KR102471114B1 - 기판 절단 장치 및 기판 절단 방법 - Google Patents

기판 절단 장치 및 기판 절단 방법 Download PDF

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Abstract

기판 절단 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르는 기판 절단 장치는 기판의 일면과 마주보도록 배치되는 스크라이빙 휠을 구비하는 스크라이빙 장치; 상기 기판의 일면과 마주보도록 배치되는 브레이킹 롤러를 구비하는 제1 브레이킹 장치; 및 상기 기판의 일 측면과 마주보도록 배치되는 가스 분사 장치를 구비하는 제2 브레이킹 장치;를 포함할 수 있다.

Description

기판 절단 장치 및 기판 절단 방법{DEVICE FOR CUTTING SUBSTRATE AND METHOD FOR CUTTING SUBSTRATE}
본 발명의 실시예들은 기판 절단 장치 및 기판 절단 방법에 관한 것이다.
스마트폰과 같이 슬림한 두께가 요구되는 모바일 기기를 중심으로 표시창의 소재로 강화유리와 같은 유리재질의 기판 사용이 증가하고 있다. 그러나, 이러한 유리소재는 가공성이 떨어져서 유리 스크라이빙, 레이져 및 워터 제트 등과 같은 장비를 이용하여 가공한다.
그 중 스크라이빙은 가공비가 싸고, 절단속도가 빨라 유리 절단에 많이 이용한다. 스크라이빙을 이용한 유리절단과정은 유리의 표면에 홈을 형성하는 스크라이빙(Scribing) 과정과 유리에 응력을 가하여 절단하는 브레이킹(Breaking) 과정으로 구분된다.
스크라이빙 과정은 다이아몬드 스크라이버를 이용하여 유리의 한 쪽면에 홈을 형성하는 과정이다. 브레이킹 과정은 홈이 형성된 유리를 압착하여 구부리거나, 초음파를 이용하여 진동을 주어 절단하는 과정이다.
일반적으로 기판 절단과정의 브레이킹 과정에서 절단된 유리가 잘 분단되지 않거나 절단되지 않은 미분단 기판의 일부가 유출되어 유리 절단 장치에 손상을 가할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 브레이킹 과정에서 절단된 기판의 분단력을 향상시킬 수 있는 기판 절단 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 기판 절단 장치는, 기판의 일면과 마주보도록 배치되는 스크라이빙 휠을 구비하는 스크라이빙 장치; 상기 기판의 일면과 마주보도록 배치되는 브레이킹 롤러를 구비하는 제1 브레이킹 장치; 및 상기 기판의 일 측면과 마주보도록 배치되는 가스 분사 장치를 구비하는 제2 브레이킹 장치;를 포함할 수 있다.
제2 브레이킹 장치는, 상기 가스 분사 장치에 가스를 공급하는 압축 공기 제공부 및 상기 압축 공기 제공부의 개폐를 제어하는 전자 개폐 수단이 구비된 가스 공급 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 제1 및 제2 기판이 서로 마주보도록 배치된 접합 기판이며, 상기 가스 분사 장치는 상기 제1 및 제2 기판 사이에 압축 공기를 분사할 수 있다.
상기 압축 공기 제공부로부터 배출되는 압축 공기의 공기 압력을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 전자 개폐 수단의 개폐를 제어할 수 있다.
상기 기판의 절단된 일부를 분단시켜 이송하는 절단부 이송 장치;를 더 포함할 수 있다.
상기 절단부 이송 장치는 상기 기판의 절단된 일부를 흡착시키는 패드와 상기 패드를 일 방향을 따라 이송시키는 이송부를 포함할 수 있다.
상기 스크라이빙 장치와 상기 제1 브레이킹 장치는 상기 기판을 중심으로 상기 기판의 일 면과 다른 일 면에 대향하도록 배치될 수 있다.
상기 스크라이빙 장치와 상기 제1 브레이킹 장치를 일 방향을 따라 이송시키는 이송부;를 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 취성 기판일 수 있다.
일 실시예에 따른 기판 절단 방법은, 기판을 스크라이빙 하는 단계; 제1 브레이킹 공정에 의해 상기 기판의 일부를 절단하는 단계; 제2 브레이킹 공정에 의해 상기 기판의 일부를 절단하는 단계; 및 상기 기판의 절단된 일부를 분단 시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제2 브레이킹 공정에서 가스 분사 장치는 상기 기판의 일 측면과 마주보도록 배치되어 압축 공기를 분사할 수 있다.
상기 가스 분사 장치에 의해 분사되는 압축 공기의 공기 압력은 상기 기판의 절단 정도에 따라 결정될 수 있다.
상기 기판은 제1 및 제2 기판이 서로 마주보도록 배치된 접합 기판이며, 상기 제2 브레이킹 공정에서 상기 가스 분사 장치는 상기 제1 및 제2 기판 사이에 상기 압축 공기를 분사할 수 있다.
상기 기판의 절단된 일부를 분단 시키는 단계에서, 절단 이송 장치는 상기 기판의 절단된 일부를 흡착하고 상기 기판의 절단된 일부가 일 방향을 따라 이송시킬 수 있다.
상기 기판을 스크라이빙 하는 단계에서, 스크라이빙 휠은 상기 기판의 일 면에 접하여 일 방향을 따라 이송될 수 있다.
상기 기판을 제1 브레이킹 하는 단계에서, 브레이킹 롤러는 상기 기판의 다른 일 면에 접하여 일 방향을 따라 이송될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르는 기판 절단 장치 및 기판 절단 방법은, 절단된 기판의 분단력을 향상시킴으로써 절단된 기판의 일부를 다른 기판으로부터 보다 확실하게 분단시킬 수 있다.
또한, 미분단 기판에 의한 기판 절단 장치의 손상으르 방지할 수 있으며, 절단된 기판을 분단 시키기 위한 공정 시간이 보다 단축될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 장치의 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 기판 절단 장치의 측면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단부의 개략도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크라이빙 장치와 제1 브레이킹 장치의 측면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 브레이킹 장치와 절단부 이송 장치의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 방법을 도시한 개략도이다.
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, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다.
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.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위"에 또는 "상"에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 장치의 사시도이다. 도 2a는 도 1에 도시된 기판 절단 장치의 측면도이다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 사시도이다.
도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 장치(1)를 이용하여 기판(200)을 절단하는 과정을 개략적으로 설명한다. 일 실시예에 따르면, 평판 디스플레이 등에 사용되는 패널은 기판(200), 예를 들어 취성을 구비하는 유리 기판을 이용하여 제작될 수 있으며, 패널에 포함되는 기판(200)은 한 장으로 구현되거나, 2장의 기판이 접합된 접합 기판으로 구현될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 장치(1)에서, 절단 대상인 기판(200)은 제1 및 제2 기판(210, 220)이 서로 마주보도록 배치된 접합 기판일 수 있으며, 이 때, 절단 영역은 제1 및 제2 기판(210, 220) 중 어느 하나에 포함된 궁극적으로 제거될 무효 영역(MU)일 수 있다. 예를 들어 절단 대상인 제1 및 제2 기판(210, 220)이 평판 디스플레이 패널인 경우, 평판 디스플레이 패널이 포함된 유기발광 표시장치에서 신호 입출력부(미도시)를 노출시키기 위하여, 제1 기판(210)의 4변 중 적어도 1변의 외곽을 절단하여 스크랩을 발생시킬 수 있다. 이때, 절단 예정 라인인 스크라이브 라인(B)을 따라 절단된 제1 기판(210)의 일부가 무효 영역(MU)일 수 있으며, 나머지 일부가 유효 영역(R)일 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 기판 절단 장치(1)에서 절단 공정을 완료한 제1 기판(210)은 부화소들의 신호 입출력부(미도시)를 제2 기판(200)의 외곽에 노출한 상태 즉, 원장기판(原張基板) 상태로 될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 절단 대상인 기판(200)은 한 장으로 구현되어도 무방하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 장치(1)의 절단 대상이 접합 기판인 경우, 절단 전 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)은 서로 마주보도록 배치된 채, 제 1테이블(2)의 테이블면(9)에 안착될 수 있다. 제 1테이블(2)의 양 가장자리에는 고정장치(3)가 제 3방향(Z)을 따라 일렬로 복수 개 배치될 수 있다. 제1 및 제2 기판(210, 220)은 고정장치(3)에 의해 제 3방향(Z)을 따라 이동할 수 있다. 고정장치(3)는 제1 및 제2 기판(210, 220)을 작업위치까지 이동시키고, 제1 및 제2 기판(210, 220)이 작업위치에 놓이면 정지하여 제1 및 제2 기판(210, 220)을 고정시킨다. 작업위치는 스크라이빙 장치(100)와 제1 브레이킹 장치(150)에 의해 기판(200)이 절단되는 위치를 말한다.
제1 및 제2 기판(210, 220)은 제 1테이블(2)과 제 2테이블(6) 사이에 위치한 작업위치에 안착한다. 제 2테이블(6)은 제 1테이블(2)과 일정한 간격을 구비하며 이격되도록 배치될 수 있다. 제 2테이블(6)에는 가이드레일(7)이 설치될 수 있는 설치부(8)가 마련된다. 설치부(8)는 제 1테이블(2)과 인접한 제 2테이블(6)의 한 면에 고정된다. 가이드레일(7)은 제1 방향(X)을 따라 연장되도록 설치부(8)에 장착된다.
이송 장치(10)는 가이드레일(7)에 장착되어 제 1방향(X)을 따라 움직일 수 있다. 이송 장치(10)에는 기판(200)을 절단하기 위한 절단부(11), 예를 들어 스크라이빙 장치(100)와 제1 브레이킹 장치(150), 제2 브레이킹 장치(300) 및 절단부 이송 장치(350)가 배치될 수 있다. 이송 장치(10)는 가이드레일(7)의 일측에 대기상태로 정지할 수 있다. 또한, 이송 장치(10)는 가이드 레일(7)을 따라 직선왕복운동을 할 수 있다. 이송 장치(10)가 제1 방향(X)을 따라 이동할 때는 이송 장치(10)에 고정된 스크라이빙 장치(100)가 제1 및 제2 기판(210, 220) 중 어느 하나의 표면과 닿는다. 다음으로, 이송 장치(10)가 제1 방향(X)을 따라 이동할 때는 이송 장치(10)에 고정된 제1 브레이킹 장치(150)가 제1 및 제2 기판(210, 220) 중 나머지 하나의 표면에 닿는다. 다음으로, 제2 브레이킹 장치(300; 도 4a 참조)에 의해 무효 영역(MU)이 분단될 수 있다. 다음으로, 절단부 이송 장치(350; 도 4a 참조)에 의해 분단된 무효 영역(MU)이 제1 및 제2 기판(210, 220)으로부터 분리되어 외부로 이송될 수 있다. 따라서, 이송 장치(10)가 한 번 직선왕복운동을 함에 따라, 제1 및 제2 기판(210, 220) 중 어느 하나가 절단될 수 있다.
고정장치(3)는 절단이 끝나면 다시 이동하며, 제 1테이블(2)에 위치한 제1 및 제2 기판(210, 220)을 밀어 다른 절단부위를 작업위치에 고정시킨다. 고정된 제1 및 제2 기판(210, 220)을 이송 장치(10)가 왕복운동하며 제1 및 제2 기판(210, 220) 중 어느 하나를 절단한다. 이와 같은 과정을 거치면서 반복적으로 제1 및 제2 기판(210, 220)이 절단될 수 있다.
이하에서는 이송 장치(10)에 구비된 절단부(11)를 중심으로 기판(200)을 절단하는 장치 및 방법에 대해 보다 구체적으로 서술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단부의 개략도이다. 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크라이빙 장치와 제1 브레이킹 장치의 측면도이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 브레이킹 장치와 절단부 이송 장치의 개략도이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 장치(1)의 절단부(11)는 스크라이빙 장치(100), 제1 브레이킹 장치(150), 제2 브레이킹 장치(300) 및 절단부 이송 장치(350)를 포함할 수 있다.
일 예시에 따른, 스크라이빙 장치(100)는 기판(200)를 원하는 모양으로 절단할 수 있도록 홈을 형성할 수 절단 장치로서 스크라이빙 휠(110)(Wheel), 조절 로드(120) 및 실린더(130)를 포함할 수 있다. 스크라이빙 휠(110)은 기판(200)의 일면, 예를 들어 제1 기판(210)의 일 면과 마주보도록 배치될 수 있으며, 제1 기판(210)과 접촉하여, 제1 기판(210)의 표면을 지나가면서 홈을 형성할 수 있다. 스크라이빙 휠(110)이 제1 기판(210)에 홈을 형성하기 위해서는 제1 기판(210)보다 단단한 재료일 것이 요구되며, 일 예로서, 다이아몬드를 포함할 수 있다. 또한, 일 예로서, 스크라이빙 휠(110)은 톱니구조를 가질 수 있으며, 톱니구조를 구비한 스크라이빙 휠(110)은 수명이 길어지고, 기판 표면의 홈을 매끄럽게 형성할 수 있다.
조절 로드(120)는 스크라이빙 휠(110)과 실린더(130) 사이에 배치될 수 있다. 조절 로드(120)는 스크라이빙 휠(110)이 제1 기판(210)의 표면에 닿을 때, 홈을 형성하기 위한 압력을 인가할 수 있다. 일 예로서, 탄성력을 가지는 조절 스프링(121)을 사용한 스크라이빙 휠(110)은 제1 기판(210)의 표면에 일정하게 홈을 형성할 수 있다.
실린더(130)는 조절 로드(120) 및 그에 연결된 스크라이빙 휠(110), 솔레노이드밸브와 연결될 수 있다. 실린더(130)는 솔레노이드밸브에 의해 압력조절이 가능하고, 제2 방향(Y)을 따라 이동될 수 있다. 실린더(130)가 제2 방향(Y)을 따라 이동함에 따라, 그에 연결된 스크라이빙 휠(110) 또한 제2 방향(Y)을 따라 이동할 수 있다. 제1 기판(210)에 스크라이빙 장치(100)로 홈을 형성할 때, 실린더(130)는 스크라이빙 휠(110)이 제1 기판(210)의 표면에 접할 수 있도록 위치를 조절할 수 있다. 스크라이빙 휠(110)이 제1 기판(210)에 홈을 형성한 후, 실린더(130)는 스크라이빙 휠(110)을 제2 방향(Y)을 따라 상승시킬 수 있다. 이에 따라 스크라이빙 휠(110)은 제1 기판(210)으로부터 이격되어 원위치로 돌아갈 수 있다.
제1 브레이킹 장치(150)는 스크라이빙 장치(100)에 의해 홈이 형성된 제1 기판(210)에 압력을 가해, 형성된 홈을 따라 제1 기판(210)에 포함된 무효 영역(MU)을 절단한다. 제1 브레이킹 장치(150)는 브레이킹 롤러(160), 조절 로드(170) 및 실린더(180)를 포함할 수 있다.
브레이킹 롤러(160)는 기판(200)의 일면, 예를 들어 제2 기판(220)의 일면과 마주보도록 배치될 수 있으며, 제2 기판(220)과 접촉하여, 제1 기판(210)의 표면에 형성된 홈을 따라가며 제1 기판(210)에 압력을 가한다. 브레이킹 롤러(160)는 제2 기판(220)의 표면에 스크래치를 생성하거나 홈이 형성되지 않은 곳의 파손을 막기위해 부드러운 재질로 이루어진다. 일 예로서, 브레이킹 롤러(160)는 연성 우레탄을 포함할 수 있다.
조절 로드(170)는 브레이킹 롤러(160)와 실린더(180) 사이에 배치될 수 있다. 브레이킹 롤러(160)는 조절 로드(170)에 탄성력을 인가하는 조절스프링(171)에 의해 제1 기판(210)에 적당한 압력을 가할 수 있다.
실린더(180)는 조절 로드(170) 및 브레이킹 롤러(160)와 연결되고, 그에 따라 브레이킹 롤러(160)는 제2 방향(Y)을 따라 이동될 수 있다. 실린더(180)는 제1 브레이킹 장치(150)가 제1 기판(210)를 절단할 때는 브레이킹 롤러(160)가 제2 기판(220)의 표면 닿을 수 있도록 위치를 조절하고, 그 외의 경우에는 제2 기판(220)과 닿지 않게 브레이킹 롤러(160)를 들어올린다.
제2 브레이킹 장치(300)는 스크라이빙 장치(100)에 의해 홈이 형성된 제1 기판(210)에 압력을 가해, 형성된 홈을 따라 제1 기판(210)에 포함된 무효 영역(MU)을 절단하기 위한 압력 인가 장치이다. 일 예로서, 분단 장치는 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 소정의 공기압을 인가하는 가스 분사 장치(310) 및 가스 분사 장치(310)에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 수단(320) 및 제어 부(330)를 포함할 수 있다.
일 예로서, 가스 분사 장치(310)는 제1 및 제2 기판(210, 220)의 접합부(230) 에 가스를 분사할 수 있는 가스 분사 장치이다. 예를 들어, 가스 분사 장치(310)는 노즐부를 포함할 수 있다. 가스 분사 장치(310)는 기판(200)의 일 측면, 예를 들어 제1 및 제2 기판(210, 220)의 접합부(230)와 마주보도록 배치될 수 있다. 일 예로서, 가스 분사 장치(310)는, 브레이킹 롤러(160)에 의해 스크라이빙 장치(100)에 의해 형성된 홈을 따라 제1 기판(210)에 압력을 가할 때, 제1 및 제2 기판(210, 220)의 접합부(230), 예를 들어 제3 방향(Z)을 따라 가스를 분사할 수 있으며, 이에 따라 스크라이빙 장치(100)에 의해 형성된 홈을 따라 제1 기판(210)에 포함된 무효 영역(MU)이 제2 기판(220)으로부터 분리될 수 있는 분단력을 인가할 수 있다.
가스 공급 수단(320)은 가스 분사 장치(310)에 연결되어 가스 분사 수단에 가스를 공급할 수 있는 가스 공급 장치이다. 일 예로서, 가스 공급 수단(320)은 압축 공기 제공부(321), 압축 공기 제공부(321)과 가스 분사 장치(310)를 연결하는 압축 공기 공급관(322), 압축 공기 공급관(322)에 설치되어 압축 공기 제공부(321)의 개폐를 제어하는 전자 개폐 밸브(323)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 가스 공급 수단(320)은, 전자 개폐 밸브(323)를 개방함으로써, 압축 공기 제공부(321)로부터 가스 분사 장치(310)로 압축 공기(A)를 공급할 수 있다.
제어부(330)는 가스 분사 장치(310) 및 가스 공급 수단(320)을 제어할 수 있는 제어 장치이다. 일 예로서, 제어부(330)는 가스 공급 수단(320)에 포함된 전자 개폐 밸브(323)의 개폐 시점을 조절하여 가스 분사 장치(310)로부터 가스가 공급되는 시점을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(330)는 압축 공기 제공부(321)로부터 배출되는 압축 공기의 공기 압력을 제어하여 제1 및 제2 기판(210, 220) 사이로 유동되는 공기 압력을 제어할 수 있다. 제1 및 제2 기판(210, 220) 사이로 유동되는 공기 압력이 제어됨에 따라, 제1 및 제2 기판(210, 220) 사이에 배치되는 공기압력 또한 제어될 수 있으며, 이에 따라, 스크라이빙 장치(100)에 의해 형성된 홈을 따라 일 측에 형성된 무효 영역(MU)과 나머지 일 측에 형성된 제1 기판(210)의 나머지 영역 사이의 분단력이 조절될 수 있다.
절단부 이송 장치(350)는 제1 기판(210)의 일측에 형성된 무효 영역(MU)을 흡착하여 제1 기판(210)으로부터 분단시킨다. 일 실시예에 따른 절단부 이송 장치(350)는 패드(360)와 딜리버리 부재(370) 및 로드부(380)를 포함할 수 있다. 패드(360)는 스크라이빙 라인을 따라 형성되는 무효 영역(MU)의 크기에 따라 적어도 하나 이상으로 형성된다. 일 예로서, 패드(360)가 복수로 형성되는 경우, 패드(360)은 무효 영역(MU)의 길이 방향를 따라 등간격으로 배치되어 무효 영역(MU)에 균등한 흡착력 및 분단력을 가할 수 있다.
딜리버리 부재(370)는 패드(360)의 장착을 가능하게 하고, 복수 패드(360) 각각에 균등한 진공압을 공급할 수 있다.
로드부(380)는 일측으로 딜리버리 부재(370)에 연결되고, 다른 일측으로 탄성부재(385)를 개재하여 실린더(390)에 가변적으로 연결될 수 있다. 따라서 로드부(380)는 탄성부재(385)로 지지되면서 실린더(390)에서 제2 방향(Y)으로 이동될 수 있다. 일 예로서, 패드(360)가 무효 영역(MU)을 가압하는 경우, 로드부(380)는 실린더(390)에 대해 제2 방향(Y)을 따라 이동될 수 있으며, 패드(360)가 무효 영역(MU)으로부터 가압 해제되거나 제1 기판(210)으로부터 무효 영역(MU)을 분리하게 되면 로드부(380)는 실린더(390)에 대해서 제2 방향(Y)을 따라 이동될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 기판을 절단하는 방법을 도시한 흐름도이다. 도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 장치를 이용하여 기판을 절단하는 과정을 개략적으로 도시한 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 기판 절단 장치(1)는 기판(200)이 제1 방향(X)을 따라 이동하고, 다시 제1 방향(X)을 따라 돌아오는 왕복운동을 함으로써 기판(200)의 절단을 수행할 수 있다. 일 예로서, 제1 및 제2 기판(210, 220)이 제1 방향(X)을 따라 이동할 때, 스크라이빙 장치(100)가 제1 기판(210)의 표면에 닿고, 제1 방향(X)을 따라 돌아오는 왕복 운동을 할 때, 브레이킹 장치(300)가 제2 기판(220)의 표면에 닿음으로써 제1 기판(210)의 무효 영역(MU)과 제1 기판(210)의 나머지 부분이 절단될 수 있다. 도 5 및 도 6a 내지 도 6d를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 절단 장치(1)의 기판 절단과정을 설명한다.
먼저, 기판(200)을 기판 절단 장치(1)에 정렬 시킨다. 일 예로서, 제1 및 제2 기판(220)은 제 1 테이블(2)상에 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 기판(220)은 절단을 위한 작업 위치, 즉, 스크라이빙 장치(100)와 브레이킹 장치(300) 사이로 이송될 수 있다. 이때, 스크라이빙 장치(100)와 브레이킹 장치(300)는 제1 기판(210)에 포함된 무효 영역(MU)과 나머지 유효 영역(R)을 구별하는 스크라이브 라인(B)과 마주보도록 정렬될 수 있다.
단계 210에서, 스크라이빙 장치(100)에 의해 기판(200)이 스크라이빙 될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 기판(210)에 대한 스크라이빙 공정이 시작되는 경우, 스크라이빙 장치(100)가 제2 방향(Y)을 따라 이동된다. 스크라이빙 장치(100)가 제2 방향(Y)을 따라 이동됨에 따라, 스크라이빙 휠(110)이 제1 기판(210)의 표면에 접촉할 수 있다. 다음으로, 이송 장치(10)에 의해 스크라이빙 장치(100)가 제1 방향(X)을 따라 이동함으로써 제1 기판(210)의 일 면에 스크라이브 라인(B)을 따라 홈을 형성할 수 있다. 스크라이빙 공정이 완료된 후, 스크라이빙 장치(100)는 제2 방향(Y)을 따라 이동되며, 스크라이빙 휠(110)과 제1 기판(210)의 표면의 접촉이 해제될 수 있다.
단계 220에서, 제1 브레이킹 장치(150)에 의해 기판(200)의 일부가 절단될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 기판(210)에 대한 제1 브레이킹 공정이 시작되는 경우, 제1 브레이킹 장치(150)가 제2 방향(Y)을 따라 이동된다. 제1 브레이킹 장치(150)가 제2 방향(Y)을 따라 이동됨에 따라, 브레이킹 롤러(160)가 제2 기판(220)의 표면에 접촉할 수 있다. 다음으로, 이송 장치(10)에 의해 제1 브레이킹 장치(150)가 제1 방향(X)을 따라 이동함으로써 제2 기판(220)의 일 면에 압력을 인가할 수 있으며, 제1 기판(210)의 스크라이브 라인(B)을 따라 형성된 홈에 압력을 인가하여 제1 기판(210)의 무효 영역(MU)과 나머지 유효 영역(R)을 절단할 수 있다. 브레이킹 공정이 완료된 후, 제1 브레이킹 장치(150)는 제2 방향(Y)을 따라 이동되며, 브레이킹 롤러(160)와 제2 기판(220)의 표면의 접촉이 해제될 수 있다.
단계 230에서, 제2 브레이킹 장치(300)에 의해 기판(200)의 일부가 추가적으로 절단될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 기판(210)에 대한 제2 브레이킹 공정이 시작되는 경우, 제어부(330)에 의해 전자 개폐 밸브(323)가 개방된다. 이에 따라 압축 공기 제공부(321)로부터 압축 공기(A)가 가스 분사 장치(310)로 제공될 수 있다. 가스 분사 장치(310)에서는 압축 공기 제공부(321)로부터 제공된 압축 공기(A)를 제1 및 제2 기판(210, 220) 사이로 유동시킬 수 있다. 이에 따라 제1 및 제2 기판(210, 220) 사이에 배치되는 공기압력이 증가될 수 있으며, 제1 기판(210)의 무효 영역(MU)과 나머지 유효 영역(R)을 절단할 수 있다. 이때, 제어부(330)는 제1 기판(210)의 무효 영역(MU)과 나머지 유효 영역(R)에 대한 절단 정도에 따라 압축 공기(A)의 공기 압력을 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 브레이킹 공정이 수행된 후 제2 브레이킹 공정이 수행되는 것으로 서술하였으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 및 제2 브레이킹 공정이 동시에 수행되어도 무방하다. 제2 브레이킹 공정이 완료된 후, 제어부(330)에 의해 전자 개폐 밸브(323)가 폐쇄될 수 있으며, 이에 따라 가스 분사 장치(310)로부터 압축 공기(A)가 배출되지 않을 수 있다.
단계 240에서, 절단된 기판(200)의 일부를 분단시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 절단부 이송 장치(350)의 패드(360)는 제1 기판(210)의 일측에 형성된 무효 영역(MU)에 흡착될 수 있다. 이때, 패드(360)는 스크라이빙 라인(B)을 따라 형성되는 무효 영역(MU)의 크기에 따라 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 일 예로서, 패드(360)가 복수로 형성되는 경우, 패드(360)은 무효 영역(MU)의 길이 방향를 따라 등간격으로 배치되어 무효 영역(MU)에 균등한 흡착력 및 분단력을 가할 수 있다. 다음으로 로드부(380)는 실린더(390)에 대해 제2 방향(Y)을 따라 이동될 수 있으며, 제1 기판(210)의 무효 영역(MU)을 흡착한 패드(360) 또한 제2 방향(Y)을 따라 이동됨으로써 제1 기판(210)의 무효 영역(MU)을 제1 기판(210)의 유효 영역(R)으로부터 분단시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 기판 절단 장치 및 기판 절단 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (17)

  1. 기판의 일면과 마주보도록 배치되는 스크라이빙 휠을 구비하는 스크라이빙 장치;
    상기 기판의 일면과 마주보도록 배치되는 브레이킹 롤러를 구비하는 제1 브레이킹 장치; 및
    상기 기판의 일 측면과 마주보도록 배치되는 가스 분사 장치를 구비하는 제2 브레이킹 장치;를 포함하고,
    제2 브레이킹 장치는,
    상기 가스 분사 장치에 가스를 공급하는 압축 공기 제공부 및 상기 압축 공기 제공부의 개폐를 제어하는 전자 개폐 수단이 구비된 가스 공급 수단; 및
    상기 압축 공기 제공부로부터 배출되는 압축 공기의 공기 압력을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 압축 공기 제공부로부터 배출되는 압축 공기의 공기 압력을 제어하는,
    기판 절단 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기판은 제1 및 제2 기판이 서로 마주보도록 배치된 접합 기판이며, 상기 가스 분사 장치는 상기 제1 및 제2 기판 사이에 압축 공기를 분사하는,
    기판 절단 장치.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전자 개폐 수단의 개폐 시점을 조절하여 상기 가스 분사 장치로부터 가스가 공급되는 시점을 제어하는,
    기판 절단 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 기판의 절단된 일부를 분단시켜 이송하는 절단부 이송 장치;를 더 포함하는
    기판 절단 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 절단부 이송 장치는
    상기 기판의 절단된 일부를 흡착시키는 패드와 상기 패드를 일 방향을 따라 이송시키는 이송부를 포함하는,
    기판 절단 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 스크라이빙 장치와 상기 제1 브레이킹 장치는 상기 기판을 중심으로 상기 기판의 일 면과 다른 일 면에 대향하도록 배치되는,
    기판 절단 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 스크라이빙 장치와 상기 제1 브레이킹 장치를 일 방향을 따라 이송시키는 이송부;를 더 포함하는,
    기판 절단 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 기판은 취성 기판인,
    기판 절단 장치.
  11. 기판을 스크라이빙 하는 단계;
    제1 브레이킹 장치를 이용한 제1 브레이킹 공정에 의해 상기 기판의 일부를 절단하는 단계;
    제2 브레이킹 장치를 이용한 제2 브레이킹 공정에 의해 상기 기판의 일부를 추가적으로 절단하는 단계; 및
    상기 기판의 절단된 일부를 분단 시키는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 브레이킹 공정과 상기 제2 브레이킹 공정은 동시에 수행되는,
    기판 절단 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 브레이킹 공정에서 가스 분사 장치는 상기 기판의 일 측면과 마주보도록 배치되어 압축 공기를 분사하는
    기판 절단 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 가스 분사 장치에 의해 분사되는 압축 공기의 공기 압력은 상기 기판의 절단 정도에 따라 결정되는,
    기판 절단 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 기판은 제1 및 제2 기판이 서로 마주보도록 배치된 접합 기판이며, 상기 제2 브레이킹 공정에서 상기 가스 분사 장치는 상기 제1 및 제2 기판 사이에 상기 압축 공기를 분사하는,
    기판 절단 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 기판의 절단된 일부를 분단 시키는 단계에서, 절단 이송 장치는 상기 기판의 절단된 일부를 흡착하고 상기 기판의 절단된 일부가 일 방향을 따라 이송시키는,
    기판 절단 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 기판을 스크라이빙 하는 단계에서, 스크라이빙 휠은 상기 기판의 일 면에 접하여 일 방향을 따라 이송되는,
    기판 절단 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 기판을 제1 브레이킹 하는 단계에서, 브레이킹 롤러는 상기 기판의 다른 일 면에 접하여 일 방향을 따라 이송되는,
    기판 절단 방법.
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