KR102582734B1 - 기판 절단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치는, 제1 기판과, 제2 기판과, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 소정의 패턴으로 개재되는 개재 물질을 포함하는 합착 기판을 개재 물질의 패턴을 따라 절단하기 위한 것으로, 개재 물질의 적어도 일부분에 레이저 빔을 조사하여 개재 물질의 적어도 일부분을 변성시키는 레이저 빔 조사 유닛; 및 레이저 빔 조사 유닛으로부터 이송된 합착 기판에 개재 물질의 패턴을 따라 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 유닛을 포함할 수 있다.

Description

기판 절단 장치{SUBSTRATE CUTTING APPARATUS}
본 발명은 기판을 절단하는 기판 절단 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이에 사용되는 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광 디스플레이 패널, 무기 전계 발광 디스플레이 패널, 투과형 프로젝터 기판, 반사형 프로젝터 기판 등은 유리와 같은 취성의 머더 글라스 패널을 소정의 크기로 절단하여 얻어지는 단위 글라스 패널을 사용하여 제조된다.
머더 글라스 패널은 제1 기판 및 제2 기판이 합착되어 형성되는 합착 기판이다. 제1 기판은 박막 트랜지스터를 구비할 수 있으며, 제2 기판은 컬러 필터를 구비할 수 있다. 제1 및 제2 기판은 접착제로서 페이스트를 사용하여 합착된다. 제1 및 제2 기판 사이에는 액정 및/또는 전자 소자 등이 구비된다.
합착 기판을 단위 기판으로 절단하는 공정은, 제1 기판 및 제2 기판 상에 가상의 절단 예정선을 따라 다이아몬드와 같은 재질의 스크라이빙 휠을 가압하면서 이동시켜 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 공정과, 스크라이빙 라인을 따라 합착 기판을 가압하는 것에 의해 합착 기판을 절단하여 단위 기판을 얻는 브레이킹 공정을 포함한다.
한편, 합착 기판 사이에서 액정 및/또는 전자 소자 등이 실제로 차지하는 영역(유효 영역)의 크기를 최대화하기 위하여, 합착 기판 사이에 형성된 페이스트 패턴을 따라 합착 기판을 절단하는 방안을 고려할 수 있다. 이러한 경우에는, 제1 및 제2 기판 상에는 페이스트 패턴을 따라 스크라이빙 라인이 형성되며, 이에 따라, 합착 기판 사이에서 경화된 페이스트가 합착 기판과 함께 절단될 수 있다.
한편, 페이스트는 제1 및 제2 기판의 내면에 형성된 블랙 매트릭스에 부착될 수 있다. 즉, 페이스트 패턴은 제1 및 제2 기판의 내면에 형성된 블랙 매트릭스 패턴과 일치할 수 있다.
페이스트가 블랙 매트릭스에 부착되어 있는 경우에는, 합착 기판이 절단될 때, 페이스트 및 블랙 매트릭스가 합착 기판과 함께 절단되어야 한다. 그러나, 페이스트의 재질, 블랙 매트릭스의 재질, 페이스트와 블랙 매트릭스 사이의 접착력으로 인해, 합착 기판이 원활하게 절단되지 않는 문제점이 있다.
이러한 문제는 합착 기판 사이에 페이스트 및 블랙 매트릭스가 개재된 합착 기판을 절단하는 경우뿐만 아니라, 합착 기판 사이에 보호막, 전극, 유기막, 접착제, 실런트와 같은 물질(이하, '개재 물질'이라 한다)이 개재되어 있고 개재 물질의 패턴을 따라 합착 기판에 스크라이빙 라인을 형성하여, 합착 기판을 절단하는 과정에서도 발생할 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0070824호(2007.07.04)
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 제1 기판, 제2 기판, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 소정의 패턴으로 개재되는 개재 물질을 포함하는 합착 기판을 개재 물질의 패턴을 따라 용이하게 절단할 수 있는 기판 절단 장치를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상이한 종류의 개재 물질들이 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되는 경우에도, 이들 개재 물질들을 효과적으로 변성시켜, 합착 기판을 용이하게 절단할 수 있는 기판 절단 장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치는, 제1 기판과, 제2 기판과, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 소정의 패턴으로 개재되는 개재 물질을 포함하는 합착 기판을 개재 물질의 패턴을 따라 절단하기 위한 것으로, 개재 물질의 적어도 일부분에 레이저 빔을 조사하여 개재 물질의 적어도 일부분을 변성시키는 레이저 빔 조사 유닛; 및 레이저 빔 조사 유닛으로부터 이송된 합착 기판에 개재 물질의 패턴을 따라 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 유닛을 포함할 수 있다.
레이저 빔 조사 유닛은, 합착 기판의 제1 면에 대향하게 배치되어 개재 물질로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 모듈; 및 합착 기판의 제2 면과 접촉 가능하게 설치되어 합착 기판을 지지하는 기판 지지 모듈을 포함할 수 있다.
기판 지지 모듈은 합착 기판의 제2 면과 접촉하여 구름 운동을 하는 구름 부재를 포함할 수 있다.
레이저 빔 조사 유닛은, 레이저 빔 조사 모듈을 합착 기판에 인접하는 방향 또는 합착 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 제1 이동 모듈; 및 기판 지지 모듈을 합착 기판에 인접하는 방향 또는 합착 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 제2 이동 모듈을 더 포함할 수 있다.
레이저 빔 조사 유닛은, 합착 기판의 표면의 요철을 측정하는 요철 측정 모듈을 더 포함할 수 있고, 제1 및 제2 이동 모듈은 요철 측정 모듈에 의해 측정된 합착 기판의 표면의 요철에 따라 레이저 빔 조사 모듈 및 기판 지지 모듈을 각각 이동시킬 수 있다.
요철 측정 모듈은, 합착 기판의 표면을 향하여 광을 방출하는 발광부와, 발광부와 소정의 간격으로 이격되어 합착 기판에 의해 반사된 레이저를 수광하는 수광부를 포함할 수 있다.
합착 기판 내에는 복수의 개재 물질이 개재될 수 있고, 레이저 빔 조사 유닛은 복수의 개재 물질 각각에 대응하는 종류의 레이저 빔을 조사하도록 구성될 수 있다.
레이저 빔 조사 유닛은, 레이저 빔 조사 모듈과 연결되며 상이한 종류의 레이저 빔을 방출하는 복수의 레이저 소스; 및 복수의 레이저 소스와 연결되며 복수의 레이저 소스 중 어느 하나의 레이저 소스로부터 방출되는 레이저 빔을 레이저 빔 조사 모듈로 전달하는 광학계를 포함할 수 있다.
스크라이빙 유닛은, 개재 물질의 변성된 부분이 외부로 노출되도록, 제1 기판 및 제2 기판에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
스크라이빙 유닛은, 외부로 노출된 개재 물질의 변성된 부분에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치는, 합착 기판 사이에 소정의 패턴으로 개재된 개재 물질에 레이저 빔을 조사하여 개재 물질의 적어도 일부분을 변성시키고, 개재 물질을 패턴을 따라 합착 기판에 스크라이빙 라인을 형성하여 합착 기판을 절단한다. 따라서, 합착 기판과 함께 합착 기판 사이에 개재된 개재 물질을 용이하게 절단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치는, 상이한 종류의 레이저 빔을 방출할 수 있는 복수의 레이저 소스를 구비한다. 따라서, 합착 기판 사이에 상이한 종류의 개재 물질이 개재된 경우에도, 해당 개재 물질을 변성시킬 수 있는 레이저 빔을 선택하여 해당 개재 물질에 조사할 수 있으므로, 이들 개재 물질을 효과적으로 변성시켜, 합착 기판을 용이하게 절단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치는, 요철 측정 모듈에 의해 측정된 합착 기판의 표면의 요철에 따라 레이저 빔 조사 모듈이 Z축 방향으로 이동하므로, 레이저 빔 조사 모듈과 합착 기판의 표면 사이의 간격이 설정된 간격으로 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 합착 기판의 표면에 요철이 있는 경우에도, 레이저 빔 조사 모듈으로부터 조사된 레이저 빔의 스폿이 합착 기판 사이의 개재 물질 내의 정확한 위치에 위치될 수 있으며, 이에 따라, 개재 물질을 정확하게 변성시킬 수 있다. 따라서, 합착 기판과 함께 합착 기판 사이에 개재된 개재 물질을 용이하게 절단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치에 의해 절단되는 합착 기판이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치가 개략적으로 도시된 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치에 구비되는 레이저 빔 조사 유닛이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치에 의해 개재 물질에 레이저 빔이 조사되고 합착 기판에 스크라이빙 라인이 형성되는 과정이 순차적으로 도시된 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치에 대하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치에 의해 절단되는 대상은 제1 기판(S1) 및 제2 기판(S2)이 합착된 합착 기판(S)이다. 예를 들면, 제1 기판(S1)은 박막 트랜지스터를 구비할 수 있으며, 제2 기판(S2)은 컬러 필터를 구비할 수 있다. 합착 기판(S) 사이에는 페이스트, 블랙 매트릭스, 보호막, 전극, 유기막, 접착제, 실런트와 같은 복수의 개재 물질(10)이 소정의 패턴으로 개재될 수 있다. 이러한 개재 물질(10)에 의해 제1 기판(S1) 및 제2 기판(S2) 사이의 간격이 유지될 수도 있다. 여기에서, 복수의 개재 물질(10)은 금속층과, 비금속층인 수지층을 포함할 수 있다. 복수의 개재 물질(10)은 각각 상이한 특성을 가질 수 있다. 복수의 개재 물질(10)은 각각 상이한 종류의 레이저에 반응할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 합착 기판(S)을 간단히 기판(S)이라고 하며, 외부로 노출된 제1 기판(S1)의 표면을 제1 면이라고 하고, 외부로 노출된 제2 기판(S2)의 표면을 제2 면이라 한다.
일 예로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 기판(S1, S2)의 내면에 제1 개재 물질(11)로서 블랙 매트릭스가 형성되고, 제1 개재 물질(11) 사이에 제2 개재 물질(12)로서 페이스트가 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 제1 개재 물질(11) 및 제2 개재 물질(12)의 재질 및 배치 형태에 한정되지 않는다.
한편, 기판(S) 내에는 액정 및/또는 전자 소자 등이 배치될 수 있으며, 기판(S) 사이에서 액정 및/또는 전자 소자 등이 차지하고 있는 영역(유효 영역)의 크기를 최대화하기 위하여, 개재 물질(10)의 패턴을 따라 기판(S)을 절단하는 방안이 고려될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 개재 물질(10)과 함께 기판(S)을 용이하게 절단할 수 있는 기판 절단 장치를 제시한다.
한편, 기판 절단 공정이 수행될 기판(S)이 이송되는 방향을 Y축 방향이라 정의하고, 기판(S)이 이송되는 방향(Y축 방향)에 수직하는 방향을 X축 방향이라 정의한다. 그리고, 기판이(S) 놓이는 X-Y평면에 수직인 방향을 Z축 방향이라 정의한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치는 레이저 빔 조사 유닛(30)과 스크라이빙 유닛(50)을 포함할 수 있다. 또한, 기판 절단 장치는, 기판(S)을 레이저 빔 조사 유닛(30)으로 이송하는 제1 이송 유닛(20)과, 기판(S)을 레이저 빔 조사 유닛(30)으로부터 스크라이빙 유닛(50)으로 이송하는 제2 이송 유닛(40)과, 기판(S)을 스크라이빙 유닛(50)으로부터 후속 공정으로 이송하는 제3 이송 유닛(60)을 포함할 수 있다.
레이저 빔 조사 유닛(30)은 제1 이송 유닛(20)에 의해 이송된 기판(S) 내에 개재된 개재 물질(10)의 적어도 일부분에 레이저 빔을 조사하여 개재 물질(10)의 적어도 일부분을 변성시키는 역할을 수행한다. 개재 물질(10)에 레이저 빔이 조사되면 개재 물질(10)은 소실(燒失)된다. 따라서, 개재 물질(10)의 패턴을 따라 기판(S)이 절단될 때, 개재 물질(10)이 용이하게 절단될 수 있고, 이에 따라, 기판(S)이 용이하게 절단될 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 빔 조사 유닛(30)은 X축 방향으로 연장되는 제1 지지대(31)와, 제1 지지대(31)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 레이저 빔 조사 헤드(32)와, 제1 지지대(31)의 아래에서 제1 지지대(31)와 평행하게 X축 방향으로 연장되는 제2 지지대(33)와, 제2 지지대(33)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 기판 지지 헤드(34)를 포함할 수 있다.
제1 지지대(31)에는 X축 방향으로 복수의 레이저 빔 조사 헤드(32)가 장착될 수 있으며, 제2 지지대(33)에는 X축 방향으로 복수의 기판 지지 헤드(34)가 장착될 수 있다. 제1 지지대(31) 및 제2 지지대(33)의 사이에는 기판(S)이 통과하는 공간이 형성될 수 있다. 제1 지지대(31) 및 제2 지지대(33)는 개별적인 부재로서 구성될 수 있거나, 일체로 구성될 수 있다.
레이저 빔 조사 헤드(32) 및 기판 지지 헤드(34)는 Z축 방향으로 서로 대향하게 배치될 수 있다.
또한, 레이저 빔 조사 유닛(30)은 레이저 빔 조사 헤드(32)에 구비되는 레이저 빔 조사 모듈(35)과, 레이저 빔 조사 모듈(35)과 광 전달 부재(361)를 통하여 연결되는 광학계(362), 광학계(362)와 연결되는 복수의 레이저 소스(363)를 포함할 수 있다.
레이저 빔 조사 모듈(35)은 기판(S)의 제1 면에 대향하게 배치되어, 기판(S) 내의 개재 물질(10)을 향하여 레이저 빔을 조사하는 역할을 수행한다. 레이저 빔 조사 모듈(35)은 레이저 빔 조사 헤드(33)에 지지되어 레이저 빔 조사 헤드(33)와 함께 이동 가능하게 구성될 수 있다.
광 전달 부재(361)는 광 섬유 등으로 구성될 수 있다.
광학계(362)는 하나 이상의 렌즈를 구비할 수 있으며, 하나 이상의 렌즈는 복수의 레이저 소스(363)로부터 방출되는 레이저 빔을 수렴 및/또는 발산하도록 구성될 수 있다. 또한, 광학계(362)는 하나 이상의 미러를 구비할 수 있으며, 하나 이상의 미러는 복수의 레이저 소스(363)로부터 방출되는 레이저 빔의 광 경로를 절환하거나 차단하도록 구성될 수 있다. 또한, 광학계(362)는, 필요에 따라, 빔 익스팬더, 콜리메이터 등의 광학 요소를 포함할 수 있다.
이와 같이, 광학계(362)는 복수의 레이저 소스(363) 중 어느 하나의 레이저 소스(363)로부터 방출되는 레이저 빔을 레이저 빔 조사 모듈(35)로 전달할 수 있도록 구성된다.
도 4에서는 2개의 레이저 소스(363)가 도시되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 3개 이상의 레이저 소스가 구비될 수 있다. 레이저 소스(363)의 개수는 절단되어야 할 복수의 개재 물질(10)의 종류의 수와 일치할 수 있다.
복수의 레이저 소스(363)는 복수의 개재 물질(10) 각각에 대응하는 종류의 레이저 빔을 방출하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 레이저 소스(363)는 복수의 개재 물질(10)에 각각 흡수되는 파장대의 레이저 빔을 방출할 수 있다. 복수의 레이저 소스(363)로는, 레이저 소스로는 CO2 레이저, YAG 레이저, 펄스 레이저, 펨토초 레이저, 자외선 레이저, 적외선 레이저 등 다양한 레이저 소스가 사용될 수 있다.
레이저 빔 조사 모듈(35)는 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 일 예로서, 레이저 빔 조사 모듈(35)은 레이저 빔 조사 헤드(33)가 Z축 방향으로 이동되는 것에 의해 레이저 빔 조사 헤드(33)와 함께 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 다른 예로서, 레이저 빔 조사 모듈(35)은 레이저 빔 조사 헤드(33)에 대하여 상대적으로 Z축 방향으로 이동될 수 있다.
레이저 빔 조사 모듈(35)이 Z축 방향으로 이동함에 따라, 레이저 빔 조사 모듈(35)로부터 조사된 레이저 빔의 스폿의 Z축 방향 위치가 조절될 수 있다. 레이저 빔의 스폿의 Z축 방향으로의 위치가 조절됨에 따라, 제1 개재 물질(11) 및 제2 개재 물질(12)에 각각 레이저 빔이 조사될 수 있으며, 이에 따라, 제1 개재 물질(11) 및 제2 개재 물질(12)이 각각 변성될 수 있다. 이와 같은 과정에서는, 레이저 소스(363)로부터 제1 개재 물질(11) 및 제2 개재 물질(12)에 각각 대응되는 종류의 레이저 빔이 방출될 수 있다.
기판 지지 헤드(34)는 기판(S)의 제2 면과 접촉 가능하게 설치되는 구름 부재(391)을 갖는 기판 지지 모듈(39)을 포함할 수 있다. 기판 지지 모듈(39)는 구름 부재(391)를 통하여 기판(S)을 지지하는 역할을 수행한다. 구름 부재(391)는 기판(S)의 제2 면과 접촉된 상태에서 기판(S)을 지지하면서 구름 운동을 하여 기판(S)과의 마찰을 최소화한다. 예를 들면, 구름 부재(391)는 볼 또는 롤러로 구성될 수 있다. 구름 부재(391)는 연질의 플라스틱, 수지 등으로 이루어질 수 있다.
기판 지지 모듈(39)은 기판 지지 헤드(34)에 지지되어 기판 지지 헤드(34)와 함께 이동 가능하게 구성될 수 있다.
일 예로서, 기판 지지 모듈(39)은 기판 지지 헤드(34)가 Z축 방향으로 이동되는 것에 의해 기판 지지 헤드(34)와 함께 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 다른 예로서, 기판 지지 모듈(39)은 기판 지지 헤드(34)에 대하여 상대적으로 Z축 방향으로 이동될 수 있다.
기판 지지 모듈(39)이 기판(S)을 향하여 Z축 방향으로 이동함에 따라, 구름 부재(391)가 기판(S)과 접촉할 수 있다. 그리고, 이러한 상태에서, 레이저 빔 조사 모듈(35)로부터 개재 물질(10)을 향하여 레이저 빔이 조사될 수 있다. 이와 같이, 레이저 빔 조사 모듈(35)로부터 개재 물질(10)을 향하여 레이저 빔이 조사되는 과정에서 구름 부재(391)가 기판(S)과 접촉하여 기판(S)을 안정적으로 지지한다. 따라서, 개재 물질(10) 내의 정확한 위치에 레이저 빔의 스폿이 위치될 수 있으며, 개재 물질(10)의 적어도 일부가 적절하게 변성될 수 있다.
한편, 기판(S)이 Y축 방향으로 이동되는 경우에는, 기판 지지 모듈(39)이 Z축 방향으로 하강되어 구름 부재(391)가 기판(S)으로부터 이격될 수 있다.
한편, 기판(S)의 표면은 경우에 따라 평탄하게 유지되지 않고 약간의 요철이 형성될 수 있다. 기판(S)이 요철을 갖는 경우 기판(S)의 Z축 방향으로의 위치가 변화될 뿐만 아니라, 기판(S) 내에 개재된 개재 물질(10)의 Z축 방향으로의 위치가 변화될 수 있다. 따라서, 기판(S)이 요철을 갖는 상태에서, 레이저 빔 조사 모듈(35)로부터 레이저 빔이 조사되는 경우, 레이저 빔의 스폿이 개재 물질(10) 내의 정확한 위치에 위치되지 않아 개재 물질(10)이 정확하게 변성되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 기판 절단 장치의 레이저 빔 조사 유닛(30)은, 기판(S)이 요철을 측정하고, 기판(S)의 요철에 따라 레이저 빔 조사 모듈(35) 및 기판 지지 모듈(39)의 Z축 방향으로의 위치를 조절함으로써, 레이저 빔의 스폿이 개재 물질(10)에 정확하게 위치되도록 할 수 있는 구성을 제시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치의 레이저 빔 조사 유닛(30)은, 레이저 빔 조사 헤드(33)에 구비되고 레이저 빔 조사 모듈(35)과 연결되어 레이저 빔 조사 모듈(35)을 Z축 방향으로 이동시키는 제1 이동 모듈(371)과, 기판 지지 헤드(34)에 구비되고 기판 지지 모듈(39)과 연결되어 기판 지지 모듈(39)을 Z축 방향으로 이동시키는 제2 이동 모듈(372)과, 기판(S)의 표면의 요철을 측정하는 요철 측정 모듈(38)을 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치는, 요철 측정 모듈(38)에 의해 측정된 기판(S)의 요철에 따라 제1 및 제2 이동 모듈(371, 372)을 제어하여 레이저 빔 조사 모듈(35) 및 기판 지지 모듈(39)의 Z축 방향으로의 위치를 조절하는 제어 유닛(70)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 이동 모듈(371, 372)은 레이저 빔 조사 모듈(35) 및 기판 지지 모듈(39)과 각각 연결되어, 레이저 빔 조사 모듈(35) 및 기판 지지 모듈(39)을 기판(S)에 인접하는 방향 및 기판(S)으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 역할을 한다. 제1 및 제2 이동 모듈(371, 372)로는, 공압 또는 유압에 의해 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 채용될 수 있다.
제1 이동 모듈(371)에 의해 레이저 빔 조사 모듈(35)이 레이저 빔 조사 헤드(33)에 대하여 개별적으로 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 레이저 빔 조사 모듈(35)의 Z축 방향으로의 이동에 의해, 레이저 빔 조사 모듈(35)로부터 조사된 레이저 빔의 스폿의 Z축 방향으로의 위치가 조절될 수 있다.
제2 이동 모듈(372)에 의해 기판 지지 모듈(39)이 기판 지지 헤드(34)에 대하여 개별적으로 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 기판 지지 모듈(39)의 Z축 방향으로의 이동에 의해, 기판 지지 모듈(39)의 구름 부재(391)가 기판(S)의 제2 면에 접촉되거나 기판(S)의 제2 면으로부터 이격될 수 있다.
요철 측정 모듈(38)은 레이저 빔 조사 헤드(33)에 구비될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 요철 측정 모듈(38)은 기판 지지 헤드(34)에 구비될 수 있거나 레이저 빔 조사 헤드(33) 및 기판 지지 헤드(34) 모두에 구비될 수 있다. 다른 예로서, 요철 측정 모듈(38)이 레이저 빔 조사 헤드(33) 및 기판 지지 헤드(34)가 진행하는 방향으로의 선행 측에 구비되어 기판(S)의 요철을 측정할 수 있다면, 요철 측정 모듈(38)은 다양한 위치에 설치될 수 있다.
요철 측정 모듈(38)은 기판(S)으로부터의 거리를 실시간으로 측정하고, 기판(S)으로부터의 거리의 변화로부터 기판(S)의 요철을 측정할 수 있다.
요철 측정 모듈(38)은 기판(S)의 표면을 향하여 광을 방출하는 발광부(381)와, 발광부(381)와 소정의 간격으로 이격되어 기판(S)에 의해 반사된 광을 수광하는 수광부(382)로 구성된다. 이러한 요철 측정 모듈(38)는 발광부(381)에서 발광된 후 기판(S)에서 반사된 레이저의 결상 위치에 따른 전기 신호를 제어 유닛(70)으로 출력하여 기판(S)으로부터의 거리를 측정한다.
이와 같이, 요철 측정 모듈(38)로는 기판(S)과 접촉하지 않는 비접촉식 거리 센서가 사용될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 기판(S)과 요철 측정 모듈(38) 사이의 거리를 측정할 수 있다면, 요철 측정 모듈(38)은 기판(S)과 접촉하는 접촉식 거리 센서가 사용될 수 있다.
한편, 제어 유닛(70)은 요철 측정 모듈(38)에 의해 측정된 기판(S)의 표면으로부터의 거리를 기준으로 제1 및 제2 이동 모듈(371, 372)을 제어하여, 제1 및 제2 이동 모듈(371, 372)가 기판(S)의 표면으로부터의 거리의 변화에 대응하여 레이저 빔 조사 모듈(35) 및 기판 지지 모듈(39)을 Z축 방향으로 이동시키도록 한다.
따라서, 레이저 빔 조사 모듈(35)이 요철 측정 모듈(38)에 의해 측정된 기판(S)의 표면으로부터의 거리의 변화에 따라 기판(S)을 향하는 방향 및 기판(S)으로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있으므로, 레이저 빔 조사 모듈(35)과 기판(S)의 표면 사이의 간격이 설정된 간격으로 일정하게 유지될 수 있다.
여기에서, 설정된 간격은 레이저 빔 조사 모듈(38)로부터 조사된 레이저 빔의 스폿이 개재 물질(10) 내의 정확한 위치에 위치될 때의 간격이다. 설정된 간격은 다수의 실험이나 시뮬레이션을 통하여 결정될 수 있다.
이와 같이, 요철 측정 모듈(38)에 의해 측정된 기판(S)의 표면의 요철에 따라 레이저 빔 조사 모듈(35)이 Z축 방향으로 이동하므로, 제1 레이저 빔 조사 모듈(35)과 기판(S)의 표면 사이의 간격이 설정된 간격으로 일정하게 유지될 수 있다. 따라서, 기판(S)의 표면에 요철이 있는 경우에도, 레이저 빔 조사 모듈(35)로부터 조사된 레이저 빔의 스폿이 기판(S) 사이의 개재 물질(10) 내의 정확한 위치에 위치될 수 있으며, 이에 따라, 개재 물질(10)을 정확하게 변성시킬 수 있다. 따라서, 기판(S)과 함께 기판(S) 내에 개재된 개재 물질(10)을 용이하게 절단할 수 있다.
또한, 기판 지지 모듈(39)이 요철 측정 모듈(38)에 의해 측정된 기판(S)의 표면으로부터의 거리의 변화에 따라 기판(S)을 향하는 방향 및 기판(S)으로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있으므로, 기판 지지 모듈(39)의 구름 부재(391)가 기판(S)에 적절한 가압력에 의해 접촉하여 기판(S)을 안정적으로 지지할 수 있다.
이와 같이, 요철 측정 모듈(38)에 의해 측정된 기판(S)의 표면의 요철에 따라 기판 지지 모듈(39)이 Z축 방향으로 이동한다. 따라서, 기판(S)의 표면에 요철이 있는 경우에도, 기판 지지 모듈(39)의 구름 부재(391)가 기판(S)의 요철에 따라 Z축 방향으로 이동하면서 기판(S)을 안정적으로 지지할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스크라이빙 유닛(30)은 기판(S)의 제1 및 제2 면에 X축 방향으로 스크라이빙 라인을 각각 형성하도록 구성된다.
스크라이빙 유닛(30)은 X축 방향으로 연장되는 제1 프레임(51)과, 제1 프레임(51)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제1 스크라이빙 헤드(52)와, 제1 프레임(51)의 아래에서 제1 프레임(51)와 평행하게 X축 방향으로 연장되는 제2 프레임(53)과, 제2 프레임(53)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 제2 스크라이빙 헤드(54)를 포함할 수 있다.
제1 프레임(51)에는 X축 방향으로 복수의 제1 스크라이빙 헤드(52)가 장착될 수 있으며, 제2 프레임(53)에는 X축 방향으로 복수의 제2 스크라이빙 헤드(54)가 장착될 수 있다. 제1 프레임(51) 및 제2 프레임(53) 사이에는 기판(S)이 통과하는 공간이 형성될 수 있다. 제1 프레임(51) 및 제2 프레임(53)은 개별적인 부재로서 구성될 수 있거나, 일체로 구성될 수 있다.
제1 스크라이빙 헤드(52) 및 제2 스크라이빙 헤드(54)는 Z축 방향으로 서로 대향하게 배치될 수 있다.
제1 및 제2 스크라이빙 헤드(52, 54)에는 스크라이빙 휠(551)을 유지하는 휠 홀더(55)가 설치될 수 있다. 제1 스크라이빙 헤드(52)에 장착되는 스크라이빙 휠(551)과 제2 스크라이빙 헤드(54)에 장착되는 스크라이빙 휠(551)은 Z축 방향으로 서로 대향하게 배치된다.
한 쌍의 스크라이빙 휠(551)은 각각 기판(S)의 제1 및 제2 면에 가압될 수 있다. 한 쌍의 스크라이빙 휠(551)이 기판(S)의 제1 및 제2 면에 각각 가압된 상태에서 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(52, 54)가 기판(S)에 대하여 상대적으로 X축 방향으로 이동되는 것에 의해, 기판(S)의 제1 및 제2 면에는 X축 방향으로 스크라이빙 라인이 형성될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(52, 54)는 각각 제1 및 제2 프레임(51, 53)에 대하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이를 위해, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(52, 54) 및 제1 및 제2 프레임(51, 53) 사이에는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 구비될 수 있다.
제1 및 제2 스크라이빙 헤드(52, 54)는 각각 제1 및 제2 프레임(51, 53)에 대하여 Z축 방향으로 이동함에 따라, 한 쌍의 스크라이빙 휠(551)이 기판(S)에 가압되거나 기판(S)으로부터 이격될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(52, 54)가 Z축 방향으로 이동하는 정도를 조절하는 것에 의해, 한 쌍의 스크라이빙 휠(551)이 기판(S)에 가하는 가압력이 조절될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(52, 54)가 Z축 방향으로 이동되는 것에 의해, 기판(S)으로의 한 쌍의 스크라이빙 휠(551)의 절삭 깊이가 조절될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 이송 유닛(20)은 기판(S)을 지지하는 복수의 벨트(21)와, 복수의 벨트(21) 상에 지지된 기판(S)의 후행단을 파지하는 제1 파지 부재(22)와, 제1 파지 부재(22)와 연결되며 X축 방향으로 연장되는 제1 지지바(23)와, 제1 지지바(23)와 연결되며 Y축 방향을 연장되는 제1 가이드 레일(24)을 포함할 수 있다.
복수의 벨트(21)는 X축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 각 벨트(21)는 복수의 풀리(211)에 의해 지지되며, 복수의 풀리(211) 중 적어도 하나는 벨트(21)를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동 풀리일 수 있다.
제1 지지바(23)와 제1 가이드 레일(24) 사이에는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 구비될 수 있다. 따라서, 제1 파지 부재(22)가 기판(S)을 파지한 상태에서 제1 지지바(23)가 직선 이동 기구에 의해 Y축 방향으로 이동됨에 따라, 기판(S)이 Y축 방향으로 이송될 수 있다. 이때, 복수의 벨트(21)는 제1 파지 부재(22)의 이동과 함께 회전하면서 기판(S)을 안정적으로 지지할 수 있다.
제1 파지 부재(22)는 기판(S)을 가압하여 유지하는 클램프일 수 있다. 다른 예로서, 제1 파지 부재(22)는 진공원과 연결된 진공홀을 구비하여 기판(S)을 흡착하도록 구성될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 이송 유닛(40)은 기판(S)을 지지하는 복수의 벨트(41)와, 복수의 벨트(41) 상에 지지된 기판(S)의 후행단을 파지하는 제2 파지 부재(42)와, 제2 파지 부재(42)와 연결되며 X축 방향으로 연장되는 제2 지지바(43)와, 제2 지지바(43)와 연결되며 Y축 방향으로 연장되는 제2 가이드 레일(44)과, 레이저 빔 조사 유닛(30)에 인접하게 배치되어 기판(S)을 부양시키거나 흡착하여 지지하는 제1 플레이트(45)를 포함할 수 있다.
복수의 벨트(41)는 X축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 각 벨트(41)는 복수의 풀리(411)에 의해 지지되며, 복수의 풀리(411) 중 적어도 하나는 벨트(41)를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동 풀리일 수 있다.
제2 지지바(43)와 제2 가이드 레일(44) 사이에는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 구비될 수 있다. 따라서, 제2 파지 부재(42)가 기판(S)을 파지한 상태에서 제2 지지바(43)가 직선 이동 기구에 의해 Y축 방향으로 이동됨에 따라, 기판(S)이 Y축 방향으로 이송될 수 있다. 이때, 복수의 벨트(41)는 제2 파지 부재(42)의 이동과 함께 회전하면서 기판(S)을 안정적으로 지지할 수 있다.
제2 파지 부재(42)는 기판(S)을 가압하여 유지하는 클램프일 수 있다. 다른 예로서, 제2 파지 부재(42)는 진공원과 연결된 진공홀을 구비하여 기판(S)을 흡착하도록 구성될 수 있다.
제1 플레이트(45)는 기판(S)을 부양시키거나 흡착할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 플레이트(45)의 표면에는 가스 공급원 및 진공원과 연결되는 복수의 슬롯이 형성될 수 있다. 가스 공급원으로부터 제1 플레이트(45)의 복수의 슬롯으로 가스가 공급되는 경우, 기판(S)이 제1 플레이트(45)로부터 부양될 수 있다. 또한, 진공원에 의해 제1 플레이트(45)의 복수의 슬롯으로 가스가 흡입되는 경우, 기판(S)이 제1 플레이트(45)에 흡착될 수 있다.
기판(S)이 제1 플레이트(45)로부터 부양된 상태에서 기판(S)은 제1 플레이트(45)와 마찰 없이 이동될 수 있다. 그리고, 기판(S)의 제1 및 제2 면에 스크라이빙 라인이 형성되는 과정에서, 기판(S)은 제1 플레이트(45)에 흡착되어 고정될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 이송 유닛(60)은, 스크라이빙 유닛(50)에 인접하게 배치되어 흡착 기판(S)을 부양시키거나 흡착하여 지지하는 제2 플레이트(65)와, 제2 플레이트(65)에 연결되는 벨트(61)와, 제2 플레이트(65) 및 벨트(61)를 Y축 방향으로 왕복으로 이동시키는 이동 장치(66)를 포함할 수 있다. 이동 장치(66)는 Y축 방향으로 연장되는 레일(64)을 따라 제2 플레이트(65) 및 벨트(61)를 Y축 방향으로 왕복으로 이동시키는 역할을 한다. 이동 장치(66)로는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 적용될 수 있다.
제2 플레이트(65)와 벨트(61)는 함께 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 즉, 제2 플레이트(65)와 벨트(61)는 기판(S)이 이송되는 방향과 평행한 방향(Y축 방향)으로 함께 이동 가능하게 구성될 수 있다.
스크라이빙 유닛(50)에 의해 기판(S)의 제1 및 제2 면에 각각 스크라이빙 라인이 형성될 때, 제2 플레이트(65)는 제1 플레이트(45)를 향하여 이동되며, 제1 플레이트(45)와 제2 플레이트(65) 사이에 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(52, 54)가 위치될 수 있다. 스크라이빙 유닛(50)에 의해 기판(S)의 제1 및 제2 면에 각각 스크라이빙 라인이 형성될 때, 제2 플레이트(65)가 제1 플레이트(45)를 향하여 이동되어, 기판(S)이 제1 플레이트(45) 및 제2 플레이트(65) 모두에 지지될 수 있다.
벨트(61)는 복수로 구비될 수 있으며, 복수의 벨트(61)는 X축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 각 벨트(61)는 복수의 풀리(611)에 의해 지지되며, 복수의 풀리(611) 중 적어도 하나는 벨트(61)를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동 풀리일 수 있다.
제2 플레이트(65)는 기판(S)을 부양시키거나 흡착할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제2 플레이트(65)의 표면에는 가스 공급원 및 진공원과 연결되는 복수의 슬롯이 형성될 수 있다. 가스 공급원으로부터 제2 플레이트(65)의 복수의 슬롯으로 가스가 공급되는 경우, 기판(S)이 제2 플레이트(65)로부터 부양될 수 있다. 또한, 진공원에 의해 제2 플레이트(65)의 복수의 슬롯으로 가스가 흡입되는 경우, 기판(S)이 제2 플레이트(65)에 흡착될 수 있다.
기판(S)이 제2 플레이트(65)로 이송되는 과정에서, 제2 플레이트(65)의 슬롯으로 가스가 공급되며, 이에 따라, 기판(S)이 제2 플레이트(65)와 마찰 없이 이동될 수 있다.
그리고, 기판(S)의 제1 및 제2 면에 스크라이빙 라인이 형성되는 과정에서, 흡착 기판(S)은 제2 플레이트(65)에 흡착되어 고정될 수 있다.
그리고, 기판(S)의 제1 및 제2 면에 각각 스크라이빙 라인이 형성되면, 기판(S)이 제1 플레이트(45) 및 제2 플레이트(65)에 흡착된 상태에서, 제2 플레이트(65)가 제1 플레이트(45)로부터 멀어지게 이동됨에 따라, 기판(S)이 스크라이빙을 따라 절단될 수 있다.
한편, 기판(S)이 제2 플레이트(65)로부터 후속 공정으로 이동하는 과정에서, 제2 플레이트(65)의 슬롯으로 가스가 공급되며, 이에 따라, 기판(S)은 제2 플레이트(65)와 마찰 없이 이동될 수 있다.
도 5 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 레이저 빔 조사 모듈(35)이 개재 물질(10)의 패턴과 일치되게 위치되어, 개재 물질(10)에 레이저 빔을 조사한다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 빔 조사 모듈(35)이 Z축 방향으로 이동되어, 레이저 빔의 스폿(P1)이 제1 개재 물질(11)에 위치된다. 이때, 복수의 레이저 소스(363) 중 제1 개재 물질(11)에 대응하는 종류의 레이저 빔을 방출하는 레이저 소스(363) 및 광학계(362)의 동작에 의해 제1 개재 물질(11)로 레이저 빔이 조사된다. 따라서, 제1 개재 물질(11)의 적어도 일부가 레이저 빔의 광 및 열에 의해 변성된다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 개재 물질(11) 내에는 변성된 부분(A1)이 존재하며, 변성된 부분(A1)은 제1 개재 물질(11)의 다른 부분에 비하여 쉽게 절단되는 성질을 갖게 된다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 레이저 빔 조사 모듈(35)이 Z축 방향으로 이동되어, 레이저 빔의 스폿(P2)이 제2 개재 물질(12)에 위치된다. 이때, 복수의 레이저 소스(363) 중 제2 개재 물질(12)에 대응하는 종류의 레이저 빔을 방출하는 레이저 소스(363) 및 광학계(362)의 동작에 의해 제2 개재 물질(12)로 레이저 빔이 조사된다. 따라서, 제2 개재 물질(12)의 적어도 일부가 레이저 빔의 광 및 열에 의해 변성된다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 개재 물질(12) 내에는 변성된 부분(A2)이 존재하며, 변성된 부분(A2)은 제2 개재 물질(12)의 다른 부분에 비하여 쉽게 절단되는 성질을 갖게 된다.
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 레이저 빔 조사 모듈(35)이 Z축 방향으로 이동되어, 레이저 빔의 스폿(P3)이 제1 개재 물질(11)에 위치된다. 이때, 복수의 레이저 소스(363) 중 제1 개재 물질(11)에 대응하는 종류의 레이저 빔을 방출하는 레이저 소스(363) 및 광학계(362)의 동작에 의해 제1 개재 물질(11)로 레이저 빔이 조사된다. 따라서, 제1 개재 물질(11)의 적어도 일부가 레이저 빔의 광 및 열에 의해 변성된다.
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 개재 물질(11) 내에는 변성된 부분(A3)이 존재하며, 변성된 부분(A1)은 제1 개재 물질(11)의 다른 부분에 비하여 쉽게 절단되는 성질을 갖게 된다.
이러한 과정에서, 기판 지지 모듈(39)의 구름 부재(391)는 기판(S)의 제2 면과 접촉하여 기판(S)을 안정적으로 지지한다. 따라서, 복수의 개재 물질(10)의 적어도 일부분을 변성시키는 과정을 안정적으로 수행할 수 있다.
그리고, 요철 측정 모듈(38)에 의해 기판(S)의 표면의 요철이 실시간으로 측정되며, 요철 측정 모듈(38)에 의해 측정된 기판(S)의 표면의 요철에 따라 레이저 빔 조사 모듈(35)과 기판 지지 모듈(39)이 Z축 방향으로 이동한다. 따라서, 기판(S)의 표면에 요철이 있는 경우에도, 레이저 빔 조사 모듈(35)로부터 조사된 레이저 빔의 스폿이 기판(S) 사이의 개재 물질(10) 내의 정확한 위치에 위치될 수 있으며, 기판(S)이 안정적으로 지지될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 복수의 개재 물질(10)이 수직 방향(Z축 방향)으로 배치되어, 레이저 빔 조사 모듈(35)가 수직 방향으로 이동하면서, 레이저 빔의 스폿(P1, P2, P3)이 수직 방향으로 이동되는 과정이 설명된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수의 개재 물질(10)이 수평 방향(X축 방향 및/또는 Y축 방향)으로 배치되어, 레이저 빔 조사 모듈(35)이 수평 방향으로 이동하면서, 레이저 빔의 스폿이 수평 방향으로 이동될 수 있다. 이 과정에서, 복수의 개재 물질(10) 각각에 대응하는 종류의 레이저 빔이 레이저 빔의 스폿으로 조사될 수 있다.
레이저 빔 조사 모듈(35) 및 기판 지지 모듈(39)의 X축 방향으로의 이동은 레이저 빔 조사 헤드(32) 및 기판 지지 헤드(34)가 제1 및 제2 지지대(31, 33)를 따라 X축 방향으로 이동되는 것에 의해 수행될 수 있다. 또한, 레이저 빔 조사 모듈(35) 및 기판 지지 모듈(39)의 Y축 방향으로의 이동은 기판(S)이 제1 이송 유닛(20)에 의해 Y축 방향으로 이동함에 따른 기판(S)에 대한 레이저 빔 조사 모듈(35) 및 기판 지지 모듈(39)의 상대 이동으로서 수행될 수 있다. 물론, 제1 및 제2 지지대(31, 33)가 Y축 방향으로 이동되도록 구성될 수 있으며, 이러한 경우 레이저 빔 조사 모듈(35) 및 기판 지지 모듈(39)의 Y축 방향으로의 이동은 제1 및 제2 지지대(31, 33)가 Y축 방향으로 이동되는 것에 의해 수행될 수 있다.
레이저 빔 조사 모듈(35)이 수평 방향으로 이동하는 경우에도, 기판 지지 모듈(39)이 레이저 빔 조사 모듈(35)과 함께 수평 방향으로 이동할 수 있으며, 이에 따라, 기판 지지 모듈(39)의 구름 부재(391)가 기판(S)의 제2 면과 접촉한 상태로 기판(S)을 안정적으로 지지한다. 따라서, 복수의 개재 물질(10)의 적어도 일부분을 변성시키는 과정을 안정적으로 수행할 수 있다.
이와 같이, 개재 물질(10)의 적어도 일부분이 변성되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 개재 물질(10)의 변성된 부분(A1, A2, A3)에 대응하도록 기판(S)에 스크라이빙 휠(551)을 가압하여 기판(S)에 스크라이빙 라인을 형성한다. 이러한 스크라이빙 라인은 스크라이빙 휠(551)의 가압력에 의해 기판(S) 내에 형성되는 크랙(C)으로서 형성된다. 따라서, 기판(S)은 스크라이빙 라인을 따라 절단될 수 있다.
이와 같이, 개재 물질(10)의 변성된 부분(A1, A2, A3)에 의해 개재 물질(10)이 취약해진 상태에서 기판(S)에 스크라이빙 라인이 형성되므로, 기판(S)이 바로 절단될 수 있다. 다른 예로서, 개재 물질(10)이 변성되고 기판(S)에 스크라이빙 라인이 형성된 상태에서, 기판(S)이 브레이킹 공정으로 이송된 후 절단될 수 있다.
다른 예로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 개재 물질(10)이 변성되고 기판(S)에 스크라이빙 라인이 형성된 상태에서, 개재 물질(10)의 변성된 부분(A1, A2, A3)에 스크라이빙 휠(551)을 삽입하여 개재 물질(10)의 변성된 부분(A1, A2, A3)에 스크라이빙 라인을 형성하는 과정이 더 추가될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 스크라이빙 헤드(52, 54)가 Z축 방향으로 이동되면서, 제1 개재 물질(11) 및 제2 개재 물질(12)에 스크라이빙 라인이 순차적으로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 개재 물질(11) 및 제2 개재 물질(12)에 형성된 스크라이빙 라인으로 인해, 제1 개재 물질(11) 및 제2 개재 물질(12)이 용이하게 절단될 수 있다.
스크라이빙 휠(551)이 개재 물질(10)에 쉽게 도달할 수 있도록, 기판(S)에 스크라이빙 라인이 형성하는 과정에서, 제1 및 제2 스크라이빙 휠 헤드(52, 54)는 개재 물질(10)의 변성된 부분(A1, A2, A3)이 외부로 노출되도록 기판(S)에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
이와 같이, 기판(S)에 스크라이빙 라인이 형성될 뿐만 아니라, 개재 물질(10)에도 스크라이빙 라인이 형성되므로, 기판(S)이 보다 용이하게 절단될 수 있다.
본 발명의 실시예와 같이, 기판(S) 사이에 복수의 개재 물질(10)이 구비되는 경우, 레이저 빔 조사 모듈(35)이 Z축 방향으로 이동되면서, 제1 개재 물질(11) 및 제2 개재 물질(12)에 각각 대응하는 종류의 레이저 빔이 순차적으로 조사될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 절단 장치는 기판(S) 사이에 소정의 패턴으로 개재된 복수의 개재 물질(10)에 각각 대응하는 종류의 레이저 빔을 복수의 개재 물질(10)에 조사하여 개재 물질(10)의 적어도 일부분을 변성시키고, 개재 물질(10)을 패턴을 따라 기판(S)에 스크라이빙 라인을 형성하여 기판(S)을 절단한다. 따라서, 기판(S)과 함께 기판(S) 내에 개재된 개재 물질(10)이 용이하게 절단될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
S: 기판
10: 개재 물질
20: 제1 이송 유닛
30: 레이저 빔 조사 유닛
40: 제2 이송 유닛
50: 스크라이빙 유닛
60: 제3 이송 유닛
70: 제어 유닛

Claims (10)

  1. 제1 기판과, 제2 기판과, 제1 기판 및 제2 기판 사이에 소정의 패턴으로 개재되는 개재 물질을 포함하는 합착 기판을 상기 개재 물질의 패턴을 따라 절단하기 위한 기판 절단 장치에 있어서,
    상기 개재 물질의 적어도 일부분에 레이저 빔을 조사하여 상기 개재 물질의 적어도 일부분을 변성시키는 레이저 빔 조사 유닛; 및
    상기 레이저 빔 조사 유닛으로부터 이송된 상기 합착 기판에 상기 개재 물질의 패턴을 따라 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 유닛을 포함하고,
    상기 레이저 빔 조사 유닛은,
    상기 합착 기판의 제1 면에 대향하게 배치되어 상기 개재 물질로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 모듈; 및
    상기 합착 기판의 제2 면과 접촉 가능하게 설치되어 상기 합착 기판을 지지하는 기판 지지 모듈을 포함하고,
    상기 합착 기판 내에는 복수의 종류의 개재 물질이 개재되고,
    상기 레이저 빔 조사 유닛은 상기 복수의 종류의 개재 물질 각각에 대응하는 상이한 파장대의 복수의 종류의 레이저 빔을 상기 복수의 종류의 개재 물질에 순차적으로 조사하여 상기 복수의 종류의 개재 물질을 순차적으로 변성시키는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 지지 모듈은 상기 합착 기판의 제2 면과 접촉하여 구름 운동을 하는 구름 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사 유닛은,
    상기 레이저 빔 조사 모듈을 상기 합착 기판에 인접하는 방향 또는 상기 합착 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 제1 이동 모듈; 및
    상기 기판 지지 모듈을 상기 합착 기판에 인접하는 방향 또는 상기 합착 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 제2 이동 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사 유닛은, 상기 합착 기판의 표면의 요철을 측정하는 요철 측정 모듈을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 이동 모듈은 상기 요철 측정 모듈에 의해 측정된 상기 합착 기판의 표면의 요철에 따라 상기 레이저 빔 조사 모듈 및 상기 기판 지지 모듈을 각각 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 요철 측정 모듈은, 상기 합착 기판의 표면을 향하여 광을 방출하는 발광부와, 상기 발광부와 소정의 간격으로 이격되어 상기 합착 기판에 의해 반사된 레이저를 수광하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사 유닛은,
    상기 레이저 빔 조사 모듈과 연결되며 상이한 종류의 레이저 빔을 방출하는 복수의 레이저 소스; 및
    상기 복수의 레이저 소스와 연결되며 상기 복수의 레이저 소스 중 어느 하나의 레이저 소스로부터 방출되는 레이저 빔을 상기 레이저 빔 조사 모듈로 전달하는 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 스크라이빙 유닛은, 상기 개재 물질의 변성된 부분이 외부로 노출되도록, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 스크라이빙 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 스크라이빙 유닛은, 외부로 노출된 상기 개재 물질의 변성된 부분에 스크라이빙 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 절단 장치.
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