KR100751235B1 - 스크라이브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리, 반도체 등의 취성 재료로 이루어진 작업 부재에 스크라이브선을 형성하고 그 스크라이브선을 따라 취성재료를 절단하는 스크라이브 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 작업부재 표면에 스크라이브선을 형성시키는 스크라이빙 유닛(scribing unit)과 상기 스크라이브선을 따라 작업부재을 절단하는 브레이킹 유닛(braking unit)으로 구성되는 스크라이브 장치에 있어서, 상기 브레이킹 유닛은, 작업부재을 수평방향으로 이동시키는 작업부재 이동부; 상기 작업부재의 수직 방향으로 고압의 기체를 분사하여 스크라이브선을 따라 작업부재을 절단하는 기체 분사부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치를 제공한다.

스크라이브, 스크라이브 장치, 브레이킹 모듈, 공기 분사

Description

스크라이브 장치{SCRIBING APPARATUS}

도 1은 종래의 작업부재 브레이킹 방식을 설명하는 도면이다.

도 2는 작업부재 상에 스크라이브선을 형성시킨 모습을 도시하는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이킹 모듈의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작업부재 이동부의 구조를 도시하는 평면도이다.

본 발명은 유리, 반도체 등의 취성 재료로 이루어진 작업 부재에 스크라이브선을 형성하고 그 스크라이브선을 따라 취성재료를 절단하는 스크라이브 장치에 관한 것이다.

일반적으로 판유리 등의 소재를 파단(破斷)하는 경우에는, 작업 부재의 면에 미리 스크라이브선을 형성하고, 이 스크라이브선을 따라서 브레이킹(braking)하여 파단하고 있다. 즉, 다이아몬드와 같이 경도가 우수한 소재로 형성되는 커터를 진동시키면서 작업 부재의 표면을 압박하면, 작업부재의 표면에 두께 방향으로 연장 되는 세로 크랙이 발생한다. 이 상태에서 작업부재의 표면방향을 따라 커터를 이동시키면, 작업부재의 표면에 연속한 스크라이브선이 형성된다. 이렇게 하여 작업부재에 스크라이브선을 형성한 후, 스크라이브선을 따라서 힘을 가하면 작업부재가 절단된다.

따라서 스크라이브 장치는, 작업부재 표면에 스크라이브선을 형성시키는 스크라이빙 유닛(scribing unit)과 상기 스크라이브선을 따라 작업부재을 절단하는 브레이킹 유닛(braking unit)으로 구성된다. 스크라이빙 유닛은 진동 헤드를 사용하여 작업부재 표면에 직선상의 스크라이브선을 형성시키고, 스크라이브선이 형성된 작업부재는 브레이킹 유닛의 위치로 이동되어 완전하게 절단된다.

종래의 브레이킹 유닛은, 브레이킹 바(braking bar)를 사용하거나 열응력을 이용하는 방식으로 구성된다. 먼저 브레이킹 바를 사용하는 방식은, 도 1에 도시된 바와 같이, 작업부재(S) 상에 형성된 스크라이브선(L)과 일치하는 직선상의 브레이킹 바(1)를 사용하여 스크라이브선(L)이 형성된 부분을 가압하여 작업부재(S)를 절단하는 것이다.

다음으로 열응력을 사용하는 방식은, 스크라이브선이 형성된 부분만을 국지적으로 가열하고 급속히 냉각하는 방식을 통하여 취성 재료의 열응력을 이용하여 작업부재를 절단하는 방식이다.

이러한 종래의 브레이킹 유닛은 모두 스크라이브선이 형성된 부분에 대하여 압력 또는 열응력을 가하여 공정을 진행하는 방식이다. 그런데 최근에는 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 작업부재(S)에 대하여 다수개의 스크라이브선(L)을 형성시 키고, 하나의 작업부재를 다수개의 조각으로 절단하는 경우가 많으며, 작업부재 자체의 크기도 대폭 증가하는 추세이므로, 개개의 스크라이브선을 따라 작업부재를 절단하는 것은 공정시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한 작업부재에 직접적인 힘을 가하거나 열응력을 가하는 방식이므로 작업부재의 절단면이 거칠게 쪼개지거나 손상될 가능성이 높은 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 브레이킹 과정에서 작업부재에 손상을 가하지 않으면서도 한 번의 동작으로 하나의 작업부재를 다수개의 조각으로 절단할 수 있는 브레이킹 유닛을 구비한 스크라이브 장치를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작업부재 표면에 스크라이브선을 형성시키는 스크라이빙 유닛(scribing unit)과 상기 스크라이브선을 따라 작업부재을 절단하는 브레이킹 유닛(braking unit)으로 구성되는 스크라이브 장치에 있어서, 상기 브레이킹 유닛은, 작업부재을 수평방향으로 이동시키는 작업부재 이동부; 상기 작업부재의 수직 방향으로 고압의 기체를 분사하여 스크라이브선을 따라 작업부재을 절단하는 기체 분사부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치를 제공한다.

이때 상기 기체 분사부는, 상기 작업부재의 하측에서 상측방향으로 기체를 분사하는 것이, 중력의 역방향으로 작업부재에 힘을 가하여 작업부재의 효율적인 절단이 가능하므로 바람직하다.

그리고 본 발명에서, 상기 기체 분사부는, 상기 작업부재의 전면에 대하여 기체를 분사하는 것이, 작업부재에 형성된 모든 스크라이브선에 대한 절단작업을 한 번의 동작으로 완료할 수 있으므로 바람직하다.

이때 동일한 형태의 절단 작업을 연속 공정으로 진행하는 경우에는, 기체 분사부가, 상기 작업부재 표면의 스크라이브선을 따라서 기체를 분사하도록 구성하는 것이, 작업부재의 효율적인 절단을 위하여 바람직하다.

그리고 상기 기체 분사부는, 0.5 ~ 5 bar의 압력으로 기체를 분사하는 것이, 작업부재을 완전하게 절단하면서도 작업부재을 손상시키지 않아서 바람직하다.

그리고 상기 작업부재 이동부는, 신축성이 있는 소재로 형성되며, 기체가 자유롭게 통과할 수 있는 형태인 것이, 작업부재의 하측에서 분사된 공기가 작업부재을 직접 가압할 수 있으므로 바람직하다.

이때, 상기 작업부재 이동부는, 메쉬 벨트(mesh belt)인 것이, 작업부재을 안정적으로 이동시키면서도 공기의 흐름을 방해하지 않아서 바람직하다.

그리고, 상기 작업부재 이동부의 상측에는, 상기 작업부재 이동부에 탑재되어 이동하는 작업부재의 상면과 접촉하여 작업부재이 작업부재 이동부로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지 수단이 더 마련되는 것이, 작업부재의 절단 과정에서 작업부재이 작업부재 이동부 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있어서 바람직하다.

이때, 상기 이탈 방지수단은, 메쉬 벨트인 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 스크라이브 장치도 종래와 마찬가지로 스크라이빙 유닛과 브레이킹 유닛으로 구성된다. 이때 상기 스크라이빙 유닛은 그 기능 및 구조가 종래의 그것과 동일하므로 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.

한편 본 실시예에 따른 브레이킹 유닛(100)은, 작업부재 이동부(110); 기체 분사부(120);로 구성된다.

먼저 작업부재 이동부(110)는, 그 상면에 작업부재(S)을 지지한 상태에서 작업부재을 수평방향으로 이동시키는 구성요소이다. 이 작업부재 이동부(110)는 일반적인 컨베이어와 같은 구조로 마련되어 작업부재을 일정한 방향으로 연속하여 이동시키는 구조로 마련될 수도 있다. 그러나 본 실시예에서는 작업부재의 하측에서 상 측 방향으로 강한 압력의 공기가 분사되므로 이 공기의 흐름을 방해하지 않는 구조로 작업부재 이동부가 구성되어야 한다. 따라서 본 실시예에서는, 이 작업부재 이동부(110)가, 신축성이 있는 소재로 형성되며, 기체가 자유롭게 통과할 수 있는 형태로 구성된다. 작업부재 이동부가 신축성이 있는 소재로 이루어지는 것은, 작업부재과의 접촉과정에서 작업부재에 손상을 주지 않기 위함이다.

이때 이 작업부재 이동부는 도 4에 도시된 바와 같은 구조의 메쉬 벨트(110)인 것이 공기를 잘 통과시키면서도 작업부재을 안정적으로 이동시킬 수 있어서 바람직하다.

다음으로 기체 분사부(120)는, 상기 작업부재(S)의 수직 방향으로 고압의 기체를 분사하여 스크라이브선을 따라 작업부재를 절단하는 구성요소이다. 이 기체 분사부(120)가 작업부재(S)를 스크라이브선을 따라 절단하는 것이다. 따라서 본 실시예에서는 이 기체 분사부(120)가, 상기 작업부재의 하측에서 상측방향으로 기체를 분사하는 것이, 중력의 역방향으로 힘을 가하여 작업부재을 용이하게 절단할 수 있어서 바람직하다.

그리고 이 공기 분사부(120)는 작업부재의 전면에 대하여 기체를 분사한다. 즉, 하나의 스크라이브선에 대해서 개별적으로 공기를 분사하는 것이 아니라, 작업부재 전체에 대하여 동시에 공기를 분사하여 작업부재에 형성되어 있는 모든 스크라이브선 형성 영역에 대하여 압력을 가하는 것이다. 따라서 한 번의 동작으로 다수개의 절단 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.

한편 동일한 패턴의 절단 작업을 연속하여 진행하는 경우에는 작업부재에 형 성되는 스크라이브선의 패턴을 따라 기체를 분사하는 방식도 가능하다. 즉, 작업부재에 형성되는 스크라이브선의 패턴에 따라 기체 분사부의 패턴을 정하고, 이 스크라이브 패턴과 일치하도록 기체를 분사하는 것이다. 이 경우에는 스크라이브선이 형성된 영역에 기체 압력이 집중되므로 작업부재의 절단이 더욱 용이하고 정확하게 이루어지는 장점이 있다.

그리고 본 실시예에 따른, 상기 기체 분사부(120)는, 0.5 ~ 5 bar의 압력으로 기체를 분사하는 것이 바람직하다. 0.5 bar 보다 낮은 압력은 작업부재을 절단하지 못할 수 있어서 문제가 있으며, 5 bar 이상의 압력을 너무 강한 압력을 작업부재에 가하여 작업부재이 손상될 수 있으므로 문제가 있다.

또한 본 실시예에 따른 브레이킹 유닛(100)에는, 상기 작업부재 이동부(110)의 상측에, 상기 작업부재 이동부에 탑재되어 이동하는 작업부재(S)의 상면과 접촉하여 작업부재가 작업부재 이동부(110)로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지 수단(130)이 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 이탈 방지수단(130)은, 작업부재의 브레이킹 과정에서 작업부재이 작업부재 이동부 외측으로 이탈되거나 절단된 작업부재 조각이 자신의 위치를 이탈하여 다른 작업부재 조각과 충돌하는 현상을 방지하는 역할을 한다. 따라서 작업부재을 사이에 두고 작업부재 이동부의 상측에 작업부재과 접촉된 상태로 배치되어 작업부재을 작업부재 이동부(110) 방향으로 밀착시킨다.

이때 이 이탈 방지수단(120)도 작업부재 이동부와 마찬가지로 메쉬 벨트인 것이 작업부재을 손상을 방지할 수 있어서 바람직하다.

본 발명에 따르면 대면적 작업부재에 대하여 한 번의 동작으로 모든 스크라이브선을 따라 다수개의 조각으로 작업부재를 절단할 수 있는 장점이 있다.

또한 작업부재에 대하여 직접적인 외력을 가하지 않으므로 절단 과정에서 기판에 손상이 발생하지 않는 장점이 있다.

Claims (9)

1. 작업부재 표면에 스크라이브선을 형성시키는 스크라이빙 유닛(scribing unit)과 상기 스크라이브선을 따라 작업부재를 절단하는 브레이킹 유닛(braking unit)으로 구성되는 스크라이브 장치에 있어서,

   상기 브레이킹 유닛은,

   작업부재를 수평방향으로 이동시키는 작업부재 이동부;

   상기 작업부재의 수직 방향으로 고압의 기체를 분사하여 스크라이브선을 따라 작업부재을 절단하는 기체 분사부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 기체 분사부는,

   상기 작업부재의 하측에서 상측방향으로 기체를 분사하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 기체 분사부는,

   상기 작업부재의 전면에 대하여 기체를 분사하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 기체 분사부는,

   상기 작업부재 표면의 스크라이브선을 따라서 기체를 분사하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 기체 분사부는,

   0.5 ~ 5 bar의 압력으로 기체를 분사하는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 작업부재 이동부는,

   신축성이 있는 소재로 형성되며, 기체가 자유롭게 통과할 수 있는 형태인 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 작업부재 이동부는,

   메쉬 벨트(mesh belt)인 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 작업부재 이동부의 상측에는, 상기 작업부재 이동부에 탑재되어 이동하는 작업부재의 상면과 접촉하여 작업부재 이동부로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지 수단이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 이탈 방지수단은,

   메쉬 벨트인 것을 특징으로 하는 스크라이브 장치.

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