KR20170053619A - 디스펜서용 밸브 시트 - Google Patents

디스펜서용 밸브 시트 Download PDF

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KR20170053619A
KR20170053619A KR1020177005345A KR20177005345A KR20170053619A KR 20170053619 A KR20170053619 A KR 20170053619A KR 1020177005345 A KR1020177005345 A KR 1020177005345A KR 20177005345 A KR20177005345 A KR 20177005345A KR 20170053619 A KR20170053619 A KR 20170053619A
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valve seat
dispensing head
chamber
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nozzle
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KR1020177005345A
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Inventor
존 아리아테 카바잘
Original Assignee
일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
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Abstract

분배 헤드는 내부 챔버를 형성하는 하우징과, 챔버 내에 형성된 유입구를 포함한다. 유입구는 재료 공급원으로부터 압력 하에서 상기 챔버에 점성 재료를 공급한다. 분배 헤드는 상기 챔버 내에 배치된 피스톤과, 상기 챔버의 하단부에서 상기 하우징에 고정된 노즐을 포함한다. 노즐은 상기 챔버와 동축 방향으로 연장되는 오리피스를 가지며, 이때 상기 하우징 및 상기 노즐 중 하나는 상기 챔버의 바닥 벽을 형성한다. 분배 헤드는 상기 챔버의 바닥 벽 상에 마련된 밸브 시트를 더 포함한다. 밸브 시트는 상기 챔버의 바닥 벽 위로 배치된 밸브 시트면을 갖춘 본체를 포함하고, 이때 상기 본체는 분배 작업 중에 점성 재료가 상기 밸브 시트면을 통해 유동 가능하게 될 수 있도록 상기 노즐의 오리피스와 동축인 개구부를 갖는다.

Description

디스펜서용 밸브 시트{VALVE SEAT FOR DISPENSER}
본 발명은 대체로 인쇄 회로 기판과 같은 기판 상에 점성 재료를 분배하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 상에 소량의 점성 재료를 분배할 수 있는 제터형 디스펜서(jetter-type dispenser)에 관한 것이다.
여러 가지 응용 분야에서 계량된 양의 액체 또는 페이스트(paste)를 분배하는 데 사용되는, 여러 가지 유형의 종래 기술에 따른 분배 시스템 또는 디스펜서가 존재한다. 이러한 응용 분야 중 하나는 집적 회로 칩 및 기타 전자 부품을 회로 보드 기판에 조립하는 것이다. 이 응용 분야에서 자동화된 분배 시스템은 액체 에폭시나 솔더 페이스트(solder paste) 또는 일부 다른 관련 재료의 도트(dot)를 회로 기판에 분배하는 데 사용된다. 자동 분배 시스템은 언더필 재료(underfill material) 및 봉입재(encapsulent)의 라인의 분배에도 또한 사용되는데, 이는 회로 기판에 부품 요소를 기계적으로 고정한다. 언더필 재료 및 봉입재는 조립체의 기계적 특성 및 환경적 특성을 개선하는 데 사용된다.
이러한 분배 시스템의 다른 용례는 회로 기판 상에 매우 적은 양 또는 도트를 분배하는 것이다. 재료의 도트를 분배할 수 있는 하나의 시스템에서, 디스펜서 유닛은 나선형 홈을 갖는 회전식 오거(auger)를 이용하여 재료를 노즐로부터 회로 기판 상으로 강제한다. 이러한 시스템 중 하나는 본 개시 내용의 양수인의 자회사로서 미국 매사츄세츠주 프랭클린에 소재한 Speedline Technologies, Inc.가 소유하고 있으며 발명의 명칭이 '밀봉 오거 스크류를 갖는 액체 분배 시스템 및 분배 방법'인 미국 특허 제5,819,983호에 개시되어 있다.
자동화된 디스펜서 분야에서는 또한 점성 물질의 도트를 회로 기판 측으로 발사하는 것이 알려져 있다. 이러한 시스템을 종종 "제터"형 시스템으로 부르기도 한다. 이러한 제터형 시스템에서, 회로 기판에 접촉하기 전에 재료가 노즐로부터 분리될 수 있도록 충분한 관성으로 노즐로부터 이산적으로 소량의 점성 재료가 분사된다. 전술 한 바와 같이, 오거형의 도포 또는 종래의 통상의 다른 분배 시스템에서는, 재료가 회로 기판에 부착될 수 있도록 재료의 도트로 회로 기판을 적실 필요가 있어서 디스펜서가 움직이기 시작할 때 재료의 도트가 노즐로부터 방출되게 된다. 분사 시, 도트는 이산적 도트의 패턴으로서 적셔지지 않고 기판 상에 배치될 수 있거나, 대안적으로 도트가 서로 충분히 근접하게 배치되어 이들이 어느 정도 연속적인 패턴으로 합체되도록 할 수 있다. 이러한 시스템의 일례는, 본 개시 내용의 양수인이며 일리노이주 글렌 뷰에 소재한 Illinois Tool Works Inc.가 소유하고 있고 발명의 명칭이 '기판 상에 점성 재료를 분배하기 위한 방법 및 장치'인 미국 특허 제7,980,197호에 개시되어 있다.
도 1은 전체적으로 10으로 지시된 공지된 제터형 분배 헤드의 구성을 보여준다. 도시된 바와 같이, 분배 헤드(10)는 챔버(14)를 갖는 하우징(12)을 포함한다. 점성 재료는 하우징(12)의 상부 근처에 제공된 공급용 유입구(16)에 의해 챔버(14) 내로 도입된다. 챔버(14)의 바닥에는 노즐(18)이 제공되고, 노즐을 통해 통상적인 방식으로 점성 재료가 분배된다. 분배 헤드(10)는, 노즐(18) 위로 챔버(14)의 바닥에 제공되는 밸브 시트(22)와 맞물리도록 구성된 왕복동 피스톤 또는 밸브(20)를 더 포함한다. 피스톤(20)은 밸브 시트(22)와의 맞물림 시에 노즐(18)을 통해 일정량의 점성 재료를 토출하도록 구성된다.
도 2는 밸브 시트(22) 상에서의 왕복동 피스톤(20)의 단부의 접촉 지점들을 보여준다. 제트형 시스템과 관련된 하나의 단점은, 밸브 시트(22)를 둘러싸는 공간에서 챔버(14) 내의 압력을 제어하기가 어렵다는 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브 시트(22)는 하우징(12)의 바닥 벽(24)에 형성된다. 이러한 구조는, 압력이 밸브 시트(22) 주위의 공간에 집중되도록 하고, 결과적으로 피스톤(20)이 밸브 시트와 맞물릴 때 점성 재료가 밸브 시트의 오리피스 내로 급속으로 진입된다. 밸브 시트(22) 주변의 이러한 압력의 형성은 분배 시에 분배 헤드(10)의 반복성을 제어할 수 있는 능력에 부정적인 영향을 미친다.
본 개시 내용의 일 양태는 기판 상에 재료를 분배하도록 구성된 디스펜서의 분배 헤드에 관한 것이다. 일 실시예에서, 분배 헤드는 내부 챔버를 형성하는 하우징 및 이 내부 챔버 내에 형성된 유입구를 포함한다. 상기 유입구는 재료 공급원으로부터 압력 하에서 상기 챔버에 점성 재료를 공급하도록 구성된다. 분배 헤드는, 상기 챔버 내에 배치되고 상기 챔버 내에서 축방향으로 이동 가능한 피스톤 및 상기 챔버의 하단에서 상기 하우징에 고정되는 노즐을 더 포함한다. 상기 노즐은 상기 챔버와 동축인 방향으로 연장되는 오리피스를 가지며, 이때 상기 하우징과 상기 노즐 중 하나는 상기 챔버의 바닥 벽을 형성한다. 분배 헤드는 상기 챔버의 바닥 벽 상에 제공된 밸브 시트를 더 포함한다. 밸브 시트는 챔버의 바닥 벽 위에 배치된 밸브 시트면을 갖는 본체를 포함하며, 여기서 해당 본체는 분배 작업 중에 점성 물질이 밸브 시트면을 통해 유동 가능하게 될 수 있도록 노즐의 오리피스와 동축인 개구부를 가진다.
분배 헤드의 실시예는 피스톤의 하단부의 형상에 대응하도록 밸브 시트면을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 밸브 시트면은 아치형 형상일 수 있다. 밸브 시트면은 약 1.2 mm의 직경을 포함할 수 있다. 밸브 시트의 개구부는 직경이 약 0.20 mm 일 수 있다. 일 실시예에서, 바닥 벽은 하우징의 일부분일 수 있고 밸브 시트는 하우징의 일부일 수 있다. 다른 실시예에서, 바닥 벽은 노즐의 일부이고 밸브 시트는 노즐의 일부이다. 챔버 내의 점성 재료는 15 psi 이상, 구체적으로 15~35 psi로 가압될 수 있다. 밸브 시트면은 바닥 벽 위로 1 mm보다 큰 거리로 배치될 수 있다.
본 개시 내용의 보다 양호한 이해를 위해, 본원에 참고로 포함된 도면을 참조한다.
도 1은 종래의 설계의 제터형 분배 헤드의 개략적인 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 분배 헤드의 확대 단면도이고,
도 3은 본 개시 내용의 일 실시예의 밸브 시트를 구비한 분배 헤드의 개략적 인 단면도이고,
도 4는 도 3에 도시된 분배 헤드의 확대 단면도이고,
도 5는 밸브 시트의 확대 단면도이고,
도 6은 밸브 시트의 확대 상면도이고,
도 7은 본 개시 내용의 다른 실시예의 밸브 시트를 구비한 분배 헤드의 개략적인 단면도이다.
단지 예시의 목적으로 그리고 일반성을 제한하지 않으면서, 첨부 도면을 참조하여 본 개시 내용을 이제 상세히 설명한다. 본 개시 내용은 그 적용에 있어서 이하의 설명에 기술되거나 또는 도면에 도시된 구성 요소의 구성 및 배치의 세부 사항으로 제한되지 않는다. 본 개시 내용은 다른 실시예가 가능하고 다양한 방법으로 실시되거나 실행될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용된 어구 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이며, 한정하는 것으로서 간주되어서는 안 된다. 본 명세서에서 "포함하는", "구비하는", "가지는", "함유하는", "포괄하는"의 사용 및 그 변형은 이들 표현 뒤에 열거된 항목 및 그 등가물뿐만 아니라 추가 항목을 포함하는 것을 의미한다.
통상적인 용례에서 디스펜서는 점성 재료(예컨대, 접착제, 봉입재, 에폭시, 솔더 페이스트, 언더필 재료 등) 또는 반-점성 재료(예컨대, 납땜 용제 등)를 인쇄 회로 기판 또는 반도체 웨이퍼와 같은 전자 기판에 분배하는 데 사용된다. 디스펜서는 대안으로 자동차 가스켓 재료를 적용하는 것과 같은 다른 용례에서 또는 특정 의료 용례에서 사용될 수 있다. 본원에서 사용될 때 점성 재료 또는 반-점성 재료에 대한 언급은 예시적인 것이며, 비제한적인 것으로 의도된 것으로 이해되어야 한다. 디스펜서는 하나 이상의 분배 유닛 또는 헤드 및 디스펜서의 작동을 제어하는 제어기를 포함 할 수 있다.
또한, 디스펜서는 기판을 지지하는 베이스 또는 지지부를 가지는 프레임, 분배 헤드를 지지하고 이동시키기 위해 프레임에 이동 가능하게 결합된 분배 헤드 갠트리(dispensing head gantry), 및 예컨대, 캘리브레이션 절차의 일부로서 점성 재료의 분배량을 측정하고 제어기에 무게 데이터를 제공하는 무게 측정 기기 또는 무게 저울을 포함할 수 있다. 디스펜서에 대한 기판의 적재(loading) 및 적하(unloading)를 제어하기 위해 디스펜서에는 이동 빔(walking beam)과 같은 컨베이어 시스템 또는 다른 전달 메카니즘이 사용될 수 있다. 갠트리는 분배 헤드를 기판 위의 미리 정해진 위치에 위치시키도록 제어기의 제어 하에 모터를 사용하여 이동될 수 있다. 디스펜서는 다양한 정보를 조작자에게 표시하기 위해 제어기에 연결된 디스플레이 유닛을 포함할 수 있다. 분배 헤드를 제어하기 위한 선택적인 제2 제어기가 존재할 수 있다.
전술한 바와 같이, 분배 작업을 수행하기 전에, 기판, 예를 들어, 인쇄 회로 기판은 정렬되거나 그렇지 않으면 분배 시스템의 디스펜서와 정합되어야만 한다. 디스펜서는 영상 시스템을 더 포함하는 데, 이 영상 시스템은 해당 영상 시스템을 지지 및 이동시키도록 프레임에 이동 가능하게 결합된 영상 시스템 갠트리에 결합된다. 분배 헤드 갠트리와는 별도로 도시되었지만, 영상 시스템 갠트리는 분배 헤드와 동일한 갠트리 시스템을 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 영상 시스템은 기준점 또는 다른 특징부 및 부품으로 알려진 랜드 마크의 위치를 기판 상에서 확인하는 데 사용된다. 일단 위치 설정되면, 제어기는 전자 기판 상에 재료를 분배하기 위해 분배 헤드 중 하나 또는 양자의 이동을 조작하도록 프로그래밍될 수 있다.
본 개시 내용의 시스템 및 방법은 분배 헤드의 구성에 관한 것이다. 여기에 제공된 기술 시스템 및 방법은 디스펜서의 지지부에 지지되는 예시적인 전자 기판(예컨대, 인쇄 회로 기판)을 참조한다. 일 실시예에서, 분배 작업은 재료 디스펜서를 제어하도록 구성된 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있는 제어기에 의해 제어된다. 다른 실시예에서, 제어기는 조작자에 의해 조작될 수 있다.
본 개시 내용의 실시예는 분배 헤드의 챔버의 최하부 표면으로부터 상승된 접촉점을 가지는 밸브 시트를 구비한 분배 헤드에 관한 것이다. 챔버의 바닥 벽에 대한 밸브 시트의 높이는, 점성 재료의 압력 집중이 밸브 시트 및 피스톤으로부터 멀리 이동되기 때문에 피스톤 행정마다 적은 양의 재료를 분배할 수 있게 한다. 분배 헤드의 챔버 내에서의 상승된 밸브 시트는 고중량의 점성 재료(예컨대, 1.000 mg 이상의 재료) 또는 피스톤 행정 당 부피 또는 저중량(예컨대, 0.010~1.000 mg의 재료) 또는 초저중량(예컨대, 0.010 mg 미만의 재료) 또는 피스톤 행정 당 부피를 분배할 수 있는 능력을 향상시킨다. 분배 헤드의 챔버 내에서의 상승된 밸브 시트는 또한 분배 결함을 최소화하거나 또는 제거한다.
도면, 더 구체적으로 도 3을 참조하면, 본 개시 내용의 일 실시예의 분배 헤드는 전체적으로 100으로 지시된다. 도시된 바와 같이, 분배 헤드(100)는 전체적으로 102로 지시된 하우징을 포함하는데, 이 하우징은 분배 헤드의 작동 부품을 수용하도록 설계된다. 일 실시예에서, 하우징(102)은 원통형 벽(104), 하우징의 상단부를 형성하는 상부 벽(106) 및 하우징의 하단부를 형성하는 하부 벽(108)을 포함한다. 하우징(102)의 원통형 벽(104), 상부 벽(106) 및 하부 벽(108)은 함께, 솔더 페이스트와 같은 점성 재료를 포함하도록 구성된 점성 재료 공급원(112)과 유체 연통하는 내부 챔버(110)를 형성한다. 일 실시예에서, 점성 재료는 하우징의 원통형 벽의 상부 근처에서 하우징(102)의 원통형 벽(104)에 형성된 공급용 유입구(114)에 의해 챔버(110) 내로 도입된다. 공급용 유입구(114)는, 압력 하에서 챔버(110)에 점성 재료를 공급하도록 구성된 점성 재료의 공급 카트리지일 수 있는 점성 재료의 공급원(112)과 유체 연통된다.
도 3에 도시된 실시예에서, 분배 헤드(100)는 하우징(102)의 바닥 벽(108) 상에 장착된 노즐(116)을 더 포함한다. 노즐(116)은 도 3의 축선(A)에 의해 식별되는 수직축을 따라 연장되는 오리피스(118)를 포함하는데, 여기서 상기 오리피스는 하우징의 바닥 벽(108)에 형성된 동축 개구부(120)를 통해 하우징(102)의 챔버(110)와 유체 연통된다. 분배 작업 중에 기판 상에 점성 재료를 분사하기 위해 점성 재료는 노즐(116)의 오리피스(118)를 통해 분배되도록 구성된다. 노즐(116)은 원하는 용례에 따라 노즐의 오리피스(118)의 직경을 변화시키도록 대체될 수 있는데, 이는 결국 분배 작업 중에 분배 헤드(100)의 노즐로부터 기판 상에 분사된 액적들의 크기를 변화시킬 수 있다.
분배 헤드(100)는 하우징의 챔버(110) 내에 배치된 왕복동 피스톤 또는 밸브(122)를 더 포함한다. 피스톤(122)은 챔버(110) 내에서의 피스톤의 상하 이동을 구동시키도록 구성된 액추에이터에 적절하게 연결된 상단부(124)를 포함한다. 일 실시예에서, 제어기는 챔버(110) 내에서의 피스톤(122)의 왕복 운동을 제어하도록 액추에이터의 작동을 제어한다. 피스톤(122)은, 도시된 실시예에서 챔버(110)의 바닥 벽(108) 상에 제공된, 대략적으로 128로 지시된, 밸브 시트와 정합하도록 구성된 하단부(126)를 더 포함한다. 피스톤(122)은 밸브 시트(128)와 맞물릴 때 노즐(116)의 오리피스(118)를 통해 일정량의 점성 재료를 방출하도록 구성된다. 분배 헤드(100)의 설명이 진행됨에 따라 분명해지는 바와 같이, 밸브 시트(128)는, 피스톤(122)의 하단부(126)와 밸브 시트 사이의 접촉점이 챔버(110)의 바닥 벽(108)에 대해 상승되도록 설계된다. 밸브 시트(128)가 챔버(110)의 바닥 벽(108) 위로 위치 설정되면, 점성 재료의 압력 집중이 밸브 시트 및 피스톤(122)으로부터 멀리 이동되기 때문에, 피스톤 행정 당 적은 부피의 재료를 분배하는 분배 헤드(100)의 능력을 향상시킨다.
도 4를 참조하면, 밸브 시트(128)는 분배 헤드(100)의 하우징(102)의 바닥 벽(108) 상에 도시되어 있다. 일 실시예에서, 밸브 시트(128)는 하우징(102)의 바닥 벽(108)과 일체로 형성될 수 있다. 이 실시예에서, 밸브 시트(128)는 하우징(102)의 바닥 벽(108)과 함께, 예컨대 스테인리스 강 등의 재고 자재로부터 기계 가공된다. 다른 실시예에서, 밸브 시트(128)는 하우징(102)의 바닥 벽(108)에, 예컨대 용접으로, 고정될 수 있다. 도시된 실시예에서, 밸브 시트(128)는 하우징의 바닥 벽 위에 배치되고 피스톤(122)의 하단부(126)와 면하는 밸브 시트면(132)을 갖는 본체(130)를 포함한다. 밸브 시트면(132)은 피스톤(122)의 하단부(126)와 정합하는 외형으로 형성된다.
본체(130)는, 분배 작업 중에 점성 재료가 밸브 시트 본체(130)의 밸브 시트면(132)을 통해 유동 가능하게 될 수 있도록 노즐(116)의 오리피스(118) 및 바닥 벽(108)의 개구부(120)와 동축인 개구부(134)를 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 개구부(134)는 직경이 약 0.20 mm이다. 하우징(102)의 바닥 벽(108)의 개구부(120)의 크기는 밸브 시트 본체(130)의 개구부(134)와 일치하도록 선택될 수 있다. 밸브 시트의 개구부(134) 및 하우징(102)의 바닥 벽(108)의 개구부(120)의 직경은, 충분한 양의 점성 재료가 오리피스로 진입되도록 노즐(116)의 오리피스(118)의 직경과 협동하게 선택될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 전형적인 노즐 구성은 바닥 벽 및 밸브 시트의 개구부(120, 134)보다 작은 오리피스를 갖는 노즐을 제공한다는 것을 이해해야 한다.
도 5 및 도 6은 본 개시 내용의 실시예의 예시적인 밸브 시트(128)를 예시하고 있다. 도시된 바와 같이, 밸브 시트(128)의 본체(130)는 하우징(102)의 바닥 벽(108) 상에 안착되도록 구성된 베이스부(136) 및 밸브 시트면(132)이 가공되는 밸브 시트부(138)를 포함한다. 밸브 시트 본체(130)의 베이스부(136)는 분배 헤드(100)의 하우징(102)의 바닥 벽(108)에 고정되는 바닥면(140)을 포함한다. 전술 한 바와 같이, 밸브 시트 본체(130)의 베이스부(136)는 임의의 공지된 방법으로 하우징(102)의 바닥 벽(108)에 적절하게 고정될 수 있다. 밸브 시트 본체(138)는 작동 중에 피스톤(122)에 의해 반복적으로 맞물리게 될 수 있는 적절한 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 밸브 시트 본체(130)는 스테인레스 강으로 제조될 수 있다.
도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 밸브 시트면(132)은 피스톤(122)의 하단부(126)의 형상에 대응되게 성형된다. 도시된 실시예에서, 피스톤(122)의 하단부(126)는 아치형 형상이고, 그에 따라 밸브 시트면(132)도 아치형 형상으로 제조된다. 예시적인 일 실시예에서, 밸브 시트면(132)은 약 1.2 mm의 직경을 가진다. 밸브 시트 본체(130)는, 밸브 시트면(132)이 바닥 벽(108)의 상부면(142) 위로 1 mm보다 큰 거리에 배치되도록 성형된다. 도시된 실시예에서, 밸브 시트면(132)은, 밸브 시트 본체(130)의 베이스부(136)의 상부면(144) 위로 1.44 mm 및 0.64 mm의 거리만큼 바닥 벽(108)의 상부면(142) 위에 배치된다. 밸브 시트부(138)는 밸브 시트면(132)을 격리시키는 모따기된 엣지를 포함한다. 밸브 시트(128)에 대한 이상의 치수는 단지 예시적인 것이며, 특정 용례에 따라 변경될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 개시 내용의 다른 실시예의 분배 헤드는 전체적으로 150으로 지시된다. 분배 헤드(150)의 구성 요소는 분배 헤드(150)의 바닥 벽 및 노즐의 구성을 제외하고는 분배 헤드(100)에서와 실질적으로 유사하다. 도 7에 도시된 실시예에서, 분배 헤드(150)의 하우징(102)은, 바닥 벽부(154), 노즐부(156) 및 밸브 시트부(158)를 포함하도록 일체로 형성된, 전체적으로 152로 지시된, 바닥 벽을 포함한다. 도시된 바와 같이, 노즐부(156)는, 바닥 벽부(154) 및 밸브 시트부(158)에 형성된 동축 개구부(162)를 통해 하우징(102)의 챔버(110)와 유체 연통되는 오리피스(160)를 포함한다. 일 실시예에서, 바닥 벽부(154)와 밸브 시트부(158)에 형성된 개구부(162)는 노즐부(156)의 오리피스(160)의 직경보다 큰 직경(예컨대, 대략 0.20 mm임)을 가진다. 노즐부(156)의 오리피스(160)는 분배 작업 중에 원하는 양의 재료가 기판 상에 놓이게 되도록 선택될 수 있다.
분배 헤드(100)에서와 같이, 분배 헤드(150)의 피스톤(122)의 하단부(126)는 밸브 시트부(158)의 밸브 시트면(164)과 정합되도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 밸브 시트면(164)은, 피스톤(122)의 하단부(126)와 밸브 시트면 사이의 접촉점이 챔버(110)의 바닥 벽부에 대해 상승되도록 하기 위해, 바닥 벽부(154)에 대해 상승된다. 도시된 실시예에서, 바닥 벽부(154), 노즐부(156) 및 밸브 시트부(158)는 하나의 부품으로 일체로 형성된다. 이 실시예에서, 바닥 벽(152)은 바닥 벽부(154), 노즐부(156) 및 밸브 시트부(158)를 스테인레스 강 등의 재고 자료로 형성하도록 기계 가공된다.
본 개시 내용의 실시예의 밸브 시트 설계는 더 큰 압력에서의 분배 헤드의 작동을 가능하게 한다는 것을 알아야 한다. 분배되는 재료의 점도에 따라, 통상적인 분배 헤드는 비교적 낮은 압력, 예컨대 1~10 psi으로 작동한다. 그러나, 본 개시 내용의 밸브 시트 설계에 따르면, 분배 헤드는 재료의 점도에 따라 15 psi 또는 그 이상으로 챔버 내의 점성 재료를 가압하도록 구성된다. 더 구체적으로, 분배 헤드는 역시 분배되는 재료의 점도에 따라 15~35 psi의 챔버 압력으로 작동할 수 있다.
따라서, 본 개시 내용의 적어도 하나의 실시예를 설명하였으므로, 당업자는 다양한 변경, 수정 및 개선을 쉽게 안출할 수 있을 것이다. 이러한 변경, 수정 및 개선은 본 개시 내용의 범위 및 사상 내에 있도록 의도된 것이다. 따라서, 전술한 설명은 단지 예일 뿐이고, 제한하려는 의도가 아니다. 상기 제한은 이하의 청구범위 및 그 균등물에 의해서만 정의된다.

Claims (12)

  1. 기판 상에 재료를 분배하도록 구성된 디스펜서(dispenser)의 분배 헤드로서, 상기 분배 헤드는,
    내부 챔버를 형성하는 하우징;
    상기 내부 챔버 내에 형성되며, 재료 공급원으로부터 압력 하에서 상기 챔버에 점성 재료를 공급하도록 구성된 유입구;
    상기 내부 챔버 내에 배치되고 상기 내부 챔버 내에서 축방향으로 이동 가능한 피스톤;
    상기 내부 챔버의 하단부에서 상기 하우징에 고정된 노즐로서, 상기 내부 챔버와 동축 방향으로 연장되는 오리피스를 가지며, 상기 하우징 및 상기 노즐 중 하나는 상기 내부 챔버의 바닥 벽을 형성하는 것인 노즐;
    상기 내부 챔버의 바닥 벽 상에 배치된 밸브 시트로서, 밸브 시트는 상기 내부 챔버의 바닥 벽 위로 배치되는 밸브 시트면을 갖춘 본체를 포함하고, 상기 본체는 분배 작업 중에 점성 재료가 상기 밸브 시트면을 통해 유동 가능하게 될 수 있도록 상기 노즐의 오리피스와 동축인 개구부를 가지는 것인 밸브 시트
    를 포함하는 분배 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 시트면은 상기 피스톤의 하단부의 형상에 대응하게 성형되는 것인 분배 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 밸브 시트면은 아치형 형상인 것인 분배 헤드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 밸브 시트면은 약 1.2 mm의 직경을 가지는 것인 분배 헤드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밸브 시트의 개구부는 직경이 약 0.20 mm인 것인 분배 헤드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 바닥 벽은 상기 하우징의 일부인 것인 분배 헤드.
  7. 제6항에 있어서, 상기 밸브 시트는 상기 하우징의 일부인 것인 분배 헤드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 바닥 벽은 상기 노즐의 일부인 것인 분배 헤드.
  9. 제8항에 있어서, 상기 밸브 시트는 상기 노즐의 일부인 것인 분배 헤드.
  10. 제1항에 있어서, 상기 내부 챔버 내의 점성 재료는 15 psi 이상으로 가압되는 것인 분배 헤드.
  11. 제1항에 있어서, 상기 내부 챔버 내의 점성 재료는 15~35 psi로 가압되는 것인 분배 헤드.
  12. 제1항에 있어서, 상기 밸브 시트면은 상기 바닥 벽 위로 1 mm보다 큰 거리에 배치되는 것인 분배 헤드.
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