KR101180780B1 - 기판 절단 장치 및 이를 이용한 기판 절단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2 장의 기판이 접합된 접합기판을 절단하기 위한 기판 절단 장치 및 이를 이용한 기판 절단 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 장치는 모 기판을 다수의 단위 기판으로 절단하는 기판 절단 장치로서, 모 기판이 안착되고, 안착된 모 기판의 절단 예정라인과 대응되는 위치에 절단라인 지지부가 형성되며, 상기 절단라인 지지부의 양측으로 나란하게 요홈형상의 브레이킹 홈부가 형성되는 테이블과; 상기 테이블에 안착된 모 기판의 상면 중 상기 테이블의 절단라인 지지부에 대응되는 지점을 가압하여 모 기판에 스크라이브 라인을 형성시키는 스크라이빙 수단과; 상기 테이블에 안착된 모 기판의 상면 중 상기 테이블의 브레이킹 홈부에 대응되는 지점을 가압하여 모 기판을 절단시키는 브레이킹 수단을 포함한다.

Description

기판 절단 장치 및 이를 이용한 기판 절단 방법{SUBSTRATE DIVIDING APPARATUS AND METHOD FOR DIVIDING SUBSTRATE USING THEREOF}

본 발명은 기판 절단 장치 및 이를 이용한 기판 절단 방법에 관한 것으로서, 2 장의 기판이 접합된 접합기판을 절단하기 위한 기판 절단 장치 및 이를 이용한 기판 절단 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 평판 디스플레이 등에 사용되는 패널은 보통 취성 기판을 이용하여 제작되며, 패널은 한 장으로 구성된 단판 기판이나 2장의 기판이 접합된 접합 기판으로 대별된다

접합 기판은 휴대 전화의 액정 표시기용의 패널과 같이 소형인 것부터 TV나 디스플레이 등의 패널과 같은 대형의 다양한 크기로 가공되어 사용되기 때문에, 대형의 모 기판으로부터 소정 크기의 단위 기판으로 절단되어 각각의 패널로 이용된다.

모 기판을 절단하는 방법으로는, 레이저빔을 이용하여 절단하는 방법 또는 미세한 다이아몬드가 박혀있는 스크라이브 휠(Scribe Wheel)을 이용하여 절단하는 방법 등이 있다.

특히, 스크라이브 휠을 이용하여 모 기판을 절단하는 방법은 스크라이브 휠을 모 기판의 절단 예정선에 접촉한 후 절단 예정선을 따라 소정 깊이의 스크라이브 라인(Scribe Line)을 형성하는 스크라이빙 공정과, 모 기판에 물리적인 충격을 가하여 스크라이브 라인을 따라 크랙(Crack)이 전파되도록 함으로써 모 기판을 단위 기판으로 절단하는 브레이킹 공정으로 이루어진다.

도 1은 일반적인 스크라이브 휠을 이용한 기판 절단 방법을 보여주는 설명도로서, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 제 1 기판(21)과 제 2 기판(22)이 접합된 모 기판(20)을 테이블(4)에 안착시킨 상태에서 스크라이브 휠(Scribe Wheel)(2)을 이용하여 제 1 기판(21)에 제1 스크라이브 라인(21a)을 형성한다. 그리고, (b)에 도시된 바와 같이 모 기판(20)을 180°반전시키고, (c)에 도시된 바와 같이 브레이크 바(Break Bar)(3)를 이용하여 제 2 기판(22)을 가압하면 제 1 기판(21)에 형성된 제 1 스크라이브 라인(21a)을 따라 제 1 크랙(21b)이 발생되면서 제 1 기판(21)이 절단된다. 그런 다음 (d)에 도시된 바와 같이 다시 스크라이브 휠(2)을 이용하여 제 2 기판(22)에 제 2 스크라이브 라인(22a)을 형성한다. 그리고, (e)에 도시된 바와 같이 모 기판(20)을 180°반전시키고, (f)에 도시된 바와 같이 브레이크 바(Break Bar)(3)를 이용하여 제 1 기판(21)을 가압하면 제 2 기판(22)에 형성된 제 2 스크라이브 라인(22a)을 따라 제 2 크랙(22b)이 발생되면서 제 2 기판(22)이 절단되어 모 기판(20)이 다수개의 단위 기판으로 절단되는 것이다.

하지만, 종래의 방법은 모 기판에 스크라이브 라인을 형성한 다음 모 기판을 반전시키는 공정을 수행함에 따라 반전공정 중에 모 기판에 이상 크랙이 발생되어 절단된 단위 기판의 불량률이 높아지는 문제점이 있었다.

또한, 모 기판의 절단 공정 중에 기판을 반전키는 공정이 여러 번 진행됨에 따라 기판의 절단 공정이 번거로워지고, 공정 속도가 지연되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 일본공개특허 제2005-314172호에는 상부에 적재된 한 쌍의 기판(11, 12)이 안치되는 워크 테이블(20), 워크 테이블(20)의 상측에 위치하여 승하강이 가능하며, 스크라이브 홈(111A)을 압박하는 압박팁(32)을 구비하는 파단 수단(30)을 포함하고, 상기 워크 테이블(20) 상에는 적어도 일부가 상측으로 돌출된 복수의 스페이서(40)가 상호 이격 배치되는데, 상기 스페이서(40)는 상기 한 쌍의 기판(11, 12) 중 하측에 위치하는 기판(11)에 형성된 복수의 스크라이브 홈(111A~111G) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치가 개시되어 있다.

일본공개특허 제2005-314172호

본 발명의 실시형태는 접합기판의 절단시 모 기판에 스크라이브 라인을 형성한 다음 반전시키지 않고 바로 브레이크 공정을 진행하여 모 기판의 손상을 예방할 수 있는 기판 절단 장치 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시형태는 모 기판의 브레이킹 공정시 스크라이브 라인의 양측을 가압하여 모 기판의 절단이 신속하고 원활하게 이루어질 수 있는 기판 절단 장치 및 방법을 제공한다.

그리고, 본 발명의 실시형태는 모 기판의 브레이킹 공정시 브레이크 롤러가 가압되는 지점의 테이블에 브레이킹 홈부를 형성하여 모 기판을 손상 없이 원활하게 절단시킬 수 있는 기판 절단 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 장치는 모 기판을 다수의 단위 기판으로 절단하는 기판 절단 장치로서, 모 기판이 안착되고, 안착된 모 기판의 절단 예정라인과 대응되는 위치에 절단라인 지지부가 형성되며, 상기 절단라인 지지부의 양측으로 나란하게 요홈형상의 브레이킹 홈부가 형성되는 테이블과; 상기 테이블에 안착된 모 기판의 상면 중 상기 테이블의 절단라인 지지부에 대응되는 지점을 가압하여 모 기판에 스크라이브 라인을 형성시키는 스크라이빙 수단과; 상기 테이블에 안착된 모 기판의 상면 중 상기 테이블의 브레이킹 홈부에 대응되는 지점을 가압하여 모 기판을 절단시키는 브레이킹 수단을 포함한다.

상기 스크라이빙 수단은 상하로 구동하여 상기 모 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 휠을 포함한다.

상기 절단라인 지지부의 폭은 상기 스크라이브 휠의 폭과 같거나 넓게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이킹 수단은 상하로 구동하여 상기 모 기판에 형성된 스크라이브 라인의 양측 부분을 가압하여 모 기판을 절단시키는 브레이크 롤러를 포함한다.

상기 브레이크 롤러의 외주면에는 상기 브레이킹 홈부에 대응되는 한 쌍의 돌기륜이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기륜의 폭은 상기 브레이킹 홈부의 폭보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 장치는 모 기판을 다수의 단위 기판으로 절단하는 기판 절단 장치로서, 모 기판이 안착되는 스테이지 유닛과; 상기 스테이지 유닛 상에 구비되어 Y축 방향으로 이동하는 Y축 구동부와; 상기 Y축 구동부에 구비되어 Z축 방향으로 이동하는 적어도 두 개 이상의 Z축 구동부와; 상기 Z축 구동부 중 적어도 어느 하나에 설치되어 상기 모 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이빙 유닛과; 상기 Z축 구동부 중 적어도 어느 하나에 설치되어 상기 스크라이빙 유닛에 의해 스크라이브 라인이 형성된 모 기판을 절단시키는 브레이킹 유닛을 포함하고, 상기 스테이지 유닛 또는 Y축 구동부 중 적어도 어느 하나는 X축 방향으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 스테이지 유닛은 모 기판이 안착되는 테이블과; 상기 테이블을 X축 방향으로 이동시키는 X축 구동부를 포함한다.

상기 스테이지 유닛은 상기 테이블을 XY면 상에서 회전시키는 회전 구동부를 포함한다.

상기 테이블의 상면에는 안착된 모 기판이 절단되는 라인과 대응되는 위치에 절단라인 지지부가 형성되며, 상기 절단라인 지지부의 양측으로 나란하게 요홈형상의 브레이킹 홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스크라이브 유닛은 상기 모 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 휠과; 상기 스크라이브 휠을 상기 Z축 구동부에 고정시키는 휠 고정체를 포함한다.

상기 브레이킹 유닛은 상기 모 기판에 형성된 스크라이브 라인의 양측 부분을 가압하여 모 기판을 절단시키는 브레이크 롤러와; 상기 브레이크 롤러를 상기 Z축 구동부에 고정시키는 롤러 고정체를 포함한다.

상기 브레이크 롤러의 외주면에는 상기 브레이킹 홈부에 대응되는 한 쌍의 돌기륜이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스크라이브 유닛과 브레이킹 유닛은 상기 다수의 Z축 구동부에 교대로 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 방법은 제 1 기판과 제 2 기판을 접합시킨 모 기판을 다수의 단위 기판으로 절단하는 기판 절단 방법으로서, 제 1 기판이 상부에 배치되도록 모 기판을 테이블에 안착시키는 단계와; 제 1 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 단계와; 제 1 기판에 형성된 스크라이브 라인의 양측을 가압하여 스크라이브 라인을 따라 제 1 기판을 절단시키는 단계와; 제 2 기판이 상부에 배치되도록 모 기판을 반전시켜 테이블에 안착시키는 단계와; 상기 제 2 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 단계와; 제 2 기판에 형성된 스크라이브 라인의 양측을 가압하여 스크라이브 라인을 따라 제 2 기판을 절단시키는 단계를 포함한다.

상기 제 1 기판을 절단시키는 단계 및 제 2 기판을 절단시키는 단계에서, 상기 스크라이브 라인의 양측을 가압하는 방향은 상기 스크라이브 라인을 형성할 때 모 기판을 가압하는 방향과 동일한 방향인 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 기판에 스크라이브 라인을 형성시키는 단계 및 상기 제 2 기판에 스크라이브 라인을 형성시키는 단계에서, 상기 테이블에는 안착된 모 기판이 절단되는 라인과 대응되는 위치에 절단라인 지지부가 형성되고, 상기 모 기판은 그 하부가 상기 테이블의 절단라인 지지부에 지지되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 기판을 절단시키는 단계 및 제 2 기판을 절단시키는 단계에서, 상기 테이블에는 상기 절단라인 지지부의 양측으로 나란하게 요홈형상의 브레이킹 홈부가 형성되고, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 상면 중 상기 브레이킹 홈부에 대응되는 지점을 가압하여 제 1 기판 및 제 2 기판을 절단시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 접합 기판이 안착되는 테이블에 브레이킹 홈부를 형성하여 접합 기판의 절단시 모 기판에 스크라이브 라인을 형성한 다음 반전시키지 않고 바로 브레이크 공정을 진행함에 따라 모 기판의 반전시 발생되는 이상 크랙을 예방할 수 있다.

또한, 브레이킹 홈부를 따라 브레이크 롤러로 접합기판의 스크라이브 라인 양측을 가압함에 따라 접합기판의 절단이 신속하게 이루어지면서도 절단라인을 깨끗하게 형성시킬 수 있다.

또한, 접합 기판의 절단 공정시 종래보다 공정 수를 줄임에 따라 모 기판을 단위 기판으로 절단하는 절단공정의 생산속도 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 스크라이브 휠을 이용한 기판 절단 방법을 보여주는 설명도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 장치를 보여주는 개략적인 사시도이며,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기판 절단 장치를 보여주는 요부 사시도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기판 절단 장치를 보여주는 요부 정면도이며,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 테이블을 보여주는 평면도 및 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 방법을 보여주는 설명도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

먼저, 본 발명에서 설명되는 접합 기판은 평판 디스플레이 등에 사용되는 글래스 기판, 세라믹스, 반도체 웨이퍼 등의 취성재료 기판이고, 바람직한 설명을 위하여 본 실시예에서는 액정표시장치에 사용되는 글래스 기판을 2장 접합한 모 기판을 다수개의 단위 기판으로 절단하는 장치 및 방법을 예로 하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 장치를 보여주는 개략적인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기판 절단 장치를 보여주는 요부 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 기판 절단 장치를 보여주는 요부 정면도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 테이블을 보여주는 평면도 및 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 장치는 모 기판(10)이 안착되는 스테이지 유닛(100)과; 상기 스테이지 유닛(100) 상에 구비되어 Y축 방향으로 이동하는 Y축 구동부(200)와; 상기 Y축 구동부(200)에 구비되어 Z축 방향으로 이동하는 적어도 두 개 이상의 Z축 구동부(300)와; 상기 Z축 구동부(300) 중 적어도 어느 하나에 설치되어 상기 모 기판(10)에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이빙 유닛(400)과; 상기 Z축 구동부(300) 중 적어도 어느 하나에 설치되어 상기 스크라이빙 유닛(400)에 의해 스크라이브 라인이 형성된 모 기판(10)을 절단시키는 브레이킹 유닛(500)을 포함한다.

스테이지 유닛(100)은 모 기판(10)을 안착한 상태에서 X축 방향으로 이동시키는 수단으로서, 평탄면을 형성하는 정반(110)과, 상기 정반(110)의 상부에 구비되어 모 기판(10)이 안착되는 테이블(120)과, 상기 테이블(120)을 X축 방향으로 이동시키는 X축 구동부(130)를 포함한다. 이때 "X축 방향"이라 함은 도 2에 도시된 바와 같이 테이블(120)이 전후방향으로 이동되는 방향을 지칭한다.

상기 정반(110)은 소정의 두께를 갖는 장방형으로 형성되고, 그 상면은 평탄도가 조정된 평탄면이 형성된다. 상기 정반(110)은 제시된 실시예에 한정되지 않고, 상기 테이블(120) 및 X축 구동부(130)의 설치 공간을 제공하는 다양한 방식으로 변경되어 구현가능 하다.

상기 테이블(120)은 모 기판(10)이 안착되고, 스크라이빙 공정 및 브레이킹 공정 시 모 기판(10)을 지지하는 수단으로서, 도 5a 및 도 5b에 도시된 상기 테이블(120)은 모 기판(10)의 절단 예정라인과 대응되는 위치에 절단라인 지지부(121)가 직선형태로 길게 형성되고, 상기 절단라인 지지부(121)의 양측으로 나란하게 요홈형상의 브레이킹 홈부(123)가 형성된다.

상기 절단라인 지지부(121)는 스크라이빙 공정시 후술되는 스크라이브 휠(420)로 모 기판(10)을 가압할 때 모 기판(10)을 지지하는 부분이면서, 브레이킹 공정시 모 기판(10)이 휘어질때 받침대 역할을 하는 수단이다. 따라서 절단라인 지지부(121)의 폭은 상기 스크라이브 휠(420)와 같거나 조금 넓은 폭을 갖도록 형성되는 바람직하다. 만약 절단라인 지지부(121)의 폭이 상기 스크라이브 휠(420)보다 작다면 스크라이빙 공정시 모 기판(10)의 지지가 원활하게 이루어지지 않아 스크라이브 라인이 바람직하게 형성되지 않을 것이고, 절단라인 지지부(121)의 폭이 상기 스크라이브 휠(420)보다 많이 넓다면, 브레이킹 공정시 모 기판(10)이 휘어질때 받침대 역할을 하는 면의 면적이 넓어져서 이상 크랙이 발생할 수 있기 때문이다.

그리고, 상기 절단라인 지지부(121)는 모 기판(10)이 안착되는 테이블(120)의 다른 영역과 그 상단 높이가 같도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 브레이킹 홈부(123)는 브레이킹 공정시 후술되는 브레이크 롤러(520)로 모 기판(10)을 가압할 때 모 기판(10)이 휘어지는 공간을 제공하는 수단으로서, 모 기판(10)이 안착되는 테이블(120)의 다른 영역보다 그 상단 높이가 낮게 형성되도록 오목하게 형성되는 것이 바람직하다. 이때 상기 브레이킹 홈부(123)의 폭은 브레이크 롤러(520)가 모 기판(10)을 가압할 때 모 기판(10)이 휘어서 절단될 수 있는 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 테이블(120)의 상면에는 모 기판(10)이 안착될 때 공기의 흡입동작으로 모 기판(10)을 테이블(120)에 고정시키는 다수의 흡입공(125)이 형성된다. 이때 상기 다수의 흡입공(125)은 모 기판(10)을 테이블(120)에 견고하게 고정시킬 수 있도록 충분히 형성되는 것이 바람직하고, 바람직하게는 모 기판(10)이 단위 기판으로 절단되었을 때 각각의 단위 기판을 테이블(120)에 견고하게 고정시킬 수 있도록 충분히 형성되어야 할 것이다.

또한, 상기 테이블(120)을 XY면 상에서 회전시키는 회전 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 회전 구동부는 도면에 도시하지 않았지만 테이블(120)을 XY면 상에서 90°로 정회전 또는 역회전시킬 수 있는 수단으로서, 예를 들어 모터 구동방식 등이 적용될 수 있다.

X축 구동부(130)는 상기 테이블(120)을 정반(110) 상에서 X축 방향으로 이동시키는 수단으로서, 상기 정반(110) 상에 X축 방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 제 1 가이드 레일(131)과, 상기 제 1 가이드 레일(131)에 설치되고 상기 테이블(120)을 지지하는 다수의 X축 이동블록(133)을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 X축 이동블록(133)의 이동방식은 제 1 가이드 레일(131)을 따라 X축 방향으로 이동하는 다양한 방식이 적용될 수 있다, 예를 들어 리니어 구동방식, 볼스크류 구동방식, 실린더 구동방식 등이 적용될 수 있다.

Y축 구동부(200)는 상기 스크라이빙 유닛(400) 및 브레이킹 유닛(500)을 Y축 방향으로 이동시키는 수단이다. 이때 "Y축 방향"이라 함은 도 2에 도시된 바와 같이 스크라이빙 유닛(400) 및 브레이킹 유닛(500)을 좌우방향으로 이동되는 방향을 지칭한다.

상기 Y축 구동부(200)는 상기 테이블(120)의 상부 영역에서 Y축 방향으로 길게 형성되는 제 2 가이드 레일(210)과, 상기 제 2 가이드 레일(210)에서 Y축 방향으로 이동되는 적어도 하나 이상의 Y축 이동블록(220)을 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 Y축 이동블록(220)의 이동방식은 상기 X축 이동블록(133)과 마찬가지로 제 2 가이드 레일(210)을 따라 Y축 방향으로 이동하는 다양한 방식이 적용될 수 있고, 예를 들어 리니어 구동방식, 볼스크류 구동방식, 실린더 구동방식 등이 적용될 수 있다. 본 실시예에서 상기 Y축 구동부는 X축 방향으로 구동하지 않는 것으로 예시되었지만, 이에 한정되지 않고, 상기 테이블이 X축 구동을 하지 않거나, X축 구동을 하더라고 테이블(120)의 X축 구동과 반대의 방향으로 구동할 수 있도록 구비될 수 있다.

Z축 구동부(300)는 상기 Y축 이동블록(220)에 구비되어 상기 스크라이빙 유닛(400) 및 브레이킹 유닛(500)을 Z축 방향으로 이동시키는 수단이다. 이때 "Z축 방향"이라 함은 도 2에 도시된 바와 같이 스크라이빙 유닛(400) 및 브레이킹 유닛(500)을 상하방향으로 이동되는 방향을 지칭한다.

상기 Z축 구동부(300)는 상기 Y축 이동블록(220)에서 Z축 방향으로 길게 형성되는 제 3 가이드 레일(310)과, 상기 제 3 가이드 레일(310)에서 Z축 방향으로 이동되는 Z축 이동블록(320)을 포함하는 것이 바람직하다. 이때 상기 Z축 이동블록(320)의 이동방식은 상기 X축 이동블록(133) 및 Y축 이동블록(220)과 마찬가지로 제 3 가이드 레일(310)을 따라 Z축 방향으로 이동하는 다양한 방식이 적용될 수 있고, 예를 들어 리니어 구동방식, 볼스크류 구동방식, 실린더 구동방식 등이 적용될 수 있다.

상기 Z축 구동부(300)는 다수개가 구비되어 각각 상기 스크라이빙 유닛(400) 또는 브레이킹 유닛(500)이 설치된다. 바람직하게는 상기 Z축 구동부(300)가 짝수개로 구비되어 상기 스크라이빙 유닛(400)과 브레이킹 유닛(500)이 교대로 설치되는 것이 바람직하다. 그래서, 모 기판(10)에 10개의 절단 예정라인이 있는 경우에 스크라이브 공정 및 브레이크 공정시 스크라이빙 유닛(400) 및 브레이킹 유닛(500)을 홀수의 절단 예정라인에 위치시켜서 홀수의 절단 예정라인에 대하여 작업을 진행한다. 그런 다음 Y축 구동부를 이동시켜 스크라이빙 유닛(400) 및 브레이킹 유닛(500)을 짝수의 절단 예정라인에 위치시켜 짝수의 절단 예정라인에 대하여 작업을 진행함에 따라 공정간 Y축 구동부(200)의 이동거리가 최소가 되도록 하는 것이 바람직하다.

스크라이빙 유닛(400)은 모 기판(10)을 가압하여 모 기판(10)에 스크라이브 라인(11a,12a)을 형성하는 수단으로서, 상기 Z축 이동블록(320)에 설치되는 휠 고정체(410)와, 상기 휠 고정체(410)에 설치되는 스크라이브 휠(420)을 포함한다.

상기 스크라이브 휠(420)은 다이아몬드 재질의 휠(wheel)이 사용될 수 있다. 이때 상기 스크라이브 휠(420)의 에지는 바람직한 스크라이브 라인의 형성을 위하여 날카롭게 제공된다.

브레이킹 유닛(500)은 스크라이브 라인이 형성된 모 기판(10)을 스크라이브 라인을 기준으로 양측에서 가압하여 스크라이브 라인을 따라 크랙을 발생시켜 모 기판(10)을 절단하는 수단으로서, 상기 Z축 이동블록(320)에 설치되는 롤러 고정체(510)와, 상기 롤러 고정체(510)에 설치되는 브레이크 롤러(520)를 포함한다.

상기 브레이크 롤러(520)는 외주면에 상기 브레이킹 홈부(123)에 대응되는 한 쌍의 돌기륜(521)이 형성되는 것이 바람직하다. 그래서, 상기 브레이크 롤러(520)를 Z축 방향으로 하강시킬 때 상기 한 쌍의 돌기륜(521)이 각각 상기 스크라이브 라인에 대하여 양측을 가압하여 모 기판(10)의 바람직한 크랙유발을 보장한다. 따라서, 상기 돌기륜(521)의 폭은 상기 브레이킹 홈부(123)의 폭보다 작은 것이 바람직하다. 만약 돌기륜(521)의 폭이 상기 브레이킹 홈부(123)의 폭보다 큰 경우에는 브레이크 롤러(520)의 가압에도 불구하고 모 기판(10)이 휘어지지 않아 스크라이브 라인에 이상 크랙을 유발할 수 있기 때문이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 장치를 이용하여 기판을 절단하는 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 절단 방법을 보여주는 설명도이다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 테이블(120)에 제 1 기판(11)과 제 2 기판(12)이 접합된 모 기판(10)을 안착시킨다. 이때 흡입공(125)을 통하여 흡입력을 제공함에 의해 모 기판(10)이 테이블(120)에 고정된다. 이렇게 제 1 기판(11)이 상부에 배치되고 제 2 기판(12)의 하면이 테이블(120)에 고정된 상태에서 제 1 기판(11)에 대한 스크라이브 공정을 실시한다.

이때 절단 예정라인을 홀수라인 및 짝수라인으로 구분하고, 먼저, Y축 이동블록(220)을 이동시켜 스크라이빙 유닛(400)을 홀수라인에 위치시킨다. 그런 다음 스크라이빙 유닛(400)이 구비된 Z축 이동블록(320)을 하강시켜 스크라이브 휠(420)로 홀수라인의 절단 예정라인에 제 1 스크라이브 라인(11a)을 형성시키다. 그리고 하강된 Z축 이동블록(320)을 상승시킨 다음 Y축 이동블록(220)을 이동시켜 스크라이브 휠(420)을 짝수라인에 위치시킨다. 그런 다음 다시 스크라이빙 유닛(400)이 구비된 Z축 이동블록(320)을 하강시켜 스크라이브 휠(420)로 짝수라인의 절단 예정라인에 제 1 스크라이브 라인(11a)을 형성시킨다.

이렇게 제 1 기판(11)의 절단 예정라인 모두에 제 1 스크라이브 라인(11a)이 형성되었다면 (b)에 도시된 바와 같이 스크라이브 휠(420)을 상승시키고, 브레이킹 유닛(500)이 구비된 Z축 이동블록(320)을 하강시켜 브레이크 롤러(520)로 홀수라인의 절단 예정라인에 형성된 제 1 스크라이브 라인(11a)의 양측을 가압한다. 이때 종래와 같이 모 기판(10)의 반전공정이 발생되지 않기 때문에 상기 제 1 스크라이브 라인(11a)의 양측을 가압하는 방향은 상기 제 1 스크라이브 라인(11a)을 형성할 때 제 1 기판(11)을 가압하는 방향과 동일한 방향을 진행할 수 있고, 이에 따라 제 1 기판(11)에 대한 이상 클랙의 발생을 예방할 수 있다.

브레이크 롤러(520)로 제 1 스크라이브 라인(11a)의 양측을 가압하면, 브레이크 롤러(520)의 돌기륜(521)이 제 1 기판(11)을 가압하면서 제 1 기판(11)의 제 1 스크라이브 라인(11a)이 형성된 지점은 테이블(120)의 절단라인 지지부(121)에 지지되어 받침대 역할을 하게 되고, 그 양측이 휘어지면서 홀수라인의 제 1 스크라이브 라인(11a)을 따라 제 1 크랙(11b)이 발생된다. 그리고, 하강된 브레이크 롤러(520)를 상승시킨 다음 Y축 이동블록(220)을 이동시켜 브레이크 롤러(520)를 짝수라인에 위치시킨다. 그런 다음 다시 브레이크 롤러(520)를 하강시켜 짝수라인의 제 1 스크라이브 라인(11a)을 따라 제 1 기판(11)에 제 1 크랙(11b)을 발생시켜 제 1 기판(11)을 절단시킨다.

이렇게 제 1 기판(11)의 절단이 완료되었다면, (C)에 도시된 바와 같이 모 기판(10)을 180°도 반전시켜 제 2 기판(12)이 상부에 배치되고, 제 1 기판(11)의 하면을 테이블(120)에 고정시킨다. 이렇게 제 1 기판(11)의 절단이 완료된 상태에서 모 기판(10)을 반전시키기 때문에 제 1 스크라이브 라인만 형성된 상태에서 모 기판(10)을 반전시키는 종래의 방법에 비하여 모 기판(10)의 이상 크랙 발생을 방지할 수 있다.

그런 다음, (d)에 도시된 바와 같이 스크라이브 휠(420)을 하강시켜 제 2 기판(12)에 제 2 스크라이브 라인(12a)을 형성한다. 물론 이때도 마찬가지로 제 1 기판(11)의 스크라이빙 공정과 마찬가지로 홀수라인과 짝수라인을 구분하여 스크라이빙 공정을 진행한다.

그리고, 제 2 기판(12)의 절단 예정라인 모두에 제 2 스크라이브 라인(12a)이 형성되었다면 (e)에 도시된 바와 같이 브레이크 롤러(520)를 이용하여 제 2 기판(12)에 형성된 제 2 스크라이브 라인(12a)을 따라 제 2 크랙(12b)을 발생시켜 제 2 기판(12)을 절단시킨다. 물론 이때도 마찬가지로 제 1 기판(11)의 브레이킹 공정과 마찬가지로 홀수라인과 짝수라인을 구분하여 브레이킹 공정을 진행한다.

전술된 실시예에서와 같이 스크라이빙 공정 및 브레이킹 공정은 홀수라인과 짝수라인으로 구분하여 2단계로 구분하여 진행하는 것에 한정되지 않고, 모 기판(10)에 형성되는 절단 예정라인의 개수에 따라 다양하게 변경하여 작업가능 할 것이다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

10: 모 기판 100: 스테이지 유닛
120: 테이블 121: 절단라인 지지부
123: 브레이킹 홈부 400: 스크라이빙 유닛
420: 스크라이브 휠 500: 브레이킹 유닛
520: 브레이크 롤러 521: 돌기륜

Claims (4)

1. 제 1 기판이 상부에 배치되도록 모 기판을 테이블에 안착시키는 단계와;
   제 1 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 단계와;
   제 1 기판에 형성된 스크라이브 라인의 양측을 가압하여 스크라이브 라인을 따라 제 1 기판을 절단시키는 단계와;
   제 2 기판이 상부에 배치되도록 모 기판을 반전시켜 테이블에 안착시키는 단계와;
   상기 제 2 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 단계와;
   제 2 기판에 형성된 스크라이브 라인의 양측을 가압하여 스크라이브 라인을 따라 제 2 기판을 절단시키는 단계를 포함하고,
   상기 제 1 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 단계 및 제 2 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 각 단계는,
   복수의 절단 예정라인의 홀수라인 및 짝수라인 중 어느 하나의 절단 예정라인에 스크라이브 라인을 형성하고, 이후 나머지 하나의 절단 예정라인에 스크라이브 라인을 형성하며,
   상기 제 1 기판 및 제 2 기판을 절단시키는 각 단계는,
   복수의 절단 예정라인의 홀수라인 및 짝수라인 중 어느 하나의 절단 예정라인을 따라 형성된 스크라이브 라인의 양측을 먼저 가압하고, 이후 나머지 하나의 절단 예정라인을 따라 형성된 스크라이브 라인의 양측을 가압하여 절단하는 기판 절단 방법.
2. 제 1 기판이 상부에 배치되도록 모 기판을 테이블에 안착시키는 단계와;
   제 1 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 단계와;
   제 1 기판에 형성된 스크라이브 라인의 양측을 가압하여 스크라이브 라인을 따라 제 1 기판을 절단시키는 단계와;
   제 2 기판이 상부에 배치되도록 모 기판을 반전시켜 테이블에 안착시키는 단계와;
   상기 제 2 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 단계와;
   제 2 기판에 형성된 스크라이브 라인의 양측을 가압하여 스크라이브 라인을 따라 제 2 기판을 절단시키는 단계를 포함하고,
   상기 테이블에는 안착된 모 기판이 절단되는 라인과 대응되는 위치에 절단라인 지지부가 형성되며,
   상기 제 1 기판을 절단시키는 단계 및 제 2 기판을 절단시키는 단계에서,
   상기 테이블에는 상기 절단라인 지지부의 양측으로 나란하게 요홈형상의 브레이킹 홈부가 형성되고,
   상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 상면 중 상기 스크라이브 라인의 양측 하부에 위치하는 상기 브레이킹 홈부에 대응되는 지점을 가압하여 제 1 기판 및 제 2 기판을 절단시키는 기판 절단 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1 기판에 스크라이브 라인을 형성시키는 단계 및 상기 제 2 기판에 스크라이브 라인을 형성시키는 단계에서,
   상기 테이블에는 안착된 모 기판이 절단되는 라인과 대응되는 위치에 절단라인 지지부가 형성되고,
   상기 모 기판은 그 하부가 상기 테이블의 절단라인 지지부에 지지되는 기판 절단 방법.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 제 1 기판에 스크라이브 라인을 형성시키는 단계 및 상기 제 2 기판에 스크라이브 라인을 형성시키는 단계에서,
   상기 모 기판은 그 하부가 상기 테이블의 절단라인 지지부에 지지되는 기판 절단 방법.

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