최근 디스플레이용 부품소재는 국가 산업 경쟁력을 강화시킬 수 있는 고부가가치 산업분야로 발전하고 있다. 하지만 디스플레이용 부품소재 생산을 위한 시스템은 대부분 수입에 의존하며 개발이 미비한 상태이다. 그러므로 디스플레이용 부품소재인 스페이서 테이프 생산을 위한 엠보싱 처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 시스템 향상이 시급한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 엠보싱처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 스페이서 테이프 생산을 위한 회전형 엠보싱 처리 시스템을 제안한다. 시스템은 권출부, 성형부, 권치부, 세정부, 검사부로 구성된다. 이 중, 성형부의 금형을 회전형 방식으로 설계하였고, 각 구성품들을 설계하고 시제작품을 제작하여 성능 실험을 하였다. 성능 실험은 삼차원 측정기를 통해 엠보싱 형상, 직경, 엠보싱 간격 및 반대편 엠보싱과의 거리를 측정하였다. 오염물 검출 실험을 하기 위해, 검사부를 통해 첫 번째 샘플과 반복 생산한 후의 샘플에 대해 이물질 레벨을 측정하였다. 그리고 샘플에 이물질을 부착한 후 세정부를 통해 샘플을 세정한 후의 이물질 개수를 측정하여 오염물 세정 실험을 하였다. 또한, 시제작품에 의해 생산되는 스페이서 테이프의 생산성을 측정하였다.
최근 디스플레이용 부품소재는 국가 산업 경쟁력을 강화시킬 수 있는 고부가가치 산업분야로 발전하고 있다. 하지만 디스플레이용 부품소재 생산을 위한 시스템은 대부분 수입에 의존하며 개발이 미비한 상태이다. 그러므로 디스플레이용 부품소재인 스페이서 테이프 생산을 위한 엠보싱 처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 시스템 향상이 시급한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 엠보싱처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 스페이서 테이프 생산을 위한 회전형 엠보싱 처리 시스템을 제안한다. 시스템은 권출부, 성형부, 권치부, 세정부, 검사부로 구성된다. 이 중, 성형부의 금형을 회전형 방식으로 설계하였고, 각 구성품들을 설계하고 시제작품을 제작하여 성능 실험을 하였다. 성능 실험은 삼차원 측정기를 통해 엠보싱 형상, 직경, 엠보싱 간격 및 반대편 엠보싱과의 거리를 측정하였다. 오염물 검출 실험을 하기 위해, 검사부를 통해 첫 번째 샘플과 반복 생산한 후의 샘플에 대해 이물질 레벨을 측정하였다. 그리고 샘플에 이물질을 부착한 후 세정부를 통해 샘플을 세정한 후의 이물질 개수를 측정하여 오염물 세정 실험을 하였다. 또한, 시제작품에 의해 생산되는 스페이서 테이프의 생산성을 측정하였다.
Recently, component materials for display are being developed into higher value-added industries which can strengthen national industrial competitiveness. However, a system for production of component materials for display is nearly depending on import, and its development level is inadequate. For t...
Recently, component materials for display are being developed into higher value-added industries which can strengthen national industrial competitiveness. However, a system for production of component materials for display is nearly depending on import, and its development level is inadequate. For this reason, localization of the embossing treatment system for production of the spacer tape and system improvement for increasing of productivity are needed. Therefore, in this paper, we propose rotary type embossing process system for spacer tape production for localization of system and increasing productivity. The system consists of unwinding, forming, cleaning, winding and testing parts. The mold of forming part is designed to rotary type. And we designed each part and made a prototype to test its performance. We measured embossing shapes, diameter and distance between each embossing and opposite embossing using three coordinate measuring machine. Also, we measured impurity level and the number of impurity particles of sample through the testing and cleaning part. Additionally, the productivity of spacer tape produced by the prototype is measured.
Recently, component materials for display are being developed into higher value-added industries which can strengthen national industrial competitiveness. However, a system for production of component materials for display is nearly depending on import, and its development level is inadequate. For this reason, localization of the embossing treatment system for production of the spacer tape and system improvement for increasing of productivity are needed. Therefore, in this paper, we propose rotary type embossing process system for spacer tape production for localization of system and increasing productivity. The system consists of unwinding, forming, cleaning, winding and testing parts. The mold of forming part is designed to rotary type. And we designed each part and made a prototype to test its performance. We measured embossing shapes, diameter and distance between each embossing and opposite embossing using three coordinate measuring machine. Also, we measured impurity level and the number of impurity particles of sample through the testing and cleaning part. Additionally, the productivity of spacer tape produced by the prototype is measured.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위해 연속적인 스페이서 테이프 생산을 위한 회전형 엠보싱처리 시스템을 제안하며, 시스템 설계 및 시제작품 제작하여 성능 실험을 하였다. 성능 실험은 엠보싱 형상 및 크기 측정 실험, 오염물 검출 및 세정 실험을 하였다.
본 논문에서는 스페이서 테이프 생산을 위한 엠보싱처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위해 스페이서 테이프 생산을 위한 회전형 엠보싱처리 시스템을 제안하며, 시스템 설계 및 시제작품 제작을 제작하여 성능 실험을 하였다. 성능 실험은 엠보싱 형상 및 크기 측정 실험, 오염물 검출 및 세정 실험을 하였다.
검사부는 카메라, 조명, 모니터로 구성된다. 조명을 사용하여 필름 표면을 비추고 카메라를 통해 이물질과 성형의 형상과 간격 등을 촬영하여 모니터를 통해 확인하는 원리이다.
제안 방법
또한, 오염물 세정 실험을 하기 위해 샘플에 임의로 이물질을 부착한 후 세정부를 거쳐 스페이서 테이프를 세정 전, 후의 이물질 입자 개수를 측정하였다. 실험은 3가지 샘플에 대해 각각 이물질 개수를 달리하여 세정 후 이물질 입자의 개수를 측정하였다.
스페이서 테이프 생산 시스템은 권출부, 성형부, 권취부, 세정부, 검사부로 구성된다. 본 논문에서 제안하는 회전형 방식 엠보싱 처리 시스템은 기존의 선형 방식 성형부의 단점을 보완하기 위해 회전형 방식 성형부로 설계하였다.
그림 1은 디스플레이용 부품 소재 생산 과정을 보여준다. 생산 과정은 10 ㎛ 두께의 얇은 절연필름 위에 동박을 붙인 연성회로기판(Flexible Copper Clad Laminate : FCCL)을 제조한 후 리드 배선을 형성하는 테이프 모양의 절연 필름에 대규모 집적 회로 베어 칩을 실장하여 리드와 접속하는 반도체의 표면 실장형 패키지인 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)와 반도체 칩을 얇은 필름 형태의 인쇄회로기판에 장착하는 방식인 칩온필름(Chip On Film : COF)을 제조하고, 테이프 캐리어 패키지와 칩온필름의 생산과 운반 시 공간을 확보하여 집적 회로(Intergrated circuit : IC)를 보호하기 위한 스페이서 테이프 포장을 한 후 마지막으로 제품에 적용 한다[3-4].
따라서 본 논문에서는 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위해 연속적인 스페이서 테이프 생산을 위한 회전형 엠보싱처리 시스템을 제안하며, 시스템 설계 및 시제작품 제작하여 성능 실험을 하였다. 성능 실험은 엠보싱 형상 및 크기 측정 실험, 오염물 검출 및 세정 실험을 하였다.
또한, 오염물 세정 실험을 하기 위해 샘플에 임의로 이물질을 부착한 후 세정부를 거쳐 스페이서 테이프를 세정 전, 후의 이물질 입자 개수를 측정하였다. 실험은 3가지 샘플에 대해 각각 이물질 개수를 달리하여 세정 후 이물질 입자의 개수를 측정하였다. 표 4는 세정 전, 후의 이물질 입자 개수를 측정한 결과를 보여준다.
앞서 설계한 스페이서 테이프 생산 시스템의 각 구성품들을 바탕으로 그림 9와 같은 시제작품을 제작하여 성능 실험을 하였다. 성능 실험은 엠보싱 형상 및 크기 측정 실험, 오염물 검출 및 세정 실험을 하였다.
엠보싱 크기 실험을 위해 48 mm 크기의 스페이서 테이프 금형을 사용하여 스페이서 테이프 생산 시스템에서 생산한 필름을 삼차원 측정기로 엠보싱 형상의 직경과 엠보싱 간격, 반대편 엠보싱과의 거리를 측정하였다. 그림 5는 삼차원 측정기로 측정한 엠보싱 형상 측정 결과를 보여준다.
오염물 검출 실험은 카메라에서 촬영된 각 영상을 통해 이물질 레벨을 측정하였다. 이물질 레벨은 이물질의 크기가 크면 이물질 레벨이 커지고, 반대로 크기가 작으면 이물질 레벨이 작게 나타난다.
대상 데이터
또한, 표 1은 엠보싱 직경, 표 2는 엠보싱 간격, 표 3은 반대편 엠보싱과의 거리를 측정한 결과를 보여준다. 엠보싱 형상의 기준값은 엠보싱 직경 5 mm, 엠보싱 간격 10.5 mm, 반대편 엠보싱과의 거리 44 mm이며, 허용 오차의 기준 값은 0.2 mm이다. 측정 결과, 엠보싱 형상의 직경, 간격, 반대편 엠보싱과의 거리 모두 허용 오차 내에 생성됨을 알 수 있었다.
성능/효과
또한, 오염물 세정 실험을 한 결과, 세정 후 이물질 입자가 줄어드는 것을 알 수 있었다. 기존의 선형 제조 방식의 생산성보다 본 논문에서 제안하는 회전형 제조 방식의 생산성이 증가함을 알 수 있었다.
검사부를 통해 오염물 검출 실험을 한 결과 이물질 레벨이 0에서 3이하로 측정되었다. 따라서, 시제작품을 통해 생산한 샘플에 이물질이 거의 생성되지 않고 생산됨을 알 수 있었다. 또한, 오염물 세정 실험을 한 결과, 세정 후 이물질 입자가 줄어드는 것을 알 수 있었다.
따라서, 시제작품을 통해 생산한 샘플에 이물질이 거의 생성되지 않고 생산됨을 알 수 있었다. 또한, 오염물 세정 실험을 한 결과, 세정 후 이물질 입자가 줄어드는 것을 알 수 있었다. 기존의 선형 제조 방식의 생산성보다 본 논문에서 제안하는 회전형 제조 방식의 생산성이 증가함을 알 수 있었다.
따라서 스페이서 테이프의 수요가 증가하는 시점에서 기존의 제조 방식은 생산성이 낮다는 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 회전형 제조 방식은 성형부의 금형을 회전형으로 하여 필름을 연속적으로 생산할 수 있게 하여 기존의 선형 방식의 단점을 보완하였고 회전형 방식의 생산성 실험 결과 분당 14m가 생산됨을 알 수 있었다.
엠보싱 형상 및 크기 측정 실험 결과, 허용 오차 기준값 내에 모두 만족함을 알 수 있었다. 검사부를 통해 오염물 검출 실험을 한 결과 이물질 레벨이 0에서 3이하로 측정되었다.
표 4는 세정 전, 후의 이물질 입자 개수를 측정한 결과를 보여준다. 측정 결과, 세정 전, 후의 이물질 입자가 줄어드는 것을 알 수 있다.
2 mm이다. 측정 결과, 엠보싱 형상의 직경, 간격, 반대편 엠보싱과의 거리 모두 허용 오차 내에 생성됨을 알 수 있었다.
그림 6(a)는 첫 번째 샘플의 결과이며, 그림 6(b)는 반복 생산을 한 후 샘플에 대해 측정한 결과를 보여준다. 측정 결과, 이물질 레벨이 각각 0에서 3이하로 나타남을 알 수 있다. 따라서 시제작품을 통해 생산한 샘플에 이물질이 거의 생성되지 않고 생산됨을 알 수 있다.
후속연구
따라서 본 논문에서 제안하는 스페이서 테이프 생산을 위한 회전형 엠보싱 처리 시스템을 디스플레이 부품 생산에 적용한다면 수입에 의존하던 디스플레이 산업의 국산화가 가능하고, 필름 제작에 있어 불량률을 감소시킬수 있으므로 생산성 향상 효과를 기대할 수 있을 것으로 보인다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
디스플레이용 부품소재인 스페이서 테이프 생산을 위한 엠보싱 처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 시스템 향상이 시급한 이유는?
최근 디스플레이용 부품소재는 국가 산업 경쟁력을 강화시킬 수 있는 고부가가치 산업분야로 발전하고 있다. 하지만 디스플레이용 부품소재 생산을 위한 시스템은 대부분 수입에 의존하며 개발이 미비한 상태이다. 그러므로 디스플레이용 부품소재인 스페이서 테이프 생산을 위한 엠보싱 처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 시스템 향상이 시급한 실정이다.
스페이서 테이프는 어떤 용도로 사용되는가?
이 중 스페이서 테이프는 정전기에 의한 집적 회로의 불량 방지와 포장공간을 확보하여 집적 회로를 보호하는 것으로서 정전기 방지 처리 및 이물질 발생을 억제하여 디스플레이용 부품소재인 테이프 캐리어 패키지와 칩온 필름의 제조 시 정전기를 방지하고, 물리적인 보호를 위해 테이프 양단에 엠보싱 처리를 하여 공간을 확보하는 가공을 하게 되는 용도로 사용된다.
회전형 엠보싱 처리 시스템이 제안된 이유는 무엇인가?
최근 디스플레이용 부품소재는 국가 산업 경쟁력을 강화시킬 수 있는 고부가가치 산업분야로 발전하고 있다. 하지만 디스플레이용 부품소재 생산을 위한 시스템은 대부분 수입에 의존하며 개발이 미비한 상태이다. 그러므로 디스플레이용 부품소재인 스페이서 테이프 생산을 위한 엠보싱 처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 시스템 향상이 시급한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 엠보싱처리 시스템의 국산화 및 생산성 증대를 위한 스페이서 테이프 생산을 위한 회전형 엠보싱 처리 시스템을 제안한다.
참고문헌 (4)
Kim. G. H., et al., "Plastic Substrates for Flexible Display", Electronics and Telecommunications Trends, Vol. 21, No. 5, pp. 129-140, 2006.
Kim. J. H., et al., "Functional Materials for the Components of TFT-LCD", Journal of KSIEC, Vol. 7, No. 3, pp. 1-15, 2004.
Shin. D. Y., et al., "Effect of Cu2+ Concentration and Additives on Properties of Electrodeposited Cu Thin Films for FCCL from Sulfate Baths", Journal of KISE, Vol. 42, No. 5, pp. 191-196, 2009.
Moon. H. J., et al., "Defects Detection of TCP, COF Using Image Processing", Proc. of KIIS Spring Conference, Vol. 18, No. 1, pp. 174-175, 2008.
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