KR102293733B1 - 기판 정렬 장치 및 그것을 이용한 기판 정렬 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 스테이지에 안착된 기판을 정렬시키기 위한 클램퍼로서, 스테이지 외곽에 설치된 외부클램퍼와, 스테이지 안쪽에 설치되어 필요 시 기판 아래로 숨을 수 있도록 승강가능하게 설치된 내부클램퍼를 포함하는 기판 정렬 장치를 개시한다.

Description

기판 정렬 장치 및 그것을 이용한 기판 정렬 방법{Substrate aligning apparatus and the aligning method using the same}
본 발명의 작업 대상체인 기판을 정위치에 정렬시키는 장치와 그것을 이용한기판 정렬 방법에 관한 것이다.
예컨대, 자동실장기나 자동광학검사기와 같이 자동화된 장치를 사용하는 공정에서는, 작업 대상체인 기판의 위치를 정위치에 정확히 정렬시킬 필요가 있다. 따라서, 기판의 위치를 항상 일정한 위치에 정렬시키기 위한 정렬 장치가 운용된다.
그런데, 작업 대상체인 기판의 규격이 변하게 되면, 정렬 장치로 해당 기판을 제대로 정렬시키기가 어려워진다. 즉, 일반적으로 기판 정렬 장치는 단일 규격의 기판을 정렬시킬 수 있게 설치되어 있기 때문에, 다른 규격의 기판이 들어오면 정렬 작업이 아예 불가능해질 수 있어서 작업에 제약이 많아진다.
본 발명의 실시예들은 이종 규격의 기판을 원활하게 정렬시킬 수 있도록 개선된 기판 정렬 장치 및 그것을 이용한 기판 정렬 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 기판이 안착되는 스테이지와, 상기 스테이지에 안착된 상기 기판의 변들을 지지하여 정렬시키는 복수의 클램퍼를 구비하며, 상기 복수의 클램퍼는, 상기 스테이지 외곽에 설치된 외부클램퍼와, 상기 스테이지 안쪽에 설치되어 필요 시 상기 기판 아래로 숨을 수 있도록 승강가능하게 설치된 내부클램퍼를 포함하는 기판 정렬 장치를 제공한다.
상기 기판이 상기 스테이지의 전체 안착 영역을 덮으면서 놓이는 대형 규격 기판인 경우는 상기 내부클램퍼가 하강한 상태에서 상기 외부클램퍼로 상기 대형 규격 기판의 변들을 지지하여 정렬시킬 수 있고, 상기 기판이 상기 스테이지의 안착 영역을 부분적으로 덮으면서 놓이는 소형 규격 기판인 경우는 상기 내부클램퍼가 상승한 상태에서 상기 외부클램퍼와 상기 내부클램퍼가 함께 상기 소형 규격 기판의 변들을 지지하여 정렬시킬 수 있다.
상기 외부클램퍼는, 상기 스테이지를 사이에 두고 서로 대향되게 위치된 제1외부클램퍼와 제2외부클램퍼 및, 상기 스테이지를 사이에 두고 제1외부클램퍼 및 제2외부클램퍼와 수직인 방향으로 서로 대향되게 위치된 제3외부클램퍼와 제4외부클램퍼를 포함할 수 있다.
상기 대형 규격 기판 정렬 시, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼가 상기 대형 규격 기판의 정렬 위치를 설정하는 기준클램퍼가 되고, 상기 제2외부클램퍼는 상기 대형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼는 상기 대형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 푸쉬클램퍼가 될 수 있다.
상기 내부클램퍼는 상기 제1외부클램퍼에 대향되는 제1내부클램퍼와, 상기 제2외부클램퍼에 대향되는 제2내부클램퍼를 포함할 수 있다.
상기 제1내부클램퍼와 상기 제2내부클램퍼는 서로 반대방향으로 움직일 수 있다.
상기 제2외부클램퍼와 인접하여 상기 제2내부클램퍼와 대향되는 제5외부클램퍼가 더 구비될 수 있다.
상기 소형 규격 기판 정렬 시, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼 및 상기 제2내부클램퍼가 상기 소형 규격 기판의 정렬 위치를 설정하는 기준클램퍼가 되고, 상기 제1내부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로, 상기 제5외부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제2내부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 푸쉬클램퍼가 될 수 있다.
상기 내부클램퍼는 상기 제1외부클램퍼에 대향되는 제1내부클램퍼와, 상기 제2외부클램퍼에 대향되는 제2내부클램퍼와, 상기 제3외부클램퍼에 대향되는 제3내부클램퍼 및, 상기 제4외부클램퍼에 대향되는 제4내부클램퍼를 포함할 수 있다.
상기 제1내부클램퍼와 상기 제2내부클램퍼가 서로 반대방향으로 움직이고, 상기 제3내부클램퍼와 상기 제4내부클램퍼가 서로 반대방향으로 움직일 수 있다.
상기 제2외부클램퍼와 인접하여 상기 제2내부클램퍼와 대향되는 제5외부클램퍼가 더 구비될 수 있다.
상기 소형 규격 기판 정렬 시, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼와 상기 제2내부클램퍼 및 상기 제3내부클램퍼가 상기 소형 규격 기판의 정렬 위치를 설정하는 기준클램퍼가 되고, 상기 제1내부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제3내부클램퍼 방향으로, 상기 제5외부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제2내부클램퍼 방향으로, 상기 제4내부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 푸쉬클램퍼가 될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 스테이지에 기판을 안착시키는 단계; 상기 기판이 대형 규격 기판인 경우 상기 스테이지 외곽에 설치된 외부클램퍼로 상기 대형 규격 기판을 정렬시키는 단계; 상기 기판이 소형 규격 기판인 경우 상기 스테이지 안쪽에 승강가능하게 설치된 내부클램퍼를 상승시켜서 상기 외부클램퍼와 함께 상기 소형 규격 기판을 정렬시키는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법을 제공한다.
상기 외부클램퍼는 상기 스테이지를 사이에 두고 서로 대향되게 위치된 제1외부클램퍼와 제2외부클램퍼 및, 상기 스테이지를 사이에 두고 제1외부클램퍼 및 제2외부클램퍼와 수직인 방향으로 서로 대향되게 위치된 제3외부클램퍼와 제4외부클램퍼를 포함할 수 있으며, 상기 대형 규격 기판을 정렬시키는 단계는, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼를 상기 대형 규격 기판의 정렬을 위한 기준 위치로 이동시키는 단계와, 상기 제2외부클램퍼로 상기 대형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼로 상기 대형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 내부클램퍼는 상기 제1외부클램퍼에 대향되는 제1내부클램퍼와, 상기 제2외부클램퍼에 대향되는 제2내부클램퍼를 포함할 수 있으며, 상기 소형 규격 기판을 정렬시키는 단계는, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼 및 상기 제2내부클램퍼를 상기 소형 규격 기판의 정렬을 위한 기준 위치로 이동시키는 단계와, 상기 제1내부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로, 상기 제5외부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제2내부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 내부클램퍼는 상기 제1외부클램퍼에 대향되는 제1내부클램퍼와, 상기 제2외부클램퍼에 대향되는 제2내부클램퍼와, 상기 제3외부클램퍼에 대향되는 제3내부클램퍼 및, 상기 제4외부클램퍼에 대향되는 제4내부클램퍼를 포함할 수 있으며, 상기 소형 규격 기판을 정렬시키는 단계는, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼와 상기 제2내부클램퍼 및 상기 제3내부클램퍼를 상기 소형 규격 기판의 정렬을 위한 기준 위치로 이동시키는 단계와, 상기 제1내부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제3내부클램퍼 방향으로, 상기 제5외부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제2내부클램퍼 방향으로, 상기 제4내부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 정렬 장치 및 기판 정렬 방법은 다양한 규격의 기판을 원활하게 정렬시킬 수 있으므로, 이를 사용하면 작업의 호환성이 높아져서 전체 설비를 간소화할 수 있고, 전용 규격을 찾아 기판을 이리저리 이동시킬 필요가 없으므로 생산성도 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 기판 정렬 장치의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 정렬 장치를 간략화하여 도시한 평면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 기판 정렬 장치가 대형 규격 기판을 정렬하는 과정을 보인 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 기판 정렬 장치가 소형 규격 기판을 정렬하는 과정을 보인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 기판 정렬 장치의 구조를 도시한 평면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 클램퍼(110,120,130,140,150) 들을 지지부(111,121,131,141,151) 위주로 간소화해서 도시한 평면도이다.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 기판 정렬 장치는, 기판(10)이 놓이는 스테이지(300)와, 이 기판(10)의 위치를 정렬시키기 위해 스테이지(300) 주변에 설치된 복수의 클램퍼를 구비하고 있다.
상기 복수의 클램퍼로는 스테이지(300)의 외곽에 배치된 외부클램퍼(110)(120)(130)(140)(150)와, 스테이지(300)의 안착 영역 안쪽에 승강가능하게 설치된 내부클램퍼(210)(220)가 구비되어 있다.
상기와 같은 외부클램퍼(110)(120)(130)(140)(150) 및 내부클램퍼(210)(220) 중 적어도 하나는 기준이 되는 기준클램퍼와, 상기 기준클램퍼와 대향하도록 배치되는 기판(10)을 정렬하는 기준클램퍼를 포함할 수 있다. 이때, 기준클램퍼의 지지부는 평면 형상이 사각형이고, 정렬클램퍼의 지지부의 평면 형상은 원일 수 있다.
먼저, 상기 외부클램퍼(110)(120)(130)(140)(150)는, 스테이지(300)를 기준으로 서로 대면하게 배치된 제1외부클램퍼(110)와 제2외부클램퍼(120), 그리고 그와 수직방향으로 서로 대면하게 배치된 제3외부클램퍼(130)와 제4외부클램퍼(140)를 포함한다. 그리고, 제2외부클램퍼(120) 옆에는 제5외부클램퍼(150)가 추가로 더 구비되어 상기 제1외부클램퍼(110)와 대향되게 배치되어 있다. 이때, 상기 외부클램퍼(110)(120)(130)(140)(150)는 기판(10)의 길이 방향 또는 기판(10)의 폭 방향으로 지지부(111,121,131,141,151)를 각각 선형 운동시킴으로써 기판(10)의 측면에 힘을 가할 수 있다. 또한, 제1외부클램퍼(110)와 제2외부클램퍼(120)는 기판(10)의 일변에 평행한 임의의 직선에 일렬로 배치되지 않을 수 있다. 이러한 경우 제1외부클램퍼(110)가 기판(10)의 측면에 접촉하여 힘을 가하는 부분은 제2외부클램퍼(120)가 기판(10)의 측면에 접촉하는 힘을 가하는 부분과 기판(10)의 일변에 평행한 임의의 직선 상에 배치되지 않을 수 있다. 또한, 제1외부클램퍼(110)와 제5외부클램퍼(150)는 기판(10)의 일변에 평행한 임의의 직선에 일렬로 배치되지 않을 수 있다. 이러한 경우 제1외부클램퍼(110)가 기판(10)의 측면에 접촉하여 힘을 가하는 부분은 제5외부클램퍼(150)가 기판(10)의 측면에 접촉하는 힘을 가하는 부분과 기판(10)의 일변에 평행한 임의의 직선 상에 배치되지 않을 수 있다. 제3외부클램퍼(130)와 제4외부클램퍼(140)는 기판(10)의 다른 일변에 평행한 임의의 직선에 일렬로 배치될 수 있다. 이러한 경우 제3외부클램퍼(130)가 기판(10)의 측면에 접촉하여 힘을 가하는 부분은 제4외부클램퍼(140)가 기판(10)의 측면에 접촉하는 힘을 가하는 부분과 기판(10)의 일변에 평행한 임의의 직선 상에 배치될 수 있다.
상기 제1,2,3,4,5외부클램퍼(110)(120)(130)(140)(150)는 모두 구동부(112)(122)(132)(142)(152)와 지지부(111)(121)(131)(141)(151)를 구비하고 있으며, 각 구동부(112)(122)(132)(142)(152)가 가동되면 그와 연결된 지지부(111)(121)(131)(141)(151)가 움직이면서 스테이지(300) 상의 기판(10) 변을 지지하여 정렬시키게 된다. 여기서, 제1,2,3,4,5외부클램퍼(110)(120)(130)(140)(150)는 스테이지(300)의 전체 안착 영역을 덮으면서 놓이는 대형 규격 기판(10)을 정렬할 때 사용될 수 있으며, 스테이지(300)의 부분 영역에 놓이는 소형 규격 기판(11,12,13,14,15,16: 도 4a, 도 5 참조)의 정렬 시에도 사용될 수 있다. 그 자세한 정렬 과정에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다.
상기 내부클램퍼(210)(220)는 스테이지(300)의 안착 영역 내부에 승강가능하게 설치되어 있으며, 상기 제1외부클램퍼(110)와 대향된 제1내부클램퍼(210)와, 상기 제2외부클램퍼(120) 및 제5외부클램퍼(150)와 대면하는 제2내부클램퍼(220)를 포함하고 있다.
제1,2내부클램퍼(210)(220)는 각각 승강부(213,223)와 구동부(212,222) 및 지지부(211,221)를 구비하고 있다. 승강부(213,223)를 구동시키면 도 1처럼 스테이지(300) 상의 기판(10) 하부로 지지부(211,221)와 구동부(212,222)가 숨을 수도 있고 또는 반대로 도 4a처럼 스테이지(300) 위로 돌출될 수도 있으며, 각 구동부(212)(222)가 가동되면 그와 연결된 지지부(211)(221)가 움직이면서 스테이지(300) 상의 기판(11,12,13,14,15,16: 도 4a, 도 5 참조) 변을 지지하여 정렬시키게 된다. 제1,2내부클램퍼(210)(220)는 상기한 제1,2,3,4,5외부클램퍼(110)(120)(130)(140)(150)와 함께 소형 규격 기판(11,12,13,14,15,16: 도 4a, 도 5 참조)을 정렬시키게 된다. 그 자세한 정렬 과정에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다.
참조부호 20은 상기 기판 정렬 장치로 이송되어 온 기판(10)을 스테이지(300) 위에 안착시킬 때 사용하는 리프트핀을 나타낸다. 즉, 스테이지(300) 위로 돌출되어 있는 리프트핀(20) 위에 기판(10)을 올려놓은 다음, 리프트핀(20)을 서서히 하강시키면 기판(10)이 스테이지(300)의 안착 영역 위에 안전하게 놓이게 된다.
상기와 같은 구성의 기판 정렬 장치로 대형 규격 기판(10)을 정렬하는 과정은 도 3a 내지 도 3c와 같이 진행될 수 있다.
우선, 도 3a에 도시된 바와 같이 상기한 리프트핀(20)을 이용하여 스테이지(300) 위에 대형 규격 기판(10)을 올려놓는다. 이때, 제1,2내부클램퍼(210)(220)는 기판(10)과 간섭이 일어나지 않도록 스테이지(300) 아래로 하강하여 기판(10) 아래에 숨어 있게 된다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이 제1외부클램퍼(110)의 지지부(111)와 제4외부클램퍼(140)의 지지부(141)가 전진하여 기판(10)의 정렬을 위한 기준 위치를 잡는다. 즉, 제1외부클램퍼(110)의 지지부(111)는 도면에서 상하방향으로의 정렬에 대한 기준 위치를 잡고, 제4외부클램퍼(140)의 지지부(141)는 도면에서 좌우방향으로의 정렬에 대한 기준 위치를 먼저 잡아놓는다.
이 상태에서, 도 3c와 같이 제2,3외부클램퍼(120)(130)의 지지부(121)(131)를 전진시켜서 도면의 화살표 A방향으로 기판(10)을 가압하여 밀착시킴으로써 정확한 위치에 기판(10)이 정렬되도록 한다. 즉, 제2외부클램퍼(120)의 지지부(121)가 기판(10)의 도면 상 하변을 상측으로 밀어서 제1외부클램퍼(110)의 지지부(111)에 밀착시키고, 제3외부클램퍼(130)의 지지부(131)는 기판(10)의 도면 상 좌변을 우측으로 밀어서 제4외부클램퍼(140)의 지지부(141)에 밀착시킨다. 그러면, 기판(10)이 전체적으로 도면의 A방향으로 움직여 밀착되면서 위치가 정렬된다.
상기 제1,4외부클램퍼(110)(140)가 정렬 위치를 설정하는 기준 클램퍼의 역할을 하는 것이고, 상기 제2,3외부클램퍼(120)(130)가 그 기준 클램프 쪽으로 기판(10)을 밀어서 정렬시키는 푸쉬 클램퍼의 역할을 하는 것이다.
그러나, 이것은 예시적인 것이고, 기준 클램퍼와 푸쉬 클램퍼의 역할은 다양하게 바꿔서 진행할 수 있다. 예컨대, 반대로 제2,3외부클램퍼(120)(130)를 기준 클램퍼로 설정하고, 제1,4외부클램퍼(110)(140)를 푸쉬 클램퍼로 하여 기판(10)을 화살표 A와 반대방향을 밀어서 정렬할 수도 있다.
그리고, 여기서는 제2외부클램퍼(120)와 제5외부클램퍼(150) 중에서 제2외부클램퍼(120)를 사용하는 경우를 예시하였는데, 이와 달리 제5외부클램퍼(150)를 사용할 수도 있고, 또는 제2,5외부클램퍼(120)(150)를 함께 사용할 수도 있다.
다음으로 상기 기판 정렬 장치로 소형 규격 기판(11)(12)을 정렬하는 과정은 도 4a 내지 도 4c와 같이 진행될 수 있다. 전술한 대형 규격 기판(10)을 원장 기판이라고 한다면, 여기서의 소형 규격 기판(11)(12)은 1/2분판에 해당된다고 볼 수 있다.
우선, 도 4a에 도시된 바와 같이 스테이지(300) 위에 소형 규격 기판(11)(12)을 올려놓는다. 이때, 제1,2내부클램퍼(210)(220)는 스테이지(300) 위로 상승하여 소형 규격 기판(11)(12)을 정렬시킬 준비를 한다.
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이 제1외부클램퍼(110)의 지지부(111)와 제4외부클램퍼(140)의 지지부(141) 및 제2내부클램퍼(220)의 지지부(221)가 전진하여 기판(11)(12)의 정렬을 위한 기준 위치를 잡는다. 즉, 제1외부클램퍼(110)의 지지부(111)는 도면에서 상측 기판(11)에 대한 상하방향으로의 정렬에 대한 기준 위치를 잡고, 제2내부클램퍼(220)의 지지부(221)는 도면에서 하측 기판(12)에 대한 상하방향으로의 정렬에 대한 기준 위치를 잡는다. 그리고 제4외부클램퍼(140)의 지지부(141)는 도면에서 두 기판(11)(12)에 대한 좌우방향으로의 정렬에 대한 기준 위치를 잡는다.
이 상태에서, 도 4c와 같이 제2,5외부클램퍼(120)(150)의 지지부(121)(151)와 제1내부클램퍼(210)의 지지부(211)를 전진시켜서 도면의 화살표 A방향으로 기판(11)(12)을 가압하여 밀착시킴으로써 정확한 위치에 기판(11)(12)이 정렬되도록 한다. 즉, 제1내부클램퍼(210)의 지지부(211)가 도면에서 상측 기판(11)의 하변을 상측으로 밀어서 제1외부클램퍼(110)의 지지부(111)에 밀착시키고, 제5외부클램퍼(120)의 지지부(151)는 도면 상 하측 기판(12)의 하변을 상측으로 밀어서 제2내부클램퍼(220)의 지지부(221)에 밀착시키며, 제3외부클램퍼(130)의 지지부(131)는 두 기판(11)(12)의 도면 상 좌변을 우측으로 밀어서 제4외부클램퍼(140)의 지지부(141)에 밀착시킨다. 그러면, 두 기판(11)(12)이 전체적으로 도면의 A방향으로 움직여 밀착되면서 위치가 정렬된다.
상기 제1,4외부클램퍼(110)(140)와 제2내부클램퍼(220)가 정렬 위치를 설정하는 기준 클램퍼의 역할을 하는 것이고, 상기 제1내부클램퍼(210)와 제2,3외부클램퍼(120)(130)가 그 기준 클램프 쪽으로 기판(11)(12)을 밀어서 정렬시키는 푸쉬 클램퍼의 역할을 하는 것이다.
마찬가지로, 기준 클램퍼와 푸쉬 클램퍼의 역할은 다양하게 바꿔서 진행할 수 있으며, 제2외부클램퍼(120)와 제5외부클램퍼(150) 중에서는 어느 것을 선택 또는 함께 사용할 수도 있다.
따라서, 소형 규격 기판(11)(12)을 정렬시킬 때에는 상기 제1,2내부클램퍼(210)(220)를 상승시켜 스테이지(300) 안쪽에서 기준 클램퍼와 푸쉬 클램퍼의 역할을 하게 함으로써 원활한 정렬이 가능하게 하는 것이다. 즉, 한 기판 정렬 장치로 다양한 규격의 기판을 정렬시킬 수 있게 된다. 참고로, 제1,2내부클램퍼(210)(220) 중 하나는 기준 클램퍼의 역할을 하고 다른 하나는 푸쉬 클램퍼의 역할을 하기 때문에 도 4b와 도 4c에 도시된 바와 같이 작동되는 방향은 서로 반대방향이 된다.
한편, 여기서는 1/2분판 크기의 소형 규격 기판(11)(12)을 정렬할 수 있는 구조를 예시하였는데, 도 5와 같이 1/4분판 크기의 소형 규격 기판(13)(14)(15)(16)도 정렬시킬 수 있는 구조로의 변형도 가능하다. 그러나 본 실시예가 1/4분판 크기에 꼭 한정되는 것은 아니고, 1/2분판 크기 4개를 동시에 정렬시킬 수 있는 구조라고 볼 수도 있으며, 더 많은 개수의 기판을 동시에 정렬하고 싶은 경우에는 이와 같은 구조를 가로 세로 방향으로 계속 반복해서 배치하면 된다.
기본적인 정렬 원리와 구조는 전술한 실시예와 크게 다르지 않은데, 기판(13)(14)(15)(16) 정렬을 위한 클램퍼들로서 제1,2,3,4,5외부클램퍼(110) (120)(130)(140)(150)와, 제1,2,3,4내부클램퍼(210)(220)(230)(240)를 구비하고 있다. 제1,2,3,4,5외부클램퍼(110) (120)(130)(140)(150)는 전술한 실시예와 같은 구조이고, 제1,2,3,4내부클램퍼(210)(220)(230)(240)도 작동 방향만 다를 뿐 승강 및 전후진이 가능한 같은 구조로 이루어져 있다.
상기 기판 정렬 장치로 소형 규격 기판(13,14,15,16)을 정렬할 때에는, 먼저 스테이지(300) 위에 소형 규격 기판(13,14,15,16)들을 올려놓는다. 이때, 제1,2,3,4내부클램퍼(210)(220)(230)(240)는 스테이지(300) 위로 상승하여 소형 규격 기판(13,14,15,16)을 정렬시킬 준비를 한다.
이어서, 제1외부클램퍼(110)의 지지부(111)와 제4외부클램퍼(140)의 지지부(141), 제2내부클램퍼(220)의 지지부(221) 및 제3내부클램퍼(230)의 지지부(231)가 전진하여 기판(13,14,15,16)의 정렬을 위한 기준 위치를 잡는다. 즉, 제1외부클램퍼(110)의 지지부(111)는 도면에서 상측 기판(13,14)에 대한 상하방향으로의 정렬에 대한 기준 위치를 잡고, 제2내부클램퍼(220)의 지지부(221)는 도면에서 하측 기판(15,16)에 대한 상하방향으로의 정렬에 대한 기준 위치를 잡는다. 그리고 제3내부클램퍼(230)의 지지부(231)는 도면에서 좌측 기판(13)(15)에 대한 좌우방향으로의 정렬에 대한 기준 위치를 잡아주고, 제4외부클램퍼(140)의 지지부(141)는 도면에서 우측 기판(14)(16)에 대한 좌우방향으로의 정렬에 대한 기준 위치를 잡아준다.
이 상태에서 제2,5외부클램퍼(120)(150)의 지지부(121)(151)와 제1,4내부클램퍼(210)(240)의 지지부(211)(241)를 전진시켜서 도면의 화살표 A방향으로 기판(11)(12)을 가압하여 밀착시킴으로써 정확한 위치에 기판(13,14,15,16)이 정렬되도록 한다. 즉, 제1내부클램퍼(210)의 지지부(211)가 도면에서 상측 기판(13,14)의 하변을 상측으로 밀어서 제1외부클램퍼(110)의 지지부(111)에 밀착시키고, 제5외부클램퍼(150)의 지지부(151)는 도면 상 하측 기판(15,16)의 하변을 상측으로 밀어서 제2내부클램퍼(220)의 지지부(221)에 밀착시키며, 제3외부클램퍼(130)의 지지부(131)는 좌측 기판(13,15)의 좌변을 우측으로 밀어서 제3내부클램퍼(230)의 지지부(231)에, 제4내부클램퍼(240)의 지지부(241)는 우측 기판(14,16)의 좌변을 우측으로 밀어서 제4외부클램퍼(140)의 지지부(141)에 각각 밀착시킨다. 그러면, 네 기판(13,14,15,16)이 전체적으로 도면의 A방향으로 움직여 밀착되면서 위치가 정렬된다.
상기 제1,4외부클램퍼(110)(140)와 제2,3내부클램퍼(220)(230)가 정렬 위치를 설정하는 기준 클램퍼의 역할을 하는 것이고, 상기 제1,4내부클램퍼(210)(240)와 제2,3외부클램퍼(120)(130)가 그 기준 클램프 쪽으로 기판(13,14,15,16)을 밀어서 정렬시키는 푸쉬 클램퍼의 역할을 하는 것이다.
마찬가지로, 기준 클램퍼와 푸쉬 클램퍼의 역할은 다양하게 바꿔서 진행할 수 있으며, 제2외부클램퍼(120)와 제5외부클램퍼(150) 중에서는 어느 것을 선택 또는 함께 사용할 수도 있다.
따라서, 또 다른 소형 규격 기판(13,14,15,16)을 정렬시킬 때에는 상기 제1,2,3,4내부클램퍼(210)(220)(230)(240)를 상승시켜 스테이지(300) 안쪽에서 기준 클램퍼와 푸쉬 클램퍼의 역할을 하게 함으로써 원활한 정렬이 가능하게 하는 것이다. 즉, 한 기판 정렬 장치로 다양한 규격의 기판을 정렬시킬 수 있게 된다. 여기서도, 제1,2,3,4,내부클램퍼(210)(220)(230)(240) 중 제2,3내부클램퍼(220)(230)는 기준 클램퍼의 역할을 하고 제1,4내부클램퍼(210)(140)는 푸쉬 클램퍼의 역할을 하기 때문에 작동되는 방향은 서로 반대방향이 된다.
그러므로, 이상에서 설명한 바와 같은 기판 정렬 장치를 사용하면, 다양한 규격의 기판을 원활하게 정렬시킬 수 있으므로, 작업의 호환성이 높아져서 전체 설비를 간소화할 수 있고, 전용 규격을 찾아 기판을 이리저리 이동시킬 필요가 없으므로 생산성도 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 대형 규격 기판 11,12,13,14,15,16: 소형 규격 기판
20: 리프트핀 300: 스테이지
110,120,130,140,150: 제1,2,3,4,5외부클램퍼
210,220,230,240: 제1,2,3,4내부클램퍼

Claims (16)

  1. 기판이 안착되는 스테이지와, 상기 스테이지에 안착된 상기 기판의 변들을 지지하여 정렬시키는 복수의 클램퍼를 구비하며,
    상기 복수의 클램퍼는,
    상기 스테이지 외곽에 설치된 외부클램퍼와,
    상기 스테이지 안쪽에 설치되어 필요 시 상기 기판 아래로 숨을 수 있도록 승강가능하게 설치된 내부클램퍼를 포함하고,
    상기 외부클램퍼 및 상기 내부클램퍼 중 적어도 하나는 상기 기판의 얼라인 시 기준이 되는 기준클램퍼와 상기 기준클램퍼와 대향하도록 배치되는 정렬클램퍼를 포함하고,
    상기 기준클램퍼의 지지부의 평면 형상이 사각형이고, 상기 정렬클램퍼의 지지부의 평면 형상은 원형이며,
    상기 외부클램퍼는 상기 기판의 길이 방향 또는 상기 기판의 폭 방향으로 선형 운동하여 상기 기판의 측면에 힘을 가하고,
    상기 외부클램퍼는,
    상기 스테이지를 사이에 두고 서로 대향되게 위치된 제1외부클램퍼와 제2외부클램퍼; 및,
    상기 스테이지를 사이에 두고 제1외부클램퍼 및 제2외부클램퍼와 수직인 방향으로 서로 대향되게 위치된 제3외부클램퍼와 제4외부클램퍼를 포함하고,
    상기 제1외부클램퍼와 상기 제2외부클램퍼는 상기 기판의 일변에 평행하면서 임의의 직선 상에 일렬로 배치되지 않고, 상기 제3외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼는 상기 기판의 다른 일변에 평형한 임의의 직선 상에 일렬로 배치되는 기판 정렬 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 스테이지의 전체 안착 영역을 덮으면서 놓이는 대형 규격 기판인 경우는 상기 내부클램퍼가 하강한 상태에서 상기 외부클램퍼로 상기 대형 규격 기판의 변들을 지지하여 정렬시키고,
    상기 기판이 상기 스테이지의 안착 영역을 부분적으로 덮으면서 놓이는 소형 규격 기판인 경우는 상기 내부클램퍼가 상승한 상태에서 상기 외부클램퍼와 상기 내부클램퍼가 함께 상기 소형 규격 기판의 변들을 지지하여 정렬시키는 기판 정렬 장치.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 대형 규격 기판 정렬 시, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼가 상기 대형 규격 기판의 정렬 위치를 설정하는 기준클램퍼가 되고,
    상기 제2외부클램퍼는 상기 대형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼는 상기 대형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 푸쉬클램퍼가 되는 기판 정렬 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부클램퍼는
    상기 제1외부클램퍼에 대향되는 제1내부클램퍼와, 상기 제2외부클램퍼에 대향되는 제2내부클램퍼를 포함하는 기판 정렬 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1내부클램퍼와 상기 제2내부클램퍼는 서로 반대방향으로 움직이는 기판 정렬 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2외부클램퍼와 인접하여 상기 제2내부클램퍼와 대향되는 제5외부클램퍼가 더 구비된 기판 정렬 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 소형 규격 기판 정렬 시, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼 및 상기 제2내부클램퍼가 상기 소형 규격 기판의 정렬 위치를 설정하는 기준클램퍼가 되고,
    상기 제1내부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로, 상기 제5외부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제2내부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 푸쉬클램퍼가 되는 기판 정렬 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부클램퍼는
    상기 제1외부클램퍼에 대향되는 제1내부클램퍼와, 상기 제2외부클램퍼에 대향되는 제2내부클램퍼와, 상기 제3외부클램퍼에 대향되는 제3내부클램퍼 및, 상기 제4외부클램퍼에 대향되는 제4내부클램퍼를 포함하는 기판 정렬 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1내부클램퍼와 상기 제2내부클램퍼가 서로 반대방향으로 움직이고, 상기 제3내부클램퍼와 상기 제4내부클램퍼가 서로 반대방향으로 움직이는 기판 정렬 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2외부클램퍼와 인접하여 상기 제2내부클램퍼와 대향되는 제5외부클램퍼가 더 구비된 기판 정렬 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 소형 규격 기판 정렬 시, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼와 상기 제2내부클램퍼 및 상기 제3내부클램퍼가 상기 소형 규격 기판의 정렬 위치를 설정하는 기준클램퍼가 되고,
    상기 제1내부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제3내부클램퍼 방향으로, 상기 제5외부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제2내부클램퍼 방향으로, 상기 제4내부클램퍼는 상기 소형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 푸쉬클램퍼가 되는 기판 정렬 장치.
  13. 스테이지에 기판을 안착시키는 단계;
    상기 기판이 대형 규격 기판인 경우 상기 스테이지 외곽에 설치된 외부클램퍼로 상기 대형 규격 기판을 정렬시키는 단계;
    상기 기판이 소형 규격 기판인 경우 상기 스테이지 안쪽에 승강가능하게 설치된 내부클램퍼를 상승시켜서 상기 외부클램퍼와 함께 상기 소형 규격 기판을 정렬시키는 단계를 포함하고,
    상기 외부클램퍼 및 상기 내부클램퍼 중 적어도 하나는 싱가 기판의 얼라인 시 기준이 되는 기준클램퍼와 상기 기준클램퍼와 대향하도록 배치되는 정렬클램퍼를 포함하고,
    상기 기준클램퍼의 지지부의 평면 형상이 사각형이고, 상기 정렬클램퍼의 지지부의 평면 형상은 원형이며,
    상기 외부클램퍼는 상기 기판의 길이 방향 또는 상기 기판의 폭 방향으로 선형 운동하여 상기 기판의 측면에 힘을 가하고,
    상기 외부클램퍼는 상기 스테이지를 사이에 두고 서로 대향되게 위치된 제1외부클램퍼와 제2외부클램퍼 및, 상기 스테이지를 사이에 두고 제1외부클램퍼 및 제2외부클램퍼와 수직인 방향으로 서로 대향되게 위치된 제3외부클램퍼와 제4외부클램퍼를 포함하며,
    상기 제1외부클램퍼와 상기 제2외부클램퍼는 상기 기판의 일변에 평행하면서 임의의 직선 상에 일렬로 배치되지 않고, 상기 제3외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼는 상기 기판의 다른 일변에 평형한 임의의 직선 상에 일렬로 배치되는 기판 정렬 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 대형 규격 기판을 정렬시키는 단계는, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼를 상기 대형 규격 기판의 정렬을 위한 기준 위치로 이동시키는 단계와, 상기 제2외부클램퍼로 상기 대형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼로 상기 대형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 내부클램퍼는 상기 제1외부클램퍼에 대향되는 제1내부클램퍼와, 상기 제2외부클램퍼에 대향되는 제2내부클램퍼를 포함하며, 상기 외부클램퍼는 상기 제2외부클램퍼와 인접하여 상기 제2내부클램퍼와 대향되는 제5외부클램퍼를 더 포함하고,
    상기 소형 규격 기판을 정렬시키는 단계는, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼 및 상기 제2내부클램퍼를 상기 소형 규격 기판의 정렬을 위한 기준 위치로 이동시키는 단계와,
    상기 제1내부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로, 상기 제5외부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제2내부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 내부클램퍼는 상기 제1외부클램퍼에 대향되는 제1내부클램퍼와, 상기 제2외부클램퍼에 대향되는 제2내부클램퍼와, 상기 제3외부클램퍼에 대향되는 제3내부클램퍼 및, 상기 제4외부클램퍼에 대향되는 제4내부클램퍼를 포함하며, 상기 외부클램퍼는 상기 제2외부클램퍼와 인접하여 상기 제2내부클램퍼와 대향되는 제5외부클램퍼를 더 포함하고,
    상기 소형 규격 기판을 정렬시키는 단계는, 상기 제1외부클램퍼와 상기 제4외부클램퍼와 상기 제2내부클램퍼 및 상기 제3내부클램퍼를 상기 소형 규격 기판의 정렬을 위한 기준 위치로 이동시키는 단계와,
    상기 제1내부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제1외부클램퍼 방향으로, 상기 제3외부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제3내부클램퍼 방향으로, 상기 제5외부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제2내부클램퍼 방향으로, 상기 제4내부클램퍼로 상기 소형 규격 기판을 상기 제4외부클램퍼 방향으로 각각 가압하여 밀착시키는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.
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