KR102343647B1 - 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조 - Google Patents

유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 메인 프레임(110)의 이송 라인을 따라 지나가는 플렉시블 필름(2)을 받쳐서 지지하는 베이스 테이블(822); 상기 베이스 테이블(822)에 구비되어 상기 플렉시블 필름(2)을 상기 베이스 테이블(822)의 상면에 진공으로 흡착 고정되도록 하는 진공 유닛(824);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조{Flexible display divice bonding table structure}
본 발명은 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자와 같은 소자와 플렉시블 필름 사이의 본딩 작업시 플렉시블 필름을 진공압으로 안정적으로 고정한 상태에서 소자를 플렉시블 필름에 본딩할 수 있는 새로운 구성의 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조에 관한 것이다.
일반적으로 엘씨디나 엘이디와 같은 평판 디스플레이들은 점차 경박단소화되어 감에따라 이에 대응하여 글래스의 패턴부에 반도체 소자나 회로기판과 같은 소자들이 직접 본딩되어 제작되는 경우가 많으며, 이러한 본딩작업은 로딩부와 본딩부가 각각 구비된 소자본딩장치에 의해 이루어진다.
상기 소자본딩장치에 글래스와 반도체 소자 등을 본딩하려면 로딩부에 글래스와 반도체 소자를 각각 로딩시켜 셋팅한 후 본딩부에서 본딩헤드로 가압하면서 본딩을 행하게 된다.
그러나, 이러한 종류의 평판 디스플레이 장치가 갖는 문제점은 유리 기판으로 인해 기판이 매우 단단하고 무거울 뿐만 아니라 휨 응력(Bending stress)에 대한 매우 낮은 허용오차를 갖는다는 점이다. 상기 디스플레이 장치가 휨모멘트를 받으면 기판 사이의 셀갭의 변화로 인해 디스플레이 이미지의 손실이 초래되는데 이것은 액정층의 두께변화가 발생되기 때문이다.
또한, 유비쿼터스 디스플레이 환경을 구현하기 위해서는 디스플레이 장치의 휴대성을 향상시킴과 동시에 각종 멀티미디어 정보를 표시가 가능하면서 가볍고, 표시면적이 넓고, 해상도가 우수하며, 표시속도가 빠른 디스플레이 장치의 특성이 요구되어야 한다.
따라서, 유연성, 경량화 및 휴대성이 우수한 특성을 동시에 만족시키기 위해서는 디스플레이 장치의 배선 및 소자를 플라스틱 기판 상에 형성하는 유연디스플레이 장치의 필요성이 대두되고 있다. 유연디스플레이 장치는 롤러(Roll) 투 롤러(Roll) 방식으로 제조되는 경우가 많다. 이러한 유연디스플레이의 제조 공정에서는 플렉시블 필름(2)과 반도체 소자나 플렉시블 인쇄회로기판과 같은 소자 간의 본딩 작업이 수행된다.
그런데, 유연디스플레이 장치를 생산하기 위해서는 플렉시블 필름(2)과 소자 간의 정밀하고 오차없는 본딩 작업이 요구된다. 플렉시블 필름(2)은 유연디스플레이의 기판이라 할 수 있으며, 예를 들어 PI Film(2)이 될 수 있는데, 이러한 유연디스플레이 기판과 반도체 소자의 본딩 작업시 오차가 생기면 본딩 불량으로 인한 유연디스플레의 불량이 발생되므로, 정밀하고 오차가 없는 소자와 유연디스플레이 기판 사이의 본딩 작업이 요구된다. 또한, 공정 수율 및 효율성이 저하되는 경우 등을 방지하기 위한 본딩 작업의 정밀도가 더욱 요구된다.
한국등록특허 제10-1754511호(2017년06월29일 등록) 한국공개특허 제10-1996-0035935호(1996년10월28일 공개) 한국공개특허 제10-2000-0074174호(2000년12월05일 공개) 한국등록실용신안 제20-0311427호(2003년04월11일 등록)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 플렉시블 필름과 반도체 소자와 같은 소자 간의 가압 본딩 작업시 플렉시블 필름을 진공압으로 안정적으로 고정한 상태에서 소자를 플렉시블 필름에 본딩할 수 있도록 하며, 본딩 정밀도 향상이 이루어질 수 있는 으로 인하여 유연디스플레이의 고품질을 보장할 수 있도록 하는 새로운 구성의 유연디스플레이 소자용 공정 시스템의 진공 히팅 가압 본딩 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 메인 프레임의 이송 라인을 따라 지나가는 플렉시블 필름을 받쳐서 지지하는 베이스 테이블; 상기 베이스 테이블에 구비되어 상기 플렉시블 필름을 상기 베이스 테이블의 상면에 진공으로 흡착 고정되도록 하는 진공 유닛;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조가 제공된다.
상기 베이스 테이블은 상기 메인 프레임에 설치된 레이저 헤드의 아래에서 이송 라인을 따라 지나가는 플렉시블 필름을 받쳐서 지지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 진공 유닛은, 상기 베이스 테이블의 내부에 확보된 진공 형성홀; 상기 진공 형성홀에 연결되어 상기 베이스 테이블의 상면으로 연통된 복수개의 흡착홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 테이블은 내부에 히터가 내장되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 테이블과 상기 진공 유닛은 업다운 작동부에 의해 승강되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 플렉시블 필름에 탑재된 상기 소자는 본딩 가압수단에 의해 가압되고, 상기 베이스 테이블은 아래에서 상기 플렉시블 필름과 상기 소자를 받쳐주도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 본딩 가압수단은 승강 슬라이더를 구비하고, 상기 승강 슬라이더에 구비된 쿼츠 홀더에 쿼츠가 결합된 것을 특징으로 한다.
상기 쿼츠의 저면이 아래의 플렉시블 필름과 마주하고, 상기 쿼츠의 저면은 수평면으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 메인 프레임의 이송 라인을 따라 지나가는 플렉시블 필름을 받쳐서 지지하는 베이스 테이블; 상기 베이스 테이블에 구비되어 상기 플렉시블 필름을 상기 베이스 테이블의 상면에 진공으로 흡착 고정되도록 하는 진공 유닛;을 포함하고, 상기 베이스 테이블의 하부에는 상부 슬라이더가 구비되고, 상기 상부 슬라이더의 저면은 상부 업다운 경사면으로 구성되고, 상기 상부 슬라이더의 아래에는 하부 슬라이더가 구비되고, 상기 하부 슬라이더의 상면은 상기 상부 업다운 경사면과 면접촉되는 하부 업다운 경사면으로 구성되며, 상기 하부 슬라이더는 이동 작동수단에 의해 전후진하여 상기 상부 슬라이더와 상기 베이스 테이블을 승강시키는 것을 특징으로 하는 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조가 제공된다.
본 발명에 의하면, 메인 프레임의 이송 라인을 따라 지나가는 플렉시블 필름을 받쳐서 지지하는 베이스 테이블; 상기 베이스 테이블에 구비되어 상기 플렉시블 필름을 상기 베이스 테이블의 상면에 진공으로 흡착 고정되도록 하는 진공 유닛;을 포함하고, 상기 메인 프레임에는 본딩 베이스 지지패널이 구비되고, 상기 본딩 베이스 지지패널의 상면에는 가이드 레일이 구비되고, 상기 가이드 레일은 상기 메인 프레임의 X축 방향과 나란한 방향으로 배치되고, 상기 가이드 레일에는 블록이 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 블록은 상기 본딩 베이스 서포트 블록의 하부에 연결되고, 상기 베이스 테이블은 상기 본딩 베이스 지지패널에 결합되고, 상기 베이스 테이블이 상기 메인 프레임의 PI Film이 지나가는 X축 방향으로 이동될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조가 제공된다.
본 발명의 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조에서는 PI Film(기판) 쪽으로 베이스 테이블 상승, 레이저 헤드에서의 레이저 조사, 레이저 본딩수단에 의해 소자를 PI Flim에 압착 본딩하는 과정을 반복함으로써, PI Film(기판)에 소자(주로 반도체 소자)를 본딩하게 되며, 이러한 본 발명의 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조는 플렉시블 필름과 반도체 소자와 같은 소자 간의 가압 본딩 작업시 플렉시블 필름을 진공압으로 안정적으로 고정한 상태에서 소자를 플렉시블 필름에 본딩할 수 있기 때문에, 소자 본딩 오차를 최소화시켜서 유연디스플레이의 고품질을 보장하는데 많은 도움이 되는 효과가 있으며, 소자 본딩 작업 정밀도를 높여서 본딩 작업 시간 단축과 같이 소자 본딩 작업 능률을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 의한 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조와 메인 프레임을 보여주는 정면도
도 2는 도 1에 도시된 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조와 메인 프레임을 보여주는 사시도
도 3은 본 발명에 의한 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조의 사시도
도 4는 도 3의 측단면도
도 5는 도 4의 주요부의 확대된 정단면도
도 6은 도 2에 도시된 베이스 테이블과 레이저 본딩 가압부의 측면도
도 7은 도 6의 주요부인 베이스 테이블 부분을 확대하여 보여주는 측면도
도 8은 본 발명에 의해 소자 본딩 작업이 이루어지는 플렉시블 필름의 일부를 보여주는 사시도
도 9는 2의 베이스 테이블 부분이 하부 슬라이더에 결합된 상태를 보여주는 사시도
도 10은 도 9의 정면도
도 11은 도 9의 좌측면도
도 12는 도 9의 우측면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 도면에서 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 사용한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조는 메인 프레임(110)에 설치된 레이저 헤드(812)의 아래에서 이송 라인을 따라 지나가는 플렉시블 필름(2)을 받쳐서 지지하는 베이스 테이블(822)과, 상기 베이스 테이블(822)에 구비되어 플렉시블 필름(2)을 베이스 테이블(822)의 상면에 진공으로 흡착 고정되도록 하는 진공 유닛을 포함한다. 본 발명에서 플렉시블 필름(2)은 PI Film(폴리이미드 필름)이다. PI Film(2)은 플렉시블 기판이라 할 수 있다.
상기 메인 프레임(110)은 육면체 프레임 형상으로 구성된다. 메인 프레임(110)에는 메인 베이스(112)가 구비된다. 상기 메인 프레임(110)의 좌우 양쪽 위치에는 각각 언와인더 유닛(210)과 리와인더 유닛(310)이 배치되어, 상기 언와인더 유닛(210)과 리와인더 유닛(310)에 의해서 PI Film(2)이 메인 프레임(110)의 메인 베이스(112) 위의 이송 경로를 따라 피딩된다. 상기 언와인더 유닛(210)과 리와인더 유닛(310) 이외에도 PI Film(2)은 다른 공지의 피딩 수단에 의해 메인 프레임(110)의 이송 경로를 따라 공급되도록 구성될 수 있다.
상기 메인 프레임(110)에는 메인 베이스(112) 위쪽에 배치되도록 레이저 헤드(812)가 장착된다. 레이저 헤드(812)의 저면에는 렌즈가 구비되어, 레이저 헤드(812) 내부에 구비된 레이저 장치에서 발생한 레이저가 렌즈를 통해서 PI Film(2) 쪽으로 조사되도록 구성된다.
본 발명은 레이저 헤드(812)의 하부에 배치되어 메인 프레임(110)의 이송 경로상으로 지나가는 플렉시블 필름(2)(본 발명에서는 PI Film(2)으로서 이하에서는 편의상 플렉시블 필름(2)을 PI Film(2)이라 칭함)을 받쳐서 지지하는 베이스 테이블을 포함한다.
상기 베이스 테이블(822)은 내부에 히터가 내장되도록 구성된다. 베이스 테이블(822)의 내부에 복수개의 나란한 히터가 내장되어, 상기 히터에 의해 베이스 테이블(822)이 가열되도록 구성될 수 있다.
상기 베이스 테이블(822)과 진공 유닛(824)은 업다운 작동부에 의해 승강되도록 구성된다.
상기 업다운 작동부는 승강 작동 서보모터(832)와 승강 작동 볼나사(833)와 승강 작동 볼너트(834)와 상부 슬라이더 및 하부 슬라이더를 포함한다.
상기 메인 프레임의 베이스 프레임판에 본딩 베이스 서포트 블록(826)이 구비되고, 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)에 상부 슬라이더와 하부 슬라이더가 내장된다.
상기 베이스 테이블(822)은 상부 슬라이더(828) 위에 있는 단열재(835)의 상면에 결합되어 있다. 상기 메인 프레임(110)의 이송 경로를 따라 지나가는 PI Film(2)의 아래에서 베이스 테이블(822)이 업다운 작동부에 의해 승강될 수 있도록 구성된다.
상기 하부 슬라이더(827)의 상면은 하부 업다운 경사면(827SF)으로 구성된다. 상기 하부 슬라이더(827)는 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 내부 공간부에 이동 가능하게 내장된다. 하부 슬라이더(827)는 PI Film(2)이 지나가는 메인 프레임(110)의 이송 경로인 X축 방향과 직교하는 방향인 Y축 방향으로 전후진 가능하도록 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 내부 공간부에 내장된다. 상기 하부 슬라이더(827)의 상면을 이루는 하부 업다운 경사면(827SF)은 한쪽은 상대적으로 다른 쪽보다 높은 경사면이다. 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 한쪽 옆에서 볼 때에 하부 업다운 경사면(827SF)의 높은 쪽이 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 후방 쪽에 배치되고, 하부 업다운 경사면(827SF)의 낮은 쪽이 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 전방 쪽에 배치된다.
상기 하부 슬라이더(827)는 업다운 엘엠 가이드에 의해 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 내부 하면에 이동 가능하게 결합된다. 업다운 엘엠 가이드는 업다운 가이드 레일과 업다운 가이드 레일블록으로 구성되는데, 업다운 가이드 레일은 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 전후 방향으로 배치된다. 메인 프레임(110)에서 PI Film(2)의 이송 방향인 X축 방향과 직교하는 Y축 방향과 나란한 방향으로 업다운 가이드 레일이 배치된다. 상기 업다운 가이드 레일에는 업다운 가이드 레일블록이 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 업다운 가이드 레일블록은 하부 슬라이더(827)에 연결되어, 상기 하부 슬라이더(827)가 업다운 엘엠 가이드에 의해 메인 프레임(110)의 PI Film(2) 이송 방향과 직교하는 방향으로 이동될 수 있도록 구성된다. 이때, 하부 슬라이더(827)의 저면에 업다운 가이드 레일홈이 구비되고, 메인 프레임(110)에서 PI Film(2)의 이송 방향인 X축 방향과 직교하는 Y축 방향과 나란한 방향으로 업다운 가이드 레일이 배치되어, 상기 하부 슬라이더(827)의 업다운 가이드 레일홈이 상기 업다운 가이드 레일에 슬라이드 가능하게 결합되도도록 구성될 수도 있다. 이러한 경우에는 업다운 엘엠 가이드는 상기 업다운 가이드 레일홈과 상기 업다운 가이드 레일로 구성된다.
상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)에는 승강 작동 서보모터(832)가 장착된다. 승강 작동 서보모터(832)의 모터축은 메인 프레임(110)의 PI Film(2) 이송 방향과 직교하는 방향(Y축 방향)과 나란한 방향으로 배치된다. 상기 승강 작동 서보모터(832)의 모터축에는 승강 작동 볼나사(833)가 구비된다. 승강 작동 볼나사(833)도 상기 Y축 방향으로 배치된다.
상기 승강 작동 볼나사(833)에는 승강 작동 볼너트(834)가 결합된다. 승강 작동 볼나사(833)가 하부 슬라이더(827)의 후면에 구비되고, 상기 승강 작동 볼너트(834)가 승강 작동 서보모터(832)의 모터축에 구비된 승강 작동 볼나사(833)에 결합된다.
상기 하부 슬라이더(827)에는 승강 작동 서보모터(832)의 모터축이 연결된다. 상기 승강 작동 서보모터(832)는 본딩 베이스 서포트 블록(826)에 볼트와 브라켓과 같은 고정수단에 의해 고정되고, 상기 승강 작동 서보모터(832)의 모터축에는 승강 작동 볼나사(833)가 구비되고, 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)에는 승강 작동 볼너트(834)가 구비되고, 상기 승강 작동 볼너트(834)가 상기 슬라이더 볼나사에 결합된다. 상기 승강 작동 서보모터(832)의 모터축은 PI Film(2)의 이송 경로와 직교하는 방향으로 배치된 상태에서 하부 슬라이더(827)에 연결된다. 하부 슬라이더(827)의 일측면에서 볼 때에 승강 작동 서보모터(832)의 모터축이 하부 슬라이더(827)의 후면에 연결된다.
상기 하부 슬라이더(827)는 업다운 작동부에 의해 전후진하도록 구성된다. 본 발명에서 업다운 작동부는 승강 작동 서보모터(832)와 승강 작동 볼나사(833) 및 승강 작동 볼너트(834)와 상부 슬라이더 및 하부 슬라이더를 포함한다.
따라서, 상기 승강 작동 서보모터(832)의 모터축이 정역회전하면 승강 작동 볼나사(833)가 정역회전하여 승강 작동 볼너트(834)에 연결된 하부 슬라이더(827)가 업다운 엘엠 가이드에 의해서 PI Film(2)의 이송 방향과 직교하는 Y축 방향을 따라 전진하거나 후진할 수 있게 된다. 상기 승강 작동 서보모터(832)의 모터축과 승강 작동 볼나사(833)가 정역회전하면, 하부 슬라이더(827)가 연결된 하부 업다운 이동 볼너트가 하부 업다운 엘엠 가이드의 업다운 가이드 레일을 따라 전후진하므로, 상기 하부 업다운 이동 볼너트에 연결된 하부 슬라이더(827)가 PI Film(2)의 이송 방향과 직교하는 Y축 방향을 따라 전진하거나 후진할 수 있게 되는 것이다. 상기 승강 작동 서보모터(832)의 모터축의 회전력이 승강 작동 볼나사(833)와 승강 작동 볼너트(834)에 의해서 직선운동으로 전환되어 업다운 엘엠 가이드에 의해 상기 하부 슬라이더(827)가 PI Film(2)의 이송 방향과 직교하는 Y축 방향으로 전후진할 수 있게 된다. 하부 슬라이더(827)가 PI Film(2)의 이송 방향과 직교하는 방향으로 이동할 때에 하부 업다운 경사면(827SF)도 PI Film(2)의 이송 방향과 직교하는 방향으로 이동할 수 있게 된다.
상기 하부 슬라이더(827)의 위에 상부 슬라이더(828)가 배치된다. 상기 상부 슬라이더(828)는 테이블 업다운 슬라이더라 할 수 있다. 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 내부 공간부에 상부 슬라이더(828)가 구비된다. 상기 상부 슬라이더(828)의 저면은 상부 업다운 경사면(828SF)으로 구성된다. 상기 상부 슬라이더(828)는 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 내부 공간부에 승강 가능하게 내장된다. 즉, 상부 슬라이더(828)는 슬라이더 승강 엘엠 가이드에 의해서 본딩 베이스 서포트 블록(826)에 승강 가능하게 결합된다. 상부 슬라이더(828)는 메인 프레임(110)의 이송 경로를 따라 지나가는 PI Film(2)의 아래에서 승강되도록 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 내부 공간부에 내장된다. 상기 상부 슬라이더(828)의 저면을 이루는 상부 업다운 경사면(828SF)은 한쪽은 상대적으로 다른 쪽보다 높은 경사면이다. 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 한쪽 옆에서 볼 때에 상부 업다운 경사면(828SF)의 높은 쪽이 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 후방 쪽에 배치되고, 상부 업다운 경사면(828SF)의 낮은 쪽이 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 전방 쪽에 배치된다. 상기 상부 슬라이더(828) 저면의 상부 업다운 경사면(828SF)은 하부 슬라이드 상면의 하부 업다운 경사면(827SF)에 맞닿아 있다. 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 일측면에서 볼 때에 상부 슬라이더(828)의 상부 업다운 경사면(828SF)과 하부 슬라이더(827)의 하우 업다운 경사면이 서로 맞닿아 있는 상태에서 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 후방에서 전방 쪽으로 기울어진 경사면으로 형성된다.
상기 업다운 가동수단을 구성하는 승강 작동 서보모터(832)의 모터축과 승강 작동 볼나사(833)가 한쪽 방향으로 회전함에 따라 하부 슬라이더(827)가 전진한다. 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 한쪽 측면에서 볼 때에 하부 슬라이더(827)가 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 후방에서 전방 쪽으로 전진한다. 그러면, 하부 슬라이더(827)의 하부 업다운 가이드면과 상부 슬라이더(828)의 상부 업다운 가이드면에 의해서 상부 슬라이더(828)가 상승한다.
상기 승강 작동 서보모터(832)의 모터축과 승강 작동 볼나사(833)가 다른 쪽 방향으로 회전함에 따라 하부 슬라이더(827)가 후진한다. 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 한쪽 측면에서 볼 때에 하부 슬라이더(827)가 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 전방에서 후방 쪽으로 전진한다. 그러면, 하부 슬라이더(827)의 하부 업다운 가이드면과 상부 슬라이더(828)의 상부 업다운 가이드면에 의해서 상부 슬라이더(828)가 하강한다.
상기 상부 슬라이더(828)의 상면에는 단열재(835)가 구비된다. 상기 단열재(835) 위에 베이스 테이블(822)이 구비된다. 베이스 테이블(822)의 하부와 상부 슬라이더(828)의 상면 사이에 단열재(835)가 개재된다. 즉, 상기 베이스 테이블(822)의 하부에는 상부 슬라이더(828)가 구비되고, 상기 상부 슬라이더(828)의 저면은 상부 업다운 경사면(828SF)으로 구성되고, 상기 상부 슬라이더(828)의 아래에는 하부 슬라이더(827)가 구비되고, 상기 하부 슬라이더(827)의 상면은 상기 상부 업다운 경사면(828SF)과 면접촉되는 하부 업다운 경사면(827SF)으로 구성되며, 상기 하부 슬라이더(827)는 업다운 작동부에 의해 전후진하고, 상기 하부 슬라이더(827)가 전후진 작동함에 따라 상부 슬라이더(828)와 베이스 테이블(822)를 승강시키게 된다. 물론 단열재(835)도 상부 슬라이더(828)와 베이스 테이블(822)와 함께 승강된다.
상기 진공 유닛은 베이스 테이블(822)의 내부에 확보된 진공 형성홀(824VH)과, 상기 진공 형성홀(824VH)에 연결되어 베이스 테이블(822)의 상면으로 연통된 복수개의 흡착홀(824SH);을 포함한다.
상기 진공척(824)은 베이스 테이블(822)의 내부에 확보된 진공 형성홀(824VH)과, 상기 진공 형성홀(824VH)에 연결되어 베이스 테이블(822)의 상면으로 연통된 복수개의 흡착홀(824SH)을 포함한다.
상기 진공 형성홀(824VH)은 베이스 테이블(822)의 내부에 진공을 형성하기 위한 통로를 형성한다. 상기 진공 형성홀(824VH)에는 미도시된 진공장치가 배큐엄 니플과 연결관과 같은 연결수단을 매개로 연결된다.
상기 복수개의 흡착홀(824SH)들은 진공 형성홀(824VH)과 연통된다. 복수개의 흡착홀(824SH)들이 베이스 테이블(822)에 격자 배열 형태로 분포된다. 복수개의 흡착홀(824SH)들이 베이스 테이블(822)의 상면에 균일한 간격으로 격자 형태로 배열된 구조가 된다. 상기 진공 형성홀(824VH)에 진공장치의 작동에 의해 진공이 형성되면 상기 복수개의 흡착홀(824SH)들에서는 베이스 테이블(822)의 상면에 얹혀진 PI Film(2)을 진공압으로 흡착하여 베이스 테이블(822)의 상면에 고정하게 된다. 베이스 테이블(822)의 상면에 균일한 격자형으로 배열된 복수개의 흡착홀(824SH)들에 의해서 PI Film(2)을 균일한 진공압으로 흡착하여 진공 흡착 플레이트의 상면에 안정적으로 밀착되도록 고정하는 것이다.
또한, 상기 메인 프레임(110)의 메인 베이스(112)에는 본딩 베이스 지지패널(837)이 장착된다. 상기 메인 베이스(112)의 아래에 본딩 베이스 지지패널(837)이 장착된다. 본딩 베이스 지지패널(837)은 브라켓과 볼트 등의 체결구와 같은 고정수단으로 메인 베이스(112)의 아래에 장착될 수 있다.
상기 베이스 테이블(820)는 엘엠 가이드에 의해 본딩 베이스 지지패널(837)에 이동 가능하게 결합된다.
상기 본딩 베이스 지지패널(837)의 상면에는 가이드 레일(837GR)이 구비된다. 상기 가이드 레일은 메인 프레임(110)의 X축 방향(즉, PI Film(2)이 지나가는 X축 방향)과 나란한 방향으로 배치된다. 적어도 두 개의 가이드 레일이 이동 가이드 패널(714)의 상면에 나란하게 배치된다.
상기 가이드 레일에는 블록(837RB)이 슬라이드 가능하게 결합된다. 각각의 가이드 레일에 블록이 슬라이드 가능하게 결합된다.
상기 블록(837RB)이 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 하부에 연결된다. 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 하단부에는 테이블 장착 베이스(826TMB)가 구비되고, 상기 테이블 장착 베이스(837TMB)의 저면에 상기 블록(837RB)이 연결된다. 결국, 상기 블록(837RB)이 베이스 테이블(820)의 구성인 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 하부에 연결된 구조가 된다. 이때, 상기 메인 프레임(110)의 메인 베이스(112)에는 X축 방향을 따라 길게 연장된 블록 이동 가이드홀이 구비되어, 상기 블록이 메인 베이스(112)의 블록 이동 가이드홀에 의해 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826) 하단부의 테이블 장착 베이스에 볼트와 같은 고정수단으로 연결될 수 있다. 상기 메인 베이스(112)에 블록 이동 가이드홀은 블록의 갯수에 대응되는 갯수로 형성된다. 두 개의 가이드 레일에 두 개의 블록이 결합된 경우, 상기 메인 베이스(112)의 블록 이동 가이드홀은 두 개가 구비된다.
결국, 상기 가이드 레일과 블록이 엘엠 가이드로서, 상기 베이스 테이블(820)가 엘엠 가이드에 의해 메인 프레임(110)의 메인 베이스(112) 아래에 있는 본딩 베이스 지지패널(837)에 결합되어, 상기 베이스 테이블(820)가 메인 프레임(110)의 PI Film(2)이 지나가는 X축 방향으로 이동될 수 있도록 구성된다.
상기 본딩 베이스 지지패널(837)의 상면에는 볼트 등의 체결구과 브라켓으로 지지된 본딩 베이스 이동 볼나사(839)가 장착된다. 본딩 베이스 이동 볼나사(839)는 상기 엘엠 가이드의 가이드 레일과 나란한 방향으로 배치된다. 즉, 본딩 베이스 이동 볼나사(839)가 메인 프레임(110)의 PI Film(2)이 지나가는 X축 방향과 나란한 방향으로 배치된다.
상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)에는 본딩 베이스 이동 볼너트(841)가 구비된다. 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 하단부에 결합된 테이블 장착 베이스에 본딩 베이스 이동 볼너트(841)가 결합되므로, 상기 본딩 베이스 서포트 블록(826)에는 본딩 베이스 이동 볼너트(841)가 구비된 구조가 된다.
상기 본딩 베이스 이동 볼너트(841)가 본딩 베이스 이동 볼나사(839)에 결합되어, 상기 본딩 베이스 이동 볼나사(839)의 회전에 따라 본딩 베이스 이동 볼너트(841)와 베이스 테이블(820)가 메인 프레임(110)의 X축 방향으로 이동될 수 있게 된다.
이때, 상기 메인 베이스(112)의 저면 또는 상기 본딩 베이스 지지패널(837)에는 본딩 베이스 이동 서보모터(843)가 장착되고, 상기 본딩 베이스 이동 서보모터(843)의 모터축은 본딩 베이스 이동 볼나사(839)에 연결되어, 상기 본딩 베이스 이동 서보모터(843)의 모터축이 회전함에 따라 본딩 베이스 이동 볼나사(839)가 회전하고, 본딩 베이스 이동 볼너트(841)와 베이스 테이블(820)가 메인 프레임(110)의 X축 방향을 따라 이동될 수 있다. 상기 메인 프레임(110)의 메인 베이스(112)에는 X축 방향으로 이동 가이드홀이 구비되어, 상기 본딩 베이스 이동 볼너트(841)와 상기 블록이 메인 베이스(112)에 걸리지 않고 상기 이동 가이드홀을 따라 X축 방향으로 상기 블록과 본딩 베이스 이동 볼너트(841)이 이동할 수 있고, 상기 블록과 본딩 베이스 이동 볼너트(841)가 하부에 연결된 베이스 테이블(820)가 메인 프레임(110)에서 X축 방향을 따라 이동될 수 있다. 즉, 상기 본딩 베이스 이동 서보모터(843)의 모터축의 회전 운동이 본딩 베이스 이동 볼나사(839)와 본딩 베이스 이동 볼너트(841)에 의해 직선 운동으로 전환되어 상기 베이스 테이블(820)가 메인 프레임(110)의 X축 방향으로 이동되도록 구성된다.
즉, 상기 메인 프레임(110)에는 본딩 베이스 지지패널이 구비되고, 상기 본딩 베이스 지지패널(837)의 상면에는 가이드 레일(837GR)이 구비되고, 상기 가이드 레일은 메인 프레임(110)의 X축 방향과 나란한 방향으로 배치되고, 상기 가이드 레일에는 블록(837RB)이 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 블록은 본딩 베이스 서포트 블록(826)의 하부에 연결되고, 상기 베이스 테이블(822)은 본딩 베이스 지지패널에 결합되고, 상기 베이스 테이블이 메인 프레임(110)의 PI Film(2)이 지나가는 X축 방향으로 이동될 수 있도록 구성된다.
상기 플렉시블 필름에 탑재된 상기 소자는 본딩 가압수단에 의해 가압되고, 상기 베이스 테이블(822)은 아래에서 플렉시블 필름과 소자를 받쳐주도록 구성된다
상기 본딩 가압수단은 승강 슬라이더를 구비하고, 상기 승강 슬라이더에 구비된 쿼츠 홀더에 쿼츠가 결합된다. 승강 슬라이더는 메인 프레임에 승강 가능하게 장착되고, 승강 슬라이더는 프레스 장치나 승강 작동 실린더와 같은 승강 작동수단에 의해 승강 되도록 구성될 수 있다.
상기 쿼츠의 저면이 아래의 플렉시블 필름과 마주하고, 상기 쿼츠의 저면은 수평면으로 구성된다. 상기 승강 슬라이더(854)의 하부에는 쿼츠 홀더(854HD)가 고정되고, 상기 쿼츠 홀더(854HD)에는 쿼츠(855)가 결합되어, 상기 승강 슬라이더(854)의 하부에 쿼츠(855)가 배치된다. 이때, 쿼츠(855)는 블록 형상으로 구성되어, 승강 슬라이더(854) 내부의 레이저 조사 공간부와 위아래에서 만나는 위치에 배치된다. 쿼츠(855)는 메인 프레임(110)의 기대(724)에 장착된 레이저 헤드(812)의 렌즈(레이저 광학계 렌즈)와도 위아래에서 만나는 위치에 배치된다. 상기 레이저 헤드(812)에 생성된 레이저가 렌즈를 통과하여 아래로 조사되면, 상기 쿼츠(855)를 통과한 레이저가 메인 프레임(110)의 이송 경로를 따라 지나가는 PI Film(2) 쪽에 조사된다. 이때, 상기 쿼츠(855)는 육면체 블록 형상으로 구성되고, 쿼츠(855)의 저면은 PI Film(2)(플렉시블 필름)과 마주하고, 상기 쿼츠(855)의 저면은 수평면으로 구성된다. 쿼츠(855)의 저면이 수평면으로서 PI Film(2)을 쿼츠(855)의 저면 전체면이 균일한 힘으로 가압할 수 있도록 구성된다. 쿼츠(855)의 저면 전체면이 균일한 수평면이므로, 쿼츠(855)의 저면 전체면이 PI Film(2)을 위에서 균일한 힘으로 누를 수 있게 되는 것이다.
상기 플렉시블 필름에 탑재된 소자는 본딩 가압수단에 의해 가압되고, 상기 베이스 테이블(822)은 아래에서 플렉시블 필름과 소자를 받쳐주도록 구성된다.
상기 본딩 가압수단은 승강 슬라이더를 구비하고, 상기 승강 슬라이더에 구비된 쿼츠 홀더에 쿼츠가 결합된다. 상기 승강 슬라이더는 프레스 장치나 승강 작동 실린더와 같은 공지의 승강 작동수단에 의해 상기 베이스 테이블 위쪽에서 승강될 수 있다.
상기 베이스 테이블의 상면에 소자(주로 반도체 소자)가 탑재된 PI Film(2)이 배치된 상태에서 상기 승강 슬라이더가 내려오면, 쿼츠(855)를 내리 눌러서 상기 쿼츠(855)가 PI Film(2)에 탑재된 소자를 일정 압력으로 가압하고, 상기 레이저 헤드(812)에서부터 쿼츠(855)의 저면으로 조사된 레이저에 의해서 소자가 본딩 페이스트에 의해 PI Film(2)에 본딩되도록 한다.
베이스 테이블 위에 받쳐진 PI Film(2) 위의 소자(반도체 소자)를 하강한 쿼츠(855)가 가압하여 본딩 페이스트에 의해 PI Film(2) 위에 본딩시키게 되는 것이다. 이때, 상기 쿼츠(855)의 저면에는 실리콘 블록이 구비될 수 있으며, 이러한 경우에는 실리콘 블록이 소자(3)에 접촉되어 PI Film(2) 위에 소자(3)를 본딩시키게 된다.
상기 승강 슬라이더(854) 및 쿼츠(855)를 내리 눌러서 상기 쿼츠(855)가 PI Film(2)에 탑재된 소자(3)를 베이스 테이블(822)의 상면에 일정 압력으로 가압하게 되는데, 상기와 같이, 승강 작동 서보모터(832)에 의해 승강 작동 볼나사((833)(테이블 업다운 슬라이더 볼나사)가 회전하면서 승강 작동 볼너트(834)에 의해 하부 슬라이더(827)의 전후진에 따라 상부 슬라이더(828)(테이블 업다운 슬라이더)가 상승 또는 하강하는데, 상기 상부 슬라이더(828)의 상승에 의해서 베이스 테이블(822)의 상면이 소자(3)가 탑재된 PI Film(2)의 저면에 접촉된 상태에서 배큐엄 니플과 진공 형성홀(824VH)을 통해서 진공이 형성되며, 흡착홀(824SH)을 통해서 PI Film(2)을 진공압으로 흡착한다. 상기 배큐엄 니플은 미도시된 진공발생장치에 호스 등의 연결관을 매개로 연결되고, 배큐엄 니플은 베이스 테이블(822)의 내부에 구비진 진공 형성홀(824VH)에 연결되어, 진공발생장치에서 발생한 진공에 의해 베이스 테이블(822)의 내부 진공 형성홀(824VH)에 진공압이 형성되고, 진공압은 진공 형성홀(824VH)로부터 베이스 테이블(822)의 상면으로 연통된 흡착홀(824SH)을 통해서 작용하여 상기 PI Film(2)이 진공압에 의해서 베이스 테이블(822)의 상면에 안정적으로 흡착 고정된다.
상기 승강 슬라이더(854)에는 쿼츠 홀더(854HD) 및 쿼츠(855)가 연결되어 있어서, 상기 승강 슬라이더(854)가 하강하면, PI Film(2)과 소자(3)(주로 반도체 소자)를 가압하게 된다.
한편, 상기 PI Film(2)은 밑에 있는 베이스 테이블(822)이 받치고 있으면서 진공압으로 고정된 상태로 유지된다.
상기 레이저 헤드(812)에서 렌즈(레이저 광학 렌즈)를 통해 레이저를 조사하여 소자(반도체 소자)를 본딩 페이스트와 같은 본딩재에 의해 PI Film(2) 위에 본딩되도록 한다. 이때, 가열용 히터와 온도측청용 센서에 의해 베이스 테이블(822)이 적정 온도(약 100℃)로 유지되도록 한다. 베이스 테이블(822)에 가열용 히터와 온도 측정용 센서가 구비되어, 온도 측정용 센서가 감지하는 온도에 따라 제어부 등에서 가열용 히터가 베이스 테이블(822)를 가열하는 온도가 상기 적정 온도(약 100℃)로 유지되도록 함으로써, 소자가 PI Film(2)에 불량 등의 발생이 없이 안정적으로 본딩되도록 한다.
본 발명에서는 쿼츠(855)가 소자에 접촉되어 소자와 PI Film(2)을 가압한다. 쿼츠(855)가 하강할 때에 소자와 PI Film(2)이 가압되도록 할 수 있다. 쿼츠(855)의 저면이 PI Film(2)에 탑재된 소자(반도체 소자)에 접촉된 상태에서 소자를 PI Film(2)에 본딩 작업을 수행할 수 있도록 한다.
상기한 구성의 본 발명에 의한 유연디스플레이 소자용 열공정 시스템의 가압 본딩 시스템은 유연디스플레이 장치를 생산하기 위하여 PI Film(2)(Polyimid Film)과 소자(주로 반도체 소자)간의 정밀하고 오차없는 본딩 작업이 가능하며, 공정 수율 및 효율성이 저하되는 경우 등을 방지하기 위한 본딩 작업의 정밀도가 더욱 확실하게 달성할 수 있다. PI Film(2)은 플렉시블 기판의 일종이며, 본 발명에서 기술하는 PI Film(2)과 플렉시블 기판과 유연 디스플레이 필름은 동일한 것으로 이해하면 될 것이다.
상기 승강 슬라이더(854)가 하강되어 쿼츠가 PI Film(2)과 소자(반도체 소자)를 적절하게 균일한 힘으로 가압하여 소자를 PI Film(2)에 레이저 본딩이 되도록 하는데, 상기 베이스 테이블에 구비된 복수개의 진공 흡착홀에서 작용하는 진공압으로 PI Film(2)과 소자를 흔들림이 없이 안정적으로 흡착 고정한 상태에서 본딩 작업이 이루어지도록 하므로, PI Film(2) 위에 있는 복수개의 소자들을 정밀하게 PI Film(2)에 본딩되도록 할 수 있다. 예를 들어, 쿼츠(855)가 가압할 수 있는 영역에 네 개의 소자가 들어와 있다면, 상기 쿼츠(855)가 네 개의 소자를 가압하여 PI Film(2)에 본딩되도록 하는데, 쿼츠(855)가 네 개의 소자들을 균일한 힘으로 눌러주면서 동시에 베이스 테이블의 진공압으로 PI Film(2)과 소자가 흔드림이 없이 잡아준 상태에서 PI Film(2)에 소자 본딩되도록 하기 때문에, PI Film(2)에 소자를 정밀하게 본딩할 수 있도록 한다. 즉, 상기 베이스 테이블(822)에 진공 형성홀(824VH)과 복수개의 흡착홀(824SH)이 구비되어, 상기 베이스 테이블(822)에 올려져 있는 PI Film(2)을 진공 형성홀(824VH)과 흡착홀(824SH)을 통해서 진공압으로 안정적으로 고정한 상태에서 소자가 PI Film(2) 위에 레이저 본딩되도록 할 수 있으므로, 본딩 작업중에 PI Film(2)과 소자가 유동됨으로 인한 소자 본딩 정밀도가 저하되는 경우를 방지하고, 소자의 본딩(접합) 불량이 발생되는 것을 확실하게 방지할 수 있으며, 나아가 유연디스플레이의 고품질을 보장하고 작업시간 딜레이를 방지하여 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 본딩 베이스 이동 서보모터(843)의 모터축의 회전 운동이 본딩 베이스 이동 볼나사(839)와 본딩 베이스 이동 볼너트(841)에 의해 직선 운동으로 전환되어 상기 PI Film(2)의 위치와 소자의 위치에 맞추어서 베이스 테이블(820)을 메인 프레임(110)의 X축 방향, 다시 말해, PI Film(2)의 이송 방향을 따라 이동시킬 수 있으므로, 소자 본딩 작업시 PI Film(2)과 소자 위치에 맞추어 본딩 작업을 더 손쉽고 신속하게 수행할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
2. 플렉시블 필름(PI Film) 3. 소자
110. 메인 프레임 112. 메인 베이스
812. 레이저 헤드 822. 베이스 테이블 824VH. 진공 형성홀 824SH. 흡착홀
826. 본딩 베이스 서포트 블록 827. 하부 슬라이더
827SF. 하부 업다운 경사면 828. 상부 슬라이더
828SF. 상부 업다운 경사면 832. 승강 작동 서보모터
833. 승강 작동 볼나사 834. 승강 작동 볼너트
835. 단열재 837. 본딩 베이스 지지패널
839. 본딩 베이스 이동 볼나사 841. 본딩 베이스 이동 볼너트
843. 본딩 베이스 이동 서보모터

Claims (8)

  1. 메인 프레임(110)의 이송 라인을 따라 지나가는 플렉시블 필름(2)을 받쳐서 지지하는 베이스 테이블(822);
    상기 베이스 테이블(822)에 구비되어 상기 플렉시블 필름(2)을 상기 베이스 테이블(822)의 상면에 진공으로 흡착 고정되도록 하는 진공 유닛(824);을 포함하여 구성되고,
    상기 베이스 테이블(822)은 상기 메인 프레임(110)에 설치된 레이저 헤드(812)의 아래에서 이송 라인을 따라 지나가는 플렉시블 필름(2)을 받쳐서 지지하도록 구성되고,
    상기 진공 유닛(824)은,
    상기 베이스 테이블(822)의 내부에 확보된 진공 형성홀(824VH);
    상기 진공 형성홀(824VH)에 연결되어 상기 베이스 테이블(822)의 상면으로 연통된 복수개의 흡착홀(824SH);을 포함하고,
    상기 베이스 테이블(822)은 내부에 히터가 내장되도록 구성되며,
    상기 베이스 테이블(822)의 하부에는 상부 슬라이더(828)가 구비되고, 상기 상부 슬라이더(828)의 저면은 상부 업다운 경사면(828SF)으로 구성되고, 상기 상부 슬라이더(828)의 아래에는 하부 슬라이더(827)가 구비되고, 상기 하부 슬라이더(827)의 상면은 상기 상부 업다운 경사면(828SF)과 면접촉되는 하부 업다운 경사면(827SF)으로 구성되며, 상기 하부 슬라이더(827)는 이동 작동수단에 의해 전후진하여 상기 상부 슬라이더(828)와 상기 베이스 테이블(822)을 승강시키는 것을 특징으로 하는 유연디스플레이 소자 본딩 테이블 구조.
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