JP2011178651A

JP2011178651A - 基板のスクライブ装置

Info

Publication number: JP2011178651A
Application number: JP2010241732A
Authority: JP
Inventors: Akira Shirai; 明白井; Hideo Suehiro; 秀男末広; Takaaki Shirai; 孝明白井; Toshiyuki Ikuta; 利幸生田; Kiyohiro Kasahara; 清弘笠原
Original assignee: Shirai Tech Ltd
Current assignee: Shirai Tech Ltd
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2011-09-15
Also published as: KR20170083993A; CN202139163U; KR20110090791A; KR101786436B1; TWM415143U

Abstract

【課題】カッタにより入れる切断線の正確なラインを保障できる基盤のスクライブ装置を提供する。
【解決手段】基板を保持するテーブル３の走行路の直上を横切るガイドレール２２にスライドするように設けた複数のスライダと、この各スライダに昇降するように設けたスクライブ治具と、上記各スライダに上記基板の各スクライブ位置マークａ及びアライメントマークを読み取るように搭載したカメラ３１とからなり、上記カメラによるアライメントマークの読み取りにともなう加工ずれ量をテーブルを旋回させ、又カメラによるスクライブマークと上記スクライブ治具での短い試し切り線との読み取りにともなうスクライブ加工ずれ量を横移動手段により補正位置に上記スライダを移動させるように連動させてスクライブ完了時にスクライブ中心線とスクライブ基準中心との距離から算出される補正値を次回のスクライブのためにスクライブ治具の移動距離に加減算する。
【選択図】図１

Description

この発明は、大判な液晶パネルなどのガラス基板や膜付き基板、その他の基板に製品サイズの小割り用の切断線を同時に多数本入れる基板のスクライブ装置に関する。

大判な液晶パネルのガラス基板から一度に多数枚の製品サイズの基板を同時に得ることで生産性を上げることができる。

上記目的を達成するために、往復走行するテーブル上に大判なガラス基板を載置したのち、テーブルを走行させながら、テーブルの走行路の直上に左右に所定の間隔を在して並ぶ複数のカッタやニードル、レーザー線などのスクライブ治具の降下によりガラス基板の表面（上面）に一度に多数条の平行する小割用の切断線を入れる。この小割用切断線は、Ｘ軸方向のみ或いはＸ軸方向及びＹ軸方向に入れる。

そして、並列各スクライブ治具は、製品サイズの寸法に見合うように数値制御により間隔を調整することができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

また、上記以外にカメラによって正確なスクライブができるようにしたものがある（例えば、特許文献２，３参照）。

特開平１１−３４３１３３号公報特開２００９−７３７１４号公報実公平６−４１５号公報

上記特許文献１の板ガラスの切断方式によると、大判なガラス基板から一度に多数枚の製品サイズの基板を同時に得る切断線を入れて生産性を向上することができる。

ところで、特許文献１の切断方式では、初期の段階において、マザー基板に試し切り（切断線を入れる）を行ない、試し切りした各切断線がスクライブ位置にあるか、ないかの確認を行ない、切断線がスクライブ位置にない場合カッタの位置調整を行なう。又このカッタの位置調整には、順次ガラス基板を供給して切断線を入れることにより行う。

しかしながら、試し切りを行なうと、大判で高額なマザー基板を用いるので、無駄に行なって不必要な出費になる問題が発生した。

また、切断線が変更するその都度試し切りを行なうので、大幅な出費になる以外にスクライブ位置の確認作業などにより機械の稼働率が著しく低下する問題もあった。

また、特許文献２のガラス基板の切断装置によると、基板毎に或いは検査毎にその都度カメラによりスクライブの加工位置のずれ量を補正するようにスクライブ治具の位置決めを行なうので、タクト稼動が大幅に低下する問題があった。

さらに、特許文献１，２及び３のガラス基板の切断方式にあっては、一度に複数枚の製品サイズのスクライブをカッタ及びテーブルを移動させて行うことができる。

しかしながら、並列カッタのＹ軸方向（テーブルの走行方向に交差する横行方向）の位置決めができるのに対し、各カッタＸ軸方向（テーブルの走行方向）の調整ができない。すなわち、Ｘ軸方向の位置調整機能がないことによる。

すると、並列カッタの位置ずれが（Ｘ軸に対する）あると、図１３に示すようにスクライブした各パターンの製品Ｅのテーブル方向端がＸ軸線上に揃わないズレ量Ｘができる。
このため、不良品ができる。すなわち、製品Ｅの電極面の不揃いが発生することにある。

そこで、この発明は、上述の問題を解消した基板のスクライブ装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、この発明は、往復走行するように設けた走行体と、この走行体上に旋回手段により平面上で旋回すると共に、載置した大判な基板を保持するように設けたテーブルと、このテーブルの走行路の直上を横切るガイドレールに横移動手段によりそれぞれが左右方向にスライドするように設けた複数のスライダと、この各スライダに昇降手段により昇降するように設けたスクライブ治具と、上記各スライダに上記基板の各スクライブ位置マーク及びアライメントマークを読み取るように搭載したカメラとからなり、上記カメラによる上記基板のアライメントマークの読み取りにともなう加工ずれ量を旋回手段によりテーブルを旋回させ、又カメラによる上記基板のスクライブマークと上記カッタでの短い試し切り線との読み取りにともなうスクライブ加工ずれ量を算出して上記横移動手段によりスクライブ線座標に上記スライダを移動させるように連動させてスクライブ治具によりスクライブし、スクライブ完了時にスクライブ中心線とスクライブ基準中心との距離から補正値を算出して、この補正値を次回のスクライブのためにスクライブ治具の移動距離に加減算するようにしたことを特徴とする構成を採用する。

さらに、往復走行するように設けた走行体と、この走行体上に旋回手段により平面上で旋回すると共に、載置した大判な基板を保持するように設けたテーブルと、このテーブルの走行路の直上を横切る水平なバー材に横移動手段により左右方向にスライドするように設けた複数の位置調整手段付のスライダと、この各スライダのベースに縦移動手段により上記テーブルの走行方向にスライドするように設けた移動台と、この各移動台に昇降手段により昇降するように設けたスクライブ治具と、上記各移動台に上記基板のアライメントマーク及び各パターンマークを読み取るように搭載したカメラとからなり、このカメラによるアライメントマークの読み取りにともない上記旋回手段により上記テーブルを旋回させ、各カメラによる各パターンマークの読み取りにともない上記移動手段により移動台を移動させて正常なスクライブ位置に上記スクライブ治具を移動させるようにしたことを特徴とする構成を採用する。

以上のように、この発明の基板のスクライブ装置によれば、カメラによってアライメントマークの読み取りにともなうガラス基板の左右両辺縁に対する加工ずれ量を、旋回手段によりテーブルを旋回させて補正し、又カッタを降下し、かつテーブルを若干走行させて基板に入れた短い試し切り線とスクライブマークとをカメラによってそれぞれ読み取り、読み取りにともなうスクライブマークに対する試し切り線とのずれ量を、横移動手段によりスライダを左又は右方向にスライドさせて補正するので、マザー基板を用いての試し切りが不要になる。

このため、大判で高価なマザー基板を使用したための無駄な出費をなくすることができると共に、試し切りと、その後のスクライブ位置の確認のために発生した機械の大幅な稼働率が低下するような問題もなくすることができる。

特にスクライブ完了時にスクライブ中心線とスクライブ基準中心との距離から補正値を算出して、この補正値を次回のスクライブのためにスクライブ治具の移動距離に加減算するようにしてあるので、順次スクライブするタクト運転の稼働率を大幅に向上させて生産率の著しい向上をはかると共に、スクライブ精度が安定し、かつ歩留りを向上させる。

また、移動台にスクライブ治具とカメラとを設けて、この移動台を縦移動手段によりテーブルの走行方向前後にカメラによりパターンマークを読み取ってずれにともなう補正量に応じた移動を行うようにしてあるので、各スクライブ治具によりスクライブしたパターン製品のテーブル走行方向前縁のずれがない、すなわち不良品の発生しないパターン製品のスクライブができる。

この発明の第１の実施形態を示す平面図。同上の側面図。同要部を示す縦断拡大側面図。ガラス基板の平面図。試し切り線とスクライブマークとの関係を示す拡大平面図。試し切り線とスクライブマークとの関係を示す拡大平面図。正確なスクライブを示す拡大平面図。第２の実施形態を示す平面図。同上の縦断側面図。同上の要部を示す拡大平面図。同縦断拡大側面図。製品のパターンを示す平面図。製品のズレ量を示す平面図。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

この発明の第１の実施形態では、図１から図６に示すように、往復走行する走行体１上には、旋回手段２により平面上で旋回するとと共に、載置した大判な基板Ａを保持するテーブル３が設けてある。

上記の基板Ａとしては、例えば、ガラス製で、液晶用基板や膜付き基板などのスクライブ加工するための基板である。

上記走行体１の往復走行は、図示の場合、敷設した二条のレール４に走行体１の両側下面に設けてあるスライダ５をスライド自在に係合すると共に、レール４間に配置して両端を回動自在に軸承した雄ネジ６に走行体１の下面に取り付けてある雌ネジ７をねじ込み、第１モータ８の運転により雄ネジ６を可逆駆動して走行体１を前後方向に走行させるようにしたが、限定されず、その他の構成により前後方向に走行させてもよい。

上記の旋回手段２は、図示の場合、走行体１上に可逆モータを据え付けて、この可逆モータの出力軸をテーブル３の下面中心に固定したが、限定されない。

上記テーブル３上に載置する基板Ａの保持は、テーブル３をボックスとしてボックス内を吸引し、ボックスの頂壁に多数の連通小孔３５を設けて、吸引により保持するようにしてある。

その際、テーブル３上の１つのコーナーを挟む二辺のピン９にガラス基板Ａの辺縁を当接させて位置決めするようにしてある。

さらに、テーブル３の走行路を横切る水平材２１の両端間にガイドレール２２を設けて、このガイドレール２２に複数のスライダ２３をスライド自在に係合し、この各スライダ２３には、シリンダなどの昇降手段２４により昇降するスクライブ治具２５が設けてある。

上記のスクライブ治具２５としては、カッタホイールやニードル、レーザー光線などがある。

そして、各スライダ２３は、横移動手段２６により単独に左右方向に移動できるようになっている。

上記の横移動手段２６は、図示の場合、水平材２１の略全長にラック２７を敷設して、各スライダ２３のベース２８に据え付けてある第２モータ２９の出力軸に固定したピニオン３０を噛み合わせ、第２モータ２９の可逆運転によりスライダ２３を左方向、右方向にスライドさせるようにしてある。

そして各スクライブ治具２５の近傍には、ベース２８に据え付けたカメラ３１が設けてある。

上記のカメラ３１及びスクライブ治具２５は、スクライブ線方向の同軸線上の前後に配置してある。

このカメラ３１は、横移動手段２６により両サイドのスライダ２３を基板Ａの上面両側角のアライメントマークａの位置に移動させて、アライメントマークａを読み取り、又基板Ａの上面に設けてあるスクライブマークＢ及び各スクライブ治具２５のカッタホイール等によりガラス基板Ａの辺縁部上面に入れた短い試し切り線Ｃを読み取る。
図中４１はスクライブ治具２５の昇降をガイドするガイド手段である。

上記のように構成すると、テーブル３上に基板Ａを載置し、走行体１を往復走行させて、カメラ３１により基板Ａの四角のアライメントマークＢを読み取り、読み取りにともなう加工ずれ量をカメラ３１に接続された演算装置によりずれ量を計算し、その計算にもとづいて制御装置により旋回手段２を運転してテーブル３を時計、反時計方向に補正量に応じた角度旋回させる。

また、基板Ａに対向する両側二辺の縁間にスクライブ治具２５により切断線を入れる（スクライブ）前に、まずテーブル３と共に保持基板Ａを若干前方に走行させる。

このとき、昇降手段２４により各スクライブ治具２５を降下させて図４に示す基板Ａの必要とする辺縁部の表面に印刷してある各スクライブマークＢの手前の（スライブマークＢから外れた）部分に図５や図６に示す短い試し切り線Ｃを入れ、試し切り線Ｃを入れたのち、昇降手段２４により各スクライブ治具２５を上昇復帰させる。

このとき、各カメラ３１によってスクライブマークＢと試し切り線Ｃとを読み取り、読み取りにともなう試し切り線ＣがスクライブマークＢの設定された正規の位置（図５に示す）にあるか、図６に示すように不正規の位置にあるかを検知し、検知にともなう不正規の位置（図６に示すように、スクライブ線Ｘに対し試し切り線Ｃのずれ距離Ｚがあると、スクライブ線Ｘにスクライブ治具２５が合致するように）にスクライブ治具２５のスライダ２３を横移動手段２６により（第２モータ２９の運転により）ずれ量に見合う修正をして正規の位置に微動させる（補正する）。

上記の補正方式は、カメラ３１に接続された演算装置によりずれ量を計算し、その計算にもとづいて制御装置により第２モータ２９を正転、逆転運転する。

しかして、走行体１を前進走行させながら、テーブル３上の基板Ａに昇降手段２４により下降させてあるスクライブ治具２５により切断線を入れる。

なお、切断線は、同様の手順をへて前の切断線間にも単数、複数回入れることができ、又テーブル３と共に保持状態の基板Ａを９０°旋回させて、直角に交差する切断線を入れることができる。

なお、周知のように基板Ａの厚み（板厚）に応じてスクライブ治具２５の降下量、すなわちスクライブ深さを決定する。

また、スクライブ治具２５が守備範囲のアライメントマークａに対してアライメントマークａを基準として設定ｍｍ移動し、その時のずれ量＋ｍｍを記憶し、次に２線目のスクライブマークＢ位置に移動し、その時のずれ量−ｍｍ、３線目のずれ量＋ｍｍの各ずれ量を演算装置に送って補正値を演算してスクライブマークＢ中心値に位置決めできるようにする。

すなわち、上記の移動値、ずれ量で各スクライブマークＢ位置を読み、誤差分の補正値を入れて次にスクライブ治具２５を動かすと、スクライブマークＢの中心にカメラ３１の中心が合うことになる。

この考えで各スクライブ治具２５の移動値を読み取り、上記の方法で補正をかけることにより、それぞれのスクライブ治具２５位置全てがスクライブマークＢ基準値の位置に位置決めできる。

その後再度スクライブ治具２５がスクライブマークＢ位置に移動してその位置で基板Ａの１部分にスクライブラインを入れる。

なお、上記の条件ができて各スクライブ治具２５が１本目のスクライブ完了後実際にスクライブができているかの確認をしてもよい。

すると、図７に示すように、スクライブマークＢの中心に合致したスクライブ線Ｘをスクライブすることができる。
図中Ｓは、スクライブ線幅である。

また、スクライブの完了後にスクライブ線Ｘの中心とスクライブ基準中心との距離から補正値を算出して、この補正値を次回のスクライブのためにスクライブ治具の移動距離を加減算するので、順次スクライブするタクト運転の稼働率を大幅に向上させて生産性の著しい向上はもとより、スクライブ精度が安定すると共に、歩留りを向上させる。

この発明の第２の実施形態では、図８から図１１に示すように、往復走行する走行体１上には、旋回手段２により平面上で旋回すると共に、載置した大判な基板Ａを保持するテーブル３が設けてある。

上記の基板Ａ、走行体１の往復走行、テーブル３の旋回手段２及びテーブル３に載置した保持方式の構成は、第１の実施形態と同様につき詳細な説明を省略する。

また、テーブル３の直上を横切る水平のバー材６１には、横移動手段６２により左右方向にスライドする複数の位置調整手段６３付の並列スライダ６４が設けてある。

上記の横移動手段６２の構成は、図示の場合、バー材６１の後面全長に設けたレール６５に水平な横材６６の前面に設けてあるスライダ６７をスライド自在に係合すると共に、バー材６１の両端間に軸承した雄ネジ６８を横材６６の雌ネジ６９にねじ込んで、モータ７０の可逆運転により雄ネジ６８をドライブすることで、横材６６が横移動し、また複数のスライダ６４は、横材６６の後面の全長に設けてあるレール７１にスライド自在に係合させてあり、さらに位置調整手段６３は、横材６６の上面全長に設けてあるラック７２に各スライダ６４に軸承したピニオン７３を噛み合わせると共に、それぞれのピニオン７３をモータ７４により可逆駆動することで、各スライダ６４を左右方向にスライドして位置調整することができる。
なお、上記構成に限定されず、その他の構成により目的を達成することもできる。

また、各スライダ６４には、縦移動手段７５によりテーブル３の走行方向にスライドする移動台７６が設けてあり、各移動台７６には、昇降手段７７により昇降するスクライブ治具７８が設けてある。

上記の昇降手段７７及びスクライブ治具７８は、第１の実施形態と同様につき説明を省略する。

上記の縦移動手段７５は、図示の場合、スライダ６４のベース７９のレール８０に移動台７８のスライダ８１をスライド自在に係合すると共に、ベース７９に据え付けたモータ９１の可逆駆動により回転する雄ネジ８２を移動台７６に支持させてある雌ネジ８３にねじ込んで構成したが、限定されずその他の構成により移動台７６を移動（前後方向に）させてもよい。

さらに、移動台７６には、基板３のアライメントマークａ及び各スクライブ製品毎のパターンマークＳ（製品パターンＴ毎の）を読み取るカメラ８４が設けてある。

上記のように構成すると、両側移動台７４のカメラ８４により基板３の両角のアライメントマークａを読み取り、読み取りにともなう加工ずれ量をカメラ８４に接続された演算装置によりずれ量を計算し、その計算にもとづいて制御装置により旋回手段２を運転してテーブル３を時計、反時計方向に補正量に応じた角度旋回させる。

次に、各カメラ７４により各スクライブ製品毎のパターンマークＳを読み取り、読み取りにともなうスクライブ治具７８とスクライブ製品Ｔのテーブル３の走行方向前縁との加工（スクライブ線）ずれ量をカメラ８４に接続された演算装置によりずれ量を計算し、その計算にもとづいて縦移動手段７５により移動台７６をテーブルの走行方向前方或いは後方に移動（補正量に応じた）させる。

その後に昇降手段７７によりスクライブ治具７８を降下させ、横移動手段６２によるスクライブ治具７８の横行、テーブル３の縦行によりスクライブしてパターン通りの製品Ｔを得る。

Ａ基板
ａアライメントマーク
Ｂスクライブマーク
Ｃ試し切り線
１走行体
２旋回手段
３テーブル
４レール
５スライダ
６雄ネジ
７雌ネジ
８第１モータ
９ピン
２１水平材
２２レール
２３スライダ
２４昇降手段
２５スクライブ治具
２６横移動手段
２７ラック
２８ベース
２９第２モータ
３０ピニオン
３１カメラ
６１バー材
６２横移動手段
６３位置調整手段
６４スライダ
６５レール
６６横材
６７スライダ
６８雄ネジ
６９雌ネジ
７０モータ
７１レール
７２ラック
７３ピニオン
７４モータ
７５縦移動手段
７６移動台
７７昇降手段
７８スクライブ治具
７９ベース
８０レール
８１スライダ
８２雄ネジ
８３雌ネジ
８４カメラ
Ｓパターンマーク

Claims

往復走行するように設けた走行体と、この走行体上に旋回手段により平面上で旋回すると共に、載置した大判な基板を保持するように設けたテーブルと、このテーブルの走行路の直上を横切るガイドレールに横移動手段によりそれぞれが左右方向にスライドするように設けた複数のスライダと、この各スライダに昇降手段により昇降するように設けたスクライブ治具と、上記各スライダに上記基板の各スクライブ位置マーク及びアライメントマークを読み取るように搭載したカメラとからなり、上記カメラによる上記基板のアライメントマークの読み取りにともなう加工ずれ量を旋回手段によりテーブルを旋回させ、又カメラによる上記基板のスクライブマークと上記カッタでの短い試し切り線との読み取りにともなうスクライブ加工ずれ量を算出して上記横移動手段によりスクライブ線座標に上記スライダを移動させるように連動させてスクライブ治具によりスクライブし、スクライブ完了時にスクライブ中心線とスクライブ基準中心との距離から補正値を算出して、この補正値を次回のスクライブのためにスクライブ治具の移動距離に加減算するようにしたことを特徴とする基板のスクライブ装置。
往復走行するように設けた走行体と、この走行体上に旋回手段により平面上で旋回すると共に、載置した大判な基板を保持するように設けたテーブルと、このテーブルの走行路の直上を横切る水平なバー材に横移動手段により左右方向にスライドするように設けた複数の位置調整手段付のスライダと、この各スライダのベースに縦移動手段により上記テーブルの走行方向にスライドするように設けた移動台と、この各移動台に昇降手段により昇降するように設けたスクライブ治具と、上記各移動台に上記基板のアライメントマーク及び各パターンマークを読み取るように搭載したカメラとからなり、このカメラによるアライメントマークの読み取りにともない上記旋回手段により上記テーブルを旋回させ、各カメラによる各パターンマークの読み取りにともない上記移動手段により移動台を移動させて正常なスクライブ位置に上記スクライブ治具を移動させるようにしたことを特徴とする基板のスクライブ装置。