KR20060074209A

KR20060074209A - 기판의 절단장치 및 이를 이용한 기판의 절단방법

Info

Publication number: KR20060074209A
Application number: KR1020040112867A
Authority: KR
Inventors: 김정식
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-03
Also published as: US20060150788A1; CN1796064A; US7992482B2; JP2006182009A; KR101096733B1; CN100421891C

Abstract

본 발명은 생산성을 향상시키도록 한 기판의 절단장치 및 이를 이용한 기판의 절단방법에 관한 것으로서, 기판을 재치하여 이동시키는 제 1, 제 2 벨트 컨베이너와, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너 사이에 일정한 간격을 갖고 구성되어 상기 기판이 도달하면 절단 예정선을 따라 스크라이빙을 실시하는 스크라이브 수단과, 상기 기판에 스크라이빙을 할 때 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너의 사이에 상기 기판의 스크라이빙 방향과 동일한 방향으로 구성되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

벨트 컨베이너, 모 기판, 스크라이브, 기판 지지수단

Description

기판의 절단장치 및 이를 이용한 기판의 절단방법{cutting equipment of substrate and method for cutting of substrate using the same}

도 1은 일반적인 액정패널의 제조 공정을 도시한 흐름도

도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 의한 기판의 절단장치에서 모 기판을 단위 액정표시 패널별로 절단하는 순서를 설명하기 위한 기판의 평면도

도 3a는 종래 기술에 의한 기판의 절단장치를 나타낸 측면 구성도

도 3b는 종래 기술에 의한 기판의 절단장치를 나타낸 상면 구성도

도 4a는 본 발명에 의한 기판의 절단장치를 나타낸 측면 구성도

도 4b는 본 발명에 의한 기판의 절단장치를 나타낸 상면 구성도

도 5a 및 도 5e는 본 발명에 의한 기판의 절단장치에서 기판 지지수단의 여러 실시예를 나타낸 도면

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

200 : 모 기판 300 : 제 1 벨트 컨베이너

400 : 제 2 벨트 컨베이너 500 : 구동부

600 : 스크라이브 수단 700 : 기판 지지수단

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 기판의 절단을 용이하게 하도록 한 기판 절단장치 및 이를 이용한 기판 절단방법에 관한 것이다.

정보통신 분야의 급속한 발전으로 말미암아, 원하는 정보를 표시해 주는 디스플레이 산업의 중요성이 날로 증가하고 있으며, 현재까지 정보 디스플레이 장치 중 CRT(Cathode Ray Tube)는 다양한 색을 표시할 수 있고, 화면의 밝기도 우수하다는 장점 때문에 지금까지 꾸준한 인기를 누려왔다.

하지만, 대형, 휴대용, 고해상도 디스플레이에 대한 욕구 때문에 무게와 부피가 큰 CRT 대신에 평판 디스플레이(flat panel display) 개발이 절실히 요구되고 있다.

이러한 평판 디스플레이는 컴퓨터 모니터에서 항공기 및 우주선 등에 사용되는 디스플레이에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

현재 생산 혹은 개발된 평판 디스플레이는 액정표시장치(liquid crystal display : LCD), 전계 발광 디스플레이(electro luminescent display : LED), 전계 방출 디스플레이(field emission display : FED), 플라즈마 디스플레이(plasma display panel : PDP) 등이 있다.

상기와 같은 평판 디스플레이는 일반적으로 대규모 집적회로 등의 반도체 칩(chip)과 같이 취성기판 상에 다수 개를 매트릭스 모양으로 형성되어 기판을 각 소자 단위로 절단 분리하는 공정을 거쳐 제조된다.

그런데 글라스(glass), 실리콘(silicon), 세라믹(ceramic) 등의 취성기판의 절단분리에 사용되는 방법으로서는, 기판을 고속으로 회전하는 50~200㎛ 정도 두께의 다이아몬드 블레이드(diamond blade)에 의하여 절삭하고 기판에 절단용 홈을 형성하는 다이싱(dicing)과, 0.6~2㎜정도의 두께를 갖는 다이아몬드로 만든 스크라이빙 휠(scribing wheel)에 의하여 기판의 표면에 절단홈을 형성하여 기판의 두께 방향으로 크랙(crack)을 발생시키는 스크라이빙(scribing)의 2가지 방법이 대표적이다.

먼저, 상기 다이싱은 상기한 바와 같이 스크라이빙에 비하여 매우 얇은 블레이드를 이용하는 것이기 때문에, 표면에 박막이나 볼록부가 형성된 기판을 절단하는 데에도 적합하다.

그런데 다이싱에 있어서는, 블레이드가 절삭하고 있는 영역에서 마찰열이 발생하고, 절삭은 이 영역에 냉각수를 공급하면서 이루어지기 때문에 금속 전극층 및 금속 단자 등의 금속 부분을 포함하고 있는 평판 디스플레이에 있어서는 결코 바람직한 방법이라고는 할 수 없다.

즉, 다이싱에 의한 경우에는, 다이싱을 한 후에 냉각수의 제거에 완전을 기하는 것이 실제로는 어렵고, 냉각수의 제거가 불완전하여 잔류수분이 있으면 평판 디스플레이의 금속 부분에 부식이 발생할 우려가 있다. 또한, 다이싱은 스크라이빙에 비하여 절단시간이 길고 나아가서는 생산성이 좋지 않다는 문제도 있다.

이에 대하여 스크라이빙은 냉각수가 일체 불필요하기 때문에 다이싱에 의한 경우보다 제품의 수율이 좋고, 또한 절단 시간이 다이싱에 비하여 짧기 때문에 생산성에 있어서 우수하다는 이점을 가지고 있다.

도 1은 일반적인 액정패널의 제조 공정을 도시한 흐름도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 박막트랜지스터를 포함하는 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터를 포함하는 컬러필터 기판을 준비한다(S1).

여기서, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판은 박막을 증착하고 패터닝하는 과정을 여러 회 반복함으로써 형성되는데, 박막의 패터닝시 사용되는 마스크의 수가 공정 수를 대표하며, 현재 마스크 수를 감소시켜 제조 비용을 줄이기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

한편, 상기 컬러필터 기판은 화소 영역 이외의 부분에서 빛샘이 발생하는 것을 방지하기 위한 블랙 매트릭스와 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터 및 공통 전극을 순차적으로 형성함으로써 이루어진다. 컬러필터는 염색법, 인쇄법, 안료 분산법, 전착법 등에 의해 형성되는데, 현재 컬러 필터 형성에 사용되는 보편적인 방법은 안료 분산법이다.

이어, 각 기판에 액정 분자의 초기 배열 방향을 결정하기 위한 배향막을 형성한다(S2).

여기서, 상기 배향막의 형성은 고분자 박막을 도포하고 배향막을 일정한 방향으로 배열시키는 공정으로 이루어진다. 일반적으로 배향막에는 폴리이미드(polyimide) 계열의 유기물질이 주로 사용되고, 배향막을 배열시키는 방법으로는 러빙 방법이 이용된다.

또한, 상기 러빙 방법은 러빙포를 이용하여 배향막을 일정한 방향으로 문질러주는 것으로, 배향 처리가 용이하여 대량 생산에 적합하고, 배향이 안정하며 프 리틸트각(pretilt angle)의 제어가 용이한 장점이 있다.

한편, 최근에는 편광된 빛을 이용하여 배향하는 광배향 방법이 개발되어 사용되고 있다.

다음, 두 기판 중 어느 하나의 기판에 실 패턴(seal pattern)을 형성하는데(S3), 실 패턴은 화상이 표현되는 영역의 외곽에 위치하며, 액정 주입을 위한 갭을 형성하고 주입된 액정의 누설을 방지하는 역할을 한다.

여기서, 상기 실 패턴은 열경화성 수지를 일정한 패턴으로 형성함으로써 이루어지며, 실 패턴 형성 방법으로는 스크린 마스크(screen mask)를 이용한 스크린 인쇄법과 디스펜서를 이용한 실 디스펜서(dispenser)법이 있다.

현재 공정의 편의성이 큰 스크린 인쇄법이 주로 사용되고 있으나, 마스크와 배향막의 접촉에 의한 불량 유발과 기판의 크기가 커짐에 따라 스크린 마스크의 대응이 어려운 단점이 있어 점차 실 디스펜서법으로 변경이 이루어지고 있다.

이어, 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이의 간격을 정밀하고 균일하게 유지하기 위해, 두 기판 중 어느 하나의 기판에 일정한 크기의 스페이서를 산포한다(S4).

여기서, 상기 스페이서의 산포 방식은 알코올 등에 스페이서를 혼합하여 분사하는 습식 산포법과 스페이서만을 산포하는 건식 산포법으로 나눌 수 있으며, 건식 산포는 정전기를 이용하는 정전 산포법과 기체의 압력을 이용하는 제전 산포법으로 나뉘는데, 액정 표시 장치는 정전기에 취약한 구조를 가지므로 제전 산포법이 많이 사용된다.

다음, 액정 표시 장치의 두 기판 즉, 박막트랜지스터 어레이 기판과 컬러 필터 기판을 배치하고 실 패턴을 가압 경화하여 합착한다(S5). 이때, 각 기판의 배향막이 마주 대하며, 화소 전극과 컬러필터가 일대일 대응하도록 배치한다.

다음, 두 기판을 각각의 액정패널로 절단하여 분리한다(S6).

일반적으로 액정 표시 장치는 한 장의 기판 상에 하나의 액정 표시 장치가 될 액정패널을 다수 개 형성하고, 각 액정패널로 분리함으로써, 제조 효율을 향상시키고 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

여기서 상기 액정패널의 절단공정은 유리 기판 보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 스크라이빙 휠에 의하여 기판의 표면에 절단홈을 형성 또는 레이저 등을 조사하여 기판의 두께 방향으로 크랙을 발생시키는 스크라이브 공정으로 이루어진다.

이어, 두 기판의 배향막 사이에 액정을 주입한다(S7). 액정의 주입은 액정패널 내외의 압력차를 이용한 진공 주입법이 주로 이용된다. 여기서 액정패널 내부에 액정이 주입되었을 때, 액정 속의 미세한 공기 방울에 의해 액정패널 내부에서 기포가 형성되어 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 액정을 장시간 진공에 방치하여 기포를 제거하는 탈포 과정이 필요하다.

액정의 주입이 완료되면 액정패널의 주입구에서 액정이 흘러나오지 않도록 주입구를 봉합한다. 보통 디스펜서를 이용하여 주입구에 자외선 경화 수지를 도포한 후, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 주입구를 막아준다.

다음, 이러한 방법으로 형성된 액정패널의 외측에 각각 편광판을 부착한 후 구동회로를 연결하면 액정 표시 장치가 완성된다(S8).

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술에 의한 기판의 절단방법 및 기판 절단장치를 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 도 2f는 종래 기술에 의한 기판의 절단장치에서 모 기판을 단위 액정표시 패널별로 절단하는 순서를 설명하기 위한 기판의 평면도이다.

한편, 도 2a 내지 도 2f에서는 모 기판(1000 ×1200㎜)에 18.1″모델의 액정표시패널이 6개 배열되는 것을 도시하였다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 로더(loader)부의 테이블(table)(51)상에 합착된 모 기판(52)을 로딩(loading)한다.

여기서, 상기 합착된 모 기판(52)은 TFT 기판(52a)과 C/F 기판(52b)으로 이루어져 있다.

한편, 도면에서 위쪽은 테이블(51)위에 모 기판(52)이 로딩된 상태를 나타내고 있고, 아래쪽 도면을 테이블(51)위에 로딩된 모 기판(52)을 위쪽에서 바로 본 상태를 나타낸 것이다.

도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 모 기판(52) 중 TFT 기판(52a)이 상부로 위치하도록 상기 모 기판(52)을 반전한다.

이어, 상기 TFT 기판(52a)의 절단 예정선에 유리 기판보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 휠(wheel)(53)을 정렬하고, 상기 휠(53)을 회전 및 이동시키면서 상기 TFT 기판(52a)의 장축 또는 단축 방향(도면에서 화살표 방향)을 따라 소정깊이의 크랙을 형성한다.

도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 모 기판(52) 중 C/F 기판(52b)이 상부로 위 치하도록 반전하고, 상기 C/F 기판(52b)의 상부에 브레이크 바(break bar)(54)를 정렬한다.

이어, 상기 브레이크 바(54)에 소정의 압력을 가하여 상기 TFT 기판(52a)에 소정깊이로 형성된 크랙을 완전히 절단시켜 TFT 기판(52a)을 단위 액정패널로 분리한다.

도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 C/F 기판(52b)의 절단 예정선에 휠(53)을 정렬한다.

이어, 상기 휠(53)을 회전 및 이동시키면서 상기 C/F 기판(52b)의 장축 또는 단축 방향(도면에서 화살표 방향)을 따라 소정깊이의 크랙을 형성한다.

도 2e에 도시한 바와 같이, 상기 모 기판(52) 중 TFT 기판(52a)이 상부에 위치하도록 상기 모 기판(52)을 반전시키고, 상기 반전된 모 기판(52)의 TFT 기판(52a) 상측에 브레이크 바(break bar)(54)를 정렬하고, 상기 브레이크 바(54)에 소정의 압력을 가하여 상기 C/F 기판(52b)을 단위 액정패널로 분리한다.

한편, 상기 단위 액정패널로 분리된 후 불필요한 더미(dummy) 기판을 제거한다.

도 2f에 도시한 바와 같이, 상기 각 단위 액정패널로 분리된 기판들을 전면 흡착판(도시되지 않음)을 이용하여 한꺼번에 들어서 반송 및 분리하여 상기 기판들을 다음 공정을 위하여 옮겨지도록 언로딩(unloading)한다.

도 3a는 종래 기술에 의한 기판의 절단장치를 나타낸 측면 구성도이고, 도 3b는 종래 기술에 의한 기판의 절단장치를 나타낸 상면 구성도이다.

도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 일정한 간격을 갖고 배치되어 절단하고자 하는 모(mother) 기판(60)을 재치(裁治)하여 이동시키는 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(belt conveyor)(70,80)와, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(70,80)의 일측단에 구성되어 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(70,80)를 구동하는 서버 모터(servo motor)(90)와, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(70,80) 사이에 구성되어 상기 기판(60)의 절단 예정선을 따라 스크라이빙을 행하는 스크라이브 수단(100)을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(70,80)의 내부에는 일정한 간격을 갖고 Y축 방향으로 배열되는 다수의 컨베이너 서포트 빔(conveyor support beam)(71,81)과, 상기 각 컨베이너 서포트 빔(71,81)을 지지하도록 X축 방향으로 배열되는 다수의 빔 서포트 바 프레임(beam support bar frame)(72,82)이 구성되어 있다.

또한, 상기 스크라이브 수단(100)은 스크라이브 헤드(scribe head)(101)와, 상기 스크라이브 헤드(101)가 장착되는 가이드 바(guide bar)(102)와, 상기 가이드 바(102)의 양측을 지지하는 지지 바(103)와, 상기 지지 바(103)가 이동할 수 있도록 서로 평행하게 배치되는 가이드 레일(guide rail)(104)로 이루어져 있다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 기판의 절단장치를 이용하여 기판을 절단하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 제 1 벨트 컨베이너(70)에 재치된 기판(60)은 상기 서버 모터(90)에 의해 상기 제 1 벨트 컨베이너(70)가 구동되면서 일방향으로 이동하게 된 다.

이어, 상기 이동된 기판(60)의 절단 예정선이 상기 제 1 벨트 컨베이너(70)와 제 2 벨트 컨베이너(80) 사이에 위치(상기 기판(60)의 일측단이 상기 제 1 벨트 컨베이너(70)에 재치되고 타측단이 제 2 벨트 컨베이너(80)에 재치된 상태)하게 되면, 상기 스크라이브 헤드(101)가 동작하여 상기 기판(60)의 이동 방향과 수직한 방향으로 이동하면서 상기 기판(60)의 절단 예정선에 스크라이빙 공정을 실시한다.

그리고 상기 스크라이빙 공정이 완료된 기판(60)이 상기 제 1 벨트 컨베이너(70)에서 제 2 벨트 컨베이너(80)로 완전히 재치되면 일정 시간 후에 다시 새로운 기판을 재치하여 스크라이빙 공정을 수행하게 된다.

한편, 상기 스크라이빙 공정이 완료된 기판은 브레이크 공정을 거쳐 각 단위 액정 패널별로 분리되게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 기판의 절단장치 및 이를 이용한 기판의 절단방법에 있어서 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 스크라이빙 또는 가이드 레일 주행시 진동이 발생하며, 컨베이너 서포트 빔과 벨트 컨베이너 경우 탄성이 다른 지지물에 비하여 높으며, 이에 진동을 가장 쉽게 받는 물질로 되어 있다.

따라서 진동이 발생할 경우 기판에 진동이 전달되어 스크라이브 완료 도중에 기판이 미리 분리되어 다음 기판의 스크라이브 공정을 원활하게 진행하지 못하게 된다.

그 원인은 일반적인 방식 테이블(table) 지지에 의한 경우 테이블 진공 흡착에 따른 기판 고정과 지지기반의 안정상태 그리고 헤드축에 따른 일정 데미지(damage) 깊이를 유지하는 반면에, 종래 기술에서는 X축 스크라이브의 경우 Y축으로 배열된 컨베이너 서포트 빔에 의해 스크라이브 데미지는 벨트 간격 및 흔들림에 의해 일정깊이로 이루어지지 않고 각 위치별 벨트 컨베이너의 평탄도에 따라 데미지 깊이가 달라져서 많은 데미지를 받은 곳은 쉽게 스크라이브 도중에 먼저 분리가 된다.

그리고 진동에 따라 컨베이너 서포트 빔 및 빔 서포트 바 프레임의 변형으로 전체적으로 컨베이너 레벨링(conveyor leveling)이 시간에 따라 틀어진다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 벨트 컨베이너 및 컨베이너 서포트 빔의 진동에 의해 스크라이빙 공정의 오류를 방지하여 생산성을 향상시키도록 한 기판의 절단장치 및 이를 이용한 기판의 절단방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기판의 절단장치는 기판을 재치하여 이동시키는 제 1, 제 2 벨트 컨베이너와, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너 사이에 일정한 간격을 갖고 구성되어 상기 기판이 도달하면 절단 예정선을 따라 스크라이빙을 실시하는 스크라이브 수단과, 상기 기판에 스크라이빙을 할 때 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너의 사이에 상기 기판의 스크라이빙 방향과 동일한 방향으로 구성되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지수단을 포함하여 구성됨을 특징으 로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기판의 절단방법은 제 1 벨트 컨베이너에 기판을 재치하는 단계와, 상기 제 1 벨트 컨베이너를 동작하여 상기 기판을 이동시키는 단계와, 상기 이동하는 기판의 일측단이 상기 제 1 벨트 컨베이너에 재치되고 상기 기판의 타측단이 상기 제 1 벨트 컨베이너와 일정한 간격으로 이격된 제 2 벨트 컨베이너에 재치될 때 상기 제 1 벨트 컨베이너의 일측에 구비된 기판 지지대를 상기 기판의 하부에 정렬하는 단계와, 상기 기판 지지대가 정렬된 상태에서 상기 기판의 절단 예정선을 따라 스크라이빙 공정을 실시하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 기판의 절단장치 및 이를 이용한 기판의 절단방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4a는 본 발명에 의한 기판의 절단장치를 나타낸 측면 구성도이고, 도 4b는 본 발명에 의한 기판의 절단장치를 나타낸 상면 구성도이다.

도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 일정한 간격을 갖고 배치되어 절단하고자 하는 모(mother) 기판(200)을 재치(裁治)하여 이동시키는 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(belt conveyor)(300,400)와, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400)의 일측단에 구성되어 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400)를 구동하는 구동부(500)와, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400) 사이에 일정한 간격을 갖고 구성되어 상기 모 기판(100)이 도달하면 절단 예정선을 따라 스크라이빙을 실시하는 스크라이브 수단(600)과, 상기 모 기판(200의 절단 예정선을 따라 스크라이빙을 할 때 상 기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400)의 사이에 상기 모 기판(200)의 스크라이빙 방향과 동일한 방향으로 구성되어 상기 모 기판(200)을 지지하는 기판 지지수단(700)을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400)의 내부에는 일정한 간격을 갖고 Y축 방향으로 배열되는 다수의 컨베이너 서포트 빔(conveyor support beam)(310,410)과, 상기 각 컨베이너 서포트 빔(310,410)을 지지하도록 X축 방향으로 배열되는 다수의 빔 서포트 바 프레임(beam support bar frame)(320,420)이 구성되어 있다.

한편, 상기 각 컨베이너 서포트 빔(310,410)은 약 15㎝정도씩 이격되어 있다.

또한, 상기 스크라이브 수단(600)은 스크라이브 헤드(scribe head)(610)와, 상기 스크라이브 헤드(610)가 장착되는 가이드 바(guide bar)(620)와, 상기 가이드 바(620)의 양측을 지지하는 지지 바(630)와, 상기 지지 바(630)가 이동할 수 있도록 서로 평행하게 배치되는 가이드 레일(guide rail)(640)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400)의 간격은 약 15㎝를 가지고 있고, 상기 제 1 벨트 컨베이너(300)와 스크라이브 헤드(610)는 약 7㎝정도 이격되어 있다.

또한, 상기 기판 지지수단(700)은 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400)의 내부에 구성되는 컨베이너 서포트 빔(310,410)과 수직한 방향으로 배치되어 스크라이빙 공정 또는 가이드 레일(640)을 통해 이동할 때 진동에 의한 모 기판(200) 을 지지함과 동시에 상기 일정한 간격을 갖고 배치되는 다수의 컨베이너 서포트 빔(310,410)에 의해 스크라이빙의 오류를 방지할 수 있다.

또한, 상기 기판 지지수단(700)은 봉 또는 리프트 핀, 핑거 타입, 판 등의 다양한 형태 중에서 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.

여기서, 상기 봉은 롤러 형태로 회전이 가능한 것을 구성해도 좋다.

또한, 상기 기판 지지수단(700)은 상하로 이동이 가능하도록 구성하여 상기 모 기판(200)이 절단위치에 도달할 때 위로 상승하여 상기 스크라이빙 공정시에 모 모 기판(200)을 지지하고 스크라이빙 공정이 완료되면 다시 하강한다.

또한, 상기 스크라이브 수단(600) 또는 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400)의 소정 부분에 센서(도시되지 않음)를 부착하여 상기 모 기판(200)의 절단 예정선이 도달하면 이를 감지하여 스크라이브 수단(600)을 제어하거나 상기 기판 지지수단(700)을 제어하여 효과적으로 스크라이빙 공정이 수행할 수 있도록 한다.

또한, 상기 구동부(500)는 액츄에이터나 스텝 모터, 서버 모터 등과 같은 각종 구동수단 중 적어도 어느 하나로 구성된다.

또한, 상기 스크라이브 수단(600)은 스크라이브 하는 커터 휠 팁(cutter wheel tip)과 그 기판을 스크라이브 하는 레이저 빔(laser beam)을 출력하는 레이저 발진기의 어느 하나를 사용할 수 있다.

여기서, 상기 커터 휠 팁은 다이아몬드 재질로 이루어져 있고, 상기 레이저빔은 CO₂ 레이저, YAG 레이저, 펨토초 레이저 중에서 어느 하나를 사용할 수 있다.

또한, 상기 스크라이브 수단(600)은 두 개로 구성하여 상기 모 기판(200)의 상부 및 하부에 동시에 스크라이빙 공정을 수행할 수도 있다.

또한, 상기 모 기판(200)을 스크라이빙할 때 상기 스크라이빙 상황을 작업자가 확인할 수 있도록 CCD 카메라(도시되지 않음) 등을 이용하여 모니터링할 수도 있다.

도 5a 및 도 5e는 본 발명에 의한 기판의 절단장치에서 기판 지지수단의 여러 실시예를 나타낸 도면이다.

도 5a 및 도 5b에서와 같이, 기판 지지수단(700) 중 리프트 핀은 승강축(710) 및 받침부(720)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 받침부(720)는 흡착 수단이 구비되어 기판을 흡착 고정할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 기판 지지수단(700)은 받침부(720)에 의해 스크라이빙 공정시에 모 기판을 지지하도록 하고, 상기 승강축(710)을 선택적으로 제어하여 상승과 하강을 하도록 하고 있다.

도 5c에서와 같이, 기판 지지수단(700)은 핑거 타입으로 구성하고 있다.

즉, 도 4a 및 도 4b의 일정한 간격을 갖고 배치되는 컨베이너 서포트 빔(310,410) 사이에 대응되게 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400)와 일정한 간격을 갖도록 핑거 타입의 기판 지지수단(700)을 구성한다.

여기서, 상기 핑거 타입의 기판 지지수단(700)은 이동된 기판을 흡착 고정할 수 있도록 흡착 수단을 구비하고 있다.

또한, 도 5d에서와 같이, 기판 지지수단(700)을 봉 타입으로 구성할 수도 있고, 도 5e에서와 같이, 판(plate) 타입으로 구성할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 기판의 절단장치를 이용한 기판의 절단방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 제 1 벨트 컨베이너(300)에 절단하고 하는 모 기판(200)을 재치하고, 상기 구동부(500)를 통해 상기 제 1 벨트 컨베이너(300)를 동작하여 상기 모 기판(200)을 일방향으로 이동시킨다.

이어, 상기 이동하는 모 기판(200)의 일측단이 상기 제 1 벨트 컨베이너(300)에 재치되고 상기 모 기판(200)의 타측단이 상기 제 1 벨트 컨베이너(300)와 일정한 간격으로 이격된 제 2 벨트 컨베이너(400)에 재치될 때 상기 제 1 벨트 컨베이너(300)의 일측에 일정한 간격을 갖고 구비된 기판 지지수단(700)을 상기 모 기판(200)의 하부에 위치하도록 정렬한다.

그리고 상기 기판 지지수단(700)이 정렬된 상태에서 상기 모 기판(200)의 절단 예정선을 따라 스크라이브 수단(600)의 스크라이브 헤드(710)를 이용하여 스크라이빙 공정을 실시한다.

여기서, 상기 스크라이빙 공정시에 작업자가 작업 환경 등을 확인할 수 있도록 상기 스크라이브 수단(600)의 소정부분에 장착된 CCD 카메라를 통해 촬영하여 확인할 수가 있다.

또한, 상기 스크라이빙 공정시에 상기 기판 지지수단(700)은 스크라이브 수단(600) 또는 제 1, 제 2 벨트 컨베이너(300,400)에 장착된 감지 센서를 통해 모 기판(200)의 절단 예정선이 소정위치에 도달하면 자동적으로 기판 지지수단(700)이 상기 모 기판(200)의 하부에 위치하도록 제어한다.

여기서, 상기 브레이크 공정은 상기 스크라이빙 공정에 의해 소정깊이로 크랙이 형성된 기판에 핫 스팀(hot steam)을 주어 상기 크랙을 성장시키어 실시하거나, 롤러(roller) 등과 같은 기구를 이용하여 크랙이 형성된 기판에 소정의 압력을 가하여 실시한다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 기판의 절단장치 및 이를 이용한 기판의 절단방법은 다음과 같은 효과가 있다.

즉, 스크라이빙 공정 또는 가이드 레일을 통해 이동시 진동이 발생하더라도 스크라이빙 공정시에 스크라이빙 방향으로 기판 지지수단을 구비함으로써 스크라이빙 오류를 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims

기판을 재치하여 이동시키는 제 1, 제 2 벨트 컨베이너와,

상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너 사이에 일정한 간격을 갖고 구성되어 상기 기판이 도달하면 절단 예정선을 따라 스크라이빙을 실시하는 스크라이브 수단과,

상기 기판에 스크라이빙을 할 때 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너의 사이에 상기 기판의 스크라이빙 방향과 동일한 방향으로 구성되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스크라이빙 수단은 커터 휠 팁 또는 레이저인 것을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 2 항에 있어서, 상기 레이저는 CO₂ 레이저, YAG 레이저, 펨토초 레이저 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기판 지지수단은 봉 또는 판 형태인 것을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 4 항에 있어서, 상기 봉은 회전 가능한 롤러인 것을 특징으로 하는 기판 의 절단장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기판 지지수단은 상하 이동이 가능한 리프트 핀으로 구성하는 것을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 6 항에 있어서, 상기 리프트 핀은 승강축과 받침대로 이루어짐을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스크라이브 수단의 소정부분에 구성되는 CCD 카메라를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너의 일측단에 구성되어 상기 제 1, 제 2 벨트 컨베이너를 구동하는 구동부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 9 항에 있어서, 상기 구동부는 액츄에이터나 스텝 모터, 서버 모터 등과 같은 각종 구동수단 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스크라이브 수단 또는 제 1, 제 2 벨트 컨베이너의 소정 부분에 구성되는 감지센서를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기판 지지수단은 상기 기판을 흡착 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 기판의 절단장치.
제 1 벨트 컨베이너에 기판을 재치하는 단계;

상기 제 1 벨트 컨베이너를 동작하여 상기 기판을 이동시키는 단계;

상기 이동하는 기판의 일측단이 상기 제 1 벨트 컨베이너에 재치되고 상기 기판의 타측단이 상기 제 1 벨트 컨베이너와 일정한 간격으로 이격된 제 2 벨트 컨베이너에 재치될 때 상기 제 1 벨트 컨베이너의 일측에 구비된 기판 지지대를 상기 기판의 하부에 정렬하는 단계;

상기 기판 지지대가 정렬된 상태에서 상기 기판의 절단 예정선을 따라 스크라이빙 공정을 실시하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 기판의 절단방법.
제 13 항에 있어서, 상기 스크라이빙 공정은 커터 휠 팁 또는 레이저를 사용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 기판의 절단방법.
제 14 항에 있어서, 상기 레이저는 CO₂ 레이저, YAG 레이저, 펨토초 레이저 중에서 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 기판의 절단방법.