KR101841543B1 - 레이저 가공용 워크 테이블 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 가공용 워크 테이블에 관한 것으로, 더미 영역에 형성되는 더미 흡착 유로 및 더미 진공 챔버를 가공 방식이 허용하는 한 빔패스 그루브와 최소 이격 거리로 근접하게 위치시킬 수 있어 기판의 더미 부분의 면적을 최소화한 상태로 미세 더미를 갖는 기판의 레이저 가공을 가능하게 하며, 이에 따라 기판의 레이저 가공 공정에서 기판의 원판에 대한 재료 낭비를 방지할 수 있고, 제작 비용을 현저히 절감할 수 있는 레이저 가공용 워크 테이블을 제공한다.

Description

레이저 가공용 워크 테이블{WORK TABLE FOR LASER CUTTING PROCESS}
본 발명은 레이저 가공용 워크 테이블에 관한 것이다. 보다 상세하게는 더미 영역에 형성되는 더미 흡착 유로 및 더미 진공 챔버를 가공 방식이 허용하는 한 빔패스 그루브와 최소 이격 거리로 근접하게 위치시킬 수 있어 기판의 더미 부분의 면적을 최소화한 상태로 미세 더미를 갖는 기판의 레이저 가공을 가능하게 하며, 이에 따라 기판의 레이저 가공 공정에서 기판의 원판에 대한 재료 낭비를 방지할 수 있고, 제작 비용을 현저히 절감할 수 있는 레이저 가공용 워크 테이블에 관한 것이다.
최근 반도체 산업은 많은 발전을 해오고 있고, 이에 따라 레이저를 이용하여 반도체 재료기판, 압전 재료기판이나 유리기판 등의 기판을 절단, 스크라이빙 또는 패터닝 등의 가공 기술에 있어서도 많은 발전이 이루어지고 있다.
이러한 레이저 가공 공정은 기판을 워크 테이블 상에 배치하고, 기판 상부에서 레이저 빔을 원하는 위치에 조사하여 진행한다.
도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 일반적인 레이저 가공용 워크 테이블의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
일반적인 레이저 가공용 워크 테이블(10)은 상면에 기판(20)을 안착시킬 수 있도록 평평한 면으로 이루어지며, 상면에는 기판 안착 영역(11)이 형성된다. 이러한 워크 테이블(10)의 상부에는 레이저 스캐너(30)가 이동 가능하게 구비되어 기판(20)의 커팅 라인(CL)을 따라 레이저 빔(LB)을 조사하고, 이러한 과정을 거쳐 기판(20)은 커팅 라인(CL)을 따라 커팅 가공된다.
이때, 워크 테이블(10)의 상면에는 레이저 빔(LB)의 조사 과정에서 레이저 빔(LB)에 의한 워크 테이블(10) 및 기판(20)의 손상을 방지하기 위해 기판(20)의 커팅 라인(CL)을 따라 빔패스 그루브(12)가 오목홈 형태로 형성된다. 따라서, 레이저 빔(LB)은 기판(20)의 커팅 라인(CL)을 통과하여 빔패스 그루브(12) 측으로 조사된다.
이와 같이 레이저 빔(LB)이 조사되면, 기판(20)을 커팅 라인(CL)을 따라 커팅되어 커팅 라인(CL)의 중심 부분인 유효셀 부분(21)과, 그 외곽 부분인 더미 부분(22)으로 분리된다. 이에 대응하여 워크 테이블(10)의 기판 안착 영역(11)은 빔패스 그루브(12)를 기준으로 그 중심부분에 기판(20)의 유효셀 부분(21)이 안착되는 유효셀 영역(13)이 형성되고, 그 외곽에는 기판(20)의 더미 부분(22)이 안착되는 더미 영역(14)이 형성된다.
유효셀 영역(13)에는 기판(20)의 유효셀 부분(21)을 진공 흡착할 수 있도록 다수개의 유효셀 흡착 유로(15)가 형성되고, 더미 영역(14)에는 기판(20)의 더미 부분(22)을 진공 흡착할 수 있도록 다수개의 더미 흡착 유로(16)가 형성된다. 또한, 워크 테이블(10)의 내부 공간에는 다수개의 유효셀 흡착 유로(15)와 각각 연통되도록 하나의 유효셀 진공 챔버(17)가 형성되고, 다수개의 더미 흡착 유로(16)와 각각 연통되도록 하나의 더미 진공 챔버(18)가 형성된다. 이러한 유효셀 진공 챔버(17) 및 더미 진공 챔버(18)를 통해 진공압을 공급하여 다수개의 유효셀 흡착 유로(15) 및 더미 흡착 유로(16)에 동시에 기판 흡입력을 제공할 수 있으며, 이러한 기판 흡입력에 의해 기판(20)을 워크 테이블(10) 표면에 안착 고정시킬 수 있다. 특히, 유효셀 흡착 유로(15)와 더미 흡착 유로(16)가 각각 별도로 형성되기 때문에, 기판(20)이 유효셀 부분(21)과 더미 부분(22)으로 분리된 이후에도 각각 유효셀 흡착 유로(15) 및 더미 흡착 유로(16)를 통해 워크 테이블(10)에 고정된 상태로 유지된다.
이와 같이 워크 테이블에는 기판 안착 영역(11)의 더미 영역(14)에 더미 흡착 유로(16)가 형성되는데, 더미 흡착 유로(16)를 가공 형성하기 위해서는 빔패스 그루브(12)로부터 일정 간격 이격 거리가 필요하므로, 이러한 더미 흡착 유로(16)를 통해 더미 부분(22)을 흡착하기 위해서는 기판(20)에 대한 더미 부분(22)을 상대적으로 더욱 크게 증가시켜야 한다.
즉, 기판(20)의 더미 부분(22)은 커팅 가공 이후 버려지는 것으로 실질적으로 불필요한 부분인데, 더미 흡착 유로(16)에 대한 배치 특성, 즉, 빔패스 그루브(12)로부터 상당 거리 이격된 위치에 형성되어야 하는 배치 특성 때문에, 기판(20)의 더미 부분(22)이 더미 흡착 유로(16)에 의해 흡착되도록 하기 위해서는 기판의 더미 부분(22)을 최소화하지 못하고 오히려 더 크게 증가시켜야 하는 문제가 있었다.
특히, 다수개의 더미 흡착 유로(16)에 동시에 연통되도록 형성되는 더미 진공 챔버(18)는 그 직경이 상대적으로 크고 빔패스 그루브(12)와 간섭되지 않게 형성되어야 하므로, 이를 고려할 때, 더미 흡착 유로(16)의 빔패스 그루브(12)에 대한 이격 거리가 더욱 증가하며, 빔패스 그루브(12)의 하단면에 이물질 배출용 에어 홀 등을 형성하는 구조 등을 고려하면, 더미 흡착 유로(16)는 빔패스 그루브(12)와의 이격 거리가 더욱 증가하게 되고, 이에 따라 기판의 더미 부분(22) 영역이 더욱 증가하게 되어 재료 낭비가 심하다는 문제가 있다.
국내공개특허 제10-2012-0108229호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 더미 영역에 형성되는 더미 흡착 유로 및 더미 진공 챔버를 가공 방식이 허용하는 한 빔패스 그루브와 최소 이격 거리로 근접하게 위치시킬 수 있어 기판의 더미 부분의 면적을 최소화한 상태로 미세 더미를 갖는 기판의 레이저 가공을 가능하게 하며, 이에 따라 기판의 레이저 가공 공정에서 기판의 원판에 대한 재료 낭비를 방지할 수 있고, 제작 비용을 현저히 절감할 수 있는 레이저 가공용 워크 테이블을 제공하는 것이다.
본 발명은, 기판의 커팅 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 상기 기판을 유효셀 부분과 더미 부분으로 분리되게 커팅 가공할 수 있도록 상기 기판을 안착시키는 레이저 가공용 워크 테이블에 있어서, 상기 워크 테이블의 상면 중 상기 기판이 안착되는 기판 안착 영역 내에 상기 기판의 커팅 라인을 따라 오목홈 형태로 형성되는 빔패스 그루브; 상기 기판 안착 영역 중 상기 기판의 유효셀 부분이 안착되는 유효셀 영역에 상기 기판의 유효셀 부분을 흡착할 수 있도록 다수개 형성되는 유효셀 흡착 유로; 상기 기판 안착 영역 중 상기 기판의 더미 부분이 안착되는 더미 영역에 상기 기판의 더미 부분을 흡착할 수 있도록 다수개 형성되는 더미 흡착 유로; 다수개의 상기 유효셀 흡착 유로와 동시에 연통되도록 상기 유효셀 영역의 하부에 형성되는 하나의 유효셀 진공 챔버; 및 다수개의 상기 더미 흡착 유로와 동시에 연통되도록 상기 유효셀 영역의 외곽 영역의 하부에 형성되는 더미 진공 챔버를 포함하고, 상기 유효셀 진공 챔버는 상기 유효셀 영역의 중심 부분에 위치하는 챔버 본체부와, 상기 챔버 본체부의 상단부로부터 외곽 방향으로 연장 형성되는 챔버 확장부를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 워크 테이블을 제공한다.
이때, 상기 빔패스 그루브의 하단면에는 에어를 흡입 또는 송풍할 수 있도록 에어홀이 다수개 형성되고, 상기 빔패스 그루브의 하부에는 다수개의 상기 에어홀과 동시에 연통되도록 에어 연통 유로가 형성되며, 상기 에어 연통 유로는 상기 유효셀 영역에 위치하며 상기 유효셀 진공 챔버의 챔버 확장부 하부에 위치하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 빔패스 그루브와 인접한 상기 더미 진공 챔버의 상단 모서리 부위에는 상기 더미 진공 챔버가 확장되도록 모서리를 따라 챔버 확장홀이 길게 형성되고, 상기 챔버 확장홀은 다수개의 상기 더미 흡착 유로와 동시에 연통되게 형성되며, 상기 더미 진공 챔버는 상기 챔버 확장홀을 통해 상기 더미 흡착 유로와 연통되게 구성될 수 있다.
또한, 상기 유효셀 진공 챔버의 챔버 확장부는 방전 가공을 통해 형성될 수 있다.
또한, 상기 워크 테이블의 상면에는 상기 빔패스 그루브의 상단부로부터 상기 더미 영역의 외부 영역으로 외부 노출되게 연장되는 이물 배출 유로가 형성될 수 있다.
또한, 상기 이물 배출 유로는 상기 빔패스 그루브의 전체 구간을 따라 형성되고, 상기 이물 배출 유로에는 상기 기판의 더미 부분이 안착될 수 있도록 상향 돌출되는 더미 지지부가 상기 빔패스 그루브 전체 구간을 따라 서로 이격되게 다수개 형성되며, 상기 더미 흡착 유로는 상기 더미 지지부에 각각 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 유효셀 진공 챔버를 챔버 본체부와 이를 확장한 챔버 확장부를 갖도록 형성하고, 챔버 확장부의 하부에 에어 연통 유로가 위치하도록 형성함으로써, 더미 영역에 형성되는 더미 흡착 유로 및 더미 진공 챔버를 가공 방식이 허용하는 한 빔패스 그루브와 최소 이격 거리로 근접하게 위치시킬 수 있어 기판의 더미 부분의 면적을 최소화한 상태로 미세 더미를 갖는 기판 가공을 가능하게 하며, 이에 따라 기판의 레이저 가공 공정에서 기판의 원판에 대한 재료 낭비를 방지할 수 있고, 제작 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 일반적인 레이저 가공용 워크 테이블의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 평면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 평면도,
도 8은 도 7의 "A-A"선을 따라 취한 단면도,
도 9는 도 7의 "B-B"선을 따라 취한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블은 기판(20)의 커팅 라인(CL)을 따라 레이저 빔을 조사하여 커팅 가공할 수 있도록 기판(20)을 안착시키기 위한 장치로서, 기판(20)이 배경 기술에서 설명한 바와 같이 워크 테이블(100)에 안착되고, 그 상부에 배치된 레이저 스캐너(30)를 이용하여 커팅 라인(CL)을 따라 레이저 빔(LB)이 조사되며, 이를 통해 기판(20)은 커팅 라인(CL)을 기준으로 유효셀 부분(21)과 더미 부분(22)으로 분리되게 커팅 가공된다.
이러한 워크 테이블(100)은 상면에 형성되는 빔패스 그루브(130)와, 그 상면으로부터 내부 공간으로 형성되는 유효셀 흡착 유로(140) 및 더미 흡착 유로(150)와, 유효셀 흡착 유로(140) 및 더미 흡착 유로(150)와 각각 연통되도록 워크 테이블(100)의 내부 공간에 형성되는 유효셀 진공 챔버(141) 및 더미 진공 챔버(151)를 포함하여 구성된다.
빔패스 그루브(130)는 워크 테이블(100)의 상면에 오목홈 형태로 형성되는데, 워크 테이블(100)의 상면 중 기판이 안착되는 기판 안착 영역(101) 내에 기판(20)의 커팅 라인(CL)을 따라 형성되며, 레이저 빔(LB)이 기판(20)의 커팅 라인(CL)을 통과하여 빔패스 그루브(130) 내부 공간으로 조사된다.
이때, 워크 테이블(100)의 상면에는 기판(20)이 안착되는 기판 안착 영역(101)이 형성되는데, 기판 안착 영역(101)은 유효셀 영역(102)과 더미 영역(103)으로 분리되며, 유효셀 영역(102)은 빔패스 그루브(130)를 기준으로 중심 부분에 형성되어 기판(20)의 유효셀 부분(21)이 안착되고, 더미 영역(103)은 유효셀 영역(102)의 외부에 형성되어 기판(20)의 더미 부분(22)이 안착된다.
또한, 워크 테이블(100)은 기판(20)이 안착된 상태에서 기판(20)을 흡착 고정할 수 있도록 형성되는데, 이를 위해 유효셀 영역(102)에는 기판(20)의 유효셀 부분(21)을 흡착 고정할 수 있도록 유효셀 흡착 유로(140)가 다수개 형성되고, 더미 영역(103)에는 기판(20)의 더미 부분(22)을 흡착 고정할 수 있도록 더미 흡착 유로(150)가 다수개 형성된다. 유효셀 흡착 유로(140) 및 더미 흡착 유로(150)는 각각 별도의 진공압 장치(미도시)에 연결되어 별도로 작동하도록 구성된다.
즉, 유효셀 흡착 유로(140)는 기판(20)의 유효셀 부분(21)을 흡착할 수 있도록 기판 안착 영역(101) 중 기판(20)의 유효셀 부분(21)이 안착되는 유효셀 영역(102)에 형성되며, 더미 흡착 유로(150)는 기판(20)의 더미 부분(22)을 흡착할 수 있도록 기판 안착 영역(101) 중 기판(20)의 더미 부분(22)이 안착되는 더미 영역(103)에 형성된다.
이와 같이 워크 테이블(100)에 유효셀 흡착 유로(140) 및 더미 흡착 유로(150)가 형성됨으로써, 기판(20)이 레이저 빔에 의해 커팅 완료되어 유효셀 부분(21)과 더미 부분(22)으로 분리된 상태에서도 각각 유효셀 흡착 유로(140)와 더미 흡착 유로(150)에 의해 워크 테이블(100)에 안정적으로 흡착 고정될 수 있으며, 작업 공정에 따라 진공압 장치를 작동 제어하여 유효셀 부분(21) 또는 더미 부분(22)만 독립적으로 진공 흡착 상태를 해제할 수 있다.
유효셀 진공 챔버(141) 및 더미 진공 챔버(151)는 워크 테이블(100)의 내부 공간에 형성된다. 유효셀 진공 챔버(141)는 도 5에 도시된 바와 같이 다수개의 유효셀 흡착 유로(140)에 동시에 연통되도록 유효셀 영역(102)의 하부에 하나의 챔버 형태로 형성된다. 더미 진공 챔버(151)는 다수개의 더미 흡착 유로(150)에 동시에 연통되도록 유효셀 영역(102)의 외곽 영역의 하부에 하나의 챔버 형태로 형성된다.
이러한 구조에 따라 다수개의 유효셀 흡착 유로(140)는 하나의 유효셀 진공 챔버(141)를 통해 진공압 장치와 연결될 수 있으며, 다수개의 더미 흡착 유로(150)는 하나의 더미 진공 챔버(151)를 통해 진공압 장치와 연결될 수 있다. 물론, 이 경우, 유효셀 진공 챔버(141)와 더미 진공 챔버(151)는 각각 별도의 진공압 장치에 연결될 수도 있으나 하나의 진공압 장치에 연결되어 별도 개폐 밸브를 통해 독립적으로 작동하도록 구성될 수도 있다.
또한, 워크 테이블(100)은 하나의 일체형 플레이트 형태로 형성될 수도 있지만, 내부 공간에 전술한 다양한 유로를 형성하는데 용이하도록 상부 테이블(120) 및 하부 테이블(110)으로 분리 형성되어 상호 결합되는 방식으로 제작될 수 있다.
한편, 다수개의 유효셀 흡착 유로(140)와 동시에 연결되는 유효셀 진공 챔버(141)는 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 챔버 형태로 형성되는데, 유효셀 영역(102)의 중심 부분에 위치하는 챔버 본체부(142)와, 챔버 본체부(142)의 상단부로부터 외곽 방향으로 연장 형성되는 챔버 확장부(143)를 갖도록 형성된다.
다시 표현하면, 유효셀 진공 챔버(141)의 내부 공간 중 상부 공간은 챔버 확장부(143)가 형성되어 상대적으로 넓은 수평 단면적을 갖도록 형성되고, 하부 공간은 챔버 확장부(143)보다 상대적으로 작은 수평 단면적을 갖도록 형성된다. 따라서, 유효셀 진공 챔버(141) 내측 벽면은 챔버 본체부(142)에서 챔버 확장부(143)로 가는 경계 부위에서 외부 영역으로 확장되는 단턱이 형성된다.
이와 같이 챔버 확장부(143)가 챔버 본체부(142)의 상단부로부터 외곽 방향으로 연장 형성되기 때문에, 도 5에 도시된 바와 같이 챔버 확장부(143)가 빔패스 그루브(130)에 대해 수평 방향으로 더 인접하게 위치하고, 챔버 본체부(142)는 빔패스 그루브(130)에 대해 수평 방향으로 더 멀리 위치하게 된다. 따라서, 빔패스 그루브(130)에 가장 인접한 유효셀 흡착 유로(140)는 챔버 확장부(143)에 연통되는 방식으로 유효셀 진공 챔버(141)에 연결된다.
이러한 챔버 확장부(143)는 방전 가공을 통해 형성될 수 있다. 예를 들면, 일반 절삭 가공 등의 방식으로 챔버 본체부(142)를 형성한 이후, 챔버 본체부(142)의 상단부에 외곽으로 확장 연장되는 챔버 확장부(143)를 방전 가공 방식으로 형성할 수 있다.
이와 같은 구조에 따라 유효셀 진공 챔버(141)가 챔버 본체부(142)와 챔버 확장부(143)로 단턱지게 형성되므로, 빔패스 그루브(130)의 하부 공간은 상대적으로 더 넓은 여유 공간을 확보할 수 있고, 이에 따라 빔패스 그루브(130)의 하부에 새로운 유로 등을 용이하게 추가 형성할 수 있다.
특히, 빔패스 그루브(130)의 하부에 추가로 형성하는 새로운 유로에 대해서도 챔버 확장부(143)의 하부 측 공간에 위치하도록 형성할 수 있으므로, 더미 영역(103)에 형성된 더미 흡착 유로(150)를 빔패스 그루브(130)로부터 멀리 이격되게 형성할 필요없이 매우 근접한 위치에 형성할 수 있다.
예를 들면, 빔패스 그루브(130)의 내부 공간에는 레이저 가공 중에 레이저 빔이 기판(20) 또는 워크 테이블(100)에 조사됨으로써 미세 파티클(P) 들이 발생하여 축적될 수 있는데(도 2 참조), 이러한 미세 파티클 등의 이물질을 배출할 수 있도록 빔패스 그루브(130)의 하단면에 에어를 흡입 또는 송풍할 수 있도록 에어 홀(160)이 다수개 형성될 수 있다. 이러한 에어 홀(160)은 빔패스 그루브(130)를 따라 일정 간격 이격되게 형성될 수 있는데, 별도의 진공압 펌프 또는 송풍 장치 등을 통해 에어를 송풍하거나 흡입하여 미세 파티클(P) 등의 이물질을 배출시킬 수 있다.
이때, 빔패스 그루브(130)의 하부에는 다수개의 에어 홀(160)과 동시에 연통하도록 에어 연통 유로(161)가 형성될 수 있으며, 이러한 에어 연통 유로(161)는 유효셀 영역(102)에 위치함과 동시에 유효셀 진공 챔버(141)의 챔버 확장부(143) 하부에 위치하도록 형성될 수 있다.
이러한 배치 구조에 따라 에어 연통 유로(161)가 더미 영역(103)을 차지하게 배치되지 않고 유효셀 영역(102)에만 배치될 수 있어 더미 영역(103)에 형성되는 더미 진공 챔버(151)를 빔패스 그루브(130)로부터 외곽 방향으로 멀리 이격되게 위치시킬 필요가 없이 매우 인접하게 위치시킬 수 있다. 따라서, 더미 흡착 유로(150) 또한 빔패스 그루브(130)에 매우 인접한 상태로 위치시킬 수 있으며, 이는 가공 방식이 허용하는 한 최소한의 이격 거리(d)만을 유지한 상태로 설정될 수 있다.
이와 같은 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에서는 더미 흡착 유로(150)의 빔패스 그루브(130)로부터의 이격 거리(d)를 최소화할 수 있어 더미 흡착 유로(150)의 이격 거리(d)로 인해 기판(20)의 더미 부분(22)의 폭(L)이 확장되는 문제를 해결할 수 있다. 즉, 더미 흡착 유로(150)의 빔패스 그루브(130)로부터의 이격 거리(d)를 최소화할 수 있으므로, 기판(20)의 더미 부분(22)에 대한 폭(L)을 최소화할 수 있고, 이에 따라 기판(20)의 레이저 가공에 따른 재료의 낭비를 최소화할 수 있고, 제작 비용 또한 현저히 감소시킬 수 있다.
한편, 더미 흡착 유로(150)가 가공 방식이 허용하는 한 빔패스 그루브(130)와 최소한의 이격 거리만을 유지한 채 형성될 수 있기 때문에, 이에 연통되는 더미 진공 챔버(151) 또한 이와 동일하게 빔패스 그루브(130)와 매우 인접한 상태로 위치해야 한다. 더미 진공 챔버(151)에 대한 일반적인 절삭 가공 등의 가공 방식인 경우, 더미 흡착 유로(150)의 위치에 대응하는 위치에 더미 진공 챔버(151)를 형성하기 어렵다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 빔패스 그루브(130)와 인접한 더미 진공 챔버(151)의 상단 모서리 부위에 더미 진공 챔버(151)가 확장되도록 모서리를 따라 챔버 확장홀(152)이 길게 형성된다. 이러한 챔버 확장홀(152)은 다수개의 더미 흡착 유로(150)와 동시에 연통되도록 형성되며, 이에 따라 더미 진공 챔버(151)는 이러한 챔버 확장홀(152)을 통해 더미 흡착 유로(150)와 연통되도록 구성된다.
이때, 챔버 확장홀(152)은 수퍼 드릴을 이용하여 직선 경로를 갖는 관통홀 형태로 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 유효셀 진공 챔버(141)를 챔버 본체부(142)와 이를 확장한 챔버 확장부(143)를 갖도록 형성하고, 챔버 확장부(143)의 하부에 에어 연통 유로(161)가 위치하도록 형성함으로써, 더미 영역(103)에 형성되는 더미 흡착 유로(150) 및 더미 진공 챔버(151)를 가공 방식이 허용하는 한 빔패스 그루브(130)와 최소 이격 거리로 근접하게 위치시킬 수 있어 기판의 더미 부분(22)의 면적을 최소화한 상태로 미세 더미를 갖는 기판 가공을 가능하게 한다. 이에 따라 기판의 레이저 가공 공정에서 기판의 원판에 대한 재료 낭비를 방지할 수 있고, 제작 비용을 현저히 절감할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 레이저 가공용 워크 테이블의 구성을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 8은 도 7의 "A-A"선을 따라 취한 단면도이고, 도 9는 도 7의 "B-B"선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 워크 테이블은 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 워크 테이블(100)의 상면에 별도의 이물 배출 유로(170)가 형성되며, 이를 통해 빔패스 그루브(130)의 내부 공간에 발생 축적되는 흄 또는 파티클과 같은 이물질이 이물 배출 유로(170)를 통해 외부 배출되도록 할 수 있다.
이물 배출 유로(170)는 빔패스 그루브(130)로부터 연장되어 기판 안착 영역(101)의 외부 영역으로 외부 노출되게 형성된다. 좀더 구체적으로는, 이물 배출 유로(170)는 빔패스 그루브(130)의 상단부로부터 연장되어 더미 영역(103)의 외부 영역으로 연장 형성된다.
이러한 이물 배출 유로(170)는 빔패스 그루브(130)의 전체 구간을 따라 형성되며, 이물 배출 유로(170)에는 기판(20)의 더미 부분(22)이 안착될 수 있도록 상향 돌출되는 더미 지지부(171)가 빔패스 그루브(130) 전체 구간을 따라 서로 이격되게 다수개 형성된다.
이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 워크 테이블은 빔패스 그루브(130)와 연통되는 이물 배출 유로(170)가 기판 안착 영역(101)의 외곽 영역으로 연장되게 형성됨으로써, 레이저 가공 중에 빔패스 그루브(130) 내에 발생 축적되는 흄 또는 파티클(P) 등의 이물질이 이물 배출 유로(170)를 통해 외부로 배출될 수 있고, 이에 따라 이물질이 기판(20)의 후면에 부착되는 것이 방지되고 기판의 불량 및 성능 저하를 방지할 수 있다.
좀 더 구체적으로 살펴보면, 일반적으로 도 2에 도시된 바와 같이 워크 테이블의 상면에 오목홈 형태로 형성된 빔패스 그루브(130)는 그 상부에 안착된 기판(20)에 의해 레이저 가공 중에 그 내부 공간이 폐쇄된다. 따라서, 레이저 가공 중에 기판(20)으로부터 발생되는 이물질 또는 빔패스 그루브(130) 내부 공간에서 레이저 빔에 의해 발생하는 이물질 등이 빔패스 그루브(130)의 외부 공간으로 배출되지 못하고 그 내부 공간에 그대로 남아 축적된다. 워크 테이블의 상부에 이물질을 흡입할 수 있는 흡입 장치가 장착된다고 하더라도, 이는 기판(20) 상면의 이물질을 흡입할 수 있는 정도에 불과하며 빔패스 그루브(130) 내부 공간의 이물질까지 충분히 흡입하지 못한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이물 배출 유로(170)는 도 8에 도시된 바와 같이 빔패스 그루브(130)의 상단부로부터 연장되어 기판 안착 영역(101)의 더미 영역(103) 외부 영역까지 확장되므로, 이물 배출 유로(170)의 일단부가 기판(20) 외부 영역에서 외부 노출되므로, 빔패스 그르부(130)의 내부 공간이 기판(20)에 의해 폐쇄되지 않고 이물 배출 유로(170)에 의해 개방되게 된다. 따라서, 레이저 가공 중 빔패스 그루브(130) 내부 공간에 발생하는 흄 및 파티클(P) 등의 이물질은 이물 배출 유로(170)를 통해 원활하게 외부로 배출될 수 있다.
이때, 이러한 워크 테이블의 상부에는 레이저 스캐너(30)와의 사이 공간에 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 별도의 석션 장치(40)가 구비될 수 있으며, 기판(20)이 워크 테이블에 안착된 상태에서도 빔패스 그루브(130)가 이물 배출 유로(170)를 통해 외부 노출되므로, 빔패스 그루브(130) 내부 공간에 발생한 파티클(P) 등의 이물질은 이물 배출 유로(170)를 통해 외부로 배출되어 석션 장치(40)로 원활하게 흡입된다.
한편, 빔패스 그루브(130)의 하단면에는 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 빔패스 그루브(130) 측으로 에어를 송풍할 수 있도록 에어 홀(160)이 연통 형성될 수 있다. 에어 홀(160)에는 별도의 에어 블로워(미도시)가 연결되어 에어 홀(160)을 통해 빔패스 그루브(130)의 내부 공간으로 에어를 송풍하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 빔패스 그루브(130)의 하단면에 별도의 에어 홀(160)이 연결되어 에어를 송풍하게 되면, 빔패스 그루브(130) 내부 공간에 발생 축적된 파티클(P) 등의 이물질은 에어 송풍에 의해 비산하게 되고, 따라서, 빔패스 그루브(130)로부터 외부 배출 및 석션 장치(40)로의 흡입이 더욱 원활하게 이루어진다.
이때, 에어 홀(160)은 빔패스 그루브(130)의 하단면에 서로 이격되게 다수개 형성될 수 있는데, 각각의 에어 홀(160)을 연통시킬 수 있는 별도의 에어 연통 유로(161)가 워크 테이블 내부에 형성되고, 에어 블로워는 이러한 에어 연통 유로(161)를 통해 에어 홀(160)에 연결되도록 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 이물 배출 유로(170)를 통해 빔패스 그루브(130) 내부 공간의 이물질이 석션 장치(40) 및 에어 블로워에 의한 공기 흐름을 통해 외부로 배출되는데, 이러한 이물질 배출이 더욱 원활하게 이루어지기 위해서는 이물 배출 유로(170)를 통한 공기 흐름이 더욱 원활하게 이루어지는 것이 바람직하다.
이를 위해 이물 배출 유로(170)에 서로 이격되게 다수개 형성되는 더미 지지부(171)는 빔패스 그루브(130)에 인접한 부분의 표면(172)이 빔패스 그루브(130) 측을 향해 볼록하게 만곡진 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같이 더미 지지부(171)의 표면이 만곡지게 형성됨으로써, 빔패스 그루브(130)의 바닥면으로부터 발생하는 상승 흐름이 더미 지지부(171)의 만곡진 표면(172)을 따라 유동 저항 없이 원활하게 흘러갈 수 있다.
또한, 더미 지지부(171)의 빔패스 그루브(130)로부터 먼 쪽 부분의 표면은 빔패스 그루브(130)로부터 멀어질수록 서로 인접한 더미 지지부(171)의 사이 간격이 더 멀어지는 방향으로 경사지는 경사면(173)을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 경사면(173)에 의해 빔패스 그루브(130)로부터 이물 배출 유로(170)를 통해 외부 배출되는 공기의 유동 단면적이 더미 지지부(171) 사이의 경사면(173)을 따라 점점 확장되므로, 공기의 흐름이 더욱 원활해진다.
또한, 빔패스 그루브(130)는 더미 지지부(171) 사이 구간에서 일측면이 경사지게 형성되는 배출 경사부(131)가 형성되고, 배출 경사부(131)는 상단으로 갈수록 더미 영역(103)의 외부 영역에 근접해지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 이러한 배출 경사부(131)에 의해 더미 지지부(171) 사이 구간에서는 배출 경사부(131)의 경사면을 따라 공기가 더욱 원활하게 외부 배출될 수 있다.
즉, 빔패스 그루브(130)로부터 이물 배출 유로(170)를 따라 외부 배출되는 공기의 흐름은 더미 지지부(171)에서 볼록 만곡진 표면(172) 및 경사면(173)을 통해 원활하게 배출되고, 더미 지지부(171) 사이 구간에서는 빔패스 그루브(130)의 배출 경사부(131)를 통해 원활하게 배출된다.
이와 같이 공기의 외부 배출 흐름이 원활하게 형성됨으로써, 빔패스 그루브(130)의 내부 공간에 발생 축적된 흄 및 파티클(P)과 같은 이물질이 더욱 원활하고 완벽하게 배출된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 워크 테이블
101: 기판 안착 영역 102: 유효셀 영역
103: 더미 영역
130: 빔패스 그루브
140: 유효셀 흡착 유로 141: 유효셀 진공 챔버
142: 챔버 본체부 143: 챔버 확장부
150: 더미 흡착 유로 151: 더미 진공 챔버
152: 챔버 확장홀
160: 에어 홀 161: 에어 연통 유로
170: 이물 배출 유로 171: 더미 지지부

Claims (6)

  1. 기판의 커팅 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 상기 기판을 유효셀 부분과 더미 부분으로 분리되게 커팅 가공할 수 있도록 상기 기판을 안착시키는 레이저 가공용 워크 테이블에 있어서,
    상기 워크 테이블의 상면 중 상기 기판이 안착되는 기판 안착 영역 내에 상기 기판의 커팅 라인을 따라 오목홈 형태로 형성되는 빔패스 그루브;
    상기 기판 안착 영역 중 상기 기판의 유효셀 부분이 안착되는 유효셀 영역에 상기 기판의 유효셀 부분을 흡착할 수 있도록 다수개 형성되는 유효셀 흡착 유로;
    상기 기판 안착 영역 중 상기 기판의 더미 부분이 안착되는 더미 영역에 상기 기판의 더미 부분을 흡착할 수 있도록 다수개 형성되는 더미 흡착 유로;
    다수개의 상기 유효셀 흡착 유로와 동시에 연통되도록 상기 유효셀 영역의 하부에 형성되는 하나의 유효셀 진공 챔버; 및
    다수개의 상기 더미 흡착 유로와 동시에 연통되도록 상기 유효셀 영역의 외곽 영역의 하부에 형성되는 더미 진공 챔버
    를 포함하고, 상기 유효셀 진공 챔버는 상기 유효셀 영역의 중심 부분에 위치하는 챔버 본체부와, 상기 챔버 본체부의 상단부로부터 외곽 방향으로 연장 형성되는 챔버 확장부를 갖도록 형성되고,
    상기 빔패스 그루브와 인접한 상기 더미 진공 챔버의 상단 모서리 부위에는 상기 더미 진공 챔버가 확장되도록 모서리를 따라 챔버 확장홀이 길게 형성되고, 상기 챔버 확장홀은 다수개의 상기 더미 흡착 유로와 동시에 연통되게 형성되며, 상기 더미 진공 챔버는 상기 챔버 확장홀을 통해 상기 더미 흡착 유로와 연통되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 워크 테이블.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔패스 그루브의 하단면에는 에어를 흡입 또는 송풍할 수 있도록 에어홀이 다수개 형성되고,
    상기 빔패스 그루브의 하부에는 다수개의 상기 에어홀과 동시에 연통되도록 에어 연통 유로가 형성되며, 상기 에어 연통 유로는 상기 유효셀 영역에 위치하며 상기 유효셀 진공 챔버의 챔버 확장부 하부에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 워크 테이블.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효셀 진공 챔버의 챔버 확장부는 방전 가공을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 워크 테이블.
  5. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크 테이블의 상면에는 상기 빔패스 그루브의 상단부로부터 상기 더미 영역의 외부 영역으로 외부 노출되게 연장되는 이물 배출 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 워크 테이블.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이물 배출 유로는 상기 빔패스 그루브의 전체 구간을 따라 형성되고,
    상기 이물 배출 유로에는 상기 기판의 더미 부분이 안착될 수 있도록 상향 돌출되는 더미 지지부가 상기 빔패스 그루브 전체 구간을 따라 서로 이격되게 다수개 형성되며,
    상기 더미 흡착 유로는 상기 더미 지지부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 워크 테이블.
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