KR102001970B1 - 비접촉식 기판 이송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조가 단순하며 기판이 안착된 트레이를 비접촉 방식으로 이송하는 비접촉식 기판 이송 장치에 관한 것으로, 하부면에 자기부상 부재 및 상기 자기부상 부재 사이에 배치되는 이송용 영구자석을 구비하는 트레이; 및 상기 트레이의 이송을 가이드하는 가이드 유닛으로서, 상기 자기부상 부재에 대응하도록 이격 배치되어 상기 트레이에 부상력을 제공하는 부상용 전자석 및 상기 이송용 영구자석에 대응하도록 이격 배치되어 상기 트레이에 이송력을 제공하는 이송용 전자석을 구비하는 상기 가이드 유닛을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

비접촉식 기판 이송 장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING SUBSTRATE BY A NON-CONTACT}

본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 특히 구조가 단순하며 기판이 안착된 트레이를 비접촉 방식으로 이송하는 비접촉식 기판 이송 장치에 관한 것이다.

종래의 기판 이송 장치는 챔버의 하측에 마련된 구동롤러와 트레이의 하부가 접촉되고, 구동 롤러의 회전력에 의해 트레이를 이동시키는 구조로 이루어진다. 따라서, 구동 롤러와 트레이 하부의 마찰력이 증가함에 따라 파티클이 발생하는 문제가 있었다. 파티클은 이송되는 기판에 부착되어 표시장치의 불량을 발생시키고, 고사양/고성능 디바이스 개발에 따라 디바이스의 불량을 방생시키는 원인이 된다.

이러한 점에 착안하여, 등록특허 제10-1848849호는 트레이를 자기 부상시켜 이송함으로써 파티클의 발생을 방지할 수 있는 기판 이송 장치를 제공하고 있다.

도 5를 참조하면, 상기 특허에 따른 기판 이송 장치는 자기 부상부(21, 22)에 의해 트레이(10)를 자기 부상시킨 후 자기 회전부(24)가 일 방향으로 회전하여 자기 부상된 트레이(10)를 일 방향으로 이동시키게 되는 구조를 가진다.

그러나, 트레이(10)가 하측으로 연장된 연장 영역을 포함하는 이송 베이스(12)를 포함하고, 자기 부상부(21, 22)가 복수개의 마그넷으로 이루어지므로 인력 또는 척력의 제어가 어려우며, 또한 자기 부상부(21, 22)가 여전히 간격을 유지하도록 하는 간격 유지 수단(23)을 필요로 하므로 완전한 비접촉 방식으로 기판을 이송하지 못한다. 또한, 자기 회전 수단(24)의 회전 운동이 자기 이송 수단(26)에 의해 직선 운동으로 변환되어 자기 부상된 트레이(10)를 이동시키게 하고 있어, 불필요한 부품수의 증가를 초래하는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1848849호

본 발명의 목적은 구조가 단순하며 기판이 안착된 트레이를 비접촉 방식으로 이송하는 비접촉식 기판 이송 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 비접촉식 기판 이송 장치에 있어서,
기판 장착이 가능한 내부가 빈 사각의 틀 형상으로 제조되어, 하부면에 자기부상 부재 및 상기 자기부상 부재 사이에 배치되는 이송용 영구자석을 구비하는 자성체가 아닌 트레이; 및
상기 트레이의 이송을 가이드하는 가이드 유닛으로서, 상기 가이드 유닛은 트레이의 측면과 마주하는 제1 면 및 트레이의 하부면과 마주하는 제2 면을 각각 구비하고, 상기 제2 면 상에는 상기 자기부상 부재에 대응하도록 이격 배치되어 상기 트레이에 부상력을 제공하는 부상용 전자석 및 상기 이송용 영구자석에 대응하도록 이격 배치되어 상기 트레이에 이송력을 제공하는 이송용 전자석을 구비하는 상기 가이드 유닛을 포함하고,
상기 이송용 영구자석은 상기 트레이의 폭방향에 걸쳐 연장배치되고, 상기 트레이의 진행방향을 따라 서로 다른 자성을 갖고 교대로 배치되며,
상기 이송용 전자석은 상기 이송용 영구자석에 대해 경사지게 배치되고,
상기 트레이의 이송을 가이드하는 가이드 유닛의 트레이의 측면과 마주하는 제1 면 및 트레이의 하부면과 마주하는 제2 면은 계단 구조로 형성되며,
상기 자기부상 부재는 상기 트레이의 가장자리의 하부면에 한 쌍으로 마주보게 배치되고,
상기 이송용 영구자석은 한 쌍의 자기부상 부재 사이에 한 쌍으로 마주보게 배치되고,
상기 가이드 유닛의 제2 면 상에 배치된 상기 부상용 전자석은 한 쌍의 자기부상 부재에 각각 대응하도록 한 쌍으로 마주보게 배치되고,
상기 가이드 유닛의 제2 면 상에 배치된 상기 이송용 전자석은 한 쌍의 이송용 영구자석에 각각 대응하도록 한 쌍으로 마주보게 배치되어,
상기 트레이 하부면 상의 한 쌍의 자기부상 부재와 상기 가이드 유닛의 제2 면 상의 한 쌍의 부상용 전자석에 의해 상기 트레이에 부상력을 제공하도록 하며,
상기 트레이 하부면 상의 한 쌍의 이송용 영구자석과 상기 가이드 유닛의 제2 면 상의 한 쌍의 이송용 전자석에 의해 상기 트레이에 이송력을 제공하도록 구성되어,
상기 트레이가 상기 가이드 유닛의 제2 면에 나란히 배치된 상기 부상용 전자석 및 상기 이송용 전자석에 의해 부상력 및 이송력을 제공받아 상기 가이드 유닛의 제2 면을 따라 비접촉 방식으로 이송가능해지는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 의하면, 구조가 단순하므로 부품수 저감을 통한 코스트 절감이 가능한 효과가 있다.

또한, 기판이 안착된 트레이를 비접촉 방식으로 이송하기 때문에 파티클의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 기판 이송 장치의 구성도이고,
도 2는 도 1에 따른 트레이의 하부면을 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 트레이에 이송력을 제공하는 구성을 나타내는 도면이고,
도 4는 도 1에 따른 가이드 유닛의 일부를 나타내는 도면이며,
도 5는 종래기술에 따른 기판 이송 장치의 구성도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 동작을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 기판 이송 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 트레이의 하부면을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 트레이에 이송력을 제공하는 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1에 따른 가이드 유닛의 일부를 나타내는 도면이다

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 비접촉식 기판 이송 장치는 트레이(100), 및 상기 트레이(100)의 하부에 마련되어 상기 트레이(100)의 이송을 가이드하는 가이드 유닛(200)을 포함하여 구성된다.

상기 트레이(100)는 내부가 빈 사각의 틀 형상으로 마련되어 기판(도시안됨)이 장착된다. 즉, 트레이(100)는 소정 길이를 갖는 네개의 바가 상하좌우에 소정 간격 이격되어 마련되고 바의 가장자리가 서로 접촉됨으로써 중앙부가 빈 사각의 틀 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 트레이(100)에는 기판이 탈부착될 수 있도록 기판을 클램핑하는 클램프가 복수 마련될 수 있다. 여기서, 기판은 액정표시장치를 포함한 평판표시장치를 제작하기 위한 다양한 기판일 수 있다.

또한, 상기 트레이(100)는 하부면에 자기부상 부재(110) 및 상기 자기부상 부재(110) 사이에 배치되는 이송용 영구자석(120)을 구비하고 있다.

바람직하게, 상기 이송용 영구자석(120)은 상기 트레이의 폭방향에 걸쳐 이격배치되고, 상기 트레이의 진행방향을 따라 서로 다른 자성을 갖는 영구자석들이 교대로 배치된다.

도 2를 참조하면, 트레이(100)의 하부면에는 복수개의 이송용 영구자석(120)이 고정 설치되어 있다. 이송용 영구자석(120)은 트레이(100)의 폭 방향(y축 방향) 가장자리에 고정 설치된다. 또한, 복수개의 이송용 영구자석(120)은 트레이(100)의 진행 방향(x축 방향)을 따라 이격 배치된다.

이송용 영구자석(120)은 후술되는 이송용 전자석(140)과 마주하도록 배치되므로, 이송용 전자석(140)에 3상 교류 전류가 공급되면, 이송용 전자석(140)이 이송용 영구자석(120)을 끌어 당기게 되며, 이에 따라 흡인력과 이송력이 발생되어 트레이(100)가 이송된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 트레이에 이송력을 제공하는 구성을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 이송용 영구자석(122)은 상기 트레이(100)의 폭방향에 걸쳐 길게 연장배치되고, 상기 트레이(100)의 진행방향을 따라 서로 다른 자성을 갖고 교대로 배치되며, 이송용 전자석(222, 224)은 상기 이송용 영구자석(122)에 대해 경사지게 배치되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로는, 이송용 전자석(222, 224)은 이송용 영구자석(122)으로부터 소정 간격 이격되어 마주하도록 배치되며, 이송용 영구자석(122)은 서로 다른 극성을 갖는 영구자석들이 이웃하는 형태로 교대 배치된다. 이때, 이송용 전자석(222, 224)과 이송용 영구자석(122)은 서로 끌어 당겨서 추진력을 발생시킨다. 여기서, 이송용 전자석(222)이 이송용 영구자석(122)에 대해 이루는 경사각(θ1)은 이와 이웃하는 반대편측 이송용 전자석(224)이 이송용 영구자석(122)에 대해 이루는 경사각(θ2)과 보각이 되도록 한다. 바람직하게, 경사각(θ1)과 경사각(θ2)의 합계는 180도가 된다. 이와 같이, 이송용 전자석(222, 224)이 이송용 영구자석(122)에 대해 경사지게 배치되는 경우, 이송용 전자석(222, 224)에 의해 추진력(fp)뿐만 아니라 안내력(fg)을 발생시킨다.

도 4를 참조하면, 상기 가이드 유닛(200)은 상기 트레이(100)의 이송을 가이드하는 것으로, 상기 자기부상 부재(110)에 대응하도록 이격 배치되어 상기 트레이(100)에 부상력을 제공하는 부상용 전자석(130) 및 상기 이송용 영구자석(120)에 대응하도록 이격 배치되어 상기 트레이(100)에 이송력을 제공하는 이송용 전자석(140)을 구비하고 있다.

도 4를 참조하면, 상기 가이드 유닛(200)의 서로 마주하는 측면은 계단 구조를 가질 수 있으며, 실질적으로 트레이(100)의 측면과 마주하는 제1 면(210) 및 트레이(100)의 하부면과 마주하는 제2 면(220)을 각각 구비할 수 있다.

또한, 상기 가이드 유닛(200)의 내부에는 상기 트레이(100)의 이송 중에 발생되는 파티클을 흡입하여 배출시키기 위한 흡입 라인부가 더 구비될 수 있다.

상기 흡입라인부는 복수개의 흡입구(230), 상기 흡입구(230)로부터 연장되는 흡입라인(240), 및 상기 흡입라인(240)에 흡인력을 제공하는 흡입부(P)를 포함하여구성된다.

상기 흡입 라인(240)은 상기 트레이(100)과 상기 가이드 유닛(200)이 접하는 영역에 인접하도록 형성된 흡입구(230)로부터 연장될 수 있다. 또한 흡입 라인(240)의 일측은 흡입부(P)와 연결될 수 있다. 상기 흡입구(230)는 복수개로 형성될 수 있으며, 상기 복수개의 흡입구(230)는 상기 트레이(100)의 이송 방향을 따라서 배열될 수 있다.

상기 흡입부(P)는 트레이(100)가 상기 가이드 유닛(200)을 따라서 이동하는 동안, 상기 가이드 유닛(200) 주변에서 발생할 수 있는 파티클을 흡입하여 제거할 수 있도록 흡인력을 제공한다. 흡입부(P)는 가이드 유닛(200) 내부에 형성된 흡입 라인(240)을 통하여 가이드 유닛(200)의 주변으로 흡입력을 인가할 수 있다. 흡입부(P)는 가이드 유닛(200) 주변에서 발생되는 파티클을 제거함으로써, 상기 파티클이 기판에 고착되어 불량을 일으키는 것을 방지할 수 있다. 흡입부(P)는 흡입력을 발생시키기 위한 진공 펌프 및 상기 진공 펌프와 가이드 유닛(200) 내에 형성된 흡입라인(240)를 연결하는 배관을 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드 유닛(200)에는 제1 면(210)에, 구체적으로는 흡입구(230)와 흡입구(230) 사이에 안내용 전자석(미도시)을 더 구비할 수 있다. 안내용 전자석은 트레이의 양측단(y축 방향양단)을 끌어 당기도록 트레이(100)의 양측단에 마주하게 설치된다. 이때, 안내용 전자석은 부상용 전자석(130)이 자기부상 부재(110)에 작용하는 부상력을 방해하지 않으면서 트레이(100)의 측면을 끌어당길 수 있도록 설치되어 트레이(100)가 폭 방향(y축 방향)으로 치우치지 않도록 한다.

또한, 상기 부상용 전자석(130)과 상기 트레이(100) 사이의 부상 간격을 측정하는 갭 센서(300)를 더 포함한다. 여기서, 상기 갭 센서(300)는 부상용 전자석(130)과 이송용 전자석(140) 사이에 부착 설치될 수 있다. 갭 센서(300)에 의해 측정된 정보는 부상용 전자석(130)의 자력을 조절하는 데 사용될 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.

100 : 트레이
110 ; 자기부상 부재
120 : 이송용 영구자석
130 : 부상용 전자석
140 : 이송용 전자석
200 : 가이드 유닛

Claims (5)

1. 비접촉식 기판 이송 장치에 있어서,
   기판 장착이 가능한 내부가 빈 사각의 틀 형상으로 제조되어, 하부면에 자기부상 부재 및 상기 자기부상 부재 사이에 배치되는 이송용 영구자석을 구비하는 자성체가 아닌 트레이; 및
   상기 트레이의 이송을 가이드하는 가이드 유닛으로서, 상기 가이드 유닛은 트레이의 측면과 마주하는 제1 면 및 트레이의 하부면과 마주하는 제2 면을 각각 구비하고, 상기 제2 면 상에는 상기 자기부상 부재에 대응하도록 이격 배치되어 상기 트레이에 부상력을 제공하는 부상용 전자석 및 상기 이송용 영구자석에 대응하도록 이격 배치되어 상기 트레이에 이송력을 제공하는 이송용 전자석을 구비하는 상기 가이드 유닛을 포함하고,
   상기 이송용 영구자석은 상기 트레이의 폭방향에 걸쳐 연장배치되고, 상기 트레이의 진행방향을 따라 서로 다른 자성을 갖고 교대로 배치되며,
   상기 이송용 전자석은 상기 이송용 영구자석에 대해 경사지게 배치되고,
   상기 트레이의 이송을 가이드하는 가이드 유닛의 트레이의 측면과 마주하는 제1 면 및 트레이의 하부면과 마주하는 제2 면은 계단 구조로 형성되며,
   상기 자기부상 부재는 상기 트레이의 가장자리의 하부면에 한 쌍으로 마주보게 배치되고,
   상기 이송용 영구자석은 한 쌍의 자기부상 부재 사이에 한 쌍으로 마주보게 배치되고,
   상기 가이드 유닛의 제2 면 상에 배치된 상기 부상용 전자석은 한 쌍의 자기부상 부재에 각각 대응하도록 한 쌍으로 마주보게 배치되고,
   상기 가이드 유닛의 제2 면 상에 배치된 상기 이송용 전자석은 한 쌍의 이송용 영구자석에 각각 대응하도록 한 쌍으로 마주보게 배치되어,
   상기 트레이 하부면 상의 한 쌍의 자기부상 부재와 상기 가이드 유닛의 제2 면 상의 한 쌍의 부상용 전자석에 의해 상기 트레이에 부상력을 제공하도록 하며,
   상기 트레이 하부면 상의 한 쌍의 이송용 영구자석과 상기 가이드 유닛의 제2 면 상의 한 쌍의 이송용 전자석에 의해 상기 트레이에 이송력을 제공하도록 구성되어,
   상기 트레이가 상기 가이드 유닛의 제2 면에 나란히 배치된 상기 부상용 전자석 및 상기 이송용 전자석에 의해 부상력 및 이송력을 제공받아 상기 가이드 유닛의 제2 면을 따라 비접촉 방식으로 이송가능해지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 기판 이송 장치.
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