KR20090089691A - 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 구동용 회로기판의 본딩장치는, 평판 표시소자 패널에 구동용 회로기판의 본딩(bonding)을 위한 본딩 작업이 진행되는 복수의 작업부; 복수의 작업부 중 어느 하나의 작업부에서 해당 작업 시 평판 표시소자 패널을 지지하고 복수의 작업부 중 다른 하나의 작업부로 평판 표시소자 패널을 이송시키는 적어도 하나의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지; 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로 본딩 작업 대상의 패널을 로딩(loading)시키는 로딩부; 및 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로부터 본딩 작업이 완료된 패널을 언로딩(unloading)시키는 언로딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 패널의 이송을 전적으로 트랜스퍼(transfer)에 의존하던 종래의 본딩장치보다 택트 타임(tact time)을 더 단축시키면서도 공정 효율 및 생산 효율은 더 향상시킬 수 있다.

Description

구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Bonding Printed Circuit on FPD Panel}
본 발명은, 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 패널의 이송을 전적으로 트랜스퍼(transfer)에 의존하던 종래의 본딩장치보다 택트 타임(tact time)을 더 단축시키면서도 공정 효율 및 생산 효율은 더 향상시킬 수 있는 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법에 관한 것이다.
평판 표시소자 패널에는, 피디피(PDP : Plasma Display Panel), 엘시디(LCD : Liquid Crystal Display), 오엘이디(OLED : Organic Light Emitting Diodes) 및 형광 표시판(VFD : Vacuum Fluorescent Display) 등이 있다.
이와 같은 평판 표시소자 패널(이하, 패널이라 함)은, 그 면적은 점차 커지는 반면에 그 두께는 점차 얇아지고 있는 추세에 있다. 이에 따라, 패널에 구동용 회로기판(이하, 회로기판이라 함)을 본딩하는 본딩장치에 대한 연구도 꾸준히 이루어지고 있다.
통상의 회로기판은 패널의 본딩면에 이방형 전도성 필름(ACF : Anisotrofic Conductive Film)을 부착한 후에 프리 본딩(pre bonding)하고, 이후 열과 압력을 가하여 메인 본딩(main bonding)함으로써 패널에 본딩될 수 있게 된다.
그런데, 종전만 하더라도 패널이 로딩(loading)되는 작업 스테이지가 하나만 구비됨으로써, 하나의 작업 스테이지가 예를 들어, 이방형 전도성 필름(ACF)의 부착 공정, 회로기판의 프리 본딩 공정 및 회로기판의 메인 본딩 공정을 개별적으로 진행하고 있는 동안에는 해당 공정에서 어떠한 작업도 병행하여 진행될 수 없게 되어 택트 타임(tact time)이 증가하게 됨은 물론 공정 효율도 낮아지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 고려하여, 회로기판 본딩장치가, 평판 표시소자 패널에 구동용 회로기판의 본딩을 위한 작업이 수행되는 작업부와, 평판 표시소자 패널을 지지하여 작업부로 이송하는 복수개의 작업 스테이지와, 복수개의 작업 스테이지마다 대응되게 마련되어, 작업 스테이지에 평판 표시소자 패널을 로딩시키거나 작업 스테이지로부터 평판 표시소자 패널을 언로딩시키는 복수개의 로딩 및 언로딩부와, 복수개의 작업 스테이지 중에서 하나의 작업 스테이지가 구동용 회로기판의 본딩을 위한 작업 수행을 위하여 작업부에 있을 때에는 다른 작업 스테이지들이 각각의 로딩 및 언로딩부에서 해당 작업을 수행하도록, 복수개의 작업 스테이지의 작업부로의 상호 교번적 이동을 제어하는 제어부를 구비하여, 하나의 작업 스테이지가 작업되고 있는 동안 다른 하나의 작업 스테이지에 평판 표시소자 패널이 로딩 또는 언로딩되도록 함으로써, 공정시간이 반으로 줄어들게 되고 공정효율이 크게 증가할 수 있도록 하였다.
이때의 작업부는, 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착되는 작업이 이루어지는 전도성 필름 부착부, 프리 본딩유닛에서 평판 표시소자 패널에 구동용 회로기판을 고정시키는 작업이 이루어지는 프리 본딩부, 메인 본딩유닛에서 평판 표시소자 패널에 구동용 회로기판을 최종 압착시키는 작업이 이루어지는 메인 본딩부일 수 있다.
이러한 종래의 회로기판 본딩장치는 각 해당 작업부마다 작업 스테이지가 구비되어 있기 때문에 패널에 대한 이방형 전도성 필름(ACF)의 부착 공정, 회로기판의 프리 본딩 공정 및 회로기판의 메인 본딩 공정을 각기 병행해서 진행할 수 있어 하나의 작업 스테이지를 구비한 본딩장치에 비해서는 택트 타임의 감소 효과를 제공할 수 있었다.
그렇지만, 이러한 종래의 회로기판 본딩장치의 경우에는, 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널을 프리 본딩부의 작업 스테이지로 이송시키거나 프리 본딩 공정이 완료된 패널을 메인 본딩부의 작업 스테이지로 이송시키기 위해, 작업 스테이지와는 별도로 마련된 트랜스퍼(transfer)를 사용하고 있기 때문에 아래와 같은 몇 가지 로스(loss)를 유발시키게 되는 문제점이 있다.
즉, 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널을 프리 본딩부의 작업 스테이지로 이송시키거나 프리 본딩 공정이 완료된 패널을 메인 본딩부의 작업 스테이지로 이송시키기 위해 트랜스퍼가 해당 패널을 흡착하여 들어올리고 일정 거리 이송시키는 경우, 이송 과정 중에 실질적으로 완전하게 부착되지 못한 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널로부터 분리될 우려가 높으며, 만약 분리되지 않는다 하더라도 이송 중인 트랜스퍼 상에서 패널이 흔들리거나 틀어질 우려가 높기 때문에 이송 후의 작 업 스테이지에서 반드시 패널에 대한 얼라인(align) 작업을 더 진행해야만 한다.
특히, 프리 본딩 공정이 완료된 패널을 메인 본딩부의 작업 스테이지로 이송시키는 경우에 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널로부터 분리되는 경우가 잦다.
이처럼 패널의 이송을 위해 트랜스퍼를 사용하는 경우에는 이송 중인 트랜스퍼의 패널로부터 이방형 전도성 필름(ACF)이 분리됨으로써 공정 효율 및 생산 효율 감소를 초래하게 되고, 또한 이송 중인 트랜스퍼 상에서 패널이 흔들리거나 틀어짐에 따라 패널에 대한 얼라인 작업을 재차 진행해야 하는 경우에는 그만큼 택트 타임의 증가를 유발시키게 되는 것이다.
실제로 휴대폰에 적용되는 패널의 경우, 트랜스퍼에 의한 패널의 이송 중에 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널로부터 분리되어 작업이 다시 새롭게 진행되어야 하는 빈도가 상당히 높은 것으로 알려지고 있다.
따라서 전도성 필름 부착 공정, 프리 본딩 공정 및 메인 본딩 공정의 인라인화(in-line)된 공정 라인은 구축하면서도 종래와 같이 패널의 이송을 전적으로 트랜스퍼에 의존하는데 따른 공정 효율 및 생산 효율 감소 문제와 더불어 택트 타임의 증가 문제를 개선할 수 있는 본딩장치에 대한 연구 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, 패널의 이송을 전적으로 트랜스퍼(transfer)에 의존하던 종래의 본딩장치보다 택트 타임(tact time)을 더 단축시키면서도 공정 효율 및 생산 효율은 더 향상시킬 수 있는 구동용 회로기판의 본딩장치 및 그 방법을 제공하 는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 평판 표시소자 패널에 구동용 회로기판의 본딩(bonding)을 위한 본딩 작업이 진행되는 복수의 작업부; 상기 복수의 작업부 중 어느 하나의 작업부에서 해당 작업 시 상기 평판 표시소자 패널을 지지하고 상기 복수의 작업부 중 다른 하나의 작업부로 상기 평판 표시소자 패널을 이송시키는 적어도 하나의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지; 상기 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로 본딩 작업 대상의 패널을 로딩(loading)시키는 로딩부; 및 상기 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로부터 본딩 작업이 완료된 패널을 언로딩(unloading)시키는 언로딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 복수의 작업부는, 상기 본딩 작업 대상의 패널의 일면에 이방형 전도성 필름(ACF : Anisotrofic Conductive Film)이 부착되는 작업이 진행되는 전도성 필름 부착부; 상기 패널에 대해 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 가압착하여 상기 패널에 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 본딩하는 적어도 하나의 프리 본딩부; 및 가압착이 완료된 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 상기 패널 측으로 본압착하여 상기 패널에 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 본딩하는 적어도 하나의 메인 본딩부를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지는 상기 프리 본딩부와 상기 메인 본딩부 간을 이동하면서 상기 평판 표시소자 패널을 이송시킬 수 있다.
상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지는, 상기 프리 본딩부에서 가압착 시 상기 패널을 지지하고 상기 메인 본딩부로 상기 패널을 이송시키며 상기 메인 본딩부에서 본압착 시 상기 패널을 지지할 수 있다.
상기 프리 본딩부는 1개 마련되고, 상기 메인 본딩부는 2개 마련될 수 있으며, 상기 2개의 메인 본딩부는 상기 프리 본딩부를 사이에 두고 상기 프리 본딩부의 양측에 하나씩 마련될 수 있다.
상기 로딩부, 상기 전도성 필름 부착부, 상기 프리 본딩부, 상기 메인 본딩부 및 상기 언로딩부는 인라인(in-line)화된 공정라인을 형성할 수 있다.
상기 적어도 하나의 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지는 복수개 마련될 수 있으며, 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지 각각은, 본체부; 상기 본체부와 연결되며 일측에 상기 패널을 흡착하는 다수의 석션홀이 형성되어 있는 패널지지부; 상기 패널지지부와 연결되며 상기 패널에 부착될 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 지지하는 필름지지부를 포함할 수 있다.
상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지를 상기 로딩부와 상기 언로딩부를 연결하는 가상의 X축 방향으로 이동시키는 X축 방향 이동부; 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지가 상기 작업부에 대해 접근 및 이격되도록 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 방향 이동부; 및 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지를 θ축 방향으로 회전시키는 θ축 방향 회전부를 더 포함할 수 있다.
상기 본체부에는 상기 다수의 석션홀에 형성되는 진공압 설정을 위한 적어도 하나의 컨트롤패널이 더 마련될 수 있다.
상기 패널은 상기 패널지지부에 적어도 2개가 지지될 수 있다.
상기 필름지지부는, 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 하부에서 지지하는 지지대; 및 상기 패널지지부의 양측에 마련되어 상기 지지대의 양단과 연결되는 한 쌍의 지지대 연결부를 포함할 수 있다.
상기 전도성 필름 부착부 영역에 마련되어 상기 평판 표시소자 패널을 지지하는 패널 지지 스테이지; 상기 패널 지지 스테이지 상에서 상기 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널을 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로 이송시키는 제1 트랜스퍼; 및 상기 메인 본딩부에 의해 본딩이 완료된 패널을 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로부터 상기 언로딩부로 취출하는 제2 트랜스퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 트랜스퍼는 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지의 이동 경로와 상이한 독립된 경로를 형성할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 패널 지지 스테이지로 본딩 작업 대상의 패널이 로딩(loading)되는 로딩 단계; 상기 패널 지지 스테이지 상에서 상기 패널의 일면에 이방형 전도성 필름(ACF : Anisotrofic Conductive Film)이 부착되는 전도성 필름 부착 단계; 상기 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널을 상기 패널 지지 스테이지로부터 어느 한 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로 이송시키는 패널 이송 단계; 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지 상에서 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 가압착하여 상기 패널에 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 본딩 하는 프리 본딩 단계; 상기 이방형 전도성 필름(ACF)이 가압착된 상기 패널을 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로 지지하면서 메인 본딩부로 이송시키는 패널 지지 및 이송 단계; 가압착이 완료된 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 상기 패널 측으로 본압착하여 상기 패널에 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 본딩하는 메인 본딩 단계; 및 본딩 작업이 완료된 패널이 언로딩(unloading)되는 언로딩 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩방법에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 메인 본딩 단계는 상기 프리 본딩부에서 상기 메인 본딩부로 상기 패널을 이송시킨 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지 상에서 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 패널의 이송을 전적으로 트랜스퍼(transfer)에 의존하던 종래의 본딩장치보다 택트 타임(tact time)을 더 단축시키면서도 공정 효율 및 생산 효율은 더 향상시킬 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
참고로, 이하에서 설명될 평판 표시소자 패널은, 피디피(PDP : Plasma Display Panel), 엘시디(LCD : Liquid Crystal Display), 오엘이디(OLED : Organic Light Emitting Diodes) 및 형광 표시판(VFD : Vacuum Fluorescent Display) 등을 모두 포함하는 용어로서 이하에서는 설명의 편의를 위해 평판 표시소자 패널을 단순히 패널이라 하여 설명하기로 한다. 그리고 구동용 회로기판 역시 단순히 회로기판이라 하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩장치에 대한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지 영역의 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩방법을 모식화한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩방법에 대한 순서도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩장치는, 패널(P)에 회로기판(F)의 본딩(bonding)을 위한 본딩 작업이 진행되는 복수의 작업부(미도시)와, 패널(P)을 지지하며, 복수의 작업부 중 해당 작업부로 패널(P)을 단계적으로 이송시키는 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)와, 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)로 본딩 작업 대상의 패널(P)을 로딩(loading)시키는 로딩부(100)와, 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)로부터 본딩 작업이 완료된 패널(P)을 언로딩(unloading)시키는 언로딩부(600)를 포함한다.
복수의 작업부는, 도 1에 도시된 바와 같이, 본딩 작업 대상의 패널(P)의 일 면에 이방형 전도성 필름(ACF : Anisotrofic Conductive Film)이 부착되는 작업이 진행되는 전도성 필름 부착부(200)와, 패널(P)에 대해 이방형 전도성 필름(ACF)을 가압착하여 패널(P)에 이방형 전도성 필름(ACF)을 본딩하는 1개의 프리 본딩부(400)와, 가압착이 완료된 이방형 전도성 필름(ACF)을 패널(P) 측으로 본압착하여 패널(P)에 이방형 전도성 필름(ACF)을 최종적으로 본딩하는 2개의 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)를 구비한다.
로딩부(100), 전도성 필름 부착부(200), 제1 메인 본딩부(300), 프리 본딩부(400), 제2 메인 본딩부(500) 및 언로딩부(600)는 인라인(in-line)화된 공정라인을 형성한다.
이처럼 로딩부(100) 및 언로딩부(600)를 포함한 복수의 작업부가 인라인화된 공정라인을 형성함에 따라 작업이 효율적으로 진행됨은 물론 택트 타임(tact time)이 감소될 수 있다. 또한 이들이 하나의 외부 하우징(미도시) 내에 갖춰진다는 점을 고려해 볼 때, 장치의 풋 프린트(foot print)를 줄일 수 있는 이점이 있다.
우선, 로딩부(100)와 언로딩부(600)에 대해 설명한다. 로딩부(100)는 작업 대상의 패널(P)을 도 1의 A 방향을 따라 작업부로 공급하는 부분이고, 언로딩부(600)는 작업이 완료된, 즉 이방형 전도성 필름(ACF)이 본딩된 패널(P)이 도 1의 B 방향으로 취출되는 부분이다.
본 실시예에서는 원활한 패널(P)의 공급 및 취출을 위해 로딩부(100)와 언로딩부(600)를 각각 컨베이어(conveyor)로 적용하고 있다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 로딩부(100)와 언로딩부(600)는 컨베이어 외에 롤러(roller) 및 스테이지(stage) 타입으로 변경될 수도 있다.
전도성 필름 부착부(200)는, 로딩부(100)에서 공급된 패널(P)에 이방형 전도성 필름(ACF)을 부착하는 부분이다. 여기서, 부착이라 함은, 완전한 접착, 다시 말해 떨어지지 않는 고정된 상태를 의미하는 것은 아니며, 단지 이방형 전도성 필름(ACF)을 패널(P)의 본딩 위치로 살짝 붙여 놓는 정도를 의미한다.
따라서 도시되어 있지는 않지만, 전도성 필름 부착부(200)에는 패널(P)의 일측으로 부착될 이방형 전도성 필름(ACF)을 공급하는 필름공급부(미도시) 등이 더 갖춰진다. 참고로, 필름공급부는 다수의 롤러 조합에 의해 연속적으로 공급되는 방식이 적용될 수 있다.
전도성 필름 부착부(200)에서 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널(P)의 일측으로 부착되기 위해서는, 패널(P)을 지지하는 요소가 필요하다. 이는 패널 지지 스테이지(800)가 담당한다.
후술할 2개의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)는, 제1 메인 본딩부(300)와 프리 본딩부(400) 간을, 그리고 프리 본딩부(400)와 제2 메인 본딩부(500) 간을 도 3의 ② 및 ③과 같이 이동할 수 있는데 반해, 패널 지지 스테이지(800)는 전도성 필름 부착부(200) 영역에만 존재한다. 하지만, 패널 지지 스테이지(800) 역시 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)와 마찬가지로, X축, Y축 및 θ축으로 이동이 가능한 구조를 갖는다.
따라서 전도성 필름 부착부(200)를 통해, 패널 지지 스테이지(800)에 지지된 패널(P)의 일측으로 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착되고 나면, 이 상태의 패널(P) 을 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)로 이송시켜야 한다. 이는 제1 트랜스퍼(910)가 담당한다.
이러한 제1 트랜스퍼(910)는 로딩부(100)에서 패널(P)을 패널 지지 스테이지(800)로 이송시키는 작업도 하면서, 패널 지지 스테이지(800)로부터 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)로 패널(P)을 이송시키는 역할을 겸한다.
참고로, 본 실시예의 본딩장치에는 제1 트랜스퍼(910) 외에 제2 트랜스퍼(920)가 더 구비된다. 제2 트랜스퍼(920)는 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)에 의해 본딩 작업이 최종적으로 완료된 패널(P)을 언로딩부(600)로 이송시킬 때 사용된다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)도 X축 방향으로 이동하고, 제1 및 제2 트랜스퍼(910,920) 역시 X축 방향으로 이동하고 있으므로, 이들 간의 이동 경로가 동일하다면 상호간 충돌이 발생된다. 이러한 현상을 방지하기 위해 본 실시예에서 제1 및 제2 트랜스퍼(910,920)는 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)와는 상이한 독립된 경로를 형성하도록 구성하고 있다. 도 1을 통해 알 수 있듯이, 제1 및 제2 트랜스퍼(910,920)는 독립 경로(930)를 따라 X축으로 이동되면서 해당 작업을 진행하게 된다.
한편, 본 실시예의 경우, 제1 및 제2 트랜스퍼(910,920) 외에는 별도의 트랜스퍼가 더 구비되지는 않는다. 물론, 본 실시예의 경우에도 제1 및 제2 트랜스퍼(910,920)가 구비되기는 하지만, 그 수가 현격하게 적고, 또한 본 실시예의 제1 및 제2 트랜스퍼(910,920)는 일정한 구간에서만 패널(P)의 이송을 담당하고 있기 때문에, 종래와 같은 문제점을 크게 유발시키지는 않는다.
프리 본딩부(400)에 대해 먼저 설명하면, 본 실시예의 본딩장치에는 1개의 프리 본딩부(400)가 마련된다. 프리 본딩부(400)는 전도성 필름 부착부(200)에서 패널(P)에 살짝 부착된 이방형 전도성 필름(ACF)을 일정한 가열 온도 및 본딩 시간을 통해 가압착한다.
물론, 프리 본딩부(400)를 통해 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널(P)에 가압착되었기는 하지만, 이 역시 완전한 본딩을 의미하지는 않는다. 완전한 본딩은 후술할 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)를 통해 비로소 수행된다.
제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)는 모두가 동일한 구성을 가지며, 각기 해당 위치에서 본압착의 본딩 공정이 개별적으로 진행된다. 이러한 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)는 가압착이 완료된 이방형 전도성 필름(ACF)을 일정한 가열 온도 및 본딩 시간을 통해 패널(P) 측으로 본압착하여 패널(P)에 이방형 전도성 필름(ACF)을 최종적으로 본딩하는 역할을 한다.
참고로, 본 실시예에서 프리 본딩부(400)는 1개 마련되고, 메인 본딩부는 2개 마련되는데, 특히, 2개의 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)는 프리 본딩부(400)를 사이에 두고 프리 본딩부(400)의 양측에 하나씩 마련되고 있다.
이에 대해 구체적으로 설명하면, 보통 휴대폰에 적용되는, 예컨대 크기가 작은 패널(P)에 부착된 이방형 전도성 필름(ACF)을 프리 본딩하는데 소요되는 가열 온도 및 본딩 시간은 대략 80도 및 0.2초이고, 메인 본딩하는데 소요되는 가열 온도 및 본딩 시간은 대략 220도 및 4.5초인 것으로 알려지고 있다.
이와 같이, 프리 본딩 공정은 메인 본딩 공정에 비해 상대적으로 낮은 가열 온도와 상대적으로 빠른 본딩 시간이 소요되기 때문에, 본 실시예의 경우 프리 본딩부(400)의 양측으로 1개씩, 즉 2개의 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)가 마련되고 있는데 반해 프리 본딩부(400)가 1개 마련되고 있는 것이다.
하지만, 본 발명의 권리범위가 이들의 개수에 제한되는 것은 아니므로 프리 본딩부(400)의 개수 및 메인 본딩부의 개수는 상호 동일해도 무방하다. 뿐만 아니라 본 실시예의 경우, 프리 본딩부(400)의 양측으로 1개씩의 메인 본딩부가 마련되고 있지만, 2개의 메인 본딩부가 프리 본딩부(400)의 일측 방향으로 일렬 배치된 구조를 가져도 무방하다.
한편, 전도성 필름 부착부(200), 프리 본딩부(400), 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)를 통해 각각, 전도성 필름 부착 공정, 프리 본딩 공정 및 메인 본딩 공정이 진행되기 위해서는 각각의 작업부 위치로 패널(P) 혹은, 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널(P)을 이송시켜야 한다.
종래기술의 경우, 이러한 이송 작업을 전적으로 트랜스퍼에 의존하여 온 관계로 공정 효율 및 생산 효율이 감소되고, 또한 택트 타임이 증가되는 문제를 발생시켰다.
하지만, 본 실시예에서는 전술한 제1 및 제2 트랜스퍼(910,920)의 작업 정도 외에는 별다른 트랜스퍼를 사용하지 않고, 그 대신에 해당 작업부 위치로 패널(P) 혹은, 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널(P)을 이송시키는 작업을 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)가 담당하도록 함으로써 종래기술의 문제점을 해 결하고 있는 것이다.
참고로, 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)가 한 개 마련되는 경우에는 작업의 효율성이 저하되기 때문에 본 실시예에서는 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)를 사용하고 있다. 본 실시예에서는 두 개의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)를 사용하고 있다.
이러한 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)들 각각은, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체부(710)와, 본체부(710)와 연결되며 일측에 패널(P)을 흡착하는 다수의 석션홀(721)이 형성되어 있는 패널지지부(720)와, 패널지지부(720)와 연결되며 패널(P)에 부착될 이방형 전도성 필름(ACF)을 지지하는 필름지지부(730)를 포함한다.
본체부(710)에는 다수의 석션홀(721)에 형성되는 진공압 설정을 위한 2개의 컨트롤패널(711)이 더 마련되어 있다. 컨트롤패널(711)에는 다수의 조작버튼(711a)과 패널창(711b)이 구비되어 있으므로, 작업자는 패널창(711b)에 표시되는 정보를 확인하면서 다수의 조작버튼(711a)에 의해 진공압을 설정할 수 있게 된다.
이처럼 본체부(710)에 2개의 컨트롤패널(711)이 마련되는 까닭은, 도시된 바와 같이 패널(P)이 패널지지부(720)의 단부 영역 양측에 2개 지지되기 때문이다. 만약, 패널지지부(720)에 한 개의 패널(P)이 지지되는 형태라면 컨트롤패널(711)은 본체부(710)에 한 개 마련되면 족하다.
이와 같이, 본 실시예의 경우에는, 패널지지부(720)의 단부 영역 양측에 2개의 패널(P)이 지지되는 구조를 갖는다. 물론, 이와 같은 경우는 그 크기가 작은 예 컨대, 휴대폰에 적용되는 패널(P)이 적용되기 때문일 수 있다.
이러한 이유에 더하여 하나의 패널지지부(720)에 2개의 패널(P)이 로딩되어 지지되는 이유는 2개의 패널(P)에 대한 동시 작업, 즉 2개의 패널(P)에 대한 프리 본딩 공정 및 메인 본딩 공정의 각각 동시 작업을 진행함으로써 택트 타임을 보다 빠르게 구현할 수 있도록 하기 위함이다.
그렇지만 패널(P)에 대한 크기에 무관하게 한 개의 패널지지부(720)에 한 개의 패널(P)이 지지되도록 하여도 무방하고, 혹은 3개 이상의 패널(P)이 지지되어 한번의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)의 동작으로 3개 이상의 패널(P)에 대한 동시적인 본딩 작업이 구현되도록 하여도 좋다.
필름지지부(730)는, 이방형 전도성 필름(ACF)을 하부에서 지지하는 지지대(731)와, 패널지지부(720)의 양측에 마련되어 지지대(731)의 양단과 연결되는 한 쌍의 지지대 연결부(732)를 포함한다. 지지대 연결부(732)에는 도시 않은 볼트가 마련되어 있는데, 작업자는 이 볼트는 풀거나 조임으로써 지지대 연결부(732)를 통해 지지대(731)를 연결할 수 있게 된다.
한편, 종래에 사용되던 트랜스퍼 없이 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)에 패널(P)을 지지시킨 상태에서, 프리 본딩 공정 및 2개의 메인 본딩 공정이 진행되기 위해서는 패널(P)이 지지된 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)가 도 1의 X축 방향, Y축 방향, 그리고 필요에 따라 θ축 방향으로 회전되어야 한다.
이를 위해, 본 실시예의 본딩장치에는, X축 방향 이동부(741), Y축 방향 이 동부(742) 및 θ축 방향 회전부(743)가 더 구비된다.
X축 방향 이동부(741)는 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)를 도 1의 X축 방향으로 이동시키는 역할을 하고, Y축 방향 이동부(742)는 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)를 도 1의 Y축 방향으로 이동시키는 역할을 하며, θ축 방향 회전부(743)는 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)를 소정 각도만큼 회전시키는 역할을 한다.
이러한 동작이 구현될 수 있도록, 예컨대 X축 방향 이동부(741)는 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)와 부분적으로 연결된 리니어 모터(linear motor)로 적용될 수 있고, Y축 방향 이동부(742)는 모터와 볼스크루의 조합 구조로 구현될 수 있으며, θ축 방향 회전부(743)는 회전 모터로 구현될 수 있다.
편의상 이들의 구조에 대해서는 도시 및 설명을 생략하겠지만, X축 방향 이동부(741), Y축 방향 이동부(742) 및 θ축 방향 회전부(743)의 구조가 반드시 전술한 바와 같을 필요는 없다. 예컨대, Y축 방향 이동부(742)를 모터와 볼스크루의 조합 구조가 아닌 실린더 구조로 변경하여도 좋으며, 이는 현장 상황에 맞게 적절하게 선택되어 사용되면 그것으로 충분한 것이다.
참고로, 프리 본딩 작업 및 메인 본딩 작업을 위해서는 Z축 방향으로의 이동이 필요하다. Z축 방향으로의 이동 동작은, 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700) 상에서 구현될 수도 있고, 혹은 프리 본딩부(400), 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500) 상에서 구현될 수 있다. 만약에 Z축 방향으로의 이동 동작을 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700) 상에서 구현한다면 상당히 복잡할 수 있으므 로, 본 실시예에서는 Z축 방향으로의 이동 동작이 프리 본딩부(400), 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500) 상에서 구현되도록 하고 있다. 이러한 동작은 예컨대, 실린더 구조 등에 의해 간단하게 구현될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 구동용 회로기판의 본딩방법에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선, 로딩부(100)를 통해 이송된 패널(P)이 패널 지지 스테이지(800)로 로딩된다(S11). 이러한 동작은 전술한 제1 트랜스퍼(910)가 담당할 수 있다.
작업 대상의 패널(P)이 패널 지지 스테이지(800) 상에 로딩되면, 패널 지지 스테이지(800)와 전도성 필름 부착부(200)의 상호작용에 의해 이방형 전도성 필름(ACF)이 패널(P)에 부착된다(S12).
다음, 제1 트랜스퍼(910)가 동작되어 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널(P)을 2개의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700) 중에서 프리 본딩부(400)에 위치하고 있는 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)로 이송시킨다(S13, 도 3의 ① 참조).
프리 본딩부(400) 상에 위치된 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)로 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널(P)이 이송되면, 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700) 상에서 프리 본딩 작업을 위한 얼라인(align)이 진행된 후, 이어 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)와 프리 본딩부(400)의 상호작용에 의해 프리 본딩 작업이 진행된다(S14). 앞서도 기술한 바와 같이, 프리 본딩 작업에 소요되는 시간은 상대적으로 짧기 때문에 신속하게 수행된다.
프리 본딩 작업이 완료되면, 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)가 그대로 +X축 혹은 -X축 방향으로 이동되어 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)로 향한다. 예컨대, 도 3에 도시된 ②의 -X축 방향으로 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)가 그대로 이동되어 제1 메인 본딩부(300)에 접근된다.
그리고는 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)와 제1 메인 본딩부(300)의 상호작용에 의해 메인 본딩 작업이 진행된다(S15). 메인 본딩 작업 시, 종래와 같은 트랜스퍼가 사용되지 않고, 패널(P)을 지지한 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)가 그대로 패널(P)을 이송했기 때문에 별도의 2차적인 얼라인(align) 과정이 생략될 수 있게 된다.
다음, 이러한 동작과 병행해서, 전도성 필름 부착부(200) 영역에서는 새로운 패널(P)에 대하여 이방형 전도성 필름(ACF)을 부착하는 공정이 진행된다. 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 새로운 패널(P)은 다시 제1 트랜스퍼(910)에 의해 프리 본딩부(400)에 위치하고 있는 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)로 이송되며, 그 위치에서 프리 본딩 작업이 진행된다.
프리 본딩 작업이 완료되면, 이번에는 도 3에 도시된 ③의 +X축 방향으로 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)가 그대로 이동되어 제2 메인 본딩부(500)에 접근된다. 그리고는 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)와 제2 메인 본딩부(500)의 상호작용에 의해 메인 본딩 작업이 진행된다.
한편, 제2 메인 본딩부(500) 상에서 새로운 패널(P)에 대한 본딩 작업이 진행되는 동안, 제1 메인 본딩부(300) 상에서의 패널(P)에 대한 본딩 작업은 완료된 다. 본딩 작업이 완료된 패널(P)은 제2 트랜스퍼(920)에 의해 언로딩부(600)로 취출된다(S16).
패널(P)이 취출되고 나면, 제1 메인 본딩부(300) 상에 위치된 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)는, 도 3에 도시된 ②의 +X축 방향으로 이동되어 프리 본딩부(400) 영역에 도달된다. 그리고는 전도성 필름 부착부(200)로부터 다시 새로운 패널(P)을 전달 받고, 전술한 과정을 반복하게 된다.
이와 같이, 본 실시예에서는 다수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지(700)가 직접 패널(P)을 지지한 상태에서 프리 본딩부(400), 제1 및 제2 메인 본딩부(300,500)로 이동되어 본딩 작업이 진행되도록 함으로써, 패널(P)의 이송을 전적으로 트랜스퍼(transfer)에 의존하던 종래의 본딩장치보다 택트 타임을 더 단축시키면서도 공정 효율 및 생산 효율은 더 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
전술한 실시예에서는 그 설명을 생략하였지만, 전술한 실시예의 일련의 공정은, 소위, COG(Chip on Glass) 본딩 공정에 적용될 수 있다. COG 본딩 공정은 앞서 설명한 그대로, 전도성 필름 부착 공정, 프리 본딩 공정 및 메인 본딩 공정을 진행하는 것을 말한다. 하지만, 만약 본 발명의 사상이 FOG(Film on Glass) 본딩 공정에 적용되는 경우라면 COG 본딩장치에 인접하게 FOG 본딩장치를 배치하여 구현하면 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지 영역의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩방법을 모식화한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동용 회로기판의 본딩방법에 대한 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 로딩부 200 : 전도성 필름 부착부
300 : 제1 메인 본딩부 400 : 프리 본딩부
500 : 제2 메인 본딩부 600 : 언로딩부
700 : 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지
800 : 패널 지지 스테이지
910,920 : 제1 및 제2 트랜스퍼

Claims (14)

  1. 평판 표시소자 패널에 구동용 회로기판의 본딩(bonding)을 위한 본딩 작업이 진행되는 복수의 작업부;
    상기 복수의 작업부 중 어느 하나의 작업부에서 해당 작업 시 상기 평판 표시소자 패널을 지지하고 상기 복수의 작업부 중 다른 하나의 작업부로 상기 평판 표시소자 패널을 이송시키는 적어도 하나의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지;
    상기 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로 본딩 작업 대상의 패널을 로딩(loading)시키는 로딩부; 및
    상기 복수의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로부터 본딩 작업이 완료된 패널을 언로딩(unloading)시키는 언로딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 작업부는,
    상기 본딩 작업 대상의 패널의 일면에 이방형 전도성 필름(ACF : Anisotrofic Conductive Film)이 부착되는 작업이 진행되는 전도성 필름 부착부;
    상기 패널에 대해 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 가압착하여 상기 패널에 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 본딩하는 적어도 하나의 프리 본딩부; 및
    가압착이 완료된 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 상기 패널 측으로 본압착하여 상기 패널에 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 본딩하는 적어도 하나의 메인 본딩부를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지는 상기 프리 본딩부와 상기 메인 본딩부 간을 이동하면서 상기 평판 표시소자 패널을 이송시키는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지는, 상기 프리 본딩부에서 가압착 시 상기 패널을 지지하고 상기 메인 본딩부로 상기 패널을 이송시키며 상기 메인 본딩부에서 본압착 시 상기 패널을 지지하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프리 본딩부는 1개 마련되고, 상기 메인 본딩부는 2개 마련되며,
    상기 2개의 메인 본딩부는 상기 프리 본딩부를 사이에 두고 상기 프리 본딩부의 양측에 하나씩 마련되는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 로딩부, 상기 전도성 필름 부착부, 상기 프리 본딩부, 상기 메인 본딩 부 및 상기 언로딩부는 인라인(in-line)화된 공정라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지는 복수개 마련되며,
    상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지 각각은,
    본체부;
    상기 본체부와 연결되며 일측에 상기 패널을 흡착하는 다수의 석션홀이 형성되어 있는 패널지지부;
    상기 패널지지부와 연결되며 상기 패널에 부착될 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 지지하는 필름지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지를 상기 로딩부와 상기 언로딩부를 연결하는 가상의 X축 방향으로 이동시키는 X축 방향 이동부;
    상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지가 상기 작업부에 대해 접근 및 이격되도록 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 방향 이동부; 및
    상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지를 θ축 방향으로 회전시키는 θ축 방향 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 본체부에는 상기 다수의 석션홀에 형성되는 진공압 설정을 위한 적어도 하나의 컨트롤패널이 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 패널은 상기 패널지지부에 적어도 2개가 지지되는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 필름지지부는,
    상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 하부에서 지지하는 지지대; 및
    상기 패널지지부의 양측에 마련되어 상기 지지대의 양단과 연결되는 한 쌍의 지지대 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 전도성 필름 부착부 영역에 마련되어 상기 평판 표시소자 패널을 지지 하는 패널 지지 스테이지;
    상기 패널 지지 스테이지 상에서 상기 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널을 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로 이송시키는 제1 트랜스퍼; 및
    상기 메인 본딩부에 의해 본딩이 완료된 패널을 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로부터 상기 언로딩부로 취출하는 제2 트랜스퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 트랜스퍼는 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지의 이동 경로와 상이한 독립된 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩장치.
  13. 패널 지지 스테이지로 본딩 작업 대상의 패널이 로딩(loading)되는 로딩 단계;
    상기 패널 지지 스테이지 상에서 상기 패널의 일면에 이방형 전도성 필름(ACF : Anisotrofic Conductive Film)이 부착되는 전도성 필름 부착 단계;
    상기 이방형 전도성 필름(ACF)이 부착된 패널을 상기 패널 지지 스테이지로부터 어느 한 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로 이송시키는 패널 이송 단계;
    상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지 상에서 상기 이방형 전도성 필 름(ACF)을 가압착하여 상기 패널에 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 본딩하는 프리 본딩 단계;
    상기 이방형 전도성 필름(ACF)이 가압착된 상기 패널을 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지로 지지하면서 메인 본딩부로 이송시키는 패널 지지 및 이송 단계;
    가압착이 완료된 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 상기 패널 측으로 본압착하여 상기 패널에 상기 이방형 전도성 필름(ACF)을 본딩하는 메인 본딩 단계; 및
    본딩 작업이 완료된 패널이 언로딩(unloading)되는 언로딩 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 메인 본딩 단계는 상기 프리 본딩부에서 상기 메인 본딩부로 상기 패널을 이송시킨 상기 패널 지지 및 이송 겸용 공유 스테이지 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 구동용 회로기판의 본딩방법.
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