專利名稱：基片的修理裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基片的修理裝置及其方法，更具體地說涉及可通過研磨來正確除去作為基片的缺陷存在的突起的基片的修理裝置及其方法。
背景技術(shù)：
在TFT-LCD(薄膜晶體管-液晶顯示)、PDP(等離子顯示屏)、EL(電版發(fā)光)等平板顯示中使用玻璃基片(Glass Substrate)。在構(gòu)成濾色器(ColorFilter)的工序中在玻璃基片的表面上產(chǎn)生突起。在玻璃基片的表面上產(chǎn)生的突起起到光學(xué)缺陷的作用。因此，為改善平面顯示的圖像品質(zhì)，必須除去玻璃基片的突起。
圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的基片的修理裝置。參照圖1，基片2的突起4由在研磨帶10的表面涂敷的研磨材料層12來研磨。研磨帶10卷繞在滾筒(Roll)14上并安裝在開卷機(jī)(Unwinder)20上，前端固定在復(fù)繞機(jī)(Rewinder)22上。通過開卷機(jī)20的動作而從卷14連續(xù)地放出研磨帶10并供給，且從卷14放出的研磨帶10卷到復(fù)繞機(jī)22上。開卷機(jī)20和復(fù)繞機(jī)22之間安裝有引導(dǎo)研磨帶10的輸送的一對導(dǎo)輥(Guide Roller)24a、24b。此外，在導(dǎo)輥24a、24b間配置了以按壓研磨帶10的背面并使研磨材料層12接觸基片2的突起4的方式升降的按壓具(Presser)30。
具有此類構(gòu)成的現(xiàn)有技術(shù)的基片的修理裝置通過開卷機(jī)20和復(fù)繞機(jī)22的動作而將研磨帶10輸送到基片2的突起4上。而且，在通過按壓具30的下降來按壓研磨帶10的背面使其接觸突起4時，研磨材料層12研磨并除去突起4。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)的基片的修理裝置中，由按壓具30的下降位置確定的控制突起4的研磨量變得非常難，存在不能進(jìn)行突起4的正確研磨的問題。特別地，在按壓具30以與突起4的研磨量一致的方式下降的情況下，如果研磨帶10和研磨材料層12的厚度不為一定，則由于突起4和研磨材料層12的接觸壓力發(fā)生波動，所以存在突起4的實際研磨量產(chǎn)生大波動的問題。此外，存在因按壓具30的過度下降而使研磨帶10的研磨材料層12接觸基片2的上表面而產(chǎn)生研磨基片的研磨不良的問題。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的各種問題而提出，其目的是提供可正確控制突起的研磨量并進(jìn)行研磨的基片的修理裝置及其方法。
本發(fā)明的其它目的是提供可快速研磨突起的基片的修理裝置及其方法。
本發(fā)明的另一目的是提供由于可通過先前工序的自動光學(xué)檢測算出突起的直角坐標(biāo)值和突出量來控制突起的研磨量，所以可除去突起檢測裝置而使構(gòu)成簡單的基片的修理裝置及其方法。
為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的觀點，提供一種基片的修理裝置，包括以相對于在基片上突出的突起可沿X軸、Y軸及Z軸方向運動的方式在基片上設(shè)置的滑架；安裝于滑架上，并將在表面上涂敷研磨材料層的研磨帶向突起的上方輸送的研磨帶供給機(jī)構(gòu)；具備以位于由研磨帶供給機(jī)構(gòu)輸送的研磨帶的上部的方式安裝于滑架上并按壓研磨帶的背面而使研磨材料層接觸突起的按壓具，且檢測按壓具的位移的接觸式位移傳感器；以及以與上述按壓具連接的方式安裝于滑架上，并以控制由按壓具的按壓而被施加給突起的壓力的方式控制按壓具的位移的位移控制器。
根據(jù)本發(fā)明的其它觀點，提供一種基片的修理方法，包括算出在基片上表面突出的突起的直角坐標(biāo)值和突出量的步驟；將接觸式位移傳感器的按壓具對準(zhǔn)突起的上方的步驟；算出突起的研磨量的步驟；以符合突起的研磨量的方式使上述按壓具從初始設(shè)定值的初始位置移動到研磨設(shè)定值的工作位置的步驟；由按壓具按壓涂敷有研磨材料層的研磨帶的背面并使研磨材料層接觸突起的步驟；在輸送研磨帶的同時由研磨材料層研磨突起的步驟；由接觸式位移傳感器檢測按壓具的位移的步驟；如果按壓具的位移與研磨設(shè)定值不一致，則以按壓具的位移與研磨設(shè)定值一致的方式控制按壓具的壓力的步驟；以及如果按壓具的位移與研磨設(shè)定值一致，則使按壓具恢復(fù)到初始位置的步驟。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的基片的修理裝置及其方法，通過在補償將研磨帶按壓到基片的突起上的按壓具的位移和壓力的同時進(jìn)行突起的研磨，而可正確控制突起的研磨量并進(jìn)行研磨，從而可快速研磨突起。此外，由于可通過先前工序的自動光學(xué)檢測來算出突起的直角坐標(biāo)值和突出量并控制突起的研磨量，所以具有可除去突起檢測裝置而使結(jié)構(gòu)簡化的非常有用的效果。


圖1是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的基片的修理裝置的主視圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的基片的修理裝置的第一實施例的主視圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的基片的修理裝置的第二實施例的主視圖。
圖4是為了說明根據(jù)本發(fā)明的修理裝置的控制機(jī)構(gòu)而表示的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的修理裝置的檢測突起的直角坐標(biāo)值和突出量的突起檢測裝置的動作的主視圖。
圖6是表示本發(fā)明的修理裝置的突起與按壓具對齊的狀態(tài)的主視圖。
圖7是表示本發(fā)明的修理裝置的研磨帶接觸突起的狀態(tài)的主視圖。
圖8是表示本發(fā)明的修理裝置的突起由研磨帶研磨的狀態(tài)的主視圖。
圖9是表示本發(fā)明的修理裝置的按壓具復(fù)位的狀態(tài)的主視圖。
圖10是表示本發(fā)明的修理裝置的檢測突起的研磨痕跡的突起檢測裝置的動作的主視圖。
圖11是為了說明本發(fā)明的修理裝置的研磨并除去突起的修理方法而表示的流程圖。
2-基片，4-突起，100-滑架，110-研磨帶，112-研磨材料層，120-研磨帶供給裝置，122-開卷機(jī)，124-復(fù)繞機(jī)，126a、126b-導(dǎo)輥，130-接觸式位移傳感器，132-按壓具，140-線性可變差動變壓器，142-鐵芯，150-位移控制器，152-空氣壓力促動器，154-桿，160-突起檢測裝置，162、164-傳感器，170-照相機(jī)，180-計算機(jī)。
具體實施例方式
下面，在參照附圖對本發(fā)明的基片的修理裝置及其方法的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，參照圖2，本發(fā)明的基片的修理裝置具備以沿X軸、Y軸及Z軸方向三軸運動的方式在基片2的上部設(shè)置的滑架(Carriage)100。滑架100的三軸運動通過具有X軸線性運動促動器(X-axis Linear Motion Actuator)、Y軸線性運動促動器及Z軸線性運動促動器的公知的自動裝置來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的基片的修理裝置具備將研磨基片2的突起4用的研磨帶110向突起4上輸送的研磨帶供給裝置120。研磨帶110的表面上涂有實際研磨基片2的突起4的研磨材料層112，研磨帶110卷繞在滾筒114上。
研磨帶供給裝置120包括開卷機(jī)122、復(fù)繞機(jī)124以及一對導(dǎo)輥126a、126b。開卷機(jī)122、復(fù)繞機(jī)124以及一對導(dǎo)輥126a、126b安裝于滑架上，滾筒114安裝于開卷機(jī)122上。通過開卷機(jī)122的運動而從滾筒144放出研磨帶110并供給。復(fù)繞機(jī)124與開卷機(jī)122留有間隔而遠(yuǎn)離。復(fù)繞機(jī)124上固定有從滾筒114放出的研磨帶110的前端。通過開卷機(jī)122的運動而從滾筒114放出的研磨帶110由復(fù)繞機(jī)124卷取。一對導(dǎo)輥126a、126b在開卷機(jī)122和復(fù)繞機(jī)124之間互相留有間隔而配置，并引導(dǎo)研磨帶110的輸送。研磨帶110接觸導(dǎo)輥126a、126b的外面下部。
根據(jù)本發(fā)明的基片的修理裝置，具備接觸式位移傳感器(Contact TypeDisplacement Sensor)130。接觸式位移傳感器130以位于導(dǎo)輥126a和導(dǎo)輥126b之間的上方的方式安裝于滑架110上。接觸式位移傳感器130具備按壓研磨帶110的背面并使研磨材料層112接觸基片2的突起4的按壓具132，按壓具132的前端以減少與研磨帶110的摩擦阻力的方式形成為圓形(Round Shape)。
接觸式位移傳感器130由線性可變差動變壓器(Linear Variable DifferentialTransformer、LVDT)140構(gòu)成。線性可變差動變壓器140具備鐵芯(Core)142、一個一次線圈(Coil)144、兩個二次線圈146a、146b及殼體(Casing)148。鐵芯142以可在一次線圈144和二次線圈146a、146b中運動的方式安裝，二次線圈146a、146b分別排列在一次線圈144的兩側(cè)。在向一次線圈144施加電壓時，根據(jù)鐵芯142的位置，從二次線圈146a、146b輸出的電壓的大小和相位變化。根據(jù)從二次線圈146a、146b輸出的電壓的大小和相位來檢測鐵芯142的位移。在鐵芯142的下端連接有按壓具132。接觸式位移傳感器130根據(jù)需要可由電容型(Capacitive Type)、渦電流型(Eddy current Type)等電動測微計(Electrical Micrometer)構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的基片的修理裝置，具備與接觸式位移傳感器130連接并控制按壓具132位移的位移控制器(Displacement Controller)150。位移控制器150由空氣壓力促動器(Pneumatic Actuator)152構(gòu)成?？諝鈮毫Υ賱悠?52安裝于滑架100上，空氣壓力促動器152的桿(Rod)154連接到鐵芯142的后端。位移控制器150可根據(jù)需要而由電動促動器(Electric Actuator)、壓電促動器(Piezo Actuator)等構(gòu)成。
參照圖3，根據(jù)本發(fā)明的基片的修理裝置還具備檢測基片2的突起4的突起檢測裝置160。突起檢測裝置160由以位于接觸式位移傳感器130的下部兩側(cè)的方式安裝于滑架100上的一對傳感器162、164構(gòu)成。傳感器162、164的各探針(Probe)162a、164a檢測從基片2的上表面突出的突起4的突出量。傳感器162、164中任一個例如傳感器162檢測研磨前的突起4的突出量，另一個傳感器164檢測研磨后的突起4的突出量。
參照圖3及圖4，在按壓具132的一側(cè)，安裝有獲得突起4的圖像并輸出圖像數(shù)據(jù)的攝像機(jī)170。攝像機(jī)170可由CCD攝像機(jī)(Charge Coupled DeviceCamera)構(gòu)成。接觸式位移傳感器130、位移控制器150、突起檢測裝置160及攝像機(jī)170連接到作為控制機(jī)構(gòu)的計算機(jī)180上。計算機(jī)180將從接觸式位移傳感器130和突起檢測裝置160輸入的信號由程序處理控制位移控制器150的動作。計算機(jī)180將從攝像機(jī)170輸入的圖像數(shù)據(jù)由程序處理將突起4的圖像在監(jiān)視器182上顯示。
其次，根據(jù)圖11來說明具有此類構(gòu)成的本發(fā)明的基片的修理裝置所進(jìn)行的基片的修理方法。
同時參照圖3及圖5，算出在基片2的上表面突出的突起2的直角坐標(biāo)值和突出量(S100)。按壓具132處于初始設(shè)定值的初始位置P1處，在傳感器162、164的探針162a、164a接觸基片2的上表面的狀態(tài)下，通過自動裝置的動作而使滑架100沿X軸方向和Y軸方向的直角坐標(biāo)值運動并追隨突起4。在突起4接觸傳感器162、164中任一個例如傳感器162的探針162a時，通過傳感器162的運動來檢測突起4的位置。傳感器162的探針162a在接觸突起4的頂點的同時檢測突起4的突出量。
另一方面，突起4的直角坐標(biāo)值和突出量由在先前工序中進(jìn)行的基片2的自動光學(xué)檢測(Automated optical Inspection)算出?？蓪⒃撍愠龅臄?shù)據(jù)輸入計算機(jī)180并控制自動裝置的動作。該情況下，如圖2所示那樣，可省略突起檢測裝置160。
參照圖6，在檢測突起4的直角坐標(biāo)值和突出量時，通過滑架100的運動而使按壓具132對準(zhǔn)突起4的上方(S102)。計算機(jī)180通過程序的處理而算出對突起4的突出量的研磨量(S104)，以符合算出的研磨量的方式，使按壓具132從初始設(shè)定值的初始位置P1移動到研磨設(shè)定值的工作位置P2(S106)。
在空氣壓力促動器152的桿154在Z軸方向上前進(jìn)時，與桿154連接的線性可變差動變壓器140的鐵芯142前進(jìn)。在線性可變差動變壓器140的鐵芯142從其零點前進(jìn)到具有研磨設(shè)定值的位移的位置時，空氣壓力促動器152的桿154停止。因此，按壓具132從初始設(shè)定值的初始位置P1前進(jìn)到研磨設(shè)定值的工作位置P2處。
參照圖7及圖8，通過按壓具132的下降來按壓研磨帶110的背面并使研磨材料層112接觸突起4(S108)，并邊輸送研磨帶110邊由研磨材料層112研磨突起4(S110)。在通過自動裝置的動作來使滑架100下降時，按壓具132也下降并按壓研磨帶110的背面，被按壓的研磨帶110的研磨材料層112接觸突起4。通過開卷機(jī)122和復(fù)繞機(jī)124的動作來從開卷機(jī)122的滾筒114放出研磨帶110。從滾筒114放出的研磨帶110由復(fù)繞機(jī)124卷起。研磨帶110在通過突起4的上方的同時研磨突起。
其次，通過線性可變差動變壓器140的動作來檢測按壓具132的位移(S112)。計算機(jī)180將從線性可變差動變壓器140輸入的按壓具132的位移通過程序處理，并判斷按壓具132的位移是否與研磨設(shè)定值一致(S114)。在按壓具132的位移與研磨設(shè)定值不一致的情況下，以按壓具132的位移與研磨設(shè)定值一致的方式來控制按壓具132的壓力(S116)。
如圖7所示，在按壓具132和研磨帶110接觸時，由作用在按壓具132上的壓力來使按壓具132后退。此時，按壓具132從研磨設(shè)定值的工作位置P2后退到初始設(shè)定值的初始位置P1處。在向線性可變差動變壓器140的一次線圈144施加電壓時，根據(jù)鐵芯142的位置，從二次線圈146a、146b輸出的電壓的大小和相位變化。根據(jù)從二次線圈146a、146b輸出的電壓的大小和相位來檢測鐵芯142的位移。通過鐵芯142的位移來算出按壓具132的位移。
如圖8所示，在按壓具132的位移不與研磨設(shè)定值一致的情況下，通過計算機(jī)180的控制來使空氣壓力促動器152工作?？諝鈮毫Υ賱悠?52與桿154一同以鐵芯142和按壓具132到達(dá)研磨設(shè)定值的工作位置P2的方式施加壓力。通過由此類空氣壓力促動器150的工作而在補償按壓具132的位移和壓力的同時進(jìn)行突起4的研磨，可正確研磨并除去突起4。此外，通過在由線性可變差動變壓器140的動作來檢測按壓具132的位移的同時，由空氣壓力促動器150的動作來控制按壓具132的位移，可省略突起檢測裝置160的傳感器162、164，因此不但結(jié)構(gòu)變得簡單，而且可縮短傳感器162、164的檢測所用的時間，從而可迅速研磨突起2。
參照圖9，在按壓具132的位移與研磨設(shè)定值一致的情況下，按壓具132恢復(fù)到初始位置P1，結(jié)束突起4的研磨(S118)。在通過空氣壓力促動器152的動作來使桿154后退時，鐵芯142和按壓具132與桿154一同后退。在按壓具132恢復(fù)到初始位置P1時，通過計算機(jī)180的控制來使研磨帶供給裝置120和空氣壓力促動器152的動作停止。另一方面，在突起4的研磨中，攝像機(jī)170獲得突起4的圖像并在監(jiān)視器182上顯示。操作者可看到監(jiān)視器182上顯示的突起4的圖像并確認(rèn)突起4的研磨過程及狀態(tài)等。
最后，參照圖10，在通過自動裝置的動作來使滑架100沿直角坐標(biāo)值移動時，傳感器164的探針164a通過突起4所在的研磨部位6并通過傳感器164的工作來檢測研磨部位6(S120)。計算機(jī)180判斷通過傳感器164的工作所檢測的研磨部位6的突出量是否在誤差范圍內(nèi)(S122)。如果研磨部位6的突出量在誤差范圍內(nèi)，則結(jié)束突起4的研磨。如果由傳感器1 64的工作所檢測的研磨部位6的突出量在誤差范圍之外，則返回上述步驟(S102)并再次進(jìn)行突起4的研磨。通過自動裝置的動作使滑架100沿直角坐標(biāo)值移動，并依次進(jìn)行在基片2的整個上表面存在的突起4的研磨。
上述實施例不過是說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并沒有限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)然可在本發(fā)明的技術(shù)思想和專利申請的范圍內(nèi)進(jìn)行改變、變形或替換，應(yīng)該理解這也屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種基片的修理裝置，其特征在于，包括以相對于在基片上突出的突起可沿X軸、Y軸及Z軸方向運動的方式在上述基片上設(shè)置的滑架；安裝于上述滑架上，并將在表面上涂敷有研磨材料層的研磨帶向上述突起的上方輸送的研磨帶供給機(jī)構(gòu)；具備以位于由上述研磨帶供給機(jī)構(gòu)輸送的上述研磨帶的上部的方式安裝于上述滑架上并按壓上述研磨帶的背面而使上述研磨材料層接觸上述突起的按壓具，且檢測上述按壓具的位移的接觸式位移傳感器；以及，以與上述按壓具連接的方式安裝于上述滑架上，并以控制由上述按壓具的按壓而被施加給上述突起的壓力的方式控制上述按壓具的位移的位移控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片的修理裝置，其特征在于，上述研磨帶供給機(jī)構(gòu)包括將上述研磨帶卷繞安裝在滾筒上，并從上述滾筒放出上述研磨帶的開卷機(jī)；將從上述開卷機(jī)放出的上述研磨帶卷起的復(fù)繞機(jī)；以及，安裝在上述開卷機(jī)和上述復(fù)繞機(jī)之間，并引導(dǎo)上述研磨帶的輸送的一對導(dǎo)輥，上述研磨帶接觸上述導(dǎo)輥的外面下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片的修理裝置，其特征在于，上述接觸式位移傳感器包括線性可變差動變壓器，該線性可變差動變壓器具有連接上述按壓具和上述位移控制器的鐵芯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基片的修理裝置，其特征在于，還包括安裝于上述按壓具上并獲得上述突起的圖像的攝像機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基片的修理裝置，其特征在于，還包括一對傳感器，該一對傳感器以可檢測上述突起的直角坐標(biāo)值和突出量的方式安裝在上述接觸式位移傳感器的下部兩側(cè)。
6.一種基片的修理方法，其特征在于，包括算出在基片的上表面突出的突起的直角坐標(biāo)值和突出量的步驟；將接觸式位移傳感器的按壓具對準(zhǔn)上述突起的上方的步驟；算出上述突起的研磨量的步驟；以符合上述突起的研磨量的方式使上述按壓具從初始設(shè)定值的初始位置移動到研磨設(shè)定值的工作位置的步驟；由上述按壓具按壓涂敷有研磨材料層的研磨帶的背面并使研磨材料層接觸突起的步驟；在輸送上述研磨帶的同時由上述研磨材料層研磨上述突起的步驟；由上述接觸式位移傳感器檢測上述按壓具的位移的步驟；如果上述按壓具的位移與上述研磨設(shè)定值不一致，則以上述按壓具的位移與上述研磨設(shè)定值一致的方式控制上述按壓具的壓力的步驟；以及，如果上述按壓具的位移與上述研磨設(shè)定值一致，則使上述按壓具恢復(fù)到上述初始位置的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基片的修理方法，其特征在于，還包括在上述突起的研磨中由攝像機(jī)獲得上述突起的圖像并顯示的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了可通過研磨正確除去作為基片的缺陷而存在的突起的基片的修理裝置及其方法。該裝置具備滑架，滑架以相對于在基片上突出的突起可沿X軸、Y軸及Z軸方向運動的方式設(shè)在基片上。研磨帶供給裝置安裝于滑架上，并將在表面上涂敷有研磨材料層的研磨帶向突起的上方輸送。接觸式位移傳感器具備以位于由研磨帶供給機(jī)構(gòu)輸送的研磨帶上方的方式安裝于滑架上并按壓研磨帶的背面而使研磨材料層接觸突起的按壓具，且檢測按壓具的位移。位移控制器以控制由按壓具的按壓而被施加給突起的壓力的方式控制按壓具的位移。通過在補償將研磨帶按壓到基片的突起上的按壓具的位移和壓力的同時進(jìn)行突起的研磨，而可正確控制并研磨突起的研磨量，且可快速研磨突起。
文檔編號B24B21/00GK101085508SQ20071010895
公開日2007年12月12日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者李東星, 姜鎬旻 申請人:株式會社Snu精密