KR101002441B1 - Ｃｏｇ 접합부 검사장치 - Google Patents

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Abstract

COG접합부의 검사장치가 게시된다. 그러한 COG 접합부의 검사장치는 패널에 실장된 드라이버 IC를 투과할 수 있는 적외선을 조사하는 제 1발광부; 상기 제 1발광부로부터 조사된 적외선이 투과된 후, 상기 드라이버 IC의 마크로부터 반사된 후 입사되는 제 1동축렌즈; 상기 제 1동축렌즈를 통하여 입사된 적외선에 의하여 드라이버 IC의 마크 영상을 생성하는 제 1카메라; 상기 패널을 투과할 수 있는 가시광선을 상기 적외선과 다른 방향에서 조사하는 제 2발광부; 상기 제 2발광부로부터 조사된 광이 상기 패널의 마크로부터 반사된 후 입사되는 제 2동축렌즈; 상기 제 2동축렌즈를 통하여 입사된 광에 의하여 패널의 마크 영상을 생성하는 제 2카메라; 그리고 상기 제 1 및 제 2카메라를 통하여 전송된 영상에 의하여 드라이버 IC의 마크와, 상기 패널의 마크의 일치여부를 검사하여 불량여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
COG, 패널, 드라이버, 접합, 검사, ACF, 적외선, 카메라

Description

ＣＯＧ 접합부 검사장치{APPARATUS FOR INSPECTING CONJUGATION PORTION OF C.O.G}
본 발명은 COG 접합부 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드라이버 IC와 패널의 접합부에 적외선을 조사하여 마크의 위치를 정확히 인식하여 연산함으로써 용이하게 접합부의 불량여부를 검사할 수 있는 COG 접합부 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치에 있어서, 액정패널(이하, 패널)에 이미지를 구현하기 위해서는 제어신호와 데이터 신호를 인가하여야 하며, 이러한 신호는 드라이버 IC를 통하여 패널에 인가된다.
그리고, 상기 드라이버 IC는 탭방식(TAB; Tape Automated Bonding)과 COG 방식으로 구분된다.
COG(Chip On Glass) 방식은 패널의 리드에 이방성 도전 필름(이하, ACF)을 부착하고, ACF 상에 드라이버IC를 실장하고, 적절한 압력으로 가압하여 패널의 리드와 드라이버 IC의 패드가 ACF를 통하여 서로 도통되는 방식이다.
이때, 상기 ACF에는 도전입자가 함유되어 있으며, 일정 압력과 열이 작용하 는 경우, 절연막이 깨짐으로써 도전입자를 통하여 전기를 인가할 수 있는 구조이다.
따라서, 신호들이 드라이버 IC로부터 패널의 리드에 인가됨으로써 패널에 영상이 구현될 수 있다.
그리고, 이러한 드라이버 IC를 패널상에 실장하는 경우, 드라이버 IC의 패드가 패널의 리드와 정확히 일치하지 않음으로써 접촉 불량이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 드라이버 IC와 패널의 접합상태를 검사하므로써 이러한 접촉불량을 방지할 수 있다.
그리고, 접합상태를 검사하는 방법은 현미경을 이용하여 압흔검사를 하는 과정에서 도전볼의 분포상태를 측정하여 접합정도를 검사하는 방법과, 외부에서 조명을 인가하여 드라이버 IC의 패드만을 빛나게 하여 패널의 리드와 일치하는 정도를 검사하는 방법이 있다.
그러나, 첫번째 방법의 경우, 도전볼이 정확히 드라이브 IC의 패드 끝단까지 분포하지 못한 경우 도전볼 크기만큼의 오차가 발생할 뿐아니라, 패널의 리드보다 드라이브 IC의 패드가 더 큰 경우에는 검사영역 전체에 도전볼이 존재하므로 접합정도를 검사할 수 없는 문제점이 있다.
두번째 방법의 경우, 패널의 리드 주변에 빠져나온 도전볼의 량을 측정해야 하는데, 이는 조명의 방향 및 판넬의 기울어짐에 따라 그 빛나는 량이 달라지고, ACF의 기포나 얼룩으로 인해 접합정도를 정확히 측정하는 것이 어려운 문제점이 있 다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 드라이브 IC와 패널간의 접합부에 배치되는 마크의 위치를 적외선으로 조사하여 일치 여부를 검사함으로써 효율적으로 접합부에 대한 검사를 진행할 수 있는 COG 접합부 검사장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 패널에 실장된 드라이버 IC를 투과할 수 있는 적외선을 조사하는 제 1발광부; 상기 제 1발광부로부터 조사된 적외선이 투과된 후, 상기 드라이버 IC의 마크로부터 반사된 후 입사되는 제 1동축렌즈; 상기 제 1동축렌즈를 통하여 입사된 적외선에 의하여 드라이버 IC의 마크 영상을 생성하는 제 1카메라; 상기 패널을 투과할 수 있는 가시광선을 상기 적외선과 다른 방향에서 조사하는 제 2발광부; 상기 제 2발광부로부터 조사된 광이 상기 패널의 마크로부터 반사된 후 입사되는 제 2동축렌즈; 상기 제 2동축렌즈를 통하여 입사된 광에 의하여 패널의 마크 영상을 생성하는 제 2카메라; 그리고 상기 제 1 및 제 2카메라를 통하여 전송된 영상에 의하여 드라이버 IC의 마크와, 상기 패널의 마크의 일치여부를 검사하여 불량여부를 판단하는 제어부를 포함하는 COG 접합부 검사장치를 제공한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 COG 접합부 검사장치는 드라이버 IC를 투과할 수 있는 적외선을 제 1발광부에 의하여 드라이버 IC의 마크에 조사하여 영상을 얻고, 제 2발광부에 의하여 가시광선 대역의 광을 패널의 마크에 조사하여 영상을 얻고, 이 영상들을 연산처리함으로써 마크의 위치를 정확히 측정하여 접합부의 불량여부를 용이하게 판단할 수 있는 장점이 있다.
또한, 1200nm 주파수 대역의 적외선을 적용함으로써 드라이버 IC는 투과하고 마크에서는 반사함으로써 마크의 위치를 정확히 인식할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 FOG 본딩장치가 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 COG 접합부의 검사장치를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 드라이버 IC와 패널의 접합부를 보여주는 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 검사장치의 측면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 COG 접합부 검사장치는 패널의 상부에 배치되는 IC 마크 측정용 광학계(1)와, 패널의 하부에 배치되는 셀마크(Cell Mark) 측정용 광학계(3)와, 상기 광학계(1,3)로부터 영상신호를 입력받아 COG 접합부(I)의 불량여부를 검사하는 제어부(4)로 이루어진다.
상기 IC 마크 측정용 광학계(1)는 드라이버 IC(C)의 패드를 투과할 수 있는 파장대역의 적외선을 조사하는 제 1발광부(9)와, 제 1발광부(9)로부터 조사된 적외선이 투과되거나 드라이버 IC(C)의 패드로부터 반사된 적외선이 입사되는 제 1동축 렌즈(5)와, 제 1동축렌즈(5)를 통하여 입사된 적외선에 의하여 드라이버 IC(C)의 마크(19) 영상을 생성하는 제 1카메라(7)를 포함한다.
또한, 상기 셀마크 측정용 광학계(3)는 패널(G)의 리드를 투과할 수 있는 광이 조사되는 제 2발광부(15)와, 제 2발광부(15)로부터 조사된 광이 투과되거나, 패널(G)의 리드로부터 반사된 광이 입사되는 제 2동축렌즈(11)와, 제 2동축렌즈(11)를 통하여 입사된 광에 의하여 패널(G)의 마크(17) 영상을 생성하는 제 2카메라(13)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 COG 접합부 검사장치에 있어서, 상기 제 1발광부(9)는 광을 발산하는 램프(L)와, 이 램프(L)에 구비되어 가시광선 영역을 차단하여 적외선만 투과시키는 적외선 필터(F)를 포함한다.
상기 램프(L)는 가시광선 대역에서 적외선 대역까지의 광을 발산할 수 있다. 그리고, 이러한 대역의 파장중 상기 적외선 필터(F)는 1000nm 내지 1300nm 대역, 바람직하게는 1200nm의 주파수를 투과할 수 있다.
이와 같이, 적외선 필터(F)를 이용하여 1200nm의 주파수를 갖는 광을 투과시키는 이유는 드라이버 IC(C)의 재질이 규소(Si)이며, 이 규소는 1200nm에서 피크(Peak) 주파수가 형성되므로, 규소는 이 주파수 대역에서 가장 민감하게 반응하기 때문이다.
즉, 도 6에 도시된 그래프에는 광의 각 파장대역에 따른 NIR 카메라(Near Infrared;근적외선 카메라)의 민감도 곡선(N)과, 규소 재질의 드라이버 IC의 민감도 곡선(S)과, 적외선 곡선(I)이 도시된다.
도시된 바와 같이, NIR 카메라는 민감도 곡선(N)에서 알 수 있듯이 광대역중 800nm 주파수에서 민감하며, 드라이버 IC(C)는 민감도 곡선(S)에서 알 수 있듯이, 1200nm에서 피크를 형성함을 알 수 있다.
따라서, 1200nm의 파장을 갖는 적외선은 높은 민감도를 갖는 상기 드라이버 IC(C)를 투과하여 드라이버 IC(C)의 후면에 배치된 마크(19)에서 반사될 수 있음을 알수 있다.
이때, 상기 드라이버 IC(C)의 마크(19)는 도 4에 도시된 바와 같이, 일측에 제 1마크(19a)가 배치되고, 제 1마크(19a)로부터 일정 거리 떨어진 타측에 제 2마크(19b)가 배치된다.
따라서, 적외선은 상기 제 1마크(19a) 및 제 2마크(19b)에서 반사될 수 있음으로 마크의 위치를 정확히 인식할 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기와 같이 드라이버 IC(C)에서 반사된 적외선은 상기 제 1동축렌즈(5)로 입사된다. 그리고, 제 1동축렌즈(5)를 통과한 적외선은 상기 제 1카메라(7)에 입사됨으로써 영상신호로 전환된다.
이때, 상기 제 1카메라(7)는 바람직하게는 CCD 카메라(Charge-Coupled Device Camera)를 포함한다. 즉, 상기 제 1카메라(7)는 디지털 카메라의 하나로, 전하 결합 소자(CCD)를 사용하여 입사된 광을 전기 신호로 변환함으로써 디지털화된 영상을 얻을 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1카메라(7)는 얻어진 드라이버 IC(C)의 영상을 상기 제어부(4)에 전송하게 된다.
한편, 상기 제 2발광부(15)는 상기 제 1발광부(9)와 다른 방향, 바람직하게는, 제 1발광부(9)의 하부방향에 구비된다. 이러한 제 2발광부(15)는 상기 제 2동축렌즈(11)의 외부에 구비되며, 가시광선 영역의 주파수를 갖는 광을 제 2동축렌즈(11)로 발산한다.
그리고, 상기 패널(G)에 배치되는 패널마크(17)는 패널(G)의 표면 일측에 배치되며, ITO(Indium Tin Oxide) 재질을 갖는다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 패널(G)의 일측에는 제 3마크(17a)가 배치되고, 타측에는 제 4마크(17b)가 각각 배치된다.
따라서, 상기 ITO 재질의 제 3 및 제 4마크(17a,17b)는 제 2발광부(15)로부터 발산되는 가시광선 영역의 광을 반사시킨다.
다시, 도 1 내지 도 3를 참조하면, 상기 제 2동축렌즈(11)는 패널(G)의 패널마크(17)에서 반사된 광이 통과될 수 있다. 그리고, 제 2동축렌즈(11)를 통과한 광은 상기 제 2카메라(13)에 입사됨으로써 영상으로 전환된다.
이때, 상기 제 2카메라(13)는 제 1카메라(7)와 동일하게 CCD 카메라(Charge-Coupled DevIC(C)e Camera)를 포함한다.
따라서, 제 2동축렌즈(11)를 통하여 입사된 광은 제 2카메라(13)에 의하여 영상을 전환될 수 있다. 그리고, 제 2카메라(13)는 얻어진 패널마크(17)의 영상을 상기 제어부(4)에 전송하게 된다.
한편, 상기 제어부(4)는 상기 제 1카메라(7)와 제 2카메라(13)를 통하여 전송된 영상에 의하여 드라이버 IC(C)의 마크(19)와 패널(G)의 패널마크(17)의 위치 를 측정하여 접합부(I)의 불량여부를 검사한다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 드라이버 IC(C)의 일측에 제 1마크(19a)가 배치되고, 제 1마크(19a)로부터 일정 거리 떨어진 타측에 제 2마크(19b)가 배치된다.
그리고, 상기 드라이버 IC(C)와 ACF(A)를 사이에 두고 패널(G)의 제 3 및 제 4마크(17a,17b)가 각각 대응된다.
즉, 상기 패널(G)의 일측에 제 3마크(17a)가 배치되고, 패널(G)의 타측에 제 4마크(17b)가 배치된다.
따라서, 상기 제어부(4)는 제 1 및 제 2카메라(7,13)를 통하여 상기 드라이버 IC(C)와 패널(G)의 영상을 전송받음으로써 이러한 제 1 내지 제 4마크(19a,19b,17a,17b)의 위치를 인식하게 된다.
그리고, 상기 제어부(4)는 상기와 같이 얻어진 위치데이터를 수식에 의하여 연산하여, 드라이버 IC(C)의 접합된 각도를 인식함으로써 접합부(I)의 불량여부를 판단하게 된다.
즉, 제어부(4)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 드라이버 IC(C)의 제 1마크(19a)의 X,Y방향(C_LX, C_LY) 위치를 인식하고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 드라이버 IC(C)의 제 2마크(19b)의 X,Y방향(C_RX, C_RY) 위치를 인식한다.
또한, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 패널(G)의 제 3마크(17a)의 X,Y방향(G_LX, G_LY) 위치를 인식하고, 도 5(d)에서는 패널(G)의 제 4마크(17b)의 X,Y방향(G_RX, G_RY) 위치를 인식한다.
그리고, 상기한 바와 같이 얻어진 각 위치 데이터들을 아래의 수식에 대입함으로써 얻어진 값들이 기준범위 이내인지에 따라 불량여부를 판단한다.
X={(C_LX-G_LX)+(C_RX-G_RX)}/2 -------식 1
Y={(C_LY-G_LY)+(C_RY-G_RY)}/2 -------식 2
삭제
(C_LX:제 1마크의 X방향 위치값, C_LY:제 1마크의 Y방향 위치값
C_RX:제 2마크의 X방향 위치값, C_RY:제 2마크의 Y방향 위치값
G_LX: 제 3마크의 X방향 위치값, G_LY: 제 3마크의 Y방향 위치값
G_RX: 제 4마크의 X방향 위치값, G_RY: 제 4마크의 Y방향 위치값)
즉, 상기 제어부(4)는 해당 데이터들을 상기 수식들에 대입하여 연산함으로써 드라이버 IC(C)와 패널(G)간의 위치 데이터를 얻을 수 있다.
그리고, 이와 같이 얻어진 위치 데이터가 기준범위 이상이면 불량으로 판단하여 경고 메시지를 발송하고, 기준범위 이하이면 양호로 판단한다.
불량으로 판단된 경우, 상기 제어부(4)는 COG 본딩장치에 데이터를 전송하고, COG 본딩장치는 전송된 데이터에 의하여 보정하게 된다.
따라서, 상기 COG 본딩장치는 보정값에 의하여 드라이버 IC(C)의 부착각도를 적절하게 조절함으로써 불량을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 COG 접합부 검사장치의 작동과정이 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 패널(G)과 드라이버 IC(C)의 접합부(I) 를 검사하는 경우, 먼저, 드라이버 IC(C)가 실장된 패널(G)을 스테이지(D)상에 안착시킨다.
그리고, 이 스테이지(D)를 이동시켜서 드라이버 IC(C)가 실장된 패널(G)이 IC 마크 측정용 광학계(1)와, 셀마크 측정용 광학계(3)의 사이에 배치되도록 한다.
이 상태에서, 제 1발광부(9)를 구동시켜서 광을 조사한다. 이때, 제 1발광부(9)로부터 조사된 광이 필터를 통과하는 과정에서 필터링되어 1200nm 주파수의 적외선만이 조사된다.
그리고, 조사된 적외선은 드라이버 IC(C)의 제 1 및 제 2마크(19a,19b)에 반사되며, 반사된 적외선은 제 1동축렌즈(5)를 통하여 제 1카메라(7)에 입사된다. 제 1카메라(7)는 입사된 적외선에 의하여 드라이버 IC(C)의 영상을 생성하게 되며, 생성된 영상은 제어부(4)로 전송된다.
한편, 상기 스테이지(D)의 하부에 배치된 제 2발광부(15)도 광을 패널(G)의 마크(17)에 조사하게 된다. 이때, 조사된 광은 가시광선 대역의 주파수를 갖는다.
이와 같이 조사된 광은 패널(G)의 제 3 및 제 4마크(17a,17b)에 반사된 후, 제 2동축렌즈(11)를 통하여 제 2카메라(13)에 입사된다. 제 2카메라(13)는 입사된 광에 의하여 패널(G)의 마크(17a,17b) 영상을 생성하게 되며, 생성된 영상은 제어부(4)로 전송된다.
그리고, 상기 제어부(4)는 제 1 및 제 2카메라(7,13)로부터 전송된 영상신호를 입력받고, 이 영상신호를 연산처리한다.
즉, 제어부(4)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 드라이버 IC(C)의 제 1 마크(19a)의 X,Y방향(C_LX, C_LY) 위치를 인식하고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 드라이버 IC(C)의 제 2마크(19b)의 X,Y방향(C_RX, C_RY) 위치를 인식한다.
또한, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 패널(G)의 제 3마크(17a)의 X,Y방향(G_LX, G_LY) 위치를 인식하고, 도 5(d)에서는 패널(G)의 제 4마크(17b)의 X,Y방향(G_RX, G_RY) 위치를 인식한다.
상기한 바와 같이 얻어진 각 데이터들을 아래의 수식에 대입하고, 얻어진 값들이 기준범위 이내인지에 따라 불량여부를 판단한다.
X={(C_LX-G_LX)+(C_RX-G_RX)}/2 -------식 1
Y={(C_LY-G_LY)+(C_RY-G_RY)}/2 -------식 2
삭제
상기한 과정을 통하여 COG 접합부(I)를 검사함으로써 불량여부를 판단하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 COG 접합부 검사장치의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 드라이버 IC와 패널의 접합부를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 검사장치의 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 드라이버 IC와 패널의 마크들이 서로 대응된 상태를 보여주는 도면이다.
도 5(a)는 드라이버 IC의 제 1마크의 X,Y방향값을 도시한 도면이고, 도 5(b)는드라이버 IC의 제 2마크의 X,Y방향값을 도시한 도면이고, 도 5(c)는 패널의 제 3마크의 X,Y방향값을 도시한 도면이고, 도 5(d)는 패널의 제 4마크의 X,Y방향값을 도시한 도면이다.

Claims (4)

  1. 패널의 일방향에 구비되어, 상기 패널의 표면에 실장된 드라이버 IC를 투과할 수 있는 적외선을 조사하는 제 1발광부;
    상기 제 1발광부로부터 조사된 적외선이 투과된 후, 상기 드라이버 IC에 배치된 마크로부터 반사된 후 입사되는 제 1동축렌즈;
    상기 제 1동축렌즈를 통하여 입사된 적외선에 의하여 드라이버 IC의 마크 영상을 생성하는 제 1카메라;
    상기 패널의 다른 방향에 구비되어, 상기 패널을 투과할 수 있는 가시광선을 상기 적외선과 다른 방향에서 조사하는 제 2발광부;
    상기 제 2발광부로부터 조사된 광이 상기 패널을 투과한 후, 상기 패널에 배치된 패널마크로부터 반사된 후 입사되는 제 2동축렌즈;
    상기 제 2동축렌즈를 통하여 입사된 광에 의하여 상기 패널마크 영상을 생성하는 제 2카메라; 그리고
    상기 제 1 및 제 2카메라를 통하여 전송된 영상에 의하여 드라이버 IC의 마크와, 상기 패널마크의 일치여부를 검사하여 불량여부를 판단하는 제어부를 포함하는
    상기 제어부는 아래 수식에 의하여 드라이버 IC에 배치된 제 1 및 제 2마크의 X,Y방향과, 상기 패널에 배치된 제 3 및 제 4마크의 X,Y방향 위치값을 산출하고, 상기 제 1 내지 제 4마크의 위치가 기준 범위 이내인지에 의하여 불량여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 COG 접합부 검사장치.
    (수식은
    X={(C_LX-G_LX)+(C_RX-G_RX)}/2
    Y={(C_LY-G_LY)+(C_RY-G_RY)}/2이다.)
    (C_LX:제 1마크의 X방향 위치값, C_LY:제 1마크의 Y방향 위치값
    C_RX:제 2마크의 X방향 위치값, C_RY:제 2마크의 Y방향 위치값
    G_LX: 제 3마크의 X방향 위치값, G_LY: 제 3마크의 Y방향 위치값
    G_RX: 제 4마크의 X방향 위치값, G_RY: 제 4마크의 Y방향 위치값)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1발광부는 광을 발산하는 램프와, 상기 램프에 구비되어 가시광선 영역을 차단함으로써 1100nm 내지 1300nm 주파수 범위의 적외선을 투과시키는 적외선 필터를 포함하는 COG 접합부 검사장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1가시광선 파장대역의 광원은 차단하고, 1100nm 내지 1300nm 범위의 파장대역의 광원을 받아들일 수 있는 CCD 카메라이며, 상기 제 2카메라는 가시광선 파장대역의 광원을 받아들이는 CCD 카메라인 것을 특징으로 하는 COG 접합부 검사장치.
  4. 삭제
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