KR20130011912A - Laser scribe device - Google Patents

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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A laser scribe device is provided to support a granite plate by one treating unit frame which forms appearance of a rectangular body by a frame material, thereby being capable of decreasing the height of a granite plate. CONSTITUTION: A laser scribe device comprises a treating unit(A) and a laser unit(B). The treating unit is surrounded by a treating unit frame(1). The laser unit is surrounded by a laser unit frame(22). The treating unit comprises a granite plate(3), a moving stage(13), and a table(15) which is supported from an inner side space surrounded by the treating unit. The laser unit comprises a laser light source(16) and a laser light irradiating part which are supported by the laser unit frame. The laser unit frame and the treating unit frame are unificated to be detachable.

Description

레이저 스크라이브 장치 {LASER SCRIBE DEVICE}[0001] LASER SCRIBE DEVICE [0002]

본 발명은, 글래스 기판, 사파이어 기판, 반도체 기판 등의 취성 재료 기판에 레이저 빔을 조사하여 스크라이브 홈을 형성하기 위한 레이저 스크라이브 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser scribing apparatus for forming a scribe groove by irradiating a brittle material substrate such as a glass substrate, a sapphire substrate, or a semiconductor substrate with a laser beam.

취성 재료 기판을 분단하는 과정에 있어서, 취성 재료 기판의 표면에 레이저 광을 스크라이브 예정 라인을 따라 조사시키면서 상대적으로 이동시킴으로써, 스크라이브 홈을 형성하는 방법은 일반적으로 알려져 있고, 예를 들어, 특허 문헌 1에서 개시되어 있다.A method of forming a scribe groove by irradiating a laser beam on a surface of a brittle material substrate while irradiating the surface of the brittle material substrate along a planned scribing line is generally known in the process of dividing the brittle material substrate. For example, Lt; / RTI >

레이저 스크라이브 장치에서는, 서로 직교하는 X방향과 Y방향으로 이동 가능한 X―Y 스테이지 상의 테이블에 취성 재료 기판을 적재하고, 레이저 광을 조사하면서 테이블을 X방향 및 Y방향으로 이동시켜 취성 재료 기판에 스크라이브 홈을 형성하고 있다. 대형 기판을 처리하는 X―Y 스테이지를 지지하는 대반(臺盤)에는, 온도 변화가 적고 물리적, 기계적 강도가 우수한 석정반이 사용되고 있다. 석정반은 정밀 기계 가공의 분야에서 사용되고 있는 것과 동등한 것이며, 화강암(미카게석)에 의해 후판 형상으로 형성되고, 상하면의 수평도가 정밀하게 마무리되어 있다.In a laser scribing apparatus, a brittle material substrate is placed on a table on an X-Y stage movable in X and Y directions orthogonal to each other, and the table is moved in X and Y directions while irradiating laser light, Thereby forming a groove. A stone column having a small temperature change and excellent physical and mechanical strength is used as a stage plate for supporting an X-Y stage for processing a large substrate. The stone quartz is equivalent to that used in the field of precision machining. It is formed in the form of a plate by granite (Mikage stone), and the level of the top and bottom is precisely finished.

도 4는 석정반을 내장한 종래의 레이저 스크라이브 장치를 도시하는 개략적인 정면도이다.Fig. 4 is a schematic front view showing a conventional laser scribing apparatus incorporating a lith control panel. Fig.

금속제의 프레임재로 조성된 하부 프레임(31)의 상면에, 높이 조정 가능한 연결부(32)를 통해 석정반(33)을 베이스로 하는 금속제의 상부 프레임(34)이 고정되어 있다. 석정반(33)의 상면에는, X방향(도 4의 전후 방향)으로 연장 설치된 레일(35)을 따라 이동 가능하게 배치된 X 스테이지(36)와, 이 X 스테이지 상에서 Y방향(도 4의 좌우 방향)으로 연장 설치된 레일(37)을 따라 이동 가능하게 배치된 Y 스테이지(38)로 이루어지는 X―Y 스테이지(39)가 설치되어 있다. Y 스테이지(38) 상에는 연직축(종축)의 주위에서 회전하는 회전 기구(40)를 통해 테이블(41)이 설치되고, 테이블(41) 상에 가공해야 할 취성 재료 기판(W)이 적재된다.A metal upper frame 34 is fixed to the upper surface of the lower frame 31 made of a metal frame material through a height adjustable connecting portion 32 with a stone pedestal 33 as a base. An X stage 36 is arranged on the upper surface of the stone stone table 33 so as to be movable along a rail 35 extending in the X direction (forward and backward direction in FIG. 4) Stage 39 made up of a Y stage 38 movably arranged along a rail 37 extending in the X-Y direction. A table 41 is provided on the Y stage 38 through a rotating mechanism 40 rotating around a vertical axis and a brittle material substrate W to be machined is mounted on the table 41.

상부 프레임(34)의 최상부에는, 레이저 광원(42)이나 위치 확인에 사용하는 관찰부(도시하지 않음)가 장착되어 있다. 레이저 광원(42)은 내부에 레이저 발진원과, 레이저 발진원으로부터의 광을 레이저 광 조사부(43)로 유도하는 반사 미러나 집광 렌즈 등의 광학 소자를 구비하고 있다. 취성 재료 기판(W)을 테이블(41) 상에 적재하고, 레이저 광 조사부(43)로부터 레이저 광을 취성 재료 기판(W)에 조사하면서, X―Y 스테이지(39)에 의해 테이블(41)을 X방향 및 Y방향으로 이동시킴으로써, 취성 재료 기판(W)에 대하여 X방향 및 Y방향의 스크라이브 홈을 가공할 수 있도록 구성되어 있다.At the uppermost portion of the upper frame 34, a laser light source 42 and an observation section (not shown) used for positioning are mounted. The laser light source 42 includes an optical element such as a laser oscillation source and a reflection mirror or a condenser lens for guiding light from the laser oscillation source to the laser light irradiation section 43. [ The brittle material substrate W is placed on the table 41 and the table 41 is moved by the XY stage 39 while irradiating the brittle material substrate W with laser light from the laser beam irradiating unit 43 X direction and the Y direction so as to process the scribe grooves in the X direction and the Y direction with respect to the brittle material substrate W. [

일본 특허 출원 공개 제2010-089143호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-089143

상술한 레이저 스크라이브 장치에서는, 석정반(33)이 하부 프레임(31)의 상방에 배치되고, 석정반(33)의 상면에 상부 프레임(34)이 조립되어 있다. 하부 프레임(31)은, 석정반 적재면의 높이 L1을 800 내지 850㎜ 정도로 하기 위해 설치되는 것이며, 이에 의해, 상면의 높이가 사람이 작업하기 쉬운 높이로 되도록 되어 있다. 상부 프레임(34)은, 테이블(41)에 적재한 취성 재료 기판(W)에 대하여, 상방으로부터 레이저 빔을 조사하기 위해, 레이저 광원(42)이나 레이저 광 조사부(43)를 상방에 장착하기 위해 조립되는 것이다.In the above-described laser scribing apparatus, a stone pot 33 is disposed above the lower frame 31, and an upper frame 34 is assembled to the upper surface of the stone pot 33. The lower frame 31 is provided so as to make the height L 1 of the stone pickling surface approximately 800 to 850 mm, whereby the height of the upper surface is made to be a height at which a person can easily work. The upper frame 34 is provided on the brittle material substrate W mounted on the table 41 so as to mount the laser beam source 42 or the laser beam irradiating section 43 upward to irradiate the laser beam from above Assembled.

상부 프레임(34)과 하부 프레임(31)은, 각각 다른 목적으로 사용되므로, 장치마다, 상부 프레임(34)과 하부 프레임(31)은 독립적으로 설계되고, 이들과 석정반(33)에 의해 장치의 골격을 형성하도록 하고 있었다.Since the upper frame 34 and the lower frame 31 are used for different purposes, the upper frame 34 and the lower frame 31 are designed independently of each other, To form a skeleton.

따라서, 사용하는 석정반(33)에 대응하여, 이 위에 조립하는 상부 프레임(34)의 크기를 변경하거나, 석정반(33)을 지지하는 하부 프레임을 변경하거나 할 필요가 있어, 장치마다 상부 프레임(34)과 하부 프레임(31)을 각각 설계하고 있었다.Therefore, it is necessary to change the size of the upper frame 34 to be assembled thereon, or to change the lower frame supporting the stone block 33, corresponding to the stone block 33 to be used, The upper frame 34 and the lower frame 31 are designed.

또한, 상부 프레임(34)의 크기, 형상이 다르면, 이에 맞추어, 레이저 광학계에 대해서도 장착 위치를 설계할 필요가 있었다.Further, if the size and shape of the upper frame 34 are different, it is necessary to design the mounting position for the laser optical system.

또한, 가공 대상의 취성 재료 기판의 종류나 두께가 다르면, 가공에 적합한 레이저 광원의 종류나 출력의 크기, 레이저 광 조사부의 광학계를 변경할 필요가 있으므로, 이들 레이저 광학계의 사용 기종의 차이에 의해서도, 상부 프레임(34)으로의 장착 방법을 설계할 필요가 있었다.In addition, if the type and thickness of the brittle material substrate to be processed are different, it is necessary to change the type of the laser beam source suitable for processing, the size of the output, and the optical system of the laser beam irradiating unit. It has been necessary to design a mounting method to the frame 34. [

또한, 테이블(41) 상에 취성 재료 기판(W)을 반송하거나, 가공 후의 취성 재료 기판(W)을 반출하거나 하는 공정을, 반송 로봇으로 자동화하는 경우나, 수동으로 행하는 경우가 있고, 시험 제작 단계에서는 수동으로 기판 반송을 행하고, 생산 단계에서는 자동화하는 경우에는, 반송 방식을 변경하게 된다. 그러한 경우에 반송 로봇에 대해서도 상부 프레임(34)이나 하부 프레임(31)이나 석정반(33)에 맞추어 설계하도록 하고 있었다.The process of transporting the brittle material substrate W onto the table 41 or the process of transporting the brittle material substrate W after processing may be automated by a transport robot or may be performed manually. In the step, the substrate is transported manually. In the case of automation in the production step, the transporting method is changed. In such a case, the carrying robot is also designed to be aligned with the upper frame 34, the lower frame 31, and the stoning table 33.

이와 같이, 상부 프레임(34), 하부 프레임(31), 석정반(33), X―Y 스테이지(39)를 포함하는 레이저 스크라이브 장치의 본체 부분(가공 유닛이라 칭함)의 크기, 형상에 맞추어, 레이저 광학계, 자동화 시의 반송 기구를 선택하고, 개별적으로 장착 방법을 설계할 필요가 있어, 그때마다, 프레임에 대해 전용의 설계가 필요해지고 있었다.Thus, in accordance with the size and shape of the main body portion (called a machining unit) of the laser scribe device including the upper frame 34, the lower frame 31, the stone crystal block 33, and the XY stage 39, It is necessary to select a laser optical system and a transport mechanism at the time of automation and individually design the mounting method, and a dedicated design for the frame has been required every time.

따라서, 본 발명은, 레이저 스크라이브 장치의 본체 부분(가공 유닛), 레이저종, 반송 기구의 배리에이션에 맞추어, 대응하기 쉬운 구조의 장치 구성을 실현하는 것을 목적으로 한다.Therefore, it is an object of the present invention to realize a device structure which is easy to cope with in accordance with variations of a main body portion (machining unit), a laser type, and a transport mechanism of a laser scribe device.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명의 레이저 스크라이브 장치는, 가공 유닛과 레이저 유닛으로 이루어지고, 상기 가공 유닛은 프레임재로 직육면체의 외관을 구성하도록 조성된 가공 유닛 프레임에 의해 둘러싸이고, 상기 레이저 유닛은 상기 가공 유닛 프레임의 상면과 동일 형태로 되는 저면 형상을 갖는 직육면체의 외관을 구성하도록 조성된 레이저 유닛 프레임에 의해 둘러싸이고, 상기 가공 유닛은, 상기 가공 유닛 프레임에 둘러싸인 내측 공간에서 지지되는 석정반과, 상기 석정반의 상면에 장착되는 이동 스테이지와, 상기 이동 스테이지에 의해 이동 가능하게 지지되고 기판이 적재되는 테이블을 구비하고, 상기 레이저 유닛은, 상기 레이저 유닛 프레임에 지지되는 레이저 광원 및 레이저 광 조사부를 구비하고, 상기 레이저 유닛 프레임과 상기 가공 유닛 프레임은 착탈할 수 있도록 유닛화되어 있다.The laser scribing apparatus of the present invention, which has been made in order to solve the above-described problems, comprises a processing unit and a laser unit, and the processing unit is surrounded by a processing unit frame constituted by a frame material so as to constitute the appearance of a rectangular parallelepiped, Is enclosed by a laser unit frame constituted so as to constitute an appearance of a rectangular parallelepiped having a bottom surface shape which is the same as the upper surface of the processing unit frame, and the processing unit comprises a stagnant tray supported in an inner space surrounded by the processing unit frame , A moving stage mounted on the upper surface of the stone stone table, and a table movably supported by the moving stage and on which a substrate is mounted, wherein the laser unit has a laser light source and a laser light irradiation unit And the laser unit Im and the processing unit frame is screen unit to be detached.

또한, 반송 유닛을 더 구비하고, 상기 반송 유닛은 프레임재로 직육면체의 외관을 구성하도록 조성된 반송 유닛 프레임에 의해 둘러싸이고, 상기 반송 유닛 프레임에 둘러싸인 내측 공간에는, 상기 테이블에 대하여, 기판을 반송하기 위한 반송 수단을 구비하고, 상기 반송 유닛 프레임과 상기 가공 유닛 프레임은 착탈할 수 있도록 유닛화해도 된다.The transfer unit may further comprise a transfer unit, the transfer unit being surrounded by a transfer unit frame formed so as to constitute an outer appearance of a rectangular parallelepiped by a frame material, and an inner space surrounded by the transfer unit frame, And the transfer unit frame and the processing unit frame may be unitized so as to be detachable therefrom.

본 발명에서는, 가공 유닛에 대하여, 레이저 유닛(혹은 레이저 유닛과 반송 유닛)이 프레임을 통해 연결, 분리 가능하게 조립되어 있으므로, 가공되는 취성 재료 기판의 두께나 소재의 종류에 따라, 각각에 적합한 출력을 갖는 다른 레이저 광원을 구비한 레이저 유닛이나, 반송 방식이나 반송 방향이 다른 반송 기구를 구비한 다른 반송 유닛을 가공 유닛에 선택적으로 조합하여 조성할 수 있어, 다양한 배리에이션으로 효과적으로 사용하는 것이 가능해진다.According to the present invention, since the laser unit (or the laser unit and the conveying unit) is assembled to the processing unit via the frame in a connectable and detachable manner, the output And another transfer unit including a transfer system and a transfer mechanism having different transfer directions can be selectively combined with the processing unit, so that it is possible to effectively use the laser unit with various variations.

또한, 종래는 하부 프레임으로 석정반을 「높은 자세」로 지지하고, 하부 프레임과는 분리된 상부 프레임을 석정반 상에 조립하여 레이저 유닛을 지지하도록 하고 있었지만, 본 발명에서는 프레임재로 직육면체의 외관을 구성하도록 조성한 1개의 가공 유닛 프레임으로 석정반을 지지하도록 하고 있으므로, 석정반의 높이를 낮게 할 수 있다. 그 결과, 설치면으로부터 석정반까지의 높이를 낮게 할 수 있다.Conventionally, the stone frame is supported by a lower frame in a " high posture " and the upper frame separated from the lower frame is assembled on a stone quartz plate to support the laser unit. In the present invention, So that the height of the stone pavers can be reduced. As a result, the height from the installation surface to the stone quarry can be reduced.

일반적으로, 이동 스테이지(X―Y 스테이지)로 구동되는 테이블이 급정지할 때의 관성력에 의해 발생하는 수평 방향의 진동은, 이동 스테이지가 적재되는 석정반을 통해 프레임에 전달되지만, 석정반의 높이가 설치면으로부터 멀수록(무게 중심이 높을수록) 진동은 긴 주기로 되고, 설치면에 가까울수록 짧은 주기로 된다. 일반적으로, 진동은 긴 주기일수록 감쇠할 때까지의 시간을 필요로 하므로, 진동의 주파수를 짧게 함으로써 감쇠 시간을 단축할 수 있다.In general, the vibration in the horizontal direction generated by the inertia force when the table driven by the moving stage (X-Y stage) is suddenly transmitted is transmitted to the frame through the stone column in which the moving stage is loaded, The farther from the surface (the higher the center of gravity) the longer the vibration is, and the closer to the mounting surface, the shorter the cycle. In general, the longer the cycle, the longer it takes to attenuate, so the attenuation time can be shortened by shortening the frequency of the vibration.

따라서, 본 발명에서는, 설치면으로부터 석정반의 적재면까지의 높이를 짧게 할 수 있으므로, 이에 의해, 테이블의 급정지에 의해 진동이 발생해도, 짧은 주기 진동이므로, 단시간 중에 감쇠하게 되고, 다음 회의 테이블 이동이 시작되기 전에 전회의 진동은 완전히 종식하게 되어, 진동의 영향이 적은 스크라이브 가공이 가능해진다.Therefore, according to the present invention, since the height from the mounting surface to the mounting surface of the stone quartz can be shortened, even if vibration is generated by the sudden stop of the table, the vibration is short- The previous vibration is completely terminated, and scribe processing with little influence of vibration becomes possible.

이에 의해, 스크라이브 홈의 가공을 고정밀도로 행할 수 있는 동시에, 관성력이 커지는 이동 스테이지의 고속 운전도 가능해져, 장치 성능을 높일 수 있다.Thereby, the scribe groove can be processed with high precision, and at the same time, the high-speed operation of the moving stage in which the inertia force is increased can be performed, and the device performance can be enhanced.

도 1은 본 발명에 관한 레이저 스크라이브 장치의 가공 유닛의 프레임 부분을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 관한 레이저 스크라이브 장치의 일부 단면 정면도이다.
도 3은 상기 스크라이브 장치의 X―Y 스테이지 부분을 도시하는 개략적인 평면도이다.
도 4는 종래의 스크라이브 장치의 정면도이다.1 is a perspective view showing a frame portion of a processing unit of a laser scribe apparatus according to the present invention.
2 is a partial cross-sectional front view of the laser scribing apparatus according to the present invention.
3 is a schematic plan view showing an X-Y stage portion of the scribe device.
4 is a front view of a conventional scribe apparatus.

이하에 있어서, 본 발명의 레이저 스크라이브 장치를 도 1 내지 도 3에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 레이저 스크라이브 장치는, 서로 연결, 분리 가능하게 조성된 가공 유닛(A), 레이저 유닛(B), 그리고 기판을 자동 반송하는 경우에 장착하는 반송 유닛(C)으로 이루어진다.Hereinafter, the laser scribing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to Figs. 1 to 3. Fig. As shown in Fig. 2, the laser scribing apparatus comprises a machining unit A, a laser unit B, and a transport unit C mounted in a case where the substrate is automatically transported .

가공 유닛(A)은 외관이 직육면체를 이루도록 프레임(1)으로 둘러싸여 있고, 상면은 사각형으로 되어 있다. 레이저 유닛(B)도 외관이 직육면체를 이루도록 프레임(22)으로 둘러싸여 있고, 그 저면은 가공 유닛(A)의 상면과 동일 형태인 사각형을 이루고 있다. 레이저 유닛(B)은 가공 유닛(A)의 상면에 고정되어 있다.The processing unit A is surrounded by the frame 1 so that its outer surface forms a rectangular parallelepiped, and its upper surface is rectangular. The laser unit B is also surrounded by a frame 22 so that its outer surface forms a rectangular parallelepiped, and its bottom surface forms a quadrangle which is the same shape as the upper surface of the processing unit A. The laser unit B is fixed to the upper surface of the processing unit A.

또한, 반송 유닛(C)은 외관이 직육면체를 이루도록 프레임(23)으로 둘러싸여 있고, 가공 유닛(A)의 측면에 고정된다.The transfer unit C is surrounded by the frame 23 so that its outer surface forms a rectangular parallelepiped, and is fixed to the side surface of the processing unit A.

우선, 가공 유닛(A)에 대해 설명한다. 도 1은 가공 유닛(A)의 프레임 부분을 도시하는 사시도이다. 가공 유닛(A)의 프레임(1)은 네 코너에 수직으로 세워 설치된 4개의 기둥 프레임(1a)과, 이들 기둥 프레임(1a) 사이를 수평으로 연결하는 하부 가로 프레임(1b) 및 상부 가로 프레임(1c)과, 보강을 위해 필요에 따라 설치되는 중부 가로 프레임(1d)에 의해 입방체 형상(직육면체여도 됨)으로 조성되어 있다. 이들 프레임재(1a, 1b, 1c, 1d)는 동일 금속 재료의 각 파이프로, 예를 들어 판 두께 9㎜ 정도의 철이나 스테인리스 스틸로 형성되도록 되어 있다.First, the processing unit A will be described. Fig. 1 is a perspective view showing a frame portion of the processing unit A. Fig. The frame 1 of the processing unit A has four column frames la vertically installed at four corners and a lower horizontal frame 1b and an upper horizontal frame 1b horizontally connecting the column frames 1a, 1c) and a central transverse frame 1d provided as necessary for reinforcement, and is formed in a cubic shape (may be a rectangular parallelepiped). These frame materials 1a, 1b, 1c, and 1d are formed of square pipes made of the same metal material, for example, iron or stainless steel having a thickness of about 9 mm.

본 실시 형태에서는, 하부 가로 프레임(1b)은, 인접하는 기둥 프레임(1a)의 최하부끼리를 수평으로 연결하는 4개의 프레임재 이외에, 대향하는 한 쌍의 하부 가로 프레임(1b, 1b)의 중앙끼리를 수평으로 연결하는 또한 1개의 하부 횡단 가로 프레임(1e)(도 2 참조)과의 합계 5개로 구성된다. 기둥 프레임(1a)의 하단부면에는 설치면(R)에 대한 높이 조정의 어저스터(18)가 장착되어 있고, 또한, 하부 가로 프레임(1b)에는 이동용의 캐스터(19)가 장착되어 있다.In the present embodiment, the lower transverse frame 1b is constituted by four frame members which horizontally connect the lowermost portions of the adjacent column frames 1a, in addition to the four frame members which connect the centers of the opposed pair of lower transverse frames 1b and 1b And one lower transverse transverse frame 1e (see Fig. 2) connecting the transversal transverse frames 1b and 2b horizontally. A height adjuster 18 for adjusting the height of the mounting surface R is mounted on the lower end surface of the column frame 1a and a moving caster 19 is mounted on the lower horizontal frame 1b.

그리고 설치면(R)에 근접한 위치에 저부 지지판(2)(가공 유닛의 일부)을 통해 석정반(3)이 하부 가로 프레임(1b)[및 하부 횡단 가로 프레임(1e)]에 의해 수평으로 지지되도록 되어 있다.Then, at the position close to the installation surface R, the stone tablet 3 is horizontally supported by the lower horizontal frame 1b (and the lower transverse horizontal frame 1e) through the bottom support plate 2 (a part of the processing unit) .

상부 가로 프레임(1c)은, 인접하는 기둥 프레임(1a)의 최상부끼리를 수평으로 연결하는 4개의 프레임재로 사각형을 이루도록 구성되고, 그 위에 상부 지지판(20)(레이저 유닛의 일부)이 적재되도록 하여 고정되어 있다. 상부 지지판(20) 상에는 후술하는 레이저 광원(16)이 적재되고, 또한 레이저 광 조사부(17)가 상부 지지판(20)에 형성한 개구부(21)로부터 하방을 향해 레이저가 조사되도록 하여 지지되어 있다.The upper transverse frame 1c is configured to have a rectangular shape with four frame members horizontally connecting the uppermost portions of the adjacent column frames 1a so that the upper supporting plate 20 (a part of the laser unit) . A laser light source 16 to be described later is mounted on the upper support plate 20 and a laser beam is irradiated downward from the opening 21 formed in the upper support plate 20 to support the laser light irradiation unit 17.

또한, 중부 가로 프레임(1d)은, 기둥 프레임(1a)의 중앙부끼리를 수평으로 연결하는 4개의 프레임재로 사각형을 이루도록 구성된다.The middle transverse frame 1d is configured to have a rectangular shape with four frame members connecting the central portions of the column frames 1a horizontally.

석정반(3)은, 온도 변화가 적고 물리적, 기계적 강도가 우수한 화강암(미카게석)에 의해 후판 형상으로 형성되고, 상하면의 수평도가 정밀하게 마무리되어 있다.The stone stone column 3 is formed into a thick plate shape by granite (Mikage stone) having a small temperature change and excellent physical and mechanical strength, and the level of the top and bottom surfaces is precisely finished.

저부 지지판(2)은, 석정반(3)의 저면이 완전히 적재되도록 석정반(3)이 차지하는 면(투영면)보다 크게 되어 있고, 프레임(1)과 석정반(3)이 직접적으로는 접촉하지 않도록 하여 프레임(1)에 둘러싸이는 내측 공간에 장착되어 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 석정반(3)의 일측면이 앵글 형상의 장착편(4) 및 볼트(5)를 통해 저부 지지판(2)에 고정하도록 하여 장착되어 있고, 석정반(3)의 반대측의 측부 테두리부는, 압박편(6)에 의해 고정하는 일 없이, 자유롭게 팽창할 수 있도록 하여, 상면이 가볍게 압박편(6)에 접하도록 되어 있다. 이에 의해, 주위 온도의 변화가 발생하였을 때에, 저부 지지판(2)은 석정반(3)에 의해 구속되는 일 없이 열팽창이 허용되어, 석정반(3)과의 열팽창률의 차에 의한 영향으로 저부 지지판(2)에 치우친 변형이 발생하지 않도록 하고, 나아가서는 프레임(1)에 석정반(3)과의 열팽창률의 차에 기인하는 영향이 나오지 않도록 되어 있다.The bottom support plate 2 is larger than the face (projection face) occupied by the stone stove base 3 so that the bottom face of the stone stove base 3 is completely loaded, and the frame 1 and the stone stove base 3 are not in direct contact And is mounted in an inner space surrounded by the frame 1. 2, one side of the stone stone tablet 3 is fixed to the bottom support plate 2 through an angle-shaped mounting piece 4 and a bolt 5, 3 can be freely expanded without being fixed by the pressing piece 6 so that the upper surface is lightly brought into contact with the pressing piece 6. [ Thereby, when the ambient temperature changes, the bottom support plate 2 is allowed to undergo thermal expansion without being constrained by the stone stone tablet 3, and the bottom support plate 2 is allowed to undergo thermal expansion due to the difference in thermal expansion coefficient with the stone stone tablet 3 The frame 1 is prevented from being deformed by the support plate 2 and the influence due to the difference in coefficient of thermal expansion between the frame 1 and the stone block 3 is prevented.

설치면(R)으로부터 석정반(3) 하면까지의 석정반 적재 높이 L2는, 지금까지는 사람의 작업성의 관점에서 800㎜ 정도로 하고 있었지만, 후술하는 테이블의 이동에 기인하여 발생하는 진동의 주파수가 설치면(R)으로부터의 높이에 의존하므로, 석정반 적재 높이 L2를 50㎜ 내지 400㎜, 보다 바람직하게는 50㎜ 내지 200㎜ 이하로 되도록 하여, 발생하는 진동의 주파수를 충분히 높게 하여 단시간 중에 진동이 감쇠하도록 하고 있다.Although the height L 2 of the stowed hemi-planer stacking from the installation surface R to the bottom surface of the stone column 3 has been about 800 mm from the viewpoint of workability of the person up to now, the frequency of the vibration caused by the movement of the table Since the height L 2 of the stone pavement is 50 mm to 400 mm, more preferably 50 mm to 200 mm or less, and the frequency of the generated vibration is made sufficiently high, So that the vibration is attenuated.

석정반(3)의 상면에는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, X방향으로 연장 설치된 레일(7)을 따라 구동축(8)에 의해 이동 가능하게 배치된 X 스테이지(9)와, 이 X 스테이지(9) 상에서 X방향과 평면 상에서 직교하는 Y방향으로 연장 설치된 레일(10)을 따라 구동축(11)에 의해 이동 가능하게 배치된 Y 스테이지(12)로 이루어지는 X―Y 스테이지(13)가 설치되어 있다. Y 스테이지(12) 상에는 종축의 주위에서 회전하는 회전 기구(14)를 통해 테이블(15)이 설치되고, 테이블(15) 상에 가공해야 할 취성 재료 기판(W)이 적재된다.As shown in Figs. 2 and 3, on the upper surface of the stone pot 3, there are provided an X stage 9 arranged to be movable by a drive shaft 8 along a rail 7 extending in the X direction, An X-Y stage 13 composed of a Y stage 12 arranged movably by a drive shaft 11 along a rail 10 extending in the Y direction orthogonal to the X direction on the X stage 9 Is installed. A table 15 is provided on the Y stage 12 through a rotating mechanism 14 that rotates around the vertical axis and a brittle material substrate W to be machined is loaded on the table 15.

다음으로, 레이저 유닛(B)에 대해 설명한다. 가공 유닛(A)의 상부 가로 프레임(1c)에는, 상부 지지판(20)(레이저 유닛의 일부)이 비스 등을 통해 착탈 가능하게 장착되어 있다. 상부 지지판(20)은 레이저 유닛(B)의 저면을 이루고, 상부 가로 프레임(1c)이 형성하는 사각형과 동일 형태(동 면적)로 되어 있다. 그리고 상부 지지판(20)은 레이저 유닛(B)의 프레임(22)에 고정되고, 이들에 의해 직육면체를 이루도록 되어 있다. 프레임(22)은 프레임(1)과 동일한 금속 프레임재가 사용되어 있다. 상술한 바와 같이 상부 지지판(20)에는 레이저 광원(16)과 레이저 광 조사부(17)가 장착되어 있다. 레이저 광원(16)에는, 도시는 생략하지만, 레이저 발진원과, 레이저 발진원으로부터의 레이저 광을 레이저 광 조사부(17)로 유도하기 위한 반사 미러나 집광 렌즈 등의 광학계 소자가 포함된다. 또한, 상부 지지판(20) 상에는, 레이저 광을 조사하는 포인트를 검출하여 어긋남을 수정하기 위한 광학계 관찰부(촬상 카메라)도 구비하고 있다. 또한, 레이저 조사에 의한 가열과 함께 가열 직후의 냉각을 행함으로써 열응력을 이용한 스크라이브 가공을 행할 때에는, 냉매 분사 기구도 상부 지지판(20) 상에 장착된다. 레이저 광 조사부(17)는, 상부 지지판(20)에 형성한 개구부(21)로부터 가공 유닛 프레임(1) 내에 레이저 조사할 수 있도록 되어 있다.Next, the laser unit B will be described. In the upper horizontal frame 1c of the processing unit A, an upper support plate 20 (a part of the laser unit) is detachably mounted via a screw or the like. The upper support plate 20 forms the bottom surface of the laser unit B and has the same shape (same area) as the square formed by the upper horizontal frame 1c. The upper support plate 20 is fixed to the frame 22 of the laser unit B, thereby forming a rectangular parallelepiped. The frame 22 is made of the same metal frame material as the frame 1. As described above, the laser light source 16 and the laser light irradiating unit 17 are mounted on the upper support plate 20. Although not shown, the laser light source 16 includes a laser oscillation source and an optical system element such as a reflection mirror or a condenser lens for guiding the laser light from the laser oscillation source to the laser light irradiation unit 17. [ On the upper support plate 20, there is also provided an optical system observation section (imaging camera) for detecting a point irradiated with a laser beam to correct the deviation. Further, when scribing is performed using thermal stress by performing cooling immediately after heating together with heating by laser irradiation, the refrigerant injection mechanism is also mounted on the upper support plate 20. [ The laser beam irradiating section 17 is capable of laser irradiation from the opening 21 formed in the upper support plate 20 into the machining unit frame 1. [

다음으로, 반송 유닛(C)에 대해 설명한다. 반송 유닛(C)은, 프레임(1)과 동일 금속 재료의 반송 유닛 프레임(23)으로 둘러싸이고, 그 내측 공간에, 가공 유닛(A)과의 사이에서 취성 재료 기판(W)을 반송하는 반송 로봇(24)이나, 미처리 기판이나 처리 완료 기판을 저장하기 위한 카세트(25)를 구비하고 있다.Next, the transport unit C will be described. The transfer unit C is surrounded by a transfer unit frame 23 made of the same metal material as the frame 1 and transfers the brittle material substrate W between the transfer unit C and the processing unit A A robot 24, and a cassette 25 for storing an unprocessed substrate or a processed substrate.

이상의 구성에 있어서, 취성 재료 기판(W)에 스크라이브 홈을 가공하는 경우에는, 반송 로봇(24)이 카세트(25)로부터 취성 재료 기판(W)을 취출하고, 취성 재료 기판(W)을 가공 유닛(A)의 테이블(15) 상에 적재하고, 레이저 광 조사부(17)로부터 레이저 광을 취성 재료 기판(W)에 조사하면서, X―Y 스테이지(13)에 의해 테이블(15)을 X방향 및 Y방향으로 이동시킴으로써, 취성 재료 기판(W)에 X방향 및 Y방향의 스크라이브 홈을 가공한다.In the above construction, when the scribe groove is to be formed in the brittle material substrate W, the transport robot 24 takes out the brittle material substrate W from the cassette 25, And the table 15 is moved in the X direction and the X direction by the X-Y stage 13 while irradiating the brittle material substrate W with the laser beam from the laser beam irradiating unit 17, The scribe grooves in the X direction and the Y direction are formed on the brittle material substrate W by moving in the Y direction.

가공 유닛(A)은, 프레임(1)의 내부에서 설치면(R)에 근접한 저부 지지판(2)에 석정반(3)을 배치하였으므로, X―Y 스테이지(13)에서 발생한 진동의 주파수는, 석정반(3)으로부터 설치면(R)과의 간격 L2가 짧은 분만큼 작아져, X―Y 스테이지(13)의 반복 운동에 의한 진동의 증폭을 억제할 수 있다. 이에 의해, 스크라이브 홈의 가공을 고정밀도로 행할 수 있는 동시에, X―Y 스테이지(13)의 고속 운전도 가능해져, 장치 성능을 높일 수 있다. 또한, 장치의 무게 중심을 내림으로써 장치의 안정성이 좋아져, 진동의 발생을 억제할 수 있어, 정밀도가 좋은 스크라이브 홈을 가공할 수 있다.The processing unit A has the stone stone table 3 disposed on the bottom support plate 2 close to the installation surface R inside the frame 1. The frequency of the vibration generated in the X- The interval L 2 from the stone ring 3 to the mounting surface R is reduced by an amount corresponding to a short length so that the amplification of vibration due to repetitive motion of the X-Y stage 13 can be suppressed. As a result, the scribe groove can be processed with high accuracy, and at the same time, the X-Y stage 13 can be operated at high speed, thereby improving the performance of the apparatus. Further, by lowering the center of gravity of the apparatus, the stability of the apparatus is improved, the occurrence of vibration can be suppressed, and the scribe groove with high accuracy can be processed.

그리고 본 발명에서는, 가공 유닛(A), 레이저 유닛(B), 반송 유닛(C)이 독립하고, 가공되는 취성 재료 기판(W)의 두께나 소재의 종류에 따라, 각각에 적합한 출력을 갖는 다른 레이저 광원을 구비한 레이저 유닛(B)이나, 반송 방식이나 반송 방향이 상이한 반송 기구를 구비한 다른 반송 유닛(C)을 가공 유닛(A)에 선택적으로 조합하여 조성할 수 있으므로, 다양한 배리에이션으로 효과적으로 사용하는 것이 가능해진다.According to the present invention, the processing unit A, the laser unit B, and the transfer unit C are independent. Depending on the thickness and material type of the brittle material substrate W to be processed, Since the laser unit B having the laser light source and the other transfer unit C having the transfer system and the transfer mechanism different in the transfer direction can be selectively combined with the processing unit A, It becomes possible to use it.

이상, 본 발명의 대표적인 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 반드시 상기한 실시예 구조에만 특정되는 것은 아니다. 예를 들어, 가공 유닛(A)에 있어서, 가공 유닛 프레임(1)의 저면에 설치한 캐스터(19)나 어저스터(18)를 배제하여 프레임(1)을 설치면(R)에 직접 설치하도록 해도 된다.While the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not necessarily limited to the above-described exemplary embodiments. For example, in the processing unit A, the caster 19 and the adjuster 18 provided on the bottom surface of the processing unit frame 1 are excluded so that the frame 1 is directly mounted on the mounting surface R You can.

또한, 이동 스테이지는, X―Y 스테이지 대신에 일방향으로만 이동하는 X 스테이지여도 된다.Further, the moving stage may be an X stage which moves only in one direction instead of the X-Y stage.

또한, 반송 유닛(C)을 사용하여, 스크라이브된 취성 재료 기판(W)을 반송하도록 하였지만, 이것을 생략하여 수동으로 전송하도록 해도 된다.Further, the transporting unit C is used to transport the scribed brittle material substrate W, but this may be omitted and transferred manually.

그 외, 본 발명에서는, 그 목적을 달성하고, 청구의 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 수정, 변경하는 것이 가능하다.In addition, in the present invention, it is possible to appropriately modify or change the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention.

본 발명은, 글래스 기판, 사파이어 기판, 반도체 기판 등의 취성 재료 기판에 스크라이브 홈을 형성하기 위한 스크라이브 장치에 적용할 수 있다.The present invention can be applied to a scribe device for forming a scribe groove on a brittle material substrate such as a glass substrate, a sapphire substrate, or a semiconductor substrate.

A : 가공 유닛
B : 레이저 유닛
C : 반송 유닛
R : 설치면
W : 취성 재료 기판
1 : 가공 유닛 프레임
2 : 저부 지지판
3 : 석정반
13 : X―Y 스테이지(이동 스테이지)
15 : 테이블
16 : 레이저 광원
17 : 레이저 광 조사부
20 : 상부 지지판
22 : 레이저 유닛 프레임
23 : 반송 유닛 프레임
24 : 반송 로봇A: Machining unit
B: Laser unit
C: Transfer unit
R: Mounting surface
W: brittle material substrate
1: Machining unit frame
2: bottom support plate
3: Sashige Ban
13: X-Y stage (moving stage)
15: table
16: Laser light source
17:
20: upper support plate
22: Laser unit frame
23: Transfer unit frame
24: Transfer robot

Claims (2)

가공 유닛과 레이저 유닛으로 이루어지고,
상기 가공 유닛은 프레임재로 직육면체의 외관을 구성하도록 조성된 가공 유닛 프레임에 의해 둘러싸이고,
상기 레이저 유닛은 상기 가공 유닛 프레임의 상면과 동일 형태로 되는 저면 형상을 갖는 직육면체의 외관을 구성하도록 조성된 레이저 유닛 프레임에 의해 둘러싸이고,
상기 가공 유닛은, 상기 가공 유닛 프레임에 둘러싸인 내측 공간에서 지지되는 석정반과, 상기 석정반의 상면에 장착되는 이동 스테이지와, 상기 이동 스테이지에 의해 이동 가능하게 지지되고 기판이 적재되는 테이블을 구비하고,
상기 레이저 유닛은, 상기 레이저 유닛 프레임에 지지되는 레이저 광원 및 레이저 광 조사부를 구비하고,
상기 레이저 유닛 프레임과 상기 가공 유닛 프레임은 착탈할 수 있도록 유닛화되어 있는 것을 특징으로 하는, 레이저 스크라이브 장치.A processing unit and a laser unit,
Wherein the processing unit is surrounded by a processing unit frame constituted by a frame material so as to constitute an outer appearance of a rectangular parallelepiped,
Wherein the laser unit is surrounded by a laser unit frame constituted so as to constitute an outer appearance of a rectangular parallelepiped having a bottom shape which is the same as the upper surface of the processing unit frame,
The processing unit includes a stone slab supported in an inner space surrounded by the processing unit frame, a moving stage mounted on an upper surface of the stone slab, a table supported by the moving stage to be movable and loaded with a substrate,
Wherein the laser unit includes a laser light source and a laser light irradiation unit supported by the laser unit frame,
Wherein the laser unit frame and the processing unit frame are unitized so as to be detachable therefrom. 제1항에 있어서, 반송 유닛을 더 구비하고, 상기 반송 유닛은 프레임재로 직육면체의 외관을 구성하도록 조성된 반송 유닛 프레임에 의해 둘러싸이고,
상기 반송 유닛 프레임에 둘러싸인 내측 공간에는, 상기 테이블에 대하여, 기판을 반송하기 위한 반송 수단을 구비하고,
상기 반송 유닛 프레임과 상기 가공 유닛 프레임은 착탈할 수 있도록 유닛화되어 있는, 레이저 스크라이브 장치.2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a transport unit, wherein the transport unit is surrounded by a transport unit frame formed so as to constitute an outer appearance of a rectangular parallelepiped by a frame material,
And an inner space surrounded by the transfer unit frame is provided with a transfer means for transferring the substrate to the table,
Wherein the transfer unit frame and the processing unit frame are unitized so as to be detachable.
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