説明

ハンダ付け噴射ノズル及びこれを含むハンダ付けマシン

【課題】本発明は、ハンダ付け噴射ノズル及びこれを含むハンダ付けマシンに関する。
【解決手段】本発明の一実施形態によるハンダ付け噴射ノズルはノズルプレート上に長さ方向に形成される多数のノズル孔を含み、前記ノズルプレートに移送される回路素子の端子に向かってハンダを噴射するように形成される第1ノズル部と、前記第1ノズル部の少なくとも一側に長さ方向に配置され、前記回路素子の端子に向かってハンダを噴射するように傾斜した噴射角を有する多数のノズル孔を具備する第2ノズル部と、前記第1ノズル部または前記第2ノズル部を構成する多数のノズル孔の間に凹溝に形成され、前記ノズル孔が前記ハンダの異物により詰まることを防止するガイド部と、を含むことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ハンダ付け噴射ノズル及びこれを含むハンダ付けマシンに関し、さらに詳しくは、印刷回路基板と回路素子の結合に用いられる小型チップなどの微細ピッチをハンダ付けするためのハンダ付け噴射ノズル及びこれを含むハンダ付けマシンに関する。
【背景技術】
【0002】
最近、電子製品の性能は高機能化、小型化、軽量化などが進んでおり、パッケージの小型化により微細な接合部の信頼性に対する研究も求められている。
【0003】
一般的に、電子製品の必須構成要素である印刷回路基板(Printed−circuit−board)にはそれぞれの諸機能を発揮できるよう、各種回路素子と全体回路をハンダ付けにより連結している。
【0004】
したがって、ハンダ付けは各種回路素子の機能を発揮させる重要な要素であり、従来は、直線型2列構造のノズル孔が備えられたノズル部から溶融したハンダを噴出し、噴出されるハンダ側に印刷回路基板を移動させてハンダ付けを行う方法を使用した。
【0005】
これは、棒ハンダをポットに入れ、熱を加えて上記ハンダを溶融した液体状態に作った後、インペラーを駆動させてノズル孔を介して噴出することで上記回路素子をハンダ付けする方法である。
【0006】
しかし、従来の方法では、印刷回路基板に実装される回路素子の小型化により非常に狭くなった回路素子間の間隔などの微細部位にハンダ付けすることには限界があり、微細部位にハンダが浸透せず、不良が発生するという問題があった。
【0007】
即ち、回路素子の小型化により必然的に発生する微細部位をハンダ付けするときチップランド部位にハンダが付かず、未ハンダが発生し、結局、生産性及び品質不良が発生するのである。
【0008】
上記の問題から、印刷回路基板の小型チップランドなどの微細部位までハンダを浸透させ、完全なハンダ付けを実現する研究が必要となってきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、ハンダポット内のフラックス異物によるノズル孔の詰まりを防止し、印刷回路基板上の微細回路素子の近接部位までハンダ付けできるハンダ付け噴射ノズル及びこれを含むハンダ付けマシンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一実施態様によるハンダ付け噴射ノズルは、ノズルプレート上に長さ方向に形成される多数のノズル孔を含み、上記ノズルプレートに移送される回路素子の端子に向かってハンダを噴射するように形成される第1ノズル部と、上記第1ノズル部の少なくとも一側に長さ方向に配置され、上記回路素子の端子に向かってハンダを噴射するように傾斜した噴射角を有する多数のノズル孔を具備する第2ノズル部と、上記第1ノズル部または上記第2ノズル部を構成する多数のノズル孔の間に溝が形成され、上記ノズル孔が上記ハンダ異物により詰まることを防止するガイド部と、を含むことができる。
【0011】
本発明の一実施態様によるハンダ付け噴射ノズルの上記第2ノズル部は、上記第1ノズル部の両側に配置されることを特徴とすることができる。
【0012】
本発明の一実施態様によるハンダ付け噴射ノズルにおいて上記第1及び第2ノズル部に形成された多数のノズル孔から噴射されるハンダは、上記回路素子の端子で一致し、上記回路素子の端子をハンダ付けすることを特徴とすることができる。
【0013】
本発明の一実施態様によるハンダ付け噴射ノズルにおいて上記第2ノズル部に形成された多数のノズル孔は、上記第1ノズル部に形成された多数のノズル孔の間にそれぞれ形成されることを特徴とすることができる。
【0014】
本発明の一実施態様によるハンダ付け噴射ノズルにおいて上記第2ノズル部に形成された多数のノズル孔は、上記第1ノズル部に形成された多数のノズル孔より小さい直径を有することを特徴とすることができる。
【0015】
本発明の一実施態様によるハンダ付け噴射ノズルの上記第2ノズル部は上記第1ノズル部の両側に形成され、上記第1ノズル部の両側に形成された上記第2ノズル部に形成される多数のノズル孔の間の噴射角は1度〜10度であることを特徴とすることができる。
【0016】
本発明の一実施態様によるハンダ付け噴射ノズルの上記ガイド部は、上記第1ノズル部及び第2ノズル部の長さ方向に沿って一列にそれぞれ形成されたU字状の溝であり、上記第1及び第2ノズル部に形成された多数のノズル孔を連結することを特徴とすることができる。
【0017】
本発明の他の一実施態様によるハンダ付けマシンは、ハンダ付けが要求される回路素子が運搬される移送部と、上記移送部から運搬された上記回路素子にフラックスを塗布するフラックス塗布部と、上記フラックスが塗布された上記回路素子にハンダを噴射するようノズルプレート上に長さ方向に形成される多数のノズル孔を含む第1ノズル部、上記第1ノズル部の少なくとも一側に傾斜した噴射角を有する多数のノズル孔が長さ方向に配置される第2ノズル部、及び上記多数のノズル孔の間に凹溝に形成され、上記ノズル孔が上記ハンダ異物により詰まることを防止するガイド部が備えられるハンダ付け噴射ノズルと、を含むことができる。
【0018】
本発明の他の一実施態様によるハンダ付けマシンの上記ハンダ付け噴射ノズルは、上記第1ノズル部の両側に上記第2ノズル部が配置されることを特徴とすることができる。
【0019】
本発明の他の一実施態様によるハンダ付けマシンにおいて上記ハンダ付け噴射ノズルの上記第2ノズル部に形成された多数のノズル孔は、上記第1ノズル部に形成された多数のノズル孔より小さい直径を有し、上記第1ノズル部に形成された多数のノズル孔の間にそれぞれ形成されることを特徴とすることができる。
【0020】
本発明の他の一実施態様によるハンダ付けマシンの上記ガイド部は、上記第1ノズル部及び第2ノズル部の長さ方向に沿って一列にそれぞれ形成されたU字状の溝であり、上記第1及び第2ノズル部に形成された多数のノズル孔を連結することを特徴とすることができる。
【0021】
本発明の他の一実施態様によるハンダ付けマシンは、上記フラックス塗布部と上記ハンダ付け噴射ノズルとの間に備えられ、上記回路素子の異物を分解するために熱を提供する予熱部をさらに含むことができる。
【0022】
本発明の他の一実施態様によるハンダ付けマシンは、上記ハンダ付け噴射ノズルによってハンダ付けされた上記回路素子を冷却させて上記回路素子に噴射されたハンダを冷却させる冷却部をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明に従うハンダ付け噴射ノズル及びこれを含むハンダ付けマシンによると、印刷回路基板上のチップランドの微細ピッチをハンダ付けすることができる。
【0024】
また、ノズル孔の周辺でフラックスの残渣によりハンダ異物が結合することを防止し、かつノズル孔がハンダ異物により詰まることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンの外観を示した概略斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンを示した概略断面図である。
【図3】本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンに提供されるハンダ付け噴射ノズルを示した概略斜視図である。
【図4】本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンに提供されるハンダ付け噴射ノズルを示した概略平面図である。
【図5】本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンに提供されるハンダ付け噴射ノズルを示した概略断面図(図4のA−A線断面図)である。
【図6】本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンに提供されるハンダ付け噴射ノズルのガイド部を示した概略切開斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下では図面を参照し本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施形態に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内において他の構成要素を追加、変更、削除等を通じ、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができるが、これも本願発明の思想の範囲内に含まれる。
【0027】
また、各実施形態の図面に示す同一の思想の範囲内で機能が同一の構成要素は同一の参照符号を用いて説明する。
【0028】
図1は、本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンの外観を示した概略斜視図である。
【0029】
図1を参照すると、本発明の一実施形態によるハンダ付けマシン300は、移送部10と本体部200を含むことができる。
【0030】
移送部10には、ハンダ付けが要求される回路素子15が搭載され、上記回路素子15は、上記移送部10によって一定の速度で本体部200の内部へ流入される。
【0031】
上記本体部200は、ハンダ付けマシン300の外観を形成し、その内部には後述するフラックス塗布部20、予熱部30、ハンダ塗布部40及び冷却部50が配置されることができる。
【0032】
図2は、本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンを示した概略断面図である。
【0033】
図2を参照すると、本発明の一実施形態によるハンダ付けマシン300は、フラックス塗布部20、予熱部30、ハンダ塗布部40及び冷却部50を含むことができる。
【0034】
上記フラックス塗布部20は、移送部10によって移送されたハンダ付けが要求される回路素子15、即ち、印刷回路基板上のハンダ付けが必要な面に一定量のフラックス(Flux)を噴射する装置である。
【0035】
ここで、フラックスは、上記印刷回路基板に回路素子15をハンダ付けする場合、ハンダ付けするランド部分の再酸化を防止及び酸化膜を除去して接合を確実にする樹脂であることができる。
【0036】
但し、上記フラックスの種類は、ハンダ付けしようとする製品の特性に応じて多様に選択できる。
【0037】
予熱部30は、ハンダ付けが要求される印刷回路基板にフラックスが塗布された後、上記印刷回路基板に結合された回路素子15を予熱する装置であり、上記回路素子15が高温のハンダによりハンダ付けされる場合は熱による上記回路素子15の衝撃を防止する機能を有する。
【0038】
また、上記予熱部30は、上記印刷回路基板上に塗布されたフラックスの化学反応によって上記印刷回路基板上に存在する異物を分解し、ハンダ付けを一層強固に行うことができる。
【0039】
ここで、上記予熱部30の温度は、上記フラックスの種類のように一定に定められるものではなく、ハンダ付けしようとする製品の特性に応じて適宜設定できる。
【0040】
冷却部50は、ハンダ塗布部40によってハンダ付けされた上記印刷回路基板と回路素子15を冷却させて噴射されたハンダを冷却させる装置であり、ハンダ付けの仕上げを行う装置であることができる。
【0041】
上記冷却部50は、上記ハンダ塗布部40から噴射された溶融したハンダを冷却させることで、上記印刷回路基板上に上記回路素子15が結合されることを完成することができる。
【0042】
ハンダ塗布部40は、1次噴射部45及び2次噴射部47を含むことができ、上記1次及び2次噴射部45、47は、それぞれノズルハウジング46、48を備えることができる。
【0043】
上記1次噴射部45は、ハンダ付け噴射ノズル100を含むことができる。上記ハンダ付け噴射ノズル100については、図3から図6を参照して後述する。
【0044】
上記2次噴射部47は、上記1次噴射部45の後側部に形成され、1次的に上記1次噴射部45によりハンダ付けが行われた印刷回路基板のランドに2次ハンダ付けを施す装置である。
【0045】
上記2次噴射部47において、ノズルハウジング48の胴体内側には所定の空間部が形成され、胴体前面上部には溶融して噴出されたハンダを下部側へ誘導するガイド板49が形成されることができる。
【0046】
また、上記2次噴射部47は、1次ハンダ付けを補う装置であり、上記印刷回路基板の1次ハンダ付けが行われた部分を滑らかに加工し、ハンダ付けによるショートを防止する機能を有する。
【0047】
図3は、本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンに提供されるハンダ付け噴射ノズルを示した概略斜視図であり、図4は、本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンに提供されるハンダ付け噴射ノズルを示した概略平面図であり、図5は、本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンに提供されるハンダ付け噴射ノズルを示した概略断面図(図4のA−A線断面図)であり、図6は、本発明の一実施形態によるハンダ付けマシンに提供されるハンダ付け噴射ノズルのガイド部を示した概略切開斜視図である。
【0048】
図3から図6を参照すると、本発明の一実施形態によるハンダ付けマシン300に提供されるハンダ付け噴射ノズル100は、第1ノズル部110、第2ノズル部120及びガイド部130を含むことができる。
【0049】
上記第1ノズル部110は、ノズルプレート180上に長さ方向に形成される多数のノズル孔115を含み、上記ノズル孔115から噴射される溶融したハンダは、上記移送部10によって移送される印刷回路基板上に結合された回路素子の端子に向かうことができる。
【0050】
また、上記第1ノズル部110は、上記ノズルプレート180の中央部に形成されることができ、上記第1ノズル部110に形成される多数のノズル孔115は、上記ノズルプレート180上で所定の幅とサイズを有し所定の間隔をおいて延在している。
【0051】
上記第1ノズル部110に形成される多数のノズル孔115は、上記ノズルプレート180を垂直に直立されるように貫通され、後述する第2ノズル部120に形成されるノズル孔125の噴射角と所定の角度をなすことができる。
【0052】
上記第2ノズル部120は、上記第1ノズル部110の少なくとも一側に長さ方向に形成され、上記印刷回路基板上に結合された回路素子の端子に向かってハンダを噴射させる多数のノズル孔125を含むことができる。
【0053】
上記第2ノズル部120に形成される多数の上記ノズル孔125は、上記第1ノズル部110に形成された多数のノズル孔115の噴射角を基準に、傾斜した噴射角を備えることができる。
【0054】
ここで、上記第2ノズル部120が上記第1ノズル部110の両側に形成され、上記ノズルプレート180上に形成されるノズル部110、120の列は3列になることができる。上記第1ノズル部110の両側に形成された上記第2ノズル部120に形成されるノズル孔125の間の噴射角αは1度〜10度であることが好ましい。
【0055】
上記傾斜した噴射角αは、上記第1ノズル部110に形成されたノズル孔115から噴射されるハンダが印刷回路基板上の回路素子の端子15に接する地点xに上記第2ノズル部120に形成されたノズル孔125から噴射されるハンダを入射させるためである。
【0056】
即ち、上記第1及び第2ノズル部110、120に形成された多数のノズル孔115、125から噴射されるハンダは、ハンダ付けが要求される印刷回路基板上の回路素子の端子15、xで一致し、上記回路素子の端子15、xをハンダ付けするものである。
【0057】
ここで、上記第2ノズル部120に形成された多数のノズル孔125は、上記第1ノズル部110に形成されたノズル孔115の間に形成されることができる。
【0058】
即ち、上記第2ノズル部120に形成された多数のノズル孔125は、上記第1ノズル部110に形成された多数のノズル孔115の横方向の同一線上に形成されるものではなく、互いにずれて形成されるため、より均一なハンダ付け作業が行われ、これによりハンダ付け不良による損失を防止することができる。
【0059】
また、上記第2ノズル部120に形成された多数のノズル孔125は、上記第1ノズル部110に形成された多数のノズル孔115より小さい直径を持たせることができる。
【0060】
上記第2ノズル部120に形成されたノズル孔125と上記第1ノズル部110に形成されたノズル孔115との直径は3.5対4の比が好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではなく、ノズル孔115、125の噴射圧力及びハンダ付けが要求される回路素子の端子との距離によって変化できる。
【0061】
ここで、上記直径の差によって、ハンダ付け作業をより安定かつ広範囲に行い、ハンダ付けが要求される印刷回路基板のウェーブ変形による対応力を向上させることができる。
【0062】
したがって、本発明による上記ハンダ付け噴射ノズル100には、上記ノズルプレート180上に3列のノズル部110、120が備えられ、第2ノズル部120に形成されるノズル孔125の直径が上記第1ノズル部110に形成されるノズル孔115の直径より小さく形成されることで印刷回路基板と回路素子の結合に用いられるチップ部品などの微細ピッチを、未ハンダの発生なしにハンダ付けできる。
【0063】
上記ガイド部130は、上記第1ノズル部110または上記第2ノズル部120を構成する多数のノズル孔115、125の間に形成された溝であり、各ノズル部110、120の長さ方向に沿って一列に形成できる。
【0064】
上記ガイド部130はU字状の溝であり、上記ノズル孔115、125の周辺でフラックスの残渣によりハンダ異物が結合することを防止し、上記ノズル孔115、125がハンダ異物により詰まることを防止する機能を有する。
【0065】
即ち、上記ガイド部130は、各ノズル部110、120に形成されたノズル孔115、125とノズル孔115、125との間に溝が形成されハンダ異物が流れる経路を形成するため、上記ノズル孔115、125にハンダ異物が停滞することを防止し、上記ノズル孔115、125の詰まりを防止する機能を有する。
【0066】
上述した実施形態を通じて、ハンダ付け噴射ノズル100は、3列のノズル部110、120を備え、ノズル孔115、125の直径を変化して構成することで印刷回路基板上の小型チップランドなどの微細ピッチを、未ハンダの発生なしにハンダ付けし、ノズル孔115、125の間に形成されたU字状の溝のガイド部130によりノズル孔115、125の周辺でフラックスの残渣によりハンダ異物が結合することを防止し、ノズル孔115、125がハンダ異物により詰まることを防止することができる。
【符号の説明】
【0067】
10 移送部
20 フラックス塗布部
30 予熱部
40 ハンダ塗布部
50 冷却部
100 ハンダ付け噴射ノズル
110 第1ノズル部
120 第2ノズル部
130 ガイド部
300 ハンダ付けマシン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ノズルプレート上に長さ方向に形成される多数のノズル孔を含み、
前記ノズルプレートに移送される回路素子の端子に向かってハンダを噴射するように形成される第1ノズル部と、
前記第1ノズル部の少なくとも一側に長さ方向に配置され、前記回路素子の端子に向かってハンダを噴射するように傾斜した噴射角を有する多数のノズル孔を具備する第2ノズル部と、
前記第1ノズル部または前記第2ノズル部を構成する多数のノズル孔の間に溝が形成され、前記ノズル孔が前記ハンダ異物により詰まることを防止するガイド部と、を含むハンダ付け噴射ノズル。
【請求項2】
前記第2ノズル部は、前記第1ノズル部の両側に配置されることを特徴とする請求項1に記載のハンダ付け噴射ノズル。
【請求項3】
前記第1及び第2ノズル部に形成された多数のノズル孔から噴射されるハンダは、前記回路素子の端子で一致し、前記回路素子の端子をハンダ付けすることを特徴とする請求項1に記載のハンダ付け噴射ノズル。
【請求項4】
前記第2ノズル部に形成された多数のノズル孔は、前記第1ノズル部に形成された多数のノズル孔の間にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項1に記載のハンダ付け噴射ノズル。
【請求項5】
前記第2ノズル部に形成された多数のノズル孔は、前記第1ノズル部に形成された多数のノズル孔より小さい直径を有することを特徴とする請求項1に記載のハンダ付け噴射ノズル。
【請求項6】
前記第2ノズル部は前記第1ノズル部の両側に形成され、
前記第1ノズル部の両側に形成された前記第2ノズル部に形成される多数のノズル孔の間の噴射角は1度〜10度であることを特徴とする請求項1に記載のハンダ付け噴射ノズル。
【請求項7】
前記ガイド部は、前記第1ノズル部及び第2ノズル部の長さ方向に沿って一列にそれぞれ形成されたU字状の溝であり、前記第1及び第2ノズル部に形成された多数のノズル孔を連結することを特徴とする請求項1に記載のハンダ付け噴射ノズル。
【請求項8】
ハンダ付けが要求される回路素子が運搬される移送部と、
前記移送部から運搬された前記回路素子にフラックスを塗布するフラックス塗布部と、
前記フラックスが塗布された前記回路素子にハンダを噴射するようノズルプレート上に長さ方向に形成される多数のノズル孔を含む第1ノズル部、前記第1ノズル部の少なくとも一側に傾斜した噴射角を有する多数のノズル孔が長さ方向に配置される第2ノズル部、及び前記多数のノズル孔の間に溝が形成され、前記ノズル孔が前記ハンダ異物により詰まることを防止するガイド部が備えられるハンダ付け噴射ノズルと、を含むハンダ付けマシン。
【請求項9】
前記ハンダ付け噴射ノズルは、前記第1ノズル部の両側に前記第2ノズル部が配置されることを特徴とする請求項8に記載のハンダ付けマシン。
【請求項10】
前記ハンダ付け噴射ノズルの前記第2ノズル部に形成された多数のノズル孔は、前記第1ノズル部に形成された多数のノズル孔より小さい直径を有し、前記第1ノズル部に形成された多数のノズル孔の間にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項8に記載のハンダ付けマシン。
【請求項11】
前記ガイド部は、前記第1ノズル部及び第2ノズル部の長さ方向に沿って一列にそれぞれ形成されたU字状の溝であり、前記第1及び第2ノズル部に形成された多数のノズル孔を連結することを特徴とする請求項8に記載のハンダ付けマシン。
【請求項12】
前記フラックス塗布部と前記ハンダ付け噴射ノズルとの間に備えられ、前記回路素子の異物を分解するために熱を提供する予熱部をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載のハンダ付けマシン。
【請求項13】
前記ハンダ付け噴射ノズルによってハンダ付けされた前記回路素子を冷却させて前記回路素子に噴射されたハンダを冷却させる冷却部をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載のハンダ付けマシン。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−19190(P2012−19190A)
【公開日】平成24年1月26日(2012.1.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−277793(P2010−277793)
【出願日】平成22年12月14日(2010.12.14)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】