KR101692113B1 - 주름상자 기구 및 그것을 구비한 기판 절단 장치 및 장치 - Google Patents

주름상자 기구 및 그것을 구비한 기판 절단 장치 및 장치 Download PDF

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Abstract

반복 신축에 대한 내구성이 우수한 주름상자 기구를 제공한다.
제1 볼록 접음선(R1)과, 제1 볼록 접음선(R1)에 굴절점(a)을 거쳐 일직선형으로 연속하는 제2 볼록 접음선(R2)과, 인접하는 굴절점끼리를 잇는 제3 볼록 접음선(R3)과, 제1 볼록 접음선(R1) 사이에 평행하게 형성되어 제3 볼록 접음선(R3)의 중점(c)에 접속되는 제1 오목 접음선(V1)과, 제2 볼록 접음선(R2) 사이에 평행하게 형성되는 제2 오목 접음선(V2)과, 제2 오목 접음선(V2)의 내방단(b)과 제3 볼록 접음선(R3)의 중점(c)에 걸쳐 형성되는 제4 볼록 접음선(R4)과, 굴절점(a)과 제2 오목 접음선(V2)의 내방단(b)에 걸쳐 형성되는 제3 오목 접음선(V3)을 구비하고, 제3, 제4 볼록 접음선(R3, R4), 및, 제3 오목 접음선(V3)에 의해 둘러싸인 절입부(12)가, 주름상자 압축에 따라 제2 면주름상자부(10S)의 내부에 접어 넣어지며, 제4 볼록 접음선(R4)의 길이를 제3 볼록 접음선(R3)의 길이보다 크게 설정하고 있다.

Description

주름상자 기구 및 그것을 구비한 기판 절단 장치 및 장치{BELLOWS MECHANISM, AND SUBSTRATE CUTTING APPARATUS AND DEVICE COMPRISING THE BELLOWS MECHANISM}
본 발명은 각종 기계 가공 장치에 있어서의 가동 부위와 고정 부위에 걸쳐 장비되는 방수용 혹은 방진용의 주름상자 기구 및 그것을 구비한 기판 절단 장치및 장치에 관한 것이다.
기계 가공 장치의 일례인 기판 절단 장치(다이싱 장치)는, 절삭 가공 부분에 절삭수를 공급하면서 절단 처리를 행하기 때문에, 비산한 절삭수나 절삭 가루가 장치 내부에 들어가는 것을 방지하기 위한 방수 방진 구조가 구비된다. 예컨대, 특허문헌 1에 제시되어 있는 기판 절단 장치에 있어서는, 기판(반도체 웨이퍼)이 유지되는 척 테이블을 구비한 가동대를 볼 나사를 이용하여 수평으로 왕복 이동시키도록 구성하며, 가동대와 고정대 프레임에 걸쳐 주름상자 기구를 장착하여, 나사 이송 구동 기구 등을 주름상자 기구로 위요하도록 하고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성7-156039호 공보
종래의 주름상자 기구를 구성하는 시트재(11)의 전개 평면도가 도 11에 도시되어 있다. 이 시트재(11)에는, 제1 볼록 접음선(R1)이, 주름상자의 신축 방향으로 일정 간격을 가지고 형성되며, 제2 볼록 접음선(R2)이 제1 볼록 접음선(R1)에 굴절점(a)을 거쳐 일련으로 형성되고, 또한, 주름상자의 신축 방향으로 인접하는 굴절점(a)끼리가, 일직선형의 제3 볼록 접음선(R3)으로 연결되어 있다. 주름상자의 신축 방향으로 인접하는 제1 볼록 접음선(R1) 사이의 중앙 위치에, 제1 오목 접음선(V1)이 형성되며, 주름상자의 신축 방향으로 인접하는 제2 볼록 접음선(R2) 사이의 중앙 위치에, 제2 오목 접음선(V2)이 시트단으로부터 미리 정해진 길이에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 제2 오목 접음선(V2)의 내방단(b)과 제3 볼록 접음선(R3)의 중점(c)에 걸쳐 제4 볼록 접음선(R4)이 형성되며, 제2 오목 접음선(V2)의 내방단(b)과 굴절점(a)에 걸쳐 제3 오목 접음선(V3)이 제3 볼록 접음선(R3)에 대하여 45도의 경사를 가지고 형성되어 있다.
도 12, 도 13에 도시하는 바와 같이, 시트재(11)를 각 접음선(R1∼R3, V1∼V3)을 따라 절곡하여 제1 면주름상자부(10U)와 제2 면주름상자부(10S)를 형성하면, 제2 면주름상자부(10S)의 상단부에, 제4 볼록 접음선(R4)을 능선으로 하여 절입된 직각 삼각 형상의 절입부(12)가 주름상자의 신축 방향으로 한쌍 형성되어, 이 절입부(12)가 제1 면주름상자부(10U)의 외단부에 전후 및 하방으로부터 덮인 상태로 주름상자 기구의 신축에 따라 변형되게 된다.
상기 사양의 접음선을 구비한 주름상자 기구의 신축 작동이 도 14에 도시되어 있다. 이 도면은, 굴절점(a), 내방단(b), 중점(c)을 단순히 전후 방향으로 평행 이동시켜 작도한 것이다. 또한 도면 중, a', b', c'는, 이동 도중의 굴절점(a), 내방단(b), 중점(c)을 나타내고 있다.
주름상자를 가장 압축한 상태에서는, 제2 면주름상자부(10S)의 상단부에 형성되는 직각 삼각 형상의 절입부(12)의 능선, 즉, 제4 볼록 접음선(R4)은 제1 면주름상자부(10U)에 있어서의 오목부 바닥선[제1 오목 접음선(V1)]의 하방에 평행하게 중복되지만, 주름상자의 신전에 따라 절입부(12)의 능선[제4 볼록 접음선(R4)]은 외측 상향으로 경사해 간다. 그리고, 도 14의 (b)에서 도시되는 정면도 상에서는, 작도 상(이론 상), 내방단(b)과 중점(c)의 거리, 즉, 절입부(12)의 능선[제4 볼록 접음선(R4)]은 주름상자가 신전될수록 짧아진다. 실제로는, 주름상자가 신전될수록 절입부(12)의 능선[제4 볼록 접음선(R4)]은 압축 응력을 받게 되어, 능선[제4 볼록 접음선(R4)] 주변의 시트재가 휘어짐으로써 길이 변화가 흡수되게 된다. 즉, 작도 상, 도 14의 (b)에 있어서, 제4 볼록 접음선(R4)의 양단이 되는 내방단(b)과 중점(c)에 관해서 말하면, 내방단(b)은 수평 방향으로 좌우로 이동하고, 중점(c)은 수직 방향으로 상하로 이동하는 것을 전제로 그려져 있다. 이 때문에, 작도 상, 제4 볼록 접음선(R4)의 거리는 주름상자가 신전될수록 짧아진다. 실제로는, 제4 볼록 접음선(R4)의 거리는 짧아지거나 길어지거나 하지 않고, 일정한 거리를 갖는 것이다. 제4 볼록 접음선(R4)이 실제는 거리가 변하지 않음에도 불구하고, 작도 상에서는 짧아져, 그 차의 분량만큼, 제4 볼록 접음선(R4)의 중점(c)에는 내방단(b)의 방향으로 압축하는 힘이 발생하여 그 힘이 내방단(b)에 집중되게 된다. 이때, 제4 볼록 접음선(R4)의 주변의 시트재가 휘어짐으로써 거리 변화가 흡수되게 되지만, 주름상자의 신축 횟수가 증가하면, 내방단(b)이 피로하여 파손되게 된다.
따라서, 절입부(12)에 있어서의 능선[제4 볼록 접음선(R4)]의 단부, 예컨대, 내방단(b), 중점(c) 등에 있어서, 수만회 정도의 신축 작동으로 핀홀형의 피로 파손이 발생하기 쉬워, 내구성의 점에서 개량의 여지가 있었다.
본 발명은, 이러한 실정에 착안하여 이루어진 것으로서, 반복 신축에 대한 내구성이 우수한 주름상자 기구 및 그것을 구비한 기판 절단 장치 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 다음과 같이 구성하고 있다.
(1) 본 발명에 따른 주름상자 기구는,
주름상자의 신축 방향으로 일정 간격을 가지고 서로 평행하게 복수 형성되는 제1 면주름상자부 형성용의 제1 볼록 접음선과,
상기 제1 볼록 접음선에 굴절점을 거쳐 일직선형으로 연속하는 제2 면주름상자부 형성용의 제2 볼록 접음선과,
주름상자의 신축 방향으로 인접하는 상기 굴절점끼리를 잇는 제3 볼록 접음선과,
인접하는 상기 제1 볼록 접음선 사이에서 상기 제1 볼록 접음선과 평행하게 형성되어 상기 제3 볼록 접음선의 중점에 접속되는 제1 오목 접음선과,
인접하는 상기 제2 볼록 접음선 사이에서 상기 제2 볼록 접음선과 평행하게 형성되는 제2 오목 접음선과,
상기 제2 오목 접음선의 내방단과 상기 제3 볼록 접음선의 중점에 걸쳐 형성되는 제4 볼록 접음선과,
상기 굴절점과 상기 제2 오목 접음선의 내방단에 걸쳐 형성되는 제3 오목 접음선,
을 구비하고,
상기 제3 볼록 접음선, 상기 제4 볼록 접음선, 및 상기 제3 오목 접음선에 의해 둘러싸인 삼각 형상의 절입부가, 주름상자 압축에 따라 제2 면주름상자부의 내부에 접어 넣어지도록 구성하며,
상기 제4 볼록 접음선의 길이를 상기 제3 볼록 접음선의 길이보다 크게 설정하고 있는,
것을 특징으로 한다.
이 구성에 따르면, 주름상자 기구가 압축 상태로부터 신전할 때에, 제3 볼록 접음선의 중점과 제2 오목 접음선의 내단점의 거리의 변화가 가급적으로 적은 것으로 되어, 절입부의 능선에 작용하는 응력이 작아져, 주름상자 기구가 반복 신축되어도 핀홀 등의 손상이 발생하는 것이 장기간에 걸쳐 억제된다.
(2) 본 발명의 바람직한 실시양태에서는, 상기 제4 볼록 접음선과 상기 제3 오목 접음선으로 이루어지는 내각을 45도 미만으로 설정하고 있다. 이 구성에 따르면, 제4 볼록 접음선의 길이를 제3 볼록 접음선의 길이보다 크게 설정할 수 있어, 소기의 기능을 발휘하는 절입부를 형성할 수 있다.
(3) 본 발명의 다른 실시양태에 있어서는, 상기 제3 볼록 접음선과 상기 제3 오목 접음선으로 이루어지는 내각을 45도로 설정하고 있다. 이 구성에 따르면, 제2 면주름상자부를 제1 면주름상자부에 대하여 직교시킨 주름상자 기구를 구성할 수 있다.
(4) 본 발명의 다른 실시양태에 있어서는,
상기 굴절점 각각을, 상기 제1 볼록 접음선의 길이 방향 동일 위치에 마련하고,
상기 제3 볼록 접음선의 중점을, 인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선 위보다 상기 제2 오목 접음선측에 배치하며,
인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선과 상기 제3 볼록 접음선으로 이루어지는 내각을 3도∼27도로 설정하고 있다.
이 구성에 따르면, 제2 면주름상자부를 제1 면주름상자부에 대하여 직교시킨 주름상자 기구의 구성에 있어서, 인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선과 제3 볼록 접음선으로 이루어지는 내각을 3도∼27도로 설정함으로써, 주름상자 기구가 신축되었을 때의 응력 발생을 억제할 수 있어, 내구성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(4) 본 발명의 다른 실시양태에 있어서는,
상기 굴절점 각각을, 상기 제1 볼록 접음선의 길이 방향 동일 위치에 마련하고,
상기 제3 볼록 접음선의 중점을, 인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선 위보다 상기 제2 오목 접음선측에 배치하며,
인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선과 상기 제3 볼록 접음선으로 이루어지는 내각을 5도∼25도로 설정하고 있다.
이 구성에 따르면, 제2 면주름상자부를 제1 면주름상자부에 대하여 직교시킨 주름상자 기구의 구성에 있어서, 인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선과 제3 볼록 접음선으로 이루어지는 내각을 5도∼25도로 설정함으로써, 주름상자 기구가 신축되었을 때의 응력 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있어, 내구성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(4) 본 발명의 다른 실시양태에 있어서는,
상기 굴절점 각각을, 상기 제1 볼록 접음선의 길이 방향 동일 위치에 마련하고,
상기 제3 볼록 접음선의 중점을, 인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선 위보다 상기 제2 오목 접음선측에 배치하며,
인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선과 상기 제3 볼록 접음선으로 이루어지는 내각을 15도로 설정하고 있다.
이 구성에 따르면, 제2 면주름상자부를 제1 면주름상자부에 대하여 직교시킨 주름상자 기구의 구성에 있어서, 주름상자 기구가 신축되었을 때의 응력 발생을 최소한으로 할 수 있어, 내구성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
(5) 본 발명의 다른 실시양태에 있어서는, 굴절 형성 상태에서는, 상기 제3 볼록 접음선의 중점이 상기 제2 볼록 접음선보다 외방에 위치한다. 이 구성에 따르면 다음과 같은 작용 효과가 있다. 즉, 제4 볼록 접음선의 길이를 제3 볼록 접음선의 길이보다 크게 설정하여 이루어지는 본 발명의 주름상자 기구를 굴곡 성형하면, 본 실시형태의 구성으로 된다. 그 결과, 전술한 소기의 기능을 발휘하는 절입부를 형성할 수 있다.
(6) 본 발명은,
기판을 흡착 유지하는 척 테이블을 구비하고 왕복 이동하는 가동대와, 가동대를 왕복 이동시키는 구동 기구와, 구동 기구를 수용한 고정대 프레임과, 기판 절단용의 회전 블레이드를 구비하고, 상기 가동대와 고정대 프레임 사이에, 가동대의 왕복 이동에 따라 신축하는 주름상자 기구를 배치하여, 상기 구동 기구를 주름상자 기구로 덮도록 구성한 기판 절단 장치, 또는 테이블을 구비하고 왕복 이동하는 가동대와, 상기 가동대를 왕복 이동시키는 구동 기구와, 상기 구동 기구를 수용한 고정대 프레임을 구비하며, 상기 가동대의 이동 방향 양단부와 상기 고정대 프레임 사이에 상기 가동대의 왕복 이동에 따라 신축하는 주름상자 기구를 배치하여, 상기 구동 기구를 상기 주름상자 기구로 덮도록 구성한 장치에 있어서,
상기 주름상자 기구를, 상기 구성 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 구조로 하고 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 따르면, 주름상자 기구를 빈번하게 점검할 필요가 없어져 메인터넌스성이 향상되며, 균열 발생에 따르는 주름상자 기구의 교체를 위한 운전 중지의 빈도가 현저하게 적어져, 장치의 가동 효율을 높이는 데 있어서 유효하다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 시트재에 형성하는 접음선의 개량에 의해, 반복 신축에 대한 내구성이 우수한 주름상자 기구를 제공할 수 있고, 또한 이 주름상자 기구를 구비함으로써, 메인터넌스성이 우수한 가동 효율이 높은 기판 절단 장치 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 기판 절단 장치의 개략 구성을 나타내는 제2 면도이다.
도 2는 제1 실시형태의 주름상자 기구의 사시도이다.
도 3a는 제1 실시형태의 주름상자 기구를 구성하는 시트재의 전개 평면도이다.
도 3b는 제1 변형예의 주름상자 기구를 구성하는 시트재의 전개 평면도이다.
도 3c는 제2 변형예의 주름상자 기구를 구성하는 시트재의 전개 평면도이다.
도 3d는 제3 변형예의 주름상자 기구를 구성하는 시트재의 전개 평면도이다.
도 4는 제1 실시형태에 있어서의 신전된 주름상자 기구의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 5는 제1 실시형태에 있어서의 압축된 주름상자 기구의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 6은 제1 실시형태에 있어서의 압축된 주름상자 기구의 주요부를 도시하는 정면도이다.
도 7a는 제1 실시형태에 있어서의 주름상자 기구의 신축 작동을 도시하는 설명도이고, (a)는 측면, (b)는 정면, (c)는 바닥면을 각각 도시하고 있다.
도 7b는 제1 변형예에 있어서의 주름상자 기구의 신축 작동을 도시하는 설명도이고, (a)는 측면, (b)는 정면, (c)는 바닥면을 각각 도시하고 있다.
도 7c는 제2 변형예에 있어서의 주름상자 기구의 신축 작동을 도시하는 설명도이고, (a)는 측면, (b)는 정면, (c)는 바닥면을 각각 도시하고 있다.
도 7d는 제3 변형예에 있어서의 주름상자 기구의 신축 작동을 도시하는 설명도이고, (a)는 측면, (b)은 정면, (c)은 바닥면을 각각 도시하고 있다.
도 8은 제2 실시형태의 주름상자 기구를 구성하는 시트재의 전개 평면도이다.
도 9는 제2 실시형태에 있어서의 압축된 주름상자 기구의 주요부를 도시하는 정면도이다.
도 10은 제2 실시상태로 있어서의 주름상자 기구의 주요부를 도시하는 정면도이다.
도 11은 종래의 주름상자 기구에 있어서의 시트재의 전개 평면도이다.
도 12는 종래의 주름상자 기구의 주요부를 도시하는 사시도이다.
도 13은 종래의 압축된 주름상자 기구의 주요부를 도시하는 정면도이다.
도 14는 종래의 주름상자 기구의 신축 작동을 도시하는 설명도이고, (a)는 측면, (b)는 정면, (c)는 바닥면을 각각 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다.
도 1에, 본 발명의 제1 실시형태인 주름상자 기구(10)를 구비한 기판 절단 장치의 주요부가 도시되어 있다. 이 기판 절단 장치는, 반도체 웨이퍼, 수지 밀봉 완료 기판 등의 기판(w)을 배치하여 흡착 유지하는 척 테이블(1), 척 테이블(1)을 지지하여 전후 방향으로 수평 이동시키는 가동대(2), 모터(3)로 정역 회전 구동되는 볼 나사(4)에 의해 가동대(2)를 미리 정해진 스트로크로 전후로 왕복 이동시키도록 구성한 구동 기구(5), 구동 기구(5)를 수용 지지한 고정대 프레임(6), 테이블 이동 경로의 상방에 있어서 승강 가능, 또한, 그 회전 축심 방향인 좌우 수평 방향으로 위치 변경 가능하게 배치된 회전 블레이드(7) 등을 구비하고 있고, 미리 정해진 절단 높이까지 하강되어 회전 구동되는 회전 블레이드(7)에 대하여, 척 테이블(1)에 유지된 기판(w)을 미리 정해진 스트로크로 전후로 왕복 이동시키며, 또한, 기판(w)의 왕동(往動) 및 복동(復動) 때마다, 회전 블레이드(7)를 그 회전 축심 방향으로 미리 정해진 피치씩 위치 변경시킴으로써, 미리 정해진 피치에서의 평행 절단을 행하고, 그 후, 기판(w)을 90도 자세 변경하여 동일한 평행 절단을 행함으로써, 기판(w)을 격자형으로 절삭 절단하도록 되어 있다.
기판 절단 처리에 있어서는, 도시되어 있지 않은 노즐 등에 의해 절삭 부분에 절삭수를 공급하여, 절삭 가루의 배제와 절삭 부분의 냉각을 행하는 것이며, 회전 블레이드(7)에 의해 비산된 절삭수나 절삭 가루가 구동 기구(5)에 쏟아져 내리는 것을 방지하기 위해, 방수 방진용의 주름상자 기구(10)가 장비된다.
주름상자 기구(10)는, 구동 기구(5)를 수용한 고정대 프레임(6)의 전단부와 가동대(2)의 전단부 사이, 및, 고정대 프레임(6)의 후단부와 가동대(2)의 후단부 사이에 각각 전후 방향으로 신축 가능하게 장비되어, 가동대(2)의 전후 이동에 상관없이 항상 구동 기구(5)가 방수 위요되도록 되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 주름상자 기구(10)는, 방수성의 시트재를 미리 정해진 접음선을 따라 절곡함으로써, 제1 면주름상자부(10U)의 좌우로부터 한쌍의 제2 면주름상자부(10S, 10S)가 하향으로 연장된 문형으로 형성되어 있고, 도 3a에, 전개한 시트재(11)의 일부가 도시되어 있다. 또한, 도 3a에 있어서, 볼록 접음선(R)은 일점 쇄선이며, 또한, 오목 접음선(V)은 파선으로 각각 나타내고 있다.
시트재(11)에는, 제1 면주름상자부(10U)의 봉우리부를 형성하는 복수의 제1 볼록 접음선(R1)이, 신축 방향인 전후 방향으로 일정 간격을 가지고 서로 평행하게 형성되며, 제2 면주름상자부(10S)의 봉우리부를 형성하는 제2 볼록 접음선(R2)이 제1 볼록 접음선(R1)에 굴절점(a)을 거쳐 일련으로 형성되어 있다. 주름상자의 신축 방향으로 인접하는 제1 볼록 접음선(R1, R1) 사이의 중앙 위치에는, 제1 면주름상자부(10U)의 오목 바닥부를 형성하는 제1 오목 접음선(V1)이 각각 평행하게 형성되며, 주름상자의 신축 방향으로 인접하는 제2 볼록 접음선(R2, R2) 사이의 중앙 위치에는, 제2 면주름상자부(10S)의 오목 바닥부를 형성하는 제2 오목 접음선(V2)이 시트단으로부터 미리 정해진 길이에 걸쳐 각각 평행하게 형성되어 있다. 주름상자의 신축 방향으로 인접하는 굴절점(a)끼리는 제3 볼록 접음선(R3)으로 연결되어 있다. 제2 오목 접음선(V2)의 내방단(b)과 제3 볼록 접음선(R3)의 중점(c)에 걸쳐 제4 볼록 접음선(R4)이 형성되며, 제2 오목 접음선(V2)의 내방단(b)과 굴절점(a)에 걸쳐 제3 오목 접음선(V3)이 형성되어 있다. 굴절점(a) 각각은, 제1 볼록 접음선(R1)의 길이 방향 동일 위치에 배치되어 있다. 제3 볼록 접음선(R3)은, 미리 정해진 굴절 각도(α)를 가지고 가로 외측 방향으로 굴절 배치되어 있다. 제3 볼록 접음선(R3)과 굴곡 각도(α)에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.
인접하는 제3 볼록 접음선(R3)끼리는 일직선 상에 배열되는 일없이, 중점(c)에서 굴절한 상태로 연결되어 있다. 즉, 중점(c)은 인접하는 굴절점(a)을 연결하는 선 위보다 제2 오목 접음선(V2)측으로 변위한 위치에 있으며, 인접하는 제3 볼록 접음선(R3)끼리는 가로 외측 방향으로 굴절된 상태로 연결되어 있다. 이에 의해, 제3 볼록 접음선(R3) 각각은, 인접하는 굴절점(a)을 연결하는 선에 대하여 경사하는 방향에 배치되어 있다. 굴절 각도(α)는 인접하는 굴절점(a, a)을 연결하는 선과 제3 볼록 접음선(R3)으로 이루어지는 내각으로 된다.
본 실시형태에서는, 굴절 각도(α)는 15도로 설정되어 있다. 제3 오목 접음선(V3)은, 제3 볼록 접음선(R3)에 대하여 45도의 내각(β)을 가지고 형성되어 있다. 또한 제4 볼록 접음선(R4)과 제3 볼록 접음선(R3) 사이에 형성되는 내각(γ)은 30도(45도 미만)로 되어 있다. 이에 의해 제4 볼록 접음선(R4)의 길이는 제3 볼록 접음선(R3)의 길이보다 큰 것으로 되어 있다.
이상의 형상 설정에 의해 본 실시형태에서는, 도 4∼6에 도시하는 바와 같이, 시트재(11)를 각 볼록 접음선(R1∼R4), 오목 접음선(V1∼V3)을 따라 절곡하여 형성한 주름상자 기구(10)는 제1 면주름상자부(10U)의 능선[제1 볼록 접음선(R1)]과 제2 면주름상자부(10S)의 능선[제2 볼록 접음선(R2)]이 직교하고, 또한, 제1 면주름상자부(10U)의 오목 바닥부에 있어서의 외단이 되는 제3 볼록 접음선(R3)의 중점(c)이, 제2 볼록 접음선(R2)보다 외측, 즉 제2 면주름상자부(10S)보다 가로 외측으로 돌출한 상태로 되어 있다(도 6을 참조).
이와 같이 구성된 본 실시형태에서는, 제1 면주름상자부(10U)의 능선과 제2 면주름상자부(10S)의 능선이 직교하는 구성에 있어서 굴절 각도(α)를 최적값(15도)으로 설정한 구성으로 되어 있다. 이하, 본 실시형태의 주름상자 기구(10)가 신축될 때의 주요부의 작동 상태에 대해서 도 7a를 참조하여 설명한다. 도 7a는 굴절점(a), 중점(c)을 단순히 전후 방향으로 평행 이동시켜 작도한 것이다. 또한 도면 중, a', b', c'는, 이동 도중의 굴절점(a), 내방단(b), 중점(c)을 도시하고 있다.
주름상자를 가장 압축한 상태에서는, 제2 면주름상자부(10S)의 상단부에 형성되는 삼각 형상의 절입부(12)의 능선, 즉, 제4 볼록 접음선(R4)은 제1 면주름상자부(10U)에 있어서의 오목부 바닥선[제1 오목 접음선(V1)]에 대하여 내측 하향으로 경사한 자세에 있고, 주름상자의 신전에 따라 절입부(12)의 능선[제4 볼록 접음선(R4)]은 더욱 외측 상향으로 경사해 가며, 능선[제4 볼록 접음선(R4)]의 내방단, 즉, 제2 면주름상자부(10S)의 오목 바닥부가 가로 외방으로 이동해 간다.
이 경우, 절입부(12)에 있어서의 내방단(b)과 중점(c)의 거리(L)의 변화는 매우 적은 것으로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 주름상자 기구(10)가 신축될 때에 절입부(12)의 능선[제4 볼록 접음선(R4)]에 작용하는 응력은 적은 것으로 되며, 그 만큼, 신축에 대한 내구성이 높은 것으로 된다.
도 3b에는 굴절 각도(α)=20도, 내각(β)=45도로 된 본 실시형태의 제1 변형예인 주름상자 기구(10)를 구성하는 시트재의 전개 평면도가, 도 3c에는 굴절 각도(α)=25도, 내각(β)=45도로 된 본 실시형태의 제2 변형예인 주름상자 기구(10)를 구성하는 시트재의 전개 평면도가, 도 3d에는 굴절 각도(α)=5도, 내각(β)=45도로 된 본 실시형태의 제3 변형예인 주름상자 기구(10)를 구성하는 시트재의 전개 평면도가 각각 도시되어 있다. 또한, 도 7b에는 굴절 각도(α)=20도, 내각(β)=45도로 된 본 실시형태의 제1 변형예인 주름상자 기구(10)가 신축될 때의 주요부의 작동 상태가, 도 7c에는 굴절 각도(α)=25도, 내각(β)=45도로 된 본 실시형태의 제2 변형예인 주름상자 기구(10)가 신축될 때의 주요부의 작동 상태가, 도 7d에는 굴절 각도(α)=5도, 내각(β)=45도로 된 본 실시형태의 제3 변형예인 주름상자 기구(10)가 신축될 때의 주요부의 작동 상태가 각각 도시되어 있다.
이들 데이터로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시형태, 및 그 제1∼제3 변형예에서는, 동일한 효과(주름상자 신축에 따른 변형 응력의 억제)가 얻어지지만, 절입부(12)에 있어서의 내방단(b)과 중점(c)의 거리(L)의 주름상자 신축에 따른 작도 상의 길이 변화는, 제3 볼록 접음선(R3)의 굴절 각도(α)에 의해 변동되어, 도 3a에 도시하는 구성, 즉, 굴절 각도(α)(=15도)의 구성에 있어서 상기 길이 변화가 가장 적어, 굴절 각도(α)가 15도보다 커도 작아도 상기 길이 변화가 커져, 주름상자 신축에 따른 변형 응력의 발생이 약간이지만 커진다. 이것으로부터 분명한 바와 같이, 제1 면주름상자부(10U)의 능선[제1 볼록 접음선(R1)]과 제2 면주름상자부(10S)의 능선[제2 볼록 접음선(R2)]이 굴절점(a)을 중심으로 하여 직교하는(90도로 교차하는) 구성에 있어서는, 5도∼25도의 굴절 각도(α)에 있어서, 주름상자 신축에 따른 변형 응력 발생을 억제하는 효과가 얻어지고, 15도의 굴절 각도(α)가 최적값으로 된다. 또한, 방수성의 시트재를 굴절 성형하는 주름상자 기구(10)에서는, 어느 정도의 성형 오차가 생기는 것은 피할수 없다. 그 때문에, 성형 오차를 고려하면, 전술한 굴절 각도(α)의 범위(5도∼25도)는, 3도∼27도로 할 수 있고, 이러한 굴절 각도(α)의 범위(3도∼27도)에 있어서도 전술한 효과가 얻어진다. 또한, 제1 실시형태나 그 제1∼제3 변형예에서는, 제1 면주름상자부(10U)의 능선과 제2 면주름상자부(10S)의 능선이 직교하는 구성으로 되어 있고, 3도∼27도의 굴절 각도(α)의 범위나, 5도∼25도의 굴절 각도(α)의 범위나, 15도의 굴절 각도(α)는, 이러한 직교 구성에 있어서의 최적값이다.
제1 실시형태에서는, 제1 면주름상자부(10U)의 좌우로부터 제2 면주름상자부(10S)가 직각 하방으로 연장되어, 제1 면주름상자부(10U)에 있어서의 오목부의 좌우단이 제2 면주름상자부(10S)보다 가로 외방으로 돌출된 사양으로 되어 있지만, 기판 절단 장치에 실제로 장비하는 데 있어서는, 기존의 부속 장치 등의 치수 사양에 대응할 필요가 있고, 그것에 대응한 제2 실시형태가 도 8∼도 10에 도시되어 있다.
제2 실시형태에서는, 제3 볼록 접음선(R3)의 굴절 각도(α), 내각(β), 및 절입부(12)의 내각(γ)은, α≒13도<15도, β<45도, γ<45도이다. 또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 주름상자 기구(10)를 굴곡 성형하였을 때에, 절입부(12)에 있어서의 능선인 제4 볼록 접음선(R4) 및 제3 볼록 접음선(R3)의 외단 위치[중점(c)]와, 제2 면주름상자부(10S)에 있어서의 능선인 제2 볼록 접음선(R2)의 하단 위치(d)를 비교하면, 전자가 후자보다 제1 면주름상자부(10U)의 폭 방향의 내측[제1 볼록 접음선(R1)의 길이 방향의 내측]에 위치하도록 사양 설정되어 있다. 따라서, 후술하는 가이드 레일(15)에 대하여, 제4 볼록 접음선(R4)의 외단 위치[중점(c)]가 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 또한, 절곡 성형한 상태에 있어서, 굴절점(a)을 중심으로 하여, 제2 면주름상자부(10S)의 능선[제2 볼록 접음선(R2)]이 제1 면주름상자부(10U)의 능선[제1 볼록 접음선(R1)]에 대하여 90도보다 큰 각도로 굴절하도록 되어 있다(도 9를 참조).
이와 같이 사양 설정된 주름상자 기구(10)에서는, 절입부(12)의 능선 길이, 즉, 도시는 하고 있지 않지만, 내방단(b)과 중점(c)의 거리의 작도 상의 길이 변화는, 제3 볼록 접음선(R3)의 굴절 각도(α)가 α=15도인 경우에 비해서 약간이지만 커진다[도 7a의 (b)를 참조]. 이 때문에, 주름상자 신축에 따른 절입부(12)에서의 응력은 약간이지만 커지지만, 실용 상에서의 내구성은 충분하며, 200만회를 넘는 신축에 대해서도 핀홀의 발생이 보여지지 않는 것이 확인되어 있다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 이 실시형태에서는, 주름상자 기구(10)의 상하 및 전후 방향에서의 휘어짐 변형을 방지하기 위해, 신축 피치마다, 금속판 혹은 경질 수지재판으로 이루어지는 문형의 중간판(13)이 시트재의 이면에 코오킹 부착 장비되고, 또한, 이들 중간판(13)을 거쳐 내마모성의 수지재로 이루어지는 슬라이드 부재(14)가 장착되어 있다. 그리고, 금속 판재를 굴절시켜 이루어지는 앞뒤로 긴 가드레일(15)이, 제2 면주름상자부(10S)의 횡측방 및 하측방을 덮도록 앞뒤 수평으로 고정 배치되어 있고, 이 가드레일(15)로 슬라이드 부재(14)를 미끄럼 접촉 안내함으로써, 주름상자 기구(10)의 신축 작동에 따라 좌우로 흔들리는 것이 방지되어 있다. 또한, 제2 면주름상자부(10S)가 제1 면주름상자부(10U)에 대하여 90도보다 큰 각도로 굴절하여, 주름상자 기구(10) 전체가 하부 확장의 문형으로 되는 이 실시형태에서는, 주름상자 기구(10)의 신전 작동에 따라 제2 면주름상자부(10S)의 능선이 좌우 내방으로 변형되게 되기 때문에, 중간판(13)의 가로 외단(13e)을 제2 면주름상자부(10S)의 능선으로부터 내방으로 밀어낸 형상으로 하여, 제2 면주름상자부(10S)의 능선이 내방으로 변형되는 것을 허용하도록 하고 있다.
[다른 실시예]
본 발명은, 이하와 같은 형태로 실시할 수도 있다.
(1) 필요에 따라, 주름상자 기구(10)의 신축 피치마다, 스테인레스판 등의 개판(鎧板)[슬라트(slats)]을 장비하여 순차 적층하고, 주름상자 기구(10)에 절삭액이나 절삭 가루가 직접적으로 쏟아져 내리는 것을 억제하는 형태로 실시할 수도 있다.
(2) 전술한 실시형태의 주름상자 기구(10)에서는, 제1 면주름상자부(10U)의 좌우로부터 한쌍의 제2 면주름상자부(10S, 10S)가 하향으로 연장된 문형으로 형성되어 있었다. 그러나, 도시는 하지 않지만, 제2 면주름상자부(10S)의 좌우로부터 한쌍의 제1 면주름상자부(10U, 10U)가 하향으로 연장된 문형으로 형성되어 있어도 좋다.
(3) 전술한 실시형태의 주름상자 기구(10)에서는, 제1 면주름상자부(10U)를 주름상자 기구(10)의 상방에 배치하고, 제2 면주름상자부(10S, 10S)를 측방에 배치하고 있었다. 그러나, 도시는 하지 않지만, 주름상자 기구(10)의 방향을 90도 회전시켜, 제1 면주름상자부(10U)를 주름상자 기구(10)의 측방에 배치하고, 한쪽의 제2 면주름상자부(10S)를 주름상자 기구(10)의 상방에, 다른쪽의 제2 면주름상자부(10S)를 주름상자 기구(10)의 하방에 배치하여도 좋다.
(4) 본 발명에 따른 주름상자 기구(10)는, 기판 절단 장치뿐만 아니라, 그 밖의 방수나 방진이 요구되는 이하에 예시하는 장치에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다. 즉, 일렉트로닉스 분야에서는, 기판을 연마하는 연마 장치, 도포 장치, 노광 장치, 현상 장치, 기판에 장착된 전자 부품이 수지 밀봉된 수지 밀봉 완료 기판을 절단하는 절단 장치 등에 있어서 본 발명에 따른 주름상자 기구(10)를 적용할 수 있다. 기계 가공의 분야에서는, 머시닝 센터, 연삭기, 선반, 연마 장치 등에 있어서 본 발명에 따른 주름상자 기구(10)를 적용할 수 있다. 의료의 분야에서는, CT 스캐너(Computed Tomography Scanner), MRI(magnetic resonance imaging) 장치 등에 있어서 본 발명에 따른 주름상자 기구(10)를 적용할 수 있다. 그 밖에, 특정 분야에 한정되지 않는 장치로서, 세정 장치, 반송 장치, 시험 장치, 건조 장치 등에 있어서도 본 발명에 따른 주름상자 기구(10)를 적용할 수 있다.
1 척 테이블
2 가동대
5 구동 기구
6 고정대 프레임
7 회전 블레이드
10 주름상자 기구
10U 제1 면주름상자부
10S 제2 면주름상자부
12 절입부
a 굴절점
b 내단점
c 중점
α 굴절 각도
β 내각
γ 내각
R1 제1 볼록 접음선
R2 제2 볼록 접음선
R3 제3 볼록 접음선
R4 제4 볼록 접음선
V1 제1 오목 접음선
V2 제2 오목 접음선
V3 제3 오목 접음선

Claims (9)

  1. 주름상자의 신축 방향으로 일정 간격을 가지고 서로 평행하게 복수 형성되는 제1 면주름상자부 형성용의 제1 볼록 접음선과,
    상기 제1 볼록 접음선에 굴절점을 거쳐 일직선형으로 연속하는 제2 면주름상자부 형성용의 제2 볼록 접음선과,
    주름상자의 신축 방향으로 인접하는 상기 굴절점끼리를 잇는 제3 볼록 접음선으로서, 상기 굴절점끼리를 직선연결한 선과 굴절 각도를 가지는 제3 볼록 접음선과,
    인접하는 상기 제1 볼록 접음선 사이에서 상기 제1 볼록 접음선과 평행하게 형성되어 상기 제3 볼록 접음선의 중점에 접속되는 제1 오목 접음선과,
    인접하는 상기 제2 볼록 접음선 사이에서 상기 제2 볼록 접음선과 평행하게 형성되는 제2 오목 접음선과,
    상기 제2 오목 접음선의 내방단과 상기 제3 볼록 접음선의 중점에 걸쳐 형성되는 제4 볼록 접음선과,
    상기 굴절점과 상기 제2 오목 접음선의 내방단에 걸쳐 형성되는 제3 오목 접음선
    을 구비하고,
    상기 제3 볼록 접음선, 상기 제4 볼록 접음선, 및 상기 제3 오목 접음선에 의해 둘러싸인 삼각 형상의 절입부가, 주름상자 압축에 따라 제2 면주름상자부의 내부에 접어 넣어지도록 구성하며,
    상기 제4 볼록 접음선의 길이를 상기 제3 볼록 접음선의 길이보다 크게 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 주름상자 기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제4 볼록 접음선과 상기 제3 오목 접음선으로 이루어지는 내각을 45도 미만으로 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 주름상자 기구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3 볼록 접음선과 상기 제3 오목 접음선으로 이루어지는 내각을 45도로 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 주름상자 기구.
  4. 제3항에 있어서, 상기 굴절점 각각을, 상기 제1 볼록 접음선의 길이 방향 동일 위치에 마련하고,
    상기 제3 볼록 접음선의 중점을, 인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선 위보다 상기 제2 오목 접음선측에 배치하며,
    인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선과 상기 제3 볼록 접음선으로 이루어지는 내각을 3도∼27도로 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 주름상자 기구.
  5. 제3항에 있어서, 상기 굴절점 각각을, 상기 제1 볼록 접음선의 길이 방향 동일 위치에 마련하고,
    상기 제3 볼록 접음선의 중점을, 인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선 위보다 상기 제2 오목 접음선측에 배치하며,
    인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선과 상기 제3 볼록 접음선으로 이루어지는 내각을 5도∼25도로 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 주름상자 기구.
  6. 제3항에 있어서, 상기 굴절점 각각을, 상기 제1 볼록 접음선의 길이 방향 동일 위치에 마련하고,
    상기 제3 볼록 접음선의 중점을, 인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선 위보다 상기 제2 오목 접음선측에 배치하며,
    인접하는 상기 굴절점을 연결하는 선과 상기 제3 볼록 접음선으로 이루어지는 내각을 15도로 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 주름상자 기구.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 볼록 접음선, 상기 제2 볼록 접음선, 상기 제3 볼록 접음선, 상기 제4 볼록 접음선, 상기 제1 오목 접음선, 상기 제2 오목 접음선 및 상기 제3 오목 접음선이 접혀 있는 상태에서는, 상기 제3 볼록 접음선의 중점이 상기 제2 볼록 접음선보다 외방에 위치하는 것을 특징으로 하는 주름상자 기구.
  8. 기판이 흡착 유지되는 척 테이블을 구비하고 왕복 이동하는 가동대와, 가동대를 왕복 이동시키는 구동 기구와, 상기 구동 기구를 수용한 고정대 프레임과, 기판 절단용의 회전 블레이드를 구비하며, 상기 가동대의 이동 방향 양단부와 고정대 프레임 사이에, 가동대의 왕복 이동에 따라 신축하는 주름상자 기구를 배치하여, 상기 구동 기구를 상기 주름상자 기구로 덮도록 구성하고,
    상기 주름상자 기구를, 제1항 또는 제2항에 기재된 구조로 하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  9. 테이블을 구비하고 왕복 이동하는 가동대와, 상기 가동대를 왕복 이동시키는 구동 기구와, 상기 구동 기구를 수용한 고정대 프레임을 구비하며, 상기 가동대의 이동 방향 양단부와 상기 고정대 프레임 사이에 상기 가동대의 왕복 이동에 따라 신축하는 주름상자 기구를 배치하여, 상기 구동 기구를 상기 주름상자 기구로 덮 도록 구성하고,
    상기 주름상자 기구를, 제1항 또는 제2항에 기재된 구조로 하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
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