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WO2016153099A1 - 레이저 옵틱 헤드모듈 및 그를 가지는 솔더링시스템 - Google Patents

레이저 옵틱 헤드모듈 및 그를 가지는 솔더링시스템 Download PDF

Info

Publication number
WO2016153099A1
WO2016153099A1 PCT/KR2015/003404 KR2015003404W WO2016153099A1 WO 2016153099 A1 WO2016153099 A1 WO 2016153099A1 KR 2015003404 W KR2015003404 W KR 2015003404W WO 2016153099 A1 WO2016153099 A1 WO 2016153099A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
laser
soldering
unit
target member
optical path
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/003404
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조성익
최재익
조진구
Original Assignee
(주)조은테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020150040301A external-priority patent/KR20160114249A/ko
Priority claimed from KR1020150040300A external-priority patent/KR20160114248A/ko
Application filed by (주)조은테크 filed Critical (주)조은테크
Publication of WO2016153099A1 publication Critical patent/WO2016153099A1/ko

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation

Definitions

  • the present invention relates to a soldering system, and more particularly, to a laser optical head module for irradiating a laser light to a soldering target member of a soldering system for performing a soldering using a laser.
  • Electronic products that use electronic components such as LEDs, semiconductor devices such as IC chips, and wires are generally mounted by soldering materials such as solder in PCBs.
  • soldering target member such as an electronic component is generally performed automatically by a soldering system.
  • the soldering system may have a variety of configurations according to the soldering target, a support for supporting the soldering target member, a laser head module for heating by irradiating a laser light to the soldering material of the soldering target member supported on the support, and the laser
  • the head module may include a photographing unit for photographing a soldering target member supported on the support so that the laser beam may be irradiated to the soldering material among the soldering target members supported on the support.
  • the laser head module and the photographing part are separately configured, and the configuration thereof is complicated.
  • the position of the soldering target member calculated after the photographing part is positioned by the laser head module, precise soldering occurs due to the occurrence of the position error.
  • the performance of the process is difficult.
  • An object of the present invention in order to solve the above problems, the configuration for the irradiation of the laser light to the soldering target that can be made at the same time the irradiation of the laser light and the soldering target and the configuration for the imaging of the soldering target as one module
  • the present invention provides a soldering system that enables real-time observation of the soldering process by configuring the device and displaying the soldering process in real time.
  • Another object of the present invention by configuring a configuration for the irradiation of the laser light to the soldering target and the imaging of the soldering target can be made at the same time the irradiation of the laser light and the soldering target as a single module,
  • the present invention provides a laser optical head module that enables real-time observation.
  • the present invention was created in order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention, the laser light generating unit 100 for generating a laser light for heating the solder material 1 on the soldering target member (2) Wow; A first optical system 200 for guiding the laser light generated by the laser light generator 100 to the solder material 1; A sight installed on the first optical path L2 of the laser beam and dividing an object member image of a portion of the soldering target member 2 to which the solder material 1 is coupled from the first optical path L2.
  • Furnace splitting unit 300 Disclosed is a laser optical head module comprising a photographing unit 400 for photographing the target member image divided by the light path splitter 300.
  • the light path splitter 300 may be coated by a first coating member that reflects only a visible light band and transmits a laser light band of the light corresponding to the target member image in the soldering target member 2.
  • the photographing unit 400 may include a camera unit 410 for capturing the object member image of a portion to which the solder material 1 is coupled, and an image of the object member divided from the light path splitter 300. It may include a second optical system 420 to guide the light to the camera unit 410.
  • the second optical system is installed on a second optical path between the photographing unit 400 and the optical path splitting unit 300 to transmit light of the target member image through the second optical path to the camera unit 410.
  • Reflector 600 for reflecting to may be additionally installed.
  • the second optical system 420 may reflect the laser band from the soldering member 2 and transmit only the visible light band.
  • the second optical system 420 may be made of at least a portion of the material reflecting the laser band and transmitting only the visible light band in the soldering member 2 or coated with a material reflecting the laser band and transmitting only the visible light band. have.
  • the optical path splitter 300 may transmit a laser band from the soldering target member 2 and reflect the visible light band.
  • the optical path splitter 300 may include a prism made of a material that transmits a laser band in the soldering target member 2 and reflects a visible light band, or transmits a laser band in the soldering target member 2 and provides a visible light band. It may include a prism coated by a reflecting material.
  • the present invention also has a laser optical head module 10 having the above configuration;
  • a display unit 40 displaying the target member image on a screen so that an operator can observe the target member image photographed by the photographing unit 400; It may include a control unit 30 for controlling the laser optical head module 10 and the display unit 40.
  • the operator may further include an operation unit for receiving an operation control of the laser optical head module 10 according to the state of the object member image displayed on the display unit 40.
  • the operation unit may further include an input device 90 for inputting information of an operator's observation result on the target member image displayed on the display unit 40.
  • the laser optical head module and the soldering system having the same according to the present invention comprise the configuration for irradiating the laser light to the soldering target and the configuration for the imaging of the soldering target as one module to simultaneously irradiate the laser light and the imaging of the soldering target.
  • the soldering process is stable and has the advantage of being able to be performed.
  • the laser optical head module and the soldering system having the same according to the present invention the configuration for the irradiation of the laser light to the soldering target that can be made at the same time the irradiation of the laser light and the soldering target and a configuration for photographing the soldering target
  • the module By configuring the module, there is an advantage that real-time observation (monitoring) of the soldering process is possible.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a soldering system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the soldering system of FIG. 1.
  • 3A is a conceptual diagram illustrating an embodiment of the laser optical head module of FIG. 1.
  • 3B is a conceptual diagram illustrating a modification of the laser optical head module of FIG. 1.
  • the soldering system in which the laser optical head module 10 is installed according to the present invention includes a laser optical head module 10, a display unit 40, and a controller 30.
  • soldering process of the soldering system according to the present invention soldering to the soldering target member 2, such as a mounting process for mounting electronic components, such as semiconductor devices, wires on the PCB, wire bonding process in the camera module As long as the process of soldering the separate member 3 by the material 1 is possible.
  • the soldering target member 2 may be a PCB on which electronic components such as semiconductor devices are mounted.
  • the laser optical head module 10 includes a laser light generator 100 for generating a laser light for heating the solder material 1 on the soldering target member 2. ; A first optical system 200 for guiding the laser light generated by the laser light generator 100 to the solder material 1; An optical path splitter installed on the first optical path L2 of the laser beam and dividing the target member image of the solder material 1 into which the solder material 1 is bonded from the first optical path L2; 300); And a photographing unit 400 for capturing an image of the target member divided by the light path splitter 300.
  • the laser light generating unit 100 is a configuration for generating laser light for heating the solder material 1 on the soldering member 2, and any configuration may be used as long as it can generate laser light.
  • the first optical system 200 is configured to guide the laser light generated by the laser light generating unit 100 to the solder material 1, and may be formed of one or more lenses.
  • the first optical system 200 may be installed near the laser light generating unit 100 and directly on the soldering target member 2.
  • the optical path splitter 300 is installed on the first optical path L2 of the laser beam and displays an object member image of a portion of the soldering target member 2 to which the solder material 1 is coupled.
  • Various configurations are possible as the configuration of dividing from L2 into the second optical path L1.
  • the light path splitter 300 may be configured as a beam splitter such as a semi-transmissive mirror or a prism that divides a part of the light.
  • the light divided by the light path splitting unit 300 the light is divided in order to shoot the target member image by the imaging unit is preferably a light in the visible light region is induced.
  • the optical path splitter 300 is preferably coated by the first coating member reflecting only the visible light band and transmitting the laser light band of the light corresponding to the target member image in the soldering target member 2.
  • the optical path splitter 300 may transmit the laser band in the soldering target member 2 and reflect the visible light band.
  • the optical path splitter 300 includes a prism made of a material that transmits a laser band and reflects a visible light band in the soldering member 2, or a prism coated by a material that transmits a laser band and reflects a visible light band. It may include.
  • the photographing unit 400 is configured to photograph the target member image divided by the light path splitter 300, and various configurations are possible.
  • the photographing unit 400 may include a camera unit 410 for photographing a target member image of a portion to which the solder material 1 is bonded, and light of the target member image divided from the light path splitter 300. It may include a second optical system 420 to guide the to the camera unit 410.
  • the camera unit 410 may be a digital camera or the like as a configuration for capturing an image of a target member of a portion to which the solder material 1 is coupled.
  • the second optical system 420 may be configured to guide the light of the target member image divided from the optical path splitter 300 to the camera unit 410, and may include one or more lenses, mirrors, or the like.
  • the second optical system is installed in the second optical path L1 between the photographing unit 400 and the optical path splitting unit 300 to receive light of the target member image through the second optical path L1.
  • a reflector 600 for reflecting to 410 may be additionally installed.
  • the reflecting unit 600 is installed in the second optical path L1 between the photographing unit 400 and the optical path splitting unit 300, so that the light of the target member image through the second optical path L1 is cameraed. It may be provided as a mirror or the like as a configuration for reflecting to the unit 410.
  • the second optical system 420 it is preferable that the imaging unit 400 to photograph the light in the visible light region, the soldering target member 2 can reflect the laser band and transmit only the visible light band.
  • the second optical system 420 is made of at least a portion of the material reflecting the laser band in the soldering target member 2 and transmitting only the visible light band, or coated with a material reflecting the laser band and transmitting only the visible light band. Can be.
  • the display unit 40 is configured to display the target member image on the screen so that an operator can observe the target member image photographed by the photographing unit 400.
  • the display unit 40 may be a monitor having a display screen, and an LCD, an OLED, or the like may be used.
  • the soldering system may further include an operation unit (not shown) for receiving an operation control of the laser optical head module 10 according to the state of the target member image displayed on the display unit 40.
  • the operation unit is a configuration for the operator to receive the operation control of the laser optical head module 10 according to the state of the target member image displayed on the display unit 40, the operator through the operation unit to cancel the job, the next soldering target ( Various configurations are possible, such as inputting a control signal such as switching to 1) or stopping operation.
  • the operation unit may further include an input device 90 for inputting information of an operator's observation result on the target member image displayed on the display unit 40.
  • the observer may input various types of abnormalities of the soldering process through the input device 90 of the manipulation unit, or may manually switch the automatic soldering operation.
  • the controller 30 may be configured to control the laser optical head module 10 and the display unit 40.
  • the controller 30 performs driving and operation control of the laser optical head module 10, control of the display unit 40, and the like, or a member or a plurality of members as a logical configuration rather than a single physical configuration. It can be configured as.
  • controller 30 may be configured at least in part as a program.
  • the soldering system according to the present invention includes a loading part 70 in which the soldering target member 2 is loaded, a support 60 supporting the soldering target member 2, and an unloading of the soldering target member 2. It may include an unloading unit 70.
  • the loading unit 70 is a configuration in which the soldering target member 2 is loaded, and various configurations are possible according to the loading method of the soldering target member 2.
  • the plurality of soldering target members 2 may be loaded while mounted on a mounting member (not shown).
  • the support part 60 is a structure which supports the soldering target member 2, and can be various structures according to the support system.
  • the unloading part 70 is a configuration in which the soldering target member 2 is unloaded, and various configurations are possible according to the unloading method of the soldering target member 2.
  • the plurality of soldering target members 2 may be unloaded while mounted on the mounting member.
  • the soldering system may include a solder material injection unit (not shown) for injecting the solder material 1.
  • the solder material injection unit is configured to spray the solder material 1 from the soldering target member 2 to the soldering portion.
  • solder material 1 may be any material such as lead-free, as long as it is a material capable of soldering a metal member.
  • the solder material 1 is preferably made of a solder paste formed by including a powder such as lead-free in a liquid binder to be sprayed by the solder material injection unit.
  • the solder material injection unit is a configuration for injecting a flowable solder material 1, such as solder paste, and can be variously configured according to the injection form.
  • the solder material injection unit may include a syringe needle for ejecting the solder material at the end portion.

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Abstract

본 발명은 솔더링시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 솔더링을 수행하는 솔더링시스템 중 솔더링 대상부재에 레이저광을 조사하는 레이저 옵틱 헤드모듈에 관한 것이다. 본 발명은, 솔더링 대상부재(2) 상의 솔더물질(1)을 가열하기 위한 레이저광을 발생시키는 레이저광발생부(100)와; 상기 레이저광발생부(100)에서 발생된 레이저광을 상기 솔더물질(1)에 유도시키기 위한 제1광학계(200)와; 상기 레이저광의 제1광경로(L2) 상에 설치되며 상기 솔더링 대상부재(2)에서 상기 솔더물질(1)이 결합된 부위에 대한 대상부재 이미지를 상기 제1광경로(L2)로부터 분할하는 광경로분할부(300)와; 상기 광경로분할부(300)에 의하여 분할된 상기 대상부재 이미지를 촬영하는 촬영부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈을 개시한다.

Description

레이저 옵틱 헤드모듈 및 그를 가지는 솔더링시스템
본 발명은 솔더링시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저를 이용하여 솔더링을 수행하는 솔더링시스템 중 솔더링 대상부재에 레이저광을 조사하는 레이저 옵틱 헤드모듈에 관한 것이다.
엘이디, IC칩 등 반도체 소자, 와이어 등의 전자부품을 사용하는 전자제품은 일반적으로 PCB 등에 땜납과 같은 솔더링물질에 의하여 실장됨이 일반적이다.
그리고 전자부품과 같은 솔더링 대상부재는, 솔더링시스템에 의하여 자동으로 수행됨이 일반적이다.
한편, 솔더링시스템은, 솔더링 대상에 따라서 다양한 구성을 가질 수 있으며, 솔더링 대상부재를 지지하는 지지부와, 지지부에 지지된 솔더링 대상부재 중 솔더링 물질에 레이저광을 조사하여 가열하는 레이저 헤드모듈과, 레이저 헤드모듈이 지지부에 지지된 솔더링 대상부재 중 솔더링 물질에 레이저광을 조사할 수 있도록 지지부에 지지된 솔더링 대상부재를 촬영하는 촬영부를 포함하여 구성될 수 있다.
그런데 종래의 솔더링시스템은, 레이저 헤드모듈 및 촬영부가 별도로 구성됨에 따라서 그 구성이 복잡하며, 촬영부의 촬영 후 계산된 솔더링 대상부재의 위치가 레이저 헤드모듈에 의하여 위치시 그 위치오차의 발생으로 정밀한 솔더링 공정의 수행이 어려운 문제점이 있다.
또한 위치오차의 발생으로 오차 정렬을 위한 추가 공정의 수행으로 전체 공정소요시간이 증가하는 문제점이 있다.
또한 종래의 솔더링시스템은, 솔더링 수행시 그 수행과정에 대한 실시간 관찰이 불가능하여 공정오류에도 불구하고 솔더링시스템의 가동하면서 불량품을 증가시키는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 레이저광의 조사 및 솔더링 대상의 촬영이 동시에 이루어질 수 있는 솔더링 대상에 대한 레이저광의 조사를 위한 구성 및 솔더링 대상의 촬영을 위한 구성을 하나의 모듈로 구성하고 솔더링 공정을 실시간으로 화면에 표시함으로써 솔더링 공정에 대한 실시간 관찰을 가능하게 하는 솔더링시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 레이저광의 조사 및 솔더링 대상의 촬영이 동시에 이루어질 수 있는 솔더링 대상에 대한 레이저광의 조사를 위한 구성 및 솔더링 대상의 촬영을 위한 구성을 하나의 모듈로 구성함으로써, 솔더링 공정에 대한 실시간 관찰을 가능하게 하는 레이저 옵틱 헤드모듈을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 솔더링 대상부재(2) 상의 솔더물질(1)을 가열하기 위한 레이저광을 발생시키는 레이저광발생부(100)와; 상기 레이저광발생부(100)에서 발생된 레이저광을 상기 솔더물질(1)에 유도시키기 위한 제1광학계(200)와; 상기 레이저광의 제1광경로(L2) 상에 설치되며 상기 솔더링 대상부재(2)에서 상기 솔더물질(1)이 결합된 부위에 대한 대상부재 이미지를 상기 제1광경로(L2)로부터 분할하는 광경로분할부(300)와; 상기 광경로분할부(300)에 의하여 분할된 상기 대상부재 이미지를 촬영하는 촬영부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈을 개시한다.
상기 광경로분할부(300)는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 상기 대상부재 이미지에 해당하는 광 중 가시광 대역만을 반사하고 레이저광 대역을 투과하는 제1코팅부재에 의해 코팅될 수 있다.
상기 촬영부(400)는, 상기 솔더물질(1)이 결합된 부위에 대한 상기 대상부재 이미지를 촬영하는 카메라부(410)와, 상기 광경로분할부(300)로부터 분할된 상기 대상부재 이미지의 광을 상기 카메라부(410)로 유도하는 제2광학계(420)를 포함할 수 있다.
상기 제2광학계는, 상기 촬영부(400)와 광경로분할부(300) 사이의 제2광경로에 설치되어, 상기 제2광경로를 통한 상기 대상부재 이미지의 광을 상기 카메라부(410)로 반사하기 위한 반사부(600)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 제2광학계(420)는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 반사시키고 가시광 대역 만을 투과시킬 수 있다.
상기 제2광학계(420)는, 적어도 일부가 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 반사시키고 가시광 대역 만을 투과시키는 물질로 이루어지거나, 레이저 대역을 반사시키고 가시광 대역 만을 투과시키는 물질로 코팅될 수 있다.
상기 광경로분할부(300)는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 투과시키고 가시광 대역을 반사시킬 수 있다.
상기 광경로분할부(300)는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 투과시키고 가시광 대역을 반사시키는 물질로 이루어진 프리즘 또는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 투과시키고 가시광 대역을 반사시키는 물질에 의하여 코팅된 프리즘을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 상기와 같은 구성을 가지는 레이저 옵틱 헤드모듈(10)과; 상기 촬영부(400)에서 촬영된 상기 대상부재 이미지를 작업자가 관찰할 수 있도록 상기 대상부재 이미지를 화면에 표시하는 디스플레이부(40)와; 상기 레이저 옵틱 헤드모듈(10) 및 상기 디스플레이부(40)를 제어하는 제어부(30)를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부(40)에 표시된 상기 대상부재 이미지의 상태에 따라서 작업자가 상기 레이저 옵틱 헤드모듈(10)의 작동제어를 입력받기 위한 조작부를 추가로 포함할 수 있다.
상기 조작부는, 상기 디스플레이부(40)에 표시된 상기 대상부재 이미지에 대한 작업자의 관찰 결과의 정보를 입력하기 위한 입력장치(90)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저 옵틱 헤드모듈 및 그를 가지는 솔더링시스템은, 솔더링 대상에 대한 레이저광의 조사를 위한 구성 및 솔더링 대상의 촬영을 위한 구성을 하나의 모듈로 구성함으로써 레이저광의 조사 및 솔더링 대상의 촬영이 동시에 수행될 수 있어 솔더링 공정이 안정적이며 신속한 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 레이저 옵틱 헤드모듈 및 그를 가지는 솔더링시스템은, 레이저광의 조사 및 솔더링 대상의 촬영이 동시에 이루어질 수 있는 솔더링 대상에 대한 레이저광의 조사를 위한 구성 및 솔더링 대상의 촬영을 위한 구성을 하나의 모듈로 구성함으로써, 솔더링 공정에 대한 실시간 관찰(모니터링)이 가능한 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 솔더링시스템을 보여주는 개념도이다.
도 2는, 도 1의 솔더링시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3a은, 도 1의 레이저 옵틱 헤드모듈의 일실시예를 보여주는 개념도이다.
도 3b는, 도 1의 레이저 옵틱 헤드모듈의 변형례를 보여주는 개념도이다.
이하 본 발명에 따른 레이저 옵틱 헤드모듈 및 솔더링시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 레이저 옵틱 헤드모듈(10)이 설치되는 솔더링시스템은, 레이저 옵틱 헤드모듈(10)과, 디스플레이부(40)와, 제어부(30)를 포함한다.
본 발명에 따른 솔더링시스템의 솔더링 공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, PCB 상에 반도체소자, 와이어 등 전자부품을 실장하는 실장공정, 카메라모듈 내의 와이어 본딩공정 등 솔더링 대상부재(2)에 솔더물질(1)에 의하여 별도의 부재(3)를 솔더링 하는 공정이면 모두 가능하다.
여기서 솔더링 대상부재(2)는, 반도체 소자 등 전자부품이 실장되는 PCB 등이 될 수 있다.
상기 레이저 옵틱 헤드모듈(10)은, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 솔더링 대상부재(2) 상의 솔더물질(1)을 가열하기 위한 레이저광을 발생시키는 레이저광발생부(100)와; 레이저광발생부(100)에서 발생된 레이저광을 솔더물질(1)에 유도시키기 위한 제1광학계(200)와; 레이저광의 제1광경로(L2) 상에 설치되며 솔더링 대상부재(2)에서 솔더물질(1)이 결합된 부위에 대한 대상부재 이미지를 제1광경로(L2)로부터 분할하는 광경로분할부(300)와; 광경로분할부(300)에 의하여 분할된 대상부재 이미지를 촬영하는 촬영부(400)를 포함한다.
상기 레이저광발생부(100)는, 솔더링 대상부재(2) 상의 솔더물질(1)을 가열하기 위한 레이저광을 발생시키는 구성으로서, 레이저광을 발생시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
상기 제1광학계(200)는, 레이저광발생부(100)에서 발생된 레이저광을 솔더물질(1)에 유도시키기 위한 구성으로서, 하나 이상의 렌즈로 구성될 수 있다.
특히 상기 제1광학계(200)는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 레이저광발생부(100) 부근 및 솔더링 대상부재(2)의 직상부에 설치될 수 있다.
상기 광경로분할부(300)는, 레이저광의 제1광경로(L2) 상에 설치되며 솔더링 대상부재(2)에서 솔더물질(1)이 결합된 부위에 대한 대상부재 이미지를 제1광경로(L2)로부터 제2광경로(L1)로 분할하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 광경로분할부(300)는, 광의 일부를 분할하는 반투과경, 프리즘 등 빔스플리터로 구성될 수 있다.
한편, 상기 광경로분할부(300)에 의하여 분할되는 광은, 촬영부에 의하여 대상부재 이미지를 촬영하기 위하여 분할되는 광으로서 가시광선 영역의 광이 유도됨이 바람직하다.
따라서, 상기 광경로분할부(300)는, 솔더링 대상부재(2)에서 대상부재 이미지에 해당하는 광 중 가시광 대역만을 반사하고 레이저광 대역을 투과하는 제1코팅부재에 의해 코팅됨이 바람직하다.
즉, 상기 광경로분할부(300)는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 투과시키고 가시광 대역을 반사시킬 수 있다.
또한 상기 광경로분할부(300)는, 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 투과시키고 가시광 대역을 반사시키는 물질로 이루어진 프리즘 또는, 레이저 대역을 투과시키고 가시광 대역을 반사시키는 물질에 의하여 코팅된 프리즘을 포함할 수 있다.
상기 촬영부(400)는, 광경로분할부(300)에 의하여 분할된 대상부재 이미지를 촬영하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 촬영부(400)는, 솔더물질(1)이 결합된 부위에 대한 대상부재 이미지를 촬영하는 카메라부(410)와, 광경로분할부(300)로부터 분할된 대상부재 이미지의 광을 상기 카메라부(410)로 유도하는 제2광학계(420)를 포함할 수 있다.
상기 카메라부(410)는, 솔더물질(1)이 결합된 부위에 대한 대상부재 이미지를 촬영하는 구성으로서 디지털카메라 등이 사용될 수 있다.
상기 제2광학계(420)는, 광경로분할부(300)로부터 분할된 대상부재 이미지의 광을 카메라부(410)로 유도하는 구성으로서, 하나 이상의 렌즈, 거울 등을 포함할 수 있다.
또한 상기 제2광학계는, 촬영부(400)와 광경로분할부(300) 사이의 제2광경로(L1)에 설치되어, 제2광경로(L1)를 통한 대상부재 이미지의 광을 카메라부(410)로 반사하기 위한 반사부(600)가 추가로 설치될 수 있다.
상기 반사부(600)는, 촬영부(400)와 광경로분할부(300) 사이의 제2광경로(L1)에 설치되어, 제2광경로(L1)를 통한 대상부재 이미지의 광을 카메라부(410)로 반사하기 위한 구성으로서 거울 등으로 설치될 수 있다.
한편, 상기 제2광학계(420)는, 촬영부(400)가 가시광선 영역의 광에 대하여 촬영하는 것이 바람직한바, 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 반사시키고 가시광 대역 만을 투과시킬 수 있다.
이를 위하여, 상기 제2광학계(420)는, 적어도 일부가 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 반사시키고 가시광 대역 만을 투과시키는 물질로 이루어지거나, 레이저 대역을 반사시키고 가시광 대역 만을 투과시키는 물질로 코팅될 수 있다.
상기 디스플레이부(40)는, 촬영부(400)에서 촬영된 대상부재 이미지를 작업자가 관찰할 수 있도록 대상부재 이미지를 화면에 표시하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 디스플레이부(40)는, 디스플레이 화면을 가지는 모니터로서, LCD, OLED 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 솔더링시스템은, 디스플레이부(40)에 표시된 대상부재 이미지의 상태에 따라서 작업자가 레이저 옵틱 헤드모듈(10)의 작동제어를 입력받기 위한 조작부(미도시)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 조작부는, 디스플레이부(40)에 표시된 대상부재 이미지의 상태에 따라서 작업자가 레이저 옵틱 헤드모듈(10)의 작동제어를 입력받기 위한 구성으로서, 작업자는 조작부를 통하여, 작업취소, 다음 솔더링 대상(1)으로의 전환, 작동 중지 등의 제어신호를 입력하는 등 다양한 구성이 가능하다.
또한, 상기 조작부는, 디스플레이부(40)에 표시된 대상부재 이미지에 대한 작업자의 관찰 결과의 정보를 입력하기 위한 입력장치(90)를 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로, 관찰자는 상기 조작부의 입력장치(90)를 통하여, 솔더링 공정의 이상유무를 입력하거나, 자동 솔더링 작업을 수동으로 전환하는 등 다양한 조작이 가능하다.
상기 제어부(30)는, 레이저 옵틱 헤드모듈(10) 및 상기 디스플레이부(40)를 제어하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 제어부(30)는, 레이저 옵틱 헤드모듈(10)의 구동 및 작동제어, 디스플레이부(40)의 제어 등을 수행하며, 하나의 물리적 구성보다는 논리적 구성으로서 하나의 부재 또는 복수의 부재로서 구성될 수 있다.
아울러, 상기 제어부(30)는, 적어도 일부가 프로그램으로서 구성될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 솔더링시스템은, 솔더링 대상부재(2)가 로딩되는 로딩부(70)와, 솔더링 대상부재(2)를 지지하는 지지부(60)와, 솔더링 대상부재(2)가 언로딩되는 언로딩부(70)를 포함할 수 있다.
상기 로딩부(70)는, 솔더링 대상부재(2)가 로딩되는 구성으로서 솔더링 대상부재(2)의 로딩방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 복수의 솔더링 대상부재(2)들이 탑재부재(미도시)에 탑재된 상태로 로딩될 수 있다.
상기 지지부(60)는, 솔더링 대상부재(2)를 지지하는 구성으로서, 그 지지방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
상기 언로딩부(70)는, 솔더링 대상부재(2)가 언로딩되는 구성으로서 솔더링 대상부재(2)의 언로딩방식에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 복수의 솔더링 대상부재(2)들이 탑재부재에 탑재된 상태로 언로딩될 수 있다.
한편, 상기 솔더링시스템은, 솔더물질(1)을 분사하는 솔더물질분사부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 솔더물질분사부는, 솔더링 대상부재(2)에서 솔더링 부분에 솔더물질(1)을 분사하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
여기서, 솔더물질(1)은, 금속재질의 부재의 솔더링이 가능한 물질이면 무연납 등 어떠한 재질도 가능하다.
특히 상기 솔더물질(1)은, 솔더물질분사부에 의한 분사가 가능하도록 액상의 바인더에 무연납 등의 분말을 포함시켜 형성된 솔더 페이스트로 이루어짐이 바람직하다.
상기 솔더물질분사부는, 솔더 페이스트와 같은 유동성이 있는 솔더물질(1)을 분사하기 위한 구성으로서 그 분사형태에 따라서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 솔더물질분사부는, 끝단부분에 솔더물질이 분출되는 주사기 바늘을 포함할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 솔더링 대상부재(2) 상의 솔더물질(1)을 가열하기 위한 레이저광을 발생시키는 레이저광발생부(100)와;
    상기 레이저광발생부(100)에서 발생된 레이저광을 상기 솔더물질(1)에 유도시키기 위한 제1광학계(200)와;
    상기 레이저광의 제1광경로(L2) 상에 설치되며 상기 솔더링 대상부재(2)에서 상기 솔더물질(1)이 결합된 부위에 대한 대상부재 이미지를 상기 제1광경로(L2)로부터 분할하는 광경로분할부(300)와;
    상기 광경로분할부(300)에 의하여 분할된 상기 대상부재 이미지를 촬영하는 촬영부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광경로분할부(300)는,
    상기 솔더링 대상부재(2)에서 상기 대상부재 이미지에 해당하는 광 중 가시광 대역만을 반사하고 레이저광 대역을 투과하는 제1코팅부재에 의해 코팅되는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 촬영부(400)는,
    상기 솔더물질(1)이 결합된 부위에 대한 상기 대상부재 이미지를 촬영하는 카메라부(410)와,
    상기 광경로분할부(300)로부터 분할된 상기 대상부재 이미지의 광을 상기 카메라부(410)로 유도하는 제2광학계(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2광학계는,
    상기 촬영부(400)와 광경로분할부(300) 사이의 제2광경로에 설치되어, 상기 제2광경로를 통한 상기 대상부재 이미지의 광을 상기 카메라부(410)로 반사하기 위한 반사부(600)가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2광학계(420)는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 반사시키고 가시광 대역 만을 투과시키는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2광학계(420)는, 적어도 일부가 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 반사시키고 가시광 대역 만을 투과시키는 물질로 이루어지거나, 레이저 대역을 반사시키고 가시광 대역 만을 투과시키는 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 광경로분할부(300)는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 투과시키고 가시광 대역을 반사시키는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 광경로분할부(300)는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 투과시키고 가시광 대역을 반사시키는 물질로 이루어진 프리즘 또는, 상기 솔더링 대상부재(2)에서 레이저 대역을 투과시키고 가시광 대역을 반사시키는 물질에 의하여 코팅된 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 옵틱 헤드모듈.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 따른 레이저 옵틱 헤드모듈(10)과;
    상기 촬영부(400)에서 촬영된 상기 대상부재 이미지를 작업자가 관찰할 수 있도록 상기 대상부재 이미지를 화면에 표시하는 디스플레이부(40)와;
    상기 레이저 옵틱 헤드모듈(10) 및 상기 디스플레이부(40)를 제어하는 제어부(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더링시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 디스플레이부(40)에 표시된 상기 대상부재 이미지의 상태에 따라서 작업자가 상기 레이저 옵틱 헤드모듈(10)의 작동제어를 입력받기 위한 조작부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더링시스템.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 조작부는,
    상기 디스플레이부(40)에 표시된 상기 대상부재 이미지에 대한 작업자의 관찰 결과의 정보를 입력하기 위한 입력장치(90)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더링시스템.
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