KR20190009231A - 그라인딩 장치 - Google Patents

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KR20190009231A
KR20190009231A KR1020170143321A KR20170143321A KR20190009231A KR 20190009231 A KR20190009231 A KR 20190009231A KR 1020170143321 A KR1020170143321 A KR 1020170143321A KR 20170143321 A KR20170143321 A KR 20170143321A KR 20190009231 A KR20190009231 A KR 20190009231A
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Abstract

가공공간을 가지는 장치 본체와, 장치 본체의 가공공간에 설치되는 척테이블과, 척테이블의 상부에 설치되는 그라인딩 휠과, 척테이블에서 연마되는 피 가공물의 두께와 평탄도를 측정하는 두께 측정모듈과, 장치 본체에 설치되어 그라인딩 휠의 그라인딩 투스를 드레싱 하는 드레싱 모듈 및, 그라인딩 휠과 두께 측정모듈 및 드레싱 모듈을 구동 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치가 개시된다.

Description

그라인딩 장치{A GRINDING APPARATUS}
본 발명은 그라인딩 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 반도체 모듈이나 웨이퍼 등의 피 가공물을 자동으로 그라인딩 가공 처리할 수 있는 그라인딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 등의 전자부품을 생산하기 위해 사용되는 실리콘 웨이퍼(wafer)는, 단결정 실리콘 잉곳(ingot)을 얇게 절단하는 슬라이딩 공정 (slicing), 절단된 웨이퍼의 두께와 평탄도를 유지하도록 하는 래핑공정(lapping process), 불순물이나 결함 등의 제거를 위한 식각공정(etching), 표면의 손상이나 평탄도를 향상시키기 위한 폴리싱 공정(polishing)과 후속 세정공정(cleaning) 등의 공정단계를 거쳐 제조된다.
그 외 실리콘 웨이퍼를 제조하기 위한 공정 중에서 래핑 공정 또는 폴리싱 공정 이전 단계에서 슬라이싱된 실리콘 웨이퍼의 표면을 그라인딩하여 실리콘 웨이퍼의 두께와 평탄도를 제어하기 위한 그라인딩 공정(grinding)이 추가로 이루어진다.
이러한 그라인딩 공정은 반도체 디바이스가 고집적화됨에 따라 요구되는 높은 평탄도를 충족시키기 위해 추가되는 공정이다.
한편, 그라인딩 공정에 사용되는 그라인딩 장치는 스핀들과 스핀들 하부에 부착되어 회전되는 그라인딩 휠 및 웨이퍼 등의 피 가공물이 흡착되는 척 테이블로 이루어진다.
상기 웨이퍼가 척 테이블에 로딩되면, 상기 척 테이블은 진공압에 의해 이송된 웨이퍼를 흡착하고, 흡착된 웨이퍼를 일정속도로 회전시킨다. 그리고 척 테이블 상부에 위치한 스핀들이 회전하면서 하강하여 웨이퍼와 접촉하면서 웨이퍼의 연마가 이루어지진다.
그라인딩 휠은 회전하는 그라인딩 본체의 하부 가장자리에 배치된 그라인딩 투스로 구성된다. 상기 그라인딩 투스는 다이아몬드 재질로 형성되어 일정 간격으로 설치되며, 회전하면서 웨이퍼를 연마한다.
그런데 종래에는 상기와 같이 그라인딩 가공중에 웨이퍼의 연마두께를 확인하기 어려우므로, 척테이블 상의 웨이퍼를 다른 위치로 이동하여 별도의 두께 측정장치에서 측정한 후, 원하는 두께가 될 때까지 반복하여 연마 가공하였으므로, 시간이 오래 걸리고 생산성이 낮아지는 문제가 있었다.
또한, 일정 기간 그라인딩 휠을 사용 후에는 그라인딩 투스의 표면도 일정한 두께가 되고, 평탄화 상태를 유지할 수 있도록 연마 등을 통해 관리해주어야 하는데, 이 경우에도 별도의 장비를 이용하거나, 그라인딩 휠을 분리하여 연마한 후 다시 장착해야 하는 등의 불편함이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1459607호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 피 가공물의 가공, 측정은 물론, 그라인딩 휠의 유지관리까지 자동으로 하나의 시스템에서 구현할 수 있는 그라인딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 그라인딩 장치는, 가공공간을 가지는 장치 본체; 상기 장치 본체의 가공공간에 설치되는 척테이블; 상기 척테이블의 상부에 설치되는 그라인딩 휠; 상기 척테이블에서 연마되는 피 가공물의 두께와 평탄도를 측정하는 두께 측정모듈; 상기 장치 본체에 설치되어 그라인딩 휠의 그라인딩 투스를 드레싱 하는 드레싱 모듈; 및 상기 그라인딩 휠과 상기 두께 측정모듈 및 드레싱 모듈을 구동 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 피 가공물의 두께를 자동으로 측정하면서 자동으로 연마 가공할 수 있다.
여기서, 상기 두께 측정모듈은, 접촉 프로브; 상기 접촉 프로브를 지지하는 홀더 상기 홀더를 상기 가공공간 내에서 상하 이동시키는 승강구동부; 및 접촉 프로브의 접촉정보를 근거로 상기 피 가공물의 두께를 산출하는 두께 산출부;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 접촉 프로브는 상기 피 가공물을 접촉 감지하는 제1접촉 프로브와, 상기 척 테이블을 접촉 감지하는 제2접촉 프로브를 포함하고, 상기 두께 측정모듈은 상기 제1 및 제2접촉 프로브의 단부로 에어를 분사하는 에어분사부를 더 포함하며, 상기 두께 산출부는 상기 제1 및 제2접촉 프로브에서의 접촉 정보를 근거로 하여 상기 피 가공물의 두께를 산출하는 것이 좋다.
이로써, 피 가공물의 두께와 평탄도를 정밀하게 자동 측정할 수 있다.
또한, 상기 가공 공간의 피 가공물 그라인딩 위치로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부를 더 포함하는 것이 좋다.
이로써, 피 가공물의 연마가동시의 발생열을 효과적으로 냉각할 수 있다.
또한, 상기 피 가공물의 가공정보 및 가공조건을 입력 및 설정하기 위한 입력 및 설정부; 및 설정정보, 가공정보 및 에러발생 정보를 출력하는 출력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 입력 및 설정부에서 설정된 정보와 상기 두께 측정모듈에서 측정된 정보를 비교하여 상기 그라인딩 휠과 상기 드레싱 모듈을 제어하고, 설정값과 측정값의 비교시 가공조건에 해당되지 않을 경우 알람 신호를 상기 출력부를 통해 출력하도록 제어하는 것이 좋다.
이로써, 피 가공물의 두께를 측정하여 피 가공물의 불량상태나 이상 유무 등을 판단하여 작업자에게 알려줄 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 피 가물의 연마 가공 중간 또는 가공 후에 상기 두께 측정모듈에서 측정된 상기 피 가공물의 두께 변화를 근거로 하여 상기 그라인딩 휠의 드레싱 시기를 결정하고, 수행하도록 제어하는 것이 좋다.
이로써, 그라인딩 투스를 연마 가공에 최적의 상태가 되도록 유지하여, 연마가공이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
본 발명의 그라인딩 장치에 따르면, 웨이퍼 등의 피 가공물을 흡착하여 연마 가공하면서 연마두께를 자동으로 측정할 수 있다.
따라서 웨이퍼 가공시간을 줄일 수 있고, 가공정밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 그라인딩 휠의 그라인딩 투스를 자동으로 연마할 수 있으므로, 유지 관리가 용이하고, 시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 그라인딩 장치를 나타내 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그라인딩 장치를 설명하기 위한 개략적인 블록 구성도이다.
도 3 및 도 4 각각은 도 1의 요부를 발췌하여 나타내 보인 도면으로서, 연만 공정시의 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 드레싱 공정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 그라인딩 장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 그라인딩 장치(100)는, 장치 본체(110)와, 장치 본체(110)에 설치되는 척테이블(120)과, 척테이블(120)의 상부에 설치되는 그라인딩 휠(130)과, 척테이블(120)에서 연마되는 피 가공물의 두께와 평탄도를 측정하는 두께 측정모듈(140)과, 장치 본체(110)에 설치되어 그라인딩 휠(130)의 그라인딩 투스(131)를 드레싱 하는 드레싱 모듈(150), 에어분사부(160), 냉각수 공급부(170), 출력부(180), 입력 및 설정부(190), 제어부(200) 및 저장부(210)를 구비한다.
장치 본체(110)는 피 가공물을 가공하기 위한 가공공간(111)이 전면으로부터 소정 깊이로 형성된다. 가공공간(111)의 전면은 투명창으로 개폐될 수 있다. 그리고 장치 본체(110)에는 출력부(180)와 입력 및 설정부(190)가 외부로 노출되게 설치될 수 있다. 입력 및 설정부(190)는 장치 본체(110)의 전면에 작동패널과 다수의 작동표시등 및 터치패드(191)를 포함하는 구성으로 마련될 수 있다. 물론, 상기 출력부(180)는 장치 본체(110)에 설치되는 스피커, 알람등, 디스플레이 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 가공공간(111)의 내부 바닥에 척테이블(120)이 회전 가능하게 설치된다. 상기 척테이블(120)에는 가공할 웨이퍼 등의 피 가공물이 이동되어 안착되며, 안착된 피 가공물은 흡입압력에 의해 척테이블(120) 상에 고정된다.
상기 그라인딩 휠(130)은 척테이블(120)의 상부에 이격되게 위치되며, 척테이블(120)의 회전중심과 그라인딩 휠(130)의 회전중심이 서로 이격된 위치에 배치된다. 그라인딩 휠(130)의 하부 테두리에는 그라인딩 투스(131)가 원호 방향으로 일정 간격으로 연속하여 배치된다. 이러한 그라인딩 투스(131)는 그라인딩 휠(130)이 하강하면서 회전할 때, 반대 방향으로 회전하는 척테이블(120)에 놓인 피가공물의 표면을 연마가공하게 된다.
여기서, 상기 그라인딩 휠(130)은 미도시된 휠 구동부에 의해 상하방향과 수평방향으로 이동 가능하며, 그라인딩 휠(130)의 중심을 기준으로 회전구동되어 3축 구동이 가능하다.
상기 그라인딩 투스(131)는 오랜 시간 연마가공에 사용되고 나면, 드레싱 해줘야 하는데, 이는 상기 드레싱 모듈(150)을 이용하여 가공공간(111) 내에서 자동으로 드레싱 처리되어 연마 가공에 최적화된 상태로 유지관리 될 수 있으며, 자세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 두께 측정모듈(140)은 상기 장치 본체(110)의 가공공간(111) 내부의 상부에서 상하 이동 가능하게 설치된다. 가공공간의 상부에도 차단챔버(112)가 마련되며, 연마 가공시에는 차단챔버(112)의 내부로 두께 측정모듈(140)이 진입된 상태에서 외부와 차단된다. 그리고 가공공정 중에 피 가공물의 두께를 측정해야 할 때, 차단챔버(112)의 셔터(미도시)가 열리고 두께 측정모듈(140)이 하강하여 척테이블(120)에 놓인 피 가공물(10)의 두께를 측정하게 된다. 이러한 두께 측정모듈(140)은 접촉 프로브(141)와, 상기 접촉 프로브(141)를 지지하는 홀더(143)와, 상기 홀더(143)를 상기 가공공간(111) 내에서 상하 이동시키는 승강구동부(145) 및 접촉 프로브(141)의 접촉정보를 근거로 상기 피 가공물(10)의 두께를 산출하는 두께 산출부(147)를 구비한다.
접촉 프로브(141)는 홀더(143)의 하부에 서로 이격되게 배치되는 제1접촉 프로브(141a)와 제2접촉 프로브(141b)를 구비한다. 이러한 제1 및 제2접촉 프로브(141a,141b)는 서로 다른 위치를 각각 접촉식으로 감지함으로써 피 가공물(10)의 두께와 평탄도를 정확하게 측정할 수 있도록 한다. 예를 들어, 제1접촉 프로브(141a)와 제2접촉 프로브(141b)는 피 가공물(10)의 서로 다른 위치를 접촉하여 감지하도록 함으로써, 각각의 접촉위치 및 시점을 근거로 하여 피 가공물의 정확한 두께와 평탄도를 측정할 수 있게 된다.
상기 홀더(143)는 장치 본체(110)에 설치되어 구동되는 승강구동부(145)에 의해 지지되어 상하로 이동됨으로써, 상기 차단챔버(112) 내외로 이동될 수 있다.
상기 두께 산출부(147)는 상기 제1 및 제2접촉 프로브(141a,141b)에서의 감지정보를 근거로 하여 피 가공물(10)의 두께와 평탄도를 산출하고, 산출정보를 제어부(200)로 전달한다. 즉, 두께 산출부(147)는 제1접촉 프로브(141a)의 접촉점을 기준점으로 하고, 제2접촉 프로브(141b)에서의 접촉점을 근거로 피 가공물(10)의 두께와 평탄도를 정밀하게 산출할 수 있다. 물론, 제1 및 제2접촉프로브(141a,141b)가 하강하기 전의 초기위치값이 설정된 경우에, 제1 및 제2접촉 프로브(141a,141b)가 피 가공물(10)의 복수 지점을 감지하도록 하여 두 지점에서의 피 가공물(10)의 두께를 산출하고, 평탄도를 산출할 수 있다.
상기 한 쌍의 접촉 프로브(141a,141b)가 하강하면서 피 가공물(10)의 표면에 접촉시 두께를 측정함으로써, 피 가공물(10)의 가공두께와 평탄도를 함께 정밀 측정이 가능하게 된다.
이와 같이, 두께 측정모듈에서 측정된 측정값을 기준으로 장치 본체의 제어유닛에서는 그라인딩 휠의 가공시간과 하강높이 등을 정밀 조정하면서 원하는 두께 및 평탄도를 얻을 수 있도록 자동으로 정밀 가공할 수 있다.
상기 드레싱모듈(150)은 가공공간(111)의 내부에 설치되며, 상기 그라인딩 휠(130)의 하부에 이격되어 서로 마주하도록 설치된다. 이러한 드레싱모듈(150)은 장치 본체(110)에서 상하 이동 가능하게 설치되며, 드레싱 가공을 위해서 상승시(도 5 참조) 그라인딩 투스(131)와 접촉되어 드레싱 공정이 가능하다.
드레싱모듈(150)은 모듈 본체(151)와, 모듈 본체(151)의 상단에 결합되는 드레싱 툴(153) 및 모듈 본체(151)를 지지하며 승강 구동시키는 액추에이터(155)를 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 그라인딩 휠(130)을 이용하여 피 가공물(10)을 연마하기 전, 연마동작 중, 또는 연마가공 후에 드레싱모듈(150)을 이용하여 자동으로 그라인딩 투스(131)를 드레싱 가공하여 관리할 수 있게 된다.
상기 에어 분사부(160)는 두께 측정모듈(140)을 이용하여 피 가공물(10)의 두께를 측정할 때, 측정위치의 이물질 등을 제거하여 측정 정밀도를 확보하기 위한 것이다. 이러한 에어 분사부(160)는 제1 및 제2접촉 프로브(141a,141b)의 접촉단부 쪽으로 에어를 분사하도록 설치되는 제1 및 제2에어분사노즐(161,162)과, 에어 분사노즐(161,162)로 압축공기를 공급하는 에어 펌프(163)를 구비한다. 제1 및 제2에어분사노즐(161,162)은 상기 홀더(143)에 설치된다. 이로써, 두께 측정모듈(140)이 하강하여 피 가공물(10)에 접촉하여 두께를 측정할 때, 피 가공물(10) 등의 접촉위치의 이물질을 에어 분사압으로 제거하여 줌으로써, 접촉시 영향을 줄 수 있는 이물질(연마물질)에 의한 접촉오류를 방지하고, 그로 인해 두께 측정 정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.
상기 냉각수 공급부(170)는 그라인딩 휠(130)을 이용하여 피 가공물(10)을 연마 가공시 마찰열을 냉각시킬 수 있도록 냉각수를 연마위치로 공급하기 위한 것이다. 이러한 냉각수 공급부(170)는 냉각수 공급노즐(171)과, 냉각수 공급노즐(171)과 연결되어 냉각수를 강제 공급하는 냉각수 펌프(173) 및 냉각수 저장탱크(175)를 구비한다. 이러한 냉각수 공급부(170)는 연마 공정시에 연동하여 동작되어 연마 가공위치로 냉각수를 공급한다. 그리고 공급된 냉각수는 미도시된 회수유닛에 의해 회수되어, 연마가루는 자석, 필터 등의 수단에 의해 분리 수거된 뒤, 냉각수만 다시 냉각수 저장탱크(175)로 회수되어 재사용될 수 있다.
상기 출력부(180)는 장치 본체(110)에 설치되는 스피커, 알람등, 디스플레이 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 출력부(180)를 통해 경고신호, 동작신호, 점검신호 등이 출력됨으로써 작업자가 장치의 동작 상태나 이상신호를 확인하여 점검할 수 있게 된다. 일예로서, 두께 측정모듈(140)에서 측정된 피 가공물(10)의 두께가 입력 및 설정부(190)에서 입력된 목표 두께 이하로 측정될 경우, 제어부(200)는 출력부(180)를 통해 이상신호를 출력함으로써, 작업자가 확인할 수 있도록 할 수 있다.
상기 입력 및 출력부(190)는 장치 본체(110)에 설치되는 것으로서, 앞서 설명한 바와 같이, 다수의 입력버튼, 터치패드 등을 포함할 수 있다. 이러한 입력 및 설정부(190)를 통해서 피 가공물(10)의 종류, 연마 목표 두께, 연마 가공시간, 그라인딩 휠(130)의 회전속도, 드레싱시간, 드레싱 순서, 드레싱 횟수 등을 입력 및 설정할 수 있다.
상기 제어부(200)는 두께 측정모듈(140)의 동작을 제어하여 피 가공물(10)의 두께를 측정하도록 하고, 측정된 결과에 따라서 연마 공정이 이루어지도록 척테이블(120), 그라인딩 휠(130) 및 냉각수 공급부(170)의 동작을 제어한다.
피 가공물(10)을 원하는 두께로 정밀하게 가공할 수 있도록, 제어부(200)는 두게 측정모듈(140)을 제어하여 연마 가공 전에 측정하고, 연마 가공 과정 중에도 측정하여 원하는 두께로 가공될 수 있도록 제어한다.
특히, 제어부(200)는 입력 및 설정부(190)에서 설정된 정보와 상기 두께 측정모듈(140)에서 측정된 정보를 비교하여 그라인딩 휠(130)의 구동을 제거하되, 가공 전에 측정된 측정값과 설정값의 비교시 가공조건에 해당되지 않을 경우 출력부(180)를 통해 알람 신호를 출력하도록 제어한다. 따라서 잘못 설정된 설정값을 바르게 설정하도록 하거나, 가공조건에 맞지 않는 피 가공물을 분류할 수 있다. 또한, 척테이블(120)에 오 장착된 피 가공물(10)을 확인할 수 있게 되어 불필요한 연마공정이 진행되는 것을 방지하고, 피 가공물의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 드레싱 모듈(150)을 이용하여 그라인딩 투스(131)를 드레싱 가공하게 되면, 그라인딩 투스(131)의 두께가 변하게 되므로, 추후에 연마공정에서 연마두께에 영향을 줄 수 있다. 이를 방지하고, 보정할 수 있도록 제어부(200)는 상기 두께 측정모듈(140)에서 측정된 피 가공물(10)의 두께변화를 근거로 하여, 그라인딩 투스(131)의 연마두께를 예측하여 산출한다. 그리고 제어부(200)는 산출된 그라인딩 투스(131)의 연마두께와 저장부(210)에 저장된 기준두께를 비교하여, 그라인딩 투스(131)의 교체여부를 판단하고, 교체정보를 출력부(180)를 통해 출력한다. 따라서 작업자는 출력부(180)를 통해 출력되는 그라인딩 투스 교체정보를 근거로 그라인딩 투스를 교체할 수 있다. 그리고 제어부(200)는 산출된 그라인딩 투스(131)의 두께를 근거로 하여 그라인딩 휠(130)의 초기 위치값을 보정하여 다음의 피 가공물(10)의 연마 공정시 이를 반영하여 연마가공이 이루어지도록 제어한다.
상기 저장부(210)는 입력 및 설정부(190)를 통해 입력 및 설정된 정보가 저장 관리된다. 예를 들어, 저장부(210)에는 피 가공물(10)의 종류, 가공 목표두께, 초기 두께, 드레싱 가공시점, 드레싱 가공주기, 그라인딩 투스 초기두께, 그라인딩 투스 보정 두께 정보 등의 정보가 저장되어 관리된다. 이외에도 다양한 입력 및 설정된 정보가 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 그라인딩 장치는 피가공물을 자동으로 그라인딩 가공하되, 두께와 평탄도를 자동으로 측정하면서 그라인딩 가공할 수 있으므로, 가공 정밀성을 높이고 가공시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 가공작업 전, 후 또는 가공작업 중간에 그라인딩 투스를 자동으로 드레싱 할 수 있는 구성을 가짐으로써, 그라인딩 투스의 상태를 양호하게 유지관리 할 수 있다.
즉, 가공작업시, 제어부(200)는 가공할 피 가공물(10)에 대한 정보와 가공할 설정값을 획득한 상태에서, 두께 측정모듈(140)을 제어하여 척테이블(120)에 고정된 피 가공물(10)의 초기 두께와 평탄도를 측정한다. 이때, 제어부(200)는 에어 분사부(160)를 구동제어하여 두께를 측정할 피 가공물(10)의 표면으로 압축공기를 분하아여, 두께를 측정할 위치의 이물질 등을 제거하여 줌으로써, 두께 측정모듈(140)의 측정정밀도를 향상시키고 측정오차를 줄일 수 있다.
제어부(200)는 피 가공물(10)의 두께를 측정한 측정값을 전달받고, 입력된 피 가공물(10)의 두께정보와 설정된 가공두께(목표두께)를 비교한다. 비교결과, 측정두께가 가공조건 즉, 목표두께보다 작은 경우, 제어부(200)는 출력부(180)를 통해 알람 신호를 출력하여, 피 가공물(10)의 가공조건이 정상적으로 입력 및 설정되었는지 확인할 수 있고, 피 가공물(10)의 장착상태가 잘못되었는지 가공조건이 맞지 않은 피 가공물이 장착된것인지 확인하여 작업자에게 알려줄 수 있다.
한편, 정상적인 피 가공물(10)이 장착된 경우에는, 제어부(200)는 그라인딩 휠(130)과 척 테이블(120)을 반대 방향으로 구동시키면서, 피 가공물(10)을 연마 가공한다. 이때 제어부(200)는 냉각수 공급부(170)를 구동제어하여 피 가공물(10)의 연마 가공위치로 냉각수를 분사하여 마찰열을 냉각하고, 사용된 냉각수는 회수한다.
상기와 같은 연마 공정을 미리 설정된 시간동안 수행된 뒤, 제어부(200)는 연마 공정을 멈추고, 두께 측정모듈(140)을 이용하여 연마 가공중인 피 가공물(10)의 두께를 측정하여 연마두께가 목표두께에 만족하는지 확인하여 연마공정을 중지하거나, 드레싱 공정 수행여부를 확인할 수 있다.
드레싱 공정의 수행 여부는 다음과 같은 과정을 통해 진행될 수 있다.
즉, 저장부(210)에 저장된 드레싱 주기 등을 확인하여 판단하거나, 연마 공정시에 그라인딩 휠(130)에 작용하는 부하를 측정하고, 측정된 부하가 저장부에 저장된 기준값을 벗어날 경우 드레싱 필요 여부를 판단할 수 있다. 즉, 그라인딩 휠(130)에 작용하는 부하가 기준값 미만인 경우, 그라인딩 투스(131)가 마모되어 무뎌진 것으로 판단하여 드레싱 공정을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 드레싱 공정시에는, 제어부(200)는 두께 측정모듈(140)에서 측정된 피 가공물(10)의 두께 변화 즉, 연마 가공전과, 연마 가공후(연마 가공중간)에 각각 측정된 피 가공물의 두께 변화를 근거로 하여 그라인딩 투스(131)의 연마두께를 예상하여 그라인딩 투스(131)의 두께를 산출할 수 있다.
그리고 제어부(200)는 산출된 그라인딩 투스(131)의 두께가 기준두께를 만족하지 못할 경우, 알람 신호를 출력하여 작업자가 그라인딩 투스(131)를 교체할 수 있도록 한다. 반대로, 제어부(200)는 산출된 그라인딩 투스(131)의 두께가 기준 두께를 만족할 경우, 제어부(200)는 드레싱 모듈(150)과 그라인딩 휠(130)을 제어하여 드레싱 공정을 수행한다. 설정된 시간동안 드레싱 공정을 수행하여 마모되어 무뎌진 그라인딩 투스(131)를 드레싱 가공하여 연마 가공에 적합한 상태가 되도록 한다.
또한, 제어부(200)는 드레싱 공정 후에, 드레싱 공정 전에 측정된 그라인딩 투스(131)의 두께를 근거로 그라인딩 투스(131)의 변화된 두께 변화를 감안하여, 그라인딩 휠(130)의 초기 위치값을 보정한다. 따라서 차후에 연마 공정시에 보정된 초기위치값을 근거로 하여 연마조건(연마높이, 연마 시간 등)을 재설정하여 수행함으로써 연마 공정이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100..그라인딩 장치 110..장치 본체
120..척테이블 130..그라인딩 휠
140..두께 측정모듈 150..드레싱 모듈
160..에어 분사부 170..냉각수 공급부
180..출력부 190..입력 및 설정부
200..제어부 210..저장부

Claims (6)

  1. 가공공간을 가지는 장치 본체;
    상기 장치 본체의 가공공간에 설치되는 척테이블;
    상기 척테이블의 상부에 설치되는 그라인딩 휠;
    상기 척테이블에서 연마되는 피 가공물의 두께와 평탄도를 측정하는 두께 측정모듈;
    상기 장치 본체에 설치되어 그라인딩 휠의 그라인딩 투스를 드레싱 하는 드레싱 모듈; 및
    상기 그라인딩 휠과 상기 두께 측정모듈 및 드레싱 모듈을 구동 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 두께 측정모듈은,
    접촉 프로브;
    상기 접촉 프로브를 지지하는 홀더
    상기 홀더를 상기 가공공간 내에서 상하 이동시키는 승강구동부; 및
    접촉 프로브의 접촉정보를 근거로 상기 피 가공물의 두께를 산출하는 두께 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접촉 프로브는 상기 피 가공물을 접촉 감지하는 제1접촉 프로브와, 상기 척 테이블을 접촉 감지하는 제2접촉 프로브를 포함하고,
    상기 두께 측정모듈은 상기 제1 및 제2접촉 프로브의 단부로 에어를 분사하는 에어분사부를 더 포함하며,
    상기 두께 산출부는 상기 제1 및 제2접촉 프로브에서의 접촉 정보를 근거로 하여 상기 피 가공물의 두께를 산출하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가공 공간의 피 가공물 그라인딩 위치로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피 가공물의 가공정보 및 가공조건을 입력 및 설정하기 위한 입력 및 설정부; 및
    설정정보, 가공정보 및 에러발생 정보를 출력하는 출력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 입력 및 설정부에서 설정된 정보와 상기 두께 측정모듈에서 측정된 정보를 비교하여 상기 그라인딩 휠과 상기 드레싱 모듈을 제어하고, 설정값과 측정값의 비교시 가공조건에 해당되지 않을 경우 알람 신호를 상기 출력부를 통해 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 피 가물의 연마 가공 중간 또는 가공 후에 상기 두께 측정모듈에서 측정된 상기 피 가공물의 두께 변화를 근거로 하여 상기 그라인딩 휠의 드레싱 시기를 결정하고, 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 그라인딩 장치.
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