KR102044864B1 - 레이저 패터닝 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 패터닝 검사장치를 개시한다. 본 발명은, 고정플레이트와, 상기 고정플레이트를 기준으로 상하운동 가능하고, 회전 운동 가능하도록 배치되는 회전플레이트와, 상기 회전플레이트와 연결되도록 설치되는 하우징과, 상기 고정플레이트의 상부에 설치되어 레이저를 방출하는 레이저방출부와, 상기 하우징에 설치되어 상기 레이저방출부로부터 입사되는 레이저의 일부를 굴절시키고, 일부는 통과시키는 프리즘부와, 상기 하우징에 설치되어 상기 프리즘부에서 굴절된 레이저의 패턴을 분석하는 빔프로파일러를 포함한다.

Description

레이저 패터닝 검사장치 {Laser patterning examing apparatus}
본 발명은 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 패터닝 검사장치를 제공하고자 한다.
이동성을 기반으로하는 전자 기기가 폭 넓게 사용되고 있다. 이동용 전자 기기로는 모바일 폰과 같은 소형 전자 기기 이외에도 최근 들어 태블릿 PC가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이동형 전자 기기는 다양한 기능을 지원하기 위하여, 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 표시부를 포함한다. 최근, 표시부를 구동하기 위한 기타 부품들이 소형화됨에 따라, 표시부가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며, 평평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부릴 수 있는 구조도 개발되고 있다.
상기와 같은 표시부는 다양한 공정을 통하여 형성될 수 있다. 이때, 표시부를 형성하기 위하여 레이저전사 패터닝을 활용하여 유기물을 전사하여 유기EL 층을 형성할 수 있다. 이러한 레이저전사 패터닝 공정에서는 레이저 빔의 패턴에 따라 유기EL 층의 성공적인 형성이 판가름날 수 있으므로 레이저전사 패터닝 공정 전에 레이저 패턴을 검사하는 것이 필수적이다.
본 발명의 실시예들은 레이저 빔의 왜곡을 방지하는 레이저 패터닝 검사장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면은, 고정플레이트와, 상기 고정플레이트를 기준으로 상하운동 가능하고, 회전 운동 가능하도록 배치되는 회전플레이트와, 상기 회전플레이트와 연결되도록 설치되는 하우징과, 상기 고정플레이트의 상부에 설치되어 레이저를 방출하는 레이저방출부와, 상기 하우징에 설치되어 상기 레이저방출부로부터 입사되는 레이저의 일부를 굴절시키고, 일부는 통과시키는 프리즘부와, 상기 하우징에 설치되어 상기 프리즘부에서 굴절된 레이저의 패턴을 분석하는 빔프로파일러를 포함하는 레이저 패터닝 검사장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 프리즘부는 상기 하우징를 상하 운동 가능하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 프리즘부는, 프리즘과, 상기 프리즘이 설치되는 프리즘설치부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 프리즘부는, 상기 프리즘설치부에 결합하고, 상기 프리즘설치부를 상기 하우징의 상하로 이동시키는 제 1 상하조절부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 프리즘부의 하부에 배치되어 상기 프리즘부를 통과한 레이저의 일부를 반사시키는 미러부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 미러부와 연결되도록 설치되어 상기 미러부를 전후진시키는 미러전후진구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 미러부로부터 반사되는 레이저를 소멸시키는 빔덕트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 빔덕트는, 내부에 설치되며 입사하는 레이저를 소멸시키도록 냉각수를 순환시키는 냉각수순환부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 회전플레이트와 상기 하우징 사이에 설치되는 제 1 엘엠(LM)가이드부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트 사이에 설치되어 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트 사이의 상하 거리를 조절하는 제 2 상하조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전플레이트와 상기 하우징 사이에 설치되어 상기 회전플레이트와 상기 하우징의 전후 거리를 조절하는 하우징전후조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 빔프로파일러는 상기 하우징에 선형운동 가능하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 하우징에 설치되어 상기 빔프로파일러를 선형운동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프리즘부는 상기 구동부와 연결되어 상기 빔프로파일러와 동시에 선형 운동할 수 있다.
또한, 상기 구동부와 상기 하우징 사이에 설치되어 상기 프리즘부의 선형 운동을 가이드하는 제 2 엘엠(LM)가이드부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부 및 상기 빔프로파일러 사이에 설치되어 상기 빔프로파일러를 상하 운동 또는 전후진 운동시키는 매뉴얼스테이지를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 매뉴얼스테이지는, 상기 빔프로파일러를 상기 구동부를 중심으로 상하로 운동시키는 제 1 매뉴얼스테이지와, 상기 빔프로파일러를 상기 구동부를 중심으로 전후진 운동시키는 제 2 매뉴얼스테이지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트 사이에 설치되어 상기 회전플레이트를 상기 고정플레이트를 기준으로 회전시키는 회전조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전조절부는, 상기 고정플레이트에 설치되는 지지브라켓과, 상기 고정플레이트를 관통하여 상기 회전플레이트에 설치되는 조절브라켓과, 상기 지지브라켓과 상기 조절브라켓에 삽입되어 상기 지지브라켓과 상기 조절브라켓 사이의 간격을 조절하는 간격조절부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 회전조절부는, 상기 지지브라켓과 상기 조절브라켓 사이에 설치되는 탄성부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 빔프로파일러로부터 일정 간격 이격되어 설치되는 프리즘냉각부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 레이저를 상부로부터 방출하여 실제 레이저전사 시 레이저 패턴과 유사한 상황에서 검사하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예들은 레이저의 왜곡을 최소화함으로써 빔 사이즈의 대형화에 따른 대응이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 패터닝 검사장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 상부플레이트를 제거한 레이저 패터닝 검사장치를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 레이저 패터닝 검사장치의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 회전플레이트를 제거한 레이저 패터닝 검사장치를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 3의 고정플레이트를 제거한 레이저 패터닝 검사장치를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 레이저 패터닝 검사장치에서 레이저의 진행 방향을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 4의 A부분을 확대하여 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 4의 B부분을 확대하여 보여주는 사사도이다.
도 9는 도 5의 C부분을 확대하여 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 6의 D부분을 확대하여 보여주는 사시도이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 패터닝 검사장치(100)를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 상부플레이트(111)를 제거한 레이저 패터닝 검사장치(100)를 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 상부플레이트(111)를 포함할 수 있다. 이때, 상부플레이트(111)는 외부의 고정플레이트(130)와 연결되어 고정될 수 있다. 또한, 상부플레이트(111)는 상부에 석판(미도시)이 설치될 수 있다. 특히 상기 석판 상에는 다양한 장치들이 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 석판에는 후술할 레이저방출부(195)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 석판에는 각종 케이블, 구동모터 등이 설치될 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 상부플레이트(111)에 고정되도록 설치되는 케이블 덕트(112)를 포함할 수 있다. 이때, 케이블 덕트(112)는 다양한 케이블 및 전선들이 수납되며, 격자 형태로 형성되어 상부플레이트(111)에 고정될 수 있다.
또한, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 상부플레이트(111)의 하면에 배치되는 미러부(113)를 포함할 수 있다. 이때, 미러부(113)는 후술할 프리즘부(160)를 통과하는 레이저 빔을 일정 각도로 반사시킬 수 있다.
레이저 패터닝 검사장치(100)는 미러부(113)를 전후진시키는 미러전후진구동부(114)를 포함할 수 있다. 이때, 미러전후진구동부(114)는 별도의 구동부를 구비하여 자동으로 미러부(113)를 전후진 시킬 수 있으며, 제 3 엘엠 가이드(미표기,LM guide, Linear motion guide)를 포함하여 미러부(113)를 수동으로 전후진 할 때, 미러부(113)의 운동을 가이드할 수 있다. 이때, 미러부(113)는 미러전후진구동부(114)에 의하여 상부플레이트(111)의 길이방향으로 선형 운동할 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 미러부(113) 및 미러전후진구동부(114)를 상부플레이트(111)에 고정시키는 제 1 고정브라켓(115)을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 고정브라켓(115)은 복수개 구비되며, 복수개의 제 1 고정브라켓(115)은 상부플레이트(111)의 일정 위치에서 미러부(113)와 미러전후진구동부(114)를 지지할 수 있다.
레이저 패터닝 검사장치(100)는 미러부(113)로부터 일정 간격 이격되도록 배치되어 미러부(113)에서 반사되는 레이저를 흡수하는 빔덕트(117)를 포함할 수 있다. 이때, 빔덕트(117)는 상부플레이트(111)에 고정되도록 설치될 수 있다. 또한, 빔덕트(117)는 내부에 입사되는 레이저를 소멸시키도록 냉각수를 순환시키는 냉각수순환부(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 상부플레이트(111)에 고정되도록 설치되는 제동스위치(116)를 포함할 수 있다. 이때, 제동스위치(116)는 긴급 상황 등의 발생 시 레이저 패터닝 검사장치(100)의 작동을 제동하기 위한 스위치일 수 있다.
한편, 이하에서는 레이저 패터닝 검사장치(100)의 다른 구성에 대해서 살펴보기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 레이저 패터닝 검사장치(100)의 일부를 보여주는 사시도이다. 도 4는 도 3의 회전플레이트(120)를 제거한 레이저 패터닝 검사장치(100)를 보여주는 사시도이다. 도 5는 도 3의 고정플레이트(130)를 제거한 레이저 패터닝 검사장치(100)를 보여주는 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 고정플레이트(130)를 포함할 수 있다. 이때, 고정플레이트(130)는 상부플레이트(111)와 연결되도록 설치될 수 있다. 특히 고정플레이트(130)는 상부플레이트(111)와 용접 또는 볼트 등을 통하여 연결될 수 있다.
이때, 고정플레이트(130)에는 후술할 회전플레이트(120)가 삽입되는 회전플레이트삽입홈(131)이 형성될 수 있다. 특히 회전플레이트삽입홈(131)은 고정플레이트(130)의 상면으로부터 하면으로 인입되어 형성될 수 있다.
고정플레이트(130)에는 후술할 제 1 엘엠가이드부(181)가 삽입되도록 제 1 삽입홀(131)이 형성될 수 있다. 또한, 고정플레이트(130)에는 후술할 제 2 상하조절부(125)가 삽입되는 제 2 삽입홀(133)이 형성될 수 있으며, 후술할 하우징전후조절부(145)가 삽입되는 제 3 삽입홀(134)이 형성될 수 있다. 고정플레이트(130)에는 후술할 제 2 고정크라켓(145a)이 삽입되는 제 4 삽입홀(135)이 형성될 수 있다.
이때, 회전플레이트삽입홈(131), 제 1 삽입홀(131) 내지 제 4 삽입홀(135)은 각각 삽입되는 구성품의 외주면보다 다소 크게 형성될 수 있다. 구체적으로 회전플레이트삽입홈(131), 제 1 삽입홀(131) 내지 제 4 삽입홀(135)은 회전플레이트(120)와 고정플레이트(130)의 상대 운동 시 회전플레이트(120)와 고정플레이트(130)의 간섭을 회피할 정도로 형성될 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 고정플레이트(130)에 삽입되는 회전플레이트(120)를 포함할 수 있다. 이때, 회전플레이트(120)는 회전플레이트삽입홈(131)에 삽입되어 고정플레이트(130)의 외면과 일정 간격 이격된 상태로 배치될 수 있다.
레이저 패터닝 검사장치(100)는 회전플레이트(120)와 연결되도록 설치되는 하우징(140)을 포함할 수 있다. 이때, 하우징(140)과 회전플레이트(120)는 서로 다양한 구성요소를 통하여 연결될 수 있다.
특히 하우징(140)과 회전플레이트(120) 사이에는 제 1 엘엠가이드부(181)가 설치되어 하우징(140)과 회전플레이트(120)를 연결할 수 있다. 이때, 제 1 엘엠가이드부(181)는 제 1 삽입홀(131)을 통하여 고정플레이트(130)를 관통하도록 설치되어 회전플레이트(120)와 연결될 수 있다. 제 1 엘엠가이드부(181)는 일반적인 엘엠가이드와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 하우징(140)에는 케이블이 삽입되는 케이블 베이어(147)가 설치될 수 있다. 이때 케이블 베이어(147)는 이동 가능하도록 하우징(140)에 설치될 수 있다.
상기와 같이 설치되는 하우징(140)과 회전플레이트(120)는 서로 전후진으로 상대운동을 할 수 있다. 이때, 제 1 엘엠가이드부(181)는 하우징(140)의 전후진 운동 시 하우징(140)의 운동을 가이드하면서 하우징(140)을 지지할 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 하우징(140)에 설치되어 레이저방출부(195)로부터 입사되는 레이저의 일부를 굴절시키고, 일부는 통과시키는 프리즘부(160)를 포함할 수 있다.
이때, 프리즘부(160)는 패터닝된 레이저의 일부만을 후술할 빔프로파일러(150)로 굴절시킬 수 있다. 예를 들면, 프리즘부(160)는 레이저방출부(195)로부터 폭이 260mm인 패터닝된 레이저가 입사되면, 이중 일부인 30mm의 폭을 형성하는 레이저만을 빔프로파일러(150)로 굴절시키고, 나머지 230mm의 폭을 형성하는 레이저는 통과시킬 수 있다. 따라서 프리즘부(160)는 빔프로파일러(150)가 측정 가능한 레이저의 폭만을 굴절시킬 수 있다. 다만, 상기에서 설명한 레이저 폭은 단순한 실시예에 불과한 것으로서 본 발명의 실시예들은 상기에 한정되지 않으며 다양한 레이저 폭을 측정할 수 있다.
한편, 프리즘부(160)는 하우징(140)에 상하 운동 가능하도록 설치될 수 있다. 이때, 프리즘부(160)는 프리즘(161) 및 프리즘(161)이 설치되는 프리즘설치부(162)를 포함할 수 있다. 특히 프리즘(161)은 프리즘설치부(162)의 일면과 일정각도를 형성하도록 설치되어 레이저방출부(195)로부터 입사되는 레이저의 일부를 굴절시킬 수 있다.
또한, 프리즘부(160)는 후술할 연결플레이트(172)와 프리즘설치부(162)를 서로 연결하면서 연결플레이트(172)와 프리즘설치부(162) 사이의 간격을 조절하는 제 1 상하조절부(165)를 포함할 수 있다.
구체적으로 제 1 상하조절부(165)는 볼트 형태로 형성되어 회전함으로써 프리즘설치부(162)와 연결플레이트(172) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 특히 제 1 상하조절부(165)는 프리즘설치부(162)를 관통하도록 설치되고, 연결플레이트(172)에 일단이 삽입되어 지지되도록 설치될 수 있다. 따라서 제 1 상하조절부(165)의 경우 회전을 통하여 연결플레이트(172)와 프리즘설치부(162) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
상기와 같은 제 1 상하조절부(165)는 복수개 구비될 수 있다. 특히 복수개의 제 1 상하조절부(165)는 서로 동일하게 조절되거나 상이하게 조절함으로써 프리즘(161)의 위치를 조절할 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 하우징(140)에 설치되어 프리즘부(160)에서 굴절된 레이저의 패턴을 분석하는 빔프로파일러(150)를 포함할 수 있다. 이때, 빔프로파일러(150)는 하우징(140)을 선형 운동할 수 있다. 또한, 빔프로파일러(150)는 일반적으로 레이저 패턴을 분석하는 장비와 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
레이저 패터닝 검사장치(100)는 하우징(140)에 설치되어 빔프로파일러(150)를 선형 운동시키는 구동부(170)를 포함할 수 있다. 이때, 구동부(170)는 하우징(140)에 설치되어 선형 운동하는 엑추에이터(171)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(170)는 엑추에이터(171) 및 프리즘부(160)와 연결되는 연결플레이트(172)를 포함할 수 있다. 이때, 연결플레이트(172)는 빔프로파일러(150)로부터 연장되도록 엑추에이터(171)에 설치될 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 구동부(170)와 하우징(140) 사이에 설치되어 프리즘부(160)의 선형 운동을 가이드하는 제 2 엘엠가이드부(182)를 포함할 수 있다. 이때, 제 2 엘엠가이드부(182)는 연결플레이트(172)와 하우징(140) 사이에 설치될 수 있다.
또한, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 구동부(170) 및 빔프로파일러(150) 사이에 설치되어 빔프로파일러(150)를 상하 운동 또는 전후진 운동시키는 매뉴얼스테이지(155)를 포함할 수 있다.
구체적으로 매뉴얼스테이지(155)는 빔프로파일러(150)를 구동부(170)를 중심으로 상하로 운동시키는 제 1 매뉴얼스테이지(155a)를 포함할 수 있다. 또한, 매뉴얼스테이지(155)는 빔프로파일러(150)를 구동부(170)를 중심으로 전후진 운동시키는 제 2 매뉴얼스테이지(155b)를 포함할 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 고정플레이트(130)와 회전플레이트(120) 사이에 설치되는 제 2 상하조절부(125)를 포함할 수 있다. 이때, 제 2 상하조절부(125)는 고정플레이트(130)와 회전플레이트(120) 사이의 상하 거리를 조절할 수 있다.
제 2 상하조절부(125)는 복수개 구비될 수 있으며, 회전플레이트(120)의 양단에 각각 대향하도록 설치될 수 있다. 이때, 제 2 상하조절부(125)는 고정플레이트(130)를 관통하도록 설치되며, 회전플레이트(120)에 일부가 삽입되는 제 2 상하조절볼트(125a)를 포함할 수 있다. 또한, 제 2 상하조절부(125)는 제 2 상하조절볼트(125a)의 내측에 삽입되도록 설치되어 제 2 상하조절볼트(125a)를 고정시키는 제 2 고정볼트(125b)를 포함할 수 있다. 제 2 상하조절부(125)는 고정플레이트(130)의 상면 및 제 2 상하조절볼트(125a)의 헤드측 중 적어도 하나에 설치되어 제 2 고정볼트(125b)와 결합하는 제 2 고정너트(125c)를 포함할 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 회전플레이트(120)와 하우징(140) 사이에 설치되어 회전플레이트(120)와 하우징(140)의 전후 거리를 조절하는 하우징전후조절부(145)를 포함할 수 있다.
하우징전후조절부(145)는 고정플레이트(130)를 관통하여 설치되며, 회전플레이트(120)에 고정되도록 설치되는 제 2 고정크라켓(145a)을 포함할 수 있다. 또한, 하우징전후조절부(145)는 제 2 고정크라켓(145a)에 삽입되도록 설치되며, 하우징(140)에 일단이 삽입되도록 설치되는 제 3 고정볼트(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 제 2 고정크라켓(145a)에는 상기 제 3 고정볼트를 고정시키는 제 3 고정너트(미도시)가 설치될 수 있다.
레이저 패터닝 검사장치(100)는 고정플레이트(130)와 회전플레이트(120) 사이에 설치되어 회전플레이트(120)를 고정플레이트(130)를 기준으로 회전시키는 회전조절부(127,128)를 포함할 수 있다.
이때, 회전조절부(127,128)는 고정플레이트(130)에 설치되는 지지브라켓(127a,128a)을 포함할 수 있다. 또한, 회전조절부(127,128)는 고정플레이트(130)에 설치되는 조절브라켓(127b,128b)을 포함할 수 있다. 이때, 조절브라켓(127b,128b)은 상기에서 설명한 바와 같이 고정플레이트(130)를 관통하도록 설치될 수 있다.
회전조절부(127,128)는 지지브라켓(127a,128a)과 조절브라켓(127b,128b)에 삽입되어 지지브라켓(127a,128a)과 조절브라켓(127b,128b) 사이의 간격을 조절하는 간격조절부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 간격조절부는 지지브라켓(127a,128a)과 조절브라켓(127b,128b)을 관통하도록 설치되는 간격조절볼트(미도시)와, 지지브라켓(127a,128a)의 외면에 설치되어 상기 간격조절볼트가 삽입되는 간격조절너트(미도시)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 회전조절부(127,128)는 지지브라켓(127a,128a)과 조절브라켓(127b,128b) 사이에 설치되는 탄성부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 탄성부의 내면에는 상기 간격조절볼트가 삽입될 수 있다.
상기와 같은 회전조절부(127,128)는 복수개 구비될 수 있다. 예를 들면, 복수개의 회전조절부(127,128)는 제 1 회전조절부(127)와, 제 1 회전조절부(127)와 대칭되도록 설치되는 제 2 회전조절부(128)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 회전조절부(127)와 제 2 회전조절부(128) 서로 동일하게 형성될 수 있다.
특히 제 1 회전조절부(127)는 제 1 지지브라켓(127a), 제 1 조절브라켓(127b), 제 1 간격조절볼트(미도시), 제 1 간격조절너트(미도시) 및 제 1 탄성부(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 제 2 회전조절부(128)는 제 2 지지브라켓(128a), 제 2 조절브라켓(128b), 제 2 간격조절볼트(미도시), 제 2 간격조절너트(미도시) 및 탄성부(미도시)를 구비할 수 있다.
한편, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 빔프로파일러(150)로부터 일정 간격 이격되어 설치되는 프리즘냉각부(191)를 포함할 수 있다. 이때, 프리즘냉각부(191)는 프리즘부(160)로 에어를 공급하여 프리즘부(160)의 온도를 제어할 수 있다. 특히 프리즘냉각부(191)는 프리즘(161)에 직접적으로 에어를 공급하여 프리즘(161)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 레이저 패터닝 검사장치(100)의 작동 및 언라인 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 도 3에 도시된 레이저 패터닝 검사장치(100)에서 레이저의 진행 방향을 도시한 사시도이다. 도 7은 도 4의 A부분을 확대하여 보여주는 사시도이다. 도 8은 도 4의 B부분을 확대하여 보여주는 사사도이다. 도 9는 도 5의 C부분을 확대하여 보여주는 단면도이다. 도 10은 도 5의 D부분을 확대하여 보여주는 사시도이다.
도 6 내지 도 10을 참고하면, 레이저방출부(195)로부터 방출되는 레이저는 패턴이 형성된 상태에서 진행할 수 있다. 이때, 레이저는 레이저방출부(195)로부터 방출되어 프리즘부(160)로 진행할 수 있다.
상기와 같이 진행하는 레이저는 프리즘(161)을 통하여 일부가 굴절될 수 있다. 또한, 상기와 같은 레이저는 굴절되지 않는 부분은 프리즘(161)과 프리즘(161)이 존재하지 않는 영역에서 프리즘(161)의 하측 방향으로 진행할 수 있다.
상기와 같이 하측 방향으로 진행하는 레이저의 경우 미러부(113)에 충돌하여 경로가 변경될 수 있다. 이때, 미러부(113)를 통하여 경로가 변경된 레이저는 빔덕트(117) 측으로 진행하여 빔덕트(117)로 입사될 수 있다.
상기와 같이 미러부(113)로 진행하는 레이저는 미러부(113)의 위치에 따라 반사되지 않을 수 있다. 이때, 레이저가 미러부(113)에 반사되도록 하는 방법은 미러부(113) 자체를 이동시킴으로써 달성할 수 있다.
구체적으로 미러부(113) 자체를 이동시키는 경우 미러부(113)에 힘을 가하는 경우 미러부(113)는 미러전후진구동부(114)에 의하여 선형 운동할 수 있다. 이때, 사용자는 레이저의 이동 경로를 육안 또는 별도의 장치를 통하여 파악한 후 미러부(113)의 위치를 결정할 수 있다.
한편, 상기와 같이 빔덕트(117) 내부로 진입하여 상기 냉각수순환부를 통하여 소멸될 수 있다. 이때, 상기 냉각수순환부에는 냉각수가 순환되어 입사되는 레이저로부터 방출되는 에너지를 흡수하여 소멸시킬 수 있다.
한편, 레이터 패턴 중 일부가 상기에서 설명한 바와 같이 프리즘(161)을 통하여 빔프로파일러(150)로 입사되는 경우 빔프로파일러(150)는 입사되는 레이저를 통하여 패턴을 분석할 수 있다. 상기와 같이 빔프로파일러(150)에서 분석된 레이저 패턴은 외부의 전자장치를 통하여 분석되어 표시될 수 있다.
한편, 상기와 같이 작동하는 경우 빔프로파일러(150)의 위치 또는 프리즘부(160)의 위치를 변경할 수 있다. 이하에서는 빔프로파일러(150)의 위치 또는 프리즘부(160)의 위치를 변경하는 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
우선 빔프로파일러(150)의 위치를 변경하는 방법은 다양할 수 있다. 구체적으로 빔프로파일러(150)는 구동부(170)를 통하여 위치를 변경할 수 있다. 예를 들면, 엑추에이터(171)가 작동하면, 엑추에이터(171)의 작동에 따랄 빔프로파일러(150)는 엑추에이터(171)와 함께 하우징(140)의 길이방향으로 이동할 수 있다. 이때, 엑추에이터(171)를 작동시키는 방법은 외부로부터 신호를 입력하여 작동시킬 수 있다.
상기와 같이 엑추에이터(171)의 작동에 따라 빔프로파일러(150)는 하우징(140)의 외면을 따라 선형 운동할 수 있다. 이때, 사용자는 프리즘(161)을 통하여 굴절된 레이저가 입사되는 부분과 빔프로파일러(150)의 위치가 동일하도록 엑추에이터(171)를 조정할 수 있다.
한편, 상기와 같이 엑추에이터(171)가 작동하는 경우 연결플레이트(172)도 엑추에이터(171)와 함께 선형 운동할 수 있다. 이때, 연결플레이트(172)는 프리즘부(160)를 운동시킬 수 있다. 특히 연결플레이트(172)는 제 2 엘엠가이드부(182)를 통하여 지지됨으로써 운동 시 자중에 의하여 프리즘부(160)가 처지는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 빔프로파일러(150)의 설정이 완료되면, 회전플레이트(120) 또는 하우징(140)의 위치를 변경함으로써 미세한 위치를 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기의 과정이 완료되면, 회전플레이트(120)를 회전시킴으로써 하우징(140)을 회전시킬 수 있다.
이때, 회전조절부(127,128)를 통하여 회전플레이트(120)를 회전시킬 수 있다. 구체적으로 제 1 회전조절부(127) 및 제 2 회전조절부(128)를 각각 개별적으로 조절함으로써 회전플레이트(120)를 회전시킬 수 있다.
구체적으로 제 1 간격조절볼트(127c)를 회전하면, 제 1 지지브라켓(127a)과 제 1 조절브라켓(127b) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 이때, 제 2 회전조절부(128)를 초기 상태로 유지하는 경우 회전플레이트(120)가 제 1 회전조절부(127)와 제 2 회전조절부(128)의 상대적 운동에 의하여 회전할 수 있다. 특히 제 1 지지브라켓(127a)과 제 2 지지브라켓(128a)은 고정플레이트(130)에 고정되어 있으므로 상기의 과정을 통하여 회전플레이트(120)가 회전할 수 있다. 이때, 상기와 같은 과정 이외에도 제 1 회전조절부(127)와 제 2 회전조절부(128)를 각각 구동시킴으로써 회전플레이트(120)를 회전시키는 것도 가능하다.
이때, 제 1 탄성부(127e)는 각각 제 1 지지브라켓(127a)과 제 1 조절브라켓(127b)가 서로 이격되는 방향으로 힘을 가하고, 제 2 탄성부(미도시)는 각각 제 2 지지브라켓(128a)과 제 2 조절브라켓(128b)가 이격되는 방향으로 힘을 가할 수 있다. 따라서 제 1 탄성부(127e) 및 상기 제 2 탄성부는 제 1 조절브라켓(127b)가 서로 이격될 때와 제 2 조절브라켓(128b)가 서로 이격될 때 2 간격조절볼트(127d)와 제 2 간격조절볼트(미도시)를 회전시키는 힘을 저감시킬 수 있다.
상기와 같이 회전플레이트(120)가 회전하는 경우, 하우징(140)도 회전할 수 있다. 구체적으로 회전플레이트(120)와 하우징(140)은 제 1 엘엠가이드부(181) 및 하우징전후조절부(145)를 통하여 연결됨으로써 같이 회전할 수 있다.
한편, 상기의 과정 이외에도 회전플레이트(120)를 고정플레이트(130)를 중심으로 상하 운동시킴으로써 하우징(140)을 상하 운동시킬 수 있다. 이때, 제 2 상하조절부(125)를 조절하여 하우징(140)을 상하로 운동시킬 수 있다. 특히 제 2 상하조절부(125)는 상기에서 설명한 바와 같이 복수개 구비됨으로써 각각의 제 2 상하조절부(125)를 조절하여 회전플레이트(120)와 고정플레이트(130) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 제 2 상하조절부(125)의 조작방법에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.
구체적으로 제 2 상하조절볼트(125a)를 회전시키는 경우 고정플레이트(130)는 고정된 상태를 유지하고 회전플레이트(120)가 고정플레이트(130)를 중심으로 상하 운동할 수 있다.
특히 제 2 상하조절볼트(125a)를 회전함으로써 회전플레이트(120)와 고정플레이트(130) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 상기와 같이 제 2 상하조절볼트(125a)를 통하여 회전플레이트(120)의 위치를 결정한 후 제 2 고정볼트(125b)를 통하여 제 2 상하조절볼트(125a)를 고정시킬 수 있다. 이때, 제 2 상하조절볼트(125a)를 회전시키는 경우 제 2 고정볼트(125b)의 헤드 측과 고정플레이트(130) 상면에 배치되는 제 2 고정너트(125c)가 제 2 상하조절볼트(125a)의 양쪽에서 힘을 가할 수 있다.
한편, 상기와 같이 하우징(140)을 회전하거나 상하 운동시키는 경우 이외에도 하우징(140)을 전후진시킬 수 있다. 이때, 하우징전후조절부(145)를 통하여 하우징(140)을 전후진 시킬 수 있다.
구체적으로 제 2 고정크라켓(145a)은 상기에서 설명한 바와 같이 회전플레이트(120)에 고정될 수 있다. 이때, 상기 제 3 고정볼트를 회전하는 경우 상기 제 3 고정볼트는 하우징(140)을 가력하여 하우징(140)을 전후진시킬 수 있다.
특히 상기와 같이 상기 제 3 고정볼트가 회전하는 경우 상기에서 설명한 제 2 상하조절부(125)는 회전플레이트(120)가 고정플레이트(130) 상에서 전후진하는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 하우징(140)이 전후진 하는 경우 제 1 엘엠가이드부(181)는 하우징(140)의 전후진 운동을 가이드할 수 있다. 특히 제 1 엘엠가이드부(181)는 하우징(140)이 전후 방향으로 선형 운동하도록 하우징(140)을 가이드할 수 있다.
한편, 상기와 같이 하우징(140) 및 회전플레이트(120)의 위치를 변경하여 프리즘부(160)와 빔프로파일러(150)의 위치를 정렬한 후 다시 미세한 조정을 수행할 수 있다.
우선 빔프로파일러(150)의 위치를 정렬하는 방법을 살펴보면, 제 1 매뉴얼스테이지(155a)를 통하여 빔프로파일러(150)를 구동부(170)의 상하로 이동할 수 있다. 또한, 제 2 매뉴얼스테이지(155b)를 통하여 빔프로파일러(150)를 구동부(170)를 전후진 운동시킬 수 있다.
이때, 제 1 매뉴얼스테이지(155a) 및 제 2 매뉴얼스테이지(155b)는 공압실린더 또는 유압실린더 등과 같이 형성되어 외부로부터 인가되는 신호에 의하여 빔프로파일러(150)의 위치를 변경할 수 있다.
또한, 제 1 매뉴얼스테이지(155a) 및 제 2 매뉴얼스테이지(155b)는 상기에서 설명한 바와 같이 조절볼트로 형성되어 조절볼트를 회전시킴으로써 빔프로파일러(130)의 위치를 변경할 수 있다. 다만, 제 1 매뉴얼스테이지(155a) 및 제 2 매뉴얼스테이지(155b)는 상기에 한정되지 않으며 빔프로파일러(150)를 상하 및 전후 중 적어도 하나의 방향으로 운동시키는 모든 기구 및 장치를 포함할 수 있다.
상기와 같이 빔프로파일러(150)의 위치를 결정한 후 프리즘(161)의 위치를 변경할 수 있다. 구체적으로 프리즘설치부(162)는 제 1 상하조절부(165)에 의하여 연결플레이트(172)의 상하로 이동할 수 있다. 특히 제 1 상하조절부(165)를 회전시키는 경우 제 1 상하조절부(165)의 끝단은 연결플레이트(172)로 지속적으로 삽입되거나 연결플레이트(172)로부터 돌출될 수 있다. 이때, 제 1 상하조절부(165)와 함께 프리즘설치부(162)는 연결플레이트(172)로부터 이격되거나 이격된 거리가 좁혀질 수 있다.
한편, 상기와 같이 빔프로파일러(150)와 프리즘(161)의 정렬이 완료되면, 상기에서 설명한 바와 같이 레이저 패턴을 조사하여 레이저 패턴을 분석할 수 있다. 이때, 레이저 패턴을 분석하는 과정에서 빔프로파일러(150), 프리즘(161), 미러부(113) 및 빔덕트(117)의 위치가 어긋난 경우 상기의 과정 중 적어도 하나를 수행하여 위치를 정렬할 수 있다. 이때, 위치를 정렬하는 방법은 상기의 순서에 따라 수행되는 것이 아니라 다양한 순서로 수행될 수 있으며 동시에 수행되는 것도 가능하다.
따라서 레이저 패터닝 검사장치(100)는 레이저를 상부로부터 방출하여 실제 레이저전사 시 레이저 패턴과 유사한 상황에서 검사하는 것이 가능하다.
또한, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 레이저의 왜곡을 최소화함으로써 빔 사이즈의 대형화에 따른 대응이 가능하다.
특히 레이저 패터닝 검사장치(100)는 레이저 패턴을 검사하는 경우 빔프로파일러(150)와 프리즘(161)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있어 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.
또한, 레이저 패터닝 검사장치(100)는 다양한 레이저 패턴에 대한 검사가 가능하므로 레이저 패턴 검사에 필요한 비용 및 시간을 절감할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
100 : 레이저 패터닝 검사장치 135 : 제 4 삽입홀
111 : 상부플레이트 140 : 하우징
112 : 케이블 덕트 145 : 하우징전후조절부
113 : 미러부 147 : 케이블 베이어
114 : 미러부전후진구동부 150 : 빔프로파일러
115 : 제 1 고정브라켓 155 : 매뉴얼스테이지
116 : 제동스위치 160 : 프리즘부
117 : 빔덕트 161 : 프리즘
120 : 회전플레이트 162 : 프리즘설치부
125 : 제 2 상하조절부 170 : 구동부
127 : 제 1 회전조절부 171 : 엑추에이터
128 : 제 2 회전조절부 172 : 연결플레이트
130 : 고정플레이트 181 : 제 1 엘엠가이드
131 : 회전플레이트삽입홈 182 : 제 2 엘엠가이드
132 : 제 1 삽입홀 191 : 프리즘냉각부
133 : 제 2 삽입홀 195 : 레이저방출부
134 : 제 3 삽입홀

Claims (21)

  1. 상부플레이트에 고정되는 고정플레이트;
    상기 고정플레이트로부터 이격되도록 배치되며, 상기 고정플레이트와 상대 운동 가능하도록 상기 고정플레이트의 내부에 배치되는 회전플레이트;
    상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트를 연결하며, 상기 회전플레이트를 회전시키는 회전조절부;
    상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트를 연결하며, 상기 고정플레이트와 상기 회전플레이트 사이의 거리를 조절하는 제 2 상하조절부;
    상기 회전플레이트와 연결되는 하우징;
    상기 회전플레이트와 상기 하우징 사이에 배치되는 상기 회전플레이트와 상기 하우징을 연결하는 제 1 엘엠(LM)가이드부;
    상기 고정플레이트의 상부에 배치되어 상기 상부플레이트에 고정되며, 레이저를 방출하는 레이저방출부;
    상기 하우징에 연결되며, 상기 레이저방출부로부터 입사되는 레이저의 일부를 굴절시키고, 일부는 통과시키는 프리즘부;
    상기 하우징에 연결되어 상기 프리즘부에서 굴절된 레이저의 패턴을 분석하는 빔프로파일러; 를 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리즘부는 상기 하우징을 상하 운동 가능하도록 설치되는 레이저 패터닝 검사장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프리즘부는,
    프리즘;
    상기 프리즘이 설치되는 프리즘설치부;를 구비하는 레이저 패터닝 검사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프리즘부는,
    상기 프리즘설치부에 결합하고, 상기 프리즘설치부를 상기 하우징의 상하로 이동시키는 제 1 상하조절부;를 더 구비하는 레이저 패터닝 검사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리즘부의 하부에 배치되어 상기 프리즘부를 통과한 레이저의 일부를 반사시키는 미러부;를 더 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 미러부와 연결되도록 설치되어 상기 미러부를 전후진시키는 미러전후진구동부;를 더 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 미러부로부터 반사되는 레이저를 소멸시키는 빔덕트;를 더 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 빔덕트는,
    내부에 설치되며 입사하는 레이저를 소멸시키도록 냉각수를 순환시키는 냉각수순환부;를 구비하는 레이저 패터닝 검사장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전플레이트와 상기 하우징 사이에 설치되어 상기 회전플레이트와 상기 하우징의 전후 거리를 조절하는 하우징전후조절부;를 더 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔프로파일러는 상기 하우징에 선형운동 가능하도록 설치되는 레이저 패터닝 검사장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하우징에 연결되며, 상기 하우징 및 상기 프리즘부를 연결하고, 상기 하우징 및 상기 빔프로파일러를 연결하며, 상기 빔프로파일러를 선형운동시키는 구동부;를 더 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프리즘부는 상기 구동부와 연결되어 상기 빔프로파일러와 동시에 선형 운동하는 레이저 패터닝 검사장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구동부와 상기 하우징 사이에 설치되어 상기 프리즘부의 선형 운동을 가이드하는 제 2 엘엠(LM)가이드부;를 더 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동부 및 상기 빔프로파일러 사이에 설치되어 상기 빔프로파일러를 상하 운동 또는 전후진 운동시키는 매뉴얼스테이지;를 더 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 매뉴얼스테이지는,
    상기 빔프로파일러를 상기 구동부를 중심으로 상하로 운동시키는 제 1 매뉴얼스테이지; 및
    상기 빔프로파일러를 상기 구동부를 중심으로 전후진 운동시키는 제 2 매뉴얼스테이지;를 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
  18. 삭제
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전조절부는,
    상기 고정플레이트에 설치되는 지지브라켓;
    상기 고정플레이트를 관통하여 상기 회전플레이트에 설치되는 조절브라켓; 및
    상기 지지브라켓과 상기 조절브라켓에 삽입되어 상기 지지브라켓과 상기 조절브라켓 사이의 간격을 조절하는 간격조절부;를 구비하는 레이저 패터닝 검사장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 회전조절부는,
    상기 지지브라켓과 상기 조절브라켓 사이에 설치되는 탄성부;를 더 구비하는 레이저 패터닝 검사장치.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔프로파일러로부터 일정 간격 이격되어 설치되는 프리즘냉각부;를 더 포함하는 레이저 패터닝 검사장치.
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