KR100945004B1 - 본딩장치의 압착툴 - Google Patents

본딩장치의 압착툴 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이방성 도전필름을 매개로 하여 헤더부 하단에 배치된 툴팁을 이용해 이종 부품을 전기적으로 접속 가능하도록 압착하는 본딩장치의 압착툴에 있어서, 상기 툴팁을 좌우방향으로 선회 조정하기 위한 제1 조정부; 및, 상기 툴팁을 전후방향으로 선회 조정하는 제2 조정부;를 포함하며, 상기 제1 및 제2 조정부는 상기 헤더부 전면에 배치되는 것을 특징으로 한다.
압착툴, 이방성 도전필름, ACF, 디스플레이 패널, LCD, PDP, TAB, TCP, COF, COG

Description

본딩장치의 압착툴{Pressing tool of bonding apparatus}
본 발명은 압착툴에 관한 것으로, 특히 2개의 부품을 이방성 도전필름을 통해 전기적으로 압착하는 본딩장치에 사용되는 압착툴에 관한 것이다.
이방성 도전필름(Anisotropic Conductive Film: ACF)은 피접속부재의 재질이 특수하거나 신호배선의 피치가 세밀하여 부재와 부재를 솔더링(soldering)의 방식으로 부착할 수 없을 경우 사용하는 것으로, 도 1과 같이, 디스플레이 패널(5)의 TCP(Tape carrier package)(7)와 인쇄회로기판(PCB)(3)을 상호 접속하는 경우 사용된다. 또한 TCP를 대신하여 평판 디스플레이의 종류 및 회로 형식에 따라 COG(Chip on glass), COF(Chip on film) 등을 본딩할 때도 이방성 도전필름이 사용된다.
이와 같이 이방성 도전필름을 통해 이종 간에 전기적으로 연결하는 경우, 소정 온도로 가열된 압착툴을 통해 이종 간의 부품 일정시간 동안 가압하였다.
이러한 종래의 압착툴은 가압 전에 미리 피가압 부품인 PCB(3)와 상호 수평을 이루도록 조정하는데, 이때 피가압 부품과 수평이 제대로 이루어지지 않은 상태에서 압착툴에 의해 가압되는 경우, 압착력이 약하게 가해지는 일부분의 접촉이 이루어지지 않는 등 불량이 발생하기 쉽다.
그런데 종래의 압착툴은 피가압 부품과 수평을 이루도록 조절하는 구성이 복잡하게 이루어져 있어 유지보수가 어렵고, 수평 조정부분이 압축툴의 측면에 배치되어 있는 등 작업자에 의해 용이하게 조작할 수 없는 위치에 배치되어 있는 문제가 있었다.
상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 툴팁의 수평조정이 용이하며, 구조가 심플하므로 유지보수가 용이한 본딩장치의 압착툴을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 이방성 도전필름을 매개로 하여 헤더부 하단에 배치된 툴팁을 이용해 이종 부품을 전기적으로 접속 가능하도록 압착하는 본딩장치의 압착툴에 있어서, 상기 툴팁을 좌우방향으로 선회 조정하기 위한 제1 조정부; 및, 상기 툴팁을 전후방향으로 선회 조정하는 제2 조정부;를 포함하며, 상기 제1 및 제2 조정부는 상기 헤더부 전면에 배치되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 압착툴을 제공한다.
상기 제1 조정부는, 상기 헤더부에 형성된 제1 쐐기구멍에 삽입되는 제1 쐐기와, 상기 제1 쐐기를 상기 제1 쐐기구멍에 삽입 및 인출방향으로 슬라이딩 이동시키도록 연결되는 제1 조절나사;를 포함할 수 있고, 상기 제2 조정부는, 상기 헤더부에 형성된 제2 쐐기구멍에 삽입되는 제2 쐐기와, 상기 제2 쐐기를 상기 제2 쐐기구멍에 삽입 및 인출방향으로 슬라이딩 이동시키도록 연결되는 제2 조절나사;를 포함할 수 있다.
상기 제1 쐐기구멍은 헤더부의 일측을 전후방향으로 관통하고, 상기 제1 쐐기는 일면이 헤더부의 후방에서 전방으로 갈수록 하향 경사진 상태로 상기 제1 쐐기구멍에 삽입되는 것이 바람직하며, 상기 제2 쐐기구멍은 헤더부의 전방을 좌우방향으로 관통하고, 상기 제2 쐐기는 일면이 헤더부의 후방에서 전방으로 갈수록 하향 경사진 상태로 상기 제2 쐐기구멍에 삽입되는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 조절나사는 선단이 각각 상기 제1 쐐기의 후단 및 제2 쐐기의 후단에 나사 결합되며, 상기 제1 쐐기는 상기 제1 조절나사를 시계방향 및 반시계방향으로 회전 시, 상기 제1 쐐기구멍에서 전/후진하여 상기 툴팁을 좌우방향으로 각도 설정하고, 상기 제2 쐐기는 상기 제2 조절나사를 시계방향 및 반시계방향으로 회전 시, 상기 제2 쐐기구멍에서 전/후진하여 상기 툴팁을 전후방향으로 각도 설정할 수 있다.
상기 제1 및 제2 조절나사는 각각 헤더부 전면에 설치되는 제1 및 제2 브라켓에 회전 가능하게 지지되는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 조절나사는 각각, 상기 제1 및 제2 쐐기의 위치 세팅이 완료된 후 이를 유지하기 위해, 더 이상 회전되지 않도록 제1 및 제2 고정너트에 의해 상기 제1 및 제2 브라켓에 각각 고정될 수 있다.
상기 제1 및 제2 조정부는 서로 다른 높이로 상기 헤더부의 전면에 위치 설정되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 툴팁의 수평을 조절하기 위한 수평조정부를 심플하게 구성함에 따라 유지보수가 용이한 이점이 있다.
아울러 본 발명은 수평조정부를 압착툴의 전면에 배치함으로써 수평조정부의 조작이 용이하고, 수평조정을 위한 조작도 제1 및 제2 조절나사를 회전시킴으로써 간편하게 행할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이방성 도전필름을 이용하여 이종 부품을 전기적으로 연결하기 위한 압착툴의 구성을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압착툴은 COG, COF, TAB 등의 부품 간 연결을 위한 본딩장치는 물론, 이방성 도전필름을 통해 상호 전기적으로 연결하기 위한 장치라면 어느 것이든 적용 가능하다. 이하에 설명하는 본 실시예에서는 압착툴이 디스플레이 패널의 TCP(Tape carrier package)와 인쇄회로기판(PCB)을 상호 접속하는 본딩장치에 적용되는 것을 예로 들어 설명한다.
첨부된 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압착툴이 다수개 설치된 이방성 도전필름을 이용한 본딩장치를 각각 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압착툴을 나타내는 측면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 헤더부를 나타내는 개략 확대도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압착툴을 나타내는 정면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 헤더부를 나타내는 개략 확대도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩장치는 본 체(10), 압착 지지대(30) 및 압착유닛(50)을 포함한다.
본체(10)는 베이스(11), 상판(12), 한쌍의 수직프레임(13,14) 및 수평프레임(15), 수직구동실린더(17)를 포함한다.
베이스(11)는 대략 판형상으로 이루어지며, 상판(12)은 압착유닛(50)이 설치되고, 한쌍의 수직프레임(13,14)은 베이스(11) 상면에 양측으로 간격을 두고 배치되며 상단에 상판(12)이 고정 설치되며, 수평프레임(15)은 한쌍의 수직프레임(13,14) 사이에 설치된다.
수직구동실린더(17)는 소정의 지지프레임(18)을 통해 수평프레임(15)에 고정 설치되며, 압착유닛(50)을 수직방향으로 승강시켜 압착유닛(50)의 작업위치를 자유롭게 설정할 수 있다.
압착지지대(30)는 본체 전방에 소정 간격을 두고 배치되며, LCD 패널 또는 PDP 패널 등의 디스플레이 패널(5, 도 1 참고)의 TCP(7, 도 1 참고)와 PCB(3, 도 1 참고) 간의 본딩 시 압착유닛(50)에 의한 압착을 지지한다. 압착지지대(30)는 접속단자에 이방성 도전필름(1, 도 1 참고)이 부착된 PCB(3)가 안착되며 압착유닛(50)의 정렬된 다수의 압착툴(T1-T10, 도 4참고)에 대응하는 길이를 갖는 다이(31)를 구비한다. 또한 압착지지대(30)는 다이(31)를 지지하는 지지프레임(33)을 포함하며, 다이(31)는 지지프레임(33)의 상단에 설치된다.
압착유닛(50)은 가이드 프레임(51) 및 다수의 압착툴(T1-T10) 및 다수의 센서(미도시)를 포함한다. 가이드 프레임(51)은 다수의 수직LM블록(52)이 후방에 설치되며, 수직LM블록(52)은 수평프레임(15)에 설치된 수직LM가이드(16)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이에 따라 압착유닛(50)은 수직구동실린더(17)의 구동에 따라 수평프레임(15)에 대하여 승강한다.
다수의 센서(미도시)는 각각 다수의 압축툴(T1-T10) 중 T1 및 T10의 초기위치를 감지하기 위해 가이드 프레임(51)의 양측 또는 이에 인접한 소정위치에 설치된다.
도 5 내지 도 8을 참고하면, 다수의 압착툴(100)은 각각, 가동프레임(110), 구동모터(130), 압착실린더(150), 에어락장치(170), 헤더부(190) 및 수평조정유닛(200)을 포함한다.
가동프레임(110)은 가이드 프레임(51)에 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이를 위해, 가동프레임(110)은 후방에 다수의 수평LM블록(111)이 설치되며, 가이드 프레임(51)은 수평LM블록(111)이 슬라이딩 가능하게 결합되는 수평LM가이드(55)가 설치된다. 또한 가동프레임(110) 전방에는 압착실린더(150) 및 에어락장치(170)가 설치되는 연장프레임(57)을 구비한다.
구동모터(130)는 가동프레임(110) 상측에 설치되며, 감속기(130a)를 통해 피니언(131)와 연결되고, 피니언(131)은 가이드 프레임(51)에 수평으로 설치된 래크(133)에 치합된다. 이에 따라 가동프레임(110)은 구동모터(130) 구동 시 가이드 프레임(51)을 따라 수평방향으로 이동한다.
압착실린더(150)는 연장프레임(57) 상측에 설치되며, 연장프레임(57) 하측에 배치된 헤더부(190)를 승강시킨다.
에어록장치(170)는 가이드 프레임(51)에 연장 설치된 록킹가이드바(59)에 고 정 및 고정 해제됨에 따라, 압착을 위해 본딩위치로 위치 설정된 압착툴(100)을 록킹 및 록킹 해제한다.
헤더부(190)는 압착실린더(150)의 구동에 따라 승강하면서 본딩을 실시하며, 하단에는 완충용 시트(미도시) 및 디스플레이 패널(5)의 TCP(7)와 PCB(3)의 전극을 가압하기 위한 툴팁(191)이 설치된다. 이 경우, 툴팁(191)은 외부에서 전가되는 열에 의해 소정 온도로 히팅되는 히팅부(193) 하단에 설치되어 압착 시 히팅부(193)로부터 전달되는 열에 의해 가열된다.
또한 헤더부(190)는 히팅부(193) 상측으로 수평조절유닛(200)이 설치되는 몸체부(195)가 형성되며, 히팅부(193)와 몸체부(195) 사이에는 히팅부(193)의 열이 몸체부(195) 및 수평조정유닛(200)으로 전달되지 않도록 단열재(197)를 배치한다.
수평조절유닛(200)은 툴팁(191)의 좌우방향 및 전후방향 각도를 각각 조정하여 툴팁(191)이 피가압 부품인 PCB(3)와 상호 수평을 이루도록 조정한다.
수평조절유닛(200)은 툴팁(191)을 좌우방향으로 선회 조정하기 위한 제1 조정부(210)와 툴팁(191)을 전후방향으로 선회 조정하기 위한 제2 조정부(230)를 포함한다.
제1 조정부(210)는 제1 조절나사(211), 제1 쐐기(215) 및 제1 쐐기구멍(217)을 포함한다.
제1 조절나사(211)는 고정나사(213)를 통해 몸체부(195) 전면에 고정되는 제1 브라켓(214)에 회전 가능하게 지지된다. 제1 조절나사(211)는 선단(211a)이 제1 쐐기(215)의 결합구멍(215c)에 나사 결합되어 제1 조절나사(211)를 시계방향 및 반 시계방향으로 회전 시, 제1 쐐기(215)를 몸체부(195)의 전/후방향으로 이동시킨다. 또한 제1 조절나사(211)는 제1 쐐기(215)의 위치 세팅이 완료된 후 이를 유지하기 위해, 제1 조절나사(211)가 더 이상 회전되지 않도록 제1 고정너트(212)에 의해 제1 브라켓(214)에 고정된다.
제1 쐐기(215)는 몸체부(195)의 일측을 전후방향으로 관통하는 제1 쐐기구멍(217)을 따라 몸체부(195)의 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 이 경우 제1 쐐기(215)는 상단에 돌출된 슬리이딩 돌기(215a)가 제1 쐐기구멍(217)의 키홈(217a)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다.
또한 제1 쐐기(215)는 하면(215b)이 몸체부(195)의 후방에서 전방으로 갈수록 하향으로 경사진 상태로 형성되며, 제1 쐐기구멍(217)도 제1 쐐기(215)의 하면(215b)에 대응하는 경사면(217b)을 갖는다. 이에 따라 제1 쐐기(215)가 제1 조절나사(215)의 회전에 의해 제1 쐐기구멍(217)으로 삽입되는 방향으로 이동하면 툴팁(191)이 좌측방향(A1)으로 소정 각도 선회하고, 반대로 제1 쐐기(215)가 제1 조절나사(215)의 회전에 의해 제1 쐐기구멍(217)으로부터 인출되는 방향으로 이동하면 툴팁(191)이 우측방향(A2)으로 소정 각도 선회한다.
제2 조정부(230)는 제1 조정부(210)와 마찬가지로 몸체부(195) 전면에 배치되며 동시에 제1 조정부(210) 하측에 위치한다. 이와 같은 제2 조정부(230)는 제2 조절나사(231), 제2 쐐기(235) 및 제2 쐐기구멍(237)을 포함한다.
제2 조절나사(231)는 고정나사(233)를 통해 몸체부(195) 전면에 고정되는 제2 브라켓(234)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제2 조절나사(231)는 선단(234a)이 제2 쐐기(235)의 결합구멍(235c)에 나사 결합되어 제2 조절나사(231)를 시계방향 및 반시계방향으로 회전 시 제2 쐐기(235)를 몸체부(195)의 전/후방향으로 이동시킨다. 또한 제2 조절나사(231)는 제2 쐐기(235)의 위치 세팅이 완료된 후 이를 유지하기 위해, 더 이상 회전되지 않도록 제2 고정너트(232)에 의해 제2 브라켓(234)에 고정된다.
제2 쐐기(235)는 몸체부(195)의 전방을 좌우방향으로 관통하는 제2 쐐기구멍(237)을 따라 몸체부(195)의 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 이 경우 제2 쐐기(235)는 상단에 돌출된 슬리이딩 돌기(235a)가 제2 쐐기구멍(237)의 키홈(237a)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다.
또한 제2 쐐기(235)는 하면(235b)이 몸체부(195)의 후방에서 전방으로 갈수록 하향으로 경사진 상태로 형성되며, 제2 쐐기구멍(237)도 제2 쐐기(235)의 하면(235b)에 대응하는 경사면(237b)을 갖는다. 이에 따라 제2 쐐기(235)가 제2 조절나사(235)의 회전에 의해 제2 쐐기구멍(237)으로 삽입되는 방향으로 이동하면 툴팁(191)이 후방(B2)으로 소정 각도 선회하고, 반대로 제2 쐐기(235)가 제2 조절나사(235)의 회전에 의해 제2 쐐기구멍(237)으로부터 인출되는 방향으로 이동하면 툴팁(191)이 전방(B1)으로 소정 각도 선회한다.
이와 같이, 제1 및 제2 조정부(210,230)는 툴팁(191)의 좌우방향 및 전후방향의 각도를 조정함으로써, 툴팁(191)이 피압착 부품인 PCB(3)와 평행을 유지함으로써, 본딩 시 균일한 압착력이 작용토록 한다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 압착툴은 제1 조정부(210) 하측에 제2 조 정부(230)를 배치하였으나, 이와 반대로 제1 조정부(210)의 상측에 제2 조정부(230)를 배치하는 것도 물론 가능하다.
상기 본 발명에 있어서는, 툴팁의 수평을 조절하기 위한 수평조절부(200)를 복잡하지 않고 심플하게 구성하여 유지보수가 용이하다. 아울러 수평조작도 제1 및 제2 조절나사(211,231)를 회전시켜 간편하게 행할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
도 1은 통상적인 본딩작업에 의해 상호 연결되는 TCP가 부착된 디스플레이 패널과 PCB를 나타내는 개략사시도,
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압착툴이 다수개 설치된 이방성 도전필름을 이용한 본딩장치를 각각 나타내는 정면도, 측면도 및 평면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압착툴을 나타내는 측면도,
도 6은 도 5에 도시된 헤더부를 개략적으로 나타낸 측면 확대도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압착툴을 나타내는 정면도,
도 8은 도 7에 도시된 헤더부를 개략적으로 나타내는 정면 확대도이다.
* 도면 내 주요부분에 대한 부호 설명 *
100: 압착툴 190: 헤더부
200: 수평조정부

Claims (7)

  1. 이방성 도전필름을 매개로 하여 헤더부 하단에 배치된 툴팁을 이용해 이종 부품을 전기적으로 접속 가능하도록 압착하는 본딩장치의 압착툴에 있어서,
    상기 툴팁을 좌우방향으로 선회 조정하기 위한 제1 조정부; 및,
    상기 툴팁을 전후방향으로 선회 조정하는 제2 조정부;를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 조정부는 상기 헤더부 전면에 배치되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 압착툴.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 조정부는, 상기 헤더부에 형성된 제1 쐐기구멍에 삽입되는 제1 쐐기와, 상기 제1 쐐기를 상기 제1 쐐기구멍에 삽입 및 인출방향으로 슬라이딩 이동시키도록 연결되는 제1 조절나사;를 포함하고,
    상기 제2 조정부는, 상기 헤더부에 형성된 제2 쐐기구멍에 삽입되는 제2 쐐기와, 상기 제2 쐐기를 상기 제2 쐐기구멍에 삽입 및 인출방향으로 슬라이딩 이동시키도록 연결되는 제2 조절나사;를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 압착툴.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 쐐기구멍은 헤더부의 일측을 전후방향으로 관통하고, 상기 제1 쐐기는 일면이 헤더부의 후방에서 전방으로 갈수록 하향 경사진 상태로 상기 제1 쐐기구멍에 삽입되며,
    상기 제2 쐐기구멍은 헤더부의 전방을 좌우방향으로 관통하고, 상기 제2 쐐기는 일면이 헤더부의 후방에서 전방으로 갈수록 하향 경사진 상태로 상기 제2 쐐기구멍에 삽입되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 압착툴.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 조절나사는 선단이 각각 상기 제1 쐐기의 후단 및 제2 쐐기의 후단에 나사 결합되며,
    상기 제1 쐐기는 상기 제1 조절나사를 시계방향 및 반시계방향으로 회전 시, 상기 제1 쐐기구멍에서 전/후진하여 상기 툴팁을 좌우방향으로 각도 설정하고,
    상기 제2 쐐기는 상기 제2 조절나사를 시계방향 및 반시계방향으로 회전 시, 상기 제2 쐐기구멍에서 전/후진하여 상기 툴팁을 전후방향으로 각도 설정하는 것을 특징으로 본딩장치의 압착툴.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 조절나사는 각각 헤더부 전면에 설치되는 제1 및 제2 브라켓에 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 압착툴.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 조절나사는 각각, 상기 제1 및 제2 쐐기의 위치 세팅이 완료된 후 이를 유지하기 위해, 더 이상 회전되지 않도록 제1 및 제2 고정너트에 의해 상기 제1 및 제2브라켓에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 압착툴.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 조정부는 서로 다른 높이로 상기 헤더부의 전면에 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 본딩장치의 압착툴.
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