KR20210082357A - 연삭 기구 및 연삭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 연삭 대상물에 대한 거친 연삭 및 마무리 연삭에 있어서 평탄도를 일정하게 하는 것이고, 판모양의 연삭 대상물(W)을 보존유지하는 테이블(2)과, 테이블(2)을 한 방향을 따라 소정의 범위 내에서 직선 왕복 이동시키는 테이블 이동부(3)와, 테이블 이동부(3)에 의한 연삭 대상물(W)의 이동 범위 내로 이동해서, 연삭 대상물(W)을 거친 연삭하는 거친 연삭부(4)와, 테이블 이동부(3)에 의한 연삭 대상물(W)의 이동 범위 내로 이동해서, 연삭 대상물(W)을 마무리 연삭하는 마무리 연삭부(5)를 구비한다.

Description

연삭 기구 및 연삭 장치{GRINDING MECHANISM AND GRINDING APPARATUS}

본 발명은, 연삭 기구 및 연삭 장치에 관한 것이다.

예를 들면 수지 봉지 기판 등의 연삭 대상물을 연삭하는 경우에는, 거친 연삭(粗硏削)한 후에 마무리 연삭이 행해지는 경우가 있다.

그리고 종래는, 거친 연삭 및 마무리 연삭은 각각 다른 연삭 장치로 행하거나, 또는, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같은 2개의 테이블을 가지는 반도체 스트립 그라인더(grinder)에 있어서, 한쪽 테이블에서 거친 연삭을 행하고, 다른쪽 테이블에서 마무리 연삭을 행하는 것이 생각된다.

일본특허공보 특허 제6181799호

그렇지만, 별개(따로 따로)의 연삭 장치로 거친 연삭 및 마무리 연삭을 행하는 경우, 및, 특허문헌 1과 같이 별개의 테이블에서 거친 연삭 및 마무리 연삭을 행하는 경우의 어느것에 있어서도, 거친 연삭 후에 연삭 대상물을 다른 테이블에 바꿔 실을 필요가 있다. 그렇다면, 바꿔 실은 후의 테이블에 있어서 재차(다시) 위치맞춤을 할 필요가 있다. 위치맞춤을 해도, 바꿔 싣기 전후에서 테이블의 수평도는 전혀 동일하지 않기 때문에, 테이블 상에 고정되어 연삭되는 연삭 대상물의 평탄도에 영향을 미치고, 거친 연삭시의 연삭 대상물의 평탄도와 마무리 연삭시의 연삭 대상물의 평탄도가 바뀌어 버린다. 그 결과, 연삭 정밀도가 나빠질 우려가 있다. 특히, 연삭 대상물이 얇은 것(예를 들면, 5㎜ 이하, 1㎜ 이하)인 경우, 이 평탄도(연삭 정밀도)의 문제는 중대하다.

그래서 본 발명은, 연삭 대상물에 대한 거친 연삭 및 마무리 연삭에 있어서 평탄도를 일정하게 하는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.

즉 본 발명에 관계된 연삭 기구는, 판모양(板狀)의 연삭 대상물을 보존유지(保持)하는 테이블과, 상기 테이블을 한 방향을 따라 소정의 범위 내에서 직선 왕복 이동시키는 테이블 이동부와, 상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동해서, 상기 연삭 대상물을 거친 연삭하는 거친 연삭부와, 상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동해서, 상기 연삭 대상물을 마무리 연삭하는 마무리 연삭부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 연삭 대상물에 대한 거친 연삭 및 마무리 연삭에 있어서 평탄도를 일정하게 할 수가 있다.

도 1은 본 발명에 관계된 연삭 장치의 1실시형태의 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 같은(同) 실시형태의 연삭 기구의 구성을 모식적으로 도시하는 배면도이다.
도 3은 같은 실시형태의 (A)거친 연삭을 행하고 있는 상태, (B)마무리 연삭을 행하고 있는 상태를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 관계된 연삭 장치의 변형 실시형태의 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 관계된 연삭 장치의 변형 실시형태의 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 6은 변형 실시형태의 벨트 연삭부의 구성을 모식적으로 도시하는 정면도 및 측면도이다.
도 7은 벨트 연삭부에 있어서의 케이싱의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 8은 거친 연삭부, 마무리 연삭부 및 벨트 연삭부의 Z방향 슬라이더에의 부착 구조를 모식적으로 도시하는 도면이다.

다음에, 본 발명에 대해서, 예를 들어 더욱더 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명은, 이하의 설명에 의해 한정되지 않는다.

본 발명의 연삭 기구는, 전술한 대로, 판모양의 연삭 대상물을 보존유지하는 테이블과, 상기 테이블을 한 방향을 따라 소정의 범위 내에서 직선 왕복 이동시키는 테이블 이동부와, 상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동해서, 상기 연삭 대상물을 거친 연삭하는 거친 연삭부와, 상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동해서, 상기 연삭 대상물을 마무리 연삭하는 마무리 연삭부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 연삭 기구라면, 거친 연삭부 및 마무리 연삭부 각각이, 테이블 이동부에 의한 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동해서 연삭 대상물의 연삭을 행하므로, 1개의 테이블에 연삭 대상물을 보존유지한 상태에서 거친 연삭 및 마무리 연삭을 행할 수가 있다. 이것에 의해, 연삭 대상물을 다른 테이블에 바꿔 실을 필요가 없고, 다른 테이블에서의 재차의 위치맞춤이 불필요해져, 연삭 대상물에 대한 거친 연삭 및 마무리 연삭에 있어서 평탄도를 일정하게 할 수가 있다. 그 결과, 연삭 대상물의 연삭 정밀도를 향상할 수가 있다. 그밖에, 거친 연삭부 및 마무리 연삭부에 있어서, 테이블의 이동 범위가 공통이므로, 연삭 기구의 풋프린트(설치 면적)를 작게 하는 것이 가능해진다.

상기 거친 연삭부 및 상기 마무리 연삭부의 구체적인 이동 양태로서는, 상기 거친 연삭부 및 상기 마무리 연삭부는, 상기 테이블 이동부에 의한 상기 테이블의 왕복 이동 방향을 가로지르는 방향으로 이동하는 것이 생각된다. 바람직하게는, 상기 거친 연삭부 및 상기 마무리 연삭부는, 상기 테이블의 왕복 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 것이 생각된다.

거친 연삭은 연삭량이 많아지기 때문에, 거친 연삭용 숫돌의 눈막힘(clogging)이 문제로 된다. 이 때문에, 상기 거친 연삭부는, 거친 연삭용 숫돌을 가지는 가로축형의 것인 것이 바람직하다. 또한, 가로축형의 연삭부는, 테이블면에 대해서 숫돌의 회전축이 평행하게 되는 연삭 방식이다.

이 구성이라면, 거친 연삭용 숫돌의 눈막힘을 적게 할 수가 있다.

또, 상기 마무리 연삭부는, 마무리 연삭용 숫돌을 가지는 세로축형의 것인 것이 바람직하다. 또한, 세로축형의 연삭부는, 테이블면에 대해서 숫돌의 회전축이 수직인 연삭 방식이다.

이 구성이라면, 고정밀도의 연삭이 가능해지고, 연삭 면적이 커서 생산성을 높일 수가 있다.

연삭 대상물의 종류에 따라서는, 거친 연삭용 숫돌이나 마무리 연삭용 숫돌의 눈막힘의 문제가 커진다. 또, 예를 들면 구리 배선부나 땜납부를 노출시킬 뿐인 연삭 대상물 등과 같이 연삭 정밀도가 그다지 요구되지 않는 연삭 대상물도 있다. 이와 같은 연삭 대상물의 경우에는, 거친 연삭용 숫돌이나 마무리 연삭용 숫돌을 이용하면 러닝 코스트(running cost)가 커져 버린다.

이 문제를 호적하게 해결하기 위해서는, 상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부는, 이음매 없는(無端) 띠모양(帶狀)의 연삭 벨트를 이용한 벨트 연삭형의 것인 것이 바람직하다. 연삭 벨트는, 거친 연삭용 숫돌이나 마무리 연삭용 숫돌에 비해 저렴하고, 대폭적인 비용 절감을 도모할 수가 있다. 또, 연삭 벨트는, 거친 연삭용 숫돌이나 마무리 연삭용 숫돌에 비해 교환 작업도 용이하다.

연삭 대상물의 종류에 따른 연삭 양태를 선택할 수 있도록 해서 연삭 기구의 범용성을 향상시키기 위해서는, 상기 거친 연삭부는, 거친 연삭용 숫돌을 가지는 가로축형의 것과 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트를 이용한 벨트 연삭형의 것으로 변경가능하게 구성되어 있고, 상기 마무리 연삭부는, 마무리 연삭용 숫돌을 가지는 세로축형의 것과 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트를 이용한 벨트 연삭형의 것으로 변경가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다.

구체적으로 연삭 기구는, 상기 거친 연삭부를 이동시키는 거친 연삭부 이동부와, 상기 마무리 연삭부를 이동시키는 마무리 연삭부 이동부와, 상기 거친 연삭부 이동부 및 상기 마무리 연삭부 이동부를 제어하는 제어부를 구비하고 있다.

이 구성에 있어서, 2개의 연삭부를 제어적으로 상호 간섭하지 않도록 하기 위해서는, 상기 제어부는, 상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부의 한쪽이 상기 연삭 대상물을 연삭할 때에, 상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부의 다른쪽을 상기 연삭 대상물의 이동 범위 밖으로 퇴피(退避)시키는 것이 바람직하다.

거친 연삭부 및 마무리 연삭부를 안정적으로 지지하는 것에 의해서, 연삭 정밀도를 향상하기 위해서는, 연삭 기구는, 상기 테이블 이동부의 양측에 마련된 한쌍의 다리부(脚部)와, 상기 한쌍의 다리부에 걸쳐 놓여진 연결 빔부(梁部)를 더 구비하고, 상기 거친 연삭부 및 상기 마무리 연삭부는, 상기 연결 빔부에 이동가능하게 지지되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 거친 연삭부 및 마무리 연삭부를 구조적으로 상호 간섭하지 않도록 하기 위해서는, 상기 연결 빔부에 있어서, 앞측(手前側)에 상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부의 한쪽이 지지되어 있고, 뒤측(奧側)에 상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부의 다른쪽이 지지되어 있는 것이 바람직하다.

그밖에, 연삭 기구의 범용성을 향상시키기 위해서는, 상기 거친 연삭부 및 상기 마무리 연삭부와는 별도로, 상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동하는, 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트를 이용한 벨트 연삭부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

버르(burr)에 의한 연삭 불량을 억제하거나, 연삭 대상물의 품질을 향상하거나 하기 위해서는, 연삭 기구는, 상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동해서, 상기 연삭 대상물의 버르 제거를 행하는 버르 제거부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또 상술한 연삭 기구를 가지는 연삭 장치도 본 발명의 한 양태이다.

＜본 발명의 1실시형태＞

이하에, 본 발명에 관계된 연삭 장치의 1실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 어느 도면에 대해서도, 알기 쉽게 하기 위해서, 적당히 생략 또는 과장해서 모식적으로 도시되어 있다. 동일한 구성요소에 대해서는, 동일한 부호를 부가해서 설명을 적당히 생략한다.

이하의 설명에 있어서는, 판모양의 연삭 대상물로서, 수지 봉지된 기판(봉지완료(封止濟) 기판)을 1예로 해서 설명한다. 기판으로서는, 예를 들면, 유리 에폭시 기판, 세라믹 기판, 수지 기판, 금속 기판 등의 일반적인 기판 및 리드 프레임 등을 들 수 있다. 그밖에, 판모양의 연삭 대상물은, 기판 이외의 것이더라도 좋다.

＜연삭 장치(100)의 전체 구성＞

본 실시형태의 연삭 장치(100)는, 봉지완료 기판(W)(이하, 단지 「기판(W)」이라고 한다.)의 표면을 평면 연삭하는 것에 의해서, 기판(W)의 높이 조정(두께 조정), 또는 기판(W)에 탑재된 전자 부품의 방열성 향상 등의 기판의 개질을 행하는 것이다.

구체적으로 연삭 장치(100)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 기판(W)을 수납하는 기판 수납 모듈(100A)과, 기판(W)을 연삭하는 기판 연삭 모듈(100B)과, 연삭된 기판(W)을 세정하는 기판 세정 모듈(100C)을, 각각 구성요소로서 구비한다. 각 구성요소(100A∼100C)는, 각각 다른 구성요소에 대해서 서로 착탈(着脫)될 수 있고, 또한, 교환될 수가 있다. 또, 각 모듈(100A∼100C) 사이에서의 기판(W)의 이동은, 기판 반송 기구(100D) 및/또는 로봇 암(도시하지 않음)에 의해 행해진다. 본 실시형태의 연삭 장치(100) 전체의 동작은, 후술하는 제어부(9)를 포함하는 제어 기기(CTL)에 의해 제어된다.

기판 수납 모듈(100A)은, 연삭 전의 기판(W)(연삭전 기판)을 공급함과 동시에 연삭 후의 기판(W)(연삭완료(硏削濟) 기판)을 수납하는 것이다. 구체적으로 기판 수납 모듈(100A)은, 연삭전 기판(W)을 공급하는 연삭전 기판 공급부(11)와, 연삭완료 기판(W)을 수납하는 연삭완료 기판 수납부(12)를 구비하고 있다. 또한, 연삭전 기판 공급부(11) 및 연삭완료 기판 수납부(12)를 공통의 부품(예를 들면 매거진 랙(magazine rack))을 이용해서 구성해도 좋다.

기판 연삭 모듈(100B)은, 기판 반송 기구(100D)에 의해 반송된 기판(W)의 표면을 평면 연삭하는 것이고, 구체적으로 기판 연삭 모듈(100B)은, 거친 연삭 및 마무리 연삭의 양쪽을 행하는 것이다. 상세는 후술한다.

기판 세정 모듈(100C)은, 기판 연삭 모듈(100B)에 의해 연삭된 연삭완료 기판(W)을 세정하는 것이다. 본 실시형태의 연삭 장치(100)에서는, 기판(W)은, 로봇 암(도시하지 않음)에 의해서, 기판 연삭 모듈(100B)의 테이블(2)로부터 기판 세정 모듈(100C)에 반송되어, 세정된다. 구체적으로 기판 세정 모듈(100C)은, 연삭완료 기판(W)에 예를 들면 물 등의 세정액을 분사해서 기판을 세정하는 세정부(13)와, 세정된 연삭완료 기판을 건조시키는 건조부(14)를 가진다. 그밖에, 기판 세정 모듈(100C)에는, 연삭완료 기판(W)의 양부(良否)를 판단하기 위한 검사부(15)를 마련해도 좋다. 또한, 이 검사부(15)는, 기판 세정 모듈(100C)과는 별도로 검사 모듈로서 마련해도 좋다.

이 기판 세정 모듈(100C)에 의해 세정된 연삭완료 기판(W)은, 로봇 암(도시하지 않음) 및 기판 반송 기구(100D)에 의해 기판 수납 모듈(100A)에 반송되어, 연삭완료 기판 수납부(12)에 수납된다.

＜기판 연삭 모듈(100B)(연삭 기구)＞

다음에, 기판 연삭 모듈(100B)(연삭 기구)에 대해서 상세하게 기술한다.

구체적으로 기판 연삭 모듈(100B)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 기판(W)을 보존유지하는 테이블(2)과, 테이블(2)을 직선 왕복 이동시키는 테이블 이동부(3)와, 기판(W)을 거친 연삭하는 거친 연삭부(4)와, 기판(W)을 마무리 연삭하는 마무리 연삭부(5)를 구비하고 있다.

테이블(2)은, 기판(W)을 흡착 보존유지하는 것이고, 그의 상면에 기판(W)을 흡착하기 위한 다수의 흡착구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 또한, 다수의 흡착구멍은, 흡인 펌프(VP)에 접속되어 있다. 본 실시형태의 테이블(2)은, 평면에서 보았을 때(平面視) 장방 형상의 기판(W)에 대응해서 평면에서 보았을 때 장방 형상을 이루는 것이다.

테이블 이동부(3)는, 테이블(2)을 한 방향(Y방향)을 따라 소정의 범위 내에서 직선 왕복 이동시키는 것이다. 구체적으로 테이블 이동부(3)는, Y방향에 있어서 앞측에 설정된 제1의 위치(P)와, Y방향에 있어서 뒤측에 설정된 제2의 위치(Q) 사이에서 테이블(2)을 직선 왕복 이동시킨다. 여기에서는, 제1의 위치(P)는, 기판(W)의 수취 및 인도(건네줌)가 행해지는 위치이지만, 기판(W)의 수취 및 인도가 행해지는 위치와는 다른 위치에 설정해도 좋다.

높은 연삭 정밀도를 달성하기 위해서, 테이블 이동부(3)는, 테이블(2)을 회전시키는 기구를 구비하고 있지 않은 것이 바람직하다. 이 경우, 연삭 장치(100)는, 기판 반송 기구(100D)의 기판(W)의 방향과 테이블 이동부(3)의 기판(W)의 방향(도 1 참조)을 가지런히(같게) 하는 정렬 기구를 구비한다. 정렬 기구는, 예를 들면, 기판 반송 기구(100D)에 구비된 회전 기구이더라도 좋고, 또는, 기판(W)의 방향을 적절히 회전시키면서, 기판(W)을 기판 반송 기구(100D)로부터 테이블(2)에 이동시키는 로봇 암 등의 반송 기구이더라도 좋다.

본 실시형태의 테이블 이동부(3)는, 테이블(2)의 긴쪽(길이) 방향과 테이블(2)의 왕복 이동 방향(Y방향)이 일치하도록 테이블(2)을 이동시키는 구성이다. 예를 들면, 테이블 이동부(3)는, Y방향을 따라 마련된 Y방향 레일과, 해당 Y방향 레일 상을 슬라이드함과 동시에 테이블(2)이 고정된 Y방향 슬라이더와, 해당 Y방향 슬라이더를 구동하는 Y방향 구동부를 구비하고 있다. 또한, Y방향 구동부는, 후술하는 제어부(9)에 의해 제어되는 것에 의해서, 테이블(2)이 Y방향 레일을 따라 직선 왕복 이동한다.

거친 연삭부(4)는, 테이블 이동부(3)에 의한 기판(W)의 이동 범위 내로 이동해서, 기판(W)의 상면을 거친 연삭하는 것이다. 이 거친 연삭부(4)는, 거친 연삭용 숫돌(41)을 가지는 가로축형의 것이고, 거친 연삭용 숫돌(41)을 회전시키는 스핀들(42)의 회전축이 테이블면에 대해서 평행하게 되도록 설정되어 있다. 이 거친 연삭용 숫돌(41)은, 원판 형상을 이루는 것이고, 그의 외측 둘레면(周面)이 연삭에 이용되는 사용면으로 된다.

마무리 연삭부(5)는, 테이블 이동부(3)에 의한 기판(W)의 이동 범위 내로 이동해서, 기판(W)을 마무리 연삭하는 것이다. 이 마무리 연삭부(5)는, 마무리 연삭용 숫돌(51)을 가지는 세로축형의 것이고, 마무리 연삭용 숫돌(51)을 회전시키는 스핀들(52)의 회전축이 테이블면에 대해서 수직으로 되도록 설정되어 있다. 여기서, 마무리 연삭용 숫돌(51)은, 거친 연삭용 숫돌(41)보다도 눈이 고운(촘촘한) 숫돌이다. 또, 마무리 연삭용 숫돌(51)은, 원고리(圓環) 형상 또는 원판 형상을 이루는 것이고, 그의 축방향의 일단면이 연삭에 이용되는 사용면으로 된다. 또한, 마무리 연삭용 숫돌(51)은, 기판(W)의 폭 치수보다도 큰 직경을 가진다.

구체적으로 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)는, 테이블 이동부(3)에 의한 테이블(2)의 왕복 이동 방향(Y방향)을 가로지르는 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)는, 제1의 위치(P)와 제2의 위치(Q) 사이에 있어서, Y방향과 직교하는 X방향으로 이동하도록 구성되어 있다.

그리고, 본 실시형태의 기판 연삭 모듈(100B)은, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)를 이동가능하게 지지하는 문형(門型)의 지지부(6)를 구비하고 있다. 이 지지부(6)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 테이블 이동부(3)의 양측에 마련된 한쌍의 다리부(61)와, 한쌍의 다리부(61)에 걸쳐 놓여진 연결 빔부(62)를 구비하고 있고, 해당 연결 빔부(62)에 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)가 이동가능하게 지지되어 있다. 연결 빔부(62)는, 제1의 위치(P)와 제2의 위치(Q) 사이에 있어서 X방향을 따라 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 연결 빔부(62)의 뒤측에, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)의 양쪽이 지지되는 구성이다.

여기서, 연결 빔부(62)와 거친 연삭부(4) 사이에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 거친 연삭부 이동부(7)가 마련되어 있고, 연결 빔부(62)와 마무리 연삭부(5) 사이에는, 마무리 연삭부 이동부(8)가 마련되어 있다. 또한, 도 1에 있어서, 거친 연삭부 이동부(7) 및 마무리 연삭부 이동부(8)는 도시하고 있지 않다.

거친 연삭부 이동부(7)는, 각 거친 연삭부(4)를 X방향으로 이동시키는 것이고, 예를 들면, 연결 빔부(62)에 있어서 X방향을 따라 마련된 X방향 레일과, 해당 X방향 레일을 따라 이동하는 X방향 슬라이더와, 해당 X방향 슬라이더를 구동하는 X방향 구동부를 구비하고 있다. 이 X방향 구동부가 후술하는 제어부(9)에 의해서 제어되고, 거친 연삭부(4)가 X방향을 따라 이동한다.

또, 거친 연삭부 이동부(7)는, 거친 연삭부(4)를 Z방향으로 이동할 수 있는 구성으로 되어 있고, 연결 빔부(62)에 있어서 Z방향을 따라 마련된 Z방향 레일과, 해당 Z방향 레일을 따라 이동하는 Z방향 슬라이더와, 해당 Z방향 슬라이더를 구동하는 Z방향 구동부를 구비하고 있다. 이 Z방향 구동부가 후술하는 제어부(9)에 의해서 제어되고, 거친 연삭부(4)가 Z방향을 따라 이동한다.

마무리 연삭부 이동부(8)는, 마무리 연삭부(5)를 X방향으로 이동시키는 것이고, 예를 들면, 연결 빔부(62)에 있어서 X방향을 따라 마련된 X방향 레일과, 해당 X방향 레일을 따라 이동하는 X방향 슬라이더와, 해당 X방향 슬라이더를 구동하는 X방향 구동부를 구비하고 있다. 이 X방향 구동부가 후술하는 제어부(9)에 의해서 제어되고, 마무리 연삭부(5)가 X방향을 따라 이동한다. 또한, 거친 연삭부 이동부(7)와 마무리 연삭부 이동부(8)의 X방향 레일은 공통의 것으로 해도 좋다.

또, 마무리 연삭부 이동부(8)는, 마무리 연삭부(5)를 Z방향으로 이동시키는 구성으로 되어 있고, 연결 빔부(62)에 있어서 Z방향을 따라 마련된 Z방향 레일과, 해당 Z방향 레일을 따라 이동하는 Z방향 슬라이더와, 해당 Z방향 슬라이더를 구동하는 Z방향 구동부를 구비하고 있다. 이 Z방향 구동부가 후술하는 제어부(9)에 의해서 제어되고, 마무리 연삭부(5)가 Z방향을 따라 이동한다.

상술한 구성에 있어서, 제어부(9)가 각 부를 제어하는 것에 의해서, 기판(W)의 거친 연삭 및 마무리 연삭이 행해진다.

구체적으로 제어부(9)는, 기판(W)을 거친 연삭하는 경우에는, 도 3의 (A)에 도시하는 바와 같이, 거친 연삭부(4)를 기판(W)의 이동 범위 내로 이동시켜서, 소정의 시퀀스로 거친 연삭한다.

제어부(9)는, 테이블 이동부(3)를 제어해서 기판(W)을 직선 왕복 이동시키면서, 거친 연삭부 이동부(7)를 제어해서 거친 연삭부(4)를 X방향으로 이동시키는 것에 의해, 기판(W)의 상면 전체를 거친 연삭한다. 예를 들면, 제어부(9)는, 테이블(2)을 적어도 1회 직선 이동시켜서 기판(W)의 소요(所要) 개소를 긴쪽(길이) 방향을 따라 거친 연삭하고, 그 후, 거친 연삭부(4)를 X방향으로 비켜 놓아(어긋나게 해서), 거친 연삭부(4)가 미연삭 부분에 닿도록 하고, 테이블(2)을 적어도 1회 직선 이동시켜서 기판(W)의 소요 개소를 긴쪽 방향을 따라 거친 연삭한다. 이것을 반복하는 것에 의해서, 기판(W)의 상면 전체를 거친 연삭한다.

상기의 거친 연삭에 있어서, 제어부(9)는, 거친 연삭부(4)의 Z방향의 위치를 피드백 제어해서, 기판(W)의 거친 연삭량을 조정한다.

구체적으로 제어부(9)는, 기판(W)에 접촉하는 하나 또는 복수의 접촉 센서(10)(도 1 참조)로부터의 검출 신호에 기초하여, 기판(W)의 두께가 소정의 목표값으로 되도록, 거친 연삭부(4)의 Z방향의 위치를 피드백 제어한다. 여기서, 기판(W)의 두께는, 테이블 상면의 Z방향의 위치와 기판 상면의 Z방향의 위치와의 차로부터 구해도 좋고, 연삭 전의 기판 상면의 Z방향의 위치와 연삭 후의 기판 상면의 Z방향의 위치로부터 구해지는 연삭량에 기초하여 구해도 좋다. 또한, 기판(W)의 두께 또는 연삭량을 검출하는 센서로서는, 접촉 센서 외에, 광학식 센서 등의 그밖의 방식의 변위 센서이더라도 좋다.

한편, 제어부(9)는, 거친 연삭 후에 기판(W)을 마무리 연삭하는 경우에는, 도 3의 (B)에 도시하는 바와 같이, 마무리 연삭부(5)를 기판(W)의 이동 범위 내로 이동시켜서, 소정의 시퀀스로 마무리 연삭한다.

제어부(9)는, 마무리 연삭부 이동부(8)를 제어해서, 마무리 연삭부(5)의 마무리 연삭용 숫돌(51)을 기판(W)에 접촉하는 위치에 배치하고, 테이블 이동부(3)를 제어해서 기판(W)을 직선 이동시키는 것에 의해, 기판(W)의 상면 전체를 마무리 연삭한다. 예를 들면, 제어부(9)는, 마무리 연삭부 이동부(8)를 제어해서, 마무리 연삭용 숫돌(51)이 기판(W)의 폭방향 전체에 접촉하는 위치로 한 후에, 테이블 이동부(3)를 제어해서 기판(W)을 적어도 1회 직선 이동시켜서, 기판(W)을 긴쪽 방향을 따라 마무리 연삭한다.

상기의 마무리 연삭에 있어서, 제어부(9)는, 마무리 연삭부(5)의 Z방향의 위치를 피드백 제어해서, 기판(W)의 마무리 연삭량을 조정한다. 구체적으로 제어부(9)는, 기판(W)에 접촉하는 접촉 센서(10)로부터의 검출 신호에 기초하여, 상기 기판(W)의 두께가 소정의 목표값으로 되도록, 마무리 연삭부(5)의 Z방향의 위치를 피드백 제어한다. 여기서, 기판(W)의 두께는, 테이블 상면의 Z방향의 위치와 기판 상면의 Z방향의 위치와의 차로부터 구해도 좋고, 연삭 전의 기판 상면의 Z방향의 위치와 연삭 후의 기판 상면의 Z방향의 위치로부터 구해지는 연삭량에 기초하여 구해도 좋다.

여기서 상기의 제어에 있어서, 제어부(9)는, 거친 연삭부(4) 또는 마무리 연삭부(5)의 한쪽이 기판(W)을 연삭할 때에, 거친 연삭부(4) 또는 마무리 연삭부(5)의 다른쪽을 기판(W)의 이동 범위 밖으로 퇴피시킨다(도 3 참조). 여기서, 이동 범위 밖으로 퇴피시키는 것에는, 소정의 퇴피 위치에 정지시키는 것 외에, 이동 범위 내에서 연삭하고 있는 거친 연삭부(4) 또는 마무리 연삭부(5)의 이동을 방해하지 않는 위치에 있는 것을 포함한다. 예를 들면, 제어부(9)는, 거친 연삭부(4) 또는 마무리 연삭부(5)의 한쪽을 이동 범위 밖의 퇴피 위치로 이동시켜서 정지시킨 후에, 거친 연삭부(4) 또는 마무리 연삭부(5)의 다른쪽을 이동 범위 내로 이동시켜서 연삭을 개시한다.

＜본 실시형태의 효과＞

본 실시형태의 연삭 장치(100)에 의하면, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5) 각각이, 테이블 이동부(3)에 의한 기판(W)의 이동 범위 내로 이동해서 기판(W)의 연삭을 행하므로, 1개의 테이블(2)에 기판(W)을 보존유지한 상태에서 거친 연삭 및 마무리 연삭을 행할 수가 있다. 이것에 의해, 기판(W)을 다른 테이블에 바꿔 실을 필요가 없고, 다른 테이블에서의 재차의 위치맞춤이 불필요해져, 기판(W)에 대한 거친 연삭 및 마무리 연삭에 있어서 평탄도를 일정하게 할 수가 있다. 그 결과, 기판(W)의 연삭 정밀도를 향상할 수가 있다.

또, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)에 있어서, 테이블(2)의 이동 범위가 공통이므로, 기판 연삭 모듈(100B)(연삭 기구)의 풋프린트를 작게 하는 것이 가능하게 된다. 본 실시형태에서는, 평면에서 보았을 때 장방 형상을 이루는 테이블(2)의 왕복 이동 방향과 테이블(2)의 긴쪽(길이) 방향이 일치하고 있으므로, 연삭 기구의 폭방향의 풋프린트를 소형화하는 것이 가능해진다.

＜그밖의 변형 실시형태＞

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 도 4에 도시하는 바와 같이, 연결 빔부(62)에 있어서, 앞측에 거친 연삭부(4) 또는 마무리 연삭부(5)의 한쪽을 지지하고, 뒤측에 거친 연삭부(4) 또는 마무리 연삭부(5)의 다른쪽을 지지하는 구성으로 해도 좋다. 이 구성이라면, 거친 연삭부(4)와 마무리 연삭부(5)를 물리적으로 상호 간섭하지 않도록 구성할 수 있다. 또, 거친 연삭부 이동부(7) 및 마무리 연삭부 이동부(8)가 연결 빔부(62)의 양측에 배치되게 되고, 그들의 설계 자유도를 크게 할 수가 있다.

또한, 상기 실시형태에 더하여, 도 5에 도시하는 바와 같이, 테이블 이동부(3)에 의한 기판(W)의 이동 범위 내로 이동해서, 기판(W)의 버르 제거를 행하는 버르 제거부(16)를 마련해도 좋다. 이 버르 제거부(16)는, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)와 마찬가지로, 연결 빔부(62)에 이동가능하게 지지하는 것이 생각된다. 버르 제거부(16)로서는, 예를 들면 브러시로 구성하는 것이 생각된다. 또한, 도 5에서는, 버르 제거부(16)는, 연결 빔부(62)의 앞측에 지지되어 있지만, 뒤측에 지지되어 있어도 좋다.

상기 실시형태의 거친 연삭부(4)는 거친 연삭용 숫돌(41)을 이용한 것이고, 마무리 연삭부(5)는 마무리 연삭용 숫돌(51)을 이용한 것이었지만, 도 6에 도시하는 바와 같이, 거친 연삭부(4) 또는 마무리 연삭부(5)는, 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트(171)를 이용한 벨트 연삭형의 것(이하, 벨트 연삭부(17))이더라도 좋다. 또한, 연삭 벨트(171)는, 표면에 숫돌입자(砥粒)가 부착시켜져 있는 띠모양의 연마포지(硏磨布紙)의 양단을 접합하고, 벨트모양으로 한 것이다. 연삭 벨트(171)는, 거친 연삭용 숫돌(41)이나 마무리 연삭용 숫돌(51)에 비해 저렴하여, 대폭적인 비용 절감을 도모할 수가 있다. 또, 연삭 벨트(171)는, 거친 연삭용 숫돌(41)이나 마무리 연삭용 숫돌(51)에 비해 교환 작업도 용이하다. 또한, 벨트 연삭부(17)는, 거친 연삭용 숫돌(41)이나 마무리 연삭용 숫돌(51)에서는 눈막힘의 문제가 현저하게 되는 기판(W)이나, 예를 들면 구리 배선부나 땜납부를 노출시킬 뿐인 기판(W) 등과 같이 연삭 정밀도가 그다지 요구되지 않는 연삭 대상물을 연삭하는 경우나, 연삭 대상물에 생긴 버르를 제거하는 경우 등에 유효하다.

이 벨트 연삭부(17)는, 스핀들(172)의 구동축(173)에 의해 회전 구동되는 구동 휠(174)과, 컨택트 휠(175)과, 그들 휠(174, 175)에 둘러쳐진 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트(171)를 가지고 있다. 또한, 연삭 벨트(171)에 텐션을 부여하는 텐션 휠(176)을 가지고 있어도 좋다. 이들 각 부품(172∼176)은, 베이스 부재(170)에 지지되어 있다.

또, 이 벨트 연삭부(17)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 연삭 벨트(171)의 일부가 노출하도록 연삭 벨트(171)를 커버하는 커버체(177)를 가지고 있다. 커버체(177)의 하벽부(177a)(기판(W)과 대향하는 벽면)는 평면 형상을 이루고 있고, 해당 하벽부(177a)에 연삭 벨트(171)를 노출시키기 위한 개구부(177H)가 형성되어 있다. 여기서, 커버체(177)의 하벽부(177a)가 기판(W)과 대향하는 평면 형상을 이루는 것으로 인해, 외부로부터 공급되는 물 등의 연삭액이, 하벽부(177a)의 하면과 기판(W)의 상면 사이에 형성되는 공간을 흘러서, 연삭 부분에 효율 좋게 공급된다.

또, 커버체(177)의 하벽부(177a) 또는 해당 하벽부(177a)로 이어지는 측벽부(177b)의 하측 부분에는, 커버체(177)의 내부에 들어간 연삭액을 외부로 배출하기 위한 배출구멍(177c)이 형성되어 있다. 또한, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)에도, 벨트 연삭부(17)와 마찬가지로, 그들 숫돌(41, 51)의 일부가 노출하도록 커버하는 커버체를 마련해도 좋다.

또, 거친 연삭부(4) 또는 마무리 연삭부(5)를 벨트 연삭부(17)로 하는 구성 외에, 기판 연삭 모듈(100B)(연삭 기구)은, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)와는 별도로, 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트(171)를 이용한 벨트 연삭부(17)를 더 구비하고 있어도 좋다. 이 벨트 연삭부(17)는, 테이블 이동부(3)에 의한 기판(W)의 이동 범위 내에 이동가능하게 구성되어 있고, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)와 마찬가지로, 연결 빔부(62)에 이동가능하게 지지하는 것이 생각된다.

이에 더하여, 거친 연삭부(4)는, 거친 연삭용 숫돌(41)을 가지는 가로축형의 것과 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트(171)를 이용한 벨트 연삭형의 것으로 변경가능하게 구성해도 좋고, 마무리 연삭부(5)는, 마무리 연삭용 숫돌(51)을 가지는 세로축형의 것과 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트(171)를 이용한 벨트 연삭형의 것으로 변경가능하게 구성해도 좋다. 이들을 변경가능하게 하는 것에 의해, 기판(W)의 종류에 따른 연삭 양태를 선택할 수 있게 되고, 기판 연삭 모듈(100B)(연삭 기구)의 범용성을 향상시킬 수가 있다.

이 경우, 도 8에 도시하는 바와 같이, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)에 있어서의 Z방향 이동부의 Z방향 슬라이더(18)에 대해서, 어태치먼트 부재(19a, 19b)를 이용해서 부착하도록 구성해도 좋다. 예를 들면, 거친 연삭부(4)는, 거친 연삭부(4)용의 어태치먼트 부재(19a)를 거쳐 Z방향 슬라이더에 부착된다. 또, 마무리 연삭부(5)는, 마무리 연삭부(5)용의 어태치먼트 부재(19b)를 거쳐 Z방향 슬라이더(18)에 부착된다. 또한, 도 8에서는, 벨트 연삭부(17)는, 어태치먼트 부재를 이용하지 않고 Z방향 슬라이더(18)에 부착된 예를 나타내고 있지만, 벨트 연삭부용의 어태치먼트 부재를 이용해서 Z방향 슬라이더(18)에 부착하도록 해도 좋다. 이와 같이 각 연삭부(4, 5)에 대응한 어태치먼트 부재(19a, 19b)를 이용함으로써, 거친 연삭부(4)(가로축형)와 벨트 연삭부(17)가 상호 변경가능하게 되고, 마무리 연삭부(5)(세로축형)와 벨트 연삭부(17)가 상호 변경가능하게 된다. 도 8에서는, 거친 연삭부(4)와 마무리 연삭부(5)와 Z방향 이동부의 Z방향 슬라이더(18)를 공통으로 하고 있으므로, 거친 연삭부(4)(가로축형)와 마무리 연삭부(5)(세로축형)와 벨트 연삭부(17)를 상호 변경가능하게 된다. 그밖에, 가로축형의 스핀들(42)과 벨트 연삭부(17)의 스핀들(172)을 공통으로 해서, 이 공통의 스핀들에 대해서 거친 연삭용 숫돌(41)과 연삭 벨트(171)를 상호 변경가능하게 구성해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에 더하여, 마무리 연삭부(5)의 마무리 연삭용 숫돌(51)보다도 눈이 고운(촘촘한) 연마용 숫돌을 가지는 연마 연삭부를 마련해도 좋다. 이 연마 연삭부는, 테이블 이동부(3)에 의한 기판(W)의 이동 범위 내에 이동가능하게 구성되어 있고, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)와 마찬가지로, 연결 빔부(62)에 이동가능하게 지지하는 것이 생각된다.

게다가, 상기 실시형태에 더하여, 마무리 연삭부(5)의 마무리 연삭용 숫돌(51)보다도 눈이 고운(촘촘한) 연마용 숫돌을 가지는 연마부를 마련해도 좋다. 이 연마부는, 거친 연삭부(4) 및 마무리 연삭부(5)와 마찬가지로, 연결 빔부(62)에 이동가능하게 지지하는 것이 생각된다.

또, 상기 실시형태의 거친 연삭부(4)는 가로축형의 연삭부였지만, 세로축형의 연삭부로 해도 좋다. 한편, 상기 실시형태의 마무리 연삭부(5)는 세로축형의 연삭부였지만, 가로축형의 연삭부로 해도 좋다.

또, 각 연삭부와 연삭부 이동부 사이에 연삭부를 회전시키는 회전부를 마련해도 좋다. 이 회전부는, 연삭부의 회전축을 90도 회전시키는 것이고, 세로축형과 가로축형에서 전환을 가능하게 한다.

이에 더하여, 상기 실시형태의 지지부(6)는 문형이었지만, 1개의 다리부와 그 다리부로부터 연장하는 빔부를 가지는 외팔보(캔틸레버)형의 것이더라도 좋다.

상기 실시형태에서는, 기판(W)은, 기판 수납 모듈(100A)로부터 공급되고, 연삭·세정 후에 다시 기판 수납 모듈(100A)에 수납되었지만, 기판을 공급하는 모듈(공급 모듈)과, 연삭·세정 후에 기판을 수납하는 모듈(수납 모듈)이 별개로 마련되어 있고, 예를 들면, 공급 모듈과 수납 모듈은 대향하는 위치에 마련되어 있어도 좋다.

그밖에, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 변형이 가능한 것은 물론이다.

100…연삭 장치
W…판모양의 연삭 대상물
100B…기판 연삭 모듈(연삭 기구)
2…테이블
3…테이블 이동부
4…거친 연삭부
41…거친 연삭용 숫돌
5…마무리 연삭부
51…마무리 연삭용 숫돌
61…한쌍의 다리부
62…연결 빔부
7…거친 연삭부 이동부
8…마무리 연삭부 이동부
9…제어부
16…버르 제거부
17…벨트 연삭부
171…연삭 벨트

Claims (11)

1. 판모양(板狀)의 연삭 대상물을 보존유지(保持)하는 테이블과,
   상기 테이블을 한 방향을 따라 소정의 범위 내에서 직선 왕복 이동시키는 테이블 이동부와,
   상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동해서, 상기 연삭 대상물을 거친 연삭(粗硏削)하는 거친 연삭부와,
   상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동해서, 상기 연삭 대상물을 마무리 연삭하는 마무리 연삭부를 구비하는, 연삭 기구.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 거친 연삭부 및 상기 마무리 연삭부는, 상기 테이블 이동부에 의한 상기 테이블의 왕복 이동 방향을 가로지르는 방향으로 이동하는, 연삭 기구.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 거친 연삭부는, 거친 연삭용 숫돌을 가지는 가로축형의 것이고,
   상기 마무리 연삭부는, 마무리 연삭용 숫돌을 가지는 세로축형의 것인, 연삭 기구.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부는, 이음매 없는(無端) 띠모양(帶狀)의 연삭 벨트를 이용한 벨트 연삭형의 것인, 연삭 기구.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 거친 연삭부는, 거친 연삭용 숫돌을 가지는 가로축형의 것과 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트를 이용한 벨트 연삭형의 것으로 변경가능하게 구성되어 있고,
   상기 마무리 연삭부는, 마무리 연삭용 숫돌을 가지는 세로축형의 것과 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트를 이용한 벨트 연삭형의 것으로 변경가능하게 구성되어 있는, 연삭 기구.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 거친 연삭부를 이동시키는 거친 연삭부 이동부와,
   상기 마무리 연삭부를 이동시키는 마무리 연삭부 이동부와,
   상기 거친 연삭부 이동부 및 상기 마무리 연삭부 이동부를 제어하는 제어부를 구비하고,
   상기 제어부는, 상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부의 한쪽이 상기 연삭 대상물을 연삭할 때에, 상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부의 다른쪽을 상기 연삭 대상물의 이동 범위 밖으로 퇴피(退避)시키는, 연삭 기구.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 테이블 이동부의 양측에 마련된 한쌍의 다리부(脚部)와,
   상기 한쌍의 다리부에 걸쳐 놓여진 연결 빔부(梁部)를 더 구비하고,
   상기 거친 연삭부 및 상기 마무리 연삭부는, 상기 연결 빔부에 이동가능하게 지지되어 있는, 연삭 기구.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 연결 빔부에 있어서, 앞측(手前側)에 상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부의 한쪽이 지지되어 있고, 뒤측(奧側)에 상기 거친 연삭부 또는 상기 마무리 연삭부의 다른쪽이 지지되어 있는, 연삭 기구.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 거친 연삭부 및 상기 마무리 연삭부와는 별도로, 상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동하는, 이음매 없는 띠모양의 연삭 벨트를 이용한 벨트 연삭부를 더 구비하는, 연삭 기구.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 테이블 이동부에 의한 상기 연삭 대상물의 이동 범위 내로 이동해서, 상기 연삭 대상물의 버르 제거를 행하는 버르 제거부를 더 구비하는, 연삭 기구.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 연삭 기구를 가지는 연삭 장치.

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