KR102027136B1 - 스크라이빙 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치는, 기판을 사이에 두고 서로 대향하게 배치되는 스크라이빙 휠 및 지지 롤러를 포함하며, 스크라이빙 휠과 지지 롤러는, 스크라이빙 휠의 중심을 통과하며 기판에 수직인 중심선과 지지 롤러의 중심을 통과하며 기판에 수직인 중심선이 기판에 스크라이빙 라인이 형성되는 방향으로 이격 간격을 갖도록 배치될 수 있다.

Description

스크라이빙 장치{SCRIBING APPARATUS}
본 발명은 기판을 절단하기 위해 기판에 스크라이빙 라인을 형성하기 위한 스크라이빙 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이에 사용되는 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광 디스플레이 패널, 무기 전계 발광 디스플레이 패널, 투과형 프로젝터 기판, 반사형 프로젝터 기판을 제조하는 데에, 유리와 같은 취성의 머더 글라스 패널을 소정의 크기로 절단하여 형성되는 단위 글라스 패널이 사용된다.
머더 글라스 패널은 제1 기판 및 제2 기판이 합착되어 형성되는 합착 기판이다. 제1 기판은 박막 트랜지스터를 구비할 수 있으며, 제2 기판은 컬러 필터를 구비할 수 있다. 제1 및 제2 기판은 접착제로서 페이스트를 사용하여 합착된다. 제1 및 제2 기판 사이에는 액정 및/또는 전자 소자 등이 구비된다.
합착 기판을 단위 기판으로 절단하는 공정은, 제1 기판 및 제2 기판 상에 가상의 절단 예정선을 따라 다이아몬드와 같은 재질의 스크라이빙 휠을 가압하면서 이동시켜 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 공정과, 스크라이빙 라인을 따라 합착 기판을 가압하는 것에 의해 합착 기판을 절단하여 단위 기판을 얻는 브레이킹 공정을 포함한다.
합착 기판은, 제1 기판과, 제2 기판과, 제1 기판 및 제2 기판의 사이에 개재된 보호막, 전극, 유기막, 접착제, 실런트, 페이스트, 블랙 매트릭스 등과 같은 개재 물질을 포함한다. 따라서, 합착 기판의 두께가 증가하며, 이러한 증가된 두께를 갖는 합착 기판을 용이하게 절단하기 위한 방안이 요구된다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0070824호(2007.07.04)
본 발명은 상기한 종래 기술의 요구 사항을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 제1 기판 및 제2 기판을 포함하는 합착 기판을 용이하게 절단할 수 있는 스크라이빙 장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치는, 기판을 사이에 두고 서로 대향하게 배치되는 스크라이빙 휠 및 지지 롤러를 포함하는 스크라이빙 장치에 있어서, 스크라이빙 휠과 지지 롤러는, 스크라이빙 휠의 중심을 통과하며 기판에 수직인 중심선과 지지 롤러의 중심을 통과하며 기판에 수직인 중심선이 기판에 스크라이빙 라인이 형성되는 방향으로 이격 간격을 갖도록 배치될 수 있다.
여기에서, 이격 간격은, 스크라이빙 휠의 기판으로의 침투 깊이, 스크라이빙 휠에 의해 형성된 메디안 크랙의 두께, 기판의 두께에 대한 스크라이빙 휠의 침투 깊이의 비율인 제1 비율, 기판의 두께에 대한 메디안 크랙의 두께의 비율인 제2 비율, 기판의 두께에 대한 스크라이빙 휠의 침투 깊이 및 메디안 크랙의 두께의 합의 비율인 제3 비율, 브레이킹 공정에서 생성된 파단부의 두께, 기판의 두께에 대한 파단부의 두께의 비율인 제4 비율을 포함하는 변수들 중 적어도 하나를 기준으로 설정될 수 있다.
이격 간격은 변수들 중 적어도 하나가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는 구간에서 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 따르면, 합착 기판에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 휠과, 기판을 사이에 두고 스크라이빙 휠에 대향하게 배치되는 지지 롤러 사이의 관계를 적절하게 설정함으로써, 합착 기판을 용이하게 절단할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 스크라이빙 유닛이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 4는 도 3의 스크라이빙 유닛의 확대도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치를 이용하여 기판에 스크라이빙 라인을 형성하는 과정에서 기판에 메디안 크랙이 생성되는 상태가 도시된 도면이다.
도 7은 기판의 절단면이 개략적으로 도시된 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 의해 절단되는 대상은 제1 기판(S1) 및 제2 기판(S2)이 합착된 합착 기판(S)(이하, 간단히 '기판'이라 한다)이다. 예를 들면, 제1 기판(S1)은 박막 트랜지스터를 구비할 수 있으며, 제2 기판(S2)은 컬러 필터를 구비할 수 있다. 기판(S) 사이에는 페이스트, 블랙 매트릭스, 보호막, 전극, 유기막, 접착제, 실런트와 같은 개재 물질이 소정의 패턴으로 개재될 수 있으며, 이러한 개재 물질에 의해 제1 기판(S1) 및 제2 기판(S2) 사이의 간격이 유지될 수 있다.
한편, 스크라이빙 라인이 형성될 기판(S)이 이송되는 방향을 Y축 방향(기판(S)에 평행한 방향)이라 정의하고, 기판(S)이 이송되는 방향(Y축 방향)에 수직하는 방향을 X축 방향이라 정의한다. 그리고, 기판(S)이 놓이는 X-Y평면에 수직인 방향(즉, 기판(S)에 수직인 방향)을 Z축 방향이라 정의한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치는, 기판의 후행단을 파지하여 이송하는 기판 척 유닛(10)과, 기판(S)을 지지하여 기판(S)의 이송 방향(Y축 방향)으로 기판(S)을 이송하는 벨트 유닛(20, 30)과, 기판(S) 상에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 유닛(40)을 포함한다.
스크라이빙 유닛(40)은 기판(S)의 이송 방향에 수직인 방향(X축 방향)으로 연장되는 프레임(41)과, 프레임(41)에 설치되는 하나 이상의 스크라이빙 헤드(421, 422)를 포함한다. 스크라이빙 헤드(421, 422)는 프레임(41)을 따라 X축 방향으로 이동될 수 있다.
프레임(41)은 X축 방향으로 연장되는 제1 프레임(411)과, 제1 프레임(411)의 하부에서 제1 프레임(411)과 평행하게 X축 방향으로 연장되는 제2 프레임(412)을 포함할 수 있다.
스크라이빙 헤드(421, 422)는 제1 프레임(411)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 스크라이빙 헤드(421)와, 제2 프레임(412)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제2 스크라이빙 헤드(422)를 포함할 수 있다.
제1 프레임(411)에는 X축 방향으로 복수의 제1 스크라이빙 헤드(421)가 장착될 수 있으며, 제2 프레임(120)에는 X축 방향으로 복수의 제2 스크라이빙 헤드(422)가 장착될 수 있다.
제1 프레임(411) 및 제2 프레임(412) 사이에는 기판(S)이 통과하는 공간이 형성될 수 있다. 제1 프레임(411) 및 제2 프레임(412)은 서로에 대해 개별적인 부재로서 형성될 수 있거나, 제1 프레임(411) 및 제2 프레임(412)은 일체로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422)는 Z축 방향으로 서로 대향하게 배치될 수 있다. 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422)는 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이를 위해, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422) 및 제1 및 제2 프레임(411, 412) 사이에는 공압 또는 유압에 의해 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 구비될 수 있다.
제1 스크라이빙 헤드(421)는, 제1 스크라이빙 휠(431)을 구비하는 제1 스크라이빙 휠 모듈(441)과, 제1 지지 롤러(451)를 구비하는 제1 지지 롤러 모듈(461)을 포함할 수 있다.
제2 스크라이빙 헤드(422)는, 제2 스크라이빙 휠(432)을 구비하는 제2 스크라이빙 휠 모듈(442)과, 제2 지지 롤러(452)를 구비하는 제2 지지 롤러 모듈(462)을 포함할 수 있다.
제1 스크라이빙 휠 모듈(441)의 제1 스크라이빙 휠(431)은 제2 지지 롤러 모듈(462)의 제2 지지 롤러(452)에 대향하도록 배치되며, 제2 스크라이빙 휠 모듈(442)의 제2 스크라이빙 휠(432)은 제1 지지 롤러 모듈(461)의 제1 지지 롤러(451)에 대향하도록 배치된다.
제1 스크라이빙 휠 모듈(441)의 제1 스크라이빙 휠(431) 및 제1 지지 롤러 모듈(461)의 제1 지지 롤러(451)는 X축 방향으로 일렬로 배치되며, 제2 스크라이빙 휠 모듈(442)의 제2 스크라이빙 휠(432) 및 제2 지지 롤러 모듈(462)의 제2 지지 롤러(452)는 X축 방향으로 일렬로 배치된다.
제1 스크라이빙 휠 모듈(441)의 제1 스크라이빙 휠(431) 및 제1 지지 롤러 모듈(461)의 제1 지지 롤러(451)는 제1 기판(S1)에 가압될 수 있고, 제2 스크라이빙 휠 모듈(442)의 제2 스크라이빙 휠(432) 및 제2 지지 롤러 모듈(462)의 제2 지지 롤러(452)는 제2 기판(S2)에 가압될 수 있다.
제1 및 제2 스크라이빙 휠 모듈(441, 442)은 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 이에 따라, 제1 및 제2 스크라이빙 휠(431, 432)이 기판(S)에 가압될 때의 가압력이 조절될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 스크라이빙 휠 모듈(441, 442)이 Z축 방향으로 이동되는 것에 의해, 기판(S)으로의 제1 및 제2 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(절삭 깊이)가 조절될 수 있다.
제1 및 제2 스크라이빙 휠 모듈(441, 442)은 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422)가 Z축 방향으로 이동되는 것에 의해 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 스크라이빙 휠 모듈(441, 442)과 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422) 사이에 공압 또는 유압에 의해 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 구비될 수 있으며, 이에 따라, 제1 및 제2 스크라이빙 휠 모듈(441, 442)이 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422)에 대해 독립적으로 Z축 방향으로 이동될 수 있다.
복수의 스크라이빙 휠(431, 432)이 제1 및 제2 기판(S1, S2)에 각각 가압된 상태에서, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422)가 기판(S1)에 대하여 상대적으로 X축 방향으로 이동되는 것에 의해, 제1 및 제2 기판(S1, S2)에는 각각 스크라이빙 라인이 형성될 수 있다.
제1 및 제2 지지 롤러 모듈(461, 462)은 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있으며, 이에 따라, 제1 및 제2 지지 롤러(451, 452)가 기판(S)에 접촉하거나 기판(S)으로부터 이격될 수 있다.
제1 및 제2 지지 롤러 모듈(461, 462)은 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422)가 Z축 방향으로 이동되는 것에 의해 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 지지 롤러 모듈(461, 462)과 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422) 사이에 공압 또는 유압에 의해 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 구비될 수 있으며, 이에 따라, 제1 및 제2 지지 롤러 모듈(461, 462)이 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(421, 422)에 대해 독립적으로 Z축 방향으로 이동될 수 있다.
제1 및 제2 지지 롤러(451, 452)는, 기판(S)에 스크라이빙 라인이 형성되는 과정에서, 제1 및 제2 스크라이빙 휠(431, 432)이 제1 및 제2 기판(S1, S2)을 가압하는 가압력을 지지하는 역할을 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 스크라이빙 휠(431)의 중심을 통과하는 Z축 방향 중심선(431a)과 제2 지지 롤러(452)의 중심을 통과하는 Z축 방향 중심선(452a)은 소정의 이격 간격(G)을 가지면서 X축 방향으로 서로로부터 이격된다. 마찬가지로, 제2 스크라이빙 휠(432)의 중심을 통과하는 Z축 방향 중심선(432a)과 제1 지지 롤러(451)의 중심을 통과하는 Z축 방향 중심선(451a)은 소정의 이격 간격(G)을 가지면서 X축 방향으로 서로로부터 이격된다.
제1 및 제2 스크라이빙 휠(431, 432)이 X축 방향으로 이동함에 따라 기판(S)에 X축 방향으로의 스크라이빙 라인이 형성되므로, 이격 간격(G)은 X축 방향으로 형성된다. 물론, 기판(S)의 Y축 방향으로의 이동(또는, 제1 및 제2 스크라이빙 휠(431, 432)의 Y축 방향으로의 이동)에 의해 Y축 방향으로 스크라이빙 라인이 형성되는 경우, 이격 간격(G)은 Y축 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 이격 간격(G)은 기판(S)에 스크라이빙 라인이 형성되는 방향으로 형성될 수 있다.
따라서, 기판(S)에 스크라이빙 라인을 형성하는 과정 중, 제1 스크라이빙 휠(431)의 Z축 방향 중심선(431a)을 따라 작용하는 힘과 제2 지지 롤러(452)의 Z축 방향 중심선(452a)을 따라 작용하는 힘에 의해 기판(S)에는 기판(S)의 단면에 평행한 응력이 작용하게 된다. 마찬가지로, 제2 스크라이빙 휠(432)의 Z축 방향 중심선(432a)을 따라 작용하는 힘과 제1 지지 롤러(451)의 Z축 방향 중심선(451a)을 따라 작용하는 힘에 의해 기판(S)에는 기판(S)의 단면에 평행한 응력이 작용하게 된다.
따라서, 제1 및 제2 스크라이빙 휠(431, 432)에 의해 기판(S)에 스크라이빙 라인 및 크랙이 형성될 때, 이러한 응력은 크랙의 성장을 촉진시키며, 이에 따라, 기판(S)이 용이하게 절단될 수 있다.
여기에서, 이격 간격(G)은 아래와 같은 변수를 기준으로 설정될 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 스크라이빙 공정에서, 스크라이빙 휠(431, 432)이 기판(S)을 가압한 상태에서 회전하면서 기판(S) 위를 지나가게 되면, 기판(S)에는 스크라이빙 휠(431, 432)이 기판(S)을 가압하는 것에 의해 생성되는 함몰부(P)와 함께 메디안 크랙(median crack)(M)이라는 수직 균열이 생성된다. 경우에 따라서는, 함몰부(P)가 생성되지 않고 메디안 크랙(M)만이 생성될 수 있다.
그리고, 브레이킹 공정에서는, 기판(S)에 소정의 메디안 크랙(M)이 생성된 상태에서, 스크라이빙 라인(L)을 따라 기판(S)에 전단 응력을 가하며, 이에 따라, 이미 생성된 메디안 크랙(M)을 기점으로 균열이 성장하면서 파단부(C)가 형성되며, 이에 따라, 기판(S)이 순간적으로 절단된다.
한편, 이격 간격(G)에 의해 기판(S)에 가해지는 전단 응력의 크기가 결정될 수 있으며, 이에 따라, 이격 간격(G)은 함몰부(P)와 메디안 크랙(M)의 크기에 영향을 미친다. 또한, 스크라이빙 휠(431, 432) 및 기판(S) 사이의 연속적인 마찰에 의해 스크라이빙 휠(431, 432)에는 반복적인 마모(기계적 마모 및 열적 마모)가 발생한다. 이러한 스크라이빙 휠(431, 432)의 마모 정도는 함몰부(P)와 메디안 크랙(M)의 크기에 영향을 미친다. 그리고, 기판(S)의 두께, 취성과 같은 기판(S)의 특성도 함몰부(P)와 메디안 크랙(M)의 크기에 영향을 미친다. 아울러, 스크라이빙 휠(431, 432)의 경도, 인선(cutting edge)의 각도와 같은 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성도 함몰부(P)와 메디안 크랙(M)의 크기에 영향에 영향을 미친다.
이러한 함몰부(P)와 메디안 크랙(M)의 크기는 기판(S)의 절단면의 표면 조도, 매끄러운 정도와 같은 절단면의 품질과 밀접한 관계를 가진다. 특히, 메디안 크랙(M)의 품질에 따라, 절단면의 표면 조도가 결정되며, 기판(S)의 충격 파괴 인성이 달라진다. 함몰부(P)와 메디안 크랙(M)의 크기가 불규칙적인 경우에는, 기판(S)의 절단면의 품질이 양호하지 못하며, 파편, 칩 등이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 이격 간격(G)은 기판(S)의 특성 또는 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성의 변화에 대응하도록 설정될 수 있으며, 이에 따라, 함몰부(P)와 메디안 크랙(M)의 크기를 균일하게 함으로써, 기판(S)의 절단면의 품질을 일정하게 유지시킬 수 있다.
따라서, 이격 간격(G)은 기판(S)의 절단면의 특성으로부터 획득한 아래의 변수를 기준으로 설정될 수 있다.
(1) 스크라이빙 휠(431, 432)에 의해 형성된 함몰부(P)의 깊이(D), 즉, 스크라이빙 휠(431, 432)의 기판(S)으로의 침투 깊이(D)
(2) 스크라이빙 휠(431, 432)에 의해 형성된 메디안 크랙(M)의 두께(T)
(3) 기판(S)의 두께(A)에 대한 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)의 비율인 제1 비율(D/A)
(4) 기판(S)의 두께(A)에 대한 메디안 크랙(M)의 두께(T)의 비율인 제2 비율(T/A)
(5) 기판(S)의 두께(A)에 대한 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D) 및 메디안 크랙(M)의 두께(T)의 합의 비율인 제3 비율((D+T)/A)
(6) 브레이킹 공정에서 생성된 파단부(C)의 두께(B)
(7) 기판(S)의 두께(A)에 대한 파단부(C)의 두께(B)의 비율인 제4 비율(B/A)
먼저, 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)는 스크라이빙 휠(431, 432)의 인선의 경도, 마모 정도, 각도와 같은 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성과, 스크라이빙 휠(431, 432)이 기판(S)을 가압하는 가압력 및 이격 간격(G)과 관계가 있다. 따라서, 가압력 및 이격 간격(G)이 동일한 조건에서, 스크라이빙 휠(431, 432)의 마모 등에 의해 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성이 변화되는 경우, 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)가 달라질 수 있다. 따라서, 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는지 여부를 판단하여 절단면의 품질이 양호한지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 기준 범위는 기판(S)의 절단면의 품질이 양호하지 못하고 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상이 불규칙적인 경우에 측정된 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)로부터 실험적으로 구할 수 있다. 즉, 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)의 변화에 따른 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상을 분석하고, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)에 결함이 발생되는 경우의 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)를 구함으로써, 이격 간격(G)과 관련한 기준 범위를 설정할 수 있다.
그리고, 메디안 크랙(M)의 두께(T)도 스크라이빙 휠(431, 432)의 인선의 경도, 마모 정도, 각도와 같은 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성과, 스크라이빙 휠(431, 432)이 기판(S)을 가압하는 가압력 및 이격 간격(G)과 관계가 있다. 따라서, 가압력 및 이격 간격(G)이 동일한 조건에서, 스크라이빙 휠(431, 432)의 마모 등에 의해 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성이 변화되는 경우, 메디안 크랙(M)의 두께(T)가 달라질 수 있다. 따라서, 메디안 크랙(M)의 두께(T)가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는지 여부를 판단하여 절단면의 품질이 양호한지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 기준 범위는 기판(S)의 절단면의 품질이 양호하지 못하고 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상이 불규칙적인 경우에 측정된 메디안 크랙(M)의 두께(T)로부터 실험적으로 구할 수 있다. 즉, 메디안 크랙(M)의 두께(T)의 변화에 따른 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상을 분석하고, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)에 결함이 발생되는 경우의 메디안 크랙(M)의 두께(T)를 구함으로써, 이격 간격(G)과 관련한 기준 범위를 설정할 수 있다.
그리고, 제1 비율(D/A)은 기판(S)의 두께(A)를 기준으로 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)를 측정하기 위한 것이다. 제1 비율(D/A)을 기준으로 절단면의 품질을 판단하면, 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)의 정량적인 값을 기준으로 하는 것에 비하여, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상에 대해 보다 정확하게 판단하고 예측할 수 있다. 마찬 가지로, 제1 비율(D/A)이 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는지 여부를 판단하여 절단면의 품질이 양호한지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 기준 범위는 기판(S)의 절단면의 품질이 양호하지 못하고 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상이 불규칙적인 경우에 측정된 제1 비율(D/A)로부터 실험적으로 구할 수 있다. 즉, 제1 비율(D/A)의 변화에 따른 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상을 분석하고, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)에 결함이 발생되는 경우의 제1 비율(D/A)을 구함으로써, 이격 간격(G)과 관련한 기준 범위를 설정할 수 있다.
그리고, 제2 비율(T/A)은 기판(S)의 두께(A)를 기준으로 메디안 크랙(M)의 두께(T)를 측정하기 위한 것이다. 제2 비율(T/A)을 기준으로 절단면의 품질을 판단하면, 메디안 크랙(M)의 두께(T)의 정량적인 값을 기준으로 하는 것에 비하여, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상에 대해 보다 정확하게 판단하고 예측할 수 있다. 마찬 가지로, 제2 비율(T/A)이 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는지 여부를 판단하여 절단면의 품질이 양호한지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 기준 범위는 기판(S)의 절단면의 품질이 양호하지 못하고 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상이 불규칙적인 경우에 측정된 제2 비율(T/A)로부터 실험적으로 구할 수 있다. 즉, 제2 비율(T/A)의 변화에 따른 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상을 분석하고, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)에 결함이 발생되는 경우의 제2 비율(T/A)을 구함으로써, 이격 간격(G)과 관련한 기준 범위를 설정할 수 있다.
그리고, 제3 비율((D+T)/A)은 기판(S)의 두께(A)를 기준으로 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D) 및 메디안 크랙(M)의 두께(T)를 측정하기 위한 것이다. 제3 비율((D+T)/A)을 기준으로 절단면의 품질을 판단하면, 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D) 및 메디안 크랙(M)의 두께(T)의 정량적인 값을 기준으로 하는 것에 비하여, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상에 대해 보다 정확하게 판단하고 예측할 수 있다. 마찬 가지로, 은 제3 비율((D+T)/A)이 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는지 여부를 판단하여 절단면의 품질이 양호한지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 기준 범위는 기판(S)의 절단면의 품질이 양호하지 못하고 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상이 불규칙적인 경우에 측정된 제3 비율((D+T)/A)로부터 실험적으로 구할 수 있다. 즉, 제3 비율((D+T)/A)의 변화에 따른 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상을 분석하고, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)에 결함이 발생되는 경우의 제3 비율((D+T)/A)을 구함으로써, 이격 간격(G)과 관련한 기준 범위를 설정할 수 있다.
그리고, 파단부(C)는 스크라이빙 휠(431, 432)에 의해 형성된 함몰부(P) 및 메디안 크랙(M)의 생성에 따른 결과로서, 파단부(C)의 두께(B)는 스크라이빙 휠(431, 432)의 인선의 경도, 마모 정도, 각도와 같은 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성, 스크라이빙 휠(431, 432)이 기판(S)을 가압하는 가압력, 기판(S)의 취성과 같은 기판(S)의 특성, 및 이격 간격(G)과 관계가 있다. 따라서, 가압력 및 이격 간격(G)이 동일한 조건에서, 스크라이빙 휠(431, 432)의 마모 등에 의해 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성이 변화되는 경우, 파단부(C)의 두께(B)가 달라질 수 있다. 따라서, 파단부(C)의 두께(B)가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는지 여부를 판단하여 절단면의 품질이 양호한지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 기준 범위는 기판(S)의 절단면의 품질이 양호하지 못하고 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상이 불규칙적인 경우에 측정된 파단부(C)의 두께(B)로부터 실험적으로 구할 수 있다. 즉, 파단부(C)의 두께(B)의 변화에 따른 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상을 분석하고, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)에 결함이 발생되는 경우의 파단부(C)의 두께(B)를 구함으로써, 이격 간격(G)과 관련한 기준 범위를 설정할 수 있다.
그리고, 제4 비율(B/A)은 기판(S)의 두께(A)를 기준으로 파단부(C)의 두께(B)를 측정하기 위한 것이다. 제4 비율(B/A)을 기준으로 절단면의 품질을 판단하면, 파단부(C)의 두께(B)의 정량적인 값을 기준으로 하는 것에 비하여, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상에 대해 보다 정확하게 판단하고 예측할 수 있다. 마찬 가지로, 제4 비율(B/A)이 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는지 여부를 판단하여 절단면의 품질이 양호한지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 기준 범위는 기판(S)의 절단면의 품질이 양호하지 못하고 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상이 불규칙적인 경우에 측정된 제4 비율(B/A)로부터 실험적으로 구할 수 있다. 즉, 제4 비율(B/A)의 변화에 따른 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)의 형상을 분석하고, 함몰부(P), 메디안 크랙(M), 또는 파단부(C)에 결함이 발생되는 경우의 제4 비율(B/A)을 구함으로써, 이격 간격(G)과 관련한 기준 범위를 설정할 수 있다.
한편, (1) 스크라이빙 휠(431, 432)에 의해 형성된 함몰부(P)의 깊이(D), 즉, 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D), (2) 스크라이빙 휠(431, 432)에 의해 형성된 메디안 크랙(M)의 두께(T), (3) 기판(S)의 두께(A)에 대한 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D)의 비율인 제1 비율(D/A), (4) 기판(S)의 두께(A)에 대한 메디안 크랙(M)의 두께(T)의 비율인 제2 비율(T/A), (5) 기판(S)의 두께(A)에 대한 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D) 및 메디안 크랙(M)의 두께(T)의 합의 비율인 제3 비율((D+T)/A), (6) 브레이킹 공정에서 생성된 파단부(C)의 두께(B), (7) 기판(S)의 두께(A)에 대한 파단부(C)의 두께(B)의 비율인 제4 비율(B/A)을 포함하는 변수들 중 적어도 어느 하나가 해당 기준 범위를 벗어나는 경우, 이격 간격(G)이 조절될 수 있다.
따라서, 스크라이빙 휠(431, 432)의 마모 정도와 같은 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성이 변화하거나 기판(S)의 특성이 변화하는 경우에도, 이격 간격(G)을 변경하여, (1) 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D), (2) 스크라이빙 휠(431, 432)에 의해 형성된 메디안 크랙(M)의 두께(T), (3) 제1 비율(D/A), (4) 제2 비율(T/A), (5) 제3 비율((D+T)/A), (6) 파단부(C)의 두께(B), (7) 제4 비율(B/A)을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성이 변화하거나 기판(S)의 특성이 변화하는 경우에도, 이격 간격(G)을 변경하여, 절단면의 품질을 균일하고 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 변수들 중 적어도 어느 하나가 기판(S)의 절단면 중 일부 구간에서만 해당 기준 범위를 벗어나는 경우에는, 측정된 변수들 중 적어도 어느 하나가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는 구간을 대상 구간으로 설정하고, 대상 구간에서 이격 간격(G)이 변경될 수 있다.
따라서, 변수들 중 적어도 어느 하나가 기판(S)의 절단면 중 일부 구간에서만 해당 기준 범위를 벗어나는 경우, 그 구간에 대해서만 이격 간격(G)을 변경하여, (1) 스크라이빙 휠(431, 432)의 침투 깊이(D), (2) 스크라이빙 휠(431, 432)에 의해 형성된 메디안 크랙(M)의 두께(T), (3) 제1 비율(D/A), (4) 제2 비율(T/A), (5) 제3 비율((D+T)/A), (6) 파단부(C)의 두께(B), (7) 제4 비율(B/A)을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 스크라이빙 휠(431, 432)의 특성이 변화하거나 기판(S)의 특성이 변화하는 경우에도, 절단면의 품질을 균일하고 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 따르면, 기판(S)에 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 휠(431, 432)과 스크라이빙 휠(431, 432)에 대향하게 배치되는 지지 롤러(451, 452) 사이에 스크라이빙 라인이 형성되는 방향으로 이격 간격(G)을 형성하고, 이격 간격(G)을 다양한 변수를 기준으로 설정함으로써, 기판(S)을 용이하게 절단할 수 있을 뿐만 아니라 기판(S)의 절단면의 품질을 균일하고 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
40: 스크라이빙 유닛
421, 422: 스크라이빙 헤드
431, 432: 스크라이빙 휠
441, 442: 스크라이빙 모듈
451, 452: 지지 롤러
461, 462: 지지 롤러 모듈
A: 이격 간격
S: 기판

Claims (3)

  1. 제1 기판 및 제2 기판이 합착되어 형성되는 합착 기판의 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 스크라이빙 라인을 각각 형성하는 스크라이빙 장치에 있어서,
    상기 제1 기판을 가압하도록 구성되는 제1 스크라이빙 휠;
    상기 스크라이빙 라인이 형성되는 방향으로 상기 제1 스크라이빙 휠로부터 이격되게 배치되며 상기 제2 기판을 가압하도록 구성되는 제2 스크라이빙 휠;
    상기 합착 기판을 사이에 두고 상기 제2 스크라이빙 휠에 대향하게 배치되어 상기 제2 스크라이빙 휠의 가압력을 지지하도록 구성되는 제1 지지 롤러; 및
    상기 합착 기판을 사이에 두고 상기 제1 스크라이빙 휠에 대향하게 배치되어 상기 제1 스크라이빙 휠의 가압력을 지지하도록 구성되는 제2 지지 롤러를 포함하고,
    상기 제1 스크라이빙 휠과 상기 제2 지지 롤러는, 상기 제1 스크라이빙 휠의 중심을 통과하며 상기 합착 기판에 수직인 중심선과 상기 제2 지지 롤러의 중심을 통과하며 상기 합착 기판에 수직인 중심선이 상기 스크라이빙 라인이 형성되는 방향으로 이격 간격을 갖도록 배치되고,
    상기 제2 스크라이빙 휠과 상기 제1 지지 롤러는, 상기 제2 스크라이빙 휠의 중심을 통과하며 상기 합착 기판에 수직인 중심선과 상기 제1 지지 롤러의 중심을 통과하며 상기 합착 기판에 수직인 중심선이 상기 스크라이빙 라인이 형성되는 방향으로 이격 간격을 갖도록 배치되는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
  2. 기판을 사이에 두고 서로 대향하게 배치되는 스크라이빙 휠 및 지지 롤러를 포함하는 스크라이빙 장치에 있어서,
    상기 스크라이빙 휠과 상기 지지 롤러는, 상기 스크라이빙 휠의 중심을 통과하며 상기 기판에 수직인 중심선과 상기 지지 롤러의 중심을 통과하며 상기 기판에 수직인 중심선이 상기 기판에 스크라이빙 라인이 형성되는 방향으로 이격 간격을 갖도록 배치되며,
    상기 이격 간격은, 상기 스크라이빙 휠의 상기 기판으로의 침투 깊이, 상기 스크라이빙 휠에 의해 형성된 메디안 크랙의 두께, 상기 기판의 두께에 대한 상기 스크라이빙 휠의 침투 깊이의 비율인 제1 비율, 상기 기판의 두께에 대한 메디안 크랙의 두께의 비율인 제2 비율, 상기 기판의 두께에 대한 상기 스크라이빙 휠의 침투 깊이 및 메디안 크랙의 두께의 합의 비율인 제3 비율, 브레이킹 공정에서 생성된 파단부의 두께, 상기 기판의 두께에 대한 상기 파단부의 두께의 비율인 제4 비율을 포함하는 변수들 중 적어도 하나를 기준으로 설정되는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 이격 간격은 상기 변수들 중 적어도 하나가 미리 설정된 기준 범위를 벗어나는 구간에서 변경되는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
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