KR20170141865A - 리플로우 장치 - Google Patents

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KR20170141865A
KR20170141865A KR1020160074819A KR20160074819A KR20170141865A KR 20170141865 A KR20170141865 A KR 20170141865A KR 1020160074819 A KR1020160074819 A KR 1020160074819A KR 20160074819 A KR20160074819 A KR 20160074819A KR 20170141865 A KR20170141865 A KR 20170141865A
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heater
heat
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정문기
김홍만
시게히사 토마베치
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스템코 주식회사
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Abstract

리플로우 장치가 제공된다. 리플로우 장치는, 연성 기판의 일면 상에 인쇄된 회로 패턴 상에 열을 제공하는 하나 이상의 히터 유닛 및 상기 히터 유닛이 고정되는 하우징을 포함하되, 상기 하우징은 상기 하나 이상의 히터 유닛을 탈부착할 수 있는 고정 수단을 포함한다.

Description

리플로우 장치 {APPARATUS FOR REFLOW}
본 발명은 리플로우 장치에 관한 것이다.
최근 전자 기기에 소형화 추세에 따라 연성 회로 기판을 이용한 칩 온 필름(Chip On Film: COF) 패키지 기술이 사용되고 있다. 연성 회로 기판 및 이를 이용한 COF 패키지 기술은 예를 들어, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 장치 등과 같은 평판 표시 장치(Flat Panel Display; FPD)에 이용된다.
연성 회로 기판에 전자 부품을 실장하기 위한 솔더링을 위해, 리플로우(reflow) 공정이 수행된다. 이러한 리플로우 공정을 수행하기 위해서 회로 패턴이 형성된 소자를 실장하고 연성 회로 기판을 가열 챔버에 투입하여 열처리가 수행된다. 그러나 이러한 열처리 과정에서 소자가 실장되지 않는 연성 기판의 표면에 열이 가해져 베이스 필름의 변형, 배선 패턴의 치수 변형 및 패턴 상의 도금 두께 변형 등이 발생하여 제품 불량의 원인이 될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 소자가 실장되는 연성 기판의 영역에 열풍 블로어를 이용하여 열을 제공하는 국소 열처리 방법이 제안되었으나 여전히 가열이 불필요한 연성 기판 상의 영역에 열이 가해지는 문제 및 연성 회로 기판의 리플로우 공정의 쓰루풋(throughput) 문제 등이 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 열을 제공하는 히터 유닛의 배치의 변경이 자유로운 리플로우 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 리플로우 장치는, 연성 기판의 일면 상에 인쇄된 회로 패턴 상에 열을 제공하는 하나 이상의 히터 유닛 및 상기 히터 유닛이 고정되는 하우징을 포함하되, 상기 하우징은 상기 하나 이상의 히터 유닛을 탈부착할 수 있는 고정 수단을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 고정 수단은 상기 하나 이상의 히터 유닛을 탈부착할 수 있는 하나 이상의 홀을 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 홀은 제1 홀과 제2 홀을 포함하고, 상기 하우징은 상기 제1 홀이 형성되어 상기 하나 이상의 히터 유닛을 탈부착시킬 수 있는 상판, 상기 제1 홀과 정렬되는 복수의 제2 홀이 형성된 하판, 및 상기 상판과 하판이 착탈 가능하도록 상기 상판과 하판을 고정하는 프레임을 포함하고, 상기 하나 이상의 히터 유닛은 상기 제1 홀과 제2 홀을 관통하여 고정될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 히터 유닛과 상기 연성 기판 사이에 배치된 마스크를 더 포함하되, 상기 마스크는 상기 히터 유닛과 대응되도록 형성된 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 연성 기판은 제1 시간에 상기 히터 유닛에 의한 가열을 위한 위치로 이송되고, 상기 제1 시간 이후의 제2 시간에 상기 히터 유닛에 의해 상기 연성 기판에 리플로우 공정이 수행될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 히터 유닛은, 상기 연성 기판을 이송시키는 상기 제1 시간에서 상기 연성 기판과 오버랩되지 않는 제1 위치에 위치하고, 상기 연성 기판 상에 열을 제공하는 제2 시간에는 상기 연성 기판과 오버랩되는 제2 위치에 위치할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 히터 유닛으로부터 제공된 열을 흡인하여 배기하도록 상기 제2 위치에 배치되는 흡열 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 연성 기판의 상기 일면 또는 타면 상에 배치되고, 상기 연성 기판을 예비 가열하는 가열 유닛을 더 포함하는 리플로우 장치.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 가열 유닛은, 상기 히터 유닛에 의하여 상기 연성 기판이 가열되기에 앞서 상기 연성 기판의 일면 또는 타면을 가열할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 히터 유닛과 상기 연성 기판 사이에 배치된 셔터를 더 포함하되, 상기 셔터는, 상기 제1 시간에서 상기 히터 유닛과 상기 연성 기판 사이를 차단하도록 폐쇄되고, 상기 제2 시간에서 상기 히터 유닛으로부터 제공된 열이 상기 연성 기판으로 전달되도록 개방될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 히터 유닛은, 열풍, UV 및 레이저 중 어느 하나의 수단으로 상기 회로 패턴 상에 열을 제공할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 마스크 및 셔터는 열전도율이 35W/m·K 이하인 소재를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플로우 장치는, 서로 나란히 권출되어 이송되는 복수의 연성 기판 상에, 상기 복수의 연성 기판 상에 각각 오버랩되어 배치되는 복수의 하우징 및 상기 복수의 하우징에 각각 장착되는 하나 이상의 히터 유닛을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 복수의 하우징 중 적어도 하나의 하우징에 장착되는 상기 하나 이상의 히터 유닛의 배치와, 다른 하우징에 장착되는 상기 하나 이상의 히터 유닛의 배치는 서로 다를 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 리플로우 장치에 의하면, 리플로우 공정 중 연성 기판의 가열이 필요한 소자 실장 영역에 대해서만 국소 가열을 하여, 연성 기판의 베이스 필름 및 배선 패턴 등의 변형 문제를 완화시킬 수 있다.
또한, 제품 설계에 따라 변화되는 연성 기판의 소자 실장 영역에 대응하여 히터 유닛이 장착되는 상판 및 하판을 교체함으로써 유연하게 대응할 수 있다.
마지막으로 연성 기판이 롤투롤 공정으로 이송되는 도중 리플로우 장치에서 발생한 열풍이 연성 기판으로 도달하는 것을 차단할 수 있어, 연성 기판의 제품 변형 문제를 완화시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리플로우 장치의 측면도이다.
도 2a는 도 1의 리플로우 장치에 포함된 하우징 및 히터 유닛의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 리플로우 장치에 의하여 리플로우 공정이 수행되는 연성 회로 기판의 상면도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플로우 장치의 측면도이다.
도 3b는 도 3a의 마스크의 상면도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리플로우 장치의 측면도이다.
도 4b는 도 4a의 리플로우 장치에 포함된 가열 유닛이 배치될 수 있는 응용례를 도시한 측면도이다.
도 5a와 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리플로우 장치의 측면도와 동작도이다.
도 6a와 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리플로우 장치의 측면도와 동작도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리플로우 장치의 측면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리플로우 장치의 측면도이고, 도 2a는 도 1의 리플로우 장치에 포함된 하우징 및 히터 유닛의 사시도이다. 도 2b는 도 1의 리플로우 장치에 의하여 리플로우 공정이 수행되는 연성 기판의 상면도이다.
도 1 내지 도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리플로우 장치(1)는 적어도 하나 이상의 히터 유닛(40)과 이를 수납하는 하우징(100)을 포함한다.
연성 기판(10)은 제1 로더(R1)와 제2 로더(R2)를 통해 권출되어, 본 발명의 실시예에 따른 리플로우 장치(1)에 제공될 수 있다. 히팅 유닛(40)으로부터 제공된 열풍(H)을 제공받아 리플로우 공정이 완료된 연성 기판(10)은 제3 로더(R3) 및 제4 로더(R4)에 의해 권출되어 이송이 재개될 수 있다.
히터 유닛(40)은 에어 공급 수단(미도시)로부터 에어를 공급받고, 이를 가열하여 열풍을 생성할 수 있다. 히터 유닛(40)은 생성된 열풍을 노즐(45)을 통하여 연성 기판(10) 상에 공급할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 노즐(45)의 직경은 히터 유닛(40)의 직경보다 작을 수 있고, 이 경우 상대적으로 적은 면적을 대상으로 열풍을 공급할 수 있다. 따라서 리플로우 공정에서 열이 공급될 필요가 없는 연성 기판(10)의 부분에 열이 공급되어 발생할 수 있는 연성 기판(10)의 변형 가능성을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 열풍 유량 조절을 위한 경우 또는 열풍을 공급해야 하는 면적이 히터 유닛(40)의 직경보다 큰 경우 등 필요에 따라 노즐(45)의 직경을 히터 유닛(40)의 직경과 같거나 크도록 할 수도 있다.
히터 유닛(40)은 공급된 에어를 가열하기 위해 가열 코일을 구비하고, 가열 코일에 전류를 공급하여 발생한 열로 에어를 가열할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 히터 유닛(40)은 에어 공급 수단(미도시)에 의해 미리 가열된 에어를 제공받아 연성 기판(10)에 공급할 수도 있다. 한편, 히터 유닛(40)은 예를 들어, UV(Ultra Violet) 또는 레이저를 이용하여 연성 기판(10) 상에 직접 열을 제공할 수도 있다.
하우징(100)은 상판(20), 하판(30) 및 상판(20)과 하판(30)이 장착되는 프레임(35)을 포함할 수 있다.
상판(30)은 하나 이상의 제1 홀(21)이 형성되고, 히터 유닛(40)이 제1 홀(21)에 끼워져 고정될 수 있다. 상판(30)은 고정 수단(36)을 통해 프레임(35)에 고정될 수 있다. 고정 수단(36)을 해제하는 경우 프레임(35)으로부터 상판(30)을 분리할 수 있다. 도 2a에 도시된 것은, 상판(20)에 복수의 제1 홀(21)이 형성되고, 제1 홀(21)에 히터 유닛(40)이 삽입되어 고정된 것이다. 상판(20)에 형성된 제1 홀(21)은 도 2a에 도시된 것과는 다르게 배치될 수도 있다. 즉, 도 2a에 도시된 것과 다르게 배치된 하나 이상의 히터 유닛(40)으로 리플로우 장치(1)를 구성하기 위하여, 도 2a와는 다른 배치의 제1 홀(21)이 형성된 상판(20)을 프레임(35)에 장착할 수 있다.
하판(40)은 하나 이상의 제2 홀(31)이 형성되고, 히터 유닛(40)이 제2 홀(31)에 끼워져 고정될 수 있다. 제2 홀(31)은 상판(30)에 형성된 제1 홀(21)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 연성 기판(10)에 대하여 수직 또는 소정의 기울기로 열풍(H)을 제공하기 위해서는, 히터 유닛(40)이 제1 홀(21)과 제2 홀(31)을 통과하여 고정될 때, 제1 홀(21)과 제2 홀(31)이 서로 대응되는 위치에 형성될 필요가 있다. 따라서 도 2a에 도시된 것과 다른 배치의 제1 홀(21)이 형성된 상판(20)으로 교체되는 경우, 하판(30)이 함께 교체될 수 있다. 여기서, 본 실시예에서는 상기 하우징(100)이 상판(20) 및 하판(30)으로 분리된 구조를 포함하는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 히터 유닛을 필요한 위치에 배치할 수 있는 고정 수단을 의미한다.
도 2b에 도시된 연성 기판(10)은 복수의 소자 실장 영역(11, 12, 13)과 회로 영역(15) 및 외곽에 형성된 스프라켓 홀(51)을 포함할 수 있다. 스프라켓 홀(51)에 그리퍼(gripper)와 같은 기구가 삽입되어 연성 기판(10)이 권출되고, 회로 영역(15)이 하우징(100)과 대응되는 위치에 배치된다. 회로 영역(15) 내의 소자 실장 영역(11, 12, 13) 상에 소자를 실장하기 위해 소자와 솔더가 배치되고, 리플로우 공정이 수행될 수 있다.
상술한 것과 같이 가열 챔버를 통한 리플로우 공정에 의해 발생할 수 있는 연성 기판(10)의 제품 불량을 방지하기 위해, 국소 가열을 위한 하나의 히터 유닛에 의한 리플로우 공정이 수행될 수 있다. 이 때, 연성 기판(10)에 형성된 복수의 소자 실장 영역(11, 12, 13)에 대하여 하나의 히터 유닛이 이동하여 각 소자 실장 영역(11, 12, 13)에 열풍을 제공한다면 전체 리플로우 공정에 소요되는 시간이 증가하고, 리플로우 공정의 쓰루풋도 감소할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 리플로우 장치에 의한 리플로우 공정을 수행하는 경우, 연성 기판(10) 상의 복수의 소자 실장 영역(11, 12, 13)의 위치에 대응하는 하나 이상의 히터 유닛(40)에 의해 리플로우 공정이 수행되므로, 리플로우 공정에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
한편, 연성 기판(10)의 설계 변경으로 인해 소자 실장 영역(11, 12, 13)의 위치가 변경되는 경우, 복수의 히터 유닛(40)의 배치를 변경하여 리플로우 공정을 수행할 수 있다. 즉, 변경된 소자 실장 영역(11, 12, 13)에 대응되는 위치에 제1 홀(21)이 형성된 상판(20)과, 제2 홀(31)이 형성된 하판(30)을 프레임(35)에 장착시키고, 히터 유닛(40)을 상판(20)과 하판(30)에 고정시킬 수 있다. 이에 의해 변경된 소자 실장 영역(11, 12, 13)의 위치에 대응되도록 하나 이상의 히터 유닛(40)을 배치할 수 있어, 연성 기판(10)의 설계 변경에 따른 리플로우 장치(1)의 대응이 용이할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플로우 장치의 측면도이고, 도 3b는 도 3a의 마스크의 상면도이다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 리플로우 장치(2)는 히터 유닛(40)과 연성 기판 사이에 배치된 마스크(60)를 더 포함할 수 있다.
마스크(60)는 복수의 개구(61)를 포함할 수 있다. 개구(61)는 히터 유닛(40)의 노즐(45)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 즉, 개구(61)는 연성 기판(10) 상의 소자 실장 영역 및 이에 실장될 소자(15)와 정렬되어 형성될 수 있다.
히터 유닛(40)에서 생성되어 노즐(45)로부터 방출된 열풍(H1)은 연성 기판(10) 및 소자(15)로 전달되는 과정에서 확산되어 연성 기판(10)의 소자 실장 영역보다 더 넓은 면적을 가열할 수 있다. 이 경우, 가열이 필요하지 않은 연성 기판(10)의 부분에 열이 공급되어 연성 기판(10)의 변형이 유발될 수 있다. 마스크(60)는 개구(61)를 통과한 열풍(H2)을 연성 기판(10)에 전달함으로써, 열풍(H2)에 의한 가열 영역과 연성 기판의 소자 실장 영역을 대응시킬 수 있다.
또한 마스크(60)은 개구(61)에 의해 개방되지 않은 부분에 의해 노즐(45)로부터 방출된 열풍(H1)으로부터 연성 기판(10)을 보호할 수 있다. 이를 위해 마스크(60)는 열전도율이 낮은 소재를 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 마스크(60)의 열전도율은 35W/m·K 이하인 소재를 포함할 수 있다.
도 3b에 도시된 마스크(60)와 이에 형성된 개구(61)의 배치는 예시적인 것이며, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있다. 즉, 연성 기판(10)의 설계에 따라 소자 실장 영역의 배치가 변경되는 경우, 히터 유닛(40) 및 노즐(45)의 배치가 변경될 수 있고, 마스크(60)는 노즐(45)의 위치와 정렬되도록 개구(61)가 형성된 마스크(60)로 교체될 수 있음은 물론이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플로우 장치(3)의 측면도이고, 도 4b는 리플로우 장치(3)에 포함된 가열 유닛(70)이 배치될 수 있는 응용례를 도시한 측면도이다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 리플로우 장치(3)는 연성 기판(10)의 일면에 열풍(H1)을 분사하는 히터 유닛(40)과, 연성 기판(10)의 타면에 열(H2)을 제공하는 가열 유닛(70)을 포함할 수 있다.
가열 유닛(70)은 히터 유닛(40)과 대향되는 연성 기판(10)의 타면에 배치되어, 히터 유닛(40)을 가열할 수 있다. 가열 유닛(70)으로부터 제공되는 열(H2)은 히터 유닛(40)이 제공하는 열풍(H1)과 동시에 제공되지 않을 수 있다. 즉, 가열 유닛(70)은 히터 유닛(40)으로부터 연성 기판(10)을 가열하기에 앞서, 연성 기판(10)을 가열할 수 있다. 따라서 히터 유닛(40)으로부터 열풍(H1)이 제공됨에 따라 연성 기판(10)에 작용할 수 있는 열 스트레스로 인한 제품 변형을 완화할 수 있다.
또한, 가열 유닛(70)으로부터 열(H2)이 제공됨에 따라, 리플로우 공정에 요구되는 히터 유닛(40)으로부터의 열풍(H1)의 온도는 감소할 수 있다. 따라서 열풍(H1)의 관리의 난이도 및 가열에 필요한 시간이 감소할 수 있다.
도 4b는, 가열 유닛(71)이 히터 유닛(40)에 앞서 배치되는 응용례를 도시한다. 상술한 것과 같이, 연성 기판(10)은 롤투롤 방식으로 권취되어 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 리플로우 장치에 제공될 수 있다. 가열 유닛(71)은 연성 기판(10)이 히터 유닛(40)으로 이송되기 전에 연성 기판(10)에 대하여 열(H3)을 제공할 수 있다. 또한, 가열 유닛(71)은 연성 기판(10)의 이면 또는 표면에 배치될 수 있다.
가열 유닛(70, 71)은 히터 유닛(40)에 의한 리플로우 공정에 앞서 연성 기판(10)에 열을 제공하기 위한 예비 가열 수단으로서 연성 기판(10)에 변형이 발생하지 않는 온도의 열을 제공할 수 있다.
도 5a와 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리플로우 장치(4)의 측면도 및 동작도이다.
도 5a와 5b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리플로우 장치(4)는 히터 유닛(40)과 연성 기판(10) 사이에 배치된 셔터(80)를 더 포함할 수 있다.
셔터(80)는 히터 유닛(40)으로부터 열풍(H)이 제공되는 시간에만 개방되어 연성 기판(10) 및 소자(15)에 열풍(H)을 제공할 수 있다. 즉, 연성 기판(10)이 히터 유닛(40) 방향으로 이송되는 제1 시간에 셔터(80)는 폐쇄되고, 연성 기판(10)에 히터 유닛(40)으로부터 방출되는 열풍(H)을 차단할 수 있다.
히터 유닛(40)은 방출하는 열풍(H)의 온도를 유지하기 위하여, 연성 열풍(H)을 지속적으로 방출할 수 있다. 연성 기판(10)에 소자의 실장이 완료되고 연성 기판(10)이 이송될 때 열풍(H)이 연성 기판(10)에 도달하면, 소자가 실장되지 않는 연성 기판(10)의 영역 또한 가열되고, 이로 인한 제품 변형의 문제가 발생할 수 있다.
따라서 셔터(80)은 연성 기판(10)이 이송되는 제1 시간에는 폐쇄되어 열풍(H)이 연성 기판(10) 상으로 도달하는 것을 차단할 수 있다. 셔터(80) 또한 열 전도율이 낮은 소재를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 셔터(80)는 열전도율이 35W/m·K 이하인 소재를 포함할 수 있다.
이어서, 연성 기판(10)에 실장될 소자(15)가 히터 유닛(40)과 대응되는 위치에 배치되도록 연성 기판(10)의 이송이 완료되는 제2 시간에서, 셔터(80)가 개방될 수 있다. 셔터(80)가 개방됨에 따라 연성 기판(10)에 열풍(H)의 제공이 개시되고, 리플로우 공정이 수행될 수 있다. 리플로우 공정이 완료된 후, 다시 셔터(80)는 폐쇄되어 열풍(H)이 연성 기판(10) 상으로 제공되는 것을 차단하고, 연성 기판(10)의 이송이 재개될 수 있다.
따라서, 리플로우 장치(4)는 연성 기판(10)의 이송 도중에 히터 유닛(40)으로부터 제공된 열풍(H)이 연성 기판(10)의 원하지 않는 영역에까지 도달하여 발생할 수 있는 연성 기판(10)의 베이스 필름 및 이에 인쇄된 배선 패턴의 변형을 억제할 수 있다. 또한, 연성 기판(10)의 이송 중에도 히터 유닛(40)으로부터 열풍의 제공을 중지하지 않기 때문에, 열풍의 온도의 유지가 용이하고, 재가열에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
도시하지는 않았지만, 리플로우 장치(4)에 포함된 셔터(80)는 상술한 실시예의 리플로우 장치(2)에도 포함될 수도 있음은 물론이다. 즉, 셔터(80)는 마스크(도 3a의 60)와 연성 기판(10) 사이에 배치되어, 연성 기판(10)의 이송 과정에서 마스크(도 3a의 60)를 통과한 열풍이 연성 기판(10)에 도달하여 발생할 수 있는 연성 기판(10)의 변형을 억제할 수 있다.
도 6a와 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리플로우 장치(5)의 측면도와 동작도이다.
도 6a와 6b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리플로우 장치(4)의 하우징(101)은 연성 기판(10)이 이송되는 제1 시간에서 연성 기판(10)과 오버랩되지 않는 제1 위치에 배치될 수 있다. 즉, 연성 기판(10)이 이송되는 제1 시간에서 히팅 유닛(40)으로부터 열풍이 지속적으로 연성 기판(10)에 제공되는 경우, 연성 기판(10)의 베이스 필름 및 배선 패턴 등에 변형이 발생할 수 있음은 상술한 것과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 리플로우 장치(5)는, 연성 기판(10)의 이송 중에는 연성 기판(10)과 오버랩되지 않도록 이동하여 열풍을 지속적으로 방출한다. 이후 연성 기판(10)의 이송이 완료되어 실장될 소자(15)가 가열 위치에 정렬되면 다시 연성 기판(10)의 소자 실장 영역과 오버랩되도록 위치하여 소자(15)의 실장을 개시할 수 있다.
연성 기판(10)의 이송 중 하우징(101)이 이동한 제1 위치의 하단에는 흡열 유닛(90)이 배치될 수 있다. 흡열 유닛(90)은 배기구(91)를 포함하여, 연성 기판(10)의 이송 중 히터 유닛(40)으로부터 방출되는 열풍이 외부로 배출시킬 수 있다.
연성 기판(10)의 이송 중 제1 위치로 이동하는 리플로우 장치(5)에 의해, 연성 기판(10)의 소자 실장 영역 이외의 부분에 열풍이 제공됨으로 인한 제품 변형이 완화될 수 있다. 또한, 연성 기판(10)의 이송 중에도 히터 유닛(40)으로부터 열풍의 제공을 중지하지 않기 때문에, 열풍의 온도의 유지가 용이하고, 재가열에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리플로우 장치(6)의 측면도이다.
도 7을 참조하면, 리플로우 장치(6)는 히터 유닛들(40, 140, 240)을 수납하는 복수의 하우징(100, 200, 300)을 포함하여, 복수의 연성 기판(10, 110, 210)에 대하여 리플로우 공정을 수행할 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이, 연성 기판(10, 110, 210)들은 각각 소자들(15, 115, 215)들이 실장되는 영역이 다를 수 있다. 이에 따라, 연성 기판(10, 110, 210)들에 열을 제공하기 위한 히터 유닛들(40, 140, 240) 또한 각각 다를 필요가 있다. 본 발명의 실시예에 따른 리플로우 장치(6)는 복수의 하우징(100, 200, 300)을 포함하고, 복수의 하우징(100, 200, 300)은 서로 다른 구조의 상판(20, 120, 220) 및 하판(30, 130, 230)을 포함할 수 있다. 따라서 각각의 하우징(100, 200, 300)에 수납된 히터 유닛들(40, 140, 240)의 배치도 각각 다를 수 있다.
결과적으로, 리플로우 장치(6)는 서로 다른 설계 구조를 갖는 복수의 연성 기판(10, 110, 210)에 대하여 각각 다르게 배치된 히터 유닛들(40, 140, 240)을 포함하여, 동시에 리플로우 공정을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 연성 기판(10, 110, 210)들의 디자인이 동일한 경우에는 상기 복수의 하우징(100, 200, 300)을 동일하게 구성할 수 있고, 다수의 연성 기판에 대하여 동시에 리플로우 공정을 수행할 수 있기 때문에, 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 연성 기판 20: 상판
30: 하판 21, 31: 홀
35: 프레임 45: 노즐
60: 마스크 70, 71: 가열부
80: 셔터 100: 하우징

Claims (14)

  1. 연성 기판의 일면 상에 인쇄된 회로 패턴 상에 열을 제공하는 하나 이상의 히터 유닛; 및
    상기 히터 유닛이 고정되는 하우징을 포함하되,
    상기 하우징은
    상기 하나 이상의 히터 유닛을 탈부착할 수 있는 고정 수단을 포함하는 리플로우 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고정 수단은 상기 하나 이상의 히터 유닛을 탈부착할 수 있는 하나 이상의 홀을 포함하는 리플로우 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 홀은 제1 홀과 제2 홀을 포함하고,
    상기 하우징은 상기 제1 홀이 형성되어 상기 하나 이상의 히터 유닛을 탈부착시킬 수 있는 상판,
    상기 제1 홀과 정렬되는 복수의 제2 홀이 형성된 하판, 및
    상기 상판과 하판이 착탈 가능하도록 상기 상판과 하판을 고정하는 프레임을 포함하고,
    상기 하나 이상의 히터 유닛은 상기 제1 홀과 제2 홀을 관통하여 고정되는 리플로우 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 히터 유닛과 상기 연성 기판 사이에 배치된 마스크를 더 포함하되,
    상기 마스크는 상기 히터 유닛과 대응되도록 형성된 하나 이상의 개구를 포함하는 리플로우 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 연성 기판은 제1 시간에 상기 히터 유닛에 의한 가열을 위한 위치로 이송되고,
    상기 제1 시간 이후의 제2 시간에 상기 히터 유닛에 의해 상기 연성 기판에 리플로우 공정이 수행되는 리플로우 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 히터 유닛은, 상기 연성 기판을 이송시키는 상기 제1 시간에서 상기 연성 기판과 오버랩되지 않는 제1 위치에 위치하고,
    상기 연성 기판 상에 열을 제공하는 제2 시간에는 상기 연성 기판과 오버랩되는 제2 위치에 위치하는 리플로우 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 히터 유닛으로부터 제공된 열을 흡인하여 배기하도록 상기 제2 위치에 배치되는 흡열 유닛을 더 포함하는 리플로우 장치.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 연성 기판의 상기 일면 또는 타면 상에 배치되고, 상기 연성 기판을 예비 가열하는 가열 유닛을 더 포함하는 리플로우 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 가열 유닛은,
    상기 히터 유닛에 의하여 상기 연성 기판이 가열되기에 앞서 상기 연성 기판의 일면 또는 타면을 가열하는 리플로우 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 히터 유닛과 상기 연성 기판 사이에 배치된 셔터를 더 포함하되,
    상기 셔터는, 상기 제1 시간에서 상기 히터 유닛과 상기 연성 기판 사이를 차단하도록 폐쇄되고,
    상기 제2 시간에서 상기 히터 유닛으로부터 제공된 열이 상기 연성 기판으로 전달되도록 개방되는 리플로우 장치.
  11. 제 3항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 마스크 및 셔터는 열전도율이 35W/m·K 이하인 소재를 포함하는 리플로우 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 히터 유닛은, 열풍, UV 및 레이저 중 어느 하나의 수단으로 상기 회로 패턴 상에 열을 제공하는 리플로우 장치.
  13. 서로 나란히 권출되어 이송되는 복수의 연성 기판 상에, 상기 복수의 연성 기판 상에 각각 오버랩되어 배치되는 복수의 하우징; 및
    상기 복수의 하우징에 각각 장착되는 하나 이상의 히터 유닛을 포함하는 리플로우 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 하우징 중 적어도 하나의 하우징에 장착되는 상기 하나 이상의 히터 유닛의 배치와, 다른 하우징에 장착되는 상기 하나 이상의 히터 유닛의 배치는 서로 다른 리플로우 장치.
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