KR20130052987A - 웨이퍼 이송용 박스 및 웨이퍼의 수납방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 웨이퍼 이송용 박스에는, 웨이퍼가 수납되는 내부 공간을 정의하기 위하여 적어도 일 부분이 서로 고정되는 상부물품과 하부물품; 및 상기 하부물품의 일 부분에 별도의 물품으로 고정되어, 상기 웨이퍼와 상기 상부물품간의 사이에 끼워져서 상기 웨이퍼의 위치를 지지하는 적어도 하나의 가이드가 포함된다. 본 발명에 따르면, 웨이퍼의 이송 시에 발생할 수 있는 웨이퍼의 불량 등과 같은 문제점을 해결할 수 있어서, 그 적용이 크게 기대된다고 할 것이다.

Description

웨이퍼 이송용 박스 및 웨이퍼의 수납방법{Box for transferring wafer and packaging method for the wafer}

본 발명은 웨이퍼를 안전하게 이송하는 웨이퍼 이송용 박스 및 웨이퍼의 수납방법에 관한 것이다.

웨이퍼는 평면형 물품이면서도 얇은 형상임에 기인하여 외부의 충격이 가하여지지 않게 안전하게 지지되어야 하는 것이 중요하다. 또한, 정하여져 있는 치수로 제공되므로, 정확히 규격화된 양이 수납될 수 있도록 그 치수가 정확히 관리되어야 한다.

태양전지 웨이퍼를 사각형 형상으로서, 웨이퍼 제조공정에서 제조된 다음에 백장에 이르는 다수 장의 웨이퍼가 박스에 수납되어 이송된다. 이들 태양전지 웨이퍼 이송용 박스로는 특허문헌인 대한민국 공개번호 10-2010-0126348호, 태양 전지 웨이퍼 이송용 웨이퍼 박스가 공개되어 있다. 상기 공개문헌에는 측부와 저부를 마련하여 태양전지를 수납하고, 수납된 웨이퍼가 움직이지 않도록 하는 구성이 제공되어 있다.

상기 인용문헌에 개시되는 기술에 따르면, 웨이퍼의 각 꼭지점 부분을 안내모서리부(8)가 지지하는 방식으로 제공되어 있다. 그러므로, 모서리부가 파손될 수 있는 문제점이 있다. 또한, 중심잡기용웹(10)이 마련되어 있어 웨이퍼를 수납할 수 있도록 하고 있지만, 상기 중심잡기용웹(10)은 상방으로 갈수록 그 간격을 넓게 제공하고 있기 때문에, 상측에 적재된 웨이퍼를 외부충격에 약하여 움직이게 된다. 이러한 문제점은 웨이퍼의 불량을 발생시키는 일 요인이 된다. 아울러, 각각의 구성이 별도의 부품으로 제공되어 있어 제조비가 많이 들어 비싸지는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 10-2010-0126348

본 발명은 상기되는 문제점을 해결할 뿐 아니라, 외부 충격에 강고, 웨이퍼의 안정적인 이송을 확보할 수 있는 웨이퍼 이송용 박스 및 웨이퍼의 수납방법을 제안한다. 아울러, 저렴한 비용으로 파손이 없이 장시간 사용할 수 있는 웨이퍼 이송용 박스 및 웨이퍼의 수납방법을 제안한다.

본 발명에 따른 웨이퍼 이송용 박스에는, 다수개의 웨이퍼가 수납되는 내부 공간을 정의하기 위하여 적어도 일 부분이 서로 고정되는 상부물품과 하부물품; 및 상기 하부물품의 일 부분에 별도의 물품으로 고정되어, 상기 웨이퍼와 상기 상부물품간의 사이에 끼워져서 상기 웨이퍼의 위치를 지지하는 적어도 하나의 가이드가 포함된다.

여기서, 상기 상부물품과 상기 하부물품은 동일한 형상의 물품이고, 두 개의 모서리부가 이어지는 곳에 제공되는 측벽부가 마련된다. 또한, 상기 가이드는, 적어도 상기 웨이퍼의 적층높이를 커버하는 정도의 높이로 마련되고, 상기 웨이퍼의 이어지는 두 개의 장변을 지지할 수 있다. 또한, 상기 가이드는, 적어도 상기 웨이퍼의 적층높이를 커버하는 높이로 마련되고, 상기 웨이퍼의 하나의 단변을 지지할 수도 있다. 또한, 상기 가이드는 상기 하부물품의 바닥부에 제공되는 개구 또는 홈에 직립 고정될 수 있다.

본 발명에 따른 웨이퍼의 수납방법은, 하부물품에 복수의 웨이퍼를 수납하는 것; 상기 하부물품에 가이드를 고정하여 웨이퍼의 위치를 정확히 자리잡는 것; 상부물품을 상기 하부물품에 고정하며 상기 가이드를 상기 복수의 웨이퍼에 끼워지도록 하는 것이 포함된다.

여기서, 상기 상부물품과 상기 하부물품이 끼워질 때, 상기 가이드는, 상기 웨이퍼의 측벽부와 상기 웨이퍼의 사이에서 변형이 일어나서 상기 웨이퍼를 정확하게 안착시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼의 이송을 보다 안정되게 수행할 수 있다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 박스의 사시도.
도 2는 하부물품의 사시도.
도 3은 하부물품에 웨이퍼가 적대되는 모습을 나타내는 도면.
도 4는 하부물품의 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼의 수납방법을 설명하는 흐름도.
도 6은 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 박스의 특징부를 나타내는 도면.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

<제 1 실시예>

도 1은 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 박스의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 수납용 박스는, 상부물품(1)과 하부물품(2)이 서로 끼워져서 내부 공간을 제공하고, 그 내부공간에 웨이퍼가 수납된다. 상기 상부물품(1)과 상기 하부물품(2)은 서로 동일한 형상으로 제공될 수 있어서, 별도의 물품으로 만들 필요없이 단일의 물품을 만들어서 서로 병용할 수 있다.

상기 상부물품(1)과 상기 하부물품(2)이 서로 끼워져 고정되도록 하기 위한 고정기구(3)가 상기 상부물품(1)과 상기 하부물품(2)의 접촉부에 마련되어 있다. 상기 고정기구(3)는 상부물품과 하부물품간에 마련되는 돌기와 홈의 형식으로 제공될 수 있다. 또한, 내부에 수납되는 웨이퍼의 수납상태를 확인할 수 있도록 하기 위하여, 평면부에 마련되는 제 1 개구(4)와, 측면부에 마련되는 제 2 개구(5)가 제공되어 있다.

상기 상부물품(1)과 상기 하부물품(2)은 서로 동일한 형상이므로, 박스의 하부에 있는 하부물품(2)을 예로 들어 박스의 상세한 구성을 설명하도록 한다. 또한, 상기 상부물품 및 상기 하부물품은 스티로폼을 재료로 제작될 수 있다.

도 2는 하부물품의 사시도이다. 도 2는 도 1에서 상부물품(1)을 제거한 상태와 동일한 상태로 이해할 수 있을 것이다.

도 2를 참조하면, 하부물품(2)은 바닥부(6)를 가지고 두 개의 측벽, 즉 제 1 측벽부(7)와 제 2 측벽부(8)를 가진다. 상기 측벽부(7)(8)의 상단부에는 끼임돌기(31)가 각각 마련되어 있고, 상기 측벽부(7)(8)가 형성되지 않은 모서리에는 끼임홈(32)이 마련된다. 그러므로, 상기 상부물품(1)의 측벽부에 마련되는 끼임돌기(31)가 하부물품(2)의 끼임홈(32)에 끼워져서 상부물품과 하부물품이 서로 고정될 수 있을 것이다. 끼워지는 작용에 대한 신뢰성을 확보하기 위하여 상기 끼임홈(32)은 상기 끼임돌기(31)에 비하여 약간 작게 마련될 수 있다. 상기 측벽부(7)(8)는 서로 연결되는 모서리에 마련되는 것으로 제시되어 있으나, 서로 떨어져 있어서 마주보는 두 모서리에 마련될 수도 있을 것이다. 그러나, 서로 연결되는 구성이, 박스의 보다 높은 강도 확보를 위해서는 바람직할 한 것은 물론이다.

상기 측벽부(7)(8)의 하부에는 제 2 개구(5)가 마련된다. 상기 제 2 개구(5)는 웨이퍼가 수납되면서 함께 내장되는 무진지와 스펀지가 측면에서 올바르게 놓여 있는지를 관찰할 수 있도록 하는 구성이다. 상기 바닥부(6)의 가운데에는 제 1 개구(4)가 마련되어, 상기 무진지와 스펀지가 상면 및 바닥면에서 올바르게 놓여 있는지를 관찰할 수 있도록 하는 구성이다.

상기 측벽부(7)(8)가 마련되지 않은 양 모서리의 꼭지점 부분에는 바닥부(6)가 개구되거나 홈의 형상으로 버팀부(9)가 마련되어 있다. 상기 버팀부(9)는 웨이퍼가 하부물품(2)에 적재된 다음에 웨이퍼의 요동을 방지하는 역할을 수행하는 것으로서, 웨이퍼가 적재된 다음에 가이드(도 3의 10참조)가 끼워지는 부분이다.

도 3은 하부물품에 웨이퍼가 적대되는 모습을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 장변(21)과 단변(22)을 가지는 평면형상의 웨이퍼(여기서, 웨이퍼는 태양전지 웨이퍼일 수 있다)를 바닥부(6)에 적재한다. 적재되는 웨이퍼(20)의 수는 100장에 이를 수 있다. 상기 웨이퍼는 소터(sorter)에 의해서 자동으로 적재될 수 있다. 적재동작 시에 간섭이 없도록 하기 위하여 측벽부(7)(8)와 접하지 않도록 하면서도, 측벽부(7)(8)와 최대한 가까운 위치에 수납되도록 한다.

웨이퍼(20)가 놓인 다음에는, 최대한으로 측벽부(7)(8)가 접하는 꼭지점의 구석을 향하여 웨이퍼(20)를 이동시키고 두 개의 가이드(10)를 버팀부(9)에 끼운다. 상기 가이드는 하부물품(2)과 동일한 재질의 스티로폼을 사용할 수도 있으나, 부드러운면서도 어느 정도의 강도를 가지는 고무재질을 사용할 수도 있다.

상기 가이드(10)가 상기 웨이퍼(20)를 고정하면서는 상기 가이드는 약간의 변형이 발생할 수 있다. 이는, 웨이퍼(20)를 안정적으로 고정하기 위한 것이다. 이를 위하여 원형의 상기 버팀부(9)의 접선 중에서 상기 측벽부(7)(8)와 평행을 이루는 두 접선과 상기 측벽부(7)(8)의 내면이 이루는 사각형의 내부 공간은 웨이퍼(20)의 크기보다 약간 작게 제공될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼의 크기가 156*156mm이 경우에 하부물품의 내부 공간은 155*155mm로 제안될 수 있다. 나아가서, 상부물품과 하부물품이 서로 적재되어 제공되는 측벽부(7)(8)로 만들어지는 내부 면적은 158*158mm로 제안될 수 있다. 즉, 네 개의 측벽부(7)(8)로 만들어지는 내부 면적이 가장 크고, 두 개의 버팀부와 두 개의 측벽부에 의해서 만들어지는 내부 면적은 더 줄어든다. 이는 웨이퍼(20)의 안전한 수납작용을 이끌어 낼 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다. 한편, 두 개의 버팀부와 두 개의 측벽부로 만들어지는 내부 면적은 웨이퍼의 면적보다 작게 제공되어 웨이퍼를 안정되게 이송시킬 수 있다. 이에 따라, 스티로폼을 재질로 함에 따른 하부물품 및 가이드의 형상 변경에 대응할 수 있다.

두 개의 상기 가이드(10)는 각각, 웨이퍼(20)의 인접하는 두 개의 장변(21)을 밀도록 마련될 수 있다.

도 4는 하부물품의 평면도이다.

도 4를 참조하면, 가이드(10)와 웨이퍼(20)의 상호 위치관계를 더욱 정확하게 이해할 수 있다. 웨이퍼(20)가 놓인 상태에서 두 개의 가이드(10)가 고정되고, 그 위에 상부물품(1)을 고정한다. 상기 상부물품(1)이 상기 하부물품(2)에 대하여 고정되는 것은 이미 설명된 바와 같은 고정기구(3)에 의해서 수행될 수 있다.

도 4에서 가상선은 상부물품(1)의 측벽부(7)(8)의 나타내는 것으로서, 가이드(10)의 상부는 상부물품(1)의 측벽부(7)(8)의 내면을 따라서 지지될 수 있다. 또한, 상기 가이드(10)는 스티로폼으로 예시되는 물품을 사용하여 어느 정도의 소성변형이나 탄성변형을 할 수 있다. 그와 같은 성질로 인하여, 상기 가이드(10)는 웨이퍼(20)의 장변(21)과 상부물품(1)의 측벽부(7)(8)에 밀려서 그 형상이 약간정도 변형되어 있는 것을 알 수 있다.

결과적으로, 상기 가이드(10)는 버팀부(9)에 의해서 위치가 가지정된 뒤에, 웨이퍼의 장변(21)과 상부물품(1)의 측벽부(7)(8)에 의해서 위치가 견고하게 고정될 수 있다. 이와 함께 가이드(10)의 압축변형과 함께 그로 인하여 주어지는 반력에 의해서 웨이퍼(20)의 위치를 안정적으로 지지할 수 있게 되는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼의 수납방법을 설명하는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 하부물품에 소터를 이용하여 웨이퍼를 안착한다(S1). 안착된 웨이퍼(20)는 측벽부(7)(8)에 완전히 접하지는 않은 상태이고, 추후에 이동되어 측벽부(7)(8)에 접촉될 정도로 밀린 뒤에 가이드를 버팀부(9)에 끼워서 고정한다(S2). 이 때에는, 가이드(10)의 작용에 의해서 웨이퍼(20)는 정확하 자리에 자리잡을 수 있을 것이고, 외부의 충격이나 움직임이 있더라도 정하여진 자리를 이탈하지 않을 수 있다. 이후에는 상부물품을 하부물품에 덮어서 웨이퍼 이송용 박스를 제공할 수 있다(S3). 이송용 박스가 제공된 다음에는 외부의 먼지가 침입하지 않도록, 필름으로 이송용 박스를 싸서 외부와 밀폐시킬 수 있다(S4).

한편, 상기 웨이퍼(20)를 안착하는 단계(S1)와, 상부물품(1)을 하부물품(2)에 안착하는 단계(S3)의 사이 어느 때에는, 무진지와 스펀지를 덮어서 혹시 발생할 수 있는 충격에 더 안전하게 대응하도록 할 수 있다. 상기 무진지와 스펀지는 웨이퍼를 안착하는 단계(S1)의 전에도 수행할 수 있어서, 바닥부(6)의 형상 및 오염에 의해서 발생할 수도 있는 웨이퍼(20)의 불량을 방지할 수도 있다.

<제 2 실시예>

제 1 실시예에서는 두 개의 가이드(10)를 각각 활용하여 웨이퍼(20)를 지지하는 것을 실시예로 제시한 바가 있다. 이로써, 웨이퍼의 네 변을 지지할 수 있는 것을 사실이지만, 두 개의 가이드를 각각 직립고정하여야 하고, 상부물품(1)을 하부물품(2)에 고정할 때에도 두 개의 가이드를 모두 신경쓰면서, 조립하여야 하는 불편함이 있다. 제 2 실시예는 그러한 문제점을 해소하는 것을 일 특징으로 한다. 본 실시예의 설명에 있어서 제 1 실시예와 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 원용하도록 한다.

도 6은 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 박스의 특징부를 나타내는 도면으로서, 도 6은 도 4에 제시되는 부분 확대도와 동일한 부분으로서 이해할 수 있다.

도 6을 참조하면, 웨이퍼(20)의 단변(22)을 지지하는 하나의 가이드(11)가 제시되는 것을 알 수 있다. 또한, 상부물품(1) 측벽(7)(8)의 꼭지점부에 의해서 지지될 수 있다. 상기 가이드(11)는 단일의 가이드구조로 제안되기 때문에, 두 개의 가이드를 조립하면서 하였던 불편함을 어느 정도 개선할 수 있을 것이다.

한편, 단일의 가이드를 이용하여 웨이퍼(20)의 단변(22)을 지지하는 것에서만 차이가 있으므로, 웨이퍼를 안전하게 지지할 수 있다는 것에 있어서는 전혀 차이가 없다고 할 것이다.

본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

예를 들어, 상기 버팀부는 원형으로 제공되지 아니할 수도 있으나, 원형으로 제공되는 것이 가이드(10)의 부드러운 변형작용을 안정적으로 이끌어 낼 수 있을 것이다.

또한, 상기 버팀부에 의해서 만들어지는 바닥부의 내부 면적은 웨이퍼보다 작게 제공되는 것으로 설명된 바가 있다. 그러나, 그와 같은 형태로 제한되지 아니하고, 가이드를 견고한 고무 등과 같은 재질로 사용하는 경우에는 웨이퍼와 동일한 크기로 제공될 수도 있을 것이다.

또한, 상기 버팀부는 상기 가이드 본체와 같은 형상 같은 크기로 제안될 수도 있고, 상기 가이드의 끝부분을 버팀부와 동일한 형상의 어떠한 메칭형상으로 가공할 수 있도 있을 것이다. 이는 버팀부는 일단 가조립이 되고 난 다음에는 측벽부와 웨이퍼의 시이에 끼워져서 위치가 고정되어 있을 수 있기 때문이다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼의 이송 시에 발생할 수 있는 웨이퍼의 불량 등과 같은 문제점을 해결할 수 있어서, 그 적용이 크게 기대된다고 할 것이다.

9: 버팀부
10: 가이드

Claims (7)

1. 웨이퍼가 수납되는 내부 공간을 정의하기 위하여 적어도 일 부분이 서로 고정되는 상부물품과 하부물품; 및
   상기 하부물품의 일 부분에 별도의 물품으로 고정되어, 상기 웨이퍼와 상기 상부물품간의 사이에 끼워져서 상기 웨이퍼의 위치를 지지하는 적어도 하나의 가이드가 포함되는 웨이퍼 이송용 박스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부물품과 상기 하부물품은 동일한 형상의 물품이고, 두 개의 모서리부가 이어지는 곳에 제공되는 측벽부가 마련되는 웨이퍼 이송용 박스.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가이드는, 적어도 상기 웨이퍼의 적층높이를 커버하는 정도의 높이로 마련되고, 상기 웨이퍼의 이어지는 두 개의 장변을 지지하는 웨이퍼 이송용 박스.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 가이드는, 적어도 상기 웨이퍼의 적층높이를 커버하는 높이로 마련되고, 상기 웨이퍼의 하나의 단변을 지지하는 웨이퍼 이송용 박스.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드는 상기 하부물품의 바닥부에 제공되는 개구 또는 홈에 직립 고정되는 웨이퍼 이송용 박스.
6. 하부물품에 복수의 웨이퍼를 수납하는 것;
   상기 하부물품에 가이드를 고정하여 웨이퍼의 위치를 정확히 자리잡는 것; 및
   상부물품을 상기 하부물품에 고정하며 상기 가이드를 상기 복수의 웨이퍼에 끼워지도록 하는 것이 포함되는 웨이퍼의 수납방법
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 상부물품과 상기 하부물품이 끼워질 때, 상기 가이드는, 상기 웨이퍼의 측벽부와 상기 웨이퍼의 사이에서 변형이 일어나서 상기 웨이퍼를 정확하게 안착시키는 웨이퍼의 수납방법.

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