KR20210113190A

KR20210113190A - 분배기에서의 ｉｒ 비접촉식 온도 감지

Info

Publication number: KR20210113190A
Application number: KR1020217019472A
Authority: KR
Inventors: 토마스 씨. 프렌티스; 스콧 에이. 레이드; 팻시 에이. 마테로; 페르난도 제이. 아귀아
Original assignee: 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2021-09-15
Also published as: TW202045264A; EP3911449A1; TWI825245B; JP2022517041A; WO2020149970A1; CN113543895A

Abstract

분배 시스템(10)은 전자 기판(22)을 수용하도록 구성된 선택적인 예열 스테이션, 선택적인 예열 스테이션으로부터 수용한 전자 기판 상에 재료를 분배하도록 구성된 분배 스테이션(14, 18), 분배 스테이션으로부터 전자 기판을 수용하도록 구성된 선택적인 후열 스테이션, 및 선택적인 예열 스테이션, 분배 스테이션 및 선택적인 후열 스테이션 중 적어도 하나 상의 전자 기판 위에 위치한 비접촉식 센서(212)를 포함한다.

Description

분배기에서의 ＩＲ 비접촉식 온도 감지

관련 출원

본 출원은 35 U.S.C. §119(e)에 따라, 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 인용된, 2019 년 1 월 14 일에 출원된 "분배기에서의 IR 비접촉식 온도 감지(IR Non-Contact Temperature Sensing in a Dispenser)"를 명칭으로 하는 미국 가출원 제 62/792,087 호 및 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 인용된, 2017 년 12 월 5 일에 출원된 "스텐실 프린터용 재료 온도 센서(Material Temperature Sensor for Stencil Printer)"를 명칭으로 하는 미국 출원 제 15/831,800 호에 대한 우선권을 주장한다.

기술분야

본 개시는 재료를 분배하기 위한 장치 및 공정에 관한 것으로, 특히, 분배기에서 솔더 페이스트(solder paste)를 분배하기 위한 장치 및 공정에 관한 것이다.

다양한 용례에서 정확한 양의 액체 또는 페이스트를 분배하는 데 사용되는 여러 유형의 분배 시스템이 있다. 이러한 용례 중 하나가 회로 보드 기판 상으로의 집적 회로 칩 및 기타 전자 구성 요소의 조립이다. 이러한 용례에서는, 액체 에폭시 또는 솔더 페이스트 또는 일부 기타 관련 재료를 도트(dot)의 형태로 회로 보드에 분배하는 데 자동 분배 시스템이 사용된다. 자동 분배 시스템은 구성 요소를 회로 보드에 기계적으로 고정하는 데 사용될 수도 있는 언더필 재료(underfill material) 및 캡슐화제를 라인 형태로 분배하는 데에도 사용된다. 전술한 예시적인 분배 시스템으로는 일리노이주 글렌뷰 소재 ITW EAE에 의해 브랜드명 CAMALOT®으로 제조 및 배포되는 시스템이 있다.

전형적인 분배 시스템에서는, 펌프 및/또는 분배기 조립체가 컴퓨터 시스템 또는 제어부에 의해 제어되는 서보 모터를 사용하여 세 개의 상호 직교하는 축선(X-축선, Y-축선, Z-축선)을 따라 펌프 및 분배기 조립체를 이동시키기 위해 이동 조립체 또는 갠트리(gantry)에 장착된다. 회로 보드 또는 기타 기판 상의 원하는 위치에 액체 도트를 분배하기 위해, 펌프 및 분배기 조립체가 원하는 위치 위에 위치할 때까지 동일 평면 내에서 수평 방향으로 X-축선 및 Y-축선을 따라 이동된다. 일 실시예에서, 펌프 및/또는 분배기 조립체는 그런 다음, 펌프 및 분배기 조립체의 노즐/니들이 전자 기판 위에 적절한 분배 높이에 있을 때까지, 수직으로 배향된 수직 Z-축선을 따라 하강된다. 펌프 및/또는 분배기 조립체는, 액체 도트를 분배한 다음, Z-축선 방향을 따라 상승되며 X-축선 및 Y-축선 방향을 따라 새로운 위치로 이동되며, 다음 액체 도트를 분배하기 위해 Z-축선 방향을 따라 하강된다. 다른 실시예에서는, 펌프 및 분배기 조립체의 노즐/니들의 하강 및 상승 없이, 펌프 및 분배기 조립체로부터 재료가 분사된다. 전술한 바와 같은 캡슐화 또는 언더필링과 같은 용례의 경우, 펌프 및 분배기 조립체가 원하는 라인 형태의 경로를 따라 X-축선 및 Y-축선 방향으로 이동됨에 따라, 펌프 및 분배기 조립체가 전형적으로 재료를 라인 형태로 분배하도록 제어된다.

스텐실 프린터의 솔더 페이스트 공급 카트리지의 온도를 모니터링하기 위한 IR 온도 센서의 사용이 공지되어 있는데, 이것은 페이스트가 인쇄 증착을 진행하기 위한 적절한 온도에 도달하였는지 확인할 필요가 있기 때문이다. 유사하게, 분배 시스템의 펌프 및 분배기 조립체의 재료의 온도를 감지하는 용례가 공지되어 있는데, 이것은 적절한 적용 온도보다 낮은 온도에 저장된 재료가 실제로 증착을 위한 적절한 온도로 가온되었는지 확인할 필요가 있기 때문이다.

본 개시의 일 양태는 전자 기판을 수용하도록 구성된 선택적인 예열 스테이션, 선택적인 예열 스테이션으로부터 수용한 전자 기판 상에 재료를 분배하도록 구성된 분배 스테이션, 분배 스테이션으로부터 전자 기판을 수용하도록 구성된 선택적인 후열 스테이션, 및 선택적인 예열 스테이션, 분배 스테이션 및 선택적인 후열 스테이션 중 적어도 하나 상의 전자 기판 위에 위치한 비접촉식 센서를 포함하는 분배 시스템에 관한 것이다.

분배 시스템의 실시예는 비접촉식 센서가 전자 기판을 분배 스테이션으로 이동시키기 전에 전자 기판이 적절한 온도에 있는 것을 확실히 하기 위해 선택적인 예열 스테이션 상의 전자 기판 위에 위치하는 것을 추가로 포함할 수도 있다. 비접촉식 센서가 온도 측정 표적을 향해 그리고 온도 측정 표적으로부터 멀리로 이동하는 조절 가능한 기구 상에 장착될 수도 있다. 비접촉식 센서가 전자 기판이 분배 스테이션에서 적절한 온도에 있는 것을 확실히 하기 위해 분배 스테이션 위에 위치할 수도 있다. 비접촉식 센서가 분배 스테이션과 관련된 조절 가능한 기구 상에 장착될 수도 있다. 비접촉식 센서가 전자 기판이 선택적인 후열 스테이션에서 적절한 온도에 있는 것을 확실히 하기 위해 선택적인 후열 스테이션 상의 전자 기판 위에 위치할 수도 있다. 비접촉식 센서가 온도 측정 표적을 향해 그리고 온도 측정 표적으로부터 멀리로 이동하는 조절 가능한 기구 상에 장착될 수도 있다. 비접촉식 센서가 적외선 온도 센서일 수도 있다.

본 개시의 다른 양태는 전자 기판 상에 점성 조립 재료를 분배하도록 구성된 분배 시스템에 관한 것이다. 일 실시예에서, 분배 시스템은 분배 시스템을 통해 전자 기판을 이동시키도록 구성된 컨베이어, 전자 기판 상에 점성 조립 재료를 분배하도록 구성된 분배 유닛을 구비한 분배 스테이션, 및 분배 유닛에 결합되며 전자 기판의 온도를 측정하도록 구성된 센서를 포함한다.

분배 시스템의 실시예는 센서가 비접촉식 센서인 것을 추가로 포함할 수도 있다. 비접촉식 센서가 적외선 센서일 수도 있다. 비접촉식 센서가 조절 가능한 브래킷에 의해 분배 유닛에 고정될 수도 있다. 조절 가능한 브래킷은, 전자 기판의 배향에 대해 각도를 이루게 비접촉식 센서를 배향하도록 구성될 수도 있다.

본 개시의 또 다른 양태는 전자 기판 상에 조립 재료를 인쇄하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 방법은 분배 시스템으로 전자 기판을 전달하는 단계, 인쇄 위치에 전자 기판을 위치시키는 단계, 전자 기판 상에 점성 조립 재료를 분배하는 단계, 및 전자 기판의 온도를 측정하는 단계를 포함한다.

방법의 실시예가 온도 조정 시스템의 일부로서 전자 기판의 온도 피드백을 제공하는 단계를 추가로 포함할 수도 있다. 온도 피드백을 제공하는 단계는, 전자 기판이 원하는 목표 온도에 도달하면, 온도 제어 시스템이 전자 기판으로의 열을 턴 오프(turn off)시키며, 온도가 저온 한계 아래로 떨어지면, 온도 제어 시스템이 열을 턴 온(turn on)시키는 것을 포함할 수도 있다. 전자 기판의 온도를 측정하는 단계가 센서에 의해 달성될 수도 있다. 센서가 비접촉식 센서일 수도 있다. 비접촉식 센서가 적외선 센서일 수도 있다. 방법이 조절 가능한 브래킷에 의해 전자 기판에 대해 비접촉식 센서를 위치시키는 단계를 추가로 포함할 수도 있다.

적어도 하나의 실시예의 다양한 양태가 일정한 비율로 그려지도록 의도되지 않은 첨부 도면을 참조하여 아래에서 논의된다. 도면은 다양한 양태 및 실시예에 대한 예시 및 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 통합되어 그 일부를 구성하지만, 임의의 특정한 실시예의 한계를 정의하기 위한 의도가 있는 것은 아니다. 명세서의 나머지 부분과 함께 도면은 설명되고 청구된 양태 및 실시예의 원리 및 작동을 설명하는 역할을 한다. 도면에서, 다양한 도면에 도시된 각각의 동일하거나 거의 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호로 나타내어진다. 명확성을 위해, 모든 도면의 모든 구성 요소에 도면 부호가 표시되지 않을 수도 있다. 도면은 다음과 같다.
도 1은 분배 시스템의 개략도이며;
도 2는 예열 스테이션, 분배 스테이션 및 후열 스테이션을 드러내기 위해 패키징이 제거된 분배 시스템의 사시도이며;
도 3은 예열 스테이션 및 후열 스테이션과 연관된 적외선("IR") 감지 구성 그래픽의 그래픽 사용자 인터페이스("GUI")이며;
도 4는 분배 스테이션과 연관된 IR 감지 구성 그래픽의 GUI이며;
도 5 및 도 6은 공정 프로그래밍 그래픽의 GUI이며;
도 7 및 도 8은 공정 모니터링 그래픽의 GUI이며;
도 9는 IR 감지 명령의 작동 순서도이며;
도 10은 IR 감지 명령 그래픽의 GUI이며;
도 11은 열 옵션 그래픽의 GUI이며; 및
도 12는 전원이 켜진 열 제어부 그래픽의 GUI이다.

단지 예시의 목적으로 그리고 일반성을 제한하지 않기 위해, 본 개시가 이하 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 본 개시가 그 용례에 있어 이하의 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성 요소의 배열 및 구성의 세부 사항으로 제한되는 것은 아니다. 본 개시에 기재된 원리가 다른 실시예로 구현 가능하며, 다양한 방식으로 실시되거나 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 어법 및 용어는 설명을 위한 것이며 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다. 본 명세서에서 단수로 언급된 시스템 및 방법의 예, 실시예, 구성 요소, 요소 또는 작용에 대한 모든 참조가 또한 복수를 포함하는 실시예를 포함할 수도 있으며, 본 명세서의 임의의 실시예, 구성 요소, 요소 또는 작용에 대한 복수의 참조가 또한 단수만을 포함하는 실시예를 포함할 수도 있다. 단수 또는 복수 형태의 참조가 본 개시의 시스템 또는 방법, 그 구성 요소, 작용 또는 요소를 제한하려는 의도가 있는 것은 아니다. 본 명세서에서 "포함하는(including)", "포함하는(comprising)", "구비하는(having)", "함유하는(containing)", "포함하는(involving)" 및 이들의 변형어의 사용은 이후에 나열된 항목 및 이들의 등가물뿐만 아니라 추가 항목을 포함하는 것을 의미한다. "또는(or)"에 대한 참조는 "또는"을 사용하여 설명된 임의의 용어가 설명된 용어 중 하나, 둘 이상 및 모두를 나타낼 수도 있도록 포괄적인 것으로 해석될 수도 있다. 또한, 본 문서와 본 명세서에 참조로서 인용된 문서 사이에 용어 사용이 일치하지 않는 경우, 인용 참조 문서에 포함된 용어의 사용은 본 문서의 용어의 사용을 보완하는 역할을 하며, 조정 불가능한 불일치의 경우에는 본 문서의 용어의 사용이 우선된다.

본 개시는 증착될 재료의 온도뿐만 아니라 재료가 증착될 전자 기판의 온도의 감지에 관한 것이다. 예를 들어, 분배기의 전자 기판이 언더필 재료를 증착하기 전에 예열되는 경우가 많다는 사실은 SMT 조립 산업에서 널리 알려진 사실이다. 전형적인 용례에서는, 전자 기판이 분배될 재료를 수용하기 위해 분배 구역으로 이송되기 전에, 예열 "척(chuck)"(전자 기판을 미리 결정된 온도로 가열하기 위한 영역 또는 구역)으로서 알려진 것이 사용된다. 이 예열 구역은 전형적으로 330 mm x 250 mm인 전체 예열 척의 온도를 측정하는 피드백 센서가 하나뿐이라는 문제가 있다. 이러한 단일 센서로부터의 피드백은 일반적으로, 하나의 위치의 온도를 감지하며, 그 결과가 전체 예열 구역의 온도를 나타내는 것으로 가정되며, 특정 관심 위치의 실제 온도, 예를 들어, 중요한 구성 요소의 온도를 반드시 반영하지는 않는다. 또한, 전자 기판의 특정 위치의 실제 온도에 대한 피드백 없이, 전자 기판을 예열하는 데 할당된 시간이 전자 기판의 온도가 안정화되기에 적어도 충분한 시간이 경과하였는지를 확인하기 위해 선택되는 경우가 많다. 이것은 지나치게 긴 "충분한” 기간을 기다리는 데 귀중한 시간이 낭비된다는 것을 의미할 수도 있다.

본 개시의 실시예는, 전자 기판이 최대 온도인지 확인하기 위해 필요한 것보다 오래 기다릴 필요 없이, 분배 작업을 계속하기 전에 전자 기판이 실제로 적절한 온도에 있는지 확인하기 위해 예열 척 상의 전자 기판 위에 위치한 비접촉식 센서를 포함한다. 비접촉식 온도 센서를 전자 기판 상의 특정 위치 위에 장착함으로써, 중요한 위치의 실제 온도가 측정될 수 있다. 또한, 전자 기판 위에서 X-축선 및 Y-축선 방향으로 이동할 수 있는 분배 장치(또는 프린터의 비전 프로브(vision probe)와 같은 기타 기구)에 센서를 장착함으로써, 임의의 특정 스폿(spot)의 온도가 측정될 수 있다. 센서가 또한, 온도 측정 표적을 향해 그리고 온도 측정 표적으로부터 멀리로 이동하는 기구 상에 장착될 수도 있으며, 또는 표적이 센서에 대해 X-축선, Y-축선 및 Z-축선 방향으로 이동할 수 있다. 이러한 구성에 의하면 센서의 유효 스폿 크기가 용례의 요구에 맞게 조절되거나 재단될 수 있다. 예를 들어, 센서가 수직 스테이지 상에 장착되어 전자 기판을 내려다 보도록 배향될 수도 있다. 수직 스테이지와 센서를 아래로 이동시켜 전자 기판에 더 가까워지도록 함으로써, 더 작은 국소 스팟의 온도가 측정될 수도 있다. 수직 스테이지와 센서를 위로 이동시켜 전자 기판으로부터 더 멀어지도록 함으로써, 측정될 온도가 더 넓은 영역에 걸쳐 효과적으로 평균화될 수도 있다. 이것은 또한, 센서에 대해 상대적으로 표적을 특정 위치로 그리고 특정 스팟 크기를 달성하도록 이동시킴으로써 달성될 수 있다. 이러한 장치는 감지 영역의 크기가 용례 요구 사항에 최적화될 수도 있는 제어 가능한 크기의 영역에 걸쳐 평균화된 온도의 감지를 허용한다. 따라서, 센서를 Z-축선 스테이지에 장착하고 스테이지를 다시, 예를 들어, 펌프 장착 브래킷으로부터 X-Y 위치 설정 시스템에 장착함으로써, 스폿의 위치와 크기가 모두 제어될 수 있다.

본 개시의 원리를 구현함으로써, 증착 시스템이 장비에 의해 분배될 재료의 온도뿐만 아니라 재료가 분배될 전자 기판 상의 중요한 위치의 온도를 모니터링하여, 증착 공정의 모든 참가 구성 요소가 원하는 온도에 있는 것을 보장할 수 있다. 이러한 측정 온도는 각각, 증착 공정을 계속하기 전에 공정 변수가 미리 설정된 범위 이내에 있는지 확인하기 위해 활용될 수도 있다. 추가적으로(또는 아마 대안으로서), 이러한 측정치가 통계적 공정 제어(SPC)와 같은 데이터 수집 목적을 위해 공유되거나 저장될 수도 있으며, 공정의 품질 또는 수율이 공정 최적화를 위해 공정의 측정 변수와 상관될 수도 있다.

예시의 목적으로, 본 개시의 실시예가 이하, 본 개시의 일 실시예에 따른, 전체적으로 10으로 표시된, 분배 시스템을 참조하여 설명될 것이다. 도 1을 참조하면, 분배 시스템(10)은 점성 재료(예를 들어, 접착제, 캡슐화제, 에폭시, 솔더 페이스트, 언더필 재료 등) 또는 반점성 재료(예를 들어, 납땜 플럭스 등)를 인쇄 회로 기판("PCB") 또는 반도체 웨이퍼와 같은 전자 기판(12) 상으로 분배하는 데 사용된다. 분배 시스템(10)이, 대안으로서, 자동차 개스킷 재료를 도포하기 위해, 또는 특정 의료 용례에, 또는 전도성 잉크를 도포하기 위해서와 같은 다른 용도에 사용될 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 점성 또는 반점성 재료에 대한 참조는 예시적인 것으로 비제한적인 의도로서 사용된다는 것을 이해하여야 한다. 분배 시스템(10)은 여러 개의 분배 유닛, 예를 들어, 전체적으로 각각 14 및 16으로 표시된 제 1 및 제 2 분배 유닛 및 분배 시스템의 작동을 제어하는 제어부(18)를 포함한다. 분배 유닛이 또한, 본 명세서에서 분배 펌프 및/또는 분배 헤드로서 지칭될 수도 있음을 이해하여야 한다. 2 개의 분배 유닛이 도시되어 있지만, 2 개를 초과하는 분배 유닛이 사용될 수도 있음을 이해하여야 한다.

분배 시스템(10)은 또한, 전자 기판(12)을 지지하기 위한 베이스 또는 지지부(22)를 구비한 프레임(20), 분배 유닛(14, 16)을 지지 및 이동시키기 위해 프레임(20)에 이동 가능하게 결합된 분배 유닛 갠트리(24), 및, 예를 들어, 교정 절차의 일부로서 분배된 점성 재료의 양을 계량하고 중량 데이터를 제어부(18)에 제공하기 위한 중량 측정 장치 또는 저울(26)을 포함할 수도 있다. 컨베이어 시스템(도시하지 않음) 또는 워킹 빔(walking beam)과 같은 다른 이송 기구가 분배 시스템 내외로의 전자 기판의 로딩 및 언로딩을 제어하기 위해 분배 시스템(10)에 사용될 수도 있다. 갠트리(24)가 제어부(18)의 제어 하에 모터를 사용하여 분배 유닛(14, 16)을 전자 기판 위의 미리 결정된 위치에 위치시키도록 이동될 수 있다. 분배 시스템(10)이 오퍼레이터에게 다양한 정보를 표시하기 위해 제어부(18)에 연결된 디스플레이 유닛(28)을 포함할 수도 있다. 분배 유닛을 제어하기 위한 선택적인 제 2 제어부가 있을 수도 있다. 또한, 분배 유닛이 전자 기판(12) 위에 또는 전자 기판 상에 장착된 특징부 위에 배치되는 높이를 검출하기 위해 각각의 분배 유닛(14, 16)이 Z-축선 센서를 구비하도록 구성될 수 있다. Z-축선 센서가 제어부(18)에 결합되어 센서에 의해 획득된 정보를 제어부에 중계한다.

분배 작동을 수행하기 전에, 전술한 바와 같이, 전자 기판, 예를 들어, 인쇄 회로 기판이 분배 시스템의 분배 유닛과 정렬되거나 그렇지 않으면 등록되어야 한다. 분배 시스템이 비전 시스템(30)을 추가로 포함하며, 비전 시스템은, 일 실시예에서, 비전 시스템을 지지 및 이동시키기 위해 프레임(20)에 이동 가능하게 결합된 비전 시스템 갠트리(32)에 결합된다. 다른 실시예에서는, 비전 시스템(30)이 분배 유닛 갠트리(24) 상에 제공될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 비전 시스템(30)은 기준점 또는 전자 기판 상의 구성 요소로서 알려진 랜드마크(landmark)의 위치를 확인하기 위해 채용된다. 일단 배치되고 나면, 제어부가 전자 기판 상에 재료를 분배하기 위해 분배 유닛(14, 16) 중 하나 이상의 이동을 조작하도록 프로그래밍될 수 있다.

일 실시예에서, 분배 작업은 재료 분배 유닛을 제어하도록 구성된 컴퓨터 시스템을 포함할 수도 있는 제어부(18)에 의해 제어된다. 다른 실시예에서는, 제어부(18)가 오퍼레이터에 의해 조작될 수도 있다. 제어부(18)가 전자 기판(12)의 하나 이상의 이미지를 획득하도록 비전 시스템을 이동시키기 위해 비전 시스템 갠트리(32)의 이동을 조작하도록 구성된다. 제어부(18)가 추가로, 분배 작업을 수행하기 위해 분배 유닛(14, 16)을 이동시키기 위해 분배 유닛 갠트리(24)의 이동을 조작하도록 구성된다.

도 2를 참조하면, 분배 시스템이 전체적으로 200으로 표시된다. 도시된 바와 같이, 분배 시스템(200)은 전체적으로 202로 표시된 분배 스테이션, 분배 스테이션 이전으로 상류에 제공된 전체적으로 204로 표시된 예열 스테이션, 및 분배 스테이션 이후로 하류에 제공된 전체적으로 206으로 표시된 후열 스테이션을 포함한다. 예열 스테이션(204)이 분배 시스템(200)의 예열 구역을 획정하며, 분배 스테이션(202)이 분배 구역을 획정하며, 후열 스테이션(206)이 후열 구역을 획정한다. 기판(12)과 같은 전자 기판을 예열 스테이션(204)으로부터 분배 스테이션(202) 및 후열 스테이션(206)으로(도 2에서 좌측에서 우측으로) 이동시키기 위해 컨베이어(208)가 제공된다. 도시된 바와 같이, 컨베이어(208)는 기판이 더 효율적으로 그리고 더 빠른 속도로 분배 스테이션에 들어갈 수 있도록 하기 위해 2 개의 레인(208A, 208B)을 포함한다. 예열 스테이션(204)은 분배 스테이션에서 분배하기 위해 허용 가능한 온도로 전자 기판을 가열하도록 구성된다. 예열 스테이션(204)은 20℃ 내지 200℃의 범위 사이에서 전자 기판의 온도를 증가시키도록 구성될 수 있다. 후열 스테이션(206)은 분배 시스템(200)으로부터 하류에 있는 다른 처리 스테이션으로 통과되기 전에 전자 기판의 온도를 감소시키도록 구성된다. 예열 스테이션(204)과 마찬가지로, 후열 스테이션이 20℃ 내지 200℃의 범위 사이에서 전자 기판의 온도를 감소시키도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 예열 스테이션(204) 및 후열 스테이션(206)이 분배 스테이션(202)을 포함하는 분배 시스템(200)의 일부일 수 있다. 다른 실시예에서는, 분배 시스템(200)이 분배 스테이션(202)만을 포함하도록 구성될 수 있으며, 예열 스테이션(204) 및/또는 후열 스테이션(206)이 3 개의 스테이션 모두를 통해 연장되는 컨베이어(208)와 함께 분배 시스템과 조립되는 개별 유닛일 수 있다.

예열 스테이션(204)은 전체적으로 210으로 표시된 조절 가능한 브래킷을 포함하며, 이러한 브래킷이 컨베이어의 레인(208A, 208B) 위의 상승된 위치에서 컨베이어(208)에 장착된다. 도시된 바와 같이, 전자 기판이 예열 스테이션(204)을 통해 컨베이어(208)의 레인(208A, 208B)을 따라 이동함에 따라 조절 가능한 브래킷(210)은 전자 기판 위에 위치된다. 각각의 레인(208A, 208B)에 대해, 적외선 센서(212)가 조절 가능한 브래킷(210) 상에 장착되며, 전자 기판이 컨베이어의 레인 상의 조절 가능한 브래킷 및 적외선 센서 아래에서 이동함에 따라 전자 기판을 향하도록 위치한다. 예열 스테이션(204)의 조절 가능한 브래킷(210)이 각각의 적외선 센서(212)를 X-축선, Y-축선 및 Z-축선 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 조절 가능한 브래킷(210)은 레인(208A) 위에서 연장되는 제 1 레일 부재(214) 및 레인(208B) 위에서 연장되는 제 2 레일 부재(216)를 포함한다. 제 1 레일 부재(214)가 제 1 레일 부재에 형성된 트랙을 따라 주행하도록 구성된 제 1 지지 부재(218)를 포함한다. 제 1 지지 부재(218)를 제 1 레일 부재(214)에 고정시켜 제 1 지지 부재를 제자리에 잠금 고정하기 위해 제 1 엄지 나사(220)가 제공된다. 적외선 센서(212)가 제 1 지지 부재(218)의 자유 단부 상에 장착된다. 유사하게, 제 2 레일 부재(216)가 제 2 레일 부재에 형성된 트랙 또는 슬롯을 따라 주행하도록 구성된 제 2 지지 부재(222)를 포함한다. 제 2 지지 부재(222)를 제 2 레일 부재(216)에 고정시켜 제 2 지지 부재를 제자리에 잠금 고정하기 위해 제 2 엄지 나사(224)가 제공된다. 적외선 센서(212)가 제 2 지지 부재(222)의 자유 단부 상에 장착된다. 엄지 나사(220, 224)를 잠금 해제하고 개개의 제 1 및 제 2 지지 부재(218, 222)를 원하는 위치로 이동시킴으로써 적외선 센서(212)의 위치가 조절될 수 있다.

각각의 레인(208A, 208B)의 경우, 전자 기판이 레인을 따라 이동함에 따라 전자 기판의 특정 위치 위에 적외선 센서(212)를 장착함으로써, 전자 기판의 중요한 위치의 실제 온도가 측정될 수 있다. 조절 가능한 브래킷(210)이 Z-축선 방향으로 온도 측정 표적을 향해 그리고 온도 측정 표적으로부터 멀리로 각각의 적외선 센서(212)를 이동시키며 X-축선 및 Y-축선 방향으로 적외선 센서를 위치시키도록 구성된다. 이러한 구성에 의하면 적외선 센서의 유효 스폿 크기가 용례의 요구에 맞게 조절되거나 재단될 수 있다. 전술한 바와 같이, 적외선 센서(212)가 전자 기판을 내려다 보도록 배향될 수 있다. 적외선 센서(212)를 전자 기판에 더 가깝게 하강시키도록 조절 가능한 브래킷(210)을 조작함으로써, 더 작은 국소 스폿의 온도가 측정될 수 있다. 반대로, 적외선 센서(212)를 전자 기판으로부터 멀어지는 방향으로 상승시키도록 조절 가능한 브래킷(210)을 조작함으로써, 더 큰 스폿의 온도가 측정되어, 이에 의해 측정될 온도가 더 넓은 영역에 걸쳐 효과적으로 평균화될 수도 있다. 이러한 구성은, 감지 영역의 크기가 용례 요구 사항에 최적화될 수도 있는, 제어 가능한 크기의 영역에 걸쳐 평균화된 온도의 감지를 허용한다.

유사하게, 후열 스테이션(206)이 전체적으로 230으로 표시된 조절 가능한 브래킷을 포함하며, 이 브래킷은 예열 스테이션(204)의 조절 가능한 브래킷(210)과 동일하며, 전자 기판이 후열 스테이션을 통해 컨베이어의 레인(208A, 208B)을 따라 이동함에 따라 전자 기판(212)과 같은 전자 기판 위의 상승된 위치에서 컨베이어(208) 상에 장착된다. 각각의 레인(208A, 208B)에 대해, 예열 스테이션(204)에 사용된 적외선 센서와 동일한 적외선 센서(212)가 조절 가능한 브래킷(230) 상에 장착되며, 전자 기판이 조절 가능한 브래킷과 적외선 센서 아래에서 이동함에 따라 전자 기판을 향하도록 위치한다. 후열 스테이션(206)의 조절 가능한 브래킷(230)이 각각의 적외선 센서(212)를 X-축선, Y-축선 및 Z-축선 방향으로 이동시키도록 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 일 실시예에서, 조절 가능한 브래킷(230)이 조절 가능한 브래킷(210)과 동일하며, 레인(208A) 위에서 연장되는 제 3 레일 부재(234) 및 레인(208B) 위에서 연장되는 제 4 레일 부재(236)를 포함한다. 제 3 레일 부재(234)가 제 3 레일 부재에 형성된 트랙 또는 슬롯을 따라 주행하도록 구성된 제 3 지지 부재(238)를 포함한다. 제 3 지지 부재(238)를 제 3 레일 부재(234)에 고정시켜 제 3 지지 부재를 제자리에 잠금 고정하기 위해 제 3 엄지 나사(240)가 제공된다. 적외선 센서(212)가 제 3 지지 부재(238)의 자유 단부 상에 장착된다. 유사하게, 제 4 레일 부재(236)가 제 4 레일 부재에 형성된 트랙을 따라 주행하도록 구성된 제 4 지지 부재(242)를 포함한다. 제 4 지지 부재(242)를 제 4 레일 부재(236)에 고정시켜 제 4 지지 부재를 제자리에 잠금 고정하기 위해 제 4 엄지 나사(244)가 제공된다. 적외선 센서(212)가 제 4 지지 부재(242)의 자유 단부 상에 장착된다. 제 3 및 제 4 엄지 나사(240, 244)를 잠금 해제하고 제 3 지지 부재(238) 및 제 4 지지 부재(242)를 원하는 위치로 이동시킴으로써 적외선 센서(212)의 위치가 조절될 수 있다.

일 실시예에서, 분배 스테이션(202)은 분배 유닛(252)을 지지하는 캐리지(250) 상에 또는 분배 유닛 상에 직접 장착된 적외선 센서(212)를 추가로 포함한다. 따라서, 적외선 센서(212)가 갠트리에 의해 X-축선, Y-축선 및 Z-축선 방향으로 이동된다. 분배 스테이션(202) 내부에서 컨베이어(208)의 레인(208A 또는 208B) 상에 위치한 전자 기판이 분배를 위한 적절한 온도에 있는 것을 확실히 하기 위해 적외선 센서(212)가 작동될 수 있다. 예열 스테이션(204) 및 후열 스테이션(206)과 관련하여 전술한 바와 같이, 분배 스테이션은 20℃ 내지 200℃의 사이에서 전자 기판의 온도를 증가, 유지 및/또는 감소시키도록 구성될 수 있다.

대안으로서, 다른 실시예에서는, 적외선 센서(212)가 X-축선, Y-축선 및 Z-축선 방향으로 적외선 센서를 이동시키기 위해 분배 시스템(10)의 비전 시스템 갠트리(32)와 같은 비전 시스템 갠트리 상에 장착될 수 있다. 분배 시스템(10)에서와 같이, 분배 시스템(200)이 하나 이상의 분배 유닛을 포함할 수 있으며, 적외선 센서(212)가 분배 유닛 중 하나에 장착된다.

따라서, 컨베이어에 의해 운반되는 전자 기판 상의 구성 요소에 대한 비접촉식 온도 추적을 위해 적외선 감지가 사용된다. 온도 감지를 통해 오퍼레이터가 기계 내부의 각각의 공정 구역(최대 6 개)에서 기판의 온도를 모니터링하고 기록할 수 있다. 예열 및 후열 분배 구역은 적외선 센서가 제자리에 위치되어 잠금 고정되는 조절 가능한 브래킷에 장착된 적외선 센서를 사용한다. 분배 구역(들)이 캐리지 및/또는 분배 장치에 장착된 적외선 센서를 사용하므로, 공정 프로그램에 설정된 바와 같은 위치에 따라 유연한 구성이 가능하다.

각각의 공정 구역에 대해, 오퍼레이터가 "준비(ready)"를 간주하기 위해 제품이 도달하여야 하는 목표 온도 및 허용 오차 범위를 선택한다. "준비"는 제품이 다음 컨베이어 구역으로 이동할 수 있다는 것을 의미할 수 있으며, 또는 분배 구역에 있다면 분배 공정을 시작하기 위한 "준비"를 의미할 수 있다. 다른 목적은 기판을 "준비" 상태로 유지하는 것으로서, 온도에 있을 때 제품을 원하는 허용 범위 내로 유지하기 위해 기계가 자동으로 열 설정치를 조절한다.

그래픽 사용자 인터페이스 또는 GUI(300)를 보여주는 도 3을 참조하면, 전자 기판 온도에 대한 적외선 또는 IR 감지가 전용 소프트웨어를 통해 3 개의 구역, 즉, 예열 구역, 분배 구역 및 후열 구역에 대해 구성될 수 있다. 이러한 구역 내에서, IR 감지가 비접촉식 열 센서 및 전자 기판 클램핑에 의해 달성되며, 실행 소프트웨어를 통해 단일 레인 기계 및 이중 레인 기계 모두에 대해 구성될 수 있다.

GUI(400)를 보여주는 도 4를 참조하면, 예열 및 후열 감지 모두 비접촉식 열 감지에 의해 구성될 수 있다. 분배 스테이션 구성은 IR 감지를 가능하게 하는 옵션을 포함한다.

오퍼레이터가 새로운 공정 프로그램을 생성하는 동안 온도 색인표(temperature tab)에 따라 각각의 프로그램에 대한 온도 설정치를 개별적으로 프로그래밍할 수 있다. 오퍼레이터가 온도 색인표에 따라 기계 구성으로부터의 온도 설정치를 무시하기 위해 "공정 프로그램으로부터의 온도 설정치 사용(Use Temperature Settings from Process Program)" 옵션을 체크한다. 경보 상태가 "기계 구성 매개 변수 사용(Using Machine Config Parameters)"에서 "공정 프로그램 매개 변수 사용(Using Process Program Parameters)"으로 변경된다. 공정에 열이 필요한 경우, 적절한 열 없이는 공정 프로그램이 실행되지 않는 것을 보장하기 위해 "열 필요(Heat Required)" 옵션이 체크될 수 있다. 소프트웨어가 이 경우 경보를 발행하도록 구성될 수 있다.

GUI(500)를 보여주는 도 5를 참조하면, IR 감지를 위한 최대 온도 한계가 3 개 구역, 즉, 예열 구역, 분배 구역 및 후열 구역 모두에 대해 100℃이다. 오퍼레이터가 공정 프로그램 내의 각각의 구역에 대해 IR 감지 온/오프(ON/OFF)를 가능하게 하는 옵션을 갖는다. "최소 온도(Min. temperature)", "최대 온도(Max. temperature)", "담금 시간(Soak Time)", "타임아웃(Timeout)" 및 "폴링 레이트(Polling Rate)"에 대한 디폴트 값이 각각의 구역에 대해 표시되며, 표 1에 나타내어져 있다.

GUI(600)를 보여주는 도 6을 참조하면, 예열 및/또는 후열 구역에 대해 IR 감지가 가능하지 않은 경우, 이들 구역과 관련된 가열 척이 타이머를 이용하여 가열되어야 한다. 척을 가열하기 위해 예열 및/또는 후열 기간 타이머가 시작된다. 타이머가 만료되면, 입력된 값에 따라 스테이션 공기 순환이 앞뒤로 온/오프(ON/OFF) 전환되어야 한다.

IR 센서에 대한 실제 판독치가 데이터 디스플레이 패널을 통해 GUI에 실시간으로 표시될뿐만 아니라 아래에 설명된 바와 같이 각각의 구역에서 최급되는 전자 기판의 원하는 거동을 추적할 수 있는 MES 기능이 된다.

예열 및/또는 후열 구역에서, 공정은 전자 기판을 수용하고 가열을 시작하는 단계를 포함한다. 최소 온도가 되면 담금 시간이 시작된다. 담금 처리 동안 또는 이동 대기 동안, 온도가 미리 지정된 최소 또는 최대 온도에 도달하면 열이 온/오프(ON/OFF) 순환된다. 담금 시간이 만료되고 다음 구역이 없으면, 전자 기판이 이동되며, 타임아웃 시간이 만료되기 전에 전자 기판이 범위 내에 있지 않으면 경보가 촉발된다. 복구를 위해, 단계가 재시도되거나, 중단되거나, 다음 구역으로 해제된다. 오류 상태 동안, 오퍼레이터가 오류 복구를 수행하지 않으면 전자 기판이 가열되어 최대 온도 값에 도달할 수도 있다. 이러한 영향을 방지하기 위해, 소프트웨어가 경보를 발행하고, 기계를 일시 중지시키고, 스테이션 공기를 순환시키며, 오퍼레이터가 오류 복구를 수행할 때까지 전자 기판 온도를 계속 측정하도록 구성된다.

분배 구역에서, 공정은 전자 기판을 수용하고 전자 기판의 온도를 측정하는 단계를 포함한다. 온도가 범위 내에 있지 않으면, 타임아웃이 만료되기 전에 온도가 범위 내에 있을 때까지 가열이 시작된다. 온도가 범위 내에 있을 때까지 온도 측정이 계속된다. 온도가 범위 내에 있으면 공정이 즉시 시작된다. 분배 사이클이 끝나면 전자 기판이 가능한 한 빨리 다음 스테이션으로 이동된다. 오류 상태 동안, 오퍼레이터가 오류 복구를 수행하지 않으면 전자 기판이 가열되어 최대 온도 값에 도달할 수도 있다. 이 효과를 방지하기 위해, 소프트웨어가 스테이션 공기를 턴 오프시키고, 경보를 발행하고, 기계를 일시 중지시키며, 오퍼레이터가 오류 복구를 수행할 때까지 전자 기판 온도를 계속 측정하도록 구성된다. 공정 프로그램이 다수의 IR 감지 명령을 가질 수 있으며, IR 감지가 분배 패스와 함께 일괄 처리된다. 분배 패스 내에서 전자 기판 온도를 복수회 감지할 수 있다. 분배 패스 내에서는 최소 온도만 감지될 것이다(최대 온도 없음). IR 감지 명령이 작동되면, 최소 온도에 도달할 때까지 분배가 중단된다. 경보 시간이 예열 및 후열 감지와 마찬가지로 각각의 IR 감지 명령에 적용된다.

적외선 온도 감지 명령이 동일한 공정 프로그램 내에서 전자 기판 상의 원하는 전자 기판 위치에서 복수회 프로그래밍될 수 있다. 척 온도, IR 감지 상태 타이머, 전자 기판 온도, IR 감지 상태(램핑(ramping), 담금(soaking), 유지(maintaining)), 스테이션 공기 온/오프(ON/OFF)가 용이한 공정 모니터링을 위해 데이터 디스플레이에 나열된다. 데이터 디스플레이 상의 스테이션 공기 표시등은 온(ON) 상태에서 녹색이며 오프(OFF) 시에 적색으로 바뀐다. 공정 프로그램이 실행 중일 때만 상태가 표시된다.

GUI(700)를 보여주는 도 7을 참조하면, IR 감지가 가능해진 경우, 타이머가 IR 감지 상태 기간(즉, 온도 앙등 기간, 담금 기간 또는 유지 기간)을 알려준다. 상태가 변경되면 타이머가 재설정된다.

IR 감지의 다양한 상태가 표 2에 나타내어져 있다.

GUI(800)를 보여주는 도 8을 참조하면, 오퍼레이터가 "온도 유지(maintain temperature)"를 선택하면 IR 센서가 계속 온도를 판독하며 공기 순환을 통해 온도를 최소 및 최대 범위 이내로 유지한다. 이것은 현재의 예열/후열 스테이션과 동일하게 작용한다.

일반적으로, 전자 기판이 예열 구역에 들어가면, IR 감지 상태가 다음과 같이 변경된다: 앙등 → 담금 → 완료 → 유지.

도 9를 참조하면, 공정(900)은 다음 스테이션이 전자 기판을 자유롭게 수용할 때까지 온도가 유지되는 것을 보장하는 단계를 포함한다. 도시된 바와 같이, 902에서 하류 스테이션이 전자 기판을 자유롭게 수용하는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 수용한다면, 904에서 IR 감지 명령이 완료되고 작동이 종료된다. 수용하지 않는다면, 906에서 온도가 비접촉식 센서에 의해 검출되며, 906에서 온도가 미리 결정된 범위 내에 있는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 범위 내에 있다면, 공정은 하류 스테이션이 전자 기판을 수용하는지 여부에 관한 단계로 되돌아간다. 범위 내에 있지 않다면, 하류 스테이션이 자유롭게 전자 기판을 수용하는지 여부에 관한 단계로 공정이 되돌아갈 때까지 910에서 공기가 온/오프(ON/OFF) 순환된다.

GUI(1000)를 보여주는 도 10을 참조하면, "온도 유지(maintain temperature)"가 필요한 경우 오퍼레이터가 메인 공정 프로그램에 IR 감지 명령을 배치하여야 한다. IR 감지 명령이 콜(call) 안에 위치하는 경우, 이러한 특징이 무시될 수 있다. "패스(pass)"를 사용하는 경우, 오퍼레이터는 IR 감지 명령에 마지막 패스를 할당하여야 한다.

GUI(1100)를 보여주는 도 11을 참조하면, 휴지 시에, 모든 열의 전원이 꺼진다. 오퍼레이터는 프로그래밍된 시간(분)을 기준으로 척과 니들 가열을 포함한 모든 열원의 전원을 오프(OFF)시키는 것을 선택할 수 있다. 이 기능은 기계 구성의 온도 색인표 하에 있으며 분배 자동 모드에서만 작용한다. 오퍼레이터는 또한 생산 실행 중에 열 기능의 전원을 오프(OFF)시키는 것을 불가능하게 하는 옵션을 체크할 수 있다.

GUI(1200)를 보여주는 도 12를 참조하면, 시동 시에 열 제어부의 전원이 켜진다. 오퍼레이터가 이 옵션을 선택하면, 최대 6 개의 척과 2 개의 니들 히터를 포함하는 열 제어부가 시작 후 전원이 켜질 것이다. 모든 히터는 서버가 시동이 켜진 후에만 마지막 기계가 종료되는 동안 오퍼레이터가 가능하게 만든 상태로 남아 있음에 따라 온도가 앙등하기 시작할 것이다. 어떻게든 서버 시동이 자동이 아니면, 열 제어부의 전원이 켜지지 않을 것이다. 이 경우 오퍼레이터가 수동으로 서버를 시동시켜 열 제어부의 전원을 켜야 한다. 이 기능은 기계 구성의 온도 색인표 하에 있으며 모든 분배 모드에서 작용한다.

일 실시예에서, 비접촉식 센서가 전자 기판으로부터 이격되는 거리는 선택된 비접촉식 센서의 유형에 따라 달라진다. 예를 들어, 일 유형의 센서의 경우, 센서가 전자 기판으로부터 1 밀리미터(mm) 내지 100 mm의 거리로 이격될 수 있다. 일 실시예에서, 비접촉식 센서에 의해 생성된 감지 스폿 크기가 전자 기판으로부터의 비접촉식 센서의 간격에 대응한다. 따라서, 전자 기판으로부터의 비접촉식 센서의 간격을 증가시킴으로써 감지 스폿 크기가 증가된다. 따라서, 본 개시의 실시예의 인쇄 헤드 조립체 내에서 사용하기 위한 범위는 1 mm 내지 100 mm의 거리이다. 일 실시예에서, 25 mm의 거리가 선택된다.

비접촉식 센서는 전자 기판의 온도를 검출하여, 분배 시스템의 오퍼레이터가 분배 작동 전에 분배 시스템용 설정치를 입력하는 사용자 설정 공정에 의해 미리 결정된 기준을 사용하여 온도가 특정 용례에 맞는지 여부를 확인하도록 구성된다. 비접촉식 센서는 제어부에 연결되며, 전자 기판이 증착 준비가 되지 않은 경우 오퍼레이터에게 즉시 알리도록 구성된다. 추가적으로, 전자 기판 또는 다수의 전자 기판의 온도 데이터가 제어부에 의해 수집될 수 있다. 수집된 데이터가 추가 작업을 위해 분배 시스템으로 피드백될 수 있거나, 하류 기계 또는 내부의 또는 원격 통계 처리와 같은 데이터 수집 시스템으로 전송될 수 있다.

특정 실시예에서, 비접촉식 센서는 전자 기판의 온도를 검출하기 위한 적외선 센서이다. 적외선 센서는 센서 시야에 위치한 물체에서 방출되는 적외선을 측정하도록 구성된 전자 센서이다. 절대 영도를 넘는 온도를 가진 물체는 복사 형태로 열을 방출한다. 특정 실시예에서, 적외선 센서는 미네소타주 미니애폴리스 소재 배너 엔지니어링 코포레이션(Banner Engineering Corporation)에서 제공하는 T-GAGE™ M18T 시리즈 적외선 온도 센서이다. T-GAGE™ 센서는 감지 창 내에서 물체의 온도를 검출하고 센서의 구성에 따라 비례 전압 또는 전류를 출력하는 데 사용되는 수동적인 비접촉식 온도 기반 센서이다.

예열 척 상의 전자 기판 위에 위치한 비접촉식 센서와 같은 비접촉식 센서를 사용하여, 시스템 구성 요소가 적절한 온도에 있는 것을 확실히 하기 위해 필요한 것보다 오래 기다릴 필요 없이, 분배 작업을 계속하기 전에 전자 기판이 실제로 적절한 온도에 있는지 확인할 수 있다. 비접촉식 센서를 전자 기판 상의 특정 위치 위에 장착함으로써, 중요한 위치의 실제 온도가 측정될 수 있다. 또한, 전자 기판 위에서 X-축선 및 Y-축선 방향으로 이동할 수 있는 분배 유닛(또는 프린터의 비전 프로브와 같은 기타 기구)에 센서를 장착함으로써, 임의의 특정 스폿의 온도가 측정될 수 있다. 비접촉식 센서가 또한, 온도 측정 표적을 향해 그리고 온도 측정 표적으로부터 멀리로 이동하는 기구 상에 장착될 수도 있으며, 또는 표적이 센서에 대해 X-축선, Y-축선 및 Z-축선 방향으로 이동할 수 있다. 이러한 구성에 의하면 센서의 유효 스폿 크기가 용례의 요구에 맞게 조절되거나 재단될 수 있다. 예를 들어, 비접촉식 센서가 수직 스테이지 상에 장착되어 전자 기판을 내려다 보도록 배향될 수도 있다. 수직 스테이지와 센서를 아래로 이동시켜 전자 기판에 더 가까워지도록 함으로써, 더 작은 국소 스팟의 온도가 측정될 수도 있다. 수직 스테이지와 센서를 위로 이동시켜 전자 기판으로부터 더 멀어지도록 함으로써, 측정될 온도를 더 넓은 영역에 걸쳐 효과적으로 평균화할 수도 있다. 이것은 또한, 센서에 대해 상대적으로 표적을 특정 위치로 그리고 특정 스팟 크기를 달성하도록 이동시킴으로써 달성될 수 있다. 이러한 장치는 제어 가능한 크기의 영역에 걸쳐 평균화된 온도의 감지를 허용하며, 감지 영역의 크기가 용례 요구 사항에 최적화될 수도 있다. 따라서, Z 스테이지에 센서를 장착하고 스테이지를 다시 X-Y 위치 설정 시스템에 장착함으로써, 스폿의 위치와 크기가 모두 제어될 수 있다.

추가적으로(또는 아마 대안으로서), 측정치가 통계적 공정 제어(SPC)와 같은 데이터 수집 목적을 위해 공유되거나 저장될 수도 있으며, 공정의 품질 또는 수율이 공정 최적화를 위해 공정의 측정 변수와 상관될 수도 있다.

본 개시의 다른 실시예에서, 적외선 비접촉식 온도 센서가 온도 조정 시스템의 일부로서 전자 기판 온도의 온도 피드백을 제공하기 위해 사용된다. 특히, 전자 기판이 원하는 목표 온도(일반적으로 설정점 온도라고 함)에 도달하면, 온도 제어 시스템이 전자 기판으로의 열을 턴 오프시킨다. 이후, 온도가 저온 한계 아래로 떨어지면, 온도 제어 시스템이 열을 턴 온시킨다. 일부 실시예에서, 열을 턴 온시키거나 턴 오프시키는 동작은 히터에 대한 전력 공급을 가능하게 하거나 불가능하게 하는 것을 수반할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 이러한 작동이 열 전달 기구의 작동을 가능하게 하거나 불가능하게 하는 것을 수반할 수도 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 공기가 가열된 표면을 지나친 다음 기판으로 순환된다. 기류가 가능하게 되면, 히터로부터 기판으로의 열 전달이 향상된다. 기류가 불가능하게 되면, 히터로부터 기판으로의 열 전달이 금지된다. 이러한 간단한 순환 제한 접근 방식이 많은 용례에서 충분한 온도 제어 정확도를 제공할 수도 있다.

본 개시의 다른 실시예에서, 적외선 비접촉식 온도 센서가 폐루프 온도 제어 시스템의 일부로서 전자 기판 온도의 온도 피드백을 제공하기 위해 사용된다. 이러한 시스템에서, 제어부는 측정 온도와 원하는 설정점 온도를 제어 알고리즘에 대한 입력으로서 사용한다. 알고리즘은 또한, 단순히 열 공급을 가능하게 하거나 불가능하게 만드는 능력을 제공하는 것이 아니라 완전한 온(ON) 상태와 완전한 오프(OFF) 상태 사이의 여러 작은 단계에서 히터를 가능하게 하는 능력을 제공하는 히터 비례 제어를 포함할 수도 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 일반적으로 PID 제어부라고 하는 디지털 비례/적분/미분 제어부가 PID 알고리즘 출력을 사용하여 펄스폭 변조(PWM) 수단을 통해 히터의 온/오프(ON/OFF) 듀티 사이클을 변경한다. PID 제어부와 히터의 디지털 비례 제어의 이러한 조합은 순환 제한 조정기로 달성한 것보다 더 정확하고 더 세밀하게 조절 가능한 온도 조절을 달성할 수 있다.

따라서, 본 개시의 적어도 하나의 실시예의 여러 양태를 설명하였지만, 다양한 변경, 수정 및 개선이 당업자에 의해 쉽게 이루어질 수 있음을 인식하여야 한다. 이러한 변경, 수정 및 개선은 본 개시의 일부를 구성하도록 의도되며 본 개시의 사상 및 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 따라서, 전술한 설명 및 도면은 단지 예시일 뿐이다.

Claims

전자 기판을 수용하도록 구성된 선택적인 예열 스테이션;
상기 선택적인 예열 스테이션으로부터 수용한 전자 기판 상에 재료를 분배하도록 구성된 분배 스테이션;
상기 분배 스테이션으로부터 전자 기판을 수용하도록 구성된 선택적인 후열 스테이션;
상기 선택적인 예열 스테이션, 상기 분배 스테이션 및 상기 선택적인 후열 스테이션 중 적어도 하나 상의 전자 기판 위에 위치한 비접촉식 센서
를 포함하는 분배 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는, 전자 기판을 분배 스테이션으로 이동시키기 전에 전자 기판이 적절한 온도에 있는 것을 확실히 하기 위해 선택적인 예열 스테이션 상의 전자 기판 위에 위치하는 것인 분배 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는, 온도 측정 표적을 향해 그리고 온도 측정 표적으로부터 멀리로 이동하는 조절 가능한 기구 상에 장착되는 것인 분배 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는, 전자 기판이 분배 스테이션에서 적절한 온도에 있는 것을 확실히 하기 위해 분배 스테이션 위에 위치하는 것인 분배 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는 분배 스테이션과 관련된 조절 가능한 기구 상에 장착되는 것인 분배 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는, 전자 기판이 선택적인 후열 스테이션에서 적절한 온도에 있는 것을 확실히 하기 위해 선택적인 후열 스테이션 상의 전자 기판 위에 위치하는 것인 분배 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는 온도 측정 표적을 향해 그리고 온도 측정 표적으로부터 멀리로 이동하는 조절 가능한 기구 상에 장착되는 것인 분배 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는 적외선 온도 센서인 것인 분배 시스템.
전자 기판 상에 점성 조립 재료를 분배하도록 구성된 분배 시스템으로서,
분배 시스템을 통해 전자 기판을 이동시키도록 구성된 컨베이어;
전자 기판 상에 점성 조립 재료를 분배하도록 구성된 분배 유닛을 포함하는 분배 스테이션;
상기 분배 유닛에 결합되며, 전자 기판의 온도를 측정하도록 구성된 센서
를 포함하는 분배 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 센서는 비접촉식 센서인 것인 분배 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는 적외선 센서인 것인 분배 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는 조절 가능한 브래킷에 의해 분배 유닛에 고정되는 것인 분배 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 조절 가능한 브래킷은, 전자 기판의 배향에 대해 각도를 이루게 비접촉식 센서를 배향하도록 구성되는 것인 분배 시스템.
전자 기판 상에 조립 재료를 인쇄하는 방법으로서,
분배 시스템으로 전자 기판을 전달하는 단계;
인쇄 위치에 전자 기판을 위치시키는 단계;
전자 기판 상에 점성 조립 재료를 분배하는 단계;
전자 기판의 온도를 측정하는 단계
를 포함하는 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 전자 기판의 온도를 측정하는 단계는 센서에 의해 달성되는 것인 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 센서는 비접촉식 센서인 것인 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 비접촉식 센서는 적외선 센서인 것인 방법.
제 16 항에 있어서,
조절 가능한 브래킷에 의해 전자 기판에 대해 비접촉식 센서를 위치시키는 단계
를 추가로 포함하는 방법.
제 14 항에 있어서,
온도 조정 시스템의 일부로서 전자 기판의 온도 피드백을 제공하는 단계
를 추가로 포함하는 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 온도 피드백을 제공하는 단계는, 전자 기판이 원하는 목표 온도에 도달하면, 온도 제어 시스템이 전자 기판으로의 열을 턴 오프(turn off)시키며, 온도가 저온 한계 아래로 떨어지면, 온도 제어 시스템이 열을 턴 온(turn on)시키는 것인 방법.