KR101175284B1 - 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법은, 노즐을 레이저변위센서에 대하여 상하방향으로 단독으로 이동이 가능하게 구성하고, 페이스트 패턴의 단면적을 조절하기 위하여 노즐의 토출구와 기판 사이의 상하방향 간격을 조절하는 경우에, 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서 노즐의 기판에 대한 상하방향으로의 위치를 조절함으로써, 레이저변위센서를 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 측정하기 위한 최적위치에 위치시킬 수 있다.
페이스트, 디스펜서, 노즐, 레이저변위센서

Description

페이스트 디스펜서 및 그 제어방법 {PASTE DISPENSER AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 기판 상에 페이스트를 도포하는 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 평판디스플레이(Flat Panel Display: FPD)란 브라운관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치이다. 평판디스플레이로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마디스플레이(Plasma Display Panel; PDP), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 등이 개발되어 사용되고 있다.
이 중에서, 액정디스플레이는 매트릭스형태로 배열된 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 액정 셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 액정디스플레이는 얇고 가벼우며 소비전력과 동작 전압이 낮은 장점 등이 있어 널리 이용되고 있다. 이러한 액정디스플레이에 일반적으로 채용되는 액정패널의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상부기판에 컬러필터 및 공통전극을 형성하고, 상부기판과 대향되는 하부기판에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소전극을 형성한다. 이어서, 기판들에 각각 배향막을 도포한 후 이들 사이에 형성될 액정층내의 액정분자에 프리틸트 각(pre-tilt angle)과 배향방향을 제공하기 위해 배향막을 러빙(rubbing)한다.
그리고, 기판들 사이의 간격을 유지하는 한편 액정이 외부로 새는 것을 방지하고 기판들 사이를 밀봉시킬 수 있도록 적어도 어느 하나의 기판에 페이스트를 소정 패턴으로 도포하여 페이스트 패턴을 형성한 다음, 기판들 사이에 액정층을 형성하는 과정을 통하여 액정패널을 제조하게 된다.
이와 같은 액정패널의 제조에 있어서, 기판 상에 페이스트 패턴을 형성하기 위하여 페이스트 디스펜서(paste dispenser)라는 장비가 이용되고 있다. 페이스트 디스펜서는, 기판이 탑재되는 스테이지와, 페이스트가 토출되는 노즐이 장착된 헤드유닛과, 헤드유닛을 지지하는 헤드지지대를 포함하여 구성된다.
이러한 페이스트 디스펜서는 각각의 노즐과 기판의 상대위치를 변화시켜가면서 기판 상에 페이스트 패턴을 형성한다. 즉, 페이스트 디스펜서는, 각각의 헤드유닛에 장착된 노즐을 Z축방향으로 상하 이동시켜 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 일정하게 제어하면서 노즐 및/또는 기판을 X축방향과 Y축방향으로 수평 이동시키고, 노즐로부터 페이스트를 기판 상에 토출시켜 페이스트 패턴을 형성한다.
이처럼 기판 상에 페이스트 패턴을 형성하는 과정에서, 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 일정하게 제어하기 위해, 각각의 헤드유닛에는 레이저변위센서가 장착된다. 레이저변위센서는 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 측정한 갭데이터 를 디스펜서의 제어부로 제공함으로써, 상기 제어부가 갭데이터를 토대로 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 일정하게 제어할 수 있게 한다. 즉, 노즐과 기판 중 적어도 하나를 X축방향과 Y축방향으로 수평 이동시켜가면서 페이스트 패턴을 형성하는 과정에서, 기판 면이 고르지 않거나 그 밖의 다른 원인으로 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격이 변하게 되면, 페이스트 패턴이 형성된 후 페이스트 패턴의 폭과 높이 등이 설정된 범위를 벗어나는 페이스트 패턴 불량이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하고자, 페이스트 디스펜서는 레이저변위센서를 구비하는 것이다.
이러한 레이저변위센서는 레이저가 발광되는 발광부와, 발광부에서 발광되어 기판에 반사되는 레이저를 수광하는 수광부로 구성되고, 발광부에서 발광되어 기판에 반사된 레이저의 결상위치에 따른 전기신호를 제어부로 출력하여 기판과 노즐 사이의 간격을 계측하는 역할을 수행한다.
한편, 기판 상에 페이스트를 도포하는 과정에서, 기판 상에 페이스트 패턴을 형성한 후 형성된 페이스트 패턴의 단면적을 측정하여, 페이스트 패턴의 단면적이 요구되는 단면적에 해당하는 지 여부를 판단하고, 측정된 페이스트 패턴의 단면적이 요구되는 단면적에 해당하지 않는 경우에는 페이스트 패턴의 단면적을 보정하는 과정을 수행하게 된다.
페이스트 패턴의 단면적은 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격에 의하여 영향을 받게 되는데, 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격이 큰 경우 페이스트 패턴의 단면적은 커지게 되고 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격이 작은 경우 페이스트 패턴의 단면적을 작아지게 된다. 따라서, 페이스트 패턴의 단면적을 보정하기 위하여, 즉, 요구되는 단면적을 가지는 페이스트 패턴을 형성하기 위하여 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 조절하는 방법이 고려될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 페이스트 디스펜서의 경우에는, 레이저변위센서(2)는 레이저가 발광하는 발광부(2a)와, 발광된 레이저가 기판(S)의 상면에 반사된 후 수광되는 수광부(2a)로 구성되는데, 이러한 레이저변위센서(2)는 노즐(1)에 인접된 위치에 고정되어 노즐(1)과 함께 상하방향으로 이동된다. 한편, 요구되는 단면적을 가지는 페이스트 패턴을 형성하기 위하여 노즐(1)의 토출구(1a)와 기판(S) 사이의 간격을 조절하게 되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐(1)의 토출구(1a)와 기판(S) 사이의 간격을 소정의 간격 이상으로 크게 조절하는 경우, 레이저변위센서(2)의 발광부(2a)로부터 발광된 후 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저가 수광부(2b)의 외측으로 벗어나는 현상이 발생되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐(1)의 토출구(1a)와 기판(S) 사이의 간격을 소정의 간격 이하로 작게 조절하는 경우, 레이저변위센서(2)의 발광부(2a)로부터 발광된 후 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저가 수광부(2b)를 벗어나 발광부(2a)와 수광부(2b)의 사이에 입사되는 현상이 발생된다. 따라서, 노즐(1)의 토출구(1a)와 기판(S) 사이의 간격이 소정의 간격 이상으로 커지거나 소정의 간격 이하로 작아지는 경우에는, 레이저변위센서(2)의 발광부(2a)에서 발광되어 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저가 레이저변위센서(2)의 수광부(2b)로 정확하게 입사되지 못하게 되어, 레이저변위센서(2)를 이용한 노즐(1)의 토출구(1a)와 기판(S) 사이의 간격의 측정이 어렵다는 문제가 발생된다.
이와 같이, 종래의 페이스트 디스펜서의 경우에는, 요구되는 단면적을 가지는 페이스트 패턴을 형성하기 위하여, 노즐(1)의 토출구(1a)와 기판(S) 사이의 간격을 조절하는 데에 큰 한계가 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 노즐을 레이저변위센서에 대하여 상하방향으로 단독으로 이동이 가능하게 구성하고, 이와 같은 구성을 이용하여 요구되는 단면적을 갖는 페이스트 패턴을 형성하기 위한 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격의 조절 및/또는 레이저변위센서의 측정위치 조절을 최적으로 제어할 수 있는 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법을 제공하는 데에 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법은, 레이저가 발광하는 발광부와 상기 발광부로부터 발광되어 기판의 상면에서 반사되는 레이저를 수광하는 수광부로 구성되는 레이저변위센서와, 상기 레이저변위센서에 대하여 단독으로 상하방향으로 이동이 가능하게 구비되어 페이스트가 토출되는 노즐을 포함하는 페이스트 디스펜서의 제어방법에 있어서, (a) 상기 기판 상으로 페이스트를 토출하여 상기 기판 상에 페이스트 패턴을 형성하는 단계와, (b) 상기 기판 상에 형성된 페이스트 패턴의 단면적을 측정하는 단계와, (c) 상기 (b) 단계에서 측정한 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있는 지를 판단하는 단계와, (d) 상기 (c) 단계에서 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있지 않은 경우, 상기 레이저변위센서의 위치를 고정시키고, 상기 노즐을 상하방향으로 이동시켜 상기 노즐과 상기 기 판 사이의 간격을 조절하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 (d) 단계는, 상기 노즐이 상기 기판의 상면에 접촉되도록 상기 노즐 및 상기 레이저변위센서를 하측방향으로 이동시키는 제1단계와, 상기 발광부에서 발광되어 상기 기판의 상면에 반사되는 레이저가 상기 수광부의 수광범위 내로 입사될 수 있도록 상기 레이저변위센서와 상기 기판 사이의 간격을 조절하는 제2단계와, 상기 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서, 상기 노즐을 상하방향으로 이동시키는 제3단계를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 제2단계에서, 상기 레이저변위센서와 상기 기판 사이의 간격을 조절하기 위하여 상기 레이저변위센서를 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제2단계는 상기 기판의 상면에서 반사되는 레이저가 상기 수광부의 수광범위의 중앙에 입사될 수 있도록 상기 레이저변위센서를 상하방향으로 이동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 발광부에서 발광되어 상기 기판의 상면에 반사되는 레이저가 상기 수광부의 수광범위 내로 입사될 수 있도록 상기 레이저변위센서와 상기 기판 사이의 간격을 조절하는 제1단계와, 상기 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서, 상기 노즐이 상기 기판의 상면에 접촉되도록 상기 노즐을 하측방향으로 이동시키는 제2단계와, 상기 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서, 상기 노즐을 상측방향으로 이동시키는 제3단계를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 제1단계에서, 상기 레이저변위센서와 상기 기판 사이의 간격을 조절하기 위하여 상기 레이저변위센서를 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 제1단계는 상기 기판의 상면에서 반사되는 레이저가 상기 수광부의 수광범위의 중앙에 입사될 수 있도록 상기 레이저변위센서를 상하방향으로 이동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서는, 상하방향으로 이동이 가능하게 설치되고 레이저가 발광하는 발광부 및 레이저가 수광되는 수광부로 구성되는 레이저변위센서와, 상기 레이저변위센서에 대하여 상하방향으로 단독으로 이동이 가능하게 설치되는 노즐과, 상기 레이저변위센서에 대한 상기 노즐의 상하방향으로의 위치를 측정하는 위치측정장치와, 상기 노즐과 상기 기판 사이의 간격을 조절하기 위하여, 상기 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서 상기 노즐을 상기 레이저변위센서에 대하여 단독으로 상하방향으로 이동시키는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 위치측정장치는, 상기 레이저변위센서가 지지되는 지지부재 또는 상기 노즐이 지지되는 지지부재 중 어느 한 쪽에 설치되어 상기 레이저변위센서와 상기 노즐 사이의 위치변화량을 측정하기 위하여 광원으로부터 방출되는 빛을 반사시키는 반사면과, 상기 반사면에 대응되는 쪽에 설치되어 상기 반사면에서 반사된 빛을 받아들이는 수광센서를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 위치측정장치는, 상기 레이저변위센서가 지지되는 지지부재 또는 상기 노즐이 지지되는 지지부재 중 어느 한 쪽에 설치되는 스케일과, 상기 스케일에 대응되는 쪽에 설치되어 상기 스케일을 촬상하는 카메라를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법은, 노즐을 레이저변위센서에 대하여 상하방향으로 단독으로 이동이 가능하게 구성하고, 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서 노즐의 기판에 대한 상하방향으로의 간격을 조절하는 것을 통하여 페이스트 패턴의 단면적을 조절할 수 있으므로, 레이저변위센서를 항상 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 정확히 측정하기 위한 최적의 위치에 위치시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서는, 프레임(10)과, 프레임(10)의 상부에서 X축방향 또는 Y축방향으로 이동이 가능하게 배치되는 테이블(20)과, 테이블(20) 상에 설치되어 기판(S)이 탑재되는 스테이지(30)와, 스테이지(30)의 양측에 설치되고 Y축으로 연장되는 한 쌍의 지지대이동가이드(40)와, 한 쌍의 지지대이동가이드(40)에 각각 양단이 지지되어 스테이지(30)의 상부에 설치되고 X축방향으로 연장되는 헤드지지대(50)와, 헤드지지대(50)에 X축방향으로 이동 가능하게 설치되며 노즐(73) 및 레이저변위센서(71)가 구비되는 헤드유닛(60)과, 페이스트 도포동작을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 헤드지지대(50)는 하나의 프레임(10) 상에 복수 개로 구비될 수 있으며, 헤드지지대(50)는 지지대이동가이드(40)에 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치될 수 있다. 헤드유닛(60)은 하나의 헤드지지대(50)에 복수 개로 설치될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 헤드유닛(60)은, 제1지지부재(61)와, 제1지지부재(61)에 Z축방향(도 5에서의 상하방향)으로 이동이 가능하게 지지되는 제2지지부재(62)와, 제2지지부재(62)에 Z축방향으로 이동이 가능하게 지지되는 제3지지부재(63)를 포함하여 구성될 수 있다.
제2지지부재(62)의 기판(S)에 대향하는 측에는 레이저변위센서(71)가 구비된다. 이러한 레이저변위센서(71)는 레이저를 발광하는 발광부와, 발광부와 소정의 간격으로 이격되며 기판(S)에서 반사된 레이저가 수광되는 수광부로 구성되며, 발광부에서 발광되어 기판(S)에 반사된 레이저의 결상위치에 따른 전기신호를 제어부로 출력하여 기판(S)과 노즐(73) 사이의 간격을 측정하는 역할을 수행한다.
제3지지부재(62)에는, 페이스트가 충진되는 시린지(72)와, 레이저변위센서(71)에 인접된 위치에 구비되어 페이스트가 토출되는 노즐(73)과, 시린지(72)와 노즐(73)을 연통시키는 연통관(74)이 구비될 수 있다.
제1지지부재(61)와 제2지지부재(62)의 사이에는 제2지지부재(62)를 Z축방향으로 이동시키기 위한 제1구동부(81)가 구비될 수 있다. 제2지지부재(62)와 제3지지부재(63)의 사이에는 제3지지부재(63)를 제2지지부재(62)에 대하여 개별적으로 Z축방향으로 이동시키기 위한 제2구동부(82)가 구비될 수 있다.
제1구동부(81)는, 예를 들어, 제1구동모터(811)와, 제1구동모터(811)와 제2지지부재(62)를 연결하는 제1구동축(812)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 제1구동모터(811)의 동작에 의하여 제2지지부재(62)가 제1지지부재(61)에 대하여 개별 적으로 Z축방향으로 이동될 수 있다.
또한, 제2구동부(82)는, 예를 들어, 제2지지부재(62)에 고정되는 제2구동모터(821)와, 제2구동모터(821)와 제3지지부재(63)를 연결하는 제2구동축(822)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 제2구동모터(821)의 동작에 의하여 제3지지부재(63)가 제2지지부재(62)에 대하여 개별적으로 Z축방향으로 이동될 수 있다.
여기에서, 제2구동부(82)의 제2구동모터(821)가 제2지지부재(62)에 고정되므로, 제1구동부(81)의 동작에 의하여 제2지지부재(62)가 Z축방향으로 이동되는 경우, 제2지지부재(62)에 고정되는 제2구동모터(821) 및 제2구동모터(821)와 연결되는 제3지지부재(63)가 제2지지부재(62)와 함께 Z축방향으로 이동될 수 있다.
한편, 제2구동부(82)의 제2구동축(822)과 제2지지부재(62)의 사이에는 제2구동축(822)과 제2지지부재(62)를 연결하는 연결부(64)가 구비되는데, 이러한 연결부(64)는, 제2지지부재(62)의 상단에서 Y축방향으로 연장되는 제1연결부재(641)와, 제2구동축(822)의 하단에서 Y축방향으로 제1연결부재(641)를 향하여 연장되며 제1연결부재(641)의 하측에 배치되는 제2연결부재(642)를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 제3지지부재(63)는 제1연결부재(641)를 통하여 제2연결부재(642)에 매달린 구성을 가진다.
이와 같은 구성에 의하여, 제1구동부(81)의 동작에 의하여 제2지지부재(62)가 하측방향으로 이동되는 경우에 제3지지부재(63)가 제2지지부재(62)와 함께 하측방향으로 이동될 수 있으나, 노즐(73)이 기판(S)의 상면에 접촉되는 경우에는 제3지지부재(63)는 더 이상 하측방향으로 이동될 수 없기 때문에 제3지지부재(63)가 정지된 상태에서 제1연결부재(641)로부터 제2연결부재(642)가 이격되면서 제2지지부재(62)가 하측방향으로 이동하게 된다. 또한, 노즐(73)이 기판(S)의 상면에 접촉되고 제2연결부재(642)가 제1연결부재(641)로부터 이격된 경우에는, 제1구동부(81)의 동작에 의하여 제2지지부재(62)가 상측방향으로 이동하더라도, 제2지지부재(62)의 상측방향으로의 이동에 의하여 제2연결부재(642)가 제1연결부재(641)에 접촉되기 이전에는, 제3지지부재(63)가 정지된 상태에서 제2지지부재(62)가 상측방향으로 이동될 수 있다.
따라서, 노즐(73)이 기판(S)의 상면에 접촉되지 않은 경우에는, 레이저변위센서(71) 및 노즐(73)이 함께 상측방향 또는 하측방향으로 이동될 수 있고, 레이저변위센서(71)가 정지된 상태에서 노즐(73)이 상측방향 또는 하측방향으로 이동될 수 있다. 그리고, 노즐(73)이 기판(S)의 상면에 접촉된 경우에는, 노즐(73)이 정지된 상태에서 레이저변위센서(71)가 상측방향 또는 하측방향으로 이동될 수 있다. 물론, 노즐(73)이 기판(S)의 상면에 접촉되지 않은 상태에서 제1구동부(81) 및 제2구동부(82)를 동시에 동작시키는 경우에는, 노즐(73)이 정지된 상태에서 레이저변위센서(71)가 상측방향 또는 하측방향으로 이동될 수 있으며, 레이저변위센서(71) 및 노즐(73)이 서로 반대방향으로 동시에 이동될 수 있다.
한편, 제2지지부재(62)와 제3지지부재(63)의 사이에는 제2지지부재(62)와 제3지지부재(63)의 Z축방향으로의 상대위치를 측정하는 위치측정장치(90)가 구비될 수 있다. 이러한, 위치측정장치(90)는, 제2지지부재(62)에 구비되는 기준부(91)와, 기준부(91)의 Z축방향 위치를 감지하는 감지부(92)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 러한, 위치측정장치(90)는 기준부(91)와 감지부(92)의 상호작용에 의하여, 제2지지부재(62)와 제3지지부재(63)의 Z축방향으로의 상대위치를 측정하게 된다.
위치측정장치(90)는, 예를 들면, 기준부(91)가 소정의 눈금을 가지는 스케일로 구성될 수 있고 감지부(92)는 스케일을 촬상하는 카메라로 구성될 수 있다. 이러한 경우에는, 카메라에 의하여 촬상된 스케일의 이미지로부터 기준부(91) 및 감지부(92)의 상대위치를 측정할 수 있다.
위치측정장치(90)는, 다른 예로서, 기준부(91)가 위치에 따라 반사각도가 달라지는 반사면으로 구성될 수 있고, 감지부(92)는 반사면에서 반사되는 광을 수광하는 수광센서로 구성될 수 있으며, 이러한 경우에는, 별도의 광원에서 발광되어 반사면에서 반사되는 광을 수광센서가 측정함으로써, 기준부(91) 및 감지부(92)의 상대위치를 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 제2지지부재(62)에 기준부(91)가 구비되고 제3지지부재(63)에 감지부(92)가 구비되는 구성이 제시되지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 기준부(91)가 제3지지부재(63)에 구비되고 감지부(92)가 제2지지부재(62)에 구비되는 구성이 적용될 수 있다.
제2지지부재(62) 및 제3지지부재(63)의 상대위치에 따라 기준부(91)와 감지부(92)의 상대위치로 변하게 된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 노즐(73)의 토출구와 레이저변위센서(71)의 Z축방향 간격을 A라고 하고, 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격을 B라고 하고, 노즐(73)의 토출구와 기판(S) 사이의 간격을 G라고 할 때, "G = B - A" 식을 만족하게 된다. 도 6을 참조하면, 기준부(91)의 임의의 위치 를 영점(O)으로 하고, 영점(O)에서의 노즐(73)의 토출구와 레이저변위센서(71)의 간격을 AO라고 할 때, 제3지지부재(63)가 제2지지부재(62)에 대하여 상측방향으로 이동거리 C만큼 이동하면, 위의 식에서 "A = AO - C"가 되므로, 노즐(73)의 토출구와 기판(S) 사이의 간격(G)은 "G = B - (AO - C)"식을 만족하게 된다. 또한, 제3지지부재(63)가 제2지지부재(62)에 대하여 하측방향으로 이동거리 C만큼 이동하면, 위의 식에서 "A = AO + C"가 되므로, 노즐(73)의 토출구와 기판(S) 사이의 간격(G)은 "G = B - (AO + C)"식을 만족하게 된다. 이와 같이, 레이저변위센서(71) 및 노즐(73)의 상대위치를 변화시키는 경우, 위치측정장치(90)의 영점(O)에서의 노즐(73)의 토출구와 레이저변위센서(71)의 간격(AO)를 미리 측정한 상태에서, 위치측정장치(90)를 이용하여 측정된 레이저변위센서(71)에 대한 노즐(73)의 위치(C)와 레이저변위센서(71)를 이용하여 측정된 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격(B)을 이용하여, 노즐(73)의 토출구와 기판(S) 사이의 간격(G)을 측정할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법에 대하여 설명한다.
먼저, 스테이지(30)에 기판(S)이 탑재되면, 헤드지지대(50)가 이동하거나 헤드유닛(60)이 이동하여, 노즐(73)의 토출구가 기판(S) 상의 도포개시지점으로 이동한다. 그리고, 헤드지지대(50) 및 헤드유닛(60)이 이동하면서 노즐(73)로부터 기판(S)상으로 페이스트가 토출되며, 이에 따라, 기판(S) 상에는 소정 형상의 페이스트 패턴이 형성된다(S10). 여기에서, 기판(S)은 테스트용 더미기판이 될 수 있다.
기판(S) 상에 페이스트 패턴이 형성되면, 페이스트 패턴의 단면적을 측정한다(S20). 페이스트 패턴의 단면적을 측정하기 위하여 헤드유닛(60)에 장착되는 단면적센서(미도시)가 이용될 수 있으며, 레이저스캐너가 구비된 장비가 이용될 수 있다.
그리고, 제어부는 측정된 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있는지를 판단하게 되며(S30), 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있는 경우에는 기판(S) 상에 페이스트 패턴을 형성하는 작업을 종료한다.
다만, 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있지 않은 경우에는, 기판(S)과 노즐(73) 사이의 간격을 조절하는 교정작업을 수행한다(S40). 여기에서, 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위에 비하여 작은 경우에는, 기판(S)과 노즐(73) 사이의 간격을 크게 하는 교정작업을 수행하고, 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위에 비하여 큰 경우에는, 기판(S)과 노즐(73) 사이의 간격을 작게 하는 교정작업을 수행한다. 기판(S)과 노즐(73) 사이의 간격을 조절하기 위하여, 제어부는 제1구동부(81)의 동작을 정지시켜 레이저변위센서(71)의 기판(S)으로부터의 상하방향으로의 위치를 고정한 상태에서, 제2구동부(82)를 동작시켜 노즐(73)을 상하방향으로 이동시키면서 노즐(73)의 기판(S)으로부터의 상하방향위치를 조절한다.
이에 따라, 노즐(73)의 상하방향으로의 이동 시에는 레이저변위센서(71)의 상하방향으로의 위치는 고정되므로, 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격은 레이저변위센서(71)의 발광부에서 발광하여 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저가 레이저변위센서(71)의 수광부의 수광범위 내에 입사될 수 있는 간격을 유지한다.
한편, 상술한 바와 같이, 기판(S)과 노즐(73) 사이의 간격이 교정된 후에는, 기판(S) 상에 페이스트 패턴을 다시 형성하는 단계(S10), 페이스트 패턴의 단면적을 측정하는 단계(S20) 및 측정된 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있는지를 판단하는 단계(S30)가 다시 수행될 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 페이스트 패턴의 단면적을 조절하기 위하여 레이저변위센서(71)에 대하여 단독으로 노즐(73)을 상하방향으로 이동시키는 것을 포함하되, 레이저변위센서(71)의 상하방향으로의 최적의 위치를 함께 조절할 수 있는 방법이 제시된다.
전술한 바와 같이, 기판(S) 상에 형성된 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있지 않은 경우, 기판(S)과 노즐(73) 사이의 간격을 조절하는 교정작업을 수행하는데(S40), 먼저, 위치측정장치(90)의 기준부(91) 및 감지부(92)의 위치를 영점(O)에 맞춘다. 이때, 기준부(91) 및 감지부(92)의 위치를 영점(O)에 맞추기 위하여 제2구동부(82)가 동작되어 제3지지부재(63)가 제2지지부재(62)에 대하여 상측방향 또는 하측방향으로 이동될 수 있다. 물론, 기준부(91) 및 감지부(92)의 현재의 위치를 영점(O)으로 하고, 기준부(91) 및 감지부(92)의 상대위치변화량에 따라 그 영점(O)으로부터의 위치변화량을 측정할 수 있다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 노즐(73)이 기판(S)으로부터 소정의 간격으로 이격된 상태에서, 제1구동부(81)를 동작시켜 노즐(73)이 기판(S)의 상면에 접촉되도록 제2지지부재(62) 및 제3지지부재(63)을 하측방향으로 이동시키면, 도 8에 도시된 바와 같이, 레이저변위센서(71) 및 노즐(73)이 하측방향으로 이동되어 노즐(73)이 기판(S)의 상면에 접촉된다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 레이저변위센서(71)를 동작시키는 것과 동시에 제1구동부(81)를 동작시켜 제2지지부재(62) 및 제3지지부재(63)를 상측방향으로 이동시키고, 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격(B)이 최적범위(WR)가 될 때, 제1구동부(81)의 동작을 중지한다. 여기에서, 최적범위(WR)는 레이저변위센서(71)의 발광부에서 발광하여 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저가 레이저변위센서(71)의 수광부의 수광범위 내에 입사되는 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격이다. 한편, 기판(S) 상에 페이스트 패턴을 형성하는 과정에서 기판(S)과 레이저변위센서(71)는 수평방향으로 상대 이동하는데, 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저는 수광범위의 한 곳에 입사되지 않고, 기판(S) 상면의 높이에 따라 수광범위 내의 복수의 위치에 입사될 수 있다. 따라서, 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저가 항상 수광부의 수광범위 내에 입사될 수 있도록, 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격을 조절하는 경우, 레이저변위센서(71)의 위치를 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저가 수광부의 수광범위의 중앙에 입사될 수 있는 위치로 조절하는 것이 바람직하다.
그리고, 제2구동부(82)를 동작시켜 제2지지부재(62)가 정지된 상태에서 제2 지지부재(62)를 상측방향 또는 하측방향으로 이동시키면서, 위치측정장치(90)를 통하여 측정된 노즐(73)의 레이저변위센서(71)에 대한 이동위치(C) 및 레이저변위센서(71)를 통하여 측정된 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격(B)(WR)를 이용하여 노즐(73)과 기판(S) 사이의 간격(G)을 조절한다. 이와 같이, 레이저변위센서(71)를 정지시킨 상태에서 노즐(73)을 상측방향 및 하측방향으로 이동시켜, 도 10에 도시된 바와 같이, 노즐(73)을 노즐(73)의 토출구와 기판(S) 사이의 간격(G)이 요구되는 단면적을 가지는 페이스트 패턴을 형성할 수 있는 위치(FG)에 위치시킨다.
이와 같은 과정을 통하여, 레이저변위센서(71)는 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격(B)이 최적범위(WR)인 위치에 위치되며, 노즐(73)도 노즐(73)의 토출구와 기판(S) 사이의 간격(G)이 요구되는 단면적을 가지는 페이스트 패턴을 형성할 수 있는 위치(FG)에 위치될 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 다른 실시예와 마찬가지로, 본 발명의 또 다른 실시예에서도, 페이스트 패턴의 단면적을 조절하기 위하여 레이저변위센서(71)에 대하여 단독으로 노즐(73)을 상하방향으로 이동시키는 것을 포함하되, 레이저변위센서(71)의 상하방향으로의 최적의 위치를 함께 조절할 수 있는 방법이 제시된다.
전술한 바와 같이, 기판(S) 상에 형성된 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있지 않은 경우, 기판(S)과 노즐(73) 사이의 간격 을 조절하는 교정작업을 수행하는데(S40), 먼저, 위치측정장치(90)의 기준부(91) 및 감지부(92)의 위치를 영점(O)에 맞춘다. 이때, 기준부(91) 및 감지부(92)의 위치를 영점(O)에 맞추기 위하여 제2구동부(82)가 동작되어 제3지지부재(63)가 제2지지부재(62)에 대하여 상측방향 또는 하측방향으로 이동될 수 있다.
그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 레이저변위센서(71)를 동작시키는 것과 동시에 제1구동부(81)를 동작시켜 제2지지부재(62) 및 제3지지부재(63)를 상측방향 또는 하측방향으로 이동시키면서, 레이저변위센서(71)를 통하여 측정된 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격(B)이 최적범위(WR)가 될 때, 제1구동부(81)의 동작을 중지한다. 여기에서, 최적범위(WR)는 레이저변위센서(71)의 발광부로부터 발광되어 기판(S)의 상면으로부터 반사된 레이저가 레이저변위센서(71)의 수광부의 수광범위의 중앙에 입사될 수 있는 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격이 되는 것이 바람직하다.
그리고, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1구동부(82)가 정지된 상태, 즉, 제2지지부재(62) 및 레이저변위센서(73)의 위치가 고정된 상태에서, 제2구동부(82)를 동작시켜, 노즐(73)을 기판(S)의 상면에 접촉할 때까지 이동시킨다.
그리고, 제1구동부(82)가 정지된 상태, 즉, 제2지지부재(62) 및 레이저변위센서(73)의 위치가 고정된 상태에서, 제2구동부(82)를 동작시켜, 제3지지부재(63) 및 노즐(73)을 상측방향으로 이동시키면서, 위치측정장치(90)를 통하여 측정된 노즐(73)의 레이저변위센서(71)에 대한 이동위치(C) 및 레이저변위센서(71)를 통하여 측정된 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격(B)(WR)를 이용하여 노즐(73)과 기판(S) 사이의 간격(G)을 조절한다. 이와 같이, 레이저변위센서(71)를 정지시킨 상태에서 노즐(73)을 상측방향으로 이동시켜, 도 13에 도시된 바와 같이, 노즐(73)을 노즐(73)의 토출구와 기판(S) 사이의 간격(G)이 요구되는 단면적을 가지는 페이스트 패턴을 형성할 수 있는 위치(FG)에 위치시킨다.
이와 같은 과정을 통하여, 레이저변위센서(71)는 레이저변위센서(71)와 기판(S) 사이의 간격(B)이 최적범위(WR)인 위치에 위치되며, 노즐(73)도 노즐(73)의 토출구와 기판(S) 사이의 간격(G)이 요구되는 단면적을 가지는 페이스트 패턴을 형성할 수 있는 위치(FG)에 위치될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법은, 노즐(73)을 레이저변위센서(71)에 대하여 단독으로 상하방향으로 이동이 가능하게 구성하고, 레이저변위센서(71)의 위치를 고정시킨 상태에서 노즐(73)의 기판(S)에 대한 상하방향으로의 위치를 조절하는 것을 통하여 페이스트 패턴의 단면적을 조절할 수 있으므로, 레이저변위센서(71)를 항상 노즐(73)의 토출구와 기판(S) 사이의 간격을 정확히 측정하기 위한 최적의 위치에 위치시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 각 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 페이스트 디스펜서에서 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 조절하는 상태를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서가 도시된 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서의 헤드유닛이 도시된 개략도이다.
도 6은 도 5의 헤드유닛의 위치측정장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법으로, 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 설정하는 과정이 순차적으로 도시된 개략도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법으로, 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 설정하는 과정이 순차적으로 도시된 개략도이다.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
60: 헤드유닛 71: 레이저변위센서
73: 노즐 81: 제1구동부
82: 제2구동부 90: 위치측정장치

Claims (10)

  1. 레이저가 발광하는 발광부와 상기 발광부로부터 발광되어 기판의 상면에 반사되는 레이저를 수광하는 수광부로 구성되는 레이저변위센서와, 상기 레이저변위센서에 대하여 단독으로 상하방향으로 이동이 가능하게 구비되어 페이스트가 토출되는 노즐을 포함하는 페이스트 디스펜서의 제어방법에 있어서,
    (a) 상기 기판 상으로 페이스트를 토출하여 상기 기판 상에 페이스트 패턴을 형성하는 단계;
    (b) 상기 기판 상에 형성된 페이스트 패턴의 단면적을 단면적센서를 이용하여 측정하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 측정한 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있는지를 판단하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 단계에서 페이스트 패턴의 단면적이 미리 설정된 요구되는 단면적범위 내에 있지 않은 경우, 상기 레이저변위센서의 위치를 고정시키고, 상기 노즐을 상하방향으로 이동시켜 상기 노즐과 상기 기판 사이의 간격을 조절하는 단계를 포함하는 페이스트 디스펜서의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 노즐이 상기 기판의 상면에 접촉되도록 상기 노즐 및 상기 레이저변위센서를 하측방향으로 이동시키는 제1단계;
    상기 발광부에서 발광되어 상기 기판의 상면에 반사되는 레이저가 상기 수광부의 수광범위 내로 입사될 수 있도록 상기 레이저변위센서를 상하방향으로 이동시키면서 상기 레이저변위센서와 상기 기판 사이의 간격을 조절하는 제2단계; 및
    상기 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서, 상기 노즐을 상하방향으로 이동시키는 제3단계를 포함하는 페이스트 디스펜서의 제어방법.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2단계는 상기 기판의 상면에서 반사되는 레이저가 상기 수광부의 수광범위의 중앙에 입사될 수 있도록 상기 레이저변위센서를 상하방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서의 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 발광부에서 발광되어 상기 기판의 상면에 반사되는 레이저가 상기 수광부의 수광범위 내로 입사될 수 있도록 상기 레이저변위센서를 상하방향으로 이동시키면서 상기 레이저변위센서와 상기 기판 사이의 간격을 조절하는 제1단계;
    상기 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서, 상기 노즐이 상기 기판의 상면에 접촉되도록 상기 노즐을 하측방향으로 이동시키는 제2단계; 및
    상기 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서, 상기 노즐을 상측방향으로 이동시키는 제3단계를 포함하는 페이스트 디스펜서의 제어방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1단계는 상기 기판의 상면에서 반사되는 레이저가 상기 수광부의 수광범위의 중앙에 입사될 수 있도록 상기 레이저변위센서를 상하방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서의 제어방법.
  8. 상하방향으로 이동이 가능하게 설치되고, 레이저가 발광하는 발광부 및 레이저가 수광되는 수광부로 구성되는 레이저변위센서;
    상기 레이저변위센서에 대하여 단독으로 상하방향으로 이동이 가능하게 설치되는 노즐;
    상기 레이저변위센서에 대한 상기 노즐의 상하방향으로의 위치를 측정하는 위치측정장치; 및
    상기 노즐과 기판 사이의 간격을 조절하기 위하여, 상기 레이저변위센서의 위치를 고정시킨 상태에서 상기 노즐을 상기 레이저변위센서에 대하여 단독으로 상하방향으로 이동시키는 제어부를 포함하는 페이스트 디스펜서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 위치측정장치는,
    상기 레이저변위센서가 지지되는 지지부재 또는 상기 노즐이 지지되는 지지부재 중 어느 한 쪽에 설치되어 상기 레이저변위센서와 상기 노즐 사이의 위치변화량을 측정하기 위하여 광원으로부터 방출되는 빛을 반사시키는 반사면; 및
    상기 반사면에 대응되는 쪽에 설치되어 상기 반사면에서 반사된 빛을 받아들이는 수광센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 위치측정장치는,
    상기 레이저변위센서가 지지되는 지지부재 또는 상기 노즐이 지지되는 지지부재 중 어느 한 쪽에 설치되는 스케일; 및
    상기 스케일에 대응되는 쪽에 설치되어 상기 스케일을 촬상하는 카메라를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서.
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