KR19990010172A - 인쇄회로기판의 리플로우/플로우 공정 공용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄회로기판에 표면실장 부품과 삽입실장 부품이 혼재되어 실장되는 양면실장시에 거치게 되는 리플로우 공정과 플로우 공정의 수행시 표면실장 부품의 상/하면 장착이 단일 설비내에서 동시에 이루어지도록 함으로써 라인간의 이동을 단축시켜 생산성의 향상을 도모한 인쇄회로기판의 리플로우/플로우 공정 공용방법에 관한 것이다.

본 발명의 방법은 연결부를 중심으로 양편에 단위 인쇄회로기판이 형성된 인쇄회로기판을 표면실장 설비에 로딩시킨 후, 일측 단위 인쇄회로기판에는 분말납을 도포하고 다른쪽에는 접착제를 도포한 상태에서 그 위에 표면실장 부품을 장착하여 리플로우 납땜 및 접착제의 경화가 이루어지도록 하여 인쇄회로기판의 일면에 표면실장 부품의 실장이 이루어지도록 한 다음, 그 인쇄회로기판을 뒤집어서 상기 표면실장 부품의 실장을 위한 공정을 반복수행하여 인쇄회로기판의 양면에 표면실장 부품의 실장이 완료되도록 한 후 각 단위 인쇄회로기판상에 삽입실장 부품을 자삽하여 플로우 납땜을 수행하는 공정으로 이루어진다.

Description

인쇄회로기판의 리플로우/플로우 공정 공용방법

제 1 도의 (가),(나)는 종래 양면 실장형 인쇄회로 기판의 측면도 및 평면도.

제 2 도의 (가) 내지 (자)는 종래 인쇄회로기판의 리플로우/플로우 양면실장 제조공정도.

제 3 도는 리플로우 납땜과정을 보인 측면도.

제 4 도는 플로우 납땜과정을 보인 측면도.

제 5 도의 (가)(나)는 본 발명의 방법에 의한 양면 실장형 인쇄회로기판의 측면도 및 평면도.

제 6 도의 (가) 내지 (자)는 본 발명의 방법에 의한 인쇄회로기판의 리플로우/플로우 양면실장 제조공정도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 인쇄회로기판 1', 1 : 단위 인쇄회로기판

2a, 2b : 표면실장 부품 3 : 삽입실장 부품

4 : 분말납 7 : 접착제

본 발명은 인쇄회로기판상에 회로부품을 실장하는 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 표면실장 부품과 삽입실장 부품이 혼재되어 실장되는 양면실장시에 거치게 되는 리프롤우 공정과 플로우 공정의 수행시 표면실장 부품의 상,하면 장착이 동시에 이루어지도록 함으로써 라인간의 이동을 단축시켜 생산성의 향상을 도모한 인쇄회로기판의 리플로우/플로우 공정 공용방법에 관한 것이다.

일반적으로 인쇄회로기판에 실장되는 회로부품은 실장형태에 따라 기판의 일표면상에 부착되는 표면실장 부품과 기판을 관통하여 삽입되는 삽입실장 부품의 두가지 형태로 구분되며, 이들 부품들은 리플로우 공정과 플로우 공정에 의해서 기판에의 실장이 이루어지게 된다.

상기 표면실장 부품은 리플로우 공정과 플로우 공정의 수행에 의해서 기판에 실장되고, 삽입실장 부품은 플로우 공정의 수행만으로 실장이 이루어진다. 그리고, 표면실장 부품과 삽입실장 부품이 혼재된 양면실장 공정에서는 리플로우 공정과 플로우 공정의 두 공정을 모두 거치게 된다.

제 1 도의 (가),(나)는 종래 양면실장형 인쇄회로기판의 구조를 보인 측면도 및 평면도로서, 도시된 바와같이 모서리상에 가이드 구멍(1c)이 형성된 인쇄회로기판(1)의 상면(1a) 및 하면(1b) 양측부에는 표면실장 부품(2a)(2b)이 각각 실장되는 한편 대략 중앙부에는 인쇄회로기판(1)을 관통하는 삽입실장 부품(3)이 실장되어 있다.

상기 제 1 도에 나타나 있는 양면 실장형 인쇄회로기판의 제작과정을 제 2 도 내지 제 4 도로 도시된 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

제 2도의 (가) 내지 (자)는 종래 인쇄회로기판의 리플로우/플로우 양면실장 제조공정도이고, 제 3 도는 리플로우 납땜과정을 보인 측면도이며, 제 4 도는 플로우 납땜과정을 보인 측면도이다.

먼저, 제 2 도의 (가)에서와 같이 회로부품들이 실장될 인쇄회로기판(1)을 로딩시킨 다음, (나)의 공정에서 인쇄회로기판(1)의 상면(1a)중 표면실장 부품이 장착될 부위에 분말납(4)을 도포한다.

이어서, 분말납(4) 도포면 위에 표면실장 부품(2a)을 위치시킨 후 [제 2 도의 (다)]에 제 3 도에 도시된 바의 리플로우 로(5)로 옮겨서 리플로우 납땜이 이루어지도록 한다.

이때, 리플로우 납땜과정은, 밀폐된 로 내부 전체를 가열하는 히터(6)가 구비된 리플로우 로(5)를 통과하도록 설치된 콘베이어 라인(6)상에 상기 표면실장 부품(2a)이 안착된 인쇄회로기판(1)을 올려놓고 그 기판(1)이 리플로우 로(5)를 통과하도록 하여 고온에 의한 분말납(4)의 용융의 결과로 형성된 용융납(4a)에 의해 표면실장 부품(2a)과 기판(1)간의 접합이 이루어지도록 하게 된다.

다음, 리플로우 납땜이 완료된 인쇄회로기판(1)[제 2 도의 (라)]을 삽입실장 설비로 이동시켜 삽입실장 부품(3)을 인쇄회로기판(1)상에 형성된 삽입구멍을 통해서 삽입한 후[제 2 도의 (마)], 인쇄회로기판(1)을 뒤집어서 다시 표면실장 설비로 이동시켜 표면실장 부품(2b)의 부착을 위한 접착제(7)를 도포한다[제 2 도의 (바)].

이어서, 접착제(7) 도포면위에 표면실장 부품(2b)을 위치시킨 상태에서[제 2 도의(사)] 상기 (라) 단계공정에서와 동일한 방식으로 제 3 도의 리플로우 로(5)를 통과시켜 접착제(7)의 경화로 표면실장 부품(2b)의 실장이 완료되도록 한다[제 2 도의 (아)].

다음, 상기 표면실장 부품(2b)의 실장작업이 완료된 인쇄회로기판(1)을 다시 뒤집어서 제 4 도에 도시된 바의 플로우 납땜을 수행한다.

이때, 플로우 납땜은 용융납(8)이 담겨진 납조(9) 위로 일정각도(θ)만큼 경사지게 통과하도록 설치된 컨베이어 라인(10)위에 상기 플로우 납땜이 완료된 인쇄회로기판(1)을 올려놓고 상기 납조(9)의 웨이브 용융납(8a)이 인쇄회로기판(1)을 통과하여 저면으로 돌출된 단부측에 접촉하도록 함으로써 제 2 도의 (자)에 도시된 바와같이 표면실장 부품(2b)의 납땜이 완료됨과 아울러 인쇄회로기판(1)의 전체 양면실장 공정이 완료된다.

그러나, 상기 종래의 리플로우 공정과 플로우 공정이 혼재된 양면 실장의 경우에는 표면실장 설비 → 삽입실장 설비 → 표면실장 설비로 잦은 설비라인을 이동시켜야 하고, 상면 표면실장부품 장착 → 상면 삽입실장부품 자삽 → 하면 표면 실장부품 장착등의 작업을 거쳐야 함에 따라 설비의 활용도가 떨어짐과 아울러 생산성 및 품질의 저하가 초래되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 표면실장 부품과 삽입실장 부품이 조합된 양면실장형 인쇄회로기판의 회로부품 실장공정에서 지적되고 있는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 표면실장 설비내에서 표면실장 부품의 상, 하면 장착이 동시에 이루어지도록 함으로써 라인 이동을 단축시켜 설비의 활용도와 생산성의 향상을 도모한 인쇄회로기판의 리플로우/플로우 공정 공용방법을 제공함에 발명의 목적을 두고 있다.

본 발명은 회로부품들이 실장될 인쇄회로기판을 구성함에 있어 중앙의 연결부를 중심으로 하여 그 양편으로 단위 인쇄회로기판이 형성되도록 하여 표면실장 설비내에서 양쪽 인쇄회로기판의 상면에 표면실장 부품의 실장이 이루어지도록 한다음 그 인쇄회로기판을 뒤집어서 동일 라인상에서 하면에 대한 표면실장 부품의 실장을 수행하고, 이어서 라인을 삽입실장 설비로 이동하여 삽입실장 부품을 실장하는 공정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 상기 2개 1조의 인쇄회로기판은 회로부품에 대한 실장이 완료된 후에 연결부를 절단함에 의해서 두개의 인쇄회로기판으로 분리되어 진다.

상기 본 발명의 목적과 단계별 제조공정 및 작용효과에 대한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

제 5 도의 (가)(나)는 본 발명의 방법에 의해서 제작된 양면실장형 인쇄회로기판의 측면도 및 평면도이고, 제 6도의 (가) 내지 (자)는 본 발명의 일실시예 방법에 의한 인쇄회로기판의 리플로우/플로우 양면실장 제조공정도이다.

먼저, 제 3도에 도시되어 있는 바와같이, 본 발명의 방법에 의해 제작된 양면실장 인쇄회로기판(1)은 앞서 살펴본 바의 종래 인쇄회로기판에서와 같이 상면(1a) 및 하면(1b)에 각각 표면실장 부품(2a)(2b)이 실장되고, 이들 표면실장 부품(2a)(2b) 사이에 삽입실장 부품(3)이 실장된 형태로서 두개의 단위 인쇄회로기판(1')(1)이 중앙의 연결부(c)를 통해서 서로 연결된 구조를 취하고 있다.

이때, 상기 인쇄회로기판(1)의 양 단위 인쇄회로기판(1')(1)은 그 상하면이 서로 반대로 형성되어 있다.

상기 제 5도에 도시된 양면실장형 인쇄회로기판의 제조과정을 제 6도의 단계별 공정도에 의하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 제 6도의 (가)에서와 같이 표면실장 설비내에 인쇄회로기판(1)을 로딩시킨 다음, 일측 단위 인쇄회로기판(1')의 상면(1a)중 표면실장 부품의 실장 위치에 분말납(4)을 도포하는 한편 다른쪽의 단위 인쇄회로기판(1)의 저면1(b)에는 접착제(7)를 도포한다[제 6도의 (나)].

다음, 분말납(4)과 접착제(7)가 도포된 위에 표면실장 부품(2a)(2b)을 장착한 후[제 6도의 (다)], 앞서 살펴본 바의 제 3도에서와 같은 리플로우 로중에서 분말납(4)의 용융 및 접착제(7)의 경화가 이루어지도록 하여 인쇄회로기판(1)의 상면에 표면실장 부품(2a)(2b)의 실장이 완료되도록 한다[제 6도의 (라)].

이어서, 상기 인쇄회로기판(1)을 뒤집어서[제 6도의 (마)] 상기 (나) 내지 (라)의 공정을 반복하여 수행함으로써 그 상면에도 표면실장 부품(2a)(2b)의 실장이 이루어지도록 한다. 제 6 도의 (바)는 상기 뒤집은 인쇄회로기판(1)의 상면에도 표면실장 부품(2a)(2b)의 실장을 행하여 얻어진 표면실장 부품의 실장이 완료된 상태의 인쇄회로기판(1)이다.

다음, 상기 표면실장 부품의 실장이 완료된 인쇄회로기판(1)을 삽입실장 설비로 이동시켜 일측 단위 인쇄회로기판(1')상에 삽입실장 부품(3)을 자삽한 후[제 6도의 (아)]. 그 인쇄회로기판(1)을 뒤집어서 다른쪽의 단위 인쇄회로기판(1)상에 삽입실장 부품(3)을 자삽한다.

그 다음, 인쇄회로기판(1)의 연결부(c)를 절단하여 두 단위 인쇄회로기판(1')(1)을 분리한 후, 앞서 살펴본 바의 플로우 납땜 설비에서 플로우 납땜을 수행함으로써 제 6도의 (자)에서와 같은 양면실장형 인쇄회로기판(1)이 얻어지게 된다.

이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 인쇄회로기판의 리플로우/플로우 공정 공용방법에서는 작업이 수행되는 설비라인 측면에서 볼 때 표면실장 설비에서 표면실장 부품의 실장이 완료된 후에 삽입실장 설비로 이동되어 삽입실장 부품에 대한 실장작업이 이루어짐에 따라 종래에 표면실장 설비 → 삽입실장 설비 → 표면실장 설비로 이동해가면서 작업을 수행하는 것에 비해서 설비의 이동단계가 한단계로 축소되어 작업성 및 생산성의 향상이 기대되고 있다.

또한, 본 발명의 방법에서는 종래의 상면 표면실장부품 장착 → 상면 삽입실장부품 장착 → 하면 표면실장부품 장착 공정이 상/하면 표면실장부품 장착 → 삽입실장부품 자삽 공정으로 단축되어 설비의 활용도 증대와 설비의 단순화 및 표준화를 기할 수 있어 생산성의 증대와 더불어 품질의 향상을 도모할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (1)

1. 표면실장 부품과 삽입실장 부품이 조합하여 실장되는 인쇄회로기판의 회로부품 실장방법으로서,

   (가) 중앙의 연결부 양편으로 단위 인쇄회로기판이 형성된 인쇄회로기판을 표면실장 설비에 로딩시키는 단계와,

   (나) 인쇄회로기판의 상면중 일측 단위 인쇄회로기판에는 분말납을 도포하고, 다른쪽 단위 회로기판에는 접착제를 도포하는 단계와,

   (다) 상기 분말납 도포면과 접착제 도포면 위에 표면실장 부품을 장착하는 단계와,

   (라) 표면실장 부품이 장착된 인쇄회로기판에 대하여 리플로우 납땜 및 접착제의 경화가 일어나도록 하여 표면실장 부품의 실장이 이루어지도록 하는 단계와,

   (마) 상기 인쇄회로기판을 뒤집은 상태에서 (나) 내지 (라)단계를 반복수행하여 인쇄회로기판의 상,하면에 표면실장 부품의 실장이 완료되도록 하는 단계와,

   (바) 인쇄회로기판의 일측 단위 인쇄회로기판에 삽입실장 부품을 자삽한 후, 인쇄회로기판을 뒤집어서 다른쪽의 단위 인쇄회로기판에 삽입실장 부품을 자삽하는 단계와,

   (사) 인쇄회로기판의 연결부를 절단하여 두 단위 인쇄회로기판을 분리한 후 삽입실장 부품에 대하여 플로우 납땜을 수행하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 인쇄회로기판의 플로우/리플로우 공정 공용방법.