KR20190012149A - 노즐 히터 디바이스를 갖는 분배 헤드, 시스템 및 방법 - Google Patents

노즐 히터 디바이스를 갖는 분배 헤드, 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

수직 방향으로의 이동을 위해 구성된 제1 스핀들, 스핀들에 작동 가능하게 부착된 제1 노즐, 및 분배 헤드에 제거 가능하게 부착될 수 있는 히터 디바이스를 포함하는 분배 헤드가 개시된다. 히터 디바이스는 열원 및 제1 노즐을 수용하도록 구성된 개구를 포함한다. 열원은 제1 노즐을 주위 온도보다 높게 가열하도록 구성된다. 조립 시스템이 노즐을 가열하는 방법과 함께 더 개시된다.

Description

노즐 히터 디바이스를 갖는 분배 헤드, 시스템 및 방법
본 발명은 일반적으로 픽 앤드 플레이스(pick and place) 사이클 중에 구성요소를 가열하는 것에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 노즐을 가열하기 위한 시스템 및 방법과 함께, 노즐로부터의 열이 노즐에 의해 보유되는 구성요소에 전달될 수 있도록 분배 헤드(dispensing head) 상의 노즐을 가열하는 것에 관한 것이다.
흔히, 특정의 전자 조립 배치 공정에서는 가열식 노즐을 사용할 필요가 있다. 종종, 이러한 필요는, 부품이 (예를 들어, 부품과 기판 사이에 접착제를 경화시키거나 땜납을 용융시키기 위해) 오븐 내에서 가열될 때에 말리거나 또는 움직일 정도로 배치될 부품이 얇거나, 또는 열적으로 불안정한 경우에 생긴다.
전통적으로, 주위 온도보다 상당히 높은 온도를 달성하는 가열식 노즐을 갖는 픽 앤드 플레이스 시스템은 와이어로 지지되는 내장형 가열 요소를 포함한다. 노즐은 전형적으로, 수직(Z) 및 회전(θ) 운동 양쪽 모두를 제공하는 스핀들에 부착된다. 따라서, 요소를 가열하기 위한 와이어를 관리하는 것은 수직 운동을 제한하고 완전한 360° 회전의 가능성을 제거한다.
가열식 노즐을 갖는 최신의 픽 앤드 플레이스 시스템에서는, 전력이 케이블에 의해 노즐의 제한된 상/하 및 회전 운동을 제공하는 노즐 선단에 전달되게 한다. 대안적으로, 전력은 슬립링(slip-ring) 유닛과 조합하는 케이블에 의해 노즐 선단에 전달될 수 있어, 노즐의 제한된 상/하 및 자유 회전을 가능하게 한다. 이들 노즐에서, 전력은 노즐 선단에 대한 양호한 전도성 접속부 내에 배치된 저항성 가열 요소의 사용에 의해 제어된 열로 전환된다.
가요성 케이블 및 슬립링 컨택트는, 특히 다수의 스핀들 구성에서 패키징하기에는 고가이고 번거롭다. 노즐에 대한 케이블의 연결은 단점이 있다. 제1 단점은, 케이블이 가요성이지만, 노즐의 각도 및 Z 스트로크의 길이에 따라 노즐에 대해 변화하는 힘을 가한다는 것이다. 대부분의 전자 조립에 요구되는 정확도 수준에서, 이들 힘은 최적이 아닌 배치를 유발한다. 케이블 연결의 다른 단점은, 기계 제어기가 Z 및 θ의 한계 내에 체류할 필요가 있어, 최대 속도에 대한 교정 및 최적화에 영향을 미칠 수 있다는 것이다.
따라서, 가열식 노즐을 갖는 개선된 분배 헤드, 그의 시스템 및 사용 방법은 당 기술분야에서 잘 받아들여질 것이다.
일 양태에 따르면, 분배 헤드는, 수직 방향으로의 이동을 위해 구성된 제1 스핀들; 스핀들에 작동 가능하게 부착된 제1 노즐; 및 분배 헤드에 제거 가능하게 부착될 수 있는 히터 디바이스를 포함하며, 히터 디바이스는, 열원; 및 제1 노즐을 수용하도록 구성된 개구를 포함하고, 열원은 제1 노즐을 주위 온도보다 높게 가열하도록 구성된다.
다른 양태에 따르면, 조립 시스템은, 분배 헤드로서, 수직 방향으로의 이동을 위해 구성된 스핀들; 스핀들에 작동 가능하게 부착된 노즐; 및 분배 헤드에 장착 가능한 히터 디바이스를 포함하며, 히터 디바이스가 열원; 및 스핀들을 수용하도록 구성된 개구를 포함하고, 열원이 대류, 전도, 및 복사 중 적어도 하나에 의해 스핀들을 가열하도록 구성되는, 상기 분배 헤드; 및 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 측위 시스템(positioning system)을 포함하며, 분배 헤드는 미완성 제품(unfinished product)을 적어도 부분적으로 조립하도록 구성된다.
다른 양태에 따르면, 노즐을 가열하는 방법은, 수직 방향으로의 이동을 위해 구성된 제1 스핀들; 스핀들에 작동 가능하게 부착된 제1 노즐을 포함하는 분배 헤드를 제공하는 단계; 열원 및 개구를 포함하는 히터 디바이스를 분배 헤드에 부착시키는 단계; 개구에 의해 제1 스핀들 및 제1 노즐을 수용하는 단계; 및 열원으로 제1 스핀들 및 제1 노즐을 주위 온도보다 높게 가열하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태가 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이며, 여기서 유사한 호칭은 유사한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시형태에 따른 히터 디바이스의 분해도;
도 2는 일 실시형태에 따른 도 1의 히터 디바이스의 사시도;
도 3은 일 실시형태에 따른 분배 헤드에 장착된 도 1 및 도 2의 히터 디바이스의 사시도;
도 4는 일 실시형태에 따른 도 3의 분배 헤드에 장착된 도 1 및 도 2의 히터 디바이스의 단면도;
도 5는 일 실시형태에 따른 가열식 노즐의 분해도;
도 6은 일 실시형태에 따른 도 5의 가열식 노즐의 사시도;
도 7은 일 실시형태에 따른 7 스핀들 분배 헤드의 측단면도;
도 8은 일 실시형태에 따른 4 스핀들 분배 헤드의 측단면도;
도 9는 일 실시형태에 따른 노즐을 가열하는 방법;
도 10은 일 실시형태에 따른 대안적인 히터 디바이스의 사시도;
도 11은 일 실시형태에 따른 분배 헤드에 장착된 도 10의 히터 디바이스의 사시도.
개시된 장치 및 방법의 후술하는 실시형태의 상세한 설명은 본 명세서에서 예시로서 도면을 참조하여 제시되며 제한적인 것이 아니다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 히터 디바이스(10)가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4는 분배 헤드(100)에 부착된 히터 디바이스(10)를 도시한다. 분배 헤드(100)는, 분배 헤드(100)를 이동시키도록 구성될 수 있는 측위 시스템(140)을 포함하는 조립 기계(130)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 측위 시스템(140)은 로봇 팔, 갠트리 로봇 등일 수 있다. 조립 기계(130)는 표면 장착 기계, 픽 앤드 플레이스 기계, 자동화 기계, 반도체 디바이스 또는 칩용 패키징 기계 등일 수 있다.
히터 디바이스(10)는 최하부 커버(12), 히터 블록(14a, 14b, 14c), 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f), 케이스(18)뿐만 아니라, 장착부(20)를 포함한다. 최하부 커버(12) 내에는 개구(22a, 22b, 22c)가 도시되어 있다. 마찬가지로, 각각의 히터 블록(14a, 14b, 14c) 내에는 개구(24a, 24b, 24c)가 각각 도시되어 있다. 또한, 케이스(18) 내에는 개구(26a, 26b, 26c)가 도시되어 있다. 나타낸 실시형태에서, 개구(22a, 24a, 26a)는 제1 노즐(28a) 및/또는 제1 스핀들(30a)을 수용하도록 구성된다. 마찬가지로, 개구(22b, 24b, 26b)는 제2 노즐(28b) 및/또는 제2 스핀들(30b)을 수용하도록 구성된다. 개구(22c, 24c, 26c)는 제3 노즐(28c) 및/또는 제3 스핀들(30c)을 수용하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 노즐(28a, 28b, 28c)은 각각 스핀들(30a, 30b, 30c)에 작동 가능하게 부착될 수 있다. 또한, 스핀들(30a, 30b, 30c)은 분배 헤드(100)의 본체(110)에 대한 수직 방향(V)으로의 이동을 위해 구성될 수 있다.
히터 디바이스(10)는 분배 헤드(100)에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 히터 디바이스(10)가 분배 헤드(100)에 부착되고 노즐(28a, 28b, 28c) 및/또는 스핀들(30a, 30b, 30c)이 개구(22a, 22b, 22c)에 의해 수용될 때, 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f) 및 히터 블록(14a, 14b, 14c)은 각각의 제1 노즐(28a), 제2 노즐(28b), 및 제3 노즐(28c) 각각에 열을 인가하도록 구성된다. 이는, 제1 노즐(28a), 제2 노즐(28b), 및 제3 노즐(28c)의 온도를 주위 온도보다 높게 상승시킬 수 있다. 나타낸 실시형태는 3개의 스핀들 및 노즐 조합을 위해 구성된다. 그러나, 히터 디바이스(10)의 폭을 넓히거나 좁힘으로써 필요에 따라 3 세트보다 많거나 적은 구성요소가 제공될 수 있다.
히터 디바이스(10)의 최하부 커버(12)는 절연성 재료로부터 제조될 수 있다. 일 실시형태에서는, Garolite, 예를 들어 Garolite G7이 사용될 수 있다. Peek, 또는 Celazole과 같은 다른 절연성 재료가 고려된다. 최하부 커버(12)는, 대응하는 나사(32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g, 32h)를 수용하기 위한 복수의 나사 개구(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 나사(32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g, 32h)는 최하부 커버(12)를 케이스(18)에 부착하도록 구성될 수 있다. 추가의 구조 지지부가 필요한 것으로 결정된 경우에는 최하부 커버(12)에 대한 히터 블록(14a, 14b, 14c)의 부착을 용이하게 하기 위해 추가의 개구(미도시)가 또한 고려된다. 최하부 커버(12) 내에 도시된 개구(22a, 22b, 22c)는 최하부 커버(12)의 형성 또는 제조 중에 최하부 커버(12)로부터 절단 또는 천공될 수 있다. 개구(22a, 22b, 22c)는, 나타낸 실시형태에서 노즐(28a, 28b, 28c) 및 스핀들(30a, 30b, 30c)의 치수에 대응하는 치수를 갖는 원으로서 도시되어 있다. 따라서, 개구(22a, 22b, 22c)는 노즐(28a, 28b, 28c) 및 스핀들(30a, 30b, 30c)에 비해 크기가 약간 크지만 근접해서 히터 디바이스(10) 내부로부터 외부로의 기류를 감소시킴으로써, 에너지를 절약할 수 있다. 상이한 치수의 노즐 및/또는 스핀들이 제공되는 경우에 다른 실시형태에서는 상이한 치수의 개구가 고려된다. 개구(22a, 22b, 22c)는 심지어 계란형, 타원형, 정사각형 등과 같은 상이한 형상으로 치수가 정해질 수 있다.
히터 디바이스(10)의 케이스(18)는 또한 Garolite G7과 같은 절연성 재료로부터 제조될 수도 있다. 케이스(18)는 최하부 커버(12)에 관하여 전술한 것과 동일한 재료로부터 제조될 수 있다. 일부 실시형태에서는, 케이스(18)가 커버(12)와 다른 재료로 제조되는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, Peek, 또는 Celazole이 고려된다. 케이스(18)는 히터 블록(14a, 14b, 14c)을 하우징하도록 구성된 내부 중공형 챔버(35)를 포함할 수 있다. 케이스(18)의 개구(26a, 26b, 26c)는 최하부 커버(12)의 개구(22a, 22b, 22c)와 마찬가지로 치수가 정해질 수 있다. 케이스(18)의 개구(26a, 26b, 26c)는 최하부 커버(12)의 개구(22a, 22b, 22c)와 완전히 동일한 치수를 가질 수 있다. 케이스(18)는 히터 블록(14a, 14b, 14c)으로부터의 열을 보유하여 열 에너지를 보존하고 중공형 챔버(35) 내에서 고온을 효율적으로 유지하도록 구성될 수 있다.
케이스(18)의 최하면(34)은 최하부 커버(12)를 케이스(18)에 부착하기 위한 나사(32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g, 32h)를 수용하기 위한 개구(미도시)를 포함할 수 있다. 개구(36)는 또한 나사(38)를 수용하도록 구성될 수 있다. 개구(36)는 히터 블록(14a, 14b, 14c)을 케이스(18)에 부착하기 위한 나사(38)의 단부를 수용하도록 나사 체결될 수 있다. 케이스(18)는 장착부(20)를 케이스(18)에 부착하기 위한 나사(39)용 개구(37)를 더 포함할 수 있다.
케이스(18)는 챔퍼형 에지(40)를 더 포함할 수 있다. 히터 디바이스(10)가 분배 헤드(100)에 부착될 때, 챔퍼형 에지(40)는 이동식 스핀들(30a, 30b, 30c)에 압축 공기 및 진공을 제공하도록 구성되는 근접 라인(120a, 120b, 120c)일 수 있다. 챔퍼형 에지(40)는, 이동하는 분배 헤드(100)의 결과로서 라인(120a, 120b, 120c)에서 슬랙(slack)이 발생할 때에 라인(120a, 120b, 120c)이 히터 디바이스(10) 및 케이스(18)와 접촉하지 않도록 클리어런스를 제공하도록 구성될 수 있다.
장착부(20)는 케이스(18)에 부착될 수 있다. 장착부(20)는, 히터 디바이스(10)가 분배 헤드(100)에 부착되는 것 및 그로부터 제거되는 것을 가능하게 또는 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 히터 디바이스(10)는 노즐에 열을 공급하도록 분배 헤드(100)를 조정하기 위한 어댑터일 수 있다. 장착부(20)는 분배 헤드(100)의 장착부(150)를 수용하도록 구성된 채널(42)을 포함할 수 있다. 채널(42)은 분배 헤드(100)의 장착부(150)를 수용하도록 치수가 정해질 수 있다. 피팅(fitting)(44a, 44b, 44c)은 장착부(20)를 분배 헤드(100)에 고정하기 위해 장착부(20)의 개구(46) 내에 삽입될 수 있다. 장착부(20)는, 장착부(20)를 분배 헤드(100)에 부착시키기 위한 또는 부착하는 것을 용이하게 하기 위한 클램프(48) 및 나사(50)를 더 포함할 수 있다. 장착부(20)는, 장착부(20)를 분배 헤드(100)에 부착시키기 위한 또는 부착하는 것을 용이하게 하기 위한 피팅(51)을 더 포함할 수 있다. 장착부(20)가 히터 디바이스(10)를 분배 헤드(100)에 부착하기 위한 일 실시형태로서 도시되어 있지만, 장착을 위한 다른 수단 또는 기구가 고려된다. 또한, 장착부(20)는 히터 디바이스(10)를 구비하는 것이 바람직한 유형의 분배 헤드를 수용하기 위해 임의의 적절한 치수를 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 히터 디바이스(10)가 부착 및 제거 가능한 구성 요소가 아니라, 오히려 열 공급 분배 헤드에 일체형 구성요소일 수 있다고 고려되기 때문에, 장착부(20)는 필요하지 않을 수도 있다.
히터 블록(14a, 14b, 14c)은 나사(38)가 연장되는 개구(52)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 히터 블록(14a, 14b, 14c)은 히트 싱크로서 작용하는 높은 열전도 특성을 갖는 재료로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 히터 블록(14a, 14b, 14c)은 각각 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 다른 실시형태에서, 히터 블록(14a, 14b, 14c)은 구리, 복합 재료 등으로부터 제조될 수 있다. 히터 블록(14a, 14b, 14c)은 전술한 개구(22a, 22b, 22c) 및 개구(26a, 26b, 26c)와 마찬가지로 치수가 정해질 수 있는 개구(24a, 24b, 24c)를 포함할 수 있다. 히터 블록(14a, 14b, 14c)은, 각각의 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)를 수용하도록 구성되는 2개의 채널 또는 개구를 각각 포함할 수 있다. 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)는 각각 세장형 금속 요소일 수 있다. 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)는 히터 블록(14a, 14b, 14c)의 채널 또는 개구 내에 삽입 가능한 카트리지일 수 있다. 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)는, 채널 또는 개구 내에 삽입되면 히터 블록(14a, 14b, 14c)으로부터 연장되는 돌출 단부(54)를 각각 포함할 수 있다. 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)는 히터 블록(14a, 14b, 14c)을 가열하도록 구성될 수 있다. 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)는 전기 에너지를 공급하기 위한 와이어 또는 케이블과 같은 에너지원에 부착될 수 있다. 와이어 또는 케이블은 케이스(18)의 개구 내에 삽입될 수 있다. 일 실시형태에서, 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)에 에너지를 공급하기 위한 와이어 또는 케이블의 삽입을 허용하도록 케이스(18)의 후면(미도시)이 개방될 수 있다. 와이어 또는 케이블은 분배 헤드(100) 자체 내에 배치된 공급원으로부터 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)로 전기를 전달할 수 있다. 다른 실시형태에서, 와이어 또는 케이블은 조립 기계(130) 내에 배치된 공급원으로부터 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)로 전기를 전달할 수 있다. 일 실시형태에서, 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)는 니크롬(Nichrome)과 같은 고 저항 재료로 제조된 저항 가열 요소일 수 있다.
다수의 개구를 포함하는 단일의 세장형 히터 블록을 포함하는 다른 실시형태가 고려된다. 또한, 노즐 개구당 더 많거나 더 적은 가열 요소가 고려된다. 히터 블록(14a, 14b, 14c)은 복사, 대류, 또는 전도를 통해 노즐(28a, 28b, 28c)에 열을 공급할 수 있다. 따라서, 히터 블록(14a, 14b, 14c)은 각각 노즐(28a, 28b, 28c)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서는, 히터 블록(14a, 14b, 14c)과 노즐(28a, 28b, 28c) 사이에 공간이 배치될 수 있다. 히터 블록(14a, 14b, 14c)은 각각의 노즐(28a, 28b, 28c) 위에 또는 그에 걸쳐 균일한 온도 프로파일을 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 균일한 온도 프로파일은 히터 블록(14a, 14b, 14c)에 의해 제공될 수 있거나, 또는 임의의 형태의 히트 싱크가 가열 디바이스(혹은 히터 디바이스)(10)에 제공된다. 가열 디바이스(10)는 임의의 수의 스핀들, 개구, 노즐, 히터 블록 및 가열 요소를 갖는 실시형태로 이러한 균일한 온도를 제공할 수 있다. 또한, 히터 블록(14a, 14b, 14c)은, 전자 부품을 픽업(pick), 배치(place 및/또는 달리 분배(dispense)하는 데 사용된 후에 노즐(28a, 28b, 28c)을 신속하게 재가열하기에 충분한 열용량을 가질 수 있다. 이 용량은 히터 블록(14a, 14b, 14c)의 질량, 크기, 두께, 재료 특성 등에 의해 제공될 수 있다. 이 열용량은 임의의 수의 스핀들, 개구, 노즐, 히터 블록 및 가열 요소를 갖는 가열 디바이스(10)의 모든 실시형태에서 보장될 수 있다.
스핀들(30a, 30b, 30c)은, 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f) 및/또는 히터 블록(14a, 14b, 14c)이 노즐(28a, 28b, 28c)을 가열하는 동안 완전히 360° 회전하는데 적합할 수 있다. 다른 실시형태에서는, 분배 헤드(100) 자체가, 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f) 및/또는 히터 블록(14a, 14b, 14c)이 노즐(28a, 28b, 28c)을 가열하는 동안 완전히 360° 회전하는데 적합할 수 있다. 나타낸 실시형태에서는, 노즐 또는 스핀들이 가열을 달성하기 위해 케이블 또는 와이어에 부착되지 않는다. 따라서, 스핀들(30a, 30b, 30c)의 완전한 360° 회전은 어떠한 와이어의 꼬임없이 발생할 수 있다. 마찬가지로, 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f)에 부착되는 와이어 또는 케이블이 분배 헤드(100)로부터 나오는 경우, 분배 헤드 자체는 또한 와이어의 꼬임없이 완전히 360° 회전할 수 있다. 또한, 히터 디바이스(10)는, 스핀들(30a, 30b, 30c)이 픽업 및 배치 및/또는 분배 공정 중에 이동할 때에 분배 헤드의 본체(110)에 대해 정지 상태를 유지하고 이동하지 않도록 구성될 수 있다.
도 3은 분배 헤드(100) 상에 장착된 히터 디바이스(10)를 도시한다. 분배 헤드(100)가 7개의 스핀들을 포함할 수 있지만, 히터 디바이스(10)는 스핀들을 수용하기 위한 3개의 개구만을 포함한다. 따라서, 히터 디바이스(10)가 7 스핀들 분배 헤드(100)에 부착될 때, 스핀들 중 4개의 스핀들이 디스에이블될 수 있는 한편, 액티브 스핀들(30a, 30b, 30c)이 인에이블 및 작동 상태를 유지할 수 있다.
히터 디바이스(500)의 다른 실시형태가 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 히터 디바이스(500)는 7개의 개구(522a, 522b, 522c, 522d, 522e, 522f, 522g)를 포함한다. 열원(히터 블록 및/또는 가열 요소)과 같은 내부 구성요소는 도시되지 않았지만, 7개의 개구(522a, 522b, 522c, 522d, 522e, 522f, 522g)에 균일한 열 프로파일을 제공하는, 히터 디바이스(10)와 유사한 추가의 열원이 고려된다. 히터 디바이스(500)는, 각 7개의 스핀들(530a, 530b, 530c, 530d, 530e, 530f, 530g)이 인에이블 및 작동 상태를 유지하도록 7 스핀들 분배 헤드(510)에 부착 가능하다. 따라서, 히터 디바이스(500)는 각 노즐의 완전한 기능을 요구하는 픽업 및 배치 및/또는 분배 프로젝트 중에 모든 7개의 노즐을 가열하도록 구성될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 노즐(28a)이 도시되어 있다. 래치 핀(60), 최상부 캡(62), 노즐 본체(64), 및 최하부 캡(66)을 포함하는 노즐(28a)이 도시되어 있다. 노즐 본체(64)와 함께 최하부 캡(66)을 보유하기 위한 스프링 핀(68)이 도시되어 있다. 스프링 핀(68)은 노즐 본체(64)의 개구(72) 및 래치 핀(60)의 개구(80) 내에 삽입 가능하여, 노즐(28a)을 함께 보유한다. 스프링 핀(68)은 외측으로 바이어싱되어 최하부 캡(66) 내의 대응하는 공동, 개구부, 또는 구멍(미도시) 내에 수용될 수 있다. 다른 조립 방법이 고려된다.
노즐 본체(64)는 최상부 원주방향 립(lip) 또는 돌출부(70) 및 노즐 선단(74)을 포함한다. 최상부 원주방향 립(70)은 노즐 본체(64)를 최상부 캡(62)에 연결하기 위해 최상부 캡(62)의 최하부와 일체화하도록 구성될 수 있다. 최하부 캡(66)은, 노즐(28a)이 구성된 상태(도 6에 도시됨)에 있을 때에 노즐 선단(74)이 연장되는 개구(76)를 포함한다. 최상부 캡(62)은 내부에 래치 핀을 보유하는 가이드 립(78a, 78b)을 더 포함한다. 가이드 립(78a, 78b)은 대향 측면 상에 2개의 갭을 갖는 반원주형이다.
최상부 캡(62)은 절연성 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어 최상부 캡은 Ultem™ 수지로부터 제조될 수 있다. 마찬가지로, 최하부 캡(66)도 Ultem™ 수지와 같은 절연성 재료로부터 제조될 수도 있다. Peek, 또는 Celazole과 같은 다른 절연성 재료가 최상부 캡(62) 및 최하부 캡(66)에 대해 고려된다. 노즐 선단(74)을 포함하는 노즐 본체(64)는 알루미늄과 같은 열 전도성 재료로 제조될 수 있다. 구리와 같은 다른 열 전도성 재료가 고려된다.
노즐(28a)은 다른 노즐(28b, 28c)과 동일할 수 있다. 또한, 노즐(28a, 28b, 28c)은, 배치 중에 열이 필요할 때에 분배 헤드(100) 및 스핀들(30a, 30b, 30c)에 적용될 수 있는 제거 가능한 노즐일 수 있다. 따라서, 사용자는 분배 헤드로부터 표준 노즐을 제거하고 이들을 열적으로 유리한 노즐(28a, 28b, 28c)로 대체할 수 있다. 히터 디바이스(10)와 인터페이싱하는 노즐(28a, 28b, 28c)은, 일 실시형태에서 히터 블록(14a, 14b, 14c)과 동일한 재료로 제조될 수 있고 히터 블록(14a, 14b, 14c)과 양호하게 열전도 접촉할 수 있다. 히터 블록(14a, 14b, 14c)과 함께, 노즐(28a, 28b, 28c)의 각각의 질량은, 기판 상에서의 배치 체류 사이클(placement dwell cycle) 중에 노즐 선단(74) 및 전자 부품(미도시)을 통한 에너지의 흡인이 노즐 선단(74)에서 허용 가능한 온도 강하를 유발할 수 있도록 치수가 정해질 수 있다. 전자 부품을 배치하지 않는 동안, 노즐(28a, 28b, 28c)은 열원의 히트 싱크(즉, 히터 블록(14a, 14b, 14c) 및/또는 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f, 16g, 16h))로 끌어당겨질 수 있고, 다음의 전자 부품의 픽업 전에 요구되는 온도로 될 수 있다.
이제 도 7을 참조하면, 7 스핀들 분배 헤드(200)의 다른 실시형태가 도시되어 있다. 분배 헤드(200)는 제1 노즐(210a), 제2 노즐(210b), 제3 노즐(210c), 제4 노즐(210d), 제5 노즐(210e), 제6 노즐(210f), 및 제7 노즐(210g)을 포함한다. 마찬가지로, 분배 헤드(200)는 제1 노즐(210a)을 이동시키기 위한 제1 스핀들(212a), 제2 노즐(210b)을 이동시키기 위한 제2 스핀들(212b), 제3 노즐(210c)을 이동시키기 위한 제3 스핀들(212c), 제4 노즐(210d)을 이동시키기 위한 제4 스핀들(212d), 제5 노즐(210e)을 이동시키기 위한 제5 스핀들(212e), 제6 노즐(210f)을 이동시키기 위한 제6 스핀들(212f), 및 제7 노즐(210g)을 이동시키기 위한 제7 스핀들(212g)을 포함한다. 스핀들(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g)은 각각의 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)을 수직 방향으로 가능한 이동량에 의해 정의된 Z 스트로크로 이동시킬 뿐만 아니라 회전 운동에서 z축 주위로 이동시키도록 구성될 수 있다.
노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)은 지르코늄 또는 구리와 같은 열 전도성 재료로 제조될 수 있다. 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)은 각각의 본체(216a, 216b, 216c, 216d, 216e, 216f, 216g)에 부착 또는 연결될 수 있다. 이들 본체(216a, 216b, 216c, 216d, 216e, 216f, 216g)도 또한 예를 들어 구리로 제조된 열 전도체일 수 있다.
분배 헤드(200)는 스핀들(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g) 및/또는 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)을 둘러싸는 외부 하우징(218)을 포함한다. 외부 하우징(218)은 절연성 재료로 제조될 수 있다. 다른 실시형태에서는, 절연층이 외부 하우징(218) 내측 또는 외측일 수 있어 외부 하우징(218) 내에 열을 보유한다. 분배 헤드(200)는 외부 하우징(218) 내의 최상면에 배치된 방열판(220)을 더 포함할 수 있다. 외부 하우징(218) 및 방열판(220)은 스핀들(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g)을 수납 및/또는 수용하도록 외부 하우징(218)의 최상부에 배치된 개구(224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g)를 포함할 수 있다. 스핀들(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g)은, 스핀들(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g)이 하측으로 연장된 위치에 있을 때에 개구(224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g)를 덮도록 구성되는 부착형 절연부(222)를 각각 포함할 수 있다. 개구(214a, 214b, 214c, 214d, 214e, 214f, 214g)는 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)을 수납 및/또는 수용하기 위해 외부 하우징(218)의 최하부에 배치될 수 있다. 하부 스핀들부(228a, 228b, 228c, 228d, 228e, 228f, 228g)는 각각 개구(214a, 214b, 214c, 214d, 214e, 214f, 214g)를 통해 외부 하우징(218) 내부로부터 연장될 수 있다. 하부 스핀들부(228a, 228b, 228c, 228d, 228e, 228f, 228g)는 각각 외부 하우징(218) 내부로부터 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)로 열을 전도할 수 있다.
본체(216a, 216b, 216c, 216d, 216e, 216f, 216g) 및 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)을 포함한 외부 하우징(218)은, 다른 노즐(미도시)이 제거된 후에 분배 헤드(200)의 스핀들(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g)에 부착 또는 연결될 수 있는 제거 및 부착 가능한 어댑터일 수 있다. 외부 하우징(218)은 방열판(220)을 통해 외부 하우징(218) 내의 내부 챔버(260)를 가열하도록 구성될 수 있다. 케이블, 와이어 등과 같은 에너지원(미도시)이 방열판(220)에 연결되어 방열판(220)에 에너지를 공급하고 방열판을 가열할 수 있다. 방열판(220)은, 픽업, 배치 및/또는 분배 중에 전자 부품(미도시)을 가열하는 데 사용된 후에 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)을 신속하게 재가열하기에 충분한 열용량을 가질 수 있다. 방열판(220)은 본체(216a, 216b, 216c, 216d, 216e, 216f, 216g) 각각을 평행하게 이동하고 분할하는 복수의 가열 본체(226a, 226b, 226c, 226d, 226e, 226f, 226g, 226h)와 접촉할 수 있다. 본체(226a, 226b, 226c, 226d, 226e, 226f, 226g, 226h)는 각각의 원통형 본체(216a, 216b, 216c, 216d, 216e, 216f, 216g)를 둘러싸는 별개의 구성요소일 수 있다. 대안적으로, 본체(226a, 226b, 226c, 226d, 226e, 226f, 226g, 226h)는 실제로 원통형 본체(216a, 216b, 216c, 216d, 216e, 216f, 216g) 중 하나를 수용하도록 각각 구성된 복수의 원통형 개구를 갖는 단일의 구조 구성요소일 수 있다. 어떠한 실시형태에서도, 방열판(220)은 본체(226a, 226b, 226c, 226d, 226e, 226f, 226g, 226h) 위에 배치될 수 있고 본체(226a, 226b, 226c, 226d, 226e, 226f, 226g, 226h)에 열을 공급할 수 있어, 결국에는 원통형 본체(216a, 216b, 216c, 216d, 216e, 216f, 216g) 및 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)을 가열한다. 원통형 본체(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)와 가열 본체(226a, 226b, 226c, 226d, 226e, 226f, 226g, 226h) 사이에 공간이 배치될 수 있어, 두 구성요소 간의 상대 이동을 가능하게 한다. 이 실시형태에서는, 방열판(220)과 스핀들(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g) 및/또는 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g) 사이의 접촉이 없을 수 있다. 대신에, 외부 하우징(218)은 회전 및/또는 상하 이동 스핀들(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g) 및/또는 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)을 요구되는 온도로 지속적으로 유지하기 위해 오븐으로서 작용할 수 있다. 이러한 오븐 구성은 또한 복수의 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)에 걸쳐 균일한 온도 프로파일을 유지할 수도 있다. 이러한 구성은 방열판(220)과 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g) 사이의 접촉없이 대류 및 복사에 의해 방열판(220)으로부터 열을 공급할 수 있다.
상기에 나타낸 실시형태와 마찬가지로, 스핀들(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g)이 분배 헤드(200)에 대해 이동할 때에 분배 헤드(200)의 본체에 대한 외부 하우징(218) 및 방열판(220)의 이동은 없을 수 있다. 또한, 방열판(220)은 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)의 과열을 방지하기 위해 노즐(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g)의 정밀한 온도 제어를 제공하도록 구성될 수 있다. 분배 헤드(200)에 관하여 본 명세서에서 설명된 원리는 분배 헤드, 노즐, 스핀들 등에서의 구성요소의 다양한 다른 구성요소 수, 치수 및 형상을 갖는 다양한 형태로 적용될 수 있음이 이해되어야 한다.
도 8은 4 스핀들 분배 헤드(300)의 다른 실시형태를 도시한다. 4 스핀들 분배 헤드(300)는 제1 노즐 선단(314a)을 갖는 제1 노즐(310a)을 이동시키기 위한 제1 스핀들(312a), 제2 노즐 선단(314b)을 갖는 제2 노즐(310b)을 이동시키기 위한 제2 스핀들(312b), 제3 노즐 선단(314c)을 갖는 제3 노즐(310c)을 이동시키기 위한 제3 스핀들(312c), 및 제4 노즐 선단(314d)을 갖는 제4 노즐(310d)을 이동시키기 위한 제4 스핀들(312d)을 포함할 수 있다. 분배 헤드(300)는, 제1 스핀들(312a)을 수용하기 위한 제1 개구(324a), 제2 스핀들(312b)을 수용하기 위한 제2 개구(324b), 제3 스핀들(312c)을 수용하기 위한 제3 개구(324c), 및 제4 스핀들(312d)을 수용하기 위한 제4 개구(324d)를 포함할 수 있는 어댑터(322)를 포함할 수 있다. 어댑터(322)는, 스핀들(312a, 312b, 312c, 312d)을 수용하기 위한 개구(324a, 324b, 324c, 324d)를 각각 갖는 절연층(320) 및 방열판(318)을 포함할 수 있다. 방열판(318)은 에너지원(미도시)에 부착될 수 있고, 스핀들(312a, 312b, 312c, 312d)이 분배 헤드(300)의 본체(미도시)에 대해 이동할 때에 분배 헤드(300)의 본체에 대해 정지 상태를 유지하도록 구성될 수 있다. 방열판(318)은 상이한 노즐(310a, 310b, 310c, 310d)에 걸쳐 균일한 온도 프로파일을 보장하기 위해 어댑터(322)의 최하부에 배치될 수 있다. 방열판(318)은, 노즐(310a, 310b, 310c, 310d)이 배치 중에 전자 부품을 가열하는 데 사용된 후에 노즐(310a, 310b, 310c, 310d) 각각을 신속하게 재가열하기에 충분한 열용량을 포함할 수 있다. 각각의 노즐(310a, 310b, 310c, 310d)의 후방부(316a, 316b, 316c, 316d)는, 스핀들(312a, 312b, 312c, 312d)이 상향 위치에 있을 때에 방열판(318)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서는, 접촉이 발생하지 않을 수 있다.
후방부(316a, 316b, 316c, 316d)는 각각 노즐 어댑터일 수 있고, 또한 구리와 같은 높은 비열용량을 가질 수도 있는 고 열 전도성 재료로 제조될 수 있다. 선단(314a, 314b, 314c, 314d)을 포함한 노즐(310a, 310b, 310c, 310d)은 지르코늄과 같은 다른 재료로 제조될 수 있다. 다른 실시형태에서는, 선단(314a, 314b, 314c, 314d)을 포함한 노즐(310a, 310b, 310c, 310d)이 구리로 제조될 수 있다. 어댑터(322)를 더한 노즐(310a, 310b, 310c, 310d)의 질량은, 기판 상에서의 배치 체류 사이클 중에 노즐 선단(314a, 314b, 314c, 314d) 및 전자 부품(미도시)을 통한 에너지의 흡인이 노즐 선단(314a, 314b, 314c, 314d)에서 허용 가능한 온도 강하를 유발하도록 치수가 정해질 수 있다. 전자 부품을 배치하지 않는 동안, 후방부(316a, 316b, 316c, 316d)는 열원의 방열판(318)으로 끌어당겨질 수 있고, 다음의 전자 부품의 픽업 전에 요구되는 온도로 될 수 있다. 분배 헤드(300)에 관하여 본 명세서에서 설명된 원리는 분배 헤드, 노즐, 스핀들 등에서의 구성요소의 다양한 다른 구성요소 수, 치수 및 형상을 갖는 다양한 형태로 적용될 수 있음이 이해되어야 한다.
도 9를 참조하면, 노즐을 가열하는 방법이 고려된다. 이 방법은 분배 헤드(100, 200, 300)와 같은 분배 헤드를 제공하는 제1 단계(400)를 포함하며, 분배 헤드는 스핀들(30a, 30b, 30c, 212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g, 312a, 312b, 312c, 312d)과 같은 하나 이상의 스핀들을 포함하고, 스핀들은 방향 Z와 같은 수직 방향으로의 이동뿐만 아니라 회전 운동에서의 수직 방향 주위의 이동을 위해 구성된다. 분배 헤드는 스핀들에 부착된 노즐(28a, 28b, 28c, 210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 210g, 310a, 310b, 310c, 310d) 중 하나와 같은 제1 노즐을 포함할 수 있다.
이 방법은 히터 디바이스(10, 201, 301)와 같은 히터 디바이스를 분배 헤드에 부착시키는 제2 단계(410)를 포함할 수 있으며, 히터 디바이스는 가열 요소(16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f), 히터 블록(14a, 14b, 14c), 및 방열판(220, 318)과 같은 열원을 포함한다. 히터 디바이스는 개구(22a, 22b, 22c, 224a, 224b, 224c, 224d, 224e, 224f, 224g, 324a, 324b, 324c, 324d)와 같은 개구를 더 포함한다.
이 방법은 히터 디바이스의 개구에 의해 제1 노즐을 수용하는 제3 단계(420)를 포함할 수 있다. 이 방법은 히터 디바이스의 제2 개구에 의해 제2 노즐을 수용하는 제4 단계(430)를 포함할 수 있다. 이 방법은 히터 디바이스의 열원으로 제1 노즐 및 제2 노즐을 주위 온도보다 높게 가열하는 제5 단계(440)를 포함할 수 있다. 제5 단계(440)의 가열은 대류(450), 복사(451), 및/또는 전도(452) 중 하나 또는 전부를 통해 적용될 수 있다.
이 방법은 열원이 노즐(들)을 가열하는 동안 분배 헤드를 완전히 360° 회전시키는 제6 단계(460)를 포함할 수 있다. 이 방법은, 열원에 의해, 노즐(들) 각각에 걸쳐 균일한 온도 프로파일을 제공하는 제7 단계(470)를 포함할 수 있다. 이 방법은 분배 헤드의 본체(110)와 같은 본체에 대해 스핀들(들)을 이동시키는 제8 단계(480)를 포함할 수 있다. 이 방법은 스핀들(들)의 이동 중에 분배 헤드의 본체에 대해 히터 디바이스를 정지 위치에 유지하는 제9 단계(490)를 포함할 수 있다.
또한, 이 방법은 노즐(들)을 열원 근방으로 이동시키는 단계, 및 노즐(들)이 전자 부품을 운반하지 않을 때에 열원으로 노즐(들)을 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 가열 중에 노즐(들)을 열원과 접촉시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은 가열 중에 노즐(들)과 열원 사이의 접촉을 방지 또는 회피하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시형태의 요소는 관사 "a" 또는 "an"과 함께 도입되어 있다. 관사는 하나 이상의 요소가 있음을 의미하는 것으로 의도되어 있다. 용어 "포함하는" 및 "갖는" 및 그 파생어는, 열거된 요소와는 다른 추가 요소가 있을 수 있도록 포괄적인 것으로 의도되어 있다. 접속사 "또는"은 적어도 2개의 용어의 리스트와 함께 사용될 때에 임의의 용어 또는 용어의 조합을 의미하는 것으로 의도되어 있다. 용어 "제1" 및 "제2"는 요소를 구별하는 데 사용되며 특정 순서를 나타내는 데 사용되지 않는다.
본 발명이 단지 제한된 수의 실시형태와 관련하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 개시된 실시형태에 제한되지 않는다는 것이 쉽게 이해되어야 한다. 오히려, 본 발명은 지금까지 설명되지 않았지만 본 발명의 사상 및 범위와 상응하는 임의의 수의 변형, 변경, 대체 또는 등가의 구성을 포함하도록 수정될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시형태가 설명되었지만, 본 발명의 양태는 설명된 실시형태 중 일부만을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 의해 제한되는 것으로 보는 것이 아니라, 첨부된 청구범위의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

  1. 분배 헤드로서,
    수직 방향으로의 이동을 위해 구성된 제1 스핀들;
    상기 스핀들에 작동 가능하게 부착된 제1 노즐; 및
    상기 분배 헤드에 제거 가능하게 부착될 수 있는 히터 디바이스를 포함하되, 상기 히터 디바이스는,
    열원; 및
    상기 제1 노즐을 수용하도록 구성된 개구를 포함하며, 상기 열원은 상기 제1 노즐을 주위 온도보다 높게 가열하도록 구성되는, 분배 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분배 헤드는 대류, 전도 및 복사 중 적어도 하나를 통해 상기 제1 노즐로 열을 전달하도록 구성된 상기 제1 노즐을 둘러싸는 히터 조립체를 포함하는, 분배 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 스핀들은, 상기 열원이 상기 제1 노즐을 가열하는 동안 완전히 360° 회전하는데 적합한, 분배 헤드.
  4. 제1항에 있어서, 수직 방향으로의 이동을 위해 구성된 제2 스핀들 및 상기 제2 스핀들에 작동 가능하게 부착된 제2 노즐을 더 포함하며, 상기 히터 디바이스는 상기 제2 노즐을 수용하도록 구성된 제2 개구를 포함하고, 상기 열원은 대류 및 복사 중 적어도 하나에 의해 상기 제2 노즐을 가열하도록 구성되는, 분배 헤드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 열원은 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐에 걸쳐 균일한 온도 프로파일을 제공하도록 구성되는, 분배 헤드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열원은 가열 요소 및 히트 싱크를 포함하는, 분배 헤드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 히터 디바이스는 가열 챔버를 포함하는 절연 하우징을 포함하는, 분배 헤드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 노즐은, 상기 열원 근방으로 이동하고 상기 제1 노즐이 전자 부품을 픽업 또는 배치하지 않을 때에 가열되도록 구성되는, 분배 헤드.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 노즐은 가열 중에 상기 열원과 접촉하도록 구성되는, 분배 헤드.
  10. 제1항에 있어서, 상기 히터 디바이스는 상기 제1 스핀들에 의한 픽업 및 배치 중에 상기 분배 헤드의 본체에 대해 정지 상태를 유지하는, 분배 헤드.
  11. 조립 시스템으로서,
    분배 헤드로서,
    수직 방향으로의 이동을 위해 구성된 스핀들;
    상기 스핀들에 작동 가능하게 부착된 노즐; 및
    상기 분배 헤드에 장착 가능한 히터 디바이스를 포함하며, 상기 히터 디바이스가,
    열원; 및
    상기 스핀들을 수용하도록 구성된 개구를 포함하고, 상기 열원이 대류, 전도, 및 복사 중 적어도 하나에 의해 상기 스핀들을 가열하도록 구성되는, 상기 분배 헤드; 및
    상기 분배 헤드를 이동시키도록 구성된 측위 시스템(positioning system)을 포함하되,
    상기 분배 헤드는 미완성 제품(unfinished product)을 적어도 부분적으로 조립하도록 구성되는, 조립 시스템.
  12. 노즐을 가열하는 방법으로서,
    분배 헤드를 제공하는 단계로서, 상기 분배 헤드는,
    수직 방향으로의 이동을 위해 구성된 제1 스핀들;
    상기 스핀들에 작동 가능하게 부착된 제1 노즐을 포함하는, 상기 분배 헤드를 제공하는 단계;
    상기 분배 헤드에 히터 디바이스를 부착시키는 단계로서, 상기 히터 디바이스는,
    열원; 및
    개구를 포함하는, 상기 히터 디바이스를 부착시키는 단계;
    상기 개구에 의해 상기 제1 스핀들 및 상기 제1 노즐을 수용하는 단계; 및
    상기 열원으로 상기 제1 스핀들 및 상기 제1 노즐을 주위 온도보다 높게 가열하는 단계를 포함하는, 노즐을 가열하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 히터 디바이스에서, 상기 제1 스핀들 및 상기 제1 노즐을 둘러싸는 히터 조립체를 더 포함하며, 상기 방법은 대류, 전도, 및 복사 중 적어도 하나를 통해 상기 제1 스핀들 및 상기 제1 노즐에 열을 전달하는 단계를 더 포함하는, 노즐을 가열하는 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 열원이 상기 제1 스핀들 및 상기 제1 노즐을 가열하는 동안 상기 제1 스핀들을 완전히 360° 회전시키는 단계를 더 포함하는, 노즐을 가열하는 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 분배 헤드는 수직 방향으로의 이동을 위해 구성된 제2 스핀들 및 상기 제2 스핀들에 작동 가능하게 부착된 제2 노즐을 더 포함하며, 상기 히터 디바이스는 제2 개구를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 제2 스핀들 및 상기 제2 노즐을 상기 제2 개구 내에 수용하는 단계; 및
    상기 열원으로 상기 제2 스핀들 및 상기 제2 노즐을 상기 주위 온도보다 높게 가열하는 단계를 더 포함하는, 노즐을 가열하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 열원에 의해, 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐에 걸쳐 균일한 온도 프로파일을 제공하는 단계를 더 포함하는, 노즐을 가열하는 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 가열은 상기 히터 디바이스 내에 가열 챔버를 생성하는 절연 하우징 내에서 발생하는, 노즐을 가열하는 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 제1 노즐을 상기 열원 근방으로 이동시키는 단계; 및 상기 제1 노즐이 전자 부품을 운반하지 않을 때에 상기 열원으로 상기 제1 노즐을 가열하는 단계를 더 포함하는, 노즐을 가열하는 방법.
  19. 제12항에 있어서, 가열 중에 상기 제1 노즐을 상기 열원과 접촉시키는 단계를 더 포함하는, 노즐을 가열하는 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 분배 헤드의 본체에 대해 상기 제1 스핀들을 이동시키는 단계; 및
    상기 제1 스핀들의 이동 중에 상기 분배 헤드의 상기 본체에 대해 상기 히터 디바이스를 정지 위치에 유지하는 단계를 더 포함하는, 노즐을 가열하는 방법.
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WO (1) WO2017205167A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102326610B1 (ko) 2016-05-27 2021-11-15 유니버셜 인스트루먼츠 코퍼레이션 노즐 히터 디바이스를 갖는 분배 헤드, 시스템 및 방법
JP7406409B2 (ja) * 2020-03-10 2023-12-27 株式会社Fuji 部品実装機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001036293A (ja) * 1999-07-19 2001-02-09 Yamaha Motor Co Ltd 表面実装機
JP2005019956A (ja) * 2003-06-03 2005-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品装着装置および電子部品装着方法
JP2009178639A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Mitsubishi Electric Corp 溶融金属吐出装置
JP2012064711A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Fujitsu Ltd 電子部品の実装装置及び実装方法
WO2013046991A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 東京エレクトロン株式会社 三次元実装装置

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3810728A (en) * 1972-09-15 1974-05-14 A Jacobs Injection molding machine
US4189137A (en) 1978-04-14 1980-02-19 The Mccall Pattern Company Vacuum pickup device
US4611397A (en) 1984-10-09 1986-09-16 Universal Instruments Corporation Pick and place method and apparatus for handling electrical components
US4759124A (en) 1987-04-28 1988-07-26 Universal Instruments Corp. Method and apparatus for controlling component pickup and placement pressures
US4763941A (en) 1987-06-11 1988-08-16 Unisys Corporation Automatic vacuum gripper
US4799854A (en) 1987-07-20 1989-01-24 Hughes Aircraft Company Rotatable pick and place vacuum sense head for die bonding apparatus
US4872258A (en) 1988-09-22 1989-10-10 Universal Instruments Corporation Pick and place method and apparatus
USRE35027E (en) 1988-09-22 1995-08-29 Delaware Capital Formation, Inc. Pick and place method and apparatus
JPH07105637B2 (ja) 1990-05-31 1995-11-13 三洋電機株式会社 部品装着装置
US5029383A (en) 1990-06-07 1991-07-09 Universal Instruments Corporation Articulating tip for pick and place head
US5252807A (en) 1990-07-02 1993-10-12 George Chizinsky Heated plate rapid thermal processor
JPH05102383A (ja) 1991-10-09 1993-04-23 Nec Corp ピン立て装置
JPH05218689A (ja) 1992-02-04 1993-08-27 Sanyo Electric Co Ltd 部品装着装置
WO2004088017A1 (ja) 1992-08-05 2004-10-14 Kunihiko Ueda 糸条の熱処理装置
US5572785A (en) 1994-07-27 1996-11-12 Eastman Kodak Company Apparatus and method for automated assembly of precision components
US5747102A (en) * 1995-11-16 1998-05-05 Nordson Corporation Method and apparatus for dispensing small amounts of liquid material
US5681757A (en) * 1996-04-29 1997-10-28 Microfab Technologies, Inc. Process for dispensing semiconductor die-bond adhesive using a printhead having a microjet array and the product produced by the process
US5909837A (en) 1997-05-09 1999-06-08 Quad Systems Corporation Contactless bonding tool heater
FR2782313B1 (fr) 1998-08-13 2000-11-24 Opema Dispositif de prehension
EP1260127B1 (en) 2000-02-22 2004-03-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Suction nozzle for holding component by suction
US6260583B1 (en) * 2000-05-24 2001-07-17 Illinois Tool Works Inc. Segmented stackable head design
US6499631B2 (en) * 2001-01-26 2002-12-31 Illinois Tool Works Inc. Hot melt adhesive applicator
MEP26108A (en) 2001-02-20 2010-06-10 Alois Pichler Method for removing a cable core from a cable sheath
US6625878B2 (en) 2001-09-05 2003-09-30 Delaware Capital Formation Method and apparatus for improving component placement in a component pick up and place machine
US7374217B2 (en) 2001-09-28 2008-05-20 Parker-Hannifin Corporation Two way non leaking flow valve with full-open capability
US7617951B2 (en) * 2002-01-28 2009-11-17 Nordson Corporation Compact heated air manifolds for adhesive application
US6772813B2 (en) 2002-12-23 2004-08-10 Freescale Semiconductor, Inc. Removable heated end effector
KR100494441B1 (ko) * 2003-03-14 2005-06-14 주식회사 프로텍 업다운 및 회전의 정밀제어가 가능한 고속정량토출형디스펜서 헤드
US6837293B1 (en) 2003-06-16 2005-01-04 Mok Swee M Heated nozzle assembly
WO2005009627A2 (en) * 2003-07-14 2005-02-03 Nordson Corporation Apparatus and method for dispensing discrete amounts of viscous material
US7190891B2 (en) * 2004-01-17 2007-03-13 Brian Leonard Verrilli Heating-cooling system for a nozzle
JP4372605B2 (ja) 2004-04-15 2009-11-25 パナソニック株式会社 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法
CN101019208B (zh) 2004-06-28 2010-12-08 京瓷株式会社 晶片加热装置及半导体制造装置
JP4399869B2 (ja) * 2007-07-30 2010-01-20 Ｔｄｋ株式会社 超音波振動を用いて実装部品を被実装部品に実装する実装装置
JP4884537B2 (ja) 2007-11-06 2012-02-29 パナソニック株式会社 部品実装機、部品装着ヘッド、および部品装着方法
KR101613196B1 (ko) 2010-11-17 2016-04-19 한화테크윈 주식회사 플립칩 장착 방법 및 플립칩 장착기
JP5875229B2 (ja) * 2011-01-31 2016-03-02 富士機械製造株式会社 対デバイス固定体、その対デバイス固定体が取り付けられたデバイスである部品保持ヘッド，部品フィーダ、およびその対デバイス固定体を用いて構成された製造作業機
CN202006331U (zh) 2011-03-18 2011-10-12 杨凯 加热和贴装一体化热风头
US20130267062A1 (en) * 2012-04-05 2013-10-10 Infineon Technologies Ag Dispensing Tool
US9480996B2 (en) * 2012-09-18 2016-11-01 Ilinois Tool Works Inc. Fluid dispensing system with nozzle heater
US20150174824A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Karl Joseph Gifford Systems and methods for 3D printing with multiple exchangeable printheads
CN203912354U (zh) 2014-04-10 2014-10-29 深圳市无疆科技有限公司 一种多头加热取料机械手
CN108029239B (zh) * 2015-10-01 2019-12-20 雅马哈发动机株式会社 旋转头以及表面安装机
KR102326610B1 (ko) 2016-05-27 2021-11-15 유니버셜 인스트루먼츠 코퍼레이션 노즐 히터 디바이스를 갖는 분배 헤드, 시스템 및 방법
US10500604B2 (en) * 2018-02-09 2019-12-10 Nordson Corporation Liquid adhesive dispensing system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001036293A (ja) * 1999-07-19 2001-02-09 Yamaha Motor Co Ltd 表面実装機
JP2005019956A (ja) * 2003-06-03 2005-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品装着装置および電子部品装着方法
JP2009178639A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Mitsubishi Electric Corp 溶融金属吐出装置
JP2012064711A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Fujitsu Ltd 電子部品の実装装置及び実装方法
WO2013046991A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 東京エレクトロン株式会社 三次元実装装置

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