KR101584148B1 - 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치 - Google Patents

반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치 Download PDF

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KR101584148B1
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금성산기(주)
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Abstract

본 발명의 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치는, 회전 경로를 따라 태블릿 취출위치, 분말량 조절위치, 압축 성형위치, 수지 분말 공급 위치가 순차적으로 존재하는 로터리식 수지 태블릿 성형장치에 있어서, 동일 수직선상에 배치된 상부 펀치 및 하부 펀치와, 상기 상부 펀치와 하부 펀치의 사이에 배치되고, 제1관통홀이 상하로 관통 형성되는 중공 금형을 포함하면서 상기 회전 경로를 따라 회전하는 다수의 단위 성형유닛과, 상기 압축 성형 위치에서 상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치를 하강 및 상승시키는 상부 가압롤 및 하부 가압롤과, 상기 하부 가압롤에 설치되어 해당 단위 성형유닛의 성형 압력을 측정하는 제1로드셀과, 상기 제1로드셀에 의해 측정된 성형 압력이 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 해당 태블릿을 불량으로 판단하여 제거 명령을 내리는 컨트롤러와, 상기 태블릿 취출 위치에 설치되어 상기 컨트롤러의 제거 명령에 따라 불량 태블릿을 배출시키는 이젝터를 포함하되, 상기 단위 성형유닛에는, 상기 회전 경로를 따라 회전 중인 상기 하부 펀치를 상기 수지 분말량 조절 위치에서 지지하는 가변 레일 블록과, 상기 가변 레일 블록을 상승 또는 하강시키는 액추에이터를 포함하며, 상기 가변 레일 블록에는 상기 하부 펀치의 하단으로부터 전달되는 접촉 압력을 측정하는 제2로드셀이 구비되며, 상기 컨트롤러는 상기 제2로드셀로부터 전달되는 접촉 압력이 기설정된 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 단위 성형유닛과 상기 상부 가압롤 및 하부 가압롤의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치{ROTARY TYPE RESIN TABLET FORMING APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR ELEMENT}
본 발명은 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하부 레일의 가변 레일 블록에 하부 펀치와의 접촉 압력 측정을 위한 로드셀을 설치함으로써, 기준범위 이상의 접촉 압력 감지시 장치의 동작 이상으로 판단하여 구동을 중지시킬 수 있는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치에 관한 것이다.
일반적으로, 트랜지스터(transistor), IC(집적회로), 엘이디(LED) 등의 반도체 소자는 외부 환경으로부터 보호하기 위해 수지에 의해 봉지된다.
이러한 반도체 소자의 봉지 기술에서는, 생산성과 비용 등 여러 면에 있어서 유리한 열 경화성 수지가 주로 이용되고 있었다.
특히, EMC(Epoxy Moding Compound) 등의 수지 분말을 태블릿 형태로 성형한 후, 그로부터 얻어진 수지 태블릿을 이용한 트랜스퍼 몰딩 공정에 의해 반도체 소자를 봉지하는 기술은, 반도체 소자의 대량 생산에 적합한 것으로 알려져 있다.
이를 위해, 수지 태블릿을 대량으로 성형하는 기술이 필요하며, 이러한 필요에 따라 회전식 수지 태블릿 성형장치가 개발되었다.
종래의 수지 태블릿 성형장치는, 반도체 회로를 효과적으로 보호하는 회로 보호재를 생산하는 장비로서, 다수의 중공 금형과 다수의 상부 펀치 및 다수의 하부 펀치 등으로 구성된다.
여기서, 중공 금형과 상부 펀치 및 하부 펀치는 동일 개수로 설치되어 하나의 유닛을 이루며, 상기 중공 금형과 상부 펀치 및 하부 펀치는 360도로 회전하는 회전 테이블과 함께 회전되도록 구성된다.
그리고, 종래의 수지 태블릿 성형장치는 하나의 중공 금형 위로 하나의 상부 펀치와 하나의 하부 펀치가 대응되게 배치되며, 각 상부 펀치와 하부 펀치는 상하부에 위치한 캠 또는 롤러에 의해 상하 구동하여, 회전 테이블의 특정 위치에서 자신의 역할을 수행한다.
예를 들어, 상기 상부 펀치들과 하부 펀치들은 특정 위치에서 이형제 투입 공정과 수지 분말의 투입 공정과 압축 성형 공정 및 태블릿 취출 공정 등에 참여하게 된다.
그런데, 종래 수지 태블릿 성형장치는 이물질 등의 유입에 의해 하부 펀치가 중공 금형의 홀 내에서 원활하게 승강되지 않는 경우, 중공 금형과 하부 펀치의 접촉 부위와 하부 레일과 하부 펀치의 접촉 부위에 손상이 발생될 염려가 있었고, 이 경우 태블릿 성형물의 함량 편차가 발생될 염려가 있었다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-1994-0023623호(1994년 11월 17일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 전자부품의 수지봉인 성형 방법 및 장치가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 하부 레일의 가변 레일 블록에 하부 펀치의 접촉 압력 측정을 위한 로드셀을 설치함으로써, 기준범위 이상의 접촉 압력 감지시 구동을 중지시킬 수 있어 작업 오차를 방지할 수 있고, 중공 금형과 하부 펀치 및 하부 레일의 손상을 방지할 수 있으며, 이를 통해 태블릿 성형물의 함량 편차를 줄일 수 있는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치는, 회전 경로를 따라 태블릿 취출위치, 분말량 조절위치, 압축 성형위치, 수지 분말 공급 위치가 순차적으로 존재하는 로터리식 수지 태블릿 성형장치에 있어서, 동일 수직선상에 배치된 상부 펀치 및 하부 펀치와, 상기 상부 펀치와 하부 펀치의 사이에 배치되고, 제1관통홀이 상하로 관통 형성되는 중공 금형을 포함하면서 상기 회전 경로를 따라 회전하는 다수의 단위 성형유닛과, 상기 압축 성형 위치에서 상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치를 하강 및 상승시키는 상부 가압롤 및 하부 가압롤과, 상기 하부 가압롤에 설치되어 해당 단위 성형유닛의 성형 압력을 측정하는 제1로드셀과, 상기 제1로드셀에 의해 측정된 성형 압력이 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 해당 태블릿을 불량으로 판단하여 제거 명령을 내리는 컨트롤러와, 상기 태블릿 취출 위치에 설치되어 상기 컨트롤러의 제거 명령에 따라 불량 태블릿을 배출시키는 이젝터를 포함하되, 상기 단위 성형유닛에는, 상기 회전 경로를 따라 회전 중인 상기 하부 펀치를 상기 수지 분말량 조절 위치에서 지지하는 가변 레일 블록과, 상기 가변 레일 블록을 상승 또는 하강시키는 액추에이터를 포함하며, 상기 가변 레일 블록에는 상기 하부 펀치의 하단으로부터 전달되는 접촉 압력을 측정하는 제2로드셀이 구비되며, 상기 컨트롤러는 상기 제2로드셀로부터 전달되는 접촉 압력이 기설정된 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 단위 성형유닛과 상기 상부 가압롤 및 하부 가압롤의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2로드셀은 상기 가변 레일 블록의 상부로 노출된 상단이 상기 하부 펀치의 하단과 접촉되어 접촉 압력이 전달될 수 있다.
또한, 상기 제2로드셀은 상기 가변 레일 블록의 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 가변 레일 블록으로 전달되는 접촉 압력을 측정할 수도 있다.
또한, 상기 가변 레일 블록의 상면에는 상기 하부 펀치의 하단과 수평하게 접촉되는 하부 직선부 및, 상기 하부 펀치의 하단과 경사지게 접촉되는 상승 테이퍼부가 형성되며, 상기 제2로드셀은상기 상승 테이퍼부 위치에 설치되어, 상기 하부 펀치가 상승될 때의 접촉 압력을 측정할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 제2로드셀로부터 전달되는 접촉 압력이 기설정된 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 알림 신호를 외부로 출력할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 제1로드셀과 상기 제2로드셀의 측정된 수치를 외부로 표시할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 임계 기준범위를 가변적으로 설정할 수 있다.
또한, 상기 중공 금형은 SKD-11 계열의 열처리 특수강을 사용할 수 있다.
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또한, 상기 컨트롤러는 상기 제1로드셀에서 측정된 성형 압력이 기설정된 압력 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 액추에이터를 제어하여 상기 하부 펀치를 상승 또는 하강시킴으로써 수지 분말량을 조절할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 압력 기준범위와 상기 임계 기준범위가 저장된 저장부와, 상기 제1로드셀에서 측정된 성형 압력을 상기 압력 기준범위 또는 상기 임계 기준범위와 비교하는 비교 판단부와, 상기 비교 판단부에 의한 비교 판단 결과에 따라 상기 이젝터 또는 상기 액추에이터를 제어하는 제어 명령부를 포함하며, 상기 비교 판단부의 비교 판단 결과, 상기 제1로드셀에서 측정된 성형 압력이 상기 압력 기준범위를 벗어나고 상기 임계 기준범위 내에 있는 경우, 상기 태블릿 취출 위치에서 해당 태블릿 제거 없이, 상기 액추에이터를 제어해 상기 분말량 조절 위치에서 상기 수지 분말량을 조절하고, 상기 제1로드셀에서 측정된 성형 압력이 상기 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 태블릿 취출 위치에서 상기 이젝터를 제어해 상기 해당 태블릿을 제거하는 한편, 상기 액추에이터를 제어해 상기 분말량 조절 위치에서 상기 수지 분말량을 조절할 수 있다.
또한, 상기 이젝터는 에어 분사 장치를 포함할 수 있다.
본 발명은 하부 레일의 가변 레일 블록에 하부 펀치의 접촉 압력 측정을 위한 로드셀을 설치함으로써, 기준범위 이상의 접촉 압력 감지시 구동을 중지시킬 수 있어 작업 오차를 방지할 수 있고, 중공 금형과 하부 펀치 및 하부 레일의 손상을 방지할 수 있으며, 이를 통해 태블릿 성형물의 함량 편차를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 중량 초과 및/또는 미달로 인한 불량 발생을 최소화함과 동시에 불량이 발생하는 경우에도 즉각적으로 불량품을 처리함으로써, 경제적 손실을 줄일 수 있고, 균일한 수지 태블릿을 대량으로 생산할 수 있어 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치를 도시한 전개도이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치의 제어 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치의 제2로드셀을 보여주기 위한 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치의 컨트롤러를 통해 표시되는 정보를 보여주기 위한 이미지이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치를 도시한 전개도이고, 도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치의 제어 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
또한, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치의 제2로드셀을 보여주기 위한 확대도이며, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치의 컨트롤러를 통해 표시되는 정보를 보여주기 위한 이미지이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 수지 태블릿 성형장치(1)는 EMC(Epoxy Molding Compound)와 같은 반도체 소자 봉지용 수지 분말을 태블릿 형태로 압축 성형하여 수지 태블릿을 제조하는 장치이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 수지 태블릿 성형장치(1)는 다수의 상부 펀치(12)와, 다수의 하부 펀치(14)와, 다수의 중공 금형(16)을 포함한다.
상기 상부 펀치(12)들과 상기 하부 펀치(14)들은, 서로 동한 개수로 적용되며, 상기 상부 펀치(12)들과 상기 하부 펀치(14)들은 상하 방향을 따라 마주보도록 설치된다.
중공 금형(16)은, 대응되는 하나의 상부 펀치(12)와 하나의 하부 펀치(14)의 사이에 설치되는 것으로, 상기 중공 금형(16)은 수평하게 설치될 수 있다.
여기서, 상기 중공 금형(16)은 동일 수직 선상에 배치된 하나의 상부 펀치(12)와, 하나의 하부 펀치(14)가 하나의 단위 성형유닛(10)을 구성한다.
그리고, 상기 중공 금형(16)은 도 2에서처럼 회전 테이블(T)에 형성된 설치공(T1) 내에 고정적으로 설치될 수 있으며, 상기 중공 금형(16) 내에는 제1관통홀(16a)이 상하로 관통 형성될 수 있다.
상기 제1관통홀(16a)은, 상부 펀치(12)의 하단과 하부 펀치(14)의 상단 펀칭 단부가 상하로 통과할 수 있는 통로를 형성한다.
또한, 중공 금형(16)은 SKD11 열처리 특수강을 사용해 제작할 수 있는데, 상기 SKD11은 냉간 금형용 강이며, SKD11은 온도가 없는(80도C 이하)에 주로 사용되는 금속이다.
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이와 같은 단위 성형유닛(10)은, 회전 테이블(T)에 의해 360도 회전하여 1 사이클(cycle)을 마치는 구동을 할 수 있다.
즉, 상기 단위 성형유닛(10)은 1 사이클 동안 수지 분말의 투입(미도시), 수지 분말 량 조절, 분말 압축 성형, 태블릿 취출 등의 단계들을 모두 수행한다.
본 발명에 따른 수지 태블릿 성형장치(1)에서는 36개의 단위 성형유닛(10)이 이용되만, 단위 성형유닛(10)의 개수는 다양하게 적용이 가능하다.
그리고, 수지 태블릿 성형장치(1)는 압축 성형 위치(A)와, 태블릿 취출 위치(B), 이형제 도포 위치, 수지 분말 투입 및 조절 영역 및 예비 성형 위치를 포함한다.
도 1에서는, 압축 성형 위치(A)를 0도와 360도로 나뉘어 표시하였으나, 0도와 360도로 표시된 위치는 실제로는 동일한 위치이다.
또한, 수지 태블릿 성형장치(1)에는 상부 레일(22)과 하부 레일(24)가 상하 방향에 각각 구비될 수 있다.
상기 상부 레일(22)은, 회전 테이블(T)의 중심을 기준으로 하여 회전하는 상부 펀치(12)를 점진적으로 상승시키는 상승 테이퍼부(221)와, 상승된 상태로 상부 펀치(12)를 동일 높이로 가이드하는 상부 직선부(222)와, 상부 펀치(12)를 점진적으로 하강시키는 하강 테이퍼부(223) 및, 하강된 상태로 상부 펀치(12)를 동일 높이로 가이드하는 하부 직선부(224)를 포함하는 캠 형상을 갖는다.
이때, 상기 상부 펀치(12)들 각각의 측면에 형성된 안내 유지부(12a)가 상기 상부 레일(22)에 슬라이딩 가능하게 접촉됨으로써, 상기 상부 펀치(12)가 회전할 때 상기 상부 레일(22)을 타고 상승, 하강, 직선 이동을 하게 된다.
하부 레일(24)은, 직선 레일부(242)와, 롤 레일부(244)와, 테이퍼 레일부(246)의 조합을 이용하여, 회전 테이블(T)의 중심을 기준으로 회전하고 있는 하부 펀치(14)를 해당 위치에서 상승, 하강 또는 직선 운동시킨다.
그리고, 수지 태블릿 성형장치(1)는 도 1에서처럼 0도와 360도로 표시된 압축 성형 위치(A)에 상부 가압롤(32)과 하부 가압롤(34)을 포함한다.
이때, 압축 성형 위치(A)에서는 상부 펀치(12)와 하부 펀치(14)는 상부 레일(22)과 하부 레일(24)에 의해 거동하기보다는, 상기 상부 가압롤(32)과 상기 하부 가압롤(34)에 의해 강한 압력으로 하강 및 상승하여, 그 위치의 중공 금형(16) 내 수지 재료를 압축 성형한다.
이에 더하여, 수지 태블릿 성형장치(1)는 상기 상부 가압롤(32)과 상기 하부 가압롤(34)의 앞쪽에 상부 예압롤(42)과 하부 예압롤(44)을 더 포함할 수 있다.
상기 상부 예압롤(42)과 하부 예압롤(44)은, 상부 가압롤(32) 및 하부 가압롤(34)에 비해 상대적으로 작은 압력으로 상부 펀치(12)와 하부 펀치(14)를 상승 또는 하강 구동시켜 수지 분말을 미리 가압한다.
이와 같이, 상기 상부 예압롤(42)과 하부 예압롤(44)의 예압 과정은 상부 가압롤(32)과 하부 가압롤(44)의 압축 성형 과정에서 태블릿이 더 신뢰성 있게 성형될 수 있도록 돕는 역할을 한다.
아울러, 본 발명에 따른 수지 태블릿 성형장치(1)는 압축 성형 위치(A)에 제1로드셀(50)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1로드셀(50)은 상기 하부 가압롤(34)에 설치되어 하부 가압롤(34)에 가해지는 하중(또는 압력)을 측정하는데, 상기 제1로드셀(50)은 압력 감지센서 등을 사용할 수 있다.
즉, 상기 제1로드셀(50)에서 측정된 하중(또는, 압력)으로부터 태블릿으로 성형되는 수지 분말의 중량을 알 수 있다. 따라서, 상기 제1로드셀(50)로부터의 압력 정보를 기초로 하여, 앞쪽에서 수지 분말의 양을 조절할 수 있다.
수지 분말의 양은, 하부 레일(24) 중 가변 레일 블록(25)의 높이를 액추에이터(26)로 조절하는 방식으로 이루어질 수 있다. 상기 액추에이터(26)는 웜 감속기를 포함하는 것이 선호된다.
예를 들어, 수지 분말의 양이 기설정된 압력 기준범위의 상한치보다 많다고 판단되면, 액추에이터(26)로 가변 레일 블록(25) 및 이에 지지되고 있는 하부 펀치(14)를 상승시켜, 중공 금형(16)의 수지 충전 체적을 줄인다.
또한, 본 발명에 따른 수지 태블릿 성형장치(1)는 태블릿 취출 위치(B)에서 불량으로 성형된 태블릿을 취출하지 않고 외부로 배출시키는 이젝터(60)를 더 포함할 수 있다.
상기 이젝터(60)는, 에어 분사 장치일 수 있으며, 상기 제1로드셀(50)에서 측정된 압력 정보를 기초로 하여 동작될 수 있는데, 수지 분말의 양을 조절하는 제1로드셀(50)의 압력 기준범위를 최적 기준범위로 볼 때, 상기 이젝터(60)를 이용해 태블릿을 불량품으로 판단해 배출해 버리는 기준범위로는 상기 압력 기준범위보다 상한치와 하한치가 큰 임계 기준범위가 이용된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 단위 성형유닛(10)의 전체 또는 일부는 압축 성형 위치(A)와, 태블릿 취출 위치(B)와, 수지 분말량 조절 위치(C)에 있는 것들만 하나씩 보여진다.
특히, 본 발명에 따른 수지 태블릿 성형장치(1)는 도 2에서처럼 제2로드셀(70) 및, 컨트롤러(80)를 포함한다.
상기 제2로드셀(70)은, 압력 감지센서 등을 사용할 수 있는데, 상기 제2로드셀(70)은 가변 레일 블록(25)의 상부로 노출된 상단이 하부 펀치(14)의 하단과 접촉되어 접촉 압력이 전달될 수 있다.
여기서, 상기 제2로드셀(70)은 도 3에서처럼 상단이 가변 레일 블록(25)의 상면과 동일면을 이룰 수 있다.
이와 다르게, 상기 제2로드셀(70)은 가변 레일 블록(25)의 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 가변 레일 블록(25)으로 가해지는 접촉 압력을 측정할 수 있다.
그리고, 전술한 가변 레일 블록(25)의 상면에는 하부 펀치(14)의 하단과 수평하게 접촉되는 하부 직선부(71) 및, 상기 하부 펀치(14)의 하단과 경사지게 접촉되는 상승 테이퍼부(72)가 형성될 수 있다.
이때, 제2로드셀(70)은 가변 레일 블록(25)의 상승 테이퍼부(72) 위치에 설치되어, 하부 펀치(14)가 상승될 때의 접촉 압력을 측정할 수 있다.
이를 위해, 상기 가변 레일 블록(25)의 상승 테이퍼부(72) 위치에는 상기 제2로드셀(70)을 설치하기 위한 설치홈이 형성될 수 있다.
컨트롤러(80)는, 압축 성형 위치(A)의 하부 가압롤(34)에 설치된 제1로드셀(50)로부터 압력 정보를 전달받는다.
예를 들어, 상부 펀치(12), 하부 펀치(14) 및 중공 금형(16)으로 이루어진 각 단위 성형유닛(10)이 회전하여 압축 성형 위치(A)에 있는 경우, 압축 성형시 가해지는 압력 또는 하중 정보가 제1로드셀(50)에 의해 컨트롤러(80)에 전달될 수 있다.
이때, 상기 컨트롤러(80)는 압력 또는 하중 정보로부터 수지 분말의 중량, 해당 단위 성형유닛(10)의 상부 펀치(12)와 하부 펀치(14)의 작동 상태 등을 계산 또는 추정할 수 있다.
그리고, 상기 컨트롤러(80)는 제2로드셀(70)로부터 전달되는 접촉 압력이 기설정된 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 단위 성형유닛(10)과 상부 가압롤(32) 및 하부 가압롤(34)의 구동을 중지시킬 수 있다.
이를 위한 상기 컨트롤러(80)는, 압력(또는, 하중)의 압력 기준범위 및 임계 기준범위가 저장되는 저장부(81)와, 상기 압력 기준범위 및/또는 상기 임계 기준범위와 제1로드셀(50)에서 측정된 압력 정보를 비교하는 비교 판단부(82)와, 상기 비교 판단부(82)에서의 판단 결과를 기초로 하여, 수지 분말량 조절 위치(C)의 액추에이터(26)를 제어하거나, 압축 성형 위치(A)의 이젝터(60)의 구동을 제어하는 제어명령부(83) 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 비교 판단부(82)에 의한 비교 판단 결과, 제1로드셀(50)에서 측정된 압력이 압력 기준범위를 벗어나고 임계 기준범위 안에 있는 경우, 상기 제어부(83)는 앞쪽의 수지 분말량 조절 위치(C)의 액추에이터(26)를 적절히 제어하여, 그와 결합된 가변 레일 블록(25) 및 이에 지지되고 있는 하부 펀치(14)의 높이를 조절한다.
이에 의해, 수지 분말량이 압력 기준범위 안에 있도록 되어, 추후 불량의 발생할 위험을 줄여줄 수 있다.
이때, 상기 압력 기준범위를 벗어난 단위 성형유닛(10)이 회전하여 압축 성형 위치(A)에서 태블릿(t) 성형이 끝나는 경우, 성형된 태블릿(t)은 양품으로 취급되어 취출될 수 있다.
반면, 비교 판단부(82)에 의한 비교 판단 결과, 제1로드셀(50)에서 측정된 압력이 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 앞에서 설명한 것과 마찬가지로, 수지 분말량 조절 위치(C)에서 수지 분말량을 압력 기준범위 안에 있도록 조절한다.
한편, 임계 기준범위를 벗어난 것으로 판단된 단위 성형유닛(10)이 회전하여 압축 성형 위치(A)에서 태블릿 성형을 마치는 경우, 성형된 태블릿(t)을 불량품으로 간주하여, 태블릿 취출 위치(B)에서 상기 이젝터(60)를 이용해 불량 태블릿을 외부로 배출 제거할 수 있다.
이와 함께, 상기 수지 태블릿 성형장치(1)에는 다수의 단위 성형유닛 각각을 감지할 수 있는 감지 센서(90)를 더 포함할 수 있다.
이때, 전술한 컨트롤러(80)는 감지 센서(90)로부터 정보를 받아, 해당 단위 성형유닛(10)의 위치와 해당 단위 성형유닛(10)의 상태를 판단한다.
이는, 앞에서 언급한 바와 같이 해당 단위 성형유닛(10)에서 측정된 성형압력 값이 임계 기준범위를 초과하는 경우, 해당 단위 성형유닛(10)을 계속 추적하여 태블릿 취출 위치(B)에서 태블릿을 불량품으로 배출할 수 있도록 해줄 수 있다.
또한, 감지 센서(90)를 이용함으로써, 특정 위치에 펀치들이 존재하지 않는 경우, 또는 특정 위치의 펀치 작동에 문제가 있는 경우, 불필요하게 수지 분말 재료의 투입 단계 및 압축 성형 단계가 수행되는 것을 방지할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 원형으로 배열된 36개의 중공 금형(16)만이 보여지지만, 상기 중공 금형(16) 각각의 위 아래에는 그에 대응되는 상부 펀치(12; 도 1 참조)와 하부 펀치(14; 도 1)가 동일한 방식으로 배치되어 있음에 유의한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수지 태블릿 성형장치(1)는, 36개의 중공 금형(16)이 회전 테이블(T)에 원형의 배열로 배치되는 한편, 회전 테이블(T)에는 냉각장치(162)가 더 설치될 수 있다.
상기 냉각장치(162)는, 냉각수 관을 포함할 수 있으며, 상기 냉각수 관은 일측에서 상기 회전 테이블(T)으로 들어와 상기 중공 금형(16)의 둘레를 둘러싸는 상태로 설치될 수 있다.
또 한편, 컨트롤러(80)는 제2로드셀(70)로부터 전달되는 접촉 압력이 기설정된 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 알림 신호를 외부로 출력할 수 있다.
여기서, 상기 컨트롤러(80)는 제1로드셀(50)과 제2로드셀(70)의 측정된 수치를 표시창(84)을 통해 외부로 표시할 수 있으며, 상기 컨트롤러(80)는 임계 기준범위를 가변적으로 설정이 가능하다.
예를 들어, 도 4에서처럼 하부 펀치(14)로부터 전달되는 접촉 압력 수치를 표시창(84)을 통해 눈금, 숫자 등으로 알려줄 수 있고, 표시창(84)을 통해 기설정된 임계 기준범위(예: 상 30, 하 30)를 외부로 표시할 수 있다.
또한, 하부 펀치(14)로부터 전달되는 접촉 압력이 임계 기준범위를 초과하는 경우, 리세트 부저 등의 기능을 통해 외부로 알려줄 수 있으며, 컨트롤러(80)의 표시 화면을 터치식으로 적용할 수도 있다.
결과적으로, 본 발명은 하부 레일(24)의 가변 레일 블록(25)에 압력 측정을 위한 로드셀(70)을 추가적으로 설치함으로써, 동작 이상 감지시 장치의 구동을 중지시킬 수 있어 작업 오차를 방지할 수 있고, 중공 금형(16)과 하부 펀치(14) 및 하부 레일(24)의 손상을 방지할 수 있으며, 이를 통해 태블릿 성형물의 함량 편차를 줄일 수 있다.
또한, 중량 초과 및/또는 미달로 인한 불량 발생을 줄임과 동시에, 불량이 있다 하더라도, 즉시, 불량품으로 분류하여 처리함으로써, 경제적 손실을 줄일 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 단위 성형유닛 12: 상부 펀치
14: 하부 펀치 16: 중공 금형
16a: 제1관통홀 16b: 제1체결홀
22: 상부 레일 24: 하부 레일
25: 가변 레일 블록 25a: 하부 직선부
25b: 상승 테이퍼부 32: 상부 가압롤
34: 하부 가압롤 50: 제1로드셀
60: 이젝터 70: 제2로드셀
80: 컨트롤러 L: 체결부재
T: 회전 테이블 T1: 설치공

Claims (12)

  1. 회전 경로를 따라 태블릿 취출위치, 분말량 조절위치, 압축 성형위치, 수지 분말 공급 위치가 순차적으로 존재하는 로터리식 수지 태블릿 성형장치에 있어서, 동일 수직선상에 배치된 상부 펀치 및 하부 펀치와, 상기 상부 펀치와 하부 펀치의 사이에 배치되고, 제1관통홀이 상하로 관통 형성되는 중공 금형을 포함하면서 상기 회전 경로를 따라 회전하는 다수의 단위 성형유닛과, 상기 압축 성형 위치에서 상기 상부 펀치와 상기 하부 펀치를 하강 및 상승시키는 상부 가압롤 및 하부 가압롤과, 상기 하부 가압롤에 설치되어 해당 단위 성형유닛의 성형 압력을 측정하는 제1로드셀과, 상기 제1로드셀에 의해 측정된 성형 압력이 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 해당 태블릿을 불량으로 판단하여 제거 명령을 내리는 컨트롤러와, 상기 태블릿 취출 위치에 설치되어 상기 컨트롤러의 제거 명령에 따라 불량 태블릿을 배출시키는 이젝터를 포함하되,
    상기 단위 성형유닛에는, 상기 회전 경로를 따라 회전 중인 상기 하부 펀치를 상기 수지 분말량 조절 위치에서 지지하는 가변 레일 블록과, 상기 가변 레일 블록을 상승 또는 하강시키는 액추에이터를 포함하며,
    상기 가변 레일 블록에는 상기 하부 펀치의 하단으로부터 전달되는 접촉 압력을 측정하는 제2로드셀이 구비되며, 상기 컨트롤러는 상기 제2로드셀로부터 전달되는 접촉 압력이 기설정된 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 단위 성형유닛과 상기 상부 가압롤 및 하부 가압롤의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2로드셀은,
    상기 가변 레일 블록의 상부로 노출된 상단이 상기 하부 펀치의 하단과 접촉되어 접촉 압력이 전달되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2로드셀은,
    상기 가변 레일 블록의 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 가변 레일 블록으로 전달되는 접촉 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가변 레일 블록의 상면에는,
    상기 하부 펀치의 하단과 수평하게 접촉되는 하부 직선부 및, 상기 하부 펀치의 하단과 경사지게 접촉되는 상승 테이퍼부가 형성되며,
    상기 제2로드셀은,
    상기 상승 테이퍼부 위치에 설치되어, 상기 하부 펀치가 상승될 때의 접촉 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제2로드셀로부터 전달되는 접촉 압력이 기설정된 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 알림 신호를 외부로 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1로드셀과 상기 제2로드셀의 측정된 수치를 외부로 표시하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 임계 기준범위를 가변적으로 설정 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공 금형은,
    SKD-11 계열의 열처리 특수강인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1로드셀에서 측정된 성형 압력이 기설정된 압력 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 액추에이터를 제어하여 상기 하부 펀치를 상승 또는 하강시킴으로써 수지 분말량을 조절하는 것을 특징으로 하는 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 압력 기준범위와 상기 임계 기준범위가 저장된 저장부와, 상기 제1로드셀에서 측정된 성형 압력을 상기 압력 기준범위 또는 상기 임계 기준범위와 비교하는 비교 판단부와, 상기 비교 판단부에 의한 비교 판단 결과에 따라 상기 이젝터 또는 상기 액추에이터를 제어하는 제어 명령부를 포함하며,
    상기 비교 판단부의 비교 판단 결과, 상기 제1로드셀에서 측정된 성형 압력이 상기 압력 기준범위를 벗어나고 상기 임계 기준범위 내에 있는 경우, 상기 태블릿 취출 위치에서 해당 태블릿 제거 없이, 상기 액추에이터를 제어해 상기 분말량 조절 위치에서 상기 수지 분말량을 조절하고, 상기 제1로드셀에서 측정된 성형 압력이 상기 임계 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 태블릿 취출 위치에서 상기 이젝터를 제어해 상기 해당 태블릿을 제거하는 한편, 상기 액추에이터를 제어해 상기 분말량 조절 위치에서 상기 수지 분말량을 조절하는 것을 특징으로 하는 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 이젝터는,
    에어 분사 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리식 수지 태블릿 성형장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101365559B1 (ko) * 2012-09-05 2014-02-20 금성산기 주식회사 2 레이어 타정기의 1차 정제 샘플링 장치 및 그에 의한 1차 정제 샘플링 취출 방법

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