JP2013095649A - Method for producing brittle material substrate from mother brittle material substrate - Google Patents

Method for producing brittle material substrate from mother brittle material substrate Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate, by which quality (end face strength) of a cleaved face of a brittle material substrate after scribing is enhanced.SOLUTION: In the method for producing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate, a large number of abrasive granules 23, containing water and formed by aggregating a plurality of abrasive grains, are blown on an end face 22 of a brittle material substrate 20 formed from the mother brittle material substrate by means of a scribing wheel to polish the end face of the brittle material substrate. Only the end face 22 of the brittle material substrate 20 can be favorably polished by holding the brittle material substrate 20 by implements 21a, 21b in such a way that only the end face 22 is exposed in polishing.

Description

本発明は、スクライブ後の脆性材料基板の割断面の品質(端面強度)が高くなるようにした、マザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate so that the quality (end surface strength) of the fractured surface of the brittle material substrate after scribing is increased.

従来、液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス(EL)パネル等のフラットディスプレイパネル、太陽電池等の製造工程では、脆性材料基板のスクライブ工程が設けられている。例えば、液晶表示パネルは、2枚のガラス基板を貼り合わせ、そのギャップ内に液晶が注入された構成を有している。また、LCOSと呼ばれるプロジェクター用基板の内の反射型の基板の場合は、石英基板と半導体ウェハーとが貼り合わされた一対の基板が用いられている。このような基板を貼り合わせた貼り合せ基板は、通常、マザー基板である大きいサイズの貼合せ基板の表面にスクライブラインを形成し、次いで形成されたスクライブラインに沿って基板をブレイクすることにより、所定の寸法に分断された単位基板となる。   Conventionally, in the manufacturing process of flat display panels such as liquid crystal display panels and organic electroluminescence (EL) panels, and solar cells, a brittle material substrate scribing process is provided. For example, a liquid crystal display panel has a configuration in which two glass substrates are bonded together and liquid crystal is injected into the gap. In addition, in the case of a reflective substrate among projector substrates called LCOS, a pair of substrates in which a quartz substrate and a semiconductor wafer are bonded together are used. A bonded substrate obtained by bonding such substrates usually forms a scribe line on the surface of a large size bonded substrate which is a mother substrate, and then breaks the substrate along the formed scribe line, The unit substrate is divided into predetermined dimensions.

これらの分断工程ないし切り出し工程では、スクライビングホイールに脆性材料基板の材質や厚み等の諸条件に見合った荷重を負荷しながら、スクライビングホイールを脆性材料基板の表面上を転動させてスクライブラインを形成し、脆性材料基板に所定の力を負荷することによって脆性材料基板をスクライブラインに沿って分断し、個々のパネルやガラス板を製造している。   In these cutting and cutting processes, a scribe line is formed by rolling the scribing wheel on the surface of the brittle material substrate while loading the scribing wheel according to various conditions such as the material and thickness of the brittle material substrate. Then, by applying a predetermined force to the brittle material substrate, the brittle material substrate is divided along the scribe line to manufacture individual panels and glass plates.

なお、本明細書においては、マザー基板にスクライブラインを形成することを「スクライブ」と称し、スクライブによって形成されたスクライブラインに沿ってマザー基板を折り割ることを「ブレイク」と称し、スクライビングとブレイクによって所望するサイズの脆性材料基板に分断することを「割断」と称し、さらに、割断工程後の搬送を経て割断された脆性材料基板を個々の単位基板に切り離すことを「分離」と称する。また、本明細書において、スクライブラインの形成によって、基板の表面から基板の板厚方向に垂直クラックを伸展させるスクライビングホイールの性質を「浸透効果」と称する。   In this specification, forming a scribe line on a mother substrate is referred to as “scribe”, and breaking the mother substrate along a scribe line formed by scribing is referred to as “break”. Dividing into brittle material substrates of a desired size by means of “cleaving” is called “cleaving”, and further, dividing the brittle material substrate cleaved through conveyance after the cleaving step into individual unit substrates is called “separation”. In the present specification, the property of a scribing wheel that extends a vertical crack from the surface of the substrate in the thickness direction of the substrate by forming a scribe line is referred to as a “penetration effect”.

ところで、ガラス素材メーカにおける基板の材料における改良、熱処理加工における各種改良が行われてきた結果、従来の刃先(ノーマル刃先)を備えたスクライビングホイール(以下、ノーマルホイールともいう)を用いてスクライブした場合に、「かかりが悪い」状態、すなわちホイールの転動直後に刃先が基板表面で滑り、スクライブラインが形成され始めない現象が見られるようになってきた。そのため、従来のノーマル刃先を備えたスクライビングホイールよりも「かかりの良い」刃先が要求されるようになってきている。なお、「かかりの良い」点は下記特許文献1に開示されている高浸透刃先を備えるスクライビングホイール(以下、「高浸透ホイール」ともいう)を用いれば一応対応可能であるが、脆性材料の割断面の品質、すなわち端面強度が低くなり、例えばフラットディスプレイパネルの製造現場で要求される端面強度の品質基準を確保することが困難となる。   By the way, as a result of various improvements in substrate materials and heat treatment processing in glass material manufacturers, when scribing using a scribing wheel (hereinafter also referred to as a normal wheel) with a conventional cutting edge (normal cutting edge) In addition, a phenomenon has been observed in which the cutting edge slips on the surface of the substrate immediately after the wheel rolls, that is, the scribe line does not begin to form immediately after the wheel rolls. For this reason, a “good” cutting edge is required rather than a conventional scribing wheel having a normal cutting edge. In addition, the “good” point can be coped with by using a scribing wheel (hereinafter also referred to as “high penetration wheel”) disclosed in Patent Document 1 below. The quality of the cross section, that is, the end face strength is lowered, and for example, it becomes difficult to ensure the end face strength quality standard required at the manufacturing site of the flat display panel.

一方、下記特許文献2には、高浸透効果を抑えながらガラス表面に対するかかり性を改良する目的で、下記特許文献1に開示されているスクライビングホイールの場合と同様に、外周縁部に形成された円周稜線に沿って円周方向に交互に形成された複数の切り欠き及び突起を備えているが、この切り欠きの円周方向の長さを突起の円周方向の長さよりも短くなるようにしたスクライビングホイール(以下、「中浸透ホイール」ともいう)の発明が開示されている。下記特許文献2に開示されている中浸透ホイールを用いると、下記特許文献1に開示されている高浸透ホイールを用いた場合よりも浸透性及びかかり性は劣るが、より高い端面強度を達成することができ、しかも、ノーマルホイールを用いた場合よりも、端面強度は劣るが、浸透性及びかかり性が良好であるという優れた効果を奏する。   On the other hand, the following Patent Document 2 was formed on the outer peripheral edge portion in the same manner as the scribing wheel disclosed in Patent Document 1 below, for the purpose of improving the coverage on the glass surface while suppressing the high penetration effect. A plurality of cutouts and protrusions alternately formed in the circumferential direction along the circumferential ridge line are provided, but the circumferential length of the cutouts is shorter than the circumferential length of the protrusions. An invention of a scribing wheel (hereinafter also referred to as “medium penetration wheel”) is disclosed. When the medium penetration wheel disclosed in the following Patent Document 2 is used, the permeability and coverage are inferior to those of the high penetration wheel disclosed in the following Patent Document 1, but higher end surface strength is achieved. In addition, although the end face strength is inferior to that in the case of using a normal wheel, it has an excellent effect that the permeability and the covering property are good.

加えて、近年では、携帯用機器の表示装置として、大型のものを採用しながらも重量の増大化を抑制することが要望されており、それに伴ってより厚さの薄いガラス基板が使用されるようになってきている。このような厚さが薄く、大型のガラス基板を採用した表示装置によれば、ガラス基板の端面強度が弱いと、表示面に外力が印加された際にガラス基板が破壊されてしまうことがある。   In addition, in recent years, it has been demanded to suppress an increase in weight while adopting a large-sized display device for a portable device, and accordingly, a thinner glass substrate is used. It has become like this. According to the display device employing such a thin and large glass substrate, if the edge surface strength of the glass substrate is weak, the glass substrate may be destroyed when an external force is applied to the display surface. .

ここで、スクライビングホイールを使用して脆性材料基板をスクライブした際に、脆性材料基板に生じるメカニズムを図5及び図6を用いて説明する。なお、図5はスクライビングホイールによるスクライブの様子を模式的に示す側面図であり、図6は図5のスクライブにおける垂直クラックが生成される様子を模式的に示す正面図である。   Here, a mechanism generated in the brittle material substrate when the brittle material substrate is scribed using a scribing wheel will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a side view schematically showing a state of scribing with the scribing wheel, and FIG. 6 is a front view schematically showing how vertical cracks are generated in the scribing of FIG.

まず、スクライブ時には、スクライビングホイールの刃先に荷重が作用することで、刃先と当接しているガラス基板等の脆性材料の表面に弾性変形が生じ、次いで、刃先荷重の増大に伴ってこの箇所に塑性変形が発生する。さらに刃先荷重が増大すると、塑性変形の限界点を超えることになり、その結果、脆性破壊が発生し、脆性材料の厚み方向に垂直クラックが成長し始める。この垂直クラックの成長は、垂直クラックの先端が、刃先荷重の大きさや、脆性材料の材質や厚みなどに応じた深度(脆性材料の表面からの距離であって、「到達深度」ともいわれる)に達した時点で終息する。   First, during scribing, a load acts on the cutting edge of the scribing wheel, causing elastic deformation on the surface of a brittle material such as a glass substrate that is in contact with the cutting edge. Deformation occurs. When the blade load further increases, the limit point of plastic deformation is exceeded. As a result, brittle fracture occurs, and vertical cracks begin to grow in the thickness direction of the brittle material. The vertical crack grows at the depth of the tip of the vertical crack depending on the blade edge load and the material and thickness of the brittle material (the distance from the surface of the brittle material, also referred to as the “depth of arrival”). It ends when it reaches it.

このように、スクライビングホイールを用いてスクライブした際には、塑性変形に基づくプレス痕及び脆性破壊に基づく垂直クラックが形成されるため、その後にガラス基板等の脆性材料基板を割断及び分断しても、割断面は滑らかな平坦面とはならず、割断面の品質が劣る状態となる。そのため、マザー脆性材料基板からスクライビングホイールを用いて個々の脆性材料基板を得た場合、端面強度が低下してしまうこととなる。   Thus, when scribing using a scribing wheel, press marks based on plastic deformation and vertical cracks based on brittle fracture are formed, so that even if a brittle material substrate such as a glass substrate is subsequently cleaved and divided, The split section is not a smooth flat surface, and the quality of the split section is inferior. Therefore, when individual brittle material substrates are obtained from the mother brittle material substrate using a scribing wheel, the end face strength is lowered.

そのため、スクライビングホイールを使用した割断後、ガラス基板等の脆性材料基板の端面を機械的、化学的に加工することによって端面強度を向上させる端面処理も行われている。この端面処理としては、砥石によるガラス端面を研磨(下記特許文献3参照)する方法、ガラス端面へのチタン浸透処理を行う化学的強化方法(下記特許文献4参照)、ガラス端面を化学的にエッチングする方法(下記特許文献5参照)等が採用されている。   For this reason, after cleaving using a scribing wheel, an end face treatment for improving the end face strength is performed by mechanically and chemically processing the end face of a brittle material substrate such as a glass substrate. As this end surface treatment, a method for polishing a glass end surface with a grindstone (see Patent Document 3 below), a chemical strengthening method for performing titanium infiltration treatment on the glass end surface (see Patent Document 4 below), and chemically etching the glass end surface. The method (refer patent document 5 below) etc. to employ | adopt is adopted.

ここで下記特許文献3に開示されているガラス端面を砥石によって研磨する方法について図7を用いて説明する。なお、図7は下記特許文献3に開示されているガラス端面の研磨機の正面図である。このガラス端面の研磨機50は、基台51上に取り付けられた中間支持台52を介して一対の支持脚53と、一対の研磨装置54と、ガラスサポート55とを備えている。ガラスサポート55は、それぞれ空気圧によりガラス基板56を浮上させて支持している。また、一対の支持脚53は、内部に真空吸引手段57が設けられており、ガラスサポート55上に載置されたガラス基板56の裏面を吸引し、ガラス基板56を支持している。   Here, a method of polishing a glass end face disclosed in Patent Document 3 below with a grindstone will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a front view of a glass end face polishing machine disclosed in Patent Document 3 below. The glass end surface polishing machine 50 includes a pair of support legs 53, a pair of polishing apparatuses 54, and a glass support 55 via an intermediate support base 52 mounted on a base 51. The glass support 55 floats and supports the glass substrate 56 by air pressure. The pair of support legs 53 is provided with a vacuum suction means 57 inside, and sucks the back surface of the glass substrate 56 placed on the glass support 55 to support the glass substrate 56.

さらに、一対の研磨装置54には、それぞれガラス基板56の端面に当接する位置に回転砥石58が設けられている。これらのガラスサポート55及び一対の支持脚53に設けられた真空吸引手段57によって、ガラス基板56の端部が支持され、ガラス基板56は、図面に直交する方向に搬送されながら、その端面が回転砥石58によって研磨されるようになっている。   Further, each of the pair of polishing apparatuses 54 is provided with a rotating grindstone 58 at a position where it abuts against the end surface of the glass substrate 56. End portions of the glass substrate 56 are supported by the vacuum suction means 57 provided on the glass support 55 and the pair of support legs 53, and the end surfaces of the glass substrate 56 are rotated while being conveyed in a direction orthogonal to the drawing. It is polished by the grindstone 58.

特許第3074143号公報Japanese Patent No. 3074143 国際公開WO2007/004700号公報International Publication WO2007 / 004700 特開平08−243895号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-243895 特開2006−282492号公報JP 2006-282492 A 特開2009−227523号公報JP 2009-227523 A 特開2001−207160号公報JP 2001-207160 A

上記特許文献3に開示されているようなガラス端面を砥石によって研磨する手段を採用すれば、連続的にガラス基板56の端面を研磨することができ、ガラス基板の端面強度を向上させることができるという効果を奏することができる。しかしながら、ガラス基板の厚さが薄くなると、ガラス基板を所定位置に保持することが困難となると共に、ガラス基板の端面の研磨時にガラス基板が破損しやすくなってしまうという課題が存在する。   If the means for polishing the glass end face as disclosed in Patent Document 3 with a grindstone is employed, the end face of the glass substrate 56 can be continuously polished, and the end face strength of the glass substrate can be improved. The effect that can be produced. However, when the thickness of the glass substrate is reduced, it is difficult to hold the glass substrate in a predetermined position, and there is a problem that the glass substrate is easily damaged when polishing the end face of the glass substrate.

また、上記特許文献4に記載されているガラス端面へのチタン浸透処理方法では、チタンを浸透させるために650〜900℃もの高温度に加熱する必要があるため、ガラス基板に形成されている各種部材への熱的影響が大きくなるという課題が存在している。さらに、上記特許文献5に開示されているガラス基板の端面の化学的エッチング法では、ガラス基板の端面以外の表面がエッチングされないようにする必要があるため、レジスト膜等で保護する必要があると共に、ガラス基板の用途によってはエッチング後にレジスト膜を剥離する工程が必要となるという課題が存在する。   Moreover, in the titanium infiltration processing method described in Patent Document 4 described above, since it is necessary to heat to a high temperature of 650 to 900 ° C. in order to infiltrate titanium, various methods formed on the glass substrate. The subject that the thermal influence on a member becomes large exists. Furthermore, in the chemical etching method of the end surface of the glass substrate disclosed in Patent Document 5, it is necessary to prevent the surface other than the end surface of the glass substrate from being etched. Depending on the application of the glass substrate, there is a problem that a step of removing the resist film after etching is required.

発明者は、上述のような従来のガラス基板の端面の加工方法の問題点を解決すべく種々検討を重ねてきた結果、上記特許文献3〜5に開示されている方法とは全く異なる、水分を含有することにより所望の弾力性及び粘着性を有する核体に多数の微細な研磨材粒子を粘着させた研磨材をガラス等の脆性材料基板の端面にのみ吹き付けるようにすることによって、脆性材料基板の端面を効果的に研磨することができ、脆性材料基板の端面強度を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。なお、上記特許文献6には、水分を含有することにより所望の弾力性及び粘着性を有する核体に多数の微細な研磨材粒子を粘着させた研磨材を被研磨材の表面に吹き付けることによって、被研磨材の表面を研磨することについての記載はあるが、脆性材料基板の端面のみを研磨することを示唆する記載はない。   The inventor has conducted various studies to solve the problems of the method of processing the end face of the conventional glass substrate as described above. As a result, the method is completely different from the methods disclosed in Patent Documents 3 to 5. A brittle material is made by spraying only an end face of a brittle material substrate such as glass with an abrasive material in which a large number of fine abrasive particles are adhered to a core having desired elasticity and adhesiveness. The inventors have found that the end face of the substrate can be effectively polished and the end face strength of the brittle material substrate can be improved, and the present invention has been completed. In addition, in Patent Document 6 described above, by spraying the surface of the material to be polished with a water-containing abrasive material in which a large number of fine abrasive particles are adhered to a core having desired elasticity and adhesiveness. Although there is a description about polishing the surface of the material to be polished, there is no description that suggests polishing only the end face of the brittle material substrate.

すなわち、本発明は、スクライブ後の脆性材料基板の端面強度が高くなるようにした、マザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法を提供することを目的とする。   That is, an object of the present invention is to provide a method for producing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate in which the end face strength of the brittle material substrate after scribing is increased.

上記目的を達成するため、本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法は、マザー脆性材料基板からスクライビングホイールを用いて形成された脆性材料基板の端面に向けて複数の研磨材粒子が凝集し水分を含有する多数の研磨材を吹き付け、前記脆性材料基板の端面を研磨することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for manufacturing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate according to the present invention includes a plurality of abrasive particles directed toward an end face of a brittle material substrate formed from a mother brittle material substrate using a scribing wheel. A large number of abrasives that aggregate and contain moisture are sprayed to polish the end face of the brittle material substrate.

本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法によれば、脆性材料基板の端面を複数の研磨材粒子が凝集し水分を含有する多数の研磨材を吹き付けることによって研磨しているため、脆性材料基板の端面が滑らかな平坦面となっており、端面強度が向上した脆性材料基板を容易に製造することができるようになる。   According to the method for manufacturing a brittle material substrate from the mother brittle material substrate of the present invention, the end surface of the brittle material substrate is polished by spraying a large number of abrasives that agglomerate a plurality of abrasive particles and contain moisture. The end face of the brittle material substrate is a smooth flat surface, and the brittle material substrate with improved end face strength can be easily manufactured.

なお、本発明を適用し得る脆性材料基板は、形態、材質、用途及び大きさについて特に限定されるものではなく、単板からなる基板又は2枚以上の単板を貼り合わせた貼合せ基板であってもよく、これらの表面又は内部に薄膜あるいは半導体材料を付着させたり、含ませたりされたものであってもよい。脆性材料基板の代表例としては、ガラス基板、セラミックス基板、半導体(シリコン等)基板、サファイヤ基板等が挙げられる。また、研磨材粒子としては、脆性材料基板よりも硬質なものが好ましく、特にダイヤモンド微粒子からなるものが好ましい。   The brittle material substrate to which the present invention can be applied is not particularly limited in terms of form, material, use and size, and is a single substrate or a laminated substrate obtained by bonding two or more single plates. The thin film or the semiconductor material may be attached to or included in the surface or the inside thereof. Typical examples of the brittle material substrate include a glass substrate, a ceramic substrate, a semiconductor (silicon, etc.) substrate, and a sapphire substrate. The abrasive particles are preferably harder than the brittle material substrate, and those made of diamond fine particles are particularly preferable.

なお、本発明の研磨材中に含有させる水分は、複数の研磨材粒子を凝集させて粘着性及び弾力性を付与するために用いられるものであり、この水分含有量は実験的に適宜定めればよく、さらに、水分中にゼラチンやカルボキシメチルセルロース等の増粘剤が含有されていてもよい。水分が含まれていない状態で研磨材粒子を脆性材料基板の端面に吹き付けると、一応脆性材料基板の端面の研磨をすることができるが、研磨表面がなし地状となり、端面強度の上昇が小さくなる。それに対し、水分が含有され、凝集された複数の研磨材粒子を構成成分とし、粘着性及び弾力性が最適に調整された状態の研磨材を脆性材料基板の端面に吹き付けると、脆性材料基板の端面が鏡面状態となるようにすることができ、脆性材料基板の割断面の品質がより良好となり、より端面強度が高い脆性材料基板が得られるようになる。   The moisture contained in the abrasive of the present invention is used for aggregating a plurality of abrasive particles to impart adhesiveness and elasticity, and the moisture content is appropriately determined experimentally. Further, a thickener such as gelatin or carboxymethylcellulose may be contained in the moisture. If the abrasive particles are sprayed onto the end face of the brittle material substrate in the absence of moisture, the end face of the brittle material substrate can be polished once, but the polished surface becomes ground and the increase in end face strength is small. Become. On the other hand, when a plurality of agglomerated abrasive particles containing moisture and having a plurality of agglomerated abrasive particles as constituent components and the abrasives in a state in which adhesiveness and elasticity are optimally adjusted are sprayed on the end face of the brittle material substrate, The end surface can be in a mirror state, the quality of the fractured surface of the brittle material substrate becomes better, and a brittle material substrate with higher end surface strength can be obtained.

さらに、上記目的を達成するため、本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法は、
(1)スクライビングホイールを用いて、マザー脆性材料基板から個々の脆性材料基板を形成する第1の工程と、
(2)前記第1の工程で得られた脆性材料基板の端面が露出するように、前記脆性材料基板を保持する第2の工程、
(3)露出している前記脆性材料基板の端面に向けて、複数の研磨材粒子が凝集し水分を含有する多数の研磨材を吹き付けて、前記脆性材料基板の端面を研磨する第3の工程、
を備えていることを特徴とする。
Furthermore, in order to achieve the above object, a method for producing a brittle material substrate from the mother brittle material substrate of the present invention comprises:
(1) a first step of forming individual brittle material substrates from a mother brittle material substrate using a scribing wheel;
(2) a second step of holding the brittle material substrate so that an end face of the brittle material substrate obtained in the first step is exposed;
(3) Third step of polishing the end face of the brittle material substrate by spraying a large number of abrasives in which a plurality of abrasive particles aggregate and contain moisture toward the exposed end face of the brittle material substrate. ,
It is characterized by having.

本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法では、第2の工程において、マザー脆性材料基板から周知の種々のスクライビングホイールを用いて形成された個々の脆性材料基板を、脆性材料基板の端面が露出するように保持している。この状態で、露出している脆性材料基板の端面に向けて、複数の研磨材粒子が凝集し水分を含有する研磨材を吹き付けて脆性材料基板の端面を研磨すれば、露出している脆性材料基板の端面を良好に研磨することができる。そのため、本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法によれば、脆性材料基板の割断面の品質が良好であり、端面強度が高い脆性材料基板を簡単かつ容易に製造することができるようになる。なお、脆性材料基板の保持方法としては、テーブル上に脆性材料基板を載置し、例えば重りを載せる等、この脆性材料基板の端面が露出した状態で固定できる方法であれば、任意の方法を採用することができる。   In the manufacturing method of the brittle material substrate from the mother brittle material substrate according to the present invention, in the second step, each brittle material substrate formed from the mother brittle material substrate using various known scribing wheels is used. It is held so that the end face of is exposed. In this state, if the end surface of the brittle material substrate is polished by spraying a polishing material containing a plurality of abrasive particles agglomerated and containing moisture toward the exposed end surface of the brittle material substrate, the exposed brittle material The end surface of the substrate can be polished well. Therefore, according to the method for manufacturing a brittle material substrate from the mother brittle material substrate according to the present invention, it is possible to easily and easily manufacture a brittle material substrate having good fractured surface quality and high end face strength. become able to. As a method for holding the brittle material substrate, any method can be used as long as the brittle material substrate is placed on a table and can be fixed with the end face of the brittle material substrate exposed, for example, by placing a weight. Can be adopted.

また、本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法においては、前記第2の工程において、前記脆性材料基板の両面を治具によって挟持することにより保持することが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the brittle material substrate from the mother brittle material substrate of the present invention, in the second step, it is preferable to hold both sides of the brittle material substrate by sandwiching them with a jig.

本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法においては、脆性材料基板の厚さが薄くても、安定した状態で脆性材料基板を治具によって挟持することができると共に、脆性材料基板の端面のみを治具から露出した状態に挟持することができる。この状態で、露出している脆性材料基板の端面に向けて、複数の研磨材粒子が凝集し水分を含有する研磨材を吹き付けて脆性材料基板の端面を研磨すれば、脆性材料基板の端面以外の面は治具によって遮蔽されているので研磨材の影響を受けず、露出している脆性材料基板の端面のみが良好に研磨される。そのため、本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法によれば、より脆性材料基板の割断面の品質が良好であり、端面強度が高い脆性材料基板を簡単かつ容易に製造することができるようになる。   In the method for manufacturing a brittle material substrate from the mother brittle material substrate of the present invention, the brittle material substrate can be stably held by a jig even when the thickness of the brittle material substrate is thin. It is possible to hold only the end face of the steel plate in a state where it is exposed from the jig. In this state, if the end surface of the brittle material substrate is polished by spraying a polishing material containing agglomeration of a plurality of abrasive particles and spraying moisture toward the exposed end surface of the brittle material substrate, the surface other than the end surface of the brittle material substrate Since this surface is shielded by the jig, it is not affected by the abrasive, and only the exposed end surface of the brittle material substrate is satisfactorily polished. Therefore, according to the method for manufacturing a brittle material substrate from the mother brittle material substrate of the present invention, it is possible to easily and easily manufacture a brittle material substrate having better fractured surface quality and higher end face strength. Will be able to.

また、本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法で使用する治具としては、弾性材料、脆性材料と同じ材質の部材又は金属材料からなるものを用いることが好ましい。   Moreover, as a jig | tool used with the manufacturing method of the brittle material board | substrate from the mother brittle material board | substrate of this invention, it is preferable to use what consists of an elastic material, the member of the same material as a brittle material, or a metal material.

本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法においては、治具として脆性材料基板の端面のみが露出するように脆性材料基板の両面を挟持することができ、かつ、吹き付けられた研磨材が突き抜けて脆性材料基板の端面以外の面に接触することがなければ、吹き付けられた研磨材によって研磨されてもよく、弾性材料や、脆性材料基板と同様の材料からなる厚さが厚い部材や、ステンレススチール等の各種金属材料からなる部材を使用し得る。   In the method for manufacturing a brittle material substrate from the mother brittle material substrate of the present invention, both surfaces of the brittle material substrate can be sandwiched so that only the end surface of the brittle material substrate is exposed as a jig, and the sprayed polishing is performed. As long as the material does not penetrate and contact any surface other than the end face of the brittle material substrate, it may be polished by the sprayed abrasive, and it is an elastic material or a thick member made of the same material as the brittle material substrate Alternatively, members made of various metal materials such as stainless steel can be used.

また、本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法においては、個々の脆性材料基板は、スクライビングホイールとして、ディスク状ホイールの円周部に沿った全周にわたり断面V字型の刃が形成されており、この断面がV字形の刃に交差する方向に一定ピッチで一定深さの切り欠きが形成されているものを使用して形成されたものに対して適用することが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the brittle material substrate from the mother brittle material substrate according to the present invention, each brittle material substrate is a scribing wheel and has a V-shaped blade over the entire circumference along the circumference of the disc-shaped wheel. It is preferable to apply to the one formed by using notches having a constant depth at a constant pitch in a direction in which the cross section intersects the V-shaped blade.

スクライビングホイールとして、ディスク状ホイールの円周部に沿った全周にわたりV字型の刃が形成されており、この断面がV字形の刃に交差する方向に一定ピッチで一定深さの切り欠きが形成されているものを用いてマザー脆性材料基板をスクライブして個々の脆性材料基板を形成すると、これらの切り欠きが形成されていないスクライビングホイール(ノーマルホイール)を用いた場合よりも、かかりが良く、スクライブ性に優れているが、端面強度が低下する。本発明の脆性材料基板の製造方法によれば、このような端面強度が低下した脆性材料基板に対しても、第2の工程及び第3の工程を経ることによって、脆性材料基板の割断面の品質が良好であり、端面強度が高い脆性材料基板を得ることができるようになる。   As a scribing wheel, a V-shaped blade is formed over the entire circumference along the circumference of the disc-shaped wheel, and notches with a constant depth are formed at a constant pitch in a direction in which the cross section intersects the V-shaped blade. Scribing a mother brittle material substrate with what is formed to form individual brittle material substrates is much faster than using a scribing wheel (normal wheel) without these notches The scribing property is excellent, but the end face strength is lowered. According to the manufacturing method of the brittle material substrate of the present invention, the fracture surface of the brittle material substrate can be obtained by performing the second step and the third step on the brittle material substrate having a reduced end face strength. A brittle material substrate with good quality and high end face strength can be obtained.

また、本発明のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法においては、第2の工程及び第3の工程は、それぞれ個々の脆性材料基板を搬送しながら順次行うようにすることができる。   Moreover, in the manufacturing method of the brittle material substrate from the mother brittle material substrate of the present invention, the second step and the third step can be sequentially performed while conveying the individual brittle material substrates.

このような方法を採用すれば、多数の個々の脆性材料基板の端面を短時間で研磨処理することができ、処理効率が向上する。   By adopting such a method, the end surfaces of many individual brittle material substrates can be polished in a short time, and the processing efficiency is improved.

図1Aはノーマルホイールと中浸透ホイールに共通するその回転軸に直交する方向から見た正面図であり、図1Bはその側面図である。FIG. 1A is a front view seen from a direction orthogonal to the rotation axis common to the normal wheel and the medium penetration wheel, and FIG. 1B is a side view thereof. 図2Aはノーマルホイールの場合の図1BのII部分の拡大図であり、図2Bは中浸透ホイールの場合の図1BのII部分の拡大図である。2A is an enlarged view of the II part of FIG. 1B in the case of a normal wheel, and FIG. 2B is an enlarged view of the II part of FIG. 1B in the case of a medium penetration wheel. 実施例の試験片の端面の研磨方法を説明する概略正面図である。It is a schematic front view explaining the grinding | polishing method of the end surface of the test piece of an Example. 各試験片の曲げ強度の測定方法の概略図である。It is the schematic of the measuring method of the bending strength of each test piece. スクライビングホイールによるスクライブの様子を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the mode of the scribe by a scribing wheel. 図5のスクライブにおける垂直クラックが生成される様子を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically a mode that the vertical crack in the scribe of FIG. 5 is produced | generated. 従来例のガラス端面の研磨機の正面図である。It is a front view of the polisher of the glass end surface of a prior art example.

以下、本発明の脆性材料基板の製造方法を、実施例、比較例及び参考例により、図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための中浸透ホイールを用いた脆性材料基板の製造方法の一例を示すものであって、本発明をこの中浸透ホイールを用いた脆性材料基板の製造方法に特定することを意図するものではなく、本発明はノーマルホイールや高浸透ホイールを用いた場合等、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも適応し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に適宜縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。   Hereinafter, the manufacturing method of the brittle material substrate of the present invention will be described in detail with reference to the drawings by way of examples, comparative examples and reference examples. However, the following embodiment shows an example of a method for manufacturing a brittle material substrate using a medium osmosis wheel for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention uses the medium osmosis wheel. The present invention is not intended to be specific to the manufacturing method of the brittle material substrate, and the present invention is applicable to other embodiments included in the claims, such as when a normal wheel or a high penetration wheel is used. To get. In addition, in each drawing used for the description in this specification, in order to make each member a size that can be recognized on the drawing, the scale is appropriately changed for each member. It is not displayed in proportion to the actual dimensions.

また、本発明において加工の対象となる脆性材料基板としては、形態、材質、用途及び大きさについて特に限定されるものではなく、単板からなる基板又は2枚以上の単板を貼り合わせた貼合せ基板であってもよく、これらの表面又は内部に薄膜あるいは半導体材料を付着させたり、含ませたりされたものであってもよい。また、脆性材料基板は、その表面に脆性材料に該当しない薄膜等が付着されていても、本発明において加工の対象となる脆性材料基板となるものである。   Further, the brittle material substrate to be processed in the present invention is not particularly limited with respect to the form, material, use and size, and a single substrate or two or more single plates bonded together. A laminated substrate may be used, and a thin film or a semiconductor material may be attached to or included in the surface or inside thereof. Further, the brittle material substrate is a brittle material substrate to be processed in the present invention even if a thin film or the like not corresponding to the brittle material is attached to the surface.

本発明の脆性材料基板の材質としては、ガラス、セラミックス、半導体(シリコン等)、サファイヤ等が挙げられ、その用途としては液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ELディスプレイパネル、電界放出ディスプレイ(FED)用パネル等のFPD用のパネルが挙げられる。また、本明細書で用いられている「中心線平均粗さRa」とは、JIS B 0601で規定された工業製品の表面粗さを表すパラメーターの一つであり、対象物の表面からランダムに抜き取った算術平均値である。   Examples of the material of the brittle material substrate of the present invention include glass, ceramics, semiconductors (silicon, etc.), sapphire, etc., and their uses include liquid crystal display panels, plasma display panels, organic EL display panels, field emission displays (FEDs). Panel for FPD, such as a panel for use. In addition, “centerline average roughness Ra” used in this specification is one of the parameters representing the surface roughness of industrial products defined in JIS B 0601, and is randomly determined from the surface of the object. It is the arithmetic average value extracted.

先ず、図1及び図2を用いて、本発明の実施例、比較例及び参考例で使用したスクライビングホイールの形状を説明する。なお、図1Aはノーマルホイールと中浸透ホイールに共通するその回転軸に直交する方向から見た正面図であり、図1Bはその側面図である。また、図2Aはノーマルホイールの場合の図1BのII部分の拡大図であり、図2Bは中浸透ホイールの場合の図1BのII部分の拡大図である。   First, the shape of the scribing wheel used in Examples, Comparative Examples, and Reference Examples of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A is a front view seen from a direction orthogonal to the rotation axis common to the normal wheel and the medium penetration wheel, and FIG. 1B is a side view thereof. 2A is an enlarged view of a portion II in FIG. 1B in the case of a normal wheel, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion II in FIG. 1B in the case of a medium penetration wheel.

図1及び図2に示すように、ノーマルホイール10A及び中浸透ホイール10Bは、共に回転軸11を共有する二つの円錐台12の底部が交わって円周稜線13が形成された外周縁部14と、この円周稜線13に沿って円周方向に形成された複数の切り欠き15及び突起16を有している。円周稜線13は、軸心から半径方向外方に向かって研削加工が施されることによって形成され、研削加工が施された外周縁部14の表面には研削条痕が残っている。外周縁部14は、収束角度(α)を有するように形成されている。ノーマルホイール10A及び中浸透ホイール10Bは、ディスク状のホイールであって、ディスクの中心に軸支するための図示しないピンが貫通される軸孔17が形成されている。また、ノーマルホイール10A及び中浸透ホイール10Bの材質としては、ここでは焼結ダイヤモンド製のものを用いたが、超硬合金製、セラミックス製あるいはサーメット製のものを用いても同様の結果が得られる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the normal wheel 10 </ b> A and the medium osmotic wheel 10 </ b> B both have an outer peripheral edge portion 14 in which the bottom portions of two truncated cones 12 sharing the rotation shaft 11 intersect to form a circumferential ridge line 13. A plurality of cutouts 15 and protrusions 16 are formed along the circumferential ridgeline 13 in the circumferential direction. The circumferential ridge line 13 is formed by grinding from the axial center toward the outer side in the radial direction, and a grinding streak remains on the surface of the outer peripheral edge portion 14 subjected to the grinding process. The outer peripheral edge portion 14 is formed to have a convergence angle (α). The normal wheel 10A and the medium penetration wheel 10B are disk-shaped wheels, and are formed with shaft holes 17 through which pins (not shown) for pivotally supporting the center of the disk are passed. In addition, as the material of the normal wheel 10A and the medium penetration wheel 10B, a sintered diamond material is used here, but the same result can be obtained by using a cemented carbide, ceramic or cermet material. .

外周縁部14は、二つの円錐台12の側面によって構成され、円周稜線13を形成するための研削加工に由来して、研削条痕が残るが、外周縁部14の中心線平均粗さRaが例えば0.05μm以上0.35μm以下になるように加工されている。このため、中心線平均粗さRaがより大きい従来の研削加工と比較して、削り取られる焼結ダイヤモンド製の高価な刃先構成材料の全量を少なくすることができ、それによって突起16の磨耗が抑えられ、寿命を大きく延ばすことができる。   The outer peripheral edge portion 14 is constituted by the side surfaces of the two truncated cones 12 and is derived from the grinding process for forming the circumferential ridge line 13, but grinding marks remain, but the center line average roughness of the outer peripheral edge portion 14 is left. For example, Ra is processed to be 0.05 μm or more and 0.35 μm or less. For this reason, compared with the conventional grinding process with larger centerline average roughness Ra, the total amount of the expensive cutting edge constituent material made of sintered diamond can be reduced, thereby suppressing the wear of the protrusions 16. Life can be greatly extended.

円周稜線13は、外周縁部14を構成する円錐台12の側面の研削条痕によって形成される微細な凹凸を有し、この凹凸の中心線平均粗さRaは例えば0.05μm以上0.20μm以下となっている。これにより、円周稜線13に切り欠き15を形成する際に、切り欠き15の加工を開始する円周稜線13の高さ位置(半径方向における位置)を容易に決定することができるようになる。   The circumferential ridge line 13 has fine unevenness formed by grinding marks on the side surface of the truncated cone 12 constituting the outer peripheral edge portion 14, and the center line average roughness Ra of the unevenness is, for example, 0.05 μm or more and 0.0. It is 20 μm or less. Thereby, when forming the notch 15 in the circumferential ridgeline 13, it becomes possible to easily determine the height position (position in the radial direction) of the circumferential ridgeline 13 where the machining of the notch 15 is started. .

ノーマルホイール10Aでは、図2Aに示すように、円周稜線13は全周にわたって一様に形成されている。それに対し、中浸透ホイール10Bでは、図2Bに示すように、円周上の稜線13に直交するように切り欠き15がピッチPで形成され、その円周方向の長さaは突起16の円周方向の長さbよりも短くなるようにされている。なお、突起16は、円周稜線13が切り欠かれて残った円周方向に長さを有する円周稜線13の部分で構成されている。また、切り欠き15は、概略V字状の溝を平坦な円周稜線13から深さhに、ピッチP毎に切り欠くことにより形成されている。このような切り欠き15の形成により、円周稜線13には、高さhの突起16がピッチP毎に形成されることになる。突起16の円周稜線13に相当する部分は、円錐台12の側面の研削条痕によって形成される微細な凹凸を有しており、この凹凸の中心線平均粗さRaは0.05μm以上0.20μm以下となっている。   In the normal wheel 10A, as shown in FIG. 2A, the circumferential ridge line 13 is uniformly formed over the entire circumference. On the other hand, in the medium penetration wheel 10B, as shown in FIG. 2B, the notches 15 are formed at a pitch P so as to be orthogonal to the ridgeline 13 on the circumference, and the circumferential length a is the circle of the protrusion 16. The length is shorter than the circumferential length b. In addition, the protrusion 16 is comprised by the part of the circumferential ridgeline 13 which has the length in the circumferential direction which the circumferential ridgeline 13 was notched and remained. The notches 15 are formed by notching a substantially V-shaped groove from the flat circumferential ridge line 13 to a depth h at every pitch P. By forming the notches 15 as described above, the protrusions 16 having a height h are formed on the circumferential ridge line 13 at every pitch P. The portion corresponding to the circumferential ridge line 13 of the protrusion 16 has fine unevenness formed by grinding marks on the side surface of the truncated cone 12, and the centerline average roughness Ra of the unevenness is 0.05 μm or more and 0. 20 μm or less.

切り欠き15は、中浸透ホイール10Bの回転軸11方向からみた形状が略V字状であるため、V字の中心の角度を変えることにより、切り欠き15の深さ(突起16の高さ)hを確保しながら、切り欠き15の円周方向の長さaと突起16の円周方向の長さbを容易に調整することができる。   Since the shape of the notch 15 viewed from the direction of the rotation axis 11 of the medium penetration wheel 10B is substantially V-shaped, the depth of the notch 15 (height of the protrusion 16) can be changed by changing the angle of the center of the V-shape. While securing h, the circumferential length a of the notch 15 and the circumferential length b of the protrusion 16 can be easily adjusted.

ここで、ノーマルホイール10A及び中浸透ホイール10Bの製造方法の一例を説明する。まず、ノーマルホイール10A及び中浸透ホイール10Bの母体となる円柱ディスクを準備し、この円柱ディスクに対して両側の外周縁部14を研削加工することにより、2つの円錐台12の側面が交差するようにして円周稜線13を形成する。この研削加工に際しては、円錐台12の側面の表面粗さ及び表面粗さに由来する円周稜線13の軸方向のうねりは小さくなるようにすることが好ましい。   Here, an example of the manufacturing method of the normal wheel 10A and the medium penetration wheel 10B will be described. First, a cylindrical disk serving as a base of the normal wheel 10A and the medium penetration wheel 10B is prepared, and the outer peripheral edge portions 14 on both sides are ground with respect to the cylindrical disk so that the side surfaces of the two truncated cones 12 intersect. Thus, the circumferential ridgeline 13 is formed. In this grinding process, it is preferable to reduce the surface roughness of the side surface of the truncated cone 12 and the waviness in the axial direction of the circumferential ridge line 13 derived from the surface roughness.

円錐台12の側面はその中心線平均粗さRaが例えば0.05μm以上0.35μm以下となり、円周稜線13は、円錐台12の側面の研削条痕によって形成される微細な凹凸を有するが、この凹凸の中心線平均粗さRaが例えば0.05μm以上0.20μm以下となるように、使用される砥石の粒度が選定される。このように、円錐台12の側面及び円周稜線13の表面粗さを抑えることにより、形成されるスクライブラインはその幅が細く一定のものとなり、スクライビングホイール10によるスクライビングによって得られる分離後のガラス基板Gの割断面に欠け(チッピング)等の発生が抑えられる。この状態のものがノーマルホイール10Aに対応する。   The side surface of the truncated cone 12 has a center line average roughness Ra of, for example, 0.05 μm or more and 0.35 μm or less, and the circumferential ridge line 13 has fine irregularities formed by grinding marks on the side surface of the truncated cone 12. The particle size of the grindstone to be used is selected so that the center line average roughness Ra of the unevenness is, for example, 0.05 μm or more and 0.20 μm or less. In this way, by suppressing the surface roughness of the side surface of the truncated cone 12 and the circumferential ridge line 13, the formed scribe line becomes narrow and constant, and the glass after separation obtained by scribing with the scribing wheel 10. Generation | occurrence | production of a chip | tip (chipping) etc. in the split surface of the board | substrate G is suppressed. This state corresponds to the normal wheel 10A.

中浸透ホイール10Bは、上記のようにして得られたノーマルホイール10Aに対し、円周稜線13に切り欠き15が形成されている。切り欠き15を形成する一例としては、レーザー光の照射によってホイールの回転軸方向からみた形状がV字状となる切り欠き15を外周縁部に形成する方法がある。   The medium penetration wheel 10B has a notch 15 formed in the circumferential ridge line 13 with respect to the normal wheel 10A obtained as described above. As an example of forming the notch 15, there is a method in which the notch 15 having a V shape when viewed from the direction of the rotation axis of the wheel is formed on the outer peripheral edge by laser light irradiation.

ノーマルホイール10A及び中浸透ホイール10Bの外径及び外周縁部14の収束角度(α)、中浸透ホイール10Bの切り欠き15のピッチP、切り欠き15の円周方向の長さaと突起16の円周方向の長さb、切り欠き15の深さh等のスクライビングホイールの仕様は、切断対象の脆性材料の種類、厚さ、熱履歴及び要望される脆性材料の割断面の品質等に応じて適宜、設定される。以下の参考例に使用したノーマルホイール10Aは、外径3mm、収束角度(α)=140度であり、また、実施例及び比較例で使用した中浸透ホイール10Bは、外径2mm、切り欠き数=200、切り欠き深さh=3〜3.5μmである。また、端面強度の測定に使用した脆性材料基板としてのガラス基板は、全て厚さ0.3mm、40mm×50mmサイズの日本電気硝子株式会社製の厚さ0.3mmの無アルカリガラス(OA−10:商品名)単板である。   The outer diameter of the normal wheel 10A and the medium penetration wheel 10B and the convergence angle (α) of the outer peripheral edge portion 14, the pitch P of the notches 15 of the medium penetration wheel 10B, the circumferential length a of the notches 15 and the protrusions 16 The specifications of the scribing wheel such as the circumferential length b and the depth h of the notch 15 depend on the type of brittle material to be cut, the thickness, the thermal history, the quality of the desired section of the brittle material, etc. Is set appropriately. The normal wheel 10A used in the following reference example has an outer diameter of 3 mm and a convergence angle (α) = 140 degrees, and the medium penetration wheel 10B used in the examples and comparative examples has an outer diameter of 2 mm and the number of notches. = 200, notch depth h = 3 to 3.5 μm. Moreover, the glass substrate as a brittle material substrate used for the measurement of the end face strength is 0.3 mm thick and 0.3 mm thick non-alkali glass (OA-10) manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. : Product name) Single plate.

また、曲げ強度は、各試験片の一方の面上の中心線(40mm×25mmの大きさに2分割する線)から両側にそれぞれ5mm離れた2本の直線上及び反対側の面(裏面)上の中心線(表面の中心線に対面する線)から両側にそれぞれ10mm離れた2本の直線上に、ガラス基板に対して垂直方向から圧力Fを加え、破壊される際の圧力(stress)を測定することにより、4点曲げ強度(単位:N)として求めた。なお、各試験片の曲げ強度の測定方法の概略を図4に示した。また、用いた4点曲げ試験機は、島津製作所製のEzS/CEであり、試験速度1mm/minで測定した。   In addition, the bending strength is determined on two straight and opposite surfaces (rear surface) that are separated from each other by 5 mm on both sides from the center line on one surface of each test piece (line divided into 40 mm × 25 mm size). Stress at the time of breaking by applying pressure F from the vertical direction to the glass substrate on two straight lines 10 mm apart on both sides from the upper center line (line facing the center line of the surface) Was measured as a 4-point bending strength (unit: N). In addition, the outline of the measuring method of the bending strength of each test piece was shown in FIG. The 4-point bending tester used was EzS / CE manufactured by Shimadzu Corporation, and the measurement was performed at a test speed of 1 mm / min.

[試験片の作製]
参考例としては、上述したノーマルホイール10Aを用い、20個の試験片を作製し、これらの試験片の曲げ強度を測定した。また、比較例としては、上述した中浸透ホイール10Bを用い、同じく20個の試験片を作製し、これらの試験片の曲げ強度を測定した。実施例としては、上述した中浸透ホイール10Bを用い、同じく20個の試験片を作製し、この30個の試験片を以下に述べる方法によって端面を研磨した後に、曲げ強度を測定した。
[Preparation of test piece]
As a reference example, the above-described normal wheel 10A was used to prepare 20 test pieces, and the bending strength of these test pieces was measured. Moreover, as a comparative example, 20 test pieces were similarly produced using the above-described medium penetration wheel 10B, and the bending strength of these test pieces was measured. As an example, the above-described medium penetration wheel 10B was used to prepare 20 test pieces, and after polishing the end faces of the 30 test pieces by the method described below, the bending strength was measured.

[実施例の端面の研磨方法]
上述のようにして作製された20個の実施例の試験片20を、図3に示したように、両面側から無アルカリガラス製の治具21a及び21bによって挟持し、実施例の試験片の端面22が高さHが約1mmとなるように突出させた。次いで、上記特許文献7に開示されている方法に従い、突出している試験片20の端面22に、水とゼラチンとを含有する所定の弾力性及び粘着性を有する核体に多数の微細な研磨材粒子としてのダイヤモンド微粒子を粘着させた研磨材23を遠心力を利用して吹き付ける研磨装置24を用い、露出している端面22に沿って研磨材23の吹き付け位置を移動させながら吹き付けることにより研磨した。なお、研磨装置24としては、商品名AERO LAPとして市販されているものを適宜改変して使用した。
[Method of Polishing End Face of Example]
As shown in FIG. 3, the 20 test pieces 20 produced as described above were sandwiched by non-alkali glass jigs 21a and 21b as shown in FIG. The end face 22 was projected so that the height H was about 1 mm. Next, according to the method disclosed in Patent Document 7, the end face 22 of the projecting test piece 20 has a predetermined elasticity and adhesive core containing water and gelatin, and a number of fine abrasives. Polishing was performed by using a polishing apparatus 24 that sprays abrasive 23 adhered with diamond fine particles as particles using centrifugal force while moving the spraying position of the abrasive 23 along the exposed end surface 22. . As the polishing apparatus 24, a commercially available product under the trade name AERO LAP was appropriately modified and used.

この研磨材23の吹き付けは、試験片20のスクライビングホイールによって形成された塑性変形領域(図6参照)のみに対して行ってもよいと思われるが、試験片20の厚さが薄いので、突出している試験片20の端面22の全体が鏡面状態となるまで行った。なお、塑性変形領域のみに対して研磨を行う場合には、試験片20の端面22の表面方向に10〜100μm、深さ方向に10μm以上研磨すればよい。次いで、上述した参考例及び比較例の場合と同様にして、曲げ強度を測定した。曲げ強度の測定結果は、参考例及び比較例の測定結果と共に、統計処理して平均値を高(100N以上)、中(100N未満、50N以上)、低(50N未満)として、下記表1にまとめて示した。   It seems that the abrasive 23 may be sprayed only on the plastic deformation region (see FIG. 6) formed by the scribing wheel of the test piece 20, but the test piece 20 is thin so that it protrudes. The test was performed until the entire end surface 22 of the test piece 20 was in a mirror state. When polishing only the plastic deformation region, it is only necessary to polish 10 to 100 μm in the surface direction of the end face 22 of the test piece 20 and 10 μm or more in the depth direction. Next, the bending strength was measured in the same manner as in the case of the reference example and the comparative example described above. The measurement results of the bending strength are statistically processed together with the measurement results of the reference example and the comparative example, and the average values are shown in Table 1 below as high (100N or more), medium (less than 100N, 50N or more), and low (less than 50N). Shown together.

Figure 2013095649
Figure 2013095649

上記表1に示した結果から、以下のことが分かる。すなわち、ノーマルホイールを使用して端面の研磨を行わなかった参考例1の結果を基準とすると、中浸透ホイールを使用して端面の研磨を行わなかった比較例の測定結果は、曲げ強度が参考例のものよりも小さくなっていた。それに対し、中浸透ホイールを使用して端面の研磨を行なった実施例の測定結果は、曲げ強度は参考例、比較例のものよりも大きくなっており、非常に良好な端面強度の向上効果が奏されていること、すなわち割断面の品質がより良好となるという効果が奏されていることが確認された。   From the results shown in Table 1, the following can be understood. That is, based on the result of Reference Example 1 in which the end surface was not polished using the normal wheel, the measurement result of the comparative example in which the end surface was not polished using the medium penetration wheel was based on the bending strength. It was smaller than the example. On the other hand, the measurement result of the example in which the end face was polished using the medium penetration wheel shows that the bending strength is larger than that of the reference example and the comparative example, and the effect of improving the end face strength is very good. It was confirmed that it was played, that is, the effect that the quality of the fractured surface became better.

なお、上記の比較例及び実施例では中浸透ホイールを用いて未研磨及び研磨した試験片を作製した例を示したが、ノーマルホイールを用いて未研磨の試験片及び研磨した試験片を作製しても、あるいは、上記特許文献1に開示されているような高浸透ホイールを用いて未研磨の試験片及び研磨した試験片を作製しても、実質的に同様な作用効果が奏される。   In the comparative examples and examples described above, an example was shown in which an unpolished and polished test piece was prepared using a medium osmosis wheel, but an unpolished test piece and a polished test piece were prepared using a normal wheel. Alternatively, even if an unpolished test piece and a polished test piece are produced using a high penetration wheel as disclosed in Patent Document 1, substantially the same effect is obtained.

また、上記実施例では、治具として試験片と同材質の無アルカリガラスからなるものを用いて試験片を固定して研磨した例を示した。しかしながら、治具としては、端面を研磨する脆性材料基板の端面のみが露出するように脆性材料基板の両面を挟持することができ、かつ、吹き付けられた研磨材が突き抜けて脆性材料基板の端面以外の面に接触することがなければ、吹き付けられた研磨材によって研磨されてもよいため、脆性材料基板と同様の材料からなる部材のみでなく、弾性材料や、ステンレススチール等の各種金属材料からなる部材を使用することができる。また、試験片の固定方法としては、上記実施例で採用した治具を用いて挟持することのほか、テーブルに戴置して上面を保護板で覆い、横方向から吹き付ける方法も採用し得る。   Moreover, in the said Example, the example which fixed and grind | polished the test piece was shown using the thing which consists of a non-alkali glass of the same material as a test piece as a jig | tool. However, as a jig, both sides of the brittle material substrate can be sandwiched so that only the end surface of the brittle material substrate for polishing the end surface is exposed. If it does not contact the surface, it may be polished by the sprayed abrasive, so it is not only a member made of the same material as the brittle material substrate, but also made of various metal materials such as elastic material and stainless steel A member can be used. Moreover, as a method for fixing the test piece, in addition to clamping using the jig employed in the above-described embodiment, a method of placing on a table, covering the upper surface with a protective plate, and spraying from the lateral direction can be employed.

また、上記実施例では、研磨を行う際に比較例及び実施例では、研磨材の吹き付け位置を露出している端面に沿って移動させながら吹き付けて研磨した例を示したが、連続的に多数の脆性材料基板の端面を研磨できるようにするため、脆性材料基板を搬送しながら順次研磨材を露出している端面に吹き付けるようにしてもよい。   Further, in the above embodiment, when performing polishing, in the comparative example and the embodiment, an example was shown in which polishing was performed by spraying while moving the spraying position of the abrasive along the exposed end face. In order to be able to polish the end face of the brittle material substrate, the abrasive material may be sequentially sprayed onto the exposed end face while the brittle material substrate is conveyed.

10A…ノーマルホイール
10B…中浸透ホイール
11…回転軸
12…円錐台
13…円周稜線
13a…端部
14…外周縁部
15…切り欠き
16…突起
17…軸孔
20…試験片
21a、21b…治具
22…端面
23…研磨材
24…研磨装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10A ... Normal wheel 10B ... Medium penetration wheel 11 ... Rotating shaft 12 ... Frustum 13 ... Circumferential ridgeline 13a ... End part 14 ... Outer peripheral edge 15 ... Notch 16 ... Protrusion 17 ... Shaft hole 20 ... Test piece 21a, 21b ... Jig 22 ... End face 23 ... Abrasive material 24 ... Polishing device

Claims (6)

マザー脆性材料基板からスクライビングホイールを用いて形成された脆性材料基板の端面に向けて複数の研磨材粒子が凝集し水分を含有する多数の研磨材を吹き付け、前記脆性材料基板の端面を研磨することを特徴とするマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法。   Polishing the end face of the brittle material substrate by spraying a large number of abrasives containing agglomeration of a plurality of abrasive particles from the mother brittle material substrate toward the end face of the brittle material substrate formed using a scribing wheel. A method for producing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate. マザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法であって、
(1)スクライビングホイールを用いて、マザー脆性材料基板から個々の脆性材料基板を形成する第1の工程と、
(2)前記第1の工程で得られた脆性材料基板の端面が露出するように、前記脆性材料基板を保持する第2の工程、
(3)露出している前記脆性材料基板の端面に向けて、複数の研磨材粒子が凝集し水分を含有する多数の研磨材を吹き付けて、前記脆性材料基板の端面を研磨する第3の工程、
を備えていることを特徴とするマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法。
A method of manufacturing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate,
(1) a first step of forming individual brittle material substrates from a mother brittle material substrate using a scribing wheel;
(2) a second step of holding the brittle material substrate so that an end face of the brittle material substrate obtained in the first step is exposed;
(3) Third step of polishing the end face of the brittle material substrate by spraying a large number of abrasives in which a plurality of abrasive particles aggregate and contain moisture toward the exposed end face of the brittle material substrate. ,
A method for producing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate, comprising:
前記第2の工程において、前記脆性材料基板の両面を治具によって挟持することにより保持することを特徴とする請求項2に記載のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法。   3. The method for manufacturing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate according to claim 2, wherein in the second step, both sides of the brittle material substrate are held by a jig. 前記治具として、弾性材料、脆性材料と同じ材質の部材又は金属材料からなるものを用いることを特徴とする請求項3記載のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法。   4. The method for manufacturing a brittle material substrate from a mother brittle material substrate according to claim 3, wherein the jig is made of an elastic material, a member made of the same material as the brittle material, or a metal material. 前記個々の脆性材料基板は、前記スクライビングホイールとして、ディスク状ホイールの円周部に沿った全周にわたりV字型の刃が形成されており、前記断面がV字形の刃に交差する方向に一定ピッチで一定深さの切り欠きが形成されているものを使用して形成されたものであることを特徴とする請求項2〜4の何れかに記載のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法。   Each of the brittle material substrates has a V-shaped blade as the scribing wheel over the entire circumference along the circumference of the disc-shaped wheel, and the cross section is constant in a direction intersecting the V-shaped blade. The brittle material substrate from the mother brittle material substrate according to any one of claims 2 to 4, wherein the brittle material substrate is formed using a notch having a constant depth at a pitch. Production method. 前記第2の工程及び前記第3の工程は、それぞれ前記個々の脆性材料基板を搬送しながら順次行うことを特徴とする請求項2〜5の何れかに記載のマザー脆性材料基板からの脆性材料基板の製造方法。   The brittle material from the mother brittle material substrate according to any one of claims 2 to 5, wherein the second step and the third step are sequentially performed while conveying the individual brittle material substrates. A method for manufacturing a substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013022684A (en) * 2011-07-21 2013-02-04 Fuji Seisakusho:Kk Side polishing method of hard brittle material substrate

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JP2013022684A (en) * 2011-07-21 2013-02-04 Fuji Seisakusho:Kk Side polishing method of hard brittle material substrate

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