KR101512767B1 - 솔더 페이스트 토출 장치 - Google Patents

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KR101512767B1
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한형수
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Abstract

본 발명은 모터와 같은 구동부 및 변환 장치를 사용하는 대신, 압전 소자를 이용하여 피스톤의 상하 왕복 이동을 정확하게 구현함으로써 정량의 솔더 페이스트를 토출할 수 있는 솔더 페이스트 토출 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 솔더 페이스트 토출 장치는 솔더 페이스트를 대상물에 토출시키는 솔더 페이스트 토출 유니트 및 솔더 페이스트 토출 유니트에 솔더 페이스트를 공급하는 솔더 페이스트 공급 유니트로 이루어진다. 여기서, 솔더 페이스트 토출 유니트는, 내부에 공간부가 형성되어 있으며, 솔더 페이스트 공급 유니트와 연결된 제 1 통로 및 외부에 장착된 노즐과 연결된 제 2 통로가 형성되어 있는 실린더; 실린더 내의 공간부에 회전 및 상하 이동 가능하게 배치된 케이싱; 케이싱 내에 배치되어 외부에서 공급된 전원에 의하여 변위되는 압전 소자 블록; 및 상단이 압전 소자 블록에 고정된 상태로 케이싱 내에 배치되며, 하단부는 실린더의 제 2 통로에 수용된 상태에서 하단이 노즐과 대응하는 피스톤을 포함한다.

Description

솔더 페이스트 토출 장치{Solder paste dispenser}
본 발명은 솔더 페이스트 토출 장치에 관한 것으로, 특히 압전 (피에조; piezo) 소자 블록을 구동부로 이용하여 피스톤의 상하 왕복 이동을 정밀하게 구현함으로써 정량의 솔더 페이스트를 토출할 수 있는 구조를 갖는 솔더 페이스트 토출 장치에 관한 것이다.
전자 장치의 소형화로 인하여 전자 요소들 역시 소형화되며, 또한 이러한 소형의 전자 요소들은 기판 상에 고밀도 상태로 실장된다. 이에 따라, 1 mm (가로) X 0.5mm (세로) 규격 또는 0.4 mm (가로) X 0.2mm (세로) 규격의 전자 요소들이 개발, 양산되고 있으며, 이러한 전자 요소들을 기판에 실장하는 방법 역시 개발되고 있다.
한편, 전자 요소들을 기판에 실장하기 위하여 솔더 페이스트가 사용되고 있다. 솔더 페이스트는 땜납 분말에 플럭스를 혼합하여 페이스트(paste) 상으로 제조한 것으로서, 일반적으로 기판 상의 설정 영역에 일정 량 그리고 일정한 형상의 솔더 페이스트를 토출하여 솔더 페이스트 볼(ball)을 형성하고 그 위에 전자 요소를 배치시킨 상태에서 가열함으로써 하여 전자 요소는 기판 상에 실장된다.
일반적으로 기판 상으로의 솔더 페이스트의 토출 및 솔더 페이스트 볼 형성은 스크린 인쇄법으로 진행되거나 또는 디스펜서를 이용하여 진행된다.
스크린 인쇄법에서는, 다수의 홀이 형성된 마스크 상에 솔더 페이스트를 올려놓은 후, 스크레이퍼를 마스크 표면과 접촉시킨 상태에 스크레이퍼를 이동시킴으로써 솔더 페이스트는 마스크의 홀을 통하여 토출되며, 따라서 기판 상에는 마스크의 홀의 규격에 대응하는 규격의 솔더 페이스트 볼이 형성된다. .
그러나, 이와 같은 스크린 인쇄법에서는 스크레이퍼에 의하여 가해지는 압력의 차이로 인하여 기판 상에 도포된 모든 솔더 페이스트의 높이, 즉 솔더 페이스트 볼의 높이가 균일할 수 없으며 또한 기판으로부터 마스크를 분리할 때 기판에 도포된 솔더 페이스트 볼의 형상이 변형될 가능성이 크다.
디스펜서를 이용한 솔더 페이스트 토출 및 솔더 페이스트 볼 형성 공정에서는, 기판 상에 배출된 다수의 솔더 페이스트의 높이, 즉 솔더 페이스트 볼의 높이가 균일하지 않고 또한 소형의 전자 요소에 대응하는 규격의 솔더 페이스트 볼을 형성하기 어렵다는 문제가 있다.
특히, 솔더 페이스트를 토출하기 위하여 플런저 또는 피스톤을 상하 이동시켜야 하며, 이를 위해서 모터와 같은 구동원 그리고 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 변환 장치가 이용된다. 이러한 장치/기구를 장착하기 위한 공간이 불필요하게 소모되며, 또한 기계적인 구동에 의하여 정밀도가 낮아 원하는 양의 솔더 페이스트를 정확하게 토출할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 솔더 페이스트를 토출하는 토출 장치에서 발생하는 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터와 같은 구동부 및 변환 장치를 사용하는 대신, 압전 소자를 이용하여 피스톤의 상하 왕복 이동을 정확하게 구현함으로써 정량의 솔더 페이스를 토출할 수 있는 솔더 페이스트 토출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
위와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 솔더 페이스트 토출 장치는 솔더 페이스트를 대상물에 토출시키는 솔더 페이스트 토출 유니트 및 솔더 페이스트 토출 유니트에 솔더 페이스트를 공급하는 솔더 페이스트 공급 유니트로 이루어진다.
솔더 페이스트 토출 유니트는, 내부에 공간부가 형성되어 있으며, 솔더 페이스트 공급 유니트와 연결된 제 1 통로 및 외부에 장착된 노즐과 연결된 제 2 통로가 형성되어 있는 실린더; 실린더 내의 공간부에 회전 및 상하 이동 가능하게 배치된 케이싱; 케이싱 내에 배치되어 외부에서 공급된 전원에 의하여 변위되는 압전 소자 블록; 및 상단이 압전 소자 블록에 고정된 상태로 케이싱 내에 배치되며, 하단부는 실린더의 제 2 통로에 수용된 상태에서 하단이 노즐과 대응하는 피스톤을 포함한다.
이러한 구조에서는, 압전 소자 블록의 변위에 의하여 피스톤이 하강하여 피스톤의 하단과 노즐 사이에 존재하는 솔더 페이스트가 노즐 외부로 토출된다.
여기서, 솔더 페이스트 토출 유니트는 실린더의 상부에 배치된 제 1 구동부를 더 포함하며, 제 1 구동부는 구동원, 구동원의 구동축에 연결된 운동 변환 요소 및 운동 변환 요소에 연결되어 제 1 구동원의 회전 운동에 의하여 상하 이동하는 스크류를 포함하되, 스크류는 실린더의 상부 부재를 관통하여 그 종단부가 케이싱에 대응되어, 구동원의 구동시 스크류가 케이싱 및 피스톤을 하향 이동시킨다.
이와 함께, 케이싱은 그 측면 부재가 실린더의 내주면과 이격된 상태에서 측면 부재의 외주면에 제 1 스프링이 감겨져 있되, 제 1 스프링의 상단은 케이싱의 상부 부재의 연장부에 접촉하고, 하단은 실린더의 내주면 하부에서 내측으로 연장된 턱부에 접촉하여 케이싱의 하향 이동시 압축된다.
특히, 케이싱은 그 상단에 레버가 고정되되, 레버는 실린더의 상부 원주부에 형성된 절개부를 통하여 외부로 연장되어 레버에 가해진 외력에 의하여 케이싱과 피스톤이 회전될 수 있다.
여기서, 피스톤은 하단부 측면에 소정 높이, 폭 및 깊이를 갖는 노치부가 형성되며, 이 노치부는 실린더에 형성된 제 1 통로 그리고 피스톤 하단과 노즐 사이에 형성된 공간에 대응하게 된다.
바람직하게는, 피스톤의 헤드부 하부에는 제 2 스프링이 감겨져 있되, 제 2 스프링의 상단은 피스톤의 헤드부와 접촉하고, 하단은 케이싱의 하부 부재의 바닥 표면과 접촉하여 피스톤의 하향 이동시 제 2 스프링은 압축된다.
한편, 솔더 페이스트 공급 유니트는 내부에 솔더 페이스트가 담겨지는 시린지, 한 종단부는 시린지의 토출구에 연결되고 다른 종단부는 실린더에 형성된 제 1 통로에 삽입된 튜브 및 실린지에 체결되어 외부의 가압 공기 발생/공급 수단에 연결된 캡을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 솔더 페이스트 토출 장치는 솔더 페이스트를 반복적으로 토출하기 위한, 즉 피스톤을 상하 왕복 이동을 위하여 모터와 같은 구동원 그리고 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 변환 장치 대신 압전 소자를 유니트를 채용함으로써 점유 공간을 최소화할 수 있고 또한 원하는 양의 솔더 페이스트를 정확하게 토출할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 솔더 페이스트 토출 장치의 개략적인 구성도로서, 도 1은 솔더 페이스트가 피스톤 내로 주입되는 상태를, 도 2는 솔더 페이스트가 피스톤에서 외부로 토출되는 상태를 각각 도시함.
도 3a 내지 도 3d는 솔더 페이스트가 토출되는 과정에서의 피스톤의 상태 변화를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 솔더 페이스트 토출 장치를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 솔더 페이스트 토출 장치는 크게 솔더 페이스트를 대상물에 토출시키는 솔더 페이스트 토출 유니트 및 솔더 페이스트 토출 유니트에 솔더 페이스트를 공급하는 솔더 페이스트 공급 유니트로 이루어진다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 솔더 페이스트 토출 장치의 개략적인 구성도로서, 편의상 위에서 언급된 솔더 페이스트 토출 유니트(100)만을 도시한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 솔더 페이스트 토출 유니트(100)는 실린더(110) 및 실린더(110)의 내부 공간부에 배치된 케이싱(120)을 포함하며, 또한 케이싱(120)의 내부 공간부에 배치된 압전 소자 블록(130) 및 피스톤(140)을 포함한다.
각 구성 부재의 구성 및 기능을 도 1 및 도 2를 통하여 설명한다.
실린더(110)
실린더(110)는 내부에 공간부가 형성된 부재로서, 프레임(도시되지 않은)에 고정적으로 장착된다. 한편, 인접한 위치에는 솔더 페이스트 공급 유니트(이후에 구체적으로 설명됨)가 배치된다.
실린더(110)의 상부에는 제 1 구동부(150)가 배치된다. 제 1 구동부(150)는 브라켓트(B)를 통하여 실린더(110)에 고정된 구동원(151; 예를 들어 모터), 구동원(151)의 구동축에 연결된 운동 변환 요소(152) 및 운동 변환 요소(152)를 관통하는 스크류(153)를 포함한다.
여기서, 스크류(153)가 관통하는 운동 변환 요소(152)의 관통공 내주면에는 나선부(도시되지 않음)가 형성되어 있으며, 따라서 운동 변환 요소(152)가 회전하면, 나선부의 상호 작용에 의하여 스크류(153)는 상하 수직 이동한다.
스크류(153)는 실린더(110)의 상부 부재(111)를 관통하며, 그 종단부가 실린더(110)의 내부 공간에 위치한다. 여기서, 스크류(153)가 삽입, 수용되는 실린더(110)의 상부 부재(111)의 관통공 내주면에는 나선부가 형성되어 있지 않다.
한편, 실린더(110)의 하부 부재(112)는 후술할 솔더 페이스트 공급 유니트와 연결되어 솔더 페이스트의 통로 기능을 수행하는, 바람직하게는 수평의 제 1 통로(112-1), 피스톤(140)의 일부가 수용되는, 바람직하게는 수직의 제 2 통로(112-2)가 형성되어 있다.
또한, 실린더(110)의 하부 부재(112)의 바닥면에는 제 2 통로(112-2)와 연통된 노즐(160)이 장착되어 있다.
케이싱 (120)
케이싱(120)의 상부 부재(121)는 제 1 구동부(150)의 스크류(153) 하단에 대응한다. 즉, 제 1 구동부(150)의 스크류(153) 하단은 케이싱(120)의 상부 부재(121)에 고정된 상태가 아니며, 단지 스크류(153)의 회전/하향 이동시 케이싱(120)은 하향 이동된다.
케이싱(120)의 측면 부재(122)는 실린더(110)의 내주면과 소정의 간격을 유지하고 있다. 케이싱(120)의 높이는 실린더(110)의 내부 공간의 높이보다 작으며, 따라서 케이싱(120)은 실린더(110) 내부에서 상하 이동 가능하다.
한편, 케이싱(120)의 측면 부재(122)의 외주면에는 제 1 스프링(S1)이 감겨져 있다. 제 1 스프링(S1)의 상단은 케이싱(120)의 상부 부재(121)의 연장부에 접촉하고, 하단은 실린더(110)의 내주면 하부에서 내측으로 연장된 턱부(113)에 접촉한다. 따라서, 실린더(110) 내부에서의 케이싱(120)의 하향 이동시 제 1 스프링(S1)은 압축될 수 있다.
여기서, 케이싱(120)의 상단에는 수평의 레버(L)가 고정되어 있으며, 이 레버(L)는 실린더(110)의 상부 원주부에 형성된 절개부(110-1)를 통하여 외부로 연장된다. 작업자는 이러한 레버(L)를 통하여 실린더(110) 내에서 케이싱(120)을 회전시킬 수 있다.
압전 소자 블록(130)
케이싱(120)의 내부 공간에는 제 2 구동부가 배치된다. 본 발명을 구성하는 제 2 구동부는 압전 소자 블록(130)으로서, 압전 소자 블록(130)의 상단면은 케이싱(120)의 상부 부재(121)의 하부면에 고정되어 있다.
본 발명에 이용된 압전 소자 블록(130)은 적층 상태의 다수의 압전 (피에조; piezo) 소자로 이루어진다. 각 압전 소자는 본 기술 분야에서 널리 사용되는 소자로서, 이해의 편의를 돕기 위하여 그 구성 및 동작 원리를 간단하게 설명한다.
압전 소자는 소정 면적을 갖는 플레이트 스프링 및 플레이트 스프링의 양면에 부착된 2개의 압전 세라믹(주로, 티탄산 지르콘산납으로 제조된)을 포함하며, 각 압전 세라믹의 양 표면에는 (＋) 전극과 (－) 전극이 설치된다.
여기서, 2개의 압전 세라믹은 플레이트 스프링을 기준으로 동일하게 배치된다. 즉, 2개의 압전 세라믹의 양 표면 중, 플레이트 스프링과 대응하는 표면의 전극은 서로 반대의 극성을 갖도록 2개의 압전 세라믹을 배치한다.
이러한 배치 상태에서, 2개의 압전 세라믹을 공통으로 1극으로 하고 플레이트 스프링을 1 극으로 하면, 외부로부터 전압이 인가되었을 때 2개의 압전 세라믹의 스트레인은 동일한 방향이 된다. 즉, 2개의 압전 세라믹은 동일한 방향으로 굴곡되며, 따라서 플레이트 스프링도 동일한 방향으로 굴곡된다.
압전 세라믹의 굴곡 방향은 외부의 전계의 극성에 의하여 변화하기 때문에 교류 전압을 가하면 교류의 주파수에 동기하여 압전 소자는 좌측과 우측으로의 굴곡이 반복적으로 이루어지며, 따라서 굴곡 진동이 발생한다.
위와 같은 구조 및 기능을 갖는 압전 소자는 다양한 기술 분야에서 사용되고 있으며, 이에 압전 소자의 구체적인 구조 및 기능 그리고 다수의 압전 소자로 이루어진 압전 소자 블록의 구조 및 기능에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
한편, 압전 소자 블록(120)에는 외부에서 실린더(110)와 케이싱(120)을 관통한 전원 케이블(C1, C2)이 연결되어 있다.
피스톤(140)
소정 길이를 갖는 피스톤(140)의 헤드부(141)는 케이싱(120)의 내부 공간에 위치한 상태에서 압전 소자 블록(130)의 하부면에 고정되어 있다. 또한, 피스톤(140)의 하부는 케이싱(120)의 하부 부재(123)를 관통한 상태에서 실린더(110)의 하부 부재(112)에 형성된 제 2 통로(112-2) 내에 위치한다.
이와 같은 피스톤(140)의 하단은 실린더(110)의 하부 부재(112)와 소정 간격을 유지한 상태에서 노즐(160)과 대응한다. 한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 피스톤(140)의 하단부에는 측면을 일정 깊이, 폭 및 길이(높이)로 절개한 노치부(142)가 형성되어 있으며, 이 노치부(142)는 실린더(110)의 하부 부재(112)에 형성된 제 1 통로(112-1)에 대응하며 또한 피스톤(140)의 하단과 노즐(160) 사이에 형성된 공간과 대응한다.
한편, 피스톤(140)의 헤드부(141) 하부에는 제 2 스프링(S2)이 감겨져 있다. 제 2 스프링(S2)의 상단은 피스톤(140)의 헤드부(141)와 접촉하고, 하단은 케이싱(120)의 하부 부재(130)의 표면과 접촉한다. 따라서, 피스톤(140)의 하향 이동시 제 2 스프링(S2)은 압축될 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 솔더 페이스트가 토출되는 과정에서의 피스톤의 상태 변화를 도시한 도면으로서, 도 3a 내지 도 3d에는 편의상 실린더(110)의 하부 부재(112)의 일부와 피스톤(140)의 일부 그리고 솔더 페이스트 공급 유니트(200)만을 도시하였다.
먼저, 솔더 페이스트 공급 유니트(200)의 구조를 간단하게 설명한다.
솔더 페이스트 공급 유니트(200)는 외부의 프레임(도시되지 않음)에 고정된 홀더(240)에 지지되는 시린지(210), 한 종단부는 시린지(210)의 토출구에 연결되고 다른 종단부는 실린더(110)의 하부 부재(112)에 형성된 제 1 통로(112-1) 내에 삽입된 튜브(220) 그리고 시린지(210)의 상단부에 체결된 캡(230)을 포함한다.
여기서, 캡(230)에는 외부의 가압 공기 발생/공급 수단(도시되지 않음)이 연결되며, 따라서 시린지(210)의 내부 공간에 가압 공기가 공급될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 노즐(160)과 도 3a 내지 도 3d에 도시된 노즐(160)은 그 내부 구조가 서로 다르며, 이는 다양한 구조의 노즐이 본 발명에 사용될 수 있음을 의미한다.
이와 같이 구성된 솔더 페이스트 토출 유니트(100) 및 솔더 페이스트 공급 유니트(200)를 통한 솔더 페이스트의 토출 과정을 각 도면을 통하여 상세히 설명한다.
솔더 페이스트 공급 유니트(200)의 시린지(210)의 내부 공간에는 솔더 페이스트(P; 솔더 페이스트)가 담겨져 있으며, 가압 부재(250)가 시린지(210) 내부 공간, 즉 솔더 페이스트(P) 위에 위치한다.
솔더 페이스트 토출 공정이 이루어지기 직전에, 외부에서 발생한 가압 기체가 캡(230)을 통하여 시린지(210)의 내부 공간으로 공급되면, 가압 부재(250)가 가압되고, 따라서 솔더 페이스트(P)는 시린지(210)의 토출구 그리고 튜브(220)를 통하여 실린더(110)의 하부 부재(112)의 제 1 통로(112-1)로 유입된다.
계속해서, 실린더(100)의 하부 부재(112)의 제 1 통로(112-1)로 유입된 솔더 페이스트(P)는 가해지는 압력에 의하여 피스톤(140)의 하단부에 형성된 노치부(142)를 통하여 피스톤(140)의 하단과 노즐(160) 사이의 공간으로 유입된다. 이때, 피스톤(140)은 하향 이동하지 않은 상태이다(도 3a의 상태).
이후, 솔더 페이스트 공급 유니트(200)의 시린지(210)로의 가압 기체의 공급이 중단됨과 동시에, 작업자가 레버(L)를 케이싱(120)을 원주 방향으로 돌린다. 따라서, 케이싱(120)의 회전에 따라 그 내부에 장착된 피스톤(140) 역시 실린더(110)에 대하여 회전하는 결과가 된다.
피스톤(140)의 회전에 따라, 피스톤(140) 하단부에 형성된 노치부(142)와 실린더(110)의 하부 부재(112)의 제 1 통로(112-1)의 대응 상태는 해제된다. 즉, 실린더(110)의 하부 부재(112)의 제 1 통로(112-1)는 피스톤(140)의 외주면에 대응함으로써 솔더 페이스트(P)가 피스톤(140)과 노즐(160) 사이의 공간으로 유입되지 않는다(도 3b의 상태).
이 상태에서, 제 1 구동부(150)의 구동원(151)이 작동하여 구동축에 연결된 운동 변환 요소(152)가 회전하며, 따라서 운동 변환 요소(152)를 관통하는 스크류(153)는 하향 이동한다.
스크류(153)의 하향 이동에 따라 스크류(153)의 하단에 상부 부재가 대응하는 케이싱(120) 역시 실린더(110)의 내부 공간에서 소정 높이 하강하며, 따라서 케이싱(120) 내에 수용된 피스톤(140)은 그 하단이 노즐(160)과 설정된 간격을 유지한다.
여기서, 케이싱(120)의 하강 높이, 즉 피스톤(140)의 하강 높이는 구동원(151)의 구동 속도 및 시간 그리고 스크류(153)의 피치에 의하여 결정되는 것은 물론이다.
이 상태(제 1 구동부의 작동이 중지된 상태)에서, 케이블(C1, C2)을 통하여 압전 소자 블록(130)에 전원이 공급되며, 따라서 위에서 설명한 각 압전 소자의 변형 (변위) 작용으로 인하여 압전 소자 블록(130)은 피스톤(140)을 하향 가압하게 된다. 따라서, 피스톤(140)과 노즐(160) 사이의 공간에 존재하는 솔더 페이스트(P)에 압력이 작용함으로써 소정 량의 솔더 페이스트(P)가 노즐(160) 밖으로 토출된다(도 3c의 상태).
이때, 솔더 페이스트(P)의 토출량은 피스톤(140)의 변위, 즉 압전 소자 블록(130)의 변위에 따라 결정되며, 이는 압전 소자 블록(130)에 인가되는 전압의 크기에 비례한다.
이후, 압전 소자 블록(130)으로의 전원 공급이 중단되면, 각 압전 소자는 변위가 중단됨과 동시에 최초 형상으로 복귀된다. 이 상태에서, 피스톤(140)의 헤드부(141) 하부에 감겨져 있는 제 2 스프링(S2; 피스톤(140)의 하강에 의하여 압축된 상태임)의 복원력에 의하여 피스톤(140)은 상승하게 된다.
피스톤(140)의 상승에 따라 노즐(160) 선단의 솔더 페이스트는 상승하게 되며, 노즐(160) 밖으로 토출된 상태의 솔더 페이스트만이 하단의 대상물(예를 들어, 기판)로 떨어지게 된다 (도 3d의 상태).
이 때, 위에서 설명한 바와 같이, 피스톤(140)의 상승에 따라 노즐(160) 내의 (점도를 갖는) 솔더 페이스트 역시 상승하여 노즐(160) 내로 들어간다. 즉, 솔더 페이스트의 하단면이 노즐(160) 내에 위치하게 된다. 이러한 상태에서, 압전 소자에 의한 추가 솔더 페이스트 토출이 진행되는 경우, 노즐(160) 하단과 솔더 페이스트(P) 하단면 사이의 공간에 해당하는 양의 솔더 페이스트가 토출되지 못하는 결과를 낳게 된다.
본 발명에서는 이를 보상하기 위하여 솔더 페이스트 토출 후, 즉 피스톤(140)의 상승 후, 제 1 구동부(150)의 구동원(151)이 작동하여 케이싱(120)을 실린더(110) 내에서 소정 높이 하강시킨다. 따라서, 피스톤(140)이 소정 높이 하강하고, 그에 따라 솔더 페이스트(P)가 가압, 하강함으로써 솔더 페이스트(P)는 노즐(160)의 내부를 완전히 채우고 노즐(160) 하단면과 일치한다. 이 상태에서, 위에서 설명된 토출 공정에 따라 설정된 양의 솔더 페이스트가 토출될 수 있다.
이후,케이블(C1, C2)을 통하여 압전 소자 블록(130)에 전원이 다시 공급되면, 위에서 설명한 각 압전 소자의 변형 (변위) 작용으로 인하여 압전 소자 블록(130)은 피스톤(140)을 하향 가압하게 된다. 따라서 피스톤(140)은 위에서 설명한 동작을 반복하여 피스톤(140)과 노즐(160) 사이의 솔더 페이스트(P)에 압력을 가하여 소정 량의 솔더 페이스트(P)를 노즐(160) 밖으로 토출시킨다(도 3c 상태).
이와 같은 솔더 페이스트(P)의 토출 (도 3c) 그리고 피스톤(140)의 상승 및 솔더 페이스트 낙하(도 3d) 과정이 반복적으로 진행되어 피스톤(140)과 노즐(160) 사이의 공간에 존재하는 모든 솔더 페이스트(P)가 외부로 토출되면(또는 모든 솔더 페이스트의 외부 토출 직전), 압전 소자 블록(130)으로의 전원 공급이 차단되고, 구동원(151)이 역방향으로 작용하여 피스톤(140)을 최초 위치로 상승시킨다.
즉, 구동원(151)의 역방향 작동에 의하여 스크류(153)가 상향 이동하면, 케이싱(120)의 측면 부재(122)의 외주면에 감겨져 있는 제 1 스프링(S1; 압축 상태임)의 복원력에 의하여 케이싱(120)은 피스톤(140)과 함께 최초 위치로 복귀할 수 있다.
이 상태에서, 작업자가 케이싱(120)의 상단에 고정된 레버(L)를 케이싱(120)의 원주면을 따라 회전시키며, 따라서 피스톤(140) 역시 회전한다. 그 결과, 피스톤(140) 하단부에 형성된 노치부(142)와 실린더(110)의 하부 부재(112)의 제 1 통로(112-1)가 다시 대응하게 되며, 시린지(210) 내로의 가압 기체의 공급으로 인하여 솔더 페이스트(P)가 피스톤(140)과 노즐(160) 사이의 공간으로 유입된다(즉, 도 3a 상태로의 복귀).
이후, 위에서 설명된 바와 같은 과정이 반복적으로 진행됨으로써 대상물로의 솔더 페이스트의 토출이 반복적으로 진행된다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
예를 들어, 제 1 구동부(150)의 구동원(151)의 가동 시간 및 압전 소자 블록(130)으로의 전원 인가 시간 및 전원의 크기는 제어부(도시되지 않음)에 제어될 수 있으며, 따라서 설정된 토출 솔더 페이스트의 양 그리고 시간 간격에 따라 구동원(151) 및 압전 소자 블록(130)의 가동 시간을 조절할 수 있음은 물론이다.

Claims (7)

  1. 솔더 페이스트를 대상물에 토출시키는 솔더 페이스트 토출 유니트 및 솔더 페이스트 토출 유니트에 솔더 페이스트를 공급하는 솔더 페이스트 공급 유니트로 이루어지며,
    솔더 페이스트 토출 유니트는,
    내부에 공간부가 형성되어 있으며, 솔더 페이스트 공급 유니트와 연결된 제 1 통로 및 외부에 장착된 노즐과 연결된 제 2 통로가 형성되어 있는 실린더;
    실린더 내의 공간부에 회전 및 상하 이동 가능하게 배치된 케이싱;
    케이싱 내에 배치되어 외부에서 공급된 전원에 의하여 변위되는 압전 소자 블록; 및
    상단이 압전 소자 블록에 고정된 상태로 케이싱 내에 배치되며, 하단부는 실린더의 제 2 통로에 수용된 상태에서 하단이 노즐과 대응하는 피스톤을 포함하여,
    외부로부터 제 1 통로를 통하여 제 2 통로 내로 공급된 솔더 페이스트가 압전 소자 블록의 변위에 의한 피스톤의 하강에 의하여 노즐 외부로 토출되는 것을 특징으로 하는 솔더 페이스트 토출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 솔더 페이스트 토출 유니트는 실린더의 상부에 배치된 제 1 구동부를 더 포함하며, 제 1 구동부는 구동원, 구동원의 구동축에 연결된 운동 변환 요소 및 운동 변환 요소에 연결되어 제 1 구동원의 회전 운동에 의하여 상하 이동하는 스크류를 포함하되, 스크류는 실린더의 상부 부재를 관통하여 그 종단부가 케이싱에 대응되어, 구동원의 구동시 스크류가 케이싱 및 피스톤을 하향 이동시키는 것을 특징으로 하는 솔더 페이스트 토출 장치.
  3. 제1항에 있어서, 케이싱은 그 측면 부재가 실린더의 내주면과 이격된 상태에서 측면 부재의 외주면에 제 1 스프링이 감겨져 있되, 제 1 스프링의 상단은 케이싱의 상부 부재의 연장부에 접촉하고, 하단은 실린더의 내주면 하부에서 내측으로 연장된 턱부에 접촉하여 케이싱의 하향 이동시 압축되는 것을 특징으로 하는 솔더 페이스트 토출 장치.
  4. 제1항에 있어서, 케이싱은 그 상단에 레버가 고정되되, 레버는 실린더의 상부 원주부에 형성된 절개부를 통하여 외부로 연장되어 레버에 가해진 외력에 의하여 케이싱과 피스톤이 회전되는 것을 특징으로 하는 솔더 페이스트 토출 장치.
  5. 제1항에 있어서, 피스톤은 하단부 측면에 소정 높이, 폭 및 깊이를 갖는 노치부가 형성되며, 이 노치부는 실린더에 형성된 제 1 통로 그리고 피스톤 하단과 노즐 사이에 형성된 공간에 대응하는 것을 특징으로 하는 솔더 페이스트 토출 장치.
  6. 제1항 또는 제5항 있어서, 피스톤의 헤드부 하부에는 제 2 스프링이 감겨져 있되, 제 2 스프링의 상단은 피스톤의 헤드부와 접촉하고, 하단은 케이싱의 하부 부재의 바닥 표면과 접촉하여 피스톤의 하향 이동시 제 2 스프링은 압축되는 것을 특징으로 하는 솔더 페이스트 토출 장치.
  7. 제1항에 있어서, 솔더 페이스트 공급 유니트는 내부에 솔더 페이스트가 담겨지는 시린지, 한 종단부는 시린지의 토출구에 연결되고 다른 종단부는 실린더에 형성된 제 1 통로에 삽입된 튜브 및 실린지에 체결되어 외부의 가압 공기 발생/공급 수단에 연결된 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔더 페이스트 토출 장치.
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