KR101344258B1 - 탭 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탭 검사 방법에 관해 개시한 것으로서, 테이프 케리어와 액정 패널 및 상기 테이프 케리어와 인쇄회로기판 간의 탭본딩 공정이 완료된 모듈을 제공하는 단계와, 상기 모듈에서 탭 정렬상태를 확인하는 단계와, 상기 정렬 확인이 완료된 모듈에서 상기 테이프 케리어의 열팽창량을 측정하여 탭 공정조건을 보정하는 단계와, 상기 탭의 불량 유무를 검사하는 단계를 포함한다.

따라서, 본 발명은 탭검사 시에 테이프 케리어의 열팽창 보정 시스템을 도입함으로써, 테이프 케리어의 열팽창에 따른 공정 조건을 자동으로 보정할 수 있다. 이로써, 탭정렬 상태를 최적화할 수 있다. 또한, 본 발명은 열팽창에 따른 에러로 인해 공정조건을 별도로 변경해야 하는 번거로움이 없어 탭 검사시간을 단축할 수 있다.

Description

탭 검사방법{METHOD FOR INSPECTING TAB PROCESS}

도 1은 일반적인 액정표시장치의 액정패널을 도시한 단면도.

도 2는 일반적인 액정패널과 구동회로가 내장된 TCP를 TAB 방식으로 연결한 구조를 도시한 사시도.

도 3은 종래 기술에 른 탭본딩 공정에서의 검사방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

도 4는 본 발명에 따른 탭본딩 공정에서의 열팽창 보정 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

본 발명은 탭공정 검사방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 TAB(Tape Automated Bonding) 공정 시에 어라인을 최적화할 수 있는 탭공정 검사방법에 관한 것이다.

액정 표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. 상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다. 따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상정보를 표현할 수 있다. 현재에는 전술한 바 있는 박막 트랜지스터와 상기 박막 트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬 방식으로 배열된 능동행렬 액정 표시장치(Active Matrix LCD : AM-LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다.

일반적으로 액정 표시장치를 구성하는 기본적인 부품인 액정 패널의 구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 액정 패널의 단면을 도시한 단면도이다.

액정패널(20)에는 여러 종류의 소자들이 형성된 두 장의 기판(2, 4)이 서로 대응되게 형성되고, 상기 두 장의 기판(2, 4) 사이에 액정층(10)이 개재된 형태로 위치하고 있다.

상기 액정패널(20)은 색상을 표현하는 컬러필터가 형성된 상부 기판(4)과 상기 액정층(10)의 분자 배열방향을 변환시킬 수 있는 스위칭 회로가 내장된 하부기판(2)으로 구성된다.

상기 상부기판(4)에는 색을 구현하는 컬러필터층(8)과, 상기 컬러필터층(8)을 덮는 공통전극(12)이 형성되어 있다. 상기 공통전극(12)은 액정(10)에 전압을 인가하는 한쪽 전극의 역할을 한다. 상기 하부기판(2)은 스위칭 역할을 하는 박막트랜지스터부(S)와, 상기 박막 트랜지스터부(S)로부터 신호를 인가 받고 상기 액정(10)으로 전압을 인가하는 다른 한쪽의 전극역할을 하는 화소전극(14)으로 구성 된다. 이때, 상기 화소전극(14)이 형성된 부분을 화소부(P)라고 한다.

또한, 상기 상부 기판(4)과 하부 기판(2)의 사이에 주입되는 액정(10)의 누설을 방지하기 위해, 상기 상부 기판(4)과 하부 기판(2)의 가장자리에는 실런트(sealant : 6)로 봉인되어 있다.

상기 박막 트랜지스터(S)는 외부의 구동회로(Integrated Circuit ; IC)에서 신호를 인가 받아 상기 화소전극(14)을 구동하게 된다.

상기 박막 트랜지스터(S)는 게이트 전극, 소스전극, 드레인 전극의 세 전극으로 이루어지며, 상기 게이트 전극은 게이트 배선과 접촉된다. 또한, 상기 소스 전극은 데이터 배선과 접촉되며, 상기 게이트 및 데이터 배선의 끝단에는 각각 게이트 패드와 데이터 패드가 형성되며, 상기 게이트 및 데이터 패드와 외부의 구동회로와 연결된다.

상기 외부 구동회로는 크게 두 종류로 나눌 수 있으며, 상기 게이트 패드와 연결되어 상기 게이트 전극을 제어하는 게이트 구동회로와 상기 데이터 패드와 연결되어 상기 소스 전극을 제어하는 데이터 구동회로로 나뉜다.

상기와 같이 액정 표시장치의 구동을 위한 구동회로(dirve IC)를 액정패널(LCD panel)과 연결시키는 기술에는 COB(chip on board), TAB (tape automated bonding), COG(chip on glass)방식 등이 있다.

종래의 세그먼트(segment) 방식의 액정 표시장치 또는 낮은 해상도의 패널의 경우에는 리드라인(lead line)의 수가 적기때문에 구동회로가 PCB(printed circuit board)위에 있고, 보드(board)의 리드를 패널과 HSC(heat seal connector)로 연결 하는 것이 용이했다.

그러나, 액정패널이 고 해상도화 됨에 따라 엄청난 수의 리드를 갖는 구동회로를 보드에 장착하기가 용이하지 않게 되었다. 즉, 예를 들면 600 ×800의 해상도를 갖는 SVGA급의 액정패널의 경우, 천연색을 표현하기 위해서는 600 ×800 ×3의 화소를 갖게 되는데, 각각의 화소를 모두 구동회로에 연결해야만 한다.

또한, 와이어본딩 방식은 접속단자 하나 하나를 접속해 가는 이른바 순차식 접속방법으로써, 엑스레이 디텍터와 같이 접속단자의 접속 수가 매우 많은 경우는 시간이 많이 걸리고 접속단자 사이의 거리가 좁으면 연결이 불가능하다. 또한, 와이어 루프의 높이로 인해 접속 면적이 늘어나는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결한 방식이 TAB(tape automated bonding)방식인 것이다. 즉, 상기 TAB 방식은 구동회로를 테이프 캐리어(tape carrier)위에 장착함으로써, 상기의 문제를 해결한 것이다. 상기 테이프 캐리어에 구동회로가 내장된 것을 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package ; TCP)라 칭한다.

도 2는 액정패널(20)과 구동회로(51)가 내장된 TCP(50)를 TAB 방식으로 연결한 구조를 도시한 도면이다.

TCP(50)는 구동회로(51)가 내장되어 있다. 상기 액정패널(20)은 상기 TCP(50)를 통해 상기 구동회로(51)와 연결된다. 그리고, 프린트 회로기판(52)(이하, PCB라 한다.)도 상기 TCP(50)와 연결된다.

상기한 TCP 방식의 일반적인 조립 공정을 크게 나누면 인너리드본딩(ILB : Inner Lead Bonding)공정, 캡슐화(Encapsulation)공정, 아우트리드본딩(OLB : Outer Lead Bonding) 공정으로 나눌 수 있는 데, 인너리드본딩 공정은 릴투 릴(Reel to Reel) 방식으로 이송되는 테이프캐리어와 액정패널 또는 PCB기판 간의 위치를 정렬하고 나서, 열에너지와 압력을 이용하여 접속한다. 캡슐화(Encapsulation ) 공정은 인너리드본딩 공정후 칩에 에폭시계 수지를 피막하여 주위환경으로부터 칩과 인너리드(Inner Lead)를 보호해 주는 역할을 하는 공정이며 아우트리드 본딩 공정은 캡슐화 공정후에 전기적 테스트를 마친 다음에, 아우트리드(Outer Lead)를 인쇄회로기판 (PCB : Printed Circuit Board) 상에 형성된 패드에 연결하는 공정이다.

해상도가 증가할수록 패드의 정밀도가 높아져 패드 전극의 피치가 점점 좁아지기 때문에 접속공정 조건이 갈수록 어려워지고 있다. 또, 이러한 방법에 의한 집적회로 실장방식은 최근 다 핀화, 박형, 소형, 경량화의 요망에 따라 급격히 용도가 넓어지고 있으며 집적회로 칩을 일괄 본딩하는 방식으로 접속공정이 단순화되어 리페어가 용이하고 접속불량을 감소시킬 수 있다. 상술한 TAB 방식의 액정패널의 실장방법은 현재 가장 일반적인 방식으로 널리 실용화 되어있다. 상술한 방법대로 적용하여 TAB공정을 진행한 후에는 TAB 검사공정이 진행된다.

도 3은 종래 기술에 따른 탭 공정에서의 검사방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 TAB공정을 진행한다.(S01)

이어, TAB공정이 완료되면, 모니터 상에서 액정 패널과 인쇄회로기판 간을 연결하는 테이프 케리어의 본딩 위치를 확인한다. 즉, 테이프 케리어와 액정 패널 과 인쇄회로기판 간의 정렬 상태를 확인한다.(S02) 이때, 정렬 불량이 판정된 경우, 경고음을 울리도록 설정되어 있다.

다음, 정렬 작업이 완료되면, 작업자의 육안을 통해서 TAB공정이 제대로 진행되었는 지 불량 유무를 검사한다. 이때, TAB공정이 불량인 경우 현미경을 통해 다시 확인하는 과정을 거쳐 공정 조건을 보정하도록 한다.(S03)

계속해서, 상기 TAB검사를 통해 양품인 것이 확인되면, 이후의 PCB공정을 진행한다. (S04)

그러나, 상술한 종래기술에 따른 탭 검사방법은, 탭 공정 시, 열과 압력을 가하여 테이프 케리어와 액정 패널 및 테이프 케리어와 PCB기판 간의 본딩을 실시하게 된다. 따라서, 상기 본딩하는 과정에서 발생되는 열에 의해 테이프 케리어가 팽창하게 될 수 있다. 이런 경우, 테이프 케리어와 액정 패널 및 테이프 케리어와 인쇄회로기판 간의 위치가 변동되어 오정렬이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 상기 문제점을 해결하고자, 본 발명은 탭 공정이 완료된 테이프 케리어의 열팽창 정도를 측정함으로써, 테이프 케리어와 액정 패널 및 테이프 케리어와 인쇄회로기판 간의 위치 변동에 따른 오정렬 현상을 방지할 수 있는 탭 검사방법을 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명에 따른 탭 검사 방법은 테이프 케리어와 액정 패널 및 상기 테이프 케리어와 인쇄회로기판 간의 탭 공정을 진행하여 탭본딩 공정이 완료된 모듈을 제공하는 단계와, 상기 모듈에서 상기 테이프 케리어와 상기 액정패널 간 및 상기 테이프 케리어와 상기 인쇄회로기판 간의 탭 정렬상태를 확인하는 단계와, 상기 탭 정렬상태가 양호한 것으로 판단되면, 상기 모듈에서 상기 테이프 케리어의 열팽창량을 측정하는 단계와, 측정된 테이프 케리어의 열팽창량이 기준치보다 큰 경우에 탭 공정 조건을 보정하는 단계와, 액정패널 검사장치를 이용하여 탭 검사를 실시하여 상기 모듈의 불량 유무를 검사하는 단계를 포함한다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참고로하여 본 발명에 따른 탭 검사방법을 설명한다.

액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정패널과 이 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.

상기 액정패널에는 게이트라인들과 데이터라인들이 교차하게 배열되고 그 게이트라인들과 데이터라인들의 교차로 마련되는 영역에 액정셀들이 위치하게 된다. 상기 액정패널에는 액정셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 공통전극이 마련된다. 화소전극들 각각은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)의 소스 및 드레인 단자들을경유하여 데이터라인들 중 어느 하나에 접속된다. 박막트랜지스터의 게이트단자는 비디오신호가 1라인분씩의 화소전극들에게 인가되게 하는 게이트라인들 중 어느 하나에 접속된다.

구동회로는 게이트라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버와, 데이터라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버와, 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 제어부와, 액정표시장치에서 사용되는 여러가지의 구동전압들을 공급하는 전원공급부를 구비한다. 타이밍 제어부는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 데이터 드라이버에 화소데이터를 공급한 다.

전원공급부는 입력 전원을 이용하여 액정표시장치에서 필요하는 공통전압(Vcom), 게이트 하이전압(Vgh), 게이트 로우전압(Vgl) 등과 같은 구동전압들을 생성한다. 게이트 드라이버는 스캐닝신호를 게이트라인들에 순차적으로 공급하여 액정패널 상의 액정셀들을 1라인분씩 순차적으로 구동한다. 데이터 드라이버는 화소데이터를 이용하여 비디오신호를 생성하고, 생성된 비디오신호를 게이트라인들 중 어느 하나에 스캐닝신호가 공급될 때마다 데이터라인들 각각에공급한다. 이에 따라, 액정표시장치는 액정셀별로 비디오신호에 따라 화소전극과 공통전극 사이에 인가되는 전계에 의해 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.

이들 중 액정패널과 직접 접속되는 데이터 드라이버와 게이트 드라이버는 다 수개의 IC(Integrated Circuit)들로 집적화된다. 집적화된 데이터 드라이브 IC와 게이트 드라이브 IC 각각은 테이프 케리어 상에 실장되어 탭방식으로 액정패널에 접속된다.

여기서 테이프 케리어를 통해 탭 방식으로 액정패널에 접속되는 드라이브 IC들은 테이프 케리어에 접속되어진 인쇄회로기판(즉, 타이밍 제어부 및 전원 공급부)로부터 제어신호들 및 직류전압들을 공급받는다.

한편, 실제로 액정패널에 테이프 케리어를 접속시키기 전에 액정패널 검사장치(Auto Probe)를 이용하여 액정패널의 불량화소 등을 점검한다. 다시 말하여, 액정패널이 완성된 후 액정패널의 화소를 체크하고, 체크된 불량화소를 리페어함으로써 신뢰성있는 액정패널을 확보하게 된다. 이와 같이 액정패널의 신뢰성을 확보한 후 액정패널에 테이프 케리어를 접속시키게 된다.

이와 같이 액정패널이 완성된 후 별도의 액정패널 검사장치를 이용하여 탭 검사를 실시함으로써, 상기 액정패널의 불량화소를 체크하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 탭본딩 공정에서의 열팽창 보정 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 탭 공정을 진행하기 이전에, 먼저 액정패널 검사장치(Auto Probe)를 이용하여 액정패널의 불량 화소 등을 점검한다. 다시 말하여, 액정패널이 완성된 후 액정패널의 화소를 체크하고, 체크된 불량화소를 리페어함으로써 신뢰성있는 액정패널을 확보하게 된다. 이와 같이 액정패널의 신뢰성을 확보한 후 탭 공정을 진행한다.

이어, 상기 테이프 케리어와 액정 패널 및 상기 테이프 케리어와 인쇄회로기판 간의 탭공정을 진행한다. 이때, 상기 액정 패널은 상기 테이프 케리어를 통해 구동회로와 연결된다. 또한, 상기 인쇄회로기판은 상기 테이프 케리어를 통해 구동회로와 연결된다. 이와 같이, 상기 탭 공정은 액정 패널과 인쇄회로기판과의 전기적 신호를 연결하는 공정에 해당된다. 한편, 상기 탭 공정은 열을 이용하여 테이프 케리어를 상기 테이프 케리어와 인쇄회로기판에 부착한다.

상기 탭 공정 결과, 상기 테이프 케리어와 액정 패널 및 상기 테이프 케리어와 인쇄회로기판 간의 탭본딩 공정이 완료된 모듈이 제공된다.

그 다음, 상기 모듈에서 탭 정렬상태를 확인한다. 이때, 상기 탭 정렬 상태를 확인하는 작업은 모니터 상에서 설계치수 상 정렬 상태를 확인한다. 여기서, 정렬은 테이프 케리어와 액정 패널 및 테이프 케리어와 인쇄회로기판 간의 본딩 위치에 대한 정렬을 의미한다. 이때, 탭 정렬 상태가 불량인 경우, 경고음을 발생한다.

상기 탭 정렬 상태가 양호한 것으로 판단되면, 열팽창 측정 보정 시스템 과정이 도입된다. 상기 열팽창 보정 시스템 과정에서는 먼저 테이프 케리어의 열팽창량을 측정한다. 이때, 상기 측정치가 기준치보다 작은 경우에는 양품으로 판정된다. 이와 같이 양품으로 판정되면, 탭 검사 작업이 진행된다.

만약, 상기 테이프 케리어의 열팽창량 측정치가 기준치보다 큰 경우에 불량으로 판정된다. 이와 같이 불량으로 판정되면, 현미경 측정을 통해 공정 조건을 보정하는 과정이 도입된다. 이때, 상기 탭공정 조건을 보정하는 것은 탭공정 속도를 조절하는 것을 들 수 있으며, 상기 탭공정의 속도를 1mm/s ∼ 20mm/s 로 진행한다. 또한, 상기 탭 공정 조건을 보정하는 것은 열에 의한 노출시간을 보정하는 것을 포함한다. 즉, 열에 의한 노출시간을 기존보다 짧게 설정하여 테이프 케리어에 대한 열팽창 정도를 줄일 수 있도록 한다.

본 발명에 따르면, 탭검사 시에 테이프 케리어의 열팽창 보정 시스템을 도입함으로써, 테이프 케리어의 열팽창에 따른 공정 조건을 자동으로 보정할 수 있다. 이로써, 탭정렬 상태를 최적화할 수 있다. 또한, 본 발명은 열팽창에 따른 에러로 인해 공정조건을 별도로 변경해야 하는 번거로움이 없어 탭 검사시간을 단축할 수 있다.

Claims (8)

1. 테이프 케리어와 액정 패널 및 상기 테이프 케리어와 인쇄회로기판 간의 탭 공정을 진행하여 탭본딩 공정이 완료된 모듈을 제공하는 단계와,

   상기 모듈에서 상기 테이프 케리어와 상기 액정패널 간 및 상기 테이프 케리어와 상기 인쇄회로기판 간의 탭 정렬상태를 확인하는 단계와,

   상기 탭 정렬상태가 양호한 것으로 판단되면, 상기 모듈에서 상기 테이프 케리어의 열팽창량을 측정하는 단계와,

   측정된 테이프 케리어의 열팽창량에 따라 탭 공정 조건을 보정하는 단계와,

   액정패널 검사장치를 이용하여 탭 검사를 실시하여 상기 모듈의 불량 유무를 검사하는 단계를 포함하는 탭 검사방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 모듈의 탭 정렬상태를 확인하는 단계는 모니터 상에서 확인하는 것을 특징으로 하는 탭 검사방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 탭 정렬상태를 확인하는 단계에서, 상기 탭 정렬상태가 불량인 경우에 상기 탭 공정 조건을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 검사방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 탭의 열팽창량을 측정하는 단계에서, 상기 탭의 열팽창 측정치가 기준치보다 큰 경우에는 상기 탭공정 조건을 보정하는 것을 특징으로 하는 탭 검사방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 탭공정 조건을 보정하는 단계는 열에 의한 노출시간을 감소시키는 것을 특징으로 하는 탭 검사방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 탭공정 조건을 보정하는 단계는 상기 탭 공정의 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 탭 검사방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 탭 공정의 속도를 1mm/s ∼ 20mm/s로 조절하는 것을 특징으로 하는 탭 검사방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 모듈의 불량 유무를 검사하는 단계는, 현미경 측정을 통해 상기 모듈의 불량 유무를 확인하여 상기 탭 공정 조건을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 검사방법.

Images