KR101090131B1 - Fpcb bonding system using laser and method of bonding fpcb - Google Patents

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조성만
심혁훈
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서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An FPCB(Flexible Printed Circuit Board) welding system and an FPCB welding method using a laser are provided to control the power and time of laser beam to be irradiated to a bump by reading out the reflectivity and irradiating range of metal using a scanning unit. CONSTITUTION: An FPCB welding system comprises a laser source(110), an amplifier(120), an irradiation stand(130), a scanning unit(140), a monitoring unit(150), and a control terminal(160). The amplifier amplifies the laser beam created from the laser source. The irradiation stand fixes bumps formed in a PCB terminal and an FPCB terminal to correspond to each other and aligns a PCB and an FPCB so that the laser beam is irradiated to the bumps. The scanning unit scans the bumps between PCB and the FPCB on the irradiation stand. The monitoring unit observes the bumps on the irradiation stand. The control terminal is input with scan information from the scanning unit and observation images from the monitoring unit and controls the amplifier to control the irradiation range of the laser beam.

Description

레이저를 이용한 ＦＰＣＢ 접합 시스템 및 ＦＰＣＢ 접합 방법{FPCB bonding system using laser and method of bonding FPCB}FPCB bonding system using laser and method of bonding FPCB}

본 발명은 레이저를 이용하여 FPCB를 HPCB에 접합시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for bonding FPCB to HPCB using a laser.

최근 전자부품업계의 발전과 더불어 PCB 제품의 소형화 및 고집적화가 진행되고 있으며 반복적인 굽힘에도 유연하고 높은 내구성을 갖는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)의 사용이 증가하는 추세이다.Recently, with the development of the electronic component industry, miniaturization and high integration of PCB products is progressing, and the use of flexible printed circuit boards (FPCBs) having flexible and high durability against repeated bending is increasing.

FPCB를 HPCB(Hard PCB)에 접합하는 방법은 스크린 인쇄로 한 쪽 기판의 단자 상에 범프(bump)를 형성하고 두 기판의 단자부를 겹쳐 가압 또는 가열함으로써 범프가 재용융하여 상기 두 단자가 전기적으로 접합되는 방식이다.The method of bonding the FPCB to the hard PCB (HPCB) is screen printing, which forms bumps on the terminals of one substrate and presses or heats the terminal portions of the two substrates to remelt the bumps so that the two terminals are electrically connected. It is a way of bonding.

여기서 범프를 재용융시키기 위한 방법으로는 초음파접합(ultrasonic bonding), 열융착 접합(heat plate bonding)이 있다.Here, a method for remelting the bumps may include ultrasonic bonding and heat plate bonding.

이 중, 열 융착 방식은 heat plate에 고온의 온도를 설정하고 열이 칩을 통해 접합 물질이 경화되어 접합하는 방식이다. 그런데, 이는 공정이 단순하지만 접합시간이 오래 걸리며 고온의 접합으로 인한 칩의 내부 손상을 가져올 가능성이 크다.Among them, the thermal fusion method is a method in which a high temperature is set on a heat plate and heat is bonded by curing the bonding material through the chip. However, this is a simple process but takes a long time of bonding and is likely to cause internal damage of the chip due to high temperature bonding.

대신, 레이저를 이용한 접합공정은 대상물에 따른 장비 구성의 제약이 적고, 공정 시간이 짧으며, 비접촉 친환경적인 접합이 가능하다. 이러한 장점으로 인해 정밀도를 요하는 디스플레이, 반도체, 전자, 통신, 의료분야 등으로 그 활용도가 점차 높아지고 있다.
Instead, the bonding process using a laser has less constraints on the configuration of equipment according to the object, the process time is short, and non-contact environmentally friendly bonding is possible. Due to these advantages, their applications are increasingly being used in display, semiconductor, electronic, communication, and medical fields that require precision.

그러나, 종래의 레이저를 이용한 접합방법은 범프 및 기판에 따른 레이저의 조사범위(照射範圍, spot size)를 전혀 고려하지 않고, 일률적인 레이저의 출력 및 레이저 조사 시간에 의해 공정이 이루어지는데, 이러한 경우 접촉불량이 발생하거나 범프 주변의 필름부에 손상이 생길 염려가 발생하는 문제가 있다.
However, in the conventional bonding method using a laser, the process is performed by a uniform laser output and laser irradiation time without considering the spot size of the laser according to the bump and the substrate. There is a problem that there is a concern that the poor contact or damage to the film portion around the bumps occur.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 레이저를 이용하여 범프를 매개로 FPCB를 접합시키되 기판의 훼손없이 안정적으로 결합될 수 있는 FPCB 접합시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적인 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an FPCB bonding system and method that can be stably bonded without damaging a substrate by bonding a FPCB through a bump using a laser.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이저를 이용한 FPCB 접합시스템은, 레이저를 발생시키는 레이저광원, 상기 레이저광원으로부터 발생된 레이저를 증폭시키는 증폭기, 회로기판(PCB)의 단자와 연성회로기판(FPCB)의 단자에 형성된 범프(bump)가 대응되게 놓여져 고정되고, 상기 레이저가 상기 범프에 조사될 수 있도록 상기 회로기판과 상기 연성회로기판을 정렬하는 조사(照射)대, 상기 조사대 상의 PCB와 FPCB 간의 범프를 스캐닝하는 스캐닝수단 및 상기 조사대 상의 범프를 관찰하기 위한 모니터링수단을 포함하여, 상기 연성회로기판을 상기 회로기판에 접합시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the FPCB bonding system using the laser of the present invention includes a laser light source for generating a laser, an amplifier for amplifying a laser generated from the laser light source, a terminal of a circuit board (PCB) and a flexible circuit board (FPCB). A bump formed at a terminal of the corresponding stage is placed and fixed correspondingly, and an irradiation table for aligning the circuit board and the flexible circuit board so that the laser is irradiated to the bump, between the PCB on the irradiation table and the FPCB. And a scanning means for scanning the bumps and a monitoring means for observing the bumps on the irradiation table, wherein the flexible circuit board is bonded to the circuit board.

여기서, 상기 스캐닝수단으로부터 스캔 정보를 입력받고, 상기 모니터링수단에 의해 관찰된 영상을 입력받아, 상기 증폭기를 제어하여 레이저의 출력을 조절하는 제어단말기를 더 포함하고,The apparatus may further include a control terminal receiving scan information from the scanning means, receiving an image observed by the monitoring means, and controlling the amplifier to control the output of the laser.

상기 제어단말기는, 상기 스캐닝수단으로부터 스캐닝된 상기 범프의 반사율에 따라 레이저의 출력을 제어하는 것을 구체적인 특징으로 한다.The control terminal is characterized in that for controlling the output of the laser in accordance with the reflectance of the bump scanned from the scanning means.

또는, 상기 제어단말기는, 상기 레이저에 의해 조사되는 조사 범위(spot size)가 정해진 특정한 값을 가지도록 상기 레이저의 출력을 제어하는 것을 구체적인 특징으로 한다.
Alternatively, the control terminal is characterized in that it controls the output of the laser so that the irradiation range (spot size) irradiated by the laser has a specific value determined.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저를 이용한 FPCB 접합방법은, 회로기판(PCB)의 단자와 연성회로기판(FPCB)의 단자에 형성된 범프(bump)가 조사(照射)대에 대응되게 놓여지는 안착단계, 상기 FPCB 안착단계에 의해 안착된 조사대 상의 회로기판과 연성회로기판을 눌러서 고정시키는 고정단계, 상기 FPCB 고정단계에 고정된 FPCB에 형성된 범프를 레이저 조사방향에 맞도록 상기 조사대를 움직이는 정렬단계, 상기 정렬단계에서 정렬된 PCB와 FPCB 간의 범프를 스캐닝하는 스캐닝단계, 상기 조사대 상에 레이저를 조사하여 상기 범프를 용융시키는 접합단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the FPCB bonding method using the laser of the present invention for achieving the above object, the bump formed on the terminal of the circuit board (PCB) and the terminal of the flexible circuit board (FPCB) corresponds to the irradiation band The mounting step is placed so as to, the fixing step of pressing and fixing the circuit board and the flexible circuit board on the irradiation table seated by the FPCB mounting step, the bump formed on the FPCB fixed in the FPCB fixing step to the laser irradiation direction Alignment step of moving the stage, scanning step of scanning the bump between the PCB and FPCB aligned in the alignment step, it characterized in that it comprises a bonding step of melting the bump by irradiating a laser on the irradiation table.

여기서, 상기 스캐닝수단으로부터 스캔 정보를 입력받아 상기 증폭기를 제어하여 레이저의 출력을 조절하는 출력제어단계를 더 포함하고,The method may further include an output control step of controlling the amplifier by receiving the scan information from the scanning means and controlling the amplifier.

상기 출력제어단계는 상기 스캐닝단계에서 스캐닝된 상기 범프의 반사율에 따라 레이저의 출력을 조절하는 것을 구체적인 특징으로 한다.The output control step may be characterized in that the output of the laser is adjusted according to the reflectance of the bump scanned in the scanning step.

또는, 상기 출력제어단계는 레이저에 의해 조사되는 조사 범위(spot size)가 정해진 특정한 값을 가지도록 상기 레이저의 출력을 제어하는 것을 구체적인 특징으로 한다.Alternatively, the output control step is characterized in that the output of the laser is controlled so that the irradiation range (spot size) irradiated by the laser has a specific value determined.

그리고, 여기서 상기 접합단계에서 상기 범프의 용융이 수행된 후, 상기 범프에 이웃한 다른 범프가 레이저 조사방향에 대응되도록 상기 조사대를 수평적으로 이동시키는 이동단계를 더 포함하는 것을 보다 추가적인 특징으로 한다.
The method may further include a moving step of horizontally moving the irradiation table such that another bump adjacent to the bump corresponds to a laser irradiation direction after melting of the bump is performed in the bonding step. do.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면,As described above, according to the present invention,

첫째, 스캐닝수단에 의해서 금속의 반사율과 조사 범위(spot size)를 읽어들임으로써, 범프에 조사될 레이저의 출력(power) 및 조사 시간(time)을 제어할 수 있다.First, by reading the reflectance and the spot size of the metal by the scanning means, it is possible to control the power and irradiation time of the laser to be irradiated to the bump.

둘째, 범프특성에 따라 레이저의 출력 및 조사시간을 제어함으로써, 레이저를 국소적으로 조사하는 것이 가능하여 정밀한 공정의 수행이 가능해진다.Secondly, by controlling the output and irradiation time of the laser according to the bump characteristics, it is possible to irradiate the laser locally, enabling precise processing.

셋째, 레이저를 국소적으로 조사가 가능하여, 범프 주변의 필름부에 손상을 줄 염려가 줄고, 안정적으로 FPCB 접합이 가능하다.
Third, since the laser can be irradiated locally, there is no fear of damaging the film around the bumps, and stable FPCB bonding is possible.

도1은 본 발명의 FPCB 접합 시스템을 도식화한 것이다.
도2 내지 도4는 본 발명의 FPCB 접합 시스템의 일부를 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명의 실험예를 도시한 것이다.
도6는 본 발명의 FPCB 접합 방법에 대한 흐름도이다.1 is a schematic of an FPCB bonding system of the present invention.
2-4 show some of the FPCB bonding systems of the present invention.
5 shows an experimental example of the present invention.
6 is a flowchart of the FPCB conjugation method of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the technical parts already known will be omitted or compressed for simplicity of explanation.

도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 FPCB 접합 시스템(100)은, 레이저광원(110), 증폭기(120), 조사대(130), 스캐닝수단(140), 모니터링수단(150) 및 제어단말기(160)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the FPCB bonding system 100 according to the embodiment of the present invention, the laser light source 110, amplifier 120, irradiation table 130, scanning means 140, monitoring means ( 150) and the control terminal 160 is configured.

본 발명의 FPCB 접합 시스템(100)은 레이저에 의해 FPCB(F)에 형성된 범프(B)를 용융시킴으로써 FPCB(F)를 HPCB(H)에 접합시키기 위한 것으로서, 레이저광원(110)은 레이저를 발생시키기 위한 장치이다. 본 발명의 실시예에서는 1064nm 파장의 CW 타입의 Nd:YAG 레이저가 사용된다.FPCB bonding system 100 of the present invention is for bonding the FPCB (F) to the HPCB (H) by melting the bump (B) formed in the FPCB (F) by the laser, the laser light source 110 generates a laser It is a device for making it. In the embodiment of the present invention, a CW type Nd: YAG laser having a wavelength of 1064 nm is used.

본 시스템을 구현시키기 위한 일 예로 레이저의 경로를 위해 다수의 반사경(170)이 구성될 수 있으며, 반사경의 개수는 구성에 따라 충분히 달리 구현할 수 있다.As an example for implementing the present system, a plurality of reflectors 170 may be configured for the path of the laser, and the number of reflectors may be sufficiently different depending on the configuration.

증폭기(120)는 레이저광원(110)으로부터 발생한 레이저의 경로 상에 구비되어 레이저를 증폭시키기 위한 구성으로, 이는 2배 내지 8배로 설정이 가능하여 이를 제어함으로써 레이저의 조사 범위(spot size)의 설정이 가능하도록 한다.The amplifier 120 is provided on the path of the laser generated from the laser light source 110 to amplify the laser, which can be set from 2 to 8 times, thereby controlling the setting of the spot size of the laser. Make this possible.

발생된 레이저는 최종적으로 조사대(130)에 정렬된 FPCB(F) 상의 범프(B)에 대응되는 위치에 조사된다.The generated laser is irradiated to a position corresponding to the bump B on the FPCB F finally aligned with the irradiation table 130.

조사대(130)는 HPCB(H)와 FPCB(F)가 대응되게 놓여져 고정되고 레이저가 범프(B)에 조사되도록 정렬시키는 구성으로, 스테이지(131), 무빙수단, 고정수단을 포함한다.The irradiation table 130 has a configuration in which the HPCB (H) and the FPCB (F) are disposed to be fixed and aligned so that the laser is irradiated to the bump B. The irradiation table 130 includes a stage 131, moving means, and fixing means.

스테이지(131) 상에는 고정수단의 하판(132b)이 설치되고, 하판(132b) 위에 HPCB(H)와 FPCB(F)가 차례로 놓여진다. 이를 위해 HPCB(H)와 FPCB(F)를 안착시키기 위한 공지의 안착수단(미도시)인 픽앤드플레이스(Pick and Place) 수단이 사용됨은 물론이다.The lower plate 132b of the fixing means is installed on the stage 131, and the HPCB (H) and the FPCB (F) are sequentially placed on the lower plate 132b. To this end, pick and place means, which are well-known seating means (not shown), for seating the HPCB (H) and the FPCB (F) are used.

HPCB(H)와 FPCB(F)가 안착되면, 고정수단의 상판(132a)이 하강하여 FPCB(F) 상에 일정한 압력을 가하여 고정시키게 되는데, 도3과 같이 6개의 범프(B)가 노출될 수 있도록 하여 조사를 실시함이 바람직하다. 상판(132a)의 하강은 제어단말기(160)의 제어에 의해 고정대를 이동시킬 수 있는 공지의 수단에 의해 구현되는 바 그 설명을 생략한다.When the HPCB (H) and the FPCB (F) are seated, the upper plate 132a of the fixing means is lowered and fixed by applying a constant pressure on the FPCB (F). As shown in FIG. 3, six bumps B are exposed. It is desirable to carry out the irradiation so that it is possible. The lowering of the upper plate 132a is implemented by known means capable of moving the fixing base by the control of the control terminal 160, and thus description thereof is omitted.

기존의 레이저에 의한 접합공정은 투과율이 높은 유리, pvc, 폴리머 등의 투과재질이 FPCB를 덮고 투과재질 상에 레이저를 조사하는 방식에 의하는데, 본 발명에서는 얇은 필름 막의 손상을 방지하면서 후술할 스캐닝수단(140)에 의한 투과율의 정확한 측정을 위해서 투과재질 없이 구성된다.Conventional bonding process by laser is a method in which the transmission material of glass, pvc, polymer, etc., which has high transmittance, covers the FPCB and irradiates the laser onto the transmission material. It is configured without the transmission material for accurate measurement of the transmission by the means 140.

그러나, 투과재질이 구성되더라도 레이저의 조사 특성이 크게 달라지지 않는 경우라면, 도4와 같이 FPCB(F) 위에 투명체(G)를 부가하는 것도 가능하다.However, even if the transmissive material is constructed, if the irradiation characteristics of the laser do not vary significantly, it is also possible to add the transparent body G on the FPCB (F) as shown in FIG.

투명체는 석영(quartz)이나 유리 기판으로 레이저가 투과될 수 있고, FPCB(F)와 HPCB(H)에 일정한 압력을 전달하는 것이다.The transparent body can transmit a laser to a quartz or glass substrate and transmit a constant pressure to the FPCB (F) and the HPCB (H).

무빙수단(미도시)은 제어단말기(160)의 제어에 의해서 스테이지(131)를 전후좌우로 이동시키는 수단으로, 여러가지 방식에 의해서 이의 구현은 가능하다.
Moving means (not shown) is a means for moving the stage 131 back, front, left, and right by the control of the control terminal 160, it can be implemented in various ways.

다음으로, 스캐닝수단(140)은 조사대(130) 상의 HPCB(H)와 FPCB(F) 간의 범프를 스캐닝하여 후술할 제어단말기(160)로 스캔 정보를 출력시키는 구성이고, 모니터링수단(150)은 조사대(130) 상의 범프(B)의 영상을 촬영하여 제어단말기(160)에 의해 모니터링이 가능하도록 한다.Next, the scanning means 140 is a configuration for scanning the bump between the HPCB (H) and the FPCB (F) on the irradiation table 130 and outputs the scan information to the control terminal 160 to be described later, the monitoring means 150 Captures an image of the bump B on the irradiation table 130 to enable monitoring by the control terminal 160.

스캐닝수단(140)에 의해 스캐닝된 스캔 정보를 통해 제어단말기(160)는 스테이지(131) 상에 안착된 FPCB(F)와 HPCB(H) 간의 범프(B)가 레이저의 이동경로에 대응되는지 판단하고, 조사대(130)의 무빙수단을 제어하여 대응되도록 하며, 스캔정보를 통해 금속의 반사율을 측정하여 반사율에 따라 레이저의 출력을 결정하여 증폭기(120)를 제어한다.Based on the scan information scanned by the scanning means 140, the control terminal 160 determines whether the bump B between the FPCB (F) and the HPCB (H) seated on the stage 131 corresponds to the movement path of the laser. Then, the moving means of the irradiation table 130 is controlled to correspond, and the reflectance of the metal is measured through the scan information to determine the output of the laser according to the reflectance to control the amplifier 120.

FPCB(F)는 다층으로 구성되는데 최상층을 구성하는 것은 골드(gold) 층으로 일반적으로 92% 정도의 반사율을 가진다. 본 발명에서는 스캐닝수단(140)에 의해 이러한 반사율의 정확한 측정이 가능함에 의해 반사율과 흡수율을 계산함으로써 해당 FPCB(F)의 열전도특성에 따라 레이저의 조사시간과 출력을 제어함으로써 정확한 접합이 가능하게 한다.The FPCB (F) is composed of multiple layers. The uppermost layer is a gold layer, and generally has a reflectance of about 92%. In the present invention, by accurately measuring the reflectance by the scanning means 140 by calculating the reflectance and the absorbance by controlling the irradiation time and output of the laser in accordance with the thermal conductivity characteristics of the FPCB (F) to enable accurate bonding. .

제어단말기(160)는 스캔 정보에 따라 레이저의 전압출력을 제어할 수 있고, 무빙수단을 제어함으로써 스테이지(131)의 상하로 이동시킴으로써 z-offset(스테이지로부터의 레이저 조사높이)을 조정하는 것이다.The control terminal 160 can control the voltage output of the laser in accordance with the scan information, and adjusts the z-offset (the laser irradiation height from the stage) by moving the stage 131 up and down by controlling the moving means.

즉, z-offset을 조정하여 레이저가 조사되는 촛점을 보다 정확히 함으로써, 범프(B)에 국소적인 조사를 가능하게 하는 것이다.
That is, by adjusting the z-offset to more accurately focus the laser is irradiated, it is possible to make a local irradiation on the bump (B).

레이저의 출력과 조사 범위가 상관관계를 갖는 것을 실험을 통해 검증하였다.Experiments verified that the laser power and irradiation range had a correlation.

도4는 레이저의 출력에 따른 조사 범위와 범프의 형상을 측정한 것으로서, 도4의 a 내지 도4의 c의 출력(1100~1300mA)의 정도에서 FPCB의 범프 형상 변화가 보이며, 주변 폴리마이드(Polymide) 층의 상태를 보면 레이저 출력 1100~1200mA에서의 상태에서는 손상없는 매우 깨끗한 필름층이 관찰되었다.4 is a measurement of the irradiation range and the shape of the bump according to the output of the laser, the bump shape change of the FPCB can be seen at the degree of the output (1100 ~ 1300mA) of Figures 4a to 4c of Figure 4, the peripheral polyamide ( In the state of the polymide layer, a very clean film layer was observed without damage at the state of the laser output of 1100 to 1200mA.

도4의 c, d의 상태를 보면 약간의 열적 영향도에 의해 폴리마이드 층의 겉면에 얇게 녹는 결과를 보였다.Referring to the state of c and d of FIG. 4, the result of the thin melting on the outer surface of the polyamide layer was shown by some thermal influence.

출력 1500mA 이상의 결과에서도 도4의 e와 같이 필름 층에 그으름 및 매우 얇은 폴리마이드 층의 녹는 정도를 보여 FPCB 필름 층이 레이저 출력에 대해 비교적 강한 특성을 보였다.
In the result of the output 1500mA or more, as shown in Fig. 4e, the degree of sooting and melting of the very thin polyamide layer was shown, so that the FPCB film layer showed relatively strong characteristics with respect to the laser output.

이와 같은 실험결과에 의해 수집된 데이터는 제어단말기(160)에 테이블화되어 저장되어, 스캔정보를 통해 결정된 레이저를 조사범위에 맞는 출력 및 조사시간의 제어를 실시함으로써, 필름부의 손상없이 정확한 접합을 구현시킬 수 있다.
The data collected by the experimental results are stored in a table and stored in the control terminal 160, and by controlling the output and irradiation time of the laser determined by the scan information according to the irradiation range, accurate bonding without damaging the film portion Can be implemented.

도5는 본 발명의 레이저를 이용한 FPCB 접합방법에 대한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a FPCB bonding method using a laser of the present invention.

도5를 참조하여 편의상 순서를 붙여 본 발명의 FPCB 접합방법을 설명하되, 앞서 설명된 내용은 생략하기로 한다.The FPCB bonding method of the present invention will be described with reference to FIG. 5 for convenience, and the above description will be omitted.

먼저, 회로기판(HPCB)과 연성회로기판(FPCB)을 공지의 안착수단에 의해 스테이지(131) 상의 고정대(132) 하판(132b) 위에 안착시킨다. 이때, HPCB의 단자와 범프 및 FPCB의 단자는 대응되게 안착시킨다.(S10)First, the circuit board HPCB and the flexible circuit board FPCB are seated on the lower plate 132b of the fixing table 132 on the stage 131 by known mounting means. In this case, the terminals of the HPCB and the terminals of the bump and the FPCB are correspondingly seated. (S10)

하판(132b)에 안착된 기판의 고정을 위해 상판(132a)이 하강하도록 제어하여 FPCB(F) 상에 일정한 압력을 가하여 고정시킨다.(S20)In order to fix the substrate seated on the lower plate 132b, the upper plate 132a is controlled to descend so as to be fixed by applying a constant pressure on the FPCB (F).

스캐닝수단(140)에 의해 안착된 기판들의 정렬상태의 스캔정보를 입력받아 제어단말기(160)에 의해 무빙수단을 제어함으로써, 스테이지(131)를 전후좌우로 움직여 레이저의 경로에 대응되도록 기판을 정렬시킨다.(S30) 즉, 첫번째 조사대상 범프(B)에 레이저가 대응되도록 정렬되도록 하는 것이다.By receiving the scan information of the alignment state of the substrates seated by the scanning means 140 to control the moving means by the control terminal 160, by moving the stage 131 back and forth and left and right to align the substrate to correspond to the laser path That is, the laser beam is aligned to correspond to the first irradiation target bump B (S30).

다음, 스캐닝수단(140)에 의해 안착된 기판 상의 범프 상태(조사범위, 금속 반사율 등)에 대한 정보를 입력받아 제어단말기(160)가 범프의 특성에 따라 레이저의 조사 범위(spot size)를 결정하고, 레이저의 출력 및 조사시간을 제어한다.(S40)Next, the control terminal 160 determines the spot size of the laser according to the characteristics of the bump by receiving information on the bump state (irradiation range, metal reflectance, etc.) on the substrate seated by the scanning means 140. Then, the laser output and irradiation time are controlled. (S40)

즉, 결정된 조사 범위를 가지도록 증폭기(120)를 제어하거나, 레이저의 출력전압을 제어하거나, 무빙수단에 의한 스테이지 조절에 의해 z-offset 조정을 통해 궁극적으로 spot size가 조절될 수 있도록 하는 것이다.That is, the spot size may be ultimately adjusted through z-offset adjustment by controlling the amplifier 120 to have a determined irradiation range, controlling the output voltage of the laser, or adjusting the stage by the moving means.

이 후, 레이저광원(110)으로부터 레이저가 조사대(130) 상에 조사되도록 하여 범프가 용융되어 기판 간 접합이 이루어지도록 한다.(S50)Thereafter, the laser is irradiated from the laser light source 110 onto the irradiation table 130 so that the bumps are melted to bond the substrates (S50).

이상과 같이 대상 범프(B)의 용융에 의한 접합이 완료되면, 제어단말기(160)의 제어에 의해 무빙수단을 수평적으로 이동시킴으로써 이웃한 다음 범프(B)에 레이저가 대응되도록 하여, 한 번에 노출시킨 6개의 범프를 순차적, 자동적으로 용융시키는 단계를 수행한다.(S60)
As described above, when the joining by melting of the target bump B is completed, the moving means is moved horizontally by the control of the control terminal 160 so that the laser corresponds to the next bump B adjacent thereto. The six bumps exposed to are sequentially and automatically melted (S60).

레이저의 출력 및 조사시간의 제어(S40)는 상술한 바와 같은 레이저의 출력과 조사 범위의 상관관계를 통하여 제어단말기(160)에 테이블화되어 저장된 데이터를 통해, 스캔정보를 통해 결정된 레이저를 조사범위에 맞는 출력 및 조사시간의 제어를 실시함으로써 필름부의 손상없이 정확한 접합을 구현시킬 수 있다.
The control of the output of the laser and the irradiation time (S40) is based on the correlation between the output of the laser and the irradiation range as described above, and the data determined by the scan information through the table data stored in the control terminal 160 and the irradiation range It is possible to realize accurate bonding without damaging the film part by controlling the output and irradiation time according to.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. And the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.

100 : FPCB 접합 시스템
110 : 레이저 광원
120 : 증폭기
130 : 조사대
140 : 스캐닝수단
150 : 모니터링수단
160 : 제어단말기100: FPCB Bonding System
110: laser light source
120: amplifier
130: investigation platform
140: scanning means
150: monitoring means
160: control terminal

Claims (7)

레이저를 발생시키는 레이저광원;
상기 레이저광원으로부터 발생된 레이저를 증폭시키는 증폭기;
회로기판(PCB)의 단자와 연성회로기판(FPCB)의 단자에 형성된 범프(bump)가 대응되게 놓여져 고정되고, 상기 레이저가 상기 범프에 조사될 수 있도록 상기 회로기판과 상기 연성회로기판을 정렬하는 조사(照射)대;
상기 조사대 상의 PCB와 FPCB 간의 범프를 스캐닝하는 스캐닝수단;
상기 조사대 상의 범프를 관찰하기 위한 모니터링수단; 및
상기 스캐닝수단으로부터 스캔 정보를 입력받고, 상기 모니터링수단에 의해 관찰된 영상을 입력받아, 상기 증폭기를 제어하여 레이저의 조사범위를 조절하는 제어단말기; 를 포함하여, 상기 연성회로기판을 상기 회로기판에 접합시키기 위한 레이저를 이용한 FPCB 접합 시스템.A laser light source for generating a laser;
An amplifier for amplifying a laser generated from the laser light source;
The bumps formed on the terminals of the circuit board PCB and the terminals of the flexible printed circuit board FPCB are placed and fixed correspondingly, and the circuit board and the flexible circuit board are aligned so that the laser beam is irradiated to the bumps. Irradiation zone;
Scanning means for scanning a bump between the PCB and the FPCB on the irradiation table;
Monitoring means for observing bumps on the irradiation table; And
A control terminal which receives scan information from the scanning means, receives an image observed by the monitoring means, and controls the amplifier to control the irradiation range of the laser; Including, FPCB bonding system using a laser for bonding the flexible circuit board to the circuit board. 제1항에 있어서,
상기 제어단말기는, 상기 스캐닝수단으로부터 스캐닝된 상기 범프의 반사율에 따라 레이저의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 FPCB 접합 시스템.The method of claim 1,
The control terminal, the FPCB bonding system using a laser, characterized in that for controlling the output of the laser in accordance with the reflectance of the bump scanned from the scanning means. 제1항에 있어서,
상기 제어단말기는, 상기 레이저에 의해 조사되는 조사 범위(spot size)가 정해진 특정한 값을 가지도록 상기 레이저의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 FPCB 접합 시스템.The method of claim 1,
The control terminal, the FPCB bonding system using a laser, characterized in that for controlling the output of the laser so that the irradiation range (spot size) irradiated by the laser has a specific value determined. 회로기판(PCB)의 단자와 연성회로기판(FPCB)의 단자에 형성된 범프(bump)가 조사(照射)대에 대응되게 놓여지는 안착단계;
상기 FPCB 안착단계에 의해 안착된 조사대 상의 회로기판과 연성회로기판을 눌러서 고정시키는 고정단계;
상기 FPCB 고정단계에 고정된 FPCB에 형성된 범프를 레이저 조사방향에 맞도록 상기 조사대를 움직이는 정렬단계;
상기 정렬단계에서 정렬된 PCB와 FPCB 간의 범프를 스캐닝하는 스캐닝단계;
상기 스캐닝수단으로부터 스캔 정보를 입력받고, 레이저광원으로부터 발생되는 레이저를 증폭시키기 위한 증폭기를 제어함으로써 레이저의 조사범위를 조절하는 출력제어단계; 및
상기 조사대 상에 레이저를 조사하여 상기 범프를 용융시키는 접합단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 FPCB 접합 방법.A seating step in which bumps formed at the terminals of the circuit board PCB and the terminals of the flexible circuit board FPCB correspond to the irradiation zone;
A fixing step of pressing and fixing the circuit board and the flexible circuit board on the irradiation table seated by the FPCB mounting step;
An alignment step of moving the irradiation table to match the bump formed in the FPCB fixed in the FPCB fixing step with a laser irradiation direction;
A scanning step of scanning a bump between the PCB and the FPCB arranged in the alignment step;
An output control step of receiving scan information from the scanning means and adjusting an irradiation range of the laser by controlling an amplifier for amplifying the laser generated from the laser light source; And
A bonding step of melting the bumps by irradiating a laser onto the irradiation table; FPCB bonding method using a laser, characterized in that it comprises a. 제4항에 있어서,
상기 출력제어단계는 상기 스캐닝단계에서 스캐닝된 상기 범프의 반사율에 따라 레이저의 출력을 조절하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 FPCB 접합 방법.The method of claim 4, wherein
The output control step is a FPCB bonding method using a laser, characterized in that for controlling the output of the laser according to the reflectance of the bump scanned in the scanning step. 제4항에 있어서,
상기 출력제어단계는 레이저에 의해 조사되는 조사 범위(spot size)가 정해진 특정한 값을 가지도록 상기 레이저의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 FPCB 접합 방법.The method of claim 4, wherein
The output control step is a FPCB bonding method using a laser, characterized in that for controlling the output of the laser so that the irradiation range (spot size) irradiated by the laser has a specific value. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 접합단계에서 상기 범프의 용융이 수행된 후, 상기 범프에 이웃한 다른 범프가 레이저 조사방향에 대응되도록 상기 조사대를 수평적으로 이동시키는 이동단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 FPCB 접합 방법.The method according to claim 5 or 6,
A movement step of horizontally moving the irradiation table such that another bump adjacent to the bump corresponds to a laser irradiation direction after melting of the bump is performed in the bonding step; FPCB bonding method using a laser, characterized in that it further comprises.
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KR20160121914A (en) 2015-04-13 2016-10-21 (주) 액트 Flexible Bonding Structure including Flexible-Joints and FPCB

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