KR20140095301A - 본딩 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20140095301A KR1020130008127A KR20130008127A KR20140095301A KR 20140095301 A KR20140095301 A KR 20140095301A KR 1020130008127 A KR1020130008127 A KR 1020130008127A KR 20130008127 A KR20130008127 A KR 20130008127A KR 20140095301 A KR20140095301 A KR 20140095301A
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엄동빈
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Abstract

본딩 장치 및 그 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치는 일면 상에 기판의 적어도 일부가 안착되는 지지대, 기판 상에 소자를 부착시키는 본딩툴, 및 지지대에 설치되고, 지지대의 일면을 세정하는 세정 어셈블리를 포함한다.

Description

본딩 장치 및 그 방법 {Apparatus and method for bonding}
본딩 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
표시 장치, 반도체, 태양 전지 등을 제작하는 공정에는 대부분 본딩 공정이 포함된다. 예를 들어, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display) 및 전계 발광 표시 장치(Electro-Luminescence Display) 등에 포함된 다수의 소자, 예컨대 구동 소자(Driver IC) 또는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuits Board) 등은 본딩 공정을 통하여 기판 상에 실장된다.
일반적으로, 본딩 공정은 기판의 일면 상에 소자를 위치시킨 후에, 기판을 지지대 상에 안착시키고, 본딩툴을 이용하여 소자를 기판 상에 부착시킨다. 구체적으로, 본딩툴의 본딩 헤드가 소자의 상부로부터 하강하여 소자를 기판 상에 압착시킨다. 이때, 지지대 상에 이물질이 존재할 경우, 이물질이 존재하는 부분에 대응하는 기판의 부분에 과도한 압력이 가해져, 기판 파손, 소자 파손, 또는 소자의 불완전 실장 등의 불량이 발생될 수 있다.
이러한 불량이 발행한 부품은 후속 공정으로 진행되기 전에 폐기되어야 하므로, 시간적 및 비용적 측면에서 낭비가 발생되고, 만약, 이러한 불량을 발견하지 못하고 후속 공정이 진행될 경우, 불량한 제품이 출하될 수 있다.
따라서, 기판이 안착되는 지지대의 일면을 세정하는 것이 필요할 수 있다. 즉, 본딩 공정이 진행되기 전에 지지대의 일면 상에 이물질의 존부를 확인하고, 이물질이 존재할 경우 지지대의 일면을 세정하는 것이 필요할 수 있다.
지지대의 일면을 세정하는 방법 중 하나는, 일정 횟수의 본딩 공정을 진행한 후에 본딩 장치의 작동을 중지하고 작업자가 수동으로 지지대의 일면을 세정하는 것일 수 있다. 그러나, 이 경우, 작업 중단에 따른 작업 로스가 발생하고, 세정 작업을 수행할 작업자가 필요하다는 점에서 불리한 점이 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연속적인 본딩 공정 중에 실시간으로 기판의 적어도 일부가 안착되는 지지대의 일면을 자동으로 세정하여 이물질에 의한 기판 파손, 소자 파손, 또는 소자의 불완전 실장 등의 불량을 방지할 수 있는 본딩 장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 연속적인 본딩 공정 중에 실시간으로 기판의 적어도 일부가 안착되는 지지대의 일면을 자동으로 세정하여 이물질에 의한 기판 파손, 소자 파손, 또는 소자의 불완전 실장 등의 불량을 방지할 수 있는 본딩 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치는 일면 상에 기판의 적어도 일부가 안착되는 지지대, 기판 상에 소자를 부착시키는 본딩툴, 및 지지대에 설치되고, 지지대의 일면을 세정하는 세정 어셈블리를 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 본딩 장치는 일면 상에 기판의 적어도 일부가 안착되는 지지대, 및 기판 상에 소자를 부착시키는 본딩툴을 포함하되, 일면은 복수개의 홀을 포함하고, 지지대는 홀을 통하여 일면 상의 공기 및 이물질을 흡입한다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 방법은 기판의 적어도 일부를 지지대의 일면 상에 안착시키는 안착 단계, 본딩툴을 이용하여 기판 상에 소자를 부착시키는 부착 단계, 및 기판을 지지대의 일면으로부터 이격시키고, 세정 유닛을 이용하여 지지대의 일면을 세정하는 세정 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 연속적인 본딩 공정 중에 실시간으로 기판의 적어도 일부가 안착되는 지지대의 일면을 세정하여, 연속적인 본딩 공정의 중단에 따른 작업 로스를 방지할 수 있다.
또한, 지지대의 일면을 자동으로 세정하여 공정 자동화를 이룰 수 있다.
또한, 지지대의 일면 상의 부유성 이물질을 제거하여 지지대의 일면의 상부뿐만 아니라 지지대와 접촉하는 기판 하부 또는 본딩 헤드와 접촉하는 소자 상부에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 지지대의 일면 상의 이물질에 의한 기판 파손, 소자 파손, 또는 소자의 불완전 실장 등의 불량을 방지할 수 있다.
또한, 후속 공정으로 진행하기 전에 기판 파손, 소자 파손, 또는 소자의 불완전 실장 등의 불량을 방지할 수 있기 때문에, 시간적 및 비용적 측면에서 낭비, 및 불량한 제품의 출하를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대 및 세정 어셈블리의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대 및 세정 어셈블리의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대 및 세정 어셈블리의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치에 의하여 기판 상에 소자가 부착되는 것을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대 및 세정 어셈블리의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대 및 세정 어셈블리의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대, 세정 어셈블리, 및 센서부의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대 및 세정 어셈블리의 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
구성 요소(elements) 또는 층이 다른 구성 요소 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 구성 요소 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대(100) 및 세정 어셈블리(200)의 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대(100) 및 세정 어셈블리(200)의 측면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대(100) 및 세정 어셈블리(200)의 정면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본딩 장치는 지지대(100), 본딩툴(400), 및 세정 어셈블리(200)를 포함한다. 또한, 본딩 장치는 센서부(300) 및 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
본딩 장치는 표시 장치, 반도체, 태양 전지 등을 제작하는 공정에서 부속 소자를 메인이 되는 기판 상에 실장시키는 장치일 수 있다. 본 명세서에서는 표시 장치, 예를 들어, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display) 및 전계 발광 표시 장치(Electro-Luminescence Display) 등을 제작하는 공정에서 소자(620)를 기판(610) 상에 실장시키기 위하여 사용되는 본딩 장치를 예로 하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(610)은 구조물이 형성되지 않은 단순 기판 또는 일부의 구조물이 형성된 기판일 수 있다. 기판(610)에 형성된 구조물은 완성된 구조물일 수 있지만, 미완성된 중간 단계의 구조물일 수도 있다. 또한, 기판(610)은 단독으로 하나의 표시 패널을 구성할 수 있으나, 분할되어 복수개의 표시 패널을 구성하는 모기판일 수도 있다. 또한, 기판(610)은 한 매의 기판일 수 있지만, 적층된 복수개의 기판을 포함할 수도 있다. 기판(610)이 적층된 복수개의 기판을 포함할 경우, 복수개의 기판은 서로 완전히 중첩될 수 있지만, 적어도 하나의 기판이 다른 기판들보다 일부 돌출될 수 있다. 여기에서, 일부 돌출된 부분에 소자(620)가 실장될 수 있다.
소자(620)는 구동 소자(Driver IC) 또는 적어도 하나의 칩이 실장되어 있는 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuits Board) 등일 수 있고, 기판(610) 상에 위치할 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 소자(620)는 기판(610)의 일 단부 상에 위치할 수 있다. 구체적으로, 소자(620)의 적어도 일부는 기판(610)과 중첩될 수 있으며, 기판(610)과 중첩되는 부분의 적어도 일부가 기판(610)에 부착될 수 있다.
소자(620)는 기판(610) 상에 가압착된 상태에서 본딩 장치로 이송될 수 있다. 여기에서, 가압착은 기판(610) 상에 소자(620)를 얹고, 소자(620)의 상부로부터 기판(610) 방향으로 약한 압력을 가하여, 소자(620)를 기판(610) 상에 고정시키는 것을 의미할 수 있다. 즉, 일면 상에 소자(620)가 위치하는 기판(610)을 이송하기 전에, 소자(620)가 기판(610)으로부터 이격되지 않도록 일정한 힘으로 고정시켜주는 공정을 선행적으로 실시할 수 있다. 여기에서, 소자(620)와 기판(610) 사이에는 표시 장치의 제조에서 기판(610)에 소자(620)를 전기적 및 물리적으로 연결하기 위하여 사용하는 무납인 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film)이 개재될 수도 있다.
기판(610)과 기판(610) 상의 소자(620)를 통틀어서 기판 어셈블리(600)라고 정의한다면, 기판 어셈블리(600)는 이송 로봇(500)에 의하여 본딩 장치로 이송될 수 있다. 이송 로봇(500)은 흡착판(510) 및 로봇암(520)을 포함할 수 있다. 흡착판(510)은 다공질의 일면 상에 기판(610)의 적어도 일부를 흡착하여 고정시킬 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 흡착판(510)에 의하여 흡착되는 기판(610)의 일부는 소자(620)와 중첩되지 않은 기판(610)의 일부일 수 있다. 흡착판(510)에 의하여 흡착되지 않는 기판(610)의 나머지 일부는 소자(620)와 중첩될 수 있으며, 이 부분이 지지대(100)와 접촉하여 지지대(100) 상에 안착될 수 있다. 도 1에서는 하나의 흡착판(510)이 하나의 기판(610)을 흡착하여 고정시키는 것을 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 흡착판(510)이 복수개의 기판(610)을 흡착하여 고정시키거나, 복수개의 흡착판(510)이 하나의 기판(610)을 흡착하여 고정시킬 수도 있다. 로봇암(520)은 흡착판(510)의 측면과 연결되어 흡착판(510)을 본딩 장치로 이동시킬 수 있다.
지지대(100)는 본딩 공정 중 기판(610)을 지지할 수 있다. 지지대(100)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 석영 또는 스테인리스 강(Steel Use Stainless, SUS) 등으로 이루어질 수 있다. 지지대(100)는 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 일면을 포함할 수 있다. 여기에서, 기판(610)의 적어도 일부는 소자(620)와 중첩된 기판(610)의 일부를 의미할 수 있다. 지지대(100)의 일면은 기판(610)의 적어도 일부와 접촉하여 기판(610)을 안정적으로 지지할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 기판(610)의 적어도 일부와 접촉하는 지지대(100)의 일면은 불소로 코팅되거나, 불소 플라즈마 처리가 되어, 지지대(100)의 일면 상에서 발생할 수 있는 스크레치 및 이물질의 흡착을 방지할 수 있다.
본딩툴(400)은 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면의 상부에 위치할 수 있다. 본딩툴(400)은 본딩 헤드(410)와 본딩암(420)을 포함할 수 있다. 본딩 헤드(410)는 기판(610) 상에 소자(620)를 본압착시킬 수 있다. 구체적으로, 본딩 헤드(410)는 지지대(100)의 일면의 상부로부터 수직 하강하여 소자(620)와 접촉하고, 소자(620)를 기판(610) 방향으로 열압착하여 기판(610) 상에 부착시킬 수 있다. 소자(620)와 기판(610) 사이에 이방성 도전 필름이 개재될 경우, 본딩 헤드(410)에 의하여 소자(620)를 열압착함으로써, 이방성 도전 필름을 통하여 기판(610)과 소자(620) 사이에 전하를 흐를 수 있도록 할 수 있다. 이렇게 기판(610)과 소자(620) 사이에 전하가 흐른다면, 소자(620)가 기판(610)에 실장되었다고 할 수 있다. 본딩암(420)은 본딩 헤드(410)와 연결되어 본딩 헤드(410)를 이동시킬 수 있다.
세정 어셈블리(200)는 지지대(100)에 설치될 수 있다. 세정 어셈블리(200)는 지지대(100)와 일체형으로 형성될 수도 있다. 세정 어셈블리(200)는 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면을 세정할 수 있다. 세정 어셈블리(200)는 이송 레일(210), 이송판(220), 세정 유닛(230), 및 집진기(240)를 포함할 수 있다.
이송 레일(210)은 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면과 접하는 지지대(100)의 일 측면 상에 형성될 수 있다. 이송 레일(210)은 이송판(220)의 일부와 연결되어 이송판(220)을 이동시킬 수 있다. 이송 레일(210)은 이송판(220)을 이동시키는 구동부, 예를 들어 리니어 모터를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 이송 레일(210)은 이송판(220)을 제1 방향 또는 제1 방향의 반대 방향으로 이송시킬 수 있다. 여기에서 제1 방향은 x 방향일 수 있고, 제1 방향의 반대 방향은 -x 방향일 수 있다. 즉, 이송 레일(210)은 이송판(220)을 직선 왕복 운동시킬 수 있다.
이송판(220)은 이송 레일(210)과 연결되어 제1 방향 또는 제1 방향의 반대 방향으로 이동할 수 있다. 이송판(220)의 적어도 일부는 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면과 이격되어 평행하게 배치될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 이송판(220)은 x 방향 또는 -x 방향으로 이동하며 지지대(100)의 일면을 모두 스캔할 수 있다.
세정 유닛(230)은 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면과 대향하는 이송판(220)의 일면 상에 배치될 수 있다. 세정 유닛(230)은 실질적으로 지지대(100)의 일면을 세정하는 기능을 수행할 수 있다. 세정 유닛(230)은 이송판(220)의 일면 상에 고정되어 있기 때문에, 이송판(220)과 함께 제1 방향 또는 제1 방향의 반대 방향으로 이동하며, 지지대(100)의 일면을 세정할 수 있다. 세정 유닛(230)은 지지대(100)의 일면과 접촉하여 지지대(100)의 일면을 세정할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 지지대(100)의 일면과 일정 거리 이격되어 지지대(100)의 일면을 세정할 수도 있다.
세정 유닛(230)은 복수개일 수 있다. 세정 유닛(230)은 제1 세정 유닛(230a) 및 제2 세정 유닛(230b)을 포함할 수 있다. 제1 세정 유닛(230a) 및 제2 세정 유닛(230b)은 서로 인접하여 배치될 수 있고, 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면과 평행하게 나란히 배치될 수 있다. 제1 세정 유닛(230a) 및 제2 세정 유닛(230b)은 동일한 기능을 수행하는 세정 유닛(230)일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상이한 기능을 수행하는 세정 유닛(230)일 수 있다. 도 1 및 도 4에 도시된 예시적인 실시예에서, 제1 세정 유닛(230a)은 지지대(100)의 일면과 접촉하여 지지대(100)의 일면 상의 이물질을 제거하는 롤러일 수 있고, 제2 세정 유닛(230b)은 제1 세정 유닛(230a)에 의하여 제거된 이물질을 흡입하여 이물질이 지지대(100)의 일면 상에서 부유하지 않게 하는 진공 흡입기일 수 있다. 여기에서, 롤러는 반시계 방향으로 회전하여 지지대(100)의 일면 상에서 제거된 이물질이 자연스럽게 진공 흡입기로 흡입될 수 있도록 할 수 있다.
집진기(240)는 지지대(100)의 측면 상에 위치할 수 있다. 집진기(240)의 형상은 지지대(100)의 형상과 유사한 직육면체 형상일 수 있다. 집진기(240)는 집진기 몸체(241) 및 집진구(242)를 포함할 수 있다. 집진기 몸체(241)는 집진구(242)를 통하여 포집된 이물질을 저장할 수 있다. 집진기 몸체(241)는, 집진기 몸체(241)에 일정량 이상의 이물질이 저장될 경우, 집진기 몸체(241)로부터 이물질을 배출시키는 게이트(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 집진기 몸체(241)는 저장된 이물질의 양을 표시해주는 이물질량 표시부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 집진기 몸체(241)는 연결관에 의하여 상술한 진공 흡입기와 연결될 수 있으며, 진공 흡입기에서 흡입된 이물질이 집진기 몸체(241)로 포집될 수도 있다. 여기에서, 집진기 몸체(241)와 진공 흡입기를 연결시키는 연결관은 상술한 이송 레일(210) 내부에 위치할 수 있다. 집진구(242)는 집진기(240)의 일면에 형성되어, 집진구(242) 상의 이물질이 집진구(242) 몸체로 흡입되는 통로가 될 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 집진구(242)는 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면과 동일 평면 상에 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 지지대(100)의 일면과 상이한 평면 상에 형성될 수도 있다.
집진기(240)는 이송판(220) 및 세정 유닛(230)의 이동 경로의 적어도 일 단부에 위치할 수 있다. 구체적으로, 집진기(240)는 제1 방향에 위치하는 지지대(100)의 일 측면 상에 위치할 수 있으며, 제1 방향의 반대 방향에 위치하는 지지대(100)의 타 측면 상에 위치할 수 있다. 또한, 지지대(100)는 복수개일 수 있으며, 제1 방향 및 제1 방향의 반대 방향에 위치하는 지지대(100)의 일 측면 및 타 측면 상에 두 개가 위치할 수 있다. 여기에서, 집진구(242)는 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면과 인접하여 형성될 수 있다.
이와 같은 세정 어셈블리(200)에 의한 세정은, 기판(610)의 적어도 일부가 지지대(100)의 일면 상에 안착되기 전에 실시될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 본딩 장치에 투입되는 모든 기판(610)에 대하여 본딩 공정을 수행하기 전에 세정 어셈블리(200)에 의한 세정이 실시될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 일정 횟수의 본딩 공정의 텀(term)을 두고 주기적으로 세정 어셈블리(200)에 의한 세정을 실시할 수 있다. 여기에서, 일정 횟수는 경험칙에 의하여 판단된 시간, 즉, 세정 어셈블리(200)에 의하여 지지대(100)의 일면이 한 번 세정된 후에 지지대(100)의 일면 상에 이물질이 존재하지 않을 시간에 대응하는 본딩 공정의 횟수일 수 있다.
센서부(300)는 지지대(100)의 상부에 고정되어 설치될 수 있다. 센서부(300)는 지지대(100) 또는 세정 어셈블리(200)와 일체형으로 형성될 수 있다. 센서부(300)는 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면과 이격되어 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 지지대(100)의 일면과 접촉하여 형성될 수도 있다. 센서부(300)는 지지대(100)의 일면 상에 이물질의 존재하는지 여부를 확인할 수 있는 광학적 센서를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 센서부(300)는 카메라일 수 있고, 카메라에 의하여 촬영된 영상에 의하여 이물질의 존부를 확인할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 센서부(300)는 압력 센서 또는 초음파 센서 등을 포함할 수 있다.
제어부는 센서부(300), 본딩툴(400), 및 이송 로봇(500)과 연결되어 센서부(300), 본딩툴(400), 및 이송 로봇(500)의 작동을 제어할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 센서부(300)가 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면 상에 이물질이 존재하는 것을 확인할 경우, 제어부는 후속하는 본딩 공정의 진행을 중단시키고, 이송 로봇(500) 및 본딩툴(400)을 지지대(100)의 일면 상에서 일정 거리 이격시켜 고정시킨 후에, 세정 어셈블리(200)를 작동하여 지지대(100)의 일면을 세정하도록 할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 센서부(300)가 지지대(100)의 일면 상에 이물질이 존재하는 것을 확인할 경우, 제어부는 연속적인 본딩 공정을 중단하지 않고, 기판(610)이 지지대(100)의 일면 상에 안착되기 전에, 세정 어셈블리(200)를 작동하여 지지대(100)의 일면을 세정하도록 할 수 있다. 이 경우, 연속적인 본딩 공정의 중단이 없기 때문에, 시간적 및 비용적 낭비를 줄일 수 있다.
이하, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치에 의하여 기판(610) 상에 소자(620)가 부착되는 것을 설명하기 위하여 도 5를 참조한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치에 의하여 기판(610) 상에 소자(620)가 부착되는 것을 도시한 측면도이다.
도 5를 참조하면, 이송 로봇(500)은 일면 상에 소자(620)가 고정된 기판(610)을 이송하여 기판(610)의 일부를 지지대(100)의 일면 상에 안착시킬 수 있다. 여기에서, 기판(610)의 일부는 소자(620)와 중첩된 기판(610)의 일부일 수 있다. 이때, 지지대(100)의 일면은 세정 어셈블리(200)에 의하여 세정되었기 때문에, 이물질이 존재하지 않을 수 있으며, 따라서, 기판(610)의 일부는 지지대(100)와 안정적으로 접촉할 수 있다. 이 후에, 본딩툴(400)이 수직 하강하여 소자(620)와 접촉한 후에, 소자(620)에 일정 온도 및 압력을 가하여 소자(620)를 기판(610) 상에 부착시킬 수 있다. 소자(620)가 기판(610) 상에 부착되어 소자(620)와 기판(610) 사이에 전류가 흐를 수 있게 되면, 소자(620)는 기판(610) 상에 실장되었다고 할 수 있다. 이와 같이, 본딩툴(400)이 수직 하강하여 소자(620)와 접촉한 상태에서 이송판(220) 및 세정 유닛(230)은 지지대(100)의 적어도 일 단부에 위치하여 기판(610) 상에 소자(620)를 실장하는 공정에 방해가 되지 않도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치에 의하면, 연속적인 본딩 공정 중에 실시간으로 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(100)의 일면을 세정하여, 연속적인 본딩 공정의 중단에 따른 작업 로스를 방지할 수 있다. 또한, 지지대(100)의 일면을 세정 어셈블리(200)에 의하여 자동으로 세정하여 공정 자동화를 이룰 수 있다.
또한, 집진기(240)가 세정 유닛(230)의 이동 경로의 양 단부에 위치하고, 세정 유닛(230)은 적어도 하나의 진공 흡입기를 포함하므로, 지지대(100)의 일면 상에서 제거된 이물질은, 지지대(100)의 일면 상에서는 진공 흡입기에 의하여 포집되고, 지지대(100)의 일면의 양 단부에서는 집진기(240)에 의하여 포집될 수 있다. 따라서, 지지대(100)의 일면 상에서 제거된 이물질이 부유한 상태로 잔존하여 지지대(100)의 일면의 상부뿐만 아니라 지지대(100)와 접촉하는 기판(610) 하부, 본딩 헤드(410)와 접촉하는 소자(620) 상부, 또는 본딩 장치와 인접한 다른 기기를 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
또한, 지지대(100)의 일면 상의 이물질에 의한 기판(610) 파손, 소자(620) 파손, 또는 소자(620)의 불완전 실장 등의 불량을 방지할 수 있다. 또한, 본딩 공정 다음의 공정으로 진행하기 전에 기판(610) 파손, 소자(620) 파손, 또는 소자(620)의 불완전 실장 등의 불량을 방지할 수 있기 때문에, 시간적 및 비용적 측면에서 낭비, 및 불량한 제품의 출하를 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대(100) 및 세정 어셈블리(201)의 정면도이다. 설명의 편의 상, 도 4에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 본딩 장치는 세 개의 세정 유닛(231)을 포함할 수 있다. 세 개의 세정 유닛(231)은 지지대(100)의 일면과 평행하게 나란히 일렬로 배치될 수 있다. 세 개의 세정 유닛(231) 중 가운데에 위치한 세정 유닛(231)이 제1 세정 유닛(231a)일 수 있으며, 양 단에 위치한 세정 유닛(231)이 제2 세정 유닛(231b)일 수 있다. 제1 세정 유닛(231a)은 에어 분출기일 수 있고, 제2 세정 유닛(231b)은, 상술하였듯이, 진공 흡입기일 수 있다. 에어 분출기는 고압의 에어를 지지대(100)의 일면으로 분출할 수 있으며, 에어 분출기에서 분출된 공기는 지지대(100)의 일면 상에 고착화된 이물질을 지지대(100)의 일면으로부터 제거할 수 있다. 제거된 이물질은 에어 분출기의 양 단의 진공 흡입기에 의하여 흡입되어 집진기(240)에 포집될 수 있다. 이와 같이, 에어 분출기를 사용하면, 지지대(100)의 일면과 이격된 상태에서 지지대(100)의 일면을 세정할 수 있으므로, 지지대(100)의 일면에 물리적 영향을 최소화하며 지지대(100)의 일면을 세정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대(100) 및 세정 어셈블리(202)의 정면도이다. 설명의 편의 상, 도 4에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 세정 유닛(232)에서 제2 세정 유닛(232b)은 그대로 진공 흡입기이지만, 제1 세정 유닛(232a)은 블레이드를 포함할 수 있다. 블레이드는 지지대(100)의 일면 상에 고착되어 있는 이물질을 원활하게 제거할 수 있도록 선단부가 칼날 형상으로 가공된 구조일 수 있다. 블레이드의 선단부는 지지대(100)의 일면과 거의 접촉할 정도로 인접할 수 있다. 블레이드는 내구성 및 내모성이 우수한 금속 재질로 제작될 수 있으며, 지지대(100)의 일면을 한 번에 스캔하여 지지대(100)의 일면 상의 이물질을 제거할 수 있다. 이와 같이, 블레이드를 사용하면, 지지대(100)의 일면에 강한 접착력으로 들러붙은 이물질을 용이하게 제거할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대(100), 세정 어셈블리(200), 및 센서부(301)의 정면도이다. 설명의 편의 상, 도 4에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 센서부(301)는 발광부(301a)와 수광부(301b)를 포함할 수 있다. 발광부(301a)는 광, 예컨대 레이저를 조사하고, 수광부(301b)는 발광부(301a)에서 조사된 레이저를 수신할 수 있다. 발광부(301a)는 지지대(100)의 일 단부 또는 지지대(100)의 일 단부와 접하는 집진기(240)의 상부에 형성될 수 있으며, 수광부(301b)는 발광부(301a)와 대향되도록 지지대(100)의 타 단부 또는 지지대(100)의 타 단부와 접하는 집진기(240)의 상부에 형성될 수 있다. 발광부(301a)와 수광부(301b)는 지지대(100)의 일면에서 연장된 평면 상에 형성될 수 있으며, 발광부(301a)는 지지대(100)의 일면과 평행하게 레이저를 조사하고, 수광부(301b)는 발광부(301a)에서 조사된 레이저를 수신할 수 있다. 여기에서, 발광부(301a)에서 조사되는 광의 조사 경로는 지지대(100)의 일면과 거의 접촉할 정도로 인접할 수 있다.
이와 같이, 발광부(301a)에서 조사된 광이 이에 대향하는 수광부(301b)에 그대로 수신될 경우, 제어부는 발광부(301a)에서 조사된 광의 조사 경로 상에 이물질이 존재하지 않는 다고 판단할 수 있고, 발광부(301a)에서 조사된 광의 성질이 변경되어 이에 대향하는 수광부(301b)에 수신되거나 발광부(301a)에서 조사된 광이 이에 대향하는 수광부(301b)에 수신되지 않을 경우, 제어부는 발광부(301a)에서 조사된 광의 조사 경로 상에 이물질이 존재한다고 판단할 수 있다. 이와 같이, 서로 대향되는 발광부(301a)와 수광부(301b)를 포함하는 센서부(301)를 사용하면, 더욱 정확한 이물질 검출을 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대(101) 및 세정 어셈블리(203)의 사시도이다. 설명의 편의 상, 도 1에 도시된 도면에 나타낸 각 엘리먼트와 실질적으로 동일한 엘리먼트는 동일 부호로 나타내고, 중복 설명을 생략한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 지지대(101)는 지지대 몸체(101a) 및 흡입구(101b)를 포함할 수 있다. 지지대 몸체(101a)는 상술한 집진기 몸체(241)와 유사한 기능을 수행하는 것으로서, 지지대 몸체(101a)의 내부에 흡입구(101b)를 통하여 흡입된 이물질이 저장될 수 있다. 흡입구(101b)는 기판(610)의 적어도 일부가 안착되는 지지대(101)의 일면에 형성될 수 있고, 복수개의 홀을 포함할 수 있다. 지지대(101)는 흡입구(101b)를 통하여 지지대(101)의 일면 상의 공기 및 이물질을 흡입할 수 있다.
지지대(101)의 일면, 즉, 흡입구(101b)가 집진기(240)의 집진구(242) 기능을 수행함으로써, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본딩 장치는 집진기(240) 및 진공 흡입기가 불필요할 수 있다. 즉, 지지대(101)의 일면 상에서 발생되는 이물질을 그대로 지지대(101)의 일면, 즉, 흡입구(101b)를 통하여 지지대 몸체(101a) 내부로 포집하므로, 별도의 집진기(240) 및 진공 흡입기를 설치할 필요가 없을 수 있다. 따라서, 세정 어셈블리(203)의 이송판(221)의 크기를 줄일 수 있으며, 제1 세정 유닛(230a) 하나만으로 충분히 지지대(101)의 일면을 세정할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 방법을 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치를 이용하기 때문에, 도 1 내지 도 5를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 방법은 안착 단계, 부착 단계, 및 세정 단계를 포함한다. 안착 단계는 기판(610)의 적어도 일부를 지지대(100)의 일면 상에 안착시키는 단계일 수 있다. 부착 단계는 본딩툴(400)을 이용하여 기판(610) 상에 소자(620)를 부착시키는 단계일 수 있다. 세정 단계는 기판(610)을 지지대(100)의 일면으로부터 이격시키고, 세정 유닛(230)을 이용하여 지지대(100)의 일면을 세정하는 단계일 수 있다. 이와 같이, 안착 단계, 부착 단계, 및 세정 단계를 포함하는 본딩 공정은 연속적으로 수행될 수 있다.
여기에서, 세정 단계에서는 세정 유닛(230)이 지지대(100)의 일면과 평행한 제1 방향 또는 1 방향의 반대 방향으로 이동하며 지지대(100)의 일면 상의 이물질을 제거하고, 제거된 이물질을 진공 흡입기 또는 집진기(240)로 포집할 수 있다. 또한, 세정 단계는 센서부(300)가 지지대(100)의 일면 상의 이물질의 존재를 확인할 경우에 수행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 101: 지지대 101a: 지지대 몸체
101b: 흡입구 200, 201, 202, 203: 세정 어셈블리
210: 이송 레일 220, 221: 이송판
230, 231, 232: 세정 유닛 230a, 231a, 232a: 제1 세정 유닛
230b, 231b, 232b: 제2 세정 유닛 240: 집진기
241: 집진기 몸체 242: 집진구
300, 301: 센서부 301a: 발광부
301b: 수광부 400: 본딩툴
410: 본딩 헤드 420: 본딩암
500: 이송 로봇 510: 흡착판
520: 로봇암 600: 기판 어셈블리
610: 기판 620: 소자

Claims (20)

  1. 일면 상에 기판의 적어도 일부가 안착되는 지지대;
    상기 기판 상에 소자를 부착시키는 본딩툴; 및
    상기 지지대에 설치되고, 상기 지지대의 일면을 세정하는 세정 어셈블리를 포함하는 본딩 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 세정 어셈블리는,
    상기 지지대의 일면과 평행한 제1 방향 또는 상기 제1 방향의 반대 방향으로 이동하며 상기 지지대의 일면을 세정하는 적어도 하나의 세정 유닛을 포함하는 본딩 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 세정 유닛은,
    제1 세정 유닛 및 제2 세정 유닛을 포함하되,
    상기 제1 세정 유닛 및 상기 제2 세정 유닛은 상기 지지대의 일면과 평행하게 나란히 배치되는 본딩 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 세정 유닛은 롤러, 에어 분출기, 및 블레이드 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 제2 세정 유닛은 진공 흡입기를 포함하는 본딩 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 세정 어셈블리는,
    상기 지지대의 일면과 이격되어 평행하게 배치되는 이송판; 및
    상기 이송판을 상기 제1 방향 또는 상기 제1 방향의 반대 방향으로 이동시키는 이송 레일을 더 포함하되,
    상기 세정 유닛은 상기 지지대의 일면과 대향하는 상기 이송판의 일면 상에 배치되는 본딩 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 세정 어셈블리는,
    상기 지지대의 측면 상에 위치하는 적어도 하나의 집진기를 더 포함하는 본딩 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 집진기는 복수개이고, 상기 제1 방향 및 상기 제1 방향의 반대 방향에 위치한 상기 지지대의 측면 상에 위치하는 본딩 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 본딩툴은,
    상기 기판 상의 상기 소자를 열압착하여 상기 소자를 상기 기판에 실장시키는 본딩 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 지지대의 일면 상에 이물질 존부를 확인하는 센서부를 더 포함하는 본딩 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 센서부는 발광부 및 수광부를 포함하되,
    상기 발광부는 상기 지지대의 일면과 평행하게 광을 조사하고,
    상기 수광부는 상기 조사된 광을 수신하는 본딩 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 센서부가 상기 지지대의 일면 상의 이물질의 존재를 확인할 경우, 상기 세정 어셈블리를 작동하는 제어부를 더 포함하는 본딩 장치.
  12. 일면 상에 기판의 적어도 일부가 안착되는 지지대; 및
    상기 기판 상에 소자를 부착시키는 본딩툴을 포함하되,
    상기 일면은 복수개의 홀을 포함하고,
    상기 지지대는 상기 홀을 통하여 상기 일면 상의 공기 및 이물질을 흡입하는 본딩 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 지지대에 설치되고, 상기 지지대의 일면을 세정하는 세정 어셈블리를 더 포함하는 본딩 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 세정 어셈블리는,
    상기 지지대의 일면과 평행한 제1 방향 또는 상기 제1 방향의 반대 방향으로 이동하며 상기 지지대의 일면을 세정하는 적어도 하나의 세정 유닛을 포함하는 본딩 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 세정 유닛은 롤러, 에어 분출기, 및 블레이드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 본딩 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 세정 어셈블리는,
    상기 지지대의 일면과 이격되어 평행하게 배치되는 이송판; 및
    상기 이송판을 상기 제1 방향 또는 상기 제1 방향의 반대 방향으로 이동시키는 이송 레일을 더 포함하되,
    상기 세정 유닛은 상기 지지대의 일면과 대향하는 상기 이송판의 일면 상에 배치되는 본딩 장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 지지대의 일면 상에 이물질 존부를 확인하는 센서부를 더 포함하는 본딩 장치.
  18. 기판의 적어도 일부를 지지대의 일면 상에 안착시키는 안착 단계;
    본딩툴을 이용하여 상기 기판 상에 소자를 부착시키는 부착 단계; 및
    상기 기판을 상기 지지대의 일면으로부터 이격시키고, 세정 유닛을 이용하여 상기 지지대의 일면을 세정하는 세정 단계를 포함하는 본딩 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 세정 단계는,
    상기 세정 유닛이 상기 지지대의 일면과 평행한 제1 방향 또는 상기 제1 방향의 반대 방향으로 이동하며 상기 지지대의 일면 상의 이물질을 제거하고, 상기 제거된 이물질을 진공 흡입기 또는 집진기로 포집하는 본딩 방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 세정 단계는,
    센서부가 상기 지지대의 일면 상의 이물질의 존재를 확인할 경우에 수행되는 본딩 방법.
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