-laser, comprising a driving driver that sequentially drives the laser module by rotating the rotation axis in a preset direction.
제5항에 있어서,
상기 멀티레이저 리플로우 장치는,
상기 가열 존과 기설정된 이격 거리를 두고 냉각존이 설정되고, 상기 냉각존에 상기 가열존에서 가열 및 용융된 솔더 페이스트를 냉각시켜 부품을 상기 대상물에 솔더링되도록 하는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템.
According to clause 5,
The multi-laser reflow device,
A cooling zone is set at a preset distance from the heating zone, and the cooling zone further includes a cooling unit that cools the solder paste heated and melted in the heating zone to solder the component to the object. Surface mounting system using multi-laser.
제6항에 있어서,
상기 레이저 구동부는 상기 가이드 레일의 수직 상방에 위치되고,
상기 레이저 구동부의 각 레이저 모듈은 각 가이드 레일과 일대일 대응하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티레이저를 이용한 표면 실장 시스템.
According to clause 6,
The laser driving unit is located vertically above the guide rail,
A surface mounting system using a multi-laser, characterized in that each laser module of the laser driver is positioned in one-to-one correspondence with each guide rail.
레이저를 이용하여 대상물을 솔더링하는 리플로우 장치에 의해 수행되는 멀티레이저 리플로우 방법에 있어서,
솔더 페이스트가 도포된 대상물이 안착되는 하나 이상의 스테이지를 기 설정된 가공 방향으로 이동시켜 적어도 하나 이상의 가열존에 위치시키는 이동 공정;
각 가열존에서 상기 대상물을 향해 기설정된 시간차를 두고 레이저빔을 각각 조사하여 가열하는 가열 공정;
상기 가열 공정을 통해 솔더 페이스트가 용융되면, 상기 대상물을 냉각존으로 이동시켜 상기 용융된 솔더 페이스트를 냉각시키는 냉각 공정; 및
상기 냉각 공정을 통해 솔더링이 완료된 대상물을 외부로 언로딩하는 언로딩 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티레이저 리플로우 방법.
In the multi-laser reflow method performed by a reflow device for soldering an object using a laser,
A moving process of moving one or more stages on which an object coated with solder paste is placed in a preset processing direction and placing them in at least one heating zone;
A heating process of heating the object by radiating a laser beam from each heating zone toward the object at a preset time interval;
When the solder paste is melted through the heating process, a cooling process of moving the object to a cooling zone to cool the molten solder paste; and
A multi-laser reflow method comprising an unloading process of unloading the soldered object to the outside through the cooling process.
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