KR101447577B1 - 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치 - Google Patents

취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 취성 재료 기판의 분단(dividing)전에 스크라이브 라인(scribing line)을 형성할 때에 발생되는 분진 등을 제거할 수 있는 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치에 관한 것으로, 취성 재료 기판(1)의 상면을 따라 스크라이브 라인을 형성시키도록 이동되는 스크라이빙 휠(2)과, 상기 스크라이빙 휠(2)이 취성 재료 기판(1)의 상면을 따라 스크라이브 라인 형성시 발생된 분진이 날리지 않도록 취성 재료 기판(1)의 상면에 점착 테이프를 붙이면서 이동되는 테이핑 장치(29)와, 상기 테이핑 장치(29)에 의해 취성 재료 기판(1)에 부착된 점착 테이프(11)를 벗겨내는 필링 장치(32)를 구비한다.

Description

취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치{APPARATUS FOR REMOVING CULLET GENERATED WHEN SCRIBING BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE}
본 발명은 취성 재료 기판(brittle material substrate)의 스크라이브용 분진 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 취성 재료 기판의 스크라이브 라인(scribing line) 형성시에 발생되는 분진 등을 효율적으로 제거할 수 있는 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치에 관한 것이다.
종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 유리, 실리콘, 세라믹, 반도체, 등의 취성 재료 기판(1)을 사용자가 원하는 크기로 분단(dividing)하기 위해 스크라이빙 휠(2, 2a)을 이용해 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성한다.
이러한 종래의 스크라이브 라인을 형성하는 과정을 도 1을 참조하여 설명한다. 또한, 도 1에는 취성 재료 기판(1)의 상측과 하측에 스크라이빙 휠(2, 2a)이 배치되는 구성이 도시되어 있지만, 상측의 스크라이빙 휠(2)과 하측의 스크라이빙 휠(2a)은 실질적으로 동일하게 작동하기 때문에, 이하에서는 상측의 스크라이빙 휠(2)을 중심으로 스크라이브 라인을 형성하는 과정을 설명한다.
우선, 취성 재료 기판(1)을 분단하기 이전에, 스크라이빙 휠(2)을, 도 1(a)에 도시된 위치에서 도 1(b)에 도시된 위치, 즉 취성 재료 기판(1)상으로 하강시킨다.
상기 스크라이빙 휠(2)이, 도 1(b)에 도시된 것처럼, 취성 재료 기판(1)의 상면으로 하강되어 맞닿음되게 놓여지면, 스크라이빙 휠(2)을 취성 재료 기판(1)상에서 소정의 진행 방향으로 이동시키면서 취성 재료 기판(1) 상에 스크라이브 라인을 형성한다. (도 1(c) 참조)
스크라빙 휠(2)이 도 1(c)에 도시된 위치까지 이동되면, 스크라이빙 휠(2)을 취성 재료 기판(1)의 상부측으로 승강시켜 스크라이브 라인 형성 작업을 완료하게 된다.
그런데, 이와 같이 취성 재료 기판(1)상에 스크라이브 라인을 형성할 때, 스크라이빙 휠(2)의 하중 및 스크라이빙 휠(2)의 이동속도 등에 따라 취성 재료 기판(1) 상에서 많은 양의 분진이 발생되고 있는 실정이다.
이와 같은 취성 재료 기판(1)상의 분진을 제거하기 위해, 흡인장치 등을 장착하여 분진을 제거하고 있지만, 흡인장치를 이용할 경우, 스크라이빙 휠(2)의 주변에서 발생되는 분진의 일부만을 흡인할 수 있을 뿐, 불규칙적으로 비산하면서 발생되는 분진 등을 제거하기에는 역부족인 문제점이 있다. 즉, 취성 재료 기판(2)은 경도가 높은 재질이기 때문에, 스크라이빙 휠(2)을 이용하여 스크라이브 라인을 형성할 때 취성 재료 기판(1)으로부터 스크라이브 라인이 형성되면서 컬릿(cullet)과 같은 분진 등이 발생되어 나오게 된다. 그런데, 이러한 컬릿과 같은 분진 등은 매우 멀리까지 비산되어, 작업 공간의 주변을 오염시키는 문제가 있다.
따라서, 최근에는 발생한 컬릿을, 노즐로부터 에어를 분사시켜 날려버리거나, 브러시 등에 의한 청소를 실시하여 제거하는 방법이 제안되고 있다. 그러나, 컬릿은 매우 작은 미립자이고, 또한 가공법에 따라서는 대량으로 발생하기 때문에, 완전하게 제거하는 것은 곤란하다. 또한, 다른 방법으로서, 진공흡착시켜 제거하는 방법도 고려해 볼 수 있으나, 이러한 방법도 비규칙적으로 멀리 비산하는 컬릿 등을 완전하게 제거하기가 어렵다.
특히, 스크라이브 라인 형성 공정과 상당한 시간차(예를 들면, 제로 내지 수십 초)를 두고 발생하는 컬릿 등은 에어를 분산시키거나 또는 진공 흡착시키는 방법으로는 제거하기 어려운 실정에 있다.
이와 같이, 취성 재료 기판 상에 스크라이브 라인을 형성할 때 발생되는 미세한 분진의 발생을 제대로 억제하지 못하므로 인해, 주변 작업 공간의 오염뿐만 아니라, 작업자의 호흡기로 까지 분진이 흡입되어, 건강에 매우 해로운 영향을 미쳐 큰 문제로 대두되고 있는 실정에 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 그 목적은 취성 재료 기판의 스크라이브 라인 형성시에 발생되는 분진 등을 비산시키지 않고 쉽게 제거할 수 있는 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치를 제공함에 있다.
본 발명의 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치는, 취성 재료 기판의 상면과 하면의 어느 일면 또는 양면을 따라 스크라이브 라인을 형성시키도록 이동되는 스크라이빙 휠과, 상기 스크라이빙 휠이 취성 재료 기판의 상면과 하면의 어느 일면 또는 양면을 따라 이동하면서 스크라이브 라인을 형성할 때, 취성 재료 기판의 상면과 하면의 어느 일면 또는 양면에 점착 테이프를 붙이면서 함께 이동되는 테이핑 장치와, 상기 테이핑 장치에 의해 취성 재료 기판의 상면과 하면의 어느 일면 또는 양면에 부착된 점착 테이프를 벗겨내는 필링(peeling) 장치를 구비한다.
또한, 상기 테이핑 장치는, 취성 재료 기판상에 점착 테이프를 공급하는 테이프 공급 풀리와, 상기 테이프 공급 풀리에서 공급되는 점착 테이프를 취성 재료 기판상으로 밀착시켜 부착하는 테이핑 롤러를 구비한다.
또한, 상기 필링 장치는, 취성 재료 기판상에 부착된 점착 테이프를 취성재료 기판면을 따라 젖히면서 벗겨내는 필링 롤러부와, 상기 필링 롤러부에 의해 벗겨진 점착 테이프를 회수하는 점착 테이프 회수 풀리를 구비한다.
본 발명의 일 실시 형태의 구성에 의하면, 취성 재료 기판의 스크라이브 라인 형성시에 스크라이빙 휠에 의해 발생되는 분진 등을 바로 테이프로 붙여 비산하지 않도록 함으로써, 분진이 발생되는 것을 원천적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 취성 재료 기판의 양면의 상하를 동시에 처리할 수 있기 때문에, 작업의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시 형태의 구성에 의하면, 본 발명의 테이핑 장치는 점착 테이프를 테이핑 롤러로 취성 재료 기판상으로 밀착시키면서 쉽게 부착할 수 있을 뿐만 아니라 점착 테이프면이 들뜨지 않도록 하여 분진이 새어나가는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 실시 형태의 구성에 의하면, 본 발명의 필링 장치는, 취성 재료 기판 상에 부착된 점착 테이프를 벗겨 낸 후에, 분진이 부착된 테이프를 점착 테이프 회수 풀리를 이용해 밀착시켜 감아서 회수하여 처리하기 때문에, 분진이 2차적으로 날리는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 취성 재료 기판의 스크라이브 라인 작업 상태를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치를 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 구체적으로 설명한다. 또한, 도 2a 내지 도 2d에는, 취성 재료 기판(1)의 상측 및 하측에서 동시에 스크라이브 라인을 형성하는 과정이 도시되어 있지만, 이들 과정은 취성 재료 기판의 상하 위치 관계만 다를 뿐 서로 대응되는 구성이기 때문에, 이하에서는 취성 재료 기판의 상측에 배치된 구성을 중심으로 설명한다.
도 2a를 참조하면, 취성 재료 기판(1)의 표면상에 스크라이빙 휠(2)이 위치되도록 장착되어 있다.
즉, 상기 스크라이빙 휠(2)은, 취성 재료 기판(1)의 표면을 따라 스크라이브 라인(도시 않음)을 형성시키기 위해, 도 2a의 화살표로 나타낸 것처럼, 취성 재료 기판(1)의 상면으로 하강된다.
그리고, 상기 취성 재료 기판(1)의 두께 방향으로 하강된 스크라이빙 휠(2)은, 취성 재료 기판(1)의 면을 따라 스크라이빙 휠(2)의 진행방향으로 이동된다.
또한, 본 실시형태에서는, 스크라이빙 휠(2)의 후미측 위치에 스크라이빙 휠(2)을 뒤따르면서 이동하는 테이핑 장치(29)가 구비된다.
상기 테이핑 장치(29)는, 스크라이빙 휠(2)이 취성 재료 기판(1)면을 따라 스크라이브 라인을 형성하면서 이동하게 되면, 스크라이빙 휠(2)의 후미측 위치에서 스크라이빙 휠(2)을 뒤따르면서 이동하게 된다. 구체적으로, 취성 재료 기판(1)의 상면을 따라 스크라이빙 휠(2)이 이동되면서 스크라이브 라인이 형성되면, 본 실시형태에 따른 테이핑 장치(29)는, 스크라이브 라인상을 따라 점착 테이프(11)를 부착시키면서 스크라이빙 휠(2)의 후미측에서 스크라이빙 휠(2)을 뒤따라 이동된다.
상기와 같이 이동되는 테이핑 장치(29)는, 점착 테이프(11)를 공급하는 테이프 공급 풀리(28)와, 당해 테이프 공급 풀리(28)에서 공급되는 점착 테이프(11)를 취성 재료 기판(1)면으로 밀착시켜 가압하는 테이핑 롤러(22)를 구비한다. 즉, 상기 테이핑 장치(29)는 상기 테이핑 롤러(22)를 이용해 스크라이빙 휠(2)을 따라 취성 재료 기판(1)면 측으로 점착 테이프(11)를 부착시키면서 이동된다.
이때에 취성 재료 기판(1)상에 부착되는 점착 테이프(11)는 취성 재료 기판(1)면에 테이핑 롤러(22)에 의해 눌리면서 부착되기 때문에, 테이핑 장치(29)에 구비되어 있는 테이프 공급 풀리(28)에 감겨져 있는 점착 테이프(11)가 자연스럽게 풀리면서 취성 재료 기판(1) 측으로 계속 공급된다.
한편, 취성 재료 기판(1)의 재질 경도가 상당이 높기 때문에, 취성 재료 기판(1)의 면을 따라 스크라이빙 휠(2)이 주행하면서 취성 재료 기판(1)의 면상에 스크라이브 라인이 형성되는 경우, 스크라이브 라인 형성 시에 컬릿 등과 같은 분진이 발생된다. 즉, 취성 재료 기판(1)의 경도 특성상, 스크라이빙 휠(2)의 이동속도 및 하중에 의해 스크라이빙 휠(2)의 후미측에 하중 응력이 가해지고, 이로 인해 분진이 발생된다.
그런데, 본 실시형태에 따른 분진 제거 장치에서는, 스크라이빙 휠(2)의 후미측을 바로 테이핑 장치(29)가 뒤따르면서 스크라이브 라인 상을 따라 점착 테이프(11)가 부착되기 때문에, 취성 재료 기판(1)으로부터 발생되는 컬릿과 같은 분진 등은 점착 테이프(11)가 부착된 후에 점착 테이프(11)에 의해 포획 된다. 즉, 취성 재료 기판(1)상에 스크라이브 라인을 형성할 때 발생되는 컬릿 등은 비산되기 전에 점착 테이프(11)에 의해 부착 고정되고, 취성 재료 기판(1)과 점착 테이프(11)의 사이에 포획된 상태로 움직이지 못하게 부착된다. 따라서, 컬릿 등의 분진이 다른 방향으로 튀거나 비산되는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 상기 스크라이빙 휠(2)의 스크라이브 라인 작업이 완료되고, 연이어 뒤따라 이동되는 테이핑 장치(29)에 의해 점착 테이프(11)의 부착도 완료되면, 스크라이빙 휠(2) 및 테이핑 장치(29)는 도 2c에 도시된 바와 같이 취성 재료 기판(1)의 끝단부의 위치로 이동된다.
이와 같이 취성 재료 기판(1)상에 스크라이브 라인의 형성 작업이 끝난 후, 취성 재료 기판(1)상에 부착된 점착 테이프(11)를 취성 재료 기판(1)으로부터 제거 한다. 즉, 점착 테이프(11)상에는 취성 재료 기판(1)상에 스크라이브 형성시 발생된 컬릿의 분진이 부착되어 있기 때문에, 점착 테이프(11)를 제거시킴으로써 컬릿의 분진도 같이 제거될 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에 따른 분진 제거 장치에는 취성 재료 기판(1)에 부착된 점착 테이프를 벗겨내는 필링 장치(32)가 구비된다. 필링 장치(32)는 테이핑 장치(29)의 이동 방향과 동일한 방향으로 취성 재료 기판(1)의 면을 따라 이동하도록 형성된다. 따라서, 상기 취성 재료 기판(1)상의 점착 테이프(11)를 제거할 때에, 필링 장치(32)는 테이핑 장치(29)의 이동방향과 동일한 방향으로 취성 재료 기판(1)면을 따라 이동하고, 이와 동시에 취성 재료 기판(1) 상에 부착된 점착 테이프(11)가 취성 재료 기판(1)으로부터 벗겨진다.
상기 필링 장치(32)는, 도 2c에 도시된 바와 같이, 취성 재료 기판(1)의 일단부측에서부터 점착 테이프(11)를 벗겨 내기 시작하여, 테이핑 장치(29)가 이동된 궤적을 따라 이동시키면서 점착 테이프(11)를 벗겨낸다.
또한, 상기 필링 장치(32)는, 취성 재료 기판(1)상에서 점착 테이프(11)를 부착면의 반대측으로 젖히면서 떼어내도록 다수개의 롤러(35),(36),(37)로 구성되어 있다. 즉, 다수개의 롤러(35),(36),(37)는 취성 재료 기판(1)상에 부착되어 있는 점착 테이프(11)가 사이에 끼워진 상태에서 이동되므로, 취성 재료 기판(1)의 면으로부터 점착 테이프(11)가 쉽게 분리될 수 있다.
본 실시형태에 따른 필링 장치(32)의 다수 롤러 중에 롤러(35)는, 점착 테이프(11)가 취성 재료 기판(1)상에 점착될 때에 테이핑 장치(29)의 점착 테이프(11)가 주름지지 않도록 팽팽하게 연동되도록 잡아주는 역할을 한다.
또한, 필링 장치(32)의 다수 롤러 중 롤러(36)는, 필링 장치(32)가 취성 재료 기판(1)상에 부착되어 있는 점착 테이프(11)를 따라 이동되면서 점착 테이프(11)를 벗겨낼 때, 점착 테이프(11)를 취성 재료 기판(1)의 부착 방향 반대측으로 젖혀지도록 하므로, 점착 테이프(11)를 취성 재료 기판(1)면으로부터 쉽게 젖히면서 떼어낼 수 있다.
또한, 필링 장치(32)의 롤러 중 롤러(37)는, 롤러(35) 및 롤러(36)에 맞닿는 점착 테이프(11)에 관계없이, 테이프 공급 풀리(29)와 점착 테이프 회수 풀리(30)사이에 연이어져 있는 점착 테이프(11)가 느슨해지면서 늘어지지 않도록 잡아주는 역할을 한다.
본 실시형태에서는 필링 장치(32)의 롤러를 3개로 한정해서 설명하고 있지만, 롤러의 개수에는 제한이 없으며, 상황에 따라 일부 롤러를 제거하거나, 롤러를 추가하여 안정성 있도록 구성시킬 수 있음은 물론이다.
또한, 본 실시 형태에서 필링 장치는 롤러 등을 이용하여 점착 테이프를 떼어내고 있지만, 롤러 등을 이용하지 않고 점착 테이프를 잡고 젖혀서 이동시킬 수 있는 장치이면 상관없음은 물론이다.
도 2d를 참조하면, 필링 장치(32)에 의해 취성 재료 기판(1)상에서 점착 테이프(11)의 벗김 작업이 완료될 경우, 테이핑 장치(29) 및 스크라이빙 휠(2)은 테이핑 작업 전인 원래의 위치로 복귀된다.
상기 테이핑 장치(29), 스크라이빙 휠(2) 및, 필링 장치(32)가 취성 재료 기판의 테이핑 작업 전인 원래의 위치로 복귀 동작을 실시하게 되면, 상기 테이핑 장치(29), 스크라이빙 휠(2) 및, 필링 장치(32)가 복귀되는 거리만큼 점착 테이프 회수 풀리(30)도 회전하면서 취성 재료 기판(1)상에서 벗겨진 점착 테이프(11)를 감아 회수하게 된다.
상기와 같이 점착 테이프 회수 풀리(30)가 점착 테이프(11)를 감게 되면, 취성 재료 기판(1) 상에서 발생된 분진은 점착 테이프(11)의 점착면에 부착된 상태로 점착 테이프 회수 풀리(30)에 감겨져 보관된다.
상기와 같이 취성 재료 기판(1)상에서 발생된 컬릿의 분진 등을 점착 테이프(11)를 이용해 점착시켜 점착 테이프 회수 풀리(30)상에 감아 두기 때문에, 스크라이브 라인을 형성할 때 발생되는 분진이 외부로 비산되는 현상 등을 미연에 방지할 수 있다.
더욱이, 점착 테이프 회수 풀리(30)상으로 회수되는 점착 테이프(11)는, 점착 테이프 회수 풀리(30)상에서 분리 이동시에 2차적으로 분진 등이 비산되는 현상 또한 발생하지 않는다.
한편, 상술한 것처럼, 취성 재료 기판의 상부측에만 스크라이브용 분진 제거 장치를 실시할 수도 있지만, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 것처럼, 취성 재료 기판(1)의 상하부면에 동시에 스크라이브 라인을 형성할 시에도, 전술한 내용을 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.
즉, 취성 재료 기판(1)의 상측에 전술한 구성의 스크라이브용 분진 제거 장치가 구비되고, 취성 재료 기판(1)의 하측에도, 상측과 동일한 구성으로 스크라이빙 휠(2a)이 이동되도록 구비되고, 스크라이브 휠(2a)의 후미측에는 테이프 공급 풀리(28a) 및 테이핑 롤러(22a)를 갖는 테이핑 장치(29a)와, 점착 테이프 회수 풀리(30a)를 갖는 필링 장치(32a)를 구비하여, 상기의 취성 재료 기판(1)의 상면 작업 공정과 동일하게 작동시키면, 취성 재료 기판(11)의 상하측에서 동일하게 스크라이브 라인을 형성시킬 시에도, 발생되는 분진을 효율적으로 방지할 수 있다.
이와 같이 본 실시형태에 의하면, 취성 재료 기판(1) 상에 스크라이브 라인을 형성할 때에 발생되는 컬릿의 분진 등이 비산되지 않도록, 분진이 발생되기 바로 전에 점착 테이프(11)를 부착시키기 때문에, 취성 재료 기판(1)상의 다른 면 또는 작업장 내의 주변 공간 등으로 분진이 발생되어 비산되는 것이 방지될 수 있다.
지금까지 첨부 도면을 참조로, 본 발명의 실시 형태의 일예를 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 특허청구범위의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위내에서, 여러가지 변경과 변형이 가능함은 물론이다.
1: 취성 재료 기판
2, 2a: 스크라이빙 휠
11: 점착 테이프
22, 22a; 테이핑 롤러
28, 28a: 테이프 공급 풀리
29, 29a: 테이핑 장치
31, 31a: 점착 테이프 회수 풀리
32, 32a: 필링 장치

Claims (3)

  1. 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치에 있어서,
    취성 재료 기판(1)의 상면과 하면의 어느 일면 또는 양면을 따라 스크라이브 라인을 형성시키도록 이동되는 스크라이빙 휠(2),(2a)과,
    상기 스크라이빙 휠(2),(2a)이 취성 재료 기판(1)의 상면과 하면의 어느 일면 또는 양면을 따라 이동하면서 스크라이브 라인을 형성할 때, 취성 재료 기판(1)의 상면과 하면의 어느 일면 또는 양면에 점착 테이프(11)를 붙이면서 상기 스크라이빙 휠(2)과 함께 이동되는 테이핑 장치(29),(29a)와,
    상기 테이핑 장치(29),(29a)에 의해 취성 재료 기판(1)의 상면과 하면의 어느 일면 또는 양면에 부착된 점착 테이프(11)를 벗겨내는 필링 장치(32),(32a)를 구비하고,
    상기 필링 장치(32),(32a)는 상기 테이핑 장치(29),(29a)의 이동이 완료된 후에 이동되는 것을 특징으로 하는 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 테이핑 장치(29),(29a)는, 취성 재료 기판(1)상에 점착 테이프(11)를 공급하는 테이프 공급 풀리(28),(28a)와, 상기 테이프 공급 풀리(28),(28a)에서 공급되는 점착 테이프(11)를 취성 재료 기판(1)상으로 밀착시켜 부착하는 테이핑 롤러(22),(22a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필링 장치(32),(32a)는, 취성 재료 기판(1)상에 부착된 점착 테이프(11)를 취성재료 기판면을 따라 젖히면서 벗겨내는 필링 롤러부와, 상기 필링 롤러부에 의해 벗겨진 점착 테이프(11)를 회수하는 점착 테이프 회수 풀리(30),(30a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 취성 재료 기판의 스크라이브용 분진 제거장치.
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