KR20130038072A - 양면 에프피씨비 자동 접착 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 스크린 모듈 등 전자회로의 조립에 사용되는 금속 전극과 FPCB의 접착에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양면으로 형성된 금속 전극과 FPCB의 열압착에 의한 접촉 방법을 자동화 장비에도 적용할 수 있게 하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 기존 양면으로 형성된 금속 전극과 FPCB의 접착을 위해서는 전면에 가접 및 본접 공정을 거쳐 접착면을 뒤집고 사람이 개입하여 FPCB의 나머지 부분을 후면으로 위치시킨 후 가접 및 본접 공정을 거쳐 완성하게 되는데 이 과정에서 위치에 대한 부정확도가 발생하고, 기판을 뒤집어 가접 및 본접을 진행하는 공정은 높은 불량률을 가지게 된다. 이를 해결하기 위해 본 발명은 한 번의 공정으로 금속 전극과 FPCB의 접합면을 위치시켜 가접이 가능하게 하는 양면 ACF 자동 압착 장치 및 이를 이용한 제조 방법에 관한 것으로 FPCB를 구부려 생긴 공간에 터치패널기판을 삽입하고, 이후 구부려진 FPCB의 복원력을 이용하여 접촉시킨 후 가열을 하여 접착을 시키는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

양면 에프피씨비 자동 접착 장치 및 방법{DOUBLE SIDE FPCB AUTOMATIC BONDING TOOL AND METHOD}

본 발명은 터치스크린 모듈에 많이 쓰이고 있는 금속 전극이 양쪽면에 노출되어 있는 터치패널과의 회로 연결을 위해 양면 FPCB를 ACF를 사용하여 접착하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 양면 ACF 본딩을 자동화 장비에 적용하여 자동으로 진행하기 위한 압착 장치 및 이를 통한 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 터치 스크린 모듈 등 일반적인 전자 회로의 단면 금속 전극과 FPCB를 ACF를 사용하여 접착하는 공정순서를 나타낸 도면이고, 도 2는 상기 도 1에서 접착이 완료된 단면도이다.

또한 도 3은 양면으로 형성된 금속 전극과 FPCB의 접착 공정을 통해 완성된 단면도이다.

상기 도 1, 도 2 및 도3을 참조하면, 종래 ACF를 사용한 접착 공정에 의해 금속 전극(22)과 FPCB의 접촉면(20)이 ACF(21)에 의해 접촉되는 구조를 갖게 된다.

상기 ACF(21)에 의한 접착 방법은 단면일 경우 특별히 문제가 되지 않지만 도 3과 같이 터치센서가 양면에 형성되어 이를 연결하는 금속 전극(22)이 기판(24) 양면에 형성되고 FPCB(20)의 양면이 금속 전극과 접착되는 경우 상면에 ACF(21)를 가접 및 본접 작업을 진행 한 후 금속 전극이 형성된 기판(24)을 뒤집어 하면에 ACF(21)를 가접 및 본접 작업을 진행하여 제품의 조립을 완성하게 된다.

즉, 도 4의 양면 ACF 본딩을 해야하는 기판(24)과 FPCB(20)의 예에서 보는 바와 같이 기판(24) 양면에 금속 전극이 있는 경우 ACF 본딩을 위해 기판(24) 양면에 ACF 본딩 단자(40)가 ①, ②, ③ 위치에 존재하게 되며 FPCB(20)는 양면에 ACF 본딩 단자(40)를 Tail PCB 1(41), Tail PCB 2(42), Tail PCB 3(43)에 형성해야 한다.

이 경우 기판(24)과 FPCB(20) 연결을 위해서는 ② 위치에 있는 기판 배면의 ACF 본딩 단자(40)와 Tail PCB 2(42) 상면에 있는 ACF 본딩 단자(40)가 본딩되도록 Tail PCB 2(42)를 구부려 삽입한 후, ACF 본딩 단자(40) 위치를 인식마크(44)를 이용해 맞춰서 Tail PCB 1(41), Tail PCB 3(43)과 기판(24) ①, ③ 위치의 ACF 본딩을 진행하고, 이후 기판(24)과 FPCB(20)를 뒤집어 나머지 위치의 ACF 본딩을 진행해야 한다. 도 5는 이러한 양면 ACF 본딩 작업이 완료된 후의 모습을 보여주고 있다.

상술한 바와 같이, 양면의 구조를 갖는 제품을 제작하는데 기존의 방법으로 작업을 진행하게 되면 상, 하면의 붙이는 위치에 대한 정확도를 높이는 방법도 문제가 되며 동일 공정을 두 번 진행하게 되고, 또한 기판(24)을 뒤집는 공정이 반드시 필요한 구조로 이루어져 있으며, 이러한 접합공정 과정에서는 필연적으로 불량이 발생할 수밖에 없고, 이러한 별도의 접합공정으로 인해 제조비용이 상승하고 공정을 자동화하기 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 양면 전극과 양면 FPCB(20)를 ACF(21)를 사용하여 접착 시 상면에 ACF(21)를 가접 및 본접 작업을 진행 한 후 금속 전극이 형성된 기판(24)을 뒤집어 하면에 ACF(21)를 가접 및 본접 작업을 진행하는 과정에서 발생하는 위치에 대한 부정확도를 개선하고 동일 공정을 두 번 진행하여 그 과정에서 기판을 뒤집게 되는 공정으로 인한 불량률을 개선하는 양면 ACF 압착 장치 및 이를 이용한 양면 ACF 자동 압착 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 발명이 이루고자 하는 목적을 달성하기 위하여 ACF를 이용하여 터치패널기판과 FPBC를 자동으로 접합시키는 장치에 있어서, 상면과 하면에 금속전극이 형성되어 있는 FPCB를 파지하고, 수평방향으로 동일선상에 있는 상기 금속전극을 수직방향으로 상면에 위치한 금속전극과 하면에 위치한 금속전극이 서로 위치가 달라지도록 FPCB를 구부리기 위한 상부그립과 하부그립을 포함하는 것;을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부그립 및 하부그립은 FPCB를 잡기 위해 흡착부; 및 상기 FPCB를 가열하기 위한 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부그립 및 하부그립 중 어느 하나는 틸팅을 통해 FPCB가 구부러질 수 있는 공간을 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 구부러진 FPCB에 상기 터치패널기판이 삽입되고, 삽입이 완료되면 FPCB를 풀어주어 FPCB의 복원력에 의해 FPCB와 터치패널기판이 접촉되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 장치를 이용하여 FPCB를 구부려 생긴 공간에 터치패널기판을 삽입하고, 이후 구부려진 FPCB의 복원력을 이용하여 접촉시킨 후 가열을 하여 접착을 시키는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 과제의 해결 수단을 통해 FPCB의 접합 공정에서 뒤집는 공정 및 접착 위치를 정렬하는 공정 등이 제거되어 효율성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 이를 통해 후면 작업 과정에서 발생하는 불량을 원천적으로 막을 수 있는 효과가 있다.

즉, 종래에는 상면의 작업을 완료하고 뒤집어 후면의 작업을 진행하게 되어 접착 위치를 맞추는 작업이 어려워 이에 대한 검사에 대한 노력과 시간이 많이 소요되나, 본 발명에 따른 공정에 의하면 접착 공정을 진행하는데 1회의 정렬로 최적화된 공정조건에서 접착 작업을 진행하기만 하면 되므로 공정의 효율을 극대화할 수 있으며, 이를 통해 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 금속 전극과 FPCB를 접착하는 방법을 나타낸 공정도,
도 2는 단면에 형성된 금속 전극과 FPCB가 접착이 완료된 제품을 나타낸 단면도,
도 3은 양면에 형성된 금속 전극과 FPCB가 접착이 완료된 제품을 나타낸 단면도,
도 4는 양면 ACF 본딩 작업 전의 기판과 양면 FPCB,
도 5는 양면 ACF 본딩 작업 후의 기판과 양면 FPCB,
도 6는 본 발명 실시 예에 따른 양면 ACF 자동 압착 장치 구조를 나타낸 예시도,
도 7는 본 발명 실시 예에 따른 양면 ACF 자동 압착 장치를 이용한 제조 방법을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 기판(24) 양면에 형성된 금속 전극(22)과 FPCB(20)를 ACF(21)로 자동 접착하기 위해 고안된 압착 장치 구조 및 제조 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 압착 장치 구조를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 양면 ACF 자동 압착 장치는 기판 상부에 접착될 상부 FPCB(66)을 고정하는 Suction Grip(60), 기판 하부에 접착될 하부FPCB(67)을 고정하는 Bending Grip(63), Bending Grip(63)이 하부 방향으로 이동 시 이를 잡아주기 위한 Holding Grip(65), Bending Grip(63)과 Holding Grip(65)를 연결하는 Tilting Hinge(64)로 구성되어 있다.

Suction Grip(60)에는 Suction Hole(61)이 있어 이 hole을 통해 진공 suction으로 상부FPCB(66)을 고정하게 된다. 또한, ACF와 접촉되는 부분은 Heater(62)가 있어 FPCB 가접 온도 조건의 열을 발생하게 된다.

Bending Grip(63)에도 Suction Grip(60)과 같이 Suction Hole(61)이 있어 이 Hole을 통해 진공 suction으로 하부FPCB(67)을 고정하게 된다.

상부FPCB(66)과 하FPCB(67)을 이격시켜 그 사이로 기판(24)을 삽입하여 양면 압착을 하기 위해 Bending Grip(63)이 고정된 하부FPCB(67)을 아래쪽으로 당길 수 있도록 Tilting Hinge(64)가 Bending Grip(63)과 Holding Grip(65)를 연결하게 된다.

도 5는 본 발명 실시 예에 따른 양면 ACF 자동 압착 장치를 이용한 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.

도 5를 참조하면 Vision Camera로 FPCB(20)에 마크되어 있는 인식마크를 인식한 후(S01), Suction Grip(60) 하부의 정확한 위치에 FPCB(20)를 안착한다.(S02) 안착 시 Bending Grip(63)은 아래 방향으로 Tilting 되어 있어 FPCB가 Suction Grip(60)과 Bending Grip(63) 사이에 삽입될 수 있게 된다. 안착된 FPCB(20) 중 상부FPCB(66)을 Suction Grip(60)이 suction으로 고정하게 된다.(S03)

그리고 Tilting 되어 있던 Bending Grip(63)이 상부방향으로 이동하여 하부FPCB(67)을 진공 suction으로 고정한 후(S05) 하부방향으로 Tilting 하여 상부FPCB(66)과 하부FPCB(67)을 이격시켜 기판이 삽입될 수 있는 공간을 확보한다.(S06)

그리고 기판(24) 양면에 ACF(21)를 부착하고(S07), Vision Camera로 기판의 정확한 위치를 인식한 후(S08), 기판(24)과 FPCB(20)를 정렬한다.(S09)

그리고 열과 압력을 가해 상부FPCB(66)을 가접한다.(S10)

상부FPCB(66) 가접 완료되고 나면 하부FPCB(67)은 별도의 위치보정이 필요없다. 이미 위치가 고정되어 있으므로 Bending Grip(63)이 suction을 풀기만 해도 FPCB의 탄성에 의해 하부FPCB(67)이 기판(24)과 접착될 정확한 위치로 복귀하게 된다.(S11)

그리고 열과 압력을 가해 하부FPCB(67)을 가접한다.(S12)

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

20: FPCB 21: ACF
22: 금속 전극 40: ACF 본딩 단자
60: Suction Grip 61: Suction Hole
62: 히터 63: Bending Grip
64: Tilting Hinge 65: Holding Grip

Claims (5)

1. ACF를 이용하여 터치패널기판과 FPBC를 자동으로 접합시키는 장치에 있어서,
   상면과 하면에 금속전극이 형성되어 있는 FPCB를 파지하고, 수평방향으로 동일선상에 있는 상기 금속전극을 수직방향으로 상면에 위치한 금속전극과 하면에 위치한 금속전극이 서로 위치가 달라지도록 FPCB를 구부리기 위한 상부그립과 하부그립을 포함하는 것;을 특징으로 하는 양면 에프피씨비 자동 접착 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부그립 및 하부그립은
   FPCB를 잡기 위해 흡착부; 및 상기 FPCB를 가열하기 위한 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 에프피씨비 자동 접착 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 상부그립 및 하부그립 중 어느 하나는 틸팅을 통해 FPCB가 구부러질 수 있는 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 양면 에프피씨비 자동 접착 장치.
4. 제1항에 있어서,
   구부러진 FPCB에 상기 터치패널기판이 삽입되고, 삽입이 완료되면 FPCB를 풀어주어 FPCB의 복원력에 의해 FPCB와 터치패널기판이 접촉되는 것을 특징으로 하는 터치패널기판.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 장치를 이용하여 FPCB를 구부려 생긴 공간에 터치패널기판을 삽입하고, 이후 구부려진 FPCB의 복원력을 이용하여 접촉시킨 후 가열을 하여 접착을 시키는 것을 특징으로 하는 양면 에프피씨비 자동 접착 방법.

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