KR101595156B1 - 수지도포장치 - Google Patents

Abstract

수지도포장치가 개시된가. 개시된 수지도포장치는 디스펜싱 헤드유닛을 구비한 수지도포장치에 있어서, 상기 디스펜싱 헤드유닛은, 헤드본체; 상기 헤드본체의 내부와 연통되도록 상기 헤드본체의 하부에 설치되는 니들부재; 상기 니들부재에 수지를 주입하도록 상기 헤드본체의 내부와 연통되며, 내부에 수지가 충진되는 수지충진실린더를 포함하고 상기 헤드본체의 상부에 설치되는 수지주입부; 상기 헤드본체의 내부와 연통되도록 설치되는 시린지; 상기 헤드본체 내부에서 슬라이딩 이동가능하게 설치되어, 선택적으로 상기 수지충진실린더와 상기 니들부재를 연통시키거나, 상기 수지충진실린더와 상기 시린지를 연통시키는 유로전환로드;를 포함하며, 상기 수지충진실린더와 상기 시린지가 연통되면 상기 시린지에 수용된 수지가 상기 수지충진실린더에 충진되고, 상기 수지충진실린더와 상기 니들부재가 연통되면 상기 수지충진실린더에 충진된 수지가 상기 니들부재를 통해 배출되고, 상기 수지주입부는, 상기 수지충진실린더의 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 수지충진실린더에 충진된 수지를 하부로 밀어내는 피스톤부재;를 포함하며, 상기 수지충진실린더의 상단부 일측에는 수지 충진시, 공기를 외부로 배출시키는 공기배출공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수지도포장치{A RESIN DISPENSING APPARATUS}

본 발명은 리드 프레임에 실장된 칩이나 IC칩과 같은 부품에 에폭시 수지를 도포하는 수지도포장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정한 양의 수지를 도포하도록 구조가 개시된 수지도포장치에 관한 것이다.

일반적으로 표면실장부품(칩,IC)을 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board)에 실장하기 위해 에폭시 수지와 같은 점성이 있는 용액을 디스펜싱(Dispensing)하거나, 반도체소자를 외부의 환경으로부터 보호하기 위해 칩(chip) 둘레를 도포, 봉합(encapsulation)하여 플립 칩(flip chip)을 언더필(underfill)하는 공정에 적용되는 수지도포장치(디스펜서)가 다양한 기술로 상용화되고 있다.

대한민국특허등록 10-0578693호에는 펌프방식의 인젝션압력(injection pressure)이 시린지에 수용된 수지에 압력을 가한 상태에서 돗트로드의 끝단이 상하이동하면서 레진토출공을 개폐하는 밸브역할을 함으로써, 시린지에 수용된 수지가 배출되어 칩상에 도포를 하는 구성이 개시되어 있다.

하지만, 이러한 종래의 수지도포장치는 펌프방식의 인젝션압력을 이용하여 시린지에 수용된 수지가 레진토출공으로 바로 제공되기 때문에, 시린지에 수용된 수지의 양이 변화함에 따라, 레진토출공을 통해 지속적으로 일정한 양의 수지가 배출되지 않게 되어 칩들에 도포되는 수지의 양이 일정하지 않다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 일정한 양의 수지를 도포할 수 있는 구조가 개선된 수지도포장치를 개발하였다(한국특허등록 제1082999호).

그러나, 한국특허등록 제1082999호에 개시된 수지도포장치는 장기간 사용하거나, 시린지에 수지를 공급한 다음 재가동하는 경우, 수지충진실린더 내에는 충진된 수지와 피스톤부재 사이에 공기층이 형성되어, 피스톤부재가 상기 공기층을 눌러 상기 충진된 수지를 하부로 밀어내게 됨으로써, 지속적으로 일정량의 수지를 배출하는 것에 한계가 있었다.

즉, 피스톤부재의 수지를 밀어주는 힘은 일정하게 가해지나, 수지충진실린더 내에 공기층이 존재할 때와 없을 때, 형성된 공기층의 두께에 따라, 피스톤부재가 수지를 밀어주는 일정한 힘에 대해 수지가 하부로 밀려 내려가는 양은 차이가 발생하게 되어, 결국 일정한 수지를 배출할 수 없게 된다.

따라서, 수지충진실린더 내에 공기층이 발생하지 않도록 수지를 충진하는 기술이 요구되었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로 지속적으로 일정량의 수지가 배출되는 것이 가능하도록 구조가 개시된 수지도포장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수지도포장치는 디스펜싱 헤드유닛을 구비한 수지도포장치에 있어서, 상기 디스펜싱 헤드유닛은, 헤드본체; 상기 헤드본체의 내부와 연통되도록 상기 헤드본체의 하부에 설치되는 니들부재; 상기 니들부재에 수지를 주입하도록 상기 헤드본체의 내부와 연통되며, 내부에 수지가 충진되는 수지충진실린더를 포함하고 상기 헤드본체의 상부에 설치되는 수지주입부; 상기 헤드본체의 내부와 연통되도록 설치되는 시린지; 상기 헤드본체 내부에서 슬라이딩 이동가능하게 설치되어, 선택적으로 상기 수지충진실린더와 상기 니들부재를 연통시키거나, 상기 수지충진실린더와 상기 시린지를 연통시키는 유로전환로드;를 포함하며, 상기 수지충진실린더와 상기 시린지가 연통되면 상기 시린지에 수용된 수지가 상기 수지충진실린더에 충진되고, 상기 수지충진실린더와 상기 니들부재가 연통되면 상기 수지충진실린더에 충진된 수지가 상기 니들부재를 통해 배출되고, 상기 수지주입부는, 상기 수지충진실린더의 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 수지충진실린더에 충진된 수지를 하부로 밀어내는 피스톤부재;를 포함하며, 상기 수지충진실린더의 상단부 일측에는 수지 충진시, 공기를 외부로 배출시키는 공기배출공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 수지충진실린더의 외주면에는 상기 공기배출공 보다 낮은 위치에 수지받이컵이 형성되어, 상기 공기배출공을 통해 배출된 수지가 상기 수지받이컵에 수집되도록 구성할 수 있다.

상기 헤드본체, 상기 니들부재, 상기 수지주입부, 상기 시린지, 상기 유로전환로드는 초경합금으로 이루어지도록 구성할 수 있다.

상기 유로전환로드는 상기 수지충진실린더의 내부와 상기 니들부재를 연통시키는 유로연결공; 및, 상기 수지충진실린더와 상기 시린지를 연통시키도록 길이방향으로 외주면에 형성되는 타원형상의 유로연결홈;을 구비하도록 구성할 수 있다.

상기 시린지와 연결되어 상기 시린지에 저장된 수지에 압력을 가하는 공압펌프를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 헤드본체는, 내부에 좌우방향으로 관통형성된 원통홀더를 구비하고, 상기 수지충진실린더와 상기 니들부재를 연통시키는 제 1 수지통로 및 제 2 수지통로와, 상기 제 1 수지통로를 통해 상기 시린지와 상기 수지충진실린더를 연통시키는 제 3 수지통로를 더 포함하며, 상기 유로전환로드는 상기 원통홀더에 좌우슬라이딩하도록 구성할 수 있다.

상기에 따르면, 본 발명은 시린지에 저장된 수지가 수지충진실린더에 이동되고, 피스톤부재가 수지충진시린더에 충진된 수지를 일정량만큼씩 밀어 배출하기 때문에, 기존의 방식 즉, 시린지가 노즐배출공에 직접연결되고 시린지의 수용된 수지에 펌프방식의 인젝션 압력을 가하는 방법에 비해 일정량의 수지를 도포할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 수지도포장치는 수지충진실린더에 수지를 충진할 때, 수지충진실린더에서 공기를 외부로 빼내줌으로써, 수지충진실린더 내의 충진된 수지와 피스톤부재 사이에 공기층이 형성되지 않게 되어, 피스톤부재가 수지충진실린더 내의 수지를 접촉한 상태로 직접 하부로 밀어줄 수 있게 됨으로써, 일정한 수지의 양을 도포할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수지도포장치를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 수지도포장치의 일부를 배면에서 바라본 사시도이고
도 3은 도 1의 수지도포장치에 시린지가 설치된 우측면도 일부를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1의 수지도포장치에 시린지가 설치된 상태에서 IV-IV선을 따라 나타낸 단면도이고,
도 5는 도 1의 V-V선을 따라 나타낸 단면도이고,
도 6은 도 1의 유로전환로드를 나타낸 사시도이고,
도 7은 도 1의 원통홀더부재를 나타낸 사시도이고,
도 8은 도 1의 VIII-VIII선을 따라 나타낸 단면도이고,
도 9는 도 8에서 유로전환로드가 이동한 상태를 나타낸 단면도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수지도포장치(10)에 대해서 설명한다. 참고로, 도 1은 시린지를 제외한 본 발명의 일 실시예에 따른 수지도포장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 수지도포장치의 일부를 배면에서 바라본 사시도이고, 도 3은 도 1의 수지도포장치에 시린지가 설치된 우측면도 일부를 나타낸 도면이다.

수지도포장치(10)는 베이스부(100), 상하이동부(200), 위치조절유닛(300), 디스펜싱 헤드유닛(400)을 포함한다.

베이스부(100)는 베이스플레이트(101)가 통상의 로봇유니트에 장착되어 X-Y-Z축을 따라 이동 가능한 구동헤드에 결합되어 설치되고, 베이스플레이트(101)의 양측에는 전방으로 돌출되도록 상하길이 방향으로 한쌍의 레일브라켓(103)이 결합된다. 한쌍의 레일브라켓(103)의 전면에는 각각 상하이동가이드부재(105)가 결합되고, 이 상하이동가이드부재(105)에는 가이드레일홈(106)이 형성된다. 베이스플레이트(101)의 상단에는 전방으로 돌출되도록 수평되게 모터브라켓(104)이 결합되며, 베이스플레이트(101)의 하단에는 하방으로 돌출되도록 지지브라켓(108)이 결합된다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상하이동부(200)는 베이스부(100)에 대해 상하이동되도록 상하이동플레이트(201), 모터(205), 동력전달수단(210)을 포함한다.

상하이동플레이트(201)는 레일브라켓(103)에 대해 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 상하이동플레이트(201)의 후면 양측에는 각각 상하 길이방향으로 소정간격 이격되게 2개의 상하슬라이딩부재(207)가 설치되며, 이 경우, 상하슬라이딩부재(207)는 한쌍의 상하이동가이드부재(105)의 가이드레일홈(106)에 슬라이딩되도록 결합된다. 상하이동플레이트(201) 하단에는 전방으로 돌출되게 전방브라켓(202)이 결합되고, 전방브라켓(202)에는 소정 간격을 두고 3개의 결합장공(203)이 관통형성된다.

모터(205)는 상하이동플레이트(201)가 상하이동가능하도록 동력을 제공하는 것으로, 모터브라켓(104)의 상부에 설치되고, 모터(205)의 회전축(205a, 도 5참조)은 동력전달수단(210)과 연결된다.

동력전달수단(210)은 상하이동플레이트(201)의 상단중앙에 가이드브라켓(213)이 후방으로 돌출되게 결합되고, 모터(205)의 회전축(205a)과 클러치(219)에 의해 연결된 회전봉(211)이 가이드브라켓(213)에 관통삽입된다. 이때, 회전봉(211)과 가이드브라켓(213)은 나사산 방식에 의해 결합되어 회전봉(211)의 회전과 연동하여 가이드브라켓(213)이 상하이동된다. 이러한 회전봉(211)과 가이드브라켓(213)의 연결은 통상적으로 사용되는 회전운동을 직선운동으로 전환하는 볼스크류방식이 적용될 수 있다.

이에 따라, 모터(205)의 시계방향 회전에 의해 회전봉(211)이 시계방향으로 회전하면, 가이드브라켓(213)과 결합된 상하이동플레이트(201)는 상하슬라이딩부재(207)가 가이드레일홈(106)에 안내되어 하방향으로 이동되고, 모터(205)의 시계반대방향 회전에 의해 회전봉(211)이 시계반대방향으로 회전하면, 가이드브라켓(213)과 결합된 상하이동플레이트(201)는 상하슬라이딩부재(207)가 가이드레일홈(106)에 안내되어 상방향으로 이동된다.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 위치조절유닛(300)은 디스펜싱 헤드유닛(400)의 X축,Y축,Z축에 대한 위치를 조절하기 위한 것으로서, 상하위치조절부(310), 좌우위치조절부(320), 전후위치조절부(330)를 포함한다.

상하위치조절부(310)는 지지브라켓(108)에 결합지지되어 디스펜싱 헤드유닛(400)을 상하방향으로 위치조절하기 위한 것으로, 제 1 조절가이드(312)에 결합된 상하조절본체(311)가 지지브라켓(108)에 결합된 제 1 조절레일(314)에 상하방향으로 슬라이딩되도록 설치되고, 제 1 조작볼트(317)가 지지브라켓(108)의 상단에 전방으로 돌출된 제 1 연장브라켓(316)에 관통삽입되어 상하조절본체(311)에 나사결합된다. 제 1 연장브라켓(316)과 상하조절본체(311) 사이에는 제 1 조작볼트(317)에 끼워져 스프링(318)이 설치된다. 이때, 제 1 조작볼트(317)의 상단에는 사용자가 파지하여 제 1 조작볼트(317)를 돌릴 수 있는 제 1 조작헤드(317a)가 마련된다. 이 구성에 의해, 사용자는 제 1 조작헤드(317a)를 돌려 상하조절본체(311)에 대해 제 1 조작볼트(317)가 조여지거나 풀리게 하여 상하조절본체(311)와 제 1 연장브라켓(316)의 사이 간격을 조절함으로써, 디스펜싱 헤드유닛(400)의 상하위치를 조절할 수 있다.

좌우위치조절부(320)는 상하위치조절부(310)의 하부에 설치되어 디스펜싱 헤드유닛(400)을 좌우방향으로 위치조절하기 위한 것으로, 상하위치조절부(310)가 상하위치조절을 위한 것인데 반해, 좌우위치조절부(320)는 좌우위치조절이 가능하도록 좌우조절본체(321)에 결합된 제 2 조절가이드(322)가 상하조절본체(311)의 하단에 결합된 제 2 조절레일(324)에 좌우방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 제 2 조작볼트(327)가 상하조절본체(311) 측면에서 하방으로 돌출결합된 제 2 연장브라켓(326)에 관통삽입되어 좌우조절본체(321)에 나사결합된다. 제 2 연장브라켓(326)과 좌우조절본체(321) 사이에는 제 2 조작볼트(327)에 끼워져 스프링(미도시)이 설치된다. 이때, 제 2 조작볼트(327)에는 사용자가 파지하여 제 2 조작볼트(327)를 돌릴 수 있는 제 2 조작헤드(327a)가 마련된다. 이 구성에 의해, 사용자는 제 2 조작헤드(327a)를 돌려 좌우조절본체(321)에 대해 제 2 조작볼트(327)가 조여지거나 풀리게 하여 좌우조절본체(321)와 제 1 연장브라켓(326)의 사이 간격을 조절함으로써, 디스펜싱 헤드유닛(400)의 좌우위치를 조절할 수 있다.

전후위치조절부(330)는 상하위치조절부(320)의 하부에 설치되어 디스펜싱 헤드유닛(400)을 상하방향으로 위치조절하기 위한 것으로, 상하위치조절부(320)가 상하위치조절을 위한 것인데 반해, 전후위치조절부(330)는 좌우위치조절이 가능하도록 제 3 조절가이드(332)가 지지브라켓(380)에 결합되고, 상기 제 3 조절가이드(332)가 좌우조절본체(321)의 하단에 결합된 제 3 조절레일(334)에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며, 제 3 조작볼트(337)가 좌우조절본체(321) 전면에서 하방으로 돌출결합된 제 3 연장브라켓(336)을 관통삽입하여 지지브라켓(380)에 나사결합된다. 제 3 연장브라켓(336)과 지지브라켓(380) 사이에는 제 1 조작볼트(337)에 끼워져 스프링(338)이 설치된다. 이때, 제 3 조작볼트(337)의 상단에는 사용자가 파지하여 제 3 조작볼트(337)를 돌릴 수 있는 제 3 조작헤드(337a)가 형성된다. 이 구성에 의해, 사용자는 제 3 조작헤드(337a)를 돌려 지지브라켓(380)에 대해 제 3 조작볼트(337)가 조여지거나 풀리게 하여 지지브라켓(380)과 3 연장브라켓(336)의 사이 간격을 조절함으로써, 디스펜싱 헤드유닛(400)의 전후위치를 조절할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 디스펜싱 헤드유닛(400)은 전후완충부(330)의 하측에 결합된 지지브라켓(380)에 설치되어, 수지를 반도체 칩에 도포하기 위한 것으로, 헤드본체(401), 수지주입부(420), 시린지(S), 니들부재(415), 유로전환로드(430) 및 좌우이동부(450)를 포함한다.

헤드본체(401)는 지지브라켓(380)의 전면에 결합된다. 헤드본체(401)의 전면에는 시린지(S)와 결합되도록 수직축에 경사지게 수지입력관(405)이 형성된다. 헤드본체(401)는 내부는 니들부재(415), 시린지(S), 수지주입부(420)와 각각 연통되며, 좌우방향으로 관통형성된 원통홀더(410, 도 7참조)를 구비한다.

원통홀더(410)는 도 7과 같이, 좌우방향으로 관통된 원통형상으로 형성되며, 상하방향으로 관통되어 제 1 수지통로(411)와 제 2 수지통로(412)가 동일축상에 형성된다. 또한, 제 1 수지통로(411)와 근접한 위치에는 제 1 수지통로(411)에 대해 소정각도로 경사지며, 수지입력관(405)과 연통되는 제 3 수지통로(413)가 형성된다. 이 경우, 헤드본체(401)에는 도 4와 같이, 제 1 수지통로(411)와 후술될 수지주입부(420)의 수진충진실린더(422) 내부를 연통시키는 제 1 관통공(402)이 형성되고, 제 2 수지통로(412)와 니들부재(415) 내부를 연통시키는 제 2 관통공(403)이 형성되며, 제 3 수지통로(413)와 수지입력관(405)을 연통시키는 제 3 관통공(404)이 형성된다.

수지주입부(420)는 헤드본체(401)의 상부에 설치되어 시린지(S)로부터 수지를 공급받아 니들부재(415)를 통해 수지를 배출하여 칩에 수지를 도포하기 위한 것으로, 수지충진실린더(422) 및 피스톤부재(426)를 포함한다.

수지충진실린더(422)는 헤드본체(401)에 형성된 제 1 관통공(402)에 연통되도록 헤드본체(401)의 상부에 수직하게 설치되며, 내부에 수지충진챔버(423)이 형성된다.

수지충진실린더(422)의 상단부 일측에는 수지충진실린더(422) 내부에 수지를 충진할 때, 공기를 외부로 빼내주기 위한 공기배출공(501)이 관통형성된다. 또한, 수지충진실린더(422)의 외주상에는 공기배출공(501) 보다 낮은 위치에 상부가 개방된 컵형상의 수지받이컵(508)이 형성된다.

피스톤부재(426)는 수지충진챔버(423)내부를 상하슬라이딩 이동되게 설치되어 수지충진챔버(423)에 충진된 수지를 하부로 밀어내도록 하는 것으로서, 피스톤부재(426)의 상단은 상하이동플레이트(201)의 전방브라켓(202)에 형성된 결합장공(203)에 결합된다. 상하이동플레이트(201)가 상하이동하면 이와 연동하여 피스톤부재(426)가 수지충진챔버(423) 내에서 상하슬라이딩 이동된다.

시린지(S)는 수지가 수용되는 것으로서, 수지입력관(405)에 결합된다. 본 실시예에서의 시린지(S)는 수지주입부(420)에 대해서 경사지게 설치되며, 도 4와 같이, 공압펌프(P)와 연결되어 시린지(S)내에 수용된 수지에 일정압력을 가한다.

니들부재(415)는 헤드본체(401)의 하면에 결합되며, 중앙에 니들관통공(416)이 형성되어 헤드본체(401)에 형성된 제 2 관통공(403)과 연통된다. 니들부재(415)는 수지주입부(420)와 동일축상에 설치된다. 니들관통공(416)은 도 8과같이, 제 2 관통공(403)과 동일한 직경을 가지는 제 1 부분(416a)과, 제 1 부분(416a)보다 작은 직경을 가지는 제 2 부분(416b)으로 구성된다.

유로전환로드(430)는 원통홀더부재(410)내에서 좌우방향으로 슬라이딩 이동되어, 선택적으로 시린지(S) 내부와 수지충진챔버(423)를 연통시키거나, 니들부재(415)와 수지충진챔버(423)를 연통시키기 위한 것이다. 유로전환로드(430)는 도 6과 같이, 시린지(S) 내부와 수지충진챔버(423)를 연통시키도록 외주면에 유로연결홈(432)이 형성된다. 유로연결홈(432)은 유로전환로드(430)의 길이방향을 따라 소정길이만큼 타원형상으로 형성된다. 유로전환로드(430)는 니들부재(415)와 수지충진챔버(423)를 연통시키도록 유로연결홈(432)과 길이방향으로 근접한 위치에 유로연결공(434)이 형성된다. 유로연결공(434)은 유로전환로드(430)의 외주를 관통하도록 형성되며, 유로전환(430)의 길이방향의 대략 중앙에 위치하도록 형성된다. 또한, 유로전환로드(430)는 유로연결공(434)과 인접하며 유로연결공(434)의 길이 방향에 대해 수직방향으로 결합홈(436)이 형성된다.

도 8과 같이, 유로전환로드(430)가 A방향으로 이동하면, 유로전환로드(430)의 유로연결홈(432)이 제 1 수지통로(411)과 제 3 수지통로(413)을 연통시킨다. 이에 따라, 제 3 관통공(404), 제 3 수지통로(413), 수지연결홈(432), 제 1 수지통로(411) 및 제 1 관통공(402)을 통해 시린지(S)와 수지충진챔버(423)가 서로 연통되어 공압펌프(P)의 압력에 의해 시린지(S)에 수용된 수지가 수지충진챔버(423)에 충진될 수 있다. 이 경우, 시린지(S)로부터의 수지가 수지충진실린더(422)의 내부 즉, 수지충진챔버(423)의 하부부터 채워지게 되며, 이렇게 수지가 수진충진챔버(423)의 하부부터 상부로 채워지게 되면, 수지충진실린더(422) 내의 공기가 공기배출공(501)을 통해 외부로 배출되어, 수지충진실린더(422) 내에 공기가 전혀 남았지 않은 상태로 수지가 수지충진실린더(422) 내에 완전히 채워지되게 된다.

한편, 수지충진실린더(422) 내에서 공기를 완전히 빼낸 상태로 수지를 완전히 충진하기 위해서는, 수지가 공기배출공(501)을 통해 미량 오버플로우될 수 있으며, 이때, 공기배출공(501)을 통해 넘쳐 외부로 나온 수지는 수지받이컵(508)에 낙하하여 수집되게 된다.

도 9과 같이, 유로전환로드(430)가 B방향으로 이동하면, 유로전환로드(430)의 유로연결공(434)이 제 1 수지통로(411)와 제 2 수지통로(412)를 연통시킨다. 이에 따라, 제 1 관통공(402), 제 1 수지통로(411), 수지연결공(434), 제 2 수지통로(412) 및 제 2 관통공(403)를 통해 수지충진챔버(423)와 니들부재(415)의 니들관통공(416)이 서로 연통되어 수지충진챔버(423)에 충진된 수지가 니들관통공(416)을 통해 배출될 수 있다.

한편, 본 발명의 디스펜싱 헤드유닛에서 수지가 닿는 모든 구성들은 초경합금이나 강도 높은 재질로로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 헤드본체(401), 수지주입부(420), 시린지(S), 니들부재(415), 유로전환로드(430)는 초경합금 또는 강도높은 재질로 이루어진다.

좌우이동부(450)는 유로전환로드(430)를 좌우로 이동시키기 위한 것으로서, 공압실린더(452), 연결편(458)을 포함한다.

공압실린더(452)는 지지브라켓(380)에 결합되며, 공압실린더(452)의 내부 구조는 통상적으로 사용되는 공압실린더가 적용되었으므로 설명은 생략한다.

연결편(458)은 공압실린더(452)와 유로전환로드(430)를 연결하여 공압실린더(452)의 로드(453, 도 2참조)가 좌우로 이동되는 것에 힘을 유로전환로드(430)에 전달하기 위한 것이다. 연결편(458)은 역"ㄴ"자 형상의 판부재로 형성되며, 일측은 슬릿(457)이 형성되어 유로전환로드(430)의 결합홈(436)에 체결된다. 타측은 공압실린더(452)의 로드(453)와 결합된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 좌우이동부(450)는 공압실린더(452)가 좌우로 이동되는 이동량을 제한하기 위해서 제 1 위치센서(454)와 제 2 위치센서(455)를 구비한다.

이를 위해, 연결편(458)에 레일부재(461)의 일측이 결합되고, 이 레일부재(461)가 지지브라켓(380)의 하면에 결합된 좌우이동가이드부재(465)에 슬라이딩 되도록 연결된다. 이때, 레일부재(461)의 타측에 돌출브라켓(462)이 결합된다. 공압실린더(452)에 의해 연결편(458)이 좌우로 이동하면, 이와 연동하여 돌출브라켓(462)이 좌우로 이동하게 되고, 돌출브라켓(462)의 위치가 제 1 위치센서(454) 및 제 2 위치센서(455)에 의해 감지되어 공압실린더(452)의 이동량이 제한된다.

즉, 돌출브라켓(462)이 A방향으로 이동하여 제 1 위치센서(454)에 감지되면 공압실린더(452)는 더 이상 연결편(458)을 A방향으로 이동시키지 않고 구동이 정지된다. 또한, 돌출브라켓(462)이 B방향으로 이동하여 제 2 위치센서(455)에 감지되면 공압실린더(452)는 더 이상 연결편(458)을 B방향으로 이동시키지 않고 구동이 정지된다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수지도포장치(10)의 동작에 대해서 설명한다.

도 1을 참조하면, 사용자는 위치조절유닛(300)을 이용하여 디스펜싱 헤드유닛(400)의 상하,좌우,전후 즉, X,Y,Z축에 대한 위치를 조절한다.

이후, 도포공정이 시작되면, 시린지(S)에 수용된 수지를 수지충진실린더(422)의 수지충진챔버(423)로 이동시키기 위해 공압실린더(452)의 로드(453)가 A방향으로 이동하여 돌출브라켓(462)이 제 1 위치센서(454)에 감지되면 공압실린더(452)의 동작이 멈춘다. 이 경우, 유로전환로드(430)는 공압실린더(452)의 이동에 연동하여 A방향으로 이동하고, 도 8과 같이, 유로연결홈(432)이 제 1 수지통로(411)과 제 3 수지통로(413)을 연통시킨다. 이에 따라, 제 3 관통공(404), 제 3 수지통로(413), 수지연결홈(432), 제 1 수지통로(411) 및 제 1 관통공(402)을 통해 시린지(S)와 수지충진챔버(423)가 서로 연통되어 시린지(S)에 수용된 수지가 수지충진챔버(423)에 충진된다.

수지충진챔버(423)에 수지충진이 완료되면, 공압실린더(452)의 로드(453)가 B방향으로 이동하여 돌출브라켓(462)이 제 2 위치센서(454)에 감지되면 공압실린더(452)의 동작이 멈춘다. 이 경우, 유로전환로드(430)는 공압실린더(452)의 이동에 연동하여 B방향으로 이동하고, 도 9와 같이, 유로연결공(434)이 제 1 수지통로(411)와 제 2 수지통로(412)를 연통시킨다. 이에 따라, 제 1 관통공(402), 제 1 수지통로(411), 수지연결공(434), 제 2 수지통로(412) 및 제 2 관통공(403)를 통해 수지충진챔버(423)와 니들부재(415)의 니들관통공(416)이 서로 연통된다.

이후, 모터(205)가 동작하여 모터(205)의 회전축(205a)이 일방향으로 회전하면 회전봉(211)이 일방향으로 회전하여 상하이동플레이트(201)가 하방향으로 이동한다. 이 경우, 피스톤부재(426)는 상하이동플레이트(201)가 하방향 이동과 연동하여 이동하면서 수지충진챔버(423)에 충진된 수지를 하부로 밀어낸다. 이에 따라, 수지충진챔버(423)의 수지는 제 1 관통공(402), 제 1 수지통로(411), 수지연결공(434), 제 2 수지통로(412), 제 2 관통공(403) 및 니들관통공(416)을 통해 하부로 배출되어 리드프레임상에 실장된 칩에 도포된다.

이때, 모터(205)는 상하이동플레이트(201)를 일정간격만큼로 하방향으로 이동시켜, 리드프레임상에 실장된 어느 하나의 칩에 도포를 행하고, 다음 칩으로 베이스플레이트(101)가 이동한 후, 상기 칩에 도포된 동일한 수지량만큼 상하 이동플레이트(201)를 상기 일정간격만큼 하방향으로 이동시켜 수지를 도포한다.

즉, 상기 상하이동플레이트(201)가 동일한 간격으로 순차적으로 하방향으로 이동하기 때문에, 피스톤부재(426)가 수지충진챔버(423)에 충진된 수지를 일정간격으로 밀어줌으로써, 니들부재(415)를 통해 배출되는 수지량이 일정하게 된다.

도 1에는 위치조절유닛(300) 및 디스펜싱 헤드유닛(400)가 베이스플레이트(101)에 1개씩만 설치된 것으로 도시하고 이에 대해 설명하였으나, 본 실시예는 위치조절유닛(300) 및 디스펜싱 헤드유닛(400)이 베이스플레이트(101)에 3개씩 설치되어, 상하이동 플레이트(201)의 하방향 이동에 따라, 한번에 3개 칩에 수지를 도포할 수 있다. 이 경우, 전방브라켓(202)에 형성된 결합장공(203)에 3개의 피스톤부재(426)가 각각 결합된다.

한편, 시린지(S)로부터 수지가 수진충진실린더(422) 내부로 충진시, 수지충진실린더(422) 내의 공기가 공기배출공(501)을 통해 외부로 배출되어, 수지충진실린더(422) 내에 공기가 전혀 남았지 않은 상태로 수지가 수지충진실린더(422) 내에 완전히 채워지되기 때문에, 피스톤부재(426)와 수지충진챔버(423)에 충진된 수지사이에 공기층이 형성되지 않고, 피스톤부재(426)가 수지를 접촉한 상태에서 직접 하부로 밀어 주기 때문에, 일정한 양의 수지를 도포할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 실린지(S)에 수용된 수지가 수지충진실린더(422)의 수지충진챔버(423)에 충진되도록 이동된 후, 피스톤부재(426)가 일정간격으로 수지충진챔버(423)에 충진된 수지를 밀어 일정량의 수지를 니들부재(415)를 통해 배출시킴으로써, 리드프레임상에 실장된 칩을 수지로 도포하기 때문에, 기존에 비해서 일정량의 수지가 칩에 도포될 수 있다.

특히, 수지충진실린더(422) 내에 수지충진시, 공기를 외부로 빼내어, 수지충진실린더(422)에 공기층이 형성되지 않은 상태로 수지가 충진되어, 피스톤부재(426)가 직접 수지를 하부로 밀어 주기 때문에, 일정한 힘으로 수지를 밀어줄 수 있어 일정한 수지를 지속적으로 칩에 도포할 수 있다.

또한, 유로전환로드(430)가 헤드본체(401)에 대해 좌우 이동하여 실린지(S)와 수지충진챔버(423)를 연통시키거나, 수지충진챔버(423)와 니들부재(415)를 연통시키는 밸브동작을 하기 때문에, 기존에 비해서 밸브구성이 간단하다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

100...베이스부 101...베이스플레이트
200...상하이동부 201...상하이동플레이트
205...모터 300...위치조절유닛
400...디스펜싱유닛 401...헤드본체
410...원통홀더 420...수지주입부
415...니들부재 430...유로전환로드
450...좌우이동부 452...공압실린더
501...공기배출공 508...수지받이컵

Claims (6)

1. 디스펜싱 헤드유닛을 구비한 수지도포장치에 있어서,
   상기 디스펜싱 헤드유닛은,
   헤드본체;
   상기 헤드본체의 내부와 연통되도록 상기 헤드본체의 하부에 설치되는 니들부재;
   상기 니들부재에 수지를 주입하도록 상기 헤드본체의 내부와 연통되며, 내부에 수지가 충진되는 수지충진실린더를 포함하고 상기 헤드본체의 상부에 설치되는 수지주입부;
   상기 헤드본체의 내부와 연통되도록 설치되는 시린지;
   상기 헤드본체 내부에서 슬라이딩 이동가능하게 설치되어, 선택적으로 상기 수지충진실린더와 상기 니들부재를 연통시키거나, 상기 수지충진실린더와 상기 시린지를 연통시키는 유로전환로드;를 포함하며,
   상기 수지충진실린더와 상기 시린지가 연통되면 상기 시린지에 수용된 수지가 상기 수지충진실린더에 충진되고, 상기 수지충진실린더와 상기 니들부재가 연통되면 상기 수지충진실린더에 충진된 수지가 상기 니들부재를 통해 배출되고,
   상기 수지주입부는, 상기 수지충진실린더의 내부에 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 수지충진실린더에 충진된 수지를 하부로 밀어내는 피스톤부재;를 포함하며,
   상기 수지충진실린더의 상단부 일측에는 수지 충진시, 공기를 외부로 배출시키는 공기배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 수지도포장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수지충진실린더의 외주면에는 상기 공기배출공 보다 낮은 위치에 수지받이컵이 형성되어, 상기 공기배출공을 통해 배출된 수지가 상기 수지받이컵에 수집되는 것을 특징으로 하는 수지도포장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 헤드본체, 상기 니들부재, 상기 수지주입부, 상기 시린지, 상기 유로전환로드는 초경합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지도포장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 유로전환로드는 상기 수지충진실린더의 내부와 상기 니들부재를 연통시키는 유로연결공; 및
   상기 수지충진실린더와 상기 시린지를 연통시키도록 길이방향으로 외주면에 형성되는 타원형상의 유로연결홈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 수지도포장치.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 시린지와 연결되어 상기 시린지에 저장된 수지에 압력을 가하는 공압펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수지도포장치.
   
6. 제 3 항에 있어서, 상기 헤드본체는
   내부에 좌우방향으로 관통형성된 원통홀더를 구비하고,
   상기 수지충진실린더와 상기 니들부재를 연통시키는 제 1 수지통로 및 제 2 수지통로와,
   상기 제 1 수지통로를 통해 상기 시린지와 상기 수지충진실린더를 연통시키는 제 3 수지통로를 더 포함하며,
   상기 유로전환로드는 상기 원통홀더에 좌우슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 수지도포장치.
   
   
   

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