KR101060385B1 - 카세트 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카세트 검사장치에 관한 것으로, 특히, 피검사체인 카세트의 상단에 카세트 검사장치를 설치하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 카세트 검사장치는 기판을 다단으로 적재하는 피검사체로서 카세트 및 상기 카세트의 구조 변형을 검사하는 카세트 검사장치에 있어서, 상기 카세트 검사장치는 상기 카세트의 상단에 설치되며 수평회전 운동이 가능한 사각형 형상의 프레임(frame), 상기 프레임의 네 모서리에 설치되며 상하 이동이 가능한 카세트 스캐너, 상기 카세트 스캐너의 끝단에 설치되고 상기 카세트의 측면에 설치되며 카세트 상, 하면을 지지하는 지지대와의 거리를 측정하는 센서부 및 상기 센서부에서 측정된 거리를 연산하는 연산부를 포함한다.

카세트,검사장치, 센서부, 상단, 카세트 지지대

Description

카세트 검사장치{TEST APPRATOUS FOR CASETTE}

도 1은 일반적인 카세트 구조 변형의 예를 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 카세트 구조를 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명의 카세트 검사장치를 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명의 카세트 검사장치와 카세트를 나타내는 단면도.

도 5a는 본 발명의 카세트 검사장치에 의해 카세트 지지대와 센서부와의 거리를 나타내는 그래프.

도 5b는 도 5a의 그래프를 시뮬레이션하여 카세트의 변형을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 카세트 검사장치를 나타내는 사시도.

*********도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***********

300:카세트 검사장치 301:프레임

302:카세트 스캐너 303:센서부

320:카세트 321:카세트 지지대

본 발명은 액정표시장치등을 운반하는 카세트의 검사장치에 관한 것으로, 특 히, 카세트의 구조적 변형을 검사하는 장치에 관한 것이다.

오늘날 근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.

액정표시장치는 유리등의 기판에 박막트랜지스터등의 스위칭 소자가 배열되는 어레이 기판과 상기 어레이 기판과 대향하는 컬러필터기판과 상기 어레이기판과 컬러필터기판 사이에 충진되는 액정을 구비하는 액정패널을 포함하여 구성된다.

상기 액정패널은 생산성을 향상시키기 위해 유리기판등의 모기판에 복수의 액정패널을 형성하는 방법이 주로 사용된다. 또한 오늘날에는 생산량을 극대화하고 대형 표시장치의 요구에 따라 모기판의 크기가 점점 크지는 추세에 있다.

상기 모기판의 크기는 수㎡의 크기를 가질 수 있는데, 상기 모기판은 그 위에 형성되는 액정패널들이 단위 액정패널로 분리되기까지 일체를 이룬 채 각 공정으로 운반되고 공정이 진행된다.

이러한 대형의 모기판을 운반하는 수단으로는 주로 카세트가 사용된다. 카세트는 복수의 모기판들이 다단 적층되는 구성을 가진다. 그런데 상기 카세트는 카세트 생산시 발생할 수 있는 구조적 변형 또는 사용에 의해 발생할 수 있는 구조적 변형으로 말미암아 기판의 적재시 기판과 카세트의 충돌로 인하여 기판등이 파손되는 문제가 발생할 수 있다.

도 1은 카세트의 구조적 변형의 예를 나타내는 것으로 카세트의 상단 또는 하단이 변형되거나 카세트의 중앙에 형성되는 기판 지지대가 변형되어 기판의 적재 중 기판과 카세트의 충돌이 발생할 수 있다.

그러므로 본 발명은 기판을 다단 적재하는 카세트가 공정에 투입되기 전 또는 공정 진행중 변형이 발생하는 것을 검사하는 것을 목적으로 한다. 또한 카세트 구조 변형을 검사함으로써 카세트에 적재되는 기판에 불량이 발생하는 것을 사전에 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 카세트 검사장치는 기판을 다단으로 적재하는 피검사체로서 카세트 및 상기 카세트의 구조 변형을 검사하는 카세트 검사장치에 있어서, 상기 카세트 검사장치는 상기 카세트의 상단에 설치되며 수평회전 운동이 가능한 사각형 형상의 프레임(frame), 상기 프레임의 네 모서리에 설치되며 상하 이동이 가능한 카세트 스캐너, 상기 카세트 스캐너의 끝단에 설치되고 상기 카세트의 측면에 설치되며 카세트 상, 하면을 지지하는 카세트 지지대와의 거리를 측정하는 센서부 및 상기 센서부에서 측정된 거리를 연산하는 연산부를 포함한다.
상기 센서부는 레이저를 상기 카세트 지지대에 조사하여 그 반사되는 레이저광을 감지함으로 상기 센서부와 상기 카세트 지지대와의 거리를 측정하는 레이저 센서를 포함한다.
상기 센서부는 카세트의 측면 네 모서리에 설치되는 상기 카세트 지지대와의 거리를 측정한다.
상기 센서부는 상기 카세트 스캐너의 상하 운동에 의해 상기 카세트 지지대의 상단 끝에서 하단 끝까지 연속하여 상기 카세트 지지대와의 거리를 측정한다.
상기 센서부는 상기 카세트 스캐너가 스탭핑 모터에 의해 이동거리가 계단식으로 조절되면서 상하 운동하는 동안 상기 카세트 지지대의 소정의 위치와의 거리를 측정한다.
상기 프레임은 수평회전운동에 의해 상기 센서부가 상기 카세트의 측면에 설치되는 상기 카세트 지지대 대면하게 한다.
상기 카세트 검사장치는 상기 카세트 및 이에 적재된 기판이 세정되는 세정장치의 일측에 설치된다.
상기 센서부는 상기 프레임 내면의 네 모서리에 설치되며, 상기 카세트 지지대의 거리를 특정하는 제1 센서부 및 상기 프레임의 내면에 설치되며, 상기 카세트의 측면에 설치되는 상기 카세트 지지대와의 거리를 측정하는 제2 센서부를 포함한다.
상기 프레임을 상, 하 운동시키는 프레임 구동수단을 포함한다.
상기 프레임 구동수단에 의해 상기 프레임의 내부 빈 공간을 이동하는 동안 상기 제1 및 제2 센서부에 의해 상기 카세트 지지대와의 거리가 측정된다.

이하 본 발명의 카세트 검사장치를 설명하기에 앞서, 유리등으로 구성되는 카세트의 구조를 도 2를 참조하여 살펴본다.

카세트는 카세트의 하면을 구성하는 하판(1)과, 상기 하판에 대응되는 상판(2)과, 상기 하판 및 상판을 연결하여 일정한 공간을 확보하며 적재되는 기판을 지지하는 복수의 지지대(3)와, 상기 지지대에 일정간격으로 설치되며 적재되는 다수의 기판을 지지하는 기판 홀더(4)와, 상기 카세트의 중앙에 설치되며 적재된 기판이 처지는 것을 방지하는 기판 스포트(support,5)를 구비한다.

상기 상판(2) 및 하판(1)은 격자형의 프레임으로 구성될 수 있으며 상기 프레임 사이, 즉, 격자 사이는 비어있어 내부가 노출되게 구성될 수 있다.

상기 지지대(3)는 4면으로 구성되는 카세트의 외벽에 복수개 형성되는데 4면중 일면에는 지지대(3)가 형성되지 않는다. 상기 지지대(3)가 형성되지 않는 면으로는 로봇 암에 의해 유리기판등이 출입한다.

상기 기판 홀더(4)는 카세트에 적재되는 기판들을 지지하기 위한 것으로 각각의 지지대에 등 간격으로 형성된다.

또한 상기 스포트(5)는 상기 기판홀더(4)와 동일한 간격으로 카세트 외면 중 일 면에 형성되는 데, 카세트에 대형의 기판이 적재될 때, 기판의 중앙부가 처지는 것을 방지하는 기능을 한다.

상기 구조의 카세트는 기판이 평행하게 다단으로 적재되어야 하기 때문에 약간의 뒤틀림이나 찌그러짐이 있으면 기판이 카세트에 적재될 때 기판과 카세트가 부딪혀 파손되는 문제가 발생한다. 그러므로 카세트가 공정에 투입되기 전단계 또는 카세트가 공정을 수행하고 다시 공정이 투입되기 전 단계에서 상기 카세트의 구조적 변형을 검사할 필요가 있다.

그러므로 본 발명의 카세트 검사장치는 카세트가 제조된 후, 공정에 투입되기 전 단계에서 카세트의 구조적 변형을 검사하거나, 카세트가 일순환 공정을 마치고 다시 새로운 공정에 투입되기 전 단계에서 카세트의 변형상태를 검사할 수 있다.

특히, 본 발명은 카세트가 이동하는 방향에 상관없이 카세트의 구조적 변형을 검사할 수 있도록 카세트의 상단에 카세트 검사장치를 구성하는 것을 특징으로한다.

카세트는 기판을 적재한 채 수평운동에 의해 주로 이동하는 데, 만약 카세트 검사장치를 카세트가 이동하는 평면과 동일 평면에 설치하면 카세트 검사장치가 설치된 방향으로 카세트가 이동하는데 장애가 될 수 있다. 그러므로 본 발명의 카세트 검사장치는 카세트가 이동하는 방향과 카세트에 기판을 적재하는 로봇 암의 이동에 장애가 되지 않도록 카세트 검사장치가 카세트의 상단에 설치되는 것을 특징으로한다.

이하 도 3을 참조하여 본 발명의 카세트 검사장치에 대해서 살펴본다.

본 발명의 카세트 검사장치(300)는 피검사체인 카세트(320)의 상단에 설치된다. 상기 카세트(320)는 검사를 위해 카세트 선반(미도시)에 평행하게 놓이게 된다. 상기 카세트(320)는 통상 육면체로 구성되는데, 그 단면은 직사각형일 수 있다. 그러므로 상기 카세트의 구조적 변형을 검사하는 본 발명의 카세트 검사장치 프레임(frame,301) 또한 카세트의 단면과 같이 직사각형으로 구성될 수 있으며 각각의 모서리에 카세트 스캐너(scanner,302)가 설치된다.

상기 카세트 스캐너(302)는 카세트 검사장치, 특히, 카세트 검사 장치 구동부(미도시)의 모서리에 각각 형성될 수 있으며, 상,하로 이동할 수 있도록 다단의 피스톤부로 구성될 수 있다. 상기 다단의 피스톤부는 각각의 피스톤부의 지름이 점진적으로 감소하도록 구성될 수 있다. 상기 피스톤부는 카세트 스캐너(302)의 몸체를 구성하며 상기 카세트 스캐너(302)의 끝단 즉, 피스톤부의 끝단에는 카세트의 구조적 변형을 감지하는 센서부(303)가 각각 형성된다.

상기 카세트 스캐너(302)의 구성은 다단의 피스톤부로 구성되는 것에 한정되지 않으며 상, 하로 수직 운동할 수 있는 임의의 수단일 수 있다. 예를 들어 상기 카세트 스캐너(302)의 구동은 복수의 톱니에 의해 카세트 스캐너의 상하 이동 범위가 제어되는 서보 모터(servo motor)에 의해 구동될 수 있다.

상기 센서부(303)는 레이저 광 센서일 수 있는데, 피사체에서 반사되는 레이저광을 감지하여 피사체와의 거리를 측정하는 원리를 사용한다.

상기 센서부(303)에서 감지된 신호, 즉 센서부(303)와 카세트 지지대의 거리 정보는 카세트 검사장치(300)의 일 측에 형성되는 연산부에서 처리되어 데이터화한다.

상기 센서부(303)는 카세트의 변형을 감지하는 방법으로써 카세트(320)의 측면에 구성되는 지지대(321)의 위치를 감지한다. 카세트의 구조적 변형은 주로 카세트 상부와 하부의 어긋나는 비틀림 불량이나, 카세트 측면 중앙부가 카세트의 다른 부분에 비해 함몰 또는 팽창되는 불량이 많은데, 상기 카세트의 비틀림 불량을 감지하기 위하여 상기 센서부(303)는 카세트(320)의 네 모서리에 형성되는 지지대(321)의 위치를 감지한다.

상기 카세트의 네 모서리에 형성되는 지지대(321)의 위치를 감지하기 위해 상기 센서부(303)는 카세트 스캐너(302)의 상하 운동에 의해 상기 지지대(321) 전체를 스캔할 수 있으며, 소정의 위치를 특정하여 지지대(321)의 거리를 감지할 수 있다. 특히, 상기 센서부(303)는 상기 지지대(321)의 상,중,하 3 점을 감지할 수 있다.

한편, 카세트(320)의 측면에 형성되는 지지대(321)의 변형을 검사하는 경우에는 상기 카세트 검사장치(300)는 수평회전 운동하여 상기 센서부(303)가 카세트 측면에 형성되는 지지대의 변형을 검사할 수 있다. 즉, 카세트가 정사각형의 상,하판으로 구성되고 카세트 검사장치가 정사각형을 이룰 때, 상기 카세트 검사장치는 45도 회전하여 센서부가 카세트 측면 중앙의 지지대와 대응되게 할 수 있다. 다음, 상기 센서부가 상기 카세트 측면의 지지대의 위치를 감지할 수 있다.

한편, 상기 카세트 검사장치의 카세트 스캐너(302) 및 센서부(303)의 센싱 및 카세트 검사장치의 수평회전운동 등은 별도로 구성되는 제어부에 의해 통제될 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 카세트 검사장치가 카세트 구조 변형을 검사하는 동작을 살펴본다.

도 4는 카세트(320)와 상기 카세트(320)의 상단에 설치되는 카세트 검사장치(300)의 단면을 도시한 것이다.

카세트 검사장치(300)의 카세트 스캐너(302)는 카세트(320)의 네 모서리에 형성되는 지지대(321)를 센서부(303)에 의해 스캔한다. 상기 스캔 방식은 상기 지지대 전체를 스캔할 수도 있으며 상, 중, 하 점(P1,P2,P3)과 같이 소정의 지점을 특정하여 스캔할 수도 있다.

본 실시 예에서는 상기 지지대(321) 전체를 스캔하고 그 데이터를 샘플링(sampling)하여 카세트의 구조적 변형을 검사하는 방법을 설명한다.

상기 카세트 스캐너(302)는 카세트의 네 모서리에 형성되는 카세트 지지대(321) 전체를 스캔하여 도 5a와 같은 데이터를 얻을 수 있다. x축은 상기 카세트 스캐너(302)가 서보 모터에 의해 일정한 시간 간격으로 일정하게 이동하는 시간을 나타내며, y축은 상기 x축에 대응하는 시간에 측정된 센서부와 지지대의 거리를 나타낸다. 도 5a는 상기 지지대(321)의 상단에서 하단으로 센서부(303)가 이동하면서 센서부(303)와 지지대(321)와의 거리가 일정하지 않은 경우를 나타낸다. 상기 데이터를 이용하여 연산부는 카세트의 구조 변형 여부를 판별한다. 그 판별 방법으로 상기 연산부는 기준값을 먼저 설정하고 측정된 데이터에서 상기 기준값을 빼 그 값으로 카세트의 구조적 변형을 판별할 수 있다.

도 5b는 도 5a의 데이터를 연산부에서 연산하여 카세트의 변형된 형태를 시뮬레이션한 것이다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 카세트는 상단부가 뒤틀린 것을 볼 수 있다.

다음으로 도 6을 참조하여 카세트의 구조적 변형을 판별하는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 카세트 검사장치를 살펴본다.

본 발명의 다른 실시 예에 의한 카세트 검사장치는 가운데가 빈 공간으로 구 성되는 사각형의 프레임(501)과 상기 프레임의 네 모서리에 설치되는 제 1 센서부(502)와 프레임의 각 변의 중앙에 설치되는 제 2 센서부(503)와 상기 프레임(501)을 상하 이동할 수 있는 구동수단(504)을 구비한다. 또한 상기 제 1 센서부(502)에서 감지된 신호를 연산하는 연산부(미도시)와 상기 카세트 검사장치의 동작을 제어하는 제어부(미도시)가 더 구비된다.

상기 본 발명의 다른 실시 예에 의한 카세트 검사장치는 가운데가 빈 사각형의 프레임을 기초로 검사장치를 구성하는 것을 특징으로한다. 상기 프레임(501)의 내부 빈 공간은 카세트의 크기보다 일정부분 더 크게 구성되는데, 상기 프레임(501)이 구동수단(504)에 의해 상하로 이동하면서 카세트의 구조적 변형을 검사할 수 있다. 카세트는 상기 빈 공간에 위치한다.

상기 프레임(501)의 네 모서리와 프레임의 각 변의 중앙부에는 센서부(502,503)가 설치되어 카세트의 각 지지대의 위치를 검사한다.

상기 프레임(501)은 상기 구동수단(504)에 의해 상하로 이동하는 동안, 상기 제 1 센서부(502)가 카세트의 변형을 검사한다.

그러므로 본 발명의 다른 실시 예에 의한 카세트 검사장치는 프레임의 4모서리와 프레임의 4면에 카세트 측면의 지지대 검사용 제 2 센서부(503)를 구비한다. 특히, 상기 제 2 센서부(503)중 카세트 내로 기판이 출입하는 면에 설치되는 센서부는 기판이 처지는 것을 방지하기 위한 서포트 검사용 센서부로 구성할 수 있다.

본 발명의 카세트 검사장치는 변형된 카세트에 기판이 적재될 때 기판이 파손되는 것을 방지하기 위한 것이기 때문에 카세트가 공정이 투입되기 전에 카세트 변형을 검사하는 할 수 있다.

그러나, 공정을 거친 카세트에도 구조적 변형이 발생할 수 있는데, 상기 공정을 거친 카세트의 변형을 감지하기 위해 어디에 상기 카세트 검사장치를 설치할 것인지가 문제된다.

대형의 유리기판을 사용하는 액정표시장치의 제조공정은 기판이 이송되는 동선을 최소화하여 생산량을 향상시키기 위해 조밀하게 구성되기 때문에 기존의 제조공정 라인에 별도의 카세트 검사장치를 위한 공간을 확보하기가 어렵다.

그러므로 본 발명은 액정표시장치를 구성하는 어레이기판 및 컬러필터기판들이 필수적으로 거치게 되는 세정공정 단계에서 세정장비의 상단 일 측에 상기 카세트 검사장치를 설치한다. 그렇게 함으로서 카세트 검사장치를 위한 별도의 공간을 확보하지 않고도 기판을 이송하는 카세트들을 효과적으로 검사할 수 있다.

본 발명은 종래에 기판을 묶음단위로 이동시키는 카세트의 구조적 변형을 검사할 수 있는 장치가 없어, 카세트의 변형으로 인한 기판의 파손을 방지할 수단을 제공한 것이다. 그러므로 본 발명의 카세트 검사장치에 의해 카세트의 구조적 변형을 검사함으로써 변형된 카세트에 기판이 적재되는 동안 발생할 수 있는 기판의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 카세트 검사장치는 카세트가 로딩되는 스테이지의 상단에 설치함으로써 카세트가 상기 검사장치에 관계없이 자유로이 이동할 수 있다. 또 기판을 적재한 카세트가 반드시 거치게 되는 세정장치의 상단에 사기 카세트 검사장치를 설치함으로써 추가적인 공간 확보 없이 카세트 검사장치를 설치 할 수 있다.

Claims (11)

1. 기판을 다단으로 적재하는 피검사체로서 카세트 및 상기 카세트의 구조 변형을 검사하는 카세트 검사장치에 있어서,

   상기 카세트 검사장치는 상기 카세트의 상단에 설치되며 수평회전 운동이 가능한 사각형 형상의 프레임(frame);

   상기 프레임의 네 모서리에 설치되며 상하 이동이 가능한 카세트 스캐너;

   상기 카세트 스캐너의 끝단에 설치되고 상기 카세트의 측면에 설치되며 카세트 상, 하면을 지지하는 지지대와의 거리를 측정하는 센서부; 및

   상기 센서부에서 측정된 거리를 연산하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로하는 카세트 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는 레이저를 상기 카세트 지지대에 조사하여 그 반사되는 레이저광을 감지함으로 상기 센서부와 상기 카세트 지지대와의 거리를 측정하는 레이저 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 검사장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는 카세트의 측면 네 모서리에 설치되는 상기 카세트 지지대와의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 카세트 검사장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 센서부는 상기 카세트 스캐너의 상하 운동에 의해 상기 카세트 지지대의 상단 끝에서 하단 끝까지 연속하여 상기 카세트 지지대와의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 카세트 검사장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는 상기 카세트 스캐너가 스탭핑 모터에 의해 이동거리가 계단식으로 조절되면서 상하 운동하는 동안 상기 카세트 지지대의 소정의 위치와의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 카세트 검사장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임은 수평회전운동에 의해 상기 센서부가 상기 카세트의 측면에 설치되는 상기 카세트 지지대 대면하게 하는 것을 특징으로 하는 카세트 검사장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 카세트 검사장치는 상기 카세트 및 이에 적재된 기판이 세정되는 세정장치의 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 카세트 검사장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는 상기 프레임 내면의 네 모서리에 설치되며, 상기 카세트 지지대의 거리를 특정하는 제1 센서부; 및

   상기 프레임의 내면에 설치되며, 상기 카세트의 측면에 설치되는 상기 카세트 지지대와의 거리를 측정하는 제2 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 검사장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임을 상, 하 운동시키는 프레임 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 검사장치.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 프레임 구동수단에 의해 상기 프레임의 내부 빈 공간을 이동하는 동안 상기 제1 및 제2 센서부에 의해 상기 카세트 지지대와의 거리가 측정되는 것을 특징으로 하는 카세트 검사장치.
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