KR102132796B1

KR102132796B1 - 디스펜서 및 이에 사용되는 마이크로프리퀀시밸브

Info

Publication number: KR102132796B1
Application number: KR1020200004810A
Authority: KR
Inventors: 최상철
Original assignee: 최상철
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-07-10

Abstract

본 발명은 디스펜서 및 이에 사용되는 마이크로프리퀀시밸브에 관한 것으로써, 구체적으로는 공정상에 사용되는 도포재에 주파수를 가하여 작업물 상에 안정적으로 도포할 수 있는 디스펜서 및 이에 사용되는 마이크로프리퀀시밸브에 관한 것이다. 본 발명은 도포재가 수용되는 용기부; 일측이 용기부에 설치되는 유동관; 용기부에 공기압을 가하여 유동관을 따라 도포재를 유동시키는 에어펌프; 유동관의 타측에 설치되고, 도포재에 주파수를 가하여 작업물에 도포재를 도포하는 마이크로프리퀀시밸브; 및 마이크로프리퀀시밸브를 선택적으로 작동시키는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

디스펜서 및 이에 사용되는 마이크로프리퀀시밸브{DISPENSER AND MICRO FREQUENCY VALVE THEREFOR}

본 발명은 디스펜서 및 이에 사용되는 마이크로프리퀀시밸브에 관한 것으로써, 구체적으로는 공정상에 사용되는 도포재에 주파수를 가하여 작업물 상에 안정적으로 도포할 수 있는 디스펜서 및 이에 사용되는 마이크로프리퀀시밸브에 관한 것이다.

일반적으로 물, 기름, 레진 등의 액체 상태의 도포재를 일정한 양으로 공급하는 디스펜서는 반도체 공정, 의료 분야 등 다양한 분야에 사용되고 있다.

특히, 반도체 공정에는 언더필(underfill) 공정에 디스펜서가 많이 사용되며, 반도체 소자의 패키지 내부를 레진으로 채우는 용도로도 디스펜서가 많이 사용된다.

LED 소자를 제조하는 공정에는 LED 소자에 형광물질과 레진이 혼합된 형광액을 LED 칩에 도포하는 공정에 디스펜서가 사용되며, 이와 같은 디스펜서에는 용액을 공급받아 정확한 위치에 정량을 디스펜싱하는 밸브가 핵심 장치로 사용된다.

밸브의 구조에는 스크류밸브, 리니어밸브 등 다양한 종류가 존재하며, 최근에는 고속으로 디스펜싱 작업을 수행하기 위해서 반도체 공정 등에 압전 소자를 액츄에이터로 사용하는 압전밸브가 개발되어 사용되고 있다.

그러나, 이러한 압전밸브는 부품의 유지, 보수, 세척 등을 밸브를 분리하여 다시 조립하여 사용하는 경우, 도포재의 토출량이 초기 토출량과 다르게 나오는 경우가 발생할 수 있다.

즉, 밸브 몸체를 재조립하고 작동시키는 경우, 조립 공차 등의 이유로 밸브의 작동 스트로크(stroke)가 변하여 도포재의 토출량이 초기 토출량과 차이가 생길 수 있다.

또한, 압전밸브의 특성 상 도포재의 미세토출과 정밀토출이 어렵다는 문제가 있다.

KR 20-0404305

본 발명의 목적은 공정상에 사용되는 도포재에 주파수를 가하여 작업물 상에 안정적으로 도포할 수 있는 디스펜서 및 이에 사용되는 마이크로프리퀀시밸브를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 도포재가 수용되는 용기부; 일측이 용기부에 설치되는 유동관; 용기부에 공기압을 가하여 유동관을 따라 도포재를 유동시키는 에어펌프; 유동관의 외주면을 감싸도록 유동관에 설치되어 유동관을 따라 유동하는 도포재를 가열하는 히팅부; 유동관에 설치되어 유동관을 따라 유동하는 도포재의 온도를 측정하는 온도센서; 유동관의 타측에 연결되어 도포재가 유입되는 노즐과, 주파수를 생성하는 주파수발진기 및 생성된 주파수의 대역폭을 변환하고, 노즐로 유입되는 도포재에 변환된 주파수를 가하여 노즐을 통해 도포재를 토출시키는 주파수변환기로 이루어진 마이크로프리퀀시밸브; 및 마이크로프리퀀시밸브, 히팅부, 온도센서 중 적어도 어느 하나를 선택적으로 작동시키는 컨트롤러를 포함하고, 컨트롤러는 온도센서의 측정값이 기설정된 도포재의 적정온도 미만인 경우, 히팅부를 작동시킬수 있다.

삭제

본 발명에서 노즐의 직경은 0.3mm이고, 노즐의 길이는 20mm이고, 노즐의 단부에 형성되어 도포재가 토출되는 유출공의 직경은 0.2mm일 수 있다.

본 발명에서 컨트롤러는 마이크로프리퀀시밸브의 작동신호, 도포재의 정보 및 도포재를 도포하기 위한 주파수의 대역폭 중 적어도 어느 하나가 입력되는 입력부; 입력된 도포재의 정보 또는 주파수의 대역폭이 저장되는 메모리부; 저장된 도포재의 정보에 기초하여 주파수의 대역폭을 도출하는 분석부; 및 분석부의 도출결과에 따라 마이크로프리퀀시밸브를 작동시키는 작동부를 포함할 수 있다.

삭제

본 발명에 따른 디스펜서 및 이에 사용되는 마이크로프리퀀시밸브는 도포재에 주파수를 가하여 작업물에 도포함으로써 저소음, 저전력 제어, 주파수 대역폭에 따라 초소량 토출 제어가 가능하여 일정한 형태의 도포재가 토출될 수 있다.

또한, 종래의 압전밸브와 달리 마이크로프리퀀시밸브에 설치된 노즐의 교체가 불필요하여 관리가 보다 용이할 수 있다.

도 1,2는 본 발의 일실시예에 따른 디스펜서의 블록도 및 개념도이다.
도 3은 도 2에 도시된 'A' 확대도이다.
도 4는 도 2에 도시된 컨트롤러의 블록도이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 디스펜서에 대하여 설명하도록 한다.

도 1,2는 본 발의 일실시예에 따른 디스펜서의 블록도 및 개념도이고, 도 3은 도 2에 도시된 'A' 확대도이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 디스펜서(100)는 도포재(20)가 수용되는 용기부(110), 일측이 상기 용기부(110)에 설치되는 유동관(130), 상기 용기부(110)에 공기압을 가하여 상기 유동관(130)을 따라 상기 도포재(20)를 유동시키는 에어펌프(120)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 유동관(130)의 타측에 설치되고, 상기 도포재(20)에 주파수를 가하여 작업물(10)에 상기 도포재(20)를 도포하는 마이크로프리퀀시밸브(200), 상기 마이크로프리퀀시밸브(200)를 선택적으로 작동시키는 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 디스펜서(100)는 상기 도포재(20)에 주파수를 가하여 상기 작업물(10)에 도포함으로써 저소음, 저전력 제어, 주파수 대역폭에 따라 초소량 토출 제어가 가능하여 일정한 형태의 도포재가 토출될 수 있다.

상기 도포재(20)는 UV Resin, Epoxy, ink, Silicon, Silver paste, Solder paste, Fluorescent material, Phosphor material, Grease, Oil을 비롯한 기타 Liquid type material이 사용될 수 있으며, 일반적으로 1~ 1,000,000cPs의 점도를 띨 수 있다.

상기 용기부(110)는 스크류밸브, 모노펌프, 라이너밸브류와 접목이 가능하고, 시린지를 비롯한 일정 용량의 탱크가 사용될 수 있으며, 상기 용기부(110)와 에어펌프(120) 간 튜브가 설치되어 상기 튜브를 통해 공기가 지속적으로 상기 용기부(110)에 주입되어 상기 용기부(110)에 수용된 상기 도포재(20)가 상기 유동관(130)을 따라 유동될 수 있다.

상기 용기부(110)와 유동관(130) 간에는 피드커넥터(140)가 설치되고, 상기 디스펜서(100)는 상기 유동관(130)에 설치되어 상기 도포재(20)를 가열하는 히팅부(150), 상기 유동관(130)에 설치되어 상기 도포재(20)의 온도를 측정하는 온도센서(160)를 더 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 히팅부(150)는 일정 점도를 띤 상기 도포재(20)가 보다 용이하게 상기 유동관(130)을 따라 유동될 수 있도록 상기 도포재(20)에 열을 가하기 위한 구성이다.

상기 히팅부(150)는 상기 유동관(130)의 외주면을 감싸는 히팅블록으로 이루어질 수 있으며, 상기 히팅블록은 구리, 철과 같이 열전도성을 띤 공지의 소재를 통해 제작되어 전류를 통해 열이 발생될 수 있다.

상기 유동관(130)을 유동하는 상기 도포재(20)의 적정온도는 35도~37도로 설정되는 것이 바람직하며, 상기 컨트롤러(300)는 상기 온도센서(160)의 측정값이 적정온도 미만인 경우 상기 히팅부(150)를 작동시켜 상기 도포재(20)가 적정온도를 유지할 수 있도록 할 수 있다.

상기 마이크로프리퀀시밸브(200)는 하우징(210), 상기 하우징(210)의 내부에 설치되는 인쇄회로기판(250)을 포함한다.

그리고, 상기 하우징(210)에 설치되고, 상기 유동관(130)의 타측에 연결되어 상기 도포재(20)가 유입되는 노즐(240)과, 주파수를 생성하는 주파수발진기(220)를 포함할 수 있다.

그리고, 생성된 주파수의 대역폭을 변환하고, 상기 도포재(20)에 변환된 주파수를 가하여 상기 노즐(240)을 통해 상기 도포재(20)를 토출시키는 주파수변환기(230)를 포함할 수 있다.

상기 도포재(20)에 가해지는 주파수의 대역폭에 따라 상기 도포재(20)의 토출량이 상이하므로, 상기 도포재(20)에 따라 적정 주파수의 대역폭으로 변환됨으로써 보다 정밀하고 안정적인 도포가 가능할 수 있다.

즉, 상기 에어펌프(120)에 의해 상기 도포재(20)가 상기 유동관(130)을 통해 상기 노즐(240)로 유입되고, 유입된 상기 도포재(20)에 주파수가 가해지면 상기 노즐(240)의 단부에 형성되는 유출공(241)을 통해 상기 도포재(20)가 토출될 수 있다.

여기서, 상기 노즐(240)의 직경은 0.3mm이고, 상기 노즐(240)의 길이는 20mm이고, 상기 유출공(241)의 직경은 0.2mm인 것이 바람직하다.

도 4는 도 2에 도시된 컨트롤러의 블록도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 컨트롤러(300)는 상기 마이크로프리퀀시밸브(200)의 작동신호, 상기 도포재(20)의 정보 및 상기 도포재(20)를 도포하기 위한 주파수의 대역폭 중 적어도 어느 하나가 입력되는 입력부(310)와, 입력된 상기 도포재(20)의 정보 또는 주파수의 대역폭이 저장되는 메모리부(320)를 포함할 수 있다.

그리고, 저장된 상기 도포재(20)의 정보에 기초하여 주파수의 대역폭을 도출하는 분석부(330), 상기 분석부(330)의 도출결과에 따라 상기 마이크로프리퀀시밸브(200)를 작동시키는 작동부(340)를 포함할 수 있다.

상기 입력부(310)는 터치패드, 풋스위치와 같은 입력수단이 사용될 수 있으며, 싱기 입력부(310)를 통해 트리거 신호와 같은 외부시그널의 상기 작동신호가 입력될 수 있다.

즉, 상기 입력부(310)를 통해 상기 작동신호가 입력되면, 기저장된 상기 도포재(20)의 정보에 따라 상기 분석부(330)가 상기 주파수의 대역폭을 도출하고, 상기 분석부(330)가 도출된 상기 주파수의 대역폭에 따라 상기 주파수발진기(220)와 주파수변환기(230)를 작동시켜 상기 도포재(20)가 토출되어 상기 작업물(10)에 도포될 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 디스펜서와 이에 사용되는 마이크로프리퀀시밸브는 도포재에 주파수를 가하여 작업물에 도포함으로써 저소음, 저전력 제어, 주파수 대역폭에 따라 초소량 토출 제어가 가능하여 일정한 형태의 도포재가 토출될 수 있다.

상기와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 디스펜서 110 : 용기부
120 : 에어펌프 130 : 유동관
140 : 피드커텍터 150 : 히팅부
160 : 온도센서 200 : 마이크로프리퀀시밸브
210 : 하우징 220 : 주파수발진기
230 : 주파수변환기 240 : 노즐
250 : 인쇄회로기판 300 : 컨트롤러
310 : 입력부 320 : 메모리부
330 : 분석부 340 : 작동부

Claims

도포재가 수용되는 용기부;
일측이 상기 용기부에 설치되는 유동관;
상기 용기부에 공기압을 가하여 상기 유동관을 따라 상기 도포재를 유동시키는 에어펌프;
상기 유동관의 외주면을 감싸도록 상기 유동관에 설치되어 상기 유동관을 따라 유동하는 상기 도포재를 가열하는 히팅부;
상기 유동관에 설치되어 상기 유동관을 따라 유동하는 상기 도포재의 온도를 측정하는 온도센서;
상기 유동관의 타측에 연결되어 상기 도포재가 유입되는 노즐과, 주파수를 생성하는 주파수발진기 및 생성된 상기 주파수의 대역폭을 변환하고, 상기 노즐로 유입되는 상기 도포재에 변환된 상기 주파수를 가하여 상기 노즐을 통해 상기 도포재를 토출시키는 주파수변환기로 이루어진 마이크로프리퀀시밸브; 및
상기 마이크로프리퀀시밸브, 히팅부, 온도센서 중 적어도 어느 하나를 선택적으로 작동시키는 컨트롤러;
를 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 온도센서의 측정값이 기설정된 상기 도포재의 적정온도 미만인 경우, 상기 히팅부를 작동시키는 디스펜서.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 노즐의 직경은 0.3mm이고,
상기 노즐의 길이는 20mm이고,
상기 노즐의 단부에 형성되어 상기 도포재가 토출되는 유출공의 직경은 0.2mm인 디스펜서.
제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 마이크로프리퀀시밸브의 작동신호, 상기 도포재의 정보 및 상기 도포재를 도포하기 위한 상기 주파수의 대역폭 중 적어도 어느 하나가 입력되는 입력부;
입력된 상기 도포재의 정보 또는 상기 주파수의 대역폭이 저장되는 메모리부;
저장된 상기 도포재의 정보에 기초하여 상기 주파수의 대역폭을 도출하는 분석부; 및
상기 분석부의 도출결과에 따라 상기 마이크로프리퀀시밸브를 작동시키는 작동부;
를 포함하는 디스펜서.
삭제