KR100709714B1 - 테이프 캐리어 패키지 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

테이프 캐리어 패키지 절단장치는 상하 이동이 가능하며 집적회로 부분을 절단하는 펀치부가 설치되어 있는 상부판과 절단된 집적회로 부분이 빠져나오는 홀을 가지는 하부판과 상부판 및 하부판 중 적어도 어느 하나에 설치되어 있는 위치 고정용 핀 등으로 구성되어 있다. 스프로켓 홀의 측면과 접촉하여 응력을 작용하는 위치 고정용 핀의 측면은 평면으로, 이 스프로켓 홀과 접촉되는 면을 최대화할 수 있다. 이것은 스프로켓 홀의 변형을 최소화할 수 있어 소정의 절단 영역의 위치 변동을 억제할 수 있다.
위치고정용핀, 스프로켓홀, TAB, COF

Description

테이프 캐리어 패키지 절단 장치{EQUIPMENT FOR CUTTING TAPE CARRIER PACKAGE}
도 1은 종래 기술에 따른 테이프 캐리어 패키지를 고정하는 위치 고정용 핀을 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 테이프 캐리어 패키지 절단 장치를 개략적으로 도시한 것이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 테이프 캐리어 패키지를 고정하는 위치 고정용 핀을 도시한 단면도이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 테이프 캐리어 절단 장치에 설치되어 있는 위치 고정용 핀을 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 테이프 패키지 절단 장치에 설치되어 있는 위치 고정용 핀을 도시한 단면도이다.
본 발명은 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package: TCP) 절단 장치에 관한 것으로, 테이프 캐리어 패키지에 형성되어 있는 스프로켓 홀(sprocket hole) 을 고정하는 위치 고정용 핀에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 방법에 있어서 집적회로를 접속시키기 위한 테이프 캐리어 패키지에는 TAB(Tape Automated Bonding) 방식이나 COF(Chip On Film) 방식 등을 이용한다. 이러한 방식으로 제조된 패키지는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 전계 방출 소자(Field Emission Display) 등의 평판표시소자의 구동 집적회로 칩을 실장하는데 널리 이용되고 있다.
TAB 방식의 테이프 캐리어 패키지는 집적회로(Integrated Circuit:IC)가 배치되는 부분 및 배선 부분에 관통 구멍이 설치되어 있는 베이스 필름으로 이루어진다. 이 방식은 베이스 필름의 두께가 75㎛ 내지 125㎛ 정도로 비교적 두껍고, 배선 부분에서 굽어 배선과 외부회로 단자와 접합하기 때문에 굽어지는 곳에서의 가요성을 향상하기 위해 배선 아래쪽의 베이스 필름에 관통 구멍이 설치되어 있다. 여기서, 관통 구멍은 베이스 필름보다 더 큰 유연성을 갖는 다른 재질로 채워져 있다.
한편, COF 방식의 테이프 캐리어 패키지는 집적회로가 배치되는 부분에 관통 구멍을 설치하지 않는 베이스 필름으로 이루어진다. 이 방식에서 베이스 필름은 두께가 38㎛ 이하로 비교적 얇고 가요성이 우수하여 집적회로가 배치되는 부분에 관통 구멍을 설치하고 있지 않다.
도 1에 도시한 바와 같이, TAB 또는 COF 방식을 이용한 테이프 캐리어 패키지(1)는 대략 캐리어 테이프(2)와 집적회로 부분(3)으로 구성되어 있다. 캐리어 테이프(2)는 폴리이미드(polyimide)계열을 이용한 베이스 필름(4)과 이 필름(4) 상 에 뚫려 있는 스프로켓 홀(sprocket hole)(5) 등으로 구성되어 있다. 스프로켓 홀(5)은 캐리어 테이프(2)의 반송시 위치 결정에 사용되는 것이고, 베이스 필름(4)의 양쪽 가장 자리에 등간격으로 형성되어 있다.
한편, 테이프 캐리어 패키지(1)는 금형을 사용하여 캐리어 테이프(2)에 실장되어 있는 집적회로 부분(3)을 절단한다. 캐리어 테이프(2)는 회수용 릴(도시하지 않음)에 의한 구동력으로 A 방향으로 진행하게 되며, 이 방향으로 장력을 받는다. A 방향으로 진행하는 캐리어 테이프(2)는 금형에 설치되어 있는 위치 고정용 핀(6)으로 잠시 고정하여 위치를 유지시킨다. 위치 고정용 핀(6)은 베이스 필름(4) 상에 뚫려 있는 스프로켓 홀(5)에 위치하며, 바닥면(6')이 원형인 형상을 가진다. A 방향으로의 장력에 의해 위치 고정용 핀(6)과 접촉하는 스프로켓 홀(5)에는 A 방향으로 응력이 인가된다. 이 응력은 베이스 필름(4)의 두께 및 위치 고정용 핀(6)과의 접촉 면적에 반비례한다. 또한, 응력이 탄성 한계를 넘게되면 스프로켓 홀(5)의 변형을 유발하게 되며, 이 변형으로 인하여 절단할 부분의 위치가 변화하게 된다.
이러한 원형의 위치 고정용 핀(6)은 응력이 A 방향으로 인가되는 스프로켓 홀(6)과 점접촉을 하게되며, A 방향으로의 장력이 어느 일정치 이상이 되면 스프로켓 홀(6)에 작용하는 응력이 커져 스프로켓 홀(6)의 변형을 유발하게 된다.
특히, COF 방식의 테이프 캐리어 패키지는 베이스 필름의 두께가 TAB 방식의 테이프 캐리어 패키지보다 얇기 때문에 COF 방식에서는 TAB 방식에서보다 스프로켓 홀(6)의 변형이 더 쉽게 유발된다.
이러한 스프로켓 홀(6)의 변형은 절단하고자 하는 집적회로 부분(3)의 위치를 변화시킨다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스프로켓 홀의 변형을 줄여 소정의 절단 부분을 고정할 수 있는 테이프 캐리어 패키지 절단 장치를 제조하는 것이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 응력을 받는 스프로켓 홀의 측면과 접촉하는 위치 고정용 핀의 측면을 평면으로 형성하여 접촉 면적을 최대화한다.
구체적으로는, 스프로켓 홀을 가지는 플랙시블한 필름과 플랙시블한 필름에 고착되어 있는 집적회로를 포함하는 테이프 캐리어 패키지를 집적회로 부분별로 절단하는 장치에 있어서, 상하 이동이 가능하며 집적회로 부분을 절단하는 펀치부가 설치되어 있는 상부판, 절단된 집적회로 부분이 빠져나오는 홀을 가지는 하부판, 상부판 및 하부판중 적어도 일방에 설치되어 스프로켓 홀을 고정하는 제1 위치 고정용 핀을 포함하고, 스프로켓 홀의 측면과 접촉하여 응력을 작용하는 제1 위치 고정용 핀의 측면은 평면인 테이프 캐리어 패키지 절단장치를 마련한다.
이때, 제1 위치 고정용 핀의 단면은 스프로켓 홀의 변과 접촉하는 변은 직선이고, 다른 변은 타원형으로 형성될 수 있다.
또는, 제1 위치 고정용 핀의 단면은 사각형으로 형성될 수 있다.
이때, 하부판에는 제1 위치 고정용 핀 이외에 동일한 형태를 가지는 보조핀이 형성될 수 있다.
이때, 하부판에는 제1 위치 고정용 핀의 평면인 측면과 마주보는 측면이 평면인 제2 위치 고정용 핀이 추가로 형성될 수 있다.
여기서, 위치 고정용 핀은 상하로 이동될 수 있다.
이때, 테이프 캐리어 패키지 절단 장치를 일정한 온도로 유지하기 위해 테이프 캐리어 패키지 절단 장치에 냉각 또는 가열할 수 있는 장치가 설치될 수 있다.
그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 테이프 캐리어 패키지 절단 장치에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
먼저, 도 2 내지 도 4를 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따라 제조된 테이프 캐리어 패키지 절단에 사용되는 금형의 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 테이프 캐리어 패키지 절단 장치인 금형의 개략적인 구성도이다. 도 3 및 도 4는 전송되는 테이프 캐리어 패키지를 잠시 고정하는 위치 고정용 핀을 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 테이프 캐리어 패키지 절단 장치는 상부판(10), 하부판(12), 베어링 축(14), 펀치부(16), 홀(18), 상부 고정용 핀(20), 상부 고정용 핀 홀(20'), 하부 고정용 핀(22) 등으로 구성된다.
상부판(10)에는 펀치부(16) 및 네 개의 상부 고정용 핀(20)이 설치되어 있으며, 하부판(12)에는 홀(18)과 두 개의 하부 고정용 핀(22) 및 상부 고정용 핀 홀(20')이 설치되어 있다. 상부판(10) 및 하부판(12)의 모서리 부분에는 네 개의 베어링 축(14)이 있어 금형의 지지대 역할을 하며, 이 베어링 축(18)에는 스프링이 감겨져 있다.
펀치부(16)는 상?하로 이동할 수 있으며, 테이프 캐리어 패키지에 실장되어 있는 집적회로 부분을 절단한다. 여기서, 도시는 생략했지만, 펀치(16)부에는 집적회로 부분(26)의 절단을 용이하게 하기 위하여 별도의 스프링과 플레이트를 갖고 있는 부품이 고정되어 있다. 집적회로 부분(26)은 도시는 생략했지만 집적회로 칩이 고착되어 있고, 외부 접속용의 입출력 리드가 형성되어 있다.
홀(18)은 절단된 집적회로 부분(26)이 바닥으로 빠져 나와서 별도의 공정 장치로 이동될 수 있게 한다. 반면, 홀이 없이 단순 하향으로 이동하는 하부판에 절단된 집적회로 부분(26)이 놓이는 경우에는 진공 등의 흡착기구를 이용하여 빼내어 별도의 장치로 이동될 수 있다.
상부 고정용 핀(20) 및 하부 고정용 핀(22)은 캐리어 테이프(24)를 잠시 고정하여 위치를 유지시키는데 사용하는 위치 고정용 핀이다. 상부 고정용 핀(20)은 스프로켓 홀(30)에 잠시 동안 끼워져 펀치부(16)로 하여금 집적회로 부분(26)을 절단할 수 있도록 한다. 하부 고정용 핀(22)은 A 방향으로(화살표 방향) 진행하는 캐리어 테이프(24)를 고정하기 위하여 사용되며, 상부 고정 핀(20)보다는 오랜 시간 동안 스프로켓 홀(30)에 끼워져 있게 된다.
이러한 테이프 캐리어 패키지 절단 장치의 작동 원리는 다음과 같다.
캐리어 테이프(24)에는 A방향으로 회수용 릴(도시하지 않음)에 의한 감는 구동력이 작용하고, B방향으로는 공급 릴(도시하지 않음)에 의한 구동력이 작용한다. 이때에는 A방향으로의 구동력이 B방향의 구동력보다 커서 A방향으로 이동하고, B방 향으로의 구동력은 캐리어 테이프(24) 전체를 평평하게 유지시켜 준다. 이동하는 캐리어 테이프(24)를 잠시 고정하여 위치를 유지하도록 베이스 필름(28) 상의 스프로켓 홀(30)에는 하부 고정용 핀(22)이 좌우로 위치한다. 집적회로 부분(26)이 실장되어 있는 테이프 캐리어 패키지에는 펀치부(16)가 내려온다. 펀치부(16)와 같이 내려온 네 개의 상부 고정용 핀(20)은 베이스 필름(28) 상의 스프로켓 홀(30)에 잠시 위치하여 집적회로 부분(26)을 위치 고정한다. 여기서, 내려온 네 개의 상부 고정용 핀(20)은 하부판(12)에 형성되어 있는 상부 고정용 핀 홀(20')로 들어가게 된다. 내려온 펀치부(20)는 집적회로 부분(26)을 절단하고, 다시 상승하여 원위치로 돌아간다. 절단된 집적회로 부분(26)은 하부판(12)에 형성되어 있는 홀(18)을 통하여 바닥으로 빠져 나오고 별도의 공정 장치로 이동된다.
이러한 테이프 캐리어 패키지 절단 장치는 에어 실린더(air cylinder) 또는 볼 스크루(ball screw) 등과 같은 직선 이동을 할 수 있는 구동 장치에 의한 동작으로 펀치부(16)가 상하로 이동함으로써 소정의 부분(26)을 절단한다. 에어의 압력차에 의한 연속적인 펀치부(16) 및 하부판(12)의 이동으로 금형에는 열적 변화를 가져오게 된다. 이러한 금형에서의 열적 변화를 줄여 동작 중 온도 변화를 항상 같은 온도를 유지할 수 있도록 금형의 주위에 냉각 또는 가열하는 장치(도시하지 않음)를 설치한다.
한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 위치 고정용 핀의 단면형상(22')은 A 방향으로 응력을 받는 스프로켓 홀(30)의 변과 접촉하는 변이 직선이며, 다른 변은 타원형으로 형성되어 있다. 또는, 스프로켓 홀(30)과 동일한 모양, 즉 사각형 단면 을 가지는 위치 고정용 핀(22")이 형성되어 있다. 캐리어 패키지(24)에는 A 방향으로 장력이 작용하고, 이 장력으로 인하여 위치 고정용 핀(22)과 접촉하는 스프로켓 홀(30)의 측면은 응력을 받게 된다. 이때, 스프로켓 홀(30)의 측면과 접촉하는 위치 고정용 핀(22)의 면적이 클수록 응력으로 인한 스프로켓 홀(30)의 변형은 작아진다. 따라서, 위치 고정용 핀(22)의 측면을 평면으로 형성하고 핀(22)의 단면을 직선으로 형성하여 스프로켓 홀(30)의 측면과 평면접촉을 하게 한다. 평면접촉은 응력을 받는 스프로켓 홀(30)과 위치 고정용 핀(22)과의 접촉면적을 최대화할 수 있다.
이러한 위치 고정용 핀의 형상은 상부 고정용 핀(20)과 하부 고정용 핀(22) 모두에 적용할 수도 있고, 하부 고정용 핀(22)에만 적용할 수도 있다. 이는 상부 고정용 핀(20)에 비해 스프로켓 홀(28)과 오랜 시간 동안 접촉하는 하부 고정용 핀(22)은 A 방향으로 더 큰 응력을 스프로켓 홀(30)에 작용하기 때문에 그 적용 필요성이 크기 때문이다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 회수용 릴(도시하지 않음)에 의한 A 방향의 장력으로 A 방향으로 응력이 작용하는 스프로켓 홀(30)과 평면접촉하는 위치 고정용 핀(22)이 형성되어 있다. 그리고 공급용 릴(도시하지 않음)에 의한 B 방향의 장력으로 B 방향으로 응력이 작용하는 스프로켓 홀(30)과 평면접촉하는 위치 고정용 핀(22)이 형성되어 있으며, 이 위치 고정용 핀(22)은 한 개 또는 그 이상으로 형성될 수 있다. 이러한 금형에 설치되어 있는 위치 고정용 핀(22)은 A 및 B 방향으로 응력이 작용하는 스프로켓 홀(30)과의 접촉 면적을 최대화하여 작용하는 응력 을 최소화하기 위해서이다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예의 목적을 달성하기 위하여 위치 고정용 핀이 A 방향으로 응력이 작용하는 스프로켓 홀(30)과 평면접촉이 되도록 형성하여 스프로켓 홀(30)의 변형을 최소화함으로써 소정의 절단 부분을 고정할 수 있다. 또는, 위치 고정용 핀을 B 방향으로 응력이 작용하는 스프로켓 홀(30)과 평면접촉이 되도록 형성하여 스프로켓 홀(30)의 변형을 최소화할 수 있다.
도 5를 참고로 하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 테이프 캐리어 패키지 절단용 금형에 대해 설명한다. 도 5는 위치 고정용 핀이 형성되어 있는 금형의 하부판를 도시한 단면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 하부판(12)에는 좌우 두 개의 하부 고정용 핀(22)(도면에는 하나만 도시함)이외에 하부 고정용 핀(22)과 동일한 형상의 보조 핀(32)이 설치되어 있다. 여기서, 하부 고정용 핀(22)은 종래의 원형의 형상이거나 또는 발명의 제1 실시예와 같은 모양으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 좌우 두 개의 하부 고정용 핀(22)이외에 보조핀(32)이 형성되어 A방향의 장력으로 인한 스프로켓 홀(30)의 변형력을 각각의 보조핀에 분산시킬 수 있으므로 소정의 절단되는 부분의 위치 변형을 방지할 수 있다.
도 6을 참고로 하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 테이프 캐리어 패키지 절단용 금형에 대해 설명한다. 도 6은 위치 고정용 핀이 형성되어 있는 금형의 하부판의 단면도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 하부판(12)에는 좌우 두 개의 하부 고정용 핀(22)(도면에는 하나만 도시함)이외에 돌기(34)가 연속적으로 형성되어 있다. 하부 고정용 핀(22)은 종래의 원형 모양이거나 또는 본 발명의 제1 실시예와 같은 형상으로 될 수 있다. 그리고 돌기(34)의 길이는 하부 고정용 핀(22)보다 작으며 돌기(34)의 간격은 베이스 필름(28) 상에 형성되어 있는 스프로켓 홀(30)의 간격과 동일하게 형성되어 있다.
이러한 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 하부 고정용 핀(22)이외에 돌기(34)가 연속적으로 형성되어 있어서 응력을 각각의 돌기(34)와 접촉하는 여러 스프로켓 홀(30)로 분산시킬 수 있다. 따라서 스프로켓 홀(30)이 변형되어 절단하고자 하는 영역이 이동하는 것을 억제 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 응력을 받는 스프로켓 홀의 변과 접촉하는 위치 고정용 핀의 측면을 직선으로 형성하여 접촉면적을 최대화함으로써 스프로켓 홀의 변형을 최소화할 수 있다. 또는, 하부판에는 좌우 두 개의 위치 고정용 핀 이외에 보조 핀이나 또는 돌기를 추가로 설치하여 응력을 보조핀 또는 돌기와 접하는 여러 스프로켓 홀로 분산시킬 수 있다. 따라서, 소정의 절단 영역을 위치 고정할 수 있으므로 원하는 부분을 정확하게 절단할 수 있다.

Claims (8)

  1. 스프로켓 홀을 가지는 플랙시블한 필름과 플랙시블한 필름에 고착되어 있는 집적회로를 포함하는 테이프 캐리어 패키지를 집적회로 부분별로 절단하는 장치에 있어서,
    상하 이동이 가능하며 상기 집적회로 부분을 절단하는 펀치부가 설치되어 있는 상부판,
    절단된 집적회로 부분이 빠져나오는 홀을 가지는 하부판,
    상기 상부판 및 하부판중 적어도 일방에 설치되어 상기 스프로켓 홀을 고정하는 제1 위치 고정용 핀을 포함하고,
    상기 스프로켓 홀의 측면과 접촉하여 응력을 작용하는 상기 제1 위치 고정용 핀은 측면은 평면인 테이프 캐리어 패키지 절단장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 위치 고정용 핀의 단면은 상기 스프로켓 홀의 변과 접촉하는 변은 직선이고, 다른 변은 타원형으로 형성되어 있는 테이프 캐리어 패키지 절단장치.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 위치 고정용 핀의 단면은 사각형인 테이프 캐리어 패키지 절단장치.
  4. 제1항에서,
    상기 하부판에 형성되어 있는 보조핀을 더 포함하는 테이프 캐리어 패키지 절단장치.
  5. 제4항에서,
    상기 보조핀은 상기 제1 위치 고정용 핀과 동일한 형태를 가지는 테이프 캐리어 패키지 절단장치.
  6. 제1항에서,
    상기 하부판에 형성되어 있으며 상기 제1 위치 고정용 핀의 평면인 측면과 마주 보는 측면이 평면인 제2 위치 고정용 핀을 더 포함하는 테이프 캐리어 패키지 절단장치.
  7. 제1항에서,
    상기 위치 고정용 핀은 상하로 이동이 가능한 테이프 캐리어 패키지 절단장치.
  8. 제1항에서,
    상기 테이프 캐리어 패키지 절단 장치는 냉각 또는 가열할 수 있는 장치를 더 포함하는 테이프 캐리어 패키지 절단장치.
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