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PRODUCT

제품소개

GN-PAD

개요

개발 목적

  • 제품 이송 중 발생될 수 있는 문제점 방지
    • 제품의 Sliding 발생 방지(반도체 Wafer, LCD, OLED Glass, Panel, Glass 등)
    • 제품의 Loading 시 발생되는 Mis-align 방지(Slip현상에 의한 제품의 Brocken, 틀어짐 등)
  • OLED, Semi-conductor, Packaging, Flat panel Display 등의 Cassette, FOUP 내부 Slip현상 방지, Slip issue에 의한 Chipping, scratch등의 문제 해결: 100%)

개발 개념

  • 자연모사(Van der Waals force)를 바탕으로 안정적인 흡착 Algorism 구축 (접착 섬모구성)

제품 장점

  • 제품 이송 중 발생될 수 있는 Slip 문제 100% 해결(이송 Device의 속도 변경, 이송 Capacity 증가)
  • 제품의 접촉면에 흡착 Mark 발생 없음 (Vacuum, O-ring사용시 흡착 Mark 잔존: 흡착 Mark에 대한 세정공정 필요 없음)
  • 전기적, 기계적 Utility 필요 없음 (Hard-ware의 Maintenance 및 유지비용 없음: Save Cost)
  • 단순하고 간단한 세정(IPA세정 기준 30초 이내)
  • 내화학성 매우 우수 (IPA, Acetone 등 이상반응 없음, 단일 Gas 반응 없음) 열반응에 대한 Out-gassing 없음.

응용 이론 (반데르 발스의 힘: van der Waals forces)

Theory of Van der Waals

1873년 이상기체가 아닌 실제 기체들의 특성을 설명하는 이론을 개발할 때
이같은 분자간(分子間) 힘을 처음으로 가정했던 네덜란드 물리학자 요하네스 반 데르 발스의 이름을 따서 반데르발스 힘이라 부른다.
반데르발스 힘으로 결합된 고체들은 보다 강한 이온결합·공유결합·금속결합으로 이루어진 고체들보다
부드럽고 더 낮은 온도에서 녹는 특징을 가졌다.

반데르발스 힘은 3가지 근원

첫째,
몇 가지 물질들의 분자들은 비록 전기적으로 중성이라고 하더라도 영구전기쌍극자가 될 수 있다.
일부 분자들은 전하의 분포가 균일하지 않고 편중된 채 고정되어 있는 구조를 갖고 있기 때문에 분자의 어느 한 쪽은 항상 약간의 양전하를, 반대쪽은 항상 약간의 음전하를 띤다.
이 영구쌍극자들이 서로 같은 방향으로 정렬하려는 경향 때문에 순인력(純引力)이 생긴다.
둘째,
영구쌍극자인 분자들의 존재는 가까이 있는 다른 극성 분자 또는 무극성(無極性) 분자들의 전하분포를 일시적으로 변형시켜서 보다 큰 편극현상을 유도한다.
영구쌍극자와 주변의 유도된 쌍극자의 상호작용으로부터 또다른 인력(引力)이 생기게 된다.
셋째,
영구쌍극자인 분자가 하나도 없더라도(예를 들면 비활성기체인 아르곤이나 유기화합물의 액체인 벤젠의 경우)
분자들간에 인력이 존재할 수 있는데, 이는 충분히 낮은 온도에서 액체 상태로 응축되는 것을 설명해준다.

GN PAD의 tested specification

Performance Requested Specification Solution
Test환경 300mm Prime Wafer (Polished Back side),
THK 775 um, Weight 129g
표준 규격 PAD로 Test (1mm THK x 10mm D)
접착력 테스트#1 수평 주행 가속력 테스트 : 10,000mm/sec로 Test
(No Miss alignment)
수평 접착력: 1.3 N/cm2 (1Point) 5.3 N/cm2 (3Point) (조정 가능)
접착력 테스트#2 수직 주행테스트: 500 mm/sec 로 Test (No Miss alignment) 수직 접착력 : 1.7N =< (조정 가능)
지속력 테스트(오염, 접착력 등) 150,000 cycle 에서 99% 이상 지속, 변경 사항 없음
산출 기준:(200 cycle/hr)*(24 hr)*(365 days)
On the marathon test at actual moving environment.
오염성 Particle free (자체 물성에 Particle 등의 오염원 없음),
No Outgassing.Cleaning SOP when the particle incoming.
간단세정 (IPA or N2 Blower, DI 등 )
내화학성 우수 (IPA, Acetone 등 48시간이상 연속 테스트 )
사용 환경 Clean room class <1000 , ~250˚C 상온 270°C 에서 5시간 이상 Test

GN PAD Standard specification

표준 규격 변경 가능규격
두께 1.0 mm THK 0.2mm ~ 5.0mm < (변경 가능)
직경 10mm Ø 3mm Ø ~35mmØ (원형 이외에 사각형 등 변경 가능)
접착력 수평 접착력: 1.3 N/㎡ (PAD/개) 수직 접착력: 1.7N/㎠ (PAD/Set) 최소 0.8 N/㎡ ~최대6.5N/㎡ (수평)
(90도, 180도 Handling 가능: 300mm Wafer, Glass 등)
사용 수량 3 Pads on the EFEM (300mm Wafer기준) 고객사 요청규격에 따라 변경 가능 (Vacuum Unit와 병행사용도 가능)
Installation of the PADs Molded on the EFEM Mold형 이외에, Screw/Nut 체결형 및 테이프 접착형 (1년간 교체 없음)
Warranty 1 year guaranty (PAD의 파손, 불량 등에 대한 무상보증 교체)
  • GN PAD is particle free material and very strong for the chemical reaction from the process .

GN-PAD의 사용시 특장점 비교

현재 사용중인 PAD의 종류 및 문제점 GN-PAD의 장점
Urethane PAD (합성 고무)
: 내열성/내화학성 취약 및 제품의 이송시 Slip현상 발생
제품의 이송중 발생할 수 있는 Slip문제 100% 해결
PEEK PAD (수퍼 엔지니어링 플라스틱)
: 제품 표면에 흡착시 잔존물(holding Mark) 발생 (Utility 장치 설치 및 유지비용 발생)
제품의 이송중의 Slip 문제 해결로 Scratch발생 없음
Vacuum PAD (고진공 PAD)
: 내열성/내화학성 취약 및 제품의 이송시 Slip현상 발생
GN-PAD의 접촉면에 어떠한 Holding Mark 또는 잔여물 발생 없음
Viton (내화학성을 향상시킨 합성 고무)
: 내열성 취약 및 접촉시 접촉면에 이물질 발생
내열성(진공 300℃, 대기 260℃) 기존 PAD보다 월등함
FKEM (내화학성을 향상시킨 합성 불소 고무)
: 내열성 취약 및 접촉시 접촉면에 이물질 발생
산, 알카리 등에 반응 안함 (내화학성 월등)- OUT gassing 문제 없음
POCKET Type의 Blade
(기존 PAD의 이물질 Mark와 Slip 현상으로 기계적으로 보완한 Blade)
: 제품의 Chipping 및 저속 이송
제품의 Chipping 또는 Broken 문제 없음
Gripper Type의 Blade
(기존 PAD의 이물질 Mark와 Slip 현상으로 기계적으로 제품을 Holding하는 Blade)
: 제품의 Chipping 및 Broken 문제 발생
제품의 Chipping 또는 Broken 문제 없음
현재 사용중인 PAD의 종류 및 문제점
Urethane PAD (합성 고무)
: 내열성/내화학성 취약 및 제품의 이송시 Slip현상 발생
PEEK PAD (수퍼 엔지니어링 플라스틱)
: 제품 표면에 흡착시 잔존물(holding Mark) 발생 (Utility 장치 설치 및 유지비용 발생)
Vacuum PAD (고진공 PAD)
: 내열성/내화학성 취약 및 제품의 이송시 Slip현상 발생
Viton (내화학성을 향상시킨 합성 고무)
: 내열성 취약 및 접촉시 접촉면에 이물질 발생
FKEM (내화학성을 향상시킨 합성 불소 고무)
: 내열성 취약 및 접촉시 접촉면에 이물질 발생
POCKET Type의 Blade
(기존 PAD의 이물질 Mark와 Slip 현상으로 기계적으로 보완한 Blade)
: 제품의 Chipping 및 저속 이송
Gripper Type의 Blade
(기존 PAD의 이물질 Mark와 Slip 현상으로 기계적으로 제품을 Holding하는 Blade)
: 제품의 Chipping 및 Broken 문제 발생
GN-PAD의 장점
제품의 이송중 발생할 수 있는 Slip문제 100% 해결
제품의 이송중의 Slip 문제 해결로 Scratch발생 없음
GN-PAD의 접촉면에 어떠한 Holding Mark 또는 잔여물 발생 없음
내열성(진공 300℃, 대기 260℃) 기존 PAD보다 월등함
산, 알카리 등에 반응 안함 (내화학성 월등)- OUT gassing 문제 없음
제품의 Chipping 또는 Broken 문제 없음
제품의 Chipping 또는 Broken 문제 없음

GN-PAD의 사용시 개선 효과

타사 제품

비용의 절감
(Cost Save)

GN-PAD
Utility 구매/설치 비용 발생 (진공 PUMP, 배관 등) Utility 비용 없음
장치의 구매/설치 비용 발생 (진공 Ejector, Cylinder 등) 장치 비용 없음
유지관리 비용 발생 (주기적인 유지관리 비용 발생) 별도의 유지관리 비용 없음(1년 무상 보증 교체)
타사 제품
Utility 구매/설치 비용 발생 (진공 PUMP, 배관 등)
장치의 구매/설치 비용 발생 (진공 Ejector, Cylinder 등)
유지관리 비용 발생 (주기적인 유지관리 비용 발생)

비용의 절감
(Cost Save)

GN-PAD
Utility 비용 없음
장치 비용 없음
별도의 유지관리 비용 없음(1년 무상 보증 교체)
타사 제품

공정의 개선
(Improvement of Process)

GN-PAD
제품의 Slip, Scratch, Broken문제로 이송장치의 저속 운영 제품의 Slip등의 문제개선 으로 공정 개선 (증속 100% 가능)
제품에 흡착 및 이물질(Mark)발생으로 수율저하 및 세정 공정 운영 이물질의 발생이 없어 수율 개선 및 별도의 세정 공정 필요없음
제품의 정위치 이탈 문제로(Slip발생) 수율 저하 제품의 정위치를 일정하게 유지함으로써 공정 수율 개선

타사 제품
제품의 Slip, Scratch, Broken문제로 이송장치의 저속 운영
제품에 흡착 및 이물질(Mark)발생으로 수율저하 및 세정 공정 운영
제품의 정위치 이탈 문제로(Slip발생) 수율 저하

공정의 개선
(Improvement of Process)

GN-PAD
제품의 Slip등의 문제개선 으로 공정 개선 (증속 100% 가능)
이물질의 발생이 없어 수율 개선 및 별도의 세정 공정 필요없음
제품의 정위치를 일정하게 유지함으로써 공정 수율 개선

비교표 (GN PAD and Others)

Comparison Table for GN PAD and Others
Issues (symptom) Products O-rings Edge Grip Urethan PAD Vcc PAD GN-PAD
#1 Slip Issue Semiconductor(4' ~12'), FPD, Glass, OLED O X O X X
#2 Brocken Issue Semiconductor(4' ~12'), FPD, Glass, OLED X O X X X
#3 Holding Marks Semiconductor(4' ~12'), FPD, Glass, OLED O X O O X
#4 Maintenance Issue Semiconductor(4' ~12'), FPD, Glass, OLED X X X O X
#5 Replacement Issue Semiconductor(4' ~12'), FPD, Glass, OLED O X O O X
#6 Installation Issue Semiconductor(4' ~12'), FPD, Glass, OLED X X X O X
#7 Cleaning Issue Semiconductor(4' ~12'), FPD, Glass, OLED O X O O X
  • Comments:
  • Brocken Issue : If there are slip issues occurred on O-rings, Urethan PAD, Vcc PAD and then the bocken issus are follows. (Except the GN PAD)
  • Holding Marks :It should be possible to skip the cleaning process but some of production has to do clean a product up for particles or holding marks. (The GN PAD is unnecessary)
  • Maintenance Issue : If other units needs to replacement period, P.M period or utility maintenance(Mechanical device, electronic device) and then maintenance engineer should be involve for this. (The GN PAD is unnecessary)
  • Replacement Issue : If other units needs to replacement period and then the process should be shut it down with engineer for this. (The GN PAD is unnecessary)
  • Installation Issue : It will takes the time less than 10 minutes for the GN PAD installation. (Based on 3 pads)
  • Cleaning Issue : It will takes the time less than 1 minutes for the GN PAD cleaning(Based on 3 pads), if it is necessary but it shouldn't be no needs for the GN PAD in clean-room environment.
Save Cost (Strong points: for 1 year free warranty)
  • No additional budget for a man power (Maintenance, P.M, Replacement).
  • No additional budget for the utilities. (Electronics, mechanical units: vacuum pump, suppling line)
  • No down time for the P.M, replacement, maintenance
  • No additional budget for the replacement of unit. (replacement time period for 1 year)
  • Short-time cleaning (Unnecessary for the GN PAD if it’s using in clean room environment)
  • Short-time Installation & replacement

접착 성능 테스트

지속성 테스트 : 신규규격: 5,000회~10,000회 연속 Test 검증 이후 제작/출하

Comparison Data
  • Vacuum Pad strength(horizontal): 450mmHG = 6 N/cm2
    (제작 가능: Wafer 이송 이외의 요청사항이며, 300mm Wafer 기준 접착력은 장비 제조사별 상이)
  • Adhesive strength per GN PAD(수직 접착력): 1.78N (1.0cm diameter)
  • Installed 3 pads on the blade: 5.34N( 수평 접착력 또는 마찰계수:Same pad q’ty with vacuum or edge gripper)

접착 성능 테스트

접착력 시험 결과 (수직 분리시의 접착력)

    • Preload: 130g (300mmWafer)
    • Retraction speed: 50mm/s
  • 적용 접착력: 1.37 N (3개의 PAD, 1 Set 기준)
  • 접착면적: 1.0 cm2 (직경10mm 표준 규격 PAD)
  • 면적대비 수평접착력: 5.41 N/cm2
  • 접착력은 필요에 의해 정밀하게 조정이 가능

온도 Test (고온 테스트)

  • Before (약 100배율)

  • After (약 100배율)

  • 사용 Pad: 직경 > 10mm, 두께 > 1mm
  • 방법: EFEM에 GN-PAD장착후 Prime Wafer(300mm)를 올린 후 진공 오븐에서 Test
  • 가열 온도: 280도
  • 변화: 접착력, 형태, 이하 기타의 변화 없음
  • 가열 시간: 5시간

기본 외형 (두께 및 크기 조정 가능)

  • Cilium

  • Picture for Pad types

ESD Pad (Electro Static Discharge)

개발 목적

  • 대전방지 기술은 FPD,반도체 등과 같은 고 정밀 생산제조라인에서 매우 중요한 역할의 기술로써, 정전기는 어떠한 환경조건에서도 단지 접촉만으로도 발생하는데,
    FPD 및 반도체에서 제품의 회로 손상 및 기판의 파손등의 심각한 문제를 유발할 수 있으며, 공정중 발생된 제품내의 정전기를 외부로의 접촉으로 인하여 방전시켜야 한다.
  • 이에 기존 GN-PAD는 제품을 직접 접촉하는 부자재로써, 다양한 생산라인에 적용 가능 하나,
    기존 제품의 대전 기능의 부재로 인하여 기능적 개발이 요구되어 왔고,고객사의 요청 및 사양에 맞추어 개발되었다.

적용분야

  • FPD 생산라인 : FPD 패널 컨베이어 라인, Film remove, 이송 반송 로봇.
  • 반도체 부분 : Si-wafer 이송/반송, Robot arm, sputtering,
  • 대전 방지를 요하는 주요 생산 라인

특정

기존 당사의 제품의 사양과 동일-도전성능 부가

  • 고객사의 생산라인에 필요한 형상 및 Spec 등의 설계로 변형 및 대응 가능 (Customize)
  • 접착(Adhesive force)력 조정 가능 (GN-PAD와 동일)
  • 고 내열성
  • ESD : Ω 10^6 ~ 10^10

ESD GN-PAD

  • 반도체용 (삽입 형)

  • 반도체용 (접착 형)

  • FPD용 (체결 형)

  • 저항 Test

*접착 식 (기존 당사 제품의 접착방법) 제작 가능
  • 도전성 규격 (고객 사 요청사항 ) Ω 10^6 ~ 10^9
    • 제작 가능 범위 : Ω 10^5 ~ 10^11
  • 도전 형식 (Conductive) – Coating 또는 Anodizing 제외
    • 반도체용 (삽입 형) Robot Arm에 직접 접촉
    • 반도체용 (접착 식) Robot Arm에 직접 접촉하여, Tape 방식으로 접착
    • FPD용 (체결 형) ESD Pad(제품과 접촉)가 고정되는 부착물 (Aluminum plate, Carbon peek등)에 의해 도전되는 방식
    • * Aluminum plate의 Electric resistance Ω10^3
  • 접착력의 조정 : GN-PAD (Regular type)와 동일하게 고객 사 또는 제품의 필요한 이상적인 접착력 조정 및 제작 가능.

Installed Images( For 300mm Wafer)

Installed GN-PAD (실제 적용 제품: 반도체 200/300mm 용도)

Installed GN-PAD (실제 적용 제품: 반도체 및 LCD, OLED용도)

Installed GN-PAD (실제 적용 제품: LCD, OLED 및 필름용도)

Glass Lift Pin

  • PAD’s location (사용 예)

  • 고객사의 공정상황에 따라 대전 방지용 PAD를 요청하는 곳도 있음.
    (현재 90%이상 개발 완료: 대전 방지 PAD완료, 접착방법 진행중)

Glass 반전기 (180도 회전)

PAD’s location (Total: 32EA pads installed as viton)

  • 고객사의 공정상황 및 Glass의 Size에 따라 상이. (문제점: Vacuum Cup 사용으로 인한 Back-side Mark발생 및 Glass의 파손)