专利名称：自动玻璃上芯片接合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动COG(玻璃上芯片)接合器，且更特定来说，涉及一种可使半导体芯片(例如驱动IC)接合到LCD(液晶显示器)面板的接合表面上的过程自动化的自动COG接合器。
背景技术：
目前，随着LCD装置变薄变轻，已广泛使用将用于驱动LCD面板的半导体芯片直接接合到TFT玻璃上的COG方法。在将半导体芯片直接接合到玻璃时，不需要复杂的配线，从而不需要单独的配线空间。因此，现在广泛使用COG方法。
常规的COG接合器是手动型的，因此工人需要逐个地直接供应LCD面板。因此，需要大量人力用于芯片接合工作，且工作效率低下。也就是说，随着将芯片接合到LCD面板上的单位产品生产时间延长，整个处理时间也延长，从而使得工作效率低下。另外，由于处理依赖于工人的手动操作，因此工作的准确度低下，使得产品次品率增加。
发明内容
为解决以上和/或其他问题，本发明提供一种自动COG接合器，其可使将芯片接合在面板的接合位置的过程自动化，使得处理时间减少，改进工作效率，且产品次品率也降低。
根据本发明的一个方面，一种自动玻璃上芯片接合器包括面板供应模块，其在方向上连续供应面板；导电薄膜附着模块，其配置成靠近面板供应模块，并将导电薄膜附着在面板的芯片接合位置；预接合模块，其配置成靠近导电薄膜附着模块，并将芯片临时接合在附着导电薄膜的面板的芯片接合位置；芯片供应模块，其配置成靠近预接合模块，并将芯片连续供应到预接合模块；主接合模块，其配置成靠近预接合模块，并通过对临时接合芯片的面板施加热量和压力而将芯片完全接合到面板；面板卸载模块，其配置成靠近主接合模块，并将完全接合芯片的面板连续卸载到外部；以及一面板传送模块，其将面板从一个模块传送到另一模块，其中导电薄膜附着模块、预接合模块以及主接合模块配置成流水线，并以恒定速度连续处理由面板传送模块以恒定速度传送的面板。
面板传送模块包括第一面板传送模块，其将面板供应模块连续供应的面板传送到导电薄膜附着模块；第二面板传送模块，其将通过导电薄膜附着模块而附着导电薄膜的面板传送到预接合模块；第三面板传送模块，其从预接合模块接收临时接合的面板，并将所接收的面板传送到主接合模块；以及第四面板传送模块，其从主接合模块接收完全接合芯片的面板，并将所接收的面板传送到面板卸载模块。
面板供应模块经配置在与导电薄膜附着模块、预接合模块以及主接合模块的配置流水线成直角的方向上。因此，可最小化占地面积。
面板供应模块包括面板传送带，其在水平方向上移动面板，同时通过接触面板的下表面来支撑面板；以及带循环滚筒，其循环面板传送带，同时以从面板传送带的两侧牵拉面板传送带的状态而旋转。因此，可用简单结构连续供应面板。
面板传送带和带循环滚筒中的每一者都通过以一间隔分离而成对提供，且每对中的一者都能在水平方向上移动以调节所述间隔。因此，可稳定传送各种尺寸的面板。
导电薄膜附着模块包括一电薄膜附着平台，其允许面板放置在其上表面上，并移动和对准所放置的面板；导电薄膜附着部分，其通过切割预定长度的导电薄膜而将导电薄膜附着在面板的芯片接合位置；以及支持工具，其提供在导电薄膜附着部分的下方，并在导电薄膜附着到面板时支撑面板的接合位置。因此，导电薄膜可自动附着在面板的接合位置。
导电薄膜附着平台包括面板放置板，其具有放置面板的上部表面；以及面板放置板移动单元，其在X、Y、Z以及θ方向上移动面板放置板。因此，可将面板准确传送到导电薄膜附着位置并对准。
面板放置板移动单元包括X轴移动单元、Y轴移动单元、Z轴移动单元以及旋转移动单元。
X轴移动单元和Y轴移动单元同时被驱动，且Z轴移动单元和旋转移动单元单独被驱动。
面板放置板进一步包括面板吸附部分，其吸附并固定放置在面板放置板的上表面上的面板下表面。因此，在面板传送过程中，面板被牢固固定，从而稳定移动。
导电薄膜附着部分包括导电薄膜供应卷轴，其具有缠绕在其周围的导电薄膜，并连续供应缠绕的导电薄膜；导电薄膜移动单元，其以恒定速度移动缠绕在导电薄膜供应卷轴周围的导电薄膜；保护薄膜分离单元，其从导电薄膜供应卷轴所供应的导电薄膜中分离上部保护薄膜；导电薄膜切割单元，其以预定长度切割已移除上部保护薄膜的导电薄膜；压装单元，其将所切割的导电薄膜压装并附着在面板的接合位置；以及保护薄膜收集卷轴，其收集导电薄膜的上部保护薄膜和下部保护薄膜。因此，连续供应导电薄膜、切割适当长度的导电薄膜，以及将所切割的导电薄膜附着在面板的接合位置的过程可自动化。
导电薄膜移动单元为步进电动机。因此，可准确控制所供应导电薄膜的长度。
导电薄膜切割单元在宽度方向上将导电薄膜切割至预定深度。因此，可连续执行切割和附着导电薄膜的过程。
保护薄膜收集卷轴同时缠绕和收集上部保护薄膜和下部保护薄膜。因此，上部和下部保护薄膜是同时收集的。
导电薄膜附着模块进一步包括相机模块，其辨认放置在导电薄膜附着平台上的面板的位置。因此，可连续执行切割和附着导电薄膜的过程。
第一、第二、第三以及第四面板传送模块中的每一者都包括传送面板吸附部分，其通过接触面板的上表面而吸附并固定面板；以及水平移动单元，其耦合到传送面板吸附部分，并在水平方向上移动传送面板吸附部分。因此，可将面板准确和稳定地传送到每一处理位置。
传送面板吸附部分使用真空吸附力吸附面板。
预接合模块包括预接合平台，其允许面板位于其上表面上，并移动和对准面板；预接合部分，其在面板的接合位置放置并压装芯片，以将芯片临时接合到面板；以及预接合支持工具，其提供在预接合部分下方，并当在面板的接合位置放置压装芯片时在面板的接合位置支撑面板的下表面。因此，由于在预接合过程中没有施加负载到预接合平台，因此可极大减少接合器的维护和修理。
预接合平台包括预接合面板放置板，其具有放置面板的上表面；以及预接合面板放置板移动单元，其在X、Y、Z以及θ方向上移动预接合面板放置板。因此，可将面板传送到准确位置并对准。
预接合面板放置板进一步包括预接合面板吸附部分，其吸附并固定放置于其上的面板的下表面。
预接合部分包括芯片固定单元，其通过接触芯片的上表面而吸附并固定芯片；以及上/下移动单元，其上下移动芯片固定单元，并通过允许芯片在接合位置处接触面板来压装芯片。因此，可用简单结构将芯片准确预接合在面板的接合位置。
芯片固定单元进一步包括旋转对准单元，其旋转芯片固定单元以对准芯片的角度。因此，芯片的位置被最终设定，从而改进处理的准确度。
芯片供应模块包括芯片盘放置板，其中放置有多个芯片盘；预对准部分，其临时对准芯片的位置；芯片移动部分，其将放置在芯片盘上的芯片移动到预对准部分；以及芯片装载部分，其将预对准部分临时对准的芯片移动并供应到预接合模块。因此，可自动连续供应多个芯片。
预对准部分来回和左右推动芯片以对准芯片的水平位置。因此，可用简单结构对准芯片。
预对准部分进一步包括芯片翻转单元，其翻转颠倒的芯片。因此，可通过处理各种情形降低次品率。
芯片装载部分包括芯片吸附和固定单元，其将芯片吸附在其上表面上；芯片水平移动单元，其在水平方向上移动芯片吸附和固定单元；以及芯片垂直移动单元，其在垂直方向上移动芯片吸附和固定单元。因此，可将芯片稳定供应到预接合模块。
主接合模块包括主接合平台，其将面板放置在其上表面上，并移动和对准面板；主接合部分，其将芯片放置在面板的接合位置，并压装和接合芯片；主接合支持工具，其提供在主接合部分下方，并当在面板的接合位置放置并压装芯片时在面板的接合位置支撑面板的下表面；以及加热单元，其提供在主接合部分中，并在主接合过程期间将热量施加到面板和芯片。因此，可将芯片准确和牢固地结合在面板的接合位置。
主接合平台包括主接合面板放置板，其具有放置面板的上表面；以及主接合面板放置板移动单元，其在X、Y、Z以及θ方向上移动主接合面板放置板。因此，可用简单结构稳定和准确地传送面板。
主接合面板放置板进一步包括主接合面板吸附部分，其吸附并固定放置于其上的面板的下表面。
主接合部分包括芯片压装单元，其通过接触芯片的上表面而压装芯片；以及芯片上/下移动单元，其耦合到芯片压装单元，并在上下移动芯片压装单元时压装芯片。因此，可准确和牢固地接合芯片。
加热单元为筒式加热器。因此，可容易地将芯片加热至准确温度。
主接合模块进一步包括风机过滤器单元，其过滤供应到主接合模块的气体。因此，可防止芯片接合过程期间可能发生的污染。
主接合模块进一步包括电离器，其移除面板的静电。因此，可降低次品率。
通过参考附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的以上和其他特征与优点将变得更加明显，其中图1是说明根据本发明的实施例的自动COG接合器的布局的示意图。
图2是说明根据本发明的实施例的面板供应模块的结构的侧视图。
图3是图2的面板供应模块的正视图。
图4是说明根据本发明的实施例的导电薄膜附着模块的结构的正视图。
图5是说明根据本发明的实施例的导电薄膜附着平台的结构的侧视图。
图6是说明根据本发明的实施例的面板放置板的移动的视图。
图7是说明根据本发明的实施例的导电薄膜附着部分的结构的正视图。
图8是说明导电薄膜的结构的截面图。
图9是图4的导电薄膜附着模块的侧视图。
图10是说明根据本发明的实施例的面板传送模块的结构的平面图。
图11是说明根据本发明的实施例的面板吸附部分的结构的侧视图。
图12是说明根据本发明的实施例的预接合模块的结构的正视图。
图13是说明根据本发明的实施例的预接合支持工具的结构的截面图。
图14是说明根据本发明的实施例的芯片供应模块的结构的平面图。
图15是说明根据本发明的实施例的芯片装载部分的结构的侧视图。
图16是说明根据本发明的实施例的主接合模块的结构的正视图。
图17是说明根据本发明的实施例的外壳的结构的截面图。
具体实施例方式
参看用于说明本发明的优选实施例的附图，从而获得本发明的充分了解、本发明的价值，和本发明的实施所实现的目标。
下文中，通过参考附图解释本发明的优选实施例来详细描述本发明。图式中相同参考数字表示相同元件。
如图1所示，根据本发明的实施例的自动COG(玻璃上芯片)接合器1包含面板供应模块100、导电薄膜附着模块200、多个面板传送模块300、500、800和1000、预接合模块400、芯片供应模块600、主接合模块700和面板卸载模块900。在本实施例中，面板传送模块由第一面板传送模块300、第二面板传送模块500、第三面板传送模块800和第四面板传送模块1000组成，并将面板P(参看图2)从一个模块传送到另一模块。
面板供应模块100供应面板P，同时在一方向上连续传送面板P。在本实施例中，如图1所示，面板供应模块100经配置在与配置导电薄膜附着模块200、预接合模块400和主接合模块700的方向成直角的方向上。因此，系统的占地面积可减少。也就是说，当面板供应模块100经配置在与其他模块的配置流水线相同的方向上时，系统的总长度增加，使得系统的占地面积增加。然而，当面板供应模块100经配置在与其他模块的配置流水线的方向成直角的方向上时，由于可使用已占据的空间，因此整个系统的占地面积不会增加许多。
如图2和图3所示，面板供应模块100包含面板传送带110和多个带循环滚筒120。面板传送带110支撑面板P，同时与面板P的下表面接触，并在水平方向上传送面板P。面板传送带110由形成闭合曲线的带循环滚筒120连续循环。
带循环滚筒120循环面板传送带110，同时以在面板传送带110的两端拉紧面板传送带110的状态旋转。也就是说，带循环滚筒120旋转面板传送带110以允许位于面板传送带110上表面上的面板P在特定方向上移动。同样，带循环滚筒120具有附加的驱动部分(未图示)，用于提供旋转带循环滚筒120的功率。
如图3所示，在本实施例中，面板传送带110和带循环滚筒120中的每一者都成对提供，并以预定距离彼此分离。至少一对面板传送带110a与110b以及带循环滚筒120a与120b能在如图3中箭头所示的水平方向上移动，来调节面板传送带110a与110b之间的间隔。也就是说，通过提供连接带循环滚筒120a与120b的中间部件140，一侧的带循环滚筒120a可向另一侧的带循环滚筒120b移动。于是耦合到带循环滚筒120a的面板传送带110a移动，从而调节面板传送带110a与110b之间的间隔。
因此，由于面板传送带110的间隔可调节，因此可使用具有各种尺寸的面板P。也就是说，由于面板P的两端由面板传送带110a和110b支撑，因此可通过调节面板传送带110a与110b之间的间隔来传送具有各种尺寸的面板P。
导电薄膜附着模块200靠近面板供应模块100而配置，并将例如各向异性导电薄膜ACF的导电薄膜AF(参看图8)附着在面板P的芯片CP(参看图12)接合位置。在本实施例中，如图4所示，导电薄膜附着模块200包含导电薄膜附着平台210、导电薄膜附着部分220和支持工具230。
导电薄膜附着平台210移动或对准放置在其上表面上的面板P。在本实施例中，如图5所示，导电薄膜附着平台210包含面板放置板212和面板放置板移动单元214。
面板放置板212具有面板形状，且面板P放置在其上表面上。放置在面板放置板212上的面板P在传送过程期间可移动和脱离面板放置板212。因此，在本实施例中，优选的是面板放置板212进一步包含面板吸附部分(未图示)以吸附放置在面板放置板212上表面上的面板P的下表面，从而将面板P固定在面板放置板212上。面板吸附部分有力地吸附放置在面板放置板212上的面板P的下表面，以防止传送过程期间面板P的位置改变或脱离。在本实施例中，以使用真空吸附力吸附面板P的方式来实施面板吸附部分。
面板放置板移动单元214在X、Y、Z和θ方向上移动面板放置板212。方向X表示平行于面板传送模块300、500、800和1000移动方向的水平方向。方向Y表示垂直于方向X的方向。方向Z表示上下方向。方向θ表示在水平面上旋转的方向。
因此，根据本实施例的面板放置板移动单元214包含X轴移动单元214a、Y轴移动单元214b、Z轴移动单元214c和旋转移动单元214d。X轴移动单元214a和Y轴移动单元214b从面板传送模块200取得面板P以将面板P移动或对准于处理位置。旋转移动单元214d主要用于对准过程。Z轴移动单元214c用于在完全对准的面板P移动至支持工具230时将面板P移动至适当高度。
在本实施例中，面板放置板移动单元214的X轴移动单元214a和Y轴移动单元214b同时被驱动，且如图6所示，面板放置板212移动而形成三角形轨迹。也就是说，面板放置板212在面板接收位置A处接收面板P，并将面板P移动至导电薄膜附着位置B。当附着导电薄膜AF的过程完成时，面板放置板212将面板P移动至面板卸载位置C。空的面板放置板212移回到面板接收位置A。重复移动面板P的步骤。
同样，独立于X轴移动单元214a和Y轴移动单元214b并在面板P移动至导电薄膜附着位置B之后将面板P对准或移动至支持工具230的过程中独立地驱动Z轴移动单元214c和旋转移动单元214d。
导电薄膜附着部分220以预定长度切割导电薄膜F，并将切割薄膜附着在面板P的附着位置。在本实施例中，如图7所示，导电薄膜附着部分220包含导电薄膜供应卷轴221、导电薄膜移动单元222、保护薄膜分离单元223、导电薄膜切割单元(未图示)、压装单元225和保护薄膜收集卷轴226。
导电薄膜供应卷轴221具有缠绕在其外圆周部分周围的导电薄膜F，且导电薄膜F具有附着到其的保护薄膜PF。也就是说，如图7所示，导电薄膜供应卷轴221是圆形，并可绕其中心轴旋转。因此，在导电薄膜供应卷轴221旋转时，可以恒定速度供应缠绕在导电薄膜供应卷轴221周围的导电薄膜F。
导电薄膜移动单元222拉动缠绕在导电薄膜供应卷轴221周围的导电薄膜F使其以恒定速度移动。也就是说，如图7所示，缠绕在导电薄膜供应卷轴221周围的导电薄膜F的末端缠绕在导电薄膜移动单元222的外圆周部分周围，并在一方向上被拉动。随后，导电薄膜移动单元222的力量使导电薄膜F在一方向上释放并移动。因此，导电薄膜移动单元222的外圆周部分由展现较强摩擦力的材料制成，使得导电薄膜F在移动过程期间不会滑动。
在本实施例中，由于导电薄膜移动单元222以过程所需的速度供应导电薄膜F，因此优选的是，导电薄膜移动单元222以精确速度移动导电薄膜F。因此，在本实施例中，步进电动机可用作导电薄膜移动单元222。
保护薄膜分离单元223分离上部保护薄膜PF1与导电薄膜供应卷轴221所供应的导电薄膜AF。如图8中(a)所示，工厂制造的导电薄膜AF包含位于中间的导电薄膜AF和位于其两个外表面上的保护薄膜PF。因此，在导电薄膜AF附着在面板P的接合位置之前需要分离保护薄膜PF。保护薄膜分离单元223分离将附着到面板P的导电薄膜AF的表面上所配置的保护薄膜PF以移除保护薄膜PF。由保护薄膜分离单元223分离的保护薄膜PF被收集并随后卸载。
未图示的导电薄膜切割单元223以预定长度切割已移除上部保护薄膜PF1的导电薄膜AF。也就是说，导电薄膜切割单元223以适当长度切割延伸数米的导电薄膜AF，以使其附着在面板P的接合位置。
在本实施例中，导电薄膜切割单元采用成半切割方法。也就是说，导电薄膜切割单元不会通过完全切割导电薄膜AF和下部保护薄膜PF2来分离前端与后端，而是在宽度方向上切割导电薄膜AF的下部部分至预定深度，如图8中(b)所示。随后，切割位置形成于导电薄膜AF上，使得通过较小的力便可完全切割导电薄膜AF。同样，由于不会损坏下部保护薄膜PF2，因此可顺利执行连续处理。
压装单元225将切割导电薄膜AF压向面板P的接合位置以将其接合在所述接合位置。也就是说，导电薄膜切割单元成半切割的导电薄膜AF与面板P的接合位置接触并受压，使得导电薄膜AF的间距片附着到面板P。所述间距片是导电薄膜AF由导电薄膜切割单元切割时产生的一片导电薄膜AF。因此，先前在切割位置切割至一定程度的导电薄膜AF被完全切割并接合到面板P的接合位置，同时收集仍然连接的保护薄膜PF。
保护薄膜收集卷轴226收集上部保护薄膜PF1和下部保护薄膜PF2。在本实施例中，如图7所示，上部保护薄膜PF1和下部保护薄膜PF2由单个的保护薄膜收集卷轴226收集。这是可能的，因为上部与下部保护薄膜PF1与PF2的收集速度是相同的。在本实施例中，多个导向滚筒227配置在导电薄膜附着部分220处以将导电薄膜F和保护薄膜PF引导至所需位置。
支持工具230提供在导电薄膜附着部分220下方以在导电薄膜AF接合到面板P时在接合位置处支撑面板P。如图9所示，支持工具230直接提供在压装单元225下方，使得导电薄膜AF接合期间面板P的接合位置放置于支持工具230上。
因此，在压装单元225施加力以将导电薄膜AF牢固接合在面板P的接合位置时，压装单元225施加的负载由支持工具230支撑，从而不会施加到导电薄膜附着平台210。由于面板放置板移动单元214配置在导电薄膜附着平台210下方，因此在施加重复负载时，面板放置板移动单元214常发生损坏而不会正常工作。然而，在本实施例中，在导电薄膜AF附着期间，由于没有负载施加到导电薄膜附着平台210，因此以上问题不会发生。同样，由于仅附着导电薄膜AF的部分在其底部由支持工具230准确支撑，因此导电薄膜AF准确并牢固地接合到面板P。
地，优选在导电薄膜附着模块200处进一步提供用以辨认放置在导电薄膜附着平台210上的面板P的位置的相机模块240。如图9所示，照相机模块240提供在导电薄膜附着平台210上方以准确辨认移动到处理位置的面板P的位置。如上述获得的关于面板P的位置的信息被传递到导电薄膜附着平台210并用于对准操作。因此，导电薄膜附着模块200可执行精确对准，从而可改进操作的精度。
同时，第一面板传送模块300将面板供应模块100连续供应的面板P传送到导电薄膜附着模块200。在本实施例中，如图10所示，第一面板传送模块300包含传送面板吸附部分310和水平传送单元320。
传送面板吸附部分310通过接触面板P的上表面而吸附并固定面板P。为将面板P从特定位置传送到其他位置，需要将面板P提升至预定高度。因此，传送面板吸附部分310在面板P传送过程期间将面板P提升至预定高度。在本实施例中，如图11所示，传送面板吸附部分310接触面板P的上表面并吸附面板P。因此，吸附面板P的真空吸附力被施加到传送面板吸附部分310。
水平传送单元320耦合到传送面板吸附部分310以在水平方向上移动传送面板吸附部分310。在传送面板吸附部分310吸附并提升面板P后，水平传送单元320在水平方向上将传送面板吸附部分310移动到特定位置。第一面板传送模块300将面板P从面板供应模块100传送到导电薄膜附着模块200，同时水平传送单元320在面板供应模块100的上侧与导电薄膜附着模块200的上侧之间往复移动传送面板吸附部分310。
根据本实施例的第一面板传送模块300优选进一步包含上下移动传送面板吸附部分310的垂直移动单元330。垂直移动单元330上下移动传送面板吸附部分310，使得传送面板吸附部分310可紧密靠近或接触面板P的上表面以吸附面板P。因此，面板P传送操作更容易完成。
预接合模块400配置成靠近导电薄膜附着模块200，并将芯片CP临时接合在附着导电薄膜AF的面板P上。也就是说，在芯片CP被牢固压在面板P的接合位置之前，预接合模块400将芯片CP准确定位在接合位置，并轻微地固定芯片CP，从而不会在传送过程期间移动。在本实施例中，预接合模块400包含预接合平台410、预接合部分420和预接合支持工具430。
预接合平台410将面板P放置在其上表面上，并移动和对准面板P。也就是说，第一面板传送模块300传送的面板P放置在预接合平台410上。随后，预接合平台410将放置在其上的面板P移动到预接合位置。同样，预接合平台410执行对准过程以校正所传送面板P的位置来准确执行过程。
在本实施例中，如图12所示，预接合平台410包含预接合面板放置板412和预接合面板放置板移动单元414。预接合面板放置板412的上表面接触面板P，且面板P放置于其上。在本实施例中，预接合面板放置板412进一步包含预接合面板吸附部分(未图示)，其用于固定面板P以防止传送过程期间预接合面板放置板412上的面板P落下或面板P的位置改变。
预接合面板放置板移动单元414在X、Y、Z和θ方向上移动预接合面板放置板412。由于预接合面板放置板移动单元414具有与导电薄膜附着模块200的面板放置板移动单元214相同的结构和功能，因此本文将省略其详细描述。
预接合部分420将芯片CP压装放置在面板P的接合位置，以将芯片CP临时接合到面板P。在本实施例中，预接合部分420包含芯片固定单元422和上/下移动单元424。
芯片固定单元422接触芯片CP的上表面，并通过吸附芯片CP而固定芯片CP。也就是说，吸附芯片CP来将芯片放置在面板P的接合位置的芯片固定单元422放下芯片。在本实施例中，芯片固定单元422使用真空吸附力来固定芯片CP。
在本实施例中，芯片固定单元422进一步包含旋转对准单元(未图示)，其可旋转芯片固定单元422以对准芯片CP的角度。在芯片CP预接合在接合位置之前，旋转对准单元调节芯片CP关于面板P的相对位置，使得芯片CP接合在准确位置。
上/下移动单元424上下移动芯片固定单元422，并使芯片CP接触面板P的接合位置并执行预接合。因此，上/下移动单元424上下移动芯片固定单元422以允许芯片CP的下表面接触接合到面板P的导电薄膜AF，并向下施加较强的压力以使得芯片CP可以一定程度接合到导电薄膜AF。也就是说，上/下移动单元424使芯片以一定程度接合到导电薄膜AF，使得芯片CP不会在传送过程期间脱离。
上/下移动单元424优选包含排压圆筒(未图示)以对芯片CP精确施加压力。排压圆筒调节在预接合期间芯片固定单元422施加到芯片CP的压力。在常规的预接合过程中，使用预接合部分420的自重来将压力施加到芯片CP。然而，当使用预接合部分420的自重时，问题是由于预接合部分420的较重的重量而使过多压力施加到芯片CP。因此，在本实施例中，使用排压圆筒来调节施加到芯片CP的压力。在本实施例中，低摩擦排压圆筒用作排压圆筒。
预接合支持工具430提供在预接合部分420下方以在放置于面板P的接合位置的芯片CP被压装时支撑面板P的接合位置的下表面(参看图9)。因此，由于在预接合过程中没有负载施加到预接合平台410，因此减少维护和修理预接合平台410的需要。同样，预接合过程的准确度改善，从而显著减少次品率。
预接合支持工具430包含面板支撑板432，其具有容纳和支撑面板P的上表面。预接合支持工具430进一步包含数字量规434，如图13所示。
数字量规434通过测量放置在面板支撑板432上的面板P与面板支撑板432之间的间隙来控制上/下移动单元424。也就是说，数字量规434突出而高于面板支撑板432的上表面，从而从上方压装面板P时其可降低。因此，数字量规434测量放置在数字量规434上方的面板P与面板支撑板432之间的间隙。
将测量值传送到上/下移动单元424以微调面板P的高度。这将对面板P施加恒定压力，因为在接合过程中由于面板P和面板支撑板432在预接合过程中彼此分离时施加到面板的不同的力而可产生缺陷。特定来说，由于附着到面板P的后表面的极化面板的厚度上的误差可影响接合，因此数字量规434很精确地测量面板P与面板支撑板432之间的间隙。
同样，如图13所示，预接合模块400进一步包含位置检测部分440，其提供在预接合支持工具430下方并检测芯片CP和面板P的位置。位置检测部分440检测芯片CP和面板P的位置。
位置检测部分440通过辨认芯片固定单元422所移动的芯片CP的一标记来检测芯片CP的位置。同样，位置检测部分440辨认预接合平台410所移动的面板P的标记。当所辨认的标记的位置不匹配时，位置检测部分440控制预接合平台410以改变面板P的位置，使得芯片CP与面板P对准。
在本实施例中，位置检测部分440包含视觉照相机442，其提供在预接合支持工具430的下部侧上，和棱镜444，其提供在面板支撑板432的下部中心以向上反射摄像机442的视角。
同时，第二面板传送模块500将通过导电薄膜附着模块200而接合有导电薄膜AF的面板P传送到预接合模块400。也就是说，第二面板传送模块500将通过导电薄膜附着模块200而在面板P的接合位置附着导电薄膜AF的面板P传送到用于预接合过程的预接合模块400。在本实施例中，由于第二面板传送模块500的结构和功能与上述第一面板传送模块300的结构和功能相同，所以本文将省略其描述。
芯片供应模块600配置成靠近预接合模块400，并将芯片CP连续供应到预接合模块400。也就是说，芯片供应模块600将芯片CP连续供应到预接合过程的位置以使其接合到由第二面板传送模块500和预接合平台410连续供应到预接合过程的位置的面板P。
在本实施例中，如图14所示，芯片供应模块600包含芯片盘放置板610、预对准部分620、芯片移动部分630和芯片装载部分640。
多个芯片盘T放置在芯片盘放置板610上。一般来说，通过将放置在含有预定数目芯片CP的芯片盘T上来处理芯片CP。也就是说，芯片CP不是被单独处理而是通过包含在芯片盘T中而成组地处理以改进处理中的效率。因此，在本实施例中，通过将芯片CP包含在芯片盘T中处理芯片CP。
预对准部分620临时对准芯片CP的位置。也就是说，在芯片CP供应到预接合模块400之前，预对准部分620对准芯片CP的位置以使得在预接合过程中可执行处理而不需要较大的位置调节。在本实施例中，以一种方式驱动预对准部分620以来回和左右推动芯片以对准其水平位置。也就是说，芯片CP被放置在特定操作板上并被来回左右推动以对准其位置。
根据本实施例的预对准部分620进一步包含芯片翻转单元(未图示)以翻转颠倒的芯片CP。某些芯片CP通过颠倒而包含在芯片盘T中，因此不能将其供应到预接合模块400。因此，翻转芯片CP需要被翻转为原始位置来供应。在本实施例中，进一步提供芯片翻转单元以将翻转的芯片CP翻转为其原始位置，从而可准确执行处理。
芯片移动部分630将芯片盘T上的芯片CP移动到预对准部分620。也就是说，如图14所示，芯片移动部分630将芯片盘T中含有的芯片CP循序移动到预对准部分620以使得能连续执行处理。芯片移动部分630将芯片盘T中含有的芯片CP以预定次序连续移动到预对准部分620。
芯片装载部分640移动预对准部分620临时对准的芯片CP并供应到预接合模块400。在本实施例中，如图15所示，芯片装载部分640包含芯片吸附和固定单元642、芯片水平移动单元644和芯片垂直移动单元646。
芯片吸附和固定单元642将芯片CP吸附在其上表面上以固定芯片CP，如图15所示。芯片水平移动单元644水平移动芯片吸附和固定单元642，而芯片垂直移动单元646垂直移动芯片吸附和固定单元642。因此，通过芯片水平移动单元644和芯片垂直移动单元646来移动芯片CP并供应到预接合模块400。
主接合模块700配置成靠近预接合模块400，并通过对临时接合芯片CP的面板P施加热量和压力来将芯片CP完全接合到面板P。在本实施例中，主接合模块700包含主接合平台710、主接合部分720、主接合支持工具730和加热单元740。
主接合平台710移动并对准放置在主接合平台710的上表面上的面板P。也就是说，主接合平台710接收第三面板传送模块800从预接合模块400传送到主接合模块700的面板P，并将面板P移动到用于主接合处理的位置。根据本实施例的主接合平台710具有与上述导电薄膜附着平台210相同的结构和功能，本文将省略其详细描述。
主接合部分720压装放置在面板P的接合位置的芯片CP以将其完全接合到面板P。也就是说，主接合部分720将热量和压力同时施加到由预接合模块400临时固定的芯片CP，从而将其完全接合到面板P。
在本实施例中，如图16所示，主接合部分720包含芯片压装单元722和芯片上/下移动单元724。芯片压装单元722接触芯片CP的上表面以压装芯片CP。芯片上/下移动单元724耦合到芯片压装单元722，并上下移动芯片压装单元722以压装芯片CP。
主接合支持工具730提供在主接合部分720的下方，并在将芯片CP放置在面板P的接合位置并压装时在接合位置支撑面板P的下表面。主接合支持工具730接收主接合过程期间施加的负载以防止过多负载施加到主接合平台710。同样，主接合支持工具730仅准确支撑在主接合过程中施加压力的部分，使得仅将压力准确施加到改进处理准确度的必要部分。
加热单元740包含在主接合部分720和主接合支持工具730中，并在主接合过程期间将热量施加到面板P和芯片CP。为将芯片CP完全接合到面板P，需要适当施加热量，使得导电薄膜AF熔化而将芯片CP牢固地固定到面板P。因此，如图16所示，将加热单元740提供到在主接合过程期间接触面板P和芯片CP的主接合部分720和主接合支持工具730。在本实施例中，加热单元740实施为筒式加热器。
根据本实施例的主接合模块700包含封围主接合模块700的外壳750和过滤供应到外壳750内部的气体的风机过滤器单元FFU 752。因此，可改进处理的准确度。同样，根据本实施例的主接合模块700进一步包含电离器(未图示)以移除面板P的静电。因此，改进处理的准确度的同时降低了次品率。
第三面板传送模块800接收由预接合模块400预接合的面板P，并将面板P传送到主接合模块700。由于第三传送模块800的结构和功能与上述第一面板传送模块300的结构和功能相同，因此本文将省略其详细描述。
面板卸载模块900配置成靠近主接合模块700，并将完全接合芯片CP的面板P连续卸载到外部。在本实施例中，由于面板卸载模块900的结构和功能与上述面板供应模块100的结构和功能相同，因此本文将省略其详细描述。
第四面板传送模块1000从主接合模块700接收完全接合芯片CP的面板P，并将面板P传送到面板卸载模块900。在本实施例中，由于第四面板传送模块1000的结构和功能与上述第一面板传送模块300的结构和功能相同，因此本文将省略其详细描述。
虽然在上述实施例中第一到第四面板传送模块的结构被描述为相同的，但本发明不限于此，因而第一到第四面板传送模块中的每一者可具有不同结构。同样，虽然在上述实施例中提供第一到第四面板传送模块，但面板传送模块的数目可适当改变。
虽然已参考本发明的优选实施例来特定展示和描述本发明，但所属领域的技术人员将了解，在不违背附加权利要求书所界定的本发明的精神与范围的情况下，可在其中做出形式和细节上的各种改变。
如以上所述，根据本发明，由于可使将芯片接合在面板的接合位置的芯片接合过程自动化，因此减少处理时间，且改进工作效率。同样，降低了产品次品率。
权利要求
1.一种自动玻璃上芯片接合器，包括面板供应模块，其在一方向上连续供应面板；导电薄膜附着模块，其经配置以靠近所述面板供应模块，并将导电薄膜接合在所述面板的芯片接合位置；预接合模块，其经配置以靠近所述导电薄膜附着模块，并将所述芯片临时接合在附着所述导电薄膜的所述面板的所述芯片接合位置；芯片供应模块，其经配置以靠近所述预接合模块，并将所述芯片连续供应到所述预接合模块；主接合模块，其经配置以靠近所述预接合模块，并通过对临时接合所述芯片的所述面板施加热量和压力来将所述芯片完全接合到所述面板；面板卸载模块，其经配置以靠近所述主接合模块，并将完全接合所述芯片的所述面板连续卸载到外部；以及面板传送模块，其将所述面板从一个模块传送到另一模块，其中所述导电薄膜附着模块、所述预接合模块以及所述主接合模块被配置成流水线，并以恒定速度连续处理由所述面板传送模块以恒定速度传送的所述面板。
2.根据权利要求1所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述面板传送模块包括第一面板传送模块，其将所述面板供应模块连续供应的所述面板传送到所述导电薄膜附着模块；第二面板传送模块，其将通过所述导电薄膜附着模块而附着所述导电薄膜的所述面板传送到所述预接合模块；第三面板传送模块，其从所述预接合模块接收临时接合的所述面板，并将所述所接收的面板传送到所述主接合模块；以及第四面板传送模块，其从所述主接合模块接收完全接合所述芯片的所述面板，并将所述所接收的面板传送到所述面板卸载模块。
3.根据权利要求1所述的自动玻璃上芯片接合器，其中在与所述导电薄膜附着模块、所述预接合模块以及所述主接合模块的配置流水线成直角的方向上配置所述面板供应模块。
4.根据权利要求1所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述面板供应模块包括面板传送带，其在水平方向上移动所述面板，同时通过接触所述面板的下表面来支撑所述面板；以及带循环滚筒，其循环所述面板传送带，同时以从所述面板传送带的两侧牵拉所述面板传送带的状态而旋转。
5.根据权利要求4所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述面板传送带和所述带循环滚筒中的每一者都通过以间隔分离而成对提供，且每对中的一者都能在水平方向上移动以调节所述间隔。
6.根据权利要求1所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述导电薄膜附着模块包括导电薄膜附着平台，其允许所述面板放置在其上表面上，并移动和对准所述所放置的面板；导电薄膜附着部分，其通过以预定长度切割所述导电薄膜而将所述导电薄膜附着在所述面板的所述芯片接合位置；以及支持工具，其提供在所述导电薄膜附着部分的下方，并在所述导电薄膜附着到所述面板时支撑所述面板的所述接合位置。
7.根据权利要求5所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述导电薄膜附着平台包括面板放置板，其具有放置所述面板的上表面；以及面板放置板移动单元，其在X、Y、Z以及θ方向上移动所述面板放置板。
8.根据权利要求7所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述面板放置板移动单元包括X轴移动单元、Y轴移动单元、Z轴移动单元以及旋转移动单元。
9.根据权利要求7所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述X轴移动单元和所述Y轴移动单元同时被驱动，且所述Z轴移动单元和所述旋转移动单元单独被驱动。
10.根据权利要求7所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述面板放置板进一步包括面板吸附部分，其吸附并固定放置在所述面板放置板的上表面上的所述面板的下表面。
11.根据权利要求6所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述导电薄膜附着部分包括导电薄膜供应卷轴，其具有缠绕在其周围的导电薄膜，并连续供应所述缠绕的导电薄膜；导电薄膜移动单元，其以恒定速度移动缠绕在所述导电薄膜供应卷轴周围的所述导电薄膜；保护薄膜分离单元，其从所述导电薄膜供应卷轴供应的所述导电薄膜中分离上部保护薄膜；导电薄膜切割单元，其以预定长度切割已移除所述上部保护薄膜的所述导电薄膜；压装单元，其将所述切割的导电薄膜压装并接合在所述面板的所述接合位置；以及保护薄膜收集卷轴，其收集所述导电薄膜的所述上部保护薄膜和下部保护薄膜。
12.根据权利要求11所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述导电薄膜移动单元是步进电动机。
13.根据权利要求11所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述导电薄膜切割单元在宽度方向上将所述导电薄膜切割至预定深度。
14.根据权利要求11所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述保护薄膜收集卷轴同时缠绕和收集所述上部保护薄膜和所述下部保护薄膜。
15.根据权利要求6所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述导电薄膜附着模块进一步包括相机模块，其辨认放置在所述导电薄膜附着平台上的所述面板的所述位置。
16.根据权利要求2所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述第一、第二、第三以及第四面板传送模块中的每一者都包括传送面板吸附部分，其通过接触所述面板的所述上表面来吸附并固定所述面板；以及水平移动单元，其耦合到所述传送面板吸附部分，并在水平方向上移动所述传送面板吸附部分。
17.根据权利要求16所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述传送面板吸附部分使用真空吸附力来吸附所述面板。
18.根据权利要求1所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述预接合模块包括预接合平台，其将所述面板放置于其上表面上，并移动和对准所述面板；预接合部分，其将芯片放置并压装在所述面板的所述接合位置，以将所述芯片临时接合到所述面板；以及预接合支持工具，其提供在所述预接合部分下方，并在将所述芯片放置压装在所述面板的所述接合位置时在所述面板的所述接合位置支撑所述面板的所述下表面。
19.根据权利要求18所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述预接合平台包括预接合面板放置板，其具有放置所述面板的上表面；以及预接合面板放置板移动单元，其在X、Y、Z以及θ方向上移动所述预接合面板放置板。
20.根据权利要求19所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述预接合面板放置板进一步包括预接合面板吸附部分，其吸附并固定放置于其上的所述面板的所述下表面。
21.根据权利要求18所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述预接合部分包括芯片固定单元，其通过接触所述芯片的上表面来吸附并固定所述芯片；以及上/下移动单元，其上下移动所述芯片固定单元，并通过允许所述芯片在所述接合位置处接触所述面板来压装所述芯片。
22.根据权利要求21所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述芯片固定单元进一步包括旋转对准单元，其旋转所述芯片固定单元以对准所述芯片的角度。
23.根据权利要求1所述的自动COG接合器，其中所述芯片供应模块包括芯片盘放置板，其中放置多个芯片盘；预对准部分，其临时对准所述芯片的位置；芯片移动部分，其将放置在所述芯片盘上的所述芯片移动到所述预对准部分；以及芯片装载部分，其将所述预对准部分临时对准的所述芯片移动并供应到所述预接合模块。
24.根据权利要求23所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述预对准部分来回左右推动所述芯片以对准所述芯片的水平位置。
25.根据权利要求23所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述预对准部分进一步包括芯片翻转单元，其翻转颠倒的芯片。
26.根据权利要求23所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述芯片装载部分包括芯片吸附和固定单元，其将所述芯片吸附在其上表面上；芯片水平移动单元，其在水平方向上移动所述芯片吸附和固定单元；以及芯片垂直移动单元，其在垂直方向上移动所述芯片吸附和固定单元。
27.根据权利要求1所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述主接合模块包括主接合平台，其将所述面板放置在其上表面上，并移动和对准所述面板；主接合部分，其将芯片放置在所述面板的所述接合位置，并压装和接合所述芯片；主接合支持工具，其提供在所述主接合部分下方，并在将所述芯片放置并压装在所述面板的所述接合位置时在所述面板的所述接合位置支撑所述面板的下表面；以及加热单元，其提供于所述主接合部分中，并在主接合过程期间将热量施加到所述面板和芯片。
28.根据权利要求27所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述主接合平台包括主接合面板放置板，其具有其上放置所述面板的上表面；以及主接合面板放置板移动单元，其在X、Y、Z以及θ方向上移动所述主接合面板放置板。
29.根据权利要求28所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述主接合面板放置板进一步包括主接合面板吸附部分，其吸附并固定放置在其上的所述面板的所述下表面。
30.根据权利要求27所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述主接合部分包括芯片压装单元，其通过接触所述芯片的上表面来压装所述芯片；以及芯片上/下移动单元，其耦合到所述芯片压装单元，并在上下移动所述芯片压装单元时压装所述芯片。
31.根据权利要求27所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述加热单元是筒式加热器。
32.根据权利要求27所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述主接合模块进一步包括风机过滤器单元，其过滤供应到所述主接合模块的气体。
33.根据权利要求27所述的自动玻璃上芯片接合器，其中所述主接合模块进一步包括电离器，其移除所述面板的静电。
全文摘要
一种自动玻璃上芯片接合器包括面板供应模块，其连续供应面板；导电薄膜附着模块，其配置成靠近面板供应模块，并将导电薄膜附着在面板的芯片接合位置；预接合模块，其配置成靠近导电薄膜附着模块，并将芯片临时接合在附着导电薄膜的面板的芯片接合位置；芯片供应模块，其配置成靠近预接合模块，并将芯片连续供应到预接合模块；主接合模块，其配置成靠近预接合模块，将芯片完全接合到面板；面板卸载模块，其配置成靠近主接合模块，并将完全接合芯片的面板连续卸载到外部；以及面板传送模块，其将面板从一个模块传送到另一模块。导电薄膜附着模块、预接合模块及主接合模块配置成流水线，并以恒定速度连续处理由面板传送模块以恒定速度传送的面板。
文档编号G02F1/13GK1924658SQ200610112359
公开日2007年3月7日 申请日期2006年8月31日 优先权日2005年9月2日
发明者陈明出 申请人:Sfa工程股份有限公司