專利名稱：基板端面研磨裝置及研磨判定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及研磨液晶基板等玻璃基板端面的研磨加工裝置以及判 定研磨精加工是否良好的判定方法。
背景技術：
在液晶基板等中使用的玻璃基板中，由于在切斷端面存在微小的 凹凸和裂紋，因此為了通過將棱線部的倒角以外的其他端面精加工為 鏡面狀而達到抑制灰塵的產(chǎn)生且提高端面強度的目的，實施研磨加工。
將如玻璃基板的硬質脆性材料的端面研磨為鏡面狀而使用的研磨
輪，使用金剛石磨粒、碳化硅磨粒、CBN (立方氮化硼)磨粒、或者 氧化鈰磨粒，但是為了防止研磨面的微小裂紋和劃痕等，較佳為周緣 部具有彈性的研磨輪。
例如，在纖維中填充樹脂，并在該樹脂中分散磨粒作為研磨輪使用。
但是，如果以這種具有彈性的研磨輪來研磨加工玻璃基板的端面， 在切入基板端面時則會有融合性，雖然精加工成抑制微小裂紋的鏡面 狀，但是由于研磨加工數(shù)的增加而在研磨輪的外周面產(chǎn)生磨損槽。
如果在研磨輪外周面形成磨損槽，則與玻璃基板的端面接觸的研 磨輪的范圍，不僅是玻璃基板的端面，還會如圖2 (b)的lc、 ld所示， 擴大到覆蓋玻璃基板的表面和背面。
艮口，形成于研磨輪的磨損槽的槽側面以覆蓋基板的表面和背面的 方式進行接觸，由于與研磨輪的接觸范圍(接觸面積)擴大，從而接 觸阻抗變大。
目前，在由玻璃基板端面的研磨輪進行的研磨加工中，通過研磨 輪向玻璃基板端面接觸時的研磨輪驅動電動機的負載電流值、以及預 先設定的負載電流值，來控制玻璃基板端面的研磨加工。
例如，如圖7示意性的表示，在玻璃基板的生產(chǎn)開始前，負載電流值分別設定為，負載下限值LL，負載適當范圍值L H，負載上 限值HH，由測定的負載電流值符合哪個設定范圍，來控制與玻璃基板 端面接觸的研磨輪的送出量。
在這種控制方法中，在研磨加工中測定的負載電流值如果在例如
(a)所示的L H時研磨加工正常進行，并且研磨輪的接觸壓力也判斷 為適當，研磨輪向玻璃基板端面的送出量繼續(xù)維持。
另外，如果負載電流值在H HH范圍時，研磨輪向玻璃基板端面 的接觸壓力判斷為過剩，在下次研磨加工時使研磨輪的位置后退(從 玻璃基板端面離開)。還有，如果負載電流值在L LL范圍時，研磨輪 向玻璃基板的接觸壓力判斷為不足，在下次研磨加工時使研磨輪的位 置前進(向玻璃基板端面接近)。還有，負載電流值在HH之上或者在 LL之下時，判斷為過?；虿怀浞郑寡心ゼ庸ねＶ?。
但是，在上述現(xiàn)有的方法中，由于研磨輪的送出量的判定中，之 前的玻璃基板端面的研磨加工中僅僅偏離最初L H范圍的值被反饋， 所以會有研磨輪的送出量與實際的研磨狀況不一致的問題。例如，由 于一次或者多次的異常值而負載電流值從L H范圍偏離的情況下，實 際上即使是正常地進行研磨，但一次的異常值或者最初的異常值優(yōu)先 被反饋，使研磨輪不必要地前進或者后退。例如，如(b)所示，在研 磨剛開始之后，負載電流值在HH H范圍，研磨剛結束之前負載電流 值在LL L范圍的情況下，實際上是研磨輪的接觸壓力為低的狀態(tài)， 但最初的HH H范圍的值優(yōu)先被反饋而使研磨輪后退。
另外，在上述現(xiàn)有的控制方法中，由于HH、 H L、 LL的設定是 預先將玻璃基板生產(chǎn)開始前的研磨輪狀態(tài)設定為基準，所以由于連續(xù) 作業(yè)，會有與研磨輪的槽變深的狀態(tài)下的負載電流不一致的問題。例 如，經(jīng)過一定量的玻璃基板研磨加工的研磨輪，與生產(chǎn)開始時相比槽 變深，由于覆蓋面與玻璃基板的接觸面積的增大，負載電流也增大。
因此，實際上即使研磨輪的接觸壓力不充分也維持送出量或者研 磨輪后退，會有端面研磨不充分或者沒有全面研磨的玻璃基板被送往 下道工序的問題。
另外例如，由于在通過覆蓋面與玻璃基板的接觸面積增大而判斷 負載電流為異常值(這種情況超過HH值)的情況下，以發(fā)出警報并且停止研磨加工生產(chǎn)線的方式進行控制，所以會有即使本來沒有異常 值(這種情況為過度研磨)也停止生產(chǎn)線的問題。
處理覆蓋面的問題時，不得不在連續(xù)作業(yè)中在玻璃基板的研磨加 工一定量結束時，由每個操作員根據(jù)各自的經(jīng)驗變更設定值，出現(xiàn)作 業(yè)效率降低的情況。
在這樣的現(xiàn)有的方法中，除了上述問題還會出現(xiàn)完全沒有研磨的 制品或研磨量少的制品、或者相反地研磨量大、研磨輪的磨損加快、 壽命變短等問題。
專利文獻1、 2中公開了根據(jù)磨石驅動電動機的電力值來調整切入 速度的技術，專利文件3中公開了計算加工終盤的加工負載的平均值 來修正切入量的技術，這些都沒有將形成于研磨輪的槽深度反映在切 入量上。
專利文件1:日本特開2004-122259號公報 專利文件2:日本特開平7-171742號公報 專利文件3:日本特開2003-25149號

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明的目的在于提供一種將研磨輪的磨損槽深度引入修正要素 的、可靠性高并適應控制的基板端面研磨裝置，以及基板端面的研磨 是否良好的判定方法。
解決問題的技術方案
本發(fā)明涉及一種基板端面研磨裝置，其特征在于包括研磨加工 基板端面的研磨輪、該研磨輪的旋轉驅動組件、該研磨輪的切入送出 組件。研磨輪的旋轉驅動組件具有利用基板端面接觸的負載電流檢 測組件、通過在研磨輪產(chǎn)生的磨損槽的槽側面接觸于基板而產(chǎn)生的負 載電流的修正組件。
另外，也可以具有比較組件，該比較組件基于通過上述負載電流 檢測組件檢測到的負載電流與適當上下限電流進行比較，研磨輪的切 入送出組件具有基于與該適當上下限電流的比較結果來調整送出量的 送出調整組件。在這里，以硬質的脆性基板為對象，具有代表性的是玻璃基板。 研磨輪是圓盤狀的旋轉體，構成其外周的周緣部具有磨粒。 保持磨粒的方法有各種方法，本發(fā)明是周緣部由具有彈性的材料 構成，在該材料中含有研磨磨粒的情況下具有效果，特別適用于通過 研磨輪的周緣部填充纖維中含有研磨磨粒的樹脂來制造的研磨輪的使 用。
本發(fā)明還涉及一種基板端面研磨加工的判定方法，其特征在于包 括對基板端面進行研磨加工的研磨輪、上述研磨輪的旋轉驅動組件、 以及上述研磨輪的切入送出組件；上述研磨輪的旋轉驅動組件具有利 用基板端面接觸的負載電流檢測組件；在該判定方法伴隨研磨加工數(shù)， 在上述研磨輪形成磨損槽，對通過上述磨損槽的槽側面與基板接觸的 槽形面接觸而產(chǎn)生的負載電流部分進行修正，并設定適當負載電流的 上限和下限，從而當通過上述負載電流檢測組件檢測到的研磨加工時 的負載電流在上述上下限內時，判定基板為合格品。
發(fā)明的效果
在本發(fā)明中，隨著研磨加工數(shù)量的增大，通過注重在研磨輪外周 面形成的磨損槽，加入由于磨損槽的槽側面槽形接觸基板表面和背面 而引起的研磨輪向旋轉驅動電動機的負載電流增加部分作為修正值， 并設定負載電流的上限及下限，由此研磨加工是否良好的判定變得正 確及容易。
另外，由于抑制了研磨輪的切入送出量不必要地變多，從而有望 提高研磨輪的壽命。
還有，加工生產(chǎn)線的停止次數(shù)減少，提高了生產(chǎn)性能。


圖1表示本發(fā)明涉及的控制流程圖。
圖2表示研磨輪的控制系統(tǒng)及磨損的變化。
圖3表示負載電流圖例。
圖4表示研磨裝置的外觀斜視圖。
圖5表示研磨輪的驅動部。圖6表示研磨輪的驅動部及其剖面圖。
圖7表示現(xiàn)有的研磨加工是否良好的判定方法。
符號說明
10研磨輪
14槽部
具體實施例方式
下面根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。
圖4表示本發(fā)明涉及的研磨裝置的外觀斜視圖，圖5表示研磨機 構部分。
圖6表示取下研磨輪的蓋14的狀態(tài)及A-A線方向的剖面圖。 研磨輪10裝卸自由地安裝于軸22，被研磨輪的旋轉驅動電動機 (旋轉驅動組件)20旋轉控制。
研磨輪10連接于與旋轉驅動電動機20 —起作為切入送出組件的 伺服電動機30。
如圖4所示，在本實施例中，設置一對旋轉驅動電動機20a、 20b， 它們由(X軸、Z軸)、(U軸、W軸)位置控制，從而能夠在玻璃基 板的兩側端面同時進行研磨加工，但并不僅限于該方式。
另外，如圖2示意性地表示，本實施例中使用的研磨輪10是周緣 部11為使樹脂填充于纖維中并使碳化硅磨粒分散于樹脂中。
研磨輪10由旋轉驅動電動機(Ml) 20旋轉驅動，具有負載電流 檢測部21。
這里，研磨輪的送出量由切入送出伺服電動機(M2)控制。 如圖2 (a)所示，使研磨輪10的周緣部11的外周面接觸于玻璃
基板l的端面la，研磨加工時，得到如圖3所示的負載電流圖。
圖3的橫軸為研磨加工時間，縱軸為旋轉驅動電動機20的負載電流值。
表示W(wǎng)軸側和X軸側兩者。
如果研磨輪IO接觸玻璃基板的端面則負載電流上升，但是通常容 易在接觸開始(s)與接觸結束(e)時產(chǎn)生峰值電流。
另外，如圖2 (a)所示的研磨輪10從嶄新的狀態(tài)起到如圖2 (b)所示，伴隨著研磨加工片數(shù)的增加，在研磨輪的外周面形成由于磨損 而產(chǎn)生的槽部14，因此即使正常研磨，槽部14也會逐漸變深，從而接 觸面積增加并且負載電流上升。
當在研磨輪10的外周面形成槽部14時，雖然槽部的底部12接觸 于玻璃基板的端面la，但是也變?yōu)椴鄄康膫让?3覆蓋于玻璃基板的表 面lc及背面ld的槽形接觸。
在圖2示出的實例中，雖然在玻璃基板1的棱線部實施倒角lb， 但是倒角lb是根據(jù)需要被實施的。
另外，如圖2所示的玻璃基板1的厚度表現(xiàn)為比實際的大，研磨 輪10表現(xiàn)為極小，同時實際上為研磨輪10在圖2中上下移動使用， 形成多個槽。
本發(fā)明的特征為，修正由于該槽形接觸導致的負載電流增加部分 而進行加工控制。
根據(jù)圖1的流程圖說明本發(fā)明的控制及合格品、不合格品的判定 系統(tǒng)例。
首先，在研磨加工開始之前測定研磨輪10的槽深。對于測定組件 沒有特別的限定，但較佳為非接觸式的自動計測。
如歩驟S1、 S2所示，根據(jù)槽深的程度進行修正，例如以幾乎沒有 槽的a情況下的電動機的控制電流的初期設定電流為基準，在槽深為 中等程度的b情況下以初期設定電流的120%來判定負載電流是否良 好，在槽深較大的c情況下以初期設定電流的140%來判定負載電流是 否良好。
而且，是否良好的判斷基準也需要根據(jù)輪的材質和基板的大小適 當設定，本實施例只有三個等級，但也可以設置更多等級，也可以根 據(jù)槽深成比例地設定。
以考慮了槽深的控制電流開始玻璃基板的研磨加工(S3)，從研磨 開始到結束之間以時間進程計n次，測定電動機負載電流(S4)，設定 其平均值(S5)和為了根據(jù)波動而實施適當研磨加工的負載電流值的 下限(S6)，同樣地，設定研磨輪10的切入送出量過強的情況下的負 載電流值的上限(S7)。
通過這樣以n個數(shù)據(jù)的平均來進行設定，從而提高了判定精度。如果這樣進行設定，則能夠根據(jù)槽深設定負載電流的下限及上限， 所以在負載電流處于其范圍內的情況下，保持連續(xù)性地持續(xù)進行下次 的玻璃基板的自動研磨(S8)。
假設在負載電流值超過管理上限的情況下，下次的玻璃基板的切 入送出伺服電動機30的送出量減少，能夠防止研磨輪的異常磨損。
另一方面，負載電流值達到適當電流值的下限的情況下，判定為 研磨量已變少，根據(jù)再次研磨加工設定電流值來設定負載電流的上限、
下限(SIO)，并根據(jù)該判定再次進行研磨加工(Sll)。
負載電流值小于再次加工設定值的，為了針對下次的玻璃基板而
控制加壓，根據(jù)其程度調整送出量(S12)。
而且，在再次加工達到3次以上的情況下，變?yōu)榫鎴缶?，在?為報警的情況下，變更裝置的設定(S13)。
另夕卜，在這種情況下，也可以代替報警警告而進行自動切換控制， 以便移動研磨輪并使新的研磨槽形成。
使用這樣的研磨裝置，通過檢測研磨加工的合格品、不合格品以 及送出量，能夠減少加工生產(chǎn)線的自動停止，提高合格品率。
權利要求
1、一種基板端面研磨裝置，其特征在于包括對基板端面進行研磨加工的研磨輪、所述研磨輪的旋轉驅動組件、以及所述研磨輪的切入送出組件；所述研磨輪的旋轉驅動組件具有利用基板端面接觸的負載電流檢測組件、以及通過在所述研磨輪產(chǎn)生的磨損槽的槽側面接觸于基板而產(chǎn)生的負載電流的修正組件。
2、 根據(jù)權利要求1所述的基板端面研磨裝置，其特征在于具有比 較組件，所述比較組件基于通過所述負載電流檢測組件檢測到的負載 電流與適當上下限電流進行比較，所述研磨輪的切入送出組件具有基 于與所述適當上下限電流的比較結果來調整送出量的送出調整組件。
3、 一種基板端面研磨加工的判定方法，其特征在于包括對基板 端面進行研磨加工的研磨輪、所述研磨輪的旋轉驅動組件、以及所述 研磨輪的切入送出組件；所述研磨輪的旋轉驅動組件具有利用基板端面接觸的負載電流檢伴隨研磨加工數(shù)，在所述研磨輪形成磨損槽，對通過所述磨損槽 的槽側面與基板接觸的槽形面接觸而產(chǎn)生的負載電流部分進行修正， 并設定適當負載電流的上限和下限，從而當通過所述負載電流檢測組 件檢測到的研磨加工時的負載電流在所述上下限內時，判定基板為合 格品。
4、 根據(jù)權利要求3所述的基板端面研磨加工的判定方法，其特征 在于，所述研磨輪為周緣部由具有彈性的材料構成，并且所述材料中 含有研磨磨粒。
5、 根據(jù)權利要求3所述的基板端面研磨加工的判定方法，其特征 在于，所述研磨輪通過周緣部填充纖維中含有研磨磨粒的樹脂來制造。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種將研磨輪的磨損槽深度引入修正要素的、可靠性高并適應控制的基板端面研磨裝置，以及基板端面的研磨是否良好的判定方法?；宥嗣嫜心パb置的特征在于包括對基板端面進行研磨加工的研磨輪、該研磨輪的旋轉驅動組件、以及所述研磨輪的切入送出組件；研磨輪的旋轉驅動組件具有利用基板端面接觸的負載電流檢測組件、以及通過在研磨輪產(chǎn)生的磨損槽的槽側面接觸于基板而產(chǎn)生的負載電流的修正組件。
文檔編號B24B7/00GK101607376SQ20091014914
公開日2009年12月23日 申請日期2009年6月17日 優(yōu)先權日2008年6月17日
發(fā)明者伊勢廣教, 山岸宗司, 松岡豊, 豬飼修, 辰田勝彥 申請人:中村留精密工業(yè)株式會社;AvanStrate株式會社