KR20140138421A - 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치 - Google Patents

레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치에 관한 것으로, 기판의 모서리 부위에 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 더욱 정확하고 절단면의 상태가 매끈한 고품질의 챔퍼링 가공 작업을 수행할 수 있고, 레이저를 이용하여 챔퍼링 가공을 수행함으로써, 챔퍼링 라인을 직선 또는 곡선으로 형성할 수 있으며, 이에 따라 기판의 종류 및 용도에 따라 적합한 형태의 챔퍼링 라인을 다양하게 형성할 수 있고, 기판의 강도를 더욱 향상시켜 제조 과정에서 불량율을 감소시킬 수 있으며, 챔퍼링에 따른 여유 공간을 확보할 수 있어 더욱 다양한 형태의 디자인 구현을 가능하게 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치를 제공한다.

Description

레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치{Laser Champering Apparatus for Substrate}
본 발명은 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 기판의 모서리 부위에 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 더욱 정확하고 절단면의 상태가 매끈한 고품질의 챔퍼링 가공 작업을 수행할 수 있고, 레이저를 이용하여 챔퍼링 가공을 수행함으로써, 챔퍼링 라인을 직선 또는 곡선으로 형성할 수 있으며, 이에 따라 기판의 종류 및 용도에 따라 적합한 형태의 챔퍼링 라인을 다양하게 형성할 수 있고, 기판의 강도를 더욱 향상시켜 제조 과정에서 불량율을 감소시킬 수 있으며, 챔퍼링에 따른 여유 공간을 확보할 수 있어 더욱 다양한 형태의 디자인 구현을 가능하게 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치에 관한 것이다.
최근 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 컴퓨터, 대형 TV와 같은 각종 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 평면 디스플레이 장치에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
이러한 평면 디스플레이 장치는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재 액정표시장치(LCD)가 가장 널리 사용되고 있으나, 최근에는 기술력의 발달로 인해 다양한 장치의 활용이 더욱 증가되고 있는 추세이다.
이러한 평면 디스플레이 장치 등에 사용되는 기판은 일반적으로 각종 소자 등이 실장되는 하부 패널과, 이러한 하부 패널의 상부에 별도의 상부 패널이 결합되는 복합 기판의 형태로 구성된다. 복합 기판은 상부 패널보다 하부 패널이 그 크기가 더 크게 형성되어 하부 패널이 상부 패널의 일측면에 돌출되는 형태로 구성되며, 이와 같이 돌출된 하부 패널의 일측에 외부 기기와의 전기적 접속을 위한 별도의 연결 단자가 배치된다.
이러한 구조에 따라 복합 기판은 하부 패널의 돌출된 부위가 상대적으로 강도가 약하여 제작 과정에서 쉽게 깨지는 등의 문제가 있었으며, 특히 하부 패널의 모서리 부위에서 그러한 파손이 매우 빈번하게 발생하였다.
또한, 최근에는 각종 전자 기기의 초 슬림화 경향에 따라 디스플레이 장치 및 이에 사용되는 복합 기판 또한 더욱 슬림하고 컴팩트한 디자인이 요구되고 있으므로, 복합 기판의 하부 패널에 대한 모서리 부위에서의 손상이 제작 과정 및 운반 과정 등 전체 공정에서 더욱 빈번하게 발생되는 문제가 있었다.
아울러, 최근에는 디스플레이 장치 등에 사용되는 기판이 상판과 하판으로 구성된 복합 기판의 형태가 아니라 하판 만으로 구성되는 단일 기판 형태로 적용하고자 하는 연구가 진행되고 있으며, 이 경우 기판 모서리 부위에서의 손상이 더욱 심화된다는 문제가 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 기판의 모서리 부위에 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 더욱 정확하고 절단면의 상태가 매끈한 고품질의 챔퍼링 가공 작업을 수행할 수 있는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기판의 모서리 부위에 대한 챔퍼링 가공을 레이저를 이용하여 수행하도록 함으로써, 챔퍼링 라인을 직선 또는 곡선으로 형성할 수 있으며, 이에 따라 기판의 종류 및 용도에 따라 적합한 형태의 챔퍼링 라인을 다양하게 형성할 수 있고, 기판의 강도를 더욱 향상시켜 제조 과정에서 불량율을 저감할 수 있으며, 챔퍼링에 따른 여유 공간을 확보할 수 있어 더욱 다양한 형태의 디자인 구현을 가능하게 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 레이저 유닛을 고정시킨 상태로 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사할 수 있도록 함으로써, 더욱 신속한 공정이 가능하며 장치 전체의 구성을 단순화하고 소형화할 수 있는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 기판의 모서리 부위를 챔퍼링하는 기판 챔퍼링 장치에 있어서, 360°를 분할 회전하는 인덱스 테이블; 상기 인덱스 테이블에 기판을 안착시키는 로딩 유닛; 상기 로딩 유닛을 통해 상기 인덱스 테이블에 안착된 기판의 위치를 검사하는 얼라인 유닛; 기판의 모서리 부위에 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 기판의 모서리 부위를 절단할 수 있는 레이저 유닛; 및 모서리 부위가 절단되어 챔퍼링 처리된 기판을 상기 인덱스 테이블로부터 배출하는 언로딩 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치를 제공한다.
이때, 상기 레이저 유닛의 레이저 빔이 조사되는 챔퍼링 라인은 직선 또는 곡선으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 챔퍼링 라인이 곡선으로 형성되는 경우, 상기 레이저 유닛은 상기 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 기판에 대한 모서리 부위를 절단하도록 동작 제어될 수 있다.
또한, 상기 챔퍼링 라인이 직선으로 형성되는 경우, 상기 레이저 유닛은 상기 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 기판에 대한 모서리 부위에 스크라이빙 라인을 형성하도록 동작 제어되고, 상기 레이저 유닛에 의해 형성된 스크라이빙 라인을 따라 기판의 모서리 부위를 브레이킹 절단하는 브레이킹 절단 유닛이 더 구비될 수 있다.
이때, 상기 브레이킹 절단 유닛은 기판의 모서리 부위를 하향 가압하며 브레이킹 절단하는 절단 핀; 상기 절단 핀을 상하 직선 이동시키는 핀 구동 모듈; 상기 절단 핀에 의해 절단되는 기판의 모서리 부위를 지지하도록 상기 절단 핀의 하부에 상하 탄성 이동 가능하게 배치되는 브레이킹 패드; 및 상기 브레이킹 패드에 안착된 절단 조각을 제거하도록 공기를 분사하는 에어 블로어를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 로딩 유닛 및 언로딩 유닛은 진공압을 통해 기판을 진공 압착 또는 압착 해제하는 방식으로 기판을 부착 또는 부착 해제시키는 압착 패드; 상기 압착 패드를 상하 이동시키는 실린더 모듈; 및 상기 실린더 모듈을 수평 방향으로 직선 이동시키는 수평 이송 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 레이저 유닛은 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기; 상기 레이저 발생기로부터 발생된 레이저 빔을 반사하여 상기 챔퍼링 라인을 따라 조사되도록 레이저 빔의 진행 경로를 조절하는 갈바노미터; 및 상기 갈바노미터로부터 반사된 레이저 빔이 기판에 대해 수직 방향으로 조사되도록 레이저 빔을 포커싱하는 텔레센트릭 렌즈를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 레이저 유닛에 의해 조사되는 레이저 빔은 초단파 레이저 빔으로 적용되고, 상기 초단파 레이저 빔은 파장: 500nm ~ 1100nm, 펄스 폭: 100fs ~ 20ps, 주파수: 200kHz ~ 2000kHz 범위로 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판의 모서리 부위에 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 더욱 정확하고 절단면의 상태가 매끈한 고품질의 챔퍼링 가공 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기판의 모서리 부위에 대한 챔퍼링 가공을 레이저를 이용하여 수행하도록 함으로써, 챔퍼링 라인을 직선 또는 곡선으로 형성할 수 있으며, 이에 따라 기판의 종류 및 용도에 따라 적합한 형태의 챔퍼링 라인을 다양하게 형성할 수 있고, 기판의 강도를 더욱 향상시켜 제조 과정에서 불량율을 저감할 수 있으며, 챔퍼링에 따른 여유 공간을 확보할 수 있어 더욱 다양한 형태의 디자인 구현을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 레이저 유닛을 고정시킨 상태로 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사할 수 있도록 함으로써, 더욱 신속한 공정이 가능하며 장치 전체의 구성을 단순화하고 소형화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치를 이용한 챔퍼링 공정 순서를 개략적으로 도시한 공정도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치를 통한 챔퍼링 라인의 형상을 예시적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치의 로딩 유닛 및 언로딩 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치의 레이저 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치의 브레이킹 절단 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치를 이용한 챔퍼링 공정 순서를 개략적으로 도시한 공정도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치를 통한 챔퍼링 라인의 형상을 예시적으로 도시한 도면이다.
먼저, 복합 기판(10)은 종래 기술에서 설명한 바와 같이 각종 평면 디스플레이 장치 등에 사용되는 기판이 적용될 수 있는데, 이러한 복합 기판(10)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상부 패널(11)과 하부 패널(12)로 구성되며, 하부 패널(12)이 상부 패널(11)보다 더 크게 형성되어 상부 패널(11)로부터 돌출되는 형태로 구성된다. 하부 패널(12)의 돌출 부위에는 외부 기기와의 전기적 접속을 위한 별도의 연결 단자(13)가 장착된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치는 이러한 복합 기판(10)에 대해 상부 패널(11)보다 돌출된 하부 패널(12)의 모서리 부위를 레이저 빔을 이용하여 챔퍼링하는 장치로서, 인덱스 테이블(100), 로딩 유닛(300a), 얼라인 유닛(200), 레이저 유닛(400) 및 언로딩 유닛(300b)을 포함하여 구성되며, 브레이킹 절단 유닛(500)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
인덱스 테이블(100)은 360°를 분할 회전하도록 구성되는데, 인덱스 테이블(100)의 상면에는 분할 회전 각도에 대응하도록 원주 방향을 따라 다수개의 기판 안착부(110)가 형성되며, 각각의 기판 안착부(110)에 복합 기판(10)이 공급 안착되도록 구성된다.
로딩 유닛(300a)은 별도의 공급부(미도시)로부터 복합 기판(10)을 공급받아 인덱스 테이블(100)의 기판 안착부(110)에 복합 기판(10)을 안착시키는 구성으로, 복합 기판(10)을 파지하여 인덱스 테이블(100)의 정위치에 복합 기판(10)을 이송시키는 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
얼라인 유닛(200)은 로딩 유닛(300a)을 통해 인덱스 테이블(100)에 안착된 복합 기판(10)이 정위치에 안착되었는지 복합 기판(10)의 위치를 검사하는 구성으로, 별도의 카메라(미도시)를 이용하여 복합 기판(10)의 위치 상태를 검사하는 방식으로 구성될 수 있다. 이러한 얼라인 유닛(200)은 다양한 크기의 복합 기판(10)에 대해 적용할 수 있도록 2개의 카메라를 직선 이동 가능하게 장착하고, 카메라의 촬영 각도를 조절하는 미러와, 조명을 위한 백라이트를 구비하는 방식으로 구성될 수 있으며, 이외에도 복합 기판(10)의 위치를 검사할 수 있는 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
레이저 유닛(400)은 하부 패널(12)의 모서리 부위에 챔퍼링 라인(C)을 따라 레이저 빔(L)을 조사하도록 구성되는데, 이러한 레이저 유닛(400)은 레이저 빔(L)의 조사를 통해 챔퍼링 라인(C)을 따라 하부 패널(12)의 모서리 부위를 풀 커팅하거나 또는 스크라이빙 라인을 형성하는 방식으로 구성될 수 있다. 만약, 레이저 유닛(400)이 하부 패널(12)의 모서리 부위에 스크라이빙 라인을 형성하도록 동작 제어되는 경우라면, 하부 패널(12)의 모서리 부위를 스크라이빙 라인을 따라 절단할 수 있도록 별도의 브레이킹 절단 유닛(500)이 더 구비될 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 복합 기판(10)에 대해 하부 패널(12)의 모서리 부위에 챔퍼링 라인(C)을 따라 레이저 유닛(400)이 레이저 빔(L)을 조사하고, 이러한 레이저 빔(L)에 의해 하부 패널(12)의 모서리 부위(C1)가 풀 커팅되어 절단되도록 구성될 수 있다. 또는 도 3에 도시된 바와 같이 복합 기판(10)에 대해 하부 패널(12)의 모서리 부위에 챔퍼링 라인(C)을 따라 레이저 유닛(400)이 레이저 빔(L)을 조사하고, 이러한 레이저 빔(L)에 의해 챔퍼링 라인(C)을 따라 스크라이빙 라인이 형성되고, 스크라이빙 라인이 형성된 상태에서 브레이킹 절단 유닛(500)에 의해 하부 패널(12)의 모서리 부위(C1)가 스크라이빙 라인을 따라 절단되도록 구성될 수 있다.
이와 같이 레이저 유닛(400)이 하부 패널(12)의 모서리 부위를 풀 커팅하거나 또는 스크라이빙 라인 형성하도록 구성될 수 있는데, 이는 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 챔퍼링 가공의 신속성을 위해서는 레이저 유닛(400)에 의해 스크라이빙 라인을 형성하고 브레이킹 절단 유닛(500)을 이용하여 절단 작업을 수행하도록 구성할 수 있으며, 챔퍼링 가공의 정확성 및 절단면의 고품질을 위해서는 레이저 유닛(400)에 의해 풀 커팅되도록 구성할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 레이저 유닛(400)을 이용하여 챔퍼링 작업을 수행하기 때문에, 하부 패널(12)의 모서리 부위에 형성되는 챔퍼링 라인(C)을 직선 또는 곡선으로 형성할 수 있으며, 이러한 챔퍼링 라인(C)의 종류에 따라 레이저 유닛(400)이 풀 커팅하거나 또는 스크라이빙 라인을 형성하도록 구성할 수 있다.
예를 들면, 챔퍼링 라인(C)이 직선으로 형성되는 경우에는, 상대적으로 브레이킹 절단 작업을 정밀하게 수행할 수 있기 때문에, 작업의 신속성을 위해 레이저 유닛(400)이 챔퍼링 라인(C)을 따라 직선 형태의 스크라이빙 라인을 형성하고 브레이킹 절단 유닛(500)을 통해 하부 패널(12)의 모서리 부위를 절단하도록 구성하는 것이 바람직하다. 반면, 챔퍼링 라인(C)이 곡선으로 형성되는 경우에는, 브레이킹 절단 작업의 정확성이 상대적으로 감소되므로, 레이저 유닛(400)에 의해 챔퍼링 라인을 따라 하부 패널(12)의 모서리 부위를 풀 커팅하도록 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같은 챔퍼링 라인(C)은 도 4에 도시된 바와 같이 직선 및 곡선 형태로 다양하게 형성될 수 있으며, 이외에도 사용자의 필요에 따라 또 다른 다양한 형태로 변경 가능하다. 이와 같이 다양한 형태의 챔퍼링 라인(C)이 가능하기 때문에, 복합 기판(10)의 종류에 따라 적합한 형태의 챔퍼링 라인(C)을 형성할 수 있고, 이에 따라 강도를 더욱 향상시킬 수 있고, 필요없는 부분을 챔퍼링 가공함으로써, 여유 공간을 확보할 수 있어 더욱 다양한 부품 실장 배치 상태 및 디자인을 구현할 수 있다.
한편, 이와 같은 레이저 유닛(400)에 의해 조사되는 레이저 빔은 본 발명의 일 실시예에 따라 초단파 레이저 빔이 적용되는 것이 바람직하다. 초단파 레이저는 물질에 열 영향을 최소화하고 물질을 순간적으로 절단할 수 있으며, 절단면이 매끄러운 고품질의 절단 가공이 가능한 장점이 있다. 이러한 초단파 레이저는 본 발명의 일 실시예에 따라 파장: 500nm ~ 1100nm, 펄스 폭: 100fs ~ 20ps, 주파수: 200kHz ~ 2000kHz 범위를 이용하는 것이 바람직하다.
언로딩 유닛(300b)은 레이저 유닛(400) 또는 브레이킹 절단 유닛(500)에 의해 하부 패널(12)의 모서리 부위가 절단되어 챔퍼링 처리된 복합 기판(10)을 인덱스 테이블(100)로부터 배출하는 구성으로, 인덱스 테이블(100)에 안착된 복합 기판(10)을 파지하여 인덱스 테이블(100)의 외부에 위치한 별도의 배출부(미도시)로 이송시키는 다양한 방식으로 구성될 수 있으며, 이는 전술한 로딩 유닛(300a)과 대응되는 동일한 방식으로 구성될 수 있다.
이와 같은 로딩 유닛(300a), 얼라인 유닛(200), 레이저 유닛(400), 브레이킹 절단 유닛(500) 및 언로딩 유닛(300b)은 도 1에 도시된 바와 같이 인덱스 테이블(100)의 회전 방향을 따라 순차적으로 배치되는데, 브레이킹 절단 유닛(500)과 언로딩 유닛(300b) 사이에는 별도의 검사 유닛(600)이 구비될 수 있고, 언로딩 유닛(300b)과 로딩 유닛(300a) 사이에는 별도의 청소 유닛(700)이 더 구비될 수 있다. 따라서, 레이저 유닛(400) 또는 브레이킹 절단 유닛(500)에 의해 하부 패널(12)의 모서리 부위가 절단되어 챔퍼링 처리된 복합 기판(10)은 언로딩 유닛(300b)에 의해 인덱스 테이블(100)로부터 배출되기 전에 검사 유닛(600)을 통해 챔퍼링 상태가 검사되도록 구성되고, 언로딩 유닛(300b)에 의해 복합 기판(10)이 배출된 이후, 인덱스 테이블(100)의 해당 위치는 별도의 청소 유닛(700)에 의해 청소되도록 구성된다.
다음으로, 도 5 내지 도 7을 중심으로 세부 구성에 대해 좀 더 자세히 살펴본다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치의 로딩 유닛 및 언로딩 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치의 레이저 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 챔퍼링 장치의 브레이킹 절단 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로딩 유닛(300a) 및 언로딩 유닛(300b)은 전술한 바와 같이 복합 기판(10)을 파지하여 이송시키는 서로 동일한 형태로 구성될 수 있는데, 도 5에 도시된 바와 같이 진공압을 통해 복합 기판(10)을 진공 압착하거나 압착 해제하는 방식으로 복합 기판(10)을 부착 또는 부착 해제하는 압착 패드(310)와, 압착 패드(310)를 상하 이동시키는 실린더 모듈(320)과, 실린더 모듈(320)을 수평 방향으로 직선 이동시키는 수평 이송 모듈(330)을 포함하여 구성된다.
압착 패드(310)는 별도의 진공 파이프(312)의 일단에 결합되고, 진공 파이프(312)에는 도시되지는 않았으나 별도의 공기압 호스(미도시)가 연결되어 공기압 호스를 통해 진공압을 공급하거나 공급 해제함으로써, 압착 패드(310)가 진공압에 의해 복합 기판(10)을 부착 또는 부착 해제하도록 구성될 수 있다. 이러한 압착 패드(310) 및 진공 파이프(312)는 별도의 지지 브래킷(311)에 연결 결합될 수 있으며, 실린더 모듈(320)은 이러한 지지 브래킷(311)을 상하 이동시키도록 구성될 수 있다. 실린더 모듈(320)은 공기압 또는 유압을 이용한 방식으로 구성된다. 수평 이송 모듈(330)은 실린더 모듈(320)을 수평 방향으로 인덱스 테이블(100)을 향해 근접 또는 원격 방향으로 이동시킨다.
이러한 구조에 따라 압착 패드(310)가 복합 기판(10)을 부착시킨 상태로 상하 또는 수평 이동하며 복합 기판(10)을 별도의 저장대(20)로부터 인덱스 테이블(100)에 공급 안착시키거나 또는 인덱스 테이블(100)로부터 별도의 저장대(20)로 배출시키는 방식으로 작동하게 된다.
레이저 유닛(400)은 도 6에 도시된 바와 같이 레이저 빔(L)을 발생시키는 레이저 발생기(410)와, 레이저 발생기(410)로부터 발생된 레이저 빔(L)을 반사하여 챔퍼링 라인(C)을 따라 조사되도록 레이저 빔(L)의 진행 경로를 조절하는 갈바노미터(420)와, 갈바노미터(420)로부터 반사된 레이저 빔(L)이 하부 패널(12)에 대해 수직 방향으로 조사되도록 레이저 빔(L)을 포커싱하는 텔레센트릭 렌즈(430)를 포함하여 구성된다.
즉, 레이저 발생기(410)로부터 발생된 레이저 빔(L)은 갈바노미터(420) 내부의 반사 미러(421)에 의해 반사되며 진행 경로가 조절되며, 반사 미러(421)에 의해 반사된 레이저 빔(L)은 텔레센트릭 렌즈(430)를 통과하며 하부 패널(12)에 대해 수직 방향으로 조사되도록 구성된다. 이때, 갈바노미터(420)의 반사 미러(421)는 레이저 빔(L)의 진행 경로를 조절할 수 있도록 회전 가능하게 장착되며, 텔레센트릭 렌즈(430)는 다수개 배치되어 어느 방향의 레이저 빔(L)에 대해서도 항상 하부 패널(12)에 대해 수직 방향으로 조사되도록 레이저 빔(L)을 챔퍼링 라인(C)을 따라 포커싱한다.
이와 같이 레이저 빔(L)이 하부 패널(12)에 대해 직각 방향으로 조사되기 때문에, 도 6의 확대도에 도시된 바와 같이 하부 패널(12)에는 챔퍼링 라인(C)을 따라 좌우 대칭으로 균일한 형태의 절단 라인을 형성할 수 있다. 이때, 레이저 빔(L)의 초점 위치를 조절함에 따라 하부 패널(12)의 모서리 부위를 풀 커팅하거나 또는 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다.
이와 같은 구조에 따라 레이저 유닛(400)은 챔퍼링 라인(C)을 따라 레이저 빔(L)을 조사하는 과정에서 챔퍼링 라인(C)을 따라 이동하지 않고 고정된 상태로 유지되며, 갈바노미터(420) 및 텔레센트릭 렌즈(430)를 이용하여 레이저 빔(L)이 챔퍼링 라인(C)을 따라 직각 방향으로 조사되도록 작동한다. 따라서, 레이저 유닛(400)을 전체적으로 이동시키지 않고 챔퍼링 공정을 수행할 수 있어 더욱 신속한 작업이 가능하며, 장치 전체의 구성을 단순화 소형화할 수 있다.
브레이킹 절단 유닛(500)은 도 7에 도시된 바와 같이 레이저 유닛(400)에 의해 챔퍼링 라인(C)을 따라 스크라이빙 라인이 형성된 하부 패널(12)의 모서리 부위를 브레이킹 방식으로 절단하는 장치로서, 하부 패널(12)의 모서리 부위를 하향 가압하며 브레이킹 절단하는 절단 핀(510)과, 절단 핀(510)을 상하 직선 이동시키는 핀 구동 모듈(520)과, 절단 핀(510)에 의해 절단되는 하부 패널(12)의 모서리 부위를 지지하도록 절단 핀(510)의 하부에 상하 탄성 이동 가능하게 배치되는 브레이킹 패드(530)와, 브레이킹 패드(530)에 안착된 절단 조각 또는 이물질을 제거하도록 공기를 분사하는 에어 블로어(540)를 포함하여 구성된다.
절단 핀(510)은 별도의 가동 블록(511)에 결합되며, 핀 구동 모듈(520)은 이러한 가동 블록(511)을 상하 이동시키도록 구성된다. 핀 구동 모듈(520)은 실린더 방식 또는 모터에 의한 리드 스크류 방식 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 브레이킹 패드(530)는 하부에 탄성 스프링(531)이 장착되어 상하 탄성 이동 가능하게 장착되며, 절단 핀(510)이 하향 가압되지 않은 상태에서 하부 패널(12)의 모서리 부위를 상향 지지하도록 배치되고, 절단 핀(510)이 하향 가압함에 따라 하부 패널(12)의 모서리 부위와 함께 하향 이동하며 하부 패널(12)의 모서리 부위가 원활하고 안정적으로 절단되도록 보조하는 기능을 수행한다. 에어 블로어(540)는 하부 패널(12)의 모서리 부위가 절단된 상태로 브레이킹 패드(530)의 상면에 남아있지 않도록 브레이킹 패드(530)의 상면에 공기를 분사하도록 구성된다.
이때, 브레이킹 패드(530)는 단순 블록 형태로 형성되어 수평면이 하부 패널(12)의 모서리 부위를 지지하는 형태로 형성될 수도 있으나, 이와 달리 원통 형상으로 형성되어 원주면이 하부 패널(12)의 모서리 부위를 지지하는 형태로 형성될 수도 있는 등 다양한 형태로 변경 가능하다. 이때, 브레이킹 패드(530)가 원통 형상으로 형성되는 경우, 브레이킹 패드(530)는 길이 방향의 축을 중심으로 회전하도록, 즉, 브레이킹 패드(530)의 원주면이 회전하도록 장착될 수 있으며, 이를 통해 하부 패널(12)의 절단된 모서리 부위가 브레이킹 패드(530)에 접촉된 상태에서 브레이킹 패드(530)로부터 용이하게 분리될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔퍼링 장치가 복합 기판(10)의 하부 패널(12) 모서리 부위를 절단하는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 챔퍼링 장치는 이러한 복합 기판(10) 뿐만 아니라 단일 기판에 대해서도 동일한 방식으로 적용될 수 있다. 즉, 단일 기판의 모서리 부위를 이상에서 설명한 절단 방식과 동일한 방식으로 레이저 빔을 이용하여 절단할 수 있다. 예를 들면, 4각형 형태의 단일 기판인 경우, 4개 모서리 부위를 직선 또는 곡선 챔퍼링 라인을 따라 모두 절단하는 방식으로 챔퍼링 가공할 수 있다. 물론, 레이저 빔을 이용하여 풀커팅하거나 또는 레이저 빔을 이용하여 스크라이빙 라인을 형성하고 브레이킹 절단 유닛을 통해 절단하는 방식 모두 적용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 복합 기판 11: 상부 패널
12: 하부 패널 100: 인덱스 테이블
200: 얼라인 유닛 300a: 로딩 유닛
300b: 언로딩 유닛 310: 압착 패드
320: 실린더 모듈 330: 수평 이송 모듈
400: 레이저 유닛 410: 레이저 발생기
420: 갈바노미터 430: 텔레센트릭 렌즈
500: 브레이킹 절단 유닛 510: 절단 핀
520: 핀 구동 모듈 530: 브레이킹 패드
540: 에어 블로어 600: 검사 유닛
700: 청소 유닛

Claims (8)

  1. 기판의 모서리 부위를 챔퍼링하는 기판 챔퍼링 장치에 있어서,
    360°를 분할 회전하는 인덱스 테이블;
    상기 인덱스 테이블에 기판을 안착시키는 로딩 유닛;
    상기 로딩 유닛을 통해 상기 인덱스 테이블에 안착된 기판의 위치를 검사하는 얼라인 유닛;
    기판의 모서리 부위에 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 기판의 모서리 부위를 절단할 수 있는 레이저 유닛; 및
    모서리 부위가 절단되어 챔퍼링 처리된 기판을 상기 인덱스 테이블로부터 배출하는 언로딩 유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 유닛의 레이저 빔이 조사되는 챔퍼링 라인은 직선 또는 곡선으로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 챔퍼링 라인이 곡선으로 형성되는 경우, 상기 레이저 유닛은 상기 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 기판에 대한 모서리 부위를 절단하도록 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 챔퍼링 라인이 직선으로 형성되는 경우, 상기 레이저 유닛은 상기 챔퍼링 라인을 따라 레이저 빔을 조사하여 기판에 대한 모서리 부위에 스크라이빙 라인을 형성하도록 동작 제어되고,
    상기 레이저 유닛에 의해 형성된 스크라이빙 라인을 따라 기판의 모서리 부위를 브레이킹 절단하는 브레이킹 절단 유닛이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 브레이킹 절단 유닛은
    기판의 모서리 부위를 하향 가압하며 브레이킹 절단하는 절단 핀;
    상기 절단 핀을 상하 직선 이동시키는 핀 구동 모듈;
    상기 절단 핀에 의해 절단되는 기판의 모서리 부위를 지지하도록 상기 절단 핀의 하부에 상하 탄성 이동 가능하게 배치되는 브레이킹 패드; 및
    상기 브레이킹 패드에 안착된 절단 조각을 제거하도록 공기를 분사하는 에어 블로어
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로딩 유닛 및 언로딩 유닛은
    진공압을 통해 기판을 진공 압착 또는 압착 해제하는 방식으로 기판을 부착 또는 부착 해제시키는 압착 패드;
    상기 압착 패드를 상하 이동시키는 실린더 모듈; 및
    상기 실린더 모듈을 수평 방향으로 직선 이동시키는 수평 이송 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 유닛은
    레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기;
    상기 레이저 발생기로부터 발생된 레이저 빔을 반사하여 상기 챔퍼링 라인을 따라 조사되도록 레이저 빔의 진행 경로를 조절하는 갈바노미터; 및
    상기 갈바노미터로부터 반사된 레이저 빔이 기판에 대해 수직 방향으로 조사되도록 레이저 빔을 포커싱하는 텔레센트릭 렌즈
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 유닛에 의해 조사되는 레이저 빔은 초단파 레이저 빔으로 적용되고, 상기 초단파 레이저 빔은 파장: 500nm ~ 1100nm, 펄스 폭: 100fs ~ 20ps, 주파수: 200kHz ~ 2000kHz 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 기판 챔퍼링 장치.

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