KR101311280B1 - 프린트헤드 캐리어 서브-조립체용 적층장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프린트헤드 집적회로(IC) 캐리어 서브-조립체와 적층필름을 적층하기 위한 적층장치에 관한 것이다. 상기 장치는 캐리어를 받아들이는 적층지지부, 상기 적층필름을 형성하는 박막을 공급하는 박막공급장치, 및 적층필름을 IC 캐리어 서브-조립체와 정렬시키도록 구성된 정렬기구를 포함한다. 또한, 적층필름을 IC 캐리어 서브-조립체에 접착시키도록 구성된 접착장치와; 박막공급장치, 정렬기구 및 캐리어의 표면에 적층필름의 자동 접착을 용이하게 하는 접착장치의 작동을 제어하는 제어시스템이 포함된다.

Description

프린트헤드 캐리어 서브-조립체용 적층장치{LAMINATING APPARATUS FOR A PRINTHEAD CARRIER SUB-ASSEMBLY}

일반적으로, 본 발명은 인쇄 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 프린트헤드 집적회로(IC) 캐리어 서브-조립체(sub-assembly)를 적층하기 위한 적층장치; 프린트헤드 집적회로용 캐리어를 적층하기 위한 방법; 집적회로를 테스트하는데 사용되는 캐리어의 베이스 조립체에 대해 집적회로 캐리어 필름을 접착하기 위해 사용되는 장치를 위한 안전시스템; 테스트될 프린트헤드 집적회로를 캐리어 베이스까지 운반하는데 사용되는 캐리어 시트를 접착하기 위한 접착장치; 집적회로용 캐리어를 만드는 기판에 대해 필름을 적층하기에 앞서 적층필름(lamination film)을 캐리어 기판과 정렬시키기 위한 정렬기구(alignment mechanism)에 관한 것이다.

일반적으로 미세-전기기계 부품을 포함하는 페이지폭 프린터는 매우 많은 빽빽하게 배열된 미세-전기기계 노즐 장치를 가진 실리콘기판을 포함하는 프린트헤드 집적회로를 가진다. 각각의 노즐 장치는 잉크방울의 연속 분사를 제어할 수 있다.

이러한 프린터가 정확히 인쇄하고 또 품질을 유지하기 위해, 프린트헤드 집적회로는 테스트하는 것이 중요하다. 이러한 집적회로의 설계와 개발 중에, 프린트헤드 집적회로를 테스트하는 것은 특히 중요하다.

일반적으로 어떤 형태의 캐리어는 이러한 집적회로를 테스트할 필요가 있다. 캐리어는 프린트헤드 집적회로의 결합에 적합할 필요가 있다.

본 발명의 제1관점에 따르면, 프린트헤드 집적회로(IC) 캐리어 서브-조립체(printhead integrated circuit carrier sub-assembly)와 적층필름(lamination film)을 적층하기 위한 적층장치가 제공되며, 상기 장치는,

캐리어(carrier)를 받아들이는 적층지지부(lamination support);

상기 적층필름을 형성하는 박막을 공급하는 박막공급장치(lamina supply);

적층필름을 IC 캐리어 서브-조립체와 정렬시키도록 구성된 정렬기구(ment mechanism);

적층필름을 IC 캐리어 서브-조립체에 접착시키도록 구성된 접착장치(bonding apparatus); 및

박막공급장치와, 정렬기구와, 캐리어 표면과 적층필름의 자동 접착을 용이하게 하는 접착장치의 작동을 제어하는 제어시스템;

을 포함한다.

박막공급장치는 박막이 비축되는 박막필름 릴(lamina film reel)과, 정렬기구에 의해 위치조정(positional adjustment)되는 박막을 파지하는 필름 그리퍼 조립체(film gripper assembly)를 포함해도 좋다.

박막공급장치는 열경화성 접착필름(thermosetting adhesive film), 양면에 접착제를 갖는 폴리이미드 캐리어(polyimide carrier), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 라이너(polyethylene terephthalate(PET) liner)를 갖는 필름으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 박막을 공급하도록 구성되어도 좋다.

정렬기구는 적층필름과 캐리어 서브-조립체 상의 기준점(fiducial)의 상대 위치(relative position)를 감지하는 디지털 카메라 장치를 포함해도 좋다.

정렬기구는 기준점의 정렬을 용이하게 하기 위해, 공급된 박막에 대하여 적층지지부를 이동시키도록 구성된 액츄에이터(actuator)를 포함해도 좋다.

접착조립체(bonding assembly)는 공급된 박막을 열에 의해 캐리어 서브-조립체에 접착하는 가열 적층 플레이트(heated lamination plate)를 포함해도 좋다.

접착조립체는 접착하는 동안 균등한 열 및 압력 분포를 용이하게 하는 상기 플레이트를 가로질러 열 계면 테이프(thermal interface tape)를 분배하기 위해 가열 적층 플레이트의 맞은 편에 위치되는 2개의 필름 릴을 포함해도 좋다.

제어시스템은 조작자가 적층장치를 제어하게 하는 조작자 인터페이스(operator interface)를 포함해도 좋다.

이 장치는 접착하기에 앞서, 뒤따라 발생하는 캐리어의 미립자 오염을 최소화하기 위해 캐리어 서브-조립체로부터 여분의 박막을 잘라내는 절단기구(cutting mechanism)를 포함해도 좋다.

본 발명의 제2관점에 따르면, 프린트헤드 집적회로용 캐리어를 적층하는 방법이 제공되며, 상기 캐리어는 복수의 기준점을 포함하고, 상기 방법은,

캐리어를 크래들 플랫폼(cradle platform) 내에 받아들이는 단계와;

각각의 상기 기준점을, 이러한 일련의 구멍을 내부에 가지고 있는 박막 내의 각 기준점과 정렬하는 단계와;

정렬된 박막을 캐리어에 접착하는 단계로서, 인쇄유체가 이러한 접착 이후에 적층된 구멍을 통과할 수 있는 단계;

를 포함한다.

캐리어를 받아들이는 단계는 액정 폴리머(liquid crystal polymer: LCP)로 만든 캐리어를 받아들이는 것을 포함해도 좋다.

캐리어를 받아들이는 단계는 상기 각각의 기준점을 형성하기 위해 캐리어의 표면에서 끝나는 복수의 분리된 유체경로(fluid path)를 가지고 있는 캐리어를 받아들이는 것을 포함해도 좋다.

상기 방법은 필름 릴로부터 박막을 공급하는 단계를 포함해도 좋다.

박막을 공급하는 단계는 접착하기에 앞서, 박막 상의 정전하(electrostatic charge)를 감소시키는 탈이온화기(deionizer)로 박막을 탈이온화하는 것을 포함해도 좋다.

정렬단계는 기준점의 상대 위치를 감지하는 것과, 기준점을 정렬하기 위해 캐리어에 대해 박막을 이동시키는 것을 포함해도 좋다.

접착단계는 캐리어에 대해 박막을 열에 의해 접착하는 것을 포함해도 좋다.

접착단계는 접착하는 동안 균일한 열 분포를 보장하기 위해, 접착조립체와 캐리어 사이에 열 계면 물질(thermal interface material)을 공급하는 것을 포함해도 좋다.

상기 방법은 캐리어로부터 여분의 박막을 잘라내는 단계를 포함해도 좋다.

절단단계는 접착하기에 앞서, 뒤이은 캐리어의 미립자 오염을 최소화하기 위해 초음파 나이프(ultrasonic knife)로 절단하는 것을 포함해도 좋다.

본 발명의 제3관점에 따르면, 집적회로를 테스트하는데 사용되는 캐리어의 베이스 조립체에 대해 집적회로 캐리어 필름을 접착하기 위해 사용되는 장치를 위한 안전시스템이 제공되며, 상기 장치는 가동 부품을 작동시키는 유체-구동형 액츄에이터와, 작동영역 내의 접착 부품을 가열하는 가열회로(heating circuit)와, 전력공급장치를 포함하고, 상기 시스템은,

상기 장치의 작동상태를 감지하는 센서장치(sensor arrangement)와;

원하지 않은 작동상태가 감지될 때 상기 장치를 정지시키도록 구성된 비상차단장치(emergency cut-off)와;

센서장치와 비상차단장치의 작동을 제어하기 위해, 센서장치와 비상차단장치 둘 다에 대해 작동가능하게 연결된 제어기;

를 포함한다.

센서장치는 라미네이터(laminator)의 가동 부품 중 적어도 하나의 위치; 라미네이터의 접착 부품 중 적어도 하나의 온도; 가동 부품 또는 가열된 부품에 인접한 외부물질(foreign object)의 존재; 베이스 조립체의 존재; 베이스 조립체의 진품 여부(authenticity); 집적회로 캐리어 필름의 존재; 집적회로 캐리어 필름과 베이스 조립체의 정렬; 전력공급장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 작동상태를 감지하도록 구성되어도 좋다.

센서장치는 가동 부품의 위치를 감지하는 복수의 미세-스위치(micro-switch)를 포함해도 좋다.

센서장치는 가열된 부품의 온도를 감지하는 온도센서를 포함해도 좋다.

센서장치는 작동영역 안으로의 외부물질의 유입을 감지하기 위해 상기 장치상에 배치된 라이트커튼 조립체(light curtain assembly)를 포함해도 좋다.

센서장치는 액츄에이터의 유체압력을 감지하는 압력센서를 포함해도 좋다.

센서장치는 베이스 조립체의 존재를 감지하는 베이스 조립체 센서를 포함해도 좋다.

센서장치는 베이스 조립체의 진품 여부를 확인하기 위해, 베이스 조립체의 바코드를 스캔하는 바코드 스캐너를 포함해도 좋다.

센서장치는 집적회로 캐리어 필름의 존재를 감지하는 집적회로 캐리어 필름 센서를 포함해도 좋다.

센서장치는 지지부에 대한 집적회로 캐리어 필름의 정렬을 감지하는 정렬센서(alignment sensor)를 포함해도 좋다.

센서장치는 전력공급장치를 모니터하는 전기센서(electicity sensor)를 포함해도 좋다.

본 발명의 제4관점에 따르면, 테스트할 프린트헤드 집적회로를 캐리어 베이스까지 이송하는데 사용되는 캐리어 시트(carrier sheet)를 접착하는 접착장치가 제공되며, 상기 장치는,

캐리어 베이스를 받아들여 지지하도록 구성된 지지조립체(support assembly)와;

지지조립체 상에 배치되며, 캐리어 시트를 캐리어 베이스에 접착하도록 구성된 적층헤드(lamination head)와;

지지조립체 상에 배치되며, 접착하기에 앞서 표면과 헤드 사이에 컨포멀 재료를 삽입하도록 구성된 컨포멀 재료 공급기구(conformal material supply mechanism)와;

캐리어 베이스와 캐리어 시트의 접착을 용이하게 하기 위해 적층헤드와 공급기구의 작동을 제어하는 제어기;

를 포함한다.

헤드는 캐리어 시트를 캐리어 베이스에 열에 의해 접착하기 위해 캐리어 시트를 누르도록 구성된 가열판(heated platen)을 포함해도 좋다.

헤드는 가열판의 온도를 감지하는 온도센서, 즉, 가열판의 온도를 제어하는 제어기에 연결되어 있는 온도센서를 포함해도 좋다.

헤드는 접착하는 동안에 가열판이 가하는 압력을 감지하는 압력센서를 포함해도 좋으며, 온도센서는 가열판에 의해 가해지는 압력을 제어하는 제어기에 연결되어 있다.

컨포멀 재료 공급기구는 가열판을 가로질러 컨포멀 재료를 공급하기 위해, 적층헤드의 맞은 편에 각각 위치되는 공급 릴(feed reel)과 수거 릴(take-up reel)을 포함해도 좋다.

컨포멀 재료 공급기구는 가열판을 가로질러 공급되는 재료의 길이를 감지하는 증분 센서(incremental sensor)를 포함해도 좋다.

본 발명의 제5관점에 따르면, 집적회로용 테스트 캐리어를 형성하기 위해 필름을 기판에 적층하기에 앞서 적층필름을 캐리어 기판과 정렬시키기 위한 정렬기구가 제공되며, 기판과 적층필름은 상보성 구멍(complementary perforation)과 복수의 각각 기준점을 형성하며, 상기 정렬기구는,

적층필름과 기판의 기준점을 검출하도록 구성된 센서장치와;

인쇄유체가 테스트 캐리어의 기판과 필름의 구멍을 통과할 수 있도록 기준점의 정렬에 따라 필름과 기판의 구멍을 각각 정렬하기 위해 기판에 대하여 적층필름을 이동시키도록 구성된 이동기구; 및

센서장치와 이동기구(displacement mechanism)의 작동을 제어하도록 구성된 제어기;

를 포함한다.

이동기구는 적어도 2개의 축(axis)을 따라 적층필름에 대하여 기판을 이동시키도록 구성된 액츄에이터를 포함해도 좋다.

액츄에이터는 기판을 어느 하나의 축을 따라 이동시키기 위해 기판을 이동 가능하게 고정하는 다수의 직선형 액츄에이터(linear actuator)와, 적층필름을 직교 축을 따라 이동시키기 위해 적층필름을 이동 가능하게 고정하는 다수의 직선형 액츄에이터의 형태여도 좋다.

센서장치는 기준점을 식별하기 위해 제어기와 통신(signal communication)하는 디지털 카메라 및 렌즈장치를 포함해도 좋다.

디지털 카메라 및 렌즈장치는 기판과 적층필름에 형성되는 상보성 개구 형태의 기준점을 식별하도록 구성되어도 좋다.

정렬기구는 제어기에 작동 가능하게 연결되고 조작자의 이동 명령을 받아들이도록 구성된 조작자 인터페이스(operator interface)를 포함해도 좋다.

이동기구는 캐리어 또는 박막에 대하여 적층필름을 점진적으로 각각 이동시키도록 구성되어도 좋다.

본 발명의 제6관점에 따르면, 앞에서 설명된 바와 같이, 적층장치의 제어기에 의해 실행하기 위한 소프트웨어 제품이 제공되며, 상기 소프트웨어 제품은 상기 장치가,

캐리어를 크래들 플랫폼 내에 받아들이는 단계와;

각각의 상기 기준점을, 이러한 일련의 구멍을 내부에 가지고 있는 박막 내의 각 기준점과 정렬하는 단계; 및

정렬된 박막을 캐리어에 접착함으로써, 인쇄유체가 이러한 접착 후에 적층 구멍을 통과할 수 있는 단계;

를 가지는 방법을 수행할 수 있도록 한다.

본 발명의 제7관점에 따르면, 앞에서 설명된 바와 같이, 소프트웨어 제품을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 메모리가 제공된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 예로서, 본 발명의 실시예들이 설명된다. 이하의 설명은 본 발명의 각 실시예를 설명하기 위해, 또, 이 기술분야의 숙련자에게 이러한 본 발명의 실시예를 효과적으로 나타내기 위한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층장치에 의해 적층필름이 접착될 예정인 일 실시예의 캐리어를 적층필름이 없는 상태로 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 일 실시예의 캐리어에 적층필름이 접착된 상태를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 적층장치의 일 실시예를 나타내는 정면 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 장치의 조작자 인터페이스를 나타내는 도면.
도 5는 도 3에 도시된 장치의 조작자 디스플레이 패널을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3에 도시된 장치의 정렬기구(alignment mechanism)를 나타내는 확대도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 캐리어를 작동 가능하게 받아들이기 위한 적층지지부(lamination support) 또는 크래들 플랫폼(cradle platform)을 나타내는 사시도.
도 8은 도 6에 도시된 정렬기구의 박막공급장치(lamina supply)를 나타내는 확대 사시도.
도 9는 도 8에 도시된 박막공급장치의 측면 개략도.
도 10은 도 6에 도시된 정렬기구의 광학 조립체(optical assembly)의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 11은 도 6에 도시된 접착장치(bonding apparatus)의 확대 사시도.
도 12는 도 6에 도시된 접착장치의 측면 사시도.
도 13은 도 11 및 12에 도시된 접착장치의 상세도.
도 14는 도 6에 도시된 정렬기구용 모터들의 각각의 축 방향을 나타내는, 도 6에 도시된 장치의 상부 개략도.
도 15(a)와 15(b)는 조작자 디스플레이 패널에 의해 표시되는 정렬공정의 일 예를 나타내는 도면.
도 16은 도 3에 도시된 장치의 열려 있는 서비스 격납부(open service enclosure)의 정면도.
도 17은 도 3에 도시된 장치의 열려 있는 서비스 격납부의 배면도.
도 18은 도 3에 도시된 장치의 하부 배면측의 열려 있는 서비스 격납부의 내측 개략도.
도 19는 도 17에 도시된 서비스 격납부의 외관을 나타내는 도면.
도 20은 도 1에 도시된 장치의 절단 조립체(cutting assembly)의 상세도.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3에 도시된 장치에 의해 캐리어를 적층하는 방법을 나타내는 블록 다이어그램.
도 22는 도 3에 도시된 장치에 의해 수행되는 적층공정의 기능 블록 다이어그램.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 3에 도시된 장치의 안전시스템의 제어 배치도(control layout).
도 24는 도 3에 도시된 장치의 프로그래밍된 로직 제어기 배치도(programmed logic controller layout).
도 25는 도 3에 도시된 장치의 필름 또는 테이프 그리퍼와, 가열기 실린더(heater cylinder), 위치제어 실린더(positioning cylinder), 초음파 나이프 실린더(ultrasonic knife cylinder) 및 캐리어의 제어 배치도.
도 26은 도 3에 도시된 장치의 네트워크 제어 배치도(network control layout).
도 27은 도 3에 도시된 장치의 초음파 나이프의 전력 배치도(power layout).
도 28은 도 3에 도시된 장치의 제1모터 또는 제1액츄에이터의 제어 배치도.
도 29는 도 3에 도시된 장치의 제2모터 또는 제2액츄에이터의 제어 배치도.
도 30은 도 3에 도시된 장치의 제3모터 또는 제3액츄에이터의 제어 배치도.
도 31은 도 3에 도시된 장치의 제4모터 또는 제4액츄에이터의 제어 배치도.
도 32는 도 3에 도시된 장치의 제5모터 또는 제5액츄에이터의 제어 배치도.
도 33은 도 3에 도시된 장치의 제6모터 또는 제6액츄에이터의 제어 배치도.
도 34는 도 3에 도시된 장치의 제7모터 또는 제7액츄에이터의 제어 배치도.
도 35는 도 3에 도시된 장치의 필름 라이너 수거 모터(film liner take-up motor)의 제어 배치도.
도 36은 도 3에 도시된 장치의 가열기 테이프 공급 모터(heater tape feed motor)의 제어 배치도.
도 37은 도 3에 도시된 장치의 가열기 테이프 신장 모터(heater tape tension motor)의 제어 배치도.
도 38은 도 3에 도시된 장치의 가열기 테이프 엔코더 모터(heater tape encoder motor)의 제어 배치도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 참조하여 본 발명의 관점이 설명된다. "일 예" 또는 "하나의 실시예"에 대한 내용은 한정적인 느낌보다는 포괄적인 느낌으로 표현된다. 따라서 하나의 실시예에서 알게 된 각각의 특징에 대한 내용은 이들 특징이 다른 실시예들에서 제외되는 것은 아니다.

캐리어의 개요

넓은 관점에서, 본 발명은 박막필름을 캐리어(10)에 접착하는 것에 관한, 즉, 도 1에 도시된 일 예에 관한 것이다. 일반적으로, 캐리어(10)는 2개의 액정 폴리머(LCP) 미세-몰딩(micro-molding)(11a, 11b)으로 이루어진 조립체이다. 미세-몰딩(11)은 잉크통(ink reservoir)(도시하지 않음)으로부터 프린트헤드 집적회로(printhead integrated circuit)(도시하지 않음)까지 잉크를 전달하는 복수의 분리된 구불구불한 잉크경로(ink path)를 형성한다.

따라서 이러한 프린트헤드 집적회로(IC)를 프린터나 인쇄장치에 조립하기에 앞서, 이러한 IC의 작동을 테스트하기 위해 캐리어(10)가 사용된다. 이들 프린트헤드 IC가 작동되려면, 일반적으로, 캐리어(10)에 형성된 구불구불한 잉크경로와 IC의 유체입구 사이를 밀봉(seal)하는 것이 필요하다. 이러한 이유 때문에, 본 발명자는 캐리어(10)를 박막필름(14)으로 적층함으로써, IC가 캐리어(10)에 고정될 때, 캐리어(10)와 IC 사이에 이러한 유체 밀봉이 수립될 수 있다는 것을 알게 되었다. 이것이 잉크가 프린트헤드 IC에 누설 없는 방식으로 공급되는 것을 보장할 수 있도록 도와 준다.

전형적으로, 캐리어(10)를 관통하는 잉크경로는 도 1에 도시된 캐리어(10)의 표면에 있는 기준 구멍 또는 "기준점"(12)으로서 끝난다. 그러므로 이들 기준점을 메우거나 막음이 없이 박막(14)을 캐리어(10)에 접착하는 것이 필요하며, 그 외에도 캐리어(10)를 통해 프린트헤드 IC 쪽으로 잉크가 흐르지 않게 해야 한다. 박막(14)을 적용한 캐리어(10)의 일 예가 도 2에 도시되어 있다. 정확한 잉크 공급을 보장하기 위해 기준점(12)이 막혀 있지 않다는 것이 명확히 도시되어 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 캐리어(10)는 각각의 맞은 편 단부에 2개의 위치결정 개구(lacating opening)(13)를 형성한다. 위치결정 개구(13)의 용도는 적층공정에 앞서, 캐리어를 정확하게 정렬시키고 고정하는 것이다. 이러한 적층에 대한 세부 사항은 이하의 설명으로 명확하게 된다.

장치의 개요

도 3은 박막필름(14)의 대응 구멍과 기준점(12)을 정확히 정렬시키기 위한 장치(16)의 일 실시예를 나타낸다. 또한, 이 장치(16)는 정렬이 정확히 이루어지면, 박막(14)을 캐리어(10)에 접착할 수 있다. 무엇보다도 이 장치(16)는 박막공급장치(20), 정렬기구(22), 접착장치(24) 및 이들 구성요소를 작동가능하게 제어하는 제어기나 제어시스템(26)(도 23 내지 38의 제어 배치도에 대하여 이하에 설명됨)뿐 아니라, 적층지지부나 크래들 플랫폼(18)을 수용하는 격납부(enclosure)를 형성하는 지지구조물(support structure)(17)을 포함한다. 도면에 도시된 바와 같이, 이들 구성요소는 장치(16)의 상판부(floor portion)(19) 상에 위치되어 있다. 또한, 조작자가 제어기(26) 및 따라서 상기 장치(16)의 작동을 조절하고 조종할 수 있게 하는 조작자 제어 패널(operator control panel)(28)과 조작자 디스플레이 패널(operator display panel)(30)이 포함되어 있다.

또한, 장치(16)는 도 23에 대하여 이하에 더 상세히 설명되는 제어기(26)를 통해 전형적으로 실행되는 안전시스템(31)을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 안전시스템의 한 가지 특징은 라이트커튼(40)과 경고등(warning beacon)(42)이다. 경고등(42)은 장치(16)의 여러 가지 작동상태를 가리키는 서로 다른 색으로 채색된 광원을 가진 조립식의 광 디스플레이(stack light display)를 포함한다. 이 격납부는 상기 격납부, 즉, 정면측 설비 격납부(front equipment enclosure)(32)와, 배면측 설비 격납부(34)와, 하부 배면측 설비 격납부(36) 내에 수용된 제어 구성요소를 덮어서 보호하는 다수의 서비스 패널을 가진다. 이들 구성요소는 이하에서 더 상세히 설명된다.

또한, 장치(16)는 바코드 스캐너(38)를 가지는데, 이 바코드 스캐너는 캐리어(10)의 바코드를 스캔하는데 사용된다. 전형적으로, 제어기(26)는 원격 모니터링 시스템(remote monitoring system) 또는 RMS(도시하지 않음)와 신호통신(signal communication)으로 배치된다. 이 원격 모니터링 시스템은 다수의 반독립적인 장치(semi-autonomous apparatus), 기계 또는 조립체에 포함된 기구, 캐리어(10)의 제조시나 테스트시의 기구 및/또는 캐리어(10)나 IC를 포함하는 다른 장비와 연결될 수 있다. 원격 모니터링 시스템은 이러한 방식으로 조립된 모든 캐리어를 기록할 수 있는데, 이것이 이러한 조립 공정의 품질 및 확실성을 제어할 수 있게 한다.

예를 들면, 이러한 조립 공정의 각각의 기구형성부(device forming part)가 캐리어(10) 또는 캐리어(10) 형성 부품의 바코드를 스캔하여 업로드하면, 그 뒤, 원격 모니터링 시스템은 표준이 아니거나 저급한 부품 또는 캐리어의 후속 조립을 막을 수 있다. 장치(16)의 경우에, 캐리어(10)가 성공적으로 적층되면, 후술하는 바와 같이, 그 뒤, 원격 모니터링 시스템은 IC 부착기(IC attaching machine)와 같은 후속 장치들이 캐리어(10)를 후속 처리하도록, 성공적으로 적층된 캐리어(10)의 바코드를 기록할 것이다. 마찬가지로, 장치(16)가 캐리어(10)를 성공적으로 적층하는데 실패하면, 원격 모니터링 시스템은 후속 장치들이 이러한 표준 이하의 캐리어를 처리하는 것을 막기 위해, 특정 캐리어의 바코드를 저급으로 기록할 수 있다.

조작자 제어 패널( Operator control panel )

조작자 제어 패널이 도 4에 나타나 있다. 도시된 예에서, 제어 패널(28)은 2개의 시작버튼(441, 44.2)을 포함한다. 이들 시작버튼(44)은 장치(16)의 뜻하지 않은 시동을 방지하기 위해 서로 떨어져 있다. 또한, 시작버튼(44)은 장치(16)가 구동될 때 조작자의 양팔이 장치(16)의 구동 중인 구성요소 옆으로 가지 못하게 하는 것을 확실히 한다. 따라서, 조작자는 장치(16)를 시동하기 위해, 일반적으로 심사숙고하여, 양쪽 버튼(44)을 동시에 눌러야만 한다. 또한, 패널은 장치를 유휴 상태(idle state)로 조정하는 리셋버튼(reset button)(50)과, 바코드 스캐너(38)를 구동하는 스캔버튼(scan button)(46)을 포함한다. 비상정지버튼(emergency stop button)(48)은 제어기(26)가 장치(16)의 모든 작동을 정지시키게 한다. 이와 같이, 버튼들은 제어기(26)에 모두 연결되어 있어, 후술하는 것처럼, 이 제어기에 의해 장치(16)가 작동된다는 것이 이해될 것이다.

적층공정(lamination process)은 제어기나 제어시스템(26)의 제어를 받는 반독립적인 공정이다. 일반적으로, 조작자는 조작자 제어 및 디스플레이 패널(28, 30)을 통해 제어기(26)의 작동을 조작한다. 통상, 조작자는 장치(16)의 지지플랫폼(support platform)(18) 상의 네스트 구조물(nest formation)(235)(도 7) 안으로 캐리어(10)를 삽입하는 일과 일단 박막(14)이 상기 캐리어(10)에 제공되면 캐리어(10)를 빼내는 일을 맡는다. 전반적인 처리 및 박막공급, 정확한 정렬 등과 같은 감시는 조작자가 제어할 수 있다.

리셋, 시작, 스캔버튼(50, 46, 44)은, 각각, 평상시에는 열려 있는 스위치를 가진, 같은 높이의, 잠깐 밝혀지는, 채색된 렌즈를 가진 푸시버튼이다. 비상정지버튼(48)은 평상시에는 닫혀 있는 스위치를 가진, 40㎜의, 비틀어 뽑아 해제하는(twist and pull-to-release), 키가 없는(non-keyed), 튼튼한 조작버튼이다. 본 발명자는 스프레처 앤 슈(Sprecher and Schuh)에 의해 제조된 버튼이 적합하다는 것을 알았다.

또한, 조작자 인터페이스 패널(28)은, 이하에서 더 상세히 설명되는, 초음파 나이프 조립체(86)용 압력조정기(pressure regulator)(52)와 접착장치(24)용 압력조정기(54)를 포함한다. 장치(16)는 관련 부품을 작동시키기 위해 공기압식뿐만 아니라 전기식으로도 작동되는 부품을 포함한다. 조정기(52, 54)는 조작자가 이러한 공기압 작동식 부품 내의 공기 압력을 모니터하게 한다.

디스플레이 패널( Display panel )

또한, 장치(16)는 도 5에 도시된 디스플레이 패널(30)을 포함하는데, 이 디스플레이 패널을 통해, 조작자는 장치(16)의 작동 상태를 보게 된다. 도시된 예에서, 패널(30)은 다수의 센서 지시기(sensor indicator)와 함께, 통합된 평판 디스플레이(intergrated flat panel display)(56)를 가진 컴퓨터를 포함한다. 패널(30) 상의 센서들은 접착기구(24)의 압력센서, 주 시스템 압력센서(62), 캐리어(10)를 크래들 플랫폼(18)에 고정하는 클램프(64)용 압력센서, 및 나이프 조립체(86)용 압력센서를 포함한다. 또한, 패널(30) 상에는 압력조정기들, 즉, 크래들 조립체(18)의 클램프용 압력조정기(70)와 장치(16)의 공기압시스템용 주 시스템 압력조정기(58)가 있다. 또한, 패널(30)은 이하에서 설명되는, 도 16에 도시된 내측 격납부(inner enclosure)를 노출시키기 위해 패널(30)을 개방하는 록킹핸들(locking handle)(68)을 포함한다.

도시된 예에서, 압력센서(60, 62, 64, 66)는 장치(16)의 공기압시스템의 다른 부분에 대해 판독(readout)하는 SMC ISE40 디지털 압력센서이다. 압력조정기(58, 70)는 SMC AR29K-02H 압력조정기이다. 컴퓨터를 구비한 터치패널은 펜티엄(Pentium®) Ⅳ 프로세서를 가진 통합된 PC를 구비한 어드밴테크(Advantech®) 저항성 아날로그 터치스크린(resistive analog touch screen)이다.

정렬 및 적층장치( Alignment and laminating arrangement )

적층 지지 또는 크래들 플랫폼(18)과, 박막공급장치(20)와, 정렬기구(22)와, 접착장치(24)는 도 6에 더 상세히 함께 도시된다. 이들 부품(20, 22, 24)은 정렬 및 적층장치를 함께 구성한다. 각 부품은 이하에서 더 상세히 설명된다.

앞서 언급한 바와 같이, 장치(16)는 지지구조물(17)을 포함하며, 상판(19)이 상기 지지구조물(17)에 장착되어, 평평한 지지면 또는 상판(19)을 형성한다. 도시된 바와 같이, 테이블 조립체(72)를 형성하기 위해, 한 쌍의 서로 떨어져 있는 지지 레일(23)을 통해, 테이블(21)이 상판(19) 상에 장착된다. 테이블 액츄에이터(84)는 상판(19)과 고정되며, 제어시스템(26)의 제어에 의해, Z-축 방향으로 레일(23)을 따라서 테이블(21)을 이동시키기 위해 테이블(21)에 연결된다. 이러한 방식으로 상판(19) 상에 테이블(21)을 장착함으로써, 캐리어(10)를 장치(16)의 크래들 플랫폼(18) 안으로 로딩하거나 언로딩할 때 조작자가 더 용이하게 접근하도록, 테이블 조립체(72)가 장치(16)의 안과 밖으로 슬라이딩할 수 있다. 또한, 안내레일(25)은 제어기(26)가 캐리어의 기준점과 박막필름(14)의 구멍을 정렬하게 할 수 있다. 이하, 적층장치의 다른 부품이 설명된다.

적층지지부( Lamination support )

적층지지부, 스테이지 또는 크래들(18)이 테이블(21) 상에 장착되며, 도 7에 더 상세히 도시되어 있다. 스테이지(18)는 한 쌍의 떨어져 있는 안내다리(guide feet)(27)을 가지며, 이 안내다리 내에서 테이블(21)의 각각의 안내레일(25)이 슬라이딩될 수 있다. 공기압식 직선형 스테이지 액츄에이터(pneumatic linear stage actuator)(80)는 테이블(21)과 고정되며, 제어시스템(26)의 제어에 의해 Z-축을 따라서 스테이지(18)를 이동시키기 위해 스테이지(18)에 연결된다.

카메라 장치(76)(도 10)에 의해 박막(14)을 캐리어(10)와 정렬하기 위해, 안내레일(25)을 따라 스테이지(18)가 제어시스템(26)에 의해 움직일 수 있다. 액츄에이터(80)는 박막(14)의 구멍과 캐리어(10)의 미세한 기준점의 정렬을 용이하게 하기 위해, 캐리어(10)를 미세하고 정확하게 이동시킬 수 있다.

스테이지(18)는, 사용시, 캐리어(10)가 내부로 받아들여지는 네스트 구조물(235)을 형성한다. 구조물(235)에는, 한 쌍의 떨어져 있는 위치결정핀(locating pin)(230)이 캐리어(10)에 형성된 위치결정구멍(locating opening)(13) 안으로 받아들여지도록 스테이지(18)로부터 돌출해 있다. 또한, 핀(230)이 구멍(13)을 통해 받아들여진 때 캐리어(10)가 정확히 정렬되는 것을 확실히 하기 위해, 수동으로 조정할 수 있는 멈춤부재(stop member)(232)가 스테이지(18)에 배치되어 있다.

박막공급장치( Lamina supply )

박막공급장치(20)가 도 8 및 9에 더 상세히 도시되어 있다. 대체로, 박막공급장치(20)는, 사용시, 캐리어(10)에 접착시키기 위한 박막필름(14)을 공급한다. 정렬기구(22)(아래에서 설명됨)는 공급된 박막(14)을 캐리어(10) 위에 정렬시키므로, 기준점(12)이 박막(14)의 대응하는 구멍과 정렬한다. 일단 정렬되면, 접착장치(24)가 박막(14)을 캐리어(10)에 접착한다. 테이블(21)에 장착된 스테이지(18)는, 제어시스템(26)의 제어에 의해, 접착공정 동안 접착장치(24) 아래에서, 테이블 조립체 액츄에이터(84)에 의해 움직여진다.

박막공급장치(20)는 적층필름 릴(94), 필름 그리퍼 조립체(96), 정전기제거 바(ionizer bar)(98)를 특징으로 한다. 또한, 박막공급장치(20)는 제거롤러(removal roller)(120), 라이너 수거 스풀(liner take-up spool)(122)을 포함한다. 일 예로, 박막필름(14)은 폭이 대략 11㎜이고, 양쪽 면에 25㎛의 접착제를 가진 50㎛ 폴리이미드 캐리어로 구성된다. 또한, 필름(14)은 캐리어(10)의 한쪽 면 상에 12.7㎛ PET 라이너(15)를 가지는데, 이 라이너(15)는 적층에 앞서 제거롤러(120)로 제거된다. 라이너(15)는 이후 처리를 위해 수거 스풀(122)에 감긴다. 청소롤러(cleaning roller)(124)는 필름으로부터 이물질을 제거하며, 더 많은 이물질을 끌어당기는 것을 방지하기 위해 정전기제거 바(98)는 라이너(15) 제거로 인해 박막필름(17) 상에 있을지 모르는 정전하(static charge)를 감소시킨다. 청소롤러(124)를 구동시키는 핀치롤러(pinch roller)(126)와 정적 필름 그리퍼(static film gripper)(128)는 필름 그리퍼(130) 쪽으로 박막필름(14)의 공급을 용이하게 한다. 필름 그리퍼(130)는 캐리어(10)가 그 위에 위치해 있는 플랫폼(18)이 위쪽에 박막필름을 효과적으로 공급한다.

사용시, 구동장치는, 즉, 액츄에이터나 모터(110, 108)는 제어시스템(26)의 제어 하에 박막(14)을 필름 그리퍼 조립체(96) 쪽으로 공급한다. 마찬가지로, 라이너(15)는 제어시스템(26)의 제어 하에 구동장치(114)에 의해 수거 스풀(122)에 감긴다. 정적 필름 그리퍼(128)는 제어시스템(26)에 의해 모니터링 되는 테이프 센서(tape sensor)(97)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 박막(14)은 구동장치(108)와 핀치롤러(126)에 의해 정적 필름 그리퍼(128)를 통해 공급된다. 일단 충분한 길이의 필름이 필름 그리퍼(130) 쪽으로 공급되어 있으면, 이 길이의 박막을 붙잡기 위해 필름 그리퍼(130)가 제어시스템(26)에 의해 작동된다. 필름 그리퍼 구동 기구(film gripper drive mechanism)(74)는 그리퍼 레일(gripper rail)(75)을 포함하며, 이 그리퍼 레일 상에서 필름 그리퍼(130)가 움직인다. 필름 그리퍼(130)는 제어시스템(26)의 제어 하에 액츄에이터나 모터(106)에 의해 작동되는 구동벨트(129)에 의해서 레일(75)을 따라 움직여진다.

필름 그리퍼(130)는 스풀이나 적층 필름 릴(94)로부터 공급되는 박막필름을 붙잡으며, 구동벨트(129)가 액츄에이터(100)에 의해 작동될 때 정적 필름 그리퍼(128)를 통해 박막필름을 잡아당긴다. 충분한 양의 필름이 크래들(18)을 가로질러 잡아 당겨져 있으면, (레일(75) 상의 그리퍼 위치 센서에 의해 결정되지만) 제어시스템(26)의 제어 하에, 양쪽 그리퍼(128, 130)에 의해 박막이 단단히 고정되도록 그리퍼(130)가 멈추고 정적 필름 그리퍼(128)가 붙잡는다. 그 뒤, 크래들(18) 내에서 캐리어(10)를 가로질러 잡아 당겨진 필름은, 이하에서 더 상세히 설명되는 카메라 장치(76)와 액츄에이터(102, 104, 100)(도 14)에 의해 정렬된다.

카메라 장치( Camera arrangement )

다음으로, 도 10을 참조하여, 카메라 장치(76)는 파이어와이어 커넥터(firewire connector)(132)에 의해 제어기나 제어시스템(26)과 통신하도록 연결된 카메라(90)를 포함한다. 또한, 카메라 장치(76)는 카메라(90)의 초점을 맞추기 위한 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens)(134)를 포함한다. 또한, 카메라(132)를 통해, 제어기(26)로 검사하기 위한 필름(14)과 캐리어(10)를 밝게 비추기 위해, LED 지지프레임(140) 상에 지지되는 LED(138)를 가진 LED 조립체(92)가 포함된다. 또한, 장치(76)는 초점 조정 스크류(focal adjustment screw)(136)를 구비함으로써 카메라(132)의 초점이 수동으로 조정될 수 있다.

본 발명자는 매우 민감한 CMOS 센서를 가진 IEEE 1394 SXGA C-마운트 카메라인 AVT F-131B 카메라가 이 용도에 적합하다는 것을 알았다. 또한, LED(138)는 붉은색, 별 모양인, 625㎚ 파장을 가진 1와트 루미엘이디(Lumiled)이며, 기준점을 보호하기 위해 LED 조명의 강도를 반복적으로 제어할 수 있는 가르더소프트® PP10 조명 제어기(Gardasoft® PP610 lighting controller)에 의해 제어된다. 조명 제어기가 이하에서 설명되는 적층장치(16)의 광역 제어시스템(global control system)의 일부분을 형성한다는 것이 이해될 것이다.

사용시, 제어시스템(26)은 캐리어(10)를 가진 크래들(18)을 카메라 장치(76) 아래 근처로 이동시키기 위해 직선형 스테이지 액츄에이터(linear stage actuator)(80)(도 6)를 제어한다. 이것은 테이블 조립체 액츄에이터(84)가 테이블(21)을 장치(16) 안으로 이동시킨 후이다. 카메라(90)는 기준점과 구멍이 정렬할 때 제어 시스템이 "검사"할 수 있게 한다.

접착장치( Bonding apparatus )

접착장치(24)가 도 11 내지 13에 더 상세히 도시된다. 접착장치(24)는 기준점과 구멍이 정렬된 후 필름(14)을 캐리어(10)에 접착하는데 필요한 압력과 열을 공급하기 위해 제어기(26)에 의해 제어된다. 접착장치(24)는 액츄에이터 실린더(actuator cylinder)(154)에 의해 작동되는 가열 적층헤드(heated lamination head)(146)를 포함한다. 또한, 각각의 릴 액츄에이터(118, 116)를 가진 테이프 공급 릴(88)과 테이프 수거 릴(148)로 구성되어 있는 컨포멀 테이프 분배 조립체(conformal tape dispensing assembly)가 포함된다. 릴(88, 148)은 열과 압력의 균등 분배를 용이하게 하기 위해 컨포멀 테이프(152)를 헤드(146) 너머로 분배한다. 장치(24)는 헤드(146) 너머로 분배되는 테이프(152)의 양을 측정하기 위해 증분 테이프 센서(incremental tape sensor)(150)를 포함한다. 본 발명자는 후지폴리®(Fusipoly®) SARCON 블랙 850㎛ 테이프가 이 용도에 적합하다는 것을 알았다.

적층헤드(146)가 도 13에 더 상세히 도시된다. 도시된 바와 같이, 일반적으로, 헤드(146)는 단열시트(insulation sheet)(162), 가열기 카트리지(heater cartridge)(157) 및 적층 플레이트(lamination plate)(158)를 지지하기 위한 플레이트 지지부(160)를 구비한다. 시트(162), 카트리지(157) 및 플레이트(158)는 고정 스크류(156)에 의해 지지 플레이트(160)에 고정된다.

일단 박막필름(14)이 캐리어(10)와 정렬되어 있으면, 테이블 액츄에이터(84)가 테이블(21)을 접착장치(24) 쪽으로 이동시킨다. 그 뒤, 접착장치(24)는 필름을 캐리어(10)에 접착하기 위해 열과 압력을 공급하는 공기압식 액츄에이터(154)로 적층헤드(146)를 하강시킨다. 액츄에이터(154)는 필요한 압력을 얻기 위해 SMC 콤팩트 가이드 실린더(compact guide cylinder)의 형태로 된 공기압식 액츄에이터 피스톤과 실린더 장치이다.

정렬기구( Alignment mechanism )

대체로, 도 3과 6에서 도면부호 20, 22, 24로 지시되는 정렬기구(위에서 각각 설명된 구성요소)는, 캐리어(10)를 가진 플랫폼(18) 너머로 공급되는 필름(14)을 정렬시키는 것을 담당한다. 전형적으로, 제어기(26)가 정렬 공정을 자동화한다는 것이 이해될 것이다. 이 목적을 달성하기 위해, 정렬기구(22)는 도 10의 카메라 장치(76)를 포함한다. 카메라 장치 덕택에, 제어기(26)는 필름(14)과 캐리어(10)를 검사할 수 있으며, 필름의 대응 구멍과 기준점을 정렬하기 위해 크래들 플랫폼(18)을 작동시킬 수 있다.

도 14는 정렬기구를 함께 구성하는 박막공급장치(20), 적층지지부 및 접착장치(24)가 필요로 하는 서로 다른 액츄에이터의 상부 개략도를 나타낸다. 전형적으로, 도시된 액츄에이터는 제어기(26)의 제어를 받는 전기 액츄에이터이다. 제어기(26)는 다수의 센서, 예를 들면 카메라 장치(76)로부터의 피드백에 대응하여 각 액츄에이터의 작동을 제어하도록 구성된다. 액츄에이터(100)는 캐리어(10)에 대한 적층 필름(14)의 최종 위치를 제어하는데 사용된다. 액츄에이터(102, 104)는 도 7에 표시한 동일 평면 내에서 크래들 플랫폼이나 적층지지부(18)를 이동시키는 것을 담당한다. 본 발명자는 일링 엔코더 드라이버 액츄에이터 패키지(Ealing EncoderDriver^TM actuator package) 37-9685가 액츄에이터(100, 102, 104)용으로 적합하다는 것을 알았다. 이들 액츄에이터는 적분 DC모터(integral DC motor), 감속기(gearhead), 미세 정밀 리드스크류(micrometer precision leadscrew) 및 플랫폼(18)에 대한 충분한 초미세 제어를 제어기(26)에 제공하는 자기 엔코더(magnetic encoder)를 포함한다.

액츄에이터(106)는 적층 필름 그리퍼(130)를 구동벨트(129)로 이동시키는 것을 담당한다. 그리퍼 조립체(96)는 상술한 바와 같이, 박막공급장치 필름 릴(94)로부터 적층 필름을 집어올려서, 플랫폼(18)을 가로질러 적층 필름을 공급한다. 액츄에이터(100, 102, 104)는 필름(14)과 캐리어(10)의 최종적이고 정확한 위치조정을 제공한다.

액츄에이터(108)는 적층 테이프 청소롤러(120)(도 8)를 구동한다. 액츄에이터(110)는 적층 필름 공급 릴(94)을 구동하며, 액츄에이터(114)는 적층 라이너 수거 스풀(122)을 구동한다. 액츄에이터(116, 118)는 각각, 접착장치(24)의 적층헤드(146)(도 11)를 가로지르는 컨포멀 테이프(152)의 공급과 수거를 담당한다. 액츄에이터(112)는 접착장치(24)로 박막을 접착하는 위치로 테이블 조립체(72)를 이동시키는 전기 실린더와 모터이다. 본 발명자는 액츄에이터(106, 108, 110, 114, 116, 118)용으로 적합한 맥슨®(Maxon®) RE30 시리즈의 모터를 찾아냈다. 본 발명자는 액츄에이터(112)용으로 적합한 파커®(Parker®) ETB32-B08P 시리즈 액츄에이터를 찾아냈다.

상기 액츄에이터와 직선형 엔코더의 회로도가 도 23 내지 38을 참조하여 아래에서 더 상세히 검토된다.

박막 정렬( Lamina alignment )

디스플레이 패널(56)을 가진 PC 상에 나타나는 출력의 예가 도 15에 더 상세히 도시된다. 디스플레이는 조작자에게 제어기(26)에 의해 수행된 정렬 프로세서의 보기(view)를 제공하며, 일반적으로는 상술한 카메라 장치(76)에 의해 얻어진 캐리어(10)와 필름(14)의 보기를 포함한다. 도 15(a)의 도면부호 142는 기준점(12)이 아직 정렬되지 않았을 때 PC 패널(56) 상에 디스플레이되는 보기를 나타내는 한편, 도 15(b)의 도면부호 144는 필름(14)의 대응 구멍(12.1)과 정렬된 기준점(12.2)의 보기를 나타낸다.

정렬 공정이 제어시스템(26)의 제어 하에 있다는 것이 이해될 것이다. 그러나 본 발명의 일 예에서, 제어기(26)가 기준점(12.1)과 구멍(12.2)을 성공적으로 정렬할 수 없을 때 제어기(26)는 조작자가 수동 정렬을 시도할 수 있게 한다. 이러한 경우에, 제어기(26)는 전형적으로, 터치 스크린 디스플레이(54) 상의 버튼이나 유사한 것에 의해, 조작자에게 정렬 공정의 최우선 제어를 제공한다. 이것은 제어시스템(26)이 기준점을 검출하지 못하는 곳에서 일어난다.

제어시스템( Control system )

다음으로, 도 16 내지 19를 참조하여, 적층장치(16)의 제어기 또는 제어시스템(26)의 구성요소가 이하에서 더 상세히 설명된다. 제어기(26)에 요구되는 모든 기능과 과업을 수행하기 위해 제어기(26)가 다수의 개별적인 구성요소와 센서를 포함한다는 것이 이해될 것이다. 또한, 적층장치(16)는 전형적으로 서로 다른 센서들로 구성되어 작동 명령이 제어시스템에 의해 수행되는 안전시스템을 포함한다.

도 16은 제어시스템의 내부 구성요소가 보일 수 있게, 도 3의 패널(30)을 개방된 상태로 나타낸 것이다. 평판PC(56)가 압력센서(60, 62)와 함께 나타나 있다. 또, 프로그래밍 가능한 로직 제어기(programmable logic controller: PLC) 블록(26)이 보이는데, 이 블록은 안전 및 제어시스템의 기능 요소를 형성한다. PLC(400)는 PC(56)로부터 프로그램을 받아들이기 위해 402에서 PC(56)에 연결된다.

PLC(26)는 레일 장착 위치도(rail mounting position digram)(404)에 도시된 것처럼 모듈식이다. PLC(402)는 주 제어기 블록(main controller block)(414), 계측 제어기 통신망 직렬버스 블록(Controller Area Network(CAN) serial bus block)(408), 12비트, 4채널 아날로그 출력 블록(analogue output block)(410), 온도 제어 블록(412), 2 또는 4 입력 모듈(input module)(406) 및 이더넷 인터페이스 블록(Ethernet interface block)(416)을 포함한다.

사실상, 모듈식 PLC 블록은 제어기(26)를 의미한다. 숙련된 자라면 이해될 것이지만, PLC(26)는 장치(16)의 전반적인 제어와 처리를 담당한다. PLC(26)에 의해 제어되는 구성요소 중 일부는 관련된 액츄에이터를 가진 크래들 플랫폼(18), 박막공급장치(20), 접착장치(24), 정렬기구(22), 및 바코드 스캐너(38)를 포함한다. 일반적으로, 도 16에서 볼 수 있는 내부 구성요소는 중계부(trunking)(55)에 의해 연결되는데, 이 중계부는 필요한 커넥터, 전선 및 구성요소 사이에서 필수적인 연결을 수립하는 공기압 라인(pneumatic line)을 수용한다.

전형적으로, PLC(26)는 서로 다른 특징을 각각 담당하는 다수의 상이한 모듈을 포함한다. 예를 들면, 아날로그 및 네트워크 통신 블록은 서로 다른 공기압 센서와 상호작용하고, PLC(26)를 원격 모니터링 시스템과 연결하는데 사용되어도 좋다. 본 발명자는 FX2N-2LC 온도 제어 블록, FX2N-4AD 아날로그 입력 모듈, FX2N-4DA 아날로그 출력 모듈, FX3U-ENET 이더넷 인터페이스 모듈 및 FX2N-32CAN 계측 제어기 통신망 직렬버스 블록과 함께, 제어기(26)로 적합한 미츠비시®(Mitsubishi®) FX3U-48MR PLC를 찾아냈다. 총체적으로, 이들 모듈은 PLC 블록(26)을 의미한다.

제어기 블록(26)은 시작버튼(44)으로부터 입력을 받아들이도록 연결되어 있다. 또, 제어기 블록(26)은 직선형 스테이지 액츄에이터(80), 바코드 스캐너(38), 경고등(42), 초음파 나이프 조립체(86) 및 그리퍼(128, 130)의 작동이나 위치조정을 제어하도록 구성되어 있다. 또한, 제어기 블록(26)은 라이너 수거 스풀(122)과 릴 액츄에이터(116, 118)에 대한 제어기(418, 420, 422)의 작동을 각각 제어하도록 구성되어 있다(도 38).

또한, PLC(26)와 카메라 장치(76)를 연결하는 파이어와이어 인터페이스 카드(172)가 도시되어 있다. 팬 유닛(fan unit)(174)은 냉각 및 환기를 제공하기 위해 포함된다. 본 발명자는 이 용도에 적합한 팝스트 필터 조립체(Papst filter assembly)를 가진 선온(Sunon) 24V DC 브러쉬리스 팬(brushless fan)을 찾아냈다. 또한, 전원공급장치(176)가 상술한 LED 조명 제어기(170)와 함께, 박막공급장치(20)의 정전기제거 바(98)에 전력을 공급하기 위해 포함되어 있다. 솔레노이드 밸브(166)가 장치, 특히 접착장치와 나이프 조립체의 공기압 요소를 제어하도록, 또한, PLC FX3U-ENET 이더넷 인터페이스 모듈, 평판 PC(56) 및 외부 RJ45 커넥터(202)를 상호연결하는 네트워크 스위치(168)를 제어하도록 도시되어 있다. 또, 제어기(26)의 전기 회로를 보호하는 퓨즈(164)가 도시되어 있다.

도 17은 내부 구성요소가 보일 수 있게 개방된 상태의 후방 설비 격납부(34)를 나타낸 것이다. 이 격납부(34)도 구성요소 사이에 필요한 전기 및 공기압 연결이 수립될 수 있도록 하는 중계부(33)를 포함한다. 운동축 제어기(motion axis controller)(178)는 도 14에 대해 상술한 축 액츄에이터와 PLC(26) 사이에 인터페이스를 제공한다. 릴레이(relay)(200)는 후술하는 초음파 나이프 조립체(86)와 바코드 스캐너(38)에 사용된다. 퓨즈(198)는 회로차단기(circuit breaker)(196)와 함께, 전기부품에 대해 부가적인 전기적 보호를 제공하는데, 이 회로차단기는 헤이거 AD 810T 잔류 전류 회로차단기(Hager AD 810T residual current circuit breaker)이다.

장치(16)의 각 구성요소는 3개의 전력공급유닛(power supply unit)(194)을 통해 전력을 공급받는다. 제1유닛은 축 액츄에이터 중 일부에 적절한 수준의 전압을 공급하는 코셀(Cosel) PBA300F-24 24V DC 전력공급유닛이며, 제2유닛은 축 액츄에이터 중 일부에 전력을 공급하는 PBA50F-12 전력공급유닛이다. PBA50F-9 전력공급유닛은 바코드 스캐너(38), PC유닛(56) 및 PLC(26), LED에 전력을 공급한다. 이러한 방식으로, 모든 전기부품은 필요한 수준의 전압을 공급받는다. 변압기(192)는 초음파 나이프(86)에 AC전류를 공급하는데 사용된다. 변압기(186)는 축 액츄에이터 중 일부에 AC전력을 공급하는데 사용된다. 커패시터(capacitor) 및 브리지 정류기 회로(bridge rectifier circuit)(190)는 입력 AC공급의 필터링과 정류를 제공한다. 모터 접촉기(motor contactor)(182)는 축 액츄에이터의 시동을 제어하는데 사용되며, 회로차단기(184)는 접촉기(182)에 대한 전기적 보호(electrical protection)를 제공한다.

도 18은 서비스 패널(36)의 내부를 나타낸다. RJ45 커넥터(202)가 보이며, 이 커넥터에 의해 PLC(26)가 원격 모니터링 시스템과 접촉하도록 배치된다. 또한, 안전을 위한 AC 주 차단스위치(AC main isolation switch)(204)와, 장치(16)의 공기압 부품을 위한 주 공기차단밸브(main air isolation valve)가 도시되어 있다. 미스트 분리기(mist separator)(208)는 공기압 부품에 공급되는 유입공기로부터 이물질을 필터링하는데 사용된다. 도 19는 인입 AC 주 커넥터(incoming AC main connector)(210)와 유입공기 공급 커넥터(incoming air supply connector)(212)를 도시한 상태로, 패널(36)의 외부를 나타낸다.

상술한 바와 같이, 장치(16)는 조작자에 대한 위해를 방지함은 물론, 장치의 안전작동을 확실하게 하면서 캐리어(10)와 장치(16)에 대한 손상을 최소화하는 안전시스템을 포함한다. 상술한 바와 같이, 일반적으로 안전시스템은 제어기(26)를 통해 구동된다.

이처럼, 제어기(26)는 상술한 바와 같이, 다수의 조정기에 연결되는데, 이들 조정기는 공기 압력을 모니터하기 위한 센서를 포함한다. 일반적으로, 바람직하지 않은 압력은 장치(16)의 바람직하지 않은 작동 상태를 나타내므로, 제어기(26)는 테스트기의 작동을 정지시켜 테스트기 부품들이 손상 및/또는 해를 입는 것을 방지한다. 또한, 제어기(26)는 크래들 플랫폼(18), 박막공급장치, 정렬기구(22), 접착장치(24) 등과 같은 이동 가능한 기구의 위치를 감지하는 다수의 위치센서와도 연결되어 있다. 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 제어기(26)가 장치(16)의 작동 상태에 대한 모든 특징을 모니터하도록 구성되어도 좋다는 것을 이해할 것이다.

회로도( Circuit diagram )

도 23 내지 38은 상술한 전기부품 사이의 상호접속 회로도를 나타낸다. 도시된 접속부 중 일부만으로 회로도가 개괄적으로 설명됨이 이해될 것이다. 이들 회로도는 통상의 기술자가 구성요소 사이의 상호접속을 해석하는데 있어서 도움을 주기 위한 것이지, 완전한 회로 설명을 제공하기 위한 것은 아니다. 회로도에서, 별도로 가리키는 것이 없다면, 동일한 도면부호는 동일한 접속부를 나타낸다.

도 23은 장치(16)의 제어시스템의 일부분을 형성하는 안전시스템을 나타낸다. 라이트커튼 센서(light curtain sensor)(40)가 라이트커튼 제어기(light curtain controller)(480) 및 안전릴레이(safety relay)(180)와 함께 도시된다. 비상정지버튼(492) 뿐 아니라, 테이블(21)의 리미트 스위치(490)가 도시된다. 또한, 각각의 운동축 제어기(도 17에서 178로 일괄적으로 지시됨)로부터의 접속부(438, 440, 442, 444, 446, 448)가 도시되어 있다. 이들 접속부는 각각의 운동축 제어기가 후술하는 상태로 되어 있을 때를 나타낸다. 도시된 안전시스템은 안전회로(safety circuitry)가 작동되어야 할 모든 활동을 정지시키기 위해 PLC(400)에 대한 다수의 뮤트 접속부(mute connection)를 포함한다. 또한, 주 공기압시스템 배출 밸브(494)도 나타나 있다. 이들 밸브(494)는 안전회로가 작동 중일 때 공기 압력을 배출한다.

도 24를 참조하여, 모듈식 PLC 제어기 블록(modular PLC controller block)(26)이 도시된다. 상술한 바와 같이, PLC 블록(26)은 FX2N-2LC 온도 제어 블록(temperature control block)(406), FX2N-4AD 아날로그 입력 모듈(analog input module)(408), FX2N-4DA 아날로그 출력 모듈(analog output module)(404), FX3U-ENET 이더넷 인터페이스 모듈(Ethernet interface module)(410) 및 FX2N-32CAN 제어기 영역 네트워크 직렬버스 블록(controller area network serial bus block)(402)과 함께 미츠비스® FX3U-48MR PLC(400)을 포함한다.

PLC(400)는 각각의 공기압 부품을 제어하기 위한 복수의 제어 접속부(도면부호 496으로 일괄적으로 지시됨)와 함께, 전력 접속부(power connection)(424)를 포함한다. 도 25는 제어 접속부(496)를 통해 PLC(400)에 의해 제어되는 각각의 공기압 부품을 나타낸다. 접속부(422)는 제어시스템용 공통 접지(common earth)를 나타낸다. PLC(400)는 접속부(412)에서 PC(56)에 연결된다.

FX2N-4DA 아날로그 출력 모듈(404)은 수거 스풀(122)을 작동시키는 구동부(114)의 운동축 제어기(474)(도 35)와의 접속부(416)와, 컨포멀 테이프 분배 조립체(도 12)의 릴 액츄에이터(118, 116)의 운동축 제어기(476, 478)(도 36, 도 37)와의 접속부(418, 420)를 가진다. FX2N-32CAN 제어기 영역 네트워크 직렬버스 블록(402)은 직렬 접속부(414)를 통해 PLC(400)와 운동축 제어기(178)(도 17) 사이에 인터페이스를 형성한다. 운동축 제어기는 도 17에서 도면부호 178로 일괄적으로 지시된다. 이들 제어기는 도 28 내지 37에 개별적으로 도시되어 있다. 이들 제어기는 436, 462, 464, 466, 468, 470, 472, 474, 476 및 478로 각각 표시되어 있다. 이들 제어기 모두는 직렬버스 블록(402)을 통해 PLC(400)에 직렬로 연결되어 있다.

도 26은 PC(56), 카메라(90), 이더넷 스위치(168) 및 PLC 블록(26)의 이더넷 모듈(410) 사이에 형성되는 네트워크 장치의 개략도를 나타낸다. PC(56)는 접속부(426)에서, 상술한 바와 같이, 관련 전력공급장치에 연결된다. 또한, 바코드 스캐너(38)가 PC(56)에 연결된다.

도 27은 장치(16)의 전력회로를 나타낸다. 상술한 관련 전력공급장치와의 전력 접속부(power connection)(434), 초음파 나이프 변압기(ultrasonic knife transformer)(192) 및 이온화기 전력공급장치(ionizer power supply)(176)가 나타나 있다. 또한, 운동축 제어기(472)와의 전력 접속부(432)가 나타나 있다.

도 28은, 도시된 바와 같이, 구동장치(drive)(100)를 제어할 수 있는 운동축 제어기(436)를 나타낸다. 운동축 제어기(436)는, PLC 블록(26)의 직렬버스 블록(402)과의 직렬 접속부(414), 인접한 운동축 제어기(462)(도 29)와의 직렬 접속부, 및 도 23의 안전회로와의 접속부(438)를 포함한다. 또한, 장치(16)의 전력공급장치와의 전력 접속부(482)가 나타나 있다.

도 29는, 도시된 바와 같이, 구동장치(102)를 제어할 수 있는 운동축 제어기(462)를 나타낸다. 운동축 제어기(462)는, 운동축 제어기(436)(도 28)와의 직렬 접속부(450), 인접한 운동축 제어기(464)(도 30)와의 직렬 접속부(452), 및 도 23의 안전회로와의 접속부(440)를 포함한다. 또한, 장치(16)의 전력공급장치와의 전력 접속부(484)가 나타나 있다.

도 30은, 도시된 바와 같이, 구동장치(104)를 제어할 수 있는 운동축 제어기(464)를 나타낸다. 운동축 제어기(464)는, 운동축 제어기(462)(도 29)와의 직렬 접속부(452), 인접한 운동축 제어기(466)(도 31)와의 직렬 접속부(454), 및 도 23의 안전회로와의 접속부(442)를 포함한다. 또한, 장치(16)의 전력공급장치와의 전력 접속부(486)가 나타나 있다.

도 31은, 도시된 바와 같이, 구동장치(106)를 제어할 수 있는 운동축 제어기(466)를 나타낸다. 운동축 제어기(466)는, 운동축 제어기(464)(도 30)와의 직렬 접속부(454), 인접한 운동축 제어기(468)(도 32)와의 직렬 접속부(456), 및 도 23의 안전회로와의 접속부(457)를 포함한다. 또한, 도 23에 도시된 안전회로에 연결되는 전력 접속부(459)가 나타나 있다.

도 32는, 도시된 바와 같이, 구동장치(108)를 제어할 수 있는 운동축 제어기(468)를 나타낸다. 운동축 제어기(468)는, 운동축 제어기(466)(도 31)와의 직렬 접속부(456), 인접한 운동축 제어기(470)(도 33)와의 직렬 접속부(458), 및 도 23의 안전회로와의 접속부(444)를 포함한다. 또한, 장치(16)의 전력공급장치와의 전력 접속부(488)가 나타나 있다.

도 33은, 도시된 바와 같이, 구동장치(110)를 제어할 수 있는 운동축 제어기(470)를 나타낸다. 운동축 제어기(470)는, 운동축 제어기(468)(도 32)와의 직렬 접속부(458), 인접한 운동축 제어기(472)(도 34)와의 직렬 접속부(460), 및 도 23의 안전회로와의 접속부(446)를 포함한다. 또한, 장치(16)의 전력공급장치와의 전력 접속부(490)가 나타나 있다.

도 34는, 도시된 바와 같이, 구동장치(112)를 제어할 수 있는 운동축 제어기(472)를 나타낸다. 운동축 제어기(472)는, 도 26의 PC(56)로 돌아가는 직렬 접속부(428, 430)를 포함한다. 또한, 도 23의 안전회로와의 접속부(448), 및 장치(16)의 전력공급장치와의 전력 접속부(432)가 나타나 있다. 도 34의 운동축 제어기(472)는 적절한 네트워크 포트(network port)(498)를 통한 PC(56)와의 직접 피드백 접속부(direct feedback connection)를 가지고 있다. 운동축 제어기(472)는 크래들 플랫폼(18)을 박막공급장치(20)로부터 정렬기구(22)까지 접착장치(24) 쪽으로 이동시키기 위해 테이블 조립체(21)를 이동시키는 것을 제어할 수 있는 액츄에이터(112)를 제어한다. 정렬기구(22)는 카메라 장치(76)에 의존하기 때문에, 카메라 장치가 PC(56)에 직접 연결되며, PC(56)와의 직접 피드백 접속부(430)는 테이블 조립체가 제자리에 있을 때 PC가 감지하도록 하는데 필요하다. 또한, 도시된 바와 같이, 직렬 접속부(428)는 운동축 제어기(472)를 PC(56)에 연결한다.

도 38은 제어 접속부(496)를 통해 PLC(400)에 연결되는 증분형 컨포멀 테이프 센서(incremental conformal tape sensor)의 일 예를 나타낸다.

초음파 나이프 조립체( Ultrasonic knife assembly )

초음파 나이프 조립체(86)가 도 20에 더 상세히 나타나 있다. 조립체(86)는 제어기(26)에 의해 접착 후 캐리어(10)로부터 여분의 박막필름을 잘라내는데 사용된다. 조립체(86)는 칼날(216), 칼날 고정 스크류(blade securing screw)(214), 테프론 패드(Teflon^TM pad)(218)를 구비한 칼날 보호구(blade guard)(220) 및 칼날 보호구 고정 스크류(222)를 포함한다. 본 발명자는 알렉스 사의 KW-430C 포터블 커터(Alex Corporation KW-430C portable cutter)들이 이러한 용도에 적합함을 알았다. 이들 커터는 여분을 남기지 않고 박막을 잘라내도록 구성되어 있다.

또한, 나이프 조립체(86)는 제어기(26)에 의해 제어된다. 일단 접착장치(24)가 정렬된 박막을 캐리어와 성공적으로 접착시켰다면, 제어기(26)는 캐리어(10)로부터 여분의 박막을 잘라내기 위해 나이프 조립체를 구동한다.

적층 방법( Lamination method )

일련의 공정 또는 방법에 대한 블록 다이어그램의 개요가 도 21에 나타나 있다. 첨부도면에서, 각각의 방법 단계를 나타내는 도면부호는 이러한 도면부호에 의해 지시되는 개개의 블록을 언급한다는 것이 이해될 것이다. 이처럼, 본 발명에 포함되는 방법은 이러한 방식으로 언급되는 각각의 방법 단계로 제한되거나 구속되는 것은 아니다. 통상의 기술자라면, 본 발명에 따라 이들 단계 중 일부를 제외하거나 부가적인 단계를 포함해도 좋은 또 다른 방법들이 가능함을 이해할 것이다.

일반적으로, 도시된 단계들은 본 발명의 일 실시예에 따라 행해짐과 더불어, 다른 실시예들은 다른 단계들을 가진다. 접착공정의 준비 중에, 조작자는 박막필름과 같은 모든 소모품이 존재하는 것을 확실히 해야만 한다. 그렇지 않다면, 박막공급장치(20)는 보충되어야만 한다. 이것은, 블록(224)에 도시된 것처럼, 저장 캐비닛(storage cabinet)으로부터 새 필름 릴을 회수하고, 바코드 스캐너(38)로 새 필름 릴의 바코드를 스캔하고(블록 226) 나서 박막공급장치 안에 릴을 로딩함으로써(블록 234) 행해진다.

일반적으로, 품질관리 및 품질보증의 목적에서, 대체 필름 릴의 바코드의 스캐닝(블록 226)은 이렇게 스캔한 바코드를 원격 모니터링 시스템에 전달함으로써 끝난다. 이러한 품질관리공정은 바코드가 원격 모니터링 시스템에 업로드되어, 이미 알고 있는 좋은 품질의 바코드와 비교된 후, 결과가 디스플레이(56) 상에 표시되는 블록(228, 230, 232)으로 도시되어 있다. 일반적으로, 이렇게 해서 디스플레이되는 결과는 반드시 바코드 스캔이 성공적이었다.

또한, 조작자는 크래들 플랫폼(18) 안에 캐리어(10)를 로딩해야만 한다. 조작자는 저장소(storage)로부터 캐리어(10)를 제거하며(블록 238), 또한 원격 모니터링 시스템에 의해 검사되고(블록 242, 230, 232) 크래들 플랫폼에 로딩되는(블록 244) 캐리어의 바코드를 마찬가지로 스캔한다(블록 240). 일단 제어기(26)는 캐리어(10)가 제자리에 있고 박막공급장치(20)가 필름(14)을 갖고 있는 것을 확인했으면, 제어기(26)는 필름 내의 구멍과 캐리어 기준점을 자동 정렬시키는 것을 시작한다.

블록(236)은 필름 그리퍼(128, 130)(도 9)로 필름을 파지하여 플랫폼(18) 상의 캐리어(10) 위로 필름을 공급하는 단계를 나타낸다. 다음으로, 제어기(26)는 블록 246으로 표시되는 바와 같이, 도 14에 대해 상술한 것처럼, 축 액츄에이터에 의해 플랫폼(18) 위로 공급되는 필름과 일치하도록 캐리어를 이동시킨다.

다음으로, 제어기(26)는, 블록 248에 도시된 것처럼, 캐리어의 기준점과 필름(14)의 구멍을 정렬하기 위해 카메라 장치(76)를 사용한다. 일단 기준점(12)과 구멍이 정렬되면, 캐리어(10)와 필름은, 블록 250으로 나타낸 바와 같이, 접착장치 밑으로 이동된다. 다음으로, 접착장치(24)는, 블록 252에서와 같이, 캐리어(10)에 필름을 접착시키기 위해 열과 압력을 가한다.

일단 필름이 캐리어에 접착되었다면, 블록 254에서와 같이, 초음파 커터(86)에 의해 여분의 필름이 모두 제거된다. 다음으로, 접착장치(24) 밑에서부터 언로딩 위치로 크래들 플랫폼(18)이 이동됨으로써, 조작자는 블록 258에서, 접착된 캐리어(10)를 제거할 수 있다. 또한, 조작자는 블록 260에서, 커터(86)에 의해 제거된 폐 필름(waste film)을 장치(16)로부터 제거한다. 일반적으로, 분리된 캐리어는 도 2에 도시된 것처럼 나타난다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치(16)에 의해 행해지는 전형적인 단계들에 대한 유사한 기능의 블록 다이어그램을 나타낸다. 장치는 자기진단(self-test)을 행하는 제어기(26)로 초기화하고(블록 280), 모든 전기식 부품과 공기압식 부품이 올바르게 작동하고 있는 지를 반드시 검사한다. 다음으로, 상술한 바와 같이, 캐리어의 바코드가 스캔된다(블록 282). 블록 284에 나타낸 바와 같이, 바코드 스캐너(38)는 바코드가 성공적으로 스캔될 때까지 스캐닝을 계속한다.

다음으로, 조작자는 크래들 플랫폼(18) 안으로 캐리어(10)를 로딩하게 된다. 블록(288, 290)은 박막 릴(94)의 바코드를 스캔하는 단계를 나타내며, 그 결과, 원격 모니터링 시스템은 어느 캐리어가 어느 박막으로 적층되었는지를 기록할 수 있다. 이것이 품질 및 보증 검사를 용이하게 한다.

만약 캐리어가 로딩되고 나서 모든 바코드가 스캔되어 원격 모니터링 시스템에 보내졌다면, 시작버튼이 제어기(26)에 의해 활성화됨에 따라, 조작자는 로드된 캐리어에 박막필름을 적층하도록 장치(16)에 명령을 내리는 버튼(44.1, 44.2)을 누를 수 있다. 준비되면, 조작자는 시작버튼(44)을 누른다(블록 292).

다음으로, 상술한 바와 같이, 필름 그리퍼 조립체(96)는 릴(94)에서부터 필름 그리퍼(130) 쪽으로 박막필름을 공급한다(블록 294). 그 뒤, 조작자가 시작버튼을 다시 누름에 따라(블록 296), 상술한 것처럼, 필름 그리퍼(130)가 크래들(18)을 가로질러 박막필름을 끌어당긴다(블록 298). 다음으로, 크래들(18) 내의 캐리어를 필름 그리퍼(128, 130) 사이로 끌려나온 필름 아래로 이동시키기 위해, 제어기(26)가 직선형 스테이지 액츄에이터(80)를 구동한다(블록 300).

다음으로, 도 15에 대해 상술한 바와 같이, 박막필름 및 캐리어의 기준점과 구멍을 정렬하기 위해, 제어기(26)가 카메라 장치(76)를 사용한다(블록 302, 304). 일단 기준점과 구멍이 정렬되었다면, 테이블 조립체 액츄에이터(84)는, 제어기(26)의 제어에 따라, 크래들(18)을 가진 테이블(21)과 박막을 접착장치(24) 쪽으로 이동시킨다(블록 306).

정렬된 박막을 열과 압력으로 캐리어(10)에 접착하기 위해(블록 310), 제어기(26)는 적층헤드(146)를 하강시킨다(블록 308). 설정시간의 경과 후, 블록 312에서와 같이, 제어기(26)는 액츄에이터(154)를 통해 적층헤드(146)를 상승시킨다.

접착 후, 초음파 나이프 조립체(86)가 남아 있는 박막을 캐리어로부터 잘라낼 수 있는 절단 위치로 테이블(21)을 이동시키기 위해, 제어기(26)는 테이블 조립체 액츄에이터(84)를 구동한다(블록 314). 일단 캐리어를 가진 크래들(18)이 절단 위치에 있으면, 제어기(26)는 나이프 조립체(86)를 하강시켜(블록 316), 남아 있는 박막을 잘라내는 커터를 구동한다(블록 318). 박막의 정확한 제거가 용이하도록 커터를 박막 쪽으로 노출시키기 위해, 액츄에이터(84)에 의해, 제어기(26)는 크래들(18)을 이동시킬 수 있다(블록 320).

여분의 박막이 캐리어로부터 제거된 후, 제어기는 나이프 조립체를 상승시키고(블록 322), 접착된 캐리어의 언로딩을 가능하게 하기 위해, 테이블(21)과 크래들(18)을 장치 밖으로 이동시킨다(블록 324). 일단 캐리어를 가진 크래들(18)이 로딩 위치에 있으면, 상술한 바와 같이, 모든 남아 있는 박막필름이 박막공급기구(20)를 통해 릴(94)에 되감길 수 있도록(블록 328) 제어기(26)는 필름 그리퍼(128, 130)를 해제한다(블록 326).

다음으로, 조작자가 캐리어를 네스트 구조물(235)로부터 제거하고 또한 모든 미사용 필름을 장치로부터 제거할 수 있도록 제어기(26)는 캐리어를 크래들(18)로부터 해제한다(블록 330, 332).

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명은 제어기 또는 PLC(26)에 의해 실행하는 소프트웨어 제품을 포함하는 데까지 확장됨이 이해될 것이다. 소프트웨어 제품은 PLC(26)가 상술한 기능과 관련 방법 단계들을 행하게 할 수 있다. 본질적으로, 본 발명은 이러한 소프트웨어 제품을 포함하여 자기 디스크(magnetic disc)나 광 디스크(optical disc)와 같은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함한다.

Claims (9)

1. 프린트헤드 집적회로(IC) 캐리어 서브-조립체(printhead integrated circuit carrier sub-assembly)와 적층필름(lamination film)을 적층하기 위한 적층장치로서, 상기 적층장치는,
   집적회로 캐리어 서브-조립체를 받아들이는 적층지지부(lamination support);
   상기 적층필름을 형성하는 박막(lamina)을 공급하는 박막공급장치(lamina supply);
   상기 적층필름과 상기 캐리어 서브-조립체 상의 기준점(fiducial)의 상대 위치(relative position)를 감지하는 디지털 카메라 장치 및 기준점의 정렬을 용이하게 하기 위해 공급된 박막에 대하여 상기 적층지지부를 이동시키도록 구성된 액츄에이터(actuator)를 포함하는 정렬기구(ment mechanism);
   공급된 박막을 상기 집적회로 캐리어 서브-조립체에 열에 의해 접착하는 가열 적층 플레이트(heated lamination plate)를 포함하는 접착장치(bonding apparatus); 및
   상기 박막공급장치와, 정렬기구와, 상기 캐리어의 표면과 상기 적층필름의 자동 접착을 용이하게 하는 접착장치의 작동을 제어하는 제어시스템;
   을 포함하는 프린트헤드 캐리어 서브-조립체용 적층장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 박막공급장치는, 박막이 비축되는 박막필름 릴(lamina film reel)과, 정렬기구에 의해 위치조정(positional adjustment)되는 박막을 파지하는 필름 그리퍼 조립체(film gripper assembly)를 포함하는 프린트헤드 캐리어 서브-조립체용 적층장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 박막공급장치는, 열경화성 접착필름(thermosetting adhesive film), 양면에 접착제를 갖는 폴리이미드 캐리어(polyimide carrier), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 라이너(polyethylene terephthalate(PET) liner)를 갖는 필름으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 박막을 공급하도록 구성된 프린트헤드 캐리어 서브-조립체용 적층장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 접착장치는, 접착하는 동안 균등한 열 및 압력 분포를 용이하게 하는 상기 플레이트를 가로질러 열 계면 테이프(thermal interface tape)를 분배하기 위해 가열 적층 플레이트의 맞은 편에 위치되는 2개의 필름 릴을 포함하는 프린트헤드 캐리어 서브-조립체용 적층장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어시스템은, 조작자가 상기 적층장치를 제어하게 하는 조작자 인터페이스(operator interface)를 포함하는 프린트헤드 캐리어 서브-조립체용 적층장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 프린트헤드 캐리어 서브-조립체용 적층장치는, 접착하기에 앞서, 뒤따라 발생하는 캐리어의 미립자 오염을 최소화하기 위해, 상기 집적회로 캐리어 서브-조립체로부터 여분의 박막을 잘라내는 절단기구(cutting mechanism)를 포함하는 프린트헤드 캐리어 서브-조립체용 적층장치.
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