TWI326238B - Apparatus (device) and method for repairing substrate - Google Patents

Description

1.326238 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用以修復（repair)基板的裝置及其方 法；更加詳細地說，關於一種能夠藉由研磨而正確地除去身為 基板缺陷而存在之突起之用以修復基板的裝置及其方法。 【先前技術】 在 TFT-LCD ( Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display (薄膜電晶體-液晶顯示器））、PDP ( Plasma Display Panel (電 漿顯示器面板））、EL ( Electro Luminescent)等之平板顯示器 (Flat Display )，使用玻璃基板（Glass Substrate )。在玻璃基板 之表面構成彩色濾光片（Color Filter )之製程，發生突起。發 生於玻璃基板表面之突起係作用為光學缺陷。因此，為了改善 平面顯示器之晝像品質，所以，必須除去玻璃基板之突起。 第一圖係顯示先前技術之用以修復基板的裝置。在參照第 一圖時，基板2之突起4係藉由塗敷於研磨帶1〇表面之研磨材 料層12而進行研磨。研磨帶1〇係捲取於捲軸（Roll) 14而裝 設於開捲機（Unwinder) 20，前端係固定於回捲機（Rewinder) 22。藉由開捲機20之動作而由捲軸14開始連續地捲出及供應 著研磨帶10 ’在回捲機22，捲取由捲轴14開始捲出之研磨帶 10。在開捲機20和回捲機22之間，裝設導引著研磨帶1〇之移 送之一對之導輥（Guide Roller) 24a、24b。此外，在導輥24a、 24b之間’配置升降之抵壓件（presser) 30而能夠推壓研磨帶 10之背面，使得研磨材料層12接觸到基板2之突起4。 5 1326238 具有此種構造之先前技術之用以修復基板的裝置係藉由開 捲機20和回捲機22之動作而朝基板2之突起4，移送研磨帶 10。接著，在藉由抵壓件30之下降而推壓研磨帶1〇之背面來 接觸到突起4之時，研磨材料層12係研磨及除去突起4。 但是’在先前技術之用以修復基板的裝置，非常難以控制 藉抵壓件30之下降位置而決定之突起4之研磨量而無法進行突 起4之正確之研磨。特別是在抵壓件30下降以與突起4之研磨 量一致之狀態下，如果研磨帶10和研磨材料層12之厚度並非 一定的話’突起4和研磨材料層12之接觸壓力亦將發生偏差， 因此’有在突起4之實際研磨量發生大偏差之問題。此外，有 由於抵壓件30之過度下降而使得研磨帶1〇之研磨材料層12 接觸到基板2之上面而研磨基板之研磨不良之問題。 【發明内容】 【發明所欲解決之課題】 於是’本發明係為了解決前述之先前技術之各種問題點而 發明的：其目的係提供一種能夠正確地控制突起之研磨量而進 行研磨之用以修復基板的裝置及其方法。 本發明之其他目的係提供一種能夠迅速地研磨突起之用以 修復基板的裝置及其方法。 本發明之另外其他目的係提供一種能夠藉由前面製程之自 動光學檢查而算出突起之直角座標值和突出量，控制突起之研 磨量，因此，能夠省略突起檢測裝置而使得構造單純化之用以 修復基板的裝置及其方法。 1326238 .【解決課題之手段】 為了達成前述之目的，因此，根據本發明之一觀點，則提 供一種用以修復基板的裝置，其包含： 載架，係設置在基板上而能夠對於突出於基板之突起，沿 著X軸、Y軸及Z軸方向來進行運動； 研磨帶供應裝置，係裝設於載架，將在表面塗敷有研磨材 料層之研磨帶，移送至突起之上方； 接觸式位移感測器，係裝設於載架而位處在藉由研磨帶供 應裝置之所移送之研磨帶之上部，具備推壓著研磨帶之背面而 在突起來接觸到研磨材料層的抵壓件，檢測抵壓件之位移；以 及， 位移控制器，係裝設在載架而連結於前述之抵壓件，控制 抵壓件之位移而控制藉由抵壓件之推壓來施加於至突起之壓 力。 根據本發明之其他觀點，則提供一種用以修復基板的方 法，其包含： 算出突出於基板上面之突起之直角座標值和突出量； 在突起之上方，排列接觸式位移感測器之抵壓件； 算出突起之研磨量； 由初始設定值之初始位置開始至研磨設定值之作動位置， 作動前述之抵壓件以符合於突起之研磨量； 藉由抵壓件而將塗敷有研磨材料層之研磨帶之背面予以推 壓，使得研磨材料層，接觸到突起； 移送研磨帶，同時，藉由研磨材料層而研磨突起； j32^2^^ • · 藉由接觸式位移感測器而檢測抵壓件之位移； 如果抵壓件之位移與研磨設定值不一致，則控制抵壓件之 壓力而使得抵壓件之位移與研磨設定值一致；以及， 如果抵壓件之位移與研磨設定值一致，則使得抵壓件，返 回到初始位置。 [發明之效果】 秦如前面之敘述，根據本發明之用以修復基板的裝置及其 • 方法的話，則可以藉由補償朝基板之突起推壓研磨帶之抵壓件 Φ 之位務和壓力，同時，進行突起之研磨，而正石$地控制突起之 祈廣責而進行研磨’並可以迅速地研磨突起。此外，可以藉由 先前製程之自動光學檢查而算出突起之直角座標值和突出量， 而拉制突起之研磨量，因此，具有將突起檢測裝置予以省略而 伏得構造單純化之非常有用之效果。 【實施方式】 在以下，參照附件之圖式，同時，就本發明之用以修復基 * Φ 板的菜置及其方法之適當之實施例而詳細地進行說明。 首先，在參照第二圖時，本發明之用以修復基板的裝置係 具備：設置在基板2之上部而能夠沿著X軸、Y軸及Z軸方向 來進行3軸運動的载架（Carriage) 100。載架100之3軸運動 係可以藉由具有X軸線性運動致動器（Xaxis Linear Motion Actuator) ' Y軸線性運動致動器及Z軸線性運動致動器之習知 之自動機器而達成。 本發明之用以修復基板的裝置係具備：將用以研磨基板2 1326238 之突起4之研磨帶no移送至突起4之上的研磨帶供應裝置 120。在研磨帶11〇之表面，塗敷實際研磨著基板2之突起4 的研磨材料層112 ’研磨帶11〇係捲取在捲軸114。 研磨帶供應裝置120係包含：開捲機122、回捲機124及 一對之導輥126a、126b。開捲機122、回捲機124及一對之導 輥126a、126b係裝設在載架。捲軸114係裝設在開捲機122。 藉由開捲機122之動作而由捲軸丨44，捲出及供應研磨帶u〇。 籲回捲機124係保持間隔而與開捲機122分離者。在回捲機124, 固定由捲軸114捲出之研磨帶110之前端。藉著開捲機122之 動作而由捲軸114捲出的研磨帶110係由回捲機124捲取。一 對之導輥126a、126b係相互地維持間隔而配置在開捲機122 和回捲機124之間’導引研磨帶u〇之移送。研磨帶11〇係接 觸到導親126a、126b之外面下部。 本發明之用以修復基板的裝置係具備：接觸式位移感測器 (Contact Type Displacement Sensor) 130。接觸式位移感測器 春 ·13〇係裝設在載架110而位處於導輥126a和導輥126b之間之 上方。接觸式位移感測器130係具備：推壓著研磨帶11〇之背 面而使研磨材料層112接觸基板2之突起4的抵壓件132，抵 壓件13 2之刖端係形成為圓形（R〇un(j shape )而能夠減少和研 磨帶110間之摩擦阻力。 接觸式位移感測器130係由線形可變差動變壓器（Linear Variable Differential Transformer ; LVDT) 140 所構成。線形可 變差動變壓器140係具備：柱軸（Core) 142、1個之一次線圈 (Coil) 144、2 個之二次線圈 146a、146b 及外殼（Casing) 148。 1326238 柱軸142係裝設而能運動於一次線圈144和二次線圈146a、 146b之中’各個之二次線圈146a、146b係配列在一次線圈144 • 之兩側。在一次線圈144施加電壓時，配合於柱軸142之位置 而改變由二次線圈146a、146b所輸出之電壓之大小和相位。配 合由二次線圈146a、146b所輪出之電壓之大-小和相位而檢測枉 軸142之位移。在柱軸142之下端，連結抵壓件132。接觸式 位移感測器130係可以配合於需要而由靜電電容型（Capacitive 鲁 Type )、’尚電流型（Eddy Current Type )等之電子測微計 (Electrical Micrometer)所構成。 本發明之用以修復基板的裝置係具備：連結在接觸式位移 感測器130而控制抵壓件132之位移的位移控制器 • ( Displacement Controller ) 150。位移控制器工5〇係由氣壓致動 器（Pneumatic Actuator) 152所構成。氣壓致動器152係裝設 在載架100 ’氣壓致動益152之桿（Rod) 154.係連結在柱軸142 之後端。位移控制器150係可以配合於需要而由電引動器 • ( Electric Actuator )和壓電引動器（piez〇 Actuat〇r )等所構成。 在參照第二圖時，本發明之用以修復基板的裝置係還具 備：檢測基板2之突起4的突起檢測裝置16〇。突起檢測裝置 係由裝设在載架1〇〇而位處於接觸式位移感測器Η。之下 邛兩側之一對之感測态162、164所構成。各個感測器162、164 •之探針（Pr〇be) W2a、164a係檢測由基板2之上面突出之突起 4之突出量。感測器162、164之任何一個、例如感測器162係 檢測在研磨前之突起4之突出量’另外一個之感測器ι62係檢 測在研磨後之突起4之突出量。 1326238 • 在參照第三圖及第四圖時，在抵壓件132之某一側，裝設： 獲得突起4之影像而輸出影像資料的相機15〇。相機17〇係可 以由CCD相機（charge Coupled Dvice Camera (電荷麵合器相 機））所構成。接觸式位移感測器13〇、位移控制器15〇、突起 檢測裝置160及相機no係連接在作為控制裝置之電腦18〇。 •電腦180係藉著程式而處理由接觸式位移感測器130和突起檢 測裝置160所輸入之訊號，控制位移控制器15〇之動作。電腦 180係藉著程式而處理由相機17〇所輸入之影像資料，將突起4 籲之影像’顯示於監視器182。 接著，根據第十一圖而說明藉由具有此種構造之本發明之 用以修復基板的裝置所採用之用以修復基板的方法。 .在一起參照第三圖及第五圖時，算出突出於基板2上面之 突起4之直角座標值和突出量（sl〇〇)。抵壓件132係位處在初 始設定值之初始位置P卜感測器162、164之探針162&、16如 •係位處在接觸到基板2上面之狀態，藉由自動機器之動作而沿 籲著X軸方向和γ軸方向之直角座標值，來運動载架ι〇〇，追尋 突起4。在感測器162、164之任何一個、例如感測器162之探 針162a接觸到犬起4之時，藉由感測器162之動作而檢測突起 4之位置。感測器162之探針162a係接觸到突起4之頂點，同 時，檢測突起4之突出量。 二另方面犬起4之直角座標值和突出量係藉由進行於先 則之基板2之自動光學檢查（AutGmated QPtieal InsPecti〇n ) 而异出。可以將該算出之資料，輸入至電腦18〇而控制自動機 _·器之動作。在該狀態下，正如第二圖所示，可以省略突起檢測 1326238 裝置160。 在參照第六圖時，在檢測突起4之直角座標值和突出量之 時’藉由載架刚之運動而在突起4之上方，排列抵墨件132 (=02)。電腦18〇係藉由程式之處理而對於突起4之突出量， •來算出研磨量（S1G4)，由初始設定值之初始位置ρι開始至研 ^ "又疋值之作動位置P2，來作動抵壓件i32 (sl〇6)，以與所 鼻出之研磨量相符。 在氣壓致動器152之桿154前進於z軸方向之時，連社於 桿154之線形可變差動變壓1 140之柱轴142亦前移。在^ 可變差動變壓器14G之Μ 142由其零點前進至具有研磨設定 值之位移之位置時，停止氣壓致動器152之桿154。因此，抵 壓件132係由初始设疋值之初始位置ρι前進至研磨設定值之作 動位置P2。 、在參照第七圖及第八圖時，藉由抵壓件132之下降而推壓 著研磨帶110之背面，使得研磨材料層U2接觸到突起4 jSl〇8) ’移送研磨帶ι1〇，同時，藉由研磨材料層ip而研磨 突起4 (S110)。在藉由自動裝置之動作而下降載架1〇〇之時， 下降抵壓件132，推壓著研磨帶110之背面，受推壓之研磨帶 no之研磨材料層112係接觸到突起4。藉著開捲機122和回捲 機I24之動作而由開捲機122之捲軸114捲出研磨帶110。由 捲軸114捲出之研磨帶110係由回捲機124捲取。研磨帶ιι〇 係通過突起4之上方，同時，研磨突起。 接著’藉由線形可變差動變壓器14〇之動作而檢測抵壓件 •132之位移（S112)。電腦⑽係藉著程式而處理由線形可變差 12 1326238 • 動變壓器140所輸入之抵壓件132之位移，判斷抵壓件132之 位移是否一致於研磨設定值（S114)。在抵壓件132之位移並無 一致於研磨設定值之狀態下，控制抵壓件132之壓力而使得抵 壓件132之位移一致於研磨設定值（S116)。 正如第七圖所示，在抵壓件132和研磨帶110之接觸時， 藉由作用於抵壓件132之壓力而使抵壓件132後退。在此時， 抵壓件132係由研磨設定值之作動位置P2後退至初始設定值之 ^初始位置P卜在線形可變差動變壓器140之一次線圈144施加 電壓時，配合柱軸142之位置而改變由二次線圈146a、146b 所輸出之電壓之大小和相位。配合於由二次線圈146a、146b • 所輸出之電壓之大小和相位而檢測柱軸142之位移。藉由柱軸 142之位移而算出抵壓件132之位移。 正如第八圖所示，在抵壓件132之位移.並無一致於研磨設 疋值之狀態下’精由電腦180之控制而作動氣壓致動器M2。 氣壓致動器152係和桿154 —起施加壓力而使得柱軸142和抵 φ 壓件132到達至研磨設定值之作動位置P2。可以藉由利用此種 •氣壓致動器150之動作，來補償抵壓件132之位移和壓力，同 時，進行突起4之研磨，而正確地研磨除去突起4。此外，可 以藉由利用線形可變差動變壓器140之動作，來檢測抵壓件132 • 之位移’同時’利用氣壓致動器150之動作，來控制抵壓件ι32 之位移’而省略突起檢測裝置160之感測器162、164,因此， 可以使得構造變得簡單，並且，能夠縮短花費於感測器162、 164之檢測之時間，可以迅速地研磨突起2。 在參照第九圖時’在抵壓件132之位移—致於研磨設定值 13 I326238 之狀態下，抵壓件132係返回到初始位置pi，結束突起4之 磨（S118)。在藉由氣壓致動器152之動作使桿154後退之 桎軸M2及減件132和桿154 一起後退。在抵壓件132返回 立置厂P1之時’藉由電腦⑽之控制而停止研磨帶供應裝 120和軋壓致動器152之動作。另一方面，在突起 ^相機no侫獲得突起4之影像而顯示於監視器182。 :::以看見顯示於監視器182之突起4之影像而確認突起： 之研磨過程及狀態等。 哎4 最後，在參照第十圖時，在藉由自^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 架座標值來進行運動時 作而檢測研磨部位6 CS120、ί 猎由感測器164之動 之動# 電腦180係判斷藉由感測器164 動乍續檢測之研磨部位6之突出量是否位處在誤差範圍内 結束二如果研广6之突出量位處在誤差範圍内的㈣ 6 ί:;曰4之研磨。在感測器164之動作之所檢測之研磨部j 減於以範_，返叫前述之 丹度進行突起4之研磨。藉由自動裝 」而 值，運動載芊100，依序地 之動作而沿者直角座標 之研磨 進灯存在於基板2之全面上之突起4 ’以上敘述之實施例係僅不過是說明本發明之較佳 • ’並無限定本發明之申請專利範圍。 ^ 則應該可以在本發明之技術思想及申請=的話’ 入變更、變化或置換，即使是就這此 犯圍 顯地加 發明之範圍。 卩使疋“些而舌’也應該理解屬於本 1326238 【圖式簡單說明】 第一圖：顯示先前技術之用以修復基板的裝置之前視圖； . 第二圖：顯示本發明之用以修復基板的裝置之第一實施例 之如視圖， 第三圖：顯示本發明之用以修復基板的裝置之第二實施例 之前視圖； 第四圖：顯示用以說明本發明之修復裝置之控制裝置之剖 面圖； 第五圖：顯示將本發明之用以修復裝置之突起之直角座標 值和突出量予以檢測之突起檢測裝置之動作之前視圖； 第六圖：顯示排列本發明之修復裝置之突起和抵壓件之狀 態之前視圖； 第七圖：顯示本發明之修復裝置之研磨帶接觸到突起之狀 態之前視圖； 第八圖：顯示本發明之修復裝置之突起藉由研磨帶而進行 研磨之狀態之前視圖； 第九圖：顯示本發明之修復裝置之抵壓件返回之狀態之前 視圖， 第十圖：顯示將本發明之修復裝置之突起之研磨痕予以檢 測之突起檢測裝置之動作之前視圖； 第十一圖：顯示用以說明研磨及除去本發明之修復裝置之 突起之修復方法之流程圖。 15 1326238 【主要元件符號說明】 板接V突起；6〜研磨部位；10〜研磨.帶；12〜研磨材料 曰，捲軸，20〜開捲機；22〜回捲機；24a〜導輥；24b〜導 壓件；励〜載架；UG〜研磨帶；112〜研磨材料層 ，120〜研磨帶供應裝置；122〜開捲機；124〜回捲機 124a〜輔助馬達；126a、㈣〜導報；13()〜接 132〜抵壓件；刚〜線形可變差動變壓器；⑷〜柱軸tl指 -次線圈〜次線圈;勵〜心 =控制b，152〜氣壓致動器；154〜桿；⑽〜突起檢浪 裝置’ 162〜感測器；162a〜探針；164〜感測器；16如〜探 170〜相機；180〜電腦；182〜監視器。 ’

Claims (1)

1. 丄 、申請專利範圍： 、一種用以修復基板的裝置，包含： 載架^設置在前述之基板上而能夠對於突出於基板之突起 沿著X軸、Y軸及Z軸方向來進行運動； 研磨帶供應裝置，# μ今、+. + # β 衣直係戒°又於刖述之載架，用以將表面塗敷有;^ 磨材料層之研磨帶，移送至前述突起之上方； 接觸式位移感測H，職設於前述之_驗處在藉前述之研 磨帶供應裝置移送之前述研磨帶之上部，具備抵推壓前述 研磨帶之背面而使前述研歸料層與前述姨接觸的抿壓 件，而可檢測前述抵壓件之位移；以及， 位移控制器’係裝設在前述之載架而連結於前述之抵壓件，用 以控制前述抵壓件之位移而控制由前述抵壓件之推壓而施 加於前述突起之壓力。 2 如申請專利範㈣1項所述之用以修復基㈣裝置，其中前 述之研磨帶供應裝置包含： 練筒上捲取並裝設㈣述研絲，而可由前述之捲軸來捲出 月述研磨帶之開捲機； 捲取由前述之開捲機捲出之前述研磨帶之回捲機； 襄設在前述之開捲機和前述之回捲機之間，用以導弓I前 述研磨帶之移送之一對導輥； 前述之研磨帶係接_前逃導觀之外面下部。 17 1320238 3如申41利難第丨項所述之用峰復基板的裝置，其 述之接觸式位移感測ϋ係由具有㈣連結前述抵壓件和前1 位移控制器之柱軸之線形可變差動變壓器所構成。 4、如申請專·圍第3摘述之心修復基板的裝置，其中還 包含裝設在前述之抵壓件而獲得前述突起之影像的相機。 如申叫專利範圍第3項所述之用以修復基板的敦置，其十還 包含裝設在前述接觸式位移感測器之下部兩側而能夠檢測前 述突起之直角座標值和突出量之一對感測.器。 6、-種用以修復基板的方法，包含以下程序： 算出突出於基板上面之突起之直覲座標值和突出量； 在則述犬起之上方，排列接觸式位移感測器之抵壓件； 鼻出前述突起之研磨量； 由初始設定值之初始位置開始至研磨設定值之作動位置，作動 刚述之抵壓件以符合前述突起之研磨量； 藉由前述之抵壓件將塗敷有研磨材料層之研磨帶之背面推 壓，使得研磨材料層接觸到突起； 移送前述之研磨帶，同時，藉由前述之研磨材料層研磨前述之 突起； 藉由前述之接觸式位移感測器而檢測前述抵壓件之位移； •如果前述抵壓件之位移與前述之研磨設定值不一致，則控制前 述抵壓件之壓力而使得前述抵壓件之位移與前述之研磨設 18 1326238 定值一致；以及， 如果前述抵壓件之位移與前述之研磨設定值一致，則使得前述 之抵壓件，返回到前述之初始位置。 7、如申請專利範圍第6項所述之用以修復基板的方法，其中還 包含在前述突起之研磨中，藉相機而獲得並顯示前述突起之 影像之程序。 19