CN202846332U

CN202846332U - 研磨装置

Info

Publication number: CN202846332U
Application number: CN 201220426532
Authority: CN
Inventors: 王祥奎
Original assignee: Hoya Optoelectronics Qingdao Ltd
Current assignee: Hoya Optoelectronics Qingdao Ltd
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2022-08-24

Abstract

本实用新型涉及一种研磨装置，其用于对薄板工件进行研磨处理，其特征在于，具有：下定盘，其上表面上装载待研磨的所述薄板工件，上定盘，其设置于所述下定盘的上方，其下表面与所述下定盘的上表面对置，上定盘升降机构，其用于升降所述上定盘，以在所述上定盘的下表面和所述下定盘的上表面之间夹持所述薄板工件，设置于所述上定盘的下表面和所述下定盘的上表面的研磨皮，以及驱动机构，其在所述上定盘和所述下定盘夹持所述薄板工件的状态下进行驱动，使所述研磨皮研磨所述薄板工件，其中，所述研磨皮的邵氏硬度HA的值为75以上。根据本实用新型的研磨装置，可适用于制造厚度为0.3mm以下的薄板玻璃，提高薄板玻璃的生产率。

Description

研磨装置

技术领域

本实用新型涉及用于对薄板工件进行研磨抛光的研磨装置。

背景技术

固体摄像元件在手机、移动摄像装置等领域被广泛应用。在固体摄像元件中，玻璃盖板、色修正滤镜等都是由薄板玻璃制造的。目前主要使用的薄板玻璃的厚度为0.5mm～1.1mm，但是随着固体摄像元件不断小型化，期望固体摄像元件中的玻璃盖板、色修正滤镜等的厚度更薄，达到0.3mm以下。

在制造玻璃盖板、色修正滤镜等薄板玻璃元件时，需要对玻璃板工件进行一系列处理，并最后通过研磨加工对其表面抛光。通常使用如专利文献1～3中记载的研磨装置进行研磨抛光。该研磨装置使用上定盘和下定盘夹持薄板工件，并驱动上定盘和下定盘相对于玻璃板工件在水平方向上移动，用上定盘和下定盘上的研磨皮研磨抛光工件的上下表面。

当制造厚度为0.3mm以下的薄板玻璃时，研磨加工后的薄板玻璃表面会有条纹不良、凸凹不良以及损伤不良等，严重影响薄板玻璃的生产率，提高薄板玻璃的成本。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-221348号公报

专利文献2：日本特开2011-152622号公报

专利文献3：日本特开2011-194517号公报

实用新型内容

为解决上述现有技术的问题，本实用新型的目的在于提供一种研磨装置，其能够有效地提高对厚度极薄的薄板工件进行研磨加工时的产品生产率。

本实用新型的研磨装置，其用于对薄板工件进行研磨处理，其特征在于，具有：下定盘，其上表面上装载待研磨的所述薄板工件，上定盘，其设置于所述下定盘的上方，其下表面与所述下定盘的上表面对置，上定盘升降机构，其用于升降所述上定盘，以在所述上定盘的下表面和所述下定盘的上表面之间夹持所述薄板工件，设置于所述上定盘的下表面和所述下定盘的上表面的研磨皮，以及驱动机构，其在所述上定盘和所述下定盘夹持所述薄板工件的状态下进行驱动，使所述研磨皮研磨所述薄板工件。其中，所述研磨皮的邵氏硬度HA的值为75以上。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施方式的薄板玻璃制作工序的流程图。

图2为薄板玻璃制作工序中的切割工序的示意图。

图3为本实用新型的一个实施方式的研磨装置的结构简图。

图4为表示损伤不良的发生率与研磨皮的硬度的关系的曲线。

图5是表示研磨皮的结构的图。

图6是用于说明本实用新型的原理的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

以下，以薄板玻璃为本实用新型中的“薄板工件”的具体例子进行说明。

（薄板玻璃的制造工序）

本实施方式的薄板玻璃的制造工序适用于制造厚度为0.3mm以下的薄板玻璃，能够有效提高薄板玻璃的生产率，降低生产成本。

以下，以加工厚度为0.200mm的薄板玻璃为例，说明本实施方式的薄板玻璃的制造流程。

在本实施方式中，假定制作薄板玻璃使用的原料为玻璃块（glassblock）。

首先，在工序S101中，对玻璃块实施切割加工。

图2为该切割工序的示意图。在图2中，原料玻璃块GB被切割成多个具有一定厚度的玻璃板W。

在工序S101中，将玻璃块GB切割成厚度比最终产品略大的多个玻璃板（切片工序），并将玻璃板裁切成与最终产品相近的外周尺寸（裁切工序），得到玻璃板工件W。例如玻璃板工件W的厚度0.7mm左右，每个玻璃板工件W通过后续的制作工序被加工成最终产品的薄板玻璃。

在工序S102中，利用倒角装置对在工序S101中得到的玻璃板工件W的四角以及棱线进行倒角加工。

在工序S103中，利用专利文献1～3中记载的双面研磨装置，通过在上定盘和下定盘表面设置砂磨盘，对玻璃板工件W的两面进行砂磨加工。

在工序S102中得到的玻璃板工件W的上下表面均为在工序S101中切割加工后的表面，因此其表面平整度差，并且切割加工的厚度尺寸与所要求的厚度相差大。因此，利用S103的砂磨加工，去除玻璃板工件W上因切割加工形成的起伏，并使玻璃板工件W的厚度接近所要求的厚度。例如在本实施方式中，在S103的砂磨加工中，玻璃板W的厚度被加工至0.260mm。

在工序S104中，利用后述的本实施方式的研磨装置，由研磨皮对经过砂磨加工的玻璃板工件W进行研磨加工，并对玻璃板工件W的上下表面进行抛光，使其成为镜面表面，从而得到最终的薄板玻璃。比如，研磨加工的加工量为0.060mm，最终的薄板玻璃的厚度为0.200mm。

在工序S105中对薄板玻璃进行清洗，完成薄板玻璃的制造工序。

在本实施方式的薄板玻璃制造工序中，由于在进行砂磨加工（工序S203）和研磨加工（工序S204）前进行倒角加工（工序S202），因此，在制造厚度为0.3mm以下的薄板玻璃时，玻璃板工件W与砂磨盘或研磨皮之间不会产生额外的阻力，因此可避免在砂磨加工和研磨加工中造成玻璃板工件W的缺口、破损等不良，提高生产率。

（研磨装置）

下面，详细说明在本实施方式的薄板玻璃制造工序的研磨加工（S104）中使用的研磨装置。

图3为本实用新型的一个实施方式的研磨装置的结构简图。

如图3所示，本实施方式的研磨装置1具有底座B，设置在底座B上的下定盘11，设置在下定盘11上方，与下定盘11对置的上定盘13，以及升降驱动上定盘13的上定盘升降机构15。在下定盘11的上表面设置有研磨皮17a，在上定盘13的下表面设置有研磨皮17b。以下，为方便说明，必要时将研磨皮17a和研磨皮17b合称为研磨皮17。

在下定盘11的上表面装载经砂磨加工后的玻璃板工件W，利用上定盘升降机构15驱动上定盘13向下移动，将玻璃板工件W夹持于下定盘11与上定盘13之间。利用未图示的驱动机构使上定盘13和下定盘11相对工件W移动，使研磨皮17a和研磨皮17b与玻璃板工件W接触并相对玻璃板工件W滑动来研磨玻璃板工件W，将玻璃板工件W表面抛光成镜面。

在本实施方式中，可以使用如专利文献1～3中公开的驱动结构进行驱动，使研磨皮17a、17b研磨玻璃板工件W表面并进行抛光。

为提高制造0.3mm以下薄板玻璃的生产率，本实用新型的发明人进行了大量实验研究，发现研磨皮17的硬度影响薄板玻璃的不良率。

造成薄板玻璃样品不良的原因主要有条纹（スジ）、凸凹（レモン肌）以及损伤。条纹不良是指在利用纹影法（Schlieren Method）检查薄板玻璃样品时观察到的黑色的条纹。凸凹不良是指在薄板玻璃样品表面观察到的细小的凸凹。损伤不良是指在薄板玻璃样品表面观察到的损伤、划痕等。

图4为表示损伤不良的发生率与研磨皮17的硬度的关系的曲线。

但如图4所示，当研磨皮17的硬度增大到一定程度以后，损伤不良的发生几率急剧升高。

如参照图6所进行的说明，在制造厚度为0.5～1.1mm的薄板玻璃时，很少发生条纹不良和凸凹不良，损伤不良为影响不良率的最主要因素。因此，在制造0.5～1.1mm厚度的薄板玻璃时，只要采用市售的不太硬的研磨皮进行研磨抛光，即能够得到良好的研磨抛光效果，保证较高的生产率。

但是，在制造厚度为0.3mm以下的薄板玻璃时，使用通常的研磨装置时会观察到条纹不良，凸凹不良、损伤不良同时发生，对薄板玻璃的生产率造成严重影响。

本发明人在进行了大量的研究和实验，对现有的研磨装置进行改进，得到适用于制造0.3mm以下厚度的薄板玻璃的本实用新型的研磨装置。

图5是表示研磨皮17的结构的图。

如图5所示，研磨皮17通常为两层结构，包括基底层171和NAP层172。基底层171用于将研磨皮17粘贴于下定盘11或上定盘13的表面，可由PET树脂、聚氨酯、无纺布等构成。NAP层172与玻璃板工件W接触并相对滑动，研磨玻璃板工件W表面。为了提高研磨效率，需要确保在研磨皮17与玻璃板工件W表面之间有足够的研磨液，因此NAP层172为多孔结构。

在实验中，本发明人使用本实施方式的薄板玻璃的制造工序制造大量厚度为0.200mm的薄板玻璃样品，并检验和评价该薄板玻璃样品的次品率。本发明人使用了市售的邵氏硬度不同的多种研磨皮，具体如下表1所示。

表1

如表1所示，实验中使用了邵氏硬度的HA值为61～79的多种研磨皮，将邵氏硬度的HA值分别为61、67、67的研磨皮A～C粘贴于下定盘和上定盘，得到作为比较例1～3的研磨装置，将邵氏硬度HA值分别为75、79的研磨皮D、E粘贴于下定盘11和上定盘13，得到作为本实用新型的实施例1、2的研磨装置1。

如上表1的所示，在全部的实施例1、2以及比较例1～3中，都在薄板玻璃样品上观察到损伤不良，但是表1中所示的损伤不良率对薄板玻璃的生产率造成影响不大。

在比较例1中，观察到100%的薄板玻璃样品都有条纹不良和凸凹不良。在比较例2、3中，观察到100%的薄板玻璃样品都有条纹不良，而未观察到凹凸不良。即，比较例1～3中，条纹不良严重影响薄板玻璃的生产率。

在实施例1、2中，在薄板玻璃样品上未观察到凸凹不良，而条纹不良的发生率分别下降至3.4%和1.3%，达到极低的水平。即，在实施例1、2中，薄板玻璃的生产率得到显著提高，能够适用于制造0.3mm以下厚度的薄板玻璃。因此，优选研磨皮17的邵氏硬度的HA值为75以上。

图6是用于说明本实用新型的原理的示意图。

对表1的实验结果可作如下理解。

如图6（a）所示，在利用现有的研磨装置制造厚度为0.5mm～1.1mm的薄板玻璃时，在研磨装置的下定盘110和上定盘130上分别设置研磨皮170a、170b。

在研磨加工玻璃板工件W1时，下定盘110和上定盘130的研磨皮170a、170b夹着玻璃板工件W1，施加一定的研磨压力。由于玻璃板工件W1较厚，即使研磨皮170（170a、170b）表面与玻璃板工件W1表面挤压而发生微小的变形，玻璃板工件W1以外的部分的研磨皮170a和研磨皮170b之间仍然保持一定距离，不相互接触。

但是，如图6（b）所示，当利用现有的研磨装置制造厚度为0.3mm以下的薄板玻璃时，在对玻璃板工件W施加研磨压力时，研磨皮170（170a、170b）与玻璃板工件W表面挤压而发生微小的变形。由于玻璃板工件W的厚度很小，因此研磨皮170a、170b在玻璃板工件W以外的区域彼此相互接触，并彼此作用摩擦阻力。从而形成如图6（c）所示的情形，即研磨皮170a、170b因相互接触摩擦而形成不规则起伏。并且由于玻璃板工件W厚度薄，极易受到研磨皮170a、170b变形的影响，因而在研磨后的薄板玻璃表面形成条纹不良和凸凹不良。

因此，本实用新型中使用硬度加大的研磨皮17。根据实验结果，将研磨皮17的邵氏硬度的HA值设为等于或大于75。从实验结果可知，这可以有效抑制研磨皮17在挤压玻璃板工件W时产生的变形，而保持研磨皮17a,17b之间具有一定的间隙。

但是如果研磨皮17的硬度过大，则会导致在薄板玻璃表面产生损伤不良，因此，根据实验结果，优选研磨皮17的邵氏硬度的HA值为小于或等于79。

如上所述，在本实施方式中，研磨皮的邵氏硬度HA的值为75～79。因此，本实时方式的研磨装置在对厚度极薄，例如0.3mm以下的薄板玻璃的工件W进行研磨抛光处理时，可显著提高生产率。

Claims

1.一种研磨装置，其用于对薄板工件进行研磨处理，其特征在于，

具有：

下定盘，其上表面上装载待研磨的所述薄板工件，

上定盘，其设置于所述下定盘的上方，其下表面与所述下定盘的上表面对置，

上定盘升降机构，其用于升降所述上定盘，以在所述上定盘的下表面和所述下定盘的上表面之间夹持所述薄板工件，

设置于所述上定盘的下表面和所述下定盘的上表面的研磨皮，以及

驱动机构，其在所述上定盘和所述下定盘夹持所述薄板工件的状态下进行驱动，使所述研磨皮研磨所述薄板工件，

其中，

所述研磨皮的邵氏硬度HA的值为75以上。

2.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于：

所述研磨皮的邵氏硬度HA的值为79以下。

3.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于：

所述研磨皮的邵氏硬度HA的值为75。

4.如权利要求2所述的研磨装置，其特征在于：

所述研磨皮的邵氏硬度HA的值为79。

5.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于：

所述薄板工件为薄板玻璃。

6.如权利要求5所述的研磨装置，其特征在于：

所述薄板玻璃的厚度为0.3mm以下。