KR101058187B1 - 기판 보관용 카세트 시스템 - Google Patents

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KR101058187B1
KR101058187B1 KR1020080122970A KR20080122970A KR101058187B1 KR 101058187 B1 KR101058187 B1 KR 101058187B1 KR 1020080122970 A KR1020080122970 A KR 1020080122970A KR 20080122970 A KR20080122970 A KR 20080122970A KR 101058187 B1 KR101058187 B1 KR 101058187B1
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Abstract

기판 보관용 카세트 시스템이 개시된다. 본 발명의 기판 보관용 카세트는, 외관을 형성하는 카세트 하우징(Cassette Housing); 및 카세트 하우징 내에서 높이 방향을 따라 적층되어 결합되며, 상부에 각각 기판을 지지하는 다수의 서포트 바아 유닛(Support Bar Unit)을 포함하며, 다수의 서포트 바아 유닛 각각은, 기판의 판면 방향을 따라 상호간 나란하게 배열되어 기판을 지지하는 다수의 서포트 바아; 다수의 서포트 바아의 양단부를 연결하는 한 쌍의 연결 바아; 및 적어도 일부분이 다수의 서포트 바아에 마련되어 기판을 지지하는 다수의 서포트 바아에 장력을 인가하는 장력 인가부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 종래보다 많은 수의 기판을 보관할 수 있을 뿐만 아니라 기판 보관 시 기판의 무게로 인한 처짐이 발생되는 것을 저지할 수 있어 기판의 적재 및 인출 과정에서 기판의 파손이 발생되는 것을 저지할 수 있다.
기판, 카세트, 서포트 바아 유닛, 장력, 와이어

Description

기판 보관용 카세트 시스템{System Having Cassette for Storing the Substrate}
본 발명은, 기판 보관용 카세트 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종래보다 많은 수의 기판을 보관할 수 있을 뿐만 아니라 기판 보관 시 기판의 무게로 인한 처짐이 발생되는 것을 저지할 수 있는 기판 보관용 카세트 시스템에 관한 것이다.
최근 들어 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평면 디스플레이(Flat Panel Display, FPD)가 등장하기 시작하였다.
평면디스플레이(FPD)는, TV나 컴퓨터 모니터 등에 디스플레이(Display)로 종래 주로 사용된 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치인데, 이러한 평면디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 다양하다.
이러한 평면디스플레이(FPD) 중 하나인 박막트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor) LCD(TFT-LCD)는, 2장의 얇은 상하 유리기판 사이에 고체와 액체의 중 간물질인 액정을 주입하고, 상하 유리기판의 전극 전압차로 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 숫자나 영상을 표시하는 일종의 광스위치 현상을 이용한 소자로서, 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능으로 인하여 빠른 속도로 기존의 음극선관(CRT)을 대체하고 있다. 현재, LCD는 전자시계를 비롯하여 모바일 폰, 전자계산기, TV, 노트북 PC 등 전자제품에서 자동차, 항공기의 속도표시판 및 운행시스템 등에 이르기까지 폭넓게 사용되고 있다.
한편, LCD를 비롯한 평면디스플레이용 기판(이하, 기판이라 명칭함)은, 보통 글래스(Glass) 재질로 이루어져, 외부로부터 가해지는 충격에 매우 취약한 특성인 취성을 갖고 있기 때문에 취급에 있어서 각별한 주의가 요구된다.
특히, 크기가 작은 기판이 아닌, 예컨대 가로/세로의 길이가 2미터 이상인 7-8세대용 기판이나 가로/세로의 길이가 3미터 이상인 11세대용 기판의 경우, 그 크기가 거대하기 때문에 이송에 있어 보다 각별한 주의가 요구된다.
따라서 이러한 기판들은 소위, 카세트(Cassette)라 하는 별도의 적재 박스에 층층히 보관된 후, 다음 공정으로 이송된다. 즉 기판을 제조하는 제조 공정에서, 임의의 공정이 완료된 기판들은 별도의 로봇에 의해 수 내지 수십 장씩 카세트에 적재되어 보관되며, 적재가 완료되면 카세트 그 자체로 다음 공정으로 이송되고, 해당 공정에 도달되면 다시 로봇에 의해 카세트 내에 적재된 기판들이 인출되어 해당 공정을 수행하게 된다.
이와 같이, 기판들은 카세트에 적재된 후에 공정 간을 이송하게 되므로 기판에 대한 이송 효율을 높이면서 생산량을 향상시키고자 한다면, 규격화된 단위 크기 의 카세트에 보다 많은 수의 기판을 적재하는 것이 유리하므로 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다.
종래 기술에서 널리 사용되고 있던 초기의 카세트 구조에 대해 설명하면, 초기의 카세트는 외관을 형성하는 카세트 하우징과, 카세트 하우징 내에서 기판들을 높이 방향으로 적재하기 위해 카세트 하우징의 내벽면 양측에 마련되어 기판의 양측면을 부분적으로 떠받쳐 지지하는 다수의 선반을 구비한다.
이와 같은 구조의 카세트는 이미 널리 사용되고 있는 방식이기는 하지만, 선반들이 기판의 양측면을 떠받쳐 지지하는 형태이기 때문에 작은 사이즈의 기판의 적재 및 인출 시 사용될 수는 있으나 대면적 기판, 예컨대 6세대 이상의 기판의 적재 및 인출 시 사용되기는 곤란하다. 이는, 면적뿐만 아니라 중량도 많이 나가는 대면적 기판의 양측면이 선반에 지지되는 경우 대면적 기판의 중앙 영역에서 처짐이 발생될 수 있고, 이러한 처짐으로 인해 기판을 적재 및 인출시키는 로봇의 핑거와 충돌이 빈번하게 발생되어 기판의 파손으로 이어질 수 있기 때문이다.
따라서, 대면적 기판의 적재 및 인출 시에는 기존의 일반적인 카세트 구조에서 벗어나, 카세트 하우징 내에 층별로 지지플레이트를 형성하고, 기판의 처짐방지를 위해 지지플레이트 상에 다수의 핀을 더 장착한 구조의 새로운 타입의 카세트가 사용된 바 있다.
그런데, 이와 같이 핀에 의해 대면적 기판을 지지하는 종래의 카세트에 있어서는, 지지플레이트 상에 핀을 세워 장착하기 위해 핀의 높이만큼의 공간이 필요하고 또한 기판을 파지하는 로봇의 핑거의 상하 이동을 위한 공간이 필요하다는 구조 적인 한계로 인해, 규격화된 단위 크기의 카세트에 적재할 수 있는 기판의 개수가 제한적일 수밖에 없으며 따라서 기판의 보관 및 이송 효율이 저하될 수밖에 없는 문제점이 있다.
따라서, 종래보다 다수의 기판을 적재 및 인출할 수 있는 구조를 가지면서도, 기판 보관 시 기판의 크기 및 무게로 인한 처짐이 발생되는 것을 저지할 수 있는 새로운 구조의 카세트의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, 종래보다 많은 수의 기판을 보관할 수 있을 뿐만 아니라 기판 보관 시 기판의 무게로 인한 처짐이 발생되는 것을 저지할 수 있어 기판의 적재 및 인출 과정에서 기판의 파손이 발생되는 것을 저지할 수 있으며, 기판 보관용 카세트 내에 기판을 적재하거나 인출할 때 기판이 적재 또는 인출되는 공간을 선택적으로 확장할 수 있어, 기판의 적재 및 인출 과정을 안전하면서도 효율적으로 할 수 있도록 하는 기판 보관용 카세트 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 외관을 형성하는 카세트 하우징(Cassette Housing); 및 상기 카세트 하우징 내에서 높이 방향을 따라 적층되어 결합되며, 상부에 각각 기판을 지지하는 다수의 서포트 바아 유닛(Support Bar Unit)을 포함하 며, 상기 다수의 서포트 바아 유닛 각각은, 상기 기판의 판면 방향을 따라 상호간 나란하게 배열되어 상기 기판을 지지하는 다수의 서포트 바아; 상기 다수의 서포트 바아의 양단부를 연결하는 한 쌍의 연결 바아; 및 적어도 일부분이 상기 다수의 서포트 바아에 마련되어 상기 기판을 지지하는 상기 다수의 서포트 바아에 장력을 인가하는 장력 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 보관용 카세트에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 장력 인가부는, 상기 다수의 서포트 바아의 길이 방향을 따라 상기 서포트 바아의 내측에 결합되어 상기 서포트 바아에 장력을 인가하는 장력 인가용 와이어; 및 상기 연결 바아에 마련되며, 상기 장력 인가용 와이어를 당기거나 풀어줌으로써 상기 서포트 바아에 인가되는 장력을 조절하는 장력조절부재를 포함할 수 있다.
상기 장력조절부재의 조절에 의해 상기 장력 인가용 와이어의 장력이 조절될 수 있도록, 상기 장력 인가용 와이어의 일단부는 상기 한 쌍의 연결 바아 중 하나의 연결 바아에 고정 결합되고 상기 장력 인가용 와이어의 타단부는 상기 장력조절부재에 결합될 수 있다.
상기 다수의 서포트 바아에 각각 마련되는 상기 장력 인가용 와이어는 각각의 상기 장력조절부재에 의해 장력 조절될 수 있다.
또는, 상기 다수의 서포트 바아에 마련되는 상기 장력 인가용 와이어들의 일단부 간을 있는 연결용 와이어가 상기 연결 바아에 마련되며, 상기 장력조절부재는 상기 연결용 와이어를 조절하여 상기 다수의 서포트 바아에 마련되는 상기 장력 인 가용 와이어들을 실질적으로 동시에 조절할 수도 있다.
상기 다수의 서포트 바아 유닛 각각의 네 모서리 영역에는 두께 방향을 따라 관통홀이 관통 형성되어 있으며, 상기 관통홀에는 상기 다수의 서포트 바아 유닛들의 높이 방향으로의 이동을 가이드하는 가이드포스트가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 서포트 바아의 상면에는 상기 기판이 부분적으로 지지되는 다수의 기판 지지부가 상기 서포트 바아의 상면으로부터 돌출 형성될 수 있다.
상기 기판 지지부는 상기 서포트 바아의 상면으로부터 돌출 형성되되 상기 기판이 지지되는 상단부가 라운딩 처리된 핀(Pin) 및 제자리에서 구름 회전하는 볼 캐스터(Ball Caster) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 다른 목적은, 본 발명에 따라, 외관을 형성하는 카세트 하우징(Cassette Housing)과, 상기 카세트 하우징 내에서 높이 방향을 따라 적층되어 결합되며 상부에 각각 기판을 지지하는 다수의 서포트 바아 유닛(Support Bar Unit)을 구비한 기판 보관용 카세트; 및 상기 기판 보관용 카세트를 지지하며, 상기 기판을 인입 및 인출 시 상기 기판이 보관되는 수용 공간을 확장하기 위해 상기 다수의 서포트 바아 유닛들 중 선택된 적어도 하나의 서포트 바아 유닛을 다른 서포트 바아 유닛들에 대해 이격되는 방향으로 승하강시키는 승하강 구동유닛을 포함하며, 상기 다수의 서포트 바아 유닛 각각은, 상기 기판의 판면 방향을 따라 상호간 나란하게 배열되어 상기 기판을 지지하는 다수의 서포트 바아; 상기 다수의 서포트 바아의 양단부를 연결하는 한 쌍의 연결 바아; 및 적어도 일부분이 상기 다수 의 서포트 바아에 마련되어 상기 기판을 지지하는 상기 다수의 서포트 바아에 장력을 인가하는 장력 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 보관용 카세트 시스템에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 승하강 구동유닛은, 구동몸체; 상기 구동몸체에 마련되어 상기 기판 보관용 카세트를 로딩한 상태로 승하강 이동하는 승하강 구동부; 및 상기 구동몸체에 마련되며, 상기 다수의 서포트 바아 유닛들 중 선택된 적어도 하나의 서포트 바아 유닛의 하부에 개재되어 상기 승하강 구동부와의 연동 동작에 의해 상기 적어도 하나의 서포트 바아 유닛을 다른 서포트 바아 유닛들에 대해 상대적으로 거상시키는 유닛 거상부를 포함할 수 있다.
상기 승하강 구동부는, 상기 구동몸체의 양측 내벽에 높이 방향으로 이동 가능하도록 결합되며, 상기 카세트가 로딩되는 카세트지지부재; 및 상기 구동몸체에 마련되며, 상기 다수의 서포트 바아 유닛들 중 작업이 진행될 서포트 바아 유닛의 상부에 놓인 서포트 바아 유닛의 지지홈에 인입되어 상기 승하강 구동부와의 연동 동작에 의해 상기 적어도 하나의 서포트 바아 유닛을 다른 서포트 바아 유닛들에 대해 상대적으로 거상시키는 유닛 거상부를 포함할 수 있다.
상기 승하강 구동부는, 상기 구동몸체의 양측 내벽에 높이 방향으로 이동 가능하도록 결합되며, 상기 카세트가 로딩되는 카세트지지부재; 및 상기 구동몸체에 결합되어 상기 카세트지지부재를 승하강 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 승강구동모터를 포함할 수 있다.
상기 유닛 거상부는, 상기 구동몸체의 양측 벽 상단부에 수평 방향으로 이동 가능하도록 마련되며, 상기 서포트 바아 유닛의 상기 지지홈에 부분적으로 인입되어 상기 서포트 바아 유닛을 지지하는 유닛지지부재; 및 상기 구동몸체에 결합되어 상기 유닛지지부재를 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 수평구동모터를 포함할 수 있다.
상기 장력 인가부는, 상기 다수의 서포트 바아의 길이 방향을 따라 상기 서포트 바아의 내측에 결합되어 상기 서포트 바아에 장력을 인가하는 장력 인가용 와이어; 및 상기 연결 바아에 마련되며, 상기 장력 인가용 와이어를 당기거나 풀어줌으로써 상기 서포트 바아에 인가되는 장력을 조절하는 장력조절부재를 포함할 수 있다.
상기 다수의 서포트 바아에 각각 마련되는 상기 장력 인가용 와이어는 각각의 상기 장력조절부재에 의해 장력 조절될 수 있다.
또는, 상기 다수의 서포트 바아에 마련되는 상기 장력 인가용 와이어들의 일단부 간을 있는 연결용 와이어가 상기 연결 바아에 마련되며, 상기 장력조절부재는 상기 연결용 와이어를 조절하여 상기 다수의 서포트 바아에 마련되는 상기 장력 인가용 와이어들을 실질적으로 동시에 조절할 수도 있다.
상기 다수의 서포트 바아 유닛 각각의 네 모서리 영역에는 두께 방향을 따라 관통홀이 관통 형성되어 있으며, 상기 관통홀에는 상기 다수의 서포트 바아 유닛들의 높이 방향으로의 이동을 가이드하는 가이드포스트가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래보다 많은 수의 기판을 보관할 수 있을 뿐만 아니라 기판 보관 시 기판의 무게로 인한 처짐이 발생되는 것을 저지할 수 있어 기판의 적재 및 인출 과정에서 기판의 파손이 발생되는 것을 저지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기판 보관용 카세트 내에 기판을 적재하거나 인출할 때 기판이 적재 또는 인출되는 공간을 선택적으로 확장할 수 있어, 기판의 적재 및 인출 과정을 안전하면서도 효율적으로 할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 보관용 카세트 시스템의 개략적인 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 보관용 카세트의 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 서포트 바아 유닛의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 'Ⅳ'부분을 확대한 확대 사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 서포트 바아 유닛의 승하강 이동을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 1의 일부분을 확대한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 보관용 카세트 시스템(1)은, 기판(G)을 각각 지지하며 높이 방향으로 적층되는 복수의 서포트 바아 유닛(30)의 외관을 형성하는 카세트 하우징(20)을 구비하는 기판 보관용 카세트(10)와, 기판 보관용 카세트(10)를 지지하며, 기판(G)의 적재 및 인출 시 기판(G)이 적재 및 인출되는 공간을 확장하기 위해 복수의 서포트 바아 유닛(30)들 중 선택된 서포트 바아 유닛(30)들을 승하강시키는 승하강 구동유닛(70)을 포함한다.
먼저, 이러한 구성들 중, 기판 보관용 카세트(10)의 구성에 대해 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 보관용 카세트(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하는 카세트 하우징(20, Cassette Housing)과, 카세트 하우징(20) 내에서 높이 방향으로 적층되어 결합되며 각각의 상부에 기판(G)을 지지하는 다수의 서포트 바아 유닛(30)을 포함한다.
카세트 하우징(20)은, 다수의 서포트 바아 유닛(30)이 높이 방향으로 적층될 수 있도록 내부가 빈 사각 박스 형상의 외곽 틀이다.
다수의 서포트 바아 유닛(30)은 각각, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(G)이 직접적으로 로딩되어 보관되는 부분으로서, 종래보다 높이 방향으로의 길이가 작아 규격화된 단위 크기의 카세트 하우징(20)에 보다 많은 수의 서포트 바아 유닛(30)을 적층하여 결합시킬 수 있으며, 따라서 그에 대응되는 수의 기판(G)을 보관할 수 있어 기판(G)의 보관 및 이송 효율을 종래보다 향상시킬 수 있다.
여기서, 서포트 바아 유닛(30)의 높이 방향으로의 길이를 종래보다 작게 할 수 있는 이유는, 기판(G)의 적재 및 인출 시 작업이 진행될 서포트 바아 유닛(30) 의 공간을 확장시킬 수 있기 때문이며, 이에 대해서는 승하강 구동유닛(70) 설명 시 상세히 설명하기로 한다.
이러한 다수의 서포트 바아 유닛(30)의 구성에 대해 설명하면, 다수의 서포트 바아 유닛(30)은 각각, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 로딩될 기판(G)의 판면 방향을 따라 상호간 나란하게 배열되어 상부에 기판(G)을 지지하는 다수의 서포트 바아(31, Support Bar)와, 다수의 서포트 바아(31)의 양단부에서 서포트 바아(31)의 길이 방향의 가로 방향으로 배열되어 다수의 서포트 바아(31) 간을 연결하는 한 쌍의 연결 바아(32)와, 다수의 서포트 바아(31)에 마련되어 다수의 서포트 바아(31)의 상부에 기판(G)이 로딩되어 있는 경우 서포트 바아(31)가 팽팽함을 유지할 수 있도록 서포트 바아(31)에 장력을 인가하는 다수의 장력 인가부(33)를 포함한다.
다시 말해, 한 쌍의 연결 바아(32)에 다수의 서포트 바아(31)가 사다리 형상으로 결합되는 것이고, 각각의 서포트 바아(31)에 인가되는 장력을 조절할 수 있도록 장력 인가부(33)가 각각의 서포트 바아 유닛(30)에 구비되는 것이다.
장력 인가부(33)는, 서포트 바아(31)의 길이 방향을 따라 서포트 바아(31)의 내측에 결합되는 장력 인가용 와이어(34)와, 장력 인가용 와이어(34)의 일단부가 결합되어 장력 인가용 와이어(34)를 당기거나 풀어줌으로써, 즉 장력 인가용 와이어(34)의 장력을 조절함으로써 기판(G)에 대한 서포트 바아(31)의 팽팽함을 조절하는 장력조절부재(35)를 구비한다.
장력 인가용 와이어(34)는, 강도가 우수한 와이어로 제작된다. 이러한 장력 인가용 와이어(34)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 서포트 바아(31)의 길이 방향을 따라 서포트 바아(31)의 내측에 결합되되 일단부는 한 쌍의 연결 바아(32) 중 하나의 연결 바아(32)에 고정 결합되고 타단부는 다른 연결 바아(32)에 마련된 장력조절부재(35)에 결합된다. 따라서 장력조절부재(35)에 의해 장력 인가용 와이어(34)를 당기는 경우, 즉 장력 인가용 와이어(34)에 장력을 인가하는 경우 장력 인가용 와이어(34)가 팽팽하게 되어 장력 인가용 와이어(34)가 상대 이동 가능하게 결합되는 서포트 바아(31) 역시 팽팽하게 되고, 이에 따라 서포트 바아(31)의 상부에 대면적의 기판(G)이 로딩되더라도 기판(G)에 처짐이 발생되는 것을 저지할 수 있다.
장력조절부재(35)는, 전술한 바와 같이, 서포트 바아(31)의 내측에서 상대 이동 가능하게 결합된 장력 인가용 와이어(34)에 장력을 인가할 수 있도록 연결 바아(32)에 마련된다. 이러한 장력조절부재(35)는 서포트 바아(31)의 내측에 결합된 장력 인가용 와이어(34)를 잡아당기거나 풀어줄 수 있다. 즉, 장력 인가용 와이어(34)의 장력을 조절할 수 있다. 따라서, 기판(G)의 종류에 따라 요구되는 장력을 장력 인가용 와이어(34)에 선택적으로 인가할 수 있어 각각의 서포트 바아 유닛(30)이 기판(G)을 안정적으로 지지하여 보관할 수 있도록 한다.
이러한 장력조절부재(35)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 장력 인가용 와이어(34)의 수에 대응되게 마련되며, 따라서 서포트 바아 유닛(30)이 구비하는 각각의 서포트 바아(31)에 선택적으로 장력을 인가할 수 있다. 다시 말해, 하나의 서포트 바아(31)에 결합되는 장력 인가용 와이어(34)는 각각의 장력조절부재(35)에 의해 당겨지거나 풀어질 수 있는 것이다. 다만, 제작이 가능하다면, 각각의 장력 인가용 와이어(34)의 일단부 간을 연결용 와이어(미도시)에 의해 연결한 후 연결용 와이어를 당기거나 풀어줌으로써 하나의 서포트 바아 유닛(30)에 결합된 다수의 장력 인가용 와이어(34)의 장력을 동시에 조절할 수도 있을 것이다.
그리고, 서포트 바아(31)의 상면에는 기판(G)이 부분적으로 로딩될 수 있도록 다수의 기판 지지부(36)가 규칙적으로 돌출 형성되어 있다. 기판 지지부(36)는, 다양한 형상으로 마련될 수 있으나, 본 실시 예의 기판 지지부(36)는 기판(G)에 스크래치 등의 파손이 발생되는 것을 저지하기 위해 상단부가 라운딩(rounding) 처리된 핀(36)으로 마련된다. 이러한 핀(36)들 사이로 로봇의 핑거가 인입될 수 있도록 핀(36)의 높이는 로봇의 핑거부분의 두께보다 높게 형성된다. 또한, 기판(G)이 보관되는 공간을 축소시키기 위해 핀(36)은 높이 방향으로 승하강 가능한 리프트핀으로 마련될 수 있다.
후술하겠지만, 기판(G)의 수용 공간은 승하강 구동유닛(70)에 의해 높이 방향으로 확장될 수 있기 때문에 핀(36)이 리프트핀으로 마련되어도 서포트 바아 유닛(30)의 두께가 커지는 단점을 지양할 수 있다.
한편, 다수의 서포트 바아 유닛(30)은 높이 방향으로 적층되어 결합되는데, 이 때 다수의 서포트 바아 유닛(30)이 상호 정확하게 결합될 수 있도록 한 쌍의 연결 바아(32)의 양단부에는 높이 방향으로 관통 형성된 관통홀(32h)이 마련되어 있으며, 이러한 관통홀(32h)들에 가이드포스트(50)가 결합되어 높이 방향으로 적층된 다수의 서포트 바아 유닛(30)의 위치를 견고히 할 수 있다.
관통홀(32h)이 마련된 연결 바아(32)의 상부 및 하부에는 상호 대응되는 형상을 갖는 암수의 돌출부분(미도시) 및 함몰부분(미도시)이 형성될 수 있으며, 이로 인해 다수의 서포트 바아 유닛(30)의 결합이 정확하게 이루어질 수 있다.
또한, 자세히 후술하겠지만, 기판(G)의 적재 및 인출 시 기판(G)을 안정적이면서도 효율적으로 적재 및 인출하기 위해 다수의 서포트 바아 유닛(30)들 중 선택된 서포트 바아 유닛(30a)은 다른 서포트 바아 유닛(30)에 대해 상대적으로 승강 가능하여 기판(G)의 적재 및 인출되는 공간을 확대시킬 수 있어야 한다. 이러한 역할은 후술할 승하강 구동유닛(70)에 의해 실행되는데, 이 때 가이드포스트(50)는 선택된 서포트 바아 유닛(30)의 승하강 이동을 가이드할 뿐만 아니라 서포트 바아 유닛(30)들의 위치가 틀어지는 것을 방지하는 역할을 담당한다.
즉, 가이드포스트(50)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 서포트 바아 유닛(30)의 결합이 정확하게 이루어지도록 할 뿐만 아니라 선택된 다수의 서포트 바아 유닛(30)이 다른 서포트 바아 유닛(30)에 대해 승강 이동 가능하도록 함으로써 기판(G)의 적재 및 인출 작업 시 작업이 진행되는 기판(G) 수용공간의 크기를 확장할 수 있는 역할을 담당한다.
한편, 전술한 바와 같이, 본 실시 예의 기판 보관용 카세트(10)는 다수의 서포트 바아 유닛(30)이 적층되어 결합되는 구조를 갖는데, 이 때 해당 서포트 바아 유닛(30)에 대한 기판(G)의 적재 및 인출 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 선택된 다수의 서포트 바아 유닛(30)은 다른 서포트 바아 유닛(30)에 대해 이격되는 방향으로 승하강 이동될 수 있는 구조를 갖는다.
즉, 본 실시 예의 기판 보관용 카세트 시스템(1)은, 기판 보관용 카세트(10)를 안정적으로 지지할 뿐만 아니라 선택된 다수의 서포트 바아 유닛(30)을 다른 서포트 바아 유닛(30)에 대해 상대적으로 승강시키는 승하강 구동유닛(70)을 구비함으로써 기판 보관용 카세트(10)에 대한 기판(G)의 적재 및 인출 작업을 안정적이면서도 용이하게 실행할 수 있다.
본 실시 예의 승하강 구동유닛(70)은, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 외곽틀로서의 구동몸체(71)와, 기판 보관용 카세트(10)를 지지할 뿐만 아니라 기판 보관용 카세트(10)를 높이 방향으로 승하강 이동시키는 승하강 구동부(72)와, 승하강 구동부(72)와 상호 연동하여 다수의 서포트 바아 유닛(30)들 중 선택된 서포트 바아 유닛(30)들만이 다른 서포트 바아 유닛(30)들에 대해 상대적으로 거상되도록 함으로써 기판(G)의 적재 및 인출 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 유닛 거상부(75)를 구비한다.
승하강 구동부(72)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판 보관용 카세트(10)를 지지한 상태로 구동몸체(71)의 내측벽에 형성된 가이드레일(미도시)을 따라 이동하는 카세트지지부재(73)와, 카세트지지부재(73)를 높이 방향으로 구동시키는 승강구동모터(74)를 구비한다. 카세트지지부재(73)의 하단부는 기판 보관용 카세트(10)의 내측 방향으로 연장 형성되어 기판 보관용 카세트(10)를 하단면을 안정적으로 지지할 수 있는 구조를 갖는다.
또한 카세트지지부재(73)를 구동시키는 승강구동모터(74)는 정밀한 제어가 가능한 리니어 모터(Linear Motor)로 마련되며, 이로 인해 카세트지지부재(73)는 구동몸체(71)의 가이드레일을 따라 리니어 모션(linear motion)으로 이동할 수 있어 기판 보관용 카세트(10)를 안정적으로 승하강 이동시킬 수 있다. 다만, 본 실시 예에서는, 승강구동모터(74)가 리니어 모터로 마련된다고 상술하였으나, 실린터 타입의 에어 실린더 장치, 서보모터 또는 유압모터 등으로 마련되어도 무방하다 할 것이다.
유닛 거상부(75)는, 승하강 구동부(72)와 상호 연동하여 기판(G)이 적재 또는 인출될 서포트 바아 유닛(30)의 기판 수용공간을 확장시키는 역할을 담당한다. 다시 말해, 유닛 거상부(75)는 승하강 구동부(72)와 연동하여, 가령 다수의 서포트 바아 유닛(30)들 중 어느 하나의 서포트 바아 유닛(30a, 도 6 참조)에 로딩된 기판(G)을 외부로 인출해야 하는 경우 어느 하나의 서포트 바아 유닛(30a)의 상부에 놓인 서포트 바아 유닛(30)들을 어느 하나의 서포트 바아 유닛(30a)에 대해 이격되는 방향으로 이동시키는 역할을 한다.
이러한 유닛 거상부(75)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 구동몸체(71)의 수평 방향을 따라 이동 가능하도록 구동몸체(71)에 마련되며 승강시키고자 하는 서포트 바아 유닛(30)의 외측면에 형성된 지지홈(38, 도 5 참조)에 인입되어 서포트 바아 유닛(30)들을 지지하는 유닛지지부재(76)와, 유닛지부재(76)를 수평 방향으로 이동시키는 구동력을 발생시키는 수평구동모터(77)를 구비한다.
이러한 구성에 의해, 유닛지지부재(76)는 수평구동모터(77)의 구동력을 이용하여 수평 이동하여 작업이 진행될 어느 하나의 서포트 바아 유닛(30a)의 상부에 놓인 서포트 바아 유닛(30)의 지지홈(38)에 인입될 수 있으며, 이후 승하강 구동 부(72)에 의해 기판 보관용 카세트(10)가 전체적으로 하강할 때 선택된 어느 하나의 서포트 바아 유닛(30a)의 상부에 놓인 서포트 바아 유닛(30)들이 유닛 거상부(75)에 의해 그 위치를 유지하도록 지지됨으로써 선택된 어느 하나의 서포트 바아 유닛(30a)의 기판(G) 수용공간이 확대될 수 있도록 한다.
수평구동모터(77)는 유닛지지부재(76)가 구동몸체(71)의 상단부에서 수평 방향을 따라 리니어 모션(linear motion)으로 이동할 수 있도록 리니어 모터(Linear Motor)로 마련될 수 있으나, 전술한 수직구동모터(74)와 같이 다른 종류의 모터, 예를 들면 서보모터 등으로도 마련될 수 있을 것이다.
이와 같이, 승하강 구동유닛(70)은, 기판 보관용 카세트(10)의 서포트 바아 유닛(30)들 중 작업이 진행될 선택된 어느 하나의 서포트 바아 유닛(30a)의 기판 수용공간을 확장시킴으로써 기판(G)의 적재 및 인출 작업이 안정적이면서도 효율적으로 진행될 수 있도록 한다.
또한, 이러한 승하강 구동유닛(70)에 의해 서포트 바아 유닛(30)의 두께를 감소시킬 수 있어 규격화된 카세트 하우징(20)에 종래보다 많은 수의 서포트 바아 유닛(30)을 적층 결합시킬 수 있는 효과를 구현할 수 있다.
이하에서는, 이러한 구성을 갖는 기판 보관용 카세트 시스템(1)의 기판(G) 적재 및 인출 과정에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 다수의 서포트 바아 유닛(30)을 높이 방향으로 적층시켜 결합시킨 후, 연결 바아(32)의 관통홀(32h)에 가이드포스트(50)를 결합시킨다. 이 후, 기판 보관용 카세트(10)를 승하강 구동유닛(70)의 카세트지지부재(73)에 로딩시킨다.
이어서, 기판 보관용 카세트(10)의 서포트 바아 유닛(30)들에 대한 기판(G)의 적재 및 인출 작업을 실행한다.
우선, 기판(G)을 기판 보관용 카세트(10)의 해당 서포트 바아 유닛(30)에 적재하는 경우에 대해 설명하면, 기판(G)을 안정적으로 적재하기 위해 승하강 구동유닛(70)을 이용하여 해당 서포트 바아 유닛(30)의 기판 수용공간을 확장시켜야 한다. 이는, 전술한 바와 같이, 유닛 거상부(75)의 유닛지지부재(76)를 작업이 진행될 어느 하나의 서포트 바아 유닛(30a)의 상부에 놓인 서포트 바아 유닛(30)의 지지홈(38)에 부분적으로 인입되도록 하고, 카세트 하우징(20)의 하단면을 지지하고 있는 승하강 구동부(72)의 카세트지지부재(73)를 하강시킴으로써 작업이 진행될 어느 하나의 서포트 바아 유닛(30a)과 그 상부에 놓인 서포트 바아 유닛(30) 간을 이격시킬 수 있다.
이어서, 로봇을 이용하여 기판(G)을 서포트 바아 유닛(30)의 기판 지지부(36), 즉 본 실시 예의 핀(36)들의 상부에 로딩시킨다. 이 때, 기판(G)의 무게에 의해 바아 형상을 갖는 서포트 바아(31)의 중심부가 하방으로 처지는 것을 저지하기 위해, 장력 인가부(33)를 이용하여 서포트 바아(31)의 장력을 조절한다. 즉, 장력조절부재(35)가 서포트 바아(31)의 내부에 결합된 장력 인가용 와이어(34)를 팽팽하게 당김으로써 서포트 바아(31) 역시 팽팽하게 되며, 따라서 서포트 바아(31)의 상부에 로딩되는 대면적 기판(G) 역시 처지지 않고 안전하게 보관될 수 있다.
이와 같이, 본 실시 예에 의하면, 간단하면서도 슬림한 구조를 갖는 다수의 서포트 바아 유닛(30)이 높이 방향으로 적층됨으로써 종래보다 많은 수의 기판(G) 을 보관할 수 있을 뿐만 아니라, 기판(G)의 적재 및 인출 과정 시 작업이 진행될 해당 서포트 바아 유닛(30)의 공간을 승하강 구동유닛(70)에 의해 확장시킬 수 있어, 작업이 안정적이면서도 효율적으로 진행될 수 있는 효과가 있다.
전술한 실시 예에서는, 기판 지지부가 핀으로 마련된다고 상술하였으나, 제자리에서 구름 회전 가능한 볼 캐스터(Ball Caster)로 마련되어도 무방하다 할 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 보관용 카세트 시스템의 개략적인 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 보관용 카세트의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 서포트 바아 유닛의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 'Ⅳ'부분을 확대한 확대 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 서포트 바아 유닛의 승하강 이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 일부분을 확대한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 보관용 카세트 시스템 10 : 기판 보관용 카세트
20 : 카세트 하우징 30 : 서포트 바아 유닛
31 : 서포트 바아 32 : 연결 바아
33 : 장력 인가부 34 : 장력 인가용 와이어
50 : 가이드포스트 70 : 승하강 구동유닛
72 : 승하강 구동부 75 : 유닛 거상부

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  9. 외관을 형성하는 카세트 하우징(Cassette Housing)과, 상기 카세트 하우징 내에서 높이 방향을 따라 적층되어 결합되며 상부에 각각 기판을 지지하는 다수의 서포트 바아 유닛(Support Bar Unit)을 구비한 기판 보관용 카세트; 및
    상기 기판 보관용 카세트를 지지하며, 상기 기판을 인입 및 인출 시 상기 기판이 보관되는 수용 공간을 확장하기 위해 상기 다수의 서포트 바아 유닛들 중 선택된 적어도 하나의 서포트 바아 유닛을 다른 서포트 바아 유닛들에 대해 이격되는 방향으로 승하강시키는 승하강 구동유닛을 포함하며,
    상기 다수의 서포트 바아 유닛 각각은,
    상기 기판의 판면 방향을 따라 상호간 나란하게 배열되어 상기 기판을 지지하는 다수의 서포트 바아;
    상기 다수의 서포트 바아의 양단부를 연결하는 한 쌍의 연결 바아; 및
    적어도 일부분이 상기 다수의 서포트 바아에 마련되어 상기 기판을 지지하는 상기 다수의 서포트 바아에 장력을 인가하는 장력 인가부를 포함하며,
    상기 승하강 구동유닛은,
    구동몸체;
    상기 구동몸체에 마련되어 상기 기판 보관용 카세트를 로딩한 상태로 승하강 이동하는 승하강 구동부; 및
    상기 구동몸체에 마련되며, 상기 다수의 서포트 바아 유닛들 중 작업이 진행될 서포트 바아 유닛의 상부에 놓인 서포트 바아 유닛의 지지홈에 인입되어 상기 승하강 구동부와의 연동 동작에 의해 상기 적어도 하나의 서포트 바아 유닛을 다른 서포트 바아 유닛들에 대해 상대적으로 거상시키는 유닛 거상부를 포함하며,
    상기 유닛 거상부는,
    상기 구동몸체의 양측 벽 상단부에 수평 방향으로 이동 가능하도록 마련되며, 상기 서포트 바아 유닛의 상기 지지홈에 부분적으로 인입되어 상기 서포트 바아 유닛을 지지하는 유닛지지부재; 및
    상기 구동몸체에 결합되어 상기 유닛지지부재를 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 수평구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 보관용 카세트 시스템.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 승하강 구동부는,
    상기 구동몸체의 양측 내벽에 높이 방향으로 이동 가능하도록 결합되며, 상기 카세트가 로딩되는 카세트지지부재; 및
    상기 구동몸체에 결합되어 상기 카세트지지부재를 승하강 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 승강구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 보관용 카세트 시스템.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 장력 인가부는,
    상기 다수의 서포트 바아의 길이 방향을 따라 상기 서포트 바아의 내측에 결합되어 상기 서포트 바아에 장력을 인가하는 장력 인가용 와이어; 및
    상기 연결 바아에 마련되며, 상기 장력 인가용 와이어를 당기거나 풀어줌으로써 상기 서포트 바아에 인가되는 장력을 조절하는 장력조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 보관용 카세트 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 서포트 바아에 각각 마련되는 상기 장력 인가용 와이어는 각각의 상기 장력조절부재에 의해 장력 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 보관용 카세트 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 서포트 바아에 마련되는 상기 장력 인가용 와이어들의 일단부 간을 있는 연결용 와이어가 상기 연결 바아에 마련되며,
    상기 장력조절부재는 상기 연결용 와이어를 조절하여 상기 다수의 서포트 바아에 마련되는 상기 장력 인가용 와이어들을 실질적으로 동시에 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 보관용 카세트 시스템.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 다수의 서포트 바아 유닛 각각의 네 모서리 영역에는 두께 방향을 따라 관통홀이 관통 형성되어 있으며,
    상기 관통홀에는 상기 다수의 서포트 바아 유닛들의 높이 방향으로의 이동을 가이드하는 가이드포스트가 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 보관용 카세트 시스템.
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