KR101024170B1 - 분배 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

분배 시스템(10) 및 방법은 기판 상에 재료를 분배하기 위한 것이다. 분배 시스템(10)은 프레임, 프레임에 결합되고 분배 시스템(10)의 분배 위치에서 기판을 지지하는 지지부, 및 프레임에 결합되고 기판 상에 재료를 분배하는 분배 헤드(124)를 포함한다. 분배 헤드(124)는 출력 구동 기구에 결합된 제1 모터를 갖는 모터 유닛(126) 및 모터 유닛에 제거 가능하게 결합되고 분배 재료가 분배되는 재료 출구를 갖는 분배 유닛(128)을 포함하고, 분배 유닛(128)은 재료 출구에 결합되고 모터 유닛의 출구 구동 기구에 결합된 분배 기구를 포함하여, 제1 모터의 작동이 분배 기구가 출구를 통해 재료를 분배하도록 한다. 분배 헤드는 분배 유닛의 분배율들보다 작은 직경을 갖는 재료의 도트를 분배하도록 제어될 수 있다.

분배 시스템, 분배 유닛, 모터 유닛, 분배 헤드, 프레임

Description

분배 시스템 및 방법{DISPENSING SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 일반적으로 하나의 워크스테이션 내에서 복수의 작업 장치들을 이용하여 병렬로 복수의 작업 작동을 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 분배 시스템에서 하나 이상의 분배 헤드를 이용하여 기판 상에서 재료를 분배하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 또한, 특정 실시예들은 재료의 미세 도트를 분배하기 위한 분배 시스템에 관한 것이다.

다양한 응용예를 위한 액체 또는 페이스트의 계측된 양을 분배하기 위해 이용되는 몇 가지 형식의 종래 기술 분배 시스템이 있었다. 이러한 응용예의 하나는 인쇄 회로 보드 및 집적 회로 칩의 조립체 내에 있다. 이러한 응용예에서, 분배 시스템은 캡슐에 넣어진 재료를 갖는 캡슐에 넣어진 집적 회로의 프로세스 및 캡슐 재료를 갖는 플립 집적 회로 칩의 하부 충전(underfilling) 프로세스에 이용된다. 종래 기술의 분배 시스템은 또한 액체 에폭시 또는 땜납 페이스트의 도트 또는 볼을 회로 보드 및 집적 회로에 분배하기 위해 이용된다. 액체 에폭시 및 땜납은 회로 보드 또는 집적 회로에 부품 또는 연결 부품들을 각각 고정하기 위해 이용된다. 전술한 분배 시스템은 본 발명의 양수인인 스피드라인 테크놀로지스, 인크.(Speedline Technologies, Inc.)사에 의해 상표명 캐멀롯(CAMALOT)으로 제조되고 판매되는 것을 포함한다.

전술한 분배 시스템은 회로 보드 또는 집적 회로 제조 프로세스에 이용되는 다른 설비와 함께 자동 조립 라인에서 전자 제조 시설에서 통상적으로 이용된다. 분배 시스템과 일렬로 배치된 다른 설비는 예를 들어, 회로 보드에 전자 부품을 위치시키는 픽 앤드 플레이스 기계(pick and place machine) 또는 회로 보드 또는 집적 회로에 분배된 땜납 페이스트와 같은 가열 재료에 이용되는 환류 오븐(reflow oven)을 포함한다.

통상적인 분배 시스템에서, 펌프 및 디스펜서 조립체는 컴퓨터 시스템 또는 제어기에 의해 제어되는 서보 모터를 이용하여 3개의 상호 직교하는 축(x, y, z)을 따라 펌프 및 디스펜서 조립체를 이동시키기 위한 이동 조립체에 장착된다. 요구되는 위치에서 회로 보드 상에 액체 도트를 분배하기 위해, 펌프 및 디스펜서 조립체는 요구되는 위치로 위치될 때까지 수평 x 및 y축을 따라 이동된다. 펌프 및 디스펜서 조립체는 펌프 및 디스펜서 조립체의 노즐이 보드 상에 적절한 분배 높이에 있을 때까지 수직 z축을 따라 하강한다. 펌프 및 디스펜서 조립체는 액체 도트를 분배하고, 그 다음에 z축을 따라 상승하여 새로운 위치로 x 및 y축을 따라 이동되고 다음의 액체 도트를 분배하기 위해 z축을 따라 하강한다.

회로 보드의 제조시, 회로 보드 상에 두 개의 상이한 액체 또는 페이스트를 분배하거나 또는 동일한 재료의 상이한 체적을 분배하는 것이 종종 필요하거나 요구된다. 분배 시스템은 하나의 분배 헤드로부터 복수의 분배 재료들 중 하나를 분배할 수 있도록 설계되었다. 분배 시스템의 일례는 본원에서 참조로 합체된 1998 년 8월 18일자로 카발라로(Cavallaro)에게 허여된 미국 특허 제5,795,390호에 개시된다. 이들 분배 시스템은 통상적으로 한번에 하나의 재료를 분배하는 것만이 가능하고, 이들 시스템의 제품의 처리량(throughput)은 하나의 분배 헤드를 직렬로 이용하여 다중 재료들을 분배하는 데 필요한 시간으로 인해 요구되는 것보다 작을 수 있다.

처리량 문제를 해결하기 위해, 제1 재료를 분배하는 제1 분배 시스템과 제2 재료를 분배하는 제2 분배 시스템인 두 개의 분배 시스템이 서로 인접하여 위치될 수 있다. 이러한 해결책은 두 개의 복잡한 기계들이 이용되고 부가의 제조 공간이 요구되기 때문에 고가이다. 통상적인 작동에서, 제조 플로어 공간은 제한되고, 제조 플로어의 각각의 제조 시스템의 "전용 공간(footprint)"을 제한하는 것이 바람직하다.

인쇄 회로 보드는 더 조밀하게 되고 회로 부품들은 더 작아진다. 그 결과, 10밀(0.010 인치)의 직경을 갖는 땜납 페이스트 또는 접착제와 같은 재료의 도트를 정확하게 분배할 수 있는 분배 시스템이 요구되었다. 재료의 작은 도트를 분배하기 위해, 본원에서 참조로 합체된 화이트(White) 등에게 1998년 10월 13일자로 허여된 미국 특허 제5,819,983호에 개시된 바와 같은 오거(auger) 스타일의 펌프를 이용하는 것이 공지되었다. 이들과 같은 오거 스타일 펌프는 통상적으로 가압 공기를 이용하여 재료를 오거로 공급하고 오거로부터의 분배는 DC 모터에 의해 오거를 회전시킴으로써 발생된다. 니들은 오거의 출력측에 부착되고 재료는 니들의 팁의 외부로 분배된다. 통상적인 종래 기술의 오거 스타일의 펌프에서, 오거 가속도 는 이용되는 클러치, 모터 토크, 패킹 워셔 및 마찰력의 특성의 함수이고, 오거 감속도는 패킹 워셔 및 마찰의 함수이다. 따라서, 이들 펌프의 가속도 및 감속도는 잘 제어되지 못하고 정확하게 분배를 제어하기 어렵게 한다. 따라서, 이들 펌프는 통상적으로 10밀(0.010 인치) 미만의 직경을 갖는 작은 도트를 분배하는 데 이용될 수 없다.

SMT 잡지의 2001년 7월호에서 루스 피크(Russ Peek)의 "마이크로 분배의 시초"라는 이름의 기술 문서에서 설명된 바와 같이, 전자 산업에서 공지된 경험 법칙은 최소 도트 직경 니들은 니들의 내측 직경 곱하기 1.5와 동일한 만큼 운반할 수 있다는 것이다. 상기 법칙에 기초하여, 니들의 내경은 5 밀의 직경을 갖는 도트를 분배하기 위해 3.3 밀이 되어야 한다. 그러나, 전자 산업에서 땜납 페이스트, 에폭시 및 다른 접착제들의 분배용으로, 약 5 밀 미만의 내경을 갖는 니들이 이용될 때, 이들 재료에 함유된 입자의 크기 때문에 니들의 막힘이 종종 발생한다. 니들의 막힘은 분배 결과를 재공급할 수 없게 한다.

일반적인 일 태양에서, 본 발명은 기판 상에 재료를 분배하기 위한 분배 시스템을 특징으로 한다. 분배 시스템은 프레임, 프레임에 결합되고 분배 시스템의 분배 위치에서 기판을 지지하는 지지부 및 프레임에 결합되고 기판 상에 재료를 분배하는 분배 헤드를 포함한다. 분배 헤드는 출력 구동 기구와 결합된 제1 모터를 갖는 모터 유닛과, 모터 유닛에 제거식으로 결합되고 분배 재료가 분배되는 재료 출구를 갖는 분배 유닛을 포함한다. 분배 유닛은 재료 출구에 결합되고 모터 유닛 의 출력 구동 기구에 결합된 분배 기구를 포함하여 제1 모터의 작동은 분배 기구가 출구를 통해 재료를 분배하도록 한다.

모터 유닛은 승강 유닛의 수직 이동을 제공하기 위해 승강 플레이트에 작동식으로 결합되는 제2 모터를 포함할 수 있고, 분배 유닛은 분배하기 위해 분배 기구를 기판쪽으로 하강시키기 위해 분배 기구의 수직 이동을 제공하기 위해 승강 플레이트와 결합되는 어댑터를 더 포함할 수 있다.

출력 구동 기구는 제1 기어를 포함할 수 있고, 구동 기구는 제1 기어와 결합하도록 배치된 제2 기어를 포함할 수 있다. 제1 기어는 긴 톱니를 가질 수 있고, 제2 기어는 제1 기어의 긴 톱니와 결합되어 유지되면서 분배 기구가 하강될 때 수직으로 이동하도록 구성되고 배열될 수 있다.

분배 유닛 및 모터 유닛은 분배 유닛과 모터 유닛 사이에 동적 결합을 제공하도록 구성되고 배열될 수 있다. 분배 유닛은 복수의 전기 접점을 포함할 수 있고, 모터 유닛은 분배 유닛의 전기 접점들과 작동식으로 결합하기 위해 복수의 전기 접점을 포함할 수 있다. 분배 유닛은 분배 유닛의 특성의 인식을 제공하는 복수의 전기 접점에 결합된 전기 인식 회로를 포함할 수 있다. 전기 인식 회로는 분배 유닛용 계측 데이터를 포함하는 데이터 저장 소자를 포함할 수 있다.

분배 유닛은 입구 공압 포트를 포함할 수 있고, 모터 유닛은 분배 유닛에 가압 공기를 제공하기 위해 분배 유닛의 입구 공압 포트와 정합하는 출구 공압 포트를 포함할 수 있다. 분배 유닛은 분배 기구에 분배 재료를 제공하기 위해 분배 기구에 결합된 주사기를 포함할 수 있고, 주사기는 분배 기구가 하강될 때 수직으로 이동하도록 구성되고 배열될 수 있다. 분배 시스템은 분배 기구가 이동 범위 상에서 수직으로 이동될 수 있도록 구성되고 배열될 수 있고, 주사기는 분배 기구와 함께 이동되지 않는다. 모터 유닛은 제2 출력 구동 기구를 더 포함할 수 있고, 분배 유닛은 제2 분배 기구를 더 포함할 수 있다.

일반적인 다른 태양에서, 본 발명은 분배 시스템을 이용하는 기판 상에 분배 재료의 방법을 특징으로 한다. 본 방법은 분배 시스템에 출력 구동 기구와 함께 모터를 갖는 모터 유닛을 결합하는 단계와, 분배 유닛의 분배 기구가 모터의 출력 구동 기구에 작동식으로 결합되도록 분배 유닛을 모터 유닛에 결합하는 단계와, 분배 기구로부터 기판 상에 재료가 분배되도록 모터를 작동시키는 단계를 포함한다.

출력 구동 기구는 제1 기어를 포함할 수 있고, 분배 기구는 제2 기어를 포함할 수 있고, 분배 유닛을 제1 모터 유닛에 결합하는 단계는 제1 기어에 제2 기어를 결합시킬 수 있다. 본 방법은 모터 유닛과 분배 유닛을 고정된 위치에 유지하면서 분배 기구를 기판쪽으로 수직으로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 분배 유닛을 모터 유닛에 결합하는 단계는 모터 유닛과 분배 유닛 사이에 동적 결합을 제공할 수 있다. 분배 유닛을 모터 유닛에 결합하는 단계는 모터 유닛과 분배 유닛 사이에 전기적인 접속을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있고, 본 방법은 전기적인 접속 중에 분배 유닛의 특성에 관련된 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 수신된 데이터는 분배 기구용의 계측 정보를 포함할 수 있다.

다른 일반적인 태양에서, 본 발명은 기판 상에 재료를 분배하기 위한 분배 시스템을 특징으로 한다. 분배 시스템은 프레임, 프레임에 결합되고 분배 시스템 의 분배 위치에서 기판을 지지하는 지지부 및 기판 상에 재료를 분배하고 프레임에 결합된 분배 헤드를 포함한다. 분배 헤드는 출력 구동 기구에 결합된 모터를 갖는 모터 유닛과 재료가 분배되는 재료 출구를 갖는 분배 유닛을 포함하고, 분배 유닛은 재료 출구에 결합된 분배 기구와, 모터의 작동이 재료를 출구를 통해 분배하도록 분배 유닛에 모터 유닛을 제거 가능하게 결합하기 위한 수단을 포함한다.

분배 시스템은 모터 유닛과 분배 유닛을 고정된 위치에서 유지하면서 분배 기구를 기판쪽으로 수직으로 이동 가능하게 하는 수단을 더 포함할 수 있다. 분배 헤드는 모터 유닛과 분배 유닛 사이의 동적 결합을 제공하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 분배 헤드는 분배 유닛의 특성을 검출하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 특성을 검출하기 위한 수단은 분배 유닛의 계측 데이터를 검출하기 위한 수단을 포함할 수 있다.

다른 일반적인 태양에서, 본 발명은 전자 기판에 재료의 도트를 분배하기 위한 방법을 특징으로 한다. 본 방법은 내경을 갖는 출구를 구비하는 분배 니들을 갖는 디스펜서 내로 재료를 로딩하는 단계와, 전자 기판 상에 디스펜서를 위치 설정하는 단계와, 니들의 출구의 내경 이하인 직경을 갖는 접촉 표면 영역을 기판 상에서 갖도록 재료의 도트를 분배하기 위해 디스펜서를 제어하는 단계를 포함한다.

재료는 은 에폭시, 표면 장착 접착제, 플럭스 또는 땜납 페이스트 중 하나일 수 있다. 디스펜서를 제어하는 단계는 인코더를 구비한 모터를 디스펜서에 결합하는 단계와 모터와 인코더 사이에 기어 감속기를 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 디스펜서는 오거 나사를 포함할 수 있고, 디스펜서를 제어하는 단계는 소정량만큼 오거 나사를 회전시키는 단계를 포함한다. 본 방법은 전자 기판쪽으로 디스펜서를 하강시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 디스펜서를 하강시키는 단계는 디스펜서가 하강하는 동안 모터를 고정된 위치에서 유지하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 일반적인 태양은 전자 기판에 재료의 도트를 분배하기 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 재료가 분배되는 내경을 갖는 출구, 분배용 재료를 수용하는 입구, 및 제어 입력부를 구비한 디스펜서를 포함한다. 장치는 인코더를 갖는 모터와, 디스펜서의 정밀한 제어를 제공하도록 1 이상의 기어 감속비를 제공하는, 모터와 디스펜서의 제어 입력부 사이에 결합된 기어 감속기를 더 포함한다.

디스펜서는 재료가 분배되도록 회전하는 제어 입력부에 결합된 오거 나사를 포함할 수 있다. 장치는 전자 기판 상에 분배 높이에서 디스펜서를 위치시키도록 수직으로 디스펜서를 이동시키는 z축 모터를 더 포함할 수 있다. 장치는 디스펜서가 z축 모터에 의해 하강되는 동안 모터를 고정된 위치에서 유지하도록 구성되고 배열될 수 있다. 장치는 분배 높이에서 디스펜서를 위치설정하기 위해 전자 기판의 높이를 결정하는 z축 센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일반적인 태양은 전자 기판에 재료의 도트를 분배하기 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 재료가 분배되는 내경을 갖는 니들을 구비하는 디스펜서와, 니들의 출구의 내경 이하의 직경을 갖는 접촉 표면 영역을 전자 기판 상에서 갖도록 재료의 도트를 분배하기 위하여 디스펜서를 제어하는 수단을 포함한다.

재료는 은 에폭시, 표면 장착 접착제, 플럭스 및 땜납 페이스트 중 하나일 수 있다. 장치는 인코더를 갖는 모터, 재료가 분배되도록 모터에 의해 회전되는 오거 나사, 및 오거 나사의 회전 각도 당 인코더 카운트의 수를 증가시키기 위해 모터의 기어비를 감소시키기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 장치는 전자 기판쪽으로 디스펜서를 하강시키기 위한 수단과, 디스펜서가 하강하는 동안 모터를 고정된 위치에서 유지하기 위한 수단과, 전자 기판의 높이를 측정하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 참조로써 본원에서 합체된 도면을 참조한다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 헤드 분배 시스템의 사시도이다.

도2는 도1의 분배 시스템의 평면도이다.

도3은 도1의 분배 시스템에 이용될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 분배 헤드의 제1 사시도이다.

도4는 도3의 분배 헤드의 제2 사시도이다.

도5는 도3의 분배 헤드에 이용되는 분배 유닛의 제1 실시예의 제1 분해도이다.

도5a는 본 발명의 실시예들에 이용되는 정렬 핀의 단면도이다.

도6은 도5에 도시된 분배 유닛의 제2 분해도이다.

도7은 도3의 분배 헤드에 이용된 모터 유닛의 분해도이다.

도8은 도7의 모터 유닛에 이용되는 전방 플레이트 조립체의 분해도이다.

도9는 도3의 분배 헤드에 이용되는 분배 유닛의 제2 실시예의 제1 분해도이 다.

도10은 도9의 분배 유닛의 제2 분해도이다.

도11은 본 발명의 분배 시스템의 제2 실시예이다.

도12는 본 발명의 분배 시스템에 이용되는 분배 유닛의 다른 실시예의 사시도이다.

도13은 도12의 분배 유닛에 이용되는 카트리지 슬리브의 분해도이다.

설명을 목적으로, 본 발명의 실시예들은 도1에 도시된 다중 헤드 분배 시스템(10)과 함께 이용되도록 설계된 분배 유닛을 참조하여 이하에 설명될 것이고, 본 출원의 양수인인 스피드라인 테크놀로지스 인크에게 허여된 미국 특허 제6,007,631호 및 제6,206,964호에서 설명된다. 본 발명의 실시예들은 다중 헤드 분배 시스템을 이용하는 것을 제한하지 않을 뿐 아니라 단일 헤드 응용예에도 이용될 수 있다는 것을 당업자라면 명확히 알 수 있을 것이다.

다중 헤드 분배 시스템(10)은 도1 및 도2를 참조하여 설명될 것이다. 도1은 분배 시스템(10)의 사시도를 도시하고, 도2는 분배 시스템(10)의 평면도를 도시한다. 도시의 편의상, 시스템은 외부 커버없이 도1 및 도2에 도시된다.

분배 시스템(10)은 전기 및 공압 제어기 및 1차 시스템 제어기를 수납하도록 이용되는 하부 구획(12)을 포함한다. 접근 도어(14, 16)들은 이를 수용하는 설비에 접근을 제공하기 위해 하부 구획의 전방에 장착된다. 하부 구획의 상부는 이중 트랙 컨베이어(20)가 존재하는 작업 표면(18)을 형성한다. 4개의 x/y 갠트리(gantry) 시스템(22a, 22b, 22c, 22d)이 작업 표면(18)에 장착된다. 각각의 갠트리 시스템은 1차 제어기의 제어 하에 있고 컨베이어 시스템(20)을 이용하여 분배 시스템 내로 로드되는 기판 상에 재료를 분배하는 분배 헤드(24a, 24b, 24c, 24d)를 지지하고, 부가로, 본 발명의 소정의 실시예에서, 각각의 갠트리 시스템은 시각 시스템 정렬 및 검사 시스템의 일부로써 이용되는 카메라를 지지한다. 작업 표면(18)은 4개의 케이블 홈통(26a, 26b, 26c, 26d)이 통과하는 4개의 구멍을 갖는다. 각각의 케이블 홈통은 하부 구획의 제어 전자부품들 및 공압부품으로부터 각각의 분배 헤드(24a, 24b, 24c, 24d)로 케이블을 주행시키는 데 이용된다. 일 실시예에서, 케이블 홈통은 아이거스 코오포레이션(Igus Corporation)으로부터 입수 가능한 E-체인이 채용된다.

갠트리 시스템(22a, 22b, 22c, 22d)은 사실상 동일하고, 일 실시예에서 두 개 모두 본원에서 참조로 합체된 발명의 명칭이 "위치 설정 시스템"인 미국 특허 제5,886,494호 및 발명의 명칭이 "위치 설정 시스템"인 미국 특허 제5,903,125호에 개시된 갠트리 시스템 중 하나를 이용하여 채용된다. 갠트리 시스템(22a)은 도1 및 도2를 참조하여 더 상세히 설명될 것이고, 갠트리 시스템(22b, 22c, 22d)들이 갠트리 시스템(22a)과 사실상 동일한 것으로 이해될 것이다. 갠트리 시스템(22a)은 도1에 도시된 수평으로 직교하는 x 및 y 축을 따라 분배 헤드(24a)의 위치 설정을 제공한다.

갠트리 시스템(22a)은 두 개의 수평 지지 부재(26, 28)와 작업 표면(18)과 결합된 4개의 수직 지지 부재(30, 32, 34, 36)를 포함한다. 모터 지지 플레이트 (38)는 수평 지지 부재들 사이에 결합되고 두 개의 모터(74, 76)를 지지하도록 이용된다. 갠트리(22a)는 또한 각각의 수평 지지 부재의 하측에 배치된 레일(도시 안됨)에 활주식으로 장착되어 y축을 따라 활주 가능한 플레이트(50)를 포함한다. 분배 헤드 또는 펌프(24a)는 x축을 따라 분배 헤드의 이동을 허용하도록 플레이트(50)에 활주식으로 장착된 캐리지(60)에 장착된다.

갠트리 시스템(22a)은 수평 지지 부재(26, 28)의 아래에 장착된 레일을 따라 활주식으로 장착 가능한 두 개의 너트 블록(66, 68)을 더 포함한다. 각각의 너트 블록은 각각의 리드 나사(70, 72)를 통해 모터(74, 76)들 중 하나에 결합된다. 너트 블록들은 y축을 따라 너트 블록을 이동시키도록 리드 나사들을 이용하여 모터에 의해 개별적으로 구동될 수 있다. 분배 헤드(24a)는 분배 헤드(24a)의 타단부에서 각각의 너트 블록(66, 68)을 너트 블록들 중 하나의 일단부에 피봇 가능하게 연결된 각각의 강성 말단 아암(80, 82)에 연결시킨다. 미국 특허 제5,903,125호에 자세히 설명된 바와 같이, 분배 헤드(24a)는 모터(74, 76)를 이용하여 y축을 따라 너트 블록을 이동시킴으로써 x 및 y축을 따라 위치될 수 있다. 분배 헤드(24a) 내에 배치된 z축 모터뿐만 아니라 모터(74, 76)들은 하부 구획에 배치된 주 시스템 제어기에 의해 제어된다.

갠트리 시스템(22a, 22b, 22c, 22d)은 분배 시스템(10)에 상당한 장점을 제공한다. 미국 특허 제5,903,125호에 개시되어 있는 바와 같이, 갠트리 시스템의 전체 폭에 대한 갠트리 시스템 아래의 작업 영역의 비율은 통상적인 x/y 갠트리 시스템보다 전술한 갠트리 시스템용으로 더 크다. 이는 다중 헤드 분배 시스템 작업 위치 사이에서 작업 제품을 이동시키는 데 요구되는 시간을 감소시키고, 분배 시스템(10)의 전체 전용 공간을 또한 감소시킨다.

분배 헤드(24a, 24b, 24c, 24d)들은 본원에서 참조로 합체된 미국 특허 제5,819,983호 및 미국 특허 제5,957,343호에 개시된 것들을 포함하는 복수의 상이한 분배 헤드 또는 펌프들에 이용되어 채용될 수 있다. 부가로, 분배 헤드들은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 분배 헤드를 이용하여 채용될 수 있다.

도3 및 도4는 다중 헤드 분배 시스템(10)의 캐리지(60)들 중 하나에 장착될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 분배 헤드(124)의 사시도를 도시한다. 분배 헤드(124)는 모터 유닛(126)과 분배 유닛(128)을 포함한다. 모터 유닛은 캐리지(60)들 중 하나에 장착하기 위한 장착 표면(129)과 강성 말단 아암(80, 82)에 연결하기 위한 요크 형상부(127)를 포함한다. 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 분배 유닛(128)은 모터 유닛으로부터 제거 가능하다. 분배 헤드(124)는 분배 헤드의 모든 모터들이 모터 유닛내에 수용되고 분배 재료가 제거식 분배 유닛에만 수용되도록 설계된다. 따라서, 분배 헤드(124)로부터 분배되는 재료를 변경하거나 또는 재료가 분배되는 니들의 크기를 변경하는 것이 요구될 때, 분배 유닛은 모터 유닛으로부터 제거될 수 있고 요구되는 재료 및/또는 니들 크기를 갖는 다른 분배 유닛으로 교체될 수 있다. 이하에 상세히 설명하는 바와 같이, 분배 유닛이 교체되더라도 분배 헤드를 재계측할 필요없이 분배 유닛의 분배 니들의 정확한 위치 설정을 제공하기 위해 동적 연결이 분배 유닛과 모터 유닛 사이에 제공된다.

분배 유닛(128)은 도3 내지 도6을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다. 분배 유닛은 주 하우징(130), 하부 하우징(132), 분배 카트리지(134) 및 분배 재료의 주사기(138)를 지지하기 위한 주사기 지지부(136)를 포함한다. 주 하우징(130)은 분배 카트리지(134), 공압 단자 블록(142) 및 공압 단자 블록(142)과 주 하우징(130)의 상부에 장착된 공압 포트(146) 사이에 결합되는 공압 라인(144)을 수용하는 공간부(140)를 갖는다. 공압 단자 블록은 모터 유닛(126)으로부터 가압 공기를 수용하기 위한 입구 포트(148)를 갖는다. 입구 포트는 모터 유닛과 분배 유닛 사이에 공압 연결의 밀봉을 제공하는 탄성 O링(156)을 포함한다. 공압 포트(146)는 (도6에 도시된) 공기 호스(154)를 통해 주사기(138)의 상부 캡(도시 안됨)에 결합된다. 분배 유닛의 작동 동안, 가압 공기는 주사기로부터 분배 카트리지 내로 재료를 유동시키도록 주사기의 재료를 가압하는 데 이용된다.

공압 단자 블록(142)은 작은 회로 보드(152)가 장착된 회로 보드 브라켓(150)을 갖는다. 도6에서, 회로 보드 브라켓(150)은 회로 보드가 제거된 상태로 도시된다. 이하에 더 상세히 설명하는 바와 같이, 회로 보드는 모터 유닛이 결합된 분배 유닛을 인식하도록 전기 접속을 제공하고, 일 실시예에서 회로 보드는 모터 유닛이 분배 유닛의 히터에 전력을 공급하도록 한다. 본 실시예에서, 회로 보드는 또한 모터 유닛과 분배 유닛내에 배치된 온도 센서 사이에 전기 접속을 제공한다.

분배 유닛의 하부 하우징(132)은 분배 카트리지를 수용하는 원통형 구멍(159)을 갖는다. 하부 하우징은 또한 두 개의 정렬 핀(174, 176) 및 분배 유닛의 모터 유닛으로의 동적 장착을 달성하기 위해 이용되는 세 개의 상승된 원통형 탭 (178, 180, 182)을 갖는다. 정렬 핀들은 두 개의 나사(184)를 이용하여 하우징에 결합된다.

도5에 도시된 바와 같이, 분배 카트리지는 카트리지 슬리브(158)와 샤프트(161)를 갖는 하부 카트리지(160)를 포함한다. 카트리지 슬리브는 하부 하우징(132) 내로 삽입되고 보유 링(162)을 이용하여 하부 하우징 내에 보유된다. 하부 카트리지는 하부 카트리지의 홈(161)에 배치된 탄성 링(도시 안됨)에 의해 생성된 장력을 이용하여 카트리지 슬리브 내에 보유된다. 하부 카트리지는 호스(168)를 통해 주사기(138)로부터 분배된 재료를 수용하기 위한 입구 포트(166)를 갖는다. 상이한 크기의 복수의 분배 니들 중 하나는 분배되는 재료의 체적 및 형식에 따라 하부 카트리지의 저부에 결합될 수 있다. 카트리지 슬리브(158)는 이하에 더 상세히 설명하는 모터 유닛의 긴 기어(232)와 정합되도록 설계된 기어(170)를 갖는다. 기어는 또한 하부 카트리지가 카트리지 슬리브 내로 삽입될 때 샤프트(161)와 결합된다. 카트리지 슬리브는 또한 모터 유닛의 승강 플레이트(256)와 정합하는 견부(172)를 포함한다. 승강 플레이트(256)는 원통형 구멍(159) 내의 분배 카트리지의 수직 이동을 제어한다.

도6은 주사기 장착 조립체를 포함하는 분배 유닛(128)의 측면을 더 상세히 도시한다. 주사기 장착 조립체의 1차 부품들은 주사기 지지부(136), 주사기 슬라이더 플레이트(186), 주사기 슬라이더 가이드(188) 및 주사기 어댑터 플레이트(190)를 포함한다. 주사기 지지부는 두 개의 나사(192)를 이용하여 주 하우징에 결합되고 주사기 슬라이더 가이드는 두 개의 나사(194)를 이용하여 주 하우징에 결 합된다. 주사기 슬라이더 플레이트는 슬롯(187)을 포함하고 주사기 슬라이더 가이드를 이용하여 주 하우징에 대해 보유된다. 후술하는 바와 같이, 주사기 슬라이더 플레이트는 주사기 슬라이더 가이드 내에서 수직으로 이동 가능하다. 주사기 어댑터 플레이트는 두 개의 나사(198)를 이용하여 슬라이더 플레이트에 결합된다. 주사기 장착 조립체는 호스(168)를 통해 분배 카트리지의 하부 카트리지에 주사기의 출력부를 결합하는 데 이용되는 두 개의 보유 링(200), 주사기 페룰 노브(206), 루어 모듈 피팅(204) 및 주사기 페룰(202)을 더 포함한다.

모터 유닛(126)은 도3, 도4, 도7 및 도8을 참조하여 더 상세히 설명된다. 모터 유닛은 분배 유닛과 정합하기 위한 정합 표면(210)을 구비한 전방 플레이트 조립체(209)를 갖는 모터 유닛 하우징(208)을 포함한다. 정합 표면(210)은 분배 유닛의 원통형 탭(178, 180, 182)과 정합하고, 정합 표면(210)은 분배 유닛의 정렬 핀(174, 176)들과 정합하기 위한 두 개의 정렬 구멍(218, 220)을 포함한다.

모터 유닛과 분배 유닛 사이의 동적 연결을 제공하는 데 요구되는 본 발명의 일 실시예에서, 도5a에 도시된 바와 같이 하나의 정렬 핀(174)은 원형 단면을 갖고 다른 정렬 핀(176)은 사실상 다이아몬드형 단면을 갖는다. 당업자가 알 수 있는 바와 같이, 동적 연결은 유일하게 두 개의 대상물의 상대 위치가 운동의 6개의 등급(X, Y, Z, 피치, 요우, 롤)을 따라 정렬되도록 강제한다. 본 발명의 실시예에서, 원형 정렬 핀(174)은 이동의 두 개의 등급의 제어를 제공하고, 다른 정렬 핀(176) 및 각각의 원통형 탭(178, 180, 182)은 운동의 하나의 등급의 제어를 제공한다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 모터 유닛과 분배 헤드 사이의 동 적 연결의 이용은 분배 헤드가 교체될 때 분배 헤드를 재계측할 필요가 없게 한다.

전방 플레이트 조립체(209)에 결합되는 모터 유닛의 주요 부품들은 도7에 더 상세히 도시되고 터치 프로브 조립체(222), 분배 구동 모터 조립체(224), 주 회로 보드(226), 출력 구동 조립체(228) 및 Z축 모터(230)를 포함한다. 주 회로 보드는 분배 시스템의 전기 및 공압 시스템에 결합되고, 제어기로부터 제어 신호를 수신한다.

터치 프로브 조립체는 두 개의 나사(225)를 이용하여 전방 플레이트 조립체(209)에 결합된다. 터치 프로브 조립체는 분배되는 동안 모터 유닛 및 기판 사이에 거리를 측정하는 데 이용될 수 있는 조립체의 저부에 신장 가능한 핀을 갖는다. 핀의 신장은 터치 프로브 조립체(222)의 공압 입력(223)을 통해 수용된 공기 압력을 이용하여 제어된다. 몇몇 응용예에서, 분배 유닛의 재료 출구는 기판 상에 정확한 거리에 있는 것이 바람직하고, 이들 응용에서, 터치 프로브는 분배 전에 분배 유닛의 적절한 위치 설정을 돕기 위해 분배 헤드로부터 기판까지의 거리를 측정하는 데 이용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 소정의 실시예에서, 동적 장착은 모터 유닛에 분배 유닛용으로 제공된다. 따라서, 주어진 분배 유닛용으로, 그리고 승강 플레이트의 주어진 위치용으로, 분배 유닛의 니들의 출구는 모터 유닛에 대해 고정된 위치이고, 이러한 고정된 위치의 주어진 지식과 거리는 터치 프로브 조립체에 의해 측정되고, 분배 시스템의 제어기는 적절한 분배 높이에서 니들의 출구를 위치 설정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 터치 프로브 조립체는 본원에서 참조로 합체되고 카아(Carr) 등에게 허여되었고 본 발명의 양수인에게 양도된 발명의 명칭이 "분배 시스템의 기판 높이를 측정하는 방법 및 장치"인 미국 특허 제6,093,251호에 개시된 터치 프로브 중 하나를 이용하여 채용된다.

분배 구동 모터(224)는 긴 기어(232)의 회전 운동을 제어하기 위해 이용되고, 따라서 분배 카트리지(134)에 의해 재료의 분배를 제어한다. 분배 구동 모터는 전력 및 제어 신호를 수용하도록 주 회로 보드(226)에 결합되고, 나사(236, 238) 및 워셔(240, 242)를 이용하여 Z 모터 브라켓(234)에 장착된다. 구동 벨트(244)는 긴 기어(232)에 분배 구동 모터의 출력 구동 샤프트를 결합하는 데 이용된다. 이러한 실시예에서, 분배 구동 모터는 미국 미네소타주 뉴 울름(New Ulm) 소재의 QMC사로부터 입수 가능한 일련번호 IBH-101인 브러시리스 모터를 이용하여 채용된다. 다른 실시예에서, 분배 구동 모터는 API-하로우(API-Harowe)사로부터 입수 가능한 부품 번호 0909H200인 브러시리스 모터를 이용하여 채용된다. 분배 구동 모터는 분배 유닛용 제어 신호를 통해 1차 제어기에 결합되는 인코더(224A)를 포함한다. 일 실시예에서, 인코더는 모터의 회전 당 2048 카운트를 제공한다. 이러한 실시예에서, 구동 벨트, 풀리 배열은 긴 기어로 10:24의 벨트, 풀리 감속을 제공하고, 부가로, 긴 기어와 분배 카트리지의 기어(170) 사이에서 24:48로 감속된다. 이는 모터와 분배 카트리지의 기어 사이에서 4.11:1의 전체 감속을 산출하여, 분배 카트리지의 기어의 회전 각도 당 23.4 인코더 카운트를 야기한다. 전술한 배열에서 기어 및 벨트의 이용은 분배 유닛의 증가된 제어를 제공한다.

주요 회로 보드 조립체(226)는 나사(248, 250, 252) 및 나사 지주(254)를 이 용하여 전방 플레이트 조립체(209)에 장착된다. 주요 회로 보드 조립체(226)는 1차 전기 인터페이스와 분배 헤드용 전기 분배 기능을 제공한다. 회로 보드 조립체에 장착된 전기 커넥터(246)는 분배 시스템의 다른 부품으로 전기 인터페이스를 제공한다.

모터 구동 조립체(228)는 승강 플레이트(256), 긴 기어(232), 상부 장착 브라켓(258) 및 하부 장착 브라켓(260)을 포함한다. 상부 장착 브라켓 및 하부 장착 브라켓은 4개의 나사(262)(도7에 하나만 도시됨)를 이용하여 전방 플레이트 조립체(209)에 모터 구동 조립체를 장착하는 데 이용된다. 모터 구동 플레이트는 또한 상부 장착 브라켓(258)에 장착된 볼 나사(264)와 승강 플레이트(256)를 포함하여 볼 나사의 회전이 승강 플레이트(256)의 수직 운동과 분배 카트리지(134)의 수직 운동을 야기하도록 한다.

Z축 모터는 Z축 모터에 전력과 제어 신호를 제공하는 전방 플레이트 조립체의 Z축 모터 커넥터(268) 위에 위치된다. Z축 모터는 승강 플레이트(256)의 운동을 제어하도록 볼 나사(264)에 결합되는 출력 구동 샤프트(266)를 갖는다. 일 실시예에서, Z축 모터는 미국 플로리다주 클리어워터 소재의 마이크로-모 일렉트로닉스(Micro-Mo Electronics)사로부터 입수 가능한 모델 번호 2036인 브러시리스 모터를 이용하여 채용된다. 다른 실시예에서, Z축 모터는 동일한 모터와 펌프 구동 모터용으로 이용되는 인코더를 이용하여 채용될 수 있다. 다른 실시예에서, Z축 모터는 나사에 대해 축방향으로 정렬되는 것보다는 볼 나사에 인접한 Z축 모터를 갖는 톱니 벨트를 이용하여 볼 나사에 결합될 수 있다.

전방 플레이트 조립체(209) 내에 수용된 부품들은 도8을 참조하여 더 상세히 설명된다. 전방 플레이트 조립체의 주요 부품들은 전방 플레이트(271), Z축 모터 베어링 브라켓(270), 로킹 플레이트(272), 핀 프로브 조립체(274) 및 공압 매니폴드 헤드(276)를 포함한다. Z축 모터 베어링 브라켓은 전술한 Z-모터 커넥터(268)를 포함하고, 두 개의 나사(278)(도8에서 하나만 도시됨)를 이용하여 전방 플레이트에 장착된다. Z축 모터 베어링 브라켓은 두 개의 독립적으로 제어 가능한 분배 카트리지를 갖는 분배 유닛을 수용하기 위해 부가의 제2 Z축 모터(도시 안됨)용의 제2 Z-모터 커넥터(269)를 포함한다.

로킹 캠 플레이트(272)는 모터 유닛에 분배 유닛을 로킹하는 데 이용된다. 로킹 플레이트는 로킹 위치와 로킹 해제 위치 사이에서 이동 가능하고, 분배 유닛이 모터 유닛에 결합될 때 정렬 핀(174, 176)이 통과하는 두 개의 개구(280, 282)를 갖는다. 로킹 캠 플레이트는 피봇 나사(283), 너트(284) 및 두 개의 굴곡된 워셔(286)를 이용하여 전방 플레이트(271)에 결합된다. 각각의 굴곡된 워셔는 워셔의 오목측이 전방 플레이트와 대면하도록 장착된다.

핀 프로브 조립체(274)는 모터 유닛과 분배 유닛의 회로 보드(152) 사이에서 전기 접속을 제공한다. 핀 프로브 조립체는 두 개의 나사(288)를 이용하여 전방 플레이트에 장착된다. 일 실시예에서, 핀 프로브는 미국 뉴욕주 오이스터 소재의 밀-맥스(Mill-Max)사로부터 입수 가능한 부품 번호 P294-03-314-50인 스프링 부하식 접점 어레이를 포함한다. 본 실시예에서, 모터 유닛과 분배 유닛 사이에 전기 접속을 제공하도록 분배 유닛이 모터 유닛에 결합될 때, 스프링 부하식 핀들은 분 배 유닛의 회로 보드의 도전성 패드와 접촉한다.

공압 매니폴드 헤드(276)는 작동시에 가압 공기를 활용하는 분배 헤드의 부품들과 가압된 공기 공급원 및 분배 시스템의 제어기 사이에서 상호 연결을 제공한다. 공압 매니폴드 헤드는 두 개의 잭나사(290) 및 두 개의 나사(292)(도8에서 하나만 도시됨)를 이용하여 전방 플레이트(271)에 결합된다. 공압 매니폴드 헤드는 4개의 바브형 공압 피팅(294)을 갖는 공압 커넥터(296)를 포함한다. 4개의 O링(298)은 기밀식 밀봉을 제공하도록 커넥터와 매니폴드 헤드 사이에 배치된다. 제1 튜브(295) 및 제2 튜브(296)는 공압 매니폴드 헤드와 전방 플레이트(271) 사이에 결합된다. 제1 튜브(295)는 모터 유닛의 전방 정합 표면에 공압 출구 포트(298)를 결합시킨다. 공압 출력 포트(288)는 분배 유닛의 주사기에 가압 공기를 제공하도록 분배 유닛의 입구 포트(148)와 정합되도록 설계된다. 제2 튜브(296)는 모터 유닛의 전방 정합 표면의 제2 출구 포트(도시 안됨)와 정합하도록 설계된다. 제2 출구 포트 및 부가의 출구 포트들은 후술하는 바와 같이 본 발명의 다른 실시예의 부가의 공압 부품들을 지지하기 위해 공압 연결을 제공하도록 이용될 수 있다.

분배 헤드(124)의 작동이 설명된다. 분배 유닛(128)은 모터 유닛(126)에 정렬되고 모터 유닛과 정합하고 로킹 플레이트(272)를 이용하여 정위치에 로킹된다. 분배 유닛이 모터 유닛과 정합될 때, 모터 유닛의 핀 프로브 조립체(274)는 분배 유닛의 회로 보드(152)와 전기 접촉을 달성한다. 일 실시예에서, 분배 헤드는 회로 보드의 접촉 패드에 걸쳐 검출된 저항에 기초하여 정합된 분배 유닛의 형식을 검출하는 것이 가능하다. 본 실시예에서, 로딩된 카트리지 형식 및 분배 카트리지 내로 로딩된 재료의 형식과 같은 분배 유닛 특성을 식별하도록 회로 보드에 상이한 점퍼가 제공될 수 있다.

다른 실시예에서, 회로 보드는 프로그램 가능한 리드 온리 메모리(programmable read only memory)와 같은 불휘발성 데이터 저장 장치를 포함한다. 본 실시예에서, 저장 장치는 분배 카트리지의 계측 데이터, 분배 카트리지 내의 재료의 잔여 보관 수명, 분배 유닛의 실행 시간 및 카트리지에 장착되는 분배 니들의 크기를 포함하는 분배 유닛의 부가의 특징을 포함할 수 있다. 소정 실시예에서, 데이터 저장 장치에 저장된 데이터는 분배 헤드에 의해 업데이트될 수 있다. 저장 장치에 저장된 계측 데이터는 분배 니들의 출구의 위치에 대한 데이터를 포함할 수 있다. 동적 장착이 모터 유닛과 분배 유닛 사이에 제공되기 때문에, 이러한 위치 데이터는 기판 상에 분해하기 위한 분배 헤드를 적절하기 위치시키도록 이용될 수 있다. 소정의 실시예에서, 분배 유닛은 모터 유닛에 연결되지 않고 오프라인 계측될 수 있고, 계측 데이터는 저장 장치에 저장될 수 있다. 분배 유닛이 모터 유닛에 장착되면, 부가의 계측이 거의 요구되지 않거나 요구되지 않는다.

분배 유닛이 모터 유닛과 정합될 때, 모터 유닛의 긴 기어(232)는 분배 유닛의 기어(170)와 결합되고, 승강 플레이트(256)는 분배 카트리지의 견부(172)와 결합되고 출구 공압 포트(298)는 공압 입구 포트(148)와 정합된다.

기판 상에 재료를 분배하기 위해, 분배 헤드(124)는 우선 기판 위에 니들을 위치시키도록 제어기의 제어 하에서 분배 시스템의 갠트리 시스템에 의해 이동된다. 터치 프로브 조립체(222)는 분배 헤드와 기판 사이의 거리를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 분배 카트리지(134)는 그 다음에 승강 플레이트(256)가 하강하도록 Z축 모터(230)를 활성화함으로써 기판쪽으로 하강한다. 분배 카트리지가 하강할 때, 하부 카트리지(160)의 입구(166)는 주사기 슬라이드 플레이트(186), 주사기 어댑터 플레이트(190) 및 주사기가 기판쪽으로 하강하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에서, 하부 카트리지는 니들 너머로 연장하는 스프링 부하식 스톱을 포함할 수 있다. 스프링 부하식 스톱은 니들의 분배 높이를 정확하게 설정하도록 니들이 과도하게 하강 이동하는 것을 방지하도록 기판과 접촉한다.

니들이 적절한 분배 높이에 있으면, 분배 구동 모터는 긴 기어(232)와 기어(170)가 회전되도록 하여, 재료가 분배되도록 한다. 본 발명의 실시예에서, 분배되는 재료의 양은 펌프용 구동 모터와 합체된 인코더로부터 수신된 신호를 이용하여 제어기에 의해 제어된다. 인코더와 결합된 제어기는 오거의 회전을 제어할 수 있어서, 분배되는 재료의 양을 제어한다. 긴 기어의 이용은 긴 기어(232)와 기어(170) 사이에 결합을 유지하면서 분배 카트리지가 하강할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 재료의 다중 도트를 분배하기 위해, 일 도트가 제1 분배 위치에서 분배된 후에 분배 카트리지가 소량 상승되도록 승강 플레이트가 비교적 소량 상승되는 것이 바람직하게 이용된다. 분배 헤드는 그 다음에 제2 분배 위치로 니들을 위치 설정하도록 이동된다. 분배 카트리지가 상승될 때, 출구(166)는 슬라이더 플레이트(186)의 슬롯(187) 내에서 이동된다. 분배 카트리지가 슬롯(187)의 거리 미만으로 상승하는 거리를 유지함으로써, 분배 카트리지는 주사기를 승강시키지 않고 승강될 수 있다. 니들이 기판의 부품 또는 다른 돌출부와 접촉하는 것을 방지하기 위해 분배 헤드가 도트 분배 위치들 사이에 이동될 때 니들이 승강되는 것이 일반적으로 바람직하다. 전술한 본 발명의 실시예에서, 니들은 주사기를 상승시키지 않고 상승될 수 있어 Z축 모터에 적은 응력을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 재료의 큰 체적, 예를 들어, 재료의 라인이 바람직하게 이용될 수 있고, 주사기는 호스(168)의 정위치에 강성 금속 튜브를 이용하여 분배 카트리지가 정위치에 고정되도록 이용되고, 슬라이더 플레이트는 이용되지 않는다. 승강 플레이트가 분배 카트리지를 하강시킬 때, 주사기는 분배 카트리지와 함께 이동한다. 강성 튜브의 사용은 가요성 호스가 이용될 때 발생할 수 있는 후방 압력의 변화를 방지한다. 부가로, 소정의 분배 재료용으로, 분배 전에 재료를 가열하는 것이 바람직하다. 이들 재료용으로, 금속 튜브는 분배 재료의 온도를 상승시키도록 가열될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 도트 분배 실시예 또는 전술한 라인 분배 실시예 모두에서, 니들의 부가의 수직 운동이 분배 시스템의 갠트리 시스템에 장착된 모터를 수직으로 이용하여 전체 분배 헤드(126)를 이동시킴으로써 제공될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 이용되는 분배 카트리지는 오거 스타일 펌프를 포함할 수 있고, 소정의 실시예에서, 오거 스타일 펌프는 미국 특허 제5,819,983호에 개시된 것들 중 하나와 같은 셧 오프 밸브(shut off valve)를 포함할 수 있다. 셧 오프 밸브가 이용될 때, 부가의 공압 연결이 셧 오프 밸브를 제어하기 위해 모터 유닛과 분배 유닛 사이에 제공될 수 있다. 본 발명의 소정의 실시예에서, 땜납 페이스트와 같은 적절한 접착 재료가 분배 유닛에서 이용될 때, 셧 오프 밸브는 분배 재료에 포함된 고형 입자에 의해 밸브와 밸브 시트의 손상을 방지하도록 완전히 폐쇄되지 않게 제어될 수 있다.

소정의 분배 응용에서, 상승된 온도에서 분배되도록 재료를 유지하는 것이 바람직하다. 이들 응용을 수용하기 위해, 본 발명의 소정의 실시예에서, 미국 메사추세츠주 하버빌 소재의 메리맥(Merrimac)사로부터 입수 가능한 부품 번호 MTWA-250-1.25와 같은 전기 히터가 분배 유닛의 하부 하우징(132)에 합체된다. 이러한 실시예에서, 온도 센서가 또한 재료의 온도를 모니터하기 위해 하부 하우징에 합체될 수 있다. 히터 및 온도 센서의 전기 접속은 핀 프로브 조립체(274) 및 회로 보드(152)를 통해 제공될 수 있다. 부가로, 재료의 가열을 돕기 위해, 공기가 하부 블록 하우징의 히터 위로 통과될 수 있다. 공기는 모터 유닛 및 분배 유닛 사이의 부가의 공압 연결을 통해 제공될 수 있다.

이중 분배 카트리지를 갖는 분배 헤드(324)의 다른 실시예가 도9 및 도10을 참조하여 설명된다. 분배 헤드(324)는 부가의 분배 카트리지와 지지 부품들이 부가되는 것을 제외하고 분배 헤드(124)와 유사하다. 분배 헤드(124)와 분배 헤드(324)의 공통 요소들은 동일한 도면 부호로써 나타내어진다. 분배 헤드(324)는 모터 유닛(326)과 분배 유닛(328)을 포함한다. 분배 유닛(328)은 분배 유닛(128)의 부품들에 부가하여 제2 분배 카트리지(334) 및 제 주사기(338)를 지지하기 위한 제2 주사기 지지부(330)를 포함한다. 분배 유닛은 또한 제2 주사기(338)에 재료를 가압하기 위한 가압 공기를 수용하도록 제2 공압 입력 포트(348)를 포함한다.

모터 유닛(326)은 모터 유닛(126)의 부품들에 부가하여 부가의 Z축 모터, 제 2의 긴 기어(432)를 갖는 부가의 모터 구동 조립체(428), 분배 모터(224)를 두 개의 모터 구동 조립체 중 하나에 선택적으로 결합시키기 위한 전자기 클러치 장치(도시 안됨) 및 제2 승강 플레이트(456)를 포함한다.

분배 헤드(324)는 분배 헤드(324)에서 분배가 분배 카트리지들에서 독립적으로 수행될 수 있다는 점을 제외하고는 전술한 분배 헤드(124)와 사실상 동일한 방식으로 작동한다. 통상적인 응용예에서, 분배 카트리지는 분배 작업에 부가의 유연성을 제공하기 위해 상이한 형식 또는 상이한 재료일 수 있고, 두 개의 분배 카트리지 중 하나가 특정 분배 작업을 수행하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 분배 카트리지 중 하나는 도트를 분배하는 데 최적화된 도트 분배 카트리지일 수 있고, 다른 카트리지는 재료의 라인을 분배하는 데 최적화된 라인 분배 카트리지일 수 있다. 바람직하게는, 사용되지 않는 분배 카트리지는 기판에 장착된 임의의 부품들과 접촉하는 것이 방지되도록 상승된 위치에서 유지될 수 있다. 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 특정 분배 작동을 수용하기 위해, 분배 헤드(324)의 두 개의 분배 카트리지는 동시에 작동되도록 설계될 수 있다.

전술한 분배 헤드의 실시예에서, 하나 또는 두 개의 분배 카트리지들은 분배 유닛내에 수용될 수 있다. 다른 실시예에서, 다른 응용예를 수용하기 위해, 두 개 이상의 분배 카트리지가 이용될 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에서, 분배 유닛들은 모터 유닛과 수동으로 정합된다. 도11을 참조하여 설명되는 다른 실시예에서, 분배 시스템은 분배 유닛을 자동적으로 교환할 수 있다. 도11은 도1을 참조하여 전술한 분배 시스템(10)과 유사한 4개의 헤드 분배 시스템(410)의 평면도를 도시한다. 분배 시스템(410)은 본원에서 설명한 본 발명의 2부분 분배 헤드들 중 하나를 이용하여 채용된 분배 헤드(424a, 424b, 424c, 424d)를 각각 갖는 4개의 갠트리 분배 시스템(422a, 422b, 422c, 422d)을 포함한다. 복수의 분배 유닛을 포함할 수 있는 분배 유닛 홀더(510a, 510b)는 갠트리 시스템 중 하나(422a)의 전방 수직 지지부(434, 436)에 부착된다. 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 분배 유닛 홀더들이 갠트리 시스템(422a)용만으로 도시되었지만, 각각의 다른 갠트리 시스템(422b, 422c, 422d)에 부가의 분배 유닛 홀더가 제공될 수 있다.

분배 시스템(410)은 분배 헤드(424a)의 분배 유닛을 다음과 같이 자동적으로 교체한다. 갠트리 시스템(422a)은 분배 홀더(510a)에서 분배 헤드에 위치된다. 분배 헤드는 홀더의 빈 슬롯에 위치된다. 분배 유닛 홀더(510a)는 교체되는 분배 유닛을 해제하도록 로킹 플레이트를 포획하는 해제 기구를 포함할 수 있다. 분배 유닛이 제거되면, 분배 헤드는 새로운 분배 유닛과 정합된 분배 유닛 홀더(510b)에 위치된다. 분배 유닛 홀더(510b)는 새로운 분배 유닛을 정위치에 로킹하도록 로킹 플레이트를 포획하는 로킹 기구를 포함할 수 있다. 분배 헤드는 새로운 분배 유닛으로부터 재료를 분배하도록 기판 상에 위치될 수 있다.

분배 유닛 홀더를 갖는 본 발명의 분배 시스템의 실시예에서, 분배 유닛은 분배 유닛 홀더에 배치되기 전에 계측될 수 있다. 계측 데이터는 그 다음에 분배 유닛의 데이터 저장 장치에 저장될 수 있다. 분배 유닛이 모터 유닛과 정합될 때, 계측 데이터는 저장 장치로부터 판독되어 분배 유닛이 교체될 때마나 계측 루틴을 수행할 필요가 제거된다.

분배 유닛(528) 및 재료의 작은 직경의 도트를 분배하는 방법의 다른 실시예는 도12 및 도13을 참조하여 설명된다. 도12는 분배 유닛(528)의 분배 사시도를 도시한다. 분배 유닛(528)은 분배 유닛(128)과 사실상 동일하고 유사한 부품들은 동일한 도면부호로 나타낸다. 분배 유닛(528)은 분배 유닛(126)의 분배 카트리지(134)가 분배 유닛(528)에서 분배 카트리지(634)에 의해 교체될 수 있는 점에서 분배 유닛(128)과 상이하다. 분배 카트리지(634)는 카트리지 슬리브(558) 및 샤프트(161) 및 분배 니들(167)을 갖는 하부 카트리지(160)를 포함한다. 하부 카트리지(160)는 분배 카트리지(134)에 이용된 하부 카트리지와 동일하다. 그러나, 도12에서, 하부 카트리지는 재료가 분배되고 하부 카트리지에 설치된 니들(167)을 갖는 것으로 도시된다.

카트리지 슬리브(558)는 도13의 분해도에서 도시된다. 카트리지 슬리브는 기어(570), 견부(572) 및 알루미늄 슬리브(573)를 포함한다. 카트리지 슬리브(558)는 슬리브(558)에 기어 박스(후술함)를 부가로 갖고 알루미늄 슬리브(573)를 부가로 갖는 큰 차이점을 갖고 카트리지 슬리브(158)와 유사하다. 그러나, 알루미늄 슬리브는 또한 카트리지 슬리브(158)와 함께 이용될 수 있다. 알루미늄 슬리브는 나사(602)와 세트 나사(604)를 이용하여 기어(570)와 정합한다. 카트리지 슬리브는 또한 스페이서(606), 볼 베어링(608), 리테이너 클립(607), 부싱(610, 612), 피니언(614), 유성 기어 박스(616), 스프링(618), 리테이너(620)를 포함한다. 스페이서(606), 볼 베어링(608) 및 리테이너 클립(607)들은 적절하게 정렬되어 부싱(610, 612) 내에 보유되도록 이용된다. 피니언(614)은 기어 박스(616)로의 입력 피니언이다. 도14에서 도시되지 않은 기어박스의 출력부는 하부 카트리지(160)의 샤프트(161)와 정합한다(도5 참조). 리테이너(620)는 하부 카트리지(160)와 정합한다. 스프링(618)은 리테이너(620)와 기어 박스 사이에 배치되고 하부 카트리지의 수직 순응성을 제공한다. 볼 베어링(622), 스페이서(624) 및 나사(626)는 카트리지 슬리브 내에 부품들을 보유하도록 이용된다.

기어(170)와 유사한 기어(570)는 모터 유닛의 긴 기어와 정합되고, 견부(172)와 유사한 견부(572)는 분배 카트리지의 수직 이동을 제어하기 위해 모터 유닛의 승강 플레이트(256)와 정합한다. 기어(170)와 달리, 기어(570)는 하부 카트리지의 샤프트(161)와 직접 결합되지 않는다. 오히려, 기어(570)는 기어 박스(616)에 결합되어 차례로 출력부는 샤프트(161)와 결합된다. 본 발명의 일 실시예에서, 기어 박스(616)는 펜실바니아주 노리스타운 소재의 호라이즌 에어로스페이스(Horizon Aerospace)사로부터 입수 가능한 부품 번호 U223639-1인 9:1 유성 기어 박스를 이용하여 채용된다. 본 발명의 본 실시예에서, 9:1 기어 박스는 하부 카트리지에 수용된 오거의 미세한 제어를 제공한다. 특히, 9:1 기어박스의 이용은 하부 카트리지의 샤프트(161)의 회전 각도 당 211 구동 모터 인코더 카운트를 나타낸다.

당업자라면 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 하나 또는 두 개의 분배 카트리지(634)는 분배 카트리지(334)의 하나 또는 두 개의 위치에서 이중 카트리지 분배 헤드(324)에 이용될 수 있다.

설명하는 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 분배 니들의 내경보다 작은 직경을 갖는 재료의 도트의 분배 니들로부터 반복적인 분배를 제공한다. 본 발명의 실시예에서, 기어 감속비를 따라 서보-제어된 모터를 이용하기 때문에 개선된 제어를 갖는 분배 유닛의 이용은 주어진 니들 크기용의 작은 직경의 도트를 생성하기 위해 반복적인 기술을 이용하여 정밀하게 제어된 분배를 제공하도록 이용된다. 본 발명의 방법에서, 분배 니들을 갖는 분배 유닛은 기판 상에 정밀한 높이로 하강되고, 니들이 분배 높이에 도달하기 전 또는 니들이 그 높이일 때 분배 유닛은 재료의 소량의 정밀한 양을 분배하도록 제어된다. 니들은 그 다음에 다음의 분배 위치로 상승되어 이동한다. 분배가 니들이 분배 높이에 도달하기 전에 발생되는 경우에, 분배되는 재료의 정량은 충분히 작아서 니들의 단부에 막힘이 발생하지 않을 뿐 아니라 니들의 단부에 메니스커스를 형성한다.

본 발명의 실시예들을 이용하는 테스트의 분배 결과가 후술하는 표 ⅠA, 표 ⅠB 및 표 ⅠC에서 인식된 은 에폭시, 땜납 페이스트 및 표면 장착 접착제를 이용하는 몇 가지 상이한 시나리오용으로 논의된다.

은 에폭시

제품	조성	충전재	점성 (cps)	열 전도성 (w/mK)	경화 상태	CTE (ppm/C) 하류Tg /상류Tg		특성	응용
에이블본드 84-1LM1	에폭시	은	28,000	2.4	1h@150C 또는 2h@125C	55	150	고순도 접착제. 저 블리드 성향. 저 가스배출.	마이크로 전자칩 본딩
에이블본드 8380	에폭시	은	10,000		1m@150C 또는 4m@125C	56	170	저온에서 신속경화. 고속 자동화 다이 본더. 테일링 또는 스트링잉없이 최소 운전정지.	높은 체적의 릴 대 릴 스마트 카드 응용예
에머슨 & 커밍 CE-3103	에폭시	은	45,000		5m@150C 또는 8m@125C	43	144	제어된 입자 크기. Sn에서 접촉 저항 우수. Sn/Pb 및 OSP 코팅된 Cu. 무연.	Sn, Sn/Pb, OSP 구리 인쇄 회로 보드 금속화
써모세트 MD-110	에폭시	은	150,000	2.3	30m@130C 또는 15m@150C	80	250	일 성분. 실온 안정성. 신속 경화. 전기 도전성.	칩-온-보드 다이 부착

땜납 페이스트

	합금	금속 로딩	입자 크기 (미크론)	점성
알파 CL78	Sn 63% Pb 37%	84.5-85.5 중량%	< 20	없음
인듐 SMQ90	Sn 63% Pb 37%	84-86 중량%	20-25	없음

접착제

	화학 형식	중력	입자 크기 (미크론)	점성
록타이트 3609	에폭시	1.2@25C	< 50	175,000 cps @ 20 rpm
록타이트 3621	에폭시	1.22@25C	< 14	150,000 cps @ 20 rpm

수행되는 테스트에서, 분배는 분배 카트리지(634)를 갖는 분배 유닛을 이용하여 수행된다. 분배 유닛은 미국 매사추세츠주 프랭클린 소재의 쿡선 일렉트로닉스(Cookson Electronics)사로부터 입수 가능한 자이플렉스 프로(Xyflex Pro) 분배 플랫폼에 장착된다.

두 개의 상이한 분배 테스트 패턴이 이용된다. 패턴 1은 도트 반복성을 체하기 위해 이용되고 패턴 2는 니들이 차단되거나 막힐 때까지 평균 시간을 체크하기 위해 이용된다.

패턴 1은 X 및 Y 방향으로 0.015인치 간격을 갖는 30 X 30 도트의 어레이이다. 도트는 서펜타인(지그재그) 순서로 분배된다. 분배 후에, 모든 도트들은 미국 뉴욕주 로체스터 소재의 옵티컬 게이징 프로덕츠(Optical Gaging Products)사로부터 입수 가능한 자동화된 광학 검사 시스템을 이용하여 측정된다. 표 Ⅱ는 상이한 재료에 의해 달성되는 반복 가능한 도트의 최소 도트 직경을 도시한다. 분배에 이용되는 니들은 쿡선 일렉트로닉스사로부터 입수 가능한 표준 캐멀롯(Camalot) 28 AWG(0.007인치 내경) 분배 니들이다.

도트 직경 대 재료

	재료	직경 (인치)	니들
은 에폭시	84-1LMI	0.0045	28 캐멀롯
	8380	0.0055	28 캐멀롯
	CE-3103	0.0045	28 캐멀롯
	MD-110	0.0045	28 캐멀롯
땜납 페이스트	알파 CL78	0.0050	28 캐멀롯
	인듐 SMQ90	0.0050	28 캐멀롯
접착제	록타이트 3609	0.0050	28 캐멀롯
	록타이트 3621	0.0050	28 캐멀롯

패턴 2는 니들의 막힘이 발생하기 전에 분배될 수 있는 도트의 평균수를 측정하는 데 이용된다. 이러한 패턴은 각각의 어레이는 0.015 인치 간격을 갖고 X 및 Y 방향으로 30 X 30 도트를 포함하는 두 개의 8 X 6 어레이를 포함한다. 패턴은 니들(28 AWG 캐멀롯)이 막힐 때까지 또는 분배되는 도트의 수가 일일 8시간 동안 분배되는 것으로 기대되는 것보다 클 때까지 반복된다. 예를 들어, 일일 30,000 도트의 분배율에서, 240,000 도트는 일일 8시간동안 분배될 것이다.

28 게이지 니들이 차단되는 평균 시간

	재료	차단 평균 시간 (도트)
은 에폭시	84-1LMI	> 3,000,000
	8380	> 1,000,000
	CE-3103	> 100,000
	MD-110	> 10,000
땜납 페이스트	알파 CL78	> 200,000
	인듐 SMQ90	> 200,000
접착제	록타이트 3609	> 500,000
	록타이트 3621	> 500,000

표 Ⅳ는 테스트 동안 패턴 1 및 2의 분배에 이용되는 매개변수를 제공한다.

표 Ⅳ에서, "쇼트 크기(shot size)"로써 식별된 매개변수는 분배 카트리지의 오거 나사의 (각도에 대한) 회전량이고, RPM은 오거의 회전 속도이고, 운전정지(dwell)는 분배 후에 분배 위치에서 니들이 머무르는 밀리초의 시간이고, 시프트 업 및 시프트 다운은 분배 유닛이 "Z"축으로 상승 및 하강하는 속도에 대한 후술하는 매개변수이고, 분배 높이는 기판 위에서의 분배 니들의 높이이고, 분배율은 시간당 도트(DPH)이고, 오거 컬럼은 이용되는 오거의 내경과 재료의 형식을 식별하고, 표준 편차 및 직경 범위는 분배되는 도트의 특성이다.

전술한 테스트 중 몇몇에서, 플라스틱 오거가 이용된다. 일 실시예에서 특히, 오거는 표 Ⅳ에 도시된 바와 같이 테스트에 이용되는 어느 각도의 은 에폭시와 함께 작업 가능한 것으로 알려진 등록상표 울템(ULTEM)인 폴리에테르이미드(PEI)로 제조된다.

분배 높이는 중요한 요인으로 믿어지고, 반복 가능한 도트 크기를 달성하기 위해 정확하게 제어된다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 기판 위의 분배 높이에서 니들을 위치시키도록 기판 높이 센서와 합체된 정밀한 Z축 모터를 이용한다. 소정의 실시예에서, 니들의 단부로부터 소정의 분배 높이에 위치된 누름쇠(foot)를 갖는 분배 니들을 이용하여 디스펜서가 하강될 때 누름쇠가 기판에 접촉하여 적절한 분배 높이에서 니들이 위치 설정되는 것이 바람직할 수 있다.

소정의 분배 기계에서, 디스펜서가 "Z"축으로 이동되는 속도는 조절 가능하고 가속 또는 감속하도록 제어될 수 있다. 시프트 다운은 니들이 기판에 접촉되는 오버슈트가 발생하지 않도록 보장하기 위해 디스펜서가 기판에 가까워짐에 따라 속 도를 감소시키기 위해 통상적으로 이용된다. 전술한 테스트에서, 시프트 다운은 이용되지 않고, 디스펜서는 일정한 비율로 하강한다. 시프트 업은 상향 이동 속도를 증가시키기 전에 니들로부터 도트가 적절히 떨어지도록 보장하기 위해 낮은 비율로 디스펜서를 우선 상승시키도록 통상 이용된다. 전술한 테스트에서, 소정의 테스트에서 0.05의 시프트 업 계수가 이용된다. 이러한 계수는 200 ㎜/s의 공칭 상향 속도로 증가하기 전에 니들이 보드로부터 대략 0.050 인치 떨어질 때까지 상향 이동 속도가 공칭 상향 속도의 5 %로 제어되도록 한다.

본 발명의 실시예들을 나타낸 표 Ⅳ의 테스트 결과는 이용되는 니들의 내경보다 작은 상이한 재료의 분배 도트 크기를 반복적으로 생성할 수 있다. 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 플럭스를 포함하는 다른 재료가 본 발명의 실시예를 이용하여 분배될 수 있다.

본 발명에 따른 분배 헤드는 도1에 도시된 다중 분배 헤드 분배 시스템과 함께 이용되는 것으로 설명되었다. 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 분배 헤드는 또한 하나의 분배 헤드 또는 하나 이상의 분배 헤드를 갖는 다른 분배 시스템과 함께 이용될 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예의 분배 유닛에서, 기어들은 분배 유닛의 분배 카트리지에 모터 유닛의 모터들을 결합하기 위해 이용된다. 다른 실시예에서, 벨트, 구동 샤프트 또는 다른 장치와 같은 다른 기구들이 분배 카트리지에 모터를 결합하기 위해 이용될 수 있다.

전술한 분배 헤드의 실시예에서, 교환 가능한 분배 유닛의 이용은 전체 분배 헤드를 교체하지 않고 분배 유닛이 교체되도록 함으로써 분배 시스템의 유연성을 확장시킨다. 또한, 분배 유닛은 모터를 포함하지 않기 때문에, 상이한 특징을 갖는 복수의 스페어 분배 유닛을 유지하는 것이 경제적이다.

따라서, 개시된 본 발명의 적어도 하나의 예시적인 실시예, 다양한 변형, 변경 및 개선은 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있다. 이러한 변형, 변경 및 개선들은 본 발명의 범주 및 사상 내에서 이루어 질 수 있다. 따라서, 전술한 설명은 예로써만 사용될 뿐 이에 제한되지는 않는다.

Claims (21)

1. 전자 기판 상에 재료의 도트를 분배하는 방법이며,

   내경을 갖는 출구를 구비한 분배 니들을 갖는 디스펜서 내로 재료를 로딩하는 단계와,

   상기 전자 기판 상에 디스펜서를 위치 설정하는 단계와,

   니들의 출구의 내경 이하인 직경을 갖는 접촉 표면 영역을 상기 기판 상에서 갖도록 재료의 도트를 전자 기판 상에 분배하기 위해 디스펜서를 제어하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 재료는 은 에폭시, 표면 장착 접착제, 플럭스 및 땜납 페이스트 중 하나인 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 디스펜서를 제어하는 단계는 인코더를 구비한 모터를 디스펜서에 결합하고 모터와 인코더 사이에 기어 감속기를 결합하는 단계를 포함하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 디스펜서는 오거 나사를 포함하고, 상기 디스펜서를 제어하는 단계는 소정량만큼 오거 나사를 회전시키는 단계를 포함하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 디스펜서를 전자 기판 쪽으로 하강시키는 단계를 더 포함하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 하강 단계는 디스펜서를 하강시키는 동안 모터를 고정된 위치에서 유지하는 단계를 포함하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 디스펜서를 제어하는 단계는 인코더를 구비한 모터를 디스펜서에 결합하고 모터와 인코더 사이에 기어 감속기를 결합하는 단계를 포함하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 디스펜서는 오거 나사를 포함하고, 상기 디스펜서를 제어하는 단계는 소정량만큼 오거 나사를 회전시키는 단계를 포함하는 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 디스펜서를 전자 기판쪽으로 하강시키는 단계를 더 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 하강 단계는 디스펜서를 하강시키는 동안 상기 모터를 고정된 위치에서 유지하는 단계를 포함하는 방법.
11. 전자 기판에 재료의 도트를 분배하기 위한 장치이며,

    재료가 분배되는 내경을 갖는 출구, 재료가 분배를 위해 수용되는 입구, 및 제어 입력부를 구비하는 디스펜서와,

    인코더를 구비하는 모터와,

    상기 디스펜서의 정밀한 제어를 제공하도록 1 이상의 기어 감속비를 제공하는 디스펜서의 제어 입력부와 모터 사이에 결합된 기어 감속기를 포함하는 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 디스펜서는 재료가 분배되도록 회전되는 제어 입력부에 결합된 오거 나사를 포함하는 장치.
13. 제12항에 있어서, 전자 기판 상에 분배 높이에서 디스펜서를 위치시키기 위해 디스펜서를 수직으로 이동시키는 z축 모터를 더 포함하는 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 장치는 디스펜서가 z축 모터에 의해 하강되는 동안 모터가 고정된 위치에서 유지되도록 구성되고 배열되는 장치.
15. 제14항에 있어서, 분배 높이에서 디스펜서의 위치를 설정하기 위해 전자 기판의 높이를 결정하는 z축 센서를 더 포함하는 장치.
16. 전자 기판 상에 재료의 도트를 분배하기 위한 장치이며,

    상기 재료가 분배되는 내경을 갖는 니들을 구비한 디스펜서와,

    니들의 출구의 내경 이하인 직경을 갖는 접촉 표면 영역을 상기 기판 상에서 갖도록 재료의 도트를 전자 기판 상에 분배하기 위해 디스펜서를 제어하는 수단을 포함하는 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 재료는 은 에폭시, 표면 장착 접착제, 플럭스 및 땜납 페이스트 중 하나인 장치.
18. 제16항에 있어서, 상기 장치는 인코더를 구비한 모터와,

    재료가 분배되도록 모터에 의해 회전되는 오거 나사와,

    상기 오거 나사의 회전 각도 당 인코더 카운트 수를 증가시키기 위해 모터의 기어비를 감소시키기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 전자 기판 쪽으로 디스펜서를 하강시키기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 디스펜서를 하강시키는 동안 모터를 고정된 위치에 유지하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 전자 기판의 높이를 측정하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.

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