KR20070085666A - 기판의 청소 장치 및 청소 방법 - Google Patents

기판의 청소 장치 및 청소 방법 Download PDF

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KR20070085666A
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시게루 사카타
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시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤
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Abstract

기판의 적어도 대향하는 한쌍의 측변의 상면 및 하면을 청소하는 청소 장치로서, 기판의 한쪽 측변의 상면 및 하면을 청소하는 제1 청소 유닛(100A)과, 제1 청소 유닛과 대향하여 배치되고, 기판의 한쪽 측변에 대향하는 다른 쪽 측변을 한쪽 측변과 동시에 청소하는 제2 청소 유닛(100B)과, 대향하는 제1 청소 유닛과 제2 청소 유닛 사이를 이들 청소 유닛의 대향 방향과 교차하는 방향을 따라 기판을 반송하는 탑재 테이블(104)을 구비한다.
기판, 청소 장치, 청소 유닛, 탑재 테이블,

Description

기판의 청소 장치 및 청소 방법{SUBSTRATE CLEANING DEVICE AND CLEANING METHOD}
본 발명은 예를 들면, 액정 패널 등의 기판에 형성된 전극을 청소하기 위한 청소 장치 및 청소 방법에 관한 것이다.
액정 패널이나 플라즈마 디스플레이 패널 등의 기판은, 그 기판의 측변부에 전극이 설치되고, 이 전극 상에 TCP(Tape Carrier Package)나 IC 칩 등의 전자 부품을 압착 장치에 의해 가압 가열하여 접속한다.
상기 전극과 전자 부품은, 통상, 이방성 도전 부재를 통하여 전기적으로 접속된다. 그러므로, 접속 부분에 있어서, 전기적으로 양호한 도통 상태를 얻기 위해서는, 상기 전극면이 먼지의 부착 등에 의해 오염되지 않는 것이 필요하다.
상기 전극은 통상, 기판의 상면에 형성되어 있다. 그러나, 그 전극에 전자 부품을 압착할 때, 기판의 하면에 먼지가 부착되어 있으면, 장착시에 기판이 손상될 우려가 있다. 따라서, 기판의 전극면에 이방성 도전 부재를 접착하기 전에, 그 전극면을 청소 장치에 의해 청소하는 것이 행해지고 있다.
상기 청소 장치는, 기판을 소정 방향을 따라 반송하는 테이블을 가지고, 이 테이블의 상부에는 공급 릴과 권취 릴에 장착되는, 테이프형의 청소 부재가 설치되 어 있다. 이 청소 부재에는 노즐로부터 알코올 등의 휘발성의 용제를 적하(滴下)시켜 스며들게 하여 이 용제가 스며든 부분을 소정 위치까지 이동시키고, 반송되는 기판의 둘레부의 전극면에 소정의 압력으로 접촉시킴으로써, 상기 전극면을 청소하도록 하고 있다.
상기 기판이 고정밀용의 액정 패널이나 플라즈마 디스플레이 패널의 경우, 기판에는 2개의 변(邊)만아니고, 3개의 변이나 4개의 변에 전극이 형성되는 경우가 있다. 이와 같은 기판을 청소하는 경우, 종래는 상기 청소 장치에 의해 상기 기판의 한 변을 청소했으면, 기판이 탑재된 테이블을 90도씩 차례로 회전시킴으로써, 상기 기판의 나머지 변을 청소하는 것이 행해지고 있었다.
이와 같은 종래의 청소 장치는 다음 특허 문헌에 개시되어 있다.
특허 문헌 : 일본국 특개 2003-53281호 공보
예를 들면, 기판의 4개의 변에 전극이 형성되어 있는 경우, 이 기판을 종래의 청소 장치로 청소하는 데는 청소 작업을 4회 반복하지 않으면 안되도록 되어 있었다. 즉, 기판의 한 변을 청소했으면, 이 기판을 90도 회전시켜 상기 한 변과 인접하는 변을 청소하는 작업을 청소하는 변의 수에 따라 반복하도록 하고 있었다.
그러므로, 기판을 청소하기 위해 필요한 택트 타임이 길어지므로, 생산성의 저하를 초래하는 한 요인으로 되어 있었다.
또, 기판의 일측변만을 청소하면, 청소시에 청소 부재와의 마찰 저항에 의해 기판에 회전 모멘트가 발생하고, 기판이 회전 방향으로 어긋나는 경우가 있다. 그 경우, 청소 부재가 기판의 일측변으로부터 벗어나 그 측변을 확실하게 청소할 수 없게 되는 경우가 있다.
본 발명은, 기판의 복수개의 측변을 청소하는 경우에, 종래에 비해 택트 타임을 단축할 수 있고, 또한 기판에 회전 모멘트가 발생하여 회전 방향으로 어긋나는 것이 없도록 한 기판의 청소 장치 및 청소 방법을 제공하는 것에 있다.
즉, 본 발명은, 기판의 적어도 대향하는 한쌍의 측변의 상면 및 하면을 청소하는 청소 장치로서,
상기 기판의 한쪽 측변의 상면 및 하면을 청소하는 제1 청소 유닛과,
이 제1 청소 유닛과 대향하여 배치되고 상기 기판의 상기 한쪽 측변에 대향하는 다른 쪽 측변을 상기 한쪽 측변과 동시에 청소하는 제2 청소 유닛과,
대향하는 제1 청소 유닛과 제2 청소 유닛 사이를 이들 청소 유닛의 대향 방향과 교차하는 방향을 따라 상기 기판을 반송(搬送)하는 반송 수단
을 구비한 것을 특징으로 하는 기판의 청소 장치에 있다.
본 발명은, 기판의 적어도 대향하는 한쌍의 측변의 상면 및 하면을 청소하는 청소 방법으로서,
상기 기판을 소정 방향으로 반송하는 공정과,
반송되는 상기 기판의 반송 방향과 교차하는 방향에 위치하는 한쪽 측변과 이 한쪽 측변에 대향하는 다른 쪽 측변을 동시에 청소하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 청소 방법에 있다.
도 1은 본 발명의 청소 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 한쌍의 청소 유닛 중 한쪽의 청소 유닛의 앞면을 나타낸 측면도이다.
도 3은 청소 유닛의 앞면에 설치된 상부 청소부와 하부 청소부를 나타낸 확대도이다.
도 4는 4개의 측변에 전극이 형성된 기판의 평면도이다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 나타낸 청소 장치의 정면도, 도 2는 측면도로서, 이 청소 장치는 베이스(101)를 구비하고 있다. 이 베이스(101) 상의 폭 방향 일단부에는 제1 청소 유닛(100A), 타단부 상면에는 제2 청소 유닛(100B)이 각각 상기 베이스(101)의 폭 방향인, 동 도면에 화살표 X로 나타낸 방향을 따라 이동 가능하게 설치되어 있다.
상기 베이스(101)의 폭 방향 일단에는 상기 제1 청소 유닛(100A)을 X방향으로 구동하는 제1 X구동원(102a)이 설치되고, 타단에는 상기 제2 청소 유닛(100B)을 X방향으로 구동하는 제2 X구동원(102b)이 설치되어 있다. 따라서, 제1 청소 유닛(100A, 100B)은 서로의 대향 간격을 조정할 수 있도록 되어 있다. 상기 제1 X구동원(102a), 제2 X구동원(102b)은 한쌍의 청소 유닛(100A, 100B)의 X방향에 따른 간격을 조정하는 간격 조정 수단을 구성하고 있다.
상기 베이스(101) 상의 상기 제1 청소 유닛(100A)과, 제2 청소 유닛(100B) 사이의 부분에는 지지체(103)가 상기 X방향과 교차하는 Y방향을 따라 설치되어 있 다. 이 지지체(103)의 상면에는 지지체(103)의 길이 방향, 즉 Y방향을 따라 이동 가능하게 탑재 테이블(104)이 설치되어 있다. 이 탑재 테이블(104)은 상기 지지체(103)의 길이 방향 일단에 설치된 Y구동원(105)에 의해 Y방향을 따라 구동되도록 되어 있다.
상기 탑재 테이블(104)의 상면에는 액정 패널이나 플라즈마 디스플레이 패널 등의 기판 W의 하면을 흡착지지하는 지지부(106)가 설치되어 있다. 이 지지부(106)는 도시하지 않은 θ구동원에 의해 회전 방향으로 구동되도록 되어 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 기판 W는 직사각형으로서, 이 실시예에서는 4개의 측변 W1~W4의 상면에 각각 복수개의 전극(107)이 소정 간격으로 설치되어 있다. 그리고, 기판 W는 상기 지지부(106)에 비해 충분히 큰 직사각형으로서, 그 주변부를 지지부(106)의 외주면으로부터 돌출시켜 지지된다.
다음에, 상기 제1 청소 유닛(100A)과 제2 청소 유닛(100B)에 대하여 설명한다. 제1, 제2 청소 유닛(100A, 100B)은 같은 구성이므로, 그 중 한쪽에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 즉, 이 청소 유닛(100A, 100B)은 본체(1)를 구비하고 있다.
이 본체(1)의 앞면에는, 상기 지지부(106)에 지지된 기판 W의 1개의 측변 상면에 대향 위치하는 상부 청소부(11)와, 하면에 대향 위치하는 하부 청소부(12)가 설치되어 있다. 각 청소부(11, 12)는 상하 대칭으로 설치된 공급 릴(13a, 13b)과, 권취릴(14a, 14b)을 가진다. 각 공급 릴(13a, 13b)에는 내마모성이 우수한 부드러운 테이프형의 천으로 이루어지는 청소 부재(15)가 권취되어 있다. 각 청소 부 재(15)는 각각 제1 내지 제3 중계 롤러(16a)~(16c)와, 1개의 권취 롤러(17)를 통하여 각 권취 릴(14a, 14b)에 권취되도록 되어 있다.
상기 공급 릴(13a, 13b)과 권취릴(14a, 14b)에는 각각 청소 부재(15)에 적당한 장력을 부여하는 모터(18a, 18b) 및 (19a, 19b)가 연결되고, 상기 권취 롤러(17)에는, 이 권취 롤러(17)를 구동시키기 위한 구동 모터(21a, 21b)가 연결되어 있다.
따라서, 상부 청소부(11)와 하부 청소부(12)와의 청소 부재(15)는, 구동 모터(21a, 21b)가 작동함으로써, 공급 릴(13a, 13b)로부터 권취릴(14a, 14b)에 권취되도록 되어 있다.
그리고, 각 모터는 본체(1)의 내부에 설치되고, 각 롤러 및 릴은 본체(1)의 앞면에 회전 가능하게 설치되어 있다.
상기 제2 중계 롤러(16b)와 제3 중계 롤러(16c) 사이에는 가압 롤러(22a, 22b)가 설치되어 있다. 각 가압 롤러(22a, 22b)는 상하 실린더(23a, 23b)에 의해 기판 W의 판면에 대하여 접근 및 이간되는 방향으로 구동되도록 되어 있다. 그에 따라 도 3에 나타낸 바와 같이 각 가압 롤러(22a, 22b)는 지지부(106)에 의해 위치 결정 유지된 기판 W의 측변에 대하여, 청소 부재(15)를 상방향 및 하방향으로부터 소정의 압력으로 가압하게 된다.
청소 부재(15)의 제1 중계 롤러(16a)와 제2 중계 롤러(16b) 사이의 부분에는 각각 상부 노즐(24a)과 하부 노즐(24b)이 선단을 아래쪽으로 향해 배치되어 있다. 각 노즐(24a, 24b)은 알코올 등의 용제가 수용된 용기(25)에 공급 튜브(26)를 통하 여 접속되어 있다. 이 공급 튜브(26)의 중도부에는 펌프(27)가 설치되어 있다. 이 펌프(27)는 상기 튜브(26)의 중도부를 회전하는 롤러에 의해 간헐적으로 소정 방향을 따라 압축하도록 되어 있고, 그에 따라 상기 용기(25)의 용제를 상기 각 노즐(24a, 24b)로부터 적하시키도록 되어 있다.
용제는 상기 상부 노즐(24a)과 하부 노즐(24b)로부터 청소 부재(15)를 향해 적하된다. 그에 따라 각 노즐(24a, 24b)로부터 적하된 용제는 각각 청소 부재(15)에 스며들게 된다. 다음에, 구동 모터(21a, 21b)가 구동되고, 청소 부재(15)의 용제가 적하된 부분이 가압 롤러(22a, 22b)와의 사이에 위치 결정된다. 그에 따라 상기 청소 부재(15)에 의해 기판 W의 측변을 청소할 수 있다.
그리고, 상기 본체(1)의 상부에는 제어 장치(29)가 설치되어 있다. 이 제어 장치(29)는 상기 제1, 제2 X구동원(102a, 102b)이나 Y구동원(105)의 구동을 제어한다.
상기 탑재 테이블(104)의 지지부(106)에 지지된 기판 W는 도 2 및 도 3에 화살표 Y로 나타낸 방향으로 반송된다. 상부 청소부(11)의 상기 기판 W의 반송 방향 상류측에는 그 기판 W의 측변부에 대향하여 흡인 수단을 구성하는 흡인 덕트(31)가 배치되어 있다. 이 흡인 덕트(31)는 도시하지 않은 흡인 펌프에 접속되어 있다. 그에 따라 기판 W의 측변의 상면에 설치된 전극(107)이 상부 청소부(11)에 의해 청소되기 전에, 그 측변부에 부착된 먼지를 상기 흡인 덕트(31)에 의해 흡인 제거 가능하도록 되어 있다.
그리고, 기판 W 하면의 측변부에 부착된 먼지는 대부분 낙하하지만, 흡인 덕 트(31)를 하부 청소부(12)의 상류측에도 설치하고, 측변부의 하면에 부착 잔류한 먼지를 흡인 제거하도록 해도 된다.
다음에, 상기 구성의 청소 장치에 의해 기판 W를 청소하는 공정을 설명한다.
먼저, 제1 청소 유닛(100A)과 제2 청소 유닛(100B)을 제1 X구동원(102a)과 제2 X구동원(102b)에 의해 X방향으로 구동하고, 이들 청소 유닛(100A, 100B)의 앞면에 설치된 각 상하 청소부(11, 12)의 가압 롤러(22a, 22b)의 간격이 도 4에 B로 나타낸 상기 기판 W의 한쪽의 폭치수와 대략 같아지도록 설정한다.
즉, 기판 W를 지지한 지지부(106)를 중심으로 하여 제1 청소 유닛(100A)과 제2 청소 유닛(100B)을 기판 W의 폭치수 B에 따라 대칭으로 위치결정한다.
다음에, Y구동원(105)을 작동시켜 탑재 테이블(104)을 Y방향, 즉 기판 W가 도 2 및 도 3에 화살표 Y로 나타낸 방향으로 진행하도록 구동한다. 그와 동시에, 각 청소 유닛(100A, 100B)의 상부 청소부(11)와 하부 청소부(12)와의 상하 실린더(23a, 23b)를 작동시켜, 각 한쌍의 가압 롤러(22a, 22b)를 접근하는 방향으로 구동한다.
Y방향으로 반송되는 기판 W는, 대향하는 한쌍의 측변 W1, W2의 상면과 하면이 가압 롤러(22a, 22b)에 대향하는 위치에 도달하기 전에, 그 상면은 흡인 덕트(31)의 하방을 통과한다. 그에 따라 기판 W의 양쪽 변 W1, W2에 먼지가 부착되고, 그 먼지는 상기 흡인 덕트(31)에 의해 흡인 제거되게 된다.
흡인 덕트(31)의 하방을 통과한 기판 W의 대향하는 한쌍의 측변 W1, W2의 상면과 하면은 청소 부재(15)의 가압 롤러(22a, 22b)에 의해 가압된 부분에서 마찰된 다. 청소 부재(15)에는 용제가 공급되고 있기 때문에, 그 용제에 의해 기판 W의 한쌍의 측변 W1, W2의 상면과 하면이 청소되게 된다. 상면에는 전극(107)이 설치되어 있으므로, 그 전극(107)이 청소되고, 하면에는 전극(107)이 설치되어 있지 않으므로, 기판 W의 한쌍의 측변 W1, W2의 하면에 부착되어 있는 먼지 등이 청소 제거되게 된다.
이와 같이, 기판 W의 대향하는 한쌍의 측변 W1, W2를 동시에 청소하면, 한쪽 측변 W1을 청소 부재(15)가 마찰함으로써 발생하는 회전 모멘트와, 다른 쪽 측변 W2를 청소 부재(15)가 마찰함으로써 발생하는 회전 모멘트가 상쇄된다.
그러므로, 탑재 테이블(104)의 지지부(106)에 지지된 기판 W가 회전 방향으로 어긋나 움직이는 것이 방지되므로, 이 기판 W의 대향하는 한쌍의 측변 W1, W2를 전체 길이에 걸쳐서 확실하게 청소할 수 있다.
이같이 하여, 기판 W의 한쌍의 측변 W1, W2를 청소했다면, 한쌍의 청소 유닛(100A, 100B)을 X방향의 간격이 넓어지는 방향으로 구동한 후, 탑재 테이블(104Y) 방향으로 후퇴시킨다. 그 다음에, 지지부(106)를 90도 회전시켜 기판 W의 나머지의 대향하는 한쌍의 측변 W3, W4를 기판 W의 반송 방향인 Y방향을 따르도록 위치결정한다.
그 다음에, 한쌍의 청소 유닛(100A, 100B)의 앞면에 설치된 각 상하 청소부(11, 12)의 가압 롤러(22a, 22b)의 간격이 상기 기판 W의 도 4에 A로 나타낸 폭치수와 대략 같아지도록 설정한다.
그리고, Y구동원(105)을 작동시켜 탑재 테이블(104)을 Y방향으로 전진시키 면, 기판 W의 한쌍의 측변 W3, W4의 상면에 부착되는 먼지가 흡인 덕트(31)에 의해 흡인 제압된 후, 상기 측변 W3, W4의 상면 및 하면이 청소 부재(15)에 의해 청소된다.
기판 W의 한쌍의 측변 W3, W4를 청소하는 경우도, 기판 W가 회전 방향으로 어긋나지 않으므로, 한쌍의 측변 W3, W4를 전체 길이에 걸쳐 확실하게 청소할 수 있다.
또한, 기판 W의 4개의 측변 W1~W4를 2회의 청소 공정으로 청소할 수 있으므로, 1변씩 청소하는 경우에 비해 절반의 택트 타임에 청소할 수 있다.
상기 일실시예에서는 기판의 4개의 변에 전극이 형성되어 있는 경우에 대하여 설명하였으나, 예를 들면, 3개의 측변에 전극이 형성되어 있는 경우라도 되고, 요점은 4개 측변 중, 적어도 대향하는 한쌍의 측변에 전극이 형성되어 있는 경우이면, 본 발명의 청소 장치에 의해 2개의 측변을 동시에 청소하는 것이 가능해지기 때문에, 기판을 회전 방향으로 어긋나는 일 없이 한쌍의 측변을 확실하게, 또한 능률적으로 청소하는 것이 가능해진다.
기판의 3개의 측변에 전극이 형성되어 있는 경우, 대향하는 한쌍의 측변을 동시에 청소한 후, 전극이 설치된 나머지의 1개의 측변만을 청소하도록 해도 되지만, 전극이 설치된 측변과 전극이 설치되어 있지 않은 측변을 함께 청소해도 된다. 그러면, 전극이 설치된 측변만아니고, 전극이 설치되어 있지 않은 측변의 상면 및 하면도 청소할 수 있는 외에, 청소시에 기판이 회전 방향으로 어긋나는 것을 방지할 수도 있다.
또, 기판의 측변에는 전극이 상면에 설치되어 있는 경우뿐아니라, 1개의 측변에는 상면에서, 그 측변과 대향하는 측변이나 인접하는 측변에는 하면에 전극이 설치되어 있는 것도 있고, 또한 전극이 상하 양면에 설치되어 있는 것도 있으므로, 그와 같은 경우라도 본 발명을 적용할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명에 의하면, 기판의 대향하는 한쌍의 측변을 동시에 청소하기 위하여, 일측변씩 청소하는 경우에 비해 택트 타임을 단축할 수 있을 뿐아니라, 청소시에 기판이 회전 방향으로 움직이지 않으므로, 각 측변을 확실하게 청소하는 것이 가능해진다.

Claims (4)

  1. 기판의 적어도 대향하는 한쌍의 측변의 상면 및 하면을 청소하는 청소 장치로서,
    상기 기판의 한쪽 측변의 상면 및 하면을 청소하는 제1 청소 유닛과,
    상기 제1 청소 유닛과 대향하여 배치되고, 상기 기판의 상기 한쪽 측변에 대향하는 다른 쪽 측변을 상기 한쪽 측변과 동시에 청소하는 제2 청소 유닛과,
    대향하는 제1 청소 유닛과 제2 청소 유닛 사이를 이들 청소 유닛의 대향 방향과 교차하는 방향을 따라 상기 기판을 반송(搬送)하는 반송 수단
    을 구비한 기판의 청소 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 청소 유닛의 상기 기판의 반송 방향 상류측에는, 상기 기판의 측변을 청소하기 전에 그 측변부에 부착된 먼지를 흡인 제거하는 흡인 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 청소 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    청소하는 기판의 폭치수에 따라 상기 제1 청소 유닛과 제2 청소 유닛의 대향 간격을 조정하는 간격 조정 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 청소 장치.
  4. 기판의 적어도 대향하는 한쌍의 측변의 상면 및 하면을 청소하는 청소 방법으로서,
    상기 기판을 소정 방향으로 반송하는 공정과,
    반송되는 상기 기판의 반송 방향과 교차하는 방향에 위치하는 한쪽 측변과 이 한쪽 측변에 대향하는 다른 쪽 측변을 동시에 청소하는 공정
    을 포함하는 기판의 청소 방법.
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