KR20040104150A

KR20040104150A - 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치

Info

Publication number: KR20040104150A
Application number: KR1020030035661A
Authority: KR
Inventors: 한동희
Original assignee: 한동희
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2004-12-10
Also published as: KR100553556B1

Abstract

본 발명은 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일의 설비로 글래스의 패턴부에 이방전도성필름 및 회로기판을 용이하게 본딩함과 아울러 본딩시 발생되는 셋팅편차를 최소화하여 본딩품질은 물론이거니와 생산성을 대폭 향상시킬 수 있는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치에 관한 것이다.

이러한 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치는, 작업대와, 이 작업대에 회전가능하게 설치되는 회전스테이지와, 이 회전스테이지에 설치되고 글래스 및 회로기판이 로딩 및 셋팅되는 로딩부들과, 상기 작업대에서 상기 회전스테이지에 인접되게 배치되고 상기 로딩부들에 로딩된 글래스에 이방전도성필름을 본딩하는 필름본딩부와, 상기 작업대에서 상기 필름본딩부와 이격배치되고 이방전도성필름이 본딩된 글래스에 회로기판을 본딩하는 회로기판본딩부를 포함한다.

Description

평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치{Bonding Equipment For Bonding Anisotropic Conductive Film and Flexible Circuit Board Of Flat Panel Display}

일반적으로 엘씨디(LCD)나 이엘디(ELD), 형광표시관(VFD)과 같은 평판디스플레이들은 기술이 발전됨에 따라 점차 다양한 기능들이 부가됨은 물론이거니와 그 형태도 점차 경박단소(輕薄短小)화 되어 감에 따라 이에 부합하여 평판디스플레이(이하 "글래스"라 함)의 패턴부에 회로기판이나 구동칩 등이 직접 본딩되어 일체로 제작되고 있다.

상기와 같이 회로기판이나 구동칩들을 글래스의 패턴부에 본딩할 때에는 이들 패턴부의 패턴들이 서로 절연된 상태로 본딩될 수 있도록 글래스의 패턴부에 절연필름 즉, 이방전도성필름(Anisotropic Conductive Film)을 먼저 본딩한 후 회로기판이나 구동칩을 본딩하게 되는데, 이러한 이방전도성필름과 회로기판의 본딩작업은 대부분 별도의 공정에서 본딩장치들에 의해 본딩되며, 상기 본딩장치들은 주로 인라인 방식(IN-LINE SYSTEM) 즉, 글래스를 작업대의 로딩스테이지에 로딩시킨 다음 일직선상으로 이동시키면서 이방전도성필름이나 회로기판을 본딩하는 구조이다.

그러나, 상기한 종래의 본딩장치들은, 글래스에 이방전도성필름이나 회로기판만을 본딩하는 단일의 기능에 한정되므로 본딩시 과다한 설비가 투입되어야하므로 공정이 복잡할 뿐만 아니라 그 규모가 과다하게 커지게 되므로 만족할 만한 작업능률을 기대하기 어렵다.

그리고, 상기 종래의 본딩장치들은 인라인 구조로 이루어지므로 각각의 공정에서 과다한 홀딩시간이 발생되어 생산성 및 작업능률을 더욱 저하시키는 요인이 된다. 게다가, 본딩헤드에 의해 로딩된 글래스의 패턴부에 이방전도성필름이나 회로기판을 본딩할 때에 글래스의 패턴부가 물리적인 가압력에 의해 로딩된 자세가 변화되면서 셋팅편차가 발생되므로 그 구조상 만족할 만한 본딩품질을 기대하기 어렵다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단일의 설비로 글래스의 패턴부에 이방전도성필름 및 회로기판을 본딩할 수 있을 뿐만 아니라 본딩시 발생되는 셋팅편차를 최소화하여 본딩품질 및 생산성 대폭 향상시킬 수 있는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 작업대와, 이 작업대에 회전가능하게 설치되는 회전스테이지와, 이 회전스테이지에 설치되고 글래스 및 회로기판이 로딩 및 셋팅되는 로딩부들과, 상기 작업대에서 상기 회전스테이지에 인접되게 배치되고 상기 로딩부들에 로딩된 글래스에 이방전도성필름을 본딩하는 필름본딩부와, 상기 작업대에서 상기 필름본딩부와 이격배치되고 이방전도성필름이 본딩된 글래스에 회로기판을 본딩하는 회로기판본딩부를 포함하는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치의 전체사시도.

도 2는 도 1의 평면도.

도 3은 도 1의 로딩부 구조를 설명하기 위한 부분절개 사시도.

도 4는 도 1의 회전스테이지의 회전구조를 설명하기 위한 부분확대 단면도.

도 5는 도 1의 로딩부 구조를 설명하기 위한 단면도.

도 6은 도 1의 로딩부 구조를 설명하기 위한 사시도.

도 7은 도 5의 가변고정부 구조를 설명하기 위한 분해사시도.

도 8a 및 도 8b는 도 7의 캠 구조를 설명하기 위한 평단면도 및 정단면도.

도 9는 도 1의 필름본딩부 구조를 설명하기 위한 사시도.

도 10은 도 1의 본딩부 구조를 설명하기 위한 사시도.

도 11은 도 1의 록플레이트 구조를 설명하기 위한 분해사시도.

도 12는 도 1의 필름본딩부에 의해 이방전도성필름이 본딩되는 과정을 설명하기 단면도.

도 13은 도 1의 회로기판본딩부에 의해 회로기판이 본딩되는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치는, 작업대(2)와, 이 작업대(2)에 회전가능하게 설치되는 회전스테이지(4)와, 이 회전스테이지(4)에 설치되고 글래스(G) 및 회로기판(B)이 로딩 및 셋팅되는 로딩부(6)들과, 상기 작업대(2)에서 상기 회전스테이지(4)에 인접되게 배치되고 상기 로딩부(6)들에 로딩된 글래스(G)에 이방전도성필름(F)을 본딩하는 필름본딩부(8)와, 상기 작업대(2)에서 상기 필름본딩부(8)와 이격배치되고 이방전도성필름(F)이 본딩된 글래스(G)에 회로기판(B)을 본딩하는 회로기판본딩부(10)를 포함한다.

상기 작업대(2)는 원형 또는 다각형모양의 단면을 가지는 통상의 금속파이프나 로드가 용접 또는 볼팅에 의해 결합되어 도면에서와 같이 박스형태의 프레임 구조로 제작될 수 있으며, 내측에는 보조플레이트(12)가 수평하게 설치된다.

상기 작업대(2)의 상부에는 이 작업대(2)의 상측면을 영역에 대응하는 크기를 가지는 상판(14)이 설치된다. 이 상판(14)은 하중이나 외력에 의해 표면이 변형되거나 파손되는 것을 방지하고 항상 일정한 평면도(平面度)가 유지될 수 있는 금속이나 합성수지로 제작될 수 있다.

상기 작업대(2)의 하측에는 바닥면에 지지되기 위한 지지구(16)들이 설치될 수 있으며, 이 지지구(16)들은 고무나 스프링과 같은 완충부재가 구비되어 진동이나 충격 등을 충분히 완충시킬 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.

상기 작업대(2)의 일측에는 제어박스(18)가 설치되고, 이 제어박스(18)는 도면에 나타내지 않았지만 후술하는 회전스테이지(4) 및 필름본딩부(8), 회로기판본딩부(10)들에 전기를 공급하거나 제어하기 위한 장치들이 설치된다.

상기 회전스테이지(4)는 일정한 두께를 가지는 금속 또는 합성수지재질의 원판으로 이루어질 수 있으며, 상기 작업대(2)의 상판(14)에 설치된 구동장치(20)에 의해 상기 작업대(2)에서 중심부를 기준으로 회전가능하게 설치된다.(도 4참조)

상기 구동장치(20)는 전동 서보모터(Servo Motor)가 사용될 수 있으며, 작업대(2)에 설치된 구동스위치(22)와 연결되어 이 스위치(22)를 누루면 상기 회전스테이지(4)를 셋팅된 각도 만큼 회전시키는 구조이다. 이와 같은 서보모터의 구조는 이미 널리 사용되고 잘 알려진 구조이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

상기 로딩부(6)는, 회로기판이(B)이 로딩되는 회로기판스테이지(24)와, 이 회로기판스테이지(24)와 인접되게 위치하고 글래스(G)가 로딩되는 글래스스테이지(26)와, 이 글래스스테이지(26)를 수직방향 및 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 가변고정부(28)와, 필름본딩 및 회로기판본딩 영역에 대응되는 위치에 설치되어 본딩시 글래스 패턴부의 저면을 지지하는 가변지지부(30)를 포함한다.

상기 회로기판스테이지(24)는 회로기판(B)이 수평하게 로딩될 수 있는 크기의 로딩면(24a)이 제공되는 사각판 형태로 이루어지고, 상기 로딩면(24a)은 회로기판(B)의 패턴부(B1) 이외의 영역이 안착됨과 아울러 2개의 변이 가이드 되면서 로딩될 수 있게 상기 스테이지(26)의 표면에서 일정한 깊이로 파여져 형성될 수 있다.

상기 회로기판스테이지(24)의 로딩면(24a)에는 하나 이상의 흡착홀(24b)이 형성되며, 이 흡착홀(24b)들은 상기 회전스테이지(4)에 설치된 진공발생장치(32)와 연결되어 이 장치로부터 부압이 작용되어 로딩된 회로기판(B)을 진공으로 고정하는 구조이다.

상기 글래스스테이지(26)는 글래스(G)가 수평하게 안착될 수 있는 크기의 로딩면(26a)이 제공되는 사각판형태로 이루어지고, 이 로딩면(26a)은 글래스(G)의 패턴부(G1) 이외의 영역이 안착됨과 아울러 2개의 변이 가이드되면서 로딩될 수 있게 상기 스테이지(26)의 표면에서 일정한 깊이로 파여져 형성될 수 있다.

상기 글래스스테이지(26)는 로딩된 글래스(G)의 위치를 조절하면서 셋팅될 수 있게 도 3에서와 같이 하나 이상의 조절스테이지가 적층된 구조의 매뉴얼 스테이지(34, Manual Stage) 상측면에 설치된다. 이 매뉴얼 스테이지(32)는 일반적으로 공작기계나 반도체 제조장비 등에서 로딩된 물체의 위치 및 방향을 셋팅하기 위한용도로 널리 사용되는 X축 및 Y축, Z축 테이블들과 동일 또는 유사한 구조로 이루어지는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

상기 글래스스테이지(26)의 로딩면(26a)에는 하나 이상의 흡착홀(26b)들이 형성되고, 이 흡착홀(26b)은 상기 회전스테이지(4)의 중심부에 설치된 진공발생장치(32)와 연결되어 이 장치로부터 부압이 작용되면서 로딩된 글래스(G)를 진공으로 고정하는 구조이다.

상기 회로기판스테이지(24)와 글래스스테이지(26)는 외력이나 온도 등에 의해 형태가 변형되거나 스크래치 등이 발생되지 않는 금속 또는 합성수지로 제작될 수 있다.

상기 글래스스테이지(26)는 상기 회전스테이지(4)에서 상기 회로기판스테이지(24)에 인접되어 위치되는데, 이때 이격거리는 상기 스테이지(24,26)들에 로딩되는 글래스(G)와 회로기판(B)의 패턴부(G1,B1)들이 상기 로딩면(24a,26a)들로부터 벗어나 서로 겹쳐져서 셋팅될 수 있는 범위내로 이루어진다.

그리고, 상기 회전스테이지(4)에는 상기 회로기판스테이지(24)와 글래스스테이지(26) 사이에서 이들 스테이지(24,26)에 로딩된 글래스(G)와 회로기판(B)들의 패턴부(G1,B1)들에 대응하는 영역으로 스캐닝홀(36)이 뚫려지고, 상기 작업대(2)에는 로딩영역에 배치된 스캐닝홀(36)을 통해 로딩된 글래스(G)와 회로기판(B)의 패턴부(G1,B1)가 스캐닝되도록 마이크로 카메라와 같은 스캐닝부재(38)가 별도의 브라켓트에 의해 일정한 자세로 고정된다.(도 5참조)

상기 스캐닝부재(38)는 도 1에서와 같이 상기 작업대(2) 일측에 고정된 모니터(M)에 스캐닝된 화상이 통상적인 방법으로 디스플레이 되게 연결되어 글래스(G)와 회로기판(B)의 패턴부(G1,B1)들이 디스플레이되며, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 패턴부(G1,B1)들에 표기된 얼라이닝포인트를 기준으로 글래스(G)와 회로기판(B)을 허용범위내로 셋팅하는 것이다.

상기한 구조로 이루어지는 회로기판스테이지(24)와 글래스스테이지(26)는 상기와 같이 2개가 1조로 구성되어 상기 작업대(2)에서 로딩영역, 필름본딩영역 그리고 2개의 회로기판 본딩영역에 대응되게 상기 회전스테이지(4)의 원주방향으로 등분되어 4개가 설치된다.

한편, 상기 글래스스테이지(26)는 가변고정부(28)에 의해 상기 회전스테이지(4)에서 고정된 위치가 변화되게 설치되는데, 이러한 가변고정부(28)의 구조를 더욱 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 가변고정부(28)는, 상기 회전스테이지(4)에서 수평이동되는 수평플레이트(40)와, 이 수평플레이트(40)에서 가이드부재(L)를 따라 수직이동됨과 아울러 글래스스테이지(26)가 설치되는 수직플레이트(42)와, 이 수직플레이트(42)가 상기 회전스테이지(4)의 회전시 일정구간에서 상기 회로기판스테이지(24)와 이격되게 하는 캠(44)을 포함한다.

상기 수평플레이트(40)는 대략 "L"자 모양의 금속판으로 이루어지고, 상기 회전스테이지(4)에서 대략 수직방향으로 세워진 자세를 가지며 가이드부재(L)에 미끄럼이동이 가능하게 설치된다. 이때, 상기 가이드부재(L)는 상기 수평플레이트(40)가 상기 회전스테이지(4)의 중심부를 향하여 글래스스테이지(26)가 수평이동될 수 있게 배치된다.

상기 가이드부재(L)는 슬라이더와 가이더로 구성되고 피이동체를 직선이동시키는 통상의 "LM가이드"가 사용될 수 있으며, 이외에도 상기 가이드부재(L)를 사용하지 않고 상기 회전스테이지(4)에 레일(도면에 나타내지 않았음)을 설치하여 이 레일을 따라 상기 수평플레이트(40)가 이동되게 구성될 수도 있다.

상기 수직플레이트(42)는 대략 "L"자 모양을 가지며 상기 수평플레이트(40) 일측면에서 상기 회로기판스테이지(24)와 인접되게 설치되고, 상기 수평이동플레이트(40)에서 가이드부재(L)로 연결되어 상하방향으로 이동되는 구조이다.

상기 가이드부재(L)는 상기 수평플레이트(40)를 미끄럼이동되게 하는 가이드부재(L)와 동일하게 "LM 가이드"가 사용될 수 있다.

상기 수직플레이트(42)에는 도 5에서와 같이 상기 글래스스테이지(26)가 수평한 자세로 설치되는데, 이때, 상기 글래스스테이지(26)는 상기 수직플레이트(42)에서 볼트와 같은 체결부재로 분리가능하게 고정될 수 있다.

상기 수평플레이트(40)와 수직플레이트(42)는 상기 회전스테이지(4)에서 셋팅된 위치가 탄력적으로 조절가능하게 고정되는데, 예를들면, 상기 수평플레이트(40)는 도 6에서와 같이 볼트와 같은 조절부재(N1)가 상기 수평플레이트(40)의 이동방향에 대응되는 자세를 가지며 브라켓트(46)에 고정되고, 상기 수평플레이트(40)에는 상기 조절부재(N1)의 선단에 접촉가능한 연장부(48)가 형성되어 상기 조절부재(N1)의 회전에 의해 이 조절부재(N1)의 선단이 상기 연장부(48)와 접촉되면서 상기 수평플레이트(40)의 이동을 제한하게 이루어질 수 있다. 이때, 상기수평플레이트(40)의 연장부(48)와 상기 브라켓트(46) 사이에는 코일스프링과 같은 탄성부재(S1)로 연결되어 상기 수평플레이트(40)가 탄력적으로 위치변화가 가능하게 고정되는 구조이다.

그리고, 상기 수평플레이트(40)에는 상기 수직플레이트(42)의 이동방향에 대응하는 자세로 마이크로미터와 같은 조절부재(N2)가 설치되고 상기 수직플레이트(42)에는 상기 조절부재(N2) 즉, 마이크로미터의 조절축에 접촉되는 연장부(50)가 형성된다. 이때, 상기 수직플레이트(42)의 저면에는 도 5에서와 같이 수직플레이트(42)의 연장부(50)가 상기 조절부재(N2)와 접촉될 수 있게 판스프링과 같은 탄성부재(S2)가 설치되어 상기 수직플레이트(42)가 상기 조절부재(S2)의 조절에 의해 상기 수평플레이트(40)에서 탄력적으로 상하방향 위치가 조절되는 구조이다.

상기에서는 조절부재(N1, N2)로 볼트 및 마이크로미터가 사용되는 것으로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 본 발명의 목적을 만족하는 조절부재는 다양하게 적용될 수 있다.

상기 캠(44)은 글래스(G)가 로딩된 글래스스테이지(26)가 후술하는 필름본딩부(8)에서 상기 수평플레이트(40)에 가이드되면서 필름본딩이 가능한 자세로 위치가 변화되게 한것으로서, 이러한 캠(44)의 구조를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 캠(44)은 2개의 가이드면 즉, 수직가이드면(44a)과 수평가이드면(44b)이 서로 직교하는 예를들면 "??"자 모양으로 형성되고, 상기 작업대(2)의 상판(14)에서 후술하는 필름본딩부(8)에 대응되는위치에 설치된다.

그리고, 상기 글래스스테이지(26)가 설치된 수직플레이트(42)의 하측에는 일정한 길이를 가지는 아암플레이트(52)가 상기 회전스테이지(4)의 가이드홀(54)을 관통하는 자세로 고정되고, 상기 아암플레이트(52)에는 수직가이드로울러(52a)와 수평가이드로울러(52b)가 도면에서와 같이 상기 수직가이드면(44a)과 수평가이드면(44b)에 대응되는 자세로 회전가능하게 설치된다.

상기 수직가이드면(44a)은 상기 회전스테이지(4)의 회전시 상기 글래스스테이지(26)가 수평플레이트(40)의 가이드부재(L)를 따라 이동되어 상기 회로기판스테이지(24)와 이격될 수 있도록 상기 회전스테이지(4)의 회전반경에 대응되는 곡면의 구조로 이루어진다.(도 8a 참조)

상기 수평가이드면(44b)은 입구측과 출구측 영역에서 하측으로 점차 경사지게 형성되어 상기 글래스스테이지(26)가 상기 캠(44) 구간에서 상기 회로기판스테이지(24)와 이격되게 수평이동됨과 아울러 하측으로 경사지게 이동시키고, 상기 글래스스테이지(24)가 상기 필름본딩부(8)를 통과할 때에는 상기와 반대로 상측으로 경사지게 수평이동되면서 글래스(G)의 패턴부(G1)가 회로기판(B)의 패턴부(B1)와 서로 겹쳐지면서 셋팅되게 한 구조이다.

상기 가변지지부(30)는 상기 작업대(2)에서 필름본딩 영역과 회로기판본딩 영역에 대응되는 위치에 설치되어 본딩시 글래스(G)의 패턴부(G1) 저면을 지지하기 위한 것으로서, 이러한 가변지지부(30)의 구조를 더욱 상세하게 설명한다.

도 3을 참조하면, 상기 가변지지부(30)는, 글래스(G)의 패턴부(G1) 저면을지지하는 지지테이블(56)과, 이 지지테이블(56)의 위치가 변화되게 고정하는 실린더(58)를 포함하며, 도면에서와 같이 상기 작업대(2) 내측에서 후술하는 필름본딩부(8) 및 회로기판본딩부(10)들의 본딩영역에 대응되는 위치에 각각 설치된다.

상기 지지테이블(56)은 글래스(G)의 패턴부(G1) 저면을 지지할 수 있는 지지영역이 제공되는 판형태로 이루어지고 재질은 글래스(G)의 패턴부(G1)와 접촉될 때에 이 패턴부(G1)에 스크래치가 유발되지 않는 금속이나 합성수지가 사용될 수 있다.

상기 실린더(58)는 통상의 유압이나 공압실린더가 사용될 수 있으며, 상기 작업대(2) 내측에서 이 실린더(58)의 피스톤로드에 설치된 지지테이블(56)이 상기 회전스테이지(4)의 스케닝홀(36)들을 관통하면서 로딩된 글래스(G)의 저면을 향하여 이동될 수 있는 자세로 설치된다.

상기 실린더(58)는 상기 지지테이블(56)을 지지동작시킬 때에 글래스(G)의 패턴부(G1) 저면에 접촉되지 않음은 물론이거니와 본딩시 상측에서 가해지는 가압력에 의해 상기 글래스(G)의 셋팅위치가 변화되지 않는 위치에서 지지될 수 있게 셋팅되고, 상기 회전스테이지(4)가 회전될 때에는 상기 지지테이블(56)들이 스캐닝홀(36)들에 걸리지 않도록 하측으로 이동시킨다.

상기 지지테이블(56)은 상기 실린더(58)에 의해 이동될 때에 도 3에서와 같이 가이드부재(L)와 결합되어 이 가이드부재(L)를 따라 이동되게 설치될 수 있다.

상기 가이드부재(L)는 통상의 "LM 가이드"가 사용될 수 있으며, 상기 작업대 (2)의 내측에서 상판(14)을 관통하면서 상기 지지테이블(56)의 이동방향에 대응되는 자세로 고정된다.

상기한 구조로 이루어지는 로딩부(6)는 상기 회로기판스테이지(24)와 글래스스테이지(26)에 회로기판(B)과 글래스(G)가 로딩 및 셋팅됨과 아울러 상기 가변고정부(28)에 의해 상기 회전스테이지(4)에 의해 일방향 회전되면서 필름본딩부(8) 영역에서는 글래스(G)의 패턴부(G1)가 회로기판(B)의 패턴부(B1)와 분리되게 위치가 변화되고, 본딩시에는 상기 가변지지부(30)에 의해 글래스(G)의 패턴부(G1)가 탄력적으로 지지되므로 작업능률은 물론이거니와 본딩품질을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 9를 참조하면, 상기 필름본딩부(8)는, 고정플레이트(P1)와, 이 고정플레이트(P1)에 설치된 실린더(V1)에 의해 이동되면서 글래스(G)의 패턴부(G1)에 이방전도성필름(F)을 본딩하는 필름본딩헤드(60)와, 이 필름본딩헤드(60)에 이방전도성필름(F)을 공급하는 필름공급장치(62)를 포함한다.

상기 고정플레이트(P1)는 일정한 두께를 가지는 금속판 형태로 이루어질 수있으며, 도면에서와 같이 상기 작업대(2)의 상판(14)에서 상기 회전스테이지(4)의 외주면에 인접되어 볼트와 같은 체결부재로 대략 직교되는 자세로 견고하게 고정된다.

상기 필름본딩헤드(60)는 글래스(G)의 패턴부(G1) 영역을 가압할 수 있는 통상의 구조로 이루어지고 상기 고정플레이트(P1)에 설치된 실린더(V1)의 피스톤로드 선단에 설치된다. 이때, 상기 실린더(V1)는 상기 필름본딩헤드(60)가 글래스(G)의 패턴부(G1) 상측면을 향해 이동되면서 가압동작되게 셋팅된다.

그리고, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 실린더(V1)의 피스톤로드와 필름본딩헤드(60) 사이에는 상기 실린더(V1)에 의해 글래스(G)의 패턴부(G1)를 가압하는 필름본딩헤드(60)가 과다한 압력으로 가압하는 것을 방지할 수 있도록 로드셀과 같은 압력센서가 설치될 수 있으며, 이 센서는 상기 필름본딩헤드(60)의 가압동작시 허용범위 이상의 압력이 센싱되면 상기 실린더(V1)의 작동이 정지되게 셋팅될 수 있다.

상기 필름공급장치(62)는 일정량의 이방전도성필름(F)이 감겨져서 상기 필름본딩헤드(60)와 글래스(G)의 패턴부(G1) 사이로 공급되게 한 것으로서, 이방전도성필름(F)이 감겨지는 공급릴(62a)과 이면지가 회수되는 회수릴(62b) 그리고 절연접착층을 절단하는 컷터(62c)로 구성되는 통상의 필름공급장치 적용될 수 있다.

상기 이방전도성필름(F)은 글래스(G)의 패턴부(G1)에 회로기판(B)을 본딩할 때에 접착성 및 절연성이 부여될 수 있도록 절연접착층과 이면지로 구성되는 통상의 절연필름이 사용될 수 있다.

도 1 및 도 10을 참조하면, 상기 회로기판 본딩부(10)는, 고정플레이트(P2)와, 이 고정플레이트(P2)에 설치된 실린더(V2)에 의해 가압동작되면서 글래스(G)의 패턴부(G1)에 회로기판(B)을 본딩하는 기판본딩헤드(64)를 포함하며, 회로기판(B)을 본딩할 때에 가접착과 본접착을 분리하여 행할 수 있게 제1본딩부(10a)와 제2본딩부(10b)로 구성되어 도 2에서와 같이 상기 작업대(2)의 상판(14)에서 상기 회전스테이지(4)의 원주면에 인접되어 이 스테이지(4)에 설치되는 로딩부(6)들의 영역에 대응되게 설치될 수 있다.

상기 실린더(V2)는 공압 또는 유압실린더 중에서 어느 하나가 사용될 수 있으며, 상기 고정플레이트(P2)에서 상기 기판본딩헤드(64)가 글래스(G)의 패턴부(G1)를 향하여 가압동작될 수 있는 자세로 고정된다. 이때, 상기 실린더(V2)는 2개의 본딩영역에서 글래스(G)의 패턴부(G1)에 회로기판(B)을 가접착 및 본접착할 수 있게 예를들면, 본딩시간을 일정한 비율로 분할하여 상기 기판본딩헤드(64)들이 가압동작되게 셋팅된다.

상기 기판본딩헤드(64)는 글래스(G)의 패턴부(G1) 영역을 가압할 수 있는 통상의 구조로 이루어지고, 도면에는 나타내지 않았지만 내부에는 본딩시 물리적인 압력과 함께 열로서 회로기판(B)이 글래스(G)에 본딩될 수 있게 발열코일과 같은 통상의 히터장치가 설치될 수 있다.

그리고, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 기판본딩헤드(64)와 실린더(V2)의 피스톤로드 사이에는 상기 필름본딩부(8)와 동일하게 상기 기판본딩헤드(64)의 과다한 압력을 센싱하여 제어할 수 있도록 로드셀과 같은 압력감지센서가 설치될 수 있다.

도 1 및 도 11을 참조하면, 상기 필름본딩부(8)와 2개의 회로기판본딩부(10a,10b)들은 단일의 록플레이트(66)로 연결될 수 있다. 이 록플레이트(66)는 상기 필름본딩부(8)와 회로기판본딩부(10a,10b) 즉, 3개의 고정플레이트(P1,P2)의 상부에서 이들을 연결할 수 있는 영역을 가지는 금속 또는 합성수지판이 사용될 수 있으며, 상기 고정플레이트(P1,P2)들의 상부에서 수평하게 배치되어 볼트와 같은 체결부재로 견고하게 고정될 수 있다.

상기와 같이 필름본딩부(8)와 회로기판본딩부(10a,10b)들의 고정플레이트(P1,P2)들이 단일의 록플레이트(66)로 연결되어 고정되면 상기 고정플레이트(P1,P2)들이 본딩헤드(60,64)들이 글래스(G)의 패턴부(G1)를 가압할 때에 상기 상판(14)에서 고정된 자세가 변화되는 것을 방지할 수 있으므로 본딩정밀도를 향상시킬 수 있다.

다음으로 상기한 구조로 이루어지는 본 발명에 따른 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치의 바람직한 작동실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1, 도 2, 도 3을 참조하면, 상기한 회전스테이지(4)에 설치되어 로딩위치에 배치된 로딩부(6)의 회로기판스테이지(24)와 글래스스테이지(26)에 회로기판(B) 및 글래스(G)를 각각 로딩시킨다. 이때, 로딩위치는 상기 작업대(2)의 전면 즉, 구동스위치(22)가 설치된 방향에서 이루어진다.

상기와 같이 로딩위치에 배치된 로딩부(6)에 글래스(G) 및 회로기판(B)의 로딩이 완료되면, 도 5에서와 같이 로딩부(6)의 하측에 설치된 스캐닝부재(38)가 로딩된 글래스(G)와 회로기판(B)의 패턴부(G1,B1)가 스캐닝되어 모니터(M)를 통해 디스플레이된다. 이때, 로딩된 회로기판(B)과 글래스(G)는 상기 스테이지(24,26)들의 로딩면(24a,26a)에 형성된 흡착홀(24b,26b)들을 통해서 진공발생장치(32)로부터 부압이 작용되면서 진공으로 고정된다.

상기와 같이 로딩이 완료되면, 상기 회로기판스테이지(24)의 매뉴얼스테이지(34)를 조절하여 로딩된 회로기판(B)의 패턴부(B1)를 글래스(G)의패턴부(G1)에 허용범위내로 셋팅시킨다. 이때, 상기 패턴부(G1,B10들에는 도면에는 나타내지 않았지만 각각 얼라이닝포인트들이 표기되어 있으므로 이들을 기준으로 작업자가 용이하게 셋팅을 행할 수 있다.

상기한 과정에 의해 로딩위치에 배치된 로딩부(6)에 글래스(G)와 회로기판(B)의 로딩 및 셋팅이 완료된 후 상기 구동스위치(22)를 누루면 상기한 회전스테이지(4)가 도 2를 기준으로 반시계방향으로 90°회전한 후 정지하여 로딩위치에 배치되었던 로딩부(6)가 상기 필름본딩부(8)의 본딩영역으로 이동되고, 상기 작업대(2)의 로딩위치에는 다른 로딩부(6)가 배치된다.

상기와 같이 글래스(G)와 회로기판(B)이 각각 로딩된 로딩부(6)가 상기 필름본딩부(8)로 이동될 때에 상기 로딩부(6)의 가변고정부(28)가 글래스스테이지(26)에 로딩된 글래스(G)를 다음과 같이 이동시킨다.

상기와 같이 회전스테이지(4)가 회전되면 상기 글래스스테이지(26)가 고정된 가변고정부(28) 즉, 수직로울러(52a) 및 수평로울러(52b)들이 캠(44)의 수직가이드면(44a)과 수평가이드면(44b)에 각각 가이드되면서 상기 글래스스테이지(26)가 수평플레이트(40)의 가이드부재(L)를 따라 상기 회전스테이지(4)의 중심부로 이동되면서 회로기판(B)의 패턴부(B1) 영역에서 상기 글래스(G)의 패턴부(G1)가 벗어나서 상기 글래스(G)의 패턴부(G1)가 필름본딩부(8)의 필름본딩헤드(60)에 의해 이방전도성필름(F)의 본딩이 가능한 자세로 위치가 변화된다.(도 12참조)

상기한 과정에 의해 글래스(G)의 패턴부(G1)가 상기 회로기판(B)의 패턴부(B1) 영역에서 분리되면, 상기 필름본딩부(8)의 필름공급장치(62)와 필름본딩헤드(60)가 작동되면서 이방전도성필름(F)의 절연접착층이 상기 글래스(G)의 패턴부(G1)에 본딩된다. 이때, 상기 로딩부(6)의 스캐닝홀(36)에는 상기 가변지지부(30) 즉, 지지테이블(56)이 실린더(58)에 의해 상측으로 이동되어 상기 글래스(G)의 패턴부(G1) 저면을 지지하게 되므로 상기 글래스(G)의 패턴부(G1)에 이방전도성필름(F)을 용이하게 본딩할 수 있다.

그리고, 상기와 같이 필름본딩헤드(60)가 일정한 압력으로 글래스(G)의 패턴부(G1)를 가압할 때에 상기 가변고정부(28) 즉, 수직플레이트(42)에 의해 가압력이 완충됨과 아울러 상기 지지테이블(56)에 지지되면서 본딩되므로 상기 필름본딩헤드(60)의 물리적인 가압력에 의해 글래스(G)의 셋팅위치가 변화되는 것을 방지할 수 있다.

상기한 과정에 의해 이방전도성필름(F)의 본딩이 완료된 후 작업대(2)의 구동스위치(22)를 누루면, 상기 회전스테이지(4)가 회전되면서 필름본딩 영역에 배치된 로딩부(6)가 회로기판본딩부(10)의 가접착 영역에 배치된다. 이때, 상기 필름본딩영역에 배치된 로딩부(6)의 글래스스테이지(26)는 상기 가변고정부(28) 즉, 수직로울러(52a) 및 수평로울러(52b)들이 캠(44)의 수직가이드면(44a)과 수평가이드면(44b)에 가이드되면서 회로기판스테이지(24)와 다시 인접되면서 이들 스테이지(24,26)에 로딩된 글래스(G)와 회로기판(B)의 패턴부(G1,B1)들이 서로 겹쳐지면서 허용범위내로 셋팅된다.

상기와 같이 이방전도성필름(F)의 절연접착층이 본딩된 글래스(G)와 회로기판(B)이 가접착영역 즉, 제1본딩부(10a)의 본딩영역에 배치되면, 상기제1본딩부(10a)의 기판본딩헤드(64)가 실린더(V2)에 의해 상기 글래스(G)의 패턴부(G1)를 향하여 이동된 후 상기 가변고정부(28) 및 가변지지부(30)에 의해 최적의 본딩자세를 가지며 일정시간동안 상기 회로기판(B)의 패턴부(B1) 영역을 가압하면서 분할된 본딩시간동안 가접착을 행하게 된다.(도 13참조)

그리고, 상기 로딩영역 및 필름본딩영역에 배치된 로딩부(6)는 상기와 동일한 방법으로 글래스(G)와 회로기판(B)이 로딩 및 셋팅되고, 글래스(G)의 패턴부(G1)에는 이방전도성필름(F)의 절연접착층이 본딩된다.

상기한 과정에 의해 회로기판(B)의 가접착이 완료되면서 가접착 영역에 배치된 로딩부(6)가 다시 회전하여 본접착 영역 즉, 제2본딩부(10a)의 본딩영역에 배치되어 가접착된 회로기판(B)이 상기 제2본딩부(10b)의 기판본딩헤드(60)에 의해 분할된 본딩시간동안 본접착된다.

따라서, 상기와 같이 제2본딩부(10b)에서 본접착이 완료된 후 상기 회전스테이지(4)가 회전되어 본접착 영역의 로딩부(6)가 로딩영역에 배치되면, 회로기판(B)이 본딩된 글래스(G)를 언로딩하는 것에 의해 모든 본딩공정이 완료되는 것이며, 이와 같은 공정을 반복하면서 글래스(G)의 패턴부(G1)에 이방전도성필름(F) 및 회로기판(B)을 본딩시키는 것이다.

상기에서는 본 발명에 따른 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치는, 하나 이상의 로딩부가 회전스테이지에 의해 회전되면서 로딩된 글래스에 이방전도성필름과 회로기판을 본딩하므로서 작업공정과 시간을 대폭 단축시켜 설비의 효율성을 배가시킬 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치는, 상기 로딩부의 글래스스테이지들이 가변고정구 및 가변지지구들에 의해 이방전도성필름 또는 회로기판 본딩시 최적의 본딩자세를 제공되게 하여 본딩정밀도가 저하되는 것을 방지하여 더욱 양질의 본질품질을 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 따른 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치는, 상기 필름본딩부 및 회로기판본딩부들의 작업대의 상판에 고정됨은 물론이거니와 상기 고정플레이트들의 상측에서 단일의 록플레이트로 견고하게 고정되므로 본딩시 본딩헤드의 물리적인 가압력에 의해 상기 필름본딩부 및 회로기판본딩부의 고정된 자세가 변화되는 것을 방지할 수 있으므로 본딩정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims

작업대와, 이 작업대에 회전가능하게 설치되는 회전스테이지와, 이 회전스테이지에 설치되고 글래스 및 회로기판이 로딩 및 셋팅되는 로딩부들과, 상기 작업대에서 상기 회전스테이지에 인접되게 배치되고 상기 로딩부들에 로딩된 글래스에 이방전도성필름을 본딩하는 필름본딩부와, 상기 작업대에서 상기 필름본딩부와 이격배치되고 이방전도성필름이 본딩된 글래스에 회로기판을 본딩하는 회로기판본딩부를 포함하며,

상기 로딩부는, 회로기판이 로딩되는 회로기판스테이지와, 이 회로기판스테이지와 인접되게 위치하고 글래스가 로딩되는 글래스스테이지와, 이 글래스스테이지를 수직방향 및 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 가변고정부와, 필름본딩 및 회로기판본딩 영역에 대응되는 위치에 설치되어 본딩시 글래스 패턴부의 저면을 지지하는 가변지지부를 포함하고,

상기 가변고정부는, 상기 회전스테이지에서 수평이동되는 수평플레이트와, 이 수평플레이트에서 가이드부재를 따라 수직이동됨과 아울러 글래스스테이지가 설치되는 수직플레이트와, 이 수직플레이트가 상기 회전스테이지의 회전시 일정구간에서 상기 회로기판스테이지와 이격되게 하는 캠을 포함하는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치.
청구항 1에 있어서, 상기 회전스테이지는 일정한 두께를 가지는 원형의 금속또는 합성수지판으로 이루어지고, 상기 작업대에서 구동원에 의해 일정한 각도를 가지며 일방향으로 회전되는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치.
청구항 1에 있어서, 상기 캠은 2??향의 가이드면이 서로 직교되는 자세로 형성되고, 상기 수직플레이트에는 상기 캠의 가이드면들에 대응되는 자세를 가지며 가이드되는 2개의 로울러가 설치되는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치.
청구항 1에 있어서, 상기 가변지지부는, 글래스의 패턴부 저면을 지지하는 지지테이블과, 이 지지테이블의 위치가 변화되게 고정하는 실린더를 포함하며, 상기 지지테이블은 상기 실린더에 의해 위치가 변화되면서 필름본딩부 및 회로기판본딩부의 본딩영역에서 글래스의 패턴부 저면을 지지하는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치.
청구항 1에 있어서, 상기 필름본딩부는, 작업대에 고정되는 고정플레이트와, 이 고정플레이트에 설치된 실린더에 의해 이동되면서 글래스의 패턴부에 이방전도성필름을 본딩하는 필름본딩헤드와, 이 필름본딩헤드에 이방전도성필름을 공급하는 필름공급장치를 포함하는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치.
청구항 1에 있어서, 상기 회로기판본딩부는, 작업대에 고정되는 고정플레이트와, 이 고정플레이트에 설치된 실린더에 의해 가압동작되면서 글래스의 패턴부에 회로기판을 본딩하는 기판본딩헤드를 포함하며, 상기 작업대에서 1개 또는 그 이상이 이격설치되는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치.
청구항 1에 있어서, 상기 본딩장치는, 록플레이트를 더 포함하며, 이 록플레이트는 상기 필름본딩부와 회로기판본딩부의 상측면에서 이들 본딩부의 고정플레이트들이 서로 연결되게 고정하는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치.
청구항 1에 있어서, 상기 회로기판스테이지는 3방향 또는 그 이상으로 위치가 변화되는 조절스테이지에 설치되어 이 조절스테이지에 의해 로딩된 회로기판을 글래스의 패턴부에 허용범위내로 셋팅하는 평판디스플레이의 이방전도성필름 및 회로기판 본딩장치.