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KR101306303B1 - 카메라 모듈 솔더링 장치 - Google Patents

카메라 모듈 솔더링 장치 Download PDF

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KR101306303B1
KR101306303B1 KR1020110130981A KR20110130981A KR101306303B1 KR 101306303 B1 KR101306303 B1 KR 101306303B1 KR 1020110130981 A KR1020110130981 A KR 1020110130981A KR 20110130981 A KR20110130981 A KR 20110130981A KR 101306303 B1 KR101306303 B1 KR 101306303B1
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camera module
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plate
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Abstract

본 발명은 PCB에 로딩된 카메라 모듈의 단자를 PCB의 단자에 납땜하기 위하여 솔더 페이스트를 상기 카메라 모듈의 단자에 디스펜싱한 후 PCB를 가열함으로써 솔더 페이스트를 용융시켜 솔더링을 수행하는 카메라 모듈 솔더링 장치에 대한 것이다.
본 발명은, 카메라 모듈의 단자를 PCB의 단자에 납땜하는 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서, 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 테이블에 구비되며 상기 카메라 모듈이 로딩된 상기 PCB를 로딩하는 PCB 로딩부; 상기 PCB 로딩부 상부에 구비되어 상기 카메라 모듈의 단자에 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 솔더 페이스트 디스펜싱부; 및 상기 메인 프레임의 상기 테이블에 구비되며 상기 솔더 페이스트가 디스펜싱된 상기 PCB를 가열하는 PCB 가열부를 포함하는 카메라 모듈 솔더링 장치를 제공한다.

Description

카메라 모듈 솔더링 장치{Device for Soldering Camera Mudule}
본 발명은 카메라 모듈 솔더링 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 PCB에 로딩된 카메라 모듈의 단자를 PCB의 단자에 납땜하기 위하여 솔더 페이스트를 상기 카메라 모듈의 단자에 디스펜싱한 후 PCB를 가열함으로써 솔더 페이스트를 용융시켜 솔더링을 수행하는 카메라 모듈 솔더링 장치에 대한 것이다.
휴대용 전자기기의 기술발전과 더불어 휴대용 전자기기에 구비되는 카메라 모듈의 수요가 급격하게 증가되고 있다. 종래 카메라 모듈은 주로 휴대전화에 장착되었으나, 최근에는 노트북 컴퓨터, 웹캠, 태블릿 PC, PDA 등의 휴대용 전자기기뿐만 아니라 ATM(Automated Teller Machine), 의료영상장비, 게임기, 자동차 등 다양한 기기에 카메라 모듈이 장착되고 있다.
카메라 모듈은 크게 이미지 센서(Image Sensor), 렌즈 모듈(Lenz Module), IR 필터, 및 패키지(package)를 포함하여 구성된다. 조립된 카메라 모듈은 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 부착되어 다양한 장치에 장착될 수 있도록 준비된다.
카메라 모듈을 PCB에 장착하는 과정은 카메라 모듈을 PCB에 로딩한 후 카메라 모듈의 단자를 PCB의 단자에 납땜하는 공정을 포함하여 이루어진다. 그런데, 종래에 있어서는 카메라 모듈을 PCB에 탑재한 후 납땜 공정을 수작업으로 수행함에 따라, 작업에 많은 시간과 인력이 소요되는 문제점이 존재하였다. 물론, PCB에 카메라 모듈을 탑재하는 공정을 자동화할 수는 있겠으나 여전히 납땜 공정을 수작업으로 진행하는 것은 작업의 효율성을 저해한다. 또한, 모든 공정을 자동화한다고 하여도 장비가 복잡해지고 크기도 커질 뿐만 아니라 장비 가격도 비싸진다는 문제가 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 카메라 모듈을 로딩한 PCB를 PCB 지그에 안착시킨 후 솔더 페이스트를 단자에 자동으로 디스펜싱하고, 솔더 페이스트가 디스펜싱된 PCB를 가열하여 솔더링을 완료시키는 카메라 모듈 솔더링 장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 카메라 모듈의 단자를 PCB의 단자에 납땜하는 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서, 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 테이블에 구비되며 상기 카메라 모듈이 로딩된 상기 PCB를 로딩하는 PCB 로딩부; 상기 PCB 로딩부 상부에 구비되어 상기 카메라 모듈의 단자에 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 솔더 페이스트 디스펜싱부; 및 상기 메인 프레임의 상기 테이블에 구비되며 상기 솔더 페이스트가 디스펜싱된 상기 PCB를 가열하는 PCB 가열부를 포함하는 카메라 모듈 솔더링 장치를 제공한다.
상기 PCB 로딩부는 상기 PCB를 수평면에 대해 경사지게 로딩하도록 소정 경사를 갖는 PCB 지그를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 PCB 로딩부는 상기 PCB 지그를 수평면의 X축 또는 Y축 중 적어도 일 방향으로 구동하는 XY 스테이지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 PCB 지그는 수평면에 대해 경사진 PCB 로딩 패널을 구비하며, 상기 PCB 로딩 패널에는 상기 PCB에 구비된 고정공에 대응한 PCB 고정핀이 구비되어 상기 PCB의 로딩 위치가 설정되도록 구성된다.
또한, 상기 솔더 페이스트 디스펜싱부는, 상기 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 솔더 페이스트 디스펜서와, 상기 솔더 페이스트를 상하 방향으로 구동하는 Z축 구동부와, 상기 PCB의 영상을 취득하는 영상 획득부를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 있어서, 상기 PCB 가열부는, 상기 PCB가 로딩되고 상기 PCB를 가열하는 PCB 가열판과, 상기 PCB 가열판에 로딩된 상기 PCB의 상부를 가압하는 가압 플레이트, 및 상기 가압 플레이트를 상하 구동하는 가압 플레이트 구동부를 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 상기 PCB 가열부는, 상기 가압 플레이트 구동부에 의해 상하 구동되는 가압 플레이트 구동판을 추가로 구비하며, 상기 가압 플레이트 구동판과 상기 가압 플레이트 사이에는 연결 스프링이 구비될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 PCB 가열부는, 상기 PCB가 로딩되고 상기 PCB를 가열하는 PCB 가열판과, 상기 PCB의 상부를 가압하는 가압 로드가 장착된 가압 블록, 및 상기 가압 블록을 상하 구동하는 가압 플레이트 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 카메라 모듈의 단자를 PCB의 단자에 납땜하는 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서, 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 테이블에 구비되며 상기 카메라 모듈이 로딩된 상기 PCB를 로딩하는 PCB 로딩부; 상기 PCB 로딩부 상부에 구비되어 상기 카메라 모듈의 단자에 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 솔더 페이스트 디스펜싱부; 상기 메인 프레임의 상기 테이블에 구비되며 상기 솔더 페이스트가 디스펜싱된 상기 PCB를 가열하는 PCB 가열부; 및 상기 PCB 로딩부의 상기 PCB를 상기 PCB 가열부로 이송하는 PCB 이송부를 포함하는 카메라 모듈 솔더링 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 PCB 이송부는, 상기 메인 프레임에 고정된 이송 갠트리와, 상기 PCB를 흡착하여 이송하는 PCB 흡착부와, 상기 PCB 흡착부를 상기 PCB 로딩부에서 상기 PCB 가열부로 이동시키는 PCB 이송 구동부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 PCB 흡착부는, 흡착 로드를 포함한 흡착 블록과, 상기 흡착 블로의 상가 구동을 위한 흡착부 구동부와, 상기 흡착 로드와 연결되어 상기 흡착 로드의 저면에 흡착력을 발생시키는 진공 발생부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 카메라 모듈 솔더링 장치는, 상기 PCB 가열부에서 가열이 완료된 상기 PCB가 상기 PCB 흡착부에 의해 흡착되어 상기 PCB 가열부 상부로 올려진 상태에서, 상기 PCB를 상기 PCB 흡착부로부터 수취하여 언로딩하는 언로딩부를 추가로 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 언로딩부는, 상기 PCB가 언로딩되는 언로딩판과, 상기 언로딩판을 수평방향으로 구동하기 위한 언로딩판 구동부와, 상기 언로딩판의 수평 구동을 가이드하는 언로딩판 가이드부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 카메라 모듈을 로딩한 PCB에 대해 자동으로 솔더 페이스트를 디스펜싱할 수 있다. 특히, 카메라 모듈의 단자 위치가 카메라 모듈의 하부측에 위치하더라도 PCB를 경사진 상태로 위치시키거나 솔더 페이스트 디스펜서를 경사진 상태로 구비함으로써 솔더 페이스트의 디스펜싱을 가능하게 하여 효과적인 작업이 가능하도록 한다.
더불어, 본 발명에 따르면, 솔더 페이스트가 디스펜싱된 PCB를 가열하여 솔더 페이스트를 용융시키는 PCB 가열부를 일체로 구비하여 간단한 작업과 빠른 시간 내에 카메라 모듈에 대한 솔더링 작업을 완료할 수 있다.
도 1은 카메라 모듈이 로딩된 PCB의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 PCB 로딩부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 PCB 로딩부에 PCB를 로딩한 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 솔더 페이스트 디스펜싱부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서 솔더 페이스트 디스펜서를 이용하여 PCB에 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 것을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서 PCB 가열부의 일례를 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서 PCB 가열부의 다른 예를 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 솔더 페이스트 디스펜서의 구성을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 PCB 이송부와 PCB 가열부의 구성을 도시한 측면도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 언로딩부의 구성을 도시한 측면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 카메라 모듈이 로딩된 PCB의 사시도이다.
조립된 카메라 모듈(M)은 PCB(P)에 복수 개가 로딩된다. 카메라 모듈(M)의 단자(T1)와 PCB(P)의 단자(T2)는 납땜에 의해 전기적으로 연결된다. 납땜이 완료된 후, PCB(P)는 각각의 카메라 모듈(M) 별로 분할된다. PCB(P)에는 PCB(P)의 로딩 위치를 설정하기 위한 고정공(H)이 구비된다.
본 발명에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치는 카메라 모듈(M)이 로딩된 PCB(P)에 대하여 납땜 공정을 자동으로 수행하기 위한 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치(1)는, 메인 프레임(10), 카메라 모듈이 탑재된 PCB가 로딩되는 PCB 로딩부(20), 솔더 페이스트를 PCB의 솔더링 부분에 디스펜싱하는 솔더 페이스트 디스펜싱부(40), 및 솔더 페이스트가 디스펜싱된 PCB를 가열하는 PCB 가열부(60)를 포함한다. 상기 PCB 로딩부(20), 솔더 페이스트 디스펜싱부(40) 및 PCB 가열부(60)는 상기 메인 프레임(10)의 테이블(16) 상단에 구비된다. 한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치(1)는 디스플레이부(80)를 추가로 포함한다. 디스플레이부(80)는 영상 획득부(44)에서 획득한 영상을 출력하는 기능을 수행하여, 작업자가 솔더링 작업을 모니터링할 수 있도록 한다. 또한, 상기 디스플레이부(80)는 터치 스크린으로 구성하여 작업자가 작업 명령을 터치 방식으로 입력할 수 있도록 하는 것도 바람직하다.
메인 프레임(10)은 본 카메라 모듈 솔더링 장치(1)의 기본적인 외형을 구성하며, 다른 구성요소들이 장착되는 부재이다. 메인 프레임(10)은 일 실시예에 있어서 직육면체 형상일 수 있다. 또한 메인 프레임(10)의 저면에는 메인 프레임(10)을 고정된 위치에서 지지하기 위한 지지 다리(12)가 구비될 수 있다. 여기서, 지지 다리(12)는 높이 조절이 가능하도록 형성되는 것이 바람직하며, 일 실시예에 있어서 지지 다리(12)의 외주면에는 나사산이 형성되어 메인 프레임(10)에 결합되어 지지 다리(12)를 회전시킴에 따라 지지 다리(12)의 높이가 조절될 수 있다.
PCB 로딩부(20)는, 카메라 모듈(M)이 로딩된 PCB(P)가 로딩되는 PCB 지그(22)와, 상기 PCB 지그(22)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시키기 위한 XY 스테이지(24)를 포함한다. 도 3과 도 4를 참조하면, XY 스테이지(24)는 PCB 지그(22)를 X축 방향으로 구동시키는 X축 구동부(26)와, PCB 지그(22)를 Y축 방향으로 구동시키는 Y축 구동부(28)를 포함한다. 일 실시예에 있어서 X축 구동부(26)와 Y축 구동부(28)는 각각 리니어 모터를 이용하여 구성될 수 있다. XY 스테이지(24)는 PCB 지그(22)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시켜 PCB(P)에 장착된 카메라 모듈(M)이 순차적으로 솔더링 가능한 지점에 위치하도록 한다. 다만, 후술하는 바와 같이, 솔더 페이스트 디스펜싱부(40)의 솔더 페이스트 디스펜서(42)가 Z축 방향뿐 아니라 X축 및 Y축 방향으로도 구동되도록 구성되는 경우에는 상기 XY 스테이지(24)는 PCB 로딩부(20)에 구비되지 않아도 무방하다. 이 경우에는 PCB 지그(22)는 메인 프레임(10)의 상부의 소정 위치에 고정된 상태로 구비될 수 있다.
한편, PCB 지그(22)는 경사지도록 형성되는데, 이는 솔더링되는 카메라 모듈(M)의 단자는 카메라 모듈(M)의 저면에 위치하므로 솔더 페이스트가 상기 단자에 용이하게 디스펜싱되도록 하기 위해 PCB 지그(22)가 경사를 갖도록 형성한 것이다. 예컨대, 도 1과 같이 카메라 모듈(M)의 위쪽 저면에 단자(T1)가 형성된 경우 원활한 솔더 페이스트의 디스펜싱을 위해 PCB 지그(22)를 Y축 방향으로 상향 경사지게 구성한다.
솔더 페이스트 디스펜싱부(40)는 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 디스펜서(42)와, 상기 디스펜서(42)를 상하 구동시키는 Z축 구동부(46)와, 솔더 페이스트가 디스펜싱될 위치를 산출하기 위하여 카메라 모듈(M)이 장착된 PCB(P)의 영상을 취득하는 영상 획득부(44)를 포함한다. 여기서 솔더 페이스트(solder paste)는 솔더 크림이라고도 하며, 땜납 분말에 플럭스를 혼합하여 페이스트상으로 형성한 것을 말한다.
일 실시예에 있어서, 이러한 솔더 페이스트 디스펜싱부(40)는 메인 프레임(10)의 상부에 고정된 갠트리(16)에 장착된다. 도 2에 있어서는 PCB 지그(22)가 XY 스테이지(24)에 의해 X축 및 Y축 방향으로 구동됨으로써 카메라 모듈(M)의 단자가 순차적으로 디스펜서(42)의 하단부에 위치한 상태에서, 디스펜서(42)가 Z축 구동부(46)에 의해 상하 구동됨에 따라 솔더 페이스트를 단자에 디스펜싱하는 것을 도시하였다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서는 솔더 페이스트 디스펜싱부(40)에 Z축 구동부(46)와 더불어 디스펜서(42)를 X축 및 Y축 방향으로 구동시키는 구동부(미도시)를 추가 구비하여 PCB 지그(22)는 고정된 상태에서 카메라 모듈(M)의 단자에 솔더 페이스트를 디스펜싱하도록 구성하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명의 실시에 있어서, PCB 지그(22)는 X축 또는 Y축 방향으로 구동 가능하게 구성하고, 이에 대응하여 디스펜서(42)는 Y축 또는 X축 방향으로 추가 구동 가능하게 구성하는 것도 가능하다.
한편, 일 실시예에 있어서, 영상 획득부(44)는 각도 조절판(48)에 고정되는데, 각도 조절판(48)에는 원호 형상의 영상 획득부 고정홈(50)이 형성되어 영상 획득부(44)의 하향 각도를 조정하여 영상 획득부(44)를 고정할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 실시에 있어서 영상 획득부(44)는 솔더 페이스트가 디스펜싱될 카메라 모듈(M)의 단자에 대한 영상을 솔더 페이스트가 디스펜싱되기 전에 취득하여 디스펜서(42)의 디스펜싱 위치를 사전 산출하도록 한다.
PCB 가열부(60)는 메인 프레임(10)의 테이블(11) 상부에 구비되며, 솔더 페이스트가 카메라 모듈의 단자 부분에 디스펜싱된 PCB(P)를 가열한다. 바람직하게는, PCB 가열부(60)는 PCB 로딩부(20)의 측부에 구비된다. PCB 가열부(60)에서의 가열에 따라 솔더 페이스트는 카메라 모듈의 단자 부분에서 용융되며, 이후 냉각에 따라 솔더링이 완료된다.
PCB 가열부(60)는 로딩된 PCB(P)를 가열하는 PCB 가열판(62)과 PCB 가열판(62)을 제어하는 가열 제어부(64)를 포함한다. PCB 가열판(62)은 PCB(P)가 로딩되는 부분이 홈 형상으로 형성될 수 있다. 한편, PCB 가열판(62)의 상부에는 상기 PCB 가열판(62)에 로딩된 PCB(P)의 상부를 가압하는 가압 플레이트(66)가 구비되며, 상기 가압 플레이트(66)를 하방으로 구동하는 가압 플레이트 구동부(68)가 구비된다. 가압 플레이트(66)는 고무와 같은 탄성 재질로 이루어져 PCB(P)에 로딩된 카메라 모듈의 상부를 가압시켜 PCB 가열판(62)의 열이 PCB(P)의 단자로 효과적으로 전달될 수 있도록 함이 바람직하다. 가압 플레이트(66)를 상하 구동시키는 가압 플레이트 구동부(68)는 메인 프레임(10)의 상부에 구비된 가열부 갠트리(70)에 고정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 PCB 로딩부를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 PCB 로딩부에 PCB를 로딩한 상태를 도시한 도면이다.
PCB 로딩부(20)는, 전술한 바와 같이, PCB 지그(22)와 XY 스테이지(24)를 포함한다. 또한, 경우에 따라서는 PCB 로딩부(20)에서 XY 스테이지(24)가 생략될 수도 있다.
PCB 지그(22)는 XY 스테이지(24)의 상부에 고정되는 PCB 지그 고정부(30)와, PCB 지그 고정부(30)에 경사진 상태로 구비되는 PCB 로딩 패널(32)과, PCB(P)의 고정공(H)에 삽입되어 PCB(P)의 위치를 설정하는 PCB 고정핀(33)과, PCB(P)를 PCB 로딩 패널(32)에 로딩한 후 PCB를 보호하기 위한 PCB 덮개(36)의 측면 고정과 하부 지지를 위한 PCB 덮개 측면 고정돌기(34) 및 PCB 덮개 하부 지지판(35)을 포함한다.
PCB 로딩 패널(32)에 있어서, PCB(P)가 안착되는 면은 다른 부분에 비해 음각으로 형성할 수 있다. PCB 고정핀(33)은 PCB 로딩 패널(32)에 핀 형상으로 구비되며, PCB(P)에 구비된 고정공(H)에 삽입된다. 한편, 솔더 페이스트의 페이스팅 작업시 PCB(P)의 이탈을 방지하며 PCB(P)를 보호하기 위한 PCB 덮개(36)가 PCB(P)의 상부에 위치할 수 있다. PCB 덮개(36)에는 카메라 모듈을 외부로 노출시키기 위한 카메라 모듈 노출부(37)가 형성된다. PCB 덮개(36)의 측면 위치를 설정하기 위하여 PCB 덮개 측면 고정돌기(34)가 PCB 로딩 패널(32)에 적어도 좌우 한 개씩 구비되며, PCB 덮개(36)가 하방으로 흘러내리지 않도록 하기 위한 PCB 덮개 하부 지지판(35)이 PCB 로딩 패널(32)의 아래쪽에 구비된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 솔더 페이스트 디스펜싱부를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서 솔더 페이스트 디스펜서를 이용하여 PCB에 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 것을 도시한 도면이다.
솔더 페이스트 디스펜싱부(40)는, 솔더 페이스트 디스펜서(42)와, 영상 획득부(44)를 포함하며, 솔더 페이스트 디스펜서(42)와 영상 획득부(44)를 Z축 방향으로 상하 구동하는 Z축 구동부(46)를 포함한다.
솔더 페이스트 디스펜서(42)는 디스펜싱 니들(52)을 통해 솔더 페이스트를 디스펜싱한다. 일 실시예에 있어서, 솔더 페이스트 디스펜서(42)는 공압에 의해 솔더 페이스트를 디스펜싱 니들(52)을 통해 토출하도록 구성될 수 있다. 또는 솔더 페이스트 디스펜서(42)는 실린더 타입으로 구성되어, 실린더의 피스톤을 전진시킴으로써 실린더 내에 충진된 솔더 페이스트를 토출하는 것도 가능할 수 있다. 솔더 페이스트 디스펜서(42)의 솔더 페이스트 토출 작동은 Z축 구동부(46)의 구동과 동기화될 수 있다. 예컨대, Z축 구동부(46)의 구동에 의해 솔더 페이스트 디스펜서(42)가 하강하여 카메라 모듈의 단자에 가장 근접한 위치에서 솔더 페이스트가 토출되도록 제어될 수 있다.
영상 획득부(44)는 CCD 또는 CMOS 방식의 카메라로 구성될 수 있으며, 영상 획득부 고정판(54)에 의해 Z축 구동부(46)에 고정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 영상 획득부(44)는 영상 획득부 고정판(54)에 고정된 각도 조절판(48)에 고정되는데, 각도 조절판(48)에는 원호 형상의 영상 획득부 고정홈(50)이 구비되어 영상 획득부(44)의 하향 각도를 조절할 수 있다.
도 6을 참조하면, PCB 지그(22)의 PCB 로딩 패널(32)은 경사지게 형성되어 있어서 솔더 페이스트 디스펜서(42)의 디스펜싱 니들(52)로부터 PCB(P)에 로딩된 카메라 모듈(M)의 단자 부분에 효과적으로 솔더 페이스트가 디스펜싱될 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서 PCB 가열부의 일례를 도시한 측면도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서 PCB 가열부의 다른 예를 도시한 측면도이다.
도 7에 따르면, PCB 가열부(60)는, PCB 가열판(62)과, 가열 제어부(64)와, 가압 플레이트(66)를 포함하고, 가압 플레이트(66)를 상하 구동하기 위한 가압 플레이트 구동부(68)를 포함한다. 가압 플레이트 구동부(68)와 가압 플레이트(66)의 장착을 위하여, 가열부 갠트리(70)에는 고정판(69)이 구비되고 고정판(69)에 가압 플레이트 구동부(68)가 고정된다. 가압 플레이트 구동부(68)는 직선 구동되는 모터, 리니어 모터, 솔레노이드 등으로 구성될 수 있다. 한편, 고정판(69)의 하측에는 가이드 레일(74)이 구비되며, 가이드 레일(74)을 따라 가압 플레이트 구동판(72)과 가압 플레이트(66)이 상하로 작동된다. 가압 플레이트 구동판(72)과 가압 플레이트(66)의 사이에는 연결 스프링(75)이 구비된다.
가압 플레이트 구동부(68)의 구동에 따라 가압 플레이트 구동판(72) 및 가압 플레이트(66)가 상하 구동된다. 가압 플레이트 구동판(72)과 가압 플레이트(66)의 사이에는 연결 스프링(75)이 구비되는바, 가압 플레이트(66)가 하강하여 PCB(P)를 가압하더라도 PCB(P)에 로딩된 카메라 모듈의 손상을 최소화할 수 있다.
도 8에 따르면, PCB 가열부(60)는, PCB 가열판(62)과, 가열 제어부(64)와, 가압 로드(82)가 장착된 가압 블록(76)이 포함하고, 가압 블록(76)을 상하 구동하기 위한 가압 플레이트 구동부(68)를 포함한다. 가압 플레이트 구동부(68)와 가압 플레이트(66)의 장착을 위하여, 가열부 갠트리(70)에는 고정판(69)이 구비되고 고정판(69)에 가압 플레이트 구동부(68)가 고정된다. 한편, 고정판(69)의 하측에는 가이드 레일(74)이 구비되며, 가압 블록(76)은 가이드 레일(74)을 따라 구동된다. 가압 로드(82)는 가압 블록(76)의 하강에 따라 PCB(P)에 로딩된 카메라 모듈의 상부를 가압한다. 가압 로드(82)의 가압 블록(76)의 가압 로드 플레이트(80)에 상하로 움직일 수 있도록 장착된다. 가압 로드(82)에 의해 카메라 모듈이 과도하게 가압되는 것을 방지하기 위해 가압 로드(82)는 가압 로드 스프링(84)이 게재된 상태로 배치된다. 이때, 가압 로드(82)는 가압 로드 스프링(84)에 의해 힘을 받더라도 가압 로드 플레이트(80)로부터 이탈되지는 않도록 구성된다. 가압 로드(82)는 카메라 모듈의 갯수만큼 구비될 수 있으며, PCB(P)에 로딩된 카메라 모듈의 배열과 동일한 배열을 가질 수 있다.
솔더 페이스트가 도포된 PCB(P)를 PCB 가열판(62)에 로딩한 상태에서 가열 제어부(64)의 제어에 의해 PCB 가열판(62)은 PCB(P)를 가열한다. 이와 더불어, 도 7의 가압 플레이트(66) 또는 도 8의 가압 로드(82)는 하강하여 PCB(P)의 상부, 즉 카메라 모듈의 상부면을 가압함으로써 PCB(P)로의 열전달이 용이하도록 한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치(1)의 기본적인 구성은 도 2에 도시된 카메라 모듈 솔더링 장치와 크게 다르지 않다.
카메라 모듈 솔더링 장치(1)는 메인 프레임(10), 카메라 모듈이 탑재된 PCB가 로딩되는 PCB 로딩부(20), 솔더 페이스트를 PCB의 솔더링 부분에 디스펜싱하는 솔더 페이스트 디스펜싱부(40), 및 솔더 페이스트가 디스펜싱된 PCB를 가열하는 PCB 가열부(60)를 포함한다.
도 9에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치(1)의 PCB 로딩부(20)는 PCB 지그(22)와 PCB 지그(22)를 Y축 방향으로 구동하는 Y축 구동부(28)를 포함한다. 한편, 솔더 페이스트 디스펜싱부(40)는, 솔더 페이스트 디스펜서(42)와 영상 획득부(44)를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서 솔더 페이스트 디스펜서(42)는 Z축 구동부(46)와 X축 구동부(26′)에 의해 Z축 방향 구동과 더불어 X축 방향 구동도 가능하게 구성된다. 솔더 페이스트 디스펜서(42)와 영상 획득부(44)는 X축 구동부(26′)에 의해 X축 방향으로 구동되는 X축 구동가이드(92)에 장착된다.
도 10은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 사시도이고, 도 11은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 평면도이다. 또한, 도 12는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 솔더 페이스트 디스펜서의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치(1)는, 도 9에 도시된 카메라 모듈 솔더링 장치(1)의 구성에 PCB 이송부(100)를 추가로 구비하는 것을 주요 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치(1)는, 도 12에서와 같이, PCB 로딩부(20)의 PCB 지그(22)가 수평 상태로 구비되고, 솔더 페이스트 디스펜싱부(40)의 솔더 페이스트 디스펜서(42)가 경사진 형태로 배치됨을 다른 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치(1)는, PCB 가열부(60)에서 가열이 완료된 PCB를 언로딩부(130)를 이용하여 자동 배출함을 또 다른 특징으로 한다.
PCB 로딩부(20)는 PCB 지그(22)와 PCB 지그(22)를 Y축 방향으로 구동하는 Y축 구동부(28)를 포함한다. PCB 지그(22)는 수평 상태로 배치되며, PCB 지그(22)에는 카메라 모듈이 로딩된 PCB가 안착된다. 솔더 페이스트 디스펜싱부(40)는 솔더 페이스트 디스펜서(42)를 포함한다. 솔더 페이스트 디스펜서(42)는 X축 구동가이드(92)에 장착된다.
PCB 이송부(100)는, 메인 프레임(10)에 고정된 이송 갠트리(102)와, PCB를 흡착하여 이송하는 PCB 흡착부(110)와, PCB 흡착부(110)를 이송 갠트리(102)에서 X축 방향으로 이동시키기 위한 PCB 이송 구동부(104)를 포함한다. PCB 흡착부(110)는 솔더 페이스트 디스펜싱이 완료된 PCB를 PCB 지그(22)로부터 흡착한 후, 이를 PCB 가열부(60)의 PCB 가열판(62)에 로딩하는 기능을 수행한다. 또한, PCB 흡착부(110)는 PCB 가열판(62)에서 가열이 완료된 PCB를 흡착한 후 이를 언로딩부(130)의 언로딩판(132)에 올려 놓는 기능을 수행한다.
언로딩부(130)는, 언로딩판(132)과, 언로딩판(132)을 전후 구동하기 위한 언로딩판 구동부(134)와, 언로딩판(132)의 전후 구동을 가이드하는 언로딩판 가이드부(136, 138)를 포함한다.
도 13은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 PCB 이송부와 PCB 가열부의 구성을 도시한 측면도이고, 도 14는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치의 언로딩부의 구성을 도시한 측면도이다.
도 13을 참조하면, PCB 가열부(60)는 PCB 가열판(62)과 가열 제어부(64)를 포함한다.
PCB 이송부(100)는, 이송 갠트리(102)를 따라 구동되는 PCB 흡착부(110)를 포함한다. PCB 흡착부(110)는, 상하 방향의 제2 가이드 레일(106)과, 상기 제2 가이드 레일(106)을 따라 상하 이동하는 제2 가압 블록(114)과, 상기 제2 가압 블록(76)을 상하 구동하는 흡착부 구동부(112)와, 상기 제2 가압 블록(114)의 하부에 구비된 흡착 블록(116)과, 상기 흡착 블록(116)의 하부에 구비된 흡착 로드(118)를 포함한다. 흡착 로드(118)의 하단에는 흡착판(120)이 구비된다. 한편, 흡착 로드(110)에는 진공 발생부(122)가 연결되고, 진공 발생부(122)는 흡착판(120)과 연통된다. 흡착 블록(116)이 하강하여 흡착판(120)이 PCB(P)의 상부면에 접촉하고, 진공 발생부(122)에서 진공을 발생시키면, PCB(P)는 흡착판(120)에 부착된다.
도 14를 참조하면, 언로딩부(130)는, 언로딩판(132)과, 언로딩판(132)을 전후 구동하기 위한 언로딩판 구동부(134)와, 언로딩판(132)의 전후 구동을 가이드하는 언로딩판 가이드부(136)를 포함하고, 언로딩판 가이드부(136)를 고정하기 위하여 메인 프레임(10)에 고정되는 제1, 2언로딩부 고정블록(140, 142)을 포함한다. 언로딩판 가이드부(136)는 제1 가이드봉(136)과 제2 가이드봉(138)으로 이루어질 수 있으며, 언로딩판 가이드부(136)는 언로딩판(132)의 좌우 양측에 한 쌍이 구비될 수 있다. 언로딩판(132)은 언로딩 구동부(134)에 의해 도 14를 기준으로 할 때 좌우 방향으로 구동된다. 언로딩판(132)은 도 14에 도시된 위치에 대기하다가, PCB 가열판(62)에서 PCB(P)의 가열이 완료된 후 PCB(P)가 PCB 흡착부(110)에 의해 흡착되어 상부로 들어올려지면 PCB 흡착부(110)의 하부 위치로 이동하여 PCB(P)를 내려 받는다.
도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카메라 모듈 솔더링 장치(1)의 작동을 설명하면 다음과 같다. PCB 지그(22)에 로딩된 PCB(P)에 대해 솔더 페이스트가 디스펜싱된 후 PCB 지그(22)와 PCB 흡착부(110)가 상하로 위치되도록 PCB 지그(22)와 PCB 흡착부(110)가 함께 이동된다. 그 후, PCB 흡착부(110)는 흡착 블록(116)을 하강시키고 흡착 로드(118)를 이용하여 PCB(P)를 흡착하고, PCB 가열판(62)의 상부로 이동한다. 이 상태에서 흡착 블록(116)을 하강시키고 진공 발생부(122)의 진공을 해제하여 PCB(P)를 PCB 가열판(62)의 상부에 로딩한다. PCB 가열판(62)에서 가열이 완료된 PCB(P)는 PCB 흡착부(110)에 의해 다시 흡착되고, PCB 흡착부(110)의 하단으로 언로딩판(132)이 이동해 오면, 언로딩판(132)에 PCB를 내려 놓는다. 언로딩판(132)은 다시 원위치로 이동하고, 작업이 완료된 PCB(P)는 작업자에 의해 배출된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 카메라 모듈 솔더링 장치
10 : 메인 프레임
20 : PCB 로딩부
40 : 솔더 페이스트 디스펜싱부
60 : PCB 가열부
100 : PCB 이송부
110 : PCB 흡착부
130 : 언로딩부

Claims (15)

  1. 카메라 모듈의 단자를 PCB의 단자에 납땜하는 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서,
    메인 프레임;
    상기 메인 프레임의 테이블에 구비되며 상기 카메라 모듈이 로딩된 상기 PCB를 로딩하는 PCB 로딩부;
    상기 메인 프레임에 고정된 갠트리에 장착되어 상기 PCB 로딩부 상부에 이격 구비되며, 상기 카메라 모듈의 단자에 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 솔더 페이스트 디스펜싱부; 및
    상기 메인 프레임의 상기 테이블에 구비되며 상기 솔더 페이스트가 디스펜싱된 상기 PCB를 가열하는 PCB 가열부
    를 포함하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PCB 로딩부는 상기 PCB를 수평면에 대해 경사지게 로딩하도록 소정 경사를 갖는 PCB 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 PCB 로딩부는 상기 PCB 지그를 수평면의 X축 또는 Y축 중 적어도 일 방향으로 구동하는 XY 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 PCB 지그는, 수평면에 대해 경사진 PCB 로딩 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 PCB 로딩 패널에는 상기 PCB에 구비된 고정공에 대응한 PCB 고정핀이 구비되어 상기 PCB의 로딩 위치가 설정되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 솔더 페이스트 디스펜싱부는, 상기 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 솔더 페이스트 디스펜서와, 상기 솔더 페이스트를 상하 방향으로 구동하는 Z축 구동부와, 상기 PCB의 영상을 취득하는 영상 획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PCB 가열부는, 상기 PCB가 로딩되고 상기 PCB를 가열하는 PCB 가열판과, 상기 PCB 가열판에 로딩된 상기 PCB의 상부를 가압하는 가압 플레이트, 및 상기 가압 플레이트를 상하 구동하는 가압 플레이트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가압 플레이트 구동부에 의해 상하 구동되는 가압 플레이트 구동판을 추가로 구비하며, 상기 가압 플레이트 구동판과 상기 가압 플레이트 사이에는 연결 스프링이 구비되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PCB 가열부는, 상기 PCB가 로딩되고 상기 PCB를 가열하는 PCB 가열판과, 상기 PCB의 상부를 가압하는 가압 로드가 장착된 가압 블록, 및 상기 가압 블록을 상하 구동하는 가압 플레이트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가압 로드는 가압 로드 스프링에 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  11. 카메라 모듈의 단자를 PCB의 단자에 납땜하는 카메라 모듈 솔더링 장치에 있어서,
    메인 프레임;
    상기 메인 프레임의 테이블에 구비되며 상기 카메라 모듈이 로딩된 상기 PCB를 로딩하는 PCB 로딩부;
    상기 메인 프레임에 고정된 갠트리에 장착되어 상기 PCB 로딩부 상부에 이격 구비되며, 상기 카메라 모듈의 단자에 솔더 페이스트를 디스펜싱하는 솔더 페이스트 디스펜싱부;
    상기 메인 프레임의 상기 테이블에 구비되며 상기 솔더 페이스트가 디스펜싱된 상기 PCB를 가열하는 PCB 가열부; 및
    상기 PCB 로딩부의 상기 PCB를 상기 PCB 가열부로 이송하는 PCB 이송부
    를 포함하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 PCB 이송부는, 상기 메인 프레임에 고정된 이송 갠트리와, 상기 PCB를 흡착하여 이송하는 PCB 흡착부와, 상기 PCB 흡착부를 상기 PCB 로딩부에서 상기 PCB 가열부로 이동시키는 PCB 이송 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 PCB 흡착부는, 흡착 로드를 포함한 흡착 블록과, 상기 흡착 블로의 상가 구동을 위한 흡착부 구동부와, 상기 흡착 로드와 연결되어 상기 흡착 로드의 저면에 흡착력을 발생시키는 진공 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PCB 가열부에서 가열이 완료된 상기 PCB가 상기 PCB 흡착부에 의해 흡착되어 상기 PCB 가열부 상부로 올려진 상태에서, 상기 PCB를 상기 PCB 흡착부로부터 수취하여 언로딩하는 언로딩부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 언로딩부는, 상기 PCB가 언로딩되는 언로딩판과, 상기 언로딩판을 수평방향으로 구동하기 위한 언로딩판 구동부와, 상기 언로딩판의 수평 구동을 가이드하는 언로딩판 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈 솔더링 장치.
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