KR102626398B1 - 스크라이빙 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치는, 스크라이빙 휠을 유지하도록 구성되는 슬라이드 부재; 기판을 향하는 제1 방향으로 슬라이드 부재에 제1 구동력을 인가하는 제1 구동부; 및 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 슬라이드 부재에 제2 구동력을 인가하는 제2 구동부를 포함할 수 있고, 슬라이드 부재의 자중 및 제1 구동력의 합력과 제2 구동력의 차이에 해당하는 가압력으로 스크라이빙 휠을 기판의 표면에 가압하여 기판의 표면에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.

Description

스크라이빙 장치{SCRIBING APPARATUS}
본 발명은 기판에 스크라이빙 라인을 형성하도록 구성되는 스크라이빙 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 패널(이하, '기판'이라 함)로부터 소정의 크기로 절단된 단위 글라스 패널(이하, '단위 기판'이라 함)을 사용한다.
기판을 절단하는 공정은, 기판이 절단될 가상의 절단 예정 라인을 따라 스크라이빙 휠을 기판에 가압하면서 이동시켜 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 공정을 포함한다.
스크라이빙 휠에는 기판을 향하여 가압력이 작용된다. 가압력은 스크라이빙 휠을 유지하는 슬라이드 부재의 자중과 구동부에서 발생되는 구동력을 포함한다.
최근, 두께가 매우 작은 초박판 기판을 절단하는 기술에 대한 요구가 증가하고 있다. 얇은 기판의 표면에 스크라이빙 라인을 형성하기 위해서는, 스크라이빙 휠에 가해지는 가압력을 저감할 필요가 있다.
가압력을 저감하기 위해 구동부에 의해 발생되는 구동력을 줄일 수 있지만, 슬라이드 부재의 자중을 줄이는 데에는 한계가 있다. 따라서, 가압력을 슬라이드 부재의 자중에 비하여 작은 가압력으로 조절할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 스크라이빙 휠을 통하여 기판의 표면에 가해지는 가압력을 슬라이드 부재의 자중보다 작은 가압력으로 조절할 수 있는 스크라이빙 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치는, 스크라이빙 휠을 유지하도록 구성되는 슬라이드 부재; 기판을 향하는 제1 방향으로 슬라이드 부재에 제1 구동력을 인가하는 제1 구동부; 및 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 슬라이드 부재에 제2 구동력을 인가하는 제2 구동부를 포함할 수 있고, 슬라이드 부재의 자중 및 제1 구동력의 합력과 제2 구동력의 차이에 해당하는 가압력으로 스크라이빙 휠을 기판의 표면에 가압하여 기판의 표면에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치는, 스크라이빙 휠을 유지하도록 구성되는 슬라이드 부재를 포함하는 가압 유닛; 및 가압 유닛을 기판에 대하여 이동시키도록 구성되는 이동 유닛을 포함할 수 있고, 가압 유닛은, 기판을 향하는 제1 방향으로 제1 구동력을 발생시키는 제1 구동부; 제1 방향으로 제2 구동력을 발생시키는 제2 구동부; 및 제2 구동력의 방향을 제1 방향으로부터 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 변환하는 방향 변환부를 포함할 수 있고, 슬라이드 부재의 자중 및 제1 구동력의 합력과 제2 구동력의 차이에 해당하는 가압력으로 스크라이빙 휠을 기판의 표면에 가압하여 기판의 표면에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
방향 변환부는, 슬라이드 부재와 연결되는 제1 부재; 제2 구동부와 연결되는 제2 부재; 및 제1 부재 및 제2 부재가 서로 반대 방향으로 이동하도록 제1 부재 및 제2 부재 사이에 연결되는 연결 부재를 포함할 수 있다.
제1 부재, 연결 부재 및 제2 부재는 랙-피니언 연결 구조 또는 시소 연결 구조에 의해 서로 연결될 수 있다.
연결 부재는 제1 부재 및 제2 부재 사이에 위치된 회전축을 중심으로 회전되도록 구성될 수 있고, 회전축은 제2 부재보다 제1 부재에 가깝게 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 따르면, 스크라이빙 휠을 통하여 기판의 표면에 가해지는 가압력을 슬라이드 부재의 자중보다 작은 가압력으로 조절할 수 있으므로, 두께가 작은 기판을 손상시키지 않고 기판의 표면에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 구비되는 스크라이빙 헤드가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 작동 과정이 순차적으로 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 변형예가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 다른 변형예가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 또 다른 변형예가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 9은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 구비되는 스크라이빙 헤드가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 작동 과정이 순차적으로 도시된 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스크라이빙 공정이 수행될 기판(S)이 이송되는 방향을 Y축 방향이라 정의하고, 기판(S)이 이송되는 방향(Y축 방향)에 교차하는 방향을 X축 방향이라 정의한다. 그리고, 기판(S)이 놓이는 X-Y평면에 수직인 방향을 Z축 방향이라 정의한다. 또한, 스크라이빙 라인이라는 용어는 기판의 표면에서 소정 방향으로 연장되게 형성되는 홈 및/또는 크랙을 의미한다. 그리고, 절단 예정 라인이라는 용어는 스크라이빙 라인이 형성될 가상의 라인을 의미한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치는, 스테이지(10), 기판 이송 유닛(20), 스크라이빙 유닛(30)을 포함할 수 있다.
스테이지(10)에는 기판(S)이 탑재된다. 스테이지(10)는 기판(S)이 스크라이빙 유닛(30)을 향하여 이동되는 동안 기판(S)을 지지하는 역할을 한다. 또한, 스테이지(10)는 기판(S)에 스크라이빙 라인을 형성하는 과정에서 기판(S)을 지지하는 역할을 할 수 있다.
예를 들면, 스테이지(10)는 복수의 벨트(13)를 포함할 수 있다. 복수의 벨트(13)는 X축 방향으로 서로 이격되게 배치될 수 있다.
본 발명은 스테이지(10)가 복수의 벨트(13)를 포함하는 구성에 한정되지 않으며, 기체를 분사하여 기판(S)을 부양하도록 구성되는 에어 테이블이 스테이지(10)로서 구비되는 구성에도 본 발명이 적용될 수 있다.
기판 이송 유닛(20)은 기판(S)의 이송 방향으로의 후방측 단부인 기판(S)의 후행단을 파지하여 기판(S)을 이송하도록 구성된다. 기판 이송 유닛(20)은 기판(S)의 후행단을 파지하는 파지 모듈(21)과, Y축 방향으로 연장되어 파지 모듈(21)의 이동을 안내하는 가이드 레일(22)을 포함할 수 있다.
파지 모듈(21)과 가이드 레일(22) 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, 파지 모듈(21)이 기판(S)의 후행단을 파지한 상태에서, 직선 이동 기구에 의해 파지 모듈(21)이 가이드 레일(22)을 따라 Y축 방향으로 이동됨에 따라, 기판(S)이 Y축 방향으로 이송될 수 있다. 이때, 벨트(13)는 파지 모듈(21)의 이동과 동기화된다. 따라서, 벨트(13)는 파지 모듈(21)과 동일한 속도로 구동되면서 기판(S)의 하면을 안정적으로 지지할 수 있다.
파지 모듈(21)은 기판(S)의 후행단을 물리적으로 가압하여 유지하는 클램프일 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 파지 모듈(21)이 진공원과 연결된 진공홀을 구비하여 기판(S)의 후행단을 흡착하도록 구성되는 구성에도 본 발명이 적용될 수 있다.
가이드 레일(22)은 X축 방향으로 복수로 구비될 수 있다. 복수의 가이드 레일(22)은 X축 방향으로 서로 이격될 수 있다. 복수의 가이드 레일(22)은 복수의 벨트(13) 사이에 배치될 수 있다. 가이드 레일(22)은 파지 모듈(21)의 Y축 방향으로의 이동을 안내하는 역할을 한다.
스크라이빙 유닛(30)은 기판 이송 유닛(20)에 의해 이송된 기판(S)에 X축 방향 및/또는 Y축 방향으로 스크라이빙 라인을 형성하도록 구성된다.
스크라이빙 유닛(30)은 X축 방향으로 연장되는 프레임(40)과, 프레임(40)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 스크라이빙 헤드(50)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스크라이빙 헤드(50)는, 가압 유닛(60), 이동 유닛(70)을 포함할 수 있다.
가압 유닛(60)은 기판(S)의 표면을 가압하여 기판(S)의 표면에 스크라이빙 라인을 형성하도록 구성된다.
가압 유닛(60)은, 스크라이빙 휠(61), 스크라이빙 휠 홀더(62), 슬라이드 부재(63), 제1 구동부(64), 제2 구동부(65), 방향 변환부(66)를 포함할 수 있다.
스크라이빙 휠 홀더(62)는 스크라이빙 휠(61)을 유지하도록 구성된다. 스크라이빙 휠 홀더(62)는 슬라이드 부재(63)에 연결된다.
슬라이드 부재(63)는 스크라이빙 휠 홀더(62)를 지지하도록 구성된다. 스크라이빙 휠(61)은 슬라이드 부재(63)를 통하여 제1 구동부(64) 및 제2 구동부(65)에 연결될 수 있다. 슬라이드 부재(63)는 제1 구동부(64) 및 제2 구동부(65)에 의해 발생된 구동력을 스크라이빙 휠(61)에 전달하는 역할을 한다.
제1 구동부(64)는 기판(S)을 향하는 방향인 제1 방향(슬라이드 부재(63)의 자중 방향, 중력 방향)으로 제1 구동력을 발생시키도록 구성된다. 일 예로서, 제1 구동부(64)는 공압 또는 유압에 의해 작동하는 액추에이터로 구성될 수 있다. 다른 예로서, 제1 구동부(64)는 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다.
제2 구동부(65)는 제1 방향으로 제2 구동력을 발생시키도록 구성된다. 일 예로서, 제2 구동부(65)는 공압 또는 유압에 의해 작동하는 액추에이터로 구성될 수 있다. 다른 예로서, 제2 구동부(65)는 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다. 또 다른 예로서, 제2 구동부(65)는 탄성력을 제공하는 스프링 등의 탄성 부재로 구성될 수 있다.
방향 변환부(66)는 제1 부재(661), 제2 부재(662), 연결 부재(663)를 포함할 수 있다.
제1 부재(661)는 슬라이드 부재(63)와 연결된다. 제1 부재(661)는 제1 구동부(64)와 연결된다. 제1 구동부(64)에 의해 발생되는 제1 구동력은 제1 부재(661)를 통하여 슬라이드 부재(63)에 전달될 수 있다. 제1 구동부(64)는 슬라이드 부재(63)를 하방(제1 방향)으로 미는 제1 구동력을 작용한다.
제2 부재(662)는 제2 구동부(65)와 연결된다. 제2 구동부(65)에 의해 발생되는 제2 구동력은 제2 부재(662), 연결 부재(663) 및 제1 부재(661)를 통하여 슬라이드 부재(63)에 전달될 수 있다. 제2 구동부(65)는 제2 부재(662)를 하방(제1 방향)으로 미는 제2 구동력을 작용한다.
본 발명의 제1 실시예에서는, 제1 구동부(64)가 제1 부재(661)를 통하여 슬라이드 부재(63)에 연결되는 구성이 제시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 구동부(64)는 슬라이드 부재(63)에 직접 연결될 수 있다. 이 경우, 제2 구동부(65)에 의해 발생된 제2 구동력은 제1 구동부(64)에 영향을 미치지 않고 제2 부재(662), 연결 부재(663) 및 제1 부재(661)를 통하여 슬라이드 부재(63)에 전달될 수 있다.
연결 부재(663)는 제1 부재(661) 및 제2 부재(662) 사이에 배치된다. 연결 부재(663)는 제1 부재(661) 및 제2 부재(662)가 서로 반대 방향으로 이동하도록 구성된다. 일 예로서, 연결 부재(663)는 랙-피니언 연결 구조를 통해 제1 부재(661) 및 제2 부재(662)에 연결될 수 있다. 즉, 연결 부재(663)는 회전축(C)을 중심으로 회전하는 피니언으로 구성되고, 제1 부재(661) 및 제2 부재(662)에는 랙이 부착될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 제1 부재(661), 연결 부재(663) 및 제2 부재(662)의 연결 구조에 의해, 제2 구동부(65)에 의해 발생된 제2 구동력의 방향이 제1 방향으로부터 제2 방향(제1 방향에 반대되는 방향, 슬라이드 부재(63)의 자중에 반대되는 방향)으로 변환된다. 따라서, 제1 부재(661), 연결 부재(663) 및 제2 부재(662)를 통해 방향이 변환된 제2 구동력은 슬라이드 부재(63)에 제2 방향으로 작용한다. 제2 구동력은 슬라이드 부재(63)를 제2 방향으로 이동시키는 구동력으로서 작용한다. 즉, 제2 구동력은 제1 구동력 및 슬라이드 부재(63)의 자중을 상쇄시키는 구동력으로서 작용한다.
슬라이드 부재(63)의 자중을 W라하고, 제1 구동부(64)에 의해 발생되는 제1 구동력을 F1이라하고, 제2 구동부(65)에 의해 발생되는 제2 구동력을 F2이라할 때, 스크라이빙 휠(61)을 통해 기판(S)의 표면에 작용하는 가압력(F)은 아래의 수학식과 같다.
F = W + F1 - F2
여기에서, 제1 구동력(F1)이 슬라이드 부재(63)의 자중(W)보다 작고, 제2 구동력(F2)이 슬라이드 부재(63)의 자중(W)에 비하여 크다면, 스크라이빙 휠(61)을 통해 기판(S)의 표면에 작용하는 가압력(F)은 슬라이드 부재(63)의 자중(W)에 비하여 작을 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 따르면, 스크라이빙 휠(61)을 통하여 기판(S)의 표면에 가해지는 가압력(F)을 슬라이드 부재(63)의 자중(W)보다 작은 가압력으로 조절할 수 있다. 따라서, 두께가 작은 기판(S)을 손상시키지 않고 기판(S)의 표면에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
이동 유닛(70)은 가압 유닛(60)을 기판(S)에 대하여 이동시키도록 구성된다. 이동 유닛(70)은 가압 유닛(60)을 Z축 방향으로 이동시키도록 구성된다.
이동 유닛(70)은, 지지 부재(71), 가동 부재(72), 제1 구동 모듈(73), 제2 구동 모듈(74), 단속 모듈(75)을 포함할 수 있다.
지지 부재(71)는 프레임(40)에 X축 방향으로 이동 가능하게 설치된다.
가동 부재(72)는 지지 부재(71)에 대하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 구비된다.
슬라이드 부재(63)는 가동 부재(72)에 대하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 구비된다.
제1 구동 모듈(73)은 지지 부재(71) 및 가동 부재(72) 사이에 배치된다. 제1 구동 모듈(73)은 가동 부재(72)를 Z축 방향으로 이동시키도록 구성된다.
제1 구동 모듈(73)은, 지지 부재(71)에 장착된 제1 구동 모터(731)와, 제1 구동 모터(731)를 가동 부재(72)에 연결시키는 제1 구동축(732)을 포함할 수 있다.
제2 구동 모듈(74)은 가동 부재(72) 및 슬라이드 부재(63) 사이에 배치된다. 제2 구동 모듈(74)은 슬라이드 부재(63)를 Z축 방향으로 이동시키도록 구성된다.
제2 구동 모듈(74)은, 가동 부재(72)에 장착된 제2 구동 모터(741)와, 제2 구동 모터(741)를 슬라이드 부재(63)에 연결시키는 제2 구동축(742)을 포함할 수 있다. 제2 구동축(742)은 단속 모듈(75)을 통하여 슬라이드 부재(63)에 연결된다.
단속 모듈(75)은 서로 대향하도록 배치되는 제1 단속 부재(751) 및 제2 단속 부재(752)를 포함한다.
제1 단속 부재(751)는 제2 구동 모듈(74)에 연결된다. 제1 단속 부재(751)는 제2 구동 모듈(74)의 제2 구동축(742)에 연결될 수 있다.
제2 단속 부재(752)는 슬라이드 부재(63)에 연결된다. 제2 단속 부재(752)는 제1 단속 부재(751)와 접촉 가능하도록 제1 단속 부재(751)의 상측에 배치된다.
제1 단속 부재(751) 및 제2 단속 부재(752)가 서로 접촉되면, 슬라이드 부재(63)는 제2 단속 부재(752)를 통하여 제1 단속 부재(751)에 자중에 의해 매달린다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스크라이빙 헤드(50)가 기판(S)의 상부에 위치된다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 구동 모듈(73)에 의해 가동 부재(72)가 기판(S)을 향하여 Z축 방향으로 이동되면, 스크라이빙 휠(61)이 기판(S)의 표면에 인접하게 위치될 수 있다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 구동부(64)가 작동되어 제1 구동력이 슬라이드 부재(63)로 인가된다. 그리고, 제2 구동부(65)가 작동되어 제2 구동력이 제1 부재(661), 연결 부재(663) 및 제2 부재(662)의 연결 구조를 통해 슬라이드 부재(63)로 인가된다. 이 경우, 슬라이드 부재(63) 자중 및 제1 구동력의 합력이 제2 구동력에 의해 상쇄되므로, 스크라이빙 휠(61)을 통하여 기판(S)의 표면에 작용하는 가압력이 슬라이드 부재(63)의 자중 미만으로 미세하게 조절될 수 있다.
이와 같은 과정에서 제2 구동 모듈(74)이 함께 작동하면서 제1 단속 부재(751)가 제2 단속 부재(752)에 접촉된 상태로 기판(S)을 향하여 Z축 방향으로 이동된다. 따라서, 슬라이드 부재(63)가 제2 단속 부재(752)를 통하여 제1 단속 부재(751)에 매달린 상태로, 슬라이드 부재(63)가 기판(S)을 향하여 이동될 수 있다.
이와 같이, 스크라이빙 휠(61)을 통하여 기판(S)의 표면에 작용하는 가압력이 미세하게 조절되면서, 슬라이드 부재(63)가 기판(S)을 향하여 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 스크라이빙 휠(61)이 기판(S)의 표면에 접촉할 수 있다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 스크라이빙 휠(61)이 기판(S)의 표면에 접촉된 상태에서, 제2 구동 모듈(74)이 더 작동함에 따라, 제2 단속 부재(752)가 제1 단속 부재(751)로부터 이격될 수 있다.
그리고, 제2 단속 부재(752)가 제1 단속 부재(751)로부터 이격된 상태에서, 지지 부재(71)가 프레임(40)을 따라 X축 방향으로 이동됨에 따라, 기판(S)의 표면에는 X축 방향으로 스크라이빙 라인이 형성된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 따르면, 스크라이빙 휠(61)을 통하여 기판(S)의 표면에 가해지는 가압력을 슬라이드 부재(63)의 자중보다 작은 가압력으로 조절할 수 있으므로, 두께가 작은 기판(S)을 손상시키지 않고 기판(S)의 표면에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 변형예에 따르면, 연결 부재(663)는 시소 연결 구조를 통해 제1 부재(661) 및 제2 부재(662)에 연결될 수 있다.
예를 들면, 연결 부재(663)는 막대 형상으로 형성될 수 있다. 연결 부재(663)는 제1 부재(661) 및 제2 부재(662) 사이에서 배치될 수 있다. 연결 부재(663)는 회전축(C)을 중심으로 회전될 수 있다. 연결 부재(663)의 양단은 제1 부재(661) 및 제2 부재(662)에 각각 연결된다.
이와 같은 구성에 따르면, 제1 구동부(64)에 의해 발생되는 제1 구동력은 제1 부재(661)를 통하여 슬라이드 부재(63)에 전달될 수 있다. 그리고, 제2 구동부(65)에 의해 발생되는 제2 구동력은 제2 부재(662), 연결 부재(663) 및 제1 부재(661)를 통하여 슬라이드 부재(63)에 전달될 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 다른 변형예에 따르면, 연결 부재(663)의 회전축(C)이 제2 부재(662)보다 제1 부재(661)에 가깝게 위치될 수 있다.
즉, 제1 구동부(64)에 의해 발생되는 제1 구동력은 제1 작용축(A1)을 따라 작용할 수 있고, 제2 구동부(65)에 의해 발생되는 제2 구동력은 제2 작용축(A2)을 따라 작용할 수 있으며, 제1 작용축(A1) 및 제2 작용축(A2) 사이에 회전축(C)이 위치될 수 있다. 그리고, 회전축(C)은 제2 작용축(A2)보다 제1 작용축(A1)에 가깝게 위치될 수 있다. 즉, 회전축(C)과 제2 작용축(A2) 사이의 거리는 회전축(C)과 제1 작용축(A1) 사이의 거리보다 클 수 있다. 따라서, 상기 제1 부재, 상기 연결 부재 및 상기 제2 부재 사이의 연결 구조에는 지렛대의 원리가 적용될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 보다 작은 제2 구동력으로 제1 구동력 및 슬라이드 부재(83)의 자중을 상쇄시킬 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 또 다른 변형예에 따르면, 제1 구동부(64) 및 제2 구동부(65)가 연결 부재(663)의 회전축(C)을 사이에 두고 서로 대향하게 배치될 수 있다.
제1 구동부(64)는 슬라이드 부재(63)를 하방(제1 방향)으로 미는 제1 구동력을 발생시키며, 제2 구동부(65)는 제2 부재(662)를 통하여 연결 부재(663)를 하방(제1 방향)으로 당기는 제2 구동력을 발생시킨다.
제1 구동력은 슬라이드 부재(63)에 제1 방향으로 작용할 수 있고, 제2 구동력은 제2 부재(662), 연결 부재(663) 및 제1 부재(661)를 통하여 전달되어 슬라이드 부재(63)에 제2 방향으로 작용할 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 제1 구동력의 방향 및 제2 구동력의 방향이 동일한 경우에도, 전술한 바와 같은 효과를 얻을 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 따르면, 스크라이빙 헤드(50)는 가압 유닛(80) 및 이동 유닛(70)을 포함할 수 있다.
가압 유닛(80)은 기판(S)의 표면을 가압하여 기판(S)의 표면에 스크라이빙 라인을 형성하도록 구성된다.
가입 유닛(80)은, 스크라이빙 휠(81), 스크라이빙 휠 홀더(82), 슬라이드 부재(83), 제1 구동부(84), 제2 구동부(85)를 포함할 수 있다.
스크라이빙 휠 홀더(82)는 스크라이빙 휠(81)을 유지하도록 구성된다. 스크라이빙 휠 홀더(82)는 슬라이드 부재(83)에 연결된다.
슬라이드 부재(83)는 스크라이빙 휠 홀더(82)를 지지하도록 구성된다. 스크라이빙 휠(81)은 슬라이드 부재(83)를 통하여 제1 구동부(84) 및 제2 구동부(85)에 연결될 수 있다. 슬라이드 부재(83)는 제1 구동부(84) 및 제2 구동부(85)에 의해 발생된 구동력을 스크라이빙 휠(81)에 전달하는 역할을 한다. 슬라이드 부재(83)는 단속 모듈(75)의 제2 단속 부재(752)에 연결된다.
제1 구동부(84)는 기판(S)을 향하는 방향인 제1 방향(슬라이드 부재(83)의 자중 방향, 중력 방향)으로 제1 구동력을 발생시키도록 구성된다. 제1 구동부(84)는 공압 또는 유압에 의해 작동하는 액추에이터로 구성될 수 있다. 제1 구동부(84)는 실린더를 포함할 수 있다. 제1 구동부(84)의 실린더는 제1 유체 공급부(88)에 연결될 수 있다.
제2 구동부(85)는 제2 방향(제1 방향에 반대되는 방향, 슬라이드 부재(83)의 자중에 반대되는 방향)으로 제2 구동력을 발생시키도록 구성된다. 제2 구동부(85)는 공압 또는 유압에 의해 작동하는 액추에이터로 구성될 수 있다. 제2 구동부(85)는 실린더를 포함할 수 있다. 제2 구동부(85)의 실린더는 제2 유체 공급부(89)에 연결될 수 있다.
제1 구동부(84)는 슬라이드 부재(83)의 제1 단부에 배치되거나 제1 단부에 인접하게 배치될 수 있고, 제2 구동부(85)는 제1 단부에 대향하는 슬라이드 부재(83)의 제2 단부에 배치되거나 제2 단부에 인접하게 배치될 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 구동부(84)가 슬라이드 부재(83)의 상단에 인접하게 배치되고, 제2 구동부(85)가 슬라이드 부재(83)의 하단에 인접하게 배치되는 구성을 제시하고 있지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 구동부(84)가 슬라이드 부재(83)의 하단에 인접하게 배치될 수 있고, 제2 구동부(85)가 슬라이드 부재(83)의 상단에 인접하게 배치될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 제1 구동부(84)에 의해 발생된 제1 구동력은 슬라이드 부재(83)에 제1 방향으로 작용하고, 제2 구동부(85)에 의해 발생된 제2 구동력은 슬라이드 부재(83)에 제2 방향으로 작용한다. 따라서, 제2 구동력은 제1 구동력 및 슬라이드 부재(83)의 자중을 상쇄시키는 구동력으로 작용한다.
슬라이드 부재(83)의 자중을 W라하고, 제1 구동부(84)에 의해 발생되는 제1 구동력을 F1이라하고, 제2 구동부(85)에 의해 발생되는 제2 구동력을 F2이라할 때, 스크라이빙 휠(81)을 통해 기판(S)의 표면에 작용하는 가압력(F)은 아래의 수학식과 같다.
F = W + F1 - F2
여기에서, 제1 구동력(F1)이 슬라이드 부재(83)의 자중(W)보다 작고, 제2 구동력(F2)이 슬라이드 부재(83)의 자중(W)에 비하여 크다면, 스크라이빙 휠(81)을 통해 기판(S)의 표면에 작용하는 가압력(F)은 슬라이드 부재(83)의 자중(W)에 비하여 작을 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 따르면, 스크라이빙 휠(81)을 통하여 기판(S)의 표면에 가해지는 가압력(F)을 슬라이드 부재(83)의 자중(W)보다 작은 가압력으로 조절할 수 있다. 따라서, 두께가 작은 기판(S)을 손상시키지 않고 기판(S)의 표면에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크라이빙 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 스크라이빙 헤드(50)가 기판(S)의 상부에 위치된다.
그리고, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 구동 모듈(73)에 의해 가동 부재(72)가 기판(S)을 향하여 Z축 방향으로 이동되면, 스크라이빙 휠(81)이 기판(S)의 표면에 인접하게 위치될 수 있다.
그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 구동부(84)가 작동되어 제1 구동력이 슬라이드 부재(83)로 인가된다. 그리고, 제2 구동부(85)가 작동되어 제2 구동력이 슬라이드 부재(83)로 인가된다. 이 경우, 슬라이드 부재(83)의 자중 및 제1 구동력의 합력이 제2 구동력에 의해 상쇄되므로, 스크라이빙 휠(81)을 통하여 기판(S)의 표면에 작용하는 가압력이 슬라이드 부재(83)의 자중 미만으로 미세하게 조절될 수 있다.
이와 같은 과정에서 제2 구동 모듈(74)이 함께 작동하면서 제1 단속 부재(751)가 제2 단속 부재(752)에 접촉된 상태로 기판(S)을 향하여 Z축 방향으로 이동된다. 따라서, 슬라이드 부재(83)가 제2 단속 부재(752)를 통하여 제1 단속 부재(751)에 매달린 상태로, 슬라이드 부재(83)가 기판(S)을 향하여 이동될 수 있다.
이와 같이, 스크라이빙 휠(81)을 통하여 기판(S)의 표면에 작용하는 가압력이 미세하게 조절되면서, 슬라이드 부재(83)가 기판(S)을 향하여 Z축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 스크라이빙 휠(81)이 기판(S)의 표면에 접촉할 수 있다.
그리고, 도 12에 도시된 바와 같이, 스크라이빙 휠(81)이 기판(S)의 표면에 접촉된 상태에서, 제2 구동 모듈(74)이 더 작동함에 따라, 제2 단속 부재(752)가 제1 단속 부재(751)로부터 이격될 수 있다.
그리고, 제2 단속 부재(752)가 제1 단속 부재(751)로부터 이격된 상태에서, 지지 부재(71)가 프레임(40)을 따라 X축 방향으로 이동됨에 따라, 기판(S)의 표면에는 X축 방향으로 스크라이빙 라인이 형성된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스크라이빙 장치에 따르면, 스크라이빙 휠(81)을 통하여 기판(S)의 표면에 가해지는 가압력을 슬라이드 부재(83)의 자중보다 작은 가압력으로 조절할 수 있으므로, 두께가 작은 기판(S)을 손상시키지 않고 기판(S)의 표면에 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
50: 스크라이빙 헤드
61: 스크라이빙 휠
62: 스크라이빙 휠 홀더
63: 슬라이드 부재
64: 제1 구동부
65: 제2 구동부
66: 방향 변환부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 스크라이빙 휠을 유지하도록 구성되는 슬라이드 부재를 포함하는 가압 유닛; 및 상기 가압 유닛을 기판에 대하여 이동시키도록 구성되는 이동 유닛을 포함하고,
    상기 가압 유닛은, 상기 기판을 향하는 제1 방향으로 제1 구동력을 발생시키는 제1 구동부; 상기 제1 방향으로 제2 구동력을 발생시키는 제2 구동부; 및 상기 제2 구동력의 방향을 상기 제1 방향으로부터 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 변환하는 방향 변환부를 포함하고, 상기 슬라이드 부재의 자중 및 상기 제1 구동력의 합력과 상기 제2 구동력의 차이에 해당하는 가압력으로 상기 스크라이빙 휠을 상기 기판의 표면에 가압하여 상기 기판의 표면에 스크라이빙 라인을 형성하며,
    상기 방향 변환부는, 상기 슬라이드 부재와 연결되는 제1 부재; 상기 제2 구동부와 연결되는 제2 부재; 및 상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 서로 반대 방향으로 이동하도록 상기 제1 부재와 상기 제2 부재 사이에 연결되는 연결 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 부재, 상기 연결 부재 및 상기 제2 부재는 랙-피니언 연결 구조 또는 시소 연결 구조에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 사이에 위치된 회전축을 중심으로 회전되도록 구성되고,
    상기 회전축은 상기 제2 부재보다 상기 제1 부재에 가깝게 위치되는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 장치.
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