专利名称：基板端面研磨装置及研磨判定方法
技术领域：
本发明涉及研磨液晶基板等玻璃基板端面的研磨加工装置以及判 定研磨精加工是否良好的判定方法。
背景技术：
在液晶基板等中使用的玻璃基板中，由于在切断端面存在微小的 凹凸和裂纹，因此为了通过将棱线部的倒角以外的其他端面精加工为 镜面状而达到抑制灰尘的产生且提高端面强度的目的，实施研磨加工。
将如玻璃基板的硬质脆性材料的端面研磨为镜面状而使用的研磨
轮，使用金刚石磨粒、碳化硅磨粒、CBN (立方氮化硼)磨粒、或者 氧化铈磨粒，但是为了防止研磨面的微小裂纹和划痕等，较佳为周缘 部具有弹性的研磨轮。
例如，在纤维中填充树脂，并在该树脂中分散磨粒作为研磨轮使用。
但是，如果以这种具有弹性的研磨轮来研磨加工玻璃基板的端面， 在切入基板端面时则会有融合性，虽然精加工成抑制微小裂纹的镜面 状，但是由于研磨加工数的增加而在研磨轮的外周面产生磨损槽。
如果在研磨轮外周面形成磨损槽，则与玻璃基板的端面接触的研 磨轮的范围，不仅是玻璃基板的端面，还会如图2 (b)的lc、 ld所示， 扩大到覆盖玻璃基板的表面和背面。
艮口，形成于研磨轮的磨损槽的槽侧面以覆盖基板的表面和背面的 方式进行接触，由于与研磨轮的接触范围(接触面积)扩大，从而接 触阻抗变大。
目前，在由玻璃基板端面的研磨轮进行的研磨加工中，通过研磨 轮向玻璃基板端面接触时的研磨轮驱动电动机的负载电流值、以及预 先设定的负载电流值，来控制玻璃基板端面的研磨加工。
例如，如图7示意性的表示，在玻璃基板的生产开始前，负载电流值分别设定为，负载下限值LL，负载适当范围值L H，负载上 限值HH，由测定的负载电流值符合哪个设定范围，来控制与玻璃基板 端面接触的研磨轮的送出量。
在这种控制方法中，在研磨加工中测定的负载电流值如果在例如
(a)所示的L H时研磨加工正常进行，并且研磨轮的接触压力也判断 为适当，研磨轮向玻璃基板端面的送出量继续维持。
另外，如果负载电流值在H HH范围时，研磨轮向玻璃基板端面 的接触压力判断为过剩，在下次研磨加工时使研磨轮的位置后退(从 玻璃基板端面离开)。还有，如果负载电流值在L LL范围时，研磨轮 向玻璃基板的接触压力判断为不足，在下次研磨加工时使研磨轮的位 置前进(向玻璃基板端面接近)。还有，负载电流值在HH之上或者在 LL之下时，判断为过剩或不充分，使研磨加工停止。
但是，在上述现有的方法中，由于研磨轮的送出量的判定中，之 前的玻璃基板端面的研磨加工中仅仅偏离最初L H范围的值被反馈， 所以会有研磨轮的送出量与实际的研磨状况不一致的问题。例如，由 于一次或者多次的异常值而负载电流值从L H范围偏离的情况下，实 际上即使是正常地进行研磨，但一次的异常值或者最初的异常值优先 被反馈，使研磨轮不必要地前进或者后退。例如，如(b)所示，在研 磨刚开始之后，负载电流值在HH H范围，研磨刚结束之前负载电流 值在LL L范围的情况下，实际上是研磨轮的接触压力为低的状态， 但最初的HH H范围的值优先被反馈而使研磨轮后退。
另外，在上述现有的控制方法中，由于HH、 H L、 LL的设定是 预先将玻璃基板生产开始前的研磨轮状态设定为基准，所以由于连续 作业，会有与研磨轮的槽变深的状态下的负载电流不一致的问题。例 如，经过一定量的玻璃基板研磨加工的研磨轮，与生产开始时相比槽 变深，由于覆盖面与玻璃基板的接触面积的增大，负载电流也增大。
因此，实际上即使研磨轮的接触压力不充分也维持送出量或者研 磨轮后退，会有端面研磨不充分或者没有全面研磨的玻璃基板被送往 下道工序的问题。
另外例如，由于在通过覆盖面与玻璃基板的接触面积增大而判断 负载电流为异常值(这种情况超过HH值)的情况下，以发出警报并且停止研磨加工生产线的方式进行控制，所以会有即使本来没有异常 值(这种情况为过度研磨)也停止生产线的问题。
处理覆盖面的问题时，不得不在连续作业中在玻璃基板的研磨加 工一定量结束时，由每个操作员根据各自的经验变更设定值，出现作 业效率降低的情况。
在这样的现有的方法中，除了上述问题还会出现完全没有研磨的 制品或研磨量少的制品、或者相反地研磨量大、研磨轮的磨损加快、 寿命变短等问题。
专利文献1、 2中公开了根据磨石驱动电动机的电力值来调整切入 速度的技术，专利文件3中公开了计算加工终盘的加工负载的平均值 来修正切入量的技术，这些都没有将形成于研磨轮的槽深度反映在切 入量上。
专利文件1:日本特开2004-122259号公报 专利文件2:日本特开平7-171742号公报 专利文件3:日本特开2003-25149号
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种将研磨轮的磨损槽深度引入修正要素 的、可靠性高并适应控制的基板端面研磨装置，以及基板端面的研磨 是否良好的判定方法。
解决问题的技术方案
本发明涉及一种基板端面研磨装置，其特征在于包括研磨加工 基板端面的研磨轮、该研磨轮的旋转驱动组件、该研磨轮的切入送出 组件。研磨轮的旋转驱动组件具有利用基板端面接触的负载电流检 测组件、通过在研磨轮产生的磨损槽的槽侧面接触于基板而产生的负 载电流的修正组件。
另外，也可以具有比较组件，该比较组件基于通过上述负载电流 检测组件检测到的负载电流与适当上下限电流进行比较，研磨轮的切 入送出组件具有基于与该适当上下限电流的比较结果来调整送出量的 送出调整组件。在这里，以硬质的脆性基板为对象，具有代表性的是玻璃基板。 研磨轮是圆盘状的旋转体，构成其外周的周缘部具有磨粒。 保持磨粒的方法有各种方法，本发明是周缘部由具有弹性的材料 构成，在该材料中含有研磨磨粒的情况下具有效果，特别适用于通过 研磨轮的周缘部填充纤维中含有研磨磨粒的树脂来制造的研磨轮的使 用。
本发明还涉及一种基板端面研磨加工的判定方法，其特征在于包 括对基板端面进行研磨加工的研磨轮、上述研磨轮的旋转驱动组件、 以及上述研磨轮的切入送出组件；上述研磨轮的旋转驱动组件具有利 用基板端面接触的负载电流检测组件；在该判定方法伴随研磨加工数， 在上述研磨轮形成磨损槽，对通过上述磨损槽的槽侧面与基板接触的 槽形面接触而产生的负载电流部分进行修正，并设定适当负载电流的 上限和下限，从而当通过上述负载电流检测组件检测到的研磨加工时 的负载电流在上述上下限内时，判定基板为合格品。
发明的效果
在本发明中，随着研磨加工数量的增大，通过注重在研磨轮外周 面形成的磨损槽，加入由于磨损槽的槽侧面槽形接触基板表面和背面 而引起的研磨轮向旋转驱动电动机的负载电流增加部分作为修正值， 并设定负载电流的上限及下限，由此研磨加工是否良好的判定变得正 确及容易。
另外，由于抑制了研磨轮的切入送出量不必要地变多，从而有望 提高研磨轮的寿命。
还有，加工生产线的停止次数减少，提高了生产性能。
图1表示本发明涉及的控制流程图。
图2表示研磨轮的控制系统及磨损的变化。
图3表示负载电流图例。
图4表示研磨装置的外观斜视图。
图5表示研磨轮的驱动部。图6表示研磨轮的驱动部及其剖面图。
图7表示现有的研磨加工是否良好的判定方法。
符号说明
10研磨轮
14槽部
具体实施例方式
下面根据
本发明的实施方式。
图4表示本发明涉及的研磨装置的外观斜视图，图5表示研磨机 构部分。
图6表示取下研磨轮的盖14的状态及A-A线方向的剖面图。 研磨轮10装卸自由地安装于轴22，被研磨轮的旋转驱动电动机 (旋转驱动组件)20旋转控制。
研磨轮10连接于与旋转驱动电动机20 —起作为切入送出组件的 伺服电动机30。
如图4所示，在本实施例中，设置一对旋转驱动电动机20a、 20b， 它们由(X轴、Z轴)、(U轴、W轴)位置控制，从而能够在玻璃基 板的两侧端面同时进行研磨加工，但并不仅限于该方式。
另外，如图2示意性地表示，本实施例中使用的研磨轮10是周缘 部11为使树脂填充于纤维中并使碳化硅磨粒分散于树脂中。
研磨轮10由旋转驱动电动机(Ml) 20旋转驱动，具有负载电流 检测部21。
这里，研磨轮的送出量由切入送出伺服电动机(M2)控制。 如图2 (a)所示，使研磨轮10的周缘部11的外周面接触于玻璃
基板l的端面la，研磨加工时，得到如图3所示的负载电流图。
图3的横轴为研磨加工时间，纵轴为旋转驱动电动机20的负载电流值。
表示W轴侧和X轴侧两者。
如果研磨轮IO接触玻璃基板的端面则负载电流上升，但是通常容 易在接触开始(s)与接触结束(e)时产生峰值电流。
另外，如图2 (a)所示的研磨轮10从崭新的状态起到如图2 (b)所示，伴随着研磨加工片数的增加，在研磨轮的外周面形成由于磨损 而产生的槽部14，因此即使正常研磨，槽部14也会逐渐变深，从而接 触面积增加并且负载电流上升。
当在研磨轮10的外周面形成槽部14时，虽然槽部的底部12接触 于玻璃基板的端面la，但是也变为槽部的侧面13覆盖于玻璃基板的表 面lc及背面ld的槽形接触。
在图2示出的实例中，虽然在玻璃基板1的棱线部实施倒角lb， 但是倒角lb是根据需要被实施的。
另外，如图2所示的玻璃基板1的厚度表现为比实际的大，研磨 轮10表现为极小，同时实际上为研磨轮10在图2中上下移动使用， 形成多个槽。
本发明的特征为，修正由于该槽形接触导致的负载电流增加部分 而进行加工控制。
根据图1的流程图说明本发明的控制及合格品、不合格品的判定 系统例。
首先，在研磨加工开始之前测定研磨轮10的槽深。对于测定组件 没有特别的限定，但较佳为非接触式的自动计测。
如歩骤S1、 S2所示，根据槽深的程度进行修正，例如以几乎没有 槽的a情况下的电动机的控制电流的初期设定电流为基准，在槽深为 中等程度的b情况下以初期设定电流的120%来判定负载电流是否良 好，在槽深较大的c情况下以初期设定电流的140%来判定负载电流是 否良好。
而且，是否良好的判断基准也需要根据轮的材质和基板的大小适 当设定，本实施例只有三个等级，但也可以设置更多等级，也可以根 据槽深成比例地设定。
以考虑了槽深的控制电流开始玻璃基板的研磨加工(S3)，从研磨 开始到结束之间以时间进程计n次，测定电动机负载电流(S4)，设定 其平均值(S5)和为了根据波动而实施适当研磨加工的负载电流值的 下限(S6)，同样地，设定研磨轮10的切入送出量过强的情况下的负 载电流值的上限(S7)。
通过这样以n个数据的平均来进行设定，从而提高了判定精度。如果这样进行设定，则能够根据槽深设定负载电流的下限及上限， 所以在负载电流处于其范围内的情况下，保持连续性地持续进行下次 的玻璃基板的自动研磨(S8)。
假设在负载电流值超过管理上限的情况下，下次的玻璃基板的切 入送出伺服电动机30的送出量减少，能够防止研磨轮的异常磨损。
另一方面，负载电流值达到适当电流值的下限的情况下，判定为 研磨量已变少，根据再次研磨加工设定电流值来设定负载电流的上限、
下限(SIO)，并根据该判定再次进行研磨加工(Sll)。
负载电流值小于再次加工设定值的，为了针对下次的玻璃基板而
控制加压，根据其程度调整送出量(S12)。
而且，在再次加工达到3次以上的情况下，变为警告报警，在变 为报警的情况下，变更装置的设定(S13)。
另夕卜，在这种情况下，也可以代替报警警告而进行自动切换控制， 以便移动研磨轮并使新的研磨槽形成。
使用这样的研磨装置，通过检测研磨加工的合格品、不合格品以 及送出量，能够减少加工生产线的自动停止，提高合格品率。
权利要求
1、一种基板端面研磨装置，其特征在于包括对基板端面进行研磨加工的研磨轮、所述研磨轮的旋转驱动组件、以及所述研磨轮的切入送出组件；所述研磨轮的旋转驱动组件具有利用基板端面接触的负载电流检测组件、以及通过在所述研磨轮产生的磨损槽的槽侧面接触于基板而产生的负载电流的修正组件。
2、 根据权利要求1所述的基板端面研磨装置，其特征在于具有比 较组件，所述比较组件基于通过所述负载电流检测组件检测到的负载 电流与适当上下限电流进行比较，所述研磨轮的切入送出组件具有基 于与所述适当上下限电流的比较结果来调整送出量的送出调整组件。
3、 一种基板端面研磨加工的判定方法，其特征在于包括对基板 端面进行研磨加工的研磨轮、所述研磨轮的旋转驱动组件、以及所述 研磨轮的切入送出组件；所述研磨轮的旋转驱动组件具有利用基板端面接触的负载电流检伴随研磨加工数，在所述研磨轮形成磨损槽，对通过所述磨损槽 的槽侧面与基板接触的槽形面接触而产生的负载电流部分进行修正， 并设定适当负载电流的上限和下限，从而当通过所述负载电流检测组 件检测到的研磨加工时的负载电流在所述上下限内时，判定基板为合 格品。
4、 根据权利要求3所述的基板端面研磨加工的判定方法，其特征 在于，所述研磨轮为周缘部由具有弹性的材料构成，并且所述材料中 含有研磨磨粒。
5、 根据权利要求3所述的基板端面研磨加工的判定方法，其特征 在于，所述研磨轮通过周缘部填充纤维中含有研磨磨粒的树脂来制造。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种将研磨轮的磨损槽深度引入修正要素的、可靠性高并适应控制的基板端面研磨装置，以及基板端面的研磨是否良好的判定方法。基板端面研磨装置的特征在于包括对基板端面进行研磨加工的研磨轮、该研磨轮的旋转驱动组件、以及所述研磨轮的切入送出组件；研磨轮的旋转驱动组件具有利用基板端面接触的负载电流检测组件、以及通过在研磨轮产生的磨损槽的槽侧面接触于基板而产生的负载电流的修正组件。
文档编号B24B7/00GK101607376SQ20091014914
公开日2009年12月23日 申请日期2009年6月17日 优先权日2008年6月17日
发明者伊势广教, 山岸宗司, 松冈豊, 猪饲修, 辰田胜彦 申请人:中村留精密工业株式会社;AvanStrate株式会社