JP2003146678A - Cutting method and cutting apparatus for brittle material - Google Patents

Cutting method and cutting apparatus for brittle material

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JP2003146678A
JP2003146678A JP2001341533A JP2001341533A JP2003146678A JP 2003146678 A JP2003146678 A JP 2003146678A JP 2001341533 A JP2001341533 A JP 2001341533A JP 2001341533 A JP2001341533 A JP 2001341533A JP 2003146678 A JP2003146678 A JP 2003146678A
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Japan
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cutting
substrate
chuck table
liquid
brittle material
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JP2001341533A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirosuke Nakahori
宏亮 中堀
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Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Publication date
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    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting method and a cutting apparatus which enable easy fixing of a substrate consisting of a brittle material, prevention of the occurrence of chipping and a crack f a cut piece and simplification of the cleaning of the piece thereby enable improvement in productivity and reduction in an environmental burden. SOLUTION: Straight grooves 18b having width larger than that of a blade 13a mode of a grindstone of a cutting wheel 13 are provided at the upper surface 18a of the chuck table 18 of the cutting apparatus at predetermined pitches. The substrate 11 consisting of the brittle material is fixed through a frozen layer E by feeding a liquid W on the upper surface 18a and the groove 18b of the chuck table 18 and cooling them. The substrate 11 is cut while cutting the frozen layer E in the groove 18b by running the blade 13a made of the grindstone of the rotating cutting wheel 13 along the groove 18b in the state where the blade 13a made of the grindstone is fitted into the groove 18b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はガラス、結晶化ガラ
ス、及びセラミックス等の脆性材料からなる基板を複数
の小片に切断する切断方法及び切断装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cutting method and a cutting apparatus for cutting a substrate made of a brittle material such as glass, crystallized glass, and ceramics into a plurality of small pieces.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ガラス、セラミックス等の脆性材
料の切断方法としては、特開平1−93432号に記載
された技術が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for cutting brittle materials such as glass and ceramics, the technique described in JP-A-1-93432 is known.

【0003】従来の脆性材料からなる薄板状の基板の切
断方法は、図2に示すように、まず、基板1と、基板1
にワックス2で固着され基板1とともに半切断される当
て板4と、該当て板4にワックス2で固定され切断機に
セットする為のチャッキングプレート5で構成される切
断ワークを作製し、この切断ワークをXY方向の割り出
し機構をもつ切断機のXY割り出しテーブル6に固定す
る。このように固定された基板1を、ダイヤモンド砥粒
を燒結金属で固定した砥石刃3aを有する切断ホイル3
により複数の小片7に切断している。
In a conventional method for cutting a thin plate-like substrate made of a brittle material, as shown in FIG. 2, first, a substrate 1 and a substrate 1 are cut.
A cutting work composed of a backing plate 4 which is fixed with wax 2 to be half cut together with the substrate 1 and a chucking plate 5 which is fixed to the plate 4 with wax 2 and is set in a cutting machine is prepared. The cutting work is fixed to an XY indexing table 6 of a cutting machine having an XY direction indexing mechanism. The substrate 1 fixed in this way is provided with a cutting wheel 3 having a grindstone blade 3a in which diamond abrasive grains are fixed with a sintered metal.
Is cut into a plurality of small pieces 7.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ガラスやセラミックス
などの脆性材料からなる基板1を、上記従来の切断方法
により切断すると、小片7の切断面の稜線に多少の欠け
およびクラックが発生する。この欠けおよびクラック
は、後の洗浄工程、とくに超音波洗浄で割れに発達する
可能性が高いことから品質上重大な欠陥となるので、こ
のような欠けやクラックを可能な限り小さくし、少なく
することが重要である。従来の切断方法においては、基
板1の下面に当て板を使用しないで切断すると小片7下
面の稜線に大きな欠けやクラックが発生する。この欠け
やクラックを防止するために切断前の準備作業として、
まず当て板4に薄板状の基板1をワックス2により貼り
付けて固着する。ワックス2の層は柔らかく砥石刃3a
の目づまりの原因になるので、できるだけ薄いほうが小
片7の品質は良好になる。更に当て板4とチャッキング
プレート5との固定では、固定が不完全であると切断時
に薄板の基板1及び当て板4の振動やびびりが生じ切断
面に欠けやクラックが発生しやすく、それ故に完全な固
定が必要である。このため当て板4とチャッキングプレ
ート5との固定が機械的クランプ等による場合には、振
動やびびりが発生しない剛性度の高い肉厚の当て板4が
必要となり、一方、当て板4を薄くする場合には、チャ
ッキングプレート5もワックス2で貼り付ける必要が生
じる。
When the substrate 1 made of a brittle material such as glass or ceramics is cut by the above-mentioned conventional cutting method, some nicks and cracks are generated on the ridge line of the cut surface of the small piece 7. These cracks and cracks are serious defects in terms of quality because they are likely to develop into cracks in the subsequent cleaning process, especially ultrasonic cleaning, so such cracks and cracks should be made as small and small as possible. This is very important. In the conventional cutting method, if the lower surface of the substrate 1 is cut without using a backing plate, a large chip or crack is generated on the ridge line on the lower surface of the small piece 7. In order to prevent this chipping and cracking, as preparatory work before cutting,
First, the thin plate-shaped substrate 1 is attached to the backing plate 4 with the wax 2 and fixed. The layer of wax 2 is soft and the grindstone blade 3a
The smaller the quality, the better the quality of the small piece 7 as it becomes a cause of clogging. Further, in fixing the backing plate 4 and the chucking plate 5, if the fixation is not complete, the thin substrate 1 and the backing plate 4 may vibrate or chatter to easily cause chipping or cracking on the cut surface. Perfect fixation is required. For this reason, when the contact plate 4 and the chucking plate 5 are fixed by a mechanical clamp or the like, a thick contact plate 4 with high rigidity that does not cause vibration or chatter is required, while the contact plate 4 is thin. In this case, the chucking plate 5 also needs to be attached with the wax 2.

【0005】切断の際には、薄板の基板1を完全に切断
し、かつ当て板4を部分的に切り込む。当然、当て板4
は1回使用の消耗材でありコストアップとなる。切断後
に薄板状の小片7を当て板4から取り外す場合、ヘラと
ハンマーにより分離するか、長時間有機溶剤に浸漬して
ワックス2を溶解して分離することになる。このように
作業が煩雑で自動化を困難にし、また基板1から分断し
た小片7にはワックス2が付着しているので、洗浄液は
有機溶剤か、あるいは特殊な洗剤を必要とし、当て板4
の廃棄処理も含めた環境問題についても改善が望まれ
る。
At the time of cutting, the thin substrate 1 is completely cut and the backing plate 4 is partially cut. Naturally, the backing plate 4
Is a consumable material that can be used once, which increases costs. When the thin plate-shaped piece 7 is removed from the contact plate 4 after cutting, it is separated by a spatula and a hammer, or it is immersed in an organic solvent for a long time to dissolve the wax 2 and separated. In this way, the work is complicated and automation is difficult, and since the wax 2 is attached to the small piece 7 separated from the substrate 1, the cleaning liquid requires an organic solvent or a special detergent.
It is desired to improve environmental problems including the disposal of waste.

【0006】本発明は、ガラス、結晶化ガラス、セラミ
ックス等の脆性材料からなる基板を切断装置に固定する
ことが容易であり、かつ切断時の小片の欠けやクラック
の発生を防止すると共に、切断後の小片の洗浄を簡素化
することにより、生産性の向上および環境負荷の低減の
両立を可能にする脆性材料の切断方法及び切断装置を提
供することを目的とする。
According to the present invention, a substrate made of a brittle material such as glass, crystallized glass, or ceramics can be easily fixed to a cutting device, and chipping or cracking of small pieces at the time of cutting can be prevented, and at the same time, cutting can be performed. It is an object of the present invention to provide a brittle material cutting method and a cutting device that enable both improvement of productivity and reduction of environmental load by simplifying subsequent washing of small pieces.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明に係る脆性材料の切断方法は、脆性材料からな
る基板をチャックテーブルに固定し、該基板を回転する
切断ホイルにより複数の小片に切断する脆性材料の切断
方法において、前記チャックテーブルは、上面に前記切
断ホイルの砥石刃の幅よりも広い幅を有する直線状の溝
が所定のピッチで設けられており、該チャックテーブル
の上面及び溝に液体を供給して冷却することにより前記
基板を該チャックテーブル上面に液体の凍結層を介して
固定し、回転する切断ホイルの砥石刃を溝に嵌入させた
状態で溝に沿って走行させることにより溝中の凍結層の
一部を切削しながら基板を完全に切断することを特徴と
する。
In order to solve this problem, a method for cutting a brittle material according to the present invention is a method in which a substrate made of a brittle material is fixed on a chuck table and a plurality of small pieces are cut by a cutting foil that rotates the substrate. In the method for cutting a brittle material to be cut into, the chuck table is provided with linear grooves having a width wider than the width of the grindstone blade of the cutting foil on the upper surface at a predetermined pitch, and the upper surface of the chuck table. Also, the substrate is fixed to the upper surface of the chuck table through a frozen layer of the liquid by supplying a liquid to the groove to cool it, and the grinding wheel blade of the rotating cutting wheel is inserted into the groove to run along the groove. This is characterized in that the substrate is completely cut while cutting a part of the frozen layer in the groove.

【0008】本発明は、脆性材料からなる基板を室温で
は液体である物質の凍結層を介してチャックテーブル上
面に固定し、切断後に再び凍結層を液体に戻すことによ
り着脱を可能とするものであり、本発明に使用する液体
としては、室温で融点を超えており、基板を汚染するこ
とがなく、凍結層の状態でダイヤモンドやCBN等の砥
粒からなる砥石刃に目づまりを起こさない程度の切削性
を示すものであれば使用が可能である。
According to the present invention, a substrate made of a brittle material is fixed to the upper surface of the chuck table via a frozen layer of a substance that is liquid at room temperature, and after cutting, the frozen layer is returned to the liquid so that it can be attached and detached. The liquid used in the present invention has a melting point at room temperature, does not contaminate the substrate, and does not cause clogging of a grindstone blade made of abrasive grains such as diamond or CBN in a frozen layer state. It can be used if it shows machinability.

【0009】また、チャックテーブルの上面に、切断ホ
イルの刃幅より広い直線状の溝を所定のピッチで設けて
あり、溝中に凍結層を形成させることにより、回転する
切断ホイルの砥石刃を溝に嵌入させた状態で溝に沿って
走行させて溝中の凍結層の一部を切削しながら切断する
ことが、基板を完全に切断する際に基板の下面の切断端
縁にチッピングの発生を防止する上で重要である。
Further, linear grooves wider than the blade width of the cutting foil are provided on the upper surface of the chuck table at a predetermined pitch, and a frozen layer is formed in the groove, so that the grindstone blade of the rotating cutting wheel can be formed. It is possible to run along the groove while it is inserted in the groove and cut while cutting a part of the frozen layer in the groove, which causes chipping on the cut edge of the lower surface of the substrate when completely cutting the substrate Is important in preventing.

【0010】また、本発明の脆性材料の切断方法は、基
板がガラスまたは結晶化ガラスからなり、液体が水であ
ることを特徴とする。
The brittle material cutting method of the present invention is characterized in that the substrate is made of glass or crystallized glass, and the liquid is water.

【0011】本発明の脆性材料からなる基板が、ガラス
または結晶化ガラスからなり、液体が水であるので、従
来のワックスや粘着シートで固定されたガラスまたは結
晶化ガラスからなる基板を切断する際に、ワックスや粘
着シートが柔らか過ぎると基板の下面の切断端縁に大き
なチッピングが生じたり、ダイヤモンドやCBN等の砥
粒からなる砥石刃に目づまりを起こすという現象がなく
なる。また、切断後の薄板状の小片にはワックス等が付
着しておらず、小片の洗浄の際には、従来使用していた
有機溶剤等の洗浄液や特殊な洗剤が全く不要になる。
Since the substrate made of the brittle material of the present invention is made of glass or crystallized glass and the liquid is water, when cutting the substrate made of glass or crystallized glass fixed by a conventional wax or adhesive sheet. In addition, when the wax or the adhesive sheet is too soft, there is no phenomenon in which a large amount of chipping occurs on the cut edge of the lower surface of the substrate or a grindstone blade made of abrasive grains such as diamond or CBN is clogged. Moreover, wax or the like is not attached to the thin plate-shaped pieces after cutting, and when cleaning the small pieces, a cleaning liquid such as an organic solvent and a special detergent which have been conventionally used are not required at all.

【0012】本発明に係る脆性材料の切断装置は、上面
に切断ホイルの砥石刃の幅よりも広い幅を有する直線状
の溝が所定のピッチで設けられ脆性材料からなる基板を
上面に固定するチャックテーブルと、該溝に砥石刃を嵌
入させた状態で回転しながら走行して該チャックテーブ
ル上面に固定した基板を切断する切断ホイルとを備え、
該切断ホイルにより基板を複数の小片に切断する脆性材
料の切断装置において、前記チャックテーブルの上面及
び溝が液体を保持可能な構造であり、該チャックテーブ
ルの上面に液体を供給する液体供給手段と、基板をチャ
ックテーブル上面に載置した後に基板とチャックテーブ
ル上面の間に介在する液体及び溝中の液体を凍結させる
ことにより基板を液体の凍結層を介して固定する冷凍手
段と、該基板から前記切断ホイルにより切断された複数
の小片を介在する凍結層を溶かしてチャックテーブル上
面から解放する加熱手段とを有することを特徴とする。
In the brittle material cutting apparatus according to the present invention, a linear groove having a width wider than the width of the grinding wheel blade of the cutting foil is provided on the upper surface at a predetermined pitch to fix the substrate made of the brittle material to the upper surface. A chuck table; and a cutting wheel that travels while rotating while a grindstone blade is fitted in the groove to cut the substrate fixed on the chuck table upper surface,
In a brittle material cutting device that cuts a substrate into a plurality of small pieces by the cutting foil, the chuck table has an upper surface and a groove capable of holding a liquid, and liquid supply means for supplying the liquid to the upper surface of the chuck table. A freezing means for fixing the substrate through a frozen layer of the liquid by freezing the liquid interposed between the substrate and the upper surface of the chuck table and the liquid in the groove after placing the substrate on the upper surface of the chuck table; And a heating unit that melts the frozen layer containing a plurality of small pieces cut by the cutting foil and releases the frozen layer from the upper surface of the chuck table.

【0013】本発明の脆性材料の切断装置に使用するチ
ャックテーブルとしては、基板を完全に切断する際に基
板の下面、即ち小片の切断端縁に大きなチッピングの発
生を防止する上で、回転する切断ホイルの砥石刃を溝に
嵌入させた状態で溝に沿って走行させて溝中の凍結層の
一部を切削しながら切断することを可能とするために、
上面及び溝に液体を保持可能な構造であることが重要で
ある。チャックテーブルの上面に設けられる切断ホイル
の刃幅より広い直線状の溝としては、求める小片の形状
が矩形であれば格子状に、菱形であれば、互いに所定の
角度をなす綾目状に、六角形であれば互いに60°の角
度をなすように設けてあればよく、溝の深さは、小片の
切断端縁にバリ等の寸法形状に悪影響が出ない程度に砥
石刃を嵌入することができるものであればよい。
The chuck table used in the brittle material cutting apparatus of the present invention rotates in order to prevent the occurrence of large chipping on the lower surface of the substrate, that is, the cut edge of the small piece when the substrate is completely cut. In order to make it possible to cut while cutting a part of the frozen layer in the groove by running along the groove with the grindstone blade of the cutting wheel fitted in the groove,
It is important to have a structure capable of retaining liquid on the upper surface and the groove. As the linear groove wider than the blade width of the cutting foil provided on the upper surface of the chuck table, if the shape of the small piece to be obtained is rectangular, it is in a lattice shape, if it is a rhombus, it is in a twill shape forming a predetermined angle with each other, If it is a hexagon, it should be provided so as to form an angle of 60 ° with each other. The depth of the groove should be such that the grindstone blade is inserted into the cutting edge of the small piece to the extent that the size and shape of burrs etc. are not adversely affected. Anything can be used.

【0014】また、冷凍手段としては、基板をチャック
テーブル上面に載置した後に基板とチャックテーブル上
面の間及び溝中にある液体を凍結させることが可能であ
ればよく、基板を載置したチャックテーブル全体を冷風
等により冷却するものや、金属等の熱伝導率の高い材料
でチャックテーブルを構成してチャックテーブル自体の
裏面にペルチェ型等の冷却素子を配設したり、裏面に冷
風等を吹き付けることにより液体を凍結させるものでも
よい。
Further, as the freezing means, it is sufficient if the liquid between the substrate and the upper surface of the chuck table and in the groove can be frozen after the substrate is placed on the upper surface of the chuck table. The entire table is cooled by cold air, etc., the chuck table is made of a material with high thermal conductivity such as metal, and a cooling element such as a Peltier type is arranged on the back surface of the chuck table itself. The liquid may be frozen by spraying.

【0015】介在する凍結層を溶かしてチャックテーブ
ルから小片を解放する加熱手段としては、小片を固定し
たチャックテーブル全体に熱風を吹き付けて加熱するも
のや、金属等の熱伝導率の高い材料でチャックテーブル
を構成し、チャックテーブル自体の内面に加熱素子を埋
設したり、チャックテーブルの裏面に熱線を輻射したり
熱風等を吹き付ける等により加熱するものでもよい。
As a heating means for melting the intervening frozen layer to release the small pieces from the chuck table, a heating means for blowing hot air over the entire chuck table to which the small pieces are fixed or a material having a high thermal conductivity such as metal is used. The heating element may be embedded in the inner surface of the chuck table itself, or the back surface of the chuck table may be heated by radiating heat rays or blowing hot air.

【0016】[0016]

【作用】本発明の脆性材料の切断方法は、脆性材料から
なる基板をチャックテーブルに固定し、該基板を回転す
る切断ホイルにより複数の小片に切断する脆性材料の切
断方法において、前記チャックテーブルは、上面に前記
切断ホイルの砥石刃の幅よりも広い幅を有する直線状の
溝が所定のピッチで設けられており、該チャックテーブ
ルの上面及び溝に液体を供給して冷却することにより前
記基板を該チャックテーブル上面に液体の凍結層を介し
て固定し、回転する切断ホイルの砥石刃を溝に嵌入させ
た状態で溝に沿って走行させることにより溝中の凍結層
の一部を切削しながら基板を完全に切断するので、脆性
材料からなる基板を、ワックスや当て板等を介さずに基
板表面を傷つけることなくそのまま切断装置のチャック
テーブルの上面に固定することができ、凍結層を切削す
ることで、基板をワックスで当て板に貼り付けた場合と
同じ役割を果たし、切断後の小片の切断端縁に大きなチ
ッピングの発生を抑制することができる。
The brittle material cutting method according to the present invention is a brittle material cutting method in which a substrate made of a brittle material is fixed to a chuck table, and the substrate is cut into a plurality of small pieces by a rotating cutting foil. The upper surface of the chuck table is provided with linear grooves having a width wider than the width of the grindstone blade of the cutting foil at a predetermined pitch, and the liquid is supplied to the upper surface and the grooves of the chuck table to cool the substrate. Is fixed to the upper surface of the chuck table via a frozen layer of liquid, and a part of the frozen layer in the groove is cut by running along the groove with the grindstone blade of the rotating cutting wheel fitted in the groove. However, because the substrate is completely cut, the substrate made of brittle material can be directly attached to the upper surface of the chuck table of the cutting device without damaging the substrate surface without using wax or a patch plate. By cutting the frozen layer, it plays the same role as when the substrate is attached to the backing plate with wax, and it is possible to suppress the occurrence of large chipping at the cut edge of the small piece after cutting. .

【0017】また、本発明の脆性材料からなる基板が、
ガラスまたは結晶化ガラスからなり、液体が水であるの
で、氷からなる凍結層を切削することにより、従来の基
板の下面の切断端縁に大きなチッピングや、ダイヤモン
ドやCBN等の砥粒からなる砥石刃に目づまりの防止す
ることが容易になり、切断後の小片の洗浄を簡素化する
ことが可能になる。
Further, a substrate made of the brittle material of the present invention is
Since it is made of glass or crystallized glass and the liquid is water, by cutting a frozen layer made of ice, a large chipping is formed on the cut edge of the lower surface of the conventional substrate, and a grindstone made of abrasive grains such as diamond or CBN. It becomes easy to prevent the blade from clogging, and it becomes possible to simplify the cleaning of the small pieces after cutting.

【0018】本発明に係る脆性材料の切断装置は、上面
に切断ホイルの砥石刃の幅よりも広い幅を有する直線状
の溝が所定のピッチで設けられ脆性材料からなる基板を
上面に固定するチャックテーブルと、該溝に砥石刃を嵌
入させた状態で回転しながら走行して該チャックテーブ
ル上面に固定した基板を切断する切断ホイルとを備え、
該切断ホイルにより基板を複数の小片に切断する脆性材
料の切断装置において、前記チャックテーブルの上面及
び溝が液体を保持可能な構造であり、該チャックテーブ
ルの上面に液体を供給する液体供給手段と、基板をチャ
ックテーブル上面に載置した後に基板とチャックテーブ
ル上面の間に介在する液体及び溝中の液体を凍結させる
ことにより基板を液体の凍結層を介して固定する冷凍手
段と、該基板から前記切断ホイルにより切断された複数
の小片をチャックテーブル上面から介在する凍結層を溶
かして解放する加熱手段とを有するので、本発明の脆性
材料の切断方法を支障無く円滑に実施することが可能と
なる。
In the brittle material cutting apparatus according to the present invention, linear grooves having a width wider than the width of the grinding wheel blade of the cutting foil are provided on the upper surface at a predetermined pitch to fix the substrate made of the brittle material to the upper surface. A chuck table; and a cutting wheel that travels while rotating while a grindstone blade is fitted in the groove to cut the substrate fixed on the chuck table upper surface,
In a brittle material cutting device that cuts a substrate into a plurality of small pieces by the cutting foil, the chuck table has an upper surface and a groove capable of holding a liquid, and liquid supply means for supplying the liquid to the upper surface of the chuck table. A freezing means for fixing the substrate through a frozen layer of the liquid by freezing the liquid interposed between the substrate and the upper surface of the chuck table and the liquid in the groove after placing the substrate on the upper surface of the chuck table; Since it has a heating means that melts and releases the intervening frozen layer from the chuck table upper surface of the plurality of small pieces cut by the cutting foil, the brittle material cutting method of the present invention can be smoothly carried out without any trouble. Become.

【0019】このように、本発明によれば、脆性材料か
らなる基板を容易に固定することができ、切断された小
片の切断面の品位は硬質のワックスで当て板ガラスを貼
り付けた際のものと同等以上のレベルであり、当て板ガ
ラスの必要がなく切断後の洗浄は有機溶剤や特殊な洗剤
が不要であり洗浄工程を大幅に簡素化することができ
る。
As described above, according to the present invention, the substrate made of the brittle material can be easily fixed, and the quality of the cut surface of the cut small piece is that when the caul plate glass is pasted with the hard wax. The level is equal to or higher than that, and the cleaning process after the cutting can be greatly simplified because the plate glass is not required and the cleaning after cutting does not require an organic solvent or a special detergent.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
まず、本発明に係る脆性材料の切断装置について、図を
参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below.
First, a brittle material cutting device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0021】脆性材料の切断装置は、図1に示すよう
に、例えば、#350のダイヤモンド砥粒を集中度50
で焼結金属により形成した砥石刃13aを有する切断ホ
イル13を取り付けた垂直方向に上下するスピンドル部
14と、XY2軸の座標上で任意の位置に移動可能でか
つ脆性材料からなる基板として板ガラス11を任意の角
度に割り出し可能な割り出しテーブル16と、位置決め
した板ガラス11を固定する冷凍チャック17とを備え
ている。この冷凍チャック17の上面17aには、上面
18aに幅0.5mm深さ3mmの溝18bが所定のピ
ッチで格子状に刻まれた熱伝導性の高い銅製のチャック
テーブル18を具備している。また、冷凍チャック17
の内部には、冷凍配管19が敷設されており、かつ加熱
ヒーター配線20が上層部に埋設されている。チャック
テーブル18の上側方には、チャックテーブル18の上
面18aおよび溝18bを濡らし、かつ板ガラス11が
位置決めされた板ガラス11の上面を濡らすまで適量の
水Wを供給する供給ノズル21が配設されており、切断
ホイル13の砥石刃13aの両側には、板ガラス11の
切断部を冷却するための切削液Cを注ぐクーラントノズ
ル22を有する。
As shown in FIG. 1, the brittle material cutting apparatus uses, for example, # 350 diamond abrasive grains with a concentration degree of 50.
In the vertical direction, a spindle unit 14 having a cutting wheel 13 having a grindstone blade 13a made of sintered metal attached thereto and a plate glass 11 as a substrate made of a brittle material and movable to any position on the XY biaxial coordinates is used. Is provided with an indexing table 16 capable of indexing at an arbitrary angle, and a freezing chuck 17 for fixing the positioned plate glass 11. On the upper surface 17a of the freezing chuck 17, there is provided a chuck table 18 made of copper having a high thermal conductivity in which grooves 18b having a width of 0.5 mm and a depth of 3 mm are carved in a grid pattern at a predetermined pitch on the upper surface 18a. In addition, the freeze chuck 17
A refrigerating pipe 19 is laid inside and a heater wire 20 is buried in the upper layer. On the upper side of the chuck table 18, there is provided a supply nozzle 21 that wets the upper surface 18a and the groove 18b of the chuck table 18 and supplies an appropriate amount of water W until the upper surface of the plate glass 11 on which the plate glass 11 is positioned is wet. On both sides of the grindstone blade 13a of the cutting foil 13, there are coolant nozzles 22 for pouring the cutting fluid C for cooling the cut portion of the plate glass 11.

【0022】次に、上記の脆性材料の切断装置を使用し
て、本発明に係る脆性材料の切断方法の一例を説明す
る。
Next, an example of the brittle material cutting method according to the present invention will be described using the above brittle material cutting device.

【0023】まず、チャックテーブル18の上面18a
に板ガラス11を載置し、チャックテーブル18の上面
18a及び溝18bに板ガラス11の下面が濡れるまで
供給ノズル21から水Wを噴霧して供給する。
First, the upper surface 18a of the chuck table 18
The plate glass 11 is placed on the upper surface of the chuck table 18, and the water W is sprayed and supplied from the supply nozzle 21 until the upper surface 18a of the chuck table 18 and the groove 18b are wet with the lower surface of the plate glass 11.

【0024】次いで、板ガラス11の上面にも水Wを適
量噴霧した後、図示されていない冷凍機により−30℃
まで冷却した冷媒を冷凍配管19から冷凍チャック17
に供給し、チャックテーブル18の上面18a及び溝1
8bの水Wを凍結させて氷からなる凍結層Eを形成する
ことにより、板ガラス11をチャックテーブル18の上
面18aに固定する。この際、板ガラス11の上面にも
凍結層Eを形成しておくと、小片23上面の切断端縁に
大きい欠けおよびクラックの発生を防止することが可能
となる。
Then, after spraying an appropriate amount of water W on the upper surface of the plate glass 11, a refrigerator (not shown) is used to -30 ° C.
The refrigerant cooled to the freezing pipe 19 is used to freeze the chuck 17
To the upper surface 18a of the chuck table 18 and the groove 1
The plate W is fixed to the upper surface 18 a of the chuck table 18 by freezing the water W of 8 b to form the frozen layer E made of ice. At this time, if the frozen layer E is also formed on the upper surface of the plate glass 11, it becomes possible to prevent the occurrence of large chips and cracks on the cut edge of the upper surface of the small piece 23.

【0025】次に、クーラントノズル22から切削液C
を板ガラス11の切断部にかけながら切断ホイル13
が、チャックテーブル18の氷からなる凍結層Eで充填
された溝18bの中央を1mmの深さまで砥石刃13a
が切り込んだ状態で予めプログラムされた軌跡で板ガラ
ス11を完全に切断し、複数の小片23を得る。この
際、切削液Cは約−5℃に冷却してあり、切削液Cによ
って凍結層Eが解凍しないようにした。
Next, from the coolant nozzle 22 to the cutting fluid C
While cutting the plate glass 11 to the cutting portion, the cutting foil 13
However, the center of the groove 18b filled with the frozen layer E made of ice on the chuck table 18 is moved to the depth of 1 mm by the grindstone blade 13a.
The plate glass 11 is completely cut along the pre-programmed locus in the state of being cut to obtain a plurality of small pieces 23. At this time, the cutting fluid C was cooled to about −5 ° C. so that the cutting fluid C did not thaw the frozen layer E.

【0026】切断が完了すると、冷媒の供給を停止する
とともに冷凍チャック17の加熱ヒーターの電源をON
にして加熱ヒーター配線20に通電することにより、チ
ャックテーブル18の上面18aと小片23との間に介
在する凍結層Eを解凍してチャックテーブル18から小
片23を取り外す。
When the cutting is completed, the supply of the refrigerant is stopped and the heater of the freezing chuck 17 is turned on.
Then, the heater wire 20 is energized to thaw the frozen layer E interposed between the upper surface 18a of the chuck table 18 and the small piece 23 and remove the small piece 23 from the chuck table 18.

【0027】上記の切断方法により、板ガラス11の切
断の際に小片23の品質上問題となる欠けおよびクラッ
クはほとんどなくなり、硬質のワックスで当て板に板ガ
ラス11を貼り付けた場合と同等レベルの切断面品位を
有する小片23が得られた。
By the above-mentioned cutting method, when the plate glass 11 is cut, there are almost no cracks and cracks which are problematic in terms of quality of the small pieces 23, and the cutting is at the same level as when the plate glass 11 is stuck to the backing plate with hard wax. A small piece 23 having a surface quality was obtained.

【0028】なお、実施例では切断される板ガラス11
は1枚であるが、本発明では複数枚の脆性材料からなる
基板を凍結層により積層した積層体としてもよく、この
積層体を冷凍チャックにより固定することも可能であ
る。
The plate glass 11 to be cut in the embodiment.
However, in the present invention, a laminated body in which a plurality of substrates made of a brittle material are laminated by a frozen layer may be used, and the laminated body can be fixed by a freeze chuck.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、チャック
テーブルの上面に切断ホイルの砥石刃の幅よりも広い幅
を有する直線状の溝が所定のピッチで設けられており、
該チャックテーブルの上面及び溝に液体を供給して冷却
することにより脆性材料からなる基板を該チャックテー
ブル上面に液体の凍結層を介して固定し、回転する切断
ホイルの砥石刃を溝に嵌入させた状態で溝に沿って走行
させることにより溝中の凍結層の一部を切削しながら基
板を完全に切断するので、表面に傷を付けることなく脆
性材料からなる基板をそのままチャックテーブルの上面
に固定することができ、凍結層を切削することで切断後
の小片の切断端縁に大きなチッピングが発生せず高い切
断面品位を有する小片が得られ、ダイヤモンドやCBN
等の砥粒からなる砥石刃の表面にワックス等による目づ
まりを起こすこともなく切断工程の効率を著しく向上さ
せることができる。
As described above, according to the present invention, linear grooves having a width wider than the width of the grindstone blade of the cutting wheel are provided on the upper surface of the chuck table at a predetermined pitch.
A substrate made of a brittle material is fixed to the upper surface of the chuck table through a frozen layer of the liquid by supplying a liquid to the upper surface and the groove of the chuck table, and the grindstone blade of a rotating cutting wheel is fitted into the groove. Since the substrate is completely cut while cutting a part of the frozen layer in the groove by running along the groove in this state, the substrate made of brittle material can be directly attached to the upper surface of the chuck table without scratching the surface. It can be fixed, and by cutting the frozen layer, a small piece with high cutting surface quality can be obtained without large chipping at the cutting edge of the small piece after cutting, diamond or CBN
It is possible to remarkably improve the efficiency of the cutting process without causing clogging by wax or the like on the surface of the grindstone blade made of abrasive grains such as.

【0030】また、本発明によれば、脆性材料からなる
基板がガラスまたは結晶化ガラスからなり、液体が水で
あるので、氷からなる凍結層を切削することにより、従
来の基板の下面の切断端縁に大きなチッピングや、ダイ
ヤモンドやCBN等の砥粒からなる砥石刃に目づまりの
防止が容易になると共に、切断後の小片の洗浄工程を簡
素化することができ、水処理などの付帯設備、ユーティ
リティ、メンテナンス等のコストを大幅に削減すること
が可能となる。
Further, according to the present invention, since the substrate made of brittle material is made of glass or crystallized glass and the liquid is water, the lower surface of the conventional substrate is cut by cutting the frozen layer made of ice. It is easy to prevent large chippings on the edges and clogging of the grindstone blade made of abrasive grains such as diamond and CBN, and to simplify the washing process of small pieces after cutting. It is possible to significantly reduce the cost of utilities and maintenance.

【0031】本発明に係る脆性材料の切断装置は、切断
ホイルにより基板を複数の小片に切断する脆性材料の切
断装置において、チャックテーブルの上面及び溝が液体
を保持可能な構造であり、該チャックテーブルの上面に
液体を供給する液体供給手段と、基板をチャックテーブ
ル上面に載置した後に基板とチャックテーブル上面の間
に介在する液体及び溝中の液体を凍結させることにより
基板を液体の凍結層を介して固定する冷凍手段と、該基
板から前記切断ホイルにより切断された複数の小片をチ
ャックテーブル上面から介在する凍結層を溶かして解放
する加熱手段とを有するので、本発明の脆性材料の切断
方法を支障無く円滑に、かつ高い効率で実施することが
可能となる。
The brittle material cutting apparatus according to the present invention is a brittle material cutting apparatus for cutting a substrate into a plurality of small pieces by a cutting foil, wherein the upper surface and the groove of the chuck table are capable of holding liquid. A liquid supply means for supplying a liquid to the upper surface of the table, and a freezing layer of the substrate by freezing the liquid existing between the substrate and the upper surface of the chuck table and the liquid in the groove after the substrate is placed on the upper surface of the chuck table. Since it has a freezing means for fixing it via a heating means and a heating means for melting and releasing the intervening frozen layer from the upper surface of the chuck table of a plurality of small pieces cut by the cutting foil from the substrate, cutting of the brittle material of the present invention It becomes possible to carry out the method smoothly and with high efficiency.

【0032】以上のように、本発明によれば、脆性材料
からなる基板を容易に固定することができ、切断された
小片の切断面の品位は硬質のワックスで当て基板を貼り
付けた際のものと同等レベルであり、従来使用していた
当て板、ワックス、及び切断後に小片を洗浄する際の有
機溶剤や特殊な洗剤が不要となり、小片の洗浄工程を簡
素化することができるので、生産性の向上による切断コ
スト削減の点および環境負荷の低減の点で実用上優れた
効果を奏するものである。
As described above, according to the present invention, the substrate made of the brittle material can be easily fixed, and the quality of the cut surface of the cut small piece is the same as when the backing substrate is attached with the hard wax. It is at the same level as that of the conventional one, and it eliminates the need for a backing plate, wax, and an organic solvent or special detergent used to wash small pieces after cutting, which simplifies the washing process of small pieces. In terms of reduction of cutting cost due to improvement in productivity and reduction of environmental load, it has an excellent effect in practical use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示す脆性材料の切断方
法および切断装置の説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a brittle material cutting method and a cutting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の基板の切断方法および切断装置を示す説
明図。
FIG. 2 is an explanatory view showing a conventional substrate cutting method and substrate cutting apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11 基板 2 ワックス 3、13 切断ホイル 3a、13a 砥石刃 4 当て板 5 チャッキングプレート 6、16 XY割り出しテーブル 7、23 小片 14 スピンドル 17 冷凍チャック 17a 上面 18 チャックテーブル 18a 上面 18b 溝 19 冷凍配管 20 加熱ヒーター配線 21 供給ノズル 22 クーラントノズル C 切削液 E 凍結層 W 水 1, 11 substrate 2 wax 3,13 cutting foil 3a, 13a Grindstone blade 4 reliance plate 5 chucking plate 6, 16 XY indexing table 7,23 small pieces 14 spindles 17 Freezing chuck 17a upper surface 18 Chuck table 18a upper surface 18b groove 19 Frozen piping 20 heating heater wiring 21 Supply nozzle 22 Coolant nozzle C cutting fluid E frozen layer W water

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 脆性材料からなる基板をチャックテーブ
ルに固定し、該基板を回転する切断ホイルにより複数の
小片に切断する脆性材料の切断方法において、 前記チャックテーブルは、上面に前記切断ホイルの砥石
刃の幅よりも広い幅を有する直線状の溝が所定のピッチ
で設けられており、該チャックテーブルの上面及び溝に
液体を供給して冷却することにより前記基板を該チャッ
クテーブル上面に液体の凍結層を介して固定し、回転す
る切断ホイルの砥石刃を溝に嵌入させた状態で溝に沿っ
て走行させることにより溝中の凍結層の一部を切削しな
がら基板を完全に切断することを特徴とする脆性材料の
切断方法。
1. A method for cutting a brittle material in which a substrate made of a brittle material is fixed to a chuck table and the substrate is cut into a plurality of small pieces by a rotating cutting foil, wherein the chuck table has an upper surface on which a grindstone of the cutting foil is provided. Linear grooves having a width wider than the width of the blade are provided at a predetermined pitch, and the liquid is supplied to the upper surface of the chuck table and the grooves to cool the substrate so that the liquid on the upper surface of the chuck table is covered with liquid. The substrate is completely cut while cutting a part of the frozen layer in the groove by running along the groove while the grinding wheel blade of the rotating cutting wheel is fixed in the frozen layer and inserted into the groove. A method for cutting a brittle material characterized by the following.
【請求項2】 基板がガラスまたは結晶化ガラスからな
り、液体が水であることを特徴とする請求項1に記載の
脆性材料の切断方法。
2. The method for cutting a brittle material according to claim 1, wherein the substrate is made of glass or crystallized glass, and the liquid is water.
【請求項3】 上面に切断ホイルの砥石刃の幅よりも広
い幅を有する直線状の溝が所定のピッチで設けられ脆性
材料からなる基板を上面に固定するチャックテーブル
と、該溝に砥石刃を嵌入させた状態で回転しながら走行
して該チャックテーブル上面に固定した基板を切断する
切断ホイルとを備え、該切断ホイルにより基板を複数の
小片に切断する脆性材料の切断装置において、 前記チャックテーブルの上面及び溝が液体を保持可能な
構造であり、該チャックテーブルの上面に液体を供給す
る液体供給手段と、基板をチャックテーブル上面に載置
した後に基板とチャックテーブル上面の間に介在する液
体及び溝中の液体を凍結させることにより基板を液体の
凍結層を介して固定する冷凍手段と、該基板から前記切
断ホイルにより切断された複数の小片を介在する凍結層
を溶かしてチャックテーブル上面から解放する加熱手段
とを有することを特徴とする脆性材料の切断装置。
3. A chuck table for fixing a substrate made of a brittle material on the upper surface with linear grooves having a width wider than the width of the grinding wheel blade of the cutting foil on the upper surface, and the grinding wheel blade in the groove. In a cutting device for a brittle material, the cutting device cuts a substrate fixed on the chuck table by running while rotating in a state of being inserted, and cutting the substrate into a plurality of small pieces by the cutting foil. The upper surface and the groove of the table have a structure capable of holding a liquid, and are interposed between the liquid supply means for supplying the liquid to the upper surface of the chuck table and the substrate and the upper surface of the chuck table after the substrate is placed on the upper surface of the chuck table. Freezing means for fixing the substrate through the frozen layer of the liquid by freezing the liquid and the liquid in the groove, and a compound cut from the substrate by the cutting foil. Cutting device of the brittle material characterized by having a heating means for pieces by dissolving frozen layer interposed a release from the chuck table top of.
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