KR200466515Y1

KR200466515Y1 - 이방전도성필름을 이용한 액정표시장치 구동칩패키지 부착 공정용 일체형 열압착 완충시트

Info

Publication number: KR200466515Y1
Application number: KR2020130000091U
Authority: KR
Inventors: 김영석; 임진효; 이만수
Original assignee: ㈜선경기업
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-04-25

Abstract

본 고안은 TFT-LCD모듈 또는 TSP 모듈 제조공정 중 액정디스플레이 구동칩패키지 부착공정, 즉 필름상에 드라이브IC를 탑재한 TCP(Tape Carrier Package)와 LCD패널 또는 TCP와 인쇄회로기판을 열압착하는 공정에 사용되는 이방전도성필름(ACF:Anisotropic Conductive Film)의 경화 및 부착에 필요한 열과 압력을 부품의 손상없이 최단시간에 균일하게 전달해주기 위해 사용하는 완충시트에 관한 것으로, 알루미늄 호일의 양면에 열전도성 실리콘수지층이 형성되어 있고 그 중 한 면에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이 코팅되는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 특징은 열전도도가 높은 알루미늄호일(Aluminium Foil)을 내재하여 열전도성 실리콘수지의 열전도 특성의 저하 없이 열전달을 극대화 하면서도 내구성 및 치수 안정성이 우수하여, 대형사이즈 시트 구현이 용이하며 완충시트의 동일 위치에서의 반복사용과 높은 열전도에 따른 압착시간 단축이 가능하여 모듈제조공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

이방전도성필름을 이용한 액정표시장치 구동칩패키지 부착 공정용 일체형 열압착 완충시트{One layered composite cushion sheet for heat-pressing process of LCD drive IC package (TCP) attachment by Anisotropic Conductive Film}

본 고안은 TFT-LCD 모듈 또는 TSP 모듈 제조공정 중 TAB(Tape Automated Bonding) 본딩, 즉 필름상에 드라이브IC를 탑재한 TCP(Tape Carrier Package)와 LCD패널 또는 TCP와 인쇄회로기판을 열압착시 사용되는 이방전도성필름(ACF:Anisotropic Conductive Film)의 경화 및 부착에 필요한 열과 압력을 부품 손상없이 최단시간에 균일하게 전달해주기 위해 사용하는 완충시트에 관한 것이다.

일반적으로 액정디스플레이(LCD)나 유기발광다이오드(OLED: Organic Light emitting Diode)를 이용한 화면표시기기인 TV, 모니터, 터치화면기기 제조시 필수적으로 수반되는 TCP(Drive IC Package) 부착이나 인쇄회로기판 부착공정은 이방성전도필름을 사용하여 부착하고 있다.

이방전도성필름(ACF)은 필름형태의 에폭시나 아크릴수지 중에 수 ㎛의 도전볼 입자를 분산시킨 양면접착테이프인데, 구동칩패키지와 LCD 패널 또는 인쇄회로기판 사이에 배치하고 가열, 가압을 해줌으로써 대향전극의 전기적인 접속, 인접전극의 절연 및 전극간 스페이스의 봉지를 한 공정으로 할 수 있는 특수 양면테이프로써 미세한 다수 고밀도회로의 동시 일괄 접속을 가능하게 한다.

상기 가열가압방식의 부착공정은 첨부된 도면 도 2에 도시된 바와 같이, LCD패널(40)의 접합부(41) 위에 이방성전도필름(30)을 위치하고 TCP(20)의 회로접합부(21)를 위치시킨 상태에서, 이방전도성필름(30)의 경화에 필요한 열압착부(50)가 공급하는 열과 압력을 균일하게 이방성전도필름에 전달하면서도 하부 피압착부 및 이외의 부품에 손상을 방지하기 위한 열전도성 완충시트(10)를 사용하고 있다.

종래의 완충시트로는 단일소재의 PTFE 소재의 필름과 실리콘러버시트가 사용되고 있으나, PTFE필름은 PTFE필름의 뛰어난 이형성과 평탄도에도 불구하고 복원력의 부족으로 동일점 반복 압착사용이 불가하여 일 회의 압착만 사용할 수 있다는 단점이 있다. 또한 반복압착에 사용할 수 있는 완충력이 구비된 실리콘러버시트도 치수안정성이 떨어져 광폭의 시트생산과 사용이 어려우며, 수 회의 압착 사용에도 이방성전도필름이나 TCP와의 이형성이 떨어져서 품질불량의 원인이 되는 등 수 회 압착 사용에도 많은 관리가 수반되고 있다.

또 다른 완충시트 형태로는 다회 반복압착, 내구성 및 이형성을 향상시켜 수십 회의 반복압착에 사용하기 위한 방법으로 실리콘러버시트 속에 유리섬유층을 내재하여 내구성을 강화한 완충시트가 사용되기도 하였으나 미세화 되고 있는 미세피치에 사용시 압착 후 압흔에 격자형의 유리섬유 자국이 그대로 전사되는 등 압착품질에 문제점을 야기하고 있는 실정이다.

또한 내구성을 강화하기 위해 폴리이미드 필름의 한 면 또는 양면에 열전도성 실리콘수지를 코팅하여 제조하는 복합재 완충시트가 사용되기도 하나 폴리이미드 필름층이 내재되어 압착시의 열전도도 저하를 초래하여 설비의 압착관리온도를 여전히 높게 유지함에 따라 설비 피로, 열전도를 높이기 위한 부자재 사용 및 피착재의 열팽창을 야기시켜 품질불량을 초래하기도 하며 압착시간의 단축에 한계점을 가지고 있다.

대한민국 공개특허 제2009-0090762호 "이방성 전도 필름을 이용하는 전기적 회로 본딩장치 및 본딩방법"(2009.10.27)

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위한 안출된 것으로,

본 고안의 목적은, 내구성 및 치수안정성을 향상시키기 위한 복합소재 완충재를 구성하는데 있어, 내구성 및 치수안정성을 확보하면서도 열저항을 최소화 할 수 있는 소재인 알루미늄호일을 내재하여 완충시트의 열전도도를 극대화하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 진보된 완충시트를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 "액정표시장치 구동칩패키지 부착 공정용 열압착 완충시트"는, 내구성 보강재인 판 형상의 알루미늄호일과, 상기 알루미늄호일의 상면과 하면에 코팅되는 제1 프라이머층과 제2 프라이머층과, 상기 제1 프라이머층의 상면과 상기 제2 프라이머층의 하면에 도포되는 제1 실리콘 점착제층과 제2 실리콘 점착제층과, 상기 제1 실리콘 점착제층에 상면과 상기 제2 실리콘 점착제층의 하면에 코팅되는 제1 열전도성 실리콘 수지층과 제2 열전도성 실리콘 수지층과, 상기 제2 열전도성 실리콘 수지층의 하면에 코팅되는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 코팅층을, 포함하며, 상기 알루미늄호일의 두께는 15㎛ 내지 50㎛인 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같은 본 고안은, 치수안정성이 뛰어나 광폭의 완충시트 제조에 유리하며 내구성과 완충성이 우수하여 동일점 반복압착이 가능한 효과가 있고, 높은 열전도도를 가지고 있는 알루미늄호일을 내구성 소재로 활용하고 있어 압착공정조건의 완화와 균일한 압력전달 및 압착시간(tact time)의 단축을 통해 TCP의 미세피치화 추세에 대응하여 생산성 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 일체형 열압착 완충시트를 나타낸 단면 확대도.
도 2는 본 고안이 드라이브IC 열압착공정에서 사용되는 상태를 나타내는 모식도.

이하 본 고안의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 고안은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 고안에 따른 일체형 열압착 완충시트를 나타낸 단면 확대도이고, 도 2는 본 고안이 드라이브IC 열압착공정에서 사용되는 상태를 나타내는 모식도이다.

도시된 바와 같이 본 고안에 따른 액정표시장치 구동칩패키지 부착 공정용 열압착 완충시트(10)는, ACF를 이용한 TCP 열압착공정용 완충시트(10)에 있어서, 판 형상의 알루미늄호일(11)과, 상기 알루미늄호일(11)의 상면과 하면에 코팅되는 제1 프라이머층(12a)과 제2 프라이머층(12b)과, 상기 제1 프라이머층(12a)의 상면과 상기 제2 프라이머층(12b)의 하면에 도포되는 제1 실리콘 점착제층(13a)과 제2 실리콘 점착제층(13b)과, 상기 제1 실리콘 점착제층(13a)에 상면과 상기 제2 실리콘 점착제층(13b)의 하면에 코팅되는 제1 열전도성 실리콘 수지층(14a)과 제2 열전도성 실리콘 수지층(14b)과, 상기 제2 열전도성 실리콘 수지층(14b)의 하면에 코팅되는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 코팅층(15)을 포함한다.

상기 알루미늄호일(11)은 내구성 보강재의 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 상기 알루미늄호일(11)의 두께는 15㎛ 내지 50㎛인 것이 바람직한데, 이는 상기 알루미늄호일(11)의 두께가 15㎛보다 얇으면 완충시트(10)를 열압착기구(50)로 하향 가열, 가압해 주는 과정에서 알루미늄호일(11)이 찢어져 손상되는 현상이 발생될 수 있고, 상기 알루미늄호일(11)의 두께가 50㎛보다 두꺼우면 열압착기구(50)로 하향 가열, 가압해 주는 과정에서 압력 전달이 잘 되지 않아 LCD패널(40)의 접합부(41)와 TCP(20)의 접합부의 접합 불량이 발생될 수 있기 때문이다.

그리고 상기 알루미늄호일(11)은 제조특성상 광택면과 거친 표면인 반광택면을 가지고 있는데, 알루미늄호일(11)에 코팅층을 형성하는 과정에서 반광택면에 코팅층을 먼저 형성시키는 것이 작업 공정상 바람직하다.

상기 제1 프라이머층(12a)과 제2 프라이머층(12b)은 상기 알루미늄호일(11)의 상면과 하면에 공지의 프라이머(primer)를 도포하여 형성되는 것으로, 상기 제1 프라이머층(12a)과 제2 프라이머층(12b)은 상기 알루미늄호일(11)의 상면과 제1 실리콘 점착제층(13a)의 접착성을 향상시키고 상기 알루미늄호일(11)의 하면과 제2 실리콘 점착층(13b)의 접착성을 향상시키는 역할을 하는 것이다.

상기 제1 실리콘 점착제층(13a)은 상기 제1 프라이머층(12a)과 제1 열전도성 실리콘 수지층(14a)을 상호 점착시키는 역할을 하고, 상기 제2 실리콘 점착제층(13b)은 상기 제2 프라이머층(12b)과 제1 열전도성 실리콘 수지층(14b)을 상호 점착시키는 역할을 하는데, 상기 제1 실리콘 점착제층(13a)과 제2 실리콘 점착제층(13b)을 구성하는 실리콘 점착제는 이미 공지된 것으로 그 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 열전도성 실리콘 수지층(14a)과 제2 열전도성 실리콘 수지층(14b)은 완충력과 열전도성을 확보하는 역할을 하는 것으로, 상기 제1 실리콘 점착제층(13a)과 제2 실리콘 점착제층(13b)을 통해 상기 제1 프라이머층(12a)의 상면과 상기 제2 프라이머층(12b)의 하면에 전체적으로 코팅되는 것이 바람직하다.

상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 코팅층(15)은 뛰어난 이형성과 평탄도를 가지는 것으로, 상기 제2 열전도성 실리콘 수지층(14b)의 하면에 형성되어 일체화된 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 TCP열압착 공정용 완충시트(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, LCD패널(40)에 형성된 접합부(41)위에 ACF(이방전도성필름)상에 도전볼(31)이 산포된 접착성수지(32)로 구성된 ACF(30)와, 드라이브IC가 탑재된 TCP(20)의 접합부(21)를 하향하게 하고, 그 위에 일체화된 완충시트(10)를 위치시킨 다음, 열압착기구(50)로 일정시간 하향 가열, 가압해 줌에 따라 LCD패널(40)의 접합부(41)와 TCP(20)의 접합부가 접착하게 되는 것이다.

그리고 본 고안은 높은 열전도도를 가지고 있는 알루미늄호일(11)을 내구성 소재로 활용하고 있어 압착공정조건의 완화와 압착시간의 단축을 통해 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

또한 본 고안은 알루미늄호일(11)을 포함하고 있어서 치수안정성이 뛰어나 광폭의 완충시트(10) 제조시에도 중앙부가 아래로 처지는 현상이 발생되지 않아 광폭의 완충시트(10)에도 유용하다.

다시말해 본고안은 알루미늄 호일의 양면에 열전도성 실리콘수지층이 형성되어 있고 그 중 한 면에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이 코팅되는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 고안은 열전도도가 높은 알루미늄호일(Aluminium Foil)을 내재하여 열전도성 실리콘수지의 열전도 특성의 저하 없이 열전달을 극대화 하면서도 내구성 및 치수 안정성이 우수하여, 대형사이즈 시트 구현이 용이하며 완충시트의 동일 위치에서의 반복사용과 높은 열전도에 따른 압착시간 단축이 가능하여 모듈제조공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 고안은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 실용신안등록청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 고안의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

10 : 완충시트 (Cushion Sheet)
11: 알루미늄호일
12a : 제1 프라이머층 12b : 제2 프라이머층
13a : 제1 실리콘 점착제층 13b : 제2 실리콘 점착제층
14a : 제1 열전도성 실리콘 수지층
14b : 제2 열전도성 실리콘 수지층
15: 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 코팅층
20 : TCP(DRIVE IC pacakge)
21: TCP 접합부
30 : 이방전도성필름 (ACF:Anisotropic Conductive Film)
31: 도전볼(conductive ball)
32: 접착성수지
40 : LCD패널
41: LCD패널 접합부
50 : 열압착 기구

Claims

ACF를 이용한 TCP 열압착공정용 완충시트(10)에 있어서,
상기 완충시트(10)는,
내구성 보강재인 판 형상의 알루미늄호일(11)과,
상기 알루미늄호일(11)의 상면과 하면에 코팅되는 제1 프라이머층(12a)과 제2 프라이머층(12b)과,
상기 제1 프라이머층(12a)의 상면과 상기 제2 프라이머층(12b)의 하면에 도포되는 제1 실리콘 점착제층(13a)과 제2 실리콘 점착제층(13b)과,
상기 제1 실리콘 점착제층(13a)에 상면과 상기 제2 실리콘 점착제층(13b)의 하면에 코팅되는 제1 열전도성 실리콘 수지층(14a)과 제2 열전도성 실리콘 수지층(14b)과,
상기 제2 열전도성 실리콘 수지층(14b)의 하면에 코팅되는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 코팅층(15)을, 포함하며,
상기 알루미늄호일(11)의 두께는 15㎛ 내지 50㎛인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동칩패키지 부착 공정용 열압착 완충시트.
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