KR101800964B1 - 전도막 히터가 설치된 전극 열압착 툴 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LCD 또는 OLED의 PCB배선을 연결하기 위한 피시비본더, 즉 열압착기에 사용하는 툴팁 및 툴팁 가이드에 관한 것이다.
이 툴팁을 통하여 열과 압력이 가해짐으로서 본딩공정이 진행되므로 툴팁의 온도균일도와 평탄도가 본딩품질을 좌우하게 되며, 이러한 품질의 확보를 위해, 전도막형태의 히터를 툴팁의 일측면 또는 양면에 형성하고 툴팁의 체적중심에 배치 하며, 툴팁이 툴팁가이드와 슬라이딩 방식으로 체결되도록 함으로써 빠른 열전달과 균일한 온도확보, 툴팁의 열변형량 최소화를 통하여 본딩 품질을 높일 수 있다.\

Description

전도막 히터가 설치된 전극 열압착 툴{F-doped tin oxide sheet heater applied apparatus for pcb bonding}
본 발명은 LCD 또는 OLED의 전극 열압착을 위한 툴의 가열을 위한 소자로서 전도막 형태의 발열소자를 사용는 전극열압착 툴에 관한 것이다.
또한, 상기 전도막 형태의 발열소자를 툴팁의 양측면에 적용함으로써 열전달 효율이 높고 열변형을 최소화하여 열압착 품질을 높일 수 있는 전극 열압착 툴에 관한 것이다.
곧, 본 발명은 LCD 또는 OLED의 전극 열압착을 위한 열압착 툴에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발열 및 압착을 진행하는 툴팁의 측면에 전도막의 형태를 가진 발열소자를 적용함으로써 예열시간을 단축함과 동시에, 열효율을 높이고 툴팁의 열변형을 최소화함으로써 전극 열압착의 품질을 높일 수 있는 열압착 툴에 관한 것이다.
최근에 컴퓨터 모니터 또는 TV 분야에서는 액정 디스플레이(LCD) 또는 유기발광다이오드(OLED)의 사용이 급증하고 있다. 이러한 LCD 또는 OLED를 제조에 있어서, 전면 글래스 및 후면 하부 글래스 기판 상에 전극(어드레스 전극 및 전원 전극) 패턴을 형성한 전면 패턴 전극 단자부 또는 후면 패턴 전극 단자부와 이들 전면 또는 후면 패턴 전극 단자부를 각각 제어하기 위해, 구동 IC(Drive IC)를 구비한 연성 회로 기판(FPC)의 패턴 전극 및 구동 IC를 구비하지 않으며, 리드선 기능만을 하는 연성 회로 기판의 패턴 전극이 각각 형성되어 있는 전극 탭(TAB: Tape Automatic Bonding)을 전면 및 후면 패턴 전극 단자부와 열압착하여야 한다.
상기에서 패턴 전극 단자부와 전극탭을 접착시키는 접착제 역할을 하는 동시에 이물질 침투를 방지하는 접착수지로는 이방성 도전 필름(ACF:Anisotropic Conductive Film), 이방성 도전 접착제 (ACA : Anisotropic Conductive Adhesive), NCP (Non Conductive Polymer) 등이 많이 사용된다.
이와 같이 ACF, ACP 혹은 NCP를 이용하여 두 매체를 열압착할 경우 열압착 매개물의 특성상 일정한 온도, 압력, 시간을 주어 가압을 하면서 열 융착을 시키는 방법을 이용하는데, 이때 압착에 사용되는 공구가 열압착 툴(bonding tool)이다.
열압착 툴(bonding tool)에 대한 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 10-1129844호의 배경기술에는 “종래의 피시비본더는 상하 이동이 가능한 가동부(1)와, 이 가동부(1)의 하부에 위치하면서 가동부(1)의 작동에 따라 연동하도록 연결된 지지부(3)와, 이 지지부(3)의 하부에 설치된 하판(5)에 고정되어 실질적인 압착을 하는 열압착 툴(7)로 구성된다.
상기 열압착 툴(7)은 상기 하판(5)에 장착되는 고정지그(8)를 구비하고, 상기 고정지그(8)의 하부에 일정 간격을 두고 단열재(9)가 복수개 설치되고, 상기 단열재(9)의 하부에는 조정블럭(10)이 구비된다. 즉, 단열재(9)를 사이에 두고 고정지그(8)와 조정블럭(10)이 서로 결합된다. 참고로, 도 2에는 도시의 편의상 상기 고정지그(8)와 단열재(9)가 제거된 상태로 열압착 툴(7)이 도시되어 있다.
상기 조정블럭(10)을 관통하여서는 푸시볼트(Push bolt)(11)와 풀볼트(Pull bolt)(12)가 설치된다. 상기 푸시볼트(11)와 풀볼트(12)에 의해 상기 조정블럭(10)의 하부에는 가열블럭(13)이 소정 간격을 두고 설치된다. 상기 푸시볼트(11)는 그 선단이 상기 가열블럭(13)의 상면에 안착되고, 상기 풀볼트(12)는 그 선단이 상기 가열블럭(13)에 형성된 나사공에 체결된다. 따라서, 상기 푸시볼트(11)는 상기 조정블럭(10)에 대해 상기 가열블럭(13)을 이격시키는 방향으로 힘을 발휘할 수 있고, 상기 풀볼트(12)는 상기 조정블럭(10)쪽으로 상기 가열블럭(13)이 근접할 수 있도록 힘을 발휘할 수 있다. 이들 푸시볼트(11)와 풀볼트(12)를 사용하여 아래에서 설명될 팁(15)의 선단면이 평탄도를 유지할 수 있도록 한다.
상기 푸시볼트(11)와 풀볼트(12)에 의해 상기 조정블럭(10)에 체결되는 가열블럭(13)을 관통하여서는 히터(14)가 설치된다. 상기 히터(14)는 상기 가열블럭(13)에 다수개가 일렬로 관통하도록 설치된다.
상기 가열블럭(13)에는 팁(15)이 설치되어 있다. 상기 팁(15)은 상기 가열블럭(13)에서 전달된 열에 의해 가열된 상태로 소정의 압력을 탭에 작용하여 부착을 수행하는 것이다.”라고 공개되어 있다.
그리고 발명의 상세한 설명 내용에는 “상기 조정블럭(20)은 열충격과 인성이 강한 열간 합금공구강으로 만들어진다. 상기 열간 합금공구강의 예로서 SKD61이 있다. 상기 조정블럭(20)의 일측에는 고정지그(22)가 구비된다. 상기 고정지그(22)는 피시비본더의 지지부에 열압착 툴을 고정하기 위한 것이다.
상기 조정블럭(20)을 관통하도록 푸시볼트(24)가 구비된다. 상기 푸시볼트(24)는 상기 조정블럭(20)의 상면에서 하면까지 관통하게 설치된다. 상기 푸시볼트(24)의 선단은 실질적으로 아래에서 설명될 가열블럭(32)상에 안착된다. 따라서, 상기 푸시볼트(24)가 상기 조정블럭(20)에 죄어지면 가열블럭(32)이 조정블럭(20)에서 멀어지는방향으로 힘을 제공한다.
한편, 상기 푸시볼트(24)의 선단과 가열블럭(32)의 상면 사이에는 서포트판(26)이 설치된다. 상기 서포트판(26)상에는 상기 푸시볼트(24)의 선단이 안착될 수 있는 홈이 형성된다. 따라서, 상기 푸시볼트(24)가 상기 조정블럭(20)에 죄어지면 상기 서포트판(26)을 밀어 가열블럭(32)이 조정블럭(20)에서 멀어지는 방향으로 이동되도록 한다. 상기 서포트판(26)은 가열블럭(32)상에서 이동가능하게 설치된다.
상기 서포트판(26)은 상기 조정블럭(20)의 변형에 의해 상기 푸시볼트(24)에 전단력이 작용하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 서포트판(26)은 가열블럭(32)에 대해 상기 푸시볼트(24)가 마찰력이 최소화된 상태로 이동될 수 있게 한다. 상기 서포트판(26)은 상기 푸시볼트(24)에 의해 가해지는 힘을 분산하여 골고루 가열블럭(32)으로 전달하는 역할도 한다.
상기 푸시볼트(24)는 상기 조정블럭(20)의 길이방향 중심선을 따라 일렬로 배치된다. 상기 푸시볼트(24)는 평상시에 그 머리부가 상기 조정블럭(20)의 상면에 닿지 않은 상태로 있다. 이는 푸시볼트(24)를 죄어줌에 의해 푸시볼트(24)가 가열블럭(32)을 밀어줄 수 있도록 하기 위함이다. 상기 푸시볼트(24)는 상기 조정블럭(20)과 동일한 재질로 형성된다.
상기 조정블럭(20)에는 또는 풀볼트(28)가 관통하여 설치된다. 상기 풀볼트(28)는 상기 푸시볼트(24)의 열 양측을 따라 조정블럭(20)의 길이방향으로 각각 열을 지어 설치된다. 하지만 상기 풀볼트(28)가 상기 푸시볼트(24)의 양측에 각각 열을 지어 설치되어야 하는 것은 아니며, 어느 일측에 적어도 하나의 열이 구비될 수도 있다.
상기 풀볼트(28)는 상기 조정블럭(20)을 관통하고, 그 선단이 가열블럭(32)에 체결된다. 상기 풀볼트(28)는 죄어짐에 의해 가열블럭(32)을 조정블럭(20)에 인접한 위치로 당기는 역할을 한다. 이를 위해 상기 풀볼트(28)의 머리부는 평상시에 상기 조정블럭(20)의 표면에 닿은 상태가 되어야 한다.
상기 조정블럭(20)에는 상기 풀볼트(28)가 관통하는 관통공(28')이 형성되는데, 상기 관통공(28')은 상기 풀볼트(28)의 몸체 직경보다 큰 내경을 갖는다. 이는 상기 조정블럭(20)이 변형되더라도 풀볼트(28)가 전단력을 받지 않도록 하기 위함이다. 이때, 상기 풀볼트(28)의 머리부는 반드시 상기 조정블럭(20)의 표면 일측에 닿아 있어야 한다. 여기서 상기 풀볼트(28)의 머리부와 조정블럭(20)의 표면이 접촉하는 면적을 크게 하기 위해 상기 관통공(28')의 단면을 타원형으로 형성한다.
본 실시예에서는 상기 관통공(28')이 상기 풀볼트(28)의 형상과 대응되는 형상으로 형성된다. 즉, 상기 풀볼트(28)의 머리부가 위치되는 상기 관통공(28')의 부분은 상대적으로 직경이 크게 형성된다. 참고로 도 6b에 도시된 관통공(28')의 형상은 매우 과장되게 도시한 것이다. 상기 풀볼트(28)의 재질 역시 상기 조정블럭(20)과 같은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 조정블럭(20)을 길이방향으로 관통해서는 조정블럭(20)의 열방출을 위한 냉각유로(30)가 형성된다.
상기 냉각유로(30)는 다수개가 형성될 수 있는데, 본 실시예에서는 2개의 냉각유로(30)가 형성된다. 상기 냉각유로(30)를 통해서는 공기나 유체가 통과하면서 열을 전달받아 외부로 배출된다. 상기 냉각유로(30)로는 보텍스튜브(Vortex tube)에서 공급되는 냉각공기가 통과되게 하여 방열작용하도록 할 수 있다.
상기 풀볼트(28)중 상기 조정블럭(20)의 양단 전후에 있는 풀볼트(28)에는 상기 조정블럭(20)과 가열블럭(32)사이의 초기 간격을 유지하기 위한 스페이서(21)가 구비된다. 상기 스페이서(21)는 예를 들면 그 내경이 상기 풀볼트(28)의 외경과 대응되는 원통형상일 수 있다. 상기 스페이서(21)는 세라믹재질로 형성되는 것이 바람직하다.
가열블럭(32)은 상기 조정블럭(20)의 하부에 소정의 간격을 두고 구비되는 것이다. 상기 가열블럭(32)은 상기 조정블럭(20)과 대응되는 길이를 가진다. 상기 가열블럭(32)은 상기 풀볼트(28)에 의해 상기 조정블럭(20)과 결합된다. 즉, 상기 풀볼트(28)의 선단이 상기 가열블럭(32)에 형성된 체결공에 체결됨에 의해 가열블럭(32)이 조정블럭(20)과 상기 풀볼트(28)에 의해 결합된다.
상기 가열블럭(32)은 동합금강으로 만들어진다. 상기 동합금강의 예로서 BeA-25가 있다. 상기 가열블럭(32)을 동합금강으로 만드는 것은, 상대적으로 좋은 열전도율을 이용하여 전체적으로 균일한 온도분포를 유지하고, 상대적으로 변형을 쉽게 하여 평탄도 조정을 용이하게 하기 위함이다.
상기 가열블럭(32)을 관통하여서는 히터(34)가 설치된다. 상기 히터(34)는 도면들에 잘 도시된 바와 같이, 2줄로 배치된다. 이와 같이 히터(34)를 두줄로 배치함에 의해 보다 신속하게 열을 전달할 수 있다.
상기 가열블럭(32)의 하면에는 팁(36)이 설치된다. 상기 팁(36)은 상기 가열블럭(32)에서 전달된 열에 의해 가열된 상태로 소정의 압력을 탭에 작용하여 부착을 수행하는 것이다. 상기 팁(36)은 열변형에 대한 복원성이 탁월한 스텐레스 재질을 사용하여 제작하는 것이 바람직하다. 상기 스텐레스 재질의 예로서 SUS630C가 있다.”라고 공개되어 있다.
또한, 특허청구범위 1항에는 폭에 비해 길이가 길게 형성되고, 내부를 관통하여 냉각유로가 형성되며, 열간 합금공구강으로 된 조정블럭과;
상기 조정블럭과 대응되는 길이를 가지고 내부를 관통하여 히터가 설치되고, 상기 조정블럭에 소정의 간격을 두고 결합되며, 동합금강으로 된 가열블럭과;
상기 조정블럭에 다수개가 일렬로 배치되고, 상기 조정블럭을 관통하여 상기 가열블럭에 선단이 지지되며, 상기 조정블럭과 가열블럭이 서로 멀어지는 방향으로 힘을 제공하고 상기 조정블럭과 동일한 재질의 푸시볼트와;
상기 조정블럭에 다수개가 적어도 일렬로 배치되고, 상기 가열블럭과 조정블럭을 결합하며, 상기 가열블럭과 조정블럭이 서로 인접하는 방향으로 힘을 작용하는 상기 조정블럭과 동일 재질의 풀볼트와;
상기 가열블럭의 선단에 구비되고 작업대상물을 소정의 온도와 압력으로 눌러서 부착하는 팁;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열압착 툴이 공개되어 있다.
또한, 다른 종래기술로서 공개특허공보 공개번호 10-2010-0132300호에는 반도체 소자의 전극과 본딩 와이어(bonding wire)를 연결하는데 사용되는 본딩 툴(bonding tool)에 있어서, 샹크부와;
상기 샹크부에 결합되며, 기판과, 상기 기판의 일측면에 기상화학합성법으로 증착된 제1 다이아몬드 막과, 상기 기판의 타측면에 기상화학합성법으로 증착되며 압착면이 형성된 제2 다이아몬드 막으로 이루어진 선단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 본딩 툴이 공개되어 있다.
그리고 종래 열압착 툴(120)는 도 1에 도시한 바와 같이 고온의 열을 전달하기 위한 발열체가 장착되는 홀이 마련된 열압착 툴 장치(200)의 선단 등에 장착되어 사용된다.
이러한 열압착 툴(120)은 패턴 전극 단자부와 전극탭을 연결해주는 ACF 등을 압착하는 구성으로, 이제까지는 발열체가 구비된 블럭과 열압착 툴(120)이 구분되어 열압착 툴(120) 및 툴팁(15)에 간접적으로 열을 전달하는 형식이었다.
따라서, 히터의 수량이 많고, 그에 따른 전장품 구성이 많으며, 온도 균일도가 떨어지는 단점이 있다.
또한, 열압착 툴(120)에 열 전도되는 시간이 길어져, 열압착 툴(120)을 작동하기까지의 시간이 늘어나면서 생산성이 저하되는 문제점이 있으며, 균일하지 못한 온도로 인하여 툴팁(15)의 열변형이 발생하여 열융착 품질이 떨이지는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명은 열압착 툴의 예열시간을 단축하여 열효율이 높으며 툴팁의 열변형이 최소화 될 수 있도록 전도막 형태의 발열소자가 툴팁의 일면 또는 양면에 설치된 열압착 툴 장치의 제공을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 열압착 툴 장치는 툴팁의 일면 또는 양면에 전도막 형태의 발열소자를 배치하여 발열부가 툴팁에 가깝게 배치되도록 함으로써 예열시간을 줄임과 동시에 열 효율을 높이도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 열압착 툴 장치는 발열부의 위치 및 면적이 최적화됨으로써 툴팁의 열변형을 줄여 열압착 품질과 신뢰성을 높이도록 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 전도막 형태의 발열소자를 툴팁의 일면 또는 양면에 배치함과 동시에 툴팁의 중심에 발열부를 배치한 열압착 툴 장비는 열전달 효율 이 우수하여 예열시간이 단축되고, 온도균일도가 우수하게 되어 툴팁의 열변형을 최소화 할 수 있어 높은 열압착 품질과 신뢰성을 확보 할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 피시비본더의 구성을 보인 정면도.
도 2는 종래의 기술에 의한 열압착 툴의 구성을 보인 측면도.
도 3, 4는 종래의 기술에 의한 열압착 툴의 상세구성을 보인 사시도.
도 5는 본 발명 실시예의 열압착 툴 상세한 사면도.
도 6은 본 발명 실시예의 열압착 툴에서 툴팁의 온도상승 시 열팽창방향을 도시한 사시도.
도 7은 본 발명 실시예의 열압착 툴에서 툴팁의 양단에 배치된 전도막히터가 툴팁의 체적중심에 배치됨을 보여주는 사시도.
도 8은 본 발명 실시예의 열압착 툴에서 툴팁의 온도상승 시 열팽창방향을 도시한 시사도.
본발명은 전도막 히터가 설치된 전극 열압착 툴에 관한 것으로, 전면 글래스 및 후면 하부 글래스 기판 상에 어드레스 전극 및 전원 전극 패턴을 형성한 전면 또는 후면 패턴 전극 단자부와; 상기 전면 또는 후면 패턴 전극 단자부를 각각 제어하기 위해, 구동 IC를 구비한 연성 회로 기판(FPC)의 패턴 전극 및 구동 IC를 구비하지 않으며 리드선 기능만을 하는 연성 회로 기판의 패턴 전극이 각각 형성되어 있는 전극 탭(TAB: Tape Automatic Bonding);을 접착수지를 개재하여 가압을 하면서 열압착을 시키는 것으로,
상하 이동이 가능한 가동부(1)와, 상기 가동부(1)의 하부에 위치하면서 가동부(1)의 작동에 따라 연동하도록 연결된 지지부(3)와, 상기 지지부(3)의 하부에 설치된 하판(5)에 고정되어 열압착을 하는 전도막 히터가 설치된 전극 열압착 툴에 있어서,
상기 열압착 툴(bonding tool)은 가이드홈이 하부에 형성되는 툴팁가이드(110)와, 상기 가이드홈에 전후로 슬라이딩 가능하게 결합되는 툴팁(15)으로 구성되되, 상기 툴팁(15)의 일측면 또는 양측면에는 전도막 히터(120)가 결합되어, 상기 툴팁가이드(110)의 가이드홈에서 툴팁(15)이 좌우로 슬라이딩되며 전극 단자부와 전극탭을 접착수지로 열융착하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 툴팁(15)의 일측면 또는 양측면에 결합된 전도막 히터의 위치는 툴팁(15)의 체적 중심을 기준으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전도막 히터(120)는 전도막 발열소자로서 FTO(F-doped tin oxide, F-SnO2), ITO, AZO, ZnO, SnO2, IZO, GZO, TiO2, SiO2, In2O3 중 어느 하나를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하판(5)의 하부에 고정지그(8)가 장착되고, 상기 고정지그(8)의 하부에 일정 간격을 두고 다수 개의 단열재(9)가 설치되며, 상기 단열재(9)의 하부에 조정블럭(10)이 설치되며, 상기 조정블럭(10)하부에 상기 열압착 툴(7)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전도막 히터에 전력을 공급하는 전극단자(130)가 툴팁의 일측면에 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 툴팁가이드의 좌측 선단은 내부로 돌출된 좌측돌출부(111)가 형성되며, 상기 툴팁의 좌측면에도 내부로 좌측오목홈(15-1)이 형성되어 상기 좌측돌출부(111)가 상기 좌측오목홈(15-1)에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조정블럭(10)을 관통하여서는 푸시볼트(Push bolt)(11)와 풀볼트(Pull bolt)(12)가 설치되며, 상기 푸시볼트(11)와 풀볼트(12)에 의해 상기 조정블럭(10)의 하부에는 가열블럭(13)이 일정 간격을 두고 설치되고, 상기 푸시볼트(11)는 그 선단이 상기 가열블럭(13)의 상면에 안착되고, 상기 풀볼트(12)는 그 선단이 상기 가열블럭(13)에 형성된 나사공에 체결되므로, 상기 푸시볼트(11)는 상기 조정블럭(10)에 대해 상기 가열블럭(13)을 이격시키는 방향으로 힘을 발휘할 수 있고, 상기 풀볼트(12)는 상기 조정블럭(10)쪽으로 상기 가열블럭(13)이 근접할 수 있도록 힘을 발휘할 수 있으므로, 상기 푸시볼트(11)와 풀볼트(12)를 사용하여 툴팁(15)의 선단면이 평탄도를 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 툴팁(15)은 스테인레스, 세라믹 또는 초경합금의 재질로 제조되어, 열팽창에 의한 변형을 최소화 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 열압착 툴 장치에 관하여 상세하게 설명한다.
도 1은 종래의 기술에 의한 피시비본더의 구성을 보인 정면도, 도 2는 종래의 기술에 의한 열압착 툴의 구성을 보인 측면도, 도 3, 4는 종래의 기술에 의한 열압착 툴의 상세구성을 보인 사시도, 도 5는 본 발명 실시예의 열압착 툴 상세한 사면도, 도 6은 본 발명 실시예의 열압착 툴에서 툴팁의 온도상승 시 열팽창방향을 도시한 사시도, 도 7은 본 발명 실시예의 열압착 툴에서 툴팁의 양단에 배치된 전도막히터가 툴팁의 체적중심에 배치됨을 보여주는 사시도, 도 8은 본 발명 실시예의 열압착 툴에서 툴팁의 온도상승 시 열팽창방향을 도시한 시사도이다.
본 발명은 열압착 대상물(LCD 또는 OLED의 회로부)에 열압착을 하기 위한 열압착 툴 장치에 관한 것으로, 특히 전도막형 히터부를 열압착을 위한 툴팁의 일면 또는 양면에 구성하여 툴팁에 열전달 효율이 높아지도록 함과 동시에 툴팁의 열팽창이 균일하게 이루어져 툴팁의 변형을 줄일 수 있도록한 열압착 툴 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 종래 기술에 해당하는 피시비본더의 구성이 도시되어 있고, 도 2는 본 발명의 종래 기술에 해당하는 열압착 툴의 구성이 도시되어 있고, 도 3, 4는 종래 기술에 의한 열압착 툴의 툴팁가이드와 툴팁이 개략 사시도로 도시되어 있다.
도 4는 종래의 기술에 의한 본딩용 툴 장치의 발열히터부와 툴팁부분의 사면도, 그리고 도 5는 본 발병의 발열히터부와 툴팁부분의 사면도가 도시되어 있으며,
종래의 기술에서는 발열히터가 내장된 툴팁 가이드에 툴팁이 부착되어 있으며 히터의 열이 툴팁가이드를 통해 툴팁으로 전달되어 툴팁에 본딩조건에 규정된 온도가 설정되고 적절한 압력과 함께 본딩공정이 진행될 수 있도록 한다.
본 발명에 의한 열압착 툴에서는 툴팁가이드에 발열히터가 존재하지 않고, 툴팁의 일측면 또는 양면에 전도막히터가 적용되어 있고, 이 전도막히터의 위치는 툴팁의 중심에 위치하고 있다(도 7).
도 5에서 본 발명에 의한 열압착 툴의 구성을 자세히 설명하자면,
본딩용 열압착 장치에 있어서 툴팁의 상하이동과 가압을 하는 기구물(가동부 및 지지부)과 툴팁의 연결을 담당하는 툴팁가이드(110)가 있으며, 툴팁가이드의 내부에 슬라이딩 방식으로 체결되는 툴팁(15), 그 툴팁의 일측면 또는 양면에 적용되어 발열을 담당하는 전도막히터(120)로 구성되어 있고, 전도막히터에 전력을 공급하는 전극단자(130)가 툴팁(15)의 일측면에 구성되어 있다.
도 6에서 본 발명에 의한 열압착 툴의 구성에서 툴팁가이드 및 전도막히터가 일측면 또는 양면에 설치된 툴팁은 전도막히터로 인한 발열이 툴팁으로 전달되면서 열팽창이 일어나게 되나, 본 발명의 구성과 같이 툴팁가이드와 툴팁의 고정방법이 열팽창의 방향으로 슬라이딩 체결되는 것으로 인해 툴팁이 툴팁고정볼트(140)에 의해 툴팁가이드에 나사고정되어 체결된 종래의 기술과 달리 열팽창으로 인한 변경을 막을 수 있게 된다.
또한, 상기 툴팁(15)은 스테인레스, 세라믹, 초경합금 등의 재질로 제조되어, 열팽창에 의한 변형을 최소화 할 수 있다.
도 7에서 본 발명에 의한 열압착 툴의 구성에서 툴팁의 일측면 또는 양면에 설치된 전도막히터는 툴팁의 체적을 기준으로 한 중심부에 위치하게 되어 아래의 그림과 같이 균일하지 않은 열팽창에 의한 툴팁의 휘어짐을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 툴팁가이드의 좌측 선단은 내부로 돌출된 좌측돌출부(111)가 형성되며, 상기 툴팁의 좌측면에도 내부로 좌측오목홈(15-1)이 형성되어 상기 좌측돌출부(111)가 상기 좌측오목홈(15-1)에 결합되는 것이다.
따라서 본 발명에 의하면, 전도막 형태의 발열소자를 툴팁의 일면 또는 양면에 배치함과 동시에 툴팁의 중심에 발열부를 배치한 열압착 툴 장비는 열전달 효율 이 우수하여 예열시간이 단축되고, 온도균일도가 우수하게 되어 툴팁의 열변형을 최소화 할 수 있어 높은 열압착 품질과 신뢰성을 확보 할 수 있는 현저한 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
1 : 가동부 3 : 지지부
5 : 하판 7 : 열압착 툴
8 : 고정지그 9 : 단열재
10 : 조정블럭 11 : 푸시볼트
12 : 풀볼트 13 : 가열블럭
15 : 툴팁 15-1 : 좌측오목홈
20 : 조정블럭 22 : 고정지그
24 : 푸시볼트 26 : 서포트판
28 : 풀볼트 30 : 스페이서
32 : 가열블럭 34 : 히터
36 : 팁
110 : 툴팁가이드 111 : 좌측돌출부
120 : 전도막히터
130 : 전극단자 140 : 툴팁고정볼트

Claims (5)

  1. 전면 글래스 및 후면 하부 글래스 기판 상에 어드레스 전극 및 전원 전극 패턴을 형성한 전면 또는 후면 패턴 전극 단자부와; 상기 전면 또는 후면 패턴 전극 단자부를 각각 제어하기 위해, 구동 IC를 구비한 연성 회로 기판(FPC)의 패턴 전극 및 구동 IC를 구비하지 않으며 리드선 기능만을 하는 연성 회로 기판의 패턴 전극이 각각 형성되어 있는 전극 탭(TAB: Tape Automatic Bonding);을 접착수지를 개재하여 가압을 하면서 열압착을 시키는 것이되,
    상하 이동이 가능한 가동부(1)와, 상기 가동부(1)의 하부에 위치하면서 가동부(1)의 작동에 따라 연동하도록 연결된 지지부(3)와, 상기 지지부(3)의 하부에 설치된 하판(5)에 고정되어 열압착을 하는 전도막 히터가 설치된 전극 열압착 툴으로,
    상기 열압착 툴(bonding tool)은 가이드홈이 하부에 형성되는 툴팁가이드(110)와, 상기 가이드홈에 전후로 슬라이딩 가능하게 결합되는 툴팁(15)으로 구성되되, 상기 툴팁(15)의 일측면 또는 양측면에는 전도막히터(120)가 결합되어, 상기 툴팁가이드(110)의 가이드홈에서 툴팁(15)이 좌우로 슬라이딩되며 전극 단자부와 전극탭을 접착수지로 열융착하는 전도막 히터가 설치된 전극 열압착 툴에 있어서,
    상기 하판(5)의 하부에 고정지그(8)가 장착되며, 상기 고정지그(8)의 하부에 일정 간격을 두고 다수 개의 단열재(9)가 설치되며, 상기 단열재(9)의 하부에 조정블럭(10)이 설치되며, 상기 조정블럭(10) 하부에 상기 열압착 툴(7)이 설치되는 것이며,
    상기 전도막히터(120)는 전도막 발열소자로서 FTO(F-doped tin oxide, F-SnO2), ITO, AZO, ZnO, SnO2, IZO, GZO, TiO2, SiO2, In2O3 중 어느 하나를 포함하여 제조되고, 상기 전도막 히터에 전력을 공급하는 전극단이 툴팁(15)의 일측면에 구성되는 것이며,
    상기 툴팁(15)은 스테인레스, 세라믹 또는 초경합금의 재질로 제조되어, 열팽창에 의한 변형을 최소화하는 것이며,
    상기 툴팁가이드(110)의 좌측 선단은 내부로 돌출된 좌측돌출부(111)가 형성되며, 상기 툴팁(15)의 좌측면에도 내부로 좌측오목홈(15-1)이 형성되어 상기 좌측돌출부(111)가 상기 좌측오목홈(15-1)에 결합되는 것을 특징으로 하는 전도막 히터가 설치된 전극 열압착 툴
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KR101129844B1 (ko) * 2005-01-06 2012-03-26 엘지전자 주식회사 열압착 툴

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