KR20140002488A

KR20140002488A - 팁 홀더

Info

Publication number: KR20140002488A
Application number: KR1020130060362A
Authority: KR
Inventors: 기요시 다카마츠; 요시타카 미우라; 게이스케 도미나가
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-01-08
Also published as: CN103507172A; JP2014008710A; TW201404739A

Abstract

로봇에 의한 자동 교환에 적합한 기능을 구비한 팁 홀더를 제공한다. 기판 가공 장치(A)의 스크라이브 헤드(10)에 설치되는 동부(12a)와, 동부(12a)의 일단부에 동부(12a)의 축심에 평행하게 형성된 한 쌍의 평탄면(12b)과, 이들 평탄면(12b), (12b)의 사이에, 각 평탄면(12b)과 평행하게 형성된 절결 홈(12c)과, 이 절결 홈(12c)에 설치된 휠 팁(12e)으로 이루어지는 팁 홀더(12)이며, 한 쌍의 평탄면(12b)의 적어도 한쪽의 하단부에, 평탄면(12b)으로부터 돌출하는 적어도 1개의 핀(12j)을 설치하도록 한다.

Description

팁 홀더{TIP HOLDER}

본 발명은, 테이블 위에 적재한 기판의 표면에, 원주 능선에 V자형의 날 끝이 형성된 휠 팁(커터 휠, 또는 스크라이빙 휠이라고도 함)을 누르면서 스크라이브 함으로써, 상기 기판에 분단용의 스크라이브 라인을 가공하거나, 분단(브레이크) 하거나 하는 기판 가공 장치에 사용되는 팁 홀더에 관한 것이다.

종래부터, 글래스, 실리콘, 세라믹, 반도체 등의 취성 재료로 이루어지는 기판이나 접합 기판(이하 단순히 「기판」이라고 함)의 표면에, 휠 팁으로 스크라이브 예정 라인에 따른 스크라이브 라인(분단용의 홈)을 형성하거나, 혹은, 분단 예정 라인으로부터 완전 분단하거나 하는 기판 가공 장치가 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조).

도 16은, 상기 특허 문헌 등에 개시되어 있다, 종래 기판 가공 장치의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다. 이 기판 가공 장치(B)는, 가공 대상이 되는 기판(W)을 적재하여 보유 지지하는 수평한 테이블(31)을 구비하고 있다. 테이블(31)은, 모터를 내장하는 회전 구동부(32)에 의해 수평면 내에서 회전할 수 있게 되어 있고, 또한, 수평한 레일(33)을 따라 Y 방향으로 이동할 수 있게 구성되어 있다. 이 Y 방향의 이동은, 모터(34)에 의해 회전하는 나사 축(35)에 의해 행해진다.

기판 가공 장치(B)에는, 한 쌍의 지주(36, 36)와, 이들 지주(36, 36)를 연결하도록 X 방향으로 수평하게 연장하는 가이드 바(37)를 구비한 브리지(38)가, 테이블(31)을 걸치도록 하여 설치되어 있다. 가이드 바(37)에는, X 방향으로 수평하게 연장하는 가이드(39)가 설치되고, 스크라이브 헤드(40)가 가이드(39)를 따라 X 방향으로 이동할 수 있게 배치되어 있다. 스크라이브 헤드(40)의 X 방향으로의 이동은 모터(41)의 구동에 의해 행해진다. 스크라이브 헤드(40)에는 휠 팁(42e)을 구비한 팁 홀더(42)가 홀더 조인트(43)를 통해서 착탈 가능하게 설치된다. 스크라이브 헤드(40)의 내부에는, 홀더 조인트(43)의 승강을 가능하게 하는 승강 기구가 내장되어 있다.

이와 같은 구성를 기초로, 테이블(31) 위에 적재한 기판(W)에 휠 팁(42e)을 누르면서 휠 팁(42e)과 테이블(31)의 한쪽 또는 양쪽을 이동시킴으로써, 기판(W)을 X-Y 방향으로 스크라이브하여 스크라이브 홈을 형성하거나 분단하거나 할 수 있게 되어 있다.

도 17 및 도 18은, 종래의 팁 홀더(42) 및 홀더 조인트(43)의 구성을 나타내는 것이다. 팁 홀더(42)는 대략 원기둥 형상의 동부(42a)와, 동부(42a)의 일단부(하단부)에서 동부(42a)의 축심에 대하여 평행하고 또한 서로 대칭으로 형성된 한 쌍의 평탄면(42b, 42b)을 구비하고, 또한, 이들 한 쌍의 평탄면(42b, 42b)의 사이에, 상기 평탄면(42b)과 평행하게 형성된 절결 홈(42c)이 동부(42a)의 축심를 따라 형성되어 있다. 이 절결 홈(42c)에, 동부(42a)의 축심에 대하여 직교하는 휠 축(42d)을 통해서 휠 팁(42e)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 한 쌍의 평탄면(42b)의 한쪽에는, 이 팁 홀더(42)에 설치되어 있는 휠 팁(42e)의 직경이나 종류, 휠 팁을 설치할 때의 설정 정보 등의 관리상 유용한 고유의 데이터를 기록한 코드(42i)가 인쇄되어 있다.

또한, 동부(42a)의 타단부(상단부)에는, 홀더 조인트(43)에 설치할 때의 위치 결정용의 장착부(42f)가 설치되어 있다. 장착부(42f)는, 동부(42a)를 절결해서 형성된 평면부(42g)와 경사면(42h)을 구비하고 있다. 평면부(42g)는 동부(42a)의 축심과는 평행하고, 하방에 있는 한 쌍의 평탄면(42b)과는 직교하고 있다. 또한, 동부(42a)는 철 등의 자성체 금속으로 구성되어 있다.

홀더 조인트(43)는, 상부에 베어링(43a)을 구비하고 있고, 하부가 팁 홀더(42)를 보유 지지하는 보유 지지부(43b)로 되어 있다. 보유 지지부(43b)에는, 하방을 향해서 개방하는 단면 대략 원형인 개구부(43c)가 설치되어 있고, 그 안쪽부에 자석(43j)이 설치되어 있다. 또한, 개구부(43c)의 내부에는, 개구부의 축심과는 이격된 개소에서 상기 축심과 수직된 방향으로 연장되는 위치 결정용의 평행 핀(43d)이 설치되어 있다. 이 평행 핀(43d)은, 팁 홀더(42)가 개구부(43c)에 삽입되었을 때에, 팁 홀더(42)의 경사면(42h)에 접촉해서 팁 홀더(42)의 방향이나 자세가 일정해지도록 위치 결정하는 것이다.

팁 홀더(42)를 홀더 조인트(43)에 설치할 때는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 홀더 조인트(43)의 개구부(43c)에 팁 홀더(42)를, 그 장착부(42f)로부터 삽입하여 행한다. 장착부(42f)가 홀더 조인트(43)의 개구부(43c)에 삽입되면, 팁 홀더(42)의 경사면(42h)에 평행 핀(43d)이 접촉하여 위치 결정되는 동시에, 팁 홀더(42)의 상단부가 자석(43j)에 자기 흡착 되어 보유 지지된다. 이에 의해, 팁 홀더(42)의 자세가 일정 방향을 향한 상태에서 간단하게 홀더 조인트(43)에 설치할 수 있다. 휠 팁(42e)을 바꿀 때는, 홀더 조인트(43)의 개구부(43c)으로부터 팁 홀더(42)를 자석의 자력에 저항해서 인발하여 팁 홀더마다 교환한다. 새롭게 설치되는 팁 홀더(42)는, 평탄면(42b)에 인쇄되어 있는 팁 고유의 데이터를 기록한 코드(42i)를 별도로 설치한 리더로 판독함으로써 선택된다.

국제 공개 번호 WO2007/063979 공보 일본 특허 출원 공개 제2011-218815호 공보

휠 팁이 소정의 주행 거리를 달려서 교환 시기에 도달했을 때나, 별도 사양의 휠 팁을 필요로 하는 때는, 기판 가공 장치(B)를 정지시킨 후, 팁 홀더의 교환이 행해진다. 구체적으로는, 팁 홀더를 스크라이브 헤드의 홀더 조인트로부터 제거한 후, 보관하고 있는 팁 홀더 중에서 리더로 코드를 판독함으로써 원하는 팁 홀더를 선택하고, 이 선택된 팁 홀더를 홀더 조인트에 설치한다. 이러한 교환 작업은 오퍼레이터가 수작업으로 행하면 수고를 필요로 하므로, 로봇으로 자동적으로 행하는 것이 적절하다.

로봇으로 교환 작업을 행하는 경우, 복수의 팁 홀더로부터 희망하는 팁 홀더를 선택하는데, 코드를 구비한 팁 홀더의 평탄면을 리더로 판독하기 쉽고, 또한, 로봇으로 인출하기 쉽게 배치할 필요가 있다. 이 경우, 팁 홀더는 직경 약 2 내지 3㎜의 작은 휠 팁을 구비하고 있으므로, 코드면을 노출시킨 상태에서 휠 팁이 손상되지 않도록, 예를 들어 적재대 등에 안정적으로 적재하는 것이 요구된다. 또한, 로봇으로 팁 홀더를 선택해서 잡고, 그대로 스크라이브 헤드의 홀더 조인트까지 운반해서 장착하기 위해서는, 적재대와 로봇의 상관적인 조립에 배려하지 않으면 안된다.

그러나, 종래는, 이러한 로봇에 의한 팁 홀더의 자동 교환에 적합한 시스템 구성은 개시되고 있지 않아, 미해결인 채이었다.

따라서 본 발명은, 상기 과제를 감안하여, 로봇에 의한 자동 교환에 적합한 기능을 구비한 팁 홀더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 다음과 같은 기술적 수단을 강구했다. 즉, 본 발명의 팁 홀더는, 기판 가공 장치의 스크라이브 헤드에 설치되는 동부와, 상기 동부의 일단부에 상기 동부의 축심에 평행하게 형성된 한 쌍의 평탄면과, 상기 한 쌍의 평탄면의 사이에 상기 한 쌍의 평탄면과 평행하게 형성된 절결 홈과, 상기 절결 홈에 설치된 휠 팁으로 이루어지는 팁 홀더이며, 상기 한 쌍의 평탄면의 적어도 한쪽의 하단부에, 평탄면에서 돌출하는 적어도 1개의 핀이 설치되어 있는 구성으로 했다.

본 발명의 팁 홀더에 따르면, 로봇의 협착 갈고리로 평탄면을 끼워서 인출할 때에, 평탄면에 설치된 핀이 인발 방향에 대한 협착 갈고리에의 걸림이 된다. 이에 의해 팁 홀더를 가벼운 힘으로 원활하고, 또한 용이하게 인출하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 상기 핀이, 상기 한 쌍의 평탄면에 각각 설치되어 있는 구성으로 하는 것이 좋다.

이에 의해, 로봇의 협착 갈고리를 인출 방향에 대하여 밸런스 좋게 걸릴 수 있고, 보다 원활하게 팁 홀더를 인출할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 팁 홀더를 구비한 기판 가공 장치의 일례를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 관한 팁 홀더의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 관한 팁 홀더와, 이것을 설치하는 홀더 조인트를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 관한 팁 홀더와 홀더 조인트를 나타내는 일부 단면 정면도.
도 5는 팁 홀더 수납체의 일례를 나타내는 분해 사시도.
도 6은 팁 홀더 수납체에 팁 홀더를 수납한 상태의 단면도.
도 7은 도 5에 나타내는 팁 홀더 수납체에 있어서의 탄성 스토퍼의 동작을 나타내는 설명도.
도 8은 팁 홀더 수납체의 다른 실시예를 나타내는 단면도.
도 9는 팁 홀더 수납체의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도.
도 10은 도 1에 나타내는 기판 가공 장치에 있어서의 로봇과 적재 선반을 나타내는 사시도.
도 11은 적재 선반의 다른 실시예를 나타내는 사시도.
도 12는 적재 선반의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도.
도 13은 도 1에 나타내는 기판 가공 장치에 있어서, CCD 카메라로 얼라인먼트 마크를 촬상한 상태를 나타내는 설명도.
도 14는 도 1에 나타내는 기판 가공 장치의 제어계의 구성을 나타내는 블록도.
도 15는 외절, 내절의 스크라이브 방법의 설명도.
도 16은 종래의 기판 가공 장치의 일례를 나타내는 사시도.
도 17은 종래의 팁 홀더를 나타내는 사시도.
도 18은 종래의 팁 홀더와 홀더 조인트를 나타내는 일부 단면 정면도.

이하에 있어서, 본 발명의 상세를 그 실시 형태를 나타내는 도면에 기초해서 설명한다. 도 1은, 본 발명에 관한 팁 홀더를 구비한 기판 가공 장치의 일례를 나타내는 개략적인 사시도이다. 이 기판 가공 장치(A)는, 가공 대상이 되는 기판(W)을 적재하여 보유 지지하는 수평한 테이블(1)을 구비하고 있다. 테이블(1)은, 모터를 내장하는 회전 구동부(2)에 의해 수평면 내에서 회전할 수 있게 되어 있고, 또한, 수평한 레일(3)을 따라 Y 방향으로 이동할 수 있게 구성되어 있다. 이 Y 방향의 이동은, 모터(4)에 의해 회전하는 나사 축(5)으로부터 행해진다.

기판 가공 장치(A)에는, 한 쌍의 지주(6, 6)와, 이들 지주(6, 6)를 연결하도럭 X 방향으로 수평하게 연장하는 가이드 바(7)를 구비한 브리지(8)가, 테이블(1)을 걸치도록 해서 설치되어 있다. 가이드 바(7)에는, X 방향으로 수평하게 연장하는 가이드(9)가 설치되고, 스크라이브 헤드(10)가 가이드(9)를 따라 X 방향으로 이동할 수 있도록 배치되어 있다. 스크라이브 헤드(10)의 X 방향으로의 이동은 모터(11)의 구동에 의해 행해진다. 스크라이브 헤드(10)에는 휠 팁(12e)을 구비한 팁 홀더(12)가 홀더 조인트(13)를 통해서 착탈 가능하게 설치된다. 스크라이브 헤드(10)의 내부에는, 팁 홀더(12)의 승강을 가능하게 하는 승강 기구가 내장되어 있다. 또한, 브리지(8)의 상부에는, 기판(W)의 얼라인먼트 마크를 촬상하는 2대의 CCD 카메라(18, 18)가 설치되어 있다.

이와 같은 구성를 기초로, 테이블(1) 위에 적재한 기판(W)에 휠 팁(12e)을 누르면서 휠 팁(12e)과 테이블(1)의 한쪽 또는 양쪽을 이동시킴으로써, 기판(W)을 X-Y 방향으로 스크라이브하여 스크라이브 홈을 형성하거나 분단하거나 할 수 있게 되어 있다.

또한, 기판 가공 장치(A)의 테이블(1)의 근방에, 팁 홀더(12)를 수납하는 복수의 팁 홀더 수납체(15)를 적재하는 적재 선반(16)과, 팁 홀더(12)를 팁 홀더 수납체(15)로부터 뽑아내어 스크라이브 헤드(10)의 홀더 조인트(13)에 설치하거나, 혹은, 홀더 조인트(13)로부터 팁 홀더(12)를 제거하거나 하는 로봇(17)이 설치되어 있다.

도 2는, 팁 홀더(12)의 일례를 나타내는 것으로, 도 2의 (a)는 정면도이고, 도 2의 (b)는 측면 종단면도이고, 도 2의 (c)는 사시도이다. 팁 홀더(12)는 대략 원기둥 형상의 동부(12a)와, 동부(12a)의 일단부(하단부)에서 동부(12a)의 축심에 대하여 평행하고 또한 서로 대칭으로 형성된 한 쌍의 평탄면(12b), (12b)을 구비하고, 또한, 이들 한 쌍의 평탄면(12b), (12b)의 사이에, 상기 평탄면(12b)과 평행하게 형성된 절결 홈(12c)이 동부(12a)의 축심를 따라 형성되어 있다. 이 절결 홈(12c)에, 동부(12a)의 축심에 대하여 직교하는 휠 축(12d)을 통해서 휠 팁(12e)이, 그 일부를 동부(12a)의 하단부면으로부터 노출시킨 상태로 회전 가능하게 설치되어 있다. 평탄면(12b)의 한쪽에는, 후술하는 바와 같이, 이 팁 홀더(12)에 설치되어 있는 휠 팁(12e)의 직경이나 종류 등의, 관리상 유용한 팁 고유의 데이터를 기록한 코드(12i)가 인쇄되어 있다.

또한, 동부(12a)의 타단부(상단부)에는, 홀더 조인트(13)에 설치할 때의 위치 결정용의 장착부(12f)가 설치되어 있다. 장착부(12f)는, 동부(12a)를 절결해서 형성된 평면부(12g)와 경사면(12h)을 구비하고 있다. 평면부(12g)는 동부(12a)의 축심과는 평행하고, 하방에 있는 한 쌍의 평탄면(12b)과는 직교하고 있다. 또한, 장착부(12f)는 철 등의 자성체 금속으로 구성되어 있다.

또한, 한 쌍의 평탄면(12b), (12b)의 하단부 부분에는, 평탄면(12b)으로부터 돌출하는 1개의 핀(12j)이 각각 설치되어 있다. 이 핀(12j)은 평탄면(12b), (12b)에 있어서 회전 대칭 위치 혹은 좌우 대칭 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 핀(12j)은, 후술하는 바와 같이, 로봇(17)으로 팁 홀더(12)를 팁 홀더 수납체(15)로부터 뽑아낼 때의 걸림으로서 작용한다. 또한, 핀(12j)은 각각의 평탄면에 있어서 1개씩 설치되어 있지만, 복수개 설치해도 된다. 또한, 어느 한쪽의 평탄면(12b)의 핀(12j)을 생략하는 것도 가능하다.

동부(12a)의 외주면에서 장착부(12f)의 반대측에는, 동부(12a)의 축심 방향으로 연장하는 슬라이드 홈(12k)이 설치되어 있다. 이 슬라이드 홈(12k)은, 후술하는 팁 홀더 수납체(15)의 수납 구멍 내면에 형성된 볼록조(15s)에 끼워 맞추게 되어 있다. 이 슬라이드 홈(12k)의 일단부는, 절결 홈(12c)으로 이어지고 있다.

스크라이브 헤드(10)에 설치된 홀더 조인트(13)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상부에 베어링(13a)을 구비하고 있고, 하부가 팁 홀더(12)를 보유 지지하는 보유 지지부(13b)로 되어 있다. 보유 지지부(13b)에는, 하방을 향해서 개방하는 단면 대략 원형인 개구부(13c)가 설치되어 있고, 그 안쪽부에 자석(13e)이 설치되어 있다. 또한, 개구부(13c)의 내부에는, 개구부(13c)의 축심과는 이격된 개소에서 상기 축심과 수직된 방향으로 연장되는 위치 결정용의 평행 핀(13d)이 설치되어 있다. 이 평행 핀(13d)은, 팁 홀더(12)가 개구부(13c)에 삽입되었을 때에, 팁 홀더(12)의 경사면(12h)(도 2 참조)에 접촉하여 팁 홀더(12)의 자세를 일정 방향으로 위치 결정하는 것이다. 본 발명의 경우, 휠 팁(12e)의 회전 주행 방향이 스크라이브 방향과 일치하도록 위치 결정되어 있다.

팁 홀더(12)를 홀더 조인트(13)에 설치할 때는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 홀더 조인트(13)의 개구부(13c)에 팁 홀더(12)를, 그 장착부(12f)로부터 삽입해서 행한다. 장착부(12f)가 홀더 조인트(13)의 개구부(13c)에 삽입되면, 팁 홀더(12)의 경사면(12h)에 접촉해서 위치 결정되는 동시에, 팁 홀더(12)의 상단부가 자석(13e)에 자기 흡착되어 보유 지지된다. 이에 의해, 팁 홀더(12)의 자세가 일정 방향을 향한 상태에서 간단하게 홀더 조인트(13)에 설치할 수 있다. 휠 팁(12e)을 바꿀 때는, 팁 홀더(12)를 자석(13e)의 자력에 저항하여 인발하고, 팁 홀더마다 교환한다.

도 5는, 팁 홀더(12)를 수납하는 팁 홀더 수납체(15)의 일례를 나타내는 분해 사시도이며, 도 6은 팁 홀더(12)를 수납한 상태의 단면도이다. 팁 홀더 수납체(15)는, 전후에 관통하는 단면 대략 원형인 수납 구멍(15a)을 구비하고, 또한, 평평한 저면(15y)을 갖는 돔 형상 본체(15b)와, 수납 구멍(15a)의 전방 개구부를 폐쇄하는 전방부 캡(15c)과, 후방 개구부를 폐쇄하는 후방부 캡(15d)으로 이루어진다. 수납 구멍(15a)은, 그 축심이 저면(15y)과 평행하게 형성되어 있다. 돔 형상 본체(15b)에는, 수납 구멍(15a) 전방 개구부의 하부 테두리로 이어져 전방으로 연장하는 평평한 턱부(15e)가 설치되어 있다.

팁 홀더(12)를 팁 홀더 수납체(15)의 수납 구멍(15a)에 수납할 때는, 수납 구멍(15a)의 후방 개구부로부터 휠 팁(12e)을 선두로 하여 삽입한다. 이 삽입 시, 팁 홀더(12)의 코드(12i)를 설치한 평탄면(12b)이 돔 형상 본체(15b)의 저면(15y)과 평행하여 항상 상향의 자세가 되도록, 팁 홀더(12)의 슬라이드 홈(12k)이 끼워 맞추는 볼록조(15s)가 수납 구멍(15a)의 내면에 형성되어 있다. 팁 홀더(12)의 슬라이드 홈(12k)의 일단부는, 절결 홈(12c)으로 이어져 형성되어 있으므로, 팁 홀더(12)를 수납 구멍(15a)에 삽입할 때, 절결 홈(12c)이 가이드가 되어 볼록조(15s)에 끼워 넣을 수 있어, 삽입 조작이 용이하게 된다. 또한, 팁 홀더(12)를 수납 구멍(15a)에 손으로 삽입하는 경우에는, 장착부(12f)의 평면부(12g)를 위로 향한 상태에서, 평면부(12g)에 엄지 손가락을 대고, 180 ° 반대측의 슬라이드 홈(12k)의 근방에 집게 손가락을 대어, 양 손가락으로 끼우도록 팁 홀더(12)를 집어서 수납 구멍(15a)에 삽입하면, 작업 효율이 향상된다.

전방부 캡(15c)은, 탄성이 있는 합성 수지재로 일체 성형되고, 돔 형상 본체(15b)의 저면(15y)에 면접하는 평평한 판형상부(15f)와, 돔 형상 본체(15b)의 정상부 주위면에 면접하는 원호 형상 상부 커버(15g)를 구비하고 있고, 판형상부(15f)와 원호 형상 상부 커버(15g)와는 전방벽(15h)으로 연결되어 있다. 판형상부(15f)의 상면에는, 우산 형상 헤드부(15k)를 갖는 탄성 스토퍼(15i)가 상방을 향해서 돌출하여 설치되어 있고, 돔 형상 본체(15b) 전방 개구부의 근방에는, 탄성 스토퍼(15i)를 저면(15y)으로부터 삽입 관통시키기 위한 관통 구멍(15j)이 형성되어 있다.

탄성 스토퍼(15i)를 관통 구멍(15j)에 삽입 관통할 때는, 우선 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이 우산 형상 헤드부(15k)가 압축되어 진입하고, 관통 구멍(15j)을 빠지면 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 우산 형상 헤드부(15k)가 원형으로 복원해서 확대되어, 관통 구멍(15j)으로부터 빠져 나오지 않게 되어 있다. 이 자세에 있어서, 탄성 스토퍼(15i)의 우산 형상 헤드부(15k)는, 돔 형상 본체(15b)의 수납 구멍(15a)의 내주면으로부터 내측으로 조금 돌출되도록 그 치수가 미리 설정되어 있다. 또한, 탄성 스토퍼(15i)를 관통 구멍(15j)에 삽입 관통한 후, 이 탄성 스토퍼(15i)를 남겨서 전방부 캡(15c)을 제거할 수 있도록, 탄성 스토퍼(15i) 근방의 판형상부(15f)에 취약한 절취선(15n)이 설치되어 있다. 또한, 원호 형상 상부 커버(15g)의 하면에는 돔 형상 본체(15b) 상부 주위면에 설치된 결합 홈(15p)에 탄성 결합하는 돌기(15q)(도 6 참조)가 형성되어 있고, 돌기(15q)의 반대측, 즉, 원호 형상 상부 커버(15g)의 상면에는, 돌기(15q)의 결합을 해제하기 위한 손잡이편(15r)이 설치되어 있다.

절취선(15n)으로부터 잘라내져 돔 형상 본체(15b)에 남겨진 탄성 스토퍼(15i)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 수납 구멍(15a)에 수납된 팁 홀더(12)의 평탄면(12b)이 수납 구멍(15a) 전방 개구부로부터 노출한 위치에서, 팁 홀더(12)의 전진을 일시적으로 제지하는 스토퍼로서 기능한다. 즉, 팁 홀더(12)의 평탄면(12b)에 인접하는 견부(12m)가 탄성 스토퍼(15i)의 우산 형상 헤드부(15k)에 접촉해서 탄성 스토퍼(15i)의 탄성 변형의 범위 내에서 전진이 제지된다. 그리고, 도 7의 (d)에 나타낸 바와 같이, 탄성 스토퍼(15i)의 탄성력에 저항해서 팁 홀더(12)를 전방 개구부로부터 인출 방향으로 강하게 잡아당기면, 탄성 스토퍼(15i)는 경도하여 팁 홀더(12)의 진행을 허용하도록 형성되어 있다. 이 경우, 탄성 스토퍼(15i)가 경도할 수 있도록, 관통 구멍(15j)은 여유를 가지도록 형성된다. 또한, 견부(12m)는, 도면에 나타내는 경사면이나 원호가 바람직하지만, 우산 형상 헤드부(15k)를 탄력에 저항해서 타고 넘을 수 있으면, 대략 직각인 엣지이어도 된다.

후방부 캡(15d)은, 탄성이 있는 합성 수지재로 일체 성형되고, 캡 내면의 상하에 형성된 돌기(15t)가, 돔 형상 본체(15b)의 외주면의 상하에 설치된 결합 홈(15u)에 탄성적으로 결합해서 착탈 가능하게 설치되어 있다.

전방부 캡(15c)은, 팁 홀더 수납체(15)에 팁 홀더(12)를 수납했을 때에, 전방 개구부로부터의 팁 홀더(12)의 탈락을 방지하는 동시에, 휠 팁(12e)의 날 끝을 보호하기 위한 것이고, 전방벽(15h)의 내면에는 휠 팁(12e)의 날 끝을 끼워 넣는 오목부가 형성되어 있다(도 6 참조). 또한, 후방부 캡(15d)은, 팁 홀더(12)가 수납 구멍(15a)의 후방 개구부로부터 탈락하는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 8의 (a)는, 스토퍼의 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서는, 상기한 탄성 스토퍼(15i)로 바꾸고, 탄성 걸림 갈고리(15v)로 팁 홀더(12)의 전진을 규제하는 스토퍼를 형성하고 있다. 탄성 걸림 갈고리(15v)는, 스프링(15w)으로 밀어 올림 방향으로 탄력을 받은 상태에서 팁 홀더 수납체(15)의 돔 형상 본체(15b)에 설치되어 있다. 탄성 걸림 갈고리(15v)의 선단은, 팁 홀더(12)의 견부 12m에 경사면을 향한 경사면으로 형성되어 있지만, 원호이어도 된다. 이 실시예에 있어서의 전방부 캡(15c’)은, 전번의 실시예에서 나타낸 전방부 캡(15c)으로부터 탄성 스토퍼(15i)를 없앤 구조이며, 서로 탄성적으로 끼워 맞추는 결합 홈(15p’) 및 돌기(15q’)에 의해 수납 구멍(15a)의 전방 개구부에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 또한, 전방벽(15h)의 내면에는, 전방부 캡(15c)과 마찬가지로, 휠 팁(12e)의 날 끝을 끼워 넣는 오목부가 형성되어 있다. 또한, 수납 구멍(15a)의 후방 개구부에는, 전번의 실시예와 마찬가지로 후방부 캡(15d)이 착탈 가능하게 설치되어 있다.

또한, 상기의 후방부 캡(15d)으로 바꾸고, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 탄성 걸림 갈고리(15v)와 동일한 구성을 갖는 탄성 걸림 갈고리(15x)를 수납 구멍(15a)의 후방 개구부 부근에 설치하고, 팁 홀더(12)가 수납 구멍(15a)의 후방 개구부로부터 탈락하지 않도록 해도 된다. 탄성 걸림 갈고리(15x)의 선단도, 팁 홀더(12)를 삽입하기 쉽고, 또한 빠지기 어렵게, 후방 개구부에 경사면을 향한 경사면으로 형성되어 있거나, 원호이어도 된다.

상기한 실시예에 있어서는, 각 팁 홀더 수납체(15)에 1개의 팁 홀더(12)를 수납한 예를 나타냈지만, 도 9에 나타낸 바와 같이, 복수개, 예를 들어 5 내지 10개의 팁 홀더(12)를 수납할 수도 있다. 이 경우, 선행의 팁 홀더(12)의 꼬리 부분에 후속의 팁 홀더(12)의 휠 팁(12e)이 부딪혀 날 끝이 파손하는 것을 방지하기 위해서, 팁 홀더(12)의 꼬리 부분(도 2에 있어서의 상단부면)에 날 끝을 끼워 넣는 오목부(12p)를 설치하는 것이 좋다.

상기 팁 홀더 수납체(15)는 복수개 준비되고, 종류가 다른 휠 팁(12e)을 구비한 팁 홀더(12)를 종류마다 구분하여 각각의 팁 홀더 수납체(15)에 수납하여, 공장 내 등에서 보관된다. 그리고 사용시에, 전방부 캡(15c)을 제거한 상태에서 기판 가공 장치(A)의 적재 선반(16)에 정렬해서 배치한다.

도 10은, 복수의, 예를 들어 3개의 팁 홀더 수납체(15)를 정렬해서 적재하는 적재 선반(16)과, 상기 적재 선반의 근방에 설치된 로봇(17)을 나타내는 사시도이다.

이 실시예에 있어서, 적재 선반(16)은, 팁 홀더 수납체(15)의 평평한 저면(15y)을 적재면으로서 적재하는 3매의 선반판(16a)을 구비하고 있다. 각 선반판(16a)에는, 팁 홀더 수납체(15)에 수납된 팁 홀더(12)의 평탄면(12b)이, 선반판(16a)의 전단부 테두리(16b)로부터 돌출된 상태로 유지되도록, 선반판 주연부에 둘레 프레임(16c)이 설치되어 있다. 또한, 각 선반판(16a)은, 전단부 테두리(16b)측으로부터 보아 계단 형상으로 짜여져 있다.

로봇(17)은, 선단에 협착 갈고리(17b)를 갖는 로봇 아암(17a)과, 이 로봇 아암(17a)에 설치되어 팁 홀더(12)의 평탄면(12b)에 설치된 코드(12i)를 판독하는 리더(17c)를 구비하고 있다. 로봇 아암(17a)은, 그 선단의 협착 갈고리(17b)가, 팁 홀더 수납체(15)로부터 노출한 팁 홀더(12)의 한 쌍의 평탄면(12b), (12b)을 가로로부터 끼워서 인출할 수 있게 구성되어 있다. 이때, 각 선반판(16a)은 계단 형상으로 짜여지고 있으므로, 다른 팁 홀더(12)에 방해되는 일 없이, 원하는 팁 홀더(12)를 파지하여 인출할 수 있는 동시에, 각 팁 홀더(12)의 코드(12i)가 평면 상에서 겹치는 일이 없으므로, 상방으로부터 리더(17c)로 각 팁 홀더(12)의 코드(12i)를 용이하고 또한 정확하게 판독할 수 있다.

또한, 협착 갈고리(17b)로 한 쌍의 평탄면(12b), (12b)을 가로로부터 끼워 인출할 때에, 각 평탄면(12b)의 핀(12j), (12j)이 인발 방향에 대한 협착 갈고리(17b)로의 걸림이 되어, 확실하고 또한 원활하게 인출할 수 있다. 이때, 핀(12j)이 각 평탄면(12b), (12b)에 배치되어 있으므로, 협착 갈고리(17b)를 인출 방향에 대하여 균형있게 걸려들게 할 수 있어, 원활하게 팁 홀더(12)를 인출할 수 있다. 또한, 스크라이브 헤드의 홀더 조인트(13)(도 3 참조)로부터 발출하는 경우도 동일하다.

적재 선반(16)에 있어서의 복수의 선반판(16a)은, 도 11에 나타낸 바와 같이, 동일 평면 상에서 로봇(17)에 가까운 측에 있는 선반판(16a) 정도, 전단부 테두리(16b)가 후퇴하도록 각각 후방에 어긋나게 해서 형성해도 된다. 이에 의해, 전번의 계단 형상으로 조립한 실시예와 마찬가지로, 로봇 아암(17a)의 협착 갈고리(17b)로 팁 홀더(12)를 인출할 때에, 다른 팁 홀더(12)에 방해되는 일 없이, 원하는 팁 홀더(12)를 파지해서 인출할 수 있는 동시에, 상방으로부터 로봇 아암(17a)의 리더(17c)로 각 팁 홀더(12)의 코드(12i)를 판독하는 것이 용이하게 된다.

상기한 적재 선반(16)의 선반판(16a)은, 도 12에 나타낸 바와 같이, 전단부 테두리(16b)가 하방으로 되도록 경사져서 형성하는 것이 좋다. 이에 의해, 팁 홀더 수납체(15)로부터 팁 홀더(12)를 로봇 아암(17a)에 의해 인발할 때에, 자중에 의한 미끄럼 효과로 가볍게 인출할 수 있다. 특히, 도 9에서 나타낸 복수의 팁 홀더(12)를 수납하는 팁 홀더 수납체(15)를 선반판(16a)에 적재하는 경우, 팁 홀더(12)가 자중에 의해 전진하는 정도의 경사각을 선반판(16a)에 두는 것이 좋다. 이에 의해, 선행의 팁 홀더(12)가 인출되면, 후속의 팁 홀더(12)가 자중에 의해 전진해서 스토퍼 위치에서 다음 인출을 위하여 대기시킬 수 있다.

도 1의 기판 가공 장치에 의해 스크라이브를 개시할 때에는, 우선 기판(W)을 테이블(1) 위에 적재 보유 지지시킨다. 그리고 브리지(8) 위에 설치된 2대의 CCD 카메라(18), (18)로, 도 13에 나타낸 바와 같이, 기판 상의 좌우 2개소의 위치 결정용 얼라인먼트 마크(M1), (M2)를 검출한다. 이때의 얼라인먼트 마크를 연결하는 직선 S가, 2대의 CCD 카메라(18), (18)를 연결하는 기준 직선 L에 대하여 기울고 있는 경우에는, 테이블(1)을 회전 구동부(2)에서 회전시켜서 기울기 각이 0이 되도록 수정한다. 또한, 미리 설정된 스크라이브 개시 위치에 대한 휠 팁(12e)의 어긋남도 CCD 카메라(18)에 의해 검출된다. 만약 Y 방향으로 어긋나 있으면, 그 어긋남량에 상당하는 분만큼 테이블(1)을 이동시킨다. 또한, X 방향으로 어긋나고 있으면, 스크라이브 헤드(10)를 그 어긋남량에 상당하는 분만큼 X 방향으로 이동시킨다. 이 X-Y 방향의 어긋남의 보정이나 기판의 기울기 각의 수정은, 도 14의 블록도에 나타낸 바와 같이, 부대되는 컴퓨터(19)의 제어부(20)에 의해 행해진다.

도 14의 블록도에 있어서, 2대의 CCD 카메라(18)로부터의 출력은 컴퓨터(19)의 제어부(20)에 주어진다. 제어부(20)는, 보정값에 기초해서 테이블 회전 구동부(2)를 동작해서 테이블(1)을 회전하여, 상기 기울기 각이 0이 되도록 수정한다. 또한, X-Y 방향의 어긋남의 보정도 각각의 구동부(21), (22)를 구동함으로써 행해진다. 보정 완료 후, 팁 홀더 승강 구동부(23)를 구동해서 팁 홀더(12)를 하강시키고, 기판(W)에 휠 팁(12e)을 누르면서 휠 팁(12e)과 테이블(1)의 한쪽 또는 양쪽을 이동시킴으로써, 기판(W)을 X-Y 방향으로 스크라이브하여 스크라이브 홈을 형성한다. 이때에 사용되는 휠 팁(12e)의 주행 거리는 데이터 보유 지지부(24)에 기록되어, 휠 팁(12e)의 교환 시기가 되면 알람 등으로 표시된다.

팁 홀더(12)의 코드(12i)에는 이하의 데이터가 기록되어 있다. 이 코드는 1차원 코드, 예를 들어 바코드를 사용해도 되나, 좁은 면적에서 많은 정보를 입력할 수 있는 2차원 코드가 바람직하다. 2차원 코드는 직접 인쇄하여 형성되지만, 라벨을 부착하도록 해도 된다. 데이터의 입력은 부대되는 컴퓨터에서 행해지고, 개체 식별용의 번호, 날 끝의 형태나 직경 등의 휠 팁 고유의 사양에 더하여, 이하에서 설명하는 「외절」「내절」 등의 스크라이브 방식이나 스크라이브의 레시피에 부합되는 형식 번호 등이 기록되어 있다.

기판(W)을 휠 팁으로 스크라이브하는 방법에는, 「외절」과 「내절」이 있고, 기판의 종류나 용도에 의해 선택적으로 구분지어 사용되고 있다. 「외절」은, 도 15의 (a)에 나타낸 바와 같이, 휠 팁(12e)의 최하단부를 기판(W)의 표면(상면)보다 약간 하방까지 강하시킨 상태에서, 기판(W)의 단부 테두리의 외측 위치(스크라이브 개시 위치)에 세트한다. 그리고 세트한 위치로부터 수평 이동시켜, 기판 단부에 충돌시켜 타고 넘고, 또한 소정의 스크라이브 압력으로 압박하면서 수평 이동시켜 스크라이브를 행한다. 한편 「내절」은, 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이, 기판의 단부 테두리로부터 내측(스크라이브 개시 위치)에서 휠 팁(12e)을 상방으로부터 하강시켜 기판에 소정의 스크라이브 압력으로 접촉시키고, 압박하면서 수평 이동시켜 스크라이브를 행한다. 이 「외절」 시의 기판 단부 테두리로부터 스크라이브 개시 위치까지의 거리를 「+」값으로 하고, 「내절」 시의 기판 단부 테두리로부터 스크라이브 개시 위치까지의 거리를 「-」값으로 하고, 이들 수치를 단계적으로 나눈 「외절」「내절」의 각종 스크라이브 레시피가 컴퓨터(19)에 미리 입력 설정되어, 레시피 선택 버튼(25)으로 선택할 수 있게 되어 있다. 예를 들어 「외절」에서 「+」값이 2㎜인 경우에는 (A1)의 버튼을, 「내절」에서 「-」값이 2㎜인 경우에는 (A5)의 버튼으로 하도록, 복수의 선택지로부터 레시피를 선택할 수 있게 되어 있다.

휠 팁(12e)이 소정의 주행 거리를 달려 교환 시기에 도달했을 때나 다른 사양의 휠 팁(12e)으로 교환할 때는, 기판 가공 장치(A)가 정지된 후, 로봇(17)에 의해 휠 팁(12e)의 교환이 행해진다. 로봇(17)은 교환해야 할 휠 팁(12e)을 갖는 팁 홀더(12)를 홀더 조인트(13)로부터 제거해서 별도로 준비한 수납 박스에 옮긴 후, 로봇 아암(17a)에 설치된 리더(17c)에 의해 팁 홀더 수납체(15)에 저장되어 있는 팁 홀더(12)의 코드(12i)를 판독하여, 적정한 팁 홀더(12)를 선택해서 발출하여, 홀더 조인트(13)에 설치한다.

또한, 컴퓨터(19)에는, 선택되는 레시피마다 적합한 휠 팁(12e)의 형식 번호가 등록되어 있으므로, 컴퓨터(19)에 미리 입력 설정되어 있는 레시피의 선택 버튼(25)을 선택하는 것만으로, 레시피에 적합한 팁 홀더(12)로 바꿀 수 있다. 즉, 선택 버튼(25)으로 레시피를 선택하면, 선택된 레시피에 적합한 팁 홀더(12)가 결정되고, 로봇 아암(17a)이 적재 선반(16)에 적재해 있는 팁 홀더 수납체(15)에 이동해서 리더(17c)로 팁 홀더(12)의 코드(12i)를 판독하여 적합한 팁 홀더(12)를 팁 홀더 수납체(15)로부터 빼낸다. 빼내진 팁 홀더(12)는, 스크라이브 헤드(10)의 홀더 조인트(13)에 설치되고, 컴퓨터에 미리 설정된 레시피대로 자동적으로 스크라이브된다. 따라서, 레시피를 설정할 때마다 오퍼레이터가 그 레시피에 적합한 팁 홀더(12)를 선택하는 번잡함을 해소할 수 있다.

이상, 본 발명의 대표적인 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 반드시 상기의 실시 형태에 특정되는 것이 아니며, 그 목적을 달성하여, 청구의 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 수정, 변경하는 것이 가능하다.

본 발명은, 기판의 표면에 휠 팁을 누르면서 스크라이브함으로써, 기판에 분단용의 스크라이브 라인을 가공하거나 분단하거나 하는 기판 가공 장치로 이용할 수 있다.

A : 기판 가공 장치
W : 기판
1 : 테이블
10 : 스크라이브 헤드
12 : 팁 홀더
12a : 동부
12b : 평탄부
12c : 절결 홈
12d : 휠 축
12e : 휠 팁
13 : 홀더 조인트
15 : 팁 홀더 수납체
16 : 적재 선반
17 : 로봇
17b : 협착 갈고리

Claims

기판 가공 장치의 스크라이브 헤드에 설치되는 동부와, 상기 동부의 일단부에 상기 동부의 축심에 평행하게 형성된 한 쌍의 평탄면과, 상기 한 쌍의 평탄면의 사이에 상기 한 쌍의 평탄면과 평행하게 형성된 절결 홈과, 상기 절결 홈에 설치된 휠 팁으로 이루어지는 팁 홀더이며,
상기 한 쌍의 평탄면의 적어도 한쪽의 하단부에, 평탄면으로부터 돌출하는 적어도 1개의 핀이 설치되어 있는 팁 홀더.
제1항에 있어서, 상기 핀이, 상기 한 쌍의 평탄면에 각각 설치되어 있는, 팁 홀더.