KR101263340B1

KR101263340B1 - 구동용 회로기판의 본딩장치

Info

Publication number: KR101263340B1
Application number: KR1020110096247A
Authority: KR
Inventors: 김만제; 진명출; 정재훈; 김정구; 강진서
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2013-05-16
Also published as: KR20130032572A

Abstract

구동용 회로기판의 본딩장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩장치는, 본딩 작업 대상의 패널의 일면에 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착될 수 있도록 이방형 전도성 필름을 가압하는 필름 가압 유닛을 구비하는 전도성 필름 부착부; 이방형 전도성 필름이 부착된 자리에 구동용 회로기판을 배치하고 패널 측으로 구동용 회로기판을 가압하여 본딩시키는 본딩부; 및 본딩부에 마련되며, 구동용 회로기판의 본딩 공정 시 패널이 휘어지는 것을 방지하는 패널 휨 방지유닛을 포함한다.

Description

구동용 회로기판의 본딩장치{Apparatus for bonding printed circuit on FPD panel}

본 발명은, 구동용 회로기판의 본딩장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 본딩 공정 시 패널이 휘어지는 것을 방지할 수 있어 구동용 회로기판의 본딩 품질을 향상시킬 수 있는 구동용 회로기판의 본딩장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이(PDP, Plasma Display Panel), 액정디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display) 및 유기EL(OLED, Organic Light Emitting Diodes)과 같은 평판 표시소자 패널(FPD, Flat Panel Display)은 점차 경박 단소화되어 가는 추세에 있다. 이에 따라 평판 표시소자 패널에 여러 구동용 회로기판이 직접 부착되어 단일화된 물품으로 제조되고 있다.

구동용 회로기판에는 FPC(Flexible Printed Circuit), TCP(Tape Carrier Package) 및 CBF(Common Block Flexible Printed Circuit), Driver IC(Driver Integrated Circuit, 구동칩) 등이 있다.

이러한 구동용 회로기판들이 패널에 직접 부착됨에 따라 복잡한 배선을 하지 않아도 되기 때문에 조립 및 유지보수가 용이하며, 별도의 배선 공간을 확보할 필요가 없으므로 제품의 소형화 및 박형화에 적합하여 더욱 향상된 상품성을 가질 수 있다.

또한 구동용 회로기판은 다양한 배선의 호환성이 유지되므로 패널의 용도 및 사양에 제한을 받지 않고 폭넓게 사용되고 있다.

이에 따라, 패널 상에 구동용 회로기판을 직접 본딩(bonding)하는 구동용 회로기판 본딩 공정에 대한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다.

특히, 최근에는 모든 공정이 완전히 자동화된 풀 오토 모듈(Full Auto Module) 본딩 공정이 사용되고 있는 바, 이하에서는 이 본딩 공정에 의해 수행되는 본딩방법에 대해서 개략적으로 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 풀 오토 모듈 본딩 공정을 개략적으로 도시한 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이, 풀 오토 모듈 본딩 공정은, 크게 COG(Chip on Glass) 본딩 공정과, FOG(Film on Glass) 본딩 공정으로 나뉜다.

이하의 설명에서는 구동용 회로기판을 구동칩(Driver IC)이라 하여 설명한다. COG 본딩 공정에서는, 우선 작업대상물인 패널을 스테이지 상에 올려놓고 구동칩을 부착할 위치의 패널에 먼저 이방형 전도성 필름(ACF, Anistropic Conductive Film)을 패터닝(patterning)하여 부착한다.

이후, 핸들러와 같은 반송장치를 이용하여 구동칩이 수용되어 있는 공급 트레이로부터 구동칩을 파지하고, 이방형 전도성 필름(ACF)이 패터닝된 위치에 구동칩을 예비본딩(Pre-bonding, 이하, 가압착 혹은 가압착 본딩이라 함)시킨 다음, 패널과 칩에 열과 압력을 가하여 완전히 부착(본압착)시킨다. 이어서 제대로 부착되었는지를 확인하기 위한 압흔검사와, 패널 상에 균열이 발생되었는지의 여부를 검사하는 크랙검사가 진행된다.

COG 본딩 공정에 이어서 진행되는 FOG 본딩 공정은, 부착되는 구동용 회로기판의 종류만 다를 뿐 전술한 COG 본딩 공정과 흡사하다.

즉, COG 본딩 공정은 구동칩(Driver IC)을 패널에 부착하여 본딩하는 공정인 반면에, FOG는 COG 본딩 공정에 의해 부착된 구동칩과 PCB(Printed Circuit Board)를 연결하는 FPC(Flexible Printed Circuit), CBF 등과 같은 유연성 있는 필름 소재의 구동용 회로기판을 본딩하는 공정이다. FOG 본딩 공정에서는 구동용 회로기판을 FPC라 하여 설명한다.

도 1을 참조하여 다시 설명하면, 우선 패널에 이방형 전도성 필름(ACF)을 부착한 후, 그 위로 얼라인(Align)된 FPC를 배치하여 FPC를 가압착한다. 물론, 이때에 FPC와 패널은 상호간 얼라인이 이루어진 상태이다.

가압착이 완료되면 패널과 FPC에 열과 압력을 가하여 완전히 부착(본압착)시키고, 이어서 제대로 부착되었는지를 확인하기 위한 압흔검사와, 패널 상에 균열이 발생되었는지의 여부를 검사하는 크랙검사가 진행된다.

이와 같은 COG 및 FOG 본딩 공정이 완료되면, 전기테스트(Electrical Test) 등과 같은 부차적인 공정을 거친 후에 최종 패킹(Packing)함으로써 풀 오토 모듈 본딩 공정은 완료된다.

한편, 전술한 COG 본딩 공정과 FOG 본딩 공정 중 어떠한 것일지라도 패널에 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 자리로 구동용 회로기판을 본딩하는 공정이 있다.

구동용 회로기판의 본딩 공정은 프리 본딩 공정과 메인 본딩 공정으로 나뉘어 프리 본딩 공정에서 구동용 회로기판을 가압착하여 프리 본딩하고, 이어 메인 본딩 공정에서 구동용 회로기판을 본압착하여 완전히 본딩시킬 수 있다.

이러한 본딩 공정이 진행될 때, 작은 사이즈의 패널인 경우에는 크게 문제가 되지 않을 수 있으나, 패널이 대형화되면 될 수록 패널 지지 스테이지 상에 지지되는 패널은 프리 본딩 혹은 메인 본딩 시, 특히 프리 본딩 시 아래쪽 혹은 위쪽으로 휘어질 우려가 상당히 높다.

더욱이, 패널 측을 향해 구동용 회로기판을 프리 본딩(가압착)시키는 프리 본딩 공정의 경우, 구동용 회로기판의 본딩 정도가 실제로 결정되는 영역임에 따라 패널의 작은 휨 정도에도 구동용 회로기판의 본딩 위치가 틀어질 우려가 높아 패널의 불량으로 이어질 수 있으므로 이에 대한 적절한 대안이 요구된다.

대한민국특허청 등록번호 제10-0816992호

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 본딩 공정 시 패널이 휘어지는 것을 방지할 수 있어 구동용 회로기판의 본딩 품질을 향상시킬 수 있는 구동용 회로기판의 본딩장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본딩 작업 대상의 패널의 일면에 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착될 수 있도록 상기 이방형 전도성 필름을 가압하는 필름 가압 유닛을 구비하는 전도성 필름 부착부; 상기 이방형 전도성 필름이 부착된 자리에 구동용 회로기판을 배치하고 상기 패널 측으로 상기 구동용 회로기판을 가압하여 본딩시키는 본딩부; 및 상기 본딩부에 마련되며, 상기 구동용 회로기판의 본딩 공정 시 상기 패널이 휘어지는 것을 방지하는 패널 휨 방지유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치가 제공될 수 있다.

상기 본딩부는, 상기 이방형 전도성 필름이 부착된 자리에 상기 구동용 회로기판을 배치하고 상기 패널 측으로 가압착하여 상기 패널에 상기 구동용 회로기판을 프리 본딩(pre-bonding)시키는 프리 본딩부; 및 상기 프리 본딩부를 통해 가압착이 완료된 상기 구동용 회로기판을 상기 패널 측으로 본압착하여 상기 패널에 상기 구동용 회로기판을 완전히 본딩시키는 메인 본딩부를 포함할 수 있으며, 상기 패널 휨 방지유닛은 상기 프리 본딩부에 마련될 수 있다.

상기 패널 휨 방지유닛은, 상기 패널의 상부 영역에 배치되어 상기 패널의 상면을 가압하여 상기 패널이 휘어지는 것을 방지하는 누름 바아를 포함할 수 있다.

상기 패널 휨 방지유닛은, 상기 패널을 사이에 두고 상기 누름 바아의 반대편인 상기 패널의 하부 영역에서 상기 패널을 지지하며, 상기 누름 바아와 함께 상기 패널이 휘어지는 것을 방지하는 지지 바아를 더 포함할 수 있다.

상기 지지 바아는 배큠(vacuum)에 의해 상기 패널을 배큠으로 지지하는 배큠 바아일 수 있다.

상기 지지 바아의 사이즈(size)는 상기 누름 바아의 사이즈보다 크게 제작될 수 있다.

상기 패널 휨 방지유닛은, 상기 누름 바아를 지지하는 누름 바아 지지체; 상기 누름 바아 지지체를 업/다운(up/down) 구동시키는 누름 바아 업/다운 구동부; 및 상기 누름 바아 지지체와 상기 누름 바아 업/다운 구동부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.

상기 누름 바아 업/다운 구동부는 실린더일 수 있으며, 상기 연결부의 일단부는 상기 실린더의 로드에 연결되고, 상기 연결부의 타단부는 상기 누름 바아 지지체에 핀 결합될 수 있다.

상기 패널 휨 방지유닛은, 상기 지지 바아에 연결되어 상기 지지 바아를 업/다운(up/down) 구동시키는 지지 바아 업/다운 구동부; 및 상기 지지 바아와 상기 지지 바아 업/다운 구동부에 연결되어 상기 지지 바아의 업/다운 구동을 가이드하는 지지 바아 가이드를 더 포함할 수 있다.

상기 전도성 필름 부착부는 상기 이방형 전도성 필름을 가압하는 필름 가압 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 필름 가압 유닛은, 일 방향으로 이동 가능하게 마련되는 유닛 본체; 상기 유닛 본체의 일측에 착탈 가능하게 결합되어 상기 이방형 전도성 필름을 탄성적으로 가압하는 탄성가압부가 형성되는 필름 가압용 탄성체; 및 상기 필름 가압용 탄성체를 파지하여 상기 유닛 본체에 착탈 가능하게 결합되는 탄성체 파지블록을 포함할 수 있다.

상기 탄성가압부는 상기 이방형 전도성 필름의 사이즈(size)보다 더 큰 사이즈로 마련될 수 있다.

상기 탄성체 파지블록과 상기 필름 가압용 탄성체 중 어느 하나에는 상대편을 향해 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 탄성체 파지블록과 상기 필름 가압용 탄성체 중 다른 하나에는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입부가 형성될 수 있다.

상기 필름 가압 유닛은, 상기 유닛 본체의 하단부에 마련되어 상기 탄성체 파지블록이 척킹되는 척킹부; 상기 유닛 본체를 지지하며, 상기 이방형 전도성 필름에 대해 업/다운(up/down) 구동되는 슬라이더; 상기 슬라이더의 업/다운 구동을 가이드하는 가이드; 및 상기 슬라이더의 업/다운 구동을 위한 동력을 전달하는 동력전달부를 더 포함할 수 있다.

상기 척킹부는, 고정 척킹부재; 및 상기 탄성체 파지블록이 척킹되는 스페이스를 사이에 두고 상기 고정 척킹부재에 대해 접근 또는 이격되는 가동 척킹부재를 포함할 수 있다.

상기 필름 가압 유닛은, 상기 슬라이더 상에서 상기 유닛 본체의 업/다운 이동 거리를 미세조정하는 업/다운 미세조정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 본딩 공정 시 패널이 휘어지는 것을 방지할 수 있어 구동용 회로기판의 본딩 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 구동용 회로기판의 본딩장치에서 풀 오토 모듈 본딩 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 회로기판이 본딩될 LCD 패널의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 4는 전도성 필름 부착부에 마련되는 필름 가압 유닛 영역의 부분 구조도이다.
도 5는 도 4에 도시된 필름 가압 유닛 영역의 부분 분해 사시도이다.
도 6은 필름 가압 유닛의 개략적인 동작도이다.
도 7은 패널 휨 방지유닛의 부분 확대 사시도이다.
도 8은 도 7의 정면 구조도이다.
도 9는 도 7의 A 영역에 대한 확대도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩장치는, 앞서 기술한 바와 같이, FPC(Flexible Printed Circuit), TCP(Tape Carrier Package), CBF(Common Block Flexible Printed Circuit) 및 Driver IC(Driver Integrated Circuit, 구동칩) 등의 구동용 회로기판을, 플라즈마 디스플레이(PDP, Plasma Display Panel), 액정디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display) 및 유기EL(OLED, Organic Light Emitting Diodes) 등과 같은 평판 표시소자 패널(FPD, Flat Panel Display)에 본딩할 때 사용될 수 있는 것으로서, 이하에서는 설명의 편의를 위해 평판 표시소자 패널을 패널이라 하고, 구동용 회로기판을 회로기판이라 하여 설명하기로 한다.

도 2는 회로기판이 본딩될 LCD 패널의 사시도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, LCD 패널(P)은, 내부에 액정(Liquid Crystal, 미도시)이 주입된 상태에서 상호 부분적으로 면배치되는 상부 글라스(2, Color Filter Glass) 및 하부 글라스(3, TFT Panel)와, 상부 및 하부 글라스(2,3)의 외측면에 각각 부착되는 상부 및 하부 편광판(4,5, Polarizer Film)을 구비한다.

칼라의 화상을 형성하는 상부 글라스(2)는 하부 글라스(3)에 비해 그 면적이 작게 형성된다. 따라서 하부 글라스(3)의 상면 일측에는 상부 글라스(2)가 중첩되지 않은 비중첩구간(H)이 존재하게 되는데, 이 비중첩구간(H)의 상면에 회로기판(F)이 본딩된다.

상부 편광판(4)은 실질적으로 상부 글라스(2)의 상면 대부분 면에 부착된다. 하지만 하부 편광판(5)은 비중첩구간(H)을 제외한 하부 글라스(3)의 하면 일부에만 부착된다.

앞서 기술한 바와 같이, 도 2에 도시된 LCD 패널(P)은 하나의 예일 뿐이며, LCD 패널(P) 외에 OLED 패널 등에도 본 발명의 권리범위가 적용될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩장치에 대한 개략적인 구성도이고, 도 4는 전도성 필름 부착부에 마련되는 필름 가압 유닛 영역의 부분 구조도이며, 도 5는 도 4에 도시된 필름 가압 유닛 영역의 부분 분해 사시도이고, 도 6은 필름 가압 유닛의 개략적인 동작도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩장치는, 본딩 작업 대상의 패널(P)을 로딩(loading)시키는 로딩부(100)와, 본딩 작업 대상의 패널(P)의 일면에 이방형 전도성 필름(ACF : Anisotrofic Conductive Film)이 부착되는 작업이 진행되는 전도성 필름 부착부(200)와, 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 자리에 회로기판(F)을 배치하고 패널(P) 측으로 회로기판(F)을 본딩시키는 본딩부(미도시)와, 본딩 작업이 완료되어 회로기판(F)이 본딩된 패널(P1)을 언로딩(unloading)시키는 언로딩부(600)를 포함한다.

여기서, 본딩부는, 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 자리에 회로기판(F)을 배치하고 패널(P) 측으로 가압착하여 패널(P)에 회로기판(F)을 프리 본딩(pre-bonding, 가압착)시키는 프리 본딩부(400)와, 가압착이 완료된 회로기판(F)을 패널(P) 측으로 본압착하여 패널(P)에 회로기판(F)을 완전히 본딩시키는 메인 본딩부(500)를 포함할 수 있다.

도 3에는 로딩부(100), 전도성 필름 부착부(200), 프리 본딩부(400), 메인 본딩부(500) 및 언로딩부(600)가 편의를 위해 극히 개략적으로 도시되어 있다. 한편, 로딩부(100), 전도성 필름 부착부(200), 프리 본딩부(400), 메인 본딩부(500) 및 언로딩부(600)는 인라인(in-line)화된 공정라인을 형성한다.

이처럼 로딩부(100), 전도성 필름 부착부(200), 프리 본딩부(400), 메인 본딩부(500) 및 언로딩부(600)가 인라인화된 공정라인을 형성함에 따라 작업이 효율적으로 진행됨은 물론 택트 타임(tact time)이 감소될 수 있다. 또한 이들이 하나의 외부 하우징(미도시) 내에 갖춰진다는 점을 고려해 볼 때, 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

우선, 로딩부(100)와 언로딩부(600)에 대해 설명한다. 로딩부(100)는 작업 대상의 패널(P)을 도 1의 A 방향을 따라 전도성 필름 부착부(200)로 공급하는 부분이고, 언로딩부(600)는 작업이 완료된, 즉 회로기판(F)이 본딩된 패널(P1)을 도 1의 B 방향으로 취출하는 부분이다.

본 실시예에서는 패널(P)의 원활한 공급 및 취출을 위해 로딩부(100)와 언로딩부(600)를 각각 컨베이어(conveyor)로 적용하고 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 로딩부(100)와 언로딩부(600)는 컨베이어 외에 롤러(roller) 및 스테이지(stage) 타입으로 변경될 수도 있다.

전도성 필름 부착부(200)는, 로딩부(100)에서 공급된 패널(P)에 회로기판(F)을 본딩하기 위한 매개체로서의 이방형 전도성 필름(ACF)을 부착하는 부분이다. 패널(P)에 이방형 전도성 필름(ACF)이 올바르게 부착되기 위해서는 이방형 전도성 필름(ACF)을 패널(P) 측으로 평탄하게 눌러줄 필요가 있다.

도시되어 있지는 않지만, 전도성 필름 부착부(200)에는 패널(P)의 일측으로 부착될 이방형 전도성 필름(ACF)을 공급하는 전도성 필름 공급부(미도시) 등이 더 갖춰진다. 참고로, 전도성 필름 공급부는 다수의 롤러 조합에 의해 연속적으로 공급되는 방식이 적용될 수 있다.

전도성 필름 부착부(200)를 통해 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널(P)의 일측에 부착되기 위해서는 패널(P)을 지지하는 요소가 필요하다. 이는 제1 패널 지지 스테이지(810)가 담당한다. 제1 패널 지지 스테이지(810)는 전도성 필름 부착부(200) 영역에 배치되어 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널(P)의 일측에 부착될 때 패널(P)을 지지한다.

제1 패널 지지 스테이지(810)와 마찬가지의 형태로서 제2 및 제3 패널 지지 스테이지(820,830)가 프리 본딩부(400)와 메인 본딩부(500)에 각각 마련된다.

제2 패널 지지 스테이지(830)는 패널(P)에 대한 회로기판(F)의 프리 본딩 시 패널(P)을 지지하고, 제3 패널 지지 스테이지(830)는 패널(P)에 대한 회로기판(F)의 메인 본딩 시 패널(P)을 지지한다.

본 실시예의 경우, 전도성 필름 부착부(200), 프리 본딩부(400) 및 메인 본딩부(500)에 각각 제1 내지 제3 패널 지지 스테이지(810,820,830)가 개별적으로 마련되고 있지만, 하나의 스테이지를 공용으로 사용하는 것도 충분히 가능하며, 이러한 사항은 본 발명의 권리범위에 속하다 하여야 할 것이다.

프리 본딩부(400)는 전도성 필름 부착부(200)에서 패널(P)에 부착된 이방형 전도성 필름(ACF)에 회로기판(F)을 배치한 후, 일정한 가열 온도 및 본딩 시간, 그리고 압력을 통해 회로기판(F)을 패널(P) 측으로 가압착한다. 따라서 프리 본딩부(400)에는 회로기판(F)을 공급하는 회로기판 공급부가 연결될 수 있다.

프리 본딩부(400)를 통해 회로기판(F)이 패널(P)에 가압착되기는 하지만, 이 역시 완전한 본딩을 의미하지는 않는다. 완전한 본딩은 메인 본딩부(500)를 통해 비로소 수행된다.

프리 본딩부(400)에 마련되는 세부 구조에 대해 도 4 내지 도 6을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전도성 필름 부착부(200)에는 이방형 전도성 필름(ACF)을 실질적으로 탄성 가압하는 필름 가압 유닛(210)이 마련될 수 있다. 도 3에는 필름 가압 유닛(210)에 대해 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 도 4와 같은 형태의 필름 가압 유닛(210)이 도 3의 전도성 필름 부착부(200)에 마련될 수 있다.

필름 가압 유닛(210)은, 패널(P)을 향해 이방형 전도성 필름(ACF)을 실질적으로 탄성 가압하는 부분으로서, 유닛 본체(220)와, 필름 가압용 탄성체(230)와, 탄성체 파지블록(240)을 포함할 수 있다.

유닛 본체(220)는 필름 가압 유닛(210)의 중심 골격을 형성한다. 이러한 유닛 본체(220)는 이방형 전도성 필름(ACF)을 가압할 수 있는 방향, 즉 상하 방향을 따라 업/다운(up/down) 구동 가능하게 마련된다. 이를 위해, 슬라이더(221), 가이드(222) 및 동력전달부(223)가 유닛 본체(220)에 부분적으로 연결된다.

슬라이더(221)는 유닛 본체(220)를 지지하는 부분으로서, 유닛 본체(220)는 슬라이더(221)를 통해 이방형 전도성 필름(ACF)에 대해 업/다운(up/down) 구동될 수 있다.

가이드(222)는 슬라이더(221)의 업/다운 구동을 가이드하는 역할을 하고, 동력전달부(223)는 슬라이더(221)의 업/다운 구동을 위한 동력을 전달한다. 동력전달부(223)는 실린더나 리니어모터 등으로 적용될 수 있다. 이에, 동력전달부(223)가 동작되면 가이드(222)를 통해 슬라이더(221)가 이방형 전도성 필름(ACF) 쪽으로 다운(down)될 수 있고, 동력전달부(223)가 역동작되면 가이드(222)를 통해 슬라이더(221)가 업(up)될 수 있다.

이와 같은 동작에 따른 유닛 본체(220)의 업/다운 이동 거리는 미리 정해진 것으로서, 초기 세팅 시에는 슬라이더(221) 상에서 유닛 본체(220)의 업/다운 이동 거리를 미세조정할 필요가 있다.

이를 위해, 필름 가압 유닛(210)에는 슬라이더(221) 상에서 유닛 본체(220)의 업/다운 이동 거리를 미세조정하는 업/다운 미세조정부(224)가 갖춰진다. 업/다운 미세조정부(224)는 슬라이더(221)에 결합되는 고정블록(224a)과, 미세조정 볼트(224b)에 의해 고정블록(224a)에 대하여 이동 가능하며, 일측에서 유닛 본체(220)와 연결되는 미세조정블록(224c)을 포함할 수 있다. 이에, 미세조정 볼트(224b)를 풀거나 조이면서 미세조정블록(224c)의 위치를 조정함으로써 유닛 본체(220)의 업/다운 이동 거리를 미세조정할 수 있다.

필름 가압 유닛(210)에는 유닛 본체(220)의 양측에 다수의 가이드 롤러(225)가 더 마련될 수 있다. 다수의 가이드 롤러(225)는 예컨대, 필름 가압용 탄성체(230)의 청소를 위한 별도의 필름 등을 가이드하는 역할을 할 수 있다. 다수의 가이드 롤러(225) 간의 위상차는 서로 다를 수 있다.

이러한 구조의 필름 가압 유닛(210)에 착탈 가능하게 결합되는 필름 가압용 탄성체(230)는 탄성체 파지블록(240)에 조립된 후에, 유닛 본체(220)의 하단부에 착탈 가능하게 결합된다. 이러한 필름 가압용 탄성체(230)는 이방형 전도성 필름(ACF)에 접촉되어 이방형 전도성 필름(ACF)을 실질적으로 탄성 가압하는 탄성가압부(231)를 구비한다. 탄성가압부(231)는 평탄한 넓은 표면적을 가질 수 있다.

본 실시예에서 탄성가압부(231)는 이방형 전도성 필름(ACF)의 사이즈(size)보다 더 큰 사이즈로 마련될 수 있다. 즉 탄성가압부(231)의 전체면 모두로 이방형 전도성 필름(ACF)을 가압하는 것이 아니라 일부분, 예컨대 탄성가압부(231)가 5 mm라면 그 일측의 2 mm 정도(L1, 도 6 참조)만 이방형 전도성 필름(ACF)에 접촉 가압되기 때문에, 추후 필름 가압용 탄성체(230)를 뒤집어 결합시키게 되면 사용하지 않은 나머지 3 mm 정도(L2, 도 6 참조)를 재사용할 수 있는 장점이 있다.

탄성체 파지블록(240)은 필름 가압용 탄성체(230)를 파지하여 유닛 본체(220)에 착탈 가능하게 결합된다. 필름 가압용 탄성체(230)가 고무나 실리콘, 혹은 복합탄성재질로 제작되는 데 반하여 탄성체 파지블록(240)은 내구성이 강한 금속 재질로 제작될 수 있다.

탄성체 파지블록(240)과 필름 가압용 탄성체(230)가 조립될 수 있도록, 필름 가압용 탄성체(230)에는 탄성체 파지블록(240)을 향해 돌출된 돌출부(232)가 형성되고, 탄성체 파지블록(240)에는 돌출부(232)가 삽입되는 삽입부(242)가 형성된다. 물론, 이러한 구조에서 벗어나 필름 가압용 탄성체(230)에 삽입부(242)를, 탄성체 파지블록(240)에 돌출부(232)를 마련하는 것도 가능하다.

돌출부(232)와 삽입부(242)는 상호간 슬라이딩 결합 가능한 도브 테일(dove tail) 형상의 레일 구조를 갖는다. 따라서 필름 가압용 탄성체(230)의 길이가 길더라도 탄성체 파지블록(240)에 필름 가압용 탄성체(230)를 용이하게 결합시킬 수 있으며, 결합 후 사용 중에 필름 가압용 탄성체(230)가 이탈되는 현상을 저지할 수 있다.

탄성체 파지블록(240)은, 필름 가압용 탄성체(230)가 결합되는 삽입부(242)가 하단부에 마련되는 블록 몸체(243)와, 블록 몸체(243)의 일측에 마련되어 유닛 본체(220)에 결합되는 블록 결합부(244)를 포함한다.

이러한 구조의 탄성체 파지블록(240)이 유닛 본체(220)의 하단부 영역에 마련되기 위해, 필름 가압 유닛(210)에는 유닛 본체(220)의 하단부에 마련되어 탄성체 파지블록(240)의 블록 결합부(244)가 척킹되는 척킹부(226)가 마련된다.

척킹부(226)는, 고정 척킹부재(226a)와, 탄성체 파지블록(240)의 블록 결합부(244)가 척킹되는 스페이스(S, 도 7 참조)를 사이에 두고 고정 척킹부재(226a)에 대해 접근 또는 이격되는 가동 척킹부재(226b)를 포함한다. 볼트 등에 의해 가동 척킹부재(226b)는 고정 척킹부재(226a)에 대해 접근 또는 이격되면서 스페이스(S)에 배치되는 탄성체 파지블록(240)의 블록 결합부(244)를 척킹할 수 있다. 가동 척킹부재(226b)의 단부에는 탄성체 파지블록(240)의 블록 결합부(244)를 향해 돌출된 돌출턱(226c)이 마련되어 탄성체 파지블록(240)의 블록 결합부(244)를 보조적으로 지지할 수 있다.

다시, 도 3을 참조하면, 메인 본딩부(500)는 본압착의 본딩 공정을 진행한다. 즉 프리 본딩부(400)에서 패널(P)에 가압착된 회로기판(F)에 일정한 가열 온도 및 본딩 시간, 그리고 압력을 부여하여 회로기판(F)이 패널(P)에 완전히 본딩되도록 한다. 메인 본딩부(500)에서 실질적인 본딩 공정이 진행되는 점을 감안하면, 메인 본딩부(500)의 본딩 시간은 프리 본딩부(400)의 본딩 시간보다 길다.

패널(P)을 전도성 필름 부착부(200)로 로딩시키거나 회로기판(F)이 본딩된 패널(P1)을 언로딩시키기 위해, 또한 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널(P)을 프리 본딩부(400)로 전달하거나 프리 본딩부(400) 상의 패널(P)을 메인 본딩부(500)로 전달하는 등 패널(P,P1) 대한 전달을 위해 다수의 트랜스퍼(910,920)가 마련된다.

로봇의 형태로 마련될 수도 있는 트랜스퍼(910,920)는 갠트리(930) 상에 연결되어 도 3의 X축 방향을 따라 이동되면서 패널(P,P1)을 해당 위치로 전달할 수 있다. 도면과 달리, 1개의 트랜스퍼(910)가 패널(P,P1)을 전달하는 모든 기능을 담당할 수도 있을 것이다.

한편, 앞서도 기술한 바와 같이, 패널(P) 측을 향해 회로기판(F)을 프리 본딩(가압착)시키는 프리 본딩 공정의 경우, 회로기판(F)의 본딩 정도가 실제로 결정되는 영역임에 따라 패널(P)의 작은 휨 정도에도 회로기판(F)의 본딩 위치가 틀어질 우려가 높다. 따라서 이러한 현상을 방지하거나 아니면 보정할 수 있도록 해야만 회로기판(F)의 본딩 품질을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 아래의 구조를 제안하고 있는 것이다.

도 7은 패널 휨 방지유닛의 부분 확대 사시도이고, 도 8은 도 7의 정면 구조도이며, 도 9는 도 7의 A 영역에 대한 확대도이다.

이들 도면을 참조하면, 프리 본딩부(400)에는 회로기판(F)의 프리 본딩 공정 시 패널(P)이 휘어지는 것을 방지하는 패널 휨 방지유닛(300)이 마련된다.

본 실시예의 경우, 패널 휨 방지유닛(300)이 프리 본딩부(400)에 마련되고 있지만 메인 본딩부(500)에 마련될 수도 있으며, 만약 프리 본딩부(400)와 메인 본딩부(500)가 구분되지 않는 본딩부가 적용되는 경우라면 그 본딩부에 패널 휨 방지유닛(300)이 마련될 수 있다.

참고로, 도 3에는 프리 본딩부(400)에 마련되는 패널 휨 방지유닛(300)에 대해 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 도 7 내지 도 9와 같은 형태의 패널 휨 방지유닛(300)이 도 3의 프리 본딩부(400)에 마련될 수 있다.

패널 휨 방지유닛(300)은, 패널(P)의 상부 영역에 배치되어 패널(P)의 상면을 가압하여 패널(P)이 휘어지는 것을 방지하는 누름 바아(310)와, 패널(P)을 사이에 두고 누름 바아(310)의 반대편인 패널(P)의 하부 영역에서 패널(P)을 지지하며, 누름 바아(310)와 함께 패널(P)이 휘어지는 것을 방지하는 지지 바아(320)를 포함한다.

본 실시예의 경우, 누름 바아(310)와 지지 바아(320) 모두가 막대 형상인 바아 타입(bar type)을 가지나 누름 바아(310)와 지지 바아(320)가 반드시 바아 타입일 필요는 없다.

다만, 프리 본딩 시 패널(P)이 휘어지는 부분은 패널(P)의 에지(edge) 부분일 것이고, 이 부분을 누르거나 지지하여 패널(P)이 휘어지는 것을 방지하려면 본 실시예처럼 누름 바아(310)와 지지 바아(320) 모두가 막대 형상인 바아 타입인 것이 유리할 수 있다.

누름 바아(310)는 패널(P)의 상부 영역에 배치되어 패널(P)의 상면을 가압한다. 따라서 누름 바아(310)는 상하 방향을 따라 업/다운(up/down) 구동될 필요가 있다. 이를 위해, 패널 휨 방지유닛(300)에는 누름 바아 지지체(331), 누름 바아 업/다운 구동부(332) 및 연결부(333)가 갖춰질 수 있다.

도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 누름 바아 지지체(331)는 누름 바아(310)를 지지하는 구조체이다. 누름 바아(310)에 비해 누름 바아 지지체(331)가 좀 더 큰 사이즈를 가질 수 있다.

누름 바아 업/다운 구동부(332)는 누름 바아 지지체(331)에 연결되어 누름 바아 지지체(331)를 업/다운(up/down) 구동시키는 동력을 발생시킨다. 이러한 누름 바아 업/다운 구동부(332)로서 실린더가 적용될 수 있으나 리니어 모터 등이 적용되어도 무방하다.

연결부(333)는 누름 바아 지지체(331)와 누름 바아 업/다운 구동부(332)를 연결하는 부분이다. 이러한 연결부(333)는 그 일단부가 누름 바아 업/다운 구동부(332)로 적용되는 실린더의 로드(332a)에 연결되고 타단부는 누름 바아 지지체(331)에 핀(332b) 결합된다. 핀(332b)은 볼트 혹은 리벳 등일 수 있다.

이에, 누름 바아 업/다운 구동부(332)가 동작되어 그 로드(332a)가 상승되거나 하강되면 이에 연동되어 연결부(333)를 통해 누름 바아(310)가 업/다운 구동될 수 있으며, 다운(down) 시 패널(P)의 상면에 접촉되어 패널(P)를 하방으로 누르면서 패널(P)이 휘어지는 것을 방지시킬 수 있다. 특히, 패널(P)의 사이즈가 커서 프리 본딩 시 잘 휘어질 소지가 높은 경우에는 누름 바아(310)의 작용으로 인해 패널(P)이 휘어지는 것을 방지시키는 데 보다 효과적일 수 있다.

누름 바아(310)가 단순한 막대형 구조인 것에 비해 지지 바아(320)는 배큠(vacuum)에 의해 패널(P)을 배큠으로 지지하는 배큠 바아(320)로 적용된다. 즉 누름 바아(310)는 패널(P)을 하방으로 눌러야 하기 때문에 단순한 막대형 구조면 그것으로 충분하나 지지 바아(320)는 패널(P)의 하부에서 패널(P)에 접촉되어 패널(P)을 당기면서 지지해야 하기 때문에 배큠 바아(320)로 적용되는 것이 유리하다.

본 실시예의 경우, 지지 바아(320) 역시, 상하로 업/다운 구동될 수 있다. 이를 위해, 패널 휨 방지유닛(300)은, 지지 바아(320)에 연결되어 지지 바아(320)를 업/다운(up/down) 구동시키는 지지 바아 업/다운 구동부(341)와, 지지 바아(320)와 지지 바아 업/다운 구동부(341)에 연결되어 지지 바아(320)의 업/다운 구동을 가이드하는 지지 바아 가이드(342)를 포함한다.

지지 바아 업/다운 구동부(341) 역시 실린더일 수 있으며, 지지 바아 가이드(342)는 리니어 가이드일 수 있다.

한편, 본 실시예에서 지지 바아(320)의 사이즈(size)는 누름 바아(310)의 사이즈보다 크게 제작된다. 이는, 누름 바아(310)가 패널(P)을 하방으로 눌러주는 구조이기 때문에 지지 바아(320)보다 약간 작아도 무방하지만, 지지 바아(320)는 패널(P)의 하부에서 패널(P)에 접촉되어 패널(P)을 당기면서 지지해야 하기 때문에 누름 바아(310)보다는 사이즈가 큰 것이 유리하다.

이러한 구성을 갖는 구동용 회로기판(F)의 본딩 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 로딩부(100)를 통해 이송된 작업 대상의 패널(P)이 제1 패널 지지 스테이지(810)로 로딩된다. 이러한 동작은 전술한 제1 트랜스퍼(910)가 담당할 수 있다.

패널(P)이 패널 지지 스테이지(800) 상에 로딩되고, 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널(P)에 배치되면, 제1 패널 지지 스테이지(810)와 전도성 필름 부착부(200)의 상호 작용에 의해 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널(P)에 부착된다.

이에 대해 살펴보면, 동력전달부(223)가 동작되어 가이드(222)를 통해 슬라이더(221)가 유닛 본체(220)와 함께 이방형 전도성 필름(ACF) 쪽으로 다운(down)됨으로써 필름 가압용 탄성체(230)의 탄성가압부(231)가 이방형 전도성 필름(ACF)에 접촉되어 이방형 전도성 필름(ACF)을 패널(P) 측으로 탄성 가압하게 된다. 따라서 이방형 전도성 필름(ACF)은 패널(P)의 표면에 평탄하고 올바르게 부착될 수 있다.

다음, 제1 트랜스퍼(910)가 동작되어 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널(P)을 프리 본딩부(400)에 위치하고 있는 제2 패널 지지 스테이지(820)로 이송시키며, 이와 함께, 회로기판(F)이 패널(P)에 배치된다. 이후, 프리 본딩부(400)를 통해 회로기판(F)이 패널(P)에 가압착된다.

프리 본딩부(400)에서 회로기판(F)이 패널(P)에 가압착될 때는 패널 휨 방지유닛(300)이 동작된다. 즉 패널(P)의 상부에 배치되는 누름 바아(310)가 패널(P)을 하방으로 눌러주는 한편 지지 바아(320)는 패널(P)의 하부에서 패널(P)에 접촉되어 패널(P)을 배큠으로 당기면서 지지한다. 따라서 프리 본딩 시 패널(P)이 휘어지는 현상, 특히 대면적 사이즈의 패널(P)이 휘어지는 현상을 예방할 수 있다.

다음, 제1 트랜스퍼(910) 또는 제2 트랜스퍼(920)가 회로기판(F)이 가압착된 패널(P)을 메인 본딩부(500)에 위치하고 있는 제3 패널 지지 스테이지(830)로 이송시킨다. 패널(P)의 이송이 완료되면 회로기판(F)에 일정한 가열 온도 및 본딩 시간, 그리고 압력을 부여하여 회로기판(F)이 패널(P)에 완전히 본딩되도록 한다. 전술한 것처럼 메인 본딩부(500)에서 실질적인 본딩 공정이 진행되는 점을 감안하면, 메인 본딩부(500)의 본딩 시간은 프리 본딩부(400)의 본딩 시간보다 길다.

본딩이 완료되면, 제2 트랜스퍼(920)에 의해 회로기판(F)이 본딩된 패널(P1)이 언로딩부(600)로 언로딩된 후에 후공정으로 취출된다.

이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예의 본딩장치에 따르면, 본딩 공정 시 , 특히 프리 본딩 공정 시 패널(P)이 휘어지는 것을 방지할 수 있어 회로기판(F)의 본딩 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 로딩부 200 : 전도성 필름 부착부
210 : 필름 가압 유닛 220 : 유닛 본체
221 : 슬라이더 222 : 가이드
223 : 동력전달부 224 : 업/다운 미세조정부
225 : 가이드 롤러 230 : 필름 가압용 탄성체
232 : 돌출부 240 : 탄성체 파지블록
242 : 삽입부 300 : 패널 휨 방지유닛
310 : 누름 바아 320 : 지지 바아
331 : 누름 바아 지지체 332 : 누름 바아 업/다운 구동부
333 : 연결부 341 : 지지 바아 업/다운 구동부
342 : 지지 바아 가이드 400 : 프리 본딩부
500 : 메인 본딩부 600 : 언로딩부

Claims

본딩 작업 대상의 패널의 일면에 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착될 수 있도록 상기 이방형 전도성 필름을 가압하는 필름 가압 유닛을 구비하는 전도성 필름 부착부;
상기 이방형 전도성 필름이 부착된 자리에 구동용 회로기판을 배치하고 상기 패널 측으로 상기 구동용 회로기판을 가압하여 본딩시키는 본딩부; 및
상기 본딩부에 마련되며, 상기 구동용 회로기판의 본딩 공정 시 상기 패널이 휘어지는 것을 방지하는 패널 휨 방지유닛을 포함하며,
상기 패널 휨 방지유닛은, 상기 패널의 상부 영역에 배치되어 상기 패널의 상면을 가압하여 상기 패널이 휘어지는 것을 방지하는 누름 바아를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제1항에 있어서,
상기 본딩부는,
상기 이방형 전도성 필름이 부착된 자리에 상기 구동용 회로기판을 배치하고 상기 패널 측으로 가압착하여 상기 패널에 상기 구동용 회로기판을 프리 본딩(pre-bonding)시키는 프리 본딩부; 및
상기 프리 본딩부를 통해 가압착이 완료된 상기 구동용 회로기판을 상기 패널 측으로 본압착하여 상기 패널에 상기 구동용 회로기판을 완전히 본딩시키는 메인 본딩부를 포함하며,
상기 패널 휨 방지유닛은 상기 프리 본딩부에 마련되는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 패널 휨 방지유닛은, 상기 패널을 사이에 두고 상기 누름 바아의 반대편인 상기 패널의 하부 영역에서 상기 패널을 지지하며, 상기 누름 바아와 함께 상기 패널이 휘어지는 것을 방지하는 지지 바아를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제4항에 있어서,
상기 지지 바아는 배큠(vacuum)에 의해 상기 패널을 배큠으로 지지하는 배큠 바아인 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제4항에 있어서,
상기 지지 바아의 사이즈(size)는 상기 누름 바아의 사이즈보다 크게 제작되는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제4항에 있어서,
상기 패널 휨 방지유닛은,
상기 누름 바아를 지지하는 누름 바아 지지체;
상기 누름 바아 지지체를 업/다운(up/down) 구동시키는 누름 바아 업/다운 구동부; 및
상기 누름 바아 지지체와 상기 누름 바아 업/다운 구동부를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제7항에 있어서,
상기 누름 바아 업/다운 구동부는 실린더이며,
상기 연결부의 일단부는 상기 실린더의 로드에 연결되고, 상기 연결부의 타단부는 상기 누름 바아 지지체에 핀 결합되는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제7항에 있어서,
상기 패널 휨 방지유닛은,
상기 지지 바아에 연결되어 상기 지지 바아를 업/다운(up/down) 구동시키는 지지 바아 업/다운 구동부; 및
상기 지지 바아와 상기 지지 바아 업/다운 구동부에 연결되어 상기 지지 바아의 업/다운 구동을 가이드하는 지지 바아 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제1항에 있어서,
상기 전도성 필름 부착부는 상기 이방형 전도성 필름을 가압하는 필름 가압 유닛을 포함하며,
상기 필름 가압 유닛은,
일 방향으로 이동 가능하게 마련되는 유닛 본체;
상기 유닛 본체의 일측에 착탈 가능하게 결합되어 상기 이방형 전도성 필름을 탄성적으로 가압하는 탄성가압부가 형성되는 필름 가압용 탄성체; 및
상기 필름 가압용 탄성체를 파지하여 상기 유닛 본체에 착탈 가능하게 결합되는 탄성체 파지블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제10항에 있어서,
상기 탄성가압부는 상기 이방형 전도성 필름의 사이즈(size)보다 더 큰 사이즈로 마련되는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제10항에 있어서,
상기 탄성체 파지블록과 상기 필름 가압용 탄성체 중 어느 하나에는 상대편을 향해 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 탄성체 파지블록과 상기 필름 가압용 탄성체 중 다른 하나에는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입부가 형성되는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제10항에 있어서,
상기 필름 가압 유닛은,
상기 유닛 본체의 하단부에 마련되어 상기 탄성체 파지블록이 척킹되는 척킹부;
상기 유닛 본체를 지지하며, 상기 이방형 전도성 필름에 대해 업/다운(up/down) 구동되는 슬라이더;
상기 슬라이더의 업/다운 구동을 가이드하는 가이드; 및
상기 슬라이더의 업/다운 구동을 위한 동력을 전달하는 동력전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제13항에 있어서,
상기 척킹부는,
고정 척킹부재; 및
상기 탄성체 파지블록이 척킹되는 스페이스를 사이에 두고 상기 고정 척킹부재에 대해 접근 또는 이격되는 가동 척킹부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
제13항에 있어서,
상기 필름 가압 유닛은, 상기 슬라이더 상에서 상기 유닛 본체의 업/다운 이동 거리를 미세조정하는 업/다운 미세조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.