KR20190052608A - Element bonding system and element bonding method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a member bonding system which bonds a member to a coupling object, and a member bonding method. The member bonding system, which bonds a member (20) to a coupled object (10) by an adhesive material (30), comprises: a stage device (600) on which the coupled object (10), to which the member (20) is bonded by the adhesive material (30), is mounted; and a light source unit (100) radiating light to a heated part (40) set to be adjacent to the member (20) from surfaces of the coupled object (10) mounted on the stage device (600) to heat the heated part (40) so as to curing the adhesive material (30).

Description

부재 본딩 시스템 및 부재 본딩 방법 {Element bonding system and element bonding method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an element bonding system and an element bonding method,

본 발명은, 결합대상물에 대하여 부재를 본딩하는 부재 본딩 시스템 및 부재 본딩 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a member bonding system and a member bonding method for bonding a member to an object to be bonded.

LED(light emission diode)는, 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입된 소수 캐리어(전자 또는 정공)를 만들고 이들의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산하는 소자로서, 소비 전력이 적고 수명이 길며, 협소한 공간에 설치 가능하고, 또한 진동에 강한 특성을 갖고 있다.2. Description of the Related Art A light emitting diode (LED) is a device that emits a predetermined light by recombining a small number of carriers (electrons or holes) injected using a pn junction structure of a semiconductor and has a low power consumption, It can be installed in one space, and has a vibration-resistant characteristic.

이러한 장점으로 LED는, PCB 등에 결합되어 LCD의 광원, 조명등, 자동차 전조등 다양한 분야에 사용되고 있다.Because of these advantages, LEDs are combined with PCBs and are used in a variety of fields such as LCD light sources, illumination lamps, and automobile headlights.

그리고 LED는, 패키징 공정에서 리드프레임 상의 본딩, 조명장치의 제조를 위하여 PCB 상의 본딩, 방열부재 상의 본딩 등을 거쳐 제조됨이 일반적이다.LEDs are generally manufactured through bonding on a lead frame in a packaging process, bonding on a PCB for manufacturing a lighting device, bonding on a heat dissipating member, and the like.

이때 LED 및 LED 응용장치는, 솔더링 부재가 개재되고 LED가 안착된 상태로 고온 환경을 제공하는 오븐 내에서 일정 시간을 거쳐 LED가 리드프레임, PCB, 방열부재 상에 본딩됨이 일반적이다.In this case, the LED and the LED application device are generally bonded to the lead frame, the PCB, and the heat dissipating member through a certain period of time in an oven in which the soldering member is interposed and the LED is seated in a high temperature environment.

그러나 종래 LED 본딩공정은, 솔더링 부재가 개재되고 LED가 안착된 상태로 고온 환경을 제공하는 오븐 내로 이동되는 과정에서 LED의 안착상태가 흐트러지거나, 오븐 내의 온도 불균일로 LED의 본딩불량이 발생되는 문제점이 있다.However, the conventional LED bonding process is disadvantageous in that the mounting state of the LED is disturbed in the process of being moved into the oven in which the soldering member is placed and the LED is seated in a high temperature environment or the bonding defect of the LED occurs due to the temperature non- .

또한 종래 LED 본딩공정은, 오븐 내에서 일정 시간 동안의 가열공정을 거치게 되므로 상대적으로 긴 공정시간을 요하므로 공정 효율을 저하시키는 문제점이 있다.In addition, the conventional LED bonding process requires a relatively long process time because it is subjected to a heating process for a predetermined time in the oven, thereby lowering the process efficiency.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 인식하여, LED와 같은 부재를 PCB, 방열부재 등의 결합대상물을 가열하여 LED와 같은 부재를 결합대상에 본딩함으로써 견고한 본딩공정의 수행 및 본딩공정에 따른 소요시간을 현저히 단축시킬 수 있는 부재 본딩 시스템 및 부재 본딩 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of bonding a member such as an LED by bonding a member such as an LED to a bonding object by heating an object such as a PCB or a heat dissipating member, And an object of the present invention is to provide a member bonding system and a member bonding method capable of remarkably shortening a required time.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 결합대상물(10)에 대하여 접착물질(30)에 의하여 부재(20)를 본딩하는 부재 본딩 시스템으로서, 상기 부재(20)가 접착물질(30)에 의하여 가접합된 상기 결합대상물(10)이 안착되는 스테이지장치(600)와; 상기 스테이지장치(600)에 안착된 상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)에 인접되도록 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하여 상기 가열부위(40)를 가열하여 상기 접착물질(30)을 경화시키는 광원부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템을 개시한다.The object of the present invention is to provide an object bonding system for bonding a member (20) to an object to be bonded (10) by an adhesive material (30) A stage device (600) on which the object (10) to which the object (20) is bonded by the adhesive material (30) is seated; The heating part 40 is heated by irradiating light to the heating part 40 which is set adjacent to the member 20 among the surfaces of the bonding object 10 mounted on the stage device 600, And a light source unit (100) for curing the substrate (30).

상기 가열부위(40)는, 광이 상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)가 인접되어 설정된 경로를 따라서 이동되는 빔이동경로에 의하여 설정될 수 있다.The heating part 40 may be set by a beam movement path in which light is moved along a predetermined path adjacent to the member 20 among the surfaces of the object 10 to be joined.

상기 빔이동경로는, 폐곡선을 이루며, 상기 부재(20)는 상기 폐곡선의 내측에 위치될 수 있다.The beam travel path may be a closed curve, and the member 20 may be located inside the closed curve.

상기 광원부(100)는, 상기 결합대상물(10) 상에 형성되는 빔 스폿을 갈바노미터 스캐너 등을 이용하여 상기 빔이동경로를 따라서 적외선빔을 이동시킬 수 있다.The light source unit 100 may move the beam spot formed on the object 10 using a galvanometer scanner or the like along the beam movement path.

상기 가열부위(40)는, 광이 상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)가 인접되어 설정된 빔조사영역에 의하여 설정될 수 있다.The heating region 40 can be set by a beam irradiation region in which light is incident on the surface of the object 10 to which the member 20 is adjacent.

상기 빔조사영역은, 폐곡선을 이루며, 상기 부재(20)는 상기 폐곡선의 내측에 위치될 수 있다.The beam irradiation area forms a closed curve, and the member 20 can be positioned inside the closed curve.

상기 광원부(100)는, 100W ~ 2KW 범위의 세기를 가지며, 상기 광원부(100)는, 파장, 800nm~2㎛의 파장의 적외선 레이저빔을 조사하도록 구성될 수 있다.The light source unit 100 may have an intensity ranging from 100 W to 2 KW and the light source unit 100 may be configured to irradiate an infrared laser beam having a wavelength of 800 nm to 2 μm.

상기 결합대상물(10)은, 상기 가열부위(40)가 금속재질을 가질 수 있다.In the bonding object 10, the heating part 40 may have a metal material.

상기 부재(20)는, LED가 될 수 있다.The member 20 may be an LED.

본 발명은 또한 결합대상물(10)에 대하여 접착물질(30)에 의하여 부재(20)를 본딩하는 부재 본딩 방법으로서, 상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)에 인접되도록 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하여 상기 가열부위(40)를 가열하여 상기 접착물질(30)을 경화시켜 상기 부재(20)를 상기 결합대상물(10)에 본딩하는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법을 개시한다.The present invention also relates to a member bonding method for bonding a member (20) to an object to be bonded (10) by an adhesive material (30) (20) is bonded to the object to be bonded (10) by irradiating light onto the object (40) by heating the heating part (40) to cure the adhesive material do.

본 발명에 따른 부재 본딩 시스템 및 제조방법은, LED와 같은 부재를 PCB, 방열부재 등의 결합대상물을 가열하여 LED와 같은 부재를 결합대상에 본딩함으로써 견고한 본딩공정의 수행 및 본딩공정에 따른 소요시간을 현저히 단축시킬 수 있는 이점이 있다.The member bonding system and the manufacturing method according to the present invention can be realized by heating a member such as an LED by an object to be bonded such as a PCB or a heat dissipating member to bond a member such as an LED to a bonding object, Can be remarkably shortened.

구체적으로, 본 발명에 따른 부재 본딩 시스템 및 제조방법은, 결합대상물 상에서 부재를 위치시킨 후 부재에 인접하여 설정된 가열부위(40)에 빔을 조사하여 가열함으로써 솔더링 물질 등 접착물질의 경화에 의하여 LED와 같은 부재를 결합대상에 본딩함으로써 견고한 본딩공정의 수행 및 본딩공정에 따른 소요시간을 현저히 단축시킬 수 있는 이점이 있다.Specifically, in the member bonding system and the manufacturing method according to the present invention, a beam is irradiated to a heating part 40 set adjacent to a member after the member is placed on the object to be bonded, Is bonded to a bonding object, it is advantageous to perform a rigid bonding process and to shorten the time required for the bonding process.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 부재 본딩 시스템을 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 부재 본딩 시스템의 평면도이다.
도 3은, 도 1의 부재 본딩 시스템 중 가열부위의 예를 보여주는 확대 평면도이다.
도 4는, 도 1의 부재 본딩 시스템 중 가열부위의 다른 예를 보여주는 평면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a member bonding system according to an embodiment of the present invention; FIG.
Figure 2 is a top view of the member bonding system of Figure 1;
FIG. 3 is an enlarged plan view showing an example of a heating region in the member bonding system of FIG. 1; FIG.
Fig. 4 is a plan view showing another example of a heating region in the member bonding system of Fig. 1; Fig.

이하 본 발명에 따른 부재 본딩 시스템 및 부재 본딩 방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the member bonding system and the member bonding method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 부재 본딩 시스템은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 결합대상물(10)에 대하여 접착물질(30)에 의하여 부재(20)를 본딩하는 부재 본딩 시스템으로서, 부재(20)가 가접합된 결합대상물(10)이 안착되는 스테이지장치(600)와; 스테이지장치(600)에 안착된 결합대상물(10)의 표면 중 부재(20)가 인접되도록 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하여 가열부위(40)를 가열하여 접착물질(30)을 경화시키는 광원부(100)를 포함한다.The member bonding system according to the present invention is a member bonding system for bonding a member 20 with an adhesive material 30 to an object to be bonded 10 as shown in FIGS. 1 to 4, A stage device 600 on which the object 10 to be joined is placed; The heating region 40 is heated by irradiating the heating region 40 where the member 20 is adjacent to the surface of the bonding object 10 placed on the stage device 600 so as to cure the adhesive substance 30 And a light source unit 100.

여기서 상기 부재(20)가 브레이징에 의하여 본딩될 결합대상물(10)은, 브레이징을 위한 솔더링 물질과 같은 접착물질(30)의 경화에 의하여 부재(20)가 결합되는 구조물이면 어떠한 구조물도 가능하다.Here, the bonding object 10 to which the member 20 is to be bonded by brazing can be any structure as far as the member 20 is bonded by the curing of the bonding material 30 such as a soldering material for brazing.

예를 들면, 상기 결합대상물(10)은, 엘이디 조명장치의 일부로서 상면에 LED 등의 소자가 접착물질(30)에 의하여 본딩되는 PCB이거나, 상면에 LED 등의 소자가 본딩되는 금속 구조물일 수 있다.For example, the object to be bonded 10 may be a PCB, which is a part of an LED illumination device, on which an element such as an LED is bonded by an adhesive material 30, or a metal structure on which an element such as an LED is bonded to an upper surface have.

여기서 본 발명은, 솔더링 물질과 같은 접착물질(30)에 대한 광의 직접 조사가 아니라, 부재(20)의 위치, 즉 접착물질(30)이 도포된 결합위치에 인접한 위치인 가열부위(40)에 광을 조사하고, 광이 조사되는 가열부위(40)에 가해지는 열이 접착물질(30)에 전달되어 접착물질(30)의 경화를 유도하는 것을 기본 원리로 한다.The present invention is not directed to the direct application of light to an adhesive material 30 such as a soldering material but to a heating zone 40 at a location adjacent to the location of the member 20, And the heat applied to the heating region 40 to which the light is irradiated is transmitted to the adhesive material 30 to induce curing of the adhesive material 30.

그리고 상기 가접합이란, 결합위치에 접착물질(30)을 페이스트 상태로 도포한 후 부재(20)를 결합대상물(10)에 부착시킨 상태를 말하며, 후술하는 광원부(100)의 광조사에 의하여 간접가열에 의하여 접착물질(30)의 경화에 의하여 부재(20)가 결합대상물(10)에 고정되기 전 상태를 말한다.The joining refers to a state in which the member 20 is attached to the object to be bonded 10 after the adhesive material 30 is applied in a paste state to the joining position and the light is irradiated indirectly Refers to a state before the member 20 is fixed to the object 10 to be bonded by the curing of the adhesive material 30 by heating.

그리고 상기 부재(20)를 결합대상물(10)에 결합, 즉 부착시키기 위한 접착물질(30)은, 부재(20) 및 결합대상물(10)의 종류, 전기 전도가 가능하도록 하는 결합관계 등을 고려하여 다양한 재질의 사용이 가능하다.The adhesive material 30 for bonding or attaching the member 20 to the object 10 to be bonded considers the kind of the object 20 and the object 10 to be bonded and the bonding relationship enabling the electric conduction Various materials can be used.

예로서, 부재(20)가 LED소자와 같이 전기전도성을 요하는 경우, 접착물질(30)은, 솔더 페이스트가 사용될 수 있으며, 접착 요건에 따라서 써멀글루(Thermal Glue), 실리콘 접착제(Silicone Adhesive) 등, 열에 의해 경화가 진행되는 모든 종류의 접착물질이 사용될 수 있다.For example, if the member 20 requires electrical conductivity such as an LED element, the adhesive material 30 may be solder paste and may include thermal glue, silicone adhesive, Or the like, may be used.

예를 들면, LED소자가 리플렉터 내에 다이본딩 공정을 거치는 경우, 전도성 접착제가 사용되어 부착되는바, 본 발명은 LED 소자가 부재(20)로서, 리플렉터를 구비한 구조물(예를 들면 리드프레임)을 결합대상물(10)로 하여 접착물질(30)로서 전도성 접착제를 사용하여 리플렉터를 구비한 구조물의 간접가열을 통하여 LED 소자를 구조물에 부착할 수 있다.For example, when an LED element is subjected to a die bonding process in a reflector, a conductive adhesive is used and attached. The present invention is characterized in that the LED element is a member (20) having a structure (for example, a lead frame) The LED element can be attached to the structure through the indirect heating of the structure including the reflector using the conductive adhesive as the bonding material 10 as the bonding object 10.

상기와 같은 공정은, 종래에는 컨백션 오븐을 통하여 LED 소자를 구조물에 부착하였으나, 본 발명에 따른 공정에 따르면 LED 소자의 결합수율을 현저히 높이는 한편 및 공정시간을 현저히 단축시킬 수 있다.In the above-described process, the LED device is attached to the structure through the conventional convection oven. However, according to the process according to the present invention, the bonding yield of the LED device can be significantly increased and the process time can be significantly shortened.

다우코닝 사의 DA-6534와 같은 전도성 접착제를 접착물질(다우코닝 사의 DA-6534 오븐 내 히팅 큐어 보장 시간은 150℃ 상태로 120분 경화로 보장됨)로, 알루미늄 재질의 결합대상물(10)로, LED 소자를 부재(20)로 하여 구체적인 실험한 결과, 컨백션 오븐에서 150℃로 경화공정을 수행하는 경우 120분이 소요되나, 본 발명과 같은 조건으로 약 1분~10분 정도의 경화공정을 통하여 컨백션 오븐에서 경화공정과 실질적으로 동일한 경화효과(육안 비교)를 확인하였다.A conductive adhesive such as DA-6534 manufactured by Dow Corning was used as the bonding object 10 made of aluminum with an adhesive material (the heating cure time in the DA-6534 oven of Dow Corning was ensured by a 120 minute curing at 150 캜) As a result of a specific experiment using the device as a member 20, it takes 120 minutes to perform the curing process at 150 ° C. in the convection oven. However, the curing process is performed for about 1 minute to 10 minutes under the same condition as the present invention, The hardening effect (visual comparison) was confirmed to be substantially the same as that of the curing process in the baking oven.

한편 상기 결합대상물(10)은, 가열부위(40)로부터 부재(20)의 위치로의 열전달이 용이하도록 가열부위(40)로부터 부재(20)의 위치까지 열전달이 용이한 금속재질로 이루어짐이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the object to be bonded 10 is made of a metal material which facilitates heat transfer from the heating part 40 to the position of the member 20 so as to facilitate the heat transfer from the heating part 40 to the position of the member 20 Do.

또한 본 발명은, 플레이트 형상, 직육면제 형상 등 규격화된 형상을 가지는 경우보다는 자동화 및 기타 자동 공정의 구현이 어려운 비정형의 형상을 가지는 결합대상물, 예를 들면 자동차용 LED 전조등에 적용하는 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.The present invention is also applicable to various objects such as automobile LED head lamps, which have irregular shapes, which are difficult to implement automation and other automatic processes, rather than having standardized shapes such as a plate shape and a rectangular- Can be applied.

특히 비정형의 형상을 가지는 결합대상물의 경우 컨백션 오븐을 통하여 경화하고자 하는 경우 경화공정 및 그 후속공정의 자동화가 어려우나, 본 발명에 따른 경우 부재(20)의 부착 및 광조사의 간접가열에 의하여 경화공정의 수행으로 경화공정 및 그 후속공정의 자동화에 따라 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.In particular, in the case of a bonded object having an irregular shape, it is difficult to automate the curing process and the subsequent process when it is desired to cure through the convection oven. However, according to the present invention, The performance of the process can be greatly improved by the automation of the curing process and subsequent processes.

구체적으로, 컨백션 오븐을 이용하는 종래기술은, LED 소자와 같은 부재(20)를 결합대상물(10)의 결합위치에 부착, 소위 적재한 후 컨백션 오븐으로 결합대상물(10)을 이송하는 작업이 수반된다.Specifically, a conventional art using a convection oven attaches or so-called a member 20, such as an LED, to a joining position of the joining object 10 and then transfers the joining object 10 to the contact oven .

이때 결합대상물(10)이 비정형의 구조를 가지고 있어 컨백션 오븐으로의 결합대상물(10)의 이송작업은 작업자에 의하여 수작업에 의하여 가능하다. 더욱이 비정형의 구조를 가지는 결합대상물(10)을 자동으로 이송하고자 하는 경우 비정형의 구조를 가지는 결합대상물(10)을 핸들링하기 위한 핸들링장치가 복잡해져 자동화를 위한 장치의 비용을 증가시키는 문제점이 있다.At this time, since the object to be bonded 10 has an irregular structure, the work of transferring the object 10 to the contact oven can be performed manually by an operator. Further, in the case of automatically transferring the object 10 having an irregular structure, the handling device for handling the object 10 having an irregular structure is complicated, thereby increasing the cost of the apparatus for automation.

이에 반하여, 본 발명은, LED 소자와 같은 부재(20)를 결합대상물(10)의 결합위치에 부착, 소위 적재한 후 곧바로 결합대상물(10)에 부착된 부재(20)에 인접되어 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하는 공정으로 이루어짐으로써, 부재(20)의 부착 후 짧은 시간 안에 경화공정이 수행됨에 따라서 부재(20)의 부착 및 경화를 인라인으로 수행이 가능하여 장치의 자동화가 가능하며 전체 공정을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.On the contrary, the present invention is characterized in that, after a member 20 such as an LED element is adhered to a joining position of the joining object 10, that is, immediately after the joining of the member 20 to the joining object 10, Since the curing process is performed within a short time after the member 20 is attached, the attachment and curing of the member 20 can be performed in-line, thereby automating the apparatus. The whole process can be performed efficiently.

즉, 본 발명에 따른 부재 본딩 방법은, 후술하는 로딩위치, 디스펜싱위치, 어태칭위치, 가열위치 및 언로딩위치 중 적어도 일부가 인라인 또는 클러스터로 배치되어 전체 공정을 인라인으로 수행할 수 있다.That is, in the member bonding method according to the present invention, at least a part of a loading position, a dispensing position, an attaching position, a heating position, and an unloading position, which will be described later, is arranged in an inline or a cluster so that the whole process can be performed inline.

여기서 상기 로딩위치, 디스펜싱위치, 어태칭위치, 가열위치 및 언로딩위치에는 로딩과정, 디스펜싱과정, 어태칭과정, 가열과정 및 언로딩과정 각각을 수행하기 위한 장치가 설치될 수 있다.The loading, dispensing, attaching, heating, and unloading positions may include loading, dispensing, attaching, heating, and unloading operations.

그리고 인라인 배치는, 로딩위치, 디스펜싱위치, 어태칭위치, 가열위치 및 언로딩위치가 순차적으로 배치된 것을 의미한다.The inline arrangement means that the loading position, the dispensing position, the sticking position, the heating position, and the unloading position are sequentially arranged.

그리고 클러스터 배치는, 반도체 처리장치와 같이 미리 설정된 반송위치를 중심으로 로딩위치, 디스펜싱위치, 어태칭위치, 가열위치 및 언로딩위치가 적절하게 배치된 것을 의미한다.The cluster arrangement means that a loading position, a dispensing position, an attaching position, a heating position and an unloading position are appropriately arranged around a predetermined conveying position such as a semiconductor processing apparatus.

한편 상기 부재(20)를 결합대상물(10)에 대하여 접착물질(30)에 의하여 본딩함에 있어서, 결합대상물(10) 중 부재(20)가 결합될 결합위치에 접착물질(30)가 도포, 예를 들면 페이스트 상태로 도포된 후 부재(20)를 안착시켜 가접합하게 된다.On the other hand, in bonding the member 20 to the object to be bonded 10 by the adhesive material 30, the adhesive material 30 is applied to the joining position where the member 20 of the object to be joined 10 is to be joined, And then the member 20 is put in a state of being pasted and joined.

상기 부재(20)는, 브레이징에 의하여 결합대상물(10)에 본딩되는 부재로서, LED, 반도체 등 접착물질(30)에 의하여 결합대상물(10)에 본딩될 수 있는 부재이면 어떠한 부재도 가능하다.The member 20 is a member that is bonded to the object 10 by brazing and may be any member that can be bonded to the object 10 by an adhesive material 30 such as an LED or a semiconductor.

특히 본 발명은, 부재(20)에 대하여 광이 직접 조사되는 경우 파손, 손상 등 열충격이 약한 부재이거나, 상하 두께가 크거나 평면적이 커서 하측에 위치되는 등 부재(20)에 대하여 광이 직접 조사하여 솔더링 물질에 열을 전달하는 것이 바람직하지 못하거나 불가능한 경우에 적용된다.Particularly, the present invention relates to a member having a weak thermal shock such as breakage or damage when the light is directly irradiated to the member (20), or to a member (20) having a large upper and lower thickness, And it is undesirable or impossible to transfer heat to the soldering material.

상기 스테이지장치(600)는, 부재(20)가 가접합된 결합대상물(10)이 안착되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The stage device 600 can be configured in various ways as a structure in which the object 10 to which the member 20 is joined is seated.

예로서, 상기 스테이지장치(600)는, 후술하는 광원부(100)를 사용하여 본딩공정을 수행할 수 있는 구성이면 모두 가능하며, 광원부(100)에 의하여 광의 조사위치가 변경될 수 있도록 광원부(100)에 대하여 상대이동이 가능하도록 구성될 수 있다.For example, the stage device 600 may be any device that can perform the bonding process using the light source unit 100 described later. The light source unit 100 The relative movement can be performed with respect to the first and second axes.

또한 상기 스테이지장치(600)는, 결합대상물(10)에 대한 본딩공정의 안정성을 위하여 결합대상물(10)을 고정 또는 지지하는 적절한 구성을 포함할 수 있다.In addition, the stage device 600 may include a suitable structure for fixing or supporting the object 10 for the purpose of stability of the bonding process with respect to the object 10 to be bonded.

한편 상기 스테이지장치(600)는, 본딩공정을 마친 결합대상물(10)을 본딩위치로부터 언로딩위치로 이동하거나, 본딩공정이 수행될 결합대상물을 로딩위치에서 본딩위치로 이동하도록 구성될 수도 있다.Meanwhile, the stage device 600 may be configured to move the bonding object 10 that has undergone the bonding process from the bonding position to the unloading position, or to move the bonding object to be bonded from the loading position to the bonding position.

또한 상기 로딩위치 및 언로딩위치 사이에는, 결합대상물(10)의 상면 중 부재(20)가 본딩될 위치, 즉 결합위치에 접착물질(30)을 도포하는 디스펜싱위치가 설정될 수 있다.Between the loading position and the unloading position, a dispensing position for applying the adhesive material 30 to the position where the member 20 is to be bonded, that is, the coupling position, on the upper surface of the object 10 to be bonded may be set.

상기 디스펜싱위치에서는, 결합대상물(10) 상의 결합위치에 접착물질(30)을 도포하는 디스펜싱장치가 설치될 수 있다.At the dispensing position, a dispensing device may be installed to apply the adhesive material 30 to the engagement position on the object 10 to be bonded.

또한 상기 디스펜싱위치 및 언로딩위치 사이에는, 부재(20)를 결합대상물(10) 상에 가접합하는 어태칭위치가 설정될 수 있다.Also, between the dispensing position and the unloading position, an attaching position for attaching the member 20 to the object 10 to be bonded may be set.

상기 어태칭위치는, 결합대상물(10) 상에서 접착물질(30)이 도포된 부분에 부재(20)를 가접합하는 위치로 정의될 수 있다.The adhesion position may be defined as a position where the member 20 is joined to the portion to which the adhesive material 30 is applied on the object 10 to be bonded.

이때 상기 어태칭위치에는, 소위 SMT 장비에 의하여 부재(20)가 결합대상물(10) 상에서 접착물질(30)이 도포된 부분에 가접합될 수 있다.At this time, the member 20 may be bonded to the bonding object 10 with the adhesive material 30 applied thereto by so-called SMT equipment.

또한 상기 어태칭위치 및 언로딩위치 사이에는, 후술하는 광원부(100)에 의하여 스테이장치(600)에 안착된 결합대상물(10)의 표면 중 부재(20)가 인접되도록 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하여 가열부위(40)를 가열하기 위한 가열위치가 설정될 수 있다.The heating member 40 is provided between the attachment position and the unloading position so that the member 20 of the surface of the object to be fastened 10 that is seated on the stay device 600 by the light source unit 100, A heating position for heating the heating region 40 by irradiating light can be set.

상기 가열위치는, 가열부위(40)를 가열하여 접착물질(30)을 경화시키도록 스테이지장치(600)에 안착된 결합대상물(10)의 표면 중 부재(20)가 인접되도록 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하는 위치로서 정의될 수 있다.The heating position is a heating position 40 in which the member 20 among the surfaces of the object 10 to be mounted on the stage device 600 is heated so as to cure the adhesive material 30, As shown in FIG.

상기 광원부(100)는, 스테이지장치(600)에 안착된 결합대상물(10)의 표면 중 부재(20)가 인접되도록 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하여 가열부위(40)를 가열하여 접착물질(30)을 경화시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The light source unit 100 irradiates light to the heating zone 40 that is set so that the member 20 is adjacent to the surface of the object to be bonded 10 that is seated on the stage device 600 to heat the heating zone 40 Various configurations are possible as the constitution of curing the substance 30. [

예로서, 상기 광원부(100)는, 적외선을 발생시키는 광원과; 광원에서 나온 적외선을 가열부위(40)에 조사하기 위한 광경로를 형성하는 광학계를 포함할 수 있다.For example, the light source unit 100 may include a light source for generating infrared rays; And an optical system for forming an optical path for irradiating infrared light emitted from the light source to the heating portion 40. [

상기 광원은, 일정파장범위 또는 단파장을 가지는 적외선을 발생시키는 광원으로 다양한 구성이 가능하다.The light source may be a light source that generates infrared rays having a predetermined wavelength range or a short wavelength, and may have various configurations.

상기 광원은, 근 적외선 영역인 800nm부터 적외선 영역인 2um 사이의 파장 영역을 갖는 적외선을 발생시킬 수 있으나, 결합대상물(10), 특히 발열부위(40)의 가열을 통하여 접착물질(30)이 가열될 수 있는 파장으로서, 바람직하게는, 1,060~1,080nm 파장의 적외선을 발생시킬 수 있다.The light source may generate infrared rays having a wavelength range of from 800 nm in the near infrared region to 2 um in the infrared region but the adhesive material 30 may be heated by heating the bonding object 10, Infrared rays having a wavelength of 1,060 to 1,080 nm can be generated.

그리고 상기 광원은, 100W ~ 2KW 범위의 세기를 가지며, 800nm~2㎛의 파장, 예를 들면 1,060~1,080nm 파장의 적외선 레이저빔을 조사하도록 구성됨이 바람직하다.Preferably, the light source has an intensity in a range of 100 W to 2 KW and is configured to irradiate an infrared laser beam having a wavelength of 800 nm to 2 μm, for example, a wavelength of 1,060 to 1,080 nm.

또한 상기 광원은, 적외선 레이저빔을 출력하는 IR CW 레이저(Continuous wave laser)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Also, the light source may be an IR CW laser (Continuous wave laser) for outputting an infrared laser beam, but is not limited thereto.

상기 광원은 적외선을 발생시키는 구성으로 설명하였으나, 적외선이 아닌 일정 광도 이상의 자외선, 가시광 또는 근적외선 등을 출력하는 광원으로 구성될 수 있음은 물론이다.Although the light source generates infrared rays, it may be a light source that emits ultraviolet rays, visible rays, or near-infrared rays that are not infrared rays but have a certain intensity or more.

상기 광학계는, 광원에서 나온 적외선을 가열부위(40)에 조사하기 위한 광경로를 형성하는 구성으로, 반사부재, 렌즈부재 및 조리개부재 등을 포함하는 등 다양한 구성이 가능하다.The optical system is configured to form an optical path for irradiating infrared light emitted from the light source to the heating region 40, and may have various configurations including a reflection member, a lens member, and a diaphragm member.

상기 가열부위(40)는, 스테이장치(600)에 안착된 결합대상물(10)의 표면 중 부재(20)가 인접되도록 설정된 영역으로서 결합대상물(10)에 대한 부재(20)의 본딩조건에 따라서 다양한 패턴으로 설정될 수 있다.The heating zone 40 is a zone in which the member 20 is positioned adjacent to the surface of the joining object 10 that is seated on the stay device 600 and is positioned in the vicinity of the joining object 10 in accordance with the bonding condition of the member 20 with respect to the joining object 10 It can be set in various patterns.

예로서, 상기 가열부위(40)는, 광이 결합대상물(10)의 표면 중 부재(20)가 인접되어 설정된 경로를 따라서 이동되는 빔이동경로에 의하여 설정될 수 있다.For example, the heating portion 40 may be set by a beam movement path in which light is moved along a predetermined path adjacent to the member 20 among the surfaces of the object 10 to be bonded.

그리고 상기 빔이동경로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 폐곡선을 이루며, 부재(20)는 폐곡선의 내측에 위치될 수 있다.3, the member 20 may be located inside the closed curve.

이때, 상기 광원부(100)는, 결합대상물(10) 상에 형성되는 빔 스폿을 갈바노미터 스캐너 등을 이용하여 빔이동경로를 따라서 적외선빔을 이동시킬 수 있다.At this time, the light source unit 100 can move the beam spot formed on the object to be bonded 10 along the beam movement path using a galvanometer scanner or the like.

특히 상기 결합대상물(10) 상에 설정된 가열부위(40)에 대하여 한 지점에서 집중하여 광을 조사하기 보다는 결합대상물(10) 상에 형성되는 빔 스폿(도 3에 도시된 바와 같이, 일반적으로 원형임)을 빔이동경로를 따라서 이동함으로써, 국부가열에 의한 열충격을 최소화할 수 있게 된다.Particularly, rather than concentrating light at one point with respect to the heating part 40 set on the object 10, the beam spot formed on the object 10 to be joined (as shown in Fig. 3, Is moved along the beam movement path, it is possible to minimize thermal shock caused by local heating.

또한 상기 결합대상물(10) 상에 형성되는 빔 스폿은, 부재(20)가 본딩되는 결합위치를 중심으로 폐곡선, 직선, 곡선 등 일정 구간을 이동, 특히 왕복이동을 통하여 가열부위(40)를 가열함으로써, 부재(20)가 본딩되는 결합위치를 골고루 가열할 수 있어 부재(20) 및 결합대상물(10)을 보다 견고하게 본딩할 수 있게 된다.The beam spot formed on the object to be bonded 10 can be heated by moving the heating section 40 through a predetermined section such as a closed curve, a straight line or a curved line around the fitting position where the member 20 is bonded, The joining position where the member 20 is bonded can be heated evenly, so that the member 20 and the joining object 10 can be bonded more firmly.

한편 상기 가열부위(40)를 광조사에 의하여 가열함에 있어서, 빔 스폿을 빔이동경로를 따라서 이동하면서 가열하는 실시예를 들어 설명하였으나, 광원부(100)의 출력 및 광학계의 변형을 통하여 미리 설정된 패턴의 빔의 조사에 의하여 간접가열이 수행될 수 있다.Meanwhile, in heating the heating portion 40 by irradiating light, the beam spot is heated while moving along the beam movement path. However, it is also possible to heat the heating portion 40 by using a predetermined pattern The indirect heating can be performed by irradiation of the beam of FIG.

즉, 상기 가열부위(40)는, 광이 결합대상물(10)의 표면 중 부재(20)가 인접되어 설정된 빔조사영역에 의하여 설정될 수 있다.That is, the heating part 40 can be set by the beam irradiation area in which the member 20 of the surface of the object 10 to which light is incident is adjacent.

상기 빔조사영역은, 광원부(100)의 출력 및 광학계의 변형을 통하여 결합대상물(10)의 표면 상에 미리 설정된 패턴으로 광이 동시에 조사되는 영역으로 설정된다.The beam irradiation area is set as a region where light is simultaneously irradiated in a predetermined pattern on the surface of the object to be bonded 10 through the output of the light source part 100 and the deformation of the optical system.

이를 위하여 상기 광원부(100)는, 광의 동시 조사에 의하여 접착물질(30)의 경화에 충분한 에너지를 전달할 수 있는 출력을 가지도록 구성되며, 광학계는, 결합대상물(10)의 표면 상에 미리 설정된 패턴으로 광이 동시에 조사되도록 구성된다.The light source unit 100 is configured to have an output capable of transmitting sufficient energy for curing the adhesive material 30 by simultaneous irradiation of light, So that the light is irradiated simultaneously.

여기서 상기 광학계는, 링형상의 광패턴을 형성하는 액시콘 렌즈(axicon lens) 등의 사용에 의하여 도넛 형태의 광패턴을 형성하도록 구성될 수 있다.Here, the optical system may be configured to form a donut-shaped light pattern by use of an axicon lens or the like which forms a ring-shaped light pattern.

한편 상기 빔조사영역은, 도 2 및 도 4와 같은, 가열부위(40)의 형상을 가질 수 있다.On the other hand, the beam irradiation region may have the shape of the heating region 40 as shown in Figs. 2 and 4.

구체적으로, 상기 빔조사영역은, 도 2에 도시된 바와 같이, 폐곡선을 이루며, 부재(20)는 폐곡선의 내측에 위치될 수 있다.Specifically, the beam irradiation area forms a closed curve, as shown in FIG. 2, and the member 20 can be positioned inside the closed curve.

한편 본 발명의 기술적 요지는, 결합위치에 접착물질(30)을 페이스트 상태로 도포한 후 부재(20)를 결합대상물(10)에 부착시킨 상태를 말하며, 후술하는 광원부(100)의 광조사에 의하여 간접가열에 의하여 용융 및 경화에 의하여 부재(20)가 결합대상물(10)에 고정시키는 것이다.Meanwhile, the technical point of the present invention is a state in which the adhesive 20 is applied to the object to be bonded 10 after the adhesive material 30 is applied in a paste state to the bonding position and the light irradiation of the light source 100 So that the member 20 is fixed to the object 10 by melting and hardening by indirect heating.

이에 본 발명은, 앞서 설명한 구성을 방법적으로 구현이 가능하며, 결합대상물(10)에 대하여 접착물질(30)에 의하여 부재(20)를 본딩하는 부재 본딩 방법으로서, 결합대상물(10)의 표면 중 부재(20)에 인접되도록 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하여 가열부위(40)를 가열하여 접착물질(30)을 경화시켜 부재(20)를 결합대상물(10)에 본딩하는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법으로도 구현될 수 있음을 물론이다.The object of the present invention is to provide a member bonding method for bonding a member 20 to an object to be bonded 10 by an adhesive material 30, The heating member 40 is heated by heating the heating member 40 to be adjacent to the middle member 20 to cure the adhesive member 30 to bond the member 20 to the bonding object 10 The present invention is not limited thereto.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.

10: 결합대상물 20: 부재
600: 스테이지장치 100: 광원부10: object to be bonded 20:
600: stage device 100: light source part

Claims (18)

결합대상물(10)에 대하여 접착물질(30)에 의하여 부재(20)를 본딩하는 부재 본딩 시스템으로서,
상기 부재(20)가 접착물질(30)에 의하여 가접합된 상기 결합대상물(10)이 안착되는 스테이지장치(600)와;
상기 스테이지장치(600)에 안착된 상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)에 인접되도록 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하여 상기 가열부위(40)를 가열하여 상기 접착물질(30)을 경화시키는 광원부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템.A member bonding system for bonding a member (20) to an object (10) with an adhesive material (30)
A stage device (600) on which the object (10) to which the member (20) is bonded by the adhesive material (30) is seated;
The heating part 40 is heated by irradiating light to the heating part 40 which is set adjacent to the member 20 among the surfaces of the bonding object 10 mounted on the stage device 600, And a light source unit (100) for curing the substrate (30). 청구항 1에 있어서,
상기 가열부위(40)는, 광이 상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)가 인접되어 설정된 경로를 따라서 이동되는 빔이동경로에 의하여 설정된 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the heating part (40) is set by a beam movement path in which light travels along a path set adjacent to the member (20) in the surface of the object to be bonded (10). 청구항 2에 있어서,
상기 빔이동경로는, 폐곡선을 이루며, 상기 부재(20)는 상기 폐곡선의 내측에 위치된 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템.The method of claim 2,
Wherein the beam travel path is a closed curve, and the member (20) is located inside the closed curve. 청구항 2에 있어서,
상기 광원부(100)는, 상기 결합대상물(10) 상에 형성되는 빔 스폿을 갈바노미터 스캐너 등을 이용하여 상기 빔이동경로를 따라서 적외선빔을 이동시키는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템.The method of claim 2,
Wherein the light source unit (100) moves a beam spot formed on the object (10) by a galvanometer scanner or the like along the beam movement path. 청구항 1에 있어서,
상기 가열부위(40)는, 광이 상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)가 인접되어 설정된 빔조사영역에 의하여 설정된 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the heating portion (40) is set by a beam irradiation region in which light is incident on the surface of the object to be bonded (10) so that the member (20) is adjacent to the heating portion (40). 청구항 5에 있어서,
상기 빔조사영역은, 폐곡선을 이루며, 상기 부재(20)는 상기 폐곡선의 내측에 위치된 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템.The method of claim 5,
Wherein the beam irradiation area forms a closed curve, and the member (20) is located inside the closed curve. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 광원부(100)는, 100W ~ 2KW 범위의 세기를 가지며,
상기 광원부(100)는, 파장, 800nm~2㎛의 파장의 적외선 레이저빔을 조사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템.The method according to any one of claims 1 to 6,
The light source unit 100 has an intensity ranging from 100 W to 2 KW,
Wherein the light source unit (100) is configured to irradiate an infrared laser beam having a wavelength of 800 nm to 2 占 퐉. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 결합대상물(10)은, 상기 가열부위(40)가 금속재질을 가지는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템.The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the bonding object (10) has the heating part (40) made of a metal material. 청구항 8에 있어서,
상기 부재(20)는, LED인 것을 특징으로 하는 부재 본딩 시스템.The method of claim 8,
Wherein the member (20) is an LED. 결합대상물(10)에 대하여 접착물질(30)에 의하여 부재(20)를 본딩하는 부재 본딩 방법으로서,
상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)에 인접되도록 설정된 가열부위(40)에 광을 조사하여 상기 가열부위(40)를 가열하여 상기 접착물질(30)을 경화시켜 상기 부재(20)를 상기 결합대상물(10)에 본딩하는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법.A member bonding method for bonding a member (20) to an object to be bonded (10) by an adhesive material (30)
The heating part 40 is heated by irradiating light to the heating part 40 set adjacent to the member 20 among the surfaces of the bonding object 10 to harden the adhesive material 30, Is bonded to the object to be bonded (10). 청구항 10에 있어서,
상기 가열부위(40)는, 광이 상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)가 인접되어 설정된 경로를 따라서 이동되는 빔이동경로에 의하여 설정된 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법.The method of claim 10,
Wherein the heating part (40) is set by a beam movement path in which light is moved along a predetermined path adjacent to the member (20) among the surfaces of the object to be bonded (10). 청구항 11에 있어서,
상기 빔이동경로는,
상기 부재(20)가 내측에 위치된 폐곡선을 이루는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법.The method of claim 11,
Wherein the beam-
Wherein the member (20) forms a closed curve located inside. 청구항 11에 있어서,
상기 광원부(100)는, 광을 상기 결합대상물(10) 상에 형성되는 빔 스폿을 갈바노미터 스캐너 등을 이용하여 상기 빔이동경로를 따라서 적외선빔을 이동시키는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법.The method of claim 11,
Wherein the light source unit (100) moves a beam spot formed on the object (10) by using a galvanometer scanner or the like along the beam movement path. 청구항 13에 있어서,
상기 광원부(100)는, 100W ~ 2KW 범위의 세기를 가지며,
상기 광원부(100)는, 파장, 800nm~2㎛의 파장의 적외선 레이저빔을 조사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법.14. The method of claim 13,
The light source unit 100 has an intensity ranging from 100 W to 2 KW,
Wherein the light source unit (100) is configured to irradiate an infrared laser beam having a wavelength of 800 nm to 2 占 퐉. 청구항 10에 있어서,
상기 가열부위(40)는, 광이 상기 결합대상물(10)의 표면 중 상기 부재(20)가 인접되어 설정된 빔조사영역에 의하여 설정된 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법.The method of claim 10,
Wherein the heating region (40) is set by a beam irradiation region in which light is incident on the surface of the object to be bonded (10) so that the member (20) is adjacent to the heating region (40). 청구항 15에 있어서,
상기 빔조사영역은, 폐곡선을 이루며, 상기 부재(20)는 상기 폐곡선의 내측에 위치된 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the beam irradiation area forms a closed curve, and the member (20) is positioned inside the closed curve. 청구항 10 내지 청구항 16 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 결합대상물(10)은, 상기 가열부위(40)가 금속재질을 가지는 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법.The method according to any one of claims 10 to 16,
Wherein the object to be bonded (10) has the heating part (40) made of a metal material. 청구항 17에 있어서,
상기 부재(20)는, LED인 것을 특징으로 하는 부재 본딩 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the member (20) is an LED.
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