CN103241932A - 刻划装置 - Google Patents

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酒井敏行
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Abstract

本发明涉及一种刻划装置。其课题在于：在使刻划头经由滑块沿着横梁移动的刻划装置中，抑制因刻划头的重量所致的滑块的变形。该刻划装置中，将安装刻划头的滑块(17)的形状设定为包围横梁(12)的框状。

Description

刻划装置
技术领域
本发明涉及一种在脆性材料基板上形成划线(scribe line)的刻划装置，尤其是涉及刻划头(scribe head)的保持。
背景技术
以往，在液晶显示面板或液晶投影基板等平板显示器等的制造过程中，母玻璃基板在贴合之后会以形成特定大小的单个面板的方式被分割。在该母玻璃基板等脆性材料基板的分割过程中，包括刻划步骤与分断(break)步骤，在刻划步骤中可使用刻划装置。
图1是表示以往的刻划装置的一例的概略立体图。该刻划装置100中，移动台101沿着一对导轨102a、102b以可自由移动的方式保持在y轴方向上。滚珠螺杆103与移动台101螺合。滚珠螺杆103通过马达104的驱动而旋转，使移动台101沿着导轨102a、102b在y轴方向上移动。在移动台101的上表面设置有马达105。马达105使平台106在xy平面上旋转而定位在特定角度。脆性材料基板107载置在该平台106上，并由未图示的真空吸附机构等保持。在刻划装置的上部，设置有拍摄脆性材料基板107的对准标记的2台CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)相机108。
在刻划装置100中，桥部110以横跨移动台101与其上部的平台106的方式，沿着x轴方向由支柱111a、111b而架设。桥部110中，沿着横向方向设置有横梁112，在横梁112的长度方向上设置有线性马达113。线性马达113是使刻划头114沿着x轴方向移动的驱动源。在刻划头114的下端部，安装着具有刻划轮(scribe wheel)的刀片保持具(chip holder)115。
图2是表示搭架在支柱111a、111b上的横梁112、及安装在横梁112上的刻划头114的概略图。如本图所示，在线性马达113的可动部上安装有滑座(slide base)116，在滑座116上还安装有刻划头114。刀片保持具115可升降移动地保持在刻划头114上。刀片保持具115的下部以可旋转的方式保持圆板状的轮片(wheel chip，以下，简称为刀片(chip))117。轮片117一面以适当的负载抵接于脆性材料基板一面滚动而形成划线。在刻划头114的内部，设置有可进行这种升降动作的升降部，例如是使用气压控制的气缸、或利用线性马达的电动升降部等。
此外，在专利文献2中，提出有一种刻划装置，其利用马达而使进给螺杆(feed screw)旋转，从而使刻划头沿着进给螺杆在脆性材料基板上平行地移动来进行刻划。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开WO2009/157440号
[专利文献2]日本专利特开2004-10452号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
然而，在专利文献1及2的刻划装置中，刻划头都是突出地安装在线性马达或进给螺杆的侧方。因此，会因刻划头的重量而在图2的顺时针方向上产生旋转力矩。因而存在如下问题点：滑座容易变形，从而在刻划时刻划位置容易产生位置偏移，导致刻划位置的精度下降。
本发明是鉴于这种以往的刻划位置的问题点而完成的，其技术课题在于：使滑座形成为不易因刻划头的重量而产生变形的形状，从而使刻划位置的精度提高。
[解决问题的技术手段]
为了解决该课题，本发明的刻划装置包括：平台，供脆性材料基板设置；桥部，具有横梁，所述横梁包含与设置在所述平台上的脆性材料基板的面平行的面；滑块，以包围所述横梁的各个面的方式形成；线性马达，使所述滑块沿着所述横梁进行直线移动；以及刻划头，安装在所述滑块上，保持对所述脆性材料基板进行刻划的刻划轮。
此处，所述滑块也可包括：多个气垫，配置在与所述横梁对向的面上，朝向所述横梁喷出空气；以及空气供给部，向所述气垫供给空气。
此处，所述气垫也可相对于所述横梁的各个面而至少设置有3个。
此处，所述滑块也可形成为框状。
[发明的效果]
根据具有所述特征的本发明，因为滑块是以包围横梁的方式形成，所以能抑制因刻划头的重量所致的滑块的变形。从而，可获得能够提高刻划的位置精度的效果。
附图说明
图1是以往的刻划装置的概略立体图。
图2是表示以往的刻划装置的横梁及刻划头的图。
图3是本发明的实施方式的刻划装置的概略立体图。
图4是表示本发明的实施方式的刻划装置中所使用的横梁及滑块的立体图。
图5是表示滑块的详情的立体图。
图6是滑块的A-A线剖视图。
图7是本发明的实施方式的刻划装置的方块图。
图8是表示在多个横梁上安装有多个滑块的状态的立体图。
[符号的说明]
10               桥部
11a、11b         支柱
12、12A、12B     横梁
13A、13B         槽
14               线性马达
15               刻划头
16               刀片保持具
17、17A、17B     滑块
21A、21B、21C、22A、22B、22C、23A、23B、23C、24A、24B、24C气垫
具体实施方式
图3是表示本发明的实施方式的刻划装置的立体图。在该刻划装置中，对于与所述的以往示例相同的部分标注相同的符号。本实施方式的刻划装置1中，移动台101也沿着一对导轨102a、102b而以可自由移动的方式保持在y轴方向上。滚珠螺杆103与移动台101螺合。滚珠螺杆103通过马达104的驱动而旋转，且使移动台101沿着导轨102a、102b在y轴方向上移动。在移动台101的上表面设置有马达105。马达105使平台106在xy平面上旋转而定位在特定角度。脆性材料基板107载置在该平台106上，并由未图示的真空吸附机构等保持。在刻划装置1的上部，设置有拍摄脆性材料基板107的对准标记的2台CCD相机108。
在刻划装置1上，以横跨移动台101与其上部的平台106的方式沿着x轴方向架设着桥部10。桥部10包含左右一对支柱11a、11b及其间的横梁12，横梁12是与平台106隔着特定间隔而与平台106的面平行地设置。横梁12是剖面固定的细长的构件，且在两侧的侧面上分别沿着长度方向形成着槽13A、13B。线性马达14设置在该横梁12的长度方向上。线性马达14是使刻划头15沿着x轴方向移动的驱动源。在刻划头15的下端部，安装有包含刻划轮的刀片保持具16。刻划头15及刀片保持具16与以往的刻划头及刀片保持具相同。
图4表示从不同方向观察到的刻划装置1的安装滑块的横梁与支柱的立体图。以从周围包围该横梁12的方式，设置着形成为框状的滑块17。在滑块17上安装着刻划头15，但在图4中省略了刻划头15的图式。以下对滑块17详细地进行说明。
图5是将滑块17放大表示的立体图，图6是其A-A线剖视图。如这些图所示，滑块17是框状的构件，且是以包围横梁12的方式形成。滑块17是由平板状构件组合而成的。在横梁12的槽13A的内侧，设置有用以检测滑块17的位置的线性标度尺18。
如图所示，在滑块17的上表面、左右侧面及下表面，分别在3个部位设置有气垫21A、21B、21C、22A、22B、22C、23A、23B、23C、24A、24B、24C。此处，仅气垫21A、22A、23A、24A为圆形，其他都为矩形状。气垫是铝制的平板状构件，且表面经过耐酸铝处理。而且，在侧方具有空气汲取孔，在与横梁12对向的面上设置有多个与空气汲取孔连通的小孔。就气垫来说，圆形气垫可获得稳定的浮力，而通过将各个面的邻接的2个矩形气垫21B、21C、22B、22C、23B、23C、24B、24C左右设置，可在其间利用管体(tube)进行配管。各气垫的所有侧方都突出有插塞(plug)，各插塞利用柔软的导管(pipe)而连结，并与滑块17的侧方的插塞25连结。插塞25是用以从外部汲取空气的元件，且与下述气泵连结。
在各气垫的中心设置有可向外移动的轴，各气垫可分别在轴方向上略微地自由移动，且由未图示的弹簧而向横梁12的方向施力。
其次，使用方块图对本实施方式中的刻划装置1的构成进行说明。图7是表示刻划装置1的控制系统的方块图。在本图中，来自于2台CCD相机108的输出经由图像处理部41而被输送至控制部42。控制部42是控制X马达驱动部44、Y马达驱动部45，以形成划线。这些马达驱动部43、44分别直接驱动线性马达14、马达104。此外，旋转用马达驱动部45驱动马达105而使配置在平台106上的脆性材料基板107旋转，并且在存在角度偏差时消除该角度偏差。而且，在控制部42上连接着气泵驱动部46、刀片保持具升降驱动部47或监控器48。在利用线性马达14使刻划头直线移动时，同时由气泵驱动部46驱动气泵49。此外，刀片保持具升降驱动部47是以在刻划时使轮片以适当的负载抵接在脆性材料基板的表面上的方式进行驱动。此处，气泵驱动部46与气泵49构成了在刻划头移动时向气垫供给空气的空气供给部。
其次，对本实施方式中的刻划装置的动作进行说明。于滑块17停止在横梁12的特定位置上的状态下，并不从外部向各气垫供给空气，而由未图示的弹簧朝向横梁12施力，从而使滑块17与横梁12的面接触。然后，在刻划时利用线性马达14使滑块17移动。这时，利用气泵驱动部46而启动气泵49，经由插塞25向各个面的气垫21A～24C供给压缩空气。由此，空气以相同的压强从各气垫21A～24C朝向横梁12喷出。接着，气垫抵抗弹簧的施力而从横梁12的各个面略微上浮，在各个面的气垫的位置上，滑块17与横梁12的间隔相等。因此滑块17的姿势稳定。同时，随着滑块17的移动而产生的滑动阻力也得到减轻，并且容易使其沿着横梁12进行直线移动。然后，在该移动过程中刻划头15下降，使刻划轮相对于脆性材料基板而滚动，从而进行刻划。由此可提高刻划的位置精度。
此外，当刻划结束时，线性马达14的驱动停止并且气泵49也停止。从而空气的供给被停止，各气垫与横梁12抵接并停止。
另外，在该实施方式中于各个面设置有多个气垫，但也可仅使用框状的滑块来使位置稳定。此外，气垫的数量优选的是每个面各有3个，也可为3个以上。
另外，在该实施方式中使1个刻划头沿着横梁12自由地进行直线移动，但也可在1个横梁上设置多个滑块，使多个滑块在同一横梁上移动。此外，在为了分割由2片脆性材料基板贴合而成的贴合基板而从上下进行刻划的情况下，也可如图8所示，设置上下平行的一对横梁12A、12B，将至少1个滑块、此处为滑块17A～17D移动自由地配置在各横梁上。
而且，在该实施方式中是以形成为框状的方式形成有滑块，但也可在任一面例如下表面设置狭缝，并非设为框状而是设置缺口部分。这样一来，不仅可使其略微轻量化，而且也可用作来自于外部的导管的供给部分。
[工业上的可利用性]
本发明中，于使刻划头沿着横梁经由滑块而呈直线状移动时可令刻划头的姿势稳定，因此本发明适宜用于对脆性材料基板进行刻划的刻划装置中。

Claims (4)

1.一种刻划装置，其包括：
平台，供脆性材料基板设置；
桥部，具有横梁，所述横梁包含与设置在所述平台上的脆性材料基板的面平行的面；
滑块，以包围所述横梁的各个面的方式形成；
线性马达，使所述滑块沿着所述横梁进行直线移动；以及
刻划头，安装在所述滑块上，保持对所述脆性材料基板进行刻划的刻划轮。
2.根据权利要求1所述的刻划装置，其中
所述滑块包括：
多个气垫，配置在与所述横梁对向的面上，朝向所述横梁喷出空气；以及
空气供给部，向所述气垫供给空气。
3.根据权利要求2所述的刻划装置，其中
所述气垫相对于所述横梁的各个面至少设置有3个。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的刻划装置，其中
所述滑块形成为框状。
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