KR20160093747A

KR20160093747A - 씨오지 가압착 방법

Info

Publication number: KR20160093747A
Application number: KR1020150013927A
Authority: KR
Inventors: 구영석
Original assignee: 주식회사 성진하이메크
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-08-09

Abstract

본 발명은 패널의 일변에 구동 IC가 내장된 구동 IC 칩을 부착하게 하는 등의 씨오지(COG, Chip On Glass, 이하 ‘COG'라 함) 공정에서 COG 본압착에 앞서 상기 패널의 패턴전극의 리드에 상기 구동 IC 칩의 패턴전극인 패드가 일치되게 상기 구동 IC 칩을 가압착하는 COG 가압착 방법에 관한 것으로서, 상기 구동 IC 칩을 상기 패널에 가압착한 다음 가압착된 상태에서 상기 구동 IC 칩과 상기 패널의 접합 상태를 검사하게 하여 본압착 공정이 완료된 상태가 아닌 가압착 공정에서 불량 여부를 판정할 수 있게 함으로써, COG 공정에서 불량률을 현저히 개선하고 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 불량이 발생하더라도 가압착된 상태는 이방성 도전필름(Anisotropic Conductive Film, 이하 ’ACF‘라 함)가 용융된 상태가 아니므로 상기 구동 IC 칩을 용이하게 분리가 가능하여 상기 구동 IC 칩의 재사용률을 높일 수 있는 COG가압착 방법에 관한 것이다.

Description

씨오지 가압착 방법 {METHOD OF COG PREBONDING}

본 발명은 패널의 일변에 구동 IC가 내장된 구동 IC 칩을 부착하게 하는 등의 씨오지(COG, Chip On Glass, 이하 ‘COG'라 함) 공정에서 COG 본압착에 앞서 상기 패널의 패턴전극의 리드(이하 '리드'라 함)에 상기 구동 IC 칩의 패턴전극인 패드(이하 '패드'라 함)가 일치되게 상기 구동 IC 칩을 가압착하는 COG 가압착 방법에 관한 것으로서, 상기 구동 IC 칩을 상기 패널에 가압착한 다음 가압착된 상태에서 상기 구동 IC 칩과 상기 패널의 접합 상태를 검사하게 하여 본압착 공정이 완료된 상태가 아닌 가압착 공정에서 불량 여부를 판정할 수 있게 함으로써, COG 공정에서 불량률을 현저히 개선하고 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 불량이 발생하더라도 가압착된 상태는 이방성 도전필름(Anisotropic Conductive Film, 이하 ’ACF‘라 함)가 용융된 상태가 아니므로 상기 구동 IC 칩을 용이하게 분리가 가능하여 상기 구동 IC 칩의 재사용률을 높일 수 있는 COG가압착 방법에 관한 것이다.

근래 휴대용 컴퓨터, PDA, 핸드폰, 벽걸이형 등의 평면 텔레비전 등과 같이 휴대성, 이동성 및 공간성을 요구하는 제품이 많아지면서 액정표시장치(LCD) 및 플라스마표시 패널(PDP), 유기 EL 표시 장치(OLED) 등과 같은 평면 형상의 표시 패널(이하, '패널'이라 함)로 대체되고 있다.

상기 패널에 이미지를 구현하기 위해서는 제어신호와 데이터신호를 인가하여야 하며, 이러한 신호는 구동 IC를 통하여 패널에 인가된다. 그리고, 상기 구동 IC를 상기 패널에 실장시키는 방법에 따라 COG 방식, TCP(Tape Carrier Package) 방식, COF(Chip On Film) 방식으로 구분된다.

상기 COG방식은 패널의 리드에 이방성 도전 필름(이하, ACF)을 부착하고, ACF 상에 구동IC칩을 실장하고, 1차적으로 상기 패널의 패턴전극인 리드에 구동IC칩의 패턴전극인 패드와 일치되도록 얼라인(Align) 비전 프로그램을 통해 맞추는 얼라인 작업을 행한 후 상기 구동IC칩을 상기 ACF가 용융되지 않는 상태로 소정의 압력으로 가압착하여 상기 패널에 가부착하는 COG 가압착 공정과, 상기 패널에 가압착된 구동IC칩을 일정온도에서 다시 소정 압력으로 가압하여 상기 ACF가 용융되어 상기 패널에 완전히 부착하게 하는 COG 본압착 공정 등을 수행하여 상기 패널의 패턴전극의 리드에 상기 구동 IC 칩의 패턴전극인 패드가 일치되게 부착하는 방식이다(공개특허공보 제10-2013-0137274호 등 참조).

상기와 같이 구동 IC 칩을 패널상에 부착하는 경우, 구동 IC 칩의 패드가 패널의 리드와 정확히 일치하지 않음으로써 접촉 불량이 발생될 수 있으므로, 구동 IC 칩과 패널의 접합상태를 검사함으로써 불량 여부를 판정하여 불량이 아닌 경우 구동 IC 칩이 부착된 패널을 다음 공정에 투입하였다. 종래에는 COG 본압착 공정이 완료된 상태, 즉 상기 구동 IC 칩이 패널에 완전히 부착된 상태에서 접합 상태를 검사하여 접합 불량 여부를 판정하였다.

한편, COG가압착 공정에서는 ACF가 부착된 패널의 리드에 구동 IC 칩을 가압착할 때 상기 ACF는 용융되지 않은 상태로 되어 있고, 상기 용융되지 않은 ACF는 빛이 원활히 투과되지 않는 것이므로 상기 구동 IC 칩의 패드와 패널의 리드와의 접촉 검사를 위하여 기존의 카메라로 촬영을 하더라도 정확한 영상을 얻지 못하여 접촉 검사가 불가능하였다.

그래서, 부득이 COG 본압착 공정이 완료된 후에 구동 IC 칩의 패드와 패널의 리드와의 접합 검사를 하게 되었고, 이 경우 불량이 발생할 경우 구동 IC 칩과 패널의 분리가 어려워 재사용률이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 그 목적은 패널의 일변에 구동 IC가 내장된 구동 IC 칩을 부착하게 하는 등의 COG 공정에서 COG 본압착에 앞서 상기 패널의 패턴전극의 리드에 상기 구동 IC 칩의 패턴전극인 패드가 일치되게 상기 구동 IC 칩을 가압착하는 COG 가압착 방법에서, 상기 구동 IC 칩을 상기 패널에 가압착한 다음 가압착된 상태에서 상기 구동 IC 칩과 상기 패널의 접합 상태를 검사하게 하여 본압착 공정이 완료된 상태가 아닌 가압착 공정에서 불량 여부를 판정하게 함으로써, COG 공정에서 불량률을 현저히 개선하고 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 불량이 발생하더라도 가압착된 상태는 ACF가 용융된 상태가 아니므로 상기 구동 IC 칩을 용이하게 분리가 가능하여 상기 구동 IC 칩의 재사용률을 높일 수 있는 COG 가압착 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 COG 가압착 방법은, 칩 마운트가 구동 IC 칩을 흡착하여 ACF가 부착된 패널이 있는 가압착 위치로 이동하는 단계와, 상기 칩 마운트에 구비된 가압착 헤드를 하강시켜 상기 패널에 상기 구동 IC 칩을 상기 ACF가 용융되지 않게 가압착하는 단계와, 상기 가압착된 상태에서 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)를 검사하는 검사단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 검사단계가 상기 가압착된 상태의 패널을 하부에서 촬영하는 카메라를 사용하고, 상기 카메라는 상기 용융되지 않은 ACF를 투과하여 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度) 여부를 촬영할 수 있는 고사양 카메라 또는 이미지 센서인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 고사양 카메라가 가시광 카메라, 적외선 카메라, X-Ray용 카메라 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 카메라가 상기 구동 IC 칩을 상기 패널에 가압착하기 전에 상기 구동 IC 칩 또는 상기 패널을 얼라인하기 위한 얼라인 카메라 용도로도 사용되게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 구동 IC 칩의 양측에 칩 마크를 형성하고 상기 패널의 리드 양측에 패널 마크를 형성하여, 상기 칩 마크와 상기 패널 마크가 이격된 길이를 근거로 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)를 검사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)에 대하여 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드가 접합된 상태에서 이격된 길이가 제품별로 규정된 기준의 오차범위를 이내인 경우 합격이고, 상기 오차범위를 초과할 경우 불량으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 COG 가압착 방법은 COG 본압착에 앞서 상기 패널의 패턴전극의 리드에 상기 구동 IC 칩의 패턴전극인 패드가 일치되게 상기 구동 IC 칩을 가압착하는 COG 가압착 공정에서 상기 구동 IC 칩을 상기 패널에 가압착한 다음 가압착된 상태에서 상기 구동 IC 칩과 상기 패널의 접합 상태를 검사하게 하여 본압착 공정이 완료된 상태가 아닌 가압착 공정에서 불량 여부를 판정할 수 있게 함으로써, COG 공정에서 불량률을 현저히 개선하고 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 불량이 발생하더라도 가압착된 상태는 ACF가 용융된 상태가 아니므로 상기 구동 IC 칩을 용이하게 분리가 가능하여 상기 구동 IC 칩의 재사용률을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 가압착된 상태에서 상기 구동 IC 칩과 상기 패널의 접합 상태를 검사하는 카메라를 상기 구동 IC 칩 또는 상기 패널을 얼라인하기 위한 얼라인 카메라로도 사용하게 함으로써, COG 가압착 장치의 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 구동 IC 칩의 패드 양측에 칩 마크를 형성하고 상기 패널의 리드 양측에 패널 마크를 형성하여, 상기 칩 마크와 상기 패널 마크가 이격된 길이를 근거로 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)를 검사하게 함으로써, 가압착 공정에서 상기 구동 IC 칩과 상기 패널의 접합 상태의 불량 여부를 보다 용이하게 판정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 COG 가압착 방법의 일실시예에 대한 공정 흐름도
도 2는 본 발명에서 구동 IC 칩을 패널에 가압착하는 개념을 설명하기 위한 도면
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명에서 칩 마운트가 구동 IC 칩을 흡착하여 패널이 있는 가압착 위치로 이동하는 과정을 설명하는 도면
도 4의 (a)는 본 발명에서 상기 패널에 상기 구동 IC 칩을 가압착하는 과정을 설명하는 도면이고, 도 4의 (b)는 상기 가압착된 상태에서 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)를 검사하는 과정을 설명하는 도면
도 5의 (a)는 본 발명에서 가압착이 완료되어 칩 마운트가 상승하는 과정을 설명하는 도면이고, 도 5의 (b)는 상기 칩 마운트가 다음 구동 IC 칩을 픽업하기 위하여 이동하는 과정을 설명하는 도면
도 6의 (a)는 본 발명에서 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)가 합격인 경우를 도시한 도면이고, 도 6의 (b)는 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)가 불량인 경우를 도시한 도면이며, 도 6의 (c)는 종래의 가압착 단계에서 카메라에 촬영된 영상을 도시한 도면

이하, 본 발명에 따른 COG 가압착 방법에 대하여 첨부된 도면을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 COG 가압착 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 패널(10)의 패턴전극인 리드(11)이 있는 부분에 ACF(30)를 부착하고 상기 ACF(30) 상에 구동 IC 칩(20)을 실장하는데, 상기 패널(10)의 리드(11)에 상기 구동 IC 칩(20)의 패턴전극인 패드(21)와 일치되도록 얼라인(Align) 비전 프로그램을 통해 맞추는 얼라인 작업을 행한 후 상기 구동 IC 칩(20)을 상기 ACF(30)가 용융되지 않는 상태로 소정의 압력으로 가압착하여 상기 패널(10)에 가부착하는 COG 가압착 공정에 관한 방법이다.

본 발명에 따른 COG 가압착 방법은 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 먼저 칩 마운트(40)가 상기 구동 IC 칩(20)을 공급하는 칩트레이(미도시)로부터 상기 구동 IC 칩(20)을 흡착하여 ACF(30)가 부착된 패널(10)이 있는 가압착 위치로 이동한다(S11 단계).

상기 구동 IC 칩(20)이 ACF(30)가 부착된 패널(10)이 있는 가압착 위치로 이동되면 상기 패널(10)의 하부에 위치한 얼라인 카메라로 촬영하여 얼라인 비전 프로그램에 의하여 상기 패널의 리드에 상기 구동 IC 칩의 패드와 일치되도록 하는 얼라인 작업을 행한다(S12 단계). 이 경우 상기 구동 IC 칩의 패드 양측에 칩 마크를 형성하고 상기 패널의 리드 양측에 패널 마크를 형성하여 상기 얼라인 작업이 용이하도록 한다. 또한, 상기 얼라인 카메라는 후술하는 용융되지 않은 ACF(30)를 투과하여 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)와 상기 패널(10)의 리드(11)의 접합 정도(精度) 여부를 촬영할 수 있는 고사양 카메라(50)를 사용할 수 있다.

다음으로 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 칩 마운트(40)를 하강하여 상기 칩 마운트(40)에 구비된 가압착 헤드를 하강시켜 상기 패널(10)에 상기 구동 IC 칩(20)을 상기 ACF(30)가 용융되지 않게 가압착한다(S13 단계).

상기 패널(10)에 상기 구동 IC 칩(20)이 가압착된 직후 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 가압착된 상태에서 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)와 상기 패널(10)의 리드(11)와의 접합 정도(精度)를 검사하는 검사 공정을 수행한다(S14 단계).

상기 검사 공정은 상기 가압착된 상태의 패널(10)을 하부에서 촬영하는 카메라(50)를 사용하고, 상기 카메라(50)는 상기 용융되지 않은 ACF(30)를 투과하여 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)를 촬영할 수 있어 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)와 상기 패널(10)의 리드(11)와의 접합 정도(精度) 여부를 촬영할 수 있는 고사양 카메라를 사용하거나, 상기 용융되지 않은 ACF(30)를 투과하여 구동 IC 칩(20)의 패드(21)와 상기 패널(10)의 리드(11)와의 접합 정도(精度) 여부를 인식할 수 있는 이미지 센서를 사용할 수 있다.

상기 카메라(50)는 가시광 카메라, 적외선 카메라, X-Ray용 카메라 등을 하용할 수 있는데, 상기 용융되지 않은 ACF(30)를 투과하여 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)를 촬영할 수 있어야 한다.

상기 S14 단계와 같은 검사 공정을 수행하고 나면 도 5의 (a)와 같이 상기 칩 마운트(40)를 상승하게 하고(S15 단계), 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 칩 마운트(40)가 다음 구동 IC 칩(20)을 픽업하기 위하여 이동한다.

상기 S13 단계에서 상기 패널(10)에 구동 IC 칩(20)을 가압착하는데 소요되는 시간은 0.1sec 정도이고, 상기 S14 단계에서 상기 패널(10)에 구동 IC 칩(20)의 접합 정도(精度)를 검사하는데 소요되는 시간은 0.05sec이며, 상기 S15 단계에서 칩 마운트를 상승하는데 소요되는 시간은 0.05sec 정도이다.

상기 검사 공정을 수행한 후 검사 데이터를 근거로 COG 가압착 장비에서 직접 불량 여부를 판정하거나 다른 장비에서 판정을 하거나 가압착 공정을 수행하는 사용자가 판정을 하도록 요청한다(S16 단계).

상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)에 대한 불량 여부에 대하여 도 6의 (a) 및 (b)를 참고로 설명하면 다음과 같다.

상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)와 상기 패널(10)의 리드(11)의 접합 정도(精度)는 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21) 양측에 칩 마크(22)를 형성하고 상기 패널(10)의 리드(11) 양측에 패널 마크(12)를 형성하여 상기 칩 마크(22)와 상기 패널 마크(12)가 이격된 길이(g)를 근거로 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)와 상기 패널(10)의 리드(11)의 접합 정도(精度)를 검사한다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)와 상기 패널(10)의 리드(11)가 접합된 상태에서 이격된 길이(g)가 제품별로 규정된 기준의 오차범위를 이내인 경우(예를 들어 제품별로 규정된 기준의 오차범위가 ±4 ㎛ 인 경우, ±4 ㎛ 이내인 경우)에 해당되어 불량이 아닌 것(합격)으로 판정하고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)와 상기 패널(10)의 리드(11)가 접합된 상태에서 이격된 길이(g)가 제품별로 규정된 기준의 오차범위를 초과한 경우(예를 들어 제품별로 규정된 기준의 오차범위가 ±4 ㎛ 인 경우, ±4 ㎛를 초과한 경우)에 해당되어 불량으로 판정한다.

도 6의 (c)의 경우 종래의 가압착 단계에서 상기 용융되지 않은 ACF를 투과하지 못하는 카메라로 촬영된 영상을 도시한 것으로서, 이 경우 상기 용융되지 않은 ACF 때문에 상기 구동 IC 칩(20)의 패드(21)가 촬영되지 않아 검사가 불가능한 상태를 도시한 것이다.

상기와 같이 현재까지 시행되지 않았던 본압착 공정이 완료된 상태가 아닌 가압착 공정에서 불량 여부를 판정할 수 있게 함으로써, COG 공정에서 불량률을 현저히 개선하고 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 불량이 발생하더라도 가압착된 상태는 ACF가 용융된 상태가 아니므로 상기 구동 IC 칩을 용이하게 분리가 가능하여 상기 구동 IC 칩의 재사용률을 높일 수 있는 이점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 패널 11: 리드
12: 패널 마크 20: 구동 IC 칩
21: 패드 22: 칩 마크
30: ACF 40: 칩 마운트
41: 가압착 헤드 50: 카메라

Claims

칩 마운트가 구동 IC 칩을 흡착하여 ACF가 부착된 패널이 있는 가압착 위치로 이동하는 단계와,
상기 칩 마운트에 구비된 가압착 헤드를 하강시켜 상기 패널에 상기 구동 IC 칩을 상기 ACF가 용융되지 않게 가압착하는 단계와,
상기 가압착된 상태에서 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)를 검사하는 검사단계를 포함하여 수행하는 것
을 특징으로 하는 씨오지 가압착 방법.
제1항에 있어서,
상기 검사단계는 상기 가압착된 상태의 패널을 하부에서 촬영하는 카메라를 사용하고, 상기 카메라는 상기 용융되지 않은 ACF를 투과하여 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度) 여부를 촬영할 수 있는 고사양 카메라 또는 이미지 센서인 것
을 특징으로 하는 씨오지 가압착 방법.
제2항에 있어서,
상기 고사양 카메라는 가시광 카메라, 적외선 카메라, X-Ray용 카메라 중 어느 하나인 것
을 특징으로 하는 씨오지 가압착 방법.
제2항에 있어서,
상기 카메라는 상기 구동 IC 칩을 상기 패널에 가압착하기 전에 상기 구동 IC 칩 또는 상기 패널을 얼라인하기 위한 얼라인 카메라 용도로도 사용되게 한 것
을 특징으로 하는 씨오지 가압착 방법.
제1항에 있어서,
상기 구동 IC 칩의 패드 양측에 칩 마크를 형성하고 상기 패널의 리드 양측에 패널 마크를 형성하여,
상기 칩 마크와 상기 패널 마크가 이격된 길이를 근거로 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)를 검사하는 것
을 특징으로 하는 씨오지 가압착 방법.
제1항에 있어서,
상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드의 접합 정도(精度)는 상기 구동 IC 칩의 패드와 상기 패널의 리드가 접합된 상태에서 이격된 길이가 제품별로 규정된 기준의 오차범위를 이내인 경우 합격이고, 상기 오차범위를 초과할 경우 불량으로 판정하는 것
을 특징으로 하는 씨오지 가압착 방법.