KR100693696B1 - 기판위치결정장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 2헤드 레이저 가공기에 있어서의 2개의 가공헤드의 광축의 위치편차나 경사에 의한 가공불량을 저감화할 수 있는 기판위치결정장치를 제공한다.

(해결수단) 기판이 얹어 놓여지는 테이블(33) 및 이 테이블을 유지하는 테이블 유지대(34)와, 기판의 직교하는 2변에 맞닿아서 기판의 위치를 결정하는 X축방향 스토퍼(37) 및 Y축방향 스토퍼(36)와, 테이블 유지대(34)에 대한 X축방향 스토퍼(37)의 X축방향의 위치를 소정의 기준위치와 오프셋위치로 전환하는 X축방향 스토퍼 위치전환장치(47)와, 테이블 유지대(34)에 대한 Y축방향 스토퍼(36)의 Y축방향의 위치를 소정의 기준위치와 오프셋위치로 전환하는 Y축방향 스토퍼 위치전환장치(41)와, 테이블(33)을 X축 및 Y축에 사교하는 사행방향으로 수평이동시켜서 기판을 X축방향 스토퍼(37) 및 Y축방향 스토퍼(36)에 맞닿게 하는 테이블 구동장치(50)를 구비하였다.

Description

기판위치결정장치{A Positioning Device For Base Board}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 레이저 가공장치의 전체 구성을 나타내는 정면도

도 2는 도 1의 레이저 가공장치의 구성을 나타내는 평면도

도 3은 도 1의 레이저 가공장치의 구성을 나타내는 기판 적재 공급부측에서의 측면도

도 4는 도 1에 있어서의 기판위치결정장치의 평면도

도 5는 도 4의 기판위치결정장치에서 테이블을 떼어낸 상태의 요부 평면도

도 6은 도 4의 A-A선 확대 단면도

도 7은 도 1의 레이저 가공장치에 있어서의 기판위치결정장치에 의한 기판의 위치결정공정을 나타내는 요부 정면도

도 8은 도 1의 레이저 가공장치의 XY테이블 상에 얹어 놓여지는 2장의 기판의 위치를 나타내는 평면도

도 9는 도 4의 기판위치결정장치에 있어서의 테이블의 다른 실시형태를 나타내는 평면도

도 10은 도 9의 B-B선 확대 단면도

도 11은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 도 4에 상당하는 도면

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 - 레이저 가공기 3 - 기판위치결정장치

21 - 가공헤드 22 - 가공헤드

33 - 테이블 34 - 테이블 유지대

36 - Y축방향 스토퍼 37 - X축방향 스토퍼

40 - 실린더 41 - Y축방향 스토퍼 위치전환장치

43 - 보스부 44 - 실린더

45 - 기준 스토퍼 볼트 46 - 오프셋 스토퍼 볼트

47 - X축방향 스토퍼 위치전환장치 50 - 테이블 구동장치

51 - 지지판 52 - 실린더

55 - 홈 60 - 기판

60a - 기판 60b - 기판

70 - 기판위치결정장치 71 - 테이블

72 - 기판 구동장치 73 - 로드리스 실린더

74 - 로드리스 실린더 75 - 압압핀

76 - 압압핀

본 발명은 레이저 가공기로 반송(搬送)ㆍ공급되는 기판을 반송 도중에 위치결정하는 기판위치결정장치에 관한 것이다.

기판(프린트 기판)에 작은 고정구멍의 펀칭가공 등을 실시하는 레이저 가공장치에 있어서는 레이저 가공기의 XY테이블 상으로 공급되는 기판을 이 테이블 상으로의 기판반송경로에 설치된 위치결정 스테이션에서 위치결정하는 것이 행해지고 있다. 이것은 XY테이블 상으로의 기판의 놓임위치의 분산이 과대하게 되는 것을 방지하기 위해서이고, 이 위치결정 스테이션에 설치되는 기판위치결정장치로서는 일반적으로 위치결정 테이블 상에 놓여진 기판을 위치결정 핀으로 구동하여 위치결정 테이블의 직교하는 측면에 고정된 스토퍼에 기판의 2변부(邊部)를 눌러붙임에 의해서 위치결정하는 것이 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

(특허문헌 1) 일본국 특개평10-328863호 공보(제 3 쪽, 도 4)

그런데, 기판의 레이저 가공의 생산성을 높이기 위해서는, 1기(基)의 XY테이블 상에 2장의 기판을 나란히 한 상태로 얹어 놓고, 각 기판의 직상부에 배치된 2개의 가공헤드를 구비한 2헤드 레이저 가공기에 의해서 동시 가공하는 것을 갱각할 수 있다. 그리고, 이 2장의 기판도 XY테이블 상으로 공급되는 반송 도중에 위치결정할 필요가 있는데, 예를 들면 X축방향으로 소정의 피치(P)로 배치된 2개의 가공헤드에 의한 레이저 가공을 실시할 경우, 상기한 기판위치결정장치를 사용하여 2장의 기판을 순차적으로 위치결정하고, X축방향으로 소정의 피치(P)로 XY테이블 상에 얹어 놓으면, 도 8의 (a)(본 발명의 실시형태의 설명에서 사용되는 도면)에 나타낸 바와 같은 2장의 기판(60a,60b)의 놓임상태가 된다.

그런데, 2개의 가공헤드를 사용할 경우, 각 가공헤드의 렌즈나 거울 등의 부착 정밀도에 기인하는 광축의 위치편차나 경사 등에 의해서 실제의 2장의 기판 상의 가공점(J,K)(레이저 빔 숏에 의한 가공구멍의 중심위치)은, 가공점(J)을 기준으로 하면, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이 가공점(K)이 표준 가공점(K0)에 대해서 △X, △Y의 위치편차를 가지게 된다. 이 결과, 기판(60a)의 위치를 기준으로 XY테이블(25)을 위치결정하고서 레이저 가공을 실시하면, 기판(60b)의 가공점 편차에 의해서 기판(60b)의 각 가공영역(이 예에서는 20구획의 가공영역)에 대해서 각 가공구멍이 어긋나게 되어{예를 들면, 도 8의 (a)에 있어서의 기판(60b)의 상변부 및 우변부에 위치하는 모든 가공영역에 대해서 펀칭가공이 불가능하게 되는 등} 가공불량을 일으키게 된다.

그러나, 상기한 종래의 위치결정장치에 있어서는 고정위치에 있는 스토퍼에 의해서 기판이 일정한 위치에 위치결정될 뿐이므로, 상기한 가공점 편차에 대응하여 기판의 위치결정의 위치를 변경하는 것이 전혀 불가능하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 2헤드 레이저 가공기에 있어서의 2개의 가공헤드의 광축의 위치편차나 경사에 의한 가공불량을 저감화할 수 있는 기판위치결정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1에 기재된 기판위치결정장치는, 기판이 얹어 놓여지는 테이블 및 이 테이블을 유지하는 테이블 유지대와,
상기 기판의 직교하는 2변(邊)에 맞닿아서 상기 기판의 위치를 결정하며, 상기 테이블 유지대에 대해서 X축방향 및 Y축방향으로 각각 구동 가능한 X축방향 스토퍼 및 Y축방향 스토퍼와,
상기 테이블 유지대에 각각 체결고정 가능하게 설치된 기준 스토퍼 볼트와 오프셋 스토퍼 볼트를 가지며, 상기 X축방향 스토퍼를 그 보스부를 통해서 상기 기준 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태에서 상기 오프셋 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태로 전환함에 의해서, 상기 X축방향 스토퍼를 구동시켜서 그 X축방향의 위치를 소정의 기준위치에서 소정량 오프셋된 오프셋위치로 전환하는 X축방향 스토퍼 위치전환장치와,
상기 테이블 유지대에 각각 체결고정 가능하게 설치된 기준 스토퍼 볼트와 오프셋 스토퍼 볼트를 가지며, 상기 Y축방향 스토퍼를 그 보스부를 통해서 상기 기준 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태에서 상기 오프셋 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태로 전환함에 의해서, 상기 Y축방향 스토퍼를 구동시켜서 그 Y축방향의 위치를 소정의 기준위치에서 소정량 오프셋된 오프셋위치로 전환하는 Y축방향 스토퍼 위치전환장치와,
상기 테이블을 X축방향 및 Y축방향에 대해서 사교(斜交)하는 사행방향(斜行方向)으로 수평이동시켜서 상기 기판을 상기 X축방향 스토퍼 및 Y축방향 스토퍼에 각각 맞닿게 하는 테이블 구동장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 2에 기재된 기판위치결정장치는, 청구항 1에 기재된 기판위치결정장치에 있어서, 상기 테이블의 상면에 상기 테이블 구동장치에 의한 테이블 이동방향인 사행방향으로 평행하게 연장되는 복수개의 홈을 병설한 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 3에 기재된 기판위치결정장치는, 기판이 얹어 놓여지는 테이블과,
상기 기판의 직교하는 2변에 맞닿아서 상기 기판의 위치를 결정하며, 상기 테이블에 대해서 X축방향 및 Y축방향으로 각각 구동 가능한 X축방향 스토퍼 및 Y축방향 스토퍼와,
상기 테이블에 대해서 각각 체결고정 가능하게 설치된 기준 스토퍼 볼트와 오프셋 스토퍼 볼트를 가지며, 상기 X축방향 스토퍼를 그 보스부를 통해서 상기 기준 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태에서 상기 오프셋 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태로 전환함에 의해서, 상기 X축방향 스토퍼를 구동시켜서 그 X축방향의 위치를 소정의 기준위치에서 소정량 오프셋된 오프셋위치로 전환하는 X축방향 스토퍼 위치전환장치와,
상기 테이블에 대해서 각각 체결고정 가능하게 설치된 기준 스토퍼 볼트와 오프셋 스토퍼 볼트를 가지며, 상기 Y축방향 스토퍼를 그 보스부를 통해서 상기 기준 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태에서 상기 오프셋 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태로 전환함에 의해서, 상기 Y축방향 스토퍼를 구동시켜서 그 Y축방향의 위치를 소정의 기준위치에서 소정량 오프셋된 오프셋위치로 전환하는 Y축방향 스토퍼 위치전환장치와,
상기 기판의 상기 2변에 대향하는 2변부(邊部)를 압압하여 상기 기판을 상기 X축방향 스토퍼 및 상기 Y축방향 스토퍼에 각각 맞닿게 하는 기판구동장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 제 1 실시형태를 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

우선, 도 1 내지 도 3은 본 발명의 기판위치결정장치를 사용한 레이저 가공장치 전체를 나타낸 도면이고, 이들 도면에 있어서, 부호 1은 가공전의 기판(60)이 공급되는 기판 적재 공급부, 부호 2는 기판(60)을 레이저 가공하는 2헤드형 레이저 가공기, 부호 3은 가공전의 기판(60)의 위치를 결정하는 기판위치결정장치, 부호 4는 가공후의 기판(60)이 회수되는 기판 적재 회수부를 나타내고, 또 부호 5는 가공전의 기판(60)을 반송하는 반송용 로더, 부호 6은 가공후의 기판(60)을 반송하는 반송용 언로더(unloader), 부호 7은 이들 로더(5) 및 언로더(6)를 안내하는 Y축방향으로 연장되는 레일을 나타낸다.

기판 적재 공급부(1)에는 공급대차(供給臺車)(11)가 설치되어 있고, 기판 적재 회수부(4)에는 회수대차(12)가 설치되어 있다.

레이저 가공기(2)는 Y축방향으로 피치(P)만큼 이간(離間)되도록 배치된 2개의 가공헤드(21,22)를 구비하고 있으며, 레이저 발진기(23)에서 출사된 레이저 빔 은 이 레이저 빔을 2개로 분기하는 하프미러 등을 구비한 광로(24)를 통해서 가공헤드(21,22)에 공급되고, 각 가공헤드(21,22) 내의 갈바노 스캔(galvano scan)계에 의해서 흔들리는 레이저 광에 의해서 XY테이블(25) 상의 2장의 기판(60,60)이 동시 가공되도록 되어 있다. 또한, 부호 26, 27은 각 가공헤드(21,22)의 광축을 나타낸다.

기판위치결정장치(3)는 가이드 레일(31)에 의해서 Y축방향으로 이동 가능하게 지지되며, 구동장치(32)에 의해서 공급대차(11)의 상측위치와 이 상측위치에서 도 1에 있어서의 좌측으로 퇴피한 퇴피위치와의 사이를 상기 가공헤드(21,22)의 부착 피치(P)와 동일한 거리(P)(이하, 단지 "거리(P)"라 한다)만큼 왕복구동된다. 이 기판위치결정장치(3)의 상세에 대해서는 후술한다.

로더(5)는 레일(7)을 따라서 소정 거리 왕복구동되는 구동대(13)에 기판 진공 흡착용 흡착패드(14)를 구비한 프레임(15)을 이 프레임(15)의 승강 구동용 가이드 실린더(16)의 승강 헤드부에 연결하여 구성된 2기(基)의 흡착유니트(17,18)를 피치(P)만큼 이간되도록 부착하여 지지되도록 이루어진다.

언로더(6)는 상기한 로더(5)와 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 동일한 부분에 대해서 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 부호 19는 임시 놓임대를 나타내며, 회수대차(12)의 상측위치에서 XY테이블(25)측으로 대피한 위치{도 2에 있어서의 흡착유니트(17)의 직하 위치}에 고정 배치되어 있다.

도 4 내지 도 6은 기판위치결정장치(3)를 나타낸 도면이고, 이들 도면에 있어서, 부호 33은 기판(60)이 얹어 놓여지는 수지판제의 테이블을 나타내며, 테이블 유지대(34) 상에 슬라이드 가능하게 유지되어 있다. 테이블 유지대(34)는 상기 가이드 레일(31,31)에 의해서 가이드되는 가이드 슈(35)를 구비하며, 가이드 실린더를 구비한 상기 구동장치(32)에 의해서 Y축방향으로 거리(P)만큼 왕복구동된다.

또, 부호 36은 Y축방향 스토퍼, 부호 37은 X축방향 스토퍼를 나타내며, 테이블 유지대(34)의 직교하는 2변을 따라서 설치되어 있다.

우선, Y축방향 스토퍼(36)는 Y축방향에 대해서 직교하도록 배치된 판상체로 이루어지며, 이 판상체에 일단부가 고착된 가이드 로드(38,38)를 상기 테이블 유지대(34)의 저면에 고정 설치된 가이드 푸시(39,39)에 끼워맞추도록 함으로써 Y축방향으로 이동 가능하게 테이블 유지대(34)에 지지되어 있다. 부호 40은 Y축방향 스토퍼(36)를 Y축방향으로 구동하는 실린더를 나타내며, 그 실린더부는 테이블 유지대(34)에 고정 설치되어 있다.

부호 41은 Y축방향 스토퍼 위치전환장치를 나타내며, 상기 2개의 가이드 로드(38,38)의 타단부에 연결된 연결판(42)의 중앙부에 보스부(43)를 돌출형성함과 아울러, 테이블 유지대(34)의 저면에 실린더부를 부착한 실린더(44)의 가이드 플레이트(44a)에 X축방향으로 거리(S)만큼 이간시켜서 기준 스토퍼 볼트(45)와 오프셋 스토퍼 볼트(46)를 비틀어 박고, 가이드 플레이트(44a)를 X축방향으로 거리(S)만큼 왕복구동함으로써 보스부(43)에 기준 스토퍼 볼트(45)와 오프셋 스토퍼 볼트(46)의 각 머리부를 번갈아 대향시키도록 하고 있다.

또한, 상기 Y축방향 스토퍼 위치전환장치(41)의 주요부는 도 5에 나타낸 바와 같이 테이블(33)을 떼어낸 상태에서 테이블 유지대(34)에 형성된 창부(34a) 내 에 노출되도록 배치되며, 보스부(43)와 기준 스토퍼 볼트(45)와의 사이의 거리(Y0) 및 기준 스토퍼 볼트(45)와 오프셋 스토퍼 볼트(46)의 각 머리부 사이의 오프셋량(△Y) 등은 상기 창부(34a)를 통해서 상측에서 조정할 수 있다. 그리고, 거리(Y0)는 기판위치결정의 기준위치로서 미리 소정값으로 설정하고 있으며, 오프셋량(△Y)의 설정에 대해서는 후술한다.

X축방향 스토퍼(37)는 X축방향에 대해서 직교하도록 배치된 판상체로 이루어지며, 테이블 유지대(34)에 대한 지지구조 및 X축방향 스토퍼 위치전환장치(47)는 도 4 및 도 5의 평면상태에서 상기 Y축방향 스토퍼(36)의 지지구조 및 Y축방향 스토퍼 위치전환장치(41)를 90도 회전시킨 것 외에는 동일한 구조를 가지는 것이기 때문에, 동일한 부분에 대해서 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 보스부(43)와 기준 스토퍼 볼트(45)와의 사이의 거리(X0)는 상기한 거리(Y0)와 마찬가지로 기판위치결정의 기준위치로서 미리 소정값으로 설정하고 있으며, 기준 스토퍼 볼트(45)와 오프셋 스토퍼 볼트(46)의 각 머리부 사이의 오프셋량(△X)의 설정에 대해서는 상기한 오프셋량(△Y)과 함께 후술한다.

또, 부호 50은 테이블(33)을 X축방향 및 Y축방향에 대해서 사교(斜交)하는 사행방향(斜行方向)(본 실시형태에서는 양 축방향에 대해서 45도 경사진 방향)으로 수평이동시키는 테이블 구동장치를 나타내며, 테이블 유지대(34)의 저면측에 부착된 지지판(51)에 실린더부를 고정 설치한 실린더(52)의 가이드 테이블(52a)의 상면에 사각 판상의 부착판(53)을 고정되게 부착하고, 이 부착판(53) 상에 테이블(33)을 4개의 볼트(54)로 체결하여 부착하도록 하고 있으며, 이들 4개의 볼트(54)를 빼 내고서 테이블(33)을 테이블 유지대(34)에서 떼어내면 도 5에 나타낸 상태로 할 수 있다. 그리고, 상기 테이블 구동장치(50)에 의해서 테이블(33)이 도 4 및 도 5에 나타낸 후퇴위치에서 이 테이블(33)의 2변부가 위치결정의 위치로 이동한 Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)와 충돌하지 않는 소정의 전진위치까지 전진구동되며, 기판의 위치가 결정된 후에는 도 4 및 도 5에 나타낸 후퇴위치까지 후퇴구동된다. 또한, 테이블 유지대(34)에는 상기 부착판(53)의 이동을 허용하는 창부(34b)가 형성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 기판위치결정장치(3)에 의한 위치결정동작은 다음과 같다.

우선 Y축방향 스토퍼 위치전환장치(41) 및 X축방향 스토퍼 위치전환장치(47)를 도 5에 나타낸 상태로 하고서 각 실린더(40,40)를 피스톤 로드 인입방향으로 구동시키면, Y축방향 스토퍼(36)는 후퇴위치(H0)에서 보스부(43)가 기준 스토퍼 볼트(45)에 맞닿을 때까지 거리(Y0)만큼 전진하여 기준위치(H1)에 정지하고, 마찬가지로 X축방향 스토퍼(37)는 후퇴위치(G0)에서 거리(X0)만큼 전진하여 기준위치(G1)에 정지한다.

이 상태에서, 상기 로더(5)의 반송동작에 의해서 위치결정 대상인 기판(60)을 테이블(33) 상에 도 4 및 도 5에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 2변부가 테이블(33)에서 소정량 돌출된 상태가 되도록 얹어 놓는다.

그리고, 상기 테이블 구동장치(50)에 의해서 테이블(33)을 화살표 R로 나타내는 사행방향으로 소정 거리 구동시키고서 정지하면, 기판(60)의 2변부가 Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)에 맞닿아 정지됨으로써{이 맞닿음 후에도 테이블(33)은 기판(60)의 저면에 슬라이드하면서 약간 더 사행이동한다}, 기판(60)의 2변부가 기준위치(H1,G1)에 위치결정된 기준위치 결정상태로 된다. 그리고, 이와 같이 위치결정된 기판(60)을 로더(5)에 의해서 흡착하여 상승시킨 후, XY테이블(25) 상으로 반송하면 된다. 그 후, Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)는 후퇴위치(H0,G0)로 되돌려 놓는다.

또, Y축방향 스토퍼 위치전환장치(41) 및 X축방향 스토퍼 위치전환장치(47)에 있어서, 각 실린더(44,44)에 의해서 가이드 플레이트(44a,44a)를 화살표 T방향으로 거리(S)만큼 구동시켜서 보스부(43,43)에 오프셋 스토퍼 볼트(46,46)를 대향시킨 상태로 하고, 상기한 바와 마찬가지로 실린더(40,40)를 피스톤 로드 인입방향으로 구동시키면, Y축방향 스토퍼(36)는 후퇴위치(H0)에서 거리(Y0+△Y)만큼 전진하여 오프셋 위치(H2)에 정지하고, 마찬가지로 X축방향 스토퍼(37)는 후퇴위치(G0)에서 거리(X0+△X)만큼 전진하여 오프셋 위치(G2)에 정지한다.

이 상태에서, 상기한 바와 마찬가지로 기판(60)을 테이블(33) 상에 얹어 놓은 후, 테이블(33)을 화살표 R방향으로 소정 거리 구동시키면, 기판(60)의 2변부가 오프셋위치(H2,G2)에 위치결정된 오프셋위치 결정상태로 되고, 이와 같이 위치결정된 기판(60)을 로더(5)에 의해서 XY테이블(25) 상으로 반송하면 된다. 그 후, Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)는 후퇴위치(H0,G0)로 되돌려 놓는다.

계속해서, 상기 기판위치결정장치(3)를 포함하는 레이저 가공장치 전체에 있어서의 기판(60)의 반송ㆍ가공공정을 도 7에 의거하여 설명한다.

공급대차(11) 내에 적층되어 최상면부가 소정의 상승위치에 유지되어 있는 최상층의 기판(6Oa)을 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이 후퇴위치에 있는 로더(5)의 흡착 유니트(17)를 하강시켜 흡착한 후 상승위치에 유지시키고, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 로더(5)를 화살표방향으로 거리(P)만큼 전진시킨 후 흡착 유니트(17)를 하강시켜고서 흡착을 해제함에 의해서 기판(60a)을 기판위치결정장치(3)의 테이블(33) 상에 얹어 놓고, 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같이 로더(5)를 후퇴위치로 되돌린 후, 다음의 기판(60b)을 흡착 유니트(17)에 의해서 흡착하여 상승위치에 유지시킴과 동시에 기판위치결정장치(3)에 의해서 기판(60a)의 위치결정을 한다.

그리고, 도 7의 (d)에 나타낸 바와 같이 흡착 유니트(18)에 의해서 위치결정된 기판(60a)을 흡착하여 상승시킨 후, 기판위치결정장치(3)를 구동장치(32)에 의해서 화살표 방향으로 거리(P)만큼 후퇴시키고, 도 7의 (e)에 나타낸 바와 같이 흡착 유니트(17)에 의해서 유지되어 있던 기판(60b)을 기판위치결정장치(3)의 테이블(33) 상에 얹어 놓고서 위치결정을 하고, 도 7의 (f)에 나타낸 바와 같이 위치결정된 기판(60b)을 흡착 유니트(17)에 의해서 흡착하여 상승시키면, 2장의 위치결정된 기판(60a,60b)이 피치(P)만큼 이간된 상태로 상승위치에 유지되게 된다. 그리고, 로더(5)를 도 7의 (f)에 나타낸 화살표 방향으로 전진구동시킨 후, 흡착 유니트(17,18)를 하강시켜서 2장의 기판(60a,60b)을 XY테이블(25) 상에 얹어 놓는다.

그리고, 이 XY테이블(25) 상에 얹어 놓여진 기판(60a,60b)에 대해서 레이저 가공기(2)에 의해서 동시 가공한 후에는, 가공된 2장의 기판(60a,60b)이 언로더(6)에 의해서 회수대차(12)측으로 반송되는데, 언로드(6)의 흡착 유니트(18)에 의해서 흡착되는 기판(6Oa)은 회수대차(12) 내에 놓여지고, 언로드(6)의 흡착 유니트(17)에 의해서 흡착되는 기판(60b)은 일단 임시 놓임대(19) 상에 놓여진 후, 흡착 유니트(18)에 의해서 다시 흡착되어 회수대차(12) 내에 놓여진다.

상기 기판위치결정장치(3)에 있어서의 오프셋량(△Y,△X)을 결정하기 위해서는, 우선 도 7에 나타낸 각 공정을 개시하기 전에, 예를 들면 레이저 가공장치 전체의 조립완료시에, Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)를 기준위치(H1,G1)에 각각 위치시킨 기판위치결정장치(3)에 의해서 2장의 기판(60a,6Ob)을 위치결정하고서 XY테이블(25) 상에 얹어 놓으면, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이 2장의 기판(60a,60b)이 Y축방향으로는 피치(P)간격으로 놓여지고 X축방향으로는 위치편차가 없는 상태로 놓여진다.

여기서, XY테이블(25)을 적절한 위치에 위치결정한 후, 각 가공헤드(21,22)로부터 각각 1개의 테스트용 레이저 숏을 조사하면, 광축(26,27)의 위치편차나 경사 등에 의해서 기판(60a) 상에 형성된 가공점(J)에 대응하는 기판(60b) 상의 가공점(K)은, 상기 광축(26,27)의 위치편차나 경사가 없는 본래의 표준 가공점(K0)에 대해서 위치편차량(△X,△Y)만큼 어긋난 위치에 형성된다.

이 위치편차량(△X,△Y)을 스케일 혹은 가공헤드(21,22)에 설치한 도시하지 않은 비전센서 등의 측정기에 의해서 실측하고, 이 위치편차량(△X,△Y)과 동일한 오프셋량(△X,△Y)이 얻어지도록 X축방향 스토퍼 위치전환장치(47) 및 Y축방향 스토퍼 위치전환장치(41)에 있어서의 오프셋 스토퍼 볼트(46,46)의 가이드 플레이트 (44a,44a)에 대한 삽입량 조절 및 고정작업을 하여 도 5에 나타낸 셋트상태로 한 다.

그리고, 이 상태에서, 상기한 기판의 반송 및 위치결정공정에 있어서 2장의 기판(60a,60b)에 대해서 스토퍼 위치전환을 하여, 즉 기판(60a)은 기준위치(H1,G1)에 위치시킨 Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)에 의해서, 기판(60b)은 오프셋위치(H2,G2)에 위치시킨 Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)에 의해서 각각 위치결정되도록 한 후, 로더(5)에 의해서 XY테이블(25) 상에 얹어 놓으면, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이 2장의 기판(60a,60b)은, 기준위치(H1,G1)에 놓여진 기판(60a)에 대해서 기판(60b)이 기준위치(H1,G1)에서 도 8의 (a)에 나타낸 상기 가공점(K)의 편차량에 상당하는 △Y, △X만큼 각각 오프셋된 위치관계에 있기 때문에, 양 가공헤드(21,22)에 의한 가공점(J,K)은 각 기판(60a,60b)에 대한 본래의 가공점 위치와 거의 위치편차가 없는{가공점(K)이 상기 표준 가공점(K0)과 거의 일치하는} 위치가 된다.

따라서, 각 기판(60a.60b)의 각 가공영역에 대해서 소정 개수의 펀칭가공을 이 가공영역에서 거의 벗어나는 일 없이 동시 가공할 수 있기 때문에, 펀칭가공불량의 발생이 방지되는 것이다.

또, 본 실시형태에서는 테이블(33) 상의 기판(60)의 수평면 내에서의 구동이 상기 기판(60)을 면(面)지지하는 테이블(33)의 사행구동에 의해서 이루어지기 때문에, 기판이 얇은 것인 경우에도 후술하는 제 2 실시형태에서의 압압핀에 의한 기판의 2변부의 압압구동에 비해서 기판을 안정한 상태로 확실하게 이송할 수 있으며, 또 스토퍼에 맞닿은 후에 기판이 과대한 이송력에 의해서 변형되는 일도 없기 때문 에, 양호한 위치결정 정밀도가 얻어지는 것이다.

또, 본 실시형태에서는 상면이 평면형상인 테이블(33)을 사용하였으나, 도 9 및 도 10에 상기 테이블(33)의 보다 바람직한 실시형태로서 나타낸 바와 같이, 테이블(33)의 상면에는 상기 테이블 구동장치(50)에 의한 테이블(33)의 이동방향인 사행방향(R)으로 평행하게 연장되는 복수개의 홈(55)을 병설하고 있다.

상기 테이블(30)의 상면에 사행방향(R)으로 복수개의 홈(55)이 형성되어 있기 때문에, 당해 테이블(33) 상에 기판(60)을 얹어 놓았을 때에 기판(60)의 하면이 거의 전면에 걸쳐서 테이블(33)의 상면에 밀착되는 것이 방지되고, 또한 테이블 구동시에 기판(60)의 2변부가 Y축방향 스토퍼(36)나 X축방향 스토퍼(37)에 맞닿은 후에 테이블(33)이 더 사행이동할 때, 기판(60)이 테이블(33) 상을 원활하게 슬라이드함에 의해서 상기 밀착에 의한 기판(60)의 변형이나 변형후의 되튀김이 방지됨으로써 한층 더 양호한 위치결정 정밀도가 얻어지는 것이다.

또한, 상기한 바람직한 실시형태에서는 홈(55)으로서 도 10에 나타낸 바와 같이 그 단면이 부분 원형상인 얕은 홈을 채용하였기 때문에, 즉 홈(55)의 모서리부(55a)가 둔각형상을 이루고 있기 때문에, 도 9에 2점쇄선으로 나타내는 기판(60)의 후단의 코너부(60c)가 하측으로 훅형상으로 만곡되어 있고, 오프셋량(△X,△Y)에 차이가 있을 때에 상기 코너부(60c)가 홈(55)의 단면에 대해서 옆으로 구동될 경우에도, 상기 코너부(60c)가 홈(55)의 모서리부(55a)에 걸리는 일 없이 원활하게 위치결정된다는 장점을 가지는 것이다. 또한, 홈(55)은 상기한 것 외에 다각홈이나 삼각홈 등 각종의 단면형상을 가지는 홈을 사용할 수도 있다.

계속해서, 도 11를 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다.

본 실시형태의 기판위치결정장치(70)는, 기판 지지부로서 상기한 제 1 실시형태에 있어서의 테이블(33)과 테이블 유지대(34)의 2층 구조 대신에 상기 테이블 유지대(34)에 상당하는 테이블(71)만의 1층 구조로 하고, 또 테이블 구동장치(50) 대신에 Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)에 맞닿는 기판의 2변에 대향하는 2변부를 압압하여 기판을 Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)에 맞닿게 하는 기판구동장치(72)를 설치한 것이고, 그 외의 구성은 상기한 제 1 실시형태의 기판위치결정장치(3)와 모두 같은 구성이기 때문에, 제 1 실시형태와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 상세한 설명을 생략한다.

기판구동장치(72)는 테이블(71)의 하면에 설치된 로드리스 실린더(73,74)에 의해서 Y축방향 및 X축방향으로 각각 구동되는 압압핀(75,76)을 테이블(71)에 형성된 긴 구멍부(77,78)를 통해서 상측으로 돌출시키고, 이들 압압핀(75,76)을 기판의 직교하는 2변부의 단부 가장자리에 맞닿게 하여 기판을 Y축방향 및 X축방향으로 구동시키는 구성으로 한 것이다.

그리고, 상기 제 1 실시형태와 같은 구성으로 된 Y축방향 스토퍼 위치전환장치(41) 및 X축방향 스토퍼 위치전환장치(47)에 의한 전환동작에 의해서 Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)를 기준위치(H1,G1)와 오프셋위치(H2,G2)로 전환하고, 상기 압압핀(75,76)에 의한 기판의 구동에 의해서 기판(60)을 기준위치와 오프셋위치의 2곳에 위치결정할 수 있는 점은 상기한 제 1 실시형태와 같다.

본 발명은 상기한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 도 8의 (a)에 있어서의 가공점(K)의 표준 가공점(K0)에 대한 위치편차의 방향에 따라서는 오프셋량(△X 및 △Y) 중 적어도 일측을 '0' 혹은 마이너스값(X축방향 및 Y축방향에 대한 반대방향으로의 오프셋)으로 할 필요가 있으며, 이 경우에는 각 스토퍼 위치전환장치(41,47)의 오프셋 스토퍼 볼트(46)의 머리부를 기준 스토퍼 볼트(45)의 머리부와 동일한 위치(오프셋량이 0일 때)에 세트하거나, 오프셋량(△X 또는 △Y)만큼 보스부(43)측으로 돌출된 위치에 세트하면 된다.

또, 상기한 실시형태에서는 먼저 위치결정되는 기판(60a)을 기준위치에 위치결정하였으나, 이 기판(60a)을 오프셋위치에 우선 위치결정하고, 나중에 위치결정되는 기판(60b)을 기준위치에 위치결정하도록 하여도 된다.

또, Y축방향 스토퍼 위치전환장치(41) 및 X축방향 스토퍼 위치전환장치(47)로서는 상기 기준 스토퍼 볼트(45)와 오프셋 스토퍼 볼트(46)의 위치전환에 의한 것 외에, 예를 들면 Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)를 각각 서보 모터 구동식의 직동 액추에이터 등에 의해서 Y축방향 및 X축방향으로 구동시켜서 그 스토퍼의 위치를 전환하는 것 등, 다른 형식의 스토퍼 위치 전환장치를 사용할 수도 있다.

또, 상기한 실시형태에서는 기판위치결정장치(3)를 Y축방향으로 거리(P)만큼 왕복구동하여 2장의 기판을 순차적으로 위치결정하는 구성으로 하였기 때문에, 레이저 가공장치 전체의 Y축방향 길이가 짧아지게 됨으로써 장치의 설치 스페이스의 저감화를 꾀할 수 있는 것이지만, 이것 대신에 기판위치결정장치(3)를 예를 들면 기판 적재 공급부(1)와 레이저 가공기(2)와의 중간위치에 고정 설치하여 사용할 수 도 있다. 기판위치결정장치(70)에 대해서도 같다.

또한, 상기한 실시형태에서는 Y축방향 스토퍼(36) 및 X축방향 스토퍼(37)를 판상체로 하였으나, 이것 외에 복수개의 핀이나 캠 풀로(cam follower) 등으로 구성하여도 된다.

본 발명에 의하면, X축방향 스토퍼 및 Y축방향 스토퍼의 위치를 X축방향 스토퍼 위치전환장치 및 Y축방향 스토퍼 위치전환장치에 의해서 각각 기준위치와 오프셋위치로 전환할 수 있기 때문에, 2헤드 레이저 가공기에 있어서, 2개의 가공헤드의 광축의 위치편차나 경사 등에 의한 2장의 기판의 가공점의 위치편차량에 상당하는 오프셋량에 의거하여 상기 오프셋위치를 설정함으로써, XY테이블 상에 1장의 기판에 대해서 다른 기판을 상기 가공점의 위치편차량에 상당하는 오프셋량을 가지는 오프셋위치에 얹어 놓을 수 있으며, 이것에 의해서 2장의 기판의 각 가공영역에 대해서 소정 개수의 펀칭가공을 이 가공영역에서 거의 벗어나는 일 없이 동시 가공할 수 있어 펀칭가공불량의 발생이 방지되며, 따라서 2헤드 레이저 가공기에 있어서의 가공불량을 저감화할 수 있다.

또, 상기한 효과에 부가하여, 청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 테이블 상의 기판의 수평면 내에서의 구동이 상기 기판을 면지지하는 테이블의 사행구동에 의해서 이루어지기 때문에, 기판이 얇은 것인 경우에도 기판을 안정한 상태로 확실하게 이송할 수 있으며, 또 스토퍼에 맞닿은 후에 기판이 과대한 이송력에 의해서 변형되는 일도 없기 때문에, 양호한 위치결정 정밀도가 얻어진다.

또, 상기한 각 효과에 부가하여, 청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 테이블의 상면에 사행방향으로 복수개의 홈이 형성되어 있기 때문에, 기판이 테이블의 상면에 밀착되는 것이 방지되고, 또한 기판이 스토퍼에 맞닿은 후에 테이블이 더 사행이동할 때, 상기 밀착에 의해서 기판이 변형되거나 변형후에 되튀기는 것이 방지됨으로써 한층 더 양호한 위치결정 정밀도가 얻어진다.

Claims (3)

1. 기판이 얹어 놓여지는 테이블 및 이 테이블을 유지하는 테이블 유지대와,

   상기 기판의 직교하는 2변(邊)에 맞닿아서 상기 기판의 위치를 결정하며, 상기 테이블 유지대에 대해서 X축방향 및 Y축방향으로 각각 구동 가능한 X축방향 스토퍼 및 Y축방향 스토퍼와,

   상기 테이블 유지대에 각각 체결고정 가능하게 설치된 기준 스토퍼 볼트와 오프셋 스토퍼 볼트를 가지며, 상기 X축방향 스토퍼를 그 보스부를 통해서 상기 기준 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태에서 상기 오프셋 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태로 전환함에 의해서, 상기 X축방향 스토퍼를 구동시켜서 그 X축방향의 위치를 소정의 기준위치에서 소정량 오프셋된 오프셋위치로 전환하는 X축방향 스토퍼 위치전환장치와,

   상기 테이블 유지대에 각각 체결고정 가능하게 설치된 기준 스토퍼 볼트와 오프셋 스토퍼 볼트를 가지며, 상기 Y축방향 스토퍼를 그 보스부를 통해서 상기 기준 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태에서 상기 오프셋 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태로 전환함에 의해서, 상기 Y축방향 스토퍼를 구동시켜서 그 Y축방향의 위치를 소정의 기준위치에서 소정량 오프셋된 오프셋위치로 전환하는 Y축방향 스토퍼 위치전환장치와,

   상기 테이블을 X축방향 및 Y축방향에 대해서 사교(斜交)하는 사행방향(斜行方向)으로 수평이동시켜서 상기 기판을 상기 X축방향 스토퍼 및 Y축방향 스토퍼에 각각 맞닿게 하는 테이블 구동장치를 구비한 것을 특징으로 하는 기판위치결정장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 테이블의 상면에, 상기 테이블 구동장치에 의한 테이블 이동방향인 사행방향으로 평행하게 연장되는 복수개의 홈을 병설한 것을 특징으로 하는 기판위치결정장치.
3. 기판이 얹어 놓여지는 테이블과,

   상기 기판의 직교하는 2변에 맞닿아서 상기 기판의 위치를 결정하며, 상기 테이블에 대해서 X축방향 및 Y축방향으로 각각 구동 가능한 X축방향 스토퍼 및 Y축방향 스토퍼와,

   상기 테이블에 대해서 각각 체결고정 가능하게 설치된 기준 스토퍼 볼트와 오프셋 스토퍼 볼트를 가지며, 상기 X축방향 스토퍼를 그 보스부를 통해서 상기 기준 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태에서 상기 오프셋 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태로 전환함에 의해서, 상기 X축방향 스토퍼를 구동시켜서 그 X축방향의 위치를 소정의 기준위치에서 소정량 오프셋된 오프셋위치로 전환하는 X축방향 스토퍼 위치전환장치와,

   상기 테이블에 대해서 각각 체결고정 가능하게 설치된 기준 스토퍼 볼트와 오프셋 스토퍼 볼트를 가지며, 상기 Y축방향 스토퍼를 그 보스부를 통해서 상기 기준 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태에서 상기 오프셋 스토퍼 볼트에 맞닿게 하는 상태로 전환함에 의해서, 상기 Y축방향 스토퍼를 구동시켜서 그 Y축방향의 위치를 소정의 기준위치에서 소정량 오프셋된 오프셋위치로 전환하는 Y축방향 스토퍼 위치전환장치와,

   상기 기판의 상기 2변에 대향하는 2변부(邊部)를 압압하여 상기 기판을 상기 X축방향 스토퍼 및 상기 Y축방향 스토퍼에 각각 맞닿게 하는 기판구동장치를 구비한 것을 특징으로 하는 기판위치결정장치.

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