KR100633159B1 - Ａｃｆ공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LCD, PDP 등의 평판디스플레이(FPD) 기판에 드라이버IC 또는 TAB패키지를 접착시키는데 사용하는 ACF공급장치에 관한 것으로서, ACF층과 ACF지지층으로 이루어진 ACF테이프를 공급하는 공급부와, 상기 공급부로부터 상기 ACF테이프를 인출하여 상기 ACF층을 작업대상에 본딩시키는 본딩부 및 상기 ACF층이 분리된 상기 ACF지지층을 회수하는 회수부를 포함한다. 본 발명은, 상기 공급부가, ACF테이프를 권취하는 복수의 ACF릴을 동일 평면 내에서 회전가능하게 지지하는 복수의 릴거치대와, 상기 복수의 릴거치대 중 하나에 거치된 ACF릴로부터 인출되어진 ACF테이프의 인출단부를 소정의 공급대기장소에 위치고정시키는 파지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 장치가 운전 중인 경우에도 소모된 ACF릴을 교체할 수 있으므로 ACF릴의 교체로 인한 장치의 작동 정지를 최소화할 수 있다는 효과가 있다.
LCD, PDP, 기판, ACF(Anisotropic Conductive Film), TAB패키지, 접착

Description

ＡＣＦ공급장치{Anisotropic Conductive Film Feeding Device}
도 1은 기판에 TAB패키지가 접착된 상태를 나타내는 부분 확대도,
도 2는 ACF가 도포된 기판을 나타내는 평면도,
도 3은 종래의 ACF공급장치를 나타내는 정면도,
도 4a 및 도 4b는 종래의 다른 ACF공급장치의 공급부를 나타내는 정면도 및 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 ACF공급장치의 실시예를 나타내는 정면도,
도 6은 도 5의 공급부를 나타내는 부분 확대도,
도 7은 도 5의 회수부를 나타내는 부분 확대도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 기판 11: 게이트 패드
12: 데이터 패드 13: ACF
20: TAB패키지 21: 구동칩
22: 입력리드 23: 출력리드
110,210,310: 공급부 111,211,311: ACF릴
112,312: 릴거치대 113,313: ACF테이프
113a,313a: ACF지지층 114,314: 롤러
120,320: 본딩부 121,321: 스테이지
122,322: 프레스 130,330: 회수부
131: 회수용릴 132: 릴거치대
133: 롤러 140,340: 캐리어
215: 장착부재 216: 회전부재
217: 인장용 레버 315: 파지부
316: 이송가이드 317: 아이들롤러
318,333: 가이드 331: 접촉롤러
332: 아이들롤러 334: 가이드롤러
본 발명은 평판디스플레이의 제조공정에 적용되는 장치로서, 상세하게는 기판에 드라이버IC 또는 TAB패키지를 접착시키는데 사용하는 ACF(Anisotropic Conductive Film) 공급장치에 관한 것이다.
LCD, PDP 등의 평판디스플레이(FPD)의 제조공정에는 기판 상의 측변부에 ACF를 도포하여 드라이버IC 또는 FPC(Flexible Printed Circuit)를 접합시키는 공정이 포함된다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 내측에 다수의 박막트랜지스터가 형성된 LCD 기판(10) 상의 이웃하는 양측변부에는 상기 다수의 박막트랜지스터로부터 연장형성된 게이트패드(11)와 데이터패드(12)가 위치한다. 게이트패드(11)와 데 이터패드(12)에는 드라이버IC가 연결되어 상기 박막트랜지스터에 신호를 인가하게 된다. 상기 드라이버IC는 기판(10)에 직접 접착시키거나(Chip On Glass 방식), 금속선이 형성된 폴리이미드계 필름에 부착하여 상기 필름(이를 TAB패키지라 한다)을 기판(10)에 접착시키는 방식(Tape Automated Bonding 방식)에 의해 패드(11,12)에 전기적으로 연결한다.
이러한 접착 및 전기적 접속은 ACF와 같은 도전성 필름에 의해 이루어진다. ACF(Anisotropic Conductive Film)는 접착성 수지에 도전입자가 산포된 것으로서, 소정의 전극 사이에 개재되어 외부로부터 압력이 가해지면 상기 도전입자 표면의 절연막이 파괴되어 도전입자가 상기 전극에 접촉됨으로써 상기 전극간이 전기적으로 단락된다.
기판(10) 상에 드라이버IC 또는 TAB패키지를 접착시키기 위해서는, 도 2에 도시된 바와 같이 먼저 ACF층(13)을 기판(10)의 해당위치에 접착시켜야 한다. ACF층은 서로 엉겨붙지 않도록 일면에 ACF지지층이 부착되어 일정한 폭을 갖는 테이프 형태로 릴에 감긴 상태로 보관되며, 상기 릴로부터 ACF공급장치에 의해 기판(10)에 공급된다.
종래의 ACF공급장치는 도 3에 도시된 바와 같이, ACF릴(111)이 거치되는 릴거치대(112)가 구비된 공급부(110)와, 상기 공급부(110)로부터 공급된 ACF테이프(113)를 가압하여 기판(10)에 ACF층을 접착시키는 본딩부(120), 본딩부(120)에서 ACF층이 분리된 ACF지지층(113a)을 회수하는 회수부(130) 및 공급부(110)로부터 ACF테이프(113)를 인출하여 본딩부(120)로 이송하는 캐리어(140)로 이루어져 있다.
ACF테이프(113)는 수동 또는 자동으로 공급부(110)의 ACF릴(111)로부터 인출되어 복수의 롤러(114)를 거쳐 본딩부(120)를 지나 회수부(130)의 다수 롤러(133)를 지나 회수용릴(131)에 부착됨으로써 공급준비상태가 된다. 이후, ACF테이프(113)는 캐리어(140)에 의해 공급부(110)로부터 본딩부(120)로 공급된다.
본딩부(120)에서는 외부로부터 기판(10)이 공급되어 스테이지(121)에 지지되면 상부에 구비된 프레스(122)가 실린더 구동에 의해 아래로 이동하면서, 캐리어(140)에 의해 이미 공급되어 있는 ACF테이프(113)를 가압하여 ACF층을 기판(10)에 접착시킨다. ACF층이 접착된 기판(10)은 다른 장소로 이송되어 TAB패키지 또는 드라이버IC 등의 접착공정이 수행된다. 캐리어(140)는 ACF층이 기판(10)에 접착된 후 좌측의 ACF테이프(113)가 공급되는 장소로 이동하여 ACF테이프(113)를 파지한 후, 다시 우측으로 이동하여 회수부(130)의 입구에서 대기한다. 캐리어(140)가 ACF테이프(113)를 인출하는 동안 ACF릴(111) 및 회수용릴(131)을 권취하고 있는 릴거치대(112,132)는 구동모터에 의해 회전하여 각기 ACF테이프(113)의 인출과 ACF지지층(113a)회수가 원활히 이루어지도록 한다.
이와 같은 ACF공급장치의 구조에 의하면, ACF릴(111)에 감겨진 ACF테이프(113)는 유한한 길이를 가지므로 하나의 ACF릴(111)에 감겨진 ACF테이프(113)를 모두 사용한 후에는 ACF접착공정을 잠시 중단시키고 ACF릴(111)을 새로운 릴로 교체하는 작업을 해야 한다. 따라서, 상기 교체작업으로 인해 전체 LCD생산라인이 중단됨에 따라 생산효율이 떨어진다는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하고자 한국공개특허공보 제2004-5654호에는 도 4a 및 도 4b와 같은 회전구조의 릴 세트부(210)를 갖는 ACF공급장치가 개시되어 있다. 도 4b를 참조하면, 릴 세트부(210)는 좌우 한 쌍의 장착부재(215)가 회전부재(216)에 부착된 구조로서 회전부재(216)의 회전구동에 의해 장착부재(215)의 위치가 상호 반전가능하도록 하였다. 따라서, 일측의 장착부재(215)에 거치된 ACF릴(211)이 본딩작업에 사용되어 ACF테이프가 소진되면, 즉시 회전부재(216)가 180도 회전하여 타측의 장착부재(215)에 거치된 새로운 ACF릴(도면 미도시)을 사용할 수 있게 되어 공정의 중단시간이 현저히 줄어든다. 또한, 상기 사용이 완료된 ACF릴(211)은 공정진행도중 작업자에 의해 새로운 ACF릴로 수시 교체가 가능하므로 작업자의 편의를 도모한다는 장점이 있다.
그러나, 상기 발명의 경우에는 회전부재(216)가 그 회전량에 있어 회전오차가 발생할 수 있으며, 장비의 운전중에 공급부(210)의 후면에서 ACF릴의 교체작업이 이루어지는 과정에서 장착부재(215)가 흔들림에 따라 장비에러가 발생할 수 있다는 문제가 있었다. 또한, 인출되는 ACF테이프에 장력을 유지하기 위해 일정한 관성을 가진 인장용 레버(217)를 이용하고 있으나, 이와 같은 방식의 장력유지는 일정한 장력의 세팅이 어려우며 급격한 ACF테이프의 인출속도 변화에의 대응이 미흡하다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 운전상황에 관계없이 ACF릴을 교체할 수 있고, ACF릴의 주기적인 교체작업으로 인한 작동정지를 최소화하는 ACF공급장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 ACF릴의 교체작업으로 인한 장치의 불안정성의 발생을 방지하고 항상 일정한 세팅 상태를 유지할 수 있는 ACF공급장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 ACF층과 ACF지지층으로 이루어진 ACF테이프를 공급하는 공급부와, 상기 공급부로부터 상기 ACF테이프를 인출하여 상기 ACF층을 작업대상에 본딩시키는 본딩부 및 상기 ACF층이 분리된 상기 ACF지지층을 회수하는 회수부를 포함하는 ACF공급장치에 있어서, 상기 공급부는, ACF테이프를 권취하는 복수의 ACF릴을 동일 평면 내에서 회전가능하게 지지하는 복수의 릴거치대와, 상기 복수의 릴거치대 중 하나에 거치된 ACF릴로부터 인출되어진 ACF테이프의 인출단부를 소정의 공급대기장소에 위치고정시키는 파지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 ACF공급장치를 제공한다.
여기서, 상기 복수의 릴거치대는 수직면 상에 상하로 배치되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 파지수단은 상기 공급대기장소에 고정되어 구비되고, 파지부와 상기 파지부의 파지를 구동하는 구동부 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수도 있다. 또는, 상기 파지수단은 상기 공급대기장소로 이어지는 이송가이드와, 상기 이송가이드 상에서 이송되는 파지부와, 상기 파지부의 이송 및 파지를 구동하는 구동부 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 회수부는 상기 본딩부로부터 이송되는 ACF지지층을 끌어당기기 위해 서로 맞물려 회전하는 한 쌍의 접촉롤러와, 상기 한 쌍의 접촉롤러를 구동하는 구동부 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 ACF릴로부터 인출되는 상기 ACF테이프와 상기 회수부로 회수되는 상기 ACF지지층에 일정 크기의 장력을 가하는 장력유지수단을 더 포함할 수도 있다. 여기서, 상기 장력유지수단은 상기 ACF테이프 및 상기 ACF지지층을 각각 일정한 힘으로 누르는 복수의 아이들롤러를 포함할 수 있으며, 상기 복수의 아이들롤러는 각각 자중에 의해 상기 ACF테이프 및 상기 ACF지지층을 수직하방으로 누르도록 할 수도 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 ACF공급장치의 실시예는 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 ACF릴(311,311')이 상하로 위치되도록 거치되는 2개의 릴거치대(312,312')가 구비된 공급부(310)와, 상기 공급부(310)로부터 공급된 ACF테이프(313)를 가압하여 기판(10)에 ACF층을 접착시키는 본딩부(320), 본딩부(320)에서 ACF층이 분리된 ACF지지층(313a)을 회수하는 회수부(330) 및 공급부(310)로부터 ACF테이프(313)를 인출하여 본딩부(320)로 이송하는 캐리어(340)로 이루어져 있다.
공급부(310)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상하 수직으로 배치된 2개의 릴거치대(312,312')를 구비하고 각 릴거치대(312,312')에는 각각 ACF릴(311,311')이 거치되어 있으며, 좌측으로는 ACF테이프(313 또는 313')의 단부를 고정하는 파지부(315)와 파지부(315)가 수직 이송되도록 지지하는 가이드(316)를 더 포함한다. 하부의 ACF릴(311)로부터 인출된 ACF테이프(313)는 복수의 롤러(314)를 거쳐 본딩부(320)로 공급되어 ACF접착공정에 사용된다. ACF릴(311)로부터 인출된 ACF테이프(313)는 본딩부(320)를 지나 회수부(330)의 접촉롤러(331)에 맞물리도록 함으로써 공급준비상태가 완료된다. 이후, ACF테이프(313)는 후술하는 바와 같이 캐리어(340)에 의해 인출되어 본딩부(320)에 공급된다.
상부의 ACF릴(311')로부터 인출된 ACF테이프(313')의 인출단부는 복수의 롤러(314')를 거쳐 파지부(315)에 파지되어 대기상태가 된다. 파지부(315)는 상기 하부 ACF릴(311)의 ACF테이프(313)가 소진된 경우 이송가이드(316)를 따라 공급대기장소(S)로 자동으로 하강하여 캐리어(340)에 ACF테이프(313')를 공급하게 된다. 따라서, 작업자는 상부의 ACF릴(311')로부터 ACF테이프(313')가 인출되어 본딩부(320)에 공급되는 동안에는 하부의 ACF릴(311)을 교체할 수 있게 된다. 상부의 ACF테이프(313')가 공급되는 동안에는, 하부의 릴거치대(312)에 ACF릴(311)을 거치한 후 ACF테이프(313)의 인출단부는 상승복귀하여 대기중인 파지부(315)에 고정시키게 된다.
한편, 파지부(315)는 상기와 같이 이송하는 대신에 공급대기장소(S)에 고정된 것으로 할 수도 있다. 이 경우 캐리어(340)는 사용중인 ACF테이프(313 또는 313')의 소진시 공급대기장소(S)까지 이동하여 상기 파지부로부터 ACF테이프(313 또는 313')의 인출단부를 인출하게 된다.
본딩부(320)는 외부로부터 기판(10)이 공급되어 스테이지(321)상에서 정렬되면 상부에 구비된 프레스(322)가 실린더 구동에 의해 아래로 이동하면서 기 공급되어 있는 ACF테이프(313)를 아래로 누르면서 기판(10)상에 가압함으로써 ACF층이 기 판(10)에 접착되도록 한다. 상기 ACF층이 접착된 후 프레스(322)가 상승하면 본딩부(320)의 우측에 위치한 캐리어(340)가 공급부(310)의 방향으로 이동하면서 기판(10)에 접착된 ACF테이프(313)의 ACF층으로부터 ACF지지층을 분리한다. ACF층이 접착된 기판(10)은 다른 장소로 이송되어 TAB패키지 또는 드라이버IC 등의 부착작업이 행해진다.
한편, 캐리어(340)는 ACF테이프(313)를 공급부(310)로부터 회수부(330)까지 인출하며, 캐리어(340)가 인출하는 동안 ACF릴(311) 및 회수부(330)의 접촉롤러(331)가 각각 회전구동되어 ACF테이프(313)의 인출과 ACF지지층(313a)의 회수가 원활히 이루어지도록 한다.
회수부(330)는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 맞물려 회전하는 접촉롤러(331)로 이루어져 있으며 각 롤러는 구동모터(도면 미도시)에 의해 회전구동된다.
한편, 공급부(310)와 회수부(330)는 이송되는 ACF테이프(313)에 일정한 장력을 가하기 위한 수단으로서 각각 아이들롤러(317,332)를 구비하고 있다. 공급부(310)의 아이들롤러(317)는 수직으로 릴거치대(312)의 일측에 고정설치된 가이드(318)상에서 상하로 슬라이드되며, ACF릴(311)로부터 인출되는 ACF테이프(313)에 롤러(317)의 자중에 해당하는 만큼의 일정한 수직하중을 가한다. 회수부(330)의 아이들롤러(332)는 접촉롤러(331)의 전방에 수직으로 구비된 가이드(333)상에서 슬라이드되며, 접촉롤러(331)로 회수되는 ACF지지층(313a)에 롤러(332)의 자중에 해당하는 만큼의 일정한 수직하중을 가한다. 아이들롤러(332)의 좌우 양측에는 가이드 롤러(334)가 구비되어 있다. 이에 의해, 본딩부(320)에서는 ACF테이프(313)의 양단부에 각각 아이들롤러(317,332)의 수직하중에 의해 일정한 장력이 가해진 상태에서 본딩작업이 이루어진다. 또한, 본딩부(320)에 위치되는 ACF테이프(313)의 양단부의 릴거치대(312) 및 접촉롤러(331)의 회전량이 변화함에 따라 ACF테이프(313)에 가해지는 인장력의 변화는 각 아이들롤러(317,332)의 수직이동에 의해 흡수됨에 따라 본딩부(320)에서 본딩되는 ACF테이프(313)에는 장력의 변화가 미치지 않게 된다.
2개의 ACF릴(311,311') 중 하나로부터 인출되는 ACF테이프(313 또는 313')가 소진되면 본딩부(320)의 상기 ACF테이프 경로상에 구비된 컷터(도면 미도시)가 작동하여 상기 ACF테이프를 절단한다. 그리고, 절단부의 오른쪽 잔여 ACF테이프는 회수부(330)의 접촉롤러(331)의 구동에 의해 회수되고, 상기 절단부의 왼쪽의 잔여 ACF테이프는 해당 릴거치대(312 또는 312')의 역회전구동에 의해 되돌아 감기게 된다. 이와 같이 상기 소진된 ACF테이프의 회수가 완료되면 캐리어(340)는 좌측의 공급대기장소(S)로 이동하여 새로운 ACF테이프(313' 또는 313)의 단부를 파지한 후 다시 우측으로 이동하여 본딩부(320) 및 회수부(330)를 지난 위치에서 정지한다. 이 때, 캐리어(340)의 이동경로 상에 위치한 아이들롤러(332)는 상승한 상태로, 접촉롤러(331)는 각각 상하로 벌어진 상태로 고정된다. 또한, 캐리어(340)의 이송과정에서 릴거치대(312' 또는 312)가 ACF테이프(313' 또는 313)의 인출방향으로 회전하여 ACF테이프(313' 또는 313)에 일정한 장력이 유지되도록 한다. 캐리어(340)가 정지하면 아이들롤러(332) 및 접촉롤러(331)는 원위치로 되돌아옴으로써 본딩준비가 완료된다. 한편, 상기 ACF테이프(313 또는 313')가 소진된 ACF릴(311 또는 311')은 다른 ACF릴(311' 또는 311)이 사용되는 동안에 장비의 운전상태에 관계없이 작업자에 의해 제거되고, 새로운 ACF릴로 교체될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 ACF공급장치에 의하면, 장치의 운전상황에 관계없이 소모된 ACF릴을 교체할 수 있으므로 ACF릴의 주기적인 교체작업으로 인한 장치의 작동 정지를 최소화할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 ACF공급장치에 의하면, 복수의 릴거치대가 동일 평면상에 구비됨에 따라 ACF릴의 교체시 진동발생을 최소화할 수 있으므로 장치의 불안정성의 발생을 방지할 수 있고, 항상 일정한 ACF공급상태를 유지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 ACF공급장치에 의하면, 회수부의 구조가 간단하므로 상기 회수부의 고장요인이 크게 감소된다는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. ACF층과 ACF지지층으로 이루어진 ACF테이프를 공급하는 공급부와, 상기 공급부로부터 상기 ACF테이프를 인출하여 상기 ACF층을 작업대상에 본딩시키는 본딩부 및 상기 ACF층이 분리된 상기 ACF지지층을 회수하는 회수부를 포함하는 ACF공급장치에 있어서,
    상기 공급부는, ACF테이프를 권취하는 복수의 ACF릴을 동일 평면 내에서 회전가능하게 지지하는 복수의 릴거치대와, 상기 복수의 릴거치대 중 하나에 거치된 ACF릴로부터 인출되어진 ACF테이프의 인출단부를 소정의 공급대기장소에 위치고정시키는 파지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 ACF공급장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 릴거치대는 수직면 상에 상하로 배치되는 것을 특징으로 하는 ACF공급장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 파지수단은 상기 공급대기장소에 고정되어 구비되고, 파지부와 상기 파지부의 파지를 구동하는 구동부 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACF공급장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 파지수단은 상기 공급대기장소로 이어지는 이송가이드와, 상기 이송가이드 상에서 이송되는 파지부와, 상기 파지부의 이송 및 파지를 구동하는 구동부 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACF공급장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 회수부는 상기 본딩부로부터 이송되는 ACF지지층을 끌어당기기 위해 서로 맞물려 회전하는 한 쌍의 접촉롤러와, 상기 한 쌍의 접촉롤러를 구동하는 구동부 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACF공급장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 ACF릴로부터 인출되는 상기 ACF테이프와 상기 회수부로 회수되는 상기 ACF지지층에 일정 크기의 장력을 가하는 장력유지수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ACF공급장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 장력유지수단은 상기 ACF테이프 및 상기 ACF지지층을 각각 일정한 힘으로 누르는 복수의 아이들롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 ACF공급장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복수의 아이들롤러는 각각 자중에 의해 상기 ACF테이프 및 상기 ACF지지층을 수직하방으로 누르는 것을 특징으로 하는 ACF공급장치.
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