KR20220150707A - 레이저 가공용 석션장치 및 이를 포함하는 레이저 가공장치 - Google Patents

레이저 가공용 석션장치 및 이를 포함하는 레이저 가공장치 Download PDF

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KR20220150707A
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엄태준
김성진
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에이피시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 레이저 가공용 석션장치 및 이를 포함하는 레이저 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 가공에 의한 공정부산물을 흡입하는 레이저 가공용 석션장치 및 이를 포함하는 레이저 가공장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치는 기판을 향하는 레이저의 통로를 제공하는 중공부; 상기 중공부와 분리되어, 레이저 가공에 의한 공정부산물이 유입되는 흡입유로부; 및 상기 흡입유로부와 연통되어, 상기 흡입유로부에 유입된 상기 공정부산물이 배출되는 석션라인;을 포함할 수 있다.

Description

레이저 가공용 석션장치 및 이를 포함하는 레이저 가공장치{Suction apparatus for laser machining and apparatus for laser machining having the same}
본 발명은 레이저 가공용 석션장치 및 이를 포함하는 레이저 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 가공에 의한 공정부산물을 흡입하는 레이저 가공용 석션장치 및 이를 포함하는 레이저 가공장치에 관한 것이다.
디스플레이 장치(display device)는 스마트폰, 태블릿 퍼스널 컴퓨터, 랩 탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 휴대 정보 단말기와 같은 모바일 장치나, 슬림형 텔레비전, 전시용 디스플레이, 광고판과 같은 전자 제품에 이용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치에 사용되는 필름(Film)은 원장 시트(sheet)를 모바일(mobile), 노트북(Note-book), 워치(Watch) 등의 제품에 사용하기 위해 사용자가 원하는 크기(size) 및 형상의 셀(cell) 단위로 커팅(cutting)하여 사용한다.
최근 레이저(laser) 기술이 발전함에 따라 레이저를 이용한 가공 및 커팅 기술도 급속하게 발전하고 있다. 레이저를 이용하여 피처리 기판 가공 시, 흄(fume), 파티클(particle) 및 오염물질 등의 공정부산물이 발생될 수 있으며, 공정부산물이 피처리 기판 상에 잔류할 경우에 제품의 품질이 저하되므로, 공정부산물을 흡입하여 제거하기 위한 석션장치의 개발도 활발한 상태이다.
종래의 석션장치는 유선형 구조가 아닌 각진 부분의 형태가 많은 내부 구조를 가져 공정부산물에 대한 흡입(Suction)이 제대로 되지 않거나 내부공간에 공기의 흐름이 없는 곳이 발생하여 공정부산물이 쌓이는 문제가 있었다. 또한, 석션장치의 내부공간에서 공정부산물에 대한 흡입유로가 레이저의 경로와 분리되지 않아 레이저의 조사방향으로 유입되는 공기가 공정부산물의 흡입을 막게 됨으로써, 흡입 기능이 저하되는 문제도 있었다. 그리고 석션라인이 한 쪽에만 제공되어 흡입되는 공정부산물의 흐름이 한 쪽으로 쏠리게 됨으로써, 흡입에 의한 공정부산물의 제거가 효과적이지 않았으며, 석션라인의 연결 부분에 실링(sealing)이 제대로 이루어지지 않아 흡입 압력 및 유량의 손실이 발생하기도 하였다.
등록특허 제10-0936922호
본 발명은 레이저의 통로를 제공하는 중공부의 관통홀과 레이저 가공에 의한 공정부산물의 흡입유로를 분리한 레이저 가공용 석션장치 및 이를 포함하는 레이저 가공장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치는 기판을 향하는 레이저의 통로를 제공하는 중공부; 상기 중공부와 분리되어, 레이저 가공에 의한 공정부산물이 유입되는 흡입유로부; 및 상기 흡입유로부와 연통되어, 상기 흡입유로부에 유입된 상기 공정부산물이 배출되는 석션라인;을 포함할 수 있다.
상기 석션라인은 복수로 구성되어 대칭적으로 제공될 수 있다.
상기 흡입유로부는 곡선 구간을 포함할 수 있다.
서로 대향하는 제1 개구와 제2 개구 및 그 사이의 내부공간을 갖는 몸체부; 및 중앙의 관통홀을 가지며, 상기 몸체부의 내부공간에 적어도 부분적으로 삽입되어 상기 몸체부의 내주면과의 사이에 상기 흡입유로부를 형성하는 중공 삽입체;를 더 포함할 수 있다.
상기 중공 삽입체의 관통홀에 기체를 제공하는 가스공급부;를 더 포함할 수 있다.
상기 중공 삽입체의 관통홀과 연통되는 내부 가공유로를 가지며, 상기 몸체부의 제1 개구 상에 제공되는 커버 플레이트;를 더 포함하고, 상기 가스공급부는 상기 커버 플레이트의 내부 가공유로를 통해 상기 기체를 공급할 수 있다.
상기 커버 플레이트는, 중앙의 오픈부를 가지며, 상기 내부 가공유로가 형성되는 베이스판; 및 상기 중공 삽입체의 관통홀과 연통되는 연통홀을 가지며, 상기 베이스판의 오픈부에 삽입되는 중공플러그를 포함할 수 있다.
상기 내부 가공유로는 상기 베이스판의 내주면에 형성되는 분사구를 포함하고, 상기 내부 가공유로의 분사구는 상기 중공플러그의 측면으로부터 이격될 수 있다.
상기 커버 플레이트와 상기 중공 삽입체의 사이에 제공되며, 상기 베이스판의 내주면과 상기 중공플러그의 측면 사이의 이격 공간을 상기 중공 삽입체의 관통홀과 연통시키는 배플 플레이트;를 더 포함할 수 있다.
상기 배플 플레이트는 상기 중공플러그가 적어도 부분적으로 삽입되는 중앙의 삽입공과 상기 삽입공의 둘레에 형성되는 여유공을 포함하는 개구부를 가질 수 있다.
상기 여유공은 복수로 구성되어 상기 삽입공의 둘레에 대칭적으로 제공되고,
상기 기체는 복수의 상기 여유공을 통해 상기 중공 삽입체의 관통홀에 공급될 수 있다.
상기 중공플러그는 측면에 둘레를 따라 형성되는 가스확산홈을 포함할 수 있다.
상기 커버 플레이트는 금속으로 이루어져 절연물질로 코팅될 수 있다.
상기 중공 삽입체는 상기 몸체부의 내부공간에 삽입 및 분리 가능할 수 있다.
중앙의 흡입홀과 상기 흡입홀의 둘레에 제공되는 잔류물안착부를 가지며, 상기 몸체부의 제2 개구 상에 제공되는 잔류물받이판;을 더 포함할 수 있다.
상기 잔류물받이판의 흡입홀은 상기 몸체부의 제2 개구를 향하여 상기 몸체부의 제2 개구보다 작은 크기로 제공되는 유출구 및 상기 유출구와 대향하여 상기 중공 삽입체의 관통홀보다 큰 크기로 제공되는 유입구를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치는 기판을 지지하는 공정 테이블; 상기 공정 테이블 상에 지지된 기판 상에 레이저를 조사하는 레이저부; 및 상기 공정 테이블과 상기 레이저부의 사이에 제공되어, 상기 공정부산물을 흡입하여 제거하는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 레이저 가공용 석션장치는 레이저(laser)의 통로를 제공하는 중공부와 레이저 가공에 의한 공정부산물의 흡입유로부를 분리함으로써, 공정부산물의 흡입(suction)이 일방향(예를 들어, 기판에서 석션라인 방향)으로 집중될 수 있어 흡입 기능이 개선될 수 있고, 공정부산물의 일부가 흡입되지 못하여 기판 상에 잔류함으로 인한 제품의 품질 저하를 방지할 수 있으며, 공정부산물이 중공부에서 맴돌면서 레이저부의 렌즈에 달라붙는 것을 방지할 수 있다.
또한, 석션라인을 복수로 구성하여 대칭적으로 제공함으로써, 하나의 석션라인으로 쏠리는 단방향의 흐름이 아니라 복수의 석션라인을 향해 복수의 방향으로 공정부산물의 흐름을 흡입유로부에 형성할 수 있으며, 이에 따라 단일의 석션라인을 사용하는 종래의 석션장치보다 공정부산물을 원활하게 제거할 수 있고, 공정 불량률 감소 및 공정 안정성 확보를 기대할 수 있다.
그리고 흡입유로부가 곡선 구간을 포함하는 유선형(streamline shape) 구조를 가짐으로써, 공정부산물에 대한 흡입이 제대로 이루어질 수 있고, 흡입유로부에 공기의 흐름이 없는 곳이 발생하지 않아 종래에 공기의 흐름이 없는 곳이 발생함으로 인해 공정부산물이 쌓이던 문제를 해결할 수 있다.
여기서, 몸체부의 내부공간에 중공 삽입체를 적어도 부분적으로 삽입하여 몸체부의 내주면과 중공 삽입체의 외주면 사이에 흡입유로부를 형성함으로써, 중공 삽입체를 교체함에 따라 유선형 구조의 흡입유로부를 용이하게 형성할 수 있으며, 종공 삽입체의 형상(예를 들어, 크기, 체적 등)에 따라 흡입유로부의 용적(또는 부피)을 결정할 수도 있다.
그리고 가스공급부를 통해 중공 삽입체의 관통홀에 기체를 제공하여 레이저의 조사방향으로 기류를 형성함으로써, 공정부산물이 중공부로 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 공정부산물이 중공부를 통해 레이저부의 렌즈에 달라붙는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 잔류물받이판을 교체형으로 제공하여 몸체부의 내부공간에 잔류하는 잔류물을 잔류물안착부에 쌓이게 할 수 있으며, 이에 따라 잔류물받이판을 몸체부로부터 분리하여 잔류물안착부에 쌓인 잔류물만을 제거함으로써, 잔류물을 용이하게 정리(또는 세정)할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치를 나타내는 그림.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커버 플레이트의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기체의 확산구조를 설명하기 위한 개념도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 잔류물받이판의 분해사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 나타내는 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치를 나타내는 그림으로, 도 1(a)는 레이저 가공용 석션장치의 사시도이며, 도 1(b)는 레이저 가공용 석션장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치(100)는 기판(10)을 향하는 레이저(20)의 통로를 제공하는 중공부(121); 상기 중공부(121)와 분리되어, 레이저 가공에 의한 공정부산물(11)이 유입되는 흡입유로부(115); 및 상기 흡입유로부(115)와 연통되어, 상기 흡입유로부(115)에 유입된 상기 공정부산물(11)이 배출되는 석션라인(130);을 포함할 수 있다.
중공부(121)는 기판(10)을 향하는 레이저(laser, 20)의 통로를 제공할 수 있으며, 중공부(121)를 통해 기판(10) 상에 레이저(20)가 조사될 수 있다. 예를 들어, 중공부(121)는 기판(10)을 향하여 레이저(20)가 수직 방향으로 조사되는 통과공일 수 있다.
흡입유로부(115)는 중공부(121)와 분리(또는 격리)될 수 있으며, 레이저 가공에 의한 공정부산물(11)이 유입될 수 있다. 즉, 흡입유로부(115)는 레이저 가공에 의해 기판(10) 상에 발생되는 공정부산물(11)이 석션라인(130)으로 흡입(suction)되는 유로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 흡입유로부(115)는 중공부(121)의 주위에 중공부(121)로부터 이격되어 제공될 수 있다.
여기서, 중공부(121)와 흡입유로부(115)는 본체부에 형성될 수 있으며, 본 발명의 석션장치(100)는 중공부(121)와 흡입유로부(115)가 형성되는 상기 본체부;를 (더) 포함할 수 있다.
석션라인(130)은 흡입유로부(115)와 연통될 수 있고, 흡입유로부(115)에 유입된 공정부산물(11)이 배출될 수 있다. 즉, 석션라인(130)은 흡입유로부(115)를 통해 기판(10) 상의 공정부산물(11)을 흡입할 수 있다. 예를 들어, 석션라인(130)은 상기 본체부에 연결되어 흡입유로부(115)에 연통될 수 있다. 이때, 석션라인(130)의 일단은 흡입유로부(115)와 연통될 수 있고, 석션라인(130)의 타단은 흡입력을 제공하는 진공 펌프와 같은 흡입 수단(미도시)이 연결될 수 있다. 이를 통해 상기 레이저 가공에 의한 공정부산물(11)이 흡입유로부(115)와 석션라인(130)을 통하여 흡입 수단(미도시)에 흡입되어 제거될 수 있다.
종래에는 레이저(20)의 통로와 공정부산물(11)의 흡입유로가 분리되지 않아 흡입 기능이 저하되는 등 다양한 문제가 발생되었다. 일반적으로, 석션장치는 기판(10)과 레이저부(220)의 사이(또는 공정 테이블과 상기 레이저부의 사이)에 배치되어 기판(10)에서(또는 하부에서) 레이저(20)의 조사방향과 반대방향(예를 들어, 상부방향)으로 공정부산물(11)을 흡입하며, 레이저(20)의 통로와 공정부산물(11)의 흡입유로가 분리되지 않는 경우에는 개구(open)된 레이저(20)의 입사부(예를 들어, 상부)로도 공기가 유입되어 레이저(20)의 조사방향(예를 들어, 하부방향)으로 기류(또는 공기의 흐름)가 형성될 수 있고, 이에 따라 레이저(20)의 조사방향으로 형성된 기류가 공정부산물(11)의 흡입을 방해하게(또는 막게) 됨으로써 흡입 기능이 저하되게 된다. 또한, 레이저(20)의 조사방향과 반대방향으로 흡입되는 공정부산물(11)이 레이저(20)의 조사방향으로 대향하여 형성된 기류에 의해 레이저(20)의 통로에서 맴돌게 될 수 있고, 공정부산물(11)이 레이저(20)의 통로에서 맴돌다가 레이저부(220)의 렌즈 등에 달라붙을 수도 있다.
하지만, 본 발명의 석션장치(100)는 레이저(20)의 통로를 제공하는 중공부(121)와 상기 레이저 가공에 의한 공정부산물(11)의 흡입유로부(115)가 분리되어, 공정부산물(11)의 흡입이 일방향(예를 들어, 상기 기판에서 상기 석션라인 방향)으로 집중될 수 있어 흡입 기능이 개선될 수 있고, 공정부산물(11)의 일부가 흡입되지 못하여 기판(10) 상에 잔류함으로 인한 제품의 품질 저하를 방지할 수 있으며, 공정부산물(11)이 중공부(121)에서 맴돌면서 레이저부(220)의 렌즈 등에 달라붙는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 석션라인(130)은 복수로 구성되어 대칭적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 석션라인(130)은 하나의 연결 덕트(미도시)에 연결 결합되어 하나의 흡입 수단(미도시)에 연결되도록 구성될 수 있다. 그리고 복수의 석션라인(130)은 서로 대향하는 상기 본체부의 양측에 하나씩 제공될 수 있으며, 흡입유로부(115)로부터 양측의 석션라인(130)으로 양방향 흐름(또는 기류)을 형성할 수 있다.
종래에는 석션라인(130)이 한 쪽(또는 일측)에만 제공되어 단방향 흐름이 형성됨으로써, 공정부산물(11)의 흐름이 한 쪽으로 쏠리게 될 수 밖에 없었고, 이로 인해 흡입에 의한 공정부산물(11)의 제거가 효과적이지 않았다.
하지만, 본 발명의 석션장치(100)는 복수의 석션라인(130)이 대칭적으로 제공되어, 하나의 석션라인(130)으로 쏠리는 단방향의 흐름이 아니라 복수의 석션라인(130)을 향해 복수의 방향(예를 들어, 양방향)으로 공정부산물(11)의 흐름을 형성할 수 있으며, 이에 따라 단일의 석션라인(130)을 사용하는 종래의 석션장치보다 공정부산물(11)을 원활하게 제거할 수 있고, 공정 불량률 감소 및 공정 안정성 확보를 기대할 수 있다.
그리고 흡입유로부(115)는 곡선 구간을 포함할 수 있다. 여기서, 흡입유로부(115)는 제1 개구(111)에서 제2 개구(112)로 자른 단면(예를 들어, 수직단면)에서 곡선 구간을 가질 수 있으며, 상기 곡선 구간은 도 1(b)와 같이 제1 개구(111)에서 제2 개구(112)로(예를 들어, 수직방향으로) 잘라 보았을 때에 곡선 형상일 수 있고, 제1 개구(111)에서 제2 개구(112)로 굴곡(또는 곡률)질 수 있다. 흡입유로부(115)가 곡선 구간을 포함하여 유선형(streamline shape) 구조를 가질 수 있으며, 이에 따라 공정부산물(11)에 대한 흡입이 제대로 이루어질 수 있고, 흡입유로부(115)에 공기의 흐름이 없는 곳이 발생하지 않아 종래에 공기의 흐름이 없는 곳이 발생함으로 인해 공정부산물(11)이 쌓이던 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 석션장치(100)는 서로 대향하는 제1 개구(111)와 제2 개구(112) 및 그 사이의 내부공간(113)을 갖는 몸체부(110); 및 중앙의 관통홀(120a)을 가지며, 몸체부(110)의 내부공간(113)에 적어도 부분적으로 삽입되어 몸체부(110)의 내주면과의 사이에 흡입유로부(115)를 형성하는 중공 삽입체(120);를 더 포함할 수 있다.
몸체부(110)는 서로 대향하는 제1 개구(111)와 제2 개구(112) 및 그 사이의 내부공간(113)을 가질 수 있으며, 몸체부(110)의 내부공간(113)은 제1 개구(111)와 제2 개구(112) 사이를 연통시킬 수 있다. 이때, 몸체부(110)는 서로 대향하는 제1 면과 제2 면(또는 상부면과 하부면)을 가질 수 있으며, 상기 제1 면에 제1 개구(111)가 형성될 수 있고, 상기 제2 면에 제2 개구(112)가 형성될 수 있다. 그리고 몸체부(110)는 내부공간(113)를 가져 내부공간(113)에 의해 제1 개구(111)와 제2 개구(112)가 연통될 수 있다. 여기서, 몸체부(110)에는 중공부(121)와 흡입유로부(115)가 제공될 수 있으며, 중공부(121) 및/또는 흡입유로부(115)는 몸체부(110)에 직접 가공될 수도 있고, 몸체부(110)의 내부공간(113)에 제공(또는 삽입)되는 다른 구성(예를 들어, 중공 삽입체)과의 관계(예를 들어, 위치관계, 결합관계 등)를 통해 형성될 수도 있다. 또한, 몸체부(110)는 상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 측면(side)에 흡입포트(114)가 형성될 수 있고, 석션라인(130)이 흡입포트(114)에 연결되어 흡입유로부(115)와 연통될 수 있다. 이때, 몸체부(110)는 측면에 적어도 부분적으로 평면(plane)을 포함할 수 있고, 평면인 측면에 수직하게 몸체부(110)의 중심을 향하여 흡입포트(114)를 형성할 수 있다.
곡면(curved surface)인 측면에 흡입포트(114)를 형성하는 경우에 몸체부(110)의 중심을 향하여 정확하게 흡입포트(114)를 형성하기 어렵지만, 본 발명에서와 같이, 평면인 측면에 흡입포트(114)를 형성하는 경우에는 측면에 수직하게 흡입포트(114)를 형성하는 것으로 용이하게 흡입포트(114)를 형성할 수 있고, 몸체부(110)의 중심을 향하여 정확하게 흡입포트(114)를 형성할 수 있다. 흡입포트(114)가 몸체부(110)의 중심을 향하는 경우에 몸체부(110)의 내부공간(113)에서의 흡입(또는 석션)이 효과적으로 이루어질 수 있고, 흡입이 다른 부분보다 저하되는 부분 없이 몸체부(110)의 내부공간(113)에 전체적으로 균일하게 흡입이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 몸체부(110)는 수평단면이 다각형일 수 있고, 복수의 석션라인(130)이 대칭적으로 제공되는 경우에는 두 평면(즉, 측면)이 대향할 수 있도록 짝수의 각을 갖는 사각형, 육각형 등 짝수의 다각형일 수 있다. 일례로, 몸체부(110)는 수평단면이 사각형인 직육면체(예를 들어, 정육면체)일 수 있으며, 이러한 경우에 몸체부(110)의 중심을 향하여 측면에 수직하게 흡입포트(114)를 형성할 수 있고, 복수(예를 들어, 2개)의 석션라인(130)이 대칭적으로 제공되는 경우에는 대향하는 양측면을 수직하게 관통하도록 흡입포트(114)를 형성할 수 있다. 복수의 석션라인(130)이 제공되는 경우에 몸체부(110)의 내부공간(113)에 전체적으로 균일하게 흡입이 이루어지도록 흡입포트(114)가 몸체부(110)의 중심을 향하는 것이 더욱 중요하며, 대향하는 양측면을 수직하게 관통하도록 복수(또는 2개)의 흡입포트(114)를 형성함으로써, 각각의 흡입포트(114)가 몸체부(110)의 중심을 향하면서 서로 정렬되도록 할 수 있고, 이에 따라 몸체부(110)의 내부공간(113)에 전체적으로 균일하게 흡입이 이루어지도록 할 수 있다.
중공 삽입체(120)는 중앙의 관통홀(120a)을 가질 수 있고, 몸체부(110)의 내부공간(113)에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 여기서, 중공 삽입체(120)가 몸체부(110)의 내부공간(113)에 삽입되는 경우에 몸체부(110)의 내주면과 중공 삽입체(120)의 외주면 사이에 흡입유로부(115)가 형성될 수 있다. 이때, 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)은 기판(10)을 향하여 레이저(20)가 수직 방향으로 조사되는 통과공을 형성할 수 있다. 예를 들어, 중공부(121)는 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)을 포함할 수 있으며, 몸체부(110)와 중공 삽입체(120)만으로 중공부(121)를 형성하는 경우에 중공 삽입체(120)의 높이(또는 두께)가 몸체부(110)의 높이 이상이면, 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)이 중공부(121)일 수 있고, 중공 삽입체(120)의 높이가 몸체부(110)의 높이 미만이면 중공부(121)가 몸체부(110)의 제1 개구(111) 및/또는 제2 개구(112)를 더 포함할 수 있다. 또한, 중공부(121)가 다른 구성을 더 포함하여 형성되는 경우, 중공부(121)는 관통홀(120a)과 연통되는 연통홀(152a), 흡입홀(171) 등의 홀(hole)(들)을 더 포함할 수 있다.
한편, 몸체부(110)와 중공 삽입체(120)는 상기 본체부를 이룰 수 있다.
여기서, 제1 개구(111)와 제2 개구(112)는 서로 상이한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 개구(111)는 제2 개구(112)보다 클 수 있으며, 몸체부(110)의 내부공간(113)은 제1 개구(111)에서 제2 개구(112)로 갈수록 직경이 작아질 수 있다. 이때, 제1 개구(111)는 레이저부(220)를 향할 수 있고, 제2 개구(112)는 기판(10)을 향할 수 있으며, 레이저(20)가 기판(10)의 가공위치에 모아져 조사될 수 있다. 그리고 중공 삽입체(120)는 제1 개구(111)로 제2 개구(112)를 향해 삽입될 수 있으며, 제1 개구(111)를 통해 몸체부(110)의 내부공간(113)에 삽입될 수 있도록 제1 개구(111)보다 (폭이) 작은 일단을 가질 수 있고, 몸체부(110)의 내부공간(113)의 용적(또는 부피)보다 작은 체적(또는 부피)을 가질 수 있다. 여기서, 용적(容積)은 공간 내에 채워질(또는 수용될) 수 있는 공간의 부피를 의미한다.
예를 들어, 중공 삽입체(120)의 일단은 제1 개구(111)를 통해 삽입될 수 있으면서 제2 개구(112)와의 사이에 흡입유로부(115)의 흡입구가 형성될 수 있도록 제2 개구(112)보다 작은 폭을 가질 수 있고, 중공 삽입체(120)의 일단부터 제1 개구(111)를 통해 몸체부(110)의 내부공간(113)에 삽입될 수 있다. 그리고 상기 일단과 대향하는 중공 삽입체(120)의 타단은 제1 개구(111)로부터 흡입유로부(115)에 공기가 유입되지 않도록 제1 개구(111)의 폭 이상의 폭을 가질 수 있고, 제1 개구(111)를 막을 수 있다.
한편, 중공 삽입체(120)의 중단부 및/또는 타단부의 폭이 넓어 몸체부(110)의 내주면(또는 상기 내부공간의 내면) 및/또는 제1 개구(111)에 걸리게 됨으로 인해 중공 삽입체(120)의 일단이 제2 개구(112)보다 안쪽에(또는 높이) 위치하는 경우에는 중공 삽입체(120)의 일단이 제2 개구(112) 이상의 폭을 가질 수 있으며, 이러한 경우에도 흡입유로부(115)의 흡입구가 확보될 수 있도록 중공 삽입체(120)의 일단은 동일선상(또는 동일높이)의 내부공간(113) 직경보다 작을 수 있다. 또한, 중공 삽입체(120)의 타단을 제1 개구(111)보다 작게 할 수 있으며, 이러한 경우에도 제1 개구(111)로부터 흡입유로부(115)에 공기가 유입되지 않도록 내부공간(113) 중 어느 한 선상(또는 높이)의 직경 이상일 수 있고, 흡입유로부(115)를 제1 개구(111)로부터 차단할 수 있다.
그리고 몸체부(110)의 내주면은 곡면을 포함할 수 있다. 여기서, 흡입유로부(115)는 제1 개구(111)에서 제2 개구(112)로 곡률(또는 굴곡)진 곡면일 수 있다. 몸체부(110)의 내부공간(113)은 제1 개구(111)에서 제2 개구(112)로 갈수록 직경이 변화하면서 (접선의) 기울기도 변화할 수 있고, 몸체부(110)의 내주면에 곡면이 형성될 수 있다. 예를 들어, 몸체부(110)의 내부공간(113)은 제1 개구(111)에서 제2 개구(112)로 갈수록 기울기가 작아지도록 직경이 변화할(또는 작아질) 수 있다. 이때, 중공 삽입체(120)는 몸체부(110)의 내부공간(113)에 대응되어 형성될 수 있고, 몸체부(110)의 내주면에 대응되는 외주면을 가질 수 있다. 즉, 중공 삽입체(120)는 몸체부(110)의 내부공간(113)에 대응되는 형상을 가질 수 있고, 중공 삽입체(120)의 외주면은 몸체부(110)의 내주면을 따라 형성될 수 있다. 흡입유로부(115)는 몸체부(110)의 내주면과 중공 삽입체(120)의 외주면 사이에 형성될 수 있으며, 곡면의 몸체부(110)의 내주면을 따라 중공 삽입체(120)의 외주면도 곡면으로 형성됨으로써, 흡입유로부(115)에 상기 곡선 구간이 형성될 수 있다.
한편, 몸체부(110)의 내부공간(113) 직경이 제1 개구(111)에서 제2 개구(112)로 갈수록 기울기가 작아지면서 작아지게 되는 곡면의 몸체부(110)의 내주면을 갖게 되면, 잔류물받이판(170)를 사용하는 경우에 흡입유로부(115) 내의 잔류물이 유선형 구조에 의해 잔류물안착부(172)에 잘 모아지도록 할 수도 있다.
그리고 중공 삽입체(120)는 몸체부(110)의 내부공간(113)에 삽입 및 분리 가능할 수 있다. 중공 삽입체(120)는 몸체부(110)의 내부공간(113)에 삽입 및 분리할 수 있는 교체형으로 제공될 수 있으며, 몸체부(110)의 내부공간(113)에 따라 교체될 수 있고, 알맞은 형상(예를 들어, 구조, 용적 등)을 갖는 흡입유로부(115)가 형성되도록 교체될 수 있다. 즉, 중공 삽입체(120)는 다양한 형상으로 교체되어 흡입유로부(115)의 형상을 조절(또는 조정)할 수 있고, 흡입유로부(115)의 형상은 중공 삽입체(120)에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 몸체부(110)의 내부공간(113) 형상(예를 들어, 내(주)면 형상, 용적 등)에 따라 중공 삽입체(120)를 교체하여 종공 삽입체(120)의 형상(예를 들어, 외주면 형상, 크기 등)에 따라 유선형 구조를 갖는 흡입유로부(115)를 형성할 수 있으며, 종공 삽입체(120)의 체적에 따라 원하는 용적을 갖는 흡입유로부(115)를 형성할 수 있고, 중공 삽입체(120)의 교체만으로 흡입유로부(115)의 용적을 용이하게 변경할 수 있다.
여기서, 흡입유로부(115)의 용적은 중공 삽입체(120)에 따라 결정될 수 있으며, 중공 삽입체(120)의 체적에 따라 흡입유로부(115)의 용적을 결정할 수 있다. 이에 따라 흡입유로부(115)가 원하는 용적을 갖도록 알맞은 형상(또는 체적)을 갖는 중공 삽입체(120)로 교체함으로써, 원하는 용적으로 흡입유로부(115)의 용적을 용이하게 변경할 수 있다.
한편, 흡입유로부(115)의 용적은 (복수의) 석션라인(130)의 (총) 용적 및/또는 단면적에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어, 흡입유로부(115)의 용적은 석션라인(130)의 용적의 70 내지 100 %일 수 있고, 바람직하게는 석션라인(130)의 용적의 80 내지 90 %일 수 있다. 흡입유로부(115)의 용적이 석션라인(130)의 용적의 80 %보다 작은 경우에는 석션라인(130)의 용적에 비해 흡입유로부(115)의 용적이 너무 작아 흡입유로부(115)에서 공정부산물(11)의 흐름이 느려지거나 정체될 수 있으며, 이에 따라 석션라인(130)의 용적에 비해 석션라인(130)을 통과하는 공정부산물(11)의 양(또는 체적)이 (너무) 적게 되어 석션라인(130)의 용적 손실이 발생할 수 있고, 흡입 수단(미도시)에 의한 흡입력이 기판(10) 상에 잘 전달되지 않을 수도 있다. 반면에, 흡입유로부(115)의 용적이 석션라인(130)의 용적의 90 %보다 큰 경우에는 석션라인(130)에 의한 흡입 용량에 비해 흡입유로부(115)의 용적이 (너무) 커서 흡입유로부(115)의 공정부산물(11)(들)이 석션라인(130)으로 원활하게 이동하지 못하고 흡입유로부(115)에 머물게 될 수 있으며, 흡입유로부(115)에 잔류하는 공정부산물(11)의 잔류물이 많아질 수 있고, 이로 인해 흡입유로부(115)의 세정주기가 줄어들(또는 빨라질) 수 있다. 또한, 석션라인(130)의 단면적을 꽉 채운 상태에서 공정부산물(11)이 석션라인(130)의 내벽에 많이 부딪치면서 통과하여 석션라인(130)의 내벽에도 공정부산물(11)의 잔류물(들)이 많이 부착될 수 있다.
흡입유로부(115)의 용적이 석션라인(130)의 용적의 70 내지 80 % 및/또는 90 내지 100 %인 경우에는 석션라인(130)의 용적의 80 내지 90 %인 경우보다는 성능이 저하될 수 있으나 석션라인(130)의 용적의 80 내지 90 %인 경우와 큰 차이가 없어 사용함에 있어 큰 문제가 되지 않지만, 흡입유로부(115)의 용적이 석션라인(130)의 용적의 70 %보다 작거나 100 %보다 큰 경우에는 흡입 성능에 있어서 큰 문제가 된다.
따라서, 본 발명에 따른 석션장치(100)는 몸체부(110)의 내부공간(113)에 중공 삽입체(120)를 적어도 부분적으로 삽입하여 몸체부(110)의 내주면과 중공 삽입체(120)의 외주면 사이에 흡입유로부(115)를 형성함으로써, 중공 삽입체(120)를 교체함에 따라 유선형 구조의 흡입유로부(115)를 용이하게 형성할 수 있으며, 종공 삽입체(120)의 형상(예를 들어, 크기, 체적 등)에 따라 흡입유로부(115)의 용적을 결정할 수도 있다.
그리고 중공 삽입체(120)를 몸체부(110)의 내부공간(113)으로부터 분리하여 흡입유로부(115)를 세정(또는 세척)할 수 있다. 중공 삽입체(120)를 몸체부(110)의 내부공간(113)으로부터 분리할 수 있어 흡입유로부(115)의 세정이 용이해질 수 있다. 내부 가공에 의해 흡입유로부(115)를 형성하거나, 배관을 통해 흡입유로부(115)를 제공하는 경우에는 흡입유로부(115)의 폭이 넓지 않아 흡입유로부(115) 내벽에 붙은 공정부산물(11)을 세정하기가 어렵다. 하지만, 중공 삽입체(120)를 몸체부(110)의 내부공간(113)에 삽입하여 흡입유로부(115)를 형성하고, 중공 삽입체(120)를 몸체부(110)의 내부공간(113)으로부터 분리하여 세정하는 경우에는 몸체부(110)의 내주면과 중공 삽입체(120)의 외주면이 노출될 수 있어 붙어있는 공정부산물(11)을 용이하게 제거(또는 세정)할 수 있다.
본 발명에 따른 석션장치(100)는 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 기체를 제공하는 가스공급부(140);를 더 포함할 수 있다.
가스공급부(140)는 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 기체를 제공할 수 있으며, 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a) 내에 레이저(20)의 조사방향(예를 들어, 하부방향)으로 기류(또는 공기의 흐름)을 형성할 수 있다. 이에 따라 상기 기체에 의한 레이저(20)의 조사방향으로의 기류가 에어 커튼(air curtain)의 역할을 하여 공정부산물(11)이 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)로 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있고, 공정부산물(11)이 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)로 유입될 수 조차 없으므로, 레이저부(220)의 렌즈 등이 공정부산물(11)에 의한 오염에서 보호될 수 있다. 또한, 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)을 통해 기판(10) 상에 분사되는 상기 기체는 기판(10)의 표면에 부딪혀 기판(10)의 표면을 따라 기판(10)의 표면과 평행한 방향(예를 들어, 수평방향)으로 이동될 수 있고, 기판(10) 상에 관통홀(120a)의 주위에 제공되는 흡입유로부(115)의 흡입구로 유도 기류를 형성할 수 있다. 이에 따라 상기 기체에 의한 유도 기류가 에어 나이프(air knife)의 역할을 하여 공정부산물(11)이 흡입유로부(115)의 흡입구로 원활하게 흡입될 수 있고, 기판(10) 상에서 흡입유로부(115)를 통해 공정부산물(11)이 효과적으로 흡입되어 제거될 수 있다. 여기서, 상기 기체는 CDA(Cold Dry Air)를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 석션장치(100)는 가스공급부(140)를 통해 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 상기 기체를 제공하여 레이저(20)의 조사방향으로 기류를 형성함으로써, 공정부산물(11)이 중공부(121)로(즉, 상기 관통홀로) 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 공정부산물(11)이 중공부(121)를 통과하여 레이저부(220)의 렌즈 등에 달라붙는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 석션장치(100)는 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 연통되는 내부 가공유로(155)를 가지며, 몸체부(110)의 제1 개구(111) 상에 제공되는 커버 플레이트(150);를 더 포함할 수 있다.
커버 플레이트(150)는 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 연통되는 내부 가공유로(155)를 가질 수 있고, 몸체부(110)의 제1 개구(111) 상에 제공될 수 있다. 커버 플레이트(150)는 가스공급부(140)에 의해 기체가 공급될 수 있는 통로(또는 유로)를 제공할 수 있고, 레이저(20)의 조사방향으로 기류를 형성할 수 있도록 레이저부(220)를 향하는 몸체부(110)의 제1 개구(111) 상에 제공될 수 있다. 여기서, 커버 플레이트(150)는 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 연통되는 내부 가공유로(155)를 통해 상기 기체가 공급될 수 있는 통로를 제공할 수 있으며, 이에 따라 상기 기체가 가스공급부(140)로부터 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 효과적으로 공급될 수 있다.
내부 가공유로(155)는 커버 플레이트(150)에 직접 가공되어 형성되므로, 상기 기체의 누출(leak) 위험을 줄이면서 가스공급부(140)로부터 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)로 상기 기체를 안정적으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 내부 가공유로(155)는 건드릴(Gun drill)을 이용하여 형성될 수 있다. 건드릴 가공 방법으로 직선홀을 형성함으로써 내부 가공유로(155)를 형성하게 되면, 커버 플레이트(150)의 측면에 구멍을 뚫는 방법으로 간단하게 내부 가공유로(155)를 형성할 수 있다. 또한, 내부 가공유로(155)의 폭을 줄일 수 있으며, 이에 따라 내부 가공유로(155)의 분사구(155a)를 통해 상기 기체를 고압으로 분사할 수 있고, 상기 기체가 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 너무 많이 유입됨으로 인해 레이저(20)에 간섭되거나, 공정부산물(11)을 흡입유로부(115)의 흡입구로 유도하지 못하고 넓게 퍼뜨리게 되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 가스공급부(140)는 커버 플레이트(150)의 내부 가공유로(155)를 통해 상기 기체를 공급할 수 있으며, 내부 가공유로(155)를 통해 상기 기체가 누출되지 않으면서 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 효과적으로 공급될 수 있다.
여기서, 커버 플레이트(150)는 금속(metal)으로 이루어져 절연물질로 코팅될 수 있다. 커버 플레이트(150)가 금속으로 이루어지는 경우에는 내부 가공유로(155) 등의 가공이 용이할 수 있다. 종래에는 아킹(arcking) 현상을 방지하기 위해 우레탄(urethane), PVC(PolyVinyl Chloride) 등의 유기소재로 이루어진 커버를 사용하여 상기 커버가 충분한 강성을 제공하지 못하므로, 상기 커버에 직접 가공유로를 형성할 수 없었다. 하지만, 본 발명에서는 금속으로 이루어진 커버 플레이트(150)를 이용하여 커버 플레이트(150)가 충분한 강성을 가질 수 있으므로, 커버 플레이트(150)에 내부 가공유로(155)를 용이하게 형성할 수 있다. 그러나 금속은 아킹 현상이 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 커버 플레이트(150)를 테프론(teflon) 등의 절연물질로 코팅할 수 있다. 이러한 경우, 커버 플레이트(150)에 내부 가공유로(155)를 용이하게 형성할 수 있으면서 아킹 현상을 방지할 수도 있다.
예를 들어, 커버 플레이트(150)는 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있고, 테프론으로 코팅될 수 있다. 이에 따라 가공성이 좋아질 수 있고, 아킹 현상 등의 전기적 영향(또는 손상)을 방지할 수 있다.
한편, 커버 플레이트(150)뿐만 아니라 몸체부(110), 중공 삽입체(120) 등에도 내부와 외부에 테프론 등으로 코팅될 수 있으며, 내부에서는 공정부산물(11)과의 마찰력을 줄여 공정부산물(11)이 내부에 달라붙는 것을 방지함으로써 내부 오염을 최소화할 수 있고, 외부에서는 인바(invar) 등의 금속성 기판(10)과의 아킹 현상을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커버 플레이트의 분해사시도이다.
도 3을 참조하면, 커버 플레이트(150)는 중앙의 오픈부(151a)를 가지며, 내부 가공유로(155)가 형성되는 베이스판(151); 및 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 연통되는 연통홀(152a)을 가지며, 베이스판(151)의 오픈부(151a)에 삽입되는 중공플러그(152)를 포함할 수 있다. 베이스판(151)은 중앙의 오픈부(151a)를 가질 수 있고, 내부 가공유로(155)가 형성될 수 있다. 이를 통해 중공플러그(152)와의 결합으로 내부 가공유로(155)와 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a) 간에 연통 구조를 형성할 수 있다.
중공플러그(152)는 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 연통되는 연통홀(152a)을 가질 수 있으며, 베이스판(151)의 오픈부(151a)에 삽입될 수 있다. 중공플러그(152)의 연통홀(152a)은 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 연통되어 레이저(20)의 통로를 제공할 수 있으며, 내(주)면이 테이퍼(taper) 져서 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 가까워질수록 직경이 좁아질 수 있고, 연통홀(152a)을 통과하는 레이저(20)를 모아줄 수 있다. 그리고 중공플러그(152)는 베이스판(151)의 오픈부(151a)에 삽입될 수 있으며, 베이스판(151)의 오픈부(151a)에 삽입되어 결합됨으로써 커버 플레이트(150)를 이룰 수 있다.
그리고 내부 가공유로(155)는 베이스판(151)의 내주면에 형성되는 분사구(155a)를 포함할 수 있다. 분사구(155a)는 베이스판(151)의 내주면에 형성될 수 있으며, 중공플러그(152)의 측면을 향해 상기 기체를 분사할 수 있다. 이때, 내부 가공유로(155)의 분사구(155a)는 중공플러그(152)의 측면으로부터 이격될 수 있다. 이에 따라 내부 가공유로(155)의 분사구(155a)로부터 분사된 상기 기체가 중공플러그(152)의 측면과의 사이 공간을 통해 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)로 공급될 수 있다. 여기서, 가공유로(155)의 분사구(155a) 각각은 흡입포트(114)와 대향하는 방향(또는 상기 석션라인을 향하는 방향)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 석션라인(130)이 각각 연결되는 복수(또는 2개)의 흡입포트(114)가 대칭적으로 형성된 경우에는 가공유로(155)의 분사구(155a)가 복수(또는 2개)일 수 있고, 복수의 분사구(155a)가 복수의 흡입포트(114)와 나란한(또는 평행한) 방향으로 대칭되어 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 기체가 흡입유로부(115)를 통해 대향하는 각각의 흡입포트(114)로 효과적으로 배출(또는 흡입)되도록 공정부산물(11)을 유도할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기체의 확산구조를 설명하기 위한 개념도로, 도 4(a)는 가스확산홈을 통한 기체 확산을 나타내는 단면도이고, 도 4(b)는 배플 플레이트를 통한 기체 확산을 나타내는 부분단면 사시도이다.
도 4를 참조하면, 중공플러그(152)는 측면에 둘레를 따라 형성되는 가스확산홈(152b)을 포함할 수 있다. 가스확산홈(152b)은 중공플러그(152)의 측면에 둘레를 따라 형성될 수 있으며, 내부 가공유로(155)의 분사구(155a)에서 분사된 상기 기체가 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)로 유입되기 전에 중공플러그(152)의 측면 둘레로 상기 기체가 빠르게 확산되도록 할 수 있다. 이에 따라 내부 가공유로(155)의 분사구(155a)의 수가 적은 경우에도 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a) 둘레에 전체적으로 균일한 에어 커튼(또는 기류)이 형성되도록 할 수 있다. 상기 에어 커튼을 보다 균일하게 하기 위해서 내부 가공유로(155)의 분사구(155a)는 복수개일 수 있고, 복수개의 분사구(155a)가 대칭적으로 제공될 수도 있다.
본 발명에 따른 석션장치(100)는 커버 플레이트(150)와 중공 삽입체(120)의 사이에 제공되며, 베이스판(151)의 내주면과 중공플러그(152)의 측면 사이의 이격 공간을 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 연통시키는 배플 플레이트(160);를 더 포함할 수 있다.
배플 플레이트(160)는 커버 플레이트(150)와 중공 삽입체(120)의 사이에 제공될 수 있고, 베이스판(151)의 내주면과 중공플러그(152)의 측면 사이의 이격 공간을 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 연통시킬 수 있다. 중공플러그(152)의 측면은 베이스판(151)의 내주면과 이격될 수 있으며, 베이스판(151)의 내주면과의 사이에 상기 이격 공간이 형성될 수 있다. 상기 기체가 내부 가공유로(155)의 분사구(155a)에서 분사되면, 베이스판(151)의 내주면과 중공플러그(152)의 측면 사이의 이격 공간에 채워질 수 있고, 배플 플레이트(160)를 통해 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)로 유입될 수 있다.
배플 플레이트(160)에 의해 내부 가공유로(155)의 분사구(155a)에서 분사된 상기 기체의 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)로의 흐름이 적어도 부분적으로 방해되어 베이스판(151)의 내주면과 중공플러그(152)의 측면 사이의 이격 공간에 효과적으로 확산되어 채워질 수 있고, 채워진 상기 기체가 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a) 둘레에 전체적으로 고르게 분산되어 유입될 수 있다.
여기서, 배플 플레이트(160)는 중공플러그(152)가 적어도 부분적으로 삽입되는 중앙의 삽입공(161a)과 삽입공(161a)의 둘레에 형성되는 여유공(161b)을 포함하는 개구부(161)를 가질 수 있다. 개구부(161)는 중공플러그(152)가 적어도 부분적으로 삽입되는 중앙의 삽입공(161a)과 삽입공(161a)의 둘레에 형성되는 여유공(161b)을 포함할 수 있으며, 상기 기체에 의해 에어 커튼 및/또는 에어 나이프가 효과적으로 형성될 수 있도록 중공플러그(152)와의 결합구조(또는 삽입구조)에 따라 상기 기체가 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a) 둘레에 전체적으로 고르게 분산되어 유입되게 할 수 있다.
삽입공(161a)은 배플 플레이트(160)의 중앙에 형성될 수 있고, 중공플러그(152)가 적어도 부분적으로 삽입되어 결합될 수 있다. 이에 따라 삽입공(161a)은 중공플러그(152)에 의해 적어도 부분적으로 막힐 수 있으며, 중공플러그(152)의 연통홀(152a)이 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)과 연통될 수 있다.
여유공(161b)은 삽입공(161a)의 둘레에 형성될 수 있으며, 여유공(161b)을 통해 중공플러그(152)의 연통홀(152a) 주위로 상기 기체가 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 공급(또는 유입)될 수 있다.
예를 들어, 중공플러그(152)의 삽입부분은 삽입공(161a)에 제일 먼저 삽입되는 단부로 갈수록 폭이 좁아지도록 경사지거나, 굴곡질 수 있고, 중공플러그(152)는 삽입공(161a)의 삽입구(또는 상기 중공플러그가 삽입되는 입구)만(예를 들어, 윗부분만) 막을 수 있다. 이에 따라 상기 기체가 베이스판(151)의 내주면과 중공플러그(152)의 측면 사이의 이격 공간에서 여유공(161b)으로 들어간 후에 삽입공(161a)의 돌출구(또는 상기 중공플러그가 삽입되어 돌출되는 출구)를(예를 들어, 아래부분을) 통해 경사지거나 굴곡진 중공플러그(152)의 측면을 따라 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 유입(또는 공급)될 수 있다.
여기서, 여유공(161b)은 복수로 구성되어 삽입공(161a)의 둘레에 대칭적으로 제공될 수 있고, 상기 기체는 복수의 여유공(161b)을 통해 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 공급될 수 있다. 여유공(161b)은 복수로 구성되어 삽입공(161a)의 둘레에 대칭적으로 제공될 수 있으며, 이에 따라 상기 기체를 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a) 둘레에 전체적으로 고르게 분산시켜 공급할 수 있다. 예를 들어, 여유공(161b)은 삽입공(161a)의 둘레에 복수개가 서로 이격되어 형성될 수 있으며, 이를 통해 상기 기체의 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)로의 흐름을 부분적으로 방해함으로써 가스확산홈(152b)을 통해 상기 기체가 베이스판(151)의 내주면과 중공플러그(152)의 측면 사이의 이격 공간에 확산되어 채워진 후에 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)로 유입될 수 있어 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a) 둘레를 따라 더욱 균일하게 상기 기체를 공급할 수 있다. 또한, 상기 기체가 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 공급되면서 작은 여유공(161b)을 통과하여 유입됨으로써, 상기 기체가 고압 및/또는 고속으로 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)에 공급될 수 있고, 상기 기체에 의해 에어 커튼 및/또는 에어 나이프가 효과적으로 형성될 수 있다.
한편, 커버 플레이트(150)는 몸체부(110)에 결합 및 분리될 수 있다. 커버 플레이트(150)를 분리하여 중공 삽입체(120)를 몸체부(110)의 내부공간(113)으로부터 제거한 후에 몸체부(110)의 내주면과 중공 삽입체(120)의 외주면에 붙어있는 공정부산물(11)을 제거함으로써, 흡입유로부(115)를 세정할 수 있다. 또한, 커버 플레이트(150)의 다른 구성들을 유지보수(maintenance)할 수도 있다. 여기서, 커버 플레이트(150)와 몸체부(110) 사이에는 실링(sealing) 플레이트(미도시)가 제공될 수 있으며, 이를 통해 커버 플레이트(150)와 몸체부(110) 사이의 틈새로 흡입의 유출(leak) 및/또는 상기 기체의 누출이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 상기 실링 플레이트(미도시)는 SUS(Steel Use Stainless) 등의 스테인리스(stainless steel)로 이루어질 수 있으며, 이러한 경우에 가공성이 우수하여 가공이 용이할 수 있고, 이에 따라 상기 실링 플레이트(미도시)의 접촉면(또는 조립면)을 평탄화(또는 균일화)시킬 수 있다. 또한, 베이스판(151)과 중공플러그(152)가 결합되는 경우에 베이스판(151)과 중공플러그(152)의 사이에도 상기 실링 플레이트(미도시)가 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 잔류물받이판의 분해사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 석션장치(100)는 중앙의 흡입홀(171)과 흡입홀(171)의 둘레에 제공되는 잔류물안착부(172)를 가지며, 몸체부(110)의 제2 개구(112) 상에 제공되는 잔류물받이판(170);을 더 포함할 수 있다.
잔류물받이판(170)은 중앙의 흡입홀(171)과 흡입홀(171)의 둘레에 제공되는 잔류물안착부(172)를 가질 수 있고, 몸체부(110)의 제2 개구(112) 상에 제공될 수 있으며, 기판(10) 상에 제공되어 기판(10) 상의 공정부산물(11)이 흡입유로부(115)로 흡입될 수 있는 흡입홀(171)을 제공할 수 있다. 흡입홀(171)은 잔류물받이판(170)의 중앙에 형성될 수 있으며, 기판(10) 상의 공정부산물(11)이 흡입유로부(115)로 흡입(또는 유입)될 수 있는 통로를 제공할 수 있다.
잔류물안착부(172)는 흡입홀(171)의 둘레에 제공될 수 있으며, 몸체부(110)의 내부공간(113)에 잔류하는 공정부산물(11)의 잔류물이 안착되어 쌓일 수 있다. 예를 들어, 흡입 수단(미도시)에 의한 흡입이 중지(또는 정지)되게 되면, 흡입유로부(115)로 이동하던 공정부산물(11)이 그 자리에 정지하여 밑으로(또는 하부로) 떨어지게 되고, 이러한 공정부산물(11)의 잔류물이 잔류물안착부(172)에 쌓일 수 있다. 이때, 흡입유로부(115)의 내벽(즉, 상기 몸체부의 내주면과 상기 중공 삽입체의 외주면)이 테프론 등으로 코팅될 수 있으며, 이러한 경우에는 코팅(층)이 공정부산물(11)과의 마찰력을 줄여 공정부산물(11)이 달라붙는 것을 방지함으로써 공정부산물(11)의 잔류물이 잔류물안착부(172)로 미끄러져 잔류물안착부(172)에 쌓이게 할 수 있다.
여기서, 잔류물받이판(170)의 흡입홀(171)은 몸체부(110)의 제2 개구(112)를 향하여 몸체부(110)의 제2 개구(112)보다 작은 크기로 제공되는 유출구(171b) 및 유출구(171b)와 대향하여 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)보다 큰 크기로 제공되는 유입구(171a)를 포함할 수 있다. 유출구(171b)는 몸체부(110)의 제2 개구(112)를 향하여 몸체부(110)의 제2 개구(112)보다 작은 크기로 제공될 수 있으며, 이에 따라 유출구(171b)의 주위에 잔류물안착부(172)를 제공하여 몸체부(110)의 내주면을 타고 미끄러진 공정부산물(11)의 잔류물이 잔류물안착부(172)에 쌓이도록 할 수 있다. 또한, 유출구(171b)는 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)보다 클 수 있으며, 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)의 주위에 흡입유로부(115)의 흡입구가 형성되도록 할 수 있다.
유입구(171a)는 유출구(171b)와 대향할 수 있고, 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)보다 큰 크기로 제공될 수 있다. 이때, 유입구(171a)는 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)의 주위에 흡입유로부(115)의 흡입구가 형성되도록 중공 삽입체(120)의 관통홀(120a)보다 큰 크기로 제공될 수 있으며, 큰 유입구(171a)를 갖는 경우에는 기판(10) 상의 넓은 영역에서 잔류물받이판(170)의 흡입홀(171)로 공정부산물(11)이 유입될 수 있고, 기판(10) 상에서 발생하는 공정부산물(11)을 효과적으로 흡입하여 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 석션장치(100)는 잔류물받이판(170)을 몸체부(110)와 결합 및 분리 가능하도록 교체형으로 제공하여 몸체부(110)의 내부공간(113)에 잔류하는 공정부산물(11)의 잔류물을 잔류물안착부(172)에 쌓이게 할 수 있으며, 이에 따라 잔류물받이판(170)을 몸체부(110)로부터 분리하여 잔류물안착부(172)에 쌓인 상기 잔류물만을 제거함으로써, 상기 잔류물을 용이하게 정리(또는 세정)할 수 있다.
한편, 몸체부(110)와 잔류물받이판(170)의 사이에도 상기 실링 플레이트(미도시)가 제공될 수 있다. 여기서, 상기 실링 플레이트(미도시)는 제공 위치에 따라 형상(예를 들어, 크기, 모양, 두께 등)이 달라질 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치를 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 가공장치(200)는 기판(10)을 지지하는 공정 테이블(210); 상기 공정 테이블(210) 상에 지지된 기판(10) 상에 레이저(20)를 조사하는 레이저부(220); 및 상기 공정 테이블(210)과 상기 레이저부(220)의 사이에 제공되어, 상기 공정부산물(11)을 흡입하여 제거하는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치(100);를 포함할 수 있다.
공정 테이블(210)은 기판(10)을 지지할 수 있으며, 레이저 가공 중에 기판(10)을 안정적으로 지지할 수 있다. 이때, 공정 테이블(210)은 몸체부(110)의 제2 개구(112) 상에 제공될 수 있으며, 몸체부(110)의 제2 개구(112)와 대향하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 공정 테이블(210)은 기판(10)을 안정적으로 지지하기 위해 기판(10)을 흡착 지지(또는 고정)할 수 있다. 여기서, 공정 테이블(210)은 상기 레이저 가공 중 발생되어 공정 테이블(210) 상에 쌓이는 공정부산물(11)도 외부로 배출하여 제거할 수 있다.
레이저부(220)는 공정 테이블(210) 상에 지지된 기판(10) 상에 레이저(20)를 조사하여 기판(10)을 가공할 수 있다. 이때, 레이저부(220)는 몸체부(110)의 제1 개구(111) 상에 제공될 수 있으며, 몸체부(110)의 제2 개구(112) 및/또는 커버 플레이트(150)의 연통홀(152a)과 대향하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 레이저부(220)는 기판(10)을 레이저 커팅(cutting)할 수 있으며, 기판(10)을 레이저 커팅하여 셀(cell)과 더미(dummy)로 분할할 수 있다. 여기서, 레이저부(220)는 석션장치(100)의 중공부(121)를 통해 기판(10) 상에 레이저(20)를 조사할 수 있다. 한편, 레이저부(220)는 레이저 헤드를 통해 레이저(20)를 조사할 수 있으며, 상기 레이저 헤드를 이동시키면서 레이저(20)를 조사할 수도 있다.
석션장치(100)는 공정 테이블(210)과 레이저부(220)의 사이에 제공될 수 있으며, 공정부산물(11)을 흡입하여 제거할 수 있다. 여기서, 석션장치(100)는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 가공용 석션장치(100)일 수 있고, 레이저(20)의 통로를 제공하는 중공부(121)와 공정부산물(11)의 흡입유로부(115)를 분리함으로써, 공정부산물(11)의 흡입이 일방향으로 집중될 수 있어 흡입 기능이 개선될 수 있고, 공정부산물(11)의 일부가 흡입되지 못하여 기판(10) 상에 잔류함으로 인한 제품의 품질 저하를 방지할 수 있으며, 공정부산물(11)이 중공부(121)에서 맴돌면서 레이저부(220)의 렌즈(예를 들어, 상기 레이저 헤드의 렌즈)에 달라붙는 것을 방지할 수 있다.
즉, 석션장치(100)는 공정 테이블(210) 상에 배치될 수 있으며, 기판(10) 상으로 부유하는 공정부산물(11)을 흡입하여 배출할 수 있고, 상기 레이저 가공 중에 발생되는 공정부산물(11)을 효과적으로 제거할 수 있다. 한편, 공정 테이블(210) 상에 쌓이는 공정부산물(11)은 공정 테이블(210)의 흡입홀을 통해 배출할 수도 있다.
그리고 본 발명의 레이저 가공장치(200)는 레이저부(220)와 석션장치(100)를 이동시키는 구동부(미도시);를 더 포함할 수 있다.
구동부(미도시)는 레이저부(220)와 석션장치(100)를 이동시킬 수 있으며, 레이저부(220)와 석션장치(100)를 일체로 함께 이동시킬 수 있다. 이에 따라 레이저 가공하면서 부유하는 공정부산물(11)을 바로바로 석션장치(100)를 통해 흡입하여 배출할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 레이저 가공장치(200)는 공정 테이블(210) 상의 레이저부(220) 주위에 석션장치(100)를 제공하여 상기 레이저 가공 시에 기판(10) 상에 발생되는 흄(fume) 및 파티클(particle) 등의 공정부산물(11)도 효과적으로 제거할 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 레이저의 통로를 제공하는 중공부와 레이저 가공에 의한 공정부산물의 흡입유로부를 분리함으로써, 공정부산물의 흡입이 일방향으로 집중될 수 있어 흡입 기능이 개선될 수 있고, 공정부산물의 일부가 흡입되지 못하여 기판 상에 잔류함으로 인한 제품의 품질 저하를 방지할 수 있으며, 공정부산물이 중공부에서 맴돌면서 레이저부의 렌즈에 달라붙는 것을 방지할 수 있다. 또한, 석션라인을 복수로 구성하여 대칭적으로 제공함으로써, 하나의 석션라인으로 쏠리는 단방향의 흐름이 아니라 복수의 석션라인을 향해 복수의 방향으로 공정부산물의 흐름을 흡입유로부에 형성할 수 있으며, 이에 따라 단일의 석션라인을 사용하는 종래의 석션장치보다 공정부산물을 원활하게 제거할 수 있고, 공정 불량률 감소 및 공정 안정성 확보를 기대할 수 있다. 그리고 흡입유로부가 곡선 구간을 포함하는 유선형 구조를 가짐으로써, 공정부산물에 대한 흡입이 제대로 이루어질 수 있고, 흡입유로부에 공기의 흐름이 없는 곳이 발생하지 않아 종래에 공기의 흐름이 없는 곳이 발생함으로 인해 공정부산물이 쌓이던 문제를 해결할 수 있다. 여기서, 몸체부의 내부공간에 중공 삽입체를 적어도 부분적으로 삽입하여 몸체부의 내주면과 중공 삽입체의 외주면 사이에 흡입유로부를 형성함으로써, 중공 삽입체를 교체함에 따라 유선형 구조의 흡입유로부를 용이하게 형성할 수 있으며, 종공 삽입체의 형상에 따라 흡입유로부의 용적을 결정할 수도 있다. 그리고 가스공급부를 통해 중공 삽입체의 관통홀에 기체를 제공하여 레이저의 조사방향으로 기류를 형성함으로써, 공정부산물이 중공부로 유입되는 것을 차단할 수 있으며, 공정부산물이 중공부를 통해 레이저부의 렌즈에 달라붙는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 잔류물받이판을 교체형으로 제공하여 몸체부의 내부공간에 잔류하는 잔류물을 잔류물안착부에 쌓이게 할 수 있으며, 이에 따라 잔류물받이판을 몸체부로부터 분리하여 잔류물안착부에 쌓인 잔류물만을 제거함으로써, 잔류물을 용이하게 정리할 수 있다.
상기 설명에서 사용한 “~ 상에”라는 의미는 직접 접촉하는 경우와 직접 접촉하지는 않지만 상부 또는 하부에 대향하여 위치하는 경우를 포함하고, 상부면 또는 하부면 전체에 대향하여 위치하는 것뿐만 아니라 부분적으로 대향하여 위치하는 것도 가능하며, 위치상 떨어져 대향하거나 상부면 또는 하부면에 직접 접촉한다는 의미로 사용하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 기판 11 : 공정부산물
20 : 레이저 100 : 석션장치
110 : 몸체부 111 : 제1 개구
112 : 제2 개구 113 : 내부공간
114 : 흡입포트 115 : 흡입유로부
120 : 중공 삽입체 120a: 관통홀
121 : 중공부 130 : 석션라인
140 : 가스공급부 150 : 커버 플레이트
151 : 베이스판 151a: 오픈부
152 : 중공플러그 152a: 연통홀
152b: 가스확산홈 155 : 내부 가공유로
155a: 분사구 160 : 배플 플레이트
161 : 개구부 161a: 삽입공
161b: 여유공 170 : 잔류물받이판
171 : 흡입홀 171a: 유입구
171b: 유출구 172 : 잔류물안착부
200 : 레이저 가공장치 210 : 공정 테이블
220 : 레이저부

Claims (17)

  1. 기판을 향하는 레이저의 통로를 제공하는 중공부;
    상기 중공부와 분리되어, 레이저 가공에 의한 공정부산물이 유입되는 흡입유로부; 및
    상기 흡입유로부와 연통되어, 상기 흡입유로부에 유입된 상기 공정부산물이 배출되는 석션라인;을 포함하는 레이저 가공용 석션장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 석션라인은 복수로 구성되어 대칭적으로 제공되는 레이저 가공용 석션장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡입유로부는 곡선 구간을 포함하는 레이저 가공용 석션장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    서로 대향하는 제1 개구와 제2 개구 및 그 사이의 내부공간을 갖는 몸체부; 및
    중앙의 관통홀을 가지며, 상기 몸체부의 내부공간에 적어도 부분적으로 삽입되어 상기 몸체부의 내주면과의 사이에 상기 흡입유로부를 형성하는 중공 삽입체;를 더 포함하는 레이저 가공용 석션장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 중공 삽입체의 관통홀에 기체를 제공하는 가스공급부;를 더 포함하는 레이저 가공용 석션장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 중공 삽입체의 관통홀과 연통되는 내부 가공유로를 가지며, 상기 몸체부의 제1 개구 상에 제공되는 커버 플레이트;를 더 포함하고,
    상기 가스공급부는 상기 커버 플레이트의 내부 가공유로를 통해 상기 기체를 공급하는 레이저 가공용 석션장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 커버 플레이트는,
    중앙의 오픈부를 가지며, 상기 내부 가공유로가 형성되는 베이스판; 및
    상기 중공 삽입체의 관통홀과 연통되는 연통홀을 가지며, 상기 베이스판의 오픈부에 삽입되는 중공플러그를 포함하는 레이저 가공용 석션장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 내부 가공유로는 상기 베이스판의 내주면에 형성되는 분사구를 포함하고,
    상기 내부 가공유로의 분사구는 상기 중공플러그의 측면으로부터 이격되는 레이저 가공용 석션장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 커버 플레이트와 상기 중공 삽입체의 사이에 제공되며, 상기 베이스판의 내주면과 상기 중공플러그의 측면 사이의 이격 공간을 상기 중공 삽입체의 관통홀과 연통시키는 배플 플레이트;를 더 포함하는 레이저 가공용 석션장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 배플 플레이트는 상기 중공플러그가 적어도 부분적으로 삽입되는 중앙의 삽입공과 상기 삽입공의 둘레에 형성되는 여유공을 포함하는 개구부를 갖는 레이저 가공용 석션장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 여유공은 복수로 구성되어 상기 삽입공의 둘레에 대칭적으로 제공되고,
    상기 기체는 복수의 상기 여유공을 통해 상기 중공 삽입체의 관통홀에 공급되는 레이저 가공용 석션장치.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 중공플러그는 측면에 둘레를 따라 형성되는 가스확산홈을 포함하는 레이저 가공용 석션장치.
  13. 청구항 6에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 금속으로 이루어져 절연물질로 코팅되는 레이저 가공용 석션장치.
  14. 청구항 4에 있어서,
    상기 중공 삽입체는 상기 몸체부의 내부공간에 삽입 및 분리 가능한 레이저 가공용 석션장치.
  15. 청구항 4에 있어서,
    중앙의 흡입홀과 상기 흡입홀의 둘레에 제공되는 잔류물안착부를 가지며, 상기 몸체부의 제2 개구 상에 제공되는 잔류물받이판;을 더 포함하는 레이저 가공용 석션장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 잔류물받이판의 흡입홀은 상기 몸체부의 제2 개구를 향하여 상기 몸체부의 제2 개구보다 작은 크기로 제공되는 유출구 및 상기 유출구와 대향하여 상기 중공 삽입체의 관통홀보다 큰 크기로 제공되는 유입구를 포함하는 레이저 가공용 석션장치.
  17. 기판을 지지하는 공정 테이블;
    상기 공정 테이블 상에 지지된 기판 상에 레이저를 조사하는 레이저부; 및
    상기 공정 테이블과 상기 레이저부의 사이에 제공되어, 상기 공정부산물을 흡입하여 제거하는 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항의 레이저 가공용 석션장치;를 포함하는 레이저 가공장치.
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