KR102229924B1 - 기판 이송 및 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판의 이송 위치와 연동하여 이송부 및 흡착부 중 적어도 하나의 위치를 적절하게 변경함으로써, 기판과 흡착부 사이의 비흡착 영역을 없애고, 스크라이브 헤드 또는 브레이크 바가 기판의 상면과 수직으로 맞닿게 하여 스크라이브 라인을 올바르게 형성하고, 크랙을 바람직하게 신장시켜 기판의 절단 품질을 향상시킬 수 있는 기판 이송 및 절단 장치와 이를 이용하는 기판 이송 및 절단 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 기판 이송 및 절단 장치는, 설치대와, 상기 설치대 상에 설치되며, 로딩되는 기판을 이송하는 이송부 및 상기 설치대 상에 설치되며, 이송되는 상기 기판을 흡착하여 고정하는 흡착부를 포함하고, 상기 이송부와 상기 흡착부는 기판 이송 방향으로 서로 간격을 두고 설치되고, 상기 이송부는 상기 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 이송 스테이지와, 상기 제1 이송 스테이지보다 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 이송 스테이지와, 상기 흡착부보다 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제3 이송 스테이지를 포함하고, 상기 제2 이송 스테이지와, 상기 제3 이송 스테이지는 이동 가능하게 형성된다.

Description

기판 이송 및 절단 장치{SUBSTRATE TRANSFERRING AND CUTTING APPARATUS}
본 발명은 기판 이송 및 절단 장치와 이를 이용한 기판 이송 및 절단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기판을 이송하는 이송부와, 기판을 흡착하여 고정하는 흡착부가 기판의 두께 방향으로 이동 가능하도록 구성된 기판 이송 및 절단 장치와 이를 이용한 기판 이송 및 절단 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치 등의 표시 패널은 보통 취성 재료 기판인 마더 기판(mother substrate)을 사용하여 형성되어 있다. 액정 표시 장치는 한 쌍의 마더 기판을 적당한 간격을 두고 접합시키고 그 간격 내에 액정을 봉입함으로써 표시 패널이 된다.
이러한 표시 패널을 제조할 때에는, 마더 기판을 접합시킨 접합 마더 기판을 분단함으로써, 접합 마더 기판으로부터 복수의 표시 패널을 만드는 가공이 이루어지고 있다. 이러한 접합 마더 기판을 분단하기 위한 기판 분단 장치가 국내공개특허공보 제2006-0125915호(이하, ‘특허문헌 1’이라 한다)에 개시되어 있다.
도 6은 특허문헌 1의 도 32에 도시된 기판 분단 장치의 주요 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 기판 분단 장치(200)는, 위치결정 유닛부(220), 스크라이브 유닛부(240), 버퍼 컨베이어부(260), 스팀 브레이크 유닛부(280), 패널 반전 유닛부(320) 및, 패널 단자 분리부(340)를 구비하고 있다.
위치결정 유닛부(220)가 배치되어 있는 측을 기판 반입측, 패널 단자 분리부(340)가 배치되어 있는 측을 기판 반출측이라고 할 때, 기판은 기판 반입측의 위치결정 유닛부(220)로 공급된 후, 스크라이브 유닛부(240), 버퍼 컨베이어부(260), 스팀 브레이크 유닛부(280), 패널 반전 유닛부(320) 및, 패널 단자 분리부(340)를 따라 차례로 반송되면서 기판 분단 작업이 행해지고, 이후 기판 반출측으로 반송된다.
즉, 설치대(230)의 상방에 설치된 위치결정 유닛부(220)로 공급되는 기판은 위치결정 유닛부(220)에 형성된 복수의 기판 지지 유닛(도시되지 않음) 상에 로딩되고, 기판 지지 유닛에 설치된 벨트(도시되지 않음) 상에서 기판의 위치가 결정된 후, 벨트의 회전 동작에 의해 다음 단계인 스크라이브 유닛부(240)로 반송된다.
한편, 스크라이브 유닛부(240)는, 설치대(250) 상방에 X 방향을 따라 설치된 절단장치 가이드체(242)와, 이 절단장치 가이드체(242)를 사이에 두고 Y방향을 따라 배치되는 제1 기판 지지 유닛부(241A) 및 제2 기판 지지 유닛부(241B)를 갖는다. 또한, 제1 기판 지지 유닛부(241A)의 제1 기판 지지 유닛(244A)과 제2 기판 지지 유닛부(241B)의 제2 기판 지지 유닛(244B)은 각각 프레임(243A) 및 프레임(243B)에 대하여 평행하게 배치된다.
이 경우, 위치결정 유닛부(220)에서 스크라이브 유닛부(240)로 반송되는 기판은 제1 기판 지지 유닛부(241A)의 제1 기판 지지 유닛(244A)에 로딩되고, 클램프 장치(251)에 의해 클램프된다. 그 후, 제1 기판 지지 유닛(244A)에 설치된 벨트를 회전 이동시킴과 동시에 클램프 장치(251)를 Y 방향을 따라 이동시킴에 따라, 기판이 절단장치 가이드체(242)를 통해 스크라이브되고, 스크라이브된 기판은 제2 기판 지지 유닛부(241B)의 제2 기판 지지 유닛(244B)으로 반송된다.
스크라이브 작업이 완료되어 제2 기판 지지 유닛(244B)의 벨트 상으로 반송된 기판은, 제2 기판 지지 유닛(244B)의 벨트와 브레이크 컨베이어부(260)의 벨트의 회전 이동에 의해 브레이크 컨베이어부(260)로 반송된다. 브레이크 컨베이어부(260)로의 반송이 완료된 기판은, 브레이크 컨베이어부(260)의 회전 이동이 정지된 상태에서, 스팀 브레이크 유닛(280)으로 브레이크한 후 픽업 로봇 등에 의해 픽업되어 배출 컨베이어부(340) 등으로 배출된다. 또한, 브레이크 컨베이어부(260)의 회전 이동이 정지된 상태라도, 기판의 스크라이브 및 절단을 위해, 스크라이브 유닛부(240)를 구성하는 제1 기판 지지 유닛(244A) 및 제2 기판 지지 유닛(244B)의 벨트는 계속 회전 이동하도록 제어된다.
국내공개특허공보 제2006-0125915호
일반적으로, 기판을 스크라이브하거나 브레이크하는 장치는, 기판을 이송하는 부재와, 상기 부재로부터 이송된 기판에 대해 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 공정 또는 형성된 스크라이브 라인을 따라 기판을 브레이크하는 브레이크 공정 중에 기판을 안정적으로 지지하기 위해, 기판을 흡착하여 고정하는 부재를 구비하고 있다.
그런데, 종래의 장치의 경우, 기판을 이송하는 부재와 기판을 흡착하여 고정하는 부재 사이의 간격으로 인해, 기판의 이송이 매끄럽지 않게 되고, 기판의 절단 품질에도 문제가 발생할 가능성이 있다.
즉, 실제 기판을 이송하고 흡착하는 공정에 있어서, 기판을 이송하는 부재와, 기판을 흡착하여 고정하는 부재 사이에는 기판의 이송 방향으로 연결이 끊어져 있는 환승부가 존재하기 때문에, 기판을 이송하는 부재 상에서 이송되는 기판은 환승부 사이를 옮겨 타야한다.
이때, 양 부재 사이에 Z축 방향(기판의 두께 방향)으로의 위치 어긋남이 전혀 발생하지 않도록, 즉, 상기 각 부재가 서로 완벽하게 동일한 높이를 갖고 수평을 이루도록 설정하는 것은 현실적으로 불가능하다.
따라서, 종래의 장치에서는, 기판을 이송하는 이송부와, 기판을 흡착하여 고정하는 부재는 서로 높이 차이를 두고 고정되어 있기 때문에, 이송 과정에서 기판이 이송부 또는 흡착부와 충돌하거나, 기판과 흡착부 사이에 비흡착 영역이 발생하는 등의 문제가 있다. 이에 대해 도 7 및 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 7은 종래의 기판 이송 및 절단 장치에 따른 문제점을 개략적으로 나타내는 개략도로서, 도 7(a)는 이송부의 높이를 흡착부의 높이보다 낮게 고정한 상태이고, 도 7(b)는 이송부의 높이를 흡착부의 높이보다 높게 고정한 상태이며, 도 8은 종래의 기판 이송 및 절단 장치의 흡착부를 확대하여 나타내는 확대도이다.
먼저, 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 이송부의 높이를 흡착부의 높이보다 낮게 하여 고정할 경우, 이송부 상에서 이송되는 기판이 흡착부와 충돌하게 되는 문제가 발생하므로, 실제 공정에서 이송부와 흡착부의 높이를 이와 같이 설정할 수는 없다.
반면, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 이송부의 높이를 흡착부의 높이보다 높게 하여 고정할 경우, 이송부에서 흡착부로 넘어가는 영역에서 기판에 처짐이 생겨 기판과 흡착부 사이에 들뜸이 발생하게 된다. 즉, 기판이 흡착부에 흡착되지 않는 비흡착 영역이 발생하게 되는데, 이에 대해서는 도 8을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 종래의 기판 이송 및 절단 장치의 경우, 기판과 흡착부의 충돌을 방지하기 위해 흡착부의 설치 시 그의 높이를 이송부의 높이보다 낮게 하여 고정하므로, 상류측 흡착부의 높이가 이송부의 높이보다 낮고, 하류측 흡착부의 높이가 상류측 흡착부의 높이보다 낮은 계단식 구조를 형성하게 된다.
따라서, 기판이 이송부와 흡착부 상에 수평하게 로딩되는 것이 아니라, 기판 이송 방향을 따라 비스듬하게 로딩되기 때문에, 기판이 흡착부에 흡착되지 않는 비흡착 영역이 발생하게 된다. 이에 따라, 기판이 흡착부에 확실하게 흡착되지 않아, 스크라이브 헤드 또는 브레이크 바가 기판의 상면과 맞닿을 때, 기판에 움직임이 발생하여 기판의 절단 품질에 문제가 발생하게 된다.
또한, 스크라이브 헤드 또는 브레이크 바가 기판의 상면과 수직으로 맞닿는 것이 아니라 다소 기울어진 상태에서, 즉, 스크라이브 헤드 또는 브레이크 바와 기판의 상면이 예각(α)을 이루며 맞닿게 된다. 따라서, 스크라이브 라인이 기판의 상면에 대해 수직으로 형성되는 것이 아니라 Z축을 기준으로 기울어져 형성되거나, 브레이크 공정에서 바람직한 크랙의 신장이 이뤄지지 않아 기판의 단면이 깔끔하게 절단되지 않는 문제가 발생하게 된다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 이송부와 흡착부의 높이를 고정함에 따른 전술한 문제점을 해결하고, 기판의 절단 품질을 한층 더 향상시킬 수 있는 기판 이송 및 절단 장치와 이를 이용한 기판 이송 및 절단 방법을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치는, 설치대와, 상기 설치대 상에 설치되며, 로딩되는 기판을 이송하는 이송부 및 상기 설치대 상에 설치되며, 이송되는 상기 기판을 흡착하여 고정하는 흡착부를 포함하고, 상기 이송부와 상기 흡착부는 기판 이송 방향으로 서로 간격을 두고 설치되고, 상기 이송부는 상기 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 이송 스테이지와, 상기 제1 이송 스테이지보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 이송 스테이지와, 상기 흡착부보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제3 이송 스테이지를 포함하고, 상기 제2 이송 스테이지와, 상기 제3 이송 스테이지는 이동 가능하게 형성된다.
또한, 상기 제2 이송 스테이지와 상기 제3 이송 스테이지의 이동 방향은 기판의 두께 방향일 수 있다.
또한, 상기 흡착부는 상기 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 흡착 스테이지와, 상기 제1 흡착 스테이지보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 흡착 스테이지를 포함하고, 상기 제2 흡착 스테이지는 이동 가능하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 흡착 스테이지의 이동 방향은 기판의 두께 방향일 수 있다.
또한, 상기 흡착부 상에 흡착된 상기 기판을 스크라이브 또는 브레이크하는 부재를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치는, 설치대와, 상기 설치대 상에 설치되며, 로딩되는 기판을 이송하는 이송부 및 상기 설치대 상에 설치되며, 이송되는 상기 기판을 흡착하여 고정하는 흡착부를 포함하고, 상기 이송부와 상기 흡착부는 기판 이송 방향으로 서로 간격을 두고 설치되고, 상기 이송부는 상기 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 이송 스테이지와, 상기 제1 이송 스테이지보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 이송 스테이지를 포함하고, 상기 흡착부는 상기 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 흡착 스테이지와, 상기 제1 흡착 스테이지보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 흡착 스테이지를 포함하고, 상기 제2 흡착 스테이지는, 상기 기판을 흡착하여 고정하는 구성과, 상기 기판을 이송하는 구성을 모두 구비하고, 상기 제2 이송 스테이지와, 상기 제2 흡착 스테이지는 이동 가능하게 형성된다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 방법은, 기판을 이송부 상에서 이송하는 이송 단계와, 상기 기판을 흡착부 상에서 흡착하여 고정하는 흡착 단계와, 상기 흡착 단계에서 흡착된 상기 기판을 스크라이브하는 스크라이브 단계 또는 브레이크하는 브레이크 단계 및 상기 스크라이브 단계 또는 상기 브레이크 단계가 완료된 후 상기 기판에 대한 흡착을 해제하는 흡착 해제 단계를 포함하고, 상기 이송 단계에서의 상기 이송부 및 상기 흡착부 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 높이와, 상기 흡착 단계에서의 상기 이송부 및 상기 흡착부 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 높이가 서로 상이하다.
또한, 상기 이송 단계에서는 상기 흡착부의 높이를 상기 이송부의 높이보다 낮게 설정하고, 상기 흡착 단계에서는 상기 흡착부의 높이를 상기 이송부의 높이와 같게 설정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이송부 및 흡착부 중 적어도 하나의 높이를 적절하게 변경함으로써, 기판과 흡착부 사이의 비흡착 영역을 없애 스크라이브 또는 브레이크 시의 안정성을 확보할 수 있고, 스크라이브 헤드 또는 브레이크 바가 기판의 상면과 수직으로 맞닿게 하여, 스크라이브 라인을 올바르게 형성하고, 크랙을 바람직하게 신장시킬 수 있어 기판의 절단 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치의 주요 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치의 주요 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치에 있어서, 이송부와 흡착부가 기판의 두께 방향으로 이동하는 구성을 나타내는 도면으로서, 도 3(a)는 기판이 반입되어 이송되는 상태를 나타내고, 도 3(b)는 흡착부에서 기판을 흡착하여 고정한 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치의 흡착부를 나타내는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치를 이용하여 기판을 이송 및 스크라이브하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은 종래의 기판 이송 및 절단 장치의 주요 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은 종래의 기판 이송 및 절단 장치에 따른 문제점을 나타내는 개략도이다.
도 8는 종래의 기판 이송 및 절단 장치의 흡착부를 나타내는 확대도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치의 주요 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치의 주요 구성을 나타내는 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)는 설치대(110)와, 이송부(120)와, 흡착부(130)와, 스크라이브부(140)를 포함한다.
먼저, 설치대(110)는, 기판 이송 및 절단 장치(100)의 다른 부재가 설치되고, 이를 지지하기 위한 부재로서, 설치대(110)의 상면에는, 기판 반입측으로부터 기판(2)의 이송 방향을 따라, 이송부(120)와, 흡착부(130)와, 스크라이브부(140)가 설치되어 있다. 본 발명의 일 실시 형태에서 설치대(110)는 판 형상의 부재와 빔 형상의 부재로 이루어져 있으나, 그 재질과 형상을 특별히 한정하지는 않는다.
이송부(120)는, 기판 반입측에서 반입되어 설치대(110) 상에 로딩된 기판(2)을 기판 반출측까지 이송하며, 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 이송 스테이지(121)와, 제1 이송 스테이지(121)보다 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 이송 스테이지(122)를 포함한다. 제1 이송 스테이지(121)와 제2 이송 스테이지(122)는, 설치대(110) 상에서 기판 이송 방향으로 서로 간격을 두고 설치되어 있다.
제1 이송 스테이지(121)와 제2 이송 스테이지(122)는, 기판(2)을 지지하고 이송하기 위한 부재로서, 본 발명의 일 실시 형태에서는 컨베이어 벨트와, 롤러 등으로 구성되어 있으나, 기판(2)을 이송하기 위해 적합한 부재면 그 종류와 형상을 특별히 한정하지 않는다.
제1 이송 스테이지(121)는 높이가 고정되어 있으며, 제2 이송 스테이지(122)와 흡착부(130)에 대해 Z축 방향으로의 기준점이 된다.
한편, 제2 이송 스테이지(122)는, 기판(2)이 반입되어 이송될 때는, 제2 이송 스테이지(122)에서 흡착부(130)로 이송되는 과정에서 기판(2)이 흡착부(130)와 충돌하는 것을 방지하기 위해, 제2 이송 스테이지(122)가 Z축 방향으로 상승하여, 제2 이송 스테이지(122)의 높이와 제1 이송 스테이지(121)의 높이가 동일하게 된다. 그리고 기판(2)을 스크라이브할 때는, 기판(2)을 흡착부(130)에 흡착시키기 위해 제2 이송 스테이지(122)가 Z축 방향으로 하강하여, 제2 이송 스테이지(122)의 높이가 제1 이송 스테이지(121)의 높이보다 낮게 된다.
즉, 종래의 기판 이송 및 절단 장치의 이송부는 높이가 고정된 단일 스테이지로 구성되어 있는 반면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)의 이송부(120)는 복수의 이송 스테이지로 구성되어 있고, 제2 이송 스테이지(122)가 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)에 따르면, 제2 이송 스테이지(122)의 Z축 방향으로의 위치를 적절하게 변경할 수 있어, 기판(2)과 흡착부(130)의 충돌을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기판(2)이 흡착부(130) 상에 수평하게 로딩될 수 있게 하여, 기판(2)과 흡착부(130) 사이의 비흡착 영역을 없앨 수 있다. 또한, 흡착 고정된 기판(2)과 스크라이브 헤드가 수직으로 맞닿게 되어, 스크라이브 라인이 올바르게 형성되고, 이후의 브레이크 공정에서 크랙이 바람직하게 신장하여 기판(2)의 절단 품질을 향상시킬 수 있다.
다음, 흡착부(130)는, 이송부(120)에서 이송된 기판(2)을 흡착함으로써 기판(2)을 고정하며, 흡착부(130) 상에서 흡착되어 고정된 기판(2) 상에는 스크라이브 유닛(140)에 의해 스크라이브 라인이 형성된다. 흡착부(130)는 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 흡착 스테이지(131)와, 제1 흡착 스테이지(131)보다 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 흡착 스테이지(132)를 포함할 수 있다. 제1 흡착 스테이지(131)와 제2 흡착 스테이지(132)는 기판 이송 방향을 따라 서로 간격을 두고 설치되어 있다.
제1 흡착 스테이지(131)와 제2 흡착 스테이지(132)는 기판 가공 장치에 이용되는 일반적인 흡착 테이블로서, 금속판에 다수의 흡착용의 관통 구멍을 형성하여 흡착면으로 한 타입의 테이블이나, 세라믹 등의 다공질판을 흡착면으로 한 타입의 테이블 등이 이용될 수 있다.
제1 흡착 스테이지(131)는 높이가 고정되어 있으며, 제1 이송 스테이지(121)와 마찬가지로, 이송부(120)와 제2 흡착 스테이지(132)에 대해 Z축 방향으로의 기준점이 된다.
한편, 제2 흡착 스테이지(132)는, 기판(2)이 반입되어 이송될 때는, 제1 흡착 스테이지(131)에서 제2 흡착 스테이지(132)로 이송되는 과정에서 기판(2)이 제2 흡착 스테이지(132)와 충돌하는 것을 방지하기 위해, 제2 흡착 스테이지(132)가 Z축 방향으로 하강하여, 제2 흡착 스테이지(132)의 높이가 제1 흡착 스테이지(131)의 높이보다 낮아진다. 그리고 기판(2)을 스크라이브할 때는, 기판(2)을 제1 흡착 스테이지(131)와 제2 흡착 스테이지(132) 상에 흡착시키기 위해, 제2 흡착 스테이지(132)가 Z축 방향으로 상승하여, 제2 흡착 스테이지(132)의 높이와 제1 흡착 스테이지(131)의 높이가 동일하게 된다.
즉, 종래의 기판 이송 및 절단 장치의 흡착부(130)는 높이가 고정되어 있는 반면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)의 흡착부(130)는 제2 흡착 스테이지(132)가 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)에 따르면, 제2 흡착 스테이지(132)의 Z축 방향으로의 위치를 적절하게 변경할 수 있어, 기판(2)과 제2 흡착 스테이지(132)의 충돌을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기판(2)이 흡착부(130) 상에 수평하게 로딩될 수 있게 하여, 기판(2)과 흡착부(130) 사이의 비흡착 영역을 없앨 수 있다. 또한, 흡착 고정된 기판(2)과 스크라이브 헤드가 수직으로 맞닿게 되어, 스크라이브 라인이 올바르게 형성되고, 이에 따라 이후의 브레이크 공정에서 크랙이 바람직하게 신장하여 기판(2)의 절단 품질을 한층 더 향상시킬 수 있다.
다음, 스크라이브부(140)는 제1 흡착 스테이지(131)와 제2 흡착 스테이지(132)의 사이에 설치되어, 흡착부(130) 상에 흡착 고정되어 있는 기판(2)을 스크라이브한다. 스크라이브부(140)는 설치대(110)의 양 측면에 부착되어 Z축 방향으로 위로 연장되어 있는 한 쌍의 지주(141)와, 한 쌍의 지주(141)를 연결하도록 X축 방향으로 연장되어 있는 빔(142)과, 빔(142)의 일면에 결합되어 있는 구동 유닛(143)과, 구동 유닛(143)의 하방에 결합되어 있는 스크라이브 유닛(144)을 포함한다.
또한, 스크라이브부(140)는 기판(2)의 양면(상면 및 하면)을 동시에 스크라이브하기 위해, Z축 방향으로 아래로도 연장된 한 쌍의 지주(141)를 연결하는 빔(142)과, 그의 일면에 결합되어 있는 구동 유닛(143)과 스크라이브 유닛(144)을 더 포함할 수 있다.
또한, 이송부(120)는 제3 이송 스테이지(123)를 포함한다. 제3 이송 스테이지(123)는 흡착부(130)보다 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있으며, 스크라이브 유닛(140)에 의해 스크라이브 라인이 형성된 기판(2)을, 다음 단계로 이송한다.
기판(2)이 반입되어 이송될 때는, 기판(2)이 제3 이송 스테이지(123)와 충돌하는 것을 방지하기 위해, 제3 이송 스테이지(123)가 Z축 방향으로 하강하여, 제3 이송 스테이지(123)의 높이가 제2 흡착 스테이지(132)의 높이보다 낮아지게 된다. 이후 기판(2)을 스크라이브할 때에는, 기판(2)을 흡착부(130)에 흡착시키기 위해, 제3 이송 스테이지(123)가 Z축 방향으로 상승하여, 제3 이송 스테이지(123)의 높이가 제2 흡착 스테이지(132)의 높이와 동일하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)에 따르면, 제3 이송 스테이지(123)의 Z축 방향으로의 위치를 적절하게 변경할 수 있어, 기판(2)과 제3 이송 스테이지(123) 간의 충돌을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기판(2)과 흡착부(130) 사이의 비흡착 영역을 없앨 수 있다. 또한, 이에 따라 흡착 고정된 기판(2)과 스크라이브 헤드가 수직으로 맞닿게 되어, 스크라이브 라인이 올바르게 형성되고, 이후의 브레이크 공정에서 크랙이 바람직하게 신장하여 기판(2)의 절단 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
다음, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)에서, 기판(2)이 이송되어 흡착되는 과정에 따른 이송부(120)와 흡착부(130)의 위치 관계를, 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)에 있어서, 이송부(120)와 흡착부(130)가 Z축 방향으로 이동하는 구성을 나타내는 도면으로서, 도 3(a)는 기판이 반입되어 이송되는 상태를 나타내고, 도 3(b)는 흡착부(130)에서 기판을 흡착하여 고정한 상태를 나타내며, 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)의 흡착부(130)를 나타내는 확대도이다.
먼저, 기판 이송 및 절단 장치(100)로 반입되어 제1 이송 스테이지(121) 상에 로딩된 기판(2)이, 기판 이송 방향(도 3에서 +Y 방향)으로 이송된다. 이때 고정되어 있는 제1 이송 스테이지(121)의 상면을 따라 Y축 방향으로 연장되는 가상선을 기준선 A로 설정하면, 제1 이송 스테이지(121)와 제2 이송 스테이지(122)의 상면은 모두 기준선 A와 접한 상태에 있다. 또한, 고정되어 있는 제1 흡착 스테이지(131)의 상면을 따라 Y축 방향으로 연장되는 가상선을 기준선 B로 설정하면, 기준선 B는 기준선 A보다 Z축 방향으로 아래에 위치하고, 제2 흡착 스테이지(132)는 기준선 B보다 Z축 방향으로 아래에 위치하고, 제3 이송 스테이지(123)는 제2 흡착 스테이지(132)보다 Z축 방향으로 아래에 위치해있다.
즉, 기판(2)이 반입되어 제3 이송 스테이지(123)까지 이송될 때는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치(100)의 이송부(120)와 흡착부(130)는 기판 이송 방향을 따라 Z축 방향으로 점차 계단식으로 낮아지도록 배치되어 있기 때문에, 기판(2)이 이송되는 과정에서 이송부(120)나 흡착부(130)와 충돌할 염려가 없다.
이후 기판(2)이 제3 이송 스테이지(123) 상에 로딩되면, 기판(2)을 흡착부(130) 상에 흡착시켜 고정하기 위해, 제2 이송 스테이지(122)가 하강하고, 제2 흡착 스테이지(132)와 제3 이송 스테이지(123)가 각각 상승하여 그의 상면이 모두 기준선 B와 접하게 된다.
즉, 기판(2)이 흡착부(130) 상에 흡착 고정된 상태에서는, 제1 이송 스테이지(121)를 제외한 나머지 부재는 그의 상면이 모두 기준선 B와 접해있기 때문에, 기판(2)이 흡착부(130) 상에 수평하게 로딩되어, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기판(2)과 흡착부(130) 사이에 비흡착 영역이 존재하지 않게 된다.
따라서, 스크라이브 공정 시, 기판(2)과 스크라이브 유닛(144)이 수직으로 맞닿게 되어 스크라이브 라인이 바람직하게 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 이후의 브레이크 공정에 있어서도 크랙이 올바르게 신장하게 된다. 또한, 기판(2)의 하면이 들뜨지 않고 흡착부(130)에 의해 흡착된 상태로 고정되어 있기 때문에, 스크라이브 유닛(144)이 기판을 가압하더라도, 기판(2)의 움직임을 최소화할 수 있어, 기판의 절단 품질을 향상시킬 수 있다.
다음, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치를 이용하여 기판을 이송 및 절단하는 방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치를 이용하여 기판을 이송 및 절단하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
먼저, 기판(2)이 기판 이송 및 절단 장치(100)로 반입된다(S100). 이때 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 제1 이송 스테이지(121)와 제2 이송 스테이지(122)는 기준선 A에 위치해 있고, 제1 흡착 스테이지(131)는 기준선 B에 위치해 있고, 제2 흡착 스테이지(132)는 기준선 B보다 Z축 방향으로 아래에 위치해 있고, 제3 이송 스테이지(123)는 제2 흡착 스테이지보다 Z축 방향으로 아래에 위치해 있다. 이에 따라, 기판(2)은 제1 이송 스테이지(121), 제2 이송 스테이지(122), 제1 흡착 스테이지(131), 제2 흡착 스테이지(132)를 차례로 지나 제3 이송 스테이지(123)까지 이송된다.
기판(2)이 기판 이송 방향을 따라 이송되어 제3 이송 스테이지(123) 상에 로딩되면(S200), 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 제2 이송 스테이지(122)가 기준선 B까지 하강하고(S300), 제2 흡착 스테이지(132)가 기준선 B까지 상승하고(S400), 제3 이송 스테이지(123)가 기준선 B까지 상승한다(S500). 이에 따라, 기판(2)은 제1 흡착 스테이지(131)와 제2 흡착 스테이지(132)의 상면과 수평하게 로딩된다.
다음, 제1 흡착 스테이지(131)와 제2 흡착 스테이지(132)가 기판(2)을 흡착하여 고정하고(S600), 스크라이브 유닛(140)이 고정된 기판(2) 상에 스크라이브 라인을 형성한다(S700).
다음, 제1 흡착 스테이지(131)와 제2 흡착 스테이지(132)의 흡착이 해제되고(S800), 제2 이송 스테이지(122)가 기준선 A까지 상승하고(S900), 제2 흡착 스테이지(132)가 기준선 B보다 Z축 방향으로 아래로 하강하고(S1000), 제3 이송 스테이지(123)가 제2 흡착 스테이지(132)보다 Z축 방향으로 아래로 하강한다(S1100). 즉, 기판(2)이 최초 반입될 때의 초기 위치로 돌아간다.
다음, 기판(2)이 기판 이송 및 절단 장치(100)의 외부로 반출된다(S1200).
본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치에 있어서, 제2 이송 스테이지와, 제2 흡착 스테이지와, 제3 이송 스테이지의 높이를 조정하기 위해 서보 모터가 사용될 수 있으며, 그 외에도 VCM(voice coil motor) 등 이송부와 흡착부의 위치를 변경하는데 있어 적절한 응답성과 정확성을 갖는 부재가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치에 있어서, 제2 이송 스테이지와, 제2 흡착 스테이지와, 제3 이송 스테이지가 Z축 방향으로 이동 가능한 것으로 설명하였으나, 이동 방향은 Z축 방향에 한하지 않고, 기판과 장치의 충돌을 방지하고 기판과 흡착부 사이의 흡착을 용이하게 하기 위한 적절한 방향으로 이동할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치에 있어서, 제1 이송 스테이지와, 제1 흡착 스테이지는 고정되어 있고, 제2 이송 스테이지와, 제2 흡착 스테이지와, 제3 이송 스테이지가 이동 가능한 것으로 설명하였으나, 사용의 편의를 위해 이를 달리 적용할 수 있다.
예컨대, 제2 흡착 스테이지와 제3 이송 스테이지를 별개로 형성하는 대신, 제2 흡착 스테이지가 기판을 이송하는 구성과, 기판을 흡착하여 고정하는 구성을 모두 포함함으로써, 제2 흡착 스테이지와 제3 이송 스테이지를 하나의 부재로 형성할 수도 있다. 즉, 기판을 이송하는 경우에는, 제2 흡착 스테이지의 높이가 제1 흡착 스테이지의 높이보다 낮아진 상태에서, 제2 흡착 스테이지에 구비된 기판을 이송하는 구성(예컨대, 컨베이어 벨트 등)을 통해 기판을 이송하고, 기판이 제2 흡착 스테이지 상에 완전히 로딩되어 기판을 흡착하는 경우에는, 제2 흡착 스테이지의 높이가 제1 흡착 스테이지의 높이가 같아진 상태에서, 제2 흡착 스테이지에 구비된 기판을 흡착하여 고정하는 구성(예컨대, 흡착판 등)을 통해 기판을 흡착하여 고정할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치에 있어서, 기판 반입 단계에서는 제1 이송 스테이지와 제2 이송 스테이지의 높이가 동일하고, 흡착 단계에서는 제2 이송 스테이지의 높이가 제1 이송 스테이지의 높이보다 낮아지는 것으로 설명하였으나, 이와 달리, 예를 들어, 기판이 반입되어 제2 이송 스테이지에 로딩될 때까지는 제1 이송 스테이지와 제2 이송 스테이지의 높이가 동일하도록 설정하고, 기판이 제2 이송 스테이지를 지나 제1 흡착 스테이지에 로딩될 때는, 제2 이송 스테이지가 Z축 방향으로 상승하고, 제2 흡착 스테이지가 Z축 방향으로 하강하여 계단식 구조를 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 이송 및 절단 장치가 기판의 스크라이브 라인 형성 공정에 사용되는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 기판 이송 및 절단 장치는, 스크라이브부를 브레이크부 등으로 대체함으로써 브레이크 공정에도 사용될 수 있으며, 스크라이브 공정에만 사용되는 것으로 한정하지 않는다.
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 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2: 기판 100: 기판 이송 및 절단 장치
110: 설치대 120: 이송부
121: 제1 이송 스테이지 122: 제2 이송 스테이지
123: 제3 이송 스테이지 130: 흡착부
131: 제1 흡착 스테이지 132: 제2 흡착 스테이지
140: 스크라이브 유닛 141: 지주
142: 빔 143: 구동 유닛
144: 스크라이브 유닛

Claims (8)

  1. 설치대;
    상기 설치대 상에 설치되며, 로딩되는 기판을 이송하는 이송부 및
    상기 설치대 상에 설치되며, 이송되는 상기 기판을 흡착하여 고정하는 흡착부를 포함하고,
    상기 이송부와 상기 흡착부는 기판 이송 방향으로 서로 간격을 두고 설치되고,
    상기 이송부는 상기 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 이송 스테이지와, 상기 제1 이송 스테이지보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 이송 스테이지와, 상기 흡착부보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제3 이송 스테이지를 포함하고,
    상기 제2 이송 스테이지와, 상기 제3 이송 스테이지는 이동 가능하게 형성되고,
    상기 기판이 이송될 때는, 상기 제1 이송 스테이지 및 상기 제2 이송 스테이지와, 상기 흡착부와, 상기 제3 이송 스테이지의 높이가 계단식으로 점차 낮아지도록 형성되고, 상기 기판이 상기 흡착부에 흡착 고정될 때는, 상기 제2 이송 스테이지와 상기 제3 이송 스테이지가 이동하여, 상기 제2 이송 스테이지, 상기 흡착부 및 상기 제3 이송 스테이지가 동일한 높이가 되도록 형성되는 기판 이송 및 절단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이송 스테이지와 상기 제3 이송 스테이지의 이동 방향은 기판의 두께 방향인 기판 이송 및 절단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡착부는 상기 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 흡착 스테이지와, 상기 제1 흡착 스테이지보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 흡착 스테이지를 포함하고,
    상기 제2 흡착 스테이지는 이동 가능하게 형성되고,
    상기 기판이 상기 흡착부에 흡착 고정될 때는, 상기 제2 이송 스테이지, 상기 제2 흡착 스테이지, 및 상기 제3 이송 스테이지가 이동하여, 상기 제2 이송 스테이지, 상기 흡착부 및 상기 제3 이송 스테이지가 동일한 높이가 되도록 형성되는 기판 이송 및 절단 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 흡착 스테이지의 이동 방향은 기판의 두께 방향인 기판 이송 및 절단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡착부 상에 흡착된 상기 기판을 스크라이브 또는 브레이크하는 부재를 포함하는 기판 이송 및 절단 장치.
  6. 설치대;
    상기 설치대 상에 설치되며, 로딩되는 기판을 이송하는 이송부 및
    상기 설치대 상에 설치되며, 이송되는 상기 기판을 흡착하여 고정하는 흡착부를 포함하고,
    상기 이송부와 상기 흡착부는 기판 이송 방향으로 서로 간격을 두고 설치되고,
    상기 이송부는 상기 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 이송 스테이지와, 상기 제1 이송 스테이지보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 이송 스테이지를 포함하고,
    상기 흡착부는 상기 기판 이송 방향으로 상류측에 설치되어 있는 제1 흡착 스테이지와, 상기 제1 흡착 스테이지보다 상기 기판 이송 방향으로 하류측에 설치되어 있는 제2 흡착 스테이지를 포함하고,
    상기 제2 흡착 스테이지는, 상기 기판을 흡착하여 고정하는 구성과, 상기 기판을 이송하는 구성을 모두 구비하고,
    상기 제2 이송 스테이지와, 상기 제2 흡착 스테이지는 이동 가능하게 형성되고,
    상기 기판이 이송될 때는, 상기 제1 이송 스테이지 및 상기 제2 이송 스테이지와, 상기 제1 흡착 스테이지와, 상기 제2 흡착 스테이지의 높이가 계단식으로 점차 낮아지도록 형성되고, 상기 기판이 상기 흡착부에 흡착 고정될 때는, 상기 제2 이송 스테이지와 상기 제2 흡착 스테이지가 이동하여, 상기 제2 이송 스테이지, 상기 제1 흡착 스테이지 및 상기 제2 흡착 스테이지가 동일한 높이가 되도록 형성되는 기판 이송 및 절단 장치.
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