KR20210120864A

KR20210120864A - 공구 진공 유닛

Info

Publication number: KR20210120864A
Application number: KR1020210037102A
Authority: KR
Inventors: 조지 해롤드 버트램 풋
Original assignee: 에이에스엠 어셈블리 시스템스 싱가포르 피티이 리미티드
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2021-10-07
Also published as: GB2593515A; EP3895895A1; CN113442560A; GB202004370D0; KR102496106B1; KR20220110469A; JP2022173391A; TW202137870A; JP7150925B2; JP2021154736A; TWI792208B; US20210300014A1

Abstract

2개의 상이한 진공 소스들이 공구에 연결될 수 있게 하는, 인쇄기와 같은 회로 기판 조립 기계용 공구 진공 유닛이 제안된다. 상기 공구 진공 유닛은 기계의 표준 공구 테이블 또는 기계의 통합된 부분의 상부에 놓이도록 그리고 피가공물이 가공될 수 있는 공구 지지면을 제공하도록 구성되는 개량 가능한 유닛일 수 있다. 또한, 인쇄 스크린을 상기 피가공물에 대해 고정하기 위한 흡입 노즐이 기술된다.

Description

공구 진공 유닛{TOOLING VACUUM UNIT}

본 발명은 진공 공구 유닛, 흡입 노즐, 부품들의 키트, 회로 기판 조립 기계, 공구 블록 및 인쇄기에 관한 것이다.

산업용 스크린 인쇄기는 일반적으로, 각진 블레이드 또는 스퀴지(squeegee)를 사용하여 인쇄 스크린(때로는 마스크 또는 스텐실이라고도 언급됨)의 개구 패턴을 통해 도포함으로써, 땜납 페이스트, 은 페이스트 또는 전도성 잉크와 같은 전도성 인쇄 매체를 회로 기판과 같은 평면 피가공물 상에 도포한다. 또한, 아교 또는 기타 접착제와 같은 특정 비-전도성 매체를 피가공물 상에 인쇄하기 위해서도 동일한 기계들이 사용될 수 있다.

고품질의 인쇄를 보장하기 위해서는 반드시 인쇄될 표면이 인쇄 스크린과 평행하게, 일반적으로 수평이 되도록 피가공물을 지지해야 하며, 이 때 피가공물 지지체는, 특히 피가공물의 올바른 정렬을 유지하면서, 특히 스퀴지에 의해 인가되는 하향 압력에 의해 인쇄 작업 동안 가해지는 압력에 대한 내성을 가질 수 있어야 한다. 가장 간단한 유형의 지지체는 피가공물이 놓일 수 있는 평평한 표면 또는 플래튼을 사용하는 것이다. 그러나 이러한 유형의 경우 배치가 불가능한 경우가 많은데, 특히 피가공물의 하부측이 사전에 인쇄되고 구성요소가 장착된 경우(예를 들면, 소위 "위치" 작업 동안), 이러한 하부측은 피가공물의 상부측에 적용되는 인쇄 작업 동안 지지될 필요가 있게 된다. 피가공물의 하부측 상에 구성요소들이 존재하는 경우, 이는 피가공물이 평평하지 않을 것이며, 또한 인쇄 작업 동안 구성요소들이 "압착"될 경우 손상을 입을 수 있다는 것을 의미한다. 피가공물은 예를 들면 배치 작업 동안 다른 공정들 동안에도 지지를 필요로 한다는 점을 인지하게 될 것이다. 이를 위해, "공구(tooling)"로 알려진 전문 지지 방안이 사용되며, 이는 일반적으로 지지 테이블("공구 테이블"이라고도 알려짐)의 평평한 상부 표면 상에 장착된다. 또한, 인쇄 작업 동안 피가공물의 원치 않는 이동을 방지하도록, 클램핑 효과를 제공하기 위해, 진공, 부분 진공 또는 환원 대기압의 영역(이하 "진공"이라는 단순한 용어가 이러한 모든 배열을 나타내기 위해 사용될 것이다)을 상기 공구를 통해 피가공물의 하부측에 제공하는 것이 유리할 수 있다. 진공의 적용을 가능하게 하는 공지된 공구의 예로는, 예를 들면 가공에 의해, 상부 표면이 그 위에 특정 PCB를 수용하도록 설계된 3차원 프로파일을 가지도록 배치된 전용 공구 블록들 또는, 일반적으로 자기 투과성 지지 테이블 상에 필요에 따라 배치될 수 있는 핀, 기둥 또는 벽과 같은 자기 지지체들을 포함하는 가요성 공구를 포함하며, 여기서 진공은 지지 테이블을 통해 공급된다.

도 1은 표준 진공 공구를 포함하는 공지된 인쇄기(1)의 단면도를 개략적으로 보여준다. 보다 상세하게는, 상기 인쇄기(1) 내에 공구 테이블(2)이 제공되며, 상기 공구 테이블(2)은 이하 공구 지지면(7)이라고 언급되는 자기적으로 투과 가능한 상부 표면을 가지며, 공구(4)를 지지하도록 구성되고, 정확하게 제조되고 위치된다. 진공 소스(3), 예를 들면 벤츄리-펌프 또는 터빈 펌프는 테이블 진공 입력부(9)를 통해 공구 테이블(2)에 연결되어 적어도 부분적인 진공이 공구 테이블(2)의 공구 지지면(7)에 인가될 수 있고, 이에 따라 공구(4)에 피가공물(도시되지 않음)을 클램핑한다. 공구(4)는 레일들(5) 사이에 위치하여, 당 기술 분야에서 알려진 바와 같이 크기가 상이한 피가공물들을 공급하도록 조정할 수 있다. 인쇄 스크린(6)은 인쇄기(1) 내의 공구(4) 위에 유지되고, 사용 시 피가공물은 인쇄 스크린(6) 아래의 공구(4) 상에 위치되어, 스퀴지(도시되지 않음)가 인쇄 스크린(6)의 상부를 가로질러 전도성 매체가 펼쳐지고 그 내부의 개구를 통해 피가공물 위로 강제되는 인쇄 스트로크를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공구(4)는 특정 피가공물을 위해 제조되는 전용 공구 블록을 포함할 수 있거나, 또는 예를 들면 모듈형 자기 시스템을 포함할 수 있으며, 상기 모듈형 자기 시스템은 핀, 블록 및 벽으로부터 선택된 복수의 자성 요소들을 포함하고, 상기 자성 요소들은 요구에 따라 공구 테이블(2)의 표면에 위치될 수 있고, 공구 테이블(2)과 구성요소 사이의 자기적 견인에 의해 정위치에 보유될 수 있다. 피가공물은 인쇄기와 밀봉부를 통한 공구(4)로의 이동을 돕는 별도의 캐리어(도 1에는 도시되지 않음)에 배치될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 인쇄기(1)는 조립 작업(이 경우 인쇄 작업) 동안 피가공물이 위치하는 조립 용적부를 제공하며, 공구 지지면(7)은 이 조립 용적부의 하부 범위에 위치하며, 진공 소스(3)는 적어도 부분적인 진공을 조립 용적부에 인가하는 것을 볼 수 있다.

그와 같은 구성요소들을 수용하기 위한 구성요소들 및 회로 기판들의 소형화를 위한 전반적인 추세와 함께, 특정 용도에 대한 인쇄 품질을 극대화하기 위해서는 해당 용도에 맞게 맞춤화된 주문형 방안을 제공해야 하는 것이 명백하다. 또한, 이와 유사하게 특정 용도에 최적화된 공구에 인가되는 진공을 제어할 수 있는 기능을 제공함으로써 인쇄 효율성이 개선될 수 있다는 사실이 본 출원인에 의해 인식되었다. 이와 같은 용도를 통해 사용된 바와 같이, "높은 진공" 및 "낮은 진공"이라는 용어는 특정 진공 소스, 즉 진공 소스의 포트 위에 놓인 기판 상에 가해질 수 있는 압력이나 힘에 의해 생성되는 상대적인 진공력과 관련이 있는 반면, "높은 유동"과 "낮은 유동"이라는 용어는 진공 소스에 연결될 때 그와 같은 포트를 통해 단위 시간당 통과하는 공기의 상대적 용적(즉, "질량 유량")과 관련이 있다.

특히, 낮은 유동으로 상대적으로 높은 진공을 생성하는 벤츄리-펌프에 의해 발생된 진공은, 상대적으로 높은 진공 성취도 때문에, 기판과 지지 공구, 인쇄 스크린과 공구 사이에, 그리고 기판이 배치될 수 있는 캐리어와 공구 사이에 양호한 밀봉이 보장될 수 있을 때 클램핑에 매우 적합하다는 사실이 인지되었다. 그러나 양호한 밀봉을 보장할 수 없는 경우, 예를 들면 누출이 존재하는 경우 또는 기판에 컷아웃 섹션이 포함된 경우 벤츄리-펌프의 효능이 저하된다. 그와 같은 상황에서, 벤츄리-펌프에 비해 상대적으로 낮은 진공이지만 높은 유동을 생성하는 진공 소스로서 터빈-펌프를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 많은 상황들에서 특정 용도에 어떠한 진공 소스를 사용해야 보다 적합한지를 용이하게 예측 가능해야 한다는 사실을 이해해야 한다.

출원인의 지식에 따르면, 공지된 모든 인쇄기들은 제품들을 보유하기 위한 단일 진공 소스만을 포함한다.

따라서, 본 발명의 목적은 진공을 공구에 적용하는 데 있어서 가요성을 부여하는 공구 방안을 제공하는 것이다. 특히, 상대적으로 유동은 높지만 낮은 진공 및/또는 상대적으로 유동은 낮지만 높은 진공을 공구에 선택적으로 제공하기 위한 수단을 제공하는 것이 목적이다. 이와 같은 수단은 특히, 비록 대안적으로 새로운 기계 내에 포함될 수 있을지라도, 그와 같은 가요성을 제공하도록 기존 인쇄기를 개조할 수 있다. 추가의 목적은, 그와 같은 수단을 이용하여, 진공 소스를 사용하여 인쇄 스크린을 피가공물을 향해 선택적으로 인장(drawing)함으로써 인쇄 작업을 개선하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이와 같은 목적은 지지 테이블과 공구 중간에 위치될 수 있는 공구 진공 유닛을 제공함으로써 성취되며, 상기 공구 진공 유닛은 적어도 하나의 진공 소스에 연결되도록 구성된다. 대안적으로, 본 발명의 공구 진공 유닛은 기계의 일체형 또는 통합된 부분일 수 있는, 즉 표준 지지 테이블을 대체할 수 있다.

당업자들이라면 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명은 인쇄기에 대한 특별한 언급을 통해 기술되는 반면, 또한 배치 기계와 같은 다른 회로 기판 조립 기계와 함께 사용하기에 적합하다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 회로 기판 조립 기계용 공구 진공 유닛이 제공되며, 상기 회로 기판 조립 기계는 조립 작업 동안에 피가공물이 위치하는 조립 용적부 및 사용 시 상기 조립 용적부에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위한 제 1 진공 소스를 가지며, 상기 공구 진공 유닛은: 상기 제 1 진공 소스와 유체적으로 연통하도록 구성되는 제 1 진공 수용 포트, 상기 제 1 진공 수용 포트와 유체적으로 연통하는 제 1 진공 출력 포트, 중공 내부를 갖는 챔버, 사용 시 제 2 진공 소스와 상기 챔버의 중공 내부 사이에 유체적 연통을 제공하도록 구성된 제 2 진공 수용 포트, 및 상기 챔버의 중공 내부와 유체적으로 연통하는 제 2 진공 출력 포트를 포함하여, 사용 시 적어도 부분적인 진공이 상기 제 2 진공 소스를 통해 상기 조립 용적부에 인가될 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 사용 시 구성요소에 하향력을 가하기 위해 상기 구성요소의 하부측에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위한 흡입 노즐이 제공되며, 상기 흡입 노즐은 사용 시 상부 단부에 헤드를 갖는 몸체, 사용 시 상기 몸체의 하부 단부에 배열되는 베이스, 상기 헤드에서 개방되고 사용 시 진공 소스에 연결 가능한 상기 몸체 내의 유체 도관, 및 상기 헤드의 가스켓을 포함하며, 상기 가스켓은 사용 시 상기 구성요소를 연결하기 위해 그의 원위 단부에 실질적으로 평면인 밀봉면을 제공하며, 상기 흡입 노즐은 상기 밀봉면과 상기 베이스 사이의 거리가 변형력의 인가시 가변되도록 상기 밀봉면에 수직 방향으로 변형될 수 있다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 상기 제 1 양태에 따른 공구 진공 유닛 및 상기 제 2 양태에 따른 적어도 하나의 흡입 노즐을 포함하는 부품들의 키트가 제공된다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 조립 작업 동안에 피가공물이 위치하는 조립 용적부, 사용 시 제 1 진공 공급 포트를 통해 상기 조립 용적부에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위한 제 1 진공 소스, 제 2 진공 소스, 및 상기 제 1 양태의 공구 진공 유닛을 포함하는 회로 기판 조립 기계가 제공된다.

본 발명의 제 5 양태에 따르면, 인쇄 작업 동안 지지되는 피가공물이 스텐실로 한정된 인쇄 패턴으로 인쇄 매체로 인쇄될 수 있도록 피가공물을 인쇄기 내에 지지하기 위한 공구 블록이 제공되며, 상기 공구 블록은 사용 시 수직 방향으로 상향을 향하는 상부측을 포함하며, 상기 상부측은:

사용 시 위에서 피가공물을 지지하기 위한 지지면으로서, 사용 시 위에서 지지되는 피가공물에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위한 피가공물 진공 개구를 포함하는 상기 지지면, 및

인쇄 작업 동안 스텐실에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위해 스텐실 진공 개구를 포함하는 상기 지지면과 평행하게 배열되는 스텐실 표면을 포함한다.

본 발명의 제 6 양태에 따르면, 상기 제 5 양태의 공구 블록이 끼워맞춰진 상기 제 1 양태의 공구 진공 유닛을 포함하는 인쇄기가 제공되며, 상기 제 1 진공 출력 포트는 상기 피가공물 진공 개구에 유체적으로 연결되고, 상기 제 2 진공 출력 포트는 상기 스텐실 진공 개구에 유체적으로 연결된다.

본 발명은 또한 인쇄기 내에서 피가공물을 지지하기 위한 공구 블록을 제공하여, 인쇄 작업 동안 지지되는 피가공물이 스텐실로 한정된 인쇄 패턴으로 인쇄 매체로 인쇄될 수 있게 하며, 상기 공구 블록은:

사용시 수직 방향으로 상향을 향하는 상부측으로서, 제 1 개구 및 제 2 개구를 포함하는, 상기 상부측, 및

상기 제 1 개구부와 제 1 입구 포트 사이에서 연장되는 제 1 유체 경로와, 상기 제 2 개구부와 제 2 입구 포트 사이에서 연장되는 제 2 유체 경로를 포함하고, 상기 제 1 유체 경로 및 상기 제 2 유체 경로는 유체적으로 격리된다.

본 발명의 다른 특정 양태들 및 특징들은 수반되는 청구항들에 개시된다.

본 발명은 이제 다음의 첨부 도면들(실척이 아님)을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 공지된 인쇄기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 진공 유닛으로 개량된 인쇄기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 공구 진공 유닛을 구비한 인쇄기를 개략적으로 도시한 단면도.
도 4는 모듈식 자기 공구를 지지하기 위해 사용되는, 인쇄기 내에 위치된 도 2의 공구 진공 유닛을 개략적으로 도시한 위에서 본 사시도.
도 5는 전용 공구를 지지하기 위해 사용되는, 인쇄기 내에 위치된 도 2의 공구 진공 유닛을 개략적으로 도시한 위에서 본 사시도.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 3가지 대안적 실시예들에 따른 각각의 공구 진공 유닛들을 개략적으로 도시한 단면도.
도 9는 인쇄기 내에 위치하는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 진공 유닛을 개략적으로 도시한 위에서 본 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 노즐을 개략적으로 도시한 단면도.
도 11 및 도 12는 본 발명의 추가의 실시예에 따른, 각각 연장 및 수축된 구성의 흡입 노즐을 개략적으로 도시한 단면도들.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡입 노즐을 개략적으로 도시한 단면도.
도 14는 인쇄기 내에 위치하는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 진공 유닛을 개략적으로 도시한 위에서 본 사시도.
도 15는 캐리어를 지지하는 동안 도 14의 공구 진공 유닛을 개략적으로 도시한 도면.
도 16은 캐리어 상의 피가공물을 지지하는 동안 도 15의 공구 진공 유닛을 개략적으로 도시한 도면.
도 17은 도 15의 공구 진공 유닛을 개략적으로 도시한 측단면도.
도 18은 다양한 작동 모드에 대한 예시적인 타이밍 다이어그램을 나타내는 도면.
도 19는 인쇄 작업 동안 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 블록을 개략적으로 도시한 단면도.
도 20은 위에서 본 도 19의 공구 블록을 개략적으로 도시한 도면.
도 21은 외부 표면을 투명하게 한 상태에서 개략적으로 도시한 도 20의 공구 블록을 위에서 본 사시도.
도 22는 외부 표면을 투명하게 한 상태에서 개략적으로 도시한 도 19의 공구 블록을 아래에서 본 사시도.
도 23은 공구 블록의 대안적 실시예를 개략적으로 도시한 위에서 본 도면.
도 24는 추가 실시예에 따른 공구 블록을 제 1 구성으로 개략적으로 도시한 단면도.
도 25는 도 24의 공구 블록을 제 2 구성으로 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 단면적 관점에서 도 1과 동일하나, 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 진공 유닛(14)을 구비한, 즉 개량한 인쇄기(1)를 개략적으로 도시한다. 도 2에 도시된 많은 구성요소들이 도 1에 도시된 구성요소들과 동일하므로, 이들에 대한 설명은 생략될 것이다. 설명된 바와 같이, 공구 진공 유닛(14)은 공구 테이블(2)의 공구 지지면(7) 위에 위치되고, 상기 공구 진공 유닛(14)의 하부 표면은 상기 공구 지지면(7) 위에 끼워맞추도록 구성되어, 공구 지지면(7)에 대해 정확하게 위치된다. 상기 공구 진공 유닛(14)은 반드시 중공 박스로서 구성되며, 중공 내부를 갖는 챔버(15)를 한정한다. 또한, 상기 인쇄기(1)에는 바람직하게는 진공 소스(3)(이는 이 후에 명료성을 위해 "제 1 진공 소스(3)"로서 언급된다)와 다른 유형의 제 2 진공 소스(16)가 제공된다. 예를 들면, 상기 제 1 진공 소스(3)는 이 후 상대적으로 높은 진공 및 낮은 유동의 동작 특성을 갖는 벤츄리-펌프로 간주될 것이며, 반면 상기 제 2 진공 소스(16)는 상대적으로 낮은 진공 및 높은 유동의 동작 특성을 갖는 터빈-펌프로 간주될 것이다. 상기 제 1 진공 소스(3) 및 제 2 진공 소스(16)은 예를 들면 프로세서, 컴퓨터 등과 같은 제어기(27)에 의해 선택적으로 작동된다. 상기 공극 진공 유닛(14)은 상기 제 2 진공 소스(16)와 챔버(15)의 중공 내부 사이에 유체적 연통을 제공하도록 구성된 제 2 진공 수용 포트(19)를 포함한다. 제 2 진공 출력 포트(21)는 상기 챔버(15)의 중공 내부와 유체적으로 연통하는 상기 도시된 실시예의 유닛 공구 지지면(17)에서 상기 공구 진공 유닛(14)에 제공된다. 이러한 방식으로, 사용 시 적어도 부분적인 진공이 상기 제 2 진공 소스(16)를 통해 조립 용적부에 인가될 수 있다. 상기 공구 진공 유닛(14)은 또한 상기 제 1 진공 공급 포트(8)와 유체 통신하도록 구성된 제 1 진공 수용 포트(20) 및 상기 제 1 진공 수용 포트(20)와 유체적으로 연통하는 제 1 진공 출력 포트(18)를 포함한다.

상기 공구 지지면(7) 상에 위치할 때, 상기 공구 진공 유닛(14)은 공구 테이블 내에 효과적으로 일치되어, 상기 공구 테이블의 상부 표면 및 유닛 공구 지지면(17)이 공구(4)에 대한 직접 지지를 제공한다. 이를 위해, 상기 유닛 공구 지지면(17)은 사용 시 공구(4)를 수용하도록 구성되며, 따라서 상기 공구 지지면(7)과 유사한 특징들을 포함한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합 공구 진공 유닛(14')을 구비한 인쇄기(1')를 개략적으로 도시한 단면도이다. 본 실시예에 있어서, 상기 공구 진공 유닛(14')은 기존의 공구 테이블의 상부 상에 위치함으로써 인쇄기에 장착되지 않고, 그 대신 인쇄기(1')의 공구 테이블을 구성하는데, 즉 상기 공구 진공 유닛은 구성 부품으로서 상기 인쇄기(1')에 내장되거나 또는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같은 인쇄기(1)의 공구 테이블을 이어서 완전히 대체한다. 상기 공구 진공 유닛(14') 자체는 도 2의 공구 진공 유닛(14)과 매우 유사하나, 여기서 제 1 진공 수용 포트(20)는 제 1 진공 소스(3)와의 직접 유체 연결하도록 구성된다.

도 4는 모듈식 자기 공구(4)를 지지하기 위해 사용되는, 인쇄기 내에 위치된 도 2의 공구 진공 유닛(14)을 개략적으로 도시한 위에서 본 사시도이다. 도 2와의 일관성을 위해 유사한 참조 숫자가 유지된다. 여기서, 도시된 바와 같이 복수의 벽 구성요소를 포함하는 모듈형 자기 공구(4)는 개방된 박스형 구성을 형성하기 위해 한 쌍의 레일들(5) 사이의 유닛 공구 지지면(17)에 자기적으로 부착되어 있는 것을 보다 명확하게 볼 수 있다. 상기 제 1 진공 출력 포트(18) 및 제 2 진공 출력 포트(21)는 둘 다 이와 같은 박스의 내부로 개방되어, 진공이 상기 제 1 진공 소스(도시되지 않음), 제 2 진공 소스(도시되지 않음), 또는 둘 모두로부터, 상기 제 1 및 제 2 진공 소스의 적절한 작동에 의해 상기 출력 포트들에 선택적으로 인가될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 상기 제 2 진공 수용 포트(19)는 실질적으로 3개의 물리적 포트들을 포함하여, 더 큰 전체 진공을 인가할 수 있음을 알 수 있으며, 본 실시예에서 제 2 진공 소스가 상대적으로 높은 유동 터빈-펌프라는 사실을 주목한다. 다른 실시예들에 있어서, 특정 용도에 필요한 포트들의 수가 선택될 수 있다.

도 5는 전용 공구(10)를 지지하기 위해 사용되는, 인쇄기 내에 위치된 도 2의 공구 진공 유닛(14)을 개략적으로 도시한 위에서 본 사시도이다. 본 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 특정 피가공물에 적합하도록 특별히 가공된 공구 블록과 같은 전용 공구(10)는 조립 작업 동안 피가공물을 지지하는 데 사용될 수 있다. 상기 제 1 진공 출력 포트(18) 및 제 2 진공 출력 포트(21)(도 5에는 도시되지 않음) 둘 모두는 상기 전용 공구(10)의 내부와 유체적으로 연통하여, 사용 시 진공이 지지된 피가공물(도시되지 않음)의 하부측에 인가될 수 있으며, 상기 진공은 상기 제 1 진공 소스(도시되지 않음), 제 2 진공 소스(도시되지 않음), 또는 둘 모두로부터, 상기 제 1 및 제 2 진공 소스의 적절한 작동에 의해 상기 출력 포트들에 선택적으로 인가된다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 3가지 대안적 실시예들에 따른 각각의 공구 진공 유닛들을 개략적으로 도시한 단면도이다. 상기 유닛들 사이에는 많은 유사성이 있으므로, 가능한 경우 유사한 구성요소들에 대해서는 참조 번호가 유지된다.

도 6은 벤츄리-펌프(도시되지 않음)에 연결하도록 의도된 제 1 진공 수용 포트(20)와 터빈-펌프(도시되지 않음)에 연결하도록 의도된 제 2 진공 수용 포트(19)를 갖는, 도 2에 도시된 것과 가장 유사한 공구 진공 유닛(14A)을 개략적으로 도시한다. 상기 공구 진공 유닛(14A)은 중공인 챔버(15)를 둘러싸고 밀봉하는 외벽(22)을 갖는 박스형 구조를 갖는다. 본 실시예에 있어서, 상기 제 1 진공 수용 포트(20)는 밀봉 덕트(23)를 통해 제 1 진공 출력 포트(18)에 유체적으로 연결되어, 그 안에 있는 유체가 상기 챔버(15) 내의 어느 유체와도 결합할 수 없게 된다. 상기 제 2 진공 수용 포트(19)는 상기 챔버(15)를 통해 제 2 진공 출력 포트(21)와 유체적으로 연결된다.

도 7은 벤츄리-펌프(도시되지 않음)에 연결하도록 의도된 제 1 진공 수용 포트(20)와 터빈-펌프(도시되지 않음)에 연결하도록 의도된 제 2 진공 수용 포트(19)를 갖는, 도 6에 도시된 것과 유사한 공구 진공 유닛(14B)을 개략적으로 도시한다. 본 실시예에서, 예를 들면, 상기 공구 진공 유닛(14B)에는 제 1 진공 소스, 즉, 추가적인 제 1 진공 출력 포트(24), 및 제 2 진공 소스, 즉. 추가적인 제 2 진공 출력 포트(25) 모두를 위한 추가 출력 포트들이 제공된다. 상기 추가적인 제 1 진공 출력 포트(24)는 추가적인 밀봉 덕트(26)를 통해 상기 제 1 진공 수용 포트(20)에 유체적으로 연결되어, 상기 제 1 진공 수용 포트(20)가 매니폴드를 구성한다. 추가적인 제 2 진공 출력 포트(25)는 상기 제 2 진공 출력 포트(21)와 유사하게 상기 챔버(15)와 유체적으로 연통한다. 대안적인 실시예들(도시되지 않음)에 있어서, 특정 용도가 요구하는 바와 같이, 각각의 진공 소스와 연관된 더 크거나 더 적은 수의 출력 포트들이 제공될 수 있다. 또한, 상기 제 1 진공 출력 포트들(18, 24) 또는 제 2 진공 출력 포트들(21, 25) 중 하나 이상은 특정 용도에서 필요로 하는 제거 가능한 플러그(예를 위해 도시됨)를 사용하여 선택적으로 밀봉될 수 있다.

도 8은 도 6에 도시된 것과 유사한 공구 진공 유닛(14B)을 개략적으로 도시하며, 그러나 여기서 상기 제 1 진공 수용 포트(20)는 터빈-펌프(도시되지 않음)에 연결하도록 의도되는 반면, 상기 제 2 진공 수용 포트(19)는 벤츄리-펌프(도시되지 않음)에 연결하도록 의도된다. 제 1 진공 출력 포트(18)는 챔버(15)를 통해 상기 제 1 진공 수용 포트(20)와 유체적으로 연통하는 반면, 제 2 진공 출력 포트(21)는 밀봉 덕트(23)를 통해 상기 제 2 진공 수용 포트(19)와 유체적으로 연통한다. 예를 들면, 본 실시예에 있어서, 상기 진공 소스들 각각은 단일 진공 출력 포트(20, 21)와만 관련되지만, 예를 들면 도 7에서와 유사한 방식으로 추가 출력 포트들이 제공될 수 있다.

도 7을 참조하여 상술된 바와 같이, 공구 진공 유닛의 적절한 설계는 예를 들면 진공 수용 포트와 유체 통신하는 매니폴드를 사용하여 다중 진공 출력 포트들을 포함할 수 있다. 이와 같은 설계의 가요성은 표준 공구 테이블을 사용하는 공지된 시스템들에서는 가능하지 않는 향상된 기능성에 대한 기회를 제공한다. 출원인은, 그와 같은 설계가 예를 들면 적어도 부분적인 진공을 구성요소의 하부측에 직접 인가함으로써 인쇄 작업 동안 인쇄 스크린과 피가공물 사이의 접촉을 개선하기 위해 사용될 수 있다는 사실을 인지하였으며, 이 경우 인쇄 스크린은 사용 시 인쇄 스크린에 하향력을 가하여 피가공물 상으로 끌어내리고, 또한 상기 인쇄 스크린을 인쇄 스트로크 동안 원하는 위치에 보유한다.

도 9는 인쇄기 내에 위치하는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 진공 유닛(14D)을 개략적으로 도시한 위에서 본 사시도이다. 여기서, 상기 공구 진공 유닛(14D)은, 예를 들면 도 4에 도시된 배열과 유사하게, 레일들(5) 사이의 모듈식 자기 공구(4)를 지지하기 위해 사용된다. 여기서, 상기 제 1 진공 소스는 밀봉된 덕트들과 내부 매니폴드(도시되지 않음)에 의해 상기 공구 진공 유닛(14D)의 반대편 단부들에 위치되고 중간에 공구(4)가 위치되는 제 1 및 제 2 매니폴드들(30)에 유체적으로 연결되는 벤츄리-펌프(도시되지 않음)이다. 상기 제 1 진공 출력 포트(18)는 제 1 및 제 2 매니폴드(30)에 공급되는 진공을 최대화하기 위해 제거 가능한 플러그(11)로 밀봉된다. 각각의 매니폴드(30)는 배관(31)을 통해 복수의(여기서는 4개) 흡입 노즐들(32)에 유체적으로 연결된다. 각각의 흡입 노즐(32)은 자기 견인에 의해 유닛 공구 지지면(17) 상에 보유되어, 필요에 따라 위치할 수 있다. 상기 흡입 노즐들(2)은 사용 시 인쇄 스크린(표시되지 않음)의 하부측에 접촉하고 또한 적어도 부분적으로 진공을 인가하기에 충분한 높이이다.

도 10은 도 9의 흡입 노즐(32)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 베이스(33)는 공구 진공 유닛(14D)의 자기적으로 투과 가능한 유닛 공구 지지면(17)에 흡입 노즐(32)을 해제 가능하게 고정하기 위한 자석(34)을 포함한다. 상기 베이스(33)는 수직 방향으로 배향된 세장형 몸체(35)를 가지며, 이 몸체는 몸체(35) 내에 유체 도관을 형성하는 배관(31)의 단부 섹션을 보유한다. 상기 배관(31)은 진공 입구(38)에서 몸체(35)를 빠져나오므로, 상기 배관(31)은 사용 시 진공 소스에 연결될 수 있다. 몸체(35)의 머리 또는 상부는 플라스틱 재료와 같은 탄성 변형 가능한 재료로 형성될 수 있는 벨로우즈(37)의 형태로 가스켓과 결합하는 칼라(36)를 포함한다. 벨로우즈(37)의 상부는 사용 시 인쇄 스크린과 접촉하기 위해 원위 단부에서 실질적으로 평면의 밀봉면을 제공한다. 상기 벨로우즈(37)는 상기 밀봉면과 베이스(33) 사이의 거리가 변형력의 인가시 가변적이도록 상기 밀봉면에 수직인 하향 방향으로 변형 가능하다. 벨로우즈가 그와 같이 변형되지 않을 때 상기 흡입 노즐(32)의 높이는 상기 흡입 노즐(32)의 밀봉면이 인쇄 스크린(도시되지 않음)의 하부측과 접촉할 수 있는 접촉 높이가 되도록 설정된다. 진공이 배관(31)을 통해 상기 흡입 노즐(32)의 상부에 인가됨에 따라, 상기 인쇄 스크린은 인쇄되는 피가공물(도시되지 않음)을 향해 하향으로 추진되어, 상기 벨로우즈(37)를 변형 및 수축시켜, 상기 흡입 노즐(32)의 상부가 이와 같은 전체 운동 동안 상기 인쇄 스크린과 접촉 상태에 있게 된다.

흡입 노즐의 다른 구성들도 여전히 이러한 변형이 발생하도록 허용한다. 도 11 및 도 12는 각각 연장 및 수축된 구성의 본 발명의 추가 실시예들에 따른 흡입 노즐(32A)을 개략적으로 도시한 단면도를 도시한다. 본 실시예에 있어서, 편의된 피스톤 배열은 이와 같은 변형을 가능하게 하기 위해 사용된다. 상기 흡입 노즐(32A)의 몸체는 제 1 및 제 2 몸체 섹션(41, 42)을 포함하고, 제 1 몸체 섹션(41)은 자석(34)을 포함하는 일체로 형성된 베이스를 가지며, 유체 도관(43)은 직경 중심을 통해 진공 입구(38)로부터 상기 제 1 몸체 섹션(41)의 상부 표면으로 연장된다. 환형 리세스(48)는 유체 도관(43)을 둘러싼다. 상기 제 2 몸체 섹션(42)은 실질적으로 환형이고 상기 유체 도관(43) 주위의 제 1 몸체 섹션(41)의 환형 리세스(48) 내에 삽입 가능하도록 치수 결정된다. 상기 제 2 몸체 섹션의 상부 단부는, 예를 들면 사용 시 상기 인쇄 스크린과 접촉하기 위한 실질적으로 평면의 밀봉면을 제공하는 플라스틱 재료의 고무로부터 형성된, 탄성적으로 변형 가능한 층 형태의 가스켓(44)을 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 몸체 섹션(41, 42)은 상기 밀봉면에 수직인 방향으로 상대적으로 이동 가능하여 상기 흡입 노즐(32A)의 변형을 제공하며, 상기 이동은 상기 제 1 몸체 섹션(41) 내에서의 상기 제 2 몸체 섹션(42)의 활주를 포함한다. 상대적 이동의 범위를 한정하기 위해, 상기 제 1 몸체 섹션(41)에는 상기 유체 도관(43)으로부터 방사상 외향으로 돌출하는 돌출부(45)가 제공되며, 상기 돌출부(45)는 상기 제 2 몸체 섹션(42)의 리세스(46) 내에 수용된다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 몸체 섹션들(41, 42) 사이의 상대적 이동의 범위는, 도 11 및 도 12를 비교함으로써 알 수 있듯이, 리세스(46)의 상·하 말단과 돌출부(45)의 접촉에 의해 구분된다. 상기 제 2 몸체 섹션(42)을 도 11에 도시된 것과 같이 밀봉면과 베이스 사이의 거리가 최대인 연장된 위치로 추진시키기 위해서. 편의 수단, 여기서는 압축 스프링(47)이 상기 제 1 및 제 2 몸체 섹션들(41, 42) 사이의, 제 1 몸체 섹션(41)의 환형 리세스(48) 내에 제공된다. 당업자라면 예시적으로만 도시된 도 11 및 도 12의 시스템으로 그와 같은 피스톤 배열을 실현하는 많은 대안들이 있다는 사실을 인식할 것이다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡입 노즐(50)의 단면도를 개략적으로 도시한다. 여기서, 상기 흡입 노즐(32)은 도 10에 도시된 것과 동일하다. 그러나, 도 9에 도시된 매니폴드 배열과는 대조적으로, 여기에서 상기 흡입 노즐(32)에는 공구 진공 유닛(예를 들면, 14, 14A, 14B 또는 14D)의 제 1 진공 출력 포트(18)에 직접 끼워맞추도록 구성되는 고정구(51)가 제공된다. 상기 고정구(51)는 상기 제 1 진공 출력 포트(18)와 배관(31) 사이에 유체 연통을 제공한다. 다른 실시예들에 있어서, 예를 들면 상기 고정구(51)에 추가적인 배관(52)(도 12에 점선으로 도시된 그와 같은 하나의 추가 배관(52))을 연결함으로써, 추가적인 흡입 노즐들(50)이 공통 고정구(51)에 연결될 수 있어서, 상기 고정구(51)는 매니폴드로서 작용한다.

상기 도 9에 대한 특정 참조로 설명된 바와 같이, 본 발명은 사용 시 인쇄 스크린의 하부측에 적어도 부분적인 진공을 직접 인가함으로써 인쇄 작업 동안 인쇄 스크린과 피가공물 사이의 접촉을 개선하고, 사용 시 인쇄 스크린에 하향력을 가하여 피가공물 위로 끌어내리며, 또한 인쇄 스트로크 동안 인쇄 스크린을 원하는 위치에 유지할 수 있는 능력을 제공한다. 별도의 실시예에 있어서, 예를 들면, 위의 도 10 내지 도 13을 참조하여, 상술된 바와 같은 적어도 하나의 흡입 노즐을 사용하여 적어도 부분적인 진공을 캐리어의 하부측에 직접 인가함으로써, 상이한 구성요소, 본 예의 경우 피가공물을 위한 캐리어를 고정시키기 위해 유사한 기술이 사용될 수 있다.

도 14는 인쇄기 내에 위치하는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 진공 유닛(14E)을 개략적으로 위에서 본 사시도를 도시한다. 여기서, 상기 공구 진공 유닛(14E)은 예를 들면 도 4에 도시된 배열과 유사하게 레일들(5) 사이에 모듈식 자기 공구(4)를 지지하기 위해 사용된다. 여기서, 제 1 진공 소스는 제 1 진공 출력 포트(18)에 유체적으로 연결되는 벤츄리-펌프(도시되지 않음)이다. 터빈 펌프(도시되지 않음)는 제 2 진공 소스로서 사용되며, 제 2 진공 수용 포트(19)(여기서, 4개의 포트들이 예로서 표시됨) 및 상기 공구 진공 유닛(14E)이 내부를 통해 제 2 진공 출력 포트(21)에 유체적으로 연결된다. 매니폴드 인서트(60)는 제 1 진공 출력 포트(18) 내에 삽입되고, 각각의 배관을 통해 적어도 하나의 흡입 노즐(32)(예를 들면, 도 14에 도시된 4개의 흡입 노즐들)에 연결된다. 각각의 흡입 노즐(32)은 일반적으로 예를 들면 도 10에 도시된 것과 유사하다. 도 9에 도시된 실시예와는 대조적으로, 여기서는 상기 흡입 노즐들(32)이 공구(4) 내에 위치되는 것을 볼 수 있다.

도 15는 캐리어(62)가 공구(4) 및 레일들(5) 상에 지지되는 동안의 도 14의 공구 진공 유닛(14E)을 개략적으로 도시한다. 상기 캐리어(62)는 일반적으로 피가공물을 운반하기 위한 트레이로서 형성된다(도 16 참조). 상기 캐리어(62)는 운반될 피가공물에 맞춤화되지만, 상기 캐리어(62)의 상부 표면과 하부 표면 사이의 유체 연통을 허용하도록 개방되는 적어도 하나의 개구(64)를 포함한다. 도 15에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 캐리어(62)는 상기 흡입 노즐(32)과 접촉 벨로우즈(37) 위에 놓여(도 17 참조), 적어도 부분적인 진공이 상기 흡입 노즐들(32)에 의해 인가될 때, 상기 캐리어(62)는 끌어 내려지고 상기 흡입 노즐들(32)에 의해 제 위치에 보유된다.

도 16 및 도 17은, 도시된 회로 기판과 같은, 캐리어(62) 상의 피가공물(66)을 지지하는 동안의 도 15의 공구 진공 유닛을 개략적으로 도시한다. 특히, 도 17은 제 1 진공 소스와 제 2 진공 소스 모두에 대한 유체 연통 경로를 보여준다. 매니폴드 인서트(60)는 제 1 진공 수용 포트(20)와 제 1 진공 출력 포트(18) 사이의 격리된 유체 경로, 및 그에 따른 배관(31)과 흡입 노즐들(32)을 제공한다. 따라서, 사용시, 상기 제 1 진공 소스는 상기 흡입 노즐들(32)을 통해 상기 캐리어(62)를 보유하기 위해 사용된다. 상기 제 2 진공 소스는 피가공물(66)을 보유하도록 작동 가능하여, 그에 의해 적어도 부분적으로 인가되는 진공이 제 2 진공 수용 포트(19), 챔버(15), 제 2 진공 출력 포트(21), 공구(4) 내의 용적부 및 개구들(64)을 통해 도시된 피가공물(66)의 하부측과 유체 연통한다.

연결된 진공 소스의 선택적 동작은 인쇄 동작 동안 광범위한 진공 타이밍 관리 체제의 가능성을 제공한다. 5가지 예시적인 동작 모드를 설명하는 개략적 타이밍 다이어그램이 도 18에 도시되어 있으며, 여기서 단일 인쇄 작업의 요점은 상단에 표시되고 모드들은 측면에 나열된다. 도시된 바와 같이, 인쇄 작업은 "시작"에서 시작되며, 이와 같은 시작은 인쇄기 제어기의 대화식 디스플레이에서 "인쇄" 버튼을 누름으로써 작업자가 작업을 시작하게 하게 되는 때로 간주될 수 있다. 인쇄될 기판은 공구와 접촉하도록 이동되고, 스퀴지가 인쇄 스크린의 표면을 가로질러 전도성 매체를 확산시키는 데 사용되는 인쇄 스트로크가 시작될 수 있다. 인쇄 스트로크의 종료에 이어, 인쇄 스크린이 기판으로부터 분리되고, 상기 인쇄 기판은 인쇄기로부터 이동된다.

도시된 예시적인 모드에서:

A) 터빈-펌프 또는 그와 유사한 것이 제공된다고 가정:

i) 인쇄 작업은 인쇄 작업 전체에 걸쳐 터빈-펌프를 사용하여 수행될 수 있다.

ii) 인쇄 스트로크 동안 터빈을 끌 수 있다.

B) 벤츄리-펌프 또는 그와 유사한 것이 제공된다고 가정:

i) 공구가 기판과 접촉하는 동안은 벤츄리-펌프를 켜고 인쇄 작업을 수행할 수 있지만, 다른 시간에는 꺼지거나, 또는

ii) 대안적으로 인쇄 스트로크 동안 또는 꺼지거나, 또는

iii) 벤츄리-펌프가 이전에 설명한 바와 같이 인쇄 스크린을 보유하기 위해 사용되는 경우, 상기 벤츄리-펌프는 공구가 기판과 접촉하는 지점에서 인쇄 스트로크가 완료 될 때까지 켜질 수 있거나, 또는

iv) 벤츄리-펌프가 이전에 설명한 바와 같이 캐리어를 보유하기 위해 사용되는 경우, 상기 벤츄리 펌프는 상기 공구가 상기 기판과 접촉하는 동안 켜질 수 있지만, 다른 시간에는 꺼질 수 있다.

물론, 다른 작동 모드들도 마찬가지로 가능하며, 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

이미 설명된 바와 같이, 본 발명은 인쇄기 내에 진공을 제공함에 있어서 가요성을 허용한다. 도 19 내지 도 22는 특히 상술된 공구 진공 유닛과 함께 사용될 때 표준 공구 블록에 대한 추가적인 기능을 가능하게 하는 본 발명의 추가 실시예에 따른 공구 블록(70)을 개략적으로 도시한다. 도 19는 인쇄기 내에서 인쇄 작업 동안 실질적으로 평면의 피가공물(66)을 지지하는 공구 블록(70)의 단면도를 도시한다. 도 20은 공구 블록(70)을 위에서 본 도면이고, 도 21은 내부 특징부들을 볼 수 있도록 외부 표면이 투명하게 제조된 공구 블록(70)을 위에서 본 사시도를 도시하고 있는 반면, 도 22는 도 21과 유사하지만 상기 공구 블록(70)을 아래에서 본 도면이다. 인쇄 작업 동안, 상기 피가공물(66)은 인쇄 매체로 스텐실 인장 프레임(72) 내에 보유된 스텐실(71)에 의해 한정되는 인쇄 패턴으로 인쇄된다. 보다 명확하게도, 상기 인쇄 패턴은 인쇄 매체가 스텐실을 통과하여 피가공물(66)의 상부 표면 상에 증착될 수 있게 하는, 스텐실(71)에 형성된 개구(도시되지 않음) 패턴에 의해 정의된다. 상기 공구 블록(70)은 공구 블록(70)의 전체 폭에 걸쳐 연장되고 사용 시 수직으로 상향으로 향하는 상부측(73)을 갖는다. 상기 상부측(73)은 그 위에서 피가공물(66)을 지지하기 위한 지지면(74)을 포함한다. 상기 피가공물(66)에 적어도 부분 진공 또는 감소된 압력을 인가하기 위해 복수의 피가공물 진공 개구들(75)이 상기 지지면(74) 내에 위치한다. 상기 상부측(73)은 또한 상기 지지면(74)에 실질적으로 평행하게 배열된 스텐실 결합면(76)을 포함하고, 이 결합면에는 인쇄 작업 동안 상기 스텐실(71)에 적어도 부분적인 진공 또는 감소된 압력을 인가하기 위한 복수의 스텐실 진공 개구들(77)이 제공된다. 상기 지지면(74)은 상기 상부측(73)에서 오목하게 형성되어, 사용 시 상기 스텐실 결합면(76) 아래에 위치하는 것을 볼 수 있다. 또한, 상기 지지면(74) 및 그에 따른 피가공물 진공 개구들(75)은 상기 상부측(73)의 중앙 영역에 위치되고, 상기 스텐실 결합면(76) 및 그에 따른 스텐실 진공 개구들(77)은 상기 중앙 영역보다 상기 상부측(73)의 중앙으로부터 더 멀리 떨어진 상기 상부측(73)의 경계 영역에 위치된다. 이와 같은 구성으로, 상기 피가공물(66)은 인쇄 작업 동안 오목부에 위치되고, 상기 스텐실(71)의 하부측은 상기 상부측(73)의 적어도 2개의 반대쪽 측면 "날개들" 상에서 상기 스텐실 결합면(76)과 접촉할 수 있다. 다른 실시예들(도시되지 않음)에 있어서, 상기 스텐실 결합면(76)은 상기 지지면(74)의 3개 또는 4개의 측면들 둘레로 연장될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

상기 공구 블록(70)은 또한 상기 피가공물 진공 개구(75)와 제 1 입구 포트(79) 사이에서 연장하는 배관(78)에 의해 형성된 제 1 유체 경로, 및 상기 스텐실 진공 개구(77)와 제 2 입구 포트(81) 사이에서 연장하는 덕트(80)에 의해 형성된 제 2 유체 경로를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 입구 포트들(79, 81)은 상기 공구 블록(70)의 하측(82)에 위치한다. 상기 제 1 유체 경로와 상기 제 2 유체 경로는 유체적으로 차단된다.

이와 같은 포트 배열은 예를 들면 도 2 또는 도 3을 참고하여 앞서 설명된 바와 같이 상기 공구 블록(70)을 공구 진공 유닛(14)과 결합시켜, 상기 공구 블록(70)이 상기 공구 진공 유닛(14)의 상부에 위치할 때, 상기 제 1 진공 출력 포트(18) 및 그에 따른 제 1 진공 수용 포트(20)가 상기 피가공물 진공 개구들(75)에 유체적으로 연결되고, 상기 제 2 진공 출력 포트(21) 및 그에 따른 제 2 진공 수용 포트(19)가 상기 스텐실 진공 개구들(77)에 유체적으로 연결된다.

이와 같은 유형의 공구 블록(70)은 벤츄리 펌프(도시되지 않음)와 같은 높은 진공 및 낮은 유동원으로부터 적어도 부분적인 진공에 의해 피가공물(66)을 고정시키는 동시에, 터빈 펌프(도시되지 않음)와 같은 낮은 진공 및 높은 유동원으로부터 적어도 부분적인 진공을 사용하여 스텐실(71)을 공구 블록으로 끌어내린다. 공구 진공 유닛(14)이 사용되지 않을 경우, 피가공물(66)을 동시에 고정하고 스텐실(71)을 끌어내리나 동일한 진공 소스를 사용하기 위해 상기 공구 블록(70)이 여전히 사용될 수 있다는 사실에 유의해야 한다.

도 23은, 스텐실 결합면(76)의 스텐실 진공 개구들이 상기 스텐실 결합면(76)에 수용된 다공성 층들(84)에 의해 형성되는 대안적인 실시예에 따른, 도 19 내지 도 22에 도시된 것과 유사한 공구 블록(83)을 위로부터 개략적으로 도시한다. 각각의 다공성 층(84)의 하부측은 상기 제 2 유체 경로(도시되지 않음) 및 그에 따른 상기 제 2 입구 포트(도시되지 않음)에 유체적으로 연결되어, 도 19 내지 도 22에 도시된 바와 같은 공구 블록(70)과 유사한 방식으로 작동한다. 유리하게도, 상기 다공성 층들(84)은 상기 제 2 유체 경로를 통해 진공 또는 감소된 압력이 인가될 때 변형을 피하기 위해 강직해진다.

도 24 및 도 25는, 오직 하나의 진공 소스, 예를 들면 고-유량 진공 소스(도시되지 않음)만 사용할 수 있는 곳에서 사용하기에 적합한, 추가적인 실시예에 따른 공구 블록(90)의 단면을 도시한다. 공통 진공 입구 포트(91)가 제공되며, 여기서 상기 공통 진공 입구 포트는 상기 공구 블록(90)의 베이스에 위치하지만, 특정 설치를 위해 요구되는 위치에 위치될 수 있다. 사용 시, 상기 진공 입구 포트(91)는 단일 진공 소스(도시되지 않음)에 유체적으로 연결되어, 진공 또는 감소된 압력이 상기 진공 입구 포트(91)에 인가될 수 있다. 상기 진공 입구 포트(91)는 제 1 유체 경로(93)를 통해 상기 공구 블록(90)의 상부측에 위치하는 지지면(92)에 유체적으로 연결된다. 상기 지지면(92)은 그 위에서 피가공물(도시되지 않음)을 지지하기 위해 제공되며, 도시된 바와 같이 도 19 내지 도 23에 도시된 실시예들과 유사하게 상기 공구 블록(90)의 중앙 영역에 위치한다. 상기 제 1 유체 경로(93)는 복수의 분기들(94)을 포함하고, 상기 분기들 각각은 각각의 피가공물 진공 개구(95)의 지지면(92)에서 종결된다. 이와 같은 방식에서, 진공 또는 감소된 압력이 상기 진공 입구 포트(91)에서 진공 소스에 의해 인가될 때, 진공 또는 감소된 압력은 제 1 유체 경로(93), 분기들(94) 및 피가공물 진공 개구들(95)을 통해 상기 지지면(92)에 제공되며, 사용 시 피가공물(도시되지 않음)을 상기 지지면(92)에 고정하도록 작용한다. 제 2 유체 경로(96)는 스텐실 결합면(97)에서 개방되는 스텐실 진공 개구들(98)과 상기 진공 입구 포트(91) 사이에서 연장되는 공구 블록(90) 내에 형성된다. 도 19 내지 도 22에 도시된 실시예들과 유사하게, 상기 스텐실 결합면(97)은 상기 지지면(92)에 실질적으로 평행하게 배치되며, 인쇄 작업 동안에 적어도 부분적인 진공 또는 감소된 압력을 스텐실(도시되지 않음)에 인가하기 위한 복수의 스텐실 진공 장치들(98)을 구비한다. 상기 지지면(92)은 상기 공구 블록(90)의 상부측에 오목하게 형성되어, 사용 시 상기 스텐실 결합면(97) 아래에 위치된다. 또한, 상기 스텐실 결합면(97) 및 그에 따른 스텐실 진공 개구들(98)은 상기 지지면(92)보다 중심으로부터 더 멀리 상부측의 경계 영역에 위치된다. 이러한 구성으로, 인쇄 작업 동안에 피가공물(도시되지 않음)은 오목부에 위치하며, 상기 스텐실의 하부측은 상기 상부측의 적어도 2개의 반대쪽 측면 "날개들" 상의 스텐실 결합면(97)과 접촉할 수 있다. 다른 실시예들(도시되지 않음)에 있어서, 상기 스텐실 결합면(97)은 상기 지지면(92)의 3개 또는 4개의 측면들 둘레로 연장될 수 있다는 사실에 유의해야 한다. 다른 실시예들에 있어서, 제 2 유체 경로(96)는 상기 스텐실 결합면(97)에 매립된 도 23에 도시된 것과 유사한 다공성 층과 연통할 수 있으며, 그의 상부 표면은 상기 스텐실 진공 개구들(98)을 포함한다.

상기 제 1 유체 경로(93)와 제 2 유체 경로(96) 사이에서 유체 유동을 선택적으로 전환하도록 제어할 수 있는 밸브 시스템이 제공되며, 그와 같은 제어는 작업자에 의해 수동으로 또는 프로세서, 프로그래밍된 컴퓨터 등과 같은 제어 수단 (도시되지 않음)에 의해 활성화되며, 이는 또한 당업계에서 일반적으로 공지된 바와 같이 인쇄 작업을 유리하게 제어할 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 밸브 시스템은 상기 제 2 유체 경로(96)에 위치되며, 상기 제 2 유체 경로(96)를 따르는 유체 유동이 차단되는 도 24에 도시된 차단 위치와 상기 제 2 유체 경로(96)를 따르는 유체 유동이 활성화되는 도 25에 도시된 개방 위치 사이에서 이동하도록 작동 가능한 전환 밸브(99)를 포함한다. 상기 전환 밸브(99)가 상기 차단 위치에 있는 경우, 진공 입구 포트(91)에 인가되는 진공 또는 감소된 압력이 피가공물 진공 개구(95)로 완전히 전달되어, 상부(overlying) 피가공물에 최대 피가공물 유지력을 가하고 상부 스텐실에 제로 스텐실 유지력을 가하는 결과를 초래한다는 사실을 쉽게 알 수 있을 것이다. 상기 전환 밸브(99)가 개방 위치에 있는 경우, 상기 진공 또는 감소된 압력은 상기 피가공물 진공 개구들(95)(상기 최대보다 작은 피가공물 유지력이 상부 피가공물에 가해지는 결과를 초래) 및 상기 스텐실 진공 개구들(98)(0이 아닌(비-제로) 스텐실 유지력이 상부 스텐실에 인가되는 결과를 초래) 모두로 전달된다. 유리하게도, 상기 전환 밸브(99)는 도시된 차단 및 개방 위치의 중간에 있는 전체 범위 내에 놓이도록 제어될 수 있고, 따라서 피가공물 유지력과 스텐실 유지력의 비율이 선택적으로 조정될 수 있다.

다른 형태의 밸브 시스템들도 물론 가능하며, 당업자들에 의해 쉽게 상상될 것이다.

상술된 실시예들은 오직 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위 내에서 다른 가능성 및 대안들이 당업자들에게 명백할 것이다. 예를 들면, 도 9는 인쇄 스크린과 결합하기 위해 공구 외부에 제공되는 흡입 노즐을 사용하여 배열하는 것을 보여주는 반면, 도 14는 흡입 노즐이 공구 내에 제공되는 배열을 보여준다. 이와 같은 배열들을 결합하는 것이 가능하여, 흡입 노즐들은 상기 공구의 내부 및 외부 모두에 제공되어 인쇄 스크린과 캐리어 모두의 동시 결합을 가능하게 한다. 제 1 및 제 2 진공 소스들 중 어느 하나 또는 둘 모두는 상대적으로 높은 유동 소스(예를 들면, 터빈-펌프)를 포함할 수 있거나, 또는 상기 제 1 및 제 2 진공 소스들 중 어느 하나 또는 둘 모두는 상대적으로 높은 진공 소스(예를 들면, 벤츄리-펌프)를 포함할 수 있다. 본 발명은 터빈-펌프 및 벤츄리-펌프에 대해 특별한 언급과 함께 설명되었지만, 이것들은 오직 예시적인 것일 뿐이며, 원칙적으로 어떠한 진공 소스도 사용될 수 있다. 플러그들, 고정구들(예를 들면. 고정구(52)) 및 상기 매니폴드 삽입체가 상기 제 1 진공 출력 포트 및 상기 제 2 진공 출력 포트들 중 어느 하나 또는 둘 모두와 결합하기 위해 장착될 수 있다.

상술된 공구 블록과 관련하여, 피가공물 진공 개구들 및 스텐실 진공 개구들의 위치의 수, 및 실제로 상부측에 형성된 오목부의 크기 및 형상은 특정 용례에 따라 모두 자유롭게 선택 가능하다. 극단적인 경우, 단일 피가공물 진공 개구 및 스텐실 진공 개구만이 제공될 필요도 있다.

1, 1' - 인쇄기
2 - 공구 테이블
3 - (제 1) 진공 소스
4 - 공구
5 - 레일
6 - 인쇄 스크린
7 - 공구 지지면
8 - 제 1 진공 공급 포트
9 - 테이블 진공 입력부
10 - 전용 공구
11 - 플러그
14, 14', 14A 내지 14E - 공구 진공 장치
15 - 챔버
16 - 제 2 진공 소스
17 - 유닛 공구 지지면
18 - 제 1 진공 출력 포트
19 - 제 2 진공 수용 포트
20 - 제 1 진공 수용 포트
21 - 제 2 진공 출력 포트
22 - 외부벽
23 - 밀봉 덕트
24 - 추가 제 1 진공 출력 포트
25 - 추가 제 2 진공 출력 포트
26 - 추가 밀봉 덕트
27 - 제어기
30 - 매니폴드
31, 52 - 배관
32, 32A, 50 - 흡입 노즐
33 - 베이스
34 - 자석
35 - 몸체
36 - 칼라
37 - 벨로우즈
38 - 진공 입구
41 - 제 1 몸체 섹션
42 - 제 2 몸체 섹션
43 - 유체 도관
44 - 가스켓
45 - 돌출부
46 - 리세스
47 - 압축 스프링
48 - 환형 리세스
51 - 고정구
60 - 매니폴드 인서트
62 - 캐리어
64 - 개구
66 - 피가공물
70 - 공구 블록
71 - 스텐실
72 - 스텐실 인장 프레임
73 - 상부측
74 - 지지면
75 - 피가공물 진공 개구
76 - 스텐실 결합면
77 - 스텐실 진공 개구
78 - 배관
79 - 제 1 입구 포트
80 - 덕트
81 - 제 2 입구 포트
82 - 하측
83 - 공구 블록
84 - 다공성 층
90 - 공구 블록
91 - 진공 입구 포트
92 - 지지면
93 - 제 1 유체 경로
94 - 분기
95 - 피가공물 진공 개구
96 - 제 2 유체 경로
97 - 스텐실 결합면
98 - 스텐실 진공 개구
99 - 전환 밸브

Claims

회로 기판 조립 기계용 공구 진공 유닛으로서, 상기 회로 기판 조립 기계는 조립 작업 동안 피가공물이 위치하는 조립 용적부 및 사용 시 상기 조립 용적부에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위한 제 1 진공 소스를 갖는, 상기 공구 진공 유닛에 있어서,
상기 공구 진공 유닛은:
상기 제 1 진공 소스와 유체적으로 연통하도록 구성되는 제 1 진공 수용 포트,
상기 제 1 진공 수용 포트와 유체적으로 연통하는 제 1 진공 출력 포트,
중공 내부를 갖는 챔버,
사용 시 제 2 진공 소스와 상기 챔버의 중공 내부 사이에 유체적 연통을 제공하도록 구성된 제 2 진공 수용 포트, 및
상기 챔버의 중공 내부와 유체적으로 연통하는 제 2 진공 출력 포트를 포함하여,
사용 시 적어도 부분적인 진공이 상기 제 2 진공 소스를 통해 상기 조립 용적부에 인가될 수 있는, 공구 진공 유닛.
제 1 항에 있어서, 사용 시 공구를 수용하도록 구성되는 상부 표면을 갖는, 공구 진공 유닛.
제 1 항에 있어서, 상기 중공 내부로부터 유체적으로 격리되는, 상기 제 1 진공 수용 포트와 상기 제 1 진공 출력 포트를 연결하는 밀봉된 유체 경로를 포함하는, 공구 진공 유닛.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 진공 수용 포트 및 상기 제 1 진공 출력 포트는 상기 중공 내부와 유체적으로 연통하는, 공구 진공 유닛.
제 1 항에 있어서, 복수의 출력 포트들을 가지며, 상기 제 1 진공 수용 포트와 유체적으로 연통하는 매니폴드를 포함하는, 공구 진공 유닛.
제 1 항에 있어서, 회로 기판 조립 기계에 대한 개장(retrofitting)을 위해, 상기 회로 기판 조립 기계는 조립 작업 동안 피가공물이 위치하는 조립 용적부, 상기 조립 용적부의 하부 범위에 위치하는 공구 지지면, 및 상기 공구 지지면에 위치되는 제 1 진공 공급 포트를 통해 사용 시 상기 조립 용적부에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위한 제 1 진공 소스를 가지며,
상기 공구 진공 유닛은 사용 시 상기 공구 지지면 상에 끼워맞추도록 구성되고, 상기 제 1 진공 수용 포트는 상기 제 1 진공 공급 포트와 유체적으로 연통하도록 구성되는, 공구 진공 유닛.
사용 시 구성요소에 하향력을 가하기 위해 상기 구성요소의 하부측에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위한 흡입 노즐로서,
사용 시 상부 단부에 헤드를 갖는 몸체, 사용 시 상기 몸체의 하부 단부에 배열되는 베이스, 상기 헤드에서 개방되고 사용 시 진공 소스에 연결 가능한 상기 몸체 내의 유체 도관, 및 상기 헤드의 가스켓을 포함하며,
상기 가스켓은 사용 시 상기 구성요소를 연결하기 위해 그의 원위 단부에 실질적으로 평면인 밀봉면을 제공하며, 상기 흡입 노즐은 상기 밀봉면과 상기 베이스 사이의 거리가 변형력의 인가시 가변되도록 상기 밀봉면에 수직 방향으로 변형될 수 있는, 흡입 노즐.
제 7 항에 있어서, 상기 가스켓은 상기 밀봉면에 수직 방향으로 변형될 수 있는 벨로우즈들을 포함하는, 흡입 노즐.
제 7 항에 있어서, 상기 몸체는 상기 변형을 제공하기 위해 상기 밀봉면에 수직 방향으로 상대적으로 이동 가능한 제 1 및 제 2 몸체 섹션을 포함하는, 흡입 노즐.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 몸체 섹션을 상기 밀봉면과 상기 베이스 사이의 거리가 최대로 되는 연장 위치로 편의시키기 위한 편의 수단을 포함하는, 흡입 노즐.
제 7 항에 있어서, 상기 베이스는 자성을 띠는, 흡입 노즐.
제 6 항에 따른 공구 진공 유닛 및 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 항에 따른 적어도 하나의 흡입 노즐을 포함하는 부품들의 키트.
제 12 항에 있어서, 상기 제 1 진공 출력 포트 또는 상기 제 2 진공 출력 포트를 선택적으로 차단하기 위한 플러그를 포함하는, 부품들의 키트.
제 12 항에 있어서, 상기 제 1 진공 출력 포트 또는 제 2 출력 포트와 선택적으로 결합하기 위한 매니폴드 인서트를 포함하는, 부품들의 키트.
회로 기판 조립 기계로서,
조립 작업 동안 피가공물이 위치하는 조립 용적부, 사용 시 상기 조립 용적부에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위한 제 1 진공 소스, 제 2 진공 소스, 및 제 1 항의 공구 진공 유닛을 포함하는, 회로 기판 조립 기계.
제 15 항에 있어서, 상기 제 1 진공 소스 및 상기 제 2 진공 소스 각각은 터빈-펌프들 및 벤츄리-펌프들로 이루어진 그룹 중 하나를 포함하는, 회로 기판 조립 기계.
제 15 항에 있어서, 제 7 항에 따른 흡입 노즐을 포함하는, 회로 기판 조립 기계.
제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 항에 있어서, 인쇄기를 포함하는, 회로 기판 조립 기계.
인쇄 작업 동안 지지되는 피가공물이 스텐실로 한정된 인쇄 패턴으로 인쇄 매체로 인쇄될 수 있도록 피가공물을 인쇄기 내에 지지하기 위한 공구 블록으로서, 사용 시 수직 방향으로 상향을 향하는 상부측을 포함하는 상기 공구 블록에 있어서,
상기 상부측은:
사용 시 위에서 피가공물을 지지하기 위한 지지면으로서, 사용 시 위에서 지지되는 피가공물에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위한 피가공물 진공 개구를 포함하는 상기 지지면, 및
인쇄 작업 동안 스텐실에 적어도 부분적인 진공을 인가하기 위해 스텐실 진공 개구를 포함하는 상기 지지면과 평행하게 배열되는 스텐실 결합면을 포함하는, 공구 블록.
제 19 항에 있어서, 상기 지지면은 사용 시 상기 스텐실 결합면 아래에 위치하도록 상기 상부측의 오목부에 형성되는, 공구 블록.
제 19 항에 있어서, 상기 피가공물 진공 개구는 상기 상부측의 중앙 영역에 위치되고, 상기 스텐실 진공 개구는 상기 중앙 영역보다 상기 상부측의 중앙으로부터 더 멀리 떨어진 상기 상부측의 경계 영역에 위치되는, 공구 블록.
제 19 항에 있어서, 상기 피가공물 진공 개구와 제 1 입력 포트 사이에서 연장되는 제 1 유체 경로, 및 상기 스텐실 진공 개구와 제 2 입력 포트 사이에서 연장되는 제 2 유체 경로를 포함하고, 상기 제 1 유체 경로 및 상기 제 2 유체 경로는 유체적으로 격리되는, 공구 블록.
제 19 항에 있어서, 상기 피가공물 진공 개구와 공통 입력 포트 사이에서 연장되는 제 1 유체 경로, 및 상기 스텐실 진공 개구와 상기 공통 입력 포트 사이에서 연장되는 제 2 유체 경로를 포함하는, 공구 블록.
제 23 항에 있어서, 상기 제 1 유체 경로와 상기 제 2 유체 경로 사이의 유체 유동을 선택적으로 전환시키기 위해 제어 가능한 밸브 시스템을 포함하는, 공구 블록.
제 19 항 내지 제 22 항 중 어느 항의 공구 블록이 끼워맞춰지는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 항의 공구 진공 유닛을 포함하는 인쇄기로서,
제 1 진공 출력 포트가 피가공물 진공 개구에 유체적으로 연결되고, 제 2 진공 출력 포트가 스텐실 진공 개구에 유체적으로 연결되는, 인쇄기.