KR101041847B1 - 가변 실린더부를 구비한 듀얼 본딩장치 - Google Patents

Abstract

한 쌍의 본딩툴 유닛을 구비한 듀얼 본딩장치가 개시된다. 개시된 듀얼 본딩장치는 한 쌍의 PCB를 각각 파지하기 위한 제1 및 제2 지그 유닛; 상기 제1 및 제2 지그 유닛에 파지된 PCB에 각각 이방성 도전필름을 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩툴 유닛; 상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛을 각각 승강시키고, 상기 이방성 도전필름을 가압하는 압력의 센터를 가변하는 제1 및 제2 가변 실린더부; 및 상기 PCB의 정렬위치 및 길이에 따라 상기 제1 및 제2 가변 실린더부를 통해 상기 이방성 도전필름을 가압하는 압력의 센터를 상기 PCB의 센터로 변경 설정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가변 실린더부를 구비한 듀얼 본딩장치{DUAL BONDING APPARATUS HAVING VARIABLE CYLINDER UNIT}

본 발명은 듀얼 본딩툴 유닛을 구비한 듀얼 본딩장치에 관한 것으로, 특히 본딩할 PCB의 정렬위치 및 길이에 따라, 실린더의 설정 위치를 변경할 수 있는 가변 실린더부를 구비한 듀얼 본딩장치에 관한 것이다.

일반적으로 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, 통상 디스플레이 패널의 TCP(Tape carrier package)와 인쇄회로기판(PCB)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.

상기 본딩작업에 적용되는 종래의 듀얼 본딩장치는 디스플레이 패널의 상단부에 한 쌍의 PCB를 본딩하되 디스플레이 패널의 중심을 기준으로 하여 대칭으로 본딩하는 경우에 사용된다.

도 1을 참고하면, 상기와 같은 종래의 듀얼 본딩장치(1)는 실린더(3a,3b)가 본딩툴 유닛(5a,5b)의 히팅툴(7a,7b)의 센터에 설정되도록 고정 설치되어 있다. 이에 따라 실린더(3a,3b)의 가압 센터는 히팅툴(7a,7b)의 중심에 대응하도록 설정되어 있다.

한편, 한 쌍의 PCB가 디스플레이 패널의 중심에 인접하도록 연결되는 경우, 도 1과 같이, PCB(4a,4b)를 종래의 듀얼 본딩장치(1)의 중심에 서로 인접하도록 제1 및 제2 지그 유닛(9a,9b)에 설치된다.

이 경우, 도 1과 같이, 한 쌍의 PCB(4a,4b)의 길이가 각각 히팅툴(7a,7b)의 길이에 대하여 대략 절반 또는 그 이하인 경우, PCB(4a,4b)의 중심이 상기 히팅툴(7a,7b)의 중심으로부터 일측으로 치우치게 된다.

이와 같이 한 쌍의 PCB(4a,4b)가 설치된 상태에서, 본딩툴 유닛(5a,5b)을 하강하여 히팅툴(7a,7b)을 통해 PCB(4a,4b) 상면에 본딩될 이방성 도전필름(미도시)을 가압하게 되면 상기 이방성 도전필름에 가해지는 압력의 센터가 이방성 도전필름의 센터와 일치하지 않고 어느 일측으로 치우치게 된다.

이로 인해 이방성 도전필름의 좌우측으로 가해지는 압력에 편차가 발생하여 본딩 평탄도를 확보할 수 없고, 결국 PCB(4a,4b)에 대한 이방성 도전필름의 접착력이 균일하게 유지할 수 없기 때문에 본딩 품질이 크게 저하되는 등 불량률이 높아지는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 상술한 본딩 평탄도를 유지해야 하는데 이를 위해, PCB(4a,4b)의 정렬위치와 그 길이를 고려하여 볼트 등으로 고정 설치된 실린더(3a,3b)를 본딩툴 유닛(5a,5b)으로부터 분리시킨 뒤 수작업으로 실린더(3a,3b)의 위치를 재설정하여 다시 본딩툴 유닛(5a,5b)의 소정 위치에 장착하였다.

하지만 상기와 같은 방식으로 본딩 평탄도를 설정하는 경우, 실린더(3a,3b)의 정확한 설정 위치를 구하기 위해 많은 시간이 소요되었고, 이로 인해 작업라인이 정지되는 시간이 길어지면서 전체적인 작업성 및 생산효율을 저하시키는 요인이 되었다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 PCB의 정렬위치나 길이에 따라 실린더의 위치를 자동으로 신속하고 정확하게 가변함으로써, PCB 상에 부착되는 다수의 이방성 도전필름에 가해지는 압력을 균일하게 유지하고 이에 따라 다수의 이방성 도전필름의 접착력 및 본딩 평탄도를 양호하게 유지할 수 있는 가변 실린더부를 구비한 듀얼 본딩장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 한 쌍의 PCB를 각각 파지하기 위한 제1 및 제2 지그 유닛; 상기 제1 및 제2 지그 유닛에 파지된 PCB에 각각 이방성 도전필름을 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩툴 유닛; 상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛을 각각 승강시키고, 상기 이방성 도전필름을 가압하는 압력의 센터를 가변하는 제1 및 제2 가변 실린더부; 및 상기 PCB의 정렬위치 및 길이에 따라 상기 제1 및 제2 가변 실린더부를 통해 상기 이방성 도전필름을 가압하는 압력의 센터를 상기 PCB의 센터로 변경 설정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 본딩장치를 제공한다.

상기 제1 및 제2 가변 실린더부는 각각, 상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛의 상측에 연결되는 실린더; 상기 실린더를 상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛의 상측을 이동시켜 상기 실린더의 설정 위치를 변경하기 위한 가동블록; 및 회전축을 통해 상기 가동블록과 연결되고, 상기 제어부의 지시에 따라 상기 가동블록에 동력을 전달하여 상기 가동블록을 상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛의 상측을 좌우 선택적으로 이동시키기 위한 구동모터;를 포함할 수 있다.

상기 실린더는 피스톤 로드의 끝단이 상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛의 상측을 따라 설치된 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가변 실린더부는 각각, 상기 제1 및 제2 지그 유닛에 파지된 각 PCB의 정렬위치 및 길이를 검출하기 위한 PCB 검출부를 포함하며, 상기 PCB 검출부는 검출된 PCB의 정렬위치 및 길이에 해당하는 신호를 상기 제어부로 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 PCB 검출부는 CCD 카메라를 적용할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, PCB의 정렬 위치 및 길이에 대응하여 실린더의 위치를 PCB의 길이방향의 센터로 신속하게 가변 설정할 수 있으며, 이에 따라 제1 및 제2 본딩툴 유닛에 의해 PCB 상에 부착되는 이방성 도전필름에 가해지는 압력이 이방성 도전필름 전체에 균일하게 작용된다.

따라서 본 발명은 본딩 평탄도를 확보하고 이방성 도전필름의 접착력을 균일하게 유지할 수 있으므로 종래와 같은 본딩 결함을 미연에 방지함으로써 품질의 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 듀얼 본딩장치를 나타내는 정면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 본딩장치를 나타내는 정면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 본딩장치를 나타내는 측면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 본딩장치를 나타내는 평면도,
도 5는 도 2에 도시된 한 쌍의 가변 실린더부를 작동시켜 짧은 길이의 PCB에 대응하여 실린더의 위치를 변경 설정한 상태를 나타내는 정면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 본딩장치의 구성을 설명한다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 본딩장치(100)는 제1 및 제2 외곽 프레임(110,120), 제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220), 제1 및 제2 지그 유닛(310,320), 제1 및 제2 가변 실린더부(410,420) 및 제어부(500)를 포함한다.

제1 및 제2 외곽 프레임(110,120)은 소정 간격으로 이격되어 서로 평행하게 수직으로 배치된다. 이러한 제1 및 제2 외곽 프레임(110,120)은 제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220)을 각각 지지한다.

또한 제1 및 제2 외곽 프레임(110,120)의 상측에는 단일 지지 플레이트(130)가 설치된다. 지지 플레이트(130)는 제1 및 제2 가변실린더부(410,420)를 슬라이딩 이동 가능하게 지지한다.

제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220)은 각각에 대응하는 제1 및 제2 가변 실린더부(410,420)로부터 동력을 전달받아 이방성 도전필름(미도시)을 가압하여 각 PCB(610,620)에 본딩하는 역할을 한다. 이와 같은 제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220)은 각각 툴 하우징(211,221)과, 툴 하우징(211,221) 하단부에 소정 길이를 가지는 제1 및 제2 히팅툴(213,223)을 포함한다.

제1 및 제2 지그 유닛(310,320)은 제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220)의 하측에 각각 대응하도록 배치된다. 이러한 제1 및 제2 지그 유닛(310,320)은 제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220)을 통해 본딩 작업을 행할 때, PCB(610,620)의 위치 변동이 발생하지 않도록 PCB(610,620)를 파지한다.

제1 및 제2 가변 실린더부(410,420)는 서로 대칭으로 배치되며 각각, 가동블록(411,421), 실린더(413,423), 구동모터(417,427) 및 PCB 검출부(419,429)를 포함한다.

가동블록(411,421)은 상측에 실린더(413,423)가 고정 설치되며, 가동블록(411,421)의 저면의 전후방에는 각각 LM 가이드 블록(411a,411b;421a,421b)이 배치된다. 이 경우 LM 가이드 블록(411a,411b;421a,421b)은 지지 플레이트(130)의 상면에 고정 배치된 전후방 LM 가이드(412a,412b;422a,422b)를 따라 슬라이딩 가능하게 결합된다.

이 경우 전후방 LM 가이드(412a,412b;422a,422b)은 제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220)에 평행하게 배치된다. 이에 따라 가동블록(411,421)은 제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220)의 가로방향을 따라 듀얼 본딩장치(100)의 좌우로 슬라이딩 이동할 수 있다.

실린더(413,423)는 가동블록(411,421)에 수직으로 배치되며, 제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220)을 승강시킨다. 실린더(413,423)의 피스톤 로드(414,424)는 끝단에 각각 한 쌍의 플로팅 베어링(B)이 설치되어 있다.

이 경우 플로팅 베어링(B)은 제1 및 제2 본딩툴 유닛(210,220)의 툴 하우징(211,221) 상단부를 따라 설치된 가이드레일(415,425)에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이에 따라 실린더(413,423)의 위치 가변에 따라 피스톤 로드(414,424)가 가이드레일(415,425)을 따라 자연스럽게 슬라이딩 이동할 수 있다.

구동모터(417,427)는 정역회전 및 소정 회전각도만큼 구동할 수 있는 서보모터를 적용할 수 있다. 이러한 구동모터(417,427)는 지지 플레이트(130)에 고정 설치되며, 각각 감속기(417a,427a)를 통해 회전축(418,428)과 연결된다.

회전축(418,428)은 외주에 소정의 나사부가 형성되며 가동블록(411,421)의 일부와 상호 나사 결합된다. 이에 따라 가동블록(411,421)은 회전축(418,428)의 정/역회전에 따라 듀얼 본딩장치(100)의 좌측 또는 우측으로 이동한다.

PCB 검출부(419,429)는 각각 제1 및 제2 지그 유닛(310,320)의 일측 상부에 간격을 두고 배치되도록 외곽 프레임(110,120)의 소정 위치에 설치된다. 이러한 PCB 검출부(419,429)는 제1 및 제2 지그 유닛(310,320)에 의해 파지되는 PCB(610,620)의 정렬위치 및 길이를 검출한다. 이러한 PCB 검출부(419,429)는 통상의 PCB 검사에 사용되는 CCD 카메라로 이루어질 수 있다.

제어부(500)는 PCB 검출부(419,429)에서 검출한 PCB(610,620)의 길이에 따라 구동모터(417,427)를 제어하여 실린더(413,423)의 설정 위치를 변경한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 본딩장치의 작용을 도 2 및 도 5를 참고하여 설명한다.

먼저, 도 2와 같이 대략 히팅툴(213,223)의 길이에 대응하는 PCB(610,620)를 제1 및 제2 지그유닛(310,320)에 장착하는 경우, PCB 검출카메라(419,429, 도 3 참고)가 PCB(610,620)의 정렬위치 및 길이를 감지하여 제어부(500)로 소정 신호를 전송한다.

제어부(500)는 전송된 신호를 판단하여 PCB(610,620)의 길이에 대응하도록 실린더(413,423)의 위치를 변경하기 위해 구동모터(417,427)를 구동시킨다. 즉, 제어부(500)는, 도 2와 같이, PCB(610,620)의 길이에 대하여 그 센터에 실린더(413,423)가 위치하도록, 구동모터(417,427)를 정회전 또는 역회전 구동시켜 가동블록(411,421)을 PCB(610,620)의 센터 측으로 슬라이딩 이동시킨다.

한편, 도 5와 같이, PCB(611,621)의 길이가 히팅툴(213,223)의 길이의 절반 또는 그 이하의 길이를 갖는 경우, 본 발명은 마찬가지로 PCB 검출카메라(419,429)가 PCB(611,621)의 정렬 위치 및 길이를 감지하여 제어부(500)로 소정 신호를 전송한다. 이어서 제어부(500)는 이러한 신호를 판별하여 PCB(611,621)의 중심에 실린더(413,423)를 위치하도록 구동모터(417,427)를 제어한다.

이에 따라 실린더(413,423)의 간격(D2)은 도 2에 도시된 실린더(413,423)의 간격(D1)보다 더 좁혀진 상태로 위치 설정된다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 본딩장치는 PCB(610,620;611,621)의 정렬위치 및 길이에 대응하여, 실린더(413,423)의 위치를 PCB(610,620;611,621)의 센터로 자동으로 가변 설정이 이루어진다. 이에 따라 신속하고 정확하게 본딩 평탄도를 확보할 수 있어, PCB(610,620;611,621) 상에 부착되는 이방성 도전필름(미도시)에 가해지는 압력은 이방성 도전필름 전체에 균일하게 작용된다.

따라서, 각 PCB(610,620;611,621)에 본딩되는 이방성 도전필름의 균일한 접착력을 유지할 수 있어, 종래와 같은 본딩 결함을 미연에 방지함으로써 품질의 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

210: 제1 본딩툴 유닛 220: 제2 본딩툴 유닛
310: 제1 지그 유닛 320: 제2 지그 유닛
410: 제1 가변 실린더부 420: 제2 가변실린더부
411,421: 가동블록 413,423: 실린더
417,427: 구동모터 418,428: 회전축
419,429: PCB 검출부 500: 제어부

Claims (5)

1. 한 쌍의 PCB를 각각 파지하기 위한 제1 및 제2 지그 유닛;
   상기 제1 및 제2 지그 유닛에 파지된 PCB에 각각 이방성 도전필름을 본딩하기 위한 제1 및 제2 본딩툴 유닛;
   상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛을 각각 승강시키고, 상기 이방성 도전필름을 가압하는 압력의 센터를 가변하는 제1 및 제2 가변 실린더부; 및
   상기 PCB의 정렬위치 및 길이에 따라 상기 제1 및 제2 가변 실린더부를 통해 상기 이방성 도전필름을 가압하는 압력의 센터를 상기 PCB의 센터로 변경 설정하는 제어부;를 포함하며,
   상기 제1 및 제2 가변 실린더부는 각각,
   상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛의 상측에 연결되는 실린더;
   상기 실린더를 상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛의 상측을 이동시켜 상기 실린더의 설정 위치를 변경하기 위한 가동블록; 및
   회전축을 통해 상기 가동블록과 연결되고, 상기 제어부의 지시에 따라 상기 가동블록에 동력을 전달하여 상기 가동블록을 상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛의 상측을 좌우 선택적으로 이동시키기 위한 구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 본딩장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 실린더는 피스톤 로드의 끝단이 상기 제1 및 제2 본딩툴 유닛의 상측을 따라 설치된 레일에 슬라이딩 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 듀얼 본딩장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 가변 실린더부는 각각,
   상기 제1 및 제2 지그 유닛에 파지된 각 PCB의 정렬위치 및 길이를 검출하기 위한 PCB 검출부를 포함하며,
   상기 PCB 검출부는 검출된 PCB의 정렬위치 및 길이에 해당하는 신호를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 듀얼 본딩장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 PCB 검출부는 CCD 카메라인 것을 특징으로 하는 듀얼 본딩장치.

Images