KR20110052215A - 부품실장기의 컨베이어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 부품실장기의 컨베이어장치는, 베이스의 상부에 설치되며, 부품실장용 헤드유닛의 이동경로를 제공하는 X-Y 갠트리와, 상기 베이스의 상부 작업영역에 다수로 설치되며, 분배되는 기판을 안착 또는 이동시키는 실장스테이지와, 상기 실장스테이지로 기판을 공급하거나 배출하기 위해, 상기 베이스의 상기 기판 공급방향과 배출방향에 각각 설치되는 기판공급유닛 및 기판배출유닛 및, 상기 기판공급유닛 및 기판배출유닛의 사이에서 이동가능하게 설치되고, 상기 기판공급유닛으로부터 전달받은 상기 기판을 상기 실장스테이지들로 분배하고, 다시 부품실장이 완료된 상기 기판을 상기 실장스테이지들로부터 전달받아 상기 기판배출유닛으로 전달하는 기판분배유닛을 포함한다.

부품실장기, 컨베이어, 기판, 분배

Description

부품실장기의 컨베이어장치{Conveyer device of chip Mounter}

본 발명은 부품실장기에 관한 것으로, 특히 실장영역에 설치된 다수의 실장스테이지에 기판을 순차적으로 분배시킨 후, 각각의 헤드유닛이 실장스테이지로 분배된 기판상에 부품을 실장함으로써, 동시에 여러 개의 기판상에 부품을 실장할 수 있고, 기판을 공급하거나 배출하는 과정에서 간섭이 발생하지 않아 작업 효율성이 향상되는 부품실장기의 컨베이어장치에 관한 것이다.

부품실장기(칩마운터)는 기판(PCB)상에 집적회로, 고밀도 집적회로, 다이오드, 콘덴서, 저항 등의 전자부품(이하, '부품'이라 칭하기로 함)을 실장하는 장치를 말한다.

이와 같은 부품실장기는, 기판상에 실장 될 부품들을 공급하는 테이프 피더와, 테이프 피더(Feeder)에서 공급하는 부품들이 실장 될 수 있도록 기판을 운송하는 컨베이어)와, 테이프 피더로부터 공급되는 부품들을 픽업한 후 픽업된 부품들을 기판상에 실장 할 수 있도록 노즐 스핀들(nozzle spindle)을 구비한 헤드유닛과, 상기 헤드유닛을 수평 이동시키기 위한 X-Y 갠트리 등으로 구성된다.

여기서, 종래의 컨베이어(미도시)장치는 트랜스퍼로부터 소정방향으로 이동 가능한 컨베이어로 기판(PCB)을 전송하고, 기판상에 부품공급장치로부터 공급되는 부품을 실장한다. 이후, 실장일 완료된 기판을 소정방향으로 이동시켜 다음 공정을 진행할 수 있도록 배출시키는 과정이 이루어진다.

그러나 종래의 컨베이어 중에는, 기판을 안착시키기 위한 실장스테이지가 복수로 구비된 것들이 있으나, 이는 기판을 다수의 실장스테이지로 분배하는 과정과 실장이 완료된 기판을 배출하는 과정에서 간섭이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 작업영역에 다수의 실장스테이지를 설치하기 위한 공간 확보에 제약이 많고, 다수의 실장스테이지에 기판을 위치시키거나 실장이 완료된 기판을 배출하기 위한 장치의 구성이 복잡한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판분배유닛이 이동하면서 작업영역에 배치된 다수의 실장스테이지에 기판을 순차적으로 분배시킨 후, 각각의 헤드유닛들이 해당 영역의 실장스테이지로 분배된 기판들에 실장을 진행하고, 다시 기판분배유닛이 이동하면서 다수의 실장스테이지로부터 실장이 완료된 기판을 전달받아 배출 방향으로 전달함으로써, 동시에 여러 개의 기판들에 대해 실장을 진행할 수 있고, 기판을 분배하거나 배출하는 과정에서의 간섭을 방지할 수 있는 부품실장기의 컨베이어장치에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부품실장기의 컨베이어장치는, 베이스의 상부에 설치되며, 부품실장용 헤드유닛의 이동경로를 제공하는 X-Y 갠트리와, 상기 베이스의 상부 작업영역에 다수로 설치되며, 분배되는 기판을 안착 또는 이동시키는 실장스테이지와, 상기 실장스테이지로 기판을 공급하거나 배출하기 위해, 상기 베이스의 상기 기판 공급방향과 배출방향에 각각 설치되는 기판공급유닛 및 기판배출유닛 및, 상기 기판공급유닛 및 기판배출유닛의 사이에서 이동가능하게 설치되고, 상기 기판공급유닛으로부터 전달받은 상기 기판을 상기 실장스테이지들로 분배하고, 다시 부품실장이 완료된 상기 기판을 상기 실장스테이지들로부터 전달받아 상기 기판배출유닛으로 전달하는 기판분배유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 X-Y 갠트리는, 상기 기판의 이송경로를 따라 일정 간격으로 설치되며, 상기 기판의 이송경로와 직각으로 길이를 갖는 3개의 Y축 갠트리 및, 상기 헤드유닛이 설치될 수 있도록 상기 3 개의 Y축 갠트리의 길이방향 양단 사이에 각각 설치되며, 상기 기판의 이송경로로 길이를 갖도록 설치되는 4개의 X축 갠트리가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 실장스테이지는, 상기 기판을 안착시키기 위한 한 쌍의 백업플레이트와, 상기 한 쌍의 백업플레이트 사이에 설치되며, 공급된 상기 기판을 승강시키는 적어도 하나의 백업핀 및, 상기 한 쌍의 백업플레이트 사이에 설치되어 상기 기판을 이동시키기 위한 이송유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 실장스테이지의 상기 이송유닛은, 한 쌍의 백업플레이트 사이에서 회전가능하게 설치되며, 구동모터에 의해 회전되는 적어도 하나의 이송롤러를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 기판공급유닛, 상기 기판배출유닛 및 상기 기판분배유닛은, 상기 기판을 안착시키기 위한 한 쌍의 백업플레이트 및, 상기 한 쌍의 백업플레이트 사이에 설치되어 상기 기판을 이동시키기 위한 이송유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 기판공급유닛, 상기 기판배출유닛 및 상기 기판분배유닛의 상기 이송유닛은, 한 쌍의 백업플레이트 사이에서 회전가능하게 설치되며, 구동모터에 의해 회전되는 적어도 하나의 이송롤러 및, 상기 기판이 안착 될 수 있도록 상기 이송롤러에 양단이 걸려 회전하는 이송벨트를 포함하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 동시에 여러 개의 기판들에 부품을 실장할 수 있고, 다수의 기판을 분배하는 과정과 실장이 완료된 기판을 배출하는 과정에서 간섭이 발생하지 않도록 함으로써, 작업속도를 높여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 하나의 기판분배유닛이 다수의 실장스테이지에 기판을 일괄적으로 분배할 수 있도록 함으로써, 기판을 공급하고나 배출하기 위한 장치 구성이 단순하며, 기판 안착용 실장스테이지를 좁은 공간에 다수로 배치할 수 있어 설치공간 확보가 용이한 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 부품실장기의 컨베이어장치를 개략적으로 도시한 평면도, 도 2는 본 발명에 따른 부품실장기의 컨베이어장치에서 기판이 기판공급유닛을 통해 기판분배유닛으로 공급되는 상태를 도시한 제1작동상태도, 도 3은 도 2에 따른 기판분배유닛이 양측에 배치된 다수의 실장스테이지에 기판을 순차적으로 분배하는 상태를 도시한 제2작동상태도, 도 4는 도 3에 따른 기판분배유닛이 실장이 완료된 기판을 다수의 실장스테이지로부터 다시 전달받아, 기판배출유닛으로 전달하여 배출시키는 상태를 도시한 제3작동상태도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 부품실장기의 컨베이어 장치는 부품실장기의 하부에 위치되며, 상부에 작업영역(부품실장 작업을 수행하기 위한 영역)을 형성하는 베이스(100)와, 상기 베이스(100)의 상부에 위치되며, 부품실장용 헤드유닛(230)의 이동경로를 제공하는 X-Y 갠트리(200)와, 기판(S)이 안착 되는 실장스테이지(300)와, 기판(S)을 공급하기 위한 기판공급유닛(400)과, 실장이 완료된 기판(S)을 배출하기 위한 기판배출유닛(500)과, 기판(S)을 분배하거나 실장이 완료된 기판(S)을 배출 방향으로 전달하는 기판분배유닛(600)을 포함한다.

상기 베이스(100)에는 웨이퍼에서 다이(Die)를 공급하는 웨이퍼 핸들러(110)를 기판(S)의 기판 공급 및 배출방향에 각각 한 쌍으로 설치될 수 있고, 상기 웨이퍼 핸들러(110)에는 다이(Die)를 공급하기 위한 다이셔틀(140)이 연결될 수 있다.

또한, 공급된 다이(Die)에 플럭스 디핑 공정을 실시하기 위한 플럭스 도포장치(120)와, 비전인식을 위한 카메라(130)가 더 구비될 수 있다. 상기 카메라(130)는 후술 될 각각의 헤드유닛(230)마다 개별적으로 사용될 수 있다.

X-Y 갠트리(200)는 후술 될 기판공급유닛(400)과 기판배출유닛(500)의 사이에서 부품실장용 헤드유닛(230)의 이동경로를 제공하기 위한 것으로, 상기 X-Y 갠트리(200)에는 기판(S)의 이송경로(공급 및 배출방향)를 따라 일정한 간격을 갖도록 각각 설치되며, 기판(S)의 이송경로와 직각 방향으로 길이를 갖는 3개의 Y축 갠트리(220', 220'', 220''')가 설치된다.

그리고 헤드유닛(230)이 설치될 수 있도록 3 개의 Y축 갠트리(220', 220'', 220''')들의 길이방향 양단에 각각 설치되며, 기판(S)의 이송경로를 따 라 길이를 갖도록 4개의 X축 갠트리(210', 210'', 210''', 210'''')가 설치된다.

즉, 상기 3개의 Y축 갠트리(220', 220'', 220''')들 중, 중앙에 설치된 Y축 갠트리(220'')를 중심으로 양측에 2개의 X축 갠트리(210', 210'', 210''', 210'''')가 각각 설치되며, 상기 4개의 X축 갠트리(210', 210'', 210''', 210'''')에는 부품실장용 헤드유닛(230)이 각각 하나씩 이동가능하게 설치된다.

또한, X-Y 갠트리(200)에는 헤드유닛(230)을 개별적으로 구동시키기 위한 리니어 모터(미도시)와 볼스크류(미도시) 등이 설치될 수 있다. 이로써, 각각의 양측에 설치된 한 쌍의 헤드유닛(230)이 정해진 이동영역을 따르면서 X-Y 평면을 자유롭게 이동할 수 있다.

실장스테이지(300)는 베이스(100)의 상부에 형성된 작업영역에 다수로 설치되는 것으로, 기판분배유닛(600)으로부터 전달되는 기판(S)을 상부에 안착시켜 실장을 진행하거나, 실장이 완료된 기판(S)을 후술 될 기판분배유닛(600)으로 다시 전달하는 역할을 한다. 여기서 상기 다수의 실장스테이지(300)는 후술 될 기판분배유닛(600) 또는 중앙에 위치된 Y축 갠트리(200'')을 중심으로 양측에 다수로 설치되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 실장스테이지(300)에는 기판(S)을 안착시키기 위한 한 쌍의 백업플레이트(310)와, 상기 한 쌍의 백업플레이트(310) 사이에 설치되며, 공급된 기판(S)을 승강시키는 적어도 하나의 백업핀(320) 및, 상기 한 쌍의 백업플레이트(310) 사이에 설치되어 기판(S)을 이동시키기 위한 이송유닛이 포함될 수 있다.

여기서, 실장스테이지(300)의 이송유닛에는 한 쌍의 백업플레이트(310) 사이에서 회전가능하게 설치되며, 구동모터(미도시)에 의해 회전되는 적어도 하나의 이 송롤러(330)가 설치될 수 있다. 그리고 기판(S)이 안착 될 수 있도록 이송롤러(330)에 양단이 걸려 회전되는 이송벨트(미도시)가 더 포함될 수도 있다.

즉, 공급되는 기판(S)이 한 쌍의 백업플레이트(310) 상부에 안착 되면, 백업핀(320)이 안착 된 기판(S)을 지지하면서 일정높이로 상승 위치시킨 후, 헤드유닛(230)이 이동하면서 기판(S)에 부품실장을 진행한다.

실장이 완료되면, 백업핀(320)이 기판(S)을 하강시켜 백업플레이트(310) 안착시킨 후, 기판(S)을 후술 될 기판분배유닛(600)으로 다시 전달하는 동작 순서를 가질 수 있다.

한편, 실장스테이지(300)의 백업플레이트(310)는 공급되는 기판(S)의 폭에 따라 그 지지 폭이 가변 되도록 할 수 있다. 이를 위해 상기 백업플레이트(310)에는 별도의 폭 조절장치(미도시)가 설치될 수 있다.

기판공급유닛(400)은 실장스테이지(300)로 기판(S)을 공급하기 위한 것으로, 베이스(100)의 기판(S) 공급방향에 설치되며, 공급되는 기판을 기판분배유닛(600)으로 전달하는 역할을 한다.

이를 위해, 상기 기판공급유닛(400)에는 기판(S)을 상부에 안착시키기 위한 한 쌍의 백업플레이트(410) 및, 상기 한 쌍의 백업플레이트(410) 사이에 설치되어 기판(S)을 이동시키기 위한 이송유닛이 구비된다.

그리고 기판공급유닛(400)의 이송유닛에는 한 쌍의 백업플레이트 사이에서 이송방향으로 회전가능하게 설치되며, 구동모터(미도시)에 의해 회전되는 적어도 하나의 이송롤러(320) 및, 기판(S)이 안착 될 수 있도록 이송롤러(320)에 양단이 걸려 회전되는 이송벨트(330)가 더 설치될 수 있다.

기판배출유닛(500)은 실장이 완료된 기판(S)을 전달받아 다음 공정이 진행될 수 있도록 기판(S)을 배출시키는 역할을 하는 것으로, 베이스(100)의 기판(S) 배출방향에 설치되며, 기판분배유닛(600)으로부터 전달받은 기판(S)을 배출시키는 역할을 한다.

이를 위해, 기판배출유닛(500)에는 공급되는 기판(S)을 상부에 안착시키기 위한 한 쌍의 백업플레이트(510) 및, 상기 한 쌍의 백업플레이트(510) 사이에 설치되어 기판(S)을 이동시키기 위한 이송유닛이 구비된다.

그리고 상기 이송유닛에는 한 쌍의 백업플레이트(510) 사이에서 이송경로 방향으로 회전가능하게 설치되며, 구동모터(미도시)에 의해 회전되는 적어도 하나의 이송롤러(520) 및, 기판(S)이 안착 될 수 있도록 이송롤러(520)에 양단이 걸려 회전되는 이송벨트(530)가 더 설치될 수 있다.

기판분배유닛(600)은 베이스(100)의 작업영역에서 기판(S)의 이송경로와 직각 방향으로 이동가능하게 설치되는 것으로, 기판공급유닛(400)으로부터 전달되는 기판(S)을 다수의 실장스테이지(300)에 순차적으로 분배한다. 그리고 실장스테이지들로부터 실장이 완료된 기판(S)을 다시 전달받아 기판배출유닛(500)으로 전달하는 기능을 한다.

이를 위해, 기판분배유닛(600)에는 공급되는 기판(S)을 상부에 안착시키기 위한 한 쌍의 백업플레이트(610) 및, 상기 한 쌍의 백업플레이트(610) 사이에 설치되어 기판(S)을 이동시키기 위한 이송유닛이 구비된다.

그리고 기판분배유닛(600)의 이송유닛에는 한 쌍의 백업플레이트 사이에서 이송방향으로 회전가능하게 설치되며, 구동모터(미도시)에 의해 회전되는 적어도 하나의 이송롤러(620) 및, 기판(S)이 안착 될 수 있도록 이송롤러(620)에 양단이 걸려 회전되는 이송벨트(630)가 더 설치될 수 있다.

또한, 기판분배유닛(600)은 베이스(100)의 상부에 설치된 별도의 가이드를 따라 기판(S) 이송경로와 직각 방향으로 슬라이드 이동될 수 있다. 그리고 상기 기판분배유닛(600)을 이동시키기 위한 별도의 구동장치(미도시)가 더 구비될 수 있다.

한편, 기판분배유닛(600)이 기판(S)을 분배하는 순서와, 실장스테이지(300)에서 실장이 완료된 기판(S)을 기판분배유닛(600)로 다시 전달하는 순서는, 부품실장기의 제어부(미도시)에 기설정된 순서에 따라 순차적으로 진행될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 부품실장기의 컨베이어장치에 대한 동작순서를 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 기판공급유닛(400)은 공급되는 기판을 기판분배유닛(600)으로 전달되고, 기판(S)을 전달받은 기판분배유닛(600)은 제어부(미도시)에 기설정된 순서에 따라, 다수의 실장스테이지(300)에 기판(S)을 분배하는 과정을 가진다.

즉, 기판분배유닛(600)은 기판(S) 이송경로와 직각 방향으로 이동하면서 기판(S)을 실장스테이지(300)로 전달하는 과정을 반복적으로 진행하게 된다.

다음으로, 다수의 헤드유닛(230)은 X-Y 갠트리(200)를 따라 이동하면서 다수의 실장스테이지(300)에 분배된 기판(S)상에 부품을 실장하는 과정을 거친다.

다음으로, 다수의 실장스테이지(300)는 실장이 완료된 기판(S)들을 기판분배유닛(600)으로 다시 전달하게 되며, 기판분배유닛(600)은 이동하면서 전달받은 상기 기판(S)을 기판배출유닛(500)으로 전달하는 과정을 반복적으로 진행하며, 상기 기판배출유닛(500)은 전달받은 실장완료 기판(S)을 다음 공정으로 배출시키는 과정을 거친다.

결과적으로, 본 발명은 동시에 여러 개의 기판들에 부품을 실장할 수 있고, 다수의 기판(S)을 분배하는 과정과 실장이 완료된 기판(S)을 배출하는 과정에서 간섭이 발생하지 않도록 함으로써, 작업속도를 높여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 하나의 기판분배유닛(600)이 다수의 실장스테이지(300)에 기판(S)을 일괄적으로 분배할 수 있도록 함으로써, 기판(S)을 공급하고나 배출하기 위한 장치 구성이 단순하며, 기판(S) 안착용 실장스테이지(300)를 좁은 공간에 다수로 배치할 수 있어 설치공간 확보가 용이한 장점이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 부품실장기의 컨베이어장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명에 따른 부품실장기의 컨베이어장치를 개략적으로 도시한 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 부품실장기의 컨베이어장치에서 기판이 기판공급유닛을 통해 기판분배유닛으로 공급되는 상태를 도시한 제1작동상태도.

도 3은 도 2에 따른 기판분배유닛이 양측에 배치된 다수의 실장스테이지에 기판을 순차적으로 분배하는 상태를 도시한 제2작동상태도.

도 4는 도 3에 따른 기판분배유닛이 실장이 완료된 기판을 다수의 실장스테이지로부터 다시 전달받아, 기판배출유닛으로 전달하여 배출시키는 상태를 도시한 제3작동상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 베이스 200: X-Y 갠트리

210', 210'', 210''', 210'''': X축 갠트리

220', 220'', 220''': Y축 갠트리

230: 헤드유닛 300: 실장스테이지

400: 기판공급유닛 500: 기판배출유닛

600: 기판분배유닛 S: 기판

Claims (6)

1. 베이스의 상부에 설치되며, 부품실장용 헤드유닛의 이동경로를 제공하는 X-Y 갠트리;

   상기 베이스의 상부 작업영역에 다수로 설치되며, 분배되는 기판을 안착 또는 이동시키는 실장스테이지;

   상기 실장스테이지로 기판을 공급하거나 배출하기 위해, 상기 베이스의 상기 기판 공급방향과 배출방향에 각각 설치되는 기판공급유닛 및 기판배출유닛; 및

   상기 기판공급유닛 및 기판배출유닛의 사이에서 이동가능하게 설치되고, 상기 기판공급유닛으로부터 전달받은 상기 기판을 상기 실장스테이지들로 분배하고, 다시 부품실장이 완료된 상기 기판을 상기 실장스테이지들로부터 전달받아 상기 기판배출유닛으로 전달하는 기판분배유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기의 컨베이어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 X-Y 갠트리는, 상기 기판의 이송경로를 따라 일정 간격으로 설치되며, 상기 기판의 이송경로와 직각으로 길이를 갖는 3개의 Y축 갠트리; 및

   상기 헤드유닛이 설치될 수 있도록 상기 3 개의 Y축 갠트리의 길이방향 양단 사이에 각각 설치되며, 상기 기판의 이송경로로 길이를 갖도록 설치되는 4개의 X축 갠트리가 구비되는 것을 특징으로 하는 부품실장기의 컨베이어장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 실장스테이지는, 상기 기판을 안착시키기 위한 한 쌍의 백업플레이트;

   상기 한 쌍의 백업플레이트 사이에 설치되며, 공급된 상기 기판을 승강시키는 적어도 하나의 백업핀; 및

   상기 한 쌍의 백업플레이트 사이에 설치되어 상기 기판을 이동시키기 위한 이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기의 컨베이어장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 실장스테이지의 상기 이송유닛은, 한 쌍의 백업플레이트 사이에서 회전가능하게 설치되며, 구동모터에 의해 회전되는 적어도 하나의 이송롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기의 컨베이어장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 기판공급유닛, 상기 기판배출유닛 및 상기 기판분배유닛은, 상기 기판을 안착시키기 위한 한 쌍의 백업플레이트; 및

   상기 한 쌍의 백업플레이트 사이에 설치되어 상기 기판을 이동시키기 위한 이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기의 컨베이어장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 기판공급유닛, 상기 기판배출유닛 및 상기 기판분배유닛의 상기 이송유닛은, 한 쌍의 백업플레이트 사이에서 회전가능하게 설치되며, 구동모터에 의해 회전되는 적어도 하나의 이송롤러; 및

   상기 기판이 안착 될 수 있도록 상기 이송롤러에 양단이 걸려 회전하는 이송벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품실장기의 컨베이어장치.

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