CN101342672A - 研磨装置及其组合方法 - Google Patents

Abstract

一种研磨装置及其组合方法，用以研磨一待研磨件，该研磨装置包含一定盘、至少一挡块、一正压气垫及一垫片。定盘具有一受压面及一承载面，其中研磨垫固定于承载面，而挡块设置于定盘的边缘外侧。正压气垫设置于受压面及挡块上方，以压制于受压面而推动定盘及研磨垫朝待研磨件移动。垫片设置于受压面与该正压气垫间，且延伸覆盖至挡块的部分，用以隔离正压气垫延伸于定盘边缘外的部分，而避免定盘边缘嵌入正压气垫，降低正压气垫破损机率。

Description

研磨装置及其组合方法

技术领域

本发明有关于一种研磨装置与组合方法，特别是一种研磨彩色滤光片的研磨装置与组合方法。

背景技术

彩色滤光片的制作是于基板上涂布不同颜色的彩色光阻，例如红绿蓝色光阻，以取得特定波长的光线。光阻经过制程形成预定的结构及排列之后，会于滤光片表面形成角断差及光阻残渣，角断差及光阻残渣必须去除才能使彩色滤光片维持良好光学特性。降低角断差及去除光阻残渣的方法最常采用的为化学机械抛光法(Chemical Mechanical Polishing，CMP)。化学机械抛光法针对预抛光研磨的材料选择特定的研磨液(Slurry)，于研磨装置研磨过程中持续加入研磨液以达成精密研磨抛光。

参阅图1所示，研磨装置主要包含一定盘1、一研磨垫2、数个挡块3、一正压气垫4及一逆压气垫5。研磨垫固定于定盘1的一面，而正压气垫4压制于定盘1的另一面。夹具6对正压气垫4施压并以静摩擦力带动正压气垫4转动，使定盘1也被正压气垫4以静摩擦力带动而转动。如此一来研磨垫2即可旋转以研磨光阻。逆压气垫反向对定盘1施压，以调整研磨垫2对彩色滤光片的接触压力。挡块3用以限制定盘1于水平方向的振幅，由于挡块3与定盘1之间有间隙以及高度差的存在，使得研磨过程中挡块3与定盘1的碰撞，使定盘1边缘对正压气垫4产生剪切、切削的效果，导致正压气垫4破损而漏气，导致对定盘1施加压力的作用。每当发生此现象皆要停机更换气垫，造成产能降低以及成本增加。

因此，如何避免摩擦过程中正压气垫破损漏气而导致要停机更换气垫所造成的产能降低以及成本增加的问题，确为此相关研发领域所需迫切面临的课题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种研磨装置，其可降低正压气垫破损的机率。

本发明提出一种研磨装置，用以研磨待研磨件，研磨装置包含一定盘、一研磨垫、一挡块、一正压气垫及一垫片。定盘具有一受压面及一承载面，其中研磨垫固定于承载面，用以随定盘的旋转而研磨待研磨件。挡块设置于定盘的边缘外侧，用以限制定盘于水平方向的振幅。正压气垫压制于受压面，用以对定盘施压以推动定盘朝待研磨件移动。垫片设置于受压面与正压气垫间，且延伸覆盖至挡块的部分，以隔离正压气垫延伸于定盘边缘外的部分，使定盘边缘不嵌入正压气垫，从而降低正压气垫破损的机率。

本发明还提出另一种研磨装置，用以研磨一待研磨件，该研磨装置包含：

一定盘，具有一受压面及一承载面，且该受压面的边缘形成一导圆角；

一研磨垫，固定于该承载面；

一挡块，设置于该定盘的边缘外侧，其中该挡块的顶面靠近该定盘的边缘形成另一导圆角，且该定盘的受压面及该挡块的顶面位于同一水平面；

一正压气垫，压制于该受压面；

一垫片，设置于该受压面与该正压气垫间，且延伸覆盖至该挡块的部分；以及

一固定件，穿设该挡块并锁固于该定盘的边缘。

除了上述研磨装置，本发明还提出一种研磨装置的组合方法，依据此方法是先提供一定盘，并定义定盘的二侧面为一受压面及一承载面。接着固定研磨垫于承载面，并设置至少一挡块于定盘的边缘。设置正压气垫于受压面及挡块之上，使定盘边缘不嵌入正压气垫，从而降低正压气垫破损的机率。

本发明藉隔离正压气垫延伸于定盘边缘外的部分，使定盘边缘不嵌入正压气垫，降低正压气垫破损的机率，从而使得研磨装置持续运转时间增加，达到稳定产能及降低成本的作用。

附图说明

图1为现有技术的研磨装置的剖面示意图。

图2为本发明第一实施例的剖面示意图。

图3A及图3B为第一实施例的局部剖面示意图。

图4为第二实施例的局部剖面示意图。

图5为第三实施例的局部剖面示意图。

图6为第四实施例的局部剖面示意图。

图7为第五实施例的局部剖面示意图。

图8为第六实施例的局部剖面示意图。

图9为第七实施例的局部剖面示意图。

图10为第八实施例的局部剖面示意图。

图11为本发明的组合方法的流程图。

【主要组件符号说明】

1   定盘            2   研磨垫

3   挡块            4   正压气垫

5   逆压气垫        6   夹具

10  定盘            12  受压面

14  承载面          16  导圆角

20  研磨垫          30  挡块

32  导圆角          40  正压气垫

50  垫片            60  固定件

70  逆压气垫        200 夹头

300 待研磨件

具体实施方式

有关本发明的较佳实施例及其功效，兹配合附图说明如后。

请参照图2所示，为本发明第一实施例所揭露的一种研磨装置，用以研磨一待研磨件300，以使待研磨件300表面平整。例如待研磨件300为一涂布彩色光阻的彩色滤光片，研磨装置研磨彩色滤光片表面之后，降低彩色光阻的角断差同时去除光阻残渣，使彩色滤光片的表面平整并维持良好的滤光特性。研磨装置包含一定盘10、一研磨垫20、一挡块30、一正压气垫40及一垫片50。研磨装置被一夹头200所压制，夹头200以静摩擦力带动研磨装置共同旋转。

参阅图3A及图3B所示，定盘10具有一受压面12及一承载面14，研磨垫20固定于承载面14，并随定盘10的转动而被带动旋转。研磨垫20用以接触待研磨件300，并旋转以研磨待研磨件300的表面。除了研磨垫20相对于待研磨件300的旋转运动之外，待研磨件300也可以通过输送装置驱动，于垂直定盘10的旋转轴线的方向相对于研磨垫20进行线性位移，使研磨垫20可以对待研磨件300的表面进行完整的研磨。

参阅图3A及图3B所示，挡块30设置于定盘10的边缘外侧，位于定盘10边缘与夹具200之间，用以挡止定盘10并限制定盘10于水平方向横移的振幅。

挡块30挡止于定盘10边缘，降低定盘10水平振动的振幅。由于定盘10不断碰撞挡块30，为了延长定盘10寿命，避免定盘10因为碰撞受损，挡块30的材质硬度需小于定盘10的材质硬度。

参阅图2、图3A及图3B所示，夹具200向下压制正压气垫40，使正压气垫40压制于定盘10。正压气垫40设置于定盘10的受压面12及挡块30上方，以压制定盘10的受压面12，并推动定盘10朝向待研磨件300移动，使研磨垫20以足够的正向压力接触待研磨件300。夹具200及正压气垫40之间、正压气垫40及定盘10之间，因正向压力产生静摩擦力，致使夹具200、正压气垫40及定盘10之间不相对运动。夹具200旋转时，以静摩擦力带动正压气垫40旋转，而正压气垫40再以静摩擦力带动定盘10旋转。正压气垫40是作为夹具200及定盘10之间的缓冲，并平均分散对定盘10的受压面12的压力，以使定盘10稳定且平均地向下施压。由此，位于定盘10承载面14的研磨垫20可以对待研磨件300维持平均且稳定的接触压力，而提供良好的研磨抛光效果。第一实施例的研磨装置还包含一逆压气垫70，其压制于定盘10的边缘，以平衡研磨时定盘10与待研磨件300的接触压力。当定盘10进行研磨时，正压气垫40对定盘10施加向下的压力，利用逆压气垫70压制于定盘10以平衡定盘10受力方向，使定盘10承受的合力向下。

正压气垫40延伸至定盘10的边缘外部，在定盘10做研磨时，定盘10与挡块30之间的相对运动会对正压气垫40有切割或是剪切作用。避免定盘10切割或剪切正压气垫40破损的方式，是于定盘10与正压气垫40中间放入一垫片50，并使垫片50延伸至挡块30的部分，以隔离正压气垫40延伸于定盘10边缘外的部分。

参阅图3A及图3B所示，垫片50设置于受压面12与正压气垫40间，且延伸覆盖至挡块30的部分，覆盖定盘10及挡块30之间的间隙。藉由垫片50避免正压气垫40嵌入定盘10边缘与挡块30之间的缝隙，使挡块30及定盘10之间的碰撞不会对正压气垫40剪切或切削，从而降低正压气垫40破损的机率。

参阅图4所示，为本发明第二实施例所揭露的一种研磨装置，其包含一定盘10、一研磨垫20、一挡块30及一正压气垫40。定盘10具有一受压面12及一承载面14，其中研磨垫20设置于承载面14，用以随定盘10转动以研磨抛光待研磨件300的表面。挡块30设置于定盘10的边缘外侧，用以挡止定盘10并限制定盘10于水平方向横移的振幅。正压气垫40设置于受压面12及挡块上方，并压制于受压面12，以对定盘10施压。

挡块30的设置位置是经过调整，以使定盘10的受压面12与挡块30的顶面位于同一水平高度，使正压气垫40延伸于定盘10边缘之外的部分被垫高，避免正压气垫40嵌入定盘10边缘与挡块30之间的缝隙，从而降低正压气垫40破损的机率。

参阅图5所示，为本发明第三实施例所揭露的一种研磨装置，其包含一定盘10、一研磨垫20、一挡块30及一正压气垫40。第三实施例大致与第二实施例相同，其差异在于第三实施例的研磨装置还包含一垫片50，设置于受压面12与正压气垫40间，且延伸覆盖至挡块30的部分。垫片50进一步调整正压气垫40延伸于定盘10边缘，并避免正压气垫40的局部区域陷入定盘10及挡块30之间的缝隙中，更进一步地提供对正压气垫40的保护。

参阅图6所示，为本发明第四实施例所揭露的一种研磨装置，其包含一定盘10、一研磨垫20、一挡块30及一正压气垫40。定盘10具有一受压面12及一承载面14，其中研磨垫20设置于承载面14，用以随定盘10转动以研磨抛光待研磨件300的表面。挡块30设置于定盘10的边缘外侧，用以挡止定盘10并限制定盘10于水平方向横移的振幅。正压气垫40设置于受压面12及挡块上方，并压制于受压面12，以对定盘10施压。

定盘10的受压面12的边缘经过加工而形成一导圆角16，而挡块30的顶面靠近定盘10的边缘也形成一导圆角32，调整正压气垫40延伸于定盘10边缘，以避免正压气垫40嵌入定盘10边缘与挡块30之间的缝隙，使定盘10边缘与挡块30不会对正压气垫40造成剪切或切割作用，从而降低正压气垫40破损的机率。

参阅图7所示，为本发明第五实施例所揭露的一种研磨装置，其包含一定盘10、一研磨垫20、一挡块30及一正压气垫40。第五实施例大致与第四实施例相同，其差异在于第五实施例的研磨装置还包含一垫片50，其设置于受压面12与正压气垫40间，且延伸覆盖至挡块30的部分。垫片50进一步调整正压气垫40延伸于定盘10边缘，并避免正压气垫40的局部区域陷入定盘10及挡块30之间的间隙中，更进一步地提供对正压气垫40的保护。

参阅图8所示，为本发明第六实施例所揭露的一种研磨装置，其包含一定盘10、一研磨垫20、一挡块30、一正压气垫40及一固定件60。定盘10具有一受压面12及一承载面14，其中研磨垫20设置于承载面14，用以随定盘10转动以研磨抛光待研磨件300的表面。挡块30设置于定盘10的边缘外侧，用以挡止定盘10并限制定盘10于水平方向横移的振幅。正压气垫40设置于受压面12及挡块上方，并压制于受压面12，以对定盘10施压。固定件60可为一螺合件，穿设挡块30并锁固于定盘10的边缘，通过固定件60将挡块30直接固定于定盘10的边缘。利用固定件60固定挡块30时，可以同时固定挡块30顶面的高度。此外，使挡块30与定盘10之间没有相对运动造成的碰撞而剪切或切割正压气垫40，以避免磨损正压气垫40造成破损而漏气。

参阅图9所示，为本发明第七实施例所揭露的一种研磨装置，其包含一定盘10、一研磨垫20、一挡块30、一正压气垫40及一固定件60。第七实施例大致与第六实施例相同，其差异在于第七实施例的研磨装置还包含一垫片50，垫片50设置于受压面12与正压气垫40间，且延伸覆盖至挡块30的部分，隔离正压气垫40延伸于定盘10边缘外的部分，避免正压气垫40的局部区域陷入定盘10及挡块30之间的缝隙中，更进一步地提供对正压气垫40的保护。

参阅图10所示，为本发明第八实施例所揭露的一种研磨装置，包含一定盘10、一研磨垫20、一挡块30、一正压气垫40、一垫片50及一固定件60。定盘10具有一受压面12及一承载面14，且受压面12的边缘形成一导圆角16，其中研磨垫10固定于承载面12。挡块30的材质硬度小于定盘10的材质硬度。挡块30设置于定盘10的边缘外侧，其中挡块30的顶面靠近定盘10的边缘形成另一导圆角32，且定盘10的受压面12与挡块30的顶面位于同一水平面。正压气垫40压制于定盘10的受压面12，并推动定盘10朝向待研磨件300移动，逆压气垫70压制于定盘10的承载面14边缘，推动定盘10远离待研磨件300，并使定盘10所承受的合力大于零且方向朝向待研磨件300。垫片50设置于受压面12及正压气垫40之间，且延伸覆盖至挡块30的部分。固定件60可为一螺合件，穿设于挡块30并锁固于定盘10的边缘，藉以固定挡块30于定盘10。

前述挡块30的设置高度、以固定件60固定挡块、导圆角16、32、设置于正压气垫40与定盘10之间的垫片50，从而降低正压气垫40破损的机率。

本发明的研磨装置是通过构件相对位置改变、新增构件、构件细部结构改变、或是改变构件之间连结关系，以避免定盘10的边缘嵌入正压气垫40。

参阅图11所示，为本发明揭露的一种研磨装置的组合方法，依据该方法是先提供一定盘10，定盘10具有一受压面12及一承载面14(步骤S101)。接着固定一研磨垫20于承载面14(步骤S102)，并设置至少一挡块30于定盘10的边缘(步骤S103)，以限制定盘10于水平方向横移的振幅。设置一正压气垫40于受压面12及挡块30之上，以推动定盘10朝向研磨物推动(步骤S104)。隔离正压气垫40延伸于定盘10边缘外的部分，使定盘10边缘不嵌入正压气垫40(步骤S105)。通过前述的步骤组合研磨装置，就可以避免定盘10旋转时与挡块10的碰撞造成正压气垫40破损。

前述隔离正压气垫40延伸于定盘10边缘外的部分的方法，如第一～第八实施例所述，更包含下列方式：设置一垫片50于受压面12与正压气垫40之间、调整挡块30相对于定盘10的位置，使受压面12与挡块30的顶面位于同一水平面、加工定盘10及挡块30，使受压面12的边缘及挡块30的顶面靠近定盘10的边缘形成导圆角16、32、以固定件60穿设挡块30并锁固于定盘10的边缘等。

Claims (17)

1.一种研磨装置，用以研磨一待研磨件，其特征在于，该研磨装置包含：

一定盘，具有一受压面及一承载面，且该受压面的边缘形成一导圆角；

一研磨垫，固定于该承载面；

一挡块，设置于该定盘的边缘外侧，其中该挡块的顶面靠近该定盘的边缘形成另一导圆角，且该定盘的受压面及该挡块的顶面位于同一水平面；

一正压气垫，压制于该受压面；

一垫片，设置于该受压面与该正压气垫间，且延伸覆盖至该挡块的部分；以及

一固定件，穿设该挡块并锁固于该定盘的边缘。

2.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，该研磨装置包含一逆压气垫，该逆压气垫设置于该定盘边缘。

3.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，该固定件为螺合件。

4.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，该挡块的材质硬度小于该定盘的材质硬度。

5.一种研磨装置，用以研磨一待研磨件，其特征在于，该研磨装置包含：

一定盘，具有一受压面及一承载面；

一研磨垫，固定于该承载面；

一挡块，设置于该定盘的边缘外侧；

一正压气垫，设置于该受压面及挡块上方；及

一垫片，设置于该受压面与该正压气垫间，且延伸覆盖至该挡块的部分。

6.如权利要求5所述的研磨装置，其特征在于，该研磨装置还包含一逆压气垫，设置于该定盘边缘。

7.如权利要求5所述的研磨装置，其特征在于，该受压面及该挡块的顶面位于同一水平面。

8.如权利要求5所述的研磨装置，其特征在于，该受压面的边缘及该挡块的顶面靠近该定盘的边缘分别形成一导圆角。

9.如权利要求5所述的研磨装置，其特征在于，该研磨装置包含一固定件，该固定件穿设该挡块并锁固于该定盘的边缘。

10.如权利要求9所述的研磨装置，其特征在于，该固定件为螺合件。

11.如权利要求5所述的研磨装置，其特征在于，该挡块的材质硬度小于该定盘的材质硬度。

12.一种研磨装置的组合方法，该方法包含：

提供一定盘，该定盘具有一受压面及一承载面；

固定一研磨垫于该承载面；

设置至少一挡块于定盘的边缘；

设置一正压气垫于该受压面及该挡块之上；及

隔离该正压气垫延伸于该定盘边缘外的部分，使该定盘边缘不嵌入该正压气垫。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，隔离该正压气垫延伸于该定盘边缘外的步骤包含设置一垫片于该受压面及该气垫间，且以该垫片覆盖该挡块的部分。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，隔离该正压气垫延伸于该定盘边缘外的步骤包含调整该挡块相对于该定盘的位置，使该受压面及该挡块的顶面位于同一水平面。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，隔离该正压气垫延伸于该定盘边缘外的步骤包含加工该定盘及该挡块，使该受压面的边缘及该挡块的顶面靠近该定盘的边缘分别形成一导圆角。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，隔离该正压气垫延伸于该定盘边缘外的步骤包含以一固定件穿设该挡块并锁固于该定盘的边缘。

17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包含一步骤，设置一逆压气垫于该定盘边缘。

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