KR101066978B1 - 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치 - Google Patents

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Abstract

태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치가 개시된다. 본 발명의 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치는, 슬라이싱(slicing)된 다수의 태양전지용 웨이퍼가 로딩되는 로더; 로더의 주변에 마련되어 태양전지용 웨이퍼를 이송시키는 컨베이어; 및 로더와 컨베이어 간을 이송 가능하게 마련되어 로더로부터의 태양전지용 웨이퍼를 컨베이어로 이송시키되 공기압의 진공 흡착 방식을 이용하여 다수의 태양전지용 웨이퍼들로부터 하나씩의 태양전지용 웨이퍼를 분리하여 이송시키는 흡착 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 건식 물류 이송 방식인 통상의 컨베이어로 태양전지용 웨이퍼를 직접 이송시킬 수 있을 뿐만 아니라 태양전지용 웨이퍼의 원거리 이송 구현이 가능하며, 특히 종래와 같은 복잡한 이송 구조를 갖추지 않아도 되기 때문에 복잡한 이송 단계에 따른 태양전지용 웨이퍼의 파손 가능성을 감소시킬 수 있다.

Description

태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치{Apparatus for transferring and separating wafer of solar battery}
본 발명은, 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 건식 물류 이송 방식인 통상의 컨베이어로 태양전지용 웨이퍼를 직접 이송시킬 수 있을 뿐만 아니라 태양전지용 웨이퍼의 원거리 이송 구현이 가능하며, 특히 종래와 같은 복잡한 이송 구조를 갖추지 않아도 되기 때문에 복잡한 이송 단계에 따른 태양전지용 웨이퍼의 파손 가능성을 감소시킬 수 있는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치에 관한 것이다.
태양전지(Solar Battery)는 태양빛의 에너지를 전기에너지로 바꾸는 것으로서, 지금까지 사용되고 있는 통상의 화학전지와는 다른 구조를 가지며, 소위, 물리전지라고도 불린다. 이러한 태양전지는 P형 반도체와 N형 반도체라고 하는 2종류의 반도체를 사용해 전기를 일으키는 구조를 갖는다.
태양전지의 종류에는 실리콘 반도체를 재료로 사용하는 것과 화합물 반도체를 재료로 하는 것으로 크게 대별되며, 실리콘 반도체에 의한 것은 결정계와 비결정계로 분류된다.
현재, 태양광 발전 시스템으로 일반적으로 사용되고 있는 태양전지는 실리콘 반도체의 웨이퍼(wafer)에 의한 것이 대부분이다. 특히, 실리콘 반도체 결정계의 단결정 및 다결정 태양전지는 변환 효율의 좋음, 신뢰성 등으로 인해 널리 사용되고 있다.
이러한 태양전지용 웨이퍼는, 규소 원재료를 원기둥 타입으로 성장(growing)시킨 후에, 탑(top)과 테일(tail)을 절단하고(cropping), 이어 사각 블록화(squaring)시켜 잉곳(ingot)으로 제조한 다음, 잉곳의 모서리 및 표면을 연마하고 적당한 길이로 잉곳을 자른 후에, 와이어 소잉 장비(wire sawing apparatus)를 통해 잉곳을 수 밀리미터(mm)의 두께로 슬라이싱(slicing)함으로써 제조된다. 이후, 태양전지용 웨이퍼는 1차 세정, 박리, 2차 세정, 품질검사 및 분류 등의 다양한 공정을 거쳐 포장된 후 가공 업체로 공급된다.
한편, 잉곳으로부터 슬라이싱된 웨이퍼들을 1차 세정하기 위해서는 상호간 면접촉 형태로 붙어 있는 웨이퍼들을 하나씩 분리하여 컨베이어로 이송시켜야 하는데, 이를 위해 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치가 사용된다.
종래의 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치는, 유체막 점착력을 이용하여 웨이퍼들을 하나씩 파지하는 방식으로서 소위 습식 분리 방식을 적용하고 있다.
즉 전술한 와이어 소잉 장비를 통해 잉곳을 수 밀리미터(mm)의 두께로 슬라이싱할 경우, 원활한 슬라이싱을 도모하면서 슬라이싱 후에 웨이퍼들이 달라붙는 현상을 저지하기 위해 유체가 공급되는데 이러한 유체는 슬라이싱된 웨이퍼들 사이사이에 잔존하게 된다.
이처럼 슬라이싱된 웨이퍼들 사이사이에는 유체가 잔존하고 있는 상태이므로, 종래의 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치는, 이러한 유체가 웨이퍼의 표면에 잔존하고 있다는 점을 감안하여 점착력기를 이용하여 슬라이싱된 다수의 웨이퍼들로부터 하나씩의 웨이퍼를 점착에 의해 분리한 후 주변의 컨베이어로 이송하게 된다.
그런데, 이러한 종래의 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치에 있어서는, 사실상 그리 강하지 않은 유체막 점착력인 표면장력을 이용하여 다수의 웨이퍼들로부터 하나씩의 웨이퍼를 분리하여 이송시키고 있기 때문에 원거리 이송에 있어 제약이 따르게 되고, 정전 현상과 같이 외부 요인에 의해 유체가 공급되지 못하는 상황 하에서는 작업이 진행되기 어려운 문제점이 있다.
뿐만 아니라 종래의 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치는, 유체의 점착력에 의존하여 웨이퍼를 점착하여 분리 및 이송시키는 방식을 가지기 때문에 통상의 컨베이어와 같은 건식 물류 이송 방식과 함께 구현될 수 없고 반드시 습식 물류 이송 방식에 의존할 수밖에 없으며, 또한 3단 컨베이어나 낙하 커튼 방식이 더 적용되어야 하기 때문에 구조가 복잡해짐은 물론 많은 단계를 거치는데 따른 웨이퍼의 파손 문제를 야기할 수 있다.
본 발명의 목적은, 건식 물류 이송 방식인 통상의 컨베이어로 태양전지용 웨 이퍼를 직접 이송시킬 수 있을 뿐만 아니라 태양전지용 웨이퍼의 원거리 이송 구현이 가능하며, 특히 종래와 같은 복잡한 이송 구조를 갖추지 않아도 되기 때문에 복잡한 이송 단계에 따른 태양전지용 웨이퍼의 파손 가능성을 감소시킬 수 있는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 슬라이싱(slicing)된 다수의 태양전지용 웨이퍼가 로딩되는 로더; 상기 로더의 주변에 마련되어 상기 태양전지용 웨이퍼를 이송시키는 컨베이어; 및 상기 로더와 상기 컨베이어 간을 이송 가능하게 마련되어 상기 로더로부터의 상기 태양전지용 웨이퍼를 상기 컨베이어로 이송시키되 공기압의 진공 흡착 방식을 이용하여 다수의 상기 태양전지용 웨이퍼들로부터 하나씩의 태양전지용 웨이퍼를 분리하여 이송시키는 흡착 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 흡착 유닛은, 상기 태양전지용 웨이퍼의 표면에 접촉되어 슬라이싱된 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들로부터 하나씩의 태양전지용 웨이퍼를 흡착하는 다수의 흡착기; 상기 다수의 흡착기가 착탈 가능하게 결합되는 흡착헤드; 및 상기 흡착헤드와 연결되며 상기 흡착헤드를 회전 또는 선형 이동시키면서 상기 로더와 상기 컨베이어 간을 이동시키는 로봇아암을 포함할 수 있다.
상기 흡착 유닛은, 상기 다수의 흡착기로 진공을 제공하는 진공 제공부; 및 상기 진공 제공부의 온/오프(on/off) 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 흡착기는 깔때기 형상의 고무 패킹일 수 있다.
슬라이싱된 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들이 상호간 달라붙지 않도록 슬라이싱된 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들을 향해 소정의 유체를 공급하는 유체 공급부; 및 상기 유체 공급부와는 이격된 위치에서 상기 로더의 주변에 마련되어 상기 흡착 유닛에 의해 흡착될 상기 태양전지용 웨이퍼의 표면에 잔존하는 유체를 제거하는 유체 제거부를 더 포함할 수 있다.
상기 유체 제거부는, 상기 태양전지용 웨이퍼의 표면으로 유체 제거용 에어(air)를 분사하는 적어도 하나의 에어 분사노즐일 수 있다.
상기 유체 공급부 측으로부터의 유체가 상기 유체 제거부 측으로 비산되는 것을 저지하는 비산방지부를 더 포함할 수 있다.
상기 비산방지부는 상기 유체 공급부와 상기 유체 제거부 사이에 마련되는 커튼일 수 있다.
상기 로더는, 고정 로더; 및 상기 고정 로더에 대해 접근 및 이격되면서 상기 고정 로더와의 사이에서 슬라이싱된 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼를 정렬시키는 가동 로더를 포함할 수 있다.
상기 고정 로더는, 바디; 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들의 배열 방향을 따라 상기 바디로부터 상호 이격되게 연장되는 한 쌍의 연장 아암; 및 상기 한 쌍의 연장 아암의 단부에서 각각 상기 한 쌍의 연장 아암에 대해 가로로 절곡되어 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들이 전복되는 것을 저지하는 한 쌍의 전복 저지용 지지 바아를 포함할 수 있으며, 상기 가동 로더는, 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들 과 상기 고정 로더의 일부분을 하부에서 지지하는 레일부; 및 상기 레일부와 연결되며 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들 중에서 제일 안쪽의 태양전지용 웨이퍼에 접촉되어 상기 레일부를 통해 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들을 상기 고정 로더 측으로 가압하는 가압부를 포함할 수 있다.
상기 컨베이어는 건식 물류 이송 방식의 컨베이어일 수 있다.
본 발명에 따르면, 건식 물류 이송 방식인 통상의 컨베이어로 웨이퍼를 직접 이송시킬 수 있을 뿐만 아니라 웨이퍼의 원거리 이송 구현이 가능하며, 특히 종래와 같은 복잡한 이송 구조를 갖추지 않아도 되기 때문에 복잡한 이송 단계에 따른 웨이퍼의 파손 가능성을 감소시킬 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 부분 확대도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치의 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치는, 슬라이싱(slicing)된 다수의 태양전지용 웨이퍼가 로딩되는 로더(110)와, 로더(110)의 주변에 마련되어 태양전지용 웨이퍼를 이송시키는 컨베이어(130)와, 로더(110)와 컨베이어(130) 간을 이송 가능하게 마련되어 로더(110)로부터의 태양전지용 웨이퍼를 컨베이어(130)로 이송시키되 공기압의 진공 흡착 방식을 이용하여 다수의 태양전지용 웨이퍼들로부터 하나씩의 태양전지용 웨이퍼를 분리하여 이송시키는 흡착 유닛(150)을 구비한다.
로더(110)는, 전술한 바와 같이 슬라이싱된 다수의 태양전지용 웨이퍼가 로딩되는 장소이다.
앞서도 기술한 바와 같이, 태양전지용 웨이퍼는, 규소 원재료를 원기둥 타입으로 성장(growing)시킨 후에, 탑(top)과 테일(tail)을 절단하고(cropping), 이어 사각 블록화(squaring)시켜 잉곳(ingot)으로 제조한 다음, 잉곳의 모서리 및 표면을 연마하고 적당한 길이로 잉곳을 자른 후에, 와이어 소잉 장비(wire sawing apparatus)를 통해 잉곳을 수 밀리미터(mm)의 두께로 슬라이싱(slicing)함으로써 제조되는데, 슬라이싱된 직후에는 태양전지용 웨이퍼들이 상호간 접면되는 상태, 즉 상호간 달라붙어 있는 상태이므로 태양전지용 웨이퍼들은 하나씩 분리되어 후공정으로 이송된 후에 1차 세정, 박리, 2차 세정, 품질검사 및 분류 등의 다양한 공정을 거쳐 포장된 후 가공 업체로 공급된다.
이러한 일련의 공정에서, 슬라이싱된 직후의 다수의 태양전지용 웨이퍼들은 도 1 및 도 2에 도시된 로더(110)에 로딩되며, 로딩된 후에는 흡착 유닛(150)에 의 해 하나씩의 태양전지용 웨이퍼가 흡착되어 분리된 후 컨베이어(130)로 이송된다.
본 실시예에서 로더(110)는, 고정 로더(111)와, 고정 로더(111)에 대해 접근 및 이격되면서 고정 로더(111)와의 사이에서 슬라이싱된 다수의 태양전지용 웨이퍼를 정렬시키는 가동 로더(112)를 구비한다.
이러한 로더(110)의 구조에 대해 살펴보면, 우선 고정 로더(111)는, 바디(111a)와, 다수의 태양전지용 웨이퍼들의 배열 방향을 따라 바디(111a)로부터 상호 이격되게 연장되는 한 쌍의 연장 아암(111b)과, 한 쌍의 연장 아암(111b)의 단부에서 각각 한 쌍의 연장 아암(111b)에 대해 가로로 절곡되어 다수의 태양전지용 웨이퍼들이 전복되는 것을 저지하는 한 쌍의 전복 저지용 지지 바아(111c)를 구비한다.
도면에서 보면 한 쌍의 전복 저지용 지지 바아(111c)가 제일 바깥쪽의 태양전지용 웨이퍼를 마치 밀고 있는 것처럼 보이지만, 실제로 한 쌍의 전복 저지용 지지 바아(111c)와 제일 바깥쪽의 태양전지용 웨이퍼 사이에는 일정한 간격이 존재할 수 있으며, 그래야만 제일 바깥쪽의 태양전지용 웨이퍼를 다른 것들로부터 분리하여 이송시킬 수 있다.
다음으로 가동 로더(112)는, 다수의 태양전지용 웨이퍼들과 고정 로더(111)의 일부분을 하부에서 지지하는 레일부(112a)와, 레일부(112a)와 연결되며 다수의 태양전지용 웨이퍼들 중에서 제일 안쪽의 태양전지용 웨이퍼에 접촉되어 레일부(112a)를 통해 다수의 태양전지용 웨이퍼들을 고정 로더(111) 측으로 가압하는 가압부(112b)를 포함한다.
도면에 보면 레일부(112a)의 상면이 밋밋한 형태로 되어 있지만, 그 표면에는 태양전지용 웨이퍼들을 지지하는 슬롯(미도시)이 더 형성될 수도 있다.
가압부(112b)는 리니어 모터(linear motor)나 실린더(cylinder) 등으로 적용될 수 있으므로 자세한 도면은 생략하기로 한다.
이러한 구조에 의해, 고정 및 가동 로더(111,112) 사이에서 정렬된 다수의 태양전지용 웨이퍼들이 흡착 유닛(150)에 의해 하나씩 이송되면, 가동 로더(112)의 가압부(112b)가 다수의 태양전지용 웨이퍼들을 고정 로더(111) 측으로 가압함에 따라 로더(110)와 컨베이어(130) 간을 이동하는 흡착 유닛(150)의 이동 경로는 늘 일정하게 된다. 따라서 제어가 간단한 이점이 있다.
하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 흡착 유닛(150)의 이동 경로가 가변될 수 있도록 제어할 경우에는 굳이 본 실시예와 같은 로더(110)가 적용될 필요는 없다.
또한 본 실시예의 경우, 로더(110)에 로딩된 태양전지용 웨이퍼들은 수평 방향으로 정렬되고 있으나, 로더(110)의 간단한 구조 변경을 통해 태양전지용 웨이퍼들이 수직 방향으로 정렬되어 로딩되도록 하여도 좋다.
컨베이어(130)는, 로더(110) 측으로부터 분리된 하나씩의 태양전지용 웨이퍼들을 후공정인 1차 세정 공정으로 이송시키는 부분이다.
종래기술의 경우에는, 앞서 자세히 설명한 바와 같이, 유체막 점착력인 표면장력을 이용하여 태양전지용 웨이퍼들을 이송시켜 왔기 때문에 반드시 습식 물류 이송 방식에 의존할 수밖에 없었으며, 또한 3단 컨베이어나 낙하 커튼 방식이 더 적용되는 것이 일반적이기 때문에 구조가 복잡해짐은 물론 많은 단계를 거치는데 따른 태양전지용 웨이퍼의 파손 문제를 야기할 수 있었다.
하지만, 본 실시예의 경우에는 도 1에 도시된 통상의 컨베이어(130)인 컨베이어는 건식 물류 이송 방식의 컨베이어(130)가 적용될 수 있기 때문에 종래의 문제점을 해소하기에 충분한 것이다.
건식 물류 이송 방식의 컨베이어(130)로는, 롤러(roller)에 의해 태양전지용 웨이퍼를 이송시키는 롤러 타입(roller type), 벨트에 의해 태양전지용 웨이퍼를 이송시키는 컨베이어 타입(conveyor type), 그리고 공기부상모듈이 적용되어 태양전지용 웨이퍼를 부상시켜 이송시키는 스테이지 타입(stage type) 중에서 어떠한 것이 적용되어도 무방하다.
물론, 벨트에 의해 태양전지용 웨이퍼를 이송시키는 컨베이어 타입이 적용되는 것이 비용면에서 저렴할 수 있지만, 만약 롤러(roller)에 의해 태양전지용 웨이퍼를 이송시키는 롤러 타입이 적용되는 경우라면, 모터와 베벨 기어 등의 조합에 의해 롤러가 결합된 회전축을 회전구동시키는 접촉식 방식과, 마그네트(magnet)의 자력에 의한 비접촉식 방식에 의해 롤러가 결합된 회전축을 회전구동시키는 비접촉식 방식 중에서 어떠한 것이 적용되어도 무방하다.
한편, 흡착 유닛(150)은, 태양전지용 웨이퍼의 표면에 접촉되어 슬라이싱된 다수의 태양전지용 웨이퍼들로부터 하나씩의 태양전지용 웨이퍼를 흡착하는 다수의 흡착기(151)와, 다수의 흡착기(151)가 착탈 가능하게 결합되는 흡착헤드(152)와, 흡착헤드(152)와 연결되며 흡착헤드(152)를 회전 또는 선형 이동시키면서 로 더(151)와 컨베이어(152) 간을 이동시키는 로봇아암(153)을 구비한다.
다수의 흡착기(151)는 실질적으로 제일 바깥쪽의 태양전지용 웨이퍼의 표면에 접촉되어 공기압의 진공 흡착 방식에 의해 다수의 태양전지용 웨이퍼들로부터 하나씩의 태양전지용 웨이퍼를 분리하는 역할을 한다.
본 실시예의 경우, 공기압의 진공 흡착 방식에 의해 다수의 흡착기(151)가 태양전지용 웨이퍼들을 흡착하고 있기 때문에, 다수의 흡착기(151)는 별도로 진공이 제공되지 않는 깔때기 형상의 고무 패킹으로 적용되어도 좋고, 아니면 별도의 진공이 자동으로 제공되는 타입으로 적용되어도 좋다.
만약, 후자의 경우라면, 도시하고 있지는 않지만, 다수의 흡착기(151)로 진공을 제공하는 진공 제공부 및 진공 제공부의 온/오프(on/off) 동작을 제어하는 제어부를 더 마련해야 할 것이며, 이러한 경우, 제어부는 다수의 흡착기(151)가 로더(110) 측에서 태양전지용 웨이퍼를 흡착할 경우에는 진공이 온(on)되도록 하고, 다수의 흡착기(151)가 컨베이어(130)로 태양전지용 웨이퍼를 올려둘 경우에는 진공이 오프(off)되도록 제어하면 된다.
이처럼 다수의 흡착기(151)가, 진공이 제공되는 구조로 적용되든지 아니면 진공이 제공되지 않는 단순한 깔때기 형상의 고무 패킹 구조로 적용되든지 간에 종래보다는 태양전지용 웨이퍼를 흡착하는 흡착력이 상대적으로 더 강하다. 따라서 로더(110)와 컨베이어(130) 간의 거리가 다소 멀게 설계되더라도 로더(110)로부터 컨베이어(130)로 태양전지용 웨이퍼를 이송시키기에는 별다른 어려움이 없다.
흡착헤드(152)는 다수의 흡착기(151)가 결합되는 장소이다. 본 실시예의 경 우 안정적인 흡착을 위해 흡착기(151) 4개가 흡착헤드(152)에 사각구도로 배치되고 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한될 필요는 없다.
로봇아암(153)은 다수의 흡착기(151)가 결합된 흡착헤드(152)를 도 2의 실선에서 점선으로, 또는 점선에서 실선으로 회전 또는 선형 이동시키는 역할을 한다. 이러한 로봇아암(153)은 정해진 경로를 반복적으로 이동하면서도 이송 대상의 태양전지용 웨이퍼의 방향성이 임의대로 바뀌지 않도록 하는 다관절 로봇으로 마련될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치는 유체 공급부(160)를 더 구비한다.
유체 공급부(160)는, 슬라이싱된 다수의 태양전지용 웨이퍼들이 상호간 달라붙지 않도록 슬라이싱된 다수의 태양전지용 웨이퍼들을 향해 소정의 유체를 공급하는 역할을 한다.
다만, 유체 공급부(160)에 의해 다수의 태양전지용 웨이퍼들 사이로 유체가 공급되면 슬라이싱된 다수의 태양전지용 웨이퍼들이 상호간 달라붙지 않기 때문에 이들을 하나씩 분리하기에 다소 유리할 수도 있지만, 태양전지용 웨이퍼의 표면에 잔존하는 유체로 인해 다수의 흡착기(151)가 공기압의 진공 흡착 방식에 의해 태양전지용 웨이퍼를 흡착하는 과정에서 미끌림이 발생하는 등의 단점이 야기되어 흡착 실패율이 높아질 우려도 상존한다.
따라서 적어도 다수의 흡착기(151)가 공기압의 진공 흡착 방식에 의해 태양전지용 웨이퍼를 흡착하는 경우에 있어서만큼은 태양전지용 웨이퍼의 표면에 잔존 하는 유체를 제거해야 할 필요가 있다. 이를 위해, 유체 제거부(171)가 더 마련된다.
유체 제거부(171)는 유체 공급부(160)와는 이격된 위치에서 로더(110)의 주변에 마련되어 흡착 유닛(150)의 흡착기(151)들에 의해 흡착될 태양전지용 웨이퍼의 표면에 잔존하는 유체를 제거하는 역할을 한다.
본 실시예의 경우, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유체 제거부(171)로서 태양전지용 웨이퍼의 표면으로 유체 제거용 에어(air)를 분사하는 다수의 에어 분사노즐(171)을 선택하고 있지만, 다른 실시예를 도시한 도 3과 같이, 에어 분사노즐(171) 대신에 에어 나이프(172)를 적용하여도 무방하다.
뿐만 아니라 에어 분사노즐(171)이나 에어 나이프(172) 대신에 청소기와 같은 원리로서 태양전지용 웨이퍼의 표면에 잔존하는 유체를 직접 흡입하는 흡입기(미도시)를 사용하여도 무방하다.
본 실시예와 같이, 유체 제거부(171)로서 한 쌍의 에어 분사노즐(171)이 적용될 경우 다수의 에어 분사노즐(171)이 제일 바깥쪽의 태양전지용 웨이퍼의 표면으로 에어를 분사하여 그 표면에 잔존하는 유체를 제거한 후에, 즉 분사되는 에어에 의해 유체가 흘러내리도록 한 후에 흡착 유닛(150)의 흡착기(151)들이 해당 태양전지용 웨이퍼를 흡착하기 때문에 흡착력이 더 강해질 수 있다. 만약, 도 3과 같이 에어 나이프(172)가 적용되는 경우에는 태양전지용 웨이퍼의 표면에 대해 경사진 방향으로 에어가 분사되도록 하는 것이 보다 효과적일 수 있다.
이러한 동작이 진행되는 과정에서, 즉 한 쌍의 에어 분사노즐(171)로부터의 에어에 의해 태양전지용 웨이퍼의 표면에 잔존하는 유체가 제거되는 과정에서 한 쌍의 에어 분사노즐(171)에 인접된 유체 공급부(160) 측으로부터 유체가 비산되면 그 효율이 반감될 수밖에 없다.
따라서 유체 공급부(160) 측으로부터의 유체가 한 쌍의 에어 분사노즐(171) 측으로 비산되는 것을 저지할 필요가 있는데, 이를 위해 비산방지부(180)가 더 구비된다.
본 실시예에서 비산방지부(180)로는 유체 공급부(160)와 한 쌍의 에어 분사노즐(171) 사이를 차단하는 커튼(180)이 적용되고 있지만, 본 발명이 이에 제한될 필요는 없다.
이러한 구성을 갖는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.
우선, 고정 로더(111)와 가동 로더(112) 사이에서 슬라이싱된 다수의 태양전지용 웨이퍼가 일렬로 로딩되고 나면, 유체 공급부(160)와는 별개로 유체 제거부(171)로서 한 쌍의 에어 분사노즐(171)이 동작되어 흡착/분리될 제일 바깥쪽의 태양전지용 웨이퍼의 표면을 향해 에어를 분사한다.
분사되는 에어에 의해 제일 바깥쪽 태양전지용 웨이퍼의 표면에 잔존하는 유체가 제거되면, 이 후 로봇아암(153)의 동작에 기인하여 다수의 흡착기(151)가 제일 바깥쪽 태양전지용 웨이퍼의 표면을 공기압으로 흡착한다.
흡착이 완료되면, 다시 로봇아암(153)의 동작, 즉 도 1의 실선에서 점선과 같은 동작에 의해 흡착된 태양전지용 웨이퍼는 다른 태양전지용 웨이퍼들로부터 분 리된 후 컨베이어(130)로 옮겨져 이송된다. 이때, 로봇아암(153)은 로더(110)와 컨베이어(130) 간의 정해진 경로를 이동하기 때문에 태양전지용 웨이퍼의 방향이 틀어지는 것은 저지된다.
다음, 제일 바깥쪽 태양전지용 웨이퍼의 이송이 완료되면, 가동 로더(112)의 가압부(112b)가 다수의 태양전지용 웨이퍼들을 고정 로더(111) 측으로 가압하게 되고, 이로 인해 두 번째 태양전지용 웨이퍼가 작업 위치에 놓이게 되다. 그러면 두 번째 태양전지용 웨이퍼에 대한 분리 및 이송 과정이 위의 동작과 같은 형태로 진행된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 종래의 유체막 점착력 대신에 공기압의 진공 흡착 방식을 이용하여 다수의 태양전지용 웨이퍼들로부터 하나씩의 태양전지용 웨이퍼를 분리하여 이송시킴으로써 건식 물류 이송 방식인 통상의 컨베이어(130)로 태양전지용 웨이퍼를 직접 이송시킬 수 있을 뿐만 아니라 태양전지용 웨이퍼의 원거리 이송 구현이 가능하며, 특히 종래와 같은 복잡한 이송 구조를 갖추지 않아도 되기 때문에 복잡한 이송 단계에 따른 태양전지용 웨이퍼의 파손 가능성을 감소시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치의 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 로더 111 : 고정 로더
112 : 가동 로더 130 : 컨베이어
150 : 흡착 유닛 151 : 흡착기
152 : 흡착헤드 153 : 로봇아암
160 : 유체 공급부 171 : 에어 분사노즐
172 : 에어 나이프 180 : 비산방지부

Claims (11)

  1. 슬라이싱(slicing)된 다수의 태양전지용 웨이퍼가 로딩되는 로더;
    상기 로더의 주변에 마련되어 상기 태양전지용 웨이퍼를 이송시키는 컨베이어;
    상기 로더와 상기 컨베이어 간을 이송 가능하게 마련되어 상기 로더로부터의 상기 태양전지용 웨이퍼를 상기 컨베이어로 이송시키되 공기압의 진공 흡착 방식을 이용하여 다수의 상기 태양전지용 웨이퍼들로부터 하나씩의 태양전지용 웨이퍼를 분리하여 이송시키는 흡착 유닛;
    슬라이싱된 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들이 상호간 달라붙지 않도록 슬라이싱된 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들을 향해 소정의 유체를 공급하는 유체 공급부; 및
    상기 유체 공급부와는 이격된 위치에서 상기 로더의 주변에 마련되어 상기 흡착 유닛에 의해 흡착될 상기 태양전지용 웨이퍼의 표면에 잔존하는 유체를 제거하는 유체 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡착 유닛은,
    상기 태양전지용 웨이퍼의 표면에 접촉되어 슬라이싱된 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들로부터 하나씩의 태양전지용 웨이퍼를 흡착하는 다수의 흡착기;
    상기 다수의 흡착기가 착탈 가능하게 결합되는 흡착헤드; 및
    상기 흡착헤드와 연결되며 상기 흡착헤드를 회전 또는 선형 이동시키면서 상기 로더와 상기 컨베이어 간을 이동시키는 로봇아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡착 유닛은,
    상기 다수의 흡착기로 진공을 제공하는 진공 제공부; 및
    상기 진공 제공부의 온/오프(on/off) 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 흡착기는 깔때기 형상의 고무 패킹인 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유체 제거부는, 상기 태양전지용 웨이퍼의 표면으로 유체 제거용 에어(air)를 분사하는 적어도 하나의 에어 분사노즐인 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유체 공급부 측으로부터의 유체가 상기 유체 제거부 측으로 비산되는 것을 저지하는 비산방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 비산방지부는 상기 유체 공급부와 상기 유체 제거부 사이에 마련되는 커튼인 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 로더는,
    고정 로더; 및
    상기 고정 로더에 대해 접근 및 이격되면서 상기 고정 로더와의 사이에서 슬라이싱된 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼를 정렬시키는 가동 로더를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고정 로더는,
    바디;
    상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들의 배열 방향을 따라 상기 바디로부터 상호 이격되게 연장되는 한 쌍의 연장 아암; 및
    상기 한 쌍의 연장 아암의 단부에서 각각 상기 한 쌍의 연장 아암에 대해 가로로 절곡되어 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들이 전복되는 것을 저지하는 한 쌍의 전복 저지용 지지 바아를 포함하며,
    상기 가동 로더는,
    상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들과 상기 고정 로더의 일부분을 하부에서 지지하는 레일부; 및
    상기 레일부와 연결되며 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들 중에서 제일 안쪽의 태양전지용 웨이퍼에 접촉되어 상기 레일부를 통해 상기 다수의 태양전지용 웨이퍼들을 상기 고정 로더 측으로 가압하는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 컨베이어는 건식 물류 이송 방식의 컨베이어인 것을 특징으로 하는 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치.
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