KR100284867B1 - 기판용 카세트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판용 카세트에 관한 것으로서, 기판용 카세트는 일체로 형성된 받침판들을 갖는 수용 프레임을 포함한다. 상기 받침판들은 카세트에 적재되며 기판의 자체 중량으로 인한 기판 변형을 최소화한다. 스크래치로부터 기판들의 후미를 보호하기 위하여 각 받침판상에 반구형 러그가 형성된다.

Description

기판용 카세트

본 발명은 기판용 카세트에 관한 것으로서, 내부의 이격 위치에 적재된 기판들을 저장하거나 운반하는 기판용 카세트에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Displays)용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이(plasma display), 하이브리드 IC(hybrid Integrated Circuit) 및 써멀 헤드(thermal head)를 포함한 여러 종류의 기판들이 널리 사용된다. 이러한 종류의 기판들은 저장 또는 운송시에 기판용 카세트에 적재된다. 그러한 기판용 카세트의 필수 조건은 기판들이 서로 접촉하지 않은 상태로 내부에 수용되어야 한다는 것이다. 이러한 조건을 충족시키기 위하여, 종래에는 한 쌍의 홈형 측판상에 서로 마주보는 선반을 빗살(comb teeth) 모양으로 마련하였다. 각 기판들은 서로 마주보는 측판의 홈에 삽입된다.

예를 들어 일본특허 공보 제 5-147680 호 및 제 6-191547 호는 각각 기판의 상대 단부면만을 지탱하는 것과 같은 종류의 상자 모양의 기판용 카세트를 개재한다. 그러나 이것은 기판 운송시에 기판이 수평 위치변동 또는 수직 이동하는 문제를 일으킨다. 기판이 수평 또는 수직 이동할 때, 기판의 단부면들과 측판의 표면들 사이에 마찰이 발생하며 이로 인하여 기판상에 형성된 회로에 문제를 일으키는 먼지가 생성된다.

오늘날에는 기판을 얇고 크게 제작할 필요성이 증가하고 있다. 예를 들어 종래에는 유리 기판의 두께가 1.1mm이었으나 현재는 0.7 내지 0.5mm 두께 정도의 기판이 사용된다. 크기면에서는, 종래의 370×470mm 넓이의 거의 2배인 400×500mm 또는 550×650mm 넓이의 유리 기판이 사용된다. 이러한 상황하에서, 기판을 취급하는 동안 떨어트리거나 로보트 팔과의 접촉으로 인하여 기판들은 쉽게 변형되거나 부숴지는 경향이 있다.

또한 본 발명에 관련된 기술들이 일본특허 공보 제 4-139741 호에 개재되어 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 스크래치(scratch)로부터 유리 기판을 보호하며, 기판의 크기가 증가하는 것에 상관없이 기판의 변형을 최소화하며, 기판들이 하나씩 쉽게 하역될 수 있는 기판용 카세트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 운송동안 기판상에 진동의 영향을 최소화하는 기판용 카세트를 제공하는 것이다.

본 발명의 기판용 카세트는 상프레임 및 하프레임을 포함한다. 한 쌍의 홈형 측판이 서로 마주보며 상프레임과 하프레임을 지지한다. 리브형 선반이 한 쌍의 측판의 내면으로부터 기판을 지지하기 위하여 빗살 모양으로 선정 피치만큼 서로를 향하여 수평하게 돌출한다. 기판용 카세트에 적재된 기판들을 수용하기 위하여 상프레임과 하프레임에 한 쌍의 정지부가 부착된다. 한 쌍의 정지부 사이에 수용 프레임이 있으며, 이 수용 프레임은 선반에서와 같은 피치에 위치하며 그들의 상부면상에 반구형 러그(the hemispherical lug)가 형성된 받침판을 갖는다. 반구형 러그는 기판들과 점접촉(point-to-point)한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점들은 여기에 첨부한 도면을 상세히 설명하므로써 명백해질 것이다.

도면에서, 동일 도면번호는 동일 구성 부품을 표시한다.

도 1 - 종래의 기판용 카세트를 도시한 사시도

도 2 - 본 발명에 따른 기판용 카세트를 도시한 사시도

도 3 - 본 발명에 따른 실시예의 정면도

도 4 - 본 발명에 따른 실시예의 부분측면도

도 5 - 본 발명에 따른 실시예의 부분평면도

도 6 - 기판의 변형에 대하여 종래의 기판 프레임과 본 발명의 실시예를 비교한 그래프

본 발명을 더 잘 이해하기 위하여, 도 1에 도시한 종래의 상자 모양의 기판용 카세트를 간단히 참조한다. 이 기판용 카세트는 처음에 언급한 일본특허 공보 제 5-147680 호에서 이미 알고 있다. 도시한 바와 같이, 카세트는 하프레임(1)과 상프레임(2)을 포함한다. 기판들을 수용하기 위한 정지부(5)가 하프레임(1)과 상프레임(2)의 각 단부에 부착된다. 홈형 측판(3)은 서로 마주보는 한 쌍의 측벽을 형성한다. 도 1에서는 3개의 측판(3)들이 하나의 측벽을 구성하고 있지만, 다른 실시예로써 2개의 측판이나 4개의 측판으로써도 하나의 측벽을 구성할 수도 있다. 기판들이 카세트로부터 미끄러지듯 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 정지부(5)가 사용되며 이 정지부(5)는 측판(3)과 동일한 판으로 대체될 수도 있다.

보통, 상기 카세트내로 기판을 삽입하거나 카세트로부터 기판을 끌어내기 위하여 카세트는 그것의 개방단부가 측면에 위치하도록 방향설정된다. 기판 뭉치로 적재된 기판이 운반되는 동안은 카세트의 개방단부가 위쪽을 향한다. 기판의 적재 또는 하역동안, 하프레임(1)과 측벽(3)의 하단부 사이 간극에 로보트 팔이 들어가서 기판들을 들어 올린다. 다른 방식으로는 카세트의 개방단부에 작용하는 셔틀 아암(shuttle arm) 또는 푸셔(pusher) 및 카세트의 후단부에 작용하는 유사 푸싱 수단을 사용할 수도 있다. 이와 같은 기계작업뿐만 아니라 수작업도 가능하다.

일본특허 공보 제 6-191547 호에 이미 밝힌 종래의 다른 기판용 카세트는, 외부로부터 적용된 임의의 힘에 따라 그들 사이에 기판들을 기계적으로 보유하는 홈형 측벽을 포함한다.

상기 종래의 각 기판용 카세트는 서두에 언급한 아직 해결하지 못한 몇 가지 문제를 가지고 있다.

도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 기판용 카세트를 설명할 것이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 일반적으로 기판용 카세트(8)는 그들 사이에 기판 적재 공간을 형성하는 상프레임(1) 및 하프레임(2)을 포함한다. 서로 마주하는 상프레임(1) 및 하프레임(2)과 홈형 측판(3)들, 한 쌍의 정지부(5)와 수용 프레임(7)이 나사(6)로 함께 고정된다. 용융 몰딩(melt molding)으로써 각 측판(3)과 일체로 선반(3a)을 형성한다. 선반(3a)은 빗살 모양과 동일 피치로써 측판(3)의 내면으로부터 서로를 향하여 돌출한다. 특히, 선반(3a)들은 각 측판(3a)으로부터 약 10 내지 15mm 거리까지 각각 돌출한다. 서로 마주보는 선반(3a)들은 점접촉 또는 선접촉(line-to-line)으로 기판의 연장 엣지(longer edge)의 후미를 지지한다.

정지부(5)는 방향성을 갖지 않는 원형봉으로 제작된다. 수용 프레임(7)은 적재 및 하역되는 기판들을 통해서 카세트의 개방단부를 향한다. 기판들의 중간 부분들을 지탱하기 위하여 용융 몰딩으로써 프레임(7)과 일체로 받침판(7a)이 형성된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 각 받침판(7a)에는 기판의 후미와 접촉하는 반구형 러그(7b)가 형성된다. 가능한한 중심에 가까이 기판(9)을 접촉하기 위하여, 각 지지판(7a)은 평평하며, 내부에서는 금속을, 외부에서는 수지를 갖는 일체형 몰딩으로써 제작된다. 이러한 구성으로 고강도의 받침판(7a)이 제작된다. 카세트(8)에 적재된 기판(9)들은 평평하다. 이러한 견지에서, 받침판(7a)은 측판(3)들과 같은 피치로 배열되지만, 하프레임(1)으로부터의 측정시 측판(3)들보다 약 2 내지 5mm정도 더 낮게 설정된다. 이것은 각 기판(9)의 연장 엣지와 측판(3) 사이의 공간을 최소화한다.

더 특별하게는 도 4에 도시한 바와 같이, 연관 기판(9)의 후미와 접촉하기 위하여 각 받침판(7a)상에 복수의 반구형 러그(7b)들이 형성된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 러그(7b)는 기판을 스크래치하지 않기 위하여 기판(9)의 후미와 점접촉한다. 러그(7b)는 받침판(7a)과 일체형으로 몰드될 수 있다. 하프레임(1) 및 상프레임(2)은 복합 열가소성 합성수지(composite thermoplastic synthetic resin)의 몰딩으로 편리하게 제작될 수도 있다. 복합 열가소성 수지는 필요 성질(열, 용매, 산, 알카리에 대해 강성이며 저항성)을 가지며 전도성 카본 섬유를 포함한 유사 열가소성 수지, 폴리에테르 이미드(polyether imide) 또는 폴리에테르 케톤(polyether ketone)이다. 운반하는 동안, 서로 직접 접촉하는 기판(9)들의 후미와 선반(3a) 및 러그(7b)의 상부면 사이 그리고 기판(9)들의 끝면과 측판(3) 사이에서 마찰이 발생한다. 마찰로 발생한 먼지는 기판(9)상에 형성된 회로에 불리한 영향을 미친다. 그러므로, 경도 및 내마모성을 갖는 유사 재질 또는 폴리에테르성 케톤의 일체형 몰딩으로서 상기 구성 부품을 제작하는 것이 바람직하다.

도 2에 도시한 위치에서, 기판(9)은, 예를 들어 로보트에 의하여 카세트(8)의 개방단부내로 연속적으로 이송되어 서로 마주보는 측판(3)의 선반(3a)상에 위치한다. 이 순간에, 받침판(7a)과 러그(7b)는 최소 변형이 기판(9)에 자체 중량으로 인하여 발생하게 한다. 추가하여, 예를 들면 로보트는 카세트(8)로부터 기판(9)들 중 상대적으로 평평한 것을 끌어 내기 때문에, 기판(9)이 들어올려질 때 기판(9)상에 수직방향으로 작용한 스트레스는 감소된다.

도 6은 도시한 본 발명의 실시예와 종래의 기판용 카세트를 비교하여 자체 중량에 의한 기판 변형에 대해 설명한 그래프이다. 이러한 종류의 변형은 크기가 증가하는 기판이 로보트에 의하여 다루어질때 중요하다. 도 6이 지적하는 바와 같이, 종래 카세트에서의 변형은 기판의 중심에서의 측정된 값인 10.9mm이며 본 발명의 실시예에서의 변형은 실험으로 결정된 값인 5.3mm이다. 도 6에 도시한 데이터는 선반(3a) 근처에서가 아니라, 실제로 적재와 하역이 실시되는 카세트의 개방단부 근처에서 LCD 유리 기판으로 얻은 것이다. 선반(3a) 근처에서, 5 내지 1.0mm의 변형이 측정되며, 이것은 기판이 대체로 수평함을 의미한다.

요약하면, 본 발명은 이하에 열거한 여러 가지 새로운 장점을 지닌 기판용 카세트를 제공한다.

(1) 상기 카세트는 출구에서 측정한 바와 같이 종래의 기판용 카세트에 비교하여 약 50%까지 기판의 변형을 감소시킨다.

(2) 로보트가 1.1mm 두께의 종래 기판이나 더 얇은 기판을 다룰 때 조차도, 상기와 같은 변형 감소로 인하여 로보트에게 2개의 취급 포인트(two handling points)를 제공할 필요가 없다. 특히, 기판 변형은 두께의 제곱에 비례하기 때문에, 두께 감소는 변형을 악화시키는 경향이 있다. 본 발명은 변형을 원하는 범위내에 성공적으로 한정한다.

(3) 두께 감소에 따라 증가하는 기판 변형에 맞추어 카세트의 크기나 피치를 연장할 필요가 없다. 이것은 기판 두께에 상관없이 바람직한 범위내에 기판 변형이 한정될 수 있기 때문이다.

본 발명의 기술을 습득한 후, 이 분야의 기술자는 본 발명의 기본 개념을 벗어나지 않고 다양한 변형을 할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 하면에 배치된 저면측 프레임과, 상면에 배치된 천정측 프레임과, 상기 천정측 프레임과 저면측 프레임을 지지하고 수평방향으로 소정 피치로 배치되어 기판을 지지하는 리브형 선반이 내측 방향으로 서로 대향하여, 빗살 모양으로 돌출한 홈붙이 측면판과,

   상기 저면측 프레임과 천정측 프레임에 고정되어 삽입된 상기 기판이 삐어져 나오는 것을 방지하는 한쌍의 정지부를 구비항며,

   상기 한 쌍의 정지부 일 측에서, 배면측에 상기 선반과 동일 피치의 지지면측에 점접촉 가능한 반구형의 돌기가 형성되고, 또한 중심 부근까지 연장한 형상의 받침판을 갖는 수용측 프레임을 설치한 것을 특징으로 하는 기판용 카세트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 받침판의 상기 러그는 용융 몰딩에 의해 수지와 고무 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판용 카세트.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 받침판은 수지 용융 몰딩(melt molding of resin)에 의해 상기 수용 프레임과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판용 카세트.