KR20110104387A

KR20110104387A - 회로기판 흡착유닛

Info

Publication number: KR20110104387A
Application number: KR1020100023500A
Authority: KR
Inventors: 이수진; 나윤성; 손재현
Original assignee: 주식회사 아이. 피. 에스시스템
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2011-09-22
Also published as: KR101106758B1

Abstract

본 발명은 회로기판 흡착유닛 및 이를 이용한 회로기판 본딩장치에 관한 것으로서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회로기판 흡착유닛은 접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하기 위하여 상기 회로기판을 흡착하여 이동시키는 회로기판 흡착유닛에 있어서, 상기 회로기판을 흡착하는 흡착부; 상기 흡착부의 상부에 결합하는 축부; 상기 축부가 관통하여 결합되며, 상기 흡착부를 상하로 이동시키는 승강구동부; 상기 승강구동부와 일렬로 배치되고, 상기 축부의 단부에 결합되며, 상기 흡착부를 회전시키는 회전구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회로기판 흡착유닛 및 이를 이용한 회로기판 본딩장치{unit for adsorption circuit board and apparatus for bonding circuit board using the same}

본 발명은 회로기판 흡착유닛 및 이를 이용한 회로기판 본딩장치에 관한 것으로, 승강구동부와 회전구동부가 동축상에 배치되어 슬림한 구조를 갖거나, 승강구동부가 회전구동부 및 축부를 흔들리지 않고 일직선상으로 승강시키고, 회로기판을 베이스기판과 평행하도록 조절한 뒤, 본딩시킴에 따라 회로기판과 베이스기판이 완벽하게 압착되도록 하는 회로기판 흡착유닛 및 이를 이용한 회로기판 본딩장치에 관한 것이다.

평판 표시소자 패널(Flat Display panel)은, 고화질의 영상을 구현할 수 있는 영상 표시소자로서, 고선명의 컬러화가 가능하며 넓은 시야각을 가지며 전력소비량이 낮다는 장점 등으로 인하여 차세대 고화질 모바일 모니터, 벽걸이 TV, 멀티미디어용 영상 장치로 유력시되고 있으며, 최근 들어 이에 대한 관심이 크게 고조되어, 꾸준한 연구와 함께 대규모 양산이 이루어지고 있다.

평판 표시소자 패널은 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic LightEmitting Diodes) 및 VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 있다. 평판 표시소자 패널은 대형 벽걸이 TV와 같이 대면적으로 이루어지는 경우도 있지만, 고화질 모바일용 화면과 같이 소면적으로 이루어지는 경우도 있기 때문에, 패널에 구동용 회로기판을 본딩하는 방법에 대하여 많은 연구가 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.

상기에서 평판디스플레이의 패턴부에 회로기판을 직접 본딩하게 되면 전기적인 배선의 호환성이 좋을 뿐만 아니라 그 구조상 구동칩을 본딩할 때 보다 낮은 정밀도가 요구되므로 본딩작업이 용이한 장점을 가지게 되므로 근래에 들어서는 평판디스플레이에 구동칩과 함께 상기한 회로기판이 널리 사용되고 있다.

최근에는 평판디스플레이의 크기가 점차적으로 커지는 추세이고, 이에 따라 본딩작업의 면적이 넓어짐에 따라 공정시간을 단축하여 신속한 본딩작업이 이루어지도록 하는 연구가 계속되고 있다.

따라서, 한번의 본딩작업으로 여러개의 회로기판을 동시에 베이스기판의 상부로 이동시켜 베이스기판과 가열 가압하여 본딩처리하는 멀티타입의 회로기판 본딩장치가 생산성 증대의 이유로 각광받고 있는데, 상기와 같은 멀티타입의 회로기판 본딩장치의 경우, 각각의 회로기판 본딩장치를 일개 이상 규칙적으로 배치하는 형태를 갖기 때문에 회로기판 본딩장치의 슬림화, 경량화가 무엇보다 핵심과제로 남아있다.

한편, 회로기판을 베이스기판에 본딩할 때에는 회로기판과 베이스기판은 평행의 상태를 유지하도록 얼라인된 후, 본딩시켜야 한다.

그러나, 일반적으로 기계 가공에서의 오차, 히터에 의한 열적 변형 등에 의해 압착면의 평탄도(베이스기판의 본딩면에 대해 평행한 정도)를 좋게 유지하기가 어렵게 된다. 압착면의 평탄도가 나빠지면, 본딩면이 받는 압착력이 균일해 질 수 없고, 큰 압착력이 작용한 곳에서는 베이스기판 및 회로기판 파손의 우려가 있으며 작은 압착력이 작용한 곳에서는 회로기판과 베이스기판이 완벽하게 압착되지 못하는 문제가 발생한다.

상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 승강구동부와 회전구동부가 동축상에 배치되고, 흡착부의 흡기용 통로가 축부 내부에 형성되어 외부로 에어호스등이 노출되지 않아 전체적으로 슬림하고 정리된 구조를 갖는 회로기판 흡착유닛을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 승강구동부가 회전구동부 및 축부와 브라켓으로 연결되어 결과적으로 흡착부를 승강시킴에 따라 흡착부의 승강과정이 흔들리지 않고 일직선상으로 이루어짐에 따라 본딩작업의 정확도가 향상될 수 있도록 하는 회로기판 흡착유닛을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 승강구동부는 초기위치로 복귀하는 과정이 탄성부재에 의해 자동적으로 이루어짐에 따라 초기위치로 복귀하는데 필요한 전력소비를 절약할 수 있으며, 회로기판을 베이스기판과 평행하도록 조절한 뒤, 이송하여 본딩시킴에 따라 회로기판과 베이스기판이 완벽하게 압착되어 평판디스플레이의 품질을 향상시킬 수 있는 회로기판 흡착유닛을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또, 한번의 공정으로 다수의 회로기판과 베이스기판을 동시에 본딩시킴에 따라 공정속도가 빨라지고 나아가 평판디스플레이 생산성 증대를 기대할 수 있는 회로기판 본딩장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회로기판 흡착유닛은 접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하기 위하여 상기 회로기판을 흡착하여 이동시키는 회로기판 흡착유닛에 있어서, 상기 회로기판을 흡착하는 흡착부; 상기 흡착부의 상부에 결합하는 축부; 상기 축부가 관통하여 결합되며, 상기 흡착부를 상하로 이동시키는 승강구동부; 상기 승강구동부와 일렬로 배치되고, 상기 축부의 단부에 결합되며, 상기 흡착부를 회전시키는 회전구동부;를 포함하는 회로기판 흡착유닛을 제공한다.

본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛에 있어서, 바람직하게는 상기 승강구동부는 고정자와 이동자를 포함하는 보이스 코일 모터(voice coil motor)이며, 상기 고정자는 상기 축부가 관통하여 슬라이딩 가능하도록 중공을 형성하고, 외부 프레임에 고정되고, 상기 이동자는 상기 축부가 관통하여 고정되는 회로기판 흡착유닛을 제공한다.

또한, 접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하기 위하여 상기 회로기판을 흡착하여 이동시키는 회로기판 흡착유닛에 있어서, 상기 회로기판을 흡착하는 흡착부; 상기 흡착부의 상부에 결합하는 축부; 상기 축부의 단부에 결합되며, 상기 흡착부를 회전시키는 회전구동부; 상기 축부와 회전구동부에 결합되며, 상기 흡착부를 상하로 이동시키는 승강구동부;를 포함하는 회로기판 흡착유닛을 포함하는 회로기판 흡착유닛을 제공한다.

본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛에 있어서, 바람직하게는 상기 승강구동부는 고정자와 이동자를 포함하는 보이스 코일 모터(voice coil motor)이며, 상기 이동자를 축부와 회전구동부에 결합하는 브라켓; 상기 브라켓과 연결되어 상기 브라켓이 일직선으로 승강하도록 지지하며 외부 프레임에 고정되는 안내부재;를 더 포함하는 회로기판 흡착유닛을 제공한다.

본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛에 있어서, 바람직하게는 상기 승강구동부는 상기 고정자와 이동자 사이에 승강된 이동자를 초기위치로 복귀시키는 탄성부재가 추가로 설치된 회로기판 흡착유닛을 제공한다.

본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛에 있어서, 바람직하게는 상기 축부는 상기 흡착부의 흡기용 통로로 작용하는 중앙통기로를 마련하는 회로기판 흡착유닛을 제공한다.

본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛에 있어서, 바람직하게는 상기 흡착부는 회로기판과 접촉하는 제1부재; 상기 제1부재와 이격되게 결합되고,상기 축부의 단부에 결합되는 제2부재; 상기 제1부재와 제2부재의 국소적인 위치에서 제1부재와 제2부재의 간격을 조절하는 간격조절부;를 포함하는 회로기판 흡착유닛을 제공한다.

본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛에 있어서, 바람직하게는 상기 간격조절부는 제1부재와 제2부재에 개재된 볼부재; 상기 제1부재와 제2부재를 결합하는 볼트; 상기 제1부재와 제2부재 사이의 간격을 조절하는 무드볼트;를 포함하는 회로기판 흡착유닛을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 회로기판 본딩장치는 접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하는 회로기판 본딩장치에 있어서, 상기 제 1항 내지 제 6항 중 어느 하나에 해당하며, 일개 이상 배치되는 회로기판 흡착유닛; 상기 회로기판 흡착유닛을 전후좌우로 이동시키는 이송테이블; 상기 각각의 회로기판 흡착유닛의 일측에 고정되고 회로기판 흡착유닛의 배열을 전후방향으로 정렬하는 정렬구동부;를 포함하는 회로기판 본딩장치를 제공한다.

본 발명의 회로기판 흡착유닛에 따르면, 승강구동부와 회전구동부가 동축상에 배치되고, 흡착부의 흡기용 통로가 축부 내부에 형성되어 외부로 에어호스등이 노출되지 않아 전체적으로 슬림하고 정리된 구조를 갖는 효과가 있다.

또한, 승강구동부가 회전구동부 및 축부와 브라켓으로 연결되어 결과적으로 흡착부를 승강시킴에 따라 흡착부의 승강과정이 흔들리지 않고 일직선상으로 이루어짐에 따라 본딩작업의 정확도가 향상될 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 회로기판 흡착유닛에 따르면, 승강구동부는 초기위치로 복귀하는 과정이 탄성부재에 의해 자동적으로 이루어짐에 따라 초기위치로 복귀하는데 필요한 전력소비를 절약할 수 있으며, 회로기판을 베이스기판과 평행하도록 조절한 뒤, 이송하여 본딩시킴에 따라 회로기판과 베이스기판이 완벽하게 압착되어 평판디스플레이의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 회로기판 본딩장치에 따르면, 한번의 공정으로 다수의 회로기판과 베이스기판을 동시에 본딩시킴에 따라 공정속도가 빨라지고 나아가 평판디스플레이 생산성 증대를 기대할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛의 사시도,
도 2는 본 발명 회로기판 흡착유닛에 따른 흡착부의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 승강구동부가 하강한 보습을 보인 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 승강구동부가 상승된 보습을 보인 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛의 다른 실시를 보인 사시도,
도 6a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛의 다른 실시를 보인 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 회로기판 본딩장치의 사시도,
도 8은 제1광학부 및 제2광학부의 사시도.

이하, 본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛 및 이를 이용한 회로기판 본딩장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛의 사시도이고, 도 2는 본 발명 회로기판 흡착유닛에 따른 흡착부의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 승강구동부가 하강한 보습을 보인 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 승강구동부가 상승된 보습을 보인 측단면도이다.

또, 도 5는 본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛의 다른 실시를 보인 사시도이고, 도 6a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛의 다른 실시를 보인 측면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 회로기판 흡착유닛(10)은 접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하기 위하여 상기 회로기판을 흡착하여 이동시키는 것으로서, 흡착부(100)와, 축부(200)와, 승강구동부(300)와, 회전구동부(400)를 포함한다.

상기 흡착부(100)는 상기 회로기판을 흡착하기 위한 구성으로, 여기서 회로기판은 반도체 칩, 연성인쇄회로(FPC, Flexible Printed Circuit)필름 등이 해당된다. 흡착부(100)에는 회로기판을 탈착할 수 있도록 진공 흡착력이 인가된다. 따라서, 흡착부(100)는 회로기판을 로딩하는 과정 및 이동하는 과정에서는 진공 흡착력을 이용하여 회로기판을 흡착 고정하고, 회로기판을 베이스기판에 내려놓는 과정에서 진공흡착력을 해제하여 회로기판을 이탈시켜 내려놓는다.

상기 축부(200)는 상기 흡착부(100)의 상부에 결합하는 구성으로, 승강구동부(300)와 결합하여 승강구동부(300)의 승강구동을 지지 및 가이드하고, 동시에 상단이 커플링과 같은 축이음장치(600)를 통해 회전구동부(400)와 연결하여 회전구동부(400) 회전력을 흡착부(100)로 전달하는 기능을 한다.

상기 승강구동부(300)는 상기 축부(200)가 관통하여 결합되며, 상기 흡착부(100)를 상하로 이동시키는 구성으로, 승강구동부(300)는 흡착부(100)에 회로기판을 로딩하는 과정이나 로딩된 회로기판을 베이스 기판에 내려놓는 과정에서 흡착부(100)를 상하방향으로 이동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서는 승강구동부(300)와 회전구동부(400)는 단일유닛으로 구현되어 경량화 및 슬림화를 실현할 수 있다.

회전구동부(400)는 상기 승강구동부(300)와 일렬로 배치되고, 상기 축부(200)의 상측 단부에 결합되며, 상기 흡착부(100)를 회전시키는 구성으로, 회전부(400)는 회로기판의 정렬마크와 베이스 기판의 정렬마크를 일치시키는 과정에서 회로기판을 회전시키는 역할을 한다.

본 발명의 바람직한 실시에 따르면, 상기 승강구동부(300)는 고정자(310)와 이동자(320)를 포함하는 보이스 코일 모터(voice coil motor)이며, 상기 고정자(310)는 상기 축부(200)가 관통하여 슬라이딩 가능하도록 중공(311)을 형성하고, 외부 프레임(500)에 고정되며, 상기 이동자(320)는 상기 축부(200)가 관통하여 고정되는 구성이다.

후술하겠지만, 상기 프레임(500)은 흡착부(100)와, 축부(200)와, 승강구동부(300)와, 회전구동부(400)를 결합하여 단일화하고, 이송테이블(20)에 결합하는 기능을 한다.

승강구동부(300)의 고정자(310)는 프레임(500)에 브라켓(B) 등을 이용하여 고정되고, 상기 이동자(320)는 고정자(310)의 내부에서 상하로 슬라이딩 왕복운동을 한다. 이때, 상기 고정자(310) 및 이동자(320)는 각각 축부(200)가 관통하도록 중공(311, 321)을 마련한다. 상기 고정자(310)에 마련된 중공(311)은 축부(200)가 상하도 이동하도록 소정의 여유공간을 갖도록 형성되고, 상기 이동자(320)에 마련된 중공(321)의 경우에는 축부(200)가 관통되면서 동시에 이동자(320)와 고정되어 이동자(320)가 승강하는 과정에서 축부(200)가 승강되도록 한다.

또한, 상기 축부(200)는 승강구동부(300)와 회전구동부(400)의 작용으로 승강 또는 회전하는 과정에서 수평방향으로 흔들리지 않도록 지지하는 별도의 가이드부재(700)가 추가로 마련될 수 있다. 상기 가이드부재(700)는 축부(200)의 외경을 감싸는 형태로 마련되며, 내부에 볼부시(710)가 마련되어 축부(200)의 승강 또는 회전동작을 방해하거나 간섭하지 않으면서 흔들리지 않도록 지지한다. 상기 가이드부재(700)는 프레임(500)과 브라켓(B) 등을 통해 고정된다.

따라서, 상기 흡착부(100)와, 축부(200)와, 승강구동부(300)와, 회전구동부(400) 및 가이드부재(700)는 그 중심부가 동축상에 위치하도록 배치됨이 바람직하다.

도 5 내지 도 6b에 도시한 바와 같은 본 발명은 접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하기 위하여 상기 회로기판을 흡착하여 이동시키는 것으로서, 흡착부(100)와, 축부(200)와, 승강구동부(300')와, 회전구동부(400)를 포함한다.

상기 축부(200)는 상기 흡착부(100)의 상부에 결합하는 구성으로, 동축상에 위치하지 않은 승강구동부(300')와 브라켓(340)으로 연결되어 승강구동부(300')의 승강구동에 따라 승강하며, 상단은 커플링과 같은 축이음장치(600)를 통해 회전구동부(400)와 연결하여 회전구동부(400) 회전력을 흡착부(100)로 전달하는 기능을 한다.

상기 승강구동부(300')는 상기 축부(200) 및 회전구동부(400)와 연결되어 결과적으로 상기 흡착부(100)를 상하로 이동시키는 구성으로, 승강구동부(300')는 흡착부(100)에 회로기판을 로딩하는 과정이나 로딩된 회로기판을 베이스 기판에 내려놓는 과정에서 흡착부(100)를 상하방향으로 이동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서는 승강구동부(300')와 회전구동부(400)는 동축상에 위치하진 않지만, 전후방향으로 배치되어 하나의 유닛을 형성한다.

회전구동부(400)는 상기 승강구동부(300')와 전후방향으로 배치되고, 상기 축부(200)의 상측 단부에 결합되며, 상기 흡착부(100)를 회전시키는 구성으로, 회전부(400)는 회로기판의 정렬마크와 베이스 기판의 정렬마크를 일치시키는 과정에서 회로기판을 회전시키는 역할을 한다.

본 발명의 바람직한 실시에 따르면, 상기 승강구동부(300')는 고정자(310')와 이동자(320')를 포함하는 보이스 코일 모터(voice coil motor)이며, 상기 이동자(320')를 축부(200)와 회전구동부(400)에 결합하는 브라켓(340); 상기 브라켓(340)과 연결되어 상기 브라켓(340)이 일직선으로 승강하도록 지지하며 외부 프레임(500)에 고정되는 안내부재(350);를 더 포함한다.

상기 도 6a 내지 도 6b를 보다 상세히 설명하면, 도 6a는 이동자(320')가 상승하여 축부(200), 회전구동부(400) 및 흡착부(100)가 상승된 모습을 도시한 측면도이고, 도 6b는 이동자(320')가 하강하여 축부(200), 회전구동부(400) 및 흡착부(100)가 하강된 모습을 도시한 측면도이다.

상기 프레임(500)은 흡착부(100)와, 축부(200)와, 승강구동부(300')와, 회전구동부(400)를 결합하여 단일화하고, 이송테이블(20)에 결합하는 기능을 한다.

보이스 코일 모터(voice coil motor)의 고정자(310')는 프레임(500)에 브라켓(B) 등을 이용하여 고정되고, 상기 이동자(320')는 고정자(310')의 내부에서 상하로 슬라이딩 왕복운동을 한다.

브라켓(340)은 상기 이동자(320')를 축부(200)와 회전구동부(400)에 결합하는 작용을하고, 이동자(320')가 승강하면 동시에 승강하면서 축부(200)와 회전구동부(400)를 동시에 승강시키는 것이다.

안내부재(350)는 상기 브라켓(340)과 연결되어 상기 브라켓(340)이 일직선으로 승강하도록 지지하며 외부 프레임(500)에 고정되는 구성으로, 외부 프레임(500)에 고정되는 고정봉(351)과, 상기 고정봉(351)에 끼워져 슬라이딩방식으로 승강하는 왕복부재(352)를 포함한다. 상기 왕복부재(352)는 브라켓(340)과 연결되어 브라켓(340)이 수평방향으로 흔들리지않고 일직선으로 승강하도록 지지한다.

또한, 상기 축부(200)는 승강구동부(300')와 회전구동부(400)의 작용으로 승강 또는 회전하는 과정에서 수평방향으로 흔들리지 않도록 지지하는 별도의 가이드부재(700)가 추가로 마련될 수 있다. 상기 가이드부재(700)는 축부(200)의 외경을 감싸는 형태로 마련되며, 내부에 볼부시(710)가 마련되어 축부(200)의 승강 또는 회전동작을 방해하거나 간섭하지 않으면서 흔들리지 않도록 지지한다. 상기 가이드부재(700)는 프레임(500)과 브라켓(B) 등을 통해 고정된다.

본 발명의 바람직한 실시에 따르면, 상기 승강구동부(300, 300')는 상기 고정자(310, 310')와 이동자(320, 320') 사이에 승강된 이동자(320, 320')를 초기위치로 복귀시키는 탄성부재(330)가 추가로 설치된다.

상기 탄성부재(330)는 스프링을 비롯하여 초기 형태로 복원력을 갖는 다양한 소재로 구비될 수 있다. 일례를 들어 설명하면, 상기 탄성부재(330)가 코일스프링으로 구비될 경우에는 고정자(310, 310')의 상단과, 이동자(320, 320')의 상단에 각각 지지부재(312, 322)를 고정하여 상기 코일스프링의 양측이 연결된다. 이 경우, 전원을 공급받아 하강하였던 이동자(320, 320')가 추가적인 전원공급 없이 탄성부재(330)의 복원력에 의해 자동적으로 상승하여 초기위치로 복귀할 수 있다.

여기서, 탄성부재(330)의 구성을 도 5 내지 도 6b에는 도시하지 않았지만, 도 3 내지 도 4를 참조하면 그 구성을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시에 따르면, 상기 축부(200)는 상기 흡착부(100)의 흡기용 통로로 작용하는 중앙통기로(210)를 마련한다.

상기 중앙통기로(210)는 흡착부(100)와, 상기 흡착부(100)가 회로기판을 진공흡착하도록 진공 흡착력을 인가하는 에어 펌프와 같은 흡기장비를 연결하여, 공기가 통과하도록 작용한다.따라서, 상기 중앙통기로(210)는 각각 흡기구(211)와 배기구(212)를 갖게 되는데, 흡기구(211)는 흡착부(100)와 연결된 축부(200)의 하면에 외부와 입출이 가능하도록 형성되고, 배기구(212)는 축부(200)의 일측 상단에 벤트(vent)의 형태로 마련되어 외부의 흡기장비와 연결된다.

따라서, 흡기장비가 공기를 흡입하면 순간적으로 중앙통기로(210)가 진공상태로 진행되고, 흡착부(100)가 회로기판을 흡착하게 되는 것이다.

여기서, 중앙통기로(210)의 구성을 도 5 내지 도 6b에는 도시하지 않았지만, 도 3 내지 도 4를 참조하면 그 구성을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시에 따르면, 상기 흡착부(100)는 회로기판과 접촉하는 제1부재(110); 상기 제1부재(110)와 이격되게 결합되고,상기 축부(200)의 단부에 결합되는 제2부재(120); 상기 제1부재(110)와 제2부재(120)의 국소적인 위치에서 제1부재(110)와 제2부재(120)의 간격을 조절하는 간격조절부(130);를 포함한다.

제1부재(110)는 제2부재(120)에 비해 하측에 구비되어 회로기판과 접촉하는 것으로, 제1부재(110)는 하방으로 경사진 테이퍼부(111)를 마련하고, 상기 테이퍼부(111)의 하단에서 좁은 통로를 갖도록 흡착관(112)을 형성하되, 상기 흡착관(112)은 외부와 통기 가능하도록 통로(113)로 연결된다. 따라서, 상기 흡착관(112)을 통해 흡입력이 집중되어 회로기판을 흡착할 수 있는 것이다.

제 2부재(120)는 상기 제1부재(110)와 이격되게 결합되고, 상기 축부(200)의 하측 단부에 고정되는 구성으로, 축부(200)의 중앙통기로(210) 흡착관(211)과 외부를 연결하는 통기구(121)를 형성한다.

여기서 상기 통기구(121)와 통로(113) 및 배기구(212)는 각각 외부에서 호스가 연결될 수 있도록 꼭지(114, 122, 213)를 형성한다.

간격조절부(130)는 상기 제1부재(110)와 제2부재(120)의 국소적인 위치에서 제1부재(110)와 제2부재(120)의 간격을 조절하는 구성으로, 축부(200)에 고정된 제2부재(120)와 달리 제1부재(110)는 국소적으로 상하도 위치가 조절되어 제2부재(120)와 사이 거리가 조절가능하다.

이는 제1부재(110), 바람직하게는 흡착관(112)의 경사를 조절하기 위함이며, 그 기준은 베이스 기판의 표면 경사에 대응하도록 조절됨이 바람직하다. 상기와 같이 흡착관(112)의 경사가 베이스 기판의 표면 경사에 대응하도록 조절될 경우, 회로기판과 베이스기판의 본딩면이 받는 압착력이 균일해 질 수 있고, 압착력이 어느 한 부분에 집중되지 않고, 균일하게 분산되어 베이스기판 및 회로기판 파손의 우려가 없이 완벽하게 압착될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시에 따르면, 상기 간격조절부(130)는 제1부재(110)와 제2부재(120)에 개재된 볼부재(131); 상기 제1부재(110)와 제2부재(120)를 결합하는 볼트(132); 상기 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 간격을 조절하는 무드볼트(133);를 포함한다.

볼부재(131)는 상기 간격조절부(130)는 제1부재(110)와 제2부재(120)에 개재된 것으로, 제1부재(110)가 국소적으로 간격조절이 이루어질 때, 경사진 제1부재(110)의 중심부분을 지지하는 작용을 한다. 따라서, 제1부재(110)는 상기 볼부재(131)를 기준으로 전후좌우로 경사지도록 제2부재(120)와의 간격이 부분적으로 조절되는 것이다.

또한, 상기 제1부재(110)와 제2부재(120)는 상호 마주하는 내측면의 중심부에 각각 상기 볼부재(131)가 끼워지도록 요홈(115, 123)을 마련하고, 상기 요홈(115, 123) 사이에 볼부재(131)가 안착하여 제1부재(110)가 지지될 수 있도록 한다.

볼트(132)는 상기 제1부재(110)와 제2부재(120)를 결합하는 것으로, 상기 볼트(132)는 제1부재(110)와 제2부재(120)를 관통하고 너트체결되는 것으로, 상기 제1부재(110)와 제2부재(120)사이의 거리를 일정 간격만큼 이격하도록 거리를 유지하면서 상호 분리되지 않도록 결합해주는 작용을 한다.

무드볼트(133)는 상기 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 간격을 조절하는 것으로, 예를 들어 상기 무드볼트(133)가 전후좌우 사방으로 마련될 경우, 전방의 무드볼트(133)를 조이면 상대적으로 전방의 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 간격이 좁아지고 경사는 후방으로 하향 경사지게 된다. 또한 좌측의 무드볼트(133)를 풀면 상대적으로 우측의 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 간격이 넓어지고 경사는 좌측으로 하향 경사지게 된다.

따라서, 제1부재(110)와 제2부재(120)는 각각 볼트(132) 및 무드볼트(133)가 끼워지도록 내경에 나사산이 형성된 체결구가 다수 마련되어야 한다.

도 7은 본 발명에 따른 회로기판 본딩장치의 사시도이고, 도 8은 제1광학부 및 제2광학부의 사시도이다.

도 7에 도시한 바와 같은 본 발명에 따른 회로기판 본딩장치(1)는 접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하는 것으로, 전술한 다양한 실시에 해당하는 회로기판 흡착유닛(10)을 구비한다.

여기서, 회로기판 흡착유닛(10)은 일개 이상 횡방향으로 배치된다. 그리고, 상기 회로기판 흡착유닛(10)을 전후좌우로 이동시키는 이송테이블(20) 및 상기 각각의 회로기판 흡착유닛(10)의 일측에 고정되고 회로기판 흡착유닛(10)의 배열을 전후방향으로 정렬하는 정렬구동부(30)를 더 포함한다.

여기서, 상기 회로기판 본딩장치(1)는 상기 흡착부(100)의 초기 위치로부터 수평 방향으로 이격되게 배치되며, 상기 베이스 기판을 지지하는 기판 지지대(미도시)와, 상기 초기 위치의 흡착부(100)와 상기 기판 지지대 사이에서 상기 흡착부(100)의 하측에 배치되며, 상기 회로기판의 정렬 마크를 촬상하기 위한 제1광학부(800) 및 상기 기판 지지대의 하측에 배치되며, 상기 베이스 기판의 정렬 마크를 촬상하기 위한 제2광학부(900)를 기본적으로 포함한다.

상기 이송테이블(20)은 상기 회로기판 흡착유닛(10)을 전후좌우로 이동시키는 구성으로, 상기 회로기판 흡착유닛(10)의 프레임(500)이 슬라이딩 가능하게 고정되어 상기 회로기판 흡착유닛(10)을 좌우로 이동시키는 좌우이송부(21)와 상기 좌우이송부(21)를 슬라이딩 방식으로 전후방향으로 이동시키는 전후이송부(22)를 포함한다.

또한, 기판 지지대와 제1광학부(800) 및 제2광학부(900)가 고정되고, 상기 기판 지지대와 제1광학부(800) 및 제2광학부(900)를 좌우방향으로 이동시키는 좌우이송부(23)가 추가적으로 마련될 수 있다.

정렬구동부(30)는 상기 각각의 회로기판 흡착유닛(10)의 일측에 고정되고 회로기판 흡착유닛(10)의 배열을 전후방향으로 정렬하는 구성으로, 보이스 코일 모터(voice coil motor)로 구비될 수 있다.

따라서, 회로기판 흡착유닛(10)의 일괄적인 전후위치 조절은 전후이송부(22)를 통해 조절하고, 회로기판 흡착유닛(10)의 개별적인 섬세한 전후위치 조절은 정렬구동부(30)를 통해 조절할 수 있다. 또한, 기판 지지대와 제1광학부(800) 및 제2광학부(900)에도 정렬구동부(40)를 마련하여 기판 지지대와 제1광학부(800) 및 제2광학부(900)의 배열을 전후방향으로 정렬할 수 있다.

상기와 같은 정렬구동부(30)의 작용으로 베이스기판의 위치에 따라 회로기판 흡착유닛(10)의 위치를 개별로 위치를 조절하여 보다 정밀한 회로기판 본딩이 이루어질 수 있다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 회로기판 본딩장치(1)를 이용한 구체적인 회로기판 본딩과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 회로기판과 베이스기판에는 각각 정렬 마크가 표시되어 있다. 흡착부(100)는 승강구동부(300)의 작용으로 하강한 뒤 회로기판을 진공흡착하고, 탄성부재(330)의 작용으로 승강구동부(300, 300')는 다시 상승한다. 회로기판이 흡착된 흡착부(100)는 이송테이블(20)의 작용으로 기판 지지대 측을 향해 수평방향으로 정지 없이 이동된다.

이후, 회로기판이 제1광학부(800)의 수직 상방을 통과하는 순간, 제1광학부(800)를 통해 회로기판의 정렬 마크를 촬상한다. 회로기판은 기판 지지대까지 정지 없이 이동되므로, 회로기판의 정렬 마크를 촬상하는 순간에도 회로기판은 기판 지지대를 향해 이동한다.

한편, 제2광학부(900)를 통해 기판 지지대에 안착된 베이스기판의 정렬 마크를 촬상한다. 베이스기판의 정렬 마크를 촬상하는 과정은 흡착부(100)가 초기 위치를 출발하여 제1광학부(800)까지 도착하기 전에 이루어지는 것이 바람직하다.

이후, 회로기판 흡착유닛(10) 제1광학부(800)부터 기판 지지대까지 이동하는 동안, 회로기판의 정렬 마크와 베이스 기판의 정렬 마크가 일치하도록, 회로기판을 정렬한다. 이때, 제1광학부(800)를 이용하여 획득한 회로기판의 정렬 마크 영상과 제2광학부(900)를 이용하여 획득한 베이스 기판의 정렬 마크 영상을 이용하여, 정렬 마크들 간의 각 방향으로 이격된 차이를 보상하고, 회로기판을 보상된 정보에 따라 이동 또는 회전시킨다.

이때, 상기 회로기판의 정렬은 흡착부(100)가 제1광학부(800)를 통과하고 기판 지지대까지 도착하기 전에 이루어지는 것이 바람직하다.

이후, 접착 필름을 매개로 하여 정렬된 회로기판을 베이스 기판에 본딩처리 한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 회로기판 흡착유닛(10) 및 이를 이용하는 회로기판 본딩장치(1)는, 승강구동부(300)와 회전구동부(400)가 동축상에 배치되고, 흡착부(100)의 흡기용 통로가 축부(200) 내부에 형성되어 외부로 에어호스 등이 노출되지 않아 전체적으로 슬림하고 정리된 구조를 갖는 효과가 있다.

또한, 승강구동부(300')가 회전구동부(400) 및 축부(200)와 브라켓(340)으로 연결되어 결과적으로 흡착부(100)를 승강시킴에 따라 흡착부(100)의 승강과정이 흔들리지 않고 일직선상으로 이루어짐에 따라 본딩작업의 정확도가 향상될 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 회로기판 흡착유닛(10)에 따르면, 승강구동부(300)는 초기위치로 복귀하는 과정이 탄성부재(330)에 의해 자동적으로 이루어짐에 따라 초기위치로 복귀하는데 필요한 전력소비 및 시간을 절약할 수 있으며, 회로기판을 베이스기판과 평행하도록 조절한 뒤, 이송하여 본딩시킴에 따라 회로기판과 베이스기판이 균일하면서도 완벽하게 압착되어 평판디스플레이의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 회로기판 본딩장치(1)에 따르면, 한번의 공정으로 다수의 회로기판과 베이스기판을 동시에 본딩시킴에 따라 공정속도가 빨라지고 나아가 평판디스플레이 생산성 증대를 기대할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

1 : 회로기판 본딩장치 10 : 회로기판 흡착유닛
20 : 이송테이블 30 : 정렬구동부
100 : 흡착부 110 : 제1부재
120 : 제2부재 130 : 간격조절부
131 : 볼부재 132 : 볼트
133 : 무드볼트 200 : 축부
210 : 중앙통기로 300, 300' : 승강구동부
310, 310' : 고정자 311 : 중공
320, 320' : 이동자 330 : 탄성부재
340 : 브라켓 350 : 안내부재
400 : 회전구동부 500 : 프레임

Claims

접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하기 위하여 상기 회로기판을 흡착하여 이동시키는 회로기판 흡착유닛에 있어서,
상기 회로기판을 흡착하는 흡착부;
상기 흡착부의 상부에 결합하는 축부;
상기 축부가 관통하여 결합되며, 상기 흡착부를 상하로 이동시키는 승강구동부;
상기 승강구동부와 일렬로 배치되고, 상기 축부의 단부에 결합되며, 상기 흡착부를 회전시키는 회전구동부;를 포함하는 회로기판 흡착유닛.
제 1항에 있어서,
상기 승강구동부는 고정자와 이동자를 포함하는 보이스 코일 모터(voice coil motor)이며, 상기 고정자는 상기 축부가 관통하여 슬라이딩 가능하도록 중공을 형성하고, 외부 프레임에 고정되고, 상기 이동자는 상기 축부가 관통하여 고정되는 것을 특징으로 하는 회로기판 흡착유닛.
접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하기 위하여 상기 회로기판을 흡착하여 이동시키는 회로기판 흡착유닛에 있어서,
상기 회로기판을 흡착하는 흡착부;
상기 흡착부의 상부에 결합하는 축부;
상기 축부의 단부에 결합되며, 상기 흡착부를 회전시키는 회전구동부;
상기 축부와 회전구동부에 결합되며, 상기 흡착부를 상하로 이동시키는 승강구동부;를 포함하는 회로기판 흡착유닛.
제 3항에 있어서,
상기 승강구동부는 고정자와 이동자를 포함하는 보이스 코일 모터(voice coil motor)이며, 상기 이동자를 축부와 회전구동부에 결합하는 브라켓;
상기 브라켓과 연결되어 상기 브라켓이 일직선으로 승강하도록 지지하며 외부 프레임에 고정되는 안내부재;를 더 포함하는 회로기판 흡착유닛.
제 2항 또는 제 4항에 있어서,
상기 승강구동부는 상기 고정자와 이동자 사이에 승강된 이동자를 초기위치로 복귀시키는 탄성부재가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 회로기판 흡착유닛.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 축부는 상기 흡착부의 흡기용 통로로 작용하는 중앙통기로를 마련하는 것을 특징으로 하는 회로기판 흡착유닛.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 흡착부는 회로기판과 접촉하는 제1부재;
상기 제1부재와 이격되게 결합되고,상기 축부의 단부에 결합되는 제2부재;
상기 제1부재와 제2부재의 국소적인 위치에서 제1부재와 제2부재의 간격을 조절하는 간격조절부;를 포함하는 회로기판 흡착유닛.
제 7항에 있어서,
상기 간격조절부는 제1부재와 제2부재에 개재된 볼부재;
상기 제1부재와 제2부재를 결합하는 볼트;
상기 제1부재와 제2부재 사이의 간격을 조절하는 무드볼트;를 포함하는 회로기판 흡착유닛.
접착필름이 부착된 베이스 기판에 회로기판을 본딩하는 회로기판 본딩장치에 있어서,
상기 제 1항 또는 제 3항에 해당하며, 일개 이상 배치되는 회로기판 흡착유닛;
상기 회로기판 흡착유닛을 전후좌우로 이동시키는 이송테이블;
상기 각각의 회로기판 흡착유닛의 일측에 고정되고 회로기판 흡착유닛의 배열을 전후방향으로 정렬하는 정렬구동부;를 포함하는 회로기판 본딩장치.