KR102529668B1 - 대상체 라미네이팅 장치 - Google Patents

대상체 라미네이팅 장치 Download PDF

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Abstract

예비 본딩 유닛은, 기능성 필름을 고정할 수 있도록 구비된 플레이트, 상기 플레이트와 연결되며, 상기 플레이트를 승강시키는 승강 구동부 및 상기 플레이트를 관통하며, 상기 플레이트에 흡착된 기능성 필름을 대상체에 대하여 열을 이용하여 국부적으로 예비 본딩하여 예비 본딩체를 형성할 수 있는 구비된 적어도 하나의 히터를 포함한다. 이로써, 정령된 상태의 예비 본딩체가 용이하게 형성된다.

Description

대상체 라미네이팅 장치{APPARATUS FOR LAMINATING AN OBJECT}
본 발명의 실시예들은 본딩 모듈 및 이를 포함하는 대상체 라미네이팅 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 대상체의 상면에 기능성 필름을 열적으로 접착시켜 예비 라미네이팅체를 만드는 본딩 모듈 및 상기 본딩 모듈을 포함하는 대상체 라미네이팅 장치에 관한 것이다.
반도체 패키지는 기판, 상기 기판 상에 형성된 배선과 연결되도록 상기 기판 상에 실장된 반도체 칩, 상기 반도체 칩을 보호하는 패키징부를 포함한다. 상기 반도체 패키지는 스트립 형태를 가질 수 있다.
한편, 상기 패키징부의 상면에 특정 기능을 갖는 기능성 필름이 접합될 수 있다. 상기 기능성 필름을 상기 패키징부에 접합하기 위하여 접합 필름을 상기 패키징 상면에 부착하는 라미네이팅 공정이 요구되고 있다.
일반적인 상기 라미네이팅 공정에 따르면, 기능성 필름이 대상체에 접합하여 접합체를 형성하는 접합 공정 후, 상기 접합체를 정렬하여 커팅하는 재단 공정이 수행된다. 이 경우, 접합 공정 및 재단 공정이 물리적으로 분리된 위치에서 수행되고 별도의 장비가 요구된다. 따라서, 상기 라미네이팅 공정이 복잡하고 공정 시간이 길어질 뿐 만 아니라, 정렬 공정에서 정렬 오차가 발생하는 문제가 있다.
특히, 기능성 필름 및 보호 필름을 포함하고 스트립 형태의 필름체로부터 상기 보호 필름을 박리한 후, 상기 기능성 필름을 대상체 상에 라미네이팅하기 위한 대상체 라미네이팅 장치가 필요하다.
본 발명의 실시예들은 대상체에 기능성 필름을 예비적으로 본딩할 수 있는 본딩 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들은 대상체에 기능성 필름을 라미네이팅 할 수 있는 대상체 라미네이팅 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예들에 따른 본딩 모듈은, 제1 정렬 키를 갖는 대상체를 지지하는 스테이지 유닛, 상기 스테이지 유닛의 상부에 승강 가능하게 배치되며, 상기 제1 정렬 키에 대응되는 위치에 형성된 윈도우를 포함하고, 제2 정렬 키를 갖는 기능성 필름을 홀딩한 상태에서 상기 대상체 상에 상기 기능성 필름을 본딩하는 예비 본딩 유닛, 상기 스테이지 유닛의 상부에 이동 가능하게 배치되며, 상기 윈도우를 통하여 상기 제1 정렬 키 및 상기 제2 정렬 키를 촬상할 수 있도록 구비된 비전 카메라 유닛 및 상기 비전 카메라 유닛이 촬상한 이미지를 이용하여 상기 스테이지 유닛 및 예비 본딩 유닛을 상대적으로 이동시켜, 상기 대상체 및 상기 기능성 필름을 상호 정렬시키는 정렬 제어 유닛을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 예비 본딩 유닛은 상기 스테이지 유닛 상에 지지된 상기 대상체 상에 상기 기능성 필름을 국소적으로 라미네이팅할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 예비 본딩 유닛은, 상기 기능성 필름을 진공 흡착할 수 있도록 구비된 흡착 플레이트, 상기 흡착 플레이트를 관통하며, 상기 흡착 플레이트에 흡착된 기능성 필름 및 상기 대상체를 열을 이용하여 국부적으로 예비 본딩할 수 있는 구비된 히터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 본딩 유닛의 하부에 배치되며, 상기 스테이지 유닛을 직선 방향으로 구동 가능하게 또는 선회 가능하게 구비된 스테이지 구동 유닛이 추가적으로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 승강 구동부는 상기 흡착 플레이트에 고정된 기능성 필름을 상기 대상체에 가압하는 압력을 제어할 수 있도록 구비된 서보 모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따른 대상체 라미네이팅 장치는, 기능성 필름 및 보호 필름을 포함하는 필름체를 적재하는 필름 적재 유닛, 상기 필름 적재 유닛에 인접하며, 제1 방향을 따라 대상체를 공급하는 대상체 공급 유닛, 상기 필름 적재 유닛 및 상기 대상체 공급 유닛에 인접하며, 상기 대상체 공급 유닛으로부터 공급받은 대상체를 지지하는 스테이지 유닛, 상기 스테이지 유닛의 상부에 승강 가능하게 배치되며, 상기 제1 정렬 키에 대응되는 위치에 형성된 윈도우를 포함하고, 제2 정렬 키를 갖는 기능성 필름을 홀딩한 상태에서 상기 대상체 상에 상기 기능성 필름을 본딩하여 예비 라미네이팅체를 형성하는 예비 본딩 유닛, 상기 스테이지 유닛에 인접하여 배치되며, 상기 윈도우을 통하여 상기 제1 정렬 키 및 상기 제2 정렬 키를 촬상할 수 있도록 구비된 비전 카메라 유닛, 상기 스테이지 유닛에 인접하게 배치되며, 상기 스테이지 유닛으로부터 전달 받은 상기 예비 라미네이팅체를 상기 제1 방향에 대하여 수직한 제2 방향으로 이송하는 이송 유닛 및 상기 이송 유닛에 단부와 연결되며, 상기 예비 라미네이팅체를 진공 상태에서 본딩하여 상기 기능성 필름이 상기 대상체 표면에 본딩된 라미네이팅체를 형성하는 메인 본딩 유닛을 포함한다.
본 발명의 일 실시예들에 따른 대상체 라미네이팅 장치는, 에 있어서, 상기 필름 적재 유닛 및 상기 스테이지 유닛 사이에 배치되며, 상기 예비 본딩 유닛이 상기 필름체를 고정한 상태에서 상기 보호 필름을 상기 기능성 필름으로부터 박리하는 필름 박리 유닛을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 필름 박리 유닛은 상기 예비 본딩 유닛에 픽업된 필름체의 일측에서 타측으로 이동가능하게 구비된 접착 롤러를 포함할 수 있다.
한편, 상기 필름 박리 유닛은 상기 접착 롤러를 상기 필름체의 에지에서부터 반대되는 에지를 향하여 사선 방향으로 이동 가능하게 구비된 롤러 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스테이지 유닛은, 상기 대상체를 지지하는 스테이지, 상기 스테이지의 하부와 연결되며, 상기 스테이지를 상기 제1 및 제2 방향으로 이동시키고 회전하도록 구비된 스테이지 구동부 및 상기 비젼 카메라 유닛으로부터 촬상된 이미지를 이용하여 상시 스테이지 구동부를 제어함으로써, 상기 필름체 및 상기 대상체를 상호 정렬할 수 있도록 구비된 구동 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈은 본딩 유닛에 형성된 윈도우를 통하여 제1 및 제2 정렬 키를 촬상할 수 있도록 구비된 비전 카메라 유닛 및 상기 비전 카메라 유닛이 촬상한 이미지를 이용하여 상기 스테이지 유닛 및 예비 본딩 유닛을 상대적으로 이동시켜, 상기 대상체 및 상기 기능성 필름을 상호 정렬시키는 정렬 제어 유닛을 포함한다. 상기 대상체 및 상기 기능성 필름이 용이하게 상호 정렬될 수 있다.
나아가, 대상체 라미네이팅 장치는 히터를 갖는 예비 본딩 유닛을 포함함으로써, 대상체 상에 스트립 형태의 기능성 필름을 예비 본딩하여 예비 라미네이팅체를 형성함으로써, 이송중 대상체 및 기능성 필름 간의 어긋남이 억제될 수 있다.
또한, 상기 예비 본딩 유닛이 필름체를 픽업한 상태에서, 필름 박리 유닛이 박리 롤러를 이용하여 필름체에 포함된 보호 필름을 기능성 필름으로부터 자동으로 박리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 예비 본딩 유닛을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체 라미네이팅 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 도 1의 대상체 공급 유닛을 설명하기 위한 측면도이다.
도 5는 도 1의 필림 박리 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 도 1의 이송 유닛, 롤 본딩 유닛 및 메인 본딩 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 도 1의 언로딩 유닛을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체 라미네이팅 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2는 도 1의 예비 본딩 유닛을 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 모듈은 스테이지 유닛(150), 예비 본딩 유닛(140), 비전 카메라 유닛(101) 및 정렬 제어 유닛(105)을 포함한다.
상기 스테이지 유닛(150)은 제1 정렬 키를 갖는 대상체(10)를 지지한다. 상기 제1 정렬키는 상기 대상체(10)의 에지부에 형성될 수 있다. 상기 제1 정렬키는 피두셜 마크를 포함할 수 있다.
상기 스테이지 유닛(150)은 예를 들면, 진공력, 정전기력을 이용하여 대상체(10)를 지지할 수 있다.
상기 스테이지 유닛(150)은, 스테이지(151), 스테이지 구동부(155) 및 구동 제어부(157)를 포함할 수 있다.
상기 스테이지(151)는 상기 대상체(10)를 지지하는 상면을 갖는다. 상기 스테이지(151) 내부에는 진공 라인 또는 전력 라인 등이 제공될 수 있다.
상기 스테이지 구동부(155)는 상기 스테이지(151)의 하부와 연결된다. 상기 스테이지 구동부(155)는 상기 스테이지(151)를 상기 제1 및 제2 방향으로 이동시키고 회전하도록 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 스테이지 구동부(155)는 리니어 모터, 서보 모터, 엘엠 가이드 또는 승강 실린더 등을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 스테이지 구동부(155)는 상기 스테이지(151)를 X방향, Y방향 및 θ(회전) 방향으로 구동할 수 있다. 한편, 상기 스테이지 구동부(155)는 UVW 스테이지(151)를 구동하여 상기 스테이지(151) 상에 위치한 대상체(10)를 정밀하게 위치 조정할 수도 있다.
상기 구동 제어부(157)는 상기 스테이지 구동부(155)와 연결된다. 상기 구동 제어부(157)는 상기 스테이지 구동부(155)의 동작을 제어한다.
상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 스테이지 유닛(150)의 상부에 승강 가능하게 배치된다. 상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 제1 정렬 키에 대응되는 위치에 형성된 윈도우(141a)를 포함한다. 상기 예비 본딩 유닛(140)은 제2 정렬 키를 갖는 기능성 필름(20)을 홀딩한다. 상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 대상체(10) 상에 상기 기능성 필름(20)을 예비적으로 본딩할 수 있다. 상기 제1 정렬 키가 대상체의 에지부에 형성될 경우, 상기 윈도우(141a)는 상기 예비 본딩 유닛(140)에 포함된 플레이트의 에지부에 형성될 수 있다.
상기 기능성 필름(10)은, 예를 들면 접착 필름을 들 수 있다. 이와 다르게 상기 기능성 필름(10)은, 형광 필름, 편광 필름, 회절 필름, 집광 필름 등과 같은 광학 필름 또는 전자파를 차단하는 자성 필름을 포함할 수 있다. 상기 기능성 필름(10)에는 상기 제1 정렬 키에 대응되는 위치에 제2 정렬 키가 형성되어 있다. 여기서, 대상체(10)는 인쇄회로기판에 해당하고, 기능성 필름(10)은 접착 필름임을 전제로 기술하기로 한다.
상기 예비 본딩 유닛(140)은 진공력을 이용하여 기능성 필름(20)을 흡착할 수 있다. 또한, 상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 스테이지 유닛(150) 상에 지지된 상기 대상체(10) 상에 상기 기능성 필름를 예비적으로 라미네이팅하여 예비 라미네이팅체를 형성할 수 있다. 이때, 상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 대상체(10) 상에 기능성 필름(20)을 특정 위치에 국소적으로 가접할 수 있다.
상기 비전 카메라 유닛(101)은 상기 스테이지 유닛(150)의 상부에 이동 가능하게 배치된다. 상기 비전 카메라 유닛(101)은 상기 윈도우(141a)를 통하여 상기 제1 정렬 키 및 상기 제2 정렬 키를 촬상할 수 있도록 구비된다.
예를 들면, 상기 비전 카메라 유닛(101)은 상기 윈도우(141a)를 통하여 상기 제1 정렬 키 및 상기 제2 정렬 키를 촬상할 수 있는 비전 카메라(미도시)를 포함한다.
상기 정렬 제어 유닛(105)은 상기 비전 카메라 유닛이 촬상한 이미지를 이용하여 상기 스테이지 유닛(150) 및 예비 본딩 유닛(140) 중 적어도 하나를 상대적으로 이동시킨다. 이로써, 상기 정렬 제어 유닛(105)은 상기 대상체(10) 및 상기 기능성 필름(20)을 상호 정렬시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 비전 카메라는 촬상된 이미지 데이터를 상기 정렬 제어 유닛(105)에 전송한다. 이로써, 상기 정렬 제어 유닛(105)은 상기 구동 제어부(157)을 통하여 상기 스테이지 구동부(155)에 구동을 제어하여 상기 스테이지(151)를 구동함으로써, 상기 기능성 필름(20) 및 상기 대상체(10)를 상호 정렬할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 예비 본딩 유닛(140)은 흡착 플레이트(141), 승강 구동부(142) 및 히터(144)를 포함할 수 있다.
상기 흡착 플레이트(141)는 상기 기능성 필름(20)을 진공 흡착할 수 있도록 구비된다. 상기 흡착 플레이트(141)는 상기 기능성 필름(20)에 대응되는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 흡착 플레이트(141)는 직사각형 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 흡착 플레이트(141) 내부에는 진공 라인이 형성되어 상기 흡착 플레이트(141)는 상기 기능성 필름체(20)를 진공력을 이용하여 흡착할 수 있다.
상기 승강 구동부(142)는 상기 흡착 플레이트(141)와 연결된다. 예를 들면, 상기 승강 구동부(142)는 상기 흡착 플레이트(141)의 상면 중앙부와 연결될 수 있다. 상기 승강 구동부(142)는 상기 흡착 플레이트(141)를 승강시킬 수 있다. 상기 승강 구동부(142)는 예를 들면, 승강축 및 승강 실린더또는 서보 모터를 포함할 수 있다. 이때, 상기 승강 구동부(142)는 상기 흡착 플레이트(141)에 고정된 기능성 필름(20)을 상기 대상체(10)에 가압하는 압력을 제어할 수 있다.
상기 히터(144)는 상기 흡착 플레이트(141) 중 상기 제1 방향을 따라 후단부에 위치할 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 히터(144)는 상기 흡착 플레이트의 우측에 위치할 수 있다.
상기 히터(144)는 상기 흡착 플레이트(141)를 관통한다. 상기 히터(144)는 상기 흡착 플레이트(141)에 흡착된 기능성 필름(20) 및 상기 대상체(10)를 열을 이용하여 국소적으로 예비 본딩할 수 있다.
상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 기능성 필름(20)을 픽업하여 상기 스테이지 유닛(150) 상에 지지된 상기 대상체(10)의 상부로 접근시킨다. 상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 기능성 필름(20)을 상기 대상체(10)를 향하여 하강시킬 수 있도록 구비된다.
상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 스테이지 유닛(150) 상에 지지된 상기 대상체(10) 상에 상기 기능성 필름(20)을 예비적으로 라미네이팅할 수 있도록 한다. 예를 들면, 상기 예비 본딩 유닛(140)은 내부에 히터(144)를 구비하여 상기 히터(144)로부터 발생된 열을 이용하여 상기 기능성 필름(20)을 상기 대상체(10)에 국부적으로 본딩할 수 있다.
상기 대상체(10) 상에 상기 기능성 필름(20)을 예비적으로 라미네이팅함으로써, 예비 라미네이팅체가 형성된다. 따라서, 상기 대상체(10) 및 상기 기능성 필름(20)을 포함하는 예비 라미네이팅체가 제조 공정에서 이송 중 오정렬되는 것이 억제될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 예비 본딩 유닛(140)은 직선 구동부(145)를 더 포함할 수 있다.
상기 직선 구동부(145)는 상기 흡착 플레이트(141)와 연결된다. 예를 들면, 상기 직선 구동부(145)는 상기 흡착 플레이트(141)의 일 측부와 연결된다. 상기 직선 구동부(145)는 상기 제2 방향을 따라 상기 흡착 플레이트(141)를 이동시킬 수 있도록 구비된다. 상기 직선 구동부(1445)는 예를 들면 엘엠 가이드, 볼 스크류 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 예비 본딩 유닛은(140), 예비 라미네이팅체를 클램핑하는 클램퍼(143)를 더 포함할 수 있다.
상기 클램퍼(143)는 상기 흡착 플레이트(141)의 양 측부에 배치된다. 상기 한 쌍의 클램퍼(143)는 상기 흡착 플레이트(141)의 중심 라인을 향하여 상호 이격되거나 접근함으로써 상기 예비 라미네이팅체를 클램핑할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체 라미네이팅 장치를 설명하기 위한 구성도이다. 도 4는 도 3의 대상체 공급 유닛을 설명하기 위한 측면도이다. 도 5는 도 3의 필름 박리 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대상체 라미네이팅 장치(100)는 대상체(10) 상에 기능성 필름(21; 도 5 참조)을 접합하여 라미네이팅체를 제조하는 장치에 해당한다.
여기서 대상체(10)는 예를 들면 인쇄회로기판, 유연인쇄회로기판, 유리 기판, 웨이퍼 등을 포함할 수 있다. 상기 대상체에는 제1 정렬키가 형성되어 있다. 한편, 기능성 필름(10)은, 예를 들면 접착 필름을 들 수 있다. 이와 다르게 상기 기능성 필름(10)은, 형광 필름, 편광 필름, 회절 필름, 집광 필름 등과 같은 광학 필름 또는 전자파를 차단하는 자성 필름을 포함할 수 있다. 상기 기능성 필름에는 상기 제1 정렬 키에 대응되는 위치에 형성된 윈도우 및 제2 정렬 키가 형성되어 있다. 여기서, 대상체(10)는 인쇄회로기판에 해당하고, 기능성 필름(10)은 접착 필름임을 전제로 기술하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상체 라미네이팅 장치(100)는 대상체 공급 유닛(110), 필름 적재 유닛(120), 예비 본딩 유닛(140), 스테이지 유닛(150), 이송 유닛(170), 메인 본딩 유닛(180) 및 언로딩 유닛(190)을 포함한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 대상체 공급 유닛(110)은 대상체를 내부로 공급한다. 여기서, 상기 대상체는 매거진(15) 내에 수용된 상태로 공급될 수 있다. 한편, 제1 방향(X 방향)은 예를 들면, 도 1의 좌우 방향으로 정의된 있다. 또한, 상기 제1 방향에 대하여 수직한 방향이 제2 방향(Y 방향)으로 정의된다.
상기 대상체 공급 유닛(110)은, 매거진 로딩부(111), 매거진 구동부(113a, 133b), 제1 버퍼부(115), 제1 그리퍼(114) 및 제1 이송 로봇(117)을 포함한다.
상기 대상체 공급 유닛(110)은 매거진(15)을 복층으로 이송할 수 있다. 한편, 상기 대상체 공급 유닛(110)은, 대상체(10)를 제2 방향을 따라 스테이지 유닛(150)으로 제공한 후 빈 매거진(empty magazine)을 제2 방향으로 따라 배출한다. 즉, 상기 대상체 공급 유닛(110)은 매거진(15)을 루프 형상의 경로로 순환할 수 있도록 구비된다.
상기 매거진 로딩부(111)는 상기 대상체(10)를 수용하는 매거진(15)을 투입한다. 상기 매거진(15)은 복수의 대상체들을 상호 이격된 상태로 수용할 수 있다. 상기 매거진(15)의 내측벽에는 복수의 슬롯들(미도시)이 구비된다. 이로써, 상기 슬롯들이 상기 대상체들(10)을 각각 지지할 수 있다.
상기 매거진 구동부(113a, 113b)는 제2 방향을 따라 연장된다. 상기 매거진 구동부(113a, 113b)는 상기 매거진(15)을 제2 방향을 따라 수평 이동 및 승강시킨다. 예를 들면, 상기 매거진 구동부(113)는 컨베이어(113a) 및 엘리베이터(113b)를 포함할 수 있다.
상기 컨베이어(113a)는 제2 방향(Y 방향)으로 상기 매거진을 이송할 수 있다. 또한, 상기 컨베이어(113a)는 각각 1층 및 2층 각각에 한 쌍으로 구비될 수 있다.
상기 엘리베이터(113b)는 상기 컨베이어(113a)의 양단부에 배치된다. 상기 엘리베이터(113b)는 상기 컨베이어(113a)의 단부에서 매거진(15)을 수직 방향으로 승강시킨다. 상기 엘리베이터(113b)는 좌우측에 한 쌍으로 구비될 수 있다.
이로써, 상기 매거진 구동부(113a, 113b)는 매거진(15)을 수평 이동 및 승강시켜 상기 매거진(15)을 순환시킬 수 있다.
제1 버퍼부(115)는 상기 스테이지 유닛(150)에 인접하게 위치한다. 상기 제1 버퍼부(115)는 상기 대상체(10)를 임시로 적재할 수 있다.
상기 제1 그리퍼(114)는 상기 매거진(15)부터 상기 대상체(10)를 상기 제1 버퍼부(115)로 이송한다. 예를 들면, 상기 제1 그리퍼(114)는 매거진(15)에 수용된 대상체(10)를 그립핑하여 상기 제1 버퍼부(115)로 이송할 수 있다.
상기 제1 이송 로봇(117)은 상기 제1 버퍼부(115)로부터 상기 스테이지 유닛(150)으로 상기 대상체(10)를 이송한다. 예를 들면, 상기 제1 이송 로봇(117)은 상기 대상체(10)를 흡착하여 이송할 수 있다. 제1 이송 로봇(117)은 예를 들면, 진공력을 이용하여 대상체를 흡착한 후 상기 대상체를 이송시킬 수 있다. 상기 이송 로봇(117)의 구동원으로 서보 모터, 엘엠 가이드, 볼스크류 등을 이용하여 구동할 수 있다.
상기 필름 적재 유닛(120)은 상기 대상체 공급 유닛(110)에 인접하게 배치된다. 예를 들면, 상기 필름 적재 유닛(120)은 상기 대상체 공급 유닛(110)에 상기 제2 방향을 따라 평행하게 배치된다.
상기 필름 적재 유닛(120)은 기능성 필름체(20)를 적재한다. 상기 기능성 필름체(20)는 기능성 필름(21) 및 보호 필름(25)을 포함한다. 상기 필름 적재 유닛(120)은 수직으로 적층된 복수의 기능성 필름체들을 수용한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 스테이지 유닛(150)은 상기 필름 적재 유닛 및 상기 대상체 공급 유닛에 인접하게 배치된다. 상기 스테이지 유닛(150)은 상기 대상체 공급 유닛(110)의 단부에 인접하게 배치될 수 있다.
상기 스테이지 유닛(150)은 상기 대상체 공급 유닛(110)으로부터 공급받은 대상체(10)를 지지한다. 상기 스테이지 유닛(150)은 예를 들면, 진공력, 정전기력을 이용하여 대상체(10)를 지지할 수 있다.
상기 스테이지 유닛(150)은, 스테이지(151), 스테이지 구동부(155) 및 구동 제어부(157)를 포함할 수 있다.
상기 스테이지(151)는 상기 대상체(10)를 지지하는 상면을 갖는다. 상기 스테이지(151) 내부에는 진공 라인 또는 전력 라인 등이 제공될 수 있다.
상기 스테이지 구동부(155)는 상기 스테이지(151)의 하부와 연결된다. 상기 스테이지 구동부(155)는 상기 스테이지(151)를 상기 제1 및 제2 방향으로 이동시키고 회전하도록 구비될 수 있다. 예를 들면, 상기 스테이지 구동부(155)는 리니어 모터, 서보 모터, 엘엠 가이드 또는 승강 실린더 등을 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 스테이지 구동부(155)는 상기 스테이지(151)를 X방향, Y방향 및 θ(회전) 방향으로 구동할 수 있다. 한편, 상기 스테이지 구동부(155)는 UVW 스테이지(151)를 구동하여 상기 스테이지(151) 상에 위치한 대상체(10)를 정밀하게 위치 조정할 수도 있다.
상기 구동 제어부(157)는 상기 스테이지 구동부(155)와 연결된다. 상기 구동 제어부(157)는 상기 스테이지 구동부(155)의 동작을 제어한다.
다시 도 1 ,도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 대상체 공급 유닛(110) 및 상기 필름 적재 유닛(120)에 인접하게 배치된다. 상기 예비 본딩 유닛(140)은 상기 필름 적재 유닛(120) 및 스테이지 유닛(150) 사이를 이동 가능하게 구비된다. 따라서, 상기 예비 본딩 유닛(140)은 기능성 필름체(20)를 상기 필름 적재 유닛(120)으로부터 상기 스테이지 유닛(150)으로 이송할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 대상체 라미네이팅 장치(100)는 필름 박리 유닛(130)을 더 포함할 수 있다.
상기 필름 박리 유닛(130)은 상기 필름 적재 유닛(120) 및 스테이지 유닛(150) 사이에 배치된다. 상기 필름 박리 유닛(130)은 상기 예비 본딩 유닛(140)이 상기 기능성 필름체(20)를 픽업한 상태에서 상기 보호 필름(25)을 상기 기능성 필름(21)으로부터 박리할 수 있다.
예를 들면, 상기 필름 박리 유닛(130)은 상기 예비 본딩 유닛(140)에 픽업된 기능성 필름체(20)의 일측에서 타측으로 이동가능하게 구비된 박리 롤러(131), 롤러 연결축(133), 롤러 구동부(135) 및 필름 홀더(137)를 포함할 수 있다.
상기 박리 롤러(131)는 상기 필름체(20)에 접근 가능하게 승강가능하게 구비된다. 상기 박리 롤러(131)에는 상대적으로 높은 접착력을 갖는 박리 테이프(50가 부착되어 있다.
상기 박리 롤러(131)는 상기 필름체(20)에 컨택되어, 상기 필름체(20)에 포함된 보호 필름(25)을 상기 기능성 필름(21)으로부터 접착력을 이용하여 박리한다. 특히, 상기 박리 롤러(131)는 상기 필름체(20)의 에지부에 컨택하고 회전함으로써 상기 보호 필름(25)을 상기 기능성 필름(21)으로부터 효과적으로 이형할 수 있다.
상기 롤러 연결축(133)은 상기 박리 롤러(131)와 연결된다. 상기 롤러 연결축(133)은 제1 방향(X 방향) 및 Z 방향으로 이동할 수 있다.
상기 롤러 구동부(135)는 롤러 연결축(133)을 통하여 상기 박리 롤러(131)와 연결된다. 상기 롤러 구동부(135)는 상기 박리 롤러(131)를 상기 필름체(20)의 에지에서부터 반대되는 에지를 향하여 사선 방향으로 이동 가능하게 구비된다. 이로써, 상기 박리 롤러(131)가 상기 보호 필름(25)을 상기 기능성 필름(21)으로부터 효과적으로 이형할 수 있다.
상기 필름 홀더(137)는 박리 롤러(131)에 인접하게 배치된다. 상기 필름 홀더(137)는 상기 기능성 필름(21)으로부터 박리된 보호 필름(25)을 홀딩한다. 특히, 상기 필름 홀더(137)는 박리된 보호 필름(25)의 에지부를 클램핑한다. 이로써, 상기 박리 롤러(131)가 상기 제1 방향으로 이동하는 동안 상기 필름 홀더(137)는 박리된 보호 필름(21)을 홀딩으로써, 상기 기능성 필름(21)으로부터 보호 필름(21)이 효과적으로 박리될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 스테이지 유닛(150)의 상부에 이동가능하게 배치되며, 상기 필름체(20) 및 상기 대상체(10)를 촬상할 수 있도록 구비된 비전 카메라 유닛(101)이 추가적으로 구비될 수 있다. 이때, 예비 본딩 유닛(140)에 포함된 흡착 플레이트(141)에는 윈도우(141a)가 형성될 수 있다.
상기 비전 카메라 유닛(101)은 상기 스테이지 유닛(150)의 상부에 배치된다. 상기 비전 카메라 유닛(101)은 상기 윈도우(141a)를 통하여 상기 제1 정렬 키 및 상기 제2 정렬 키를 촬상할 수 있도록 구비된다.
예를 들면, 상기 비전 카메라 유닛(101)은 상기 윈도우(141a)를 통하여 상기 제1 정렬 키 및 상기 제2 정렬 키를 촬상할 수 있는 비전 카메라(미도시)를 포함한다. 상기 비전 카메라는 촬상된 이미지 데이터를 상기 구동 제어부(157)에 전송한다. 이로써, 상기 구동 제어부(157)는 상기 스테이지 구동부(155)에 구동을 제어하여 상기 스테이지(151)를 구동함으로써, 상기 기능성 필름(20) 및 상기 대상체(10)를 상호 정렬할 수 있다.
상기 이송 유닛(170)은 상기 스테이지 유닛(150)에 인접하게 배치된다. 상기 이송 유닛(170)은 상기 스테이지 유닛(150)으로부터 전달 받은 상기 예비 라미네이팅체를 상기 제1 방향을 따라 이송한다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 이송 유닛(170)은 이송 컨베이어(171), 이송 피커(175) 및 언로더(179)를 포함할 수 있다.
상기 이송 컨베이어(171)는 제1 방향으로 연장된다. 예를 들면 상기 이송 컨베이어(171)는 상기 메인 본딩 유닛(180)까지 연장될 수 있다. 상기 이송 컨베이어(171)는 예비 라미네이팅체(30)를 지지하면서 제1 방향으로 이송할 수 있다.
상기 이송 피커(175)는 상기 이송 컨베이어의 단부에 배치된다. 상기 이송 피커(175)는 상기 이송 컨베이어로부터 상기 예비 라미네이팅체를 픽업하여 상기 메인 본딩 유닛(180)으로 전달한다.
상기 언로더(175)는 상기 메인 본딩 유닛(180)에 인접한다. 상기 언로더(175)는 상기 메인 본딩 유닛(180)에서 형성된 라미네이팅체를 언로딩 유닛(190)으로 전달한다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 대상체 라미네이팅 장치(100)는 상기 컨베이어(171) 상에 이송되는 예비 본딩체를 가압하여 롤 가접 유닛(160)을 더 포함할 수 있다. 상기 롤 가접 유닛(160)은 상기 예비 라미네이팅체를 추가적으로 가압하여 상기 기능성 필름(21) 및 대상체(10)를 보다 견고하게 접합할 수 있다.
상기 롤 가접 유닛(160)은 상기 컨베이어(170) 상에 배치되고, 회전하면서 상기 예비 본딩체에 대하여 가압하는 가압 롤러(161)를 포함할 수 있다. 상기 컨베이어(171) 상에 이송되는 예비 본딩체의 상면을 상기 가압 롤러(161)는 회전하면 가압할 수 있다. 이로써 상기 대상체 및 기능성 필름 사이에 존재하는 보이드 등이 제거될 수 있다.
특히, 상기 히터(144)는 상기 흡착 플레이트(141) 중 상기 제1 방향을 따라 후단부에 위치할 경우, 상기 예비 본딩체 중 예비적으로 본딩된 부분을 상기 가압 롤러(161)가 먼저 가압할 수 있다. 이로써, 상기 예비 본딩체가 보이드 없이 균일하게 추가적으로 본딩될 수 있다.
상기 메인 본딩 유닛(180)은 상기 이송 유닛(170)의 단부에 인접하게 배치된다. 상기 메인 본딩 유닛(180)은 상기 대상체를 기능성 필름을 접합시켜 라미네이팅체를 형성한다. 특히, 메인 본딩 유닛(180)은 진공 상태에서 상기 대상체를 기능성 필름체와 정렬하여 접착할 수 있다. 이로써, 상기 대상체 및 기능성 필름체 사이에 기포가 발생하는 것이 억제될 수 있다.
예를 들면, 상기 메인 본딩 유닛(180)은 진공 챔버(181 및 상기 진공 챔버(181)와 연결되며 상기 진공 챔버(181)의 내부를 진공으로 유지할 수 있도록 진공 형성부(181)를 포함할 수 있다. 진공 형성부(181)는 예를 들면 진공 펌프 및 상기 진공 펌프 및 상기 가접 챔버 사이를 연통시키는 진공 라인을 포함할 수 있다.
상기 언로딩 유닛(190)은 상기 제2 방향을 따라, 상기 라미네이팅 유닛으로부터 상기 라미네이팅체를 배출한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 언로딩 유닛(190)은, 제2 버퍼부(191) 및 매거진 언로딩부(196)를 포함할 수 있다.
제2 버퍼부(195)는 상기 메인 본딩 유닛(180)으로 상기 라미네이팅체를 임시로 적재할 수 있다. 상기 제2 버퍼부(195)는 복수의 스테이지들을 포함할 수 있다.
상기 매거진 언로딩부(196)는 상기 라미네이팅체(30)를 적재한 매거진(15)를 언로딩할 수 있다. 상기 언로딩 유닛(190)은 매거진을 순환시키는 순환식 레이아웃을 갖도록 배열될 수 있다.
이하, 대상체 라미네이팅 장치의 구동을 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 기능성 필름 및 보호 필름을 포함하는 필름체를 적재하다(S110). 이때, 상기 필름체는 필름 적재 유닛 내에 수용될 수 있다. 이어서, 상기 보호 필름을 상기 기능성 필름으로부터 박리한다(S130). 이때, 상기 예비 본딩 유닛이 상기 필름체를 픽업하여 상기 스테이지 유닛으로 이송하는 중 필름 박리 유닛이 보호 필름을 상기 기능성 필름으로부터 박리할 수 있다.
이후, 상기 기능성 필름을 스테이지 유닛 상에 지지된 대상체 상에 예비적으로 라미네이팅하여 예비 라미네이팅체를 형성한다(S150). 이를 위하여, 예비 본딩 유닛에 포함된 히터가 상기 기능성 필름의 일부에 국부적으로 열을 인가할 수 있다.
이어서, 상기 예비 라미네이팅체를 진공 상태에서 본딩하여 상기 기능성 필름이 상기 대상체 표면에 본딩된 라미네이팅체를 형성한다(S170). 이로써, 상기 기능성 필름 및 대상체 사이에 보이드가 발생되는 것이 억제될 수 있다. 이후, 상기 라미네이팅체를 배출한다(S190). 이때, 라미네이팅체가 매거진에 수용되어 상기 매거진이 매거진 언로딩 유닛로부터 배출될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 기능성 필름체 20 : 대상체
30 : 예비 라미네이팅체 100 : 대상체 라미네이팅 장치
110 : 대상체 공급 유닛 120 : 필름 적재 유닛
130 : 필름 박리 유닛 140 : 예비 본딩 유닛
150 : 스테이지 유닛 160 : 롤 가접 유닛
170 : 이송 유닛 180 : 메인 본딩 유닛
190 : 언로딩 유닛

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 기능성 필름 및 보호 필름을 포함하는 필름체를 적재하는 필름 적재 유닛;
    상기 필름 적재 유닛에 인접하며, 제1 방향을 따라 대상체를 공급하는 대상체 공급 유닛;
    상기 필름 적재 유닛 및 상기 대상체 공급 유닛에 인접하며, 상기 대상체 공급 유닛으로부터 공급받고 제1 정렬 키가 형성된 대상체를 지지하는 스테이지 유닛;
    상기 스테이지 유닛의 상부에 승강 가능하게 배치되며, 상기 제1 정렬 키에 대응되는 위치에 형성된 윈도우를 포함하고, 제2 정렬 키를 갖는 기능성 필름을 홀딩한 상태에서 상기 대상체 상에 상기 기능성 필름을 본딩하여 예비 라미네이팅체를 형성하는 예비 본딩 유닛;
    상기 스테이지 유닛에 인접하여 배치되며, 상기 윈도우를 통하여 상기 제1 정렬 키 및 상기 제2 정렬 키를 촬상할 수 있도록 구비된 비전 카메라 유닛;
    상기 스테이지 유닛에 인접하게 배치되며, 상기 스테이지 유닛으로부터 전달 받은 상기 예비 라미네이팅체를 상기 제1 방향에 대하여 수직한 제2 방향으로 이송하는 이송 유닛; 및
    상기 이송 유닛에 단부와 연결되며, 상기 예비 라미네이팅체를 진공 상태에서 본딩하여 상기 기능성 필름이 상기 대상체 표면에 본딩된 라미네이팅체를 형성하는 메인 본딩 유닛을 포함하는 대상체 라미네이팅 장치. .
  7. 제6항에 있어서, 상기 필름 적재 유닛 및 상기 스테이지 유닛 사이에 배치되며, 상기 예비 본딩 유닛이 상기 필름체를 고정한 상태에서 상기 보호 필름을 상기 기능성 필름으로부터 박리하는 필름 박리 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체 라미네이팅 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 필름 박리 유닛은 상기 예비 본딩 유닛에 픽업된 필름체의 일측에서 타측으로 이동가능하게 구비된 접착 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체 라미네이팅 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 필름 박리 유닛은 상기 접착 롤러를 상기 필름체의 에지에서부터 반대되는 에지를 향하여 사선 방향으로 이동 가능하게 구비된 롤러 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체 라미네이팅 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 스테이지 유닛은,
    상기 대상체를 지지하는 스테이지;
    상기 스테이지의 하부와 연결되며, 상기 스테이지를 상기 제1 및 제2 방향으로 이동시키고 회전하도록 구비된 스테이지 구동부; 및
    상기 비젼 카메라 유닛으로부터 촬상된 이미지를 이용하여 상시 스테이지 구동부를 제어함으로써, 상기 필름체 및 상기 대상체를 상호 정렬할 수 있도록 구비된 구동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대상체 라미네이팅 장치.
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JP2000183517A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Seiko Epson Corp ボンディングツール、端子接続方法及び静電アクチュエータの製造方法

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