KR20140002489A - 팁 홀더 수납체의 적재대 - Google Patents

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KR20140002489A
KR20140002489A KR1020130060363A KR20130060363A KR20140002489A KR 20140002489 A KR20140002489 A KR 20140002489A KR 1020130060363 A KR1020130060363 A KR 1020130060363A KR 20130060363 A KR20130060363 A KR 20130060363A KR 20140002489 A KR20140002489 A KR 20140002489A
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tip holder
tip
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flat
wheel
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기요시 다카마츠
요시타카 미우라
게이스케 도미나가
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 로봇에 의한 자동 교환에 적합한 기능을 구비한 팁 홀더 수납체를 적재하는 적재대를 제공하는 것이다.
데이터 기록 코드(12i)가 설치된 평탄부(12b)를 갖는 팁 홀더(12)를, 상기 평탄부를 노출시킨 상태에서 수납한 팁 홀더 수납체(15)를 적재하기 위한 적재대(16)이며, 적재대(16)는 팁 홀더의 평탄부(12b)를 상향으로 한 자세로 팁 홀더 수납체(15)를 적재하는 복수의 선반판(16a)을 구비하고, 이들 복수의 선반판(16a)은 팁 홀더의 평탄부(12b)를 상방으로부터 보았을 때 및 평탄부(12b)를 측방으로부터 보았을 때에 상기 평탄부끼리가 서로 중첩하지 않도록 배치되어 있다.

Description

팁 홀더 수납체의 적재대 {LOADING TABLE OF TIP HOLDER STORAGE BODY}
본 발명은 테이블 상에 적재한 기판의 표면에, 원주 능선에 V자형의 날끝이 형성된 휠 팁(커터 휠, 또는 스크라이빙 휠이라고도 함)을 누르면서 스크라이브함으로써, 상기 기판에 분단용 스크라이브 라인을 가공하거나, 분단(브레이크)하는 기판 가공 장치에 사용되는 팁 홀더를 수납한 팁 홀더 수납체의 적재대에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 데이터 기록 코드를 갖는 평탄부를 구비한 팁 홀더를 복수 나란히 적재하기 위한 적재대에 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 라인을 따른 스크라이브 라인(분단용 홈)을 형성하거나, 혹은 분단 예정 라인으로부터 완전 분단되는 기판 가공 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조).
도 16은 상기 특허 문헌 등에 개시되어 있는 종래의 기판 가공 장치의 일례를 도시하는 개략적인 사시도이다. 이 기판 가공 장치 B는 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 있도록 되어 있고, 또한 수평한 레일(33)을 따라서 Y방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 이 Y방향의 이동은 모터(34)에 의해 회전하는 나사 축(35)에 의해 행해진다.
기판 가공 장치 B에는 한 쌍의 지주(36, 36)와, 이들 지주(36, 36)를 연결하도록 X방향으로 수평으로 연장되는 가이드 바(37)를 구비한 브리지(38)가, 테이블(31)을 걸치도록 하여 설치되어 있다. 가이드 바(37)에는 X방향으로 수평으로 연장되는 가이드(39)가 설치되어, 스크라이브 헤드(40)가 가이드(39)를 따라서 X방향으로 이동할 수 있도록 배치되어 있다. 스크라이브 헤드(40)의 X방향으로의 이동은 모터(41)의 구동에 의해 행해진다. 스크라이브 헤드(40)에는 휠 팁(42e)을 구비한 팁 홀더(42)가 홀더 조인트(43)를 통해 착탈 가능하게 설치된다. 스크라이브 헤드(40)의 내부에는 홀더 조인트(43)의 승강을 가능하게 하는 승강 기구가 조립되어 있다.
이와 같은 구성을 기초로, 테이블(31) 상에 적재한 기판(W)에 휠 팁(42e)을 누르면서 휠 팁(42e)과 테이블(31)의 한쪽 또는 양쪽을 이동시킴으로써, 기판(W)을 X-Y방향으로 스크라이브하여 스크라이브 홈을 형성하거나 분단할 수 있도록 되어 있다.
도 17 및 도 18은 종래의 팁 홀더(42) 및 홀더 조인트(43)의 구성을 도시하는 것이다. 팁 홀더(42)는 대략 원기둥 형상의 통체부(42a)와, 통체부(42a)의 일단부(하단부)에서 통체부(42a)의 축심에 대해 평행하고 또한 서로 대칭으로 형성된 한 쌍의 평탄부(42b, 42b)를 구비하고, 또한 이들 한 쌍의 평탄부(42b, 42b) 사이에, 상기 평탄부(42b)와 평행하게 형성된 절결 홈(42c)이 통체부(42a)의 축심을 따라서 형성되어 있다. 이 절결 홈(42c)에, 통체부(42a)의 축심에 대해 직교하는 휠 축(42d)을 통해 휠 팁(42e)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 한 쌍의 평탄부(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, 통체부(42a)의 타단부(상단부)에는 홀더 조인트(43)에 설치할 때의 위치 결정용 설치부(42f)가 설치되어 있다. 설치부(42f)는 통체부(42a)를 절결하여 형성된 평면부(42g)와 경사면(42h)을 구비하고 있다. 평면부(42g)는 통체부(42a)의 축심과는 평행하고, 하방에 있는 한 쌍의 평탄부(42b)와는 직교하고 있다. 또한, 통체부(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 향해 개방되는 단면 대략 원형의 개구부(43c)가 형성되어 있고, 그 안측부에 자석(43j)이 설치되어 있다. 또한, 개구부(43c)의 내부에는 개구부의 축심과는 이격된 개소에서 상기 축심에 수직인 방향으로 연장되는 위치 결정용 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 접촉하여 팁 홀더(42)의 방향이나 자세가 일정해지도록 위치 결정하는 것이다.
팁 홀더(42)를 홀더 조인트(43)에 설치할 때에는, 도 18에 도시한 바와 같이 홀더 조인트(43)의 개구부(43c)에 팁 홀더(42)를, 그 설치부(42f)로부터 삽입하여 행한다. 설치부(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 흡착되어 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 교체할 때에는, 홀더 조인트(43)의 개구부(43c)로부터 팁 홀더(42)를 자석의 자력에 저항하여 인발하여 팁 홀더마다 교환한다. 새롭게 설치되는 팁 홀더(42)는 평탄부(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 달려 교환 시기에 도달했을 때나, 다른 사양의 휠 팁을 필요로 할 때에는, 기판 가공 장치 B를 정지시킨 후, 팁 홀더의 교환이 행해진다. 구체적으로는, 팁 홀더를 스크라이브 헤드의 홀더 조인트로부터 제거한 후, 보관되어 있는 팁 홀더 중으로부터 리더로 코드를 판독함으로써 원하는 팁 홀더를 선택하고, 이 선택된 팁 홀더를 홀더 조인트에 설치한다. 이와 같은 교환 작업은 오퍼레이터가 수작업으로 행하면 수고가 들기 때문에, 로봇으로 자동적으로 행하는 것이 좋다.
로봇으로 교환 작업을 행하는 경우, 복수의 팁 홀더로부터 희망하는 팁 홀더를 선택하는 데도, 코드를 구비한 팁 홀더의 평탄부를 리더로 판독하기 쉽도록, 또한 로봇으로 인출하기 쉽도록 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 선택하여 파지하고, 그대로 스크라이브 헤드의 홀더 조인트까지 운반하여 장착하기 위해서는, 적재대와 로봇의 상관적인 조립에 배려해야만 한다.
그러나, 종래에는 이와 같은 로봇에 의한 팁 홀더의 자동 교환에 적합한 시스템 구성은 개시되어 있지 않고, 미해결의 상태였다.
따라서 본 발명은 상기 과제를 감안하여, 로봇에 의한 자동 교환에 적합한 기능을 구비한 팁 홀더 수납체를 적재하는 적재대를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 다음과 같은 기술적 수단을 강구하였다. 즉, 본 발명의 팁 홀더 수납체용 적재대는 코드가 설치된 평탄부를 갖는 팁 홀더를 상기 평탄부를 노출시킨 상태에서 수납한 팁 홀더 수납체를 적재하기 위한 적재대이며, 상기 적재대는 상기 팁 홀더의 평탄부를 상향으로 한 자세로 상기 팁 홀더 수납체를 적재하는 복수의 선반판을 구비하고, 상기 복수의 선반판은 각각의 선반판에 상기 팁 홀더 수납체를 적재한 상태에서, 상기 평탄부를 상방으로부터 보았을 때 및 상기 평탄부를 측방으로부터 보았을 때에 상기 평탄부끼리가 서로 중첩하지 않도록 배치되어 있는 구성으로 하였다.
이러한 구성은 상기 복수의 선반판을 계단 형상으로 배치하거나, 동일 평면상에서 각각의 단부 테두리를 어긋나게 하여 배치함으로써 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 팁 홀더의 평탄부를 상방으로부터 보았을 때 및 측방으로부터 보았을 때에 평탄부끼리가 서로 중첩하지 않도록 각 선반판이 배치되어 있으므로, 원하는 팁 홀더를 파지하여 인출할 때에, 다른 팁 홀더에 방해되는 일 없이 용이하게 인출할 수 있다. 또한, 각 팁 홀더의 코드를 갖는 평탄부가 평면에서 볼 때 겹치지 않으므로, 상방으로부터 리더로 각 팁 홀더의 코드를 정확하게 판독할 수 있어, 확실하게 원하는 팁 홀더를 선택할 수 있는 등의 효과가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 복수의 선반판을, 그 후단부 테두리보다도 전단부 테두리가 하방이 되도록 경사지게 하여 배치해도 좋다.
이에 의해, 팁 홀더를 파지하여 팁 홀더 수납체로부터 인발할 때에, 자중에 의한 미끄럼 효과로 가볍게 인출할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 팁 홀더를 구비한 기판 가공 장치의 일례를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명에 관한 팁 홀더의 일례를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 관한 팁 홀더와, 이것을 설치하는 홀더 조인트를 도시하는 사시도.
도 4는 본 발명에 관한 팁 홀더와 홀더 조인트를 도시하는 일부 단면 정면도.
도 5는 팁 홀더 수납체의 일례를 도시하는 분해 사시도.
도 6은 팁 홀더 수납체에 팁 홀더를 수납한 상태의 단면도.
도 7은 도 5에 도시하는 팁 홀더 수납체에 있어서의 탄성 스토퍼의 동작을 도시하는 설명도.
도 8은 팁 홀더 수납체의 다른 실시예를 도시하는 단면도.
도 9는 팁 홀더 수납체의 또 다른 실시예를 도시하는 단면도.
도 10은 도 1에 도시하는 기판 가공 장치에 있어서의 로봇과 적재 선반을 도시하는 사시도.
도 11은 적재 선반의 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 12는 적재 선반의 또 다른 실시예를 도시하는 사시도.
도 13은 도 1에 도시하는 기판 가공 장치에 있어서, CCD 카메라로 얼라인먼트 마크를 촬상한 상태를 도시하는 설명도.
도 14는 도 1에 도시하는 기판 가공 장치의 제어계의 구성을 도시하는 블록도.
도 15는 외절단, 내절단의 스크라이브 방법의 설명도.
도 16은 종래의 기판 가공 장치의 일례를 도시하는 사시도.
도 17은 종래의 팁 홀더를 도시하는 사시도.
도 18은 종래의 팁 홀더와 홀더 조인트를 도시하는 일부 단면 정면도.
이하에 있어서, 본 발명의 상세를 그 실시 형태를 도시하는 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 팁 홀더를 구비한 기판 가공 장치의 일례를 도시하는 개략적인 사시도이다. 이 기판 가공 장치 A는 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 있도록 되어 있고, 또한 수평한 레일(3)을 따라서 Y방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 이 Y방향의 이동은 모터(4)에 의해 회전하는 나사 축(5)으로부터 행해진다.
기판 가공 장치 A에는 한 쌍의 지주(6, 6)와, 이들 지주(6, 6)를 연결하도록 X방향으로 수평으로 연장되는 가이드 바(7)를 구비한 브리지(8)가, 테이블(1)을 걸치도록 하여 설치되어 있다. 가이드 바(7)에는 X방향으로 수평으로 연장되는 가이드(9)가 설치되어, 스크라이브 헤드(10)가 가이드(9)를 따라서 X방향으로 이동할 수 있도록 배치되어 있다. 스크라이브 헤드(10)의 X방향으로의 이동은 모터(11)의 구동에 의해 행해진다. 스크라이브 헤드(10)에는 휠 팁(12e)을 구비한 팁 홀더(12)가 홀더 조인트(13)를 통해 착탈 가능하게 설치된다. 스크라이브 헤드(10)의 내부에는 팁 홀더(12)의 승강을 가능하게 하는 승강 기구가 조립되어 있다. 또한, 브리지(8)의 상부에는 기판(W)의 얼라인먼트 마크를 촬상하는 2대의 CCD 카메라(18, 18)가 설치되어 있다.
이와 같은 구성을 기초로, 테이블(1) 상에 적재한 기판(W)에 휠 팁(12e)을 누르면서 휠 팁(12e)과 테이블(1)의 한쪽 또는 양쪽을 이동시킴으로써, 기판(W)을 X-Y방향으로 스크라이브하여 스크라이브 홈을 형성하거나 분단할 수 있도록 되어 있다.
또한, 기판 가공 장치 A의 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 발출하여 스크라이브 헤드(10)의 홀더 조인트(13)에 설치하거나, 혹은 홀더 조인트(13)로부터 팁 홀더(12)를 제거하는 로봇(17)이 설치되어 있다.
도 2는 팁 홀더(12)의 일례를 도시하는 것이며, 도 2의 (a)는 정면도이고, 도 2의 (b)는 측면 종단면도이고, 도 2의 (c)는 사시도이다. 팁 홀더(12)는 대략 원기둥 형상의 통체부(12a)와, 통체부(12a)의 일단부(하단부)에서 통체부(12a)의 축심에 대해 평행하고 또한 서로 대칭으로 형성된 한 쌍의 평탄부(12b, 12b)를 구비하고, 또한 이들 한 쌍의 평탄부(12b, 12b) 사이에, 상기 평탄부(12b)와 평행하게 형성된 절결 홈(12c)이 통체부(12a)의 축심을 따라서 형성되어 있다. 이 절결 홈(12c)에, 통체부(12a)의 축심에 대해 직교하는 휠 축(12d)을 통해 휠 팁(12e)이, 그 일부를 통체부(12a)의 하단부면으로부터 노출시킨 상태에서 회전 가능하게 설치되어 있다. 평탄부(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, 통체부(12a)의 타단부(상단부)에는 홀더 조인트(13)에 설치할 때의 위치 결정용 설치부(12f)가 설치되어 있다. 설치부(12f)는 통체부(12a)를 절결하여 형성된 평면부(12g)와 경사면(12h)을 구비하고 있다. 평면부(12g)는 통체부(12a)의 축심과는 평행하고, 하방에 있는 한 쌍의 평탄부(12b)와는 직교하고 있다. 또한, 설치부(12f)는 철 등의 자성체 금속으로 구성되어 있다.
또한, 한 쌍의 평탄부(12b, 12b)의 하단부 부분에는 평탄부(12b)로부터 돌출되는 1개의 핀(12j)이 각각 설치되어 있다. 이 핀(12j)은 평탄부(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 발출할 때의 걸림으로서 작용한다. 또한, 핀(12j)은 각각의 평탄부에 있어서 1개씩 설치되어 있지만, 복수개 설치해도 좋다. 또한, 어느 한쪽의 평탄부(12b)의 핀(12j)을 생략하는 것도 가능하다. 또한, 팁 홀더(12)를 팁 홀더 수납체(15)에 수납한 것을 「팁 홀더 수납 세트」라고 한다.
통체부(12a)의 외주면에서 설치부(12f)의 반대측에는 통체부(12a)의 축심 방향으로 연장되는 슬라이드 홈(12k)이 형성되어 있다. 이 슬라이드 홈(12k)은 후술하는 팁 홀더 수납체(15)의 수납 구멍 내면에 형성된 볼록조(15s)에 끼워 맞추도록 되어 있다. 이 슬라이드 홈(12k)의 일단부는 절결 홈(12c)에 연결되어 있다.
스크라이브 헤드(10)에 설치된 홀더 조인트(13)는, 도 3 및 도 4에 도시한 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 향해 개방되는 단면 대략 원형의 개구부(13c)가 형성되어 있고, 그 안측부에 자석(13e)이 설치되어 있다. 또한, 개구부(13c)의 내부에는 개구부(13c)의 축심과는 이격된 개소에서 상기 축심에 수직인 방향으로 연장되는 위치 결정용 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 때에는, 도 3에 도시한 바와 같이 홀더 조인트(13)의 개구부(13c)에 팁 홀더(12)를, 그 설치부(12f)로부터 삽입하여 행한다. 설치부(12f)가 홀더 조인트(13)의 개구부(13c)에 삽입되면, 팁 홀더(12)의 경사면(12h)에 접촉하여 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 교체할 때에는, 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 도시하는 분해 사시도이고, 도 6은 팁 홀더(12)를 수납한 상태의 단면도이다. 팁 홀더 수납체(15)는 전후로 관통하는 단면 대략 원형의 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)의 전방 개구부의 하부 테두리에 연결되어 전방으로 연장되는 평평한 플랜지부(15e)가 설치되어 있다.
팁 홀더(12)를 팁 홀더 수납체(15)의 수납 구멍(15a)에 수납할 때에는, 수납 구멍(15a)의 후방 개구부로부터 휠 팁(12e)을 선두로 하여 삽입한다. 이 삽입 시, 팁 홀더(12)의 코드(12i)를 설치한 평탄부(12b)가 돔 형상 본체(15b)의 저면(15y)과 평행하고 항상 상향의 자세가 되도록, 팁 홀더(12)의 슬라이드 홈(12k)이 끼워 맞추어지는 볼록조(15s)가 수납 구멍(15a)의 내면에 형성되어 있다. 팁 홀더(12)의 슬라이드 홈(12k)의 일단부는 절결 홈(12c)에 연결되어 형성되어 있으므로, 팁 홀더(12)를 수납 구멍(15a)에 삽입할 때, 절결 홈(12c)이 가이드로 되어 볼록조(15s)에 끼워 넣을 수 있어, 삽입 조작이 용이해진다. 또한, 팁 홀더(12)를 수납 구멍(15a)에 손으로 삽입하는 경우에는, 설치부(12f)의 평면부(12g)를 위로 향한 상태에서, 평면부(12g)에 엄지 손가락을 붙이고, 180° 반대측의 슬라이드 홈(12k)의 근방에 집게 손가락을 붙여, 양 손가락에 끼우도록 팁 홀더(12)를 파지하여 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)는 전방벽(15h)으로 연결되어 있다. 판형상부(15f)의 상면에는 우산 형상 헤드부(15k)를 갖는 탄성 스토퍼(15i)가 상방을 향해 돌출되어 설치되어 있고, 돔 형상 본체(15b)의 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 때에는, 우선 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 우산 형상 헤드부(15k)가 압축되어 진입하고, 관통 구멍(15j)을 빠지면 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 우산 형상 헤드부(15k)가 원형으로 복원되어 확대되고, 관통 구멍(15j)으로부터 빠져나오지 않도록 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 약간 돌출되도록 그 치수가 미리 설정되어 있다. 또한, 탄성 스토퍼(15i)를 관통 구멍(15j)에 삽입 관통한 후, 이 탄성 스토퍼(15i)를 남기고 전방부 캡(15c)을 제거할 수 있도록, 탄성 스토퍼(15i) 근방의 판형상부(15f)에 취약한 절취선(15n)이 형성되어 있다. 또한, 원호 형상 상부 커버(15g)의 하면에는 돔 형상 본체(15b)의 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 절취되어 돔 형상 본체(15b)에 남겨진 탄성 스토퍼(15i)는, 도 6에 도시한 바와 같이 수납 구멍(15a)에 수납된 팁 홀더(12)의 평탄부(12b)가 수납 구멍(15a)의 전방 개구부로부터 노출된 위치에서, 팁 홀더(12)의 전진을 일시적으로 제지하는 스토퍼로서 기능한다. 즉, 팁 홀더(12)의 평탄부(12b)에 인접하는 견부(12m)가 탄성 스토퍼(15i)의 우산 형상 헤드부(15k)에 접촉하여 탄성 스토퍼(15i)의 탄성 변형의 범위 내에서 전진이 제지된다. 그리고, 도 7의 (d)에 도시한 바와 같이, 탄성 스토퍼(15i)의 탄성력에 저항하여 팁 홀더(12)를 전방 개구부로부터 인출 방향으로 강하게 잡아당기면, 탄성 스토퍼(15i)는 비스듬히 쓰러져 팁 홀더(12)의 진행을 허용하도록 형성되어 있다. 이 경우, 탄성 스토퍼(15i)를 비스듬히 쓰러뜨릴 수 있도록, 관통 구멍(15j)은 여유를 갖게 하여 형성한다. 또한, 견부(12m)는 도면에 도시한 바와 같은 경사면이나 원호가 바람직하지만, 우산 형상 헤드부(15k)를 탄력에 저항하여 견딜 수 있으면, 대략 직각인 엣지여도 좋다.
후방부 캡(15d)은 탄성이 있는 합성 수지재로 일체 성형되고, 캡 내면의 상하에 형성된 돌기(15t)가, 돔 형상 본체(15b)의 외주면의 상하에 형성된 결합 홈(15u)에 탄성적으로 결합하여 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 날끝을 보호하기 위한 것이고, 전방벽(15h)의 내면에는 휠 팁(12e)의 날끝이 끼워 넣어지는 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 도시한다. 이 실시예에서는, 상기한 탄성 스토퍼(15i) 대신에, 탄성 걸림 갈고리(15v)로 팁 홀더(12)의 전진을 규제하는 스토퍼를 형성하고 있다. 탄성 걸림 갈고리(15v)는 스프링(15w)에 의해 밀어올림 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(12m)에 경사면을 향하게 한 경사면으로 형성되어 있지만, 원호여도 좋다. 이 실시예에 있어서의 전방부 캡(15c')은 앞의 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 날끝이 끼워 넣어지는 오목부가 형성되어 있다. 또한, 수납 구멍(15a)의 후방 개구부에는 앞의 실시예와 마찬가지로 후방부 캡(15d)이 착탈 가능하게 설치되어 있다.
또한, 상기한 후방부 캡(15d) 대신에, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 탄성 걸림 갈고리(15v)와 동일한 구성을 갖는 탄성 걸림 갈고리(15x)를 수납 구멍(15a)의 후방 개구부 부근에 설치하여, 팁 홀더(12)가 수납 구멍(15a)의 후방 개구부로부터 탈락하지 않도록 해도 좋다. 탄성 걸림 갈고리(15x)의 선단도 팁 홀더(12)를 삽입하기 쉽고, 또한 빠지기 어렵도록, 후방 개구부에 경사면을 향하게 한 경사면으로 형성되어 있지만, 원호여도 좋다.
상기한 실시예에 있어서는, 각 팁 홀더 수납체(15)에 1개의 팁 홀더(12)를 수납한 예를 나타냈지만, 도 9에 도시한 바와 같이, 복수개, 예를 들어 5 내지 10개의 팁 홀더(12)를 수납할 수도 있다. 이 경우, 선행의 팁 홀더(12)의 꼬리부에 후속의 팁 홀더(12)의 휠 팁(12e)이 닿아 날끝이 파손되는 것을 방지하기 위해, 팁 홀더(12)의 꼬리부(도 2에 있어서의 상단부면)에 날끝이 끼워 넣어지는 오목부(12p)를 형성하는 것이 좋다.
상기 팁 홀더 수납체(15)는 복수개 준비되어, 종류가 다른 휠 팁(12e)을 구비한 팁 홀더(12)를 종류마다 구분하여 각각의 팁 홀더 수납체(15)에 수납하고, 공장 내 등에서 보관된다. 그리고 사용 시에, 전방부 캡(15c)을 제거한 상태에서 기판 가공 장치 A의 적재 선반(16)에 정렬하여 배치한다.
도 10은 복수의, 예를 들어 3개의 팁 홀더 수납체(15)를 정렬하여 적재하는 적재 선반(16)과, 상기 적재 선반의 근방에 설치된 로봇(17)을 도시하는 사시도이다.
이 실시예에 있어서, 적재 선반(16)은 팁 홀더 수납체(15)의 평평한 저면(15y)을 적재면으로 하여 적재하는 3매의 선반판(16a)을 구비하고 있다. 각 선반판(16a)에는 팁 홀더 수납체(15)에 수납된 팁 홀더(12)의 평탄부(12b)가, 선반판(16a)의 전단부 테두리(16b)로부터 돌출된 상태에서 보유 지지되도록, 선반판 주연부에 주위 프레임(16c)이 설치되어 있다. 또한, 각 선반판(16a)은 전단부 테두리(16b)측에서 볼 때 계단 형상으로 조립되어 있다.
로봇(17)은 선단에 협착 갈고리(17b)를 갖는 로봇 아암(17a)과, 이 로봇 아암(17a)에 설치되어 팁 홀더(12)의 평탄부(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 노출된 팁 홀더(12)의 한 쌍의 평탄부(12b, 12b)를 옆으로부터 끼워 인출할 수 있도록 구성되어 있다. 이때, 각 선반판(16a)은 계단 형상으로 조립되어 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 평면상에서 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 평탄부(12b, 12b)를 옆으로부터 끼워 인출할 때에, 각 평탄부(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 평탄부(12b, 12b)에 배치되어 있으므로, 협착 갈고리(17b)를 인출 방향에 대해 밸런스 좋게 걸 수 있어, 원활하게 팁 홀더(12)를 인출할 수 있다. 또한, 스크라이브 헤드의 홀더 조인트(13)(도 3 참조)로부터 발출하는 경우도 마찬가지이다.
적재 선반(16)에 있어서의 복수의 선반판(16a)은, 도 11에 도시한 바와 같이 동일 평면상에서 로봇(17)에 가까운 측에 있는 선반판(16a)일수록, 전단부 테두리(16b)가 후퇴하도록 각각 후방으로 어긋나게 하여 형성해도 좋다. 이에 의해, 앞의 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 파지하여 인출할 수 있는 동시에, 상방으로부터 로봇 아암(17a)의 리더(17c)로 각 팁 홀더(12)의 코드(12i)를 판독하는 것이 용이해진다.
상기한 적재 선반(16)의 선반판(16a)은, 도 12에 도시한 바와 같이 전단부 테두리(16b)가 하방으로 되도록 경사지게 하여 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 도시한 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 형성해 두는 것이 좋다. 이에 의해, 선행의 팁 홀더(12)가 인출되면, 후속의 팁 홀더(12)가 자중에 의해 전진하여 스토퍼 위치에서 다음의 인출을 위해 대기시킬 수 있다.
도 1의 기판 가공 장치에 의해 스크라이브를 개시하는 데 있어서는, 우선 기판(W)을 테이블(1) 상에 적재 보유 지지시킨다. 그리고, 브리지(8) 상에 설치된 2대의 CCD 카메라(18, 18)로, 도 13에 도시한 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 대해 기울어져 있는 경우에는, 테이블(1)을 회전 구동부(2)에서 회전시켜 경사각이 0으로 되도록 수정한다. 또한, 미리 설정된 스크라이브 개시 위치에 대한 휠 팁(12e)의 어긋남도 CCD 카메라(18)에 의해 검출된다. 만약, Y방향으로 어긋나 있으면, 그 어긋남량에 상당하는 분만큼 테이블(1)을 이동시킨다. 또한, X방향으로 어긋나 있으면, 스크라이브 헤드(10)를 그 어긋남량에 상당하는 분만큼 X방향으로 이동시킨다. 이 X-Y방향의 어긋남의 보정이나 기판의 경사각의 수정은, 도 14의 블록도에 도시한 바와 같이, 부대하는 컴퓨터(19)의 제어부(20)에 의해 행해진다.
도 14의 블록도에 있어서, 2대의 CCD 카메라(18)로부터의 출력은 컴퓨터(19)의 제어부(20)에 부여된다. 제어부(20)는 보정값에 기초하여 테이블 회전 구동부(2)를 동작하여 테이블(1)을 회전하고, 상기 경사각이 0으로 되도록 수정한다. 또한, X-Y방향의 어긋남의 보정도 각각의 구동부(21, 22)를 구동함으로써 행해진다. 보정 완료 후, 팁 홀더 승강 구동부(23)를 구동하여 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-Y방향으로 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 되지만, 좁은 면적에서 많은 정보를 입력할 수 있는 2차원 코드가 바람직하다. 2차원 코드는 직접 인쇄하여 형성되지만, 라벨을 부착하도록 해도 좋다. 데이터의 입력은 부대하는 컴퓨터로 행해지고, 개체 식별용 번호, 날끝의 형태나 직경 등의 휠 팁 고유의 사양에 추가하여, 이하에서 설명하는 「외절단」 「내절단」 등의 스크라이브 방식이나 스크라이브의 레시피에 부합되는 형식 번호 등이 기록되어 있다.
기판(W)을 휠 팁으로 스크라이브하는 방법에는, 「외절단」과 「내절단」이 있어, 기판의 종류나 용도에 따라서 선택적으로 구분지어 사용되고 있다. 「외절단」은, 도 15의 (a)에 도시한 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 얹혀지고, 또한 소정의 스크라이브 압력으로 압박하면서 수평 이동시켜 스크라이브를 행한다. 한편, 「내절단」은, 도 15의 (b)에 도시한 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 「외절단」 시의 기판 단부 테두리로부터 스크라이브 개시 위치까지의 거리를 「＋」값으로 하고, 「내절단」 시의 기판 단부 테두리로부터 스크라이브 개시 위치까지의 거리를 「－」값으로 하고, 이들 수치를 단계적으로 나눈 「외절단」 「내절단」의 각종 스크라이브 레시피가 컴퓨터(19)에 미리 입력 설정되어, 레시피 선택 버튼(25)으로 선택할 수 있도록 하고 있다. 예를 들어, 「외절단」이고 「＋」값이 2㎜인 경우에는 (A1)의 버튼을, 「내절단」이고 「－」값이 2㎜인 경우에는 (A5)의 버튼으로 하는 등과 같이, 복수의 선택지로부터 레시피를 선택할 수 있도록 하고 있다.
휠 팁(12e)이 소정의 주행 거리를 달려 교환 시기에 도달했을 때나 다른 사양의 휠 팁(12e)으로 교환할 때에는, 기판 가공 장치 A가 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 제거하여 별도로 준비한 수납 박스로 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 판독하고, 적정한 팁 홀더(12)를 선택하여 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 교체할 수 있다. 즉, 선택 버튼(25)으로 레시피를 선택하면, 선택된 레시피에 적합한 팁 홀더(12)가 결정되어, 로봇 아암(17a)이 적재 선반(16)에 적재되어 있는 팁 홀더 수납체(15)로 이동하여 리더(17c)로 팁 홀더(12)의 코드(12i)를 판독하여 적합한 팁 홀더(12)를 팁 홀더 수납체(15)로부터 발취한다. 발취된 팁 홀더(12)는 스크라이브 헤드(10)의 홀더 조인트(13)에 설치되어, 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 대해 설명하였지만, 본 발명은 반드시 상기한 실시 형태로 특정되는 것은 아니고, 그 목적을 달성하여, 청구의 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 수정, 변경하는 것이 가능하다.
본 발명은 기판의 표면에 휠 팁을 누르면서 스크라이브함으로써, 기판에 분단용 스크라이브 라인을 가공하거나 분단하는 기판 가공 장치에 이용할 수 있다.
A : 기판 가공 장치
W : 기판
1 : 테이블
10 : 스크라이브 헤드
12 : 팁 홀더
12b : 평탄부
12e : 휠 팁
12i : 코드
15 : 팁 홀더 수납체
16 : 적재대
16a : 선반판
16b : 전단부 테두리
17 : 로봇
17b : 협착 갈고리

Claims (4)

  1. 코드가 설치된 평탄부를 갖는 팁 홀더를 상기 평탄부를 노출시킨 상태에서 수납한 팁 홀더 수납체를 적재하기 위한 적재대이며,
    상기 적재대는 상기 팁 홀더의 평탄부를 상향으로 한 자세로 상기 팁 홀더 수납체를 적재하는 복수의 선반판을 구비하고,
    상기 복수의 선반판은 각각의 선반판에 상기 팁 홀더 수납체를 적재한 상태에서, 상기 평탄부를 상방으로부터 보았을 때 및 상기 평탄부를 측방으로부터 보았을 때에, 상기 평탄부끼리가 서로 중첩하지 않도록 배치되어 있는, 팁 홀더 수납체의 적재대.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 선반판은 계단 형상으로 배치되어 있는, 팁 홀더 수납체의 적재대.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 선반판은 동일 평면상에서 각각의 단부 테두리를 어긋나게 하여 배치되어 있는, 팁 홀더 수납체의 적재대.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 선반판은 그 후단부 테두리보다도 전단부 테두리가 하방이 되도록 경사져서 배치되어 있는, 팁 홀더 수납체의 적재대.
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