KR20080048702A - 구동소자 본딩장치와 그 본딩방법 및 이를 이용한디스플레이 모듈 제조방법 - Google Patents

구동소자 본딩장치와 그 본딩방법 및 이를 이용한디스플레이 모듈 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동소자 본딩장치와 그 본딩방법 및 이를 이용한 디스플레이 모듈 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 구동소자를 공급하는 구동소자공급라인, 상기 구동소자공급라인으로부터 공급된 구동소자의 본딩면에 ACF를 절단하여 부착시키는 ACF부착유니트, 상기 ACF가 부착된 구동소자를 개별적으로 평판 디스플레이용 패널의 본딩면에 압착시키는 본압착유니트, 그리고 상기 평판 디스플레이용 패널을 본압착유니트의 본딩위치로 이동시키는 스테이지를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 소정의 크기로 커팅된 ACF가 부착된 구동소자가 개별적으로 패널에 본압착되므로, ACF의 낭비가 줄고, 공정 시간이 감소되어 비용절감효과가 있으며, 특히 대면적의 평판디스플레이의 생산성을 향상시키는 이점이 있다.
LCD, 본딩, ACF, TCP, 본압착

Description

구동소자 본딩장치와 그 본딩방법 및 이를 이용한 디스플레이 모듈 제조방법{Bonding apparatus of driving circuit and bonding method thereof and method of manufacturing flat display module using the same}
도 1은 종래기술에 의한 구동소자의 본딩공정을 설명하기 위한 구성도.
도 2는 종래기술에 의해 구동소자가 본딩된 패널을 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 구동소자 본딩장치의 제1실시예를 개략적으로 보인 구성도.
도 4는 본 발명의 제1실시예를 구성하는 본압착유니트를 보인 개략사시도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에서 본압착유니트와 스테이지를 보인 측면도.
도 6은 본 발명에 의한 구동소자 본딩장치의 제2실시예를 보인 개략구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30:구동소자공급라인 31:구동소자
32:이송라인 40:ACF부착유니트
41:ACF 42:권출부
43:보호필름 44:ACF커터
45:이송블록 47:회수릴
48:부착헤드 49:이동가이드
50:본압착유니트 51:압착툴
52:압착헤드 55:회전테이블
56:구동부 57:연결레버
62:촬영시스템 64:백업툴
66:레이저경화부 70:스테이지
71:패널
본 발명은 구동소자의 본딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판디스플레이 패널에 구동소자를 개별적으로 본압착하는 구동용 회로소자의 본딩장치와 그 본딩방법 및 이를 이용한 디스플레이 모듈 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 피디피(PDP), 엘시디(LCD), 오엘이디(OLED)와 같은 평판 디스플레이에는 구동용 회로소자(이하 '구동소자'라 함)가 본딩되어 평판 디스플레이의 액정소자들을 구동시킨다. 이러한 구동소자는 PCB, FPC ,TCP 등의 다양한 형태가 있다. 상기 구동소자와 디스플레이 패널의 접착은 주로 이방성 전도필름(Anisotropic Conductive Film: 이하 'ACF'이라 함)이 개재됨에 의해 이루어진다.
상기 ACF는 접착 및 통전(通電)재료로서, 열에 의해 경화되는 접착제와 그 안에 미세한 도전볼(conductive ball)을 혼합시킨 양면 테이프 형태이다. 고온의 압력을 가하면 회로패턴의 패드가 맞닿는 부분의 도전볼이 파괴되면서 파괴된 도전볼이 패드간의 통전을 하게 되고, 패드부분 외의 요철면에 나머지의 접착제가 충진/경화되어 서로 접착하도록 해준다.
도 1에는 종래기술에 의한 구동소자의 본딩공정을 설명하기 위한 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래기술에 의해 구동소자가 본딩된 패널이 단면도로 도시되어 있다.
도 1(a)와 같이, 먼저 패널(1)의 가장자리를 따라 ACF(3)를 부착시킨다. 다음으로 도1(b)와 같이 구동소자(5)를 상기 패널(1)에 부착된 ACF(3)의 상면에 차례로 안착시킨다. 마지막으로 도1(c)와 같이, 상기 패널(1)의 장변에 대응되는 길이를 가지는 압착헤드(7)로 상기 패널(1)의 가장자리를 일괄적으로 압착시킨다. 이때 상기 패널(1)의 하부를 지지하는 백업툴(9)에는 히터가 장착되어 상기 ACF(3)를 고온 경화시킨다. 상기 ACF(3)에 고온의 압력을 가하면, 도 2와 같이 ACF(3)의 패드(11)가 맞닿는 부분의 도전볼(12)이 파괴되면서 패드(11)간을 통전시키며, ACF(3)가 경화되면서 상기 패널(1)과 구동소자(5)를 접착시킨다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
종래에는 ACF(3)가 패널(1)의 가장자리 전체를 둘러 부착된다. 따라서 구동소자(5)가 본딩되지 않는 부위에서는 ACF(3)의 낭비가 발생한다.
그리고, 종래에는 구동소자(5)를 상기 패널(1)에 본압착시키기 위해서, 상기 패널(1)의 장변에 대응되는 길이를 가지는 압착헤드(7)로 일괄적으로 열압착시킨다. 그러나 평판 디스플레이가 대면적화됨에 따라 상기 압착헤드(7)의 장치 크기가 커져야 하므로 설치공간을 많이 차지함은 물론, 장비의 제작 및 유지비용도 증가하는 문제가 있다.
또한, 종래에는 구동소자(5)를 ACF(3) 상면에 차례로 안착시킨 다음, 압착헤드(7)로 다시 한번 압력을 가하는 방식이어서, 공정이 복잡해지고 공정시간도 길어지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, ACF의 소모량을 감소시킬 수 있는 구동소자 본딩장치 및 그 본딩방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 대면적의 평판디스플레이 모듈 제작에 있어, 본딩 공정시간을 단축시키고, 공정효율을 높이는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 구동소자를 공급하는 구동소자공급라인, 상기 구동소자공급라인으로부터 공급된 구동소자의 본딩면에 ACF를 절단하여 부착시키는 ACF부착유니트, 상기 ACF가 부착된 구동소자를 개별적으로 평판 디스플레이용 패널의 본딩면에 압착시키는 본압착유니트, 그리고 상기 평판 디스플레이용 패널을 본압착유니트의 본딩위치로 이동시키는 스테이지를 포함하여 구성된다.
상기 ACF부착유니트는, 상기 ACF를 공급하는 권출부, 상기 ACF에 구동소자와 대응되는 크기로 커팅라인을 형성하는 ACF커터, 상기 ACF를 상면에 안착시켜 일방 향으로 이동시키는 이송블록, 그리고 상기 구동소자를 상기 ACF 상면에 안착시키는 부착헤드를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 본압착유니트는, 상기 ACF가 부착된 구동소자의 상면을 파지하고, 상기 구동소자를 패널의 본딩면에 압착시키는 압착툴; 상기 패널의 본딩면 하부에 구비되어 상기 압착툴이 상기 구동소자를 압착하는 동안 상기 패널의 하면을 지지하는 백업툴; 상기 압착툴을 상기 ACF부착유니트에서 상기 패널의 본딩면 상부로 이동시키는 회전테이블을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 본압착유니트에는, 상기 패널의 본딩면 상부에 구비되며, 상기 구동소자가 정확한 위치에 압착되도록 상기 구동소자 및 패널의 위치를 측정하는 촬영시스템이 더 포함됨을 특징으로 한다.
상기 본압착유니트에는, 상기 구동소자가 압착되는 위치를 레이저를 가하여 경화시키는 레이저경화부가 더 포함됨을 특징으로 한다.
상기 압착툴에는 상기 패널의 상면에 가하는 압력을 제어하는 레귤레이터가 더 포함됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 구동소자를 ACF부착유니트로부터 본압착유니트로 이송시키는 이송유니트가 더 구비됨을 특징으로 한다.
상기 이송유니트는, 상기 이송블록의 선단에 도달한 구동소자를 파지하는 헤드와, 상기 헤드를 상하로 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 실린더와, 수평방향으로 이송가능하도록 이송가이드와 연결되는 공급툴과; 상기 공급툴에 의해 이송된 구동소자가 안착되는 지지판과, 상기 지지판을 회전시키는 회전구동부를 포함하는 반송테이블을 포함하여 구성된다.
상기 본압착유니트는, 상기 반송테이블에 의해 전달된 구동소자를 파지하는 압착헤드와, 상기 압착헤드를 상하방으로 구동시키기 위한 실린더를 포함하는 압착툴과; 상기 압착툴의 일측이 연결되어 상기 압착툴이 상기 반송테이블의 상면에서부터 상기 패널의 본딩면 상부로 이동되도록 안내하는 가이드와; 상기 패널의 본딩면 하부를 지지하는 백업툴과; 상기 압착툴의 상부에 구비되어 상기 구동소자와 패널의 위치를 측정하고 상기 구동소자가 정확한 위치에 압착될 수 있도록 하는 촬영시스템; 그리고 상기 압착헤드가 하방으로 구동되어 상기 패널의 본딩면을 가압할 때 상기 패널의 본딩면에 레이저를 조사하는 레이저경화부를 포함하여 구성된다. 상기 압착툴에는 상기 패널의 상면에 가하는 압력을 제어하는 레귤레이터가 더 포함됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 ACF를 권출하고 소정의 크기로 커팅하는 단계; 커팅된 ACF를 구동소자에 개별적으로 부착시키는 단계; 상기 ACF가 부착된 구동소자를 패널의 본딩면 상부로 이송시키는 단계; 상기 ACF가 부착된 구동소자를 상기 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 ACF가 부착된 구동소자는 압착툴에 의해 파지된 상태에서 상기 압착툴이 회전됨에 따라 상기 패널의 본딩면 상부로 이송되고, 상기 압착툴이 상기 구동소자에 압력을 가하여 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 것을 특징으로 한다.
상기 ACF가 부착된 구동소자는 반송테이블의 상면으로 전달되고, 상기 반송 테이블이 회전됨에 따라 상기 반송테이블의 상면에 안착된 구동소자가 이송되며, 상기 반송테이블에 의해 이송된 구동소자의 상면을 파지한 압착툴이 수평으로 이동하여 상기 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 것을 특징으로 한다.
상기 구동소자를 상기 패널의 본딩면에 압착시킨 상태에서 레이저를 발생시켜 경화시키는 단계가 더 포함된다.
상기 패널의 본딩면 상부로 이송된 구동소자와 상기 패널의 위치를 측정하고 상기 구동소자의 위치를 조정하는 단계가 더 포함된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 디스플레이 모듈 제조방법에 따르면, 본발명은 매트릭스 형태로 구동 라인이 형성된 디스플레이용 패널을 준비하는 단계; 상기 패널을 구동소자 본딩장치에 위치시키는 단계; 상기 본딩장치내에서 권출된 ACF를 소정의 크기로 커팅하고, 커팅된 상기 ACF를 구동소자에 개별적으로 부착시키고, 상기 ACF가 부착된 구동소자를 상기 패널의 본딩면 상부로 이송시켜, 상기 ACF가 부착된 구동소자를 상기 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 구동소자 본딩단계; 상기 구동소자가 본딩된 패널을 구비된 케이스에 조립하는 단계를 포함한다.
상기 구동소자 본딩단계에서는, 상기 ACF가 부착된 구동소자는 압착툴에 의해 파지된 상태에서 상기 압착툴이 회전됨에 따라 상기 패널의 본딩면 상부로 이송되고, 상기 압착툴을 상기 구동소자에 압력을 가하여 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 것을 특징으로 한다.
상기 구동소자 본딩단계에서는, 상기 ACF가 부착된 구동소자는 반송테이블의 상면으로 전달되고, 상기 반송테이블이 회전됨에 따라 상기 반송테이블의 상면에 안착된 구동소자가 이송되며, 상기 반송테이블에 의해 이송된 구동소자의 상면을 파지한 압착툴이 상기 패널의 본딩면에 상기 구동소자를 개별적으로 압착시키는 것을 특징으로 한다.
상기 구동소자 본딩단계에는, 상기 구동소자를 상기 패널의 본딩면에 압착시킨 상태에서 레이저를 발생시켜 경화시키는 단계가 더 포함된다.
상기 구동소자 본딩단계에는, 상기 패널의 본딩면 상부로 이송된 구동소자와 상기 패널의 위치를 측정하고 상기 구동소자의 위치를 조정하는 단계가 더 포함된다.
이와 같은 본 발명에 의하면 ACF의 낭비가 줄고, 공정 시간이 감소되므로 비용절감효과가 있으며, 특히 대면적의 평판디스플레이의 생산성을 향상시키는 이점이 있다.
이하 본 발명에 의한 구동소자 본딩장치 및 그 본딩방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 구동소자 본딩장치의 제1실시예를 개략적으로 보인 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예를 구성하는 본압착유니트를 보인 개략사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에서 본압착유니트와 스테이지를 보인 측면도이다.
본 발명은 크게 구동소자(31)를 공급하는 구동소자공급라인(30)과, 상기 구동소자공급라인(30)으로부터 공급된 구동소자(31)의 본딩면에 ACF를 절단하여 부착시키는 ACF부착유니트(40)와, 상기 ACF가 부착된 구동소자를 이송시켜 평판 디스플 레이용 패널(71)의 본딩면에 압착시키는 본압착유니트(50)와, 상기 평판디스플레이용 패널을 상기 본압착유니트(50)의 본딩위치로 이동시키는 스테이지(70)를 포함하여 구성된다.
먼저, 구동소자공급라인(30)은 구동소자(31)를 ACF부착유니트(40)에 공급하는 역할을 한다. 본 실시예에서는 다수개의 구동소자(31)가 이송라인(32)의 상면에 놓인 상태에서 일방향으로 이동됨에 따라 낱개로 공급된다. 상기 이송라인(32)은 예를 들면 컨베이어가 사용될 수 있다.
ACF부착유니트(40)는 상기 구동소자(31)의 본딩면에 ACF(41)를 개별적으로 부착 및 압착시키기 위한 것이다. ACF(41)는 구동소자와 평판 디스플레이용 패널의 본딩면 사이에 개재되어 상기 구동소자와 평판 디스플레이용 패널을 접착시키고 통전시키는 역할을 한다.
상기 ACF부착유니트(40)에는 ACF를 공급하는 권출부(42)가 구비된다. 일반적으로 ACF는 하면에 보호필름(43)이 접착된 상태로 롤형으로 감아진다. 상기 권출부(42)는 구동원(미도시)에 의해 회전하면서 롤형으로 감아진 ACF(41)를 풀어지게 한다. 그리고 ACF커터(44)는 상기 권출부(42)에서 권출된 ACF(41)를 상기 구동소자(31)와 대응되는 크기로 절단하는 역할을 한다. 더욱 자세히 설명하면, 상기 ACF커터(44)는 상기 ACF(41)가 상기 구동소자(31)와 대응되는 크기로 잘려지도록 커팅라인을 형성하며, 이때 상기 ACF(41)의 하면에 부착된 상태의 상기 보호필름(43)은 잘려지지 않도록 한다.
상기 ACF부착유니트(40)의 이송블록(45)은 상기 ACF(41)이 상면에 올려진 상 태에서 구동원(미도시)에 의해 일방향으로 이동하도록 상기 보호필름(43)을 지지한다. 아울러 상기 이송블록(45)은 상기 권출부(42)에서 풀어지는 ACF를 팽팽하게 유지시키면서 회수릴(47)으로 전달되도록 한다. 회수릴(47)은 상기 이송블록(45)으로부터 전달된 ACF의 하면에 부착되어 있었던 보호필름(43)을 회수하기 위한 것이다. 즉, 상기 ACF부착유니트(40)에서는 권출된 ACF(41)가 그 장력이 유지되면서 상기 회수릴(47)에 의해 수거된다.
한편, 상기 이송블록(45)의 일측 상부에는 부착헤드(48)가 설치된다. 상기 부착헤드(48)는 상기 구동소자공급라인(30)에서 전달된 구동소자(31)를 파지하여, 상기 이송블록(45) 상면에 놓여진 ACF(41) 상부에 위치시킨다. 그리고 상기 부착헤드(48)는 파지하고 있는 구동소자(31)를 하강시켜, 상기 ACF(41)의 상면에 압착시킨다. 본 실시예에서 상기 부착헤드(48)는 진공흡착으로 상기 구동소자(31)를 파지하며, 상기 구동소자(31)를 하강시키는 구동력은 실린더(미도시)가 제공하도록 구성된다.
그리고, 상기 부착헤드(48)의 이동은 이동가이드(49)가 안내한다. 상기 이동가이드(49)의 내부에는 상기 부착헤드(48)의 이동시키기 위한 동력을 제공하는 구동장치(미도시)가 구비된다. 상기 구동장치에는 예를들면, 리니어서보모터가 사용될 수 있으나, 일반 서보모터와 볼스크류도 사용될 수도 있다.
도 3과 도 4와 같이, 본압착유니트(50)에는 ACF(41)가 부착된 구동소자(31)의 상면을 파지하고 상하로 이동시키기 위한 압착툴(51)이 구비된다. 상기 압착툴(51)은 압착헤드(52)와, 상기 압착헤드(52)를 상하로 구동시키기 위한 실린 더(53)로 구성된다. 상기 압착헤드(52)는 진공흡착에 의하여 상기 구동소자를 파지한다. 그리고 상기 압착툴(51)에는 도시되지는 않았으나, 압착헤드(52)가 가하는 압력을 제어하는 레귤레이터가 마련된다. 상기 레귤레이터는 일반적으로 잘 알려진 것이 사용된다.
상기 본압착유니트(50)에는 상기 압착툴(51)을 회전시켜 구동소자(31)를 본딩위치로 이동시키기 위한 회전테이블(55)이 설치된다. 상기 회전테이블(55)의 하부에 설치되는 구동부(56)는 상기 회전테이블(55)의 회전을 위한 구동력을 제공하기 위한 것이다.
한편, 연결레버(57)는 상기 압착툴(51)과 회전테이블(55)은 연동시키기 위한 것이다. 이를 위해, 상기 연결레버(57)의 선단이 상기 압착툴(51)과 연결되고, 상기 연결레버(57)의 하단은 상기 회전테이블(55)의 상면에 고정된다. 본 실시예에서, 상기 압착툴(51)은 회전테이블(55)과 연동되므로 도시된 바와 같이 상기 회전테이블(55)이 180도 회전하면, 상기 압착툴(51)이 본딩위치, 즉 패널의 본딩면 상부로 이동될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 상기 회전테이블(55)에는 2개의 압착툴(51)이 설치되어 180도 회전함에 따라 상기 이송블록(45)에서 파지한 구동소자를 본딩위치로 이동시키도록 되었다. 그러나 반드시 그러한 것은 아니고, 회전테이블에 2개 이상의 압착툴(51)을 설치함으로써, 회전각도를 작게 하여 상기 구동소자의 이동시간과 압착시간을 단축시킬 수 있음은 물론이다. 아울러, 상기와 같은 압착툴 2개를 한 쌍으로 하여 구동소자 2개를 동시에 이동시키는 것도 가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본딩위치는 상기 압착헤드(52)가 파지하고 있는 구동소자(미도시)를 평판 디스플레이용 패널(71)(이하 '패널'이라 함)의 본딩면에 압착시키는 위치에 해당된다. 상기 패널(71)의 본딩면 상부에는 압착툴(51)이 위치한다. 즉, 상기 압착툴(51)은 상기 이송블록(45)에서 구동소자(31)를 파지한 상태에서 상기 회전테이블(55)의 회전에 의해 상기 본딩위치에 도달하는 것이다. 그리고 상기 압착툴(51)의 압착헤드(52)는 실린더(미도시)에 의해 하방으로 구동되어 구동소자(31)를 상기 패널(71)의 본딩면에 압착시킨다.
한편, 상기 압착툴(51)의 상부에는 패널(71)과 구동소자(31)의 위치를 정확히 측정하여, 구동소자(31)가 본딩위치에 정확히 놓일 수 있도록 하는 촬영시스템(62)이 설치된다. 상기 촬영시스템(62)이 측정하는 위치정보를 이용하여, 패널(71)과 구동소자(31)가 본딩위치에서 정확히 일치되도록 한다.
그리고, 상기 본딩위치에는 상기 압착헤드(52)가 구동소자(31)를 압착시킬 때 상기 패널(71)의 하측에서 패널(71)을 받치는 백업툴(64)이 구비된다. 상기 백업툴(64)은 상기 구동소자(31)보다 큰 면적을 가지도록 마련된다.
또한, 상기 백업툴(64)의 하부에는 상기 패널(71)의 본딩면과 구동소자(31) 사이에 개재된 ACF(41)를 경화시키기 위한 레이저경화부(66)가 설치된다. 상기 레이저경화부(66)에서 발생되는 레이저는 짧은 시간 내에 ACF경화에 필요한 열량 공급을 할 수 있다. 따라서, ACF를 순간 고온으로 경화시킬 수 있어, 경화시간이 단축되면서도 충분한 접착이 이루어진다.
도 5에서 스테이지(70)는 상면에 패널(71)을 안착시키며, 안착된 패널(71)을 상기 본딩위치로 이동시키는 역할을 한다. 상기 스테이지(70)는 상면에 패널(71)이 놓이는 안착부(73)와 상기 안착부(73)를 X, Y 방향으로 이동시키고 상기 안착부(73)를 수평면상에서 회전시키는 구동부(75)로 구성된다.
상기와 같은 구성을 가지는 제 1 실시예에서 구동소자를 패널에 본딩시키는 과정을 설명한다.
먼저, ACF부착유니트(40)에서 ACF가 권출부(42)로부터 제공된다. 그리고 ACF커터(44)가 상기 ACF의 상면에 구동소자(31)와 대응되는 크기로 커팅라인을 형성한다. 이때 ACF의 하면을 보호하는 보호필름(43)에는 커팅라인이 형성되지 않도록 한다. ACF(41)가 이송블록(45)을 따라 이동하다가 이송블록(45)의 선단에 도달하면, 상기 보호필름(43)이 회수릴(47)에 의해 다시 수거된다. 이때, 보호필름(43)의 장력이 계속 유지되도록 한다.
한편, 구동소자공급라인(30)은 구동소자(31)를 낱개로 공급한다. ACF부착유니트(40)에 구비된 부착헤드(48)는 상기 구동소자공급라인(30)에서 구동소자(31) 하나를 파지하여, 상기 이송블록(45)의 상면에 놓인 ACF(41)의 본딩면에 안착시킨다. 상기 부착헤드(48)는 이와 같은 과정을 반복수행하여 이송블록(45)을 따라 이동중인 커팅라인이 형성된 ACF(41)의 본딩면에 구동소자(31)를 개별적으로 부착한다.
이와 같이 ACF가 부착된 구동소자가 상기 이송블록(45)의 선단에 도달하게 되면, 압착툴(51)의 압착헤드(52)가 상기 구동소자(31)를 파지한다. 구동소자를 파지한 압착헤드(52)는 실린더(53)가 제공하는 구동력에 의해 상방으로 이동되면서 상기 구동소자(31)를 이송블록(45)의 상면으로부터 들어올린다. 이때, ACF는 하면의 보호필름(43)이 분리된다. 그리고 압착툴(51)은 회전테이블(55)의 회전에 의해 본딩위치로 이동된다.
상기 본딩위치에서는 촬영시스템(62)이 구동소자와 패널의 위치를 측정하고, 구동소자가 패널의 본딩면에서 정확한 위치에 압착될 수 있도록 구동소자의 위치가 조절된다.
이와 같이 되면, 구동소자를 파지한 압착헤드(52)가 압착툴(51) 상부에 구비된 실린더(53)에 의해 하방으로 구동되면서, 구동소자를 패널(71)의 본딩면에 안착시킴과 동시에 압력을 가하게 된다. 이때 패널(71)의 하부를 백업툴(64)이 지지한다. 그리고 상기 백업툴(64)의 하부에 구비된 레이저경화부(66)에서는 레이저를 발생시켜 구동소자(31)의 본딩위치를 고온 경화시킨다.
도 6은 본 발명에 의한 구동소자 본딩장치의 제 2 실시예를 보인 개략구성도이다. 여기에서 제 1 실시예와 대응되는 구성에는 100번대의 번호를 부여하고, 설명의 편의를 위해 제 1 실시예와 차별되는 구성을 중심으로 설명한다.
ACF부착유니트(140)에서는 커팅라인이 형성된 ACF(141)의 본딩면에 구동소자(131)를 안착시켜 ACF(141)와 구동소자(131)가 개별적으로 부착되도록 한다. 그리고 이송블록(145)은 ACF(141)가 부착된 구동소자(131)를 일방향으로 이송시킨다.
한편, 이송유니트(180)는 ACF가 부착된 구동소자를 본압착유니트(190)로 전달하기 위한 것이다. 이송유니트(180)는 크게 공급툴(181)과 반송테이블(186)로 구 성된다. 먼저, 공급툴(181)은 상기 이송블록(145)의 선단에 도달한 구동소자(131)를 반송테이블(186)에 안착시키기 위한 것이다. 상기 공급툴(181)에는 구동소자(131)의 상면을 파지하는 헤드(182)와 상기 헤드(182)를 상하로 구동시키기 위한 동력을 제공하는 실린더(183)가 구비된다. 그리고, 상기 공급툴(181)의 상단 일측은 모터(184)에 의해 구동력을 제공받아 일방향으로 이동하도록 가이드(185)와 연결된다. 따라서, 상기 헤드(182)는 구동소자를 파지하여 상방으로 구동되고, 가이드(185)를 따라 수평으로 이동되어 상기 반송테이블(186)의 상면에 구동소자(131)를 안착시킨다.
반송테이블(186)에는 지지판(187)이 회전가능하게 구비된다. 상기 지지판(187)의 상면에서 상기 구동소자(131)가 안착되는 위치에는 상기 구동소자(131)의 하면에 부착된 ACF(141)가 상기 지지판(187)의 상면에 부착되지 않도록 하는 부착방지홈(미도시)이 형성된다. 즉, 구동소자(131)가 상기 지지판(187)에 안착되더라도, ACF가 부착된 면과 대응되는 면에는 상기 부착방지홈이 상기 지지판(187)의 표면에서 요입되게 형성되므로, ACF의 저면이 상기 지지판(187)의 표면과 직접 접촉되지 않는다. 한편, 상기 지지판(187)의 하부에는 상기 지지판(187)을 회전가능하도록 구동력을 제공하는 회전구동부(188)가 마련된다.
본압착유니트(190)는 상기 반송테이블(186)에 의해 전달된 구동소자(131)를 패널(199)의 본딩면에 압착시키기 위한 것이다. 본 실시예에서, 상기 본압착유니트(190)에는 압착툴(191)이 구비된다. 압착툴(191)은 크게 진공흡착에 의해 구동소자(131)의 상면을 파지하는 압착헤드(192)와 상기 압착헤드(192)를 상하로 구동시 키는 실린더(193)로 이루어진다. 그리고 상기 압착툴(191)에는 압착헤드(192)가 패널에 가하는 압력을 일정하게 유지하도록 제어하는 레귤레이터(미도시)가 더 구비된다.
한편, 상기 압착툴(191)의 상단 일측은 모터(194)에 의해 구동력을 제공받아 일방향으로 이동하도록 가이드(195)와 연결된다. 따라서, 반송테이블(186)에 의해 전달된 구동소자(131)의 상면을 압착헤드(192)가 파지한 상태에서 상기 가이드(195)를 따라 이동하면, 구동소자(131)가 본딩위치, 즉 상기 패널(199)의 본딩면 상부에 놓이게 된다. 본딩위치에서 구동소자(131)를 패널(199)에 압착하기 위한 구성 및 과정은 제 1 실시예에서 설명한 바와 같다.
참고로, 본 실시예에서 상기 공급툴(181)과 압착툴(191)을 상기 패널(199)을 향하여 일방향으로 이동시키기 위한 구동원은 예를 들면 리니어서보모터를 사용하거나 일반적인 서보모터와 볼스크류를 함께 사용하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 발명에서는 ACF가 부착된 상태의 구동소자를 패널의 본딩면에 내려놓음과 동시에 압력을 가하여 압착시킨다. 그리고 이러한 과정이 반복적으로 진행되면서 패널의 일변에 다수개의 구동소자를 신속하게 부착시킬 수 있다.
본 발명에 의한 구동소자 본딩장치는 디스플레이 모듈을 제작과정에 이용된다. 먼저, 매트릭스 형태로 구동 라인이 형성된 디스플레이용 패널을 준비하고, 상기 패널을 구동소자 본딩장치에 위치시킨다. 상기 구동소자 본딩장치에서는 ACF를 권출하여 소정의 크기로 커팅하고, 커팅된 상기 ACF를 구동소자에 개별적으로 부착시킨다. 그리고, 상기 ACF가 부착된 구동소자를 상기 구동소자 본딩장치에 위치한 패널의 본딩면 상부로 이송시킨다. 또한, 상기 ACF가 부착된 구동소자를 상기 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시킨다. 다음으로 상기 구동소자 본딩장치에서 구동소자가 부착된 패널을 별도로 구비된 케이스에 조립하면, 디스플레이 모듈이 완성된다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 구동소자 본딩장치 및 그 본딩방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에서는 ACF가 소정의 크기로 절단되어 구동소자에 각각 부착된다. 따라서 ACF를 필요한 분량만 사용하게 되어 낭비를 줄일 수 있으며, 평판 디스플레이 패널의 제조비용을 다운시킬 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명에 의하면, ACF가 부착된 구동소자가 패널의 본딩면에 개별적으로 곧바로 본압착된다. 따라서, 패널이 대면적으로 되더라도 큰 문제없이 본딩이 진행된다. 다시 말하면, 종래에는 패널의 일변과 대응되는 길이의 가압헤드로 구동소자를 일괄적으로 본압착하였으나, 본 발명에서는 구동소자를 개별적으로 본압착시키므로 패널의 크기와 상관없이 본딩장치가 용이하게 적용될 수 있다. 아울러 본딩장치의 크기가 상대적으로 작아져, 설치공간을 줄이는 효과도 있다.
또한, 본 발명에서는 레이저경화방식이 적용되어, 짧은 시간에 ACF경화에 필 요한 열량 공급이 가능하다. 따라서 본압착 시간이 단축됨은 물론 패널의 열손상을 최소화하는 이점이 있다.

Claims (20)

  1. 구동소자를 공급하는 구동소자공급라인,
    상기 구동소자공급라인으로부터 공급된 구동소자의 본딩면에 ACF를 절단하여 부착시키는 ACF부착유니트,
    상기 ACF가 부착된 구동소자를 개별적으로 평판 디스플레이용 패널의 본딩면에 압착시키는 본압착유니트, 그리고
    상기 평판 디스플레이용 패널을 본압착유니트의 본딩위치로 이동시키는 스테이지를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 ACF부착유니트는,
    상기 ACF를 공급하는 권출부,
    상기 ACF에 구동소자와 대응되는 크기로 커팅라인을 형성하는 ACF커터,
    상기 ACF를 상면에 안착시켜 일방향으로 이동시키는 이송블록, 그리고
    상기 구동소자를 상기 ACF 상면에 안착시키는 부착헤드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 본압착유니트는,
    상기 ACF가 부착된 구동소자의 상면을 파지하고, 상기 구동소자를 패널의 본딩면에 압착시키는 압착툴;
    상기 패널의 본딩면 하부에 구비되어 상기 압착툴이 상기 구동소자를 압착하는 동안 상기 패널의 하면을 지지하는 백업툴;
    상기 압착툴을 상기 ACF부착유니트에서 상기 패널의 본딩면 상부로 이동시키는 회전테이블을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 본압착유니트에는,
    상기 패널의 본딩면 상부에 구비되며, 상기 구동소자가 정확한 위치에 압착되도록 상기 구동소자 및 패널의 위치를 측정하는 촬영시스템이 더 포함됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 본압착유니트에는,
    상기 구동소자가 압착되는 위치를 레이저를 가하여 경화시키는 레이저경화부가 더 포함됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 압착툴에는 상기 패널의 상면에 가하는 압력을 제어하는 레귤레이터가 더 포함됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구동소자를 ACF부착유니트로부터 본압착유니트로 이송시키는 이송유니트가 더 구비됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 이송유니트는,
    상기 이송블록의 선단에 도달한 구동소자를 파지하는 헤드와, 상기 헤드를 상하로 이동시키기 위한 구동력을 제공하는 실린더를 포함하고, 수평방향으로 이송가능하도록 이송가이드와 연결되는 공급툴과;
    상기 공급툴에 의해 이송된 구동소자가 안착되는 지지판과, 상기 지지판을 회전시키는 회전구동부를 포함하는 반송테이블을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 본압착유니트는,
    상기 반송테이블에 의해 전달된 구동소자를 파지하는 압착헤드와, 상기 압착헤드를 상하방으로 구동시키기 위한 실린더를 포함하는 압착툴과;
    상기 압착툴의 일측이 연결되어 상기 압착툴이 상기 반송테이블의 상면에서부터 상기 패널의 본딩면 상부로 이동되도록 안내하는 가이드와;
    상기 패널의 본딩면 하부를 지지하는 백업툴과;
    상기 압착툴의 상부에 구비되어 상기 구동소자와 패널의 위치를 측정하고 상기 구동소자가 정확한 위치에 압착될 수 있도록 하는 촬영시스템; 그리고
    상기 압착헤드가 하방으로 구동되어 상기 패널의 본딩면을 가압할 때 상기 패널의 본딩면에 레이저를 조사하는 레이저경화부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 압착툴에는 상기 패널의 상면에 가하는 압력을 제어하는 레귤레이터가 더 포함됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩장치.
  11. ACF를 권출하고 소정의 크기로 커팅하는 단계;
    커팅된 ACF를 구동소자에 개별적으로 부착시키는 단계;
    상기 ACF가 부착된 구동소자를 패널의 본딩면 상부로 이송시키는 단계;
    상기 ACF가 부착된 구동소자를 상기 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 ACF가 부착된 구동소자는 압착툴에 의해 파지된 상태에서 상기 압착툴이 회전됨에 따라 상기 패널의 본딩면 상부로 이송되고,
    상기 압착툴이 상기 구동소자에 압력을 가하여 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 것을 특징으로 하는 구동소자 본딩방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 ACF가 부착된 구동소자는 반송테이블의 상면으로 전달되고,
    상기 반송테이블이 회전됨에 따라 상기 반송테이블의 상면에 안착된 구동소자가 이송되며,
    상기 반송테이블에 의해 이송된 구동소자의 상면을 파지한 압착툴이 상기 패 널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 것을 특징으로 하는 구동소자 본딩방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동소자를 상기 패널의 본딩면에 압착시킨 상태에서 레이저를 발생시켜 경화시키는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 패널의 본딩면 상부로 이송된 구동소자와 상기 패널의 위치를 측정하고 상기 구동소자의 위치를 조정하는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 구동소자 본딩방법.
  16. 매트릭스 형태로 구동 라인이 형성된 디스플레이용 패널을 준비하는 단계;
    상기 패널을 구동소자 본딩장치에 위치시키는 단계;
    상기 본딩장치내에서 권출된 ACF를 소정의 크기로 커팅하고, 커팅된 상기 ACF를 구동소자에 개별적으로 부착시키고, 상기 ACF가 부착된 구동소자를 상기 패널의 본딩면 상부로 이송시켜, 상기 ACF가 부착된 구동소자를 상기 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 구동소자 본딩단계;
    상기 구동소자가 본딩된 패널을 구비된 케이스에 조립하는 단계를 포함하는 디스플레이 모듈 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 구동소자 본딩단계에서는, 상기 ACF가 부착된 구동 소자는 압착툴에 의해 파지된 상태에서 상기 압착툴이 회전됨에 따라 상기 패널의 본딩면 상부로 이송되고, 상기 압착툴을 상기 구동소자에 압력을 가하여 패널의 본딩면에 개별적으로 압착시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈 제조방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 구동소자 본딩단계에서는, 상기 ACF가 부착된 구동소자는 반송테이블의 상면으로 전달되고, 상기 반송테이블이 회전됨에 따라 상기 반송테이블의 상면에 안착된 구동소자가 이송되며, 상기 반송테이블에 의해 이송된 구동소자의 상면을 파지한 압착툴이 상기 패널의 본딩면에 상기 구동소자를 개별적으로 압착시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈 제조방법.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동소자 본딩단계에는, 상기 구동소자를 상기 패널의 본딩면에 압착시킨 상태에서 레이저를 발생시켜 경화시키는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 디스플레이 모듈 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 구동소자 본딩단계에는, 상기 패널의 본딩면 상부로 이송된 구동소자와 상기 패널의 위치를 측정하고 상기 구동소자의 위치를 조정하는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 디스플레이 모듈 제조방법.
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KR20180014563A (ko) * 2016-08-01 2018-02-09 주식회사 디에스케이 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치

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