KR20210109764A - 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치에 관한 것이다. 이는, 소정경로를 따라 이송되는 취성기판에 스크라이브라인을 형성하는 스크라이버에 근접 설치되며, 스크라이빙 작업 시 취성기판에 가해지는 힘에 의해 취성기판이 변형되는 것을 방지하는 것으로서, 상기 취성기판의 하부에 승강 가능하도록 설치되며, 상승한 상태로 취성기판의 저면에 면접하여 취성기판의 처짐을 방지하는 지지테이블과; 상기 지지테이블을 승강 운동시키는 승강운동수단과; 상기 승강운동수단을 제어하는 컨트롤러를 구비한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치는, 스크라이브 가공 시, 취성기판의 수평을 안정적으로 유지시킴으로써 정밀한 스크라이브 라인을 형성하게 한다.

Description

취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치{SUPPORT DEVICE FOR BRITTLE SUBSTRATE SCRIBING PROCESS}

본 발명은 취성(脆性)을 갖는 박형 기판을 절단하기 위해 사용되는 스크라이브 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스크라이빙 과정 시 발생하는 기판의 불필요한 움직임이나 벤딩을 억제하여, 스크라이빙의 정밀성을 향상시키는 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치에 관한 것이다.

유리기판을 포함하는 박형 취성기판을 필요한 사이즈로 절단하기 위한 도구로서, 절단휠을 구비한 스크라이브 장치가 사용되고 있다. 스크라이브 장치는, 절단휠을 기판의 표면에 압접(壓接)시킨 상태에서 하중을 가함과 동시에 주행시켜, 구름 운동하는 절단휠로 하여금 기판 표면에 스크라이브 라인을 형성하게 하고, 스크라이브 라인이 형성된 후, 스크라이브 라인을 중심으로 벤딩력을 인가하여 기판이 절단되게 하는 구조를 갖는다.

도 1에 종래 스크라이브 장치의 개략적 구조를 나타내었다.

도시한 바와 같이, 종래의 스크라이브 장치(10)는, 상류측컨베이어(11), 받침다이(11a), 하류측컨베이어(13), 받침다이(13a), 스크라이버(15)를 갖는다. 받침다이(11a,13a)는 상류측컨베이어(11)와 하류측컨베이어(13)를 동일한 높이로 유지시킨다. 상기 상류측컨베이어(11)와 하류측컨베이어(13)는 동일한 높이를 가짐과 동시에 일직선상으로 연장되어, 가공할 취성기판(100)을 화살표 a방향으로 이송시킨다.

상류측컨베이어(11)와 하류측컨베이어(13)는 서로에 대해 일정간격 이격된다. 상류측컨베이어(11)와 하류측컨베이어(13)의 사이가, 스크라이빙이 진행되는 공간이다.

스크라이버(15)는, 절단휠(17)이 각각 장착되어 있는 상부헤드(15a)와 하부헤드(15b)를 갖는다. 상부헤드(15a)와 하부헤드(15b)를 각각 하강 및 상승시켜 절단휠(17)이 취성기판(100)을 가압하게 세팅한 상태로, 스크라이버(15)를, 취성기판(100)의 폭방향으로 이동시키면, 절단휠(17)이 구름 운동하며 취성기판(100)에 스크라이브 라인을 형성시킨다.

도 1에서는 절단휠(17)이 취성기판(100)의 상하부에 모두 적용되어 있지만, 스크라이브장치에 따라, 취성기판(100)의 상부에는 레이저조사부를 설치하고, 하부에만 절단휠(17)을 적용하거나, 상부에 절단휠(17)을, 하부에 레이저조사부를 적용하는 경우도 많다. 이럴 경우, 취성기판(100)의 한쪽면에만 절단휠(17)의 하중이 가해져 취성기판(100)이 하부로 처지거나 상향으로 만곡된다.

도 2a 및 2b는 도 1에 도시한 스크라이브장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

도 2a를 참조하면, 취성기판(100)이 상류측컨베이어(11)와 하류측컨베이어(13)에 걸처져 있고, 상부헤드(15a)의 절단휠(17)이 취성기판(100)에 스크라이브라인을 형성하기 위하여 취성기판(100)을 가압하고 있다. 취성기판(100) 자체의 두께가 매우 얇기 때문에, 공중에 떠 있는 상태만으로도 하부로 처지는 현상이 발생되는데, 도 2a와 같이 화살표 f방향 압력이 더 가중되므로 취성기판(100)은 하부로 더욱더 만곡되게 된다. 이 상태로 절단휠(17)을 주행시키면 스크라이브라인이 형성되기는 하지만 정밀성이 떨어지는 문제점이 발생된다.

도 2b의 경우에는 절단휠(17)이 취성기판(100)을 화살표 g방향으로 가압하고 있다. 스크라이브라인을 형성하기 위해서는 취성기판을 가압하여야 하므로, 취성기판(100)이 상부로 만곡되게 된다. 그나마 도 2a의 경우에는 취성기판(100)이 양측 컨베이어에 지지되기는 하는데, 도 2b는 취성기판이 자중(自重)에 의해 버티는 것이므로, 정밀한 스크라이브라인의 형성은 기대하기가 어렵다.

국내 등록특허공보 제10-1330148호 (기판 분단 장치 및 이를 이용한 기판 분단 방법)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 스크라이브 가공 시 취성기판의 수평 상태를 안정적으로 유지시킴으로써 정밀한 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치는, 소정의 경로를 따라 이송되는 취성기판에 스크라이브라인을 형성하는 스크라이버에 근접 설치되며, 스크라이빙 작업 시 취성기판에 가해지는 힘에 의해 취성기판이 변형되는 것을 방지하는 것으로서, 상기 취성기판의 하부에 승강 가능하도록 설치되며, 상승한 상태로 상기 취성기판의 저면에 면접하여 상기 취성기판의 처짐을 방지하는 지지테이블과; 상기 지지테이블을 승강 운동시키는 승강운동수단과; 상기 승강운동수단을 제어하는 컨트롤러를 구비한다.

또한, 상기 승강운동수단은; 수직으로 고정되며 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 리니어액츄에이터와, 상기 리니어액츄에이터에 의해 수직방향으로 승강운동하고, 상기 지지테이블에 승강 운동력을 전달하는 승강슬라이더를 갖는다.

또한, 상기 지지테이블의 내부에는, 흡기구를 통해 상기 지지테이블의 상부로 개방됨과 아울러 외부의 진공펌프와 연결되며, 상기 진공펌프의 작동 시, 상기 지지테이블에 면접하고 있는 취성기판을 상기 지지테이블에 흡착시키도록 작용하는 흡기통로가 형성되어 있다.

아울러, 상기 지지테이블의 내부에는, 배기구를 통해 상기 지지테이블의 상부로 개방됨과 아울러 외부의 압입펌프와 연결되고, 상기 압입펌프의 작동 시, 압입펌프로부터 제공된 공기를 상기 배기구를 통해 상향 분출시켜, 공압을 이용해 취성기판을 상향 가압하는 분출통로가 형성된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치는, 스크라이브 가공 시, 취성기판의 수평을 안정적으로 유지시킴으로써 정밀한 스크라이브 라인을 형성하게 한다.

도 1은 종래 스크라이브장치의 개략적 구조를 도시한 정면도이다.
도 2a 및 2b는 도 1에 도시한 스크라이브장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치의 구성을 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 지지테이블을 별도로 도시한 사시도이다.
도 5a는 도 4의 A-A선 단면도이고, 도 5b는 도 4의 B-B선 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 3에 도시한 기판 지지장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 취성기판 스크라이브 가공용 기판지지장치는, 취성기판의 스크라이브 가공 시, 취성기판에 가해지는 힘에 의해 취성기판이 변형되는 것을 방지하는 것이다. 말하자면, 취성기판에 절단휠의 힘이 가해지는 상황에서도 취성기판을 수평으로 유지시키는 것이다. 취성기판을 수평으로 유지하는 이유는 당연히 스크라이브 가공의 정밀성 향상을 위한 것이다.

이러한 본 발명의 기판지지장치의 기본 구성은, 소정경로를 따라 이송되는 취성기판에 스크라이브라인을 형성하는 스크라이버에 근접 설치되며, 스크라이빙 작업 시 취성기판에 가해지는 힘에 의해 취성기판이 변형되는 것을 방지하는 것으로서, 상기 취성기판의 하부에 승강 가능하도록 설치되며, 상승한 상태로 취성기판의 저면에 면접하여 취성기판의 처짐을 방지하는 지지테이블과; 상기 지지테이블을 승강 운동시키는 승강운동수단과; 상기 승강운동수단을 제어하는 컨트롤러로 이루어진다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치(30)의 구성을 설명하기 위한 측면도이다.

도면을 참조하면, 상류측컨베이어(11)와 하류측컨베이어(13)의 사이에 스크라이버(15)가 설치되어 있음을 알 수 있다. 스크라이버(15)는 상부헤드(15a)와 하부헤드(15b)를 제공하며, 상하부헤드(15a,15b)에는 절단휠(17)이 각각 장착되어 있다.

한편, 본 실시예에 따른 기판 지지장치(30)는, 받침다이(13a)에 고정되는 고정구조체(31), 고정구조체(31)에 지지되는 컨트롤러(37) 및 리니어액츄에이터(33), 리니어액츄에이터(33)에 고정되며 수직방향으로 승강하는 지지테이블(40)을 구비한다. 컨트롤러(37)의 위치는 다양하게 변경 가능하다. 이를테면, 별도의 전장박스에 설치할 수도 있다.

고정구조체(31)는 받침다이(13a)의 하측부에 고정되는 지지용 프레임으로서, 컨트롤러(37)와 리니어액츄에이터(33)를 지지한다. 지지력을 제공할 수 있는 한 고정구조체(31)의 구조나 사이즈는 얼마든지 달라질 수 있다.

리니어액츄에이터(33)는, 고정구조체(31)에 고정되며 컨트롤러(37)에 의해 제어된다. 리니어액츄에이터(33)의 일부분인 수직가이드부(33a)는 고정구조체(31)의 일측면에 고정된 상태로 수직으로 연장되고, 승강슬라이더(33b)는 수직가이드부(33a)에 지지된 상태로 승강운동 한다. 승강슬라이더(33b)의 높이는 컨트롤러(37)에 의해 미세 조절된다.

또한 상기 승강슬라이더(33b)에는 연결판(35)이 고정된다. 연결판(35)은 일정두께를 갖는 플레이트형 부재로서, 승강슬라이더(33b)와 일체를 이루며 리니어액츄에이터(33)의 작동에 의해 승강운동 한다. 연결판(35)과 리니어액츄에이터(33)는 상호 결합되어, 지지테이블(40)에 승강운동력을 전달하는 승강운동수단의 역할을 한다.

한편, 상기 지지테이블(40)은 취성기판(100)의 저면에 면접할 수 있는 넓이의 기판지지면(42)을 제공하는 블록형 부재로서, 연결판(35)의 상단부에 고정된다. 지지테이블(40)은, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 취성기판(100)을, 하부로 당겨 흡착 고정하거나 상부로 띄울 수 있다. 이와 관련된 설명은 후술하기로 한다.

아울러, 지지테이블(40)의 내부에는 흡기통로(도 5a의 43a)와 분출통로(도 5b의 44a)가 마련되어 있으며, 흡기통로(43a)는 진공호스(45)를 통해 진공펌프(51)와, 분출통로(44a)는 압입호스(46)를 통해 가압펌프(53)와 연결되어 있다. 진공펌프(51)와 가압펌프(53)도 컨트롤러(37)에 의해 제어된다.

진공펌프(51)는, 이를테면 흡기통로(43a) 내부의 압력을 음압으로 유지하는 역할을 하며, 가압펌프(53)는 분출통로(44a) 내부로 공기를 불어 넣는 기능을 담당한다.

도 4는 도 3에 도시한 지지테이블(40)을 별도로 도시한 사시도이고, 도 5a는 도 4의 A-A선 단면도이며, 도 5b는 도 4의 B-B선 단면도이다.

도시한 바와 같이, 지지테이블(40)은 대략 ㄱ자의 측면 형태를 취하고 상단면에 수평의 기판지지면(42)을 제공한다. 기판지지면(42)은 취성기판(100)의 저면을 받쳐 지지하는 수평면으로서 그 사이즈는 필요에 따라 달라질 수 있다.

또한 기판지지면(42)에는 다수의 흡기구(43)와 분출구(44)가 배치되어 있다. 흡기구(43)는 기판지지면(42) 상부의 공기를 하부로 흡입하는 구멍이고, 분출구(44)는 지지테이블(40)의 상부로 공기를 분출하는 구멍이다.

상기 흡기구(43)는 도 5a에 도시한 바와 같이, 흡기통로(43a)와 연결되어 있다. 흡기통로(43a)는 지지테이블(40) 내부에 형성되어 있는 공기통로로서 하단부가 진공호스(45)에 연결된다. 상기 진공펌프(51)를 작동시키면 당연히 흡기통로(43a) 내부의 공기가 하부로 빠진다. 따라서, 예를 들어 도 6에 도시한 것처럼, 기판지지면(42) 상에 취성기판(100)이 면접한 상태라면, 취성기판(100)이 기판지지면(42) 상에 흡착 고정된다.

또한, 분출구(44)는 장공의 형태를 취하며, 도 5b에 도시한 바와 같이, 분출통로(44a)와 이어져 있다. 분출통로(44a)는 지지테이블(40)의 내부에 형성되어 있는 공기통로로서 하단부가 압입호스(46)와 결합한다. 따라서 위에 언급한 바와 같이, 가압펌프로부터 발생한 고압의 공기는 압입호스(46)와 분출통로(44a)를 통과하여 분출구(44) 상부로 토출하게 된다.

상기한 흡기구(43)와 분출구(44)의 모양이나 배치구조는 얼마든지 변경가능 함은 물론이다.

도 6 및 도 7은 도 3에 도시한 기판 지지장치(30)의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 6에 도시한 바와 같이, 지지테이블(40)을 상승시켜, 하부로 미세하게 처져 있는 취성기판(100)을 수평으로 유지시킨다. 이 때 기판지지면(42)은 취성기판(100)의 저면에 면접한다.

상기 과정을 거쳐 지지테이블(40)의 높이가 세팅되었다면 진공펌프(51)를 작동시켜 취성기판(100)을 기판지지면(42)에 흡착 고정시킨다. 취성기판(100)이 기판지지면(42)에 흡착된 이상, 취성기판(100)이 상부로 들뜨거나, 절단휠(17) 측으로 당겨지지 않음은 물론이다.

취성기판(100)이 기판지지면(42)에 완전히 흡착된 후, 절단휠(17)을 하강시킨 다음 취성기판(100)의 폭방향으로 주행시켜, 취성기판(100)에 폭방향의 스크라이브라인을 형성한다. 스크라이브라인의 형성이 완료되었다면 절단휠(17)을 다시 상승시키고, 취성기판(100)을 도 7의 화살표 c방향으로 이송시킨다.

한편, 절단휠(17)이 취성기판(100)의 하부에 설치되어 있는 경우에도, 지지테이블(40)의 높이가 세팅된 후, 취성기판(100)을 기판지지면(42)에 흡착 고정시킨 상태에서 스크라이빙을 진행한다. 취성기판(100)이 기판지지면(42)에 흡착되어 있는 이상, 절단휠(17)이 취성기판의 하부에서 주행하며 취성기판(100)을 상향 가압하더라도 취성기판(100)은 상부로 들뜨지 않고 정밀한 스크라이빙을 할 수 있다.

스크라이빙의 완료 후, 취성기판(100)을 이송시키기 위해서는, 진공펌프(51)를 정지시키고 가압펌프(53)를 동작시켜 분출구(44)를 통해 공기를 분출한다.

분출구(44)를 통해 분출되는 공기의 압력은 취성기판(100)의 저면에 전달되어 취성기판(100)을 기판지지면(42)으로부터 띄운다. 이에 따라, 취성기판(100)은 도 7에 도시한 바와 같이 기판지지면(42)으로부터 간격 G 만큼 부양한다. 부양 간격 G는 필요에 따라 달라지며, 컨트롤러(37)에 의해 조절된다.

그런데, 취성기판(100)의 부양에 따라 취성기판의 편평도가 깨지면 안 되므로, 지지테이블(40)을, 상기 간격 G에 해당하는 높이만큼 하강시킨다. 결국, 취성기판(100)의 수평이 유지되면서, 취성기판(100)으로부터 지지테이블(40)이 이격되게 된다.

이와 같이 취성기판(100)이 기판지지면(42)으로부터 부양되었다면, 다시 말하면, 기판지지면(42)이 취성기판(100)을 지지한 상태로 하강하였다면, 상하류측컨베이어(11,13)를 동작시켜 취성기판(100)을 화살표 c방향으로 이동시킨다. 취성기판(100)이 기판지지면(42)으로부터 떨어져 있으므로 기판지지면(42)으로부터 손상은 당연히 없다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치(30)의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.

상기한 실시예에 있어서의 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

본 변형예의 기판지지장치(30)는 스크라이브 라인의 방향에 상관없이 사용 가능하다. 가령, 스크라이브라인이, 취성기판(100)의 이송방향에 직교하는 방향(폭방향) 이든, 이송방향과 평행한 방향이든 상관없이 그 기능을 발휘하는 것이다.

도 8은 절단휠(17)이, 취성기판의 이송방향과 평행한 방향으로 스크라이브라인을 형성하는 모습을 도시한 도면이다. 이러한 작업은, 절단휠(17)이 취성기판(100)을 누른 상태로 그 자리에서 구름운동만 하고, 취성기판(100)이 화살표 c방향으로 이동함으로서 이루어진다.

도시한 바와 같이, 절단휠(17)의 하류측에 위치한 지지테이블(40)이, 기판지지면(42)으로부터 취성기판(100)을 화살표 m방향으로 부양하고 있다. 취성기판(100)을 부양하는 이유는, 위에 설명한 바와 같이, 취성기판(100)이 기판지지면(42)에 닿지 않게 하기 위함이다. 아울러 취성기판(100)이 부양한 높이만큼, 지판지지면(42)을 하강시켜 취성기판(100)의 편평도를 유지시킴은 마찬가지이다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:스크라이브장치 11:상류측컨베이어 11a:받침다이
13:하류측컨베이어 13a:받침다이 15:스크라이버
15a:상부헤드 15b:하부헤드 17:절단휠
30:기판지지장치 31:고정구조체 33:리니어액츄에이터
33a:수직가이드부 33b:승강슬라이더 35:연결판
37:컨트롤러 40:지지테이블 42:기판지지면
43:흡기구 43a:흡기통로 44:분출구
44a:분출통로 45:진공호스 46:압입호스
51:진공펌프 53:가압펌프 100:취성기판

Claims (4)

1. 소정경로를 따라 이송되는 취성기판에 스크라이브라인을 형성하는 스크라이버에 근접 설치되며, 스크라이빙 작업 시 취성기판에 가해지는 힘에 의해 취성기판이 변형되는 것을 방지하는 것으로서,
   상기 취성기판의 하부에 승강 가능하도록 설치되며, 상승한 상태로 상기 취성기판의 저면에 면접하여 상기 취성기판의 처짐을 방지하는 지지테이블과;
   상기 지지테이블을 승강 운동시키는 승강운동수단과;
   상기 승강운동수단을 제어하는 컨트롤러를 구비하는 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 승강운동수단이;
   수직으로 고정되며 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 리니어액츄에이터와,
   상기 리니어액츄에이터에 의해 수직방향으로 승강운동하고, 상기 지지테이블에 승강 운동력을 전달하는 승강슬라이더를 갖는 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지테이블의 내부에는,
   흡기구를 통해 상기 지지테이블의 상부로 개방됨과 아울러 외부의 진공펌프와 연결되며,
   상기 진공펌프의 작동 시, 상기 지지테이블에 면접하고 있는 취성기판을 상기 지지테이블에 흡착시키도록 작용하는 흡기통로가 형성되어 있는 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 지지테이블의 내부에는,
   배기구를 통해 상기 지지테이블의 상부로 개방됨과 아울러 외부의 압입펌프와 연결되고,
   상기 압입펌프의 작동 시, 상기 압입펌프로부터 제공된 공기를 상기 배기구를 통해 상향 분출시켜, 공압을 이용해 취성기판을 상향 가압하는 분출통로가 형성된 취성기판 스크라이브 가공용 기판 지지장치.

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