KR102182823B1 - 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템 - Google Patents

열 접합기의 히터 온도 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템에 대해 제시한다. 본 발명의 실시예에 따른 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템은 열 접합기에 구성된 적어도 하나의 열 융착 히터 팁, 적어도 하나의 열 융착 히터 팁에 각각 대응되는 펄스 폭 제어신호에 기초해서 적어도 하나의 열 융착 히터 팁으로 구동 전류를 공급함으로써 적어도 하나의 열 융착 히터 팁을 발열시키는 적어도 하나의 리플로 전원장치, 미리 설정된 복수의 프로세싱 정보 중 적어도 하나의 프로세싱 정보에 따라 적어도 하나의 열 융착 히터팁에 대한 열융착 온도와 발열 시간을 제어하기 위한 적어도 하나의 디밍 제어신호를 생성하고 출력하는 게인 설정 프로세서, 및 적어도 하나의 디밍 제어신호에 따라 각각의 펄스 폭 제어신호를 생성해서 적어도 하나의 리플로 전원장치로 공급하는 출력 제어 프로세서를 포함하는바, 열 접합기의 열 융착 성능과 제조되는 제품들의 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

열 접합기의 히터 온도 제어 시스템{SYSTEM FOR HEATER TIP TEMPERATURE OF THERMAL BONDING APPARATUS}
본 발명은 웨이퍼 등의 반도체 소자나 전자기 소자들의 제조 장치에 관한 것으로, 상세하게는 열 접합을 위한 히터 팁의 온도를 정밀하게 제어함으로써 열 융착 성능과 제조 품질을 향상시킬 수 있는 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템에 관한 것이다.
열 접합 및 융착기기들은 저전압 및 고전류 전원으로 히터 팁에 열을 발생시켜서 융착 작업을 수행하는 것으로, 하나의 히터 팁에 열을 발생시켜서 열융착 작업을 수행하기도 하고, 다수개의 히터 팁에 열을 발생시켜서 동시에 열융착 작업을 수행하기도 한다.
웨이퍼 등의 반도체 소자나 전자기 소자들의 제조 공정에서는 금속 배선이나 금속 부품 등의 융착물들을 정밀하게 열 융착 시켜야 하는 작업들이 다량으로 진행되어야 한다.
종래의 열 접합 및 융착기기들은 단수의 히터 팁을 고전류 인가 방식으로 제어해서 단방향 공정을 수행하도록 구성되었다. 하지만, 근래에는 회전형의 고정판에 다수의 히터 팁을 설치해서 보다 많은 양의 융착물을 동시에 융착 가능하도록 구성된 기기들을 선보이고 있다.
이와 같이, 다수의 히터 팁이 동시에 열을 발생시키도록 제어하기 위해서는 다수의 히터 팁 각각에 고전류 전원을 인가하는 다수의 전원 장치들까지 동시에 제어되어야 한다. 다수의 전원 장치들이 정확하게 출력을 내지 못하거나 정확한 타이밍에 고전류 전원 출력을 하지 못하면 히터 팁들에 발열 오차가 발생할 수밖에 없다.
발열 오차 발생시에는 그 제품의 불량률이 높아지는 등 품질이 저하될 수밖에 없다. 따라서, 다수의 히터 팁에서 발생되는 온도를 정밀하게 제어하면서도 다수의 전원 장치들을 정확한 타이밍에 구동시키기 위한 제어 기술이 요구되고 있는 실정이다.
공개실용신안공보 제10-2019-990034794호(1999.09.06) 공개특허공보 제10-2007-0023208호(2007.02.28)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열 접합을 위한 히터 팁의 온도를 정밀하게 제어함으로써 열 융착 성능과 제조 품질을 향상시킬 수 있는 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 다수의 히터 팁 온도가 미리 설정된 다양한 데이터 프로세서에 따라 선택적으로 정확하게 제어될 수 있도록 함으로써, 작업자들의 이용 편의성과 관리 효율을 높일 수 있는 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
전술한 목적들을 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 히터 온도 제어 시스템은 열 접합기에 구성된 적어도 하나의 열 융착 히터 팁, 적어도 하나의 열 융착 히터 팁에 각각 대응되는 펄스 폭 제어신호에 기초해서 적어도 하나의 열 융착 히터 팁으로 구동 전류를 공급함으로써 적어도 하나의 열 융착 히터 팁을 발열시키는 적어도 하나의 리플로 전원장치, 미리 설정된 복수의 프로세싱 정보 중 적어도 하나의 프로세싱 정보에 따라 적어도 하나의 열 융착 히터팁에 대한 열융착 온도와 발열 시간을 제어하기 위한 적어도 하나의 디밍 제어신호를 생성하고 출력하는 게인 설정 프로세서, 및 적어도 하나의 디밍 제어신호에 따라 각각의 펄스 폭 제어신호를 생성해서 적어도 하나의 리플로 전원장치로 공급하는 출력 제어 프로세서를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 히터 온도 제어 시스템은 상기 작업자가 융착물들의 종류에 따라 각 열 융착 히터팁의 발열 및 냉간 동작이 적어도 1회 진행 및 반복되도록 설정하면서, 각각의 반복 회차별로 각 열 융착 히터팁의 발열 온도와 발열 시간(또는, 기간), 냉간 온도 및 냉간 기간을 설정할 수 있도록 지원하고, 작업자의 설정 정보를 상기 복수의 프로세싱 정보로 설정하는 인터페이스부; 및 수의 프로세싱 정보를 저장하고, 작업자의 선택에 따라 상기 복수의 프로세싱 정보 중 적어도 하나의 프로세싱 정보를 다시 상기 인터페이스부로 제공하는 데이터베이스를 더 포함한다.
전술한 바와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 히터온도 제어 시스템은 열 접합 진행 온도를 피드백해서 피드백된 온도에 따라 열 접합시 히터 팁의 온도를 정밀하게 제어할 수 있도록 지원함으로써, 열 접합기의 열 융착 성능과 제조되는 제품들의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 히터 온도 제어 시스템은 작업자가 융착물별로 미리 설정한 다수의 작업 프로세서에 따라 다수의 히터 팁 온도가 정확하게 구동될 수 있도록 지원함으로써, 작업자들의 이용 편의성과 관리 효율을 높일 수 있다.
이상, 상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 인터페이스부의 인터페이스 패널을 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 디스플레이 패널로 표시되는 히터 팁 제어 프로세서 설정 예시 화면이다.
도 4는 도 2의 인터페이스 패널을 통해 수행되는 히터 팁 제어 프로세서 설정 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 히터 팁 제어 프로세서 설정 상태를 도시한 설정 상태 완료 화면이다.
도 6은 도 2에 도시된 게인 설정 프로세서와 출력 제어 프로세서의 히터 팁 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 도 2의 출력 제어 프로세서로부터 각각의 리플로 전원 장치로 공급되는 제어 신호들을 나타낸 파형도이다.
도 8은 도 2에 도시된 디스플레이 패널로 표시되는 히터 팁 제어 상태를 나타낸 화면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 1에 도시된 히터 온도 제어 시스템은 적어도 하나의 열 융착 히터 팁(110n), 온도 검출부(111), 적어도 하나의 리플로 전원장치(120n), 게인 설정 프로세서(132), 출력 제어 프로세서(131), 인터페이스부(140), 데이터베이스(150), 유무선 통신부(160) 등을 포함한다.
구체적으로, 열 융착 히터 팁(110n)은 각각의 열 접합기에 적어도 하나씩 조립되거나 일체로 구성될 수 있다. 각각의 열 융착 히터 팁(110n)은 적어도 하나의 금속 전극이나 초음파 전극 등으로 이루어질 수 있다. 열 융착 히터 팁(110n)에는 정전류 회로, 코일 히터, 초음파 발생기, 컨버터, 저항이나 커패시턴스를 포함하는 전력 소자나 회로, 및 전력 변환기 등이 선택적으로 연결되기도 한다.
각각의 열 접합기에 배치된 열 융착 히터 팁(110n)은 일대 일로 연결된 각각의 리플로 전원장치(120n)로부터 구동 전류나 초음파 등이 입력되면 구동 전류나 초음파 등에 의해 발열된다. 그리고, 구동 전류나 초음파 등의 입력이 중단되면 별도의 냉각장치에 의해 냉간 동작이 수행된다. 이어, 다시 리플로 전원장치(120n)로부터 구동 전류가 입력되면 다시 발열되며, 구동 전류의 입력이 중단되면 다시 별도의 냉각 장치에 의해 냉간되는 동작이 반복될 수 있다.
적어도 하나의 리플로 전원장치(120n)는 적어도 하나의 열 융착 히터 팁(110n)에 일대일 대응되도록 구성된다. 각각의 리플로 전원장치(120n)는 출력 제어 프로세서(131)로부터의 펄스 폭 제어신호에 응답해서 각각 연결된 열 융착 히터 팁(110n)으로 구동 전류를 공급함으로써, 적어도 하나의 열 융착 히터 팁(110n)이 발열되도록 구동한다.
이때, 각각의 리플로 전원장치(120n)는 각각의 펄스 폭 제어신호가 입력되는 입력 기간이나 제어신호의 크기에 각각 대응해서 펄스 가열 방식에 따른 리플로 전원을 각각 연결된 열 융착 히터 팁(110n)으로 공급한다. 다시 말해, 각각의 리플로 전원장치(120n)는 펄스 폭 제어신호의 진폭 및 펄스 폭에 대응되는 기간 및 크기로 구동 전류를 생성하고, 펄스 폭 제어신호에 따른 턴-온 기간마다 각각 연결된 열 융착 히터 팁(110n)으로 공급한다. 펄스 폭 제어신호가 로우 논리 상태로 입력되는 턴-오프 기간에는 구동 전류의 출력을 차단해서 각각 연결된 열 융착 히터 팁(110n)이 발열되지 않고 냉간될 수 있도록 한다.
작업자나 관리자는 인터페이스부(140)의 디스플레이 패널 화면과 입력 키 및 스위치 등을 통해 다양한 옵션이나 기능 관련 목록을 선택하고, 제조하는 제품들의 융착물 종류에 따라 각각의 열 융착 히터 팁(110n)에 대한 작업 동작 프로세싱 정보를 설정할 수 있다.
이에, 게인 설정 프로세서(132)는 작업자가 미리 설정한 복수의 프로세싱 정보 중 선택되는 적어도 하나의 프로세싱 정보에 따라 각각의 열 융착 히터 팁(110n)에 대한 열 융착 온도와 발열 시간을 제어하기 위한 디밍 제어신호를 순차적으로 생성한다.
구체적으로, 게인 설정 프로세서(132)는 적어도 하나의 프로세싱 정보에 설정된 해당 열 융착 히터 팁(110n)의 목표 온도에 따라 해당 열 융착 히터팁(110n)이 목표 온도에 도달되도록 하고, 목표 온도 도달 후에는 냉간되는 동작이 반복될 수 있도록 해당 리플로 전원장치(120n)들에 대한 동작 온-오프 듀티 비(Duty Ratio)를 설정한다. 그리고, 해당 열 융착 히터 팁(110n)의 목표 온도에 따라 리플로 전원장치(120n)의 출력 전류량과 전압 크기 등을 설정해서 듀티 비가 포함된 디밍 제어신호와 함께 출력 제어 프로세서(131)로 전송한다.
또한, 게인 설정 프로세서(132)는 온도 검출부(111)를 통해 실시간으로 입력되는 열 융착 히터팁(110n)의 발열 온도를 확인하고, 각각의 열 융착 히터팁(110n)에서 검출된 발열 온도와 프로세싱 정보에 따른 목표 온도를 비교한다. 그리고, 각각의 열 융착 히터 팁(110n)별로 실시간 검출된 발열 온도와 목표 온도의 차이에 따라 1차 가중치를 적용하기 위한 게인 값을 설정한다. 게인 값은 발열 온도와 목표 온도의 온도 차이 값에 미리 설정된 제1 가중치 값(예를 들어, 0.03 등의 소수 값)을 곱셈 연산해서 산출할 수 있다. 곱셈 연산되는 제1 가중치 값은 소수 값으로 실험치에 의해 미리 설정될 수 있다.
이에, 게인 설정 프로세서(132)는 실시간 발열 온도 검출 및 비교 연산 결과에 따라 산출된 게인 값을 실시간으로 온-오프 듀티 비에 곱셈 연산해서 온-오프 듀티 비를 실시간으로 갱신할 수 있다. 그리고 갱신된 온-오프 듀티 비를 포함하도록 디밍 제어신호를 출력할 수 있다. 이와 같이, 발열 온도와 목표 온도의 온도 차이에 따라 실시간으로 게인 값을 갱신해서 온-오프 듀티비에 제1 가중치가 부가될 수 있도록 함으로써, 열 융착 히터팁(110n)별로 목표 온도에 도달하는 시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 게인 설정 프로세서(132)는 각각의 열 융착 히터팁(110n)별로 설정 및 갱신되는 게인 값을 모두 비교한다. 그리고, 실시간으로 갱신되는 게인 값 크기가 가장 큰 열 융착 히터팁(110n)부터 가장 작은 열 융착 히터팁(110n)까지 순위에 따라 배열한다. 순위에 따른 열 융착 히터 팁(110n)들의 배열 정보는 인터페이스부(140)로 공유해서 작업자가 확인할 수 있도록 지원한다. 온도 차이가 커서 게인 값이 크게 설정되는 열 융착 히터 팁(110n)일수록 노후화가 더 많이 진행되었거나 부식 등에 따른 불량으로 오류 발생 확률이 높다. 이에, 작업자는 순위에 따른 열 융착 히터 팁(110n)들의 배열 정보를 참조해서 교체 및 오류 수정 작업을 진행할 수 있다.
아울러, 게인 설정 프로세서(132)는 순위에 따라 배열된 열 융착 히터 팁(110n)들 중 중간 순위 이상의 열 융착 히터 팁(110n)에 대해서는 미리 설정된 수치의 추가 가중치를 부가해서 1차 갱신된 게인 값 크기가 2차 갱신되어 더욱 크게 갱신될 수 있도록 조정한다. 이에, 중간 순위 이상으로 게인 값이 높게 설정된 열 융착 히터팁(110n)에 대해서는 미리 설정된 제2 가중치 값을 실시간으로 갱신되는 게인 값을 추가로 곱셈 연산함으로써, 게인 값을 더욱 높여서 설정할 수 있다. 곱셈 연산되는 제2 가중치 값은 소수 값으로 실험치에 의해 미리 설정될 수 있다. 이렇게, 게인 값이 높게 산출되는 열 융착 히터팁(110n)들에 대해서는 갱신된 게인 값 크기를 제2 가중치 값을 이용해 더 높임으로써, 해당 열 융착 히터팁(110n)들에 대한 목표 온도 도달 시간을 더 빠르게 단축시킬 수 있다.
출력 제어 프로세서(131)는 각각의 리플로 전원장치(120n)에 대한 디밍 제어신호에 따라 각각의 리플로 전원장치(120n)를 구동하기 위해 각각의 펄스 폭 제어신호를 생성한다. 이때는, 각각의 리플로 전원장치(120n)에 대한 온-오프 듀티비에 따라 펄스 폭 제어 신호의 펄스 폭을 가변 설정한다. 그리고, 게인 설정 프로세서(132)에서 설정된 출력 전류량과 전압 크기에 따라 펄스 폭 제어 신호의 진폭을 가변 설정해서 각각의 리플로 전원장치(120n)에 대한 펄스 폭 제어 신호를 생성한다. 이어, 각각의 리플로 전원장치(120n)로 각각의 펄스 폭 제어신호를 출력해서 각 리플로 전원장치(120n)의 구동 전류 출력량과 출력 기간을 반복적으로 제어한다.
한편으로, 온도 검출부(111)는 전술한 바와 같이 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n) 중 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 발열 온도를 실시간으로 검출한다. 그리고 검출된 아날로그의 온도 신호를 실시간으로 디지털 신호로 변조함으로써, 검출 및 변조된 발열 온도 정보를 출력 제어 프로세서(131) 및 게인 설정 프로세서(132)로 전송한다.
인터페이스부(140)는 작업자가 융착물들의 종류에 따라 각각의 열 융착 히터팁(110n)들의 발열 및 냉간 동작이 1회 이상 진행 및 반복되도록 설정하면서, 이때 각각의 반복 회차별로 각 열 융착 히터팁(110n)의 발열 온도와 발열 시간(또는, 기간), 냉간 온도 및 냉간 기간을 각각 설정할 수 있도록 지원한다. 그리고, 작업자의 설정 정보를 복수의 프로세싱 정보로 각각 구분해서 데이터베이스(150)에 저장한다. 제품이나 융착물들의 종류에 따라 설정 및 구분되는 각각의 동작 프로세싱 정보는 다양하게 다수 설정될 수 있다. 각각의 동작 프로세싱 정보 설정 방법 등은 이후에 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
또한, 인터페이스부(140)는 게인 설정 프로세서(132)를 통해 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등을 실시간으로 모니터링한다. 그리고, 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등을 디스플레이 패널로 표시한다. 아울러, 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등을 데이터베이스(150)에 저장하고 유무선 통신부(160)와 공유한다.
데이터베이스(150)는 인터페이스부(140)를 통해 설정되는 복수의 동작 프로세싱 정보를 저장하고, 상기 작업자의 선택 및 인터페이스부(140)의 요청에 따라 복수의 동작 프로세싱 정보 중 적어도 하나의 프로세싱 정보를 인터페이스부(140)로 제공한다.
유무선 통신부(160)는 LAN 통신 모듈 등의 유선 모듈, 블루투스 및 와이 파이 등의 근거리 무선 통신 모듈, LTE 및 5G 등의 원거리 무선 통신모듈 중에서 적어도 하나의 통신 모듈을 포함해서 구성될 수 있다. 이러한, 유무선 통신부(160)는 복수의 프로세싱 정보, 작업자가 선택한 적어도 하나의 프로세싱 정보, 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등을 작업자의 관리 단말기 및 외부의 관리 서버로 전송한다.
도 2는 도 1에 도시된 인터페이스부의 인터페이스 패널을 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 인터페이스부(140)는 적어도 하나의 디스플레이 패널(①), 입력 패드(②), 및 인터페이스부(140) 자체 전원을 온-오프 시킬 수 있도록 지원하는 전원 스위치(③)를 포함한다.
Figure 112020084023429-pat00001
도 2와 함께 표 1을 참조하면, 디스플레이 패널(①)에는 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등이 다양하게 표시될 수 있다.
입력 패드(②)는 작업자가 적어도 하나의 동작 프로세싱 정보를 선택해서 입력 및 설정할 수 있도록 지원한다.
도 3은 도 2에 도시된 디스플레이 패널로 표시되는 히터 팁 제어 프로세서 설정 예시 화면이고, 도 4는 도 2의 인터페이스 패널을 통해 수행되는 히터 팁 제어 프로세서 설정 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 인터페이스부(140)는 작업자가 융착물들의 종류에 따라 각 열 융착 히터팁(110n)의 발열 및 냉간 동작이 1회 이상 진행 및 반복되도록 설정할 수 있게 동작 프로세서 설정 모드를 지원한다(ST11).
동작 프로세서 설정 모드가 시작되면 작업자는 융착물들의 종류별로 다수의 동작 제어 프로세서를 순서대로 설정할 수 있다(ST12). 여기서, 제품이나 융착물들의 종류에 따라 각각의 동작 프로세싱 정보는 다양하게 다수 설정될 수 있다.
먼저, 제1 동작 프로세서를 설정하는 경우, 작업자가 디스플레이 화면을 보고 입력 패드(②)를 이용해서 메뉴를 선택한 후, 발열 및 냉간 동작이 반복되는 회차별로 각 열 융착 히터팁(110n)의 발열 온도와 발열 시간(또는, 기간)을 설정할 수 있도록 지원한다(ST13).
이어, 작업자가 디스플레이 화면을 보고 입력 패드(②)를 이용해서 옵션과 메뉴 등을 선택한 후, 발열 및 냉간 동작이 반복되는 회차별로 냉간 온도 및 냉간 기간을 설정 및 저장할 수 있도록 지원한다(ST14).
이와 같은 동작이 융착물들의 종류에 따라 각각 반복적으로 설정됨으로써, 융착물들의 종류별로 다수의 동작 제어 프로세서가 설정되도록 한다(ST15).
작업자의 설정 정보 즉, 복수의 동작 프로세싱 정보는 데이터베이스(150)에 순차적으로 저장된다(ST16).
도 5는 히터 팁 제어 프로세서 설정 상태를 도시한 설정 상태 완료 화면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 인터페이스부(140)는 게인 설정 프로세서(132)를 통해 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등을 모니터링한다. 그리고, 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등 디스플레이 패널로 표시한다.
도 6은 도 2에 도시된 게인 설정 프로세서와 출력 제어 프로세서의 히터 팁 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 7은 도 2의 출력 제어 프로세서로부터 각각의 리플로 전원 장치로 공급되는 제어 신호들을 나타낸 파형도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 작업자나 관리자는 제조하고자 하는 제품의 융착물 종류에 따라 각각의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 동작 프로세싱 정보를 인터페이스부(140)의 디스플레이 패널 화면과 입력키를 이용해서 선택할 수 있다(S21).
이에, 게인 설정 프로세서(132)는 선택된 동작 프로세싱 정보에 미리 설정된 해당 열 융착 히터팁(110n)의 목표 온도에 따라 해당 열 융착 히터팁(110n)이 목표 온도에 도달되도록 하고, 목표 온도 도달 후에는 냉간될 수 있도록 해당 리플로 전원장치(120n)에 대한 동작 온-오프 듀티 비(Duty Ratio)를 설정한다. 그리고, 해당 열 융착 히터팁(110n)의 목표 온도에 따라 리플로 전원장치(120n)의 출력 전류량과 전압 크기 등을 설정해서 듀티 비가 포함된 디밍 제어신호와 함께 출력 제어 프로세서(131)로 전송한다(S22).
이어, 출력 제어 프로세서(131)는 각각의 리플로 전원장치(120n)에 대한 디밍 제어신호에 따라 각각의 리플로 전원장치(120n)를 구동하기 위해 각각의 펄스 폭 제어신호를 생성한다. 이때는, 각각의 리플로 전원장치(120n)에 대한 온-오프 듀티비에 따라 펄스 폭 제어 신호의 펄스 폭을 가변 설정한다. 그리고, 게인 설정 프로세서(132)에서 설정된 출력 전류량과 전압 크기에 따라 펄스 폭 제어 신호의 진폭을 가변 설정해서 각각의 리플로 전원장치(120n)에 대한 펄스 폭 제어 신호를 생성한다(S23).
열 접합 공정이 시작되면, 게인 설정 프로세서(132)는 온도 검출부(111)를 통해 실시간으로 입력되는 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보를 확인하고, 각각의 열 융착 히터팁(110n)에서 검출된 발열 온도와 프로세싱 정보에 따른 목표 온도를 비교한다. 그리고, 각각의 열 융착 히터팁(110n)별로 실시간 검출된 발열 온도와 목표 온도의 차이에 따라 게인 값을 설정한다.
게인 설정 프로세서(132)는 실시간으로 진행되는 온도 검출 및 비교 결과에 따라 산출된 게인 값을 온-오프 듀티 비에 곱셈 연산해서 온-오프 듀티 비를 갱신한다. 그리고 갱신된 온-오프 듀티 비를 포함하도록 디밍 제어신호를 출력할 수 있다. 이와 같이, 발열 온도와 목표 온도의 온도 차이에 따라 실시간으로 게인 값을 갱신해서 온-오프 듀티비에 가중치가 부가될 수 있도록 함으로써, 열 융착 히터팁(110n)별로 목표 온도에 도달하는 시간을 단축시킬 수 있다(S23).
게인 설정 프로세서(132) 및 출력 제어 프로세서(131)는 작업자가 설정한 동작 프로세싱 정보에 따라서 연속적이고 반복적으로 디밍 제어신호와 펄스 폭 제어 신호를 갱신해서 생성함으로써, 각각의 리플로 전원장치(120n)의 동작을 실시간으로 제어한다(S25).
도 8은 도 2에 도시된 디스플레이 패널로 표시되는 히터 팁 제어 상태를 나타낸 화면이다.
도 8을 참조하면, 인터페이스부(140)는 게인 설정 프로세서(132)를 통해 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등을 모니터링한다.
Figure 112020084023429-pat00002
도 8 및 표 2로 도시된 바와 같이, 인터페이스부(140)는 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등 디스플레이 패널로 표시한다. 아울러, 각 리플로 전원장치(120n)에 대한 제어 정보, 각 리플로 전원장치(120n)의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁(110n)에 대한 온도 정보 등을 데이터베이스(150)에 저장하고 유무선 통신부(160)로 전송한다.
이상, 상술한 바에 따르면 본 발명의 실시예에 따른 히터온도 제어 시스템은 작업자가 열 접합을 위한 히터 팁의 온도를 정밀하게 제어할 수 있도록 지원함으로써, 열 접합기의 열 융착 성능과 제조되는 제품들의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 히터 온도 제어 시스템은 다수의 히터 팁 온도가 미리 설정된 다양한 데이터 프로세서에 따라 선택적으로 정확하게 구동될 수 있도록 지원함으로써, 작업자들의 이용 편의성과 관리 효율을 높일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
110n: 적어도 하나의 열 융착 히터팁
111: 온도 검출부
120n: 적어도 하나의 리플로 전원장치
131: 출력 제어 프로세서
132: 게인 설정 프로세서
140: 인터페이스부
150: 데이터베이스
160: 유무선 통신부

Claims (5)

  1. 열 접합기에 구성된 적어도 하나의 열 융착 히터 팁;
    상기 적어도 하나의 열 융착 히터 팁에 각각 대응되는 펄스 폭 제어신호에 기초해서 상기 적어도 하나의 열 융착 히터 팁으로 구동 전류를 공급함으로써 상기 적어도 하나의 열 융착 히터 팁을 발열시키는 적어도 하나의 리플로 전원장치;
    미리 설정된 복수의 프로세싱 정보 중 적어도 하나의 프로세싱 정보에 따라 상기 적어도 하나의 열 융착 히터팁에 대한 열융착 온도와 발열 시간을 제어하기 위한 적어도 하나의 디밍 제어신호를 생성하고 출력하는 게인 설정 프로세서;
    상기 적어도 하나의 디밍 제어신호에 따라 상기 각각의 펄스 폭 제어신호를 생성해서 상기 적어도 하나의 리플로 전원장치로 공급하는 출력 제어 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 열 융착 히터팁에 대한 온도를 실시간으로 검출해서 상기 게인 설정 프로세서로 전송하는 온도 검출부를 포함하고,
    상기 게인 설정 프로세서는
    상기 적어도 하나의 프로세싱 정보로 설정된 열 융착 히터 팁별 목표 온도와 상기 검출된 발열 온도의 차이 값에 미리 설정된 제1 가중치 값을 곱해서 게인 값을 산출하고, 상기 산출된 게인 값을 상기 적어도 하나의 디밍 제어신호의 온-오프 듀티 비와 곱셈 연산함으로써, 상기 온-오프 듀티 비가 갱신된 디밍 제어신호를 상기 적어도 하나의 리플로 전원장치로 공급하는
    상기 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    작업자가 융착물들의 종류에 따라 상기 각 열 융착 히터팁의 발열 및 냉간 동작이 적어도 1회 진행 및 반복되도록 설정하면서, 각각의 반복 회차별로 상기 각 열 융착 히터팁의 발열 온도와 발열 시간(또는, 기간), 냉간 온도 및 냉간 기간을 설정할 수 있도록 지원하고, 상기 작업자의 설정 정보를 상기 복수의 프로세싱 정보로 설정하는 인터페이스부; 및
    상기 복수의 프로세싱 정보를 저장하고, 상기 작업자의 선택에 따라 상기 복수의 프로세싱 정보 중 적어도 하나의 프로세싱 정보를 다시 상기 인터페이스부로 제공하는 데이터베이스를 더 포함하는 상기 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 프로세싱 정보, 상기 작업자가 선택한 적어도 하나의 프로세싱 정보, 상기 각 리플로 전원장치에 대한 제어 정보, 상기 각 리플로 전원장치의 동작 정보, 상기 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁에 대한 온도 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 작업자의 관리 단말기 및 외부의 관리 서버로 전송하는 유무선 통신부를 더 포함하는 상기 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는
    상기 게인 설정 프로세서를 통해 상기 각 리플로 전원장치에 대한 제어 정보, 상기 각 리플로 전원장치의 동작 정보, 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터 팁에 대한 온도 정보를 모니터하고,
    상기 각 리플로 전원장치에 대한 제어 정보, 상기 각 리플로 전원장치의 동작 정보, 발열 동작중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁에 대한 온도 정보를 영상으로 표시하며,
    상기 각 리플로 전원장치에 대한 제어 정보, 상기 각 리플로 전원장치의 동작 정보, 상기 발열 동작중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁에 대한 온도 정보를 상기 데이터베이스에 저장하고 상기 유무선 통신부로 전송하는 상기 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는
    상기 각 리플로 전원장치에 대한 제어 정보, 상기 각 리플로 전원장치의 동작 정보, 상기 발열 동작 중인 적어도 하나의 열 융착 히터팁에 대한 온도 정보가 표시되는 디스플레이 패널;
    상기 작업자가 적어도 하나의 프로세싱 정보를 입력 및 설정할 수 있도록 지원하는 입력 패드; 및
    상기 작업자가 상기 인터페이스부 자체의 전원을 온-오프 제어할 수 있도록 지원하는 전원 스위치를 포함하는 상기 열 접합기의 히터 온도 제어 시스템.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070023208A (ko) 2005-08-23 2007-02-28 삼성전자주식회사 반도체 제조장치용 히터 및 이를 구비한 반도체 제조장치
JP2008066625A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品搭載装置および電子部品実装方法
JP2010167450A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Nippon Avionics Co Ltd リフローハンダ付け方法および装置
JP2012186398A (ja) * 2011-03-08 2012-09-27 Nippon Avionics Co Ltd 接合装置
KR20120130175A (ko) * 2010-01-29 2012-11-29 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 플라즈마 프로세싱 장치를 위한 피드포워드 온도 제어
KR20190034794A (ko) 2017-09-25 2019-04-03 주식회사 에스앤엠인터내셔날 수처리용 세라믹 볼을 이용한 활성수 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070023208A (ko) 2005-08-23 2007-02-28 삼성전자주식회사 반도체 제조장치용 히터 및 이를 구비한 반도체 제조장치
JP2008066625A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品搭載装置および電子部品実装方法
JP2010167450A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Nippon Avionics Co Ltd リフローハンダ付け方法および装置
KR20120130175A (ko) * 2010-01-29 2012-11-29 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 플라즈마 프로세싱 장치를 위한 피드포워드 온도 제어
JP2012186398A (ja) * 2011-03-08 2012-09-27 Nippon Avionics Co Ltd 接合装置
KR20190034794A (ko) 2017-09-25 2019-04-03 주식회사 에스앤엠인터내셔날 수처리용 세라믹 볼을 이용한 활성수 장치

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