KR102480912B1 - SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체 - Google Patents
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Abstract
SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체는 SiC 포커스 링 원소재의 전면에 밀착되는 상면 지그; SiC 포커스 링 원소재의 후면에 밀착되는 하면 지그; 및 원통연삭기의 선반척에 고정되는 고정판을 포함하고, 상면 지그와 하면 지그는 SiC 포커스 링 원소재에 탈부착 가능하도록 상호 볼트 결합되고, 상면 지그와 하면 지그의 결합체는 고정판의 전면에 탈부착 가능하도록 상호 볼트 결합될 수 있다.
Description
본 발명은 연마 지그 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체에 관한 것이다.
포커스 링(FOCUS RING)은 반도체 공정에서 사용되는 플라즈마 방식의 건식 식각 장치에 활용되는 부품이다. 포커스 링은 식각 챔버 내에서 웨이퍼를 잡아주고 플라즈마를 모아 주는 역할을 하는 것으로, 상세하게는 플라즈마가 존재하는 가혹 조건의 반응 챔버에서 플라즈마가 확산되는 것을 방지하고 식각 처리가 이루어지는 웨이퍼 주변에 플라즈마가 한정되도록 한다. 포커스 링은 주로 실리콘 또는 실리콘 카바이드(SiC)로 제조되는 것이 일반적이다. 최근에는 실리콘 대비 식각에 대한 내구성이 우수하여 교체주기를 연장할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있을뿐만 아니라 이물질의 발생이 적어 식각 공정 신뢰성을 높일 수 있는 실리콘 카바이드 소재가 많이 활용되고 있다.
SiC 포커스 링의 제조업체에서는 도넛 형상의 원소재를 공급 받아 가공하여 SiC 포커스 링을 제조하는 것이 일반적이다. 관련하여 도 1은 종래 SiC 포커스 링의 가공 공정을 나타내는 플로우 차트이다. 도 1을 참조하면, SiC 포커스 링의 가공 공정은 크게 외경연삭 공정(S10, 원소재의 외경부를 연마하여 고객이 요구하는 치수를 맞추는 공정), 면가공 공정(S20, 원소재의 전면 및 후면을 각각 평면 연마하여 가공하는 작업), 코어 가공 공정(S30, 원소재의 내경부 연마 전에 수행되는 선작업 공정), 내경연삭 공정(S40, 원소재의 내경부를 연마하여 고객이 요구하는 치수를 맞추는 공정), 분할 공정(S50, 가공된 원소재를 수평으로 절단하여 두 개의 제품을 획득하는 공정), 샌딩 공정(S60, 분할된 제품 면의 흑연을 제거하는 공정) 및 출하 검사(S70) 등을 포함하여 이루어진다. 이 때, 전체 공정에서 가장 큰 가공 시간을 차지할 뿐만 아니라 상대적으로 불량률이 높은 공정은 외경연삭 공정(S10)이다.
도 2는 종래 SiC 포커스 링 가공 공정에서 외경연삭 공정의 세부 공정을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, SiC 포커스 링 원소재의 외경연삭 공정을 위해서는 원소재(10)를 원통연삭기에 거치시켜야 하며 이를 위해 지그(20, jig)가 요구된다. 이 때, 기존에는 지그(20)와 원소재(10)를 접착시키는 방식을 사용해 왔다. 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
(a) 원소재(10)의 표면에는 수 많은 돌기가 있으므로, 원소재(10)와 지그(20)를 부착하기 위해 지그(20)를 부착할 원소재(10) 부착면의 돌기를 그라인딩 공정을 통해 제거한다.
(b) 원소재(10)와 지그(20)를 부착하기 위해 원소재(10)와 지그(20) 각각을 기 정해진 온도(예컨대 200℃ 이상)로 소정 시간 가열한다.
(c) 지그(20)를 부착할 원소재(10) 부착면에 접착제(30)를 도포하고(고형의 접착제를 가열된 원소재(10) 표면에 녹이면서 도포하는 방식임), 지그(20)를 부착면의 정해진 위치에 안착시키고 도포된 접착제(30)가 경화되도록 소정 시간 냉각한다.
(d) 원소재(10)와 부착된 지그(20)를 원통연삭기의 선반척에 고정하고, 외경연삭 공정을 수행하여 원소재(10)의 외경을 연삭 가공한다.
(e) 지그(20)가 부착되지 않은 원소재(10)의 일면을 면가공한 후, 이어 지그(20)가 부착된 원소재(10)의 타면을 면가공하기 위하여 지그(20)를 원소재(10)로부터 분리시킨다.
이처럼 SiC 포커스 링 가공 공정에서 기존의 외경연삭 공정은 원소재(10)와 지그(20)를 접착시켜야 하는바, 상술한 (b)와 같은 가열 공정, (c)와 같은 냉각 공정, (e)와 같은 분리 공정 등이 반드시 필요하다. 따라서 각 세부 공정에서 시간이 많이 소요되며, 이들 시간들은 전체 공정 시간에서 상당 부분을 차지하여 전체 공정의 비효율이 발생한다. 또한 원소재(10)와 지그(20)를 접착하는 방식이므로 환경 여건(예컨대 상대적 고온 환경)에 따라 의도치 않게 원소재(10)와 지그(20)가 분리될 우려가 있다. 나아가 본딩을 통해 지그(20)를 부착시키는 과정은 작업자의 수작업으로 이루어지므로, 지그(20)가 기 정해진 위치에서 한쪽으로 치우쳐 원소재(10)에 본딩 되는 편심 현상이 종종 발생할 수 있으며 이런 일들은 제품 수율을 낮추는 원인이 된다.
본 발명은 볼팅 방식으로 SiC 포커스 링 원소재에 탈부착 가능한 SiC 포커스 링의외경 가공용 연마 지그 조립체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, SiC 포커스 링 원소재의 전면에 밀착되는 상면 지그; SiC 포커스 링 원소재의 후면에 밀착되는 하면 지그; 및 원통연삭기의 선반척에 고정되는 고정판을 포함하고, 상면 지그는, 디스크 형상을 갖되, 후면 테두리 부위에 제1홈이 형성되어 제1홈의 내곽에 위치하는 제1 결합부와 제1홈의 외곽에 위치하는 제1 거치부로 구분되는 제1 몸체부; 제1 몸체부의 중앙 부위에서 후면을 향해 돌출 형성되는 중심축; 제1 결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되는 고정판 결합홀; 및 제1 결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되되 고정판 결합홀보다 내측에 형성되는 지그 결합홀을 포함하고, 하면 지그는, 디스크 형상을 갖되, 중앙에는 중심축을 수용하는 제1 중심홀이 형성되고, 전면 테두리 부위에 제1 홈과 상응하는 제2 홈이 형성되어 제2 홈의 내곽에 위치하는 제2 결합부와 제2홈의 외곽에 위치하는 제2 거치부로 구분되는 제2 몸체부; 제2 결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되는 고정판 결합홀; 및 제2 결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되되 고정판 결합홀보다 내측에 형성되는 지그 결합홀을 포함하고, 상면 지그의 지그 결합홀과 하면 지그의 지그 결합홀을 통해 상면 지그와 하면 지그가 SiC 포커스 링 원소재에 탈부착 가능하도록 상호 볼트 결합되고, 상면 지그와 하면 지그의 결합체는 고정판의 전면에 탈부착 가능하도록 상호 볼트 결합되는 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체가 제공될 수 있다.
상기 연마 지그 조립체는 SiC 포커스 링 원소재의 전면과 상면 지그 사이에 배치되는 링 형태의 제1 보호시트; 및 SiC 포커스 링 원소재의 후면과 하면 지그 사이에 배치되는 링 형태의 제2 보호시트를 더 포함할 수 있다.
이 때, 제1 보호 시트 및 제2 보호 시트는 우레탄 계열의 시트일 수 있다.
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또한, 상면 지그는 지그 결합홀이 고정판 결합홀보다 많이 형성되고, 하면 지그는 고정판 결합홀이 지그 결합홀보다 많이 형성될 수 있다.
한편, 고정판은, 디스크 형상을 갖되, 중앙에는 상면 지그의 중심축을 수용하는 제2 중심홀이 형성되는 결합부와, 후면을 향해 돌출 형성되어 원통연삭기의 선반척에 고정되는 선반척 고정부를 구비하는 고정판 몸체부; 및 결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되는 고정판 결합홀을 포함하고, 상면 지그의 고정판 결합홀, 하면 지그의 고정판 결합홀 및 고정판의 고정판 결합홀을 통해 상면 지그 및 하면 지그가 결합된 지그 결합체와 고정판이 볼트로 결합 가능할 수 있다.
본 발명의 구체적인 예들에 따른 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체는 볼팅 방식으로 SiC 포커스 링 원소재에 탈부착 가능하므로, 기존 본딩 방식의 외경연삭 공정에서 필수적으로 요구되던 가열 및 냉각 공정과 같이 시간이 많이 소요되던 세부 공정을 생략할 수 있다. 따라서 전체 공정 시간을 크게 단축시켜 생산성 향상에 기여할 수 있다. 또한 접착제 등이 필요하지 않으므로 원가 절감 측면에서도 유리하다. 나아가 주변 환경 여건이나 작업자 숙련도에 따라 발생 가능한 지그 분리 현상 또는 편심 현상이 발생하지 않아 제품 수율을 높이는데 기여할 수 있다.
도 1은 종래 SiC 포커스 링의 가공 공정을 나타내는 플로우 차트이다.
도 2는 종래 SiC 포커스 링 가공 공정에서 외경연삭 공정의 세부 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 연마 지그 조립체에서 상면 지그의 사시도이다.
도 5는 도 4의 상면 지그의 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이다.
도 6은 도 3의 연마 지그 조립체에서 하면 지그의 사시도이다.
도 7은 도 6의 하면 지그의 Ⅶ-Ⅶ에 따른 단면도이다.
도 8은 도 3의 연마 지그 조립체에서 지그 결합체의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 지그 결합체의 사시도이다.
도 10은 도 3의 연마 지그 조립체에서 고정판의 사시도이다.
도 11은 도 10의 고정판의 XI-XI에 따른 단면도이다.
도 12는 선반척에 도 10의 고정판을 결합하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 도 12에서 지그 결합체를 추가적으로 결합하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래 SiC 포커스 링 가공 공정에서 외경연삭 공정의 세부 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 연마 지그 조립체에서 상면 지그의 사시도이다.
도 5는 도 4의 상면 지그의 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이다.
도 6은 도 3의 연마 지그 조립체에서 하면 지그의 사시도이다.
도 7은 도 6의 하면 지그의 Ⅶ-Ⅶ에 따른 단면도이다.
도 8은 도 3의 연마 지그 조립체에서 지그 결합체의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 지그 결합체의 사시도이다.
도 10은 도 3의 연마 지그 조립체에서 고정판의 사시도이다.
도 11은 도 10의 고정판의 XI-XI에 따른 단면도이다.
도 12는 선반척에 도 10의 고정판을 결합하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 도 12에서 지그 결합체를 추가적으로 결합하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 하기의 설명은 본 발명을 구체적인 예시를 들어 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술적 사상이 하기의 설명에 한정되는 것은 아니다. 그리고 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 첨부된 도면에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 각 부재의 두께나 크기 등은 설명의 편의 등을 위해 과장, 생략, 개략적으로 도시될 수 있다.
본 명세서에 기재된 본 발명 구조에 대한 설명에서 위치관계나 방향은 특별히 언급하지 않는 한, 본 명세서에 첨부된 도면을 기준으로 한다.
본 명세서에 기재된 본 발명 구조에 대한 설명에서 공간에 대한 설명이나 위치관계에 대한 설명은 본 발명을 이루는 구성요소들 간의 상대적인 위치를 의미한다. 또한 특별히 언급하지 않는 한, 하나의 구성요소와 다른 구성요소 사이의 공간에는 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다. 예를 들어 본 명세서에서 하나의 구성요소의 "상부에" 또는 "위에" 다른 구성요소가 위치함을 언급하는 경우, 하나의 구성요소의 바로 위에 다른 구성요소가 위치하는 경우뿐만 아니라, 하나의 구성요소와 다른 구성요소들 사이에 또 다른 구성요소가 위치하는 경우까지를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체(이하, 연마 지그 조립체)의 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 연마 지그 조립체는 원통연삭기의 선반척(부호 E로 표기)에 볼팅 방식으로 탈부착될 수 있다. 연마 지그 조립체는 선반척(E)에 볼팅 방식으로 탈부착되는 고정판(200)과, 고정판(200)에 볼팅 방식으로 탈부착 되는 지그 결합체(100)를 포함할 수 있다.
이 때, 지그 결합체(100)는 상면 지그(110), 하면 지그(130)를 포함할 수 있고, 상면 지그(110)와 하면 지그(130) 사이에 SiC 포커스 링 원소재(10, 이하 원소재)가 개재될 수 있다. 구체적으로 상면 지그(110)는 원소재(10)의 전면(도 3에서 A 방향을 의미하며, 별도의 다른 설명이 없는 한 이하 마찬가지임)에 밀착되고, 하면 지그(130)는 원소재(10)의 후면(도 3에서 B 방향을 의미하며, 별도의 다른 설명이 없는 한 이하 마찬가지임)에 밀착될 수 있다. 한편 지그 결합체(100)는 원소재(10)의 전면(A 방향)과 상면 지그(110)의 후면(B 방향) 사이에 배치되는 링 형태의 제1 보호시트(120)와, 원소재(10)의 후면(B 방향)과 하면 지그(130)의 전면(A 방향) 사이에 배치되는 링 형태의 제2 보호시트(140)를 더 포함할 수 있다. 제1,2 보호시트(120,140)에 대해서는 구체적으로 후술하도록 한다.
즉, 연마 지그 조립체는 원통연삭기의 선반척(E)에 고정판(200)이 고정되고, 상면 지그(110)와 하면 지그(130)는 원소재(10)가 개재된 채로 상호 볼트 결합되어 지그 결합체(100)를 형성하고(관련 볼트를 도 3에서 부호 2로 표시함), 이러한 지그 결합체가 고정판(200)의 전면(A 방향)에 탈부착 가능하도록 상호 볼트 결합될 수 있도록 구성된다(관련 볼트를 도 3에서 부호 1로 표시함). 그리고 지그 결합체(100)는 도 3에서와 같이 고정판(200)의 전면(A 방향)을 기준으로, 하면 지그(130)-제2 보호시트(140)-원소재(10)-제1 보호시트(120)-상면 지그(110)가 결합된 형태를 갖는다.
이와 같이 연마 지그 조립체는 볼팅 방식으로 원소재(10)에 탈부착 가능하도록 구성되는바, 기존 본딩 방식의 외경연삭 공정에서 필수적으로 요구되던 가열 및 냉각 공정과 같이 시간이 많이 소요되던 세부 공정을 생략할 수 있다. 그러므로 전체 공정 시간을 크게 단축시켜 생산성 향상에 기여한다. 또한 별도의 접착제 등이 요구되지 않으므로 원가 절감 측면에서도 유리한 장점이 있다. 나아가 주변 환경 여건이나 작업자 숙련도에 따라 발생 가능한 지그 분리 현상이나 편심 현상이 발생하지 않아 제품 수율 향상에도 기여할 수 있다.
이하에서는 연마 지그 조립체의 세부 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 3의 연마 지그 조립체에서 상면 지그(110)의 사시도이고, 도 5는 도 4의 상면 지그의 Ⅴ-Ⅴ에 따른 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 상면 지그(110)는 제1 몸체부(111), 중심축(112), 고정판 결합홀(113) 및 지그 결합홀(114)을 포함할 수 있다.
제1 몸체부(111)는 금속 소재를 성형하여 제조될 수 있다. 제1 몸체부(111)는 전체적으로 디스크 형상을 가지며, 제1 몸체부(111)의 후면(B 방향) 테두리 부위에는 제1 홈(111b)이 형성될 수 있다. 이 때, 제1 몸체부(111)는 제1 홈(111b)을 기준으로 제1 홈(111b)의 내곽에 위치하는 제1 결합부(111a)와 제1 홈(111b)의 외곽에 위치하는 제1 거치부(111c)로 구분될 수 있다. 제1 결합부(111a)는 후술할 하면 지그(130)와 결합하는 부위에 해당하며, 제1 거치부(111c)는 원소재(10)가 거치되는 부위에 해당한다. 제1 홈(111b)은 상면 지그(110)와 하면 지그(130)가 결합하였을 때 소정의 공간을 형성함으로써 원소재(10)의 가공 과정에서 발생하는 충격을 흡수하는 기능을 한다. 또한 제1 홈(111b)은 그 자체로 원소재(10) 또는 제1 보호시트(120)를 상면 지그(110)에 거치할 때의 가이드로 기능할 수 있다. 한편 제1 홈(111b)의 깊이는 제1 결합부(111a) 또는 제1 거치부(111c)의 높이의 35%~40% 정도의 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 제1 홈(111b)의 폭은 제1 결합부(111a) 또는 제1 거치부(111c)의 높이의 125%~135% 정도의 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
중심축(112)은 제1 몸체부(111)의 중앙 부위에서 후면(B 방향)을 향해 돌출 형성된다. 중심축(112)은 상면 지그(110) 및 하면 지그(130) 등이 결합된 지그 조립체를 고정판(200)의 중심에 용이하고 안정적으로 결합하기 위한 부재이자, 상면 지그(110) 및 하면 지그(130)를 용이하고 안정적으로 결합하기 위한 부재로서 기능한다. 중심축(112)의 직경은 상면 지그(110)의 전면 바닥 직경의 20%~25% 정도의 크기를 갖도록 형성될 수 있으며, 중심축(112)의 직경은 후술할 하면 지그(130)의 중심홀 및 고정판(200)의 중심홀과 상응하도록 형성된다. 한편 중심축(112)의 높이는 제1 결합부(111a) 또는 제1 거치부(111c)의 높이의 330%~350% 정도의 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
고정판 결합홀(113)은 제1 몸체부(111)의 제1 결합부(111a) 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수 개 형성되며, 지그 결합홀(114)은 마찬가지로 제1 결합부(111a) 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수 개 형성될 수 있다. 이 때, 지그 결합홀(114)은 고정판 결합홀(113)보다 내측에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 도 4에서와 같이 제1 몸체부(111)의 제1 결합부(111a) 테두리에는 2개의 가상원을 도시하고 있는데, 각각 제1 가상원(C1)과 제2 가상원(C2)이다. 제2 가상원(C2)은 제1 가상원(C1)보다 작은 지름을 가진다. 즉, 제2 가상원(C2)은 제1 가상원(C1)의 내측에 위치한다. 이 때, 고정판 결합홀(113)은 제1 가상원(C1) 상에 복수 개가 형성될 수 있고, 지그 결합홀(114)은 제2 가상원(C2) 상에 복수 개가 형성될 수 있다.
고정판 결합홀(113)은 지그 결합체(100)와 고정판(200)을 볼팅 결합하기 위한 볼트 삽입홀로 기능한다. 도면에서는 고정판 결합홀(113)이 3개 형성된 경우를 도시하고 있으나, 고정판 결합홀(113)의 수가 이에 한정되는 것은 아니다. 지그 결합홀(114)은 상면 지그(110)와 하면 지그(130)를 볼팅 결합하기 위한 볼트 삽입홀로 기능한다. 이 때 지그 결합홀(114)은 제2 가상원(C2) 상에 최대한 많은 수가 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 상면 지그(110)와 하면 지그(130)의 결합 및 결합 해제 동작이 반복될 경우 자주 사용된 지그 결합홀(114)이 헐거워 질 우려가 있기 때문이다. 이 경우 예비로 사용할 수 있는 지그 결합홀(114)을 확보해 두는 것이 연마 지그 조립체의 가용 연수를 늘릴 수 있는 방법 중 하나가 될 수 있다. 한편, 고정판 결합홀(113)과 지그 결합홀(114)의 크기(직경)는 특정되지 않는다. 일 예시에 있어서, 고정판 결합홀(113)은 지그 결합홀(114)보다 큰 크기를 갖는 볼트가 삽입될 수 있도록, 고정판 결합홀(113)의 크기가 지그 결합홀(114)보다 크게 형성될 수 있다. 고정판 결합홀(113)은 지그 결합체(100)를 고정판(200)에 볼팅 결합하기 위한 볼트 삽입홀로 기능하기에 보다 강도가 높은 볼트를 사용할 필요가 있기 때문이다.
도 6은 도 3의 연마 지그 조립체에서 하면 지그(130)의 사시도이고, 도 7은 도 6의 하면 지그(130)의 Ⅶ-Ⅶ에 따른 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 하면 지그(130)는 제2 몸체부(131), 제1 중심홀(132), 고정판 결합홀(133) 및 지그 결합홀(134)를 포함할 수 있다.
제2 몸체부(131)는 상면 지그(110)의 제1 몸체부(111)와 마찬가지로 금속 소재를 성형하여 제조될 수 있다. 제2 몸체부(131)는 전체적으로 디스크 형상을 가지며, 제2 몸체부(131)의 전면(A 방향) 테두리 부위에는 제2 홈(131b)이 형성될 수 있다. 이 때, 제2 몸체부(131)는 제2 홈(131b)을 기준으로 제2 홈(131b)의 내곽에 위치하는 제2 결합부(131a)와 제2 홈(131b)의 외곽에 위치하는 제2 거치부(131c)로 구분될 수 있다. 제2 결합부(11a)는 상면 지그(110)와 결합하는 부위에 해당하며, 제2 거치부(131c)는 원소재(10)가 거치되는 부위에 해당한다. 제2 홈(131b)은 상면 지그(110)와 하면 지그(130)가 결합하였을 때 제1 홈(111b, 도 4 참고)과 함께 소정의 공간을 형성함으로써 원소재(10)의 가공 과정에서 발생하는 충격을 흡수하는 기능을 한다. 제2 홈(131b)은 상술한 제1 홈(111b)과 대칭되는 형태로 형성될 수 있다. 예컨대 제1 홈(111b)과 마찬가지로, 제2 홈(131b)의 깊이는 제2 결합부(131a) 또는 제2 거치부(131c)의 높이의 35%~40% 정도의 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 또한 제2 홈(131b)의 폭은 제2 결합부(131a) 또는 제2 거치부(131c)의 높이의 125%~135% 정도의 크기를 갖도록 형성될 수 있다.
제1 중심홀(132)은 제2 몸체부(131)의 중앙 부위에 형성되는 것으로, 구체적으로는 상면 지그(110)의 중심축(112)과 상응하는 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 상면 지그(110)와 하면 지그(130)가 결합할 때 중심축(112)이 제1 중심홀(132)을 관통하기 때문이다.
고정판 결합홀(133)은 제2 몸체부(131)의 제2 결합부(131a) 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수 개 형성되며, 지그 결합홀(134)은 마찬가지로 제2 결합부(131a) 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수 개 형성된다. 이 때, 지그 결합홀(134)은 고정판 결합홀(133)보다 내측에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 도 6에서와 같이 제2 몸체부(131)의 제2 결합부(131a) 테두리에는 2개의 가상원을 도시하고 있으며, 각각 제1 가상원(C1)과 제2 가상원(C2)이다. 도 6에 도시된 제1,2 가상원(C1,C2)은 도 4에 도시된 가상원들과 상응한다. 제2 가상원(C2)은 제1 가상원(C1)의 내측에 위치하며, 고정판 결합홀(133)은 제1 가상원(C1) 상에 복수 개가 형성될 수 있고, 지그 결합홀(134)은 제2 가상원(C2) 상에 복수 개가 형성될 수 있다.
고정판 결합홀(133)은 지그 결합체(100)와 고정판(200)을 볼팅 결합하기 위한 볼트 삽입홀로 기능한다. 이 때 고정판 결합홀(133)은 제1 가상원(C1) 상에 최대한 많은 수가 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 지그 결합체(100)와 고정판(200)의 결합 및 결합 해제 동작이 반복될 경우 자주 사용된 고정판 결합홀(133)이 헐거워 질 우려가 있기 때문이다. 이 경우 예비로 사용할 수 있는 고정판 결합홀(133)을 확보해 두는 것이 연마 지그 조립체의 가용 연수를 늘릴 수 있는 방법 중 하나가 될 수 있다. 지그 결합홀(134)은 상면 지그(110)와 하면 지그(130)를 볼팅 결합하기 위한 볼트 삽입홀로 기능한다. 도면에서는 지그 결합홀(134)이 5개 형성된 경우를 도시하고 있으나, 지그 결합홀(134)의 수가 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 고정판 결합홀(133)과 지그 결합홀(134)의 크기(직경)는 특정되지 않는다.
상면 지그(110)에서의 고정판 결합홀(113) 및 지그 결합홀(114)과, 하면 지그(130)에서의 고정판 결합홀(133) 및 지그 결합홀(134)을 비교한다. 상술한 것처럼 상면 지그(110)에서는 비교적 적은 수의 고정판 결합홀(113)과 비교적 많은 수의 지그 결합홀(114)이 형성되어 있으며, 하면 지그(130)에서는 이와는 반대로 비교적 적은 수의 지그 결합홀(134)와 비교적 많은 수의 고정판 결합홀(133)이 형성되어 있다. 즉, 상면 지그(110)에서의 지그 결합홀(114)은 지그 결합홀(114)이 헐거워 질 경우를 대비하여 예비 볼트 삽입홀을 충분히 마련한 것이며, 하면 지그(130)에서의 고정판 결합홀(133)은 고정판 결합홀(133)이 헐거워 질 경우를 대비하여 예비 볼트 삽입홀을 충분히 마련한 것이다. 이와 같은 고정판 결합홀(113) 및 지그 결합홀(114)의 형성에 따라 연마 지그 조립체의 볼트 삽입홀들 중 일부가 헐거워지더라도 다른 볼트 삽입홀 들을 사용할 수 있는바 가용 연수를 늘릴 수 있다.
이하, 위에서 설명한 상면 지그(110) 및 하면 지그(130)를 포함한 지그 결합체(100)의 결합에 대하여 설명한다.
도 8은 도 3의 연마 지그 조립체에서 지그 결합체(100)의 분해 사시도이고, 도 9는 도 8의 지그 결합체(100)의 사시도이다. 도 8에서와 같이, 지그 결합체(100)는 맨 아래에서부터 상면 지그(110)-원소재(10)-하면 지그(130)의 순으로 결합될 수 있다. 이 때, 지그 결합체(100)는 원소재(10)의 전면(A 방향)과 상면 지그(110)의 후면(B 방향) 사이에 배치되는 링 형태의 제1 보호 시트(120)와, 원소재(10)의 후면(B 방향)과 하면 지그(130)의 전면(A 방향) 사이에 배치되는 링 형태의 제2 보호 시트(140)를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 제1,2 보호 시트(120,140)는 우레탄 계열로 형성될 수 있으며, 원소재(10)를 지그에 거치시킬 때 원소재(10)의 전후면이 손상되지 않도록 일종의 쿠션과 유사하게 기능한다. 제1,2 보호 시트(120,140)는 링 형태의 원소재(10)의 전면 및 후면을 커버 가능하도록 형성될 수 있다. 일 예시에 있어서, 제1 보호 시트(120)는 상면 지그(110)의 제1 몸체부(111)에서 제1 홈(111b) 및 제1 거치부(111c)를 커버할 수 있도록 형성될 수 있으며, 제2 보호 시트(140)는 제1 보호 시트(120)와 동일 또는 유사한 형태로 형성될 수 있다.
한편 지그 결합체(100)의 결합은 우선 전면(A 방향)이 아래로 향하게 상면 지그(110)를 배치한 다음, 제1 보호 시트(120)를 상면 지그(110)의 제1 홈(111b) 및 제1 거치부(111c)를 커버하도록 거치한다. 다음으로 원소재(10)의 전면(A 방향)이 제1 보호 시트(120)에 맞닿도록 원소재(10)를 거치한다. 다음으로 제2 보호 시트(140)를 원소재(10)의 후면(B 방향)에 배치한 다음, 전면(A 방향)이 아래로 향하게 하면 지그(130)를 배치한다. 다음으로 볼트(1)를 하면 지그(130) 후면(B 방향)의 지그 결합홀(134)에 삽입함으로써 상술한 적층물들을 결합시킬 수 있다. 이 때 볼트(1)는 하면 지그(130)의 지그 결합홀(134)을 관통하여 상면 지그(110)의 지그 결합홀(114)에 결합할 수 있다. 이와 같이 볼트(1)가 결합되면, 도 9에서와 같이 상면 지그(110)의 중심축(112)이 하면 지그(130)의 제1 중심홀(132)을 관통하여 후면 방향(B 방향)으로 돌출된 형태가 된다.
도 10은 도 3의 연마 지그 조립체에서 고정판(200)의 사시도이고, 도 11은 도 10의 고정판(200)의 XI-XI에 따른 단면도이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 고정판(200)은 고정판 몸체부(210), 고정판 결합홀(230)을 포함할 수 있다.
고정판 몸체부(210)는 금속 소재를 성형하여 제조될 수 있다. 고정판 몸체부(210)는 전체적으로 디스크 형상을 가지며, 중앙에는 제2 중심홀(220)이 형성되는 결합부(211)와, 결합부(211)로부터 후면(B 방향)을 향해 돌출 형성되는 선반척 고정부(212)를 포함할 수 있다. 이 때, 선반척 고정부(212)의 직경은 결합부(211)의 직경보다 작은 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 결합부(211)는 지그 결합체(100)가 결합하는 부위에 해당하며, 선반척 고정부(212)는 원통연삭기의 선반척(E, 도 3 참고)에 고정되는 부위에 해당한다. 한편 제2 중심홀(220)은 상면 지그(110)의 중심축(112)과 상응하는 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 지그 결합체(100)의 후면(B 방향)을 향해 돌출된 중심축(112)이 제2 중심홀(220)을 관통하기 때문이다.
고정판 결합홀(230)은 결합부(211) 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수 개 형성될 수 있다. 구체적으로 도 10에서는 제1 가상원(C1)을 도시하고 있는데, 도 10에 도시된 제1 가상원(C1)은 도 4 및 도 6에 도시된 제1 가상원(C1)과 상응한다. 고정판 결합홀(230)은 지그 결합체(100)와 고정판(200)을 볼팅 결합하기 위한 볼트 삽입홀로 기능한다. 이 때 고정판 결합홀(230)은 제1 가상원(C1) 상에 최대한 많은 수가 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 지그 결합체(100)와 고정판(200)의 결합 및 결합 해제 동작이 반복될 경우 자주 사용된 고정판 결합홀(230)이 헐거워 질 우려가 있기 때문이다. 이 경우 예비로 사용할 수 있는 고정판 결합홀(230)을 확보해 두는 것이 연마 지그 조립체의 가용 연수를 늘릴 수 있는 방법 중 하나가 될 수 있다. 이와 같이 상면 지그(110)의 고정판 결합홀(113), 하면 지그(130)의 고정판 결합홀(133) 및 고정판(200)의 고정판 결합홀(230)을 통해 지그 결합체(100)와 고정판(200)이 볼트로 결합 가능하게 된다.
이하에서는 연마 지그 조립체의 사용 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 12는 선반척에 도 10의 고정판(200)을 결합하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13은 도 12에서 지그 결합체(100)를 추가적으로 결합하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 우선 원통연삭기의 선반척(E1)에 고정판(200)의 선반척 고정부(212)를 고정시킨다. 일반적으로 선반척(E1)에는 공작물을 파지하기 위한 공작물 파지부(E2)가 형성되어 있으며, 이러한 공작물 파지부(E2)는 위치 조정이 가능하다. 따라서 도 12에서와 같이 공작물 파지부(E2)를 외측 방향으로 위치 이동하고 고정판(200)의 후면(B 방향)의 선반척 고정부(212)를 위치시킨 후, 다시 공작물 파지부(E1)를 내측 방향으로 위치 이동시켜 선반척 고정부(212)를 파지하도록 한다. 다음으로 도 8에서 설명한 바와 같이 상면 지그(110)-제1 보호시트(120)-원소재(10)-제2 보호시트(140)-하면 지그(130) 순으로 조립하여 도 9에서와 같은 지그 결합체(100)를 생성한다. 다음으로 도 13에서와 같이 지그 결합체(100)의 중심축(112)을 고정판(200)의 제2 중심홀(220)에 삽입시켜 지그 결합체(100)를 고정판(200)에 거치시킨다. 다음으로 복수의 볼트(2)를 지그 결합체(100)의 전면(A 방향)의 고정판 결합홀(113)에 삽입하여, 볼트(2)가 고정판(200)의 고정판 결합홀(230)에 결합되도록 함으로써 지그 결합체(100)를 고정판(200)에 완전히 고정시킬 수 있다. 이와 같이 지그 결합체(100)를 고정판(200)에 고정시킨 후에는 원통연삭기를 구동시킴으로써 원소재(10)의 외경 연삭 공정을 수행한다.
이상, 본 발명의 구현예들에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 기술의 구체적 적용에 따른 단순한 설계변경, 일부 구성요소의 생략, 단순한 용도의 변경 등 본 발명을 다양하게 변형할 수 있을 것이며, 이러한 변형 역시 본 발명의 권리범위 내에 포함됨은 자명하다.
100: 지그 결합체 110: 상면 지그
111: 제1 몸체부 111a: 제1 결합부
111b: 제1 홈 111c: 제1 거치부
112: 중심축 120: 제1 보호시트
130: 하면 지그 131: 제2 몸체부
131a: 제2 결합부 131b: 제2 홈
131c: 제2 거치부 132: 제1 중심홀
140: 제2 보호시트 200: 고정판
210: 고정판 몸체부 211: 결합부
212: 선반척 고정부 220: 제2 중심홀
113, 133, 230: 고정판 결합홀
114, 134: 지그 결합홀
111: 제1 몸체부 111a: 제1 결합부
111b: 제1 홈 111c: 제1 거치부
112: 중심축 120: 제1 보호시트
130: 하면 지그 131: 제2 몸체부
131a: 제2 결합부 131b: 제2 홈
131c: 제2 거치부 132: 제1 중심홀
140: 제2 보호시트 200: 고정판
210: 고정판 몸체부 211: 결합부
212: 선반척 고정부 220: 제2 중심홀
113, 133, 230: 고정판 결합홀
114, 134: 지그 결합홀
Claims (6)
- SiC 포커스 링 원소재의 전면에 밀착되는 상면 지그;
SiC 포커스 링 원소재의 후면에 밀착되는 하면 지그; 및
원통연삭기의 선반척에 고정되는 고정판을 포함하고,
상면 지그는,
디스크 형상을 갖되, 후면 테두리 부위에 제1홈이 형성되어 제1홈의 내곽에 위치하는 제1 결합부와 제1홈의 외곽에 위치하는 제1 거치부로 구분되는 제1 몸체부;
제1 몸체부의 중앙 부위에서 후면을 향해 돌출 형성되는 중심축;
제1 결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되는 고정판 결합홀; 및
제1 결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되되 고정판 결합홀보다 내측에 형성되는 지그 결합홀을 포함하고,
하면 지그는,
디스크 형상을 갖되, 중앙에는 중심축을 수용하는 제1 중심홀이 형성되고, 전면 테두리 부위에 제1 홈과 상응하는 제2 홈이 형성되어 제2 홈의 내곽에 위치하는 제2 결합부와 제2홈의 외곽에 위치하는 제2 거치부로 구분되는 제2 몸체부;
제2 결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되는 고정판 결합홀; 및
제2 결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되되 고정판 결합홀보다 내측에 형성되는 지그 결합홀을 포함하고,
상면 지그의 지그 결합홀과 하면 지그의 지그 결합홀을 통해 상면 지그와 하면 지그가 SiC 포커스 링 원소재에 탈부착 가능하도록 상호 볼트 결합되고, 상면 지그와 하면 지그의 결합체는 고정판의 전면에 탈부착 가능하도록 상호 볼트 결합되는 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체. - 청구항 1에 있어서,
SiC 포커스 링 원소재의 전면과 상면 지그 사이에 배치되는 링 형태의 제1 보호시트; 및
SiC 포커스 링 원소재의 후면과 하면 지그 사이에 배치되는 링 형태의 제2 보호시트를 더 포함하는 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체. - 청구항 2에 있어서,
제1 보호 시트 및 제2 보호 시트는 우레탄 계열의 시트인 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상면 지그는 지그 결합홀이 고정판 결합홀보다 많이 형성되고,
하면 지그는 고정판 결합홀이 지그 결합홀보다 많이 형성되는 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체. - 청구항 1에 있어서,
고정판은,
디스크 형상을 갖되, 중앙에는 상면 지그의 중심축을 수용하는 제2 중심홀이 형성되는 결합부와, 후면을 향해 돌출 형성되어 원통연삭기의 선반척에 고정되는 선반척 고정부를 구비하는 고정판 몸체부; 및
결합부 테두리 부위를 따라 간격을 두어 복수개 형성되는 고정판 결합홀을 포함하고,
상면 지그의 고정판 결합홀, 하면 지그의 고정판 결합홀 및 고정판의 고정판 결합홀을 통해 상면 지그 및 하면 지그가 결합된 지그 결합체와 고정판이 볼트로 결합 가능한 SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220071533A KR102480912B1 (ko) | 2022-06-13 | 2022-06-13 | SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220071533A KR102480912B1 (ko) | 2022-06-13 | 2022-06-13 | SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체 |
Publications (1)
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| KR102480912B1 true KR102480912B1 (ko) | 2022-12-22 |
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Family Applications (1)
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| KR1020220071533A KR102480912B1 (ko) | 2022-06-13 | 2022-06-13 | SiC 포커스 링의 외경 가공용 연마 지그 조립체 |
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| KR (1) | KR102480912B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102589203B1 (ko) | 2023-09-07 | 2023-10-12 | 임병직 | 포커스 링 제작 장치 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050074701A (ko) * | 2004-01-14 | 2005-07-19 | 삼성전자주식회사 | 반도체 제조설비의 포커스링 고정장치 |
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-
2022
- 2022-06-13 KR KR1020220071533A patent/KR102480912B1/ko active IP Right Grant
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