JP2014018962A - 基板折割装置及び基板折割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板Ｗの特性に応じた最適な大きさの曲げモーメント及び引張応力を基板Ｗの被折割部Ｗａに付与して、基板Ｗの割断面の品質を向上させること。
【解決手段】ブレークバー５９が基板Ｗの被折割部Ｗａに接触する直前又は瞬間に、折割ヘッド４９の移動方向を鉛直下方向からテーブル３に離反する斜め下方向に変更して、昇降電動サーボシリンダ４３及び水平移動電動サーボシリンダ５３の駆動により折割ヘッド４９を斜め下方向に移動させて、基板Ｗの被折割部Ｗａに曲げモーメントと引張力を付与すること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラス、セラミック、又はシリコン等の脆性材料からなる基板の表面に亀裂線（スクライブ線）を形成した後に、基板の亀裂線を基板の厚み方向に進展させて、基板の被折割部（亀裂線から折り側の端部にかけての部位）を折割する基板折割装置等に関する。

従来から、ガラス等の基板の被折割部を折割する技術として、特許文献１に示すものが開発されており、この先行技術に係る基板折割方法ついて簡単に説明すると、次のようになる。

まず、基板の被折割部がテーブルの側方へはみ出した状態で、基板をテーブルに水平に支持させる。次に、クランプ機構によって基板の被折割部の周縁をクランプする。そして、クランプ機構を水平な回転軸（回転軸心）周りに回転させることにより、基板の被折割部に曲げモーメント及び引張力（引き裂き力）を付与する。これにより、基板の亀裂線を基板の厚み方向に進展させて、基板の被折割部を折割することとができる。

特開２００３−２５４２９８号公報

ところで、先行技術に係る基板折割方法にあっては、クランプ機構を水平な回転軸周りに回転させて、基板の被折割部に曲げモーメントと引張力を付与しているため、基板の被折割部に付与する曲げモーメントの大きさによって、基板の被折割部に付与する引張力の大きさが一意に決定されてしまう。換言すれば、基板の被折割部に付与する曲げモーメント及び引張応力の大きさを個別に調節することができない。そのため、折割対象である基板の材質、厚み等の特性が変更する場合には、基板の特性に応じた最適な曲げモーメント及び引張応力を基板の被折割部に付与することが難しく、基板の割断面（切断面）にカレット（小破片）又はクラック等が生じて、基板の割断面の品質の低下を招くという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の基板折割装置及び基板折割方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、脆性材料からなる基板の表面に亀裂線（スクライブ線）を形成した後に、基板の被折割部（亀裂線から折り側の端部にかけての部位）に曲げモーメントと引張力（引き裂き力）を付与することにより、基板の亀裂線を基板の厚み方向に進展させて、基板の被折割部を折割する基板折割装置において、基板の被折割部が側方へはみ出した状態で基板を水平に支持するテーブルと、前記テーブルの側方に配設され、昇降アクチュエータの駆動により昇降可能（鉛直方向へ移動可能）でかつ水平移動アクチュエータの駆動により前記テーブルに接近離反する第１水平方向へ移動可能な折割ヘッド（折割スライダ）と、前記折割ヘッドに設けられ、前記第１水平方向に対して直交する第２水平方向へ延びてあって、基板の被折割部を押圧するブレークバーと、を具備し、前記折割ヘッドは、前記ブレークバーが基板の被折割部に接触する直前又は瞬間に、前記昇降アクチュエータ及び前記水平移動アクチュエータの駆動により鉛直下方向から前記テーブルに離反する斜め下方向に移動方向を変更するように構成されていることを要旨とする。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、別部材を介して間接的に配設されたことを含む意であって、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。

第１の特徴によると、基板の被折割部が前記テーブルの側方へはみ出した状態で、基板を前記テーブルに水平に支持させる。次に、前記昇降アクチュエータの駆動により前記折割ヘッドを下降（鉛直下方向へ移動）させることにより、前記ブレークバーを前記折割ヘッドと一体的に下降させて、基板の被折割部に接近させる。そして、前記ブレークバーが基板の被折割部に接触する直前又は瞬間に、前記昇降アクチュエータ及び前記水平移動アクチュエータの駆動により前記折割ヘッドの移動方向を鉛直下方向から前記斜め下方向に変更して、前記折割ヘッドを前記斜め下方向に移動させることにより、前記ブレークバーを前記折割ヘッドと一体的に前記斜め下方へ移動させながら、前記ブレークバーによって基板の被折割部を前記斜め下方向へ押圧して、基板の被折割部に曲げモーメントと引張力を付与する。これにより、基板の亀裂線を基板の前記厚み方向に進展させて、基板の被折割部を折割することができる。

ここで、前記ブレークバーが基板の被折割部に接触する直前又は瞬間に、前記折割ヘッドの移動方向を鉛直下方向から前記斜め下方向に変更して、前記昇降アクチュエータ及び前記水平移動アクチュエータの駆動により前記折割ヘッドを前記斜め下方向に移動させて、基板の被折割部に曲げモーメントと引張力を付与しているため、基板の被折割部に付与する曲げモーメントの大きさは、基板の亀裂線から前記ブレークバーと基板の接触位置までの前記第１水平方向の長さの他に、前記昇降アクチュエータの出力（駆動力）によって決定されることになる。また、同じ理由により、基板の被折割部に付与する引張力の大きさは、前記水平移動アクチュエータの出力によって決定されることになる。つまり、基板の被折割部に付与する曲げモーメント及び引張応力の大きさを個別に調節することができる。

本発明の第２の特徴は、脆性材料からなる基板の表面に亀裂線を形成した後に、基板の被折割部に曲げモーメントと引張力を付与することにより、基板の亀裂線を基板の厚み方向に進展させて、基板の被折割部を折割するための基板折割方法において、基板の被折割部がテーブルの側方へはみ出した状態で、基板を前記テーブルに水平に支持させる基板支持工程と、基板支持工程の終了後に、前記テーブルの側方に設けられかつ昇降アクチュエータの駆動により昇降可能でかつ水平移動アクチュエータの駆動により前記テーブルに接近離反する第１水平方向へ移動可能な折割ヘッド、及び前記折割ヘッドに設けられかつ前記第１水平方向に直交する第２水平方向へ延びたブレークバーを用い、前記昇降アクチュエータの駆動により前記折割ヘッドを下降（鉛直下方向へ移動）させることにより、前記ブレークバーを前記折割ヘッドと一体的に下降させて、基板の被折割部に接近させるブレークバー接近工程と、前記ブレークバー接近工程の終了後であって、前記ブレークバーが基板の折割部に接触する直前又は瞬間に、前記昇降アクチュエータ及び前記水平移動アクチュエータの駆動により前記折割ヘッドの移動方向を鉛直下方向から前記テーブルに離反する斜め下方向に変更して、前記折割ヘッドを前記斜め下方向に移動させることにより、前記ブレークバーを前記折割ヘッドと一体的に前記斜め下方へ移動させながら、前記ブレークバーによって基板の被折割部を前記斜め下方向へ押圧して、基板の被折割部に曲げモーメントと引張力を付与する基板押圧工程と、を具備したことを要旨とする。

第２の特徴によると、前記ブレークバーが基板の被折割部に接触する直前又は瞬間に、前記折割ヘッドの移動方向を鉛直下方向から前記斜め下方向に変更して、前記昇降アクチュエータ及び前記水平移動アクチュエータの駆動により前記折割ヘッドを前記斜め下方向に移動させて、基板の被折割部に曲げモーメントと引張力を付与しているため、基板の被折割部に付与する曲げモーメントの大きさは、基板の亀裂線から前記ブレークバーと基板の接触位置までの前記第１水平方向の長さの他に、前記昇降アクチュエータの出力（駆動力）によって決定されることになる。また、同じ理由により、基板の被折割部に付与する引張力の大きさは、前記水平移動アクチュエータの出力によって決定されることになる。つまり、基板の被折割部に付与する曲げモーメント及び引張応力の大きさを個別に調節することができる。

本発明によれば、基板の被折割部に付与する曲げモーメント及び引張応力の大きさを個別に調節できるため、折割対象である基板の材質、厚み等の特性が変更する場合において、基板の特性に応じた最適な大きさの曲げモーメント及び引張応力を基板の被折割部に付与することができ、基板の割断面（切断面）にカレット又はクラック等が発生することを十分に抑えて、基板の割断面の品質を向上させることができる。

図１は、図３におけるI-I線に沿った図であって、主に本発明の実施形態に係る基板折割装置の折割部の左側面を示している。 図２は、図１における矢視部IIを示す図であって、主に本発明の実施形態に係る基板折割装置の折割部の背面（後面）を示している。 図３は、本発明の実施形態に係る基板折割装置の平面図であって、本発明の実施形態に係る基板折割装置の折割部については概略的に示してある。 図４は、図３におけるIV-IV線に沿った図である。 図５（ａ）は、本発明の実施形態に係る基板折割方法における基板支持工程を説明する図、図５（ｂ）は、本発明の実施形態に係る基板折割方法における基板クランプ工程を説明する図である。 図６（ａ）は、本発明の実施形態に係る基板折割方法における基板クランプ工程を説明する図、図６（ｂ）は、本発明の実施形態に係る基板折割方法におけるブレークバー接近工程を説明する図である。 図７（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る基板折割方法における基板押圧工程を説明する図である。 図８は、基板の被折割部の折割後における本発明の実施形態に係る基板折割装置の折割部の復帰動作を説明する図である。

本発明の第１実施形態について図１から図８を参照して説明する。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向をそれぞれ指してある。

図１及び図３に示すように、本発明の実施形態に係る基板折割装置１は、ガラス、セラミック、又はシリコン等の脆性材料からなる基板Ｗの表面に亀裂線（スクライブ線）ＣＬを形成した後に、基板Ｗの被折割部（亀裂線ＣＬから折り側の端部にかけての部位）Ｗａに曲げモーメントと引張力（引き裂き力）を付与することにより、基板Ｗの亀裂線ＣＬを基板Ｗの厚み方向に進展させて、基板Ｗの被折割部Ｗａを折割するものである。

図３及び図４に示すように、基板折割装置１は、左右方向へ延びたテーブル３を具備しており、このテーブル３は、基板Ｗの被折割部Ｗａが後方（側方の１つ）へはみ出した状態で基板Ｗを水平に非接触で支持するものである。そして、テーブル３の具体的な構成は、次のようになる。

テーブル３は、左右方向（テーブル３の長手方向）へ延びたテーブルベース（テーブル本体）５を備えており、このテーブルベース５は、左右方向へ延びた支持台７、及びこの支持台７の下側に設けられた複数の支脚９を備えている。また、支持台７には、浮上ガスとしてのエアを収容する複数のチャンバー１１が前後方向（テーブル３の長手方向に直交する方向）及び左右方向に沿って設けられている。また、各チャンバー１１の下面には、各チャンバー１１内にエアを供給するエア供給源としての複数の供給ファン（本発明の実施形態にあっては、ファンフィルタユニット）１３が設けられている。

各チャンバー１１の上面には、エアの圧力を利用して基板Ｗを浮上させる中空状の浮上ユニット１５が設けられており、換言すれば、テーブルベース５には、複数の浮上ユニット１５が複数のチャンバー１１等を介して前後方向及び左右方向に沿って設けられており、複数の浮上ユニット１５の配設状態は、前後方向に複数列（本発明の実施形態にあっては、４列）になっている。また、各浮上ユニット１５の側面視形状は、Ｔ字形状を呈してあって、各浮上ユニット１５の内部は、チャンバー１１を介して供給ファン１３に接続されている。そして、各浮上ユニット１５の上面には、エアを噴出する矩形枠状のノズル（噴出孔）１７が各浮上ユニット１５の外縁（平面視形状）に沿って形成されてあって、各浮上ユニット１５は、基板Ｗとの間に浮上ガス溜まり層としてのエア溜まり層（圧力溜まり層）Ｓを生成可能である。ここで、各浮上ユニット１５のノズル１７は、特開２００６−１８２５６３号公報に示すように、鉛直方向（浮上ユニット１５の上面に垂直な方向）に対して浮上ユニット１５の中心側へ傾斜するように構成されている。なお、各浮上ユニット１５の上面に矩形枠状のノズル１７が各浮上ユニット１５の外縁に沿って設けられるの代わりに、スリット状又は小孔状の複数のノズル（図示省略）が各浮上ユニット１５の外縁に沿って形成されるようにしても構わない。

支持台７には、基板Ｗを左右方向（右方向又は左方向）へ搬送する複数の搬送ローラユニット１９が左右方向に沿って設けられており、複数の搬送ローラユニット１９の配設状態は、前後方向に２列になっている。そして、各搬送ローラユニット１９の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、支持台７には、ローラユニットケース２１がチャンバー１１を介して設けられており、このローラユニットケース２１内には、基板Ｗの裏面を支持する搬送ローラ２３が前後方向に平行な軸心周りに回転可能に設けられており、この搬送ローラ２３は、ローラユニットケース２１から上方向へ突出してある。また、搬送ローラユニット１９内には、搬送ローラ２３を回転させる回転モータ２５が設けられており、この回転モータ２５の出力軸（図示省略）は、タイミングベルト等を連結機構（図示省略）を介して搬送ローラ２３に連動連結されている。なお、ローラユニットケース２１の下面に搬送ローラ２３周辺に負圧を発生させる負圧発生器としての吸引ファン（図示省略）が設けられるようにしても構わない。

テーブル３の後方には、基板Ｗの被折割部Ｗａに曲げモーメントと引張力を付与する折割部２７が設けられている。そして、折割部２７の具体的な構成は、次のようになる。

テーブル３の後方には、支持フレーム２９が配設されており、この支持フレーム２９は、ベッド３１と、このベッド３１に左右方向に離隔して立設された一対の支柱３３と、一対の支柱３３の間に連結するように設けられかつ左右方向へ延びた連結ビーム３５とを備えている。また、ベッド３１における支柱３３の前側には、取付台３７が配設されている。

連結ビーム３５には、左右方向へ延びた昇降体（昇降フレーム）３９が一対のＬＭガイド４１を介して昇降可能（鉛直方向へ移動可能）に設けられている。また、連結ビーム３５の中央部には、昇降体３９を昇降させる昇降アクチュエータとしての昇降電動サーボシリンダ４３がブラケット４５を介して設けられており、この昇降電動サーボシリンダ４３は、昇降体３９に連結しかつ鉛直方向へ移動可能な作動ロッド４７を備えている。

昇降体３９の下側には、折割ヘッド（折割スライダ）４９が一対のＬＭガイド５１を介して前後方向（テーブル３に接近離反する第１水平方向）へ移動可能に設けられている。また、折割ヘッド４９の後側中央部には、折割ヘッド４９を前後方向へ移動させる水平移動アクチュエータとしての水平移動電動サーボシリンダ５３がブラケット５５を介して設けられており、この水平移動電動サーボシリンダ５３は、昇降体３９の下側中央部に連結しかつ前後方向へ移動可能な作動ロッド５７を備えている。ここで、折割ヘッド４９は、前述のように水平移動電動サーボシリンダ５３の駆動により前後方向へ移動可能であって、昇降電動サーボシリンダ４３の駆動により昇降体３９と一体的に昇降可能になっている。

折割ヘッド４９の前側（テーブル３側）には、基板Ｗの被折割部Ｗａを押圧するブレークバー５９が着脱可能に設けられており、このブレークバー５９は、左右方向（第１水平方向に対して直交する第２水平方向）へ延びている。また、ブレークバー５９は、先端側（下端側）に、ゴム等の弾性体からなりかつ基板Ｗの被折割部Ｗａに接触可能な接触子６１を有している（図５（ａ）参照）。なお、ブレークバー５９の先端は水平方向（第２水平方向）に対して平行になっているが、水平方向に対して傾斜するようになっていても構わない。

そして、本発明の実施形態にあっては、折割ヘッド４９は、ブレークバー５９が基板Ｗの被折割部Ｗａに接触する直前又は瞬間に、昇降電動サーボシリンダ４３及び水平移動電動サーボシリンダ５３の駆動により鉛直下方向からテーブル３に離反する斜め下方向に移動方向を変更するように構成されている。具体的には、折割ヘッド４９は、昇降電動サーボシリンダ４３の駆動を開始してから所定時間経過した開始タイミング（所定の開始タイミング）で水平移動電動サーボシリンダ５３の駆動を開始することによって、ブレークバー５９が基板Ｗの被折割部Ｗａに接触する直前又は瞬間に、鉛直下方向から斜め下方向に移動方向を変更するようになっている。なお、所定の開始タイミングで水平移動電動サーボシリンダ５３の駆動を開始する代わりに、ブレークバー５９が基板Ｗの被折割部Ｗａに接触する直前の位置に位置したことを適宜のセンサ（図示省略）によって検出し、そのセンサから検出信号の入力に基づいて水平移動電動サーボシリンダ５３の駆動を開始するようにしても構わない。

折割部２７は、基板Ｗの被折割部Ｗａの周辺（手前側）を上下方向（鉛直方向）からクランプするクランプ機構６３を備えており、このクランプ機構６３の具体的な内容は、次のようになる。

連結ビーム３５の前側（テーブル３側）には、左右方向へ延びた上部昇降プレート６５が一対（１つのみ図示）のＬＭガイド６７を介して昇降可能に設けられている。また、連結ビーム３５の中央部には、上部クランプアクチュエータとしての上部クランプエアシリンダ６９が前述のブラケット４５を介して設けられており、この上部クランプエアシリンダ６９は、上部昇降プレート６５に連結しかつ鉛直方向へ移動可能な作動ロッド７１を備えている。そして、上部昇降プレート６５の先端（下端）には、左右方向へ延びた上部クランプバー７３が着脱可能に設けられている。更に、上部クランプバー７３は、先端側に、ゴム等の弾性体からなりかつ基板Ｗの被折割部Ｗａの周辺に接触可能な接触子７５を有している（図５（ａ）参照）。

取付台３７の前側（テーブル３側）には、下部昇降プレート７７が一対（１つのみ図示）のＬＭガイド７９を介して昇降可能に設けられている。また、ベッド３１の中央部には、下部クランプアクチュエータとしての下部クランプエアシリンダ８１が設けられており、この下部クランプエアシリンダ８１は、下部昇降プレート７７に連結しかつ鉛直方向へ移動可能な作動ロッド８３を備えている。そして、下部昇降プレート７７の先端（上端）には、左右方向へ延びかつ上部クランプバー７３に上下に対向した下部クランプバー８５が着脱可能に設けられている。更に、下部クランプバー８５は、先端側に、ゴム等の弾性体からなりかつ基板Ｗの被折割部Ｗａの周辺に接触可能な接触子８７を有している（図５（ａ）参照）。

取付台３７の上面には、左右方向へ延びた回収ボックス８９が設けられており、この回収ボックス８９は、基板Ｗから分離された折割片（折割後の被折割部）Ｗａ’を回収するものである。

続いて、本発明の実施形態に係る基板折割方法について説明する。

本発明の実施形態に係る基板折割方法は、基板Ｗの表面に亀裂線ＣＬを形成した後に、基板Ｗの被折割部Ｗａに曲げモーメントと引張力を付与することにより、基板Ｗの亀裂線ＣＬを基板Ｗの厚み方向に進展させて、基板Ｗの被折割部Ｗａを折割するための方法でって、基板支持工程、基板クランプ工程、ブレークバー接近工程、及び基板押圧工程を具備している。そして、本発明の実施形態に係る基板折割方法における各工程の具体的な内容は、次のようになる。

(i)基板支持工程
各供給ファン１３の駆動によって各チャンバー１１の内部（換言すれば、各浮上ユニット１５の内部）へエアを供給して、各浮上ユニット１５のノズル１７からエアを噴出させる。続いて、図５（ａ）に示すように、基板Ｗの被折割部Ｗａがテーブル３の後方へはみ出した状態で、基板Ｗをテーブル３に非接触で水平に支持させる。そして、各回転モータ２５の駆動により各搬送ローラ２３をその軸心周りに回転させて、基板Ｗを右方向へ搬送することにより、基板Ｗの被折割部Ｗａがブレークバー５９の鉛直下方（真下）に位置するように基板Ｗをテーブル３に対して位置決めする。

(ii)基板クランプ工程
基板支持工程の終了後に、上部クランプエアシリンダ６９の駆動により上部昇降プレート６５を下降させることにより、図５（ｂ）に示すように、上部クランプバー７３を上部クランプバー用待機位置（図５（ｂ）において２点鎖線で示す位置）から上部昇降プレート６５と一体的に下降させて、上部クランプバー７３の接触子７５を基板Ｗの被折割部Ｗａの付近に接触させる。続いて、下部クランプエアシリンダ８１の駆動により下部昇降プレート７７を上昇させることにより、図６（ａ）に示すように、下部クランプバー８５を下部クランプバー用待機位置（図６（ａ）において２点鎖線で示す位置）から下部昇降プレート７７と一体的に下降させて、上部クランプバー７３の接触子７５と下部クランプバー８５の接触子８７との協働により基板Ｗの被折割部Ｗａの周辺（手前側）を上下方向からクランプする。これにより、基板Ｗ（基板Ｗの被折割部Ｗａの周辺）をテーブル３に対して固定することができる。

(iii)ブレークバー接近工程
基板クランプ工程の終了後に、昇降電動サーボシリンダ４３の駆動により折割ヘッド４９を昇降体３９と一体的に下降（鉛直下方向へ移動）させることにより、図６（ｂ）に示すように、ブレークバー用待機位置（図６（ｂ）において２点鎖線で示す位置）からブレークバー５９を折割ヘッド４９と一体的に下降させて、基板Ｗの被折割部Ｗａに接近させる。

(iv)基板押圧工程
ブレークバー接近工程の終了後であって、ブレークバー５９の接触子６１が基板Ｗの被折割部Ｗａに接触する直前又は瞬間に、昇降電動サーボシリンダ４３及び水平移動電動サーボシリンダ５３の駆動により折割ヘッド４９の移動方向を鉛直下方向からテーブル３に離反する斜め下方向に変更して、折割ヘッド４９を前記斜め下方向に移動させる。これにより、図７（ａ）（ｂ）に示すように、ブレークバー５９を折割ヘッド４９と一体的に斜め下方へ移動させながら、ブレークバー５９によって基板Ｗの被折割部Ｗａを斜め下方向へ押圧して、基板Ｗの被折割部Ｗａに曲げモーメントと引張力を付与することができる。よって、基板Ｗの亀裂線ＣＬを基板Ｗの厚み方向に進展させて、基板Ｗの被折割部Ｗａを折割することができる。なお、基板Ｗから分離された折割片Ｗａ’は、回収ボックス８９に回収される。

基板Ｗの被折割部Ｗａの折割後に、図８に示すように、昇降電動サーボシリンダ４３の駆動によりブレークバー５９を昇降体３９及び折割ヘッド４９と一体的に上昇させて、水平移動電動サーボシリンダ５３の駆動によりブレークバー５９を折割ヘッド４９と一体的に前方向へ移動させることにより、ブレークバー５９を元のブレークバー用待機位置に復帰させる。また、上部クランプエアシリンダ６９の駆動により上部クランプバー７３を上部昇降プレート６５と一体的に下降させて、上部クランプバー用待機位置に復帰させると共に、下部クランプエアシリンダ８１の駆動により下部クランプバー８５を下部昇降プレート７７と一体的に上昇させて、下部クランプバー用待機位置に復帰させる。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

ブレークバー５９が基板Ｗの被折割部Ｗａに接触する直前又は瞬間に、折割ヘッド４９の移動方向を鉛直下方向から斜め下方向に変更して、昇降電動サーボシリンダ４３及び水平移動電動サーボシリンダ５３の駆動により折割ヘッド４９を斜め下方向に移動させて、基板Ｗの被折割部Ｗａに曲げモーメントと引張力を付与しているため、基板Ｗの被折割部Ｗａに付与する曲げモーメントの大きさは、ブレークバー５９と基板Ｗの被折割部Ｗａとの前後方向の接触位置の他に、昇降電動サーボシリンダ４３の出力（駆動力）によって決定されることになる。また、同じ理由により、基板Ｗの被折割部Ｗａに付与する引張力の大きさは、水平移動電動サーボシリンダ５３の出力によって決定されることになる。つまり、基板Ｗの被折割部Ｗａに付与する曲げモーメント及び引張応力の大きさを個別に調節することができる。

ブレークバー５９は先端側に弾性体からなる接触子６１を有しているため、ブレークバー５９によって基板Ｗの被折割部Ｗａを斜め下方向へ押圧する際に、ブレークバー５９と基板Ｗの被折割部Ｗａとの間に十分な摩擦力を発揮させることができる。

従って、本発明の実施形態によれば、基板Ｗの被折割部Ｗａに付与する曲げモーメント及び引張応力の大きさを個別に調節できるため、折割対象である基板Ｗの材質、厚み等の特性が変更する場合において、基板Ｗの特性に応じた最適な大きさの曲げモーメント及び引張応力を基板Ｗの被折割部Ｗａに付与することができ、基板Ｗの割断面（切断面）にカレット又はクラック等が発生することを十分に抑えて、基板Ｗの割断面の品質（基板Ｗの折割品質）を向上させることができる。

また、ブレークバー５９によって基板Ｗの被折割部Ｗａを斜め下方向へ押圧する際に、ブレークバー５９と基板Ｗの被折割部Ｗａとの間に十分な摩擦力を発揮させることができるため、基板Ｗの被折割部Ｗａに曲げモーメントと引張力を安定的に付与することができ、折割対象である基板Ｗの枚数が増えても、基板Ｗの割断面の品質を維持することができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。即ち、基板Ｗを非接触で支持するテーブル３の代わりに、循環走行可能なベルト（図示省略）等を備えかつ基板Ｗを支持する別のテーブル（図示省略）に用いても構わない。また、支持台７の前側（下部クランプバー８５側）に、基板Ｗの被折割部Ｗａの付近を左右方向へ移動可能に支持する複数の補助ローラ（図示省略）が左右方向に間隔を置いて設けられるようにしても構わない。そして、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

Ｗ 基板
Ｗａ 折割片
ＣＬ 亀裂線
１ 基板折割装置
３ テーブル
５ テーブルベース
７ 支持台
１５ 浮上ユニット
１７ ノズル
１９ 搬送ローラユニット
２７ 折割部
２９ 支持フレーム
３１ ベッド
３３ 支柱
３５ 連結ビーム
３７ 取付台
３９ 昇降体
４３ 昇降電動サーボシリンダ
４９ 折割ヘッド
５３ 水平移動電動サーボシリンダ
５９ ブレークバー
６１ 接触子
６３ クランプ機構
６５ 上部昇降プレート
６９ 上部クランプエアシリンダ
７３ 上部クランプバー
７５ 接触子
７７ 下部昇降プレート
８１ 下部クランプエアシリンダ
８５ 下部クランプバー
８７ 接触子
８９ 回収ボックス

Claims (7)

1. 脆性材料からなる基板の表面に亀裂線を形成した後に、基板の被折割部に曲げモーメントと引張力を付与することにより、基板の亀裂線を基板の厚み方向に進展させて、基板の被折割部を折割する基板折割装置において、
   基板の被折割部が側方へはみ出した状態で基板を水平に支持するテーブルと、
   前記テーブルの側方に配設され、昇降アクチュエータの駆動により昇降可能でかつ水平移動アクチュエータの駆動により前記テーブルに接近離反する第１水平方向へ移動可能な折割ヘッドと、
   前記折割ヘッドに設けられ、前記第１水平方向に対して直交する第２水平方向へ延びてあって、基板の被折割部を押圧するブレークバーと、を具備し、
   前記折割ヘッドは、前記ブレークバーが基板の被折割部に接触する直前又は瞬間に、前記昇降アクチュエータ及び前記水平移動アクチュエータの駆動により鉛直下方向から前記テーブルに離反する斜め下方向に移動方向を変更するように構成されていることを特徴とする基板折割装置。
2. 基板の被折割部の周辺を上下方向からクランプするクランプ機構と、を具備したことを特徴とする請求項１に記載の基板折割装置。
3. 前記ブレークバーは、先端側に、弾性体からなりかつ基板の被折割部に接触可能な接触子を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板折割装置。
4. 前記テーブルは、
   テーブルベースと、
   前記テーブルベースに配設され、内部が浮上ガスを供給する浮上ガス供給源に接続され、上面に浮上ガスを噴出するノズルが形成され、浮上ガスの圧力を利用して基板を浮上させる複数の浮上ユニットと、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の基板折割装置。
5. 前記テーブルの側方に配設された支持フレームと、
   前記支持フレームに昇降可能に設けられた昇降体と、を具備し、
   前記折割ヘッドは、前記昇降体に前記第１水平方向へ移動可能に設けられ、前記昇降アクチュエータの駆動により前記昇降体と一体的に昇降可能になっていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の基板折割装置。
6. 脆性材料からなる基板の表面に亀裂線を形成した後に、基板の被折割部に曲げモーメントと引張力を付与することにより、基板の亀裂線を基板の厚み方向に進展させて、基板の被折割部を折割するための基板折割方法において、
   基板の被折割部がテーブルの側方へはみ出した状態で、基板を前記テーブルに水平に支持させる基板支持工程と、
   基板支持工程の終了後に、前記テーブルの側方に配設されかつ昇降アクチュエータの駆動により昇降可能でかつ水平移動アクチュエータの駆動により前記テーブルに接近離反する第１水平方向へ移動可能な折割ヘッド、及び前記折割ヘッドに設けられかつ前記第１水平方向に直交する第２水平方向へ延びたブレークバーを用い、前記昇降アクチュエータの駆動により前記折割ヘッドを下降させることにより、前記ブレークバーを前記折割ヘッドと一体的に下降させて、基板の被折割部に接近させるブレークバー接近工程と、
   前記ブレークバー接近工程の終了後であって、前記ブレークバーが基板の被折割部に接触する直前又は瞬間に、前記昇降アクチュエータ及び前記水平移動アクチュエータの駆動により前記折割ヘッドの移動方向を鉛直下方向から前記テーブルに離反する斜め下方向に変更して、前記折割ヘッドを前記斜め下方向に移動させることにより、前記ブレークバーを前記折割ヘッドと一体的に前記斜め下方へ移動させながら、前記ブレークバーによって基板の被折割部を前記斜め下方向へ押圧して、基板の被折割部に曲げモーメントと引張力を付与する基板押圧工程と、を具備したことを特徴とする基板折割方法。
7. 基板支持工程の終了後であって前記ブレークバー接近工程の開始前に、クランプ機構によって基板の被折割部の周辺を上下方向からクランプすることにより、基板を前記テーブルに対して固定する基板クランプ工程と、を具備したことを特徴とする請求項６に記載の基板折割方法。

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