KR101340173B1 - 구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩장치 - Google Patents

구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본딩장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 본딩장치는 표시장치의 패널에 구동칩을 접합하기 위한 본딩장치에 있어서, 상기 패널이 놓여지는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상부에 위치하며, 상기 패널 상부로 상기 구동칩을 이동시키고 압착시키는 본딩헤드; 상기 베이스 플레이트를 관통하여 형성되며, 흡입압력이 인가되는 적어도 하나 이상의 진공채널; 및 상기 베이스 플레이트 내부에 마련되며, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널을 선택적으로 막을 수 있도록 형성되는 탈착 가능한 위치조절부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 본딩장치에 의하면 베이스 플레이트 표면에 형성되는 적어도 하나 이상의 미세홀, 및 적어도 하나 이상의 진공채널을 포함함으로써, 진공에 의한 장력으로 이방성 전도체의 수축력을 상쇄하여 패널 휨 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩장치{BONDING DEVICE CAPABLE OF CHANGING VACCUM CHANNEL'S POSITION CORRESPONDING TO DRIVER IC'S POSITION}
본 발명은 본딩장치에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 표시장치의 패널에 구동칩을 접합하기 위한 본딩장치에 있어서, 상기 패널이 놓여지는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상부에 위치하며, 상기 패널 상부로 상기 구동칩을 이동시키고 압착시키는 본딩헤드; 상기 베이스 플레이트를 관통하여 형성되며, 흡입압력이 인가되는 적어도 하나 이상의 진공채널; 및 상기 베이스 플레이트 내부에 마련되며, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널을 선택적으로 막을 수 있도록 형성되는 탈착 가능한 위치조절부재;를 포함하여 본딩 공정시 발생되는 패널의 휨(Warpage) 현상을 개선할 수 있는 본딩장치에 관한 것이다.
최근 휴대폰, 노트북, PDA 등과 같은 휴대용 제품 등에 사용되는 표시장치 평판 디스플레이 관련 분야에서는 점차 고성능화, 소형화, 고밀도의 제품이 요구되고 있다.
이러한 추세를 반영하여 구동칩을 패널상에 실장하는 방식이 연구되고 있다. 이러한 실장 방식은 별도의 구조물 없이 패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 실장하는 방식인 칩 온 글래스(Chip On Glass, COG) 본딩 방식과 구동칩을 탑재한 TCP(Tape Carrier Package)를 통해 패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 간접적으로 구동칩을 실장하는 방식인 TAB(Tape Automated Bonding) 본딩 방식으로 나뉜다.
상기 칩 온 글래스 본딩 공정에서는 구동칩의 점유면적을 최소화 시킬 수 있어 평판 디스플레이의 소형화와 박판화가 가능하고, 구동칩과 평판 디스플레이 패널 간의 거리 감소에 따른 신호전달 속도의 증가로 해상도의 향상이 가능하다.
일반적인 칩 온 글래스용 본딩장치는 표시장치의 패널이 놓이는 베이스 플레이트 및 열과 압력을 인가하기 위한 본딩헤드로 구성되며 가압착 및 본압착의 순서로 나뉘어 본딩이 실시된다.
도 1은 종래의 칩 온 글래스용 본딩장치의 작동 과정 및 본딩 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도1(a) 및 도1(b)를 참조하면, 종래의 본딩 공정은 베이스 플레이트(100) 상에 패널(200)이 위치되며, 패널(200)의 게이트 영역과 데이터 영역 상에 이방성 전도체(300)가 부착되고, 본딩헤드(400)가 진공으로 구동칩(500)을 본딩헤드(400)의 저면에 흡착시킨다. 여기서, 이방성 전도체(300)는 칩의 범프 및 패널(200)의 패드를 전기적으로 통하게 하는 도전 볼을 함유한 접착용 열경화성 수지를 의미한다.
그 후, 구동칩(500)이 본딩 위치로 로딩 되며, 패널(200)과 정렬된 후, 본딩헤드(400)가 하강하여 구동칩(500) 및 패널(200)을 서로에 대하여 가압착시킨다.
또한, 도 1(c), 및 도 1(d)를 참조하면, 가압착이 이루어진 후, 본딩 공정에서 이방성 전도체(300)에 가해지는 열과 압력은 상당히 중요한 요소가 되므로 본딩헤드(400)로 쿠션시트(600)를 눌러서 패널(200)을 더 높은 열로 재차 압착하며, 이를 본압착이라 한다. 여기서, 쿠션시트(600)는 압착되는 모든 부위에 항상 균일한 압력이 인가되도록 하는 역할을 하며, 본딩헤드(400)는 가압착 시보다 더 높은 온도로 세팅되어 이방성 전도체(300) 경화에 필요한 충분한 열을 전달할 수 있도록 되어 있다.
또한, 본압착의 베이스 플레이트(100)는 가열부(110)가 장착되어 일정한 온도로 유지되며, 이를 통해서 본딩헤드(400)로부터 전달된 열이 다른 곳에 전도되지 않고 이방성 전도체(300)에 집중적으로 공급될 수 있도록 하는 역할을 한다.
그러나, 본압착 공정 완료 후, 본딩헤드(400)가 상승하게 되면 이방성 전도체(300)에 가해지는 열은 급격히 낮아지며, 이렇게 급격한 온도 하락은 수지로 되어 있는 이방성 전도체(300)의 큰 수축을 일으키고, 이 수축력에 의해 구동칩(500) 부위에 패널(200)의 휨(Warpage) 현상이 발생하는 문제가 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 종래의 경우에는, 베이스 플레이트(100)의 가열부(110)의 열이 본압착 완료 후 이방성 전도체(300)의 급격한 온도 하락을 일정부분 막아주는 역할을 하여, 패널(200)의 휨 정도를 경감시키기는 하였다. 그러나, 베이스 플레이트(100)의 온도를 과도하게 높이면 이방성 전도체(300)에 공급되는 열이 과도하게 되어 압착 불량이 발생할 수 있으므로 패널(200)의 휨 현상의 근본적인 해결책이 되기는 어려웠다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 제 0876522호에서는 코어-쉘 구조의 고무(Core-Shell Rubber)를 포함함으로써 치수 안정성과 신뢰성 및 절연성이 우수하고, 온도 변화에 따른 수축률이 적은 이방성 전도체(300) 조성물에 대한 발명이 기재되어 있다. 그런, 상기 조성물은 성분비에 따라 그 효과가 상이하여 제조가 어렵고, 온도가 과도하게 높을 경우, 고무 자체의 물성변화로 인하여 치수 안정성을 잃어버리는 문제가 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에 의한 칩 온 글래스용 본딩장치는 베이스 플레이트를 관통하여 형성되는 적어도 하나 이상 이상의 진공채널을 포함함으로써, 진공에 의한 장력으로 이방성 전도체의 수축력을 상쇄하여 패널 휨 현상을 방지하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 목적뿐만 아니라, 진공에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 칩 온 글래스용 본딩장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 구동칩 위치에 따라 진공채널의 위치를 변경 가능하게 함으로써, 본딩 공정의 효율성이 높은 본딩장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 본딩장치는 표시장치의 패널에 구동칩을 접합하기 위한 본딩장치에 있어서, 상기 패널이 놓여지는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상부에 위치하며, 상기 패널 상부로 상기 구동칩을 이동시키고 압착시키는 본딩헤드; 상기 베이스 플레이트를 관통하여 형성되며, 흡입압력이 인가되는 적어도 하나 이상의 진공채널; 및 상기 베이스 플레이트 내부에 마련되며, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널을 선택적으로 막을 수 있도록 형성되는 탈착 가능한 위치조절부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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여기서, 상기 위치조절부재는 상기 적어도 하나 이상의 진공채널에 대응되어 형성되어, 상기 진공채널을 연결하는 적어도 하나 이상의 위치조절채널을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치조절채널은 상기 베이스 플레이트의 상기 구동칩이 위치한 영역에 대응되는 영역 및 상기 구동칩이 위치한 영역에 대응되는 영역과 인접하는 영역 중 적어도 하나의 영역에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치조절채널은 상기 패널의 액티브 영역 방향으로 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.
나아가, 본 발명에 의한 본딩장치는 상기 베이스 플레이트 내에 형성되며, 상기 베이스 플레이트를 가열하는 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 본딩방법은 이방성 전도체를 패널에 부착시키는 이방성 전도체 부착단계; 상기 이방성 전도체가 부착된 상기 패널을 진공채널 및 상기 진공채널을 선택적으로 막는 위치조절부재를 내부에 구비하는 베이스 플레이트 위에 위치시키고, 본딩헤드가 진공으로 구동칩을 상기 본딩헤드의 저면에 흡착시키며, 상기 구동칩이 본딩 위치에 로딩되어 상기 패널과 정렬된 후, 상기 본딩헤드가 하강하고 상기 구동칩 및 상기 패널에 열 및 압력을 가하여 압착시키는 가압착단계; 상기 가압착단계 후, 상기 구동칩 및 상기 패널을 상기 가압착단계 보다 더 높은 열로 압착시키는 본압착단계; 상기 본압착단계 후, 상기 본딩헤드가 상승하고 압착이 완료되는 압착완료단계를 포함하며; 상기 본압착단계 및 압착완료단계에서, 상기 진공채널에 흡입압력을 가하고, 상기 구동칩의 위치에 대응하여 상기 위치조절부재를 배치함으로써 상기 진공채널의 위치를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치조절부재는 상기 진공채널에 대응되어 형성되어 상기 진공채널을 연결하는 위치조절채널을 포함하며, 상기 위치조절채널은 상기 패널의 액티브 영역 방향으로 더 넓게 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡입압력은 60 내지 90mmHg인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 본딩장치는 베이스 플레이트를 관통하여 형성되는 적어도 하나 이상의 진공채널을 포함함으로써, 진공에 의한 장력으로 이방성 전도체의 수축력을 상쇄하여 패널 휨 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 본딩장치는 진공에 의한 열손실을 최소화하여 열에 의한 압착 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 본딩장치는 구동칩 위치에 따라 진공채널의 위치를 변경 가능하게 함으로써, 본딩 공정의 효율성이 높은 장점이 있다.
도 1은 종래의 본딩장치의 작동 과정 및 본딩 공정을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 본딩장치의 제1실시예의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 본딩장치의 제1실시예의 진공채널이 형성된 베이스 플레이트 상면을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 제어 시스템에 의하여 진공채널이 형성된 베이스 플레이트의 진공 흡착이 일어나는 영역과 대응되는 영역을 도시한 표시장치의 패널의 상면도.
도 5는 본 발명에 따른 본딩 장치의 제1실시예에 가열부가 더 포함된 베이스 플레이트의 상면을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명에 의한 본딩방법을 순차적으로 도시한 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 본딩장치의 제2실시예의 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 본딩장치의 제2실시예의 구동칩의 위치별로 진공채널의 위치가 변경된 베이스 플레이트의 상면을 도시한 평면도.
도 9는 본 발명에 따라 위치조절부재가 장착되어 베이스 플레이트의 흡입압력이 인가되는 영역과 대응되는 영역을 도시한 표시장치의 패널 상면을 도시한 평면도.
도 10은 본 발명에 따른 본딩장치의 제2실시예 및 베이스 플레이트에 위치조절부재 장착 전(a), 및 후(b)의 단면을 도시한 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 본딩 장치의 제2실시예에 가열부가 더 포함된 베이스 플레이트의 상면을 도시한 평면도.
이하, 본 발명에 의한 본딩장치에 대하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
도 2는 본 발명에 따른 본딩장치의 제1실시예의 단면을 도시하며, 도 3은 본 발명에 따른 본딩장치의 진공채널(120)이 형성된 베이스 플레이트(100) 상면을 도시한다.
도 2와 같이, 본 발명에 따른 본딩장치는 상기 패널(200)이 놓여지는 베이스 플레이트(100); 상기 베이스 플레이트(100) 상부에 위치하며 상기 패널(200) 상부로 상기 구동칩(500)을 이동시키고 압착시키는 본딩헤드(400); 상기 본딩헤드(400) 저면에 장착되는 쿠션시트(600); 상기 베이스 플레이트(100) 표면에 형성되는 적어도 하나 이상의 미세홀(121); 상기 베이스 플레이트(100)를 관통하여 형성되며, 흡입압력이 인가되는 적어도 하나 이상의 진공채널(120); 및 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120) 흡입압력을 제어하도록 상기 진공채널(120)에 연결된 제어 시스템(140);을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 진공채널(120)에 흡입압력을 인가하기 위한 진공 흡입부(700) 및 진공 펌프(710)를 포함할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에서 나타난 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(100)에는 표면에 적어도 하나 이상의 미세홀(121)이 형성되며, 상기 미세홀(121)을 통하여 상기 베이스 플레이트(100)를 관통하는 적어도 하나 이상의 진공채널(120)이 형성된다.
여기서, 상기 적어도 하나 이상의 미세홀(121) 및 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)은 패널(200)의 휨(Warpage) 현상을 방지하기 위한 역할을 하며, 상기 베이스 플레이트(100) 상에 놓여진 패널(200)을 진공 흡착하기 위하여, 상기 미세홀(121) 및 진공채널(120)을 통하여 흡입압력이 인가된다.
또한, 도 2에서 나타나는, 상기 제어 시스템(140)은 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)에 연결된 제1압력조절밸브(141), 압력측정센서(142), 제2압력조절밸브(143) 및 상기 제1압력조절밸브(141)와 압력측정센서(142), 및 제2압력조절밸브(143)에 연결된 제어부(144)를 포함한다.
여기서, 상기 제1압력조절밸브(141)는 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)의 흡입압력을 제어하는 역할을 하며, 따라서 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)의 말단에 위치한다. 또한, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)에 위치한 제1압력조절밸브(141)를 개폐하여, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)의 진공 흡입 여부를 제어 가능하다.
또한, 상기 압력측정센서(142)는 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)의 말단에 위치한다.
한편, 상기 제2압력조절밸브(143)는 상기 진공 흡입부(700) 말단에 위치하며, 상기 제2압력조절밸브(143)를 개폐하여 전체 진공채널(120)의 진공 흡입 여부를 제어하는 역할을 한다.
나아가, 상기 제어부(144)는 상기 압력측정센서(142)와 상기 제1압력조절밸브(141), 및 제2압력조절밸브(143)에 연결되어 상기 베이스 플레이트(100)와는 별도로 위치하여 형성된다.
한편, 상기 제어 시스템(140)은 상기 압력측정센서(142)에서 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)의 흡입압력을 측정하고, 측정된 압력을 전기적 신호로 송신한 후, 상기 제어부(144)에서 상기 압력측정센서(142)에서 송신된 신호를 수신하여 상기 제1압력조절밸브(141) 및 제2압력조절밸브(143)를 제어하도록 작동된다.
나아가, 상기 제어 시스템(140)은 상기 진공채널(120)이 상기 베이스 플레이트(100)의 상기 구동칩이 위치한 영역(101) 또는 상기 구동칩이 위치한 영역과 인접하는 영역(102) 중 적어도 하나의 영역에 흡입압력을 인가하도록 상기 제1압력조절밸브(141), 및 제2압력조절밸브(143)를 제어할 수 있으며, 바람직하게는 상기 구동칩이 위치한 영역(101) 및 그와 인접하는 영역(102) 모두에 흡입압력이 인가되는 것이 효과적이다. 이는 구동칩(500)이 위치하지 않은 영역에까지 불필요한 진공 흡착이 일어나는 경우 열손실이 발생하며, 구동칩(500)을 붙이는 이방성 전도체(300)가 일반적으로 상기 구동칩(500)보다 더 넓은 영역에 형성되기 때문에, 상기 제어 시스템(140)을 통하여 구동칩이 위치한 영역(101) 및 그와 인접한 영역 모두에 흡입압력이 인가될 경우 이방성 전도체(300)의 수축력에 의한 패널(200)의 휨현상을 더욱 효과적으로 막을 수 있기 때문이다.
또한, 상기 제어 시스템(140)은 복수의 구동칩(500)이 존재할 경우, 상기 구동칩(500)의 위치에 따라 상이한 모델별로 자유롭게 진공채널(120)의 위치를 변경하여 진공 흡착을 시키도록 제어할 수 있으므로, 본딩 공정의 효율성을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명에 의한 본딩장치의 제어 시스템(140)에 의하여 베이스 플레이트(100)의 진공 흡착이 일어나는 영역과 대응되는 영역(201)을 도시한 패널(200)의 상면을 도시한다. 빗금친 영역은 베이스 플레이트(100)에 흡입압력이 인가되는 영역에 대응하는 패널(200) 영역을 도시한다.
도 4에서 나타난 바와 같이, 상기 제어 시스템(140)은 상기 진공채널(120)이 상기 패널(200)의 액티브 영역 방향으로 더 넓은 영역에 흡입압력을 인가하도록 상기 제1압력조절밸브(141), 및 제2압력조절밸브(143)를 제어하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 액티브 영역(203)은 표시장치가 영상을 표시하는 영역을 의미하며, 상기 액티브 영역(203) 쪽으로 휠 경우, 패널(200)의 휨 현상(Warpage)에 의한 표시장치의 불량률이 더 높이 나타나기 때문에 이를 막기 위함이다.
도 5는 가열부가 장착된 본 발명에 의한 본딩 장치의 실시예 1의 베이스 플레이트(100)의 상면을 도시한다. 빗금친 부분은 흡입압력이 인가되는 영역을 나타낸다.
도 5에서 나타나듯이, 본 발명에 의한 칩 온 글래스용 본딩 장치는 상기 베이스 플레이트(100) 내에 형성되며, 상기 베이스 플레이트(100)를 가열하는 가열부(110)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
여기서 상기 가열부(110)는 상기 베이스 플레이트(100)를 일정한 온도로 유지하여, 본압착 완료 후 이방성 전도체(300)의 급격한 온도 하락을 일정 부분 상쇄시킴으로써, 상기 본딩헤드(400)로부터 전달된 열이 다른 곳에 전도되지 않고 이방성 전도체(300)에 집중적으로 공급될 수 있도록 하는 역할을 한다.
이 경우, 상기 가열부(110)는 상기 진공 채널(122)와 겹치지 않도록 형성되는 것이 효과적이다.
한편, 상기 본딩헤드(400)는 패널(200)에 구동칩(500)을 가압착하고, 상기 가압착된 구동칩(500)을 더 높은 온도와 압력으로 압착시키는 역할을 하며, 이를 위하여 상기 구동칩(500) 또는 쿠션시트(600)를 저면에 진공 흡착시키기 위한 진공 장치를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 쿠션시트(600)는 본딩헤드(400)의 저면에 장착되어 구동칩(500)의 압착시 압착되는 모든 부위에 항상 균일한 압력이 인가되어 안정적인 레벨링이 이루어지도록 하는 역할을 한다.
이상으로 본 발명에 의한 본딩장치에 대하여 설명하였는바, 상기 장치를 이용한 본딩방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 의한 본딩방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 본딩방법은 이방성 전도체 부착단계(S100), 가압착단계(S200), 본압착단계(S300), 압착완료단계(S400)를 포함한다. 상기 단계는 각 단계별로 개별 스테이지별로 이동하여 이루어질 수 있다.
먼저, 이방성 전도체 부착단계(S100)는 패널(200)에 구동칩(500)을 부착하기 위한 점착제 역할을 하는 이방성 전도체(300)(Anisotropic Conductive Film,ACF)를 부착하는 단계로써, 상기 이방성 전도체(300)는 수직 방향으로의 전기적 접촉은 이루어지나, 수평 방향으로는 절연이 이루어지며, 열가소성수지, 열경화성 수지, UV curable 수지 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
다음으로, 가압착단계(S200)는 상기 이방성 전도체(300)가 부착된 상기 패널(200)을 상기 베이스 플레이트(100) 위에 위치시키고, 본딩헤드(400)가 진공으로 구동칩(500)을 상기 본딩헤드(400)의 저면에 흡착시키며, 상기 구동칩(500)이 본딩 위치에 로딩되어 상기 패널(200)과 정렬된 후, 상기 본딩헤드(400)가 하강하고 상기 구동칩(500) 및 상기 패널(200)에 열 및 압력을 가하여 압착시키는 단계로써, 본압착단계(S300) 이전에 미리 구동칩(500)을 패널(200)에 압착시키는 단계를 의미한다. 패널(200)과 구동칩(500)에는 서로를 맞추기 위한 마크가 존재하며, 상기 가압착단계(S200)는 고배율 카메라를 통해 서로의 마크를 맞추고 가압착 본딩 툴로 압착이 이루어진다.
본압착단계(S300)는 가압착단계(S200) 후, 상기 가압착단계(S200)의 열 및 압력보다 더 높은 온도 및 압력으로 압착시키는 단계를 의미하며, 압력을 균일하게 구동칩(500)에 전가하기 위하여 쿠션시트를 사용하여 압착하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 압착완료단계(S400)는 압착이 완료된 후, 본딩헤드(400)가 상승하는 단계로써, 이 경우 갑작스런 온도 변화에 따라 이방성 전도체(300)가 수축하는 문제가 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 막기 위하여, 상기 본압착단계(S300) 및 압착완료단계(S400)에서, 상기 진공부의 상기 진공채널에 흡입압력을 가하여, 패널(200)의 휨을 방지하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 흡입압력은 상기 본압착단계(S300)와 동시에 또는 상기 가압착단계(S200)가 끝나고 상기 본압착단계(S300)가 시작되기 전에 가해지는 것이 효과적이며, 압착완료단계(S400)가 끝난 후 일정 시간이 지나 이방성 전도체(300)의 수축이 완료될 때까지 계속해서 가해지는 것이 효과적이다.
또한, 본 발명의 특징은 상기 본압착단계(S300) 및 압착완료단계(S400)에서, 상기 제어 시스템이 상기 구동칩 위치에 따라, 상기 진공채널의 흡입압력을 제어한다는 점이다. 이를 통하여, 복수의 구동칩(500)이 존재할 경우, 상기 구동칩(500)의 위치에 따라 상이한 모델별로 자유롭게 진공채널(120)의 위치를 변경하여 진공 흡착을 시키도록 제어할 수 있으므로, 본딩 공정의 효율성을 높일 수 있다.
나아가, 상기 흡입압력은 60 내지 90mmHg인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 70 내지 80mmHg, 가장 바람직하게는 75mmHg인 것이 효과적이다. 60mmHg 미만의 경우, 흡입압력이 낮아 이방성 전도체(300)의 수축력을 극복하기에 충분하지 못하며, 90mmHg를 초과할 경우, 오히려 흡입압력에 의한 패널(200)의 휨 현상이 나타날 수 있는 문제가 있다.
또한, 상기 제어 시스템(140)은 상기 진공채널(120)이 상기 패널(200)의 액티브 영역 방향으로 더 넓은 영역에 흡입압력을 인가하도록 상기 제1압력조절밸브(141), 및 제2압력조절밸브(143)를 제어하는 것이 바람직하다. 이는 마찬가지로, 상기 본딩 장치에서 설명한 바와 같은 이유이다.
실시예 2
도 7은 본 발명에 따른 본딩장치의 제2실시예의 단면을 도시하며, 도 8은 본 발명에 따른 본딩장치의 제2실시예의 구동칩(500)의 위치별로 진공채널(120)의 위치가 변경된 베이스 플레이트(100) 상면을 도시한다.
도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 본딩장치의 제 2실시예는 상기한 베이스 플레이트(100), 본딩헤드(400), 쿠션시트(600), 적어도 하나 이상의 미세홀(121), 상기 미세홀과 대응하여 연결된 적어도 하나 이상의 진공채널(120), 및 상기 베이스 플레이트(100)에 내부에 마련되며, 상기 진공채널(120)의 위치를 조절하기 위해 탈착 가능한 위치조절부재(130)를 더 포함한다.
여기서, 상기 위치조절부재(130)는 상기 구동칩이 위치하는 영역을 제외한 나머지 부분의 진공채널(120)을 선택적으로 막아 흡입압력이 인가되지 않도록 하는 역할을 한다.
따라서, 상기 위치조절부재(130)는 상기 베이스 플레이트(100) 내부에 마련되며, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)을 선택적으로 막을 수 있도록 형성되는것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 베이스 플레이트(100)의 표면에 평행하게 형성되는 것이 상기 진공채널(120)을 막는데 더욱 효과적이다.
또한, 상기 위치조절부재(130)는 베이스 플레이트(100) 전체 두께가 너무 커져, 상기 가열부(110)가 상기 베이스 플레이트(100)를 고온으로 가열 시 열전도가 일어나기 어려워지는 것을 막기 위하여, 두께가 얇은 지그(JIG) 또는 판 형태로 형성되는 것이 바람직하며, 열전도율이 높고, 고압에서도 견딜 수 있는 금속 또는 합금소재로 제작되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 위치조절부재(130)는 구동칩(500)의 위치에 따라 달리 적용 가능하도록, 상기 베이스 플레이트(100)에서 탈부착이 가능하도록 제작되는 것이 바람직하며, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)에 대응되어 형성되어, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)을 연결하는 적어도 하나 이상의 위치조절채널(131)을 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 적어도 하나 이상의 위치조절채널(131)은 상기 위치조절부재(130)가 결합 시 상기 적어도 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)을 연결하여 구동칩이 위치한 영역(101) 및 상기 구동칩이 위치한 영역과 인접하는 영역(102)에만 흡입압력이 인가되도록 하기 위하여 형성된다.
따라서, 상기 적어도 하나 이상의 위치조절채널(131)은 상기 베이스 플레이트(100)의 상기 구동칩이 위치한 영역(101)에 대응되는 영역 및 상기 구동칩이 위치한 영역과 인접하는 영역(102)에 대응되는 영역 중 적어도 하나의 영역에 형성되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 구동칩이 위치한 영역(101)에 대응되는 영역 및 그와 인접하는 영역(102)에 대응되는 영역 모두에 형성되는 것이 효과적이다. 이는, 상기 구동칩(500)이 위치하지 않은 영역에 대응되는 영역에까지 위치조절채널(131)이 형성될 경우, 불필요한 진공 흡착이 일어나는 채널의 존재로 인한 열손실이 발생하며, 상기 구동칩(500)을 붙이는 이방성 전도체(300)가 일반적으로 상기 구동칩(500) 보다 더 넓은 영역에 형성되기 때문에, 상기 구동칩이 위치한 영역(101)에 대응되는 영역 및 그와 인접한 영역에 대응되는 영역 모두에 상기 위치조절채널(131)이 형성되어야만 이방성 전도체(300)의 수축력에 의한 패널(200)의 휨현상을 더욱 효과적으로 막을 수 있기 때문이다.
도 8과 같이, 상기 위치조절채널(131)은 상기 구동칩(500)이 다수 존재할 경우, 각각의 구동칩이 위치한 영역(101)에 대응되는 영역 또는 상기 각각의 구동칩이 위치한 영역과 인접하는 영역(102)에 대응되는 영역 중 적어도 하나의 영역에 각각 형성될 수 있으며, 바람직하게는 각각의 구동칩이 위치한 영역(101)에 대응되는 영역 및 상기 각각의 구동칩이 위치한 영역과 인접하는 영역(102)에 대응되는 영역 모두에 각각 형성될 수 있다. 상기 위치조절부재(130)를 통하여 구동칩(500)의 위치별로 진공채널(120)의 위치가 조절하여 흡입압력이 인가될 경우, 불필요한 진공 흡착이 일어나는 채널의 존재로 인한 열손실을 최소화시킬 수 있으며, 구동칩(500)의 위치에 따라 상이한 모델별로 자유롭게 진공채널(120)의 위치를 변경하여 진공 흡착을 시킬 수 있으므로, 본딩 공정의 효율성을 높일 수 있다.
또한, 위치조절부재(130)의 위치조절채널(131)이 형성된 영역과 대응되는 영역을 도시한 패널(200)의 상면을 도시한 도 9에서 나타난 바와 같이, 상기 위치조절채널(131)은 상기 진공채널(120)이 상기 패널(200)의 액티브 영역 방향으로 더 넓은 영역에 흡입압력을 인가하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 실시예 1에서 설명한 것과 동일한 이유 때문이다.
이하, 본 발명의 위치조절부재(130)의 작동 원리를 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 본딩장치의 제2실시예의 베이스 플레이트(100)에 위치조절부재(130) 장착 전(a), 및 후(b)의 단면을 도시한다.
도 10(a)에서 도시된 바와 같이, 본딩 공정이 이루어지기 이전단계에는 상기 위치조절부재(130)가 장착되지 않아 모든 진공채널(120)이 막혀있으나, 도 10(b)와 같이, 본딩 공정이 시작되고 상기 위치조절부재(130)가 장착될 경우, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널(120)이 연결되고, 따라서 흡입압력이 인가되어 진공 흡착이 이루어 질 수 있다.
한편, 도 11은 가열부가 장착된 본 발명에 의한 본딩 장치의 실시예 2의 베이스 플레이트(100)의 상면을 도시한다.
도 11에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 본딩 장치는 상기 베이스 플레이트(100) 내에 형성되며, 상기 베이스 플레이트(100)를 가열하는 가열부(110)를 더 포함하는 것이 바람직하며 이는 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같은 이유이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
100 : 베이스 플레이트
101 : 구동칩이 위치한 영역
102 : 구동칩이 위치한 영역에 인접하는 영역
110 : 가열부
120 : 진공채널 121 : 미세홀
130 : 위치조절부재 131 : 위치조절채널
140 : 제어 시스템 141 : 진공채널에 위치한 제1압력조절밸브
142 : 압력측정센서 143 : 진공 흡입부에 위치한 제2압력조절밸브
144 : 제어부
200 : 패널
201 : 구동칩이 위치한 영역에 대응되는 패널 영역
202 : 구동칩이 위치한 영역에 인접하는 영역에 대응되는 패널 영역
300 : 이방성 전도체
400 : 본딩헤드
500 : 구동칩
600 : 쿠션시트
700 : 진공 흡입부
710 : 진공 펌프

Claims (13)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 표시장치의 패널에 구동칩을 접합하기 위한 본딩장치에 있어서,
    상기 패널이 놓여지는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트 상부에 위치하며, 상기 패널 상부로 상기 구동칩을 이동시키고 압착시키는 본딩헤드;
    상기 베이스 플레이트를 관통하여 형성되며, 흡입압력이 인가되는 적어도 하나 이상의 진공채널; 및
    상기 베이스 플레이트 내부에 마련되며, 상기 적어도 하나 이상의 진공채널을 선택적으로 막을 수 있도록 형성되는 탈착 가능한 위치조절부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 위치조절부재는 상기 적어도 하나 이상의 진공채널에 대응되어 형성되어, 상기 진공채널을 연결하는 적어도 하나 이상의 위치조절채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 위치조절채널은 상기 베이스 플레이트의 상기 구동칩이 위치한 영역에 대응되는 영역 및 상기 구동칩이 위치한 영역에 대응되는 영역과 인접하는 영역 중 적어도 하나의 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 위치조절채널은 상기 패널의 액티브 영역 방향으로 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩장치.
  10. 제6항에 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트 내에 형성되며, 상기 베이스 플레이트를 가열하는 가열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩장치.
  11. 이방성 전도체를 패널에 부착시키는 이방성 전도체 부착단계;
    상기 이방성 전도체가 부착된 상기 패널을 진공채널 및 상기 진공채널을 선택적으로 막는 위치조절부재를 내부에 구비하는 베이스 플레이트 위에 위치시키고, 본딩헤드가 진공으로 구동칩을 상기 본딩헤드의 저면에 흡착시키며, 상기 구동칩이 본딩 위치에 로딩되어 상기 패널과 정렬된 후, 상기 본딩헤드가 하강하고 상기 구동칩 및 상기 패널에 열 및 압력을 가하여 압착시키는 가압착단계;
    상기 가압착단계 후, 상기 구동칩 및 상기 패널을 상기 가압착단계 보다 더 높은 열로 압착시키는 본압착단계;
    상기 본압착단계 후, 상기 본딩헤드가 상승하고 압착이 완료되는 압착완료단계를 포함하며;
    상기 본압착단계 및 압착완료단계에서, 상기 진공채널에 흡입압력을 가하고, 상기 구동칩의 위치에 대응하여 상기 위치조절부재를 배치함으로써 상기 진공채널의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위치조절부재는 상기 진공채널에 대응되어 형성되어 상기 진공채널을 연결하는 위치조절채널을 포함하며, 상기 위치조절채널은 상기 패널의 액티브 영역 방향으로 더 넓게 마련되는 것을 특징으로 하는 구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 흡입압력은 60 내지 90mmHg인 것을 특징으로 하는 구동칩 위치에 대응하여 진공채널의 위치 변경이 가능한 본딩방법.
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KR20080100582A (ko) * 2007-05-14 2008-11-19 주식회사 에스에프에이 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법

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