KR20140104533A - 페이스트 디스펜서 - Google Patents

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KR20140104533A
KR20140104533A KR1020130017041A KR20130017041A KR20140104533A KR 20140104533 A KR20140104533 A KR 20140104533A KR 1020130017041 A KR1020130017041 A KR 1020130017041A KR 20130017041 A KR20130017041 A KR 20130017041A KR 20140104533 A KR20140104533 A KR 20140104533A
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박학철
김영휘
손세호
김준영
김혜환
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주식회사 탑 엔지니어링
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Abstract

본 발명은, 기판 상에 페이스트를 도포하는 헤드 유닛의 노즐 내부에서 회전량에 따른 양의 페이스트를 토출시키는 스크루가 노즐 내 페이스트 토출 측 영역에서 감소된 양으로 페이스트를 이송할 수 있도록 구성(스크루 날개의 피치 감소 및/또는 스크루 축의 외주 커짐)되기 때문에 페이스트 토출량을 보다 정밀하게 제어할 수 있고, 서로 대면하고 서로간의 걸림작용으로 회전력을 전달하는 한 쌍의 전동부재 및 서로 짝을 이루어 자력으로 전동부재의 분리를 방지하는 한 쌍의 자성체로 구성된 조인트에 의하여 스크루의 축에 모터의 구동축이 연결되기 때문에 스크루와 모터를 용이하게 결합 및 분리할 수 있는 페이스트 디스펜서를 제공한다.

Description

페이스트 디스펜서 {Paste Dispenser}
본 발명은 기판 상에 실링(sealing), 접착 등을 위하여 페이스트를 도포하는 디스펜서에 관한 것이다.
근래에 들어, 디스플레이의 경량화, 평면화, 휴대화 등이 요구되면서 브라운관(Cathode Ray Tube；CRT)을 대신하여 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display；LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel；PDP), 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display；FED), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode；OLED)와 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display；FPD)가 크게 주목을 받고 있다.
이와 같은 평판 디스플레이(FPD)들 중에서 액정 디스플레이(LCD)는 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 액정 셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 장치이다. 이러한 액정 디스플레이에 적용되는 액정패널의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.
상부기판에 컬러필터와 공통전극을 형성하고, 상부기판과 대향하는 하부기판에 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor；TFT)와 화소전극을 형성한다. 다음, 기판들에 각각 배향막을 도포하고, 이들 사이에 형성할 액정층 내의 액정분자에 프리틸트 각(pre-tilt angle)과 배향방향을 제공하기 위하여 배향막을 러빙(rubbing)한다. 그리고, 기판들 사이의 간격을 유지하고 액정이 외부로 새는 것을 방지하며 기판들 사이를 밀봉하기 위하여 어느 하나 또는 양쪽 기판에 페이스트를 소정의 패턴으로 도포하여 페이스트 패턴을 형성한 후, 기판들 사이에 액정층을 형성하는 과정으로 진행된다.
살펴본 액정패널 제조방법에서, 기판 상에 페이스트 패턴을 형성하는 공정에는 페이스트 디스펜서가 사용된다. 페이스트 디스펜서는, 베이스 프레임 상에 설치된 스테이지, 스테이지 상에 로딩된 기판 상에 페이스트를 도포하는 헤드 유닛, 헤드 유닛을 지지하는 헤드 유닛 지지대를 포함한다. 헤드 유닛은 시린지(syringe)와 노즐을 포함하는데, 시린지에는 페이스트가 충전되고, 노즐은 시린지로부터의 페이스트를 토출한다. 이러한 페이스트 디스펜서는 기판과 노즐의 상대위치를 변화시키면서 기판 상에 페이스트 패턴을 형성한다.
노즐을 통한 페이스트의 토출에는 공압이나 토출 스크루가 이용된다. 공압을 이용하는 방식은 시린지에 공압라인을 통하여 압축공기를 공급하도록 구성되어, 페이스트는 시린지에 공급되는 압축공기의 압력으로 토출된다. 토출 스크루를 이용하는 방식은 노즐의 내부에 배치된 토출 스크루를 모터로부터의 동력으로 회전시키면 토출 스크루의 회전량에 따른 양의 페이스트가 토출 스크루의 이송작용으로 토출되는 구성을 가진다.
공압 이용방식의 경우에는 기체가 가지는 큰 압축성 등으로 인하여 정확하게 제어하기 어렵기 때문에, 페이스트의 토출 개시와 중단에 대한 보다 신속한 응답성을 기대할 수 없고, 토출되는 페이스트의 양을 보다 정밀하게 제어하기 곤란하다는 문제점이 있다. 토출 스크루 이용방식은 공압 이용방식에 비하여 구조적으로 단순하고 향상된 작동성을 기대할 수 있다. 그러나, 토출 스크루 이용방식의 경우에도 근래 들어 미세한 단면적을 가지는 페이스트 패턴에 대한 필요성이 차츰 증가됨에 따라 한층 향상된 정밀성을 보장하기 위한 노력의 일환으로서 페이스트 토출성능을 결정짓는 중요인자인 토출 스크루 등의 구조적 개선이 요구되는 실정이다. 또한, 토출 스크루 이용방식은 토출 스크루와 모터 간의 동력전달을 위한 연결구조를 단순화하기 위한 개선책 마련도 요구되고 있다.
한편, 공압 이용방식은 공압라인 상에 밸브(솔레노이드 밸브)가 설치되는바, 밸브의 개폐 작동과정에서 밸브의 서로 접촉하는 구성으로부터 마찰에 의하여 발생되는 이물질이 공압라인을 따라 시린지로 그대로 유입되어 페이스트에 이물질이 혼입됨으로써 페이스트 불량이 야기될 수 있다. 토출 스크루 이용방식도 노즐과 토출 스크루의 중심이 불일치하는 경우 토출 스크루가 노즐의 내벽과 마찰하면서 이물질이 발생되어 페이스트에 이물질이 혼입되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 토출 스크루를 이용하여 페이스트를 보다 정밀하게 토출할 수 있는 페이스트 디스펜서를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 토출 스크루와 모터를 용이하게 연결할 수 있는 페이스트 디스펜서를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 토출 스크루와 노즐의 마찰에 따른 이물질의 발생을 최소화할 수 있는 페이스트 디스펜서를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 상기 과제에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 아래 기재로부터 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판이 로딩되는 스테이지와; 상기 스테이지에 로딩된 기판 상에 페이스트를 도포하는 헤드 유닛을 포함하고, 상기 헤드 유닛은, 내부로 페이스트가 유입되며 유입된 페이스트가 토출되는 노즐과; 상기 노즐의 내부에 회전 가능하도록 설치되어 회전량에 따른 양의 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시키는 토출 스크루를 포함하며, 상기 토출 스크루는 상기 노즐 내 페이스트 토출 측 영역에서의 페이스트 이송량이 페이스트 유입 측 영역에서의 페이스트 이송량에 비하여 감소되도록 구성된 페이스트 디스펜서가 제공된다.
상기 토출 스크루는 스크루 축 및 상기 스크루 축의 외주에 마련된 나선형의 스크루 날개를 포함하고 상기 스크루 날개가 상기 페이스트 토출 측 영역에서 상대적으로 감소된 피치를 가지도록 형성되어 상기 페이스트 토출 측 영역에서 더 적은 양의 페이스트를 이송할 수 있다. 또한, 상기 스크루 축은 상기 페이스트 토출 측 영역에서 상대적으로 더 커진 외주를 가지도록 형성되어, 상기 토출 스크루는 상기 페이스트 토출 측 영역에서 한층 더 적은 양의 페이스트를 이송할 수 있다.
또는, 상기 토출 스크루는 스크루 축 및 상기 스크루 축의 외주에 마련된 나선형의 스크루 날개를 포함하고 상기 스크루 축이 상기 페이스트 토출 측 영역에서 상대적으로 커진 외주를 가지도록 형성되어 상기 페이스트 토출 측 영역에서 더 적은 양의 페이스트를 이송할 수 있다.
상기 헤드 유닛은 페이스트가 저장되며 하단부에 상기 노즐이 연결되어 상기 노즐에 페이스트를 제공하는 시린지를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 토출 스크루는 스크루 축 및 상기 스크루 축의 외주에 마련된 나선형의 스크루 날개를 포함하되, 상기 스크루 축은 상기 시린지의 내부를 통과하도록 상측으로 연장되고, 상기 시린지의 상측에는 상기 연장된 스크루 축을 회전시키는 스크루 구동수단이 배치될 수 있다.
상기 스크루 구동수단은 구동축을 포함하고, 상기 구동축과 스크루 축은 조인트에 의하여 분리 가능하도록 연결될 수 있다.
여기에서, 상기 조인트는, 상기 구동축과 스크루 축에 서로 대면하도록 각각 장착되고 서로간의 걸림작용으로 회전력을 전달하는 걸림부를 각각 가지는 제1전동부재 및 제2전동부재와; 상기 제1, 제2전동부재에 각각 장착되며 서로 짝을 이루어 자력에 의하여 상기 제1과 제2전동부재의 분리를 방지하는 제1자성체 및 제2자성체를 포함할 수 있다.
또는, 상기 조인트는, 상기 구동축에 장착된 제1자성체와; 상기 스크루 축에 장착되고 상기 제1자성체와 대응하며 상기 제1자성체가 회전 시 자력에 의하여 회전되는 제2자성체를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판이 로딩되는 스테이지와; 상기 스테이지에 로딩된 기판 상에 페이스트를 도포하는 헤드 유닛을 포함하고, 상기 헤드 유닛은, 내부로 페이스트가 유입되고 유입된 페이스트가 토출되는 노즐과; 상기 노즐의 내부에 회전 가능하도록 설치되어 회전량에 따른 양의 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시키는 토출 스크루와; 상기 토출 스크루를 구성하는 스크루 축에 조인트에 의하여 분리 가능하게 연결된 구동축을 가지는 스크루 구동수단을 포함하며, 상기 조인트는, 상기 구동축과 스크루 축에 서로 대면하도록 각각 장착되고 서로간의 걸림작용으로 회전력을 전달하는 걸림부를 각각 가지는 제1전동부재 및 제2전동부재와; 상기 제1, 제2전동부재에 각각 장착되며 서로 짝을 이루어 자력에 의하여 상기 제1과 제2전동부재의 분리를 방지하는 제1자성체 및 제2자성체를 포함하는 페이스트 디스펜서가 제공된다.
본 발명은 노즐 내 페이스트 토출 측 영역에서 스크루 축이 상대적으로 커진 외주를 가지고 스크루 날개가 상대적으로 감소된 피치를 가지도록 형성되어 스크루 날개가 토출 측 영역에서 상대적으로 축소된 접촉면적으로 페이스트와 접촉함과 아울러 상대적으로 감소된 이송거리로 페이스트를 이송하기 때문에 토출 측 영역에서의 페이스트 이송량이 감소되고, 이에 따라 토출 측 영역에서의 페이스트 토출압력이 유입 측 영역에 비하여 높아짐으로써 페이스트를 보다 정밀하게 토출시킬 수 있으므로 미세한 단면적의 페이스트 패턴을 형성하는 데 유리하다는 이점이 있다.
또한, 스크루 축이 노즐로부터 시린지를 통과하도록 상측으로 연장되기 때문에 스크루 축의 중심이 노즐의 중심으로부터 다소 벗어나 불일치하더라도 페이스트의 토출 시 스크루 축이 페이스트의 선회류에 의하여 선회류 중심에 위치되면서 노즐의 중심과 일치되므로 별도의 센터링 작업 없이 토출 스크루와 노즐의 중심을 일치시켜서 토출 스크루가 노즐의 내벽과 마찰함에 따른 이물질 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 페이스트에 이물질이 혼입되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 서로 대면하고 서로간의 걸림작용으로 회전력을 전달하는 한 쌍의 전동부재 및 서로 짝을 이루어 자력으로 전동부재의 분리를 방지하는 한 쌍의 자성체로 구성된 조인트에 의하여 스크루 축에 구동축이 연결되기 때문에 스크루 축과 구동축을 용이하게 결합 및 분리할 수 있고, 이에 따라 토출 스크루 등의 유지, 보수 및 페이스트 충전을 용이하게 행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 헤드 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 헤드 유닛의 시린지, 노즐, 토출 스크루, 구동모터 등을 나타내는 부분 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 노즐 측 부분을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 조인트를 나타내는 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1은 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서는, 베이스 프레임(10), 베이스 프레임(10) 상에 설치되고 기판(도 2의 도면부호 S 참조)(이하, 도면부호의 병기 생략)이 로딩되는 스테이지(20)와, X축방향으로 스테이지(20)의 양쪽에 설치되며 Y축방향으로 연장된 한 쌍의 가이드레일(30), 한 쌍의 가이드레일(30)에 양단부가 지지되어 스테이지(20)의 상측에 설치되고 X축방향으로 연장된 헤드 유닛 지지프레임(40), 헤드 유닛 지지프레임(40)에 X축방향으로 이동 가능하게 설치된 단수 또는 복수의 헤드 유닛(50), 스테이지(20)에 로딩된 기판 상에 페이스트를 도포하기 위하여 각 구성의 동작을 컨트롤하는 제어유닛(도시되지 않음)을 포함한다.
베이스 프레임(10) 상에는 스테이지(20)를 X축방향으로 이동시키는 X축 테이블(21) 및 스테이지(20)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축 테이블(22)이 설치되어, 스테이지(20)는 X축 테이블(21) 및 Y축 테이블(22)에 의하여 X, Y축방향으로 이동될 수 있다. 물론, 실시조건 등에 따라서는 X축 테이블(21)과 Y축 테이블(22) 중 어느 하나만을 적용하여 스테이지(20)가 X축 또는 Y축방향으로만 이동 가능하도록 구성할 수도 있다.
헤드 유닛 지지프레임(40)의 양단부에는 가이드레일(30)과 연결되는 가동자(41)가 설치되어, 헤드 유닛 지지프레임(40)은 가이드레일(30)과 가동자(41)의 상호작용에 의하여 가이드레일(30)의 길이방향인 Y축방향으로 이동될 수 있다. 이에 따르면, 헤드 유닛(50)은 헤드 유닛 지지프레임(40)과 함께 Y축방향으로 이동될 수 있다.
헤드 유닛 지지프레임(40)에는 X축방향으로 배치되는 헤드 유닛 가이드(42)가 설치되고, 헤드 유닛(50)에는 헤드 유닛 가이드(42)와 연결되는 헤드 유닛 이동장치(51)가 설치되어, 헤드 유닛(50)은 헤드 유닛 가이드(42)와 헤드 유닛 이동장치(51)의 상호작용에 의하여 헤드 유닛 가이드(42)의 길이방향인 X축방향으로 이동될 수 있다.
이상에 따르면, 헤드 유닛(50)은 X축 및 Y축으로 규정되는 XY장비 좌표계에 따라 X축 및/또는 Y축방향으로 이동될 수 있다.
도 2는 헤드 유닛(50)의 전체적인 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 헤드 유닛(50)은, 상하로 길게 형성되며 내부에 페이스트가 충전되는 시린지(52), 시린지(52)의 하단부에 시린지(52)와 공간적으로 통하도록 연결되어 시린지(52)로부터의 페이스트가 유입되고 유입된 페이스트가 토출되는 노즐(53), 노즐(53)에 인접하도록 배치되어 노즐(53)과 기판 사이의 간격을 측정하는 변위센서(54), 노즐(53)과 변위센서(54)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축 구동유닛(55), 노즐(53)과 변위센서(54)를 Z축방향으로 이동시키는 Z축 구동유닛(56)을 포함한다.
변위센서(54)는, 레이저 발광부(541), 레이저 발광부(541)로부터 소정의 간격 이격되며 기판에서 반사되는 레이저 발광부(541)로부터의 레이저를 입력받는 수광부(542)를 포함한다. 변위센서(54)는 기판에서 반사된 후 수광부(542)에 결상되는 레이저의 결상위치에 따른 전기신호를 제어유닛으로 출력함으로써 기판과 노즐(53) 사이의 간격을 계측할 수 있게 한다.
헤드 유닛(50)에는 기판 상에 형성된 페이스트 패턴(P)(이하, 도면부호의 병기 생략)의 단면적을 측정하는 단면적센서(57)가 설치된다. 단면적센서(57)는 기판에 레이저를 연속적으로 방출하여 페이스트 패턴을 스캔하는 방식으로 페이스트 패턴의 단면적을 측정한다. 단면적센서(57)에 의하여 측정된 페이스트 패턴의 단면적에 관한 데이터는 페이스트 패턴의 불량 여부를 검출하는 데 이용될 수 있다.
도 3은 시린지(52)와 노즐(53) 그리고 그 주변구성을 나타내는 부분단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 노즐(53) 측 부분을 나타내는 단면도이다.
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 시린지(52)는, 상하의 양단이 개방된 구조를 가지는 시린지 바디(521), 시린지 바디(521)의 개방된 상단에 결합된 시린지 캡(522)을 포함한다. 노즐(53)은 페이스트가 토출되는 노즐 팁(53T) 및 노즐 팁(53T)을 유지하는 노즐 팁 홀더(53H)를 포함한다. 노즐 팁 홀더(53H)의 상단에는 시린지 바디(521)의 개방된 하단으로부터의 페이스트가 유입되는 유입구(531)가 마련되고, 노즐 팁 홀더(53H)의 하단에는 노즐 팁(53T)이 결합되는 토출구(532)가 마련되며, 노즐 팁 홀더(53H)의 유입구(531)와 토출구(532) 사이에는 유입구(531)와 토출구(532)를 연결하는 연결유로(533)가 마련된다.
특히, 노즐 팁 홀더(53H)의 내부인 연결유로(533) 상에는 페이스트를 노즐 팁(53T)을 통하여 토출시키는 토출 스크루(58)가 구비되고, 토출 스크루(58)는 스크루 구동수단에 의하여 회전된다.
토출 스크루(58)는, 노즐 팁 홀더(53H)의 유입구(531) 측에서 토출구(532) 측 방향인 상하방향으로 배치되고 회전 가능하도록 설치된 스크루 축(581), 스크루 축(581)의 외주에 마련된 나선형 구조의 스크루 날개(582)를 포함한다. 이러한 토출 스크루(58)는, 노즐 팁 홀더(53H)의 내부에서 페이스트가 유입되는 유입 측 영역(A1)에 위치하는 제1스크루부(58-1), 제1스크루부(58-1)로부터 하측으로 연장되어 노즐 팁 홀더(53H)의 내부에서 페이스트가 토출되는 토출 측 영역(A2)에 위치하는 제2스크루부(58-2)로 구분된다. 스크루 날개(582)는 바깥지름이 일정하도록 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 토출 스크루(58)는 토출 측 영역(A2)에서의 제2스크루부(58-2)에 의한 페이스트 이송량이 유입 측 영역(A1)에서의 제1스크루부(58-1)에 의한 페이스트 이송량에 비하여 감소되는 구성을 가진다. 즉, 토출 측 영역(A2)에서 상대적으로 더 적은 양의 페이스트를 이송하도록 구성되는 것이다. 이를 위하여, 스크루 축(581)은 제2스크루부(58-2)에서 상대적으로 커진 외주를 가지도록 형성되고, 스크루 날개(582)는 제2스크루부(58-2)에서 상대적으로 감소된 피치를 가지도록 형성된다.
스크루 축(581)이 제2스크루부(58-2)에서 상대적으로 커진 외주를 가지도록 하기 위하여, 스크루 축(581)의 외주를 제1스크루부(58-1)에서 제2스크루부(58-2) 측으로 갈수록 점차 커지는 형상으로 형성할 수 있다. 또는, 스크루 축(581)이 제1스크루부(58-1)와 제2스크루부(58-2)에서 서로 다른 일정한 외주를 가지도록 하되, 제2스크루부(58-2)의 외주가 더 크도록 형성할 수도 있다. 이렇게 스크루 축(581)을 형성하면, 스크루 날개(582)는 토출 측 영역(A2)에서 스크루 축(581)의 외주가 커진 만큼 페이스트와의 접촉면적이 축소된다. 이에 따라, 토출 측 영역(A2)에서 스크루 날개(582)의 작용으로 토출구(532) 측으로 이송되는 페이스트의 양을 상대적으로 감소시킬 수 있고, 결과적으로 노즐(53)을 통하여 페이스트를 정밀하게 토출시킬 수 있다. 즉, 노즐(53) 내 토출 스크루(58)에 의한 페이스트 이송량이 유입 측 영역(A1)에서는 많은 반면에 토출 측 영역(A2)에서는 상대적으로 적으므로 토출 측 영역(A2)에 가해지는 페이스트 토출압력이 고압으로 되어 페이스트의 정밀한 토출이 가능한 것이다.
스크루 날개(582)가 제2스크루부(58-2)에서 상대적으로 감소된 피치를 가지도록 하기 위하여, 스크루 날개(582)가 제1스크루부(58-1)와 제2스크루부(58-2)에서 서로 다른 일정한 피치를 가지도록 하되, 제2스크루부(58-2)의 피치가 더 감소되도록 형성할 수 있다. 또는, 스크루 날개(582)의 피치를 제1스크루부(58-1)에서 제2스크루부(58-2) 측으로 갈수록 점차 감소되는 형상으로 형성할 수도 있다. 이렇게 스크루 날개(582)를 형성하면, 스크루 날개(582)는 토출 측 영역(A2)에서 피치가 감소된 만큼 회전량에 따른 이송거리가 감소된다. 이에 따라, 토출 측 영역(A2)에서 스크루 날개(582)의 작용에 의하여 토출구(532) 측으로 이송되는 페이스트의 양을 상대적으로 감소시킬 수 있고, 결과적으로 토출 측 영역(A2)에 가해지는 페이스트 토출압력이 고압으로 되어 노즐(53)을 통하여 페이스트를 정밀하게 토출시킬 수 있다.
도 3, 도 4를 참조하면, 토출 스크루(58)의 스크루 축(581)은 상측으로 연장되어 시린지 바디(521)의 내부를 통과하고 시린지 캡(522)을 관통하여 상단이 시린지(52)의 상측으로 노출된다. 상측으로 연장된 스크루 축(581)의 연장 부분은 일체형일 수도 있고 별도의 축을 결합하는 식으로 마련할 수도 있다. 스크루 축(581)의 연장 부분은 베어링 등 축 지지수단에 의하여 회전 가능하게 지지될 수 있다. 스크루 구동수단은 시린지(52)의 상측으로 노출된 스크루 축(581)의 상단부에 연결되는 구동모터(M)로 구성될 수 있다. 구동모터(M)로는 토출 스크루(58)의 회전량을 정밀하게 제어할 수 있다면 어떠한 타입이라도 적용될 수 있다.
구동모터(M)를 작동시키면 구동모터(M)의 회전력이 스크루 축(581)에 전달되어 토출 스크루(58)가 회전된다. 이 때, 페이스트는 토출 스크루(58)의 회전력, 페이스트의 점성 등에 의하여 시린지(52) 및 노즐 팁 홀더(53H)의 내부에서 선회되고, 토출 스크루(58)는 스크루 축(581)의 중심이 노즐 팁 홀더(53H)의 중심으로부터 다소 벗어나 불일치하더라도 페이스트의 선회류에 의하여 선회류의 중심에 위치되면서 노즐 팁 홀더(53H)의 중심과 일치된다. 즉, 토출 스크루(58)와 노즐 팁 홀더(53H)의 중심이 다소 불일치하더라도 별도의 센터링 작업 없이 페이스트 토출 시 토출 스크루(58)와 노즐 팁 홀더(53H)의 중심을 일치시킬 수 있는 것이다. 이러한 센터링구조에 의하면, 회전되는 토출 스크루(58)가 노즐 팁 홀더(53H)와의 중심이 다소 불일치함에 따라 노즐 팁 홀더(53H)의 내벽과 마찰하면서 이물질이 발생되어 페이스트에 이물질이 혼입되는 것을 최소화할 수 있다.
참고로, 토출 스크루(58)의 센터링이 용이하게 이루어지도록 하기 위하여 스크루 축(581)의 연장 부분을 보다 길게 할 수도 있고, 아울러 스크루 축(581)의 연장 부분을 얇게 형성하거나 함으로써 소정의 유연성을 가지도록 형성할 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 구동모터(M)의 구동축(모터 축)은 스크루 축(581)에 조인트(59)에 의하여 분리 가능하게 연결된다. 이는 스크루 축(581)을 용이하게 유지 및 보수하고, 시린지 바디(521)의 개방된 상측을 통하여 페이스트를 용이하게 충전하기 위한 구조이다.
도 5는 조인트(59)를 나타내는 단면도로, 도 5에 도시된 바와 같이, 조인트(59)는 제1전동부재(591) 및 제2전동부재(592), 제1자성체(593) 및 제2자성체(594)를 포함한다.
제1전동부재(591)는 구동모터(M)의 구동축 끝 부분에 장착되고, 제2전동부재(592)는 토출 스크루(58)의 스크루 축(581) 끝 부분에 제1전동부재(591)와 서로 대면하도록 장착된다. 제1전동부재(591)와 제2전동부재(592)의 서로 대면하는 부분이 마찰함으로써 구동모터(M)로부터의 회전력을 토출 스크루(58) 측에 전달할 수도 있다. 제1전동부재(591)와 제2전동부재(592) 간에 회전력을 보다 확실히 전달하기 위하여, 제1전동부재(591)와 제2전동부재(592)는 회전 시 서로 걸림되는 걸림부를 각각 가진다. 도 5에는 제1전동부재(591)에 걸림부로서 다각형 구조의 홈부가 형성되고 제2전동부재(592)에 걸림부로서 제1전동부재(591)의 홈부에 삽입되는 돌기부가 형성된 것으로 도시되어 있으나, 걸림부인 홈부와 돌기부의 위치는 서로 바뀔 수도 있고, 걸림부의 형상은 제1전동부재(591)와 제2전동부재(592) 간에 회전력을 걸림작용으로 전달할 수 있는 범위 이내에서 다양하게 변경될 수 있다.
제1자성체(593)와 제2자성체(594)는 제1전동부재(591)와 제2전동부재(592)에 각각 장착되며 서로 짝을 이루어서 자력에 의하여 제1전동부재(591)와 제2전동부재(592)의 분리를 방지한다. 제1자성체(593)는 구동모터(M)의 구동축과 제1전동부재(591) 사이에, 제2자성체(594)는 스크루 축(581)과 제2전동부재(592) 사이에 각각 개재될 수 있다. 제1자성체(593), 제2자성체(594)는 제1전동부재(591)와 제2전동부재(592)가 대면 시 서로 근접하거나 접촉할 수 있는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 제1자성체(593)와 제2자성체(594)는 이렇게 제1전동부재(591)와 제2전동부재(592)의 분리를 방지하면서 자력에 의하여 회전력을 전달한다.
제1자성체(593)와 제2자성체(594) 중 어느 하나는 자석(영구자석, 또는 전원이 공급되면 자기화되는 전자석)이고 다른 하나는 이에 부착되는 자석(영구자석 또는 전자석)이나 금속부재일 수 있다.
실시조건 등에 따라서는, 조인트(59)는 제1전동부재(591), 제2전동부재(592) 없이 제1자성체(593)와 제2자성체(594)로 구성되어 제1자성체(593)가 회전 시 자력에 의하여 제2자성체(594)가 함께 회전되도록 할 수도 있다.
살펴본 바와 같은 본 발명은 제2스크루부(58-2)에서 스크루 축(581)이 상대적으로 커진 외주를 가지고 스크루 날개(582)가 상대적으로 감소된 피치를 가짐으로써 토출 측 영역(A2)에서 스크루 날개(582)의 페이스트와의 접촉면적이 축소되고 회전량에 따른 페이스트 이송거리가 감소된 점 때문에, 유입 측 영역(A1)에서는 상대적으로 많은 양의 페이스트가 이송되어 노즐 팁 홀더(53H)의 유입구(531)를 통해서는 페이스트를 신속히 유입시킬 수 있고, 반면 토출 측 영역(A2)에서는 상대적으로 적은 양의 페이스트가 이송됨에 따라 토출 측 영역(A2)에 가해지는 페이스트 토출압력이 고압으로 됨으로써 노즐 팁(53T)을 통해서는 페이스트를 정밀하게 토출시킬 수 있다. 그러므로, 본 발명은 미세한 단면적에 대한 페이스트 패턴에 대해서도 정밀하게 형성할 수 있다.
페이스트 토출 중단 시에는 토출 스크루(58)를 페이스트 토출 시와 반대방향으로 일정 시간 회전시켜서 토출되는 페이스트를 노즐(53)의 내부로 끌어들이면 기판 상에 페이스트가 부적절하게 추가 토출되는 현상을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
20 : 스테이지 50 : 헤드 유닛
52 : 시린지 53 : 노즐
53H : 노즐 팁 홀더 53T : 노즐 팁
58 : 토출 스크루 581 : 스크루 축
582 : 스크루 날개 59 : 조인트
591 : 제1전동부재 592 : 제2전동부재
593 : 제1자성체 594 : 제2자성체
A1 : 유입 측 영역 A2 : 토출 측 영역
M : 구동모터

Claims (9)

  1. 기판이 로딩되는 스테이지와; 상기 스테이지에 로딩된 기판 상에 페이스트를 도포하는 헤드 유닛을 포함하고,
    상기 헤드 유닛은, 내부로 페이스트가 유입되며 유입된 페이스트가 토출되는 노즐과; 상기 노즐의 내부에 회전 가능하도록 설치되어 회전량에 따른 양의 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시키는 토출 스크루를 포함하며,
    상기 토출 스크루는 상기 노즐 내 페이스트 토출 측 영역에서의 페이스트 이송량이 페이스트 유입 측 영역에서의 페이스트 이송량에 비하여 감소되도록 구성된 페이스트 디스펜서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 토출 스크루는 스크루 축 및 상기 스크루 축의 외주에 마련된 나선형의 스크루 날개를 포함하고 상기 스크루 날개가 상기 페이스트 토출 측 영역에서 상대적으로 감소된 피치를 가지도록 형성되어 상기 페이스트 토출 측 영역에서 더 적은 양의 페이스트를 이송하는 페이스트 디스펜서.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스크루 축은 상기 페이스트 토출 측 영역에서 상대적으로 더 커진 외주를 가지도록 형성된 페이스트 디스펜서.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 토출 스크루는 스크루 축 및 상기 스크루 축의 외주에 마련된 나선형의 스크루 날개를 포함하고 상기 스크루 축이 상기 페이스트 토출 측 영역에서 상대적으로 커진 외주를 가지도록 형성되어 상기 페이스트 토출 측 영역에서 더 적은 양의 페이스트를 이송하는 페이스트 디스펜서.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드 유닛은 페이스트가 저장되며 하단부에 상기 노즐이 연결되어 상기 노즐에 페이스트를 제공하는 시린지를 더 포함하고,
    상기 토출 스크루는 스크루 축 및 상기 스크루 축의 외주에 마련된 나선형의 스크루 날개를 포함하되, 상기 스크루 축은 상기 시린지의 내부를 통과하도록 상측으로 연장되며,
    상기 시린지의 상측에는 상기 연장된 스크루 축을 회전시키는 스크루 구동수단이 배치된 페이스트 디스펜서.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스크루 구동수단은 구동축을 포함하고,
    상기 구동축과 스크루 축은 조인트에 의하여 분리 가능하도록 연결된 페이스트 디스펜서.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 조인트는,
    상기 구동축과 스크루 축에 서로 대면하도록 각각 장착되고 서로간의 걸림작용으로 회전력을 전달하는 걸림부를 각각 가지는 제1전동부재 및 제2전동부재와;
    상기 제1, 제2전동부재에 각각 장착되며 서로 짝을 이루어 자력에 의하여 상기 제1과 제2전동부재의 분리를 방지하는 제1자성체 및 제2자성체를 포함하는 페이스트 디스펜서.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 조인트는,
    상기 구동축에 장착된 제1자성체와;
    상기 스크루 축에 장착되고 상기 제1자성체와 대응하며 상기 제1자성체가 회전 시 자력에 의하여 회전되는 제2자성체를 포함하는 페이스트 디스펜서.
  9. 기판이 로딩되는 스테이지와; 상기 스테이지에 로딩된 기판 상에 페이스트를 도포하는 헤드 유닛을 포함하고,
    상기 헤드 유닛은, 내부로 페이스트가 유입되고 유입된 페이스트가 토출되는 노즐과; 상기 노즐의 내부에 회전 가능하도록 설치되어 회전량에 따른 양의 페이스트를 상기 노즐로부터 토출시키는 토출 스크루와; 상기 토출 스크루를 구성하는 스크루 축에 조인트에 의하여 분리 가능하게 연결된 구동축을 가지는 스크루 구동수단을 포함하며,
    상기 조인트는,
    상기 구동축과 스크루 축에 서로 대면하도록 각각 장착되고 서로간의 걸림작용으로 회전력을 전달하는 걸림부를 각각 가지는 제1전동부재 및 제2전동부재와;
    상기 제1, 제2전동부재에 각각 장착되며 서로 짝을 이루어 자력에 의하여 상기 제1과 제2전동부재의 분리를 방지하는 제1자성체 및 제2자성체를 포함하는 페이스트 디스펜서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200137669A (ko) * 2019-05-31 2020-12-09 (주)플루익스 스크류 펌프를 이용하는 디스팬싱 장치

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