KR20150104191A - 워크 점착 척 장치 및 워크 첩합기 - Google Patents

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Abstract

진공 중에서 점착 박리된 판 형상 워크를 대기 분위기에서 박리부로부터 용이하고 또한 확실하게 박리한다.
점착부(1)로 점착 유지된 판 형상 워크(W)에 대하여, 진공 분위기에서 박리부(2)를 탄성적으로 돌출 변형하여, 압압면(2a)을 판 형상 워크(W)의 표면(W1)과 접촉시킴으로써, 점착부(1)로부터 판 형상 워크(W)가 박리된다. 그 후, 박리부(2)의 압압면(2a)을 판 형상 워크(W)의 표면(W1)과 접촉시킨 채로, 판 형상 워크(W)의 주위가 대기 개방됨으로써, 유로(2p)를 통과하여 박리부(2)의 외측 공간(S2)으로부터 내측 공간(S1)으로 공기가 유입되어, 박리부(2)의 내측 공간(S1)과 판 형상 워크(W) 사이가 진공 파괴된다.

Description

워크 점착 척 장치 및 워크 첩합기{WORKPIECE ADHESIVE CHUCK DEVICE AND WORKPIECE ATTACHMENT MACHINE}
본 발명은, 예를 들면 액정 디스플레이(LCD)나 유기 EL 디스플레이(OLED)나 플라즈마 디스플레이(PDP)나 플렉시블 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이의 제조과정에 있어서, CF 유리나 TFT 유리 등의 유리제 기판이나 또는 PES(Poly-Ether-Sulphone) 등의 플라스틱 필름 등으로 이루어지는 합성 수지제기판 등의 판 형상 워크를 점착 유지하여 첩합하는 기판 첩합기를 포함하는 기판 조립장치나, 이와 같은 기판 등의 절연체, 도전체 또는 반도체 웨이퍼 등의 워크(피처리체)를 반송하는 기판 반송장치 등에 이용되는 워크 점착 척 장치, 이 워크 점착 척 장치를 구비한 워크 첩합기에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 워크 점착 척 장치 및 워크 첩합기로서는, 제1 기판이 안착하는 제1 정반이 구비되는 제1 챔버, 상기 제1 챔버로부터 이격되어, 상기 제1 기판과 합착되는 제2 기판이 안착하는 제2 정반이 구비되는 제2 챔버, 상기 제1 정반에 안착하는 제1 기판을, 점착력을 이용하여 고정시키는 점착 고무를 가지는 기판 척, 및 상기 제1 기판이 상기 점착 고무로부터 이탈되도록 상기 점착력과 반대되는 방향의 힘을 유도하는 점착 해제장치를 포함하는 기판 합착장치가 있다. 상기 점착 해제장치는, 상기 제1 정반에 마련되며, 상기 제1 기판의 부착면방향으로 가열 팽창하여 상기 제1 기판을 이탈시키는 가열 팽창부로 구성된다. 상기 가열 팽창부는, 상기 점착 고무에 부착된 상기 제1 기판의 부착면측으로 팽창하는 연성(延性)의 재질로 이루어지는 팽창부재를 포함하고, 상기 점착 고무를 중심부에 형성하며, 그 둘레에 상기 가열 팽창부가 환형으로 위치되도록 하고 있다. 진공 상태에서 상기 가열 팽창부를 팽창시킴으로써, 상기 점착 고무로부터 상기 제1 기판이 이탈되어, 하방에 위치한 상기 제2 기판과 합착되고, 그 후, 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버를 이격하고 대기 개방하여, 합착된 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 반출하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2010-126342호(제6-9 페이지, 도 1-8)
그런데, LCD 등의 제조과정에 있어서, 진공 분위기에서 2매의 기판을 그 사이에 액정 등의 봉입재가 끼워지도록 첩합하고, 그 후, 일방의 기판의 점착 유지를 해제하고 나서, 그 주위를 대기 개방하면, 2매의 기판이 봉입재를 사이에 두고 완전하게 첩합되어 있지 않은 것은, 점착 유지를 해제한 일방의 기판이 봉입재로부터 떨어져, 간극으로부터 봉입재로 공기 등의 기체가 혼입될 우려가 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 진공 분위기에서 첩합된 기판의 점착 유지를 해제하지 않고, 2매의 기판을 누르면서 대기 개방하여, 봉입재로의 공기 혼입을 방지하는 것을 생각할 수 있다.
그러나, 전술한 특허문헌 1의 기판 척에서는, 진공 상태에서 환형 팽창부재를 제1 기판의 표면에 밀접시켜 제2 기판을 향하여 누르면서, 그 주위 환경을 대기 개방시키면, 환형 팽창부재로 둘러싸인 점착 고무의 주위 공간이 진공 상태가 된다. 이로 인하여, 제1 기판의 표면에 대하여 환형 팽창부재가 흡착 패드와 같이 되어, 그 이후로는 대기 분위기에서 환형 팽창부재가 팽창해도 제1 기판을 박리할 수 없게 된다는 치명적인 문제가 있다.
결과적으로, 후공정에서 환형 팽창부재를 역방향으로 수축 변형시키면, 제2 기판에 첩합시킨 제1 기판이 환형 팽창부재(흡착 패드)에 의하여 매달리게 된다. 이 때, 제1 기판이 두께 0.3mm 이하 등의 박형 기판인 경우에는, 매달림에 따른 자중에 의하여 제1 기판에 일그러짐이 발생하여, 제2 기판과의 첩합 정밀도가 저하한다는 문제가 있다.
또, 팽창부재가 연성의 재질로 구성되기 때문에, 팽창부재의 탄성 변형에 의한 제1 기판의 벗겨냄을 장기간에 걸쳐 반복하는 동안에, 팽창부재의 압압면이 제1 기판의 표면에 융합됨으로써, 팽창부재의 압압면을 제1 기판의 표면에 눌렀을 때에, 마이크로 단위로 보면 반데르발스힘(인력)에 의하여 제1 기판의 표면과 밀착하여 박리할 수 없는 경우가 있다는 문제도 있다.
그리고, 전술한 특허문헌 1의 기판 합착장치에서는, 제1 정반에 대하여 다수의 기판 척과 점착 해제장치가 각각 매트릭스 형태로 배치되어, 다수의 기판 척의 점착 고무에 의하여 제1 기판을 동시에 점착 유지하고, 다수의 점착 해제장치에 있어서의 환형 팽창부재의 팽창에 의하여, 제1 기판을 동시에 박리하고 있다.
그러나, 다수의 환형 팽창부재를 진공 상태에서 제1 기판의 표면에 각각 밀접시킨 채로, 그 주위 환경을 대기 개방시키면, 다수의 점착 해제장치 중, 적어도 몇 개의 환형 팽창부재로 둘러싸인 점착 고무의 주위 공간은 진공 상태가 되어, 각각 제1 기판을 박리할 수 없게 된다. 이로 인하여, 환형 팽창부재가 동시에 수축 변형됨으로써, 제2 기판에 첩합시킨 제1 기판이 몇 개의 환형 팽창부재(흡착 패드)로 부분적으로 매달리게 되어, 제1 기판에 부분적인 일그러짐이 발생하여, 제2 기판과의 첩합 정밀도가 저하한다는 문제가 있다.
본 발명은, 이와 같은 문제에 대처하는 것을 과제로 하는 것이며, 진공 중에서 점착 박리된 판 형상 워크를 대기 분위기에서 박리부로부터 용이하고 또한 확실하게 박리하는 것 등을 목적으로 하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 점착 유지된 판 형상 워크를 진공 분위기에서 박리한 후, 상기 판 형상 워크의 주위가 대기 개방되는 워크 점착 척 장치로서, 상기 판 형상 워크와 대향하도록 마련되어 상기 판 형상 워크를 착탈 가능하게 점착 유지시키는 점착부와, 상기 점착부의 외주를 둘러싸도록 마련되며, 상기 판 형상 워크로 향하는 돌출 변형에 따라 상기 판 형상 워크의 표면에 압접하여 상기 점착부로부터 강제적으로 박리시키는 탄성 변형 가능한 박리부를 구비하고, 상기 박리부는, 그 압압면이 상기 판 형상 워크의 상기 표면과 접촉했을 때에, 상기 점착부가 배치되는 상기 박리부의 내측 공간과, 그 반대측의 외측 공간을 연통시키는 유로를 가지는 것을 특징으로 한다.
전술한 특징을 가지는 본 발명에 의한 워크 점착 척 장치는, 점착부로 점착 유지된 판 형상 워크에 대하여, 진공 분위기에서 박리부를 탄성적으로 돌출 변형하고, 압압면을 판 형상 워크의 표면과 접촉시킴으로써, 점착부로부터 판 형상 워크가 박리되고, 그 후, 박리부의 압압면을 판 형상 워크의 표면과 접촉시킨 채로, 판 형상 워크의 주위가 대기 개방됨으로써, 유로를 통과하여 박리부의 외측 공간으로부터 내측 공간으로 공기가 유입되어, 박리부의 내측 공간과 판 형상 워크 사이가 진공 파괴된다.
따라서, 진공 중에서 점착 박리된 판 형상 워크를 대기 분위기에서 박리부로부터 용이하고 또한 확실하게 박리할 수 있다.
그 결과, 진공 상태에서 제1 기판에 환형 팽창부재를 밀접시킨 채로 대기 개방시키면, 환형 팽창부재로 둘러싸인 점착 고무의 주위 공간이 진공 상태가 되어 박리가 불가능해지는 종래의 것에 비하여, 그 후공정에서 박리부의 압압면을 역방향으로 수축 변형시키더라도, 판 형상 워크가 매달리게 되지 않고, 판 형상 워크가 박형 기판이어도 일그러짐이 발생하지 않으며, 판 형상 워크를 일그러짐 변형 없이 정상적인 점착 유지 및 박리를 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 워크 점착 척 장치를 나타내는 설명도이며, (a)가 종단 정면도, (b)가 바닥면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 워크 첩합기를 나타내는 축소 종단 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시형태에 관한 워크 점착 척 장치(A)는, 도 1(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 대기 분위기 또는 진공 분위기나 소정의 진공도에 도달한 분위기에서, 예를 들면 LCD의 기판 등으로 이루어지는 판 형상 워크(W)를 착탈 가능하게 점착 유지하고, 이 점착 유지된 판 형상 워크(W)를 진공 분위기에서 강제적으로 박리한 후에, 판 형상 워크(W)의 주위를 대기 개방하는(대기 분위기로 되돌리는) 것이다.
자세하게 설명하면, 본 발명의 실시형태에 관한 워크 점착 척 장치(A)는, 판 형상 워크(W)와 대향하도록 마련되어 판 형상 워크(W)를 착탈 가능하게 점착 유지하기 위한 점착부(1)와, 점착부(1)의 외주를 둘러싸도록 마련되는 탄성 변형 가능한 박리부(2)와, 점착부(1) 및 박리부(2)를 직접적 또는 간접적으로 장착하기 위하여 마련되는 지지부(3)를 주요한 구성요소로서 구비하고 있다.
점착부(1)는, 그 전체 또는 일부가 예를 들면 불소 고무나 엘라스토머, 부틸 고무, 감광성 수지, 아크릴계나 실리콘계 등의 점착 재료로 시트 형상으로 형성되는 점착 시트이며, 탄성이 있는 면 형상으로 형성되는 점착면(1a)을 가지고 있다.
점착부(1)의 점착면(1a)은, 후술하는 지지부(3)에 대하여 판 형상 워크(W)와 대향하도록 장착되고, 점착부(1) 및 지지부(3)를 향하여 이동하는 판 형상 워크(W)의 표면(W1)을 접촉시킴으로써, 판 형상 워크(W)가 착탈 가능하게 점착 유지되도록 구성하고 있다.
또한, 점착면(1a)은, 도시예와 같이, 예를 들면 엠보스 가공 등에 의하여 요철 형상으로 형성되어 전체적으로 탄성 변형하기 쉽게 함으로써, 판 형상 워크(W)에 대하여 용이하게 점착되도록 구성하는 것이 바람직하다.
박리부(2)는, 그 전체 또는 일부가 예를 들면 고무나 엘라스토머, 연질 합성 수지 등의 탄성 변형 가능한 탄성 재료로 원형 또는 직사각형 등의 시트 형상으로 형성되는 다이어프램이나 탄성막 등의 탄성 시트이며, 점착부(1)의 점착면(1a)의 외주를 둘러싸는 환형으로 형성되는 탄성 변형 가능한 압압면(2a)을 가지고 있다.
박리부(2)의 압압면(2a)은, 후술하는 지지부(3)에 대하여 판 형상 워크(W)와 대향하고, 또한 판 형상 워크(W)의 표면(W1)을 향하여 접근 또는 이격하는 Z방향으로 탄성적으로 돌출 변형 가능해지도록 장착되며, 압압면(2a)에 있어서의 1차측과 2차측의 압력차 등에 의하여, 판 형상 워크(W)를 향하여 탄성적으로 돌출 변형하도록 구성하고 있다.
지지부(3)는, 예를 들면 경질 합성 수지, 금속, 세라믹 등의 박리부(2)의 압압면(2a)과 첩부하기 어려운 재료로 원형 또는 직사각형 등의 판 형상으로 형성되는 베이스 플레이트이며, 판 형상 워크(W)와 평행으로 대향하도록 설치된다.
지지부(3)에 있어서 판 형상 워크(W)와 대향하는 대향면(3a)에는, 그 중앙에 점착부(1)가 Z방향 및 이와 교차하는 XY방향으로 이동 불가능하게 장착되고, 점착면(1a)을 박리부(2)의 압압면(2a)보다 판 형상 워크(W)를 향하여 약간 돌출시키도록 배치하고 있다.
지지부(3)의 대향면(3a)에 있어서 점착부(1)의 외주를 둘러싸는 링 형상 부위에는, 박리부(2)가 XY방향으로 이동 불가능하게 장착되고, 점착부(1)의 점착면(1a)에 점착 유지된 판 형상 워크(W)를 향하여 압압면(2a)을 Z방향으로 탄성적으로 돌출 변형시킴으로써, 표면(W1)에 압접하여 동일한 방향으로 더 압동(押動)하도록 구성되어 있다.
박리부(2)의 압압면(2a)을 Z방향으로 탄성적으로 돌출 변형시키는 수단의 구체예로서는, 압압면(2a)의 1차측으로 구동용 유체(F)를 공급하기 위한 구동부(4)가 추가로 구비되고, 구동부(4)로부터 압압면(2a)의 1차측으로 구동용 유체(F)를 공급함으로써, 점착부(1)의 점착면(1a)에 점착 유지된 판 형상 워크(W)를 향하여 압압면(2a)을 탄성적으로 돌출하도록 팽창 변형시키는 것이 바람직하다.
구동부(4)는, 압축 공기 등의 기체 또는 액체로 이루어지는 구동용 유체(F)를 일방향으로만 공급하거나 또는 쌍방향으로 출입시키는 펌프 등의 구동원(도시하지 않음)과, 지지부(3)의 대향면에 있어서 링 형상 부위의 배후에 형성되는 유로(3b)를 가지고, 유로(3b)를 통하여 구동원이 압압면(2a)의 1차측과 연통하고 있다.
구동부(4)의 작동으로, 구동용 유체(F)가 유로(3b)를 통과하여 압압면(2a)의 1차측을 향하여 공급됨으로써, 점착부(1)의 점착면(1a)에 점착 유지된 판 형상 워크(W)를 향하여 압압면(2a)을 팽창 변형하고, 판 형상 워크(W)의 표면(W1)에 압접시켜, 점착부(1)의 점착면(1a)으로부터 판 형상 워크(W)를 강제적으로 벗겨내도록 하고 있다.
또, 그 이외의 예로서 도시하지 않지만, 박리부(2)의 압압면(2a)을 Z방향으로 탄성적으로 돌출 변형시키는 수단으로서, 구동용 유체(F)를 공급하는 구동부(4) 대신에 실린더 등에 의하여 압압하는 등, 다른 구동원으로 압압면(2a)을 Z방향으로 탄성적으로 돌출 변형시키는 것도 가능하다.
박리부(2)에 의한 판 형상 워크(W)의 박리 동작을 도 1(a)에 근거하여 설명한다.
초기 상태에서는, 도 1(a)의 일점 쇄선으로 나타나는 바와 같이, 박리부(2)의 압압면(2a)이 지지부(3)의 대향면(3a)과 접하도록 평면 형상 또는 오목 형상으로 수축 변형하고 있으며, 점착면(1a)으로 점착 유지된 판 형상 워크(W)에 박리력을 작용시키지 않고 대기하고 있다.
박리 시에는, 도 1(a)의 2점 쇄선으로 나타나는 바와 같이, 압압면(2a)의 1차측과 2차측의 압력차로, 압압면(2a)을 Z방향으로 지지부(3)의 표면(3a)으로부터 떨어뜨리고 또한 판 형상 워크(W)와 접근하도록 팽창하여 돌출 변형시킴으로써, 압압면(2a)이 판 형상 워크(W)의 표면(W1)에 접촉하고 압압되어, 점착면(1a)으로부터 판 형상 워크(W)를 강제적으로 박리한다(벗겨낸다).
또, 점착면(1a)으로부터 판 형상 워크(W)를 박리한 후에는, 박리부(2)의 압압면(2a)을, Z방향으로 판 형상 워크(W)의 표면(W1)으로부터 떨어지도록 역방향으로 수축시켜 몰입 변형시킴으로써, 도 1(a)의 일점 쇄선으로 나타나는 초기 상태로 되돌린다.
그리고, 박리부(2)는, 그 압압면(2a)이 판 형상 워크(W)의 표면(W1)과 접촉하여 압접되었을 때에, 점착부(1)가 배치되는 박리부(2)의 내측 공간(S1)과, 그 반대측의 외측 공간(S2)을 연통시키는 진공 파괴용의 유로(2p)를 가지고 있다.
진공 파괴용의 유로(2p)는, 박리부(2)의 압압면(2a)을 요철 형상으로 표면 가공함으로써, 내측 공간(S1) 및 외측 공간(S2)에 걸쳐 연통하도록 형성되는 다수의 간극(2b)이나, 박리부(2)의 압압면(2a)을 복수로 각각 점착부(1)가 중심이 되는 둘레방향으로 단속적으로 마련함으로써, 둘레방향으로 인접하는 압압면(2a) 사이에 내측 공간(S1) 및 외측 공간(S2)을 연통하도록 형성되는 복수의 오목홈(2c) 등으로 구성된다.
도 1(a), (b)에 나타나는 예에서는, 유로(2p)로서, 박리부(2)의 압압면(2a)을 예를 들면 엠보스 가공이나 블래스트 처리(샌드 블래스트) 또는 그 이외의 표면 가공 등으로 요철 형상으로 형성함으로써, 다수의 간극(2b)이 형성됨과 함께, 복수의 압압면(2a)을 점착부(1)가 중심이 되는 둘레방향으로 단속적으로 마련함으로써, 점착부(1)를 중심으로 한 방사 방향으로 뻗는 복수의 오목홈(2c)이 형성되어 있다.
또한, 엠보스 가공이나 표면 가공 등에 의한 압압면(2a)의 요철 형상, 다수의 간극(2b)의 형상 및 그들의 크기나 깊이는, 도시예에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.
또, 그 이외의 예로서 도시하지 않지만, 유로(2p)로서, 압압면(2a)에 있어서의 요철 형상의 표면 가공으로 형성되는 다수의 간극(2b) 또는, 둘레방향으로 인접하는 압압면(2a) 사이에 형성되는 복수의 오목홈(2c) 중 어느 일방만을 마련하는 것도 가능하다.
이와 같은 본 발명의 실시형태에 관한 워크 점착 척 장치(A)에 의하면, 대기 분위기 또는 진공 분위기에 있어서 점착부(1)의 점착면(1a)에 의하여 판 형상 워크(W)가 점착 유지되고, 그 후에, 점착부(1)로 점착 유지된 판 형상 워크(W)에 대하여, 진공 분위기에서 박리부(2)를 탄성적으로 팽창하여 돌출 변형시키고, 압압면(2a)을 판 형상 워크(W)의 표면(W1)과 접촉하여 압접시킨다.
이로써, 점착부(1)로부터 판 형상 워크(W)가 박리된다.
그 후, 박리부(2)의 압압면(2a)을 판 형상 워크(W)의 표면(W1)과 접촉시킨 채로, 판 형상 워크(W)의 주위가 대기 개방된다.
이로써, 유로(2p)를 통과하여 박리부(2)의 외측 공간(S2)으로부터 내측 공간(S1)으로 공기가 유입되어, 박리부(2)의 내측 공간(S1)과 판 형상 워크(W) 사이가 진공 파괴된다.
따라서, 진공 중에서 점착부(1)로부터 점착 박리된 판 형상 워크(W)를 대기 분위기에서 박리부(2)로부터 용이하고 또한 확실하게 박리할 수 있다.
그 결과, 그 후공정에서 박리부(2)의 압압면(2a)을 Z방향으로 판 형상 워크(W)의 표면(W1)으로부터 떨어지도록 역방향으로 수축시켜 몰입 변형시키더라도, 판 형상 워크(W)가 매달리게 되지 않아, 판 형상 워크(W)가 예를 들면 두께 0.3mm 이하 등의 박형 기판이어도 일그러짐이 발생하지 않으며, 판 형상 워크(W)를 일그러짐 변형 없이 정상적인 점착 유지 및 박리를 행할 수 있다.
특히, 유로(2p)가, 박리부(2)의 압압면(2a)을 요철 형상으로 표면 가공함으로써, 내측 공간(S1) 및 외측 공간(S2)에 걸쳐 연통하도록 형성되는 다수의 간극(2b)인 경우에는, 박리부(2)의 돌출 변형에 따라 요철 형상의 압압면(2a)을 판 형상 워크(W)의 표면(W1)과 압접시킴으로써, 유로(2p)가 되는 다수의 간극(2b)을 통과하여 각각 외측 공간(S2)으로부터 내측 공간(S1)으로 공기가 유입되어, 박리부(2)의 내측 공간(S1)과 판 형상 워크(W) 사이가 진공 파괴된다.
따라서, 간단한 구조이면서 판 형상 워크(W)를 대기 분위기에 있어서 박리부(2)로부터 정상적으로 박리할 수 있다.
그 결과, 제조 및 유지보수가 간단하여 비용의 절감을 도모할 수 있다.
또, 유로(2p)가, 박리부(2)의 압압면(2a)을 복수로 각각 점착부(1)가 중심이 되는 둘레방향으로 단속적으로 마련함으로써, 둘레방향으로 인접하는 압압면(2a) 사이에 내측 공간(S1) 및 외측 공간(S2)을 연통하도록 형성되는 복수의 오목홈(2c)인 경우에는, 박리부(2)의 압압면(2a)보다 깊게 유로(2p)가 되는 오목홈(2c)이 형성 가능하게 되며, 박리부(2)의 돌출 변형에 따라 복수의 압압면(2a)을 동시에 판 형상 워크(W)의 표면(W1)과 압접시킴으로써, 유로(2p)가 되는 오목홈(2c)을 통과하여 각각 외측 공간(S2)으로부터 내측 공간(S1)으로 공기가 유입되어, 박리부(2)의 내측 공간(S1)과 판 형상 워크(W) 사이가 진공 파괴된다.
따라서, 간단한 구조이면서 판 형상 워크(W)를 장기간에 걸쳐 대기 분위기에 있어서 박리부(2)로부터 확실하게 박리할 수 있다.
그 결과, 제조 및 유지보수가 간단하여 비용의 절감을 도모할 수 있음과 함께, 장기간에 걸쳐 안정적인 박리를 행할 수 있다.
즉, 연성의 재질로 이루어지는 팽창부재의 탄성 변형에 의하여, 제1 기판의 벗겨냄을 장기간에 걸쳐 반복하면, 팽창부재의 압압면이 제1 기판의 표면에 융합되어, 마이크로 단위로 보면 반데르발스힘에 의하여 제1 기판의 표면과 밀착하여 박리가 불가능해지는 종래의 것에 비하여, 탄성체(연성의 재질)로 구성된 박리부(2)의 탄성 변형에 의한 판 형상 워크(W)의 벗겨냄을 장기적으로 반복함에 따라, 박리부(2)의 압압면(2a)이 마모되어도, 박리부(2)의 압압면(2a)보다 깊게 유로(2p)가 되는 오목홈(2c)이 형성 가능하게 되기 때문에, 반데르발스힘에 의한 영향을 저감시킬 수 있고, 박리를 장기간에 걸쳐 유지할 수 있어 안정성이 우수하다.
한편, 본 발명의 실시형태에 관한 워크 첩합기는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 전술한 워크 점착 척 장치(A)가, 대향하는 한 쌍의 유지판(11, 11’) 중 어느 일방이나 또는 양방에 복수로 각각 소정 간격마다 분산시켜 마련되고, 복수의 워크 점착 척 장치(A)로 판 형상 워크(제1 판 형상 워크)(W)를 착탈 가능하게 점착 유지함과 함께 박리함으로써, 다른 하나의 판 형상 워크(제2 판 형상 워크)(W’)에 중첩하여 첩합하고 있다.
그 구체예로서, 유지판(11, 11’)이 예를 들면 정반 등으로 평활하게 형성되고, 일방(상방)의 유지판(11)에는, 워크 점착 유지 장치(A)가 마련되며, 그 점착부재(1)로 제1 판 형상 워크(W)를 점착 유지하고, 타방(하방)의 유지판(11’)에는, 시일재(C)를 통하여 제1 판 형상 워크(W)와 평행으로 대향하도록 제2 판 형상 워크(W’)가 유지되어 있다.
추가로 필요에 따라서, 한 쌍의 유지판(11, 11’) 중 어느 일방이나 또는 양방에는, 워크 점착 유지 장치(A)를 둘러싸도록 흡인 흡착 수단(12)이 복수 마련되며, 이들 흡인 흡착 수단(12)에 의하여 제1 판 형상 워크(W) 또는 제2 판 형상 워크(W’) 중 어느 일방이나 또는 양방을 착탈 가능하게 흡인 흡착하는 것도 가능하다.
실시예 1
다음으로, 본 발명의 각 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
이 실시예 1은, 도 1(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 워크 점착 척 장치(A)가, 지지부(3)에 대하여, 환형으로 형성된 박리부(2)의 내주 부위(2d)와 외주 부위(2e)를, 구동부(4)로부터의 구동용 유체(F)가 봉지(封止)되도록 각각 협지 고정한 것이다.
더 자세하게 설명하면, 박리부(2)는, 예를 들면 압축 성형(컴프레션 성형)이나 사출 성형(인젝션 성형) 등으로 환형으로 일체 형성되는 다이어프램이나 탄성막이며, 지지부(3)의 표면(3a)을 따라 형성되는 탄성 변형 가능한 압압면(2a)과, 압압면(2a)의 내측 및 외측과 연속하여 직경방향으로 뻗도록 형성되는 플랜지 형상의 내주 부위(2d) 및 외주 부위(2e)를 가지고 있다.
도 1(a), (b)에 나타나는 예에서는, 지지부(3)의 중앙에 장착 구멍(3c)이 개설(開設)되고, 장착 구멍(3c)에 대하여 표면(3a)측으로부터 Z방향으로 점착부(1)의 기재(5)를 삽입함으로써, 박리부(2)의 내주 부위(2d)가 Z방향으로 사이에 끼워져 이동 불가능하게 협지 고정되어 있다.
점착부(1)의 기재(5)는, 원기둥 형상 또는 각기둥 형상으로 형성되며, 그 일단면(5a)에 점착부(1)를 고착시키고, 타단부(5b)에 대하여 지지부(3)의 배후로부터 너트 등의 고정부(5c)를 나사 결합시키는 등 고착함으로써, 지지부(3)의 장착 구멍(3c)에 고정된다.
기재(5)의 외측면과, 그에 대향하는 장착 구멍(3c)의 내주면에는, 서로 걸어 맞춰지는 단부(5d, 3c1)가 형성되고, 단부(5d, 3c1) 사이에 박리부(2)의 내주 부위(2d)를 Z방향으로 사이에 끼우고 있다.
지지부(3)의 표면(3a)측에 있어서 외주에는, 환형 오목부(3d)가 오목하게 마련되고, 환형 오목부(3d)에 대하여 링(6)을 나사나 볼트 등의 체결구(7)로 장착함으로써, 환형 오목부(3d)와 링(6) 사이에 박리부(2)의 외주 부위(2e)가 Z방향으로 사이에 끼워진다.
내주 부위(2d) 및 외주 부위(2e)에는, 지지부(3)에 대하여 협지 고정할 때에 위치 어긋남을 방지하기 위한 환형 육후(肉厚) 부분(2d1, 2e1)을 일체 형성하는 것이 바람직하다.
지지부(3)의 표면(3a)은, 장착 구멍(3c)의 단부(3c1)와 환형 오목부(3d)에 의하여 볼록한 형상으로 형성되고, 그것을 따라 박리부(2)의 압압면(2a)과 내주 부위(2d) 및 외주 부위(2e) 사이에는, 한 쌍의 다리 부위(2f)를 일체 형성하고 있다.
그리고, 점착부(1)의 기재(5), 박리부(2), 지지부(3), 및 링(6)은, 그들을 차례로 장착함으로써 일체화되어, 워크 점착 척 장치(A)가 된다.
또, 그 이외의 예로서 도시하지 않지만, 기재(5)나 링(6)을 이용하지 않고, 지지부(3)에 대하여 박리부(2)의 내주 부위(2d) 및 외주 부위(2e)를 협지 고정하거나, 지지부(3)나 박리부(2)의 형상을 도시예 이외의 형상으로 변경하거나 하는 것도 가능하다.
이와 같은 본 발명의 실시예 1에 관한 워크 점착 척 장치(A)에 의하면, 지지부(3)에 대하여 환형의 박리부(2)의 내주 부위(2d)와 외주 부위(2e)를 각각 협지 고정함으로써, 구동부(4)로부터 압압면(2a)의 1차측으로 공급되는 구동용 유체(F)가 압압면(2a)으로 봉지되기 때문에, 구동용 유체(F)의 누출이 발생하지 않고, 압압면(2a)이 판 형상 워크(W)의 표면(W1)을 향하여 2차측으로 팽출 변형한다.
따라서, 간단한 구조로 구동용 유체(F)의 누출을 방지하면서 압압면(2a)을 장기간에 걸쳐 안정 구동시킬 수 있다.
그 결과, 제조 및 유지보수가 간단하여 비용의 절감이 도모됨과 함께, 장기간에 걸쳐 판 형상 워크(W)의 안정적인 박리를 행할 수 있다는 이점이 있다.
또, 도 1(a), (b)에 나타나는 바와 같이, 유로(2p)로서, 압압면(2a)에 있어서의 요철 형상의 표면 가공으로 형성되는 다수의 간극(2b)과, 둘레방향으로 인접하는 압압면(2a) 사이에 형성되는 복수의 오목홈(2c)의 양방을 마련한 경우에는, 다수의 간극(2b)만으로는, 박리부(2)의 외측 공간(S2)으로부터 내측 공간(S1)을 향하는 공기의 통과량이 부족해도, 복수의 오목홈(2c)을 통과하여 외측 공간(S2)으로부터 내측 공간(S1)을 향하여 공기가 보급되기 때문에, 박리부(2)의 내측 공간(S1)과 판 형상 워크(W) 사이가 진공 파괴된다.
이로써, 진공 중에서 점착부(1)로부터 점착 박리된 판 형상 워크(W)를 대기 분위기에서 박리부(2)로부터 신속하고 또한 확실하게 박리할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 유로(2p)로서 압압면(2a)에 표면 가공된 다수의 간극(2b)이, 장기간에 걸쳐 판 형상 워크(W)와의 접촉 박리에 의하여 마모되더라도, 간극(2b)보다 깊은 위치에 마련되는 오목홈(2c)은 남아 있기 때문에, 더욱 장기간에 걸쳐 안정적인 박리를 행할 수 있다는 이점도 있다.
실시예 2
이 실시예 2는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 워크 첩합기가, 대기 분위기 또는 진공 분위기나 소정의 진공도에 도달한 분위기에 있어서, 일방의 유지판(11)에 복수 마련된 워크 점착 척 장치(A)의 점착부(1)로 판 형상 워크(제1 판 형상 워크)(W)를 동시에 점착 유지하여, 타방의 유지판(11’)에 유지되는 다른 하나의 판 형상 워크(제2 판 형상 워크)(W’)에 첩합하고, 그 후, 진공 분위기에 있어서, 일방의 유지판(11)에 복수 마련된 워크 점착 척 장치(A)의 박리부(2)에서, 첩합된 제1 판 형상 워크(W) 및 제2 판 형상 워크(W’)를 동시에 박리한 후에, 제1 판 형상 워크(W) 및 제2 판 형상 워크(W’)의 주위를 대기 개방하는(대기 분위기로 되돌리는) 것이다.
도 2에 나타나는 예에서는, 유지판(11)의 표면에 복수 형성되는 오목 형상부(11a)에 대하여, 워크 점착 척 장치(A)의 지지부(3)가 끼워 넣어지고, 나사나 볼트 등의 체결구(7)로 유지판(11)에 워크 점착 척 장치(A)를 장착하여 고정하며, 유지판(11)에 뚫리는 통기 구멍(11b)으로부터 구동용 유체(F)를 지지부(3)의 유로(3b)로 각각 공급함으로써, 박리부(2)의 압압면(2a)이 팽창 변형하여, 점착면(1a)으로 점착 유지된 제1 판 형상 워크(W)를 강제적으로 벗겨내고 있다.
또, 그 이외의 예로서 도시하지 않지만, 유지판(11)에 대한 지지부(3)의 장착 수단으로서 나사나 볼트 등의 체결구(7) 대신에 다른 고착 수단 등을 이용하는 것도 가능하다.
이와 같은 본 발명의 실시예 2에 관한 워크 첩합기에 의하면, 복수의 워크 점착 척 장치(A)의 점착부(1)로 판 형상 워크(제1 판 형상 워크)(W)가 동시에 점착 유지되어, 다른 하나의 판 형상 워크(제2 판 형상 워크)(W’)에 첩합시킨 후에, 진공 분위기에서, 복수의 워크 점착 척 장치(A)의 박리부(2)를 동시에 돌출 변형하여, 압압면(2a)을 제1 판 형상 워크(W)의 표면(W1)과 각각 압접시킴으로써, 점착부(1)로부터 판 형상 워크(W)가 박리된다. 그 후, 박리부(2)의 압압면(2a)을 판 형상 워크(W)의 표면(W1)과 접촉시킨 채로, 제1 판 형상 워크(W) 및 제2 판 형상 워크(W’)의 주위가 대기 개방됨으로써, 각 유로(2p)를 통과하여 외측 공간(S2)으로부터 내측 공간(S1)으로 공기가 각각 유입되어, 박리부(2)의 내측 공간(S1)과 제1 판 형상 워크(W) 사이가 진공 파괴된다.
따라서, 첩합된 판 형상 워크(제1 판 형상 워크)(W) 및 다른 하나의 판 형상 워크(제2 판 형상 워크)(W')를 평행 상태로 유지한 채로 대기 분위기에서 박리부(2)로부터 용이하고 또한 확실하게 박리할 수 있다.
그 결과, 다수의 환형 팽창부재를 진공 상태에서 제1 기판의 표면에 각각 밀접시킨 채로, 그 주위 환경을 대기 개방시키면, 적어도 몇 개의 환형 팽창부재로 둘러싸인 점착 고무의 주위 공간은 진공 상태가 되어 제1 기판이 박리 불가능하게 되는 종래의 것에 비하여, 후공정에서 박리부(2)의 압압면(2a)을 동시에 수축시켜 몰입 변형시키더라도, 제1 판 형상 워크(W)가 부분적으로 매달리게 되지 않아, 제1 판 형상 워크(W)의 부분적인 일그러짐이 방지된다.
이로써, 제1 판 형상 워크(W)와 제2 판 형상 워크(W’)의 첩합 정밀도를 높게 유지할 수 있어, 수율의 향상과 생산성의 향상을 도모할 수 있다는 이점이 있다.
다만, 도 2에 나타나는 예에서는, 일방(상방)의 유지판(11)에만, 워크 점착 척 장치(A)와 흡인 흡착 수단(12)을 마련했지만, 이에 한정되지 않고, 타방(하방)의 유지판(11’)에도 워크 점착 척 장치(A)나 흡인 흡착 수단(12)을 마련해도 된다.
A 워크 점착 척 장치
1 점착부
1a 점착면
2 박리부
2a 압압면
2b 간극
2c 오목홈
2d 내주 부위
2e 외주 부위
2p 유로
3 지지부
4 구동부
11 일방의 유지판
11' 타방의 유지판
F 구동용 유체
S1 내측 공간
S2 외측 공간
W 판 형상 워크(제1 판 형상 워크)
W1 표면
W' 다른 하나의 판 형상 워크(제2 판 형상 워크)

Claims (5)

  1. 점착 유지된 판 형상 워크를 진공 분위기에서 박리한 후, 상기 판 형상 워크의 주위가 대기 개방되는 워크 점착 척 장치로서,
    상기 판 형상 워크와 대향하도록 마련되어 상기 판 형상 워크를 착탈 가능하게 점착 유지시키는 점착부와,
    상기 점착부의 외주를 둘러싸도록 마련되며, 상기 판 형상 워크를 향하는 돌출 변형에 따라 상기 판 형상 워크의 표면에 압접하여 상기 점착부로부터 강제적으로 박리시키는 탄성 변형 가능한 박리부
    를 구비하고,
    상기 박리부는, 그 압압면이 상기 판 형상 워크의 상기 표면과 접촉했을 때에, 상기 점착부가 배치되는 상기 박리부의 내측 공간과, 그 반대측의 외측 공간을 연통시키는 유로를 가지는 것을 특징으로 하는 워크 점착 척 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로가, 상기 박리부의 상기 압압면을 요철 형상으로 표면 가공함으로써, 상기 내측 공간 및 상기 외측 공간에 걸쳐 연통하도록 형성되는 다수의 간극인 것을 특징으로 하는 워크 점착 척 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로가, 상기 박리부의 상기 압압면을 복수로 각각 상기 점착부가 중심이 되는 둘레방향으로 단속적으로 마련함으로써, 둘레방향으로 인접하는 상기 압압면의 사이에 상기 내측 공간 및 상기 외측 공간을 연통하도록 형성되는 복수의 오목홈인 것을 특징으로 하는 워크 점착 척 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착부 및 상기 박리부가 장착되는 지지부와,
    상기 압압면의 1차측으로 구동용 유체를 공급하는 구동부
    를 추가로 구비하고,
    상기 지지부에 대하여, 환형으로 형성된 상기 박리부의 내주 부위와 외주 부위를, 상기 구동부로부터의 상기 구동용 유체가 상기 압압면으로 봉지되도록 각각 협지 고정한 것을 특징으로 하는 워크 점착 척 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 따른 워크 점착 척 장치가, 대향하는 한 쌍의 유지판 중 어느 일방이나 또는 양방에 복수 마련되는 워크 첩합기로서,
    상기 일방의 유지판에 마련된 상기 워크 점착 척 장치의 상기 점착부로 상기 판 형상 워크를 동시에 점착 유지하여, 상기 타방의 유지판에 유지되는 다른 하나의 판 형상 워크에 첩합하고, 진공 분위기에 있어서, 상기 일방의 유지판에 마련된 상기 워크 점착 척 장치의 상기 박리부에서, 첩합된 상기 판 형상 워크 및 상기 다른 하나의 판 형상 워크를 동시에 박리한 후, 상기 판 형상 워크 및 상기 다른 하나의 판 형상 워크의 주위를 대기 개방하는 것을 특징으로 하는 워크 첩합기.
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