KR101390965B1 - Apparatus for assembling substrates - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 합착장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기판 합착장치는 제 1기판이 지지되는 제 1챔버; 상기 제 1챔버로부터 이격되며 상기 제 1기판과 합착되는 제 2기판이 지지되는 제 2챔버; 상기 제 1챔버와 제 2 챔버의 사이에 위치하여 기밀 및 간격유지를 위한 메인 실부재; 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버의 사이에 위치하여 기밀 및 간격을 유지하고, 기밀 및 간격을 유지한 상태에서 정렬을 위해 상기 제 1 챔버에 대한 상기 제 2 챔버의 슬라이딩 운동이 가능하게 하는 정렬 조절부가 구비되는 것이 바람직한바 상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 챔버 사이의 기밀과 간격의 유지에 따른 진공상태에서 챔버의 수평 이동이 동시에 가능하여 공정시간이 단축되는 효과가 있다.The present invention relates to a substrate laminating apparatus, and a substrate laminating apparatus according to the present invention includes: a first chamber in which a first substrate is supported; A second chamber spaced apart from the first chamber and supported by a second substrate bonded to the first substrate; A main chamber member positioned between the first chamber and the second chamber for maintaining airtightness and spacing; A second chamber having a first chamber and a second chamber, the first chamber being disposed between the first chamber and the second chamber to maintain airtightness and spacing therebetween and to allow sliding movement of the second chamber relative to the first chamber for alignment, According to the present invention, it is possible to simultaneously move the chamber horizontally in a vacuum state due to the maintenance of airtightness and spacing between the chambers, thereby shortening the processing time.
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치를 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing a substrate laminating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치에 구비된 정렬 조절부의 분해 사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view of an alignment adjusting unit included in the substrate sticking apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치에 구비된 정렬 조럴부의 작동상태도이다.FIG. 3 and FIG. 4 are operational states of the alignment jig provided in the substrate sticking apparatus according to the embodiment of the present invention.
본 발명은 기판 합착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 챔버 사이의 기밀과 간격을 유지한 상태에서 챔버의 수평 이동이 동시에 실현 가능한 기판 합착장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
기판 합착장치는 박판 디스플레이 장치의 두 기판을 합착하기 위한 것이다. 박판 디스플레이 장치의 예로써 TFT-LCD 패널, PDP, OLED 등이 있다. 이들 박판 디스플레이 장치는 복수의 TFT(Thin Film Transistor)가 매트릭스형으로 형성된 TFT 기판과, 컬러 필터나 차광막 등이 형성된 컬러 필터 기판이 수 ㎛ 정도의 간격을 가지고 서로 대향하여 합착된다.The substrate laminating apparatus is for laminating two substrates of a thin plate display apparatus. Examples of the thin film display device include a TFT-LCD panel, a PDP, and an OLED. These thin film display devices are provided with a TFT substrate in which a plurality of TFTs (Thin Film Transistors) are formed in a matrix form, and color filter substrates on which color filters and light shielding films are formed,
기판 합착은 압력을 이용하여 두 기판을 가압함으로써 이루어진다. 이를 위하여 기판 합착장치는 제 1챔버와 이 제 1챔버와 이격된 제 2챔버를 구비한다. 각각의 챔버 내측면에는 TFT 기판과 컬러 필터 기판을 합착 전에 고정상태로 유지하기 위한 정전척(ESC, Electro- Static Chuck)이 구비되고, 이중 상부에 위치하는 챔버에는 진공척(Vacuum chuck)이 함께 구비된다.Substrate adhesion is achieved by pressurizing the two substrates using pressure. To this end, the substrate laminator has a first chamber and a second chamber spaced from the first chamber. In each of the chambers, an electrostatic chuck (ESC) for keeping the TFT substrate and the color filter substrate in a fixed state before the adhesion is provided, and a vacuum chuck Respectively.
TFT 기판과 컬러 필터 기판이 내부로 유입되면 제 1챔버와 제 2챔버를 밀착시켜 내부를 진공상태가 형성되도록 펌프를 작동시켜 배기한다. 제 1 챔버와 제 2 챔버의 사이에는 기밀을 위한 실부재가 구비된다.When the TFT substrate and the color filter substrate are introduced into the chamber, the first chamber and the second chamber are brought into close contact with each other, and the pump is operated so that a vacuum state is formed therein. A seal member for airtightness is provided between the first chamber and the second chamber.
이후 챔버 내부를 진공상태로 하는 과정에서 각각의 기판을 정렬하고, 합착을 위한 진공상태가 되었을 때 두 기판을 합착하게 된다.Subsequently, the substrates are aligned in a process of vacuuming the inside of the chamber, and the two substrates are adhered to each other when the vacuum state for coalescence is attained.
두 기판의 합착은 양 기판이 매우 근접한 상태에서 실시되며, 이들을 근접한 상태로 유지하는 것은 합착공정에 있어서 합착된 기판의 양불을 판정하는데 매우 중요한 요소인데, 이를 위해 상술한 실부재를 사용한다.Coalescence of two substrates is carried out in a state in which both substrates are in close proximity to each other. Maintaining them in close proximity is a very important factor in determining the cohesion of bonded substrates in a laminating process, and the above-described seal member is used.
실부재는 기밀의 유지와 더불어 합착 전 근접한 상태의 기판의 간격유지를 조절하는 주요 요소로써, 이는 실부재의 눌림양에 의해 판정된다. 또한 기판 합착장치에서 중요한 다른 요소로 기판의 정렬을 위한 챔버 및 스테이지의 수평이동이 있다.The seal member is a main component for maintaining the airtightness and maintaining the spacing of the substrate in the proximity state before attachment, which is determined by the amount of pressing of the seal member. Another important element in substrate laminating systems is the horizontal movement of the chamber and stage for alignment of the substrate.
종래의 기판 합착기에서 진공상태를 유지하면서 간격유지와 수평이동은 별도로 진행된다. 따라서 공정시간이 많이 소요되는 문제가 있다.The gap holding and the horizontal movement are separately performed while maintaining the vacuum state in the conventional substrate sticking machine. Therefore, there is a problem that a long process time is required.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 진공을 유지하면서 기판의 균일한 간격유지 및 조절이 가능하고, 이와 동시에 챔버의 수평이동이 가능한 기판 합착장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a substrate adhering apparatus capable of uniformly maintaining and adjusting a substrate while maintaining a vacuum, and at the same time capable of moving the chamber horizontally.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치는 제 1기판이 지지되는 제 1챔버; 상기 제 1챔버로부터 이격되며 상기 제 1기판과 합착되는 제 2기판이 지지되는 제 2챔버; 상기 제 1챔버와 제 2 챔버의 사이에 위치하여 기밀 및 간격유지를 위한 메인 실부재; 상기 제 1 챔버와 제 2 챔버의 사이에 위치하여 기밀 및 간격을 유지하고, 기밀 및 간격을 유지한 상태에서 정렬을 위해 상기 제 1 챔버에 대한 상기 제 2 챔버의 슬라이딩 운동이 가능하게 하는 정렬 조절부가 구비되는 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate adhering apparatus including: a first chamber for supporting a first substrate; A second chamber spaced apart from the first chamber and supported by a second substrate bonded to the first substrate; A main chamber member positioned between the first chamber and the second chamber for maintaining airtightness and spacing; A second chamber having a first chamber and a second chamber, the first chamber being disposed between the first chamber and the second chamber to maintain airtightness and spacing therebetween and to allow sliding movement of the second chamber relative to the first chamber for alignment, It is preferable that an additional unit is provided.
그리고 상기 메인 실부재는 상기 제 1 챔버에 구속되는 것이 바람직하고, 상기 정렬 조절부는 상기 제 2 챔버에 밀착되어 상기 제 2 챔버의 이동에 의해서도 기밀 상태를 유지하는 보조 실부재, 상기 보조 실부재가 수용되는 몸체, 상기 몸체를 상기 제 2 챔버에 일정 간격 유격이 가능하도록 고정하는 볼트로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 몸체에는 상기 제 2 챔버에 접촉하는 볼 플랜지가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 몸체에는 상기 볼트가 삽입되도록 상기 볼트 보다 직경이 큰 설치홀이 형성되며, 상기 설치홀과 상기 볼트의 사이에는 상기 볼트가 상기 몸체에 지지되도록 장방형의 홀이 형성된 와셔가 구비되는 것이 바람직하다.Preferably, the main chamber member is restrained in the first chamber, and the alignment control unit is in contact with the second chamber to maintain the airtight state by the movement of the second chamber, The body may be a bolt for fixing the body to the second chamber so as to be spaced apart from the second chamber by a predetermined distance. Preferably, the body is provided with a ball flange for contacting the second chamber, A mounting hole having a diameter larger than that of the bolt is formed so that the bolt is inserted and a washer having a rectangular hole is formed between the mounting hole and the bolt so that the bolt is supported by the body.
이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 하며, 각 도면에 도시된 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 가리킨다. 그리고 본 발명에서 나타난 구성요소는 당업계에서 다양한 명칭으로 부여하여 사용할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 구성요소가 기능의 유사성 및 동일성이 있다면 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 포함되는 동등한 구성으로 볼 수 있을 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, wherein like reference numerals refer to like elements having the same functions. The constituent elements of the present invention may be variously named in the art. However, any similarity and equivalence of functions of these components may be regarded as equivalents within the technical scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치(100)를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 기판 합착장치(100)는 외관을 형성하는 지지프레임(190) 및 지지 프레임(190)의 내측 상부에 위치하는 제 1챔버(110)와 제 1 챔버(110)와 이격된 상태로 하부에 위치하는 제 2챔버(120)를 구비하는데, 제 1 챔버(110)와 제 2 챔버(120)는 상호 밀착하여 제 1기판(S1)과 제 2기판(S2)이 합착되는 공간(미도시)을 형성한다.1, a substrate cementing apparatus 100 includes a
기판(S1)(S2)은 TFT 기판 또는 컬러필터 기판일 수 있다. The substrates S1 (S2) may be a TFT substrate or a color filter substrate.
제 1챔버(110)에는 제 1기판(S1)이 지지되고, 제 2챔버(120)에는 제 2 기판(S2)이 지지되며, 이를 위해 제 1챔버(110) 및 제 2 챔버(120)의 내측면에는 복수개의 조합으로 이루어진 제 1척(102) 및 제 2척(158)이 각각 구비된다. 제 1 척(102)과 제 2척(152)은 평판 형태이다. 여기서 제 1척(102) 및 제 2 척(158)은 정전척(ESC, Electrostatic-chuck)이 바람직할 수 있다. The first substrate S1 is supported in the
정전척은 평판 형태로 되어 인가된 직류전원(DC Power)에 의해 발생하는 정전기력에 의해 기판(S1)(S2)을 지지하는 것이다. 이러한 정전척은 알루미늄 바디 상에 필름형태가 부착된 것으로, 필름은 다양한 형태가 사용될 수 있으나 일반적으로 폴리이미드에 전극이 삽입된 형태를 사용한다.The electrostatic chuck is in the form of a flat plate and supports the substrates S1 and S2 by an electrostatic force generated by an applied DC power. Such an electrostatic chuck has a film form attached to an aluminum body. Various shapes can be used for the film, but a shape in which an electrode is inserted into a polyimide is generally used.
그리고 도시하지는 않았으나 제 1 챔버(110)와 제 2 챔버(120)에는 기판(S1)(S2)의 정렬을 위한 복수개의 스테이지(Stage), 마크 정렬을 위한 비전(Vision), 챔버(110)(120)의 승강을 일으키는 구동부 및 기판 합착을 위해 진공을 형성하기 위한 펌프 등이 구비된다.Although not shown, the
제 1 챔버(110)와 제 2 챔버(120)의 사이에는 기밀유지 및 기판(S1)(S2)의 간격 유지를 위한 메인 실부재(132)(도 3참조)가 구비된다. 메인 실부재(132)는 제 1 챔버(110)에 고정된 형태로 설치되어 기판(S1)(S2)의 간격조정 기능을 한다. 메인 실부재(132)는 고정 플레이트(182)(도 3참조)에 의해 고정된다.A main seal member 132 (see FIG. 3) is provided between the
그리고 제 1 챔버(110)와 제 2 챔버(120)의 사이에는 제 1 챔버(110)와 제 2 챔버(120)의 밀착으로 형성된 공간(미도시)의 기밀과 간격을 유지하고, 기밀과 간격을 유지한 상태에서 정렬이 가능하도록 제 1 챔버(110)에 대한 제 2 챔버(120)의 슬라이딩 운동이 가능하게 하는 정렬 조절부(140)가 구비된다.The airtightness and spacing of the space (not shown) formed by the close contact of the
도 2 에 도시된 바와 같이, 정렬 조절부(140)는 제 2 챔버(120)에 밀착되어 제 2 챔버(120)의 이동에 의해서도 기밀 상태를 유지하는 보조 실부재(112), 보조 실부재(112)가 수용되는 몸체(142), 몸체(142)를 제 2 챔버(120)에 일정 간격 유격 이 가능한 상태로 고정하는 볼트(144)로 이루어져 있다. 몸체(142)에는 제 2 챔버에(120) 접촉하는 볼 플랜지(150)가 구비되고, 볼트(144)가 삽입되도록 볼트(144) 보다 직경이 큰 설치홀(142a)이 형성되며, 설치홀(142a)과 볼트(144)의 사이에는 볼트(144)가 몸체(142)에 지지되도록 장방형의 홀(152a)이 형성된 와셔(152)가 구비된다. 후술하여 설명하겠으나 기밀과 간격을 유지한 상태에서 진공형성이 가능하도록 제 2 챔버(120)의 수평이동이 가능하게 하는 것은, 장방형의 홀(152a)이 형성된 와셔(152)와 볼트(144) 보다 크게 형성된 설치홀(142a)에 의해 가능하게 된다.2, the
이러한 정렬 조절부(140)와 제 2 챔버(120)의 이동은 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있다.The movement of the
도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(S1)(S2)의 유입이 완료되면 제 1 챔버(110)와 제 2 챔버(120)는 밀착하여 그 내부 공간을 진공으로 형성하기 시작하는 것으로, 이 경우 먼저, 메인 실부재(132)의 눌림이 균일한지를 확인하게 되며, 균일한 상태가 유지된 것은 기판(S1)(S2) 간의 간격이 균일하게 유지된 상태를 의미하기 때문에 이어서 진공을 위한 배기를 실시하게 된다. As shown in FIG. 3A, when the substrates S1 and S2 are completely introduced, the
이렇게 메인 실부재(132)가 균일하게 눌려졌는지를 확인한 상태에서 비전(vision)을 통해 기판(S1)(S2)을 근접시켜 가면서 정렬을 실시하게 된다.When the
만약, 기판(S1)(S2)의 정렬 마크가 합착을 위한 설정값 범위 이외일 경우 제 2 챔버(120)를 수평 이동시키는 과정을 실시하게 된다. 제 2 챔버(120)를 수평으로 이동시킬 경우 제 2 챔버(120)에 고정되어 있는 볼트(144)는 이보다 직경이 크게 형성된 설치홀(142a)과의 간격(ℓ)만큼 이동할 수 있게 된다. 이 경우 정렬 조절 부(140)는 그 상태를 유지하게 되는데, 제 2 챔버(120)가 이동하여 볼트(144)가 이동하더라도 볼트(144)는 와셔(152)에 형성된 장방형의 홀(152a) 및 설치홀(142a)과 간격(ℓ) 내에서 이동하므로 몸체(142)를 포함한 정렬 조절부(140)는 그 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.If the alignment marks of the substrates S1 and S2 are outside the set value range for adhesion, the
이러한 제 2 챔버(120) 또는 스테이지(미도시)의 이동은 종래의 경우 기밀 및 간격유지의 상태와 별개로 실시되는 과정이었으나 본 발명에서는 이들의 과정이 동시에 가능하게 된다. 이로 인해 공정시간이 단축되는 효과가 있게 되는 것이다.The movement of the
그리고 몸체(142)에 구비된 볼 플랜지(150)는 보조 실부재(112)를 제 2 챔버(120)에 밀착된 상태가 유지되도록 그 유지 높이를 맞춰주기 위한 기능을 하게 된다. 볼(154)은 제 2 챔버(120)와의 마찰을 감소시킨다.The
제 2 챔버(120)의 수평이동에 의한 마찰을 감소시키기 위한 방법으로 보조 실부재(112)와 제 2 챔버(120)의 접촉면에 그리스(Greese)를 바르는 방법이 있을 수 있다.There may be a method of applying grease to the contact surface between the
이상과 같은 본 발명에 따른 기판 합착장치에 따르면 챔버 사이의 기밀과 간격의 유지에 따른 진공상태에서 챔버의 수평 이동이 동시에 가능하여 공정시간이 단축되는 효과가 있다.According to the substrate adhering apparatus according to the present invention, the horizontal movement of the chamber can be simultaneously performed in a vacuum state due to the maintenance of the airtightness and spacing between the chambers, thereby shortening the processing time.
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---|---|---|---|
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
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GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20170424 Year of fee payment: 4 |
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FPAY | Annual fee payment |
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