KR101447940B1 - 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치는, 수조 내에 침조된 상태로 매거진이송대에 설치되는 웨이퍼매거진과, 상기 웨이퍼매거진 내에 직립되게 일렬로 정렬 수납된 다수의 웨이퍼군과, 상기 웨이퍼매거진의 전면(前面) 상,하부에 대응 설치되어 노즐에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼를 가분리시키는 워터제트수단과, 상기 웨이퍼매거진의 전면(前面) 내측에 전방측 웨이퍼와 이웃하게 대응 설치된 진공반출벨트의 흡착홀로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 상기 가분리된 전방측 웨이퍼를 흡착 낱장으로 분리시켜 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어로 이송 공급하는 웨이퍼진공반출수단으로 이루어진 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치에 대하여, 상기 워터제트수단에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼를 상기 웨이퍼진공반출수단의 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 이루어지는 전방측 웨이퍼의 흡착 분리과정에서 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 상기 웨이퍼매거진이 설치된 매거진이송대와 함께 상기 웨이퍼매거진을 후방 및 전방으로 왕복 이송시키기 위한 매거진이송수단이 더 구비되되, 상기 매거진이송대의 일측단에 연결 설치된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 종래 수직형태의 웨이퍼 적층방식으로 이루어진 웨이퍼 낱장 분리장치와 같이 중력작용에 의한 최상단의 웨이퍼로부터 최하단까지 작용되는 웨이퍼 무게에 의해 웨이퍼가 파손되거나 크랙이 발생되는 것을 방지함과 아울러, 상기 노즐의 물 분사작용에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼가 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 진공 흡착되는 과정에서 매거진이송수단에 의한 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방으로 이송시켜 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지는 등의 탁월한 효과가 있다.
이러한 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치는, 수조 내에 침조된 상태로 매거진이송대에 설치되는 웨이퍼매거진과, 상기 웨이퍼매거진 내에 직립되게 일렬로 정렬 수납된 다수의 웨이퍼군과, 상기 웨이퍼매거진의 전면(前面) 상,하부에 대응 설치되어 노즐에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼를 가분리시키는 워터제트수단과, 상기 웨이퍼매거진의 전면(前面) 내측에 전방측 웨이퍼와 이웃하게 대응 설치된 진공반출벨트의 흡착홀로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 상기 가분리된 전방측 웨이퍼를 흡착 낱장으로 분리시켜 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어로 이송 공급하는 웨이퍼진공반출수단으로 이루어진 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치에 대하여, 상기 워터제트수단에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼를 상기 웨이퍼진공반출수단의 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 이루어지는 전방측 웨이퍼의 흡착 분리과정에서 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 상기 웨이퍼매거진이 설치된 매거진이송대와 함께 상기 웨이퍼매거진을 후방 및 전방으로 왕복 이송시키기 위한 매거진이송수단이 더 구비되되, 상기 매거진이송대의 일측단에 연결 설치된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 종래 수직형태의 웨이퍼 적층방식으로 이루어진 웨이퍼 낱장 분리장치와 같이 중력작용에 의한 최상단의 웨이퍼로부터 최하단까지 작용되는 웨이퍼 무게에 의해 웨이퍼가 파손되거나 크랙이 발생되는 것을 방지함과 아울러, 상기 노즐의 물 분사작용에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼가 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 진공 흡착되는 과정에서 매거진이송수단에 의한 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방으로 이송시켜 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지는 등의 탁월한 효과가 있다.
Description
본 발명은 솔라 셀 웨이퍼(solar cell wafer) 낱장 분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 수직형태의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치를 수조 내에 수평형태로 배열하되, 웨이퍼매거진 내에 직립되게 일렬로 정렬 수납된 다수의 웨이퍼군으로부터 노즐에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼를 가분리시킴과 동시에 상기 웨이퍼매거진의 전방에 이웃하게 설치된 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 상기 가분리된 전방측 웨이퍼를 흡착하여 분리시키기 위한 워터제트수단과 웨이퍼진공반출수단을 수조 내에 수용된 웨이퍼매거진의 전면(前面) 상,하부 및 내측에 각각 대응 설치하고, 또한 상기 가분리된 전방측 웨이퍼의 진공 흡착에 의한 분리과정에서 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 상기 웨이퍼매거진이 설치되는 매거진이송대의 일측단에 상기 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방 및 전방으로 왕복 이송시키기 위한 매거진이송수단을 연결 설치하여 구성함으로써, 종래 수직형태의 웨이퍼 적층방식으로 이루어진 웨이퍼 낱장 분리장치와 같이 중력작용에 의한 최상단의 웨이퍼로부터 최하단까지 작용되는 웨이퍼 무게에 의해 웨이퍼가 파손되거나 크랙이 발생되는 것을 방지함과 아울러, 상기 노즐의 물 분사작용에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼가 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 진공 흡착되는 과정에서 매거진이송수단에 의한 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방으로 이송시켜 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 한 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 솔라 셀(solar cell)은 다양한 디바이스들을 구동시키기 위한 에너지원으로서 이용되는데, 이는 솔라 방사 또는 조명 광을 전기 에너지로 변환시킨다.
이와 같은 솔라 셀은 반도체로 구성된 기능적인 부분에 pn 접합부 또는 pin 접합부를 갖고 있으며, 통상적으로 알려진 바로 실리콘은 반도체로서 상기 pn 접합부(또는 pin 접합부)를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 이때, 단결정 실리콘의 사용은 광 에너지를 기전력으로 변환하는 효율면에서 양호하지만, 비정질 실리콘은 영역 증대 및 비용 감소 측면에서 유리하다.
한편, 광범위하게 사용되고 있는 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer; 다결정의 실리콘(Si)을 원재료로 하여 만들어진 단결정 실리콘 박판)를 기판으로 하여 솔라 셀 및 상기 솔라 셀을 이용해 집합된 솔라 모듈(solar module)을 제조하게 되는데, 상기 솔라 모듈의 전체 제조과정을 살펴보면, 단결정 성장으로 인한 실리콘 잉곳 제작공정(1단계) → 실리콘 잉곳을 수백 미크론(㎛) 두께로 슬라이싱 공정(2단계) → 슬라이스 된 실리콘 웨이퍼 세척 공정(3단계) → 실리콘 웨이퍼에 도핑 주입 공정(4단계) → 도핑 주입된 실리콘 웨이퍼에 전극선 긋기 공정(5단계) → 솔라 셀 제작 공정(6단계) → 회로 작업 공정(7단계) → 솔라 셀의 라미네이팅 공정(8단계) → 틀 작업 공정(9단계) → 솔라 모듈 제작공정(10단계) 등 총 10단계의 제조공정을 거쳐 솔라 모듈이 제작되게 된다.
그러나, 상기와 같은 솔라 모듈 전체 제조과정 중에서 실리콘 잉곳을 수백 미크론(㎛) 두께로 슬라이싱(Slicing)하여 동일두께의 개별적 실리콘 웨이퍼를 형성함과 동시에 다량의 적층된 상태로 공급되는 실리콘 웨이퍼를 다음 공정인 클리닝공정 즉, 슬라이스 된 실리콘 웨이퍼의 표면에 묻은 미세먼지나 이물질 등을 제거하기 위해 상기 실리콘 웨이퍼를 세척하는 공정으로 이송시키기에 앞서 상기 다량의 적층된 상태로 공급되는 실리콘 웨이퍼를 낱장으로 분리하여 별도의 수납카세트에 층별 수납시키게 되는데, 이때 상기와 같이 다량의 적층된 상태로 공급되는 실리콘 웨이퍼를 별도의 수납카세트에 층별 수납시키는 과정 모두 작업자가 일일이 적층상태의 실리콘 웨이퍼를 낱장으로 분리하여 별도의 수납카세트에 층별 수납시키는 등 수동작업으로 이루어기 때문에 이에 따른 작업자가 상기 작업공정을 수행하는데 있어 매우 번거롭고 불편한 문제점이 있었다.
또한, 상기 작업공정인 실리콘 웨이퍼의 수납카세트 층별 수납방식이 적층상태의 실리콘 웨이퍼를 작업자가 일일이 낱장으로 분리하여 별도의 수납카세트에 층별 수납시키는 수동방식으로 이루어져 있기 때문에 상기 작업공정에 대한 작업속도 및 작업시간이 자연적으로 오래 걸릴 수밖에 없음은 물론, 이를 통한 제품의 생산성 및 경제성 역시 크게 저하될 수밖에 없는 등의 문제점 역시 있었다.
이에, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여, 본 출원인에 의해 선출원되어 공개된 "솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치(특허공개번호 제2010-0076125호)"가 제안되었는데, 이는 침수조의 양측에 승하강이 가능하도록 설치된 승강조립체에 다수의 웨이퍼를 수직형태로 적층시켜 모터 구동에 따른 볼스크류의 회전이송작용을 통해 침수조 내에 수용된 실리콘 웨이퍼를 단계적으로 상승시킴과 동시에 상기 상승되는 웨이퍼의 양측면에 물을 분사하여 1차 세척과 함께 적층상태의 웨이퍼를 한 장씩 낱장으로 분리시키도록 구성된 것이고, 또한 또 다른 웨이퍼 분리장치로서, "웨이퍼 분리 및 반출장치(특허등록번호 제10-1102428호)"도 제안되었는데, 이는 앞서 본 출원인이 제안하였던 수직형태의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치가 아닌 수평형태 즉, 수조 내에 일정깊이 수장되도록 공급대에 웨이퍼다발을 수직 적재하여 공급대가 웨이퍼다발을 전방으로 이송공급케 하되, 상기 공급대 전방의 웨이퍼다발 일측에 수압분출구를 설치하여 이송되는 웨이퍼다발의 선단에 수압으로 웨이퍼다발로부터 일정범위만큼 낱장 웨이퍼로 분리시킴과 동시에 상기 웨이퍼공급장치의 공급대 전방에 낱장 웨이퍼와 마주보도록 수직으로 반출컨베이어를 설치하고, 상기 반출컨베이어와 이송컨베이어 사이에 경사지도록 전달컨베이어를 설치하여 상기 반출컨베이어로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 웨이퍼를 낱장으로 흡착한 상태로 수중에서 수직 상승시켜 수면 위로 반출시킨 다음 상기 전달커베어를 통해 이송컨베이어로 반출된 낱장의 웨이퍼를 이송 공급하는 것으로 구성되어 있다.
여기서, 상기와 같이 기술한 종래 웨이퍼 분리장치 중 본 출원인에 의해 선출원되어 공개된 "솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치(특허공개번호 제2010-0076125호)"의 경우 전술한 바와 같이 침수조의 양측에 승하강이 가능하도록 설치된 승강조립체에 다수의 웨이퍼를 수직형태로 적층시키기 때문에 중력작용에 의한 웨이퍼가 침수조 내에 저장된 물의 표면장력을 통해 완전 밀착되면서 웨이퍼의 양측면에 물을 분사하여도 상기 웨이퍼가 한 장씩 낱장으로 원활하게 분리되지 않고 서로 붙어서 잘 떨어지지 않아 결국에는 2-3장씩 분리되게 되는 단점과 함께, 상기와 같이 수직으로 적층된 상태에서 웨이퍼가 2-3장씩 분리될 경우 작업자가 일일이 수작업으로 분리시켜야 하는 번거로운 문제점이 있으며, 더욱이 상기와 같이 중력작용에 의해 최상단의 웨이퍼로부터 최하단까지 작용되는 무게가 상당하기 때문에 이로 인한 웨이퍼의 파손이나 크랙 발생의 원인이 되게 되는 등의 커다란 문제점이 있었다.
그리고, 또 다른 웨이퍼 분리장치인 "웨이퍼 분리 및 반출장치(특허등록번호 제10-1102428호)의 경우 앞서 기술한 "솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치"와 같이 중력방향인 수직으로 웨이퍼가 적층되는 것이 아니라, 상기 중력에 대한 직각의 수평방향 즉, 수조 내에 일정깊이로 침조되는 공급대에 웨이퍼다발이 직립되게 일렬로 정렬 수납되기 때문에 상기한 "솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치"에서 발생되었던 문제점인 중력작용에 의한 웨이퍼가 완전 밀착되면서 웨이퍼의 양측면에 물을 분사하여도 상기 웨이퍼가 목적한 바데로 한 장씩 낱장으로 원활하게 분리되지 않고 서로 붙어서 잘 떨어지지 않아 결국에는 2-3장씩 분리되게 되는 단점과 함께, 상기와 같이 수직으로 적층된 상태에서 웨이퍼가 2-3장씩 분리될 경우 작업자가 일일이 수작업으로 분리시켜야 하는 번거로움은 물론, 중력작용에 의한 최상단의 웨이퍼로부터 최하단까지 작용되는 웨이퍼 무게에 의해 웨이퍼가 파손되거나 크랙이 발생되는 것을 방지할 수는 있으나, 상기 공급대 전방에 낱장 웨이퍼와 마주보도록 수직으로 설치된 반출컨베이어로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 웨이퍼가 낱장으로 흡착되는 과정에서 웨이퍼다발의 후방에 전,후이송가능하게 설치된 경사형 밀판을 가진 공급대의 이송 가압작용을 통해 상기 웨이퍼다발이 전방으로 이송되는 등 이 또한 수조 내에 저장된 물의 표면장력을 통한 웨이퍼 간에 완전 밀착되면서 상기 공급대 전방의 웨이퍼다발 일측에 설치된 수압분출구를 통해 물을 분사하여도 상기 웨이퍼가 한 장씩 낱장으로 원활하게 분리되지 않고 서로 붙어서 잘 떨어지지 않아 결국에는 2-3장씩 분리되게 되는 단점과 아울러, 상기와 같이 수직으로 적층된 상태에서 웨이퍼가 2-3장씩 분리될 경우 이 또한 작업자가 일일이 수작업으로 분리시켜야 하는 번거로운 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 수조 내에 침조되는 웨이퍼매거진 내에 직립되게 일렬로 정렬 수납된 다수의 웨이퍼군으로부터 노즐에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼를 가분리시킴과 동시에 상기 웨이퍼매거진의 전방에 이웃하게 설치된 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 상기 가분리된 전방측 웨이퍼를 흡착하여 분리시키되, 상기 가분리된 전방측 웨이퍼의 진공 흡착에 의한 분리과정에서 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 상기 웨이퍼매거진이 설치되는 매거진이송대의 일측단에 상기 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방 및 전방으로 왕복 이송시키기 위한 매거진이송수단을 연결 설치하여 구성함에 따라 종래 수직형태의 웨이퍼 적층방식으로 이루어진 웨이퍼 낱장 분리장치와 같이 중력작용에 의한 최상단의 웨이퍼로부터 최하단까지 작용되는 웨이퍼 무게에 의해 웨이퍼가 파손되거나 크랙이 발생되는 것을 방지함과 아울러, 상기 노즐의 물 분사작용에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼가 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 진공 흡착되는 과정에서 매거진이송수단에 의한 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방으로 이송시켜 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 경우 종래 수평형태의 웨이퍼 적층방식으로 이루어진 웨이퍼 낱장 분리장치와 같이 공급대의 이송 가압작용을 통해 웨이퍼다발이 전방으로 이송되면서 수조 내에 저장된 물의 표면장력을 통한 웨이퍼 간에 완전 밀착됨과 동시에 상기 밀착된 웨이퍼에 물을 분사하여도 한 장씩 낱장으로 분리되지 않고 서로 붙어서 2-3장씩 분리되면서 이를 작업자가 일일이 수작업으로 분리시켜야 하는 문제점을 해소하여 웨이퍼매거진 내에 수용된 웨이퍼군에서 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 한 장씩 낱장으로 웨이퍼의 분리가 원활하게 이루어질 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 경우 상기와 같이 매거진이송수단에 의한 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방으로 이송시켜 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 구성됨에 따라 종래 수직형태나 수평형태의 웨이퍼 적층방식으로 이루어진 웨이퍼 낱장 분리장치에 비해 작업공정에 대한 작업속도 및 작업시간을 크게 단축시킴과 동시에 이를 통한 생산성 및 경제성 역시 향상시킬 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치는, 수조 내에 침조된 상태로 매거진이송대에 설치되는 웨이퍼매거진과, 상기 웨이퍼매거진 내에 직립되게 일렬로 정렬 수납된 다수의 웨이퍼군과, 상기 웨이퍼매거진의 전면(前面) 상,하부에 대응 설치되어 노즐에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼를 가분리시키는 워터제트수단과, 상기 웨이퍼매거진의 전면(前面) 내측에 전방측 웨이퍼와 이웃하게 대응 설치된 진공반출벨트의 흡착홀로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 상기 가분리된 전방측 웨이퍼를 흡착 낱장으로 분리시켜 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어로 이송 공급하는 웨이퍼진공반출수단으로 이루어진 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치에 대하여, 상기 워터제트수단에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼를 상기 웨이퍼진공반출수단의 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 이루어지는 전방측 웨이퍼의 흡착 분리과정에서 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 상기 웨이퍼매거진이 설치된 매거진이송대와 함께 상기 웨이퍼매거진을 후방 및 전방으로 왕복 이송시키기 위한 매거진이송수단이 더 구비되되, 상기 매거진이송대의 일측단에 연결 설치된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 수조 내에 침조되는 웨이퍼매거진 내에 직립되게 일렬로 정렬 수납된 다수의 웨이퍼군으로부터 노즐에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼를 가분리시킴과 동시에 상기 웨이퍼매거진의 전방에 이웃하게 설치된 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 상기 가분리된 전방측 웨이퍼를 흡착하여 분리시키되, 상기 가분리된 전방측 웨이퍼의 진공 흡착에 의한 분리과정에서 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 상기 웨이퍼매거진이 설치되는 매거진이송대의 일측단에 상기 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방 및 전방으로 왕복 이송시키기 위한 매거진이송수단을 연결 설치함에 따라 종래 수직형태의 웨이퍼 적층방식으로 이루어진 웨이퍼 낱장 분리장치와 같이 중력작용에 의한 최상단의 웨이퍼로부터 최하단까지 작용되는 웨이퍼 무게에 의해 웨이퍼가 파손되거나 크랙이 발생되는 것을 방지함과 아울러, 상기 노즐의 물 분사작용에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼가 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 진공 흡착되는 과정에서 매거진이송수단에 의한 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방으로 이송시켜 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어질 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.
또한, 종래 수평형태의 웨이퍼 적층방식으로 이루어진 웨이퍼 낱장 분리장치와 같이 공급대의 이송 가압작용을 통해 웨이퍼다발이 전방으로 이송되면서 수조 내에 저장된 물의 표면장력을 통한 웨이퍼 간에 완전 밀착됨과 동시에 상기 밀착된 웨이퍼에 물을 분사하여도 한 장씩 낱장으로 분리되지 않고 서로 붙어서 2-3장씩 분리되면서 이를 작업자가 일일이 수작업으로 분리시켜야 하는 문제점을 해소하여 웨이퍼매거진 내에 수용된 웨이퍼군에서 진공반출벨트로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 한 장씩 낱장으로 웨이퍼의 분리가 원활하게 이루어질 수 있는 등의 효과 역시 있다.
그리고, 상기와 같이 매거진이송수단에 의한 매거진이송대와 함께 웨이퍼매거진을 후방으로 이송시켜 상기 웨이퍼매거진 내에 수납된 웨이퍼군으로부터 전방측 웨이퍼의 완전한 분리가 이루어지도록 구성됨에 따라 종래 수직형태나 수평형태의 웨이퍼 적층방식으로 이루어진 웨이퍼 낱장 분리장치에 비해 작업공정에 대한 작업속도 및 작업시간을 크게 단축시킴과 동시에 이를 통한 생산성 및 경제성 역시 향상시킬 수 있는 효과 등도 있다.
도 1은 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치에 대한 정면도.
도 2는 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 중 웨이퍼진공반출수단과 매거진이송수단의 연결 상태도.
도 3은 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 중 매거진이송대와 웨이퍼매거진의 분해도.
도 4는 도 2에 도시된 웨이퍼진공반출수단의 분해도.
도 5는 도 2에 도시된 매거진이송수단의 분해도.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치의 작동과정을 나타낸 상태도.
도 2는 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 중 웨이퍼진공반출수단과 매거진이송수단의 연결 상태도.
도 3은 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 중 매거진이송대와 웨이퍼매거진의 분해도.
도 4는 도 2에 도시된 웨이퍼진공반출수단의 분해도.
도 5는 도 2에 도시된 매거진이송수단의 분해도.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치의 작동과정을 나타낸 상태도.
본 발명의 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치(이하, 웨이퍼 낱장 분리장치라 함)를 첨부된 도면과 대비하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치에 대한 정면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 중 웨이퍼진공반출수단과 매거진이송수단의 연결 상태도를 나타낸 것이다.
또한, 도 3은 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 중 매거진이송대와 웨이퍼매거진의 분해도를 나타낸 것이고, 도 4는 도 2에 도시된 웨이퍼진공반출수단의 분해도를 나타낸 것이며, 도 5는 도 2에 도시된 매거진이송수단의 분해도를 나타낸 것이다.
본 발명의 웨이퍼 낱장 분리장치(1)는, 솔라 셀 웨이퍼 즉, 실리콘 웨이퍼를 이용한 솔라 모듈(solar module) 전체 제조과정의 일부분인 솔라 셀 웨이퍼의 제조공정 중 고순도로 정제된 실리콘액을 회전시키면서 특정방향의 단결정으로 성장시켜 형성된 실리콘 잉곳(Ingot)을 수백 미크론(㎛) 즉, 180 - 220 미크론(㎛)의 두께로 슬라이싱(Slicing)함과 동시에 다량의 적층된 상태로 공급되는 웨이퍼를 클리닝(Cleaning)공정으로 이송시키기에 앞서 상기 적층상태의 실리콘 웨이퍼를 자동방식의 기계적 장치를 이용해 보다 간편하게 낱장으로 분리하여 웨이퍼매거진(15)에 수납시키는데 사용되는 장치로서, 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이 크게 수조(10) 내에 침조된 상태로 매거진이송대(11)에 설치되는 웨이퍼매거진(15)과; 상기 웨이퍼매거진(15) 내에 직립되게 일렬로 정렬 수납된 다수의 웨이퍼군(Wt)과; 상기 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 상,하부에 대응 설치되어 노즐(23)에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군(Wt)으로부터 전방측 웨이퍼(W1)를 가분리시키는 워터제트수단(20)과; 상기 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 내측에 전방측 웨이퍼(W1)와 이웃하게 대응 설치된 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 상기 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 흡착 낱장으로 분리시켜 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어(C)로 이송 공급하는 웨이퍼진공반출수단(30)과; 상기 매거진이송대(11)의 일측단에 연결 설치되며, 상기 워터제트수단(20)에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 상기 웨이퍼진공반출수단(30)의 진공반출벨트(35)로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 이루어지는 전방측 웨이퍼(W1)의 흡착 분리과정에서 상기 웨이퍼매거진(15) 내에 수납된 웨이퍼군(Wt)으로부터 전방측 웨이퍼(W1)의 완전한 분리가 이루어지도록 상기 웨이퍼매거진(15)이 설치된 매거진이송대(11)와 함께 상기 웨이퍼매거진(15)을 후방 및 전방으로 왕복 이송시키기 위한 매거진이송수단(40)을 포함하여 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 웨이퍼 낱장 분리장치(1) 중 웨이퍼매거진(15)이 안착 고정되는 상기 매거진이송대(11)의 경우 도 3에 도시한 바와 같이 전체형상이 "T"자 형상의 사각판상으로 형성됨과 동시에 이의 바닥면에는 살빼기 및 부력감쇄를 위해 사각형태의 관통홀(12)이 형성되어 있고, 상기 매거진이송대(11)의 상부에는 사각 프레임 구조로 이루어진 웨이퍼매거진(15)의 바닥판(15a)을 정위치에 안착 고정시키기 위한 고정블럭(14) 즉, 상기 바닥판의 전방측 모서리부에 고정되는 "ㄱ"자 형태와, 상기 바닥판의 양측면 후방에 고정되는 일자형태로 각각 형성된 고정블럭(14)이 볼트 고정되어 있으며, 상기 매거진이송대(11)의 상부 후단에는 매거진이송수단(40)의 작동에 의해 매거진이송대(11)와 함께 웨이퍼매거진(15)이 후방 및 전방으로 왕복 이송되도록 상기 매거진이송수단(40)과 연결하기 위한 암나사 형태의 결합홀(13)이 관통 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 낱장 분리장치(1) 중 상기 웨이퍼매거진(15)의 경우 바닥판(15a) 좌우 양측에 요(凹) 형태의 안착블록홈(16)을 형성하여 여기에 수용되는 웨이퍼군(Wt)의 하단이 파손되는 것을 방지하기 위한 안착레일(16a)이 설치됨과 동시에 각 측벽 중앙 및 모서리부가 절개 형성되면서 상부가 개방된 함체 형태의 통상적 구조로 이루어져 있으며, 상기 웨이퍼매거진(15)의 바닥판(15a) 후방 중앙에는 고정블럭(14)을 통해 전방측 모서리부와 양측면이 지지된 상태로 매거진이송대(11)에 안착되는 웨이퍼매거진(15) 내에 수용된 웨이퍼군이 유동되는 것을 방지하기 위하여 사각형태의 후방고정블럭(17)이 나사 고정되어 있다.
미 설명 부호 "16b" 는 웨이퍼매거진(15)의 바닥판(15a) 중앙에 형성된 슬라이드결합홈(16b)을 나타낸 것이고, "18" 은 후방고정블록(17)을 관통하여 설치되는 손잡이노브(18)를 나타낸 것이며, "19" 는 웨이퍼매거진(15)의 바닥판(15a) 중앙에 형성된 슬라이드결합홈(16b)에 결합됨과 동시에 상기 손잡이노브(18)의 하단에 체결되어 슬라이드 이송작용과 함께 상기 손잡이노브(18)의 조임시 상기 슬라이드결합홈(16b)에서 상승 밀착되어 상기 후방고정블럭(17) 자체를 고정시키는 역할을 하는 슬라이드체(19)를 나타낸 것이다.
또한, 미 설명 부호 "S" 는 워터제트수단(20)에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 감지하거나 또는 매거진이송수단(40)에 의해 매거진이송대(11)와 함께 전,후왕복이송되는 웨이퍼매거진(15)에 수용된 웨이퍼군(Wt)의 전방측 웨이퍼(W1)를 감지하여 웨이퍼진공반출수단(30)이 작동되도록 하는 웨이퍼근접센서(S)를 나타낸 것이다.
그리고, 본 발명의 웨이퍼 낱장 분리장치(1) 중 상기 워터제트수단(20)의 경우 앞서 기술한 바와 같이 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 상,하부에 대응되게 설치되어 노즐(23)에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군(Wt)으로부터 전방측 웨이퍼(W1)를 가분리시키는 요소로서, 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 상,하부에 각기 대응되도록 수조(10)의 양측벽 상,하부에 노즐블록(22)을 설치 고정시키기 위한 "L"자 형태의 고정브라켓(21)과; 상기 고정브라켓(21)에 의해 지지 고정되며, 웨이퍼매거진(15) 내에 상호 밀착된 상태로 수용된 다수의 웨이퍼군(Wt) 전방측 양측면에 물을 분사하여 상기 웨이퍼군(Wt)으로부터 전방측 웨이퍼(W1)를 가분리시킬 수 있게 전면(前面) 하단에 장방형 또는 원형형태의 노즐(23)이 구비된 중공의 노즐블록(22)과; 상기 노즐블록(22)의 상단에 설치 고정되며, 연결관(미도시)을 통해 별도의 급수펌프(미도시)와 연결되어 상기 급수펌프로부터 노즐블록(22) 내부로 물을 공급하는 급수포트(24)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기한 워터제트수단(20)의 경우 전술한 바와 같은 구성요소로 구성될 수도 있지만, 본 출원인에 의해 선출원되어 공개된 "솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치(특허공개번호 제2010-0076125호)"의 구성요소 중 물분사조립체의 구성방식을 적용할 수도 있음을 미리 밝혀둔다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 낱장 분리장치(1) 중 상기 웨이퍼진공반출수단(30)의 경우 앞서 기술한 바와 같이 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 내측에 전방측 웨이퍼(W1)와 이웃하게 대응 설치된 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 상기 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 흡착 낱장으로 분리시켜 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어(C)로 이송 공급하는 요소로서, 도 4에 도시한 바와 같이 회전 구동되는 모터(31); 및 상기 모터(31)의 회전축에 연결되는 구동롤러(32)와; 상기 구동롤러(32)와 이웃하게 설치되는 종동롤러(33)와; 상기 구동롤러(32)와 종동롤러(33)를 지지하면서 하나의 유닛 형태로 형성하도록 상기 구동롤러(32)와 종동롤러(33)의 각 양단에 설치 고정되는 지지판(34)과; 상기 구동롤러(32)와 종동롤러(33)를 폐곡선 형태로 연결하며, 워터제트수단(20)에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 대응 흡착하여 반출토록 면상에 진공포트(37)와 연통되는 흡착홀(35a)이 관통된 진공반출벨트(35)와; 상기 종동롤러(33) 중 전방측 상,하부종동롤러(33a,33b) 사이에 수직으로 위치되며, 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)과 대응되는 위치에 흡입홀(36a)이 관통된 진공포트고정판(36)과; 상기 흡입홀(36a)과 상호 연통되도록 진공포트고정판(36)의 후면에 설치 고정되며, 연결관(미도시)을 통해 별도의 진공펌프(미도시)와 연결되어 상기 진공펌프의 구동을 통해 진공포트고정판(36)의 흡입홀(36a)을 거쳐 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)에 진공 흡입력이 발생되도록 하는 진공포트(37)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 웨이퍼진공반출수단(30)을 이루는 구성요소 중 모터(31), 구동롤러(32), 종동롤러(33), 지지판(34), 진공포트(37) 등에 대해서는 일반적으로 많이 사용되는 통상적 구조로 이루어져 있기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 진공반출벨트(35)의 경우 고무재나 합성수지재로 형성되어 있으며, 워터제트수단(20)에 의해 웨이퍼군(Wt)으로부터 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 대응 흡착하여 반출되도록 상기 진공반출벨트(35)의 면상에 진공포트(37)와 연통되는 흡착홀(35a)이 관통됨과 아울러, 상기 진공반출벨트(35)를 통해 구동롤러(32)와 연동 회전토록 연결된 다수의 종동롤러(33) 중 전방측에 위치한 상,하부종동롤러(33a,33b) 사이에 수직으로 위치 고정된 진공포트고정판(36)을 통과하는 과정에서 발생되는 진공 흡입력 즉, 상기 진공반출벨트(35)의 면상에 진공포트(37)와 연통되는 흡착홀(35a)에 형성되는 진공 흡입력을 통해 상기 워터제트수단(20)에 의해 웨이퍼군(Wt)으로부터 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)가 상기 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)이 형성된 위치에 흡착된 상태로 웨이퍼매거진(15)으로부터 수직으로 반출되어 상기 상부종동롤러(33a)까지 이송되게 되고, 상기와 같이 상부종동롤러(33a)까지 반출 이송된 웨이퍼는 상기 진공반출벨트(35)의 연속되는 회전이송작용을 통해 진공포트고정판(36)의 진공 흡착 범위를 벗어나면서 웨이퍼가 반출상태인 수직상태에서 분리되어 상기 전방측 상부종동롤러(33a)부터 출구측인 후방측 종동롤러(33c)까지인 경사이송구간의 진공반출벨트(35)에 안착된 상태로 이송될 때 물의 표면장력을 통한 상기 진공반출벨트(35)와 웨이퍼 간에 미세 점착력이 발생하게 되면서 표면적이 넓고 얇으며 가벼운 웨이퍼는 상기 진공반출벨트(35) 면에 점착된 상태로 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어(C)로 이송 공급되게 된다.
또한, 상기 진공포트고정판(36)의 경우 전체형상이 사각플레이트 형태로 형성됨과 동시에 앞서 기술한 바와 같이 다수의 종동롤러(33) 중 전방측 상,하부종동롤러(33a,33b) 사이에 수직으로 위치 고정되게 되는데, 이때 상기 진공포트고정판(36)은 구동롤러(32)와 종동롤러(33)의 각 양단을 지지토록 설치된 2개의 지지판(34)의 전면(前面)측 단부에 볼트 고정됨과 아울러, 상기 진공포트고정판(36)에는 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)과 대응되는 위치에 진공포트(37)를 고정하면서 상기 진공포트(37)와 연통되는 흡입홀(36a)이 관통 형성되어 있다.
한편, 본 발명의 웨이퍼 낱장 분리장치(1) 중 상기 매거진이송수단(40)의 경우 수조(10)의 일측면에 고정된 상태로 매거진이송대(11)의 일측단에 연결 설치되어 워터제트수단(20)에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 웨이퍼진공반출수단(30)의 진공반출벨트(35)로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 이루어지는 전방측 웨이퍼(W1)의 흡착 분리과정에서 상기 웨이퍼매거진(15) 내에 수납된 웨이퍼군(Wt)으로부터 전방측 웨이퍼(W1)의 완전한 분리가 이루어지도록 상기 웨이퍼매거진(15)이 설치된 매거진이송대(11)와 함께 상기 웨이퍼매거진(15)을 후방 및 전방으로 왕복 이송시키는 요소로서, 도 5에 도시한 바와 같이 매거진이송대(11)의 상부 후단 양측에 나선 결합에 의해 연결되는 연결봉(45)과; 상기 연결봉(45)의 상단에 나선 결합되는 "ㄷ"자 형태의 연결바(44)와; 상기 연결바(44)의 일측단에 고정되도록 중앙에 암나사홀이 형성된 사각블럭형태의 너트부재(43)와; 상기 너트부재(43)와 나선 결합된 상태로 일단이 모터(41)의 회전축에 연결되는 볼스크류(42)와; 상기 볼스크류(42)의 회전력과 대응되어 연동되는 나사이송작용을 통해 상기 볼스크류(42)를 따라 너트부재(43)의 전후왕복이송이 이루어지도록 상기 볼스크류(42)에 회전력을 부여하는 모터(41)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 연결봉(45)의 경우 모터(41) 구동을 통해 회전하는 볼스크류(42)와 나선 결합되어 상기 볼스크류(42)의 회전력을 통해 전후로 왕복이송되는 너트부재(43)의 이송력을 매거진이송대(11)에 전달하여 상기 너트부재(43)와 동일방향으로 왕복이송토록 하는 요소로서, 전체형상이 원형봉으로 이루어져 있으며, 그 상,하 양단에는 상기 매거진이송대(11)의 상부 후단 양측에 형성된 암나사 형태의 결합홀(13)과 상기 연결바(44)의 "ㄷ"자 형상 중 수평측바의 일측에 형성된 암나사 형태의 결합홀(44a)에 각각 나선 결합되도록 숫나사 형태의 결합돌부(46a,46b)가 각각 형성되어 있다.
또한, 상기 연결바(44)의 경우 연결봉(45)의 상단과 나선 결합되어 상기 연결봉(45)의 상단을 지지하는 요소로서, 전체형상이 "ㄷ"자 형태 즉, 손잡이가 구비된 일반적인 톱대의 모양과 동일형태로 형성되어 있으며, 전술한 바와 같이 상기 연결바(44)의 "ㄷ"자 형상 중 수평측바의 일측에는 연결바(44)의 상단에 형성된 숫나사 형태의 결합돌부(46a)와 상호 나선 결합되기 위한 암나사 형태의 결합홀(44a)이 양측으로 이격 형성되어 있다.
그리고, 상기 매거진이송수단(40)을 이루는 구성요소 중 모터(41), 볼스크류(42), 너트부재(43)의 경우 상기 모터(41) 구동을 통해 회전하는 볼스크류(42)와 나선 결합된 너트부재(43)가 볼스크류(42)의 회전력을 통해 왕복이송되면서 웨이퍼매거진(15)이 장착된 매거진이송대(11)에 상기 너트부재(43)의 이송력이 전달되어 상기 매거진이송대(11)가 너트부재(43)와 동일방향으로 왕복이송되도록 하는 등 이는 통상적인 전동방식의 구성요소로서, 이에 대한 상세한 설명 또한 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 웨이퍼 낱장 분리장치(1)에 대한 작동과정을 첨부된 도면과 대비하여 보다 바람직한 실시예로서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치의 작동과정을 나타낸 상태도이다.
먼저, 본 발명의 웨이퍼 낱장 분리장치(1) 중 수조(10) 내의 매거진이송대(11) 상단에 다수의 웨이퍼군(Wt)이 직립되게 일렬로 정렬 수납된 웨이퍼매거진(15)을 침조시켜 안착시킨 상태에서 상기 웨이퍼 낱장 분리장치(1)를 작동시키게 되면, 도 6a에 도시한 바와 같이 상기 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 양측에 상,하부 2개씩 각각 대응 설치된 워터제트수단(20)의 노즐블록(22) 즉, 급수포트(24)와 연결관을 통해 별도의 급수펌프와 연결된 노즐블록(22)의 전면(前面) 하단에 형성된 노즐(23)로부터 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군(Wt)이 수납된 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 양측으로 물이 분사되게 되고, 상기와 같은 노즐(23)의 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군(Wt)으로부터 전방측 웨이퍼(W1)가 가분리되게 된다.
여기서, 상기 웨이퍼매거진(15)에 수납된 웨이퍼의 경우 노즐블록(22)의 노즐(23)을 통해 분사된 물에 의해 표면에 묻어 있는 미세먼지나 이물질들을 제거하는 등의 부수적인 세척과정이 동시에 이루어지게 된다.
그리고, 상기와 같이 워터제트수단(20)에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군(Wt)으로부터 전방측 웨이퍼(W1)가 가분리되게 되면, 도 6b에 도시한 바와 같이 상기 웨이퍼매거진(15)의 전방에 위치된 웨이퍼진공반출수단(30) 즉, 상기 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 내측에 전방측 웨이퍼(W1)와 이웃하게 대응 설치됨과 동시에 흡입홀(36a)이 관통된 진공포트고정판(36)의 후면에 설치된 진공포트(37)와 연결관을 통해 별도의 진공펌프와 연결된 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)로부터 진공 흡입력이 작용되게 되고, 상기와 같이 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)에 의한 진공 흡입작용을 통해 상기 워터제트수단(20)에 의한 물 분사작용에 따라 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군(Wt)으로부터 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 흡착하게 된다.
이때, 상기와 같이 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)로부터 작용되는 진공 흡입작용을 통해 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)가 흡착되게 되면, 도 6c에 도시한 바와 같이 상기 흡착된 전방측 웨이퍼(W1)와 나머지 웨이퍼군(Wt)의 완전한 분리가 이루어질 수 있도록 상호 체결되는 연결봉(45)과 연결바(44)에 의해 상기 매거진이송대(11)의 상부 후단에 연결 설치된 매거진이송수단(40) 즉, 모터(41) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(42)의 회전력과 대응되어 나사이송작용을 통해 직선이송되는 너트부재(43)의 전후왕복이송력, 그 중에서도 후방이송력을 상기 너트부재(43)와 매거진이송대(11)를 연결하는 연결봉(45)과 연결바(44)를 통해 상기 매거진이송대(11)에 전달하게 되고, 상기와 같이 연결봉(45)과 연결바(44)를 통해 너트부재(43)의 이송작용이 전달된 매거진이송대(11)는 상기 너트부재(43)와 동일방향인 후방으로 웨이퍼매거진(15)과 함께 이송되면서 흡착된 전방측 웨이퍼(W1)와 나머지 웨이퍼군(Wt) 사이에 공간이 발생하면서 완전한 분리가 이루어지게 된다.
이와 같이 매거진이송수단(40)에 의해 나머지 웨이퍼군(Wt)으로부터 완전히 분리된 상태로 웨이퍼진공반출수단(30)의 진공반출벨트(35) 흡착홀(35a)에 흡착된 낱장의 전방측 웨이퍼(W1)는 도 6d에 도시한 바와 같이 모터(31) 구동에 의해 회전하는 구동롤러(32)의 회전력을 종동롤러(33) 측에 전달하여 상기 종동롤러(33) 역시 구동롤러(32)와 동일방향으로 회전되도록 상기 구동롤러(32)와 종동롤러(33)를 연결하는 진공반출벨트(35)의 회전작용을 통해 흡착된 낱장의 전방측 웨이퍼(W1)를 웨이퍼매거진(15)로부터 수직으로 반출시킴과 동시에 상기 구동롤러(32)와 연동 회전토록 연결된 다수의 종동롤러(33) 중 전방측에 위치한 상부종동롤러(33a)까지 이송되게 되고, 상기와 같이 상부종동롤러(33a)까지 반출 이송된 웨이퍼(W1)는 상기 진공반출벨트(35)의 연속되는 회전이송작용을 통해 진공포트고정판(36)의 진공 흡착 범위를 벗어나면서 웨이퍼(W1)가 반출상태인 수직상태에서 상단 일부분이 진공 해제와 함께 진공반출벨트(35)로부터 점차 분리되게 된다.
그리고, 상기와 같이 진공 해제에 의해 점차적으로 분리되는 웨이퍼(W1)는 중력작용에 의해 상기 전방측 상부종동롤러(33a)부터 출구측인 후방측 종동롤러(33c)까지인 경사이송구간의 진공반출벨트(35)에 다시 안착되면서 상기 웨이퍼진공반출수단(30)의 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어(C)로 웨이퍼를 이송 공급하게 되는데, 이때 상기와 같이 중력작용에 의해 경사이송구간의 진공반출벨트(35)에 웨이퍼(W1)가 다시 안착되어 출구측인 후방측 종동롤러(33c)까지 이송될 때 물의 표면장력을 통한 상기 진공반출벨트(35)와 표면적이 넓고 얇으며 가벼운 웨이퍼(W1) 간에 미세 점착력이 발생하게 되면서 상기 진공반출벨트(35) 면에 점착된 상태로 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어(C) 측으로 이송 공급되게 된다.
그리고, 상기와 같이 진공반출벨트(35) 면에 점착된 상태로 출구측인 후방측 종동롤러(33c)까지 이송되는 웨이퍼(W1)는 도 6e에 도시한 바와 같이 연속되는 진공반출벨트(35)의 이송작용을 통해 상기 웨이퍼진공반출수단(30)의 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어(C)로 이송됨과 동시에 상기 웨이퍼이송컨베이어(C)의 이송작용에 따라 일부분이 파손되거나 크랙이 발생된 불량 웨이퍼를 선별하는 선별구역(3)을 통과하여 최종 웨이퍼매거진(미도시)까지 이송되게 되고, 이와 더불어 도 6c와 같이 상기 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)에 흡착된 전방측 웨이퍼(W1)와 나머지 웨이퍼군(Wt)의 완전한 분리를 이루기 위해 모터(41) 구동에 의해 회전하는 볼스크류(42)의 회전력과 대응되어 나사이송작용을 통해 후방으로 직선이송된 너트부재(43)를 다시 전방 즉, 다음 순서의 전방측 웨이퍼(W1)와 근접되게 이송시키는 등 상기와 같은 일련의 과정들을 반복함으로써, 최종 웨이퍼매거진 내에 낱장으로 분리 선별된 웨이퍼(W1)가 일렬로 정렬 수납되게 된다.
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1. 웨이퍼 낱장 분리장치 10. 수조
11. 매거진이송대 12. 관통홀
13, 44a. 결합홀 14. 고정블럭
15. 웨이퍼매거진 16. 안착블록홈
17. 후방고정블럭 20. 워터제트수단
21. 고정브라켓 22. 노즐블록
23. 노즐 24. 급수포트
30. 웨이퍼진공반출수단 31, 41. 모터
32. 구동롤러 33. 종동롤러
33a. 전방측 상부종동롤러 33b. 전방측 하부종동롤러
33c. 후방측 종동롤러 34. 지지판
35. 진공반출벨트 35a. 흡착홀
36. 진공포트고정판 36a. 흡입홀
37. 진공포트 40. 매거진이송수단
42. 볼스크류 43. 너트부재
44. 연결바 45. 연결봉
46a. 46b. 결합돌부 C. 웨이퍼이송컨베이어
Wt. 웨이퍼군 W1. 전방측 웨이퍼
11. 매거진이송대 12. 관통홀
13, 44a. 결합홀 14. 고정블럭
15. 웨이퍼매거진 16. 안착블록홈
17. 후방고정블럭 20. 워터제트수단
21. 고정브라켓 22. 노즐블록
23. 노즐 24. 급수포트
30. 웨이퍼진공반출수단 31, 41. 모터
32. 구동롤러 33. 종동롤러
33a. 전방측 상부종동롤러 33b. 전방측 하부종동롤러
33c. 후방측 종동롤러 34. 지지판
35. 진공반출벨트 35a. 흡착홀
36. 진공포트고정판 36a. 흡입홀
37. 진공포트 40. 매거진이송수단
42. 볼스크류 43. 너트부재
44. 연결바 45. 연결봉
46a. 46b. 결합돌부 C. 웨이퍼이송컨베이어
Wt. 웨이퍼군 W1. 전방측 웨이퍼
Claims (4)
- 수조(10) 내에 침조된 상태로 매거진이송대(11)에 설치되는 웨이퍼매거진(15)과, 상기 웨이퍼매거진(15) 내에 직립되게 일렬로 정렬 수납된 다수의 웨이퍼군(Wt)과, 상기 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 상,하부에 대응 설치되어 노즐(23)에 의한 물 분사작용을 통해 상호 밀착된 다수의 웨이퍼군(Wt)으로부터 전방측 웨이퍼(W1)를 가분리시키는 워터제트수단(20)과, 상기 웨이퍼매거진(15)의 전면(前面) 내측에 전방측 웨이퍼(W1)와 이웃하게 대응 설치된 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)로부터 작용되는 진공 흡입력을 통해 상기 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 흡착 낱장으로 분리시켜 출구측에 위치된 웨이퍼이송컨베이어(C)로 이송 공급하는 웨이퍼진공반출수단(30)으로 이루어진 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치(1)에 있어서,
상기 매거진이송대(11)의 일측단에 연결 설치되며, 상기 워터제트수단(20)에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 상기 웨이퍼매거진(15) 내에 수납된 웨이퍼군(Wt)으로부터 완전히 분리시키기 위해 상기 웨이퍼매거진(15)이 설치된 매거진이송대(11)와 함께 상기 웨이퍼매거진(15)을 후방 및 전방으로 왕복 이송시키기 위한 매거진이송수단(40)이 더 구비되며,
상기 매거진이송대(11)의 상부에는 상기 웨이퍼매거진(15)의 바닥판(15a)을 정위치에 안착 고정시키기 위한 고정블럭(14)이 각각 볼트 고정되고, 상기 매거진이송대(11)의 상부 후단에는 상기 매거진이송수단(40)과 연결하기 위한 암나사 형태의 결합홀(13)이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 매거진이송수단(40)은 상기 매거진이송대(11)의 상부 후단 양측에 나선 결합에 의해 연결되는 연결봉(45)과;
상기 연결봉(45)의 상단에 나선 결합되는 "ㄷ"자 형태의 연결바(44)와;
상기 연결바(44)의 일측단에 고정되는 너트부재(43)와;
상기 너트부재(43)와 나선 결합된 상태로 일단이 모터(41)의 회전축에 연결되는 볼스크류(42)와;
상기 볼스크류(42)의 회전력과 대응되어 연동되는 나사이송작용을 통해 상기 볼스크류(42)를 따라 너트부재(43)의 전후왕복이송이 이루어지도록 상기 볼스크류(42)에 회전력을 부여하는 모터(41)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼진공반출수단(30)은 회전 구동되는 모터(31); 및 상기 모터(31)의 회전축에 연결되는 구동롤러(32)와;
상기 구동롤러(32)와 이웃하게 설치되는 종동롤러(33)와;
상기 구동롤러(32)와 종동롤러(33)를 지지하면서 하나의 유닛 형태로 형성하도록 상기 구동롤러(32)와 종동롤러(33)의 각 양단에 설치 고정되는 지지판(34)과;
상기 구동롤러(32)와 종동롤러(33)를 폐곡선 형태로 연결하며, 워터제트수단(20)에 의해 가분리된 전방측 웨이퍼(W1)를 대응 흡착하여 반출토록 면상에 진공포트(37)와 연통되는 흡착홀(35a)이 관통된 진공반출벨트(35)와;
상기 종동롤러(33) 중 전방측 상,하부종동롤러(33a,33b) 사이에 수직으로 위치되며, 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)과 대응되는 위치에 흡입홀(36a)이 관통된 진공포트고정판(36)과;
상기 흡입홀(36a)과 상호 연통되도록 진공포트고정판(36)의 후면에 설치 고정되며, 연결관을 통해 별도의 진공펌프와 연결되어 상기 진공펌프의 구동을 통해 진공포트고정판(36)의 흡입홀(36a)을 거쳐 진공반출벨트(35)의 흡착홀(35a)에 진공 흡입력이 발생되도록 하는 진공포트(37)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130055813A KR101447940B1 (ko) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130055813A KR101447940B1 (ko) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101447940B1 true KR101447940B1 (ko) | 2014-10-14 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020130055813A KR101447940B1 (ko) | 2013-05-16 | 2013-05-16 | 진공 흡착 및 분리 기능을 갖는 솔라 셀 웨이퍼 낱장 분리장치 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101447940B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109065473A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-21 | 天长市百盛半导体科技有限公司 | 一种自动上料的流动式太阳能电池晶体硅清洗设备 |
| CN109132547A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-01-04 | 上海釜川自动化设备有限公司 | 单面制绒分片装置及其使用方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100104068A (ko) * | 2009-03-16 | 2010-09-29 | 주식회사 에스에프에이 | 태양전지용 웨이퍼의 분리 및 이송 장치 |
| WO2012005344A1 (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | 株式会社エクサ | ウエハ分離装置、ウエハ分離搬送装置、ウエハ分離方法、ウエハ分離搬送方法及び太陽電池用ウエハ分離搬送方法 |
-
2013
- 2013-05-16 KR KR1020130055813A patent/KR101447940B1/ko active IP Right Grant
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