KR20150135063A - 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 브레이크 바를 이용하지 않고, 간단한 기구로 저(低)하중에 의해 용이하게 스크라이브 라인을 따라 브레이크할 수 있는 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치를 제공한다.
(해결 수단) 기판(M)을 반송하는 컨베이어(3)의 벨트(2)의 중간 하면에, 기판 이송 방향에 직교하는 볼록부(4a)를 구비한 제1 볼록부 형성 유닛(4)을 배치하여 벨트(2)를 밀어 올림으로써, 벨트(2)의 일부를 융기시켜 기판 이송 방향에 직교하는 철조부(2a)를 형성하고, 이 벨트(2)에, 분단해야 하는 스크라이브 라인(S1)을 기판 이송 방향에 직교시킨 상태에서 기판(M)을 올려놓고, 당해 기판(M)을 철조부(2a)의 상류측 평탄부(2b)로부터 하류측 평탄부(2c)로 반송하고, 기판(M)이 철조부(2a)를 넘어 하류측 평탄부(2c)로 이행할 때의 기판(M)의 굴곡에 의해, 굴곡 외면측에 형성되어 있는 스크라이브 라인(S1)의 균열을 두께 방향으로 침투시킴으로써, 당해 스크라이브 라인(S1)을 따라 기판(M)을 브레이크한다.

Description

브레이크 방법 그리고 브레이크 장치{BREAKING METHOD AND BREAKING APPARATUS}

본 발명은, 유리 등의 취성 재료 기판(brittle material substrate)을 스크라이브 라인을 따라 브레이크하기 위한 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 박판의 유리 기판(마더 기판(mother substrate))을, 그 표면에 형성된 스크라이브 라인을 따라 브레이크하여 단위 기판을 잘라내는 데에 적합한 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치에 관한 것이다.

통상, 마더 기판(이하, 단순히 「기판」이라고 함)으로부터 단위 기판을 잘라내는 데에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 우선 기판(M)의 표면에 서로 직교하는 X방향의 스크라이브 라인(S1) 그리고 Y방향의 스크라이브 라인(S2)을 가공하고, 다음의 공정에서 이들 스크라이브 라인(S1, S2)을 따라 브레이크함으로써 단위 기판(M1)을 잘라내고 있다.

기판을 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 방법으로서는, 브레이크 바를 이용하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 이에 의하면, 도 8(a)에 나타내는 바와 같은 쿠션 시트(10), 혹은 도 8(b)에 나타내는 바와 같은 좌우 한 쌍의 받침날(11, 11) 상에, 스크라이브 라인(S)을 형성한 면을 하측으로 하여 기판(M)을 올려놓고, 상방으로부터 브레이크 바(12)를 기판(M)에 밀어붙여 기판(M)을 휘게 하여, 스크라이브 라인(S)의 균열을 두께 방향으로 침투시켜 브레이크한다.

그러나 이 방법에서는, 장척의 브레이크 바를 기판에 밀어붙여 한 개의 스크라이브 라인을 한번에 브레이크하기 때문에, 기판에 가해지는 부하가 커져, 분단면이 파괴되기 쉬워 단면(端面) 강도가 열화되기 쉽다는 과제가 있다. 특히, 기판의 박판화가 요구되는 현재는, 예를 들면 판두께가 0.2∼1㎜와 같은 얇은 기판이 제공되고 있지만, 이러한 박판 기판을 브레이크 바로 한번에 브레이크하면, 상기한 바와 같은 문제점의 발생이 더욱 심각해져, 분단(dividing) 단부에 불규칙한 균열이 가거나, 깨짐 등이 발생하거나 하여 불량품이 되는 경우가 있다.

일본공개특허공보 2002-103295호 일본공개특허공보 2011-201200호

한편, 기판 표면에 레이저 빔으로 스크라이브 라인을 형성한 후, 기판을 반전시켜 스크라이브 라인의 반대측의 위치에 2번째의 레이저 빔을 조사함으로써, 균열을 두께 방향으로 침투시켜 기판을 브레이크하는 레이저 브레이크 방법이 특허문헌 2에서 제안되고 있다.

이 레이저 브레이크 방법에 의하면, 최초에 스크라이브 라인을 가공한 기판을 브레이크 장치에 반송하는 일 없이 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 것이 가능하다. 그러나, 기판을 반전시키기 위한 반전 기구가 필요해져 장치가 대규모가 됨과 함께, 반전 조작시에 기판이 손상되는 리스크도 발생한다.

그래서 본 발명은, 브레이크 바를 이용하는 일 없이, 간단한 기구로 저(低)하중에 의해 용이하게 스크라이브 라인을 따라 브레이크할 수 있는 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 다음과 같은 기술적 수단을 강구했다. 즉, 본 발명의 브레이크 방법은, 표면에 스크라이브 라인이 형성된 기판을, 당해 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 브레이크 방법으로서, 상기 기판을 반송하는 컨베이어 벨트의 반송 경로의 중간 하면에, 기판 이송 방향에 직교하는 볼록부를 구비한 제1 볼록부 형성 유닛을 배치하여 상기 벨트를 밀어 올림으로써, 벨트의 일부를 융기시켜 기판 이송 방향에 직교하는 철조부(凸條部)를 벨트에 형성하고, 이 벨트에, 분단해야 하는 스크라이브 라인을 기판 이송 방향으로 직교시킨 상태에서 기판을 올려놓고, 당해 기판을 상기 철조부의 상류측 평탄부로부터 하류측 평탄부로 반송하고, 상기 기판이 상기 상류측 평탄부로부터 상기 철조부를 넘어 상기 하류측 평탄부로 이행할 때의 기판의 굴곡에 의해, 굴곡 외면측에 형성되어 있는 상기 스크라이브 라인의 균열을 두께 방향으로 침투시킴으로써 당해 스크라이브 라인을 따라 상기 기판을 브레이크하도록 한 것이다.

또한, 본 발명은, 표면에 스크라이브 라인이 형성된 기판을, 당해 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 브레이크 장치로서, 상기 기판을 올려놓고 반송하는 벨트를 구비한 컨베이어가 설치되고, 상기 벨트의 중간 위치의 하면에, 기판 이송 방향에 직교하는 볼록부를 구비한 제1 볼록부 형성 유닛이 배치되고, 당해 제1 볼록부 형성 유닛의 볼록부에 의해 상기 벨트의 일부가 밀어 올려져 기판 이송 방향에 직교하는 철조부가 형성되어 있는 브레이크 장치도 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 기판을 벨트로 반송하는 과정에서 스크라이브 라인이 브레이크되는 것인 점에서, 작업 시간을 단축할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래와 같은 브레이크 바를 이용하지 않고, 기판의 자중에 의한 굴곡에 의해 스크라이브 라인을 브레이크하는 것인 점에서, 장치 기구를 간략화할 수 있음과 함께, 충격이 없는 저하중으로 브레이크할 수 있어, 분단면의 파괴나 흠집의 발생을 억제하여 단면 강도를 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 기판 이송 방향을 따른 스크라이브 라인보다 길고, 또한, 기판 이송 방향에 평행하는 볼록부를 구비한 제2 볼록부 형성 유닛을, 상기 벨트의 상류측 평탄부 또는 하류측 평탄부의 하면에서 벨트의 일측으로부터 타측을 향하여 이동 가능하게 배치하고, 이 제2 볼록부 형성 유닛을, 기판을 올려놓는 벨트의 일측으로부터 타측으로 이행시킴으로써, 벨트면에 기판 이송 방향과 평행하게 융기하는 한 줄기의 웨이브(wave)를 벨트의 일측으로부터 타측을 향하여 순차 발생시키고, 이때의 기판의 굴곡에 의해 기판 이송 방향을 따른 스크라이브 라인의 균열을 두께 방향으로 침투시킴으로써 당해 스크라이브 라인을 브레이크하도록 해도 좋다.

이에 따라, 기판 이송 방향에 직교하는 스크라이브 라인의 브레이크에 더하여, 기판 이송 방향을 따른 스크라이브 라인도 저하중으로 브레이크할 수 있어, 대형의 기판으로부터 단위 기판을 잘라낼 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 브레이크 장치의 일 예를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 브레이크 장치를 측면에서 본 설명도이다.
도 3은 도 1의 장치에 의해 X방향 스크라이브 라인을 브레이크할 때의 동작 설명도이다.
도 4는 도 1의 장치에 의해 Y방향 스크라이브 라인을 브레이크할 때의 동작 설명도이다.
도 5는 볼록부 형성 유닛에 의해 융기한 벨트의 확대도이다.
도 6은 브레이크되는 기판의 일 예를 나타내는 평면도이다.
도 7은 접합 기판을 브레이크할 때의 동작 설명도이다.
도 8은 종래의 브레이크 방법의 일 예를 나타내는 설명도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하에 있어서, 본 발명의 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치의 상세를, 도 1∼6에 나타낸 실시예에 기초하여 설명한다. 여기에서는, 우선 도 6에서 나타낸 바와 같이, 기판(M)의 표면에 서로 직교하는 X방향의 스크라이브 라인(S1) 그리고 Y방향의 스크라이브 라인(S2)이 미리 형성되어 있고, 이 스크라이브 라인(S1, S2)을 따라 기판(M)을 브레이크하는 경우에 대해서 설명한다.

또한, 이 기판(M)은, 토털의 두께가 0.2∼1.0㎜로 얇고, 올려놓여지는 벨트의 표면 형상을 따라 자중에 의해 굴곡 변형되는 물성을 구비하고 있다. 또한, X－Y방향의 스크라이브 라인(S1, S2)에 의해 구분되는 단위 기판(M1)의 각 변의 치수는, 50∼100㎜로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 브레이크 장치는, 복수의 륜체(輪體; 1…)에 의해 무단(無端) 형상으로 길게 설치된 벨트(2)를 갖는 컨베이어(3)를 구비하고 있다. 벨트(2)는 원동기(도시 생략)에 의해 구동되어, 기판(M)을 올려놓고 도 1∼3의 Y방향을 향하여 반송한다.

기판(M)을 올려놓고 Y방향으로 반송하는 벨트(2)의 반송 경로 중간 위치의 하면에, 기판 이송 방향에 직교하는 X방향을 향하여 벨트 전체 폭에 걸쳐 연장되는 볼록부(4a)를 구비한 제1 볼록부 형성 유닛(4)이 배치되어 있다. 이 제1 볼록부 형성 유닛(4)의 볼록부(4a)가, 벨트(2)의 하면에서 상방을 향하여 밀어붙어져 있고, 이에 따라 벨트(2)가 밀어붙여진 부분이 융기하여, X방향으로 연장되는 철조부(2a)가 형성되어 있다. 따라서 이 철조부(2a)는, 벨트(2)의 상류측 평탄부(2b)와, 하류측 평탄부(2c)와의 사이에서 형성되게 된다.

벨트(2)는, 볼록부(4a)에 의한 하방으로부터의 밀어 올림에 의해, 밀어 올려진 부분이 용이하게 융기할 수 있도록, 비교적 얇은 천이나 합성 수지 등의 시트재로 형성되어 있다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 융기한 철조부(2a)의 높이(H)를 5∼10㎜, 철조부(2a)의 좌우의 구배 각도(R)를 2∼7°로 하는 것이 좋다. 이 높이(H) 그리고 구배 각도(R)는, 브레이크되는 기판(M)의 두께나 재료에 의해 적절한 값이 선택된다.

또한, 기판(M)의 분단해야 하는 Y방향의 스크라이브 라인(S2)보다 길고, 또한, 기판 이송 방향에 평행하는 볼록부(6a)를 구비한 제2 볼록부 형성 유닛(6)이, 벨트(2)의 하류측 평탄부(2c)의 일측에 배치되어 있다. 이 볼록부 형성 유닛(6)은, 모터(7)에 의해 회전하는 나사축(8)에 의해, 볼록부(6a)에서 벨트(2)의 하면을 밀어 올리면서 일측으로부터 타측으로 이행하도록 형성되어 있다. 이 이행에 의해, 벨트면에 대하여 기판 이송 방향과 평행하게 융기하는 한 줄기의 철조의 웨이브(9)를 벨트(2)의 일측으로부터 타측을 향하여 순차 발생시키도록 하고 있다. 웨이브(9)의 높이 그리고 좌우의 구배 각도는, 앞서 서술한 철조부(2a)의 높이(H) 그리고 구배 각도(R)와 동일한 값으로 형성할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기의 브레이크 장치에 있어서, 도 2 그리고 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(M)의 X방향 스크라이브 라인(S1)을 컨베이어(3)의 진행 방향과 직교하는 방향으로 한 상태에서 기판(M)을 벨트(2)의 상류측 평탄부(2b) 상에 올려놓고, 컨베이어(3)를 구동하여 하류를 향하여 반송한다.

기판(M)이 철조부(2a)로 이행하면, 기판(M)은 철조부(2a)에 올라앉아 굴곡 된다. 최초의 X방향 스크라이브 라인(S1)이 철조부(2a)의 정부(top portion)에 도달하면, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 굴곡 외면측(외각측)이 되는 스크라이브 라인(S1)의 균열이 두께 방향으로 침투하여, 스크라이브 라인(S1)을 따라 기판(M)이 브레이크된다. 이와 같이 하여, 순차 후속의 X방향 스크라이브 라인(S1)이 브레이크되고, 기판(M)은 하류측 평탄부(2c)로 이행한다.

기판(M)이 하류측 평탄부(2c)에서 제2 볼록부 형성 유닛(6)의 근방까지 이행 하면, 컨베이어(3)를 정지하여 제2 볼록부 형성 유닛(6)을 구동한다. 제2 볼록부 형성 유닛(6)은, 도 4에 나타내는 바와 같이 볼록부(6a)에서 벨트(2)의 하면을 밀어 올리면서 일측으로부터 타측으로 이행하고, 벨트면에 대하여 기판 이송 방향(Y방향)과 평행하는 한 줄기의 철조의 웨이브(9)를 벨트(2)의 일측으로부터 타측을 향하여 순차 발생시킨다. 이에 따라, 기판(M)의 Y방향 스크라이브 라인(S2)이 순차 웨이브(9) 상에 올라앉아, 그 균열이 두께 방향으로 침투하여 브레이크된다.

이와 같이 하여, 기판(M)의 X방향 스크라이브 라인(S1) 그리고 Y방향의 스크라이브 라인(S2)이 브레이크되어, 단위 기판(M1)이 잘라내어 진다.

상기 실시예에서는, 단판의 기판(M)을 브레이크하는 경우에 대해서 설명했지만, 제1 기판(W1) 그리고 제2 기판(W2)을 접합한 접합 기판(W)(이하, 단순히 「기판(W)」이라고 함)의 브레이크 공정에도 적용할 수 있다.

도 7은 그 브레이크 공정을 나타내는 것으로서, 브레이크되는 기판(W)의 제1 기판(W1) 그리고 제2 기판(W2)의 외면에는, 상기와 동일한 서로 직교하는 스크라이브 라인(S1, S2)이 각각 미리 형성되어 있다. 또한, 도 7에 있어서 스크라이브 라인(S2)은, 도면을 보기 쉽게 하기 위해 표시를 생략했다.

이 기판(W)을 벨트(2)의 상류측 평탄부(2b) 상에 올려놓고, 컨베이어(3)를 구동하여 하류를 향하여 반송한다. 접합 기판(W)이 철조부(2a)로 이행하면, 기판(W)은 철조부(2a)에 올라앉아 굴곡된다. 그리고, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 최초의 X방향 스크라이브 라인(S1)이 상류측 평탄부(2b)와 철조부(2a)와의 경계 부분에 도달하면, 굴곡 외면측(외각측)이 되는 하측의 제2 기판(W2)의 스크라이브 라인(S1)이 브레이크된다.

또한 기판(W)이 진행하여, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(W1)의 스크라이브 라인(S1)이 철조부(2a)의 정부에 도달하면, 굴곡 외면측(외각측)이 되는 상측의 제1 기판(W1)의 스크라이브 라인(S1)이 브레이크된다. 이와 같이 하여, 도 7(d)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)은 상하의 스크라이브 라인(S1, S1)을 따라 완전 분단된다.

또한, Y방향의 스크라이브 라인(S2)은, 벨트(2)의 하류측 평탄부(2c)에 있어서, 제2 볼록부 형성 유닛(6)에 의해 상기와 동일한 수단으로 브레이크할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 기판(M)을 벨트(2)로 반송하는 과정에 있어서, X방향 스크라이브 라인(S1) 그리고 Y방향의 스크라이브 라인(S2)이 브레이크되는 것이기 때문에, 작업 시간을 단축할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 종래와 같이 브레이크 바를 이용하지 않고, 기판(M)의 자중에 의한 굴곡에 의해 스크라이브 라인을 브레이크하는 것이기 때문에, 충격이 없는 저하중으로 브레이크할 수 있어, 분단면의 파괴나 흠집의 발생을 억제하여 단면 강도를 높일 수 있음과 함께, 브레이크 바의 사용에 의한 악영향을 없앨 수 있다.

이상, 본 발명의 대표적인 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 반드시 상기의 실시예 구조만으로 특정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 기판의 X방향 스크라이브 라인(S1)을 브레이크한 후에 Y방향 스크라이브 라인(S2)을 브레이크하도록 했지만, 제2 볼록부 형성 부재(6)를 상류측 평탄부(2b)에 배치하여, Y방향 스크라이브 라인(S2)을 먼저 브레이크하도록 해도 좋다. 그 외 본 발명에서는 그 목적을 달성하고, 청구의 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절히 수정, 변경하는 것이 가능하다.

본 발명은, 표면에 스크라이브 라인을 구비한 취성 재료 기판을 브레이크하는 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치에 적용할 수 있다.

M : 기판
S1 : X방향 스크라이브 라인
S2 : Y방향 스크라이브 라인
2 : 벨트
2a : 철조부
2b : 상류측 평탄부
2c : 하류측 평탄부
3 : 컨베이어
4 : 제1 볼록부 형성 유닛
4a : 제1 볼록부 형성 유닛의 볼록부
6 : 제2 볼록부 형성 유닛
6a : 제2 볼록부 형성 유닛의 볼록부
9 : 웨이브(wave)

Claims (4)

1. 표면에 스크라이브 라인이 형성된 기판을, 당해 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 브레이크 방법으로서,
   상기 기판을 반송하는 컨베이어 벨트의 반송 경로의 중간 하면에, 기판 이송 방향에 직교하는 볼록부를 구비한 제1 볼록부 형성 유닛을 배치하여 상기 벨트를 밀어 올림으로써, 벨트의 일부를 융기시켜 기판 이송 방향에 직교하는 철조부를 벨트에 형성하고, 이 벨트에, 분단해야 하는 스크라이브 라인을 기판 이송 방향에 직교시킨 상태에서 기판을 올려놓고, 당해 기판을 상기 철조부의 상류측 평탄부로부터 하류측 평탄부로 반송하고,
   상기 기판이 상기 상류측 평탄부로부터 상기 철조부를 넘어 상기 하류측 평탄부로 이행할 때의 기판의 굴곡에 의해, 굴곡 외면측에 형성되어 있는 상기 스크라이브 라인의 균열을 두께 방향으로 침투시킴으로써 당해 스크라이브 라인을 따라 상기 기판을 브레이크하는 것을 특징으로 하는 브레이크 방법.
2. 제1항에 있어서,
   기판 이송 방향을 따른 스크라이브 라인보다 길고, 또한, 기판 이송 방향에 평행하는 볼록부를 구비한 제2 볼록부 형성 유닛을, 상기 벨트의 상류측 평탄부 또는 하류측 평탄부의 하면에서 벨트의 일측으로부터 타측을 향하여 이동 가능하게 배치하고, 이 제2 볼록부 형성 유닛을, 기판을 올려놓는 벨트의 일측으로부터 타측으로 이행시킴으로써, 벨트면에 기판 이송 방향과 평행하게 융기하는 한 줄기의 웨이브를 벨트의 일측으로부터 타측을 향하여 순차 발생시켜, 이때의 기판의 굴곡에 의해 기판 이송 방향을 따른 스크라이브 라인의 균열을 두께 방향으로 침투시킴으로써 당해 스크라이브 라인을 브레이크하는 것을 특징으로 하는 브레이크 방법.
3. 표면에 스크라이브 라인이 형성된 기판을, 당해 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 브레이크 장치로서,
   상기 기판을 올려놓고 반송하는 벨트를 구비한 컨베이어가 설치되고,
   상기 벨트의 중간 위치의 하면에, 기판 이송 방향에 직교하는 볼록부를 구비한 제1 볼록부 형성 유닛이 배치되고, 당해 제1 볼록부 형성 유닛의 볼록부에 의해 상기 벨트의 일부가 밀어 올려져 기판 이송 방향에 직교하는 철조부가 형성되어 있는 브레이크 장치.
4. 제3항에 있어서,
   기판 이송 방향에 평행하는 볼록부를 구비한 제2 볼록부 형성 유닛을 구비하고, 당해 제2 볼록부 형성 유닛이, 상기 벨트의 상류측 또는 하류측의 평탄부의 하면에서 벨트의 일측으로부터 타측을 향하여 이동 가능하게 배치되어 있고, 이 제2 볼록부 형성 유닛을 벨트의 일측으로부터 타측으로 이행시킴으로써, 상기 벨트면에 대하여 기판 이송 방향과 평행하게 융기하는 한 줄기의 웨이브(wave)를 벨트의 일측으로부터 타측을 향하여 순차 발생시키도록 한 브레이크 장치.

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