KR20200125438A - Scribing apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 유리 기판 등의 기판을 가공하는 스크라이브 장치, 및, 당해 스크라이브 장치의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a scribing device for processing a substrate such as a glass substrate, and a control method of the scribing device.
종래, 유리 기판을 잘라내기 위한 스크라이브 장치가 알려져 있다. 예를 들면, 다이아몬드 포인트 등의 고정날을 기판에 대하여 이동시켜, 당해 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1).Conventionally, a scribing apparatus for cutting out a glass substrate is known. For example, an apparatus is known for forming a scribe line on the substrate by moving a fixed blade such as a diamond point with respect to a substrate (for example, Patent Document 1).
고정날을 기판에 대하여 이동시키는 종래의 장치에서는, 스크라이브 라인 형성 시의 고정날의 방향에 대해서는 아무런 제어도 되어 있지 않았다. 그러나, 최근, 보다 고도의 가공을 행하기 위해, 고정날의 이동뿐만 아니라 방향도 제어하는 것이 검토되고 있다. In the conventional apparatus for moving the fixed blade relative to the substrate, no control was performed on the direction of the fixed blade when forming a scribe line. However, in recent years, in order to perform more advanced processing, it has been studied to control not only the movement of the fixed blade but also the direction.
고정날의 이동과 방향을 둘다 제어하는 경우, 스크라이브 장치(특히, 고정날)의 제어를 위해 필요한 계산량이 많아져, 고속의 스크라이브 장치의 제어를 할 수 없게 될 가능성이 있다. 그 결과, 기판에 대하여 적절히 스크라이브 라인을 형성하지 못할 가능성이 있다.When both the movement and the direction of the fixed blade are controlled, the amount of calculation required for control of the scribe device (especially, the fixed blade) increases, and there is a possibility that control of the high-speed scribe device cannot be performed. As a result, there is a possibility that scribe lines cannot be properly formed on the substrate.
본 발명의 목적은, 고정날의 이동 및 방향을 제어하는 스크라이브 장치에 있어서, 스크라이브 장치의 제어를 고속화하는 것에 있다.An object of the present invention is to speed up control of the scribing device in a scribing device that controls the movement and direction of a fixed blade.
이하에, 과제를 해결하기 위한 수단으로서 복수의 양태를 설명한다. 이들 양태는, 필요에 따라 임의로 조합할 수 있다. Hereinafter, a plurality of aspects will be described as a means for solving the problem. These aspects can be arbitrarily combined as needed.
본 발명의 일 견지에 따른 스크라이브 장치는, 커터 부재와, 제1 이동 기구와, 제2 이동 기구와, 제3 이동 기구와, 회동 기구와, 제1 제어 장치와, 제2 제어 장치를 구비한다. 커터 부재는, 가공 대상인 기판에 스크라이브 라인을 형성한다. 제1 이동 기구는, 기판을 제1 방향으로 이동시킨다. 제2 이동 기구는, 커터 부재를 제2 방향으로 이동시킨다. 제2 방향은, 제1 방향과는 수직인 방향이다. 제3 이동 기구는, 커터 부재를 제3 방향으로 이동시킨다. 제3 방향은, 제1 방향 및 제2 방향에 수직인 방향이다. 회동 기구는, 커터 부재를 제3 방향으로 연장되는 축 둘레로 회동시킨다. A scribing device according to an aspect of the present invention includes a cutter member, a first moving mechanism, a second moving mechanism, a third moving mechanism, a rotating mechanism, a first control device, and a second control device. . The cutter member forms a scribe line on the substrate to be processed. The first moving mechanism moves the substrate in the first direction. The second movement mechanism moves the cutter member in the second direction. The second direction is a direction perpendicular to the first direction. The 3rd moving mechanism moves the cutter member in a 3rd direction. The third direction is a direction perpendicular to the first direction and the second direction. The rotation mechanism rotates the cutter member around an axis extending in the third direction.
제1 제어 장치는, 커터 부재에 의한 예정 가공 궤적을 산출하고, 가공 궤적에 의거하여 제1 이동 기구를 제어한다. 제2 제어 장치는, 예정 가공 궤적에 의거하여, 제2 이동 기구, 제3 이동 기구, 및 회동 기구를 제어한다.The first control device calculates a predetermined processing trajectory by the cutter member, and controls a first moving mechanism based on the processing trajectory. The 2nd control device controls a 2nd movement mechanism, a 3rd movement mechanism, and a rotation mechanism based on a predetermined processing trajectory.
상기의 스크라이브 장치에서는, 예정 가공 궤적의 산출 및 제1 이동 기구의 제어를 제1 제어 장치가 실행하고, 예정 가공 궤적에 의거한 제2 이동 기구, 제3 이동 기구, 및 회동 기구의 제어를 제2 제어 장치가 실행하고 있다. 이와 같이, 복수의 제어 장치에 스크라이브 장치의 제어를 분산시킴으로써, 각 제어 장치의 계산 부하를 경감할 수 있으므로, 스크라이브 장치를 고속으로 제어할 수 있다.In the above-described scribing device, the first control device performs calculation of the predetermined processing trajectory and control of the first movement mechanism, and controls the second movement mechanism, the third movement mechanism, and the rotation mechanism based on the predetermined processing trajectory. 2 The control unit is running. In this way, by distributing the control of the scribe device to a plurality of control devices, the calculation load of each control device can be reduced, and thus the scribe device can be controlled at high speed.
제1 제어 장치는, 예정 가공 궤적을, 가상 좌표에 있어서의 커터 부재의 위치 및 회동각으로서 산출해도 된다. 가상 좌표는, 제1 방향에 대응하는 제1 가상축과, 제2 방향에 대응하는 제2 가상축을 적어도 갖는 좌표계이다. The first control device may calculate the predetermined processing trajectory as the position and rotation angle of the cutter member in virtual coordinates. The virtual coordinate is a coordinate system having at least a first virtual axis corresponding to the first direction and a second virtual axis corresponding to the second direction.
이로 인해, 커터 부재의 실제의 위치 및 회동각을, 보다 고속으로 산출할 수 있다.For this reason, the actual position and rotation angle of the cutter member can be calculated at higher speed.
제1 제어 장치는, 제1 가상축의 좌표값에, 가상 좌표의 원점과 기판의 원점의 제1 방향에 있어서의 어긋남량을 가산하여, 제1 방향에 있어서의 커터 부재의 실제의 위치를 산출해도 된다. 또, 제2 제어 장치는, 제2 가상축의 좌표값에, 가상 좌표의 원점과 기판의 원점의 제2 방향에 있어서의 어긋남량을 가산하여, 제2 방향에 있어서의 커터 부재의 실제의 위치를 산출해도 된다. 또한, 제2 제어 장치는, 가상 좌표에 있어서의 커터 부재의 회동각을, 실제의 회동각으로 해도 된다. The first control device may calculate the actual position of the cutter member in the first direction by adding the amount of deviation in the first direction of the origin of the virtual coordinate and the origin of the substrate to the coordinate value of the first virtual axis. do. In addition, the second control device adds the offset amount in the second direction of the origin of the virtual coordinate and the origin of the substrate to the coordinate value of the second virtual axis, and determines the actual position of the cutter member in the second direction. You may calculate. In addition, the 2nd control device may make the rotation angle of the cutter member in virtual coordinates an actual rotation angle.
이로 인해, 제1 제어 장치 및 제2 제어 장치는, 자신이 제어하는 기구의 제어량을 보다 고속으로 산출할 수 있다.For this reason, the 1st control device and the 2nd control device can calculate the control amount of the mechanism which it controls at higher speed.
본 발명의 다른 견지에 따른 제어 방법은, 스크라이브 장치의 제어 방법이다. 스크라이브 장치는, 커터 부재와, 제1 이동 기구와, 제2 이동 기구와, 제3 이동 기구와, 회동 기구와, 제1 제어 장치와, 제2 제어 장치를 구비한다. 커터 부재는, 가공 대상인 기판에 스크라이브 라인을 형성한다. 제1 이동 기구는, 기판을 제1 방향으로 이동시킨다. 제2 이동 기구는, 커터 부재를 제2 방향으로 이동시킨다. 제3 이동 기구는, 커터 부재를 제3 방향으로 이동시킨다. 회동 기구는, 커터 부재를 제3 방향으로 연장되는 축 둘레로 회동시킨다. 이 제어 장치의 제어 방법은, 이하의 단계를 구비한다.A control method according to another aspect of the present invention is a control method of a scribe device. The scribe device includes a cutter member, a first moving mechanism, a second moving mechanism, a third moving mechanism, a rotating mechanism, a first control device, and a second control device. The cutter member forms a scribe line on the substrate to be processed. The first moving mechanism moves the substrate in the first direction. The second movement mechanism moves the cutter member in the second direction. The 3rd moving mechanism moves the cutter member in a 3rd direction. The rotation mechanism rotates the cutter member around an axis extending in the third direction. The control method of this control device includes the following steps.
◎ 제1 제어 장치가 커터 부재에 의한 예정 가공 궤적을 산출하는 단계.◎ The step of calculating, by the first control device, a predetermined processing trajectory by the cutter member.
◎ 제1 제어 장치가 예정 가공 궤적에 의거하여 제1 이동 기구를 제어하는 단계.◎ A step in which the first control device controls the first moving mechanism based on the predetermined processing trajectory.
◎ 제2 제어 장치가 예정 가공 궤적에 의거하여, 제2 이동 기구, 제3 이동 기구, 및 회동 기구를 제어하는 단계.◎ A step in which the second control device controls the second moving mechanism, the third moving mechanism, and the rotating mechanism based on the predetermined processing trajectory.
상기의 스크라이브 장치의 제어 방법에서는, 예정 가공 궤적의 산출 및 제1 이동 기구의 제어를 제1 제어 장치가 실행하고, 예정 가공 궤적에 의거한 제2 이동 기구, 제3 이동 기구, 및 회동 기구의 제어를 제2 제어 장치가 실행하고 있다. 이와 같이, 복수의 제어 장치에 스크라이브 장치의 제어를 분산시킴으로써, 각 제어 장치의 계산 부하를 경감할 수 있으므로, 스크라이브 장치를 고속으로 제어할 수 있다.In the above-described control method of the scribing device, the first control device performs calculation of the predetermined processing trajectory and control of the first movement mechanism, and the second movement mechanism, the third movement mechanism, and the rotation mechanism based on the predetermined processing trajectory are Control is being executed by the second control device. In this way, by distributing the control of the scribe device to a plurality of control devices, the calculation load of each control device can be reduced, and thus the scribe device can be controlled at high speed.
복수의 제어 장치에 스크라이브 장치의 제어를 분산시켜 각 제어 장치의 계산 부하를 경감함으로써, 스크라이브 장치를 고속으로 제어할 수 있다.By distributing the control of the scribe device to a plurality of control devices to reduce the computational load of each control device, it is possible to control the scribe device at high speed.
도 1은, 제1 실시형태에 따른 스크라이브 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 헤드부의 상세 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은, 스크라이브 장치의 제어 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는, 스크라이브 장치의 전체 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 5는, 스크라이브 장치에 있어서의 스크라이브 형성 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 6은, 스크라이브 장치의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.1 is a perspective view showing a scribing device according to a first embodiment.
2 is a diagram showing a detailed configuration of a head portion.
3 is a diagram showing a control configuration of a scribe device.
4 is a flowchart showing the overall operation of the scribe device.
5 is a flowchart showing a scribe formation operation in the scribe device.
6 is a diagram showing another embodiment of a scribe device.
1. 제1 실시형태1. First embodiment
(1) 스크라이브 장치(1) scribe device
이하, 도 1을 이용하여, 제1 실시형태에 따른 스크라이브 장치(100)를 설명한다. 도 1은, 제1 실시형태에 따른 스크라이브 장치를 나타내는 사시도이다. 스크라이브 장치(100)는, 유리 기판 등의 기판에 대하여, 다이아몬드 포인트 등의 고정날에 의해 스크라이브 라인을 형성하는 장치이다. 스크라이브 장치(100)는, 테이블(1)과, 헤드부(3)를 주로 구비한다. Hereinafter, the
테이블(1)은, 스크라이브 라인을 형성하는 가공 대상인 기판을 재치(載置)하는 부재이다. 테이블(1)은, 제1 이동 기구(11)에 의해 Y방향(도 1)(제1 방향의 일례)으로 이동 가능하게 되어 있다. 제1 이동 기구(11)는, 예를 들면, Y방향으로 연장되는 리니어 모터이다. 또한, 제1 이동 기구(11)는, 토대(2) 상에 설치된다.The table 1 is a member for placing a substrate as a processing target for forming a scribe line. The table 1 is movable in the Y direction (FIG. 1) (an example of the first direction) by the
헤드부(3)는, 가교 부재(4)(도 1)에 X방향(도 1)(제2 방향의 일례)으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 헤드부(3)는, 가교 부재(4)에 설치된 제2 이동 기구(5)에 의해 X방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 제2 이동 기구(5)는, 예를 들면, X방향으로 연장되는 리니어 모터이다.The
(2) 헤드부(2) Head
이하, 도 2를 이용하여, 상기의 헤드부(3)를 보다 구체적으로 설명한다. 도 2는, 헤드부의 상세 구성을 나타내는 도면이다. 헤드부(3)는, 본체(31)와, 제3 이동 기구(33)와, 회동 기구(35)와, 커터 부재(37)를 갖는다. Hereinafter, the
본체(31)는, 헤드부(3)의 본체를 형성하는 하우징이다. 제3 이동 기구(33)는, 본체(31)의 폭방향(X방향)으로 나열되어 배치되고, Z방향으로 연장되는 리니어 모터이다. 제3 이동 기구(33)에는 고정 부재(34)가 고정되어 있다. 즉, 고정 부재(34)는 제3 이동 기구(33)에 의해 Z방향(제3 방향의 일례)으로 이동 가능하게 되어 있다.The
회동 기구(35)는, 커플링부(36)의 상부에 고정되고, 그 구동축이 앵귤러 베어링(커플링부(36)의 상부에 고정)에 삽입된 모터이다. 커플링부(36)는, 상기 회동 기구(35)의 구동축과, 커플링부(36)의 하부에 고정된 앵귤러 베어링에 삽입된 유지 부재(37a)(후술)의 종동축을 커플링에 의해 연결한다. The
상기의 구성에 의해, 커플링부(36)는, 회동 기구(35)와 유지 부재(37a)의 종동축을 강고하게 연결할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 커플링부(36)는, 상기의 구동축과 종동축을 「여유」가 없는 상태로 연결하고 있다. 이로 인해, 회동 기구(35)의 구동축의 회전을, 손실이나 지연 없이 유지 부재(37a)에 전달할 수 있다.With the above configuration, the coupling portion 36 can firmly connect the
커터 부재(37)는, 유지 부재(37a)와, 고정날(37b)을 갖는다. 유지 부재(37a)는, 고정날(37b)을 유지하는 부재이다. 상기와 같이, 유지 부재(37a)는, 커플링부(36)를 통해, 회동 기구(35)의 구동축에 연결되어 있다. 회동 기구(35)의 구동축의 회동에 따라 유지 부재(37a)가 회동함으로써, 고정날(37b)은 Z축 둘레로 회동할 수 있다. The
고정날(37b)은, 가공 대상인 기판(테이블(1) 상의 기판)에, 스크라이브 라인을 형성하기 위한 날이다. 고정날(37b)은, 예를 들면, 선단에 다이아몬드 포인트를 갖는 부재이다.The fixed blade 37b is a blade for forming a scribe line on a substrate to be processed (a substrate on the table 1). The fixed blade 37b is, for example, a member having a diamond point at its tip.
상기의 구성을 갖는 헤드부(3)에 있어서는, 제3 이동 기구(33)가 고정 부재(34)를 Z방향으로 이동시킴으로써, 커터 부재(37)(고정날(37b))를 Z방향(높이 방향)으로 이동시킬 수 있다. 또, 유지 부재(37a)가 커플링부(36)를 통해 회동 기구(35)의 구동축에 연결됨으로써, 회동 기구(35)는, 유지 부재(37a)에 유지된 고정날(37b)을 Z축 둘레로 회동시킬 수 있다.In the
(3) 제어 구성(3) Control configuration
다음으로, 도 3을 이용하여, 제1 실시형태에 따른 스크라이브 장치(100)의 제어 구성을 설명한다. 도 3은, 스크라이브 장치의 제어 구성을 나타내는 도면이다. 스크라이브 장치(100)의 제어 구성은, 제1 제어 장치(6)와, 제2 제어 장치(7)와, 스위칭 허브(8)를 갖는다. Next, a control configuration of the
제1 제어 장치(6)는, CPU, 기억 장치(RAM, ROM 등), 각종 입출력 인터페이스 등을 갖는 컴퓨터 시스템이다. 제1 제어 장치(6)는, 예를 들면, PLC와, 모터 컨트롤러를 포함하는 시스템이다. 제1 제어 장치(6)는, 제1 이동 기구(11)에 접속되어 있다. 즉, 제1 제어 장치(6)는, 제1 이동 기구(11)를 제어함으로써, 테이블(1)(기판)의 Y방향의 이동을 제어할 수 있다.The
제2 제어 장치(7)는, CPU, 기억 장치(RAM, ROM 등), 각종 입출력 인터페이스 등을 갖는 컴퓨터 시스템이다. 제2 제어 장치(7)는, 예를 들면, PLC와, 모터 컨트롤러를 포함하는 시스템이다. 제2 제어 장치(7)는, 제2 이동 기구(5)와, 제3 이동 기구(33)와, 회동 기구(35)에 접속되어 있다. 즉, 제2 제어 장치(7)는, 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33), 및 회동 기구(35)를 제어함으로써, 커터 부재(37)(고정날(37b))의 X방향 및 Z방향의 이동과, 커터 부재(37)의 회동(고정날(37b)의 회동각)을 제어할 수 있다.The
스위칭 허브(8)는, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)를 접속하여, 제1 제어 장치(6)와 제2 제어 장치(7) 사이의 통신(데이터 송수신)을 중개한다. The switching hub 8 connects the
도 3에 나타내는 바와 같이, 스위칭 허브(8)에는, 상위 컴퓨터(9)가 접속되어 있다. 상위 컴퓨터(9)는, CPU, 기억 장치(RAM, ROM, SSD, 하드디스크 등), 각종 인터페이스 등을 갖는 컴퓨터 시스템이며, 스크라이브 장치(100)에 대한 각종 설정, 가공 대상인 기판에 형성 예정인 스크라이브 라인 형상의 설정 등을 실행한다. 상위 컴퓨터(9)는, 예를 들면, 유저에 의해 조작되는 퍼스널 컴퓨터이다.As shown in Fig. 3, a
상기의 제어 구성에 있어서, 제1 제어 장치(6)는, 제1 이동 기구(11)의 제어뿐만 아니라, 스크라이브 장치(100)에 있어서의 각종 제어를 실행한다. 구체적으로는, 제1 제어 장치(6)는, 형성 예정인 스크라이브 라인의 형상을 나타내는 데이터(예를 들면, CAD 데이터)로부터, 스크라이브 라인 형성 중인 커터 부재(37)의 기판에 대한 제어 주기별 위치 및 회동각을 산출한다. 이후, 상기 커터 부재(37)의 제어 주기별 위치 및 회동각을, 「예정 가공 궤적」이라고 부른다. 그 외에, 제1 제어 장치(6)는, 센서 등으로부터의 데이터의 입출력을 담당한다. In the above control configuration, the
한편, 제2 제어 장치(7)는, 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33), 및 회동 기구(35)의 제어에 관련된 간단한 연산만을 실행한다. 왜냐하면, 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33), 및 회동 기구(35)는 고속의 제어가 필요하고, 제2 제어 장치(7)는, 이들 제어에 계산 부하를 사용할 필요가 있기 때문이다.On the other hand, the
이와 같이, 복수의 제어 장치(제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7))에 스크라이브 장치(100)의 제어를 분산시킴으로써, 각 제어 장치의 계산 부하를 경감할 수 있으므로, 스크라이브 장치(100)를 고속으로 제어할 수 있다.In this way, by distributing the control of the
(4) 스크라이브 장치의 동작(4) Operation of the scribe device
(4-1) 전체 동작(4-1) Overall operation
이하, 도 4를 이용하여, 본 실시형태에 따른 스크라이브 장치(100)의 동작을 설명한다. 도 4는, 스크라이브 장치의 전체 동작을 나타내는 플로차트이다. 이하에 설명하는 스크라이브 장치(100)의 동작은, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)의 기억 장치에 기억된 프로그램에 의해 실현된다.Hereinafter, the operation of the
기판에 스크라이브 라인을 형성하기 위해, 우선, 단계 S1에서, 테이블(1)에 가공 대상인 기판을 고정한다. 테이블(1)에 있어서의 기판의 고정은, 예를 들면, 흡인 고정에 의해 실현할 수 있다.In order to form a scribe line on the substrate, first, in step S1, the substrate to be processed is fixed to the table 1. The fixing of the substrate on the table 1 can be realized, for example, by suction fixing.
기판을 테이블(1)에 고정 후, 단계 S2에서, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)는, 제1 이동 기구(11), 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33), 회동 기구(35)를 제어하여, 커터 부재(37)를 커터 부재(37)의 원점 위치로 이동시킨다. After fixing the substrate to the table 1, in step S2, the
또한, 단계 S3에서, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)는, 커터 부재(37)를, 기판의 원점 위치로 이동시킨다. 가공 대상인 기판이 기판마다 사이즈가 다르다는 등의 이유로 인해, 테이블(1)에 있어서의 기판의 고정 위치(즉, 테이블(1)에 있어서의 기판의 원점 위치)는 일정하지 않다. 따라서, 본 실시형태에서는, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)는, 센서(도시하지 않음)에 의한 기판의 검출 유무에 따라 기판의 원점 위치를 결정한다. 또, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)는, 단계 S2에서의 커터 부재(37)의 원점 위치와, 단계 S3에서 결정한 기판의 원점 위치의 어긋남량을 기억해 둔다.Further, in step S3, the
다음으로, 단계 S4에서, 기판에 대한 스크라이브 라인의 형성이 실행된다. 단계 S4에서, 제1 제어 장치(6)는, 기판에 스크라이브 라인을 형성할 때의 커터 부재(37)의 이동량 및 회동각(즉, 예정 가공 궤적)의 산출과, 제1 이동 기구(11)에 의한 테이블(1)의 Y방향의 이동을 제어한다.Next, in step S4, formation of a scribe line for the substrate is executed. In step S4, the
한편, 제2 제어 장치(7)는, 제2 이동 기구(5)에 의한 헤드부(3)의 X방향의 이동, 제3 이동 기구(33)에 의한 커터 부재(37)의 Z방향(높이 방향)의 이동, 및, 회동 기구(35)에 의한 커터 부재(37)의 회동을 제어한다. 단계 S4에서의 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)의 동작은, 추후에 상세하게 설명한다.On the other hand, the
기판에 대한 스크라이브 라인의 형성 후, 단계 S4에서, 스크라이브 장치(100)는, 스크라이브 라인 형성 후의 종료 처리를 실행한다. 구체적으로는, 커터 부재(37)를 그 원점 위치로 복귀시키는 동작과, 기판의 테이블(1)에 대한 고정 해제 동작이 종료 처리로서 실행된다.After the formation of the scribe line on the substrate, in step S4, the
(4-2) 스크라이브 라인 형성 시의 제어 장치의 동작(4-2) Operation of the control device when forming a scribe line
이하, 도 5를 이용하여, 상기의 단계 S4에서 실행되는 스크라이브 라인 형성 시의 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)의 제어를 실행한다. 도 5는, 스크라이브 장치에 있어서의 스크라이브 형성 동작을 나타내는 플로차트이다. Hereinafter, using FIG. 5, the control of the
예를 들면 상위 컴퓨터(9) 등으로부터 기판에 형성하는 스크라이브 라인을 나타내는 데이터를 수신하면, 제1 제어 장치(6)는, 단계 S11에서, 수신 데이터로부터 예정 가공 궤적을 산출한다. 구체적으로는, 제1 제어 장치(6)는, 수신 데이터로부터, 가상 좌표 상에 있어서의 커터 부재(37)(고정날(37b))의 위치(X', Y')와 회동각 θ'을 산출한다. 가상 좌표는, 실공간의 Y방향에 대응하는 제1 가상축(Y'축이라고 부른다)과, 실공간의 X방향에 대응하는 제2 가상축(X'축이라고 부른다)에 의해 정의되는 평면 좌표이다. 또한, 가상 좌표에서는, 실공간의 Z방향(높이 방향)에 대응하는 제3 가상축(Z'축)이 정의되어도 된다.For example, upon receiving data indicating a scribe line formed on the substrate from the
본 실시형태에서는, 제1 제어 장치(6)는, 스크라이브 라인 형성 시의 제어 주기별 위치(X', Y')와 회동각 θ'을 예정 가공 궤적으로서 출력한다. 즉, 제1 제어 장치(6)는, 제어 주기(예를 들면, 1ms)마다 커터 부재(37)를 직선적으로 이동시키는 예정 가공 궤적을 산출한다. 그 결과, 제1 제어 장치(6)는, 곡선 형상의 스크라이브 라인을 다각형으로 표현하는 예정 가공 궤적을 산출하게 된다.In the present embodiment, the
따라서, 제1 제어 장치(6)는, 제어 주기별(제어 지령이 이루어지는 주기별) 커터 부재(37)의 이동량 및 회동량이 가능한 한 작아지도록, 커터 부재(37)의 가상 좌표의 위치(X', Y') 및 회동각 θ'을 산출한다. 예를 들면, 커터 부재(37)의 제어 주기별 이동량이 나노미터 오더가 되도록, 위치(X', Y') 및 회동각 θ'을 산출한다.Therefore, the
이로 인해, 제1 제어 장치(6)는, 임의 형상의 스크라이브 라인을 보다 충실하게 재현할 수 있는 예정 가공 궤적을 산출할 수 있다. 특히, 제어 주기별 이동량을 작게 하여 곡선을 보다 많은 정점을 갖는 다각형으로 표현함으로써, 곡선 형상의 스크라이브 라인을 보다 충실하게 재현할 수 있다.For this reason, the
또, 제어 주기별 이동량 및 회동량을 작게 함으로써, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)가, 제1 이동 기구(11), 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33), 회동 기구(35)의 피드백 제어를 하기 쉽게 할 수 있다는 효과도 있다. 특히, 제1 이동 기구(11)는, 중량이 있는 테이블(1)을 1제어 주기 동안에 과잉 이동시키면, 피드백 제어가 되고 있어도 테이블(1)의 위치를 정밀하게 제어할 수 없다. 따라서, 1제어 주기 당 테이블(1) 등의 이동량을 작게 함으로써, 피드백 제어의 효과를 크게 하여, 정밀하게 테이블(1) 등의 위치를 제어할 수 있다.In addition, by reducing the movement amount and rotation amount for each control period, the
또한, 제1 제어 장치(6)는, 제1 이동 기구(11)에 대하여 이하에 설명하는 추종 동작을 실행하면서, 상기 단계 S11에서의 예정 가공 궤적의 산출을 계속하여, 소정 타이밍에 산출된 예정 가공 궤적(예정 가공 궤적의 X'좌표값과, 회동각 θ')을 제2 제어 장치(7)에 출력한다.In addition, the
제1 제어 장치(6)에 있어서 예정 가공 궤적의 산출을 개시하고, 예정 가공 궤적의 적어도 일부를 산출한 후, 제1 제어 장치(6)는, 단계 S12에서, 제2 제어 장치(7)에 대하여, 가상 좌표 상의 커터 부재(37)의 위치 및 회동각에 추종하도록, 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33), 및 회동 기구(35)를 제어하도록 지령한다. 이하, 제1 이동 기구(11), 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33), 및 회동 기구(35)가 가상 좌표 상의 커터 부재(37)의 위치 및 회동각에 추종하는 동작을 하는 것을, 「추종 동작」이라고 부른다.After starting the calculation of the planned machining trajectory in the
단계 S12에서의 추종 동작 개시 지시의 출력 시에, 제1 제어 장치(6)는, 제2 제어 장치(7)에 다른 설정 조건 등을 송신한다.At the time of outputting the following operation start instruction in step S12, the
단계 S12에서 제1 제어 장치(6)가 추종 동작 개시 지시를 제2 제어 장치(7)에 출력 후, 단계 S13에서, 커터 부재(37)의 위치 및 회동각의 제어가 개시된다. 구체적으로는, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)에 있어서 이하의 제어가 실행된다.After the
우선, 가상 좌표 상의 커터 부재(37)의 위치(X', Y') 및 회동각 θ'이, 실공간의 커터 부재(37)의 위치(X, Y) 및 회동각 θ으로 변환된다.First, the position (X', Y') and the rotation angle θ'of the
제1 제어 장치(6)는, 단계 S131에서, 현재의 제어 주기에 있어서의 예정 가공 궤적의 Y'좌표값에, Y방향에 있어서의 가상 좌표의 원점 O'와 기판의 원점 O의 어긋남량(ΔY로 한다)을 가산하여, 실공간의 Y방향에 있어서의 커터 부재(37)의 위치를 Y'+ΔY로 산출할 수 있다.The
제1 제어 장치(6)는, 단계 S132에서, 테이블(1)에 재치된 기판에 대한 커터 부재(37)의 Y방향의 위치가 Y'+ΔY가 되는 제어량을, 제1 이동 기구(11)에 출력한다.The
한편, 제2 제어 장치(7)는, 단계 S133에서, 현재의 제어 주기에 있어서의 예정 가공 궤적의 X'좌표값에, X방향에 있어서의 가상 좌표의 원점 O'와 기판의 원점 O의 어긋남량(ΔX로 한다)을 가산하여, 실공간의 X방향에 있어서의 커터 부재(37)의 위치를 X'+ΔX로 산출할 수 있다. 또, 제2 제어 장치(7)는, 현재의 제어 주기에 있어서의 예정 가공 궤적의 회동각 θ'을, 그대로 실공간에 있어서의 회동각 θ로 한다(즉, θ=θ'). 또한, 실공간의 Z방향에 있어서의 커터 부재(37)의 위치는, 상기의 단계 S2 및 S3에서 결정된 Z방향의 원점으로부터 하방향으로 약간 나아간 위치로 한다. 이 위치는, 예를 들면, 고정날(37b)을 어느 정도의 힘으로 기판 표면에 접촉시킬지에 따라 적절히 결정할 수 있다.On the other hand, in step S133, the
제2 제어 장치(7)는, 단계 S134에서, 테이블(1)에 재치된 기판에 대한 커터 부재(37)의 X방향의 위치가 X'+ΔX가 되는 제어량을, 제2 이동 기구(5)에 출력한다. 또, 커터 부재(37)의 회동각 θ이 회동각 θ'가 되는 제어량을, 회동 기구(35)에 출력한다. Z방향의 커터 부재(37)의 이동이 수반되는 경우에는, 제3 이동 기구(33)에 대하여, 대응하는 제어량을 출력한다.The
현재의 제어 주기에 있어서의 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33), 및 회동 기구(35)의 제어를 완료 후, 제2 제어 장치(7)는, 단계 S135에서, 제1 제어 장치(6)에 대하여 상기 기구의 제어를 완료했다는 취지를 통지한다.After completion of the control of the
상기의 단계 S13(단계 S131~S135)은, 예정 가공 궤적으로서 산출된 모든 위치(X', Y') 및 회동각 θ'에 대하여 반복하여 실행된다.The above step S13 (steps S131 to S135) is repeatedly executed for all the positions (X', Y') and the rotation angle θ'calculated as the predetermined machining trajectory.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 스크라이브 장치(100)에서는, 예정 가공 궤적의 산출 및 제1 이동 기구(11)의 제어를 제1 제어 장치(6)가 실행하고, 예정 가공 궤적에 의거한 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33), 및 회동 기구(35)의 제어를 제2 제어 장치가 실행하고 있다. 이와 같이, 복수의 제어 장치에 스크라이브 장치(100)의 제어를 분산시킴으로써, 각 제어 장치의 계산 부하를 경감할 수 있으므로, 스크라이브 장치(100)를 고속으로 제어할 수 있다.As described above, in the
특히 고속이면서 고정밀도의 제어가 필요한 회동 기구(35), 제2 이동 기구(5), 제3 이동 기구(33)를 제2 제어 장치(7)로 하여금 제어하게 함으로써, 제어 지연 등의 부적절한 제어를 발생시키는 일 없이, 커터 부재(37)의 위치(X, Y) 및 회동각 θ을 제어할 수 있다. 그 결과, 임의 형상의 스크라이브 라인을 기판에 적절히 형성할 수 있다.In particular, by allowing the
또, 본 실시형태에 있어서, 제1 제어 장치(6)는, 제1 가상축(Y'축)의 좌표값에, 가상 좌표의 원점 O'와 기판의 원점 O의 Y방향에 있어서의 어긋남량을 가산하여, Y방향에 있어서의 커터 부재의 실제의 위치를 산출하고 있다. 또, 제2 제어 장치(7)는, 제2 가상축(X'축)의 좌표값에, 가상 좌표의 원점 O'와 기판의 원점 O의 X방향에 있어서의 어긋남량을 가산하여, X방향에 있어서의 커터 부재(37)의 실제의 위치를 산출하고 있다.In addition, in the present embodiment, the
이와 같이, 커터 부재(37)의 위치 및 회동각을 가상 좌표 상의 위치 및 회동각으로서 산출함으로써, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)는, 자신이 제어하는 기구의 제어량을 가산 등의 단순한 연산에 의해 산출할 수 있다. 그 결과, 제1 제어 장치(6) 및 제2 제어 장치(7)는, 커터 부재(37)의 위치 및 회동각을 보다 고속으로 제어할 수 있다.In this way, by calculating the position and rotation angle of the
(5) 실시형태의 공통 사항(5) Common matters of the embodiment
상기 제 1 실시형태는, 하기의 구성 및 기능을 공통으로 갖고 있다.The first embodiment has the following configurations and functions in common.
스크라이브 장치(예를 들면, 스크라이브 장치(100))는, 커터 부재(예를 들면, 커터 부재(37))와, 제1 이동 기구(예를 들면, 제1 이동 기구(11))와, 제2 이동 기구(예를 들면, 제2 이동 기구(5))와, 제3 이동 기구(예를 들면, 제3 이동 기구(33))와, 회동 기구(예를 들면, 회동 기구(35))와, 제1 제어 장치(예를 들면, 제1 제어 장치(6))와, 제2 제어 장치(예를 들면, 제2 제어 장치(7))를 구비한다.The scribe device (for example, the scribe device 100) includes a cutter member (for example, the cutter member 37), a first moving mechanism (for example, the first moving mechanism 11), and 2 moving mechanism (for example, the second moving mechanism 5), a third moving mechanism (for example, the third moving mechanism 33), and a rotating mechanism (for example, the rotating mechanism 35) Wow, a first control device (eg, a first control device 6) and a second control device (eg, a second control device 7) are provided.
커터 부재는, 가공 대상인 기판에 스크라이브 라인을 형성한다. 제1 이동 기구는, 기판을 제1 방향(예를 들면, Y방향)으로 이동시킨다. 제2 이동 기구는, 커터 부재를 제2 방향(예를 들면, X방향)으로 이동시킨다. 제3 이동 기구는, 커터 부재를 제3 방향(예를 들면, Z방향)으로 이동시킨다. 회동 기구는, 커터 부재를 제3 방향으로 연장되는 축(예를 들면, Z축) 둘레로 회동시킨다.The cutter member forms a scribe line on the substrate to be processed. The first movement mechanism moves the substrate in the first direction (eg, the Y direction). The second movement mechanism moves the cutter member in the second direction (for example, the X direction). The 3rd moving mechanism moves the cutter member in a 3rd direction (for example, a Z direction). The rotation mechanism rotates the cutter member around an axis extending in the third direction (eg, a Z axis).
제1 제어 장치는, 커터 부재에 의한 예정 가공 궤적을 산출하고, 예정 가공 궤적에 의거하여 제1 이동 기구를 제어한다. 제2 제어 장치는, 예정 가공 궤적에 의거하여, 제2 이동 기구, 제3 이동 기구, 및 회동 기구를 제어한다.The first control device calculates a predetermined processing trajectory by the cutter member, and controls the first moving mechanism based on the predetermined processing trajectory. The 2nd control device controls a 2nd movement mechanism, a 3rd movement mechanism, and a rotation mechanism based on a predetermined processing trajectory.
스크라이브 장치에서는, 예정 가공 궤적의 산출 및 제1 이동 기구의 제어를 제1 제어 장치가 실행하고, 예정 가공 궤적에 의거한 제2 이동 기구, 제3 이동 기구, 및 회동 기구의 제어를 제2 제어 장치가 실행하고 있다. 이와 같이, 복수의 제어 장치에 스크라이브 장치의 제어를 분산시킴으로써, 각 제어 장치의 계산 부하를 경감할 수 있으므로, 스크라이브 장치를 고속으로 제어할 수 있다.In the scribe device, the first control device executes the calculation of the predetermined processing trajectory and control of the first movement mechanism, and the second control controls the second movement mechanism, the third movement mechanism, and the rotation mechanism based on the predetermined processing trajectory. The device is running. In this way, by distributing the control of the scribe device to a plurality of control devices, the calculation load of each control device can be reduced, and thus the scribe device can be controlled at high speed.
2. 다른 실시형태2. Other embodiments
이상, 본 발명의 일 실시형태에 대해서 설명했는데, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다. 특히, 본 명세서에 기재된 복수의 실시형태 및 변형예는 필요에 따라 임의로 조합 가능하다.In the above, one embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in the present specification can be arbitrarily combined as necessary.
상기의 도 4 및 도 5의 플로차트로 나타낸 제어 동작은, 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 각 단계의 처리 내용, 각 단계의 실행 순서를 적절히 변경할 수 있다.In the control operation shown in the flowcharts of Figs. 4 and 5, the processing contents of each step and the execution order of each step can be appropriately changed, as long as the gist of the invention is not deviated.
(A) 스크라이브 장치(100)는, 복수의 헤드부(3)(커터 부재(37))를 구비해도 된다. 이 경우, 제2 제어 장치(7)는, 헤드부(3)마다 설치된다. 또, 제1 제어 장치(6)에서 산출된 예정 가공 궤적은 모든 제2 제어 장치(7)에 출력되고, 각 제2 제어 장치(7)는, 예정 가공 궤적에, 자신이 제어하는 커터 부재(37)의 원점과 기판의 원점 O의 어긋남량을 가산하여, 자신이 제어하는 커터 부재(37)의 실공간에서의 위치 및 회동각을 산출한다. 이로 인해, 동일 형상의 복수의 소편을 하나의 기판으로부터 잘라낼 수 있다.(A) The
(B) 도 6에 나타내는 바와 같이, 헤드부(3)를 X방향으로 슬라이딩 가능하게 하는 가교 부재(4)는, 테이블(1) 상에 설치된 제4 이동 기구(21)에 의해, Y방향으로 이동 가능하게 되어 있어도 된다(갠트리 구동 방식의 스크라이브 장치(100')). 제4 이동 기구(21)는, 예를 들면, Y방향으로 연장되는 리니어 모터이다. 도 6은, 스크라이브 장치의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.(B) As shown in Fig. 6, the
본 발명은, 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 장치에 널리 적용할 수 있다.The present invention can be widely applied to a scribe device for forming a scribe line on a substrate.
100, 100': 스크라이브 장치 1: 테이블
11: 제1 이동 기구 2: 토대
3: 헤드부 31: 본체
33: 제3 이동 기구 34: 고정 부재
35: 회동 기구 36: 커플링부
37: 커터 부재 37a: 유지 부재
37b: 고정날 4: 가교 부재
5: 제2 이동 기구 6: 제1 제어 장치
7: 제2 제어 장치 8: 스위칭 허브
9: 상위 컴퓨터 O, O': 원점
θ, θ': 회동각 21: 제4 이동 기구100, 100': scribe device 1: table
11: first movement mechanism 2: foundation
3: head 31: main body
33: third moving mechanism 34: fixing member
35: rotation mechanism 36: coupling portion
37:
37b: fixed blade 4: bridging member
5: second movement mechanism 6: first control device
7: second control device 8: switching hub
9: Upper computer O, O': origin
θ, θ': rotation angle 21: fourth moving mechanism
Claims (4)
상기 기판을 제1 방향으로 이동시키는 제1 이동 기구와,
상기 커터 부재를 상기 제1 방향과는 수직인 제2 방향으로 이동시키는 제2 이동 기구와,
상기 커터 부재를 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과는 수직인 제3 방향으로 이동시키는 제3 이동 기구와,
상기 커터 부재를 상기 제3 방향으로 연장되는 축 둘레로 회동시키는 회동 기구와,
상기 커터 부재에 의한 예정 가공 궤적을 산출하고, 상기 예정 가공 궤적에 의거하여 상기 제1 이동 기구를 제어하는 제1 제어 장치와,
상기 예정 가공 궤적에 의거하여, 상기 제2 이동 기구, 상기 제3 이동 기구, 및 상기 회동 기구를 제어하는 제2 제어 장치를 구비하는, 스크라이브 장치.A cutter member for forming a scribe line on the substrate to be processed,
A first moving mechanism for moving the substrate in a first direction,
A second movement mechanism for moving the cutter member in a second direction perpendicular to the first direction,
A third moving mechanism for moving the cutter member in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction,
A rotation mechanism for rotating the cutter member around an axis extending in the third direction,
A first control device which calculates a predetermined processing trajectory by the cutter member and controls the first moving mechanism based on the predetermined processing trajectory,
A scribing device comprising a second control device that controls the second movement mechanism, the third movement mechanism, and the rotation mechanism based on the predetermined processing trajectory.
상기 제1 제어 장치는, 상기 예정 가공 궤적을, 상기 제1 방향에 대응하는 제1 가상축과, 제2 방향에 대응하는 제2 가상축을 적어도 갖는 가상 좌표에 있어서의 상기 커터 부재의 위치 및 회동각으로서 산출하는, 스크라이브 장치.The method according to claim 1,
The first control device includes: the position and rotation of the cutter member in virtual coordinates having at least a first virtual axis corresponding to the first direction and a second virtual axis corresponding to the second direction. A scribing device calculated as an angle.
상기 제1 제어 장치는, 상기 제1 가상축의 좌표값에 상기 가상 좌표의 원점과 상기 기판의 원점의 상기 제1 방향에 있어서의 어긋남량을 가산하여, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 커터 부재의 실제의 위치를 산출하고,
상기 제2 제어 장치는, 상기 제2 가상축의 좌표값에 상기 가상 좌표의 원점과 상기 기판의 원점의 상기 제2 방향에 있어서의 어긋남량을 가산하여, 상기 제2 방향에 있어서의 상기 커터 부재의 실제의 위치를 산출하고, 상기 가상 좌표에 있어서의 상기 커터 부재의 회동각을 실제의 회동각으로 하는, 스크라이브 장치.The method according to claim 2,
The first control device adds a shift amount of the origin of the virtual coordinate and the origin of the substrate in the first direction to the coordinate value of the first virtual axis, and the cutter member in the first direction Calculate the actual location,
The second control device adds a shift amount of the origin of the virtual coordinate and the origin of the substrate in the second direction to the coordinate value of the second virtual axis, and the cutter member in the second direction An actual position is calculated, and the rotation angle of the cutter member in the virtual coordinate is taken as the actual rotation angle.
상기 제1 제어 장치가 상기 커터 부재에 의한 예정 가공 궤적을 산출하는 단계와,
상기 제1 제어 장치가 상기 예정 가공 궤적에 의거하여 상기 제1 이동 기구를 제어하는 단계와,
상기 제2 제어 장치가 상기 예정 가공 궤적에 의거하여, 상기 제2 이동 기구, 상기 제3 이동 기구, 및 상기 회동 기구를 제어하는 단계를 구비하는, 제어 방법.A cutter member for forming a scribe line on a substrate to be processed, a first moving mechanism for moving the substrate in a first direction, and a second moving mechanism for moving the cutter member in a second direction perpendicular to the first direction And, a third movement mechanism for moving the cutter member in a third direction perpendicular to the first direction and the second direction, and a rotation mechanism for rotating the cutter member around an axis extending in the third direction; , A method for controlling a scribe device comprising a first control device and a second control device,
Calculating, by the first control device, a predetermined processing trajectory by the cutter member,
Controlling, by the first control device, the first moving mechanism based on the predetermined processing trajectory,
And controlling, by the second control device, the second movement mechanism, the third movement mechanism, and the rotation mechanism based on the predetermined processing trajectory.
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