KR100762738B1 - 수막현상을 이용한 기판 이송장치 - Google Patents

수막현상을 이용한 기판 이송장치 Download PDF

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Abstract

기판을 절단하는 절단장치에서 기판을 스크라이버의 휠에 대하여 이동시켜 주는 이송장치에 관한 것으로, 표면에 수막이 형성되는 수막 스테이지; 및 상기 수막 스테이지를 이동시켜 주는 이동부로 구성된다.
기판 절단을 위해 기판을 이동시켜 주는 스테이지에 수막을 형성하여 기판을 안정적으로 고정시켜서, 이동 수단에 의해 기판이 이동되는 지나치게 진동되는 것을 억제함으로써 기판에 대한 정밀한 스크라이브 라인 형성이나 절단을 가능하게 하는 효과를 제공한다.
스크라이브, 절단, 기판, 수막

Description

수막현상을 이용한 기판 이송장치{Apparatus for Transferring Substrate Using Hydroplaning}
도 1은 종래의 기판 절단장치에서 기판 이송 수단을 설명하기 위한 사시도.
도 2는 종래의 다른 기판 이송 수단을 설명하기 위한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 수막현상을 이용한 기판 이송장치를 설명하기 위한 정면도.
도 4는 본 발명에서 테이블의 제 1실시예를 설명하기 위한 평면도(A) 및 정단면도(B).
도 5는 본 발명에서 테이블의 제 2실시예를 설명하기 위한 평면도(A) 및 정단면도(B).
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30 : 제 1이동부 35 : 제 1스테이지
40 : 제 2이동부 45 : 제 2스테이지
50 : 회전부 51 : 흡착판
52 : 회전 헤드 53 : 진공 펌프
60 : 제 1휠 62 : 제 2휠
65 : 기판 홀더 70 : 기판
81, 91 : 상부판 82, 92 : 하부판
83, 93 : 측면판 85 : 배출구
95 : 배출 슬릿 86, 96 : 공급라인
87, 97 : 펌프 88, 98 : 수조
본 발명은 수막현상을 이용한 기판 이송장치에 관한 것으로, 특히 기판을 절단하는 절단장치에서 기판을 스크라이버의 휠에 대하여 이동시켜 주는 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 등의 기판으로 사용되는 유리기판은 대형으로 제작된 후에, 용도에 따른 크기로 절단 가공된다.
상기 유리기판과 같은 취성 물질을 절단하기 위한 공정은 유리기판보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 공구를 이용하여 기판의 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브(Scribe) 공정과, 상기 유리기판에 형성된 절단선을 중심으로 가압하여 절단하는 브레이크(Break) 공정으로 이루어진다.
상기 스크라이브 공정은 절단 공구인 휠을 이용하여 유리기판의 절단 위치에 크랙을 형성하는 공정이고, 상기 브레이크 공정은 유리기판에 스크래치를 형성하지 않는 재질로 이루어진 브레이크 바를 상기 크랙에 위치시킨 후에 적당한 힘으로 순 간적인 압력을 가하면 상기 크랙이 유리기판의 두께 방향으로 확장되면서 절단된다.
여기서, 상기 스크라이브 공정은 기판에 스크라이브 라인을 형성하기 위해 스크라이브 휠에 대해 상기 기판을 이송시켜 주어야 한다.
이와 같은 유리 기판의 이송은 2003년 2월 5일에 공개된 특허공개번호 제 10-2003-10503호의 판유리 절단기구 및 트리밍 장치와, 2004년 1월 31일에 공개된 특허공개번호 제 10-2004-10045호의 절단장치 등에 소개되어 있는 벨트를 이용한 이송장치를 이용한다.
즉, 도 1에 나타낸 종래의 이송장치는 유리기판(16)을 트리밍하기 위해 절단부(13), 지지부(14), 위치 결정부(15) 등으로 구성된 트리밍 장치에 이송시켜 주는 것으로, 상기 유리기판(16)을 상기 트리밍 장치로 반송하기 위해 평벨트 구조로 이루어진 반송 벨트(11)를 이용하고, 상기 트리밍 장치 내에서의 유리기판(16)의 이송은 평벨트 구조로 된 다수의 작업 벨트(12)에 의해 이루어진다.
그리고, 도 2에 나타낸 종래의 다른 이송장치는 벨트식 컨베이어(21)를 이용하여 유리기판(20)을 이송시켜 주는 것으로, A위치에서 B위치인 절단장치의 컨베이어(21)로 이송시켜 놓고 홀더(25)를 이용하여 유리기판(20)을 고정시킨 상태에서 지지부(22)와 가압부(23) 및 절단부(24)를 이용하여 스크라이브 라인을 형성하고, 절단하며, 유리기판(20)의 다른 쪽에 대한 공정을 위해 상기 컨베이어(21) 위에 설치된 이송장치(26) 및 흡반(27)을 이용하여 상기 기판(20)을 상기 컨베이어(20) 상에서 회전시켜 후속 작업을 진행한다.
상기와 같이 이루어지는 종래의 벨트 구조의 이송장치들은 벨트 위에 기판을 탑재한 상태에서 이송되기 때문에 벨트의 회전 및 이동에 따른 진동에 의해 상기 기판도 같이 진동되어 정확한 절단이 어려워지는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 진동으로 인하여 이송 속도를 높일 수 없기 때문에 공정 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 기판 절단을 위해 기판을 이동시켜 주는 스테이지에 수막을 형성하여 기판을 안정적으로 고정시켜 이동시켜 주는 수막현상을 이용한 기판 이송장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 표면에 수막이 형성되는 수막 스테이지; 및 상기 수막 스테이지를 이동시켜 주는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치를 제공한다.
상기 수막 스테이지는 평탄 구조로 이루어져 수막 형성을 위한 액체를 배출하는 다수의 배출구가 상부면에 형성되고, 상기 배출구로 액체를 공급하는 중공부가 내부에 형성되어, 상기 중공부에 액체를 공급해 주는 공급라인이 연결되는 것을 특징으로 하며, 상기 공급라인은 액체를 미리 설정된 압력으로 공급해 주는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수막 스테이지는 평탄 구조로 이루어져 액체 또는 기체를 배출하는 다수의 배출구가 상부면에 형성되고, 상기 배출구로 액체 또는 기체를 공급하는 중공부가 내부에 형성되어, 상기 중공부에 액체 또는 기체를 공급하는 공급라인이 연결되는 것을 특징으로 하며, 상기 공급라인은 액체를 미리 설정된 압력으로 공급해 주는 펌프와, 기체를 미리 설정된 압력으로 공급해 주는 컴프레서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 공급라인은 상기 펌프와 컴프레서 중 어느 하나를 선택하는 절환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배출구는 4방 등간격으로 배치된 다수의 원형으로 이루어지거나, 2방 등간격으로 배치된 다수의 슬릿형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 수막 스테이지를 회전시켜 주는 회전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 상기 수막 스테이지의 상부면에 묻은 이물질을 제거하기 위한 크리너를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 크리너는 진공 흡입하여 상기 이물질을 제거하는 진공식 크리너 또는 상기 이물질을 밀어내어 제거하는 와이퍼식 크리너 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 스크라이브 장치나 절단장치 상에서 이동되는 기판을 안정적으로 고정시켜 주는 이점이 있다.
(실시예)
본 발명에 따른 수막현상을 이용한 기판 이송장치에 대하여 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부한 도면, 도 3은 본 발명에 따른 수막현상을 이용한 기판 이송장치를 설명하기 위한 정면도, 도 4는 본 발명에서 테이블의 제 1실시예를 설명하기 위한 평면도(A) 및 정단면도(B), 도 5는 본 발명에서 테이블의 제 2실시예를 설명하기 위한 평면도(A) 및 정단면도(B)이다.
본 발명에 따른 수막현상을 이용한 기판 이송장치를 설명하기 위해, 기판(70)을 절단하기 위해 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이버를 나타낸 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3에서, 본 발명은 상기 기판(70)이 그 상부면에 놓이는 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)와, 상기 제 1스테이지(35) 및 상기 제 2스테이지(45)를 각각 양방향으로 왕복 이송시켜 주는 제 1이동부(30) 및 제 2이동부(40)와, 상기 기판(70)의 상부면 및 하부면에 스크라이브 라인을 형성시켜 주는 제 1휠(60) 및 제 2휠(62), 그리고 상기 제 2스테이지(45)의 위에 설치되어 상기 제 2스테이지(45)에 놓이는 상기 기판(70)을 들어서 회전시켜 주는 회전부(50)로 구성된다.
여기서, 도 3에는 상기 기판(70)을 이송시켜 주는 스테이지를 2개로 구성한 것을 예로 들어 설명하였으나, 경우에 따라서는 1개의 스테이지만으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 회전부(50)는 1개로만 구성된 스테이지 위에 설치된다.
상기 회전부(50)는 상기 기판(70)을 흡착판(51)으로 진공 흡착하여 들어 올린 후에 90도 회전시켜 주는 것으로, 이를 위한 승강장치와 회전장치가 상기 흡착 판(51)이 장착된 회전헤드(52)에 포함되어 구성되어야 한다. 그리고, 상기 회전 헤드(52)에는 상기 흡착판(51)에 진공압 즉, 부압(負壓)을 형성하기 위한 진공펌프(53)가 연결된다.
상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)는 도 4 및 도 5에 나타낸 각 스테이지의 평면도(A) 및 단면도(B)바와 같이, 2종류의 구조로 이루어진다.
즉, 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)는 그 내부에 중공부(84, 94)가 형성되게 상부판(81, 91)과 하부판(82, 92), 그리고 상기 상부판(81, 91) 및 하부판(82, 92)의 측단면을 밀폐시켜 주는 측면판(83, 93)으로 구성되고, 상기 상부판(81, 91)에는 원형으로 이루어져 4방 등간격으로 배치된 다수의 배출구(85)나, 슬릿형으로 이루어져 2방 등간격으로 배치된 다수의 슬릿(95)이 형성된다.
그리고, 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)의 내부에 형성된 중공부(84, 94)에 수막 형성을 위한 액체(예를 들어, 물)를 공급하기 위한 공급라인(86, 96)이 연결되고, 상기 공급라인(86, 96)은 펌프(87, 97)를 통해 수조(88, 98)로부터 액체를 공급받아 상기 중공부(84, 94)에 공급한다.
상기와 같이 구성된 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)는 각각 제 1이동부(30) 및 제 2이동부(40)에 설치되며, 상기 제 1이동부(30) 및 제 2이동부(40)는 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)를 각각 왕복 이동시켜 주는 기능을 가지고 있다.
상기 제 1이동부(30)나 상기 제 2이동부(40)는 상기와 같은 왕복 이동 기능 외에도 각각 상부에 설치된 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)를 회전시 켜 주는 회전장치(도시 생략)가 포함 구성되어 스크라이브 라인 형성이나 절단 공정이 한번 완료된 후에 바로 상기 기판(70)을 90도 회전시켜서 후속 공정을 수행할 수 있게 할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 상기 제 1스테이지(35) 또는 제 2스테이지(45)에 상기 기판(70)을 밀착시키기 위해서는 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)에 수막을 형성하기 위해 상기 펌프(87, 97)를 가동시켜서 상기 수조(88, 98) 내의 액체를 상기 중공부(84, 94) 내로 공급하여 상기 배출구(85)나 슬릿(95)로 배출시켜서 상기 상부면(81, 91)의 표면에 수막을 형성한다.
상기와 같이 수막이 형성된 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)에 기판(70)을 놓으면, 상기 기판(70)의 하부면이 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)의 상부에 밀착되기 때문에 상기 제 1이동부(30) 및 제 2이동부(40)가 구동되어 진동이 발생하더라도 상기 기판(70)이 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45) 상에 안정적으로 고정될 수 있다.
상기와 같이 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)와 상기 기판(70)간에 이루어지는 밀착 현상은 2개의 판 사이에 수막을 형성한 후에 밀착시키면 판 사이에 진공이 형성되어 대기압에 의하여 서로가 밀착되는 현상을 이용한 것이다.
한편, 상기와 같이 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)에 상기 기판(70)을 놓은 후에 스크라이브 공정이나 절단 공정을 한 후에, 상기 기판(70)을 수 막이 형성되어 있는 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)로부터 분리하려면 상기 설명과 같이 수막에 의해 서로 잘 분리되지 않는다.
이를 위해, 본 발명에서는 상기 펌프(87, 97)를 가동시켜서 상기 기판(70)과 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45) 사이에 대기압보다 높은 압력을 형성하여 서로를 용이하게 분리할 수 있게 한다.
이때, 상기 기판(70)의 분리는 상기 회전부(50)의 흡착판(51)을 이용할 수도 있다.
특히, 본 발명은 상기와 같이 수막이 형성된 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45) 상에서 상기 기판(70)의 절단 공정이 이루어지는 경우에 절단 공정에서 파생되는 상기 기판(70)의 파편이 수막을 형성하고 있는 액체에 의해 비산되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기와 같이 구성된 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45) 상에 기판 파편 등과 같은 부피를 가지는 이물질이 있으면 상기 기판(70)이 수막에 의해 밀착되지 않으므로 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45) 상의 표면을 크리닝해 주는 크리너(도시 생략)가 더 포함되어 구성된다.
상기 크리너는 진공 흡입하여 상기 이물질을 제거하는 진공식 크리너나 상기 이물질을 밀어내어 제거하는 와이퍼식 크리너, 또는 2가지 혼합 방식으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)에서 공정이 완료된 상기 기판(70)을 용이하게 분리하기 위해, 상기 설명에서는 상기 펌프(87, 97)를 가동시 켜서 상기 기판(70)과 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45) 사이에 액체를 공급함으로써 상기 기판(70)의 표면에 인가되는 대기압을 극복하여 분리하는 것에 대해 설명하였지만, 보다 효율적인 분리를 위해서는 상기 공급라인(86, 96)에 절환밸브(도시 생략)를 연결하고, 이에 에어 컴프레서(도시 생략)를 연결한 후에, 상기 기판(70)에 대한 스크라이브 라인 형성 공정이나 절단 공정 중에만 상기 펌프(87, 97)를 통한 액체를 공급하고, 상기 기판(70)을 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45)로부터 분리할 때에는 상기 절환밸브를 상기 에어 컴프레서 쪽으로 절환시켜서 상기 에어 컴프레서에 의해 공급되는 압축 공기를 상기 기판(70)과 상기 제 1스테이지(35) 및 제 2스테이지(45) 사이에 공급함으로써 상기 기판(70)의 표면에 인가되는 대기압을 극복하도록 하면서 동시에 수막을 형성했던 액체를 제거하여 보다 용이하게 상기 기판(70)을 분리되게 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 기판 절단을 위해 기판을 이동시켜 주는 스테이지에 수막을 형성하여 기판을 안정적으로 고정시켜서, 이동 수단에 의해 기판이 이동되는 지나치게 진동되는 것을 억제함으로써 기판에 대한 정밀한 스크라이브 라인 형성이나 절단을 가능하게 하는 효과를 제공한다.

Claims (11)

  1. 평탄 구조로 이루어져 수막 형성을 위한 액체를 배출하는 다수의 배출구가 형성된 상부면과 외부로부터 액체를 유입하여 상기 배출구로 액체를 공급하는 중공부로 이루어진 수막 스테이지 및
    상기 수막 스테이지를 이동시켜 주는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수막 스테이지의 중공부는 상기 중공부에 액체를 공급해 주는 공급라인과 연통되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 공급라인은 액체를 미리 설정된 압력으로 공급해 주는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 공급라인은 선택적으로 기체가 유입되며, 유입된 기체는 상기 중공부를 통해서 배출관으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 공급라인은 액체를 미리 설정된 압력으로 공급해 주 는 펌프와, 기체를 미리 설정된 압력으로 공급해 주는 컴프레서 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 공급라인은 상기 펌프와 컴프레서 중 어느 하나를 선택하는 절환수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 배출구는 4방 등간격으로 배치된 다수의 원형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 배출구는 2방 등간격으로 배치된 다수의 슬릿형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 수막 스테이지를 회전시켜 주는 회전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 수막 스테이지의 상부면에 묻은 이물질을 제거하기 위한 크리너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 크리너는 진공 흡입하여 상기 이물질을 제거하는 진공식 크리너 또는 상기 이물질을 밀어내어 제거하는 와이퍼식 크리너 중에서 선택 된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기판 이송장치.
KR1020050133566A 2005-12-29 2005-12-29 수막현상을 이용한 기판 이송장치 KR100762738B1 (ko)

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