KR20180014563A - 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치 - Google Patents

레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180014563A
KR20180014563A KR1020160098064A KR20160098064A KR20180014563A KR 20180014563 A KR20180014563 A KR 20180014563A KR 1020160098064 A KR1020160098064 A KR 1020160098064A KR 20160098064 A KR20160098064 A KR 20160098064A KR 20180014563 A KR20180014563 A KR 20180014563A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit board
conductive film
jig
anisotropic conductive
roller
Prior art date
Application number
KR1020160098064A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101882236B1 (ko
Inventor
김태구
정육일
Original Assignee
주식회사 디에스케이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디에스케이 filed Critical 주식회사 디에스케이
Priority to KR1020160098064A priority Critical patent/KR101882236B1/ko
Publication of KR20180014563A publication Critical patent/KR20180014563A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101882236B1 publication Critical patent/KR101882236B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • H05K3/323Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives by applying an anisotropic conductive adhesive layer over an array of pads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2201/36

Abstract

본 발명은 패널과 회로기판 사이에 개재된 이방전도성필름을 레이저빔으로 가열하고, 회로기판을 가압하여 패널과 회로기판을 전기적, 물리적으로 상호 결합시키는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 관한 것으로서, 스테이지 유닛과, 본체와, 승강구동부와, 레이저 출력부와, 라인빔 변환기를 포함한다.
스테이지 유닛은 패널과 이방전도성필름 및 회로기판이 상면에 순차적으로 배치된다. 본체는 스테이지 유닛의 일측에 배치된다. 가압부는 회로기판으로부터 이격되어 이방전도성필름과 나란하게 배치되는 지그를 구비한다. 승강구동부는 본체의 일측에 결합되어 가압부를 승강시킨다. 레이저 출력부는 이방전도성필름에 조사되는 레이저빔을 출력한다. 라인빔 변환기는 레이저빔을 선형의 라인빔으로 변환한다. 라인빔 변환기에서 조사된 라인빔에 의해 상기 이방전도성필름이 가열되고, 승강구동부의 구동에 따라 하강하는 지그에 의해 회로기판이 가압됨으로써, 패널과 회로기판이 이방전도성필름을 매개로 상호 접합된다.

Description

레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치{ACF bonding apparatus using laser beam}
본 발명은 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널과 회로기판 사이에 개재된 이방전도성필름을 레이저빔으로 가열하고, 회로기판을 가압하여 패널과 회로기판을 전기적, 물리적으로 상호 결합시키는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 관한 것이다.
일반적으로 이방전도성필름(ACF: Anisotropic Conductive Film), TAB(Tape Automated Bonding) 테이프, COF(Chip On Film) 필름 등은 열에 의해 경화되는 접착제와 그 안에 미세한 전도성 입자(도전볼)를 혼합시킨 양면테이프 상태의 재료로서, 연성회로기판(FPC: Flexible Printed Circuit) 또는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 등과 같은 회로기판을 반도체 칩, 휴대폰 기판, 패널(Panel) 등에 전기적, 물리적으로 결합하기 위해 널리 이용되고 있다.
이방전도성필름의 특성을 살펴보면, 이방전도성필름에 고온고압을 가하면 회로패턴의 패드가 맞닿는 부분의 전도성 입자가 파괴되면서 파괴된 전도성 입자가 패드와 통전하게 되고, 패드부분 외의 부분에서 나머지 접착제가 충진 및 경화되어 서로 접착된다. 이방전도성필름 개발 초기에는 접착제로서, 재작업성이 우수한 열가소성수지를 사용하였으나, 내열성이 약하고, 융해온도가 높아 접속저항이 높은 어려움으로 인하여 열가소성수지 대신 높은 접속신뢰율을 갖는 열경화성수지를 접착제로서 사용하게 되었다.
통상적으로 이방전도성필름을 이용하여 패널와 회로기판을 본딩(Bonding)하는데 있어서, 열원으로 핫바(Hot bar)를 사용하였다. 접착제로 사용되는 열경화성수지의 특성으로 인하여, 이방전도성필름에 일정한 온도, 가압 및 시간이 공급되어야 했으나, 핫바를 이용한 열융착공정 및 장치는 핫바 전체의 온도를 균일하게 하는 것이 어렵고, 접속 부위 이외에 열소모성이 크므로 열효율이 떨어지는 문제점이 발생하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1104808호(2012. 01. 16. 등록공고, 발명의 명칭 : 에프피씨 본딩장치)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저빔을 이용하여 이방전도성필름을 균일하게 가열할 수 있고, 열효율을 높일 수 있으며, 본딩 공정의 효율을 보다 향상시킬 수 있는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 패널과 이방전도성필름 및 회로기판이 상면에 순차적으로 배치되는 스테이지 유닛; 상기 스테이지 유닛의 일측에 배치되는 본체; 상기 회로기판으로부터 이격되어 상기 이방전도성필름과 나란하게 배치되는 지그를 구비하는 가압부; 상기 본체의 일측에 결합되어 상기 가압부를 승강시키는 승강구동부; 상기 이방전도성필름에 조사되는 레이저빔을 출력하는 레이저 출력부; 및 상기 레이저빔을 선형의 라인빔으로 변환하는 라인빔 변환기;를 포함하고, 상기 라인빔 변환기에서 조사된 라인빔에 의해 상기 이방전도성필름이 가열되고, 상기 승강구동부의 구동에 따라 하강하는 지그에 의해 상기 회로기판이 가압됨으로써, 상기 패널과 상기 회로기판이 상기 이방전도성필름을 매개로 상호 접합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 상기 스테이지 유닛의 상면에 수직방향으로 상기 본체의 일측에 회전가능하게 결합되는 볼스크류와, 상기 볼스크류를 정·역회전시키는 서보모터와, 상기 볼스크류에 나사결합되어 상기 승강구동부의 일면에 결합되는 볼스크류너트를 구비하는 높이조절부;를 더 포함하고, 상기 서보모터의 구동에 의해 상기 승강구동부가 상기 볼스크류를 따라 승강됨으로써, 상기 패널의 두께 또는 상기 회로기판의 두께에 따라 상기 승강구동부의 높이를 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 일단부가 상기 본체에 연결되고, 타단부가 상기 가압부에 연결되는 탄성부재;를 더 포함하고, 상기 탄성부재는, 상기 지그가 상기 회로기판을 가압한 후, 상기 회로기판으로부터 멀어지는 방향으로 상기 지그에 탄성복원력을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 상기 가압부에 결합되어 상기 지그의 평행도를 조절하는 평행도 조절부;를 더 포함하고, 상기 평행도 조절부는, 상기 지그가 고정되는 가압헤드와, 상기 지그와 평행 또는 교차하는 제1축이 회동중심이 되도록 하반부가 상기 가압헤드와 힌지결합되는 조인트부재와, 상기 제1축과 교차하는 제2축이 회동중심이 되도록 일단부가 상기 조인트부재의 상반부와 힌지결합되고 타단부가 상기 승강구동부에 결합되는 고정브라켓과, 상기 제1축을 기준으로 서로 이격되어 상기 고정브라켓의 타단부에 나사결합되고 상기 조인트부재를 통과하여 상기 가압헤드의 상면에 밀착되는 한 쌍의 제1레벨볼트와, 상기 제2축을 기준으로 서로 이격되고 상기 고정브라켓의 타단부에 나사결합되어 상기 조인트부재의 상면에 밀착되는 한 쌍의 제2레벨볼트를 구비하고, 상기 한 쌍의 제1레벨볼트의 회전에 의해 상기 가압헤드가 상기 제1축을 중심으로 회전되고, 한 쌍의 제2레벨볼트의 회전에 의해 상기 가압헤드가 상기 제2축을 중심으로 회전됨으로써, 상기 지그와 상기 회로기판의 평행도가 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 상기 본체에 회전가능하게 결합되고, 상기 지그와 상기 회로기판 사이로 완충테이프를 공급하는 공급롤러; 및 상기 공급롤러로부터 이격되어 상기 본체에 회전가능하게 결합되고, 상기 공급롤러에서 공급되어 상기 지그와 나란하게 배열되는 완충테이프를 회수하는 회수롤러;를 더 포함하고, 상기 지그가 상기 회로기판을 가압하는 과정에서 상기 회로기판에 가해지는 충격력이 상기 완충테이프에 의해 완화될 수 있다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 상기 가압부의 양측에 결합되고, 상기 완충테이프가 상기 지그와 나란하게 배열되도록 상기 완충테이프를 안내하며, 상기 완충테이프가 상기 가압부에서 이탈되지 않도록 상기 완충테이프를 기준으로 서로 이격되어 하측으로 돌출형성되는 한 쌍의 걸림돌부를 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 상기 회수롤러를 회전시키는 제1회전구동부; 및 상기 지그가 상기 완충테이프를 일정횟수 이상 타격하면, 상기 완충테이프의 사용수명이 다 된 것으로 판단하여 상기 제1회전구동부를 구동시키고, 상기 제1회전구동부의 구동에 따라 회전되는 상기 회수롤러에 의해 상기 완충테이프가 일정길이로 감기도록 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 상기 공급롤러에서 이격되어 서로 인접하게 배치되는 제1보조롤러; 및 제2보조롤러; 상기 본체에 결합되어 상기 제1보조롤러를 회전시키는 제2회전구동부; 및 상기 본체에 결합되어 상기 제2보조롤러를 상기 제1보조롤러를 향해 이동시키는 밀착구동부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 완충테이프의 사용수명이 남았다고 판단되면, 상기 공급롤러에서 상기 완충테이프가 풀리지 않도록 상기 제2회전구동부를 정지시키고, 상기 밀착구동부를 구동시켜 상기 제2보조롤러를 상기 제1보조롤러에 밀착시키며, 상기 완충테이프의 사용수명이 다 된 것으로 판단되면, 상기 공급롤러에서 상기 완충테이프가 풀릴 수 있도록 상기 제2회전구동부를 회전시키고, 상기 밀착구동부를 구동시켜 상기 제2보조롤러를 상기 제1보조롤러에서 이격시킬 수 있다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 상기 회로기판의 온도와 대등하게 상기 지그를 가열하는 히터부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 상기 레이저 출력부에서 출력되는 레이저빔의 출력을 제어하는 레이저 컨트롤러; 및 상기 승강구동부의 가압력을 제어하는 승강구동부 컨트롤러;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 레이저빔의 출력과 상기 승강구동부의 가압력이 동시에 상승 또는 하강되도록 상기 레이저 컨트롤러 및 상기 승강구동부 컨트롤러를 제어할 수 있다.
본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 탄성부재를 통해 가압부의 복귀시간을 단축시켜 회로기판을 가압하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 패널 또는 회로기판의 두께에 따라 승강구동부의 높이를 간단하면서도 정확하게 조정할 수 있고, 이를 통해 공정의 효율성도 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 지그를 회로기판과 대등한 온도로 가열하여 온도차에 의한 열응력 발생을 최소화할 수 있고, 이를 통해 지그가 회로기판을 균일하게 가압함으로써, 회로기판과 이방전도성필름 간의 접합 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 지그와 회로기판의 평행도를 조절함으로써, 지그가 회로기판을 균일하게 가압할 수 있고, 회로기판과 패널 간의 접합 품질도 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 이방전도성필름을 레이저로 직접 가열하여 열효율을 높일 수 있고, 공정시간을 크게 줄일 수 있으며, 에너지 프로파일의 분포가 비교적 균일한 라인빔을 통해 이방전도성필름을 균일하게 가열하여 패널과 회로기판 사이의 접합 품질을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 회로기판에 가해지는 충격력이 완충테이프에 의해 완화됨으로써, 지그와 회로기판 사이의 충격과 진동을 최소화할 수 있고, 이로 인한 회로기판의 손상을 방지할 수 있으며, 완충테이프가 압축되는 과정에서 지그의 가압력이 완충테이프의 전면에 고르게 분산되므로 접합 품질도 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 완충테이프를 자동으로 교체함으로써, 공정의 중단없이 연속적으로 본딩 작업을 수행할 수 있고, 그만큼 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 지그의 누르는 힘에 의해 완충테이프가 풀리는 것을 방지할 수 있고, 지그가 완충테이프를 누르는 과정에서 완충테이프가 팽팽하게 당겨져 펴짐으로써, 지그가 회로기판을 보다 균일하게 가압할 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 완충테이프가 소진된 경우, 본딩 공정이 자동으로 멈추고 알람장치가 작동함으로써, 작업자가 즉각적으로 대처할 수 있음은 물론, 완충테이프가 없는 상태로 본딩 공정이 수행되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 따르면, 레이저빔의 출력과 승강구동부의 가압력을 조절하여 하나의 본딩장치로 프리 본딩 공정과 메인 본딩 공정을 모두 수행함으로써, 본딩 공정의 수율을 보다 향상시킬 수 있고, 본딩 공정에 소요되는 설비 부담을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치를 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 라인빔이 형성되는 과정을 개념적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 스팟빔과 라인빔의 에너지 프로파일의 분포도를 비교한 도면이고,
도 4는 도 1의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치를 나타낸 배면도중 일부를 발췌한 도면이고,
도 5는 도 1의 "A"부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이고,
도 6은 도 5의 "B"부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이고,
도 7은 도 1의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치를 다른 각도에서 바라본 사시도이고,
도 8은 도 7의 "C"부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 있어서, 라인빔이 형성되는 과정을 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 스팟빔과 라인빔의 에너지 프로파일의 분포도를 비교한 도면이고, 도 4는 도 1의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치를 나타낸 배면도중 일부를 발췌한 도면이고, 도 5는 도 1의 "A"부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이고, 도 6은 도 5의 "B"부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이고, 도 7은 도 1의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치를 다른 각도에서 바라본 사시도이고, 도 8은 도 7의 "C"부분을 확대하여 나타낸 부분확대도이다.
도 1 내지 도 8를 참조하면, 본 발명은 패널과 회로기판 사이에 개재된 이방전도성필름을 레이저빔으로 가열하고, 회로기판을 가압하여 패널과 회로기판을 전기적, 물리적으로 상호 결합시키는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치에 관한 것으로서, 스테이지 유닛(100)과, 본체(200)와, 가압부(300)와, 승강구동부(400)와, 레이저 출력부(500)와, 라인빔 변환기(600)를 포함한다.
상기 스테이지 유닛(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 패널(10)과 이방전도성필름(20) 및 회로기판(30)이 상면에 순착적으로 배치된다. 스테이지 유닛(100)은 리니어 모터 방식에 의하여 X, Y, Z축 운동이 가능하고, 회전모터에 의하여 θ축 방향으로 회전 가능하게 구성될 수 있다.
스테이지 유닛(100)은 도시되지는 않았으나, 이방전도성필름 본딩장치, 예비 본딩장치, 메인 본딩장치가 설치된 구간을 따라 마련된 별도의 트랜스퍼에 의해 이송된다.
스테이지 유닛(100)의 재질은 광 투과성 재질로서, 구체적으로 유리로 제작될 수 있으며, 이외에도 내구성과 내열성이 우수한 광 투과성 재질이면 모두 적용될 수 있다. 이는 스테이지 유닛(100)의 하측에서 조사되는 레이저빔(L)이 통과되도록 하기 위함으로, 만약 레이저빔(L)이 스테이지 유닛(100)의 상측, 구체적으로는 후술되는 가압부(300) 측에서 조사될 수도 있는데, 이 경우에는 스테이지 유닛(100)의 재질이 광 투과성 재질이 아니여도 무방하다.
상기 본체(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 스테이지 유닛(100)의 일측에 배치된다. 본체(200)는 바닥에 고정되는 받침대(210)와, 받침대(210)의 전면에 세워져 배치되는 메인 플레이트(220)와, 메인 플레이트(220)의 양측부에 결합되어 받침대(210)에 고정되는 보조 플레이트(230)를 포함한다.
상기 가압부(300)는 도 2 또는 도 5에 도시된 바와 같이 회로기판(30)으로부터 이격되어 이방전도성필름(20)과 나란하게 배치되는 지그(310)를 구비한다. 지그(310)는 이방전도성필름(20)에 가까워질수록 폭과 너비가 줄어들어 하부가 이방전도성필름(20)의 폭과 너비에 대응되는 크기를 갖으며, 후술되는 승강구동부(400)의 구동에 의해 하강하여 회로기판(30)을 가압한다.
상기 승강구동부(400)는 본체(200)의 일측에 결합되어 가압부(300)를 승강시킨다. 본 실시예에서 승강구동부(400)는 공압실린더로 구성되나, 직선 구동이 가능한 다양한 구동수단들로 대체될 수 있다.
공압실린더의 실린더(410)는 메인 플레이트(220)에 결합되고, 피스톤(미도시)의 단부는 가압부(300)에 결합된다. 실린더(410)는 복동 실린더로서, 실린더(410)의 양단부에 교대로 공급되는 공압에 의해 피스톤이 일정높이로 승강되며, 실린더(410) 내부에 부착된 한 쌍의 실린더 센서에 피스톤이 닿으면 공압의 공급이 멈추는 형태로 구성된다.
여기서 피스톤에 결합된 가압부(300)의 복귀시간을 단축되게 할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치(1)에는 탄성부재(350)가 더 포함된다.
상기 탄성부재(350)는 도 2 또는 도 5에 도시된 바와 같이 일단부가 본체(200)에 연결(본 실시예에서는 높이조절부를 매개로 본체에 연결)되고, 타단부가 가압부(300)에 연결되며, 지그(310)가 회로기판(30)을 가압한 후, 회로기판(30)으로부터 멀어지는 방향으로 지그(310)에 탄성복원력을 제공하게 된다. 따라서, 지그(310)가 하강하면 신장되어 지그(310)가 상승하는 과정에서 가압부(300)를 당김으로써, 가압부(300)의 복귀시간을 단축시킨다. 이에 따라 회로기판(30)을 가압하는데 걸리는 시간을 그만큼 단축시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
패널(10) 또는 회로기판(30)은 디스플레이의 종류마다 그 두께가 상이하기 때문에, 피스톤에 결합되어 회로기판(30)을 가압하는 지그(310)의 높이를 조정할 필요가 있다. 이를 위해 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치(1)에는 높이조절부(450)가 더 포함된다.
상기 높이조절부(450)는 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 스테이지 유닛(100)의 상면에 수직방향으로 본체(200)의 일측에 회전가능하게 결합되는 볼스크류(451)와, 볼스크류(451)를 정·역회전시키는 서보모터(452)와, 볼스크류(451)에 나사결합되어 승강구동부(400)의 일면에 결합되는 볼스크류너트(453)를 구비하고, 서보모터(452)의 구동에 의해 승강구동부(400)가 볼스크류(451)를 따라 승강됨으로써, 패널(10)의 두께 또는 회로기판(30)의 두께에 따라 승강구동부(400)의 높이를 조절할 수 있도록 구성된다.
승강구동부(400)가 본체(200)의 상하 방향으로 안내될 수 있도록 도 5에 도시된 바와 같이 볼스크류(451)와 나란하게 이격되어 본체(200)의 일측에 가이드레일(454)이 결합되고, 볼스크류너트(453)와 이격되어 승강구동부(400)의 일면에 가이드부재(455)가 결합되고, 이 가이드부재(455)가 가이드레일(454)에 슬라이딩 가능하게 결합된다.
즉, 승강구동부(400)가 서보모터(452)의 구동에 의해 가이드레일(454)을 따라 승강됨으로써, 승강구동부(400)의 높이를 간단하면서도 정확하게 조정할 수 있고, 이를 통해 공정의 효율성도 높일 수 있게 된다.
승강구동부(400)의 구동에 의해 지그(310)가 회로기판(30)을 누르는 과정에서 지그(310)와 회로기판(30) 사이의 온도차에 의해 회로기판(30)에 열응력이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치(1)에는 가열부(360)가 더 포함될 수 있다.
상기 가열부(360)는 도 5에 도시된 바와 같이 열선히터로 구성되며, 회로기판(30)의 온도와 대등하게 지그(310)를 가열하여 회로기판(30)과 지그(310) 사이의 온도차를 줄이게 된다. 만약, 이방전도성필름(20)으로부터 전도된 열에 의해 달구어진 회로기판(30)을 차가운 지그(310)로 그냥 누르게 되면, 지그(310)와 회로기판(30) 사이의 열구배로 인해 발생된 열응력에 의해 회로기판(30)의 형상이 변형될 수 있다. 이렇게 되면, 지그(310)가 회로기판(30)을 균일하게 가압하기 어렵게 됨은 물론, 회로기판(30)과 이방전도성필름(20) 간의 접합 품질도 저하될 수 밖에 없다.
본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치(1)에는 지그(310)가 회로기판(30)을 균일하게 가압할 수 있도록 평행도 조절부(380)가 더 포함될 수 있다.
상기 평행도 조절부(380)는 도 6에 도시된 바와 같이 지그(310)가 고정되는 가압헤드(381)와, 지그(310)와 평행 또는 교차하는 제1축(X1)이 회동중심이 되도록 하반부가 가압헤드(381)와 힌지결합되는 조인트부재(382)와, 제1축(X1)과 교차하는 제2축(X2)이 회동중심이 되도록 일단부가 조인트부재(382)의 상반부와 힌지결합되고 타단부가 승강구동부(400)에 결합되는 고정브라켓(383)과, 제1축(X1)을 기준으로 서로 이격되어 고정브라켓(383)의 타단부에 나사결합되고 조인트부재(382)를 통과하여 가압헤드(381)의 상면에 밀착되는 한 쌍의 제1레벨볼트(384)와, 제2축(X2)을 기준으로 서로 이격되고 고정브라켓(383)의 타단부에 나사결합되어 조인트부재(382)의 상면에 밀착되는 한 쌍의 제2레벨볼트(385)를 구비한다.
한 쌍의 제1레벨볼트(384)의 회전, 구체적으로는 한 쌍의 제1레벨볼트(384) 중 하나는 풀리고 다른 하나는 잠겨 가압헤드(381)가 제1축(X1)을 중심으로 회전되고, 한 쌍의 제2레벨볼트(385) 중 하나는 풀리고 다른 하는 잠김으로써, 가압헤드(381)가 제2축(X2)을 중심으로 회전됨으로써, 지그(310)와 회로기판(30)의 평행도가 조절된다. 이를 통해 지그(310)가 회로기판(30)을 균일하게 가압할 수 있고, 회로기판과 패널 간의 접합 품질도 높일 수 있다.
상기 레이저 출력부(500)는 도 2에 도시된 바와 같이 이방전도성필름(20)에 조서되는 레이저빔(L)을 출력한다. 레이저 출력부(500)는 공진기, 광증폭기, 펌프로 구성될 수 있다. 펌프로부터 제공된 에너지에 의해 광증폭기로부터 빛이 유도 방출되고, 이러한 빛은 공진기에 의해 광증폭기로 반사되어 증폭됨으로써 고밀도의 레이저빔이 방출되도록 한다. 다만, 이에 한정되지 않고 다양한 구성을 가질 수 있다. 레이저 출력부(500)에서 출력된 레이저빔(L)은 다수의 반사판(550)에 의해 그 경로를 변경시킬 수 있다.
상기 라인빔 변환기(600)는 레이저빔(L)을 선형의 라인빔(LB)으로 변환한다. 라인빔 변환기(600)는 반사판(550)에서 반사된 레이저빔(L)을 다수의 빔으로 분할하여 중첩시키는 빔 분할기를 포함하며, 필요에 따라 빔 분할기에서 출사된 다수의 라인빔(LB)을 평행하게 진행시키는 구면 렌즈를 더 포함할 수 있다.
라인빔 변환기(600)에서 조사된 라인빔(LB)에 의해 이방전도성필름(20)이 가열되고, 승강구동부(400)의 구동에 따라 하강하는 지그(310)에 의해 회로기판(30)이 가압됨으로써, 패널(10)과 회로기판(30)이 이방전도성필름(20)을 매개로 상호 접합된다.
종래의 핫바를 열원으로 사용할 때는 회로기판(30)에 핫바가 균일하게 접촉되기는 사실상 불가능했고, 이 때문에 회로기판(30)의 면을 따라 온도차가 발생되어 접합 품질이 저하되는 문제가 있었으며, 이방전도성필름(20)을 직접 가열하지 못하고 회로기판(30)을 통해 열이 전달되었기 때문에 핫바에서 공급된 열이 이방전도성필름(20)으로 모두 전도되지 못하여 열효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
반면, 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치(1)는 이방전도성필름(20)을 레이저빔(L)으로 직접 가열하므로 열효율을 높일 수 있음은 물론, 이방전도성필름(20)의 표면에 점 형태가 아닌 선 형태로 레이저빔(L)을 조사할 수 있어, 공정시간을 크게 줄일 수 있다.
특히. 레이저빔(L)를 점 형태, 즉 스팟빔 형태로 조사하게 되면, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 레이저빔(L)의 중심 영역에 대부분의 에너지가 집중되는 가우시안 분포를 나타낸다. 이렇게 되면, 이방전도성필름(20)이 불균일하게 가열되어 패널(10)과 회로기판(30) 사이의 접합 품질이 떨어질수 밖에 없다. 이에 반해, 본 발명은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 레이저빔(L)이 라인빔 변환기(600)를 통해 라인빔(LB)으로 변환되는 과정에서 서로 중첩되면서 전체 라인빔(LB)의 에너지 프로파일의 분포가 비교적 균일하게 바뀌게 된다. 이와 같이 라인빔(LB)을 이용하는 본 발명은 이방전도성필름(20)을 균일하게 가열할 수 있기 때문에 패널(10)과 회로기판(30) 사이의 접합 품질을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 회로기판(30)은 지그(310)에 비해 그 강도가 약하므로, 지그(310)가 회로기판(30)을 직접 가압하지 않게 하는 것이 바람직한데, 이를 위해 완충테이프(T)를 제공하기 위한 위한 공급롤러(700)와 회수롤러(750)가 설치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 공급롤러(700)는 본체(200)에 회전가능하게 결합되고, 지그(310)와 회로기판(30) 사이로 완충테이프(T)를 공급한다. 회수롤러(750)는 공급롤러(700)로부터 이격되어 본체(200)에 회전가능하게 결합되고, 공급롤러(700)에서 공급되어 지그(310)와 나란하게 배열되는 완충테이프(T)를 회수한다. 완충테이프(T)가 가압부(300)에서 이탈되지 않도록 가압부(300)의 양측에 결합되고, 완충테이프(T)를 기준으로 서로 이격되어 하측으로 돌출형성되는 한 쌍의 걸림돌부(320)를 구비한다. 걸림돌부(320)는 완충테이프(T)가 지그(310)와 나란하게 배열되도록 완충테이프(T)를 안내하여 완충테이프(T)가 안정적으로 공급되도록 하는 기능을 한다. 완충테이프(T)는 고무와 테프론의 합성물로서 통상 실플렉스(seal plex)라 일컫는 보호필름이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
지그(310)가 회로기판(30)을 가압하는 과정에서 회로기판(30)에 가해지는 충격력이 완충테이프(T)에 의해 완화됨으로써, 지그(310)와 회로기판(30) 사이의 충격과 진동을 최소화할 수 있고, 이로 인한 회로기판(30)의 손상을 방지할 수 있으며, 완충테이프(T)가 압축되는 과정에서 지그(310)의 가압력이 완충테이프(T)의 전면에 고르게 분산됨으로써, 접합 품질도 향상될 수 있다.
이러한 완충테이프(T)는 통상 5 ~ 10회 정도 사용 후 폐기되므로, 완충테이프(T)를 단속적으로 공급할 필요가 있다. 이를 위해 제1회전구동부(800)와, 제어부(미도시)가 더 포함될 수 있다.
상기 제1회전구동부(800)는 회수롤러(750)를 회전시킨다. 제1회전구동부(800)는 전동 회전모터가 사용될 수 있으며, 모터의 회전축과 회수롤러(750)의 회전축이 축 결합되어 구성될 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 지그(310)가 완충테이프(T)를 일정횟수 이상 타격하면, 완충테이프(T)의 사용수명이 다 된 것으로 판단하여 제1회전구동부(800)를 구동시키고, 제1회전구동부(800)의 구동에 따라 회전되는 회수롤러(750)에 의해 완충테이프(T)가 일정길이로 감기도록 제어한다.
이와 같이 완충테이프(T)의 수명이 다 되면, 완충테이프(T)를 자동으로 교체함으로써, 공정의 중단없이 연속적으로 본딩 작업을 수행할 수 있으므로 그만큼 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.
한편, 지그(310)가 완충테이프(T)를 누르는 과정에서 공급롤러(700)에 감긴 완충테이프가 풀리지 않게 하는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명에는 제1보조롤러(900)와, 제2보조롤러(920)와, 제2회전구동부(940) 및 밀착구동부(960)가 더 포함되어 구성된다.
상기 제1보조롤러(900) 및 제2보조롤러(920)는 도 8에 도시된 바와 같이 공급롤러(700)에서 이격되어 서로 인접하게 배치된다.
상기 제2회전구동부(940)는 본체(200)에 결합되어 제1보조롤러(900)를 회전시킨다. 제2회전구동부(940)는 제1회전구동부(800)와 마찬가지로 전동 회전모터가 적용될 수 있다.
상기 밀착구동부(960)는 본체(200)에 결합되어 제2보조롤러(920)를 제1보조롤러(900)를 향해 이동시킨다. 밀착구동부(960)는 제2보조롤러(920)의 일단부에 결합되는 베어링유닛과, 이 베어링유닛을 제1보조롤러(900)를 향해 왕복시키는 테이블 실린더로 구성될 수 있다.
제어부는 완충테이프(T)의 사용수명이 남았다고 판단되면, 공급롤러(700)에서 완충테이프(T)가 풀리지 않도록 제2회전구동부(940)를 정지시키고, 밀착구동부(960)를 구동시켜 제2보조롤러(920)를 제1보조롤러(900)에 밀착시킨다. 이와는 반대로 완충테이프(T)의 사용수명이 다 된 것으로 판단되면, 공급롤러(700)에서 완충테이프(T)가 풀릴 수 있도록 제2회전구동부(940)를 회전시키고, 밀착구동부(960)를 구동시켜 제2보조롤러(920)를 제1보조롤러(900)에서 이격시킨다.
따라서, 지그(310)의 누르는 힘에 의해 완충테이프(T)가 풀리는 것을 방지할 수 있고, 공급롤러(700)와 회수롤러(750) 사이에 걸쳐진 완충테이프(T)의 양단부가 가고정된 상태이므로, 지그(310)가 완충테이프(T)를 누르면서 완충테이프(T)가 팽팽하게 당겨져 펴짐으로써, 지그(310)가 회로기판(30)을 보다 균일하게 가압할 수 있게 된다.
완충테이프(T)를 단속적으로 감는 것을 다음과 같은 방식으로도 할 수 있다. 공급롤러(700)와 회수롤러(750) 사이에 풀어져 있는 완충테이프(T)의 장력을 측정하는 별도의 장력센서(미도시)가 본체(200)에 설치된다. 제1회전구동부(800)의 지속적인 구동에 의해 회수롤러(750)가 완충테이프(T)의 한쪽을 계속 당기게 되고, 완충테이프(T)의 다른쪽이 풀리지 않도록 밀착구동부(960)의 구동에 의해 제2보조롤러(920)는 제1보조롤러(900)에 밀착된다.
제어부는 완충테이프(T)의 사용수명이 남았다고 판단되면, 공급롤러(700)에서 완충테이프(T)가 풀리지 않도록 밀착구동부(960)를 계속 구동시켜 제2보조롤러(920)가 제1보조롤러(900)에 밀착된 상태를 유지한다. 반대로, 완충테이프(T)의 사용수명이 다 된 것으로 판단되면, 밀착구동부(960)를 반대로 구동시켜 제2보조롤러(920)가 제1보조롤러(900)에서 이격되도록 한다.
이때, 완충테이프(T)의 한쪽은 당겨져 회수롤러(750)에 일정속도로 감기게 되고, 완충테이프(T)에 걸리는 장력은 작아지게 된다. 이러한 장력 변화를 장력센서에서 측정하여 장력이 일정시간 동안 기준치 미만으로 낮을 경우, 제어부는 완충테이프(T)가 회수롤러(750)에 일정길이로 감겼다고 판단하고, 공급롤러(700)에서 완충테이프(T)가 풀리지 않도록 밀착구동부(960)를 구동시켜 제2보조롤러(920)가 제1보조롤러(900)에 밀착된 상태를 유지하게 한다.
이와 같이 완충테이프(T)를 단속적으로 감을 수도 있다.
이에 더하여 공급롤러(700)에 감겨있는 완충테이프(T)의 색깔을 판별할 수 있는 포토센서(980)가 공급롤러(700)의 일측에 설치될 수 있다. 이때, 완충테이프(T)는 공급롤러(700)에 최초에 감기는 부분과 나머지 부분의 색깔이 다르게 구성되고, 완충테이프(T)가 일정길이 이상 사용되어 최초에 감기는 부분의 색깔이 노출되면, 이를 포토센서(980)가 감지하여 제어부가 신호를 출력한다. 포토센서(980)에서 출력된 신호가 제어부에 입력되면, 제어부는 승강구동부(400)의 구동을 멈추고, 알람장치에 출력신호를 보내게 된다. 여기서 알람장치는 통상의 점멸동작을 하는 경보등 또는 경고음향 발생기 등으로 이루어지고, 컨트롤박스 등에 장착되어 작업자가 인지할 수 있도록 구성된다. 이를 통해 완충테이프(T)가 소진된 경우, 본딩 공정이 자동으로 멈추고 알람장치가 작동함으로써, 작업자가 즉각적으로 대처할 수 있음은 물론, 완충테이프(T)가 없는 상태로 본딩 공정이 수행되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 이방전도성필름(20)에 순간적으로 높은 열이 전해질 경우, 이 열이 회로기판(30)과 패널(10) 사이에 막혀 제대로 방열되지 못하면 냉납현상(회로기판과 패널 사이에서 이방전도성필름이 접착되지 못하고 떨어지는 현상)이 발생할 수 있다. 이 때문에, 일반적으로 본딩 공정은 프리 본딩(pre bonding) 공정과 메인 본딩(main bonding) 공정으로 나뉘어 수행된다. 프리 본딩은 메인 본딩보다 낮은 가압력과 가열온도가 요구되므로, 기존의 본딩 공정에 있어서 가압력과 가열온도가 서로 다른 별도의 본딩 장치를 각각 설치하여 작업을 수행하였다.
이러한 프린 본딩 공정과 메인 본딩 공정을 통합하게 되면, 공정 수율 및 설비 부담 측면에서 대단히 유리할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치(1)는 레이저 컨트롤러(580)와 승강구동부 컨트롤러(미도시)를 더 포함하여 구성된다.
상기 레이저 컨트롤러(580)는 레이저 출력부(500)에서 출력되는 레이저빔(L)의 출력을 제어한다. 레이저 컨트롤러(580)는 공진기에서 발진되는 레이저빔을 선택적으로 통과시켜 레이저빔(L)의 출력을 조절할 수 있고, 광증폭기에서 증폭되는 레이저빔(L)의 파장을 조절하여 레이저빔(L)의 출력을 조절할 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상기 승강구동부 컨트롤러(미도시)는 승강구동부(400)의 가압력을 제어한다. 구체적으로 승강구동부 컨트롤러는 실린더(410)에 연결되는 공압라인에 설치된 압력조절밸브(미도시)의 개도를 조절하여 승강구동부(400)의 가압력을 조절하게 된다.
제어부는 레이저빔(L)의 출력과 승강구동부(400)의 가압력이 동시에 상승 또는 하강되도록 레이저 컨트롤러(580) 및 승강구동부 컨트롤러를 제어하게 된다.
이와 같이 레이저빔(L)의 출력과 승강구동부(400)의 가압력을 조절하여 하나의 본딩장치로 프리 본딩 공정과 메인 본딩 공정을 모두 수행할 수 있음에 따라, 공정 수율을 보다 향상시킬 수 있고, 본딩 공정에 소요되는 설비 부담을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 탄성부재를 통해 가압부의 복귀시간을 단축시켜 회로기판을 가압하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 높이조절부를 통해 승강구동부의 높이를 패널 또는 회로기판의 두께에 따라 간단하면서도 정확하게 조정할 수 있고, 이를 통해 공정의 효율성도 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 가열부를 통해 지그를 회로기판과 대등한 온도로 가열함으로써, 온도차에 의한 열응력 발생을 최소화할 수 있고, 이를 통해 지그가 회로기판을 균일하게 가압할 수 있기 때문에 회로기판과 이방전도성필름 간의 접합 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 평행도 조절부를 통해 지그와 회로기판의 평행도를 조절함으로써, 지그가 회로기판을 균일하게 가압할 수 있고, 회로기판과 패널 간의 접합 품질도 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 이방전도성필름을 레이저로 직접 가열하여 열효율을 높일 수 있고, 공정시간을 크게 줄일 수 있으며, 에너지 프로파일의 분포가 비교적 균일한 라인빔을 통해 이방전도성필름을 균일하게 가열하여 패널과 회로기판 사이의 접합 품질을 보다 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 회로기판에 가해지는 충격력이 완충테이프에 의해 완화됨으로써, 지그와 회로기판 사이의 충격과 진동을 최소화할 수 있고, 이로 인한 회로기판의 손상을 방지할 수 있으며, 완충테이프가 압축되는 과정에서 지그의 가압력이 완충테이프의 전면에 고르게 분산되므로 접합 품질도 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 완충테이프의 수명이 다 되면, 완충테이프를 자동으로 교체함으로써, 공정의 중단없이 연속적으로 본딩 작업을 수행할 수 있고, 그만큼 공정의 수율을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 지그의 누르는 힘에 의해 완충테이프가 풀리는 것을 방지할 수 있고, 지그가 완충테이프를 누르는 과정에서 완충테이프가 팽팽하게 당겨져 펴짐으로써, 지그가 회로기판을 보다 균일하게 가압할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 완충테이프가 소진된 경우, 본딩 공정이 자동으로 멈추고 알람장치가 작동함으로써, 작업자가 즉각적으로 대처할 수 있음은 물론, 완충테이프가 없는 상태로 본딩 공정이 수행되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치는, 레이저빔의 출력과 승강구동부의 가압력을 조절하여 하나의 본딩장치로 프리 본딩 공정과 메인 본딩 공정을 모두 수행함으로써, 본딩 공정의 수율을 보다 향상시킬 수 있고, 본딩 공정에 소요되는 설비 부담을 줄일 수 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 : 본 발명의 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치
100 : 스테이지 유닛
200 : 본체
300 : 가압부
350 : 탄성부재
400 : 승강구동부
450 : 높이조절부
500 : 레이저 출력부
600 : 라인빔 변환기
700 : 공급롤러
750 : 회수롤러
800 : 제1회전구동부
900 : 제1보조롤러
920 : 제2보조롤러
940 : 제2회전구동부

Claims (10)

  1. 패널과 이방전도성필름 및 회로기판이 상면에 순차적으로 배치되는 스테이지 유닛;
    상기 스테이지 유닛의 일측에 배치되는 본체;
    상기 회로기판으로부터 이격되어 상기 이방전도성필름과 나란하게 배치되는 지그를 구비하는 가압부;
    상기 본체의 일측에 결합되어 상기 가압부를 승강시키는 승강구동부;
    상기 이방전도성필름에 조사되는 레이저빔을 출력하는 레이저 출력부; 및
    상기 레이저빔을 선형의 라인빔으로 변환하는 라인빔 변환기;를 포함하고,
    상기 라인빔 변환기에서 조사된 라인빔에 의해 상기 이방전도성필름이 가열되고, 상기 승강구동부의 구동에 따라 하강하는 지그에 의해 상기 회로기판이 가압됨으로써, 상기 패널과 상기 회로기판이 상기 이방전도성필름을 매개로 상호 접합되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지 유닛의 상면에 수직방향으로 상기 본체의 일측에 회전가능하게 결합되는 볼스크류와, 상기 볼스크류를 정·역회전시키는 서보모터와, 상기 볼스크류에 나사결합되어 상기 승강구동부의 일면에 결합되는 볼스크류너트를 구비하는 높이조절부;를 더 포함하고,
    상기 서보모터의 구동에 의해 상기 승강구동부가 상기 볼스크류를 따라 승강됨으로써, 상기 패널의 두께 또는 상기 회로기판의 두께에 따라 상기 승강구동부의 높이를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
  3. 제1항에 있어서,
    일단부가 상기 본체에 연결되고, 타단부가 상기 가압부에 연결되는 탄성부재;를 더 포함하고,
    상기 탄성부재는, 상기 지그가 상기 회로기판을 가압한 후, 상기 회로기판으로부터 멀어지는 방향으로 상기 지그에 탄성복원력을 제공하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가압부에 결합되어 상기 지그의 평행도를 조절하는 평행도 조절부;를 더 포함하고,
    상기 평행도 조절부는, 상기 지그가 고정되는 가압헤드와, 상기 지그와 평행 또는 교차하는 제1축이 회동중심이 되도록 하반부가 상기 가압헤드와 힌지결합되는 조인트부재와, 상기 제1축과 교차하는 제2축이 회동중심이 되도록 일단부가 상기 조인트부재의 상반부와 힌지결합되고 타단부가 상기 승강구동부에 결합되는 고정브라켓과, 상기 제1축을 기준으로 서로 이격되어 상기 고정브라켓의 타단부에 나사결합되고 상기 조인트부재를 통과하여 상기 가압헤드의 상면에 밀착되는 한 쌍의 제1레벨볼트와, 상기 제2축을 기준으로 서로 이격되고 상기 고정브라켓의 타단부에 나사결합되어 상기 조인트부재의 상면에 밀착되는 한 쌍의 제2레벨볼트를 구비하고,
    상기 한 쌍의 제1레벨볼트의 회전에 의해 상기 가압헤드가 상기 제1축을 중심으로 회전되고, 한 쌍의 제2레벨볼트의 회전에 의해 상기 가압헤드가 상기 제2축을 중심으로 회전됨으로써, 상기 지그와 상기 회로기판의 평행도가 조절되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체에 회전가능하게 결합되고, 상기 지그와 상기 회로기판 사이로 완충테이프를 공급하는 공급롤러; 및
    상기 공급롤러로부터 이격되어 상기 본체에 회전가능하게 결합되고, 상기 공급롤러에서 공급되어 상기 지그와 나란하게 배열되는 완충테이프를 회수하는 회수롤러;를 더 포함하고,
    상기 지그가 상기 회로기판을 가압하는 과정에서 상기 회로기판에 가해지는 충격력이 상기 완충테이프에 의해 완화되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가압부의 양측에 결합되고, 상기 완충테이프가 상기 지그와 나란하게 배열되도록 상기 완충테이프를 안내하며, 상기 완충테이프가 상기 가압부에서 이탈되지 않도록 상기 완충테이프를 기준으로 서로 이격되어 하측으로 돌출형성되는 한 쌍의 걸림돌부를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 회수롤러를 회전시키는 제1회전구동부; 및
    상기 지그가 상기 완충테이프를 일정횟수 이상 타격하면, 상기 완충테이프의 사용수명이 다 된 것으로 판단하여 상기 제1회전구동부를 구동시키고, 상기 제1회전구동부의 구동에 따라 회전되는 상기 회수롤러에 의해 상기 완충테이프가 일정길이로 감기도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 공급롤러에서 이격되어 서로 인접하게 배치되는 제1보조롤러; 및 제2보조롤러;
    상기 본체에 결합되어 상기 제1보조롤러를 회전시키는 제2회전구동부; 및
    상기 본체에 결합되어 상기 제2보조롤러를 상기 제1보조롤러를 향해 이동시키는 밀착구동부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 완충테이프의 사용수명이 남았다고 판단되면, 상기 공급롤러에서 상기 완충테이프가 풀리지 않도록 상기 제2회전구동부를 정지시키고, 상기 밀착구동부를 구동시켜 상기 제2보조롤러를 상기 제1보조롤러에 밀착시키며,
    상기 완충테이프의 사용수명이 다 된 것으로 판단되면, 상기 공급롤러에서 상기 완충테이프가 풀릴 수 있도록 상기 제2회전구동부를 회전시키고, 상기 밀착구동부를 구동시켜 상기 제2보조롤러를 상기 제1보조롤러에서 이격시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판의 온도와 대등하게 상기 지그를 가열하는 히터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 레이저 출력부에서 출력되는 레이저빔의 출력을 제어하는 레이저 컨트롤러; 및
    상기 승강구동부의 가압력을 제어하는 승강구동부 컨트롤러;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 레이저빔의 출력과 상기 승강구동부의 가압력이 동시에 상승 또는 하강되도록 상기 레이저 컨트롤러 및 상기 승강구동부 컨트롤러를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치.
KR1020160098064A 2016-08-01 2016-08-01 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치 KR101882236B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160098064A KR101882236B1 (ko) 2016-08-01 2016-08-01 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160098064A KR101882236B1 (ko) 2016-08-01 2016-08-01 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180014563A true KR20180014563A (ko) 2018-02-09
KR101882236B1 KR101882236B1 (ko) 2018-07-26

Family

ID=61199117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160098064A KR101882236B1 (ko) 2016-08-01 2016-08-01 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101882236B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200027399A (ko) * 2018-09-03 2020-03-12 한국전자통신연구원 레이저 접합 방법
KR102303093B1 (ko) * 2020-12-24 2021-09-15 유승석 디스플레이 패널의 탭 본딩장치
KR102658033B1 (ko) * 2023-11-20 2024-04-17 주식회사 덕인 마이크로 led 접속 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040044808A (ko) * 2002-11-22 2004-05-31 주식회사 파이컴 평판표시소자 검사용 프로브 시트 , 이의 제조방법, 이를구비한 프로브 조립체
KR20080048702A (ko) * 2006-11-29 2008-06-03 엘지전자 주식회사 구동소자 본딩장치와 그 본딩방법 및 이를 이용한디스플레이 모듈 제조방법
JP2010287612A (ja) * 2009-06-09 2010-12-24 Hitachi High-Technologies Corp Acf貼り付け装置及び貼り付け方法、並びにフラットディスプレイ装置
KR101104808B1 (ko) 2009-04-17 2012-01-16 세광테크 주식회사 에프피씨 본딩장치
JP2013258294A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Ohashi Seisakusho:Kk 接続構造体の製造装置及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040044808A (ko) * 2002-11-22 2004-05-31 주식회사 파이컴 평판표시소자 검사용 프로브 시트 , 이의 제조방법, 이를구비한 프로브 조립체
KR20080048702A (ko) * 2006-11-29 2008-06-03 엘지전자 주식회사 구동소자 본딩장치와 그 본딩방법 및 이를 이용한디스플레이 모듈 제조방법
KR101104808B1 (ko) 2009-04-17 2012-01-16 세광테크 주식회사 에프피씨 본딩장치
JP2010287612A (ja) * 2009-06-09 2010-12-24 Hitachi High-Technologies Corp Acf貼り付け装置及び貼り付け方法、並びにフラットディスプレイ装置
JP2013258294A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Ohashi Seisakusho:Kk 接続構造体の製造装置及びその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200027399A (ko) * 2018-09-03 2020-03-12 한국전자통신연구원 레이저 접합 방법
KR102303093B1 (ko) * 2020-12-24 2021-09-15 유승석 디스플레이 패널의 탭 본딩장치
KR102658033B1 (ko) * 2023-11-20 2024-04-17 주식회사 덕인 마이크로 led 접속 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101882236B1 (ko) 2018-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101882236B1 (ko) 레이저를 이용한 이방전도성필름 본딩장치
JP4880561B2 (ja) フリップチップ実装装置
KR101882235B1 (ko) 디스플레이 패널 제조용 레이저 압착장치
KR100371506B1 (ko) 액정패널을 외부구동회로에 연결시키는 열압착장치
KR100777575B1 (ko) 레이저를 이용한 전자부품의 접속 방법 및 장치
KR102022600B1 (ko) 레이저 리플로우 장치
JP2020057790A (ja) レーザーリフロー装置
US20080047663A1 (en) Apparatus and method for bonding anisotropic conductive film using laser beam
KR100867587B1 (ko) 레이저를 이용한 이방전도성필름의 본딩 제어 장치
JP2006237451A (ja) レーザを用いた異方導電性フィルムのボンディング装置およびその方法
KR102084035B1 (ko) 압착 장치
KR101939688B1 (ko) 이방전도성필름 본딩장치
KR101189290B1 (ko) 본딩방법 및 그 장치
JP2008286856A (ja) 圧接装置
KR100879005B1 (ko) 레이저 본딩장치 및 레이저 본딩방법
KR20180045343A (ko) 레이져 본딩 장치
KR100937699B1 (ko) 레이저 필름접합장치
KR101833883B1 (ko) 곡면 디스플레이패널 제조 장치용 가압롤러
KR101041847B1 (ko) 가변 실린더부를 구비한 듀얼 본딩장치
CN114131934A (zh) 一种高效、低成本的大型壁板-长桁构件自适应成型工艺
KR101882233B1 (ko) 레이져 본딩시 플렉시블 디스플레이의 편광필름의 열변형 제거장치
KR100820741B1 (ko) 전자부품의 본딩장치
JP2010287612A (ja) Acf貼り付け装置及び貼り付け方法、並びにフラットディスプレイ装置
JP2007086655A (ja) 液晶パネルへのtab部品の圧着方法及び装置
US20020008528A1 (en) Electronic part inspection method and an electronic part assembly apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right