KR101383672B1 - 블릭 연마 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블릭 연마 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블릭의 표면 연마시 연마되는 양을 제어할 수 있는 블릭 연마 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 블릭 연마 장치는 가이드 바, 상기 가이드 바의 종단에 형성되며, 블릭의 에지 부분을 연마하는 에지 연마용 휠, 상기 가이드 바의 종단의 상부에 형성되는 깊이 조절 부재, 상기 깊이 조절 부재는 상기 가이드 바의 길이 방향과 직각으로 상기 가이드 바를 기준으로 양측으로 형성된 폭 조절부, 상기 폭 조절부의 종단에서 가이드 바의 길이 방향과 평행하게 가이드 바의 종단 방향으로 연장된 두 개의 연장부, 상기 연장부의 종단에 형성되며, 상기 블릭의 측면에 안착되는 두 개의 안착부를 포함하며, 상기 폭 조절부를 이용하여 두 개의 상기 연장부 사이의 간격을 조절하거나, 상기 깊이 조절 부재와 에지 연마용 휠 사이의 간격을 조절하여 연마되는 상기 블릭의 에지 부분의 깊이를 조절함을 특징으로 한다.

Description

블릭 연마 장치{Grinding apparatus for surface of bric}

본 발명은 블릭 연마 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블릭의 표면 연마시 연마되는 양을 제어할 수 있는 블릭 연마 장치에 관한 것이다.

일반적으로 실리콘 잉곳은 태양전지의 기판으로 사용되고 있다. 그러나 상기 태양전지 기판의 경우, 실리콘 잉곳의 원재료로 사용되는 실리콘의 부족에 따라 점차 박형화가 되어가고 있다. 기판이 박형화가 되면 기판의 형태를 좌우하는 잉곳의 표면 가공시 표면품질을 제어하여야 후공정에서 발생할 수 있는 기판 파손 문제를 제어할 수 있다. 여기서, 태양전지 기판용 실리콘 잉곳의 표면 가공에 대해 알아보기로 한다. 먼저 실리콘 잉곳을 절단용 휠을 이용하여 일정한 크기를 갖는 복수의 블릭으로 분할한다.

이후 도 1은 연마용 장치를 이용하여 블릭을 연마가공 하는데 전후 이동이 가능한 연마베드(미도시)에 블릭을 안치시킨 모습을 나타낸 것으로 여기서 2단계의 가공단계를 거친다. 첫 번째 가공단계는 도 2에서 나타낸 기본방향의 블릭에서 4개 측면 중 2개 측면을 도 1a에 도시되어 있는 측면가공부(100)에서 먼저 가공을 하고, 이후 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 블릭을 실장한 연마베드를 에지(모서리) 연마부(110)로 이동시켜 역시 블릭을 가로방향의 4개 에지(모서리) 중 2개 에지(모서리) 부분을 연마 가공하는 단계이다. 여기서 특히 2개의 측면가공에서는 웨이퍼링(wafering) 가공에서 발생할 수 있는 기판파손 문제를 제어하기 위해 진직도와 직각도에서 안정된 값을 얻도록 연마가공이 이루어져야 한다.

두 번째 가공단계는 첫 번째 가공단계에서 연마된 블릭을 다시 처음 위치로 이동시켜 첫 번째 가공단계에서 안치시킨 블릭을 세로방향 기준으로 90도 회전시켜 안치시킨 후 다시 도 2에서 나타낸 블릭에서 가로방향의 4개 측면 중 미연마 가공된 2개 측면을 측면가공부에서 먼저 가공을 하고, 이후 블릭을 실장한 연마베드를 모서리 연마부로 이동시켜 역시 블릭의 가로방향의 4개 에지 중 미연마 가공된 2개 에지 부분을 가공하는 단계를 거치는 단계를 말한다. 즉, 도 1a에 도시되어 바와 같이 2개의 측면에 대한 측면 연마를 수행한 후 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 2개의 에지에 대한 에지 연마를 수행한다. 이후 다시 도 1a에 도시되어 있는 바와 같이 나머지 2개의 측면에 대한 측면 연마를 수행하며, 이후 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 나머지 2개의 에지에 대한 에지 연마를 수행한다.

두 번째 가공단계에서도 특히 2개의 측면가공에서는 후 공정에서 발생할 수 있는 기판파손 문제를 제어하기 위해 진직도와 직각도에서 안정된 값을 얻도록 연마가공이 이루어져야 한다.

본 발명이 해결하려는 과제는 안정적으로 고정된 상태에서 블릭의 측면을 연마할 수 있는 방안을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 일정한 깊이 블릭의 에지 부분을 연마할 수 있는 방안을 제안함에 있다.

이를 위해 본 발명의 블릭 연마 장치는 가이드 바, 상기 가이드 바의 종단에 형성되며, 블릭의 에지 부분을 연마하는 에지 연마용 휠, 상기 가이드 바의 종단의 상부에 형성되는 깊이 조절 부재, 상기 깊이 조절 부재는 상기 가이드 바의 길이 방향과 직각으로 상기 가이드 바를 기준으로 양측으로 형성된 폭 조절부, 상기 폭 조절부의 종단에서 가이드 바의 길이 방향과 평행하게 가이드 바의 종단 방향으로 연장된 두 개의 연장부, 상기 연장부의 종단에 형성되며, 상기 블릭의 측면에 안착되는 두 개의 안착부를 포함하며, 상기 폭 조절부를 이용하여 두 개의 상기 연장부 사이의 간격을 조절하거나, 상기 깊이 조절 부재와 에지 연마용 휠 사이의 간격을 조절하여 연마되는 상기 블릭의 에지 부분의 깊이를 조절함을 특징으로 한다.

이를 위해 본 발명의 상부 측면과 하부 측면, 좌측면, 우측면을 포함하는 4개의 측면과 상면, 하면으로 구성된 블릭의, 측면을 연마하는 장치는 상기 블릭의 상부 측면을 일정한 압력으로 누르는 상부 지지부재와 상기 블릭이 안착되는 면의 폭이 상기 블릭의 폭보다 좁은 폭을 가지며, 상기 상부 지지부재에 압력에 의해 상기 블릭을 고정하는 하부 지지부재, 상기 블릭의 좌측면과 우측면을 동시에 연마하는 측면 연마용 휠을 갖는 한 쌍의 연마부재를 포함한다.

본 발명은 블릭의 측면 공정에서 블릭을 상부와 하부에서 고정한 상태에서 좌측면와 우측면을 안정적으로 연마할 수 있다. 또한, 기존 에지 연마용 휠만을 사용하여 블릭의 에지를 연마함으로써 발생했던 연마되는 깊이의 차이를 별도의 구성물을 이용함으로써 일정한 깊이로 블릭의 에지를 연마할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 태양전지 기판용 실리콘 잉곳을 절단하여 생성한 블릭의 표면 가공 과정을 도시하고 있으며,
도 2는 가공되기 이전의 블릭을 도시하고 있으며,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 좌우측면을 연마하는 연마 장치를 도시하고 있으며,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 에지 연마 장치를 도시하고 있으며,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 측면가공과 에지 연마 과정을 도시한 흐름도이다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

참고로 가공 순서는 첫 번째 가공에서는 양측면 가공이 먼저 이루어진 다음 가공된 대각선 방향의 측면 2면 에지 가공이 이루지고 두 번째 가공에서 수직으로 90ㅀ 회전시켜 첫 번째와 동일한 가공을 진행하게 된다.

도 2는 가공되기 이전의 블릭(Brick)을 도시하고 있다. 도 2에 의하면 블릭은 상면, 하면, 4개의 측면을 갖는 직육면체 형태를 가진다. 이하에서는 먼저 4개의 측면을 연마하는 공정에 대해 알아본 후 4개의 측면의 모서리 부분인 에지를 연마하는 공정에 대해 알아보기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 4개의 측면을 연마하는 연마 장치를 도시하고 있다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 측면을 연마하는 연마 장치에 대해 상세하게 알아보기로 한다. 이하에서는 설명의 편의를 4개의 측면을 상부 측면, 하부 측면, 좌측면, 우측면으로 칭하기로 한다.

도 3에 의하면, 연마 장치는 상부 측면에서 블릭을 고정하는 상부 지지부재(310)와 좌측 측면과 우측 측면에서 블릭을 연마하는 연마 부재(300)를 포함한다. 상부 지지부재(310)가 블릭을 상부에서 누르게 되면, 블릭은 상부 지지부재(310)의 압력에 의해 하부 지지부재와 상부 지지부재 사이(310)에서 고정된다.

상부 지지부재(310)와 하부 지지부재에 의해 고정된 블릭은 연마 부재(300)의 측면 연마용 휠(302)을 이용하여 좌측면과 우측면을 연마한다. 연마 부재(300)의 측면 연마용 휠(302)이 블릭을 용이하게 연마하도록 하부 지지부재의 폭은 블릭의 폭보다 좁게 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 본 발명은 상부 지지부재와 하부 지지부재에 의해 블릭을 고정한 상태에서 안정적으로 연마 부재의 측면 연마용 휠(302)을 이용하여 블릭의 좌측면과 우측면을 연마할 수 있게 된다. 이하에서는 에지 부분을 연마하는 과정에 대해 알아보기로 한다.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 에지 연마 장치를 도시하고 있다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 에지 연마 장치를 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 4에 의하면 에지 연마 장치는 가이드 바(400), 에지 연마용 휠(420)과 깊이 조절 부재(410)를 포함한다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 에지 연마 장치는 두 개의 에지에 대한 연마 과정을 동시에 진행하기 위해 한 쌍으로 구성된다.

에지 연마 장치에 대해 구체적으로 알아보면, 가이드 바(400)는 깊이 조절 부재(410)와 에지 연마 휠(420)과 연결되어 있다.

깊이 조절 부재(410)는 폭 조절부(412)와 연장부(414), 하단에는 블릭의 측면에 안착될 수 있는 안착부(416)를 갖는다. 폭 조절부(412)는 가이드 바(400)를 기준으로 직각방향으로 이동되며, 이에 따라 폭 조절부(412)의 종단에 형성되어 있는 연장부(414) 사이의 간격은 넓어지게 된다. 이와 같이 본 발명은 깊이 조절 부재를 구성하고 있는 폭 조절부(412)를 이용하여 연마되는 에지 부분의 깊이를 조절할 수 있게 된다. 구체적으로 알아보면 연장부(414) 양단의 거리가 상대적으로 짧은 경우에는 연마되는 에지 부분이 작게 되며, 연장부(414) 양단의 거리가 상대적으로 먼 경우에는 연마되는 에지 부분의 많게 된다.

에지 연마용 휠(420)은 상술한 바와 같이 가이드 바의 하단에 형성된다. 본 발명과 관련하여 연마되는 에지 부분의 깊이는 상술한 바와 같이 폭 조절부(412)를 이용하여 조절하거나, 에지 연마용 휠(420)을 이용하여 조절할 수 있다.

즉, 가이드 바(400)에 형성되어 있는 깊이 조절 부재(410)와 에지 연마용 휠(420) 사이의 간격을 조절함으로써 연마되는 에지 부분의 깊이를 조절할 수 있다. 구체적으로 알아보면 깊이 조절 부재(410)와 에지 연마용 휠(420) 사이의 간격이 상대적으로 짧은 경우에는 연마되는 에지 부분이 작게 되며, 깊이 조절 부재(410)와 에지 연마용 휠(420) 사이의 간격이 상대적으로 먼 경우에는 연마되는 에지 부분이 크게 된다.

이와 같이 본 발명은 연마되는 에지 부분의 깊이는 연장부 양단의 거리, 깊이 조절 부재와 에지 연마용 휠 사이의 간격에 의해 조절한다. 물론 두 가지 조절 방식을 동시에 사용할 수 있음은 자명하다.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 연마와 에지 연마 과정을 도시한 흐름도이다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 측면 연마 및 에지 연마 과정에 대해 상세하게 알아보기로 한다. 도 3에 도시되어 있는 표면 연마 공정과 도 4에 도시되어 있는 에지 연마 공정은 사용자의 설정에 따라 두 공정 중 어느 하나의 공정을 먼저 수행할 수 있다.

S500단계는 측면 연마 및 에지 연마를 수행할 블릭을 준비한다.

S502단계는 준비한 블릭에 대해 연마를 수행한다.

측면 연마를 수행한 블릭은 에지 연마를 위해 에지 연마를 수행하는 가공부로 이송한다.

S504단계는 연마할 에지의 깊이를 설정하고, 설정된 깊이만큼 에지가 연마될 수 있도록 연장부 양단의 거리, 깊이 조절 부재와 에지 연마용 휠 사이의 간격에 의해 조절한다. 상술한 바와 같이 물론 두 가지 조절 방식을 동시에 사용할 수 있다.

S506단계는 S504단계에서 마주보는 두 개의 에지 부분에 대한 간격 조절이 완료된 후 설정 깊이로 연마가 진행되는 과정이다. 이와 같이 본 발명은 깊이 조절 부재를 이용하여 연마되는 에지 부분의 깊이를 일정하게 유지한다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

300: 연마 부재 310: 상부 지지부재
302: 측면 연마용 휠 400: 가이드 바
410: 깊이 조절 부재 412: 폭 조절부
414: 연장부 416: 안착부
420: 에지 연마용 휠

Claims (3)

1. 가이드 바;
   상기 가이드 바의 종단에 형성되며, 블릭의 에지 부분을 연마하는 에지 연마용 휠;
   상기 가이드 바의 종단의 상부에 형성되는 깊이 조절 부재;
   상기 깊이 조절 부재는,
   상기 가이드 바의 길이 방향과 직각으로 상기 가이드 바를 기준으로 양측으로 형성된 폭 조절부, 상기 폭 조절부의 종단에서 가이드 바의 길이 방향과 평행하게 가이드 바의 종단 방향으로 연장된 두 개의 연장부, 상기 연장부의 종단에 형성되며, 상기 블릭의 측면에 안착되는 두 개의 안착부를 포함하며,
   상기 폭 조절부를 이용하여 두 개의 상기 연장부 사이의 간격을 조절하거나, 상기 깊이 조절 부재와 에지 연마용 휠 사이의 간격을 조절하여 연마되는 상기 블릭의 에지 부분의 깊이를 조절함을 특징으로 하는 블릭 연마 장치.
2. 삭제
3. 삭제

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