KR20130130166A - 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 xy 스테이지 - Google Patents

조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 xy 스테이지 Download PDF

Info

Publication number
KR20130130166A
KR20130130166A KR1020120020038A KR20120020038A KR20130130166A KR 20130130166 A KR20130130166 A KR 20130130166A KR 1020120020038 A KR1020120020038 A KR 1020120020038A KR 20120020038 A KR20120020038 A KR 20120020038A KR 20130130166 A KR20130130166 A KR 20130130166A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stone
stage
pair
guide
axis
Prior art date
Application number
KR1020120020038A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101395033B1 (ko
Inventor
김방원
신수환
김주남
Original Assignee
주식회사 로보스타
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 로보스타 filed Critical 주식회사 로보스타
Priority to KR1020120020038A priority Critical patent/KR101395033B1/ko
Publication of KR20130130166A publication Critical patent/KR20130130166A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101395033B1 publication Critical patent/KR101395033B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06Work-clamping means
    • B23Q3/062Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/62Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/28Electric drives
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1306Details
    • G02F1/1309Repairing; Testing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
    • G01N2021/8893Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques providing a video image and a processed signal for helping visual decision

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

본 발명은 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분리형 또는 조립 구조의 석정반(Granite Plate)을 이용하여 대형화 추세의 디스플레이 패널에 대응할 수 있고 제작성이 용이하고 원가절감을 가져올 수 있는 XY 스테이지에 관한 것이다.
본 발명에 따른 XY 스테이지에 적용되는 조립식 구조의 석정반은, 수평면과 수직면을 갖는 단면이 'L'자 형상이며, 서로 소정 거리로 이격되며, 상기 수직면 상단으로는 X축 방향으로 직선이동이 가능하도록 하는 가이드 레일이 형성되는 한 쌍의 가이드 석정반과; 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수평면에 양단이 놓여져 상기 한 쌍의 가이드 석정반과 직각 방향으로 조립되며, 양단의 수직면 각각은 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수직면과 맞닿도록 배치되고, 서로 수평하게 이격 배열되며 검사 대상물이 놓여지는 제1 및 제2 스테이지 석정반;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지{GRANITE PLATE OF ASSEMBLING STRUCTURE AND XY STAGE USING THE SAME}
본 발명은 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분리형 또는 조립 구조의 석정반(Granite Plate)을 이용하여 대형화 추세의 디스플레이 패널에 대응할 수 있고 제작성이 용이하고 원가절감을 가져올 수 있는 XY 스테이지에 관한 것이다.
일반적으로, 인라인 검사장비(In-Line FPD Automatic Optical Inspection)인 XY 스테이지는 스테이지면 상에 TFT LCD 패널이나 PDP, 컬러필터 등의 디스플레이 패널인 검사 대상물을 올려놓은 후, 이 검사 대상물에 대해 X축, Y축 방향으로 광학렌즈와 CCD 카메라 등의 검사수단을 이동시켜 검사 대상물의 이미지를 캡쳐한 후, 비젼 이미지 프로세싱 알고리즘을 적용하여 사용자가 찾아내고자 하는 각종 결함을 검출해 내는 장비이다.
검사수단은 리니어 모터 가동자와 고정자의 자기적 상호 작용에 의해 X축, Y축 방향으로 이동되며, 스테이지면에 대해 X축 방향으로 직선 이동하는 X축 이동체에 양단이 Y축 방향으로 직교하도록 가로질러 설치된 크로스 빔에 대해 Y축 방향으로 직선 이동 가능하도록 설치된다.
스테이지는 석정반(Granite Plate)이라 불리는 화강암 재질의 정반을 사용하게 된다.
일반적으로 석정반은 정밀 스테이지를 구현하고 평행도 확보와 구조적 변형이 없도록 일체형의 정반을 가공하여 제작하게 되는 데 이는 원석을 가공하여 제작하게 된다.
하지만, 검사 대상물이 비교적 작은 경우에는 일체형의 석정반을 제작하여 XY 스테이지를 제작하는 데 큰 문제가 없지만, 디스플레이 패널의 대형화 추세에 따라 XY 스테이지도 대형화됨에 따라 석정반의 크기도 대형화되고 이를 원석으로 제작하여 만든 장비는 원가 경쟁력, 대형의 원석 가공 및 이를 운반하는 데 있어서의 운송비용 등 전체적으로 문제가 발생하게 된다.
이러한 문제들을 해결하기 위해 일체형 구조의 석정반을 대신하여 조립식 또는 분리형의 석정반이 개발되어 사용되고 있다.
하지만, 종래의 조립 구조의 석정반은 X축 방향의 직선이동이 가능하도록 하는 양쪽 가이드가 강성을 가져야 하기 때문에 단면 계수를 높이기 위해 그 높이가 높아져야 하는 문제가 있고, 또한 석정반이 중국에서 제조되어 수입되는 현 상황에서 국내로 입고하여 세팅할 경우 양쪽 가이드가 비틀림 현상이 발생하는 문제가 생기며, 제작성이 난해하다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 과제는, 원가절감을 가져올 수 있는 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지를 제공하고자 한다.
또한, 제작성이 용이하고 구조적 변형이 없는 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지를 제공하고자 한다.
또한, 석정반 양측 X축 방향 직선이동 가이드의 평행도가 확보될 수 있는 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지를 제공하고자 한다.
또한, 대형화 추세의 디스플레이 패널에 따른 고객의 요구사양(사이즈)에 능동적으로 대처할 수 있는 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 XY 스테이지에 적용되는 조립식 구조의 석정반은, 수평면과 수직면을 갖는 단면이 'L'자 형상이며, 서로 소정 거리로 이격되며, 상기 수직면 상단으로는 X축 방향으로 직선이동이 가능하도록 하는 가이드 레일이 형성되는 한 쌍의 가이드 석정반과; 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수평면에 양단이 놓여져 상기 한 쌍의 가이드 석정반과 직각 방향으로 조립되며, 양단의 수직면 각각은 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수직면과 맞닿도록 배치되고, 서로 수평하게 이격 배열되며 검사 대상물이 놓여지는 제1 및 제2 스테이지 석정반;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수평면과 수직면이 만나는 부분은 소정의 반경으로 라운딩되고, 상기 제1 및 제2 스테이지 석정반의 하단부 양단은 소정 크기의 모따기로 가공되며, 상기 라운딩 부분에 대응되는 위치에 상기 모따기 부분이 위치되도록 구현되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 한 쌍의 가이드 석정반과 상기 제1 및 제2 스테이지 석정반은 화강암을 가공하여 형성될 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 가이드 석정반 하부로는 하부의 강성을 보강하기 위해 하부 보강용 석정반이 더 조립될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반을 이용한 XY 스테이지는, 수평면과 수직면을 갖는 단면이 'L'자 형상이며, 서로 소정 거리로 이격되며, 상기 수직면 상단으로는 X축 방향으로 직선이동이 가능하도록 하는 가이드 레일이 형성되는 한 쌍의 가이드 석정반과; 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수평면에 양단이 놓여져 상기 한 쌍의 가이드 석정반과 직각 방향으로 조립되며, 양단의 수직면 각각은 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수직면과 맞닿도록 배치되고, 서로 수평하게 이격 배열되며 검사 대상물이 놓여지는 제1 및 제2 스테이지 석정반과; 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 양측에 상기 제1 및 제2 스테이지 석정반과 평행하게 X축 방향으로 이동 가능하게 결합된 한 쌍의 X축 이송체와; 상기 한 쌍의 X축 이송체의 상면에 양단이 사익 Y축 이송체의 이송방향과 직교하도록 결합되는 크로스 빔과; 상기 크로스 빔에 상기 X축 이송체의 이송 방향과 직교하는 방향의 Y축 방향으로 이송되도록 결합되며, 검사수단이 조립되는 Y축 이송체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 양단 하단부에는 진동방지를 위해 위치되는 아이솔레이터(Isolator)와; 상기 아이솔레이터(Isolator)를 서포터하기 위한 제진 마운트와; 상기 제진 마운트간의 연결과 작업장 바닥면에 위치되어 장비의 기초가 되는 베이스 프레임;을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 조립식 구조의 석정반을 이용한 XY 스테이지는 XY 겐트리(Gantry) 스테이지, XY 테이블(Table) 스테이지, XY 브릿지(Bridge) 스테이지 또는 XY 스택(Stack) 타입 스테이지 중 어느 하나일 수 있다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 원가절감이 가능하고, 제작성이 용이하며 구조적 변형이 없고, X축 방향 직선이동 가이드의 평행도가 확보되어 장비의 품질을 높이며, 고객의 요구사양(사이즈)에 능동적으로 대처할 수 있는 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반의 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 XY 스테이지의 베이스 프레임 구조도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반의 응력 분석도이다.
도 5는 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반의 변위량 분석도이다.
도 6은 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반의 아이솔레이터(Isolator) 시뮬레이션 분석도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 구조 석정반의 구조도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 스테이지의 구성 및 작용효과를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 XY 겐트리 스테이지의 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 조립식 구조의 석정반이 적용된 XY 스테이지로서 XY 겐트리 스테이지를 한정하여 설명하지만, 이에 국한되지 않고 XY 겐트리(Gantry) 스테이지, XY 테이블(Table) 스테이지, XY 브릿지(Bridge) 스테이지 또는 XY 스택(Stack) 타입 스테이지 모두에 본 발명의 조립식 구조의 석정반을 적용시킬 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 작업장의 바닥면에는 제진 마운트(101)가 4 모서리 부분에 배치되고, 제진 마운트(101)는 베이스 프레임(102)에 의해 서로 연결된다. 제진 마운트(101)의 상부로는 한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)이 형성되고, 한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)과는 직각 배치되어 조립되는 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)이 형성된다. 한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)과 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)는 석정반(103, Granite Plate)을 이루게 된다.
한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)의 상단측에는 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)과 평행하게 제1 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 한 쌍의 X축 이동체(104)가 결합된다.
제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)과 X축 이동체(104)는 통상적인 이송수단을 매개로 결합되며, X축 이동체(104)에 설치된 가동자(미도시)와 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)의 양측에 설치된 고정자(미도시) 간의 자기적 작용에 의해 가동자를 정밀하게 이송시킬 수 있도록 구성된 리니어 모터가 설치되어, 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)에 대해 X축 이동체(104)를 정밀하게 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 한 쌍의 X축 이동체(104)의 상면에 크로스 빔(106)의 양단이 X축 이동체(104)의 이송방향과 직교하도록 결합되고, 크로스 빔(106)은 외부에 적어도 2개의 평탄면이 각지게 길이 방향으로 형성되고 내부에 길이 방향으로 중공부가 형성된 파이프 형상의 경금속 재질의 몸체와, 몸체의 전체 길이에 걸쳐 중공부의 내면에 부착된 복합소재층으로 이루어질 수 있다.
크로스 빔(106)의 평탄면에 대해 X축 이동체(104)의 이송 방향과 직교하는 Y축 방향으로 이송하도록 크로스 빔(106)에는 검사수단을 설치하기 위한 Y축 이동체(105)가 설치된다.
크로스 빔(106)과 Y축 이동체(106)는 Y축 이동체(106)에 설치된 가동자와, 크로스 빔(106)의 평탄면에 설치된 고정자 간의 자기적 작용에 의해 가동자를 정밀하게 이송시킬 수 있도록 구성된 리니어 모터가 설치되어, 크로스 빔(106)에 대해 Y축 이동체(106)를 정밀하게 이동시킬 수 있게 되는 것이다.
X축 이동체(104)와 Y축 이동체(106) 각각은 케이블체인(또는 케이블베이어(108))에 의해 연결되며, Y축 이동체(106)의 컨베이어 벨트(108) 외곽으로는 CC 박스(107, Cotton Conveyor Belt BOX)가 설치될 수 있다.
한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)은 X축 이동체(104)의 X축 방향의 이동을 이한 가이드 역할, 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)의 지지대 역할 및 아이솔레이터(Isolator)(도 3의 301)을 매개로 한 베이스 프레임(102)과의 연결을 동시에 수행하게 된다.
제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)은 PDP 패널, LCD 패널과 같은 디스플레이 패널 등의 처리물이 안착되어 검사수단에 의해 검사가 이루어질 수 있도록 하는 공간을 제공하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반의 구조도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반(103)은 4개의 석정반 조립체 즉, 한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)과 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)의 조립으로 이루어진다.
한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)과 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)은 화강암 재질의 원석을 정반으로 가공된다.
한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)은 양측에 설치되어 아래로는 아이솔레이터(Isolator)(도 3의 301)에 4개소가 고정되며, 상단부는 가이드레일이 설치되며, 가이드레일 상에는 X축 방향의 직선 이동을 위해 각각 한 쌍의 X축 이동체(104)가 배치된다.
한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b) 각각은 단면이 대략 'L'자 형태로 되어 내측의 평면상(수평면(205))으로 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)이 놓여져 조립된다.
제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)은 디스플레이용 패널이 검사를 위해 놓여지는 부분으로서 양단측에는 한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)과 볼트 조립되도록 볼트홀(202)이 형성된다.
한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)의 내측 수직면과 수평면이 만나는 부분은 소정의 반지름을 갖도록 라운딩(203)되고, 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d) 하단의 양측단은 라운딩(203) 부분과 맞닿도록 소정 크기로 모따기(201)가 이루어진다.
제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d) 각각의 양단 수직면(206)은 한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)의 수직면(204)과 맞닿도록 조립된다.
한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)과 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)의 4개조로 조립되는 석정반(103)은 제작성이 용이하며 기존의 원석을 일체로 가공할 때 보다 원가절감의 효과가 매우 크고, 견고한 볼팅 구조에 의해 제작후 운반시 틀어지는 현상이 없어 현장 재조립의 번거로움이 전혀 없게 된다.
한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b) 각각의 단면 형태를 'L'자 형태로 제작하는 것은 다음과 같은 문제를 해결하게 된다.
기존의 일체의 원석으로 석정반을 제작할 경우 그 단면의 형태가 '
Figure pat00001
' 형상이므로 스테이지면(글라스 척)의 높이가 높지 않아도 되나 즉 양측의 가이드 부분과 스테이지 부분이 일체로 형성되므로 가이드 부분의 높이를 낮추어 스테이지면의 높이를 조절할 수 있다.
이러한 점을 고려하여 조립식의 경우 'L'자형상으로 가이드 석정반을 제작하여 수평면(205) 위에 스테이지 석정반(103c, 103d)을 올려 놓아 조립하게 함으로써 스테이지 석정반(103c, 103d)의 높이를 높이지 않아도 되는 장점을 갖게 되어 기존의 하나의 원석으로 제작하는 경우와 다름없게 된다.
또한, 종래의 석정반은 일체의 '
Figure pat00002
' 형상으로 제작되는데, 이때 석정반의 하부로 베이스 프레임이 놓여지게 되고 4개소의 모서리에는 진동방지를 위한 아이솔레이터(Isolator)가 배치된다. 여기서, 석정반의 스테이지면의 높이를 작업 높이로 조절하기 위해서는 석정반 자체의 높이를 조절할 수 없고 그 하부의 제진용 베이스 프레임과 아이솔레이터(Isolator)의 높이를 크게하여 제작하는 수 밖에 없게 된다.
하지만, 본 발명의 석정반(103) 구조에서는 한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)이 'L'자 구조를 가짐에 따라 내측의 수평면(205)에는 스테이지 석정반(103c, 103d)을 배치시키고, 수평면(205)의 두께 정도만큼 하부로 길어짐으로 인해 베이스 프레임(102)과 석정반(103)을 연결시키는 아이솔레이터(Isolator)(301)의 높이를 그 만큼 작게 조절하는 것이 가능하게 된다. 결국에는 제진 베이스 프레임의 구조가 낮아지게 되어 종래의 XY 스테이지에 비해 안정성이 우수해지며 원감절감의 효과도 가져오게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 XY 스테이지의 베이스 프레임 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 XY 스테이지의 베이스 프레임(102)은 격자 형태로 이루어져 작업장의 바닥면에 놓여지고 4개소의 모서리 부분에는 진동 방지를 위한 아이솔레이터(Isolator)(301)가 설치된다. 4개의 아이솔레이터(Isolator)(301) 위로는 한 쌍의 가이드 석정반(103a, 103b)의 양단 부분이 각각 위치되어 조립된다.
이하 도 4 내지 도 6를 통해 본 발명의 조립식 석정반(103)의 기계적 응력 및 변위 정도를 3차원 시뮬레이션을 통해 측정된 결과를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반의 응력 분석도이다.
겐트리 무게 1,000kg으로 하여 Payload를 설정한 상태에서 아이솔레이터(Isolator)-4포인트 서포터 조건에서의 기반 하중에 대한 응력 변화량을 검토한 결과를 살펴본다.
전체적으로 응력 변화량에 있어서 안정적이며 특히 아이솔레이터(Isolator)가 놓여지는 4포인트 부분(401, 402, 403, 404)에서 응력의 변화가 보이나 이는 응력 1MPa 하에서 파괴 위험성은 전혀 없는 것으로 해석할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반의 변위량 분석도이다.
힘에 대한 변위량 검토에 있어서 중요한 부분은 가이드 석정반(103a, 103b)의 LM 가이드가 취부되는 LM Guide 취부면과 제1 및 제2 스테이지 석정반(103c, 103d)의 글라스 척 부착면이 된다.
LM Guide 취부면과 글라스 척 부착면의 변위량은 4~14㎛이며, 이는 시험규격 ±10㎛ SPEC. 범위 내에 있으므로 중요 가공면 기준으로 힘에 대한 변위량에 있어서도 문제가 되지 않음을 보여준다.
도 6은 본 발명에 따른 조립식 구조의 석정반의 아이솔레이터(Isolator) 시뮬레이션 분석도이다.
도 6은 이솔레이션(301)과 맞닿는 부분의 이솔레이션 시뮬레이션 결과이다. 도면에 나타난 바와 같이, SIMULATION POINT에서 X,Y,Z축 방향으로의 흔들림이 (A), (B), (C) 그래프에 표시된다.
(A)는 X축 방향, (B)는 Y축 방향, (C)는 Z축 방향의 흔들림 그래프이며, 이때의 조건은 V=1,600mm/sec, a=0.5G, Mass=700kg으로 하여 실험한 결과이다.
위 그래프의 결과를 살펴보면, X,Y,Z 방향으로 약간의 흔들림은 존재하지만, 종래의 일체의 원석일때와 비슷한 흔들림을 갖는 다는 것이 확인되었고, 실제 구동시에 Settling Time을 만족시킬 수 있음을 확인하였다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조립식 구조 석정반의 구조도이다.
도 7에 도시된 조립식 구조의 석정반(303)은 5개의 석정반 조립체 즉, 한 쌍의 가이드 석정반(303a, 303b)과 제1 및 제2 스테이지 석정반(303c, 303d) 그리고 하부 보강용 석정반(407)의 조립으로 이루어진다.
도 7의 조립식 구조의 석정반(303)은 도 2에 도시된 조립식 구조의 석정반(103)과 동일한 조립 구조에 하부 보강용 석정반(407)을 추가하여 하부의 강성을 보강하기 위해 아이솔레이터와 가이드 석정반(303a, 303b) 사이에 놓이게 된다.
도 7에서는 양단에 한 쌍의 하부 보강용 석정반(407)을 위치시킨 구조를 예시로 나타내었지만 이와 달리 아이솔레이터가 위치한 부분인 4군데에 하부 보강용 석정반을 위치시켜 하부의 강성을 보강하는 것도 가능하다.
따라서, 상술한 바와 같이 본 발명의 조립식 석정반은 기존의 하나의 원석으로 이루어진 석정반에 비해서 기계적 응력이나 변위량 그리고 이솔레이션 등의 결과가 거의 대등하여, 4개의 석정반을 조립하여 XY 스테이지를 제작할 수 있어 제조성 및 조립성 면에서 우수하며, 원가절감의 효과를 가져올 수 있고, 대형화 추세에 있는 디스플레이 패널에 능동적으로 대응하는 것이 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101 : 제진 마운트 102 : 베이스 프레임
103, 303 반 103a, 103b, 303a, 303b : 가이드 석정반
103c, 103d, 303c, 303d : 스테이지 석정반
104 : X축 이동체 105 : Y축 이동체
106 : 크로스 빔 107 : CC 박스
108 : 케이블체인 201, 401 : 모따기
202, 402 : 볼트홀 203, 403 : 라운딩
204, 206, 404, 406 : 수직면 205, 405 : 수평면
301 : 아이솔레이터(Isolator) 407 : 하부 보강용 석정반

Claims (7)

  1. 수평면과 수직면을 갖는 단면이 'L'자 형상이며, 서로 소정 거리로 이격되며, 상기 수직면 상단으로는 X축 방향으로 직선이동이 가능하도록 하는 가이드 레일이 형성되는 한 쌍의 가이드 석정반과;
    상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수평면에 양단이 놓여져 상기 한 쌍의 가이드 석정반과 직각 방향으로 조립되며, 양단의 수직면 각각은 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수직면과 맞닿도록 배치되고, 서로 수평하게 이격 배열되며 검사 대상물이 놓여지는 제1 및 제2 스테이지 석정반;으로 이루어지는, XY 스테이지에 적용되는 조립식 구조의 석정반.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수평면과 수직면이 만나는 부분은 소정의 반경으로 라운딩되고,
    상기 제1 및 제2 스테이지 석정반의 하단부 양단은 소정 크기의 모따기로 가공되며,
    상기 라운딩 부분에 대응되는 위치에 상기 모따기 부분이 위치되는, XY 스테이지에 적용되는 조립식 구조의 석정반.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가이드 석정반과 상기 제1 및 제2 스테이지 석정반은 화강암을 가공하여 형성되는, XY 스테이지에 적용되는 조립식 구조의 석정반.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가이드 석정반 하부로는 하부의 강성을 보강하기 위해 하부 보강용 석정반이 더 조립되는, XY 스테이지에 적용되는 조립식 구조의 석정반.
  5. 수평면과 수직면을 갖는 단면이 'L'자 형상이며, 서로 소정 거리로 이격되며, 상기 수직면 상단으로는 X축 방향으로 직선이동이 가능하도록 하는 가이드 레일이 형성되는 한 쌍의 가이드 석정반과;
    상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수평면에 양단이 놓여져 상기 한 쌍의 가이드 석정반과 직각 방향으로 조립되며, 양단의 수직면 각각은 상기 한 쌍의 가이드 석정반의 수직면과 맞닿도록 배치되고, 서로 수평하게 이격 배열되며 검사 대상물이 놓여지는 제1 및 제2 스테이지 석정반과;
    상기 한 쌍의 가이드 석정반의 양측에 상기 제1 및 제2 스테이지 석정반과 평행하게 X축 방향으로 이동 가능하게 결합된 한 쌍의 X축 이송체와;
    상기 한 쌍의 X축 이송체의 상면에 양단이 사익 Y축 이송체의 이송방향과 직교하도록 결합되는 크로스 빔과;
    상기 크로스 빔에 상기 X축 이송체의 이송 방향과 직교하는 방향의 Y축 방향으로 이송되도록 결합되며, 검사수단이 조립되는 Y축 이송체;를 포함하여 이루어지는, 조립식 구조의 석정반을 이용한 XY 스테이지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가이드 석정반의 양단 하단부에는 진동방지를 위해 위치되는 아이솔레이터(Isolator)와;
    상기 아이솔레이터(Isolator)를 서포터하기 위한 제진 마운트와;
    상기 제진 마운트간의 연결과 작업장 바닥면에 위치되어 장비의 기초가 되는 베이스 프레임;을 더 포함하여 이루어지는, 조립식 구조의 석정반을 이용한 XY 스테이지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 조립식 구조의 석정반을 이용한 XY 스테이지는 XY 겐트리(Gantry) 스테이지, XY 테이블(Table) 스테이지, XY 브릿지(Bridge) 스테이지 또는 XY 스택(Stack) 타입 스테이지 중 어느 하나인, 조립식 구조의 석정반을 이용한 XY 스테이지.

























KR1020120020038A 2012-02-28 2012-02-28 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 xy 스테이지 KR101395033B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120020038A KR101395033B1 (ko) 2012-02-28 2012-02-28 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 xy 스테이지

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120020038A KR101395033B1 (ko) 2012-02-28 2012-02-28 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 xy 스테이지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130130166A true KR20130130166A (ko) 2013-12-02
KR101395033B1 KR101395033B1 (ko) 2014-05-16

Family

ID=49979879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120020038A KR101395033B1 (ko) 2012-02-28 2012-02-28 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 xy 스테이지

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101395033B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102407790B1 (ko) 2020-11-05 2022-06-13 이노6 주식회사 반발력 저감 테이블 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100712680B1 (ko) 2005-12-14 2007-05-02 주식회사 로보스타 엑스와이 이송장치용 거더 및 이를 이용한 엑스와이이송장치
JP5234277B2 (ja) 2008-12-03 2013-07-10 オムロン株式会社 走行ガイド付き載物台

Also Published As

Publication number Publication date
KR101395033B1 (ko) 2014-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7239161B2 (en) Gantry-type XY stage
CN101815659B (zh) 可动元件和处理台
JP5722865B2 (ja) 工作機械用ガイドキャリッジ・アセンブリ
JP4195497B2 (ja) ステージ装置
KR101350012B1 (ko) 레이저 스크라이브 장치
KR100931590B1 (ko) 스테이지 장치
KR101395033B1 (ko) 조립식 구조의 석정반 및 이를 이용한 xy 스테이지
US11512723B2 (en) Device replacement in wearable article manufacturing equipment
KR101398792B1 (ko) 레이저 스크라이브 장치
JP5027108B2 (ja) ステージ装置
TWI487681B (zh) Disassembly method and breaking device of brittle material substrate
JP5380225B2 (ja) ガラス基板の検査装置
JP4585018B2 (ja) ステージ装置
JP4964853B2 (ja) ステージ装置
JP5886085B2 (ja) ステージ装置およびステージ装置の制御方法
JP5047883B2 (ja) 吸着盤
KR101855322B1 (ko) 제진 성능이 향상된 복합생산장비
JP2016203501A (ja) スクライブ装置及びスクライブ方法
JP2021126787A (ja) 脆性材料基板の分断機構
JP2007038277A (ja) プレス装置
KR20080040301A (ko) 스테이지 시스템의 워킹 프레임

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170510

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180426

Year of fee payment: 5