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KR20040011906A - 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치 - Google Patents

평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치 Download PDF

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KR20040011906A
KR20040011906A KR1020020045207A KR20020045207A KR20040011906A KR 20040011906 A KR20040011906 A KR 20040011906A KR 1020020045207 A KR1020020045207 A KR 1020020045207A KR 20020045207 A KR20020045207 A KR 20020045207A KR 20040011906 A KR20040011906 A KR 20040011906A
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KR
South Korea
Prior art keywords
circuit board
glass
stage
conductive film
anisotropic conductive
Prior art date
Application number
KR1020020045207A
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English (en)
Inventor
한동희
Original Assignee
한동희
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 한동희 filed Critical 한동희
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Abstract

엘씨디(LCD)나 이엘디(ELD), 형광표시관(VFD)과 같은 평판디스플레이에 회로기판을 본딩함에 있어서, 글래스에 회로기판을 셋팅한 후 일방향으로 로테이션 시키면서 로딩된 글래스에 이방전도성필름과 회로기판을 본딩하므로서 작업공정과 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하여 제작 및 유지보수에 소요되는 비용을 최소화하여 설비의 효율성을 극대화할 수 있는 장치를 제공한다.
이러한 장치는, 작업대와, 이 작업대의 상측면에서 회전가능하게 설치되는 회전스테이지와, 이 회전스테이지의 원주방향으로 복수개가 설치되어 글래스 및 회로기판을 로딩 및 셋팅하는 로딩부와, 상기한 작업대에서 상기한 회전스테이지에 인접하여 설치되고 상기한 로딩부에 로딩된 글래스의 패턴부에 이방전도성필름을 본딩하는 필름본딩부와, 상기한 작업대에서 상기한 필름본딩부와 이격되어 설치되고 상기한 필름본딩부에 의해 이방전도성필름의 절연접착층이 본딩된 글래스에 회로기판을 본딩하는 회로기판 본딩부를 포함하는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치를 제공한다.

Description

평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치 {Bonding Equipment For Circuit Board And Anisotropic Conductive Film Of Flat Panel Display}
본 발명은 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회로기판의 본딩에 소요되는 시간과 공정을 대폭 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 회로기판이 셋팅된 글래스의 패턴부에 용이하게 이방전도성필름을 본딩할 수 있는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치에 관한 것이다.
일반적으로 엘씨디(LCD)나 이엘디(ELD), 형광표시관(VFD)과 같은 평판디스플레이장치는 디지털기술의 발전과 함께 용도 및 기능도 다양화되는 추세에 있으며 그 형태도 점차 경박단소화되어 감에 따라 이에 대응하기 위해 구동칩(Drive Chip) 또는 회로기판(예를들면, PCB/Printed Circuit Board, FPC/Flexible Printed Circuit, TCP/Tape Carrier Package) 등이 직접 본딩되고 있다.
상기에서 회로기판은 글래스의 패턴부에 본딩될 때에 구동칩 보다 본딩정밀도가 크게 요구되지 않으므로 본딩작업이 용이할 뿐만 아니라 더욱 향상된 전기전 호환성을 가지게 되므로 근래에 들어서 구동칩과 함께 널리 사용되고 있는 추세에 있다.
상기와 같이 회로기판을 글래스에 본딩하기 위해서는 글래스에 형성된 패턴부에 절연성(絶緣性)과 접착성(接着性)을 부여하는 필름 즉, 이방전도성필름 (Anisotropic Conductive Film)의 절연접착층을 먼저 본딩하게 되며, 이러한 공정은 필름본딩장치에 의해 별도의 공정에서 행해진 후 필름본딩이 완료된 글래스를 회로기판 본딩장치로 옮겨서 회로기판을 본딩하게 된다.
상기한 종래의 회로기판 본딩장치의 구조를 간략하게 설명하면, 테이블과, 이 테이블의 상측면에 설치된 글래스 고정플레이트와, 이 글래스 고정플레이트와 이웃하여 회로기판을 고정하는 회로기판 고정플레이트와, 상기한 글래스 고정플레이트에 로딩된 글래스의 피접착면을 가압하면서 회로기판을 본딩하는 회로기판 본딩부를 포함한다.
그러나, 상기한 종래의 회로기판 본딩장치는 인라인 형태의 구조로 이루어져 글래스와 회로기판의 로딩 및 언로딩 그리고, 본딩시에 각기 다른 인덱스 시간을 가지므로 작업이 연속적으로 이루어지지 못할 뿐만 아니라 과다한 홀딩시간이 발생하여 만족할 만한 작업효율성과 생산성을 기대하기 어렵다.
그리고, 상기한 종래의 회로기판 본딩장치는 단순하게 글래스에 회로기판만을 본딩하는 구조로 이루어져 공정 및 설비의 효율성을 향상시키기에는 구조상 한계가 따르게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회로기판의 본딩공정과 시간을 대폭 단축시켜 작업능률 및 생산성 그리고, 설비의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 작업대와, 이 작업대의 상측면에서 회전가능하게 설치되는 회전스테이지와, 이 회전스테이지의 원주방향으로 복수개가 설치되어 글래스 및 회로기판을 로딩 및 셋팅하는 로딩부와, 상기한 작업대에서 상기한 회전스테이지에 인접하여 설치되고 상기한 로딩부에 로딩된 글래스의 패턴부에 이방전도성필름을 본딩하는 필름본딩부와, 상기한 작업대에서 상기한 필름본딩부와 이격되어 설치되고 상기한 필름본딩부에 의해 이방전도성필름의 절연접착층이 본딩된 글래스에 회로기판을 본딩하는 회로기판 본딩부를 포함하는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치의 전체사시도.
도 2는 도 1의 요부평면도.
도 3a는 도 1의 측단면도.
도 3b는 도 3a의 요부확대도.
도 3c는 본 발명에 따른 글래스 스테이지의 다른 실시예를 설명하기 위한 요부확대도.
도 3d는 본 발명에 따른 글래스 스테이지의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 요부확대도.
도 4는 도 1의 필름본딩부를 확대하여 나타낸 사시도.
도 5는 도 1의 회로기판 본딩부를 확대하여 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치의 로딩부에 로딩된 글래스와 회로기판을 스캐닝하는 스캐닝부재를 설명하기 위한 부분확대단면도.
도 7은 도 6의 스캐닝부재에 의해 로딩부에 로딩된 글래스 및 회로기판의 셋팅상태를 모니터를 통해 디스플레이한 일예를 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치의 로딩부에 설치되는 캠플레이트를 확대하여 나타낸 평면도.
도 9는 도 4의 필름본딩헤드를 확대하여 나타낸 정면도.
도 10은 도 4의 컷터구조를 설명하기 위한 사시도.
도 11은 도 4의 정면도.
도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 로딩부의 글래스 스테이지가 필름본딩부에서 회로기판 셋팅유니트와 이격되기 전 상태를 나타내는 평면도 및 단면도.
도 13a 및 도 13b는 본 발명에 따른 로딩부의 글래스 스테이지가 필름본딩부에서 회로기판 셋팅유니트와 이격된 상태를 나타내는 평면도 및 단면도.
도 14는 본 발명에 따른 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치의 필름본딩부에 의해 글래스의 패턴부에 이방전도성필름을 본딩하는 상태를 나타내는 사시도.
도 15는 도 5의 본딩헤드를 확대하여 나타낸 정면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치는, 작업대(2)와, 이 작업대(2)의 상측면에서 회전가능하게 설치되는 회전스테이지(4)와, 이 회전스테이지(4)의 원주방향으로 복수개가 설치되어 글래스(G) 및 회로기판(B)을 로딩 및 셋팅하는 로딩부(6)와, 상기한 작업대(2)에서 상기한 회전스테이지(4)에 인접하여 설치되고 상기한 로딩부(6)에 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)에 이방전도성필름(F)을 본딩하는 필름본딩부(8)와, 상기한 작업대(2)에서 상기한 필름본딩부(8)와 이격되어 설치되고 상기한 필름본딩부(8)에 의해 이방전도성필름(F)의 절연접착층(F1)이 본딩된 글래스(G)에 회로기판(B)을 본딩하는 회로기판 본딩부(10)를 포함한다.
상기한 작업대(2)는 통상의 금속재로 이루어지는 파이프부재나 로드부재가 용접 또는 볼팅에 의해 결합되어 박스형태로 이루어지고 상측면에는 상판(12)이 설치된다.
상기한 상판(12)은 일정한 두께를 가지는 판상의 금속재로 이루어져 상기한 작업대(2)의 상측면에서 용접 또는 볼팅에 의해 일체로 설치되는 것으로 하중이나 충격 등에 의해 표면이 변형되는 것을 방지하고 항상 일정한 평면도(平面度)가 유지될 수 있는 구조 및 재질이면 더욱 좋다.
상기한 작업대(2)의 하측면에는 이 작업대(2)를 바닥에서 지지하기 위한 복수개의 지지구(14)가 설치되고, 이 지지구(14)는 도면에 나타내지 않았지만 고무 또는 스프링과 같은 완충부재가 구비되어 상기한 작업대(2)가 미세한 진동이나 충격 등에 의해 흔들리는 것을 충분히 완충시킬 수 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기한 회전스테이지(4)는 원형판 형태로 이루어져 상기한 작업대(2)의 보조프레임(16)에 설치된 회전테이블(T)의 상측면에서 볼트와 같은 체결부재에 의해 고정되어 상판(12)에 뚫려진 관통홀(18)의 내측에 배치된다.
상기한 회전스테이지(4)의 재질은 진동이나 충격 등을 최소화할 수 있는 금속 또는 합성수지재가 사용될 수 있다.
상기한 회전테이블(T)은 인덱싱 드라이브 테이블(Indexing Drive Table)이 사용될 수 있으며, 상기한 작업대(2)에 설치된 구동스위치(20)와 연결되어 이 스위치(20)의 조작에 의해 일방향으로 회전되도록 셋팅되는 것이며, 이러한 인덱싱 드라이브 테이블은 별도의 구동원에 의해 자체적으로 회전하는 구조로 이루어져 정확한 로테이션 동작이 요구되는 공작기계나 자동화장치, 반도체설비 등에 이미 널리 사용되는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
상기한 회전스테이지(4)의 상측면에는 글래스 (G) 및 회로기판(B)을 로딩 및 셋팅하는 로딩부(6)가 설치되는데, 이러한 로딩부(6)의 구조를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기한 로딩부(6)는, 상기한 회전스테이지(4)의 원주방향 일측에 설치되어회로기판(B)을 로딩 및 셋팅하는 2개의 회로기판 셋팅유니트(22)와, 이 회로기판 셋팅유니트(22)에 인접하여 상기한 회전스테이지(4)에서 이격수단에 의해 이동가능하게 설치되며 글래스(G)가 로딩되는 글래스 스테이지(24)를 포함하여 이루어진다.
상기한 회로기판 셋팅유니트(22)는 하나 이상의 조절스테이지가 구비된 통상의 매뉴얼 스테이지(Manual Stage)가 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 상측으로부터 X방향, Y방향, θ방향의 위치를 각각 보정할 수 있도록 3개의 스테이지 (22a,22b,22c)로 이루어지고 이들 스테이지에는 조절노브(N)가 각각 구비된다.
상기한 매뉴얼 스테이지는 일반적으로 공작기계나 반도체장비 등에서 로딩된 물체의 위치 및 방향을 셋팅하기 위한 용도로 널리 사용되는 것과 동일 또는 유사한 구조로 이루어지는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 상기한 회로기판 셋팅유니트(22)의 X방향 스테이지(22a)에는 흡착홀(H)이 형성되며, 이 흡착홀(H)은 별도의 진공호스(도면에 나타내지 않았음)와 연결되어 로딩되는 회로기판(B)을 진공으로 흡착할 수 있는 구조이다.
상기한 글래스 스테이지(24)는 상기한 회전스테이지(4)에 고정된 회로기판 셋팅유니트(22)에 인접하여 형성된 가이드홈(26) 내측에서 상기한 회전스테이지(4)의 중심부를 향해 배치된 가이드레일(U1)에 미끄럼 이동이 가능하게 설치되며, 상기한 가이드레일(U1)은 한쌍의 가이더와 슬라이더로 구성되는 "LM가이드"가 사용될 수 있다.
상기한 글래스 스테이지(24)의 상측면에는 로딩되는 글래스(G)를 지지하는 가이드부재(25)가 일측모서리부에 형성되고, 상기한 회로기판 셋팅유니트(22)와 마찬가지로 로딩되는 글래스(G)를 진공으로 흡착할 수 있도록 흡착홀(H)이 형성되고 이 흡착홀(H)은 별도의 진공호스(도면에 나타내지 않았음)와 연결된다.
상기한 글래스 스테이지(24)의 상측면에는 로딩되는 글래스(G)의 패턴부(G1)에 대응하는 장홀형태의 스캐닝홀(28)이 뚫려지고, 상기한 회전스테이지(4)의 가이드홈(26)에는 셋팅되는 글래스 스테이지(24)의 스캐닝홀(28)에 대응하는 보조스캐닝홀(30)이 뚫려져 스캐닝부재(S)에 의해 상기한 글래스 스테이지(24) 및 회로기판 셋팅유니트(22)에 로딩되는 글래스(G)와 회로기판(B)의 셋팅위치를 스캐닝할 수 있도록 형성된다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 상기한 스캐닝부재(S)는 상기한 작업대(2)의 내측에서 상기한 글래스 스테이지(24)의 스캐닝홀(28)을 향하도록 셋팅되고, 글래스(G) 및 회로기판(B)의 패턴부(G1,B1)에 표기된 2개의 얼라이닝포인트(G2,B2)를 각각 스캐닝할 수 있도록 한쌍이 1조로 구성되어 상기한 2개의 글래스 스테이지(24)의 스캐닝홀(28)에 대응하도록 브라켓트부재(32)에 의해 고정된다.
상기한 스캐닝부재(S)는 마이크로카메라(Micro Camera)가 사용될 수 있으며, 이 카메라는 상기한 작업대(2)에 설치된 모티니(34)와 연결되어 로딩부(6)에 로딩된 글래스(G)와 회로기판(B)의 얼라이닝포인트(G2,B2)를 스캐닝하여 상기한 모니터(34)를 통해 통상적인 방법으로 디스플레이한다.(도 7참조)
상기한 실시예에서는 스캐닝부재(S)가 마이크로카메라인 것으로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니고, 이외에도 상기한 글래스(G) 및 회로기판(B)에 표시된 얼라이닝포인트(G2,B2)의 위치를 센싱하는 잘 알려진 형태의센싱부재들이 사용될 수도 있으며 이러한 구성이 본 발명의 범주에 속하는 것은 당연하다.
상기한 글래스 스테이지(24)는 상기한 회전스테이지(4)의 가이드홈(26)에서 탄성부재(36)에 탄지되면서 상기한 회로기판 셋팅유니트(22)와 인접된 상태를 유지할 수 있도록 셋팅되며, 상기한 탄성부재(36)는 상기한 글래스 스테이지(24)의 선단부와 상기한 가이드홈(26)의 측벽에 형성된 고정홈(38,40)에 양측단이 끼워져 고정된다.
상기한 탄성부재(36)는 코일형태의 압축코일스프링이 사용될 수 있으며, 이외에도 본 발명의 목적을 만족하는 탄성부재는 모두 적용하여 실시할 수 있다.
그리고, 상기한 2개의 글래스 스테이지(24)의 하측면에는 돌출된 형태의 연장부(42)가 형성되어 상기한 회전스테이지(4)의 가이드홈(26) 바닥에 뚫려진 보조가이드홀(44)을 관통하여 하측으로 연장되고 이들 글래스 스테이지(24)의 연장부 (42)에는 이격수단 즉, 캠플레이트(46)가 볼트와 같은 체결부재에 의해 고정된다.
도 8을 참조하면 상기한 캠플레이트(46)는 완만한 곡선의 쐐기형태로 이루어지는 가이드면(48)이 형성되고 이 가이드면(48)은 상기한 작업대(2)의 보조프레임 (16)에서 상기한 필름본딩부(8)에 대응하는 위치에 고정된 캠가이드휠(50)에 접촉할 수 있도록 셋팅된다.
상기한 캠플레이트(46)는 상기한 로딩부(6)가 상기한 회전스테이지(4)에 의해 회전하면서 상기한 필름본딩부(8)에 배치될 때에 상기한 캠가이드휠(50)에 가이드되면서 상기한 회로기판 셋팅유니트(22)로부터 글래스 스테이지(24)를 소정의 간격으로 이격시키게 된다.
상기한 캠플레이트(46)의 하측 작용점(P1)과 상측 작용점(P2)의 편차(D)는 글래스(G)의 패턴부(G1)에 회로기판(B)의 패턴부(B1)가 겹쳐져 셋팅된 후 상기한 글래스(G)의 패턴부(G1)가 상기한 회로기판(B)의 패턴부(B1)로부터 상측이 개방될 수 있는 범위내로 이루어지고, 상기한 캠플레이트(46)의 재질은 내마모성이 우수한 금속 또는 합성수지재가 사용될 수 있다.
그리고, 상기한 캠가이드휠(50)은 로울러형태로 이루어지고, 재질로는 내마모성이 우수한 금속 또는 합성수지재가 사용될 수 있으며, 상기한 작업대(2)의 보조프레임(16)에 고정된 지지축(52)의 선단에 회전가능하게 고정된다.
상기한 캠가이드휠(50)은 상기한 로딩부(6)들이 상기한 회전스테이지(4)에 의해 회전하면서 상기한 필름본딩부(8)에 배치될 때에 상기한 캠가이드휠(50)의 외주면이 상기한 캠플레이트(46)의 상측 작용점(P2)에 접촉할 수 있도록 상기한 작업대(2)의 보조프레임(16) 설치된다.
상기한 캠가이드휠(50)에는 베어링(도면에 나타내지는 않았음)과 같은 구름부재가 설치되어 상기한 지지축(52)에 지지되면서 원활하게 회전할 수 있도록 구성된다.
상기한 실시예에서는 상기한 글래스 스테이지(24)가 상기한 가이드홈(26)에 설치된 가이드레일(U1)을 따라 수평으로 이동하도록 이루어진 것으로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 도 3c에 나타낸 바와 같이 가이드홈(26)의 바닥면(26a)을 상기한회전스테이지(4)의 중심부를 향하여 하측으로 경사지게 형성하고 이 바닥면(26a)에 설치된 가이드레일(U1)에 글래스 스테이지(24)를 미끄럼이동 가능하게 설치한다.
이때 상기한 글래스 스테이지(24)는 상기한 가이드홈(26)의 바닥면(26a) 경사각도에 대응하도록 하측면을 경사지게 형성하여 로딩된 글래스(G)가 수평이 되도록 셋팅한다.
상기와 같이 글래스 스테이지(24)를 소정의 각도로 경사진 가이드홈(26)의 바닥면(26a)에 설치하면, 상기한 글래스 스테이지(24)가 상기한 캠플레이트(46) 및 캠가이드휠(50)에 의해 필름본딩부(8)에서 상기한 회로기판 셋팅유니트(22)와 이격된 후 원래의 셋팅위치로 복귀할 때에 글래스(G)의 패턴부(G1)가 회로기판(B)의 패턴부(B1) 하측에서 경사지게 이동하면서 셋팅되므로 상기한 글래스 스테이지(24)의 이동에 의해 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)와 회로기판(B)의 패턴부(B1)가 서로 접촉하여 파손되거나 셋팅정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기한 실시예에 의하면 상기한 글래스 스테이지(24)를 이동시키는 이격수단이 캠플레이트(46)와 이 캠플레이트(46)를 가이드하는 캠 가이드휠(50)로 이루어진 것으로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 본 발명에 따른 이격수단이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 도 3d에서와 같이 상기한 로딩부(6)의 글래스 스테이지(24)를 실린더(C4)를 이용하여 상기한 회로기판 셋팅유니트(22)로부터 이격되도록 구성할 수도 있다.
이때, 상기한 실린더(C4)는 가이드홈(26)의 바닥면(26a) 경사각도와 동일하게 상기한 바닥면(26a)의 측벽에 설치되는 것이 바람직하며, 이 실린더(C4)는 상기한 로딩부(6)가 필름본딩부(8)의 본딩위치로 이동하면 피스톤로드가 작동하여 상기한 로딩부(6)의 글래스 스테이지(24)를 가이드레일(U1)을 따라 소정의 간격으로 이동시켜 상기한 회로기판 셋팅유니트(22)와 이격되도록 구성된다.
상기와 같이 글래스 스테이지(24)의 이격수단으로 실린더(C4)를 사용하면 글래스(G)의 패턴부(G1)에 이방전도성필름(F)을 본딩할 때에 상기한 회전스테이지(4)의 가이드홈(26)에 경사지게 설치되는 글래스 스테이지(24)가 필름본딩헤드(56)의 수직(垂直) 가압력에 의해 백래쉬(back lash)가 발생되는 것을 방지하여 항상 일정한 셋팅정밀도와 본딩품질을 얻을 수 있다.
상기한 이격수단은 상기한 실시예 이외에도 본 발명의 목적을 만족하는 수단은 모두 적용하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범주에 속하는 것은 당연하다.
상기한 필름본딩부(8)는, 지지플레이트(54)와, 이 지지플레이트(54)에 설치된 실린더(C1)의 피스톤로드 선단에 설치되어 상기한 로딩부(6)에 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)에 이방전도성필름(F)을 본딩하는 필름본딩헤드(56)와, 이 필름본딩헤드(56)를 사이에 두고 상기한 지지플레이트(54)에 설치되어 이방전도성필름(F)을 공급하고 회수하는 공급릴(R1) 및 회수릴(R2)과, 상기한 필름본딩헤드 (56)와 공급릴(R1) 사이에서 상기한 지지플레이트(54)에 설치된 컷터하우징(58)의 내측에 이동가능하게 설치되어 상기한 공급릴(R1)에서 공급되는 이방전도성필름(F)의 절연접착층(F1)을 글래스(G)의 패턴부(G1)에 대응하는 길이로 절단하는 컷터 (60)를 포함한다.
먼저, 상기한 공급릴(R1)에 감겨지는 이방전도성필름(F)을 간략하게 설명하면, 글래스(G)의 패턴부(G1)에 회로기판(B)을 본딩할 때에 접착성 및 절연성을 부여하기 위한 것으로서 절연접착층(F1)과 이 절연접착층(F1)의 배면에 부착된 이면지(F2)로 구성된다.
상기한 절연접착층(F1)은 박막의 형태로 이루어지는 절연체 내측에 볼형태의 미세한 전도입자가 매입되어 상기한 글래스(G)의 패턴부(G1)에 형성된 패턴들이 서로 절연된 상태에서 상기한 회로기판(B)의 패턴부(B1)와 본딩되도록 하는 것이며, 이러한 이방전도성필름(F)은 해당분야에서 널리 알려지고 사용되는 것이므로 더욱 상세한 설명는 생략한다.
상기한 지지플레이트(54)는 수직부(54a)와 수평부(54b)가 대략 직교하여 "L"자 형태로 이루어지며, 상기한 작업대(2)에서 상기한 회전스테이지(4)의 원주방향 일측에 인접하여 설치된 가이드레일(U2)에 미끄럼이동이 가능하게 설치된다.
상기한 지지플레이트(54)는 상기한 가이드레일(U2) 사이에서 구동모터(M1) 축과 연결된 나사축(62)과 나사결합하여 상기한 구동모터(62)의 구동에 의해 상기한 가이드레일(U2)을 따라 이동하게 되며, 상기한 구동모터(M1)는 상기한 작업대 (2)에 설치된 구동스위치(20)에 의해 구동되도록 셋팅되고, 상기한 가이드레일(U2)은 한쌍의 가이더와 슬라이더로 이루어지는 "LM가이드"가 사용될 수 있다.
상기한 필름본딩헤드(56)는 상기한 로딩부(6)에 로딩되는 글래스(G)의 패턴부(G1)에 대응하여 이 패턴부(G1) 전체를 덮을 수 있는 크기의 가압면(56a)이 형성되고 내측에는 발열부재(W)가 설치된다.(도 9참조)
상기한 필름본딩헤드(56)는 상기한 지지플레이트(54)의 수직부(54a)에 설치된 실린더(C1)에 의해 상하방향으로 이동하면서 상기한 로딩부(6)에 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)에 이방전도성필름(F)의 절연접착층(F1)을 본딩한다.
그리고, 상기한 필름본딩헤드(56)의 셋팅위치는 상기한 회전스테이지(4)에 의해 필름의 본딩위치로 이동하는 로딩부(6)의 글래스 스테이지(24)가 캠플레이트 (46) 및 캠가이드휠(50)에 의해 이동하여 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)가 회로기판(B)의 패턴부(B1)로부터 상측면에 개방된 지점에 셋팅된다.
상기한 필름본딩헤드(56)의 내측에 설치되는 발열부재(W)는 발열체가 코일형태로 이루어지는 통상의 코일히터가 사용될 수 있으며, 이 발열부재(W)는 상기한 필름본딩헤드(56)의 본딩동작시에 전기가 인가되어 자체적으로 발열되도록 셋팅되는 것이며, 이러한 전기적인 연결구조는 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
상기한 공급릴(R1)과 회수릴(R2)은 통상의 릴(REEL)형태로 이루어지고 상기한 공급릴(R1)에는 이방전도성필름(F)이 감겨지고, 상기한 회수릴(R2)에는 상기한 공급릴(R1)에 감겨진 이방전도성필름(F)이 연결된다.
상기한 회수릴(R2)은 상기한 지지플레이트(54)의 수직부(54a) 배면에 설치된 구동모터(M2)에 의해 일방향으로 회전하면서 상기한 공급릴(R1)을 회전시켜 이 공급릴(R1)에 감겨진 이방전도성필름(F)을 상기한 컷터하우징(58)과 필름본딩헤드 (56)로 공급하게 되며, 이방전도성필름(F)의 절연접착층(F1)이 본딩되면 이 절연접착층(F1)의 배면에 부착된 이면지(F2)를 회수한다.
도 10을 참조하면, 상기한 컷터하우징(58)은 이방전도성필름(F)을 가이드하기 위한 필름가이드홈(64)과 상기한 컷터(60)를 가이드하기 위한 컷터홈(66)이 형성된다.
상기한 컷터(60)는 상기한 컷터하우징(58)의 컷터홈(66)에 설치되고, 하측면에는 실린더(C2)의 피스톤로드가 결합되어 이 실린더(C2)의 구동에 의해 상,하방향으로 이동하면서 이방전도성필름(F)의 절연접착층(F1)만 컷팅될 수 있도록 셋팅된다.
상기한 컷터(60)는 상기한 이방전도성필름(F)의 절연접착층(F1)을 컷팅할 때에 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)에 대응하는 길이로 컷팅되도록 셋팅되며, 이러한 컷팅구조는 상기한 실린더(C2)의 작동주기를 적절하게 조절하는 것으로 가능하다.
상기한 지지플레이트(54)에는 하나 이상의 가이드로울러(68)가 설치되어 상기한 공급릴(R1)과 회수릴(R2)에 의해 순차적으로 공급되는 이방전도성필름(F)이 원활하게 가이드되도록 이루어진다.(도 11참조)
상기한 가이드로울러(68)는 통상의 로울러형태로 이루어져 상기한 지지플레이트(54)에 회전가능하게 설치되며, 더욱 바람직하게는 도면에 나타내지는 않았지만 가이드로울러(68)에 의해 가이드되는 이방전도성필름(F)의 장력을 원활하게 조절할 수 있는 장력조절부재가 구비된 구조이면 더욱 좋다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 상기한 회로기판 본딩부(10)는, 고정플레이트(70)와, 이 고정플레이트(70)에 설치된 2개의 실린더(C3)의 피스톤로드 선단에 설치되어 이방전도성필름(F)이 본딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)에 회로기판(B)을 본딩하는 본딩헤드(72)를 포함한다.
상기한 고정플레이트(70)는 상기한 작업대(2)에서 상기한 회전스테이지(4)의 원주면에 인접하여 설치된 고정브라켓트(74)에 견고하게 고정될 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기한 본딩헤드(72)는 상기한 글래스 스테이지(24)에 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)에 대응하여 이 패턴부(G1) 전체를 덮을 수 있는 크기의 가압면(72a)이 형성되고 내측에는 히터(W)가 설치된다.
상기와 같이 이루어지는 본딩헤드(72)는 상기한 고정플레이트(70)에 설치된 실린더(C3)에 의해 상하방향으로 이동하면서 로딩부(6)에 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)에 회로기판(B)을 본딩한다.
첨부된 도면을 참조하면, 상기한 필름본딩부(8), 회로기판 본딩부(10)의 실린더(C1,C3) 피스톤로드와 상기한 본딩헤드(56,72)들 사이에는 압력감지센서(L)가 설치되며 이 센서는 통상의 로드셀(LOAD CELL)이 사용될 수 있다.
상기한 압력감지센서(L)는 상기한 본딩헤드(56,72)들이 이방전도성필름(F)이나 회로기판(B)을 가압하면서 본딩할 때에 과다한 압력으로 접촉하게 되면 이를 감지하여 즉시 상기한 실린더(C1,C3)의 동작을 정지시키게 되므로 상기한 글래스(G)의 패턴부(G1) 또는 회로기판(B)의 패턴부(B1)가 과다한 압력에 의해 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 최적의 본딩품질을 얻을 수 있다.
다음으로 상기한 구조로 이루어지는 본 발명에 따른 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치의 본딩작용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b, 도 4, 도 5를 참조하면, 상기한 회전스테이지(4)에 설치되어 로딩위치에 배치된 로딩부(6) 즉, 2개의 글래스 스테이지(24)와 회로기판 셋팅유니트(22)에 글래스(G) 및 회로기판(B)을 각각 로딩하게 되며, 이때 상기한 글래스(G) 및 회로기판(B)의 로딩은 상기한 작업대(2)에 구동스위치(20)가 설치된 방향에서 이루어진다.
상기한 로딩부(6)에 글래스(G) 및 회로기판(B)의 로딩이 완료되면 이 로딩부(6)의 하측에 설치된 스캐닝부재(S)가 로딩된 글래스(G)와 회로기판(B)에 표기된 얼라이닝포인트(G2,B2)를 스캐닝하여 도 11에서와 같이 모니터(34)를 통해 디스플레이하고, 이들 얼라이닝포인트(G2,B2)가 허용셋팅범위 이상의 편차가 발생되면 상기한 회로기판 셋팅유니트(22)의 노브(N)를 이용하여 조절스테이지 (22a,22b,22c)의 위치를 이동시키면서 허용범위내로 셋팅한다.
상기한 과정에 의해 로딩위치에 배치된 로딩부(6)에 글래스(G)와 회로기판 (B)의 로딩 및 셋팅이 완료된 후 상기한 작업대(2)의 구동스위치(20)를 눌러서 상기한 회전스테이지(4)를 회전시키면 이 스테이지(4)는 반시계방향으로 120°회전한 후 정지하여 로딩위치에 배치되었던 로딩부(6)를 상기한 필름본딩부(8)로 이동시키고 작업대(2)의 로딩위치에는 다른 로딩부(6)가 배치된다.
이때 로딩위치에서 필름본딩부(8)로 이동하는 로딩부(6)의 글래스 스테이지(24)는 도 12a 및 도 12b에서와 같이 하측면에 설치된 이격수단 즉, 캠플레이트(46)가 상기한 작업대(2)에 설치된 캠가이드휠(50)에 의해 가이드되면서 상기한 회전스테이지(4)의 가이드홈(26)을 따라 이동하여 로딩된 글래스(G)의 패턴부 (G1)를 회로기판(B)의 패턴부(B1)에서 이격시키게 된다.(도 13a, 도 13b참조)
상기한 과정에 의해 로딩위치에 배치된 로딩부(6)에는 상기한 로딩방법과 동일하게 글래스(G)와 회로기판(B)을 셋팅하고, 상기한 필름본딩부(8)로 이동하여 회로기판(B)의 패턴부(B1)로부터 이격된 글래스(G)의 패턴부(G1)에는 필름본딩헤드 (56)에 의해 이방전도성필름(F)의 절연접착층(F1)을 본딩하게 된다.(도 14참조)
상기한 필름본딩부(8)는 상기한 공급릴(R1)과 회수릴(R2)이 회전하면서 상기한 공급릴(R1)에 감겨진 이방전도성필름(F)이 컷터(60)에 의해 절연접착층(F1)만 컷팅되어 상기한 필름본딩헤드(56)로 공급되면 이 필름본딩헤드(56)는 실린더(C1)에 의해 하측으로 이동하여 일측 글래스 스테이지(24)에 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)에 절연접착층(F1)을 본딩한 후 구동모터(M1)에 의해 가이드레일(U2)을 따라 이동하여 또 다른 글래스 스테이지(24)에 로딩된 글래스(G)의 패턴부(G1)에 이방전도성필름(F)의 절연접착층(F1)을 본딩한다.
상기한 과정이 완료된 후 다시 구동스위치(20)를 누루면 상기한 회전스테이지(4)가 회전하여 로딩위치에 배치된 로딩부(6)는 상기한 필름본딩부(8)로 배치되고, 상기한 필름본딩부(8)에서 이방전도성필름(F)이 본딩된 글래스(G)를 로딩하고 있는 로딩부(6)는 상기한 회로기판 본딩부(10)로 이동하게 된다.
이때 상기한 필름본딩부(8)에서 상기한 회로기판 본딩부(10)로 이동하는 로딩부(6)의 글래스 스테이지(24)는 상기한 회전스테이지(4)의 회전에 의해 상기한 글래스 스테이지(24)에 설치된 캠플레이트(46)가 상기한 캠가이드휠(50)에 가이드되면서 탄성부재(36)에 의해 원래의 셋팅위치로 복귀하여 상기한 글래스(G)의 패턴부(G1)가 상기한 회로기판(B)과 겹쳐지면서 다시 셋팅범위내로 셋팅된다.
상기와 같이 원래의 셋팅위치로 셋팅된 글래스(G)와 회로기판(B)이 상기한 회로기판 본딩부(10)에서 본딩이 가능한 위치로 이동하게 되면, 이 회로기판 본딩부(10)의 본딩헤드(72)가 실린더(C3)에 의해 하측으로 이동하면서 셋팅된 글래스(G)와 회로기판(B)의 패턴부(G1,B1)를 가압하면서 본딩을 행한다.
그리고, 상기한 회전스테이지(4)의 회전에 의해 필름본딩부(8)에 배치된 로딩부(6)의 글래스(G)에는 상기와 동일한 방법으로 이방전도성필름(F)을 본딩하게 되고, 로딩위치에 배치된 로딩부(6)에는 글래스(G)와 회로기판(B)을 각각 로딩 및 셋팅한다.
상기한 과정이 완료된 후 다시 회전스테이지(4)를 회전시키면 상기한 회로기판 본딩부(10)에서 회로기판(B)이 본딩된 글래스(G)를 로딩하고 있는 로딩부(6)가 최초의 로딩위치로 회전하여 정지하게 된다.
상기와 같이 회로기판(B)이 본딩된 글래스(G)가 로딩위치로 배치되면 이를 언로딩하여 별도의 수납트레이(도면에 나타내지 않았음)에 수납한 후 다시 글래스(G)와 회로기판(B)을 각각 로딩 및 셋팅한다.
그리고, 상기한 필름본딩부(8) 및 회로기판 본딩부(10)에 각각 배치된 글래스(G)에는 상기한 필름 및 회로기판 본딩과정과 동일하게 이방전도성필름(F)과 회로기판(B)을 순차적으로 본딩한 후 상기와 같이 언로딩하면 된다.
상기에서는 본 발명에 따른 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름본딩장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치는 하나 이상의 로딩부가 회전스테이지에 의해 일방향으로 회전하면서 로딩된 글래스에 이방전도성필름과 회로기판을 본딩하므로서 작업공정과 시간을 대폭 단축시켜 설비의 효율성을 배가시킬 수 있다.
또 본 발명에 따른 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치는 상기한 로딩부의 글래스 스테이지가 이격수단에 의해 상기한 필름본딩부에서 회로기판 셋팅유니트와 소정의 간격으로 이격된 후 다시 리턴되면서 셋팅되는 구조로 이루어져 필름본딩시에 일체의 홀딩시간이 발생하지 않고 연속적으로 필름을 본딩할 수 있을 뿐만 아니라 추가적인 공정 및 장치를 설치하지 않고도 로딩된 글래스의 패턴부에 용이하게 필름을 본딩하므로서 필름의 본딩효율 및 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 작업대와, 이 작업대의 상측면에서 회전가능하게 설치되는 회전스테이지와, 이 회전스테이지의 원주방향으로 복수개가 설치되어 글래스 및 회로기판을 로딩 및 셋팅하는 로딩부와, 상기한 작업대에서 상기한 회전스테이지에 인접하여 설치되고 상기한 로딩부에 로딩된 글래스의 패턴부에 이방전도성필름을 본딩하는 필름본딩부와, 상기한 작업대에서 상기한 필름본딩부와 이격되어 설치되고 상기한 필름본딩부에 의해 이방전도성필름의 절연접착층이 본딩된 글래스에 회로기판을 본딩하는 회로기판 본딩부를 포함하는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기한 회전스테이지는 상기한 작업대에 설치된 회전테이블에 의해 일방향으로 회전하고 이 회전테이블은 인덱싱드라이브테이블(Indexing Drive Table)로 이루어지는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기한 로딩부는, 상기한 회전스테이지에 설치되어 회로기판을 로딩 및 셋팅하는 2개 이상의 회로기판 셋팅유니트와, 이 회로기판 셋팅유니트에 대응하여 상기한 회전스테이지에서 이격수단에 의해 이동가능하게 설치되고 글래스가 로딩되는 글래스 스테이지를 포함하며, 상기한 글래스 스테이지는 회전스테이지에 고정된 회로기판 셋팅유니트에 인접하여 형성된 가이드홈 내측에서 상기한 회전스테이지의 중심부를 향해 배치된 가이드레일에 미끄럼 이동이 가능하게 설치되어 상기한 필름본딩부에서 이격수단에 의해 상기한 회로기판 셋팅유니트와 소정의 간격으로 이격된 후 다시 리턴되도록 이루어지는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기한 회로기판 셋팅유니트는, 로딩된 회로기판을 X방향, Y방향, θ방향으로 위치를 보정하는 3개의 스테이지가 구비된 매뉴얼 스테이지(Manual Stage)로 이루어지는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  5. 청구항 1 및 청구항 3에 있어서, 상기한 로딩부의 글래스 스테이지 로딩면에는 로딩되는 글래스의 패턴부에 대응하는 장홀형태의 스캐닝홀이 뚫려지고, 상기한 회전스테이지의 가이드홈에는 셋팅되는 글래스 스테이지의 스캐닝홀에 대응하는 보조스캐닝홀이 뚫려져 상기한 작업대에서 상기한 홀을 향해 고정된 스캐닝부재에 의해 로딩된 글래스 및 회로기판의 얼라이닝포인트를 스캐닝하는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기한 스캐닝부재는 마이크로 카메라(Micro Camera)로 이루어지는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기한 글래스 스테이지를 이동시키는 이격수단은 한쌍의 캠플레이트와 캠가이더 또는 실린더 중에서 어느 하나로 이루어지는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기한 필름본딩부는, 지지플레이트와, 이 지지플레이트에 설치된 실린더의 피스톤로드 선단에 설치되어 상기한 로딩부에 로딩된 글래스의 패턴부에 이방전도성필름을 본딩하는 필름본딩헤드와, 이 필름본딩헤드를 사이에 두고 상기한 지지플레이트에 설치되어 이방전도성필름을 공급하고 회수하는 공급릴 및 회수릴과, 상기한 필름본딩헤드와 공급릴 사이에서 상기한 지지플레이트에 설치된 컷터하우징의 내측에 이동가능하게 설치되어 상기한 공급릴에서 공급되는 이방전도성필름의 절연접착층을 글래스의 패턴부에 대응하는 길이로 절단하는 컷터를 포함하는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기한 지지플레이트는 상기한 작업대에 설치된 가이드레일에 미끄럼이동 가능하게 설치되어 이 플레이트에 설치된 필름본딩헤드를 상기한 로딩부에서 서로 인접하여 2개 이상이 설치되는 글래스 스테이지에 대응하는 위치로 이동시키는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기한 회로기판 본딩부는, 상기한 작업대에서 상기한회전테이블의 외주면에 인접하여 설치되는 고정플레이트와, 이 고정플레이트에서 상기한 로딩부의 글래스 스테이지에 대응하여 설치된 실린더 피스톤로드 선단에 결합되어 이방전도성필름이 본딩된 글래스의 패턴부에 회로기판을 본딩하는 본딩헤드를 포함하는 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
  11. 청구항 3에 있어서, 상기한 글래스 스테이지가 설치되는 회전스테이지의 가이드홈은 바닥면이 상기한 회전스테이지의 중심부를 향해 하측으로 0°∼10°범위내로 경사지게 형성된 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치.
KR1020020045207A 2002-07-31 2002-07-31 평판디스플레이의 회로기판 및 이방전도성필름 본딩장치 KR20040011906A (ko)

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