KR20080019898A - 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 구동용 회로기판의 본딩장치는, 공급되는 구동용 회로기판을 파지하여 스테이지로 이송시키는 이송기구; 이송기구에 파지된 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 획득하는 감지부; 및 감지부로부터 획득된 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 미리 입력된 구동용 회로기판의 기준 형상정보와 비교하여 구동용 회로기판이 미리 설정된 스테이지의 얼라인위치에 얼라인(align)될 수 있도록 이송기구의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 얼라인을 간단하면서도 정확한 방법으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 얼라인하는데 소요되는 택트 타임(Tact Time)을 현저히 줄일 수 있어 종래보다 생산효율을 향상시킬 수 있다.

구동용 회로기판, FPC, 비전카메라, 이송기구, 얼라인, 프리얼라인, LCD

Description

구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Bonding Printed Circuit on FPD Panel}

도 1은 풀 오토 모듈 본딩공정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동용 회로기판의 본딩공정을 전반적으로 설명하기 위한 순서도이다.

도 3은 도 2의 개략적인 구성도이다.

도 4는 도 3에 도시된 공급트레이의 사시도이다.

도 5는 도 3에 도시된 프리얼라인부의 사시도이다.

도 6은 도 5의 프리얼라인 스테이지에 구동용 회로기판이 로딩되는 상태를 도시한 평면도이다.

도 7은 도 5에 도시된 프리얼라인부의 제어 블록도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동용 회로기판의 본딩방법에서 구동용 회로기판을 프리얼라인하는 방법의 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

3 : FPC 4 : 아이마크

10 : 공급부 12 : 적재위치

20 : 공급위치 21 : 공급트레이

30 : 프리얼라인부 31 : 프리얼라인 스테이지

33 : 진공흡착구 40 : 비전카메라

50 : 이송기구 60 : 제어부

70 : 가압착부 80 : 본압착부

90 : 압흔 및 크랙검사부

본 발명은, 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종래보다 간단하면서도 정확한 방법으로 구동용 회로기판을 프리얼라인(Pre-align)하는 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이(PDP, Plasma Display Panel), 액정디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 유기EL(OLED, Organic Light Emitting Diodes)과 같은 평판표시소자(FPD, Flat Panel Display)는 점차 경박단소화되어 가는 추세에 있다. 이에 따라 평판표시소자(이하, "기판" 이라 칭함)에 여러 구동용 회로기판이 직접 부착되어 단일화된 물품으로 제조되고 있다.

구동용 회로기판에는 FPC(Flexible Printed Circuit), TCP(Tape Carrier Package), CBF(Common Block Flexible Printed Circuit) 등이 있다.

이러한 구동용 회로기판들이 기판에 직접 부착됨에 따라 복잡한 배선을 하지 않아도 되므로 조립 및 유지보수가 용이하며, 별도의 배선 공간을 확보할 필요가 없으므로 제품의 소형화 및 박형화에 적합하여 더욱 향상된 상품성을 가질 수 있다. 또한 구동용 회로기판은 다양한 배선의 호환성이 유지되므로 기판의 용도 및 사양에 제한을 받지 않고 폭넓게 사용되고 있다.

이에 따라, 기판 상에 구동용 회로기판을 직접 본딩하는 구동용 회로기판 본딩공정에 대한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다.

특히, 최근에는 모든 공정이 완전히 자동화된 풀 오토 모듈(Full Auto Module) 본딩공정이 사용되고 있으며, 이하에서는 이 본딩공정에 의해 수행되는 본딩방법에 대해서 개략적으로 설명하기로 한다.

도 1은 풀 오토 모듈 본딩공정을 개략적으로 도시한 도면으로서, 풀 오토 모듈 본딩장치의 시스템은, 크게 COG 본딩공정과, FOG 본딩공정으로 이루어진다.

먼저 COG(Chip on Glass) 본딩공정에서는, 작업대상물인 기판을 스테이지 상에 올려놓고 기판의 구동칩을 부착할 위치에 먼저 이방성전도필름(ACF, Anistropic Conductive Film)을 패터닝(patterning)한다(S110).

이후, 핸들러와 같은 반송장치를 이용하여 구동칩이 수용되어 있는 공급트레이로부터 구동칩을 파지하여 이방성전도필름(ACF)이 패터닝된 위치에 가압착(Pre-bonding, 예비 본딩)시킨 다음, 기판과 칩에 열과 압력을 가하여 완전히 부착(본압착)시킨다(S120). 이어서 제대로 부착되었는지를 확인하기 위한 압흔검사와, 기판에 균열이 있는지의 여부를 검사하는 크랙검사를 거친다(S130).

한편 FOG 본딩공정은, 이방성전도필름(ACF) 부착단계(S210), 기판에 FPC와 같은 구동용 회로기판을 가압착 및 본압착하는 단계(S220), 압흔 및 크랙 검 사(S230) 순으로 진행된다.

도 1을 통해 알 수 있듯이, FOG(Film on Glass) 본딩공정은 부착되는 구동용 회로기판의 종류만 다를 뿐 전술한 COG 본딩공정과 흡사하다. 즉, COG 본딩공정은 구동칩 즉 드라이버 IC(Driver IC)를 부착하는 공정인 반면에, FOG는 COG 본딩공정에 의해 부착된 구동칩과 PCB(Printed Circuit Board)를 연결하는 FPC(Flexible Printed Circuit), CBF(Common Block Flexible Printed Circuit) 등과 같은 유연성 있는 필름 소재의 구동용 회로기판을 본딩하는 공정이다. 이하, 구동용 회로기판의 예로 FPC를 들어 설명하기로 한다.

도 1을 참조하여 다시 설명하면, 우선 기판에 이방성전도필름(ACF)을 부착한 후, 그 위로 얼라인(Align)된 FPC를 배치하여 FPC를 가압착(Pre-bonding)한다. 가압착이 완료되면 기판과 FPC에 열과 압력을 가하여 완전히 부착(본압착)시키고, 이어서 제대로 부착되었는지를 확인하기 위한 압흔검사와, 기판 상에 균열이 발생되었는지의 여부를 검사하는 크랙검사가 진행된다.

이와 같은 COG 및 FOG 본딩공정이 완료되면, 전기테스트(Electrical Test) 등과 같은 부차적인 공정을 거친 후에 최종 패킹(Packing)함으로써 풀 오토 모듈 본딩공정은 완료된다.

한편, 도 1에 도시된 풀 오토 모듈(Full Auto Module) 본딩공정 중에서 특히 본딩공정 중에는 기판에 대한 FPC의 가압착 공정이 있는데, 가압착(Pre-Bonding) 공정에는, 가압착 공정시의 본 얼라인에 앞서 FPC에 대해 미리 얼라인을 수행하는 FPC 프리얼라인(Pre-align) 과정이 있다. 프리얼라인은 본 얼라인의 소요시간을 단 축시키기 위해 수행될 수 있다.

이러한 프리얼라인과 관련하여 종래의 구동용 회로기판 본딩장치는, FPC 공급트레이로부터 낱개의 FPC를 진공 흡착하여 이송시키는 이송기구와, 이송기구에 의해 이송되는 FPC의 양측 영역에 마련된 2개의 아이마크(Eye mark)를 촬영함으로써 FPC의 위치 정보를 획득하는 두 대의 비전카메라와, 각각의 비전카메라에 의해 획득된 정보를 통해 FPC를 진공흡착하고 있는 이송기구의 위치를 제어함으로써 FPC를 얼라인하는 제어부와, FPC가 기판에 본 얼라인되어 본딩되기 전 FPC가 프리얼라인된 상태로 로딩되는 프리얼라인 스테이지를 구비한다.

이러한 구성에 의해, 두 대의 비전카메라가 FPC의 양측에 마련된 아이마크를 촬영하여 FPC에 대한 형상정보를 획득하고, 제어부는 이 형상정보를 종합적으로 분석하여 FPC를 이송하는 이송기구의 동작을 제어한 후, FPC를 프리얼라인된 상태로 프리얼라인 스테이지에 로딩시킨다.

그런데, 이러한 종래 기술에 있어서는, FPC가 유연성이 있는 필름이기 때문에 두 대의 비전카메라가 정확히 FPC의 양측에 마련된 아이마크를 포착하기가 쉽지 않은 경우가 발생될 수 있으며, 특히 FPC의 한 쪽이 심하게 휜 경우 등에 있어서는 아이마크를 포착하기 위해 비전카메라들을 재조정해야 하는 등의 어려움이 있어 신뢰할 만한 프리얼라인(Pre-align)이 어려웠으며, 아이마크의 촬영을 위해 두 대의 비전카메라가 각각 FPC의 양 단부를 촬영해야 하기 때문에 택트 타임(Tact time)이 길어질 수밖에 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 구동용 회로기판의 얼라인을 간단하면서도 정확한 방법으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 얼라인하는데 소요되는 택트 타임(Tact Time)을 현저히 줄일 수 있어 종래보다 생산효율을 향상시킬 수 있는 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 공급되는 구동용 회로기판을 파지하여 스테이지로 이송시키는 이송기구; 상기 이송기구에 파지된 상기 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 획득하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 획득된 상기 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 미리 입력된 구동용 회로기판의 기준 형상정보와 비교하여 상기 구동용 회로기판이 미리 설정된 상기 스테이지의 얼라인위치에 얼라인(align)될 수 있도록 상기 이송기구의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 감지부는 상기 이송기구에 파지된 상기 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 촬영에 의해 획득하는 단일의 비전카메라이며, 상기 단일의 비전카메라는 상기 이송기구에 파지된 상기 구동용 회로기판의 판면과 실질적으로 교차하는 방향으로 배치되어 상기 구동용 회로기판에 대한 평면상의 전체 형상정보를 촬영하는 것이 바람직하다.

상기 단일의 비전카메라는, 상기 이송기구가 상기 구동용 회로기판을 상기 스테이지로 이송하는 경로 상의 상기 이송기구 하부영역에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제어부는, 상기 이송기구에 의해 상기 구동용 회로기판이 상기 스테이지로 이동 중에 상기 스테이지에 대해 상기 구동용 회로기판이 얼라인되도록 상기 이송기구의 동작을 제어할 수 있다.

상기 스테이지는 상기 구동용 회로기판을 기판에 가압착하기 위하여 상기 구동용 회로기판을 프리얼라인(Pre-align)된 상태로 지지하는 프리얼라인 스테이지이며, 상기 프리얼라인 스테이지에는, 상기 구동용 회로기판이 상기 프리얼라인 스테이지의 얼라인위치로부터 이탈되는 것이 저지되도록 소정의 진공흡입력을 제공하여 상기 구동용 회로기판을 흡착하는 진공흡입구가 마련되는 것이 바람직하다.

상기 구동용 회로기판은 FPC(Flexible Printed Circuit)일 수 있다.

또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, (a) 이송기구를 통해 구동용 회로기판을 파지하여 스테이지로 이송시키는 단계; (b) 이송되는 상기 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 획득하는 단계; 및 (c) 획득된 상기 구동용 회로기판의 전체 형상 정보를 미리 입력된 구동용 회로기판의 기준 형상정보와 비교하여 상기 구동용 회로기판이 미리 설정된 상기 스테이지의 얼라인위치에 얼라인되도록 상기 이송기구의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩방법에 의해서도 달성된다.

여기서, 상기 (c)단계는, 상기 이송기구에 의해 상기 구동용 회로기판이 상기 스테이지로 이동 중에 상기 스테이지에 대한 상기 구동용 회로기판의 얼라인을 진행하여 상기 스테이지로 상기 구동용 회로기판을 로딩하는 것이 바람직하다.

상기 스테이지는 상기 구동용 회로기판을 기판에 가압착하기 위하여 상기 구 동용 회로기판을 프리얼라인(Pre-align)된 상태로 지지하는 프리얼라인 스테이지이며, 상기 프리얼라인 스테이지에는, 상기 구동용 회로기판이 상기 프리얼라인 스테이지의 얼라인위치로부터 이탈되는 것이 저지되도록 소정의 진공흡입력을 제공하여 상기 구동용 회로기판을 흡착하는 진공흡입구가 마련되는 것이 바람직하다.

또한, (d) 상기 프리얼라인 스테이지에 프리얼라인된 상기 구동용 회로기판을 상기 기판에 가압착하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명에 따른 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법은 (Flexible Printed Circuit), TCP(Tape Carrier Package), CBF(Common Block Flexible Printed Circuit) 등이 구동용 회로기판을 플라즈마 디스플레이(PDP, Plasma Display Panel), 액정디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 유기EL(OLED, Organic Light Emitting Diodes)과 같은 평판표시소자(FPD, Flat Panel Display)에 부착하기 전 얼라인할 때 사용될 수 있는 것이나, 설명의 편의를 위해 이하에서는 휴대폰과 같은 소형의 모바일 기기에 사용되는 LCD 패널에 FPC를 본딩하는 장치 및 그 방법에 대해서만 설명하기로 한다. 따라서 이하에서는 구동용 회로기판을 FPC로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동용 회로기판의 본딩공정을 전반적으로 설명하기 위한 순서도이고, 도 3은 도 2의 개략적인 구성도이다.

앞서 간략하게 기술한 바 있지만, 기판(미도시)에 FPC(3, Flexible Printed Circuit)를 본딩하는 일련의 공정이 진행되기 위해서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 우선, FPC(3)를 공급하는 FPC(3) 공급 공정(S11), FPC(3)에 대한 프리얼라인(Pre-Align) 공정(S12), 기판과 FPC(3) 간의 본 얼라인(Main-Align) 공정(S13), 기판에 대한 FPC(3)의 가압착 공정(S14), 기판에 대한 FPC(3)의 본압착 공정(S15), 압흔 및 크랙 검사 공정(S16) 등을 거친다.

이러한 공정들 중에서 본 발명의 일 실시 예는 특히, FPC(3)의 본 얼라인 전 수행되는 단계인 FPC(3)의 프리얼라인 공정(S12)에 해당한다.

즉, 본 실시 예는, 기판에 FPC(3)를 가압착시 행하는 본 얼라인에 앞서, 본 얼라인에 소요되는 시간을 단축할 뿐만 아니라 본 얼라인의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있도록 FPC(3)를 어느 정도 프리얼라인하는 프리얼라인 공정에 관한 것이다.

그러면, 전술한 S11 내지 S16 단계를 진행하는 공정들에 대해 도 3을 참조하여 순차적으로 설명하도록 한다. 도 3은 도 2의 본딩공정을 모식화한 구성도이다.

도 3을 참조할 때, 본 실시 예에 따른 FPC 본딩장치는 도 2의 각 공정과 대응되도록, FPC(3)의 공급을 위한 공급부(10), FPC(3)에 대한 프리얼라인을 위한 프리얼라인부(30), 기판과 FPC(3) 간의 본 얼라인 공정을 진행한 후에 기판에 FPC(3)를 가압착하는 가압착부(70), 기판에 대해 가압착 상태로 있는 FPC(3)를 본압착하 는 본압착부(80), 그리고 압흔 및 크랙 검사부(90)로 크게 나뉜다.

공급부(10)는, 다시, 적재위치(12)와 공급위치(20)로 나뉜다. 적재위치(12)는 다수의 FPC(3)가 수용된 공급트레이(21)를 개별적으로 지지하는 팔레트(22, Palette)가 그 높이 방향으로 적재되는 부분이다.

이에 대해 보다 상세히 설명하면, 다수의 FPC(3)가 수용된 공급트레이(21)는 그 대부분이 유연한 플라스틱 재질로 제작되기 때문에 공급트레이(21)를 평평하게 펴지 않으면, 공급트레이(21) 내에 수용된 FPC(3) 역시 공급트레이(21)를 따라 휘어진 상태로 존재할 수 있다. 이러한 상태의 FPC(3)는 본딩공정에서 사용되기 어렵다.

따라서, 이러한 현상을 방지하기 위해 본 실시 예에서는, 임의로 휘어지지 않는 견고한 재질의 팔레트(22)를 준비하고, 각각의 팔레트(22)에 대해 공급트레이(21)가 하나씩 지지되는 구조를 갖는다. 하지만, 공급트레이(21)가 임의로 휘어지지 않는 견고한 재질로 제작될 경우, 팔레트(22)가 준비되지 않아도 무방하다 할 것이다.

반복해서 설명하는 바와 같이, 적재위치(12)는 하나씩의 공급트레이(21)가 결합된 팔레트(22)가 그 높이방향으로 쌓이는 부분이다. 이러한 적재위치(12)는 별도의 하우징으로 제작되지 않고, 단순히 팔레트(22)의 외곽을 지지하는 "ㄱ"자 프레임 구조(13)를 갖는다.

적재위치(12)에 적재된 다수의 팔레트(22)들은 적재위치(12)에 마련된 로딩부(미도시)에 의해 최하층의 것부터 공급라인(23)으로 하나씩 로딩되며, 이후에 별 도의 반송장치(미도시)에 의해 공급라인(23)을 따라 공급위치(20)로 이동된다.

공급위치(20)에서, 공급트레이(21)에 수용되어 있는 FPC(3)는 하나씩 이송기구(50)에 의해 파지된 후, 프리얼라인부(30)에 갖춰진 프리얼라인 스테이지(31)로 공급되는데, 이에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.

이상 설명한 바와 같이, FPC 공급 공정을 통해 FPC(3)는 공급트레이(21)에 수용된 상태로 휘어짐 없이 안전하게 공급위치(20)로 이송될 수 있다.

한편, 반복해서 설명하는 바와 같이, 본 실시 예는 도 4의 공급위치(20)로부터 프리얼라인 스테이지(31)로 FPC(3)를 이송하는 중에 진행되는 프리얼라인 공정에 해당하는데, 이에 대해서 도 4 내지 도 8을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

도 4는 도 3에 도시된 공급트레이의 사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 프리얼라인부의 사시도이고, 도 6은 도 5의 프리얼라인 스테이지에 구동용 회로기판이 로딩되는 상태를 도시한 평면도이고, 도 7은 도 5에 도시된 프리얼라인부의 제어 블록도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동용 회로기판의 본딩방법에서 구동용 회로기판을 프리얼라인하는 방법의 순서도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 FPC 본딩장치의 프리얼라인부(30)는, 공급위치(20)의 공급트레이(21)로부터 낱개의 FPC(3)를 파지하여 운반하는 이송기구(50)와, 이송기구(50)에 파지되어 운반되는 FPC(3)의 전체 형상정보를 촬영에 의해 획득하는 감지부(40) 즉 본 실시 예에서 비전카메라(40)와, 이송기구(50)에 파지되어 이송되는 FPC(3)의 프리얼라인을 수행하는 제어부(60)와, 제어부(60)에 의해 프리얼라인된 FPC(3)가 일시적으로 로딩되는 프리 얼라인 스테이지(31)를 구비한다.

이송기구(50)는, 공급위치(20)의 공급트레이(21)로부터 낱개의 FPC(3)를 파지한 후 공급트레이(21)의 상부영역에서부터 프리얼라인 스테이지(31)의 상부영역까지 소정의 경로를 따라 왕복 이동하는 핸들러와 같은 반송장치로서, 본 실시 예에서는 진공흡착력으로 낱개의 FPC(3)를 공급트레이(21)로부터 진공흡착하고 일정 구간을 이동한 다음에 후술할 프리얼라인 스테이지(31)에 FPC(3)를 로딩시키는 역할을 한다.

이송기구(50)는, X, Y, Z축 및 θ축으로의 위치조절이 가능한 구조를 갖기 때문에 공급트레이(21)로부터 용이하게 FPC(3)를 흡착할 수 있다. 뿐만 아니라 이송기구(50)는 후술할 제어부(60)의 제어에 의해 프리얼라인 스테이지(31)에 FPC(3)를 정확하게 로딩시킬 수 있다.

FPC(3)를 진공흡착한 이송기구(50)가 왕복 이동하는 경로의 중앙영역에는 FPC(3)의 얼라인위치 즉 전체적인 형상정보를 촬영하기 위한 비전카메라(40)가 마련되어 있다. 전술한 바와 같이, 종래에는 비전카메라(미도시)가 두 대 마련되어 FPC(3)의 양측변에 마련된 아이마크(4, 도 4 참조)를 각각 촬영하는 방법을 사용한 반면에, 본 실시 예의 경우 비전카메라(40)는 한 대 마련되어 이송기구(50)에 흡착되어 이송되는 FPC(3)의 전체 형상을 촬영한 후 그에 대한 형상정보를 바로 제어부(60)에 보내게 된다.

이에 대해 보다 상세히 설명하면, FPC(3)는 유연성 기재 필름이기 때문에 평평하게 펴진 상태로 이송되는 것이 아니라 휘어진 상태로 이송되기 때문에 종래의 비전카메라(미도시)로 양측의 아이마크(4)를 정확히 촬영하는 것이 쉽지 않았다. 또한, 촬영한다고 하더라도 휨 정도가 상시로 변하기 때문에 휨 정도가 심한 경우본 얼라인에 앞서 행하는 프리얼라인이 제대로 수행되지 못하는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

그러나, 본 실시 예의 경우 비전카메라(40)는 단순히 아이마크(4, Eye-mark)를 촬영하는 것이 아니라 FPC(3) 전체의 형상을 촬영하고, 촬영된 전체 형상정보와 기존에 제어부(60)에 미리 입력되어 있는 FPC(3)의 기준 형상정보를 비교함으로써 종래보다 택트 타임(Tact time)을 단축시킴은 물론 정확한 프리얼라인을 수행할 수 있다. 이 때 비전카메라(40)는 이송기구(50)에 진공흡착되어 이송 중인 FPC(3)의 평면을 모두 촬영할 수 있도록 FPC(3)의 판면방향과 실질적으로 교차하여 배치된다. 본 실시 예의 경우, 비전카메라(40)는 이송기구(50)의 하단부에 파지된 FPC(3)의 전체 평면을 촬영할 수 있도록 공급위치(20)와 프리얼라인 스테이지(31)를 잇는 경로 상의 하부영역에 배치된다.

이어서 제어부(60)는, 비전카메라(40)에 의해 촬영된 정보를 전송받은 후, 전송 받은 정보와 제어부(60) 내에 미리 입력되어 있는 FPC(3)의 기준 형상정보에 기초하여, 즉 두 정보 간의 위치 차이에 대해 종합적으로 비교 분석하여 어긋난 정도만큼을 보상할 수 있도록 이송기구(50)의 동작을 제어한다.

즉 제어부(60)는, 비전카메라(40)에 의해 촬영된 FPC(3)를 파지하고 있는 이송기구(50)가 프리얼라인 스테이지(31)로 이동 중에 프리얼라인 스테이지(31)에 대한 FPC(3)의 프리얼라인 과정을 진행하도록 하며, FPC(3)를 파지한 이송기구(50)가 프리얼라인 스테이지(31)에 도달하면 미리 설정된 프리얼라인 스테이지(31)의 얼라인위치에 FPC(3)를 로딩시키도록 한다.

프리얼라인 스테이지(31, Pre-align Stage)는, 프리얼라인된 FPC(3)가 기판에 가압착되기 전 일시적으로 로딩되는 장소이다. 프리얼라인 스테이지(31)에는, 도 6에 도시된 바와 같이, FPC(3)에 진공흡착력을 제공하여 FPC(3)을 지지 및 고정시키는 다수의 진공흡착구(33)가 일렬로 배열되어 있다.

진공흡착구(33)에서는 FPC(3)가 외부로 이탈되는 것을 저지할 수 있을 정도의 진공이 제공되어 프리얼라인 스테이지(31) 상에서 FPC(3)가 평평한 상태로 지지될 수 있도록 한다. 또한 일렬로 배열된 진공흡착구(33)는, 도시된 바와 같이, 얼라인을 위한 기준선이 됨으로써 FPC(3)가 진공흡착구(33)와 나란하게 배열되었는지의 여부를 확인시켜 준다. 단, 본 실시 예에서는 진공흡착구(33)가 일렬로 배열되어 있다고 설명하였으나, FPC(3) 형상에 대응하는 배열 즉 사다리꼴과 같은 형상으로 진공흡착구(33)가 배열되어 있어도 무방하다 할 것이다.

이러한 구성을 갖는 프리얼라인부(30)를 구비하는 FPC 본딩장치는, 휴대폰과 같은 소형 엘씨디 기판에 1회의 본 얼라인만을 수행하고 직접 FPC(3)를 가압착하는 것이 아니라, 본 얼라인에 앞서 어느 정도 신뢰성 있는 프리얼라인을 수행함으로써 종래보다 정확한 위치에 FPC(3)를 부착할 수 있을 뿐만 아니라, 프리얼라인을 보다 단순화할 수 있게 되어 택트 타임(Tact time)을 줄일 수 있음은 물론 생산효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 실시 예의 프리얼라인부(30)에 의해 FPC의 프리얼라인이 완료되면, 프리얼라인 스테이지(31)에 로딩되어 있는 FPC(3)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 반송장치(미도시)에 의해 가압착부(70)로 이송된다.

본 실시 예의 가압착부(70)에서는, 어느 정도 얼라인된 상태로(프리얼라인된 상태로) 가압착부(70)의 스테이지(71)에 로딩된 FPC(3)에 대해 본 얼라인을 수행한 후 가압착을 진행한다.

본압착부(80)에서는 가압착된 상태의 FPC(3)와 기판에 열과 압력을 가하여 완전히 기판과 FPC(3)를 본압착시킨다.

압흔 및 크랙 검사부(90)에서는 FPC(3)가 제대로 부착되었는지를 확인하기 위한 압흔검사와, 기판 상에 균열이 발생되었는지의 여부를 검사하는 크랙검사를 실시한다.

이하에서는, 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 FPC 본딩장치의 작동 방법에 대해서 설명하되, 특히 FPC 본딩장치의 프리얼라인 방법에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 복수의 FPC(3)를 수용 보관하는 공급트레이(21)가 결합된 팔레트(22)가 공급라인(23)을 따라 적재위치(12)로부터 공급위치(20)로 이송된다(S21). 그러면, 프리얼라인부(30)의 상부영역에 설치된 이송기구(50)가 공급트레이(21)가 놓인 공급위치(20)의 상부영역으로 이동한 후, 높이방향으로 하강하여 낱개의 FPC(3)를 파지하고 다시 일정 높이까지 승강한다. 이때 FPC(3)의 형상을 최대한 유지할 수 있을 정도의 진공을 제공하여 FPC(3)를 진공흡착한다.

이어서, FPC(3)를 진공흡착한 이송기구(50)는 공급위치(20)와 프리얼라인 부(30)의 상부영역에 설치된 레일을 따라 프리얼라인 스테이지(31) 방향으로 이동한다. 이동 중인 이송기구(50)는 비전카메라(40)가 마련된 영역에 도달하면 일시적으로 멈추고, 이때 비전카메라(40)는 이송기구(50)에 흡착되어 이동하는 FPC(3)의 전체 형상정보를 촬영에 의해 획득하게 된다(S22). 촬영과 동시에 비전카메라(40)는 획득된 전체 형상정보를 제어부(60)로 전송한다.

제어부(60)는, 비전카메라(40)로부터 전송받은 전체 형상정보와, 미리 입력되어 있는 FPC(3)의 기준 형상정보를 종합적으로 비교 분석하여 미리 설정된 프리얼라인 스테이지(31)의 얼라인위치에 이송기구(50)에 진공흡착되어 이송되는 FPC(3)가 정확히 얼라인되도록 이송기구(50)의 동작을 제어한다(S23).

FPC(3)가 프리얼라인된 상태로 프리얼라인 스테이지(31)의 얼라인위치에 로딩되면(S24), 프리얼라인 스테이지(31)에 일렬로 복수 개 마련되어 있는 진공흡착구(33)에 진공흡착력을 공급하여 FPC(3)가 프리얼라인 스테이지(31)에 이탈하는 것을 방지함은 물론 평평한 상태를 유지시킨다. 이때 일렬로 배열된 진공흡착구(33)에 FPC(3)의 일변은 상호 평행하게 로딩되며, 이를 통해 프리얼라인을 어느 정도 식별할 수 있다.

이어서, 프리얼라인 스테이지(31)에 놓인 FPC(3)는 가압착/본압착부(70,80)로 이송되고 가압착 공정시 기판에 대한 FPC(3)의 본 얼라인을 한번 더 거친 후에 최종적으로 기판에 가압착을 실시한다.

가압착 완료 후, 열과 압력을 가하여 기판에 대한 FPC(3)의 본압착을 진행하고, 이어서 압흔 및 크랙 검사를 실시함으로써 기판에 대한 FPC(3)의 본딩공정이 전반적으로 완료된다.

이와 같이, 본 실시 예의 FPC 본딩장치는, FPC(3)를 공급트레이(21)로부터 프리얼라인 스테이지(31)로 이송하는 과정 중에 FPC(3) 전체 형상정보를 획득하고 이 정보와 제어부(60)에 미리 입력되어 있는 FPC(3)의 기준 형상정보를 종합적으로 비교 분석하는 제어부(60)를 구비함으로써 종래의 FPC 본딩장치에 비해 정확하면서도 신속히 프리얼라인 과정을 수행할 수 있다. 이에 따라 택트 타임(Tact time)을 단축시킬 수 있음은 물론 생산성을 현저히 향상시킬 수 있다.

전술한 실시 예에서는, FOG 본딩공정 중 가압착 공정 전의 본 얼라인에 앞서 수행되는 프리얼라인에서, 감지부 즉 본 실시 예의 비전카메라로부터 획득된 FPC의 전체 형상정보를 미리 입력된 FPC의 기준 형상정보와 비교하여 이송기구의 동작을 제어하는 것에 대하여 상술하였으나, 이러한 기술은 필요한 경우 본 얼라인 등에서도 적용될 수 있을 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구동용 회로기판의 얼라인을 간단하면서도 정확한 방법으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 얼라인하는데 소요되는 택트 타임(Tact Time)을 현저히 줄일 수 있어 종래보다 생산효율을 향상시킬 수 있 다.

Claims (10)

1. 공급되는 구동용 회로기판을 파지하여 스테이지로 이송시키는 이송기구;

   상기 이송기구에 파지된 상기 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 획득하는 감지부; 및

   상기 감지부로부터 획득된 상기 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 미리 입력된 구동용 회로기판의 기준 형상정보와 비교하여 상기 구동용 회로기판이 미리 설정된 상기 스테이지의 얼라인위치에 얼라인(align)될 수 있도록 상기 이송기구의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 감지부는 상기 이송기구에 파지된 상기 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 촬영에 의해 획득하는 단일의 비전카메라이며,

   상기 단일의 비전카메라는 상기 이송기구에 파지된 상기 구동용 회로기판의 판면과 실질적으로 교차하는 방향으로 배치되어 상기 구동용 회로기판에 대한 평면상의 전체 형상정보를 촬영하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 단일의 비전카메라는,

   상기 이송기구가 상기 구동용 회로기판을 상기 스테이지로 이송하는 경로 상의 상기 이송기구 하부영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 이송기구에 의해 상기 구동용 회로기판이 상기 스테이지로 이동 중에 상기 스테이지에 대해 상기 구동용 회로기판이 얼라인되도록 상기 이송기구의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 스테이지는 상기 구동용 회로기판을 기판에 가압착하기 위하여 상기 구동용 회로기판을 프리얼라인(Pre-align)된 상태로 지지하는 프리얼라인 스테이지이며,

   상기 프리얼라인 스테이지에는, 상기 구동용 회로기판이 상기 프리얼라인 스테이지의 얼라인위치로부터 이탈되는 것이 저지되도록 소정의 진공흡입력을 제공하여 상기 구동용 회로기판을 흡착하는 진공흡입구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 구동용 회로기판은 FPC(Flexible Printed Circuit)인 것을 특징으로 하 는 구동용 회로기판의 본딩장치.
7. (a) 이송기구를 통해 구동용 회로기판을 파지하여 스테이지로 이송시키는 단계;

   (b) 이송되는 상기 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 획득하는 단계; 및

   (c) 획득된 상기 구동용 회로기판의 전체 형상정보를 미리 입력된 구동용 회로기판의 기준 형상정보와 비교하여 상기 구동용 회로기판이 미리 설정된 상기 스테이지의 얼라인위치에 얼라인되도록 상기 이송기구의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 (c)단계는,

   상기 이송기구에 의해 상기 구동용 회로기판이 상기 스테이지로 이동 중에 상기 스테이지에 대한 상기 구동용 회로기판의 얼라인을 진행하여 상기 스테이지로 상기 구동용 회로기판을 로딩하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩방법.
9. 제7항에 있어서,

   상기 스테이지는 상기 구동용 회로기판을 기판에 가압착하기 위하여 상기 구동용 회로기판을 프리얼라인(Pre-align)된 상태로 지지하는 프리얼라인 스테이지이 며,

   상기 프리얼라인 스테이지에는, 상기 구동용 회로기판이 상기 프리얼라인 스테이지의 얼라인위치로부터 이탈되는 것이 저지되도록 소정의 진공흡입력을 제공하여 상기 구동용 회로기판을 흡착하는 진공흡입구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩방법.
10. 제9항에 있어서,

    (d) 상기 프리얼라인 스테이지에 프리얼라인된 상기 구동용 회로기판을 상기 기판에 가압착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩방법.

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