JP2008094666A - 吸着テーブルおよびこれを備えたブレイク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着に寄与しない吸引口の個数およびその位置がその都度変化する場合にも、これを適切に吸着セットする。
【解決手段】整列配置された多数の吸引口４２を有し、ワークＷが様々なエリアに載置されるテーブル本体４１と、一端が各吸引口４２に接続され、他端が真空吸引手段４５に連なる多数の個別吸引流路４３と、各個別吸引流路４３に介設され、当該個別吸引流路４３を開閉する多数の流路開閉手段４６と、各個別吸引流路４３に介設され、当該個別吸引流路４３内の吸引状態を計測する多数の計測手段４７と、テーブル本体４１に載置されたワークＷの吸着開始時において、各計測手段４７による計測結果に基づいて、対応する個別吸引流路４３内の吸引状態がリーク状態であるか否かを判断し、リーク状態であると判断した場合に、当該個別吸引流路４３の流路開閉手段４６を制御して、当該個別吸引流路４３を閉止させる制御手段５１とを備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、ワーク（例えば複数のＴＦＴ液晶パネルを作り込んだマザー基板）を吸着セットする吸着テーブルおよびこれを備えたブレイク装置に関するものである。

従来、一定の載置エリアに対応して多数の吸引口が形成されたテーブル本体（ステージ）を備え、載置されたワークを吸着セットする吸着テーブルが知られている。そして、この吸着テーブルにより、一方の面にスクライブラインが形成されたワーク（ガラス基板）を吸着保持すると共に、これをスクライブラインを支点として折り曲げることにより、ワークを分割するブレイク装置（ガラス基板カット装置）が知られている（特許文献１参照）。
特開平８−２８３０３３号公報

この種の吸着テーブルでは、ワークがテーブル本体上の一定のエリアではなく、様々なエリアに載置される場合が考えられる。例えば、平面形状の異なる複数種のワークを載置する場合や、平面形状が同一であっても載置位置が異なる場合である。このような場合には、その都度、ワーク（載置エリア）から外れた吸引口の個数およびその位置が変化することになる。ワークから外れた吸引口は、ワークの吸着に寄与せず、却って、この吸引口からエアーがリークするために、ワークから外れていない吸引口における吸引力が低下してしまう。このため、テーブル本体に載置されたワークを適切に吸着することができず、問題となる。

本発明は、吸着に寄与しない吸引口の個数およびその位置がその都度変化する場合にも、これを適切に吸着セットすることができる吸着テーブルおよびこれを備えたブレイク装置を提供することを目的とする。

本発明の吸着テーブルは、整列配置された多数の吸引口を有し、ワークが様々なエリアに載置されるテーブル本体と、一端が各吸引口に接続され、他端が真空吸引手段に連なる多数の個別吸引流路と、各個別吸引流路に介設され、当該個別吸引流路を開閉する多数の流路開閉手段と、各個別吸引流路に介設され、当該個別吸引流路内の吸引状態を計測する多数の計測手段と、テーブル本体に載置されたワークの吸着開始時において、各計測手段による計測結果に基づいて、対応する個別吸引流路内の吸引状態がリーク状態であるか否かを判断し、リーク状態であると判断した場合に、当該個別吸引流路の流路開閉手段を制御して、当該個別吸引流路を閉止させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、各個別吸引チューブがリーク状態である場合にはこれを閉止するようにしたことで、ワークが様々なエリアに載置されるがために吸着に寄与しない吸引口の個数およびその位置がその都度変化する場合にも、吸着に寄与しない吸引口からのエアーのリークを確実に防止することができる。したがって、ワークが様々なエリアに載置される場合にも、これを適切に吸着セットすることができる。

この場合、制御手段は、多数の個別制御手段を有し、各個別制御手段は、対応する計測手段の計測結果に基づいて、対応する個別吸引流路内の吸引状態がリーク状態であるか否かを判断すると共に、当該個別吸引流路の流路開閉手段を制御することが好ましい。

この構成によれば、各個別制御手段により、対応する計測手段の計測結果に基づいて、対応する流路開閉手段を制御することができる。

この場合、多数の個別吸引流路の下流端には、真空吸引手段に連なる合流吸引流路が接続されており、合流吸引流路には、吸引圧力が適正な圧力値になるように調整する圧力調整手段が、設けられていることが好ましい。

この構成によれば、合流吸引流路に設けられた吸引圧力調整手段により、多数の吸引口における吸引力を一括して調整することができる。したがって、簡易な構成で、ワーク全体に作用させる吸着力をコントロールすることができる。

この場合、合流吸引流路には、圧縮エアー供給手段に連なる流路切替え手段が、設けられており、制御手段は、ワークの吸着終了時に、流路切替え手段を、圧縮エアー供給手段側に切り替えることが好ましい。

この構成によれば、ワークの吸着終了時に、多数の個別吸引流路に圧縮エアーが導入されるため、各吸引口おいてワークに対する吸着状態が確実に解除される。したがって、ワークの吸着終了後、テーブル本体からワークを容易に取り外すことができる。

本発明のブレイク装置は、スクライブラインに沿って、ワークであるマザー基板をブレイクするブレイク装置において、上記した吸着テーブルを、備えたことを特徴とする。

この構成によれば、ワークであるマザー基板が様々なエリアに載置される場合にも、これを適切に吸着セットすることができる。

この場合、マザー基板の一方のブレイク側を吸着保持する第１の吸着テーブルと、マザー基板の他方のブレイク側を吸着保持する第２の吸着テーブルと、第１の吸着テーブルに対し第２の吸着テーブルをブレイク動作させるブレイク機構と、を備えたことが好ましい。

この構成によれば、マザー基板を適切に吸着保持した状態で、ブレイク動作を行うことができる。このため、チッピングやカケ等を生じさせることなく、マザー基板を適切に分割することができる。

この場合、マザー基板が、複数のＴＦＴ液晶パネルを作り込んだマザー基板であり、ブレイクによりマザー基板からＴＦＴ液晶パネルを複数枚取りすることが好ましい。

この構成によれば、チッピングやカケ等が生じることなく、適切に分割されたＴＦＴ液晶パネルを得ることができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態に係るブレイク装置は、複数のＴＦＴ液晶パネルを作り込んだマザー基板を、スクライブ・ブレイク法により分割（割断）して、ＴＦＴ液晶パネル（セル）を複数枚取りするブレイクシステムに組み込まれたものである。

図１に示すように、分割対象となるマザー基板Ｗは、ＯＤＦ方式（One Drop Filling）により液晶を滴下して、複数のＴＦＴ液晶パネルＰを作り込んだものである。すなわち、マザー基板Ｗは、ＴＦＴアレイ基板Ｗａ（以下、単に「アレイ基板」という。）と、カラーフィルタ基板Ｗｃ（以下、単に「ＣＦ基板」という。）とを有している。アレイ基板ＷａおよびＣＦ基板Ｗｃは、脆性を有する材料（例えばガラス板）で構成され、円形の薄板状に形成されている。そして、一方の基板に対し、複数の長方形をマトリクス状に描くようにしてシール材Ｓを塗布し、さらに、各長方形（シール材Ｓ）の内側に液晶材を定量滴下した後、真空中で両基板を位置決めし貼り合わせたものである。このマザー基板Ｗを後述するブレイクシステムにより分割することで、複数のＴＦＴ液晶パネルＰが得られる。なお、図中の符号Ｌ（Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ）は、後述するスクライブラインを示している。

図１（ｂ）に示すように、分割して得られた各ＴＦＴ液晶パネルＰは、アレイ基板ＷａとＣＦ基板Ｗｃとが、両基板の外縁部をシールするシール材Ｓにより貼り合わされると共に、両基板の間隙において、シール材Ｓにより液晶材が封入された構成となる。そして、両基板は、一方の短辺部分において、アレイ基板Ｗａに対してＣＦ基板Ｗｃが後退（セットバック）し、不揃いとなっている。このＣＦ基板Ｗｃが後退した部分のアレイ基板Ｗａ上に、ＦＰＣ等を接続するための端子エリアＰａが形成されている。つまり、ＣＦ基板Ｗｃにおけるこの部分は、分割されて取り除かれる不要チップＰｂとなっている。

図２に示すように、ブレイクシステムは、搬入されたマザー基板Ｗに対しスクライブを行うレーザスクライブ装置１１と、スクライブ後にブレイクを行うブレイク装置１２と、不要チップを取り除くためのチップ分割装置１３とを備えている。

レーザスクライブ装置１１は、レーザ光（例えばフェムト秒レーザ）を照射するレーザ照射ヘッド２１と、セットされたマザー基板Ｗをレーザ照射ヘッド２１に対して移動させるＸＹテーブル２２とを備えている。ＸＹテーブル２２によりマザー基板Ｗを縦横に移動させながら、レーザ照射ヘッド２１によりアレイ基板ＷａまたはＣＦ基板Ｗｃに対してレーザ光を照射すると、照射された部分が強度の低下した変質部となり、スクライブラインＬが形成される。

このスクライブラインＬの形成は、アレイ基板ＷａおよびＣＦ基板Ｗｃに対して個別に行われる。すなわち、まず、アレイ基板Ｗａを上にした状態でマザー基板ＷがＸＹテーブル２２にセットされ、アレイ基板Ｗａに対して、各ＴＦＴ液晶パネルＰの四辺に対応する縦スクライブラインＬａおよび横スクライブラインＬｂを形成する。次に、ＣＦ基板Ｗｃが上となるようにマザー基板Ｗを反転し、ＣＦ基板Ｗｃに対して、アレイ基板Ｗａと同様に、各ＴＦＴ液晶パネルＰの四辺に対応する縦スクライブラインＬａおよび横スクライブラインＬｂを形成する。さらに、上記の不要チップＰｂを分割するためのスクライブライン（チップ用スクライブラインＬｃ）を、縦スクライブラインＬａと平行に複数形成する。

ブレイク装置１２は、メインテーブル３１（第１の吸着テーブル）と、サブテーブル３２（第２の吸着テーブル）と、メインテーブル３１に対しサブテーブル３２をブレイク動作させるブレイク機構３３と、テーブル制御部３４（図４参照）とを備えている。メインテーブル３１は、４隅に設けられた４本の支柱３５により水平に支持されている。サブテーブル３２は、メインテーブル３１の端部に設けられた回動軸３６により、メインテーブル３１と平行（面一）となるセット位置と、メインテーブル３１に対し下方に傾斜したブレイク位置との間で回動自在に支持されている。

ブレイク機構３３は、回動軸３６の両端部に設けられた一対のＬ字部材３７と、各Ｌ字部材３７の先端部に連結された一対のエアーシリンダー３８（図では一方のみ示す）とで構成されている。そして、エアーシリンダー３８のピストンロッドを後退させるとサブテーブル３２が下方（ブレイク位置）に回動し、ピストンロッドを前進させるとサブテーブル３２が上方（セット位置）に回動する。このセット位置からブレイク位置への回動により、吸着セットしたマザー基板Ｗをブレイクする。また、テーブル制御部３４は、例えばＰＬＣで構成され、ブレイク装置１２の各部を統括制御している。

このように構成されたブレイク装置１２により、マザー基板Ｗがブレイクされ複数のＴＦＴ液晶パネルＰが得られる。すなわち、まず、搬入されたマザー基板Ｗを、最外端の縦スクライブラインＬａがメインテーブル３１とサブテーブル３２との境界線に合致するようにして、位置合わせする。続いて、テーブル制御部３４が、メインテーブル３１およびサブテーブル３２の吸着を開始させ、位置合わせされたマザー基板Ｗを吸着セットする。つまり、最外端の縦スクライブラインＬａを境にして、一方のブレイク側がメインテーブル３１に吸着保持され、他方のブレイク側がサブテーブル３２に吸着保持される。そして、テーブル制御部３４が、ブレイク機構３３にブレイク動作を行わせることで、マザー基板Ｗを最外端の縦スクライブラインＬａの位置でブレイクする。

この手順で、順次、縦スクライブラインＬａに沿ってマザー基板Ｗをブレイクし、短冊状に分割されたマザー基板（短冊基板）を複数得る。次に、各短冊基板を、今度は横スクライブラインＬｂに沿って上記と同様の手順で１つずつ分割していく。このような複数回に亘るブレイクにより、複数のＴＦＴ液晶パネルＰ（不要チップＰｂ付き）が単品化される。

ここで、ブレイクシステムによる一連のスクライブ・ブレイク方法について説明する。まず、前工程において作成されたマザー基板Ｗ（図２（ａ）参照）をブレイク装置１２に搬入し（図２（ｂ）参照）、搬入されたマザー基板Ｗに対してスクライブラインＬを形成する（図２（ｃ）参照）。スクライブラインＬが形成されたマザー基板Ｗを、ブレイク装置１２にセットし、ブレイクする（図２（ｄ）参照）。単品化されたＴＦＴ液晶パネルＰ（不要チップＰｂ付き）から、チップ分割装置１３により不要チップＰｂを取り除き（図２（ｅ）参照）、ＴＦＴ液晶パネルＰ（不要チップＰｂなし）を得る（図２（ｆ）参照）。

図３は、上記のブレイク工程（図２（ｄ）参照）において、マザー基板Ｗがメインテーブル３１およびサブテーブル３２にセットされた状態を示す図である。すなわち、図３（ａ）は、１回目のブレイク動作におけるセット状態、図３（ｂ）は、２回目のブレイク動作におけるセット状態を示している。詳細は後述するが、メインテーブル３１およびサブテーブル３２は、それぞれ吸着テーブルで構成されており、マザー基板Ｗが載置されるテーブル本体４１には、多数の吸引口４２が整列配置されている。

そして、ブレイク工程の進行に従って、マザー基板Ｗの形状ないし載置位置が変化し、その都度、マザー基板Ｗから外れて吸着に寄与しない吸引口（基板外吸引口４２ｏ；図では黒丸で示す）の個数およびその位置が変化することになる。基板外吸引口４２ｏからエアーがリークすると、マザー基板Ｗから外れていない吸引口（基板内吸引口４２ｉ；図では白丸で示す）における吸引力が低下してしまう。そこで、メインテーブル３１およびサブテーブル３２は、このように基板外吸引口４２ｏの個数およびその位置がその都度変化する場合にも、マザー基板Ｗを適切に吸着セットできるようにすべく、以下のように構成されている。なお、以下では、メインテーブル３１を例にして説明するが、サブテーブル３２も同様の構成である。

図４は、メインテーブル３１のテーブル本体４１に形成された多数の吸引口４２のうちの３つの吸引口４２と、各吸引口４２に連なる吸着機構とを説明する図である。同図に示すように、メインテーブル３１は、テーブル本体４１と、各吸引口４２に上流端が接続された多数の個別吸引チューブ４３と、多数の個別吸引チューブ４３に下流端に接続され、真空ポンプ４５に連なる合流吸引チューブ４４とを備えている。なお、本実施形態では、１個の吸引口４２に１本の個別吸引チューブ４３が対応しているが、複数個の吸引口４２に１本の個別吸引チューブ４３を対応させてもよい。また、真空吸引手段としては、真空ポンプ４５のほか、工場真空系統やエゼクタでもよい。

また、各個別吸引チューブ４３には、当該チューブを開閉する流路開閉弁４６（電磁弁）が介設されている。なお、流路開閉弁４６は、流量調整弁であってもよい。さらに、各個別吸引チューブ４３には、当該チューブ内における吸引圧力を測定する圧力計４７が介設されている。なお、本実施形態では、圧力計４７により吸引圧力を測定することで、個別吸引チューブ４３内の吸引状態を計測しているが、流量計により個別吸引チューブ４３内の吸引流量を測定することで、さらには圧力計４７と流量計とを併用することで、個別吸引チューブ４３内の吸引状態を計測するようにしてもよい。また、各個別吸引チューブ４３には、エアフィルタを設けてもよい。

合流吸引チューブ４４には、下流端（真空ポンプ４５）側から順に、電動の三方弁４８（流路切替え手段）と、流量調整弁４９（圧力調整手段）とが介設されている。三方弁４８の１のポートは、エアーコンプレッサー等で構成された圧縮エアー供給手段５０に連通している。流量調整弁４９は、吸引圧力が適正な圧力値になるように調整するものであり、これにより、多数の吸引口４２における吸引力を一括して調整することができる。したがって、簡易な構成で、マザー基板Ｗ全体に作用させる吸着力をコントロールすることができる。

さらに、メインテーブル３１は、多数の個別制御部５１を備えている。各個別制御部５１は、例えば制御ＩＣで構成され、上記のテーブル制御部３４の制御を受けると共に、対応する圧力計４７から出力された測定結果に基づいて、対応する流路開閉弁４６を開閉制御している。

図５は、メインテーブル３１の動作フローを示すフローチャートである。まず、テーブル制御部３４が、各個別制御部５１へ基板吸着開始指令を出力する（Ｓ１）。続いて、各個別制御部５１が、基板吸着開始指令に基づいて、対応する流路開閉弁４６を制御（励磁）して、個別吸引チューブ４３を開放させ（Ｓ２）、吸着を開始する。

所定時間経過後、各個別制御部５１が、対応する個別吸引チューブ４３の吸引状態がリーク状態である否かを判断する。すなわち、各個別制御部５１は、対応する圧力計４７により測定された測定圧力（絶対値）が、予め記憶した基準閾値よりも大きいか否か判断する（Ｓ３）。

ここで、基板外吸引口４２ｏにおいては、そこからエアーがリークしているため、吸引圧力（絶対値）が基準閾値よりも小さくなる。そのため、個別制御部５１が、測定圧力が基準閾値よりも大きくないと判断する（Ｓ３；Ｎｏ）。すなわち、この場合は、個別制御部５１が、対応する個別吸引チューブ４３の吸引状態がリーク状態であると判断したことになる。他方、基板内吸引口４２ｉにおいては、そこからエアーがリークしていないため、吸引圧力（絶対値）が基準閾値よりも大きくなる。そのため、個別制御部５１が、測定圧力が基準閾値よりも大きいと判断する（Ｓ３；Ｙｅｓ）。すなわち、この場合は、個別制御部５１が、対応する個別吸引チューブ４３の吸引状態が吸着状態であると判断したことになる。

個別制御部５１が、測定圧力が基準閾値よりも大きくないと判断した場合（Ｓ３；Ｎｏ）、その個別制御部５１は、対応する流路開閉弁４６を制御して、個別吸引チューブ４３を閉止させる（Ｓ４）。このように、各個別吸引チューブ４３がリーク状態である場合にはこれを閉止するようにしたことで、基板外吸引口４２ｏの個数およびその位置がその都度変化する場合にも、基板外吸引口４２ｏからのエアーのリークを確実に防止することができる。したがって、上述したように、マザー基板Ｗはテーブル本体４１上で様々なエリアに載置されるが、これを適切に吸着セットすることができる。

そして、テーブル制御部３４が、ブレイク機構３３にブレイク動作させ、メインテーブル３１（およびサブテーブル３２）に吸着セットされたマザー基板Ｗをブレイクする（Ｓ５）。ブレイク動作後、マザー基板Ｗの吸着を終了する。このとき、テーブル制御部３４が、三方弁４８を圧縮エアー供給手段５０側に切替え、各個別吸引チューブ４３に圧縮エアーを導入する（Ｓ６）。これにより、各基板内吸引口４２ｉおいてマザー基板Ｗに対する吸着状態が確実に解除される。したがって、マザー基板Ｗの吸着終了後、テーブル本体４１からマザー基板Ｗを容易に取り外すことができる。最後に、テーブル制御部３４が、各個別制御部５１に対し、基板吸着終了指令を出力する（Ｓ７）。各個別制御部５１は、基板吸着終了指令に基づいて、対応する流路開閉弁４６を制御（消磁）して、個別吸引チューブ４３を閉止させ（Ｓ８）、一連の動作フローが終了する。

以上のように、本実施形態のメインテーブル３１およびサブテーブル３２によれば、吸着に寄与しない吸引口４２の個数およびその位置がその都度変化する場合にも、これを適切に吸着セットすることができる。

なお、本実施形態では、各個別吸引チューブ４３における吸引状態に基づいて、当該個別吸引チューブ４３を開閉制御するようにしたが、各個別吸引チューブ４３にマザー基板Ｗの有無を検知するセンサ（例えば、フォトセンサや接触センサ）を設け、これとの組合せで個別吸引チューブ４３を開閉制御するようにしてもよい。

（ａ）はマザー基板の外観斜視図、（ｂ）はＴＦＴ液晶パネルの外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係るブレイクシステムによるマザー基板のスクライブ・ブレイク方法を説明する図である。 ブレイク工程において、マザー基板がメインテーブルおよびサブテーブルにセットされた状態を示す図であり、（ａ）は１回目のブレイク動作におけるセット状態、（ｂ）は２回目のブレイク動作におけるセット状態を示す図である。 メインテーブルのテーブル本体に形成された多数の吸引口のうちの３つの吸引口と、各吸引口に連なる吸着機構とを説明する図である。 メインテーブルの動作フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１２…ブレイク装置 ３１…メインテーブル ３２…サブテーブル ３３…ブレイク機構 ４１…テーブル本体 ４２…吸引口 ４３…個別吸引チューブ ４４…合流吸引チューブ ４６…流路開閉弁 ４７…圧力計 ４８…三方弁 ４９…流量調整弁 ５０…圧縮エアー供給手段 ５１…個別制御部

Claims (7)

1. 整列配置された多数の吸引口を有し、ワークが様々なエリアに載置されるテーブル本体と、
   一端が前記各吸引口に接続され、他端が真空吸引手段に連なる多数の個別吸引流路と、
   前記各個別吸引流路に介設され、当該個別吸引流路を開閉する多数の流路開閉手段と、
   前記各個別吸引流路に介設され、当該個別吸引流路内の吸引状態を計測する多数の計測手段と、
   前記テーブル本体に載置された前記ワークの吸着開始時において、前記各計測手段による計測結果に基づいて、対応する前記個別吸引流路内の吸引状態がリーク状態であるか否かを判断し、リーク状態であると判断した場合に、当該個別吸引流路の流路開閉手段を制御して、当該個別吸引流路を閉止させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする吸着テーブル。
2. 前記制御手段は、多数の個別制御手段を有し、
   前記各個別制御手段は、対応する前記計測手段の計測結果に基づいて、対応する前記個別吸引流路内の吸引状態がリーク状態であるか否かを判断すると共に、当該個別吸引流路の流路開閉手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の吸着テーブル。
3. 前記多数の個別吸引流路の下流端には、前記真空吸引手段に連なる合流吸引流路が接続されており、
   前記合流吸引流路には、吸引圧力が適正な圧力値になるように調整する圧力調整手段が、設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の吸着テーブル。
4. 前記合流吸引流路には、圧縮エアー供給手段に連なる流路切替え手段が、設けられており、
   前記制御手段は、前記ワークの吸着終了時に、前記流路切替え手段を、前記圧縮エアー供給手段側に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の吸着テーブル。
5. スクライブラインに沿って、前記ワークであるマザー基板をブレイクするブレイク装置において、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の吸着テーブルを、備えたことを特徴とするブレイク装置。
6. 前記マザー基板の一方のブレイク側を吸着保持する第１の前記吸着テーブルと、
   前記マザー基板の他方のブレイク側を吸着保持する第２の前記吸着テーブルと、
   前記第１の吸着テーブルに対し前記第２の吸着テーブルをブレイク動作させるブレイク機構と、
   を備えたことを特徴とする請求項５に記載のブレイク装置。
7. 前記マザー基板が、複数のＴＦＴ液晶パネルを作り込んだマザー基板であり、
   ブレイクにより前記マザー基板から前記ＴＦＴ液晶パネルを複数枚取りすることを特徴とする請求項５または６に記載のブレイク装置。

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