KR20120019075A - 절단장치 - Google Patents

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KR20120019075A
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정홍진
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김범중
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김학용
곽종호
김영용
홍선영
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(주)큐엠씨
유병소
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Abstract

본 발명은 기판복합체의 소정 영역에 대한 이미지를 얻기 위한 이미지 캡쳐부, 상기 이미지를 분석하여 상기 기판복합체 내에서 기판의 위치를 검출하는 제어부, 및 상기 제어부의 제어 하에 상기 기판에 대해서만 절단 가공을 수행하는 절단부를 포함하는 절단장치에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 필름을 손상시키지 않으면서 기판을 절단할 수 있고, 기판을 절단하기 위한 가공시간을 줄일 수 있다.

Description

절단장치{Cutting Apparatus}
본 발명은 기판을 절단하기 위해 변형영역을 형성하는 절단장치에 관한 것이다.
엘이디, 평판디스플레이 등은 여러 가지 공정을 거쳐 제조된다. 이러한 제조공정 중의 하나로 레이저를 이용하여 웨이퍼 기판, 유리 기판 등(이하, '기판'이라 함)을 절단하는 절단 공정이 있다. 레이저가 기판 내부에 초점을 맞추어 레이저 빔을 방출하면, 기판 내부에는 레이저 빔이 갖는 에너지에 의해 가열, 용융 등의 변형이 발생한다. 기판은 레이저 빔에 의해 변형이 발생한 부분(이하, '변형영역'이라 함)을 따라 절단될 수 있다. 이러한 절단 가공이 이루어질 때, 상기 기판은 접착성을 갖는 필름에 접착된 상태이다.
종래 기술에 따른 절단장치는 상기 기판의 크기보다 큰 영역에 레이저 빔을 조사(照射)함으로써 상기 기판을 절단하였다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 절단장치는 상기 레이저 빔에 의해 상기 필름이 손상되는 문제가 있고, 상기 기판을 절단하는데 긴 시간이 걸리는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 기판을 절단하는 과정에서 기판이 접착된 필름이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 기판을 절단하기 위한 가공시간을 줄일 수 있는 절단장치를 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 절단장치는 필름 및 상기 필름에 접착된 기판을 포함하는 기판복합체(substrate-based composite)의 소정 영역에 대한 이미지를 얻기 위한 이미지 캡쳐부; 상기 이미지를 분석하여 상기 기판복합체 내에서 상기 기판의 위치를 검출하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어 하에 상기 기판에 대해서만 절단 가공을 수행하는 절단부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 절단장치는 기판복합체를 정렬하기 위해 상기 기판복합체를 기준위치로 이동시키는 정렬부; 상기 기판복합체가 정렬되면, 상기 필름에 대한 상기 기판의 상대적인 위치가 검출되도록 상기 기판복합체를 촬영하는 비젼부; 및 상기 필름에 대한 상기 기판의 상대적인 위치에 따라 상기 기판에 대해서만 절단 가공을 수행하는 절단부를 포함할 수 있다.
본 발명은 필름을 손상시키지 않으면서 기판을 절단할 수 있고, 기판을 절단하기 위한 가공시간을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 절단장치의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 절단장치의 개략적인 사시도
도 3은 본 발명에 따른 정렬부의 개략적인 사시도
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 정렬부의 작동관계를 설명하기 위한 개략적인 평면도
도 7은 본 발명에 따른 제1정렬수단, 제2정렬수단, 및 이동기구의 연결관계를 설명하기 위한 평면도
도 8은 본 발명에 따른 정렬부와 비젼부의 개략적인 사시도
도 9는 본 발명에 따른 비젼부가 기판을 촬영하는 모습을 나타낸 개략적인 평면도
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 비젼부가 승강되는 상태를 나타낸 개략적인 사시도
도 12는 본 발명에 따른 백라이트유닛의 개략적인 사시도
도 13은 본 발명에 따른 백라이트유닛, 정렬부, 및 비젼부의 개략적인 측단면도
이하에서는 본 발명에 따른 절단장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 기판복합체(10)의 소정 영역에 대한 이미지를 얻기 위한 이미지 캡쳐부(2), 상기 이미지 캡쳐부(2)에 의해 얻어진 이미지를 분석하여 상기 기판복합체(10) 내에서 기판(11)의 위치를 검출하는 제어부(3), 및 상기 제어부(3)에 의해 검출된 기판(11)의 위치에 따라 상기 기판(11)에 대해서만 절단 가공을 수행하는 절단부(4)를 포함한다. 상기 기판복합체(10)는 상기 기판(11)이 접착되는 필름(12), 및 상기 필름(12)을 지지하는 받침수단(13)을 포함한다. 상기 기판복합체(10)는 적재부(20)에 복수개가 적재된 상태로 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 적재부(20)가 장착되는 장착부(5), 상기 기판복합체(10)를 상기 적재부(20)와 상기 이미지 캡쳐부(2) 간에 이송하는 제1이송부(6), 및 상기 기판복합체(10)를 상기 이미지 캡쳐부(2)와 상기 절단부(4) 간에 이송하는 제2이송부(7)를 포함할 수 있다. 상기 기판복합체(10)는 상기 제1이송부(6)에 의해 상기 적재부(20)에서 상기 이미지 캡쳐부(2)로 이송된 후, 상기 제2이송부(7)에 의해 상기 이미지 캡쳐부(2)에서 상기 절단부(4)로 이송된다. 상기 절단부(4)에 의해 상기 기판(11)에 대한 절단 가공이 완료되면, 상기 기판복합체(10)는 상기 제2이송부(7)에 의해 상기 절단부(4)에서 상기 이미지 캡쳐부(2)로 이송된 후, 상기 제1이송부(6)에 의해 상기 이미지 캡쳐부(2)에서 상기 적재부(20)로 이송된다. 상기 적재부(20)에 적재된 기판복합체(10)들 모두에 대해 절단 가공이 완료되면, 해당 적재부(20)는 상기 장착부(5)로부터 분리된다. 그리고, 상기 장착부(5)에는 절단 가공될 기판복합체(10)들이 적재되어 있는 새로운 적재부(20)가 장착된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)에 있어서, 상기 이미지 캡쳐부(2), 상기 제어부(3), 및 상기 절단부(4)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 이미지 캡쳐부(2)는 상기 기판복합체(10)의 소정 영역에 대한 이미지를 얻기 위해 구비된다. 상기 이미지는 상기 기판복합체(10) 내에서 상기 기판(11)의 위치를 검출하는데 이용된다. 즉, 상기 이미지는 상기 필름(12)에 대한 상기 기판(11)의 상대적인 위치를 검출하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 이미지를 분석하여 상기 기판복합체(10) 내에서 상기 기판(11)의 위치를 검출함으로써, 상기 기판(11)에 대해서만 절단 가공을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 기판(11)의 바깥쪽에 위치한 필름(12)을 손상시키지 않으면서 상기 기판(11)을 절단할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 기판(11)의 바깥쪽에 위치한 필름(12)에 대해 불필요하게 절단 가공이 이루어지는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 기판(11)을 절단하기 위한 가공시간을 줄일 수 있다. 상기 이미지 캡쳐부(2)는 상기 기판복합체(10)를 정렬하기 위한 정렬부(21) 및 상기 정렬된 기판복합체(10)를 촬영하기 위한 비젼부(22)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참고하면, 상기 정렬부(21)에는 상기 기판복합체(10)가 놓여진다. 상기 정렬부(21)에는 상기 제1이송부(6)에 의해 상기 기판복합체(10)가 놓여질 수 있다. 상기 정렬부(21)는 상기 기판복합체(10)를 정렬하기 위해 상기 기판복합체(10)를 기준위치로 이동시킬 수 있다. 상기 기판복합체(10)가 상기 기준위치에 위치되면, 상기 필름(12)에 접착된 기판(11)은 상기 비젼부(22)에 의해 촬영될 수 있는 위치로 정렬된다. 상기 정렬부(21)는 상기 기판복합체(10)를 정렬하기 위해 제1정렬수단(211), 제2정렬수단(212), 및 이동기구(213)를 포함할 수 있다.
도 1, 도 3 내지 도 6을 참고하면, 상기 제1정렬수단(211)은 상기 받침수단(13)이 갖는 제1측면(13a)을 밀 수 있다. 상기 제1정렬수단(211)은 상기 제1측면(13a)을 밀어서 상기 기판복합체(10)를 상기 기준위치로 이동시킬 수 있다. 상기 제1정렬수단(211)에는 상기 제1이송부(6)에 의해 상기 기판복합체(10)가 놓여질 수 있다. 상기 제1정렬수단(211)은 상기 받침수단(13)을 받칠 수 있고, 상기 제1측면(13a)을 밀 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제1정렬수단(211)은 'L' 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1정렬수단(211)은 상기 받침수단(13)을 밀기 위해 상기 제1측면(13a)에 접촉되는 제1정렬면(211a)을 포함할 수 있다.
상기 제2정렬수단(212)은 상기 받침수단(13)이 갖는 제2측면(13b)을 밀 수 있다. 상기 제2측면(13b)과 상기 제1측면(13a)은 상기 받침수단(13)의 양 측면이다. 상기 제2정렬수단(212)은 상기 제2측면(13b)을 밀어서 상기 기판복합체(10)를 상기 기준위치로 이동시킬 수 있다. 상기 제2정렬수단(212)은 상기 제1정렬수단(211)으로부터 일정 거리 떨어져 위치한다. 상기 제2정렬수단(212)에는 상기 제1이송부(6)에 의해 상기 기판복합체(10)가 놓여질 수 있다. 상기 제2정렬수단(212)은 상기 받침수단(13)을 받칠 수 있고, 상기 제2측면(13b)을 밀 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제2정렬수단(212)은 'L' 형태로 형성될 수 있다. 상기 제2정렬수단(212)은 상기 받침수단(13)을 밀기 위해 상기 제2측면(13b)에 접촉되는 제2정렬면(212a)을 포함할 수 있다.
도 1, 도 3 내지 도 6을 참고하면, 상기 기판복합체(10)가 상기 제1이송부(6)에 의해 상기 정렬부(21)에 놓여지는 과정에서, 상기 기판복합체(10)는 미끄러짐, 진동 등에 의해 상기 정렬부(21)에 비뚤어지게 놓여질 수 있다. 상기 기판복합체(10)가 상기 정렬부(21)에 비뚤어지게 놓여지면, 상기 기판복합체(10) 내에서 상기 기판(11)의 위치를 정확하게 검출할 수 없게 된다. 이를 해결하기 위해, 상기 정렬부(21)는 상기 받침수단(13)의 형태를 이용하여 상기 기판복합체(10)의 정렬을 수행할 수 있다. 즉, 상기 정렬부(21)는 상기 받침수단(13)의 형태를 이용하여 상기 정렬부(21)에 놓여진 기판복합체(10)가 항상 동일한 방향을 향하도록 정렬할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 기판복합체(10) 내에서 상기 기판(11)의 위치를 정확하게 검출할 수 있고, 이에 따라 상기 기판(11)에 대해서만 정확하게 절단 가공을 수행할 수 있다.
도 6을 참고하면, 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)은 상기 제1측면(13a)과 상기 제2측면(13b)이 기준선(A)에 평행하게 되도록 상기 제1측면(13a)과 상기 제2측면(13b)을 가압할 수 있다. 상기 기준선(A)은 상기 기판복합체(10)가 정렬되었을 때 상기 제1측면(13a)과 상기 제2측면(13b)이 향하게 되는 방향에 관한 가상의 선이다. 이에 따라, 상기 정렬부(21)에 놓여진 기판복합체(10)가 상기 기준선(A)에 대해 비뚤어진 상태이더라도, 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)은 상기 정렬부(21)에 놓여진 기판복합체(10)가 항상 동일한 방향을 향하도록 정렬할 수 있다. 상기 제1측면(13a), 및 상기 제2측면(13b), 상기 제1정렬면(211a), 및 상기 제2정렬면(212a)은, 상기 기판복합체(10)가 정렬되면 서로 평행하게 되도록 편평하게 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 6을 참고하면, 상기 이동기구(213)는 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 서로 반대 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)은 상기 이동기구(213)에 의해 서로 가까워지거나 멀어지게 이동될 수 있다. 상기 이동기구(213)는 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 다음과 같이 이동시킬 수 있다.
우선, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1이송부(6, 도 1에 도시됨)가 상기 기판복합체(10)를 상기 정렬부(21) 쪽으로 이송할 때, 상기 이동기구(213)는 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 서로 멀어지게 이동시킨다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기판복합체(10)는 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)에 충돌하지 않고 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)에 놓여질 수 있다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 이동기구(213)는 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 서로 가까워지게 이동시킨다. 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)이 서로 가까워지게 이동됨에 따라, 상기 기판복합체(10)는 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212) 중 적어도 하나에 밀려서 이동될 수 있다. 상기 제1정렬면(211a)에 상기 제1측면(13a)이 접촉되고, 상기 제2정렬면(212a)에 상기 제2측면(13b)이 접촉되면, 상기 이동기구(213)는 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 기판복합체(10)가 정렬될 수 있다.
상기 이동기구(213)는 상기 기판복합체(10)의 크기만큼 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 서로 가까워지게 이동시킨 후 정지시킴으로써, 상기 기판복합체(10)가 정렬되도록 할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 기판복합체(10)의 크기에 관한 크기정보를 저장하는 메모리를 포함할 수도 있다. 상기 이동기구(213)는 상기 메모리에 저장된 크기정보를 이용하여 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 이동시키는 거리를 조절할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 절단장치(1)는 상기 제1정렬면(211a)과 상기 제2정렬면(212a)이 상기 기판복합체(10)에 접촉되었는지를 감지하는 센서들을 포함할 수도 있다. 상기 센서들이 상기 제1정렬면(211a)과 상기 제2정렬면(212a) 모두가 상기 기판복합체(10)에 접촉된 것을 감지할 때까지, 상기 이동기구(213)는 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 서로 가까워지게 이동시킬 수 있다.
도 7을 참고하면, 상기 이동기구(213)는 구동풀리(213a), 제1피동풀리(213b), 제2피동풀리(213c), 및 벨트(213d)를 포함할 수 있다.
상기 구동풀리(213a)는 모터(213e)에 연결될 수 있다. 상기 구동풀리(213a)는 상기 모터(213e)가 제공하는 회전력에 의해 회전될 수 있다.
상기 제1피동풀리(213b)는 상기 구동풀리(213a)로부터 일측 방향(B 화살표 방향)으로 일정 거리 떨어져 위치한다.
상기 제2피동풀리(213c)는 상기 구동풀리(213a)로부터 타측 방향(C 화살표 방향)으로 일정 거리 떨어져 위치한다. 즉, 상기 구동풀리(213a)는 상기 제1피동풀리(213b)와 상기 제2피동풀리(213c) 사이에 위치한다.
상기 벨트(213d)는 상기 구동풀리(213a), 상기 제1피동풀리(213b), 및 상기 제2피동풀리(213c)에 감겨져 있다. 상기 구동풀리(213a)가 상기 모터(213e)에 의해 회전되면, 상기 벨트(213d)는 상기 구동풀리(213a), 상기 제1피동풀리(213b), 및 상기 제2피동풀리(213c)에 감겨진 상태로 이동될 수 있다.
상기 제1정렬수단(211)은 상기 구동풀리(213a)와 상기 제1피동풀리(213b) 사이를 이동하는 제1벨트부분(2131d)에 결합될 수 있다. 상기 제1정렬수단(211)은 상기 제1벨트부분(2131d)이 이동되는 방향과 동일한 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제1정렬수단(211)은 상기 제1벨트부분(2131d)에 결합되기 위한 제1결합수단(211b)을 포함할 수 있다.
상기 제2정렬수단(212)은 상기 벨트(213d)에서 상기 제2피동풀리(213c)와 상기 제1피동풀리(213b) 사이를 이동하는 제2벨트부분(2132d)에 결합될 수 있다. 상기 제2정렬수단(212)은 상기 제2벨트부분(2132d)이 이동되는 방향과 동일한 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제2정렬수단(212)은 상기 제2벨트부분(2132d)에 결합되기 위한 제2결합수단(212b)을 포함할 수 있다. 상기 제2벨트부분(2132d)과 상기 제1벨트부분(2131d)은 상기 구동풀리(213a)가 회전됨에 따라 서로 반대 방향으로 이동되므로, 상기 제2정렬수단(212)과 상기 제1정렬수단(211)은 상기 벨트(213d)가 이동됨에 따라 서로 반대 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 상기 이동기구(213)는 하나의 모터(213e)만을 이용하여 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 서로 가까워지거나 멀어지게 이동시킬 수 있다.
상기 이동기구(213)는 상기 벨트(213d)에 걸리는 장력이 일정하게 유지되도록 제1아이들풀리(213f) 및 제2아이들풀리(213g)를 포함할 수 있다. 상기 제1아이들풀리(213f)는 상기 구동풀리(213a)와 상기 제1피동풀리(213b) 사이에 위치한다. 상기 제2아이들풀리(213g)는 상기 구동풀리(213a)와 상기 제2피동풀리(213c) 사이에 위치한다.
도 8을 참고하면, 상기 정렬부(21)는 상기 제1정렬수단(211)과 상기 제2정렬수단(212)을 직선 이동시키기 위한 제1레일(214) 및 제2레일(215)을 포함할 수 있다. 상기 제1레일(214)은 정렬부본체(21a)에 결합되고, 상기 제1정렬수단(211)이 직선 이동되는 방향으로 길게 형성될 수 있다. 상기 제1정렬수단(211)은 상기 제1레일(214)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 제2레일(215)은 상기 정렬부본체(21a)에 결합되고, 상기 제2정렬수단(212)이 직선 이동되는 방향으로 길게 형성될 수 있다. 상기 제2정렬수단(212)은 상기 제2레일(215)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 상기 정렬부본체(21a)에는 상기 이동기구(213, 도 7에 도시됨)가 결합될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 비젼부(22)는 상기 기판복합체(10)가 정렬되면, 상기 기판복합체(10)를 촬영할 수 있다. 상기 정렬부(21)는 상기 기판복합체(10)를 상기 기준위치로 이동시킴으로써, 상기 비젼부(22)에 대한 상기 필름(12)의 상대적인 위치가 일정하도록 상기 기판복합체(10)를 정렬할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 비젼부(22)가 상기 기판복합체(10)를 촬영하여 얻어진 이미지로부터 상기 기판복합체(10) 내에서 상기 기판(11)의 위치를 정확하게 검출할 수 있다.
예컨대, 상기 기판(11)이 상기 필름(12)의 정중앙에 접착된 것이면(도 9에 실선으로 도시됨), 상기 비젼부(22)는 촬영영역(Field of Vision, 22a)의 정중앙에 위치한 기판(11)을 촬영할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 비젼부(22)가 상기 기판(11)을 촬영하여 얻어진 이미지로부터 상기 기판(11)이 상기 필름(12)의 정중앙에 위치한 것을 검출할 수 있다.
예컨대, 상기 기판(11')이 상기 필름(12)의 정중앙으로부터 일정 거리 떨어져 접착된 것이면(도 9에 점선으로 도시됨), 상기 비젼부(22)는 상기 촬영영역(22a)의 정중앙으로부터 일정 거리 떨어져 위치한 기판(11')을 촬영할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 비젼부(22)가 상기 기판(11')을 촬영하여 얻어진 이미지로부터 상기 기판(11')이 상기 필름(12)의 정중앙으로부터 일정 거리 떨어져 위치한 것을 검출할 수 있다.
도 1, 도 10 및 도 11을 참고하면, 상기 비젼부(22)는 상기 기판복합체(10, 도 9에 도시됨)를 촬영하기 위한 비젼카메라(221) 및 상기 비젼카메라(221)가 승강(昇降) 가능하게 결합되는 프레임(222)을 포함할 수 있다. 상기 프레임(222)은 상기 비젼카메라(221)가 승강되는 방향으로 길게 형성될 수 있다. 상기 비젼카메라(221)는 상기 기판(11)의 크기에 따라 상기 기판(11)에 가까워지거나 상기 기판(11)로부터 멀어지게 승강될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 비젼카메라(221)는 상기 기판(11)의 크기가 작을수록 상기 기판(11)에 가까워지게 하강될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 비젼카메라(221)는 상기 기판(11)의 크기가 클수록 상기 기판(11)로부터 멀어지게 상승될 수 있다. 이에 따라, 상기 비젼카메라(221)는 상기 촬영영역(22a)에서 상기 기판(11)이 차지하는 크기가 적정하게 유지되도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 비젼카메라(221)가 상기 기판(11)을 촬영하여 얻어진 이미지로부터 상기 기판복합체(10) 내에서 상기 기판(11)의 위치를 정확하게 검출할 수 있다.
도 1, 도 10 및 도 11을 참고하면, 상기 비젼부(22)는 상기 비젼카메라(221)를 승강시키는 승강부(223)를 포함할 수 있다. 상기 승강부(223)는 상기 비젼카메라(221)가 상기 기판(3)에 가까워지거나 상기 기판(11)로부터 멀어지도록 상기 비젼카메라(221)를 승강시킬 수 있다. 상기 승강부(223)는 모터(223a) 및 상기 모터(223a)에 의해 회전되는 볼스크류(223b)를 포함할 수 있다. 상기 비젼카메라(221)는 상기 볼스크류(223b)에 체결될 수 있고, 상기 볼스크류(223b)가 회전되는 방향에 따라 승강될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 승강부(223)는 상기 비젼카메라(22)를 승강시키기 위한 유압실린더 또는 공압실린더를 포함할 수도 있다.
도 1, 도 12 및 도 13을 참고하면, 상기 이미지 캡쳐부(2)는 백라이트유닛(23)을 더 포함할 수 있다. 도 13은 도 12의 D-D 선을 기준으로 한 백라이트유닛 및 정렬부의 개략적인 측단면도이다.
상기 백라이트유닛(23)은 상기 정렬부(21)에 놓여진 기판복합체(10) 쪽으로 광을 방출한다. 상기 백라이트유닛(23)은 상기 정렬부(21)에 놓여진 기판복합체(10)를 기준으로 상기 비젼부(22) 반대편에 위치한다. 즉, 상기 정렬부(21)는 상기 백라이트유닛(23)과 상기 비젼부(22) 사이에 위치한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 비젼부(22)는 상기 정렬부(21)에 놓여진 기판복합체(10)로부터 위쪽으로 일정 거리 떨어져 위치할 수 있다. 상기 백라이트유닛(23)은 상기 정렬부(21)에 놓여진 기판복합체(10)로부터 아래쪽으로 일정 거리 떨어져 위치할 수 있다. 상기 정렬부본체(21a)는 상기 백라이트유닛(23)으로부터 방출된 광을 통과시키기 위한 관통공(21b)을 포함할 수 있다.
도 13을 참고하면, 상기 백라이트유닛(23)으로부터 방출된 광에 의해, 상기 비젼부(22)는 상기 기판(11)을 더 선명하게 촬영할 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.
상기 기판복합체(10)는 상기 기판(11)이 존재하는 제1부분(11a)과 상기 기판(11a)이 존재하지 않고 상기 필름(12)만으로 구성된 제2부분(12a)을 포함한다. 즉, 상기 제1부분(11a)은 상기 기판(11)과 상기 필름(12)으로 구성되고, 상기 제2부분(12a)은 상기 필름(12)만으로 구성된다. 이에 따라, 상기 제1부분(11a)과 상기 제2부분(12a)은 상기 백라이트유닛(23)으로부터 방출된 광을 투과시키는 정도가 다르다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 백라이트유닛(23)으로부터 방출된 광에 대한 상기 제1부분(11a)과 상기 제2부분(12a)의 광 투과도 차이가 반영된 이미지를 얻을 수 있으므로, 상기 기판복합체(10) 내에서 상기 기판(11)의 위치를 정확하게 검출할 수 있는 선명한 이미지를 얻을 수 있다. 이 경우, 상기 비젼부(22)는 상기 제1부분(11a) 전체와 상기 제2부분(12a)의 적어도 일부를 포함하기에 충분히 큰 영역을 촬영한다.
도 1, 도 12 및 도 13을 참고하면, 상기 백라이트유닛(23)은 광을 방출하는 광원(231) 및 상기 광원(231)이 설치되는 하우징(232)을 포함할 수 있다.
상기 광원(231)은 상기 정렬부(21)에 놓여진 기판복합체(10) 쪽으로 광을 방출한다. 상기 광원(231)이 방출하는 광의 색(色)과 상기 필름(12)의 종류에 따라, 상기 비젼부(22)가 상기 기판(11)을 촬영하여 얻어진 이미지의 선명도가 낮아질 수 있다. 예컨대, 상기 백라이트유닛(23)이 흰색 광을 방출하는 광원(231)을 포함하고, 상기 필름(12)이 UV 테이프인 경우, 상기 비젼부(22)가 상기 기판(11)을 촬영하여 얻어진 이미지의 선명도가 낮아질 수 있다. 상기 필름(12)의 종류에 관계없이 상기 비젼부(22)가 상기 기판(11)을 촬영하여 얻어진 이미지의 선명도가 유지될 수 있도록, 상기 백라이트유닛(23)은 적색 광을 방출하는 광원(231)을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 필름(12)의 종류에 관계없이 상기 비젼부(22)가 상기 기판(11)을 더 선명하게 촬영하도록 할 수 있다. 상기 광원(231)은 엘이디(LED, Light Emitting Diode)일 수 있다.
상기 하우징(232)에는 복수개의 광원(231)이 설치될 수 있다. 상기 하우징(232)은 측벽(側壁)들을 포함한다. 상기 하우징(232)이 직방체 형태로 형성된 경우, 상기 하우징(232)은 4개의 측벽(232a, 232b, 232c, 232d)들을 포함한다. 상기 측벽(232a, 232b, 232c, 232d)들은 상기 광원(231)으로부터 상기 정렬부(21)에 놓여진 기판복합체(10)를 향하는 방향(E 화살표 방향, 도 13에 도시됨)을 향할수록 서로 간의 간격이 벌어지도록 안쪽 면(2321)들이 기울어지게 형성될 수 있다. 상기 안쪽 면(2321)들은 상기 측벽(232a, 232b, 232c, 232d)들에서 상기 광원(231)이 설치된 쪽을 향하는 면이다. 따라서, 상기 안쪽 면(2321)들은 상기 광원(231)으로부터 방출된 광이 상기 기판복합체(10)를 향할수록 넓게 퍼지도록 할 수 있다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 상기 백라이트유닛(23)은 광확산판(233)을 포함할 수 있다. 상기 광확산판(233)은 상기 광원(231)이 방출한 광을 확산시킬 수 있고, 이에 따라 상기 비젼부(22)가 상기 기판(11)을 촬영하여 얻어진 이미지가 균일한 밝기로 이루어지도록 할 수 있다. 상기 광확산판(233)은 상기 하우징(232)에 결합된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 광확산판(233)은 상기 광원(231)으로부터 위쪽으로 일정 거리 떨어져 위치한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 제어부(3)는 상기 이미지 캡쳐부(2)에 의해 얻어진 이미지를 분석하여 상기 기판복합체(10) 내에서 상기 기판(11)의 위치를 검출한다. 상기 제어부(3)는 상기 비젼부(22)로부터 상기 기판복합체(10)의 소정 영역에 대한 이미지를 제공받을 수 있다. 상기 기판복합체(10)의 소정 영역에 대한 이미지는, 상술한 바와 같이 상기 제1부분(11a, 도 13에 도시됨) 전체와 상기 제2부분(12a, 도 13에 도시됨)의 적어도 일부를 포함하는 영역에 대한 이미지이다. 상기 제어부(3)는 상기 이미지를 분석하여 상기 기판복합체(10) 내에서 상기 기판(11)의 위치를 검출한다. 즉, 상기 제어부(3)는 상기 필름(12)에 대한 상기 기판(11)의 상대적인 위치를 검출한다. 상기 제어부(3)는 검출한 기판(11)의 위치에 따라 상기 절단부(4)가 상기 기판(11)에 대해서만 절단 가공을 수행하도록 상기 절단부(4)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(3)는 상기 이미지에 대한 분석을 통해 상기 기판(11)의 위치에 대한 좌표값을 산출하고, 산출된 좌표값에 따라 상기 절단부(4)가 상기 기판(11)에 대해서만 절단 가공을 수행하도록 상기 절단부(4)를 제어할 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 절단부(4)는 상기 기판(11)에 대해서만 절단 가공을 수행한다. 상기 절단부(4)는 상기 필름(12)에 대한 상기 기판(11)의 상대적인 위치에 따라 상기 기판(11)에 대해서만 절단 가공을 수행할 수 있다. 상기 절단부(4)는 상기 정렬부(21)로부터 일정 거리 떨어져 위치한다.
상기 절단부(4)는 상기 기판(11)을 절단하기 위한 레이저 빔을 방출하는 레이저(41), 상기 기판복합체(10)가 놓여지는 스테이지(42), 및 상기 스테이지(42)를 이동시키는 스테이지이동기구(43)를 포함할 수 있다.
상기 레이저(41)는 상기 기판(11) 내부에 변형영역을 형성하기 위한 레이저 빔을 방출한다. 상기 레이저(41)가 상기 기판(11) 내부에 초점을 맞추어 레이저 빔을 방출하면, 기판(11) 내부에는 레이저 빔이 갖는 에너지에 의해 변형영역이 형성된다. 상기 기판(11)은 상기 변형영역을 따라 절단될 수 있다. 상기 레이저(41)는 상기 기판(11)의 표면에 초점을 맞추어 레이저 빔을 방출할 수도 있다. 상기 레이저(41)가 방출한 레이저 빔은 상기 기판(11)에만 조사된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 다음과 같은 작용효과를 도모할 수 있다.
첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 레이저 빔이 상기 기판(11)의 바깥쪽에 위치한 필름(12)에 조사(照射)되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 필름(12)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 상기 레이저 빔이 상기 필름(12)에 조사되면, 상기 필름(12)이 타면서 연기가 발생할 수 있다. 이러한 연기는 상기 레이저(41)가 갖는 집광렌즈(미도시)에 영향을 미칠 수 있고, 이에 따라 상기 레이저 빔의 초점 거리 등에 영향을 미침으로써 상기 기판(11)이 정확하게 절단되는 것을 방해할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 절단장치(1)는 상기 레이저 빔이 상기 필름(12)에 조사되는 것을 방지함으로써, 상기 기판(11) 바깥쪽에 위치한 필름(12)을 손상시키지 않으면서 상기 기판(11)만을 정확하게 절단할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 절단장치(1)는 상기 기판(11)의 바깥쪽에 대해 불필요하게 절단 가공이 이루어지는 것을 방지함으로써, 상기 기판(11)을 절단하기 위한 가공시간을 줄일 수 있다.
상기 스테이지(42)에는 상기 제2이송부(7)에 의해 상기 기판복합체(10)가 놓여진다. 상기 스테이지(42)에는 흡기장치(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 기판복합체(10)는 상기 흡기장치가 제공하는 흡입력에 의해 상기 스테이지(42)에 흡착될 수 있다.
상기 스테이지이동기구(43)는 상기 스테이지(42)를 이동시킨다. 상기 스테이지이동기구(43)는 상기 스테이지(42)에 놓여진 기판(11)이 상기 레이저(41)의 아래를 통과하도록 상기 스테이지(42)를 이동시킨다. 상기 기판(11)이 상기 레이저(41)의 아래를 통과함에 따라, 상기 기판(11) 내부에는 변형영역이 형성된다. 상기 스테이지이동기구(43)는 상기 기판(11) 내부에 복수개의 변형영역들이 형성되도록 상기 스테이지(42)를 이동시킬 수 있다. 상기 스테이지이동기구(43)는 상기 스테이지(42)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 스테이지이동기구(43)는 상기 스테이지(42)를 승강시킬 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1 : 절단장치 2 : 이미지 캡쳐부 3 : 제어부 4 : 절단부
5 : 장착부 6 : 제1이송부 7 : 제2이송부 10 : 기판복합체
11 : 기판 12 : 필름 13 : 받침수단 13a : 제1측면 13b : 제2측면
20 : 적재부 21 : 정렬부 22 : 비젼부 23 : 백라이트유닛
41 : 레이저 42 : 스테이지 43 : 스테이지이동기구

Claims (15)

  1. 필름 및 상기 필름에 접착된 기판을 포함하는 기판복합체(substrate-based composite)의 소정 영역에 대한 이미지를 얻기 위한 이미지 캡쳐부;
    상기 이미지를 분석하여 상기 기판복합체 내에서 상기 기판의 위치를 검출하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어 하에 상기 기판에 대해서만 절단 가공을 수행하는 절단부를 포함하는 절단장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이미지 캡쳐부는,
    상기 기판복합체를 정렬하는 정렬부; 및
    상기 정렬된 기판복합체를 촬영하기 위한 비젼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비젼부는,
    프레임; 및
    상기 프레임에 승강(昇降) 가능하게 결합된 비젼카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기판복합체는 상기 필름을 지지하는 받침수단을 더 포함하고,
    상기 정렬부는 상기 받침수단의 형태를 이용하여 상기 기판복합체의 정렬을 수행하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 받침수단은 서로 평행한 제1 및 제2 측면들을 갖고,
    상기 정렬부는 상기 받침수단의 제1 및 제2 측면들이 기준선에 평행하게 되도록 하기 위하여 상기 제1 및 제2 측면들을 각각 가압하는 제1 및 제2 정렬수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 정렬부는 상기 제1 및 제2 정렬수단들을 서로 반대 방향으로 이동시키기 위한 이동기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이미지 캡쳐부는,
    상기 정렬부에 놓여진 기판복합체 쪽으로 광을 방출하는 백라이트유닛; 및
    상기 정렬부에 놓여진 기판복합체를 기준으로 상기 백라이트유닛의 반대편에 위치하며, 상기 기판복합체를 촬영하기 위한 비젼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판복합체는, 상기 기판이 존재하는 제1 부분; 및 상기 기판이 존재하지 않고 상기 필름만으로 구성된 제2 부분을 포함하고,
    상기 백라이트유닛으로부터 방출된 광에 대한 상기 제1 및 제2 부분들의 광 투과도 차이가 반영된 이미지가 얻어질 수 있도록, 상기 비젼부는 상기 제1 부분 전체 및 상기 제2 부분의 적어도 일부를 포함하기에 충분히 큰 영역을 촬영하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 백라이트유닛으로부터 방출되는 광은 적색 광인 것을 특징으로 하는 절단장치.
  10. 필름 및 상기 필름에 접착된 기판을 포함하는 기판복합체를 정렬하기 위해 상기 기판복합체를 기준위치로 이동시키는 정렬부;
    상기 기판복합체가 정렬되면, 상기 필름에 대한 상기 기판의 상대적인 위치가 검출되도록 상기 기판복합체를 촬영하는 비젼부; 및
    상기 필름에 대한 상기 기판의 상대적인 위치에 따라 상기 기판에 대해서만 절단 가공을 수행하는 절단부를 포함하는 절단장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비젼부는 프레임, 및 상기 프레임에 승강(昇降) 가능하게 결합되는 비젼카메라를 포함하고;
    상기 비젼카메라는 상기 기판의 크기에 따라 상기 기판에 가까워지거나 상기 기판으로부터 멀어지게 승강되는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 비젼부는 상기 비젼카메라가 상기 기판에 가까워지거나 상기 기판으로부터 멀어지게 상기 비젼카메라를 승강시키는 승강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 정렬부에 놓여진 기판복합체를 기준으로 상기 비젼부 반대편에 위치하는 백라이트유닛을 더 포함하고;
    상기 백라이트유닛은 광을 방출하는 광원, 및 상기 광원이 설치되는 하우징을 포함하며;
    상기 하우징은 측벽(側壁)들을 포함하되, 상기 측벽들은 상기 광원으로부터 상기 정렬부에 놓여진 기판복합체를 향하는 방향을 향할수록 서로 간의 간격이 벌어지도록 안쪽 면들이 기울어지게 형성된 것을 특징으로 하는 절단장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 기판복합체는 상기 필름을 지지하는 받침수단을 더 포함하고;
    상기 정렬부는 상기 받침수단이 갖는 제1측면을 밀기 위한 제1정렬수단, 상기 제1측면에 대해 반대되는 제2측면을 밀기 위한 제2정렬수단, 및 상기 제1정렬수단과 상기 제2정렬수단을 서로 반대 방향으로 이동시키는 이동기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1정렬수단은 상기 받침수단을 밀기 위해 상기 제1측면에 접촉되는 제1정렬면을 포함하고;
    상기 제2정렬수단은 상기 받침수단을 밀기 위해 상기 제2측면에 접촉되는 제2정렬면을 포함하며;
    상기 기판복합체가 정렬되면, 상기 제1정렬면, 상기 제2정렬면, 상기 제1측면, 및 상기 제2측면은 서로 평행하게 되도록 편평하게 형성된 것을 특징으로 하는 절단장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190084752A (ko) * 2018-01-09 2019-07-17 삼성에스디아이 주식회사 Uv 레이저 컷팅 장치 및 이를 이용하여 제조된 이차 전지
KR102020646B1 (ko) * 2019-01-14 2019-10-18 주식회사 에스제이이노테크 레이저 스크라이버 이동모듈, 레이저 스크라이버 이동모듈을 이용한 기판 정렬 방법

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