JP2014139027A - Method and apparatus for scribing silicon carbide board - Google Patents

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和明 坂東
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for scribing a silicon carbide board which allow an effective vertical crack to be produced continuously from a scribe starting point.SOLUTION: An apparatus for scribing a silicon carbide board comprises: a horizontal table 3 which fixes a silicon carbide board 2 under vacuum suction; a feed screw 5 and a Y axis control motor 6 which move the table 3 along guide rails 4 and 4 under scribe numerical control; a guide rail device body 7 which is installed along an X axis direction above the table 3; a carriage 8 which is attached such that the carriage 8 moves to the guide rail device body 7 by being guided in the X axis direction; a feed screw and an X axis control motor 9 which move, under numerical control, the carriage 8 in the X axis direction; and a scribe head 10 which is disposed on the carriage 8.

Description

本発明は、炭化珪素板にカッターホイールで圧力をかけて当該カッターホイールを炭化珪素板上で転動させて、炭化珪素板にスクライブラインを刻み形成する炭化珪素板のスクライブ方法及びスクライブ装置に関する。   The present invention relates to a silicon carbide plate scribing method and a scribing device in which a silicon carbide plate is pressed with a cutter wheel to cause the cutter wheel to roll on the silicon carbide plate to form a scribe line on the silicon carbide plate.
ところで炭化珪素板(SiC板)などは、その表面硬度が高く、スクライブ(切線刻み形成)する際に、カッターホイールの上滑り(スリップ)が非常に起きやすく、スクライブ開始点から有効な垂直クラックを得るスクライブラインの刻み形成は困難である。スクライブラインに沿って曲げ応力を加えて折割すると、スクライブ開始点及びその近傍において、垂直クラックの途切れからソゲ等の発生がし易い。   By the way, a silicon carbide plate (SiC plate) or the like has a high surface hardness, and when the scribe (cut line notch formation) is performed, the cutter wheel easily slips (slip), and an effective vertical crack is obtained from the scribe start point. It is difficult to form scribe lines. When a bending stress is applied along the scribe line for breaking, sedge or the like is likely to occur due to the break of the vertical crack at and near the scribe start point.
特開2009−248267JP2009-248267
本発明はスクライブ開始点から有効な垂直クラックが連続して発生するようにした炭化珪素板のスクライブ方法及びスクライブ装置を提供しようとしたものである。   The present invention seeks to provide a silicon carbide plate scribing method and scribing apparatus in which effective vertical cracks are continuously generated from the scribing start point.
本発明は、スクライブ開始にあたって、開始点に先ず、クボミを刻み形成し、このクボミ内からスクライブをスタートするようにした炭化珪素板のスクライブ方法である。   The present invention is a silicon carbide plate scribing method in which, at the start of scribing, first, a dent is formed by nicking and the scribe is started from within this dent.
本発明は、スクライブ開始にあたって、先ず、スクライブ開始点にカッターホイールを炭化珪素板に圧接した状態で、カッターホイールを微小回動また微小揺動させて、上記開始点にクボミを刻み形成した後、このクボミ内よりスクライブをスタートするようにした炭化珪素板のスクライブ方法である。   In the present invention, at the start of scribing, first, in a state where the cutter wheel is pressed against the silicon carbide plate at the scribe start point, the cutter wheel is micro-rotated or micro-oscillated, and after forming the dents at the start point, This is a method for scribing a silicon carbide plate in which scribing is started from within the dent.
更に、本発明は、スクライブ開始にあたって、カッターホイールとは別に設けたダイヤモンドスクライブスタイラスを開始点に伸長、圧接してクボミを形成し、次にカッターホイールをこのクボミに降下させ、このクボミ内よりスクライブをスタートさせるようにした炭化珪素板のスクライブ方法である。   Further, at the start of scribing, the present invention extends and presses a diamond scribe stylus provided separately from the cutter wheel to form a crumb, and then lowers the cutter wheel onto the crumb and scribes from within the crumb. This is a method of scribing a silicon carbide plate that starts the process.
更にまた、本発明は、カッターホイールを備え、このカッターホイールを炭化珪素板に圧接した状態で転動させてスクライブラインを刻み形成するようにしたスクライブヘッドと、ダイヤモンドスクライブスタイラスを備え、このダイヤモンドスクライブスタイラスを炭化珪素板に圧接してクボミを刻み形成するダイヤモンドスタイラス装置とを備えたスクライブ装置である。   Furthermore, the present invention includes a scribe head that includes a cutter wheel, and rolls the cutter wheel in pressure contact with a silicon carbide plate to form a scribe line, and a diamond scribe stylus. A scribing device including a diamond stylus device that presses a stylus against a silicon carbide plate to form a dent.
尚、上記クボミの大きさ(径)はスクライブラインの太さに等しいか、または小さく形成されるのが好ましいが、スクライブラインの太さよりも大きくしてもよい。   The size (diameter) of the dent is preferably equal to or smaller than the thickness of the scribe line, but may be larger than the thickness of the scribe line.
本発明における炭化珪素板は、例えば、半導体装置の基板(ウェハ)、電子機器の素子等の基板等に使用される。   The silicon carbide plate in the present invention is used, for example, for a substrate (wafer) of a semiconductor device, a substrate of an element of an electronic device, or the like.
スクライブ開始にあたって、先ず開始点にクボミを刻み形成し、次に、このクボミ内からカッターホイールをスクライブスタートさせるため、開始点から有効な垂直クラックが連続して発生する。このため、開始点を含めたスクライブライン全体に渡って良質な折割が得られる。   At the start of scribing, first, a dent is formed at the starting point, and then the cutter wheel is scribed from the inside of the dent so that effective vertical cracks are continuously generated from the starting point. For this reason, a good quality split is obtained over the entire scribe line including the starting point.
また、カッターホイールがクボミ内からスタートするため、クボミのセンターとスクライブラインが一致する。   Moreover, since the cutter wheel starts from inside the KUBOMI, the KUBOMI center and the scribe line coincide.
図1は、本発明に係るスクライブ方法の一例を実施中の一例のスクライブ装置の概略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view of an example scribing apparatus that is executing an example of a scribing method according to the present invention. 図2は、図1に示したスクライブ装置において本発明に係るスクライブ方法を実施中の説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing that the scribing method according to the present invention is being carried out in the scribing apparatus shown in FIG. 図3は、本発明のスクライブ方法に係るスクライブラインの一例を平面をもって説明した説明図である。FIG. 3 is an explanatory view illustrating an example of a scribe line according to the scribe method of the present invention with a plane. 図4は、本発明に係るスクライブ方法によるスクライブ要部の断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view of a main part of the scribe by the scribe method according to the present invention. 図5は、本発明に係るスクライブ方法の他の例を実施中の他の例のスクライブ装置の概略正面図である。FIG. 5 is a schematic front view of a scribing apparatus of another example in which another example of the scribing method according to the present invention is being implemented. 図6は、図5に示す本発明のスクライブ方法を実施中のスクライブ装置のスクライブヘッド及びダイヤモンドスタイラス装置の正面図である。FIG. 6 is a front view of the scribe head and the diamond stylus device of the scribe device that is performing the scribe method of the present invention shown in FIG. 図7は、本発明に係る更に他の例のスクライブ方法を実施中の更に他の例のスクライブ装置の概略正面図である。FIG. 7 is a schematic front view of a scribing apparatus of still another example in which a scribing method of still another example according to the present invention is being performed. 図8は、スクライブ装置でもある炭化珪素板の切断装置において、本発明に係るスクライブ方法の他の例を実施中の炭化珪素板の切断装置の概略平面図である。FIG. 8 is a schematic plan view of a silicon carbide plate cutting device in which another example of the scribing method according to the present invention is implemented in the silicon carbide plate cutting device which is also a scribing device. 図9は、図8に示す本発明のスクライブ方法を実施中のカッターヘッドの正面図である。FIG. 9 is a front view of the cutter head during the scribing method of the present invention shown in FIG.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。もちろん、本発明のスクライブ方法はスクライブヘッド及びスクライブ装置において、実施されるものであるため、スクライブ装置についての実施形態をもって本発明のスクライブ方法を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Of course, since the scribing method of the present invention is implemented in a scribing head and a scribing apparatus, the scribing method of the present invention will be described with an embodiment of the scribing apparatus.
第一実施形態
図1から図4において、スクライブ装置1は、炭化珪素板2を載置し、真空吸着固定する水平のテーブル3と、テーブル3をY軸方向に水平移動するようにガイドして支持する平行な一対のガイドレール4、4と、ガイドレール4、4に沿ってテーブル3をスクライブ数値制御移動させる送りネジ5及びY軸制御モータ6と、X軸方向に沿ってテーブル3の上方に架設されたガイドレール装置体7と、ガイドレール装置体7へX軸方向にガイドされて移動するように取付けられたキャリッジ8と、キャリッジ8をX軸方向に数値制御移動させる送りネジ及びX軸制御モータ9と、キャリッジ8の前面に装置されたスクライブヘッド10とを備える。
First Embodiment In FIG. 1 to FIG. 4, a scribing device 1 places a silicon carbide plate 2 and guides a horizontal table 3 for vacuum suction fixing and a table 3 to move horizontally in the Y-axis direction. A pair of parallel guide rails 4 and 4 to be supported, a feed screw 5 and a Y-axis control motor 6 for moving the table 3 along the guide rails 4 and 4 by scribe numerical control, and an upper portion of the table 3 along the X-axis direction. A guide rail device body 7, a carriage 8 attached to the guide rail device body 7 so as to be guided and moved in the X-axis direction, a feed screw for moving the carriage 8 by numerical control in the X-axis direction, and X An axis control motor 9 and a scribe head 10 installed on the front surface of the carriage 8 are provided.
スクライブヘッド10は、下端にカッターホイールホルダ11を備えたスプライン軸12と、スプライン軸12を上下動自在にして、回転もされるように中心に保持するロータリスプライン装置13とスプライン軸12の上端にフリー回転継手14を介して連結したエーアシリンダ装置15とを備える。   The scribe head 10 includes a spline shaft 12 having a cutter wheel holder 11 at the lower end, a rotary spline device 13 that holds the spline shaft 12 up and down and holds it at the center so that it can rotate, and an upper end of the spline shaft 12. An air cylinder device 15 connected through a free rotary joint 14.
もちろんエーアシリンダ装置15の本体はキャリッジ8に取付けられ、ピストンロッド16がスプライン軸12にフリー回転継手14を介してスプライン軸12に連結されている。   Of course, the main body of the air cylinder device 15 is attached to the carriage 8, and the piston rod 16 is connected to the spline shaft 12 via the free rotary joint 14.
カッターホイールホルダ11には、カッターホイール17を備える。もちろん、カッターホイール17の軸芯はスプライン軸12の軸芯に対して偏心(進向に対して後方に)して設けられている。   The cutter wheel holder 11 includes a cutter wheel 17. Of course, the axis of the cutter wheel 17 is provided eccentric to the axis of the spline shaft 12 (rearward with respect to the advance direction).
ロータリスプライン装置13に保持されたスプライン軸12はエーアシリンダ装置15によってロータリスプライン装置13内をZ軸方向(炭化珪素板2面に対して垂直方向)に上下動される。かつ、スクライブ時には、カッターホイール17に対して炭化珪素板2面と直角方向にエーア圧力が与えられる。   The spline shaft 12 held by the rotary spline device 13 is moved up and down in the Z-axis direction (perpendicular to the silicon carbide plate 2 surface) by the air cylinder device 15 in the rotary spline device 13. At the time of scribing, an air pressure is applied to the cutter wheel 17 in a direction perpendicular to the surface of the silicon carbide plate 2.
スプライン軸12はロータリスプライン装置13により回転駆動される。   The spline shaft 12 is rotationally driven by a rotary spline device 13.
ロータリスプライン装置13の側方に角度制御モータ19が設けられている。   An angle control motor 19 is provided on the side of the rotary spline device 13.
ロータリスプライン装置13には、スプライン軸12を回転する駆動ギア20を備え、駆動ギア20が角度制御モータ19に取付けたギア21とかみ合せ連結されて、角度制御モータ19によりスプライン軸12、延いてはカッターホイール17が角度制御回転される。即ち、カッターホイール17の刃面がスクライブ方向に向くように角度制御される。   The rotary spline device 13 includes a drive gear 20 that rotates the spline shaft 12. The drive gear 20 is meshed with a gear 21 that is attached to the angle control motor 19, and the spline shaft 12 is extended by the angle control motor 19. The cutter wheel 17 is rotated by angle control. That is, the angle is controlled so that the blade surface of the cutter wheel 17 faces the scribe direction.
本スクライブ装置1によって実施される本発明のスクライブ方法第1実施形態を以下に説明する。   A first embodiment of the scribing method of the present invention performed by the scribing apparatus 1 will be described below.
焼結ダイヤモンドホイールからなると共に好ましくは、刃先角度が90°から140°であって、半径(ホイール径)が2mmから3.5mmであるカッターホイール17にエーア圧力を加えながら転動させてスクライブラインを刻み形成する動作に入る直前度毎に、スクライブ開始点Aに、先ずカッターホイール17を降下し、例えば、刃先荷重0.1kg/cmから2kg/cmで圧接し、当該圧接状態でカッターホイール17を微小に回動又は揺動して、開始点AにクボミBを刻み形成する。図1から図4に示すように、クボミB内からカッターホイール17を圧接状態でスクライブスタートをさせて、クボミBから発した連続したスクライブラインCを刻み形成する。 The scribe line is made of a sintered diamond wheel and is preferably rolled while applying air pressure to a cutter wheel 17 having a blade edge angle of 90 ° to 140 ° and a radius (wheel diameter) of 2 mm to 3.5 mm. Each time just before entering the knitting operation, the cutter wheel 17 is first lowered to the scribing start point A and, for example, pressed at a cutting edge load of 0.1 kg / cm 2 to 2 kg / cm 2 , and the cutter is pressed in the pressed state. The wheel 17 is slightly rotated or oscillated to cut and form a dent B at the starting point A. As shown in FIGS. 1 to 4, a scribe start is performed with the cutter wheel 17 pressed from the inside of the KUBOMI B, so that a continuous scribe line C emitted from the KUBOMI B is formed.
スクライブラインCを形成する度毎に、開始点AにクボミBを刻み形成し、クボミBからスクライブをスタートさせる方法である。   Each time the scribe line C is formed, the dent B is cut and formed at the start point A, and the scribe is started from the dent B.
尚、クボミBの大きさ(径)は、スクライブラインCの太さに等しいか、または小さくする。図3には、説明のためクボミを大きく描いてある。   Note that the size (diameter) of the dent B is equal to or smaller than the thickness of the scribe line C. In FIG. 3, Kubomi is drawn greatly for explanation.
このように、開始点Aに刻み形成したクボミB内からスクライブを行うことにより、開始点Aからのカッターホイールの上滑り(スリップ)が発生せず、クボミ(開始点A)から連続した垂直クラックを発生させることができ、良質な折割が得られる。   In this way, by scribing from inside Kubomi B formed at the starting point A, the cutter wheel does not slip from the starting point A, and continuous vertical cracks from Kubomi (starting point A) are generated. It can be generated and a good quality split is obtained.
また、カッターホイール17がクボミBからスタートするため、クボミBのセンターとスクライブラインCが一致する。   Moreover, since the cutter wheel 17 starts from Kubomi B, the center of Kubomi B and the scribe line C coincide.
第2実施形態
図5及び図6において、スクライブ装置22は、スクライブヘッド23を取付けたキャリッジ24の前面に、スクライブヘッド23と並んでダイヤモンドスタイラス装置25を備える。
Second Embodiment In FIGS. 5 and 6, the scribe device 22 includes a diamond stylus device 25 along with the scribe head 23 on the front surface of the carriage 24 to which the scribe head 23 is attached.
ダイヤモンドスタイラス装置25は、スクライブ開始に際して、炭化珪素板2へのクボミBの刻み形成を専用にするものである。さて、本実施形態におけるスクライブ装置22は、載置された炭化珪素板2を真空吸着して固定し、水平回転するテーブル26と、テーブル26をY軸方向に水平移動するようにガイド支持する平行な一対のガイドレール27、27と、ガイドレール27、27に沿ってテーブル26を数値制御移動させる送りネジ28及びY軸制御モータ29と、X軸方向に沿ってテーブル26の上方に架設されたガイドレール装置体30と、ガイドレール装置体30へX軸方向にガイドされて移動するように取付けられたキャリッジ24と、キャリッジ24をX軸方向に数値制御移動させる送りネジ及びX軸制御モータ31と、キャリッジ24の前面に装置されたスクライブヘッド23と、同じくキャリッジ24の前面においてスクライブヘッド23の側方に並んで設けられたダイヤモンドスタイラス装置25とを備える。スクライブ装置22においては、スクライブヘッド23には、下端に焼結ダイヤモンドホイールからなると共に好ましくは、刃先角度が90°から140°であって、半径(ホイール径)が2mmから3.5mmであるカッターホイール32を備えているが、炭化珪素板2に垂直な軸の回わりに回転させる角度制御装置は備えていない。ガイドレール装置体30に沿ったX軸方向のスクライブを行う。   The diamond stylus device 25 dedicates the formation of dents B on the silicon carbide plate 2 at the start of scribing. The scribing device 22 in this embodiment fixes the placed silicon carbide plate 2 by vacuum suction, and a table 26 that rotates horizontally and a guide that supports the table 26 so as to move horizontally in the Y-axis direction. A pair of guide rails 27, 27, a feed screw 28 for numerically controlling the table 26 along the guide rails 27, 27 and a Y-axis control motor 29, and the table 26 are installed above the table 26 along the X-axis direction. The guide rail device body 30, the carriage 24 attached to the guide rail device body 30 so as to be guided and moved in the X-axis direction, a feed screw and an X-axis control motor 31 for numerically moving the carriage 24 in the X-axis direction The scribing head 23 installed on the front surface of the carriage 24, and the scribing head 23 side on the front surface of the carriage 24. Arranged in and a diamond stylus device 25 provided. In the scribing device 22, the scribing head 23 is made of a sintered diamond wheel at the lower end and preferably has a blade edge angle of 90 ° to 140 ° and a radius (wheel diameter) of 2 mm to 3.5 mm. Although the wheel 32 is provided, the angle control device that rotates the shaft perpendicular to the silicon carbide plate 2 is not provided. Scribing in the X-axis direction along the guide rail device body 30 is performed.
スクライブヘッド23もまた、カッターホイール32を炭化珪素板2にエーア圧力をもって、例えば、刃先荷重0.1kg/cmから2.0kg/cmで圧接した状態で転動させ、スクライブラインを刻み形成する。即ち、スクライブヘッド23は、キャリッジ24前面に取付けたスライドブッシュ体33と、スライドブッシュ体33により上下動自在に保持された上下動体34と、上下動体34の下端に備えたカッターホイールホルダ35と、上下動体34の上端に連結されたエーアシリンダ装置36とを備える。 The scribe head 23 also rolls the cutter wheel 32 with an air pressure against the silicon carbide plate 2 with, for example, a blade edge load of 0.1 kg / cm 2 to 2.0 kg / cm 2 to form a scribe line. To do. That is, the scribe head 23 includes a slide bush body 33 attached to the front surface of the carriage 24, a vertically moving body 34 held by the slide bush body 33 so as to freely move up and down, a cutter wheel holder 35 provided at a lower end of the vertically moving body 34, An air cylinder device 36 connected to the upper end of the vertically moving body 34.
カッターホイールホルダ35にはカッターホイール32を備える。上下動体34の上端はエーアシリンダ装置36のピストンロッド37に連結されている。   The cutter wheel holder 35 includes a cutter wheel 32. The upper end of the vertical moving body 34 is connected to the piston rod 37 of the air cylinder device 36.
上下動体34はエーアシリンダ装置36によって上下動され、スクライブ時に、カッターホイール32は上下動体34を介してエーアシリンダ装置36から圧力を受けて炭化珪素板2に、例えば、刃先荷重0.1kg/cmから2.0kg/cmで圧接され、キャリッジ24の移動と共に転動してスクライブが行われる。 The vertical moving body 34 is moved up and down by an air cylinder device 36, and at the time of scribing, the cutter wheel 32 receives pressure from the air cylinder device 36 through the vertical moving body 34 to the silicon carbide plate 2, for example, a cutting edge load of 0.1 kg / cm. The pressure is pressed at 2 to 2.0 kg / cm 2 , and rolling is performed with the movement of the carriage 24 to perform scribing.
一方、ダイヤモンドスタイラス装置25は、キャリッジ24の前面に取付けた中空シャフトを備えたDDモータ38と中空シャフト内にスライド自在に保持され、回転駆動を受けるスプライン軸39と、スプライン軸39の下端に設けられたダイヤモンドスクライブスタイラス40と、スプライン軸39の上端にフリー回転継手41を介して連結したエーアシリンダ装置42とからなり、エーアシリンダ装置42はピストンドロッド43がスプライン軸39に連結されている。   On the other hand, the diamond stylus device 25 includes a DD motor 38 having a hollow shaft attached to the front surface of the carriage 24, a spline shaft 39 that is slidably held in the hollow shaft and receives rotational driving, and a lower end of the spline shaft 39. The diamond scribe stylus 40 and an air cylinder device 42 connected to the upper end of the spline shaft 39 via a free rotary joint 41, and the piston rod 43 is connected to the spline shaft 39 in the air cylinder device 42.
ダイヤモンドスタイラス装置25の動作は、エーアシリンダ装置42によってスプライン軸39が炭化珪素板2に向って伸長し、先端のダイヤモンドスクライブスタイラス40を炭化珪素板2に圧接すると共に、DDモータ28を駆動させて先端のダイヤモンドスクライブスタイラス40を微小に回転させることによりクボミBを形成する。   The diamond stylus device 25 operates as follows: the spline shaft 39 extends toward the silicon carbide plate 2 by the air cylinder device 42, the diamond scribe stylus 40 at the tip is pressed against the silicon carbide plate 2, and the DD motor 28 is driven. Kubomi B is formed by slightly rotating the diamond scribe stylus 40 at the tip.
エーアシリンダ装置42による上下動の代りに、ダイヤモンドスクライブスタイラス40をまたはダイヤモンドスタイラス装置25全体をリニアモータ又はサボモータで上下動させてもよい。   Instead of the vertical movement by the air cylinder device 42, the diamond scribe stylus 40 or the whole diamond stylus device 25 may be moved up and down by a linear motor or a sabot motor.
本スクライブ装置22によって実施されるスクライブ方法を以下に説明する。   A scribing method performed by the scribing apparatus 22 will be described below.
炭化珪素板2へのスクライブラインの刻み形成の度毎において、スクライブ開始に際して、先ず、ダイヤモンドスタイラス装置25をスクライブ開始点Aに位置合せさせ、ダイヤモンドスタイラス装置25を動作させる。スプライン軸39を伸長させて、先端のダイヤモンドスクライブスタイラス40を開始点Aに圧接させて、ダイヤモンドスクライブスタイラス40を微小回転、また揺動させることにより、開始点AにクボミBを刻み形成する。   In each scribe line notch formation on the silicon carbide plate 2, at the start of scribing, first, the diamond stylus device 25 is aligned with the scribe start point A, and the diamond stylus device 25 is operated. The spline shaft 39 is extended so that the diamond scribe stylus 40 at the tip is pressed against the start point A, and the diamond scribe stylus 40 is slightly rotated and swung to form a dent B at the start point A.
クボミBの形成と同時に、ダイヤモンドスクライブスタイラス40を引込める。次に、クボミB形成された位置(開始点A)に代って、カッターホイール32を移動し、位置合せさせ、カッターホイール32を伸長させて、クボミB内に、例えば、刃先荷重0.1kg/cmから2.0kg/cmで圧接させる。この状態でクボミB内からスクライブをスタートして、クボミBから連続してスクライブラインCを刻み形成する。 Simultaneously with the formation of Kubomi B, the diamond scribe stylus 40 is retracted. Next, instead of the position (starting point A) where Kubomi B is formed, the cutter wheel 32 is moved and aligned, and the cutter wheel 32 is extended, for example, a cutting edge load of 0.1 kg. / Cm 2 to 2.0 kg / cm 2 . In this state, scribing is started from within Kubomi B, and scribe lines C are continuously formed from Kubumi B.
尚また、クボミBの大きさ(径)は、通常スクライブラインCの太さに等しいか、または小さくするが、大きくしてもよい。   The size (diameter) of the dent B is usually equal to or smaller than the thickness of the scribe line C, but may be larger.
第3実施形態
図7において、本実施例のスクライブ装置45は、焼結ダイヤモンドホイールからなると共に好ましくは、刃先角度が90°から140°であって、半径(ホイール径)が2mmから3.5mmであるカッターホイール46を備え、カッターホイール46を炭化珪素板2に、例えば、刃先荷重0.1kg/cmから2.0kg/cmで圧接した状態で転動させてスクライブラインCを刻み形成するスクライブヘッド47と、炭化珪素板2にクボミBの刻み形成を専用に行うダイヤモンドスタイラス装置48とを互いに独立させ、それぞれ別々のキャリッジ49、50に取付けたものである。
Third Embodiment In FIG. 7, the scribing device 45 of the present embodiment is made of a sintered diamond wheel and preferably has a blade edge angle of 90 ° to 140 ° and a radius (wheel diameter) of 2 mm to 3.5 mm. comprising a cutter wheel 46 is, the cutter wheel 46 in the silicon carbide plate 2, for example, by rolling in a state where the cutting edge load 0.1 kg / cm 2 was pressed at 2.0 kg / cm 2 increments the scribe line C formed The scribing head 47 and the diamond stylus device 48 dedicated to forming the dents B on the silicon carbide plate 2 are made independent of each other and attached to separate carriages 49 and 50, respectively.
それぞれのキャリッジ49、50はテーブル51の上方に架設のガイドレール装置体52に独立して取付けられ、互いに相手に対して独立して移動するようになっている。即ち、スクライブヘッド47とダイヤモンドスタイラス装置48とは、互いに相手に対して独立して移動する。   The carriages 49 and 50 are independently attached to the guide rail device body 52 installed above the table 51, and move independently of each other. That is, the scribe head 47 and the diamond stylus device 48 move independently of each other.
また、スクライブヘッド47とダイヤモンドスタイラス装置48とのそれぞれの構造及び動作は、前記第2実施形態に示したスクライブ装置22のスクライブヘッド23、ダイヤモンドスタイラス装置25の構造動作と同じものでもよい。   The structures and operations of the scribe head 47 and the diamond stylus device 48 may be the same as the structures and operations of the scribe head 23 and the diamond stylus device 25 of the scribe device 22 shown in the second embodiment.
スクライブ装置45は、また第2実施形態のものと同じように、載置された炭化珪素板2を真空吸着して固定し、水平回転するテーブル51と、テーブル51をY軸方向に水平移動するようにガイド支持する平行な一対のガイドレール53、53と、ガイドレール53、53に沿ってテーブル51を数値制御移動させる送りネジ58及びY軸制御モータ54と、X軸方向に沿ってテーブル51の上方に架設されたガイドレール装置体52と、ガイドレール装置体52へX軸方向にガイドされて移動するように取付けられた2基のキャリッジ49、50と、一方のキャリッジ49をX軸方向に数値制御移動させる送りネジ及び一方のX軸制御モータ55と、他方のキャリッジ50を同じくX軸方向に数値制御移動させる送りネジ及び他方のX軸制御モータ56と、一方のキャリッジ49の前面に装置された前記スクライブヘッド47と、他方のキャリッジ50の前面に装置された前記ダイヤモンドスタイラス装置48とを備える。   As in the second embodiment, the scribing device 45 vacuum-sucks and fixes the placed silicon carbide plate 2 and horizontally moves the table 51 and the table 51 horizontally in the Y-axis direction. A pair of parallel guide rails 53 and 53 for supporting the guide, a feed screw 58 and a Y-axis control motor 54 for numerically moving the table 51 along the guide rails 53 and 53, and a table 51 along the X-axis direction. A guide rail device body 52 installed above the two, two carriages 49 and 50 attached to the guide rail device body 52 so as to be guided and moved in the X-axis direction, and one carriage 49 in the X-axis direction. The feed screw and the X-axis control motor 55 that are numerically controlled to move to the same, and the feed screw and the other X-axis that are also numerically controlled to move the other carriage 50 in the X-axis direction. It comprises a control motor 56, and the scribing head 47 which is device in front of one of the carriage 49, and the diamond stylus device 48 which is apparatus in front of the other carriage 50.
ダイヤモンドスタイラス装置48は第2実施形態におけるダイヤモンドスタイラス装置25と同じように、先端にダイヤモンドスクライブスタイラス57を備え、ダイヤモンドスクライブスタイラス57が炭化珪素板2に向って伸長し、圧接して、微小回転、また微小揺動してクボミBを刻み形成するようになっている。   Similar to the diamond stylus device 25 in the second embodiment, the diamond stylus device 48 includes a diamond scribe stylus 57 at the tip, and the diamond scribe stylus 57 extends toward the silicon carbide plate 2, presses it, and rotates slightly. In addition, the dent B is formed by oscillating minutely.
本スクライブ装置45によって実施されるスクライブ方法を以下に説明する。   A scribing method performed by the scribing device 45 will be described below.
炭化珪素板2へのスクライブラインの刻み形成の度毎において、そのスクライブ開始に際して、先ず、ダイヤモンドスタイラス装置48がスクライブ開始点Aへ移動し、位置合せし、直にダイヤモンドスタイラス装置48が動作し、開始点AにクボミBを刻み形成する。クボミBが形成されると直ちに、ダイヤモンドスタイラス装置48は元の位置に復帰する。次に代わって、スクライブヘッド47がクボミB(開始点A)形成位置に移動、位置合せし、カッターホイール46を伸長させてクボミB内に、例えば、刃先荷重0.1kg/cmから2.0kg/cmで圧接させる。この状態でクボミB内からスクライブをスタートさせ、クボミBから連続したスクライブラインCを刻み形成する。 At each scribe line notch formation on the silicon carbide plate 2, at the start of the scribe, first, the diamond stylus device 48 moves to the scribe start point A, aligns, and the diamond stylus device 48 operates immediately. Kubomi B is cut and formed at the starting point A. As soon as Kubomi B is formed, the diamond stylus device 48 returns to its original position. Next, instead, the scribe head 47 moves to the Kubomi B (starting point A) formation position and aligns it, and the cutter wheel 46 is extended into the Kubomi B, for example, with a cutting edge load of 0.1 kg / cm 2 to 2. Press contact at 0 kg / cm 2 . In this state, scribing is started from inside Kubomi B, and a continuous scribe line C is formed from Kubumi B.
もちろん、クボミBの大きさ(径)は、スクライブラインCの太さに等しいか、または小さくするが、スクライブラインより大きくてしてもよい。   Of course, the size (diameter) of the KUBOMI B is equal to or smaller than the thickness of the scribe line C, but may be larger than the scribe line.
第4実施形態
図8及び図9において、炭化珪素板の切断装置60は、焼結ダイヤモンドホイールからなると共に好ましくは、刃先角度が90°から140°であって、半径(ホイール径)が2mmから3.5mmであるカッターホイール61を備えたキャリッジ62が平面座標系をNC制御されて移動する。従ってカッターホイール61は、直交座標系においてNC制御されて移動する。
Fourth Embodiment In FIGS. 8 and 9, the silicon carbide plate cutting device 60 is made of a sintered diamond wheel, and preferably has a blade edge angle of 90 ° to 140 ° and a radius (wheel diameter) of 2 mm. A carriage 62 having a cutter wheel 61 of 3.5 mm moves under a plane coordinate system under NC control. Therefore, the cutter wheel 61 moves under NC control in the orthogonal coordinate system.
図8に示されるように、基台63上にY軸に沿ってガイドレール64、64が設けられ、ガイドレール64、64によって移動台65がY軸方向に移動され、更に、移動台65にはX軸に沿ったガイドレール66、66が設けられ、ガイドレール66、66によってキャリッジ62がX軸方向に移動自在である。移動台65はY軸制御モータ67及びかみ合いラック装置また送りネジによってY軸方向に数値制御されて移動される。   As shown in FIG. 8, guide rails 64, 64 are provided on the base 63 along the Y axis, and the moving base 65 is moved in the Y axis direction by the guide rails 64, 64. Are provided with guide rails 66 and 66 along the X-axis, and the carriage 62 is movable in the X-axis direction by the guide rails 66 and 66. The moving table 65 is moved under numerical control in the Y-axis direction by a Y-axis control motor 67 and a meshing rack device or a feed screw.
移動台65上のキャリッジ62はX軸制御モータ68及びかみ合いラック装置また送りネジにより、X軸方向へ数値制御移動される。   The carriage 62 on the moving table 65 is numerically controlled and moved in the X-axis direction by an X-axis control motor 68 and a meshing rack device or a feed screw.
従って、キャリッジ62は、X軸方向及びY軸方向に位置制御され、キャリッジ62に取付けられたカッターホイール61は予め記憶された運動軌跡を移動する。以下、図9に示すように、キャリッジ62の前面には、スクライブヘッドでもあるカッターヘッド69が装置されている。   Therefore, the position of the carriage 62 is controlled in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the cutter wheel 61 attached to the carriage 62 moves on a motion locus stored in advance. Hereinafter, as shown in FIG. 9, a cutter head 69 that is also a scribe head is provided on the front surface of the carriage 62.
カッターヘッド69は下端にカッターホイールホルダ70を備えたスプライン軸71と、スプライン軸71を上下動自在にして、回転もされるように中心に保持するロータリスプライン装置72とスプライン軸71の上端にフリー回転継手73を介して連結したエーアシリンダ装置とを備える。エーアシリンダ装置74の本体はキャリッジ62に取付けられ、ピストンロッド75がスプライン軸71にフリー回転継手73を介してスプライン軸71に連結されている。   The cutter head 69 has a spline shaft 71 having a cutter wheel holder 70 at the lower end, a rotary spline device 72 that holds the spline shaft 71 up and down and holds it in the center so that it can be rotated, and free at the upper end of the spline shaft 71. An air cylinder device connected via a rotary joint 73. The main body of the air cylinder device 74 is attached to the carriage 62, and the piston rod 75 is connected to the spline shaft 71 via the free rotary joint 73.
カッターホイールホルダ70にはカッターホイール61を備える。カッターホイール61の軸芯はスプライン軸71の軸芯に対して偏心(進向に対して後方)して設けられている。   The cutter wheel holder 70 includes a cutter wheel 61. The axis of the cutter wheel 61 is provided eccentric to the axis of the spline shaft 71 (rearward with respect to the advance direction).
ロータリスプライン装置72に保持されたスプライン軸71はエーアシリンダ装置74によってロータリスプライン装置72内をZ軸方向(炭化珪素板2面に対して垂直方向)に上下動される。   The spline shaft 71 held by the rotary spline device 72 is moved up and down in the Z-axis direction (perpendicular to the silicon carbide plate 2 surface) by the air cylinder device 74.
スクライブ時には、カッターホイール61に対して炭化珪素板2面と直角方向にエーア圧力が与えられる。また、スプライン軸71はロータリスプライン装置72により回転駆動される。ロータリスプライン装置72の側方に角度制御モータ76が設けられている。   At the time of scribing, an air pressure is applied to the cutter wheel 61 in a direction perpendicular to the surface of the silicon carbide plate 2. The spline shaft 71 is driven to rotate by a rotary spline device 72. An angle control motor 76 is provided on the side of the rotary spline device 72.
ロータリスプライン装置72には、スプライン軸71を回転する駆動ギア77を備え、駆動ギア77が角度制御モータ76に取付けたギア78とかみ合せ連結されて、角度制御モータ76によりスプライン軸71延いてはカッターホイール61が角度制御回転される。   The rotary spline device 72 includes a drive gear 77 that rotates the spline shaft 71. The drive gear 77 is meshed with a gear 78 attached to the angle control motor 76, and the spline shaft 71 is extended by the angle control motor 76. The cutter wheel 61 is rotated by angle control.
即ち、カッターホイール61の刃面がスクライブ方向に向くように角度制御される。炭化珪素板2は基台63に設けられたテーブル79に載置され、かつ、必要に応じて吸着固定される。   That is, the angle is controlled so that the blade surface of the cutter wheel 61 faces the scribe direction. The silicon carbide plate 2 is placed on a table 79 provided on the base 63, and is adsorbed and fixed as necessary.
本切断装置1によって実施される本発明のスクライブ方法を以下に説明する。   The scribing method of the present invention performed by the cutting apparatus 1 will be described below.
カッターホイール61にエーア圧力を加えながら転動させてスクライブラインを刻み形成する動作に入る直前度毎に、スクライブ開始点Aに、先ずカッターホイール61を降下し、例えば、刃先荷重0.1kg/cmから2.0kg/cmで圧接し、この圧接状態でカッターホイール61を微小に回動又は揺動して、開始点AにクボミBを刻み形成する。次に、クボミB内からカッターホイール61を圧接状態でスクライブスタートさせて、クボミBから発した連続したスクライブラインCを刻み形成する。 The cutter wheel 61 is first lowered to the scribe start point A every time immediately before entering the operation of rolling the cutter wheel 61 while applying air pressure to form a scribe line, for example, the edge load 0.1 kg / cm 2 to 2.0 kg / cm 2 is pressed, and the cutter wheel 61 is slightly rotated or rocked in this pressed state to form a dent B at the starting point A. Next, the cutter wheel 61 is scribe-started from the inside of the KUBOMI B in a press-contact state, and a continuous scribe line C emitted from the KUBOMI B is formed in steps.
スクライブラインCを形成する度毎に、開始点AにクボミBを刻み形成し、クボミBからスクライブをスタートさせる方法である。   Each time the scribe line C is formed, the dent B is cut and formed at the start point A, and the scribe is started from the dent B.
このように、開始点Aに刻み形成したクボミB内からスクライブを行うことにより、開始点Aからのカッターホイールの上滑り(スリップ)が発生せず、クボミ(開始点A)から連続した垂直クラックを発生させることができ、良質な折割が得られる。   In this way, by scribing from inside Kubomi B formed at the starting point A, the cutter wheel does not slip from the starting point A, and continuous vertical cracks from Kubomi (starting point A) are generated. It can be generated and a good quality split is obtained.
また、カッターホイール61がクボミBからスタートするため、クボミBのセンターとスクライブラインCが一致する。   Moreover, since the cutter wheel 61 starts from Kubomi B, the center of Kubomi B and the scribe line C coincide.

Claims (4)

  1. スクライブ開始にあたって、スクライブ開始点に、先ずクボミを刻み形成し、このクボミ内からスクライブをスタートするようにした炭化珪素板のスクライブ方法。   A scribing method for a silicon carbide plate in which a dent is first cut and formed at the scribe start point, and the scribe is started from within the scribe.
  2. スクライブ開始にあたって、先ずスクライブ開始点にカッターホイールを炭化珪素板に圧接した状態で、カッターホイールを回動又は揺動させて、上記開始点にクボミを刻み形成した後、このクボミ内よりスクライブをスタートするようにした炭化珪素板のスクライブ方法。   At the start of scribing, with the cutter wheel pressed against the silicon carbide plate at the scribe start point, the cutter wheel is turned or swung to form a dent on the start point, and then scribe is started from within the dent. A method for scribing a silicon carbide plate.
  3. スクライブ開始にあたって、カッターホイールとは別に設けたダイヤモンドスクライブスタイラスを先ず、スクライブ開始点に圧接した状態で回動又は揺動させてクボミを刻み形成し、次にこの形成されたクボミにカッターホイールを圧接し、このクボミ内よりスクライブをスタートさせるようにした炭化珪素板のスクライブ方法。   When starting scribing, a diamond scribe stylus provided separately from the cutter wheel is first rotated or rocked in a state of being pressed against the scribe start point to form a dent, and then the cutter wheel is pressed against the formed dent. And the scribing method of the silicon carbide board which started scribing from within this Kubomi.
  4. カッターホイールを備え、このカッターホイールを炭化珪素板に圧接した状態で転動させてスクライブラインを刻み形成するようにしたスクライブヘッドと、ダイヤモンドスクライブスタイラスを備え、このダイヤモンドスクライブスタイラスを炭化珪素板に圧接してクボミを刻み形成するダイヤモンドスタイラス装置とを、備えたスクライブ装置。

    A scribe head that has a cutter wheel and is rolled in a state where the cutter wheel is pressed against the silicon carbide plate to form a scribe line, and a diamond scribe stylus. The diamond scribe stylus is pressed against the silicon carbide plate. A scribe device comprising a diamond stylus device that chops and forms kubomi.

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