KR100548652B1 - 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TV, VTR 등과 같은 가전제품 및 전화기, 모뎀 등의 통신기기, 그외 이와 유사한 전기제품에 사용되는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board) 상에 칩이나 IC와 같은 부품을 고정하기 위해 에폭시와 같은 접착제의 레진을 돗팅방식으로 디스펜싱하는 디스펜서 헤드에 관한 것으로서, 특히 간소한 구조의 단동실린더 타입을 사용하여 니들의 업/다운 속도의 조정이 가능하고, 디스펜싱에 따른 쿠션기능을 갖도록 하여 인쇄회로기판의 휨에 대한 대응력으로 디스펜싱의 불량율을 극소화와 엔드부의 충격완충에 의한 고속의 디스펜싱 가능 및 PCB 및 노즐의 손상을 극소화하여 장치수명이 보장되는 에어 프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공기압을 구동원으로 하는 단동형 실린더 타입의 업/다운밸브(60)가 조립되고, 이 업/다운밸브의 승강로드(65)가 레진(접착제)를 수용한 시린지(40)의 니들(41)을 착탈자재로 조립하는 하부홀더(50)와 연결되며, 상기 하부홀더(50)는 통상의 로봇유니트에 조립되는 헤드플레이트(10)와 L.M가이드(70)로 승강작동되고 상기 승강로드(65)의 하강작동에 의한 상기 니들(41) 엔드부를 충격을 완충하는 쿠션수단(80)을 구비하여 디스펜싱 작업에 따른 고정도의 승강작동과 PCB의 휨 변형에 대한 능력이 극대화되어 고속의 안정된 디스펜싱작업을 제공하는 것을 특징으로 한다.

업/다운밸브, 승강로드, 쿠션수단, 완충기구, 시린지, L.M가이드

Description

에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드{HIGH SPEED DISPENSER HEAD IN AN AIR PRESSURE TYPE}

도 1은 본 발명의 디스펜서헤드의 사시도,

도 2는 본 발명의 측단면도,

도 3은 도 2의 Ⅳ - Ⅳ선을 따라 취한 단면도,

도 4는 도 2의 Ⅴ- Ⅴ선을 따라 취한 단면도,

도 5는 도 2의 "F"부 구성부재를 발췌하여 도시한 분해사시도,

도 6은 도 2의 "G"부 구성부재를 발췌하여 도시한 분해사시도,

도 7은 도 2의 "H"부 구성부재를 발췌하여 도시한 분해사시도,

도 8 내지 도 11은 본 발명의 작동단계를 보여주는 설명도로서,

도 8은 디스펜싱 작업을 위한 초기상태의 전체 구성도 이고,

도 9는 PCB에 X-Y축 이동 후 위치된 상태도의 발췌도 이며,

도 10은 에어 공급에 의한 피스톤의 하강상태의 발췌도 이고,

도 11은 피스톤의 하강 완료에 따른 니들의 하강 완료의 발췌도 이다.

도 12는 노즐의 하강작동에 따른 PCB의 휨에 대한 완충 상태의 발췌도,

도 13은 도 12의 "I"부 발췌 확대도,

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 헤드플레이트 20 : 상부홀더

30 : 연동풀리 40 : 시린지

50 : 하부홀더 60 : 업/다운밸브

70 : L.M가이드 80 : 쿠션수단

본 발명은 TV, VTR 등과 같은 가전제품 및 전화기, 모뎀 등의 통신기기, 그 외 이와 유사한 전기제품에 사용되는 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board) 상에 칩이나 IC와 같은 부품을 고정하기 위해 에폭시와 같은 접착제의 레진을 돗팅방식으로 디스펜싱하는 디스펜서 헤드에 관한 것으로서, 특히 간소한 구조의 단동실린더 타입을 사용하여 니들의 업/다운 속도의 조정이 가능하고, 디스펜싱에 따른 쿠션기능을 갖도록 하여 인쇄회로기판의 휨에 대한 대응력으로 디스펜싱의 불량률을 극소화와 엔드부의 충격완충에 의한 고속의 디스펜싱 가능 및 PCB 및 노즐의 손상을 극소화하여 장치수명이 보장되는 에어 프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드에 관한 것이다.

일반적으로 표면실장부품(칩, IC)을 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)에 실장하기 위한 에폭시수지와 같은 점성이 있는 용액(레진)을 디스펜싱(Dispensing)하거나, 반도체 소자를 외부의 환경으로부터 보호하기 위해 칩(chip) 둘레를 도포, 봉합(encapsulation)하여 플립칩(flip chip)을 언더필(underfill)하는 공정에 레진도포장치(디스펜서)가 다양한 기술로 상용화되고 있다.

이러한 디스펜서는 최근에 산업기술의 고속화로 65,000chip/hour 이상의 표면실장기로서 고속 칩마운터가 개발되어 상용화되고 있고, 이러한 고속 칩마운터에 부응하기 위해서는 고속 및 정밀도가 향상된 것이 요구되고 있는 실정이다.

이러한 요구에 적극적으로 대처할 수 있는 핵심기술이 디스펜서헤드 이다.

이러한 디스펜서헤드를 이용하여 레진(접착제)을 복수개의 작은 돗트상으로 접착제를 도포하고 부품을 장착하는 디스펜싱 방법은 널리 알려진 기술이다.

따라서 이러한 디스펜싱 방법에 있어, 부품의 크기가 클 경우에는 접착제 돗트의 수를 증가시키는 것에 의해 대응이 가능하고, 또한 적용되는 접착제(레진)의 점도, 칙소성(형상유지성), 유동특성, 온도 안정성, 점착성의 특성에 따라서 설정조건이 달라지게 되나 가장 중요한 것은 도포압력, 도포시간(도포속도)이 가장 많은 영향을 준다.

특히, 디스펜싱되는 PCB의 휨에 대한 안정적인 돗팅이 제공되지 않을 경우에는 부품부착의 불량이 발생되기도 한다.

종래의 디스펜서헤드는 컴팩트화된 모듈 상으로 디스펜싱을 위한 업/다운 및 돗팅노즐의 가변을 위한 회전작업이 제공하지 못하는 단점이 있었다.

또한, 디스펜싱되는 PCB의 휨에 대응할 수 있는 기능을 갖추지 못하여 돗팅의 불량률을 가져와 전체적으로 제품의 불량요인으로 지적되고 있었다.

즉, 디스펜싱 작업에 따른 엔드부의 파손을 방지하기 위한 엔드부 완충의 구 현이 매우 미약하고, 더욱이 완충정도의 조정기능이 없어 디스펜싱되는 PCB에 따라서 적극적인 대처가 미약하여 작은 돗트 상의 디스펜싱작업의 불안정에 의한 제품 불량이 발생되는 단점이 있었다.

더욱이 구성의 복잡으로 중량화, 부피비대에 의한 운용기간 중에 잦은 고장 및 보수가 빈번한 단점, 사용 후 장비의 분해 조립이 난이한 단점 및 세척부품의 세척 작업에 따른 분리작업이 난이한 단점을 갖고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 효과적으로 해소하고자 연구 개발된 것으로서

본 발명의 목적은 전체적인 구성이 컴팩트화된 모듈 상으로 제공되면서 디스펜싱작업을 위한 돗팅노즐수단의 업/다운 및 돗팅위치의 각도 변위를 위한 회전이 제공되어 고속의 디스펜싱작업과 작업성을 극대화한 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 단동실린더 타입을 사용하여 공압의 인입정도에 따라서 돗팅니들의 업/다운 속도의 조정과 디스펜싱에 따른 쿠션기능을 갖도록 하여 인쇄회로기판의 휨에 대한 대응력으로 디스펜싱의 불량률을 극소화 및 엔드부의 충격완충에 의한 수명을 극대화한 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 디스펜싱에 따른 돗팅노즐의 승강 정밀도를 극대화되어 고정도의 디스펜싱 작업이 보장되는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드를 제공함에 있다.

본 발명은 공기압을 구동원으로 하는 단동형 실린더 타입의 업/다운밸브가 조립되고, 이 업/다운밸브의 승강로드가 레진(접착제)을 수용한 시린지의 니들을 착탈자재로 조립하는 하부홀더와 연결되며, 상기 하부홀더는 통상의 로봇유니트에 조립되는 헤드플레이트와 L.M가이드로 승강작동되고 상기 승강로드의 하강작동에 의한 상기 니들 엔드부를 충격을 완충하는 쿠션수단을 구비하여 디스펜싱 작업에 따른 고정도의 승강작동과 PCB의 휨 변형에 대한 능력이 극대화되어 고속의 안정된 디스펜싱작업을 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 디스펜싱 작업의 효율을 높이기 위해 상기 시린지의 니들을 복수의 것을 채택할 경우에는, 상기 시린지의 니들을 조립 고정하고 상기 하부홀더에서 회전 가능케 조립되는 니들하우징과 연결되어 서보모타와 벨트 연동 하는 연동풀리를 상기 시린지의 상부를 지지하고 상부홀더에 착탈자재로 조립하되, 상기 연동풀리는 상기 시린지의 각도회전만을 제공하고, 상기 시린지의 니들에 의한 디스펜싱 및 해제를 위한 상기 하부홀더의 승강작동시에는 상기 연동풀리와는 무관하게 상기 시린지의 승강만이 구현되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

즉, 본 발명의 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드는 첨부도면 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, X-Y-Z축을 따라 가변 가능한 로봇유니트와 같은 이송수단에 조립되는 헤드플레이트(10)를 포함하며, 상기 헤드플레이트(10)에 조립되는 상부홀더(20)와, 통상의 서보모터(S/V)로부터 벨트(T/B) 연동 하는 연동풀리(30)에 지지되어 에폭시와 같은 접착제의 레진(E.P)을 담고 있는 시린지(40)를 PCB의 소정위치에 디스펜싱하기 위해 각도변위가능케 하단에 조립된 니들(41)을 상기 헤드플레이트(10)에 조립되는 하부홀더(50)에 착탈자재로 조립되어 구성된 디스펜서헤드에 있어서,

상기 헤드플레이트(10)의 상부에는 공기압을 구동원으로 하는 업/다운밸브(60)가 조립되고, 이 업/다운밸브의 승강로드(65)가 상기 하부홀더(50)와 연결되며, 상기 하부홀더(50)는 상기 헤드플레이트(10)와 L.M가이드(70)로 승강작동되고 상기 승강로드(65)의 하강작동에 의한 상기 니들(41) 엔드부를 충격을 완충하는 쿠션수단(80)을 구비하여 이루어진다.

상기 업/다운밸브(60)는 상부 일 측에 배기공(62)을 관통하고 상기 헤드플레이트(10)에 체결부재(B/T)로 체결 고정되는 실린더하우징(61)과, 이 실린더하우징에 내설되는 피스톤(63) 및 상부에 체결부재(B/T)로 조립되는 공기유입로(64a)를 갖는 밸브서포트(64), 하부에 체결부재(B/T)로 조립되는 중앙에 로드공(66a)을 관통한 스프링서포트(66)와, 상기 피스톤(63)의 하부와 상기 스프링서포트(66)와의 사이에 탄지 되어 상기 피스톤(63)을 상향 탄지하는 스프링(67)으로 구성된다.

이때, 상기 승강로드(65)는 상기 스프링서포트(66)의 로드공(66a)을 관통하여 상기 피스톤(63)의 중앙에서 체결부재(B/T)로 상부가 조립 고정되고, 그 하측은 상기 상부홀더(20)의 관통공(20a)과 하부홀더(50)의 상부편(50a)을 관통하여 후술되는 상기 쿠션수단(80)의 쿠션바디(81)와 연결된다.

상기 쿠션수단(80)은 상기 하부홀더(50)의 상부편(50a)과 하부편(50b) 사이에 구비된 이동공간(51)에서 상기 헤드플레이트(10)에 상기 L.M가이드(70)로 승강가능케 설치되고, 중앙에 관통된 상/하부중앙단차공(82)의 상부공에 상기 승강로드(65)를 끼움 하여 하부공를 통하여 체결부재(B/T)로 조립 연결되는 상기 쿠션바디(81)와,

이 쿠션바디를 상향으로 탄력 지지하도록 상기 상/하부중앙단차공(82)의 하부공과 상기 하부홀더(50)의 하부편(50b) 사이에 구성되는 완충기구(83)와,

상기 쿠션바디(81)의 승강 유동을 방지 및 상기 하부홀더(50)를 쿠션바디(81)에 지지하는 가이드기구(87)로 구성된다.

상기 완충기구(83)는 상기 쿠션바디(81)의 상/하부중앙단차공(82)의 하부공에 나사 조립으로 수용되는 지지플러그(84)와, 상기 하부홀더(50)의 하부편(50b)에 구비되는 조립공(50c)에 체결부재(B/T)로 고정 지지되는 스프링서포트(85)와, 상기 지지플러그(84) 및 스프링서포트(85) 사이에 탄력 설치되는 완충스프링(86)으로 구성된다.

이때, 상기 쿠션바디(81)는 상기 하부홀더(50)의 이동공간(51)의 상,하부편(50a,50b)과 접촉에 따른 충격의 완충 및 충격소음을 최소화하도록 완충댐퍼(90)를 상, 하부면에 적어도 2개 이상을 구비한다.

또한 상기 완충기구(83)는 상기 지지플러그(84)를 상/하부중앙단차공(82)의 하부공에서 나사 조임이나 나사 풀음에 의해 상기 완충스프링(86)의 탄발력을 조정하여 완충력을 조절할 수 있다.

상기 가이드기구(87)는 상기 쿠션바디(81)의 양측 상하방으로 관통되는 상/하부단차안내공(91,92)의 상, 하부공에 조립되는 각각의 가이드부시(93,93)(94,94)와, 이들 가이드부시를 관통하여 상기 하부홀더(50)의 상,하부편(50a,50b)에 체결부재(B/T)로 체결되어 조립되는 가이드로드(95,96)로 구성된다.

이러한 가이드기구(87)는 상기 쿠션바디(81)가 L.M가이드(70)에 의해 승강작동 및 상기 하부홀더(50)가 상기 쿠션바디(81)의 지지로 상기 이동공간(51)에서 완충작동에 따른 승강작동시에 상기 가이드로드(95,96)에 의하여 상기 하부홀더(50)와 쿠션수단(80)이 진동이나 유동이 없이 작동하게 된다.

이때, 상기 가이드로드(95,96)는 상기 상, 하부의 가이드부시(93,93)(94,94)에 의하여 진동이 없이 안정적인 슬라이드 작동으로 쿠션동작을 지지하게 된다.

상기 시린지(40)의 니들(41)은 니들하우징(42)의 수용공(42a)에 회전방지로 슬라이드 조립되어 선단이 돌출 되고, 상기 니들하우징(42)은 상기 하부홀더(50)의 하부편(50b)의 전방에 관통된 니들조립공(50d)에 끼움 되되, 상기 니들조립공(50d)의 상부에 체결부재(B/T)로 체결되는 베어링하우징(43)의 베어링(44)과 조립되어 하측에서 나사 체결되는 지지너트(45)로 회전 가능케 지지되고,

상기 베어링하우징(43)은 상기 하부홀더(50)의 하부편(50b) 하측에서 체결부재(B/T)로 조립되고 상기 니들(41)은 하단 나사부로부터 나사 체결되는 로크너트(46)에 의해 상기 니들하우징(42)으로부터 상부 이탈을 단속하여 견고하게 조립된다.

이때, 상기 니들하우징(42)은 상기 상부홀더(20)에 지지되는 연동풀리(30)의 다수의 지지공(30a)을 관통하는 지지지사프트(47)의 하단과 체결부재(B/T)로 연결되고, 상기 각각의 지지사프트(47)의 상단은 상기 연동풀리(30)의 상측에 유설 되는 엔드스토퍼(48)와 체결부재(B/T)로 체결되어 상기 연동풀리(30)의 회전각과 동일한 회전이 안내되도록 되어 있고,

상기 연동풀리(30)와는 무관하게 상기 하부홀더(50)의 승강작동과 동일하게 지지사프트(47) 및 엔드스토퍼(48)에 의해 안정적이고 독립적인 승강작동이 구현된다.

또한 상기 연동풀리(30)는 상기 상부홀더(20)의 베어링공(25)에 상부로부터 안착되는 베어링(26)에 상부가 끼움 되어 상단에 나사 체결되는 지지너트(27)에 의해 하부 이탈자재로 조립된다.

이때, 상기 베어링(26)은 상기 베어링공(25)의 상부로 이탈을 방지하기 위하여 지지커버(28)가 중앙관통공을 통하여 상기 지지너트(27)를 관통한 상태로 상기 베어링(26)의 상단 주변을 덮은 상태에서 체결부재(B/T)로 체결 고정된다.

한편, 상기 하부홀더(50)는 상기 베어링하우징(44)의 외주면에 밴드형 히터(49)를 구비하여 상기 실린지(40)에 충진된 레진(E.P)이 경화되지 않고 원활하게 흐를 수 있는 점성이 있는 액체상태를 유지하도록 가열하는 기능을 하며, 특히 상기 니들(41)을 통과하는 소량의 레진이 경화되어 니들(41)을 폐색시키는 것을 방지하도록 한다.

이러한 본 발명은 도 8과 같이, 본 발명의 초기상태에서 프로그램화된 컨트롤러(C/B)의 제어에 의해 통상의 로봇유니트에 의한 디스펜싱 작업의 위치로 X-Y축 이동시킨 후 연동풀리(30)와 벨트(T/B)에 연결된 서보모타(S/V)를 이용하여 디스펜싱 위치에 맞게 회전시킨 후에 도 9와 같이 PCB에 작업위치 시킨다.

상기 연동풀리(30)는 다수의 지지공(30a)을 관통하여 일측단이 엔드스토퍼(48)와 체결되고, 타측단이 상기 시린지(40)의 니들(41)을 조립한 상기 니들하우징(42)과 체결, 연결됨으로서 상기 연동풀리(30)의 회전각과 동일하게 상기 니들하우징(42)이 회전하여 시린지(40)의 니들(41)을 각도, 다시 말하여 상기 니들(41)이 2개로 되어 있는 것을 사용할 때에는 디스펜싱 위치를 조정할 수 있게 된다.

이러한 상태에서 상기 업/다운밸브(60)에 제1압축공기 공급수단(A/P1)으로부터 압축공기 공급된다.

이렇게 공급되는 압축공기는 상기 업/다운밸브(60)의 밸브서포트(64)의 공기유입로(64a)를 통하여 실린더하우징(61)의 실린더실에 충진되고 상기 피스톤(63)이 하부에 탄력 설치된 스프링(67)의 반발력을 이기고 하강하게 된다.

이러한 피스톤(63)의 하강은 승강로드(65)를 동시에 하강시키게 되어 이와 연결된 쿠션수단(80)이 연계 하강하면서 상기 하부홀더(50)를 동시에 하강시켜 시린지(40)의 니들(41)을 PCB의 디스펜싱 위치로 Z축 하강, 즉 업/다운 스트로크(S=5mm)를 하강하게 된다.

이러한 상태에서 상기 시린지(40)와 연결된 제2압축공기 공급수단(A/P2)의 작동으로 압축공기를 공급하게 되고, 상기 시린지(40)내의 레진(E.P)을 상기 니들(42)을 통해 정량적으로 토출되도록 하여 디스펜싱 작업을 하게 된다.

상기 제1, 2압축공기 공급수단(A/P1,A/P2)은 프로그램화 된 상기 컨트롤러(C/B)의 제어에 의해 동작됨은 당업자에게는 용이하게 이해 될 수 있는 것이다.

상기와 같이 디스펜싱 작업을 완료하게 되면, 상기 제1압축공기 공급수단(A/P1)을 오프 작동하여 상기 업/다운밸브(60)의 압축공기의 공급을 중단하게 되고, 그 동안 압축공기에 의해 압축상태로 억제되어 있던 상기 스프링(67)이 탄발작동하여 다시 상기 피스톤(63)을 상승하게 되고 상기 실린더하우징(61)의 내부에 공급되어 있던 압축공기는 일측 배기공(62)으로 배기 된다.

이러한 업/다운밸브(60)의 상승동작은 상기 니들(41)이 동시에 PCB에서 상승하게 되고, 컨트롤러(C/B)에 의해 다시 X-Y축 이동하여 디스펜싱 위치한 후 상기와 같은 제어동작의 반복으로 원하는 패턴의 디스펜싱 작업을 수행하게 된다.

이때, 상기 시린지(40)에 연결된 제2압축공기공급수단(A/P2)은 상기와 같이 니들(41)의 상승작동시에는 컨트롤러(C/B)의 제어에 의한 압축공기를 급속배기하여 상기 니들(41)로부터 토출되는 레진(E.P)의 흐름을 차단하게 되고, 다시 상기 제1압축공기공급수단(A/P1)의 제어에 의한 상기 업/다운밸브(60)의 온 작동으로 상기 니들(41)이 디스펜싱 작업을 위한 하강 시에 다시 상기 제2압축공기공급수단(A/P2)의 압축공기의 급속배기가 차단하여 상기와 같은 디스펜싱 작업을 수행하는 것이다.

이러한 본 발명의 디스펜싱 작업, 다시 말하여 상기와 같은 반복작동이 프로그램화된 컨트롤러(C/B)에 의해 고속으로 상기 니들(41)을 통한 시린지(40)내의 레 진(E.P)을 돗팅형식으로 고속으로 디스펜싱 작업을 수행하게 된다.

이러한 디스펜싱작업 과정에 있어, 본 발명의 상기 쿠션수단(80)은 디스펜싱되는 PCB의 변형 즉, 휨에 대한 대응능력을 갖춤으로서 고속의 디스펜싱 작업에 따른 니들(41)의 손상과 진동에 대한 유연성으로 안정된 돗팅의 디스펜싱작업이 구현된다.

이러한 본 발명의 쿠션수단(80)의 작동에 대하여 첨부도면 도 12 및 도 13을 참고하여 좀더 구체적으로 살펴보면,

상기에서 언급한 바와 같이, 상기 하부홀더(50)에 착탈자재로 조립된 상기 시린지(40)의 니들(41)이 상기 업/다운밸브(60)의 온 작동으로 하강하게 된다.

즉, 상기 니들(41)의 선단이 PCB의 디스펜싱 표면에 닿게되면서 디스펜싱을 할 때, 상기 PCB가 변형(휨)이나 굴곡부분이 없을 경우에는 상기 업/다운밸브(60)의 승강로드(65)와 연결된 쿠션수단(80) 및 이를 수용하여 상호 연결된 상기 하부홀더(50), 이 하부홀더에 착탈자재로 조립된 시린지(40)가 동시에 Z축의 하강(S=5mm)하여 상기 시린지(40)의 니들(41)을 통한 레진(E.P)을 토출하여 디스펜싱작업을 수행하게 되나,

상기 PCB가 휨으로 인한 변형이 있을 경우에는 상기 니들(41)의 하강 시에 상기 PCB의 휨부분에서 발생되는 편차거리를 완충하면서 디스펜싱하게 된다.

이때, 상기 쿠션수단(80)은 상기 헤드플레이트(10)에 L.M가이드(70)로 승강작동을 구현함으로서 상기 하부홀더(50)의 승강의 정밀도가 보장된다.

이러한 쿠션수단(80)은 상기 하부홀더(50)의 상부편(50a)과 하부편(50b) 사 이의 이동공간(51)에서 설치되어 상기 업/다운밸브(60)의 하강작동에 의한 승강로드(65)의 작동과 연계하여 쿠션영역(C=2mm)에서 완충하여 상기 니들(41)의 손상방지와 안정된 돗팅의 디스펜싱작업을 수행하게 된다.

상기의 완충과정은 상기 쿠션수단(80)을 구성하는 쿠션바디(81)의 중앙에 관통된 상/하부중앙단차공(82)의 하부공과 상기 하부홀더(50)의 하부편(50b) 사이에 구성된 완충기구(83)에 의하여 완충작동이 진행된다.

즉, 상기 니들(41)의 선단이 상기 변형된 PCB의 표면에 닿게되면서 그 힘이 미치게 되고, 이러한 힘은 상기 하부홀더(50)에 미치게 된다.

이때, 상기 쿠션바디(81)는 이미 상기 업/다운밸브(60)의 승강로드(65)에 의하여 강제적으로 하강된 상태로 있게 되고, 결국 상기 완충기구(83)의 동작에 의해 상기 하부홀더(50)가 완충되면서 변형에 대한 대응으로 유연성이 있는 디스펜싱 작업과 니들(41)의 손상을 방지하면서 안정적으로 작업을 진행하게 된다.

상기 완충기구(83)는 상기 쿠션바디(81)의 상/하부중앙단차공(82)의 하부공에 조립되는 지지플러그(84)와 상기 하부홀더(50)의 하부편(50b)에 구비되는 조립공(50c)에 체결된 스프링서포트(85)와의 사이에 설치되는 완충스프링(86)이 상기 PCB의 휨 높이만큼 압축되면서 상기 하부홀더(50)를 완충함으로서 상기 시린지(40)의 니들(41)에 무리한 힘이 가해지지 않은 상태로 안정적인 디스펜싱 작업이 진행된다.

이러한 완충작동에 있어서, 상기 쿠션바디(81)의 상, 하부면에 조립된 완충댐퍼(90)에 의해 상기 하부홀더(50)의 상, 하부편(50a,50b)과 접촉 시에 충격의 완 충과 충격소음을 최소화하게 된다.

또한 상기 하부홀더(50)는 상기한 완충동작에 따른 안전성을 위해 구성된 상기 가이드기구(87)의 도움으로 완충과정에서 승강유동이 없이 안정하게 완충이 제공된다.

즉, 상기 쿠션바디(81)의 양측 상/하부단차안내공(91,92)에 슬라이드 지지하도록 상기 하부홀더(50)의 상, 하부편(50a,50b)에 체결 지지된 가이드로드(95,96)에 의해 상기 하부홀더(50)는 완충동작이 안전하게 지지되고, 이러한 가이드로드(95,96)는 상기 상/하부단차안내공(91,92)의 상, 하부공에 조립되는 각각의 가이드부시(93,93)(94,94)에 의해 정밀한 안내가 제공된다.

이러한 본 발명의 디스펜서 헤드는 상기에서 언급한 바와 같이, 상기 시린지(40)의 니들(41)을 통한 돗팅형태의 디스펜싱 작업을 고속으로 구현하는 것으로서, 특히 고속의 디스펜싱 작업에 따른 안정된 돗팅장착이 가장 핵심적인 기술이다.

또한 본 발명의 디스펜서 헤드는 일반적인 디스펜싱 작업은 물론 언더필작업이 가능하다.

이러한 언더필은 작은 돗트형태로 연이어서 디스펜싱 작업을 구현함으로서 가능하고, 상기 언더필은 반도체 패키지 내부(Die 및 wire bonding된 상태)를 외부 위험요소(온도, 습도 및 먼지 등과 같은 다양한 오염인자)로부터 보호하기 위해 에폭시와 같은 접착제의 레진을 사용하여 봉합(encapsulation)작업을 수행할 때 댐 및 필 또는 언더필 기능을 수행하는 것으로 이해될 수 있다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명은 고속의 디스펜싱 작업에 따른 안정적인 돗팅의 디스펜싱 작업이 구현되어 불량률을 극소화하는 효과, PCB의 변형에 적극적으로 대처함으로서 향상된 돗팅의 구현과 모듈 상에서 디스펜싱 작업을 위한 업/다운 및 니들의 회전각도 조정을 가능토록 하여 장비의 콤팩트화의 가능 및 제조코스트의 절감효과가 구현된다.

특히, PCB 및 노즐의 손상을 극소화하여 제품의 불량률을 최소화하고 장치수명이 보장되는 효과도 구현된다.

Claims (10)

1. X-Y-Z축을 따라 가변 가능한 로봇유니트와 같은 이송수단에 조립되는 헤드플레이트를 포함하며, 상기 헤드플레이트에 조립되는 상부홀더와 통상의 서보모터로부터 벨트 연동 하는 연동풀리에 지지되어 레진을 담고 있는 시린지를 PCB의 소정위치에 디스펜싱하기 위해 각도변위가능케 하단에 조립된 니들이 상기 헤드플레이트에 조립되는 하부홀더에 착탈자재로 조립되어 구성된 디스펜서헤드에 있어서,

   상기 헤드플레이트의 상부에는 공기압을 구동원으로 하는 업/다운밸브가 조립되고, 이 업/다운밸브의 승강로드가 상기 하부홀더와 연결되며, 상기 하부홀더는 상기 헤드플레이트와 L.M가이드로 승강작동되고 상기 승강로드의 하강작동에 의한 상기 니들 엔드부를 충격을 완충하는 쿠션수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 업/다운밸브는 상부 일 측에 배기공을 관통하고 상기 헤드플레이트에 체결부재로 체결 고정되는 실린더하우징과, 이 실린더하우징에 내설되는 피스톤 및 상부에 조립되는 공기유입로를 갖는 밸브서포트, 하부에 조립되는 중앙에 로드공을 관통한 스프링서포트와, 상기 피스톤의 하부와 상기 스프링서포트와의 사이에 탄지 되어 상기 피스톤을 상승 탄지하는 스프링과, 상기 로드공을 관통하여 상기 피스톤 중앙에서 체결부재로 상부가 조립 고정되는 상기 승강로드로 이루어지는 것을 특징 으로 하는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드.
3. 제1항에 있어서,

   상기 쿠션수단은 상기 하부홀더의 상부편과 하부편 사이에 구비된 이동공간에서 상기 헤드플레이트에 상기 L.M가이드로 승강가능케 설치되고, 중앙에 관통된 상/하부중앙단차공의 상부공에 상기 승강로드를 끼움 하여 하부공을 통하여 체결부재로 조립 연결되는 쿠션바디와,

   이 쿠션바디를 상향으로 탄력 지지하도록 상기 상/하부중앙단차공의 하부공과 하부홀더의 하부편 사이에 구성되는 완충기구와,

   상기 쿠션바디의 승강 유동을 방지 및 상기 하부홀더를 쿠션바디에 지지하는 가이드기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드.
4. 제3항에 있어서,

   상기 완충기구는 상기 쿠션바디의 상/하부중앙단차공의 하부공에 나사 조립으로 수용되는 지지플러그와, 상기 하부홀더의 하부편에 구비된 조립공에 체결부재로 고정 지지되는 스프링서포트와, 상기 지지플러그 및 스프링서포트 사이에 탄력 설치되는 완충스프링으로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 쿠션바디는 상기 하부홀더의 이동공간의 상,하부편과의 접촉을 완충하는 완충댐퍼를 상, 하부면에 적어도 2개 이상을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드.
6. 제3항에 있어서,

   상기 가이드기구는 상기 쿠션바디의 양측 상하방으로 관통되는 상/하부단차안내공의 상, 하부공에 조립되는 각각의 가이드부시와, 이들 가이드부시를 관통하여 상기 하부홀더의 이동공간 상,하부편에 체결부재로 체결되어 조립되는 가이드로드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드.
7. 제1항에 있어서,

   상기 시린지의 니들은 니들하우징의 수용공에 회전방지로 슬라이드 조립되어 선단이 돌출 되고, 상기 니들하우징은 상기 하부홀더의 하부편의 전방에 관통된 니들조립공에 끼움 되되, 상기 니들조립공의 상부에 체결부재로 체결되는 베어링하우징의 베어링과 조립되어 하측에서 나사 체결되는 지지너트로 회전 가능케 지지되고,

   상기 베어링하우징은 상기 하부홀더의 하부편 하측에서 체결부재로 조립되고 상기 니들은 하단 나사부로부터 나사 체결되는 로크너트에 의해 상기 니들하우징으로부터 상부 이탈자재로 조립되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어프레셔 타입 의 고속 디스펜서헤드.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서,

   상기 니들하우징은 상기 상부홀더에 지지되는 연동풀리의 다수의 지지공을 관통하는 지지지사프트의 하단과 체결부재로 연결되고, 상기 지지사프트의 상단은 상기 연동풀리의 상측에 유설 되는 엔드스토퍼와 체결부재로 체결되어 상기 연동풀리의 회전에 의해 상기 니들하우징이 연동 하여 회전하고, 상기 연동풀리와 무관하게 상기 하부홀더의 승강작동과 동일한 작동이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드.
9. 제8항에 있어서,

   상기 연동풀리는 상기 상부홀더의 상부로부터 안착되는 베어링에 상부가 끼움 되고 상단에 나사 체결되는 지지너트에 의해 하부이탈자재로 조립되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서헤드.
10. 제1항에 있어서,

    상기 하부홀더는 상기 베어링 하우징의 외주면에 밴드형 히터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 에어프레셔 타입의 고속 디스펜서 헤드.

Images