CN106737130A - 蓝宝石基板研磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓝宝石基板研磨装置，包括：机架，具有转轴；设置于所述机架上的研磨台，并由所述转轴驱动而转动，所述研磨台具有研磨面，所述研磨面用于对位于所述研磨台上的蓝宝石基板研磨；位于所述研磨面上的陶瓷盘，带动所述蓝宝石基板相对于所述研磨面移动，所述陶瓷盘对蓝宝石基板中心位置施加的压力大于对蓝宝石基板边缘位置施加的压力。上述陶瓷盘利用对蓝宝石基板中心位置施加的压力大于对蓝宝石基板边缘位置施加的压力，达到研磨面对蓝宝石基板中心位置的研磨力度大于边缘位置的研磨力度，以使蓝宝石基板中心薄、中间位置较厚的技术效果，进而使蓝宝石的表面具有一定的弯曲度。

Description

蓝宝石基板研磨装置

技术领域

本发明涉及蓝宝石制造领域，特别是涉及蓝宝石基板研磨装置。

背景技术

蓝宝石的组成为氧化铝是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合，晶体结构为六方晶格结构，其具有很好的热稳定性和介电特性，且其化学惰性强、光透性能好，具有很好的耐磨性，它是一种集优良光学性能、物理性能、机械性能和化学性能于一体的多功能氧化物晶体。

为适应光电技术的发展，对蓝宝石材料的表面提出了超光滑、无损伤的要求，这样便需要对蓝宝石的表面进行研磨、抛光。一般地，进行对蓝宝石的表面研磨、抛光的工艺中，主要包括粗研磨、精细研磨、抛光等步骤。其中，抛光工艺的类型有：机械抛光、化学抛光及化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)等。

在上述研磨工艺中是利用一种蓝宝石基板研磨装置对该蓝宝石进行研磨，而传统的蓝宝石基板研磨装置由于存在基板边缘研磨速度快，而中间区域研磨慢，造成研磨表面无法得到特定的表面厚度均匀(TTV)和弯曲度(BOW)，这样便无法达到生产的需求。

发明内容

基于此，有必要针对上述传统的蓝宝石基板研磨装置无法得到蓝宝石基板指定厚度且表面具有一定弯曲度的蓝宝石基板的基板问题，提供一种能够使蓝宝石基板达到指定厚度且表面具有一定弯曲度的蓝宝石基板研磨装置。

一种蓝宝石基板研磨装置，包括：

机架，具有转轴；

设置于所述机架上的研磨台，并由所述转轴驱动而转动，所述研磨台具有研磨面，所述研磨面用于对位于所述研磨台上的蓝宝石基板研磨；

位于所述研磨面上的陶瓷盘，带动所述蓝宝石基板相对于所述研磨面移动，所述陶瓷盘对蓝宝石基板边缘中心位置施加的压力大于对蓝宝石基板边缘位置施加的压力。

上述陶瓷盘利用对蓝宝石基板中心位置施加的压力大于对蓝宝石基板边缘位置施加的压力，达到研磨面对蓝宝石基板中心位置的研磨力度大于边缘位置的研磨力度，以使蓝宝石基板中心薄、边缘位置较厚的技术效果，进而使蓝宝石的表面具有一定的凹形弯曲度。

在其中一个实施方式中，所述陶瓷盘包括：

施压面，用于对所述蓝宝石基板的表面施加压力；

设置于所述施压面与所述蓝宝石基板之间的垫片，所述垫片用以接触蓝宝石基板中心位置。

在其中一个实施方式中，所述垫片的厚度范围为蓝宝石基板厚度的80％左右。

在其中一个实施方式中，所述垫片的形状呈圆形结构。

在其中一个实施方式中，所述呈圆形结构的垫片的直径大小为蓝宝石基板直径的三分之二。

在其中一个实施方式中，所述研磨台具有均匀分布于所述研磨面上的凹槽。

在其中一个实施方式中，所述蓝宝石基板研磨装置还包括：

加压机构，用于对所述蓝宝石基板相对于所述研磨面施加压力。

在其中一个实施方式中，所述研磨台相对所述机架的转速为0-60rpm。

附图说明

图1为本发明一优选实施方式的蓝宝石基板研磨装置的立体结构示意图；

图2为本发明一优选实施方式的蓝宝石基板研磨装置的剖面结构示意图；

图3为本发明图2的局部放大图；

图4为本发明一优选实施方式的蓝宝石基板研磨装置的垫片的机构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图2所示，本发明一优选实施方式公开了一种蓝宝石基板研磨装置100，该蓝宝石基板研磨装置100包括机架110、研磨台120。其中，上述机架110具有转轴111，研磨台120设置在上述机架110上，并由转轴111的驱动而转动，该研磨台120具有一研磨面121，一般地，研磨台120的研磨面121为研磨台120的上表面。

一般地，研磨台120相对于上述机架110的转速为0-60rpm。待加工的蓝宝石基板位于上述研磨台120上，研磨台120的研磨面121由铜、锡或树脂铜等构成，该蓝宝石基板与上述研磨台120的研磨面121(即研磨台120的上表面)接触。随着研磨台120相对于上述机架110转动，位于上述研磨台120上的蓝宝石基板也相对于上述研磨台120转动，进而使上述研磨面121对位于该研磨面121上的蓝宝石基板进行研磨。

上述蓝宝石基板研磨装置100同样可以用以对蓝宝石基板进行抛光处理，需要说明的是，若该蓝宝石基板研磨装置100对蓝宝石基板进行抛光，上述研磨面121需要更变为由不锈钢、抛光布等构成的抛光面。

本实施方式中的蓝宝石基板研磨装置100还包括陶瓷盘170，该陶瓷盘170平放于上述研磨台120的研磨面121上，一般地，该陶瓷盘170由一驱动机构驱动，以使陶瓷盘170能够相对于上述研磨面121相对移动，待研磨的蓝宝石基板由上述陶瓷盘170带动而相对于上述研磨面121移动，以使上述研磨面121对蓝宝石基板形成打磨研磨效果。

上述蓝宝石基板研磨装置还包括加压机构，该加压机构通过上述陶瓷盘170，加强所述研磨面121对位于所述研磨面121上的蓝宝石基板的压力。上述加压机构160对蓝宝石基板中心位置施加的压力大于对蓝宝石基板边缘位置施加的压力。

具体地，结合图2及图3所示，该陶瓷盘170具有容纳空间，该容纳空间用于容纳蓝宝石基板A，上述陶瓷盘170包括施压面171及垫片172。其中，施压面171位于蓝宝石基板A的上表面，用于对所述蓝宝石基板A的表面施加压力，该垫片172设置于所述施压面171与所述蓝宝石基板A之间，上述垫片172用以接触蓝宝石基板A中心位置。该施压面171通过上述垫片172向位于研磨面121上的蓝宝石基板A施加压力。

更详细地说，上述垫片172呈圆形结构，该圆形结构的垫片的圆心与蓝宝石基板A的圆心重合，其该垫片172的大小小于蓝宝石基板A，一般地。该垫片172的大小为蓝宝石基板A的三分之二。例如，上述被研磨的蓝宝石基板A的直径为8英寸，那么该垫片172的外直径会在5.3英寸左右。

一般地，上述垫片172的厚度为蓝宝石基板A厚度的80％左右，通常厚度范围在0.3mm～0.7mm之间，这样，上述施压面171对通过上述垫片172将蓝宝石基板A抵压在上述研磨面121上，进而使研磨面121能够有效地对蓝宝石基板A进行研磨，而由于上述垫片172呈圆形结构且具有一定的厚度，施压面171对垫片172施加压力后，由于垫片172仅与上述蓝宝石基板A的接近中心的位置接触，这样，施压面171便会通过垫片172对蓝宝石基板A接近中心的位置直接施加压力，而蓝宝石基板A的接近边缘的位置由于不与上述施压面171直接接触，因而，不对施压面171不对蓝宝石基板A的边缘位置直接施加压力。

例如，该垫片172可以为圆形的吸附垫，该吸附垫可以贴附在蓝宝石基板A，并跟随代加工的蓝宝石基板A放入上述陶瓷盘170的容纳空间内。

上述垫片172还可以通过与蜡配合，并通过加压的方式贴附在蓝宝石基板A的表面，本发明对此不作限定。

由于上述施压面171通过上述垫片172使上述蓝宝石基板A接近中心位置所受到的压力大于边缘位置所受到的压力，进而使研磨面121能够对蓝宝石基板A中心位置的研磨力度大于边缘位置的研磨力度，以达到研磨出中心位置薄、边缘位置后的蓝宝石基板A。

上述加压机构160可以包括砝码等重物，用于将上述蓝宝石基板及陶瓷盘压在研磨台120的上表面，但该加压机构160并不限于此，只要能够达到本发明的加压机构160将蓝宝石基板与研磨台120之间施加一定的压力，便于研磨台120对蓝宝石基板进行研磨即可。

为了使上述研磨面121能够持续地对与该研磨面121接触的蓝宝石基板进行研磨，且使被研磨面121所打磨下的杂物不在研磨面121与蓝宝石基板之间，进而影响研磨台120对蓝宝石基板的研磨效果，在研磨台120的研磨面121上设置有多个向研磨台120内侧凹陷的凹槽122，这样，被研磨面121研磨后从蓝宝石基板上研磨下来的杂屑，随着蓝宝石基板相对于研磨台120相对移动，落入上述凹槽122内。

具体地，本实施方式中的上述多个凹槽122呈螺旋式设置，且该螺旋式排布的凹槽120从上述研磨台的接近中央的位置一直延伸到研磨台120的边缘位置，这样利于后续从蓝宝石基板上研磨下来的杂屑便可从研磨台120的边缘位置排出。

除本实施方式的上述凹槽122呈环形的排列方式之外，上述凹槽122还可以呈长方形、多边形等其它形式排列，对此本发明不作限定。

通常地，在上述研磨面121与上述蓝宝石基板之间喷洒涂覆的研磨浆料，该研磨浆料具有超微粒子，本实施方式中的超微粒子为金刚石粉末，研磨面121利用该金刚石粉末增强对蓝宝石基板的研磨效果，一般的，该研磨浆料还具有润滑作用，利于上述研磨面121对蓝宝石基板相对移动。

为了实现上述研磨浆料对上述研磨面121的表面进行有效的涂覆，本发明的蓝宝石基板研磨装置还可以包括浆料喷涂机构(图未示)，该浆料喷涂机构主要用于容纳上述研磨浆料，并对上述研磨面121进行研磨浆料的涂覆，本实施方式中的浆料喷涂机构对研磨台的表面的涂覆方式为喷涂等，但本发明对此不作限定。

而由于上述凹槽122的存在，涂覆在上述研磨面121上的研磨浆料也会迅速落入该凹槽122内，进而不能使研磨面121对蓝宝石基板进行有效的研磨，无法达到更好的研磨效果。

上述陶瓷盘利用对蓝宝石基板中心位置施加的压力大于对蓝宝石基板边缘位置施加的压力，达到研磨面对蓝宝石基板中心位置的研磨力度大于边缘位置的研磨力度，以使蓝宝石基板中心薄、中间位置较厚的技术效果，进而使蓝宝石的表面具有一定的弯曲度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种蓝宝石基板研磨装置，其特征在于，包括：

机架，具有转轴；

设置于所述机架上的研磨台，并由所述转轴驱动而转动，所述研磨台具有研磨面，所述研磨面用于对位于所述研磨台上的蓝宝石基板研磨；

位于所述研磨面上的陶瓷盘，带动所述蓝宝石基板相对于所述研磨面移动，所述陶瓷盘对蓝宝石基板中心位置施加的压力大于对蓝宝石基板边缘位置施加的压力。

2.根据权利要求1所述的蓝宝石基板研磨装置，其特征在于，所述陶瓷盘包括：

施压面，用于对所述蓝宝石基板的表面施加压力；

设置于所述施压面与所述蓝宝石基板之间的垫片，所述垫片用以接触蓝宝石基板边缘位置。

3.根据权利要求2所述的蓝宝石基板研磨装置，其特征在于，所述垫片的厚度范围为蓝宝石基板厚度的80％。

4.根据权利要求2所述的蓝宝石基板研磨装置，其特征在于，所述垫片的形状圆形结构。

5.根据权利要求4所述的蓝宝石基板研磨装置，其特征在于，所述呈圆形结构的垫片的直径大小为蓝宝石基板的直径的三分之二。

6.根据权利要求2所述的蓝宝石基板研磨装置，其特征在于，所述研磨台具有均匀分布于所述研磨面上的凹槽。

7.根据权利要求1所述的蓝宝石基板研磨装置，其特征在于，所述蓝宝石基板研磨装置还包括：

加压机构，用于对所述蓝宝石基板相对于所述研磨面施加压力。

8.根据权利要求1所述的蓝宝石基板研磨装置，其特征在于，所述研磨台相对所述机架的转速为0-60rpm。