KR20130038010A - 시트 공급장치 - Google Patents

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KR20130038010A
KR20130038010A KR1020110102630A KR20110102630A KR20130038010A KR 20130038010 A KR20130038010 A KR 20130038010A KR 1020110102630 A KR1020110102630 A KR 1020110102630A KR 20110102630 A KR20110102630 A KR 20110102630A KR 20130038010 A KR20130038010 A KR 20130038010A
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최성우
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주식회사 아바코
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Abstract

본 발명은 LCD, PDP 등과 같은 평판디스플레이 기판에 다양한 칩(Chip) 또는 패키지를 부착하는데 사용되는 완충시트를 공급하는 시트 공급장치에 관한 것으로서, 시트가 감겨진 공급롤을 회전 가능하게 장착하기 위한 공급롤 지지축과; 상기 공급롤 지지축에 이격되어 구비되며, 상기 공급롤에 감겨진 시트를 회수하기 위한 회수롤을 회전 가능하게 장착하기 위한 회수롤 지지축과; 상기 공급롤 지지축과 상기 회수롤 지지축 사이에 구비되며, 상기 시트의 이송경로를 형성하는 다수 개의 가이드 롤러와; 상기 다수 개의 가이드 롤러 중 적어도 어느 하나에 구비되어 압력을 검지하는 센서; 및 상기 센서에서 검지된 압력에 따라 상기 회수롤 지지축의 회전 속도를 조절하는 제어부;를 포함하여, 생산되는 제품의 불량률을 저감시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

시트 공급장치{Dispense apparatus for sheet}
본 발명은 시트 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LCD, PDP 등과 같은 평판디스플레이 기판에 다양한 칩(Chip) 또는 패키지(Package)를 부착하는데 사용되는 완충시트를 공급하는 시트 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 이방전도성 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film)은 금속 코팅된 플라스틱 또는 금속입자 등의 전도성 입자를 분산시킨 필름상의 접착제로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD) 실장분야에서 드라이버 IC 또는 TCP(Tape Carrier Package) 등을 패널이나 PCB(Printed Circuit Board)에 전기적으로 접속하는데 널리 이용되고 있다. 최근의 액정표시장치의 기술의 발전에 따라 ACF는 접속 신뢰성의 향상과 접속 피치(Pitch)의 미세화도 급속하게 진행되고 있다. 그 결과 베어 칩(Bare Chip)을 LCD패널에 직접 실장하는 COG(Chip On Glass) 등의 접속재료로서도 최근 주목받고 있다.
상기와 같은 ACF는 열에 의해 경화되는 접착제와 그 안에 미세한 도전볼을 혼합시킨 양면 테이프 상태의 재료로서, 고온의 압력을 가하면 회로패턴의 패드(범프)가 맞닿는 부분의 도전볼이 파괴되면서 파괴된 도전볼이 패드(범프)와 통전을 하게 되고, 패드(범프)부분 외의 요철면에 나머지 접착제가 충진/경화되어 서로 접착하게 해주는 것이다. 즉, ACF는 금속 코팅된 플라스틱 또는 금속입자 등의 전도성 입자(이를 도전볼이라 한다)를 분산시킨 필름상의 접착제이다.
이와 같은 ACF를 이용하여 두 매체를 접속할 경우, 열경화성 수지의 특성상 일정한 온도, 가압, 시간을 주어야하기 때문에 가열수단에 의해 접촉면을 가압하여 열융착시키는 방법을 이용하였다. 즉, 기판을 준비하고, 상기 기판에 ACF를 가압수단에 의해 프리 본딩한 후, ACF에서 보호필름을 제거한 다음, 이에 접속하고자 하는 시료를 정치시켜 다시 가압수단에 의해 가압함으로써 열융착에 의한 주본딩을 하도록 되어 있다.
종래에는 상기와 같은 프리본딩 및 주본딩 시, 가압수단에 의한 기판과 시료의 손상을 방지하고, ACF와 가압수단의 부착을 방지하기 위하여, 가압수단과 ACF 사이에 테프론 시트나 실리콘 시트 등과 같은 내열시트, 즉 완충시트를 개재한 후 프리본딩 및 주본딩 작업을 수행하였다.
이와 같은 완충시트는 릴(reel)에 감겨진 상태로 도 1에 도시된 시트 공급장치에 제공된다. 시트 공급장치는 기판(P)을 장착하는 작업대(S) 상부에 구비되며, 완충시트(BS)가 감겨진 공급롤(12)을 장착하기 위한 공급롤 지지축(10)과, 사용된 완충시트(BS)를 회수하기 위한 회수롤(22)을 장착하기 위한 회수롤 지지축(20)과, 완충시트(BS)의 이송경로를 형성하는 다수 개의 가이드 롤러(30)를 포함하여 구성된다. 시트 공급장치는 구동수단(14, 24)을 통해 공급롤 지지축(10)과 회수롤 지지축(20)을 회전시켜 공급롤(12)에 감겨있는 완충시트(BS)를 상술한 본딩 작업에 사용한 후 회수롤(22)에 다시 감아 회수한다.
이때, 공급롤 지지축(10)과 회수롤 지지축(20)은 서로 다른 구동수단에 연결되어 회전하는데, 통상 공급롤 지지축(10)에는 서보모터(14)가 연결되고, 회수롤 지지축(20)에는 AC 토크 모터(24)가 연결된다. 서보모터(14)는 공급롤 지지축(10) 주변에 구비되는 변위센서(16) 등을 이용하여 공급롤(10)의 직경이나 하중을 검지하고, 그 검지결과에 따라 제어부(50)의 제어를 통해 공급롤 지지축(10)의 회전속도를 정밀하게 제어할 수 있는 특성을 갖는 반면에, AC 토크 모터(24)는 회전속도, 즉 토크가 설정된 이후에는 설정된 조건대로 구동되는 특성을 갖고 있다.
그러나 완충시트(BS)의 회수량이 증가함에 따라 회수롤(22)의 반경 및 하중이 증가하게 되면, AC 토크 모터(24)에 부하가 발생하여 회수롤 지지축(20)의 회전속도가 느려지는 문제점이 있다. 이와 같이 회수롤 지지축의 회전속도가 느려지게 되면, 사용된 완충시트(BS)를 원활하게 회수할 수 없게 된다. 그래서 도 2에서와 같이 공급롤(10)과 회수롤(20) 사이, 예컨대 가압수단(40)과 ACF 사이에서 완충시트(BS)의 장력이 일정하게 유지되지 못해 완충시트(BS)에 주름이 생기게 된다. 이로 인해 ACF를 일정하게 가압하기 어려울 뿐만 아니라, 고온의 가압수단(40)이 ACF나 기판(P) 등에 직접 접촉됨으로써 제품의 불량율을 증가시켜 생산성을 저하시키는 문제점이 있다.
KR 0810086 B1 KR 20090090762 B1
본 발명은 회수되는 완충시트의 장력을 측정할 수 있는 시트 공급장치를 제공한다.
본 발명은 구동수단의 정밀한 토크 제어가 가능한 시트 공급장치를 제공한다.
본 발명은 생산되는 제품의 불량률을 저감시킬 수 있는 시트 공급장치를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 시트 공급장치는, 시트가 감겨진 공급롤을 회전 가능하게 장착하기 위한 공급롤 지지축과; 상기 공급롤 지지축에 이격되어 구비되며, 상기 공급롤에 감겨진 시트를 회수하기 위한 회수롤을 회전 가능하게 장착하기 위한 회수롤 지지축과; 상기 공급롤 지지축과 상기 회수롤 지지축 사이에 구비되며, 상기 시트의 이송경로를 형성하는 다수 개의 가이드 롤러와; 상기 다수 개의 가이드 롤러 중 적어도 어느 하나에 구비되어 압력을 검지하는 센서; 및 상기 센서에서 검지된 압력에 따라 상기 회수롤 지지축의 회전 속도를 조절하는 제어부;를 포함한다.
이때, 상기 공급롤 지지축은 서보 모터의 구동에 의해 회전되도록 형성될 수 있으며, 상기 공급롤 지지축 주변에는 상기 공급롤에 감겨진 시트의 양을 검지하는 변위센서가 구비되고, 상기 서보 모터는 상기 변위센서에서 검지된 시트의 양에 따라 회전 속도가 변경되도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 회수롤 지지축은 서보 모터 또는 AC 토크 모터의 구동에 의해 회전되도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 센서는 상기 다수 개의 가이드 롤러 중 상기 회수롤 지지축에 가장 인접한 가이드 롤러에 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 상기 센서는 상기 시트가 상기 가이드 롤러를 가압하는 압력을 검지하도록 형성되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 센서는 로드셀 및 스트레인 게이지 중 적어도 어느 하나로 형성되어, 상기 시트에 의해 상기 가이드 롤러에 인가되는 압력을 검지할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 시트 공급장치는, ACF와 가압수단 사이에 제공되는 완충시트에 일정한 장력을 부여할 수 있다. 즉, 회수되는 완충시트의 장력, 하중 등을 감시하여, 사용된 완충시트의 회수 속도를 조절함으로써 완충시트가 일정한 장력을 가지면서 회수될 수 있도록 한다. 이에 생산되는 제품의 불량률을 저감시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 회수된 완충시트의 부피도 줄일 수 있어 이를 보관하기 위한 장소를 줄일 수 있으며, 운반하는데 소요되는 비용도 절감할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 시트 공급장치의 구조를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 시트 공급장치에서 발생되는 문제점을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시트 공급장치의 구조를 개략적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 시트 공급장치의 동작상태를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 시트 공급장치는 다양한 종류의 시트나 필름 등을 이용하는 각종 산업에 적용될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 LCD, PDP 등과 같은 평판표시장치의 기판에 드라이버 IC나 TAB 패키지를 부착할 때 사용되는 완충시트를 공급하기 위한 시트 공급장치에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시트 공급장치의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 시트 공급장치는 기판(P)이 장착된 작업대(S) 상부에 구비되며, 완충시트(BS)가 감겨진 공급롤(112)을 회전 가능하게 장착하기 위한 공급롤 지지축(110)과, 공급롤 지지축(110)에 이격되어 구비되며 공급롤(112)에 감겨진 완충시트(BS)를 회수하기 위한 회수롤(122)을 회전 가능하게 장착하기 위한 회수롤 지지축(120)과, 공급롤 지지축(110)과 회수롤 지지축(120) 사이에 구비되며, 완충시트(BS)의 이송경로를 형성하는 다수 개의 가이드 롤러(130a, 130b)와, 다수 개의 가이드 롤러(130a, 130b) 중 적어도 어느 하나에 구비되어 가이드 롤러(130a, 130b)에 가해지는 압력을 검지하는 센서(126); 및 센서(126)에서 검지된 압력에 따라 회수롤 지지축(120)의 회전 속도를 조절하는 제어부(150);를 포함한다.
공급롤 지지축(110)은 바 형상의 샤프트로서, 테프론 시트, 실리콘 시트 등과 같이 내열성을 갖는 완충시트(BS)가 감겨진 공급롤(112)을 장착할 수 있도록 형성된다. 공급롤 지지축(110)에는 제1구동수단(114)이 연결되어 회전 가능하게 구성되며, 회전과 함께 장착된 공급롤(112)을 회전시켜 공급롤(112)에 감겨진 완충시트(BS)를 일정한 속도로 풀어 공정 위치, 즉 ACF와 가압수단(140) 사이에 제공한다.
제1구동수단(114)은 구동에 따라 공급롤 지지축(110)을 회전시킬 수 있는 다양한 수단이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 공급롤(112)에 감겨진 완충시트(BS)가 항상 일정하게 공정 위치로 제공될 수 있도록 정밀한 제어가 용이한 서보모터가 사용될 수 있다. 이때, 공급롤 지지축(110) 주변에는 공급롤(112)의 직경, 즉 공급롤(112)에 감겨져 있는 완충시트(BS)의 양을 검지하기 위한 변위센서(116)가 구비될 수 있다. 공급롤(112)에 감겨져 있는 완충시트(BS)가 공급수단으로 제공되면서 공급롤(112)의 직경이 줄어들게 되는데, 변위센서(116)는 이를 검지하여 제어부(150)에 검지결과를 출력하고, 제어부(150)는 검지결과에 따라 제1구동수단(114), 즉 서보모터의 회전속도를 조절하게 된다. 예컨대 공정 초기에는 공급롤(112)에 감겨진 완충시트(BS)의 양이 많아 공급롤(112)은 비교적 큰 직경을 갖는데, 이 경우 공급롤(112)의 하중이 크기 때문에 제1구동수단(114)은 비교적 큰 토크로 동작하게 되고, 공정이 진행됨에 따라 완충시트(BS)의 양이 줄어들게 되면 공급롤(112)의 하중이 감소하게 되어 제1구동수단(114)은 전보다 작은 토크로도 동작이 가능하게 된다. 이러한 구성을 통해 제1구동수단(114)은 공급롤 지지축(110)을 항상 일정한 속도로 회전시킬 수 있게 된다. (변위센서로 사용될 수 있는 센서의 예)
회수롤 지지축(120)은 공급롤 지지축(110)에 이격되어 구비되며, 공급롤 지지축(110)과 마찬가지로 바 형상의 샤프트로 형성될 수 있다. 회수롤 지지축(120)은 공정 위치를 통과한 완충시트(BS), 즉 사용된 완충시트(BS)를 다시 감아 회수하기 위한 회수롤(122)을 장착한다. 회수롤 지지축(120)에는 제2구동수단(124)이 연결되어 회전 가능하게 구성되며, 회전과 함께 장착된 회수롤(122)을 회전시켜 사용되어 이송되는 완충시트(BS)를 일정한 속도로 감아 회수한다.
제2구동수단(124)은 회수롤 지지축(120)을 회전시킬 수 있는 다양한 수단이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 서보모터나 AC 토크 모터 등과 같은 모터가 사용될 수 있다.
가이드 롤러(130a, 130b)는 공급롤 지지축(110)과 회수롤 지지축(120) 사이에 구비되어 완충시트(BS)가 공급롤(112)에서 공정 위치를 거쳐 회수롤(122)을 통해 회수될 수 있도록 완충시트(BS)의 이송경로를 형성한다. 가이드 롤러(130a, 130b)는 바 형상의 샤프트로 형성되어, 완충시트(BS)가 마찰을 일으키지 않고 자연스럽게 이송될 수 있도록 회전 가능하게 형성된다.
또한, 가이드 롤러(130a, 130b)는 완충시트(BS)가 공정 위치에서 일정한 장력을 가지며 이송될 수 있도록 공급롤 지지축(110)과 회수롤 지지축(120) 방향에 각각 다수 개씩 구비되는 것이 좋다. 이러한 구성은 완충시트(BS)가 공급롤(112)에서 풀릴 때도 장력에 의해 엉킴 없이 일정하게 풀릴 수 있도록 하며, 회수롤(122)에 단단하게 감길 수 있도록 한다.
이렇게 형성된 가이드 롤러(130a, 130b)에는 완충시트(BS)의 장력을 검지하기 위한 센서(126)가 구비될 수 있다. 센서(126)는 다수 개의 가이드 롤러(130a, 130b) 중 어느 하나에 형성될 수 있으나, 회수롤 지지축(120) 측에 구비되는 가이드 롤러(130b)에 형성되는 것이 좋다. 즉, 종래기술의 문제점에서 설명한 바와 같이, 공급롤 지지축(110)은 정밀한 제어가 용이한 서보모터에 의해 항상 일정한 속도로 회전하지만, 회수롤 지지축(120)은 AC 토크 모터에 의해 회전하기 때문에 완충시트(BS)의 회수량이 증가함에 따라 적절한 회전속도의 조절이 요구되기 때문이다.
따라서 센서(126)를 회수롤 지지축(120) 측에 구비되는 가이드 롤러(130b)에 형성하여 회수롤(122)로 이송되는 완충시트(BS)의 장력을 측정하고, 측정결과를 제어부(150)로 출력하여 제어부(150)의 제어를 통해 제2구동수단(124)의 동작을 제어함으로써 회수롤 지지축(120)의 회전속도를 제어한다. 이때, 센서(126)는 회수되는 완충시트(BS)의 장력을 측정할 수 있는 최적의 위치에 형성하는 것이 좋으며, 바람직하게는 회수롤 지지축(120)에 가장 인접한 가이드 롤러(130b)에 형성하는 것이 좋다.
상기 센서(126)는 가이드 롤러(130b)가 완충시트(BS)에 의해 가압되는 정도를 측정하며, 로드셀, 스트레인 게이지 등이 사용될 수 있다.(이외에 사용될 수 있는 센서 종류)
제어부(150)는 제1구동수단(114), 제2구동수단(124), 변위센서(116) 및 센서(126)와 연결되어, 변위센서(116) 및 센서(126)에서 출력되는 검지결과를 전달받아 제1구동수단(114) 및 제2구동수단(124)의 동작을 제어한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 시트 공급장치를 이용하여 완충시트(BS)를 공급하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 시트 공급장치의 사용상태를 보여주는 도면이다.
도 4의 (a)는 기판(S)에 프리본딩된 AFC를 가압수단(140)을 통해 주본딩하기 위한 초기 공정으로서, 가압수단(140)과 AFC 사이로 완충시트(BS)가 제공되고 있는 상태를 보여주고 있다. 이 경우, 공급롤(112)에는 다량의 완충시트(BS)가 감겨져 있으며, 회수롤(122)에는 상대적으로 적은 양의 완충시트(BS)가 감겨져 있다. 이때, 회수롤 지지축(120) 측에 구비된 가이드 롤러(130a, 130b)에는 일정 양의 압력, 즉 완충시트(BS)가 일정한 장력을 유지하며 회수롤(122)에 감기게 되고, 이에 제2구동수단(124)은 초기에 설정된 토크로 동작하며 회수롤 지지축(120)을 회전시키게 된다.
도 4의 (b)는 공정이 어느 정도 진행된 상태로서, 회수롤(122)에 감겨진 완충시트(BS)의 양이 증가한 것을 보여주고 있다. 이에 제2구동수단(124)은 회수롤(122)에 감겨진 완충시트(BS)의 양이 증가하여 부하가 발생함으로써 회수롤 지지축(120)을 원활하게 회전시키지 못하게 된다. 이에 따라 완충시트(BS)는 일정한 장력을 유지하지 못하게 되어 가이드 롤러(130a, 130b)를 가압하는 정도가 약해지게 되고, 센서는 이를 검지하여 제어부(150)로 검지결과를 출력하게 된다.
도 4의 (c)를 참조하면, 제어부(150)가 검지결과를 이용하여, 즉 완충시트(BS)의 장력이 약해진 것으로 판단하여 제2구동수단(124)의 토크를 증가시켜 회수롤 지지축(120)의 회전속도를 증가시킨 상태를 보여준다. 이에 완충시트(BS)는 회수롤(122)에 단단하게 감기게 되어 다시 일정한 장력를 유지하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 시트 공급장치는 완충시트의 장력을 항상 일정하게 유지하면서 공정 위치에 제공될 수 있으며, 이에 따라 공정 불량에 따른 제품 불량을 방지할 수 있다. 또한, 회수된 완충시트의 부피도 줄일 수 있어 이를 보관하기 위한 장소를 줄일 수 있으며, 운반하는데 소요되는 비용도 절감할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 공급롤 지지축 112 : 공급롤
114 : 제1구동수단 116 : 변위센서
120 : 회수롤 지지축 122 : 회수롤
124 : 제2구동수단 126 : 센서
130a, 130b : 가이드 롤러 140 : 가압수단
150 : 제어부
BS : 완충시트 P : 기판
S : 작업대

Claims (5)

  1. 시트가 감겨진 공급롤을 회전 가능하게 장착하기 위한 공급롤 지지축과;
    상기 공급롤 지지축에 이격되어 구비되며, 상기 공급롤에 감겨진 시트를 회수하기 위한 회수롤을 회전 가능하게 장착하기 위한 회수롤 지지축과;
    상기 공급롤 지지축과 상기 회수롤 지지축 사이에 구비되며, 상기 시트의 이송경로를 형성하는 다수 개의 가이드 롤러와;
    상기 다수 개의 가이드 롤러 중 적어도 어느 하나에 구비되어 압력을 검지하는 센서; 및
    상기 센서에서 검지된 압력에 따라 상기 회수롤 지지축의 회전 속도를 조절하는 제어부;
    를 포함하는 시트 공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회수롤 지지축은 서보 모터 또는 AC 토크 모터의 구동에 의해 회전되도록 형성된 시트 공급장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서는 상기 다수 개의 가이드 롤러 중 상기 회수롤 지지축에 가장 인접한 가이드 롤러에 적어도 하나 이상 구비되는 시트 공급장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 센서는 상기 시트가 상기 가이드 롤러를 가압하는 압력을 검지하도록 형성된 시트 공급장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 센서는 로드셀 및 스트레인 게이지 중 적어도 어느 하나인 시트 공급장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101695482B1 (ko) * 2015-08-31 2017-01-23 글로벌텍(주) 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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