KR20060119067A - 이방성도전필름 제거장치 및 그 제거방법 - Google Patents

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KR20060119067A
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Abstract

표시패널 리워크시 표시패널에 잔류하는 ACF를 제거하는 과정에서 신뢰성을 높이고 공정 수율을 개선하기 위하여, 본 발명은 잔류 ACF를 제거할 표시패널이 안착 되며 적어도 일측방향으로 이동가능하게 설치되는 패널스테이지와 끝이 날카롭고 고강도 물질로 이루어져 상기 패널스테이지의 이동에 따라서 상기 ACF를 제거하는 제거수단으로 이루어진 이방성도전필름 제거장치 및 본 발명의 장치를 사용하여 ACF를 제거하는 방법에 관한 것이다.
액정패널, ACF, 패널스테이지, 제거수단

Description

이방성도전필름 제거장치 및 그 제거방법 {ANISOTROPIC CONDUCTIVE FILM REMOVER AND ITS REMOVING METHOD}
도 1은 종래의 표시패널과 구동소자가 연결된 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이방성도전필름 제거장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 이방성 도전필름 제거장치를 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 이방성 도전필름 제거장치를 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 이방성도전필름의 제거공정의 흐름도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
40: 구동소자 70: 이방성도전필름
71: 접착수지 72: 도전입자
80: 금속배선 81: 접속단자
100: 테이블 110: 실린더부
120: 패널스테이지 120a: 패널고정부
130: 제 1지지대 140: 제 2지지대
150: 제거수단고정부 150a: 탈착부
160: 피스톤 170: 제거수단
180: 액정패널 300: 제 1가이드
301: 제 2가이드 330: 회전수단
본 발명은 이방성도전필름(Anisotropic Conductive Film; 이하, ACF라 함) 제거장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표시패널 모듈 공정 시 구동소자 불량 또는 본딩(Bonding)결함으로 인해 패널 리워크(Rework)공정을 할 경우 구동소자가 제거된 표시패널에 잔류하는 ACF를 제거하는 이방성도전필름 제거장치 및 그 제거방법이다.
LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes)등의 표시장치는 표시패널과, 그 표시패널을 구동하기 위한 구동회로부를 구비한다. 구동회로부는 다수개의 집적회로(Integrated Circuit; 이하, IC라 함)가 TCP(Tape Carrier Package)상에 실장 되거나 COF(Chip On Film) 방식으로 TCP의 베이스 필름상에 실장 되고, TAB(Tape Automated Bonding)방식으로 표시패널과 전기적으로 접속된다. 또한, 구동IC는 COG(Chip On Glass)방식으로 표시패널에 직접 실장 되기도 한다.
구동IC 또는 TCP등의 구동소자(40)와 접속되는 표시패널(180)에는 도 1에 도시된 바와 같이 그 구동소자(40)와 접속되며 표시패널(180)에 신호를 전달하는 금속배선(80)이 형성된다. 종래에 표시패널(180)과 구동소자(40)를 접속하는 방법으로 납땜을 이용한 솔더링(Soldering) 방법과 ACF를 이용한 방법이 사용되었다. 최근에는 LCD의 대형화 및 고해상도화에 따라 출력단자의 고세밀화(Fine Pitch)되는 점과 패널에 구동소자 실장에 TAB-IC와 COG등의 기술이 많이 사용되기 때문에 ACF를 이용한 접속은 점점 중요시 되고 있다.
초기의 ACF는 도트 매트릭스(Dot Matrix)형의 LCD 기판과 FPC(Flexible Printed Circuit)의 접속에 사용되었만, 현재는 TAB-IC 출력용이 주용도이다.
ACF(70)는 접착수지(71)에 도전입자(72)를 분산시켜 만든 필름형태로 제작된다. 도전입자(72)는 수㎛ 내지 수십㎛의 금이나 니켈 등의 금속입자를 이용하고, 접착수지(71)는 접속시 발생하는 응력완화 및 재작업을 용이하게 하기 위해 가교성 고분자 재료를 분산한 열경화 수지로서 에폭시수지를 사용한다. 최근에는 고세밀화(Fine Pitch)에 대응하기 위하여 도전입자의 최외곽층에 절연 코팅(Coating)층을 도포시켜 도전입자의 뭉침에 의한 Short를 방지시키는 신경향도 나타나고 있다. 이러한 ACF(70)는 금속배선이 형성된 영역에 도포된다. 도포된 ACF(70)상에 구동소자(40)를 정렬시킨 후 구동소자(40)와 금속배선(80)이 접촉되도록 가열 및 가압한다. 이때, ACF(70)내의 도전입자(72)는 구동IC의 범프 또는 TCP의 접속패드 등의 접속단자(81)와 전기적으로 연결되고, 접착수지(71)를 통해 표시패널과 구동소자 (40)의 결합이 유지된다.
ACF를 통해 접속되는 표시패널과 구동회로부를 가지는 액정표시장치는 구동IC의 불량, TCP의 불량 또는 본딩결함에 의한 불량이 발생하는 경우, 리워크 공정을 실시한다. 리워크 공정은 구동IC 및 TCP와, ACF를 순차적으로 제거한 다음, 새로운 ACF를 도포하고, 그 ACF를 통해 표시패널과 접속되는 구동IC 또는 TCP를 실장한다.
이때, 표시패널 상에 ACF가 잔류할 경우, 잔류 ACF와 새로 도포된 ACF가 결합되어 패널상의 금속배선에서 배선간 응착, 배선간의 단락 및 압착 표면 단차등으로 인한 구동불량이 발생된다. 따라서 표시패널상에 남아있는 ACF를 모두 제거해야만 리워크 공정 후 구동불량이 발생하지 않는다.
이를 위해, 잔류 ACF는 화학 용액으로 화학 반응을 일으키는 1차 제거공정과 1차 제거공정에서 제거된 후 면봉이나 연질의 재질로 이루어진 대나무 칼 등으로 표시패널을 문지르는 2차 제거공정을 통해 제거된다.
그러나 종래 ACF 제거공정은 작업자가 손으로 직접 공정을 진행하기 때문에 작업자에 의해 표시패널에 무리하게 힘이 가해져 표시패널이 깨지는 경우가 종종 발생한다. 그리고 표시패널 표면을 문지르는 2차 제거공정에서 면봉 또는 대나무 칼 등에 의해 액정패널 상에 형성된 금속배선에도 손상이 발생하여 리워크 공정 후에도 구동불량의 문제점이 발생한다. 또한, 공정상 작업자의 숙련도에 따라 생산성이 달라지고 ACF가 쉽게 제거되지 않아 공정시간이 길어지는 문제점을 안고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 표시패널이 깨지거나 표시패널의 표면에 형성된 금속배선에 손상을 주지 않으며, 공정시간을 단축하여 수율을 향상시킬 수 있는 이방성도전필름 제거장치 및 제거방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이방성도전필름 제거장치 및 제거방법은 잔류 ACF를 제거할 표시패널이 안착되며 적어도 일측방향으로 이동가능하게 설치되는 패널스테이지와 끝이 날카롭고 고강도 물질로 이루어져 상기 패널스테이지의 이동에 따라서 상기 ACF를 제거하는 제거수단을 제공한다.
더 상세하게는, 상기 패널스테이지를 안착시키는 테이블, 상기 테이블상의 일단에 형성되어 상기 패널스테이지를 이동시키는 실린더부 및 상기 테이블상에 수직으로 형성되어 제거수단의 높이를 조정하는 지지대를 형성하여 이방성도전필름 제거장치를 구성하고 그 제거방법을 설명한다.
이하, 도 2 내지 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이방성도전필름 제거장치는 테이블(100), 액정패널(180)이 밀착되는 패널고정부(120a)를 포함하는 패널스테이지(120), 패널스테이지(120)를 이동시키는 실린더부(110), 높이조절이 가능한 지지대 (130, 140), 상기 지지대(130, 140)에 연결되어 수평이동 가능하게 설치된 제거수단고정부(150), 상기 제거수단고정부(150)에 연결되며 ACF를 제거하기 위한 제거수단(170)을 구비한다.
테이블(100)상에는 홈 또는 돌기로 이루어진 제 1가이드라인(Guide Line)(300)이 형성된다.
제 1가이드라인(300)은 패널스테이지(120)가 움직이는 방향으로 길게 형성된다. 이에 따라, 제 1가이드라인은(300) 패널스테이지(120)가 이동할 때 패널스테이지(120)의 방향을 고정하여 액정패널(180)상의 ACF(70)가 정확하게 제거되도록 한다.
또한, 테이블(100)상의 일측에 형성된 실린더부(110)와 대응되는 타단에는 돌기 등의 수단으로 스토퍼(Stopper)(320)를 형성하여 패널스테이지(120)가 테이블(100)을 벗어나는 것을 막도록 하는 것이 바람직하다.
패널스테이지(120)의 하단에는 테이블(100)상에 형성된 제 1가이드라인(300)와 대응되도록 제 2가이드라인(301)을 형성한다.
즉, 제 1가이드라인(300)에 홈이 형성될 때 제 2가이드라인(301)은 돌기가 형성되고, 제 1가이드라인(300)에 돌기가 형성될 경우 제 2가이드라인(301)은 홈이 형성된다.
패널스테이지(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 테이블(100)과 대응되는 하단에는 바퀴 등의 회전수단(330)이 설치된다. 이 회전가능수단(330)은 패널스테이지(120)가 테이블상(100)에서 이동할 때 발생하는 마찰을 줄여 실린더부(110)에 과부 하가 발생하는 것을 방지하고 테이블(100)과 패널스테이지(120)의 마모를 줄일 수 있다.
패널스테이지(120)상에는 도 3에 도시된 바와 같이 액정패널(180)을 고정하는 패널고정부(120a)가 형성된다.
패널고정부(120a)는 패널스테이지(120)가 이동하는 반대방향으로 액정패널(180)이 패널스테이지(120)면에서 밀려나가는 것을 방지한다.
패널고정부(120a)는 패널스테이지(120)상에 홈, 돌기 및 진공흡착판 중 적어도 하나를 이용하여 구성할 수 있다.
테이블상(100)의 일측에 수직으로 형성된 실린더부(110)는 패널스테이지(120)의 일측에 연결된 피스톤(160), 피스톤(160)이 움직이는 공간이 형성되어 있는 실린더(미도시), 피스톤을 움직이는 동력을 제공하는 모터(미도시) 및 모터의 속도를 제어하는 모터 제어부(미도시)로 구성된다.
테이블(100)상의 실린더부(110)와 스토퍼(320)의 사이에 수직으로 형성된 지지대(130, 140)는 테이블(100)상에 고정된 제 1지지대(130)와, 제거수단고정부(150)와 연결되며 제 1지지대(130)의 상단에 연결되어 외부 동력장치를 이용해 수직방향으로 이동할 수 있는 제 2지지대(140)로 구성된다.
제 1지지대(130)및 제 2지지대(140)는 실린더, 기어 또는 체인 등을 이용하여 상하 수직이동이 가능하도록 구성하여 액정패널의 표면에 압착된 ACF(70)배면에 형성된 금속배선(80)을 손상시키지 않도록 제거수단(170)을 정확한 위치에 이동시킨다.
제 2지지대(140)와 연결되며 수평이동이 가능하도록 형성된 제거수단고정부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 제거수단(170)이 마모나 부러짐 등으로 인해 손상되었을 때 교체할 수 있도록 탈착부(150a)를 형성하는 것이 바람직하다.
제거수단(170)은 ACF(70)가 액정패널(180)로부터 쉽게 제거될 수 있도록 그 끝을 날카롭게 하는 것이 더 바람직하다. 또한, IPA(Iso Propyl Alcochl)등의 물질과 화학 반응을 일으키지 않는 고강도 금속물질 등을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 제거수단(170)은 패널스테이지(120)의 수평이동에 의해 ACF(70)를 제거한다.
도 5를 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예의 동작을 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 의한 이방성도전필름 제거방법은 잔류 ACF를 제거할 패널을 패널스테이지에 안착하는 패널 안착 단계(S22), 상기 ACF와 대응되는 영역에 끝이 날카롭고 고강도 물질로 형성되는 제거수단을 위치시키는 ACF 제거수단 안착 단계(S23)와 패널스테이지 및 제거수단 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 제거수단으로 상기 ACF를 제거하는 이방성도전필름 제거단계(S24)를 포함한다.
더 상세하게는, 액정패널검사 시 구동소자의 불량 또는 본딩결함으로 기인한 구동불량이 발생한 경우 구동소자를 액정패널로부터 제거한다(S21).
구동소자가 제거되고 잔류 ACF를 제거할 액정패널(180)이 패널스테이지(120)상에 안착(S22) 되면 상기 액정패널(180)은 패널고정부(120a)에 의해 패널스테이지(120)에 고정된다.
그 다음 액정패널(180)상에 있는 ACF(70)의 위치에 제거수단 고정부(150)를 위치시킨다. 이때, 제거수단고정부(150)를 수평방향으로 이동시키고, 제 1 및 제 2지지대(130, 140)를 통해 제거수단의 높이를 조정해 ACF(70)가 접착된 부위에 제거수단(170)의 끝을 정확히 위치시킨다(S23).
상기 제거수단(170)이 액정패널(180)상의 ACF(70)가 접착된 부분에 위치하면 패널스테이지(120)를 수평이동하여 ACF(70)가 상기 제거수단(170)에 의해 액정패널에서 제거되도록 한다(S24).
ACF가 제거된 액정패널은 표면검사를 통해 ACF가 완전히 제거되었는지 확인하고, 만일 완전히 제거되지 않았으면 위 공정을 재실시한다(S25).
표면검사를 통해 ACF가 완전히 제거되었으면 액정패널에 구동소자를 접착한다(S26).
상기 공정에서 액정패널(180)이 패널스테이지(120)에 안착 되기 전에 연화 용액에 반응하게 하여 ACF를 연화시켜 상기 제거공정을 진행하거나, IPA등의 용액을 함께 사용하여 상기 제거공정을 진행한다. 그러면, 연화된 ACF와 접촉되는 제거수단의 부러짐 등을 방지할 수 있으며, ACF 제거 효율이 더 높아진다.
최근 ACF는 주로 LCD 패널의 구동회로 실장 기술의 발전과 함께 접속 신뢰성을 비롯한 특성 향상을 꾀해 왔다. 또한 표시장치가 대형화 및 고해상도화에 따라 패널과 구동소자간의 접속이 고세밀화됨에 따라 COG, TAB-IC 본딩 및 패널에 FPC를 본딩하는 공정에서 ACF는 접속 신뢰성을 높이고, 고세밀화 접속을 위해 더욱 그 중용성이 증가하고 있는 실정이다. 이에 따라, ACF를 사용한 공정에서 구동소자 불 량 및 본딩불량이 발생하였을 때 패널 리워크시 액정패널의 잔류 ACF 제거공정이 용이하고 신속하게 진행될 수 있는 제거장치 및 제거방법이 제공되어야 한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 이방성도전필름 제거장치 및 제거방법은 작업자가 수동으로 할 때 발생할 수 있는 액정패널의 깨짐 및 액정패널상에 형성된 금속배선의 손상 등의 불량이 발생하지 않고 ACF를 제거할 수 있으며, 작업시간을 줄여 효율을 높일 수 있다.
상술한 본 발명은 액정패널에 접착된 ACF을 제거하는 장치 및 제거방법의 일례로 한정되지 않고 PDP, FED 및 OLED등을 이용한 표시장치 등의 표시패널에서 패널 리워크시 이방성도전필름 제거장치로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 이방성도전필름 제거장치는 패널스테이지를 이동하여 패널을 이동시켜 ACF를 제거하였지만, 이와 반대로 패널을 고정하고 제거수단을 움직여 ACF를 제거할 수도 있다.
본 발명의 효과는 수평이동할 수 있는 패널스테이지와 제거수단을 통해 액정패널상의 ACF를 제거함으로써, 작업자가 수동으로 할 때 발생할 수 있는 액정깨짐 및 액정표면상의 금속배선의 손상 등의 불량을 방지하고, 작업시간을 줄여 공정 수율을 개선할 수 있다.
이상에서 상술한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정하지 않고 청구범위에 의해 그 권리가 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 잔류 이방성도전필름(Anisortopic Conductive Film; 이하, ACF라 함)를 제거할 패널이 안착 되며 적어도 일측방향으로 이동가능하게 설치되는 패널스테이지와;
    끝이 날카롭고 고강도 물질로 이루어져 상기 패널스테이지의 이동에 따라서 상기 ACF를 제거하는 제거수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 패널스테이지를 안착시키는 테이블과;
    상기 테이블상의 일단에 형성되어 상기 패널스테이지를 이동시키는 실린더부와;
    상기 테이블상에 수직으로 형성되어 제거수단의 높이를 조정하는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패널스테이지상에 상기 패널을 고정하기 위해 홈, 돌기 및 진공 흡착판중 적어도 어느 하나를 구비하는 패널고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 패널스테이지의 하단부에 상기 패널스테이지를 이동시키기 위해 회전수단을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 테이블상에 홈 또는 돌기로 형성되며 상기 패널스테이지의 이동경로를 제한하는 제 1가이드라인과;
    상기 테이블상에 형성된 실린더부의 타단에 패널스테이지의 이동경로를 제한하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1가이드라인의 홈과 대응되도록 돌기 형태 또는 상기 제 1 가이드라인의 돌기와 대응되도록 홈 형태로 상기 패널스테이지의 하단부에 형성되는 제 2가이드라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 지지대는 상기 테이블상에 고정된 제 1지지대와;
    상기 제거수단이 고정되며 수평방향으로 이동가능한 제거수단고정부와;
    상기 제 1지지대와 상기 제거수단고정부와 연결되며 수직방향으로 이동가능한 제 2지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제거수단고정부는 상기 제거수단의 탈착이 가능하도록 형성된 탈착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제거수단은 텅스텐 합금 등의 금속 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거장치.
  10. 잔류 ACF를 제거할 패널을 패널스테이지에 안착하는 패널 안착 단계와;
    상기 ACF와 대응되는 영역에 끝이 날카롭고 고강도 물질로 형성되는 제거수단을 위치시키는 ACF 제거수단 안착 단계와;
    패널스테이지 및 제거수단 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 제거수단으로 상기 ACF를 제거하는 ACF 제거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거방법.
  11. 제 10항에 있어서
    상기 잔류 ACF를 제거할 패널을 패널스테이지에 안착하는 패널 안착 단계는
    상기 패널스테이지에 형성된 홈, 돌기 및 진공흡착판 중 적어도 어느 하나를 구비하는 패널고정부로 상기 패널을 고정시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 ACF와 대응되는 영역에 끝이 날카롭고 고강도 물질로 형성되는 제거수단을 위치시키는 ACF 제거수단 안착 단계는
    상기 제거수단이 고정되어 있는 제거수단고정부를 이용하여 상기 제거수단을 수평방향으로 이동시키는 단계와;
    상기 제거수단고정부와 연결되어 있는 지지대를 수직방향으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 패널스테이지 및 제거수단 중 적어도 어느 하나를 이동시키면서 상기 제거수단으로 상기 ACF를 제거하는 이방성도전필름 제거 단계는
    상기 패널스테이지와 상기 패널스테이지를 이동시키는 실린더부를 연결시키는 단계와;
    상기패널스테이지가 안착 되어 있는 테이블 상에 형성된 제 1가이드라인, 상기 제 1가이드라인과 대응되도록 상기 패널스테이지에 형성된 제 2가이드라인을 따라 상기 패널 스테이지를 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 ACF가 제거된 패널을 검사하는 단계와;
    상기 검사결과 ACF가 잔존하는 경우 패널 안착 단계 내지 이방성도전필름 제거 단계를 반복 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 패널을 패널스테이지에 안착하기 전에 상기 ACF를 연화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성도전필름 제거방법.
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