KR101135622B1 - Adhesion controllable transfer stamper - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 소자의 기계적 파손과 전기적 파손을 유발하지 않으면서 전자 소자에 대한 접착력을 자유롭게 조절할 수 있는 이송 스탬퍼를 제공한다. 본 발명에 따른 이송 스탬퍼는, ⅰ) 압축 공기가 제공되는 제1 채널을 형성하는 백 플레이트와, ⅱ) 백 플레이트에 밀착 고정되며, 제1 채널과 이어지는 입구 채널 및 입구 채널과 이어지는 복수의 공기 채널들을 포함하는 제2 채널을 형성하는 중간 플레이트와, ⅲ) 공기 채널들과 마주하며 중간 플레이트의 외면에 부착되고, 공기 채널들에 압축 공기 제공시 공기 채널들의 대응 부위가 외측으로 부풀어 복수의 접착 벌룬들을 형성하는 멤브레인을 포함한다.The present invention provides a transfer stamper that can freely adjust the adhesive force to the electronic device without causing mechanical breakdown and electrical breakdown of the electronic device. The transfer stamper according to the present invention comprises: (i) a back plate forming a first channel provided with compressed air, and ii) a plurality of air channels tightly fixed to the back plate, the inlet and inlet channels leading to the first channel. A middle plate forming a second channel comprising a plurality of adhesive balloons, iii) attached to an outer surface of the intermediate plate facing the air channels, the corresponding portions of the air channels swelling outward when the compressed air is provided to the air channels; And a membrane to form them.

이송, 스탬퍼, 채널, 멤브레인, 압축공기, 공기압, 전자소자, 접착력 Transfer, stamper, channel, membrane, compressed air, air pressure, electronic device, adhesive force

Description

접착력 제어가 가능한 이송 스탬퍼 {ADHESION CONTROLLABLE TRANSFER STAMPER}Transfer Stamper with Adhesive Control {ADHESION CONTROLLABLE TRANSFER STAMPER}

본 발명은 이송 스탬퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피이송물인 전자 소자에 대한 접착력 제어가 가능하도록 구성된 이송 스탬퍼에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transfer stamper, and more particularly, to a transfer stamper configured to enable adhesion control to an electronic element to be transferred.

이송 스탬퍼는 플랙서블 전자 소자의 제작에 있어서 실리콘 기판이나 유리 기판 위에 제작된 전자 소자를 플랙서블 폴리머 기판 위로 옮기는 공정에 사용되는 핵심 모듈이다. 종래의 이송 스탬퍼로는 진공 흡착력을 이용하여 전자 소자를 이송하는 진공 척(vacuum chuck)과, 전기적 힘을 이용하여 전자 소자를 이송하는 정전기 척(electrostatic chuck)이 주로 사용되고 있다.The transfer stamper is a key module used in the process of moving electronic devices fabricated on silicon substrates or glass substrates onto flexible polymer substrates in the manufacture of flexible electronic devices. As a conventional transfer stamper, a vacuum chuck for transferring an electronic device using a vacuum suction force and an electrostatic chuck for transferring an electronic device using an electrical force are mainly used.

그러나 전자 소자의 크기가 작아짐에 따라 유연성이 없는 진공 척은 전자 소자의 기계적 파손을 유발하며, 정전기 척은 전자 소자의 전기적 파손을 유발할 수 있다. 따라서 전자 소자의 기계적 파손과 전기적 파손을 유발하지 않으면서 피이송물인 전자 소자에 대한 접착력을 자유롭게 조절할 수 있는 이송 스탬퍼의 개발이 요구되고 있다.However, as the size of the electronic device decreases, the inflexible vacuum chuck may cause mechanical breakage of the electronic device, and the electrostatic chuck may cause electrical breakdown of the electronic device. Therefore, there is a demand for the development of a transfer stamper that can freely adjust the adhesive force to the electronic device to be transferred without causing mechanical damage and electrical breakdown of the electronic device.

본 발명은 피이송물인 전자 소자의 기계적 파손과 전기적 파손을 유발하지 않으며, 전자 소자에 대한 접착력을 자유롭게 조절할 수 있는 이송 스탬퍼를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a transfer stamper that does not cause mechanical breakdown and electrical breakdown of the electronic device to be transferred, and can freely adjust the adhesive force to the electronic device.

본 발명의 일 실시예에 따른 이송 스탬퍼는, ⅰ) 압축 공기가 제공되는 제1 채널을 형성하는 백 플레이트와, ⅱ) 백 플레이트에 밀착 고정되며, 제1 채널과 이어지는 입구 채널 및 입구 채널과 이어지는 복수의 공기 채널들을 포함하는 제2 채널을 형성하는 중간 플레이트와, ⅲ) 공기 채널들과 마주하며 중간 플레이트의 외면에 부착되고, 공기 채널들에 압축 공기 제공시 공기 채널들의 대응 부위가 외측으로 부풀어 복수의 접착 벌룬들을 형성하는 멤브레인을 포함한다. 접착 벌룬들의 곡률 반경은 제2 채널에 인가되는 공기압에 반비례하고, 피이송물에 대한 접착력에 비례한다.The transfer stamper according to the embodiment of the present invention comprises: (i) a back plate forming a first channel provided with compressed air, and ii) a tightly fixed to the back plate, the inlet channel following the first channel and the inlet channel An intermediate plate forming a second channel comprising a plurality of air channels, and iii) attached to an outer surface of the intermediate plate facing the air channels, the corresponding portion of the air channels bulging outwards upon providing compressed air to the air channels. And a membrane forming a plurality of adhesive balloons. The radius of curvature of the adhesive balloons is inversely proportional to the air pressure applied to the second channel and is proportional to the adhesion to the workpiece.

입구 채널은 중간 플레이트를 관통할 수 있으며, 공기 채널들은 멤브레인을 향한 중간 플레이트의 일면에 형성된 홈으로 이루어질 수 있다.The inlet channel may pass through the intermediate plate, and the air channels may consist of grooves formed in one side of the intermediate plate facing the membrane.

입구 채널은 제1 채널과 같은 위치에서 제1 채널과 같은 크기로 형성될 수 있다. 공기 채널들은 원형으로 형성될 수 있고, 중간 플레이트의 행 방향 및 열 방향을 따라 등간격으로 배치될 수 있다.The inlet channel may be formed to the same size as the first channel at the same position as the first channel. The air channels may be formed in a circular shape and may be arranged at equal intervals along the row direction and the column direction of the intermediate plate.

제2 채널은 입구 채널과 공기 채널들을 연결하는 복수의 연결 채널들을 더욱 포함할 수 있다. 연결 채널들은 입구 채널 및 입구 채널과 이웃한 어느 하나의 공 기 채널 사이와, 행 방향 및 열 방향을 따라 이웃한 공기 채널들 사이에 배치될 수 있다. 연결 채널들은 멤브레인을 향한 중간 플레이트의 일면에 형성된 홈으로 이루어질 수 있다.The second channel may further comprise a plurality of connection channels connecting the inlet channel and the air channels. The connecting channels may be arranged between the inlet channel and any one air channel adjacent to the inlet channel and between the adjacent air channels along the row direction and the column direction. The connecting channels may consist of grooves formed on one side of the intermediate plate facing the membrane.

백 플레이트는, 중간 플레이트를 향한 일면의 중앙에 형성되며 압축 공기가 제공되는 제3 채널이 형성된 오목부를 더욱 포함할 수 있다. 중간 플레이트와 멤브레인은 제3 채널과 오목부에 압축 공기 제공시 외측을 향해 볼록한 곡면을 형성할 수 있다.The back plate may further include a recess formed in the center of one surface facing the intermediate plate and having a third channel provided with compressed air. The intermediate plate and the membrane may form a convexly curved surface outward upon providing compressed air to the third channel and the recess.

중간 플레이트와 멤브레인은 고무 소재로 제조되고, 멤브레인이 중간 플레이트보다 작은 두께로 형성될 수 있다. 중간 플레이트와 멤브레인은 폴리디메틸실록산으로 제조될 수 있다.The intermediate plate and the membrane are made of rubber material and the membrane can be formed to a thickness smaller than the intermediate plate. The intermediate plate and the membrane can be made of polydimethylsiloxane.

공기 채널들은 1㎛ 내지 99㎛의 직경을 가질 수 있으며, 멤브레인의 최대 두께는 공기 채널들 직경의 0.1배일 수 있다.The air channels may have a diameter of 1 μm to 99 μm and the maximum thickness of the membrane may be 0.1 times the diameter of the air channels.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기 채널들에 인가되는 공기압의 변화에 따라 접착 벌룬의 곡률 반경을 조절함으로써 접착 벌룬과 전자 소자의 접촉 면적을 제어할 수 있다. 본 발명의 이송 스탬퍼는 전자 소자의 기계적 파손과 전기적 파손을 전혀 유발하지 않으며, 공기압 조절로 전자 소자에 대한 접착력을 자유롭게 제어할 수 있다. 그 결과 다양한 크기와 다양한 무게의 전자 소자를 파손 없이 안전하게 이송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the contact area between the adhesive balloon and the electronic device may be controlled by adjusting the radius of curvature of the adhesive balloon according to a change in air pressure applied to the air channels. The transfer stamper of the present invention does not cause any mechanical breakdown or electrical breakdown of the electronic device, and can freely control the adhesive force to the electronic device by adjusting the air pressure. As a result, electronic devices of various sizes and weights can be safely transported without damage.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 스탬퍼의 분해 사시도와 결합 상태 단면도이다.1 and 2 are exploded perspective and combined state cross-sectional views of the transfer stamper according to an embodiment of the present invention, respectively.

도 1과 도 2를 참고하면, 본 실시예의 이송 스탬퍼(100)는 서로 적층된 상태로 결합되는 백 플레이트(10), 중간 플레이트(20), 및 멤브레인(30)을 포함한다.1 and 2, the transfer stamper 100 of the present embodiment includes a back plate 10, an intermediate plate 20, and a membrane 30 coupled to each other in a stacked state.

백 플레이트(10)는 중간 플레이트(20)를 향한 일면에 오목부(11)와, 오목부(11)를 둘러싸는 볼록부(12)를 형성한다. 백 플레이트(10)의 볼록부(12)에는 압축 공기가 주입되는 제1 채널(13)이 형성된다. 제1 채널(13)은 원형일 수 있으며, 백 플레이트(10)의 볼록부(12)에 하나 또는 2개 이상으로 구비될 수 있다.The back plate 10 forms a concave portion 11 and a convex portion 12 surrounding the concave portion 11 on one surface facing the intermediate plate 20. The convex portion 12 of the back plate 10 is formed with a first channel 13 through which compressed air is injected. The first channel 13 may be circular, and one or two or more first channels 13 may be provided in the convex portion 12 of the back plate 10.

도 1에서는 일례로 백 플레이트(10)의 볼록부(12)에 하나의 제1 채널(13)이 형성된 경우를 도시하였다.1 illustrates a case in which one first channel 13 is formed in the convex portion 12 of the back plate 10.

중간 플레이트(20)는 일정 두께를 가지며, 백 플레이트(10)와 같은 크기로 형성된다. 중간 플레이트(20)는 백 플레이트(10)의 볼록부(12)에 밀착된 상태로 백 플레이트(10)에 고정된다. 이로써 중간 플레이트(20) 중 오목부(11)에 대응하는 부위는 백 플레이트(10)와 소정의 간격(G, 도 2 참조)을 두고 위치한다.The intermediate plate 20 has a predetermined thickness and is formed in the same size as the back plate 10. The intermediate plate 20 is fixed to the back plate 10 in close contact with the convex portion 12 of the back plate 10. As a result, a portion of the intermediate plate 20 corresponding to the recess 11 is positioned at a predetermined distance G (see FIG. 2) from the back plate 10.

중간 플레이트(20)에는 제1 채널(13)과 이어지는 제2 채널(21)이 형성된다. 제2 채널(21)은, 제1 채널(13)과 같은 위치에서 중간 플레이트(20)를 관통하는 입 구 채널(22)과, 행 방향 및 열 방향을 따라 서로간 거리를 두고 위치하는 복수의 공기 채널들(23)과, 입구 채널(22)과 공기 채널들(23)을 연결하는 복수의 연결 채널들(24)을 포함한다.The intermediate plate 20 is formed with a second channel 21 which is connected to the first channel 13. The second channel 21 includes a plurality of inlet channels 22 penetrating through the intermediate plate 20 at the same position as the first channel 13 and spaced apart from each other along the row direction and the column direction. Air channels 23 and a plurality of connecting channels 24 connecting the inlet channel 22 and the air channels 23.

여기서, 공기 채널들(23)과 연결 채널들(24)은 중간 플레이트(20)에 형성된 홈으로서, 중간 플레이트(20)의 두께보다 작은 깊이로 형성된다.Here, the air channels 23 and the connection channels 24 are grooves formed in the intermediate plate 20, and are formed to have a depth smaller than the thickness of the intermediate plate 20.

입구 채널(22)은 제1 채널(13)과 같은 크기를 가지며, 제1 채널(13)을 통해 압축 공기를 제공받는다. 공기 채널들(23)은 원형으로 형성될 수 있고, 입구 채널(22)보다 작은 직경을 가진다. 공기 채널들(23)은 중간 플레이트(20) 가운데 오목부(11)에 대응하는 영역에 형성되며, 행 방향 및 열 방향을 따라 등간격으로 배치된다.The inlet channel 22 has the same size as the first channel 13 and receives compressed air through the first channel 13. The air channels 23 may be formed in a circular shape and have a diameter smaller than that of the inlet channel 22. The air channels 23 are formed in regions corresponding to the recesses 11 in the middle plate 20, and are arranged at equal intervals along the row direction and the column direction.

연결 채널(24)은 입구 채널(22) 및 이와 이웃한 어느 하나의 공기 채널(23) 사이와, 행 방향 및 열 방향을 따라 이웃한 공기 채널들(23) 사이에 배치되어 입구 채널(22)과 공기 채널들(23)을 모두 연결시킨다. 따라서 제1 채널(13)에 제공된 압축 공기는 입구 채널(22)과 연결 채널들(24)을 거치면서 모든 공기 채널들(23)에 전달된다. 이때 연결 채널(24)의 폭은 공기 채널(23)의 직경보다 작게 형성된다.The connecting channel 24 is arranged between the inlet channel 22 and any one air channel 23 adjacent thereto, and between the adjacent air channels 23 along the row direction and the column direction so that the inlet channel 22 is provided. And both air channels 23 are connected. The compressed air provided in the first channel 13 is thus delivered to all the air channels 23 via the inlet channel 22 and the connecting channels 24. At this time, the width of the connection channel 24 is formed smaller than the diameter of the air channel (23).

또한, 백 플레이트(10)의 오목부(11)에는 제1 채널(13)과 별도로 압축 공기가 주입되는 제3 채널(14)이 형성된다. 제3 채널(14)은 오목부(11)의 중앙에 위치할 수 있다. 백 플레이트(10)는 금속, 플라스틱, 고무 등 다양한 소재로 제조될 수 있다. 중간 플레이트(20)는 고무 소재, 예를 들어 폴리디메틸실록산으로 제조될 수 있다.In addition, the recess 11 of the back plate 10 is formed with a third channel 14 through which compressed air is injected separately from the first channel 13. The third channel 14 may be located at the center of the recess 11. The back plate 10 may be made of various materials such as metal, plastic, and rubber. The intermediate plate 20 may be made of a rubber material, for example polydimethylsiloxane.

멤브레인(30)은 중간 플레이트(20)보다 작은 일정 두께를 가지며, 중간 플레이트(20)와 같은 크기로 형성된다. 멤브레인(30)은 중간 플레이트(20)의 외면 전체, 즉 중간 플레이트(20) 중 공기 채널(23)과 연결 채널(24)을 둘러싸는 부위의 외면에 부착된다. 멤브레인(30)은 외력에 의해 탄성 변형하는 고무 소재로 제조되며, 예를 들어 중간 플레이트(20)와 동일한 폴리디메틸실록산으로 제조될 수 있다.The membrane 30 has a predetermined thickness smaller than that of the intermediate plate 20 and is formed in the same size as the intermediate plate 20. The membrane 30 is attached to the entire outer surface of the intermediate plate 20, that is, the outer surface of the portion of the intermediate plate 20 surrounding the air channel 23 and the connection channel 24. The membrane 30 is made of a rubber material elastically deformed by an external force, for example, may be made of the same polydimethylsiloxane as the intermediate plate 20.

폴리디메틸실록산은 액체 상태로 존재하는 실리콘 합성고무에 경화제(curing agent)를 특정 비율(예를 들어 고분자:경화제=10:1)로 혼합 후 80℃ 내외에서 경화시키면, 2~3시간 후에 탄성 고무소재로 굳는 특성을 지닌다. 폴리디메틸실록산은 경화 이전, 상온에서 10시간 이상 액체 상태로 존재하므로 고속 회전 코팅에 의해 균일한 두께의 중간 플레이트(20)와 멤브레인(30)을 제작할 수 있으며, 중간 플레이트(20)와 멤브레인(30)의 탄성계수는 경화제의 비율을 조절하여 다양하게 변화시킬 수 있다.Polydimethylsiloxane is a silicone rubber that is present in a liquid state and mixed with a curing agent (curing agent) in a specific ratio (for example, polymer: curing agent = 10: 1) and cured at around 80 ° C. It has the property of hardening to the material. Since the polydimethylsiloxane is in a liquid state at room temperature for at least 10 hours before curing, the intermediate plate 20 and the membrane 30 having a uniform thickness can be manufactured by high-speed rotation coating, and the intermediate plate 20 and the membrane 30 The modulus of elasticity of) can be varied by adjusting the ratio of the curing agent.

폴리디메틸실록산으로 제조된 멤브레인(30)은 표면이 끈적이는 특성이 있으므로 작은 소자를 붙여 이동하는데 유리하다. 또한, 산소 플라즈마로 표면을 처리하는 경우 중간 플레이트(20) 위로 멤브레인(30)을 공유결합으로 접합시킬 수 있으므로, 여러층의 재료를 밀봉 접합하는데 용이하다. 본 실시예에서 멤브레인(30)은 균일한 두께 제작이 가능하고, 접착 특성을 가지며, 산소 플라즈마 처리로 밀봉 접합을 쉽게 구현할 수 있다.Since the membrane 30 made of polydimethylsiloxane has a sticky property, it is advantageous to attach small elements to move. In addition, when the surface is treated with an oxygen plasma, the membrane 30 can be covalently bonded onto the intermediate plate 20, which facilitates sealing bonding multiple layers of materials. In the present embodiment, the membrane 30 may be manufactured to have a uniform thickness, have an adhesive property, and may easily implement sealing bonding by an oxygen plasma treatment.

전술한 이송 스탬퍼(100)가 수십 마이크로미터 크기의 패턴을 전사하기 위해서는 접착면으로 작용하는 부분의 면적이 전사시키고자 하는 패턴의 크기보다 커야 한다. 따라서 중간 플레이트(20)에 형성된 공기 채널들(23)은 1㎛ 내지 99㎛의 직경으로 형성될 수 있다. 그리고 멤브레인(30)은 공압에 의해 변형이 일어나야 하는데 두께가 너무 크면 변형이 어려우므로, 원하는 크기의 접착 벌룬(31)을 형성하기 위해서는 멤브레인(30)의 두께를 공기 채널(23) 직경의 1/10 이하로 형성하는 것이 바람직하다. 이는 일반적인 대변위 판변형 이론에 의해 검증되는 부분이다. 예를 들어 공기 채널(23)의 직경이 20㎛인 경우 멤브레인(30)은 2㎛보다 작은 두께로 형성된다.In order for the transfer stamper 100 to transfer the pattern of several tens of micrometers, the area of the portion serving as the adhesive surface must be larger than the size of the pattern to be transferred. Therefore, the air channels 23 formed in the intermediate plate 20 may be formed to have a diameter of 1 μm to 99 μm. The membrane 30 must be deformed by pneumatic pressure, but if the thickness is too large, it is difficult to deform it. It is preferable to form below 10. This is verified by the general large displacement plate deformation theory. For example, when the diameter of the air channel 23 is 20 μm, the membrane 30 is formed to a thickness smaller than 2 μm.

도 3은 도 1에 도시한 이송 스탬퍼의 작동 중 상태를 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing a state during operation of the transfer stamper shown in FIG.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 백 플레이트(10)의 후면에서 제1 채널(13)로 압축 공기를 제공하면, 중간 플레이트(20)에 형성된 공기 채널들(23) 모두에 압축 공기가 전달되고, 이 공기압이 멤브레인(30)을 가압하여 이를 확장시킨다. 즉, 멤브레인(30) 가운데 공기 채널(23)과 마주하는 부분이 공기압에 의해 외측으로 부풀면서 공기 채널(23)과 같은 개수의 접착 벌룬(31)을 형성한다.1 to 3, when compressed air is provided to the first channel 13 from the rear surface of the back plate 10, compressed air is delivered to all the air channels 23 formed in the intermediate plate 20. This air pressure pressurizes the membrane 30 and expands it. That is, the portion of the membrane 30 facing the air channel 23 is inflated outward by the air pressure to form the same number of adhesive balloons 31 as the air channel 23.

접착 벌룬(31)은 유리 기판 또는 실리콘 기판 위에 제작된 전자 소자(도시하지 않음)와 접촉하여 전자 소자를 접착 벌룬(31)에 붙인 후 이를 폴리머 기판 위로 이송하는 역할을 한다. 이 과정에서 접착 벌룬(31)의 곡률 반경은 피이송물에 대한 접착력과 비례하며, 공기 채널(23)에 공급되는 공기압에 반비례한다.The adhesive balloon 31 is in contact with an electronic device (not shown) fabricated on a glass substrate or a silicon substrate, attaches the electronic device to the adhesive balloon 31, and then transfers the electronic device onto the polymer substrate. In this process, the radius of curvature of the adhesive balloon 31 is proportional to the adhesion to the object to be conveyed, and is inversely proportional to the air pressure supplied to the air channel 23.

그리고 백 플레이트(10)의 후면에서 제3 채널(14)과 오목부(11)로 압축 공기를 제공하면, 중간 플레이트(20) 중 오목부(11)와 마주하는 부위가 공기압에 의해 외측으로 부풀어 소정의 곡률을 형성한다. 즉, 멤브레인(30)에 복수의 접착 벌 룬(31)이 형성되는 것과 더불어 중간 플레이트(20)와 멤브레인(30)이 큰 곡률 반경을 가지는 하나의 볼록한 곡면을 형성한다.Then, when compressed air is provided to the third channel 14 and the recess 11 from the back of the back plate 10, the portion of the intermediate plate 20 facing the recess 11 is inflated outward by the air pressure. The predetermined curvature is formed. That is, the plurality of adhesive balloons 31 are formed on the membrane 30, and the intermediate plate 20 and the membrane 30 form one convex curved surface having a large radius of curvature.

중간 플레이트(20)와 멤브레인(30)의 곡면 형성은 전자 소자를 이송하는 과정에서 전자 소자와 접착 벌룬들(31) 사이로 에어 트랩(air trap)이 생기는 것을 방지하여 전자 소자의 이송 효율을 높이는 기능을 한다.The curved surface of the intermediate plate 20 and the membrane 30 prevents an air trap between the electronic device and the adhesive balloons 31 in the process of transferring the electronic device, thereby increasing the transfer efficiency of the electronic device. Do it.

한편, 도시는 생략하였으나 입구 채널(22)에 대응하는 중간 플레이트(20)와 멤브레인(30) 사이 또는 멤브레인(30)의 바깥에는 입구 채널(22)에 인가되는 공기압에 의한 멤브레인(30)의 확장을 방지하는 막음 부재가 위치한다.On the other hand, although not shown, expansion of the membrane 30 by the air pressure applied to the inlet channel 22 between the intermediate plate 20 corresponding to the inlet channel 22 and the membrane 30 or outside the membrane 30. There is a blocking member to prevent.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 스탬퍼의 부분 단면도와 부분 평면도로서, 공기 채널들에 P1, P2, 및 P3의 공기압이 인가된 상태를 차례로 도시하였다. 이때 공기압은 P1<P2<P3의 조건을 만족한다.4 to 6 are partial cross-sectional views and partial plan views of a transfer stamper according to an embodiment of the present invention, in which air pressures of P1, P2, and P3 are applied to air channels in order. At this time, the air pressure satisfies the condition of P1 <P2 <P3.

도 4를 참고하면, 공기 채널들(23)에 P1의 공기압이 인가될 때 멤브레인(30)은 R1의 곡률 반경을 가지는 접착 벌룬들(31)을 형성한다. 그리고 전자 소자(40)의 이송을 위해 접착 벌룬들(31)에 전자 소자(40)를 부착하면, 각 접착 벌룬(31)은 전자 소자(40)와 W1의 직경을 가지는 접촉 영역(S1)을 형성한다.Referring to FIG. 4, when air pressure of P1 is applied to the air channels 23, the membrane 30 forms adhesive balloons 31 having a radius of curvature of R1. When the electronic device 40 is attached to the adhesive balloons 31 for the transfer of the electronic device 40, each adhesive balloon 31 may contact the electronic device 40 with the contact area S1 having a diameter of W1. Form.

도 5를 참고하면, 공기 채널들(23)에 P2의 공기압이 인가될 때 멤브레인(30)은 R1보다 작은 R2의 곡률 반경을 가지는 접착 벌룬들(31)을 형성한다. 그리고 전자 소자(40)의 이송을 위해 접착 벌룬들(31)에 전자 소자(40)를 부착하면, 각 접착 벌룬(31)은 전자 소자(40)와 W1보다 작은 W2의 직경을 가지는 접촉 영역(S2)을 형성한다.Referring to FIG. 5, when an air pressure of P2 is applied to the air channels 23, the membrane 30 forms adhesive balloons 31 having a radius of curvature of R2 less than R1. Then, when the electronic device 40 is attached to the adhesive balloons 31 for the transfer of the electronic device 40, each adhesive balloon 31 has a contact area (W2) having a diameter of W2 smaller than that of the electronic device 40 (W1). S2) is formed.

도 6을 참고하면, 공기 채널들(23)에 P3의 공기압이 인가될 때 멤브레인(30)은 R2보다 작은 R3의 곡률 반경을 가지는 접착 벌룬들(31)을 형성한다. 그리고 전자 소자(40)의 이송을 위해 접착 벌룬들(31)에 전자 소자(40)를 부착하면, 각 접착 벌룬(31)은 전자 소자(40)와 W2보다 작은 W3의 직경을 가지는 접촉 영역(S3)을 형성한다.Referring to FIG. 6, when an air pressure of P3 is applied to the air channels 23, the membrane 30 forms adhesive balloons 31 having a radius of curvature of R3 smaller than R2. Then, when the electronic device 40 is attached to the adhesive balloons 31 for the transfer of the electronic device 40, each adhesive balloon 31 has a contact area (W3) having a diameter of W3 smaller than that of the electronic device 40. S3) is formed.

이와 같이 본 실시예의 이송 스탬퍼(100)는 공기 채널들(23)에 제공되는 공기압 변화에 따라 접착 벌룬(31)의 곡률 반경을 조절함으로써 접착 벌룬(31)과 전자 소자(40)의 접촉 면적을 제어할 수 있다. 접착 벌룬(31)과 전자 소자(40)의 접촉 면적은 전자 소자(피이송물)에 대한 이송 스탬퍼(100)의 접착력과 비례한다.As such, the transfer stamper 100 of the present embodiment adjusts the radius of curvature of the adhesive balloon 31 according to the air pressure change provided to the air channels 23 to adjust the contact area between the adhesive balloon 31 and the electronic device 40. Can be controlled. The contact area of the adhesive balloon 31 and the electronic element 40 is proportional to the adhesion force of the transfer stamper 100 to the electronic element (feed object).

즉, 접착 벌룬(31)의 곡률 반경을 크게 할수록 전자 소자(40)의 접촉 면적을 늘려 접착력을 높이고, 접착 벌룬(31)의 곡률 반경을 작게 할수록 전자 소자(40)의 접촉 면적을 축소시켜 접착력을 낮출 수 있다. 도 7에 공기압 변화에 따라 다양한 곡률 반경을 가지는 접착 벌룬의 사진을 나타내었다.That is, as the radius of curvature of the adhesive balloon 31 is increased, the adhesion area is increased by increasing the contact area of the electronic element 40, and when the radius of curvature of the adhesive balloon 31 is reduced, the contact area of the electronic element 40 is reduced, thereby increasing the adhesive force. Can be lowered. Figure 7 shows a photograph of the adhesive balloon having a variety of radii of curvature according to the change in air pressure.

전술한 이송 스탬퍼(100)에 대한 이론적 배경은 컨택 메카닉스(contact mechanics)에서 잘 알려진 접착력 측정 방법 중 디엠티(DMT; Detjaguin-Muller-Toporov) 모델과 제이케이알(JKR; Johnson-Kendall-Roberts) 모델에 의한 접착력과 곡률 반경을 상관 관계를 통해 알 수 있다.The theoretical background of the transfer stamper 100 described above is based on DMT (Detjaguin-Muller-Toporov) model and JKR (Johnson-Kendall-Roberts) model among the well-known methods for measuring adhesive force in contact mechanics. It can be seen through the correlation between the adhesive force and the radius of curvature.

<1> DMT 모델: 접착력 = 2π (곡률 반경) (표면 에너지)<1> DMT model: Adhesive force = 2π (curvature radius) (surface energy)

<2> JKR 모델: 접착력 = 1.5π (곡률 반경) (표면 에너지)<2> JKR model: adhesion = 1.5π (radius of curvature) (surface energy)

이와 같이 본 실시예에 따른 이송 스탬퍼(100)는 전자 소자의 기계적 파손과 전기적 파손을 유발하지 않으며, 공기압 조절로 전자 소자에 대한 접착력을 자유롭게 제어할 수 있다. 그 결과 다양한 크기와 다양한 무게의 전자 소자를 파손 없이 안전하게 이송할 수 있다.As described above, the transfer stamper 100 according to the present embodiment does not cause mechanical breakdown and electrical breakdown of the electronic device, and can freely control the adhesive force to the electronic device by adjusting the air pressure. As a result, electronic devices of various sizes and weights can be safely transported without damage.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 스탬퍼의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a transfer stamper according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 스탬퍼의 결합 상태 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the coupling state of the transfer stamper according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 1에 도시한 이송 스탬퍼의 작동 중 상태를 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing a state during operation of the transfer stamper shown in FIG.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 스탬퍼의 부분 단면도와 부분 평면도이다.4 to 6 are partial cross-sectional views and partial plan views of the transfer stamper according to an embodiment of the present invention.

도 7은 공기압 변화에 따라 다양한 곡률 반경을 나타내는 접착 벌룬의 확대 사진이다.7 is an enlarged photograph of the adhesive balloon showing various radii of curvature according to air pressure changes.

Claims (11)

압축 공기가 제공되는 제1 채널을 형성하는 백 플레이트;A back plate forming a first channel through which compressed air is provided; 상기 백 플레이트에 밀착 고정되며, 상기 제1 채널과 이어지는 입구 채널 및 상기 입구 채널과 이어지는 복수의 공기 채널들을 포함하는 제2 채널을 형성하는 중간 플레이트; 및An intermediate plate securely fixed to the back plate and forming a second channel including an inlet channel leading to the first channel and a plurality of air channels leading to the inlet channel; And 상기 공기 채널들과 마주하며 상기 중간 플레이트의 외면에 부착되고, 상기 공기 채널들에 압축 공기 제공시 상기 공기 채널들의 대응 부위가 외측으로 부풀어 복수의 접착 벌룬들을 형성하는 멤브레인을 포함하며,A membrane facing the air channels and attached to an outer surface of the intermediate plate, wherein a corresponding portion of the air channels swells outward to form a plurality of adhesive balloons upon providing compressed air to the air channels, 상기 접착 벌룬들의 곡률 반경은 상기 제2 채널에 인가되는 공기압에 반비례하고, 피이송물에 대한 접착력에 비례하며, 상기 백 플레이트는 상기 중간 플레이트를 향한 일면의 중앙에 압축 공기가 제공되는 제3 채널이 형성된 오목부를 형성하고, 상기 중간 플레이트와 상기 멤브레인은 상기 제3 채널과 상기 오목부에 압축 공기 제공시 외측을 향해 볼록한 곡면을 형성하는 이송 스탬퍼.The radius of curvature of the adhesive balloons is inversely proportional to the air pressure applied to the second channel, and is proportional to the adhesion force to the workpiece, wherein the back plate is provided with compressed air at the center of one surface facing the intermediate plate. And a concave portion formed therein, wherein the intermediate plate and the membrane form a convexly curved surface outward when compressed air is provided to the third channel and the concave portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입구 채널은 상기 중간 플레이트를 관통하며, 상기 공기 채널들은 상기 멤브레인을 향한 상기 중간 플레이트의 일면에 형성된 홈으로 이루어지는 이송 스탬퍼.The inlet channel passes through the intermediate plate, the air channels comprising a groove formed in one surface of the intermediate plate facing the membrane. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 입구 채널은 상기 제1 채널과 같은 위치에서 상기 제1 채널과 같은 크기로 형성되는 이송 스탬퍼.And the inlet channel is formed to be the same size as the first channel at the same position as the first channel. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 공기 채널들은 원형으로 형성되고, 상기 중간 플레이트의 행 방향 및 열 방향을 따라 등간격으로 배치되는 이송 스탬퍼.The air channels are formed in a circular shape, the transfer stamper disposed at equal intervals along the row direction and column direction of the intermediate plate. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 제2 채널은 상기 입구 채널과 상기 공기 채널들을 연결하는 복수의 연결 채널들을 더욱 포함하는 이송 스탬퍼.The second channel further comprises a plurality of connecting channels connecting the inlet channel and the air channels. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 연결 채널들은 상기 입구 채널 및 상기 입구 채널과 이웃한 어느 하나의 공기 채널 사이와, 행 방향 및 열 방향을 따라 이웃한 상기 공기 채널들 사이에 배치되는 이송 스탬퍼.And the connecting channels are disposed between the inlet channel and any one air channel adjacent to the inlet channel and between the adjacent air channels along the row and column directions. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 연결 채널들은 상기 멤브레인을 향한 상기 중간 플레이트의 일면에 형성된 홈으로 이루어지는 이송 스탬퍼.And the connecting channels comprise grooves formed in one surface of the intermediate plate facing the membrane. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중간 플레이트와 상기 멤브레인은 고무 소재로 제조되고, 상기 멤브레인이 상기 중간 플레이트보다 작은 두께로 형성되는 이송 스탬퍼.The intermediate plate and the membrane are made of a rubber material, wherein the membrane is formed of a thickness smaller than the intermediate plate. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 중간 플레이트와 상기 멤브레인은 폴리디메틸실록산으로 제조되는 이송 스탬퍼.And said intermediate plate and said membrane are made of polydimethylsiloxane. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공기 채널들은 1㎛ 내지 99㎛의 직경을 가지며, 상기 멤브레인의 최대 두께는 상기 공기 채널들 직경의 0.1배인 이송 스탬퍼.The air channels have a diameter of 1 μm to 99 μm, and the maximum thickness of the membrane is 0.1 times the diameter of the air channels.
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