KR101337550B1 - 합착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판들 또는 필름들의 합착 시 내부에 기포의 유입 및 발생을 방지할 수 있는 합착장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 합착장치는 제1기판과 제2기판이 반입되며 제1기판과 제2기판이 합착되는 공간을 형성하는 챔버와, 챔버 내부의 상하부에 상호 대향되도록 각각 배치되어 제1기판과 제2기판을 지지하며 적어도 어느 하나가 제1기판과 제2기판이 합착되는 합착위치로 이동되는 상부 정반 및 하부정반과, 상부 정반과 하부 정반 중 어느 하나에 배치되고 합착위치에서 제1기판과 제2기판이 상호 일영역부터 합착되도록 제1기판과 제2기판 중 인접한 어느 하나의 접촉에 따라 탄성바이어스 되는 탄성유닛과, 상부 정반과 하부 정반 중 다른 하나에 연결되어 탄성유닛에 접촉된 제1기판과 제2기판 중 어느 하나의 곡률에 대응하여 다른 하나를 정렬시키는 정렬유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 탄성유닛에 의해 상호 합착되는 기판들 중 어느 하나에 탄성력을 제공하여 기판들이 상호 일영역부터 합착될 수 있고, 이에 따라 기판 사이의 기포 유입 및 발생을 방지함으로써 제품 생산의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

합착장치{BONDING APPARATUS}
본 발명은, 합착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판들 또는 필름들을 상호 정밀하게 합착하기 위한 합착장치에 관한 것이다.
일반적으로 영상표시장치, 예를 들어 디스플레이 장치 등은 적어도 2개 이상의 기판들 또는 필름들이 상호 합착되는 방식으로 제조된다. 여기서, 디스플레이 장치의 제조는 크게 구분하면 TFT 기판과 유리 기판의 2개 기판이 합착되어 이루어진다.
또는 디스플레이 장치의 제조는 디스플레이의 다른 기능을 수행하는 필름들 또는 기판들을 함께 합착하여 제조될 수 있다. 이러한 디스플레이 장치의 다른 기능을 수행하는 필름들 또는 기판들은 터치패드, 3차원 디스플레이를 위한 렌티큘러 필름 및 편광 필름 등과 같은 다양한 기판 또는 필름 중 적어도 어느 하나 일 수 있다.
한편, 종래의 기판 합착장치는 "대한민국 공개특허공보 제10-2008-0056821호"인 "기판합착장치에서 기판의 평행도 조정방법"에 개시되어 있다. 상기한 선행 기술문헌은 기판들의 상호 합착 공정 중 기판들 사이에 기포 유입 등의 문제가 발생되는 것을 방지하도록 정렬하는 것이다. 이러한 선행 기술문헌은 하부 스테이지를 X 및 Y축으로 미세하게 이동시키는 캠 유닛 및 하부 스테이지의 4개의 모서리부에 설치되어 하부 스테이지를 Z축으로 미세하게 이동시키는 리니어 액추에이터를 이용하여 기판을 정렬하는 기술을 개시하고 있다.
그런데, 선행 기술문헌은 합착되는 기판들 사이의 기포 유입을 방지하기 위해서 하부 스테이지의 X 및 Y축과 Z축을 각각 조절하는 캠 유닛 및 복수개의 리니어 액추에이터를 구비함으로서, 합착장치의 전체적인 구성의 복잡함과 더불어 제조 비용 및 유지 보수비용의 상승을 초래할 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0056821호
본 발명의 목적은 적어도 2개 이상의 기판들 또는 필름들의 합착 공정 시, 상호 합착되는 면 사이에 기포 유입 및 발생을 방지할 수 있도록 합착 구조가 개선된 합착장치를 제공하는 것이다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라, 제1기판과 제2기판이 반입되며 상기 제1기판과 상기 제2기판이 합착되는 공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버 내부의 상하부에 상호 대향되도록 각각 배치되어 상기 제1기판과 상기 제2기판을 지지하며 적어도 어느 하나가 상기 제1기판과 상기 제2기판이 합착되는 합착위치로 이동되는 상부 정반 및 하부정반과, 상기 상부 정반과 상기 하부 정반 중 어느 하나에 배치되고 상기 합착위치에서 상기 제1기판과 상기 제2기판이 상호 일영역부터 합착되도록 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 인접한 어느 하나의 접촉에 따라 탄성바이어스 되는 탄성유닛과, 상기 상부 정반과 상기 하부 정반 중 다른 하나에 연결되어 상기 탄성유닛에 접촉된 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 어느 하나의 곡률에 대응하여 다른 하나를 정렬시키는 정렬유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 합착장치에 의해 이루어진다.
여기서, 상기 탄성유닛은 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 인접한 어느 하나의 판면에 접촉되는 접촉부와, 상기 접촉부를 사이에 두고 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 상기 접촉부에 접촉되는 어느 하나에 대향 배치되는 복수개의 탄성부재를 포함할 수 있다.
그리고, 바람직하게 복수개의 상기 탄성부재의 길이는 상기 접촉부의 중앙으로부터 외곽 방향으로 갈수록 짧아질 수 있다.
상기 탄성부재는 인장 스프링을 포함할 수 있다.
상기 제1기판은 상기 탄성유닛과 상기 제2기판 사이에 배치되고 상기 탄성유닛은 상기 상부 정반에 배치되며, 상기 하부 정반은 상기 제1기판과 상기 제2기판을 지지하며 순차적으로 상기 제1기판과 상기 제2기판을 상기 탄성유닛을 향해 이동시키는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1기판은 상기 탄성유닛과 상기 제2기판 사이에 배치되고 상기 탄성유닛은 상기 하부 정반에 배치되며, 상기 제1기판과 상기 제2기판은 각각 상기 하부 정반 및 상기 상부 정반에 지지되어, 상기 제1기판은 상기 하부 정반의 이동에 따라 상기 탄성유닛으로 이동되고 상기 제2기판은 상기 상부 정반의 이동에 따라 상기 제1기판의 상부면으로 이동되는 것이 바람직하다.
상기 정렬유닛은 상기 챔버의 하부와 상기 하부 정반에 각각 유니버셜 링크로 결합되어 상기 탄성유닛에 접촉된 상기 제1기판의 곡률에 따라 상기 제2기판이 정렬되도록 신축되는 복수개의 정렬 액추에이터를 포함할 수 있다.
여기서, 바람직하게 복수개의 상기 정렬 액추에이터는 제1정렬 액추에이터, 제2정렬 액추에이터 및 제3정렬 액추에이터를 포함하고, 상기 제1, 2 및 3정렬 액추에이터는 상호 등간격을 이루며 방사상으로 배치될 수 있다.
상기 정렬 액추에이터는 동력부와 로드부를 포함하는 유압 액추에이터, 공압 액추에이터 및 리니어 볼스크류 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 합착장치는 탄성유닛에 의해 상호 합착되는 기판들 중 어느 하나에 탄성력을 제공하여 기판들이 상호 일영역부터 합착될 수 있고, 이에 따라 기판 사이의 기포 유입 및 발생을 방지함으로써 제품 생산의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 합착장치의 제1작동 단면도,
도 2는 본 발명의 제1실시 에에 따른 합착장치의 제2작동 단면도,
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 합착장치의 제3작동 단면도,
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 정렬유닛의 설치 상태를 설명하기 위한 도면,
도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 정렬유닛의 작동 상태를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 합착장치의 작동 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 합착장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 합착장치는 제1 및 제2실시 예로 구분되어 설명되며, 제1 및 제2실시 예에서의 동일한 명칭의 구성 요소는 동일한 도면 부호로 기재하였음을 미리 밝혀둔다.
단, 본 발명의 제1 및 제2실시 예에 따른 합착장치를 설명함에 있어서, 작동 방식에 상이점이 있는 상부 정반 및 하부 정반에 대해서는 각각 상이한 도면 부호로 기재되었음을 밝혀둔다.
또한, 이하에서 본 발명의 제1 및 제2실시 예에 따른 합착장치는 2개의 기판이 합착되는 것으로 설명하나, 2개를 초과한 기판 또는 필름의 합착 공정에도 적용될 수 있음은 물론이다. 이하, 본 발명의 제1 및 제2실시 예에 따른 합착장치에서 합착되는 기판들은 제1기판 및 제2기판으로 지칭한다.
<제1실시 예>
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 합착장치의 제1작동 단면도, 도 2는 본 발명의 제1실시 에에 따른 합착장치의 제2작동 단면도, 그리고 도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 합착장치의 제3작동 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시 예에 따른 합착장치(1)는 챔버(10), 상부 정반(30), 하부 정반(40), 얼라인 감지부(60), 탄성유닛(70) 및 정렬유닛(90)을 포함한다. 본 발명에 따른 합착장치(1)는 기판들의 상호 합착, 필름들의 상호 합착 또는 기판과 필름의 상호 합착 등의 합착 공정에 적용될 수 있다. 물론, 본 발명에 따른 합착장치(1)는 적어도 2개 이상의 기판 또는 필름들의 합착 공정을 위해서도 적용될 수 있다.
챔버(10)는 상부 챔버(12), 하부 챔버(14), 승강축(16) 및 지지대(18)를 포함한다. 챔버(10)는 내부에 제1기판(300)과 제2기판(500)의 합착 공정이 진행되는 공정 공간을 형성한다. 챔버(10)에는 챔버(10)의 공정 공간이 진공 상태를 유지하도록 도면에 도시되지 않은 진공 펌프가 연결된다.
상부 챔버(12)와 하부 챔버(14)는 상하로 배치되며, 상호 결합되어 제1기판(300)과 제2기판(500)이 합착되는 합착 공간을 형성한다. 상부 챔버(12)와 하부 챔버(14)가 접하는 외곽 테두리에는 도시되지 않은 오링이 배치되어 상부 챔버(12)와 하부 챔버(14) 사이의 기밀을 유지한다. 여기서, 상부 챔버(12)와 하부 챔버(14)는 승강축(16)에 의해 연결된다.
승강축(16)은 하부 챔버(14)의 테두리 부분을 상하로 관통하여 상부 챔버(12)의 테두리 부분 바닥에 결합된다. 승강축(16)은 상부 챔버(12)와 하부 챔버(14)가 결합 및 결합 해제 될 수 있도록 상부 챔버(12)를 상하로 승강시킨다. 이렇게 승강축(16)이 상부 챔버(12)를 상하로 승강시킴으로써, 상부 챔버(12)와 하부 챔버(14)는 상호 결합에 의해 내부에 공정 공간을 형성한다. 승강축(16)의 하부에는 승강축(16)을 지지하며 승강축(16)이 상하로 왕복 이동하도록 구동력을 제공하는 모터(미도시)가 배치된다.
지지대(18)는 하부 챔버(14)의 내부면에 배치되며, 하부 정반(40)에 연결되는 정렬유닛(90)을 지지한다.
다음으로 상부 정반(30) 및 하부 정반(40)은 각각 상부 챔버(12) 및 하부 챔버(14)의 내부에 배치된다. 상부 정반(30) 및 하부 정반(40)은 적어도 어느 하나가 상하로 왕복 이동 가능하도록 상호 대향 배치된다. 본 발명의 제1실시 예의 상부 정반(30) 및 하부 정반(40)에서는 상부 정반(30)이 고정 지지되고 하부 정반(40)이 상하로 왕복 이동된다. 즉, 상부 정반(30)은 탄성유닛(70)을 지지하며 상부 챔버(12) 내부에 고정 지지되고, 하부 정반(40)은 제1기판(300)과 제2기판(500)이 상호 합착되도록 상부 정반(30)을 향해 상하로 왕복 이동된다.
본 발명의 제1실시 예의 하부 정반(40)은 리프트 핀(42), 기판지지부(44) 및 승강부(46)를 포함한다. 하부 정반(40)은 합착 대상물인 제1기판(300)과 제2기판(500)을 지지함과 더불어 합착위치로 제1기판(300) 및 제2기판(500)을 이동시킨다.
리프트 핀(42)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 외부로부터 챔버(10) 내부로 반입된 제1기판(300)을 지지하여 탄성유닛(70)과 접촉되는 합착위치로 제1기판(300)을 이동시킨다. 여기서, 리프트 핀(42)에 지지되어 이동되는 제1기판(300)은 유리 기판, 렌티큘러(lenticular) 기판, 터치패널 기판 또는 디스플레이 기판일 수 있다. 리프트 핀(42)은 탄성유닛(70)을 향해, 즉 탄성유닛(70)과 접촉되어 제1기판(300)이 벤딩될 수 있는 합착위치로 제1기판(300)을 이동시킨다. 리프트 핀(42)은 동력을 발생하는 부분과 동력 제공에 따라 신축되는 2개의 부분으로 구성된다.
기판지지부(44)는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부로부터 챔버(10) 내부로 반입된 제2기판(500)을 지지한다. 정확히 설명하자면, 기판지지부(44)는 외부로부터 챔버(10) 내부로 반입된 제2기판(500)을 지지함과 더불어 승강부(46)에 의해 제2기판(500)이 승강될 수 있도록 제2기판(500)을 지지하는 역할을 한다.
승강부(46)는 기판지지부(44)에 의해 지지된 제2기판(500)을 제1기판(300)의 하부면으로 이동시킨다. 승강부(46)는 정전척 및 점착척으로 구성되어 면 접촉된 제2기판(500)을 제1기판(300)과 합착되는 합착위치로 이동시킨다.
얼라인 감지부(60)는 카메라(62)와 촬영홀(64)을 포함한다. 얼라인 감지부(60)는 상부 정반(30)과 하부 정반(40)에 형성된 얼라인 마크를 촬영하도록 배치된다. 즉, 얼라인 감지부(60)는 제1기판(300)과 제2기판(500)의 합착 공정 시 합착위치의 오류가 발생되지 않도록 제1기판(300)과 제2기판(500) 사이의 정렬위치를 확인한다. 여기서, 얼라인 감지부(60)의 촬영홀(64)은 제1기판(300)과 제2기판(500)이 하부 정반(40)보다 면적이 큰 경우, 얼라인 마크를 하부 정반(40) 외측에 형성할 수 있기 때문에 별도로 형성할 필요가 없다.
다음으로 탄성유닛(70)은 접촉부(72)와 복수개의 탄성부재(74)를 포함한다. 탄성유닛(70)은 상부 정반(30)과 하부 정반(40) 중 어느 하나에 배치된다. 본 발명의 제1실시 예의 탄성유닛(70)은 상부 정반(30)에 배치된다. 탄성유닛(70)은 제1기판(300)과 제2기판(500)이 합착위치에서 상호 일영역부터 합착되도록 제1기판(300)의 접촉 유무에 따라 탄성바이어스 된다. 예를 들어, 제1기판(300)과 탄성유닛(70)이 상호 접촉되면 탄성유닛(70)의 탄성력과 제1기판(300)의 가압력에 의해 제1기판(300)은 곡면을 가지게 된다.
접촉부(72)는 제1기판(300)에 접촉하도록 마련된다. 접촉부(72)는 상부 정반(30)에 배치되며, 내부에 복수개의 탄성부재(74)를 수용한다. 접촉부(72)는 탄성부재(74)의 탄성력에 따른 변화에 대응되도록 탄성재질로 마련되는 것이 바람직하다.
탄성부재(74)는 접촉부(72) 내부에 수용되어 접촉되는 제1기판(300)의 가압력에 따라 탄성 변형된다. 즉, 탄성부재(74)는 제1기판(300)이 일정 곡률을 가지고 벤딩될 수 있도록 제1기판(300)의 가압력에 따라 탄성 변형된다. 본 발명의 탄성부재(74)는 복수개로 마련된다. 도 1 내지 도 3에 도시된 탄성부재(74)는 7개로 구성되나, 그 배치 개수는 설계 상에 따라 변형될 수 있다.
복수개의 탄성부재(74)는 그 길이에 따라 중앙 영역으로부터 외곽영역으로 배치된다. 본 발명의 일 실시 예에서의 탄성부재(74)는 제1기판(300)이 중앙 영역부터 벤딩되는 곡률을 갖도록 그 길이가 긴 것이 중앙 영역에 배치된다.
예를 들어, 7개의 탄성부재(74)는 그 길이에 따라 중앙 영역으로부터 외곽방향으로 갈수록 짧아진다. 이렇게 복수의 탄성부재(74)의 길이가 중앙 영역부터 양측의 외곽 방향으로 갈수로 짧아짐으로써, 탄성유닛(70)에 접촉되는 제1기판(300)은 오목한 형상의 곡률을 갖도록 벤딩된다. 반면, 복수의 탄성부재(74)의 길이가 중앙 영역부터 양측의 외곽 방향으로 갈수록 길어지면, 제1기판(300)은 볼록한 형상의 곡률을 갖도록 벤딩될 수 있다. 본 발명의 탄성부재(74)는 인장 스프링이 사용된다. 인장 스프링으로 사용되는 탄성부재(74)는 제1기판(300)의 접촉에 의해 탄성 변형 및 탄성바이어스 될 수 있다.
다음으로 도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 정렬유닛의 설치 상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 정렬유닛의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
정렬유닛(90)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 지지대(18)와 하부 정반(40) 사이를 연결하여, 탄성유닛(70)에 접촉된 제1기판(300)과 제1기판(300)의 하부면에 합착되는 제2기판(500)의 합착위치를 정렬시키도록 마련된다. 본 발명의 정렬유닛(90)은 제1정렬 액추에이터(91), 제2정렬 액추에이터(92) 및 제3정렬 액추에이터(93)를 포함한다. 그리고, 각각의 정렬 액추에이터들(91, 92, 93)은 동력부(95), 로드부(96), 제1유니버셜 링크(98) 및 제2유니버셜 링크(99)를 포함한다.
제1, 제2 및 제3정렬 액추에이터(91, 92, 93)는 각각 하부 정반(40)의 중심에서 방사상으로 등간격을 가지고 배치된다. 즉, 제1, 제2 및 제3정렬 액추에이터(91, 92, 93) 사이는 하부 정반(40)의 중심에서 방사상의 위치에 상호 120도 간격으로 이격되어 설치되는 것이다.
동력부(95)는 유압 액추에이터, 공압 액추에이터 그리고 리니어 볼스크류 중 어느 하나로 구성되어 이를 작동시키는 모터와 이들 선형 구동장치를 감싸는 외관 케이싱(미도시)을 포함한다. 로드부(96)는 하부 정반(40)과 동력부(95) 사이에 배치되고 동력부(95)에서 제공되는 구동력에 의해 신축됨으로써, 정렬 액추에이터(91, 92, 93)의 전체 길이가 조절되도록 한다.
제1유니버셜 링크(98)는 하부 정반(40)과 로드부(96)의 일측부를 상호 결합한다. 제1유니버셜 링크(98)는 제1요크(98a), 제2요크(98b), 센터피스(98c), 제1링크(98d) 및 제2링크(98e)를 포함한다. 반면, 제2유니버셜 링크(99)는 지지대(18)와 동력부(95)를 상호 결합한다. 이하에서 제2유니버셜 링크(99)는 제1유니버셜 링크(98)와 그 배치위치에 차이가 있을 뿐 구성요소는 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제1요크(98a)는 하부 정반(40)의 하부면에 고정 결합되고, 제2요크(98b)는 로드부(96)의 일측부에 고정 결합되며 제1요크(98a)와 직각 방향으로 배치된다. 센터피스(98c)는 제1요크(98a)와 제2요크(98b) 사이에 배치된다. 그리고, 제1링크(98d)는 제1요크(98a)와 센터피스(98c)를 축 결합하고, 제2링크(98e)는 제1링크(98d)에 대해 직각 방향으로 배치되어 제2요크(98b)와 센터피스(98c)를 축 결합한다. 상술한 제1요크(98a), 제2요크(98b), 센터피스(98c), 제1링크(98d) 및 제2링크(98e)로 구성된 제1유니버셜 링크(98)에 의해 하부 정반(40)과 로드부(96) 사이는 자유도 운동이 가능해 진다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 제1실시 예에 따른 합착장치(1)의 작동 과정을 이하에서 살펴보면 다음과 같다.
우선, 상부 챔버(12)와 하부 챔버(14)는 승강축(16)의 상승에 의해 제1기판(300) 및 제2기판(500)의 반입로를 형성한다. 그리고, 통상적인 기판 이송 로봇(미도시)이 제1기판(300) 및 제2기판(500)을 각각 또는 동시에 챔버(10)의 공정 공간으로 이송시킨다. 이때, 기판 이송 로봇에 의해 이송된 제1기판(300)은 리프트 핀(42)에 안착되고 제2기판(500)은 기판지지부(44)에 안착된다. 이후 상부 챔버(12)와 하부 챔버(14)는 승강축(16)의 하강에 의해 상호 밀폐하여 공정 공간을 진공 상태로 만든다. 정확히 설명하면, 상부 챔버(12)와 하부 챔버(14)의 결합 후에 진공펌프가 작동되어 챔버(10) 내부의 공간이 진공 상태가 된다.
제1기판(300)이 지지된 리프트 핀(42)을 상승시켜 탄성유닛(70)에 제1기판(300)을 접촉시킨다. 그러면, 제1기판(300)은 탄성유닛(70)의 탄성 변형에 의해 일정 곡률을 갖도록 벤딩된다. 승강부(46)는 정렬유닛(90)을 작동에 의해 상승된다. 승강부(46)의 상승에 따라 제2기판(500)은 제1기판(300)의 하부면으로 이동된다.
제2기판(500)이 제1기판(300)의 하부면, 즉 합착위치로 이동될 때 카메라(62)는 제1기판(300)과 제2기판(500) 사이의 얼라인 상태를 제1기판(300)과 제2기판(500)에 형성된 얼라인 마크를 통하여 확인한다. 여기서, 얼라인의 조정이 필요하면 제1, 2 및 3정렬 액추에이터(91, 92, 93)를 이용하여 정렬 작동을 수행한다.
정렬유닛(90)은 제1기판(300)과 제2기판(500)이 합착위치에서 합착 공정이 진행되면 제1기판(300)과 제2기판(500)이 상호 일영역부터 합착 가능하게 제1기판(300)의 곡률에 대응하여 제2기판(500)이 정렬되도록 작동된다. 이러한, 정렬유닛의 작동은 로드부(96)의 신축 작동, 제1유니버셜 링크(98) 및 제2유니버셜 링크(99) 중 적어도 어느 하나의 작동에 의해 이루어질 수 있다.
제1기판(300)과 제2기판(500)이 정렬되면 상호 합착이 견고하게 유지될 수 있도록 제1기판(300)과 제2기판(500) 중의 어느 하나에는 통상적으로 접착용 레진이 도포될 수 있다.
상술한 바와 같은 작동 과정에 의해 제1기판(300)과 제2기판(500)의 합착이 완료되면, 상부 챔버(12)가 승강축(16)에 의해 상승하여 공정 공간이 열리게 된다. 기판 이송 로봇이 공정 공간 내부로 진입하여 합착된 기판을 외부로 반출함으로써, 제1기판(300)과 제2기판(500)에 대한 합착 공정이 완료된다.
이에, 탄성유닛에 의해 상호 합착되는 기판들 중 어느 하나에 탄성력을 제공하여 기판들이 상호 일영역부터 합착될 수 있고, 이에 따라 기판 사이의 기포 유입 및 발생을 방지함으로써 제품 생산의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
<제2실시 예>
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 합착장치의 작동 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시 예에 따른 합착장치(1)는 제1실시 예와 같이, 챔버(10), 상부 정반(130), 하부 정반(140), 얼라인 감지부(60), 탄성유닛(70) 및 정렬유닛(90)을 포함한다.
이하에서는 본 발명의 제1실시 예에서 설명했던 챔버(10), 얼라인 감지부(60) 및 정렬유닛(90)에 대해서는 생략하기로 한다. 그리고, 본 발명의 제2실시 예에 따른 합착장치(1)의 상부 정반(130) 및 하부 정반(140)은 본 발명의 제1실시 예에서의 작동 과정과 상이하므로 본 발명의 제1실시 예의 상부 정반(30) 및 하부 정반(40)과는 상이한 도면 부호로 기재하였다. 다만, 탄성유닛(70)의 배치 위치는 상이하나 그 작동은 제1실시 예와 동일하므로 동일한 도면 부호로 기재하였다.
본 발명의 제2실시 예의 상부 정반(130)은 승강부(132)와 제2기판 리프트 핀(134)을 포함한다. 승강부(132)는 정전척과 점착척으로 구성되며, 외부로부터 반입된 제2기판(500)을 지지한다. 승강부(132)는 상부 챔버(12)의 상부면과 제1기판(300)의 상부면 사이에서 승강된다. 즉, 승강부(132)는 제1기판(300)과 제2기판(500)의 합착 공정 시 합착위치로 하강된다.
제2기판 리프트 핀(134)은 상부 챔버(12)의 상부면과 제1기판(300)의 상부면 사이에서 승강부(132)를 승강시킨다. 제2기판 리프트 핀(134)은 제1실시 예와 같이, 동력을 제공하는 구성 요소와 동력을 제공 받아 신축되는 구성 요소로 구성될 수 있다.
하부 정반(140)은 제1기판 리프트 핀(142)과 지지부(144)를 포함한다. 제1기판 리프트 핀(142)은 제1기판(300)을 지지하며 탄성유닛(70)과 제1기판(300)이 접촉되도록 승강 운동된다. 제1기판(300)이 지지되는 제1기판 리프트 핀(142)의 영역은 제1실시 예와 달리, 상하가 일정 간격을 가지고 상하가 폐쇄된 단면 형상을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 제2실시 예에 따른 합착장치(1)의 합착 공정 중 제1기판(300)은 볼록한 형상의 곡률을 가지므로, 제1기판(300)의 양단부가 휘어져 벗어나지 않도록 제1기판 리프트 핀(142)의 형상은 제1실시 예의 리프트 핀(42)의 형상과는 상이하게 마련된다.
지지부(144)는 탄성유닛(70)이 배치되도록 마련된다. 지지부(144)의 하부 영역은 제1기판(300)과 제2기판(500)의 합착 공정 시 상호의 합착위치가 정렬되도록 정렬유닛(90)에 의해 지지된다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 합착장치(1)의 작동 과정은 제1실시 예의 작동 과정과 유사하므로 이하에서 생략한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 합착장치 10: 챔버
30, 130: 상부 정반 40, 140: 하부 정반
60: 얼라인 감지부 70: 탄성유닛
72: 접촉부 74: 탄성부재
90: 정렬유닛 91: 제1정렬 액추에이터
92: 제2정렬 액추에이터 93: 제3정렬 액추에이터
95: 동력부 96: 로드부
98: 제1유니버셜 링크 99: 제2유니버셜 링크

Claims (9)

  1. 제1기판과 제2기판이 반입되며, 상기 제1기판과 상기 제2기판이 합착되는 공간을 형성하는 챔버와;
    상기 챔버 내부의 상하부에 상호 대향되도록 각각 배치되어 상기 제1기판과 상기 제2기판을 지지하며, 적어도 어느 하나가 상기 제1기판과 상기 제2기판이 합착되는 합착위치로 이동되는 상부 정반 및 하부정반과;
    상기 상부 정반과 상기 하부 정반 중 어느 하나에 배치되고 상기 합착위치에서 상기 제1기판과 상기 제2기판이 상호 일영역부터 합착되도록, 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 인접한 어느 하나의 접촉에 따라 탄성바이어스 되는 탄성유닛과;
    상기 상부 정반과 상기 하부 정반 중 다른 하나에 연결되어, 상기 탄성유닛에 접촉된 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 어느 하나의 곡률에 대응하여 다른 하나를 정렬시키는 정렬유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 합착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성유닛은,
    상기 제1기판과 상기 제2기판 중 인접한 어느 하나의 판면에 접촉되는 접촉부와;
    상기 접촉부를 사이에 두고 상기 제1기판과 상기 제2기판 중 상기 접촉부에 접촉되는 어느 하나에 대향 배치되는 복수개의 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 합착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    복수개의 상기 탄성부재의 길이는 상기 접촉부의 중앙으로부터 외곽 방향으로 갈수록 짧아지는 것을 특징으로 하는 합착장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 탄성부재는 인장 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 합착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1기판은 상기 탄성유닛과 상기 제2기판 사이에 배치되고 상기 탄성유닛은 상기 상부 정반에 배치되며,
    상기 하부 정반은 상기 제1기판과 상기 제2기판을 지지하며, 순차적으로 상기 제1기판과 상기 제2기판을 상기 탄성유닛을 향해 이동시키는 것을 특징으로 하는 합착장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1기판은 상기 탄성유닛과 상기 제2기판 사이에 배치되고 상기 탄성유닛은 상기 하부 정반에 배치되며,
    상기 제1기판과 상기 제2기판은 각각 상기 하부 정반 및 상기 상부 정반에 지지되어, 상기 제1기판은 상기 하부 정반의 이동에 따라 상기 탄성유닛으로 이동되고 상기 제2기판은 상기 상부 정반의 이동에 따라 상기 제1기판의 상부면으로 이동되는 것을 특징으로 하는 합착장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 정렬유닛은,
    상기 챔버의 하부와 상기 하부 정반에 각각 유니버셜 링크로 결합되어, 상기 탄성유닛에 접촉된 상기 제1기판의 곡률에 따라 상기 제2기판이 정렬되도록 신축되는 복수개의 정렬 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 합착장치.
  8. 제7항에 있어서,
    복수개의 상기 정렬 액추에이터는 제1정렬 액추에이터, 제2정렬 액추에이터 및 제3정렬 액추에이터를 포함하고,
    상기 제1, 2 및 3정렬 액추에이터는 상호 등간격을 이루며 방사상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 합착장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 정렬 액추에이터는 동력부와 로드부를 포함하는 유압 액추에이터, 공압 액추에이터 및 리니어 볼스크류 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 합착장치.
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