CN102557422B - 刻划轮及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种刻划轮及其制造方法。本发明的课题在于，针对沿圆板状轮的圆周形成有V字形的刃尖的刻划轮，提高经刻划并切断的脆性材料基板的端面强度。通过粗研磨使刻划轮的圆周形成为V字状而制成研磨面(13)，接着以使前端部分成为所需的顶角(α2)的方式进行精研磨而形成研磨面(16)。进而对研磨面(16)进行超精研磨而形成研磨面(17)。这样，可减少刃尖脊线的凹凸，且可提高刻划时脆性材料基板的端面强度。

Description

刻划轮及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用来对玻璃基板等脆性材料基板进行刻划的刻划轮及其制造方法。
背景技术
习知的刻划轮(scribing wheel)是相对于超硬合金制或烧结钻石制的圆板的圆周部从两侧互相倾斜地削入，而在圆周面上形成V字形的刃尖。刻划轮的中心具有贯通孔，可旋转自由地轴向固定在刻划装置的刻划头(scribe head)等上而使用。
先前，为了在刻划轮的圆周面上形成V字形的刃尖，首先在圆板101的中心形成贯通孔102。图1(a)表示该圆板101的侧视图。其次如图1(b)中的侧视图、图1(c)中的前视图所示，从两侧将圆周部分研磨成V字状而制成刃尖部103。有时利用粒度更细小的研磨剂对刃尖部103进行精研磨，从而构成刻划轮100。
[先行技术文献]
[专利文献]
专利文献1：专利第3759317号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
当将玻璃基板等脆性材料基板切断时，使用刻划轮进行刻划后沿切割线(scribe line)将其切断，但因为在已切断的脆性材料基板端面残留有划痕，所以当施加压力时从端面产生破裂的情形较多。如果形成在刻划轮的圆周面的V字形的刃尖具有凹凸，那么当切断时在脆性材料基板端面上会残留有划痕，所以脆性材料基板的机械强度会降低。因此，优选的是，尽量使刻划轮的V字形刃尖的脊线上的凹凸较少。近年来，期望平板显示器等中所使用的玻璃基板实现薄板化，进而在移动设备等小型设备中玻璃的板厚变薄，达到例如0.4mm～0.2mm。因为利用这种薄玻璃会使基板的强度降低，所以脆性材料基板端面强度的降低成为大问题。
为了减少刻划轮的刃尖脊线的凹凸，必须使用更细微的研磨剂进行研磨。然而，就习知的刻划轮而言，为了形成V字形的刃尖而对相同的面积进行粗研磨和精研磨。因为研磨剂的粒径越小则越难以进行研磨，所以存在如下问题：当进行精研磨时，使用的研磨剂的粒径越小则加工时间越长。
本发明着眼于所述的先前的问题而完成，其目的在于提供一种针对刻划轮缩短形成V字形的刃尖时的研磨加工时间的刻划轮及其制造方法。
[解决问题的技术手段]
为了解决该课题，本发明是一种刻划轮的制造方法，该刻划轮是沿着圆板状轮的圆周部形成V字形的刃尖而成，该刻划轮的制造方法中，在圆板的中心位置形成贯通孔，以沿所述圆板的圆周从侧面的两侧互相倾斜地削入的方式进行粗研磨而形成第1研磨面，由此使圆周部分形成为具有第1顶角的V字状，仅对所述V字状的第1研磨面的前端部分进行精研磨而形成第2研磨面，作为具有大于第1顶角的第2顶角的刃尖部，且对所述第2研磨面进行超精研磨。
为了解决该问题，本发明是一种刻划轮的制造方法，该刻划轮是沿着圆板状轮的圆周部形成V字形的刃尖而成，该刻划轮的制造方法中，在圆板的中心位置形成贯通孔，以沿所述圆板的圆周从侧面的两侧互相倾斜地削入的方式进行粗研磨而形成第1研磨面，由此使圆周部分形成为具有第1顶角的V字状，对所述V字状的第1研磨面进行精研磨而形成第2研磨面，仅对所述第2研磨面的前端部分进行超精研磨，作为具有大于第1顶角的第2顶角的刃尖部。
这里使用于所述超精研磨中的研磨剂优选的是6000号以上，更优选的是8000号以上，进而优选的是10000号以上。如果为粒度3000号以下，那么存在已切断的脆性材料基板端面上容易残留划痕的倾向。
为了解决该问题，本发明的刻划轮具有沿圆板状轮的圆周部以成为第1顶角的方式形成为V字状的第1研磨面，且具有在所述第1研磨面的前端的脊线上具有大于所述第1顶角的第2顶角的第2研磨面。
[发明的效果]
根据具有这种特征的本发明，对刻划轮的刃尖进行粗研磨而构成为V字形，并且仅对其前端部分进行精研磨，之后进行超精研磨。因此，可减少作为刃尖而必需的脊线部分的凹凸。所以可获得如下优异的效果：当使用刻划轮将脆性材料基板切断时可增强端面强度。这种特征尤其在对较薄的脆性材料基板进行刻划并切断时特别有效。
附图说明
图1(a)～(c)是表示习知例中的刻划轮及其制造过程的侧视图及前视图。
图2(a)、(b)是本发明的实施方式中的刻划轮的前视图及侧视图。
图3(a)～(d)是表示本实施方式中的刻划轮的制造过程的侧视图。
图4是表示经过超精研磨后的刻划轮的前端部分的放大图。
图5是表示刻划轮的机械强度的试验状态的图。
图6(a)～(d)是表示本发明的另一实施方式的刻划轮的制造过程的侧视图。
[符号的说明]
11      刻划轮
12      贯通孔
13～17  研磨面
具体实施方式
图2(a)是本发明的实施方式中的刻划轮的前视图，图2(b)是其侧视图。而且，图3(a)～(d)是表示本实施方式中的刻划轮的制造过程的侧视图。当制造刻划轮时，首先如图3(b)所示般在图3(a)中所示的圆板11的中央形成作为轴孔的贯通孔12。接着使马达等的旋转轴连通于该贯通孔12并使其旋转，并且，从两侧对图3(a)中所示的圆板11的整个圆周进行粗研磨，从而如图3(b)所示般形成为V字形。在该粗研磨的步骤中，使用例如粒度300号的细粉研磨剂进行研磨。将如此所形成的研磨面作为研磨面13。以使此时的顶角α1较作为刃尖所必需的顶角更尖的方式进行研磨。顶角α1优选的是15°～140°，更优选的是60°～120°，进而优选的是80°～100°。如果为15°以下，那么在加工时脊线前端容易破损，如果为140°以上，那么具有丧失作为刃尖的实用性的倾向。
接着，对经过粗研磨进行研磨后的研磨面13进行精研磨。在精研磨中，使用例如粒度2000号的细粉研磨剂。在精研磨中，如图3(c)所示般外形几乎不产生变化。将如此而形成的研磨面设为研磨面14。
进而在本实施方式中，如图3(d)所示般仅对前端部分进行超精研磨。在该超精研磨中使用粒度6000号以上的细粉研磨剂进行研磨。而且，在该步骤中，仅对前端部分进行研磨，以使其成为所需的顶角α2(α2＞α1)。图4是表示该前端部分的放大图。将如此而形成的利用超精加工所得的研磨面作为15。这里，研磨剂的粒度优选的是粒度6000号以上，更优选的是8000号以上，进而优选的是10000号以上。如果为粒度3000号以下，那么具有已切断的脆性材料基板端面上容易残留划痕的倾向。这里，顶角α2优选的是90°～140°，更优选的是95°～125°，进而优选的是100°～115°。顶角α2较大的刻划轮适合在较高的刻划负载下使用，顶角α2较小的则适合在较低的刻划负载下使用。
这样，具有如下倾向：通过将刃尖制成2段的V字状而仅对作为刻划轮所必需的刃尖的前端部分进行超精研磨，可减小加工面积，由此可缩短加工时间，并且可减少刃尖脊线的凹凸。
这样，如果使用刃尖的脊线变得尖锐的刻划轮进行刻划来切断脆性材料基板，那么可减小脆性材料基板的切断面上所产生的划痕，且可增强脆性材料基板端面强度。脆性材料基板端面强度是支配切断后的脆性材料基板的机械强度的主要因素。因此，为了确认本实施方式中的刻划轮的效果，对本实施方式与使用习知的刻划轮而切断的脆性材料基板的机械强度进行比较。图5表示进行4点弯曲强度的强度试验的试验装置的一例。在该试验中，将经刻划并切断成40mm×50mm的0.3mm厚的玻璃板用作试验片20、21。试验片20是使用习知的刻划轮切断而成，试验片21是使用本实施方式的刻划轮进行切断而成。
如图5所示般，在基底31的上表面以指定间隔、例如20mm的间隔配置支撑台32、33，并将作为样品的试验片20(21)的经刻划的面朝向下方而配置在所述支撑台32、33的上部。在试验片20的上部载置具有间隔为10mm的按压部34、35的加压部36，均匀地按压，测定直至断裂为止的压力。接着，当从上部施加的压力平均为84.8N时，使用习知的刻划轮的试验片20从端面断裂。相对于此，当使用利用本实施方式的刻划轮而切断的试验片21时，可确认平均的破裂加压为103.6N，端面强度增强。
另外，在本实施方式中，对圆板的刻划轮进行粗研磨使其成为V字形，进而进行精研磨，之后仅对前端部分进行超精研磨以使其成为所需的角度。亦可并非如此，而是在进行精研磨时以使前端的角度成为所需的顶角α2的方式进行研磨。图6是表示该实施方式的制造过程的图。在此情况下，对图6(a)中所示的圆板11的整周进行粗研磨，从而如图6(b)所示研磨成V字形。之后，仅对前端部分进行研磨以使其成为顶角α2。将此时的研磨面作为16。其次如图6(d)所示般进而利用超精研磨对前端的研磨面16进行研磨。将此时的研磨面设为17。粗研磨、精研磨及超精研磨中所使用的研磨剂与所述实施方式中所使用的研磨剂相同。顶角α1、α2亦与上文所述者相同。在此情况下，因为在精研磨的阶段中成为顶角α2，所以可使制造步骤的效率更高。
而且，当然这里所示的研磨剂的粒度为一例，并不限定于该粒度。
[工业上的利用性]
所述本发明的刻划轮可用于对脆性材料基板进行刻划的刻划装置中，尤其在对较薄的脆性材料基板进行刻划的刻划装置中有效。

Claims (3)

1.一种刻划轮的制造方法，该刻划轮是沿着圆板状轮的圆周部形成V字形的刃尖而成，且用于刻划厚度是0.2～0.4mm的脆性材料基板，其中，
在圆板的中心位置形成贯通孔，
以沿着所述圆板的圆周从侧面的两侧互相倾斜地削入的方式进行粗研磨而形成第1研磨面，由此使圆周部分形成为具有第1顶角的V字状，
仅对所述V字状的第1研磨面的前端部分进行精研磨而形成第2研磨面，作为具有大于第1顶角的第2顶角的刃尖部，
对所述第2研磨面利用粒度6000号以上的研磨剂进行超精研磨以使所述第2顶角成为95～125°。
2.一种刻划轮的制造方法，该刻划轮是沿着圆板状轮的圆周部形成V字形的刃尖而成，其中，
在圆板的中心位置形成贯通孔，
以沿着所述圆板的圆周从侧面的两侧互相倾斜地削入的方式进行粗研磨而形成第1研磨面，由此使圆周部分形成为具有第1顶角的V字状，
对所述V字状的第1研磨面进行精研磨而形成第2研磨面，
仅对所述第2研磨面的前端部分利用粒度6000号以上的研磨剂进行超精研磨以使所述第2顶角成为95～125，作为具有大于第1顶角的第2顶角的刃尖部。
3.一种刻划轮，用于刻划厚度是0.2～0.4mm的脆性材料基板，具有沿着圆板状轮的圆周部以成为第1顶角的方式形成为V字状的第1研磨面，且
具有在所述第1研磨面的前端的脊线上具有大于所述第1顶角的第2顶角的第2研磨面，所述第2研磨面是利用粒度6000号以上的研磨剂进行研磨，所述第2顶角是95～125°。
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