KR100751575B1 - 기판 절단 시스템, 기판 제조장치 및 기판 절단방법 - Google Patents

기판 절단 시스템, 기판 제조장치 및 기판 절단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 시스템 전체를 컴팩트한 것으로 하고, 또한 각종 기판을 효율적으로 절단하는 것이 가능한 기판 절단 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 기판 절단 시스템은, 서로 대향하도록 배치된 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단과, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단의 일방이 기판의 제1면 상에서 X축 방향으로 이동하고, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단의 타방이 상기 기판의 제2면 상에서 X축 방향으로 이동하도록 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단을 지지하는 한 쌍의 스크라이브 장치와, 상기 한 쌍의 스크라이브 장치가 Y축 방향으로 이동할 수 있도록 상기 한 쌍의 스크라이브 장치를 지지하는 스크라이브 장치 가이드체와, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단이 상기 기판의 상기 제1면 및 상기 기판의 상기 제2면을 스크라이브하기 위하여, 상기 기판을 X-Y평면 상에 지지하는 기판 지지수단을 구비한다.

Description

기판 절단 시스템, 기판 제조장치 및 기판 절단방법{SUBSTRATE DICING SYSTEM, SUBSTRATE MANUFACTURING APPARATUS, AND SUBSTRATE DICING METHOD}
본 발명은, 액정표시장치 등의 표시패널에 사용되는 글래스 기판 등의 머더 기판을 포함하는 다양한 재료의 머더 기판을 절단하기 위하여 사용되는 기판 절단 시스템 및 기판 절단 라인 시스템에 관한 것으로서, 특히 한 쌍의 취성재료기판을 서로 접합시킨 접합 머더 기판의 절단에 적합하게 사용할 수 있는 기판 절단 시스템, 기판 제조장치 및 기판 절단방법에 관한 것이다.
액정표시장치 등의 표시패널은, 보통 취성재료기판인 글래스 기판을 이용하여 형성되고 있다. 액정표시장치는, 한 쌍의 글래스 기판을 적당한 간격을 형성하여 접합시키고, 그 간격 내에 액정을 봉입(封入)함으로써 표시패널이 된다.
이러한 표시패널을 제조할 때에는, 머더 글래스 기판을 접합시킨 접합 머더 기판을 절단함으로써 접합 머더 기판으로부터 복수의 표시패널을 회수하 는 가공이 이루어지고 있다. 접합 머더 기판을 절단하기 위하여 사용되는 스크라이브 장치가 일본국 공개실용신안 실공소59-22101호 공보(특허문헌1)에 개시되어 있다.
도68은, 이 스크라이브 장치의 개략적인 구성도이다. 이 스크라이브 장치950은, 접합 머더 기판908의 양측(兩側)의 테두리부를 각각 재치하는 테이블951을 구비하고 있다. 테이블951에는, 접합 머더 기판908의 각 테두리부를 클램프하는 클램프구952가 부착되어 있다. 스크라이브 장치950은, 접합 머더 기판908의 상하에 각각 설치된 한 쌍의 커터 헤드953 및 954를 구비하고 있다. 각 커터 헤드953 및 954는, 접합 머더 기판908을 사이에 두고 서로 대향하는 상태로 되어 있다.
커터 헤드953 및 커터 헤드954에는, 예를 들면 기판 표면에 깊은 수직크랙을 형성하는 커터 휠(일본국 특허 제3074143호에 기재)이 사용된다.
이러한 구성의 스크라이브 장치950에 있어서는, 접합 머더 기판908이 각 클램프구952에 의하여 각 테이블951에 각각 고정되면 한 쌍의 커터 헤드953 및 954에 의하여 접합 머더 기판908의 표면(表面) 및 이면(裏面)이 각각 동시에 스크라이브되어 스크라이브 라인이 형성된다.
특허문헌1 : 일본국 공개실용신안 실공소59-22101호 공보
(발명이 해결하고자 하는 과제)
그러나 이러한 스크라이브 장치950에는, 스크라이브 라인이 형성된 접합 머더 기판908을 절단하기 위한 브레이크 장치가 별도로 필요하다. 또한 브레이크 장치에 의하여 접합 머더 기판908을 절단할 때에는, 접합 머더 기판908의 일방(一方)의 머더 기판을 절단한 후에 타방(他方)의 머더 기판을 절단하기 때문에 접합 머더 기판908을 반전(反轉)시킬(상면(上面)이 하면(下面)이 되도록 뒤집는다) 필요가 있고, 접합 머더 기판908로부터 표시패널을 절단시키기 위해서는 복잡한 라인 시스템을 구축하여야만 한다.
이러한 스크라이브 장치950을 이용하여 접합 머더 기판908로부터 표시패널을 절단하기 위해서는, 스크라이브 장치950의 몇 배의 설치면적을 구비하고 복잡한 라인 시스템을 구축하여야만 하기 때문에 표시패널의 제조비용을 상승시키는 하나의 원인이 되고 있었다.
또한 도68에 나타내는 스크라이브 장치950은 머더 기판인 접합 머더 기판908의 표리면(表裏面)의 각각의 측(側)에서 동시에 스크라이브 가공하는 것이지만, 그 가공방향이 한 방향으로 한정되어 크로스 스크라이브(스크라이브 라인이 직교하는 방향으로 스크라이브하는 것)를 할 수 없다.
이 때문에 크로스 스크라이브를 하기 위해서는 별도의 스크라이브 장치가 더 필요하고, 접합 머더 기판908의 스크라이브 가공 효율이 매우 나쁘다고 하는 문제가 있다.
또한 상기의 스크라이브 장치950과 동일한 장치를 이용하여 각종 머더 기판을 그 표리면의 각각의 측에서 동시에 절단 가공하는 경우에 있어서도, 1회의 기판의 세팅으로 직교하는 2방향의 가공을 할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하는 것으로서, 그 목적은 설치면적을 좁게 하여 컴팩트(compact)하고, 또한 각종 머더 기판을 효율적으로 절단할 수 있는 기판 절단 시스템, 기판 제조장치 및 기판 절단방법을 제공하는 것이다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명의 기판 절단 시스템은, 서로 대향하도록 배치된 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단과, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단의 일방이 기판의 제1면 상에서 X축 방향으로 이동하고, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단의 타방이 상기 기판의 제2면 상에서 X축 방향으로 이동하도록 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단을 지지하는 한 쌍의 스크라이브 장치와, 상기 한 쌍의 스크라이브 장치가 Y축 방향으로 이동할 수 있도록 상기 한 쌍의 스크라이브 장치를 지지하는 스크라이브 장치 가이드체와, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단이 상기 기판의 상기 제1면 및 상기 기판의 상기 제2면을 스크라이브하기 위하여, 상기 기판을 X-Y평면 상에 지지하는 기판 지지수단을 구비함으로써 상기 목적을 달성한다.
상기 기판 지지수단은, 상기 스크라이브 장치 가이드체로 지지되고, 상기 한 쌍의 스크라이브 장치와 함께 Y축 방향으로 이동하는 기판 지지장치와, 상기 기판을 X-Y평면 상에서 고정시키는 고정장치를 구비하여도 좋다.
상기 기판 지지장치는, 상기 한 쌍의 스크라이브 장치 및 상기 스크라이브 장치 가이드체가 Y축 방향으로 이동할 때에 상기 기판과의 슬라이딩이 없도록 또한 상기 기판에 힘이 작용하지 않도록 상기 기판을 지지하여도 좋다.
상기 기판 지지장치는, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동방향의 일방측(一方側)의 측방(側方)에 설치되는 제1기판 지지부를 구비하여도 좋다.
상기 제1기판 지지부는, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동방향을 따라 평행 이동하는 복수의 제1기판 지지 유닛을 구비하고, 복수의 제1기판 지지 유닛은, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 상기 스크라이브 장치 가이드체와 함께 이동하여도 좋다.
상기 제1기판 지지 유닛은, 상기 기판을 지지하는 기판 지지수단을 구비하여도 좋다.
상기 기판 지지수단은 복수의 롤러이어도 좋다.
상기 복수의 롤러를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 회전시키는 적어도 하나의 회전 전달수단을 구비하여도 좋다.
상기 복수의 롤러를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 회전시키는 제어부를 구비하여도 좋다.
상기 기판 지지수단은 복수의 벨트이어도 좋다.
상기 복수의 벨트를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 주회(周回) 이동시키는 적어도 하나의 회전 전달수단을 구비하여도 좋다.
상기 복수의 벨트를 모터에 의하여 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 주회 이동시키는 제어부를 구비하여도 좋다.
상기 기판 지지장치는, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동방향의 타방측(他方側)의 측방에 설치되는 제2기판 지지부를 구비하여도 좋다.
상기 제2기판 지지부는, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동방향을 따라 평행 이동하는 복수의 제2기판 지지 유닛을 구비하고, 상기 복수의 제2기판 지지 유닛은, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 상기 스크라이브 장치 가이드체와 함께 이동하여도 좋다.
상기 제2기판 지지 유닛은, 상기 기판을 지지하는 기판 지지수단을 구비하여도 좋다.
상기 기판 지지수단은, 복수의 롤러이어도 좋다.
상기 복수의 롤러를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 회전시키는 적어도 하나의 회전 전달수단을 구비하여도 좋다.
상기 복수의 롤러를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 회전시키는 제어부를 구비하여도 좋다.
상기 기판 지지수단은 복수의 벨트이어도 좋다.
상기 복수의 벨트를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 주회 이동시키는 적어도 하나의 회전 전달수단을 구비하여도 좋다.
상기 복수의 벨트를 모터에 의하여 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 주회 이동시키는 제어부를 구비하여도 좋다.
상기 한 쌍의 스크라이브 장치는, 서보 모터를 이용하여 상기 기판에 상기 스크라이브 라인 형성수단의 압력을 전달하는 커터 헤드를 구비하여도 좋다.
상기 기판의 상기 제1면 및 상기 제2면에 증기를 분출하는 스팀 유닛부를 구비하여도 좋다.
상기 스팀 유닛부에는, 상기 기판의 상기 제1면 및 상기 제2면을 건조시키는 기판 건조수단이 설치되어 있어도 좋다.
상기 기판 건조수단은, 가압(加壓)된 건조 기체를 분출할 수 있는 슬릿부가 형성된 적어도 하나의 에어 나이프 본체와, 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체와 상기 기판이 서로 상대적으로 이동되는 기판 반송로에 있어서, 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체와 상기 기판의 주면(主面)과의 사이에 상대적으로 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 대략 균일한 형상을 구비하는 유체 유입로가 형성되도록 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체를 지지하는 에어 나이프 지지부와, 상기 상대적으로 이동하는 방향에서 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체에 대향하여 설치되고, 상기 슬릿부로부터 분출되어 상기 유체 유입로를 통과한 상기 건조 기체가 상기 기판의 주면으로부터 멀어지도록 상기 건조 기체를 유출시키는 유체 유출로를 구성하는 벽면을 구비하여도 좋다.
상기 벽면이, 상기 유체 유출로의 유로 단면적이 상기 유체 유입로의 유로 단면적보다 크게 되도록 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체에 대향하는 위치에 배치되어도 좋다.
상기 에어 나이프 지지부가, 상기 유체 유입로를 상기 건조 기체가 통과할 때에 발생하는 벤투리 효과를 이용하여 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체와 상기 기판의 주면과의 사이의 클리어런스를 조정하는 클리어런스 조정수단을 구비하여도 좋다.
상기 클리어런스 조정수단이, 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체를 상기 기판의 주면과의 사이에서 회전할 수 있도록 지지하는 탄성부재와, 상기 기판의 주면과 대향하고 또한 상기 유체 유입로의 일부를 형성하는 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체의 일측면에 형성되고, 상기 기판의 주면과의 사이에서 상기 건조 기체를 층류 상태로 통과시키는 층류 형성면을 구비하여도 좋다.
상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체는, 상기 슬릿부가 형성된 측에 대향하여 배치되어도 좋다.
상기 스팀 유닛부로부터 절단된 기판을 꺼내는 기판 반출장치를 구비하여도 좋다.
상기 기판 반출장치는 반출 로봇을 구비하고, 상기 반출 로봇은, 상기 기판을 지지하는 기판 지지수단과, 상기 기판이 지지된 상기 기판 지지수단을 상기 기판에 대하여 수직인 제1축을 중심으로 회전시키는 기판 회전수단과, 상기 기판 회전수단을 상기 기판 지지수단에 의하여 지지된 기판에 대하여 수직인 상기 제1축과는 다른 제2축을 중심으로 선회(旋回)시키는 기판 선회수단을 구비하여도 좋다.
상기 기판 선회수단에 의한 기판 지지수단의 선회가 동력전달기구에 의하여 상기 기판 회전수단에 전달되고, 이에 연동하여 상기 기판 회전수단을 회전시켜도 좋다.
상기 기판 회전수단에 의한 기판 지지수단의 회전방향이, 상기 기판 선회수단에 의한 상기 기판 지지수단의 선회방향과는 반대이어도 좋다.
상기 기판 회전수단에 의한 기판 지지수단의 회전각도가, 상기 기판 선회수단에 의한 상기 기판 지지수단의 선회각도의 2배이어도 좋다.
상기 기판 회전수단에 의한 기판 지지수단의 회전구동과, 상기 기판 선회수단에 의한 상기 기판 지지수단의 선회구동이 서로 독립하여도 좋다.
상기 기판 회전수단의 동력원과 상기 기판 선회수단의 동력원이 독립하여도 좋다.
상기 기판 반송장치에 의하여 반송되는 상기 기판의 표리를 반전시키는 기판 반전장치를 더 구비하여도 좋다.
상기 기판의 위치를 결정하는 위치결정 유닛부를 구비하여도 좋다.
상기 위치결정 유닛부는, 상기 기판을 지지하는 복수의 진공 흡착 헤드를 구비하여도 좋다.
상기 기판 지지수단은, 상기 기판을 지지하는 복수의 진공 흡착 헤드이어도 좋다.
상기 진공 흡착 헤드는, 상기 기판을 진공 흡착시키기 위한 진공흡착 패드와, 상기 흡착 패드를 지지하고 또한 상기 흡착 패드 내에 대하여 공기를 배기하기 위한 배기 구멍이 형성된 흡인 샤프트와, 상기 흡인 샤프트의 이동범위를 제한하여 미동(微動) 가능하게 지지하는 케이싱부와, 상기 케이싱부 내에서 상기 흡인 샤프트를 축 방향 및 상기 축 방향과 경사지는 방향으로 미동 가능하도록 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부를 구비하여도 좋다.
상기 흡인 샤프트는, 상기 케이싱부 내의 대략 중간위치에 플랜지(flange) 모양으로 형성된 단차부를 구비하고, 상기 케이싱부는, 상기 탄성 지지부가 변형할 수 있도록 지지하기 위한 공간을 내측에 구비하는 통 모양부와, 상기 통 모양부의 상단부를 제1개구를 남기고 폐쇄하는 상측 케이싱 플레이트와, 상기 통 모양부의 하단부를 제2개구를 남기고 폐쇄하는 하측 케이싱 플레이트를 구비하고, 상기 탄성 지지부는, 상기 상측 케이싱 플레이트와 상기 단차부와의 사이에서 지지되는 상측 스프링과, 상기 하측 케이싱 플레이트와 상기 단차부와의 사이에서 지지되는 하측 스프링을 구비하여도 좋다.
상기 복수의 진공 흡착 헤드는, 상기 기판을 흡인하여 지지하거나 또는 압축공기를 분출하여 부상시키는 복수의 흡착 패드를 구비하고, 상기 복수의 진공 흡착 헤드는, 상기 복수의 흡착 패드의 각각과 상기 기판과의 사이에 층류(層流)가 형성된 상태에서, 상기 기판의 위치를 결정하여도 좋다.
상기 절단된 기판의 불요부(不要部 ; undesired portion)를 제거하는 제거수단을 구비하여도 좋다.
상기 복수의 벨트는, 상기 기판의 반입측의 프레임과 상기 기판의 반출측의 프레임 사이에 걸리고, 상기 복수의 벨트는, 상기 제1기판 지지부의 이동 중에 상기 스크라이브 장치 가이드체의 하방으로 내려가거나 또는 상기 스크라이브 장치 가이드체의 하방에서 상방으로 올라와도 좋다.
상기 복수의 벨트는, 상기 기판의 반입측의 프레임과 상기 기판의 반출측의 프레임 사이에 걸리고, 상기 복수의 벨트는, 상기 제2기판 지지부의 이동 중에 상기 스크라이브 장치 가이드체의 하방으로 내려가거나 또는 상기 스크라이브 장치 가이드체의 하방에서 상방으로 올라와도 좋다.
상기 기판은, 한 쌍의 머더 기판을 접합시킨 접합 머더 기판이어도 좋다.
청구항1의 기판 절단 시스템과, 절단된 기판의 단면부를 베벨링(beveling)하는 베벨링 시스템을 구비하고, 상기 기판 절단 시스템은 상기 베벨링 시스템에 접속되어 있어도 좋다.
청구항1의 기판 절단 시스템과, 절단된 기판의 기능을 검사하는 검사 시스템을 구비하고, 상기 기판 절단 시스템은 검사 시스템에 접속되어 있어도 좋다.
상기 절단된 기판의 기능을 검사하는 검사 시스템을 더 구비하여도 좋다.
본 발명의 기판 절단방법은, 머더 기판으로부터 복수의 단위기판을 절단하는 방법으로서, 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단이 상기 머더 기판의 제1면 및 상기 머더 기판의 제2면에 스크라이브 라인을 형성하는 형성 스텝을 포함하고, 상기 형성 스텝은, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단의 각각이 상기 머더 기판에 대한 가압이 도중에 끊기지 않도록 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 제1단위기판을 상기 머더 기판으로부터 절단하기 위한 제1스크라이브 라인과 제2단위기판을 상기 머더 기판으로부터 절단하기 위한 제2스크라이브 라인을 상기 머더 기판에 형성하는 스텝을 포함함으로써 상기 목적을 달성한다.
상기 형성 스텝은, 상기 머더 기판에 대한 가압이 도중에 끊기지 않도록 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 제N단위기판을 상기 머더 기판으로부터 절단하기 위한 제N스크라이브 라인을 형성하는 스텝을 더 포함하여도 좋다. 또한 N은 3이상의 정수이다.
상기 형성 스텝은, (1) 상기 제1단위기판의 외측 변부(邊部)와 상기 제2단위기판의 외측 변부를 따라 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과, (2) 상기 머더 기판의 외주 테두리부 상에서 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과, (3) 상기 제1단위기판의 내측 변부와 상기 제2단위기판의 내측 변부를 따라 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝을 포함하여도 좋다.
상기 제2단위기판의 내측 변부는 상기 제1단위기판의 내측 변부에 대향하고 있고, 상기 스텝(3)은, (3a) 상기 제1단위기판의 내측 변부를 따라 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과, (3b) 상기 (3a)의 실행 후에 상기 기판의 외주 테두리부 상에서 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과, (3c) 상기 (3b)의 실행 후에 상기 제2단위기판의 내측 변부를 따라 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과, (3d) 상기 (3c)의 실행 후에 상기 머더 기판의 외주 테두리부 상에서 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝을 포함하여도 좋다.
상기 형성 스텝은, 상기 머더 기판에 대한 가압을 저감하는 스텝을 더 포함하여도 좋다.
상기 형성 스텝은, 제1방향을 따라 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과, 상기 제1방향을 따라 형성된 스크라이브 라인과, 상기 제1방향과는 다른 제2방향을 따라 형성되어야 할 스크라이브 라인이 곡선으로 연결되도록 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동하는 스텝을 포함하여도 좋다.
본 발명의 기판 절단방법은, 취성재료기판의 하면(下面)을 지지하고 또한 상기 취성재료기판의 적어도 일단(一端)을 고정하는 기판 지지장치와, 상기 취성재료기판의 양면측에, 상기 취성재료기판을 통하여 서로 대향하도록 배치된 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단을 구비하는 장치에 의하여 상기 취성재료기판을 절단하는 방법으로서, 상기 기판 지지장치는, 상기 기판 지지장치의 중앙부에 공간을 구비하고 있고, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단은, 상기 기판 지지장치의 상기 중앙부의 공간에 배치되어 있고, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단을 X축 방향 및 Y축 방향 중의 적어도 한 방향으로 이동시키고 또한 상기 기판 지지장치를 X축 방향 및 Y축 방향 중의 적어도 한 방향으로 이동시킴으로써, 상기 취성재료기판을 절단하는 스텝을 포함함으로써 상기 목적을 달성한다.
상기 기판 지지장치는, 상기 취성재료기판과의 슬라이딩이 없도록 또한 상기 취성재료기판에 힘이 작용하지 않도록 상기 취성재료기판을 지지하여도 좋다.
이하, 본 발명의 작용을 설명한다.
본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 주면(主面 ; main surface)의 일측(一側) 및 타측(他側)에서 각각 스크라이브 라인 형성수단이 서로 대향하는 공간이 X-Y 평면 상에서 이동할 수 있도록 기판 지지수단이 기판을 지지한다. 따라서 대향하는 스크라이브 라인 형성수단의 각각에 부가된 하중의 균형을 유지하면서 각각의 스크라이브 라인 형성수단은 기판의 굴곡이나 휘어짐대로 기판을 스크라이브할 수 있다. 그 결과, 기판에 형성되는 스크라이브 라인의 품질이 양호하고, 스크라이브 라인을 따라 기판을 브레이크(break)하였을 때에 기판의 절단면의 품질이 매우 양호하게 된다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 스크라이브 장치 가이드체와 기판 지지장치와의 사이에 공간을 형성하고, 이 공간을 Y축 방향으로 이동시키고, 기판을 고정장치로 고정할 수 있기 때문에, 공간이 이동할 때 및 기판의 양(兩) 주면을 스크라이브할 때에 기판이 소정의 예정 위치(predetermined position)로부터 어긋나는 것이 방지된다.
본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 지지장치가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않기 때문에 스크라이브 라인 형성수단이 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 스크라이브 라인 형성수단으로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 스크라이브 장치 가이드체와 제1기판 지지부와의 사이에 공간을 형성하고, 이 공간을 Y축 방향으로 이동시키고, 이 제1기판 지지부는 상기 공간이 이동할 때 및 양 주면에서 스크라이브할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 스크라이브 라인 형성수단으로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 스크라이브 장치 가이드체와 제1기판 지지 유닛과의 사이에 공간을 형성하고, 이 공간을 Y축 방향으로 이동시키고, 기판을 고정장치로 고정하는 구성으로 함으로써 공간이 이동할 때 및 양 주면을 스크라이브할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 스크라이브 라인 형성수단으로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 지지수단이 Y축 방향으로 이동할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단이 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 스크라이브 라인 형성수단으로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 지지수단이 복수의 롤러이기 때문에 확실하게 기판을 지지할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수의 롤러는 회전 전달수단에 의하여, 상기 공간의 이동에 따라 복수 롤러의 회전방향 또는 회전의 정지를 선택할 수 있다. 따라서 고정장치에 의한 기판의 고정을 해제함으로써 기판 지지장치를 기판의 반송에도 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수 롤러의 외주의 원주속도를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체의 이동속도와 일치하도록 회전시키는 제어를 실시함으로써 복수의 롤러가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단이 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 스크라이브 라인 형성수단으로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 지지수단이 복수의 벨트이고, 롤러와 비교하면 기판면(基板面)을 면으로서 지지할 수 있다. 따라서 안정하게 기판을 지지할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 벨트는 회전 전달수단에 의하여, 상기 공간의 이동에 따라 복수 벨트의 주회 이동방향 또는 주회 이동의 정지를 선택할 수 있다. 따라서 고정장치에 의한 기판의 고정을 해제함으로써 기판 지지장치를 기판의 반송에도 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수의 벨트의 주회 이동속도를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체의 이동속도와 일치하도록 주회 이동의 제어를 실시함으로써 복수의 벨트가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 스크라이브 라인 형성수단으로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 상기 공간의 이동에 따라 제2기판 지지부가 이동함으로써 제1기판 지지부에 의하여 지지되지 않는 기판부분의 지지를 보조하고, 또한 이 제2기판 지지부는 상기 공간이 이동할 때 및 기판의 양 주면을 스크라이브할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않기 때문에 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 스크라이브 장치 가이드체와 제2기판 지지 유닛과의 사이에 공간을 형성하고, 이 공간을 Y축 방향으로 이동시키고, 기판을 고정장치로 고정하는 구성으로 함으로써 공간이 이동할 때 및 기판의 양 주면을 스크라이브할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 지지수단이 Y축 방향으로 이동할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 지지수단이 복수의 롤러이기 때문에 기판과의 슬라이딩을 회피하여 확실하게 기판을 지지할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수의 롤러는 회전 전달수단에 의하여, 상기 공간의 이동에 따라 복수 롤러의 회전방향 또는 회전의 정지를 선택할 수 있다. 따라서 고정장치에 의한 기판의 고정을 해제함으로써 기판 지지장치를 기판의 반송에도 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수 롤러의 외주의 원주속도를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체의 이동속도와 일치하도록 회전시키는 제어를 실시함으로써 복수의 롤러가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 지지수단이 복수의 벨트이고, 롤러와 비교하면 기판면을 면으로서 지지할 수 있기 때문에 안정하게 기판을 지지할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수의 벨트는 회전 전달수단에 의하여, 상기 공간의 이동에 따라 복수 벨트의 주회 이동방향 또는 주회 이동의 정지를 선택할 수 있다. 따라서 고정장치에 의한 기판의 고정을 해제함으로써 기판 지지장치를 기판의 반송에도 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수의 벨트의 주회 이동속도를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체의 이동속도와 일치하도록 주회 이동의 제어를 실시함으로써 복수의 벨트가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단이 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 스크라이브 라인 형성수단으로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 서보 모터를 이용하여 상기 기판에 상기 스크라이브 라인 형성수단의 압력을 전달하기 때문에, 압력을 기판에 전달하는 응답성이 좋아져 스크라이브 가공 중에 스크라이브 라인 형성수단의 기판으로의 압력(스크라이브 하중)을 변화시킬 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판이 취성기판인 경우에 스크라이브 라인이 형성된 기판의 표리면(表裏面)으로 증기를 분출함으로써, 가열된 수분이 각각의 스크라이브 라인의 수직크랙의 내부로 침투하고, 팽창하려고 하는 힘에 의하여 수직크랙이 각각 확산되어 기판을 절단할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판의 표리면을 건조시키는 기판 건조수단이 설치되어 있기 때문에 기판의 표리면에 증기를 분사하고, 기판이 절단된 후의 기판 표리면의 수분을 완전하게 제거할 수 있다. 따라서 다음 공정의 장치에 특별한 물 제거수단을 구비할 필요가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 유체 유입로에는 기판의 이동방향과 직교하는 방향으로 균일하게 압축된 건조 기체의 흐름이 형성된다. 유체 유입로에 있어서 기판의 표리면의 유체 부착물은 건조 기체와 혼합하여 유체 유입로보다 단면적이 큰 유체 유출로로 인도된다. 유체 유출로에서 확산된 건조 기체는 미스트가 된 유체 부착물을 동반하는 흐름을 형성하고, 벽면을 따라 기판의 표리면으로부터 멀어지기 때문에 유체 유입로에서 건조 기체의 압축이 이루어지고, 그 후에 유체 유출로에서 건조 기체의 확산이 이루어진다. 따라서 기판의 표리면에 부착된 부착물은 응축하지 않고, 건조 기체에 혼합되고 미세화(미스트화)되어 제거된다. 그 결과, 기판의 표리면을 완전하게 건조시킬 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 벽면이, 유체 유출로의 유로 단면적이 유체 유입로의 유로 단면적보다 커지도록 에어 나이프 본체에 대향하는 위치에 배치되기 때문에, 유체 유출로에서 확산된 건조 기체는 기판 표리면의 유체 부착물을 미스트화하여 동반하는 흐름을 형성한다. 따라서 기판의 표리면을 건조시키는 능력이 증가한다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 에어 나이프 지지부가 유체 유입로를 건조 기체가 통과할 때에 발생하는 벤투리 효과를 이용하여 에어 나이프 본체와 기판의 표리면과의 사이의 클리어런스를 조정하는 클리어런스 조정수단을 구비한다. 따라서 기판의 휘어짐 등을 흡수하여 상기 클리어런스를 안정하게 지지할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 클리어런스 조정수단은 에어 나이프 본체를 기판의 표리면과의 사이에서 회전할 수 있도록 지지하는 탄성부재와, 기판의 표리면과 대향하고 또한 유체 유입로의 일부를 형성하는 에어 나이프 본체의 일측면에 형성되고, 기판의 표리면과의 사이에서 유체를 층류 상태로 통과시키는 층류 형성면을 구비하여 이루어진다. 따라서 층류 형성면과 기판 주면(표면 및/또는 이면)에 의하여 형성되는 유체 유입로에 층류를 통과시킴으로써 기판 주면의 부근에 부압을 발생시키고(벤투리 효과), 에어 나이프 본체를 지지하는 탄성부재의 상방을 향하는 지지력과 상기 부압이 에어 나이프 본체를 끌어당기는 흡인력이 균형을 이룬다. 그 결과, 에어 나이프 본체와 기판 주면과의 사이에 기판의 이동방향과 직교하는 방향으로 대략 균일한 형상을 구비하는 상기 유체 유입로를 용이하게 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 에어 나이프 본체의 슬릿부가 형성된 측을 대향하여 배치되기 때문에, 건조 기체가 확실하게 유체 유출로를 따라 기판의 주면으로부터 멀어지도록 흘러 기판의 건조가 촉진된다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 반출장치를 사용하여 절단된 단위기판을 꺼내기 때문에 다음 공정의 장치와의 기판의 반송이 용이하다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판 반출장치는 기판 지지수단을 제1축에서 회전시키는 기판 회전수단과 제2축에서 선회시키는 기판 선회수단을 구비하는 반출 로봇을 적어도 하나 구비하기 때문에, 절단된 단위기판을 기판의 반송 평면 상에 있어서의 원하는 자세로 다음 공정으로 반송할 수 있고, 다음 공정의 복수의 장치로 동시에 반송할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 반출 로봇은 상기 기판 회전수단의 회전동작과 기판 선회수단의 선회동작을 조합시킴으로써 절단된 단위기판을 기판의 반송 평면 상에 있어서의 원하는 자세로 다음 공정으로 반송할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 로봇 암(robot arm)의 이동범위가 최소가 되도록 단위기판을 기판의 반송 평면 상에 있어서의 원하는 자세로 할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 로봇 암의 이동을 최소로 할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 단위기판의 기판반송 평면 상에 있어서의 자세를 용이하게 설정할 수 있다
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 단위기판의 기판반송 평면 상에 있어서의 자세를 용이하게 설정할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 다음 공정의 장치에서 기판을 반전할(단위기판의 표리를 뒤집는다) 필요가 있는 경우에 용이하게 대응할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 스크라이브 라인을 형성하기 전에 제1기판 지지부 상에서 기판의 위치를 결정하기 때문에 기판의 표리면의 스크라이브 예정라인을 따라 정확하게 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수의 진공 흡착 헤드에 의하여 전공정으로부터 기판을 확실하게 받고, 기판을 안정하게 부상시켜 위치를 결정할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수의 진공 흡착 헤드에 의하여 절단된 기판을 확실하게 반송할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 복수의 진공 흡착 헤드의 흡인 샤프트가 축 방향 및 상기 축 방향과 경사지는 방향으로 미동할 수 있고 또한 탄성적으로 지지되어 경사를 따라 이동할 수 있게 된다. 따라서 흡착 패드는, 기판의 주면을 따라 기판에 굴곡이나 휘어짐 등이 존재하더라도 확실하게 기판을 지지할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 진공 흡착 헤드의 흡착 패드는, 기판을 흡착하기 전 및 기판의 흡착을 해제하였을 때에 스프링의 복원력에 의하여 흡착 패드의 흡착면이 거의 바로 아래를 향하는 상태가 되도록 복귀된다. 따라서 흡착 패드가 기판을 흡착할 때에 기판에 상처를 내거나 흡착 불량을 일으킬 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 진공 흡착 헤드의 흡착 패드로부터 압축공기가 분출되고, 벤투리 효과에 의하여 흡착 패드가 기판의 굴곡이나 휘어짐을 따르기 때문에 압축공기는 기판과 흡착 패드 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 이동한다. 따라서 기판과 흡착 패드 사이의 공기의 흐름은 층류가 되고, 기판과 흡착 패드와의 간격은 일정하게 유지된다. 그 결과, 기판이 손상되지 않고 기판을 높은 정밀도로 위치결정할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판을 절단한 단위기판에 잔존하는 불요부를 용이하게 제거할 수 있다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단이 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
또한 본 발명의 기판 절단 시스템에 의하면, 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 스크라이브 라인 형성수단이 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다.
머더 기판 상호간을 접합시킨 접합 머더 기판으로서, 취성재료기판을 접합시킨 FPD에 사용되는 접합 머더 기판은 접착제 등으로 접합되기 때문에 머더 접합 기판에 휘어짐이나 굴곡이 발생되어 있다. 본 발명의 기판 절단 시스템은, 대향하는 스크라이브 라인 형성수단의 각각에 부가된 하중의 균형을 유지하면서 각각의 스크라이브 라인 형성수단은 기판의 굴곡이나 휘어짐대로 기판을 스크라이브할 수 있기 때문에, 상기 머더 접합 기판을 절단에 대하여 유효하게 적용할 수 있다
본 발명의 기판 제조장치에 의하면, 다음 공정 이후의 장치로 반송할 때에 절단된 단위기판의 단면부의 엣지가 깨지거나 미소한 틈이 발생하면 그 깨진 조각이나 틈으로부터 크랙이 단위기판 전체로 파생하고, 기판이 파손되기 때문에 베벨링 시스템을 본 발명의 기판 절단 시스템에 접속하여 단위기판의 단면부의 엣지를 베벨링함으로써 기판의 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 기판 제조장치에 의하면, 기판이 단위기판으로 절단될 때에 발생하는 가루(컬릿 가루) 등에 의하여 기판 표면에 상처가 나거나 단위기판에 형성되어 있는 전극이 절단되기 때문에, 검사 시스템을 본 발명의 기판 절단 시스템에 접속하여 흠집이나 전극의 절단 등 기판의 불량을 조기에 발견할 수 있고, 제품의 단위기판의 비용을 절감할 수 있다
다음 공정 이후의 장치로 반송할 때에 절단된 단위기판의 단면부의 엣지가 깨지거나 미소한 틈이 발생하고, 그 깨진 조각이나 틈으로부터 크랙이 단위기판 전체로 파생하여 기판이 파손된다. 그러나 본 발명의 기판 제조장치에 의하면, 베벨링 시스템을 본 발명의 기판 절단 시스템에 접속하여 단위기판의 단면부의 엣지를 베벨링함으로써 기판의 파손을 방지할 수 있다.
또한 기판이 단위기판으로 절단될 때에 발생하는 가루(컬릿 가루) 등에 의하여 기판 표면에 상처가 나거나 단위기판에 형성되어 있는 전극이 절단된다. 본 발명의 기판 제조장치에 의하면, 검사 시스템을 본 발명의 기판 절단 시스템에 접속하여 흠집이나 전극의 절단 등 기판의 불량을 조기에 발견할 수 있고, 제품의 단위기판의 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 기판 절단방법에 의하면, 머더 기판에 대한 가압의 이동을 정지하지 않고 제1스크라이브 라인과 제2스크라이브 라인을 형성할 수 있기 때문에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 스크라이브 가공시간을 단축할 수 있다. 또한 머더 기판에 형성되는 스크라이브 라인은 기판 지지장치의 이동 등에 의한 외적요인에 의한 힘으로 머더 기판이 절단되는 것을 방지할 수 있다. 또한 스크라이브 라인 형성 중에 머더 기판이 2개 이상의 부분으로 절단되기 어렵기 때문에 스팀 유닛부에서 증기가 분사되어 절단된 단위기판의 절단면에 깨진 조각, 거스러미(경사의 절단면) 등의 불량이 발생하기 어려워진다.
또한 본 발명의 기판 절단방법에 의하면, 머더 기판에 형성되는 스크라이브 라인은 기판 지지장치의 이동 등에 의한 외력에 의하여 절단되기 어려워지기 때문에, 스크라이브 라인 형성 중에 머더 기판이 2개 이상의 부분으로 절단되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 스팀 유닛부에서 증기가 분사되어 절단된 N개의 단위기판의 절단면에 깨진 조각, 거스러미(경사의 절단면) 등의 불량이 발생하기 어려워진다.
또한 본 발명의 기판 절단방법에 의하면, 머더 기판에 대한 가압의 이동을 정지하지 않고 제1스크라이브 라인과 제2스크라이브 라인을 형성할 수 있기 때문에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 스크라이브 가공시간을 단축할 수 있다. 또한 머더 기판에 형성되는 스크라이브 라인은 기판 지지장치의 이동 등에 의한 외적요인에 의한 힘으로 절단되기 어려워지기 때문에, 스크라이브 라인 형성 중에 머더 기판이 2개 이상의 부분으로 절단되기 어렵다. 따라서 스팀 유닛부에서 증기가 분사되어 절단된 단위기판의 절단면에 깨진 조각, 거스러미(경사의 절단면) 등의 불량이 발생하기 어려워진다.
또한 본 발명의 기판 절단방법에 의하면, 머더 기판에 대한 가압의 이동을 정지하지 않고 제1스크라이브 라인과 제2스크라이브 라인을 형성할 수 있기 때문에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 스크라이브 가공시간을 단축할 수 있다. 또한 머더 기판에 형성되는 스크라이브 라인은 기판 지지장치의 이동 등에 의한 외력에 의하여 기판이 절단되기 어려워지기 때문에, 스크라이브 라인 형성 중에 머더 기판이 2개 이상의 부분으로 절단되는 것을 방지할 수 있고, 스팀 유닛부에서 증기가 분사되어 절단된 단위기판의 절단면에 깨진 조각, 거스러미(경사의 절단면) 등의 불량이 발생하기 어려워진다.
또한 본 발명의 기판 절단방법에 의하면, 머더 기판에 대한 가압을 저감할 수 있기 때문에 스크라이브 라인 형성수단에 의하여 머더 기판을 가압하는 경우에는 스크라이브 라인 형성수단의 마모를 저감할 수 있다.
본 발명의 기판 절단방법에 의하면, 제1방향을 따라 형성된 스크라이브 라인과, 제2방향을 따라 형성되어야 할 스크라이브 라인이 곡선으로 연결되도록 머더 기판에 대한 가압을 이동할 수 있기 때문에 제1방향에서 제2방향으로의 스크라이브 라인 형성수단의 방향 전환에 의하여 발생하는 스크라이브 라인 형성수단에서의 손상을 저감할 수 있다
본 발명의 기판 절단방법에 의하면, 기판 지지장치를 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단과 함께 이동시키기 때문에 취성재료기판을 휘어지게 하지 않고 취성재료기판을 부분적으로 지지하면서 원하는 부위에 스크라이브 라인을 형성하여 취성재료기판을 절단할 수 있다
본 발명의 기판 절단방법에 의하면, 기판 지지장치를 이동시킬 때에 취성재료기판에 작용하는 외력을 억제할 수 있기 때문에 스크라이브 라인을 형성할 때에 불필요한 크랙(수평크랙)의 발생을 억제할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명의 기판 절단 시스템은, 기판을 클램프 장치로 지지하고, 절단 가이드체의 이동에 따라 슬라이드하는 기판 지지장치로 지지하는 구성으로 함으로써 1회의 기판의 세팅으로 기판의 표리면측에서 동시에 직교하는 2방향의 절단 가공이 가능하게 되었기 때문에 본 시스템 전체가 컴팩트(compact)하게 되고, 또한 각종 기판을 효율적으로 절단할 수 있다.
도1은, 본 발명의 실시예1의 기판 절단 시스템1의 구성을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도2는, 기판 절단 시스템1을 다른 방향에서 본 개략적인 사시도이다.
도3은, 기판 절단 시스템1의 요부를 확대한 개략적인 사시도이다.
도4는, 기판 절단 시스템1의 다른 요부를 확대한 개략적인 사시도이다.
도5a는, 기판 반출장치80의 반출 로봇140을 설명하는 도면이다.
도5b는, 기판 반출장치80의 반출 로봇140을 설명하는 도면이다.
도5c는, 반출 로봇500을 설명하는 도면이다.
도5d는, 반출 로봇500을 설명하는 도면이다.
도5e는, 반출 로봇500을 설명하는 도면이다.
도6은, 기판 지지장치80에 설치된 제1기판 지지 유닛의 측면도이다.
도7은, 기판 절단 시스템1의 스크라이브 장치 가이드체측에서 제1기판 지지부를 보았을 때의 정면도이다.
도8은, 기판 절단 시스템1의 기판 지지부에 설치된 클러치 유닛의 개략적인 구성도이다.
도9는, 클러치 유닛의 측면도이다.
도10은, 기판 절단 시스템1의 스팀 유닛부를 기판반입측에서 보았을 때의 요부 정면도이다.
도11은, 스팀 유닛부의 스팀 유닛의 구조를 나타내는 부분 측면 단면도이다.
도12는, 기판 절단 시스템1에 설치되는 클램프 장치의 구성을 나타내고, 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도13은, 기판 절단 시스템1에 설치되는 클램프 장치의 구성을 나타내고, 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도14는, 기판 절단 시스템1의 기판절단장치에 구비되는 커터 헤드의 일례를 나타내는 측면도이다.
도15는, 커터 헤드의 주요부의 정면도이다.
도16은, 기판절단장치에 구비되는 커터 헤드의 다른 일례를 나타내는 정면도이다.
도17은, 기판 절단 시스템1의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면의 모식도이다.
도18은, 기판 절단 시스템1의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면의 모식도이다.
도19는, 기판 절단 시스템에 있어서 기판을 스크라이브할 때의 스크라이브 패턴을 나타내는 도면이다.
도20은, 진공 흡착 헤드600의 구조를 나타내는 파단 단면도이다.
도21은, 진공 흡착 헤드600의 구조를 나타내는 단면도이다.
도22는, 진공 흡착 헤드600의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도23은, 진공 흡착 헤드600에 사용되는 흡착 패드의 일례를 나타내는 단면도이다.
도24는, 진공 흡착 헤드600이 사용되는 진공흡착장치640의 개관도이다.
도25a는, 진공 흡착 헤드에 있어서 흡착 패드의 자세변화를 나타내는 모식도이다.
도25b는, 진공 흡착 헤드에 있어서 흡착 패드의 자세변화를 나타내는 모식도이다.
도25c는, 진공 흡착 헤드에 있어서 흡착 패드의 자세변화를 나타내는 모식도이다.
도26은, 진공흡착장치640에 있어서 단차가 있는 흡착 대상물을 흡착하는 상태를 나타내는 모식도이다.
도27은, 진공 흡착 헤드가 사용되는 테이블을 나타내는 정면도이다.
도28은, 진공 흡착 헤드가 사용되는 테이블을 나타내는 측면도이다.
도29는, 위치결정동작을 설명하는 설명도이다.
도30은, 흡착 대상물을 부상시킨 상태를 나타내는 모식도이다.
도31은, 종래예1의 흡착 패드의 구조를 나타내는 단면도이다.
도32는, 종래예2의 흡착 패드의 구조를 나타내는 단면도이다.
도33은, 기판 부착물 제거장치700의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도34는, 에어 나이프 유닛과 그 에어 나이프 유닛을 지지하는 유닛 지지부를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도35는, 에어 나이프 유닛을 구성하는 에어 나이프의 구조를 설명하는 모식 단면도이다.
도36은, 기판이 기판처리부로 반송되기 전의 에어 나이프 유닛의 상태를 설명하는 도면이다.
도37은, 기판의 표리면을 처리하고 있을 때의 에어 나이프 유닛의 상태를 설명하는 도면이다.
도38은, 기판 부착물 제거장치1000을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도39는, 다른 유닛 지지부의 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도40은, 기판 부착물 제거장치1500을 나타내는 개략적인 모식 단면도이다.
도41은, 연결 에어 나이프 유닛1600을 나타내는 외관 사시도이다.
도42는, 기판 부착물 제거장치2000의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이다.
도43은, 기판 절단 시스템200 전체를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도44는, 기판 절단 시스템200을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도45는, 기판 절단 시스템200을 나타내는 개략적인 측면도이다.
도46은, 기판 절단 시스템200의 위치결정 유닛부를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도47은, 기판 절단 시스템200의 리프트 컨베이어부의 개략적인 평면도이다.
도48은, 리프트 컨베이어부의 제3기판 지지 유닛의 측면도이다.
도49는, 기판 절단 시스템200의 패널 단자 분리부를 설명하는 모식도이다.
도50은, 기판 절단 시스템200의 동작을 설명하기 위한 개략적인 부분 평면 모식도이다.
도51은, 기판 절단 시스템200의 동작을 설명하기 위한 개략적인 부분 평면 모식도이다.
도52는, 기판 절단 시스템200의 동작을 설명하기 위한 개략적인 부분 평면 모식도이다.
도53은, 기판 절단 시스템200의 동작을 설명하기 위한 개략적인 부분 평면 모식도이다.
도54는, 기판 절단 시스템200의 동작을 설명하기 위한 개략적인 부분 평면 모식도다.
도55는, 기판 절단 시스템200의 동작을 설명하기 위한 개략적인 부분 측면 모식도이다.
도56은, 기판 절단 시스템400 전체의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도57a는, 기판 절단 시스템400의 기판 지지장치의 제1기판 지지 유닛의 개략적인 사시도이다.
도57b는, 기판 절단 시스템400의 기판 지지장치의 제1기판 지지 유닛의 개략적인 사시도이다.
도58은, 기판 절단 시스템400의 기판 지지장치의 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
도59는, 기판 절단 시스템400의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면 모식도이다.
도60은, 기판 절단 시스템400의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면 모식도이다.
도61은, 기판 절단 시스템400의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면 모식도이다.
도62는, 기판 절단 시스템400의 동작을 설명하기 위한 개략적인 평면 모식도이다.
도63은, 본 발명의 기판 제조장치801의 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.
도64는, 본 발명의 기판 제조장치802 및 기판 제조장치803의 구성을 나타내는 개략도이다.
도65는, 본 발명의 실시예에 의한 접합 머더 기판90을 절단하는 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도66은, 스텝1102(도65 참조)에서 실시되는 스크라이브 공정에 사용되는 접합 머더 기판90을 나타내는 도면이다.
도67은, 스텝1102(도65 참조)에서 실시되는 스크라이브 공정으로 실시되는 스크라이브 순서를 나타내는 플로우 차트이다.
도68은, 종래 스크라이브 장치의 구성을 나타내는 정면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 기판 절단 시스템 10 : 설치대
11 : 메인 프레임
11A : 프레임 11B : 프레임
12 : 고정자 13 : 가이드 레일
14 : 지주 15 : 가이드 베이스
20 : 기판 지지장치
20A : 제1기판 지지부 20B : 제2기판 지지부
21A : 제1기판 지지 유닛 21B : 제2기판 지지 유닛
28 : 지주 30 : 스크라이브 장치 가이드체
31 : 상측 가이드 레일 32 : 하측 가이드 레일
33 : 연결판
38 : 제1광학장치 39 : 제2광학장치
50 : 클램프 장치
60 : 상부 기판 절단장치 70 : 하부 기판 절단장치
80 : 기판 반출장치 81 : 기판 반출장치용 가이드
82 : 지지부재 90 : 접합 머더 기판
140 : 반출 로봇 160 : 스팀 유닛부
700 : 기판 부착물 제거장치
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
(실시예1)
도1 및 도2는, 본 발명의 기판 절단 시스템의 실시예의 일례를 각각 다른 방향에서 본, 전체를 나타내는 개략적인 사시도이다.
또한 본 발명에 있어서 「기판」에는, 복수의 기판으로 절단되는 머더 기판(mother 基板), 또한 강판(鋼板) 등의 금속기판, 목판(木板), 플라스틱 기판, 및 세라믹스 기판, 반도체 기판, 글래스 기판 등의 취성재료기판 등의 단판(單板)이 포함된다. 또한 이와 같은 단판에 한정되지 않고, 한 쌍의 기판 상호간을 접합시킨 접합기판, 한 쌍의 기판 상호간을 적층시킨 적층기판도 포함된다.
본 발명의 기판 절단 시스템에 있어서, 예를 들면 한 쌍의 글래스 기판이 서로 접합된 액정표시장치의 패널기판(표시패널용 접합기판)을 제조할 때에, 한 쌍의 머더 글래스 기판이 서로 접합된 접합 머더 기판90을 이 기판 절단 시스템에 의하여 복수 개의 패널기판(표시패널용 접합기판)으로 절단한다.
본 실시예1의 기판 절단 시스템1에 있어서, 제1기판 지지부20A가 배치되는 측을 기판반입측, 기판 반출장치80이 배치되어 있는 측을 기판반출측으로 하여 이하의 설명을 한다. 또한 본 발명의 기판 절단 시스템1에 있어서, 기판이 반송되는 방향(기판의 이동방향)은 기판반입측에서 기판반출측을 향하는 +Y방향이다. 또한 이 기판이 반송되는 방향은 스크라이브 장치 가이드체30에 대하여 수평상태에서 직교하는 방향이고, 스크라이브 장치 가이드체30은 X방향을 따르도록 설치된다.
이 기판 절단 시스템1은 중공(中空)의 직육면체　모양의 설치대10을 구비하고 있고, 설치대10의 상면(上面)에는 4개의 지주14가 설치되고, 테두리 모양의 메인 프레임(main frame)11이 지주14의 상부에 배치되어 있다. 상기 설치대10의 상면에는, 반송로봇에 의하여 본 기판 절단 시스템1로 반송되는 접합 머더 기판90을 수평상태로 지지하는 기판 지지장치20이 배치되어 있다.
도1에 나타나 있는 바와 같이 기판 지지장치20은, 메인 프레임11 내로 반입되는 접합 머더 기판90을 지지하기 위하여 기판 절단 시스템1의 기판반입측에 배치되는 제1기판 지지부20A와, 접합 머더 기판90이 절단되어 순차적으로 표시패널(display panel)이 기판 절단 시스템으로부터 반출된 후의 접합 머더 기판90을 지지하기 위하여 기판반출측에 배치되는 제2기판 지지부20B를 구비하고 있다. 또한 설치대10에 있어서의 제1기판 지지부20A측을 기판반입측, 제2기판 지지부20B측을 기판반출측이라고 한다.
또한 도2에 나타나 있는 바와 같이 설치대10의 상방(上方)에는, 기판 지지장치20(제1기판 지지 유닛21A)에 의하여 수평상태로 지지된 기판을, 수평상태로 지지하는 클램프 장치(clamp device)50이 설치되어 있다. 또한 도1에 나타나 있는 바와 같이 설치대10의 상면에는, 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11A 및 11B를 따라 슬라이드(slide) 가능한 스크라이브 장치 가이드체30이 설치되어 있다. 스크라이브 장치 가이드체30은, 메인 프레임11의 상방에 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11A 및 11B와 직교하는 X방향을 따라 가설되는 상측 가이드 레일31과, 메인 프레임11의 하방(下方)에 상측 가이드 레일31을 따라 가설되는 하측 가이드 레일32를 구비하고 있고, 상측 가이드 레일31 및 하측 가이드 레일32는 메인 프레임11의 길이방향(Y방향)의 프 레임11A 및 11B를 따라 일체(一體)로 이동하도록 되어 있다.
도3은, 스크라이브 장치 가이드체30에 있어서의 상측 가이드 레일31 근방의 개략적인 사시도이다. 상측 가이드 레일31에는, 상부 기판 절단장치60이 상측 가이드 레일31을 따라 이동 가능하도록 부착되어 있다.
도4는, 스크라이브 장치 가이드체30에 있어서의 하측 가이드 레일32 근방의 개략적인 사시도이다. 하측 가이드 레일32에는, 하부 기판 절단장치70이 하측 가이드 레일32를 따라 이동 가능하도록 부착되어 있다.
상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70은, 각각 리니어 모터(linear motor)에 의하여 상측 가이드 레일31 및 하측 가이드 레일32를 따라 왕복 이동하도록 되어 있고, 상측 가이드 레일31 및 하측 가이드 레일32에 각각 리니어 모터의 고정자(stator)가, 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70에 리니어 모터의 가동자(mover)가 각각 부착되어 있다. 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70은, 머더 기판이 클램프 장치50에 의하여 수평상태로 지지됨과 아울러 머더 기판의 지지를 보조하기 위한 기판 지지장치20에 의하여 지지된 접합 머더 기판90의 상측 및 하측의 각 글래스 기판을 복수의 표시패널로 절단한다.
스크라이브 장치 가이드체30에 있어서의 일방(一方)의 단부(端部)에는, 클램프 장치50에 의하여 지지되며 기판 지지장치20에 의하여 지지된 접합 머더 기판90에 형성된 제1얼라인먼트 마크(first alignment mark)를 촬영하는 제1광학장치38이 스크라이브 장치 가이드체30을 따라 이동 가능하도록 설치되어 있고, 또한 스크라이브 장치 가이드체30에 있어서의 타방(他方)의 단부에는, 접합 머더 기판90에 형성된 제2얼라인먼트 마크를 촬영하는 제2광학장치39가 스크라이브 장치 가이드체30을 따라 이동 가능하도록 설치되어 있다.
설치대10의 상면에는, 스크라이브 장치 가이드체30을 이동시키는 리니어 모터의 고정자12가 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11A 및 11B를 따라 각각 설치되어 있다. 각 고정자12는, 각각의 외측면이 열려 있고 편평하며 중공의 직육면체 형상으로 형성되어 있고, 그 단면은 「コ」자 모양으로 형성되어 있다. 각 고정자의 내부에는, 스크라이브 장치 가이드체30의 양단(兩端)을 지지하는 지주28을 지지하는 가이드 베이스(guide base)15에 대하여, 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11A 및 11B를 따라 슬라이드 가능하도록 삽입되어 있다.
각 고정자12에는 길이방향을 따라 복수의 영구자석이 각각 배치되어 있고, 인접하는 영구자석의 자극이 서로 반전(反轉)한 상태로 되어 있다. 각 가동자는 각각 전자석으로 구성되어 있고, 각 가동자를 구성하는 전자석의 자극을 순차적으로 절환(切換)함으로써 각 가동자가 각 고정자12를 따라 각각 슬라이드한다.
도3에 나타나 있는 바와 같이 스크라이브 장치 가이드체30에 있어서의 상측 가이드 레일31에는, 상부 기판 절단장치60이 부착되어 있다. 또한 도4에 나타나 있는 바와 같이 하측 가이드 레일32에는, 상부 기판 절단장치60과 동일한 구성이며 상하를 반전한 상태의 하부 기판 절단장치70이 부착되어 있 다.
전술한 바와 같이 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70은, 각각 리니어 모터에 의하여 상측 가이드 레일31 및 하측 가이드 레일32를 따라 슬라이드하도록 되어 있다.
예를 들면 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70에는, 접합 머더 기판90의 상부 글래스 기판을 스크라이브하는 커터 휠(cutter wheel)62a(스크라이브 라인 형성수단)가 팁 홀더(tip holder)62b에서 회전할 수 있도록 부착되어 있고, 또한 팁 홀더62b는 클램프 장치50에 의하여 지지된 접합 머더 기판90의 표면에 대하여 수직방향을 축으로 하여 회전할 수 있도록 커터 헤드62c에 부착되어 있다. 그리고 커터 헤드(cutter head)62c는 도면에 나타내지 않은 구동수단에 의하여 접합 머더 기판90의 표면에 대하여 수직방향을 따라 이동할 수 있도록 되어 있고, 커터 휠62a에는 도면에 나타내지 않은 가압수단(加壓手段)에 의하여 적당한 하중이 걸리도록 되어 있다.
상부 기판 절단장치60은, 커터 휠62a가 상부 글래스 기판 상에서 X방향으로 이동하도록 커터 휠62a를 지지한다.
하측 가이드 레일32에 설치된 하부 기판 절단장치70은, 상부 기판 절단장치60과 동일한 구성으로 되어 있고, 상부 기판 절단장치60과는 상하를 반전한 상태에서 그 커터 휠62a(도4 참조)가 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a와 대향(對向)하도록 배치되어 있다.
상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a는 상기한 가압수단과 커터 헤드62c의 이동수단에 의하여 접합 머더 기판90의 표면에 압접(壓接)되고, 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a도 상기의 가압수단과 커터 헤드62c의 이동수단에 의하여 접합 머더 기판90의 이면(裏面)에 압접된다. 그리고 상부 기판 절단장치60과 하부 기판 절단장치70을 동시에 동일한 방향으로 이동시킴으로써 접합 머더 기판90을 절단한다.
기판 지지장치20은, 커터 휠62a가 상부 글래스 기판 상을 스크라이브하도록 접합 머더 기판90을 지지한다.
이와 같이 기판 절단 시스템1에 의하면, 상부 글래스 기판측 및 하부 글래스 기판측에서 각각 커터 휠62a가 서로 대향하는 공간이 X-Y 평면 상에서 이동할 수 있도록 기판 지지장치20이 접합 머더 기판90을 지지한다. 따라서 대향하는 커터 휠62a의 각각에 부가된 하중의 균형을 유지하면서 각각의 커터 휠62a는 접합 머더 기판90의 굴곡이나 휘어짐대로 접합 머더 기판90을 스크라이브할 수 있다. 그 결과, 접합 머더 기판90에 형성되는 스크라이브 라인의 품질이 양호하고, 스크라이브 라인을 따라 기판을 브레이크(break)하였을 때에 접합 머더 기판90의 절단면의 품질이 매우 양호하게 된다(이상 청구항1의 작용).
또한 기판 절단 시스템1에 의하면, 스크라이브 장치 가이드체30과 기판 지지장치20과의 사이에 공간을 형성하고, 이 공간을 Y축 방향으로 이동시키고, 접합 머더 기판90을 클램프 장치50으로 고정할 수 있기 때문에, 공간이 이동될 때 및 양(兩) 주면(main surface)에서 스크라이브할 때에 접합 머더 기판90이 소정의 예정 위치(predetermined position)로부터 어긋나는 것이 방지된다(이상 청구항2의 작용).
또한 기판 절단 시스템1에 의하면, 스크라이브 장치 가이드체30과 제1기판 지지부20A와의 사이에 공간을 형성하고, 이 공간을 Y축 방향으로 이동시키고, 이 제1기판 지지부20A는 상기 공간이 이동될 때 및 양 주면에서 스크라이브할 때에 접합 머더 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a에 의하여 접합 머더 기판90의 내부에 수직크랙(vertical crack)을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항4의 작용).
또한 기판 절단 시스템1에 의하면, 공간의 이동에 따라 제2기판 지지부20B가 이동함으로써 제1기판 지지부20A에 의하여 지지되지 않는 기판부분의 지지를 보조하고, 또한 이 제2기판 지지부20B는 상기 공간이 이동될 때 및 양 주면에서 스크라이브할 때에 접합 머더 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않기 때문에 커터 휠62a에 의하여 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항13의 작용).
도1 및 도2에 나타나 있는 바와 같이 연결판(connection plate)33에 의하여 상측 가이드 레일31 및 하측 가이드 레일32의 각 단면 상호간이 서로 연결된 스크라이브 장치 가이드체30의 양단이 지주28에 의하여 지지되고, 그 지주28은 가이드 베이스15의 상면에 지지되고, 가이드 베이스15에는 리니 어 모터의 가동자가 각각 부착되어 있다. 각 가동자는, 각각 동기(同期)하여 구동되고 각 고정자12를 따라 슬라이드된다.
도1에 나타나 있는 바와 같이 설치대10의 기판반출측의 상방에는, 스크라이브 가공 후에 완전하게 절단되지 않은 접합 머더 기판90을 완전하게 절단된 상태로 하기 위한 스팀 유닛부(steam unit section)160이 제2기판 지지부20B의 기판반출측, 기판 반출장치80의 기판반입측에 배치된다.
설치대10의 반출측의 상방에는, 접합 머더 기판90으로부터 절단된 각 표시패널을 반출하는 반출 로봇(carry-out robot)140과, 반출 로봇140이 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11A 및 11B와 직교하는 X방향으로 이동 가능하도록 하기 위하여 가설되는 기판 반출장치용 가이드81을 구비하는 기판 반출장치80이 스크라이브 장치 가이드체30에 대하여 기판반출측에 배치되어 있고, 설치대10의 상면에 각각 설치된 가이드 레일13을 따라, 기판 반출장치용 가이드81의 단부가 지지부재82를 통하여 리니어 모터에 의하여 슬라이드하도록 되어 있다. 이 경우의 리니어 모터는, 설치대10의 상면에 각각 설치된 리니어 모터의 고정자12 내에, 기판 반출장치80의 단부에 각각 부착된 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 각각 삽입되어 구성되어 있다.
기판 반출장치80의 반출 로봇140에는, 접합 머더 기판90으로부터 절단된 각 표시패널을 흡인에 의하여 흡착하는 흡착부(도면에는 나타내지 않는다)가 설치되어 있고, 흡착부에 의하여 표시패널이 흡착된 상태에서 기판 반 출장치80 전체가 기판반출측으로 슬라이드함으로써, 절단된 각 표시패널은 기판 지지장치20으로부터 반출된다.
이와 같이 기판 절단 시스템1에 의하면, 기판 반출장치80을 사용하여 절단된 단위기판을 꺼내기 때문에 다음 공정의 장치로의 기판의 반송이 용이하다(이상 청구항31의 작용).
또한 기판 절단 시스템1에 의하면, 기판 지지장치20을 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70과 함께 이동시키기 때문에 취성재료기판을 휘어지게 하지 않고 취성재료기판을 부분적으로 지지하면서 원하는 부위에 스크라이브 라인을 형성하여 취성재료기판을 절단할 수 있다(이상 청구항58의 작용).
또한 기판 절단 시스템1에 의하면, 기판 지지장치20을 이동시킬 때에 취성재료기판에 작용하는 외력(外力)을 억제할 수 있기 때문에 스크라이브 라인을 형성할 때에 불필요한 크랙(수평크랙)의 발생을 억제할 수 있다(이상 청구항59의 작용).
도5는, 반출 로봇의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도5a는, 기판 반출장치80의 반출 로봇140의 구성을 나타내는 개략적인 구성도이다. 반출 로봇140은 기판 반출장치용 가이드81에 부착되고, 리니어 모터 또는 서보 모터(servo motor)의 구동수단과 직선 가이드(straight-line guide)를 조합시킨 이동기구에 의하여 기판 반출장치용 가이드81을 따르는 방향(X방향)으로 이동 가능하도록 되어 있다.
반출 로봇140은 2개의 서보 모터140a와 140m을 구비하고 있고, 서보 모터140a는 구동 샤프트(driving shaft)140b와 연결되어 있다. 제1풀리(first pulley)140c와 제2풀리140e는 일체적(一體的)으로 부착되어 있고, 각각 베어링(bearing)을 통하여 구동 샤프트140b에 부착되어 있고, 구동 샤프트140b의 회전에 대하여 분리된 상태가 된다. 암(arm)140f는 그 단부가 구동 샤프트140b에 일체적으로 부착되어 있고, 암140f는 구동 샤프트140b의 회전에 의하여 구동 샤프트140b를 중심으로 하여 회전한다. 또한 암140f의 선단부(先端部)에는, 회전 샤프트(rotating shaft)140g가 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 회전 샤프트140g는, 암140f를 관통하고 있고, 그 일방의 단부에 제3풀리140h가 일체적으로 부착되어 있다. 제2풀리140e와 제3풀리140h와의 사이에는, 예를 들면 타이밍 벨트(timing belt)와 같은 벨트140i가 걸려 있다.
또한 서보 모터140m의 회전축에는 제4풀리140n이 부착되어 있고, 제4풀리140n과 제1풀리140c와의 사이에는, 예를 들면 타이밍 벨트와 같은 벨트140p가 걸려 있다. 이에 따라 서보 모터140m의 회전은 벨트140p를 통하여 제1풀리140c에 전달되고, 또한 벨트140i를 통하여 제3풀리140h에 전달되어 회전 샤프트140g가 회전한다.
회전 샤프트140g의 타방의 단부에는, 진공 흡착 헤드 부착판(vacuum adsorption head attachment plate)140j의 중앙부(中央部)가 일체적으로 부착되어 있다. 진공 흡착 헤드 부착판140j에는 진공 흡착 헤드140q가 설치되어 있다. 진공 흡착 헤드140q는, 본 기판 절단 시스템1로 절단된 기판을 도면에 나타내지 않은 흡인기구에 의하여 흡착하는 흡착 패드(adsorption pad)140k를 포함한다. 진공 흡착 헤드140q의 상세는 후술한다.
이러한 구성의 반출 로봇140은, 서보 모터140a 및 140m의 회전방향과 회전각도를 조합시켜 설정함으로써 암140f의 이동거리를 최소로 하고, 다음 공정의 장치로 절단된 기판93의 방향을 수평상태에서 여러 각도 방향으로 바꾸어 반송할 수 있다.
또한 절단된 기판의 반송에 있어서, 절단된 기판93은 흡인에 의하여 흡착 패드로 지지되고, 반출 로봇140 전체가 승강기구(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 일단 상승한 후에 다음 공정의 장치로 반송되고, 다시 승강기구(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 반출 로봇140이 하강하고, 다음 공정의 소정의 위치에 미리 결정된 상태로 재치된다.
다음에 이러한 구성의 반출 로봇140을 이용하여 절단된 기판의 방향을, 예를 들면 90도 변화시키는 경우를 도5b를 사용하여 설명한다.
절단된 기판93에, 진공 흡착 헤드 부착판140j에 부착된 각 진공 흡착 헤드140q의 각 흡착 패드140k가 흡착되면 반출 로봇140 전체가 승강기구에 의하여 상승하여 서보 모터140a가 구동되고, 구동 샤프트140b는 기판측에서 볼 때 시계바늘의 회전방향과는 반대방향으로 90도 회전된다. 구동 샤프트140b가 90도에 걸쳐 회전되면, 암140f가 구동 샤프트140b를 중심으로 하여 기판측에서 볼 때 시계바늘의 회전방향과는 반대방향으로 90도 회전한다. 이에 따라 암140f의 선단부에 회전 샤프트140g를 통하여 회전할 수 있도록 지지된 진공 흡착 헤드 부착판140j가, 암140f와 함께 구동 샤프트140b를 중심으로 하여 기판측에서 볼 때 시계바늘의 회전방향과는 반대방향으로 90도 회전한다. 이 경우, 진공 흡착 헤드 부착판140j에 부착된 회전 샤프트140g도 구동 샤프트140b를 중심으로 회전 이동한다.
이 때에 서보 모터140m의 회전이 벨트140p를 통하여 제1풀리140c에 전달되고, 또한 벨트140i를 통하여 제3풀리140h에 전달되어 회전 샤프트140g가 시계바늘의 회전방향으로 180도 회전된다. 회전 샤프트140g에 부착된 진공 흡착 헤드 부착판140j도 회전 샤프트140g를 중심으로 시계바늘의 회전방향으로 180도 회전한다. 따라서 진공 흡착 헤드 부착판140j는, 구동 샤프트140b를 중심으로 하여 기판측에서 볼 때 시계바늘의 회전방향과는 반대방향으로 90도 회전하는 사이에 회전 샤프트140g를 중심으로 하여 기판측에서 볼 때 시계바늘의 회전방향으로 180도 자전(自轉)하게 된다. 그 결과, 각 흡착 패드140k에 흡착되는 절단된 기판93은, 도5b에 나타나 있는 바와 같이 그 회전 중심위치를 이동시키면서 비교적 작은 스페이스에서 기판측에서 볼 때 시계바늘의 회전방향으로 90도 회전된다.
도5c는 본 발명의 반출 로봇의 다른 예인 반출 로봇500을 나타내는 사시도, 도5d는 본 발명의 반출 로봇500의 구성을 나타내는 개략적인 구성도, 도5e는 본 발명의 반출 로봇500의 동작을 설명하는 설명도이다. 이 반출 로봇500도 절단된 기판93(도5e 참조)을 소정의 위치로 반송하기 위하여 사용되는 반출 로봇500의 지지 빔(supporting beam)(도면에는 나타내지 않 는다)에 연결 블록(connection block)526을 통하여 부착되어 있다. 연결 블록526에는, 수직상태로 배치된 연결 샤프트531이 베어링을 통하여 회전할 수 있도록 관통하고 있고, 그 연결 샤프트531 내에 구동 샤프트525가 베어링을 통하여 회전할 수 있도록 삽입되어 있고, 연결 샤프트531과 구동 샤프트525는 각각 독립하여 회전할 수 있다.
연결 샤프트531의 상단부 및 구동 샤프트525의 상단부는, 연결 블록526의 상방으로 각각 돌출하고 있다. 연결 샤프트531 내에 삽입되는 구동 샤프트525의 상단부에는, 회전용 서보 모터527의 구동축이 연결되어 있다.
연결 블록526으로부터 상방으로 돌출한 연결 샤프트531의 상단부에는 선회용 종동풀리(coupled driving pulley for circling)532가 부착되어 있고, 연결 블록526의 상방에는 이 선회용 종동풀리532에 인접하여 선회용 주풀리(main pulley for circling)533이 설치되어 있다. 선회용 주풀리533은, 수직상태에서 회전할 수 있도록 배치된 회전축534에 부착되어 있다. 그리고 선회용 주풀리533과 선회용 종동풀리532에 걸쳐 선회용 전동벨트535가 감겨 있고, 이것들 선회용 주풀리533과 선회용 종동풀리532 및 선회용 전동벨트535로 벨트 전동기구가 구성되어 있다. 선회용 주풀리533이 부착된 회전축534는, 선회용 서보 모터536에 의하여 회전 구동하도록 되어 있다.
연결 블록526 내를 관통하는 연결 샤프트531의 하단부(下端部)에는, 중공으로 된 선회암(circling arm)523의 기단부(基端部)가 연결 샤프트531과 일체적으로 회전하도록 부착되어 있다. 이 선회암523은 수평상태로 배치되어 있고, 선회용 서보 모터536의 회전이 선회용 주풀리533, 선회용 전동벨트535, 선회용 종동풀리532를 통하여 연결 샤프트531에 전달되고, 연결 샤프트531이 회전함으로써 선회암523의 선단부가 연결 샤프트531의 축심(軸心)을 중심으로 하여 연결 샤프트531과 일체적으로 선회하도록 되어 있다.
연결 샤프트531 내에 삽입되는 구동 샤프트525의 하단부는 중공상태로 되어 있는 선회암523의 내부에 위치하고 있고, 그 하단부에 회전용 주풀리528이 구동 샤프트525와 일체적으로 회전하도록 부착되어 있다.
선회암523의 선단부 내에는, 수직상태로 된 회전축522가 베어링을 통하여 회전할 수 있도록 설치되어 있다. 선회암523 내에 위치하는 회전축522에는, 회전용 종동풀리524가 회전축522와 일체적으로 회전하도록 부착되어 있고, 이 회전용 종동풀리524와 회전용 주풀리528과의 사이에 회전용 전동벨트529가 감겨 있다. 따라서 회전용 종동풀리524와 회전용 주풀리528 및 회전용 전동벨트529로 벨트 전동기구가 형성되어 있고, 회전용 서보 모터527에 의하여 구동 샤프트525가 회전하면 그 회전이 회전용 주풀리528, 회전용 전동벨트529, 회전용 종동풀리524를 통하여 회전축522에 전달되도록 되어 있다.
구동 샤프트525의 회전이 전달되는 회전축522는, 선회암523의 하방에 설치된 연결체(連結體)537에 부착되어 있다. 그리고 이 연결체537에 각각이 수평상태이고 서로 평행한 4개의 진공 흡착 헤드 지지체521의 일방의 단부가 각각 부착되어 있고, 각 진공 흡착 헤드 지지체521에는 4개의 진공 흡착 헤 드540이 설치되어 있다. 진공 흡착 헤드540에는, 기판93을 흡착하는 흡착 패드521a가 부착되어 있다. 또한 복수의 진공 흡착 헤드540은, 본 실시예에 있어서 기판 지지수단으로서 기능한다. 따라서 기판 절단 시스템1에 의하면, 복수의 진공 흡착 헤드540에 의하여 절단된 기판을 확실하게 주고 받을 수 있다(이상 청구항41의 작용).
진공 흡착 헤드540의 상세는 후술한다.
본 실시예에 있어서, 각 진공 흡착 헤드 지지체521, 각 흡착 패드521a 및 연결체537은 기판 지지수단을 구성하고 있다. 또한 연결체537에 부착된 회전축522, 회전축522에 부착된 회전용 종동풀리524, 구동 샤프트525, 구동 샤프트525에 부착된 회전용 주풀리528, 회전용 종동풀리524와 회전용 주풀리528에 감긴 회전용 전동벨트529 및 회전용 서보 모터527은 기판 회전수단을 구성하고 있다.
또한 회전축522가 부착된 선회암523, 선회암523에 부착된 연결 샤프트531, 연결 샤프트531에 부착된 선회용 종동풀리532, 선회용 서보 모터536, 선회용 서보 모터536에 부착된 선회용 주풀리533, 선회용 주풀리533과 선회용 종동풀리532에 감긴 선회용 전동벨트535는 기판 선회수단을 구성하고 있다.
이와 같이 기판 반출장치80은, 기판 지지수단을 제1축에서 회전시키는 기판 회전수단과 제2축에서 선회시키는 기판 선회수단을 구비하는 반출 로봇500을 적어도 하나 구비하기 때문에, 절단된 단위기판을 기판의 반송 평면 상에 있어서의 원하는 자세로 다음 공정으로 반송할 수 있고, 다음 공정의 복수의 장치로 동시에 반송할 수 있다(이상 청구항32의 작용).
이러한 구성의 반출 로봇500에서는, 각 흡착 패드521a가 기판93을 흡착한 상태가 되면 기판93을 90도에 걸쳐 회전시킬 수 있다.
이 경우에 선회용 서보 모터536이 구동하면, 선회용 서보 모터536의 회전이 선회용 주풀리533, 선회용 전동벨트535 및 선회용 종동풀리532를 통하여 연결 샤프트531에 전달됨으로써 연결 샤프트531이 회전된다. 이에 따라 연결 샤프트531의 하단부에 일체적으로 부착된 선회암523이, 예를 들면 도5e에서 화살표A로 나타내는 방향으로 연결 샤프트531을 중심으로 하여 90도에 걸쳐 선회된다. 선회암523의 선단부가 회전함으로써, 이 선회암523의 선단부에 부착된 회전축522가 연결 샤프트531을 중심으로 한 원주 상을 선회한다.
이와 같이 기판 절단 시스템1에 의하면, 기판 선회수단에 의한 기판 지지수단의 선회가 동력전달기구에 의하여 기판 회전수단에 전달되고, 연동(連動)하여 기판 회전수단을 회전시킨다. 따라서 반출 로봇500은, 기판 회전수단의 회전동작과 기판 선회수단의 선회동작을 조합시킴으로써 절단된 단위기판을 기판의 반송 평면 상에 있어서의 원하는 자세로 다음 공정으로 반송할 수 있다(이상 청구항33의 작용).
또한 기판 회전수단에 의한 기판 지지수단의 회전구동과, 기판 선회수단에 의한 기판 지지수단의 선회구동이 서로 독립하고 있다. 따라서 단위기판의 기판반송 평면 상에 있어서의 자세를 용이하게 설정할 수 있다(이상 청구항36의 작용).
동시에 회전용 서보 모터527이 회전구동함으로써 구동 샤프트525가 회전되고, 구동 샤프트525의 회전이 회전용 주풀리528, 회전용 전동벨트529, 회전용 종동풀리524를 통하여 회전축522에 전달된다. 이에 따라 회전축522의 하단부의 각 진공 흡착 헤드 지지체521을 부착한 연결체537이 회전축522를 중심으로 하여 회전된다.
이 경우에 회전용 서보 모터527에 의하여 회전되는 구동 샤프트525와, 선회용 서보 모터536에 의하여 회전되는 연결 샤프트531의 회전방향이 서로 반대방향으로 되어 있고, 또한 구동 샤프트525에 의하여 회전되는 회전축522의 회전각도가 연결 샤프트531의 회전각도, 즉 선회암523의 회전각도의 2배로 되어 있다. 이에 따라 회전축522의 하단부에 부착된 각 진공 흡착 헤드 지지체521을 지지하는 연결체537은, 회전축522의 회전에 의하여 회전축522의 축심을 중심으로 하여 회전하면서 연결 샤프트531의 축심을 중심으로 한 원주 상을 선회하게 된다.
이와 같이 기판 회전수단에 의한 기판 지지수단의 회전방향이, 기판 선회수단에 의한 기판 지지수단의 선회방향과는 반대이다. 따라서 로봇 암(robot arm)의 이동범위가 최소가 되도록 단위기판을 기판의 반송 평면 상에 있어서의 원하는 자세로 할 수 있다(이상 청구항34의 작용).
또한 기판 회전수단에 의한 기판 지지수단의 회전각도가, 기판 선회수단에 의한 상기 기판 지지수단의 선회각도의 2배이다. 따라서 로봇 암의 이동을 최소로 할 수 있다(이상 청구항35의 작용).
또한 회전용 서보 모터527과 선회용 서보 모터536이 독립하고 있다. 따라서 단위기판의 기판반송 평면 상에 있어서의 자세를 용이하게 설정할 수 있다(이상 청구항37의 작용).
그리고 예를 들면 도5e에 나타나 있는 바와 같이 연결 샤프트531이 화살표A 방향으로 90도에 걸쳐 회전함으로써 선회암523이 화살표A 방향으로 90도에 걸쳐 선회되는 경우에, 회전축522가 화살표A와는 반대방향으로 180도에 걸쳐 회전된다. 따라서 회전축522의 하단부에 부착된 진공 흡착 헤드 지지체521도, 마찬가지로 연결 샤프트531을 중심으로 하여 90도에 걸쳐 선회하는 사이에 회전축522를 중심으로 하여 화살표A로 나타내는 방향과는 반대방향인 화살표B로 나타내는 방향으로 180도에 걸쳐 회전된다.
이에 따라 각 진공 흡착 헤드 지지체521의 각 진공 흡착 헤드540의 각 흡착 패드521a에 흡착된 기판93은, 도5e에 나타나 있는 바와 같이 화살표B로 나타내는 방향으로 회전축522의 위치를 변경시키면서 90도에 걸쳐 회전된다. 따라서 본 실시예의 반출 로봇500에서도, 중량이 큰 구동 모터를 모두 반출 로봇500의 기부(基部) 부분에 구비하기 때문에 암부(arm部)의 구조를 간단하고 경량으로 할 수 있고, 관성이 작은 선회암을 고속으로 이동시킬 수 있고, 비교적 작은 스페이스에서 기판93의 수평상태를 지지하고 90도에 걸쳐 회전시킬 수 있다.
이상, 도5를 참조하여 반출 로봇을 상세하게 설명하였다. 또한 진공 흡착 헤드140q 및 진공 흡착 헤드540의 상세는 후술한다.
다시 도1을 참조하여 기판 절단 시스템1의 구성을 설명한다.
기판 지지장치20의 제1기판 지지부20A 및 제2기판 지지부20B는, 예를 들면 도1에 나타나 있는 바와 같이 각각이 스크라이브 장치 가이드체30의 이동방향과 같은 방향으로 이동할 수 있도록 된 5개의 제1기판 지지 유닛21A 및 제2기판 지지 유닛21B를 각각 구비하고 있다. 각 제1기판 지지 유닛21A 및 각 제2기판 지지 유닛21B는, 각각 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11A 및 11B에 대하여 평행한 방향(Y방향)을 따라 평행하도록 병렬하여 스크라이브 장치 가이드체30의 기판반입측 및 기판반출측에 각각 배치된다.
도6은, 제1기판 지지부20A에 설치된 하나의 제1기판 지지 유닛21A의 측면도이다. 제1기판 지지 유닛21A에 있어서, 설치대10의 상면에 설치되는 한 쌍의 가이드 레일13의 각각의 이동 유닛에 의하여 지지되는 가이드 베이스15의 상면에 지주45가 설치되고, 그 지주45의 상방에 메인 프레임11의 프레임11A 및 11B를 따르는 Y방향과 평행하게 지지부재43이 설치되고, 각각의 지지부재43에 메인 프레임11의 프레임11A 및 11B와 직교하는 X방향으로 가설되는 2개의 유닛 부착부재41 및 42의 접합부재46 및 47이 부착된다.
제1기판 지지 유닛21A는, 복수 개(본 실시예의 설명에 있어서는 5개)가 소정의 간격을 두어 배치되고, 스크라이브 장치 가이드체30과 함께 메인 프레임11의 프레임11A 및 11B를 따르는 Y방향으로 이동한다.
제1기판 지지 유닛21A는, 메인 프레임11과 평행한 방향(Y방향)을 따라 직선 모양으로 연장되는 지지 본체부21a를 구비하고 있고, 지지 본체부21a의 각 단부에, 예를 들면 타이밍 벨트21e를 안내하는 타이밍 풀리21c 및 21d가 각각 부착되어 있다. 타이밍 벨트21e는, 구동용 타이밍 풀리21b가 구동축과 연결되고 후술하는 클러치(clutch)에 의하여 회전할 때에 주회(周回) 이동된다.
이와 같이 구성되는 제1기판 유닛21A의 타이밍 벨트21e를 이동시키는 기구를 도7, 도8 및 도9를 사용하여 설명한다. 도7은, 스크라이브 장치 가이드체30측에서 제1기판 지지부20A에 설치된 복수(5개)의 제1기판 지지 유닛21A를 보았을 때의 정면도이고, 도8은 클러치 유닛110의 개략적인 구성도, 도9는 클러치 유닛110의 측면도이다.
도7에 나타나 있는 바와 같이 제1기판 유닛21A의 지지 본체부21a에 구비되는 각각의 구동용 타이밍 풀리21b는, 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11A 및 11B와 직교하는 X방향에 평행하게 설치되는 회전구동 샤프트49에 결합되어 있다. 이 회전구동 샤프트49의 양단은 클러치 유닛110과 연결되고, 클러치 유닛110 내의 클러치의 구동축과의 연결상태에 따라 회전구동 샤프트49는 회전하거나 회전하지 않는다. 즉 클러치 유닛 내의 클러치가 구동축122와 연결되어 있을 때에는 회전구동 샤프트49가 회전하고, 구동축122와 분리되어 있을 때에는 회전구동 샤프트49는 회전하지 않는다.
또한 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11A 및 11B의 하면(下面)에는, 클러치 유닛110의 피니언(pinion)111을 회전시키는 래크(rack)11a가 프레임11A 및 11B의 길이방향을 따라 부착되어 있다.
클러치 유닛110의 피니언111은 축123의 일방단(一方端)에 결합되고, 또한 축123의 타방단(他方端)에는 타이밍 벨트119용의 타이밍 풀리112가 결합되어 있다.
구동축122의 일방단에는 타이밍 풀리115가 결합되어 있고, 2개의 아이들러(idler)113 및 114를 통하여 타이밍 벨트119가 타이밍 풀리112와 타이밍 풀리115와의 사이에 걸려 있고, 축123의 회전이 구동축122에 전달된다.
구동축122의 타단에는, 예를 들면 에어 클러치(air clutch)와 같은 클러치116이 부착되어 있고, 클러치116 내에 압축공기를 투입함으로써 구동축122와 종동축124가 결합하고, 압축공기의 투입을 중단하고 클러치116 내의 공기압력을 대기압의 상태로 하면 구동축122와 종동축124와의 결합이 차단된다.
종동축124의 클러치116과 접합하지 않는 측의 단부에는 타이밍 풀리117이 결합되어 있고, 이 타이밍 풀리117과, 제1기판 유닛21A의 지지 본체부21a에 구비된 각각의 구동용 타이밍 풀리21b가 결합하고 있는 회전구동 샤프트49의 일방단의 타이밍 풀리118과의 사이에는 타이밍 벨트121이 걸려 있다.
도7에 나타나 있는 바와 같이 제1기판 지지부20A에 설치된 5개의 제1기판 지지 유닛21A의 구동용 타이밍 풀리21b를 회전시켜 타이밍 벨트21e를 이동시키는 기구(클러치 유닛110)는, 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11B측에도 구비되어 있다.
상기한 바와 같이 5개의 제1기판 지지 유닛21A를 지지하는 프레임11A 측의 지주45와 프레임11B측의 지주45는 가이드 베이스15로 지지되어 있고, 스크라이브 장치 가이드체30의 양단을 지지하는 지주28을 지지하는 가이드 베이스15와 일체가 되어 이동하도록 연결되어 있다. 지주28을 지지하는 가이드 베이스15에는 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 부착되어 있기 때문에, 리니어 모터의 구동에 의하여 스크라이브 장치 가이드체30이 기판반입측으로 이동함과 아울러 제1기판 지지부20A의 5개의 제1기판 지지 유닛21A가 기판반입측으로 이동한다.
스크라이브 장치 가이드체30이 이동할 때에, 프레임11A 및 11B를 따라 부착된 각각의 래크11a와 맞물려 있는 프레임11A측의 클러치 유닛110의 피니언111과 프레임11B측의 피니언111이 회전된다.
또한 제1기판 지지 유닛21A의 구동용 타이밍 풀리21b를 회전시켜 타이밍 벨트21e를 이동시키기 위해서는, 프레임11A 및 프레임11B의 양방의 클러치를 각각의 구동축122와 연결시켜도 좋고, 프레임11A 또는 프레임11B 중 어느 하나의 클러치를 구동축122와 연결시켜도 좋다.
기판 지지장치20의 제2기판 지지부20B는, 예를 들면 각각이 스크라이브 장치 가이드체30의 이동방향과 동일한 방향으로 이동할 수 있도록 된 5개의 제2기판 지지 유닛21B를 구비하고 있다. 이 제2기판 지지 유닛21B는 제1기판 지지 유닛21A의 구조와 동일하고, 스크라이브 장치 가이드체30에 대하여 대칭이 되도록, Y방향의 부착방향이 반대가 되도록 프레임11A측의 지주45와 프레임11B측의 지주45로 지지되고, 각각의 지주가 가이드 베이스15로 지지되 어 있다.
5개의 제1기판 지지 유닛21A를 지지하는 프레임11A측의 지주45와 프레임11B측의 지주45는 가이드 베이스15로 지지되어 있고, 5개의 제2기판 지지 유닛21B를 지지하는 프레임11A측의 지주45와 프레임11B측의 지주45는 가이드 베이스15로 지지되고, 또한 스크라이브 장치 가이드체30의 양단을 지지하는 지주28을 지지하는 가이드 베이스15와 일체가 되어 이동하도록 연결되어 있다. 스크라이브 장치 가이드체30의 양단을 지지하는 지주28을 지지하는 가이드 베이스15에 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 부착되어 있기 때문에, 리니어 모터의 구동에 의하여 스크라이브 장치 가이드체30이 기판반입측으로 이동함과 아울러 제1기판 지지부20A의 5개의 제1기판 지지 유닛21A와 제2기판 지지부20B의 5개의 제2기판 지지 유닛21B가 기판반입측으로 이동한다.
제2기판 지지부20B의 프레임11A측과 프레임11B측에는 제1기판 지지부20A와 동일한 클러치 유닛110이 구비되어 있고, 스크라이브 장치 가이드체30이 이동할 때에, 프레임11A 및 11B를 따라 부착된 각각의 래크11a와 맞물려 있는 프레임11A측의 클러치 유닛110의 피니언111과 프레임11B측의 피니언111이 회전된다.
또한 제2기판 지지 유닛21B의 구동용 타이밍 풀리21b를 회전시켜 타이밍 벨트21e를 이동시키기 위해서는, 프레임11A 및 프레임11B의 양방의 클러치를 각각의 구동축122와 연결시켜도 좋고, 프레임11A 또는 프레임11B 중 어느 하나의 클러치를 구동축122와 연결시켜도 좋다.
이와 같이 제1기판 지지부20A는, 스크라이브 장치 가이드체30의 이동방향을 따라 평행 이동하는 복수의 제1기판 지지 유닛21A를 구비한다. 그리고 복수의 제1기판 지지 유닛21A는, 스크라이브 장치 가이드체30의 이동에 따라 스크라이브 장치 가이드체30과 함께 이동한다. 따라서 스크라이브 장치 가이드체30과 제1기판 지지 유닛21A와의 사이에 공간을 형성하고, 이 공간을 Y축 방향으로 이동시켜 기판90을 클램프 장치50으로 고정하는 구성으로 함으로써, 공간이 이동될 때 및 양 주면에서 스크라이브할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 그 결과, 커터 휠62a에 의하여 기판90의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항5의 작용).
또한 제1기판 지지 유닛21A는, 기판90을 지지하는 타이밍 벨트21e를 구비한다. 따라서 타이밍 벨트21e가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a가 기판90의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항6의 작용).
또한 제1기판 지지 유닛21A는 복수의 롤러(roller)를 구비하고 있어도 좋다. 이 경우에는, 더 확실하게 기판90을 지지할 수 있다(이상 청구항7의 작용). 예를 들면 복수의 롤러는 클러치116에 의하여 회전된다. 클러치116은, 스크라이브 장치 가이드체30의 이동에 따라 복수의 롤러를 회전시 킨다. 클러치116은, 공간의 이동에 따라 복수 롤러의 회전방향 또는 회전의 정지를 선택할 수 있도록 하여도 좋다. 이 경우에는, 클램프 장치50에 의한 기판90의 고정을 해제함으로써 기판 지지장치20을 기판90의 반송에도 이용할 수 있다(이상 청구항8의 작용).
또한 클러치 유닛110은, 복수의 롤러를 스크라이브 장치 가이드체30의 이동에 따라 회전시킨다. 예를 들면 복수 롤러의 외주(外周)의 원주속도(circumferential speed)를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체30의 이동속도와 일치하도록 회전시키는 제어를 실시함으로써 복수의 롤러가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a가 기판90의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항9의 작용).
또한 제1기판 지지 유닛21A가 타이밍 벨트21e인 경우에는, 롤러와 비교하면 기판면(基板面)을 면으로서 지지할 수 있다. 따라서 안정하게 기판을 지지할 수 있다(이상 청구항10의 작용).
또한 상기한 바와 같이 제1기판 지지 유닛21A가 타이밍 벨트21e인 경우에도, 클러치116은 복수의 벨트를 스크라이브 장치 가이드체30의 이동에 따라 주회 이동시킬 수 있다. 이 경우에는, 벨트21e는 공간의 이동에 따라 벨트21e의 주회 이동방향 또는 주회 이동의 정지를 클러치116에 의하여 선택할 수 있다. 따라서 클램프 장치50에 의한 기판90의 고정을 해제 함으로써 기판 지지장치20을 기판의 반송에도 이용할 수 있다(이상 청구항11의 작용).
클러치 유닛110은, 복수의 벨트를 모터에 의하여 스크라이브 장치 가이드체30의 이동에 따라 주회 이동시킨다. 이와 같이 복수의 벨트21e의 주회 이동속도를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체30의 이동속도와 일치하도록 주회 이동의 제어를 실시함으로써 복수의 벨트21e가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a에 의하여 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항12의 작용).
이상, 제1기판 지지부20A의 구성과 기능을 설명하였다. 또한 제2기판 지지부20B는, 제1기판 지지부20A와 동일한 구성 및 기능을 구비하여도 좋다(이상 청구항14～21의 작용).
도1에 나타나 있는 바와 같이 설치대10의 기판반출측의 상방에는, 스크라이브 가공 후에 완전하게 절단되지 않은 접합 머더 기판90을 완전하게 절단된 상태로 하기 위한 스팀 유닛부160이 제2기판 지지부20B의 기판반출측, 기판 반출장치80의 기판반입측에 배치된다.
스팀 유닛부160은, 접합 머더 기판90의 상측 머더 기판에 증기를 분사하는 복수 개의 스팀 유닛161을 부착하는 상측 스팀 유닛 부착 바(upper steam unit attachment bar)162와, 접합 머더 기판90의 하측 머더 기판에 증기를 분 사하는 복수 개의 스팀 유닛161을 부착하는 하측 스팀 유닛 부착 바163이 프레임11A측의 지주164와 프레임11B측의 지주164에 프레임11A 및 프레임11B와 직교하는 X방향을 따라 부착되어 있다.
설치대10의 상면에 각각 설치된 가이드 레일13을 따라, 프레임11A 및 11B측의 각각의 지주164는 리니어 모터에 의하여 슬라이드하도록 되어 있다. 이 경우의 리니어 모터는, 설치대10의 상면에 각각 설치된 리니어 모터의 고정자12 내에, 스팀 유닛부160에 각각 부착된 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 각각 삽입되어 구성되어 있다.
도10은, 스팀 유닛부160을 기판반입측에서 보았을 때의 요부의 정면도이다. 6개의 스팀 유닛161이 상측 스팀 유닛 부착 바162에 부착되고, 6개의 스팀 유닛161이 상측의 6개의 스팀 유닛161에 대하여 간격GA를 두고 하측 스팀 유닛 부착 바163에 부착된다. 또한 간격GA는, 스팀 유닛부160이 기판반입측으로 이동할 때에 접합 머더 기판90이 그 간격GA를 통과하도록 조정된다.
도11은, 스팀 유닛161의 구조를 나타내는 부분 측면 단면도이다. 스팀 유닛161은 그 전체가 거의 알루미늄 재질로 구성되어 있고, 연직방향으로 복수 개의 히터161a가 설치되어 있다. 자동조작으로 개폐하는 개폐밸브(도면에 나타내지 않는다)가 열리면 물이 물 공급구161b로부터 스팀 유닛161 내로 유입되고, 히터161a로 가열되어 공급된 물이 기화하여 증기가 된다. 그 증기가 덕트홀(duct hole)161c를 통하여 분출구161d에서 머더 기판의 표 면을 향하여 분사된다. 스크라이브 라인이 형성된 기판90의 표리면(表裏面)으로 증기를 분출함으로써, 가열된 수분이 각각의 스크라이브 라인의 수직크랙의 내부로 침투하고, 팽창하려고 하는 힘에 의하여 수직크랙이 각각 확산되어 기판을 절단할 수 있다(이상 청구항23의 작용).
또한 상측 스팀 유닛 부착 바162의 반출측에는, 접합 머더 기판90의 상면에 증기가 분사된 후에 접합 머더 기판90의 표면에 남은 수분을 제거하기 위한 기판 부착물 제거장치700(에어 나이프(air knife)700), 1000, 1500, 2000 중의 어느 하나가 구비되어 있다. 기판의 표리면을 건조시키는 기판 부착물 제거장치700(1000, 1500, 2000)이 설치되어 있기 때문에 기판의 표리면에 증기를 분사하고, 기판이 절단된 후의 기판 표리면의 수분을 완전하게 제거할 수 있다. 따라서 다음 공정의 장치에 특별한 물 제거수단을 구비할 필요가 없다(이상 청구항24의 작용).
기판 부착물 제거장치700, 1000, 1500 및 2000의 상세는 후술한다. 또한 하측 스팀 유닛 부착 바163에도, 상측 스팀 유닛 부착 바162에 부착된 것과 동일한 스팀 유닛161과 기판 부착물 제거장치700(에어 나이프700)이 구비된다.
제1기판 지지부20A에 접합 머더 기판90이 재치되고, 접합 머더 기판90의 위치가 결정되면, 위치가 결정된 접합 머더 기판90은 클램프 장치50에 의하여 지지됨과 아울러 각 제1기판 지지 유닛21A의 각 타이밍 벨트21e에 의하여 지지된다.
이 상태에서, 먼저 제1기판 지지부20A와 제2기판 지지부20B의 4개의 클러치 유닛110의 클러치116이 구동축122에 결합된 후에 스크라이브 장치 가이드체30에 설치된 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70에 의하여 접합 머더 기판90의 절단이 시작되고, 스크라이브 장치 가이드체30이 기판반입측으로 이동함에 따라 제1기판 지지부20A가 기판반입측으로 슬라이드되고, 또한 제2기판 지지부20B가 기판반입측으로 슬라이드된다. 스크라이브 장치 가이드체30이 기판반입측으로 이동하는 중에 제1기판 지지부20A의 제1기판 지지 유닛21A의 타이밍 벨트21e와 제2기판 지지부20B의 제2기판 지지 유닛21B의 타이밍 벨트21e는, 스크라이브 장치 가이드체30의 이동속도와 동일한 속도로 주회 이동하고, 접합 머더 기판90을 기판반출방향으로 이동시키고, 절단 도중의 접합 머더 기판90은 제1기판 지지부20A의 제1기판 지지 유닛21A의 타이밍 벨트21e와 제2기판 지지부20B의 제2기판 지지 유닛21B의 타이밍 벨트21e에 의하여 지지되는 상태가 된다. 그런데 스크라이브 장치 가이드체30의 이동 중에 제1기판 지지부20A의 제1기판 지지 유닛21A의 타이밍 벨트21e와 제2기판 지지부20B의 제2기판 지지 유닛21B의 타이밍 벨트21e는, 스크라이브 장치 가이드체30의 이동속도와 동일한 속도로 스크라이브 장치 가이드체30의 이동방향과는 반대방향으로 접합 글래스 기판90을 이동시키려고 하기 때문에, 실제로 접합 머더 기판90은 이동하지 않고, 클램프 장치50으로 지지된 채 접합 머더 기판90은 제1기판 지지부20A의 제1기판 지지 유닛21A의 타이밍 벨트21e와 제2기판 지지부20B의 제2기판 지지 유닛21B의 타이밍 벨트21e에 의하여 슬라이딩하지 않고 지지된다.
접합 머더 기판90의 절단이 완료된 상태에서는, 제2기판 지지부20B의 모든 제2기판 지지 유닛21B의 각 타이밍 벨트21e에 의하여 접합 머더 기판90이 지지된다.
각 제2기판 지지 유닛21B의 각 타이밍 벨트21e에 의하여 접합 머더 기판90이 지지된 상태에서 스팀 유닛부160이 기판반입측으로 이동하고, 스크라이브 라인이 형성된 접합 머더 기판90의 표리면 전체에 증기를 분사하여 열응력(熱應力)에 의하여 수직크랙을 신장시켜 접합 머더 기판90을 완전하게 절단함과 아울러 증기를 분사한 후에 접합 머더 기판90의 표리면에 잔존하는 수분을 기판 부착물 제거장치700으로 제거한다.
그 후에 제2기판 지지부20B의 모든 제2기판 지지 유닛21B의 타이밍 벨트21e 상의 접합기판90으로부터 절단된 모든 표시패널(절단된 기판93)이, 기판 반출장치80의 반출 로봇140 또는 반출 로봇500에 의하여 반출됨으로써 기판93(단재(端材 ; edge member))이 지지된다.
그리고 기판 반출장치80 및 스팀 유닛부160이 기판반출측의 단부로 이동한다.
그 후에 스크라이브 장치 가이드체30, 제2기판 지지부20B 및 제1기판 지지부20A가 기판반출측으로 슬라이드된다. 이 때에 제1기판 지지 유닛21A의 타이밍 벨트21e와 제2기판 지지부20B의 제2기판 지지 유닛21B의 타이밍 벨트21e는, 접합 글래스 기판90을 스크라이브 장치 가이드체30의 이동속도와 동일한 속도로, 마치 기판반입방향으로 이동시키는 것 같이 주회 이동한다.
이 때문에 제1기판 지지 유닛21A의 타이밍 벨트21e와 제2기판 지지부20B의 제2기판 지지 유닛21B의 타이밍 벨트21e는, 기판93의 하면에서 슬라이딩하지 않고 순차적으로 비접촉 상태가 되고, 각 타이밍 벨트21e에 의한 기판93의 지지가 순차적으로 해제된다. 그리고 기판93(단재)은 클램프 장치50에 의한 지지가 해제되고, 기판93(단재)은 하방으로 낙하한다. 이 경우에 하방으로 낙하한 기판93(단재 및 컬릿(cullet))은, 경사 상태로 배치된 가이드판(guide plate)에 의하여 안내되어 컬릿 수용 박스 내에 수용되도록 되어 있다.
이와 같이 한 쌍의 스크라이브 장치60, 70 및 스크라이브 장치 가이드체30이 Y축 방향으로 이동할 때에 기판 지지장치20은 기판90과의 슬라이딩이 없고, 기판90에 힘이 작용하지 않도록 기판90을 지지한다. 따라서 커터 휠62a가 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항3의 작용).
설치대10에는, 제1기판 지지부20A로 지지된 접합 머더 기판90의 위치를 결정하기 위한 위치결정장치(도면에는 나타내지 않는다)가 설치되어 있다. 위치결정장치는, 예를 들면 복수의 위치결정 핀(도면에는 나타내지 않는다)이 메인 프레임11의 프레임11B 및 그 프레임11B에 대하여 직교하는 방향을 따라 각각 일정한 간격을 두고 설치되어 있다. 또한 프레임11B를 따라 배치되는 위치결정 핀에 대하여 접합 머더 기판90에 있어서의 각 위치결정 핀에 대향(對向)하는 테두리를 가압하는 푸셔(pusher)(도면에는 나타내지 않 는다)가 설치됨과 아울러 프레임11B에 대하여 직교하는 방향을 따라 배치되는 위치결정 핀에 대하여 접합 머더 기판90에 있어서의 대향하는 테두리를 가압하는 푸셔(도면에는 나타내지 않는다)가 설치되어 있다.
또한 예를 들면 본 발명의 기판 절단 시스템에 반송되기 직전에 접합 머더 기판90의 위치결정을 실시하는 위치결정장치를 본 기판 절단 시스템과는 별도로 장착하는 경우에는, 본 기판 절단 시스템 내의 위치결정장치를 생략할 수 있다.
또한 본 기판 절단 시스템 내의 위치결정장치는, 상기의 위치결정 핀과 푸셔에 한정되는 것이 아니라 접합 머더 기판90의 기판 절단 시스템 내에 있어서의 위치를 일정하게 하는 장치이면 좋다.
또한 설치대10의 상방에는, 제1기판 지지부20A로 지지되고 각 위치결정 핀으로 가압되어 위치결정된 접합 머더 기판90을 클램프하는 클램프 장치50이 설치되어 있다. 예를 들면 클램프 장치50은, 도2에 나타나 있는 바와 같이 메인 프레임11의 프레임11B에, 위치결정된 접합 머더 기판90에 있어서의 그 프레임11B를 따르는 테두리부를 클램프하도록 길이방향으로 일정한 간격을 두고 부착되는 복수의 클램프구(clamp member)51과, 위치결정된 접합 머더 기판90에 있어서의 기판반입측의 테두리부를 클램프하기 위하여 각 메인 프레임11과는 직교하는 방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 복수의 클램프구51을 구비하고 있다.
도12 및 도13은, 메인 프레임11의 프레임11B에 설치된 복수의 클램프 구51을 나타내고, 그 동작을 설명하기 위한 사시도이다. 각 클램프구51은 각각 동일한 구성으로 되어 있고, 메인 프레임11의 프레임11B에 부착된 케이싱51a와, 이 케이싱51a에 수직상태로부터 수평상태에 걸쳐 회전할 수 있도록 각각 부착된 상하 한 쌍의 회전 암부(turning arm section)51b를 구비하고 있다. 각 회전 암부51b는, 각각의 일방의 단부를 중심으로 하여 회전할 수 있도록 되어 있고, 각각의 회전의 중심이 되는 단부 상호간이 서로 근접한 상태로 되어 있다. 상측에 위치하는 회전 암부51b의 선단부는, 수직상태에서는 도12에 나타나 있는 바와 같이 회전 중심에 대하여 상방에 위치하고, 하측에 위치하는 회전 암부51b의 선단부는, 수직상태에서는 회전 중심에 대하여 하방에 위치하고 있다. 그리고 각 회전 암부51b가 접합 머더 기판90측으로 90도에 걸쳐 각각 회전함으로써, 각 회전 암51b는 각각 서로 대향하며 수평인 상태가 된다.
각 회전 암부51b의 선단부에는, 접합 머더 기판90의 상면 및 하면에 각각 접촉하는 클램프부51c가 각각 부착되어 있다. 각 클램프부51c는 각각 탄성체(彈性體)로 구성되어 있다. 그리고 각 회전 암부51b가 각각 일체가 되어 수직상태로부터 수평상태로 회전함과 아울러 수평상태로부터 수직상태로 회전한다. 그리고 각 회전 암부51b가 수평상태로 회전하면, 각 회전 암부51b의 선단부에 각각 부착된 클램프부51c에 의하여 도13에 나타나 있는 바와 같이 접합 머더 기판90이 클램프된다.
메인 프레임11의 프레임11B와 직교하는 방향을 따라 배치된 각 클램 프구51도 각각 동일한 구성으로 되어 있고, 이것들의 클램프구51도 일체가 되어 구동된다. 접합 머더 기판90은, 서로 직교하는 각 테두리부가 각각 복수의 클램프구51로 클램프된 상태가 되면 모든 클램프구51이 하방으로 내려가고, 제1기판 지지부20A의 타이밍 벨트21e에 의하여 지지된다.
또한 상기한 클램프 장치50의 배치는, 접합 머더 기판90을 지지하는 클램프 장치50을 메인 프레임11의 프레임11B와 프레임11B에 직교하는 방향의 기판반입측에 구비하는 경우를 설명하였지만, 프레임11B에만 클램프 장치50을 구비하는 경우에도 접합 머더 기판90을 기판에 손상을 주지 않고 지지할 수 있다.
상기의 클램프 장치50 및 클램프구51의 구성은 본 발명의 기판 절단 시스템에 사용되는 일례를 나타내는 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 접합 머더 기판90에 있어서의 테두리부를 파지(把持) 또는 지지하는 구성이면 좋다. 또한 예를 들면 기판 사이즈가 작은 경우에는, 기판의 테두리부의 한 장소를 클램프함으로써 기판이 지지되고, 기판에 결함을 일으키지 않고 기판을 절단할 수 있다.
스크라이브 장치 가이드체30에 있어서의 상측 가이드 레일31에는 도3에 나타나 있는 바와 같이 상부 기판 절단장치60이 부착되어 있고, 또한 하측 가이드 레일32에는 도4에 나타나 있는 바와 같이 상부 기판 절단장치60과 동일한 구성이고, 상하를 반전한 상태의 하부 기판 절단장치70이 부착되어 있다. 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70은, 전술한 바와 같이 각각 리니어 모터에 의하여 상측 가이드 레일31 및 하측 가이드 레일32를 따라 슬라이드하도록 되어 있다.
예를 들면 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70에는, 접합 머더 기판90의 상부 글래스 기판을 스크라이브하는 커터 휠62a가 팁 홀더62b에서 회전할 수 있도록 부착되어 있고, 또한 팁 홀더62b는 클램프 장치50에 의하여 지지된 접합 머더 기판90의 표면에 대하여 수직방향을 축으로 하여 회전할 수 있도록 커터 헤드62c에 부착되어 있다. 그리고 커터 헤드62c는 도면에 나타내지 않은 구동수단에 의하여 접합 머더 기판90의 표면에 대하여 수직방향을 따라 이동할 수 있도록 되어 있고, 커터 휠62a에는 도면에 나타내지 않은 가압수단에 의하여 적당한 하중이 걸리도록 되어 있다.
팁 홀더62b로 지지되는 커터 휠62a로서는, 예를 들면 일본국 공개특허공보 특개평9-188534호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 폭 방향의 중앙부가 둔각의 V자 모양이 되도록 돌출한 칼날을 구비하고 있고, 그 칼날에 소정의 높이의 돌기가 원주 방향에서 소정의 피치(pitch)로 형성되어 있는 것이 사용된다.
하측 가이드 레일32에 설치된 하부 기판 절단장치70은, 상부 기판 절단장치60과 동일한 구성으로 되어 있고, 상부 기판 절단장치60과는 상하를 반전한 상태에서 그 커터 휠62a(도4 참조)가 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a와 대향하도록 배치되어 있다.
상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a는 상기한 가압수단과 커터 헤드62c 의 이동수단에 의하여 접합 머더 기판90의 표면에 압접되고, 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a도 상기의 가압수단과 커터 헤드62c의 이동수단에 의하여 접합 머더 기판90의 이면에 압접된다. 그리고 상부 기판 절단장치60과 하부 기판 절단장치70을 동시에 동일한 방향으로 이동시킴으로써 접합 머더 기판90을 절단한다.
이와 같이 제1기판 지지부241A는, 스크라이브 장치 가이드체242의 이동방향을 따라 평행 이동하는 복수의 제1기판 지지 유닛244A를 구비한다. 그리고 복수의 제1기판 지지 유닛244A는, 스크라이브 장치 가이드체242의 이동에 따라 스크라이브 장치 가이드체242와 함께 이동한다. 따라서 스크라이브 장치 가이드체242와 제1기판 지지 유닛244A와의 사이에 공간을 형성하고, 이 공간을 Y축 방향으로 이동시켜 기판90을 클램프 장치251로 고정하는 구성으로 함으로써, 공간이 이동될 때 및 양 주면에서 스크라이브할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 그 결과, 커터 휠62a에 의하여 기판90의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항5의 작용).
또한 제1기판 지지 유닛244A는, 기판90을 지지하는 타이밍 벨트를 구비한다. 따라서 타이밍 벨트가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a가 기판90의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항6의 작용).
또한 제1기판 지지 유닛244A는 복수의 롤러를 구비하고 있어도 좋다. 이 경우에는, 더 확실하게 기판90을 지지할 수 있다(이상 청구항7의 작용). 예를 들면 복수의 롤러는 클러치116에 의하여 회전된다. 클러치116은, 스크라이브 장치 가이드체242의 이동에 따라 복수의 롤러를 회전시킨다. 클러치116은, 공간의 이동에 따라 복수 롤러의 회전방향 또는 회전의 정지를 선택할 수 있도록 하여도 좋다. 이 경우에는, 클램프 장치251에 의한 기판90의 고정을 해제함으로써 기판 지지장치(제1기판 지지부241A 및 제2기판 지지부241B)를 기판90의 반송에도 이용할 수 있다(이상 청구항8의 작용).
또한 클러치 유닛110은, 복수의 롤러를 스크라이브 장치 가이드체242의 이동에 따라 회전시킨다. 예를 들면 복수 롤러의 외주의 원주속도를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체의 이동속도와 일치하도록 회전시키는 제어를 실시함으로써 복수의 롤러가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a가 기판90의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항9의 작용).
또한 제1기판 지지 유닛244A가 타이밍 벨트인 경우에는, 롤러와 비교하면 기판면(基板面)을 면으로서 지지할 수 있다. 따라서 안정하게 기판을 지지할 수 있다(이상 청구항10의 작용).
또한 상기한 바와 같이 제1기판 지지 유닛244A가 타이밍 벨트인 경우 에도, 클러치116은 복수의 벨트를 스크라이브 장치 가이드체244의 이동에 따라 주회 이동시킬 수 있다. 이 경우에는, 벨트21e는 공간의 이동에 따라 벨트의 주회 이동방향 또는 주회 이동의 정지를 클러치116에 의하여 선택할 수 있다. 따라서 클램프 장치251에 의한 기판90의 고정을 해제함으로써 기판 지지장치20을 기판의 반송에도 이용할 수 있다(이상 청구항11의 작용). 클러치 유닛110은, 복수의 벨트를 모터에 의하여 스크라이브 장치 가이드체244의 이동에 따라 주회 이동시킨다. 이와 같이 복수의 벨트의 주회 이동속도를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체242의 이동속도와 일치하도록 주회 이동의 제어를 실시함으로써 복수의 벨트가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a에 의하여 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항12의 작용).
이상, 제1기판 지지부241A의 구성과 기능을 설명하였다. 또한 제2기판 지지부241B는, 제1기판 지지부241A와 동일한 구성 및 기능을 구비하여도 좋다(이상 청구항14～21의 작용).
이 커터 휠62a는, 국제공개공보 WO03/011777에 개시되어 있는 서보 모터를 이용한 커터 헤드65에 의하여 회전할 수 있도록 지지되는 것이 바람직하다.
서보 모터를 이용한 커터 헤드65의 일례로서, 도14는 커터 헤드65의 측면도를 나타내고, 도15에 그 주요부의 정면도를 나타낸다. 한 쌍의 측 벽65a 사이에 서보 모터65b가 도립상태(倒立狀態)로 지지되고, 그 측벽65a의 하부에는, 옆에서 보았을 때 L자 모양의 홀더 지지구(holder holding member)65c가 지축65d를 통하여 회전할 수 있도록 설치되어 있다. 그 홀더 지지구65c의 전방(도15 중의 우측 방향)에는, 축65e를 통하여 커터 휠62a가 회전할 수 있도록 지지하는 팁 홀더62b가 부착되어 있다. 서보 모터65b의 회전축과 지축65d에는, 플랫 베벨 기어(flat bevel gear)65f가 서로 맞물리도록 장착되어 있다. 이에 따라 서보 모터65b의 정ㆍ역회전에 의하여, 홀더 지지구65c는 지축65d를 지점(支點)으로 하여 부앙(俯仰) 동작을 하고, 커터 휠62a는 상하 이동한다. 이 커터 헤드65 자체는, 상부 기판 절단장치60과 하부 기판 절단장치70에 구비된다.
도16은 서보 모터를 이용한 커터 헤드의 다른 일례를 나타내는 정면도이고, 서보 모터65b의 회전축을 홀더 지지구65c에 직접 연결한 것이다. 도14 및 도16의 커터 헤드는, 서보 모터를 위치제어에 의하여 회전시킴으로써 커터 휠62a를 승강시켜 위치를 결정한다. 이것들의 커터 헤드는, 커터 헤드를 수평방향으로 이동시켜 접합 머더 기판90에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 동작 중에, 미리 서보 모터65b에서 설정된 커터 휠62a의 위치가 어긋났을 때에 그 설정 위치로 되돌아 가도록 작동하는 회전토크를 제한하여 취성재료기판에 대한 스크라이브압(scribing pressure)을 커터 휠62a에 전달하도록 되어 있다. 즉 서보 모터65b는, 커터 휠62a의 연직방향의 위치를 제어함과 아울러 커터 휠62a에 대한 가압수단이 된다.
상기한 서보 모터를 구비하는 커터 헤드를 이용함으로써, 접합 머더 기판90을 스크라이브할 때에 커터 휠62a가 받는 저항력의 변동에 의한 스크라이브압의 변화에 순간적으로 대응하여 서보 모터의 회전토크가 수정되기 때문에 안정한 스크라이브를 실시할 수 있고, 품질이 좋은 스크라이브 라인을 형성할 수 있다. 또한 서보 모터를 이용하여 기판90에 커터 휠62a의 압력을 전달하기 때문에, 압력을 기판90에 전달하는 응답성이 좋아져 스크라이브 가공 중에 커터 휠62a의 기판90으로의 압력(스크라이브 하중)을 변화시킬 수 있다(이상 청구항22의 작용).
또한 접합 머더 기판90을 스크라이브하는 다이아몬드 포인트 커터(diamond point cutter)나 커터 휠(cutter wheel) 등의 스크라이브 커터(scribing cutter)를 진동시켜 스크라이브 커터에 의한 접합 머더 기판90으로의 압력을 주기적으로 변화시키는 기구를 구비하는 커터 헤드도, 본 발명의 기판 절단 시스템의 머더 기판의 절단에 유효하게 적용된다.
또한 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70은, 상기한 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉 기판의 표리면을 가공하여 기판을 절단시키는 구성의 장치이면 좋다.
예를 들면 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70이 레이저광(laser light), 다이싱소(dicing saw), 커팅소(cutting saw), 커팅 블레이드(cutting blade), 다이아몬드 커터(diamond cutter) 등을 이용하여 머더 기판을 절단시키는 장치여도 좋다.
머더 기판이 강판 등의 금속기판, 목판, 플라스틱 기판, 및 세라믹스 기판, 글래스 기판, 반도체 기판 등의 취성재료기판인 경우에는, 예를 들면 레이저광, 다이싱소, 커팅소, 커팅 블레이드, 다이아몬드 커터 등을 이용하여 머더 기판을 절단하는 기판절단장치가 사용된다.
또한 한 쌍의 머더 기판을 접합시킨 접합 머더 기판, 다른 머더 기판을 조합시켜 접합시킨 접합 머더 기판, 복수의 머더 기판 상호간을 조합시켜 적층시킨 기판을 절단하는 경우에도 상기의 머더 기판을 절단하는 것과 동일한 기판절단장치가 사용된다.
예를 들면 취성재료기판을 접합시킨 FPD에 사용되는 접합 머더 기판은 접착제 등으로 접합되기 때문에 접합 머더 기판90에 휘어짐이나 굴곡이 발생되어 있다. 본 발명의 기판 절단 시스템1은, 대향하는 커터 휠62a의 각각에 부가된 하중의 균형을 유지하면서 각각의 커터 휠62a는 기판90의 굴곡이나 휘어짐대로 기판을 스크라이브할 수 있기 때문에, 접합 머더 기판90을 절단에 대하여 유효하게 적용할 수 있다(이상 청구항48의 작용).
또한 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70에는, 기판의 절단을 보조하는 절단 보조수단을 구비하고 있어도 좋다. 절단 보조수단으로서는, 예를 들면 롤러 등을 기판에 가압하거나 압축공기를 기판을 향하여 분사하고, 또는 레이저를 기판에 조사하거나 열풍 등을 기판에 방사(放射)하여 기판을 따뜻하게(뜨겁게) 하는 것을 일례로서 들 수 있다.
또한 상기의 설명에 있어서는 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절 단장치70이 동일한 구성인 경우를 설명하였지만, 기판의 절단 패턴이나 기판의 절단 조건에 의하여 다른 구성의 장치로 하여도 좋다.
이러한 구성의 기판 절단 시스템의 동작에 대하여, 대형의 글래스판을 접합시킨 접합기판을 절단하는 경우의 일례를 주로 설명한다.
대형의 글래스 기판이 서로 접합된 접합 머더 기판90을 복수의 패널기판90a(도18 참조)로 절단할 때에는, 먼저 도17에 나타나 있는 바와 같이 기판반입측의 단부로부터 반송로봇 등에 의하여 본 기판 절단 시스템으로 반입하고, 제1기판 지지부20A의 모든 제1기판 지지 유닛21A의 각 타이밍 벨트21e에 접합 머더 기판90을 수평상태로 재치한다.
이러한 상태가 되면 접합 머더 기판90은, 메인 프레임11의 프레임11B를 따라 배치되며 도면에 나타내지 않은 위치결정 핀에 접촉하도록 도면에 나타내지 않은 푸셔에 의하여 가압됨과 아울러 그 프레임11B와는 직교하는 방향을 따라 배치되며 도면에 나타내지 않은 위치결정 핀에 접촉하도록 도면에 나타내지 않은 푸셔에 의하여 가압된다. 이에 따라 접합 머더 기판90은, 기판 절단 시스템에 있어서의 설치대10 내의 소정의 위치로 위치가 결정된다.
그 후에 도17에 나타나 있는 바와 같이 접합 머더 기판90은, 클램프 장치50의 각 클램프구51에 의하여 메인 프레임11의 프레임11B를 따르는 테두리부가 각각 클램프됨과 아울러 기판반입측에 프레임11B와는 직교하도록 배치된 각 클램프구51에 의하여 기판반입측에 위치하는 접합 머더 기판90의 테두리부가 클램프된다.
접합 머더 기판90의 서로 직교하는 각 테두리부가 각각 클램프 장치50에 의하여 클램프되면, 접합 머더 기판90의 테두리부를 클램프하고 있는 각 클램프구51이 접합 머더 기판90의 자중(自重)에 의하여 거의 동시에 하강하기 때문에, 접합 머더 기판90이 모든 제1기판 지지 유닛21A의 타이밍 벨트21e에 의하여 보조적으로 지지되는 상태가 된다.
이러한 상태가 되면 제1기판 지지부20A와 제2기판 지지부20B의 4개의 클러치 유닛110의 클러치116이 구동축122에 결합된 후에, 스크라이브 장치 가이드체30이 클램프 장치50에 의하여 수평상태로 클램프된 접합 머더 기판90에 있어서의 근접한 테두리부 상의 소정의 위치가 되도록 기판반입측으로 슬라이드된다. 그리고 스크라이브 장치 가이드체30에 설치된 제1광학장치38 및 제2광학장치39가, 각각의 대기위치로부터 스크라이브 장치 가이드체30을 따라 이동함으로써 각각 접합 머더 기판90에 형성된 제1얼라인먼트 마크와 제2얼라인먼트 마크를 촬영한다.
스크라이브 장치 가이드체30이 슬라이드함으로써 제1기판 지지부20A가 기판반입측으로 슬라이드되고, 제2기판 지지부20B가 기판반입측으로 슬라이드됨과 아울러 제1기판 지지부20A의 제1기판 지지 유닛21A의 타이밍 벨트21e와 제2기판 지지부20B의 제2기판 지지 유닛21B의 타이밍 벨트21e가, 스크라이브 장치 가이드체30의 이동속도와 동일한 속도로 스크라이브 장치 가이드체30의 이동방향과는 반대방향으로 접합 글래스 기판90을 이동시키기 때문에, 접합 머더 기판90은 클램프 장치50으로 지지된 채 제1기판 지지부20A의 제1기판 지지 유닛21A의 타이밍 벨트21e와 제2기판 지지부20B의 제2기판 지지 유닛21B의 타이밍 벨트21e에 의하여 슬라이딩하지 않고 지지된다.
다음에 제1얼라인먼트 마크와 제2얼라인먼트 마크의 촬영결과에 의거하여, 클램프 장치50에 의하여 수평상태로 지지된 접합 머더 기판90의 스크라이브 장치 가이드체30을 따르는 방향에 대한 경사, 절단시작위치와 절단종료위치를 도면에 나타내지 않은 연산처리장치의 연산에 의하여 구하고, 그 연산결과에 의거하여 접합 머더 기판90의 상기 경사에 대응하여 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 X방향으로 이동시키면서 스크라이브 장치 가이드체30을 Y방향으로 이동시켜 접합 머더 기판90을 절단한다(이것을 직선보간(直線補間)에 의한 스크라이브 또는 절단이라고 부른다). 이 경우에 도18에 나타나 있는 바와 같이 접합 머더 기판90의 표면 및 이면에 각각 대향하는 커터 휠62a를 각 표면 및 이면에 각각 압접하여 전동시킴으로써, 접합 머더 기판90의 표면 및 이면에 스크라이브 라인이 형성된다.
접합 머더 기판90은, 예를 들면 상측 가이드 레일31 및 하측 가이드 레일32를 따르는 열(列) 방향으로 2개의 패널기판90a를 2열에 걸쳐 절단하도록 되어 있고, 접합 머더 기판90으로부터 4개의 패널기판90a를 절단하기 위하여 패널기판90a의 테두리를 따라 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a 및 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a를 각각 압접시켜 전동시킨다.
이 경우에 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a와 하부 기판 절단장치70 의 커터 휠62a에 의하여, 각 글래스 기판에 있어서의 각 커터 휠62a의 전접부분(轉接部分)에 각각 수직크랙이 생성되어 스크라이브 라인95가 형성된다. 또한 각 커터 휠62a의 칼날에는 외주능선에 소정의 피치로 돌기부가 각각 형성되어 있기 때문에, 각 글래스 기판에는 두께 방향으로 글래스 기판 두께의 약 90% 길이의 수직크랙이 형성된다.
또한 접합 머더 기판90을 스크라이브하는 다이아몬드 포인트 커터나 커터 휠 등의 스크라이브 커터를 스크라이브 커터에 의한 접합 머더 기판90으로의 압력을 주기적으로 변화(진동)시키는 기구를 구비하는 커터 헤드를 이용하는 스크라이브 방법도, 본 발명의 기판 절단 시스템의 접합 머더 기판90의 절단에 유효하게 적용된다.
접합 머더 기판90의 표리면을 스크라이브하는 방법으로서는, 도19와 같이 접합 머더 기판90의 단변(短邊) 방향인 세로 방향을 따르는 스크라이브 예정라인S1～S4의 순서대로 스크라이브 라인을 형성한 후에, 장변(長邊) 방향인 가로 방향을 따르는 스크라이브 예정라인S5～S8의 순서대로 스크라이브 라인을 형성하는 종래의 방법이 일반적으로 사용된다.
(진공 흡착 헤드의 상세)
이하, 본 발명의 실시예의 진공 흡착 헤드600(예를 들면 진공 흡착 헤드140q, 진공 흡착 헤드540)의 상세를 설명한다.
도20은, 본 실시예에 있어서의 진공 흡착 헤드600의 내부구조를 나타내는 파단(破斷) 단면도이다. 도21은, 진공 흡착 헤드600의 중심축을 따라 자른 단면도이다. 도22는, 진공 흡착 헤드600의 구성부품의 부착관계를 나타내는 분해사시도이다.
이 진공 흡착 헤드600은, 케이싱부(casing section)와 흡착부 및 탄성 지지부를 포함하여 구성된다.
흡착부는, 기판90을 진공ㆍ흡착시키기 위한 흡착 패드608과, 흡착 패드608을 지지함과 아울러 흡착 패드608 내의 공기를 배기하기 위한 배기 구멍이 형성된 흡인 샤프트(suction shaft)607을 포함한다. 케이싱부는, 흡인 샤프트607의 이동범위를 제한하여 미동(微動)할 수 있도록 지지한다. 탄성 지지부는, 케이싱부 내에서 흡인 샤프트607을 축 방향 및 축 방향과 경사지는 방향으로 미동할 수 있도록 탄성적으로 지지한다.
흡인 샤프트607은, 케이싱부 내의 대략 중간위치에 플랜지(flange) 모양으로 형성된 단차부607a를 구비한다.
케이싱부는, 탄성 지지부가 변형할 수 있도록 지지하기 위한 공간을 내측(內側)에 구비하는 케이싱602와, 케이싱602의 상단부를 제1개구(first opening)를 남기고 폐쇄하는 상측 케이싱 플레이트603과, 케이싱602의 하단부를 제2개구를 남기고 폐쇄하는 하측 케이싱 플레이트604를 포함한다.
탄성 지지부는, 상측 케이싱 플레이트603과 단차부607a와의 사이에서 지지되는 상측 스프링605와, 하측 케이싱 플레이트604와 단차부607a와의 사이에서 지지되는 하측 스프링606을 포함한다.
도21에 나타나 있는 바와 같이 진공 흡착 헤드600의 중심축을 z축으 로 하고, 상방을 (-), 하방을 (+)로 하여 기술한다. 상기한 바와 같이 케이싱부는 케이싱602, 상측 케이싱 플레이트603, 하측 케이싱 플레이트604를 구비한다. 그리고 케이싱602 내에 탄성 지지부로서 상측 스프링605와 하측 스프링606이 설치되어 있다. 케이싱부는 탄성 지지부를 통하여 흡착부를 z축 방향 및 z축으로부터 경사진 경사 방향으로 이동할 수 있도록, 즉 경사를 따라 이동할 수 있도록 지지한다. 또한 케이싱부는, 그 내부의 스프링 포스(spring force)에 의하여 흡인 샤프트607이 소정의 방향을 향한 상태가 되도록 자세를 교정하고 있다. 흡착부는 흡인 샤프트607, 흡착 패드608, 윤활 시트609, 스토퍼 플레이트610, 연결부(connection section)611을 포함하여 구성된다.
도20～도22에 의하여 케이싱부에 대하여 설명한다. 케이싱602는, 하부에 플랜지602a가 일체로 형성된 원통 모양의 부재이고, 그 내경을 D1로 한다. 상측 스프링605 및 하측 스프링606의 외경을 D2로 가정하고, 상측 스프링605 및 하측 스프링606이 케이싱602의 내부에서 자유롭게 변형하기 위한 클리어런스(clearance)를 d로 한다. 이 경우에 D1=D2+2d가 된다. 플랜지부602a는, 케이싱602를 하측 케이싱 플레이트604에 고정하는 것이고, 고정용의 나사 구멍(screw hole)을 형성할 정도의 두께를 구비하고 있다. 상측 케이싱 플레이트603은, 그 중앙에 제1개구를 구비하고, 상측 스프링605 및 하측 스프링606을 통하여 흡인 샤프트607이 상하로 이동할 수 있도록 지지할 때에 상측 스프링605의 상부를 고정하는 것이고, 그 최외경(最外徑)은 케이싱602의 원통부의 외경과 동일하다. 상측 케이싱 플레이트603은 나사에 의하여 케이싱602의 상단면(上端面)에 고정된다. 상측 케이싱 플레이트603의 내측에는 고리 모양의 돌기603a가 형성된다. 하측 케이싱 플레이트604는, 도22에 나타나 있는 바와 같이 2개의 반원형의 플레이트604b로 구성되고, 그 중앙에 제2개구를 구비하고, 내측에 고리 모양의 돌기604a가 형성되어 있다. 돌기603a는 상측 스프링605의 상단위치를 상측 케이싱 플레이트603과 동축(同軸)으로 제한하고, 돌기604a는 하측 스프링606의 하단위치를 하측 케이싱 플레이트604와 동축으로 제한하는 것이다. 또한 상측 케이싱 플레이트603의 중앙의 제1개구와 하측 케이싱 플레이트604의 중앙의 제2개구는, 그 내측에 흡인 샤프트607을 접촉시킴으로써 흡인 샤프트607의 경사를 제한하는 것이다.
다음에 흡착부에 대하여 설명한다. 흡인 샤프트607은, 흡착 패드608을 지지한 상태에서 진공 흡착 헤드600이 흡착 대상물에 접촉하였을 때에 흡착 패드608 내의 공기를 배기하거나 흡착 패드608 내의 부압(負壓)을 해방하기 위한 흡기 구멍(intake hole)이 형성된 중공의 샤프트이다. 또한 흡인 샤프트607의 상측 단면에는, 도22에 나타나 있는 바와 같이 원형의 윤활 시트609와 스토퍼 플레이트610이 부착되어 있다.
연결부611은 엘보형(elbow型) 및 스트레이트형(straight型) 중의 어느 하나라도 좋지만, 여기에서는 엘보형의 것을 도면에 나타내었다. 이 연결부611은, 도20에 나타나 있는 바와 같이 커넥터611a와 니플(nipple)611b를 구비하고, 니플611b를 흡인 샤프트607의 흡기 구멍607b의 상부에 설치한 너트와 커넥터611a의 볼트에 나사결합함으로써, 커넥터611a를 흡인 샤프트607에 접속한다.
탄성 지지부에 대하여 설명한다. 탄성 지지부인 상측 스프링605와 하측 스프링606은, 동일한 외경D2 및 내경의 치수를 구비하는 코일 스프링(coil spring)이다. 상측 스프링605와 하측 스프링606을 도20 또는 도21에 나타내는 상태로 지지하기 위해서는, 흡인 샤프트607을 단체(單體)로 하고, 리와인딩 포스(rewinding force)를 가함으로써 하측 스프링606을 변형시켜 내경을 확대하고, 그 상태로 흡인 샤프트607의 상부로부터 삽입한다. 하측 스프링606이 단차부607a를 통과한 후에 리와인딩 포스를 해제하면, 하측 스프링606을 정규의 위치에서 지지할 수 있다. 이 상태에서 도22에 나타나 있는 바와 같이 반으로 나눈 상태의 하측 케이싱 플레이트604를 케이싱602의 플랜지부602a에 나사로 결합한다. 상측 스프링605는, 그대로 흡인 샤프트607의 상부로부터 삽입하는 것 만으로 정규의 위치에서 지지할 수 있다. 다음에 상측 스프링605와 하측 스프링606에 압축력(여압(與壓 : pressurization))을 가한 상태로 하고, 상측 케이싱 플레이트603을 케이싱602의 상단면에 나사로 결합하여 고정한다. 이렇게 하면 상측 스프링605와 하측 스프링606을 여압이 걸린 상태에서 지지할 수 있다.
또한 윤활 시트609 및 스토퍼 플레이트610을 고정하기 위해서는, 흡인 샤프트607의 흡기 구멍607b에 니플611b를 나사결합하면 좋다. 이러한 상태에 서 각 부품을 세트하면, 상측 스프링605의 여압이 하측 스프링606의 여압보다 크게 된다. 이 때문에 상측 스프링605의 여압에 저항하는 복원력(復原力)이 작용하고, 흡인 샤프트607을 +z축 방향으로 이동시킬 수 있다. 그러나 흡인 샤프트607을 +z축 방향으로 더 이동시키는 것은, 스토퍼 플레이트610이 상측 케이싱 플레이트603의 상면에 접촉함으로써 제한된다. 흡착 패드608이 흡착 대상물에 접촉하였을 때에 흡인 샤프트607은 -z축 방향으로 이동한다.
상기한 바와 같이 흡인 샤프트607이 축 방향 및 축 방향과 경사지는 방향으로 미동할 수 있고 또한 탄성적으로 지지되어 경사를 따라 이동할 수 있게 된다. 따라서 흡착 패드608은, 기판90의 주면을 따라 기판90에 굴곡이나 휘어짐 등이 존재하더라도 확실하게 기판90을 지지할 수 있다(이상 청구항42의 작용).
또한 흡착 패드608은, 기판90을 흡착하기 전 및 기판90의 흡착을 해제하였을 때에 스프링의 복원력에 의하여 흡착 패드608의 흡착면이 거의 바로 아래를 향하는 상태가 되도록 복귀된다. 따라서 흡착 패드608이 기판90을 흡착할 때에 기판90에 상처를 내거나 흡착 불량을 일으킬 우려가 없다(이상 청구항43의 작용).
또한 상측 케이싱 플레이트603과 케이싱602 및 하측 케이싱 플레이트604를 별도의　부품으로 하여 구성하였지만, 케이싱부로서의 구조는 탄성 지지부의 변형 자유도를 유지할 수 있는 범위 내의 구성으로 한정되는 것은 아니다. 또한 상측 스프링605와 하측 스프링606과의 조립방법은 상기의 방법으로 한정되는 것은 아니다. 또한 상측 스프링605와 하측 스프링606의 내경 및 외경의 치수는 동일한 치수로 한정되지 않는다. 또한 상측 스프링605와 하측 스프링606의 길이나 스프링 상수(spring constant)는 여러 조건에 따라 적당하게 변경된다. 흡인 샤프트607에 있어서의 흡착 패드의 부착부의 외경이 작은 경우에 단차부607a를 경계로 하여 상측 스프링605를 흡인 샤프트607의 상부로부터 삽입하고, 하측 스프링606을 흡인 샤프트607의 하부로부터 삽입할 수 있다. 또한 흡인 샤프트607의 형상도 도20 및 도21에 나타내는 것으로 한정할 필요는 없다. 예를 들면 단차부607a를 구비하는 흡인 샤프트607 본체를 동시에 가공하는 대신에 흡인 샤프트607의 통 모양부에 E링이나 O링을 삽입하고, 이것들의 링으로 상측 스프링605의 하단이나 하측 스프링606의 상단을 지지하여도 좋다. 또한 흡인 샤프트607의 +z축 방향의 이동을 제한하기 위하여 박판(薄板)의 스토퍼 플레이트610을 설치하였지만, 이 부분에도 E링이나 O링을 삽입하여도 좋다. 또한 연결부611로서 범용의 커넥터611a와 니플611b를 이용하였지만, 다른 구조를 구비하는 접속부품을 사용하여도 좋다.
또한 흡착 패드의 구조는 그 용도에 따라 다양하게 할 수 있다. 일반적인 기판, 프레스 가공품 등을 흡착하는 경우에는, 도31에 나타나 있는 바와 같은 흡착 패드651을 사용할 수 있다. 또한 2개의 글래스 기판을 접합시킨 표시패널기판을 흡착하는 경우에는, 2개의 글래스 기판 사이의 스 페이서(spacer)의 편재(偏在)가 발생하지 않도록 도32에 나타나 있는 바와 같은 흡착 패드661을 사용한다. 또한 대형의 접합 글래스 기판을 복수의 장소에서 흡착하는 경우에는, 이 흡착 패드661을 복수 개 사용한다. 이러한 경우에 각 흡착 패드의 부착 정도의 차이 및 흡착 패드를 복수 부착한 흡착 헤드의 흡착 대상물에 대한 경사로부터 각 흡착 패드와 흡착 대상물과의 사이에 간격이 생기기 때문에, 종래에는 흡착 패드의 흡착면을 전부 흡착 대상물에 접촉하여 흡착하려고 하면 흡착 대상물을 강하게 꽉 누르는 부분이 발생하는 경우가 있었다. 이 때의 흡착 대상물이, 예를 들어 취성재료기판이면 파손되거나 액정표시패널의 2개의 글래스 기판 사이의 간격이 변화될 우려가 있었다. 이러한 의미에서 종래의 진공 흡착 헤드에 있어서의 흡착 대상물을 흡착할 때의 흡착 패드와 흡착 대상물과의 간격은, 예를 들면 0.0mm～0.3mm인 것이 바람직하지만, 본 발명의 진공 흡착 헤드는 흡착 대상물에 접촉한 후에 흡착을 한다. 본 발명의 진공 흡착 헤드600이 흡착 대상물에 부드럽게 접촉하고, 상하 방향으로 원활하게 이동하기 때문에 흡착 패드의 높이가 일치하지 않아도 좋다. 또한 강한 힘으로 가압하더라도 파손되지 않고 확실하게 흡착할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 흡착 패드608의 구조에 대하여 도23을 사용하여 설명한다. 이 흡착 패드608은, 진공흡착 패드631과 스커트 패드(skirt pad)632를 포함하여 구성된다. 진공흡착 패드631은, 흡착반(吸着搬)633과 보강층(補强層)634가 양면 접착시트635a로 접합된 다층구조이다. 흡착반633은, 가장자리가 평평한 면인 기밀부(氣密部)633a와 다수의 요철부가 형성된 흡착부633b를 구비하고 있다.
흡착반633은 감광성 수지재(photo-sensitive resin material)로 이루어지는 원반 모양의 것이고, 그 중앙부에 상하 방향으로 관통하는 흡인구(suction opening)636의 일부로서 개구633d가 형성된다. 기밀부633a는 감광성 수지재가 에칭(etching)되지 않은 영역이다. 또한 기밀부633a의 내주측에는 고리 모양의 홈633c가 새로운 오목부로서 형성되어 있다. 또한 흡착반633의 중심에 개구633d가 형성된다. 이것들의 홈(groove)은 개구633d와 연결되어 있고, 오목부에 존재하는 공기를 배기할 때의 통로가 된다. 보강층634는, 흡착반633을 구성하는 감광성 수지재가 외부 응력(應力)에 의하여 변형되지 않도록 접합된 층이다.
스커트 패드632는, 플레이트부632a와 환상부(環狀部)632b 및 스커트부632c가 일체로 성형된 고무 성형품이다. 플레이트부632a는, 양면 접착시트635b를 통하여 진공흡착 패드631을 지지하는 원반 모양의 지지부재이며, 그 지름은 진공흡착 패드631의 외경보다 충분히 크다. 이 플레이트부632a의 중심에도 개구가 형성되고, 진공흡착 패드631의 개구와 연결되어 흡인구636이 형성된다. 환상부632b는, 소정의 간격을 두고 진공흡착 패드631을 둘러 싸도록 플레이트부632a의 외측 테두리 부분에 고리 모양으로 두껍게 형성되고, 또한 진공흡착 패드631은 환상부632b보다 아래로 돌출하도록 형성된다. 환상부632b의 하면은, 진공흡착 패드631의 하면보다 높게 형성된다. 스커트 부632c는 환상부632b를 그 뿌리로 하고, 취성재료기판과 대면(對面)하는 방향에서 원뿔 모양으로 넓어지며 얇은 고리 모양의 고무 부재이다.
스커트 패드632는, 흡착 대상물을 흡착할 때에 흡착부 주변에서의 배기 공간을 확대하고, 진공흡착 패드631과 흡착 대상물과의 흡착할 수 있는 간격을 넓게 하는 기능을 한다. 스커트부632c는 그 두께가 얇기 때문에, 흡착 패드608이 흡착 대상물에 근접하였을 때에 그 외주부가 접촉하여 탄성 변형한다. 이렇게 스커트 패드632의 스커트부632c는, 흡착 대상물과의 접촉에 의하여 외계(外界)로부터의 공기의 유입을 차단시키는 실(seal) 기능을 발휘한다.
슬릿632d는 환상부632b에 형성된 홈이고, 스커트 외부와 스커트 내부와의 사이에서 공기가 리크(leak)하도록 한 것이다. 이 슬릿632d는, 예를 들면 성형 후의 스커트 패드632에 대하여 측방(側方)의 일부분에 홈을 냄으로써 실현할 수 있다. 슬릿632d는, 스커트부632c가 흡착 대상물과 접촉하고 진공흡착 패드631이 흡착 대상물에 접촉할 때까지의 사이에 내부의 공간을 부압상태로 유지할 수 있고, 진공흡착 패드631이 흡착 대상물을 흡착하는 것을 방해하지 않는 크기의 관통 구멍이면 좋다.
도32에 나타내는 종래예2의 흡착 패드와 비교하여 도23에 나타내는 흡착 패드608에서는 스커트부가 부가됨에 따라 접촉 면적이 넓어지고, 흡착 대상물의 취성재료기판의 표면의 경사나 굴곡을 따르기 쉽게 하는 효과가 있다. 이에 따라 본원의 진공 흡착 헤드가 더 용이하게 취성재료기판의 표 면의 경사나 굴곡을 따라 기울기 때문에 취성재료기판을 흡착하기 직전에 흡착반633의 주변을 조기에 그리고 안정하게 부압으로 할 수 있다.
또한 도20～도22에서는 흡착 패드로서 도23에 나타내는 흡착 패드608을 부착한 예를 나타내었지만, 흡착 대상물의 소재, 구조, 형상에 따라서는 도31 또는 도32에 나타내는 흡착 패드를 부착하여도 좋다. 예를 들면 일반적인 기판, 프레스 가공품의 경우에는 도31의 흡착 패드651을 사용하여도 좋다. 또한 액정표시패널과 같은 접합 글래스 기판이나 접합 플라스틱 기판의 경우에 2개의 기판 사이의 간격이 변화되는 것을 피하기 위하여 도32의 흡착 패드661을 사용하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 구성된 진공 흡착 헤드600을 사용하여, 대형의 흡착 대상물을 흡착하여 반송하는 경우의 동작에 대하여 설명한다. 도24는 복수의 진공 흡착 헤드600이 부착된 반송로봇640의 일례를 나타내는 개관도이다. 처킹 테이블(chucking table)641에 대하여 흡착 대상물의 크기에 따라 복수의 앵글642a, 642b, 642c, 642d를 고정한다. 그리고 각각의 앵글642에 복수의 진공 흡착 헤드600을 흡착 대상물의 크기에 따라 일렬로 부착한다. 또한 도면에 나타내지 않은 워킹 테이블(working table)에 재치된 흡착 대상물의 표면에 굴곡이 있는 경우에도, 흡착 패드608이 굴곡을 따라 이동할 수 있기 때문에 종래예에서 서술한 바와 같이 높이를 정하는 기구나 개별적인 흡착 헤드의 높이 조절은 불필요하여, 흡착 헤드의 부착 조정 작업이 용이해진다. 도26은 복수의 진공 흡착 헤드600이 부착된 반송로봇640으로 단차가 있 는 흡착 대상물을 흡착하는 일례를 나타내는 개략도이다. 도26에 나타나 있는 바와 같이 흡착면에 있어서 작은 단차(오프셋)가 있는 흡착 대상물의 경우에도, 흡착 대상물의 표면 형상에 따라 흡착 패드가 상하로 이동하여 흡착 대상물의 표면을 따라 이동하기 때문에 확실하게 흡착할 수 있다. 또한 흡착 대상물이 작은 경우에는, 반송로봇640에 진공 흡착 헤드600을 1개만 설치하여도 좋다.
도25는, 복수 개의 흡착 패드608로 대형의 흡착 대상물을 흡착하여 들어 올릴 때에 대형의 흡착 대상물에 굴곡이 생기는 경우의 흡착 패드608의 자세 변화를 나타내는 모식도이다. 도25a는 흡착 전의 진공 흡착 헤드600의 상태를 나타내는 단면도이다. 전술한 바와 같이 상측 스프링605의 탄력에 의하여 흡인패드608이 최하단으로 강하한 상태를 나타낸다. 이 상태에서는, 도24에 나타내는 모든 진공 흡착 헤드600에 있어서의 흡착 패드608의 높이가 z축 방향으로 일치하고 있고, 흡착 패드608의 경사도 진공흡착장치 내의 스프링에 의하여 거의 일치된 상태로 되어 있다.
다음에 도면에 나타내지 않은 워킹 테이블에 재치된 흡착 대상물에 대하여 모든 진공 흡착 헤드600이 근접하고, 각 흡착 패드608이 흡착 대상물에 밀착한다. 진공 흡착 헤드600의 강하량(降下量)이 큰 경우에, 도25b에 나타나 있는 바와 같이 각 흡착 패드608이 -z축 방향으로 크게 이동한다. 흡착 대상물에 큰 굴곡이 있는 경우 또는 흡착 대상물의 표면이 다소 경사져 있더라도 흡인 샤프트607이 경사를 따라 이동함으로써 대응할 수 있 고, 각 흡착 패드에는 원하는 흡착력이 유지된다.
다음에 워킹 테이블로부터 흡착 대상물을 들어 올려 별도의 장소로 반송하는 경우를 생각한다. 대형의 흡착 대상물을 흡착하여 반송하면, 그 도중에 흡착 대상물이 자중에 의하여 휘어지는 경우가 있다. 특히 대형의 흡착 대상물이 흡착 패드에 의하여 주로 중앙부에서 지지되었을 때에 흡착 대상물의 외주부는 하방으로 휘어지기 쉽다. 이 경우에 외주부분에 있어서의 흡착 대상물의 표면의 법선(法線)이 진공 흡착 헤드600의 z축 방향으로부터 벗어나 버린다.
도32에 나타나 있는 바와 같이 좌우로 이동하는 기능이 없는 흡착 패드661을 사용하는 경우에는, 흡착반662가 흡착 대상물의 표면에 밀착한 후에 흡착 대상물의 일부의 표면이 기울어지면 흡착반662와 흡착 대상물의 표면의 평행도가 무너지고, 흡착반662에 있어서의 진공이 유지되지 않게 된다. 그러나 본 실시예에 있어서의 진공 흡착 헤드600을 사용하는 경우에는, 흡착반633이 경사를 따라 이동할 수 있기 때문에 외측에 배치된 흡착반633은 흡착 대상물의 표면의 경사에 대하여 자유자재로 이동할 수 있어 흡착반633의 흡착력이 유지된다.
또한 본 실시예의 진공 흡착 헤드는, 흡착 대상물을 흡착하기 전 및 흡착을 종료하여 흡착 대상물을 해방한 후에는 종래예의 흡착 패드와 같이 경사진 그 상태대로 있지 않고, 흡착 헤드 내부의 스프링의 복원력에 의하여 흡착면이 거의 바로 아래를 향하는 상태가 되도록 흡착 패드의 자세 가 복귀된다. 이 때문에 다음에 흡착 대상물을 흡착할 때에 흡착 대상물에 상처를 내거나 흡착 불량을 일으키는 일이 없다.
도23에 나타나 있는 바와 같은 흡착 패드608을 사용하는 경우에는, 흡착반633이 흡착 대상물의 표면에 밀착하였을 때에 스커트부632c는 흡착력에 기여하지 않은 상태가 된다. 이 상태에서 흡착 대상물의 일부의 표면이 기울어지면 흡착반633과 흡착 대상물의 표면의 평행도가 무너지고, 흡착반633에 있어서의 진공이 유지되지 않게 된다. 그러나 본 실시예의 진공 흡착 헤드600을 사용하는 경우에는, 탄성 지지부재로 지지된 흡인 샤프트607 또한 흡착 대상물의 표면이 부분적으로 경사지더라도 용이하게 흡착 대상물의 표면의 경사를 따라 이동할 수 있기 때문에 흡착 대상물을 견고하게 지지할 수 있다. 도25c는 이 상태를 나타내고 있다. 즉 흡착반633 자체가 흡착 대상물의 휘어짐에 따라 경사지고, 또한 흡인 샤프트607의 허용 경사각은, 흡인 샤프트607의 외경과 상측 케이싱 플레이트603 및 하측 케이싱 플레이트604의 내경에 의하여 결정된다. 흡인 샤프트607의 경사 탄력은, 상측 스프링605 및 하측 스프링606의 휨응력(bending force) 또는 편심하중(eccentricity load)에 의존하기 때문에 축 방향의 신장 또는 압축력과 비교하여 작아진다. 이것은 흡착 패드608이 흡착면의 경사에 대하여 유연하게 대응할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 본 실시예의 진공 흡착 헤드600은, 흡착을 종료하고 흡착 대상물을 해방한 후에 있어서 종래예의 흡착 패드와 같이 경사진 그 상태대로 있지 않고, 흡착 헤드 내부의 스프링력 에 의하여 흡착면이 거의 바로 아래를 향하는 상태가 되도록 흡착 패드의 자세가 복귀된다. 이 때문에 다음에 흡착 대상물을 흡착할 때에 흡착 대상물에 상처를 내거나 흡착 불량을 일으키는 일이 없다.
또한 본 실시예의 진공 흡착 헤드600은, 그 흡인 샤프트607이 축 방향에서 자유롭게 이동할 수 있고, 좌우로 이동하는 동작도 가능하고 또한 흡착 헤드 내부의 스프링력에 의하여 좌우로 이동한 상태로부터 소정의 방향을 향한 상태로 흡착 패드의 자세를 복귀시킨다. 이 때문에 종래의 진공흡착장치에 사용이 적합하지 않은 흡착 패드도, 흡착 대상물의 성질에 따라 사용할 수 있다. 특히 도32에 나타내는 흡착 패드661을 적합하게 사용할 수 있다.
다음에 본 발명의 흡착 헤드600을 흡착반이 위로 향한 상태에서 테이블 상에 격자 모양으로 배치하여 흡착 대상물을 지지하는 테이블100에 대하여 설명한다. 여기에서의 흡착 대상물은, 예로서 머더 접합 기판120으로 한다. 도27은 이 테이블100의 실시예의 정면도이고, 도28은 그 측면도이다.
테이블100은, 그 기부가 되는 베이스판(base plate)101 상에 흡착반이 위로 향한 진공 흡착 헤드600을 복수 개, 격자 모양으로 소정의 간격을 두어 배치하고 있다. 진공 흡착 헤드의 흡착부에는 원반 모양의 흡착 패드103이 부착되어 있고, 흡착 패드103은 그 중앙부에 상하 방향을 관통하는 배기 구멍104가 형성되어 있지만, 흡착면에 요철이 없는 형상으로 되어 있 다. 흡착 패드103은 수지재로 이루어지고, 예를 들면 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)인 PEEK(polyether ether ketone)재가 사용되고 있다. 배기 구멍104는, 도면에 나타내지 않은 펌프에 접속되어 있고, 적당하게 압축공기를 분출하거나 진공처리를 할 수 있도록 되어 있다.
또한 베이스판101에 수직 및 베이스판101의 X 및 Y방향의 일방의 단면을 따라 소정의 간격을 두고 일렬로 배치되는 복수 개의 기준 핀102와, 흡착 패드103에 재치된 머더 접합 기판120의 위치를 결정할 때에 머더 접합 기판120을 기준 핀102에 접촉시키기 위한 복수의 푸셔105가 각각 구비되어 있다. 푸셔105의 선단부에는, 머더 접합 기판120의 단면에 접촉하는 롤러106이 베어링을 통하여 부착되어 있다. 기준 핀102는, 롤러106과 동일한 것을 구비하여도 좋다.
도29는, 테이블100을 이용한 위치결정 동작을 설명하는 설명도이다. 머더 접합 기판120이 반송로봇에 의하여 테이블100에 재치되면, 각각의 흡착 패드103 중앙의 배기 구멍104로부터 압축공기가 분출하고, 분출한 압축공기에 의하여 기판120이 부상한다. 부상한 머더 접합 기판120은, 푸셔105에 의하여 X 및 Y방향의 기준 핀102에 접촉하여 위치결정된다. 위치결정이 완료되면 압축공기의 분출을 정지시키고, 머더 접합 기판120을 강하시켜 다시 흡착 패드103 상에 재치한다. 머더 접합 기판120은, 흡착 패드103에 재치되면 배기 구멍104로부터 도면에 나타내지 않은 진공펌프에 의하여 진공 흡인되고, 흡착 패드103으로 흡인 지지된다. 머더 접합 기판120이 흡착 패드103으로 흡인 지지되면, 롤러106은 원래의 상태로 복귀한다.
위치결정동작 시에 흡착 패드103으로부터 분출한 압축공기는, 도29의 화살표로 나타내는 바와 같이 머더 접합 기판120의 표면을 따라 흐른다. 이 때에 흡착 패드103의 표면이 요철이 없는 평면 패드이기 때문에, 압축공기의 흐름이 안정하여 난류의 발생을 방지할 수 있다. 그 결과 머더 접합 기판120은 진동하지 않고, 안정하게 부상한 상태가 된다.
도30은 본 실시예의 테이블에 있어서, 흡착 대상물을 부상시킨 변칙상태를 나타내는 모식도이다. 종래에는, 기판의 위치결정 시에 압축공기의 분출에 의하여 머더 접합 기판120과 테이블과의 간격을 형성하여 머더 접합 기판120을 부상시키고 있지만, 분출 에어에 의하여 머더 접합 기판120을 부상시키고 있기 때문에 머더 접합 기판120에는 휘어짐이나 굴곡이 발생하고, 머더 접합 기판120의 하면측의 기판이 부분적으로 테이블과 접촉하고 스쳐서 하면측의 기판 표면에 상처가 생기는 경우가 있었다. 또한 머더 접합 기판120의 위치결정동작 중에 테이블이 접촉함으로써 약간의 차이가 발생해 버리기 때문에 높은 정밀도의 위치결정(얼라인먼트)을 할 수 없다고 하는 문제도 있었다.
본 발명의 진공 흡착 헤드600은 흡인 샤프트가 축 방향 및 상기 축 방향과 경사지는 방향으로 미동할 수 있고 또한 탄성적으로 지지되어 있기 때문에 진공 흡착 헤드600을 이용한 테이블100에 있어서 진공 흡착 헤드600은, 흡인 샤프트607의 외경과 상측 케이싱 플레이트603 및 하측 케이싱 플 레이트604의 내경에 의하여 결정된 흡인 샤프트607의 경사 허용 범위 내에서, 도30에 나타나 있는 바와 같이 압축공기의 분출에 의한 베르누이 효과에 의하여 진공 흡착 헤드600의 흡착 패드103이 머더 접합 기판120의 휘어짐이나 굴곡을 완전히 따른다. 이 때문에 머더 접합 기판120과 흡착 패드103 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 이동한다. 배기 구멍104로부터 분출되는 압축공기는, 흡착 패드103의 외주에서 층 모양의 흐름이 되고, 머더 접합 기판120과 흡착 패드103과의 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 이 때문에 머더 접합 기판120의 이면에 손상을 입히는 것을 방지할 수 있고, 안정하게 부상한 상태를 유지할 수 있다.
이와 같이 안정한 상태에서 위치결정이 이루어지기 때문에 머더 접합 기판120은, 어긋나지 않고 높은 정밀도로 안정하게 위치결정된다. 위치결정이 완료된 머더 접합 기판120이 흡착 패드103에 재치되면, 진공 흡착 헤드600은 자유롭게 이동할 수 있기 때문에 상기한 베르누이 효과에 의하여 발생한 압력차에 따라 머더 접합 기판120의 표면의 경사에 대하여 자유자재로 이동할 수 있고, 재치된 머더 접합 기판120에 불필요한 응력을 가하지 않게 된다. 그 후의 진공펌프에 의한 진공처리에 있어서도, 흡착 패드103으로 머더 접합 기판120을 확실하게 흡인 지지할 수 있다.
또한 본 실시예의 진공 흡착 헤드를 이용한 테이블100은, 머더 접합 기판120의 위치결정을 하기 전에 재치하였을 때, 위치결정을 한 후에 다시 재치하였을 때, 머더 접합 기판120을 흡착하기 전 및 흡착을 종료하여 머더 접합 기판120을 해방한 후에 있어서 종래예의 흡착 패드와 같이 경사진 그 상태대로 있지 않고, 흡착 헤드 내부의 스프링력에 의하여 흡착면이 거의 바로 위를 향하는 상태가 되도록 복귀된다. 이 때문에 다음에 머더 접합 기판120을 재치할 때에 머더 접합 기판120에 상처를 내거나 흡착 불량을 일으키는 일이 없다.
테이블100은, 기판의 사이즈에 따라 적어도 하나의 진공 흡착 헤드600을 구비하고 있으면 좋다. 복수 개의 진공 흡착 헤드를 구비하는 경우에는, 도27에 나타나 있는 바와 같이 격자 모양으로 배치하는 것이 바람직하다. 또한 전술한 바와 같은 테이블에 위치결정수단을 더 설치한 위치결정장치는, 플랫 패널 디스플레이의 제조공정 및 반도체 소자의 제조공정에 있어서 기판을 반입하기 전의 프리 얼라인먼트 장치(pre-alignment device)로서 매우 유효하게 적용된다.
이상, 진공 흡착 헤드의 상세를 설명하였다.
(기판 부착물 제거장치의 상세)
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 기판 부착물 제거장치700(에어 나이프700)을 설명한다.
본 발명에 있어서 「유체」로는 건조 공기, 건조 압축공기, 질소, 헬륨, 아르곤 등의 기체, 물, 세정액(洗淨液), 에칭액(etching液) 등의 처리액, 연삭수(硏削水), 절삭수(切削水) 등의 가공액, 물과 압축공기의 혼합유체, 세정액과 압축공기의 혼합유체, 용제(溶劑) 등이 포함된다.
도33은, 본 발명의 기판 부착물 제거장치700의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다. 이 기판 부착물 제거장치700은, 상부 기판 절단장치60, 하부 기판 절단장치70(도1 참조)으로 스크라이브 라인이 형성된 기판에 스팀 유닛부160으로 증기를 기판의 양 주면에 분사한 후의 공정으로서 기판의 표리면에 부착된 액체를 건조시키는 것이다.
본 발명에 있어서 「기판」으로는 강판 등의 금속기판, 목판, 플라스틱 기판, 인쇄기판, 및 세라믹 기판, 반도체 기판, 글래스 기판 등의 취성재료기판의 단판이 포함된다. 또한 이러한 단판의 기판에 한정되지 않고, 플랫 패널 디스플레이 장치에 사용되는 취성재료기판 상호간을 접합시킨 액정표시패널기판 및 그 머더 기판 등이 포함된다.
기판 부착물 제거장치700은 한 쌍의 에어 나이프 유닛710A 및 710B와, 에어 나이프 유닛710A 및 710B의 각각을 지지하는 한 쌍의 유닛 지지부712, 712와, 유닛 지지부712, 712를 부착하는 상부 부착 베이스708로 주로 구성된다. 또한 기판 부착물 제거장치700은 한 쌍의 에어 나이프 유닛710C 및 710D와, 에어 나이프 유닛710C 및 710D의 각각을 지지하는 한 쌍의 유닛 지지부712, 712와, 유닛 지지부712, 712를 부착하는 하부 부착 베이스709로 구성된다.
한 쌍의 유닛 지지부712, 712는, 에어 나이프 본체715와 기판이 서로 상대적으로 이동되는 기판 반송로에 있어서, 에어 나이프 본체715와 기판의 주면과의 사이에 상대적으로 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 대략 균 일한 형상을 구비하는 유체 유입로가 형성되도록 에어 나이프 본체715를 지지한다.
에어 나이프 유닛710A 및 710B는, 각각 한 쌍의 유닛 지지부712, 712를 통하여 에어 나이프 유닛710A 및 710B의 길이방향이 각각 X방향을 따르도록 상부 부착 베이스708에 설치된다. 기본적으로 에어 나이프 유닛710B는 에어 나이프 유닛710A와 동일한 것이다.
에어 나이프 유닛710C 및 710D는, 각각 한 쌍의 유닛 지지부712, 712를 통하여 에어 나이프 유닛710C 및 710D의 길이방향이 각각 X방향을 따르도록 하부 부착 베이스709에 설치된다. 기본적으로 에어 나이프 유닛710C 및 710D는 에어 나이프 유닛710A와 동일한 것이다.
도34는, 에어 나이프 유닛710A와 그 에어 나이프 유닛710A를 지지하는 유닛 지지부712를 나타내는 개략적인 사시도이다. 에어 나이프 유닛710A는 적어도 1개의 에어 나이프 본체715로 구성된다. 도34에 있어서는 3개의 에어 나이프 본체715를, 예를 들면 볼트718에 의하여 일렬로 연결시켜 에어 나이프 유닛710A로 하고 있다.
에어 나이프 유닛710A로부터, 예를 들면 압축공기가 분출하는 면715a에는, 715a의 경사면을 따라 압축공기가 분출하도록 커버716이 부착되고, 가압된 건조 기체를 분출할 수 있는 유체분출용 슬릿717이 형성된다. 에어 나이프 유닛710A의 양 측면715b 및 715c에는 각각 커플링(coupling)719 및 720이 부착되고, 각각의 커플링719 및 720에 튜브721이 접속되어 있다. 또한 도면에 나타내지 않은 압축공기 공급원을 통하여 튜브721 내에서 압축공기가 에어 나이프 유닛710A의 내부로 공급된다.
에어 나이프 유닛710A를 지지하는 한 쌍의 유닛 지지부712, 712는, 일례로서 케이싱722의 내부를 슬라이딩하는 슬라이딩부723a를 구비하는 로드723을 구비하고, 로드723의 슬라이딩부723a와 로드723의 선단부723b측의 케이싱면과의 사이에 압축 스프링724가 로드723에 삽입되는 구성으로 하고, 로드723의 선단부에 부착된 부착부재725가 볼트 등을 이용하여 에어 나이프 본체715의 윗면에 부착된다. 또한 유닛 지지부712의 로드723의 선단부723b측과 반대측인 케이싱722의 윗면은, 에어 나이프 유닛710A가 X방향을 따르도록 상부 부착 베이스708에 부착된다.
도35는, 에어 나이프 유닛710A～710D를 구성하는 에어 나이프의 구조를 설명하는 단면도이다. 에어 나이프 본체715에는 그 길이방향으로 관통하는 관통 구멍715d가 형성되고, 그 관통 구멍715d와 연결되는 긴 구멍715e가 에어 나이프 본체715의 면715a에 형성된다. 또한 에어 나이프715의 면715a에는 L자형의 커버716이 설치되어 있다. 커버716은 에어 나이프 본체715와의 사이에 유체분출용 슬릿717을 형성한다. 에어 나이프 유닛710A에 설치된 커플링719 및 720(도34)으로부터 에어 나이프의 관통 구멍715d에 공급된 압축유체가 715e를 지나 에어 나이프715의 면715a를 따라 흐르고, 유체분출용 슬릿717로부터 분출한다. 또한 도34에 있어서, 에어 나이프 유닛710A의 유체의 분출방향이 +Y방향인 것에 대하여 에어 나이프 유닛710B의 유체의 분출방향 은 -Y방향이고, 에어 나이프 유닛710C의 유체의 분출방향이 +Y방향인 것에 대하여 에어 나이프 유닛710D의 유체의 분출방향은 -Y방향이다.
에어 나이프 유닛710A는, 에어 나이프 본체715와 기판93의 주면과의 사이의 클리어런스를 조정하는 클리어런스 자동조정수단을 구비한다. 클리어런스 자동조정수단은 도35에 나타나 있는 바와 같이 에어 나이프 본체715의 하부(저면)에 형성되고, 기판의 주면과의 사이에서 유체를 층류(層流) 상태로 통과시키는 층류 형성면715f와, 에어 나이프 본체715를 회전할 수 있도록 지지하는 상기의 유닛 지지부712, 712로 이루어지는 클리어런스 자동조정수단을 구비한다.
유닛 지지부712, 712로 구성되는 클리어런스 자동조정수단을 설명한다. 클리어런스 자동조정수단은, 유체 유입로를 건조 기체가 통과할 때에 발생하는 벤투리 효과를 이용하여 에어 나이프 본체715와 기판90의 주면과의 사이의 클리어런스를 조정한다.
유체분출용 슬릿717로부터 분출되는 가압된 유체는 층류 형성면715f(에어 나이프 본체715의 저면)와 기판93의 표면에 의하여 형성되는 유체 유입로를 압축된 층류로서 통과하기 때문에, 기판93의 표면에 부압이 발생한다(벤투리 효과). 유닛 지지부712, 712의 압축 스프링이 에어 나이프 유닛710A를 지지하고 상방을 향하는 지지력과, 상기 부압이 에어 나이프 유닛710A의 에어 나이프 본체715의 층류 형성면715f를 끌어당기는 흡인력이 균형을 이룸으로써 에어 나이프 유닛710A와 기판93과의 사이에 에어 나이프 유닛710A의 길 이방향으로 균일한 클리어런스가 발생한다.
상기 클리어런스는 유체분출용 슬릿717로부터 분출되는 유체의 유량, 유체를 압축시키는 가압력, 유체가 층류 형성면715f를 통과할 때의 유속 중 적어도 하나를 변화시킴으로써 상기 클리어런스의 간격을 조정할 수 있다. 따라서 기판의 휘어짐 등을 흡수하여 상기 클리어런스를 안정하게 지지할 수 있다(이상 청구항27의 작용).
또한 층류 형성면715f와 기판 주면(표면 및/또는 이면)에 의하여 형성되는 유체 유입로에 층류를 통과시킴으로써 기판 주면의 부근에 부압을 발생시키고(벤투리 효과), 에어 나이프 본체715를 지지하는 유닛 지지부712의 상방을 향하는 지지력과 부압이 에어 나이프 본체715를 끌어당기는 흡인력이 균형을 이룬다. 그 결과, 에어 나이프 본체715와 기판 주면과의 사이에 기판90의 이동방향과 직교하는 방향으로 대략 균일한 형상을 구비하는 유체 유입로를 용이하게 형성할 수 있다(이상 청구항28의 작용).
이러한 구성의 기판 부착물 제거장치700의 동작 및 작용에 대하여 설명한다.
도33에 나타나 있는 바와 같이 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70으로부터 배출된 기판93은, 상류 컨베이어에 재치되어 기판 부착물 제거장치700으로 반송된다. 도36은, 기판93이 기판 부착물 제거장치700으로 반송되기 전의 에어 나이프 유닛의 상태를 설명하는 도면이다. 기판이 반송되기 전에 각 에어 나이프 유닛710A～710D는, 기판93의 반송면(기판93의 하 면)으로부터 수 mm의 간격을 두고 대기하는 상태가 된다.
도37은, 기판93의 표리면에 부착되어 있는 액체를 제거하고 있을 때의 에어 나이프 유닛의 상태를 설명하는 도면이다. 먼저 기판93이 상류 컨베이어에 의하여 도면 중의 화살표 방향에서 기판 부착물 제거장치700으로 반송되면, 에어 나이프 유닛710A～710D에서 건조 압축공기가 공급된다. 그리고 기판93이 에어 나이프 유닛710A와 에어 나이프 유닛710C의 에어 나이프 본체715의 층류 형성면715f를 통과한 시점에서, 기판93과 에어 나이프 유닛710A 및 710C의 층류 형성면715f와의 사이의 유체 유입로에 건조 압축공기가 흐르고, 벤투리 효과에 의하여 기판93의 표리면 부근에 부압이 발생하고, 에어 나이프 유닛710A와 710C가 각각 기판93의 표리면에서 약 20㎛-100㎛의 클리어런스를 유지하는 위치까지 접근 또는 이반(離反)한다. 에어 나이프 유닛710A와 710B와의 사이 및 에어 나이프 유닛710C와 710D와의 사이에는 각각의 에어 나이프 유닛의 유체분출용 슬릿717로부터 분출된 공기에 의하여 벽면이 형성된다(공기의 벽). 에어 나이프 유닛710A 및 710B로부터 분출된 건조 압축공기는, 그 벽면으로 막힘으로써 에어 나이프 유닛710A 및 710C와 그것들의 공기의 벽면과의 사이에 형성되는 유체 유출로를 따라 기판93의 표리면에서 멀어지도록 흐른다. 또한 에어 나이프 유닛710A 및 710C로부터 분출되는 건조 압축공기는, 에어 나이프 유닛710A 및 710C의 에어 나이프 본체715의 층류 형성면715f와의 사이의 경로의 단면적이 매우 작은 유체 유입로를 통과하고, 경로의 단면적이 작은 유체 유입로로부터 경로의 단면적이 큰 유체 유 출로로 한번에 분출하여 확산함으로써 기판90의 표리면에 부착된 액체L을 안개 모양(미스트화)으로 하고, 기판93의 표리면에 부착된 액체L을 혼합하여 유체 유출로를 따라 각각 기판93의 표리면에서 멀어지도록 상승 및 하강한다. 또한 건조 압축공기는 경로가 좁은 유체 유입로로부터 경로가 넓은 유체 유출로로 한번에 분출함으로써 미스트를 포함한 압축공기의 유속이 한번에 상승하고, 기판90의 표리면에서 멀어지도록 흐르기 때문에 미스트가 기판93의 표리면에 재부착하는 것을 방지할 수 있다.
또한 기판93의 근방에 공기 흡인 구멍부(도면에는 나타내지 않는다)를 형성한 경우에는, 기판93으로부터 미스트를 포함한 압축공기가 상기 흡인 구멍부로 흘러, 분출한 미스트가 다시 기판93에 부착되지 않는다.
또한 본 발명의 기판 부착물 제거장치700을 이용하여 기판93을 건조시키는 것이 종래의 장치와 같이 에어 나이프를 이용하여 액체를 기판의 후방으로 모으는 것이 아니고, 기판93의 표면을 건조시키기 위하여 적어도 한 쌍의 에어 나이프 유닛을 기판의 진행방향으로 배열하고, 그 한 쌍의 에어 나이프 유닛 내, 기판93의 진행방향에 대하여 후방의 일방의 에어 나이프 유닛으로부터 분출되는 건조 압축공기는 기판93의 진행방향의 전방으로 기판에 부착된 액체L을 밀어내고, 그 액체L을 안개 모양으로 만드는 역할을 담당하고 있다. 또한 상기 한 쌍의 에어 나이프 내, 진행방향에 대하여 전방의 타방 에어 나이프 유닛으로부터 분출되는 건조공기는 상기 일방의 에어 나이프 유닛으로부터 분출된 건조 압축공기가 남긴 기판 상의 공 기(수분)를 안개 모양화(미스트화)로 하고, 기판93을 완전하게 건조시킴과 아울러 상기 일방의 에어 나이프 유닛으로부터 분출된 건조 압축공기와 유체 유출로에서 합류하고, 유체가 기판93의 표면으로부터 멀어지도록 급격하게 유체 유출로를 따라 상승하는 것을 돕는 역할을 담당하고 있다.
이 실시예에서는, 기판93과 에어 나이프 유닛710A～710D의 층류 형성면715f와의 사이에 형성되는 유체 유입로에 건조 압축유체가 흐르고, 유로가 좁은 유체 유입로에서 유체의 압축이 이루어지고, 그 후에 유체 유출로에서 유체의 확산이 이루어지기 때문에 기판93의 표리면의 부착물이 응집하지 않고, 유체에 혼합되어 미세화되어 기판93의 표리로부터 용이하게 제거할 수 있다.
또한 에어 나이프 유닛710A～710D 중 어느 하나 및/또는 유체로 형성되는 벽면이, 그 벽면과 에어 나이프 유닛710A～710D 중 어느 하나와의 사이에 형성되는 유체 유출로의 유로 단면적이 유체 유입로의 유로 단면적보다 커지도록 에어 나이프 유닛710A～710D에 대향하는 위치에 배치되기 때문에 가압된 유체는 경로가 좁은 유체 유입로로부터 경로가 넓은 유체 유출로로 한번에 분출하게 되고, 유체의 유속이 한번에 상승하여 한층 더 기판93의 표리면으로부터 부착물을 제거하는 능력이 증가하는 효과를 얻을 수 있다(이상 청구항26의 작용).
적어도 한 쌍의 에어 나이프 유닛이 에어 나이프 유닛의 유체분출용 슬릿717이 형성되는 측에 대향하여 배치되기 때문에, 유체가 확실하게 유체 유출로를 따라 기판93의 표리면으로부터 멀어지도록 흘러 기판93의 표리면의 부착물의 제거가 촉진되는 효과를 얻을 수 있다.
기판93의 표리면에 적어도 하나의 에어 나이프가 각각 배치되기 때문에 기판93의 표리면의 기판 부착물의 제거가 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
에어 나이프 유닛710A～710D를 지지하는 유닛 지지부712가, 유체 유입로를 유체가 통과할 때에 발생하는 벤투리 효과를 이용하여 에어 나이프 유닛710A～710D와 기판93의 표리면과의 사이의 클리어런스를 조정하는 클리어런스 자동조정수단을 구비하기 때문에, 기판93의 표리면에 부착된 제거 대상물에 맞추어 상기 클리어런스를 조정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
클리어런스 자동조정수단은, 에어 나이프 유닛710A～710D를 기판93의 표리면과의 사이에서 회전할 수 있도록 지지하는 유닛 지지부(탄성체)712와, 기판93의 표리면과 대향하고 또한 유체 유입로의 일부를 형성하는 에어 나이프 유닛710A～710D의 에어 나이프 본체715의 일측면에 형성되고, 기판93의 표리면과의 사이에서 유체를 층류 상태로 통과시키는 층류 형성면715f를 구비하여 이루어진다. 따라서 층류 형성면715f와 기판의 표리면에 의하여 형성되는 유체 유입로를 층류가 통과하기 때문에 기판93의 표리면 부근에 부압이 발생한다. 에어 나이프 유닛710A～710D를 지지하는 유닛 지지부(탄성체)712의 상방을 향하는 지지력과 상기 부압이 에어 나이프 본체를 끌어당기는 흡인력이 균형을 이룸으로써 에어 나이프 유닛710A～710D와 기판93의 표리면과의 사이의 상기 유체 유입로의 간격이 좁아지고, 유체 유입로를 통과한 층류는 좁은 경로로부터 경로가 넓은 장소로 한번에 분출하게 되고, 유체의 유속이 한번에 상승하여 한층 더 기판90의 표리면으로부터 부착물을 제거하는 능력이 증가하는 효과를 얻을 수 있다.
상기한 바와 같이 유체 유입로에는, 기판의 이동방향과 직교하는 방향으로 균일하게 압축된 건조 기체의 흐름이 형성된다. 유체 유입로에 있어서 기판90의 표리면의 유체 부착물은 건조 기체와 혼합하여 유체 유입로보다 단면적이 큰 유체 유출로로 인도된다. 유체 유출로에서 확산된 건조 기체는 미스트가 된 유체 부착물을 동반하는 흐름을 형성하고, 벽면을 따라 기판의 표리면으로부터 멀어지기 때문에 유체 유입로에서 건조 기체의 압축이 이루어지고, 그 후에 유체 유출로에서 건조 기체의 확산이 이루어진다. 따라서 기판90의 표리면에 부착된 부착물은 응축하지 않고, 건조 기체에 혼합되고 미세화(미스트화)되어 제거된다. 그 결과, 기판90의 표리면을 완전하게 건조시킬 수 있다(이상 청구항25의 작용).
또한 유체분출용 슬릿717이 형성된 측에 대향하여 한 쌍의 에어 나이프 본체715가 배치되기 때문에, 건조 기체가 확실하게 유체 유출로를 따라 기판90의 주면으로부터 멀어지도록 흘러 기판의 건조가 촉진된다(이상 청구항29, 30의 작용).
이하, 클리어런스 조정수단의 다른 형태를 나타낸다.
도38은, 본 발명의 실시예의 기판 부착물 제거장치1000을 나타내는 개 략적인 사시도이다. 이 기판 부착물 제거장치1000은, 기판 부착물 제거장치700의 유닛 지지부712가 다른 유닛 지지부730으로 교체된 것 이외에는 구조적으로 다르지 않기 때문에, 각각의 부재에 관한 설명은 기판 부착물 제거장치700과 동일한 부호를 사용함으로써 생략한다.
도39는, 유닛 지지부730의 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다. 도39로 유닛 지지부730에 대하여 설명한다. 케이싱732는, 하부에 플랜지732a가 일체로 형성된 원통 모양의 부재이고, 상측 스프링735 및 하측 스프링736이 케이싱732의 내부에서 자유롭게 변형하기 위한 클리어런스를 가지고 있다. 플랜지부732a는, 케이싱732를 하측 케이싱 플레이트734에 고정하는 것이고, 고정용의 나사 구멍이 형성되는 정도의 두께를 구비하고 있다. 상측 케이싱 플레이트733은, 그 중앙에 제1개구를 구비하고, 상측 스프링735 및 하측 스프링736을 통하여 샤프트737이 상하로 이동할 수 있도록 지지할 때에 상측 스프링735의 상부를 고정하는 것이고, 상측 케이싱 플레이트733은 나사에 의하여 케이싱732의 상단면에 고정된다. 상측 케이싱 플레이트733의 내측에 고리 모양의 돌기733a가 형성된다. 하측 케이싱 플레이트734는 원형의 플레이트로 구성되고, 그 중앙에 제2개구를 구비하고, 내측에 고리 모양의 돌기734a가 형성되어 있다. 돌기733a는 상측 스프링735의 상단위치를 상측 케이싱 플레이트733과 동축으로 제한하고, 돌기734a는 하측 스프링736의 하단위치를 하측 케이싱 플레이트734와 동축으로 제한하는 것이다. 또한 상측 케이싱 플레이트733의 중앙의 제1개구와 하측 케이싱 플레이트734의 중앙의 제2개 구는, 그 내측에 샤프트737을 접촉시킴으로써 샤프트737의 경사를 제한하는 것이다.
샤프트737의 중앙부의 플랜지는, 상측 스프링735 및 하측 스프링736을 각각 가압하는 역할을 하고 있다.
샤프트737의 하측 스프링736측의 선단에는 부착 금속 피팅(attachment metal fitting)738이 부착되고, 에어 나이프 유닛710A～710D 중의 어느 하나와 볼트 등을 이용하여 접합된다. 또한 상측 케이싱 플레이트733은, 상부 부착 베이스708 또는 하부 부착 베이스709와 볼트 등을 이용하여 결합된다.
도39와 같은 유닛 지지부730을 본 발명의 기판 부착물 제거장치1000에 채용함으로써 상류 컨베이어, 하류 컨베이어의 설치상황에 따라 기판 부착물 제거장치1000으로 기판93을 처리할 때에 기판93에 대략 X방향을 따르는 상하 방향(Z방향)의 경사가 발생하는 경우에 있어서도, 에어 나이프 유닛710A～710D의 층류 형성면715f와 기판의 표리면과의 간격을 약 20㎛-100㎛로 유지할 수 있다.
이하, 에어 나이프 유닛의 다른 형태를 나타낸다.
도40은, 본 발명의 실시예의 기판 부착물 제거장치1500의 개략적인 모식 단면도이다. 도41은, 본 발명의 실시예의 기판 부착물 제거장치1500에 설치되는 연결 에어 나이프 유닛1600을 나타내는 외관 사시도이다. 이 연결 에어 나이프 유닛1600은 상기 한 쌍의 유닛 지지부712, 712 또는 한 쌍의 유닛 지지부730, 730으로 지지되고, 연결 에어 나이프 유닛1600이 기판93의 진 행방향(+Y방향)과 직교하는 X방향을 따르도록 상부 부착 베이스708 또는 하부 부착 베이스709와 볼트 등을 이용하여 결합된다.
도41에 나타나 있는 바와 같이 연결 에어 나이프 유닛1600은, 에어 나이프부1600a 및 1600b가 유체분출용 슬릿1607에 대향하도록 일체적으로 형성된 복수의 유체 개방용의 구멍부1608(도40의 파선부를 구비한다)을 구비한다. 에어 나이프부1600a 및 1600b는 에어 나이프 본체715(도35 참조)와 동일한 것이고, 도35 및 도41을 참조하면 에어 나이프부1600a 및 1600b의 길이방향으로 관통하는 관통 구멍715d가 형성되고, 그 관통 구멍715d와 연결되는 긴 구멍715c가 에어 나이프부1600a 및 160b의 면1600c 및 1600d에 형성된다. 또한 연결 에어 나이프 유닛1600의 에어 나이프부1600a 및 1600b의 각각의 면1600c 및 1600d에는 L자형의 커버1606이 설치되어 있다. 연결 에어 나이프 유닛1600에 설치된 커플링(도면에 나타내지 않는다)으로부터 에어 나이프부1600a 및 1600b의 관통 구멍715d에 공급된 압축유체가 긴 구멍715e를 지나고, 연결 에어 나이프 유닛1600의 에어 나이프부1600a 및 1600b의 각각의 면1600c 및 1600d를 따라 흘러 유체분출용 슬릿1607로부터 분출한다.
이와 같이 연결 에어 나이프 유닛1600을 이용하며 도40에 나타내는 본 발명의 기판 부착물 제거장치1500은 기판처리부를 구성하는 부품수를 줄임으로써 기판 부착물 제거장치1500의 조립시간을 줄일 수 있다.
이하, 기판의 주면으로부터 유출되는 유체 유출로의 유체를 보충하는 보충수단을 부착한 예를 나타낸다. 도42는, 본 발명의 실시예의 기판 부착 물 제거장치2000의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이다. 이 기판 부착물 제거장치2000은, 도33, 도38 및 도40을 참조하여 설명한 기판 부착물 제거장치700, 기판 부착물 제거장치1000 및 기판 부착물 제거장치1500에 있어서, 상부 부착 베이스708 및 하부 부착 베이스709에 각각 긴 구멍의 배기구708a 및 709a를 형성하고, 그것들의 배기구708a 및 709a를 덮도록 흡인 커버2001을 각각 설치하고, 그것들의 흡인 커버2001에 흡인 모터(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 흡인되는 배기 덕트(흡인수단)에 이어지는 배관을 연결하기 위한 플랜지2002가 각각 설치된다.
기판 부착물 제거장치2000에서는, 에어 나이프 유닛(에어 나이프부) 사이에 형성되는 유체 유출로를 따라 기판표리면으로부터 급격하게 상방 또는 하방으로 흘러 나오고 미스트를 포함하는 압축공기를 높은 효율로 기판 부착물 제거장치2000의 외측으로 배출할 수 있다.
또한 흡인 모터 등으로 흡인하는 배기 덕트(도면에 나타내지 않는다)가 유체 유입로에 연결됨으로써, 기판93의 표리면으로부터 유출되는 유체 유출로의 유체를 강제적으로 포착하기 때문에 기판93의 표리면으로부터 제거한 부착물의 재부착을 방지할 수 있다.
또한 에어 나이프의 형상은, 압축유체가 이 에어 나이프의 형상에 따라 상승 또는 하강하기 쉽도록 편의상 6각형의 형상으로 하였지만, 압축유체가 상승 혹은 하강하기 쉽고, 또한 기판과 평행한 면715f를 구비하면 6각형의 형상에 한정되지 않고 다른 형상으로 하여도 좋다.
또한 복수의 에어 나이프 유닛을, 에어 나이프 본체715의 유체분출용 슬릿717이 형성되는 측의 반대측을 벽면으로 하여 기판93의 반송경로에 배치함으로써, 여러 번 기판 표면의 부착물의 제거가 이루어지기 때문에 거의 완전하게 기판 표면의 부착물을 제거할 수 있다.
또한 상기 복수의 에어 나이프 유닛 중의 적어도 하나의 에어 나이프 유닛의 유체분출용 슬릿으로부터 분출되는 유체를 세정액으로 하고, 상기 복수의 에어 나이프 유닛 중의 적어도 하나의 에어 나이프 유닛의 유체분출용 슬릿으로부터 분출되는 유체를 건조 압축기체로 함으로써, 기판 세정용의 액체로 기판의 표면을 세정한 후에 세정한 기판의 표면을 건조시킬 수 있다.
또한 취성재료기판 상호간을 접합시킨 기판이며 FPD(플랫 패널 디스플레이)에 사용되는 PDP(플라즈마 디스플레이 패널), 액정표시패널, 반사형 프로젝터 패널, 투과형 프로젝터 패널, 유기EL 소자 패널, FED(필드 에미션 디스플레이) 등의 패널기판 및 그 머더 기판에 본 발명의 기판처리장치 및 기판처리방법을 유효하게 적용시킬 수 있다.
또한 상기의 실시예에서는, 주면이 수평방향으로 연장된 기판에 대하여 그 주면의 상방 및/또는 하방에 에어 나이프 유닛을 배치하는 구성을 나타내었지만, 이러한 형태에 한정되지 않고, 예를 들면 주면이 연직방향으로 연장된 기판에 대하여 그 주면의 일방 및/또는 타방(즉 좌방(左方) 및/또는 우방(右方))에 에어 나이프 유닛을 배치하는 구성으로 하여도 좋다.
본 발명의 기판 부착물 제거장치에 의하면, 기판과 에어 나이프 유닛의 층류 형성면과의 사이에 형성되는 유체 유입로에 유체가 흐르고, 유로가 좁은 유체 유입로에서 유체의 압축이 이루어지고, 그 후에 유체 유출로에서 유체의 확산이 이루어지기 때문에 기판 주면의 부착물이 응집하지 않고, 유체에 혼합되고 미세화되어 기판 주면으로부터 용이하게 제거할 수 있다.
이상, 기판 부착물 제거장치의 상세를 설명하였다.
이상, 도1～도42를 참조하여 본 발명의 실시예1의 기판 절단 시스템1을 설명하였다.
(실시예2)
이하, 도43～도55를 참조하여 본 발명의 실시예2의 기판 절단 시스템200을 설명한다.
도43은 본 발명의 실시예2의 기판 절단 시스템200 전체를 나타내는 개략적인 사시도, 도44는 그 기판 절단 시스템200의 평면도, 도45는 그 기판 절단 시스템200의 측면도이다. 또한 본 발명에 있어서, 「기판」에는 복수의 기판으로 절단되는 머더 기판을 포함하고, 또한 강판 등의 금속기판, 목판, 플라스틱 기판, 및 세라믹스 기판, 반도체 기판, 글래스 기판 등의 취성재료기판 등의 단판이 포함된다. 또한 이러한 단판에 한정되지 않고, 한 쌍의 기판 상호간을 접합시킨 접합기판, 한 쌍의 기판 상호간을 적층시킨 적층기판도 포함된다.
본 발명의 기판 절단 시스템은, 예를 들면 한 쌍의 글래스 기판이 서로 접합된 액정표시장치의 패널기판(표시패널용 접합기판)을 제조할 때에, 이 기판 절단 시스템에 의하여 한 쌍의 머더 글래스 기판이 서로 접합된 접합 머더 기판90이 복수 개의 패널기판93(표시패널용 접합기판)으로 절단된다.
본 실시예2의 기판 절단 시스템200은 위치결정 유닛부220, 스크라이브 유닛부240, 리프트 컨베이어부260, 스팀 브레이크 유닛부280, 기판반송 유닛부300, 패널 반전 유닛부320, 패널 단자 분리부340을 구비하고 있다.
본 실시예2의 기판 절단 시스템200에 있어서, 위치결정 유닛부220이 배치되어 있는 측을 기판반입측, 패널 단자 분리부340이 배치되어 있는 측을 기판반출측으로 하여 이하의 설명을 한다. 또한 본 발명의 기판 절단 시스템200에 있어서, 기판이 반송되는 방향(기판의 이동방향)은 기판반입측에서 기판반출측을 향하는 +Y방향이다. 또한 이 기판이 반송되는 방향은 스크라이브 유닛부240의 스크라이브 장치 가이드체242에 대하여 수평상태로 직교하는 방향이고, 스크라이브 장치 가이드체242는 X방향을 따르도록 설치된다.
기판으로서 접합 머더 기판90을 절단하는 경우를 예로 들어 이하의 설명을 한다. 먼저 전(前)공정의 반송장치(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 접합 머더 기판90이 위치결정 유닛부220으로 반입된다. 그 후에 위치결정 유닛부220은 접합 머더 기판90을 스크라이브 유닛부240의 제1기판 지지부241A에 재치하여 제1기판 지지부241A 상에서 접합 머더 기판90의 위치를 결정한다. 기판 절단 시스템200은, 위치결정 유닛부220을 구비함으로써 기판의 표리면의 스크라이브 예정라인을 따라 정확하게 스크라이브 라인을 형성할 수 있다(이상 청구항39의 작용).
위치결정 유닛부220은, 도46에 나타나 있는 바와 같이 설치대230의 상방에 지주228을 사이에 두고 Y방향을 따라 설치대230의 일방의 테두리를 따라 연장하는 가이드 바226과, 가이드 바226과 평행하고 설치대230의 타방의 테두리를 따라 연장하는 가이드 바227을 구비한다. 또한 가이드 바226과 가이드 바227 사이의 설치대230의 기판반입측에는, 설치대230의 상방에 지주228을 사이에 두고 X방향을 따라 연장하는 가이드 바225를 구비하고 있다.
가이드 바225와 가이드 바226에는 접합 머더 기판90의 위치를 결정할 때에 기준이 되는 복수의 기준 롤러223이 각각 설치되어 있고, 가이드 바227에는, 접합 머더 기판90의 위치를 결정할 때에 가이드 바226에 구비된 기준 롤러223을 향하여 접합 머더 기판90을 압입(壓入)하는 복수의 푸셔224가 구비된다.
설치대230의 상방에는 가이드 바226과 가이드 바227의 사이에 소정의 간격으로 복수의 흡인 패드 베이스221이 설치되고, 그것들의 흡인 패드 베이스221은, 설치대230의 가이드 바226측의 상면에 설치된 승강장치222와 설치대230의 가이드 바227측의 상면에 설치된 승강장치222로 지지된다.
흡인 패드 베이스221에는 복수의 흡인 패드221a가 구비되고, 전공정의 반송장치(도면에 나타내지 않는다)로부터 이것들의 복수의 흡인 패드221a가 접합 머더 기판90을 받고, 도면에 나타내지 않은 흡인장치에 의하여 접합 머더 기판90을 흡인하여 흡착한다.
또한 위치결정 유닛부220의 복수의 흡인 패드 베이스221에는, 예를 들면 도20～도32를 참조하여 설명한 바와 같은 복수의 진공 흡착 헤드600에 복수의 흡인 패드221a를 부착하여도 좋다. 이 경우에 복수의 진공 흡착 헤드600은, 전공정으로부터 기판90을 확실하게 받고, 기판90을 안정하게 부상시켜 위치를 결정할 수 있다(이상 청구항40의 작용).
예를 들면 진공 흡착 헤드는, 기판90을 흡인 지지하고 또는 압축공기를 분출하여 부상시키는 흡착 패드를 포함한다. 진공 흡착 헤드는, 복수의 흡착 패드의 각각과 기판90과의 사이에 층류가 형성된 상태에서 기판의 위치를 결정한다. 이 경우에는, 진공 흡착 헤드의 흡착 패드로부터 압축공기가 분출되고, 벤투리 효과에 의하여 흡착 패드가 기판의 굴곡이나 휘어짐을 따른다. 그리고 압축공기는, 기판과 흡착 패드 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 이동한다. 따라서 기판과 흡착 패드 사이의 공기의 흐름은 층류가 되고, 기판과 흡착 패드와의 간격은 일정하게 유지된다. 그 결과, 기판이 손상되지 않고 기판을 높은 정밀도로 위치결정할 수 있다(이상 청구항44의 작용).
스크라이브 유닛부240의 제1기판 지지부241A는 기판반입측으로 이동하여 위치결정 유닛부220의 위치에서 대기상태가 되고, 그 대기상태의 제1기판 지지부241A 내에서 승강장치222에 의하여, 접합 머더 기판90을 지지한 복수의 흡인 패드 베이스221이 하강하여 제1기판 지지부241A 상에 접합 머더 기판90이 재치된다.
스크라이브 유닛부240은 실시예1의 기판 절단 시스템1에서 기판 반출장치80과 스팀 유닛부160을 제거한 구성이며, 그 이외의 기계구성에 관해서는 실시예1과 동일한 구성으로 되어 있다.
스크라이브 유닛부240의 스크라이브 장치 가이드체242는, 제1기판 지지부241A 및 제2기판 지지부241B와 결합되어 있고, 스크라이브 장치 가이드체242의 Y방향의 이동에 따라 제1기판 지지부241A와 제2기판 지지부241B가 동시에 스크라이브 장치 가이드체242와 동일한 방향으로 이동한다.
제1기판 지지부241A 및 제2기판 지지부241B에는, 각각이 스크라이브 장치 가이드체242의 이동방향과 동일한 방향으로 이동할 수 있도록 된 복수의 제1기판 지지 유닛244A 및 복수의 제2기판 지지 유닛244B를 각각 구비하고 있다. 각 제1기판 지지 유닛244A 및 각 제2기판 지지 유닛244B는, 각각 프레임243A 및 243B에 대하여 평행한 방향(Y방향)을 따라 X방향으로 병렬로 배치되어 있다.
제1기판 지지부241A에 설치된 하나의 제1기판 지지 유닛244A는 실시예1의 도6에 나타내는 제1기판 지지 유닛21A와 동일하고, 제1기판 지지 유닛244A에 구비된 타이밍 벨트는 제1기판 지지부241A에 구비되는 클러치가 구동축과 연결하였을 때에 주회 이동된다.
제1기판 지지 유닛244A는 소정의 간격을 두고 복수 배치되고, 스크라이브 장치 가이드체242와 함께 프레임243A 및 243B를 따라 Y방향으로 이동 한다.
이와 같이 구성되는 제1기판 지지 유닛244A의 타이밍 벨트를 주회 이동시키는 기구는 실시예1의 도7 내지 도9와 동일하고, 도7에 있어서 프레임11A 및 11b가 각각 본 실시예2에 있어서의 프레임243A 및 243B로 되어 있다.
도7에 나타나 있는 바와 같이 제1기판 지지부241A에 설치된 복수의 제1기판 지지 유닛244A의 구동용 타이밍 풀리를 회전시켜 타이밍 벨트를 주회 이동시키는 클러치를 구비하는 클램프 유닛은, 프레임243A 및 243B측에 구비된다.
도45에 나타나 있는 바와 같이 제1기판 지지 유닛244A를 지지하는 프레임243A측의 지주245와 프레임243B측의 지주245가 가이드 베이스247로 지지되고, 스크라이브 장치 가이드체242의 양단을 지지하는 지주246을 지지하는 가이드 베이스247에 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 부착되어 있기 때문에, 리니어 모터의 구동에 의하여 스크라이브 장치 가이드체242가 기판반입측으로 이동함과 아울러 제1기판 지지부241A의 복수의 제1기판 지지 유닛244A가 기판반입측으로 이동한다.
스크라이브 장치 가이드체242가 이동할 때에, 프레임243A 및 243B를 따라 도8과 동일하게 부착된 각각의 래크와 맞물려 있는 프레임243A측의 클러치 유닛의 피니언과 프레임243B측의 피니언이 회전된다.
제1기판 지지 유닛244A의 구동용 타이밍 풀리를 회전시켜 타이밍 벨트를 주회 이동시키기 위해서는, 프레임243A 및 프레임243B의 양방의 클러치를 피니언의 회전이 전달되는 구동축과 연결시켜도 좋고, 프레임243A측 또는 프레임243B측 중의 어느 하나의 클러치를 피니언의 회전이 전달되는 구동축과 연결시켜도 좋다.
제2기판 지지부241B는, 스크라이브 장치 가이드체242의 이동방향과 동일한 방향으로 이동할 수 있도록 된 복수의 제2기판 지지 유닛244B를 구비하고 있다. 이 제2기판 지지 유닛244B는 제1기판 지지 유닛244A의 구조와 동일하고, 스크라이브 장치 가이드체242에 대하여 대칭이 되도록, Y방향의 부착 방향이 반대로 되도록 프레임243A측의 지주245와 프레임243B측의 지주245로 지지되고, 각각의 지주가 가이드 베이스247로 지지되어 있다.
스크라이브 장치 가이드체242의 양단을 지지하는 지주246을 지지하는 가이드 베이스247에 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 부착되어 있기 때문에, 리니어 모터의 구동에 의하여 스크라이브 장치 가이드체242가 기판반입측으로 이동함과 아울러 제2기판 지지부241B의 복수의 제2기판 지지 유닛244B가 기판반입측으로 이동한다.
제2기판 지지부241B의 프레임243A측과 프레임243B측에는 제1기판 지지부241A와 동일한 클러치 유닛이 구비되어 있고, 스크라이브 장치 가이드체242가 이동할 때에 프레임243A 및 243B를 따라 부착된 각각의 래크와 맞물려 있는 프레임243A측의 클러치 유닛의 피니언과 프레임243B측의 클러치 유닛의 피니언이 회전된다.
제2기판 지지 유닛244B의 구동용 타이밍 풀리를 회전시켜 타이밍 벨트를 주회 이동시키기 위해서는, 프레임243A측 및 프레임243B측의 양방의 클러치를 피니언의 회전이 전달되는 구동축과 연결시켜도 좋고, 프레임243A측 또는 프레임243B측 중의 어느 일방의 클러치를 피니언의 회전이 전달되는 구동축과 연결시켜도 좋다.
또한 설치대250의 상방에는, 제1기판 지지부241A에 지지된 접합 머더 기판90을 클램프하는 클램프 장치251이 설치되어 있다. 예를 들면 클램프 장치251은, 도43에 나타나 있는 바와 같이 접합 머더 기판90에 있어서의 프레임243B를 따르는 테두리부를 클램프하도록 프레임243B에 일정한 간격을 두고 부착되는 복수의 클램프 장치251과, 접합 머더 기판90에 있어서의 기판반입측의 테두리부를 클램프하기 위하여 프레임243B와는 직교하는 방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 복수의 클램프 장치251을 구비하고 있다.
각각의 클램프 장치251의 동작은 실시예1의 도12 및 도13에서 설명한 동작과 동일하기 때문에 여기에서는 그 동작의 설명을 생략한다.
또한 클램프 장치251의 배치는, 접합 머더 기판90을 지지하는 클램프 장치251을 프레임243B와 프레임243B와 직교하는 방향의 기판반입측에 구비하는 경우에 한정되지 않고, 프레임243B에만 클램프 장치251을 구비하는 경우에도 접합 머더 기판90은 손상을 받지 않고 지지된다.
상기의 클램프 장치251은 본 발명의 기판 절단 시스템에 사용되는 일 례를 나타낸 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 접합 머더 기판90에 있어서의 테두리부를 파지 또는 지지하는 구성의 것이면 좋다. 또한 예를 들면 기판 사이즈가 작은 경우에는, 기판의 테두리부의 1장소를 클램프함으로써 기판이 지지되고, 기판에 불량을 발생시키지 않고 기판을 절단할 수 있다.
스크라이브 장치 가이드체242에 있어서의 상측 가이드 레일252에는 실시예1의 도3에 나타내는 상부 기판 절단장치60이 부착되어 있고, 또한 하측 가이드 레일253에는 실시예1의 도4에 나타내는 상부 기판 절단장치60과 동일한 구성이며 상하를 반전한 상태의 하부 기판 절단장치70이 부착되어 있다. 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70은, 각각 리니어 모터에 의하여 상측 가이드 레일252 및 하측 가이드 레일253을 따라 슬라이드하도록 되어 있다.
예를 들면 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70에는, 실시예1의 도3 및 도4에서 나타내는 것과 동일하게 접합 머더 기판90을 스크라이브하는 커터 휠62a가 회전할 수 있도록 팁 홀더62b에 부착되어 있고, 또한 팁 홀더62b는 클램프 장치251에 의하여 지지된 접합 머더 기판90의 표리면에 대하여 수직방향을 축으로 하여 회전할 수 있도록 커터 헤드62c에 부착되어 있다. 그리고 커터 헤드62c는 도면에 나타내지 않은 구동수단에 의하여 접합 머더 기판90의 표리면에 대하여 수직방향을 따라 이동할 수 있도록 되어 있고, 커터 휠62a에는 도면에 나타내지 않은 가압수단에 의하여 적당 한 하중이 걸리도록 되어 있다.
팁 홀더62b로 지지된 커터 휠62a로서는, 예를 들면 일본국 공개특허공보 특개평9-188534호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 폭방향의 중앙부가 둔각의 V자 모양이 되도록 돌출한 칼날을 구비하고 있고, 그 칼날에 소정의 높이의 돌기가 칼날의 가장자리에 소정의 피치로 형성되어 있는 것이 사용된다.
하측 가이드 레일253에 설치된 하부 기판 절단장치70은, 상부 기판 절단장치60과 동일한 구성으로 되어 있고, 상부 기판 절단장치60과는 상하를 반전한 상태에서 그 커터 휠62a(도4 참조)가 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a와 대향하도록 배치되어 있다.
상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a는, 상기한 가압수단과 커터 헤드62c의 이동수단에 의하여 접합 머더 기판90의 표면에 압접되고, 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a도 상기의 가압수단과 커터 헤드62c의 이동수단에 의하여 접합 머더 기판90의 이면에 압접된다. 그리고 상부 기판 절단장치60과 하부 기판 절단장치70을 동시에 동일한 방향으로 이동시킴으로써 접합 머더 기판90을 절단한다.
이와 같이 제1기판 지지부241A는, 스크라이브 장치 가이드체242의 이동방향을 따라 평행 이동하는 복수의 제1기판 지지 유닛244A를 구비한다. 그리고 복수의 제1기판 지지 유닛244A는, 스크라이브 장치 가이드체242의 이동에 따라 스크라이브 장치 가이드체242와 함께 이동한다. 따라서 스크라이브 장치 가이드체242와 제1기판 지지 유닛244A와의 사이에 공간을 형성하고, 이 공간을 Y축 방향으로 이동시키고, 기판90을 클램프 장치251로 고정하는 구성으로 함으로써 공간이 이동할 때 및 양 주면에서 스크라이브할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 그 결과, 커터 휠62a에 의하여 기판90의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항5의 작용).
또한 제1기판 지지 유닛244A는, 기판90을 지지하는 타이밍 벨트를 구비한다. 따라서 타이밍 벨트가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a가 기판90의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항6의 작용).
또한 제1기판 지지 유닛244A는 복수의 롤러를 구비하고 있어도 좋다. 이 경우에는, 더 확실하게 기판90을 지지할 수 있다(이상 청구항7의 작용). 예를 들면 복수의 롤러는 클러치116에 의하여 회전된다. 클러치는, 스크라이브 장치 가이드체242의 이동에 따라 복수의 롤러를 회전시킨다. 클러치116은, 공간의 이동에 따라 복수의 롤러의 회전방향 또는 회전의 정지를 선택할 수 있도록 하여도 좋다. 이 경우에는, 클램프 장치251에 의한 기판90의 고정을 해제함으로써 기판 지지장치(제1기판 지지부241A 및 제2기판 지지부241B)를 기판90의 반송에도 이용할 수 있다(이상 청구항8의 작용).
또한 클러치 유닛110은, 복수의 롤러를 스크라이브 장치 가이드체242의 이동에 따라 회전시킨다. 예를 들면 복수 롤러의 외주의 원주속도를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체의 이동속도와 일치하도록 회전시키는 제어를 실시함으로써 복수의 롤러가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a가 기판90의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항9의 작용).
또한 제1기판 지지 유닛244A가 타이밍 벨트인 경우에는, 롤러와 비교하면 기판면(基板面)을 면으로서 지지할 수 있다. 따라서 안정하게 기판을 지지할 수 있다(이상 청구항10의 작용).
또한 상기한 바와 같이 제1기판 지지 유닛244A가 타이밍 벨트인 경우에도, 클러치116은 복수의 벨트를 스크라이브 장치 가이드체244의 이동에 따라 주회 이동시킬 수 있다. 이 경우에는, 벨트21e는 공간의 이동에 따라 벨트의 주회 이동방향 또는 주회 이동의 정지를 클러치116에 의하여 선택할 수 있다. 따라서 클램프 장치251에 의한 기판90의 고정을 해제함으로써 기판 지지장치(제1기판 지지부241A 및 제2기판 지지부241B)를 기판의 반송에도 이용할 수 있다(이상 청구항11의 작용). 클러치 유닛110은, 복수의 벨트를 모터에 의하여 스크라이브 장치 가이드체244의 이동에 따라 주회 이동시킨다. 이와 같이 복수의 벨트의 주회 이동속도를 Y축 방향으로의 스크라이브 장치 가이드체242의 이동속도와 일치하도록 주회 이동의 제어를 실시함으로 써 복수의 벨트가 Y축 방향으로 이동할 때에 기판90과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a에 의하여 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a로부터 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항12의 작용).
이상, 제1기판 지지부241A의 구성과 기능을 설명하였다. 또한 제2기판 지지부241B는, 제1기판 지지부241A와 동일한 구성 및 기능을 구비하여도 좋다(이상 청구항14～21의 작용).
이 커터 휠62a는, 국제공개공보 WO03/011777에 개시되어 있는 서보 모터를 이용한 커터 헤드65에 의하여 회전할 수 있도록 지지되는 것이 바람직하다.
서보 모터를 이용한 커터 헤드65의 일례로서, 도14는 커터 헤드65의 측면도를 나타내고, 도15에 그 주요부의 정면도를 나타낸다. 한 쌍의 측벽65a 사이에 서보 모터65b가 도립상태로 지지되고, 그 측벽65a의 하부에는, 옆에서 보았을 때 L자 모양의 홀더 지지구65c가 지축65d를 통하여 회전할 수 있도록 설치되어 있다. 그 홀더 지지구65c의 전방(도15 중의 우측 방향)에는, 축65e를 통하여 커터 휠62a를 회전할 수 있도록 지지하는 팁 홀더62b가 부착되어 있다. 서보 모터65b의 회전축과 지축65d에는, 플랫 베벨 기어65f가 서로 맞물리도록 장착되어 있다. 이에 따라 서보 모터65b의 정ㆍ역회전에 의하여 홀더 지지구65c는 지축65d를 지점으로 하여 부앙 동작을 하여, 커터 휠62a가 상하 이동한다. 이 커터 헤드65 자체는, 상부 기판 절단장치60과 하부 기판 절단장치70에 구비된다.
도16은 서보 모터를 이용한 커터 헤드의 다른 일례를 나타내는 정면도이고, 서보 모터65b의 회전축을 홀더 지지구65c에 직접 연결한 것이다.
도14 및 도16의 커터 헤드는, 서보 모터를 위치제어에 의하여 회전시킴으로써 커터 휠62a를 승강시켜 위치결정한다. 이것들의 커터 헤드는, 커터 헤드를 수평방향으로 이동시켜 접합 머더 기판90에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 동작 중에, 미리 서보 모터65b에서 설정된 커터 휠62a의 위치가 어긋났을 때에 그 설정 위치로 되돌아 가도록 작동하는 회전토크를 제한하여 취성재료기판에 대한 스크라이브압을 커터 휠62a로 전달하도록 되어 있다. 즉 서보 모터65b는, 커터 휠62a의 연직방향의 위치를 제어함과 아울러 커터 휠62a에 대한 가압수단이 된다.
상기한 서보 모터를 구비한 커터 헤드를 이용함으로써, 접합 머더 기판90을 스크라이브할 때에 커터 휠이 받는 저항력의 변동에 의한 스크라이브압의 변화에 순간적으로 대응하여 서보 모터의 회전토크가 수정되기 때문에 안정한 스크라이브를 실시할 수 있고, 품질이 좋은 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.
또한 접합 머더 기판90을 스크라이브하는 다이아몬드 포인트 커터나 커터 휠 등의 스크라이브 커터를 진동시켜 스크라이브 커터에 의한 접합 머더 기판90으로의 압력을 주기적으로 변화시키는 기구를 구비하는 커터 헤드도, 본 발명의 기판 절단 시스템의 머더 기판의 절단에 유효하게 적용된다.
또한 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70은, 상기한 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉 기판의 표리면을 가공하여 기판을 절단시키는 구성의 장치이면 좋다.
예를 들면 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70이 레이저광, 다이싱소, 커팅소, 커팅 블레이드, 다이아몬드 커터 등을 이용하여 머더 기판을 절단시키는 장치여도 좋다.
머더 기판이 강판 등의 금속기판, 목판, 플라스틱 기판, 및 세라믹스 기판, 글래스 기판, 반도체 기판 등의 취성재료기판인 경우에는, 예를 들면 레이저광, 다이싱소, 커팅소, 커팅 블레이드, 다이아몬드 커터 등을 이용하여 머더 기판을 절단하는 기판절단장치가 사용된다.
또한 한 쌍의 머더 기판을 접합시킨 접합 머더 기판, 다른 머더 기판을 조합시켜 접합시킨 접합 머더 기판, 복수의 머더 기판 상호간을 조합시켜 적층시킨 기판을 절단하는 경우에도 상기의 머더 기판을 절단하는 것과 동일한 기판절단장치가 사용된다.
또한 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70에는, 기판의 절단을 보조하는 절단 보조수단을 구비하고 있어도 좋다. 절단 보조수단으로서는, 예를 들면 롤러 등을 기판에 가압하거나 압축공기를 기판을 향하여 분사하고, 또는 레이저를 기판에 조사하거나 열풍 등을 기판에 방사하여 기판을 따뜻하게(뜨겁게) 하는 것을 일례로서 들 수 있다.
또한 상기의 설명에 있어서는 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절 단장치70이 동일한 구성인 경우를 설명하였지만, 기판의 절단 패턴이나 기판의 절단 조건에 의하여 다른 구성의 장치로 하여도 좋다.
리프트 컨베이어부260은, 스크라이브 유닛부240의 스크라이브 장치 가이드체242의 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70에 의하여 접합 머더 기판90이 스크라이브된 후에 클램프 장치251에 의한 접합 머더 기판90의 클램프(지지)가 해제되어, 제2기판 지지부241B의 복수의 제2기판 지지 유닛244B에 재치되고 스크라이브 가공을 마친 접합 글래스 기판90을 스팀 브레이크 유닛부280으로 반송하는 장치이다
도47은 리프트 컨베이어부260의 평면도이고, 도48은 리프트 컨베이어부260을 구성하는 제3기판 지지 유닛261의 측면도이다.
제3기판 지지 유닛261은, 프레임243A 및 프레임243B와 평행한 방향(Y방향)을 따라 직선 모양으로 연장되는 지지 본체부261a를 구비하고 있고, 지지 본체부261a의 각 단부에, 예를 들면 타이밍 벨트261e를 안내하는 타이밍 풀리261c 및 261d가 각각 부착되어 있다. 구동용 타이밍 풀리261b는, 회전 모터267의 회전이 벨트268에 의하여 전달되는 회전축과 연결되어 있어 타이밍 벨트261e를 주회 이동시키는 것이다.
복수의 제3기판 지지 유닛261이 소정의 간격을 두고 리프트 컨베이어부260에 배치되고, 그 간격에 스크라이브 유닛부240의 제2기판 지지부241B의 복수의 제2기판 지지 유닛244B가 삽입되도록 복수의 제3기판 지지 유닛261이 지지 프레임262로 지주265를 통하여 지지된다.
프레임243A측 및 프레임243B측의 지지 프레임262의 각각의 프레임262a의 중앙부에는 실린더266이 구비되고, 그것들의 실린더266의 본체는 설치대270의 상면에 각각 접합되고, 그것들의 실린더266의 로드는 지지 프레임262의 각각의 프레임262a에 접합된다. 또한 지지 프레임262의 각각의 프레임262a의 양단측에는 가이드 샤프트264가 각각 구비되고, 설치대270의 상면에 구비되는 리니어 가이드263에 각각 삽입된다.
스크라이브 유닛부240의 스크라이브 장치 가이드체242의 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70에 의하여 접합 머더 기판90이 스크라이브된 후에 클램프 장치251에 의한 접합 머더 기판90의 클램프(지지)가 해제되고, 제2기판 지지부241B의 복수의 제2기판 지지 유닛244B에 재치된 스크라이브 가공을 마친 접합 글래스 기판90은, 실린더266의 구동에 의하여 복수의 제3기판 지지 유닛261에 실려 연직방향을 따라 상방(+Z방향)의 소정의 위치로 이동된 후에 회전 모터267이 회전하여 복수의 타이밍 벨트261c가 이동함으로써 스팀 브레이크 유닛부280으로 반송된다.
스팀 브레이크 유닛부280은, Y방향을 따라 이동하지 않고 고정인 것 이외에는 실시예1의 도10에 나타내는 스팀 유닛부160과 동일한 구성이다.
스팀 브레이크 유닛부280은, 접합 머더 기판90의 상측 머더 기판91에 증기를 분사하는 복수 개의 스팀 유닛284를 부착하는 상측 스팀 유닛 부착 바281과, 접합 머더 기판90의 하측 머더 기판92에 증기를 분사하는 복수 개의 스팀 유닛284를 부착하는 하측 스팀 유닛 부착 바282가 스크라이브 장치 가이드 체242와 평행하고 X방향을 따라 지주283에 부착되어 있다.
스팀 브레이크 유닛부280의 프레임243A 및 243B측의 각각의 지주283은, 각각 설치대270의 상면에 접합되어 있다. 또한 스팀 브레이크 유닛부280의 기판반출측에는, 스팀 유닛284로부터 접합 머더 기판90의 표리면에 증기를 분사시킨 후에 완전하게 절단된 접합 머더 기판90을 지지하여 반송하는, 예를 들면 시트 모양의 벨트가 주회 이동하는 벨트 컨베이어285가 구비된다.
또한 스팀 브레이크 유닛부280의 기판반출측에 구비된 벨트 컨베이어285의 주회 이동속도는 리프트 컨베이어부260의 복수의 제3기판 지지 유닛261의 타이밍 벨트261e의 주회 이동속도와 거의 동일하게 설정되어, 동기하여 이동한다.
스팀 브레이크 유닛부280은 실시예1의 도10에 나타내는 스팀 유닛부160과 동일한 구성을 하고 있고, 복수 개의 스팀 유닛284가 상측 스팀 유닛 부착 바281에 부착되고, 복수 개의 스팀 유닛284가 상측의 복수의 스팀 유닛284에 대하여 간격GA를 두고 하측 스팀 유닛 부착 바282에 부착된다. 또한 간격GA는 접합 머더 기판90이 그 간격GA를 통과하도록 조정된다.
스팀 유닛284의 구조는 실시예1의 도11에 나타내는 스팀 유닛부161과 동일한 구조이고, 스팀 유닛284는 그 전체가 거의 알루미늄 재질로 구성되어 있고, 연직방향으로 복수 개의 히터161a가 설치되어 있다. 자동조작으로 개폐하는 개폐밸브(도면에 나타내지 않는다)가 열리면 물이 물 공급구161b로부터 스팀 유닛284 내로 유입되고, 히터161a로 가열되어 공급된 물이 기화하여 증기가 된다. 그 증기가 덕트홀161c를 통하여 분출구161d로부터 머더 기판의 표면을 향하여 분사된다.
또한 상측 스팀 유닛 부착 바281의 기판반출측에는, 머더 기판90의 상면에 증기가 분사된 후에 머더 기판90의 표면에 남은 수분을 제거하기 위한 에어 나이프(기판 부착물 제거장치700, 1000, 1500, 2000 중의 어느 하나)가 구비되어 있다.
또한 하측 스팀 유닛 부착 바282에도, 상측 스팀 유닛 부착 바281에 부착된 것과 동일한 스팀 유닛284와 기판 부착물 제거장치700, 1000, 1500, 2000 중의 어느 하나가 구비되어 있다.
제2기판 지지 유닛에 실리고 스크라이브가 완료된 접합 머더 기판90은, 제3기판 지지 유닛261에 실려 연직방향을 따라 상방(+Z방향)의 소정의 위치로 이동된 후에 복수의 제3기판 지지 유닛261의 타이밍 벨트261e의 주회 이동속도와 거의 동일한 주회 이동속도로 스팀 브레이크 유닛부280의 기판반출측에 구비된 벨트 컨베이어285를 이동시키는 것에 의하여, 스크라이브가 완료된 접합 머더 기판90은 스팀 브레이크 유닛부280을 통과함으로써 패널기판90a로 절단되고, 벨트 컨베이어285로 지지되는 상태가 된다.
기판반송 유닛부300은, 스팀 브레이크 유닛부280을 통과함으로써 접합 머더 기판90이 절단되고, 벨트 컨베이어285로 지지되는 상태이며 이동 중 및 정지 중의 패널기판90a를 들어 올려 패널 반전 유닛부320의 반전 반송로봇321의 패널 지지부322에 재치하는 장치이다
설치대270 및 기판반송 유닛부의 설치대330의 상방에는, 접합 머더 기판90으로부터 절단된 패널기판을 반출하는 반출 로봇310을 기판의 이동방향인 Y방향과 직교하는 스팀 브레이크 유닛부280 및 스크라이브 장치 가이드체242와 평행한 X방향으로 이동할 수 있도록 하기 위한 기판 반출장치용 가이드301이 가설되어 있다.
기판반출 유닛부300은, 설치대270 및 330의 상면에 지주302를 통하여 프레임243A측 및 프레임243B측에 각각 설치된 가이드303을 따라, 기판 반출장치용 가이드301의 양단부가 지지부재304를 통하여 리니어 모터에 의하여 슬라이드하도록 되어 있다. 이 경우의 리니어 모터는, 각각의 가이드303에 각각 설치된 리니어 모터의 고정자 내에, 지지부재304에 각각 부착된 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 각각 삽입되어 구성되어 있다.
반출 로봇310에는, 접합 머더 기판90으로부터 절단된 각 패널기판90a를 흡인 흡착시키는 흡착부(도면에는 나타내지 않는다)가 설치되어 있고, 흡착부에 의하여 패널기판90a가 흡착된 상태에서 반출 로봇310이 기판반출측으로 슬라이드됨으로써, 패널 반전 유닛부320의 반전 반송로봇321의 패널 지지부322에 재치한다.
기판반송 유닛부300의 반출 로봇310의 구성은, 실시예1의 도5a～도5e에 나타내는 반출 로봇140 또는 반출 로봇500과 동일하기 때문에 여기에서의 상세한 설명은 생략한다. 또한 반출 로봇310은 기판 반출장치용 가이드301에 부착되고, 리니어 모터 또는 서보 모터의 구동수단과 직선 가이드를 조합시킨 이동기구에 의하여 기판 반출장치용 가이드301을 따르는 방향(X방향)으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
또한 반출 로봇310에 의한 접합 머더 기판90으로부터 절단된 패널기판90a의 반송에 있어서, 절단된 패널기판90a는 도면에 나타내지 않은 흡인기구에 의한 흡인에 의하여 반출 로봇310의 흡착 패드로 지지하고, 반출 로봇310 전체가 승강기구(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 일단 상승한 후에 다음 공정의 패널 반전 유닛부320의 반전 반송로봇321로 반송되고, 다시 승강기구(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 반송로봇310이 하강하고, 다음 공정의 패널 반전 유닛부320의 반전 반송로봇321의 패널 지지부322의 소정의 위치에 미리 결정된 상태에서 재치된다.
패널 반전 유닛부320에는 반전 반송로봇321이 구비되고, 기판반송 유닛부300의 반출 로봇310으로부터 패널기판90a를 받아 패널기판90a의 표리를 반전하여 패널 단자 분리부340의 분리 테이블341 상에 재치한다. 따라서 다음 공정의 장치로 기판을 반전할(단위기판의 표리를 뒤집는다) 필요가 있는 경우에 용이하게 대응할 수 있다(이상 청구항38의 작용).
반전 반송로봇321의 패널 지지부322는, 예를 들면 복수의 흡착 패드를 구비하고 있고, 반전 반송로봇321의 로봇 본체부323에 대하여 회전할 수 있도록 지지된다.
반전 반송로봇321에 의하여 패널 단자 분리부340의 분리 테이블341 상에 재치된 패널기판90a는, 예를 들면 삽입 로봇(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 도49에 나타나 있는 바와 같은 분리 테이블341의 각 테두리부 부근에 설치된 불요 부분 제거기구(undesired portion removal mechanism)342에 의하여 패널기판90a의 불요부99를 패널기판90a로부터 분리한다.
불요 부분 제거기구342는, 도49에 나타나 있는 바와 같이 대향하는 한 쌍의 롤러342b를 각각 구비하는 복수의 제거 롤러부342a가 분리 테이블341의 각 테두리를 따라 소정의 피치로 배치되어 구성되어 있다. 각 제거 롤러부342a에 설치되고 대향하는 각 롤러342b는, 서로 접근하는 방향으로 가압되어 있고, 양 롤러342b의 사이에 삽입 로봇(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 패널기판90a의 상측 기판의 불요부분99와 패널기판90a의 하측의 테두리부가 삽입된다. 각 롤러342b는, 패널기판90a의 각 롤러342b 사이로의 삽입방향의 1방향만으로 회전하고, 대향하는 한 쌍의 롤러342b는 각각 회전방향이 반대방향으로 회전하도록 설정되어 있다. 이와 같이 불요 부분 제거기구342에 의하면, 기판을 절단한 단위기판에 잔존하는 불요부를 용이하게 제거할 수 있다(이상 청구항45의 작용).
이러한 구성의 실시예2의 기판 절단 시스템의 동작에 대하여, 대형의 글래스판을 접합시킨 접합기판을 절단하는 경우의 일례를 주로 설명한다.
대형의 글래스 기판을 서로 접합시킨 접합 머더 기판90을 복수의 패널기판90a(도18 참조)으로 절단할 때에는, 전공정의 반송장치(도면에 나타내지 않는다)로부터 실시예2의 위치결정 유닛부220의 복수의 흡인 패드 베이스221에 구비된 복수의 흡인 패드221a가 접합 머더 기판90을 받아 흡착한다.
또한 스크라이브 유닛부240의 제1기판 지지부241A 및 제2기판 지지부241B의 4개의 클러치는, 각 제1기판 지지 유닛244A 및 각 제2기판 지지 유닛244B의 타이밍 벨트를 주회 이동시키는 타이밍 풀리가 회전하지 않도록 구동축과의 결합을 해제시킨다(이하의 설명에 있어서는 이 상태로 하는 것을 클러치를 OFF(오프)시킨다고 부른다).
클러치가 OFF된 상태에서 도50과 같이 제1기판 지지부241A는, 기판반입측으로 스크라이브 장치 가이드체242 및 제2기판 지지부241B와 함께 이동하고, 위치결정 유닛부220에서 대기한다.
그 후에 도51에 나타나 있는 바와 같이 대기상태의 제1기판 지지부241A 내에서 승강장치222에 의하여, 접합 머더 기판90을 지지한 복수의 흡인 패드 베이스221이 하강하고, 복수의 흡인 패드에 의한 접합 머더 기판의 흡착상태를 해제하여 제1기판 지지부241A 상에 접합 머더 기판90이 재치된다.
이와 같이 접합 머더 기판90이 제1기판 지지부241A 상에 재치된 상태, 제1기판 지지부241A 및 제2기판 지지부241B의 4개의 클러치를 OFF시킨 상태에서, 제1기판 지지부241A가 기판반입측으로 스크라이브 장치 가이드체242 및 제2기판 지지부241B와 함께 조금 이동하고, 접합 머더 기판90의 기판반입측의 테두리를 위치결정 유닛부220의 가이드 바225에 구비되어 있는 복수의 기준 롤러223과 접촉시킨다.
접합 머더 기판90의 기판반입측의 테두리를 위치결정 유닛부220의 가이 드 바225에 구비되어 있는 복수의 기준 롤러223과 접촉시킨 후에, 위치결정 유닛부220의 가이드 바227의 푸셔224가 가이드 바226의 기준 롤러223을 향하여 접합 머더 기판90을 압입하고, 접합 머더 기판90의 가이드 바226측의 테두리와 가이드 바226에 구비된 기준 롤러223을 접촉시킴으로써, 스크라이브 유닛부240의 제1기판 지지부241A 내에서 접합 머더 기판90의 위치를 결정한다.
그 후에 위치결정 유닛부220의 가이드 바227의 푸셔224에 의한 가이드 바226의 기준 롤러223을 향한 접합 머더 기판90의 압입상태가 해제되고, 제1기판 지지부241A 및 제2기판 지지부241B의 4개의 클러치를 OFF시킨 상태에서, 제1기판 지지부241A는 스크라이브 장치 가이드체242 및 제2기판 지지부241B와 함께 이동하고, 접합 머더 기판90이 클램프 장치251로 지지되는 위치로 이동한 후에 접합 머더 기판90의 테두리부가 클램프 장치251에 의하여 클램프된다.
접합 머더 기판90의 서로 직교하는 각 테두리부가 각각 클램프 장치251에 의하여 클램프되면, 접합 머더 기판90의 테두리부를 클램프하고 있는 각 클램프구가 접합 머더 기판의 자중에 의하여 거의 동시에 하강하게 때문에, 접합 머더 기판90이 모든 제1기판 지지 유닛244A의 타이밍 벨트에 의하여 보조적으로 지지된 상태가 된다.
도52에 나타나 있는 바와 같이 접합 머더 기판90의 서로 직교하는 각 테두리부가 각각 클램프 장치251에 의하여 클램프되어 제1기판 지지 유닛244A로 지지된 상태로 하면, 스크라이브 유닛부240의 제1기판 지지부241A 및 제2기판 지지부241B의 4개의 클러치는, 각 제1기판 지지 유닛244A 및 각 제2기판 지지 유닛244B의 각 타이밍 벨트를 주회 이동시키는 타이밍 풀리가 회전하도록 구동축과 결합된다(이하의 설명에 있어서는 이 상태로 하는 것을 클러치를 ON(온)시킨다고 부른다).
제1기판 지지부241A와 제2기판 지지부241B의 4개의 클러치 유닛의 클러치가 ON된 후에 스크라이브 장치 가이드체242가, 클램프 장치251에 의하여 수평상태로 클램프된 접합 머더 기판90에 있어서의 기판반출측의 테두리부 상의 소정의 위치가 되도록 기판반입측으로 슬라이드된다. 그리고 스크라이브 장치 가이드체242에 설치된 제1광학장치38 및 제2광학장치39가 각각의 대기위치로부터 스크라이브 장치 가이드체242를 따라 이동함으로써 각각 접합 머더 기판90에 형성된 제1얼라인먼트 마크와 제2얼라인먼트 마크를 촬영한다.
스크라이브 장치 가이드체242가 슬라이드함으로써 제1기판 지지부241A가 기판반입측으로 슬라이드되고, 제2기판 지지부241B가 기판반입측으로 슬라이드됨과 아울러 제1기판 지지부241A의 제1기판 지지 유닛244A의 타이밍 벨트와 제2기판 지지부241B의 제2기판 지지 유닛244B의 타이밍 벨트가, 접합 머더 기판90을 스크라이브 장치 가이드체242의 이동속도와 동일한 속도로 스크라이브 장치 가이드체242의 이동방향과는 반대방향으로 접합 글래스 기판90을 이동시키려고 하기 때문에, 접합 머더 기판90은 이동하지 않고, 클램프 장치251로 지지된 채 접합 머더 기판90은 제1기판 지지부241A의 제1기판 지지 유닛244A의 타이밍 벨트와 제2기판 지지부241B의 제2기판 지지 유닛244B의 타이밍 벨트에 의하여 슬라이딩하지 않고 지지되는 상태가 된다.
다음에 제1얼라인먼트 마크와 제2얼라인먼트 마크의 촬영결과에 의거하여 도면에 나타내지 않은 연산처리장치에 의하여 클램프 장치251로 수평상태로 지지된 접합 머더 기판90의 스크라이브 장치 가이드체242를 따르는 방향에 대한 경사, 절단시작위치와 절단종료위치를 연산에 의하여 구하고, 그 연산결과에 의거하여 접합 머더 기판90의 상기 경사에 대응하여 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 X방향으로 이동시키면서 스크라이브 장치 가이드체242를 이동시켜 접합 머더 기판90을 절단한다(이것을 직선보간에 의한 스크라이브 또는 절단이라고 부른다).
이 경우에 접합 머더 기판90의 표면 및 이면에 각각 대향한 커터 휠62a를 각 표면 및 이면에 각각 압접하여 전동시킴으로써, 접합 머더 기판90의 표면 및 이면에 스크라이브 라인95가 형성된다.
도53은, 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a 및 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a를 각각 압접시키고 전동시켜 접합 머더 기판90으로부터 4개의 패널기판을 절단시키기 위하여, 4개의 패널기판90a의 테두리부에 스크라이브 라인95의 형성을 완료하였을 때에 제2기판 지지부241B가 접합 머더 기판을 지지하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
접합 머더 기판90은, 예를 들면 도53에 나타나 있는 바와 같이 상측 가이드 레일252 및 하측 가이드 레일253을 따르는 열 방향으로 2개의 패널기판90a를 2열에 걸쳐 절단하도록 되어 있고, 접합 머더 기판90으로부터 4 개의 패널기판90a를 절단하기 위하여 패널기판90a의 테두리를 따라 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a 및 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a를 각각 압접시켜 전동시킨다.
이 경우에 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a와 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a에 의하여 각 글래스 기판에 있어서의 각 커터 휠62a의 전접부분에 각각 수직크랙이 생성되어 스크라이브 라인95가 형성된다. 또한 각 커터 휠62a의 칼날에는 원주 방향에서 소정의 피치로 돌기부가 각각 형성되어 있기 때문에, 각 글래스 기판에는 두께 방향으로 글래스 기판 두께의 약 90% 길이의 수직크랙이 형성된다.
또한 접합 머더 기판90을 스크라이브하는 다이아몬드 포인트 커터나 커터 휠 등의 스크라이브 커터를 진동시켜, 스크라이브 커터에 의한 접합 머더 기판90으로의 압력을 주기적으로 변화시키는 기구를 구비하는 커터 헤드를 이용하는 스크라이브 방법도 본 발명의 기판 절단 시스템의 접합 머더 기판의 절단에 유효하게 적용된다.
접합 머더 기판90의 표리면의 스크라이브 가공이 완료하고 도53에 나타내는 상태가 되면, 클램프 장치251에 의한 접합 머더 기판90의 클램프(지지)가 해제되어 접합 머더 기판90이 제2기판 지지부241B에 재치됨과 아울러 제2기판 지지부241B의 4개의 클러치 유닛의 클러치가 OFF된다.
그 후에 도54에 나타나 있는 바와 같이 스크라이브가 완료된 접합 머더 기판90을 실은 제2기판 지지부241B는, 제1기판 지지부241A와 스크라이브 장치 가이드체242와 함께 기판반출측으로 이동하고, 리프트 컨베이어부260에 소정의 간격으로 배치되어 있는 복수의 제3기판 지지 유닛261의 간격에 삽입되는 위치로 이동한다.
또한 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a 및 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a를 각각 압접시키고 전동시켜 접합 머더 기판90으로부터 4개의 패널기판을 절단시키기 때문에, 4개의 패널기판90a의 테두리부에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 방법으로서는 도53에서 나타내는 것과는 별도로 실시예1의 도19에 나타내는 스크라이브 방법도 본 실시예2의 기판 절단 시스템에 유효하게 적용할 수 있다.
복수의 제3기판 지지 유닛261이 소정의 간격을 두고 리프트 컨베이어부260에 배치되고, 그 간격에 스크라이브 유닛부240의 제2기판 지지부241B의 복수의 제2기판 지지 유닛244B가 삽입되도록 복수의 제3기판 지지 유닛261은, 도48에 나타나 있는 바와 같이 지지 프레임262로 지주265를 통하여 지지되고, 도55에 나타나 있는 바와 같이 복수의 제3기판 지지 유닛261이 스크라이브가 완료된 접합 머더 기판90을 받는 타이밍 벨트261e의 면이 제2기판 지지 유닛244B의 스크라이브가 완료된 접합 머더 기판90이 재치되는 면보다 하방에 위치하도록 배치된다.
제2기판 지지부241B의 복수의 제2기판 지지 유닛244B에 재치되고 스크라이브 가공을 마친 접합 머더 기판90은, 실린더266의 구동에 의하여 복수의 제3기판 지지 유닛261에 실려 연직방향을 따라 상방(+Z방향)의 소정의 위치 로 이동된 후에 회전 모터267이 회전하여 복수의 타이밍 벨트261e가 이동함으로써 스팀 브레이크 유닛부280으로 반송된다.
스팀 브레이크 유닛부280에는 접합 머더 기판90의 상측 머더 기판91에 증기를 분사하는 복수 개의 스팀 유닛284를 부착하는 상측 스팀 유닛 부착 바281과 접합 머더 기판90의 하측 머더 기판92에 증기를 분사하는 복수 개의 스팀 유닛284를 부착하는 하측 스팀 유닛 부착 바282가 스크라이브 장치 가이드체242와 평행한 X방향을 따라 지주283에 부착되어 있다.
스팀 브레이크 유닛부280의 기판반출측에 구비된 벨트 컨베이어285의 주회 이동속도는 리프트 컨베이어부260의 복수의 제3기판 지지 유닛261의 복수의 타이밍 벨트261e의 주회 이동속도와 거의 동일하게 설정되어, 동기하여 이동하고, 스크라이브가 완료된 접합 머더 기판90은 스팀 브레이크 유닛부280을 통과한다.
또한 상측 스팀 유닛 부착 바281의 기판반출측에는 에어 나이프286이 구비되어 있고, 하측 스팀 유닛 부착 바282에도 상측 스팀 유닛 부착 바282에 부착되는 것과 동일한 스팀 유닛284와 에어 나이프286이 구비되고, 접합 머더 기판90의 표리면에 증기가 분사된 후에 접합 머더 기판90의 표리면에 남은 수분이 완전하게 제거된다.
스크라이브 라인이 형성된 기판90의 표리면으로 증기를 분출함으로써, 가열된 수분이 각각의 스크라이브 라인의 수직크랙의 내부로 침투하고, 팽창하려고 하는 힘에 의하여 수직크랙이 각각 확산되어 기판을 절단할 수 있다(이상 청구항23의 작용).
스크라이브가 완료된 접합 머더 기판90은 스팀 브레이크 유닛부280을 통과함으로써 접합 머더 기판90이 절단되어, 벨트 컨베이어285로 지지되는 상태가 된다.
스팀 브레이크 유닛부280을 통과함으로써 접합 머더 기판90은 복수의 패널기판90a로 절단되고, 벨트 컨베이어285로 지지되는 상태이며 이동 중 및 정지 중의 패널기판90a는 반출 로봇310에 의하여 들어 올려지고, 패널 반전 유닛부320의 반전 반송로봇321의 패널 지지부322에 재치된다.
패널 반전 유닛부320의 반전 반송로봇321은, 기판반송 유닛부의 반송로봇310으로부터 패널기판90a를 받고, 패널기판90a의 표리를 반전하여 패널 단자 분리부340의 분리 테이블341 상에 재치한다.
반전 반송로봇321에 의하여 패널 단자 분리부340의 분리 테이블341 상에 재치된 패널기판90a는, 예를 들면 삽입 로봇(도면에 나타내지 않는다)에 의하여 도49에 나타나 있는 바와 같은 분리 테이블341의 각 테두리부 부근에 설치된 불요 부분 제거기구342에 의하여 패널기판90a의 불요부99를 패널기판90a로부터 분리한다.
또한 기판에는, 머더 기판 이외에 머더 기판 상호간을 조합시켜 접합시킨 접합기판, 다른 머더 기판을 조합시켜 접합시킨 접합기판, 머더 기판을 조합시켜 적층시킨 기판이 포함된다.
이상, 도43～도55를 참조하여 본 발명의 실시예2의 기판 절단 시스템 200을 설명하였다.
(실시예3)
이하, 도56～도62를 참조하여 본 발명의 실시예3의 기판 절단 시스템400을 설명한다.
도56은, 본 발명의 실시예3의 기판 절단 시스템400 전체를 나타내는 개략적인 사시도이다. 또한 본 발명에 있어서, 「기판」에는 복수의 기판으로 절단되는 머더 기판을 포함하고, 또한 강판 등의 금속기판, 목판, 플라스틱 기판, 및 세라믹스 기판, 반도체 기판, 글래스 기판 등의 취성재료기판 등의 단판이 포함된다. 또한 이러한 단판에 한정되지 않고, 한 쌍의 기판 상호간을 접합시킨 접합기판, 한 쌍의 기판 상호간을 적층시킨 적층기판도 포함된다.
본 발명의 기판 절단 시스템은, 예를 들면 한 쌍의 글래스 기판이 서로 접합된 액정표시장치의 패널기판(표시패널용 접합기판)을 제조할 때에, 이 기판 절단 시스템에 의하여 한 쌍의 머더 글래스 기판이 서로 접합된 접합 머더 기판90이 복수 개의 패널기판(표시패널용 접합기판)으로 절단된다.
본 실시예3의 기판 절단 시스템400은, 실시예1의 기판 절단 시스템1에 있어서의 기판 지지장치20이 실시예3의 기판 지지장치420으로 치환되고, 복수의 지지 벨트450이 본 실시예3의 기판 절단 시스템 내에 감겨 있는 것 이외에는 실시예1과 동일한 구성이기 때문에 도56에 있어서 실시예1과 동일한 부재에 관해서는 동일한 부호로 나타내고, 상세한 설명에 관해서는 생 략한다.
본 실시예3의 기판 절단 시스템400에 있어서, 제1기판 지지부420A가 배치되는 측을 기판반입측, 기판 반출장치80이 배치되어 있는 측을 기판반출측으로 하여 이하의 설명을 한다. 또한 본 발명의 기판 절단 시스템400에 있어서, 기판이 반송되는 방향(기판의 이동방향)은 기판반입측에서 기판반출측을 향하는 +Y방향이다. 또한 이 기판이 반송되는 방향은 스크라이브 장치 가이드체30에 대하여 수평상태로 직교하는 방향이고, 스크라이브 장치 가이드체30은 X방향을 따르도록 설치된다.
기판 지지장치420의 제1기판 지지부420A 및 제2기판 지지부420B는, 예를 들면 각각이 스크라이브 장치 가이드체30의 이동방향과 동일한 방향으로 이동할 수 있도록 된 5개의 제1기판 지지 유닛421A 및 제2기판 지지 유닛421B를 각각 구비하고 있다. 각 제1기판 지지 유닛421A 및 각 제2기판 지지 유닛421B는, 각각 메인 프레임11의 길이방향의 프레임11A 및 11B에 대하여 평행한 방향(Y방향)을 따라 X방향에 병렬로 배치되어 있다.
도58은, 제1기판 지지부420A에 설치된 하나의 제1기판 지지 유닛421A의 사시도이다. 제1기판 지지 유닛421A는, 메인 프레임11과 평행한 방향(Y방향)을 따라 직선 모양으로 연장되는 지지 본체부421a를 구비하고 있고, 지지 본체부421a의 상부에 지지 벨트450을 안내하는 벨트 홀더421b가 구비되고, 지지 본체부421a의 기판반출측의 단부에는 풀리421c 및 421d가 각각 부착되어 있다. 또한 지지 본체부421a의 하부 중앙부에는 실린더421h가 구비되고, 실 린더421h의 실린더 로드(cylinder rod)는 흡인판421e와 접합되어 있다. 또한 지지 본체부421a의 하부 양 단부에는 리니어 가이드421f가 구비되고, 각각의 리니어 가이드421f에 삽입되는 샤프트421g의 일방단이 각각 흡인판421e와 접합된다.
흡인판421e는, 실린더421h의 구동에 의하여 지지 벨트450보다 상방의 위치로 이동하고, 도면에 나타내지 않은 반송장치에 의하여 전공정으로부터 제1기판 지지부420으로 반송되는 접합 머더 기판90을 받고, 도면에 나타내지 않은 흡인기구에 의하여 접합 머더 기판90을 흡인하여 흡착하고, 제1기판 지지 유닛421A의 지지 벨트450 상에 재치한다.
또한 실린더421h는 2단 실린더의 구성을 하고 있고, 실린더 내로 압축공기를 투입하는 패턴을 도면에 나타내지 않은 전자 밸브로 제어함으로써 흡인판421e는, 선택적으로 도57에 나타내는 지지 벨트450보다 하방의 최하단의 위치, 접합 머더 기판90을 받는 최상단의 위치 및 지지 벨트450에 접합 머더 기판90을 재치하는 중단(中段)의 위치가 된다.
지주45가, 설치대10의 상면에 설치된 한 쌍의 가이드 레일13의 각각의 이동 유닛으로 지지된 가이드 베이스15의 상면에 설치되고, 그 지주45의 상방에 메인 프레임11의 프레임11A 및 11B를 따르고 Y방향과 평행하게 지지부재43이 설치된다. 지지 본체부21a는, 각각의 지지부재43에 메인 프레임11의 프레임11A 및 11B와 직교하는 X방향으로 가설되는 2개의 유닛 부착부재41 및 42에 접합부재46 및 47을 통하여 부착된다.
도57a 및 도57b는, 제1기판 지지 유닛421A가 스크라이브 장치 가이드체30 및 제2기판 지지 유닛421B와 함께 기판반입측으로 이동하는 상태를 설명하는 도면이다. 도57a와 같이 기판반입측의 메인 프레임11에 접속된 지지 벨트450은, 제1기판 지지 유닛421A의 벨트 홀더421b로 지지되고, 제1기판 지지 유닛421A의 풀리421c 및 421d에 걸린 후에 제1기판 지지 유닛421A의 하방의 풀리451, 제2기판 지지 유닛421B의 하방의 풀리452에 걸리고, 그 후에 제2기판 지지 유닛421B의 풀리421d 및 421c에 걸리고, 제2기판 지지 유닛421B의 벨트 홀더421b로 지지된 후에 기판반출측의 메인 프레임11에 접속되어 팽팽하게 감긴다.
제1기판 지지 유닛421A를 지지하는 프레임11A측의 지주45와 프레임11B측의 지주45가 가이드 베이스15로 지지되고, 스크라이브 장치 가이드체30의 양단을 지지하는 지주28을 지지하는 가이드 베이스15에 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 부착되어 있기 때문에, 리니어 모터의 구동에 의하여 스크라이브 장치 가이드체30이 기판반입측으로 이동함과 아울러 제1기판 지지부420A의 5개의 제1기판 지지 유닛421A는 기판반입측으로 이동한다.
제1기판 지지 유닛421A는, 복수(본 실시예의 설명에 있어서는 5개)로 소정의 간격을 두어 배치되고, 스크라이브 장치 가이드체30과 함께 메인 프레임11의 프레임11A 및 11B를 따르는 Y방향으로 이동한다.
기판 지지장치420의 제2기판 지지부420B는, 예를 들면 각각이 스크라이 브 장치 가이드체30의 이동방향과 동일한 방향으로 이동할 수 있도록 된 5개의 제2기판 지지 유닛421B를 구비하고 있다. 이 제2기판 지지 유닛421B는, 제1기판 지지 유닛421A에서 흡착판421e와 흡착판421e를 승강시키는 실린더421h, 리니어 가이드421f, 샤프트421g를 제거한 구성이고, 스크라이브 장치 가이드체30에 대하여 대칭이 되도록, Y방향의 부착 방향이 반대로 되도록 프레임11A측의 지주45와 프레임11B측의 지주45로 지지되고, 각각의 지주가 가이드 베이스15로 지지되어 있다.
스크라이브 장치 가이드체30의 양단을 지지하는 지주28을 지지하는 가이드 베이스15에 리니어 모터의 가동자(도면에는 나타내지 않는다)가 부착되어 있기 때문에, 리니어 모터의 구동에 의하여 스크라이브 장치 가이드체30이 기판반입측으로 이동함과 아울러 제2기판 지지부420B의 5개의 제2기판 지지 유닛421B가 기판반입측으로 이동한다.
도57b에 나타나 있는 바와 같이 제1기판 지지 유닛421A가 스크라이브 장치 가이드체30 및 제2기판 지지 유닛421B와 함께 기판반입측으로 이동하면, 제1기판 지지 유닛421A의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체의 하방으로 하강하고, 제2기판 지지 유닛421B의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방에서 제2기판 지지 유닛421B의 벨트 홀더421b 상으로 상승하는 상태가 된다. 이와 같이 제1기판 지지 유닛421A가 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a가 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a에 의하여 불필요한 크랙이 파생될 우려 가 없다(이상 청구항46의 작용).
또한 제2기판 지지 유닛421B가 스크라이브 장치 가이드체30 및 제1기판 지지 유닛421A와 함께 기판반출측으로 이동하면, 제2기판 지지 유닛421B의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방으로 하강하고, 제1기판 지지 유닛421A의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방에서 제1기판 지지 유닛421A의 벨트 홀더421b 상으로 상승하는 상태가 된다. 이와 같이 제2기판 지지 유닛421B가 기판과 슬라이딩하지 않고, 또한 기판에 힘을 가하지 않는다. 따라서 커터 휠62a가 기판의 내부에 수직크랙을 생성할 때에 커터 휠62a에 의하여 불필요한 크랙이 파생될 우려가 없다(이상 청구항47의 작용).
이러한 구성의 실시예3의 기판 절단 시스템의 동작에 대하여, 대형의 글래스판을 접합시킨 접합기판을 절단하는 경우의 일례를 주로 설명한다.
대형의 글래스 기판이 서로 접합된 접합 머더 기판90을 복수의 패널기판90a(도60 참조)로 절단할 때에는, 먼저 도59에 나타나 있는 바와 같이 기판반입측의 단부로부터 반송로봇 등에 의하여 본 기판 절단 시스템으로 반입하고, 제1기판 지지부420A의 모든 제1기판 지지 유닛421A의 지지 벨트450에 접합 머더 기판90을 수평상태로 재치한다.
이러한 상태가 되면 접합 머더 기판90은, 실시예1과 동일하게 메인 프레임11의 프레임11B를 따라 배치되며 도면에 나타내지 않은 위치결정 핀에 접촉하도록 도면에 나타내지 않은 푸셔에 의하여 가압됨과 아울러 그 프 레임11B와는 직교하는 방향을 따라 배치되며 도면에 나타내지 않은 위치결정 핀에 접촉하도록 도면에 나타내지 않은 푸셔에 의하여 가압된다. 이에 따라 접합 머더 기판90은, 기판 절단 시스템에 있어서의 설치대10 내의 소정의 위치에서 위치결정된다.
그 후에 도59에 나타나 있는 바와 같이 접합 머더 기판90은, 클램프 장치50의 각 클램프구51에 의하여 메인 프레임11의 프레임11B를 따르는 테두리부가 각각 클램프됨과 아울러 기판반입측에 프레임11B와는 직교하도록 배치된 클램프 장치50의 각 클램프구51에 의하여 기판반입측에 위치하는 접합 머더 기판90의 테두리부가 클램프된다.
접합 머더 기판90의 서로 직교하는 각 테두리부가 각각 클램프 장치50에 의하여 클램프되면, 접합 머더 기판90의 테두리부를 클램프하고 있는 각 클램프구51이 접합 머더 기판의 자중에 의하여 거의 동시에 하강하기 때문에, 접합 머더 기판90이 모든 제1기판 지지 유닛421A의 지지 벨트450에 의하여 보조적으로 지지된 상태가 된다.
이러한 상태가 되면 스크라이브 장치 가이드체30이, 클램프 장치50에 의하여 수평상태로 클램프된 접합 머더 기판90에 있어서의 기판반출측의 테두리부 상의 소정의 위치가 되도록 기판반입측으로 슬라이드된다. 그리고 스크라이브 장치 가이드체30에 설치된 제1광학장치38 및 제2광학장치39가, 각각의 대기위치로부터 스크라이브 장치 가이드체30을 따라 이동함으로써 각각 접합 머더 기판90에 형성된 제1얼라인먼트 마크와 제2얼라인먼트 마크를 촬영 한다.
스크라이브 장치 가이드체30이 슬라이드함으로써 제1기판 지지부420A가 기판반입측 단부로 슬라이드되고, 제2기판 지지부420B가 기판반입측으로 슬라이드된다. 이 때에 제1기판 지지 유닛421A의 스크라이브 장치 가이드체30측의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방으로 하강하고, 제2기판 지지 유닛421B의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방에서 제2기판 지지 유닛421B의 벨트 홀더421b 상으로 상승하기 때문에 지지 벨트450은 접합 머더 기판90의 하면과 슬라이딩하지 않는다.
다음에 제1얼라인먼트 마크와 제2얼라인먼트 마크의 촬영결과에 의거하여 도면에 나타내지 않은 연산처리장치에 의하여 클램프 장치50으로 수평상태로 지지된 접합 머더 기판90의 스크라이브 장치 가이드체30을 따르는 방향에 대한 경사, 절단시작위치와 절단종료위치를 연산에 의하여 구하고, 그 연산결과에 의거하여 접합 머더 기판90의 경사에 대응하여 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 X방향으로 이동시키면서 스크라이브 장치 가이드체30을 Y방향으로 이동시켜 접합 머더 기판90을 절단한다(이것을 직선보간에 의한 스크라이브 또는 절단이라고 부른다).
이 경우, 도60에 나타내는 바와 같이 접합 머더 기판90의 표면 및 이면에 각각 대향한 커터 휠62a를 각 표면 및 이면에 각각 압접하여 전동시킴으로써, 접합 머더 기판90의 표면 및 이면에 스크라이브 라인95가 형성된다.
접합 머더 기판90은, 예를 들면 상측 가이드 레일31 및 하측 가이드 레일32를 따르는 열 방향으로 2개의 패널기판90a를 2열에 걸쳐 절단하도록 되어 있고, 접합 머더 기판90으로부터 4개의 패널기판90a를 절단하기 위하여 패널기판90a의 테두리를 따라 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a 및 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a를 각각 압접시켜 전동시킨다.
이 경우에 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a와 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a에 의하여 각 글래스 기판에 있어서의 각 커터 휠62a의 전접부분에 각각 수직크랙이 생성되어 스크라이브 라인95가 형성된다. 또한 각 커터 휠62a의 칼날에는, 칼날의 외주능선에 소정의 피치로 돌기부가 각각 형성되어 있기 때문에, 각 글래스 기판에는 두께 방향으로 글래스 기판 두께의 약 90% 길이의 수직크랙이 형성된다.
또한 접합 머더 기판90을 스크라이브하는 다이아몬드 포인트 커터나 커터 휠 등의 스크라이브 커터를 진동시켜, 스크라이브 커터에 의한 접합 머더 기판90으로의 압력을 주기적으로 변화시키는 기구를 구비하는 커터 헤드를 이용하는 스크라이브 방법도 본 발명의 기판 절단 시스템의 접합 머더 기판의 절단에 유효하게 적용된다.
또한 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a 및 하부 기판 절단장치70의 커터 휠62a를 각각 압접시키고 전동시켜 접합 머더 기판90으로부터 4개의 패널기판90a를 절단시키기 때문에, 4개의 패널기판90a의 테두리부에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 방법으로서는 도44에서 나타내는 것과는 별 도로 실시예1의 도19에 나타내는 스크라이브 방법도 본 실시예2의 기판 절단 시스템에 유효하게 적용할 수 있다.
또한 상부 기판 절단장치60의 커터 휠62a 및 하부 기판 절단장치70에 의한 스크라이브 중에 제1기판 지지부420A의 모든 제1기판 지지 유닛421A와 제2기판 지지부420B의 모든 제2기판 지지 유닛421B는 기판반입측 및 기판반출측으로 이동하지만, 기판반입측으로 이동할 때에 제1기판 지지 유닛421A의 스크라이브 장치 가이드체30측의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방으로 하강하고, 제2기판 지지 유닛421B의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방에서 제2기판 지지 유닛421B의 벨트 홀더421b 상으로 상승하는 상태가 되고, 기판반출측으로 이동할 때에 제2기판 지지 유닛421B의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방으로 하강하고, 제1기판 지지 유닛421A의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방보다 제1기판 지지 유닛421A의 벨트 홀더421b 상으로 상승하는 상태가 되기 때문에, 지지 벨트450이 접합 머더 기판90의 하면을 슬라이딩할 우려가 없다.
상기의 스크라이브 방법으로 접합 머더 기판에 스크라이브 라인을 형성한 후에, 도61에 나타나 있는 바와 같이 제2기판 지지 유닛421B의 지지 벨트450에 의하여 스크라이브 라인95가 형성된 접합 머더 기판90이 지지된 상태에서 스팀 유닛부160이 기판반입측으로 이동하고, 스크라이브 라인이 형성된 접합 머더 기판90의 표리면 전체에 증기를 분사하여 접합 머더 기판90을 완전하게 절단함과 아울러 증기를 분사한 후에 접합 머더 기판90의 표리면 에 잔존하는 수분을 기판 부착물 제거장치700으로 제거한다.
스크라이브 라인이 형성된 접합 머더 기판90의 표리면 전체에 증기를 분사함으로써, 커터 휠62a에 의하여 형성된 스크라이브 라인은 머더 글래스 기판1의 표면 부분이 가열되어 부피가 팽창하고, 따라서 수직크랙이 머더 기판의 두께 방향으로 확산하고, 접합 머더 기판90이 완전하게 절단된다.
그 후에 도61에 나타나 있는 바와 같이 제2기판 지지부420B의 모든 제2기판 지지 유닛421B의 지지 벨트450 상의 접합기판90으로부터 절단된 모든 패널기판90a가, 기판 반출장치80의 반출 로봇140에 의하여 반출됨으로써 절단된 기판93(단재)이 지지된다.
그리고 기판 반출장치80 및 스팀 유닛부160이 기판반출측의 단부로 이동한다.
그 후에 도62에 나타나 있는 바와 같이 스크라이브 장치 가이드체30, 제2기판 지지부420B 및 제1기판 지지부420A가 기판반출측으로 슬라이드된다. 이 때에 제2기판 지지 유닛421B의 스크라이브 장치 가이드체30측의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방으로 하강하고, 제1기판 지지 유닛421A의 지지 벨트450은 스크라이브 장치 가이드체30의 하방보다 제1기판 지지 유닛421A의 벨트 홀더421b 상으로 상승하기 때문에 절단된 기판93(단재)의 하면이 지지 벨트450과 슬라이딩할 우려가 없다.
이 때문에 제1기판 지지 유닛421A의 지지 벨트450과 제2기판 지지부420B의 제2기판 지지 유닛421B의 지지 벨트는 절단된 기판93(단재)의 하면으로부 터 슬라이딩하지 않고, 순차적으로 비접촉 상태가 되고, 지지 벨트450에 의한 절단된 기판93(단재)의 지지가 순차적으로 해제된다. 그리고 절단된 기판93(단재)은 클램프 장치50에 의한 지지가 해제되고, 절단된 기판93(단재)은 하방으로 낙하한다. 이 경우에 하방으로 낙하한 절단된 머더 기판93(단재 및 컬릿)은, 경사 상태로 배치된 가이드판에 의하여 안내되어 컬릿 수용 박스 내에 수용되도록 되어 있다.
또한 머더 기판이 강판 등의 금속기판, 목판, 플라스틱 기판, 및 세라믹스 기판, 글래스 기판, 반도체 기판 등의 취성재료기판인 경우에는, 예를 들면 레이저광, 다이싱소, 커팅소, 커팅 블레이드, 다이아몬드 커터 등을 이용한 머더 기판의 절단방법이 사용된다.
또한 기판에는, 머더 기판 이외에 머더 기판 상호간을 조합시켜 접합시킨 접합기판, 다른 머더 기판을 조합시켜 접합시킨 접합기판, 머더 기판을 조합시켜 적층시킨 기판이 포함된다.
이상, 도56～도62를 참조하여 본 발명의 실시예3의 기판 절단 시스템400을 설명하였다.
(실시예4)
이하, 도63 및 도64를 참조하여 본 발명의 실시예4의 기판 제조장치를 설명한다.
도63은, 본 발명의 실시예4의 기판 제조장치801을 나타낸다.
기판 제조장치801은, 절단된 기판의 단면부를 베벨링(beveling)하는 기 판 베벨링 시스템2100을 본 발명의 기판 절단 시스템1, 200 및 400 중의 어느 하나의 기판 절단 시스템에 접속시킨 것이다.
절단된 단위기판을 다음 공정 이후의 장치로 반송하는 경우에 절단된 단위기판의 단면부의 엣지(edge)가 깨지거나 미소한 틈이 발생하고, 그 깨진 조각이나 틈으로부터 크랙이 단위기판 전체로 파생하여 기판이 파손된다. 그러나 기판 제조장치801에 의하면, 베벨링 시스템을 본 발명의 기판 절단 시스템에 접속하여 단위기판의 단면부의 엣지를 베벨링함으로써 기판의 파손을 방지할 수 있다(이상 청구항49의 작용).
도64는, 본 발명의 실시예4의 기판 제조장치802 및 기판 제조장치803을 나타낸다.
기판 제조장치802 및 기판 제조장치803은, 절단된 기판의 사이즈 및 그 표리면과 단면부의 상황 등을 검사하거나 그 기판의 기능을 검사하는 검사 시스템2200을 상기의 기판 제조장치801에 조립한 것이다.
절단된 단위기판을 다음 공정 이후의 장치로 반송하는 경우에 절단된 단위기판의 단면부의 엣지가 깨지거나 미소한 틈이 발생하고, 그 깨진 조각이나 틈으로부터 크랙이 단위기판 전체로 파생하여 기판이 파손된다. 그러나 기판 제조장치802 또는 기판 제조장치802에 의하면, 베벨링 시스템을 기판 절단 시스템에 접속하여 단위기판의 단면부의 엣지를 베벨링함으로써 기판의 파손을 방지할 수 있다.
또한 기판이 단위기판으로 절단될 때에 발생하는 가루(컬릿 가루) 등 에 의하여 기판 표면에 상처가 나거나 단위기판에 형성되어 있는 전극이 절단된다. 그러나 기판 제조장치802 또는 기판 제조장치802에 의하면, 검사 시스템을 기판 절단 시스템에 접속하여 흠집이나 전극의 절단 등 기판의 불량을 조기에 발견할 수 있고, 제품의 단위기판의 비용을 절감할 수 있다(이상 청구항51의 작용).
또한 상기의 실시예1 내지 3의 기판 절단 시스템의 동작의 설명에 있어서는, 글래스 기판을 접합시킨 접합 머더 기판을 절단하는 경우를 일례로 하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 절단되는 기판의 종류나 기판 절단 시스템을 구성하는 각 장치의 기능성을 높이기 위한 것 등에 의하여 상기의 설명과는 다른 동작을 실시하는 경우도 있다.
지금까지의 실시예1 내지 3의 설명에 있어서는, 주로 글래스 기판이 서로 접합된 접합 머더 기판을 복수 개의 표시패널로 절단하는 기판 절단 시스템에 대하여 설명하였지만, 본 발명에 적용할 수 있는 기판은 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 기판 절단 시스템에 적용되는 기판에는, 머더 기판이 강판 등의 금속기판, 목판, 플라스틱 기판, 세라믹스 기판이나 반도체 기판 및 글래스 기판 등을 포함하는 취성재료기판 등이 포함되고, 또한 머더 기판을 조합시켜 접합시킨 접합기판, 다른 머더 기판을 조합시켜 접합시킨 기판, 머더 기판 상호간을 조합시켜 적층시킨 기판이 포함된다.
또한 취성재료기판 상호간을 접합시킨 접합 취성재료기판으로서 FPD(플랫 패널 디스플레이)에 사용되는 PDP(플라즈마 디스플레이 패널), 액정표시패널, 반사형 프로젝터 패널, 투과형 프로젝터 패널, 유기EL 소자 패널, FED(필드 에미션 디스플레이) 등의 머더 기판의 절단에 있어서도 본 발명의 기판 절단 시스템을 적용할 수 있다.
이상, 도1～도64를 참조하여 본 발명의 기판 절단 시스템 및 기판 제조장치를 설명하였다.
(실시예5)
이하, 도65～도67을 참조하여 본 발명의 실시예5의 기판 절단방법을 설명한다.
예를 들면 도1을 참조하여 설명한 기판 절단 시스템1에 의하여 기판 절단 처리가 실행된다.
본 발명의 실시예5의 기판 절단방법에 의하면, 접합 머더 기판90의 양면의 각각에 한 번의 동작으로 스크라이브 라인을 형성할 수 있다. 여기에서 「한 번의 동작으로 형성하는 스크라이브 라인」이라는 것은, 접합 머더 기판90으로부터 복수의 단위기판을 회수하기 위하여 형성되는 단 1개의 스크라이브 라인을 의미한다. 이 한 번의 동작으로 형성하는 스크라이브 라인은, 이 한 번의 동작으로 형성하는 스크라이브 라인의 시점에서 종점까지 스크라이브 커터를 접합 머더 기판90으로부터 분리하지 않고, 이 한 번의 동작으로 형성하는 스크라이브 라인의 시점에서 종점까지 접합 머더 기판 90으로의 가압상태를 유지한 채로 형성된다.
상부 기판 절단장치60은, 접합 머더 기판90의 상면(제1면)에 한 번의 동작으로 스크라이브 라인을 형성한다. 하부 기판 절단장치70은, 접합 머더 기판90의 하면(제2면)에 한 번의 동작으로 스크라이브 라인을 형성한다.
도65는, 본 발명의 실시예에 의하여 접합 머더 기판90을 절단하는 절단 처리 순서를 나타낸다. 절단 처리의 실행은, 예를 들면 기판 절단 시스템1에 포함되는 컴퓨터에 의하여 제어된다. 컴퓨터는 상부 기판 절단장치60, 하부 기판 절단장치70, 스크라이브 장치 가이드체30 및 기판 지지장치20의 이동을 제어한다.
이하, 기판 절단 시스템1에 의하여 접합 머더 기판90을 절단하는 순서를 스텝별로 설명한다.
기판 절단 시스템1에 의하여 접합 머더 기판90을 절단하는 순서는, 스크라이브 공정과 브레이크 공정을 포함한다. 또한 필요에 따라 초기 설정 공정이 실시된다.
스텝1101 : 초기 설정 공정이 실시된다. 초기 설정 공정은, 스크라이브 공정을 시작하기 전에 기판 절단 시스템1의 초기상태를 설정하는 공정이다.
초기 설정 공정이 종료하면 스텝1102의 처리를 진행한다.
스텝1102 : 스크라이브 공정이 실시된다. 스크라이브 공정은, 접합 머더 기판90에 스크라이브 라인을 형성하는 공정이다. 스크라이브 공정의 상세는 후술한다.
스크라이브 공정이 종료하면 스텝1103의 처리를 진행한다.
스텝1103 : 브레이크 공정이 실시된다. 브레이크 공정은, 접합 머더 기판90을 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 공정이다.
브레이크 공정이 종료하면 처리를 종료한다.
이하, 스텝1102(도65 참조)에서 실시되는 스크라이브 공정의 상세를 설명한다.
도66은, 스텝1102(도65 참조)에서 실시되는 스크라이브 공정에 사용되는 접합 머더 기판90의 상면을 나타낸다. 접합 머더 기판90의 상면에는, 스크라이브 예정라인이 형성되어 있다. 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 스크라이브 예정라인을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90 상에 스크라이브 라인이 형성된다. 또한 접합 머더 기판90의 하면에도, 접합 머더 기판90의 상면에 형성된 스크라이브 예정라인에 대응하는 스크라이브 예정라인이 형성되어 있다.
접합 머더 기판90의 상면에 형성된 스크라이브 예정라인은, 복수의 직선(직선P1P2, 직선P2P3, 직선P4P5, 직선P6P7, 직선P8P9, 직선P10P11, 직선P12P13, 직선P13P2, 직선P14P15, 직선P16P17, 직선P18P19, 직선P20P21, 직선P3P12, 직선P12P22)과, 복수의 곡선(곡선R1～곡선R11)을 구비한다.
기판 절단 시스템1은, 스크라이브 예정라인을 따라 스크라이브 라인을 형성하고, 또한 접합 머더 기판90을 스크라이브 라인을 따라 브레이크함으로써 접합 머더 기판90으로부터 단위기판1A, 1B, 1C, 1D를 절단한다.
단위기판1A는 접합 머더 기판90 중에서 직선P2P3, 직선P6P7, 직선P13P2 및 직선P16P17로 둘러싸인 부분이다. 단위기판1B는 접합 머더 기판90 중에서 직선P8P9, 직선P12P13, 직선P13P2 및 직선P16P17로 둘러싸인 부분이다. 단위기판1C는 접합 머더 기판90 중에서 직선P2P3, 직선P6P7, 직선P18P19 및 직선P3P12로 둘러싸인 부분이다. 단위기판1D는 접합 머더 기판90 중에서 직선P8P9, 직선P12P13, 직선P18P19 및 직선P3P12로 둘러싸인 부분이다. 단위기판1A, 1B, 1C, 1D는 서로 적당한 간격을 두고 배치되어 있다.
도67은, 스텝1102(도65 참조)의 스크라이브 공정에서 실시되는 스크라이브 순서를 나타낸다.
이하, 도66과 도67을 참조하여 스크라이브 순서를 스텝별로 설명한다.
스텝1001 : 컴퓨터는, 소정의 대기위치에 있는 상부 기판 절단장치60이 강하하도록 또한 하부 기판 절단장치70이 상승하도록 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 제어한다. 상부 기판 절단장치60이 접합 머더 기판90의 상면으로부터 0.1mm～0.2mm의 위치까지 하강하고, 하부 기판 절단장치70이 접합 머더 기판90의 하면으로부터 0.1mm～0.2mm의 위치까지 상승하면, 커터 휠62a는 각각 접합 머더 기판90의 양 주면의 요철에 충분하게 대응할 수 있도록 접합 머더 기판90을 가압한다. 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70은, 상측 가이드 레일31 및 하측 가이드 레일32를 따라 이동한다.
스텝1002 : 스크라이브 라인의 형성은 접합 머더 기판90의 외주 테두리 부(영역ABCD와 영역P2P3P12P13으로 둘러싸인 영역)로부터 시작된다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 각 커터 휠62a를 점P1(머더 기판의 외주 테두리부 내의 점)로부터 스크라이브 예정라인을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다.
스텝1003 : 단위기판의 외측 변부(邊部)를 따라 스크라이브 라인이 형성된다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 직선P1P2와 직선P2P3을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다.
스텝1004 : 접합 머더 기판90의 외주 테두리부에 스크라이브 라인을 형성한다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 곡선R1을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다. 각 커터 휠62a의 궤적이 중심각이 90도인 원호(곡선R1)를 그리도록 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 이동시킨다.
스텝1005 : 접합 머더 기판90의 외주 테두리부에 스크라이브 라인을 형성한다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 직선P4P5를 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다.
스텝1006 : 접합 머더 기판90의 외주 테두리부에 스크라이브 라인을 형성 한다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 곡선R2를 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다. 각 커터 휠62a의 궤적이 중심각이 90도인 원호(곡선R2)를 그리도록 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 이동시킨다.
스텝1007 : 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 단위기판 사이의 영역 내로 이동시키고, 단위기판의 내측 변부를 따라 스크라이브 라인을 형성한다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 직선P6P7을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다.
스텝1008 : 접합 머더 기판90의 외주 테두리부에 스크라이브 라인을 형성한다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 곡선R3을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다. 커터 휠62a의 궤적이 중심각이 180도인 원호(곡선R3)를 그리도록 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 이동시킨다.
스텝1009 : 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 단위기판 사이의 영역 내로 이동시키고, 단위기판의 내측 변부를 따라 스크라이브 라인을 형성한다. 구체적 으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 직선P8P9를 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다.
스텝1010 : 접합 머더 기판90의 외주 테두리부에 스크라이브 라인을 형성한다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 곡선R4를 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다. 각 커터 휠62a의 궤적이 중심각이 90도인 원호(곡선R4)를 그리도록 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 이동시킨다.
스텝1011 : 접합 머더 기판90의 외주 테두리부에 스크라이브 라인을 형성한다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 직선P10P11을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다.
스텝1012 : 접합 머더 기판90의 외주 테두리부에 스크라이브 라인을 형성한다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 곡선R5를 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다. 각 커터 휠62a의 궤적이 중심각이 90도인 원호(곡선R5)를 그리도록 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 이동시킨다.
스텝1013 : 단위기판의 외측 변부를 따라 스크라이브 라인이 형성된다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 직선P12P13을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다.
스텝1014 : 접합 머더 기판90의 외주 테두리부에 스크라이브 라인을 형성한다. 구체적으로는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 곡선R6을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다. 각 커터 휠62a의 궤적이 매끄러운 원호(곡선R6)를 그리도록 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 이동시킨다.
스텝1015 : 제어부는, 각 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 직선P13P2, 곡선R7, 직선P14P15, 곡선R8, 직선P16P17, 곡선R9, 직선P18P19, 곡선R10, 직선P20P21, 곡선R11, 직선P3P12 및 직선P12P22를 따라 이것들의 순서로 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다.
스텝1016 : 점P22에서 스크라이브 라인의 형성이 종료한다.
상부 기판 절단장치60이 소정의 위치까지 승강하고, 하부 기판 절단장치70이 소정의 위치까지 하강함으로써 스크라이브 공정이 종료한다.
스텝1001～스텝1016에 나타나 있는 바와 같이 접합 머더 기판90으로의 각 터 휠62a의 가압이 도중에 끊기지 않도록 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키면서 점P1에서 점P22까지 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 이동시킴으로써, 단위기판1A, 1B, 1C, 1D를 접합 머더 기판90으로부터 절단하기 위한 스크라이브 라인을 접합 머더 기판90에 형성한다. 따라서 접합 머더 기판90으로의 가압의 이동을 정지하지 않고, 단위기판1A를 접합 머더 기판90으로부터 절단하기 위한 스크라이브 라인과 단위기판1B를 접합 머더 기판90으로부터 절단하기 위한 스크라이브 라인을 형성할 수 있기 때문에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 스크라이브 가공시간을 단축할 수 있다. 또한 접합 머더 기판90에 형성되는 스크라이브 라인은 기판 지지장치의 이동 등에 의한 외적요인에 의한 힘으로 접합 머더 기판이 절단되는 것을 방지할 수 있다. 또한 스크라이브 라인 형성 중에 머더 기판이 2개 이상의 부분으로 절단되기 어렵기 때문에, 스팀 유닛부에서 증기가 분사되어 절단된 단위기판의 절단면에 깨진 조각, 거스러미(경사의 절단면) 등의 불량이 발생하기 어려워진다(이상 청구항52～55의 작용).
본 발명의 스크라이브 순서에 의하면 제1방향을 따라 형성된 스크라이브 라인과, 제1방향과는 다른 제2방향을 따라 형성되어야 할 스크라이브 라인이 곡선(예를 들면 2.0R～6.0R)으로 연결되도록 단위기판1A를 접합 머더 기판90으로부터 절단하기 위하여, 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 곡선을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다. 예를 들면 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70의 이동방향이 직선P2P3을 따르는 방향에서 직선P4P5를 따르는 방향으로 변하는 부분(곡선R1)에서는, 커터 휠62a를 접합 머더 기판90에 가압시키 면서 상부 기판 절단장치60 및 하부 기판 절단장치70을 곡선R1을 따라 이동시킴으로써 접합 머더 기판90의 양 주면에 스크라이브 라인을 형성한다(도66 참조).
이와 같이 제1방향을 따라 형성된 스크라이브 라인과, 제2방향을 따라 형성되어야 할 스크라이브 라인이 곡선으로 연결되도록 접합 머더 기판90으로의 가압을 이동할 수 있기 때문에, 제1방향에서 제2방향으로의 각 커터 휠62a의 방향 전환에 의하여 발생하는 각 커터 휠62a에서의 손상을 저감할 수 있다(이상 청구항57의 작용).
또한 도14를 사용하여 설명한 바와 같이 서보 모터를 포함하는 커터 헤드65를 사용하는 경우에는, 커터 휠62a에 전달되는 하중의 가감(加減)의 응답을 빠르게 할 수 있다. 따라서 커터 휠62a의 가압이 단위기판의 내측 변부 또는 단위기판의 외측 변부에서 접합 머더 기판90의 외주 테두리부로 이동한 경우에는 커터 휠62a로의 하중을 저감할 수 있다. 또한 접합 머더 기판90의 외주 테두리부 상을 각 커터 휠62a의 가압이 이동하고 있을 때에는, 그 이외의 부분을 이동하고 있을 때와 비교하여 각 커터 휠62a로의 하중을 저감할 수 있다.
구체적으로는, 스크라이브 예정라인 중의 점선(직선P1P2, 곡선R1, 직선P4P5, 곡선R2, 곡선R3, 곡선R4, 직선P10P11, 곡선R5, 곡선R6, 곡선R7, 직선P14P15, 곡선R8, 곡선R9, 곡선R10, 직선P20P21, 곡선R11, 직선P12P22 : 도66 참조) 상에서 각 커터 휠62a를 이동시키는 경우에는 각 커터 휠62a로의 하중을 저감할 수 있다.
이와 같이 서보 모터를 포함하는 커터 헤드65를 이용하는 경우에는, 각 커터 휠62a가 접합 머더 기판90을 스크라이브할 때에 접합 머더 기판90으로의 각 커터 휠62a의 가압을 임의의 장소에서 저감할 수 있기 때문에 커터 휠62a의 마모, 손상 등을 억제할 수 있고, 커터 휠62a를 장기간에 걸쳐 안정적으로 사용할 수 있다(이상 청구항56의 작용).
이상, 도1～도67을 참조하여 본 발명의 기판 절단 시스템, 기판 제조장치 및 기판 절단방법을 설명하였지만, 본 발명은 이 실시예에 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니다. 본 발명은, 특허청구범위에 의해서만 그 범위가 해석되어야 하는 것으로 이해된다. 당업자는, 본 발명의 구체적이고 바람직한 실시예의 기재로부터 본 발명의 기재 및 기술상식에 의거하여 등가(等價)의 범위를 실시할 수 있는 것으로 이해된다. 본 명세서에 있어서 인용한 특허, 특허출원 및 문헌은, 그 내용 자체가 구체적으로 본 명세서에 기재되어 있는 것과 동일하게 그 내용이 본 명세서에 대한 참고로서 원용되어야 할 것으로 이해된다.
본 발명의 기판 절단 시스템은, 이와 같이 기판을 클램프 장치로 지지하고, 절단 가이드체의 이동에 따라 슬라이드하는 기판 지지장치로 지지하는 구성으로 함으로써 1회의 기판의 세팅으로 기판의 표리면측에서 동시에 직교하는 2방향의 절단 가공이 가능하게 되었기 때문에 본 시스템 전체가 컴팩트(compact)하게 되고, 또한 각종 기판을 효율적으로 절단할 수 있다.
액정표시장치 등의 표시패널에 사용되는 글래스 기판 등의 머더 기판을 포함하는 다양한 재료의 머더 기판을 절단하기 위하여 사용되는 기판 절단 시스템 및 기판 절단 라인 시스템의 분야에 있어서, 그 목적은 설치면적을 좁게 하여 컴팩트하고, 또한 각종 머더 기판을 효율적으로 절단할 수 있도록 하는 것이다.

Claims (59)

  1. 서로 대향(對向)하도록 배치된 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단과,
    상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단의 일방(一方)이 기판의 제1면 상에서 X축 방향으로 이동하고, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단의 타방(他方)이 상기 기판의 제2면 상에서 X축 방향으로 이동하도록 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단을 지지하는 한 쌍의 스크라이브 장치와,
    상기 한 쌍의 스크라이브 장치가 Y축 방향으로 이동할 수 있도록 상기 한 쌍의 스크라이브 장치를 지지하는 스크라이브 장치 가이드체와,
    상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단이 상기 기판의 상기 제1면 및 상기 기판의 상기 제2면을 스크라이브하기 위하여, 상기 기판을 X-Y평면 상에 지지하는 기판 지지수단을 구비하고,
    상기 기판 지지수단은,
    상기 스크라이브 장치 가이드체로 지지되고, 상기 한 쌍의 스크라이브 장치와 함께 Y축 방향으로 이동하는 기판 지지장치와,
    상기 기판을 X-Y평면 상에서 고정시키는 고정장치를
    구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지장치는,
    상기 한 쌍의 스크라이브 장치 및 상기 스크라이브 장치 가이드체가 Y축 방향으로 이동할 때에 상기 기판과의 슬라이딩이 없도록 또한 상기 기판에 힘이 작용하지 않도록 상기 기판을 지지하는
    것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지장치는, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동방향의 일방측(一方側)의 측방(側方)에 설치되는 제1기판 지지부를 구비하는
    것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1기판 지지부는, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동방향을 따라 평행 이동하는 복수의 제1기판 지지 유닛을 구비하고,
    복수의 제1기판 지지 유닛은, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 상기 스크라이브 장치 가이드체와 함께 이동하는
    것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1기판 지지 유닛은, 상기 기판을 지지하는 기판 지지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판 지지수단은 복수의 롤러인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 롤러를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 회전시키는 적어도 하나의 회전 전달수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 롤러를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 회전시키는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 기판 지지수단은 복수의 벨트인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 벨트를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 주회(周回) 이동시키는 적어도 하나의 회전 전달수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 벨트를 모터에 의하여 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 주회 이동시키는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지장치는, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동방향의 타방측(他方側)의 측방에 설치되는 제2기판 지지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2기판 지지부는, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동방향을 따라 평행 이동하는 복수의 제2기판 지지 유닛을 구비하고,
    상기 복수의 제2기판 지지 유닛은, 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 상기 스크라이브 장치 가이드체와 함께 이동하는
    것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2기판 지지 유닛은, 상기 기판을 지지하는 기판 지지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기판 지지수단은, 복수의 롤러인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 롤러를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 회전시키는 적어도 하나의 회전 전달수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 롤러를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 회전시키는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 기판 지지수단은 복수의 벨트인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 벨트를 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 주회 이동시키는 적어도 하나의 회전 전달수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 벨트를 모터에 의하여 상기 스크라이브 장치 가이드체의 이동에 따라 주회 이동시키는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 스크라이브 장치는, 서보 모터를 이용하여 상기 기판에 상기 스크라이브 라인 형성수단의 압력을 전달하는 커터 헤드를 구비하는
    것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제1면 및 상기 제2면에 증기를 분출하는 스팀 유닛부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 스팀 유닛부에는, 상기 기판의 상기 제1면 및 상기 제2면을 건조시키는 기판 건조수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 기판 건조수단은,
    가압(加壓)된 건조 기체를 분출할 수 있는 슬릿부가 형성된 적어도 하나의 에어 나이프 본체와,
    상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체와 상기 기판이 서로 상대적으로 이동되는 기판 반송로에 있어서, 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체와 상기 기판의 주면(主面)과의 사이에 상대적으로 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 균일한 형상을 구비하는 유체 유입로가 형성되도록 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체를 지지하는 에어 나이프 지지부와,
    상기 상대적으로 이동하는 방향에서 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체에 대향하여 설치되고, 상기 슬릿부로부터 분출되어 상기 유체 유입로를 통과한 상기 건조 기체가 상기 기판의 주면으로부터 멀어지도록 상기 건조 기체를 유출시키는 유체 유출로를 구성하는 벽면을
    구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 벽면이, 상기 유체 유출로의 유로 단면적이 상기 유체 유입로의 유로 단면적보다 크게 되도록 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체에 대향하는 위치에 배치되는
    것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 에어 나이프 지지부가, 상기 유체 유입로를 상기 건조 기체가 통과할 때에 발생하는 벤투리 효과를 이용하여 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체와 상기 기판의 주면과의 사이의 클리어런스를 조정하는 클리어런스 조정수단을 구비하는
    것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 클리어런스 조정수단이,
    상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체를 상기 기판의 주면과의 사이에서 회전할 수 있도록 지지하는 탄성부재와,
    상기 기판의 주면과 대향하고 또한 상기 유체 유입로의 일부를 형성하는 상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체의 일측면에 형성되고, 상기 기판의 주면과의 사이에서 상기 건조 기체를 층류 상태로 통과시키는 층류 형성면을
    구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  29. 제25항에 있어서,
    상기 적어도 한 쌍의 에어 나이프 본체는, 상기 슬릿부가 형성된 측에 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 에어 나이프 본체는, 상기 슬릿부가 형성된 측에 대향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  31. 제23항에 있어서,
    상기 스팀 유닛부로부터 절단된 기판을 꺼내는 기판 반출장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 기판 반출장치는 반출 로봇을 구비하고,
    상기 반출 로봇은,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지수단과,
    상기 기판이 지지된 상기 기판 지지수단을 상기 기판에 대하여 수직인 제1축을 중심으로 회전시키는 기판 회전수단과,
    상기 기판 회전수단을 상기 기판 지지수단에 의하여 지지된 기판에 대하여 수직인 상기 제1축과는 다른 제2축을 중심으로 선회(旋回)시키는 기판 선회수단을
    구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 기판 선회수단에 의한 기판 지지수단의 선회가 동력전달기구에 의하여 상기 기판 회전수단에 전달되고, 이에 연동하여 상기 기판 회전수단을 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 기판 회전수단에 의한 기판 지지수단의 회전방향이, 상기 기판 선회수단에 의한 상기 기판 지지수단의 선회방향과는 반대인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 기판 회전수단에 의한 기판 지지수단의 회전각도가, 상기 기판 선회수단에 의한 상기 기판 지지수단의 선회각도의 2배인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 기판 회전수단에 의한 기판 지지수단의 회전구동과, 상기 기판 선회수단에 의한 상기 기판 지지수단의 선회구동이 서로 독립적인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 기판 회전수단의 동력원과 상기 기판 선회수단의 동력원이 독립적인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  38. 제31항에 있어서,
    상기 기판 반송장치에 의하여 반송되는 상기 기판의 표리를 반전시키는 기판 반전장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  39. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 위치를 결정하는 위치결정 유닛부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 위치결정 유닛부는, 상기 기판을 지지하는 복수의 진공 흡착 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  41. 제32항에 있어서,
    상기 기판 지지수단은, 상기 기판을 지지하는 복수의 진공 흡착 헤드인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  42. 제40항에 있어서,
    상기 진공 흡착 헤드는,
    상기 기판을 진공 흡착시키기 위한 진공흡착 패드와,
    상기 흡착 패드를 지지하고 또한 상기 흡착 패드 내에 대하여 공기를 배기하기 위한 배기 구멍이 형성된 흡인 샤프트와,
    상기 흡인 샤프트의 이동범위를 제한하여 미동(微動) 가능하게 지지하는 케이싱부와,
    상기 케이싱부 내에서 상기 흡인 샤프트를 축 방향 및 상기 축 방향과 경사지는 방향으로 미동 가능하도록 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부를
    구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 흡인 샤프트는, 상기 케이싱부 내의 중간위치에 플랜지(flange) 모양으로 형성된 단차부를 구비하고,
    상기 케이싱부는,
    상기 탄성 지지부가 변형할 수 있도록 지지하기 위한 공간을 내측에 구비하는 통 모양부와,
    상기 통 모양부의 상단부를 제1개구를 남기고 폐쇄하는 상측 케이싱 플레이트와,
    상기 통 모양부의 하단부를 제2개구를 남기고 폐쇄하는 하측 케이싱 플레이트를
    구비하고,
    상기 탄성 지지부는,
    상기 상측 케이싱 플레이트와 상기 단차부와의 사이에서 지지되는 상측 스프링과,
    상기 하측 케이싱 플레이트와 상기 단차부와의 사이에서 지지되는 하측 스프링을
    구비하는
    것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  44. 제40항에 있어서,
    상기 복수의 진공 흡착 헤드는, 상기 기판을 흡인하여 지지하거나 또는 압축공기를 분출하여 부상시키는 복수의 흡착 패드를 구비하고,
    상기 복수의 진공 흡착 헤드는, 상기 복수의 흡착 패드의 각각과 상기 기판과의 사이에 층류(層流)가 형성된 상태에서, 상기 기판의 위치를 결정하는 것을
    특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  45. 제31항, 제32항, 제38항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 절단된 기판의 불요부(不要部 ; undesired portion)를 제거하는 제거수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  46. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 벨트는, 상기 기판의 반입측의 프레임과 상기 기판의 반출측의 프레임 사이에 걸리고,
    상기 복수의 벨트는, 상기 제1기판 지지부의 이동 중에 상기 스크라 이브 장치 가이드체의 하방으로 내려가거나 또는 상기 스크라이브 장치 가이드체의 하방에서 상방으로 올라오는 것을
    특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  47. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 벨트는, 상기 기판의 반입측의 프레임과 상기 기판의 반출측의 프레임 사이에 걸리고,
    상기 복수의 벨트는, 상기 제2기판 지지부의 이동 중에 상기 스크라이브 장치 가이드체의 하방으로 내려가거나 또는 상기 스크라이브 장치 가이드체의 하방에서 상방으로 올라오는 것을
    특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  48. 제1항에 있어서,
    상기 기판은, 한 쌍의 머더 기판을 접합시킨 접합 머더 기판인 것을 특징으로 하는 기판 절단 시스템.
  49. 제1항의 기판 절단 시스템과, 절단된 기판의 단면부를 베벨 링(beveling)하는 베벨링 시스템을 구비하고,
    상기 기판 절단 시스템은 상기 베벨링 시스템에 접속되어 있는 것을
    특징으로 하는 기판 제조장치.
  50. 제1항의 기판 절단 시스템과, 절단된 기판의 기능을 검사하는 검사 시스템을 구비하고,
    상기 기판 절단 시스템은 검사 시스템에 접속되어 있는 것을
    특징으로 하는 기판 제조장치.
  51. 제49항에 있어서,
    상기 절단된 기판의 기능을 검사하는 검사 시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 제조장치.
  52. 머더 기판으로부터 복수의 단위기판을 절단하는 방법으로서,
    한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단이 상기 머더 기판의 제1면 및 상기 머더 기판의 제2면에 스크라이브 라인을 형성하는 형성 스텝을 포함하고,
    상기 형성 스텝은, 상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단의 각각이 상기 머더 기판에 대한 가압이 도중에 끊기지 않도록 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 제1단위기판을 상기 머더 기판으로부터 절단하기 위한 제1스크라이브 라인과 제2단위기판을 상기 머더 기판으로부터 절단하기 위한 제2스크라이브 라인을 상기 머더 기판에 형성하는 스텝을 포함하고,
    상기 형성 스텝은,
    (1) 상기 제1단위기판의 외측 변부(邊部)와 상기 제2단위기판의 외측 변부를 따라 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과,
    (2) 상기 머더 기판의 외주 테두리부 상에서 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과,
    (3) 상기 제1단위기판의 내측 변부와 상기 제2단위기판의 내측 변부를 따라 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝을
    포함하는 것을
    특징으로 하는 기판 절단방법.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 형성 스텝은, 상기 머더 기판에 대한 가압이 도중에 끊기지 않도록 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 제N단위기판을 상기 머더 기판으로부터 절단하기 위한 제N스크라이브 라인을 형성하는 스텝을 더 포함하고,
    N은 3이상의 정수인 것을
    특징으로 하는 기판 절단방법.
  54. 삭제
  55. 제52항에 있어서,
    상기 제2단위기판의 내측 변부는 상기 제1단위기판의 내측 변부에 대향하고 있고,
    상기 스텝(3)은,
    (3a) 상기 제1단위기판의 내측 변부를 따라 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과,
    (3b) 상기 (3a)의 실행 후에 상기 기판의 외주 테두리부 상에서 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과,
    (3c) 상기 (3b)의 실행 후에 상기 제2단위기판의 내측 변부를 따라 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과,
    (3d) 상기 (3c)의 실행 후에 상기 머더 기판의 외주 테두리부 상에서 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동함으로써, 상기 머더 기판에 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝을
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단방법.
  56. 제52항에 있어서,
    상기 형성 스텝은, 상기 머더 기판에 대한 가압을 저감하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단방법.
  57. 제52항에 있어서,
    상기 형성 스텝은,
    제1방향을 따라 상기 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과,
    상기 제1방향을 따라 형성된 스크라이브 라인과, 상기 제1방향과는 다른 제2방향을 따라 형성되어야 할 스크라이브 라인이 곡선으로 연결되도 록 상기 머더 기판에 대한 가압을 이동하는 스텝을
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단방법.
  58. 취성재료기판의 하면(下面)을 지지하고 또한 상기 취성재료기판의 적어도 일단(一端)을 고정하는 기판 지지장치와,
    상기 취성재료기판의 양면측에, 상기 취성재료기판을 통하여 서로 대향하도록 배치된 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단을
    구비하는 장치에 의하여 상기 취성재료기판을 절단하는 방법으로서,
    상기 기판 지지장치는, 상기 기판 지지장치의 중앙부에 공간을 구비하고 있고,
    상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단은, 상기 기판 지지장치의 상기 중앙부의 공간에 배치되어 있고,
    상기 한 쌍의 스크라이브 라인 형성수단을 X축 방향 및 Y축 방향 중의 적어도 한 방향으로 이동시키고 또한 상기 기판 지지장치를 X축 방향 및 Y축 방향 중의 적어도 한 방향으로 이동시킴으로써, 상기 취성재료기판을 절단하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단방법.
  59. 제58항에 있어서,
    상기 기판 지지장치는, 상기 취성재료기판과의 슬라이딩이 없도록 또한 상기 취성재료기판에 힘이 작용하지 않도록 상기 취성재료기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 절단방법.
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