KR20100126348A - 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스 - Google Patents

태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스 Download PDF

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KR20100126348A
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Abstract

태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스가 제공되는바, 그 웨이퍼 박스는 태양 전지 웨이퍼의 위치선정을 위한 안내 요소들 및 저부(1)를 포함한다. 저부(1)의 상측부에는, 중심잡기용 웹(web; 10)들을 구비한 네 개의 안내 모서리부(8)들이 중심축(3)과 동축 상에 제공되고, 중심잡기용 웹(10)들의 전방부들은 삽입된 태양 전지 웨이퍼들을 향하여 지향된다. 두 개의 대향된 웹(10)들의 전방부들 간의 거리는 태양 전지 웨이퍼의 폭에 대응된다. 저부(1)의 두 개의 대향된 측부들 각각에는 파지 개구(13)를 구비한 적층벽(12)이 제공되고, 또한 지지용 저부(14)가 제공되는바, 그 지지용 저부(14)의 외측의 구성형태는 지지용 저부(14)가 적어도 하나의 중심잡기용 웹(10)에서 안내되도록 형성된다. 저부(1)는, 중심축(3)에 개구(4)를 구비하고, 또한 동심적인 피치 원(5)과 저부(1)의 대각선(7)들이 교차하는 지점들에는 지지용 저부(14) 상에 놓여진 태양 전지 웨이퍼들을 상승시키기 위한 승강용 램을 위한 네 개의 통공(6)들을 구비한다.

Description

태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스{Wafer box for the transport of solar cell wafers}
본 발명은 태양 전지 웨이퍼 이송용 이송 컨테이너(transport container)(이하에서는 축약하여 웨이퍼 박스로 칭하기로 함)에 관한 것인데, 그 이송 컨테이너는 웨이퍼 박스 내측에 태양 전지 웨이퍼들을 위치선정하기 위한 안내 요소(guide element)들 및 저부(bottom)를 포함한다.
평면형 작업대상물이 내부에 있는 채로 이송될 수 있는 다양한 이송 컨테이너들이 종래 기술로서 알려져 있다. 특히 태양 전지 웨이퍼의 경우에는, 기술적으로 미리 결정된 양의 얇고 민감한 태양 전지 웨이퍼들을 안전하게 이송하고 또한 이들을 부드럽게 웨이퍼 박스 안에 넣거나 또는 웨이퍼 박스로부터 제거하는 것이 중요하다.
특허문헌 DE 20 2006 005 284 U1 에는 사각형 또는 정사각형의 컨테이너 저부를 포함하는 치수적으로 안정적인 태양 전지 컨테이너가 기술되어 있는데, 그 컨테이너 저부는 모든 측부들에서 일체적으로 형성된 측벽들을 구비한다. 적어도 두 개의 측벽은 슬롯 형상의 통공들을 갖는다. 태양 전지 컨테이너는 생산되는 최대의 태양 전지를 직접 수용하도록 제작된다. 작은 태양 전지를 위하여는 적합화용 삽입체(adapted insert)가 이용될 수 있으며, 그 삽입체는 태양 전지 컨테이너 내에 삽입되어서 러그(lug)들에 의하여 태양 전지 컨테이너의 상측 가장자리에서 오부 내에 결합될 수 있다. 태양 전지의 각 특정 크기는 별도의 삽입체를 필요로 한다. 삽입체들은 태양 전지 컨테이너와 들어맞는 슬롯 형상의 통공들을 구비한다.
태양 전지 컨테이너의 저부에는 승강 몸체(lifting body)용 수용 개구가 제공된다. 승강 몸체는, 태양 전지를 제거하기 위하여 수용 개구를 관통하고 또한 최하측의 태양 전지에 대해 직접적으로 작용하여 태양 전지가 태양 전지 컨테이너 및/또는 삽입체로부터 들어올려지고 또한 제거되는 것을 가능하게 한다.
본 발명은, 상대적으로 적은 중량을 가지고 또한 태양 전지 웨이퍼들이 안전하게 이송되고 부드럽게 추가 및 제거될 수 있도록 하는, 기술적으로 단순한 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그 웨이퍼 박스는 적층가능하고 또한 현대적인 물류의 개별 요소들의 부착이 가능해야 한다.
본 발명은 청구항 1 에 제공된 특징들에 의하여 상기 목적을 달성한다. 본 발명의 유리한 세부사항들은 종속항에 기재되어 있으며, 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 설명에 의해서 보다 상세히 설명될 것이다.
본 발명에 따른 웨이퍼 박스는 웨이퍼 박스 내측에서 태양 전지 웨이퍼를 위치선정시키기 위한 안내 요소들을 상측 측부에 구비한 저부를 포함한다. 또한, 태양 전지 웨이퍼들이 놓여질 수 있는 지지 저부가 제공된다. 두 개의 중심잡기용 돌출부들을 구비한 모서리부를 포함하는 네 개의 안내 모서리부들은 안내 요소들로서 중심축과 동축을 이루어 제공되는데, 중심잡기용 돌출부들의 전방부들은 삽입된 태양 전지 웨이퍼들을 향하여 지향된다.
서로에 대해 대향되어 평행하게 위치된 중심잡기용 돌출부들의 전방부들 사이의 거리는 삽입된 태양 전지 웨이퍼의 폭에 대응된다. 저부의 중심축에는 개구가 제공되는데, 이것은 태양 전지 웨이퍼를 삽입 및 제거하는 때에 공기가 갇히는 것을 방지하기 위하여 가능한 크게 설계되는바, 상기 공기의 갇힘은 태양 전지 웨이퍼의 취급을 더 곤란하게 만드는 것이다. 이 개구는 복수의 작은 개구들의 형태로 복수의 부분들로서 형성될 수도 있다.
중심축과 동심을 이루는 피치 원과 저부의 대각선들이 교차하는 지점들에는 네 개의 통공들이 제공된다. 태양 전지 웨이퍼들을 제거하기 위하여 이 통공들을 통해서, 공지된 승강 요소들이 뻗어질 수 있다. 파지 개구를 갖는 적층벽은 저부의 두 개의 대향된 측부들 각각에 제공된다.
지지 저부는 레벨 판(level plate)에 해당되는데, 이것은 웨이퍼 박스의 저부에서의 동심적인 개구와 동일한 방식으로 대응되게 중심을 갖는 개구를 갖는다. 지지 저부의 외측 윤곽은 태양 전지 웨이퍼들의 외측 윤곽에 실질적으로 대응된다. 두 개의 맞닿는 중심잡기용 돌출부들의 영역에서 결합되는 안내 편평부는 지지 저부, 적어도 두 개의 평행한 중심잡기용 돌출부들 사이의 영역에 형성된다. 유리하게는, 모든 평행한 중심잡기용 돌출부들 사이의 대응되는 영역들에는 그러한 안내 편평부들이 제공된다.
대응되는 중심잡기용 편평부(centering land)는 적층벽 내의 파지 개구 안에서 결합될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따라 구성된 지지 저부는 비틀림 방지의 방식으로 웨이퍼 박스 내측에 지지되고, 손상되지 않은 웨이퍼 박스 밖으로 이탈될 수 없다.
중심잡기용 돌출부들 사이의 평행한 거리는 태양 전지 웨이퍼의 기술적으로 고안된 치수에 따른다. 현재로서는, 폭이 125 x 125 mm, 156 x 156 mm, 및 210 x 210 mm 인 치수를 갖는 정사각형 또는 유사-정사각형(pseudo-square)의 태양 전지 웨이퍼들이 이용된다. 이에 기반하여, 본 발명에 따른 웨이퍼 박스는 일률적으로 대략 240 x 240 mm의 치수를 갖는 저부를 구비하게 하는 것이 유리한데, 여기에서는 적합하게 다양한 거리를 두고 배치된 안내 모서리부들이 배치되는바, 다시 말하면 각 유형의 태양 전지 웨이퍼를 위하여 특정적으로 배치된 안내 모서리부들 및 관련된 지지 저부를 구비한 특수한 웨이퍼 박스가 제공된다. 실제에서는, 매우 많은 양이 필요한 경우에는, 안내 모서리부들을 저부에 직접적으로 일체로 형성하는 것이 유용한 것으로 드러났다. 그러나, 대응되는 시트들에 변경가능한 방식으로 안내 모서리부들을 탈착가능하게 배치시키는 것도 가능하다.
210 x 210 mm로 측정되는 현존 최대의 태양 전지 웨이퍼를 위한 안내 모서리부는 저부의 외측 가장자리 영역에서 각도를 갖는 지지 기둥으로서 구성된다.
승강 요소(lifting element)들을 위한 네 개의 통공들이 배치되는 피치 원의 직경은, (동일한 저부를 이용하는) 웨이퍼 박스 내에서 이송되는 최소의 태양 전지 웨이퍼(즉 125 x 125 mm의 치수를 갖는 웨이퍼)를 위한 중심잡기용 돌출부의 전방을 연결하는 원보다 항상 작다. 이와 같은 방식으로, 태양 전지 웨이퍼의 실제 형태와 무관하게, 언제나 동일한 승강 요소가 이용될 수 있다. 발생하는 승강력(lifting force)은, 지지판(support plate)에 의하여 태양 전지 웨이퍼의 적층체(stack)로 유사하게 부드럽게 전달된다.
(지지 저부가 없는) 전체 웨이퍼 박스는 충격 저항성을 가지며 또한 치수적으로 안정적인 플라스틱으로서 일체로 제작되는 것이 일반적이다. 그러한 웨이퍼 박스는, 사용 중에 특히 태양 전지 웨이퍼의 마멸에 기인하는 많은 먼지를 모으게 되지만, 청소하기도 용이하다.
본 발명에 의하여, 상대적으로 적은 중량을 가지고 또한 태양 전지 웨이퍼들이 안전하게 이송되고 부드럽게 추가 및 제거될 수 있도록 하는, 기술적으로 단순한 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스가 제공된다. 그 웨이퍼 박스는 적층가능하고 또한 현대적인 물류의 개별 요소들의 부착이 가능하다.
본 발명은 두 개의 예시적인 실시예들에 기초하여 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다. 실시예 1 에 관하여는, 도 1 에 125 x 125 mm 크기의 웨이퍼를 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 박스의 상측 사시도가 도시되어 있다. 도 2 에는 그 웨이퍼 박스의 저부의 하측이 도시되어 있다.
실시예 2 에 관하여는, 도 3 에 210 x 210 mm 크기의 현존하는 최대 웨이퍼를 위한 실시예가 도시되어 있다. 그 치수는 현재 공통적인 태양 전지 웨이퍼에 적합하게 되는바, 향후에는 상이한 치수가 적용될 수도 있다.
[예시적인 실시예 1]
웨이퍼 박스는 저부(1)를 포함하는데, 그 저부의 하측부에는 공지된 방식의 복수의 리브(2)들이 구비되어 있어서 높은 치수적 안정성을 확보한다. 현재의 주문제작식 웨이퍼 크기(125 x 125 mm, 156 x 156 mm, 또는 210 x 210 mm)에서는, 저부(1)가 대략 240 x 240 mm의 표준적인 외측 치수를 갖는다.
특히 도 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 저부(1)에는 중심축(3)에 중심을 가즌ㄴ 개구(4)가 제공되고, 피치 원(5)에서 저부(1)의 대각선(7)과 교차하는 지점들에는 네 개의 통공(6)들이 제공된다.
유사하게, 대각선(7)들 상에는, 저부(1)의 상측 측부에 네 개의 안내 모서리부(8)들이 배치된다. 각 안내 모서리부(8)는 모서리부(9) 및 그 끝에 있는 중심잡기용 돌출부(10)를 포함하는바, 그 돌출부의 전방은 삽입된 태양 전지 웨이퍼를 향하여 지향된다. 중심잡기용 돌출부(10)의 상측 가장자리에는 삽입 모따기부(11)가 형성된다.
축(3)에 대한 안내 모서리부(8)들의 반경방향 위치는 각 특정의 경우에서 삽입되는 태양 전지 웨이퍼의 크기에 의존한다. 도 1 에는, 예시적으로, 125 x 125 mm 치수의 태양 전지 웨이퍼를 위한 실시예가 도시되어 있다. 156 x 156 mm 를 위해 의도된 웨이퍼 박스는 안내 모서리부(8)들에 관한 거리가 약간 더 커지는 것 외에는, 동등하게 구성된다.
두 개의 적층벽(12)들은 저부(1)의 두 개의 대향된 측부들에 제공되는데, 그 각각은 저부로 연장된 파지 개구(13)를 구비한다. 적층벽(12)들은 복수의 웨이퍼 박스들이 서로의 위에 확고히 적층되고 또한 양호하게 취급되는 것을 보장한다.
본 발명의 주된 요소는 웨이퍼 박스가 지지 저부(14)를 구비한다는 것이다. 지지 저부(14)는 태양 전지 웨이퍼들을 위한 안정적인 편평 지지체(planar support)로서의 역할을 하고 또한 동시에 승강용 램(lifting ram)의 표면 압력을 저감시키는데, 그 승강용 램은 지지 저부(14) 상에 배치된 태양 전지 웨이퍼들을 승강시키기 위하여 저부(1)에 있는 통공(6)들을 관통할 수 있는 것이다. 승강력은 지지 저부(14)에 의하여 흡수되고, 사실상으로는 지지 저부(14)의 실질적인 전체 표면에 걸쳐서 태양 전지 웨이퍼들에 균일하고 부드럽게 작용한다.
지지 저부(14)는, 안내 모서리부(8)들의 중심잡기용 돌출부(10)들 내에서의 우수한 안내성을 보장하는 외측 구성형태를 갖는 안정적인 편평한 판이다. 지지 저부(14)의 외측 윤곽은, 안내 편평부(18)들을 구성하는 방식으로, 두 개의 안내 모서리부(8)들 각각의 사이에서 확장된다. 안내 편평부(18)들은, 지지 저부(14)의 비틀림 방지성 안내를 추가적으로 보장하고, 따라서 지지 저부 위에 놓인 태양 전지 웨이퍼들의 적층체의 비틀림도 방지된다.
예시적인 실시예에서, 지지 저부(14)는 추가적인 안내 편평부(18)들을 포함하는데, 그 안내 편평부는 적층벽(12)들의 파지 개구(12)들 내에 결합된다. 이것은 추가적인 안내를 제공하고, 지지 저부(14)가, 이용되지 않는 상태에서, 손상되지 않은 웨이퍼 박스 밖으로 이탈할 수 없도록 한다.
알려진 방식과 같이, 저부(1)의 하측부에는 세 개의 핀(15)들이 제공되는데, 이것은 태양 전지 웨이퍼의 형태를 기계에 의하여 독출가능하게 인코딩(machine-readably encoding)하고 또한 기계적인 이송 장치에서 웨이퍼 박스의 진행방향을 제어하기 위한 것이다.
또한, 저부(1)의 일 측부에는 시트(16)가 제공되는데, 여기에는, 예를 들어 스캐닝가능한 정보(scannable information)가 있거나 없는 상태로, 시각적으로 읽을 수 있는 형태의 라벨이 도입된다.
[예시적인 실시예 2]
실시예 2 를 도시하는 도 3 에는 웨이퍼 박스가 도시되어 있는데, 이것은 210 x 210 mm 의 치수를 갖는 현존 최대의 태양 전지 웨이퍼에 적합한 것이다. 저부(1)는 예시적인 실시예 1 의 저부와 동일하다. 파지 개구(13)를 한정하는 두 개의 내측의 중심잡기용 돌출부(19)들을 포함하는 네 개의 중심잡기용 돌출부(19)들이 두 개의 적층벽(12)들의 내측에서 안내 모서리부로서 형성되어 있다.
적층벽(12)들 사이의 양 측부들에 있는 지지 기둥(17)들에는 중심잡기용 돌출부(20)들이 형성되어 있다. 도 3 에서, 두 개의 지지 기둥(17)들은 전방에서 서로에 대해 연결되어 있어서 시트(16)를 형성한다. 예를 들어, 자동 물류 시스템을 위한 RFID(radio frequency identification)의 부착을 위한 RFID 주머니부(21)는 웨이퍼 박스의 대향된 측부에서 저부(1)에 제공된다.
실제에 있어서, 예시적인 실시예들 1 및 2 에 따른 웨이퍼 박스들은 관련된 유니트를 형성하는바, 즉 적층벽(12)들 상의 네 개의 중심잡기용 돌출부(19)들은 125 x 125 mm 및 156 x 156 mm 의 치수를 갖는 태양 전지용 웨이퍼 박스들에도 존재하여서, 이들은 적층벽(12)을 더욱 안정화시킨다.
1: 저부(bottom)
2: 리브(rib)
3: 중심축(centric axis)
4: 개구(opening)
5: 피치 원(pitch circle)
6: 통공(aperture)
7: 대각선(diagonal)
8: 안내 모서리부(guide angle)
9: 각도
10: 중심잡기용 돌출부(centering ridge)
11: 삽입 모따기부(insertion chamfer)
12: 적층벽(stacking wall)
13: 파지 개구(grip opening)
14: 지지 저부(support bottom)
15: 핀(pin)
16: 시트(seat)
17: 지지 기둥(support column)
18: 안내 편평부(guide land)
19: 중심잡기용 돌출부
20: 중심잡기용 돌출부
21: RFID 주머니부(RFID pocket)

Claims (4)

  1. 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스로서, 그 웨이퍼 박스는 웨이퍼 박스 내측에 태양 전지 웨이퍼를 위치선정시키기 위한 안내 요소들 및 저부(1)를 포함하고,
    두 개의 중심잡기용 돌출부(10)들을 구비한 모서리부(9)를 포함하는 네 개의 안내 모서리부(8)들은 저부(1)의 상측 측부에서 중심축(3)과 동축을 이루도록 제공되며, 중심잡기용 돌출부(10)들의 전방부들은 삽입된 태양 전지 웨이퍼들을 향하여 지향되고, 두 개의 대향된 중심잡기용 돌출부(10)들의 전방부들 간의 거리는 태양 전지 웨이퍼의 폭에 대응되며;
    저부(1)는, 중심축(3)에 개구(4)를 구비하고, 동심을 이루는 피치 원(5)과 저부(1)의 대각선(7)들이 교차하는 지점들에 네 개의 통공(6)들을 구비하며;
    저부(1)의 대향된 두 개의 측부들 각각에는 파지 개구(13)를 구비한 적층벽(12)이 제공되고;
    적어도 중심잡기용 돌출부(10)들에서 안내되도록 설계된 외측 구성형태를 가진 지지 저부(14)가 제공된 것을 특징으로 하는, 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    두 개의 안내 모서리부(8)들은, 적어도 저부(1)의 외측 가장자리 영역에서 모서리를 이루는 지지 기둥(17)들로서 구성된 것을 특징으로 하는, 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    피치 원(5)은, 중심잡기용 돌출부(10)들의 전방부들을 연결하는 원의 내측에 위치된 것을 특징으로 하는, 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스.
  4. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    저부(1)의 일 측부에는 시트(16)가 제공되고, 시트에는 물류 요소들을 위한 요소들 또는 라벨 유형이 도입될 수 있는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스.
KR1020107019778A 2008-03-06 2009-03-04 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스 KR20100126348A (ko)

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