KR20030055778A - 평판표시장치의 칩 본딩장치 및 이를 이용한 본딩방법 - Google Patents

Abstract

엘씨디(LCD)나 이엘디(ELD), 형광표시관(VFD)과 같은 평판디스플레이에 칩을 장착하는 본딩작업 시간을 대폭 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 더욱 향상된 본딩 정밀도가 유지되어 불량률을 최소화할 수 있는 장치를 제공한다.

그러한 장치는, 작업대와, 이 작업대의 상측에 설치되고 로딩된 글래스나 필름을 원주방향으로 이동시키는 회전수단과, 이 수단의 원주방향에 설치되는 로딩부, 클리닝부, 칩셋팅부, 본딩부, 언로딩부를 포함하며, 상기 본딩부는 2개 이상의 본딩유니트로 구성되는 평판표시장치의 칩 본딩장치를 제공한다.

Description

평판표시장치의 칩 본딩장치 및 이를 이용한 본딩방법{BONDING EQUIPMENT FOR CHIPS OF FLAT PANEL DISPLAY AND BONDING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 평판표시장치의 칩 본딩장치 및 이를 이용한 본딩방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본딩작업 시간을 대폭 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 더욱 향상된 본딩 정밀도가 유지되어 불량률을 최소화할 수 있는 평판표시장치의 칩 본딩장치 및 이를 이용한 본딩방법에 관한 것이다.

일반적으로 평판디스플레이장치에는 구동용 칩이 장착되는데, 이 구동용 칩은 별도의 회로기판에 장착되어 표시부에 결합된다.

이러한 평판표시장치는 경박단소화되어 가는 제품의 추세에 부응하여 기판의 글래스나 필름에 직접 칩을 장착하고 있다.

상기한 글래스나 필름 등에 칩을 본딩하는 방법으로는 각각의 공정이 인-라인방식(IN-LINE SYSTEM)으로 이루어지는 본딩장치에 의해 행해지고 있으며, 이러한 장치는 글래스나 필름을 작업대에 로딩시킨 다음 일직선상에 설치된 공정으로 순차적으로 이동시키면서 피접착면에 칩을 본딩한 후 언로딩시키게 된다.

그리고, 상기 본딩장치의 본딩부에는 본딩헤드가 설치되어 이 헤드가 칩의 상측면을 가압하여 글래스나 필름에 칩이 압착되는 것이며, 이때, 상기 헤드가 칩을 가압하여 본딩하는 시간은 요구되는 스펙에 따라 다양하지만 10초 이내로 본딩이 완료되는 것이 일반적이며, 이러한 본딩시간은 칩의 본딩작업시에 대부분의 시간을 차지하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 본딩장치는 각 공정이 인-라인 형태로 이루어져글래스나 필름이 매번 별도의 이송장치에 의해 이동하게 되므로 이러한 동작에 의해 초기에 셋팅된 정밀도를 유지하기가 어렵게 되고 이에 따라 칩의 본딩정밀도가 저하되어 과다한 불량률을 감수하여야 한다.

그리고, 상기한 종래의 본딩장치는 하나의 본딩헤드가 요구되는 본딩시간동안 지속적으로 칩을 가압하여 본딩하게 되므로 이 본딩작업시간으로 인하여 작업능률 및 생산성을 향상시키는데 한계가 있다.

또, 상기한 본딩헤드가 원패스 동작되어 정해진 시간동안 지속적으로 칩을 가압하여 본딩하므로서 접착력이 저하되거나 열적변화를 일으키는 문제가 있다.

그리고, 상기한 본딩장치는 인라인 형태로 이루어져 그 구조상 장치의 대형화가 불가피하고 이에 따른 제작비가 과다하게 소요되어 원가상승의 요인이 되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 본딩 정밀도는 향상시키고 작업시간은 대폭 단축하여 공정의 효율성 및 생산성을 대폭 증대시킬 수 있는 평판표시장치의 칩 본딩장치 및 이를 이용한 본딩방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,

작업대와, 이 작업대의 상측에 설치되고 로딩된 글래스를 원주방향으로 이동시키는 회전수단과, 이 수단의 원주방향에 설치되는 로딩부, 클리닝부, 칩셋팅부, 본딩부, 언로딩부를 포함하며, 상기 본딩부는 2개 이상의 본딩유니트로 구성되는 평판표시장치의 칩 본딩장치를 제공한다.

그리고, 이러한 장치를 통하여 본 발명이 제안하는 본딩방법은, 글래스나 필름을 로딩하는 로딩공정과, 로딩된 글래스나 필름의 피접착면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 크리닝공정과, 크리닝된 글래스나 필름의 피접착면에 칩을 셋팅하는 칩셋팅공정과, 셋팅된 칩의 상측면을 가압하여 본딩하는 2개 이상의 본딩공정과, 칩이 본딩된 글래스나 필름을 언로딩하는 언로딩공정을 포함하며, 상기 칩셋팅공정은 로딩된 글래스나 필름의 피접착면에 칩이 정확하게 셋팅되도록 하는 정렬공정을 행한 후 칩을 셋팅하고, 상기 본딩공정은 2개 이상의 본딩유니트에 의해 정해진 본딩시간을 분할하여 비연속적으로 본딩하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 칩 본딩방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 본딩장치의 사시도.

도 2는 도 1의 정면도.

도 3은 도 1의 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 공급플레이트의 구조를 도시한 측면도.

도 5는 도 3의 요부를 확대도시한 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 칩셋팅부에 의해 칩이 셋팅되는 상태를 도시한 일부확대평면도.

도 7은 본 발명에 따른 본딩부의 설치된 상태를 도시한 정면도.

도 8은 도 7의 측단면도.

도 9는 본 발명에 따른 본딩방법의 바람직한 공정실시예를 도시한 공정도.

도 10은 본 발명에 따른 본딩부의 작동상태를 도시한 사시도.

도 11은 도 6의 다른 실시예를 도시한 평면도.

도 12는 도 11에 따른 본딩부의 작동실시예를 도시한 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2, 도 3은 본 발명에 따른 본딩장치의 사시도, 정면도, 평면도로서, 도면부호(2)는 작업대를 지칭한다.

상기 작업대(2)는 통상의 금속재로 이루어지는 파이프부재나 로드부재가 용접 또는 볼팅에 의해 결합되어 사각형상의 프레임을 이루게 되며, 내측에는 하나 이상의 보조프레임(2a)들이 수평으로 설치된다.

상기 작업대(2)의 상측에는 일정한 두께를 가지며 판형태로 이루어지는 상판(4)이 일체로 설치되고 이 상판(4)의 내측에는 개구부(4a)가 형성된다.

상기 상판(4)의 재질은 본 발명의 목적을 감안하면 하중 등에 의해 표면이처지거나 변형되는 것을 방지하고 항상 일정한 평면도(平面度)가 유지될 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 상판(4)의 개구부(4a) 하측에는 회전수단(R)이 설치되는데, 이 회전수단(R)의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

상기 회전수단(R)은 원통형태로 이루어지고 상측에 회전테이블(R1)로 구성되는 인덱싱 드라이브 테이블(INDEXING DRIVE TABLE)이 사용될 수 있으며, 이러한 테이블의 일반적인 구성 및 작동을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

상기 인덱싱 드라이브 테이블은 별도의 구동원 즉 모터의 축에 설치되는 캠기구와 캠기구에 가이드 되는 캠팔로우가 방사상으로 설치된 타렛이 상측테이블과 연결된 구조로 이루어지는 것으로 상기 캠기구의 테이퍼 리브에 2개의 캠팔로우가 예압상태로 결속되어 있기 때문에 정역의 부하에 대해서도 상기 타렛의 백래쉬가 없어서 정밀한 로테이션이 가능한 기구로서 일반적으로 공작기계나 정확한 로테이션을 요구하는 자동화장치 등에 널리 사용되는 통상의 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 상기한 구조로 이루어지는 회전수단(R)은 상기 작업대(2)의 보조프레임(2a)에 설치된 볼슬라이드부재(S1)에 결합되어 회전테이블(R1)이 회전함은 물론 이송부(6)에 의해 상기 작업대(2)에서 일방향으로 이동도 가능하게 구성된다.

상기 이송부(6)의 구조는 상기 회전수단(R)의 하측면에 결합되고 나사홀이 뚫려진 가이더(8)와, 이 가이더(8)의 나사홀에 결합되는 나사축(10)과, 이 나사축(10)을 회전시키기 위한 모터(M1)로 구성되며, 상기 모터(M1)와 나사축(10)은 상기 작업대(2)의 보조프레임(2a) 사이에 설치된 보조플레이트(14)에 각각 결합된다.

그리고, 상기 모터(M1)의 구동축과 상기 나사축(10)의 선단은 커플링(12)에 결합되어 상기 모터(M1)의 구동에 의해 상기 나사축(10)이 정,역회전 하면서 상기 회전수단(R)을 일방향으로 이동시키게 된다.

상기에서는 본 발명에 의한 회전수단(R)이 인덱싱 드라이브 테이블로 이루어진 것으로 설명하고 도면에 도시하고 있지만 이는 본 발명의 일실시예일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 본 발명의 목적을 만족하는 바람직한 회전수단은 모두 적용하여 실시하는 것이 가능하다.

한편, 상기 작업대(2)의 상판(4)에는 로딩부(16), 크리닝부(18), 칩셋팅부(20), 본딩부(22), 언로딩부(24)가 상기 회전수단(R)의 원주방향으로 설치되는데, 상기 로딩부(16)의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 로딩부(16)는 상기 회전수단(R)의 원주방향 일측에서 작업대(2)의 상판(4)에 설치되어 상기 회전수단(R) 즉, 회전테이블(R1)에 글래스(G)를 안착시키기 위한 것으로서, 그 구조는 상기 회전수단(R)의 원주방향 일측에서 작업대(2)의 상판(4)에 이송유니트(F1)가 설치되고 이 이송유니트(F1)의 모터(M2) 구동에 의해 일방향으로 이동하는 슬라이드부재(S2)에 진공흡착기(V1)가 설치된 구조로 이루어진다.

상기 진공흡착기(V1)는 그 길이가 상,하측 방향으로 변화되면서 공급플레이트(26)에 적치된 글래스(G)의 표면을 흡착하여 상기 회전수단(R)의 회전테이블(R1)에 안착시키게 된다.

그리고, 도 4를 참조하면, 상기와 같이 로딩될 글래스(G)를 지지하는 공급플레이트(26)는 상기 작업대(2)의 보조프레임(2a) 일측에 설치된 실린더부재(27)에 의해 그 위치가 상하로 적절하게 조절되면서 상기 진공흡착기(V1)가 원활하게 글래스(G)의 표면을 흡착할 수 있는 구조를 제공한다.

상기한 로딩부(16)의 이송유니트(F1)는 일반적으로 모터(M2)의 회전축이나 실린더의 피스톤로드에 의해 슬라이더부재(S2)(예를들면, 볼슬라이더)가 길이방향으로 이동하는 구조로 이루어진 것으로서 이러한 구조는 일반 자동화장비 등에 널리 사용되는 구조로서 더욱 상세한 설명은 생략하고 상기 구조이외에도 본 발명의 목적을 만족하는 이송유니트의 구조는 모두 적용할 수 있으며, 상기 크리닝부(18) 및 칩셋팅부(20), 언로딩부(24)의 이송유니트들도 상기와 동일 또는 유사한 구조로 이루어지는 것이므로 하기에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 로딩부(16)의 일측에는 보정플레이트(P1)가 설치되어 공급플레이트(26)에 적치된 글래스(G)가 상기 회전수단(R)의 테이블(R1)에 정밀하게 셋팅되어 안착될 수 있도록 하고 있다.

상기 보정플레이트(P1)는 상측면에 글래스(G)의 외형에 대응하여 직교하는 형태로 가이드면(28)이 형성되며 상판(4)에 고정된 브라켓트(30)에 의해 회전 가능하게 결합된다.

그리고 이 보정플레이트(P1)와 브라켓트(30)의 힌지축에는 모터(M3)가 설치되어 이 모터(M3)의 구동에 의해 상기 보정플레이트(26)가 경사지게 회전하는데,즉, 상기 보정플레이트(P1)에 글래스(G)가 얹혀지면 상기 모터(M3)가 구동하여 상기 가이드면(28)의 접촉점 부분이 하측으로 기울어지면 상기 글래스(G)가 자중에 의해 상기 가이드면(28)에 정확하게 셋팅되는 것이다.

상기에서는 보정플레이트(P1)가 회전하여 글래스(G)의 자중에 의해 가이드면(28)에 셋팅되는 것으로 설명 및 도면에 도시하고 있지만 이러한 구조 이외에도 상기 가이드면(28)에 진공흡착홀(미도시)를 형성하여 진공에 의해 글래스(G)를 강제로 셋팅할 수도 있다.

상기 회전수단(R)에 안착된 글래스(G)의 피접착면(G1)은 크리닝부(18)에 의해 크리닝을 행하게 된다.

상기 크리닝부(18)는 상기 로딩부(16)와 동일한 구조로 구성되는 이송유니트(F2)의 슬라이드부재(S3)에 분사노즐(N)이 설치된 구조로 이루어지며, 이 노즐(N)은 이산화탄소를 분사하여 피접착면(G1)에 부착된 이물질 등을 제거하게 된다.

상기 크리닝부(18)에서 크리닝이 완료된 글래스(G)는 회전수단(R)에 의해 이 수단(R)의 원주방향 일측으로 이동한 후 칩셋팅부(20)에 의해 글래스(G)의 피접착면(G1)에 칩(C)이 셋팅되는데, 이 칩셋팅부(20)의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

상기 칩셋팅부(20)는 회전수단(R)에 로딩된 글래스(G)의 피접착면(G1)의 길이방향에 직교하는 방향으로 설치되는 이송유니트(F3)와, 이 이송유니트(F3)에서 상,하로 이동하는 보조이송유니트(F31)와, 이 보조이송유니트(F31)에 설치되어 진공으로 칩을 흡착하기 위한 진공흡착기(V2)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

상기 이송유니트(F3)는 상기 작업대(2)의 상판(4)일측에서 지지대(32)에 고정되어 상기 회전수단(R)을 가로질러서 설치되는 가이드판(34)에 결합된다.

상기 이송유니트(F3)는 상기 로딩부(16)의 이송유니트(F1)와 동일 또는 유사한 구조로 이루어지며, 이 이송유니트(F3)의 슬라이드부재(S4)에는 횡플레이트(36)가 설치된다.

그리고, 상기 횡플레이트(36)에는 상기 이송유니트(F3)와 동일한 구조로 이루어지고 단지 수직방향으로 설치되는 보조이송유니트(F31)가 설치되며, 이 보조이송유니트(F31)의 슬라이드부재(S5)에 종플레이트(38)가 설치되고 이 플레이트에는 진공흡착기(V2)가 설치된다.

그리하여 상기 보조이송유니트(F31)에 설치된 진공흡착기(V2)는 도 2를 기준으로 하여 상기 이송유니트(F3)에 의해 좌,우측 방향으로 이동하게 되고 아울러 보조이송유니트(F31)에 의해 상,하측 방향으로도 이송이 가능하게 된다.

상기 진공흡착기(V2)는 공압에 의해 칩(C)의 일측면에 흡착하여 이송시키기 위한 것으로서 이러한 구조는 피흡착물 즉, 칩(C)이 흡착되어 이송될 때에 칩(C)의 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있게 되며, 이는 일반적으로 널리 알려지고 사용되는 통상의 구조이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 칩셋팅부(20)에 의해 이송되어 글래스(G)의 피접착면(G1)에 셋팅되는 칩(C)은 도면에서 도시하고 있지 않지만 별도의 트레이에 다수개가 배열된 후 이송유니트에 의해 상기 칩셋팅부(20)의 일측에 설치된 X-Y슬라이더(S6)의 상측에 제공되는 것이다.

상기 칩셋팅부(20)의 일측에는 글래스(G)에 셋팅되는 칩(C)의 위치를 더욱 정밀하게 보정한 후 상기 글래스(G)의 피접착면(G1)에 셋팅될 수 있도록 한 보정플레이트(P2)가 설치되며 이 플레이트(P2)는 상기 로딩부(16)의 보정플레이트(P1)와 동일한 구조로 이루어지는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면 상기 칩셋팅부(20)에 의해 칩(C)이 셋팅될 수 있도록 상기 회전수단(R)에 의해 대기상태에 있는 글래스(G)의 상측에는 별도의 감지카메라(39)가 설치된다.

상기 카메라(40)는 글래스(G)의 위치와 이 글래스(G)의 피접착면(G1)에 셋팅되는 칩(C)의 위치를 감지하여 정확한 셋팅위치로 정렬시키게 되는데, 이는 상기 감지카메라(39)에서 글래스(G)와 칩(C)의 정확한 셋팅위치를 모니터링한 후 이들의 편차가 감지되면 별도의 제어부(미도시)에 이 신호를 인가하게 된다.

그리하여 상기 제어부(미도시)는 이 신호를 인가받아서 상기 회전수단(R)의 하측에 설치된 이송부(6)를 구동하여 도 6을 기준으로 종방향의 편차를 보정하게 되고, 칩셋팅부(20)의 이송유니트(F3)에 의해 횡방향의 편차를 보정하게 되어 글래스(G)의 피접착면(G1)에 칩(C)이 정확한 위치로 셋팅될 수 있는 것이다.

상기와 같이 글래스(G)의 피접착면(G1)에 칩(C)의 셋팅이 완료되면 상기 회전수단(R)이 회전하여 칩(C)이 셋팅된 글래스(G)를 상기 본딩부(22)로 이동시켜서 본딩을 행하게 되며, 이 본딩부(22)의 구조를 도 5 및 도 7, 도 8을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 본딩부(22)는 상기 회전수단(R)의 원주방향 일측에서 일정한 간격으로 이격되어 설치되는 하나 이상의 유니트 즉, 제1본딩유니트(B1)와 제2본딩유니트(B2)로 구성되며, 이 유니트(B1,B2)는 상기 작업대(2)의 상판(4)에 설치되는 고정플레이트(40)와, 이 고정플레이트(40)의 폭방향으로 설치된 슬라이드부재(S7)에 결합되어 좌,우측 방향으로 이송되는 횡플레이트(42)와, 이 횡플레이트(42)의 길이방향으로 설치된 슬라이드부재(S8)와 결합되어 상,하측 방향으로 이송되는 종플레이트(44)와, 이 종플레이트(44)의 일측에 결합되어 이 플레이트와 동일한 방향으로 이동하면서 본딩을 행하는 본딩헤드(46)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

상기 고정플레이트(40)의 상부 일측단에는 모터(M4)가 설치되고 이 모터(M4)축에는 나사축(48)이 설치되며, 이 나사축(48)은 상기 횡플레이트(42)의 나사홈(50)에 결합되어 상기 모터(M4)의 정,역회전에 의해 상기 횡플레이트(42)가 상기 고정플레이트(40)의 폭방향으로 이동하게 된다.

상기 종플레이트(44)에는 고정브라켓트(52)가 설치되어 이 브라켓트가 상기 횡플레이트(42)의 상측에 결합된 실린더부재(54)의 피스톤로드(54a) 선단을 고정하게 되고 이 브라켓트(52)의 하측에는 본딩헤드(46)가 결합된다.

그리고, 상기 본딩헤드(46)와 고정브라켓트(52) 사이에는 압력감지부재(56)가 설치되는데, 이는 상기 실린더부재(54)에 의해 하측으로 이동하여 글래스(G)에 셋팅된 칩(C)의 상측면을 가압하는 본딩헤드(46)의 가압력을 감지하게 된다.

상기 압력감지부재(56)는 통상의 로드셀(LOAD CEEL)이 사용될 수 있으며, 이로드셀은 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 본딩헤드(46)가 허용압력 이상으로 칩(C)을 가압하게 되면 이 감지신호를 제어부에 인가하여 상기 실린더부재(54)를 제어하게 되므로 상기 본딩헤드(46)가 항상 일정한 압력으로 칩(C)을 가압하여 본딩을 행하게 된다.

상기에서는 본딩헤드(46)의 가압력을 감지하기 위해 로드셀이 사용되는 것으로 설명하고 있지만 이외에도 본 발명의 목적을 만족하는 압력감지부재는 다양하게 적용할 수 있다.

그리고, 상기 본딩헤드(46)의 내측에는 히터코일(H)이 설치되며, 이 코일(H)은 상기 본딩헤드(46)가 칩(C)의 표면을 가압할 때에 본딩헤드(46)의 가압면(46a)을 가열하여 상기 칩의(C) 하측면에 도포된 접착재를 융용시키게 되며, 이렇게 용융된 접착재는 상기 글래스(G)의 피접착면(G1)에서 용융된 후 응고되어 원활하게 본딩이 이루어지는 것이다.

그리고, 상기 제1 및 제2본딩유니트(B1,B2)는 칩(C)의 본딩시에 정해진 본딩시간을 각각 분할하여 비연속적으로 본딩을 행하게 된다.

상기 본딩부(22)에 의해 칩(C)이 본딩된 글래스(G)는 상기 회전수단(R)에 의해 다시 일정한 각도로 회전하여 언로딩부(24)에 의해 회전수단(R)에서 언로딩 되며, 이 언로딩부(24)의 이송유니트(F4)는 상기 작업대(2) 상판(4)에 설치된 보조가이드판(34a)에 설치된다.

상기 언로딩부(24)의 구조는 상기 로딩부(16)의 구조와 동일 또는 유사한 구조 즉, 진공흡착기(V3)가 이송유니트(F4)의 슬라이드부재(S9)에 설치되어 일방향으로 이동하면서 칩(C)이 본딩된 글래스(G)를 회전수단(R)의 회전테이블(R1)로 부터 언로딩하게 된다.

그리고, 상기와 같이 언로딩 되는 글래스(G)는 상기 언로딩부(24)의 일측단에서 상판(4)에 설치된 적재플레이트(58)에 순차적으로 적재되며, 이 적재플레이트(58)는 상기 로딩부(16)의 공급플레이트(26)와 동일한 구조로 이루어지는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기한 본 발명에 따른 로딩부(16), 크리닝부(18), 칩셋팅부(20), 본딩부(22), 언로딩부(24)는 별도의 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되어 설정된 셋팅값에 의해 자동으로 작동 및 제어되는 것이며, 이러한 전기적 연결구조는 해당업계에서 통상의 지식을 가진자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 로딩부(16), 칩셋팅부(20), 본딩부(22), 언로딩부(24)의 이송구조는 상기한 실시예에 의한 구조 외에도 본 발명의 목적을 만족하는 구조는 다양하게 실시하는 것이 가능하다.

다음으로 상기한 본 발명의 일실시예에 따른 본딩장치를 이용하여 칩의 본딩을 행하는 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하고 본 실시예에서는 글래스의 일측면에 형성되는 패턴부 즉, 피접착면에 칩이 본딩되는 COG 본딩의 일예를 설명한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 본딩공정의 일실시예를 도시한 도면으로서 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 본딩공정은, 글래스(G)를 로딩하는 로딩공정(S1)과, 로딩된 글래스의 피접착면(G1)에 부착된 이물질을 제거하기 위한 크리닝공정(S2)과, 크리닝된 글래스(G)의 피접착면(G1)에 칩(C)을 셋팅하는 칩셋팅공정(S3)과, 셋팅된 칩(C)의 상측면을 가압하여 본딩하는 본딩공정(S4)과, 칩(C)이 본딩된 글래스(G)를 언로딩하는 언로딩공정(S5)을 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 로딩공정(S1)은 상기 공급플레이트(26)에 글래스(G)가 적재된 상태에서 로딩부(16)의 이송유니트(F1)에 설치된 진공흡착기(V1)가 상기 공급플레이트(26)의 상측으로 이동하여 상기 글래스(G)의 표면을 흡착한 후 이송유니트(F1)를 따라 이동하여 보정플레이트(P1)의 가이드면(28)에 안착시킨다.

그러면 이 보정플레이트(P1)가 모터(M3)에 의해 회전하여 이 플레이트의 가이드면(28) 접촉점 부분이 하측으로 기울어져서 상기 플레이트(P1)에 얹혀진 글래스(G)가 자중에 의해 이동하면서 상기 가이드면(28)에 의해 정확한 위치로 셋팅되는 것이다.

상기와 같이 보정플레이트(P1)에 의해 셋팅위치가 보정된 글래스(G)는 상기 로딩부(16)의 진공흡착기(V1)에 의해 다시 흡착되어 회전수단(R)의 테이블(R1)에 안착된다.

이때, 상기 회전수단(R)에 안착되는 글래스(G)의 피접착면(G1)이 상기 수단의 원주??향 쪽으로 향하여 로딩될 수 있도록 이미 상기 공급플레이트(26)에서 그 위치를 셋팅하게 된다.

상기와 같이 회전수단(R)에 글래스(G)가 로딩되면 크리닝공정(S2)을 행하게 되며, 이 공정은 상기 회전수단(R)이 회전하여 글래스(G)가 크리닝 지점에 위치한 후 정지하게 되면, 상기 크리닝부(18)의 분사노즐(N)이 이송유니트(F2)를 따라 이동하여 분사위치에서 정지한 후 글래스(G)의 피접착면(G1)에 이산화탄소를 분사하여 상기 글래스(G)의 피접착면(G1)에 부착된 이물질이나 먼지를 제거하게 된다.

이때, 상기 로딩부(16)는 로딩된 글래스(G)가 상기 회전수단(R)에 의해 상기 크리닝부(18)에 배치되면 다시 작동되어 상기와 동일한 로딩방법으로 글래스(G)를 회전수단(R)에 로딩하게 된다.

상기 크리닝부(18)는 분사노즐(N)이 이송유니트(F2)를 따라 피접착면(G1)의 길이방향으로 이동 가능한 구조로 이루어져 있어서, 글래스(G)의 피접착면(G1)에서 칩(C)이 셋팅될 부분만 집중적으로 이산화탄소를 분사하게 되므로 더욱 향상된 크리닝효과를 얻을 수 있다.

상기와 같이 크리닝이 완료된 글래스(G)는 상기 회전수단(R)에 의해 칩셋팅 지점으로 이동하여 대기하게 되고 칩셋팅부(20)에 의해 칩(C)을 셋팅하기 위한 칩셋팅공정(S3)을 행하게 된다.

이때, 상기 회전수단(R)에 의해 대기중인 글래스(G)의 피접착면(G1)은 상기 칩셋팅부(20)의 이송유니트(F3)의 이송방향과 직교하는 방향에서 정지하여 대기하게 되는 것이다.

상기 칩셋팅공정(S3)은 상기 칩셋팅부(20)의 X-Y슬라이더(S6)의 상측면에서 트레이에 수납된 칩(C)을 흡착한 후 보정플레이트(P2)에 안착시키면 이 보정플레이트(P2)는 상기 로딩부(16)의 보정플레이트(P1)와 동일하게 작동하여 칩(C)의 셋팅위치를 보정하게 된다.

상기 보정플레이트(P2)에 의해 셋팅위치가 보정된 칩(C)은 다시칩셋팅부(20)의 진공흡착기(V2)에 의해 이송되어 상기 회전수단(R)에 안착되어 대기상태에 있는 글래스(G)의 피접착면(G1) 상측에 위치하게 된다.

이때, 상기 칩(C)이 상기 글래스(G)의 피접착면(G1)에 위치하게 되면 글래스(G)와 칩(C)의 정렬공정을 행하게 되는데, 즉, 감지카메라(39)에 의해 글래스(G)의 피접착면(G1)과 이 피접착면(G1)에 셋팅되는 칩(C)의 위치편차를 모니터링 하여 이 신호를 제어부(미도시)에 인가하게 되며, 이러한 위치편차의 검출은 상기 피접착면(G1)에 셋팅포인트(G2)가 표시되어 원활하게 편차를 감지하고 보정할 수 있게 된다.

그리하여, 상기 감지카메라(39)에 의해 위치편차가 발생하게 되면 상기 제어부에서 이를 연산하여 정확한 위치로 보정을 행하게 되며, 이를 도 3 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 도면을 기준으로 종방향의 위치편차가 발생하게 되면 상기 회전수단(R)의 하측에 설치된 이송부(6)가 작동하여 이를 보정하게 되며, 횡방향의 위치편차는 상기 칩셋팅부(20)의 이송유니트(F3)에 의해 그 위치를 정확하게 보정하게 되므로 정해진 위치편차 범위내로 칩(C)이 셋팅되어 더욱 향상된 본딩정밀도를 유지할 수 있는 것이다.

상기와 같이 칩(C)의 셋팅이 완료되면 본딩공정(S4)을 행할 수 있도록 상기 회전수단(R)이 다시 일정한 각도로 회전하여 본딩부(22)의 본딩위치에서 정지하게 된다.

상기 본딩부(22)는 하나 이상의 본딩유니트로 구성되는 것으로서 본 실시예에서는 제1본딩유니트(B1)와 제2본딩유니트(B2)가 일정한 간격으로 이격되어 설치된 것으로 도면에 도시하고 있다.

상기 본딩유니트(B1,B2)들은 정해진 본딩시간을 분할하여 비연속적으로 칩(C)을 본딩하게 되는데, 본 실시예에서는 글래스(G)와 칩(C)의 본딩시에 요구되는 본딩시간이 10초로 이루어지고 이를 상기 제1 및 제2본딩유니트(B1,B2)에 의해 5초씩 분할하여 본딩을 행하는 것을 일예로 한다.

따라서, 상기 본딩부(22)의 작동을 설명하면, 도 10에서와 같이 글래스(G)의 피접착면(G2)에 칩(C)이 셋팅되어 제1본딩유니트(B1)의 본딩헤드(46) 하측에 위치하게 되면 실린더부재(54)가 작동하여 상기 본딩헤드(46)를 하측으로 이동시켜서 칩(C)의 상측면을 가압하게 된다.

이때, 상기 본딩헤드(46)의 내측에 설치된 히터코일(H)이 발열하여 본딩헤드(46)의 가압면(46a)을 가열하게 되므로 상기 칩(C)의 일측면에 도포된 접착재가 상기 글래스(G)의 피접착면(G1)에서 용융되면서 본딩을 행하게 된다.

상기 제1본딩유니트(B1)에서 분할된 본딩시간(5초) 동안 본딩을 행하게 되면 상기 본딩헤드(46)가 원래의 위치로 복귀하게 되고, 이 유니트에 의해 1차로 본딩된 글래스(G)와 칩(C)은 회전수단(R)에 의해 상기 제2본딩유니트(B2)의 본딩위치로 이동한 후 정지하게 된다.

그러면, 상기 제2본딩유니트(B2)는 상기 제1본딩유니트(B1)와 동일한 작동과정으로 분할된 나머지 본딩시간(5초) 동안 본딩을 행하게 되는 것이다.

상기와 같은 본딩부(22)의 구조는 칩(C)의 본딩시에 하나 이상의 본딩유니트에 의해 본딩시간을 분할하여 각각 본딩을 행하므로서 분할된 시간만큼 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 비연속적으로 칩을 본딩하므로서 접착재의 열적변화를 방지하여 더욱 향상된 본딩품질을 얻을 수 있는 것이다.

상기와 같이 제2본딩유니트(B2)에 의해 칩(C)의 본딩이 완료된 글래스(G)는 회전수단(R)에 의해 언로딩 지점으로 이동하게 되고 상기 언로딩부(24)에 의해 상기 글래스(G)의 언로딩공정(S5)을 행하게 된다.

상기 언로딩공정(S5)은 상기 글래스(G)가 언로딩 지점에 위치하게 되면 상기 언로딩부(24)의 진공흡착기(V3)가 이송유니트(F4)에 의해 이동하여 글래스(G)의 표면을 흡착한 후 상기 회전수단(R)에서 글래스(G)를 언로딩하게 되며, 이렇게 언로딩된 글래스(G)는 적재플레이트(58)에 순차적으로 적재되는 것이다.

그리고, 상기한 실시예는 글라스(G)의 피접착면(G1)에 하나의 칩이 셋팅되는 것을 일예로 하여 설명하고 도면에 도시하고 있지만 상기 글래스(G)의 피접착면(G1)에는 요구되는 사양에 따라 하나 이상의 칩이 본딩될 수 있으며, 이러한 경우에는 제어부를 재 셋팅하게 되면 상기 크리닝부(18), 회전수단(R), 칩셋팅부(20) 그리고 본딩부(22)가 상기 제어부에 의해 셋팅된 위치로 작동이 제어되면서 글래스(G)의 피접착면(G1)에서 또 다른 위치에 칩(C1)을 본딩할 수 있게 된다.

상기와 같은 본딩 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 글래스(G)의 로딩동작은 상기의 일실시예와 동일하게 이루어지며, 크리닝동작은 크리닝부(18)의 분사노즐(N)이 이송유니트(F2)를 따라 이동하여 이미 본딩된 칩(C)과 이격되어 또 다른 칩(C1)이 셋팅되는 글래스(G)의 피접착면(G1)에이산화탄소를 분사하여 크리닝을 행하게 된다.

그리고, 도 11에서와 같이 칩셋팅동작은 글래스(G)의 피접착면(G1)에 이미 본딩된 칩(C)과 이격되어 또 다른 셋팅위치에 칩(C1)이 본딩될 수 있도록 상기 회전수단(R)의 이송부(6)가 작동되어 도 11을 기준으로 하여 글래스(G)를 종방향으로 이동시킨다.

상기와 같이 이동된 글래스(G)의 피접착면(G1)에 상기 실시예와 동일하게 정렬공정을 행한 후 칩(C1)을 셋팅하게 되면 상기 이송부(6)가 작동하여 상기 회전수단(R)이 원래의 위치로 복귀하게 된다.

상기와 같이 칩(C1)이 셋팅된 글래스(G)는 회전수단(R)에 의해 본딩부(22)의 본딩위치로 이동한 후 정지한다.

그러면, 도 12에서와 같이 상기 본딩부(22) 즉, 제1본딩유니트(B1)의 횡플레이트(42)가 고정플레이트(40)의 상측에 설치된 모터(M4)에 의해 칩(C1)이 셋팅된 위치로 이동한 후 정지하게 된다.

상기의 과정이 완료되면, 이 제1본딩유니트(B1)의 실린더부재(54)가 작동하여 상기 일실시예와 동일한 과정으로 본딩헤드(46)에 의해 칩(C1)을 본딩하게 되는 것이다.

그리고, 상기 제1본딩유니트(B1)에 의해 1차로 칩(C1)이 본딩된 글래스(G)는 상기 회전수단(R)에 의해 제2본딩유니트(B2)의 본딩위치로 이동하게 되며, 이 제2본딩유니트(B2)는 상기 제1본딩유니트(B1)의 본딩과정과 동일하게 작동되면서 칩(C1)을 본딩하게 된다.

상기의 과정에 의해 본딩이 완료된 글래스(G)는 상기 언로딩부(24)에 의해 상기 회전수단(R)에서 언로딩되어 다시 적재플레이트(58)에 적재되는 것이다.

그리하여 본 발명에 따른 본딩장치는 상기한 본딩방법을 통해서 COG 즉, 글래스(G)의 피접착면(G1)에 본딩되는 하나 이상이 칩(C,C1)을 용이하게 접착할 수 있으며, 도면에 도시하고 있지 않지만 COF(CHIP ON FILM) 본딩시에도 필름의 피접착면에 상기와 동일한 방법으로 칩을 본딩하면 된다.

이상을 통해 본 발명의 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 범주에 속하는 것은 당연하다.

가령, 상기 제1본딩유니트(B1) 및 제2본딩유니트(B2)의 본딩헤드(46)가 고정플레이트(40)의 상측에 설치된 실린더부재(54)에 의해 상,하측 방향으로 이송되는 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 다른 구동원 즉, 모터를 설치하고 이 모터축에 나사축을 결합하여 이 나사축을 따라 이동될 수 있도록 하는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 평판표시장치의 칩 본딩장치는 칩의 본딩시에 본딩유니트들에 의해 비연속적으로 칩을 가압 및 가열하여 본딩을 행하므로서, 칩의 접착력이 더욱 향상되어 양질의 본딩 품질을 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 평판표시장치의 칩 본딩장치는 글래스가 회전수단에로딩된 후 이 수단이 자체적으로 회전하면서 글래스를 이송시키므로서 더욱 향상된 본딩정밀도가 유지되어 불량률을 대폭 감소시키게 된다.

또, 본 발명에 따른 평판표시장치의 칩 본딩장치는 회전수단의 원주방향에 로딩부, 크리닝부, 칩셋팅부, 본딩부, 언로딩부가 각각 설치되어 구조적으로 소형화를 이룰 수 있으며, 이에 따른 제작비 및 유지보수에 소요되는 비용을 최소화 할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 평판표시장치의 칩 본딩방법은 본딩공정시에 하나 이상의 본딩유니트들이 정해진 본딩시간을 각각 분할하여 본딩을 행하므로서, 이에 따른 본딩시간이 대폭 단축되어 생산능률과 작업효율을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에 따른 평판표시장치의 칩 본딩방법은 칩의 셋팅공정시에 정렬공정을 행한 후 칩을 셋팅하므로서, 더욱 향상된 본딩정밀도를 얻을 수 있다.

Claims (7)

1. 작업대와, 이 작업대의 상측에 설치되고 로딩된 글래스를 원주방향으로 이동시키는 회전수단과, 이 수단의 원주방향에 설치되는 로딩부, 클리닝부, 칩셋팅부, 본딩부, 언로딩부를 포함하며, 상기 본딩부는 2개 이상의 본딩유니트로 구성되는 평판표시장치의 칩 본딩장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기한 본딩유니트는, 상기 작업대의 상판에 설치되는 고정플레이트와, 이 고정플레이트의 폭방향으로 설치된 슬라이드부재에 결합되어 좌,우측 방향으로 이송되는 횡플레이트와, 이 횡플레이트의 길이방향으로 설치된 슬라이드부재와 결합되어 상,하측 방향으로 이송되는 종플레이트와, 상기 종플레이트의 일측에 결합되어 이 플레이트와 동일한 방향으로 이동하면서 칩을 본딩하고 내부 일측에는 히터가 삽입된 본딩헤드를 포함하며, 상기 본딩헤드와 종플레이트 사이에는 압력감지부재가 설치된 평판표시장치의 칩 본딩장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기한 압력감지부재는 로드셀(LOAD CELL)인 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 칩 본딩장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기한 회전수단은 구동원에 의해 자체 회전하는 인덱싱 드라이브 테이블(INDEXING DRIVE TABLE)로 이루어지며, 이 수단은 회전테이블에 로딩된 글래스를 자체 회전하면서 크리닝부, 칩셋팅부, 본딩부, 언로딩부로 이동시키고, 상기 작업대의 보조프레임에서 이송부에 의해 슬라이드 되면서 칩셋팅시에 로딩된 글래스를 피접착면의 길이방향으로 위치를 변화시키는 평판표시장치의 칩 본딩장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 크리닝부는 모터의 구동에 의해 일방향으로 이동하는 이송유니트의 슬라이드부재에 분사노즐이 설치되고, 이 분사노즐은 글래스나 필름의 피접착면에 이산화탄소를 분사하는 평판표시장치의 칩 본딩장치.
6. 글래스나 필름을 로딩하는 로딩공정과, 로딩된 글래스나 필름의 피접착면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 크리닝공정과, 크리닝된 글래스나 필름의 피접착면에 칩을 셋팅하는 칩셋팅공정과, 셋팅된 칩의 상측면을 가압하여 본딩하는 2개 이상의 본딩공정과, 칩이 본딩된 글래스를 언로딩하는 언로딩공정을 포함하며, 상기 칩셋팅공정은 로딩된 글래스나 필름의 피접착면에 칩이 정확하게 셋팅될 수 있도록 정렬공정을 행한 후 칩을 셋팅하고, 상기 본딩공정은 2개 이상의 본딩유니트에 의해 정해진 본딩시간을 분할하여 비연속적으로 본딩하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 칩 본딩방법.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 정렬공정은 칩의 셋팅시에 감지카메라가 글래스나 필름의 피접착면과 칩의 위치편차를 각각 모니터링하여 이를 회전수단의 이송부와칩셋팅부의 이송유니트에 의해 위치편차를 보정하는 평판표시장치의 칩 본딩방법.