KR20170015949A

KR20170015949A - 기판 브레이크 장치

Info

Publication number: KR20170015949A
Application number: KR1020170013741A
Authority: KR
Inventors: 주원용; 이종우
Original assignee: 한국미쯔보시다이아몬드공업(주)
Priority date: 2017-01-31
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2017-02-10
Also published as: KR102174050B1

Abstract

본 발명은 스크라이브 라인이 형성된 기판의 일측면 측에 인접하게 마련되어 스크라이브 라인이 형성된 기판의 일측면 측의 공기를 흡입하는 흡기 유닛; 및 흡기 유닛의 양측에 마련되며 기판의 일측면을 향하여 공기를 배출하는 배기 유닛을 포함하는 기판 브레이크 장치를 제공하여, 비접촉 방식으로 기판의 브레이킹 공정을 행함으로써 접촉식 방식의 문제점인 오차 발생이나 접촉면의 이물 발생을 방지할 수 있고 절단 시 불량률을 감소시킬 수 있으며, 스크라이브 라인을 중심으로 기판의 스크라이브 라인이 형성된 부분과 그 양 측면에 서로 상반되는 힘이 작용하게 함으로써 절단력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

기판 브레이크 장치{BREAKING APPARATUS FOR SUBSTRATE}

본 발명은 기판 브레이크 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스크라이브 라인이 형성된 기판을 비접촉식 방식에 의하여 효과적으로 절단할 수 있는 기판 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 취성 재료 기판의 분단 장치로서 스크라이브 장치 및 브레이크 장치가 사용된다. 스크라이브 장치는 기판에 스크라이브 라인을 형성시키고, 기판 브레이크 장치는 미리 스크라이브 라인이 형성된 기판을 브레이크할 때에 사용된다.

브레이크(break)라 함은, 결정성의 재료의 기판에 있어서, 분단되기 쉬운 결정의 특정 방위로 기판을 나누는 벽개(劈開)의 경우와, 결정의 방위와는 관계없이 기판을 나누는 경우, 또한 다결정이나 비정질 재료 등의 특정 방위로의 결정성을 갖지 않는 기판을 나누는 경우를 포함하는 개념이다.

기판에 절단 예정선을 따라 스크라이브 라인이 형성된 후에는 기판을 완전히 절단하기 위하여 브레이크 공정을 진행하는데, 기판의 브레이크 방법에는 롤러(roller)나 푸셔(pusher) 등을 사용하여 기판에 충격을 가하는 접촉식 방법과 레이저 또는 스팀(steam) 등을 사용하여 기판을 가열한 후 냉각시키는 비접촉식 방법이 있다.

그런데, 접촉식 브레이크 공정은 기판에 물리적 충격을 가함으로써 표면 불량이 발생되거나, 오차 발생 및 적용 불가능한 범주가 크다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 비접촉식 브레이크 공정에서는 기판의 열 변화에 따른 팽창 수축을 이용하는데, 열 변화에 따른 인장력이 작은 재료에서는 효과가 적은 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비접촉 방식으로 불량률을 감소시키면서도 절단력이 향상된 기판 브레이크 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스크라이브 라인이 형성된 기판의 일측면 측에 인접하게 마련되어 상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 기판의 일측면 측의 공기를 흡입하는 흡기 유닛; 및 상기 흡기 유닛의 양측에 마련되며 상기 기판의 일측면을 향하여 공기를 배출하는 배기 유닛을 포함하는 기판 브레이크 장치를 제공한다.

상기 기판 브레이크 장치는, 상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛의 일단에 연결되어 상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛을 상기 기판을 향하여 접근 또는 이격되도록 이동시키는 승하강 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 승하강 유닛은, 상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛과 연결되는 리니어 스테이지일 수 있다.

상기 기판 브레이크 장치는, 상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛의 양 측면에 마련되어 상기 기판을 지지하며 이송시키는 이송 유닛; 및 상기 이송 유닛의 일단에 마련되며 상기 이송 유닛에 의하여 지지되는 상기 기판의 측면과 대향되는 측면을 가이드하는 가이드 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 기판 브레이크 장치는, 상기 기판의 타측면 측에 상기 흡기 유닛과 대향되도록 마련되어 상기 기판의 타측면에 압축 공기를 분사하는 에어 나이프 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 기판 브레이크 장치는, 상기 에어 나이프 유닛을 상기 기판을 향하여 접근 또는 이격되도록 이동시키는 나이프 구동 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 나이프 구동 유닛은, 상기 에어 나이프 유닛과 연결되는 리니어 스테이지일 수 있다.

본 발명의 기판 브레이크 장치에 따르면, 비접촉 방식으로 기판 절단 시 불량률을 감소시키면서도 절단력이 향상된 기판 브레이크 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 브레이크 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 통상의 기술자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 브레이크 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 이러한 도 1은, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 브레이크 장치(1)는, 흡기 유닛(100), 배기 유닛(200) 및 승하강 유닛(300)을 포함한다.

흡기 유닛(100)은, 스크라이브 라인(11)이 형성된 기판(10)의 일측면 측에 인접하게 마련되어 스크라이브 라인(11)이 형성된 기판(10)의 일측면 측의 공기를 흡입한다. 흡기 유닛(100)이 스크라이브 라인(11)이 형성된 기판(10)의 일측면 측의 공기를 흡입함으로써, 스크라이브 라인(11)이 형성된 기판(10)의 일측면 부분에는 흡기 유닛(100) 측으로 흡입되는 힘이 작용하게 된다.

배기 유닛(200)은, 흡기 유닛(100)의 양측에 마련되며 기판(10)의 일측면을 향하여 공기를 배출한다. 배기 유닛(200)은 흡기 유닛(100)의 양측에 마련되어 기판(10)의 일측면을 향하여 공기를 배출함으로써, 흡기 유닛(100)과 대면하는 기판(10)의 일측면 부분과 인접한 양 측면 부분에는 배기 유닛(200)으로부터 멀어지는 방향으로 힘이 작용하게 된다.

승하강 유닛(300)은, 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)의 일단에 연결되어 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)을 기판(10)을 향하여 접근 또는 이격되도록 이동시킨다. 본 실시예에서, 승하강 유닛(300)은, 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)과 연결되는 리니어 스테이지(linear stage)로 마련되어 정밀 제어가 가능하다.

한편, 본 실시예의 기판 브레이크 장치(1)는, 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)의 양 측면에 마련되어 기판(10)을 지지하며 이송시키는 이송 유닛(400)과, 이송 유닛(400)의 일단에 마련되며 이송 유닛(400)에 의하여 지지되는 기판(10)의 측면과 대향되는 측면을 가이드하는 가이드 유닛(500)을 더 포함한다.

이송 유닛(400)은, 높이가 같은 한 쌍의 컨베이어 벨트로 구성되어 기판(10)의 하면을 지지하며, 일측의 컨베이어 벨트로부터 유입된 기판(10)을 스크라이브 라인(11)이 형성된 부분이 흡기 유닛(100)과 대면하는 위치에 오도록 이송시킨다. 즉, 브레이크 공정이 진행될 때의 기판(10)은 한 쌍의 컨베이어 벨트로 구성된 이송 유닛(400)에 의하여 양 측면이 지지되며, 스크라이브 라인(11)이 형성된 부분은 공중에 놓여진 상태가 되어 외부의 힘에 의하여 쉽게 브레이킹될 수 있다.

가이드 유닛(500)은, 이송 유닛(400)인 한 쌍의 컨베이어 벨트의 일단에 각각 마련되며, 컨베이어 벨트에 의하여 지지되는 기판(10)의 하면과 대향되는 기판(10)의 상면을 가이드한다. 즉, 가이드 유닛(500)에 의하여 기판(10)은 상방으로 이동되는 것이 제한되고, 이에 따라 기판(10)의 브레이크 공정 시에 기판(10)이 움직이는 것이 방지되어 브레이킹 공정이 원활히 이루어질 수 있다.

또한, 본 실시예의 기판 브레이크 장치(1)는, 기판(10)의 타측면 측에 흡기 유닛(100)과 대향되도록 마련되어 기판(10)의 타측면에 압축 공기를 분사하는 에어 나이프 유닛(600)과, 에어 나이프 유닛(600)을 기판(10)을 향하여 접근 또는 이격되도록 이동시키는 나이프 구동 유닛(620)을 더 포함한다.

에어 나이프 유닛(600)은, 스크라이브 라인(11)이 형성된 기판(10)의 일측면과 대향되는 기판(10)의 타측면 측에 압축 공기를 분사함으로써 기판(10)의 브레이킹을 보조한다.

나이프 구동 유닛(620)은, 에어 나이프 유닛(600)이 기판(10)을 향하여 압축 공기를 분사하는 거리를 조절한다. 본 실시예에서, 나이프 구동 유닛(620)은, 에어 나이프 유닛(600)과 연결되는 리니어 스테이지로 마련되어 정밀 제어가 가능하다.

이러한 구성을 갖는 기판 브레이크 장치(1)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스크라이브 장치에 의하여 스크라이브 공정을 마친 기판(10)이 이송 유닛(400)에 의하여 기판 브레이크 장치(1) 내로 유입된다. 이송 유닛(400)은 스크라이브 라인(11)이 형성된 기판(10)을 지지하면서 스크라이브 라인(11)이 형성된 부분이 흡기 유닛(100)과 대면하는 위치(정위치)에 위치되도록 기판(10)을 이동시킨다.

기판(10)이 정위치에 놓인 후, 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)이 승하강 유닛(300)에 의하여 스크라이브 라인(11)이 형성된 기판(10)의 일측면과 인접하도록 접근된다. 이와 동시에, 에어 나이프 유닛(600)은 나이프 구동 유닛(620)에 의하여 기판(10)의 스크라이브 라인(11)이 형성된 일측면과 대향되는 타측면을 향하여 접근된다.

흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)이 기판(10)에 인접하도록 배치될 때에 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)과 기판(10) 사이의 간격과, 에어 나이프 유닛(600)이 기판(10)에 인접하게 배치될 때에 에어 나이프 유닛(600)과 기판(10) 사이의 간격은 각각 기판(10)의 크기 및 종류, 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)의 출력, 에어 나이프 유닛(600)의 출력에 따라 적절하게 변경되어 제어될 수 있다.

기판(10)의 일측면에 인접하도록 접근된 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)은 각각 공기의 흡입 및 배출 작동을 행하여 기판(10)의 브레이킹 공정을 수행한다. 즉, 기판(10)의 스크라이브 라인(11)이 형성된 부분은 흡기 유닛(100)에 의하여 흡기 유닛(100) 측으로 흡입되는 힘을 받으며, 스크라이브 라인(11)이 형성된 부분과 인접한 양측 부분은 배기 유닛(200)에 의하여 배기 유닛(200)으로부터 멀어지는 방향으로 힘을 받아 스크라이브 라인(11) 부분의 크랙이 기판(10)의 두께 방향으로 진행하여 기판(10)이 브레이킹 된다.

또한, 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)의 작동과 동시에, 에어 나이프 유닛(600)이 기판(10)의 타측면을 향하여 압축 공기를 분사함으로써 기판(10)의 브레이킹을 돕는다. 이때, 기판(10)은 가이드 유닛(500) 및 이송 유닛(400)에 의하여 상하방으로 지지되므로 기판(10)의 브레이킹이 용이하게 행해질 수 있다.

기판(10)의 브레이킹 시 발생하는 분진은 흡기 유닛(100)에 의하여 흡수되어 제거된다.

기판(10)의 브레이킹이 끝난 후 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)은 승하강 유닛(300)에 의하여 원위치되며, 에어 나이프 유닛(600)은 나이프 구동 유닛(620)에 의하여 원위치된다.

이와 같이, 본 발명의 기판 브레이크 장치(1)에 의하면, 비접촉 방식으로 기판(10)의 브레이킹 공정을 행함으로써 접촉식 방식의 문제점인 오차 발생이나 접촉면의 이물 발생을 방지할 수 있고 절단 시 불량률을 감소시킬 수 있다.

또한, 스크라이브 라인(11)을 중심으로 기판(10)의 스크라이브 라인(11)이 형성된 부분과 그 양 측면에 서로 상반되는 힘이 작용하게 함으로써 절단력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 스크라이브 라인(11)이 약하게 형성된 기판(10)에 대해서도 브레이킹을 원활하게 수행할 수 있으며, 이에 따라 기판(10) 절단면의 품질 및 강성이 향상될 수 있다.

전술한 실시예에서는, 기판(10)의 브레이킹을 더욱 원활하게 하기 위하여 기판(10)의 타측면 측에 에어 나이프 유닛(600)을 배치하였으나, 에어 나이프 유닛(600)은 필수 구성요소는 아니며 생략되어도 무방하다.

또한, 상기 실시예에서, 승하강 유닛(300) 및 나이프 구동 유닛(620)은 정밀 제어를 위하여 리니어 스테이지로 구성되었으나, 이와 다르게 실린더 또는 액츄에이터로 구성되어도 무방하다.

또한, 상기 실시예에서, 기판(10)에 형성된 스크라이브 라인(11)의 방향에 따라, 흡기 유닛(100) 및 배기 유닛(200)과, 에어 나이프 유닛(600)의 배치가 역으로 바뀔 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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 일례로서 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 권리 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 권리 범위는 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 기판 브레이크 장치
10 : 기판
11 : 스크라이브 라인
100 : 흡기 유닛
200 : 배기 유닛
300 : 승하강 유닛
400 : 이송 유닛
500 : 가이드 유닛
600 : 에어 나이프 유닛
620 : 나이프 구동 유닛

Claims

스크라이브 라인이 형성된 기판의 일측면 측에 인접하게 마련되어 상기 스크라이브 라인이 형성된 상기 기판의 일측면 측의 공기를 흡입하는 흡기 유닛;
상기 흡기 유닛의 양측에 마련되며 상기 기판의 일측면을 향하여 공기를 배출하는 배기 유닛;
상기 기판의 타측면 측에 상기 흡기 유닛과 대향되도록 마련되어 상기 기판의 타측면에 압축 공기를 분사하는 에어 나이프 유닛;
상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛의 양 측면에 마련되어 상기 기판을 지지하며 이송시키는 이송 유닛; 및
상기 이송 유닛의 일단에 마련되며 상기 이송 유닛에 의하여 지지되는 상기 기판의 측면과 대향되는 측면을 가이드하는 가이드 유닛을 포함하는 기판 브레이크 장치.
제1항에 있어서,
상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛의 일단에 연결되어 상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛을 상기 기판을 향하여 접근 또는 이격되도록 이동시키는 승하강 유닛을 더 포함하는 기판 브레이크 장치.
제2항에 있어서,
상기 승하강 유닛은,
상기 흡기 유닛 및 상기 배기 유닛과 연결되는 리니어 스테이지인 것을 특징으로 하는 기판 브레이크 장치.
제1항에 있어서,
상기 에어 나이프 유닛을 상기 기판을 향하여 접근 또는 이격되도록 이동시키는 나이프 구동 유닛을 더 포함하는 기판 브레이크 장치.
제4항에 있어서,
상기 나이프 구동 유닛은,
상기 에어 나이프 유닛과 연결되는 리니어 스테이지인 것을 특징으로 하는 기판 브레이크 장치.