KR102366109B1 - 스텐실 프린터용 리프트 툴 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스텐실 프린터는, 프레임과, 상기 프레임에 연결된 스텐실, 그리고 점성 물질을 스텐실 위에 성막 및 인쇄하도록 상기 프레임에 연결된 인쇄 헤드를 포함한다. 상기 스텐실 프린터는, 운반 위치 및 인쇄 위치에서 기판을 지지하도록 구성된 리프트 테이블 어셈블리와, 컨베이어 시스템을 더 포함한다. 상기 컨베이어 시스템은 프레임에 연결된 한 쌍의 레일 부재를 포함한다. 상기 한 쌍의 레일 부재는 프레임을 통해 연장되고, 기판을 스텐실 프린터를 통해 운반하도록 구성되어 있다. 상기 컨베이어 시스템은, 각 레일 부재마다, 상기 레일 부재에 연결된 리프트 툴 어셈블리를 더 포함한다. 상기 리프트 툴 어셈블리는, 상기 리프트 테이블 어셈블리와 협력하여 상기 기판을 운반 높이 및 인쇄 높이에서 결합 및 지지하도록 구성되어 있다.

Description

스텐실 프린터용 리프트 툴 어셈블리

본 발명은 일반적으로 스텐실 프린터에 관한 것이고, 보다 구체적으로 스텐실 인쇄 작업을 수행하는 동안에, 인쇄 회로 기판 등과 같은 전자 기판을 조작하도록 되어 있는 리프트 툴 어셈블리에 관한 것이다.

표면-실장 인쇄 회로 기판의 제조에서는, 솔더 페이스트를 회로 기판에 인쇄하는 데 스텐실 프린터가 사용될 수 있다. 통상적으로, 솔더 페이스트가 성막될 패드의 패턴 또는 다른 전도성 표면을 갖는 회로 기판이, 자동적으로 스텐실 프린터에 공급되고; 회로 기판 상의 하나 이상의 소형 구멍 또는 마크("기준점"으로 알려져 있음)는, 솔더 페이스트를 회로 기판에 인쇄하기 전에, 회로 기판을 스텐실 프린터의 스텐실 또는 스크린과 적절히 정렬시키는 데 사용된다. 일부 시스템에서는, 비전 시스템을 채용한 광학 정렬 시스템이, 회로 기판을 스텐실과 정렬하는 데 사용된다.

일단 회로 기판이 프린터에서 스텐실과 적절하게 정렬되면, 회로 기판이 스텐실까지 상승되고, 솔더 페이스트가 스텐실 상에 분배되며, 솔더 페이스트를 스텐실 내의 개구를 통해 회로 기판 상으로 밀어붙이도록 와이퍼 블레이드(또는 밀대)가 스텐실을 횡단한다. 스퀴지가 스텐실을 가로질러 이동될 때, 솔더 페이스트는 블레이드의 전방에서 둥글게 말리는 경향이 있고, 그 결과 바람직하게는, 스크린 또는 스텐실 내의 개구의 충전을 용이하게 하는 소기의 점도가 얻어지도록 솔더 페이스트가 혼합 및 전단되는 것이 유발된다. 솔더 페이스트는 통상적으로, 표준 카트리지로부터 스텐실 상에 분배된다. 그 후에, 스텐실은 회로 기판으로부터 분리되고, 회로 기판과 솔더 페이스트 사이의 접착으로 인해, 대부분의 재료가 회로 기판 상에 머물러 있게 된다. 스텐실의 표면 상에 남겨진 재료는, 추가적인 회로 기판이 인쇄되기 이전에, 세척 프로세스에서 제거된다.

회로 기판의 인쇄에 있어서의 다른 프로세스에는, 솔더 페이스트가 회로 기판의 표면 상에 성막된 이후에, 회로 기판을 검사하는 것이 포함된다. 회로 기판의 검사는, 깔끔한 전기 접속이 이루어질 수 있는가를 결정함에 있어서 중요하다. 솔더 페이스트가 과도하게 많으면 단락을 초래할 수 있는 반면에, 적정 위치에서 솔더 페이스트가 너무 적으면 전기 접촉을 방해할 수 있다. 일반적으로 비전 검사 시스템은 또한, 회로 기판 상의 솔더 페이스트를 2차원 또는 3차원 검사하도록 채용된다.

스텐실 세척 프로세스와 회로 기판 검사 프로세스는 회로 기판의 생산에 수반되는 다수의 프로세스 중의 두 프로세스일 뿐이다. 일관된 품질의 최다수의 회로 기판을 생산하기 위해서는, 회로 기판 검사 및 스텐실 세척 시스템 등과 같은, 생산되는 회로 기판의 품질을 보장하는 시스템을 유지하면서, 회로 기판을 제조하는 데 필요한 사이클 시간을 감소시키는 것이 종종 바람직하다.

본원의 일 양태는, 점성 물질을 기판 상에 인쇄하기 위한 스텐실 프린터에 관한 것이다. 일 실시형태에서 스텐실 프린터는, 프레임, 상기 프레임에 연결된 스텐실, 점성 물질을 스텐실 위에 성막 및 인쇄하도록 상기 프레임에 연결된 인쇄 헤드, 운반 위치 및 인쇄 위치에서 기판을 지지하도록 구성된 리프트 테이블 어셈블리, 및 컨베이어 시스템을 포함한다. 상기 컨베이어 시스템은 프레임에 연결된 한 쌍의 레일 부재를 포함한다. 상기 한 쌍의 레일 부재는 프레임을 통해 연장되고, 기판을 스텐실 프린터를 통해 운반하도록 구성되어 있다. 상기 컨베이어 시스템은, 각 레일 부재마다, 상기 레일 부재에 연결된 리프트 툴 어셈블리를 더 포함한다. 상기 리프트 툴 어셈블리는, 상기 리프트 테이블 어셈블리와 협력하여 상기 기판을 운반 높이 및 인쇄 높이에서 결합 및 지지하도록 구성되어 있다.

스텐실 프린터의 실시형태는, 기판을 비전 시스템 클리어런스 높이에서 결합 및 지지하도록 리프트 툴 어셈블리를 구성하는 것을 더 포함할 수 있다. 리프트 툴 어셈블리는, 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 의해 결합되도록 구성된 리프터 부분을 포함할 수 있다. 상기 리프터 부분은, 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 의해 결합되도록 구성되어 있고 레일 부재의 아래로 연장되는 풋을 포함할 수 있다. 상기 리프터 부분의 풋은, 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 연결하기 위해 영구 자석을 포함할 수 있다. 상기 리프트 툴 어셈블리는, 상기 리프터 부분에 연결된 모듈식 클램핑 서브어셈블리를 더 포함할 수 있다. 상기 모듈식 클램핑 서브어셈블리는, 상기 리프터 부분의 상부에 장착되는 백플레인을 포함할 수 있다. 상기 백플레인은, 클램핑에 대한 자유도를 제공하기 위해 백플레인의 후면에 장착된 리니어 베어링을 구비할 수 있다. 상기 모듈식 클램핑 서브어셈블리는, 상기 리니어 베어링에 장착된 L자형 플레이트를 더 포함할 수 있다. 상기 L자형 플레이트는 클램핑 어셈블리를 구비하는 것으로 구성될 수 있는데, 상기 클램핑 어셈블리에서는 가요성 스틸 포일이 기판을 클램핑한다. 기판 상에서의 클램핑력이 수 개의 공압 실린더에 의해 제공될 수 있다. 상기 모듈식 클램핑 서브어셈블리의 백플레인은, 레일 부재와 연관된 로케이터 내에 배치되도록 구성된 핀을 포함할 수 있다.

본원의 다른 양태는, 스텐실 프린터의 인쇄 작동 중에 기판을 인쇄 위치에서 지지하고 클램핑하기 위한 방법에 관한 것이다. 일 실시형태에서, 상기 방법은: 운반 높이에서 한 쌍의 레일 부재를 구비하는 컨베이어 시스템 상의 기판을 리프트 테이블 어셈블리 위로 이동시키는 단계; 기판의 양측 에지를 클램핑하는 단계; 및 각 레일 부재에 연결된 리프트 툴 어셈블리에 의해 기판을 z-축 방향으로 이동시키는 단계를 포함한다.

상기 방법의 실시형태는, 상기 기판을 운반 높이 위치로 이동할 때, 상기 리프트 툴 어셈블리와 연관된 핀을, 상기 레일 부재와 연관된 로케이터에 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 기판을 z-축 방향으로 이동시키는 단계는, 상기 리프트 툴 어셈블리를 상기 리프트 테이블 어셈블리의 지지부와 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 기판은 운반 높이 위치와, 비전 시스템 클리어런스 높이 위치와, 인쇄 높이 위치 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다.

본원의 다른 양태는, 점성 물질을 기판 상에 인쇄하는 타입의 스텐실 프린터용 컨베이어 시스템에 관한 것이다. 일 실시형태에서, 상기 컨베이어 시스템은 프레임에 연결된 한 쌍의 레일 부재를 포함한다. 상기 한 쌍의 레일 부재는 프레임을 통해 연장되고, 기판을 스텐실 프린터를 통해 운반하도록 구성되어 있다. 각 레일 부재마다, 리프트 툴 어셈블리가 상기 레일 부재에 연결되어 있다. 상기 리프트 툴 어셈블리는, 리프트 테이블 어셈블리와 협력하여 상기 기판을 운반 높이와, 비전 시스템 클리어런스 높이와, 인쇄 높이에서 결합 및 지지하도록 구성되어 있다.

상기 컨베이어 시스템의 실시형태는, 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 의해 결합되도록 구성된 리프터 부분을 구비하는 리프트 툴 어셈블리를 구성하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 리프터 부분은, 레일 부재의 아래로 연장되는 풋을 포함할 수 있다. 상기 풋은, 상기 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 의해 결합되도록 구성될 수 있다. 상기 리프트 툴 어셈블리는, 상기 리프터 부분에 연결된 모듈식 클램핑 서브어셈블리로서, 상기 리프터 부분의 상부에 장착되는 백플레인을 구비하는 것인 모듈식 클램핑 서브어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 백플레인은, 클램핑에 대한 자유도를 제공하기 위해 백플레인의 후면에 장착된 리니어 베어링을 구비할 수 있다.

첨부 도면은 일정한 축척에 따라 도시되어 있는 것은 아니다. 이 첨부 도면에서는, 여러 도면에 도시되어 있는 동일한 혹은 거의 동일한 구성요소 각각이 유사한 도면부호로 나타내어져 있다. 명료한 도시를 목적으로, 모든 도면에서 모든 구성요소에 부호가 붙여지는 것은 아닐 수 있다. 도면에서
도 1은 스텐실 프린터의 주요 작동 시스템을 드러내기 위해 외부 패키징이 제거되어 있는 상태인, 본원의 실시형태의 스텐실 프린터의 전방 사시도이고;
도 2는 스텐실 프린터의 컨베이어 시스템의 사시도이며;
도 3은 컨베이어 시스템의 레일 부재의 사시도이고;
도 4는 본원의 실시형태의 리프트 툴 어셈블리가 레일 부재 상에 마련되어 있는 도 3에 도시된 레일 부재의 사시도로서, 리프트 툴 어셈블리가 운반 높이에 도시되어 있는 도면이며;
도 5는 리프트 툴 어셈블리의 단면도이고;
도 6은 리프트 툴 어셈블리가 운반 높이에 도시되어 있는 컨베이어 시스템의 단면도이고;
도 7은 리프트 툴 어셈블리가 비전 시스템 검사 높이에 도시되어 있는 컨베이어 시스템의 단면도이며;
도 8은 리프트 툴 어셈블리가 인쇄 높이에 도시되어 있는 컨베이어 시스템의 단면도이고;
도 9는 포일 클램핑 시스템과 맞춤형 보드 클램핑 시스템 중 어느 하나를 구비하는 리프트 툴 어셈블리의 분해 사시도이다.

본원은 일반적으로, 재료 어플리케이션 기계(여기서는 "스텐실 프린터", "스크린 프린터", "인쇄 기계" 또는 "프린터"라고 함) 그리고 표면 실장 기술(SMT) 프로세스 라인에서 이용되며 어셈블리 재료(예컨대, 솔더 페이스트, 전도성 잉크 또는 캡슐화 재료)를 기판(예컨대, 인쇄 회로 기판, 여기서는 "전자 기판", "회로 보드", "보드", "PCB", "PCB 기판", "기판" 또는 "PCB 보드"라고 함) 상에 적용하도록 구성되거나 또는 검사, 재작업 또는 전자 부품의 기판에의 배치 등과 같은 다른 작동들을 수행하도록 구성되어 있는 그 밖의 장비에 관한 것이다. 구체적으로, 본원의 실시형태는, 인쇄 회로 기판을 생산하는 데 사용되는 스텐실 프린터를 참조하여 이하에 기술된다.

이제 도면들을 참조로 하고, 보다 구체적으로는 도 1을 참조해 보면, 본원의 실시형태의 스텐실 프린터가 개략적으로 도면부호 10으로 나타내어져 있다. 도시된 바와 같이, 스텐실 프린터(10)는 스텐실 프린터의 구성요소를 지지하는 프레임(12)을 포함한다. 스텐실 프린터(10)의 구성요소는 부분적으로는, 개략적으로 도면부호 14로 나타내어진 컨베이어 시스템, 개략적으로 도면부호 18로 나타내어진 스텐실 셔틀 어셈블리, 및 개략적으로 도면부호 20으로 나타내어진 인쇄 헤드 어셈블리 혹은 인쇄 헤드를 포함하는데, 이들 구성요소는 함께, 솔더 페이스트를 비롯한 점성 물질을 이하에 더 상세히 기술되는 방식으로 부착시키도록 구성되어 있다. 스텐실 셔틀 어셈블리(18)는 명료성 개선을 목적으로 도 1에는 도시되어 있지 않은 스텐실을 포함한다.

스텐실 프린터(10)는, 개략적으로 도면부호 22로 나타내어진 리프트 테이블 어셈블리로서, 컨베이어 시스템(14)에 의해 전달된 회로 기판(16)을, 회로 기판이 컨베이어 시스템(14)과 동일 평면을 따라 놓이는 하측 운반 위치에서부터 회로 기판이 스텐실과 결합하는 상승 혹은 인쇄 위치로 상승시키도록 구성되어 있는 지지면(24)을 포함하는 리프트 테이블 어셈블리를 더 포함한다. 상기 리프트 테이블 어셈블리(22)는 또한, 회로 기판(16)을 인쇄 위치에서부터 하측 운반 위치로 다시 하강시키도록 구성되어 있다. 스텐실 프린터(10)는, 조작자 또는 어셈블리 시스템이 스텐실 프린터의 작동을 제어하는 것을 가능하게 하도록, 컨트롤러(26)와 키보드와 디스플레이(도시 생략)를 더 포함할 수 있다.

도 2를 참조해 보면, 스텐실 프린터(10)의 컨베이어 시스템(14)은, 인쇄 회로 기판(16)을 스텐실 프린터의 리프트 테이블 어셈블리(22)에 대해 왕복 운반하기 위한, 개략적으로 도면부호 28, 30으로 나타내어진 2개의 운반 레일 부재를 포함한다. 본원에서 "프린트 네스트"라고 지칭될 수도 있는 스텐실 프린터(10)의 작업 영역에 회로 기판을 공급하거나, 로딩하거나, 또는 다른 방식으로 전달하고 회로 기판을 프린트 네스트로부터 언로딩하도록 함께 구성되어 있는, "운반 레일 부재(28, 30)는 "트랙터 공급 메커니즘"이라 지칭될 수도 있다.

각각의 운반 레일 부재(28, 30)는, 인쇄 작동 중에 회로 기판(16)의 에지를 맞물고 지지하도록 구성되어 있는, 개략적으로 도면부호 32로 나타내어진 보드 리프터 또는 리프트 툴 어셈블리를 포함한다. 각각의 운반 레일 부재(28, 30)는, 모터(34)와 모터에 연결된 운반 벨트(36)를 더 포함한다. 이러한 배치 구성의 결과, 운반 레일 부재(28, 30)의 모터(34)는 운반 벨트(36)의 동기화된 동작을 구동하여, 컨트롤러(26)의 제어 하에 회로 기판(16)을 프린트 네스트에 대해 왕복 이동시키게 된다.

리프트 툴 어셈블리(32) 없이 운반 레일 부재(28)를 도시하고 있는 도 3을 추가적으로 참조해 보면, 각 운반 레일 부재(28, 30)는, 운반 레일 부재를 스텐실 프린터(10)의 프레임(12)에 연결하는, 도면부호 38로 각각 나타내어진 한 쌍의 레일 마운트와, 회로 기판(16)을 이송할 때 회로 기판을 운반 레일 부재를 따라 안내하도록 구성되어 있는 보드 가이드(40)를 더 포함한다. 각각의 운반 레일 부재(28, 30)는 또한, 새로운 회로 기판이 스텐실 프린터(10)에 들어가는 때를 탐지하기 위한 센서(42)를 포함한다.

리프트 툴 어셈블리(32)는, 리프트 테이블 어셈블리(22)의 지지면(24)과 협력하여 회로 기판(16)을, 이하에 기술되는, 운반 높이와, 비전 시스템 클리어런스 높이와, 인쇄 높이에서 결합 및 지지하도록 구성되어 있다. 본원의 실시형태의 리프트 툴 어셈블리(32)는, 회로 기판이 비전 시스템 클리어런스 높이 및 인쇄 높이에 있는 동안에는, 컨베이어 시스템(14)의 운반 레일 부재(28, 30)와는 관계없이 회로 기판(16)을 승강 및 클램핑하도록 제공되어 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 리프트 툴 어셈블리(32)는 소기의 고정된 z-축 (상/하) 높이를 달성할 수 있다. 리프트 툴 어셈블리(32)를 작업 높이에서 운반 레일 부재(28, 30)로부터 분리시킴으로써, 리프트 툴 어셈블리가 리프트 테이블 어셈블리(22)에 의존하게 되고, 운반 레일 부재 등과 같은 제2 공급원으로부터의 영향 및 상호 작용이 제거된다. 리프트 툴 어셈블리(32)가 정확하게 그리고 반복 가능하게 배치됨으로써, 스텐실 프린터(10)의 조작자에게는, 보다 작은 치수와 보다 미세한 피치를 갖는 피처를 거의 낭비 없이 인쇄하는 능력이 제공된다. 본원의 실시형태의 리프트 툴 어셈블리(32)는 각각의 정지해 있는 운반 레일 부재(28, 30)의 둘레에 끼워져 있다. 특정 실시형태에서, 리프트 툴 어셈블리(32)는 3개의 z-축 (높이) 위치 중 어느 하나를 달성할 수 있지만; 임의의 소기의 z-축 높이가 달성될 수 있다.

도 4와 도 5를 추가적으로 참조해 보면, 각각의 리프트 툴 어셈블리(32)는, 리프트 테이블 어셈블리(22)의 지지면(24)에 의해 결합되도록 구성되어 있는, 개략적으로 도면부호 44로 나타내어진 리프터 부분과, 상기 리프터 부분에 연결된 개략적으로 도면부호 46으로 나타내어진 모듈식 클램핑 서브어셈블리를 포함한다. 도시된 바와 같이, 리프터 부분(44)은 개략적으로, 운반 레일 부재(30) 및 모듈식 클램핑 서브어셈블리(46)의 아래로 연장되는 수평 연장 풋(48)과, 상기 풋의 에지에서 상방으로 연장되는 수직 연장 아암(50)을 포함하는 L자형 부재이다. 상기 풋(48)은, 리프트 테이블 어셈블리(22)의 지지면(24)에 면하는 바닥면(52)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 상기 풋(48)의 바닥면(52)은, 리프트 테이블 어셈블리(22)의 지지면(24)에 의해 결합되도록 구성되어 있는 각각 도면부호 54로 나타내어진 수 개의 스탠드오프를 포함한다. 일 실시형태에서, 상기 풋(48)의 각 스탠드오프(54)는, 리프트 테이블 어셈블리(22)의 지지면(24)을 리프트 툴 어셈블리(32)에 보다 확고하게 고정하기 위한 영구 자석을 포함하도록 구성되어 있다.

상기 모듈식 클램핑 서브어셈블리(46)는, 리프터 부분(44)의 풋(48)의 상면(58)에 장착되는 백플레인(56)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 백플레인(56)은, 클램핑에 대한 자유도를 제공하기 위해 백플레인(56)의 후면에 장착된 리니어 베어링(60)을 구비한다. 모듈식 클램핑 서브어셈블리(46)는, 백플레인(56)의 리니어 베어링(60)에 장착된 L자형 플레이트(64)를 더 포함한다. L자형 플레이트(64)는, 개략적으로 도면부호 66으로 나타내어진 클램핑 어셈블리를 구비하는 것으로 구성되어 있는데, 상기 클램핑 어셈블리에서는 가요성 스틸 포일이 기판을 클램핑한다. 도시된 바와 같이, 클램핑 어셈블리(66)는, 회로 기판(16)의 에지와 결합하는 수직면을 구비하는 클램핑 부재(68) 및 클램핑 부재의 위에 배치된 얇은 포일(70)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 얇은 포일(70)은 클램핑 부재(68)로부터 수평으로 연장된다. 클램핑 어셈블리(66)는, L자형 플레이트(64)를 이동시켜 작동 중에 회로 기판(16)에 클램핑력을 가하도록 되어 있는, 각각 도면부호 72로 나타내어진 수 개의 공압 실린더를 더 포함한다. 리프트 툴 어셈블리(32)가 각각의 운반 레일 부재(30)에 대해 정확하게 배치되는 것을 보장하기 위해, 모듈식 클램핑 서브어셈블리(46)의 백플레인(56)은, 운반 레일 부재와 연관되어 있고 각각 도면부호 76으로 나타내어진 각 로케이터 내에 배치되도록 구성되어 있는, 각각 도면부호 74로 나타내어진 수 개의 핀을 포함한다. 로케이터 핀(74)은, 로케이터(76)에 마련된 각 개구 내에 끼워지도록 되어 있다.

소기의 운반 높이를 달성하기 위해, 리프트 툴 어셈블리(32)는, 회로 기판(16)이 좌측/우측 위치에서부터 스텐실 프린터(10)의 중앙에 로딩되는 것을 대기한다. 이러한 중립의 비작동 위치에서, 로케이터 핀(74)과 로케이터(76)는, 매 회로 기판(16)마다 운반 레일 부재(28 또는 30)에 대한 리프트 툴 어셈블리(32)의 위치를, 새로운 회로 기판을 받아들이기 위한 근사 위치로 세팅/재세팅한다.

비전 시스템 클리어런스 높이를 달성하기 위해, 회로 기판(16)이 배치된 후에, 리프트 테이블 어셈블리(22)의 지지면(24)은 리프트 툴 어셈블리(32)의 리프터 부분(44)의 풋(48)과 맞물리도록 상향 이동하는 데, 이때 클램핑 어셈블리(66)의 공압 실린더(72)는 회로 기판을 클램핑한다. 스텐실 프린터(10)의 비전 시스템이 회로 기판(16)과 리프트 테이블 어셈블리(22)의 사이에서 이동하기에 적합한, 본원에서 비전 시스템 클리어런스 높이 위치로 지칭되는 z-축 위치에서, 운반 레일 부재(28, 30)의 로케이터 핀(74)은 리프트 툴 어셈블리(32)의 각 로케이터(76)와 더 이상 접촉하고 있지 않다. 이러한 위치에서, 운반 레일 부재가 리프트 툴 어셈블리에 미치는 영향, 간섭, 또는 접촉이 없도록, 리프트 툴 어셈블리(32)와 운반 레일 부재(28, 30)의 사이의 간격이 충분하다.

비전 시스템 클리어런스 높이 위치로부터 인쇄 높이 위치를 달성하기 위해, 리프트 테이블 어셈블리(22)에 자기적으로 연결된 리프트 툴 어셈블리(32)는, 인쇄 높이 위치로 상향 이동한다. 리프트 툴 어셈블리(32)와 운반 레일 부재(28, 30) 사이의 접촉이 분리된 상태로 유지된 결과, 운반 레일 부재로부터의 영향이 없어진다.

도 6은 회로 기판이 스텐실 프린터(10) 내로 운반되는 운반 높이에서 회로 기판(16)을 지지하는 리프트 툴 어셈블리(32)를 보여준다. 도 7은 비전 시스템이 회로 기판과 스텐실의 사이에서 이동하여 회로 기판을 스텐실과 정렬하도록 구성되어 있는 비전 시스템 클리어런스 높이에서 회로 기판(16)을 지지하는 리프트 툴 어셈블리(32)를 보여준다. 그리고 도 8은 인쇄 작동이 이루어지는 인쇄 높이에서 회로 기판(16)을 지지하는 리프트 툴 어셈블리(32)를 보여준다.

인쇄 작동이 완료되면, 회로 기판(16)은 회로 기판을 로딩/언로딩하기 위한 운반 높이로 되돌아간다.

리프트 툴 어셈블리(32)의 가능한 변형예는, 리프트 툴 어셈블리의 길이를 변화시키는 것을 포함할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 일 실시형태에서, 리프트 툴 어셈블리(32)의 길이는 400 밀리미터이다. 다양한 회로 기판 두께에 적응할 수 있다.

수동적인 포일 클램핑 이외의 경우에, 백플레인은 EDGELOC™ 보드 클램핑 시스템 등과 같은 다른 클램핑 메커니즘의 형태의 능동적인 클램핑을 제공하도록 제거 가능하여, 리프트 툴 어셈블리가 모듈화되고, 현장에서 수정되는 능력을 갖출 수 있게 된다. 도 9는 포일 클램핑 어셈블리(66)를 구현하는 모듈식 클램핑 어셈블리(46)로부터 이격된 리프터 부분(44)을 보여준다. 그러나, EDGELOC™ 보드 클램핑 시스템 등과 같은, 개략적으로 도면부호 80으로 나타내어진 다른 모듈식 클램핑 어셈블리가, 모듈식 클램핑 어셈블리(46) 대신에 사용될 수 있다.

이전 설계에 비해 상기 리프트 툴 어셈블리의 이점으로는, 프로세스에서 보다 정확하게 그리고 반복 가능하게 리프트 툴 어셈블리를 각각의 운반 레일 부재로부터 분리하는 점이 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 모듈성과, 수동적인 포일 클램핑 시스템으로부터 능동적인 EDGELOC™ 보드 클램핑 시스템으로 그리고 거꾸로 교대로 전환하는 능력은, 고객이 프로세스를 커스터마이징하는 능력을 향상시킨다. 운반 레일 부재는 z-축(높이)에서 고정되어 있으므로, 회로 기판은 리프트 툴 어셈블리에 앞서 스테이징될 수 있다.

리프트 툴 어셈블리를 구현하는 컨베이어 시스템은 스텐실 프린터의 내부의 회로 기판을 취급할 수 있다는 점은 지켜져야 한다. 이는 회로 기판의 로딩, 인쇄 및 언로딩으로 구성된다.

각 운반 레일 부재는 대략 3개의 동일한 섹션으로 분할된다. 각 레일 부재의 좌측 섹션과 우측 섹션은 서로 거울 대칭 관계이고, 기판의 로딩 및 언로딩을 취급할 수 있다. 각 운반 레일 부재의 중앙 섹션은, 인쇄를 위해 회로 기판이 정렬되고 인쇄를 위해 상향으로 이동되는 곳이다. 리프트 툴 어셈블리를 구비하는 운반 레일 부재의 중앙 섹션은, 리프트 테이블 어셈블리 또는 다른 적절한 승강 플랫폼에 의해 상향 이동된다. 리프트 테이블 어셈블리는 적어도 두 가지 기능, 즉 인쇄 중에 회로 기판의 처짐을 방지하는 기판 지지부의 역할을 하는 툴링용 선반/플랫폼을 제공하는 기능과, 리프트 툴 어셈블리를 상향 이동시키는 기능을 제공하며, 이러한 의미에서 리프트 툴 어셈블리는 리프트 테이블 어셈블리의 이동시에 전체 회로 기판을 이동시킨다.

리프트 툴 어셈블리는, 리프트 테이블 어셈블리가 상승하여 리프트 툴 어셈블리와 결합할 때, 리프트 테이블 어셈블리와 운반 레일 부재의 상호 작용을 최소화할 수 있다. 운반 레일 부재를 수직 z-축 방향에서 고정된 상태로 유지하는 것의 한 가지 이점은, 회로 기판을 중앙 섹션에서 동시에 인쇄하면서, 회로 기판들을 로딩 및 언로딩할 수 있고, 이에 따라 사이클 시간이 개선된다는 것이다.

또한 이러한 리프트 툴 어셈블리 구성을 제공함으로써, 모듈 기능 옵션이 허용된다. 리프트 툴 어셈블리는, 공장에서의 규격화를 허용함과 아울러 고객 현장에서의 커스터마이징 가능성을 지닌 보다 모듈화된 구성을 가능하게 한다.

리프트 툴 어셈블리는, 스텐실 프린터에 제공되는 모든 옵션에 대해 공통인 메인 빔 위에 타는 독립형 툴이도록 설계되어 있다. 리프트 툴 어셈블리의 기능을 보다 잘 이해하기 위해, 운반 레일 부재는 각각 빔의 역할을 하고 리프트 툴 어셈블리는 튜브의 역할을 한다. 리프트 툴 어셈블리는 운반 레일 부재를 둘러싸고 운반 레일 부재의 위에 타고/놓인다. 리프트 테이블 어셈블리의 지지면이 상승하여 리프트 툴 어셈블리와 결합할 때, 리프트 툴 어셈블리는 모든 면에서 운반 레일 부재와 접촉하고 있지 않다. 프로세스에서 이 시점에, 리프트 툴 어셈블리의 바닥면을 통해서만 리프트 테이블 어셈블리의 지지면이 리프트 툴 어셈블리를 참조한다. 이러한 배치 구성에 의해, 리니어 베어링을 통한 이차적인 레일/빔 참조가 배제되는데, 이러한 이차적인 레일/빔 참조로 인해 리프트 툴 어셈블리가 비틀어지거나 속박되어 정렬이 부정확해질 수 있다. 인쇄가 완료된 후, 회로 기판을 스텐실 프린터로부터 언로딩하기 위한 중립 운반 위치로 재배치하도록, 리프트 테이블 어셈블리와 리프트 툴 어셈블리를 하강시킨다.

컨베이어 시스템에 대한 옵션으로는, 수동적인 클램핑 시스템과 능동적인 클램핑 시스템을 수용할 있는 리프트 툴 어셈블리가 있다. 서로 독립적이고 리프트 툴 어셈블리와는 관계가 없는 다른 두 옵션은, 레일 부재의 좌측 및/또는 우측 섹션에서 운반 레일 부재의 후면에 부착될 수 있는 스테이징 어셈블리이다. 스테이징 어셈블리는 선택적인 하드 스톱과도 결합 될 수 있다.

이하의 설명에 제시되어 있거나 혹은 도면에 도시되어 있는 구성 요소의 구성 및 배치의 상세한 사항에, 실시형태의 용례가 제한되지 않는다. 또한, 본원에 사용된 표현 및 용어는 설명을 목적으로 하는 것이며, 제한적인 것으로 여겨져서는 안 된다. 본원에 사용된 "구비하는", "포함하는", 또는 "갖는", "함유하는", "수반하는" 및 이와 같은 의미의 다른 형태의 표현은, 이후에 열거되어 있는 항목들과, 그 등가물뿐만 아니라 추가적인 항목들도 망라한다는 의미이다.

이상과 같이 적어도 하나의 실시형태의 여러 양태를 설명하였으며, 당업자라면 여러 변형, 수정 및 개선을 쉽게 실시할 수 있을 것으로 이해된다. 이러한 변형, 수정 및 개선은 본원의 일부분이 되며, 본원의 범위 내에 속하는 것으로 고려된다. 따라서, 전술한 설명 및 도면은 단지 예로서 주어진 것이다.

Claims (20)

1. 점성 물질을 기판 상에 인쇄하기 위한 스텐실 프린터로서, 상기 스텐실 프린터는:
   프레임;
   상기 프레임에 연결된 스텐실;
   점성 물질을 상기 스텐실 위에 성막 및 인쇄하도록 상기 프레임에 연결된 인쇄 헤드;
   운반 위치와 인쇄 위치에서 기판을 지지하도록 구성된 리프트 테이블 어셈블리; 및
   컨베이어 시스템
   을 포함하고,
   상기 컨베이어 시스템은,
   상기 프레임에 연결된 한 쌍의 레일 부재로서, 프레임을 통해 연장되고, 기판을 스텐실 프린터를 통해 운반하도록 구성되어 있는 한 쌍의 레일 부재, 및
   각 레일 부재마다, 상기 레일 부재에 대해 이동 가능한 리프트 툴 어셈블리로서, 상기 리프트 툴 어셈블리는, 상기 리프트 테이블 어셈블리와 협력하고 기판을 운반 높이 및 인쇄 높이에서 결합 및 지지하도록 구성되어 있고, 상기 리프트 툴 어셈블리는, 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 의해 결합되도록 구성된 리프터 부분 및 상기 리프터 부분에 연결된 모듈식 클램핑 서브어셈블리를 포함하고, 상기 모듈식 클램핑 서브어셈블리는, 상기 리프터 부분의 상부에 장착되는 백플레인을 포함하고, 상기 백플레인은, 클램핑에 대한 자유도를 제공하기 위해 백플레인의 후면에 장착된 리니어 베어링을 구비하는 것인 리프트 툴 어셈블리
   를 포함하는 것인 스텐실 프린터.
2. 제1항에 있어서, 상기 리프트 툴 어셈블리는, 기판을 비전 시스템 허용 높이에서 결합 및 지지하도록 추가적으로 구성되어 있는 것인 스텐실 프린터.
3. 제1항에 있어서, 상기 리프터 부분은, 상기 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 의해 결합되도록 구성되어 있고 레일 부재의 아래로 연장되는 풋을 포함하는 것인 스텐실 프린터.
4. 제3항에 있어서, 상기 리프터 부분의 풋은, 상기 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 연결하기 위해 영구 자석을 포함하는 것인 스텐실 프린터.
5. 제1항에 있어서, 상기 모듈식 클램핑 서브어셈블리는, 상기 리니어 베어링에 장착된 L자형 플레이트를 더 포함하는 것인 스텐실 프린터.
6. 제5항에 있어서, 상기 L자형 플레이트는 클램핑 어셈블리를 구비하는 것으로 구성되고, 상기 클램핑 어셈블리에서 가요성 스틸 포일이 기판을 클램핑하는 것인 스텐실 프린터.
7. 제6항에 있어서, 기판 상에서의 클램핑력이 수 개의 공압 실린더에 의해 제공되는 것인 스텐실 프린터.
8. 제1항에 있어서, 상기 모듈식 클램핑 서브어셈블리의 백플레인은, 레일 부재와 연관된 로케이터 내에 배치되도록 구성된 핀을 포함하는 것인 스텐실 프린터.
9. 점성 물질을 기판에 인쇄하는 타입의 스텐실 프린터용 컨베이어 시스템으로서, 상기 스텐실 프린터는 운반 위치와 인쇄 위치에서 기판을 지지하도록 구성된 리프트 테이블 어셈블리를 포함하고, 상기 컨베이어 시스템은:
   프레임에 연결된 한 쌍의 레일 부재로서, 프레임을 통해 연장되고, 기판을 스텐실 프린터를 통해 운반하도록 구성되어 있는 한 쌍의 레일 부재; 및
   각 레일 부재마다, 상기 레일 부재에 대해 이동 가능한 리프트 툴 어셈블리로서, 상기 리프트 테이블 어셈블리와 협력하고 기판을 운반 높이, 비전 시스템 허용 높이 및 인쇄 높이에서 결합 및 지지하도록 구성되어 있는 리프트 툴 어셈블리
   를 포함하고,
   상기 리프트 툴 어셈블리는, 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 의해 결합되도록 구성된 리프터 부분 및 상기 리프터 부분에 연결된 모듈식 클램핑 서브어셈블리를 포함하고, 상기 모듈식 클램핑 서브어셈블리는, 상기 리프터 부분의 상부에 장착되는 백플레인을 포함하고, 상기 백플레인은, 클램핑에 대한 자유도를 제공하기 위해 백플레인의 후면에 장착된 리니어 베어링을 구비하는 것인 컨베이어 시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 리프터 부분은, 상기 리프트 테이블 어셈블리의 지지부에 의해 결합되도록 구성되어 있고 레일 부재의 아래로 연장되는 풋을 구비하는 것인 컨베이어 시스템.
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