KR20100088338A - 탭 아이씨 본딩장치 - Google Patents

Abstract

스테이지에 지지된 액정패널에 탭 IC를 흡착 및 압착시키는 본딩부와, 탭 IC에 표시된 인식마크를 인식하는 카메라부와, 본딩부에 의해 탭 IC를 흡착 및 압착시키기 전에 카메라부에 의해 인식된 인식마크의 위치에 따라 탭 IC를 사전 정렬하는 정렬부와, 본딩부에 의해 탭 IC를 압착시키는 과정에서 필름에 자외선을 조사하는 자외선조사부를 포함하는 탭 IC 본딩장치를 개시한다. 이러한 탭 IC 본딩장치는 자외선조사부를 이용하여 사전 정렬된 탭 IC와 액정패널의 사이에 사전 부착된 NCP 또는 NCF와 같은 필름을 경화시킴에 따라 가압착을 생략할 수 있고 경화시간을 단축하여 Tact time을 줄일 수 있다.

Description

탭 아이씨 본딩장치{TAB IC bonding apparatus}

본 발명은 탭 IC 본딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정패널에 NCP(Non-Conductive Paste) 및 NCF(Non-Conductive Film)를 이용하여 탭 IC를 본딩시키는 탭 IC 본딩장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)를 제조하는 공정은 유리 전자부품에 박막트랜지스터를 배열하여 제작하는 TFT 공정과, 유리 전자부품에 배향막을 도포하고 액정을 주입함으로써 완제품 셀(cell)을 제작하는 셀공정과, 완성된 셀에 구동IC 및 피시비(PCB)를 부착하고 백라이트유닛(back light unit) 및 하우징을 조립하는 모듈(module) 공정으로 이루어진다.

모듈 공정에서 액정표시장치에 구동IC를 실장하는 방식은 크게 씨오지(COG: Chip On Glass) 실장 방식과 탭(TAB:Tape Automated Bonding) 실장 방식으로 나뉘어진다. 씨오지 실장 방식은 별도의 구조물 없이 액정패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 직접 구동IC를 실장하는 방식이다. 그리고, 탭 실장 방식은 구동IC가 탑재된 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package)를 통해 액정패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 간접적으로 구동IC를 실장하는 방식이다.

액정표시장치에 구동IC를 실장하는 방식으로서 탭(TAB) 실장 방식을 택할 경우, 구동IC를 탑재한 테이프 캐리어 패키지(이하, 탭 IC(TAB-IC)라 한다.)는 이방성 도전필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)을 통해 액정패널과 인쇄회로전자부품(PCB)의 양쪽에 견고하게 접속됨으로써 구동IC가 자신에게 부여된 기능을 신속하게 수행할 수 있도록 한다.

다시 말해서, 탭 IC를 액정패널에 실장하는 공정에서는 액정패널의 전극과 탭 IC와의 전기적 도통을 위한 매개체로서 이방성 도전필름(ACF)를 액정패널에 일정한 규격으로 부착한 다음, 이방성 도전필름(ACF)이 부착된 액정패널 전극에 탭 IC를 정렬하여 맞추어 가압착 유닛으로써 가압착을 수행하고, 다시 HOT BAR 또는 히터블록에 의한 열압착 공정을 이용하여 본압착을 행하여 탭 IC를 액정패널에 부착하는 작업을 완료하게 된다.

하지만, 탭 IC를 이방성 도전필름을 이용하여 액정패널에 실장하기 위해서는 상술한 바와 같이 이방성 도전필름을 액정패널에 부착한 후 탭 IC를 적은 압력과 온도로 가압착한 다음 고온고압으로 본압착을 수행하는 과정을 분리 수행해야 하는 번거로움이 있다.

또한, 탭 IC를 액정패널에 가열 압착하기 위해서는 상술한 바와 같이 HOT BAR 또는 히터 블록과 같은 가열장치를 사용해야 하므로 HOT BAR 또는 히터 블록의 열변형 및 대상 부착물의 열변형으로 인해 초정밀 접착의 한계를 가지고 있다.

또한, 탭 IC를 실장하기 위해 사용되는 이방성 도전필름은 일정 시간 이상 즉, 6초 이상 고온 고압을 유지해야 경화가 완료되어 Tact time을 줄이기가 불가능 한 문제가 있다.

본 발명의 일측면은 액정패널에 탭 IC를 가압착시키는 것을 생략할 수 있으며, Tact time을 줄일 수 있는 탭 IC 본딩장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 탭 IC 본딩장치는 필름이 부착된 액정패널을 지지하는 스테이지와, 상기 스테이지에 지지된 상기 액정패널에 탭 IC를 흡착 및 압착시키는 본딩부와, 상기 본딩부에 의해 상기 탭 IC를 흡착 및 압착시키기 전에 사전 정렬하는 정렬부와, 상기 본딩부에 의해 상기 탭 IC를 압착시키는 과정에서 상기 필름에 자외선을 조사하는 자외선조사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 필름은 NCP 또는 NCF인 것을 특징으로 한다.

상기 자외선 조사부는 램프 또는 LED이며, 205~405nm 대역의 파장대를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 탭 IC에는 인식마크가 표시되고,

상기 본딩장치는 상기 탭 IC에 표시된 인식마크를 인식하는 카메라부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 정렬부는 상기 카메라부에 의해 인식된 인식마크의 위치에 따라 상기 탭 IC를 사전 정렬하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 본 발명의 탭 IC 본딩장치는 NCF 또는 NCP가 부착된 액정패널에 탭 IC를 압착시킬 때 자외선조사부를 이용함에 따라 별도의 가압착 공정을 생 략할 수 있으며, Tact time을 줄일 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 탭 IC 본딩장치를 상세하게 설명한다.

도 1을 참고하면, 탭 IC 본딩장치는 액정패널(100)을 지지하는 스테이지(50)와, 스테이지(50)에 지지된 액정패널(100)에 탭 IC(110)를 가압하기 위한 본딩부(10)와, 탭 IC(110)가 액정패널(100) 상의 적정위치에 부착될 수 있도록 본딩부(10)를 이송하기 위한 이송부(20)를 포함한다.

스테이지(50)는 상술한 바와 같이 액정패널(100)을 지지하는 역할 뿐만 아니라 탭 IC(110)의 부착 시 액정패널(100)을 X축 및 Y축방향으로 정렬하는 역할을 한다. 이러한 스테이지(50)는 액정패널(100)을 흡착하기 위한 둘 이상으로 구성되는 패드(미도시)와 이 패드의 위치를 정렬시키기 위한 셋 이상의 구동축(미도시)을 포함하여 구성된다.

스테이지(50)의 전후방향에는 액정패널(100)을 이송하기 위한 제1컨베이어(30)와 제2컨베이어(40)가 배치된다. 이러한 제1컨베이어(30) 및 제2컨베이어(40)는 액정패널(100)의 투입 및 배출을 담당하는데, 제1컨베이어(30)는 액정패널(100)에 탭 IC(110)를 부착하기 위하여 필름이 부착된 액정패널(100)을 스테이지(50)로 이송하는 역할을 한다. 이때, 액정패널(100)에 탭 IC(110)를 부착하기 위한 필름으로는 NCP(Non-Conductive Paste) 또는 NCF(Non-Conductive Film)가 사용된다.

이송부(20)는 복수개로 마련된 본딩부(10) 각각을 독립적으로 이송할 수 있 도록, 리니어 모터(21)와, 본딩부(10)의 위치를 감지 및 피드백하기 위한 엔코더(22)를 포함한다.

본딩부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 이송될 탭 IC(110)를 흡착하기 위한 노즐(11)과, 이 노즐(11)이 탭 IC(110)를 흡착 및 압착하기 위한 진퇴동작을 수행할 수 있도록 하는 실린더(13)와, 이 실린더(13)에 의한 진퇴운동의 직선성을 보장하기 위한 구동가이드(12)와, 공압을 형성하기 위한 공압밸브부(14)와, 노즐(11)에서의 진공압력을 표시하는 표시장치(15)를 포함한다.

노즐(11)은 탭 IC(110)의 폭이 42mm가 된다고 가정하였을 때 이 폭과 동일하도록 형성되며, 본딩부(10)를 구성하는 나머지 다른 구성요소도 마찬가지로 그 폭이 탭 IC(110)의 폭을 초과하지 않도록 형성된다.

또, 노즐(11)은 공압밸브부(14)에 의해 조절되는 공압에 의해 진공압이 작용할 경우 탭 IC(110)를 흡착하고 진공압이 해제되면 흡착상태를 해제하게 되며, 탭 IC(110)의 가압시에는 가압착을 위한 열을 전달한다.

실린더(13)는 공압실린더로 마련되어 공압밸브부(14)로부터 전달되는 공압에 의해 작동되며, 구동가이드(12)는 실린더(13)의 진퇴에 의해 노즐이 진퇴할 때 수직방향으로의 직진성이 보장되도록 진퇴운동을 안내한다.

다시 도 1을 참고하면 본딩장치는 액정패널(100)에 탭 IC(110)의 부착 시 본딩부(10)에 의해 가압되는 부위를 지지하는 백업유닛(60)과, 탭 IC(110)에 표시된 인식마크(미도시)를 인식하는 카메라부(81)와, 카메라부(81)에 의해 인식된 인식마크의 위치에 따라 탭 IC(110)를 사전 정렬하는 정렬부(70)를 더 포함한다.

또, 본딩장치에는 탭 IC(110)의 사전 정렬과정 후 본딩부(10)가 이송부(20)에 의해 이송될 때, 액정패널(100) 상의 적정위치로 이송되는 것을 감지하여 이송부(20)가 의해 본딩부(10)가 피드백 제어될 수 있도록 또 다른 카메라부(82)가 더 구비될 수 있다.

또한, 본딩장치에는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 정렬부(70)와 카메라부(81)에 의해 사전 정렬된 탭 IC(110)와 액정패널(100)의 사이에 사전 부착된 필름 즉, NCP 또는 NCF를 경화시키기 위한 자외선조사부(90)를 더 포함한다.

자외선조사부(90)는 상술한 바와 같이 사전 정렬된 탭 IC(110)와 액정패널(100)의 사이에 사전 부착된 필름을 경화시키는 역할을 하는데, 상시 On 또는 수시 On/Off가 가능한 램프 또는 LED타입으로 구비된다. 이때, 램프 또는 LED타입의 자외선조사부(90)는 205~405nm 대역의 파장대를 가지는 것을 사용할 수 있다.

또, 자외선조사부(90)는 도면에 도시되지는 않았지만 수명 및 장치보호를 위해 공냉 또는 수냉식 냉각장치 및 열차폐기구가 설치될 수 있다.

이와 같은 구조로 마련되는 본딩장치에 의해 탭 IC가 액정패널에 부착되는 전체적인 과정을 설명한다.

먼저, NCP(Non-Conductive Paste) 또는 NCF(Non-Conductive Film)과 같은 필름이 부착된 액정패널(100)은 제1컨베이어(30)에 의해 스테이지(50)로 이동된다. 스테이지(50)로 이동된 액정패널(100)은 패드에 의해 흡착되고 흡착된 액정패널(100)은 카메라부(82)에 의해 피드백 제어 되면서 정렬된다.

이때, 로더(미도시)가 본딩부(10)에 탭 IC(110)를 공급하고, 본딩부(10)는 노즐(11)을 통해 탭 IC(110)를 흡착하고. 다음으로 카메라부(81)와 정렬부(70)에 의한 탭 IC(110)의 사전 정렬이 이루어진다.

사전 정렬이 완료된 본딩부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 이송부(20)에 의해 액정패널(100)상의 부착위치로 이송되며, 모든 본딩부(10)에 대한 액정패널(100) 상의 정렬과정이 끝나면 백업유닛(60)이 상승하여 본딩부(10)에 의해 가압되는 부위를 지지한다.

다음으로, 본딩부(10)의 실린더(13)가 동작하여 탭 IC(110)를 액정패널(100)상에 가압하며 본딩과정이 이루어진다. 동시에, 액정패널(10)의 하측에 마련된 자외선조사부(90)는 사전 정렬된 탭 IC(110)와 액정패널(100)의 사이에 사전 부착된 필름을 경화시킨다.

이에 따라 상기의 탭 IC 본딩장치는 기존 높은 온도와 압력으로 인해 가압착 후 본압착으로 공정이 분리되어 있는 종래와는 달리 자외선조사부(90)를 이용하여 사전 정렬된 탭 IC(110)와 액정패널(100)의 사이에 사전 부착된 필름 즉, NCP(Non-Conductive Paste) 또는 NCF(Non-Conductive Film)를 경화시킴에 따라 가압착을 생략할 수 있어 라인길이를 줄일 수 있으며, 기존 경화시간을 단축하여 Tact time을 줄일 수 있다.

또한, 상기의 본딩장치는 자외선조사부를 이용함에 따라 HOT BAR 또는 히터 블록의 열변형 및 대상 부착물의 열변형을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 탭 IC 본딩장치의 외관을 보인 사시도이다.

도 2는 도 1에서 본딩부를 확대하여 보인 사시도이다.

도 3은 액정패널에 탭 IC를 압착할 때 자외선조사부에 의해 자외선을 필름에 조사하는 것을 보인 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 본딩부 50 : 스테이지

70 : 정렬부 81 : 카메라부

90 : 자외선부 100 : 액정패널

110 : 탭 IC

Claims (5)

1. 필름이 부착된 액정패널을 지지하는 스테이지와,

   상기 스테이지에 지지된 상기 액정패널에 탭 IC를 흡착 및 압착시키는 본딩부와,

   상기 본딩부에 의해 상기 탭 IC를 흡착 및 압착시키기 전에 사전 정렬하는 정렬부와,

   상기 본딩부에 의해 상기 탭 IC를 압착시키는 과정에서 상기 필름에 자외선을 조사하는 자외선조사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 IC 본딩장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 필름은 NCP 또는 NCF인 것을 특징으로 하는 탭 IC 본딩장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 자외선 조사부는 램프 또는 LED이며, 205~405nm 대역의 파장대를 갖는 것을 특징으로 하는 탭 IC 본딩장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 탭 IC에는 인식마크가 표시되고,

   상기 본딩장치는 상기 탭 IC에 표시된 인식마크를 인식하는 카메라부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탭 IC 본딩장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 정렬부는 상기 카메라부에 의해 인식된 인식마크의 위치에 따라 상기 탭 IC를 사전 정렬하는 것을 특징으로 하는 탭 IC 본딩장치.

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