WO1996027479A1 - Appareil pour realiser un chanfrein sur un substrat - Google Patents

Appareil pour realiser un chanfrein sur un substrat Download PDF

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WO1996027479A1
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chamfer
chamfering
outer diameter
length
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Inventor
Manabu Shibata
Original Assignee
Kao Corporation
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/065Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013Control or regulation of feed movement
    • B23Q15/02Control or regulation of feed movement according to the instantaneous size and the required size of the workpiece acted upon
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45162Chamfer grinding

Definitions

  • the present invention relates to a substrate chamfering apparatus for processing chamfers on an end face of a substrate used for a hard disk, for example.
  • the substrate 1 (Fig. 17) used for a hard disk has its inner and outer diameters before and after polishing its front and back surfaces, as shown in Fig. 17 (A), using a grinding wheel of a chamfering machine.
  • the end face 3 is ground, and at the same time, the chamfer 4 is formed on the outer diameter end face 3.
  • the inner diameter end face 5 of the substrate 1 is ground by the grindstone 2 as shown in FIG. 18B, and at the same time, the chamfer 4 is also ground on the inner diameter end face 5.
  • These chamfers 4 are necessary for preventing the end faces 3 and 5 of the substrate 1 from being lost.
  • the length of the chamfer 4 of the substrate 1 (chamfer length L, K) must be set within a predetermined range, and the chamfer length outside the above range is set. The substrate 1 having L and K is discarded.
  • the operator of the chamfering machine removes the ground substrate 1 while the machine is operating, continuously measures the chamfer lengths L and K, and determines the chamfer lengths L and K.
  • the amount of deviation of the center 8 of the grinding wheel from the center 9 of the substrate is calculated from the measured values, and the amount of deviation ⁇ is used as a correction amount to correct the axial feed amount of the grinding wheel 2 (the feeder in the Z direction in FIG. 19). ing.
  • the operator is required to measure the chamfer lengths L and K of the substrate 1 and to correct the feed amount in the axial direction of the step 2 when the processing machine is started or the working stage of the grinding wheel 2 is changed.
  • the chamfer lengths L and K of the substrate 1 may not always be properly managed. Disclosure of the invention
  • the invention according to claim 1 is a substrate chamfering apparatus for grinding chamfers on an end face of a substrate, comprising a grindstone, and a chamfering machine for machining chamfers on the end face of the substrate with the grindstone.
  • a measuring device for sequentially measuring the chamfer length of the substrate processed by the chamfering machine; a measuring device for calculating a correction amount of the feed amount of the grinding wheel from a measurement result from the measuring device;
  • a control device that controls the operation and changes the feed amount of the grinding wheel based on the correction amount from the measurement processing device.
  • the measuring device measures a chamfer length from a front side or a back side of a substrate.
  • a measuring apparatus according to the first or second aspect, wherein a camera for imaging a chamfer length of the substrate, and a camera for performing image processing after digitally converting an image captured by the camera. And an image processing device for measuring the length.
  • the invention according to claim 4 is a method according to any one of claims ⁇ to 3, wherein the measurement processing device of aa determines whether or not the measured chamfer length is appropriate.
  • the control device controls the chamfering machine based on the discard signal to discard a substrate having an improper chamfer length outside the machine.
  • the iaa substrate according to any one of the first to fourth aspects is made of a nonmetallic material.
  • the substrate according to the fifth aspect is made of a glassy carbon material.
  • the measuring device sequentially measures the chamfer length of the substrate processed by the chamfering machine, and the measurement processing device corrects the feed amount of the grinding wheel in the chamfering machine based on the measured value of the chamfer length. Is calculated. Then, the control device corrects and controls the feed amount of the grinding wheel of the chamfering machine based on the correction amount. For this reason, the length of the chamfer of the board can always be appropriately maintained without human intervention (operator). In particular, a substrate with an appropriate chamfer length can be manufactured even when the chamfering machine is started or when the stage of use of the multi-stage grinding wheel is changed.
  • the measurement processing device outputs a discard signal when the chamfer length of the substrate measured by the measurement device is inappropriate, and the control device controls the chamfering machine based on the discard signal, and Since the substrate with the chamfer length is discarded, it is possible to appropriately select the substrate for which the chamfer length is appropriate without using humans.
  • the substrate is made of a non-metallic material, the grinding wheel can grind the inside of the wheel to a specified size and simultaneously grind the chamfer on this end face. As described above, when the substrate is made of a nonmetallic brittle material, the end face of the substrate and the chamfer can be efficiently ground.
  • FIG. 2 is a plan view showing the inner / outer diameter / chamber processing apparatus of the substrate of FIG.
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of the arrow III in FIG.
  • FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow IV in FIG.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a part of the substrate processed by the chamfering apparatus for inner and outer diameters of the substrate of FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a grinding control process of the control device shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a process performed by the measurement processing apparatus shown in FIGS.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the substrate showing the inner and outer diameters of the substrate and the chamfer length measured in the chamfering apparatus to which the second embodiment of the substrate chamfering apparatus according to the present invention is applied.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the processing steps of the measurement processing apparatus in the second embodiment of FIG.
  • FIG. 12 is an operation diagram showing a single-step grindstone grinding process in a substrate inner / outer diameter / chamfering apparatus to which the third embodiment of the substrate chamfering apparatus according to the present invention is applied.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a process performed by the measurement processing apparatus in the third embodiment of FIG.
  • FIG. 16 is an operation diagram showing a modification of the process of measuring the chamfer length by the measuring device.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a conventional outer and inner diameter grinding process of a substrate using a chamfering machine.
  • FIG. 18 is a perspective view showing the inner and outer diameters of a conventional substrate and the inner diameter and a chamfer grinding process performed by a chamfering machine.
  • FIG. 19 is a configuration diagram showing an outer diameter and a positional relationship between a grindstone and a substrate in a chamfer grinding process in a conventional substrate inner / outer diameter ⁇ chamfering machine.
  • FIG. 20 is a partial cross-sectional view showing a part of a substrate processed by a conventional substrate inner and outer diameter ⁇ chamfering machine.
  • FIG. 21 is a graph showing the relationship between the amount of deviation between the center position of the grindstone and the center position of the substrate and the grinding time in the conventional chamfering machine.
  • the chamfering machine 10 is an inner / outer diameter chamfering machine that grinds the outer end face 3 and the inner end face 5 of the substrate 1 and the chamfer 4. 1
  • Measuring device 1 2 that measures chamfer 4 of substrate 1
  • Measuring device E 13 that processes measurement data from this measuring device 1 2, and control that controls inner / outer diameter chamfering machine 1 1
  • Device 14
  • Inner / outer diameterChamfering machine 11 is installed on machine base 15 as shown in Fig. 2 to Fig. 4 and has holding base 16 at 4 equally-positioned positions, and rotary table 17 rotates in the direction of arrow A.
  • a supply and recovery unit 18 that is installed on the first stage of the machine 15 and carries the substrate 1 into and out of the holding table 16, and is installed on the second stage of the machine 15 and
  • the outer diameter for grinding the outer diameter 3 and the chamfer 4 with the outer diameter 3 is installed on the third stage of the machine stand 15 and the machine base 15, and the inner diameter 5 of the substrate 1 and the inner diameter 5 It is configured to include an inner diameter for grinding the chamfer 4 and a chamfering unit 20.
  • the control device 14 includes a rotary table 17, a supply / recovery unit 18, an outer diameter, a chamfering unit 19, and an inner diameter chamfer. Controls the operation of machining unit 20.
  • the supply / recovery unit 18 uses the loader arm 21 in the first stage of the machine base 15 to transfer the unprocessed substrate 1 in the supply cassette 22 to the rotary table 1.
  • the holding table 16 on the turntable 17 sucks the placed substrate 1.
  • a jig clamping device 25 is installed on the second and third stages of the machine base 15 to apply a pressing force to the substrate 1 adsorbed on the holding table 16 by the action of hydraulic pressure. Clamp to holding table 16.
  • stage recognition switches 26 were installed on the first, second, third, and fourth stages, and the holding table 16 reached each stage by the rotation of the rotary table 17. It is confirmed that.
  • the outer diameter ⁇ chamfering unit 19 and the inner diameter ⁇ chamfering unit 20 are constructed in substantially the same way, and the multi-stage grinding wheel 27 and the wheel 28 for rotating the multi-stage grinding wheel 27 are provided with a lifting unit 29 And, it is installed in the center column 31 of the machine base 15 via the horizontal moving part 30.
  • An elevating unit 29 is installed on the horizontal slider 35 of the horizontal moving unit 30, and a multi-stage grinding wheel 27 and a grinding wheel motor 28 are installed on the elevating slider 33 of the elevating unit 29.
  • the elevating unit 29 moves the elevating slider 33 up and down (moves in the Z direction) by the elevating motor 32 and moves (feeds) the multi-stage grinding wheel 27 in the same direction.
  • the horizontal moving unit 30 moves the horizontal slider 35 in the horizontal direction (X direction) by the horizontal moving motor 34, and moves (feeds) the multi-stage grinding wheel 27 in the same direction.
  • the multi-stage grindstone 27 is used to grind the outer diameter end face 3 and the inner diameter end face 5 of the substrate 1 at the same time as these end faces 3 and inner diameter. Grind chamfer 4 on end face 5.
  • the multi-stage grinding wheel 27 shown in FIG. 5 (A) has a number of use stages for simultaneously grinding the outer diameter end face 3 and the chamfer 4 (FIG. 6) of the substrate 1, and the multi-stage grinding wheel 2 shown in FIG. 5 (B). 7 is provided with a number of use stages for simultaneously grinding the inner end face 5 of the substrate 1 and the chamfer 4 (FIG. 6).
  • control device 14 operates the unloader arm 23 to collect the processed substrate 1 on the holding table 16 of the turntable 17 into the collection cassette 24. 21. Operate 1 to place the unprocessed substrate 1 in the supply cassette 22 on the holding table 16 and adsorb it.
  • the control device 14 confirms that the substrate 1 is sucked by ⁇ 16, and then causes the jig clamp device 25 to move upward, and clamps the substrate 1 by the jig clamp device 25. Check.
  • the control device a 14 then rotates the substrate 1 via the holding table 16, operates the grinding wheel motor 28 in the outer diameter ⁇ chamfering unit 19, and rotates the multi-stage grinding wheel 27. .
  • the controller 14 reads the feed amount d in the Z direction up to the currently used stage of the multi-stage grinding wheel 27, and obtains the multi-stage grinding wheel 27 from the correction amount ⁇ described later. Calculates the feed amount d + ⁇ in the Z direction of, and reads the feed amount in the X direction of the multi-stage grinding wheel 27.
  • the control device IS 14 then moves the multi-stage grindstone 27 in the Z direction by the feed amount d + ⁇ , and then moves it by the predetermined feed amount in the X direction to grind the ⁇ end surface 3 of the substrate 1, At the same time, a chamfer 4 is ground on the outer diameter end face 3.
  • This measuring device 12 includes a camera 36 and an image processing device 37.
  • the camera 36 includes a magnifying lens or a polarizing lens having a large depth of focus, and as shown in FIG. After digitally converting the image captured by the camera 36, the image processing device 37 performs necessary image processing to measure the chamfer length L.
  • the camera 36 may measure the chamfer length L in a direction perpendicular to the back surface 1B of the substrate 1.
  • the processed substrate 1 on which the chamfer length L has been measured returns to the first stage of the machine base 15 by the 90-degree rotation of the turntable 17 controlled by the control device 14, and the supply / recovery unit It is collected in the collection cassette 24 by the unopened arm 23 of 18 or discarded as described later.
  • the measurement processing device 13 is electrically connected to the image processing device 37 of the measurement device 12.
  • the measurement processing device 13 uses the chamfer length of the chamfer 4 at the outer diameter end surface 3 and the inner diameter end surface 5 of the substrate 1 measured by the measurement device 12 to calculate the outer diameter ⁇ chamfer processing unit 19, the inner diameter ⁇ chamfering.
  • the correction amount ⁇ regarding the feed amount of the multi-stage grinding stone 27 in the unit 20 in the Z direction is calculated, and the suitability of the chamfer length L is determined.
  • the measurement processing apparatus 13 previously inputs the standard straight-line length s and the chamfer angle ⁇ on the end face 3 of the sickle 1, and furthermore, determines the thickness t of the substrate 1. Input or measure this sheet thickness t and calculate the standard chamfer length Ls from equation (1).
  • the measurement processing device 13 sequentially measures the processed substrate 1 sequentially loaded into the fourth stage of the machine base 15 by the measurement processing device 12. Read the chamfer length Ln sequentially.
  • n indicates the number of substrates 1 that have been ground by one use stage of the multi-stage grinding stone 27 before the use stage exists.
  • the measurement processing device 13 determines that the chamfer length Ln is appropriate when the absolute value of the difference between each chamfer length Ln and the standard chamfer length Ls is within a predetermined range, and determines that the chamfer length Ln is outside the predetermined range. In some cases, it determines that the chamfer length Ln is inappropriate and outputs a discard signal ⁇ .
  • control device 14 causes the supply and collection unit 18 to collect the substrate 1 having the appropriate chamfer length L ⁇ into the collection cassette 24, and the chamfer length The board 1 whose Ln is inappropriate is discarded based on the discard signal ⁇ .
  • the measurement processing device »13 further calculates the deviation ⁇ from the standard chamfer length Ls for each of the measured chamfer lengths Ln using Equation (2), and calculates the shift amount ⁇ of the multi-stage grinding wheel 27 by Equation (3).
  • the deviation amount ⁇ of the substrate 1 ground by the two working stages up to that point is summed up, and a correction amount ⁇ that bucks the feed amount of the multi-stage grinding wheel 27 in the outer diameter ⁇ chamfer processing unit 19 in the ⁇ direction is calculated.
  • the measuring device 12 measures the chamfer length Ln of the substrate 1 processed by the chamfering machine 11 in order.
  • the measuring device 13 measures the chamfer length Ln. Based on the inner and outer diameters, the outer diameter of the chamfering machine 11, the chamfering unit 19, and the inner diameter ⁇
  • the correction amount ⁇ of the feed amount of the multi-stage grinding wheel 27 in the chamfering unit 20 is canceled.
  • the control device 14 calculates the feed amount of the multi-stage grinding wheel 27 in the inner / outer diameter ⁇ the outer diameter of the chamfering machine 11, the inner diameter ⁇ the chamfering unit 20 based on the correction amount ⁇ . Correct and control d.
  • the chamfer length L of the substrate 1 can always be appropriately maintained without human intervention (operator).
  • the substrate 1 having an appropriate chamfer length L can be manufactured even when the inner / outer diameter of the substrate ⁇
  • the chamfering machine 10 is started up or the use stage of the multi-stage grinding stone 27 is changed.
  • the measurement processing device 13 outputs a discard signal ⁇ when the chamfer length L of the substrate 1 measured by the measurement device 12 is inappropriate, and the control device 14 uses the ⁇ Sft ⁇
  • the chamfering machine 1 1 is controlled to discard the board 1 with an inappropriate chamfer length L. It can be implemented properly without.
  • the plate 1 is made of brittle vitreous carbon material, the multi-stage grinding wheel 27 of the chamfering unit 19, inner diameter and chamfering unit 20
  • the chamfer 4 can be ground on the outer diameter end face 3 and the inner diameter end face 5 simultaneously with the grinding of the outer diameter end face 3 or the inner diameter end face 5 of the substrate 1. Therefore, the outer diameter end face 3, the inner diameter end face 5, and the chamfer 4 of the substrate 1 can be efficiently ground.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the substrate showing the chamfer length measured in the substrate inner / outer diameter ⁇ chamber processing apparatus to which the second embodiment of the substrate chamfer processing apparatus according to the present invention is applied.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the processing steps of the measurement processing device in the second embodiment of FIG.
  • the same parts as those in the previous snow ami embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the measuring device 12 is arranged so that the chamfer length L of the chamfer 4 of the chamfer 4 on the surface 1 A side is perpendicular to the surface 1 A of the substrate 1. Is measured, and the chamfer length K of the chamfer 4 on the 1® 1 B side is measured from a direction perpendicular to the back surface 1 B of the substrate 1.
  • the measurement processing device 13 does not calculate the standard chamfer length Ls in advance, and the chamfer lengths L n and K If the Ife pair value of the difference from n is within a predetermined range, it is determined that the chamfer lengths L n and K n are indifferent, and if not, the signal length ⁇ is determined to be inappropriate. Output. Further, the measurement processing device 13 calculates the equation (4) to calculate the correction amount of the axial feed amount of the multi-stage grinding wheel 27 in the outer diameter ⁇ chamfering unit 19 and the inner diameter ⁇ chamfering unit 20. Then, the correction amount ⁇ is output to the control device 14.
  • the control device 14 controls the inner / outer diameter / chamfering machine 11 in the same manner as in the first embodiment based on the determination result determined by the measurement processing device 13 and the calculated correction amount ⁇ . Therefore, the second embodiment has the same effects as the first embodiment.
  • FIG. 12 is an operation diagram showing a single-step grinding wheel grinding process in the substrate chamfering apparatus to which the third embodiment of the substrate chamfering apparatus according to the present invention is applied.
  • FIG. 13 is a partial sectional view of the substrate showing the chamfer length measured in the third embodiment of FIG.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a grinding process controlled by the control device in the third embodiment of FIG.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the processing steps performed by the measurement processing apparatus in the third embodiment of FIG.
  • the inner and outer diameters of the substrate ⁇ chamfering device 10 include inner and outer diameters ⁇ outer diameter of chamfering machine 11 ⁇ chamfering unit 19 and inner diameter ⁇ chamfering unit 20 to single-stage grinding wheel 4 Uses 0.
  • the control device 14 will be described in detail later.
  • the single-stage grinding wheel 40 is first placed on the substrate in the X direction.
  • the wafer is advanced toward 1 and the outer diameter end face 3 and the outer diameter end face 5 of the substrate 1 are ground with a single-step grinding wheel 40 and a vertical surface 4 OA.
  • the control device fi 4 retreats the single-stage grindstone 40 slightly in the X direction, and then raises the single-stage grindstone 40 upward in the Z-direction.
  • a chamfer 4 is formed on the back surface 1 B of the substrate 1, and then the single-stage grindstone 40 is turned downward in the z direction, and the upper side taper surface 40 C of the grindstone 40 faces the surface 1 A of the substrate 1 Form chamfer 4 in You.
  • Retreating the single-stage grindstone 40 in the X direction before forming the chamfer 4 is largely caused by the boundary between the vertical peripheral surface 40A of the single-stage grindstone 40, the lower tapered surface 40B, and the upper tapered surface 40C. This is because no heavy load is applied.
  • the measuring device 12 measures the chamfer length L of the chamfer 4 on the surface 1 A side of the substrate 1.
  • the measuring device 12 may measure the chamfer length of the chamfer 4 on the front surface 1A of the substrate 1 and the chamfer length K of the chamfer 4 on the back surface 1B.
  • the measurement processing device 13 previously calculates the standard chamfer length Ls in the same manner as the measurement processing device 13 of the first embodiment.
  • the measurement processing device S 13 uses the equation (5) to calculate the chamfer length of the chamfer 4 on the back surface 1 B side using Expression (5).
  • the measurement device 12 measures the chamfer length ⁇ on the back surface 1 ⁇ side of the substrate 1, the measured value of the chamfer length Kn is directly used.
  • the measurement processor 13 calculates the absolute value of the difference between the standard chamfer length Ls and the front chamfer length Ln, and the standard chamfer length Ls and the back side. If the absolute value of the difference between the chamfer length Kn and the chamfer length Kn is within a certain range, the controller 14 operates the unloader arm 23 to collect the substrate 1 having the chamfer 4 into the collection cassette 24, and If at least one of the two absolute values is outside the above range, a discard signal ⁇ is output to the control device 14 to discard the substrate 1 provided with the chamfer 4.
  • the measurement processing device 13 is provided for each of the chamfer lengths Ln and Kn. Then, the difference from the standard chamfer length Ls is obtained to calculate the deviation amount ALn, ⁇ .Furthermore, with respect to the substrate 1 at the time when the grinding is performed by one single-stage grinding wheel 40, the equations (6) and From (7), a correction amount for the downward feeding of the single-step grindstone 40 is obtained, and a correction amount ⁇ for the upward feeding amount of the single-step stone 40 is calculated.
  • the control device 14 similarly to the control device 14 of the first embodiment, firstly positions the rotary table 17 on the second and third stages of the machine base 15 at the stage recognition switch 26. Confirm that the substrate 1 is attracted and the substrate 1 is clamped by the jig clamp device 25, and then the substrate 1 is rotated, and the outer diameter ⁇ chamfer unit 19, inner diameter Check by rotating whetstone 40.
  • the controller 14 sequentially reads the X-direction feed amount, the ⁇ direction upward standard feed amount e, and the Z direction downward standard feed amount g of the single-stage grindstone 40, respectively.
  • the control device 14 applies the correction amounts ⁇ and ⁇ L calculated by the measurement processing device 13 to the single-stage grindstone 40 to the single-stage grindstone 40, respectively.
  • the standard feed amount g in the Z direction and the downward direction are corrected by adding to the standard feed amount g in the Z direction and the upward feed amount e + ⁇ and the downward feed amount g + AL of the single-stage grinding wheel 40 in the Z direction.
  • the controller 14 then moves the single-stage grindstone 40 in the X direction to grind the @ end face 3 and the inner diameter end face 5 of the substrate 1, and then moves upward in the Z direction to move the outer diameter end face 3, Grind the lower chamfer 4 below the inner diameter end face 5, and then move downward in the Z direction to grind the upper chamfer 4 on the outer diameter end face 3 and the inner diameter end face 5.
  • control device 14 determines the inner and outer diameters * in the same manner as in the first example based on the determination result determined by the measurement processing device 13 and the calculated correction amount, Controls chamfering machine 1 1 Therefore, the third embodiment also has the same effect as the first embodiment.
  • the camera 36 of the measuring device 12 directly measures the chamfer length L and K) from the direction perpendicular to the front surface 1A and the back surface 1B) of the substrate 1. As shown in FIG. 16, the camera 36 measures the actual length L ′, K ′ of the chamfer 4 from directly above the chamfer 4, and the image processing device 37 of the measuring device 12 measures the actual length. L ′ and K ′ may be measured by digital conversion, and then the chamfer lengths L and K may be calculated and calculated using equation (8).
  • the substrate 1 is a glassy carbon material
  • a non-metallic brittle material such as plate glass, crystallized glass, and silicon may be used.
  • the chamfer length of the chamfer to be processed on the outer diameter end surface and the inner diameter end surface of the substrate can always be appropriately maintained without manual intervention.

Description

明細書 基板のチャンファ加工装置 利用分野
本発明は、 例えばハードディスクに使用される基板の端面にチャンファを加工 する基板のチャンファ加工装置に関する。 背景技術
一般に、 ハードディスクに使用される基板 1 (図 17)は、 その表面及び裏面 の研磨加工と前後して、 内外径♦チャンファ加工機の砥石により、 図 17 (A) に示すように、 その外径端面 3が研削加工され、 同時にその外径端面 3にチャン ファ 4が研肖 lj加工される。 更に、 砥石 2によって、 図 18 (B)に示すように、 基板 1の内径端面 5が研削加工され、 同時に、 この内径端面 5にもチャンファ 4 が研削加工される。 これらのチャンファ 4は、 基板 1の端面 3及び 5の欠損を防 止するため等に必要である。
上記基板 1のチャンファ 4は、 図 20 (A) に示すように、 その長さ (チャン ファ長さ L、 K) が所定の範囲内に設定されている必要があり、 上記範囲外の チャンファ長さ L、 Kを有する基板 1は廃棄される。
ところが、 上述の内外径♦チャンファ加工機においては、 図 19に示すよう に、 砥石 2と駆動モータ 6とを連結するシャフト 7が、 砥石 2による研削加工中 の発熱や駆動モー夕 6自身の発熱の影響で、 加工時間に比例して軸方向に膨張 し、 図 20 (B)及び図 21に示すように、 砥石 2の砥石中心 8が基板 1の基板 中心 9からずれてしまうことがあり (ずれ量 Δ)、 この結果、 チャンファ長さ L 及び Kが所定の範囲外になってしまうことがある。
そこで、 内外径♦チャンファ加工機の操作者は、 加工機の作動中に、 研削加工 された基板 1を取り出して、 そのチャンファ長さ L、 Kを絶えず測定し、 その チャンファ長さ L、 Kの測定値から砥石中心 8の基板中心 9に対するずれ量厶を 算出して、 このずれ量 Δを補正量として、 砥石 2の軸方向の送り量(図 1 9の Z 方向の送り童) を補正している。
しかし、 操作者による基板 1のチャンファ長さ L、 Kの測¾¾び ¾¾2の軸方 向の送り量の補正は、 加工機の立ち上げ時や砥石 2の使用段の変更時には必ず必 要であり、 このとき、 万一の場合、 測定ミスや補正量の計算ミス等によって、 基 板 1のチャンファ長さ L、 Kを必ずしも適切に管理できないおそれがある。 発明の開示
本発明は、 上述の事情を考慮してなされたものであり、 基板の外径端面、 内径 端面に加工するチャンファのチャンファ長さを人手を介することなく常時適切に 維持できる基板のチャンファ加工装置を提供することを目的とする。
請求項 1に記載の発明は、 基板の端面にチャンファを研削加工する基板のチヤ ンファ加工装置において、 砥石を備え、 この砥石にて上記基板の端面にチャン ファを加工するチャンファ加工機と、 上記チヤンファ加工機にて加工された基板 のチャンファ長さを順次測定する測定装置と、 この測定装置からの測定結果から 上記砥石の送り量の補正量を算出する測定処理装置と、 上記チャンファ加工機の 作動を制御し、 上記測定処理装置からの補正量に基づいて上記砥石の送り量を変 更する制御装置と、 を有するものである,
請求項 2に記載の発明は、 請求項 1に記載の測定装置が、 基板の表面側又は裏 面側からチャンファ長さを測定するものである, 請求項 3に記載の発明は、 請求項 1又は 2に記載の測定装置が、 基板のチャン ファ長さを撮像するカメラと、 カメラにて撮像された画像をデジタル変換した 後に画像処理してチャンファ長さを測定する画像処理装置とからなるものであ る。
請求項 4に記載の発明は、 請求項 ι〜3のいずれかに aaの測定処理装置が、 測定したチャンファ長さが適切であるか否かを判定し、 不適切な場合には廃 ¾fi 号を出力し、 制御装置が、 上記廃棄信号に基づきチャンファ加工機を制御して不 適切なチャンファ長さの基板を機外へ廃棄させるものである。
請求項 5に記載の発明は、 請求項 ι〜4のいずれかに iaaの基板が、 非金属材 料にて構成されたものである。
請求項 6に記載の発明は、 請求項 5に記載の基板が、 ガラス状炭素材にて構成 されたものである。
本発明には下記①〜③の作用がある。
①測定装置は、 チャンファ加工機にて加工された基板のチャンファ長さを順次 測定し、 測定処理装置は、 このチャンファ長さの測定値に基づき、 チャンファ加 ェ機における砥石の送り量の補正量を演算する。 そして、 制御装置は、 上記補正 量に基づき、 チャンファ加工機の砥石の送り量を補正し制御する。 このため、 人 手 (操作者) を介することなく、 基板のチャンファ長さを常時適切に維持でき る。 特に、 チャンファ加工装置の起動時や多段砥石の使用段の変更時にも、 適切 なチャンファ長さの基板を製造できる。
②測定処理装置は、 測定装置にて測定された基板のチャンファ長さが不適切な 場合に廃棄信号を出力し、 制御装置は、 この廃棄信号に基づいてチャンファ加工 機を制御し、 不適切なチャンファ長さの基板を廃棄させることから、 チャンファ 長さの適否に閲する基板の選別を人手を介することなく適切に できる。 ③基板が非金属材料にて構成されたことから、 砥石は、 の内 圣を所定の 寸法に研削加工すると同時に、 この端面にチャンファを研削加工できる。 このよ うに、 基板が非金属の脆性材料の場合、 この基板の端面及びチャンファの研削加 ェを効率よく実施できる。
図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係る基板のチャンファ加工装置の第 1実施例を適用した基板 の内外径♦チャンファ加工装置を示すブロック図である。
図 2は、 図 1の基板の内外径 ·チャンファ加工装置を示す平面図である。 図 3は、 図 2の III 矢視図である。
図 4は、 図 2の IV矢視図である。
図 5は、 図 2の基板の内外径 ·チャンファ加工装置における多段砥石の研削ェ 程を示す作動図である。
図 6は、 図 2の基板の内外径 ·チャンファ加工装置にて加工された基板の一部 を示す部分断面図である。
図 7は、 図 1及び図 2の測定装置によるチャンファ長さの測定工程を示す作動 図である。
図 8は、 図 1及び図 2に示す制御装置の研削制御過程を示すフローチヤ一卜で ある。
図 9は、 図 1及び図 2に示す測定処理装置による処理過程を示すフローチヤ一 卜である。
図 1 0は、 本発明に係る基板のチャンファ加工装置の第 2実施例が適用された 基板の内外径 ·チャンファ加工装置において測定されるチャンファ長さを示す基 板の部分断面図である。 図 1 1は、 図 1 0の第 2実施例における測定処理装置の処理過程を示すフロー チヤ一卜である。
図 1 2は、 本発明に係る基板のチャンファ加工装置の第 3実施例が適用された 基板の内外径 ·チャンファ加工装置における単段砥石の研削工程を示す作動図で ある。
図 1 3は、 図 1 2の第 3実施例において測定されるチャンファ長さを示す基板 の部分断面図である。
図 1 4は、 図 1 2の第 3実施例において制御装置が制御する研削過程を示すフ ローチャー卜である。
図 1 5は、 図 1 2の第 3実施例において測定処理装置が実施する処理過程を示 すフローチヤ一卜である。
図 1 6は、 測定装置によるチャンファ長さの測定工程の変形例を示す作動図で ある。
図 1 7は、 従来の基板の内外径♦チャンファ加工機による外 びチャンファ 研削工程を示す斜視図である。
図 1 8は、 従来の基板の内外径 ·チャンファ加工機による内径及びチャンファ 研削工程を示す斜視図である。
図 1 9は、 従来の基板の内外径♦チャンファ加工機において外径及びチャン ファ研削工程における砥石と基板との位置閱係を示す構成図である。
図 2 0は、 従来の基板の内外径♦チャンファ加工機にて加工された基板の一部 を示す部分断面図である。
図 2 1は、 従来の基板の内外径♦チャンファ加工機における砥石中心位置と基 板中心位置とのずれ量と研削加工時間との閲係を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例を、 図面に基づいて説明する。
(第 1実施例)
この第 1実施例において、 従来例と同様な部分は、 同一の符号を付すことによ り説明を省略する。
基板のチャンファ加工装置としての基板の内外径♦チャンファ加工装置 1 0 は、 図 1に示すように、 基板 1の外径端面 3及び内径端面 5並びにチャンファ 4 を研削加工する内外径♦チャンファ加工機 1 1と、 基板 1のチャンファ 4を測定 する測定装置 1 2と、 この測定装置 1 2からの測定データを処理する測定処理装 E 1 3と、 内外径 ·チャンファ加工機 1 1を制御する制御装置 1 4とを有して構 成される,
内外径 ·チャンファ加工機 1 1は、 図 2〜図 4に示すように、 機台 1 5に設置 されて 4等分位置に保持台 1 6を備え、 矢印 A方向に回転する回転テーブル 1 7 と、 機台 1 5の第 1ステージに設置されて、 保持台 1 6に基板 1を搬出入する供 耠回収ユニット 1 8と、 機台 1 5の第 2ステージに設 されて、 基板 1の外径 3 及びこの外径 3のチャンファ 4を研削加工する外径♦チャンファ加工ュニ、 卜 1 9と、 機台 1 5の第 3ステージに設置され、 基板 1の内径 5及びこの内径 5の チャンファ 4を研削加工する内径 ·チャンファ加工ュニヅト 2 0とを備えて構成 され、 上記制御装 « 1 4が回転テーブル 1 7、 供給回収ュニット 1 8、 外径 · チャンファ加工ユニット 1 9及び内径 ·チャンファ加工ユニット 2 0の作動を制 御する。
供給回収ユニット 1 8は、 機台 1 5の第 1ステージにおいて、 ローダアーム 2 1を用い、 供給カセッ卜 2 2内の未加工の基板 1を回転テーブル 1
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1 6に載¾させ、 又、 アンローダアーム 2 3を用いて、 加工済の基板 1を保^ 1 6から回収カセッ卜 2 4内へ回収する。
回転テーブル 1 7上の保持台 1 6は、 載置された基板 1を吸着する。機台 1 5 の第 2及び第 3ステージには、 治具クランプ装置 2 5が設置されて、 保持台 1 6 に吸着された基板 1へ油圧の作用で押圧力を付与し、 この基板 1を保持台 1 6に クランプする。 また、 機台 1 5には、 第 1、 第 2、 第 3及び第 4ステージにス テージ認識スィッチ 2 6が設置されて、 回転テーブル 1 7の回転により保持台 1 6が各ステージに至ったことが確認される。
外径 ·チャンファ加工ュニッ卜 1 9及び内径 ·チャンファ加工ュニッ卜 2 0は ほぼ同様に構成され、 多段砥石 2 7及びこの多段砥石 2 7を回転させる砥石用 モー夕 2 8は、 昇降部 2 9及び水平移動部 3 0を介して、 機台 1 5の中央コラム 3 1に設置される。 水平移動部 3 0の水平スライダ 3 5に昇降部 2 9が設置さ れ、 この昇降部 2 9の昇降スライダ 3 3に多段砥石 2 7及び砥石用モー夕 28が 設置される。 昇降部 2 9は、 昇降用モー夕 3 2によって昇降スライダ 3 3を昇降 ( Z方向に移動) させ、 多段砥石 2 7を同方向に移動する (送る) ものである。 水平移動部 3 0は、 水平移動用モー夕 3 4によって水平スライダ 3 5を水平方 向 (X方向) に移動させ、 多段砥石 2 7を同方向に移動する (送る) ものであ る。
ここで、 基板 1は、 ガラス状炭素材にて構成されたものであるため、 多段砥石 2 7は、 基板 1の外径端面 3及び内径端面 5の研削加工と同時に、 これらの 端面 3及び内径端面 5にチャンファ 4を研削加工する。 図 5 (A) に示す多段砥 石 2 7は、 基板 1の外径端面 3及びチャンファ 4 (図 6 ) を同時に研削加工する 多数の使用段を備え、 図 5 ( B ) に示す多段砥石 2 7は、 基板 1の内径端面 5及 びチャンファ 4 (図 6 ) を同時に研削加工する多数の使用段を備える。
次に、 この多段砥石 2 7を用いた内外径 ·チャンファ加工機 1 1の作用 (主に 研削工程) を説明する。
制御装置 1 4は、 図 2に示す第 1ステージにおいて、 回転テーブル 1 7の保持 台 1 6上の加工済基板 1をアンローダアーム 2 3を作動させて回収カセット 24 に回収させ、 その後、 ローダアーム 2 1を作動させて、 供給カセット 2 2内の未 加工基板 1を保持台 1 6上に載置させ、 吸着させる。
制御装置 1 4は、 回転テーブル 1 7を 90度回転させて、 未加工基板 1を保持し た保持台 1 6が第 2ステージに至ると、 図 8に示すように、 ステージ認識スイツ チ 2 6がオン作動してその位置を確認する。 更に、 制御装置 1 4は、 ^^ 1 6 にて基板 1が吸着されていることを確認した後、 治具クランプ装置 2 5を «さ せ、 この治具クランプ装置 2 5による基板 1のクランプを確認する。
制御装 a 1 4は、 その後、 保持台 1 6を介して基板 1を回転させ、 外径♦チヤ ンファ加工ュニヅト 1 9における砥石用モー夕 2 8を作動して多段砥石 2 7を回 転させる。 制御装置 1 4は、 これらの基板 1及び多段砥石 2 7の回転確認後、 多 段砥石 2 7の現使用段までの Z方向送り量 dを読み込み、 後述の補正量 Δから多 段砥石 2 7の Z方向の送り量 d + Δを演算し、 又、 多段砥石 2 7の X方向送り量 を読み込む。 制御装 IS 1 4は、 その後、 多段砥石 2 7を送り量 d + Δだけ Z方向 に移動させた後、 X方向に所定の送り量だけ移動させて、 基板 1の^端面 3を 研削し、 同時に、 その外径端面 3にチャンファ 4を研削加工する。
制御装置 1 4は、 回転テーブル 1 7をその後 90度回転させて、 外径端面 3及び チャンファ 4が加工された基板 1が第 3ステージに至ったときに、 ステージ認識 スィッチ 2 6にてこの位置を認識し、 基板 1を保持台 1 6に吸着させ、 治具クラ ンプ装置 2 5にて基板 1をクランプし、 内径 ·チャンファ加工ユニット 2 0の多 段砥石 2 7により、 外径♦チャンファ加工ユニット 1 9と同様にして、 ¾¾ 1の 内径端面 5とその内径端面 5のチャンファ 4を同時に研削加工する, さて、 図 1〜図 4に示すように、 機台 1 5の第 4ステージに、 前記測定装置 1 2が設置されて、 図 6に示すように、 基板 1におけるチャンファ 4のチャン ファ長さ Lが測定される。 この測定装置 1 2は、 カメラ 3 6及び画像処理装置 3 7を備えてなる。 カメラ 3 6は、 焦点深度の深い拡大レンズ或いは偏光レンズ を備え、 図 7に示すように、 基板 1の表面 1 Aに対し垂直な方向からチャンファ 長さ Lを撮像する。 画像処理装置 3 7は、 カメラ 3 6にて撮像された画像をデジ タル変換した後、 必要な画像処理を実施してチャンファ長さ Lを測定する。 カメ ラ 3 6は、 基板 1の裏面 1 Bに対し垂直方向からチャンファ長さ Lを測定しても 良い。
このチャンファ長さ Lが測定された加工済基板 1は、 制御装置 1 4の制御によ る回転テーブル 1 7の 90度の回転によって、 機台 1 5の第 1ステージに戻り、 供 給回収ュニット 1 8のアン口一ダアーム 2 3にて回収カセット 2 4内に回収され るか、 或いは後述の如く廃棄される。
上記測定装置 1 2の画像処理装置 3 7に、 図 1に示すように、 前記測定処理装 置 1 3が電気的に接続される。 この測定処理装置 1 3は、 測定装置 1 2にて測定 された基板 1の外径端面 3、 内径端面 5におけるチャンファ 4のチャンファ長さ から、 外径♦チャンファ加工ユニット 1 9、 内径♦チャンファ加工ユニット 2 0における多段砥石 2 7の Z方向の送り量に関する補正量 Δを算出し、 且つ、 上記チャンファ長さ Lの適否を判定する。 以下の説明では、 外径端面 3における チャンファ 4のチャンファ長さしから、 外径,チャンファ加工ユニット 1 9にお ける多段砥石 2 7の Z方向送り量に鬨する補正量 Δと、 チャンファ長さ Lの適否 の判定を代表して述べる。
図 6及び図 9に示すように、 測定処理装置 1 3は、 予め鎌 1の 端面 3に おける標準直線部長さ s及びチャンファ角 Θを入力し、 更に、 基板 1の板厚 tを 入力し、 或いはこの板厚 tを実測して、 標準チャンファ長さ Lsを式 (1) から算 出しておく。
Ls= 1/2 (t - s) /tan θ … (1) 測定処理装置 13は、 機台 15の第 4ステージに順次搬入された加工済の基板 1について、 測定処理装置 12が順次測定したチャンファ長さ Lnを順次読み込 む。 ここで、 nは、 多段研石 27の 1つの使用段について、 その使用段がある時 点までに研削加工した基板 1の枚数を示す。 測定処理装置 13は、 各チャンファ 長さ L nと標準チャンファ長さ L sとの差の艳対値が所定範囲内にある場合に チャンファ長さ Lnが適切であると判定し、 所定範囲外にある場合に、 チャン ファ長さ Lnが不適切であると判定して、 廃棄信号 αを出力する。 この判 果 は制御装置 14へ出力され、 この制御装置 14は、 上述の如く、 チャンファ長さ L ηが適切な基板 1を供給回収ュニット 18にて回収カセット 24内へ回収さ せ、 チャンファ長さ Lnが不適切な基板 1を廃棄信号 αに基づき廃棄する。 測定処理装 »13は、 更に、 測定されたチャンファ長さ Lnの各々について式 (2) により標準チャンファ長さ Lsとのずれ量 Δηを計算し、 式 (3) により、 多 段砥石 27の 1つの使用段が研削した基板 1のその時点までのずれ量厶 ηを総和 して、 外径♦チャンファ加工ユニット 19における多段砥石 27の Ζ方向の送り 量に鬨する補正量 Δを演算する。
Δη= (Ls-Ln) '"(2) n 1
厶=∑ ― Δ η (3)
この演算された補正量 Δは、 前述のように制御装置 1 4に取り込まれて、 この 制御装置 1 4にて上記多段砥石 2 7の Ζ方向の送り最 d + Δが算出される。 上記実施例によれば、 次の①〜③の効果を奏する。
①測定装置 1 2は、 内外径♦チャンファ加工機 1 1にて加工された基板 1の チャンファ長さ L nを順次測定し、 測定処理装置 1 3は、 このチャンファ長さ L nの測定値に基づき、 内外径 ·チャンファ加工機 1 1の外径 ·チャンファ加工 ユニット 1 9、 内径♦チャンファ加工ユニット 2 0における多段砥石 2 7の送り 量の補正量 Δを消算する。 そして、 制御装置 1 4は、 上記補正量 Δに基づき、 内 外径♦チャンファ加工機 1 1の外径♦チャンファ加工ユニット 1 9、 内径 ·チヤ ンファ加工ユニット 2 0における多段砥石 2 7の送り量 dを補正し制御する。 こ のため、 人手 (操作者) を介することなく、 基板 1のチャンファ長さ Lを常時適 切に維持できる。 特に、 基板の内外径♦チャンファ加工装置 1 0の起動時や多段 砥石 2 7の使用段の変更時にも、 適切なチャンファ長さ Lの基板 1を製造でき る。
②測定処理装置 1 3は、 測定装置 1 2にて測定された基板 1のチャンファ長さ Lが不適切な場合に廃棄信号 αを出力し、 制御装置 1 4は、 この ^Sft号 αに基 づいて内外径 ·チャンファ加工機 1 1を制御し、 不適切なチャンファ長さ Lの基 板 1を廃棄させることから、 チャンファ長さ Lの適否に鬨する基板 1の δ別を人 手を介することなく適切に実施できる。
@«板 1が脆性のあるガラス状炭素材にて構成されたことから、 ^ 'チャン ファ加工ュニット 1 9、 内径 ·チャンファ加工ユニット 2 0の多段砥石 2 7は、 基板 1の外径端面 3或いは内径端面 5の研削加工と同時に、 この外径端面 3、 内 径端面 5にチャンファ 4を研削加工できる。 このため、 基板 1の外径端面 3、 内 径端面 5及びチヤンファ 4の研削加工を効率よく実施できる。
(第 2実施例)
図 1 0は、 本発明に係る基板のチャンファ加工装置の第 2実施例が適用された 基板の内外径♦チャンファ加工装置において測定されるチャンファ長さを示す基 板の部分断面図である。 図 1 1は、 図 1 0の第 2実施例における測定処理装置の 処理過程を示すフローチャートである。 この第 2実施例において、 前雪 ami実施 例と同様な部分は、 同一の符号を付すことにより説明を省略する。
この第 2実施例における基板の内外径 ·チャンファ加工装置 1 0では、 測定装 置 1 2は、 基板 1の表面 1 Aに垂直な方向から、 この表面 1 A側のチャンファ 4 のチャンファ長さ Lを測定し、 基板 1の裏面 1 Bに垂直な方向から、 この ¾® 1 B側のチャンファ 4のチャンファ長さ Kを測定する。
この場合には、 測定処理装置 1 3は、 図 1 1に示すように、 標準チャンファ長 さ L sを予め算出することなく、 測定装置 1 2にて順次測定されたチャンファ長 さ L nと K nとの差の Ife対値が所定範囲内にあれば、 チャンファ長さ L n及び K nが迪切であると判定し、 所定範囲になければ、 不適切であると判定して 信号 αを出力する。 更に、 測定処理装置 1 3は、 式 (4) を演算して、 外径♦チヤ ンファ加工ュニット 1 9、 内径♦チャンファ加工ュニヅト 2 0における多段砥石 2 7の Ζ方向送り量の補正量厶を算出し、 この補正量 Δを制御装置 1 4へ出力す る。
厶=∑ 1/2 ( L n - K n ) (4) 制御装置 1 4は、 測定処理装置 1 3にて判定された判定結果、 及び演算された 補正量 Δの基づき、 第 1実施例と同様にして内外径 ·チャンファ加工機 1 1を制 御する。従って、 この第 2実施例においても、 前記第 1実施例と同様な効果を奏 する。
(第 3実施例)
図 1 2は、 本発明に係る基板のチャンファ加工装置の第 3実施例が適用された 基板の內外径♦チャンファ加工装置における単段砥石の研削工程を示す作動図で ある。 図 1 3は、 図 1 2の第 3実施例において測定されるチャンファ長さを示す 基板の部分断面図である。 図 1 4は、 図 1 2の第 3実施例において制御装置が制 御する研削過程を示すフローチャートである。 図 1 5は、 図 1 2の第 3実施例に おいて測定処理装置が実施する処理過程を示すフローチヤ一卜である。
この第 3実施例において、 前記第 1実施例と同様な部分は、 同一の符号を付す ことにより説明を省略する。
この第 3実施例における基板の内外径 ·チャンファ加工装置 1 0では、 内外径 ♦チャンファ加工機 1 1の外径♦チャンファ加工ュニッ卜 1 9及び内径 ·チャン ファ加工ュニット 2 0に単段砥石 4 0を使用している。
この単段砥石 4 0を使用した場合、 制御装置 1 4は、 後に詳説するが、 チャンファ加工ュュヅト 1 9及び内径♦チャンファ加工 ット 2 0において、 単段砥石 4 0を、 まず X方向に基板 1へ向かって前進送りさせ、 単段砥石 4 0鉛 直周面 4 O Aにて基板 1の外径端面 3、 內径端面 5を研削加工する。次に、 制御 装 fi l 4は、 単段砥石 4 0を X方向に若干後退させ、 その後、 Z方向上向きに上 昇送りさせて、 単段砥石 4 0の下側テーパ面 4 0 Bにて基板 1の裏面 1 Bにチヤ ンファ 4を形成し、 次に、 単段砥石 4 0を z方向下向きに りさせて、 砥石 4 0の上側テーパ面 4 0 Cにて基板 1の表面 1 A側にチャンファ 4を形成す る。 チャンファ 4を形成する前に単段砥石 40を X方向に後退させるのは、 単段 砥石 40の鉛直周面 40 Aと下側テーパ面 40 B及び上側テーパ面 40 Cとの境 界部分に多大な負荷を作用しないためである。
測定装置 12は、 図 13に示すように、 基板 1における表面 1 A側のチャン ファ 4のチャンファ長さ Lを測定する。 この測定装置 12は、 基板 1における表 面 1 A側のチャンファ 4のチャンファ長さしと、 裏面 1 B側のチャンファ 4の チャンファ長さ Kとを測定する場合もある。
測定処理装置 13は、 図 15に示すように、 前記第 1実施例の測定処理装置 13と同様にして、 予め摞準チャンファ長さ Lsを算出する。次に、 測定処理装 S13は、 測定装置 12が基板 1における表面 1 A側のチャンファ長さ Lnのみ を測定した場合には、 式 (5) を用いて裏面 1 B側のチャンファ 4のチャンファ長 さ Knを求め、 測定装置 12が基板 1における裏面 1 Β側のチャンファ長さ Κη も測定する場合には、 このチャンファ長さ Knの実測値を直接用いる。
Kn= (t-s-Ln tan0) / tan0 ― (5) 測定処理装置 13は、 標準チャンファ長さ Lsと表面側のチャンファ長さ Ln との差の絶対値と、 檷準チャンファ長さ Lsと裏面側のチャンファ長さ Knとの 差の絶対値がともにある範囲内にある場合、 制御装置 14がアンローダアーム 23を作動させて、 このチャンファ 4を備えた基板 1を回収カセット 24に回 収させ、 上記 2つの絶対値の少なくとも一方が上記範囲外にある場合、 制御装 置 14へ廃棄信号 αを出力して、 このチャンファ 4を備えた基板 1を廃棄させ る。
更に、 測定処理装置 13は、 チャンファ長さ Lnと Knとのそれぞれについ て、 標準チャンファ長さ Lsとの差を求めてずれ量 ALn、 ΔΚηを算出し、 更 に、 1つの単段砥石 40にて研削加工されるその時点での基板 1に関し、 式 (6) 及び (7) から、 単段砥石 40の Ζ方向下向きの送り置に閧する補正量 を求 め、 単段確石 40の Ζ方向上向き送り量に閧する補正量 ΔΚを算出する。
△ L =∑ALn - (6)
ΔΚ = ΣΑΚη - (7)
制御装置 14は、 図 14に示すように、 まず、 前記第 1実施例の制御装置 14 と同様に、 機台 15の第 2及び第 3ステージで、 ステージ認識スィッチ 26にて 回転テーブル 17の位置を確認し、 基板 1の吸着及び治具クランプ装置 25によ る基板 1のクランプを確認し、 その後、 基板 1を回転させ、 外径♦チャンファ加 ェュニット 19、 内径 ·チャンファ加工ユニット 20の単段砥石 40を回転させ て確認する。
次に、 制御装置 14は、 単段砥石 40の X方向送り量、 Ζ方向上向きの標準送 り量 e、 Z方向下向きの摞準送り量 gをそれぞれ順次読み込む。次に、 制御装置 14は、 測定処理装置 13にて演算された単段砥石 40に閲する補正量 ΔΚ、 △ Lを、 それぞれ上記単段砥石 40に閧する Ζ方向上向きの欏準送り量 e、 Z方 向下向きの摞準送り量 gに加算して補正し、 単段砥石 40の Z方向上向き送り量 e + ΔΚ, 下向き送り量 g + ALを求める。
制御装置 14は、 その後、 単段砥石 40を X方向に移動送りして基板 1の @ 端面 3、 内径端面 5を研削加工し、 次に、 Z方向上向きに移動して外径端面 3、 内径端面 5の下側のチヤンファ 4を研削加工し、 次に Z方向下向きに移動して、 外径端面 3、 内径端面 5の上側チャンファ 4を研削加工する。
この実施例においても、 制御装置 1 4は、 測定処理装置 1 3にて判定された判 定結果及び演算された補正量厶し、 厶 Kに基づき、 第 1 ¾½例と同様にして内外 径*チャンファ加工機 1 1を制御する。 従って、 この第 3実施例においても、 前 記第 1実施例と同様な効果を奏する。
尚、 上記各実施例では、 測定装置 1 2のカメラ 3 6がチャンファ長さ L し K ) を基板 1の表面 1 A し 裏面 1 B ) に対し垂直な方向から直接測定するもの を述べたが、 図 1 6に示すように、 カメラ 3 6がチャンファ 4の真上から、 この チャンファ 4の実長 L '、 K 'を測定し、 測定装置 1 2の画像処理装置 3 7が、 この実長 L '、 K 'をデジタル変換して測定し、 その後、 式 (8) にてチャンファ 長さ L、 Kを計算して求めても良い。
L = L cos Θ '
K = ' cos e J - (8)
また、 上記実施例では、 基板 1がガラス状炭素材の場合を述べたが、 板ガラス 或いは結晶化ガラス更にはシリコン等の非金厲の脆性材料であっても良い。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明に係る基板のチャンファ加工装置によれば、 基板の外径 端面、 内径端面に加工するチャンファのチャンファ長さを人手を介することなく 常時適切に維持することができる。

Claims

請求の範囲
1 · 基板の端面にチャンファを研削加工する基板のチャンファ加工装置に おいて、
砥石を備え、 この砥石にて上記基板の端面にチャンファを加工するチャンファ 加工機と、
上記チャンファ加工機にて加工された基板のチャンファ長さを順次測定する測 定装置と、
この測定装置からの測定結果から上記砥石の送り量の補正蓋を算出する測定処 理装置と、
上記チャンファ加工機の作動を制御し、 上記測定処理装置からの補正量に基づ いて上記砥石の送り量を変更する制御装置と、
を有することを特徴とする基板のチヤンファ加工装置,
2. 上記測定装置は、 基板の表面側又は裏面側からチャンファ長さを測定 する請求項 1に記載の基板のチャンファ加工装置,
3. 上記測定装置は、 基板のチャンファ長さを撮像するカメラと、 カメラ にて撮像された面像をデジタル変換した後に画像処理してチャンファ長さを測定 する画像処理装置とからなる請求項 1又は 2に記載の基板のチヤンファ加工装 S,
4. 上記測定処理装置は、 測定したチャンファ長さが通切であるか否かを 判定し、 不適切な埸合には廃棄信号を出力し、 上記制御装置は、 上 ia^¾m号に 基づきチャンファ加工機を制御して不逸切なチャンプアの基板を機外へ^!させ る請求項 1〜 3のいずれかに記載の基板のチヤンファ加工装 ¾·
5. 上記基板は非金属材料にて構成されたものである請求項 1〜4のいず れかに記載の基板のチヤンファ加工装置。
6 . 上記基板はガラス状炭素材にて構成されたものである請求項 5に Bfg の基板のチヤンファ加工装置。
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