KR100916611B1 - Apparatus for cutting having it and cutting method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피처리체 유리나 세라믹 등의 취성재료를 절단할 시에 안정되고 신뢰성있는 절단이 가능하며 스크라이빙 장치의 수명을 향상시킬 수 있도록 하는 스크라이빙 방법, 스크라이빙 장치, 이를 포함하는 절단 장치 및 절단 방법에 관한 것으로서, 초음파를 이용하며 상기 초음파의 주파수를 변조시키는 것을 특징으로 하여, 피절단재에 주로 수직 균열을 유발시켜 파단면이 매끈한 정교한 절단을 수행하고, 피절단재의 상태 혹은 외부 환경이 변화되더라도 주파수 변조로 피절단재의 스크라이빙 공정을 최적화하여 원활한 공정 진행이 가능하며, 신속한 응답시간을 가지고 사용 주파수 범위를 확대시키며 장치의 신뢰성 및 수명을 개선시킬 수 있고, 사용되는 전력을 가변시키지 않음으로써 안정된 전력을 공급하여 피절단재 전면적에 걸쳐, 특히 피절단재가 대형화되더라도 균일한 균열을 발생시키며, 초음파 진동자의 과열을 방지하고 냉각 능력을 향상시켜 횡파 발생을 억제하고 균열 양상을 개선시킬 수 있으며, 스크라이빙 공정이 종료된 후 바로 절단 공정을 수행함으로써 공정 시간을 단축시키고 이에 따른 별도의 설비 및 공정을 생략할 수 있다.According to the present invention, a scribing method, a scribing device, and a cutting method for cutting a brittle material such as glass or ceramic to be stably and reliably and improving the life of the scribing device can be cut. Apparatus and cutting method, characterized in that the ultrasonic wave is used to modulate the frequency of the ultrasonic wave, causing a vertical crack mainly in the cutting material to perform a precise cutting smooth in the fracture surface, the state or the exterior of the cutting material Even if the environment changes, frequency modulation can optimize the scribing process of the material to be cut, enabling smooth processing, extending the frequency range of use with fast response time, improving the reliability and life of the device, and improving the power used. By not varying to provide stable power over the entire surface of the material to be cut, especially Even if the cutting material is enlarged, it generates uniform cracks, prevents overheating of the ultrasonic vibrator and improves cooling ability, thereby suppressing the occurrence of transverse waves and improving the cracking pattern. The process time can be shortened and the separate equipment and process can be omitted accordingly.
초음파, 주파수 변조, 스크라이빙 Ultrasound, frequency modulation, scribing
Description
본 발명은 스크라이빙 방법, 스크라이빙 장치, 이를 포함하는 절단 장치 및 절단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피처리체 유리나 세라믹 등의 취성재료를 절단할 시에 안정되고 신뢰성있는 절단이 가능하며 스크라이빙 장치의 수명을 향상시킬 수 있도록 하는 스크라이빙 방법, 스크라이빙 장치, 이를 포함하는 절단 장치 및 절단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a scribing method, a scribing device, a cutting device including the same, and a cutting method, and more particularly, to stably and reliably cut when cutting brittle materials such as glass or ceramics to be processed. The present invention relates to a scribing method, a scribing device, a cutting device including the same, and a cutting method for improving the service life of the scribing device.
일반적으로 스크라이빙 장치는, 유리판, 실리콘 기판, 알루미나 등의 세라믹 기판에 절단 예정선을 따라 연속된 홈(groove)을 형성시키는 장치를 말하며, 스크라이빙된 절단 대상물은 응력이나 충격이 가해지면 간단하게 절단된다. 이러한 취성 재료들을 스크라이빙하기 위한 방법으로서 다이아몬드 고속연마휠과 같은 블레이드를 이용한 다이싱 방식, 레이저 조사를 통한 스크라이빙 방식 또는 초음파를 이용한 스크라이빙 방식이 이용되고 있다. 그러나, 다이아몬드 고속연마휠을 사용하여 스크라이빙하는 경우에는 비용이 과다하게 소모되며 장시간이 소요된다는 단점이 있다. 또한, 레이저 조사를 통한 방법에 있어서 유리 재료를 스크라이빙할 시 에는 유리 표면에서의 난반사 등에 의하여 효율이 저하되거나, 원하지 않는 부위가 스크라이빙되는 단점이 있으며, 세라믹과 같은 재료에 적용하기에는 부적합하다는 문제점이 있다.In general, a scribing device refers to a device for forming a continuous groove along a cut line on a ceramic substrate such as a glass plate, a silicon substrate, or alumina, and the scribed cutting object is subjected to a stress or an impact Simply cut. As a method for scribing such brittle materials, a dicing method using a blade such as a diamond high-speed grinding wheel, a scribing method through laser irradiation, or a scribing method using ultrasonic waves is used. However, when scribing using a diamond high-speed grinding wheel, the cost is excessively consumed and it takes a long time. In addition, in the method of laser irradiation, the efficiency of the scribing of the glass material decreases due to diffuse reflection on the glass surface, or an unwanted portion is scribed, which is not suitable for applying to a material such as ceramic. There is a problem.
이와 같은 문제점 때문에, 최근에는 다이아몬드 휠에 초음파의 진동을 부가하여 유리 등의 취성 재료 표면에 균열을 발생시키는 스크라이빙 방법이 사용되고 있다. 이러한 초음파를 이용하는 스크라이빙 방법을 살펴보면, 초음파 발진자에서 특정 주파수, 예를 들면 27 ㎑의 주파수를 가지는 전력을 발진하여 초음파 진동자에 공급하여 주면, 압전 진동자가 전기적 에너지를 물리적 에너지로 변환하여 이에 연결된 다이아몬드 휠을 진동시키고, 진동이 부가된 다이아몬드 휠은 피절단재 표면을 이동하면서 스크라이빙 공정을 수행하여 피절단재의 표면 하방으로의 종방향 균열, 즉 수직 균열을 유발하며, 스크라이빙 공정이 종료된 뒤 별도의 파단 공정을 수행하여 절단하게 된다.For this reason, in recent years, a scribing method has been used in which an ultrasonic vibration is added to a diamond wheel to generate cracks on the surface of brittle material such as glass. In the scribing method using the ultrasonic wave, when the ultrasonic oscillator oscillates power having a specific frequency, for example, a frequency of 27 kHz and supplies it to the ultrasonic vibrator, the piezoelectric vibrator converts electrical energy into physical energy and is connected thereto. The vibrating diamond wheel vibrates, and the added diamond wheel performs a scribing process while moving the surface of the material to be cut to cause longitudinal cracking, or vertical cracking, below the surface of the material to be cut. After the end is cut by performing a separate breaking process.
그러나, 종래의 초음파를 이용하는 스크라이빙 방법에서는 초음파 발진자에서 초음파 진동자로 발진 주파수를 공급할 때 매칭이 이루어지지 않을 경우, 즉 공진이 원활하게 이루어지지 않을 경우 반송파가 발생되고 다이아몬드 휠에 가해지는 진폭에 변화가 생겨 스크라이빙 공정 시 피절단재에 균열이 일정하게 발생하지 않게 되어 최종 제품과 스크라이빙 장치 자체의 신뢰성이 저하된다. 그리고, 공진이 원활하게 이루어지지 않은 상태에서는 상기와 같은 반송파 발생 이외에 초음파 진동자에서 횡파가 발생되어 요구되지 않는 균열, 즉 횡파로 인한 균열의 횡방향 전파가 발생되므로, 이후의 파단 공정에서 절단면이 매끄럽지 않게 되거나 파편 등의 부산물이 발생하게 되어 이를 소제하는 별도의 공정이 요구된다. 또한, 스크라이빙 공정 개시 이전에 발진 주파수의 거의 완벽한 공진을 달성하였더라도 피절단재 표면 상태나 강도, 굴곡 정도 등에 따라 주파수의 조건이 변하기 때문에 스크라이빙 공정 중에는 인위적으로 공진 상태를 계속 만들어줘야 할 필요가 있다. 만약, 반송파를 무시하고 초음파 발진자의 발진 주파수를 그대로 유지한 채 계속 사용하게 될 경우 초음파 발진자의 수명에 영향을 주게 되므로 장치의 신뢰성에 악영향을 끼칠 뿐만 아니라 피절단재 처리의 생산성에도 문제가 된다. 이러한 문제점은 장거리, 장시간의 스크라이빙 공정이 필연적으로 요구되는 대형화된 액정 표시 장치용 유리를 스크라이빙할 시에 특히 두드러진다.However, in the conventional scribing method using ultrasonic waves, when no matching is made when the oscillation frequency is supplied from the ultrasonic oscillator to the ultrasonic vibrator, that is, when resonance is not performed smoothly, a carrier wave is generated and the amplitude applied to the diamond wheel is reduced. Changes occur so that there is no constant cracking of the material to be cut during the scribing process, which reduces the reliability of the final product and the scribing device itself. In addition, in the state in which resonance is not smoothly performed, transverse waves are generated in the ultrasonic vibrator in addition to the carrier generation as described above, so that undesired cracks, ie, transverse propagation of the cracks due to the transverse waves, cause the cutting surface to be smooth in a subsequent breaking process. Or by-products such as debris are generated and a separate process for cleaning them is required. In addition, even if the oscillation frequency achieves almost perfect resonance before the start of the scribing process, the condition of the frequency varies according to the surface condition, the strength, and the degree of bending of the material to be cut. There is a need. If the carrier is ignored and continues to be used while the oscillation frequency of the ultrasonic oscillator is maintained, it affects the lifespan of the ultrasonic oscillator and thus not only adversely affects the reliability of the apparatus but also the productivity of the material to be processed. This problem is particularly noticeable when scribing glass for an enlarged liquid crystal display device, which requires a long distance and a long scribing process.
이러한 반송파를 초음파 발진자에 반영하여 반송파의 발생을 저감시키려할 경우에는 반송되는 전류를 계측하여 전압으로 변환한 뒤 전압 크기가 일정 이상으로 상승하게 되면 출력을 감소시켜 초음파 진동자에 공급하는 방법을 사용하는데, 이러한 방법은 출력 에너지를 감소시키는 방법이므로 스크라이빙 공정 조건이 변하게 되어 피절단재 전면적에 걸쳐 균일한 균열을 발생시키지 못하게 된다. 또한, 이같은 방식으로 초음파 발진자의 주파수를 인위적으로 변경할 경우에는 그 응답시간이 지둔하고, 주파수의 동작 범위가 협소하기 때문에 정확한 직렬공진이 어려운 점이 있었다. 특히, 동작 주파수 범위에 있어서 그 범위를 넘어설 경우에는 초음파 진동자에 과열이 발생되고 과전류에 의한 전력 차단으로 공정을 중지시키는 등 원활한 공정 수행이 어렵게 되는 문제점이 있었다. 초음파 진동자에 과열이 발생되는 경우에는 초음파 발진자에서 발진되는 주파수에 의하여 매칭이 이루어지지 않게 되 어 횡파가 발생되며, 이러한 횡파는 상술된 바와 같은 횡방향의 균열 전파를 유도하게 되고 이후의 파단 공정을 난해하게 한다.In order to reduce the generation of carrier waves by reflecting these carriers to the ultrasonic oscillator, the carrier current is measured and converted into a voltage, and when the voltage level rises above a certain level, the output is reduced and supplied to the ultrasonic vibrator. However, since this method reduces the output energy, the scribing process conditions are changed so that a uniform crack is not generated over the entire surface of the cutting material. In addition, when the frequency of the ultrasonic oscillator is artificially changed in this manner, the response time is slow, and since the operating range of the frequency is narrow, accurate serial resonance has been difficult. In particular, when exceeding the range in the operating frequency range, there is a problem that it is difficult to perform a smooth process, such as overheating of the ultrasonic vibrator and stopping the process by the power cut by the overcurrent. When overheating occurs in the ultrasonic vibrator, the matching is not performed by the frequency oscillated in the ultrasonic oscillator, so that a transverse wave is generated, and the transverse wave induces the transverse crack propagation as described above, and the subsequent breaking process is performed. It makes it difficult.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 피절단재에 주로 수직 균열을 유발시켜 파단면이 매끈한 정교한 절단을 수행할 수 있으며, 피절단재의 상태 혹은 외부 환경이 변화되더라도 주파수 변조로 피절단재의 스크라이빙 공정을 최적화하여 원활한 공정 진행이 가능하도록 하는 스크라이빙 방법 및 스크라이빙 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, it is possible to perform a precise cutting of the fracture surface smoothly by causing a vertical crack mainly in the cutting material, even if the state or the external environment of the cutting material is changed by frequency modulation An object of the present invention is to provide a scribing method and a scribing apparatus for optimizing a scribing process of a material to be made to proceed smoothly.
또한, 본 발명은 신속한 응답시간을 가지고 사용 주파수 범위를 확장시키며 장치의 신뢰성 및 수명을 개선시킬 수 있는 스크라이빙 방법 및 스크라이빙 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a scribing method and scribing apparatus which can have a fast response time, expand the use frequency range, and improve the reliability and life of the apparatus.
본 발명은 사용되는 전력을 가변시키지 않음으로써 안정된 전력을 공급하여 피절단재 전면적에 걸쳐, 특히 피절단재가 대형화되더라도 균일한 균열을 발생시킬 수 있도록 하는 스크라이빙 방법 및 스크라이빙 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a scribing method and a scribing apparatus for supplying a stable power by not varying the power used to generate a uniform crack over the entire surface of the material to be cut, in particular even when the size of the material to be cut is increased. For the purpose of
또한, 본 발명은 초음파 진동자의 과열을 방지하고 냉각 능력을 향상시켜 횡파 발생을 억제하고 균열 양상을 개선시킬 수 있도록 하는 스크라이빙 방법 및 스크라이빙 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a scribing method and scribing apparatus to prevent overheating of the ultrasonic vibrator and to improve the cooling ability to suppress the generation of shear waves and to improve the crack appearance.
또한, 본 발명은 스크라이빙 공정이 종료된 후 바로 절단 공정을 수행함으로써 공정 시간을 단축시키고 별도의 설비 및 공정이 요구되지 않도록 하는 절단 장치 및 절단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a cutting device and a cutting method for shortening the process time by performing the cutting process immediately after the scribing process is completed and no separate equipment and processes are required.
본 발명에 따른 스크라이빙 방법은, 초음파를 이용하는 스크라이빙 방법으로서, 상기 초음파의 주파수를 변조시키는 것을 특징으로 한다.The scribing method according to the present invention is a scribing method using ultrasonic waves, and characterized in that the frequency of the ultrasonic waves is modulated.
여기서, 상기 주파수 변조는, 초음파 발진부에서 발진된 제1주파수를, 상기 초음파 발진부에서 송신되는 제1주파수에 대한 반송파인 제2주파수로 변조시키는 것을 특징으로 하거나, 초음파 발진부에서 송신되는 제1주파수와 상기 제1주파수에 대한 반송파로서의 제2주파수를 각각 계측하고 연산하여 상기 초음파 발진부에 회귀반영시키는 것을 특징으로 한다.Here, the frequency modulation is characterized in that for modulating the first frequency oscillated by the ultrasonic oscillator, the second frequency which is a carrier wave for the first frequency transmitted from the ultrasonic oscillator, or the first frequency transmitted from the ultrasonic oscillator And measuring and calculating second frequencies as carriers with respect to the first frequency, and reflecting them back to the ultrasonic oscillator.
또는, 상기 주파수 변조는, 제1주파수를 가지는 전력을 초음파 발진부에서 초음파 진동부로 송신하는 단계; 상기 초음파 진동부에서 제2주파수를 가지는 전력을 반송하는 단계; 상기 제1주파수 및 상기 제2주파수를 계측 및 연산하여 그 결과를 상기 초음파 발진부로 회귀시키는 단계; 및 상기 초음파 발진부에서 상기 초음파 진동부로 상기 제2주파수를 가지는 전력을 송신하는 단계;를 포함한다.Alternatively, the frequency modulation may include transmitting power having a first frequency from the ultrasonic oscillator to the ultrasonic vibrator; Conveying power having a second frequency in the ultrasonic vibration unit; Measuring and calculating the first frequency and the second frequency and returning the result to the ultrasonic oscillator; And transmitting power having the second frequency from the ultrasonic oscillator to the ultrasonic vibrator.
또한, 상기 주파수 변조는, 초음파 발진부에서 제1주파수를 가지는 전력을 초음파 진동부로 출력하며, 상기 제1주파수와 상기 초음파 진동부에서 반송되는 제2주파수의 차를 산출하여 이를 상기 초음파 발진부에 피드백시켜 상기 초음파 진동부에 상기 제1주파수와 상기 제2주파수의 차만큼 보정된 제3주파수를 가지는 전력을 출력하는 것을 특징으로 한다.The frequency modulation outputs power having a first frequency from the ultrasonic oscillator to the ultrasonic vibrator, calculates a difference between the first frequency and a second frequency carried by the ultrasonic vibrator, and feeds it back to the ultrasonic oscillator. And outputting power having the third frequency corrected by the difference between the first frequency and the second frequency to the ultrasonic vibration unit.
여기서, 상기 제3주파수는 상기 제2주파수와 동일한 것을 특징으로 한다.Here, the third frequency is characterized in that the same as the second frequency.
이때, 상기 제1주파수는 20 내지 30 ㎑일 수 있으며, 상기 제1주파수는 ± 1500 ㎐의 허용 범위를 가질 수 있다.In this case, the first frequency may be 20 to 30 Hz, and the first frequency may have a tolerance range of ± 1500 Hz.
본 발명에 따른 스크라이빙 장치는, 초음파를 이용하는 스크라이빙 장치이고, 상기 초음파의 주파수를 변조시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The scribing apparatus according to the present invention is a scribing apparatus using ultrasonic waves, and characterized in that it comprises means for modulating the frequency of the ultrasonic waves.
여기서, 상기 초음파의 주파수를 변조시키는 수단은, 초음파 발진부에서 발진된 제1주파수를, 상기 초음파 발진부에서 송신되는 제1주파수에 대한 반송파인 제2주파수로 변조시키는 수단일 수 있다.Here, the means for modulating the frequency of the ultrasonic wave may be means for modulating the first frequency oscillated by the ultrasonic oscillator to a second frequency which is a carrier wave for the first frequency transmitted by the ultrasonic oscillator.
이때, 상기 스크라이빙 장치는, 가변 주파수를 가지는 공급 전력을 발생시키는 초음파 발진부; 상기 초음파 발진부로부터 공급 전력을 공급받는 초음파 진동부; 및 상기 초음파 진동부로 공급된 전력으로 구동하는 절단부;를 포함하며, 상기 공급 전력은 20 내지 30 ㎑의 주파수를 가질 수 있고, 상기 공급 전력의 주파수는 ± 1500 ㎐의 허용 범위를 가질 수 있다.In this case, the scribing apparatus includes an ultrasonic oscillator for generating a supply power having a variable frequency; An ultrasonic vibrator for receiving power from the ultrasonic oscillator; And a cutting unit driven by the power supplied to the ultrasonic vibration unit, wherein the power supply may have a frequency of 20 to 30 Hz, and the frequency of the power supply may have a tolerance range of ± 1500 Hz.
더욱이, 상기 초음파 진동부로 유체를 공급하는 유체 공급부와 상기 초음파 진동부로 공급되는 유체를 소통시키는 가이드부를 포함할 수 있다.In addition, the fluid supply unit for supplying a fluid to the ultrasonic vibration unit may include a guide unit for communicating the fluid supplied to the ultrasonic vibration unit.
바람직하게는, 상기 초음파 발진부 또는 상기 초음파 진동부 중 적어도 하나 이상은 상기 주파수의 횡파를 필터링하는 수단을 구비한다.Preferably, at least one or more of the ultrasonic oscillator or the ultrasonic vibrator includes means for filtering the transverse wave of the frequency.
또한, 상기 주파수 변조 수단은 공급 전력의 주파수 및 반송 전력의 주파수를 계측하고, 그 차이를 연산하여 상기 공급 전력의 주파수에 회귀 반영시키는 자동 주파수 조절부를 포함한다.In addition, the frequency modulation means includes an automatic frequency control unit for measuring the frequency of the power supply and the frequency of the carrier power, calculates the difference and regressively reflects the frequency of the power supply.
본 발명에 따른 절단 장치는, 피절단재가 안착되는 안착대; 상기 안착대의 상부에 설치되어 피절단재를 스크라이빙하는 스크라이빙 장치; 및 상기 스크라이빙 된 피절단재를 향하여 유체를 분사시키는 유체 분사부;를 포함한다.Cutting device according to the present invention, the mounting table is mounted to the cutting material; A scribing apparatus installed at an upper portion of the seating table to scribe a cutting material; And a fluid injector for injecting fluid toward the scribed cut material.
여기서, 상기 스크라이빙 장치는 초음파를 사용하는 스크라이빙 장치이며, 상기 초음파를 변조시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.Here, the scribing apparatus is a scribing apparatus using ultrasonic waves, characterized in that it comprises a means for modulating the ultrasonic waves.
본 발명에 따른 절단 방법은, 피절단재를 안착시키는 단계; 상기 피절단재를 초음파를 사용하며 상기 초음파를 변조시키는 수단을 포함하는 스크라이빙 장치를 사용하여 스크라이빙시키는 단계; 및 상기 스크라이빙된 피절단재에 유체를 분사하여 절단시키는 단계;를 포함한다.Cutting method according to the invention, the step of mounting the cutting material; Scribing the cut material by using a scribing device using ultrasonic waves and including means for modulating the ultrasonic waves; And cutting by spraying a fluid on the scribed cutting material.
여기서, 상기 스크라이빙시키는 단계는, 초음파를 사용하며 상기 초음파를 변조시키는 수단을 포함하는 스크라이빙 장치를 사용하는 것을 특징으로 한다.Here, the scribing may include using a scribing apparatus that uses ultrasonic waves and includes means for modulating the ultrasonic waves.
바람직하게는, 상기 유체는 상기 피절단재의 스크라이빙된 부분에 분사시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, the fluid is sprayed on the scribed portion of the cutting material.
상기와 같은 본 발명에 따른 주파수 변조 스크라이빙 방식은 피절단재에 주로 수직 균열을 유발시켜 파단면이 매끈한 정교한 절단을 수행할 수 있다.The frequency modulation scribing method according to the present invention as described above can mainly perform a vertical crack in the material to be cut to perform a precise cut smooth surface.
또한, 본 발명은 피절단재의 상태 혹은 외부 환경이 변화되더라도 주파수 변조로 피절단재의 스크라이빙 공정을 최적화하여 원활한 공정 진행이 가능하다.In addition, the present invention can smoothly proceed by optimizing the scribing process of the cutting material by frequency modulation even if the state of the cutting material or the external environment changes.
또한, 본 발명에 따른 스크라이빙 방법 및 스크라이빙 장치에 의하여, 신속한 응답시간을 가지고 사용 주파수 범위를 확대시키며 장치의 신뢰성 및 수명을 개선시킬 수 있다.In addition, with the scribing method and scribing apparatus according to the present invention, it is possible to increase the frequency range of use with a quick response time and to improve the reliability and life of the apparatus.
또한, 사용되는 전력을 가변시키지 않음으로써 안정된 전력을 공급하여 피절 단재 전면적에 걸쳐, 특히 피절단재가 대형화되더라도 균일한 균열을 발생시킬 수 있다.Further, by not varying the power used, it is possible to supply stable power and to generate uniform cracks over the entire surface of the cut material, especially when the cut material becomes large.
또, 초음파 진동자의 과열을 방지하고 냉각 능력을 향상시켜 횡파 발생을 억제하고 균열 양상을 개선시킬 수 있다.In addition, it is possible to prevent overheating of the ultrasonic vibrator and to improve the cooling capacity, thereby suppressing the occurrence of shear waves and improving the crack appearance.
더욱이, 본 발명에 따른 절단 장치 및 절단 방법에 의하여, 스크라이빙 공정이 종료된 후 바로 절단 공정을 수행함으로써 공정 시간을 단축시키고 이에 따른 별도의 설비 및 공정을 생략할 수 있다.Furthermore, by the cutting device and the cutting method according to the present invention, by performing the cutting process immediately after the end of the scribing process, it is possible to shorten the process time and to omit the separate equipment and process accordingly.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 방법, 스크라이빙 장치, 이를 포함하는 절단 장치 및 절단 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, a scribing method, a scribing apparatus, a cutting apparatus including the same, and a cutting method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 개념도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 방법의 블럭도이다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 방법의 블럭도를 나타내는 도 3a 및 도 3b는 각각 도 2a 및 도 2b에 해당하는 스크라이빙 장치에서의 스크라이빙 방법을 나타낸다.1 is a perspective view of a scribing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figures 2a and 2b is a conceptual diagram of a scribing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figures 3a and 3b is an embodiment of the present invention Is a block diagram of a scribing method according to the present invention. 3A and 3B, which illustrate block diagrams of a scribing method according to an embodiment of the present invention, illustrate a scribing method in a scribing apparatus corresponding to FIGS. 2A and 2B, respectively.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치(10)는 가변 주파수를 가지는 공급 전력을 발생시키는 초음파 발진자(100); 상기 초음파 발진자(100)로부터 공급 전력을 공급받는 초음파 진동자(200); 상기 초음파 진동자(200)로 공급된 전력으로 구동되는 절단부(400); 및 상기 공급 전력의 주파수 및 상기 반송 전력의 주파수를 계측하고, 그 차이를 연산하여 상기 초음파 발진자(100)로 피드백시키는 자동 주파수 조절부(300);를 포함한다.1 and 2A, the
초음파 발진자(100)는 특정한 주파수로 초음파 진동자(200)에 전력을 공급하도록 구성된다. 이때 특정한 주파수는, 20 ㎑ 이상 30 ㎑ 이하의 비가청 주파수이고, 본 발명의 실시예에서의 초음파 발진자(100)는 27 ㎑의 비가청 주파수를 발진한다. 초음파 발진자(100)는 출력부(110)를 통하여 초음파 진동자(200)에 27 ㎑의 주파수를 가지는 전력, 예를 들면 300 W의 전력을 출력하여 주고 출력되는 전력의 주파수는 제1계측부(310)에서 계측된다. 초음파 발진자(100)에서 발진되는 주파수 범위는 20 내지 30 ㎑인 것이 바람직하다. 만약, 주파수가 30 ㎑를 초과할 시에는 과도한 진동으로 인하여 장치(10)의 수명 및 성능에 악영향을 끼칠 수 있기 때문이다. 그러나, 사용되는 주파수 범위는 반드시 상기 범위에 한정되지 아니하며 이외의 구동조건이나 장치 개선 등에 의하여 더욱 넓은 범위가 사용될 수도 있다.The
초음파 진동자(200)는 초음파 발진자(100)에서 출력된 주파수 27 ㎑, 300 W의 전력을 출력부(110)를 통하여 수신하며, 압전 진동자를 구비하여 전기적 에너지를 물리적 에너지로 변환시킨다. 물리적 에너지는 초음파 진동자(200)와 연결된 절단부(400)를 거쳐 다이아몬드 휠(410)에 전달된다. 결과적으로, 다이아몬드 휠(410)에는 27 ㎑의 진동수를 가지는 물리력이 부가된다. The
다이아몬드 휠(410)은 강성 재질로서 스크라이빙 장치(10)의 이동에 따라 회전하도록 구성되며, 피절단재의 표면을 가압 회전하면서 홈을 형성시킴과 동시에 홈에서부터 표면 하방으로 전파되는 균열을 발생시킨다. 또한, 다이아몬드 휠(410)은 회전되는 동안 상술된 바와 같이 초음파 진동자(200) 진동수의 물리력에 영향을 받아 피절단재의 표면 하방으로 상기 진동수만큼 진동 가압한다.The
자동 주파수 조절부(300)는 초음파 발진자(100)로부터 초음파 진동자(200)로 전달되는 출력 주파수를 계측하는 제1계측기(310) 및 초음파 진동자(200)에서부터 초음파 발진자(100)로 반송되는 주파수를 계측하는 제2계측기(320)와 연결되고, 또한 초음파 발진자(100)에 제어 신호를 전달할 수 있도록 연결되어 있다. 여기서, 출력 주파수를 계측하는 제1계측기(310)는 별도로 구성될 수 있고, 초음파 발진자(100) 출력부(110)의 출력단과 일체로 구성될 수도 있다. 반송 주파수를 계측하는 제2계측기(320) 또한 별도로 구성될 수 있으며, 반송부(120)의 반송단과 일체로 구성될 수도 있다. 물론, 자동 주파수 조절부(300)도 역시 초음파 발진자(100)와 일체로 구성될 수 있다. 자동 주파수 조절부(300)에서는 제1계측기(310)에서 계측된 출력 주파수와 제2계측기(320)에서 계측된 반송 주파수를 비교하여 그 차이값을 산출할 수 있도록 구성된다.The automatic
제1계측기(310)가 초음파 발진자(100) 출력부(110)의 출력단과 일체로 구성될 수 있으므로, 사실상 자동 주파수 조절부(300)는, 도 2b에서와 같이, 초음파 진동자(200)에서부터 초음파 발진자(100)로 반송되는 주파수를 계측하는 제2계측기(320)의 구성만을 가질 수도 있다. 이때, 자동 주파수 조절부(300)는 초음파 발 진자(100)의 일부 구성요소로서 구비될 수 있다.Since the
여기서, 출력부(110)는 초음파 발진자(100)와 초음파 진동자(200)와 연결되고, 반송부(120)는 초음파 진동자(200)와 자동 주파수 조절부(300)와 연결될 수 있으며, 자동 주파수 조절부(300) 및 초음파 발진자(100)에 분기 연결될 수도 있다. 만약, 초음파 발진자(100) 및 초음파 진동자(200)를 음극과 양극으로 연결할 시에, 출력부(110)가 음극이 되면 반송부(120)가 양극이 되고, 출력부(110)가 양극이 되면 반송부(120)가 음극이 될 수도 있다.Here, the
이하, 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치(10)의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the
먼저, 초음파 발진자(100)에서 주파수 27 ㎑, 300 W의 전력을 발진하며 발진된 전력은 출력부(110)를 통하여 초음파 진동자(200)에 전달된다. 이때, 출력부(110)에서는 제1계측기(310)를 통하여 출력되는 전력의 주파수가 계측된다. First, the
초음파 진동자(200)로 전달된 전력은 물리적 에너지로 변환되며, 이 물리적 에너지는 절단부(400)의 다이아몬드 휠(410)에 부가된다. 다이아몬드 휠(410)에 부가된 27 ㎑ 진동수의 물리력은 다이아몬드 휠(410)에 작용하여 피절단재를 스크라이빙할 시에 27 ㎑의 진동이 발생되게 하며, 이렇게 발생된 진동에 의하여 스크라이빙 시에 다이아몬드 휠(410)이 피절단재 표면 하방으로 진동 가압하면서 회전되도록 한다.The power delivered to the
이때, 발생되는 균열은 도 4a와 같이 피절단재(900)에 대한 다이아몬드 휠(410)의 가압방향과 같은 방향의 균열(C1)인 것이 바람직하다. 이와 같은 균 열(C1)을 발생시키기 위하여 절단부(400)의 다이아몬드 휠(410)에 부가되는 진동은 주로 종파만이 부가되는 것이 바람직하다. 만약, 횡파 성분을 포함하는 진동이 다이아몬드 휠(410)에 부가되면 도 4b와 같이 피절단재(900) 측방향을 향하는 균열(C2)이 발생되고, 이러한 균열(C2)로 인하여 스크라이빙된 피절단재(900)를 절단하는 차후의 파단 공정에서 불량을 야기하거나, 절단면이 조면화되어 이를 매끄럽게 하기 위한 별도의 처리 공정이 요구되거나 파단 시에 발생되는 미세 파편을 소제하기 위한 추가 공정을 필요로 한다. 또한, 이러한 균열(C2)은 피절단재(900) 두께에 대하여 균열의 수직 깊이를 얕게 하므로 파단 공정시에 피절단재(900)가 절단되지 않는 일이 발생할 수 있고, 이에 따라 공정 수율 및 생산성이 저하될 수 있다. 따라서, 종파와 횡파를 가지는 주파수에 대하여 횡파를 필터링시키는 수단이 요구되며, 이 필터링 수단은 초음파 발진자(100) 또는 초음파 진동자(200) 중 어느 하나 또는 모두 구비될 수 있고, 출력부(110) 상에 구비될 수도 있다. At this time, the generated crack is preferably a crack (C 1 ) in the same direction as the pressing direction of the
만약, 피절단재의 표면 상태, 이를 테면 표면 굴곡, 평탄도 또는 표면 강도 등이 가변될 시에 27 ㎑의 진동수는 소정의 편차를 가지고 반송될 수 있으며, 반송되는 전력은 반송부(120)로 반송된다. 이때, 반송되는 전력은 자동 주파수 조절부(300) 또는 초음파 발진자(100) 및 자동 주파수 조절부(300)로 반송되며, 반송부(120)에서는 제2계측기(320)를 통하여 반송되는 전력의 주파수가 계측된다.If the surface state of the material to be cut, such as surface curvature, flatness or surface strength is varied, the frequency of 27 kHz may be conveyed with a predetermined deviation, and the conveyed power is conveyed to the conveying
제1계측기(310)를 통하여 계측된 출력 주파수(F1)와 제2계측기(320)를 통하 여 계측된 반송 주파수(F2)는 자동 주파수 조절부(300)에 입력되며, 자동 주파수 조절부(300)에서는 출력 주파수(F1)와 반송 주파수(F2)의 차를 연산한다(F1 - F2 = C). 출력 주파수(F1)와 반송 주파수(F2)의 차이값(C)은 초음파 발진자(100)에 반영되어 출력되는 주파수를 재조정하게 할 수 있다. The output frequency F 1 measured through the
출력 주파수(F1)와 반송 주파수(F2)의 차이값(C)이 거의 0 이 아닐 경우, 이를테면, 제1계측기(310)에서 계측된 출력 주파수(F1)가 27 ㎑이고 제2계측기(320)에서 계측된 반송 주파수(F2)가 26 ㎑이라면, 그 차이값(C)은 1 ㎑가 되고 이 정보가 초음파 발진자(100)에 반영되어 이후부터 출력되는 주파수는 26 ㎑로 조정될 수 있다. 이러한 주파수의 조정은 출력 주파수(F1)와 반송 주파수(F2)의 차이값(C)이 거의 0이 될 때까지 이루어지며, 차이값(C)이 0 일 경우에는 출력 주파수(F1)와 반송 주파수(F2)의 매칭이 이루어진 것으로서 더 이상의 주파수 조정은 필요가 없게 된다. 따라서, 출력 주파수(F1)가 27 ㎑이고 반송 주파수(F2)가 27 ㎑라면, 그 차이값(C)은 0 이 되어, 주파수의 조정은 이루어지지 않게 된다.If the difference C between the output frequency F 1 and the carrier frequency F 2 is not substantially zero, for example, the output frequency F 1 measured by the
자동 주파수 조절부(300)에서는, 초음파 진동자(200)에서부터 초음파 발진자(100)로 반송되는 반송 주파수만(F2)을 계측하여 초음파 발진자(100)에서 반송 주파수(F2)에 해당하는 출력 주파수(F1)를 출력시키도록 할 수도 있다.The automatic
즉, 도 3b에서와 같이, 임의의 출력 주파수(F1)를 발진하여 출력시킨 뒤, 반송되는 반송 주파수(F2)를 계측하여 반송 주파수(F2)에 해당하는 출력 주파수(F1)를 출력시킬 수도 있다.That is, as shown in FIG. 3B, after oscillating and outputting an arbitrary output frequency F 1 , the carrier frequency F 2 to be conveyed is measured to output the output frequency F 1 corresponding to the carrier frequency F 2 . You can also output
이와 같은 주파수 변조 방식은 전류를 계측하여 전압으로 변환한 뒤 그 전압의 크기가 허용치를 넘어서게 되면 출력 전원을 조정하도록 하는 종래의 방식과는 달리, 출력되는 주파수와 반송되는 주파수를 실시간으로 계측하여 그 차이를 직접 초음파 발진자(100)에 반영하도록 함으로써, 종래의 방식에 비하여 연산시간이 훨씬 짧으므로 반송 전력에 대한 초음파 발진자(100)의 응답시간을 더욱 단축시킬 수 있으며, 응답시간의 단축으로 인해 피절단재의 표면 상태 변화에 신속히 대응할 수 있다.Unlike the conventional method of measuring the current and converting the voltage into a voltage and then adjusting the output power when the magnitude of the voltage exceeds the allowable value, the frequency modulation and the frequency being returned are measured in real time. By directly reflecting the difference to the
하기 표 1에는 27 ㎑의 초기 출력 주파수를 가질 시에 종래예와 실시예에서의 안정된 공정을 보장하는 허용 주파수 범위를 조사하였다.Table 1 below examines the allowable frequency range to ensure a stable process in the prior art and examples when having an initial output frequency of 27 kHz.
종래예에서는 27 ㎑의 초기 출력 주파수를 기준으로 ± 100 ㎐를 넘어설 경우, 초음파 진동자에 과열이 발생되고 과전류에 의한 전력 차단으로 공정을 중지시키는 등 원활한 공정 수행이 어렵게 되었다. 특히, 초음파 진동자에 과열이 발생되는 경우에는 초음파 발진자에서 발진되는 주파수에 의하여 매칭이 이루어지지 않게 되어 횡파가 발생되며, 이러한 횡파는 횡방향의 균열 전파를 유도하게 되고 이후의 파단 공정을 난해하게 한다.In the conventional example, when the frequency exceeds ± 100 kHz based on the initial output frequency of 27 kHz, it becomes difficult to perform a smooth process such as overheating of the ultrasonic vibrator and stopping the process by cutting off the power due to overcurrent. In particular, when overheating occurs in the ultrasonic vibrator, matching is not performed due to the frequency oscillated in the ultrasonic oscillator, so that a transverse wave is generated. Such transverse waves induce transverse crack propagation and make subsequent fracture processes difficult. .
이와 달리, 실시예에서는 27 ㎑의 초기 출력 주파수에 대하여 ± 1500 ㎐까지 주파수가 가변되더라도 무리없이 스크라이빙 공정을 진행할 수 있었다. 즉, 실시예에서는 27 ㎑의 초기 출력 주파수를 기준으로 ± 1500 ㎐의 허용 주파수 범위를 가지게 됨으로써 허용 주파수의 범위가 27 ㎑의 초기 출력 주파수를 기준으로 15 배 정도 향상되었음을 알 수 있다. 종래예에서는 전류 측정을 통한 전력 가변 방식을 사용하여 주파수에 대한 응답 특성이 상대적으로 지둔하였던 것과는 달리, 본 발명의 실시예에서는 주파수 변조 방식을 사용함으로써 주파수 변화에 대한 응답에 상대적으로 신속하여 허용 주파수의 범위를 확장시킬 수 있는 것이다. 이와 같이 넓어진 허용 주파수 범위는 스크라이빙 공정 시의 안정된 공정을 보장하며, 스크라이빙 장치와 이 장치를 사용하여 스크라이빙되는 피절단재 처리 공정의 신뢰성을 더욱 향상시키도록 할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 실시예에서는, 종래예에서와 같이 출력 전원을 가변시키는 피드백 방식을 사용한 것과는 달리, 출력 주파수만을 가변시켜서 안정된 전력을 공급시킬 수 있으므로, 안정된 조건 하에서 스크라이빙 공정을 수행하여 스크라이빙 공정시 피절단재 표면에 균일한 균열 발생을 도모할 수가 있다.On the contrary, in the embodiment, the scribing process could be performed without difficulty even if the frequency was varied up to ± 1500 kHz with respect to the initial output frequency of 27 kHz. That is, in the embodiment, the allowable frequency range is ± 1500 kHz based on the initial output frequency of 27 kHz, and thus the allowable frequency range is improved by about 15 times based on the initial output frequency of 27 kHz. In contrast to the conventional example, in which the response characteristic of the frequency is relatively slow using the power variable method through the current measurement, in the embodiment of the present invention, the frequency modulation method uses the frequency modulation method so that the response to the frequency change is relatively quick and the allowable frequency is reduced. It is possible to extend the scope of. This wider allowable frequency range ensures a stable process in the scribing process and can further improve the reliability of the scribing device and the scribed material to be processed using the device. Furthermore, in the embodiment of the present invention, unlike the conventional method of using the feedback method of varying the output power, it is possible to supply stable power by varying only the output frequency, so that the scribing process is performed under stable conditions. In the creeping process, the cracks can be uniformly formed on the surface of the material to be cut.
도 5는 본 발명의 타 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of a scribing apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 타 실시예에 따른 스크라이빙 장치(10)는 냉각부(500)가 더 구비되며, 냉각부(500)는 초음파 진동부(200)로 유체를 공급하는 유체 공급부(510) 및 초음파 진동부(200)로 공급되는 유체를 소통시키는 가이드부(520)를 포함한다.The
종래의 초음파를 이용하는 스크라이빙 장치에서, 직렬 공진이 제대로 이루어지지 않을 경우, 즉 출력 주파수와 반송 주파수가 일치하지 않을 경우에는 출력 에너지는 초음파 진동자(200)에서 거의 전부 소모되지 않고 일부 열이나 횡파로 작용하게 될 수도 있다. 이 경우, 스크라이빙 공정이 초기 상태와 달라지게 되고 스크라이빙되는 피절단재의 균열이 불균일하게 발생되며, 초음파 진동자(200)의 과열 발생시 반송파 발생이 증가하게 되고 과전류에 의한 전력 차단이 발생되어 공정을 중지해야만 한다. 또한, 횡파 발생으로 인하여 도 4b에서와 같은 요구되지 않는 균열(C2)이 발생하면 제품의 생산성 저하 및 품질 하락을 야기하게 된다.In the scribing apparatus using conventional ultrasonic waves, when the series resonance is not properly performed, that is, when the output frequency and the carrier frequency do not coincide, the output energy is almost not consumed in the
이와 같은 초음파 진동자(200)에 공급된 출력 에너지의 일부 소비로 인한 잔여 에너지로 야기되는 발열 문제를 해결하기 위하여, 도 5와 같이, 냉각부(500)가 구비될 수 있다. 도 5는 사실상 도 1 및 도 2a에서의 스크라이빙 장치(10)에 냉각부(500)가 더 구비된 형태를 가진다.In order to solve the heating problem caused by the remaining energy due to the partial consumption of the output energy supplied to the
냉각부(500)는 초음파 진동자(200)의 상부에 초음파 진동자(200)를 향하여 냉각 수단으로서의 공기를 분사하는 공기 분사구(510)와 공기 분사구(510)에서 초음파 진동자(200)를 향하여 분사된 공기가 초음파 진동자(200)와 연결된 절단부(400)까지 유도되도록 하는 가이드(520)를 포함한다. The
공기 분사구(510)는 초음파 진동자(200)의 상부에 배치되며 초음파 진동자(200) 상으로 공기를 분사시키도록 구성되며, 사용되는 공기는 통상의 압축 공기일 수 있다. 물론, 냉각 수단으로서 공기 이외에 타 유체 또한 사용가능하며, 냉각 수단으로서의 유체는 요구되는 공정과 비용대비 생산성 등을 고려하여 정해질 수 있다. 공기 분사구(510)에서 초음파 진동자(200)로 분사되는 공기는 초음파 진동자(200)를 통하여 절단부(400)까지 유통되며 절단부(400)의 하부에서 외부로 배출된다. 분사된 공기가 분산되지 않고 절단부(400)의 하부에까지 유통되도록 하기 위하여 공기 분사구(510)에서부터 초음파 진동자(200)를 경유하여 절단부(400)의 하부까지 가이드(520)가 구성된다.The
이와 같은 냉각부(500)의 구성에 의하여 발열 문제를 해결할 수 있으며, 냉각 작용으로 여분의 에너지로 매칭이 이루어지지 않게 되어 야기되는 횡파 발생을 저지함으로써 종래의 스크라이빙 장치에 비하여 횡방향으로의 균열 전파를 억제시킬 수 있고 종방향으로 더욱 깊은 수직 균열을 발생시킬 수 있다. 종방향으로의 깊은 수직 균열 발생은 이후의 파단 공정에 의한 피절단재(900)의 절단시에도 유리하게 작용할 수 있다.The heat generation problem can be solved by the configuration of the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 절단 장치의 개념도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 절단 장치의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 절단 방법의 순서도이다.6 is a conceptual diagram of a cutting device according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a perspective view of a cutting device according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a flow chart of a cutting method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 절단 장치(1)는 상술된 스크라이빙 장치(10)와 안착부(600)를 포함하며, 안착부(600)는 피절단재(900)가 안착되는 스테이지(610)와 스테이지(610)에서 피절단재(900) 방향으로 유체를 분사시키는 분사수단(650)을 포함한다.First, referring to FIGS. 6 and 7, the
안착부(600)는 피절단재(900)가 안착되는 스테이지(610)를 가지며, 스테이지(610)는 외부로부터 유체를 공급하는 공급관(630)과 공급관(630)으로부터 공급된 유체를 스테이지(610)의 일 방향, 즉 스테이지(610) 상에 안착된 피절단재(900) 방향으로 분사시키는 적어도 하나 이상의 분사구(650)를 포함한다. 스테이지(610)는 지지대(620) 상에 구성되어 피절단재(900)를 직접 접촉하여 안착시키며, 스크라이빙 공정을 위하여 x-y-z 방향으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 도 6에서의 스테이지(610)는 도 7에서와 같이 피절단재로서 유리 기판 등이 안착되는 스테이지(610)를 나타내며, 이외에도 피절단재로서 웨이퍼 등이 안착될 수 있는 스테이지 또한 사용될 수 있다.The
스테이지(610)의 x-y-z 방향으로의 이동과는 별개로 스크라이빙 장치(10) 또한 플로터(690)를 통하여 x-y-z 방향으로 이동가능하며, 스테이지(610) 또는 스크라이빙 장치(10) 중 어느 하나 또는 둘 다 이동가능할 수 있다. Apart from the movement of the
지지대(620)는 절단 장치(1)를 지면 상에 안정되게 안착시키며, 스테이지(610)의 x-y-z 방향으로의 이동 공간을 확보한다. 또는, 플로터(690)를 통한 스크라이빙 장치(10)의 x-y-z 방향으로의 이동 공간을 확보한다. 절단 장치(1)의 안정된 지면 안착을 위하여 지지대(620)는 공기를 비롯한 유체에 의하여 수평이 유지될 수 있다.The
스테이지(610)의 내부에는 외부로부터 유체를 공급하는 공급관(630)과 연통된 분사구(650)가 형성되며, 이 분사구(650)는 스테이지(610)에 직접 접촉하여 안착되는 피절단재(900)의 스크라이빙되는 면의 반대면을 향하도록 구성된다. 바람직하게, 분사구(650)는 스크라이빙되는 피절단재(900)의 홈이 형성되는 부위에 대응하여 구성된다. An
제어부(700)는 사용자와 절단 장치(1)와의 인터페이스를 제공하며, 안착부(600)의 스테이지(610)의 x-y-z 방향으로의 이동 또는 스크라이빙 장치(10)의 x-y-z 방향으로의 이동을 제어하도록 구성되고, 스크라이빙 장치(10)의 초음파 발진자(100; 도 2a 및 도 2b) 또는 자동 주파수 조절부(700; 도 2a 및 도 2b)의 구성을 포함할 수 있다.The
이하, 본 발명의 실시예에 따른 절단 방법을 설명한다.Hereinafter, a cutting method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 피절단재(900)가 이송수단(미도시)을 통하여 안착부(600)의 스테이지(610) 상에 안착된다(S1). 안착된 피절단재(900)에는 스크라이빙 장치(10)를 통하여 스크라이빙 공정이 수행된다(S3). 피절단재(900)의 스크라이빙되는 위치는 미리 작도되어 스테이지(610) 또는 스크라이빙 장치(10)가 이동하면서 피절단재(900)를 스크라이빙한다.First, the cutting
스크라이빙 공정이 완료되면, 스크라이빙 장치(10)는 피절단재(900) 표면 상에서 후퇴하고, 공급관(630)에서 공급된 유체가 스테이지(610) 내부를 거쳐 분사구(650)에서 피절단재(900)가 안착되는 면, 즉 피절단재(900)의 스크라이빙된 면의 배면을 향하여 분사된다(S5). 여기서, 유체는 공기가 사용될 수 있으며, 공기 이외에 질소 등 타 유체 또한 사용가능하고, 요구되는 공정과 비용대비 생산성 등을 고려하여 정해질 수 있다. 상술된 스크라이빙 장치(10)를 통하여 피절단재(900)의 스크라이빙 공정이 수행된 후에, 균열이 형성된 피절단재(900)는 안착부(600)의 분사구(650)에서 분사되는 유체로 인하여 소정의 힘을 받게 되고 이 힘은 균열의 전파에 기여를 하게 된다. 따라서, 균열은 피절단재(900)의 두께 방향으로 전파되고 피절단물(900)은 균열이 형성된 모양에 따라 절단된다.When the scribing process is completed, the
절단된 피절단재(900)의 절편은 별도의 이송수단을 통하여 절단 장치(1)에서 반출되어 절단 공정이 종료된다(S7).The cut piece of the
도 9는 종래예 및 도 6의 장치를 사용한 실시예의 작용을 나타낸 개념도이다.9 is a conceptual diagram showing the operation of the conventional example and the embodiment using the apparatus of FIG.
종래예에서는 스크라이빙 공정을 통한 균열(Ca)의 전파 깊이가 미진하여 균열(Ca)을 피절단재(900)의 두께 방향으로 절단시키기 위해서는 파단 수단(B)을 절단위치 인근에 배치시킨 뒤 별도의 힘을 피절단재(900) 상에 가하여 피절단재(900)를 절단시켜야만 했다. 그러나, 본 실시예에서는 균열(Cb)의 전파 깊이가 종래에 비하여 더 깊어서 더 적은 힘으로도 균열(Cb)을 전파시킬 수 있다. 따라서, 도 6에서와 같은 안착부(600)의 분사구(650)를 통한 유체의 분사만으로도 충분히 균열(Cb)을 전파시켜 피절단물(900)을 절단시킬 수가 있다.Conventional Example The scribing arranged near to cutting the rupture means (B) position to the propagation depth secluded crack (C a) to cutting in the thickness direction of the cutting
본 발명의 기술적 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 사시도, 1 is a perspective view of a scribing apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 개념도, 2A and 2B are conceptual views of a scribing apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 방법의 블럭도,3A and 3B are block diagrams of a scribing method according to an embodiment of the present invention;
도 4a 및 도 4b는 종파 및 종파와 횡파의 발생시의 균열 양상을 각각 나타낸 개념도,4A and 4B are conceptual views showing cracking patterns in the generation of longitudinal waves, longitudinal waves, and transverse waves, respectively;
도 5는 본 발명의 타 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 개념도,5 is a conceptual diagram of a scribing apparatus according to another embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 절단 장치의 개념도, 6 is a conceptual diagram of a cutting device according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 절단 장치의 사시도, 7 is a perspective view of a cutting device according to an embodiment of the present invention,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 절단 방법의 순서도,8 is a flowchart of a cutting method according to an embodiment of the present invention;
도 9는 종래예 및 도 6의 장치를 사용한 실시예의 작용을 나타낸 개념도.9 is a conceptual diagram showing the operation of the conventional example and the embodiment using the apparatus of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1... 절단 장치, 10... 스크라이빙 장치,1 ... cutting device, 10 ... scribing device,
100...초음파 발진자, 200...초음파 진동자,100 ... ultrasonic oscillator, 200 ... ultrasonic oscillator,
300...자동 주파수 조절부, 900...피절단재.300 ... automatic frequency control, 900 ... cutting material.
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---|---|---|---|---|
KR20000051014A (en) * | 1999-01-18 | 2000-08-16 | 김순택 | Method and apparatus of splitting non-metallic materials |
JP2002144294A (en) | 2000-11-14 | 2002-05-21 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | Breaking device for hard fragile plate |
KR20050043770A (en) * | 2001-11-08 | 2005-05-11 | 샤프 가부시키가이샤 | Method and device for parting glass substrate, liquid crystal panel, and liquid crystal panel manufacturing device |
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