KR102224593B1 - 정전척 제조 방법과, 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척 및 라미네이팅 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판이나 필름 등 2개 이상의 대상 기판을 서로 접합시키는 라미네이팅 장치의 정전척 제조 방법과, 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척 및 라미네이팅 장치에 관한 것으로서, 전극층을 준비하는 전극층 준비 단계; 상기 전극층의 일면에 제 1 글라스 코팅층을 형성하는 제 1 글라스 코팅층 형성 단계; 상기 전극층에 전극부와 단자부를 패터닝하는 패턴 형성 단계; 상기 전극층의 상기 전극부를 밀봉할 수 있도록 상기 전극부와 상기 제 1 글라스 코팅층에 제 2 글라스 코팅층을 형성하여 전극 모듈을 형성하는 제 2 글라스 코팅층 형성 단계; 및 상기 전극 모듈을 정전척 바디에 접착시키고, 상기 단자부를 상기 정전척 바디의 연결 단자에 전기적으로 연결시키는 정전척 바디 조립 단계;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 정전척 제조 방법과, 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척 및 라미네이팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판이나 필름 등 2개 이상의 대상 기판을 서로 접합시키는 라미네이팅 장치의 정전척 제조 방법과, 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척 및 라미네이팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 기판이나 웨이퍼나 디스플레이 기판이나 수지 기판이나 각종 필름 등 2개 이상의 대상 기판들을 서로 접합시킬 수 있는 라미네이팅 장치는 롤투롤 방식의 압착 롤러를 이용하거나 프레스 방식의 압착 헤드를 이용하는 등 매우 다양한 방식의 정전척을 갖는 라미네이팅 장치들이 사용되고 있다.
그 중에서 압착 헤드를 이용하는 프레스 방식은 각각의 헤드에 대상 기판을 고정시킬 수 있는 정전척(Electrostatic chuck)이나 클램퍼나 진공척 등의 고정 장치들이 설치될 수 있다.
이러한 종래의 라미네이팅 장치들에 적용되는 정전척들은 정전기를 발생시키는 전극층을 봉합하고 유전체 역할을 할 수 있도록 세라믹이나 폴리이미드 유전체가 적용된 정전척이 주로 이용되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0048843은 정전척의 센터부와 에지부 상에 일정 두께로 유전막이 형성되는 것으로서, 유전막은 폴리이미드막인 구조이다. 이러한 폴리이미드 필름은 대상 기판에 직접적으로 접촉되는 것으로서 대상 기판에서 발생된 각종 파티클(Particle)이나 버(Burr) 등에 의해 쉽게 오염될 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 폴리이미드 등 수지 재질 타입의 정전척들은 대상 기판에서 발생되는 각종 파티클(Particle)이나 버(Burr) 등이 대상 기판과 함께 압착되는 과정에서 파티클이나 버가 폴리이미드인 연질 재질의 유전체층을 침범하여 전극층을 파손시키거나 단락시키거나 합선시키거나 아크를 발생시키는 등 매우 많은 문제점들이 있었다.
한편, 최근에는 강한 압력이나 충격에도 견디는 강화 유리나 복합 유리가 널리 개발되어 기계적인 구조체로도 널리 사용되고 있다.
또한, 종래의 정전척들은 메탈 정전척 바디를 적용하고 있으나, 이러한 메탈 정전척 바디는 별도의 절연층에 의해 충분히 절연되고 있음에도 불구하고 표면의 불균일성에 의해서 정기적으로 불안정하여 불특정한 부분에서 아크나 방전이 쉽게 발생되는 문제점들이 있었다. 아울러, 종래의 정전척에 적용되는 메탈 정전척 바디는 열전도성이 떨어지는 문제점들이 있었다.
본 발명의 사상은, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 구리 박막 등의 전극층 상에 나노 스프레이 코팅되는 나노 글라스 코팅층을 유전체로 이용하여 정전 효율과 밀착도가 우수한 것은 물론이고, 제조 시간과 제조 비용을 절감하여 생산 단가를 낮출 수 있으며, 단자 연결을 용이하게 함으로써 단자 연결 불량을 방지하고, 아울러, 유전체를 폴리이미드 수지 대신 라미네이팅 압착시에도 충분히 견딜 수 있는 나노 글라스 코팅층을 적용시켜서 전극층을 보호하여 내구성을 크게 향상시키고, 라미네이팅 압력이 균일하게 분포되어 합착의 균일도를 향상시킬 수 있으며, 제품 불량을 방지하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 정전척 제조 방법과, 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척 및 라미네이팅 장치를 제공함에 있다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 정전척 제조 방법은, 전극층을 준비하는 전극층 준비 단계; 상기 전극층의 일면에 제 1 글라스 코팅층을 형성하는 제 1 글라스 코팅층 형성 단계; 상기 전극층에 전극부와 단자부를 패터닝하는 패턴 형성 단계; 상기 전극층의 상기 전극부를 밀봉할 수 있도록 상기 전극부와 상기 제 1 글라스 코팅층에 제 2 글라스 코팅층을 형성하여 전극 모듈을 형성하는 제 2 글라스 코팅층 형성 단계; 및 상기 전극 모듈을 정전척 바디에 접착시키고, 상기 단자부를 상기 정전척 바디의 연결 단자에 전기적으로 연결시키는 정전척 바디 조립 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 글라스 코팅층 형성 단계 및 상기 제 2 글라스 코팅층 형성 단계에서, 상기 제 1 글라스 코팅층 및 상기 제 2 글라스 코팅층은, 각각 제 1 두께 및 제 2 두께로 형성되고, 적어도 규산염 및 변성 규산염계 화학물 중에서 선택되는 물질을 용융하여 유리화한 프리트, 미세 입자 실리카, 금속 산화물, 수산화물, 인산화합물, 휘발성 물질 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 혼합물을 적어도 스프레이법, 정전 스프레이법, 디핑법, 초음파 코팅법, 진공 증착법, 질소 가스에 의한 코닝막 형성법 중 어느 하나 이상의 방법으로 코팅한 후, 이를 가열 또는 자연 건조하여 경화시켜서 형성되는 나노 글라스 코팅층일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 글라스 코팅층 또는 상기 제 2 클라스 코팅층은 표면에 저반사 코팅면이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 글라스 코팅층은, 상기 전극층을 플랙시블하게 지지할 수 있도록 상기 제 1 두께가 상기 제 2 글라스 코팅층의 상기 제 2 두께 보다 크게 형성될 수 있게 M회 코팅되고, 상기 제 2 글라스 코팅층은, 상기 전극층을 밀봉할 수 있도록 상기 M회 이하의 N회 코팅될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 글라스 코팅층 형성 단계에서, 상기 전극층의 상기 단자부는 상기 정전척 바디 조립 단계에서 노출될 수 있도록 상기 단자부에 임시 박리지가 접착될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 글라스 코팅층 형성 단계 이후에, 상기 제 2 글라스 코팅층이 평탄화될 수 있도록 상기 전극부와 이웃하는 전극부 사이에 형성된 홈부에 필러를 형성하는 필러 형성 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 필러 형성 단계 이후에, 평탄화된 상기 제 2 글라스 코팅층과 상기 필러에 접착층을 형성하는 접착층 형성 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 정전척 바디 조립 단계에서, 상기 단자부에 임시 접착된 박리지를 제거하고, 상기 단자부를 절곡하여 상기 정전척 바디의 연결 단자에 전기적으로 연결시킬 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 전극 모듈은, 전극층; 상기 전극층의 일면에 형성되는 제 1 글라스 코팅층; 및 상기 전극층의 전극부를 밀봉할 수 있도록 상기 전극부와 상기 제 1 글라스 코팅층에 형성되는 제 2 글라스 코팅층;을 포함하고, 상기 제 1 글라스 코팅층 및 상기 제 2 글라스 코팅층은, 각각 제 1 두께 및 제 2 두께로 형성되고, 적어도 규산염 및 변성 규산염계 화학물 중에서 선택되는 물질을 용융하여 유리화한 프리트, 미세 입자 실리카, 금속 산화물, 수산화물, 인산화합물, 휘발성 물질 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 혼합물을 적어도 스프레이법, 정전 스프레이법, 디핑법, 초음파 코팅법, 진공 증착법, 질소 가스에 의한 코닝막 형성법 중 어느 하나 이상의 방법으로 코팅한 후, 이를 가열 또는 자연 건조하여 경화시켜서 형성되는 나노 글라스 코팅층일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 라미네이팅 장치의 정전척은, 제 1 대상 기판을 고정시킬 수 있도록 제 1 고정 장치가 설치되는 제 1 헤드; 제 2 대상 기판을 고정시킬 수 있도록 제 2 고정 장치가 설치되는 제 2 헤드; 및 상기 대상 기판들이 라미네이팅될 수 있도록 상기 제 1 헤드를 상기 제 2 헤드 방향으로 상대적으로 가압할 수 있는 가압 장치;를 포함하는 라미네이팅 장치에 설치되는 정전척에 있어서, 상기 제 1 고정 장치 또는 상기 제 2 고정 장치에 설치되는 정전척 바디; 상기 정전척 바디에 형성되는 접착층; 및 상기 접착층에 의해 상기 정전척 바디에 접착되는 전극 모듈;을 포함하고, 상기 전극 모듈은, 전극층; 상기 전극층의 일면에 형성되는 제 1 글라스 코팅층; 및 상기 전극층의 전극부를 밀봉할 수 있도록 상기 전극부와 상기 제 1 글라스 코팅층에 형성되는 제 2 글라스 코팅층;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 글라스 코팅층 및 상기 제 2 글라스 코팅층은, 각각 제 1 두께 및 제 2 두께로 형성되고, 적어도 규산염 및 변성 규산염계 화학물 중에서 선택되는 물질을 용융하여 유리화한 프리트, 미세 입자 실리카, 금속 산화물, 수산화물, 인산화합물, 휘발성 물질 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 혼합물을 적어도 스프레이법, 정전 스프레이법, 디핑법, 초음파 코팅법, 진공 증착법, 질소 가스에 의한 코닝막 형성법 중 어느 하나 이상의 방법으로 코팅한 후, 이를 가열 또는 자연 건조하여 경화시켜서 형성되는 나노 글라스 코팅층일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 라미네이팅 장치는, 제 1 대상 기판을 고정시킬 수 있도록 제 1 고정 장치가 설치되는 제 1 헤드; 제 2 대상 기판을 고정시킬 수 있도록 제 2 고정 장치가 설치되는 제 2 헤드; 및 상기 대상 기판들이 라미네이팅될 수 있도록 상기 제 1 헤드를 상기 제 2 헤드 방향으로 상대적으로 가압할 수 있는 가압 장치;를 포함하는 라미네이팅 장치에 있어서, 상기 제 1 고정 장치 또는 상기 제 2 고정 장치에 설치되는 정전척 바디; 상기 정전척 바디에 형성되는 접착층; 및 상기 접착층에 의해 상기 정전척 바디에 접착되는 전극 모듈;을 포함하고, 상기 전극 모듈은, 전극층; 상기 전극층의 일면에 형성되는 제 1 글라스 코팅층; 및 상기 전극층의 전극부를 밀봉할 수 있도록 상기 전극부와 상기 제 1 글라스 코팅층에 형성되는 제 2 글라스 코팅층;을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 구리 박막 등의 전극층 상에 나노 스프레이 코팅되는 나노 글라스 코팅층을 유전체로 이용하여 정전 효율과 밀착도가 우수한 것은 물론이고, 제조 시간과 제조 비용을 절감하여 생산 단가를 낮출 수 있으며, 단자 연결을 용이하게 함으로써 단자 연결 불량을 방지하고, 아울러, 유전체를 폴리이미드 수지 대신 라미네이팅 압착시에도 충분히 견딜 수 있는 나노 글라스 코팅층을 적용시켜서 전극층을 보호하여 내구성을 크게 향상시키고, 라미네이팅 압력이 균일하게 분포되어 합착의 균일도를 향상시킬 수 있으며, 제품 불량을 방지하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정전척 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 정전척 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척을 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 4 내지 도 9는 도 3의 전극 모듈의 제조 과정을 단계적으로 나타내는 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라미네이팅 장치를 나타내는 개념도이다.
도 11은 도 10의 라미네이팅 장치의 정전척을 나타내는 저면도이다.
도 12는 도 11의 정전척의 전극층을 나타내는 확대 저면도이다.
도 2는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 정전척 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척을 개념적으로 나타내는 단면도이다.
도 4 내지 도 9는 도 3의 전극 모듈의 제조 과정을 단계적으로 나타내는 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라미네이팅 장치를 나타내는 개념도이다.
도 11은 도 10의 라미네이팅 장치의 정전척을 나타내는 저면도이다.
도 12는 도 11의 정전척의 전극층을 나타내는 확대 저면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
이하, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 정전척 제조 방법과, 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척 및 라미네이팅 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정전척 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 정전척 제조 방법은, 크게 전극층 준비 단계(S1)와, 제 1 글라스 코팅층 형성 단계(S2)와, 패턴 형성 단계(S3)와, 제 2 글라스 코팅층 형성 단계(S4) 및 정전척 바디 조립 단계(S5)를 포함할 수 있다.
이러한 각각의 단계들을 아래와 같이, 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 전극 모듈(30)과, 라미네이팅 장치(1000)의 정전척(100)을 개념적으로 나타내는 단면도이다.
아울러, 도 4 내지 도 9는 도 3의 전극 모듈(30)의 제조 과정을 단계적으로 나타내는 단면도들이다.
먼저, 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전극층 준비 단계(S1)는, 플렉시블한 필름 형태의 구리 박막, 알루미늄 박막 등과 같은 전극층(31)을 준비하는 단계로서, 이 때, 상기 전극층(31)은 아무런 패턴이 형성되어 있지 않은 얇은 도전성 박판 형상으로 형성될 수 있고, 이러한 도전성 박판은 두꺼운 재질의 모재를 얇게 절단하거나 프레스 압착 또는 압출하여 형성될 수 있고, 이외에도 매우 다양한 방법으로 형성될 수 있다.
이어서, 도 1, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 글라스 코팅층 형성 단계(S2)는, 상기 전극층(31)의 일면에 제 1 글라스 코팅층(32)을 형성하는 단계로서, 더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 제 1 글라스 코팅층(32)은 제 1 두께(T1)로 형성되고, 적어도 규산염 및 변성 규산염계 화학물 중에서 선택되는 물질을 용융하여 유리화한 프리트, 미세 입자 실리카, 금속 산화물, 수산화물, 인산화합물, 휘발성 물질 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 혼합물을 적어도 스프레이법, 정전 스프레이법, 디핑법, 초음파 코팅법, 진공 증착법, 질소 가스에 의한 코닝막 형성법 중 어느 하나 이상의 방법으로 코팅한 후, 이를 가열 또는 자연 건조하여 경화시켜서 형성되는 나노 글라스 코팅층일 수 있다.
이 때, 상기 제 1 글라스 코팅층(32)은 표면에 저반사 코팅면이 형성되어 추후, 기판의 얼라인시, 난반사되는 것을 방지하여 비젼이나 카메라 등 얼라인 센서의 오동작을 최소화할 수 있다.
이어서, 도 1, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 패턴 형성 단계(S3)는, 상기 전극층(31)에 전극부(31-1)와 단자부(31-2)를 패터닝하는 단계로서, 도 5의 상기 전극층(31) 상에 나노 코팅된 상기 제 1 글라스 코팅층(32)을 반전시킨 후, 포토 레지스트를 도포하고, 부분적으로 현상한 후, 식각액이나 플라즈마 등으로 상기 전극층(31)을 습식 또는 건식 식각하여 형성할 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고, 이외에도 레이저 천공이나 연마 방법 등 다양한 방법으로 상기 전극층(31)에 패턴을 형성할 수 있다.
이어서, 도 1, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 글라스 코팅층 형성 단계(S4)는, 상기 전극층(31)의 상기 전극부(31-1)를 밀봉할 수 있도록 상기 전극부(31-1)와 상기 제 1 글라스 코팅층(32)에 제 2 글라스 코팅층(33)을 형성하여 전극 모듈(30)을 형성하는 단계로서, 더욱 구체적으로 예들 들면, 상기 제 2 글라스 코팅층(33)은, 제 2 두께(T2)로 형성되고, 적어도 규산염 및 변성 규산염계 화학물 중에서 선택되는 물질을 용융하여 유리화한 프리트, 미세 입자 실리카, 금속 산화물, 수산화물, 인산화합물, 휘발성 물질 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 혼합물을 적어도 스프레이법, 정전 스프레이법, 디핑법, 초음파 코팅법, 진공 증착법, 질소 가스에 의한 코닝막 형성법 중 어느 하나 이상의 방법으로 코팅한 후, 이를 가열 또는 자연 건조하여 경화시켜서 형성되는 나노 글라스 코팅층일 수 있다.
이 때, 상기 제 2 글라스 코팅층(33) 역시, 표면에 저반사 코팅면이 형성되어 추후, 기판의 얼라인시, 난반사되는 것을 방지하여 비젼이나 카메라 등 얼라인 센서의 오동작을 최소화할 수 있다.
여기서, 상술된 상기 제 1 글라스 코팅층(32)과 상기 제 2 글라스 코팅층(33)을 밀착성와 결합도를 향상시킬 수 있도록 동일한 재질이 적용될 수 있다. 다만, 상기 제 1 글라스 코팅층(32)은, 상기 전극층(31)을 플랙시블하게 지지할 수 있도록 상기 제 1 두께(T1)가 상기 제 2 글라스 코팅층(33)의 상기 제 2 두께(T2) 보다 크게 형성될 수 있게 M회 코팅되고, 상기 제 2 글라스 코팅층(33)은, 상기 전극층(31)을 밀봉할 수 있도록 상기 M회 이하의 N회 코팅될 수 있다. 이 때, 상기 M과 N은 양의 자연수일 수 있다.
즉, 예컨대, 상기 제 1 글라스 코팅층(32)의 상기 제 1 두께(T1)는, 상기 전극층(31)을 충분히 지지할 수 있는 동시에 플랙시블한 성능을 가질 수 있도록 수십 마이크로미터에서 수백 마이크로미터일 수 있고, 상기 제 2 글라스 코팅층(32)의 상기 제 2 두께(T1)는, 재료를 최대한 절감하면서 동시에 상기 전극층(31)을 충분히 밀봉할 수 있도록 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터일 수 있다.
따라서, 구리 박막 등의 상기 전극층(31) 상에 나노 스프레이 코팅되는 제 1 글라스 코팅층(32)을 유전체로 이용하여 정전 효율과 밀착도가 우수한 것은 물론이고, 제조 시간과 제조 비용을 절감하여 생산 단가를 낮출 수 있으며, 상기 제 2 글라스 코팅층(33)을 이용하여 상기 전극층(31)을 밀봉하여 외부의 습기나 충격 등으로부터 상기 전극층(31)을 견고하게 보호하여 아킹 발생 현상을 줄이고, 양질의 제품을 생산할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 글라스 코팅층 형성 단계(S4)에서, 상기 전극층(31)의 상기 단자부(31-2)는 상기 정전척 바디 조립 단계(S5)에서 노출될 수 있도록 상기 단자부(31-2)에 임시 박리지(P)가 접착될 수 있다.
따라서, 제 2 글라스 코팅층(33)은 상기 임시 박리지(P)가 접착된 부분 이외의 상기 전극부(31-1)에만 스프레이 코팅되어 상기 전극부(31-1)를 견고하게 보호할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 정전척 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 정전척 제조 방법은, 상기 제 2 글라스 코팅층 형성 단계(S4) 이후에, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 글라스 코팅층(33)이 평탄화될 수 있도록 상기 전극부(31-1)와 이웃하는 전극부(31-1) 사이에 형성된 도 7의 홈부(H)에 필러(34)를 형성하는 필러 형성 단계(S6)를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 필러(34)는 상기 홈부(H)에 삽입될 수 있도록 상기 홈부(H)의 형상과 대응되도록 미리 제조된 절연성 부재들이 적용되거나, 이외에도 절연성 패이스트 재질을 스크린 프린팅하거나 스퀴즈나 블레이드를 이용하여 스퀴즈 프린팅하는 등 매우 다양한 방법으로 형성할 수 있다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 정전척 제조 방법은, 평탄화된 상기 제 2 글라스 코팅층(33)과 상기 필러(34)에 접착층(20)을 형성하는 접착층 형성 단계(S7)를 더 포함할 수 있다.
이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 정전척 바디 조립 단계(S5)는, 이러한 상기 접착층(20)을 이용하여 상기 전극 모듈(30)을 정전척 바디(10)에 접착시키고, 상기 단자부(31-2)를 상기 정전척 바디(10)의 연결 단자(E)에 전기적으로 연결시키는 단계로서, 더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 정전척 바디 조립 단계(S5)에서, 상기 단자부(31-2)에 임시 접착된 박리지(P)를 제거하고, 상기 단자부(31-2)를 절곡하여 적어도 하나 이상의 도 3의 만곡부(R)를 형성함으로써 상기 정전척 바디(10)의 연결 단자(E)에 전기적으로 연결시킬 수 있다.
따라서, 구리 박막 등의 상기 전극층(31) 상에 나노 스프레이 코팅되는 나노 글라스 코팅층을 유전체로 이용하여 정전 효율과 밀착도가 우수한 것은 물론이고, 제조 시간과 제조 비용을 절감하여 생산 단가를 낮출 수 있으며, 상기 단자(E) 연결을 용이하게 함으로써 단자 연결 불량을 방지하고, 아울러, 유전체를 폴리이미드 수지 대신 라미네이팅 압착시에도 충분히 견딜 수 있는 나노 글라스 코팅층을 적용시켜서 전극층을 보호하여 내구성을 크게 향상시키고, 라미네이팅 압력이 균일하게 분포되어 합착의 균일도를 향상시킬 수 있으며, 제품 불량을 방지하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라미네이팅 장치(1000)를 나타내는 개념도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라미네이팅 장치(1000)는, 제 1 대상 기판(1)을 고정시킬 수 있도록 제 1 고정 장치가 설치되는 제 1 헤드(H1), 제 2 대상 기판(2)을 고정시킬 수 있도록 제 2 고정 장치가 설치되는 제 2 헤드(H2) 및 상기 대상 기판(1)(2)들이 라미네이팅될 수 있도록 상기 제 1 헤드(H1)를 상기 제 2 헤드(H2) 방향으로 상대적으로 가압할 수 있는 가압 장치(300)를 포함하는 라미네이팅 장치(1000)로서, 상기 제 1 고정 장치 또는 상기 제 2 고정 장치에 설치되는 정전척 바디(10)와, 상기 정전척 바디(10)에 형성되는 접착층(20) 및 상기 접착층(20)에 의해 상기 정전척 바디(10)에 접착되는 전극 모듈(30)을 포함할 수 있다.
예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 헤드(H1)는, 상기 몸체(400)의 상부에 하향 설치되는 것으로서, 제 1 대상 기판(1)을 고정시킬 수 있도록 제 1 고정 장치가 설치되고, 후술될 상기 가압 장치(300)에 의해서 상기 제 2 헤드(H2) 방향으로 승하강할 수 있는 일종의 가동대일 수 있다.
여기서, 상기 제 1 대상 기판(1)은 접착제가 도포된 각종 수지 필름이나 웨이퍼나 반도체 기판이나 유리 기판이나 디스플레이 기판 등 접합이 필요한 모든 대상 기판들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도시하지 않았지만, 상기 몸체(400)는 이러한 상기 제 1 헤드(H1)의 승하강이 자유롭도록 각종 가이드 봉이나 가이드 레일이나 리니어 모터 가이드 등 각종 가이드 부재들이 설치될 수 있다.
이외에도, 상기 몸체(400)는 상기 제 1 헤드(H1) 및 상기 제 2 헤드(H2)를 둘러싸는 형태이고, 대상 기판 합착시, 주변의 환경이 대기압은 물론이고, 저진공압 또는 고진공압까지 다양한 압력을 형성할 수 있도록 압력 챔버 또는 진공 챔버가 설치될 수 있다.
이러한 상기 몸체(400)의 종류 및 형태는 상술된 장치들을 지지할 수 있는 충분한 강도와 내구성을 갖도록 각종 패널과, 수직 및 수평 부재들로 이루어지는 각종 프레임 등이 모두 적용될 수 있는 것으로서, 도면에 반드시 국한되지 않는다.
또한, 예컨대, 상기 제 1 고정 장치는 정전기를 이용하여 상기 제 1 대상 기판(1)을 정전 흡착할 수 있는 정전척(100)이 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 전극 모듈(30)은, 전극층(31)과, 상기 전극층(31)의 일면에 형성되는 제 1 글라스 코팅층(32) 및 상기 전극층(31)의 전극부(31-1)를 밀봉할 수 있도록 상기 전극부(31-1)와 상기 제 1 글라스 코팅층(32)에 형성되는 제 2 글라스 코팅층(33)을 포함할 수 있다.
한편, 예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 헤드(H2)는, 상기 몸체(400)의 하부에 상향 설치되는 것으로서, 대상 기판(2)을 고정시킬 수 있도록 제 2 고정 장치가 설치되고, 상기 몸체(400)에 고정되는 일종의 고정대일 수 있다.
여기서, 상기 제 2 대상 기판(2)은 상기 제 1 대상 기판(1)과 마찬가지로 접착제가 도포된 각종 수지 필름이나 웨이퍼나 반도체 기판이나 유리 기판이나 디스플레이 기판 등 접합이 필요한 모든 대상 기판들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 2 고정 장치는 정전기를 이용하여 상기 제 2 대상 기판(2)을 흡착할 수 있는 또 다른 정전척(100)이 적용될 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 정전척(100)은 상기 제 1 헤드(H1) 및 상기 제 2 헤드(H2)에 모두 설치될 수 있다.
예컨대, 상기 제 1 헤드(H1)는 상기 제 2 헤드(H2)와 서로 마주보도록 상기 제 2 헤드(H2)의 상방에 설치되고, 상기 제 2 헤드(H2)는 상기 제 1 헤드(H1)와 서로 마주보도록 상기 제 1 헤드(H1)의 하방에 설치될 수 있는 것으로서, 상기 제 1 헤드(H1)와 상기 제 2 헤드(H2) 모두에 정전척(100)이 적용되거나, 아니면 어느 하나만 정전척(100)이 적용될 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 가압 장치(300)는, 상기 제 1 대상 기판(1)이 상기 제 2 대상 기판(2)에 라미네이팅될 수 있도록 상기 제 1 헤드(H1)를 상기 제 2 헤드(H2) 방향으로 상대적으로 가압할 수 있는 일종의 프레스 장치나 엑츄에이터일 수 있다. 즉 도시하지 않았지만, 각종 모터나, 리니어 모터나, 유압 실린더나, 공압실린더나, 크랭크나, 동력전달장치나, 기어 박스나, 벨트/풀리나, 스프로킷휠/체인, 도르레/와이어 등의 기계 요소들로 이루어지는 다양한 종류의 가압 장치들이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 라미네이팅 장치(1000)의 작동 과정을 설명하면, 먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 대기 상태인 경우, 상기 제 1 헤드(H1)는 상기 제 2 헤드(H2)로부터 이격되도록 상승된 상태에서, 상기 제 1 대상 기판(1)은 상기 정전척(100)을 이용하여 상기 제 1 헤드(H1)에 흡착되고, 상기 제 2 대상 기판(2)은 또 다른 상기 정전척(100)을 이용하여 상기 제 2 헤드(H2)에 흡착될 수 있다.
이어서, 압착 상태인 경우, 상기 제 1 헤드(H1)는 상기 가압 장치(300)에 의해서 상기 제 2 헤드(H2) 방향으로 하강하고, 상기 제 1 대상 기판(1)과 상기 제 2 대상 기판(2)이 접촉된 상태에서 압력 또는 열을 이용하여 압착시킬 수 있다.
이 때, 상기 제 1 대상 기판(1) 또는 상기 제 2 대상 기판(2)에 파티클이나 버가 잔류하더라도 상기 정전척(100)들에 적용된 나노 글라스 코팅층을 이용하여 강도와 내구성을 향상시킬 수 있기 때문에 상기 전극 모듈(30)을 보호하여 제품의 불량률을 방지하고, 장비의 내구성과 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 이러한 프레스 가압력과 충격을 완화시킬 수 있도록 본 발명에 따른 라미네이팅 장치(1000)는, 상기 정전척 바디(10)와 상기 전극 모듈(30) 사이에 설치되고, 상기 전극 모듈(30)에 가해지는 충격을 완충시킬 수 있도록 탄성 재질로 이루어지는 완충 부재(70)를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 이러한 상기 완충 부재(70)는 실리콘 패드나, 고무 패드나, 우레탄 패드나 각종 스티로폼이나 플라스틱 등 탄성 복원력을 갖는 다양한 재질들이 모두 적용될 수 있고, 바람직하기로는, 프레스 가압력이 작용하는 상기 제 1 헤드(H1) 측에 설치될 수 있다. 그러나, 이에 국한되지 않고 상기 제 1 헤드(H1) 및 상기 제 2 헤드(H2)에 모두 설치되는 것도 가능하다.
도 11은 도 10의 라미네이팅 장치(1000)의 정전척(100)을 나타내는 저면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 도 10의 라미네이팅 장치(1000)의 정전척(100)은, 제 1 대상 기판(1)을 고정시킬 수 있도록 제 1 고정 장치가 설치되는 제 1 헤드(H1), 제 2 대상 기판(2)을 고정시킬 수 있도록 제 2 고정 장치가 설치되는 제 2 헤드(H2) 및 상기 대상 기판(1)(2)들이 라미네이팅될 수 있도록 상기 제 1 헤드(H1)를 상기 제 2 헤드(H2) 방향으로 상대적으로 가압할 수 있는 가압 장치(300)를 포함하는 라미네이팅 장치(1000)에 설치되는 정전척(100)에 있어서, 상기 제 1 고정 장치 또는 상기 제 2 고정 장치에 설치되는 정전척 바디(10)와, 상기 정전척 바디(10)에 형성되는 접착층(20) 및 상기 접착층(20)에 의해 상기 정전척 바디(10)에 접착되는 전극 모듈(30)을 포함하고, 상기 전극 모듈(30)은, 전극층(31)과, 상기 전극층(31)의 일면에 형성되는 제 1 글라스 코팅층(32) 및 상기 전극층(31)의 전극부(31-1)를 밀봉할 수 있도록 상기 전극부(31-1)와 상기 제 1 글라스 코팅층(32)에 형성되는 제 2 글라스 코팅층(33)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 글라스 코팅층(32) 및 상기 제 2 글라스 코팅층(33)은, 각각 제 1 두께(T1) 및 제 2 두께(T2)로 형성되고, 적어도 규산염 및 변성 규산염계 화학물 중에서 선택되는 물질을 용융하여 유리화한 프리트, 미세 입자 실리카, 금속 산화물, 수산화물, 인산화합물, 휘발성 물질 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 혼합물을 적어도 스프레이법, 정전 스프레이법, 디핑법, 초음파 코팅법, 진공 증착법, 질소 가스에 의한 코닝막 형성법 중 어느 하나 이상의 방법으로 코팅한 후, 이를 가열 또는 자연 건조하여 경화시켜서 형성되는 나노 글라스 코팅층일 수 있다.
이러한, 상기 전극 모듈(30) 및 상기 정전척(100)은 도 1 내지 도 9에서 설명된 바와 같이, 상술된 본 발명의 일부 실시예들에 따른 상기 전극 모듈(30) 및 상기 정전척(100)과 그 구성 및 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 도 1의 라미네이팅 장치(1000)의 정전척(100)의 전극층(31)은, 상기 대상 기판(1)(2)들과 대응되는 전극부(31-1) 및 상기 전극부(31-1)와 전기적으로 연결되고, 상술된 상기 연결 단자(E)와 대응되는 단자부(31-2)가 형성될 수 있다.
따라서, 상기 전극층(31)과 상기 제 1 글라스 코팅층(32) 및 상기 제 2 글라스 코팅층(33)은 상기 단자부(31-2)가 급격한 꺽임부 대신 완만하게 절곡된 만곡부(R)를 형성하여 각종 충격이나 진동이나 흔들림이 발생될 때, 이를 완화시킬 수 있고, 이로 인하여 부품의 파손이나 단락 등의 현상을 방지할 수 있다.
도 12는 도 11의 전극 모듈(30)의 전극층(31)의 전극부(31-1)를 나타내는 확대 저면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 전극 모듈(30)의 전극층(31)의 전극부(31-1)는, 가로 방향으로 길게 제 1 메인 전극(M1)이 형성되고, 상기 제 1 메인 전극(M1)으로부터 세로 방향으로 짧게 복수개의 제 1 분지 전극(B1)이 형성되는 제 1 전극부(31-1a)와, 상기 제 1 전극부(40-1)와 이격되도록 가로 방향으로 길게 제 2 메인 전극(M2)이 형성되고, 상기 제 2 메인 전극(M2)으로부터 상기 제 1 분지 전극(B1)과 어긋나게 세로 방향으로 짧게 복수개의 제 2 분지 전극(B2)이 형성되는 제 2 전극부(31-1b) 및 상기 제 1 전극부(31-1a)와 상기 제 2 전극부(31-1b) 사이에 형성되는 절연부(31-1c)를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 전극부(31-1a)와 상기 제 2 전극부(31-1b) 사이에 절연부(31-1c)를 이용하여 정전기를 생성할 수 있고, 생성된 정전기가 상기 제 1 대상 기판(1) 또는 상기 제 2 대상 기판(2)을 정전 흡착할 수 있다.
그러나, 이러한 본 발명의 정전척(100)은 정전기력만 이용하는 것에 국한되지 않고, 예컨대, 정전기력은 물론이고, 진공 압력으로도 상기 제 1 대상 기판(1) 또는 상기 제 2 대상 기판(2)을 진공 흡착할 수 있다.
즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 절연부(31-1c)에 형성되고, 진공 압력으로 상기 제 1 대상 기판(1) 또는 상기 제 2 대상 기판(2)을 흡착할 수 있도록 진공 흡착홀(VH)이 형성될 수 있다.
그러므로, 정전기력과 진공 압력을 모두 이용하여 더욱 견고하게 상기 제 1 대상 기판(1) 또는 상기 제 2 대상 기판(2)을 흡착 고정시킴으로써 상기 제 1 대상 기판(1) 또는 상기 제 2 대상 기판(2)의 추락이나 이로 인한 충돌 및 위치 이탈 현상 등을 모두 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 제 1 대상 기판
2: 제 2 대상 기판
H1: 제 1 헤드
H2: 제 2 헤드
300: 가압 장치
100: 정전척
M1: 제 1 메인 전극
M2: 제 2 메인 전극
B1: 제 1 분지 전극
B2: 제 2 분지 전극
VH: 진공 흡착홀
E: 단자
R: 만곡부
10: 정전척 바디
20: 접착층
30: 전극 모듈
31: 전극층
31-1: 전극부
31-2: 단자부
32: 제 1 글라스 코팅층
33: 제 2 글라스 코팅층
34: 필러
P: 임시 박리지
H: 홈부
1000: 라미네이팅 장치
2: 제 2 대상 기판
H1: 제 1 헤드
H2: 제 2 헤드
300: 가압 장치
100: 정전척
M1: 제 1 메인 전극
M2: 제 2 메인 전극
B1: 제 1 분지 전극
B2: 제 2 분지 전극
VH: 진공 흡착홀
E: 단자
R: 만곡부
10: 정전척 바디
20: 접착층
30: 전극 모듈
31: 전극층
31-1: 전극부
31-2: 단자부
32: 제 1 글라스 코팅층
33: 제 2 글라스 코팅층
34: 필러
P: 임시 박리지
H: 홈부
1000: 라미네이팅 장치
Claims (12)
- 전극층을 준비하는 전극층 준비 단계;
상기 전극층의 일면에 제 1 글라스 코팅층을 형성하는 제 1 글라스 코팅층 형성 단계;
상기 전극층에 전극부와 단자부를 패터닝하는 패턴 형성 단계;
상기 전극층의 상기 전극부를 밀봉할 수 있도록 상기 전극부와 상기 제 1 글라스 코팅층에 제 2 글라스 코팅층을 형성하여 전극 모듈을 형성하는 제 2 글라스 코팅층 형성 단계; 및
상기 전극 모듈을 정전척 바디에 접착시키고, 상기 단자부를 상기 정전척 바디의 연결 단자에 전기적으로 연결시키는 정전척 바디 조립 단계;를 포함하고,
상기 제 2 글라스 코팅층 형성 단계에서,
상기 전극층의 상기 단자부는 상기 정전척 바디 조립 단계에서 노출될 수 있도록 상기 단자부에 임시 박리지가 접착되는, 정전척 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 글라스 코팅층 형성 단계 및 상기 제 2 글라스 코팅층 형성 단계에서,
상기 제 1 글라스 코팅층 및 상기 제 2 글라스 코팅층은, 각각 제 1 두께 및 제 2 두께로 형성되고, 적어도 규산염 및 변성 규산염계 화학물 중에서 선택되는 물질을 용융하여 유리화한 프리트, 미세 입자 실리카, 금속 산화물, 수산화물, 인산화합물, 휘발성 물질 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 혼합물을 적어도 스프레이법, 정전 스프레이법, 디핑법, 초음파 코팅법, 진공 증착법, 질소 가스에 의한 코닝막 형성법 중 어느 하나 이상의 방법으로 코팅한 후, 이를 가열 또는 자연 건조하여 경화시켜서 형성되는 나노 글라스 코팅층인, 정전척 제조 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 글라스 코팅층 또는 상기 제 2 글라스 코팅층은 표면에 저반사 코팅면이 형성되는, 정전척 제조 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 글라스 코팅층은, 상기 전극층을 플랙시블하게 지지할 수 있도록 상기 제 1 두께가 상기 제 2 글라스 코팅층의 상기 제 2 두께 보다 크게 형성될 수 있게 M회 코팅되고,
상기 제 2 글라스 코팅층은, 상기 전극층을 밀봉할 수 있도록 상기 M회 이하의 N회 코팅되는, 정전척 제조 방법. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 글라스 코팅층 형성 단계 이후에,
상기 제 2 글라스 코팅층이 평탄화될 수 있도록 상기 전극부와 이웃하는 전극부 사이에 형성된 홈부에 필러를 형성하는 필러 형성 단계;
를 더 포함하는, 정전척 제조 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 필러 형성 단계 이후에,
평탄화된 상기 제 2 글라스 코팅층과 상기 필러에 접착층을 형성하는 접착층 형성 단계;
를 더 포함하는, 정전척 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 정전척 바디 조립 단계에서,
상기 단자부에 임시 접착된 상기 임시 박리지를 제거하고, 상기 단자부를 절곡하여 상기 정전척 바디의 연결 단자에 전기적으로 연결시키는, 정전척 제조 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020180072824A KR102224593B1 (ko) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 정전척 제조 방법과, 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척 및 라미네이팅 장치 |
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|---|---|---|---|
| KR1020180072824A KR102224593B1 (ko) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 정전척 제조 방법과, 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척 및 라미네이팅 장치 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20200000697A KR20200000697A (ko) | 2020-01-03 |
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| KR1020180072824A KR102224593B1 (ko) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 정전척 제조 방법과, 전극 모듈과, 라미네이팅 장치의 정전척 및 라미네이팅 장치 |
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Citations (2)
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