KR20080056821A - Method for leveling substarte in substrates bonding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 개략도 1 is a schematic view of a substrate bonding apparatus according to an embodiment of the present invention
도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 기판합착장치를 이용한 합착방법을 도시한 도면 2A to 2H are views illustrating a bonding method using a substrate bonding apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 상부기판과 하부기판의 정렬마크에 대한 개략도 Figure 3 is a schematic diagram of the alignment mark of the upper substrate and the lower substrate according to the present invention
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 합착기판의 평행도에 대한 간략도4a and 4b is a simplified view of the parallelism of the bonded substrate according to the present invention
도 5는 본 발명에 따른 합착공정의 순서도5 is a flow chart of the bonding process according to the present invention
도 6은 본 발명에 따른 상부기판과 하부기판의 갭 측정도Figure 6 is a gap measurement of the upper substrate and the lower substrate according to the present invention
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 기판합착장치 101 : 하부 프레임100: substrate bonding device 101: lower frame
102 : 상부 프레임 103 : 하부 챔버부102: upper frame 103: lower chamber portion
104 : 상부 챔버부 105 : 하부 스테이지104: upper chamber portion 105: lower stage
106 : 상부 스테이지 107 : 밀봉수단106: upper stage 107: sealing means
109 : 캠 유닛 110 : 리니어 액츄에이터109: cam unit 110: linear actuator
본 발명은 기판합착장치에서 기판의 평행도 조정방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판합착장치에서, 합착공정을 수 회 반복수행하고, 최적의 보정치를 산출하여 기판의 평행도를 자동으로 조절하는, 기판합착장치에서 기판의 평행도 조정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for adjusting the parallelism of a substrate in a substrate bonding apparatus, and more particularly, in a substrate bonding apparatus, a substrate is repeatedly adjusted to perform a bonding process several times, and an optimum correction value is calculated to automatically adjust the parallelism of the substrate. It relates to a method of adjusting the parallelism of the substrate in the bonding apparatus.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 근래에는 LCD(Lipuid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판표시장치가 연구되어 왔고, 현재는 화질이 우수하고 경량, 박형, 및 저소비 전력의 특징을 가진 액정표시장치가 가장 많이 사용되고 있다. 액정표시장치는 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전 및 데스크 탑 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms. Recently, LCD (Lipuid Crystal Display Device), PDP (Plasma Display Panel), ELD (Electro Luminescent Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display), etc. Various flat panel display devices have been studied, and nowadays, liquid crystal display devices having excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption are most commonly used. Liquid crystal display devices have been developed in various ways such as monitors of televisions and desktop computers in addition to applications such as monitors of notebook computers.
액정표시소자는 여러 분야에서 디스플레이 장치로서의 기능을 수행하기 위하여 다방면의 기술적 진보가 이루어졌음에도 불구하고, 화상의 품질을 높이는 작업은 전술한 특징과 배치되는 측면이 존재하여, 다양한 용도로 사용되기 위해서는 경량, 박형, 및 저소비전력의 장점을 유지하면서 고정세, 고휘도, 및 대면적의 문제를 해결하는 것이 액정표시장치의 발전하는 데 관건이 되어 왔다.Although the liquid crystal display device has various technical advances in order to perform a function as a display device in various fields, there are aspects in which the operation of improving the image quality is inconsistent with the above-described features. Solving the problems of high definition, high brightness, and large area while maintaining the advantages of light weight, thinness, and low power consumption has been a key to the development of liquid crystal display devices.
액정표시소자의 제조방법으로는 일측의 기판상에 주입구가 형성되도록 밀봉제를 패턴 묘화하여 진공 중에서 기판을 접합한 후에 밀봉제의 주입구를 통해 액정을 주입하는 통상적인 액정주입방식과, 액정을 적하한 제 1 기판과 주입구를 설치하지 않도록 밀봉제를 차단한 패턴으로 묘화한 제 2 기판을 준비하고, 제 1 기판을 제 2 기판 상에 배치하여 진공 중에서 제 1 기판과 제 2 기판을 근접시켜 접합하는 액정적하방식으로 구분할 수 있다. 그런데, 액정적화방식은 액정주입방식에 비해 많은 공정, 예를 들면, 액정주입구의 형성, 액정의 주입, 액정주입구의 밀봉 등을 위한 공정 등을 단축하여 수행함에 따라 추가되는 공정에 따른 각각의 장비를 더 필요로 하지 않는다는 장점을 가진다. 최근에는 액정 적화 방식을 이용하기 위한 각종 장비의 연구가 이루어지고 있다.As a method of manufacturing a liquid crystal display device, a conventional liquid crystal injection method in which a liquid crystal is injected through a sealing hole, and a liquid crystal is dripped, after bonding a substrate in a vacuum by patterning a sealant so as to form an injection hole on one substrate. A second substrate drawn in a pattern in which a sealant was cut off was prepared so that the first substrate and the injection hole were not provided, the first substrate was placed on the second substrate, and the first substrate and the second substrate were brought into close contact in a vacuum. It can be divided into a liquid crystal drop method. However, the liquid crystal integration method has a number of processes compared to the liquid crystal injection method, for example, each equipment according to the additional process by shortening the process for forming the liquid crystal inlet, injection of the liquid crystal, sealing of the liquid crystal inlet, etc. It has the advantage of not needing more. In recent years, researches have been made on various equipments for using the liquid crystal integration method.
그리고 액정 적하 방식을 이용한 기판합착장치에서는 씰런트를 형성한 상부기판을 상부 정전척 상에 부착하고, 액정이 적하된 하부기판을 하부 정전척 상에 부착한 후에, 상부 챔버부와 하부 챔버부의 사이에 밀폐공간을 만들어 진공배기하고, 상부기판과 하부기판을 근접시키고 개략적인 정렬을 실시하고, 하부기판의 하부에 설치되어 있는 4 개의 리니어 엑츄에이터를 구동시켜 상부기판과 하부기판을 근접시켜 최종적인 정렬을 실시한 후에 상부 정전척의 전원을 오프(OFF)시켜 상부기판을 하부기판으로 자유낙하시키고, 밀폐공간을 대기압으로 만들어 합착압력을 발생시켜 상부기판과 하부기판을 합착시킨다.In the substrate bonding apparatus using the liquid crystal dropping method, the upper substrate on which the sealant is formed is attached on the upper electrostatic chuck, and the lower substrate on which the liquid crystal is dropped is attached on the lower electrostatic chuck, and then between the upper chamber portion and the lower chamber portion. Create a closed space in the vacuum to evacuate, close the upper substrate and the lower substrate and perform a rough alignment, and drive the four linear actuators installed in the lower portion of the lower substrate to close the upper substrate and the lower substrate for final alignment After the operation, the power of the upper electrostatic chuck is turned off, and the upper substrate is freely dropped to the lower substrate, and the sealing space is made to atmospheric pressure to generate a bonding pressure to bond the upper substrate and the lower substrate.
상부 챔버부와 하부 챔버부의 결합에 의해서, 상부기판과 하부기판이 위치하 는 밀폐공간을 진공으로 만들었을 때, 4 개의 리니어 엑츄에이터는 각각의 모서리부에서 상부기판과 하부기판의 갭을 미세하게 조정하는 기능을 한다. 상부기판과 하부기판의 4 개의 모서리부에서 갭의 최소치와 최대치의 편차가 크면 합착기판의 합착불량의 발생, 액정의 미충전, 기포유입 등의 문제를 야기할 수 있어, 일정치 이상의 편차가 발생하면, 기판합착장치를 매뉴얼(manual) 동작으로 변경하고 테스트(test) 기판을 투입하여 기판의 모서리부와 대응되는 4 개의 축에서 카메라 촛점 데이터(focus data)를 참조하여 편차가 발생한 리니어 엑츄에이터에 대하여 적당한 보정치를 반영하여 조정한다.When the upper chamber part and the lower chamber part are combined, the vacuum of the enclosed space in which the upper substrate and the lower substrate are located is vacuumed, and four linear actuators finely adjust the gap between the upper substrate and the lower substrate at each corner. Function. Large gaps between the minimum and maximum gaps at the four corners of the upper and lower substrates can cause problems such as poor adhesion of the bonded substrates, unfilled liquid crystals, bubble inflow, etc. In this case, the linear bonding apparatus is changed to manual operation, a test substrate is inserted, and a linear actuator with deviation occurs by referring to the camera focus data at four axes corresponding to the edge of the substrate. Adjust to reflect appropriate correction.
그런데, 카메라 촛점 데이터가 상부기판과 하부기판의 갭의 실제치가 아니라, 상대치이므로, 단순하게 보정치를 반영하여 리니어 엑츄에이터를 상승 또는 하강하면 해결되는 것이 아니라, 4 개 축의 갭의 편차가 최소가 될 때까지 반복적으로 테스트 기판의 투입 및 기판의 정렬공정을 수행하여야 한다. However, since the camera focus data is not an actual value of the gap between the upper substrate and the lower substrate, but a relative value, it is not solved by simply raising or lowering the linear actuator by reflecting the correction value. The test substrate should be repeatedly loaded and the alignment process of the substrate may be performed repeatedly.
상부기판과 하부기판의 평행도를 확보하기 위해, 수작업에 의한 리니어 엑츄에이터를 보정하는 것은, 숙련된 작업자 만이 가능하여, 임의의 작업자가 수행하기 어려워, 숙련 작업자의 부재 시에는 조정이 불가능하며, 또한 기판합착장비에서 공정을 진행하지 못하므로, 생산손실이 발생하고, 기판합착장비의 내부로 이물질이 유입될 가능성이 있고, 정확한 계산치에 의한 보정이 아니라 반복적 작업에 의해 여러번의 시행착오를 거쳐 편차를 최소화시키는 것으로, 모델에 따라 다른 갭을 가지는 기판에 대하여 즉각적인 대응이 불가능한 문제가 있다.In order to ensure the parallelism of the upper substrate and the lower substrate, it is only possible for an experienced worker to calibrate the linear actuator by manual operation, which is difficult for any operator to perform, and in the absence of the skilled worker, the board cannot be adjusted. Since the process cannot be carried out in the cementation equipment, there is a possibility of production loss, foreign substances can flow into the substrate bonding equipment, and the deviation is minimized through repeated trials and errors by repetitive work rather than corrected by accurate calculations. In other words, there is a problem that immediate response is not possible with a substrate having a different gap depending on the model.
본 발명은 기판합착장치에서, 합착공정을 수 회 반복수행하고, 최적의 보정치를 산출하여 기판의 평행도를 조절하는 기판합착장치에서 기판의 평행도 조정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for adjusting the parallelism of a substrate in a substrate bonding apparatus which performs a bonding process several times in the substrate bonding apparatus and calculates an optimal correction value to adjust the parallelism of the substrate.
특히, 기판의 합착공정을 설정된 회수로 반복 수행하고, 기판 평행도에 대한 보정치를 산출하여, 기판의 4 개 모서리부와 대응되는 각각의 리니어 엑츄에이터에 자동적으로 반영하여 조정하는 기판합착장치에서 기판의 평행도 조정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In particular, the substrate parallelism of the substrate bonding apparatus for repeating the bonding process of the substrate in a set number of times, calculating a correction value for the substrate parallelism, and automatically reflecting and adjusting the respective linear actuators corresponding to the four corner portions of the substrate. The purpose is to provide a method of adjustment.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 기판 평행도 조정방법은, 상부기판과 하부기판을 각각 상부 정전척 및 하부 정전척에 부착시키고, 상부 챔버부와 하부 챔버부를 결합시켜, 상기 상부기판과 상기 하부기판이 위치하고, 진공상태의 밀폐공간을 형성하는 제 1 단계; 상기 상부기판과 상기 하부기판을 정렬시키고, 상기 상부기판과 상기 하부기판을 합착시키며, 상기 상부기판과 상기 하부기판의 갭의 측정치를 제어장치에 전달하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계를 n 번 수행하고, 상기 제어장치에서 상기 갭의 보정치를 산출하는 제 3 단계; 상기 보정치를 반영하여 상기 갭을 조절하는 리니어 엑츄에이터를 자동조정하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate parallelism adjusting method of the substrate bonding apparatus according to the embodiment of the present invention, the upper substrate and the lower substrate is attached to the upper electrostatic chuck and the lower electrostatic chuck, respectively, the upper chamber portion and the lower chamber portion A first step of combining the upper substrate and the lower substrate to form a sealed space in a vacuum state; Aligning the upper substrate and the lower substrate, bonding the upper substrate and the lower substrate, and transferring a measurement value of a gap between the upper substrate and the lower substrate to a control device; A third step of performing the first step and the second step n times and calculating a correction value of the gap in the control device; And a fourth step of automatically adjusting the linear actuator for adjusting the gap by reflecting the correction value.
상기와 같은 기판합착장치의 기판 평행도 조정방법에 있어서, 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계를 반복 수행하고, n의 배수 번째에서 상기 갭의 보정치를 산출하고, 상기 리니어 엑츄에이터를 자동조정하는 것을 특징으로 한다.In the substrate parallelism adjusting method of the substrate bonding apparatus as described above, the first step and the second step are repeated, the correction value of the gap is calculated at the multiple of n, and the linear actuator is automatically adjusted. It is done.
상기와 같은 기판합착장치의 기판 평행도 조정방법에 있어서, 상기 보정치는 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계를 n 번 수행하였을 때, 상기 상부기판과 상기 하부기판의 4 개의 모서리부의 상기 갭의 평균치인 것을 특징으로 한다.In the substrate parallelism adjusting method of the substrate bonding apparatus as described above, the correction value is the average value of the gaps of the four corners of the upper substrate and the lower substrate when the first step and the second step is performed n times. It is characterized by.
상기와 같은 기판합착장치의 기판 평행도 조정방법에 있어서, 상기 모서리부의 상기 갭은 상기 상부기판과 상기 하부기판을 정렬시키기 위한 카메라의 촛점 데이타에 의한 측정치인 것을 특징으로 한다.In the substrate parallelism adjusting method of the substrate bonding apparatus as described above, the gap of the corner portion is characterized in that the measured value by the focus data of the camera for aligning the upper substrate and the lower substrate.
상기와 같은 기판합착장치의 기판 평행도 조정방법에 있어서, 상기 리니어 엑츄에이터는 상기 하부기판을 높이를 조절하는 것을 특징으로 한다.In the substrate parallelism adjusting method of the substrate bonding apparatus as described above, the linear actuator is characterized in that to adjust the height of the lower substrate.
상기와 같은 기판합착장치의 기판 평행도 조정방법에 있어서, 상기 제어장치에는 상기 갭에 대한 설정치가 입력되어 있고, 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계를 n 번 수행하고, 상기 제어장치에서, 상기 갭의 설정치와 상기 갭의 평균치를 비교하여, 상기 갭의 보정치를 산출하여 상기 리니어 엑츄에이터를 자동적으로 조정하는 것을 특징으로 한다.In the method of adjusting the substrate parallelism of the substrate bonding apparatus as described above, a setting value for the gap is input to the controller, and the first and second steps are performed n times, and in the controller, the gap The linear actuator may be automatically adjusted by comparing the set value of and the average value of the gaps, calculating the correction value of the gaps.
상기와 같은 기판합착장치의 기판 평행도 조정방법에 있어서, 상기 상부기판에는 씰런트가 형성되고, 상기 하부기판에는 액정이 적하되어 있는 것을 특징으로 한다.In the substrate parallelism adjusting method of the substrate bonding apparatus as described above, a sealant is formed on the upper substrate, and liquid crystal is dropped on the lower substrate.
상기와 같은 기판합착장치에서 기판의 평행도 조정방법에 있어서, 상기 상부기판과 상기 하부기판을 개략적으로 정렬시키기 위하여 상기 하부기판을 이동시키는 조 마크 얼라인을 수행하는 단계; 상기 리니어 엑츄에이터의 구동에 의해서 상기 상부기판과 상기 하부기판의 간격을 좁히는 단계; 상기 상부기판과 상기 하부기판을 미세하게 정렬시키는 미 마크 얼라인을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of adjusting the parallelism of a substrate in the substrate bonding apparatus, the method comprising: performing jaw mark alignment to move the lower substrate to roughly align the upper substrate and the lower substrate; Narrowing the distance between the upper substrate and the lower substrate by driving the linear actuator; And performing a mi mark align to finely align the upper substrate and the lower substrate.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a substrate bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
기판합착장치(100)는 하면에 고정되어 기판합착장치(100)의 하부 외관을 형성하는 하부 프레임(101)과, 하부 프레임(101)의 상부에서 하부 프레임(101)과 연결되어 기판합착장치(100)의 상부 외관을 형성하는 상부 프레임(102)과, 하부기판이 로딩(loading)되는 하부 스테이지(105)가 설치되는 하부 챔버부(103)와, 상부기판이 로딩되는 상부 스테이지(106)를 가진 상부 챔버부(104)와, 하부 스테이지(105)와 상부 스테이지(106)를 밀봉하여, 내부에 밀폐공간을 형성하는 밀봉수단(107)으로 구성된다. The
하부 프레임(101)의 내부에는 하부 스테이지(105)를 지지하는 하부 지지대(111)와, 정방형으로 형성되며, 각각의 모서리부에서 하부 스테이지(105)를 상하로 이동시키는 4 개의 Z 축 이동수단(108)과, 하부 스테이지(105)를 X 및 Y 축으로 미세하게 이동시키는 캠 유닛(cam unit)(109)과, 하부 스테이지(105)의 4 개의 모서리부에서 Z 축으로 미세하게 이동시켜, 상부기판(130)과 하부기판(131)의 갭(gap)을 조절하는 리니어 액츄에이터(lear actuator)(110)와, 하부 챔버부(103)의 진공을 형성하기 위한 하부 진공수단(도시하지 않음)이 설치되고, 상부 프레임(102)의 내부에는 상부 스테이지(105)를 지지하는 상부 지지대(112)와, 상부 챔버부(104)의 진공을 형성하기 위한 상부 진공수단(도시하지 않음)이 설치된다. 그리고 하부 지지대(111)의 단부에는 상부 스테이지(106)와 하부 스테이지(105)의 사이에서, 상부기판(130)과 하부기판(131)을 합착하기 위한 공간을 제공하기 위한 밀봉수단(107)이 설치되고, 밀봉수단(107)으로는 오링을 사용한다.Inside the
하부 스테이지(105)는 4 개의 리니어 액츄에이터(110)에 의해 지지되는 하정반(113)과 하정반(113) 상에 설치되며 알루미늄으로 구성되는 하부 베이스(114)와, 하정반(113)과 하부 베이스(114)의 사이에 캠 유닛(109)에 의해 하부 베이스(114)를 X 축 및 Y 축으로 미세하게 이동시키는 이동수단(115)과, 하부 베이스(114) 상에 하부기판(131)이 안착되는 하부 정전척(116)을 포함한다. 상부 스테이지(106)는, 상부 지지대(112)에 의해 지지되는 상정반(117)과, 상정반(117)의 하부에 설치되며, 알루미늄으로 구성되는 상부 베이스(119)와 상부 베이스(119)의 하부에 구비되는 상부 정전척(120)으로 구성된다.The
도면에서는 도시하지 않았지만, 기판합착장치(100)를 제어하는 제어장치(도시하지 않음)가 설치되고, 제어장치에는 상부기판(130)과 하부기판(131)의 각각의 모서리부에 대하여 동일한 4 개의 갭의 설정치가 입력되어 있고, 4 개의 리니어 엑 츄에이터(110)에 의해 상부기판(130)과 하부기판(131)의 갭 조정을 완료한 후에, 정렬에서 이용되는 카메라(도시하지 않음)에 의한 촛점 데이타(focus data)로 4 개의 갭에 대한 측정치를 제어장치에 전달하고, 합착공정을 n 번 반복한 후에, 제어장치에서는 4 개의 갭에 대한 각각의 평균치를 산출하고, 평균치에 근거한 각각의 갭의 보정치를 각각의 리니어 엑츄에이터(110)에 반영하여 자동적으로 조정한다. Although not shown in the figure, a control device (not shown) for controlling the
상부기판(130)과 하부기판(131)을 정렬시키기 위해 개략적인 정렬을 수행하는 조 마크 얼라인과, 미세한 정렬을 수행하기 위한 미 마크 얼라인을 수행하기 위한 카메라를 포함한 정렬장치(도시하지 않음)가 포함된다. 그리고, 하부 챔버부(103)과 상부 챔버부(104)의 진공배기를 위한 진공펌프가 설치된다.Alignment apparatus including a jo mark align to perform a rough alignment to align the
도 2a 내지 도 2h는 본 발명에 따른 기판합착장치를 이용한 합착방법을 도시한 도면이다. 2a to 2h is a view showing a bonding method using a substrate bonding apparatus according to the present invention.
도 2a와 같이, 이송로봇(132)을 이용하여 씰런트(sealant)(170)가 형성되어 있는 상부기판(130)을 하부 챔버부(103)과 상부 챔버부(104)의 사이로 반입하고, 도 2b와 같이, 진공흡착 및 정전흡착에 의해, 상부기판(130)을 상부 정전척(120)에 부착한다. 상부기판(130)이 상부 정전척(120)에 부착되는 과정은 진공흡착과 정전흡착이 동시 수행될 수도 있고, 진공흡착이 먼저 수행된 후에 정전흡착되거나, 또는 정전흡착 후에 정전흡착이 나중에 수행될 수 있다. 그런데, 정전흡착이 먼저 수행되면 상부기판(130)과 상부 정전척(120)의 사이에서 스파크가 발생할 수 있으므 로 진공흡착을 먼저 수행하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2A, the
도 2c와 같이, 이송로봇(132)을 이용하여 액정(171)이 적하(dotting)되어 있는 하부기판(131)이 하부 챔버부(103)와 상부 챔버부(104)의 사이로 반입되면, 하부 스테이지(105)에 설치되어 있는 다수의 리프트 핀(133)이 상승하여, 다수의 리프트 핀(133) 상에 하부기판(131)이 위치하고, 다수의 리프트 핀(133)이 하강하면서, 하부기판(131)이 하부 정전척(116) 상에 안착한다. 하부 정전척(116) 상에서 하부기판(131)을 진공흡착 및 정전흡착에 의해서 고정한다.As shown in FIG. 2C, when the
도 2d와 같이, 장방형의 상부 스테이지(106)의 4 개의 모서리부에 각각 설치되어 있는 상부 이동수단(도시하지 않음)이 하강하면서, 하부 스테이지(105)와 상부 스테이지(106)의 사이에서, 상부기판(130)과 하부기판(131)이 위치되어 있는 공간을 형성하며, 하부 스테이지(105) 상에 설치되어 있는 오링으로 구성되어 있는 밀봉수단(107)이 상부 스테이지(106)과 접촉하여, 외부공기의 유입을 차단하여 공간을 밀폐시킨다. As shown in FIG. 2D, the upper moving means (not shown) respectively provided at the four corner portions of the rectangular
도 2e와 같이, 상부 스테이지(106)와 하부 스테이지(105)의 사이에서 형성되어 있으며, 상부기판(130) 및 하부기판(131)이 위치한 공간을 진공상태로 만들기 위하여 진공펌프(도시하지 않음)로 진공배기를 실시한다. 진공상태의 공간에서 상부 정전척(120)과 하부 정전척(116)에 각각 부착되어 있는 상부기판(130)과 하부기판(131)은 진공흡착에 의해서 고정될 수 없으므로, 상부 정전척(120)과 하부 정전척(116)에서 정전기를 발생시켜 정전흡착이 되도록 한다.As shown in FIG. 2E, a vacuum pump (not shown) is formed between the
도 2f와 같이, 상부기판(130)과 하부기판(131)의 간격을 3,000㎛ 정도를 유 지한 상태에서, 상부기판(130)과 하부기판(131)을 개략적으로 정렬시키기 위해서, 하부기판(131)을 하정반(113)에 의해 이동시키는 조 마크 얼라인을 실시한다. 그리고 하정반(113)의 하부에 설치되어 있는 4 개의 리니어 엑츄에이터(110)를 구동시켜 상부기판(130)과 하부기판(131)의 간격을 좁히면서 대략적으로 100 ~ 300㎛ 정도에서 최종적인 정렬을 실시한다. As shown in FIG. 2F, in order to keep the
도 3은 본 발명에 따른 상부기판과 하부기판의 정렬마크에 대한 개략도이다. 씰런트가 형성되어 있는 상부기판(130)의 4 개의 모서리부에 씰형성 기판마크(seal drawing glass mark)(141)가 설치되고, 하부기판(131)에는 액정적하 기판마크(liquid crystal glass mark)(140)가 설치되어, 상부기판(130)의 씰형성 기판마크(141)와 하부기판(131)의 액정적하 기판마크(140)를 일치시키는 것에 의해 정렬을 완료한다.Figure 3 is a schematic diagram of the alignment mark of the upper substrate and the lower substrate according to the present invention. A seal drawing
그리고, 도 2f에서, 하정반(113)의 4 개의 모서리부에 각각 리니어 엑츄에이터(110)가 설치되어 있으며, 4 개의 축에서 상부기판(130)과 하부기판(131)의 갭(gap)이 동일한 값으로 셋팅(setting)되어 있고, 셋팅갑과 차이가 발생하는 정도를, 상부기판(130)과 하부기판(131)을 정렬시키기 위한 액정적하 기판마크(140)와 씰형성 기판마크(141)를 읽는 카메라의 촛점 갭(focus gap)의한 상대값으로 알 수 있다. In FIG. 2F,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 합착기판의 평행도에 대한 간략도이다.4A and 4B are simplified views of the parallelism of the bonded substrate according to the present invention.
예를 들어, 상부기판(130)과 하부기판(131)의 갭의 셋팅값이 200㎛인데, 제 1 축(134)의 갭이 90㎛이고, 제 2 축(135)의 갭이 300㎛으로 측정되었다면, 제 1 축(134) 및 제 2 축(135)의 갭 차이에 의해 상부기판(130)과 하부기판(131)은 평행하게 위치하지 못하고, 최종적으로 상부기판(130)과 하부기판(131)은 정상적으로 합착되지 않는다. 도 6a는 상부기판(130)과 하부기판(131)의 갭이 셋팅값과 같은 200㎛일 때, 정상적으로 평행상태를 유지하고 있는 형상이고, 도 6b는 상부기판(130)과 하부기판(131)에서 제 1 축(134)의 갭이 90㎛이고, 제 2 축(135)의 갭이 300㎛으로 측정되어, 평행상태를 유지하고 있지 않은 형상이다. For example, the setting value of the gap between the
도 4b와 같이 상부기판(130)과 하부기판(131)이 평행도를 유지하고 있지 않은 경우, 하정방(113)의 하부에서 4 개의 리니어 액츄에이터(110)의 상승 또는 하강시켜, 상부기판(130)과 하부기판(131)의 평행도를 조절하여야 하며, 일반적으로 사람이 직접 제 1 축(134)은 200㎛에 근접하게 상승시키고, 제 2 축(135)은 200㎛에 근접하게 하강시켜야 한다. 그런데 각각의 리니어 액츄에이터(110)에 대한 보상치(offset)은 경험치에 의하여 반복적인 작업하여 조정한다.When the
그리고, 도 2g와 같이, 상부기판(130)과 하부기판(131)의 정렬을 완료한 후에, 상부 정전척(120)에 공급되는 전원을 오프(off)시키면, 정전흡착되어 있던 상부기판(130)이 하부기판(131)의 상부로 자유낙하하고, 진공배기를 중지하고, 하부 스테이지(105)와 상부 스테이지(106)의 사이에 형성되어 있는 공간을 대기압 상태로 만들면 상부기판(130)과 하부기판(131)의 사이는 진공이 되고, 외부의 대기압과의 차이로 인해 압력이 발생하고, 압력차에 의해 상부기판(130)과 하부기판(131)에 합착압력이 발생한다.As shown in FIG. 2G, after the alignment of the
도 2h와 같이, 상부 스테이지(106)를 상승시켜 상부 스페이지(106)과 하부 스테이지(105)의 사이의 공간은 완전히 대기상태가 되고, 합착기판(136)을 언로딩시켜, 다음 공정으로 이동시킨다.As shown in FIG. 2H, the space between the
도 5는 본 발명에 따른 합착공정의 순서도이다.5 is a flow chart of the bonding process according to the present invention.
S01 단계와 같이, 씰런트가 형성되어 있는 상부기판(130)을 하부 챔버부(103)과 상부 챔버부(104)의 사이로 반입하고, 진공흡착 및 정전흡착에 의해, 상부기판(130)을 상부 정전척(120)에 부착하고, S02 단계와 같이, 액정이 적하되어 있는 하부기판(131)이 하부 챔버부(103)와 상부 챔버부(104)의 사이로 반입하여, 하부 정전척(116) 상에 부착하고, 상부 스테이지(106)를 하강시켜 하부 스테이지(105)와 상부 스테이지(106)의 사이에서, 상부기판(130)과 하부기판(131)이 위치되어 있는 밀폐공간을 형성하고, S04 단계와 같이 상부기판(130) 및 하부기판(131)이 위치한 밀폐공간을 진공상태로 만들기 위하여 진공펌프로 진공배기를 실시하고, S05 단계와 같이, 상부기판(130)과 하부기판(131)을 개략적으로 정렬시키기 위해서, 하부기판(131)을 하정반(113)에 의해 이동시키는 조 마크 얼라인을 실시한다.As in step S01, the
S06 단계와 같이, 하정반(113)의 하부에 설치되어 있는 4 개의 리니어 엑츄에이터(110)를 구동시켜 상부기판(130)과 하부기판(131)의 간격을 좁히고, S07 단계와 같이, 상부기판(130)과 하부기판(131)에 대하여 최종적으로 미세 정렬시키는 미 마크 얼라인을 실시하며, 이때,4 개의 리니어 엑츄에이터(110)에서 측정되는 상부기판(130)과 하부기판(131)의 갭의 측정치를 제어장치(도시하지 않음)에 전달하 고, S08 단계와 같이, 상부기판(130)과 하부기판(131)의 정렬을 완료한 후에, 상부 정전척(120)에 공급되는 전원을 오프(off)시켜, 정전흡착되어 있던 상부기판(130)이 하부기판(131)의 상부로 자유낙하시킨다.As in step S06, by driving the four
S09 단계와 같이, 진공배기를 중지하고, 하부 스테이지(105)와 상부 스테이지(106)의 사이에 형성되어 있는 공간을 대기압 상태로 만들어 상부기판(130)과 하부기판(131)를 합착시켜 합착기판(136)을 형성하고, S10 단계와 같이, 상정반(117)을 상승시키고, S11 단계와 같이 하부 챔버부(103)과 상부 챔버부(104)의 합착기판(136)을 언로딩시킨다. As in step S09, the vacuum exhaust is stopped, and the space formed between the
그리고, S12 단계와 같이, 기판합착장치(100)에서, S01 단계 내지는 S11 단계를 설정된 회수, 적정하게는 5 회를 반복하여 수행하고, S13 단계와 같이 하정반(113)의 하부에 설치되어 있는 4 개의 리니어 엑츄에이터(110)의 측정치를 평균한 보정치를 계산하고, S14 단계와 같이, 보정치를 적용하여 각각의 리니어 엑츄에이터(110)를 상승 또는 하강시켜 조절한다. 따라서, 설정된 회수에 의해서 SO1 단계 내지는 S12 단계에서 반복되는 리니어 에츄에이터(110)에서 측정되는 상부기판(130)과 하부기판(131)의 갭의 평균치를 지속적으로 보정하는 것에 의해 최적의 평행도를 유지할 수 있다.Then, in step S12, in the
도 6은 본 발명에 따른 상부기판과 하부기판의 갭 측정도이다. 6 is a gap measurement diagram of an upper substrate and a lower substrate according to the present invention.
하정방(113)의 하부에 위치한 4 개의 리니어 엑츄에이터(110)에 의해 상부기판(130)과 하부기판(131)의 갭을 측정하며, 4 개의 리니어 엑츄에이터(110)에 의해 제 1 축(160), 제 2 축(161), 제 3 축(163) 및 제 4 축(164)의 갭을 측정한다. 갭은 카메라의 촛점 갭에 의한 상대값으로 알 수 있고, 설정된 회수에 대한 제 1 축(160) 내지는 제 4 축(164)에서 측정된 평균치를 기준으로 셋팅값에 근접하게 보정한다. The gap between the
표 1은 하나의 예시로서, 상부기판(130)과 하부기판(131)의 갭에 대한 셋팅값이 200㎛일 때, 5 번의 합착공정을 수행한 평균치를 리니어 엑츄에이터(110)에 적용하여, 리이어 엑츄에이터(110)를 이동시키는 내용을 표시한다.Table 1 is an example, when the setting value for the gap between the
표 1Table 1
표 1에서 볼 수 있는 것과 같이, 기존의 리니어 엑츄에이터(110)의 각각은 다른 이동치를 가지고 조정되어 상부기판(130)과 하부기판(131)의 평행도를 유지하고 있으며, 합착공정을 5 회 수행한 평균치에 의한 보정치로 리니어 엑츄에이터(110)의 각각 상승 또는 하강시켜 조정한다.As can be seen in Table 1, each of the existing
본 발명의 실시예에 따른 액정패널을 검사하기 위한 오토 프로브 장치는 다음과 같은 효과가 있다.An auto probe device for inspecting a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention has the following effects.
제어장치에는 상부기판과 하부기판의 갭의 셋팅값을 입력하고, 리니어 엑츄에이터에 의해 상부기판과 하부기판의 갭 조정을 완료한 후에, 정렬에서 이용되는 카메라에 의한 촛점 데이타로 갭에 대한 측정치를 제어장치에 전달하고, 합착공정을 n 번 반복한 후에, 제어장치에서는 갭에 대한 평균치를 산출하고, 평균치에 근거한 보정치를 리니어 엑츄에이터에 반영하여 자동적으로 조정하는 것에 의해, 기판합착장치의 생산을 중지하지 않고 갭을 보정할 수 있어, 생산손실을 방지하고, 또한 기판합착장치의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하여 양질의 제품을 생산할 수 있으며, 갭이 다른 모델의 제품에 대한 즉각적인 대응이 가능한 효과가 있다. The controller inputs the setting value of the gap between the upper substrate and the lower substrate, and after the gap adjustment of the upper substrate and the lower substrate is completed by the linear actuator, the measurement value for the gap is controlled by the focus data by the camera used in the alignment. After transferring to the device and repeating the bonding process n times, the controller calculates the average value for the gap and automatically adjusts the correction value based on the average value to the linear actuator to stop the production of the substrate bonding device. The gap can be corrected without preventing production loss and preventing foreign substances from entering the inside of the substrate bonding device, thereby producing high quality products and enabling immediate response to products with different gaps. have.
그리고, 무엇보다 중요한 것은 갭의 조정에 있어서, 종래기술에서는 숙련된 작업자의 수작업으로 시행착오의 반복에 의해 갭을 조정하는 것으로, 절대적으로 숙련된 작업자에게 의존하지만, 본 발명에서는 숙련된 작업자와 무관하게 리니어 엑츄에이터의 자동적인 보정이 이루어지므로, 효율적으로 기판합착장치를 운영할 수 있는 효과가 있다.And most importantly, in adjusting the gap, in the prior art, the gap is adjusted by repetition of trial and error by a manual worker's manual operation, which is absolutely dependent on the skilled worker, but in the present invention, regardless of the skilled worker Since the linear actuator is automatically calibrated, it is possible to efficiently operate the substrate bonding device.
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