KR20100000166U - 다이아몬드 연마구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 높이차가 형성되는 다이아몬드 입자에 의해 라이프타임 동안의 절삭력 편차를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 연마구의 수명을 연장시킬 수 있는 다이아몬드 연마구에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 디스크 형상의 연마구본체(31)와, 이 연마구본체(31)의 일면에 고착되어 표면을 연마하도록 구비되는 다이아몬드입자(32)를 포함하며, 상기 다이아몬드입자(32)는 그 중심으로부터 방사상으로 배치되는 다수의 입자영역(P)을 형성하도록 구비되고, 이 입자영역(P)의 일부는 다른 영역에 비해 상기 다이아몬드입자(32)의 고착높이가 높게 형성된 단차영역(A)으로 구비되는 다이아몬드 연마구가 제공된다.

연마구, 다이아몬드입자, 입자영역, 단차영역, 방사상

Description

다이아몬드 연마구{Diamond grinder}

본 고안은 다이아몬드 연마구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높이차가 형성되는 다이아몬드 입자에 의해 라이프타임 동안의 절삭력 편차를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 연마구의 수명을 연장시킬 수 있는 다이아몬드 연마구에 관한 것이다.

일반적으로 다이아몬드 연마구는 반도체 웨이퍼의 표면을 연마하기 위해 사용되는 폴리싱패드의 표면이 경화될 경우에 폴리싱패드의 평탄도와 면거칠기를 회복시키기 위한 것으로, 이와 같이 다이아몬드입자가 고착된 연마구본체는 홀더에 결합되어 하나의 다이아몬드 연마구를 형성하게 되며, 이러한 다이아몬드 연마구는 폴리싱패드의 표면 경면화를 회복시키기 위한 장치에 결합되어 폴리싱패드를 연마하게 된다.

이와 같은 종래의 다이아몬드 연마구의 일례를 도시된 도면에 의해 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테인레스 스틸 재질로 이루어지는 디스크 형상의 연마구본체(10)가 구비되고, 이 연마구본체(10)에는 전술된 바와 같은 제조과정에 의해 다이아몬드입자(11)가 연마구본체(10)에 고착된다. 상기 다이아몬드입자(11)는 대개 입자 자체의 크기 및 고착시의 편차에 의해 연마구본체(10)에 고착되는 높이가 미세하게 차이가 있기는 하나, 도시된 바와 같이 연마구본체(10)의 가장자리와 중앙부에 걸쳐 전체적으로 높이가 균일하게 분포되도록 제작되고 있다.

하지만, 이와 같은 종래의 다이아몬드 연마구는 연마면에 구비된 모든 워킹입자(연마구에서 실제로 연마를 행하는 다이아몬드입자)가 동시에 연마를 행하게 되므로 워킹입자의 마모가 동시에 일어나게 되며, 이러한 종래의 연마구는 연마 초기의 절삭력은 상당히 우수하나, 시간이 지남에 따라 연마구의 절삭력은 연마 초기에 비해 상대적으로 급격히 저하되게 된다. 또한 종래의 연마구는 연마 초기에는 필요 이상의 절삭력을 발휘하게 되고, 시간이 지난 후에는 요구되는 절삭력을 발휘하지 못하게 되는 단점이 있는데, 다이아몬드 연마구의 절삭력은 필요에 따라 요구되는 정밀도를 달리하는 것이므로 종래의 연마구처럼 사용시간에 따른 절삭력의 편차가 심한 경우에는 연마구의 수명이 매우 짧게 되는 단점이 있다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 높이차가 형성되는 다이아몬드 입자에 의해 연마구의 라이프타임 동안에 절삭력 편차를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 이에 의해 연마구의 수명을 연장시킬 수 있으며, 또한 연마시에 슬러리의 배출이 용이하여 연마구의 절삭효율을 증대시킬 수 있는 다이아몬드 연마구를 제공하는 것이다.

본 고안의 특징에 따르면, 디스크 형상의 연마구본체(31)와, 이 연마구본체(31)의 일면에 고착되어 표면을 연마하도록 구비되는 다이아몬드입자(32)를 포함하며, 상기 다이아몬드입자(32)는 그 중심으로부터 방사상으로 배치되는 다수의 입자영역(P)을 형성하도록 구비되고, 이 입자영역(P)의 일부는 다른 영역에 비해 상기 다이아몬드입자(32)의 단부높이가 높게 형성된 단차영역(A)으로 구비되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연마구가 제공된다.

본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 단차영역(A)은 2~4개로 구비되어 상호 대향되거나 삼각형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연마구가 제공된다.

본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 각 단차영역(A)은 상기 입자영역(P)과는 다른 입자크기 또는 그레이드를 갖는 다이아몬드입자(32)를 고착시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연마구가 제공된다.

본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 연마구본체(31)는 그 일면에 도금층 또는 절삭가공에 의해 단차면이 형성되고, 이 단차면에는 상기 입자영역(P)와 동일한 입자크기 또는 그레이드를 갖는 다이아몬드입자(32)가 구비되도록 상기 단차영역(A,B,C)이 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연마구가 제공된다.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 다이아몬드입자(32)들이 연마구본체(31)의 중심으로부터 방사상으로 배치되는 다수의 입자영역(P)을 형성하여 구비되고, 이 입자영역(P)의 일부는 다른 영역에 비해 상기 다이아몬드입자(32)의 고착높이가 높게 형성된 단차영역(A)으로 구비됨으로써, 연마구(30)의 라이프타임 동안에 절삭력의 편차가 거의 발생되지 않아 균일한 절삭력을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 이에 의해 연마구(30)의 수명을 대폭적으로 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 입자영역에 비해 높이차가 형성된 단차영역(A)에 의해 연마시에 슬러리의 흐름이 보다 원활하여 절삭효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 연마 대상물의 과돌출된 부분을 과감하게 연마할 수 있으므로 연마구본체(31)의 전면에 걸쳐 동일한 높이로 다이아몬드입자(32)가 고착되는 종래의 연마구에 비해 평탄도 및 면거칠기 를 보다 용이하게 회복시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 단차영역(A)은 2~4개로 구비되어 연마구본체에 대향되거나 삼각형상을 이루도록 한정될 뿐만 아니라 연마구본체(31) 자체의 형상 또는 다이아몬드입자(32)의 크기에 의해 형성됨으로써, 제작상의 번거로움을 최대한 줄이면서도 절삭효율을 최대화할 수 있는 제작이 용이하도록 최적화된 연마구(30)를 제공할 수 있는 장점이 있다.

상술한 본 고안의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5는 본 고안에 의한 바람직한 실시예를 도시한 사시도와 단면도이다. 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안은 디스크 형상의 연마구본체(31)가 구비되고, 이 연마구본체(31)의 상면에는 다이아몬드입자(32)들이 고착되어 있다. 상기 다이아몬드입자(32)들은 상기 연마구본체(31)의 중심으로부터 방사상으로 배치되는 다수의 입자영역(P)을 형성하여 고착되고, 상기 입장영역(P)의 일부는 상기 다이아몬드입자(32)의 고착높이를 달리하는 단차영역(A)을 형성하도록 구비되어 있다.

이와 같은 구성에 있어서, 상기 단차영역(A)은 상기 연마구본체(31)에 3개 또는 4개 정도로 구비되어 상호 대향되거나 삼각형상을 이루도록 배치되어 있는데, 이러한 단차영역(A)은 특별히 도시된 형상 또는 영역의 개수로 한정되는 것이 아니며, 상기 단차영역(A) 자체의 높이는 모두 동일하거나 또는 상호 높이차를 갖도록 형성될 수 있음은 당연한 것이다.

또한, 상기 입자영역(P) 및 단차영역(A) 내에 고착되는 다이아몬드입자(32)는 상기 연마구본체(31)의 전면에 걸쳐 모두 동일하거나 또는 상기 입자영역(P)과 단차영역(A)이 상호 다른 입자크기 또는 그레이드를 갖는 것으로 구비될 수 있는데, 이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연마구본체(31) 자체에 단차면이 형성되는데, 이 단차면은 편평한 연마구본체(31)의 상면에 별도의 도금층을 형성하거나 또는 상기 연마구본체(31) 자체를 절삭가공하여 형성할 수 있으며, 이와 같이 상기 연마구본체(31) 자체에 의해 단차영역(A)이 형성될 경우에는 그 상면에 고착되는 다이아몬드입자(32)들이 상기 입자영역(P)에 고착되는 다이아몬드입자(32)들과 동일한 입자크기 또는 그레이드를 갖는 것으로 구비되는 것이 바람직하다.

또한 다른 실시예에 의하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 연마구본체(31)는 그 상면이 편평하게 구비되고, 상기 단차영역(A)에는 상기 입자영역(P)에 비해 상대적으로 큰 입자크기 또는 그레이드를 갖는 다이아몬드입자(32)들을 고착시켜 그 고착높이가 달라지도록 형성할 수도 있는 것이다.

이러한 다양한 실시예에서, 도 4와 같이 연마구본체(31) 자체에 단차면을 형성하는 경우에는 그 상면에 동일한 다이아몬드입자(32)가 고착되므로 한 종류의 다 이아몬드입자(32) 만을 구비함에 따른 입자의 선정문제나 고착상의 번거로움을 줄일 수 있는 것이며, 도 5와 같이 상호 다른 다이아몬드입자(32)에 의한 경우에는 연마구본체(31) 자체에 단차면을 형성하는 것에 비해 상대적으로 제작이 용이하게 되므로 필요에 따라 적절하게 채택할 수 있는 제작상의 다양성을 부여할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 고안에 의하면, 연마시에 연마구본체(31)의 전면에 걸쳐 다이아몬드입자(32)가 동시에 연마를 행하는 것이 아니라 연마구(30)의 라이프타임 초기에는 상대적으로 돌출된 높이가 높은 단차영역(A) 내의 다이아몬드입자(32)들에 의해 연마가 이루어지고, 시간이 지남에 따라 연마에 작용하는 다이아몬드입자(32)는 순차적으로 또는 높이가 낮은 입자영역(P)으로 그 범위(연마구(30)에서 연마에 작용하는 다이아몬드입자(32)의 영역)가 확대되어 가게 된다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

도 1은 종래의 다이아몬드 연마구 일례를 도시한 단면도

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 사시도

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 사시도

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 단면도

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 단면도

Claims (4)

1. 디스크 형상의 연마구본체(31)와, 이 연마구본체(31)의 일면에 고착되어 표면을 연마하도록 구비되는 다이아몬드입자(32)를 포함하며, 상기 다이아몬드입자(32)는 그 중심으로부터 방사상으로 배치되는 다수의 입자영역(P)을 형성하도록 구비되고, 이 입자영역(P)의 일부는 다른 영역에 비해 상기 다이아몬드입자(32)의 단부높이가 높게 형성된 단차영역(A)으로 구비되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연마구.
2. 제1항에 있어서, 상기 단차영역(A)은 2~4개로 구비되어 상호 대향되거나 삼각형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연마구.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각 단차영역(A)은 상기 입자영역(P)과는 다른 입자크기 또는 그레이드를 갖는 다이아몬드입자(32)를 고착시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연마구.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마구본체(31)는 그 일면에 도금층 또는 절삭가공에 의해 단차면이 형성되고, 이 단차면에는 상기 입자영역(P)와 동일한 입자크기 또는 그레이드를 갖는 다이아몬드입자(32)가 구비되도록 상기 단차영역(A,B,C)이 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연마구.

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