(57)【要約】【課題】脆性基板の分断面に形成されたリブマークの形成の有無と厚さを測定するリブマークの厚さ検査装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明のリブマークの厚さ検査装置は、スクライブラインが形成された脆性基板(10)を移送する第1の移送ユニット(100)と、前記第1の移送ユニット(100)によって移送された前記脆性基板(10)のスクライブラインを分断する分断部(200)と、前記分断部(200)によって分断された複数の脆性基板(10、11)のうち一つの脆性基板を予め定められた間隔まで移送する第2の移送ユニット(300)と、一つの前記脆性基板の分断面に沿って移動し、前記脆性基板の分断面を撮影するカメラ(400)と、を含む。【選択図】図１
2020069795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクライブラインが形成された脆性基板を移送する第1の移送ユニットと、
前記第1の移送ユニットによって移送された前記脆性基板のスクライブラインを分断する分断部と、
前記分断部によって分断された複数の脆性基板のうち一つの脆性基板を予め定められた間隔まで移送する第2の移送ユニットと、
一つの前記脆性基板の分断面に沿って移動し、前記脆性基板の分断面を撮影するカメラと、を含む、リブマークの厚さ検査装置。
【請求項２】
前記カメラは、水平方向のイメージを垂直方向に獲得できる90°のチルトミラーブロックを含む、請求項1に記載のリブマークの厚さ検査装置。
【請求項３】
分断された複数の脆性基板のうち一つの脆性基板の分断面に形成されたリブマークに対するイメージをカメラを介して獲得する第1の段階と、
FOV(Field Of View)のすべての領域に対して、一方向に第1のラインスキャンを行って前記分断面の外側ラインを検出する第2の段階と、
前記FOVの中心ラインから両方向に前記脆性基板の厚さだけ関心領域(Region of Interest)を選定する第3の段階と、
選定された前記関心領域にて、前記脆性基板の内部方向(前記FOVの中心ライン方向)に第2のラインスキャンを行う第4の段階と、
前記第2のラインスキャンによって獲得された明るさ(intensity)データ全体を合算し、平均値を算出する関数を提供する第5の段階と、
提供された前記関数の平均値を反映したグラフを介して内側ラインを指定する第6の段階と、
検出された前記外側ラインと指定された前記内側ラインにてリブマークの厚さを獲得する第7の段階と、を含む、リブマークの厚さ検査方法。
【請求項４】
前記関数は、下記式(1)である、請求項3に記載のリブマークの厚さ検査方法。
式(1)
2020069795.tif 000007
ここで、回旋マスク(Convolution Mask)は、
2020069795.tif 000008
であり、また、VMは、垂直マスク(Vertical Mask)であり、HMは、水平マスク(Horizontal Mask)であり、Pn(nは0乃至8)は、ピクセル(Pixel)であり、Gxは、水平方向微分関数であり、Gyは、垂直方向微分関数であり、Gは、1次微分による角の検出値である。
【請求項５】
前記グラフにて、二つ目のピークの位置を内側ラインとして指定する、請求項3に記載のリブマークの厚さ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リブマークの厚さ検査装置及び方法に関するものであって、より詳細には、脆性基板の分断面に形成されたリブマークの形成の有無と厚さをラインスキャンカメラを用いて測定するリブマークの厚さ検査装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板を含む各種脆性基板を必要なサイズに分断するためのツールとして、分断ホイールを備えたスクライバーが使用されている。このスクライバーは、分断ホイールを基板の表面に圧接させた状態で、荷重をかけながら走行させ、転動する分断ホイールによって基板の表面にスクライブラインを形成することになる。このようなスクライブラインが形成された後には、スクライブラインを中心に、基板に曲げ力を印加して分断する分断過程が行われる。
【０００３】
このとき、スクライブライン(分断用溝)には、リブマークが存在することになる。一般的に、溝の直下にリブマークが形成され、リブマークの先端から脆性基板の厚さ方向に垂直な亀裂が伸びる。
【０００４】
このように、スクライブラインにリブマークが形成されることにより、比較的小さな力で脆性基板を分断することが可能になる。
【０００５】
最近では、このようなリブマークの形成の有無を検出し、このリブマークの厚さを算出して、スクライブの分断成功の可否を判断するための基準情報として活用する方案が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】公開特許公報第２００４−２２３７９９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、前記したような要求に応えるために提案されたものであり、その目的は、ラインスキャンカメラを用いて脆性基板の全領域を測定し、スクライバーによってスクライブラインが形成された脆性基板を分断した後、スクライブ結果に対する良否判断の指標となる分断面に形成されたリブマークの形成の有無と厚さを測定するリブマークの厚さ検査装置及び方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査装置は、スクライブラインが形成された脆性基板を移送する第1の移送ユニットと、前記第1の移送ユニットによって移送された前記脆性基板のスクライブラインを分断する分断部と、前記分断部によって分断された複数の脆性基板のうち一つの脆性基板を予め定められた間隔まで移送する第2の移送ユニットと、一つの前記脆性基板の分断面に沿って移動し、前記脆性基板の分断面を撮影するカメラと、を含む。
【０００９】
また、本発明の他の実施例に係るリブマークの厚さ検査装置において、前記カメラは、水平方向のイメージを垂直方向に獲得できる90°のチルトミラーブロックを含む。
【００１０】
また、本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査方法は、分断された複数の脆性基板のうち一つの脆性基板の分断面に形成されたリブマークに対するイメージをカメラを介して獲得する第1の段階と、FOV(Field Of View)のすべての領域に対して、一方向に第1のラインスキャンを行って前記分断面の外側ラインを検出する第2の段階と、前記FOVの中心ラインから両方向に前記脆性基板の厚さだけ関心領域(Region of Interest)を選定する第3の段階と、選定された前記関心領域にて、前記脆性基板の内部方向(前記FOVの中心ライン方向)に第2のラインスキャンを行う第4の段階と、前記第2のラインスキャンによって獲得された明るさ(intensity)データ全体を合算し、平均値を算出する関数を提供する第5の段階と、提供された前記関数の平均値を反映したグラフを介して内側ラインを指定する第6の段階と、検出された前記外側ラインと指定された前記内側ラインにてリブマークの厚さを獲得する第7の段階と、を含む。
【００１１】
また、本発明の他の一実施例に係るリブマークの厚さ検査方法において、前記関数は、下記式(1)である。
式(1)
2020069795.tif 000003
ここで、回旋マスク(Convolution Mask)は、
2020069795.tif 000004
であり、また、VMは、垂直マスク(Vertical Mask)であり、HMは、水平マスク(Horizontal Mask)であり、Pn(nは0乃至8)は、ピクセル(Pixel)であり、Gxは、水平方向微分関数であり、Gyは、垂直方向微分関数であり、Gは、1次微分による角の検出値である。
【００１２】
また、本発明の他の一実施例に係るリブマークの厚さ検査方法は、前記グラフにて二番目のピークの位置を内側ラインとして指定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、ラインスキャンカメラを用いて脆性基板の全領域を測定し、スクライバーによってスクライブラインが形成された脆性基板を分断した後、スクライブ結果に対する良否判断の指標となる分断面に形成されたリブマークの形成の有無と厚さを測定する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査装置の全体構成を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査装置によって獲得した脆性基板の切断面を示す写真。
【図３】本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査方法において、リブマーク厚さの検出結果を示す写真。
【図４】本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査方法において、第2のラインスキャンによって獲得された明るさデータ全体を合算し、平均値を算出した関数の平均値を反映したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について関連図面を参照して詳細に説明することとする。
【００１６】
図1は、本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査装置の全体構成を示す斜視図である。
【００１７】
図1を参照すると、本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査装置(1000)は、第1の移送ユニット(100)と、分断部(200)と、第2の移送ユニット(300)と、カメラ(400)と、を含む。
【００１８】
ここで、第1の移送ユニット(100)は、スクライブラインが形成された脆性基板(10)を移送する役割を遂行する。
【００１９】
まず、脆性基板(10)には、この脆性基板(10)の切断予定線に沿って予めスクライブラインが形成される。
【００２０】
本実施例において、脆性基板(10)にスクライブラインを形成する方法は、特定の加工方式に制限される必要はなく、ホイールカッタを用いて加工したり、レーザを用いて加工する方式などのすべての方式が使用され得る。
【００２１】
また、第1の移送ユニット(100)は、ベルト型のコンベヤであってもよく、地面に対して一定の高さを有する水平の移送面を提供する。
【００２２】
このような移送面とは、所定の経路に沿って循環運動するベルトのうち上部で脆性基板(10)を移動させる部分を指す。
【００２３】
この脆性基板(10)を移送する際には、第1の移送ユニット(100)から離脱しないように、脆性基板(10)が移送面に支持される。
【００２４】
一方、第1の移送ユニット(100)は、駆動部(図示せず)によって駆動されて移動し、分断部(200)まで脆性基板(10)をガイドするガイド部の役割を遂行する。
【００２５】
次に、分断部(200)は、第1の移送ユニット(100)によって移送された脆性基板(10)のスクライブラインを分断する。
【００２６】
ここで、分断部(200)は、スクライブラインが形成された脆性基板(10)を分断する役割を遂行し、このような分断部(200)は、例えば、第1の移送ユニット(100)と後述する第2の移送ユニット(300)との間に位置し、脆性基板(10)に向かってエアを噴出するエア噴出部であってもよい。
【００２７】
または、第1の移送ユニット(100)と第2の移送ユニット(300)との間に位置し、脆性基板(10)の一部を吸着する多数の吸着口を有する吸着部であってもよい。
【００２８】
つまり、脆性基板(10)を分断するために、特定の加工方式に制限する必要はなく、形成されたスクライブラインに力を加えて脆性基板(10)を分断し得るすべての方式を用いることができる。
【００２９】
次に、第2の移送ユニット(300)は、分断部(200)によって分断された複数の脆性基板(10、11)のうち一つの脆性基板(11)を予め定められた間隔まで移送する役割を遂行する。
【００３０】
第2の移送ユニット(300)もベルト型のコンベヤであってもよく、地面に対して一定の高さを有する水平の移送面を提供する。
【００３１】
同様に、この脆性基板(11)を移送する際にも、第2の移送ユニット(300)から離脱しないように、脆性基板(11)が移送面に支持される。
【００３２】
第1の移送ユニット(100)と第2の移送ユニット(300)の高さは、基本的に同一であるが、脆性基板(10)の分断が容易であるように、第1の移送ユニット(100)と、第2の移送ユニット(300)の高さを異なるように適用し得る。
【００３３】
このように、第1の移送ユニット(100)と、第2の移送ユニット(300)の高さが異なるように適用される場合、分断部(200)が脆性基板(10)を分断するのにより容易になる効果がある。
【００３４】
また、第2の移送ユニット(300)は、駆動部(図示せず)によって駆動されて移動し、分断部(200)から予め定められた位置まで脆性基板(11)をガイドするガイド部の役割を遂行する。
【００３５】
一方、カメラ(400)は、脆性基板(11)の分断面に沿って移動し、脆性基板(11)の分断面を撮影する。
【００３６】
もちろん、カメラ(400)は、脆性基板(10)の分断面に沿って移動し、脆性基板(10)の分断面も撮影可能である。
【００３７】
但し、分断部(200)によって分断される複数の脆性基板(10、11)のうち一つの脆性基板(10)は、電子製品のディスプレイに使用される実使用の脆性基板であり、他の一つの脆性基板(11)は、実使用の脆性基板ではなく、切れ端の基板であるダミー(dummy)脆性基板である。
【００３８】
本実施例では、このようなダミー脆性基板(11)を用いてリブマーク(4)の厚さを検査することになる。
【００３９】
これにより、脆性基板(10)を分断することにより、実使用の脆性基板を獲得すると共に、リブマーク(図3：4)の厚さ検査が行われるようになる。
【００４０】
一方、カメラ(400)は、図3に示されたレール(410)を介して移動し、ダミー脆性基板(11)のすべての領域の断面を撮影することができる。
【００４１】
また、このようなカメラ(400)は、水平方向のイメージを垂直方向に獲得できる90°のチルトミラーブロック(Tilt Mirror Block)を含む。
【００４２】
より詳細に説明すれば、ダミー脆性基板(11)は、横になった状態で第2の移送ユニット(300)の移送面に支持されている。
【００４３】
このとき、レール(410)を介して移動するカメラ(400)は横になった状態のダミー脆性基板(11)のすべての分断面を撮影する。
【００４４】
これにより、撮影された映像のイメージは、水平方向のイメージである。このような水平方向のイメージは、カメラ(400)内に設置された90°のチルトミラーブロックによって垂直方向のイメージとして獲得することになる。
【００４５】
つまり、垂直方向のイメージとして獲得することになるダミー脆性基板(11)の分断面は、図2及び図3を通じて確認することができる。
【００４６】
従来は、このように横になった状態の脆性基板の分断面を垂直方向のイメージとして獲得するために、カメラを約90度程度に横にした状態で脆性基板の分断面を撮影したり、または横になった状態の脆性基板を垂直に立てた状態で脆性基板の分断面を撮影した。
【００４７】
このような方式で垂直方向のイメージを獲得するためには、脆性基板を垂直に立てるための不便さがあり、また、脆性基板を垂直に立てるのに多くの時間がかかる問題点があった。
【００４８】
これにより、従来は、脆性基板の分断面に対する垂直方向のイメージを獲得できず、水平方向のイメージを獲得してリブマーク(4)の検査を行ったが、本発明では、カメラ(400)内に設置された90°のチルトミラーブロックによって水平方向のイメージを垂直方向のイメージとして獲得することになる。
【００４９】
これにより、横になった状態の脆性基板の分断面に対する撮影映像イメージを、垂直方向のイメージとして容易に獲得してリブマーク(4)の検査を行うことになる効果がある。
【００５０】
次に、図2は、本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査装置によって獲得した脆性基板の切断面を示す写真である。
【００５１】
図2を参照すると、ダミー脆性基板(11)の分断面を確認することができる。
【００５２】
ここで、ダミー脆性基板(11)の一側の縁部位(スクライブライン部位)から内側方向にリブマーク(4)が形成されている。
【００５３】
つまり、このようなリブマーク(4)は、分断部(200)によって分断されたダミー脆性基板(11)の分断面の一側の縁部位(スクライブライン部位)から内側方向に生成される。
【００５４】
もちろん、実使用の脆性基板である脆性基板(10)の分断面の一側の縁部位にも、同様にリブマーク(4)が形成される。
【００５５】
しかし、本発明では、脆性基板(10)を分断することにより、実使用の脆性基板を獲得すると共に、リブマーク(4)の厚さ検査が行われるようにするために、ダミー脆性基板(11)の分断面の一側の縁部位に形成されるリブマーク(4)に対する撮影映像イメージを利用する。
【００５６】
このとき、リブマーク(4)の厚さ(d)は、スクライブに使用されたスクライブホイールの角度と、スクライブの圧力と、脆性基板(10)の材質に応じて変化する。
【００５７】
このようなリブマーク(4)の通常の厚さは、脆性基板(10)の厚さの約30％以内程度に形成される。
【００５８】
次に、図3は、本発明の一実施例に係るリブマークの厚さ検査方法において、リブマーク厚さの検出結果を示す写真である。
【００５９】
図3を参照すると、本発明の他の実施例に係るリブマークの厚さ検査方法は、次のような方式で行われる。
【００６０】
まず、第1の段階(S100)において、分断された複数の脆性基板のうち一つの脆性基板の分断面に形成されたリブマーク(4)に対するイメージをカメラ(400)を介して獲得する。
【００６１】
本実施例では、複数の脆性基板(10、11)のうち一つであるダミー脆性基板(11)を用いて説明することとする。
【００６２】
また、カメラ(400)では、例えば、90°のチルトミラーブロックを含むラインスキャンカメラを使用し得る。
【００６３】
第2の段階(S200)では、カメラ(400)を介して獲得したイメージから、FOV(Field Of View)のすべての領域に対して、一方向に第1のラインスキャンを行って分断面の外側ライン(1)を検出する。これは、図2を通じて確認することができる。
【００６４】
第3の段階(S300)では、FOVの中心ラインから両方向にダミー脆性基板(11)の厚さだけ関心領域(Region of Interest；2)を選定する。
【００６５】
第4の段階(S400)では、選定された関心領域(2)にて、ダミー脆性基板(11)の内部方向(前記FOVの中心ライン方向)に第2のラインスキャンを行う。
【００６６】
第5の段階(S500)では、第2のラインスキャンによって獲得された明るさ(intensity)データ全体を合算し、平均値を算出する関数を提供する。
【００６７】
このとき、平均値を算出する関数は、次の下記式(1)の通りである。
式(1)
2020069795.tif 000005
ここで、回旋マスク(Convolution Mask)は、
2020069795.tif 000006
である。また、VMは、垂直マスク(Vertical Mask)であり、HMは、水平マスク(Horizontal Mask)であり、Pn(nは0乃至8)は、ピクセル(Pixel)であり、Gxは、水平方向微分関数であり、Gyは、垂直方向微分関数であり、Gは、1次微分による角の検出値である。
【００６８】
このように、式(1)により、第2のラインスキャンによって獲得された明るさ(intensity)データ全体を合算し、平均値を算出することができる。
【００６９】
第6段階(S600)では、提供された関数の平均値を反映したグラフを介して内側ライン(3)を指定する。
【００７０】
このとき、内側ライン(3)は、前記グラフにて、二つ目のピークの位置を内側ラインとして指定する。これは、図4を通じて確認することができる。
【００７１】
図4は、第2のラインスキャンによって獲得された明るさデータ全体を合算し、平均値を算出した関数の平均値を反映したグラフである。
【００７２】
図4を参照すると、X軸に沿って一定の平均値を有していたグラフが青色(5)の円、すなわち、一つ目のピークで明るさの急激なグラフの変化が発生する。
【００７３】
また、赤色の円(6)、すなわち二つ目のピークから明るさの急激なグラフの変化が発生する。
【００７４】
ここで、黒色(B)の関心領域(2)と灰色(G)のリブマーク(4)との間で一つ目のピークが発生し、灰色(G)のリブマーク(4)とほぼ白色(W)のダミー脆性基板(11)の切断面との間で二つ目のピークが発生することを確認することができる。
【００７５】
したがって、前記グラフを介して一つ目のピークが外側ライン(1)であり、二つ目のピークが内側ライン(3)であることを指定することができる。
【００７６】
最後に、第7の段階(S700)では、検出された外側ライン(1)と指定された内側ライン(3)にてリブマーク(4)の厚さを獲得する。
【００７７】
このように、スクライブラインが形成されたダミー脆性基板(11)の切断面に形成されたリブマーク(4)を、カメラ(400)を用いて映像に対するイメージを取得し、脆性基板(11)の外側ライン(1)と、内側ライン(3)の境界線を検出した後、リブマーク(4)の形成位置情報(外側ライン(1)または内側ライン(3))及び予想厚さ(d)情報(スクライブ圧力に比例)を通じてリブマーク(4)の予想位置及び領域を算定し、測定された外側ライン(1)から直角方向のライン成分の合計を用いて内側ライン(3)を検出した後、外側ライン(1)と内側ライン(3)の距離を求め、リブマーク(4)の厚さ(d)を算出してデータ化することで、スクライブの分断成功の可否を判断するための基準情報として活用できる効果がある。
【００７８】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであり、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で様々な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、以下の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００７９】
１      外側ライン
２      関心領域
３      内側ライン
４      リブマーク
ｄ      厚さ
１０    脆性基板
１１    ダミー脆性基板
１００  第1の移送ユニット
２００  分断ユニット
３００  第2の移送ユニット
４００  カメラ
４１０  レール
【図１】
2020069795.tif 000009
【図２】
2020069795.tif 000010
【図３】
2020069795.tif 000011
【図４】
2020069795.tif 000012