KR20140046631A - 기판 연마 장치 - Google Patents

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KR20140046631A
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 연마 장치는 대상 기판을 연마하는 연마휠, 대상 기판 및 연마휠에 복수의 방향으로 냉각수를 분사하는 노즐부, 그리고 노즐부에 연결되어 있으며, 냉각수의 분사 속도 및 압력을 제어하는 냉각수 제어부를 포함하고, 노즐부는 연마휠을 세정하는 세정 노즐, 연마휠을 냉각시키는 냉각 노즐, 그리고 대상 기판을 냉각시키는 표면 보호 노즐을 포함한다.

Description

기판 연마 장치{APPARATUS FOR GRINDING EDGE PORTION OF SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 연마하는 기판 연마 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치는 표시 장치 중 편평하고 두께가 얇은 박형의 표시 장치로서, 액정 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 등이 있다.
이러한 평판 표시 장치 영상을 표시하는 표시 패널을 포함하는데, 일반적으로 표시 패널은 영상을 표시하기 위한 소자가 형성된 상하부 기판을 합착한 후, 각각의 독립된 셀(cell)로 나누는 절단 작업이 필요하다.
이 때, 절단된 셀의 기판 절단 부위가 매우 날카롭기 때문에 연마 작업을 실시한다.
기판 연마 작업은 일반적으로 연마휠로 기판을 연마하고, 하나의 노즐로 냉각수를 분사하여 냉각 및 세정을 실시한다. 하나의 노즐을 사용하기 때문에 연마 효율 및 연마휠의 수명이 감소한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판 연마 장치에서 연마 효율 및 연마휠의 수명을 향상시키는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 연마 장치는 대상 기판을 연마하는 연마휠, 대상 기판 및 연마휠에 복수의 방향으로 냉각수를 분사하는 노즐부, 그리고 노즐부에 연결되어 있으며, 냉각수의 분사 속도 및 압력을 제어하는 냉각수 제어부를 포함하고, 노즐부는 연마휠을 세정하는 세정 노즐, 연마휠을 냉각시키는 냉각 노즐, 그리고 대상 기판을 냉각시키는 표면 보호 노즐을 포함한다.
세정 노즐은 연마휠과 대상 기판이 접촉한 후의 연마휠 부분에 상기 냉각수를 분사할 수 있다.
세정 노즐은 이류체 노즐을 사용할 수 있다.
냉각 노즐은 연마휠과 대상 기판이 접촉하기 전의 연마휠 부분에 냉각수를 분사할 수 있다.
표면 보호 노즐은 연마휠과 대상 기판에 냉각수를 분사할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 연마 장치는 노즐부에 연결되어 있으며, 노즐부의 냉각수 분사 방향을 변경하는 회전부 및 회전부에 연결되어 있으며, 회전부를 제어하는 수치 제어부를 더 포함할 수 있다.
회전부는 동력 전달 장치, 동력 전달 장치를 회전시키는 회전축, 그리고 동력 전달 장치에 연결되어 있는 로터리 조인트를 포함할 수 있다.
로터리 조인트의 외륜에 냉각수 공급 유로가 형성되어 있을 수 있다.
노즐부는 표면 보호 노즐에 연결되어 있는 제1 노즐 제어부 및 냉각 노즐 및 세정 노즐에 연결되어 있는 제2 노즐 제어부를 더 포함할 수 있다.
제1 노즐 제어부 및 제2 노즐 제어부는 로터리 조인트의 외륜에 연결되어 있을 수 있다.
제1 노즐 제어부 및 제2 노즐 제어부는 상하로 움직이고, 좌우로 회전할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 연마 장치는 연마휠의 근접한 곳에 위치하며, 공기 경계층을 제거하는 공기층 제거 필름을 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 노즐 즉, 표면 보호 노즐, 냉각 노즐 및 세정 노즐을 사용하여 냉각수를 복수의 방향으로 분사하여 연마 효율을 향상시키고, 연마휠의 수명을 증가시킬 수 있다
도 1은 본 발명의 한 실시예에 기판 연마 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 연마 장치의 노즐부 및 연마부 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 기판 연마 장치로 기판을 연마하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 연마 장치로 기판을 연마하는 것을 도시한 도면이다.
첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한, 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 기판 연마 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 기판 연마 장치의 노즐부 및 연마부 부분을 확대 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 기판 연마 장치로 기판을 연마하는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 기판 연마 장치의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 기판 연마 장치를 다른 구조로도 변형할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 연마 장치는 대상 기판(10)을 연마하는 연마부(100), 복수의 방향으로 냉각수를 분사하는 노즐부(200), 냉각수의 분사 속도 및 압력을 제어하는 냉각수 제어부(300), 노즐부(200)의 냉각수 분사 방향을 대상 기판(10)에 맞게 회전시키는 회전부(400) 및 회전부(400)를 제어하는 수치 제어부(500)를 포함한다.
연마부(100)는 고속으로 회전하여 대상 기판(10)을 연마하는 연마휠(110)와 연마휠(110)을 회전시키는 구동축(120)을 포함한다. 연마휠(110)은 회전하면서, 대상 기판(10)의 연마면을 따라 이동한다.
노즐부(200)는 표면 보호 노즐(210), 냉각 노즐(220) 및 세정 노즐(230)을 포함한다.
세정 노즐(230)은 연마휠(110)을 세정하는 것으로, 연마휠(110)과 대상 기판(10)이 접촉한 이 후의 연마휠(110) 부분에 냉각수를 분사하여 대상 기판(10)의 연마 시, 연마휠(110)의 주변에 생성되는 공기 경계층을 제거하면서, 연마 후 연마휠(110)의 표면에 고착되어 있는 슬러지를 제거한다.
세정 노즐(230)은 이류체 노즐을 사용할 수 있다. 이류체 노즐은 압착 공기 등의 고속 흐름에 의하여 유발되는 기압 차를 이용하여 액체를 미립화 하여 분사하는 노즐이다. 세정 노즐(230)에 이류체 노즐을 적용함으로써, 냉각수의 사용 유량을 줄이면서, 냉각수의 분사 압력을 높여 연마휠(110)의 표면에 고착된 슬러지를 효과적으로 제거한다. 또한, 공동 현상(cavitation)를 통해 세정 성능을 향상시킬 수 있다.
냉각 노즐(220)은 대상 기판(10)의 연마 시, 연마휠(110)이 대상 기판(10)과 접촉하기 전의 연마휠(110) 부분에 냉각수를 분사하여 공기 배출을 도우면서 상대적으로 넓은 면적을 냉각시켜 전체 열용량을 감소시킨다.
표면 보호 노즐(210)은 연마휠(110)과 대상 기판(10)에 냉각수를 분사하여 연마휠(110)의 회전, 냉각수 분사 및 연마부(100)에 전이되는 슬러지로부터 대상 기판(10)의 표면을 보호하면서 대상 기판(10)을 냉각 시킨다.
또한, 노즐부(200)는 표면 보호 노즐(210)에 연결되어 있는 제1 노즐 제어부(240)와 냉각 노즐(220) 및 세정 노즐(230)에 연결되어 있는 제2 노즐 제어부(250)를 포함한다.
제1 노즐 제어부(240)는 상하로 움직이고, 또한 좌우로 회전하여 표면 보호 노즐(210)의 냉각수 분사 높이 및 방향을 조절한다. 제2 노즐 제어부(250)는 상하로 움직이고, 또한 좌우로 회전하여 냉각 노즐(220) 및 세정 노즐(230)의 냉각수 분사 높이 및 방향을 조절한다.
냉각수 제어부(300)는 노즐부(200)에 연결되어 표면 보호 노즐(210), 냉각 노즐(220) 및 세정 노즐(230)에서 분사되는 냉각수의 분사 속도 및 압력을 조절한다.
회전부(400)는 기어 또는 벨트 등의 동력 전달 장치(410), 동력 전달 장치(410)를 회전시키는 회전축(420), 그리고 회전 중에 유체의 흐름의 변화를 발생시키지 않은 로터리 조인트(rotary joint, 430)를 포함한다.
동력 전달 장치(410)와 로터리 조인트(430)가 연결되어 회전축(420)의 회전에 의해 로터리 조인트(430)가 회전한다.
로터리 조인트(430)의 외륜에는 제1 및 제2 노즐 제어부(240, 250)가 연결되어 있다. 표면 보호 노즐(210), 냉각 노즐(220) 및 세정 노즐(230)에 냉각수를 공급하는 유로는 로터리 조인트(430)의 내부 통로가 아니라 로터리 조인트(430)의 외륜에 위치하여 제1 및 제2 노즐 제어부(240, 250)를 통해 각 노즐(210, 220, 230)에 냉각수를 공급한다. 이에, 로터리 조인트(430)는 종래에서처럼 고속으로 회전하는 모터에 연결할 필요가 없다.
수치 제어부(500)는 회전부(400)에 연결되어 회전축(420)의 회전을 제어한다.
본 실시예에 따른 기판 연마 장치로 대상 기판(10)을 연마 시, 대상 기판(10)과 연마휠(110)의 접촉 방향이 변경될 경우가 있는데, 이 때, 수치 제어부(500)에서 회전축(420)의 회전을 제어하여 로터리 조인트(430)를 회전시킴으로써, 표면 보호 노즐(210), 냉각 노즐(220) 및 세정 노즐(230)이 각 기능을 수행할 수 있게 냉각수 분사 방향을 변경한다.
이와 같이, 복수의 노즐 즉, 표면 보호 노즐(210), 냉각 노즐(220) 및 세정 노즐(230)을 사용하여 냉각수를 복수의 방향으로 분사하여 연마 효율을 향상시키고, 연마휠(110)의 수명을 증가시킬 수 있다.
그러면, 도 4 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 기판 연마 장치에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 연마 장치로 기판을 연마하는 것을 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 도 4에 따른 기판 연마 장치는 도 1에 따른 기판 연마 장치와 비교하여 공기막 제거 필름(270)이 추가되었을 뿐, 나머지 구조는 동일하다. 이에, 동일한 구조에 대해서는 설명하지 않는다.
도 4에 따른 기판 연마 장치는 연마휠(110)에 근접한 곳에 위치하는 공기층 제거 필름(270)을 포함한다.
공기층 제거 필름(270)은 고속으로 회전하는 연마휠(110)의 주변에 형성하는 공기 경계층을 제거하고, 압력 구배를 낮추어 냉각수의 유입 성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 연마부 110: 연마휠
200: 노즐부 210: 표면 보호 노즐
220: 냉각 노즐 230: 세정 노즐
240: 제1 노즐 제어부 250: 제2 노즐 제어부
300: 냉각수 제어부 400: 회전부
410: 동력 전달 장치 420: 회전축
430: 로터리 조인트 500: 수치 제어부

Claims (12)

  1. 대상 기판을 연마하는 연마휠,
    상기 대상 기판 및 상기 연마휠에 복수의 방향으로 냉각수를 분사하는 노즐부, 그리고
    상기 노즐부에 연결되어 있으며, 상기 냉각수의 분사 속도 및 압력을 제어하는 냉각수 제어부를 포함하고,
    상기 노즐부는
    상기 연마휠을 세정하는 세정 노즐,
    상기 연마휠을 냉각시키는 냉각 노즐, 그리고
    상기 대상 기판을 냉각시키는 표면 보호 노즐을 포함하는 기판 연마 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 세정 노즐은 상기 연마휠과 상기 대상 기판이 접촉한 후의 상기 연마휠 부분에 상기 냉각수를 분사하는 기판 연마 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 세정 노즐은 이류체 노즐을 사용하는 기판 연마 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 냉각 노즐은 상기 연마휠과 상기 대상 기판이 접촉하기 전의 상기 연마휠 부분에 상기 냉각수를 분사하는 기판 연마 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 표면 보호 노즐은 상기 연마휠과 상기 대상 기판에 상기 냉각수를 분사하는 기판 연마 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 노즐부에 연결되어 있으며, 상기 노즐부의 냉각수 분사 방향을 변경하는 회전부 및
    상기 회전부에 연결되어 있으며, 상기 회전부를 제어하는 수치 제어부를 더 포함하는 기판 연마 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 회전부는
    동력 전달 장치,
    상기 동력 전달 장치를 회전시키는 회전축, 그리고
    상기 동력 전달 장치에 연결되어 있는 로터리 조인트를 포함하는 기판 연마 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 로터리 조인트의 외륜에 냉각수 공급 유로가 형성되어 있는 기판 연마 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 노즐부는
    상기 표면 보호 노즐에 연결되어 있는 제1 노즐 제어부 및
    상기 냉각 노즐 및 상기 세정 노즐에 연결되어 있는 제2 노즐 제어부를 더 포함하는 기판 연마 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 노즐 제어부 및 상기 제2 노즐 제어부는 상기 로터리 조인트의 외륜에 연결되어 있는 기판 연마 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 노즐 제어부 및 상기 제2 노즐 제어부는 상하로 움직이고, 좌우로 회전하는 기판 연마 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 연마휠의 근접한 곳에 위치하며, 공기 경계층을 제거하는 공기층 제거 필름을 더 포함하는 기판 연마 장치.
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