KR20210123617A - Compression bonding device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압착 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF) 본딩을 위한 압착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a crimping device. More specifically, it relates to a compression device for bonding anisotropic conductive film (ACF).
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 제시되고 있다. 예를 들면, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display device) 등이 연구되고 있다. With the recent development of the information society, demands for the display field are also presented in various forms. For example, various flat panel display devices having characteristics such as reduction in thickness, weight reduction, and low power consumption are being studied.
또한, 상기 표시 장치 상에 부착되어 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치인 터치 패널 또는 터치 센서가 디스플레이 장치와 결합되어 화상 표시 기능 및 정보 입력 기능이 함께 구현된 전자 기기들이 개발되고 있다.In addition, a touch panel or a touch sensor, which is an input device that is attached to the display device so that a user's command can be input by selecting instructions displayed on the screen with a human hand or an object, is combined with the display device to provide an image display function and Electronic devices in which an information input function is implemented are being developed.
한편, 표시장치의 제조사들은 표시 영역 외부의 비 표시 영역의 폭이라 정의되는 베젤(bezel)을 더욱 작게 형성하는 네로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현하기 위한 다양한 시도를 하고 있다. 네로우 베젤 기술을 표시 패널의 가장자리에서 영상이 표시되지 않는 베젤을 줄여 같은 크기의 표시 패널에서 영상이 표시되는 유효 화면의 크기를 상대적으로 크게 하기 위한 기술이다.On the other hand, manufacturers of display devices are making various attempts to implement a narrow bezel that forms a smaller bezel defined as the width of the non-display area outside the display area. The narrow bezel technology is a technology for increasing the size of an effective screen on which an image is displayed on a display panel of the same size relatively by reducing the bezel on which an image is not displayed at the edge of the display panel.
따라서, 디스플레이 장치와 결합된 터치 센서는 한정된 비 표시 영역 안에 연성 회로 기판(FPCB)과 같은 회로 기판이 배치되어 터치 센서 집적 회로(IC) 칩과 전기적으로 연결될 수 있으며, 터치 센서 및 회로 기판은 ACF(Anisotropic Conductive Film) 또는 ACP(Anisotropic Conductive Paste) 등을 통해 부착될 수 있다.Accordingly, in the touch sensor coupled to the display device, a circuit board such as a flexible circuit board (FPCB) is disposed in a limited non-display area to be electrically connected to the touch sensor integrated circuit (IC) chip, and the touch sensor and the circuit board are ACF It can be attached through (Anisotropic Conductive Film) or ACP (Anisotropic Conductive Paste).
이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)은 열경화성 수지의 한 종류로서, 그 특성상 일정한 온도, 가압, 시간을 가해야 FPCB와 터치 센서의 접착이 가능하다. 이 경우, 고온, 고압 조건에서 수행되는 ACF 본딩 공정의 특성 상 터치 센서에 형성된 광학 필름의 열 변형 및 손상을 발생시킬 수 있다.Anisotropic Conductive Film (ACF) is a type of thermosetting resin, and due to its characteristics, the FPCB and the touch sensor can be adhered to each other only when a certain temperature, pressure, and time are applied. In this case, thermal deformation and damage to the optical film formed on the touch sensor may occur due to the characteristics of the ACF bonding process performed under high temperature and high pressure conditions.
예를 들면, 한국공개특허공보 제10-1994-0020155는 이방 전도성 필름을 이용한 본딩 장치를 개시하고 있으나, 터치 센서에 형성된 광학 필름의 손상을 방지하는 데에는 한계를 가지고 있다.For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1994-0020155 discloses a bonding device using an anisotropic conductive film, but has a limit in preventing damage to the optical film formed on the touch sensor.
본 발명의 일 과제는 터치 센서에 형성된 광학 필름의 손상을 방지하며 터치 센서와 회로 기판의 ACF 본딩을 구현할 수 있는 압착 장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to prevent damage to the optical film formed on the touch sensor and to provide a compression device capable of implementing ACF bonding of the touch sensor and the circuit board.
1. 광학 필름이 형성된 터치 센서가 장착되는 터치 센서 스테이지, 상기 터치 센서와 본딩되는 회로 기판이 장착되는 회로 기판 스테이지, 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판이 중첩되는 부분에 상기 중첩되는 방향을 압착 방향으로 하여 압력을 가하는 압착부, 및 상기 압착 방향과 동일한 방향에서 상기 광학 필름의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 보호 커버를 포함하는, 압착 장치.1. A touch sensor stage on which a touch sensor having an optical film is mounted, a circuit board stage on which a circuit board bonded to the touch sensor is mounted, the overlapping direction on a portion where the touch sensor and the circuit board overlap in a compression direction Compression unit for applying pressure, and a compression device comprising a protective cover disposed to cover at least a portion of the optical film in the same direction as the compression direction.
2. 위 1에 있어서, 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판이 중첩되는 부분은 상기 터치 센서의 패드 영역으로 정의되는, 압착 장치.2. The compression apparatus according to the above 1, wherein the overlapping portion of the touch sensor and the circuit board is defined as a pad area of the touch sensor.
3. 위 2에 있어서, 상기 패드 영역 및 상기 회로 기판은 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 사이에 두고 중첩되며, 상기 압착부는 상기 회로 기판의 상부에서 열 및 압력을 가하여 상기 이방 전도성 필름을 열 융착 시키는, 압착 장치.3. In the above 2, the pad region and the circuit board are overlapped with an anisotropic conductive film (ACF) interposed therebetween, and the pressing part applies heat and pressure from the top of the circuit board to apply heat and pressure to the anisotropic conductive film. A crimping device that heat-seals the
4. 위 2에 있어서, 상기 패드 영역 및 상기 보호 커버는 상기 압착 방향으로 중첩되지 않는, 압착 장치.4. The pressing device according to the above 2, wherein the pad area and the protective cover do not overlap in the pressing direction.
5. 위 2에 있어서, 상기 보호 커버는 상기 광학 필름의 상기 패드 영역과 인접한 영역을 덮도록 배치되는, 압착 장치5. The compression device according to the above 2, wherein the protective cover is arranged to cover an area adjacent to the pad area of the optical film.
6. 위 2에 있어서, 상기 패드 영역이 장착되는 쿼츠(Quartz)를 더 포함하는, 압착 장치.6. The compression device according to 2 above, further comprising a quartz to which the pad region is mounted.
7. 위 1에 있어서, 상기 보호 커버는 금속을 포함하는, 압착 장치.7. The compression device according to 1 above, wherein the protective cover includes a metal.
8. 위 1에 있어서, 상기 보호 커버는 상기 광학 필름의 온도를 유지시키는 냉각부를 더 포함하는, 압착 장치.8. The above 1, wherein the protective cover further comprises a cooling unit for maintaining the temperature of the optical film, the compression device.
9. 위 2에 있어서, 상기 패드 영역에 광을 조사하는 광원부를 더 포함하는, 압착 장치.9. The compression apparatus according to the above 2, further comprising a light source for irradiating light to the pad area.
10. 위 9에 있어서, 상기 패드 영역을 투과한 상기 광을 감지하여 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판의 정렬 상태를 확인하는 촬상부를 더 포함하는, 압착 장치.10. The compression apparatus of 9 above, further comprising an imaging unit configured to detect an alignment state of the touch sensor and the circuit board by detecting the light transmitted through the pad area.
11. 위 1에 있어서, 상기 터치 센서 스테이지 및 상기 회로 기판 스테이지는 단차를 갖는, 압착 장치.11. The pressing device according to the above 1, wherein the touch sensor stage and the circuit board stage have a step difference.
12. 광학 필름이 형성된 터치 센서를 터치 센서 스테이지에 장착하는 단계, 상기 광학 필름 상면의 적어도 일부를 덮도록 보호 커버를 배치하는 단계, 회로 기판을 회로 기판 스테이지에 장착하는 단계, 사이에 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 구비하여 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판을 중첩시키는 단계, 및 상기 회로 기판의 상부에서 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판이 중첩된 방향으로 열 및 압력을 가하여 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판을 본딩하는 단계를 포함하는, 압착 장치의 동작 방법.12. Mounting the touch sensor with the optical film formed thereon to the touch sensor stage, disposing a protective cover to cover at least a portion of the upper surface of the optical film, mounting the circuit board to the circuit board stage, an anisotropic conductive film between A step of overlapping the touch sensor and the circuit board by providing an (Anisotropic Conductive Film, ACF), and applying heat and pressure in a direction in which the touch sensor and the circuit board are overlapped from the upper part of the circuit board to the touch sensor and and bonding the circuit board.
13. 위 12에 있어서, 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판이 중첩된 영역에 광을 조사하는 단계, 및 상기 광을 감지하여 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판을 정렬하는 단계를 더 포함하는, 압착 장치의 동작 방법.13. The method of the above 12, further comprising the step of irradiating light to an area where the touch sensor and the circuit board overlap, and aligning the touch sensor and the circuit board by sensing the light. how it works.
14. 위 12에 있어서, 상기 본딩하는 단계 후 상기 보호 커버를 상기 터치 센서로부터 분리하는 단계를 더 포함하는, 압착 장치의 동작 방법.14. The method of the above 12, further comprising the step of separating the protective cover from the touch sensor after the bonding step, the operating method of the pressing device.
15. 위 12에 있어서, 상기 보호 커버는 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판이 중첩된 영역과 인접한 부분을 덮도록 배치되는, 압착 장치의 동작 방법.15. The method of operation of the compression device according to the above 12, wherein the protective cover is arranged to cover a portion adjacent to an area where the touch sensor and the circuit board overlap.
16. 위 12에 있어서, 상기 보호 커버에 부착된 냉각부를 구동하여 상기 광학 필름의 온도를 낮추는 단계를 더 포함하는, 압착 장치의 동작 방법.16. The method of 12 above, further comprising the step of driving a cooling unit attached to the protective cover to lower the temperature of the optical film.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 압착 장치는 터치 센서 및 회로 기판이 중첩되는 부분에 상기 중첩되는 방향을 압착 방향으로 하여 압력을 가하는 압착부, 및 상기 압착 방향과 동일한 방향에서 광학 필름의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 보호 커버를 포함하여, 광학 필름이 형성된 터치 센서 및 회로 기판의 ACF 본딩을 수행할 수 있다. Compression apparatus according to exemplary embodiments of the present invention includes a pressing unit that applies pressure to a portion where a touch sensor and a circuit board overlap in a pressing direction in a pressing direction, and at least the optical film in the same direction as the pressing direction. ACF bonding of the touch sensor and the circuit board on which the optical film is formed, including a protective cover disposed to cover a portion, may be performed.
터치 센서 및 회로 기판을 전기적으로 연결하는 이방 전도성 필름 본딩 공정시, 고온의 압착부에 인접한 광학 필름에 발생할 수 있는 손상을 방지할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서 상에 형성된 광학 필름의 측면 열화, 기포 형성 및 백화 현상을 방지할 수 있다.During the anisotropic conductive film bonding process for electrically connecting the touch sensor and the circuit board, it is possible to prevent damage that may occur to the optical film adjacent to the high-temperature compression part. For example, it is possible to prevent lateral deterioration, bubble formation, and whitening of the optical film formed on the touch sensor.
예시적인 실시예들에 따르면, 광학 필름이 형성된 터치 센서의 상면에 광학 필름을 덮도록 배치된 보호 커버는 금속을 포함할 수 있다. 열전도율이 높은 금속 재질을 포함하는 보호 커버를 광학 필름 상면에 배치하여, 광학 필름에 인접하여 가해지는 열 및 압력에 의한 상기 광학 필름 측면의 손상을 방지할 수 있다.According to exemplary embodiments, the protective cover disposed to cover the optical film on the upper surface of the touch sensor on which the optical film is formed may include a metal. By disposing a protective cover including a metal material having high thermal conductivity on the upper surface of the optical film, it is possible to prevent damage to the side of the optical film due to heat and pressure applied adjacent to the optical film.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 압착 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 2는 일부 예시적인 실시예들에 따른 압착 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 3 및 도 4는 비교예의 압착 장치를 사용하여 이방 전도성 필름 본딩을 실시한 터치 센서-회로 기판 접합체의 사진이다.1 is a schematic side view showing a compression device according to exemplary embodiments.
Fig. 2 is a schematic side view showing a compression device according to some exemplary embodiments.
3 and 4 are photographs of a touch sensor-circuit board assembly subjected to anisotropic conductive film bonding using a compression device of a comparative example.
본 발명의 예시적인 실시예들은 광학 필름의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 보호 커버를 포함하며, 광학 필름이 형성된 터치 센서 및 회로 기판의 이방 전도성 필름 본딩을 수행하는 압착 장치 및 이의 구동 방법을 제공한다. 이 경우, 터치 센서에 형성된 상기 광학 필름의 손상 및 열화를 방지할 수 있다.Exemplary embodiments of the present invention include a protective cover disposed to cover at least a portion of an optical film, and provide a compression device and a driving method thereof for performing anisotropic conductive film bonding of a touch sensor and a circuit board on which the optical film is formed . In this case, it is possible to prevent damage and deterioration of the optical film formed on the touch sensor.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in more detail. However, the following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the above-described content of the present invention, so the present invention is described in such drawings It should not be construed as being limited only to the matters.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 압착 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다.1 is a schematic side view showing a compression device according to exemplary embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 압착 장치는 터치 센서 스테이지(100), 회로 기판 스테이지(110), 압착부(170) 및 보호 커버(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the compression device may include a
터치 센서 스테이지(100)는 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)(270) 본딩을 실시할 터치 센서(200)를 로딩할 수 있다. 터치 센서 스테이지(100) 상에 터치 센서(200)를 고정 및 장착하여 회로 기판과의 ACF본딩을 수행할 수 있다.The
예를 들면, 터치 센서(200)는 기재 및 기재 상에 형성된 도전성 센싱 전극을 포함할 수 있다. 상기 센싱 전극은 예를 들면, 금속, 금속의 합금, 투명 도전성 산화물, 및 투명 도전성 산화물과 금속의 적층 구조를 포함할 수 있으며 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 센싱 전극의 배치에 따라 다양한 구조의 터치 센서(200)가 제조될 수 있으며, 예를 들면, 상호 정전 용량(Mutual-Capacitance) 방식 또는 자기 정전용량(Self-Capacitance) 방식으로 구동되도록 상기 센싱 전극들이 배열될 수 있다.For example, the
터치 센서(200) 상에는 광학 필름(250)이 형성될 수 있으며, 광학 필름이 형성된 터치 센서(200)가 디스플레이 장치에 삽입될 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 필름(250)은 편광자 단일층 또는 편광자의 일면에 투명 보호 필름이 접합된 적층된 편광판을 포함할 수 있다.An
예시적인 실시예들에 있어서, 터치 센서(200)의 일부분에서 터치 센서(200), 이방 전도성 필름(270) 및 회로 기판(290)의 순서로 적층될 수 있으며, 터치 센서(200) 및 회로 기판(290)이 중첩되는 부분은 터치 센서(200)의 패드 영역(220)으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 패드 영역(220)은 터치 센서(200)의 상기 센싱 전극과 전기적으로 연결되는 패드를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, a portion of the
패드 영역(220)은 터치 센서(200)의 상기 기재의 일 단부를 향해 연결된 단자부일 수 있으며, 상기 센싱 전극과 구동 집적 회로(IC)를 전기적으로 연결시키기 위한 접합 영역으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 패드 영역(220)은 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB) 등의 회로 연결 구조물을 통해 구동 집적 회로(IC)칩과 전기적으로 연결될 수 있다.The
예시적인 실시예들에 있어서, 터치 센서(200)의 패드 영역(220)은 터치 센서(200) 상에 형성된 광학 필름(250)과 중첩되지 않을 수 있다. 이 경우, 압착부(170)는 패드 영역(220)에만 압력을 가하며 광학 필름(250)에 직접적으로 열 및 압력을 가하지 않을 수 있다. 다만, 비 표시 영역의 폭을 더욱 작게 형성하는 네로우 베젤(Narrow Bezel)을 구현하기 위하여 패드 영역(220) 및 광학 필름(250)이 근접할 수 있으며, 압착부(170)는 광학 필름(250)과 약 100㎛ 이하의 근접 영역에 열 및 압력을 가할 수 있다. 이 경우, 고온의 압착부(170)에 의해 광학 필름(250)의 측면이 손상 및 열화될 수 있으나, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 압착 장치는 광학 필름(250)을 전부 또는 일부 덮는 보호 커버(150)를 구비하여 광학 필름(250)의 기포 형성 및 백화 현상 등을 방지할 수 있다.In example embodiments, the
회로 기판 스테이지(110)는 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)(270) 본딩을 수행할 회로 기판(290)을 로딩할 수 있다. 예를 들면, 회로 기판(290)은 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB)과 같은 회로 부재를 포함할 수 있다. 이 경우, 회로 기판 스테이지(110) 상에 회로 기판(290)을 고정 및 장착하여 터치 센서(200)와의 ACF본딩을 수행할 수 있다.The
예시적인 실시예들에 있어서, 터치 센서 스테이지(100) 및 회로 기판 스테이지(110)는 단차를 가질 수 있으며, 회로 기판 스테이지(110)가 터치 센서 스테이지(100)보다 높게 위치할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서(200)를 로딩하는 터치 센서 스테이지(100) 및 회로 기판(290)을 로딩하는 회로 기판 스테이지(110)는 터치 센서(200) 및 이방 전도성 필름(270)의 높이만큼 단차를 가질 수 있다.In example embodiments, the
이방 전도성 필름(270)은 부착대상인 회로 기판(290)과 터치 센서(200)를 전기적으로 연결하는 역할을 하는 것으로, 절연 수지(resin) 성분을 포함하는 접착층 및 상기 접착층 내에 분산되어 있는 복수의 도전볼(conductive ball)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 접합을 위한 가열 및 가압 시에, 접착층 내의 수지가 유동하면서 회로 기판(290) 또는 터치 센서(200)에 형성된 전극(또는 전극 패턴) 간 간극을 밀봉하면서 메우고, 동시에 도전볼은 전극과 접촉하면서 전극 사이에 채워질 수 있다. 전극 사이에 채워진 도전볼은 압력에 의해 어느 정도 깨지면서 분포할 수 있고, 그에 따라 이방 전도성 필름(270)은 회로 기판(290)과 터치 센서(200)를 전기적으로 연결할 수 있다. The anisotropic
이방 전도성 필름(270)의 상기 접착층에 사용되는 접착 재료의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 접착층은 아크릴 수지, 에폭시 수지, 또는 우레탄 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 도전볼은, 구, 타원구, 또는 다각형 형상을 가질 수 있으며, 상기 도전볼은 그 형상의 중심부를 형성하는 고분자 입자와 상기 레진을 둘러싸는 금속 성분을 포함할 수 있다. 고분자 입자의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 아크릴계 수지일 수 있다. 상기 금속 성분 역시 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어, 금(Au) 또는 니켈(Ni)이 사용될 수 있다.The type of the adhesive material used for the adhesive layer of the anisotropic
압착부(170)는 터치 센서(200) 및 회로 기판(290)이 중첩된 부분에 상기 중첩되는 방향을 압착방향으로 하여 열 및 압력을 가할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서(200), 이방 전도성 필름(270), 및 회로 기판(290)의 순서로 적층될 수 있으며, 상기 적층 방향과 동일한 방향을 압착부(170)의 압착 방향으로 할 수 있다.The
예시적인 실시예들에 있어서, 압착부는 회로 기판(290)의 상부에서 열 및 압력을 가하여 ACF본딩을 수행할 수 있다. 압착부(170)는 패드 영역(220)에 고온/고압을 가하여 이방 전도성 필름(270)의 열 융착을 발생시키고 터치 센서(200) 및 회로 기판(290)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들면, 압착부(170)는 약 100 내지 240℃까지 상승하는 핫 바(Hot bar)을 포함할 수 있으며, 약 10 내지 20초 가량 열 및 압력을 가할 수 있다. In example embodiments, the compression unit may perform ACF bonding by applying heat and pressure on the upper portion of the
보호 커버(150)는 압착부(170)의 상기 압착 방향과 동일한 방향에서 광학 필름(250)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 보호 커버(150)는 상기 압착 방향으로 패드 영역(220)과 중첩되지 않으며 광학 필름(250)만을 덮도록 배치될 수 있다. 따라서, 압착부(170)가 패드 영역(220)을 가압하는 공정에 영향을 미치지 않으면서, 광학 필름(250)의 손상을 방지할 수 있다.The
예시적인 실시예들에 있어서, 보호 커버(150)는 광학 필름(250)의 패드 영역(220)과 인접한 영역을 덮도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 패드 영역(220) 및 광학 필름(250)은 상기 압착 방향으로 중첩되지 않으며 가깝게 형성될 수 있다. 이 경우, 보호 커버(150)는 광학 필름(250) 중 패드 영역(220)과 인접한 영역을 포함하여 덮을 수 있도록 배치될 수 있으며, 패드 영역(220)과 인접한 영역만을 덮도록 배치될 수도 있다. 따라서, 패드 영역(220)에 압력을 가하는 고온의 압착부(170)에 의해 패드 영역(220)에 인접한 영역의 광학 필름(250)이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 광학 필름(250)의 백화 현상 및 기포를 방지할 수 있다.In example embodiments, the
예시적인 실시예들에 있어서, 보호 커버(150)는 광학 필름(250) 상면의 적어도 일부에 배치될 수 있으며, 터치 센서(200)에 형성된 광학 필름(250) 상에만 배치될 수 있다. 이 경우, 보호 커버(150)는 패드 영역(220)을 덮지 않도록 배치될 수 있다. 따라서, 고온 및 고압을 ACF 본딩 공정시 고온의 압착부(170)에 인접한 광학 필름(250)에 발생할 수 있는 손상 및 측면 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.In example embodiments, the
예시적인 실시예들에 있어서, 보호 커버(150)는 ACF본딩 공정 수행 후 터치 센서(200)로부터 분리될 수 있으며, 보호 커버(150)의 탈착을 용이하게 하기 위하여 자석식 탈착 방식을 이용할 수 있다. 광학 필름(250)에 물리적 손상을 입히지 않는 범위 내에서 보호 커버의 탈착 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.In exemplary embodiments, the
예시적인 실시예들에 있어서, 보호 커버(150)는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 금속은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 철(Fe), 백금(Pt), 크롬(Cr), 텅스텐(W), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 주석(Sn) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서 열전도율이 높은 금속 재질에 의해, ACF본딩 공정 시 광학 필름(250)에 전달되는 열을 보다 빨리 방출할 수 있으며, 광학 필름(250) 파손되어 발생하는 불량률을 낮출 수 있다.In example embodiments, the
도 2는 일부 예시적인 실시예들에 따른 압착 장치를 나타내는 개략적인 측면도이다.Fig. 2 is a schematic side view showing a compression device according to some exemplary embodiments.
도 2를 참조하면, 본 발명의 압착 장치는 쿼츠(320), 냉각부(160), 광원부(350) 및 촬상부(370) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the compression device of the present invention may further include at least one of a
쿼츠(Quartz)(320)는 터치 센서(200)의 패드 영역(220)을 로딩할 수 있다. 예를 들면, 패드 영역(220), 이방 전도성 필름(270), 및 회로 기판(290)의 순서로 적층된 부분이 쿼츠(320) 상에 고정 및 장착되어 ACF 본딩이 수행될 수 있다.The
터치 센서(200)의 패드 영역(220) 및 회로 기판(290)은 사이에 이방 전도성 필름(270)을 구비하여 중첩될 수 있으며, 중첩된 부분에 열 및 압력을 가하여 패드 영역(220)과 회로 기판(290)을 본딩시킬 수 있다. 이 경우, 터치 센서(200)의 상기 센싱 전극들 각각으로부터 분기된 패드들과 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board: FPCB) 등의 회로 연결 구조물 간의 정렬을 맞추고, 얼라인된 이방 전도성 필름(270)을 압착하여 상기 패드들 및 FPCB를 전기적으로 연결할 수 있다. 따라서, 투명한 재질의 쿼츠(320)에 패드 영역을 로딩함으로써 상기 압착 장치에 조명이나 카메라를 설치하여 패드 영역(220), 이방 전도성 필름(270), 및 회로 기판(290)을 얼라인 할 수 있다.The
또한, 쿼츠(320)는 낮은 열 전도율을 가지므로 압착부(170)에서 이방 전도성 필름(270)에 제공하는 열의 손실을 감소 시킬 수 있으며, ACF 본딩을 위한 온도를 용이하게 유지할 수 있다. 쿼츠(Quartz)의 특성은 제한되지 않으며, 본 발명의 기술분야에 사용되는 석영이 제한 없이 사용될 수 있다.In addition, since the
일부 예시적인 실시예들에 따르면, 보호 커버(150)는 광학 필름(250)의 온도를 유지시키는 냉각부(160)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 냉각부(160)는 보호 커버(150)의 전부 또는 일부에 부착될 수 있으며, 보호 커버(150)에 기능적으로 삽입되어 있을 수 있다. 냉각부(160)는 온도를 낮추는 시스템이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 액체 매질을 사용하여 냉각하는 수냉 시스템 또는 기체 매질을 사용하여 냉각하는 공냉 시스템 등을 사용할 수 있다. 따라서, 고온 조건을 동반하는 ACF 본딩 공정에 있어서 광학 필름(250)의 온도를 효과적으로 유지시킬 수 있다.According to some exemplary embodiments, the
예시적인 실시예들에 따르면, 패드 영역(220) 및 회로 기판(290)이 정렬되어 중첩된 부분에 광을 조사하는 광원부(350) 더 포함할 수 있다. 광원부(350)는 터치 센서(200), 이방 전도성 필름(270), 및 회로 기판(290)이 적층된 부분에 광을 조사할 수 있다면, 쿼츠(320)의 하부 또는 상부에 제한 없이 위치할 수 있다. 또한, 상기 적층된 부분을 통과한 광을 감지하는 촬상부(370)를 더 포함할 수 있다. 상기 압착 장치에 조명 및/또는 카메라를 설치하여 관련 공정의 진행 상황을 보다 세밀하게 모니터링 할 수 있다. 따라서, 상기 센싱 전극의 패드들 및 FPCB의 정렬을 효율적으로 맞출 수 있으며 ACF 본딩 공정의 수율을 상승시킬 수 있다.According to example embodiments, the
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to help the understanding of the present invention, but these examples are merely illustrative of the present invention and do not limit the appended claims, and are within the scope and spirit of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
실시예Example
시료 번호 #1 내지 #5의 터치 센서 및 FPCB를 이용하여 ACF 본딩 공정을 수행하였다.An ACF bonding process was performed using the touch sensors and FPCBs of Sample Nos. #1 to #5.
압착 장치로는 도 2에 도시된 바와 같이, 편광판 위에 보호 커버를 적용한 것을 사용하였으며, 구체적으로, 약 145℃까지 상승하며 약 2.1kg의 압력을 가하는 Hot bar(본딩 팁)를 이용하였으며, FPCB의 상면 상에서 상기 본딩 팁을 눌러 15초간 열 및 압력을 가했다.As a compression device, as shown in FIG. 2, a protective cover applied on a polarizing plate was used, and specifically, a hot bar (bonding tip) that rose to about 145° C. and applied a pressure of about 2.1 kg was used, and the Heat and pressure were applied for 15 seconds by pressing the bonding tip on the upper surface.
본딩 팁을 눌렀을 때, 상기 본딩 팁과 상기 편광판 사이의 거리는 약 100㎛ 였다.When the bonding tip was pressed, the distance between the bonding tip and the polarizing plate was about 100 μm.
시료 번호 #1 내지 #5에 대하여 각각 ACF 본딩을 수행한 결과는 아래 표 1에 나타내었다.The results of performing ACF bonding on Sample Nos. #1 to #5, respectively, are shown in Table 1 below.
비교예comparative example
시료 번호 #1 내지 #5의 터치 센서 및 FPCB를 이용하여 ACF 본딩 공정을 수행하였다.An ACF bonding process was performed using the touch sensors and FPCBs of Sample Nos. #1 to #5.
압착 장치로는 보호 커버를 포함하지 않으며, 구체적으로, 약 145℃까지 상승하며 약 2.1kg의 압력을 가하는 Hot bar(본딩 팁)를 이용하였으며, FPCB의 상면 상에서 상기 본딩 팁을 눌러 15초간 열 및 압력을 가했다.The compression device does not include a protective cover, and specifically, a hot bar (bonding tip) that rises to about 145° C. and applies a pressure of about 2.1 kg was used, and the bonding tip was pressed on the upper surface of the FPCB to heat and pressure was applied
본딩 팁을 눌렀을 때, 상기 본딩 팁과 상기 편광판 사이의 거리는 약 100㎛ 였다.When the bonding tip was pressed, the distance between the bonding tip and the polarizing plate was about 100 μm.
시료 번호 #1 내지 #5에 대하여 각각 ACF 본딩을 수행한 결과는 아래 표 2에 나타내었다.The results of performing ACF bonding on Sample Nos. #1 to #5, respectively, are shown in Table 2 below.
표 1 및 표 2를 참조하면, 보호 커버를 포함하는 압착 장치를 사용한 경우, 시료 번호 #1 내지 #5에서 편광판에 결함이 발생하지 않은 것이 나타나있다. 반면에, 보호 커버를 포함하지 않는 압착장치를 사용한 경우, #2 및 #4 시료에 대해 편광판 기포가 발생하였다. Referring to Tables 1 and 2, when a compression device including a protective cover is used, it is shown that no defects occur in the polarizing plate in Sample Nos. #1 to #5. On the other hand, when a compression device not including a protective cover was used, polarizing plate bubbles were generated for samples #2 and #4.
도 3 및 도 4는 비교예의 압착 장치를 사용하여 ACF 본딩을 수행한 터치 센서-FPBC 접합체의 사진이다. 구체적으로, 도 3은 터치 센서 상에 형성된 편광판에 기포가 발생한 것을 나타낸다. 도 4는 터치 센서 상에 형성된 편광판에 백화 현상이 발생한 것을 나타낸다. 예를 들면, 압착부(170) 및 광학 필름(250)의 위치 공차 및 광학 필름(250)의 물성 등에 따라, 약하게는 편광판 기포가 발생할 수 있으며 심하게는 기포를 동반한 백화 현상이 발생할 수 있다.3 and 4 are photographs of a touch sensor-FPBC assembly on which ACF bonding is performed using a compression device of a comparative example. Specifically, FIG. 3 shows that bubbles are generated in the polarizing plate formed on the touch sensor. 4 shows that the whitening phenomenon occurred in the polarizing plate formed on the touch sensor. For example, depending on the position tolerance of the
100: 터치 센서 스테이지
110: 회로 기판 스테이지
150: 보호 커버
160: 냉각부
170: 압착부
200: 터치 센서
220: 패드 영역
250: 광학 필름
270: 이방 전도성 필름
290: 회로 기판
320: 쿼츠
350: 광원부
370: 촬상부100: touch sensor stage 110: circuit board stage
150: protective cover 160: cooling unit
170: crimping unit 200: touch sensor
220: pad area 250: optical film
270: anisotropic conductive film 290: circuit board
320: quartz 350: light source unit
370: imaging unit
Claims (16)
상기 터치 센서와 본딩되는 회로 기판이 장착되는 회로 기판 스테이지;
상기 터치 센서 및 상기 회로 기판이 중첩되는 부분에 상기 중첩되는 방향을 압착 방향으로 하여 압력을 가하는 압착부; 및
상기 압착 방향과 동일한 방향에서 상기 광학 필름의 적어도 일부를 덮도록 배치되는 보호 커버를 포함하는, 압착 장치.
a touch sensor stage on which a touch sensor having an optical film formed thereon is mounted;
a circuit board stage on which a circuit board bonded to the touch sensor is mounted;
a pressing unit applying pressure to a portion where the touch sensor and the circuit board overlap with the overlapping direction as a pressing direction; and
and a protective cover disposed to cover at least a portion of the optical film in the same direction as the compression direction.
The compression apparatus of claim 1 , wherein a portion where the touch sensor and the circuit board overlap is defined as a pad area of the touch sensor.
상기 압착부는 상기 회로 기판의 상부에서 열 및 압력을 가하여 상기 이방 전도성 필름을 열 융착 시키는, 압착 장치.
The method according to claim 2, The pad region and the circuit board overlap with an anisotropic conductive film (Anisotropic Conductive Film, ACF) therebetween,
The compression unit applies heat and pressure on the upper portion of the circuit board to heat-seal the anisotropic conductive film.
The compression device according to claim 2, wherein the pad area and the protective cover do not overlap in the compression direction.
The compression device according to claim 2, wherein the protective cover is disposed to cover an area adjacent to the pad area of the optical film.
The compression apparatus according to claim 2, further comprising a quartz to which the pad region is mounted.
The compression device according to claim 1, wherein the protective cover comprises a metal.
The compression device according to claim 1, wherein the protective cover further comprises a cooling unit for maintaining the temperature of the optical film.
The method according to claim 2, Compression apparatus further comprising a light source for irradiating light to the pad area.
The compression apparatus of claim 9 , further comprising an imaging unit configured to detect an alignment state of the touch sensor and the circuit board by detecting the light that has passed through the pad area.
The compression apparatus according to claim 1, wherein the touch sensor stage and the circuit board stage have a step difference.
상기 광학 필름 상면의 적어도 일부를 덮도록 보호 커버를 배치하는 단계;
회로 기판을 회로 기판 스테이지에 장착하는 단계;
사이에 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 구비하여 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판을 중첩시키는 단계; 및
상기 회로 기판의 상부에서 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판이 중첩된 방향으로 열 및 압력을 가하여 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판을 본딩하는 단계를 포함하는, 압착 장치의 동작 방법.
Mounting the optical film-formed touch sensor to the touch sensor stage;
disposing a protective cover to cover at least a portion of the upper surface of the optical film;
mounting the circuit board to the circuit board stage;
overlapping the touch sensor and the circuit board by providing an anisotropic conductive film (ACF) therebetween; and
and bonding the touch sensor and the circuit board by applying heat and pressure in a direction in which the touch sensor and the circuit board overlap on the circuit board.
상기 터치 센서 및 상기 회로 기판이 중첩된 영역에 광을 조사하는 단계; 및
상기 광을 감지하여 상기 터치 센서 및 상기 회로 기판을 정렬하는 단계를 더 포함하는, 압착 장치의 동작 방법.
13. The method of claim 12,
irradiating light to an area where the touch sensor and the circuit board overlap; and
Sensing the light further comprising the step of aligning the touch sensor and the circuit board, the operating method of the pressing device.
The method of claim 12 , further comprising separating the protective cover from the touch sensor after the bonding step.
The method of claim 12 , wherein the protective cover is disposed to cover a portion adjacent to an area where the touch sensor and the circuit board overlap.
The method of claim 12 , further comprising: lowering the temperature of the optical film by driving a cooling unit attached to the protective cover.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200040987A KR20210123617A (en) | 2020-04-03 | 2020-04-03 | Compression bonding device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR940020155A (en) | 1993-02-05 | 1994-09-15 | 박경팔 | Die structure of liquid crystal panel using anisotropic conductive film and its bonding method |
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2020
- 2020-04-03 KR KR1020200040987A patent/KR20210123617A/en unknown
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KR940020155A (en) | 1993-02-05 | 1994-09-15 | 박경팔 | Die structure of liquid crystal panel using anisotropic conductive film and its bonding method |
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