KR20150145503A - Substrate polishing apparatus and method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 폴리싱장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 곡면을 갖는 기판의 에지를 폴리싱할 수 있고, 특히, 기판의 에지뿐 아니라 코너와 기판의 측면까지도 폴리싱할 수 있는 기판 폴리싱장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 기판 폴리싱장치는 기판이 안착되는 테이블; 원통형태로 형성되며, 원주면으로 상기 기판의 에지를 폴리싱하는 폴리싱 휠; 및 상기 폴리싱 휠을 구동하는 스핀들;을 포함한다.The present invention relates to a substrate polishing apparatus and method, and more particularly, to a substrate polishing apparatus and method capable of polishing an edge of a substrate having a curved surface, in particular, even the edge of a substrate, .
A substrate polishing apparatus according to the present invention comprises: a table on which a substrate is placed; A polishing wheel which is formed in a cylindrical shape and polishes an edge of the substrate with a circumferential surface; And a spindle for driving the polishing wheel.
Description
본 발명은 기판 폴리싱장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 곡면을 갖는 기판의 에지를 폴리싱할 수 있고, 특히, 기판의 에지뿐 아니라 코너와 기판의 측면까지도 폴리싱할 수 있는 기판 폴리싱장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a substrate polishing apparatus and method, and more particularly, to a substrate polishing apparatus and method capable of polishing an edge of a substrate having a curved surface, in particular, even the edge of a substrate, .
일반적으로 스마트폰의 커버글라스나 패널, LCD 또는 OLED 등 평판 디스플레이 패널이나, TFT기판, 칼라필터 기판(이하, '기판'이라고 한다)은 원판에서 필요한 크기로 절단하여 사용한다. In general, a flat panel display panel, a TFT substrate, and a color filter substrate (hereinafter, referred to as a "substrate") such as a cover glass or panel of a smart phone, an LCD or an OLED are cut to a required size on the original plate.
이와 같이 절단하게 되면 절단면에 날카로운 에지(e1,e2)가 생긴다. 이렇게 날카로운 에지(e1,e2)는 이송이나 운반 또는 공정 중에 깨지는 경우가 발생되기 때문에 날카로운 에지(e1,e2)를 제거하기 위하여 폴리싱을 한다(도 1 (c) 참조). Cutting in this manner produces sharp edges e1, e2 on the cut surface. The sharp edges e1 and e2 are polished in order to remove the sharp edges e1 and e2 because they may be broken during transportation, transportation or processing (see Fig. 1 (c)).
또한 기판(S)을 절단하게 되면 절단 후 칩핑(Chipping, 도 1의 'D' 참조) 등 불량이 발생하기도 하는데, 이와 같이 발생된 칩핑(D)을 제거하고 크랙을 방지하기 위하여 에지(e1,e2)를 폴리싱을 한다. 이와 같이 에지를 폴리싱하게 되면 도 1(c)와 같이 폴리싱면(M)이 생성된다. In addition, when the substrate S is cut, defects such as chipping (refer to 'D' in FIG. 1) may occur after cutting. In order to remove the chipping D thus generated and to prevent cracks, e2. When the edge is polished in this way, a polishing surface M is produced as shown in Fig. 1 (c).
도 2 및 도 3을 참조하여 종래 폴리싱장치를 설명한다. The conventional polishing apparatus will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.
도시된 바와 같이, 기판이 안착되는 테이블과, 상기 테이블에 안착된 기판의 에지를 폴리싱하는 폴리싱 휠과, 상기 폴리싱 휠을 구동하는 스핀들로 구성된다. 상기 스핀들 및 폴리싱 휠은 고정상태에서 구동되고, 상기 테이블이 수평방향으로 이동하면서 상기 기판의 에지(직선)를 폴리싱하는 것이다. 이와 같이 직선구간의 에지를 가공하고, 기판을 회전하면서 상면 에지 4곳을 폴리싱하고, 다시 기판을 뒤집어서 하면 에지 4곳을 폴리싱하는 것이다. As shown, the polishing apparatus includes a table on which a substrate is placed, a polishing wheel for polishing an edge of the substrate that is seated on the table, and a spindle for driving the polishing wheel. The spindle and the polishing wheel are driven in a fixed state, and the table polishes the edge (straight line) of the substrate while moving in the horizontal direction. As described above, the edge of the straight line section is machined, the upper surface edge is polished at four places while the substrate is rotated, and the substrate is polished again at the four edge edges.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 폴리싱 휠은 무른재질로 대구경형태로 제작된다. 예를 들어 외경이 150mm인 원통형태로 구성되고, 우레탄과 글라스 연마재를 혼합하여 제작되고, 특히, 폴리싱 휠의 정면(121, 원주면(122)과 직교된 면)으로 기판의 에지를 폴리싱하도록 스핀들에 장착된다는 것을 알 수 있다. 또한 상기 스핀들의 중심축선(회전축선)은 에지를 폴리싱하기 위하여 수평하거나 수직하지 아니하고, 수평선에 대해 소정각도 기울어지게 설치된다. Referring to FIGS. 3 and 4, the polishing wheel is made of a soft material in a large diameter shape. For example, a cylindrical shape having an outer diameter of 150 mm and is made by mixing a urethane and a glass abrasive, and in particular, is provided with a spindle (not shown) for polishing an edge of the substrate with a
한편, 근래 들어 도 5와 같이 스마트폰의 커버글라스나 패널 등의 기판(S1)은 디자인 측면을 고려하고 직선이 아닌 곡면형태로 형성되는 경우가 있다(도 5). 5, a substrate S1 such as a cover glass or a panel of a smartphone may be formed in a curved shape rather than a straight line in consideration of a design aspect (Fig. 5).
그런데, 도 3에 도시된 종래의 폴리싱장치로는 곡면형태의 에지(e3)를 폴리싱할 수가 없다는 문제점이 있다.
However, the conventional polishing apparatus shown in Fig. 3 has a problem in that it can not polish a curved edge e3.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 곡면을 갖는 기판의 에지를 폴리싱할 수 있는 기판 폴리싱장치 및 방법을 제공함에 있다. It is an object of the present invention to provide a substrate polishing apparatus and method capable of polishing an edge of a substrate having a curved surface.
또한 본 발명의 다른 목적은 기판의 하나의 장비에서 기판의 에지뿐 아니라 기판의 코너와 측면까지도 폴리싱할 수 있는 기판 폴리싱장치 및 방법을 제공함에 있다.
It is another object of the present invention to provide a substrate polishing apparatus and method capable of polishing not only an edge of a substrate but also a corner and a side surface of the substrate in one apparatus of the substrate.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 기판 폴리싱장치는 기판이 안착되는 테이블; 원통형태로 형성되며, 원주면으로 상기 기판의 에지를 폴리싱하는 폴리싱 휠; 및 상기 폴리싱 휠을 구동하는 스핀들;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate polishing apparatus comprising: a table on which a substrate is placed; A polishing wheel which is formed in a cylindrical shape and polishes an edge of the substrate with a circumferential surface; And a spindle for driving the polishing wheel.
또한 상기 스핀들은 중심축선이 수평하게 설치되는 것이 바람직하다. Further, it is preferable that the center axis of the spindle is installed horizontally.
또한 상기 스핀들은 중심축선이 수평하게 유지한 상태에서 상하로 이동하는 높이조절수단이 더 구비되는 것이 바람직하다. Preferably, the spindle further includes height adjustment means for moving the spindle vertically while keeping the center axis thereof horizontal.
또한 상기 높이조절수단에 의해 스핀들 및 폴리싱 휠의 높이를 조절하여 폴리싱각도를 변경, 설정할 수 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the height of the spindle and the polishing wheel is adjusted by the height adjusting means to change and set the polishing angle.
또한 상기 테이블은 회전가능한 것이 바람직하다. The table is preferably rotatable.
또한 상기 폴리싱 휠은 우레탄과 글라스 연마재를 혼합하여 형성하는 것이 바람직하다. The polishing wheel is preferably formed by mixing urethane and a glass abrasive.
또한 상기 테이블 또는 폴리싱 휠을 X방향 또는 Y방향으로 이동하는 이동수단이 더 구비되는 것이 바람직하다. Further, it is preferable to further include moving means for moving the table or the polishing wheel in the X direction or the Y direction.
본 발명에 의한 기판 폴리싱방법은 1) 테이블에 기판을 안착하는 단계; 2) 원통형태의 폴리싱 휠을 스핀들에 장착하는 단계; 및 3) 상기 폴리싱 휠의 원주면으로 상기 기판의 에지를 폴리싱하는 단계;를 포함한다. A substrate polishing method according to the present invention comprises the steps of: 1) seating a substrate on a table; 2) mounting a cylindrical polishing wheel on a spindle; And 3) polishing the edge of the substrate with the circumferential surface of the polishing wheel.
또한 상기 2)단계에서 상기 스핀들은 중심축선이 수평하게 설치되는 것이 바람직하다. In addition, in step 2), it is preferable that the spindle has a central axis parallel to the center axis.
또한 4) 상기 테이블을 회전시키면서 코너를 폴리싱하는 단계;가 더 부가되는 것이 바람직하다.And 4) polishing the corners while rotating the table.
또한 5) 상기 스핀들을 하강하여 상기 폴리싱 휠의 원주면으로 상기 기판의 측면을 폴리싱하는 단계;가 더 부가되는 것이 바람직하다.
And 5) polishing the side surface of the substrate with the circumferential surface of the polishing wheel by lowering the spindle.
본 발명에 따르면, 곡면을 갖는 기판의 에지를 폴리싱할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, there is an effect that the edge of the substrate having a curved surface can be polished.
또한 기판의 에지뿐 아니라 코너를 폴리싱할 수 있다. It is also possible to polish the corners as well as the edges of the substrate.
특히, 별도의 장비없이 기판의 에지와 코너뿐 아니라 기판의 측면도 폴리싱할 수 있는 효과도 있다.
Particularly, it is possible to polish not only the edges and corners of the substrate but also the side surfaces of the substrate without any additional equipment.
도 1은 일반적으로 원판에서 절단된 기판과, 날카로운 에지를 폴리싱한 기판을 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3은 종래 폴리싱장치를 나타낸 것이다.
도 4는 종래 폴리싱 휠을 나타낸 것이다.
도 5는 곡면에지를 갖는 기판을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 폴리싱장치를 나타낸 것이다.
도 7 내지 12는 본 발명에 의한 폴리싱장치의 사용상태를 나타낸 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 shows a substrate generally cut from a disk and a substrate polished with sharp edges.
2 and 3 show a conventional polishing apparatus.
4 shows a conventional polishing wheel.
5 shows a substrate having a curved surface edge.
6 shows a polishing apparatus according to the present invention.
7 to 12 illustrate the use state of the polishing apparatus according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 기판 폴리싱장치(1)는 스테이지와, 폴리싱휠(11)과, 스핀들(12)과, 높이조절수단(20)을 포함한다. Referring to Fig. 6, a substrate polishing apparatus 1 according to the present invention includes a stage, a
상기 스테이지는 기판(S)을 안착하는 테이블(31)과, 상기 테이블(31)을 회전시키는 회전수단(32)과, 상기 테이블(31)을 Y방향으로 이동시키는 Y방향이동수단(미도시)을 포함한다. 따라서 테이블(31)은 베이스의 상부에서 Y방향으로 이동이 가능하게 구비된다. The stage includes a table 31 on which a substrate S is placed, a
또한 상기 폴리싱 휠(11)은 원통형태로 형성되며, 기판(S)의 에지를 원주면으로 폴리싱하도록 스핀들(12)에 장착된다. 특히, 이 때, 상기 스핀들의 중심축(12a)은 수평하게 위치된 상태로 폴리싱 휠(11)이 장착된다는 것을 알 수 있다. 스핀들의 중심축(회전축)이 수평하다는 것은 중심축이 기판과 평행하다는 의미이기도 하다. 상기 스핀들의 중심축이 기판과 수직이면서 폴리싱 휠(11)의 원주면으로 에지를 폴리싱하는 것도 가능하지만, 이 경우, 폴리싱 휠의 원주면 중 일부만 에지에 접촉하기 때문에 원주면 중 일부분만 닳아 마모된다는 문제점이 있다. The
상기 높이조절수단(20)은 상기 스핀들(12) 및 폴리싱 휠(11)을 Z방향으로 이동하여 높이를 조절하는 구성요소이다. The height adjusting means 20 is a component for adjusting the height by moving the
또한 상기 폴리싱 휠(11) 및 스핀들(12)을 기판(S)에 대하여 접근하거나 이격되도록 X방향 이동수단(미도시)이 더 구비된다. Further, an X-direction moving means (not shown) is further provided so as to approach or separate the
따라서 폴리싱 휠(11) 및 스핀들(12)은 Z방향과 X방향으로 이동할 수 있고, 테이블(31) 및 기판(S)은 Y방향으로의 이동과 회전이 가능하다. Therefore, the
이하에서는 본 발명에 의한 폴리싱장치의 작동상태를 설명한다. Hereinafter, the operating state of the polishing apparatus according to the present invention will be described.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 폴리싱장치(1)를 이용하여 기판의 에지(e1) 중 직선구간을 폴리싱하는 것을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 테이블(31)에 기판(S)을 흡착하고, 스핀들(12)의 중심축선(12a)이 수평한 상태에서 폴리싱 휠(11)의 원주면(11a)이 기판의 에지(e1)를 폴리싱하도록 폴리싱 휠(11)을 장착한다. 다시 말하면, 종래에는 폴리싱 휠의 원주면(11a)이 아닌 정면(11b)으로 에지를 폴리싱한다는 점에서 차이가 있다. Figures 7 and 8 illustrate polishing a straight section of the edge e1 of the substrate using the polishing apparatus 1 according to the present invention. The substrate S is attracted to the table 31 and the
이 상태에서 상기 높이조절수단(20)과 X방향 이동수단을 이용하여 폴리싱 휠의 원주면(11a)이 상기 상면 에지(e1)를 설정된 양만큼 폴리싱하도록 폴리싱 휠(11)을 Z방향과 X방향으로 이동한다. In this state, the
이 상태에서 상기 테이블(31) 및 기판(S)을 Y방향 이동수단을 이용하여 Y방향으로 이동하면서 기판의 직선구간 에지(e1)를 폴리싱하는 것이다. In this state, the table 31 and the substrate S are moved in the Y direction using the Y-direction moving means to polish the linear section edge e1 of the substrate.
이 때, 상기 폴리싱 휠(11)의 원주면(11a)의 폭은 기판(S)의 에지(e1)의 길이보다 작다. 따라서 폴리싱 휠(11)의 원주면 전면이 폴리싱에 작용하기 때문에 폴리싱 휠의 원주면(11a)은 편마모가 아닌 고루 마모되게 된다. At this time, the width of the
도 9는 본 발명에 의한 폴리싱장치를 이용하여 기판의 에지 중 코너(c)를 폴리싱하는 것을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 회전수단(32)을 이용하여 기판(S)을 회전시키면서 기판의 코너(c)를 폴리싱할 수 있다. 이 때, 스핀들(12)과 폴리싱 휠(11)은 X방향 이동수단을 이용하여 기판(S)과 이격거리를 조절하면서 코너(c)를 폴리싱할 수 있다. Fig. 9 shows polishing the corner c of the edge of the substrate by using the polishing apparatus according to the present invention. As shown, the corner (c) of the substrate can be polished while rotating the substrate (S) using the rotating means (32). At this time, the
한편, 도 3의 종래 폴리싱장치는 테이블이 회전할 수도 없을 뿐만 아니라 폴리싱 휠의 원주면이 아닌 정면으로 폴리싱하도록 장착되기 때문에 기판의 코너는 폴리싱할 수 없는 구조이다. On the other hand, the conventional polishing apparatus shown in Fig. 3 is a structure in which the table can not be rotated, and the corner of the substrate can not be polished because it is mounted to polish the front surface rather than the circumferential surface of the polishing wheel.
도 10은 본 발명에 의한 폴리싱장치를 이용하여 기판(S1)의 에지 중 곡선구간 에지(e3)를 폴리싱하는 것을 나타낸 것이다. Fig. 10 shows the polishing of the curved section edge e3 of the edge of the substrate S1 using the polishing apparatus according to the present invention.
도시된 바와 같이, 곡선구간의 에지(e3)를 폴리싱하기 위해서도 역시 폴리싱 휠의 원주면(11a)을 이용한다. 즉, 폴리싱 휠(11)을 X방향 이동수단을 이용하여 테이블(31)에 접근, 이격시키면서 곡선구간의 에지(e3)를 폴리싱할 수 있는 것이다.As shown, the
도 11 및 도 12는 본 발명에 의한 폴리싱장치를 이용하여 기판의 상면 에지(e1)와 하면에지(e2) 사이의 측면(F)을 폴리싱하는 것을 나타낸 것이다. 11 and 12 illustrate polishing the side surface F between the upper surface edge e1 and the lower surface edge e2 of the substrate using the polishing apparatus according to the present invention.
도시된 바와 같이, 스핀들(12) 및 폴리싱 휠(11)을 Z방향 이동수단을 이용하여 스핀들의 중심축선(12a)을 하강하여 폴리싱 휠(11)의 원주면(11a)을 이용하여 기판의 측면(F)을 연마할 수 있는 것이다. As shown in the figure, the
또한 본 발명에 의하면 폴리싱 휠의 높이에 따라 폴리싱 각도가 결정된다. 즉, 기판의 측면(F)을 폴리싱할 때는 폴리싱 휠의 9시방향에서 기판과 접촉하는 것이다. 또한 상면 에지가 폴리싱 휠의 7시방향에 접촉하게 되면 폴리싱 각도는 30°가 되며, 상면 에지가 폴리싱 휠의 8시 방향에 접촉하게 되면 폴리싱 각도는 60°가 된다. 또한 하면 에지가 폴리싱 휠의 11시 방향에 접촉하게 함으로써 테이블의 간섭만 없다면 기판을 뒤집지 않고서도 하면 에지를 폴리싱할 수 있는 것이다. Further, according to the present invention, the polishing angle is determined according to the height of the polishing wheel. That is, when polishing the side surface F of the substrate, it contacts the substrate at 9 o'clock of the polishing wheel. Further, when the top edge touches the 7 o'clock direction of the polishing wheel, the polishing angle becomes 30 DEG, and when the top edge touches the 8 o'clock direction of the polishing wheel, the polishing angle becomes 60 DEG. Further, since the lower edge is brought into contact with the 11 o'clock direction of the polishing wheel, the lower edge can be polished without turning over the substrate without interference of the table.
이와 같이 본 발명은 폴리싱 휠을 Z방향으로 이동할 수 있기 때문에 기판과의 상대적 높이를 자유 자재로 조절할 수 있고, 이러한 높이 조절에 의해 폴리싱 각도를 용이하게 변경, 설정할 수 있는 것이다. 그러나 도 3에 도시된 종래의 폴리싱장치는 기판의 하면 에지를 연마할 수도 없을 뿐만 아니라 폴리싱각도를 변경하려면 폴리싱장치의 전체 구조를 바꿔야 했던 것을 감안하면, 본 발명은 현장에서 매우 활용도가 높다 할 것이다. 왜냐하면, 기판의 종류에 따라 폴리싱각도가 매우 다양하게 요구되고 있는 실정이기 때문이다.
As described above, according to the present invention, since the polishing wheel can be moved in the Z direction, the relative height with respect to the substrate can be freely adjusted, and the polishing angle can be easily changed and set by adjusting the height. However, the conventional polishing apparatus shown in Fig. 3 will not be able to polish the bottom edge of the substrate, but also needs to change the entire structure of the polishing apparatus to change the polishing angle. . This is because a variety of polishing angles are required depending on the type of substrate.
1: 폴리싱장치
11: 폴리싱 휠
12: 스핀들
20: 높이조절수단
31: 테이블
32: 회전수단
33: 베이스1: Polishing device
11: Polishing wheel
12: Spindle
20: height adjusting means
31: Table
32: rotating means
33: Base
Claims (11)
원통형태로 형성되며, 원주면으로 상기 기판의 에지를 폴리싱하는 폴리싱 휠; 및
상기 폴리싱 휠을 구동하는 스핀들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱장치.
A table on which a substrate is placed;
A polishing wheel which is formed in a cylindrical shape and polishes an edge of the substrate with a circumferential surface; And
And a spindle for driving the polishing wheel.
상기 스핀들은 중심축선이 수평하게 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱장치.
The method according to claim 1,
Wherein the spindle has a center axis parallel to the center axis.
상기 스핀들은 중심축선이 수평하게 유지한 상태에서 상하로 이동하는 높이조절수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱장치.
In the second aspect,
Wherein the spindle further comprises height adjusting means for moving up and down in a state in which the center axis of the spindle is kept horizontal.
상기 높이조절수단에 의해 스핀들 및 폴리싱 휠의 높이를 조절하여 폴리싱각도를 변경, 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱장치.
The method of claim 3,
Wherein the height adjusting means adjusts the height of the spindle and the polishing wheel to change and set the polishing angle.
상기 테이블은 회전가능한 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱장치.
The method according to claim 1,
Wherein the table is rotatable.
상기 폴리싱 휠은 우레탄과 글라스 연마재를 혼합하여 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱장치.
The method according to claim 1,
Wherein the polishing wheel is formed by mixing urethane and a glass abrasive.
상기 테이블 또는 폴리싱 휠을 X방향 또는 Y방향으로 이동하는 이동수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱장치.
The method according to claim 1,
Further comprising moving means for moving the table or the polishing wheel in the X direction or the Y direction.
2) 원통형태의 폴리싱 휠을 스핀들에 장착하는 단계; 및
3) 상기 폴리싱 휠의 원주면으로 상기 기판의 에지를 폴리싱하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱방법.
1) placing a substrate on a table;
2) mounting a cylindrical polishing wheel on a spindle; And
3) polishing the edge of the substrate with the circumferential surface of the polishing wheel.
상기 2)단계에서 상기 스핀들은 중심축선이 수평하게 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the spindle has a center axis parallel to the center axis in the step 2).
4) 상기 테이블을 회전시키면서 코너를 폴리싱하는 단계;가 더 부가되는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱방법.
9. The method of claim 8,
4) polishing the corners while rotating the table;
5) 상기 스핀들을 하강하여 상기 폴리싱 휠의 원주면으로 상기 기판의 측면을 폴리싱하는 단계;가 더 부가되는 것을 특징으로 하는 기판 폴리싱방법. 9. The method of claim 8,
5) polishing the side surface of the substrate with the circumferential surface of the polishing wheel by lowering the spindle.
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2014
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