CN1958490B - 利用同步的多轴对基板划线的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用同步的多轴对基板划线的装置和方法，以在基板上同步形成X轴线和Y轴线。该装置包括：基板传送装置，沿单向移动，装载有基板；第一导向件，设置在与基板传送装置的行进方向相垂直的方向上；多个第一划线装置，定位成通过第一导向件以预定间隔彼此间隔开；第二划线装置，沿与由第一划线装置所形成的多条划线相垂直的方向形成划线；第二导向件，沿与基板传送装置的行进方向相垂直的方向传送第二划线装置；以及控制部，控制基板传送装置的传送速度以及第二划线装置的传送速度，从而由第二划线装置形成的第二划线垂直于第一划线。使用该装置及方法时，由于X-轴和Y-轴划线几乎同步形成在基板上，缩短了加工时间，并提高了生产率。

Description

利用同步的多轴对基板划线的装置及方法

相关申请交叉参考

本申请要求2006年5月8日提交的韩国专利申请No.10-2006-0040844的权益，其公开内容整体结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种利用同步的多轴对基板划线的装置及方法，具体地说，涉及一种利用同步的多轴对基板划线的装置及方法，从而在基板上同步地形成X-轴划线和Y-轴划线。

背景技术

通常，液晶显示装置(LCD)使用非金属基板，即，脆性基板。

尽管非金属基板具有在冲击性方面较差和较脆的缺点，但其具有的优点在于，当在一张大玻璃基板上形成多个LCD晶胞时，非金属基板能够较容易地被单个化(singulated)。

切割非金属基板的技术是影响质量生产率和产量的重要因素

具体地说，在LCD中，如图1所示，在称为母板3的大玻璃基板上同时形成至少两个或多个LCD晶胞4。

当在一张母板3上完成至少两个或多个LCD晶胞4的制造时，通过单个化工艺将LCD晶胞4从母板3上单个化。然后，进行组装工艺来生产完整的LCD。

与其它工艺相比，单个化工艺是非常重要的。因为单个化工艺是在制造产品的几乎最终阶段进行的，因此这一过程的失败将直接导致产量的下降。

换句话说，由于用于LCD的玻璃基板是无定形的基板，所以基板的脆性非常高。因此，当切割过程期间在基板的边缘处形成很小的裂纹时，裂纹会沿应力较弱的部分迅速扩展，从而切割了非预期的部分，而且在单个化工艺期间不断发生失败。因此，单个化工艺需要引起特别的注意。

在韩国专利公开出版物No.2004-10678(2004年1月31日公开)的图19中公布了用于切割母板的技术。

上述出版物的图19中介绍的用于对基板划线的装置，包括：工作台20，其上装载有基板30，并通过固定装置(诸如真空吸附装置)可旋转地固定；一对导轨21，用于沿Y方向移动工作台20；滚珠丝杠22，用于沿导轨21移动工作台20；导向杆23，其沿X方向安装在工作台20上；多个划线头部26，其安装在导向杆23上，以沿X方向滑动；电机24，用于使划线头部26滑动；尖部保持器(tip holder)27，其安装成在划线头部26下方可上下移动，并可从一侧转向另一侧；切割轮尖部28，可旋转地安装在尖部保持器27的下端处；以及一对照相机，位于导向杆23上方，用于观察工作台20上的基板30上所形成的对准标记，如图2所示。

参照图3，用于对基板划线的传统装置用来切割母板30，母板30被分成两块32和36，每块32和36均被分成多个磁板33。在表示点1-A和1-H的对准标记被读取，且头部的切割坐标得以补偿之后，形成连接点1-A和1-H的切割线34(横向)，并且以同样的方式，形成连接点8-A和8-H的另一切割线34，从而在母板30上形成五条水平线。

然后，通过将工作台20旋转90度的角度，形成连接点1-A和8-A的切割线35(纵向)，并且以同样的方式，形成连接点1-H和8-H的另一切割线35，从而在母板30上形成五条垂直线。

但是，在用于切割基板的传统装置中，在形成水平划线之后，通过将母板旋转90度而形成垂直划线。此外，由于在形成水平划线之后，需要再次对准以形成垂直划线，所以加工时间变得较长，从而降低了生产率。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种利用同步的多轴对基板划线的装置及其方法，从而在单个工艺期间在基板上形成X-轴和Y-轴划线。

本发明的另一目的在于提供一种利用同步的多轴对基板划线的装置及其方法，从而通过在单个工艺期间形成X-轴和Y-轴划线，提高生产率。

本发明的示例性实施例提供了一种利用同步的多轴对基板划线的装置及其方法。

根据示例性实施例，本发明提供了一种利用同步的多轴对基板划线的装置，包括：基板传送装置，其沿单方向移动，装载有基板；第一导向件，设置在与基板传送装置的行进方向相垂直的方向上；多个第一划线装置，定位成通过第一导向件以预定间隔彼此间隔开；以及控制部，用于控制基板传送装置的传送速度。

利用同步的多轴对基板划线的装置，进一步包括：第二划线装置，用于沿与由第一划线装置所形成的多条划线相垂直的方向形成划线；以及第二导向件，用于沿与基板传送装置行进方向相垂直的方向传送第二划线装置，其中，控制部控制第二划线装置的传送速度，从而由第二划线装置形成的第二划线垂直于第一划线。

利用同步的多轴对基板划线的装置，进一步包括：底座，其上设置有待传送的基板传送装置。

第一导向件进一步包括第一提升装置，用于上下移动多个第一划线装置。

第二导向件进一步包括第二提升装置，用于上下移动第二划线装置。

第二导向件进一步包括传送装置，用于传送第二划线装置。

传送装置包括线性导向电机。

控制部进一步包括读取装置，用于读取显示在基板上的划线标记。

第二导向件进一步包括角度调节装置，用于将第二导向件的设置角度调节为基板传送装置移动所沿的方向。

控制部利用角度调节装置控制第二导向件的角度，从而第二划线装置在形成于基板上的多条第二划线中的相邻两条线之间可移动。

控制部根据传送装置的传送速度，控制第二划线装置的传送速度，从而由第二划线装置形成的第二划线垂直于第一划线。

第一划线装置和第二划线装置中的每一个均包括轮尖部。

第一划线装置安装在第一导向件处，并且第一划线装置的数量与待形成于基板上的第一划线的数量相同。

第一划线装置可附着于第一导向件，并且可与第一导向件分离。

在另一示例性实施例中，本发明提供了一种利用同步的多轴对基板划线的方法，包括以下步骤：将基板装载到可沿单向传送的基板传送装置上；以及在通过使用设置成与基板传送装置被传送的方向相垂直的多个第一划线装置形成第一划线时，通过使用第二划线装置，沿与基板传送装置被传送的方向相垂直的方向，在预定间隔下重复形成第二划线。

根据基板传送装置的传送速度，沿朝向基板传送装置被传送的方向的预定倾斜方向传送第二划线装置。

在第二划线装置的传送范围内，基板传送装置的传送范围小于在基板上所形成的第二划线的每一间隔。

当在传送基板传送装置的同时往复传送第二划线装置时，重复地形成第二划线。

当第二划线装置被往复传送时，沿一个方向的传送是为了形成第二划线，并且沿另一个方向的传送是为了将第二划线装置与基板分离。

当第二划线装置被往复传送时，沿一个方向的传送是为了形成第二划线，并且沿另一个方向的传送是为了改变第二划线装置的传送方向，以形成下一条第二划线。

附图说明

通过参照附图对本发明优选实施例的详细描述，对本领域技术人员来说，本发明的上述和其它的特征和优点将变得更加显而易见，附图中：

图1是用于解释切割基板的工艺的示例图；

图2是用于解释用于对基板划线的传统装置的主视图；

图3是用于解释利用用于对基板划线的传统装置来切割基板的工艺的平面图；

图4是用于解释根据本发明实施例的用于利用同步的多轴对基板划线的装置的方框图；

图5至图15是分别示出了用于解释根据本发明实施例的用于利用同步的多轴对基板划线的装置的操作的每一步骤的平面图；

图16是用于解释根据本发明的X-轴头部与Y-轴头部之间的速度关系的曲线图；以及

图17是用于解释根据本发明另一实施例的用于利用同步的多轴对基板划线的方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图更全面地描述用于利用同步的多轴对基板划线的装置及方法，附图中示出了本发明的优选实施例。但是，本发明可以以不同形式来体现，而且不应该认为其局限于这里所阐述的实施例。当然，作为本发明的教导实例而提供了实施例。相同的标号表示相同的元件。

图4是用于解释根据本发明实施例的用于利用同步的多轴对基板划线的装置的方框图；图5至图15是分别示出了用于解释根据本发明实施例的用于利用同步的多轴对基板划线的装置的操作的每一步骤的平面图；图16是用于解释根据本发明实施例的X-轴头部与Y-轴头部之间的速度关系的曲线图；以及图17是用于解释根据本发明另一实施例的用于利用同步的多轴对基板划线的方法的流程图。

在描述用于利用同步的多轴对基板50划线的装置之前，将对其上形成有划线的基板50进行描述。

如图14所示，在基板50上，X-轴划线55a、55b、55c、55d和55e沿X轴方向形成，而Y-轴划线56a、56b、56c、56d和56e沿Y轴方向形成。

为了形成划线，在基板50上形成许多划线标记，包括形成于基板50侧端(右侧端)处的许多X-轴标记52a、52b、52c、52d和52e，X-轴划线55a、55b、55c、55d和55e起始于基板50侧端(右侧端)处，并且在基板50的另一侧端(上侧端)处形成许多Y-轴标记53a、53b、53c、53d和53e，Y-轴划线56a、56b、56c、56d和56e起始于基板50的另一侧端(上侧端)处。X-轴标记52a、52b、52c、52d和52e以及Y-轴标记53a、53b、53c、53d和53e通过作为读取装置的照相机85读取。

如图4和图5所示，用于利用同步的多轴对基板划线以在基板50上形成划线的装置，包括：工作台45，其上装载有基板50，工作台以预定速度向X轴方向移动；底座40，工作台45在底座上传送；X-轴头部导向件60，其沿工作台45的Y轴方向设置在预定位置；多个X-轴头部65，其安装在X-轴头部导向件60上，在分别以预定间隔形成的X-轴划线55a、55b、55c、55d和55e的间隔下，彼此间隔开；Y-轴头部导向件70，其沿X轴与Y轴之间的倾斜方向设置；Y-轴头部75，其安装在Y-轴头部导向件70上，并被往复传送；控制部80，用于控制工作台45的X轴方向传送、X-轴头部65的上下移动、Y-轴头部导向件的倾斜方向的设定角度、以及Y-轴头部的上下移动和传送；以及照相机85，用于读取形成于基板50上的X-轴标记52a、52b、52c、52d和52e以及Y-轴标记53a、53b、53c、53d和53e。

工作台45进一步包括：工作台传送电机91，用于沿X轴方向传送工作台45；以及工作台传送驱动部90，用于根据来自控制部80的控制信号来驱动工作台传送电机91。

X-轴头部导向件60进一步包括：X-轴头部提升电机93，用于相对于基板50上下移动X-轴头部65；以及X-轴头部提升驱动部92，用于根据控制部80的控制信号来驱动X-轴头部提升电机93。

Y-轴头部导向件70进一步包括：Y-轴头部传送电机95，用于往复传送Y-轴头部75；Y-轴头部传送驱动部94，用于根据控制部80的控制信号来驱动Y-轴头部传送电机95；Y-轴头部提升电机97、用于相对于基板50垂直地上下移动Y-轴头部75；以及Y-轴头部提升驱动部96，用于根据控制部80的控制信号来驱动Y-轴头部提升电机97。

Y-轴头部导向件70进一步包括：Y-轴头部导向电机99，其安装在Y-轴头部导向件70与底座40之间，用于设定Y-轴头部导向件70的倾斜方向的角度(X轴与Y轴之间的倾斜角度)；以及Y-轴头部导向驱动部98，用于根据控制部80的控制信号来驱动Y-轴头部导向电机99。

X-轴头部65和Y-轴头部75包括用于形成划线的划线装置。在本发明的实施例中，轮尖部用作划线装置，并将对其进行描述。

X-轴头部65可附着且可分离地安装在X-轴头部导向件60处，并且X-轴头部65之间的间隔是可控制的。

参照图5至图17，将描述根据本发明实施例的用于利用同步的多轴对基板50划线的装置的操作。

参照图16，将描述工作台45的X轴方向传送速度Vxt与Y-轴头部75的倾斜方向传送速度Vh之间的关系。(以下，待描述的任一速度均指速度矢量。)

当设定工作台45的传送速度Vxt时，根据Y-轴头部导向件70的倾斜设定角度，传送速度Vxt是从Y-轴头部75的传送速度Vh中进行矢量减。Y-轴头部75的传送速度Vh是待设定的，从而矢量减的结果等于图16中所示的值Vy。

设定Y-轴头部导向件70的倾斜角度，从而Y-轴头部75的传送距离应该在Y-轴划线56a、56b、56c、56d和56e的每一间隔的范围内。在Y-轴头部75形成一条Y-轴划线后，Y-轴头部75需要时间返回到基板50的上部侧端。因此，需要设定Y-轴头部导向件70的倾斜角度，包括用于从一条Y-轴划线的终点到另一条Y-轴划线的始点移动工作台45的传送距离所需的时间。

当设定倾斜角度时，在基板50上形成X-轴标记52a、52b、52c、52d和52e以及Y-轴标记53a、53b、53c、53d和53e。

下面将描述的操作基本上是由控制部80控制的。控制部80利用照相机85检查X-轴标记52a、52b、52c、52d和52e以及Y-轴标记53a、53b、53c、53d和53e、设定X-轴头部65之间的间隔、向待命位置(位于图5的点A)移动Y-轴头部75、以及使Y-轴头部75准备就绪(S11)。

将Y-轴头部75移动至图6的点B，从而将Y-轴头部75定位在Y-轴标记53a、53b、53c、53d和53e中的第一标记53a处(S12)，并且向下移动至基板50，以彼此固定(S13)。

以速度Vxt传送工作台45，并且同时，将以速度Vh将Y-轴头部75移动至图7的点C以及图8的点D，同时形成第一Y-轴划线56a(S14)。

接着，形成第一Y-轴划线56a，但还未形成X-轴划线55a、55b、55c、55d和55e中的任一条。

当完全形成第一Y-轴划线56a(S15)时，将Y-轴头部75向上移动(S16)，以传送其返回图9的点E，即，第二Y-轴标记53b(S17)、并将其向下移动(S18)，以开始形成第二Y-轴划线56b，从而形成图10的点F和图11的点G(S19和S20)。

然后，在形成第二Y-轴划线56b的同时，开始部分地一起形成X-轴划线55a和55b。

根据上述过程，在Y-轴头部75经过图12至图14的点H、I和J时，形成第三Y-轴划线56c和第四Y-轴划线56d，并且形成最后的Y-轴划线56e(S21)。Y-轴头部75向上移动，以将其传送至图15的点A(S23)。然后，由于完成了X-轴划线55a、55b、55c、55d和55e，所以将X-轴头部65向上移动(S22)。

在上述描述中，将Y-轴头部导向件70设定成仅沿单向倾斜方向，并且引导待被往复传送的Y-轴头部75，以进行以下过程：向下移动→形成划线→向上移动→返回→向下移动→形成划线。但是，可以将Y-轴头部导向件设定成双向倾斜方向，并且重复地引导Y-轴头部，以在Y-轴头部导向件往复移动的同时形成划线。

如上所述，根据本发明的用于利用同步的多轴对基板划线的装置及方法，通过在基板上几乎同步地形成X-轴划线和Y-轴划线，提供了缩短加工时间的效果，从而提高了生产率。

利用优选示例性实施例已经描述了本发明。但是，可以理解，本发明的范围不限于所揭露的实施例。相反，本发明的范围意在包括本领域技术人员利用现有已知或未来的技术及等同物的能力范围内进行的各种修改和可替换设置。因此，权利要求的范围应符合最广义的解释，以便包含所有这些修改和类似的设置。

Claims (19)

1.一种用于利用同步的多轴对基板划线的装置，包括：

基板传送装置，其沿单向移动，装载有基板；

第一导向件，设置在与所述基板传送装置的行进方向相垂直的方向上；

多个第一划线装置，定位成通过所述第一导向件在预定间下彼此间隔开；

控制部，用于控制所述基板传送装置的传送速度；

第二划线装置，用于沿与由所述第一划线装置所形成的多条第一划线相垂直的方向形成第二划线；以及

第二导向件，用于沿与所述基板传送装置的行进方向相垂直的方向传送所述第二划线装置，

其中，所述控制部控制所述第二划线装置的传送速度，从而由所述第二划线装置形成的第二划线垂直于由所述第一划线装置所形成的多条第一划线。

2.根据权利要求1所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，进一步包括底座，其上设置有待传送的所述基板传送装置。

3.根据权利要求1所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述第一导向件进一步包括第一提升装置，用于上下移动所述多个第一划线装置。

4.根据权利要求1所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述第二导向件进一步包括第二提升装置，用于上下移动所述第二划线装置。

5.根据权利要求1所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述第二导向件进一步包括传送装置，用于传送所述第二划线装置。

6.根据权利要求5所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述传送装置包括线性导向电机。

7.根据权利要求1所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述控制部进一步包括读取装置，用于读取显示在所述基板上的划线标记。

8.根据权利要求7所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述第二导向件进一步包括角度调节装置，用于将所述第二导向件的设置角度调节为所述基板传送装置移动所沿的方向。

9.根据权利要求8所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述控制部利用所述角度调节装置控制所述第二导向件的角度，从而所述第二划线装置在形成于所述基板上的多条第二划线中的相邻两条线之间可移动。

10.根据权利要求8所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述控制部根据所述基板传送装置的传送速度，控制所述第二划线装置的传送速度，从而由所述第二划线装置形成的所述第二划线垂直于所述第一划线。

11.根据权利要求1所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述第一划线装置和所述第二划线装置中的每一个均包括轮尖部。

12.根据权利要求1所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述第一划线装置安装在所述第一导向件处，并且所述第一划线装置的数量与待形成于所述基板上的所述第一划线的数量相同。

13.根据权利要求12所述的用于利用同步的多轴对基板划线的装置，其中，所述第一划线装置可附着于所述第一导向件，并且可与所述第一导向件分离。

14.一种用于利用同步的多轴对基板划线的方法，包括以下步骤：

将基板装载到可沿单向传送的基板传送装置上；以及

在通过使用设置成与所述基板传送装置被传送的方向相垂直的多个第一划线装置形成第一划线时，通过使用第二划线装置，沿与所述基板传送装置被传送的方向相垂直的方向，以预定间隔重复形成第二划线。

15.根据权利要求14所述的用于利用同步的多轴对基板划线的方法，其中，根据所述基板传送装置的传送速度，沿朝向所述基板传送装置被传送方向的预定倾斜方向传送所述第二划线装置。

16.根据权利要求14所述的用于利用同步的多轴对基板划线的方法，其中，在所述第二划线装置的传送范围内，所述基板传送装置的传送范围小于在所述基板上所形成的所述第二划线的每一间隔。

17.根据权利要求14所述的用于利用同步的多轴对基板划线的方法，其中，当在传送所述基板传送装置的同时往复传送所述第二划线装置时，往复地形成所述第二划线。

18.根据权利要求17所述的用于利用同步的多轴对基板划线的方法，其中，当所述第二划线装置被往复传送时，沿一个方向的传送是为了形成所述第二划线，并且沿另一个方向的传送是为了将所述第二划线装置与所述基板分离。

19.根据权利要求17所述的用于利用同步的多轴对基板划线的方法，其中，当所述第二划线装置被往复传送时，沿一个方向的传送是为了形成所述第二划线，并且沿另一个方向的传送是为了改变所述第二划线装置的传送方向，以形成下一条第二划线。

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