KR20070083701A

KR20070083701A - 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20070083701A
Application number: KR1020077008700A
Authority: KR
Inventors: 죠셉 에이. 퍼라울트; 제임스 린크
Original assignee: 스피드라인 테크놀러지스 인코포레이티드
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2007-08-24
Also published as: US20060081138A1; CN100528562C; IL182463A0; WO2006044767A1; GB2433916A; IL182463A; DE112005002507T5; CN101048282A; GB0708422D0; KR101289377B1; GB2433916B; US7121199B2; DE112005002507B4; JP2008516804A

Abstract

기판(26) 상에 유동 물질을 프린팅하기 위한 스텐실 프린터(10)는 프레임(12)과, 프레임(12)에 연결된 스텐실(16)과, 스텐실(16) 위에 유동 물질을 증착시키고 프린팅하기 위해, 프레임(12)에 연결된 프린트 헤드(18)를 포함한다. 스텐실 프린터(10)는 프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위해 기판 지지 및 클램핑 조립체를 더 포함한다. 기판 지지 및 클램핑 조립체(28)는 프린팅 위치에서 기판을 지지하기 위한 적어도 하나의 지지 부재와, 기판(26)의 마주하는 모서리와 맞물리기 위해 적응되고, 프레임(12)에 연결된 한 쌍의 레일 부재(22, 24)와, 기판(26)을 클램핑하기 위해 기판(26)에 마주하는 레일 부재(22, 24) 중 적어도 하나를 이동시키는 프레임에 연결된 클램핑 메커니즘(68)을 포함한다. 클램핑 메커니즘(68)은 레일 부재(22, 24)가 기판(26)에 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어진 제 1 위치와, 레일 부재(22, 24)가 프린팅이 동작되는 동안 레일 부재(22, 24) 사이의 기판(26)을 클램핑하기 위해 기판(26)의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치, 사이의 레일 부재(22, 24) 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤을 포함한다. 클램핑 메커니즘(68)은 기판(26)의 모서리에 마주하는 레일 부재(22, 24)에 대한 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 제어하기 위해 압력 조절기를 더 포함한다. 프린팅 위치에서 기판(26)을 지지하고 클램핑하기 위한 방법은 더 기재된다.

Description

기판을 지지하고 클램핑하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING AND CLAMPING A SUBSTRATE}

본 발명은 일반적으로 기판 상에 동작을 수행하는 기계 내의 기판을 지지하고 안정화시키기 위한 기판 지지 조립체에 관한 것이고, 더 구체적으로 특히 프린트가 동작 동안 기판의 모서리를 클램핑하도록 설계된 스텐실 프린터의 기판 지지 조립체에 관한 것이다.

일반적인 표면-장착 회로판 제조 작업에서, 스텐실 프린터는 프린팅 회로판 상에 땜납 페이스트(solder paste)를 프린팅하기 위해 사용된다. 땜납 페이스트가 증착된 패드의 패턴 또는 어떤 다른 전도성 표면을 갖는, 넓게는 전자 기판으로 언급되는, 회로판은, 자동적으로 스텐실 프린터로 공급된다. 기준점으로 불리는, 회로판 상의 하나 이상의 작은 구멍 또는 마크(mark)는 회로판 상에 땜납 페이스트가 프린팅 되기 전에 스텐실 프린터의 스텐실 또는 스크린과 회로판이 적당하게 정렬되기 위해 사용된다. 회로판이 프린터의 스텐실과 적당히 정렬되면, 회로판은 예를 들어, 핀을 갖는 테이블과 같은 기판 지지부에 의해 스텐실로 상승되어 스텐실에 고정된다. 그 후 땜납 페이스트는 스텐실 상에 분배되고, 와이퍼 블레이드(wiper blade) 또는 고무 롤러는 스텐실에 형성된 구멍을 통해 땜납 페이스트를 기판 상에 밀어놓어도록 하기 위해 스텐실을 가로지른다. 고무 롤러는 스텐실을 가로질러 이동할 때, 블레이드의 전면에 말리려는(roll) 경향이 있고, 이는 땜납 페이스트는 스크린 또는 스텐실의 구멍의 충진을 용이하게 하기 위해 바람직한 점성을 얻도록 바람직하게 땜납 페이스트의 전단 변형과 혼합을 야기한다. 땜납 페이스트는 일반적으로 표준 카트리지로부터 스텐실 상에 분배된다. 프린팅 작업 후에, 회로판은 스텐실로부터 떨어져서 낮아지고, 프린팅 회로판 제조 라인 내의 다른 장소로 이동된다.

프린팅 작업을 하는 동안 회로판이 안정적으로 고정되도록 회로판을 클램핑하는 잘 알려진 많은 방법이 있다. 이런 방법은 회로판을 지지 조립체에 고정하기 위해 회로판의 마주하는 모서리 위로 돌출한 매우 얇은 포일을 가진 클램핑 메커니즘을 기재한, Beale의 미국 특허 번호 5, 157, 438에 기재된다. 이런 방식에 대한 한 가지 단점은, 포일과 기판 지지부가, z 방향으로 기판의 상하 이동을 방지하는 동안에, x 및 y 방향으로 기판의 측면 이동을 방지하는 것은 실패하는 것이다. 이런 이동이 다소 제한적이지만, 땜납 페이스트가 기판 상에 정확하게 분배되도록 기판의 임의의 이동을 제거하는 것은 반드시 필요한 것이다.

본 발명의 실시예는 상기 기술된 것과 같이, 스텐실 지지 조립체에 대한 개선점을 제공한다.

본 발명의 제 1 양상은 기판 상의 점성 물질을 프린팅하기 위한 스텐실 프린터에 관한 것이다. 스텐실 프린터는 프레임, 프레임에 연결된 스텐실, 스텐실 위에 점성 물질을 증착하고 프린팅하기 위해, 프레임에 연결된 프린터 헤드를 포함한다. 스텐실 프린터는 프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체를 더 포함한다. 기판 지지 및 클램핑 조립체는 프린팅 위치에서 기판을 지지하기 위한 적어도 하나의 지지 부재와, 기판의 마주하는 모서리와 맞물리기 위해 적응된 프레임에 연결된 한 쌍의 레일 부재와 기판을 클램핑하기 위해 기판에 마주하는 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한, 프레임에 연결된, 클램핑 메커니즘을 포함한다. 본 발명의 한 실시예에서, 클램핑 메커니즘은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 떨어져 있는 제 1 위치와 레일 부재가 프린팅 작업하는 동안 레일 부재 사이의 기판을 클램핑 하기 위해 기판의 마주 하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위해 적어도 하나의 피스톤을 포함한다. 클램핑 메커니즘은 기판의 모서리에 마주하는 레일 부재에 대한 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 제어하기 위해서 압력 조절기를 더 포함하고, 클램핑 힘은 1 내지 35 파운드 사이이다. 스텐실 프린터는 기판의 내부 영역을 지지하기 위한 기판 지지 시스템을 더 포함한다. 본 발명의 한 양상에서, 기판 지지 시스템은 유연한 지지 부재를 포함한다. 본 발명의 다른 양상에서, 기판 지지 시스템은 기판의 바닥 표면을 지지하고 맞물리도록 적응된 복수의 핀을 포함한다. 적어도 하나의 지지 부재는 프린팅 위치로 기판을 상승시키기 위해 구성되고 배열된다. 지지 및 클램핑 조립체는 기판의 z 방향 이동을 방해하는 포일 부재를 더 포함한다.

본 발명의 제 2 양상은 스텐실 프린터의 프린팅 작업하는 동안 프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체에 관한 것이다. 기판 지지 및 클램핑 조립체는 프린팅 위치에서 기판을 지지하기 위한 적어도 하나의 지지 부재와 기판의 마주하는 모서리와 맞물리도록 적응된 한 쌍의 레일 부재와, 기판을 클램핑 하기 위해 기판에 마주하는 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 클램핑 메커니즘을 포함한다. 본 발명의 한 실시예에서, 클램핑 메커니즘은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어지는 제 1 위치와 레일 부재가 프린팅 작업하는 동안 레일 부재 사이의 기판을 클램핑 하기 위해 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키는 적어도 하나의 피스톤을 포함한다. 클램핑 메커니즘은 기판의 모서리에 마주하는 레일 부재에 대한 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 제어하기 위한 압력 조절기를 더 포함하고, 클램핑 힘은 1 내지 35 파운드 사이이다. 기판 지지 및 클램핑 조립체는 기판의 내부 영역을 지지하기 위한 기판 지지 시스템을 더 포함한다. 본 발명의 한 양상에서, 기판 지지 시스템은 유연한 지지 부재를 포함한다. 본 발명의 다른 양상에서, 기판 지지 시스템은 기판의 바닥 표면과 맞물리고 지지하기 위해 적응된 복수의 핀을 포함한다. 적어도 하나의 지지 부재는 프린팅 위치로 기판을 상승시키기 위해 구성되고 배열된다. 지지 및 클램핑 조립체는 기판의 z 방향 이동을 방지하는 포일 부재를 더 포함한다.

본 발명의 제 3 양상은 스텐실 프린터의 프린팅 작업을 하는 동안 프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체에 관한 것이다. 기판 지지 및 클램핑 조립체는 프린팅 위치에서 기판의 바닥 표면과 맞물리기 위한 수단과, 기판의 마주하는 모서리를 클램핑하기 위한 수단을 포함한다. 본 발명의 한 실시예에서, 클램핑 하기 위한 수단은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어진 제 1 위치와 레일 부재가 프린팅 작업하는 동안 레일 부재 사이의 기판을 클램핑하기 위한 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 피스톤과 한 쌍의 레일 부재를 포함한다. 클램핑하기 위한 수단은 기판의 모서리와 마주하는 레일 부재에 대한 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 제어하기 위한 수단을 더 포함하고, 클램핑 힘은 1 내지 35 파운드 사이이다. 기판 지지 및 클램핑 조립체는 프린팅 위치로 기판을 상승시키는 수단을 더 포함한다. 기판 지지 및 클램핑 조립체는 기판의 z 방향 이동을 막기 위한 수단을 더 포함한다.

본 발명의 제 4 양상은 스텐실 프린터의 프린팅 작업 중에 프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 프린팅 위치에 기판을 지지하는 단계와, 기판의 마주하는 모서리를 클램핑하는 단계를 포함한다. 본 발명의 한 실시예에서, 방법은 기판이 클램핑되는 클램핑 힘을 제어하는 단계를 더 포함하고, 클램핑 힘은 1 내지 35 파운드 사이이다. 방법은 프린팅 위치에 기판이 상승하는 단계와, 기판의 z 방향 이동을 방지하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 제 5 양상은 전자 기판 상의 동작을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 프레임과, 전자 기판 상의 동작을 수행하기 위한 프레임에 연결된 모듈과, 동작 위치에서 기판을 지지하기 위한 프레임에 연결된 기판 지지부와, 프레임에 연결된 기판 클램핑 조립체를 포함한다. 기판 클램핑 조립체는 프레임에 연결된 한 쌍의 레일 부재를 포함하고, 레일 부재는 기판의 마주하는 모서리와 맞물리도록 적응된다. 클램핑 조립체는 기판을 클램핑하기 위해 기판에 마주하는 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위해, 프레임에 연결된, 클램핑 메커니즘을 더 포함한다. 본 발명의 한 실시예에서, 클램핑 메커니즘은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어진 제 1 위치와, 레일 부재가 프린팅 작업하는 동안에 레일 부재 사이에서 기판을 클램핑하기 위한 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤을 포함한다. 클램핑 메커니즘은 기판의 모서리에 마주하는 레일 부재에 대한 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 제어하기 위한 압력 조절기를 포함하고, 클램핑 힘은 1 내지 35 파운드 사이이다.

본 발명의 제 6 양상은 전자 기판 상에서 동작하는 중에 피스톤에서 기판을 클램핑하기 위한 기판 클램핑 조립체에 관한 것이다. 기판 클램핑 조립체는 기판의 마주하는 모서리와 맞물리도록 적응된 한 쌍의 레일 부재와, 기판을 클램핑하기 위해 기판에 마주하는 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 클램핑 메커니즘을 포함한다. 본 발명의 한 실시예에서, 클램핑 메커니즘은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어진 제 1 위치와, 레일 부재가 프린팅 작업을 하는 동안에 레일 부재 사이에서 기판을 클램핑하기 위해 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤을 포함한다. 클램핑 메커니즘은 기판의 모서리와 마주하는 레일 부재에 대한 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 제어하기 위한 압력 조절기를 더 포함한다.

첨부된 도면은 스케일이 도시되지 않도록 의도된다. 도면에서, 각각의 동일하거나 거의 동일한 성분은 유사한 도면 번호에 의해 나타난 다양한 도면에서 도시된다. 명백성을 위해서, 모든 성분이 모든 도면에서 라벨링되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예의 클램핑 조립체를 갖는 스텐실 프린터의 전면 사시도.

도 2는 낮은, 프린팅 전 위치에서 도시된, 예를 들어 프린팅 회로판과 같은, 기판을 갖는 클램핑 조립체의 개략적인, 평면 사시도.

도 3a는 도 2에서 라인 3-3을 따라 도시된 클램핑 조립체의 확대된 횡단면도.

도 3b는 기판이 상승된 위치에서 도시된 상태로 도 2의 라인 3-3을 따라 도시된 클램핑 조립체의 확대된 횡단면도.

도 3c는 기판이 클램핑된, 프린팅 위치에서 도시된 상태로 도 2의 라인3-3을 따라 도시된 클램핑 조립체의 확대된 횡단면도.

본 발명은 다음의 기술 사항에서 설명되거나 도면에 도시된 성분의 배열과 구성의 상세한 부분에 대한 적용에 제한되지 않는다. 본 발명은 다른 실시예 또는 다양한 방법으로 실시되거나 실행될 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용된 표현과 용어는 기술을 위한 목적이고 제한되는 것을 간주되어선 안 된다. 본 명세서에서 "포 함하다", "갖는다"와 그의 활용어는 그 이후에 나열된 품목, 그것의 등가 품목과 추가적인 품목을 포함하는 것을 의미한다.

설명하기 위해서, 본 발명의 실시예는 프린팅된 회로판 상의 땜납 페이스트를 프린팅하기 위해 사용된 스텐실 프린터를 참조로 기술될 것이다. 그러나, 당업자는 본 발명의 실시예가 회로판 상의 땜납 페이스트를 프린팅하는 스텐실 프린터에만 제한되어 있지 않고, 오히려 접착제와 인캡슐런트(encapsulent)와 같은 다른 점성 물질을 분배하는 데 필요한 다른 응용에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 또한 분배기, 역류 오븐(reflow oven), 웨이브 땜납 머신(wave solder machine), 픽 앤드 플레이스 머신(pick and place machine), 또는 작업 중에 전자 기판(예를 들어, 프린팅된 회로판)에 성분을 고정하기 위해 사용된 다른 장치에 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명의 실시예에 따른 스텐실 프린터는 회로판 상에 땜납 페이스트를 프린팅하는 프린터에 제한되지 않고, 오히려 다양한 기판 상에 다른 물질을 프린팅 하기 위해 사용된 프린터를 포함한다. 또한, 스크린과 스텐실이라는 용어는 본 명세서에서 기판 상에 프린트된 패턴을 한정하는 프린터의 디바이스를 기술하기 위해 상호 교환해서 사용될 수 있다.

도 1은 스텐실 프린터의 성분을 지지하는 프레임(12)을 포함하는, 일반적으로 10으로 지칭되는, 스텐실 프린터를 도시한다. 부분적으로, 성분은 제어기(14), 스텐실(16), 땜납 페이스트가 분배되는 분배 슬롯(미도시)을 갖는 프린트 헤드(18)를 포함한다. 이러한 각각의 성분은 프레임(12)에 적당하게 연결된다. 프린트 헤드(18)는 제어기(14)의 제어 하에 프린트 헤드가 x, y, z 방향으로 이동할 수 있게 하는, 받침대(gantry)(20) 상에 있다. 더 상세하게 위에 기술된 바에 따라, 프린트 헤드(18)는 스텐실(16) 위에 위치되고 회로판으로 땜납 페이스트의 프린팅을 허용하기 위해 스텐실을 가로질러 이동된다.

스텐실 프린터(10)는 또한 회로판(26)을 스텐실 프린터의 프린팅 위치로 이동시키기 위해서 레일(22, 24)을 갖는 운반 시스템(conveyor system)을 포함한다. 스텐실 프린터(10)는 아래에서 더 상세하게 기술될 바와 같이, 프린팅 작업을 하는 동안 안정적이도록 프린팅 회로판을 상승시키고 클램핑하는, 프린팅 회로판(26)(또는 "기판")을 지지하고 클램핑하기 위한, 일반적으로 28로 지칭되는, 조립체를 갖는다. 기판 지지 및 클램핑 조립체(28)는 회로판이 프린팅 위치에 있을 때, 예를 들어 회로판(26) 아래에 위치된 복수의 핀 또는 유연한 공구와 같은 기판 지지 시스템(30)을 더 포함한다. 기판 지지 시스템(30)은 부분적으로 프린팅 작업하는 동안 회로판이 구부러지거나 휘어지는 것을 방지하기 위해 회로판(26)의 내부 영역을 지지하기 위해 사용된다.

프린트 헤드(18)는 프린팅 작업하는 동안 프린트 헤드에 땜납 페이스트를 제공하는 적어도 하나의 땜납 페이스트 카트리지(32)를 수용하도록 형성된다. 비록 도 1에는 도시되지 않았지만, 땜납 페이스트 카트리지(32)는 기체식 공기 호스의 한 단부에 연결되는 한편, 기체식 공기 호스의 다른 단부는, 제어기(14)의 제어 하에, 땜납 페이스트를 프린트 헤드(18)로 스텐실(16) 상의 카트리지 밖으로 빠져나가도록 힘을 가하기 위해서 카트리지에 가압 공기를 제공하는 압축기에 부착된다. 피스톤과 같은 기계식 디바이스는 카트리지(32)로부터 땜납 페이스트를 프린트 헤 드(18)로 빠져나가게 하기 위해서 공기 압력 대신에, 또는 공기 압력에 부가되어 사용될 수 있다. 제어기(14)는 스텐실 프린터(10)의 동작을 제어하기 위한 응용 특정 소프트웨어로 Microsoft DOS 또는 Window XP 운영 체제를 갖는 PC(personal system)를 사용하여 실행된다.

스텐실 프린터(10)는 다음과 같이 동작된다. 회로판(26)은 운반 레일(22, 24)을 사용하여 스텐실 프린터(10)로 로딩된다. 지지 및 클램핑 조립체(28)는 회로판(26)을 프린팅 위치로 상승시키고 클램핑한다. 그 후 프린트 헤드(18)는 프린트 헤드의 블레이드가 스텐실(16)과 접촉할 때까지 z 방향으로 낮아진다. 프린트 헤드(18)는 스텐실(16)을 가로질러 x 방향으로 이동된다. 프린트 헤드(18)는 스텐실(16)의 구멍을 통해 프린트 헤드의 분배 슬롯 밖으로 및 회로판(26) 상에 땜납 페이스트를 증착한다. 프린트 헤드(18)가 스텐실(16)을 완전히 횡단하면, 회로판(26)은 운반 레일(22, 24)로 해체되고, 낮아지며 제 2 회로판이 프린터로 로딩될 수 있도록 프린터(10)로부터 이동된다. 제 2 회로판에 프린팅하기 위해서, 프린트 헤드(18)는 제 1 회로판에 사용된 방향과 반대 방향으로 스텐실(16)을 가로질러 이동된다. 대안적으로, 고무 롤러 암(미도시)은 프린트 헤드(18)의 땜납 페이스트를 포함하도록 안쪽으로 흔들릴 수 있고, 프린트 헤드는 z 방향으로 들어올려질 수 있으며, 유사한 방향 스트로크를 사용하여 제 2 회로판 상의 프린팅 작업을 구현하기 위해 그 원래 위치로 다시 이동될 수 있다.

도 2를 참조하여, 한 실시예에 따른 지지 및 클램핑 조립체(28)의 구성이 상세하게 도시된다. 도시된 바와 같이, 프린팅 회로판(26)은 4개의 모서리(34, 36, 38 및 40)를 갖고, 이중 2개의 모서리(34, 38)는 프린팅 작업 중에 클램핑되는 얇은, 직사각형 바디를 갖는다. 회로판(26)은 프린팅 작업하는 동안에 증착된 땜납 페이스트를 갖도록 적응된 복수의 패드(44)를 갖는 상부 표면(42)을 포함한다. 프린팅 회로판(26)의 아래 또는 바닥 표면(46)은 프린팅 회로판이 프린팅 작업하는 동안 구부러지거나 휘어지는 것을 방지하는, 기판 지지 시스템(30)에 의해 부분적으로 지지된다. 오직 설명하기 위한 목적으로, 2개의 지지 시스템(30)이 도 2에 도시된다. 도 2의 왼쪽에, 예를 들어, 겔형 공구(48)와 같은 유연한 지지 시스템은 프린팅 회로판(26)을 지지한다. 이런 지지 시스템은 'METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING A SUBSTRATE'로 명명된, 미국 특허 출원 일련 번호 10/175,131과 동일한 제목을 가진 미국 특허 출원 일련 번호 10/394,814에 기재되고, 이 2개의 특허 출원은 본 발명의 양수인에 의해 소유되고 본 발명에 참조로 통합된다. 유연한 지지 시스템(48)은 동일한 방식으로 회로판을 지지하기 위해서 프린팅 회로판(26)의 바닥 표면(46)에 적합하도록 적응된다. 도 2의 오른쪽에, 지지 시스템(30)은 스텐실 프린터의 분야에서 잘 알려지고, 분배기의 분야에서는 덜 알려진, 프린팅 회로판(26)을 지지하기 위한 복수의 핀(50)을 포함한다. 다른 실시예에서, 한 지지 시스템은 전체 회로판의 아래를 지지하기 위해 사용될 수 있다.

이제 도 3a 내지 도 3c, 더 구체적으로 도 3a 및 3b로 돌아가서, 회로판은 회로판(26)의 모서리(34, 38)의 영역에서 회로판의 아래쪽을 지지하기 위해 형성된, 벨트 운반 조립체에 의해 지지 및 클램핑 조립체(28) 밖으로 및 안으로 이동된다. 벨트 운반 조립체는 상기에 기술된 운반 시스템의 일부이고, 회로판(26)을 스텐실 프린터(10)의 안으로 및 밖으로 운반하기 위해서 레일(22, 24)과 통합된다. 구체적으로, 벨트 운반 조립체는 적어도 하나의 롤러(미도시)에 의해 구동된 벨트(51)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 회로판(26)의 모서리(34)는 벨트(51)의 상부 상에 위치된다.

기판 지지 및 클램핑 조립체(28)는 프린팅 회로판의 모서리(34, 38)를 따라 프린팅 회로판(26)의 바닥 표면(46)과 맞물리고 지지하는, 한 쌍의 판 지지 부재{도 3a 내지 도 3c에 도시된 한 판 지지 부재(52)}를 포함한다. {판 지지 부재(52)를 포함하는} 판 지지 부재는 회로판의 모서리 전체(또는 거의 전체)를 따라 지지부를 제공하기 위해서 프린팅 회로판(26)의 모서리(34 및 38)의 길이를 따라 연장되고 한 형태로 길어진다. 도시된 바와 같이, 장착 블록(54)은 판 지지 부재(52)에 부착되고 프레임에 형성된 적어도 하나의 트랙(56)에 의해 스텐실 프린터(10)의 프레임(12)에 슬라이딩 가능하게 연결된다.

리프트 메커니즘(lift mechanism)은 각각의 판 지지 부재(52)와 회로판(26)을 프린팅 이전 위치(도 3a)로부터 트랙(56)을 따라 상승된 프린팅 위치(도 3b)로 상승시킨다. 특히, 프레임(12)에 기계적으로 연결된 테이블(58)은 벨트(51)의 프린팅 회로판(26)을 도 3b에 도시된 방법으로 들어올리기 위해서 각각의 판 지지 부재(52)의 바닥 모서리와 맞물리도록 상승된다. 지지 및 클램핑 조립체(28)의 하중은 프린팅 이전 또는 낮아진 위치로 지지 부재(52)를 편향시킨다. 제어기(14)는 회로판이 벨트 운반 조립체에 의해 스텐실 프린터(10)의 안으로 및 밖으로 왕복되는 프린팅 전의 위치와, 프린팅 작업이 회로판 상에 구현되는 상승 및 프린팅 위치 사이에서 회로판(26)의 이동을 제어하도록 적응된다.

회로판(26)이 지지 및 클랩핑 조립체(28)(도 3a) 내에 위치되고 프린팅 위치(도 3b)로 상승되는, 스텐실 프린터(10) 안으로 로딩되면, 회로판은 프린팅 동작 중의 회로판의 평면을 따라 회로판의 임의의 측면이동을 방지하기 위해 클램핑된다. 특히, 지지 및 클램핑 조립체(28)는 회로판(26)의 z 방향 이동을 방지하기 위해 포일 부재(60)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 포일(60)은 고정된 부재(62)에 연결되고, 포일은 회로판(26)의 모서리(34)와 겹치도록 위치된다.

지지 및 클랩핑 조립체(28)는 회로판(26)의 마주하는 모서리(34, 38)와 맞물리도록 위치된, 한 쌍의 레일 부재{오직 하나의 레일 부재(64)만 도 3a 내지 도 3c에 도시됨}를 포함한다. 도 3a 내지 도 3c에 도시된 레일 부재(64)는 아래에 기술된 방식으로 이동 가능한 반면에 도면에 도시되지 않은 레일 부재는 고정된다. 다른 실시예에서, 양 레일 부재는 프린팅 작업을 가능케하기 위해서 고정 위치로 회로판을 클램핑하도록 이동 가능하다. 도시된 바와 같이, 레일 부재(64)의 안쪽으로 마주하는 표면(66)은 회로판이 스텐실 프린터(10)로 로딩될 때 회로판(26)의 모서리(34)에 근접하게 위치된다. 다른(고정된) 레일 부재는 이동 가능한 레일 부재(64)의 표면(66)을 마주하는 유사한 안쪽으로 마주하는 표면을 갖는다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 클램핑 메커니즘(68)은 레일 부재 사이의 회로판을 고정하기 위해서 회로판(26)의 모서리(34)에 마주하는 이동 가능한 레일 부재(64)를 이동시킨다. 클램핑 메커니즘(68)은 레일 부재가 회로판(26)의 모서리(34)로부터 떨어진 제 1 위치와, 레일 부재가 프린팅 작업하는 동안에 레일 부재 사이의 기판을 클램핑하기 위해 기판의 모서리와 마주하는 제 2 위치 사이에서 레일 부재를 이동하기 위해, 이동 가능한 레일 부재(64)의 길이를 따라 제공된 적어도 한 피스톤, 바람직하게 2개 이상의 피스톤을 구현한다. 이런 기재 사항의 이익을 얻는 당업자는 본 발명의 범위 내에 있고 프린팅 회로판(26)의 모서리(34)와 마주하는 레일 부재(64)를 이동하기 위한 다른 메커니즘을 사용할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 캠 메커니즘(cam mechanism)은 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 레일 부재(64)의 이동을 이루기 위해 사용될 수 있다.

압력 조절기(70)는 클램핑 메커니즘(68)에 의해 레일 부재에 적용된 압력을 모니터하고 조절하기 위해 추가로 포함된다. 압력 조절기(70)는 스텐실 프린터(10)의 작업자가 회로판(26) 상의 클램핑 힘을 제어할 수 있도록 클램핑 메커니즘(68)과 제어기(14)와 이어진다. 레일 부재(64)에 의해 회로판(26)에 적용된 클램핑 힘은 1 내지 35 파운드이고, 바람직하게 8 내지 15 파운드이고, 더 바람직하게 클램핑 힘은 대략 12 파운드이다. 클램핑 메커니즘(68)에 의해 적용된 압력은 레일 부재 사이에 회로판(26)을 단단히 고정시키도록 충분해야만 하지만, 회로판이 과도한 압력에 의해 휘어지지 않도록 너무 커선 안 된다. 클램핑 힘이 큰 회로판을 위한 바람직한 범위 보다 높고, 작은 회로판을 위한 바람직한 범위 보다 낮을 수 있다는 것을 주지해야 한다. 또한, 클램핑 메커니즘(68)에 의해 적용된 힘의 총량은 고정된 회로판의 두께에 관련되어 있다. 특히, 회로판이 두꺼워질수록, 클램핑 힘은 점점 더 커진다. 반대로, 회로판이 얇을수록 클램핑 힘은 점점 더 작아진다.

본 기재 사항의 이익을 얻는, 당업자는, 센서와 같이 레일 부재에 클램핑 메 커니즘(68)에 의해 적용된 힘을 모니터하고 조절하기 위한 다른 메커니즘을 사용할 수 있다는 것을 알아야 한다.

상기에 기재된 바와 같이, 비록 오직 하나의 레일 부재만 회로판을 클램핑하기 위해 형성되지만, 양 레일 부재는 클램핑 작업을 구현하기 위해 다뤄질 수 있다. 또한, 레일 부재는 예를 들어, 강철과 같은, 회로판을 고정시키기 위해 임의의 적당한 재료로부터 제조될 수 있다는 것을 주지해야만 한다.

본 명세서에 기재된 지지 및 클램핑 조립체(28)는 스텐실 프린터 이외에 다른 프린팅 회론판 제조 기구에서 실행될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 상기에 주지된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 원리는 웨이브 땜납 머신(wave solder machine), 역류 오븐(reflow oven), 및 픽 앤드 플레이스 머신(pick and place machine)과, 프린팅 회로판 제조에서 점성 물질을 분배하기 위해 사용된 분배기에 쉽게 적용될 수 있다.

따라서 본 발명의 적어도 하나의 실시예 중 여러 양상을 통해, 다양한 변경, 변화 및 개선이 당업자에게 쉽게 발생할 것이라는 것을 알아야 한다. 이런 변경, 변화, 및 개선은 본 기재 사항의 일부가 되도록 의도되고, 본 발명의 범위 내에 있도록 의도된다. 따라서 상기 기술과 도면은 오직 예시일 뿐이다.

본 발명은 일반적으로 기판 상에 동작을 수행하는 기계 내의 기판을 지지하고 안정화시키기 위한 기판 지지 조립체에 사용 가능하고, 더 구체적으로 특히 프린트가 동작 동안 기판의 모서리를 클램핑하도록 설계된 스텐실 프린터의 기판지지 조립체에 사용 가능하다.

Claims

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터로서,

프레임과,

프레임에 연결된 스텐실과,

스텐실 위에 점섬 물질을 프린팅하고 증착시키기 위해, 프레임에 연결된, 프린트 헤드와,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체로서, 상기 기판 지지 및 클램핑 조립체는

프린팅 위치에서 기판을 지지하기 위한 적어도 하나의 지지 부재와,

기판의 마주하는 모서리와 맞물리기 위해 적응되고 프레임에 연결된

한 쌍의 레일 부재와,

기판을 클램핑하기 위해 기판에 마주하는 레일 부재 중 적어도 하

나를 이동시키기 위해, 프레임에 연결된 클램핑 메커니즘을 포함하는

기판 지지 및 클램핑 조립체를 포함하는,

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터.
제 1 항에 있어서,

상기 클램핑 메커니즘은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어진 제 1 위치와, 레일 부재가 프린팅 작업하는 동안 레일 부재 사이에서 기판 을 클램핑하기 위한 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤을 포함하는,

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터.
제 2 항에 있어서,

상기 클램핑 메커니즘은 기판의 모서리에 마주하는 레일 부재에 대해 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 제어하기 위한 압력 조절기를 더 포함하는,

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터.
제 3 항에 있어서,

클램핑 힘은 1 파운드(453.6g) 내지 35 파운드(15846g) 사이에 있는,

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터.
제 1 항에 있어서,

기판의 내부 영역을 지지하기 위한 기판 지지 시스템을 더 포함하는,

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터.
제 5 항에 있어서,

기판 지지 시스템은 유연한 지지 부재를 포함하는,

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터.
제 5 항에 있어서,

기판 지지 시스템은 기판의 바닥 표면을 지지하고 맞물리도록 적응된 복수의 핀을 포함하는,

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터.
제 1 항에 있어서,

적어도 하나의 지지 부재는 프린팅 위치로 기판을 상승시키도록 구성되고 정렬되는,

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터.
제 1 항에 있어서,

지지 및 클램핑 조립체는 기판의 z방향 이동을 막기 위해 포일 부재를 더 포함하는,

기판 상의 점성 물질을 프린팅 하기 위한 스텐실 프린터.
스텐실 프린터의 프린팅 작업을 하는 동안 프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체로서,

프린팅 위치에서 기판을 지지하기 위한 적어도 하나의 지지 부재와,

기판의 마주하는 모서리와 맞물리도록 적응된 한 쌍의 레일 부재와,

기판을 클램핑하기 위해 기판과 마주하는 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 클램핑 메커니즘을 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 10 항에 있어서,

상기 클램핑 메커니즘은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어진 제 1 위치와, 레일 부재가 프린팅 작업을 하는 동안 레일 부재 사이에서 기판을 클램핑하기 위해 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤을 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 11 항에 있어서,

상기 클램핑 메커니즘은 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 기판의 모서리와 마주하는 레일 부재에 대해 제어하기 위해 압력 조절기를 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 12 항에 있어서,

클램핑 힘은 1 파운드(453.6g) 내지 35 파운드(15876g)인,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 10 항에 있어서,

기판의 내부 영역을 지지하기 위한 기판 지지 시스템을 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 14 항에 있어서,

기판 지지 시스템은 유연한 지지 부재를 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 14 항에 있어서,

기판 지지 시스템은 기판의 바닥 표면과 맞물리고 지지하기 위해 적응된 복수의 핀을 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조 립체.
제 10 항에 있어서,

적어도 하나의 지지 부재는 기판을 프린팅 위치로 상승시키기 위해 정렬되고 구성되는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 10 항에 있어서,

지지 및 클램핑 조립체는 기판의 z 방향 이동을 막기 위해 포일 부재를 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
스텐실 프린터의 프린팅 작업하는 동안 프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체로서,

프린팅 위치에서 기판의 바닥 표면과 맞물리기 위한 수단과,

기판의 마주하는 모서리를 클램핑하기 위한 수단을 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 19 항에 있어서,

상기 클램핑하기 위한 수단은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어진 제 1 위치와, 레일 부재가 프린팅 작업을 하는 동안 레일 부재 사이에서 기판을 클램핑하기 위해 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 한 쌍의 레일 부재와 피스톤을 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 20 항에 있어서,

상기 클램핑하기 위한 수단은 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 기판의 모서리에 마주하는 레일 부재에 대해 제어하기 위한 수단을 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 21 항에 있어서,

클램핑 힘은 1 파운드(453.6g) 내지 35 파운드(15876g) 사이인,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 19 항에 있어서,

프린팅 위치로 기판을 상승시키기 위한 수단을 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
제 19 항에 있어서,

기판의 z 방향 이동을 방지하기 위한 수단을 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 기판 지지 및 클램핑 조립체.
스텐실 프린터의 프린팅 동작 동안 프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 방법으로서,

프린팅 위치에서 기판은 지지하는 단계와,

기판의 마주하는 모서리를 클램핑하는 단계를 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 방법.
제 25 항에 있어서,

기판이 클램핑되는 클램핑 힘을 제어하는 단계를 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 방법.
제 26 항에 있어서,

클램핑 힘은 1 파운드(453.6g) 내지 35 파운드(15876g) 사이인,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 방법.
제 25 항에 있어서,

프린팅 위치로 기판을 상승시키는 단계를 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 방법.
제 25 항에 있어서,

기판의 z 방향 이동을 방지하는 단계를 더 포함하는,

프린팅 위치에서 기판을 지지하고 클램핑하기 위한 방법.
전자 기판 상에 동작을 수행하기 위한 장치로서,

프레임과,

전자 기판 상에 동작을 수행하기 위해, 프레임에 연결된 모듈과,

동작 위치에서 기판을 지지하기 위해, 프레임에 연결된, 기판 지지부와,

프레임에 연결된, 기판 클램핑 조립체로서,

프레임에 연결된 한 쌍의 레일 부재로서, 상기 레일 부재는 기판의

마주하는 모서리와 맞물리도록 적응된, 한 쌍의 레일 부재와,

기판을 클램핑하기 위해 기판과 마주하는 레일 부재 중 적어도 하

나를 이동시키기 위해서, 프레임에 연결된, 클램핑 메커니즘을 포

함하는,

기판 클램핑 조립체를 포함하는,

전자 기판 상에 동작을 수행하기 위한 장치.
제 30 항에 있어서,

상기 클램핑 메커니즘은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어진 제 1 위치와, 레일 부재가 프린팅 작업을 하는 동안 레일 부재 사이에서 기판을 클램핑하기 위해 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤을 포함하는,

전자 기판 상에 동작을 수행하기 위한 장치.
제 31 항에 있어서,

상기 클램핑 메커니즘은 기판의 모서리와 마주하는 레일 부재에 대해 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 제어하기 위해 압력 조절기를 더 포함하는,

전자 기판 상에 동작을 수행하기 위한 장치.
제 32 항에 있어서,

클램핑 힘은 1 파운드(453.6g) 내지 35 파운드(15876g) 사이인,

전자 기판 상에 동작을 수행하기 위한 장치.
전자 기판 상에 동작 동안의 위치에서 기판을 클램핑하기 위한 기판 클램핑 조립체로서,

기판의 마주하는 모서리와 맞물리도록 적응된 한 쌍의 레일 부재와,

기판을 클램핑하기 위해 기판과 마주하는 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 클램핑 메커니즘을 포함하는,

기판을 클램핑하기 위한 기판 클램핑 조립체.
제 34 항에 있어서,

상기 클램핑 메커니즘은 레일 부재가 기판의 마주하는 모서리 중 하나로부터 떨어진 제 1 위치와, 레일 부재가 프린트 동작 동안 레일 부재 사이에서 기판을 클램핑하기 위해 기판의 마주하는 모서리 중 하나와 맞물리는 제 2 위치 사이에서 레일 부재 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 적어도 하나의 피스톤을 포함하는,

기판을 클램핑하기 위한 기판 클램핑 조립체.
제 35 항에 있어서,

상기 클램핑 메커니즘은 피스톤에 의해 적용된 클램핑 힘을 기판의 모서리와 마주하는 레일 부재에 대해 제어하기 위한 압력 조절기를 더 포함하는,

기판을 클램핑하기 위한 기판 클램핑 조립체.
제 36 항에 있어서,

클램핑 힘은 1 파운드(453.6g) 내지 35 파운드(15876g) 사이인,

기판을 클램핑하기 위한 기판 클램핑 조립체.