KR20230068288A - 로드셀을 구비하는 가압 장치를 포함하는 솔더링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치는 가압부, 상기 가압부 상에 위치하는 수평제어부, 상기 가압부와 상기 수평제어부 사이를 결합하는 로드셀을 포함하고, 상기 로드셀은 가압 과정 중에 상기 가압부와 상기 수평제어부 사이에 발생하는 압력을 측정하는 장치를 제공한다.

Description

로드셀을 구비하는 가압 장치를 포함하는 솔더링 장치 {Soldering Apparatus including Pressure Device consisting of Loadcell}

본 발명은 로드셀을 구비하는 가압 장치를 포함하는 솔더링 장치에 관한 것이다.

전자 장치는 반도체 칩 또는 반도체 패키지와 같은 다양한 전자 부품을 포함하고 있다. 상기 전자 부품은 솔더에 의해서 인쇄 회로 기판에 실장되어 있다. 따라서, 상기 전자 부품의 전극 패드를 상기 인쇄 회로 기판의 전극 패드와 접속하기 위해서 솔더링 공정이 요구된다.

다양한 크기의 전자 부품을 인쇄 회로 기판에 실장하기 위해서 다양한 크기의 솔더가 요구되고, 상기 다양한 크기의 솔더를 동시에 용융시키기 위하여 레이저 솔더링 기술이 이용될 수 있다.

레이저 솔더링이란 레이저 빔을 이용하여 솔더를 용융시키고 용융된 솔더 위에 전자 부품을 가압 시켜 인쇄 회로 기판에 접속시키는 것으로서, 크게 레이저 조사 과정과 가압 과정으로 구분할 수 있다.

한편, 레이저 솔더링의 가압 과정에서는 인쇄 회로 기판에 용융된 솔더 위에 전자 부품을 수평을 유지한 채로 가압시키는 것이 중요하다. 수평이 유지되지 않는다면, 접속 불량 등이 발생할 수 있어서 완성된 기기에 하드웨어적 결함을 유발할 수 있기 때문이다.

따라서, 레이저 솔더링의 가압 과정에서 수평을 유지한 채로 가압이 진행되는지 확인하기 위하여 가압 장치에 가압 센서를 도입하여 각 방향의 압력이 동일하게 센싱되는지 여부로 수평이 유지되었는지 여부를 판단하게 된다.

기존의 기술은 이런 가압 센서와 압력을 가하는 부분이 다른 부속으로 연결되어 있어서, 압력의 손실이 많았다. 따라서, 정확한 압력을 측정하는 것이 제한되었고 이에 따라, 수평을 유지한 채로 가압을 진행하는 것에 한계가 존재하였다.

따라서, 압력을 가하는 가압 장치와 압력을 센싱하는 가압 센서가 최대한 압력 손실없이 정확히 측정되기 위한 연구가 필요하다.

이에 본 발명의 발명자들은 위에서 언급한 문제점들을 인식하고, 가압 장치와 가압 센서 사이에 압력 손실을 최소화할 수 있는 여러 실험을 하였다. 여러 실험을 통하여 압력 손실을 최소화하는 가압 장치와 가압 센서의 구조 및 이를 통해 수평을 유지한 채 가압 과정으로 인쇄 회로 기판에 전자 부품을 접속시키는 솔더링 장치를 발명하였다.

본 발명의 일 실시예는, 가압장치의 수평제어부 및 가압부와 결합되는 로드셀을 구비하는 솔더링 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 가압 장치에 포함된 로드셀이 수평제어부 및 가압부와 결합되어 형성되는 것으로 가압 과정에서 압력의 손실을 최소화하는 솔더링 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 정확한 압력 센싱을 통해 인쇄 회로 기판이 배치된 평면과 가압 장치가 수평을 유지하여 상기 인쇄 회로 기판에 전자 부품을 정확히 접속시킬 수 있는 솔더링 장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 솔더링 장치는 가압부, 상기 가압부 상에 위치하는 수평제어부, 상기 가압부와 상기 수평제어부 사이를 결합하는 로드셀을 포함하고, 상기 로드셀은 가압 과정 중에 상기 가압부와 상기 수평제어부 사이에 발생하는 압력을 측정한다.

또한, 상기 로드셀은 적어도 2 이상의 로드셀로 구성되고, 상기 수평제어부의 일측에 적어도 2 이상의 구동축을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평제어부는 지지플레이트를 구비하고, 상기 지지플레이트의 가운데에는 제 1 홈을 형성하고, 상기 지지플레이트는 상기 로드셀과 결합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 적어도 2 이상의 로드셀은 상기 제 1 홈을 중심으로 하여 대칭을 이루는 형태로 배치되고, 상기 제 1 홈, 상기 적어도 2 이상의 로드셀 중 하나의 로드셀 및 상기 적어도 2 이상의 구동축 중 적어도 하나의 구동축은 일렬로 정렬된 것을 특징으로 한다.

위에서 언급된 과제의 해결 수단 이외의 본 발명의 다양한 예에 따른 구체적인 사항들은 아래의 기재 내용 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치는, 압력 센싱 시에 수평을 유지하도록 하여 오류를 개선할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치는, 수평제어부 및 가압부에 일체로 구비된 로드셀을 갖는다. 수평제어부 및 가압부에 일체로 형성된 로드셀은 가압 과정에서 압력 측정 시 압력 손실값을 최소화하는 것이 가능하여 수평 위치를 정확하게 측정하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가압 과정에서 센서를 고정하는 주변 장치들로 인해 압력 손실을 최소화하는 것이 가능하므로, 정확한 압력 측정을 통하여 수평을 유지한 채 인쇄 회로 기판 상에 전자 부품을 정확하게 위치시키는 것으로 전자 장치의 오류를 최소화할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1는 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치의 수평제어부의 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 솔더링 장치의 수평제어부의 평면도이다.
도 3c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 솔더링 장치의 수평제어부의 평면도이다.
도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 솔더링 장치의 수평제어부의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치의 가압부의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치의 가압부의 단면도이다.
도 6은 가압부를 구성하는 가압툴의 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시 예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

본 발명의 실시 예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략된다.

본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상, 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. 또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성 요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 용어인 "위" 또는 "상"은 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.

본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치의 사시도이다.

도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치는 레이저 조사 장치(10)와 가압 장치(20)로 이루어진다.

레이저 조사 장치(10)는 가압 장치(20)의 위에 위치한다.

레이저 조사 장치(10)는 레이저 빔을 가압 장치(20)의 상면으로 조사한다. 구체적으로, 레이저 빔은 상기 가압 장치(20)를 관통하여 상기 가압 장치(20) 아래에 위치하는 인쇄 회로 기판 및 전자 부품으로 조사된다.

가압 장치(20)는 구동축(400)의 움직임에 의해 제어되어, 상기 가압 장치(20) 아래에 위치하는 인쇄 회로 기판 위에 전자 부품을 실장시키는 기능을 수행한다.

상기 가압 장치(20)는 수평제어부(100), 가압부(200), 로드셀(300) 및 구동축(400)을 포함하여 이루어진다.

수평제어부(100)는 상기 가압 장치(20) 내에서 구동축(400)으로부터 움직임을 제어 받아 가압부(200)의 움직임을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 수평제어부(100)는 상기 수평제어부(100)에 구비된 지지플레이트(110) 및 수평판(120)의 움직임을 통해 상기 가압 장치(20)의 수평을 조절하는 기능을 수행할 수 있다.

상기 수평제어부(100)는 상기 가압부(200) 상에 위치한다. 따라서, 상기 가압 장치(20)는 상기 수평제어부(100)와 상기 가압부(200)의 2층 구조를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 수평제어부(100)는 상기 구동축(400)과 연결되어 있다. 따라서, 상기 수평제어부(100)는 후술하는 상기 구동축(400)의 움직임에 따라 위치가 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동축(400)이 수평방향으로 움직이는 경우, 상기 수평제어부(100) 역시 상기 구동축(400)을 따라 수평방향으로 움직인다.

또한, 상기 수평제어부(100)는 상기 구동축(400)의 수직방향의 움직임에 따라 상, 하로 움직일 수 있다. 따라서, 상기 수평제어부(100)가 아래로 움직이는 경우, 가압 장치(20)가 아래로 움직여 인쇄 회로 기판에 전자 부품을 가압하는 과정을 진행할 수 있다.

상기 수평제어부(100)는 지지플레이트(110), 수평판(120) 및 레벨볼트(130)를 포함하여 이루어진다.

지지플레이트(110)는 상기 가압부(200) 및 상기 로드셀(300) 상에 형성된다. 구체적으로, 상기 지지플레이트(110)는 상기 가압부(200)와는 직접적으로 접하지 않으나, 상기 로드셀(300)과는 직접적으로 연결되는 구조로 형성될 수 있다.

상기 지지플레이트(110)는 상기 로드셀(300)과 결합할 수 있다. 구체적으로, 상기 지지플레이트(110)는 상기 로드셀(300) 상에 위치하며, 상기 로드셀(300)의 상부와 결합할 수 있다.

상기 지지플레이트(110)는 메탈 소재로 구성될 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 지지플레이트(110)는 판의 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지플레이트(110)는 직사각형, 정육각형 또는 정팔각형의 판 형태로 형성될 수 있다. 그러나 상기 지지플레이트(110)의 형태는 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 지지플레이트(110)는 중앙, 예로서 정중앙에 제 1 홈(h1)을 구비할 수 있다. 상기 지지플레이트(110)의 정중앙에 구비된 제 1 홈(h1)은 원형일 수 있다. 따라서, 레이저 조사 장치(10)를 통해 조사된 레이저 빔은 상기 지지플레이트(110)에 형성된 제 1 홈(h1)을 통해 상기 수평제어부(100)의 하면으로 조사될 수 있다. 다만, 상기 지지플레이트(110)의 정중앙에 구비된 제 1 홈(h1)의 형태는 원에 제한되는 것은 아니다.

상기 지지플레이트(110)는 상기 레벨볼트(130)에 의해 상기 수평판(120)과 연결될 수 있다.

수평판(120)은 판의 형태를 할 수 있다. 예를 들어, 상기 수평판(120)은 직사각형 판의 형태를 할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 수평판(120)의 폭은 상기 지지플레이트(110)의 폭보다 좁을 수 있다.

상기 수평판(120)은 복수개로 구성될 수 있으며, 적어도 2개 이상의 수평판으로 구성될 수 있다.

상기 수평판(120)은 상기 지지플레이트(110)의 일부 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 상기 수평판(120)은 상기 지지플레이트(110)의 일측 끝단면에 위치하여 상기 제 1 홈(h1)을 가리지 않도록 구성될 수 있다.

상기 수평판(120)은 적어도 2개 이상으로 구성될 수 있고 상기 각각의 수평판(120)은 적어도 2개 이상의 상기 레벨볼트(130)와 결합할 수 있다. 따라서, 상기 수평판(120)은 적어도 4개 이상의 상기 레벨볼트(130)와 결합할 수 있다.

상기 수평판(120)은 상기 레벨볼트(130)에 의해 상기 지지플레이트(110) 상에 결합될 수 있다.

레벨볼트(130)는 상기 수평판(120)과 상기 지지플레이트(110) 사이에 구비될 수 있다.

상기 레벨볼트(130)는 복수개로 구성될 수 있으며, 적어도 4개로 구성될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 레벨볼트(130)는 내부에 스프링과 같은 탄성부재를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 레벨볼트(130)를 이용하여 상기 가압 장치(10)가 수평을 이루도록 조절할 수 있다.

상기 레벨볼트(130)는 상기 수평판(120)과 상기 지지플레이트(110)의 수평을 이룰수 있도록 조절될 수 있다.

상기 레벨볼트(130)는 상기 지지플레이트(110)를 관통할 수 있다. 또는, 상기 레벨볼트(130)는 상기 지지플레이트(110)의 하면까지는 통과하지 않고 상면과만 결합할 수 있다.

반면에, 상기 레벨볼트(130)는 상기 수평판(120)을 관통할 수 있다.

상기 레벨볼트(130)의 일부는 상기 수평판(120)을 관통하여 상기 수평판(120)의 상부로 노출될 수 있다.

가압부(200)는 가압지지판(210) 및 가압툴(220)을 포함하여 이루어진다.

상기 가압부(200)는 로드셀(300)을 통하여 상기 수평제어부(100)와 결합될 수 있다. 따라서, 상기 가압 장치(20)는 상기 가압부(200)와 상기 수평제어부(100)의 2층 구조를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 가압부(200)는 상기 로드셀(300)의 하면에 결합한다.

상기 가압부(200)는 상기 수평제어부(100)의 움직임에 따라 제어된다. 따라서, 상기 수평제어부(100)의 수직 방향 움직임에 따라 상기 가압부(200)는 수직 방향으로 움직여 상기 가압부(200)의 하면에 위치하는 전자 부품을 인쇄 회로 기판에 실장한다.

상기 가압부(200)는 인쇄 회로 기판에 전자 부품을 실장하면서 생성되는 압력을 상기 로드셀(300)로 전달할 수 있다.

가압지지판(210)은 상기 로드셀(300)을 통하여 상기 지지플레이트(110)와 결합될 수 있다. 구체적으로 상기 가압지지판(210)의 상면의 일부가 상기 로드셀(300)의 하면과 결합하고, 상기 로드셀(300)의 상면이 상기 지지플레이트(110) 하면의 일부와 결합한다.

상기 가압지지판(210)은 사각형의 판 형태로 구성될 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다. 나아가, 상기 가압지지판(210)은 정사각형의 형태를 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 가압지지판(210)의 폭은 상기 지지플레이트(110)의 폭보다 좁다.

상기 가압지지판(210)은 메탈 소재로 구성될 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 가압지지판(210)은 상기 구동축(400)의 움직임으로부터 제어된 상기 수평제어부(100) 및 상기 로드셀(300)에 의하여 형성된 움직임을 직접적으로 상기 가압툴(220)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 수평제어부(100)가 수직 방향으로 제어될 때, 상기 로드셀(300) 역시 수직 방향으로 제어된다. 따라서, 상기 로드셀(300)과 연결된 상기 가압지지판(210) 역시 수직 방향으로 제어된다. 같은 이유로, 상기 가압지지판(210)과 연결된 상기 가압툴(220) 역시 수직 방향으로 제어될 수 있다.

나아가, 상기 가압 장치(20)의 가압 과정에서 생성된 압력에 대하여, 상기 가압지지판(210)은 상기 가압툴(220)로부터 받은 압력을 상기 로드셀(300)로 전달할 수 있다.

가압툴(220)은 후술할 결합부재(221) 및 가압부재(222)를 포함하여 이루어진다.

상기 가압툴(220)은 상기 가압지지판(210)과 결합 및 분리할 수 있다.

상기 가압툴(220)은 상기 레이저 조사 장치(10)로부터 조사된 레이저 빔을 투과하도록 구성되어야 한다.

따라서, 상기 가압툴(220)은 투명한 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 석영 등을 이용할 수 있다.

상기 가압툴(220)은 상기 가압지지판(210)으로부터 움직임을 제어받는다. 따라서, 상기 가압툴(220)은 상기 가압지지판(210)으로부터 제어받은 움직임에 따라 전자 부품을 인쇄 회로 기판에 실장한다.

상기 가압툴(220)은 직접적으로 전자 부품을 인쇄 회로 기판 상에 실장시키는 역할을 한다.

나아가, 상기 가압툴(220)은 가압 과정에서 발생한 압력을 상기 가압지지판(210)에 전달한다.

로드셀(300)은 상기 지지플레이트(110)의 하부 및 상기 가압지지판(210)의 상부에 결합한 채로 구비될 수 있다.

상기 로드셀(300)은 압력을 측정하는 구성을 포함하여 이루어진다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치의 가압 과정에서 상기 가압 장치(20)가 수평을 유지한 채로 가압 과정을 진행하였는지 알 수 있다.

상기 로드셀(300)은 복수의 수로 구성될 수 있으며, 적어도 2개의 로드셀(300)로 구성될 수 있다.

상기 적어도 2개의 로드셀(300)이 각각 압력을 측정하여 상기 각각의 로드셀(300)이 측정한 압력의 차이값의 정도에 따라 상기 가압 장치(20)가 수평을 유지한 채로 가압 과정을 진행하였는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 각각의 로드셀(300)이 측정한 압력값에 차이가 없는 경우에는 상기 가압 장치(20)는 수평 상태인 채로 가압 과정을 진행하였다고 볼 수 있다.

상기 적어도 2 이상의 로드셀(300)은 상기 지지플레이트(110)의 중심으로부터 동일한 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 적어도 2 이상의 로드셀(300)은 상기 제 1 홈(h1)의 중심으로부터 동일한 거리로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 적어도 2 이상의 로드셀(300) 각각의 중심을 이은 선분이 상기 제 1 홈(h1)을 중심으로 하여 일렬 또는 정다각형을 형성하도록 상기 적어도 2 이상의 로드셀(300)이 배치될 수 있다.

구체적으로, 상기 적어도 2 이상의 로드셀(300)이 2개의 상기 로드셀(300)로 구성되는 경우에는, 상기 2개의 로드셀(300) 각각의 중심이 제 1 홈(h1)을 중심으로 하여 하나의 직선상에 위치하도록 상기 2 개의 로드셀(300)이 배치된다.

또한, 상기 적어도 2 이상의 로드셀(300)이 3개의 상기 로드셀(300)로 구성되는 경우에는, 상기 3개의 로드셀(300) 각각의 중심이 상기 제 1 홈(h1)을 중심으로 하여 정삼각형을 형성하도록 상기 3개의 로드셀(300)이 배치될 수 있다.

나아가, 상기 적어도 2 이상의 로드셀(300)이 4개의 상기 로드셀(300)로 구성되는 경우에는, 상기 4개의 로드셀(300) 각각의 중심이 상기 제 1 홈(h1)을 중심으로 하여 정사각형을 형성하도록 상기 4개의 로드셀(300)이 배치될 수 있다.

위와 같이 상기 로드셀(300)을 배치하는 것으로서, 상기 로드셀(300)이 가압 과정에서 보다 정확하고 안정적으로 가압력을 측정할 수 있다. 한편, 상기 로드셀(300)을 배치하는 방식은 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 상기 로드셀(300)은 상기 수평판(120)을 중심으로 상기 구동축(400)과 마주하도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 수평판(120)을 중심으로 상기 로드셀(300)과 상기 구동축(400)은 일렬로 정렬되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 배치되는 것으로서, 상기 구동축(400)에 의해 제어된 움직임에 의해 발생되는 가압력을 보다 압력손실값을 최소화하여 측정할 수 있다.

상기 로드셀(300)은 상기 지지플레이트(110)와 상기 가압지지판(210) 사이에 결합하여 형성되어 상기 가압 장치(20)의 가압력을 측정할 수 있다. 상기 로드셀(300)이 가압력을 측정하는 기능 및 상기 지지플레이트(110)와 상기 가압지지판(210)을 결합시키는 역할을 동시에 하기 때문에, 상기 지지플레이트(110)와 상기 가압지지판(210)을 결합시키는 별도의 구성을 필요로 하지 않을 수 있다.

따라서, 상기 로드셀(300)은 압력 손실값을 최소화하여 가압력을 측정하는 것이 가능하다. 왜냐하면, 상기 지지플레이트(110)와 상기 가압지지판(210) 사이에 상기 로드셀(300) 외에 결합을 위한 추가 구성을 구비하지 않기 때문이다. 한편, 압력 손실값이란 장치 내부 부품의 결합 관계 또는 가압 시 수평이 맞춰지지 않은 경우 등의 사정으로 인하여, 실제 가해진 압력 값과 측정되는 압력 값 사이에 발생하는 차이를 의미한다.

다만, 위와 같은 경우에도, 상기 로드셀(300)에 상기 지지플레이트(110)와 상기 가압지지판(210)을 결합하기 위한 것이 아닌 별개의 구성을 추가하여 구비할 수 있다.

상기 적어도 2 이상의 로드셀(300)은 각각 상기 가압툴(220)이 형성되는 부분에 인접하여 구비된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치는 상기 가압 장치를 교체할 필요 없이 상기 가압툴(220)을 교체하는 것만으로 다양한 면적의 샘플에 대하여, 특히 큰 면적의 샘플에 대하여 솔더링 과정을 진행할 수 있다.

도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치는, 4개의 상기 로드셀(300)을 포함하여 이루어진다.

상기 4개의 로드셀(300)은 상기 제 1 홈(h1)을 중심으로 정사각형의 배치가 되도록 형성될 수 있다.

상기 4 개의 로드셀(300)은 상기 제 1 홈(h1)을 중심으로 상, 하, 좌, 우 방향에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 4개의 로드셀(300) 중 2개의 로드셀(300)은 상, 하 방향에 배치될 수 있고, 상기 4 개의 로드셀(300) 중 또 다른 2개의 로드셀(300)은 좌, 우 방향에 배치될 수 있다.

한편, 상, 하 방향은 상기 지지플레이트(110)의 너비 방향일 수 있고, 좌, 우 방향은 상기 지지플레이트(110)의 길이 방향일 수 있다. 따라서, 상기 상, 하 방향과 상기 좌, 우 방향은 서로 직교한다.

상기와 같이 배치되는 것으로 가압 과정을 진행할 때, 상, 하, 좌, 우측에서의 가압력을 동시에 측정하는 것으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치가 수평을 제어하기 용이하다. 결과적으로, 인쇄 회로 기판에 접속되는 전자 부품의 불량률을 낮출 수 있다.

구동축(400)은 상기 가압 장치(20)의 움직임을 제어할 수 있다.

상기 구동축(400)은 내부에 실린더를 포함하여 이루어진다. 따라서, 실린더의 움직임에 의해 상, 하의 수직 방향으로 움직임을 제어할 수 있다.

상기 구동축(400)은 수평 방향 및 수직 방향으로 구동되어 움직일 수 있다.

상기 구동축(400)이 수평 방향 및 수직 방향으로 구동함으로써, 상기 구동축(400)은 상기 구동축(400)의 일측에 결합된 상기 수평제어부(100)의 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동축(400)이 수평 방향으로 움직이는 경우에는 상기 수평제어부(100)도 수평 방향으로 움직이고, 상기 구동축(400)이 수직 방향으로 움직이는 경우에는 상기 수평제어부(100)도 수직 방향으로 움직인다.

따라서, 상기 구동축(400)의 움직임에 의해 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치의 전반적인 움직임이 제어될 수 있다.

상기 구동축(400)은 상기 수평제어부(100)의 일측에 결합할 수 있다. 구체적으로, 상기 구동축(400)은 상기 수평판(120)의 일측에 결합할 수 있다. 따라서, 상기 구동축(400)이 고정되어 있을 때 상기 수평판(120) 및 상기 레벨볼트(130)을 조절하는 것으로 상기 지지플레이트(110)의 수평을 조절할 수 있고 결과적으로 상기 수평제어부(100)의 수평을 조절할 수 있다.

상기 구동축(400)은 적어도 2개의 이상의 구동축(400)으로 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 적어도 2개 이상의 구동축(400)이 2개로 구성되는 경우에는, 상기 각각의 구동축(400)은 상기 수평판(120)의 바깥쪽 면에 결합할 수 있다. 구체적으로, 상기 각각의 구동축(400)은 상기 수평판(120)의 바깥쪽 면 중앙에 결합할 수 있다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

반면에, 상기 구동축(400)은 상기 수평판(120)이 아닌 상기 지지플레이트(110)에 결합할 수도 있다. 예를 들어 상기 구동축(400)이 4개의 구동축(400)으로 구성되는 경우, 상기 수평판(120)에 결합된 2개의 상기 구동축(400)과 상기 지지플레이트(110)에 결합된 또다른 2개의 상기 구동축(400)이 함께 상기 가압 장치(20)의 움직임을 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치의 단면도이다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치 중 수평제어부의 평면도이다.

도 2 및 도 3a 내지 도 3d에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치의 수평제어부(100)는 로드셀홈(111), 제 1 레벨볼트홈(131a) 및 제 2 레벨볼트홈(131b)을 포함 할 수 있다.

로드셀홈(111)은 상기 지지플레이트(110)에 구비되어 있다.

상기 로드셀홈(111)은 상기 로드셀(300)과 체결될 수 있다. 따라서, 상기 지지플레이트(110)와 상기 로드셀(300)을 결합시킬 수 있다.

상기 로드셀홈(111)은 복수개로 형성될 수 있고, 상기 지지플레이트(110)는 적어도 2개의 로드셀홈(111)을 구비할 수 있다.

상기 로드셀홈(111)은 상기 로드셀(300)과 일대일로 대응되어 체결될 수 있다. 예를 들어, 상기 4개의 로드셀홈(111)은 상기 로드셀(300) 4개와 각각 체결될 수 있다.

제 1 레벨볼트홈(131a)은 상기 지지플레이트(110) 내에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 레벨볼트홈(131a)은 상기 지지플레이트(110)의 모서리 부근에 형성될 수 있다.

상기 제 1 레벨볼트홈(131a)은 복수개로 형성될 수 있다.

상기 제 1 레벨볼트홈(131a)은 상기 지지플레이트(110)에 적어도 4 이상의 수로 형성될 수 있다.

상기 제 1 레벨볼트홈(131a)은 상기 레벨볼트(130)와 체결될 수 있다. 따라서, 상기 지지플레이트(110)는 상기 제 1 레벨볼트홈(131a)을 통해 상기 레벨볼트(130)와 결합할 수 있다.

상기 제 1 레벨볼트홈(131a)은 상기 지지플레이트(110)를 관통할 수 있다. 또는, 상기 제 1 레벨볼트홈(131a)은 상기 지지플레이트(110)의 하면은 통과하지 않고, 상기 지지플레이트(110)의 상면만 통과할 수 있다.

제 2 레벨볼트홈(131b)은 상기 수평판(120) 내에 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 제 2 레벨볼트홈(131b)은 상기 수평판(120)의 세로 방향의 양쪽 끝에 구비될 수 있다.

상기 제 2 레벨볼트홈(131b)은 상기 수평판(120) 상에 적어도 2이상의 수로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 적어도 2이상의 수평판(120)에 대하여 적어도 4 이상의 수로 상기 제 2 레벨볼트홈(131b)이 형성될 수 있다.

상기 제 2 레벨볼트홈(131b)은 상기 레벨볼트(130)와 체결될 수 있다. 따라서, 상기 수평판(120)은 상기 제 2 레벨볼트홈(131b)을 통해 상기 레벨볼트(130)와 결합할 수 있다.

상기 제 2 레벨볼트홈(131b)은 상기 수평면(120)을 관통할 수 있다.

상기 제 1 레벨볼트홈(131a) 및 제 2 레벨볼트홈(131b)은 상기 레벨볼트(130)와 체결될 수 있다.

상기 제 1 레벨볼트홈(131a) 및 제 2 레벨볼트홈(131b)은 일렬로 정렬될 수 있다. 따라서, 1자 형태로 형성된 상기 레벨볼트(130)가 상기 제 1 레벨볼트홈(131a) 및 제 2 레벨볼트홈(131b)와 동시에 체결될 수 있다.

도 3a에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치는, 상기 수평제어부(100)는 직사각형 형태의 상기 지지플레이트(110)를 포함하고, 상기 로드셀(300)은 4개의 로드셀(300)을 포함하며, 상기 구동축(400)은 2개의 구동축(400)을 포함한다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔더링 장치는 상기 제 1 홈(h1)과 상기 적어도 2 이상의 로드셀(300) 중 하나의 로드셀(300) 및 상기 적어도 2 이상의 구동축(400) 중 하나의 구동축(400)을 일렬로 정렬될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 홈(h1), 상기 4개의 로드셀(300) 중 2개의 로드셀(300) 및 상기 2개의 구동축(400)은 상기 지지플레이트(110)의 가로방향으로 일렬로 정렬된 것을 특징으로 한다.

상기 2개의 로드셀(300)과 상기 2개의 구동축(400)이 상기 지지플레이트(110)의 가로방향으로 일렬로 정렬된 것으로서, 상기 가압 과정 중에 상기 로드셀(300)이 가압력을 보다 정확히 측정할 수 있다. 나아가, 상기 구동축(400)을 2개만 형성하는 것으로서 제조 단가를 낮추고 전체적인 장비의 사이즈를 줄이는 것이 가능하다.

도 3b는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 솔더링 장치의 상기 수평제어부(100)의 평면도로서, 상기 로드셀(300)이 2개로만 구성된 것이다. 따라서, 총 2개의 로드셀(300) 및 2개의 구동축(400)을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 2개의 로드셀(300)은 상기 지지플레이트(110)에 형성된 제 1 홈(h1)을 중심으로 상기 지지플레이트(110)의 길이방향으로 형성될 수 있다.

나아가, 상기 2개의 로드셀(300)은 상기 수평제어부(100)의 일측에 구비된 상기 구동축(400)과 동일선상에 위치할 수 있다.

도 3c는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 솔더링 장치의 상기 수평제어부(100)의 평면도로서, 상기 지지플레이트(110)을 정육각형의 판으로 형성한 것이다.

상기 적어도 2이상의 수평판(120)은 3개의 수평판(120)일 수 있다. 상기 3개의 수평판(120) 각각은 상기 지지플레이트(110)의 정육각형의 6개의 변 중에서 홀수 번째의 변의 끝 부분에 형성되거나 또는 짝수 번째의 변의 끝 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 3개의 수평판(120) 각각은 상기 정육각형의 지지플레이트(120)의 1, 3 및 5번째 변의 끝 부분에 위치할 수 있다.

상기 지지플레이트(110)는 상기 적어도 2 이상의 로드셀(300) 중 3개의 로드셀(300)과 결합할 수 있다. 상기 3 개의 로드셀(300)은 상기 제 1 홈(h1)을 중심으로 정삼각형의 배치로 형성될 수 있다.

상기 적어도 2개의 구동축(400)은 3개의 구동축(400)일 수 있다.

상기 3 개의 구동축(400)은 상기 수평제어부(100)의 일측에 결합할 수 있다. 구체적으로, 상기 수평판(120)의 중앙에 결합할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 솔더링 장치는 상기 제 1 홈(h1)과 상기 3개의 로드셀(300) 중 어느 하나의 로드셀(300) 및 상기 3개의 구동축(400) 중 어느 하나의 구동축(400)이 일렬로 정렬되어, 상기 로드셀(300) 각각이 안정적으로 압력을 측정할 수 있다.

도 3d는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 솔더링 장치의 상기 수평제어부(100)의 평면도로서, 상기 구동축(400) 2개를 추가로 더 형성하였다. 따라서, 총 4개의 로드셀(400) 및 4개의 구동축(400)을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 추가로 형성된 2개의 구동축(400)은 상기 로드셀(300)과 일렬로 정렬되도록 상기 지지플레이트(110)의 일측에 결합할 수 있다. 따라서, 상기 로드셀(300)과 상기 추가로 형성된 2개의 구동축(400) 및 상기 제 1 홈(h1)은 상기 지지플레이트(110)의 너비 방향으로 동일선상에 위치할 수 있다.

도 3d의 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 솔더링 장치는 상기 2개의 구동축(400)을 추가로 형성함으로써 좀 더 안정적으로 가압 과정을 진행할 수 있다. 그러나, 상기 2개의 구동축(400)을 추가로 형성하는 경우에는 그에 따른 제조 단가가 높아질 수 있고, 장비의 크기가 커질 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치 중 가압부(200)의 평면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치 중 가압부(200)의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 솔더링 장치 중 가압툴(220)의 사시도이다.

도 4 내지 도 6에서 알 수 있듯이, 제 2 홈(h2)은 상기 가압지지판(210)에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 2 홈(h2)은 상기 가압지지판(210)의 가운데에 형성될 수 있다.

상기 제 2 홈(h2)은 상기 가압지지판(210) 상에 구비된다. 구체적으로 상기 제 2 홈(h2)은 빈공간을 형성한다.

상기 제 2 홈(h2)은 상기 지지플레이트(110)를 통과한 레이저 빔을 상기 가압툴(220)로 통과시킬 수 있다. 따라서, 상기 가압툴(220) 아래에 위치하는 인쇄 회로 기판 상으로 레이저 빔을 통과시킬 수 있다.

상기 제 2 홈(h2)은 원형으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 제 2 홈(h2)은 조사된 레이저 빔보다 넓게 형성될 수 있다. 따라서, 조사된 레이저 빔이 별도의 간섭 없이 상기 가압툴(220)로 진행하여 솔더링 과정이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 만약, 조사된 레이저 빔 보다 좁은 면적으로 상기 제 2 홈(h2)이 형성될 경우에는 상기 가압지지판(210)에 의하여 레이저 빔의 일정 면적이 인쇄 회로 기판에 도달하지 않아 솔더링이 불완전하게 이루어질 수 있다.

상기 가압툴(220)은 결합부재(221) 및 가압부재(222)를 포함하여 이루어질 수 있다.

결합부재(221)는 상기 가압툴(220)의 넓은 면적을 차지하는 부재로 상기 가압지지판(210) 내부에 고정될 수 있는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 결합부재(221)은 상기 가압지지판(210)의 상판(211) 및 하판(222) 사이에 체결될 수 있다.

또한, 상기 결합부재(221)가 구비될 수 있는 부분은 상기 제 2 홈(h2)보다 넓게 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 결합부재(221)가 구비될 수 있는 부분은 상기 결합부재(221)의 크기와 동일하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 결합부재(221)가 상기 가압지지판(210)의 하판(212) 상에 위치하고 그 위에 상기 가압지지판(210)의 상판(211)을 결합시키는 것으로 상기 가압툴(220)은 상기 가압지지판(210)에 체결될 수 있다.

상기 결합부재(221)는 납작한 원통의 형태를 가질 수 있다. 이런 형태를 가짐으로써, 상기 결합부재(221)는 원형으로 구비된 상기 가압지지판(210) 내부에 체결될 수 있다. 그러나 상기 결합부재(221)는 이와 같은 모양에 제한되는 것은 아니다.

가압부재(222)는 상기 결합부재(221)의 하면에 위치할 수 있다. 나아가, 상기 가압부재(222)는 상기 결합부재(221)와 일체로 형성될 수 있다.

상기 가압부재(222)의 하면에는 전자 부품이 위치될 수 있다. 따라서, 상기 가압부(200)의 수직 방향의 움직임으로 인쇄 회로 기판 위의 용융된 솔더 위로 전자 부품이 위치하고, 상기 가압부재(222)가 직접적으로 가압하여 전자 부품을 실장시킨다.

상기 가압부재(222)는 솔더링하고자 하는 기판의 형태에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있으며, 이와 같은 상기 가압부재(222)의 형태는 통상의 기술자의 수준에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 레이저 조사 장치 20: 가압 장치
100: 수평제어부 110: 지지플레이트
111: 로드셀홈 120: 수평층
130: 레벨볼트 h1: 제 1홈
131a: 제 1 레벨볼트홈 131b: 제 2 레벨볼트홈
200: 가압부 210: 가압지지판
211: 상판 212: 하판
220: 가압툴 h2: 제 2 홈
221: 결합부재 222: 가압부재
300: 로드셀 400: 구동축

Claims (12)

1. 가압부;
   상기 가압부 상에 위치하는 수평제어부; 및
   상기 가압부와 상기 수평제어부 사이를 결합하는 로드셀을 포함하고,
   상기 로드셀은 가압 과정 중에 상기 가압부와 상기 수평제어부 사이에 발생하는 압력을 측정하는, 솔더링 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 로드셀은 적어도 2 이상의 로드셀로 구성되고,
   상기 수평제어부의 일측에 적어도 2 이상의 구동축을 추가로 구비하는, 솔더링 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 수평제어부는 지지플레이트를 구비하고,
   상기 지지플레이트의 가운데에는 제 1 홈을 형성되고,
   상기 지지플레이트는 상기 로드셀과 결합하는, 솔더링 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 적어도 2 이상의 로드셀은 상기 제 1 홈을 중심으로 하여 대칭을 이루는 형태로 배치되고,
   상기 제 1 홈, 상기 적어도 2 이상의 로드셀 중 하나의 로드셀 및 상기 적어도 2 이상의 구동축 중 하나의 구동축은 일렬로 정렬된, 솔더링 장치.
5. 제 2 항 내지 제 4 항에 있어서,
   상기 적어도 2 이상의 로드셀은 4개의 로드셀로 구성되고,
   상기 적어도 2 이상의 구동축은 2개의 구동축으로 구성되며,
   상기 4개의 로드셀 중 2개의 로드셀과 상기 2개의 구동축은 일렬로 정렬된, 솔더링 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 4개의 로드셀은 상기 제 1 홈을 중심으로 정사각형으로 배치되며,
   상기 4개의 로드셀 중 2개의 로드셀은 상기 지지플레이트의 길이 방향으로 배치되고,
   상기 4개의 로드셀 중 또 다른 2의 로드셀은 상기 지지플레이트의 너비 방향으로 배치되는, 솔더링 장치.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가압부는
   상기 로드셀과 결합된 가압지지판;
   상기 가압지지판에 형성된 홈; 및
   상기 홈에 위치할 수 있는 가압툴을 포함하는, 솔더링 장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 가압툴은 결합 부재 및 가압 부재를 포함하여 이루어지고,
   상기 결합 부재 및 상기 가압 부재는 투명한 소재로 이루어진, 솔더링 장치.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 가압지지판의 폭은 상기 지지플레이트의 폭보다 좁은, 솔더링 장치.
10. 제 7항에 있어서,
    상기 로드셀은 가압지지판의 상면에 결합하는, 솔더링 장치.
11. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수평제어부는
    상기 지지플레이트의 상에 구비된 수평판; 및
    상기 지지플레이트와 상기 수평판을 연결하는 레벨볼트를 포함하는, 솔더링 장치.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 지지플레이트와 상기 수평판에는 각각 상기 레벨볼트가 체결될 수 있는 레벨볼트홈을 구비하고,
    상기 지지플레이트에 구비된 레벨볼트홈 및 상기 수평판에 구비된 레벨볼트 홈은 일렬로 정렬된, 솔더링 장치.

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