KR101081396B1 - 기판 적재 카세트용 서포트바 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리기판을 적재하기 위한 카세트에 구비되는 서포트바에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공형의 몸체 내부에 폼(foam)이 기밀(氣密)하게 채워지도록 구성되어, 내부에 채워진 폼에 의해 몸체의 강성을 보강하고 몸체에 가해지는 하중을 분산시켜주는 동시에, 몸체 내부로의 물 또는 공기의 유입을 효과적으로 차단시킬 수 있는 서포트바에 관한 것이다.
본 발명에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바는 탄소섬유강화수지(Carbon Fiber Reinforced Plastics; CFRP)로 이루어진 중공형 기둥 형상의 몸체로 구성되며, 상기 몸체의 하면이 길이방향으로 테이퍼진 형상으로 구성되는 몸체부(100)와; 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride; PVC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylen Terephthalate; PET)로 이루어져, 상기 몸체부(100)의 내부 공간에 기밀(氣密)하게 채워지는 폼(foam,150)과; 상기 몸체부(100)의 양단부를 외부로부터 밀폐시키는 밀폐수단(210,220);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바의 제조방법은 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride; PVC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylen Terephthalate; PET)로 이루어지는 고체형 폼(foam)을 서포트바의 몸체부 내부의 중공부 형상으로 가공하는 단계와; 상기 가공된 폼(foam)의 표면에 탄소섬유강화수지(Carbon Fiber Reinforced Plastics; CFRP)를 적층하는 단계와; 상기 탄소섬유강화수지가 적층된 폼(foam)을 외부 금형에 투입한 후 가열 성형 공정을 수행하여 상기 내부 금형 형상으로 가공된 폼(foam)이 몸체 내부에 일체로 형성된 성형체를 제조하는 단계와; 상기 가열 성형 공정이 완료되면, 상기 성형체에서 외부 금형을 탈형하는 단계와; 상기 외부 금형이 탈형된 성형체를 길이 커팅 및 기계 가공하는 단계;를 포함하여 구성되어, 상기 성형체를 이루는 몸체부와 폼(foam)이 상호 밀착된 상태로 일체로 형성되어, 상기 폼(foam)이 몸체부의 내부를 기밀(氣密)하게 밀폐하는 것을 특징으로 한다.
유리기판, 카세트, 서포트바, 폼(foam), 강성 보강, 하중 분산

Description

기판 적재 카세트용 서포트바 및 그 제조방법{A support bar for the substrate-loading cassette and the manufacturing method thereof}
본 발명은 유리기판을 적재하기 위한 카세트에 구비되는 서포트바에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공형의 몸체 내부에 폼(foam)이 기밀(氣密)하게 채워지도록 구성되어, 내부에 채워진 폼에 의해 몸체의 강성을 보강하고 몸체에 가해지는 하중을 분산시켜주는 동시에, 몸체 내부로의 물 또는 공기의 유입을 효과적으로 차단시킬 수 있는 서포트바에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD) 또는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 평판 디스플레이 장치는 그 제조 과정에 있어서 다수의 공정을 거치게 되는데, 표시소자로 사용되는 핵심부품인 유리기판을 공정 간의 효율적 이송을 위하여 복수 매의 유리기판(이하, '기판'이라 함)을 안정적으로 적재 및 반출할 수 있는 카세트가 사용된다.
도 1은 종래의 기판 적재용 카세트의 전체 구조를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기판 적재용 카세트는 상측과 하측에 각각 수평으로 구비되는 상판(10) 및 하판(20)과, 상판(10) 및 하판(20)을 상하로 연결 하도록 상판(10) 및 하판(20)의 양측에 설치되는 다수의 수직기둥(30)과, 각 수직기둥(30)에 그 길이 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 기판(5)의 저면 양단부를 지지하는 다수의 기판받이(31)와, 상판(10) 및 하판(20)에 연결되는 다수의 지지대(40)와, 각 지지대(40)에 그 길이 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 기판(5)의 저면을 지지하는 다수의 서포트바(50)를 포함하여 구성된다.
여기서, 각각의 서포트바(50)는 동일 기판(5)을 지지하는 각 기판받이(31)와 동일한 높이에 위치하도록 볼트 등의 결합수단에 의해 지지대(40)를 따라 설치되어, 기판받이(31)와 더불어 기판(5)을 함께 지지함으로써 기판(5)이 아래로 휘지 않고 평행하게 적재되도록 해준다. 즉, 기판받이(31)만으로 기판(5)의 저면 양측을 지지하는 경우, 기판(5)의 중간 부위가 아래로 처져 카세트에 적재 또는 반출하는 로봇 등의 반송수단과 기판(5)과의 충돌이 발생할 수 있는데, 적어도 한 쌍 이상의 서포트바(50)를 동일 기판(5)을 지지하는 기판받이(31)들 사이에 위치하도록 구비함으로써 이러한 위험을 방지해 줄 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 서포트바의 측단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기판 적재용 카세트에 구비되는 서포트바(50)는 전체적인 무게를 경감시킬 수 있도록 중공형 빔 구조로 되어 있다. 또한, 일단에는 지지대(40)와의 체결을 위한 인서트(insert; 61)가 삽입되는 인서트 삽입구(51)가 형성되어 있으며, 타단에는 내부를 밀폐시키기 위한 밀봉마개(62)가 삽입되는 밀봉마개 삽입구(52)가 형성되어 있다. 서포트바(50)의 상면에는 기판 적재시 충격을 흡수하고 스크래치를 방지하기 위한 플라스틱 소재의 팁(tip; 63)이 삽입되 는 팁 삽입구(53)가 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 중공형 서포트바는 지지 대상이 되는 기판의 중량에 비례하는 수직 하중을 받게 되는데, 기판으로부터 가해지는 하중에 의해 휨 또는 변형이 일어나지 않도록 충분한 강성을 가지는 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 통상적으로는 알루미늄 또는 강철 재질로 제작된다.
특히, 최근 평판 디스플레이 장치가 대화면화되는 추세에 따라 평판 디스플레이 장치의 액정표시소자인 기판 역시 대형화, 중량화되고 있는데, 고중량의 기판 적재에 적용하기 위한 방편으로는 서포트바의 길이를 증가시킴으로써 기판과의 접촉 면적을 늘려 하중을 분산시킬 수 있는 구조로 서포트바를 구성하는 방법이 있다. 그러나 서포트바의 길이가 증가하면 카세트의 전체적인 무게가 증가하게 되고,서포트바가 설치되어 있는 지지대 등의 구조적인 변형이 증가할 수 있으며, 소요되는 소재의 양이 증가함에 따라 제조 원가가 상승하게 되는 문제점이 있다.
또 다른 방편으로 서포트바의 재질을 고강성이며, 가벼운 소재로 대체하는 방법을 사용할 수 있는데, 이를 통해 카세트 전체의 무게 및 구조 변형을 감소시킬 수 있으나, 이 역시 제조 원가를 크게 상승시켜 가격 경쟁력이 떨어지는 요인으로 작용한다는 문제점이 있다.
한편, 서포트바는 지속적으로 기판을 반입하여 적재해두고 적재된 기판을 다시 반출하는 과정을 통해 정적인 하중이 아닌 반복적인 변동 하중(variable loading)을 받게 되며, 그로 인해 서포트바 내부에 가해지는 응력(stress) 역시 계속 변하게 된다. 이러한 응력 변동 하에서 종래의 중공형 서포트바의 상면 부위는 인장되는 힘을, 하면은 압축되는 힘을 반복적으로 받게 되며, 장기간 사용시 국부적인 부위에 집중되는 응력 변동으로 인하여 피로파괴(fatigue failure)가 발생하게 된다는 문제점이 있다.
또한, 기판 생산라인에서는 일정 주기마다 카세트에 대한 정기적인 세정이 실시되는데, 세정 과정에서 종래의 중공형 서포트바의 팁 삽입구, 인서트 삽입구 또는 밀봉마개 삽입구를 통해 세정에 사용되는 물이 내부로 침투하게 되면, 침투한 물이 서포트바의 중공부 내에 고여 있다가 이후의 기판 적재 과정에서 해당 서포트바의 아래에 적재된 기판 위로 떨어지게 되어 기판의 불량을 일으키는 원인이 될 수 있다는 문제점도 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 중공형의 몸체 내부에 폼(foam)이 기밀(氣密)하게 채워지도록 구성되어, 내부에 채워진 폼에 의해 몸체의 강성을 보강하고 몸체에 가해지는 하중을 분산시켜주는 동시에, 몸체 내부로의 물 또는 공기의 유입을 효과적으로 차단시킬 수 있는 서포트바를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 탄소섬유강화수지(Carbon Fiber Reinforced Plastics; CFRP)로 이루어진 중공형 기둥 형상의 몸체로 구성되며, 상기 몸체의 하면이 길이방향으로 테이퍼진 형상으로 구성되는 몸체부(100)와; 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride; PVC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylen Terephthalate; PET)로 이루어져, 상기 몸체부(100)의 내부 공간에 기밀(氣密)하게 채워지는 폼(foam,150)과; 상기 몸체부(100)의 양단부를 외부로부터 밀폐시키는 밀폐수단(210,220);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 적재 카세트용 서포트바를 제공한다.
또한, 본 발명은 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride; PVC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylen Terephthalate; PET)로 이루어지는 고체형 폼(foam)을 서포트바의 몸체부 내부의 중공부 형상으로 가공하는 단계와; 상기 가공된 폼(foam)의 표면에 탄소섬유강화수지(Carbon Fiber Reinforced Plastics; CFRP)를 적층하는 단계와; 상기 탄소섬유강화수지가 적층된 폼(foam)을 외부 금형에 투입한 후 가열 성형 공정을 수행하여 상기 내부 금형 형상으로 가공된 폼(foam)이 몸체 내부에 일체로 형성된 성형체를 제조하는 단계와; 상기 가열 성형 공정이 완료되면, 상기 성형체에서 외부 금형을 탈형하는 단계와; 상기 외부 금형이 탈형된 성형체를 길이 커팅 및 기계 가공하는 단계;를 포함하여 구성되어, 상기 성형체를 이루는 몸체부와 폼(foam)이 상호 밀착된 상태로 일체로 형성되어, 상기 폼(foam)이 몸체부의 내부를 기밀(氣密)하게 밀폐하는 것을 특징으로 하는 기판 적재 카세트용 서포트바의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바는 몸체 내부에 기밀하게 채워진 폼을 통해 강성이 증가되어 서포트바의 벽면 두께를 감소시킬 수 있어 무게를 절감시킬 수 있으며, 고강성 소재를 사용하지 않고도 대형, 고중량의 기판을 안정적으로 지지할 수 있어 원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 몸체 내부에 기밀하게 채워진 폼에 의해 서포트바에 가해지는 하중을 고르게 분산시킴으로써, 장시간의 반복적인 기판 적재 및 반출로 인한 피로파괴의 위험을 최소화하여 서포트바 손상으로 인한 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 서포트바의 내부에 기밀하게 채워진 폼으로 인해 물 또는 공기가 유입되는 통로가 긴밀하게 차단되기 때문에, 세정 과정에서 유입된 물의 누수로 인한 기판 불량 발생과, 세정 후 건조과정에서의 내부공기 팽창으로 인한 서포트바의 파손을 사전에 차단시킬 수 있어, 평판 디스플레이 장치의 제조 공정을 안정화시킬 수 있고, 고품질의 제품을 생산할 수 있는 효과도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바에 각종 부품이 결합되는 구조를 나타내는 분해사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 서포트바의 측단면도이다.
전술한 바와 같이, 서포트바는 기판 적재용 카세트의 상판 및 하판을 연결하는 지지대에 그 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수 설치되어 기판을 지지해주는 부품이다. 본 발명의 일실시예에 따른 서포트바는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 중공형 사각 기둥 형상의 몸체부(100)와, 몸체부(100)의 내부에 기밀(氣密)하게 채워져 있는 폼(foam; 150)으로 구성된다. 본 실시예에서는 몸체부(100)를 중공형 사각 기둥 형상으로 형성하였으나, 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 단면 형상을 갖는 중공형 기둥 형상으로 형성할 수도 있다.
몸체부(100)의 양단부는 밀폐수단(210,220)을 통해 밀폐되어 있는데, 몸체부(100)의 일단에는 통상의 기판 적재용 카세트에 구비된 지지대(40; 도 1 참조)와의 체결을 위한 인서트(210)가 삽입되는 인서트 삽입구(110)가 형성되어 있으며, 타단에는 몸체부(100)의 내부를 밀폐시키기 위한 밀봉마개(220)가 삽입되는 밀봉마개 삽입구(120)가 형성되어 있다.
몸체부(100)의 상면에는 기판 적재시 충격 흡수 및 스크래치 방지를 위한 플라스틱 소재의 팁(230)이 삽입되는 팁 삽입구(130)가 형성되어 있으며, 하면에는 길이 방향으로 소정 비율로 경사진 테이퍼 영역이 형성되어 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 서포트바는, 하면이 비스듬하게 경사진 구조로 구성되어 자중으로 인한 처짐이 경감되고, 기판의 적재 또는 반출시에 기판과 서포트바의 충돌로 인한 기판의 손상 위험을 줄일 수 있으며, 또한 서포트바와 반송 로봇 등의 이송수단(미도시)과의 충돌을 최소화할 수 있다.
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여기서, 몸체부(100)의 재질은 자중을 최소화하기 위하여 내부가 비어있는 중공형 구조로 구성되는데, 이로 인한 강성 손실을 만회하기 위해서는 종래의 재질인 알루미늄보다 강성이 커서 쉽게 변형되지 않으며, 진동 감쇠율이 우수한 재료로 제작되어야 한다. 이러한 물성을 만족하는 재료로는 섬유강화수지(Fiber Reinforced Plastics; FRP)가 있는데, 그 중에서도 강성이 매우 우수한 탄소섬유강화수지(Carbon Fiber Reinforced Plastics; CFRP)를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, CFRP란 비강도(specific strength), 강성(rigidity), 파단강도(rupture strength)가 매우 우수한 것으로 알려진 탄소섬유로 이루어진 직물 또는 시트에 에폭시 수지를 함침시켜 경화시킨 것을 의미한다.
본 실시예에서는 기판 적재에 사용되는 서포트바의 특성을 고려하여 적절한 범위의 강성을 얻을 수 있도록 CFRP에 사용되는 탄소섬유를 선정하였으며, 그 예로 탄성계수가 23~25 ton/mm2인 탄소섬유, 또는 23~25 ton/mm2인 탄소섬유와 64~66 ton/mm2인 탄소섬유가 혼합된 것이 사용될 수 있다. 또한, 원가 절감 및 기타 요구되는 특성에 따라 탄소섬유를 유리섬유강화플라스틱(fiber glass reinforced plastic; GFRP) 및 아라미드섬유(aramid fiber)등 타 재질과 혼합하여 사용할 수도 있다.
한편, 몸체부(100)의 내부에 채워지는 폼(150)의 재질은 그 제조 방법에 따라 크게 세가지로 구분될 수 있는데, 고체형 폼을 사용하는 경우에는 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylen Terephthalate; PET) 등이, 분사형 폼을 사용하는 경우에는 우레탄발포제, 실리콘발포제 등이, 펠릿(pellet)형 폼을 사용하는 경우에는 발포폴리프로필렌(Expanded PolyPropylene; EPP), 발포 폴리에틸렌(Expanded PolyEthylene; EPE), 발포 폴리스틸렌(Expanded PolyStylene; EPS) 등이 사용된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 서포트바는 내부에 폼(150)이 기밀하게 채워지게 되어 중공형 몸체부(100)의 강성을 구조적으로 증가시켜주는 보강재로서의 작용을 하게 되며, 이를 통해 몸체부(100)의 벽면 두께를 보다 감소시킬 수 있는 동시에 몸체부(100)의 재질이 고가의 고강성 소재가 아닌 경우에도 충분한 강성을 보장해줄 수 있다. 또한, 서포트바 내부를 폼(150)이 기밀하게 채우고 있어 서포트바 내부와 외부를 연결하는 통로인 인서트 삽입구(110), 밀봉마개 삽입구(120), 팁 삽입구(130) 등을 외부로부터 밀폐시키는 밀폐체로 작용하기 때문에, 평판 디스플레이 제조 공정에 사용될 때, 내부로 공기가 유입되거나 세정시 물이 채워질 수 없으며, 세정 후 건조과정에서의 내부공기 팽창으로 인한 몸체부(100)의 크랙(crack) 발생 등과 같은 파손 위험은 물론, 세정 이후의 기판 적재 과정에서 내부로부터 새어나온 물이 기판의 불량을 야기하는 것을 사전에 예방할 수 있다.
더불어, 오랜 시간 동안의 기판 적재 및 반출로 인한 반복적인 변동 하중이 걸릴 때에도, 기판과 직접 접촉하는 서포트바의 상면이 받는 하중이 내부에 채워진 폼(150)을 통해 분산되어 서포트바 전면으로 고르게 분포되기 때문에, 국부적인 스트레스 변동으로 인한 피로파괴를 억제할 수 있다.
이하에서는, 상술한 바와 같이 구성된 서포트바를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바의 제조 과정을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 서포트바 제조 방법은 내부 금형 형상으로 가공된 폼의 표면 상에 서포트바의 몸체부 소재를 적층하고, 이를 외부 금형에 투입하여 가열 성형한 후, 외부 금형만을 탈거함으로써 최종적으로 내부에 폼이 채워진 서포트바를 제조하는 방법으로서, 그 세부 과정을 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 내부 금형 형상, 즉 폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride; PVC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylen Terephthalate; PET)로 이루어지는 고체형 폼(foam)을 서포트바의 몸체부 내부의 중공부 형상으로 가공한 후(S110), 가공된 폼의 표면에 몸체부 소재, 예를 들면 전술한 CFRP를 적층한다(S120). 여기서, 고체형 폼은 이후에 수행되는 가열 성형 공정에서 통상의 내부 금형 역할을 하게 되며, 그 재질로는 앞서 설명한 PVC, PET 등이 있으며, 고체형 폼을 가공하고자 하는 중공형 서포트바의 내부 형상과 동일하게 절단 및 가공하여 이후의 성형 공정에서 몸체부 성형을 위한 내부 금형의 역할을 하도록 한다. 따라서, 고체형 폼의 재질은 동일 성분의 재질 중에서도 이후의 성형 공정에서의 가열 온도를 충분히 견딜 수 있는 내열성을 만족하는 재질을 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 S120 단계에서는, 탄소섬유로 제직되어 이루어진 직물을 상기 가공된 폼의 표면에 소정 두께로 감은 후 에폭시 수지를 함침시켜 경화시키는 방법으로 폼의 표면에 몸체부 소재인 CFRP를 형성할 수 있다.
이후, 상기 몸체부 소재가 적층된 폼 위에 다시 이형필름(release film)을 적층한 후(S125), 상기 소재 적층이 완료된 폼을 외부 금형에 투입하여 성형 준비를 한다(S130). 여기서, 이형필름은 이후의 외부 금형 탈형 공정에서 금형과 성형 제품 간의 이형성을 향상시키기 위해서 뿐만 아니라, 폼 위에 적층된 몸체부 소재를 긴밀하게 감싸 성형 과정에서 몸체부의 표면 상태가 양호하게 형성되도록 해주는 기능을 한다.
이어서, 상기 소재 적층이 완료된 폼이 투입되어 있는 외부 금형을 오토클레이브(autoclave), 오븐(oven), 프레스(press) 등의 성형장비에 투입하여 80℃ ~ 160℃의 온도범위 내에서 가열 성형 공정을 수행함으로써, 내부 금형 형상으로 가공된 폼이 몸체 내부에 일체로 형성된 성형체를 제조한다(S140). 여기서, 성형 시간은 성형 온도에 따라 달라지게 되는데, 일반적으로 적층 소재의 성형싸이클은 성형 온도가 낮을 수록 성형 시간이 길어지며, 반대로 성형 온도가 높을수록 소요되는 성형 시간을 단축 시킬 수 있다. 또한, 최적의 성형 온도는 사용되는 폼 재질의 내열도 및 적층 소재의 성형 싸이클에 따라 결정된다.
상기 성형 공정(S140)이 완료된 성형체는 외부 금형을 탈형한 후(S150), 내부 금형의 탈형 공정 없이 바로 추가 가공 공정(S160)으로 진행되며, 추가 가공 공정(S160)에서는 서포트바의 사용 목적에 맞도록 길이 커팅, 팁 삽입구 가공, 인서트 삽입구 가공, 밀봉마개 삽입구 가공 등의 기계 가공을 진행한다.
추가 가공 공정(S160)이 완료된 제품은 세척 및 건조과정을 거쳐 인서트, 밀봉마개, 팁 등의 삽입 부품을 조립하는 조립 공정을 수행하여 서포트바 제조 과정을 완료하며(S170), 제조가 완료된 제품은 누수 테스트를 통해 서포트바의 내부가 외부로부터 완전히 밀폐되어 있는지에 대한 밀폐 시험을 수행한다(S180).
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바의 제조 과정을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 서포트바 제조 방법은 전술한 제1 실시예와 달리, 별도의 내부 금형을 준비하여 서포트바의 중공형 몸체부를 먼저 성형하고, 성형 완료된 서포트바의 몸체부 내에 폼을 충진시키는 방법으로서, 그 상세한 제조 과정을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 가공하고자 하는 서포트바의 몸체부 내부에 중공부를 형성하기 위한 별도의 내부 금형을 준비하여(S210), 준비된 내부 금형 표면에 몸체부 소재를 적층한다(S220).
몸체부 소재 적층 공정(S220) 이후에, S225 내지 S250 공정까지는 대응되는 제1 실시예의 S125 내지 S150 공정과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
S250 공정에서 성형이 완료된 성형체로부터 외부 금형 탈형이 완료되면, 이어서 내부 금형을 탈형하고(S255), 내부 금형이 자리잡고 있던 성형체의 내부에 폼을 충진한다(S260). 여기서, 폼 충진 공정(S260)은 우레탄발포제, 실리콘발포제 등의 분사형 폼을 몸체부의 내부에 분사하여 분사와 동시에 발포되는 폼에 의해 몸체부 내부를 충진시키는 방법과, EPP, EPE, EPS 등의 펠릿들을 몸체부의 내부에 소정량 삽입하여 열을 가함으로써 삽입된 펠릿, 즉 알갱이들이 열에 의해 발포되면서 몸체부의 내부를 충진시키도록 하는 두 가지 방법이 사용될 수 있다.
상기 폼 충진 공정(S260) 완료 후에는 추가 가공 공정(S270), 삽입 부품 조 립 공정(S280), 누수 테스트(S290)이 진행되는데, 이들 공정은 전술한 제1 실시예의 대응되는 공정 S160, S170, S180과 각각 동일하게 수행된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.
도 1은 종래의 기판 적재용 카세트의 전체 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 서포트바의 측단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바에 각종 부품이 결합되는 구조를 나타내는 분해사시도.
도 4는 도 3에 도시된 서포트바의 측단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바의 제조 과정을 나타내는 순서도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 적재 카세트용 서포트바의 제조 과정을 나타내는 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
5 : 기판 10 : 상판
20 : 하판 30 : 수직기둥
31 : 기판받이 40 : 지지대
50 : 서포트바 51, 110 : 인서트 삽입구
52, 120 : 밀봉마개 삽입구 53, 130 : 팁 삽입구
61, 210 : 인서트 62, 220 : 밀봉마개
63, 230 : 팁 100 : 몸체부
150 : 폼

Claims (8)

  1. 기판 적재용 카세트의 상판 및 하판을 연결하는 지지대에 일정 간격으로 설치되어 기판을 지지하는 서포트바에 있어서,
    탄소섬유강화수지(Carbon Fiber Reinforced Plastics; CFRP)로 이루어진 중공형 기둥 형상의 몸체로 구성되며, 상기 몸체의 하면이 길이방향으로 테이퍼진 형상으로 구성되는 몸체부(100)와;
    폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride; PVC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylen Terephthalate; PET)로 이루어져, 상기 몸체부(100)의 내부 공간에 기밀(氣密)하게 채워지는 폼(foam,150)과;
    상기 몸체부(100)의 양단부를 외부로부터 밀폐시키는 밀폐수단(210,220);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 적재 카세트용 서포트바.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 서포트바의 몸체부(100)는,
    탄소섬유강화수지에 유리섬유강화플라스틱(fiber glass reinforced plastic; GFRP) 또는 아라미드섬유(aramid fiber)를 혼합하여 구성된 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 적재 카세트용 서포트바.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 탄소섬유강화수지로는,
    탄성계수가 23~25 ton/mm2인 탄소섬유가 사용되거나, 또는 탄성계수가 23~25 ton/mm2인 탄소섬유와 탄성계수가 64~66 ton/mm2인 탄소섬유가 혼합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 기판 적재 카세트용 서포트바.
  5. 삭제
  6. 기판 적재용 카세트의 상판 및 하판을 연결하는 지지대에 일정 간격으로 설치되어 기판을 지지하는 서포트바를 제조하는 방법에 있어서,
    폴리염화비닐(PolyVinyl Chloride; PVC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylen Terephthalate; PET)로 이루어지는 고체형 폼(foam)을 서포트바의 몸체부 내부의 중공부 형상으로 가공하는 단계와;
    상기 가공된 폼(foam)의 표면에 탄소섬유강화수지(Carbon Fiber Reinforced Plastics; CFRP)를 적층하는 단계와;
    상기 탄소섬유강화수지가 적층된 폼(foam)을 외부 금형에 투입한 후 가열 성형 공정을 수행하여 상기 내부 금형 형상으로 가공된 폼(foam)이 몸체 내부에 일체로 형성된 성형체를 제조하는 단계와;
    상기 가열 성형 공정이 완료되면, 상기 성형체에서 외부 금형을 탈형하는 단계와;
    상기 외부 금형이 탈형된 성형체를 길이 커팅 및 기계 가공하는 단계;
    를 포함하여 구성되어,
    상기 성형체를 이루는 몸체부와 폼(foam)이 상호 밀착된 상태로 일체로 형성되어, 상기 폼(foam)이 몸체부의 내부를 기밀(氣密)하게 밀폐하는 것을 특징으로 하는 기판 적재 카세트용 서포트바의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 가열 성형 공정을 수행하는 단계에서는,
    80℃ ~ 160℃의 온도범위 내에서 가열 성형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 적재 카세트용 서포트바의 제조방법.
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