KR20080062398A - 기판 이송용 카세트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송용 카세트에 관한 것이다.
본 발명에 의한 기판 이송용 카세트는 하부 프레임과, 상부 프레임과, 하부/상부 프레임을 연결하는 수직 기둥과, 기판을 안착하기 위한 기판 지지대와, 수직 기둥에 형성되고 기판 지지대와 결합되어 기판 지지대가 상기 수직 기둥을 따라 수직 이동하도록 하는 기판 지지대 결합부를 구비한다.

Description

기판 이송용 카세트{Cassette for Transferring Plate}
도 1 및 도 2는 종래의 기판 이송용 카세트를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 기판 이송용 카세트를 나타내는 도면.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 기판 이송용 카세트의 기판 지지대를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 의한 기판 이송용 카세트의 동작장치를 나타내는 블록도.
도 8은 본 발명에 의한 기판 이송용 카세트의 동작설명을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
12,112 : 하부 프레임 14,114 : 상부 프레임
16,116 : 수직 기둥 20,120 : 기판 지지대
122 : 기판 지지대 결합부 122a : 영구자석
122b : 전자석부
본 발명은 기판 이송용 카세트에 관한 것으로, 특히 기판의 적재 효율을 높이면서, 원하는 위치의 기판을 반출할 수 있는 기판 이송용 카세트에 관한 것이다.
액정표시장치는 광투과성인 두 장의 기판 사이에 액정층을 형성하고, 전극에 전압을 인가하여 액정층을 재배열함으로써 액정층을 투과하는 광량을 조절하는 것으로 휘도를 표시하는 표시장치이다.
이러한 액정표시장치는 기판 세정 공정, 기판 패터닝 공정, 배향막형성/러빙 공정, 기판합착/액정주입 공정, 검사 공정, 리페어(Repair) 공정, 실장 공정 등의 여러 공정을 진행하여 제조된다.
각각의 공정은 특정 장비들에 의해 진행되고, 기판을 각각의 장비들간으로 운반하기 위해서는 자동 반송 장치가 사용된다. 이때, 자동 반송 장치의 반송 효율을 높이기 위해서 기판들을 다수개 수납할 수 있는 카세트에 수납한 다음 자동 반송 장치를 이용하여 반송한다.
이때 다수의 기판을 수납하는 카세트는 도 1에서 보는 것처럼 상부 프레임(14)과, 하부 프레임(12)과, 상부 프레임(14)과 하부 프레임(12)을 연결하며 카세트 전체를 지지하는 수직 기둥(16) 및 수직 기둥(16)에서 형성되어 기판(10)을 안착하는 기판 지지대(20)를 구비한다.
이러한 카세트에서 기판(10)을 반입/반출하기 위해서는 로봇 암을 이용한다. 이에 따라, 기판(10)이 적재된 사이의 공간(h1)은 로봇 암의 서포트 바가 투입될 수 있을 정도의 여유를 확보하여야 한다. 즉, 각각의 기판(10) 사이에는 충분한 공간(h1)이 확보되어 있기 때문에 로봇 암을 이용하여 원하는 기판을 자유롭게 반입/반출할 수 있다.
하지만 근래에는 이러한 공간(h1)을 줄이고 카세트에 기판을 더 많이 적재하기 위한 집적형 카세트를 이용하기도 한다.
집적형 카세트는 도 2에서 보는 것처럼 기판 지지대(40) 간의 간격(h2)을 기판(10)이 들어갈 수 있을 정도만큼만 확보함으로써, 동일한 크기의 카세트에 더 많은 기판(10)을 적재할 수 있다. 이에 따라 집적형 카세트는 기판을 이송하는데에 더욱 효율적이고, 작업공간을 축소시킬 수 있다. 이러한 집적형 카세트에서는 적재되어 있는 각각의 기판(10) 간의 간격이 좁기 때문에 일반적인 카세트에서처럼 로봇암을 이용하여 원하는 위치에 기판을 반입/반출하는 것이 불가능하다.
그렇기 때문에 집적형 카세트에서는 기판이 적재된 최하단의 공간(h3)과 최상단의 공간(h4)에만 여유분을 확보하여, 기판을 반출할 경우에는 카세트가 수직이동하면서 최하단의 기판부터 순차적으로 반출하고, 기판을 반입할 경우에는 카세트가 수직이동하면서 최상단의 기판 지지대에서부터 기판을 반입한다.
즉, 종래의 집적형 카세트는 기판을 적재하는 수단으로서의 효율성은 증가하였지만, 원하는 기판을 자유롭게 반출하지 못하는 단점이 있다. 예컨대, 카세트의 최하부에서 20번째에 위치한 기판(P20)의 기판이 물리적인 충격으로 파손되거나 불량이어서 테스트를 한다거나, 기타 다른 이유로 'P20'의 기판을 반출하려고 한다면 그 아래에 위치한 19개의 기판을 순차적으로 모두 반출하여야 하는 불편함이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 기판 적재 효율성을 높이면서도, 원하는 위치에 있는 기판을 자유롭게 반입하고, 원하는 위치로 반출할 수 있는 집적형 카세트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 기판 이송용 카세트는 하부 프레임과, 상부 프레임과, 하부/상부 프레임을 연결하는 수직 기둥과, 기판을 안착하기 위한 기판 지지대와, 수직 기둥에 형성되고 기판 지지대와 결합되어 기판 지지대가 상기 수직 기둥을 따라 수직 이동하도록 하는 기판 지지대 결합부를 구비한다.
상부 프레임과 최상단에 위치한 기판 지지대 사이에는 로봇 암이 기판의 반출 작업을 할 정도의 공간이 확보된다.
기판 지지대 결합부의 일실시예로 전자석을 이용할 수 있다.
이때 기판 지지대 결합부는 전자석부와, 전자석부의 상측 및 하측 중 어느 한측에 형성된 영구자석부를 포함한다. 그리고, 전자석부에 전류를 공급하는 전류 공급부를 더 구비하며, 전류 공급부는 전자석부가 영구자석의 극성과 반대되는 극성을 갖도록 전류를 인가한다.
그리고 본 발명에 의한 기판 지지대 간의 간격은 기판이 안착될 수 있을 정도의 공간만을 확보한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 3 내지 도 8을 통하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 기판 이송용 카세트에 관한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 이송용 카세트는 하부 프레임(112)과, 상부 프레임(114)과, 하부 및 상부 프레임(114)을 연결하는 수직 기둥(116)과, 기판을 안착하기 위한 기판 지지대(120) 및 기판 지지대(120)를 수직 기둥(116)에 결합하기 위한 기판 지지대 결합부(122)를 구비한다.
하부 프레임(112) 및 상부 프레임(114)은 각각 최외각에 직사각형 모양으로 형성된 프레임 내부에 수 개의 프레임이 더 형성되어 매트릭스 모양을 형성한다.
수직 기둥(116)은 하부 프레임(112)과 상부 프레임(114)을 연결하는 것으로, 하부 프레임(112) 및 상부 프레임(114)의 네 모서리 근처와 그 사이 사이에 수 개가 더 형성된다.
하부 프레임(112)과 상부 프레임(114)은 플라스틱 등을 이용하여 제작할 수도 있고, 강도가 높은 알루미늄이나 스테인레스 강(Steel Use Stainless : SUS)을 이용하여 제작할 수 있다.
수직 기둥(116)은 강철을 이용하여 제작하는 것이 바람직하다.
기판이 반/입출되는 카세트의 정면에 대응되는 카세트의 후면의 수직프레임(44)에는 도시하지 않은 서포트 바가 형성되어 기판이 안착될 경우 기판 지지 대(120)에 인가되는 하중을 분산한다.
기판 지지대(120)는 기판 지지대 결합부(122)를 통해서 카세트의 측면에 위치한 양측에 수직 기둥(114)에 형성되어 기판을 안착하기 위한 것으로, 양쪽에서 수평으로 일치하는 높이에서 대응되도록 배치된다.
기판 지지대(120) 및 서포트 바는 수직 기둥(114)에서 같은 같은 높이에 정열되어 기판이 평행하게 안착될 수 있도록 한다. 그리고, 기판 지지대(120) 간의 수직 간격은 기판이 적재할 수 있을 정도의 최소한의 간격으로 설정된다. 이에 따라, 같은 크기의 카세트에서도 기판을 많이 적재할 수 있기 때문에 카세트를 이용한 기판의 이송 작업의 효율성이 증가한다.
최상단에 위치한 기판 지지대(120)는 상부 프레임(114)과 일정한 간격(H)을 두고 위치하는데, 이러한 간격(H)은 로봇 암이 기판을 반입/반출할 수 있을 정도의 간격이다.
그리고 하나의 기판을 안착하기 위하여 평행한 위치에 형성되는 기판 지지대(120)의 개수는 기판의 크기를 고려하여 설정한다. 즉, 기판의 크기가 크면 기판의 하중을 분산하기 위하여 더 많은 수의 기판 지지대(120)를 형성할 수 있다.
기판 지지대 결합부(122)는 기판 지지대(120)를 수직 기둥(116)과 연결하면서, 기판 지지대(120)가 수직 기둥(116)을 따라서 수직 이동할 수 있도록 한다.
이처럼 기판 지지대(120)가 수직 기둥(116)을 따라 이동할 수 있게 하도록 기판 지지대 결합부(122)는 모터등의 동력수단과 연결될 수 있다.
이러한 기판 지지대 결합부(122)의 일 실시예로서 전자석을 이용한 기판 지 지대 결합부(122)에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 의한 기판 지지대 결합부를 나타내는 도면이고, 도 5은 기판 지지대 결합부를 정면에서 바라본 단면도이고, 도 6은 기판 지지대 결합부의 평면 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 기판 지지대 결합부(122)는 전자석부(122)와 전자석부(122b)의 상측 또는 하측에 형성된 영구자석(122a)을 포함한다. 기판 지지대 결합부(122)는 수직 기둥(116)을 감싸고, 일측에는 기판 지지대(120)와 결합된다. 그리고, 기판 지지대 결합부(122)는 기판 지지대 결합부(122)가 수직 기둥(116)을 중심으로 회전하지 않고, 정위치를 유지한 상태에서 수직이동을 할 수 있도록 요철부(124)를 구비한다.
전자석부(122b)는 그 내부에 코일(125)이 형성되고, 코일(125)의 양끝단은 각각 홀(123)을 통하여 외부에 기판 지지대 결합부(122) 외부에 형성된 전류 공급부(도시하지 않음)와 연결된다.
전류 공급부는 코일에 전류를 공급하여 전자석부(122b)를 전자석으로 만든다. 이때 코일의 양끝단에 인가되는 극성은 영구자석(122a)의 극성에 따라 설정된다. 즉, 전류 공급부는 전자석부(122b)와 영구자석(122a)이 서로 같은 극성의 자성을 갖도록 코일(125)에 전류를 인가한다. 예컨대, 전자석부(122b)와 대면하는 곳의 영구자석(122a)의 극성이 'N'극이라면, 전류 공급부는 영구자석(122a)과 대면하는 전자석부(122b)의 극성이 'N'극이 되도록 코일(125)에 전류를 인가한다.
본 발명에 의한 카세트에 기판을 반입/반출하는 과정을 살펴보면 다음과 같 다.
도 7은 본 발명에 의한 카세트를 동작하기 위한 장치를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 전류 공급부는 각각의 기판 지지대 결합부(122)의 코일의 양끝단과 전기적으로 접속되고, 제어부에서 인가되는 신호에 따라 특정 기판 지지대 결합부(122)의 코일에 전류를 인가한다.
제어부는 사용자 또는 작업의 상황을 고려하여 자동 설정된 명령에 의해 전류 공급부에 특정 신호(s1~sn)를 인가한다. 이때 전류 공급부에 인가되는 특정 신호는 수 개의 기판 지지대 결합부(122) 중 특정 기판 지지대 결합부(122)에 전류를 인가하기 위한 신호이다.
예컨대, 도 8에서 보이는 최하단에서부터 20번째 기판(P20)을 반출하려고 한다면, 제어부는 전류 공급부에 신호(s20)를 인가한다.
's20' 신호를 인가받은 전류 공급부는 'P20'의 기판을 받치고 있는 20 번째의 기판 지지대 결합부(122)의 전자석부(122b)에 전류를 인가한다. 이에 따라, 20 번째의 기판 지지대 결합부(L20)는 전자석부(122b)는 전자석으로 된다. 이때, 20번째의 기판 지지대 결합부(122)는 그 하단층에 위치한 19번째의 기판 지지대 결합부(122)의 영구자석(122a)과 같은 극성을 갖는다.
따라서, 자력의 반발력으로 인해 두 기판 지지대 결합부(122)는 서로 밀어내려고 한다. 이때, 상부 프레임(114)과 최상단에 위치한 기판 지지대 결합부(122) 사이에 공간이 형성되어 있어서, 'L20' 기판 지지대 결합부 및 그 위에 위치한 기 판 지지대 결합부들은 도 9와 같이 위로 상승한다.
상부 프레임(114)과 최상단에 위치한 기판 지지대 결합부(122) 사이에 형성된 공간은 로봇 암에 의해 기판을 반출할 수 있을 정도의 공간이기 때문에, 'L20' 기판 지지대 결합부가 상승하여 형성된 공간(H)도 로봇 암이 충분히 기판 이송 작업을 할 수 있을 공간이다.
이처럼 기판 지지대 결합부의 상승으로 공간(H) 확보가 되면 로봇 암(도시하지 않음)으로 기판을 반출할 수 있다.
즉, 본 발명에 의한 카세트에 의하면 각각의 기판 사이의 공간을 최소화하여 기판을 다수개 적재하면서, 원하는 위치의 기판을 자유롭게 반입/반출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 집적형 카세트에 의하면 기판 사이의 공간을 최소화하여 많은 기판을 적재할 수 있으면서, 원하는 위치의 기판을 자유롭게 반입하고 반출할 수 있다. 이에 따라, 카세트를 이용한 기판의 이송 작업의 능률을 향상시키면서 기판의 반출을 위한 작업 시간을 줄여서 공정 효율을 높일 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (5)

  1. 하부 프레임;
    상부 프레임;
    상기 하부 및 상부 프레임을 연결하는 수직 기둥;
    기판을 안착하기 위한 다수개의 기판 지지대;
    상기 수직 기둥에 형성되고 상기 기판 지지대와 결합되어, 상기 기판 지지대가 상기 수직 기둥을 따라 개별적으로 수직 이동할 수 있도록 하는 기판 지지대 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 이송용 카세트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 프레임과 최상단에 위치한 상기 기판 지지대 사이에는 로봇 암이 기판의 반출 작업을 할 정도의 공간이 확보된 것을 특징으로 하는 기판 이송용 카세트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지대 결합부는 전자석을 이용하는 것을 특징으로 하는 기판 이송용 카세트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 지지대 결합부는 전자석부와; 상기 전자석부의 상측 및 하측 중 어느 한측에 형성된 영구자석부를 포함하고,
    상기 전자석부에 전류를 공급하는 전류 공급부를 더 구비하며,
    상기 전류 공급부는 상기 전자석부가 영구자석의 극성과 반대되는 극성을 갖도록 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 기판 이송용 카세트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 지지대 간의 간격은 상기 기판이 안착될 수 있을 정도의 공간만을 확보하는 것을 특징으로 하는 기판 이송용 카세트.
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