KR20180126144A - 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법 - Google Patents

드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세라믹 포지셔너와 같은 연마효율을 가지면서, 마모 또는 파손된 부분만을 교체할 수 있어 유지관리 비용을 절감시킬 수 있는 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법에 관한 것이다.
또한, SUS 재질의 피 가공물을 황삭 가공하여 링 형상의 SUS 링을 제조하는 1차 가공단계와 형상 가공된 SUS 링을 정삭 가공하되, 일면에 기 설정된 간격으로 배열된 복수 개의 돌출단을 형성시키는 2차 가공단계와 그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공하는 알루미나 가공단계와 형상 가공된 알루미나를 소결하여 드레싱 블록을 제조하는 소결단계와 돌출단이 형성된 SUS 링의 일면에 드레싱 블록이 각 돌출단에 결합되도록 복수 개의 드레싱 블록을 접착제로 부착하는 배치단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법{positioner with replaceable dressing block, and manufacturing method thereof}
본 발명은 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세라믹 포지셔너와 같은 연마효율을 가지면서, 마모 또는 파손된 부분만을 교체할 수 있어 유지관리 비용을 절감시킬 수 있는 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 사파이어 웨이퍼의 제작 공정은 크게 코어링, 쏘잉, 랩핑, 엣지그라인딩, 열처리, DMP(Diamond Mechanical Polishing), CMP(Chemical Mechanical Polishing) 순서로 진행된다.
이 중 DMP(Diamond Mechanical Polishing) 가공은 세라믹 블록에 마운팅 되어 있는 사파이어 웨이퍼를 상정반의 가압력을 이용해 하정반에 밀착하여 회전운동을 하면서 다이아몬드 슬러리를 공급하여 사파이어 웨이퍼를 가공하는 것으로 사파이어 웨이퍼의 제작 공정 중 품질에 가장 많은 영향을 미치는 폴리싱 가공 중 하나이다.
DMP 가공 중 다이아몬드 슬러리의 직,간접적인 유입으로 인해 사파이어 웨이퍼의 외곽부에 칩핑 및 스크래치를 유발하거나, 다이아몬드 슬러리가 불균일하게 유입되어 사파이어 웨이퍼의 표면 평탄도가 저하되는 불량이 자주 발생되는 문제점이 있으며, 폴리싱 가공 중 불량 발생시 대부분의 사파이어 웨이퍼는 재생이 불가능하여 폐기할 수밖에 없음에 따라, 앞서 수행한 제조공정에 대한 손실까지 부담되고 있는 실정이다.
이에 따라, 한국등록특허 제10-0209383호 "피연마기관의 유지장치, 기관의 연마장치 및 기관의 연마방법"과 같이, 일면에 일정한 간격의 홈을 두고 복수 개의 드레싱 블록이 배열된 포지셔너(드레싱 링)를 사용하여 다이아몬드 슬러리의 균일한 유입을 가능하게 함으로써, 평탄도 및 연마품질을 향상시키는 방법이 개발되었다.
SUS 재질로 구성된 포지셔너는 가격이 저렴한 반면, 불순물의 유입이 많고, 연마 평탄도가 낮으며, 일체형으로 구성되어 부분적인 마모 및 파손이 발생하더라도, 전체를 교체해야 하는 문제점이 있었다.
이에 따라, 분순물의 유입이 적고, 연마 평탄도가 높은 세라믹 재질로 구성된 드레싱 링의 개발되었으나, 가격이 고가인 문제점과 함께 여전히 일체형으로 구성되어 부분적인 마모 및 파손이 발생하더라도, 전체를 교체해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 포지셔너는 드레싱 블록 사이의 홈 간격의 조절이 불가능함에 따라, 다이아몬드 슬러리의 유입량의 변경을 위해서는 드레싱 블록 사이 홈 간격이 다른 포지셔너로 전체를 교체해야만 하는 문제점이 잇었다.
한국등록특허 제10-0209383호 "피연마기관의 유지장치, 기관의 연마장치 및 기관의 연마방법"
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 포지셔너의 마모 또는 파손 발생 부분만을 교체하여 재사용하기 위한 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 드레싱 블록 사이의 홈 간격을 조절하기 위한 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 제조방법은 SUS 재질의 피 가공물을 황삭 가공하여 링 형상의 SUS 링을 제조하는 1차 가공단계와 형상 가공된 SUS 링을 정삭 가공하되, 일면에 기 설정된 간격으로 배열된 복수 개의 돌출단을 형성시키는 2차 가공단계와 그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공하는 알루미나 가공단계와 형상 가공된 알루미나를 소결하여 드레싱 블록을 제조하는 소결단계와 돌출단이 형성된 SUS 링의 일면에 드레싱 블록이 각 돌출단에 결합되도록 복수 개의 드레싱 블록을 접착제로 부착하는 배치단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, SUS 재질의 피 가공물을 황삭 가공하여 링 형상의 SUS 링을 제조하는 1차 가공단계와 형상 가공된 SUS 링을 정삭 가공하되, 일면에 기 설정된 간격으로 배열된 복수 개의 돌출단을 형성시키는 2차 가공단계와 SUS 링의 일면에 형성된 돌출단에 대응하여 결합되는 어댑터를 제조하는 어댑터 제조단계와 그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공한 후 일면에 어댑터를 배치하는 알루미나 가공단계와 형상 가공된 알루미나를 소결하여 드레싱 블록을 제조하는 소결단계와 돌출단이 형성된 SUS 링의 일면에 드레싱 블록의 어댑터가 돌출단에 결합되도록 복수 개의 드레싱 블록을 배치하는 배치단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, SUS 링의 일면에 결합된 복수 개의 드레싱 블록의 높이가 일치되도록 드레싱 블록의 일면을 연마하여 평탄화하는 평탄화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너는 SUS 재질로 구성된 링 형상의 SUS 링과 상기 SUS 링의 일면에 기 설정된 간격으로 배치되는 복수 개의 돌출단과 그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공한 후 소결하여 제조되는 복수 개의 드레싱 블록을 포함하며, 상기 드레싱 블록은 상기 SUS 링의 일면에 배치된 각 돌출단에 접착제를 통해 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, SUS 재질로 구성된 링 형상의 SUS 링과 상기 SUS 링의 일면에 기 설정된 간격으로 배치되는 복수 개의 돌출단과 상기 돌출단에 대응하여 결합되는 복수 개의 어댑터와 그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공한 후 상기 어댑터가 결합된 후 소결하여 제조되는 드레싱 블록을 포함하며, 상기 드레싱 블록은 상기 SUS 링의 일면에 배치된 각 돌출단에 어댑터를 통해 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 SUS 링에는 중심에서 외주면을 향하는 방사형의 복수 개의 고정 홈이 형성되어 있으며, 상기 드레싱 블록에는 상기 SUS 링의 고정 홈을 관통하여 고정되는 고정부가 형성되어 고정 홈을 따라 고정되는 위치를 조절할 수 있는 드레싱 블록의 고정 위치에 따라, 드레싱 블록 사이의 홈 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법에 의하면, 포지셔너의 일면에 배치된 복수 개의 드레싱 블록 중 마모 또는 파손된 드레싱 블록만을 교체하여 재사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법에 의하면, 포지셔너의 일면에 배치된 복수 개의 드레싱 블록 사이의 홈 간격을 조절하여 다이아몬드 슬러리의 유입량을 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1 또는 도 2는 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 제조방법을 순서대로 도시한 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 단면을 도시한 단면도.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 다른 실시예를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 또는 도 2는 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 제조방법을 순서대로 도시한 순서도이며, 도 3은 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 단면을 도시한 단면도이며, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 제조방법은 SUS 재질의 피 가공물을 황삭 가공하여 링 형상의 SUS 링을 제조하는 1차 가공단계(S1)와 형상 가공된 SUS 링을 정삭 가공하되, 일면에 기 설정된 간격으로 배열된 복수 개의 돌출단을 형성시키는 2차 가공단계(S2)와 그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공하는 알루미나 가공단계(S4)와 형상 가공된 알루미나를 소결하여 드레싱 블록을 제조하는 소결단계(S5)와 돌출단이 형성된 SUS 링의 일면에 배치된 각 돌출단에 드레싱 블록을 위치시키는 배치단계(S6)를 포함하여 구성된다.
상기 알루미나 가공단계(S4)에서 말하는 그린(green)상태의 알루미나는 소결 전의 알루미나를 의미하는 것으로써, 가공의 용이성을 위해 소결 전에 알루미나 가공단계(S4)를 통해 알루미나에 형상을 부여하게 된다.
또한, 상기 드레싱 블록은 각 돌출단에 접착제에 의해 부착되어 고정되거나, 볼트, 핀 등과 같은 별도의 결합부재를 통해 고정될 수 있다.
또는, 도 2에 도시된 바와 같이, SUS 재질의 피 가공물을 황삭 가공하여 링 형상의 SUS 링을 제조하는 1차 가공단계(S1)와 형상 가공된 SUS 링을 정삭 가공하되, 일면에 기 설정된 간격으로 배열된 복수 개의 돌출단을 형성시키는 2차 가공단계(S2)와 SUS 링의 일면에 형성된 돌출단에 대응하여 결합되는 어댑터를 제조하는 어댑터 제조단계(S3)와 그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공한 후 일면에 어댑터를 배치하는 알루미나 가공단계(S4)와 형상 가공된 알루미나를 소결하여 드레싱 블록을 제조하는 소결단계(S5)와 돌출단이 형성된 SUS 링의 일면에 드레싱 블록의 어댑터가 돌출단에 결합되도록 복수 개의 드레싱 블록을 배치하는 배치단계(S6)로 구성될 수도 있다.
즉, 상기 SUS 링의 일면에 형성된 돌출단과의 직접적인 체결을 위한 어댑터를 선 제조한 후, 제조된 어댑터를 그린상태로 가공된 알루미나에 배치시켜 소결함으로써, 어댑터가 결합된 드레싱 블록을 제조하게 되며, 어댑터가 결합된 드레싱 블록은 어댑터가 SUS 링의 돌출단에 직접적으로 체결됨으로써, 보다 견고하게 결합될 수 있다
또한, 상기 배치단계(S6) 이후에 SUS 링의 일면에 결합된 복수 개의 드레싱 블록의 높이가 일치되도록 드레싱 블록의 일면을 연마하여 평탄화하는 평탄화단계(S7)를 추가로 실시하도록 구성될 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너를 도시한 것이며, SUS 재질로 구성된 링 형상의 SUS 링(1)과 상기 SUS 링(1)의 일면에 기 설정된 간격으로 배치되는 복수 개의 돌출단(2)과 그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공한 후 소결하여 제조되는 복수 개의 드레싱 블록(4)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 드레싱 블록(4)은 상기 SUS 링(1)의 일면에 배치된 각 돌출단(2)에 접착제를 통해 부착되거나, 어댑터와 같은 별도의 결합부재를 통해 부착(고정)될수도 있으며, 별도의 결합부재를 이용한 방법에 대해서는 하기 아래에서 설명한다.
또한, 상기 SUS 링(1)의 일면에 형성된 복수 개의 돌출단(2)에 대응하도록 각 드레싱 블록(4)의 하면에는 블록 홀(12)이 형성되거나, 블록 홈(11)이 형성되어 있다.
예를 들면, 도 3의 A1에 도시된 바와 같이, 드레싱 블록(4)의 하면에 복수 개의 블록 홀(12)이 형성되어 A2에 도시된 바와 같은 돌출단(4)이 블록 홀(12)에 결합될 수도 있다.
또 다른 예를 들면, 도 3의 B1에 도시된 바와 같이, 드레싱 블록(4)의 하면에 하나 또는 복수 개의 블록 홈(11)이 형성되어 B2에 도시된 바와 같은 돌출단(4)이 블록 홈(11)에 결합될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 단면을 도시한 것이며, SUS 재질로 구성된 링 형상의 SUS 링(1)과 상기 SUS 링(1)의 일면에 기 설정된 간격으로 배치되는 복수 개의 돌출단(2)과 상기 돌출단(2)에 대응하여 결합되는 복수 개의 어댑터(3)와 그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공한 후 상기 어댑터(3)가 결합된 후 소결하여 제조되는 드레싱 블록(4)을 포함하도록 구성될 수도 있다.
이때, 소결 제조된 상기 드레싱 블록(4)은 상기 SUS 링(1)의 일면에 배치된 각 돌출단(2)에 어댑터(3)를 통해 부착됨으로써, 상기 드레싱 블록(4)은 소결 제조된 드레싱 블록(4)이 SUS 링(1)에 직접 부착(고정)될 때보다 상기 어댑터(3)를 통해 상기 SUS 링(1)에 부착(고정)됨으로써 보다 견고하게 결속될 수 있게 된다.
또는, 도 4의 (4-II)에 도시된 바와 같이, 상기 SUS 링(1)을 관통하는 결합부재(13)를 드레싱 블록(4)의 어댑터(3)에 체결함으로써, 드레싱 블록(4)을 고정시키도록 구성할 수도 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 다른 실시예를 도시한 것이며, 상기 SUS 링(1)에는 중심에서 외주면을 향하는 방사형의 복수 개의 고정 홈(14)이 형성되어 있으며, 상기 드레싱 블록(4)에는 상기 SUS 링(1)의 고정 홈(14)을 관통하여 고정되는 고정부(15)가 형성되어 고정 홈(14)을 따라 고정되는 위치를 조절할 수 있도록 구성될 수도 있다.
이를 통해 상기 드레싱 블록은 고정 홈(14)을 따라 고정되는 위치가 조절될 수 있으며, 고정 위치에 따라, 드레싱 블록(4) 사이의 홈 간격(L1, L2)을 조절할 수 있게 된다.
이때, 상기 드레싱 블록(4)이 SUS 링(1)에 형성된 고정 홈(14)을 따라 슬라이드 이송될 때, 드레싱 블록(4)이 회전하는 것을 방지하기 위해 상기 SUS 링(1)에는 돌출단(2)이 형성되고, 상기 드레싱 블록(4)의 하면에는 상기 돌출단(2)이 삽입되어 슬라이드 이송될 수 있는 블록 홈(11)이 상기 고정 홈(14)의 형성 방향과 평행하게 형성되어 상기 드레싱 블록(4)이 SUS 링(1)의 중심을 향해 슬라이드 이송될 수있도록 구성될 수도 있다.
또는, 반대로 상기 드레싱 블록(4)의 하면에 돌출단이 형성되고, SUS 링의 상면에 블록 홈이 형성될 수도 있으며, 상기 드레싱 블록(4)이 회전하지 않고, SUS 링(1)의 중심을 향해 슬라이드 이송될 수 있다면, 다른 구조로 구성될 수도 있다.
또한, 상기와 같이 상기 드레싱 블록(4)의 하면에 형성되어 SUS 링(1)을 관통하는 고정부(14)의 하단에는 별도의 고정부재(16)가 설치됨으로써, 상기 SUS 링(1)으로부터 드레싱 블록(4)이 이탈되는 것이 방지되도록 구성될 수도 있다.
이와 같은 구조를 통해 상기 드레싱 블록(4)이 SUS 링의 중심을 향해 이송되었을 때 드레싱 블록(4) 사이의 거리(L1)는 드레싱 블록(4)이 SUS 링의 외주면을 향해 이송되었을 때 드레싱 블록(4) 사이의 거리(L2)보다 좁게 형성되도록 드레싱 블록(4) 사이 간격을 조절함으로써 연마 시 다이아몬드 슬러리의 유입량을 조절할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
1 : SUS 링
2 : 돌출단
3 : 어댑터
4 : 드레싱 블록
11 : 블록 홈
12 : 블록 홀
13 : 결합부재
14 : 고정 홈
15 : 고정부
16 : 고정부재

Claims (6)

  1. SUS 재질의 피 가공물을 황삭 가공하여 링 형상의 SUS 링을 제조하는 1차 가공단계와;
    형상 가공된 SUS 링을 정삭 가공하되, 일면에 기 설정된 간격으로 배열된 복수 개의 돌출단을 형성시키는 2차 가공단계와;
    그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공하는 알루미나 가공단계와;
    형상 가공된 알루미나를 소결하여 드레싱 블록을 제조하는 소결단계와;
    돌출단이 형성된 SUS 링의 일면에 드레싱 블록이 각 돌출단에 결합되도록 복수 개의 드레싱 블록을 접착제로 부착하는 배치단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 제조방법.
  2. SUS 재질의 피 가공물을 황삭 가공하여 링 형상의 SUS 링을 제조하는 1차 가공단계와;
    형상 가공된 SUS 링을 정삭 가공하되, 일면에 기 설정된 간격으로 배열된 복수 개의 돌출단을 형성시키는 2차 가공단계와;
    SUS 링의 일면에 형성된 돌출단에 대응하여 결합되는 어댑터를 제조하는 어댑터 제조단계와;
    그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공한 후 일면에 어댑터를 배치하는 알루미나 가공단계와;
    형상 가공된 알루미나를 소결하여 드레싱 블록을 제조하는 소결단계와;
    돌출단이 형성된 SUS 링의 일면에 드레싱 블록의 어댑터가 돌출단에 결합되도록 복수 개의 드레싱 블록을 배치하는 배치단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 배치단계 이후에
    SUS 링의 일면에 결합된 복수 개의 드레싱 블록의 높이가 일치되도록 드레싱 블록의 일면을 연마하여 평탄화하는 평탄화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 제조방법.
  4. SUS 재질로 구성된 링 형상의 SUS 링과;
    상기 SUS 링의 일면에 기 설정된 간격으로 배치되는 복수 개의 돌출단과;
    그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공한 후 소결하여 제조되는 복수 개의 드레싱 블록을 포함하며,
    상기 드레싱 블록은 상기 SUS 링의 일면에 배치된 각 돌출단에 접착제를 통해 부착되는 것을 특징으로 하는
    드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너의 제조방법.
  5. SUS 재질로 구성된 링 형상의 SUS 링과;
    상기 SUS 링의 일면에 기 설정된 간격으로 배치되는 복수 개의 돌출단과;
    상기 돌출단에 대응하여 결합되는 복수 개의 어댑터와;
    그린상태의 알루미나를 기 설정된 형상으로 가공한 후 상기 어댑터가 결합된 후 소결하여 제조되는 드레싱 블록을 포함하며,
    상기 드레싱 블록은 상기 SUS 링의 일면에 배치된 각 돌출단에 어댑터를 통해 고정되는 것을 특징으로 하는
    드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 SUS 링에는 중심에서 외주면을 향하는 방사형의 복수 개의 고정 홈이 형성되어 있으며,
    상기 드레싱 블록에는 상기 SUS 링의 고정 홈을 관통하여 고정되는 고정부가 형성되어 고정 홈을 따라 고정되는 위치를 조절할 수 있는 드레싱 블록의 고정 위치에 따라, 드레싱 블록 사이의 홈 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는
    드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너.
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