KR100773415B1 - 평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합방법 및장치 - Google Patents

평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합방법 및장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 기판의 로딩, 이방전도성 필름의 부착, 칩의 얼라인먼트 및 예비부착 그리고 칩의 최종부착, 그리고 이방전도성 필름 및 칩의 부착 조립이 이루어진 기판의 언로딩이 이루어지는 전자부품의 접합 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 전자부품의 접합을 위한 기판의 로딩단계 후에 전자부품의 접합이 이루어진 기판을 언로딩하는 단계에 이르기까지 이송기구의 소정의 위치에 일단 기판을 고정 위치시킨 상태에서 접합이 이루어지게 되는 공정으로서 이방전도성 필름의 접합이 이루어지는 단계, 전자부품의 예비접합이 이루어지는 단계 및 전자부품의 주접합이 이루어지는 단계가 순차적으로 이루어지되, 상기 이송기구가 수평축을 기준으로 각 단계별로 상,하 각도회전이 이루어지는 각각의 단계에서 순차적으로 작업이 이루어져 장치의 소형화가 가능하고 설치에 차지하는 공간이 크게 절감되며, 작업의 속도가 빨라져 생산성의 향상을 가져올 수 있도록 한다.
평판디스플레이, 기판, 전자부품, 이방전도성 필름, 칩, 접합

Description

평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합방법 및 장치{Chip Bonding Method and Apparatus for Producing the Plate Type Display}
도 1은 본 발명의 개념을 나타내는 일부 생략 측면도,
도 2는 본 발명의 개념을 나타내는 것으로서 변형례를 나타낸 일부 생략 측면도,
도 3은 본 발명에 대한 바람직한 장치의 일례로서 일부 구성을 생략하여 나타낸 정면도,
도 4는 도 3의 일부 생략 측면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 이송기구, 2: 로딩기구,
3: 필름접합기구, 4: 예비접합기구,
5: 주접합기구, 6: 언로딩기구,
7: 기판, 10: 기판장착부,
12: 수평축
본 발명은 평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 기판의 로딩, 이방전도성 필름의 부착, 칩의 얼라인먼트 및 예비부착 그리고 칩의 최종부착, 그리고 이방전도성 필름 및 칩의 부착 조립이 이루어진 기판의 언로딩이 이루어지는 전자부품의 접합 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 종래에 있어서 평판디스플레이의 제조하는 과정에서 기판상에 이방전도성 필름이나 칩의 접합을 수행하게 되는 방식으로서 이들 공정을 구분하여 간략하게 기술하면 대부분 다음과 같은 방식으로 이루어지게 된다.
기판에 이방전도성 필름을 부착하는 공정은 기판을 필름부착을 위한 스테이지에 있어서 소정의 위치에 로딩하고 정위치에 위치고정시킨 후 이방전도성 필름을 부착하고 나서 가열압착과정을 수행하고 이형지를 벗겨낸 다음에 이방전도성 필름이 부착된 기판을 언로딩하는 과정을 수행하게 된다.
다음, 칩의 예비접합공정은 위의 이방전도성 필름을 부착하는 공정에서 이방전도성 필름을 부착하고 언로딩이 되었던 기판 중 해당 순서에 이르게 된 기판을 다시 칩의 예비접합공정을 수행하기 위한 스테이지로 로딩시키고 다수의 칩이 준비된 트레이로부터 칩을 집고 뒤집어 접합을 위한 정위치에 위치시킨 다음에 예비접합공정을 수행하고 다음의 칩에 대한 예비접합을 필요한 만큼 반복적으로 수행하고 나서 칩의 예비접합이 이루어진 기판을 언로딩하는 과정을 수행하게 된다.
다음, 칩의 주접합공정은 위의 예비접합공정에서 예비접합이 이루어지고 언로딩이 이루어진 기판 중 해당 순서에 이르게 되는 기판을 다시 칩의 주접합을 수행하기 위한 스테이지로 로딩시키고 정위치에 자리잡도록 한 다음에 주접합과정을 수행한 다음에 주접합이 이루어진 기판을 언로딩하는 과정을 수행하게 된다.
이와 같이, 기판에 이방전도성 필름을 부착하는 공정, 칩을 예비접합하는 공정, 칩을 주접합하는 공정 모두 각각의 공정마다 로딩 및 언로딩이 각각 이루어져야만 하므로 이에 따라 작업시간이 많이 소요되게 되고 각각 로딩 언로딩을 수행하기 위한 설비가 별도로 각각 필요하게 되어 비효율적인 문제가 발생되고 있다.
더우기, 이들 공정들이 각각 별개로 이루어지고 수평상에서 서로 다른 라인형 배치를 갖도록 작업라인이 구성되게 되어 전체적인 전자부품의 접합작업을 위하여 소요되는 작업공간이나 관련된 설비의 배치에 상대적으로 많은 공간을 요하게 되어 전체적인 제조라인상으로 볼 때 공간의 비효율적인 활용이 지적되고 있으나 별도로 이를 해소하기 위한 별도의 대책이 마련되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 해소하기 위하여 연구 및 개발이 이루어진 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.
본 발명의 주목적은 일단 전자부품의 접합을 위하여 기판의 로딩이 이루어지면 각 공정별도 언로딩이 각각 이루어지는 것이 아니라 한번 로딩이 이루어진 상태에서 별도의 언로딩공정이 없이도 이방전도성 필름의 부착, 칩의 예비접합 및 칩의 주접합공정이 순차적으로 이루어져 전자부품의 접합이 완료된 이후에나 기판을 언로딩하는 공정을 수행하도록 함으로서 작업효율을 향상시켜 대량생산에 적합하도록 적용이 가능하도록 하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기판의 로딩공정으로부터 각각 이방전도성 필름의 부 착공정, 전자부품의 예비접합공정 및 전자부품의 주접합공정을 거쳐 기판의 언로딩공정이 순차적으로 이루어지도록 하되, 각각의 공정이 이루어지게 되는 스테이지를 수평배치방식이 아니라 각도회전에 의한 스테이지의 변위가 가능하도록 하여 입체적인 설비의 배치와 작업배치가 가능하고 설치 및 작업공간의 효율적인 활용이 가능하도록 하고자 하는 데 있다.
본 발명은 위와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 전자부품의 접합을 위한 기판의 로딩단계 후에 전자부품의 접합이 이루어진 기판을 언로딩하는 단계에 이르기까지 이송기구의 소정 위치에 일단 기판을 고정 위치시킨 상태에서 접합이 이루어지게 되는 공정으로서 이방전도성 필름의 접합이 이루어지는 필름접합단계, 전자부품의 예비접합이 이루어지는 예비접합단계 및 전자부품의 주접합이 이루어지는 주접합단계가 순차적으로 이루어지되, 상기 이송기구의 수평축을 기준으로 각 단계별로 상,하 각도회전이 이루어지는 각각의 단계에서 순차적으로 작업이 이루어지는 평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합방법이 제공된다.
또한, 다면체 형태로서 각 표면에는 기판장착부가 마련되고 수평축을 중심으로 각도회전이 가능하게 설치되는 이송기구와; 상기 이송기구의 각 표면에 마련된 기판장착부의 대향측엔 로딩기구, 필름접합기구, 예비접합기구, 주접합기구 및 언로딩기구를 각각 배치 고정시켜 이루어지는 평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합장치가 제공된다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 장치에 대한 바람직한 실시예를 먼저 살펴보기로 한다.
도 1 내지 도 4에 예시한 바와 같이 본 발명인 접합장치는 다양한 형태로 구성이 이루어질 수 있는데, 이러한 다양한 실시예들은 공통적으로 다음과 같이 이루어지게 된다.
즉, 다면체 형태로서 각 표면에는 기판장착부(10)가 마련되고 수평축(12)을 중심으로 각도회전이 가능하게 설치되는 이송기구(1)와; 상기 이송기구(1)의 각 표면에 마련된 기판장착부(10)의 대향측엔 로딩기구(2), 필름접합기구(3), 예비접합기구(4), 주접합기구(5) 및 언로딩기구(6)를 각각 배치 고정시켜 이루어지게 된다.
이때, 상기 이송기구(1)는 양측의 지지대(14,14)에 설치되는 수평축(12)을 중심으로 제자리에서 구동모터(16)에 의하여 각도 회전에 의한 변위가 가능하게 구성되고, 상기 이송기구(1)에 마련되는 여러 기판장착부(10)의 경우에는 표면에 다수의 흡기공이 형성되는 진공척 형태로 구성된다.
상기 이송기구(1)에 있어서 각도회전에 의한 변위는 예를 들면 도 1, 도 3 및 도 4에 예시한 예의 경우에는 4면이 90도 간격으로 기판장착부(10)가 형성되어 있으므로, 이송기구(1)를 중심으로 한번 위치의 변위마다 90도씩 각도변위가 이루어지도록 구성되고, 도 2에 예시한 바와 같이 8면이 45도 간격으로 기판장착부(10)가 마련되어 있는 경우에는 이송기구(1)를 중심으로 한번 위치의 변위마다 45도씩 각도변위가 이루어지도록 그 구성이 이루어지게 된다.
물론, 별도로 다양하게 예시하지는 아니하였으나, 이송기구(1)의 형태가 다면체로서 6면, 10면 등 다양하게 구성할 수 있는데, 그 중 6면의 경우에는 60도, 10면의 경우에는 36도씩 각도변위가 이루어지도록 하면 모든 해당되는 면이 1회씩 경유하여 초기의 위치로 다시 위치가 이루어지기 직전까지 이송기구(1)가 수평축(12)을 중심으로 360도 1회전이 이루어지게 된다.
다음, 로딩기구(1)는 기판(7)을 이송기구(1)의 기판장착부(10)로 이동시켜 장착시키는 구성으로서, 이는 기존에도 사용되고 있는 로더(Loader)나 산업용 로보트를 채택하여 사용하게 된다.
필름접합기구(3)는 이방전도성 필름을 기판(7)에 부착하기 위하여 사용되는 구성으로서, 이는 기존에 사용되고 있는 설비를 채택하여 활용하게 되며 기판(7)이 이송기구(1)의 기판장착부(10)에 정위치로 로딩된 고정상태에서 해당되는 스테이지로 이송기구(1)의 각도변위가 이루어진 상태에서 필름의 접합작업이 이루어지게 된다.
예비접합기구(4)의 경우엔 기판(7)에 장착을 요하는 칩이나 기타 전자부품을 예비적으로 접합하기 위한 기술구성으로서, 이는 기존에도 사용되고 있는 설비를 채택하여 활용하게 되며, 기판(1)이 이송기구(1)의 기판장착부(10)에 정위치로 로딩된 고정상태에서 해당되는 스테이지로 이송기구(1)의 각도변위가 이루어진 상태에서 전자부품의 예비적인 접합작업이 이루어지게 된다.
주접합기구(5)의 경우에는 기판(7)에 장착을 요하는 칩이나 기타 전자부품을 주접합하기 위한 기술구성으로서, 이는 기존에도 사용되고 있는 설비를 채택하여 활용하게 되며, 기판(1)이 이송기구(1)의 기판장착부(10)에 정위치로 로딩된 고정상태에서 해당되는 스테이지로 이송기구(1)의 각도변위가 이루어진 상태에서 전자 부품의 주접합작업이 이루어지게 된다.
다음, 언로딩기구(6)의 경우에는 기판(7)에 전자부품의 주접합까지 완전하게 작업이 이루어진 상태에서 기판(7)을 이송기구(1)의 기판장착부(10)로부터 분리하고 이를 다음의 공정을 위한 장소로 이송시키기 위하여 언로딩시키는 기술구성으로서, 이는 기존에도 사용되고 있는 언로더(Unloader)나 산업용 로보트를 채택하여 사용하게 된다.
다음은 이와 같이 이루어지게 되는 본 발명인 접합장치의 작동이 이루어지는 과정을 본 발명인 접합방법에 입각하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
즉, 전자부품의 접합을 위한 기판(7)의 로딩단계 후에 전자부품의 접합이 이루어진 기판(7)을 언로딩하는 단계에 이르기까지 소정의 위치에 일단 기판(7)을 고정 위치시킨 상태에서 접합이 이루어지게 되는 공정으로서 이방전도성 필름의 접합이 이루어지는 필름접합단계, 전자부품의 예비접합이 이루어지는 예비접합단계 및 전자부품의 주접합이 이루어지는 주접합단계가 순차적으로 이루어지되, 이송기구(1)가 수평축(12)을 기준으로 각 단계별로 상,하 각도회전이 이루어지는 각각의 단계에서 순차적으로 작업이 이루어지게 된다.
로딩단계
전자부품의 접합을 위한 기판(7)을 이송기구(1)의 해당하는 기판장착부(10)에 장착시키는 단계로서, 로딩기구(2)에 의하여 작업이 이루어지게 된다. 이와 같이 기판(7)의 로딩작업이 이루어지게 되면 이송기구(1)는 구동모터(16)에 의하여 각도회전에 의한 변위가 이루어져 기판(7)이 장착된 기판장착부(10)가 필름접합기 구(3)의 스테이지 앞으로 변위가 이루어지게 된다.
필름접합단계
다음, 필름접합기구(3)의 앞에 위치하게 되는 기판장착부(10)의 기판(7)에 이방전도성 필름을 부착하는 작업을 수행하게 되는데 이와 같이 이방전도성 필름의 장착이 이루어진 다음에는 이송기구(1)는 구동모터(16)에 의하여 각도회전에 의한 변위가 이루어져 이방전도성 필름의 접합이 이루어진 기판(7)이 장착된 기판장착부(10)가 예비접합기구(4)의 스테이지 앞으로 변위가 이루어지게 된다.
예비접합단계
다음은 예비접합기구(4)가 설치된 스테이지에서 이방전도성 필름이 접합된 기판(7)에 장착을 요하는 칩이나 기타 전자부품을 예비적으로 접합하기 위한 작업이 예비접합기구(4)에 의하여 이루어지게 되고, 이와 같이 전자부품의 예비접합이 이루어진 다음에는 이송기구(1)는 구동모터(16)에 의하여 각도회전에 의한 변위가 이루어져 전자부품의 예비접합이 이루어진 기판(7)이 장착된 기판장착부(10)가 주접합기구(5)의 스테이지 앞으로 변위가 이루어지게 된다.
주접합단계
다음, 주접합기구(5)가 설치된 스테이지에서 이미 예비접합기구(4)에 의하여 칩이나 전자부품의 예비접합이 이루어진 기판(7)으로부터 주접합기구(5)에 의하여 칩이나 전자부품의 주접합을 위한 작업이 이루어지게 된다.
언로딩단계
위와 같이 주접합기구(5)에 의한 전자부품의 주접합이 이루어진 기판(7)을 언로딩기구(6)를 사용하여 기판(7)을 이송기구(1)의 기판장착부(10)로부터 분리하고 이를 다음의 공정을 위한 장소로 이송시키기 위하여 언로딩 작업을 수행하고, 이와 같이 기판(7)의 언로딩작업이 이루어진 다음에는 이송기구(1)의 기판장착부(10)가 비어 있는 상태인데 다음의 새로운 기판(7)에 대한 전자부품의 접합작업을 수행하기 위하여 이송기구(1)는 구동모터(16)에 의하여 각도회전에 의한 변위가 이루어져 새로운 기판(7)을 장착하기 위한 로딩기구(2)의 스테이지 앞으로 변위가 이루어지게 되고 다시 위와 같은 순차적인 작업이 계속적으로 이루어지게 된다.
물론, 위와 같이 설명한 작업의 순서는 도 1, 도 3 및 도 4에 예시한 실시예를 중심으로 하여 설명이 이루어진 것이나, 도 2에 예시한 바와 같이, 이송기구(1)가 8각 다면체 형태로 이루어진 경우나 기타의 경우에는 로딩기구(2), 필름접합기구(3), 예비접합기구(4), 주접합기구(5) 및 언로딩기구(6)가 설치되는 스테이지가 각각 구분되어 기술구성이 이루어지게 되므로, 해당되는 순서에 맞게 순차적으로 이송기구(1)의 각도회전에 의한 변위가 이루어져 그때마다 해당되는 작업이 이루어지게 된다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 일단 전자부품의 접합을 위하여 기판(7)의 로딩이 이루어지면 각 공정별도 언로딩이 각각 이루어지는 것이 아니라 이송기구(1)의 기판장착부(10)에 한번 로딩이 이루어진 상태에서 별도의 언로딩공정이 없이도 이방전도성 필름의 부착, 전자부품의 예비접합 및 전자부품의 주접합공정이 순차적으로 이루어져 전자부품의 접합이 완료된 이후에나 기판을 언로딩하 는 공정을 수행하도록 함으로서 기존의 작업단계마다 로딩 및 언로딩이 반복적으로 이루어지는 방식과는 달리 작업효율을 향상시켜 대량생산에 적합하게 적용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 기판(7)의 로딩공정으로부터 각각 이방전도성 필름의 부착공정, 전자부품의 예비접합공정 및 전자부품의 주접합공정을 거쳐 기판(7)의 언로딩공정이 순차적으로 이루어지도록 하되, 각각의 공정이 이루어지게 되는 스테이지를 수평배치방식이 아니라 각도회전에 의한 스테이지의 변위가 가능하도록 하여 입체적인 설비의 배치와 작업배치가 가능하고 설치 및 작업공간의 효율적인 활용이 가능하게 되는 등의 우수한 효과를 갖는다.

Claims (3)

  1. 다면체 형태로서 각 표면에는 기판장착부(10)가 마련되고 수평축(12)을 중심으로 각도회전이 가능하게 설치되는 이송기구(1)와; 그리고
    상기 이송기구(1)의 각 표면에 마련된 기판장착부(10)의 대향측엔 기판(7)을 이송기구(1)의 기판장착부(10)로 이동시켜 장착시키는 로딩기구(2)와,
    이방전도성 필름을 기판(7)에 부착하기 위하여 사용되는 필름접합기구(3)와,
    기판(7)에 장착을 요하는 칩이나 기타 전자부품을 예비적으로 접합하기 위한 예비접합기구(4)와,
    기판(7)에 장착을 요하는 칩이나 기타 전자부품을 주접합하기 위한 주접합기구(5)와, 그리고
    기판(7)에 전자부품의 주접합이 이루어진 상태에서 기판(7)을 이송기구(1)의 기판장착부(10)로부터 분리하고 언로딩시키는 언로딩기구(6)를 각각 배치 고정시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송기구(1)는 양측의 지지대(14,14)에 설치되는 수평축(12)을 중심으로 제자리에서 구동모터(16)에 의하여 각도 회전에 의한 변위가 가능하게 구성되고,
    상기 이송기구(1)에 마련되는 여러 기판장착부(10)는 표면에 다수의 흡기공이 형성되는 진공척 형태로 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합장치.
  3. 전자부품의 접합을 위한 기판(7)의 로딩단계 후에 전자부품의 접합이 이루어진 기판(7)을 언로딩하는 단계에 이르기까지 이송기구(1)의 소정 위치에 일단 기판(7)을 고정 위치시킨 상태에서 접합이 이루어지게 되는 공정으로서 이방전도성 필름의 접합이 이루어지는 필름접합단계, 전자부품의 예비접합이 이루어지는 예비접합단계 및 전자부품의 주접합이 이루어지는 주접합단계가 순차적으로 이루어지되,
    상기 이송기구(1)가 수평축(12)을 기준으로 각 단계별로 상,하 각도회전이 이루어지는 각각의 단계에서 순차적으로 작업이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 평판디스플레이의 제조를 위한 전자부품의 접합방법.
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