KR101774019B1 - Bonding Device having a Lens refracting the Align mark - Google Patents
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Abstract
본 발명은 영상굴절렌즈를 구비하는 본딩장치 및 그 장치를 이용한 본딩방법에 관한 것으로서, 수평거리 차이를 가지는 정렬마크(Align Mark) 영상의 거리차이를 간편하게 조정하여 정렬마크의 인식오류를 방지하고, 정렬 및 접합의 효율성을 높이는 본딩장치 및 본딩방법에 관한 것이다.
보다 더 구체적으로 본 발명에 의하면, 제 1정렬마크를 포함하는 LCD 글래스를 안착하는 스테이지(Stage)부; 제 2정렬마크를 포함하는 본딩자재를 정렬하고 상기 LCD 글래스의 소정부위에 접합시키는 본딩부; 상기 제 1정렬마크와 상기 제 2정렬마크를 촬영하여 인식하는 카메라부; 및 상기 카메라부에서 촬영된 제 1정렬마크와 제 2정렬마크간의 옵셋(Offset)량을 계산하여 상기 본딩부를 수평 또는 수직으로 이동시키는 제어부;를 포함하되, 상기 카메라부 렌즈의 상부에 상기 제 1정렬마크의 영상과 제 2정렬마크의 영상간의 수평거리 차이를 조정하기 위한 영상굴절렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 본딩장치를 제공한다. The present invention relates to a bonding apparatus having a video refracting lens and a bonding method using the apparatus, and it is an object of the present invention to provide a bonding apparatus having a video refracting lens and a bonding method using the same, And more particularly, to a bonding apparatus and a bonding method for improving alignment and bonding efficiency.
More specifically, according to the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a stage portion for seating an LCD glass including a first alignment mark; A bonding unit for aligning the bonding material including the second alignment mark and bonding the bonding material to a predetermined portion of the LCD glass; A camera unit for photographing and recognizing the first alignment mark and the second alignment mark; And a control unit for calculating an offset amount between the first alignment mark and the second alignment mark photographed by the camera unit and moving the bonding unit horizontally or vertically, And forming an image refraction lens for adjusting the horizontal distance difference between the image of the alignment mark and the image of the second alignment mark.
Description
본 발명은 영상굴절렌즈를 구비하는 본딩장치 및 그 장치를 이용한 본딩방법에 관한 것으로서, 수평거리 차이를 가지는 정렬마크(Align Mark) 영상의 거리차이를 간편하게 조정하여 정렬마크의 인식오류를 방지하고, 정렬 및 접합의 효율성을 높이는 본딩장치 및 본딩방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a bonding apparatus having a video refracting lens and a bonding method using the apparatus, and it is an object of the present invention to provide a bonding apparatus having a video refracting lens and a bonding method using the same, And more particularly, to a bonding apparatus and a bonding method for improving alignment and bonding efficiency.
최근 본딩장치 등에 있어서, 특히 본딩장치가 구비하는 광학계의 고사양을 요구하는 시스템이 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 본딩제품의 특성 및 공정특성으로 인해서 시스템 환경에 맞춰서 광학계의 분해능을 증가하지 못하고 있는 것이 현실이었다. BACKGROUND ART [0002] Recently, in a bonding apparatus and the like, a system that requires a high-tech increase in an optical system provided in a bonding apparatus is continuously increasing. However, due to the characteristics of the bonding products and the process characteristics, the resolution of the optical system has not been increased according to the system environment.
종래기술에 의하면, 본딩자재의 정렬마크(Align mark)와 LCD 글래스의 정렬마크(Align mark)의 충돌을 피하기 위해 소정의 수평거리 차이를 두고 정렬마크 영상을 획득하고 있었다. According to the related art, an alignment mark image is obtained with a predetermined horizontal distance difference to avoid collision between an alignment mark of a bonding material and an alignment mark of an LCD glass.
그러나, LCD 글래스가 차지하는 공간이 상대적으로 커서 실제 카메라에서 본딩자재가 차지하는 영역은 작으며, 이로인해 본딩자재가 카메라 시야에서 벗어나는 경우가 빈번하게 발생하여 정렬마크의 인식오류 또는 인식실패로 이어질 수 있었다. However, since the space occupied by the LCD glass is relatively large, the area occupied by the bonding material in the actual camera is small, which often causes the bonding material to deviate from the camera field of view, leading to a recognition error or recognition failure of the alignment mark .
이러한 단점을 방지하기 위해 고해상도 카메라를 사용하여 카메라의 시야영역을 넓혀야 했는데, 이것은 오히려 카메라의 시야영역을 비효율적으로 운영함과 동시에 영상처리할 영역이 커짐으로 인해 시스템 전체의 효율을 반감시키는 문제점이 있었다. In order to avoid such disadvantages, a high-resolution camera has been required to widen the field of view of the camera. However, the field of view of the camera has been inefficiently operated and the area for image processing has been enlarged. .
따라서 저해상도의 카메라를 이용하더라도 간편하게 두 정렬마크의 수평거리 차이를 조정하여 정렬마크의 인식도를 높이는 광학계를 구비하는 본딩장치가 요구되고 있다.
Accordingly, there is a demand for a bonding apparatus having an optical system that easily adjusts the difference in horizontal distance between two alignment marks to improve the recognition accuracy of alignment marks even if a camera having a low resolution is used.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본딩장치의 카메라에 영상굴절렌즈를 구비함으로써 정렬마크 영상간의 수평거리차이를 조정하여 최적의 정렬마크 영상을 확보하는 본딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the related art described above, and it is an object of the present invention to provide a bonding apparatus for providing an image refraction lens in a camera of a bonding apparatus to secure an optimal alignment mark image by adjusting a horizontal distance difference between alignment mark images It has its purpose.
또한, 본 발명은 상기 영상굴절렌즈로 인한 정렬마크 영상의 수평거리를 조정함으로써, 정렬마크의 인식오류를 방지하고, 정밀한 본딩자재의 정렬 및 접합을 유도하는 본딩장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a bonding apparatus for preventing alignment error of an alignment mark by adjusting the horizontal distance of an alignment mark image due to the image refracting lens and inducing alignment and bonding of a precise bonding material .
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention .
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 제 1정렬마크를 포함하는 LCD 글래스를 안착하는 스테이지(Stage)부; 제 2정렬마크를 포함하는 본딩자재를 정렬하고 상기 LCD 글래스의 소정부위에 접합시키는 본딩부; 상기 제 1정렬마크와 상기 제 2정렬마크를 촬영하여 인식하는 카메라부; 및 상기 카메라부에서 촬영된 제 1정렬마크와 제 2정렬마크간의 옵셋(Offset)량을 계산하여 상기 본딩부를 수평 또는 수직으로 이동시키는 제어부;를 포함하되, 상기 카메라부 렌즈의 상부에 상기 제 1정렬마크의 영상과 제 2정렬마크의 영상간의 수평거리 차이를 조정하기 위한 영상굴절렌즈를 형성하는 것을 특징으로 하는 본딩장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a stage for seating an LCD glass including a first alignment mark; A bonding unit for aligning the bonding material including the second alignment mark and bonding the bonding material to a predetermined portion of the LCD glass; A camera unit for photographing and recognizing the first alignment mark and the second alignment mark; And a control unit for calculating an offset amount between the first alignment mark and the second alignment mark photographed by the camera unit and moving the bonding unit horizontally or vertically, And forming an image refraction lens for adjusting the horizontal distance difference between the image of the alignment mark and the image of the second alignment mark.
본 발명에서 상기 영상굴절렌즈는 상기 제 1정렬마크의 영상과 제 2정렬마크의 영상을 카메라 렌즈의 중심영역으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 본딩장치를 포함한다. In the present invention, the image refraction lens moves the image of the first alignment mark and the image of the second alignment mark to the central region of the camera lens.
본 발명에서 상기 영상굴절렌즈는, 상기 카메라부 렌즈 상부의 양단에, 상기 카메라부 렌즈의 수평면과 소정의 각도차이를 가진 둘 이상의 렌즈로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 본딩장치를 포함한다. In the present invention, the image refraction lens is formed at two ends of the upper portion of the camera lens, and is spaced apart from at least two lenses having a predetermined angle difference from a horizontal plane of the camera lens.
본 발명에서 상기 소정의 각도는 0˚내지 80˚인 것을 특징으로 하는 본딩장치를 포함한다. In the present invention, the predetermined angle is 0 ° to 80 °.
본 발명에서 상기 영상굴절렌즈의 두께는 1mm 내지 30mm인 것을 특징으로 하는 본딩장치를 포함한다. In the present invention, the image refraction lens has a thickness of 1 mm to 30 mm.
본 발명에서 상기 영상굴절렌즈의 굴절율은 1.3 내지 2.0인 것을 특징으로 하는 본딩장치를 포함한다. In the present invention, the refractive index of the image refracting lens is 1.3 to 2.0.
본 발명에서 상기 본딩자재는 COG(Chip on Glass)자재 또는 TAB(Tape Automated Bonding)자재인 것을 특징으로 하는 본딩장치를 포함한다. In the present invention, the bonding material is a COG (Chip on Glass) material or a TAB (Tape Automated Bonding) material.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 타측면에 의하면, 카메라부에서 제 1정렬마크과 제 2정렬마크 간의 수평거리를 계산하는 단계; 제어부에 의해 영상굴절렌즈의 각도를 조절하는 단계; 카메라부가 제 1정렬마크와 제 2정렬마크를 촬영하는 단계; 제어부에서 상기 제 1정렬마크와 제 2정렬마크간의 옵셋량을 계산하는 단계; 상기 제어부의 명령에 의해 본딩부가 수평 및 수직으로 이동하는 단계; 및 상기 제 1정렬마크를 구비하는 LCD 글래스와 제 2정렬마크를 구비하는 본딩자재를 압착하는 단계;를 포함하는 본딩방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an image processing method comprising the steps of: calculating a horizontal distance between a first alignment mark and a second alignment mark in a camera unit; Adjusting an angle of the image refraction lens by a control unit; The camera section photographing the first alignment mark and the second alignment mark; Calculating an offset amount between the first alignment mark and the second alignment mark in a control unit; Moving the bonding unit horizontally and vertically by an instruction of the control unit; And pressing a bonding material having an LCD glass having the first alignment mark and a second alignment mark.
본 발명에서 상기 영상굴절렌즈의 각도는, 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상간의 수평거리 차이에 비례하여 카메라부 렌즈의 수평면과 각도차이가 커지는 것을 특징으로 하는 본딩방법을 포함한다. The angle of the image refracting lens according to the present invention is characterized in that a difference in angle with a horizontal plane of the lens of the camera unit increases in proportion to a horizontal distance difference between the first alignment mark image and the second alignment mark image.
본 발명은 상기 수평거리 계산단계 후에, 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상간의 수평거리 차이에 비례하는 두께를 가진 영상굴절렌즈를 카메라부 렌즈의 상부에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩방법을 포함한다. The present invention further includes the step of inserting an image refracting lens having a thickness proportional to a horizontal distance difference between the first alignment mark image and the second alignment mark image onto the upper portion of the camera lens after the horizontal distance calculating step As shown in FIG.
본 발명은 상기 수평거리 계산단계 후에, 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상간의 수평거리 차이에 비례하는 굴절률을 가진 영상굴절렌즈를 카메라부 렌즈의 상부에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩방법을 포함한다.
The present invention further includes a step of inserting an image refracting lens having a refractive index proportional to a horizontal distance difference between the first alignment mark image and the second alignment mark image onto the upper portion of the camera lens after the horizontal distance calculating step As shown in FIG.
본 발명에 의한 본딩장치에 의해, 정렬마크 영상의 수평거리 차이를 조정하여 최적의 정렬마크 영상을 확보하는 효과가 있다. The bonding apparatus according to the present invention has the effect of securing an optimum alignment mark image by adjusting the horizontal distance difference of the alignment mark image.
또한, 본 발명에 의한 본딩장치에 의해, 상기 영상굴절렌즈로 인한 정렬마크 영상의 수평거리 차이를 조정함으로써, 정렬마크의 인식오류를 방지하고, 정밀한 본딩공정을 수행할 수 있는 효과가 있다. Further, by the bonding device according to the present invention, it is possible to prevent the recognition error of the alignment mark and to perform the precise bonding process by adjusting the horizontal distance difference of the alignment mark image due to the image refraction lens.
또한, 본 발명에 의해, 저해상도 카메라와 고분해능 렌즈를 사용하더라도 정렬마크의 고인식률을 담보할 수 있으므로, 시스템 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
Further, according to the present invention, even if a low-resolution camera and a high-resolution lens are used, a high recognition rate of an alignment mark can be ensured, thereby reducing system manufacturing cost.
도 1a는 종래기술에 따른 본딩장치의 구성도.
도 1b는 종래기술에 따른 본딩장치에 의한 정렬마크영상의 예시도.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 영상굴절렌즈를 구비하는 본딩장치의 구성도.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 영상굴절렌즈의 확대도.
도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 영상굴절렌즈를 구비하는 본딩장치에 의한 정렬마크영상의 예시도.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 정렬마크간 수평거리 차이에 따른 영상굴절렌즈의 각도 차이를 나타내는 일예시도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 본딩방법의 단계별 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 본딩방법의 순서도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1A is a configuration diagram of a bonding apparatus according to the related art;
1B is an illustration of an alignment mark image by a bonding apparatus according to the related art.
FIG. 2A is a configuration diagram of a bonding apparatus having a video refracting lens according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2B is an enlarged view of a video refracting lens according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2C is an exemplary view of an alignment mark image by a bonding apparatus having an image refracting lens according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIGS. 3A and 3B are views illustrating an angle difference of an image refracting lens according to a horizontal distance difference between alignment marks according to an embodiment of the present invention; FIG.
4A to 4C are step-by-step illustrations of a bonding method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a bonding method according to an embodiment of the present invention;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1a는 종래기술에 따른 본딩장치의 구성도이고, 도 1b는 종래기술에 따른 본딩장치에 의한 정렬마크영상의 예시도이다. FIG. 1A is a configuration diagram of a conventional bonding apparatus, and FIG. 1B is an exemplary view of an alignment mark image by a bonding apparatus according to the related art.
종래기술에 의하면, 카메라부(100)가 그 상부에 위치하는 스테이지(200)상의 LCD 글래스(201)의 제 1정렬마크(202)와, 본딩부(300)에 부착되는 본딩자재(301)의 제 2정렬마크(302)를 단순히 하부에서 촬영하고 영상처리하여 정렬 및 접합공정을 수행하고 있었다. The
그러나 도 1b에서 도시하는 바와 같이 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)간의 수평거리차이(400)로 인해 각각의 정렬마크 영상이 카메라부(100)의 시야에서 벗어나는 경우가 발생하거나, 카메라부(100)의 시야 끝에 정렬마크 영상이 위치함으로 인해 정렬마크 인식불량문제가 발생하곤 했었다. However, as shown in FIG. 1B, due to the
즉, 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)간의 수평거리차이(400)로 인하여 두 정렬마크간 수평거리가 멀어질수록 카메라부가 보는 시야는 넓어져야 하며, 이로 인해 분해능이 떨어지게 되므로, 고해상도 카메라를 이용하여 정렬마크 영상을 획득해야 하므로 시스템 전반의 제조비용이 상승하는 문제점이 있었다. That is, as the horizontal distance between the two alignment marks is increased due to the
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 카메라부(100)의 상단에 영상굴절렌즈(500)를 구비하고, 영상굴절렌즈(500)의 각도, 굴절률 또는 두께를 조정하여 제 1정렬마크(202)의 영상과 제 2정렬마크(302)의 영상을 카메라부(100)의 중심영역으로 이동시켜 최적의 정렬마크 영상을 확보할 수 있는 구조를 채택하게 되었다.
In order to solve such a problem, the present invention provides an
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 영상굴절렌즈를 구비하는 본딩장치의 구성도이다.2A is a configuration diagram of a bonding apparatus having an image refraction lens according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 본딩장치에 의하면, 제 1정렬마크(202)를 포함하는 LCD 글래스(201)를 안착하는 스테이지(Stage)부(200), 제 2정렬마크(302)를 포함하는 본딩자재(301)를 정렬하고 상기 LCD 글래스의 소정부위에 접합시키는 본딩부(300), 상기 제 1정렬마크와 상기 제 2정렬마크를 촬영하여 인식하는 카메라부(100) 및 상기 카메라부에서 촬영된 제 1정렬마크와 제 2정렬마크간의 옵셋(Offset)량을 계산하여 상기 본딩부를 수평 또는 수직으로 이동시키는 제어부(미도시)를 포함하되, 상기 카메라부 렌즈의 상부에 상기 제 1정렬마크(202)의 영상과 제 2정렬마크(302)의 영상간의 수평거리 차이(400)를 조정하기 위한 영상굴절렌즈(500)를 형성하는 것을 특징으로 한다. According to the bonding apparatus of the present invention, a
상기 본딩부(300)는 제어부의 명령에 의해 x축, y축, z축으로 이동하는 것이 가능하며, 정렬된 본딩자재(301)를 가압하여 스테이지부(200)상의 LCD 글래스(201)와 압착하는 공정을 수행할 수 있다. The
상기 본딩자재(301)는 COG(Chip on Glass)자재 또는 TAB(Tape Automated Bonding) 자재인 것이 바람직하나, 발명의 필요에 따라 본딩공정에 이용될 수 있는 자재라면 어떠한 것도 이용될 수 있을 것이다. The
상기 카메라부(100)는 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)를 동시에 촬영할 수 있는 시야를 확보하는 곳에 위치할 수 있으며, 렌즈의 상부 양단에 영상굴절렌즈(500)를 구비할 수 있다. The
즉, 상기 영상굴절렌즈(500)는, 상기 제 1정렬마크(202)의 영상과 제 2정렬마크(302)의 영상을 카메라 렌즈의 중심영역으로 이동시키는 역할을 수행하며, 상기 카메라부 렌즈 상부의 양단에, 상기 카메라부 렌즈의 수평면과 소정의 각도차이를 가진 둘 이상의 렌즈로 이격되어 형성될 수 있다.That is, the
상기 영상굴절렌즈(500)의 소정의 각도는 상기 카메라부(100)의 렌즈와 수평면을 기준으로 0˚내지 80˚의 범위내에서 조정하는 것이 가능하다. The predetermined angle of the
이와 같이 영상굴절렌즈를 형성하면, 카메라부(100)가 고배율의 렌즈(101)를 구비하더라도 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)간의 수평거리 차이(400)에 구애받지 않고, 간편하게 두 정렬마크간 거리차이를 감소시켜 최적의 정렬마크 영상을 확보할 수 있게 된다. Even if the
본 발명에서는 상기 카메라부 렌즈(101)와 영상굴절렌즈(500)의 각도차이와 함께, 영상굴절렌즈(500)의 두께 또는 굴절률 차이를 이용하여 두 정렬마크간의 수평거리 차이를 조절할 수도 있다. 상기 영상굴절렌즈(500)의 두께는 1mm 내지 30mm인 것이 바람직하며, 상기 영상굴절렌즈의 굴절율은 1.3 내지 2.0의 범위내에서 채택할 수 있을 것이다. In the present invention, the difference in horizontal distance between two alignment marks can be adjusted by using the difference in thickness between the
두께 또는 굴절률이 다른 영상굴절렌즈(500)끼리의 치환은, 렌즈(101)의 상부에 구비되는 지지대(501)에 각기 다른 두께 또는 굴절률을 가진 영상굴절렌즈(500)를 착탈식으로 부착하는 것이 가능할 것이다. It is possible to detachably attach the
이와 같이 영상굴절렌즈(500)에 의해 카메라 렌즈의 중심영역에 포착되도록 조정된제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)의 촬영영상이 확보되면, 이를 이용하여 제어부(미도시)에서 옵셋량을 계산하여, 상기 본딩부(300)에 이동명령을 내리면, 상기 본딩부(300)가 수평 및 수직으로 이동하여 본딩공정을 수행하게 된다.
When the photographed image of the
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 영상굴절렌즈의 확대도이고, 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 영상굴절렌즈를 구비하는 본딩장치에 의한 정렬마크영상의 예시도이다.FIG. 2B is an enlarged view of an image refracting lens according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2C is an illustration of an alignment mark image by a bonding apparatus having an image refracting lens according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 영상굴절렌즈(500)는 상부에서 진입하는 입사광을 굴절시켜, 카메라부(100)의 중심영역으로 굴절광을 내보내게 된다. The
이와 같이 영상굴절렌즈(500)를 이용하여 정렬마크 촬영영상을 획득하게 되면, 도 2c에서 도시하는 바와 같이 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)의 영상이 렌즈의 중심영역으로 이동하므로, 정렬마크간 수평거리 차이가 감소하여 정렬마크의 인식오류가 발생할 여지를 극소화시켜주므로, 고해상도의 카메라를 채택할 필요없이 저비용의 카메라를 이용하더라도 정밀한 본딩공정을 수행할 수 있는 장점이 있다.
2C, the images of the
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 정렬마크간 수평거리 차이에 따른 영상굴절렌즈의 각도차이를 나타내는 일예시도이다. FIGS. 3A and 3B are views illustrating an angle difference of an image refracting lens according to a horizontal distance difference between alignment marks according to an exemplary embodiment of the present invention.
종래기술에 의하면, 정렬마크의 인식도를 높이기 위해서는 카메라부(100)가 고해상도 카메라로 형성되어야 하는 제한이 있었다. 즉 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)의 충돌을 회피하기 위해 정렬마크간 소정의 수평거리를 두고 카메라 촬영을 하고 있었던 바, 두 정렬마크간 수평거리 차이가 커지면, 정렬마크가 카메라 시야에서 벗어나는 일이 빈번하게 발생되어 정렬마크의 인식오류 또는 인식실패로 이어질 수 있었다. According to the related art, there is a limitation that the
본 발명에서는 영상굴절렌즈(500)를 구비하여 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)간 수평거리차이(400)를 자유로이 조절할 수 있으므로, i) 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)간의 수평거리차이(400)가 증가하더라도 정렬마크의 인식오류를 방지할 수 있게 되었고, ii) 아울러 저해상도의 카메라를 이용하여 카메라부(100)를 형성하더라도 시스템 전체의 효율이 저하되는 문제점을 방지할 수 있게 되었다. Since the
본 발명에서는 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)간의 수평거리 차이(400)에 의한 정렬마크 인식오류를 영상굴절렌즈(500)의 각도, 두께 또는 굴절률에 의해 보정할 수 있다. In the present invention, an alignment mark recognition error due to the
즉, 도 3a에서 도시하는 바와 같이 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)간의 수평거리 차이(400)가 상대적으로 작은 경우에는, 렌즈(101)의 수평면과 상대적으로 낮은 각도 차이를 갖는 영상굴절렌즈(500)를 이용하여 정렬마크에 대한 카메라 시야를 확보할 수 있을 것이다. 3A, when the
이에 비해 도 3b에서 도시하는 바와 같이 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)간의 수평거리차이(400)가 상대적으로 큰 경우에는, 렌즈(101)의 수평면과 상대적으로 높은 각도 차이를 갖는 영상굴절렌즈(500)를 이용하여 정렬마크에 대한 카메라 시야를 확보할 수 있을 것이다. 3B, when the
특히, 입사광의 굴절률을 높이기 위해서는 i) 굴절률이 상대적으로 높은 영상굴절렌즈를 이용하거나, ii) 두께가 상대적으로 두꺼운 영상굴절렌즈를 이용할 수 있을 것이다. 두 정렬마크간 수평거리 차이가 상대적으로 작은 경우에는 굴절률이 낮거나 두께가 낮은 영상굴절렌즈를 이용할 수 있을 것이다. In particular, in order to increase the refractive index of incident light, i) a video refracting lens having a relatively high refractive index may be used, or ii) a video refracting lens having a relatively large thickness may be used. If the difference in horizontal distance between the two alignment marks is relatively small, a low refractive index or a low refractive index imaging lens may be used.
상기 영상굴절렌즈(500)의 각도는 지지대(501)에 부착된 회전모터(미도시) 등 공지기술을 이용하여 용이하게 조절할 수 있으며, 카메라부 렌즈 상부에 형성되는 지지대에 착탈식으로 두께 또는 굴절률이 다른 영상굴절렌즈를 치환할 수 있을 것이다. The angle of the
본 발명에서 상기 영상굴절렌즈(500)의 두께는 1mm 내지 30mm의 범위 내에서 자유로이 선택이 가능하며, 상기 영상굴절렌즈의 굴절률은 1.3 내지 2.0의 범위내에서 자유로이 채택할 수 있을 것이다.
In the present invention, the thickness of the
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 본딩방법의 단계별 예시도이다. 4A to 4C are step-by-step illustrations of a bonding method according to an embodiment of the present invention.
도 4a에서 도시하는 바와 같이, 영상굴절렌즈(500)를 구비하는 카메라부가 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)를 동시에 촬영하게 된다. 영상굴절렌즈(500)를 이용하여 정렬마크를 촬영하게 되면, 정렬마크 영상이 렌즈의 중심영역으로 이동하게 되어 인식오류를 최소화시킬 수 있다. As shown in FIG. 4A, the camera section including the
이와 같은 정렬마크 촬영영상을 획득하게 되면, 제어부가 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)간의 옵셋량을 계산하여, 본딩부(300)에 이동명령을 내리게 된다. When the alignment mark photographed image is obtained, the control unit calculates an offset amount between the
도 4b에서 도시하는 바와 같이, 상기 제어부의 이동명령을 받은 본딩부(300)는 수평이동을 하여 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)를 수직으로 정렬하게 된다. As shown in FIG. 4B, the
연이어 도 4c에서 도시하는 바와 같이, 본딩부(300)는 수직이동을 하여 제 1정렬마크(202)와 제 2정렬마크(302)를 수평으로 정렬하고, 본딩부(300)를 가압하여 본딩자재(301)와 LCD 글래스(201)를 압착하게 된다.
As shown in FIG. 4C, the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 본딩방법의 순서도이다. 5 is a flowchart of a bonding method according to an embodiment of the present invention.
먼저 카메라부에서 제 1정렬마크 및 제 2정렬마크간 수평거리를 계산하는 단계를 거칠 수 있다(S501). 즉, 카메라부에서 제 1정렬마크와 제 2정렬마크를 촬영한 후 정렬마크간 수평거리를 산출한 후 수평거리 차이에 대한 정보를 제어부에 저장하고, 이를 토대로 정렬마크 영상을 카메라부 렌즈의 중심영역으로 이동시키기 위한 공정을 진행할 수 있다. First, in step S501, a horizontal distance between the first alignment mark and the second alignment mark is calculated in the camera unit. That is, after the first alignment mark and the second alignment mark are photographed by the camera section, the horizontal distance between the alignment marks is calculated, and information about the horizontal distance difference is stored in the control section. Based on the information, The process of moving to the region can be performed.
본 발명은 발명의 필요에 따라 상기 수평거리 계산단계 후에, 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상간의 수평거리 차이에 비례하는 두께 또는 굴절률을 가진 영상굴절렌즈를 카메라부 렌즈의 상부에 삽입하는 단계를 거칠 수 있다(S502).According to the present invention, after the horizontal distance calculation step, an image refracting lens having a thickness or a refractive index proportional to a horizontal distance difference between a first alignment mark image and a second alignment mark image is inserted into an upper portion of a camera lens (S502).
즉, 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상간의 수평거리 차이가 커질수록, 렌즈의 두께가 상대적으로 두꺼운 영상굴절렌즈 또는 그 자체의 굴절률이 높은 영상굴절렌즈를 렌즈 상부의 양단에 삽입하여, 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상간의 수평거리를 더욱 조절하기 용이하도록 할 수 있다. That is, as the horizontal distance difference between the first alignment mark image and the second alignment mark image becomes larger, an image refracting lens having a relatively thick lens or a refracting lens having its own high refracting index is inserted into both ends of the upper part of the lens, The horizontal distance between the first alignment mark image and the second alignment mark image can be easily adjusted.
이후, 상기 제어부에 의해 영상굴절렌즈의 각도를 조절하는 단계를 거친다(S503). 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상간의 수평거리 차이가 커질수록 렌즈의 수평면과 영상굴절렌즈의 각도 차이는 커지는 것이 바람직하다. Thereafter, the angle of the image refracting lens is adjusted by the controller (S503). As the horizontal distance difference between the first alignment mark image and the second alignment mark image increases, the angle difference between the horizontal plane of the lens and the image refraction lens increases.
이와 같이 소정의 각도를 가진 영상굴절렌즈를 이용하여 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상은 그 입사광이 굴절되어 카메라부 렌즈의 중심영역으로 이동하게 되어 정렬마크 인식률이 현저히 높아지게 된다. Using the image refraction lens having a predetermined angle, the first alignment mark image and the second alignment mark image are refracted by the refraction of the incident light and moved to the center area of the lens of the camera lens, thereby significantly increasing the recognition rate of the alignment mark.
상기 영상굴절렌즈 각도조절단계 이후, 카메라부가 제 1정렬마크와 제 2정렬마크를 촬영하는 단계(S504)를 거치고, 제어부에서 상기 제 1정렬마크와 제 2정렬마크간의 옵셋량을 계산하는 단계(S505)를 거치게 된다. (S504) of photographing the first alignment mark and the second alignment mark, and calculating an offset amount between the first alignment mark and the second alignment mark in the control unit S505).
상기 제어부에서 옵셋량을 계산하여 본딩부의 이동거리가 결정되면, 상기 제어부의 명령에 의해 본딩부가 수평 및 수직으로 이동하여 제 1정렬마크와 제 2정렬마크를 수직정렬/수평정렬하게 된다(S506). When the moving distance of the bonding unit is determined by the control unit, the bonding unit moves horizontally and vertically according to the command of the control unit to vertically align / horizontally align the first alignment mark and the second alignment mark (S506) .
이후, 상기 제 1정렬마크를 구비하는 LCD 글래스와 제 2정렬마크를 구비하는 본딩자재를 압착하는 단계를 거치면(S507), 본 발명에 의한 본딩방법이 완료되게 된다. 물론, 발명의 필요에 따라 크랙검사단계 등을 더 추가할 수도 있을 것이다. Thereafter, the step of pressing the bonding material having the first alignment mark and the LCD glass having the second alignment mark (S507), the bonding method according to the present invention is completed. Of course, the crack inspection step and the like may be added according to the necessity of the invention.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
Although the present invention has been described in connection with the specific embodiments of the present invention, it is to be understood that the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Various modifications and variations are possible.
100: 카메라부
101: 렌즈
200: 스테이지부
201: LCD Glass
202: 제 1정렬마크
300: 본딩부
301: 본딩자재
302: 제 2정렬마크
400: 정렬마크간 수평거리차이
500: 영상굴절렌즈
501: 지지대
502: 렌즈의 수평면과 영상굴절렌즈가 이루는 각도 100:
101: Lens
200: stage unit
201: LCD Glass
202: 1st alignment mark
300:
301: Bonding material
302: second alignment mark
400: Horizontal distance difference between alignment marks
500: image refraction lens
501: Support
502: angle between the horizontal plane of the lens and the image refraction lens
Claims (11)
제 2정렬마크를 포함하는 본딩자재를 정렬하고 상기 LCD 글래스의 소정부위에 접합시키는 본딩부;
상기 제 1정렬마크와 상기 제 2정렬마크를 촬영하여 인식하는 카메라부; 및
상기 카메라부에서 촬영된 제 1정렬마크와 제 2정렬마크간의 옵셋(Offset)량을 계산하여 상기 본딩부를 수평 또는 수직으로 이동시키는 제어부; 및
상기 카메라부 렌즈의 상부에 설치되며, 상기 제 1정렬마크의 영상과 제 2정렬마크의 영상을 상기 카메라부의 렌즈의 중심영역으로 이동시킴으로써 상기 제 1정렬마크의 영상과 제 2정렬마크의 영상 간의 수평거리 차이를 조정하는 영상굴절렌즈를 포함하며,
상기 영상굴절렌즈는 상기 카메라부의 렌즈 상부의 양단에서 상기 카메라부 렌즈의 수평면과 소정의 각도차이를 가지고 서로 이격 설치된 둘 이상의 렌즈로 형성되며, 상기 소정의 각도차이는 조절 가능한 것을 특징으로 하는 본딩장치.A stage portion for seating an LCD glass including a first alignment mark;
A bonding unit for aligning the bonding material including the second alignment mark and bonding the bonding material to a predetermined portion of the LCD glass;
A camera unit for photographing and recognizing the first alignment mark and the second alignment mark; And
A control unit for calculating an offset amount between the first alignment mark and the second alignment mark taken by the camera unit and moving the bonding unit horizontally or vertically; And
Wherein the image of the first alignment mark and the image of the second alignment mark are moved to the center area of the lens of the camera unit so that an image of the first alignment mark and an image of the second alignment mark An image refraction lens for adjusting the horizontal distance difference,
Wherein the image refraction lens is formed of two or more lenses spaced apart from each other with a predetermined angle difference from the horizontal plane of the camera lens at both ends of the lens of the camera unit, .
상기 소정의 각도차이는 0˚ 내지 80˚인 것을 특징으로 하는 본딩장치.The method according to claim 1,
Wherein the predetermined angle difference is between 0 DEG and 80 DEG.
상기 영상굴절렌즈의 두께는 1mm 내지 30mm인 것을 특징으로 하는 본딩장치.
The method according to claim 1,
Wherein the image refraction lens has a thickness of 1 mm to 30 mm.
상기 영상굴절렌즈의 굴절률은 1.3 내지 2.0인 것을 특징으로 하는 본딩장치.The method according to claim 1,
Wherein the image refraction lens has a refractive index of 1.3 to 2.0.
상기 본딩자재는 COG(Chip on Glass)자재 또는 TAB(Tape Automated Bonding)자재인 것을 특징으로 하는 본딩장치. The method according to claim 1,
Wherein the bonding material is a COG (Chip on Glass) material or a TAB (Tape Automated Bonding) material.
상기 카메라부에서 제 1정렬마크와 제 2정렬마크 간의 수평거리를 계산하는 단계;
상기 제어부에 의해 영상굴절렌즈의 각도를 조절하는 단계;
상기 카메라부가 제 1정렬마크와 제 2정렬마크를 촬영하는 단계;
상기 제어부에서 상기 제 1정렬마크와 제 2정렬마크간의 옵셋량을 계산하는 단계;
상기 제어부의 명령에 의해 본딩부가 수평 및 수직으로 이동하는 단계; 및
상기 제 1정렬마크를 구비하는 LCD 글래스와 제 2정렬마크를 구비하는 본딩자재를 압착하는 단계;
를 포함하는 본딩방법. A bonding method using the bonding apparatus according to any one of claims 1 and 4 to 7,
Calculating a horizontal distance between the first alignment mark and the second alignment mark in the camera unit;
Adjusting the angle of the image refraction lens by the controller;
Photographing the first alignment mark and the second alignment mark;
Calculating an offset amount between the first alignment mark and the second alignment mark in the control unit;
Moving the bonding unit horizontally and vertically by an instruction of the control unit; And
Squeezing a bonding material having an LCD glass having the first alignment mark and a second alignment mark;
≪ / RTI >
상기 영상굴절렌즈의 각도는 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상 간의 수평거리 차이에 비례하여 카메라부 렌즈의 수평면과 각도차이가 커지는 것을 특징으로 하는 본딩방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the angle of the image refracting lens is larger than the horizontal angle of the lens of the camera lens in proportion to a difference in horizontal distance between the first alignment mark image and the second alignment mark image.
상기 수평거리 계산단계 후에, 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상 간의 수평거리 차이에 비례하는 두께를 가진 영상굴절렌즈를 상기 카메라부의 렌즈의 상부에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩방법.9. The method of claim 8,
Further comprising inserting an image refracting lens having a thickness proportional to a horizontal distance difference between the first alignment mark image and the second alignment mark image onto the lens of the camera section after the horizontal distance calculating step Bonding method.
상기 수평거리 계산단계 후에, 제 1정렬마크 영상과 제 2정렬마크 영상 간의 수평거리 차이에 비례하는 굴절률을 가진 영상굴절렌즈를 상기 카메라부의 렌즈의 상부에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩방법. 9. The method of claim 8,
Further comprising inserting an image refracting lens having a refractive index proportional to a horizontal distance difference between the first alignment mark image and the second alignment mark image onto the lens of the camera section after the horizontal distance calculating step Bonding method.
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JP2007019147A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Hitachi High-Technologies Corp | Optical system for alignment |
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Publication number | Publication date |
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