KR100896078B1 - 고중량 헤드 이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 헤드가 구비된 메인 이송장치를 그 상부에 구비된 보조 이송장치와 탄성 연결체를 통해 연결 구비하여, 보조 이송장치가 메인 이송장치의 중량 밸런스 조절 및 구동에 따른 진동을 흡수하도록 하는 고중량 헤드 이송장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 고중량 헤드 이송장치는, 스테이지와, 상기 스테이지와 수평을 이루도록 설치된 제 1 갠트리와, 상기 제 1 갠트리 상부에 상기 제 1 갠트리와 수평을 이루도록 설치되는 제 2 갠트리와, 상기 제 1 갠트리 상에 구비되어 상기 제 1 갠트리에 의해 이동이 안내되는 헤드와, 상기 제 1 갠트리에 구비되어 상기 헤드를 수평 방향으로 이동시키는 메인 이송장치와, 상기 헤드의 중량 밸런스를 조절하도록 상기 메인 이송장치와 탄성 연결체를 통해 연결되며 상기 제 2 갠트리 상에 구비되는 보조 이송장치를 포함하여 구성된다.
헤드, 이송 장치, 고중량, 탄성 연결체, 메인 이송 장치, 보조 이송 장치

Description

고중량 헤드 이송장치{APPARATUS FOR TRANSPORT OF HIGH WEIGHT HEAD}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치 정면 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치 후면 사시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치 정면 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치 후면 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치의 정면도.
도 6은 도 5의 A부 확대도.
도 7은 본 발명의 실시예들의 탄성 연결체의 일례를 나타낸 단면도.
도 8은 종래의 고중량 헤드 이송장치의 일례를 나타낸 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
1 : 스테이지
11 : 기판
2 : 기판 이송장치
3 : 제 1 갠트리
31 : 지지부, 31': 제 1 지지부
4 : 제 2 갠트리
41 : 제 2 지지부
5 : 헤드
6 : 메인 이송장치
7 : 보조 이송장치
8 : 탄성 연결체
81 : 에어 실린더 모듈
811 : 실린더
812 : 피스톤
813 : 피스톤 로드
814 : 에어 베어링
본 발명은 고중량 헤드 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헤드가 구비된 메인 이송장치를 그 상부에 구비된 보조 이송장치와 탄성 연결체를 통해 연결 구비하여, 보조 이송장치가 메인 이송장치의 중량 밸런스 조절 및 구동에 따른 진동을 흡수하도록 하는 고중량 헤드 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 헤드는 이송 안내수단에 구비되어 별도의 구동 장치를 통해 이송 안내수단 상에서 X방향, Y방향, Z 방향 중 어느 하나 이상의 방향으로 이송되는 장치이다.
이러한 헤드가 구비된 이송 장치의 일례로는 메모리 모듈과 같은 반도체 소자를 픽업하여 비전 검사를 위한 위치로 이송하는 다수의 픽커가 구비된 픽커 모듈 및 검사가 완료된 반도체 소자를 불량품과 반도체 소자로 분류하는 소터가 구비된 소팅 모듈 등이 있다.
한편, 종래의 디스플레이 제조 방식으로는 패턴 형성을 위하여 포토 리소그래피 공정이 널리 적용되고 있다.
포토 리소그래피 공정은 패턴 형성을 위한 물질층 상에 감광막(photoresist)을 도포하고 감광막을 노광 및 현상하여 일정 패턴으로 형성한 후 감광막을 식각 마스크로 이용하여 해당 물질층을 식각하는 기술이다.
여기서 포토 리소그래피 공정은 노광 공정과 현상 공정과 베이킹 공정 및 식각 공정으로 이우러지는 여러 단계의 공정을 거쳐야 하므로, 제조 공정이 복잡할 뿐만 아니라 패턴 형성을 하고 제거된 재료는 폐기해야 하므로 재료 소모와 폐기물 발생이 많다.
또한, 폐기물 발생에 의한 환경오염과 클리닝 공정을 위한 클리닝 룸을 설비해야 하므로 공정 공간 면적이 많이 소요되는 단점이 있었다.
이를 개선하기 위한 방식으로 최근에는 디스플레이 제조 공정에서 미세 패턴을 형성하기 위하여 잉크젯 방식을 적용하고 있으며, 잉크젯 방식은 LCD, FED , PDP, 유기 EL과 같은 디스플레이 제조 분야에 이용되고 있다.
여기서, LCD 분야에서 잉크젯 방식은 유리 기판 상에 R,G,B 컬러 필터를 직접 도포하고, LCD 액정 스페이서를 압전 잉크젯으로 도포하여 균일한 패널 갭을 만 들며, 블랙 매트릭스를 도포하는데 이용되고 있다.
그리고, FED 분야에서 잉크젯 방식은 PdO를 전극 위에 도포하여 이미터를 형성하는데 이용되고, PDP 분야에서는 전극 재료로서 나노 크기의 실버 잉크를 도포 하는데 이용되며, 유기 EL 분야에서는 유기 물질을 도포하는데 이용되고 있다.
도 8은 종래의 고중량 헤드 이송장치의 일례를 나타낸 사시도로, 잉크젯 방식의 디스플레이 장치에 적용한 예를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 기판(110)이 로딩 및 이송되는 스테이지(100)와, 스테이지(100) 상에서 기판(110)을 이송하는 기판 이송장치(200)와, 스테이지와 수평을 이루도록 설치된 갠트리(300)와, 갠트리(300)에 설치되어 갠트리 상의 수평 방향으로 이동하면서 기판(110)에 잉크를 분사하여 패턴을 형성하는 잉크젯 헤드(400)와, 갠트리 상에서 헤드(400)를 이송시키는 헤드 이송장치(500)를 포함하여 구성된다.
이러한 구성에 따라, 스테이지(100) 상에서 기판 이송장치(200)를 구동시켜 기판(110)을 전후 방향으로 이동시키고, 갠트리(300) 하부에 이송되는 기판 상에 헤드(400)를 수평 이동시키면서 잉크를 분사하도록 구동시켜 패턴을 형성한다.
그런데, 종래의 잉크젯 방식의 디스플레이 제조 장치에 적용되는 헤드 이송 장치는 기판 사이즈 증가에 따라 잉크젯 헤드의 무게가 증가하게 되는데, 잉크젯 헤드의 무게 증가로 인하여 수평 이동하는 헤드의 초기 구동시 가속이 원활하게 이루어지지 않는 단점이 있었다.
또한, 고중량의 헤드 이송 장치는 잉크젯 헤드의 무게에 증가로 인하여 헤드의 미세 구동 제어가 어려워 패턴 오정렬이 발생하는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 종래의 일반적인 헤드 이송 장치는 헤드의 고중량화에 따라 초기 구동시 가속이 원활하지 않고 헤드 무게로 인하여 진동이 발생하는 문제점이 있기 때문에 반도체 소자를 픽업하여 이송하거나 소팅하는 장치에서는 반도체 소자의 이송 위치의 오정렬이 발생하게 된다.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 헤드가 구비된 메인 이송장치와 별도의 갠트리 상에 탄성 연결체를 통해 연결되어 메인 이송장치의 중량을 지탱하는 보조 이송장치를 구비하여, 보조 이송장치가 메인 이송장치의 중량을 지탱함에 따라 헤드의 중량 변화에 따른 중량 밸런스 조절 및 구동에 따른 진동을 흡수하도록 하는 고중량 헤드 이송장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 메인 이송장치가 구비되는 제 1 갠트리와 보조 이송장치가 구비된 제 2 갠트리를 별도의 지지부에 각각 설치하여 메인 이송장치의 구동에 따른 진동을 보조 이송장치가 구비된 제 2 갠트리의 지지부에서 흡수토록 하는 고중량 헤드 이송장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 고중량 헤드 이송장치는, 스테이지와, 상기 스테이지와 수평을 이루도록 설치된 제 1 갠트리와, 상기 제 1 갠트리 상부에 상기 제 1 갠트리와 수평을 이루도록 설치되는 제 2 갠트리와, 상기 제 1 갠트리 상에 구비되어 상기 제 1 갠트리에 의해 이동이 안내되는 헤드와, 상기 제 1 갠트리에 구비되어 상기 헤드를 수평 방향으로 이동시키는 메인 이송장치와, 상기 헤드의 중량 밸런스를 조절하도록 상기 메인 이송장치와 탄성 연결체를 통해 연결되며 상기 제 2 갠트리 상에 구비되는 보조 이송장치를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제 1 갠트리는 상기 스테이지 측면에 구비된 제 1 지지부에 지지되게 설치되고, 상기 제 2 갠트리는 상기 보조 이송장치가 상기 메인 이송장치의 진행에 따른 진동을 흡수하도록 상기 제 1 지지부와 별도로 설치된 제 2 지지부에 지지되게 설치된다.
또한, 상기 탄성 연결체는 상기 헤드의 중량 밸런스 조절 및 진동 흡수 효율을 높이기 위한 에어 실린더 유닛으로 구성되며, 상기 에어 실린더 유닛은 공압이 가해지도록 내부 공간부를 가지는 실린더와, 상기 실린더 내부에 구비되되 마찰 계수를 줄이기 위해 상기 실린더 내경에 에어 베어링을 게재로 구비되는 피스톤과, 상기 피스톤의 왕복 운동에 의한 운동력을 전달하여 상기 헤드의 중량 밸런스 조절을 위한 피스톤 로드를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치 정면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치 후면 사시도로서, 본 발명의 일실시는 잉크젯 방식의 디스플레이 제조 장치를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 헤드를 이송하는 모든 장치에 적용된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예는 스테이지(1)와, 기판 이송장치(2)와, 제 1 갠트리(3)와, 제 2 갠트리(4)와 헤드(5)와, 메인 이송장치(6) 및 보조 이송장치(7)를 포함하여 구성된다.
여기서, 스테이지(1)는 기판(11)이 로딩 및 이송되는 것이고, 기판 이송장치(2)는 스테이지(1) 상에서 기판을 전후 방향으로 이송하는 것으로서, 리니어 모터와 같은 구동 장치가 이용된다.
또한, 제 1 갠트리(3)는 스테이지(1)와 수평을 이루도록 스테이지(1) 측면의 지지부(31) 상에 지지되게 설치된다.
그리고, 제 2 갠트리(4)는 제 1 갠트리(3) 상부에 제 1 갠트리(3)와 수평을 이루도록 설치되며, 헤드(5)는 제 1 갠트리(3) 상에 구비되어 제 1 갠트리에 의해 이동이 안내되는 것이다.
또한, 메인 이송장치(6)는 제 1 갠트리(3)에 구비되어 헤드(5)를 수평 방향으로 이동시키는 것으로서, 갠트리 상에서 이동 장치를 이송하는 구성 요소들 및 작용은 이미 널리 공지된 기술로서 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
또, 보조 이송장치(7)는 메인 이송장치(6)와 탄성 연결체(8)를 통해 연결되어 헤드(5)의 중량 밸런스를 조절하도록 제 2 갠트리(4) 상에 구비된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치 정면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치 후면 사시도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고중량 헤드 이송장치의 정면도이며, 도 6은 도 5의 A부 확대도로서, 상술한 본 발명의 일실시예와 동일한 구성 요소에 대한 설 명은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예의 특징적인 양상에 따르면, 제 1 갠트리(3)는 스테이지(1) 측면에 구비된 제 1 지지부(31')에 지지되게 설치되고, 제 2 갠트리(4)는 보조 이송장치(7)가 메인 이송장치(6)의 진행에 따른 진동을 흡수하도록 상기 제 1 지지부(31')와 별도로 설치된 제 2 지지부(41)에 지지되게 설치된다.
즉, 헤드의 무게로 인하여 메인 이송장치(6)에 큰 중량이 걸리게 되므로 큰 중량으로 인하여 추진력에 대하여 반발력이 발생하게 된다.
이에, 본 발명의 다른 실시예에서는 메인 이송장치(6)가 설치되는 제 1 갠트리(3)와 보조 이송장치(7)가 설치되는 제 2 갠트리(4)가 서로 다른 지지부에 각각 지지되도록 설치됨에 따라, 헤드(5)를 가지는 메인 이송장치(6)의 초기 구동에 따른 반대 추진력에 의한 진동을 보조 이송장치(7)가 설치되는 제 2 갠트리(4) 측에서 흡수하도록 한다.
이로써, 헤드(5)의 수평 이송시 진동 발생이 방지되어 잉크젯 방식의 디스플레이 제조 장치에 적용하는 경우 패턴 불량을 방지할 수 있으며, 반도체 소자를 이송하는 픽커 모듈이나 소팅 모듈에 적용되는 경우 반도체 소자의 이송 위치 오정렬을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예 및 다른 실시예는 헤드(5)를 가지는 메인 이송장치(6)가 상부의 보조 이송장치(7)에 탄성 연결체를 통해 연결 구비됨에 따라, 보조 이송장치(7)가 헤드(5)에 의한 중량을 일부 분산시켜 지탱한다.
이에 따라, 보조 이송장치(7)에 의해 메인 이송장치(6)의 중량 밸런스 조절 이 이루어져 메인 이송장치(6)의 초기 구동시 가속이 원활하게 이루어지고 구동에 따른 진동이 방지됨에 따라 패턴 형성을 위한 잉크젯 헤드 방식의 디스플레이 장치에서는 패턴 오정렬을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명의 메인 이송장치(6) 및 보조 이송장치(7)에 추진력을 가하는 구동 장치에 대한 기술은 이미 공지된 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도7은 본 발명의 실시예들의 탄성 연결체의 일례를 나타낸 단면도로, 탄성 연결체(8)는 코일 스프링이나 태엽 등으로 구성될 수 있으나, 바람직하게는 헤드(5)의 중량 밸런스 조절 및 진동 흡수 효율을 높이기 위하여 에어 실린더 유닛(81)로 구성한다.
여기서, 에어 실린더 유닛(81)은 공압이 가해지도록 내부 공간부를 가지는 실린더(811)와, 실린더(811) 내부에 구비되되 마찰 계수를 줄이기 위해 실린더 내경에 에어 베어링(814)을 게재로 구비되는 피스톤(812)과, 피스톤(812)의 왕복 운동에 의한 운동력을 전달하여 상기 헤드(5)의 중량 밸런스 조절을 위한 피스톤 로드(813)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 기존의 에어 실린더 유닛은 실린더 내경와 피스톤 사이에 피스톤 링 등이 구비되나 본 발명은 실린더 내경과 피스톤 사이의 마찰 계수를 줄여 중량 밸런스 조절 효율을 높이도록 피스톤과 실린더 내경 사이에 에어 베어링을 게재함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 고중량 헤드 이송장치의 실시예들은 기판과 헤드의 정확한 정렬 및 헤드의 잉크 분사 상태를 실시간으로 감시하는 비전 카메라 모듈(9)을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 잉크젯 방식의 디스플레이 제조 장치를 예로 들어 설명하였으나, 여기에 한정되지 않고 헤드를 이송하는 모든 장치에 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 헤드를 가지는 메인 이송장치를 제 1 갠트리에 설치하고, 제 1 갠트리 상부의 제 2 갠트리에 보조 이송장치를 구비하되, 메인 이송장치와 보조 이송장치를 탄성 연결체를 통해 연결시켜 보조 이송장치가 메인 이송장치의 중량을 지탱하도록 함으로써, 헤드의 중량 변화에 따른 중량 밸런스 조절 및 구동에 따른 진동을 흡수하도록 하여 초기 구동시의 가속이 원활하게 이루어지도록 하며 패턴 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 메인 이송장치가 구비되는 제 1 갠트리와 보조 이송장치가 구비된 제 2 갠트리를 별도의 지지부에 각각 설치하여 메인 이송장치의 초기 구동시 무게에 의해 발생하는 반대 추진력을 보조 이송장치가 구비된 제 2 갠트리의 지지부에서 흡수토록 함으로써, 진동에 의한 위치 오정렬을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 디스플레이 제조 장치에서는 패턴 불량을 방지하여 패턴 형성 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (4)

  1. 스테이지(1)와,
    상기 스테이지(1)와 수평을 이루도록 설치된 제 1 갠트리(3)와,
    상기 제 1 갠트리(3) 상부에 상기 제 1 갠트리(3)와 수평을 이루도록 설치되는 제 2 갠트리(4)와,
    상기 제 1 갠트리(3)에 설치되고 상기 제 2 갠트리(4)에 의해 이동이 안내되는 헤드(5)와,
    상기 제 1 갠트리(3)에 설치되고 상기 헤드(5)를 수평 방향으로 이동시키는 메인 이송장치(6)와,
    상기 헤드(5)의 중량 밸런스를 조절하도록 상기 메인 이송장치(6)와 탄성 연결체(8)를 통해 연결되며 상기 제 2 갠트리(4) 상에 설치되는 보조 이송장치(7)를 포함하여 구성되는 고중량 헤드 이송장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 갠트리(3)는 상기 스테이지(1) 측면에 구비된 제 1 지지부(31')에 지지되게 설치되고,
    상기 제 2 갠트리(4)는 상기 보조 이송장치(7)가 상기 메인 이송장치(6)의 진행에 따른 진동을 흡수하도록 상기 제 1 지지부(31')와 별도로 설치된 제 2 지지부(41)에 지지되게 설치되는 것을 특징으로 하는 고중량 헤드 이송장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성 연결체(8)는 상기 헤드(5)의 중량 밸런스 조절 및 진동 흡수 효율을 높이기 위한 에어 실린더 유닛(81)인 것을 특징으로 하는 고중량 헤드 이송장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 에어 실린더 유닛(81)은;
    공압이 가해지도록 내부 공간부를 가지는 실린더(811)와,
    상기 실린더(811) 내부에 구비되되 마찰 계수를 줄이기 위해 상기 실린더 내경에 에어 베어링(814)을 게재로 구비되는 피스톤(812)과,
    상기 피스톤(812)의 왕복 운동에 의한 운동력을 전달하여 상기 헤드(5)의 중량 밸런스 조절을 위한 피스톤 로드(813)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고중량 헤드 이송장치.
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JPS5748516A (en) 1980-09-04 1982-03-19 Toyota Motor Corp Working hanger
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