CN102050565B - 刀轮保持具单元 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种刀轮保持具单元。其能减少划线轮的旋转抵抗，以提升刻划的品质。刀轮保持具具有一对支承部13，14及其间的保持具槽12与贯通支承部13，14的端部的贯通孔15，16。划线轮30A具有于中心具有一平面内的圆形棱线的圆板状轮本体部31A与在其左右形成为同轴且端部分别为既定角度的锥状圆柱轴部33，34。在支承部13，14的贯通孔设置保持划线轮的锥部并使其旋转自如的一对轴承41，44。借由以螺杆调整轴承41，44的位置，将划线轮30A保持于既定位置以使旋转顺畅。

Description

刀轮保持具单元

技术领域

本发明涉及一种关于保持用以对脆性材料基板进行刻划的划线轮的刀轮保持具单元。

背景技术

为了将脆性材料基板刻划成所欲尺寸并加以分断，需使用刻划装置。刻划装置，在与脆性材料基板对向的刻划头具备刀轮保持具单元。图1是现有习知的刀轮保持具单元的侧视图。刀轮保持具单元100具有刀轮保持具110、划线轮120、以及销130，在刀轮保持具安装有划线轮。

如图1所示，在刀轮保持具110下部形成有保持具槽111及销孔112。划线轮120是圆板状构件，具有贯通两个圆形侧面中心的贯通孔，且具有沿划线轮120外周部的V字形刀刃。V字形刀刃形成沿划线轮120外周的棱线。棱线两侧的倾斜面(外周边部)通常是以90～160°的角度(会聚角)相互交叉而形成棱线。销130是圆柱形构件，插入于划线轮120的贯通孔及保持具110的销孔112，可将划线轮120保持成旋转自如。

刀轮保持具110是使用销130而在保持具槽111内保持划线轮120，并借由未图示的压轴罩保持。作为具备上述保持具单元的刻划装置，有如专利文献1所示者。

又，专利文献2中提出了将轴与划线轮本体部一体化而形成的划线轮。此划线轮具有截面菱形的形状，两端部被刀轮保持具保持来使用。

[专利文献]

[专利文献1]国际专利公开WO2007/063979号公报

[专利文献2]国际公开WO2003/51784号公报

现有习知的划线轮由于是将销槽作为轴承，因此若划线轮的旋转抵抗较大使其与保持具槽之间的空隙较大，形成于基板的划线的直线性即会降低。将直线性保持于适当值时的滚动摩擦系数例如0.2～0.25cN·cm，随着时间经过摩擦系数有增加的倾向。因此，有难以减少划线轮的抵抗以稳定保持的缺点。

又，将轴与轮一体化的划线轮，当将划线轮保持成旋转自如时，其锁固越强则旋转抵抗越大，若锁固不充分则形成于基板的划线直线性即降低。将直线性保持于适当值时的滚动摩擦系数例如0.2～0.25cN·cm，随着时间经过摩擦系数有增加的倾向。因此，有难以减少划线轮的抵抗以稳定保持的缺点。

由此可见，上述现有的刀轮保持具在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的刀轮保持具单元，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的刀轮保持具存在的缺陷，而提供一种新型结构的刀轮保持具单元，所要解决的技术问题是使其可将划线轮稳定地保持且减少旋转抵抗，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种刀轮保持具单元，其具有：刀轮保持具，借由一对支承部形成保持具槽，具有贯通前述一对支承部的端部的贯通孔；划线轮，具有以中心具有一平面内的圆形棱线的烧结钻石形成的圆板状轮本体部、以及于前述轮本体部左右形成为同轴的圆柱轴部；以及一对轴承，分别配置于前述一对支承部的贯通孔，可保持前述划线轮的圆柱轴部并旋转自如。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的刀轮保持具单元，其进一步具有用以调整前述一对轴承中至少一方轴承的位置的位置调整螺杆。

前述的刀轮保持具单元，其进一步具有罩板，该罩板设于前述一对支承部中至少一方支承部的外侧，在与贯通前述支承部的贯通孔对应的位置具有螺杆槽；前述罩板固定于前述支承部外侧，前述位置调整螺杆咬合于前述罩板的螺纹孔。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种刀轮保持具单元，具备：划线轮，为圆板状且于中心具有贯通孔，具有两个形成沿圆板外周部成V字形棱线的刀刃的曲面；以及保持具，具有用以将前述划线轮插入于具有彼此平行对向面的一对支承部间的一定宽度的保持具槽、将前述一对支承部同轴贯通的销孔、以及具有插入于前述销孔及前述划线轮的贯通孔且在前述保持具槽内将前述划线轮保持成旋转自如的销；且具有：圆筒形状的一对轴环，具有接触于划线轮两侧的侧壁的既定厚度；以及轴承，设于前述一对轴环与支承部之间，将前述轴环及前述划线轮保持成旋转自如。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的刀轮保持具单元，其中，前述轴环具有不接触于轴承的突缘。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：

以一对轴承保持贯通于划线轮的销，因此，滚动摩擦系数变小，而能顺畅地旋转。滚动摩擦系数即使经过长时间亦不会增加，而能维持顺畅的旋转。

以一对轴承保持划线轮的圆柱轴部的锥部，因此，滚动摩擦系数变小，而能顺畅地旋转。滚动摩擦系数即使经过长时间亦不会增加，而能维持顺畅的旋转。又，由于划线轮的保持位置稳定，因此能提升刻划时的划线直线性。

综上所述，本发明刀轮保持具单元减少划线轮的旋转抵抗，以提升刻划的品质。刀轮保持具具有一对支承部及其间的保持具槽与贯通支承部的端部的贯通孔。划线轮具有于中心具有一平面内的圆形棱线的圆板状轮本体部与在其左右形成为同轴且端部分别为既定角度的锥状圆柱轴部。在支承部的贯通孔设置保持划线轮的锥部并使其旋转自如的一对轴承。借由以螺杆调整轴承的位置，将划线轮30A保持于既定位置以使旋转顺畅。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是显示现有习知保持具单元的构成图。

图2是本发明的第1实施形态的刀轮保持具单元的主视图。

图3是使用于第1实施形态的刀轮保持具的主视图。

图4是使用于第1实施形态的刀轮保持具的侧视图。

图5是使用于第1实施形态的刀轮保持具的剖面图。

图6是使用于第1实施形态的罩板的主视图。

图7是显示使用于第1实施形态的一例刀轮的主视图及右视图。

图8是本发明的第1实施形态的刀轮保持具单元的剖面图。

图9是显示使用于第1实施形态的划线轮另一例的主视图及右视图。

图10是显示使用于第1实施形态的划线轮另一例的主视图及右视图。

图11是显示使用于第1实施形态的划线轮另一例的主视图及右视图。

图12是显示使用于第1实施形态的划线轮另一例的主视图及右视图。

图13是显示本发明第2实施形态的刀轮保持具单元的构成的主视图。

图14是显示本发明第2实施形态的刀轮保持具的构成的主视图。

图15是本发明第2实施形态的刀轮保持具的侧视图。

图16是本发明第2实施形态的刀轮保持具的剖面图。

图17是本发明第2实施形态的罩板的主视图。

图18是显示本发明第2实施形态的刀轮保持具单元的构成的剖面图。

图19是显示本发明第2实施形态的轴环一例的立体图。

图20是显示本发明第3实施形态的刀轮保持具单元的构成的剖面图。

1A，1B，1C：刀轮保持具单元    10：刀轮保持具

11，15，16，22，23：贯通孔    12：保持具槽

13，14：支承部                17，18，21：螺杆槽

20A，20B：罩板                24A，24B，25A，25B：螺杆

30，30A，30B，30C，30D，30E：划线轮

31A，31B，31C，31D，31E：轮本体部

32A，32B，32C，32D，32E：刀刃部

33，34：圆柱轴部              35，36：锥部

37：圆板部                    41，44：轴承

42，45：轴环                  43，46：调整螺杆

60：刀轮保持具                61：贯通孔

62：保持具槽                  63，64：支承部

65，66：销孔                  67，68：螺杆槽

70A，70B：罩板                71，72：贯通孔

74A，74B，75A，75B：螺杆      80：划线轮

81：销                        91，94：轴承

92，93，95，96：轴环          95a，95b：突缘

100：刀轮保持具单元           111：保持具槽

112：销孔                     110：刀轮保持具

120：划线轮                   130：销

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的刀轮保持具单元其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

(第1实施形态)

使用图式说明本发明第1实施形态的刀轮保持具单元。图2是刀轮保持具单元的主视图。刀轮保持具单元1A具有刀轮保持具10与划线轮30，在刀轮保持具10下端将划线轮30保持成旋转自如。刀轮保持具10如图3，图4，图5所示，下方形成为三角形的长方体状构件，在上部具有用以固定刀轮保持具10的贯通孔11。在刀轮保持具10下方，三角形的保持具槽12形成为下方开放。隔着保持具槽12的此三角形部分为支承部13，14。在左右支承部13，14的最下端形成分别贯通支承部13，14的贯通孔15，16。此贯通孔15，16为下端微开放的狭缝。又，在此支承部13，14左右形成有贯通两侧的支承部13，14的螺杆槽17，18。

图6是显示安装于刀轮保持具左右的支承部13，14外侧的罩板。该罩板由于使用相同形状的两片罩板20A，20B，因此以下仅说明罩板20A。罩板20A是与支承部13大致相同形状的大致三角形平板状构件，在其下端与贯通孔15对应的位置形成精密螺杆用的螺杆槽21。又，在与支承部13，14的螺杆槽17，18对应的位置形成有贯通孔22，23。

其次，说明一例用于本实施形态的划线轮30。图7(a)是第1划线轮30A的主视图，图7(b)是其右侧视图。如这些图所示，划线轮30A在中央具有两段的锥状轮本体部31A，在轮本体部31A的厚度方向中央形成有包含于一平面内所含的最大圆周的棱线的锥状部分而作为刀刃部32A。又，在轮本体部31A两侧的侧方具有同轴的圆柱轴部33及34。在圆柱轴部33及34各自的外侧端部分别形成有具有相同倾斜角度α的锥部35，36。此划线轮30A均借由烧结钻石而形成为一体。

进而，使用图2及图8说明刀轮保持具单元的组装。首先，将划线轮30A保持于保持具槽12的贯通孔15，16中间，在支承部13的贯通孔15，使轴承41的内轮接触于划线轮30A的锥部35，与轴承41相邻地将圆筒形状的轴环42如图8所示地配置。同样地，在支承部14的贯通孔16，使轴承44的内轮接触于划线轮30A的锥部36，与轴承41相邻地配置圆筒形状的轴环45。轴环42，45分别仅接触于轴承41，44的外轮。其次，从刀轮保持具10的支承部13，14外侧分别将罩板20A，20B借由螺杆24A及未图示螺杆24B与螺杆25A，25B安装固定。进而从罩板20A，20B的螺杆槽21插入位置调整螺杆43，46。位置调整螺杆43，46与罩板20A，20B下端的螺杆槽21咬合，使之彼此往反方向旋转而按压轴环42，45，将刀轮保持具30A调整成位于保持具槽12的中央部分。借此，划线轮30A两侧的锥部35，36的斜面保持于轴承41，44的内轮。又，轴承41，44的外周部借由贯通孔15，16而大致无间隙地被保持。接着，以既定压力按压轴承41，44，并保持划线轮30A后，划线轮30A可借由使螺杆43，46旋转于相同方向而逐步地移动于图8的左右方向，借以能调整位置。

此处的轴承41，44是例如内径为0.6mm、外径为1.5mm的小径轴承。借由以该类型小径轴承保持划线轮的两端，使划线轮旋转而刻划时轴承部的摩擦变少，能使滚动摩擦系数大幅减少至0.05～0.07cN·m。因此，其旋转顺畅，能使刻划荷重较轻。又，即使借由调整螺杆43，46从左右锁固轴承41，44，亦可在滚动摩擦系数几乎不会增加的情况下将划线轮确实地保持于既定位置，刻划荷重由于无损耗地传达至划线轮，因此能提升划线的直线性。

其次说明划线轮30的各种例子。图9显示第2划线轮30B。此划线轮30B除了轮本体部31B及刀刃部32B以外其余均与划线轮30A相同。此划线轮30B是将轮本体部31B如图9(a)所示作成两段的锥面。

其次使用图10说明划线轮30的第3例。此划线轮30C除了轮本体部31C及刀刃部32C以外其余均与划线轮30A相同。此划线轮30C，是将轮本体部31C如图10(a)所示作成圆板，并仅将外周作成锥面。

其次使用图11说明划线轮30的第4例。此划线轮30D除了轮本体部31D及刀刃部32D以外其余均与划线轮30A相同。此划线轮30D，是将轮本体部31D如图11(a)所示作成三段的锥面。

其次使用图12说明划线轮30的第5例。此划线轮30E除了轮本体部31E及刀刃部32E以外其余均与划线轮30A相同。此划线轮30E的刀刃部32E具有设于轮本体部31E中央的圆板部37，将其棱线构成为锥状的刀尖。

此外，第1实施形态中，虽于支承部设置一对罩板，并分别设置调整螺杆以进行划线轮位置调整，但亦可先固定任一方的轴承，并仅对另一方进行位置调整而将划线轮保持于既定位置。又，亦可取代罩板而直接于支承部设置螺杆槽，借以进行轴承的位置调整。

(第2实施形态)

使用图式说明本发明的第2实施形态的刀轮保持具单元。图13是刀轮保持具单元的主视图。刀轮保持具单元1B具有刀轮保持具60与划线轮80，在刀轮保持具60下端将划线轮60保持成旋转自如。刀轮保持具60如图14，图15，图16所示，下方形成为三角形的长方体状构件，在上部具有用以固定刀轮保持具60的贯通孔61。在刀轮保持具60下方，三角形的保持具槽62形成为下方开放。隔着保持具槽62的此三角形部分为支承部63，64。刀轮保持具60的支承部63，64的相对向面形成为大致平行，保持具槽62的间隔w设为充分大于划线轮80的宽度。

在左右支承部63，64的最下端形成分别贯通支承部63，64的同轴的销孔65，66。销孔65，66与保持具槽62垂直地交叉，保持划线轮80的销的圆形贯通孔。销孔65，66为下端微开放的狭缝。又，在此支承部63，64左右形成有贯通两侧的支承部63，64的螺杆槽67，68。

划线轮80以例如烧结钻石形成的例如厚度d为约0.65nm的圆板状构件，在中心具有贯通孔。又，划线轮80具有沿外周部形成棱线的V字形刀刃。棱线两侧的倾斜面(外周边部)通常是以75～170°的角度、更佳为90～150°的角度(会聚角)相互交叉而形成棱线。销81是以例如超硬合金等金属、烧结钻石形成的圆柱形构件，一端具有尖头形状。

图17是显示安装于刀轮保持具左右的支承部63，64外侧的罩板。该罩板由于是使用相同形状的两片罩板70A，70B，因此以下仅说明罩板70A。罩板70A是与支承部63大致相同形状的大致三角形平板状构件，在与支承部63，64的螺杆槽67，68对应的位置形成有贯通孔71，72。

进而，使用图13及图18说明此刀轮保持具单元的组装。首先，借由螺杆74A，75A从支承部63侧安装罩板70A，封闭销孔65的一端。其次，将销81从尖头形状的部分插入销孔66、以及轴承91，图19(a)所示的圆筒形状的轴环92，将划线轮80插入保持具槽62内一边保持一边插入划线轮80的贯通孔，进而插入于销孔65。其次，使轴环93，轴承94贯通于销81。借此如图18所示，使轴环92接触于划线轮80的右侧壁，使轴承91的内轮接触于轴环92，而能将轴承91的外轮接触于支承部63来加以配置。同样地，使圆筒形状的轴环93接触于划线轮80的左侧壁，使轴承94的内轮接触于轴环93，而能将轴承94的外轮配置成接触于支承部64。亦即，轴环92，93分别仅接触于轴承91，94的内轮。其次，从刀轮保持具60的支承部64外侧分别将罩板70B借由未图示的螺杆75A、螺杆75B安装固定。借此能关闭销孔66的左端。销81不会从销孔脱落。接着，借由先适当选择轴环92，93的厚度，划线轮80可在几乎不会移动于轴方向的情况下，与轴环92，93一起被轴承91，94保持成旋转自如。

此处的轴承91，94是例如内径为0.7mm、外径为2.0mm的小径轴承。借由以此种小径轴承保持划线轮的两端，使划线轮旋转而刻划时轴承部的摩擦变少，能使滚动摩擦系数大幅减少至例如0.05～0.07cN·m。因此，其旋转顺畅，能使刻划荷重较轻。又，刻划荷重由于无损耗地传达至划线轮，因此能提升划线的直线性。

此外，本实施形态中，虽从销孔65，66的两侧使用罩板70A，70B保持销，但亦可在支承部外周侧缩小一方的销孔径，以保持销。

(第3实施形态)

第2实施形态中，轴环92，93虽是单纯的圆筒形构件，但作为轴环95(96)，亦可如图19(b)所示具有不接触于轴承91，94的外轮的突缘95a(96a)。图20是使用此轴环95，96的第3实施形态的刀轮保持具单元1C的剖面图。借此，可借由突缘95a，96a减少刻划时的碎屑混入轴承91，94内的可能性。

本发明各实施形态的刀轮保持具单元，不限于自动刻划脆性材料基板的自动刻划装置，亦可安装于手动切割脆性材料基板的脆性材料切断用刀具来使用。

本发明的刀轮保持具单元，可非常有效地运用于刻划半导体基板等的脆性材料基板并加以分断的刻划装置的刻划头、或手动的划线工具的刻划头。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种刀轮保持具单元，其特征在于，其具有：

刀轮保持具，借由一对支承部形成保持具槽，具有贯通前述一对支承部的端部的贯通孔；

划线轮，具有圆板状轮本体部以及于前述轮本体部左右形成为同轴、在外侧端部具有相同倾斜角度的锥部的圆柱轴部，上述圆板状轮本体部以在中心具有一平面内的圆形棱线的烧结钻石形成；

一对轴承，分别配置于前述一对支承部的贯通孔，可保持前述划线轮的圆柱轴部并旋转自如；以及

在前述轴承的外侧仅接触于前述轴承的外轮的轴环，前述轴承的内轮接触于前述锥部。

2.根据权利要求1的刀轮保持具单元，其特征在于，其进一步具有用以调整前述一对轴承中至少其中之一轴承的位置的位置调整螺杆。

3.根据权利要求2的刀轮保持具单元，其特征在于，其进一步具有罩板，该罩板设于前述一对支承部中至少其中之一支承部的外侧，在与贯通前述支承部的贯通孔对应的位置具有螺杆槽；

前述罩板固定于前述支承部外侧，前述位置调整螺杆咬合于前述罩板的螺纹孔。

4.一种刀轮保持具单元，其特征在于，具备：

划线轮，为圆板状且于中心具有贯通孔，且具有两个曲面，上述两个曲面形成沿圆板外周部成V字形棱线的刀刃；以及

保持具，具有用以将前述划线轮插入的保持具槽，该保持具槽位于具有彼此平行相对面及一定宽度的一对支承部间，将前述一对支承部同轴贯通的销孔，以及具有插入于前述销孔及前述划线轮的贯通孔且在前述保持具槽内将前述划线轮保持成旋转自如的销；且具有：

圆筒形状的一对轴环，具有接触于划线轮两侧的侧壁的既定厚度；以及

轴承，设于前述一对轴环与支承部之间，将前述轴环及前述划线轮保持成旋转自如；

前述一对轴环仅接触于前述轴承的内轮，前述一对轴环具有较前述轴承的外轮大的突缘，前述突缘不接触于前述轴承与前述划线轮。

Images