KR101289703B1 - 기판 적재장치 - Google Patents
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Abstract
기판 적재장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 적재장치는 외관을 형성하는 카세트 하우징; 지지프레임에 이격되게 배치하여 기판을 지지프레임에서 이송되게 하는 복수의 회전체와, 지지프레임에 설치하여 복수의 회전체 중 적어도 어느 하나에 회전력을 제공하는 구동장치를 구비한 이송장치; 및 복수의 지지프레임을 카세트 하우징의 내부에서 승강시키는 승강장치를 포함한다.
Description
본 발명은, 기판 적재장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 지지프레임에 이송장치를 설치하고 상기 지지프레임을 카세트 하우징의 내부에서 승하강시킬 수 있는 기판 적재장치에 관한 것이다.
최근 들어 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평면 디스플레이(Flat Panel Display, FPD)가 등장하기 시작하였다.
평면디스플레이(FPD)는, TV나 컴퓨터 모니터 등에 디스플레이(Display)로 종래 주로 사용된 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치인데, 이러한 평면디스플레이는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등으로 그 종류가 다양하다.
이 가운데 OLED는, 형광성 유기화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광형 디스플레이 소자이다. 유기EL 패널에 전원이 공급되면, 전자가 이동하면서 전류가 흐르게 되는데 음극에서는 전자(-)가 전자수송층의 도움으로 발광층으로 이동하고, 상대적으로 양극에서는 홀(Hole, +개념, 전자가 빠져나간 상태)이 홀 수송층의 도움으로 발광층으로 이동하게 된다.
이때, 유기물질인 발광층에서 만난 전자(-)와 Hole(+)은 높은 에너지를 갖는 여기자를 생성하게 되는데 이때, 여기자가 낮은 에너지로 떨어지면서 빛을 발생하게 된다.
이와 같은 원리로 구성되는 OLED는, 발광층을 구성하고 있는 유기물질이 어떤 것이냐에 따라 빛의 색깔이 달라지게 되며 R,G,B(Red, Green, Blue)를 내는 각각의 유기물질을 이용하여 풀 칼라(Full Color)를 구현할 수 있다.
이러한 OLED는 LCD와 비교하여 빠른 응답속도와 시인성이 우수하며, 소비전력이 낮을 뿐만 아니라 백라이트가 없어 슬림화가 가능한 장점을 가지고 있으며 타 디스플레이에 비해서도 두께, 무게, 가격등에서 우월한 특성을 보이는 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.
따라서, 현재 OLED는 휴대폰, 네비게이션, 디지털 카메라와 같은 소형기기의 디스플레이에 주로 사용되고 있으며, 기술이 점차 발전함에 따라 LCD를 대체할 정도로 급성장하고 있는 추세이다.
한편, OLED를 비롯한 평면디스플레이용 기판(이하, 기판이라 함)은, 보통 글래스(Glass) 재질로 이루어져 외부로부터 가해지는 충격에 매우 취약한 특성을 가지고, 기판에 대한 수요가 증대됨에 따라 그 크기 또한 거대하기 때문에 이송에 있어 보다 각별한 주의가 요구된다.
따라서 상기 기판들은 소위 카세트(Cassette)라 하는 별도의 적재 박스에 적재된 후 다음 공정으로 이송된다. 즉 기판의 제조공정에서, 임의의 공정이 완료된 기판들은 별도의 로봇에 의해 수 내지 수십 장씩 카세트에 적재되고, 적재가 완료되면 카세트 자체를 다음 공정으로 이송하고, 해당 공정에 도달되면 다시 로봇을 이용하여 카세트 내에 적재된 기판들을 인출하여 해당 공정을 수행하게 된다.
이와 같이, 기판들은 카세트에 적재된 후에 공정 간에 이송되므로 기판들에 대한 이송 효율을 높이면서 생산량을 향상시키고자 한다면, 규격화된 단위 크기의 카세트에 보다 많은 수의 기판을 적재하는 것이 유리하다.
종래에 널리 사용되고 있는 카세트는 외관을 형성하는 카세트 하우징과, 상기 카세트 하우징 내에서 기판들을 높이방향으로 적재하기 위하여 상기 카세트 하우징의 내부에 설치한 복수의 지지프레임을 구비한다. 기판은 카세트 하우징에 형성된 입출구를 통하여 상기 카세트 하우징의 내부로 반입되고, 상기 카세트 하우징에 반입된 기판을 지지하는 지지프레임에 보관된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 카세트는 카세트 하우징에 형성된 입출구를 통하여 반입되는 기판을 롤러 컨베이어를 이용하여 상기 지지프레임에 적재하게 되는데, 이때 상기 롤러 컨베이어를 구동시키는 구동장치를 상기 카세트 하우징의 외측에 설치하여야 한다. 즉, 구동장치를 구성하는 동력을 전달하는 구동모터를 카세트 하우징의 외측에 설치하고, 상기 구동모터의 이송축과 롤러 컨베이어를 연결하는 연결부재를 상기 카세트 하우징의 외측 또는 상기 카세트 하우징의 내측에 설치한다.
따라서, 카세트 하우징의 외관 자체가 구동모터 및 상기 구동모터를 상기 카세트 하우징에 설치하기 위한 구성부품들로 인하여 미관이 좋지 않고, 카세트 하우징에 2개의 입출구를 형성하여 2단으로 기판을 카세트 하우징에 반입하기 위해서는 상기 구동장치를 승하강시켜야 하므로 구동장치를 승하강시키는 장치를 별도로 설치하여야 하거나 지지프레임에 롤러 컨베이어를 설치한 경우에는 구동장치를 승하강시키는 것이 불가능한 문제점이 있었다.
또한 카세트 하우징의 외측에 구동장치를 설치하므로 상기 카세트 하우징을 사용함에 필요한 진공펌프, 입출구를 개폐시키는 도어, 그리고 상기 카세트 하우징에 사용되는 필요장치 등을 설치함에 있어 설치공간이 부족하여 카세트 하우징의 활용율이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 카세트 하우징의 내부에 기판을 적재하는 지지프레임을 다수 설치하고, 상기 지지프레임에 기판을 수평이송시키는 이송장치를 구비하여 카세트 하우징의 활용율을 향상시킴과 동시에 카세트 하우징의 외관을 미려하게 할 수 있는 기판 적재장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 외관을 형성하는 카세트 하우징; 상기 카세트 하우징의 내부에 높이방향으로 설치하여 기판을 적재하는 복수의 지지프레임; 상기 지지프레임에 이격되게 배치하여 상기 기판을 상기 지지프레임에서 이송되게 하는 복수의 회전체와, 상기 지지프레임에 설치하여 상기 복수의 회전체 중 적어도 어느 하나에 회전력을 제공하는 구동장치를 구비한 이송장치; 및 상기 복수의 지지프레임을 상기 카세트 하우징의 내부에서 승강시키는 승강장치를 포함하는 기판 적재장치가 제공될 수 있다.
상기 회전체는, 상기 구동장치에 의해 회전하는 이송축; 상기 이송축의 양단에 각각 설치되어 상기 이송축과 함께 회전하는 제1 및 제2플랜지; 및 상기 이송축, 제1플랜지 및 제2플랜지를 관통하여, 상기 지지프레임에 양단부가 고정되는 고정축을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2플랜지의 외주면은 상기 이송축을 중심으로 동일한 반경을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2플랜지에는 상기 지지프레임의 측면방향으로 각각 제1 및 제2피드스루가 결합되고, 상기 고정축의 양단부는 상기 제1 및 제2피드스루를 관통하며, 상기 제1 및 제2피드스루는 상기 제1 및 제2플랜지와 함께 회전할 수 있다.
상기 제1플랜지와 제1피드스루 사이 및 상기 제2플랜지와 제2피드스루 사이에는 각각 제1 및 제2실링부재가 설치될 수 있다.
상기 제1 및 제2피드스루의 외주면은 상기 이송축을 중심으로 동일한 반경을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 이송축에서 제1플랜지 및 제1피드스루로 갈수록 높이가 증가하도록 단차지게 형성하고, 상기 제2플랜지 및 제2피드스루는 상기 이송축을 중심으로 상기 제1플랜지 및 제1피드스루와 대칭되게 형성될 수 있다.
상기 지지프레임에는 상기 고정축의 양단부를 각각 고정하도록 상기 지지프레임의 측부에서 이격되고 나란히 배치한 제1 및 제2고정브라켓이 설치될 수 있다.
상기 구동장치는, 상기 이송축의 내부에 설치한 구동모터를 포함하며, 상기 구동모터는 몸체부가 상기 이송축의 내부에 결합되어 회전하는 파워몰러일 수 있다.
상기 승강장치는, 상기 지지프레임에 결합하고, 상기 카세트 하우징의 내부에 수직으로 설치한 복수의 승강축; 상기 승강축의 외주면에 설치되어 상기 승강축의 회전에 따라 상기 지지프레임을 승강시키는 가이드부재; 및 상기 카세트 하우징의 상부에 설치하여 상기 승강축을 회전시키는 구동유닛을 포함할 수 있다.
상기 카세트 하우징의 상면에는 카세트 하우징의 내부와 외부를 차단하는 제3피드스루를 설치하고, 상기 승강축은 상기 카세트 하우징의 상부에서 상기 제3피드스루를 관통하여 상기 카세트 하우징의 내부로 연장되게 설치할 수 있다.
상기 구동유닛은, 상기 카세트 하우징의 상부에 배치한 제2구동모터; 상기 제2구동모터에 결합하는 제1회전부재; 및 일측이 상기 제1회전부재에 결합하고, 타측이 상기 승강축에 결합하는 복수의 제2회전부재를 포함할 수 있다.
상기 제1회전부재와 제2회전부재는 제1감속부재에 의해 결합되어 연동하고, 상기 제2회전부재와 상기 승강축은 제2감속부재에 의해 결합되어 연동할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 카세트 하우징의 내부에 설치되는 지지프레임에 이송장치를 설치함으로써, 카세트 하우징의 외측에 도어, 진공펌프 배치 등을 배치할 수 있어 카세트 하우징의 활용율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 적재장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2a는 도 1의 A방향에서 바라본 기판 적재장치를 나타내는 측면도이다.
도 2b는 도 1의 B방향에서 바라본 기판 적재장치를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지프레임 및 이송장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지프레임 및 이송장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치 및 피드스루의 결합상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치, 지지프레임 및 가이드부재의 결합상태를 나타내는 확대도이다.
도 2a는 도 1의 A방향에서 바라본 기판 적재장치를 나타내는 측면도이다.
도 2b는 도 1의 B방향에서 바라본 기판 적재장치를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지프레임 및 이송장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지프레임 및 이송장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치 및 피드스루의 결합상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치, 지지프레임 및 가이드부재의 결합상태를 나타내는 확대도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하에서 설명될 기판은 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하고, 반도체용 웨이퍼(wafer), 기판이나 웨이퍼를 수용하여 지지하는 트레이가 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 적재장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2a는 도 1의 A방향에서 바라본 기판 적재장치를 나타내는 측면도이고, 도 2b는 도 1의 B방향에서 바라본 기판 적재장치를 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지프레임 및 이송장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지프레임 및 이송장치를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치 및 피드스루의 결합상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송장치, 지지프레임 및 가이드부재의 결합상태를 나타내는 확대도이다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 적재장치는 카세트 하우징(100)과, 카세트 하우징(100)의 내부에 설치한 복수의 지지프레임(200)과, 지지프레임(200)에 배치한 복수의 회전체(310)와 복수의 회전체(310) 중 적어도 어느 하나에 회전력을 제공하도록 지지프레임(200)에 설치한 구동장치(360)를 구비한 이송장치(300)와, 지지프레임(200)을 카세트 하우징(100)의 내부에서 승강시키는 승강장치(700)와, 회전체(310)의 양단을 고정하기 위하여 지지프레임(200)에 설치한 제1 및 제2고정브라켓(600,650)과, 회전체(310)에 결합하는 제1 및 제2피드스루(400,430)를 포함한다.
카세트 하우징(100)은, 도 1 내지 도 2b에서 도시한 바와 같이, 직육면체 형상으로 형성할 수 있으며, 내부에 복수의 지지프레임(200)을 탈착가능하게 설치하고, 지지프레임(200) 및 기판을 수용하는 역할을 한다. 기판의 제조공정에서 임의의 공정이 완료된 기판들은 로봇 등에 의해 카세트 하우징(100)에 설치된 개구부(110)를 통하여 복수의 지지프레임(200)에 순차로 적재되고, 기판 적재가 완료되면 카세트 하우징(100)을 다음 공정으로 이송하고, 해당 공정에 도달되면 다시 로봇 등을 이용하여 지지프레임(200)에 적재된 기판들을 순차로 반출하여 해당공정을 수행한다.
본 실시예에서의 카세트 하우징(100)은 내부를 진공 분위기로 형성할 수 있다. 상기한 본 실시예에서의 카세트 하우징(100)의 내부가 진공상태인 경우에 카세트 하우징(100)의 내부를 진공상태로 유지케 하는 진공모듈(미도시)을 카세트 하우징(100)의 일측에 설치할 수 있다. 진공모듈은 도시되지는 않았으나, 진공배관들을 통해 카세트 하우징(100)과 연결될 수 있으며, 진공펌프, 압력센서, 압력 조절밸브 등을 포함할 수 있다.
카세트 하우징(100)은 전방에 기판을 내부로 반입 및 반출하는 개구부(110)를 복수개 구비할 수 있다. 이때, 개구부(110)에는 게이트(미도시)가 설치되어 개구부(110)를 개폐한다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 지지프레임(200)은 카세트 하우징(100)의 내부에서 기판을 적재하는 역할을 한다. 지지프레임(200)은 카세트 하우징(100)의 내부에, 카세트 하우징(100)의 높이방향으로 복수개 설치될 수 있다. 지지프레임(200)은 후술할 승강장치(700)에 의해 카세트 하우징(100)의 내부에서 승하강하면서, 카세트 하우징(100)의 개구부(110)에 반입된 기판을 순차로 적재하고 아울러 적재된 기판을 순차로 반출한다.
그리고, 지지프레임(200)의 측부에는 승강장치(700)의 가이드부재(730)와 결합되는 결합부재(210)가 설치된다. 결합부재(210)는, 도 2a 및 도 2b에서 도시한 바와 같이, 지지프레임(200) 측부의 하단에 결합된 브라켓(211)과, 일측이 브라켓(211)과 결합되고 타측이 가이드부재(730)와 결합되는 플레이트(213)를 구비한다. 결합부재(210)에 의해 복수의 지지프레임(200)와 가이드부재(730)가 결합되어, 복수의 지지프레임(200)과 가이드부재(730)는 함께 승강장치(700)의 승강축(710)을 따라 카세트 하우징(100)의 내부에서 승강할 수 있다.
한편, 지지프레임(200)은 기판의 형상에 대응되게 플레이트 형상으로 형성할 수 있으며, 이때, 플레이트 양측에 결합부재(210) 및 후술할 제1 및 제2고정브라켓(600,650)을 설치할 수 있다.
이송장치(300)는 카세트 하우징(100)으로 유입된 기판을 수평으로 이송시켜 지지프레임(200)에 적재하는 역할을 한다. 이송장치(300)는 지지프레임(200)에 설치한 복수의 회전체(310)와 복수의 회전체(310) 중 적어도 어느 하나에 회전력을 제공하는 구동장치(360)를 포함한다.
회전체(310)는 지지프레임(200)에 설치하고, 기판을 지지하면서 회전함에 따라 기판을 지지프레임(200)의 길이방향을 따라 수평으로 이송하고, 기판을 지지프레임(200) 상부에 적재하는 역할을 한다.
본 실시예에서의 회전체(310)는 롤러 타입(roller type)으로 적용될 수 있다. 회전체(310)는 기판이 진행하는 방향과 수직한 방향으로 지지프레임(200)의 상부에 복수개 배치된다. 즉, 복수의 회전체(310)가 기판이 수평이송되는 방향과 수직한 방향을 따라서 소정 간격 이격되어 상호 평행하게 배치된다.
그리고, 회전체(310)는 구동장치(360)에 의해 회전하는 이송축(311)과, 이송축(311)의 양단에 각각 설치된 제1플랜지(flange)(330) 및 제2플랜지(335)와, 이송축(311), 제1플랜지(330) 및 제2플랜지(335)를 관통하여, 지지프레임(200)에 양단부가 고정되는 고정축(350)을 포함한다.
이송축(311)은 후술할 구동장치(360)로부터 회전력을 제공받아 회전한다. 이송축(311)은 지지프레임(200)의 상부에 배치되며, 기판과 직접적으로 접촉하여 기판을 지지함과 동시에 기판을 수평이송하는 역할을 한다.
또한, 이송축(311)은 긴 봉형상을 가질 수 있으며, 이송축(311)에는 회전함에 따라 함께 회전하여 기판을 수평이송케하는 이송롤러(미도시)가 설치될 수 있다. 이송롤러는 적어도 두 개가 기판의 양측부에 대응되게 위치될 수 있으며, 기판의 크기에 따라 두 개 이상의 이송롤러가 구비될 수 있다.
제1플랜지(330) 및 제2플랜지(335)는 이송축(311)과 함께 회전할 수 있도록 이송축(311)의 양단에 설치한다. 이때 제1플랜지(330) 및 제2플랜지(335)는 이송축(311)과 일체로 형성할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 이송축(311)의 양끝단면에 접합되게 설치할 수 있다.
제1플랜지(330) 및 제2플랜지(335)는 후술할 제1피드스루(400) 및 제2피드스루(430)를 이송축(311)에 연결함과 동시에 카세트 하우징(100)의 내부로 반입된 기판을 지지하고 기판을 이송하는 역할을 할 수 있다.
제1플랜지(330) 및 제2플랜지(335)는 디스크 형상을 가질 수 있으며, 기판을 수평이송하기 위하여 이송축(311)을 중심으로 동일한 반경을 갖도록 형성한다. 따라서, 카세트 하우징(100)의 내부에 반입되는 기판의 너비가 이송축(311)의 너비를 초과하는 경우에 기판을 제1플랜지(330) 및 제2플랜지(335)의 상면에 얹어 이송할 수 있다.
고정축(350)은 이송축(311)을 지지프레임(200)에 고정시키는 역할을 한다. 고정축(350)은 이송축(311), 제1 및 제2플랜지(23,2350) 및 후술할 제1 및 제2피드스루(400,430)를 관통하여 지지프레임(100)의 측부에 고정된다.
이때, 지지프레임(200)의 양 측부에는 고정축(250)의 양단부를 고정하도록 제1고정브라켓(600) 및 제2고정브라켓(650)이 설치될 수 있다. 제1고정브라켓(600) 및 제2고정브라켓(650)은 각각 지지프레임(200)의 측부에서 소정간격 이격되어 일렬로 나란하게 배치된다.
그리고, 제1고정브라켓(600) 및 제2고정브라켓(650)에는 고정축(350)의 양단부와 결합하는 결합부재 또는 결합홈부(610)가 설치될 수 있다.
그리고, 도 5 및 도 6를 참고하면, 제1 및 제2플랜지(330,335)의 외측에는 각각 제1피드스루(feed through)(400) 및 제2피드스루(430)가 결합될 수 있다. 즉, 제1피드스루(400) 및 제2피드스루(430)는 지지프레임(200)의 측면 방향으로 제1 및 제2플랜지(330,335)에 적층되어 결합된다.
그리고, 제1 및 제2피드스루(400,430)는 제1 및 제2플랜지(330,335)와 함께 회전한다. 이때, 고정축(350)의 일단부는 제1피드스루(400)를 관통하여 제1고정브라켓(600)에 고정되고, 고정축(350)의 타단부는 제2피드스루(430)를 관통하여 제2고정브라켓(650)에 고정된다.
한편, 제1플랜지(330)와 제1피드스루(400) 사이에 제1실링부재(500)를 설치하고, 제2플랜지(335)와 제2피드스루(430) 사이에 제2실링부재(550)를 설치한다. 제1실링부재(500) 및 제2실링부재(550)는 후술할 구동장치(360)의 제1구동모터의 몸체부(361)를 이송축(311)의 내부에 설치하는 경우에 제1구동모터의 몸체부(361)를 카세트 하우징(100)의 내부와 격리하기 위함이다.
여기서, 제1 및 제2피드스루(400,430)는 디스크 형상을 가질 수 있으며, 이송축(311)을 중심으로 동일한 반경을 갖도록 형성한다. 따라서, 제1 및 제2피드스루(400,430)는 카세트 하우징(100)에 반입되는 기판의 너비가 이송축(311)의 너비 및 제1플랜지(330)와 제2플랜지(335)간의 간격을 초과하는 경우에 기판을 상면에 얹어 이송하는 역할을 할 수 있다.
예를 들어, 카세트 하우징(100)의 내부에 반입되는 기판의 너비가 이송축(311)의 너비보다 작을 경우에는 이송축(311)에 의해 기판이 이송되고, 기판의 너비가 이송축(311)의 너비를 초과하는 경우에는 제1플랜지(330) 및 제2플랜지(335)에 의해 기판이 이송되고, 기판의 너비가 제1플랜지(330)와 제2플랜지(335) 사이의 간격을 초과하는 경우에는 제1피드스루(400) 및 제2피드스루(430)에 의해 기판이 이송된다.
따라서, 카세트 하우징(100)에 반입되는 기판의 너비에 따라 기판을 이송하는 수단을 달리하기 위하여 이송축(311)에서 제1플랜지(330) 및 제1피드스루(400)로 갈수록 높이가 증가하도록 단차지게 형성하고, 이송축(311)에서 제2플랜지(335) 및 제2피드스루(430)로 갈수록 높이가 증가하도록 단차지게 형성한다.
한편, 이송축(311), 이송롤러, 제1 및 제2플랜지(330,335) 및 제1 및 제2피드스루(400,430)의 둘레에는 이송되는 기판의 미끄러짐을 개선하기 위하여 고무와 같은 마찰계수가 높은 재질의 띠(미도시)를 설치할 수 있다. 이러한 띠는 기판과의 마찰력을 증대시켜 기판의 미끄러짐을 개선할 수 있으며, 이때 띠는 기판과의 마찰력을 증대시킬 수 있게 평평하게 형성된다.
구동장치(360)는 회전체(310), 특히 이송축(311)에 회전력을 전달하는 역할을 한다. 구동장치(360)는 회전력을 발생시키는 동력원으로서 일반적으로 제1구동모터를 포함할 수 있다.
회전체(310)와 구동장치(360)의 결합은 회전체(310)를 구성하는 이송축(311)의 내부에 제1구동모터를 삽입설치할 수 있다. 본 실시예에서의 제1구동모터는 몸체부(361)가 이송축(311)의 내부에 삽입되어 결합되고, 몸체부(361)가 회전하는 파워몰러(power moller) 형태로 구성될 수 있다. 이때, 제1구동모터의 중심축은 제1구동모터의 몸체부(361), 이송축(311), 제1 및 제2플랜지(330,335), 제1 및 제2피드스루(400,430)를 관통하는 고정축(350)일 수 있다. 그리고, 제1구동모터는 몸체부(361)가 고정축(350)에 대하여 상대적으로 회전되도록 구성되는데, 몸체부(361)의 내부에는 양측에 고정축(350)과 결합되는 베어링부재(363)와, 몸체부(361) 내부에서 오일 등이 유출되는 것을 방지하도록 오일씰(oil seal,365) 등이 설치된다.
또한, 제1구동모터는 정밀 제어가 가능한 서보 모터(servo motor)를 포함할 수 있고, 단계적 회전이 가능한 기어드 모터(geared motor(AC,DC))를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는 제1구동모터의 중심축인 고정축(350)의 양단부를 지지프레임(200)에 고정하고, 제1구동모터의 몸체부(361)를 회전시켜, 제1구동모터의 몸체부(361)와 결합된 이송축(311) 및 이송축(311)과 순차로 결합된 제1 및 제2플랜지(330.335)와 제1 및 제2피드스루(400,430)를 회전시킨다.
또한, 본 실시예에서 구동장치(360)는 복수의 회전체(310) 전부 또는 복수의 회전체(310) 중 적어도 어느 하나에 설치할 수 있다. 구동장치(360)를 카세트 하우징(100)의 개구부(110)에 인접하게 설치한 회전체(310)에 설치하는게 바람직하나, 이에 한정하지 않고 지지프레임(200)에 설치한 복수의 회전체(310)에 다수개 설치할 수 있다.
한편, 구동장치(360)를 회전체(310) 중 어느 하나에 설치하는 경우에 지지프레임(200)에 설치한 나머지 복수의 회전체(310)는 구동장치(360)가 설치된 회전체(310)와 벨트결합 또는 기어결합 등을 통하여 회전력을 전달받을 수도 있다.
도 1 내지 도 2b를 참고하면, 승강장치(700)는 카세트 하우징(100)의 내부에서 복수의 지지프레임(200)을 승강시키는 역할을 한다. 그리고, 승강장치(700)는 카세트 하우징(100)의 내부에 수직되게 설치한 복수의 승강축(710)과, 승강축(710)의 외주면에 설치하여 승강축(710)을 따라 지지프레임(200)을 승하강시키는 가이드부재(730)와, 승강축(710)을 회전시키는 구동유닛(750)을 포함한다.
승강축(710)은 카세트 하우징(100)의 상부에서 카세트 하우징(100)의 내부로 연장되게 설치할 수 있다. 예를 들어, 카세트 하우징(100)이 직육면체 형상으로 형성된 경우에 승강축(710)은 카세트 하우징(100)의 상부에서 카세트 하우징(100)의 내부로 관통하여 카세트 하우징(100)의 각 모서리에 복수개 설치될 수 있다. 이는 승강축(710)을 따라 승강하게 되는 지지프레임(200)의 균형을 유지하고 승강축(710)에 걸리는 하중을 분산시키기 위함이다.
그리고, 카세트 하우징(100) 내부의 진공상태를 유지하기 위하여 승강축(710)은 카세트 하우징(100)의 상면에 설치한 제3피드스루(450)를 관통하여 카세트 하우징(100)의 내부로 연장된다. 제3피드스루(450)는 카세트 하우징(100)의 내부를 외부와 차단하는 밀봉부재 역할을 한다.
그리고, 승강축(710)은 봉형상으로 형성할 수 있으며, 외주면을 스크류 등 다양한 모듈로 형성할 수 있다.
가이드부재(730)는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 일측이 승강축(710)에 나사결합하고, 타측이 지지프레임(200)에 결합한다. 이때, 가이드부재(730)의 내주면은 승강축(710)의 스크류에 대응되어 결합하는 나사부를 형성한다. 따라서, 승강축(710)의 회전방향에 따라 가이드부재(730)는 승강축(710)을 따라 상승 또는 하강하게 되고, 가이드부재(730)에 결합된 지지프레임(200)도 승강축(710)을 따라 상승 또는 하강하게 된다.
도 1 내지 도 2b를 참고하면, 구동유닛(750)은 카세트 하우징(100)의 상부에 설치하여 승강축(710)에 회전력을 전달하는 역할을 한다. 구동유닛(750)은 카세트 하우징(100)의 상부에 배치한 제2구동모터(751)와, 제2구동모터(751)에 결합하는 제1회전부재(753)와, 제1회전부재(753)에 일측이 결합하고 타측이 승강축(710)에 결합하는 복수의 제2회전부재(755)를 포함한다.
여기서 제2구동모터(751)는 정밀 제어가 가능한 서보모터를 포함할 수 있다. 그리고, 제1회전부재(753) 및 제2회전부재(755)는 제2구동모터(751)의 회전에 의해 상호 연동될 수 있도록 외주면을 스크류 등 다양한 모듈로 형성할 수 있다.
그리고, 제1감속부재(757)는 제1회전부재(753)와 제2회전부재(755)를 연결하여 상호 연동되게 하고, 제2감속부재(759)는 제2회전부재(755)와 승강축(710)을 연결하여 상호 연동되게 한다.
예를 들어, 승강축(710)을 회전시키기 위하여 카세트 하우징(100)의 상부에 제2구동모터(751)를 설치한 경우에, 제2구동모터(751)에 의해 회전하는 제1회전부재(753)의 양단에 각각 제1감속부재(757)를 설치하고, 각각의 제1감속부재(757)를 이용하여 제2회전부재(755)와 연결한다.
이때, 제2회전부재(755)는 카세트 하우징(100)의 상부에서 나란히 평행되게 배치하고, 제1감속부재(757)는 일측에 제1회전부재(753)의 끝단을 삽입결합하고, 제2회전부재(755)가 관통하여 제1회전부재(753)의 회전력을 제2회전부재(755)에 전달하는 "T"형 감속기로 형성할 수 있다. 따라서, 제1회전부재(753)와 제2회전부재(755)의 결합은 전체적으로 "H"자 형태를 이룬다.
그리고, 제2회전부재(755)의 양단에 제2감속부재(759)를 각각 연결하여 복수의 승강축(710)과 연결한다. 이때, 제2감속부재(759)는 일측에 제2회전부재(755)의 일단을 삽입결합하고 타측에 승강축(710)을 삽입결합하여 제2회전부재(755)의 회전력을 승강축(710)에 전달하는 "L"형 감속기로 형성할 수 있다. 따라서, 제2회전부재(755)와 승강축(710)의 결합은 전체적으로 "L"자 형태를 이룬다.
상기한 바와 같이, 제2구동모터(751), 제1 및 제2회전부재(753,755), 승강축(710) 및 제1 및 제2감속부재(757,759)의 결합은 제2구동모터(751)의 회전방향에 따라 승강축(710)의 회전방향을 결정하고 이로써 승강축(710) 및 가이드부재(730)에 결합된 지지프레임(200)을 상승 및 하강시킨다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 적재장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 기판 적재장치를 이용하여 카세트 하우징(100)에 기판을 적재 또는 반출하는 동작은, 카세트 하우징(100)의 전방면에 형성한 최하단 또는 최상단 개구부(110)에 기판을 반입하여 복수의 지지프레임(200) 중 어느 하나에 기판을 적재하고, 기판이 적재된 지지프레임(200)을 상승 또는 하강시켜 나머지 지지프레임(200)에 차례로 기판을 적재한다. 그리고, 적재된 기판은 카세트 하우징(100)의 최상단 또는 최하단 개구부(110)에서 기판을 반출하고, 차례로 기판이 적재된 지지프레임(200)을 상승 또는 하강시켜 나머지 지지프레임(200)에 적재된 기판을 반출한다.
이때, 카세트 하우징(100)의 개구부(110)에 기판을 반입하는 경우 카세트 하우징(100)에 설치된 센서(미도시) 등을 통해 기판의 반입을 감지하고, 카세트 하우징(100)의 내부 또는 외부에 설치한 제어부(미도시)를 통하여 지지프레임(200)에 설치한 회전체(310)를 회전하여 지지프레임(200)의 길이방향으로 기판을 이송하고 적재한다. 그리고, 제어부를 통하여 승강유닛의 제2구동모터(751)를 작동시켜 복수의 지지프레임(200)을 상승 또는 하강시켜 상기한 동작을 반복하여 복수의 지지프레임(200)에 기판을 차례로 적재한다.
한편, 카세트 하우징(100)의 개구부(110)에서 기판을 반출하는 경우에는 기판을 지지프레임(200)에 적재하는 동작과 반대동작을 수행함으로써 달성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 기판 적재장치는 기판을 카세트 하우징(100)의 내부에 배치한 지지프레임(200)에 설치한 회전체(310) 및 구동장치(360)를 구비한 이송장치(300)를 통하여 카세트 하우징(100)의 내부에 차례로 적재할 수 있어, 종래와 같이 카세트 하우징(100)의 외측에 기판을 이송하는 수단을 설치하지 않아도 된다. 따라서, 카세트 하우징(100)의 외측에 진공모듈을 구성하는 진공펌프, 별도의 도어설치, 기타 필요한 장치를 설치할 수 있는 공간을 확보할 수 있어 카세트 하우징(100)의 활용율을 향상시킬 수 있으며 카세트 하우징(100)의 외관을 미려하게 할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 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 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 카세트 하우징 110: 개구부
200: 지지프레임 210: 결합부재
300: 이송장치 310: 회전체
311: 이송축 330: 제1플랜지
335: 제2플랜지 350: 고정축
360: 구동장치 361: 몸체부
400: 제1피드스루 430: 제2피드스루
450: 제3피드스루 500: 제1실링부재
550: 제2실링부재 600: 제1고정브라켓
610: 결합홈부 650: 제2고정브라켓
700: 승강장치 710: 승강축
730: 가이드부재 750: 구동유닛
751: 제2구동모터 753: 제1회전부재
755: 제2회전부재 757: 제1감속부재
759: 제2감속부재
200: 지지프레임 210: 결합부재
300: 이송장치 310: 회전체
311: 이송축 330: 제1플랜지
335: 제2플랜지 350: 고정축
360: 구동장치 361: 몸체부
400: 제1피드스루 430: 제2피드스루
450: 제3피드스루 500: 제1실링부재
550: 제2실링부재 600: 제1고정브라켓
610: 결합홈부 650: 제2고정브라켓
700: 승강장치 710: 승강축
730: 가이드부재 750: 구동유닛
751: 제2구동모터 753: 제1회전부재
755: 제2회전부재 757: 제1감속부재
759: 제2감속부재
Claims (13)
- 외관을 형성하는 카세트 하우징;
상기 카세트 하우징의 내부에 높이방향으로 설치하여 기판을 적재하는 복수의 지지프레임;
상기 지지프레임에 이격되게 배치하여 상기 기판을 상기 지지프레임에서 이송되게 하는 복수의 회전체와, 상기 지지프레임에 설치하여 상기 복수의 회전체 중 적어도 어느 하나에 회전력을 제공하는 구동장치를 구비한 이송장치; 및
상기 복수의 지지프레임을 상기 카세트 하우징의 내부에서 승강시키는 승강장치를 포함하며,
상기 승강장치는,
상기 지지프레임에 결합하고, 상기 카세트 하우징의 내부에 수직으로 설치한 복수의 승강축;
상기 승강축의 외주면에 설치되어 상기 승강축의 회전에 따라 상기 지지프레임을 승강시키는 가이드부재; 및
상기 카세트 하우징의 상부에 설치하여 상기 승강축을 회전시키는 구동유닛을 포함하며,
상기 카세트 하우징의 상면에는 카세트 하우징의 내부와 외부를 차단하는 제3피드스루를 설치하고, 상기 승강축은 상기 카세트 하우징의 상부에서 상기 제3피드스루를 관통하여 상기 카세트 하우징의 내부로 연장되게 설치한 것을 특징으로 하는 기판 적재장치. - 제1항에 있어서,
상기 회전체는,
상기 구동장치에 의해 회전하는 이송축;
상기 이송축의 양단에 각각 설치되어 상기 이송축과 함께 회전하는 제1 및 제2플랜지; 및
상기 이송축, 제1플랜지 및 제2플랜지를 관통하여, 상기 지지프레임에 양단부가 고정되는 고정축을 포함하는 기판 적재장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2플랜지의 외주면은 상기 이송축을 중심으로 동일한 반경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 적재장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2플랜지에는 상기 지지프레임의 측면방향으로 각각 제1 및 제2피드스루가 결합되고, 상기 고정축의 양단부는 상기 제1 및 제2피드스루를 관통하며, 상기 제1 및 제2피드스루는 상기 제1 및 제2플랜지와 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 적재장치. - 제4항에 있어서,
상기 제1플랜지와 제1피드스루 사이 및 상기 제2플랜지와 제2피드스루 사이에는 각각 제1 및 제2실링부재가 설치된 것을 특징으로 하는 기판 적재장치. - 제4항에 있어서,
상기 제1 및 제2피드스루의 외주면은 상기 이송축을 중심으로 동일한 반경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 적재장치. - 제4항에 있어서,
상기 이송축에서 제1플랜지 및 제1피드스루로 갈수록 높이가 증가하도록 단차지게 형성하고, 상기 제2플랜지 및 제2피드스루는 상기 이송축을 중심으로 상기 제1플랜지 및 제1피드스루와 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 기판 적재장치. - 제2항에 있어서,
상기 지지프레임에는 상기 고정축의 양단부를 각각 고정하도록 상기 지지프레임의 측부에서 이격되고 나란히 배치한 제1 및 제2고정브라켓이 설치된 것을 특징으로 하는 기판 적재장치. - 제2항에 있어서,
상기 구동장치는, 상기 이송축의 내부에 설치한 구동모터를 포함하며,
상기 구동모터는 몸체부가 상기 이송축의 내부에 결합되어 회전하는 파워몰러인 것을 특징으로 하는 기판 적재장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 구동유닛은,
상기 카세트 하우징의 상부에 배치한 제2구동모터;
상기 제2구동모터에 결합하는 제1회전부재; 및
일측이 상기 제1회전부재에 결합하고, 타측이 상기 승강축에 결합하는 복수의 제2회전부재를 포함하는 기판 적재장치. - 제12항에 있어서,
상기 제1회전부재와 제2회전부재는 제1감속부재에 의해 결합되어 연동하고, 상기 제2회전부재와 상기 승강축은 제2감속부재에 의해 결합되어 연동하는 것을 특징으로 하는 기판 적재장치.
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Legal Events
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