KR100660796B1 - 기판 절단 장치 - Google Patents

Abstract

기판을 절단하기 위해 스크라이브 라인을 형성한 후에 스트립 부분을 제거해 주는 기판 절단 장치에 관한 것으로, 절단하고자 하는 기판을 지지해 주는 기판 지지수단; 상기 기판 지지수단에 안착되어 있는 기판의 설정된 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이버; 및 상기 스크라이버에 의해 스크라이브 라인이 형성된 기판의 절단되는 부분의 미리 설정된 어느 한 부분을 가압하는 브레이크 헤드와 상기 브레이크 헤드를 승강시켜 주는 액튜에이터로 이루어진 브레이커로 구성된다.

기판의 절단 위치에 스크라이브 라인을 형성한 후에 별도의 사전 동작 없이 브레이커를 기판으로 이동시켜 브레이크 공정이 가능하므로 기판 절단 공정 시간을 단축시켜 생산성을 높여 주는 효과를 제공한다.

기판, 절단, 스크라이브, 브레이크

Description

기판 절단 장치{Apparatus for Cutting Substrate}

도 1은 종래의 기판 절단 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도.

도 2는 종래의 다른 기판 절단 장치의 구성을 설명하기 위한 정면도.

도 3은 종래의 다른 기판 절단 장치의 구성을 설명하기 위한 사시도.

도 4는 도 3에 나타낸 브레이커의 동작 중 파지 동작을 설명하기 위한 정면도.

도 5는 도 3에 나타낸 브레이커의 동작 중 절단 동작을 설명하기 위한 정면도.

도 6은 본 발명에 따른 기판 절단 장치의 구성을 설명하기 위한 정면도.

도 7은 본 발명에서 브레이커의 동작 중 초기 동작을 설명하기 위한 정면도.

도 8은 본 발명에서 브레이커의 동작 중 절단 동작을 설명하기 위한 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

40 : 스크라이버 42 : 커팅 휠

50 : 기판 테이블 60 : 기판

70 : 브레이커 72 : 액튜에이터

74 : 연결봉 76 : 스프링

78 : 브레이크 헤드 79 : 접촉부

본 발명은 기판 절단 장치에 관한 것으로, 특히 기판을 절단하기 위해 스크라이브 라인을 형성한 후에 스트립 부분을 제거해 주는 기판 절단 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 디스플레이 등에 사용되는 패널은 보통 취성 기판(脆性基板)을 이용하여 제작되며, 상기 패널은 한 장으로 구성된 단판 기판이나 2장의 기판이 접합된 접합 기판으로 대별된다.

상기 접합 기판은 액정표시기(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이나 액정 프로젝터(液晶 projector)에 포함되는 투과형(透過型) 액정 프로젝터 기판, 반사형(反射型) 액정 프로젝터 기판이나 유기 EL 소자 등에 사용된다.

상기와 같은 용도에 사용되는 접합 기판은, 휴대전화의 액정표시기 용의 패널과 같이 소형인 것부터 TV나 디스플레이 등의 패널과 같은 대형의 다양한 크기로 가공되어 사용되기 때문에, 대형의 머더 기판(mother 基板)으로부터 소정 크기의 기판으로 절단되어 각각의 패널로 이용된다.

그런데, 상기와 같이 머더 기판으로부터 소정의 크기로 기판을 절단하는 공정의 수율은 디스플레이 제조 비용에 영향을 끼치므로, 스크라이버에 의한 스크라이브 공정과, 스크라이브 처리된 기판을 절단하는 브레이크 공정을 적합하게 처리하여 기판 수율을 높여야 한다.

이와 같은 기판의 절단에 이용되는 기판 절단 장치의 종래기술에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 나타낸 기판 절단 장치는 특허공개공보 제 10-2005-102097호에 개시되어 있는 것으로, 절단되는 기판(12)이 재치되는 테이블(10)에 이동이 가능하게 설치되어 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이버(14)와, 상기 스크라이버(14)의 일측에 설치되어 스크라이브 라인이 형성된 기판을 절단해 주는 브레이커(16)로 구성되어 있다.

상기와 같은 종래의 기판 절단 장치 중에서 본 발명과 관련 있는 브레이커(16)는 기판(12)의 폭보다 길게 형성된 브레이크 바(16a)를 에어실린더와 같은 액튜에이터(16a)로 승강시켜서 기판(12)을 절단하는 방식이다.

상기 브레이크 바(16a)는 기판(12)에 접촉되는 부분이 고무와 같은 탄성소재를 이용하여 쐐기형태로 형성한 것으로, 기판(12)을 가압하여 절단한다.

이와 같은 바 형태의 브레이커(16)를 이용하여 기판(12)을 절단할 때에는 상기 브레이크 바(16a)가 기판(12)에 동시에 접촉되게 해야 기판(12)에 형성된 스크라이브 라인을 따라 제대로 절단되는데, 브레이크 바(16a)를 동시에 기판에 닿게 하는 것은 현실적으로 어려우며, 브레이크 바(16a)의 양단부 중 어느 한 쪽이 기판(12)에 먼저 접촉되어 가압력이 불균일하게 기판(12)으로 전달되기 때문에 간혹 비정상적인 파단이 일어나는 문제점이 있다.

한편, 대면적 기판을 절단하기 위한 것으로, 특허공개공보 제 10-2003-40392호에 개시되어 있는 브레이커는 도 2에 나타낸 1바와 같이, 베이스(20)의 일측에 고정 설치되어 기판(25)이 재치되는 제 1테이블(21)과, 구동부(23)를 이용하여 일측단을 아래로 굴신되게 하여 상기 제 1테이블(22)의 일측에 설치되어 상기 기판(25)으로부터 절단되는 절단기판(26)이 재치되는 제 2테이블(22)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 브레이커는 기판(25)에 형성된 스크라이브 라인이 상기 제 1테이블(21)과 제 2테이블(22) 사이에 위치하도록 안착시킨 후에, 상기 구동부(23)를 이용하여 상기 제 2테이블(22)의 외측단을 일측으로 기울어지게 함으로써 상기 스크라이브 라인이 형성된 절단부(27)가 절단되게 한다.

이때, 상기 제 1테이블(21)과 상기 제 2테이블(22)에 재치된 기판(25) 및 절단기판(26)은 공기 부압에 의하여 고정되어 있어야 한다.

상기와 같이 이루어진 종래의 브레이커는 기판(25)의 면적이 큰 경우에만 유효한 방식으로, 특히 절단기판(26)의 면적이 상기 제 2테이블(22)에 공기 부압에 의하여 충분하게 고정될 정도의 면적을 유지할 수 있는 경우에만 유효한 방식이다.

따라서, 소형 디스플레이 등에 패널로 사용되는 기판을 절단하는 방식으로는 적합하지 않다.

또한, 소형 기판이나 절단되는 부분의 면적이 작은 경우에 적합한 브레이커가 특허공개공보 제 10-2003-67998호에 개시되어 있는데, 이 브레이커(32)는 도 3에 나타낸 1바와 같이, 테이블(30)에 안착되어 있는 기판(35)의 절단 부분(36)을 잡아서 떼어내는 그립(33)으로 구성되어 있으며, 상기 그립(33)은 별도의 구동장치(도시 생략)에 의해 구동된다.

상기 그립 방식의 브레이커는 스크라이버에 의해 기판(35)의 절단 위치에 크 랙이 약 90% 정도 형성되어 있는 상태이므로, 상기 그립(33)을 도 4와 같이 절단부분(36)으로 이송시켜서, 상기 절단부분(36)을 잡아 떼어낸 다음, 도 5와 같이 일측으로 이동하여, 상기 그립(33)을 풀어서 절단부분(36)을 아래로 떨어뜨린다.

그런데, 상기와 같이 이루어지는 종래의 브레이커는 상기 그립(33)이 절단부분(36)을 잡아떼어낸 다음 아래로 떨어뜨리는 과정 즉, 절단부분(36)으로 이동, 절단, 후퇴, 절단부분(36)을 아래로 떨어뜨리는 과정에서 구동장치에 의해 이동하는 시간이 소요되기 때문에 브레이크 처리 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 상기 절단부분(36)이 커지면 상기 그립(33)의 커져야 하기 때문에 상기에서 설명한 이동 거리가 더 멀어져 공정 시간이 더 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 스크라이브 처리한 후에 별도의 사전 동작 없이 바로 브레이크 공정이 가능하게 하여 공정 시간을 단축시켜 주는 기판 절단 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기판으로부터 절단되는 부분의 크기에 상관없이 적용 가능하게 하여 효용성을 높여 주는 기판 절단 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 절단하고자 하는 기판을 지지 해 주는 기판 지지수단; 상기 기판 지지수단에 안착되어 있는 기판의 설정된 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이버; 및 상기 스크라이버에 의해 스크라이브 라인이 형성된 기판의 절단되는 부분의 미리 설정된 어느 한 부분을 가압하는 브레이크 헤드와, 상기 브레이크 헤드를 승강시켜 주는 액튜에이터로 이루어진 브레이커를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치를 제공한다.

상기 브레이크 헤드는 상기 기판에 접촉되는 부분이 첨두형으로 이루어진 접촉부를 더 포함하여 구성되며, 상기 접촉부는 고무 또는 폴리우레탄과 같은 탄성 소재로 이루어진다.

그리고, 상기 브레이크 헤드는 상기 액튜에이터에 압축 스프링과 같은 탄성 수단을 통해 연결된다.

또한, 상기 브레이커는 상기 기판 지지수단에 대하여 종방향 및 횡방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 액튜에이터는 상기 브레이크 헤드가 상기 기판을 타격하게 하거나 밀게 한다.

(실시예)

본 발명에 따른 기판 절단 장치에 대하여 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

첨부한 도면, 도 6은 본 발명에 따른 기판 절단 장치의 구성을 설명하기 위한 정면도이고, 도 7은 본 발명에서 브레이커의 동작 중 초기 동작을 설명하기 위한 정면도이며, 도 8은 본 발명에서 브레이커의 동작 중 절단 동작을 설명하기 위 한 정면도이다.

본 발명에 따른 기판 절단 장치는 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판(60)이 재치되는 테이블(50), 상기 테이블(50)의 일측에 설치되어 커팅 휠(42)로 상기 기판(60)에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이버(42), 상기 스크라이버(42)의 일측에 설치되어 상기 기판(60)의 절단되는 부분에 점(Point) 접촉되어 브레이크 처리하는 브레이커(70)로 구성된다.

상기 브레이커(70)는 상기 스크라이버(40)의 커팅 휠(42)에 의해 형성된 스크라이브 라인을 따라 기판(60)을 절단하는 것으로, 상기 기판(60)에 접촉되는 접촉부(79)와, 상기 접촉부(79)가 일단에 부착되어 상하 이동되는 브레이크 헤드(78)와, 상기 브레이크 헤드(78)의 타단에 연결되는 연결봉(74)과, 상기 연결봉(74)의 중간에 연결되는 스프링(76)과, 상기 연결봉(74)의 일단이 연결되어 상하 왕복 구동시켜 주는 액튜에이터(72)로 구성된다.

상기 접촉부(79)는 고무 또는 폴리우레탄 소재와 같은 탄성 소재를 이용하여 하단부가 첨두형(尖頭形; 바람직하게는 구면이나 비구면 형태)으로 이루어져야, 상기 기판(60)에 접촉될 때에 상기 기판(60)의 표면이 손상되는 것을 방지하면서 점 접촉에 가까운 접촉이 이루어진다(상기 접촉부가 탄성 소재로 이루어지기 때문에 현실적으로 점 접촉은 이루어지지 않지만 점 접촉에 가까운 접촉이 이루어진다).

상기 액튜에이터(72)는 공압 실린더 또는 유압 실린더로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 전기 모터로부터 구동력을 받는 왕복 구동장치로 구현될 수도 있다.

그리고, 상기 스프링(76)은 압축 스프링으로 구성되는데, 상기 스프링(76)은 상기 액튜에이터(72)의 힘이 상기 기판(60)에 전달될 때에, 일차적으로 상기 스프링(76)을 압축하기 때문에 액튜에이터(72)의 모든 힘이 상기 기판(60)에 전달되지 않고, 상기 스프링(76)에 축적된다.

상기와 같이 상기 스프링(76)이 힘이 축적되다가 상기 스프링(76)의 수축이 완료되어 상기 기판(60)에 상기 액튜에이터(72)의 모든 힘이 전달되는 순간이 되면, 상기 스프링(76)에 축적되어 있던 힘도 개방되어 같이 전달되기 때문에 순간적으로 상기 기판(60)에 강한 힘이 전달되어 절단이 용이하게 이루어진다.

이때, 상기 액튜에이터(72)는 상기 브레이크 헤드(78)가 일정한 힘을 가지고 느린 속도로 상기 기판(60)이 절단될 때까지 이동하게 함으로써, 결과적으로 상기 접촉부(79)가 상기 기판(60)을 밀어내는 방식으로 동작할 수도 있으며, 상기 접촉부(79)가 상기 기판(60)에 접촉되는 순간에 빠른 속도로 타격이 이루어지게 동작할 수도 있다.

이와 같이 2가지 방식으로 동작하는 경우에 전자의 경우는 절단 길이가 보다 긴 기판에 유효한 방법이고, 후자의 경우는 절단 길이가 짧은 기판에 유효한 방법이다.

한편, 상기 브레이커(70)는 상기 기판(60)의 크기와, 상기 기판(60)의 절단되는 부분이 상기 테이블(50)의 일단부로부터 어느 정도의 거리를 유지한 채 절단되느냐에 따라 최적의 위치를 찾아 기판(60)을 때리거나 밀어줘야 하기 때문에 상기 테이블(50)에 대하여 이동 가능하게 해야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 기판 절단 장치의 작용을 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.

먼저, 상기 스크라이버(40)를 상기 기판(60)의 절단 위치에 이동시킨 후에, 상기 커팅 휠(42)을 상기 기판(60)에 접촉시킨 상태에서 절단선을 따라 이동시켜 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 스크라이버(40)를 상기 기판(60)으로부터 분리한다.

그리고, 상기 브레이커(70)의 액튜에이터(72)를 구동시켜서 도 7과 같이, 상기 접촉부(79)가 상기 기판(60)으로 향하게 하여 상기 기판(60)을 가압한다.

상기와 같이 상기 접촉부(79)가 상기 기판(60)에 접촉되어 가압되면 도 8과 같이 기판(60)의 절단 부분이 절단되어 분리된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 기판의 절단 위치에 스크라이브 라인을 형성한 후에 별도의 사전 동작 없이 브레이커를 기판으로 이동시켜 브레이크 공정이 가능하므로 기판 절단 공정 시간을 단축시켜 생산성을 높여 주는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 포인트 방식의 브레이커는 기판의 면적에 상관없이 적용할 수 있기 때문에 효용성이 높다.

Claims (9)

1. 절단하고자 하는 기판을 지지해 주는 기판 지지수단;

   상기 기판 지지수단에 안착되어 있는 기판의 설정된 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이버; 및

   상기 스크라이버에 의해 스크라이브 라인이 형성된 기판의 절단되는 부분의 미리 설정된 어느 한 부분을 가압하는 브레이크 헤드와, 상기 브레이크 헤드를 승강시켜 주는 액튜에이터로 이루어진 브레이커;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크 헤드는 상기 기판에 접촉되는 부분이 첨두형으로 이루어진 접촉부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 접촉부는 탄성 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 탄성 소재는 고무 또는 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 브레이크 헤드는 상기 액튜에이터에 탄성 수단을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 탄성 수단은 압축 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 브레이커는 상기 기판 지지수단에 대하여 종방향 및 횡방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 액튜에이터는 상기 브레이크 헤드가 상기 기판을 타격하게 하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
9. 제 1항에 있어서, 상기 액튜에이터는 상기 브레이크 헤드가 상기 기판을 밀게 하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.

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