KR100361464B1 - 기판 수납용 카세트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판의 스크래치(Scratch)를 최소화함과 아울러 기판의 적재능력을 향상시킨 기판 수납용 카세트에 관한 것이다.
본 발명의 기판 수납용 카세트는 사이드 플레이트에 설치되어 기판들을 지지하기 함과 아울러 기판들의 처짐량이 작아지도록 길이방향의 길이가 27㎜ 이상으로 설정된 다수의 선반들과; 기판들의 전방방향과 후방방향의 처짐량이 동일하도록 기판에 대한 수직방향 지지부재만으로 구성된 다수의 스토퍼를 구비한다.
본 발명에 의하면 21장 이상의 기판을 적재할 수 있어 물류능력 및 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판의 처짐량을 일정하게 하여 로봇 암의 작업공간을 충분히 확보함으로써 기판에 발생되는 스크래치를 최소화 할 수 있다.
Description
본 발명은 기판 수납용 카세트에 관한 것으로, 특히 기판의 스크래치(Scratch)를 최소화함과 아울러 기판의 적재능력을 향상시킨 기판 수납용 카세트에 관한 것이다.
기판 수납용 카세트는 반도체 제조공정, 평판 디스플레이 제조공정 등에서 사용되고 있다. 이러한 카세트는 반도체 장비 및 평판 디스플레이 제조장비에 장착되어 기판의 로딩 및 언로딩시 기판을 적재함과 아울러 적재된 기판의 이동수단으로 사용된다.
도 1 은 종래의 카세트를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 카세트(30)는 상판(2)과 하판(4)의 제 1측변들(16,17) 및 제 2 측변들(18,19) 사이에 설치되어 상판(2)과 하판(4)을 지지하는 사이드 플레이트들(6)과, 상판(2)과 하판(4)의 제 3 측변들(20,21) 사이에 설치되어 상판(2)과 하판(4)을 지지하는 스토퍼(10)와, 서로 대향되는 방향으로 사이드 플레이트(6)의 일측면에 형성되는 다수 개의 제 1 선반들(8)과, 제 1 선반들(8)과 직교하는 방향으로 스토퍼(10)의 일측면에 형성되는 다수 개의 제 2 선반들(12)을 구비한다. 상판(2)과 하판(4) 사이에는 8개의 사이드 플레이트들(6)이 설치된다. 즉, 제 1 측변들(16,17) 사이에 4개의 사이드 플레이트들(6)이 설치되고, 제 2 측변들(18,19) 사이에 4개의 사이드 플레이트들(6)이 설치된다. 사이드 플레이트들(6)의 일측면에 형성된 제 1 선반들(8)은 소정간격으로 일정하게 배치되어 기판의 적재공간을 마련한다. 제 1 선반들(8)은 카세트(30)에 적재된 기판을 일정하게 배열함과 아울러 충격으로 인한 기판의 파손을 최소화하기 위하여 도 2와 같이 소정각도를 가지는 경사부(14)를 구비한다. 경사부(14)는 도시되지 않은 로봇 암 또는 컨베어로부터 기판이 적재될 때 기판을 일정하게 배열함과 아울러 카세트(30)의 이동시에 기판의 충격을 최소화한다. 제 3 측변들(20,21) 사이에는 2개의 스토퍼(10)들이 설치된다. 스토퍼들(10)은 컨베어로부터 공급되는 기판을 정지시킴과 아울러 기판들을 일정하게 정렬시킨다. 스토퍼들(10)의 일측면에 형성된 제 2 선반들(12)은 카세트(30)에 적재되는 기판을 지지함과 아울러 컨베어로부터 공급되는 기판의 충격을 최소화시킨다. 이를 위하여 제 2 선반들(12)에는 도 2와 같이 소정각도를 가지는 경사부(14)가 형성된다. 카세트(30)의 사이드 플레이트(6) 및 스토퍼(10)는 도 3과 같이 알루미늄(Al)(32) 상에 PEI(Polyether Imide)(34)가 부착되어 형성된다. 이와 같은 PEI(34)는 높은 물리적 강도를 가짐과 아울러 낮은 마찰계수를 가진다.
이와 같은 카세트(30)는 표 1과 같은 형태로 구성된다.
선반 수 | 20 |
외형 크기 | 696㎜×625㎜×605㎜ |
선반의 길이방향 | 26㎜ |
피치 | 25㎜ |
사이드 플레이트 재료 | PEI |
표 1을 참조하면, 사이드 플레이트(6) 및 스토퍼(10)에는 20개의 선반들(8,12)이 형성된다. 즉, 종래의 카세트(30)에는 20개의 기판이 적재될 수 있다. 이를 위하여, 선반들(8,12)의 피치(Pitch), 즉 선반들(8,12)의 간격은 25㎜로 형성되고 선반의 길이방향은 26㎜의 크기로 형성된다.
도 4a 및 도 4b는 기판이 적재된 카세트를 나타내는 도면이다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 사이드 플레이트(6)의 제 1 선반들(8) 및 스토퍼(10)의 제 2 선반들(12) 상에 기판(36)이 적재된다. 여기서, 기판(36)과 제 1 선반들(8)은 20㎜만큼 중첩된다. 즉, 기판(36)과 제 1 선반들(8)은 제 1 선반들(8)의 길이방향에서 6㎜를 제외한 만큼 중첩된다. 카세트(30)에 적재되는 기판(36)은 SiO2및 Al2O3에 B2O3, BAO 등과 같은 첨가물들이 첨가되어 형성되기 때문에 처짐 현상이 발생된다. 이러한 처짐 현상은 제 2 선반들(12)에 의해 기판(36)의 제 1 측변(38)과 제 2 측변(40)이 상이하게 나타난다. 즉, 제 2 선반들(12)에 의해 지지되는 제 1 측변(38)은 처짐 현상이 발생되지 않지만, 제 2측변(40)에서는 11㎜ 정도의 처짐 현상이 발생된다. 이와 같이 기판(36)의 제 1 측변(38)과 제 2 측변(40)간의 처짐 현상이 상이하게 나타나기 때문에 도 5a 및 도 5b와 같이 로봇 암(42)이 기판(36)을 로딩 및 언로딩할 때 기판(36) 상에 스크래치가 발생될 수 있다. 또한, 로봇 암(42)은 기판(36)의 제 2 측변(40)으로부터 기판(36)이 현재 적재되어 있는 제 2 선반(12)의 다음 선반(13)까지의 높이(h1) 만큼만 작업 공간을 확보할 수 있다. 즉, 로봇 암(42)은 기판(36)의 처짐 현상에 의해 충분한 작업 공간을 확보할 수 없다.
이와 같은 카세트(30)는 정해진 크기에서 물류능력 및 생산성을 향상시키기 위해 많은 기판(36)의 적재가 요구된다. 하지만, 기판(36)의 처짐 현상에 의해 20매 이상의 기판(36)을 적재하기 어렵다. 또한, 카세트(30)와 기판(36)의 접촉면에 높은 기계적 강도를 가짐과 아울러 낮은 마찰계수를 가지는 PEI(34)가 부착되기 때문에 외부로부터의 충격이 여과 없이 기판(36)에 전달된다. 나아가, PEI(34)는 낮은 마찰계수를 가지기 때문에 기판(36)이 적재된 카세트(30)가 이동될 때 기판(36)의 유동이 발생된다. 따라서, 약한 외부의 충격에도 기판(36)이 파손될 수 있다. 또한, 로봇 암(42)이 기판(36)을 로딩 및 언로딩할 때 스토퍼(10)에 형성된 제 2 선반들(12)과 충돌이 발생되어 기판(36)이 파손될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판의 파손을 최소화함과 아울러 기판의 적재능력을 향상시킨 기판 수납용 카세트에 관한 것이다.
도 1은 종래의 카세트를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 선반을 상세히 나타내는 도면.
도 3은 도 1에 도시된 사이드 플레이트 및 스토퍼를 나타내는 도면.
도 4a 및 4b는 도 1에 도시된 카세트에 적재되는 기판의 처짐 현상을 나타내는 도면.
도 5a 및 5b는 로봇이 도 1에 도시된 카세트에 적재된 기판을 로딩/언로딩하는 과정을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 카세트를 나타내는 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 사이드 플레이트 및 스토퍼를 나타내는 도면.
도 8a 및 8b는 도 6에 도시된 카세트에 적재되는 기판의 처짐 현상을 나타내는 도면.
도 9는 로봇이 도 6에 도시된 카세트에 적재된 기판을 로딩/언로딩시키는 과정을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2,52 : 상판 4,54 : 하판
6,56 : 사이드 플레이트 8,12,13,58 : 선반
10,60 : 스토퍼 14 : 경사부
16,17,18,19,20,21,38,40,62,64,66,68,70,72,80,82 : 측변
30,50 : 카세트 32,74 : 알루미늄
34 : PEI 36,78 : 기판
42,84 : 로봇 암 76 : PEEE
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기판 수납용 카세트는 사이드 플레이트에 설치되어 기판들을 지지함과 아울러 기판들의 처짐량이 작아지도록 길이방향의 길이가 27㎜ 이상으로 설정된 다수의 선반들과; 기판들의 전방방향과 후방방향의 처짐량이 동일하도록 기판에 대한 수직방향 지지부재만으로 구성된 다수의 스토퍼를 구비한다.
본 발명의 기판 수납용 카세트는 사이드 플레이트들 및 스토퍼들이 기판과 맞닿는 면에 기판을 탄성지지할 수 있도록 폴리에스테르 엘라스토머가 부착된다.
본 발명의 기판 수납용 카세트는 사이드 플레이트에 설치되어 기판들을 지지하기 함과 아울러 기판들의 처짐량이 작아지도록 길이방향의 길이가 27㎜ 이상으로 설정된 다수의 선반들과, 기판들의 전방방향과 후방방향의 처짐량이 동일하도록 기판에 대한 수직방향 지지부재만으로 구성된 다수의 스토퍼를 구비하며, 사이드 플레이트들 및 스토퍼들이 기판과 맞닿는 면에는 기판을 탄성지지할 수 있도록 폴리에스테르 엘라스토머가 부착된다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 카세트를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 카세트(50)는 상판(52)과 하판(54)의 제 1 측변들(62,64) 및 제 2 측변들(66,68) 사이에 설치되어 상판(52)과 하판(54)을 지지하는 사이드 플레이트들(56)과, 상판(52)과 하판(54)의 제 3 측변들(70,72) 사이에 설치되어 상판(52)과 하판(54)을 지지하는 스토퍼(60)와, 서로 대향하는 방향으로 사이드 플레이트(56)의 일측면에 형성되는 다수 개의 선반들(58)을 구비한다. 상판(52)과 하판(54) 사이에는 8개의 사이드 플레이트들(56)이 설치된다. 즉, 제 1 측변들(62,64) 사이에 4개의 사이드 플레이트들(56)이 설치되고, 제 2 측변들(66,68) 사이에 4개의 사이드 플레이트들(56)이 설치된다. 사이드 플레이트들(56)의 일측면에 형성된 선반들(58)은 소정간격으로 일정하게 배치되어 기판의 적재공간을 마련한다. 선반들(58)은 카세트(50)에 적재된 기판을 일정하게 배열함과 아울러 충격으로 인한 기판의 파손을 최소화하기 위하여 도 2와 같이 소정각도를 가지는 경사부(14)가 형성된다. 제 3 측변들(70,72) 사이에는 2개의 스토퍼들(60)이 설치된다. 스토퍼들(60)들은 컨베어로부터 공급되는 기판을 정지시킴과 아울러 기판들을 일정하게 정렬시킨다. 카세트(50)의 사이드 플레이트(56) 및 스토퍼(60)에는 도 7과 같이 알루미늄(74)의 일측면에 폴리에스테르 엘라스토머(Polyester Elastomer : 이하 "PEEE"라 함)(76)가 부착된다. PEEE(76)는 높은 탄성력 및 마찰계수를 가짐과 아울러 고온에서 변형되지 않는다. 이와 같은 PEEE(76)는 기판과 카세트(50)의 접촉면에 부착되어 카세트(50)가 이동될 때 기판의 유동을 최소화함과 아울러 기판에 가해지는 충격을 흡수하여 기판을 파손을 최소화시킨다.
이와 같은 카세트(50)는 표 2와 같은 형태로 구성된다.
선반 수 | 24 |
외형 크기 | 696㎜×625㎜×605㎜ |
선반의 길이방향 | 41㎜ |
피치 | 21㎜ |
사이드 플레이트 재료 | PEEE |
표 2를 참조하면, 사이드 플레이트(56) 및 스토퍼(60)에는 24개의 선반들(58)이 형성된다. 즉, 본 발명의 카세트(50)는 24개의 기판이 적재될 수 있다. 이를 위해 선반들(58)의 피치, 즉 선반들(58)의 간격은 21㎜로 형성되고 길이방향은 27㎜ 이상, 바람직하게는 41㎜의 크기로 형성된다. 선반들(58)의 길이방향이 길어지게 되면 기판이 처짐량이 줄어들게 된다. 이와 같은 선반(58)의 처짐량은 수학식 1에 의해서 결정된다.
(여기서, Y는 기판의 처짐량, W는 기판의 분포하중, A는 서로 대향하는 선반과 선반사이의 길이, B는 선반과 기판의 중첩크기, E는 기판의 탄성계수, Iz는 기판의 단면 2차 모멘트(Moment)를 나타낸다.) 본 발명에서 W는 0.00128㎏/㎜, E는 7160㎏/㎜, Iz는 19.15㎏/㎜, A는 520㎜, B는 35㎜이다. 이를 수학식 1에 대입하여 계산하면 Y는 8.8694㎜가 된다. 여기서, 상수인 W, E, Iz는 변화될 수 없지만 B와 A는 변화될 수 있다. 즉, B의 길이에 의해 기판의 처짐량이 결정되게 된다. B의 길이, 즉 선반(58)의 길이를 5㎜씩 크게 하여 기판의 처짐량을 계산하면 표 2와 같다.
B(㎜) | Y(㎜) |
20 | 11.052 |
30 | 9.444 |
35 | 8.694 |
40 | 7.981 |
45 | 7.302 |
50 | 6.657 |
55 | 6.046 |
60 | 5.467 |
65 | 4.921 |
70 | 4.406 |
75 | 3.921 |
80 | 3.465 |
표 3을 참조하면, 선반(58)과 기판의 중첩크기(B)가 커질수록 기판의 처짐량(Y)이 소정비율로 감소함을 알 수 있다. 즉, 본 발명에서는 종래에 비해 기판의 처짐량(Y)이 2.358㎜ 만큼 감소함을 알 수 있다. 본 발명에서 선반(58)과 기판의 중첩크기는 21㎜ 내지 80㎜ 사이에서 결정된다.
도 8a 및 8b는 카세트에 적재된 기판을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 8b를 참조하면, 사이드 플레이트(56)의 선반들(58)에 의해 기판(78)이 적재된다. 카세트(50)에 적재되는 기판(78)은 SiO2및 Al2O3에 B2O3, BAO 등과 같은 첨가물들이 첨가되어 형성되기 때문에 처짐현상이 발생된다. 이러한 기판(78)의 처짐현상은 기판(78)의 제 1 측변(82)과 제 2 측변(80)에서 동일하게 나타난다. 즉, 스토퍼(60)에 선반들이 형성되지 않기 때문에 기판(78)의 제 1 측변(82)과 제 2 측변(80)에서 동일한 처짐이 발생된다. 이와 같이 기판(78)의 제 1 측변(82)과 제 2 측변(80)의 처짐이 동일하기 때문에 도 9와 같이 로봇 암(84)이 기판을 로딩 또는 언로딩할 때 충분한 작업공간을 확보할 수 있다. 즉, 로봇암(84)은 기판들(78) 사이의 높이(h2) 만큼 작업공간을 확보할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 수납용 카세트에 의하면 21장 이상의 기판을 적재할 수 있어 물류능력 및 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판의 처짐량을 일정하게 하여 로봇 암의 작업공간을 충분히 확보함으로써 기판에 발생되는 스크래치를 최소화 할 수 있다. 나아가, 카세트와 기판의 접촉면에 높은 탄성력 및 마찰계수를 가지는 PEEE를 부착한다. 따라서, 카세트에 적재된 기판이 이동될 때 발생되는 유동을 최소화 할 수 있다. 또한, 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하여 기판의 파손을 최소화 할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
Claims (17)
- 양측면에 설치된 사이드 플레이트들과, 뒷면에 설치된 스토퍼들을 구비하는 기판 수납용 카세트에 있어서;사이드 플레이트에 설치되어 기판들을 지지함과 아울러 상기 기판들의 처짐량이 작아지도록 길이방향의 길이가 27㎜ 이상으로 설정된 다수의 선반들과;상기 기판들의 전방방향과 후방방향의 처짐량이 동일하도록 상기 기판에 대한 수직방향 지지부재만으로 구성된 다수의 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 1 항에 있어서,상기 사이드 플레이트에 21개 이상의 선반들이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 2 항에 있어서,상기 사이드 플레이트에 24개의 선반들이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 1 항에 있어서.상기 기판이 상기 선반들 상에 적재되었을 때 상기 기판과 상기 선반들의 중첩길이가 21㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 4 항에 있어서,상기 기판과 상기 선반들의 중첩길이는 35㎜인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 1항에 있어서,상기 선반들의 길이방향은 41㎜인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 1 항에 있어서,상기 선반과 선반 사이의 간격이 24㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 7 항에 있어서,상기 선반과 선반 사이의 간격은 21㎜인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 양측면에 설치된 사이드 플레이트들과, 뒷면에 설치된 스토퍼들을 구비하는 기판 수납용 카세트에 있어서;상기 사이드 플레이트들 및 스토퍼들이 기판과 맞닿는 면에는 상기 기판을 탄성지지할 수 있도록 폴리에스테르 엘라스토머가 부착되는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 양측면에 설치된 사이드 플레이트들과, 뒷면에 설치된 스토퍼들을 구비하는 기판 수납용 카세트에 있어서,사이드 플레이트에 설치되어 기판들을 지지하기 함과 아울러 상기 기판들의 처짐량이 작아지도록 길이방향의 길이가 27㎜ 이상으로 설정된 다수의 선반들과,상기 기판들의 전방방향과 후방방향의 처짐량이 동일하도록 상기 기판에 대한 수직방향 지지부재만으로 구성된 다수의 스토퍼를 구비하며,상기 사이드 플레이트들 및 스토퍼들이 기판과 맞닿는 면에는 상기 기판을 탄성지지할 수 있도록 폴리에스테르 엘라스토머가 부착되는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 10 항에 있어서,상기 사이드 플레이트에 21개 이상의 선반들이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 10 항에 있어서.상기 기판이 상기 선반들 상에 적재되었을 때 상기 기판과 상기 선반들의 중첩길이가 21㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
- 제 10 항에 있어서,상기 선반과 선반 사이의 간격이 24㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
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JPH04171965A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-19 | Yodogawa Kasei Kk | 基板の滑落防止機構を備えた基板用カセット |
-
2000
- 2000-05-24 KR KR1020000028183A patent/KR100361464B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62128143A (ja) * | 1985-11-28 | 1987-06-10 | Nec Corp | 半導体基板カセツト |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20010107033A (ko) | 2001-12-07 |
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