KR100702515B1

KR100702515B1 - 자화 제거부를 구비하는 전자부품 실장 장치 및 자화 제거방법

Info

Publication number: KR100702515B1
Application number: KR1020050051976A
Authority: KR
Inventors: 신동우; 배병건; 이동춘; 한성찬; 황선규; 오남용
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2007-04-02
Also published as: KR20060131487A; US20060283009A1; CN1882241A; JP2006352065A

Abstract

본 발명은 전자부품 실장 장치에 관한 것으로, 전자부품을 흡착하는 헤드 노즐의 자화(磁化)에 따른 공정 불량을 방지하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 전자부품 실장 장치는 자화 제거부를 구비하며, 자화 제거부는 코일을 통해 흐르는 교류에 의해 교번 자계를 만든다. 자화 제거부는 헤드 노즐이 지나가는 경로 상에 설치되므로, 주기적으로 자화 제거부에 전원을 공급함으로써 자화 제거부를 이용하여 헤드 노즐의 자화 현상을 자동으로 제거할 수 있다. 본 발명에 따른 자화 제거 방법은 자화 제거 주기를 비롯하여 노즐 구동 조건과 자화 제거 조건을 설정할 수 있다.

전자부품, 마운트 헤드, 헤드 노즐, 자화, 자화 제거, 교번 자계

Description

자화 제거부를 구비하는 전자부품 실장 장치 및 자화 제거 방법{electronic component mounting apparatus having demagnetizer and related demagnetizing method}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자화 제거부를 구비하는 전자부품 실장 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도이다.

도 2는 도 1에 도시된 전자부품 실장 장치의 마운트 헤드 및 그 작동 상태를 보여주는 측면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 자화 제거부를 이용한 헤드 노즐의 자화 제거 방식을 보여주는 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자화 제거부를 구비하는 전자부품 실장 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도이다.

도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 전자부품 실장 장치의 마운트 헤드 및 그 작동 상태를 보여주는 정면도들이다.

도 6은 도 4에 도시된 자화 제거부를 이용한 헤드 노즐의 자화 제거 방식을 보여주는 사시도이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법을 나타내는 순서도이다.

<도면에 사용된 참조 번호의 설명>

10: 전자부품 20: 인쇄회로기판

30: 부품 저장용기 100, 200: 전자부품 실장 장치

110, 210: 헤드 테이블 112: 캠 종동부

120, 220: 마운트 헤드 122, 222: 헤드 노즐

130, 230: 부품 공급부 140, 240: 부품 감지부

150, 250: 부품 장착부 160, 260: 자화 제거부

162, 262: 전원 164, 264: 스위치

본 발명은 전자부품 실장 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전자부품 실장 장치에서 전자부품을 흡착하는 헤드 노즐(head nozzle)의 자화(磁化)에 따른 공정 불량을 방지하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로, 인쇄회로기판(PCB) 상에 수동소자 칩, 집적회로 패키지 등의 각종 전자부품들을 장착시켜 모듈 단계의 제품을 자동으로 조립하는 장치가 전자부품 실장 장치이다. 전자부품 실장 장치는 표면 실장 설비(surface mount equipment), 칩 마운터(chip mounter) 등으로도 알려져 있다.

현재 상용화되고 있는 전자부품 실장 장치는 매우 다양하지만, 그 기본적인 구성은 대동소이하다. 전자부품 실장 장치의 기본적 구성을 간략하면, 우선 전자부 품들을 공급하는 부품 공급부가 있고, 전자부품들을 인쇄회로기판에 장착하는 부품 장착부가 있다. 그리고 부품 공급부에서 전자부품을 집어 부품 장착부로 이송하고 인쇄회로기판 상에 장착시키는 마운트 헤드가 있다. 마운트 헤드에는 직접 전자부품과 접촉하여 진공 압력으로 전자부품을 흡착하는 헤드 노즐이 설치된다. 부품 장착 전에 인쇄회로기판에 솔더 페이스트(solder paste)를 바르고 부품 장착 후에 솔더 리플로우(solder reflow)를 진행하는 장치들은 전자부품 실장 장치의 전후에 각각 별도로 설치된다.

종래 기술에 따른 전자부품 실장 장치는, 예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제10-155819호, 대한민국 공개특허공보 제1999-12685호, 미국 등록특허공보 제6,490,784호, 미국 공개특허공보 제2002-74379호, 미국 공개특허공보 제2002-32960호 등 다수의 특허공보들에 개시되어 있다.

전자부품의 실장 공정은 매우 고속으로 진행된다. 장치의 종류에 따라 다소 차이는 있지만, 대체로 한 개의 전자부품을 인쇄회로기판 상에 장착시키는 시간은 수분의 일초 내지 수십 분의 일초에 불과하다. 더욱이 전자부품 실장 장치는 갈수록 고속화 추세에 있다. 십 수년 전만 하더라도 1만여 개에 지나지 않던 시간당 부품 장착 수가 현재는 5만여 개에 이르고 있다.

한편, 전자부품의 크기는 갈수록 작아지고 있다. 예를 들어 수동소자 칩의 경우, 십 수년 전에는 가로세로의 크기가 3.2㎜×1.6㎜, 2.0㎜×1.2㎜인 것이 주종을 이루었으나, 현재는 1.6㎜×0.8㎜, 1.0㎜×0.5㎜, 0.6㎜×0.3㎜, 0.4㎜×0.2㎜로 점차 소형화되고 있다.

이와 같이 전자부품 실장 장치가 고속화되고 사용되는 전자부품이 소형화됨에 따라 예기치 못한 문제들이 근래 들어 나타나고 있다. 그 중의 하나가 마운트 헤드의 헤드 노즐 부위에서 발생하는 자화 현상으로 인한 공정 불량이다.

헤드 노즐은 가공성이 우수하고 수명이 길다는 이유 때문에 철 소재로 만들어지는 것이 일반적이다. 그런데 철 소재의 헤드 노즐은 무수히 반복되는 연속 동작 중에 전자부품과의 마찰로 인하여 자성을 띠게 된다. 헤드 노즐은 진공 압력으로 부품을 집어 흡착하고, 인쇄회로기판 상에 부품을 장착한 후에는 진공 압력을 해제하여 부품과 분리된다. 그런데 헤드 노즐이 자화되어 있으면, 부품 장착 후 헤드 노즐이 부품과 분리될 때 헤드 노즐의 자성에 의하여 부품이 달려 올라오는 현상이 발생한다. 이로 인하여 부품이 장착되지 못하거나, 위치가 틀어져 장착되거나, 모로 서는 형태로 장착되거나, 뒤집혀 장착되는 등의 여러 불량들이 발생한다. 또한, 부품이 장착되지 못하고 헤드 노즐에 매달려 있을 경우, 다음 부품을 집지 못하는 불량이 발생하기도 한다.

전자부품이 소형화될수록 자성에 의한 영향을 쉽게 받기 때문에 이러한 불량은 더욱 빈번히 발생한다. 아울러, 전자부품 실장 장치가 고속화될수록 헤드 노즐의 마찰이 더 심해지기 때문에 헤드 노즐의 자화 현상은 더욱 커지게 된다.

헤드 노즐의 자화에 따른 공정 불량이 발생하면, 현재는 불량을 일으킨 헤드 노즐을 작업자가 직접 마운트 헤드로부터 분해하여 수동으로 자화를 제거하고 있다. 그러나 이러한 방법은 헤드 노즐을 분해하고 다시 조립하는데 소요되는 시간 손실이 막대하기 때문에 생산성 저하를 피할 수 없다. 한편으론 자성이 생기지 않 는 비자성체로 헤드 노즐의 소재를 변경하는 것도 고려할 수 있다. 그러나 비자성체는 헤드 노즐 가공이 어려울 뿐만 아니라, 쉽게 마모되고 충격에도 약하기 때문에 수명이 단축되는 문제가 있다.

이상 설명한 종래 기술에서의 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명이 창출되었다. 즉, 본 발명의 목적은 전자부품 실장 장치에서 헤드 노즐의 자화 현상을 자동으로 제거하여 헤드 노즐 자화에 따른 공정 불량 발생을 방지하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전자부품 실장 장치 및 공정의 신뢰성과 생산성을 높여 전자부품 실장 장치의 고속화, 전자부품의 소형화 추세에 부응하고자 하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 자화 제거부를 구비하는 전자부품 실장 장치와 자화 제거 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 전자부품 실장 장치는, 헤드 테이블과, 헤드 테이블에 설치된 적어도 하나 이상의 마운트 헤드와, 마운트 헤드의 하단에 설치된 헤드 노즐을 포함한다. 본 발명의 전자부품 실장 장치는 부품 공급부를 더 포함한다. 부품 공급부는 헤드 테이블의 주변에 배치되어 전자부품을 공급하며, 전자부품은 부품 공급부에서 헤드 노즐에 흡착된다. 본 발명의 전자부품 실장 장치는 부품 감지부를 더 포함한다. 부품 감지부는 헤드 테이블의 주변에 배치되며, 헤드 노즐에 흡착된 전자부품의 위치를 감지한다. 본 발명의 전자부품 실장 장치는 부품 장착부를 더 포 함한다. 부품 장착부는 헤드 테이블의 주변에 배치되며, 인쇄회로기판이 위치하고, 헤드 노즐에 흡착된 전자부품은 부품 장착부에서 인쇄회로기판에 장착된다. 또한, 본 발명의 전자부품 실장 장치는 헤드 테이블의 주변에 배치되는 자화 제거부를 더 포함한다. 자화 제거부는 헤드 노즐의 자화를 제거하기 위하여 교번 자계를 생성한다.

본 발명에 따른 전자부품 실장 장치에 있어서, 헤드 테이블은 원통형이고 자체 회전이 가능하며, 마운트 헤드는 헤드 테이블의 가장자리에 여러 개 설치될 수 있다. 또한, 헤드 테이블은 평판형이고 전후좌우 이동이 가능하며, 마운트 헤드는 마운트 헤드의 한쪽 측면에 여러 개 설치될 수도 있다. 전자의 경우, 헤드 테이블은 상부에 설치된 캠 종동부를 구비할 수 있으며, 마운트 헤드는 캠 종동부에 의하여 각각 승강이동이 가능하다. 후자의 경우, 헤드 테이블은 상부에 설치된 여러 개의 유압 실린더들을 구비할 수 있으며, 마운트 헤드는 유압 실린더에 의하여 각각 승강이동이 가능하다. 부품 장착부는 인쇄회로기판을 전후좌우로 이동시키기 위한 X-Y 테이블을 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 전자부품 실장 장치에 있어서, 자화 제거부는 마운트 헤드가 헤드 테이블에 의하여 부품 실장부로부터 부품 공급부 쪽으로 회전 이동하는 경로 상에 설치될 수 있다. 또한, 자화 제거부는 마운트 헤드가 헤드 테이블에 의하여 전후좌우로 이동 가능한 경로 상에 설치될 수도 있다. 아울러, 자화 제거부는 테이블형의 프레임 또는 터널형의 프레임과 프레임 내부에 내장된 코일이 감긴 철심을 구비할 수 있다. 또한, 자화 제거부는 스위치를 통하여 교류 전원과 연결될 수 있 다.

본 발명에 따른 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법은 헤드 노즐과 자화 제거부를 구비하는 전자부품 실장 장치에서 자화 제거부를 이용하여 헤드 노즐의 자화를 제거하는 방법으로서, (a) 자화 제거 주기, 노즐 구동 조건, 자화 제거 조건을 설정하는 단계와, (b) 전자부품 실장 장치의 통상적 부품 실장 공정을 진행하는 단계와, (c) 설정된 자화 제거 주기가 되면, 통상적 부품 실장 공정을 중단하고 자화 제거부에 전원을 공급하는 단계와, (d) 설정된 노즐 구동 조건에 따라 자화 제거부로 헤드 노즐을 이동시키고, 설정된 자화 제거 조건에 따라 자화 제거부를 이용하여 헤드 노즐의 자화를 제거하는 단계, 및 (e) 자화 제거부의 전원을 차단하고 전자부품 실장 장치의 통상적 부품 실장 공정을 재개하는 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법에 있어서, (a) 단계의 자화 제거 주기는 시간 주기, 일자 주기, 부품 장착 횟수를 포함할 수 있다. 또한, (a) 단계의 노즐 구동 조건은 노즐 이동 위치, 노즐 이동 높이, 노즐 이동 속도를 포함할 수 있으며, 자화 제거 조건은 자화 제거 시간, 노즐 이동 횟수를 포함할 수 있다.

본 발명의 자화 제거 방법에 있어서, (a) 단계는 전자부품 실장 장치의 화면 표시부에 나타난 설정 값을 선택하는 단계이거나, 전자부품 실장 장치의 입력부를 통하여 직접 설정 값을 입력하는 단계일 수 있다. 또한, (d) 단계는 전자부품 실장 장치의 헤드 테이블을 여러 번 회전시켜 헤드 노즐이 자화 제거부 위를 반복하여 지나가도록 하는 단계이거나, 전자부품 실장 장치의 헤드 테이블을 구동시켜 헤드 노즐이 자화 제거부 내부를 여러 번 왕복하도록 하는 단계일 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 보다 명확히 전달하기 위함이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자화 제거부를 구비하는 전자부품 실장 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전자부품 실장 장치의 마운트 헤드 및 그 작동 상태를 보여주는 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예의 전자부품 실장 장치(100)는 원통형의 헤드 테이블(110, head table)을 비롯하여, 헤드 테이블(110)의 가장자리에 설치된 여러 개의 마운트 헤드(120, mount head)들과, 헤드 테이블(110)의 주변에 사방으로 배치된 부품 공급부(130, component feeder), 부품 감지부(140, component sensor), 부품 장착부(150, component mounter) 및 자화 제거부(160, demagnetizer)로 구성된다.

헤드 테이블(110)은 단속(斷續)적인 회전이 가능하며, 마운트 헤드(120)들은 헤드 테이블(110)의 가장자리를 따라 여러 개(예컨대, 12개, 16개 등)가 설치된다. 마운트 헤드(120)들은 헤드 테이블(110)의 상부에 설치된 캠 종동부(112, cam follower)에 의해 각각 승강이동이 가능하다. 마운트 헤드(120)의 하단에는 전자부품(10)을 이송하기 위한 헤드 노즐(122)이 설치된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 마운트 헤드(120)의 하단에 회전자(rotor)가 설치되고, 각각 규격이 다른 여러 개의 헤드 노즐(122)들이 회전자에 설치될 수도 있다. 이렇게 함으로써 사용되는 전자부품(10)의 크기가 달라질 때마다 그에 맞는 헤드 노즐(122)을 선택하여 사용할 수 있다.

부품 공급부(130)는 전자부품(10)들이 공급되는 곳이다. 전자부품(10)은 커패시터, 저항 등의 수동소자 및 각종 집적회로 패키지 등을 망라한다. 전자부품(10)은 소정의 제조공정을 완료한 후, 예컨대 릴(reel) 형태의 저장용기(30)에 담겨 부품 공급부(130)로 제공된다. 부품 공급부(130)에 위치한 마운트 헤드(120)의 헤드 노즐(122)은 진공 압력을 가함으로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 저장용기(30)에 담긴 전자부품(10)을 집어 흡착한다.

헤드 노즐(122)이 부품 공급부(130)에서 전자부품(10)을 흡착하면, 헤드 테이블(110)이 회전하여 부품 감지부(140) 위에 헤드 노즐(122)을 위치시킨다. 부품 감지부(140)는 헤드 노즐(122)에 흡착된 전자부품(10)의 위치 정확도를 감지한다.

다시 헤드 테이블(110)이 회전하여 부품 장착부(150)에 헤드 노즐(122)을 위치시키면, 헤드 노즐(122)의 진공 압력이 해제된다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같 이, 헤드 노즐(122)에 흡착된 전자부품(10)이 인쇄회로기판(20)에 장착된다. 인쇄회로기판(20)의 표면에는 미리 솔더 페이스트가 발라져 있으며, 그 위에 전자부품(10)이 부착된다. 인쇄회로기판(20)은 X-Y 테이블(도시되지 않음)에 의하여 전후좌우로 이동하면서 전자부품(10)의 장착 위치를 조절한다.

헤드 테이블(110)은 다시 부품 공급부(130) 쪽으로 회전하고 헤드 노즐(122)은 새로운 전자부품(10)을 흡착한다. 이와 같이 본 실시예의 전자부품 실장 장치(100)는 헤드 테이블(110)의 회전에 의하여 여러 개의 마운트 헤드(120)에 설치된 헤드 노즐(122)들이 전자부품(10)의 흡착, 장착을 연속적으로 진행하게 된다.

본 발명에 따른 전자부품 실장 장치(100)의 구성상 특징은 자화 제거부(160)에 있다. 본 실시예의 자화 제거부(160)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 마운트 헤드(120)가 부품 장착부(150)로부터 부품 공급부(130) 쪽으로 회전 이동하는 경로 상에 설치된다. 자화 제거부(160) 및 이를 이용한 헤드 노즐(122)의 자화 제거 방식이 도 3에 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 자화 제거부(160)는 테이블형의 프레임 내부에 코일이 감긴 철심이 내장되어 구성된다. 자화 제거부(160)는 코일을 통해 전류가 흐르면 자기장이 생성되는 일종의 전자석이다. 따라서 자화 제거부(160)는 전류의 흐름을 개폐하기 위한 스위치(164)를 통하여 교류 전원(162)과 연결되어 있다. 스위치(164)를 닫으면 코일을 통해 흐르는 교류에 의해 자화 제거부(160)가 교번 자계(alternating magnetic field)를 만들게 된다.

마운트 헤드(120)의 헤드 노즐(122)을 교번 자계 안에서 여러 번 반복하여 움직여 주면 헤드 노즐(122)에 생긴 자성을 없앨 수 있다. 따라서 헤드 노즐(122)의 자화 현상을 제거하려면, 헤드 테이블(도 1의 110)을 여러 번 회전시켜 헤드 노즐(122)이 자화 제거부(160) 위를 반복하여 지나가도록 한다.

자화 제거부(160)의 용량은 0.46KVA, 0.5KVA, 1KVA, 1.5KVA, 1.6KVA, 3KVA, 5KVA, 6KVA, 11KVA 등 매우 다양하며, 전자부품(10)의 종류 및 크기, 헤드 노즐(122)의 규격 및 처리 속도(시간당 부품 장착 수) 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다.

제2 실시예

이어서 설명할 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자부품 실장 장치는 앞서 설명한 제1 실시예의 장치와 기본적으로 그 구성과 작동 방식이 동일하지만, 세부적인 구성과 작동 방식에 있어서는 약간씩 차이가 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자화 제거부를 구비하는 전자부품 실장 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도이다. 도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 전자부품 실장 장치의 마운트 헤드 및 그 작동 상태를 보여주는 정면도들이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예의 전자부품 실장 장치(200)는 평판형의 헤드 테이블(210)을 비롯하여, 헤드 테이블(210)의 한쪽 측면에 설치된 여러 개의 마운트 헤드(220)들과, 헤드 테이블(210)의 주변에 각각 배치된 부품 공급부(230), 부품 감지부(240), 부품 장착부(250) 및 자화 제거부(260)로 구성된다.

본 실시예의 헤드 테이블(210)은 X-Y 구동수단(도시되지 않음)에 체결되어 전후좌우 이동이 가능하며, 마운트 헤드(220)들은 헤드 테이블(210)의 한쪽 측면에 여러 개(예컨대, 4개, 8개 등)가 설치된다. 마운트 헤드(220)들은 헤드 테이블(210)의 상부에 설치된 여러 개의 유압 실린더들(도시되지 않음)에 의해 각각 승강이동이 가능하다. 마운트 헤드(220)의 하단에는 전자부품(10)을 이송하기 위한 헤드 노즐(222)이 설치된다. 이와 같이 본 실시예의 헤드 테이블(210)은 전술한 실시예의 헤드 테이블과 달리 직접 전후좌우로 이동한다.

전자부품(10)은 예컨대 릴 또는 트레이(tray) 형태의 저장용기(30)에 담겨 부품 공급부(230)로 제공된다. 헤드 테이블(210)이 부품 공급부(230) 위로 이동하면, 마운트 헤드(220)의 헤드 노즐(222)은 진공 압력을 가함으로써, 도 5a에 도시된 바와 같이, 저장용기(30)에 담긴 전자부품(10)을 집어 흡착한다. 헤드 노즐(222)이 부품(10)을 흡착할 때 마운트 헤드(220)들은 일괄적으로 하강한 후 다시 일괄적으로 상승한다.

헤드 노즐(222)이 부품 공급부(230)에서 전자부품(10)을 흡착하면, 헤드 테이블(210)이 부품 감지부(240) 위를 지나간다. 이 때 부품 감지부(240)는 헤드 노즐(222)에 흡착된 전자부품(10)의 위치 정확도를 감지한다. 이와 같이 본 실시예의 부품 감지부(240)는 전술한 실시예의 부품 감지부와 달리 스캔(scan) 방식으로 부품(10)의 위치를 감지한다.

부품 감지부(240)를 통과한 헤드 테이블(210)은 부품 장착부(250)의 부품 장착 위치로 이동한다. 이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 마운트 헤드(220)가 차례로 하강하면서 헤드 노즐(222)에 흡착된 전자부품(10)이 인쇄회로기판(20)에 장착된다. 도 5a에 도시된 부품 흡착 단계와 달리, 마운트 헤드(220)들이 하나씩 동작 하는 이유는 마운트 헤드(220) 사이의 간격과 부품(10)의 장착 간격이 다르기 때문이다. 즉, 시차를 두고 마운트 헤드(220)가 동작하면 그 사이에 헤드 테이블(210)이 움직이면서 부품 장착 위치를 조절할 수 있다. 만약 마운트 헤드(220)간 간격과 부품(10)간 장착 간격이 동일하다면 부품 장착 단계도 일괄적으로 진행할 수 있다. 한편, 부품 장착 위치를 조절하기 위하여 헤드 테이블(210)을 움직이는 대신에, X-Y 테이블(도시되지 않음)을 이용하여 인쇄회로기판(20)을 움직일 수도 있다.

부품 장착 후, 헤드 테이블(210)은 다시 부품 공급부(230) 쪽으로 이동하고 헤드 노즐(222)들은 새로운 전자부품(10)들을 흡착한다. 이와 같이 본 실시예의 전자부품 실장 장치(200)는 헤드 테이블(210)의 전후좌우 이동에 의하여 여러 개의 마운트 헤드(220)에 설치된 헤드 노즐(222)들이 전자부품(10)의 흡착, 장착을 연속적으로 진행하게 된다.

헤드 테이블(210)이 전후좌우로 자유롭게 움직일 수 있기 때문에, 본 실시예의 자화 제거부(260)는 전술한 실시예의 자화 제거부와 달리 위치에 제약을 받지 않고 설치될 수 있다. 자화 제거부(260) 및 이를 이용한 헤드 노즐(222)의 자화 제거 방식이 도 6에 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 자화 제거부(260)는 터널형의 프레임 내부에 코일이 감긴 철심이 내장되어 구성된다. 자화 제거부(260)는 전류의 흐름을 개폐하기 위한 스위치(264)를 통하여 교류 전원(262)과 연결되어 있다. 도시된 바와 같이, 헤드 테이블(도 4의 210)을 구동시켜 헤드 노즐(222)들이 터널 형태의 자화 제거부(260) 내부를 여러 번 왕복하도록 하면 헤드 노즐(222)의 자화 현상을 제거할 수 있다.

전술한 실시예와 마찬가지로, 본 실시예의 자화 제거부(260)도 필요에 따라 적절하게 용량을 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 본 실시예의 자화 제거부(260)가 전술한 자화 제거부처럼 테이블형으로 구현될 수 있고, 반대로 전술한 자화 제거부(도 3의 160)가 터널형으로 구현될 수도 있다.

지금까지 두 가지 실시예를 통하여 본 발명의 전자부품 실장 장치를 설명하였으나, 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 아울러, 지금까지의 설명은 전자부품 실장 장치의 주요 구성과 동작을 위주로 하였으며, 일부 구성요소들에 대한 설명은 생략하였다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 의도가 아니며, 여기에서 설명되지 않았더라도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이해하고 실시하기에는 충분할 것이다.

제3 실시예

이어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법을 설명한다. 도 7은 본 실시예의 자화 제거 방법을 나타내는 순서도이다. 이하, 본 실시예의 자화 제거 방법을 설명하면서 이해를 돕기 위해 전술한 실시예들의 참조 번호를 인용할 것이다.

자화 제거 방법의 첫 단계는 자화 제거 주기, 노즐 구동 조건, 자화 제거 조건을 설정하는 것이다(310). 주지하다시피, 전자부품 실장 장치(100, 200)는 각 구 성요소의 동작을 자동으로 제어하는 제어부(도시되지 않음)를 구비하고 있다. 또한, 작업자는 화면 표시부(도시되지 않음)를 통하여 공정 진행 상태 등을 인지할 수 있고, 화면 표시부를 직접 통하거나 별도의 입력부(도시되지 않음)를 통하여 제어부의 자동 제어 조건을 설정하거나 변경할 수 있다. 자화 제거 주기, 노즐 구동 조건, 자화 제거 조건을 설정할 때도 이러한 방식을 따를 수 있다.

자화 제거 주기는 자화 제거부(160, 260)를 이용하여 헤드 노즐(122, 222)의 자화 제거 공정을 실행하는 주기이다. 자화 제거 주기는 시간 주기, 일자 주기, 부품 장착 횟수를 포함한다. 작업자는 화면 표시부에 나타난 시간 주기, 일자 주기, 부품 장착 횟수 중에서 적절한 주기 값을 선택하거나 별도의 입력부를 통하여 직접 주기 값을 입력함으로써 자화 제거 주기를 설정한다.

노즐 구동 조건은 자화 제거 공정을 실행하기 위하여 자화 제거부(160, 260)를 지나가거나 왕복하도록 헤드 노즐(122, 222)을 구동하는 조건이다. 노즐 구동 조건은 노즐 이동 위치, 노즐 이동 높이, 노즐 이동 속도를 포함한다. 자화 제거 주기와 마찬가지로 작업자는 화면 표시부에서 적절한 노즐 구동 조건 값을 선택하거나 입력부를 통하여 직접 노즐 구동 조건 값을 입력할 수 있다.

자화 제거 조건은 자화 제거 공정의 실행 조건으로, 자화 제거 시간과 노즐 이동 횟수를 포함한다. 제1 실시예의 경우 헤드 노즐(122)이 자화 제거부(160) 위를 지나가므로 노즐 이동 횟수로, 제2 실시예의 경우 헤드 노즐(222)이 자화 제거부(260) 내부를 왕복하므로 자화 제거 시간으로, 각각 자화 제거 조건을 설정할 수 있다. 작업자는 화면 표시부 또는 입력부를 통하여 자화 제거 조건을 설정할 수 있 다.

이상과 같이 자화 제거 주기, 노즐 이동 조건, 자화 제거 조건을 설정하고 나면, 전자부품 실장 장치의 통상적인 부품 실장 공정을 진행한다(320). 즉, 헤드 노즐(122, 222)이 부품 공급부(130, 230)에서 전자부품(10)을 흡착하고 부품 장착부(150, 250)에서 전자부품(10)을 장착하는 연속적인 공정을 반복하여 진행한다.

앞서 설정된 자화 제거 주기가 되면, 통상적인 부품 실장 공정을 중단하고 자화 제거부(160, 260)에 전원을 공급한다(330). 즉, 제어부는 자화 제거 주기의 설정 값을 인식하여 부품 실장 공정을 중단함과 동시에 자화 제거부(160, 260)의 스위치(164, 264)를 닫아 교류 전류를 공급한다. 따라서 자화 제거부(160, 260)에서는 교번 자계가 발생하고 자화 제거가 가능해진다.

이어서, 설정된 노즐 구동 조건에 따라 자화 제거부(160, 260)로 헤드 노즐(122, 222)을 이동시키고, 설정된 자화 제거 조건에 따라 헤드 노즐(122, 222)의 자화를 제거한다(340). 즉, 제어부는 헤드 테이블(110, 210)을 구동시켜 노즐 구동 조건의 설정 값에 따라 헤드 노즐(122, 222)을 이동시키고 자화 제거 조건의 설정 값만큼 자화 제거 공정을 실행한다.

부연하면, 제1 실시예의 장치(100)를 사용하는 경우에는 헤드 테이블(110)을 여러 번 회전시켜 헤드 노즐(122)이 자화 제거부(160) 위를 반복하여 지나가도록 한다. 제2 실시예의 장치(200)를 사용하는 경우에는 헤드 테이블(210)을 구동시켜 헤드 노즐(222)이 자화 제거부(260) 내부를 여러 번 왕복하도록 한다.

자화 제거 공정이 완료되면, 제어부는 자화 제거부(160, 260)의 전원을 차단 하고 다시 통상적인 부품 실장 공정을 재개한다(350).

이상과 같은 방법에 의하여 전자부품 실장 장치에서의 자화 제거 작업을 자동으로 구현할 수 있으며, 자화 현상에 의한 공정 불량을 미연에 방지할 수 있다. 한편, 본 실시예의 자화 제거 방법에서 설정하는 자화 제거 주기, 노즐 구동 조건, 자화 제거 조건은 헤드 노즐의 규격, 전자부품의 종류 및 크기, 자기 제어부의 종류 및 용량, 헤드 테이블의 유형 등에 따라 얼마든지 달라질 수 있으며, 각각의 경우에 실험 또는 과거 공정이력의 분석 등을 통하여 최적값을 도출할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자부품 실장 장치 및 자화 제거 방법은 장치 내부에 설치된 자화 제거부를 이용하여 주기적으로 헤드 노즐의 자화 현상을 자동 제거할 수 있다. 따라서 본 발명은 헤드 노즐의 자화에 따른 각종 공정 불량의 발생을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 헤드 노즐의 자화 제거에 소요되는 시간을 대폭 줄여 생산성 향상에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명은 생산성 저하나 헤드 노즐의 소재 변경 없이 헤드 노즐의 자화에 따른 문제를 해결함으로써 전자부품 실장 장치의 고속화, 전자부품의 소형화 추세에 효과적으로 부응할 수 있다.

Claims

헤드 테이블;

상기 헤드 테이블에 설치된 여러 개의 마운트 헤드;

상기 마운트 헤드의 하단에 설치된 헤드 노즐;

상기 헤드 테이블의 주변에 배치되어 전자부품을 공급하며, 상기 전자부품이 상기 헤드 노즐에 흡착되는 부품 공급부;

상기 헤드 테이블의 주변에 배치되며, 상기 헤드 노즐에 흡착된 상기 전자부품의 위치를 감지하는 부품 감지부;

상기 헤드 테이블의 주변에 배치되며, 인쇄회로기판이 위치하고, 상기 헤드 노즐에 흡착된 상기 전자부품이 상기 인쇄회로기판에 장착되는 부품 장착부; 및

상기 헤드 테이블의 주변에 배치되며, 상기 헤드 노즐의 자화를 제거하기 위하여 교번 자계를 생성하는 자화 제거부;

를 포함하는 전자부품 실장 장치.
제1항에 있어서, 상기 헤드 테이블은 원통형이고 자체 회전이 가능하며, 상기 마운트 헤드는 상기 헤드 테이블의 가장자리에 여러 개 설치되는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치.
제1항에 있어서, 상기 헤드 테이블은 평판형이고 전후좌우 이동이 가능하며, 상기 마운트 헤드는 상기 헤드 테이블의 한쪽 측면에 여러 개 설치되는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치.
제2항에 있어서, 상기 헤드 테이블은 상부에 설치된 캠 종동부를 구비하며, 상기 마운트 헤드는 상기 캠 종동부에 의하여 각각 승강이동이 가능한 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치.
제3항에 있어서, 상기 헤드 테이블은 상부에 설치된 여러 개의 유압 실린더들을 구비하며, 상기 마운트 헤드는 상기 유압 실린더에 의하여 각각 승강이동이 가능한 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치.
제1항에 있어서, 상기 부품 장착부는 상기 인쇄회로기판을 전후좌우로 이동시키는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치.
제2항에 있어서, 상기 자화 제거부는 상기 마운트 헤드가 상기 헤드 테이블에 의하여 상기 부품 실장부로부터 상기 부품 공급부 쪽으로 회전 이동하는 경로 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치.
제3항에 있어서, 상기 자화 제거부는 상기 마운트 헤드가 상기 헤드 테이블에 의하여 전후좌우로 이동 가능한 경로 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자부 품 실장 장치.
제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 자화 제거부는 테이블형의 프레임과 상기 테이블형 프레임 내부에 내장된 코일이 감긴 철심을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치.
제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 자화 제거부는 터널형의 프레임과 상기 터널형 프레임 내부에 내장된 코일이 감긴 철심을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치.
제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 자화 제거부는 스위치를 통하여 교류 전원과 연결된 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치.
헤드 노즐과 자화 제거부를 구비하는 전자부품 실장 장치에서 상기 자화 제거부를 이용하여 상기 헤드 노즐의 자화를 제거하는 방법으로서,

(a) 자화 제거 주기, 노즐 구동 조건, 자화 제거 조건을 설정하는 단계;

(b) 상기 전자부품 실장 장치의 통상적 부품 실장 공정을 진행하는 단계;

(c) 상기 설정된 자화 제거 주기가 되면, 상기 통상적 부품 실장 공정을 중단하고 상기 자화 제거부에 전원을 공급하는 단계;

(d) 상기 설정된 노즐 구동 조건에 따라 상기 자화 제거부로 상기 헤드 노즐 을 이동시키고, 상기 설정된 자화 제거 조건에 따라 상기 자화 제거부를 이용하여 상기 헤드 노즐의 자화를 제거하는 단계; 및

(e) 상기 자화 제거부의 전원을 차단하고 상기 전자부품 실장 장치의 통상적 부품 실장 공정을 재개하는 단계;

를 포함하는 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법.
제12항에 있어서, 상기 (a) 단계의 자화 제거 주기는 시간 주기, 일자 주기, 부품 장착 횟수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법.
제12항에 있어서, 상기 (a) 단계의 노즐 구동 조건은 노즐 이동 위치, 노즐 이동 높이, 노즐 이동 속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법.
제12항에 있어서, 상기 (a) 단계의 자화 제거 조건은 자화 제거 시간, 노즐 이동 횟수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법.
제12항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 전자부품 실장 장치의 화면 표시부에 나타난 설정 값을 선택하는 단계임을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법.
제12항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 전자부품 실장 장치의 입력부를 통하여 직접 설정 값을 입력하는 단계임을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법.
제12항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 (d) 단계는 상기 전자부품 실장 장치의 헤드 테이블을 여러 번 회전시켜 상기 헤드 노즐이 상기 자화 제거부 위를 반복하여 지나가도록 하는 단계임을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법.
제12항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 (d) 단계는 상기 전자부품 실장 장치의 헤드 테이블을 구동시켜 상기 헤드 노즐이 상기 자화 제거부 내부를 여러 번 왕복하도록 하는 단계임을 특징으로 하는 전자부품 실장 장치의 자화 제거 방법.