JP2015063020A - スクライブヘッド、スクライブ装置およびスクライブ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カッタへのダメージを抑えつつ、起点クラックを確実に形成する。【解決手段】カッタ１２０はボディ部１１０に取り付けられている。荷重部１３０は、基板４上へカッタ１２０が押し付けられるようにボディ部１１０に連続的な力ＬＤを加え得るものである。荷重部１３０は、力ＬＤを発生させるための第１アクチュエータ１３１を有する。衝撃部１４０は、基板４上へカッタ１２０が押し付けられるようにボディ部１１０に衝撃的な力を加え得るものである。衝撃部１４０は、打撃部材１４２と、第２アクチュエータ１４１と、係止部１４４とを有する。打撃ピン１４２は、ボディ部１１０を打ち付けるように変位可能なものである。第２アクチュエータ１４１は、ボディ部１１０に向かって打撃部材１４２に連続的な力を加え得るものである。ストッパ１４４は、ボディ部１１０から離れた位置で打撃ピン１４２を一時的に係止し得るものである。【選択図】図１

Description

本発明は、スクライブヘッド、スクライブ装置およびスクライブ方法に関し、特に、カッタを有するスクライブヘッドおよびスクライブ装置と、それを用いたスクライブ方法とに関する。

フラットディスプレイパネルまたは太陽電池パネルなどの電気機器の製造において、たとえば、ガラス、半導体、サファイア、セラミックスなどの脆性材料から作られた基板を切断することがしばしば行われる。多くの場合、スクライブ装置による基板のスクライブが行われる。すなわち基板表面にスクライブラインが形成される。スクライブラインとは、基板の表面上にライン状に延び、かつ、ブレークを行うのに十分な程度に基板の厚さ方向に進行したクラックのことをいう。ブレークとは、スクライブラインの形成後に行われる、基板への応力付与の工程である。ブレークによりクラックが厚さ方向に完全に進行することで、スクライブラインに沿って基板が完全に切断される。

スクライブラインは、基板の縁を起点とすると容易に形成することができる。なぜならば、基板の縁においては局所的な破壊が起こりやすく、この破壊を起点としてスクライブラインを延ばすことができるからである。しかしながら、基板の縁から離れた位置を起点としてスクライブラインを形成し始めることが望まれることがしばしばある。この場合、基板の縁ではなく基板の表面の平坦面上に起点が位置することから、カッタの刃先が滑りやすい。このためスクライブラインを形成し始めるためのきっかけとなる破壊（以下、起点クラックと称する）を発生させにくい。このため、起点クラックを形成する技術が検討されている。

特開２０００−２６４６５６号公報（特許文献１）によれば、ワーク面にスクライブラインを形成するスクライブ方法が開示されている。スクライブ装置は、カッタと、カッタに振動を付与する振動発生部材とを有するスクライブ本体を含む。この方法によれば、スクライブ本体を、ワークから上方に離した状態でワーク面に沿って相対移動させることにより、カッタがスクライブ開始点の真上に位置させられる。次に、スクライブ本体を下降させることにより、カッタの先端がスクライブ本体の自重をもってスクライブ開始点に当てられる。その後、スクライブ本体に衝撃を付与することで、ワーク面において縁から離れたスクライブ開始点に起点クラックが形成される。ワークに振動を与えることで、起点クラックをきっかけにしてスクライブラインが形成される。

特開２０００−２６４６５６号公報

起点クラックはスクライブ本体（スクライブヘッド）に衝撃を付与することで形成される。よって衝撃が小さすぎれば起点クラックを形成することができず、逆に衝撃が大き過ぎればカッタにダメージが不必要に加わる。よって衝撃の大きさの精確な制御が求められる。しかしながら、上記公報に記載の技術では、衝撃の大きさのばらつきが大きかった。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、基板の縁から離れた位置を起点としてスクライブラインを形成する際に、カッタへのダメージを抑えつつ起点クラックを確実に形成することができる、スクライブヘッド、スクライブ装置およびスクライブ方法を提供することである。

本発明のスクライブヘッドは、基板の表面にスクライブラインを形成するためのものであり、ボディ部と、カッタと、荷重部と、衝撃部とを有する。カッタはボディ部に取り付けられている。荷重部は、基板の表面上へカッタが押し付けられるようにボディ部に連続的な力を加え得るものである。荷重部は、力を発生させるための第１アクチュエータを有する。衝撃部は、基板の表面上へカッタが押し付けられるようにボディ部に衝撃的な力を加え得るものである。衝撃部は、打撃部材と、第２アクチュエータと、係止部とを有する。打撃部材は、ボディ部を打ち付けるように変位可能なものである。第２アクチュエータは、ボディ部に向かって打撃部材に連続的な力を加え得るものである。係止部は、ボディ部から離れた位置で打撃部材を一時的に係止し得るものである。

好ましくは、スラクライブヘッドは、ボディ部を回動可能に支持する支点を有するベース部を含む。

好ましくは、スクライブヘッドは、支点の高さを変更可能に構成されている。

本発明のスクライブ装置は、上記スクライブヘッドと、駆動部とを有する。駆動部は、基板とスクライブヘッドとを相対的に変位させるものである。

本発明の一の局面に従うスクライブ方法は、次の工程を有する。カッタが取り付けられたボディ部が準備される。ボディ部から離れた位置で打撃部材を係止しながら、ボディ部に向かって打撃部材に連続的な力が加えられる。係止されていた打撃部材が解放される。解放された打撃部材がボディ部を打ち付けることによって、基板の表面上へ衝撃的な力でカッタが押し付けられることで、基板の表面上に起点クラックが形成される。基板の表面上へカッタを押し付けるようにボディ部に連続的な力を加えつつ、基板とボディ部との相対的変位によって基板の表面上でカッタを走行させることによって、起点クラックからスクライブラインが伸展させられる。

上記一の局面に従うスクライブ方法において好ましくは、ボディ部を準備する工程は、スクライブヘッドを準備することによって行われる。スクライブヘッドはボディ部およびベース部を有する。ボディ部にはカッタが取り付けられている。ベース部は、ボディ部を回動可能に支持する支点を有する。基板の表面上でカッタを走行させる工程は、カッタの後側に支点が位置するように行われてもよく、あるいは、カッタの前側に支点が位置するように行われてもよい。

本発明の他の局面に従うスクライブ方法は、次の工程を有する。基板の表面上にカッタを静置しつつ、基板の表面上へ力Ｆ₁でカッタが押し付けられる。基板の表面上に起点クラックが形成されるように、基板の表面上に静置されかつ基板の表面上へ力Ｆ₁で押し付けられていたカッタに対して力Ｆ₁よりも大きい力Ｆ₂が加えられる。起点クラックからスクライブラインが伸展するように、基板とボディ部との相対的変位によって基板の表面上でカッタを走行させつつ、基板の表面上へ力Ｆ₁よりも小さい力Ｆ₃でカッタが押し付けられる。

上記他の局面に従うスクライブ方法において好ましくは、力Ｆ₂は衝撃的な力である。

本発明のスクライブヘッドおよびスクライブ装置と、本発明の一の局面に従うスクライブ方法とによれば、起点クラックを形成するための打撃部材のボディ部への打ち付けは、アクチュエータから力が加えられつつ係止されていた打撃部材を解放することによって行われる。これにより、アクチュエータからの力の大きさを、打撃部材が係止されている間に安定化することができる。よって、起点クラックの形成時にカッタに加わる衝撃力を必要十分な大きさに精度よく制御することができる。よって、衝撃力が過大となることでカッタにダメージが不必要に加わったり、逆に衝撃力が過小となることで起点クラックを形成することができなかったりすることを避けることができる。よって、カッタへのダメージを抑えつつ起点クラックを確実に形成することができる。

本発明の他の局面に従うスクライブ方法によれば、起点クラックを形成するためにカッタに衝撃力が加えられる際に、スクライブラインを形成するために加えられる力よりも大きな力で、基板の表面上にカッタが予め押し付けられている。これにより、基板の縁から離れた位置を起点としてスクライブラインを形成する際に、基板の表面上でのカッタの跳ね返りを十分に抑えることができる。よって、カッタに加わるダメージを抑えつつ起点クラックを確実に形成することができる。

以上のように本発明によれば、基板の縁から離れた位置を起点としてスクライブラインを形成する際に、カッタへのダメージを抑えつつ起点クラックを確実に形成することができる。

本発明の実施の形態１におけるスクライブヘッドの構成を概略的に示す側面図である。 図１のカッタの部分拡大図である。 本発明の実施の形態１におけるスクライブ方法によって形成されるスクライブラインを概略的に示す上面図である。 本発明の実施の形態１におけるスクライブ方法の第１工程を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態１におけるスクライブ方法の第２工程を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態１におけるスクライブ方法の第３工程を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態１におけるスクライブ方法の一の局面を概略的に示すフロー図である。 本発明の実施の形態１におけるスクライブ方法の他の局面を概略的に示すフロー図である。 本発明の実施の形態１におけるスクライブ方法を概略的に示す動作チャート図である。 本発明の実施の形態２におけるスクライブ方法の第１工程を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態２におけるスクライブ方法の第２工程を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態２におけるスクライブ方法の第３工程を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態３におけるスクライブヘッドの構成を概略的に示す側面図である。 図１３のスクライブヘッドの支点が変更された様子を概略的に示す側面図である。 本発明の実施の形態４におけるスクライブ装置の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態４におけるスクライブ装置の構成を概略的に示す側面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態のスクライブヘッド３０と、基板４と、基板４を支持するテーブル１１とを示している。本実施の形態のスクライブヘッド３０は、スクライブヘッド３０を基板４に対して相対変位させる機構（図１において図示せず）と共に、スクライブ装置に組み込まれて用いられる。なお以下においてこの相対変位が基板４を静置しつつスクライブヘッド３０を移動させることによって行われる場合について説明する場合があるが、等価な相対的変位が得られる限り、スクライブヘッド３０を静止させつつ基板４を移動させてもよく、あるいは両者を移動させてもよい。

スクライブヘッド３０は、基板４の表面ＦＣにスクライブラインを形成するためのものである。基板４は、たとえば、ガラス、半導体、サファイアまたはセラミックスなどの脆性材料から作られている。スクライブヘッド３０は、ボディ部１１０と、カッタ１２０と、荷重部１３０と、衝撃部１４０と、ベース部１５０とを有する。

カッタ１２０はボディ部１１０に取り付けられている。カッタ１２０は、ボディ部１１０からの作用によって、基板４の表面ＦＣに力Ｆで押し付けられる。

さらに図２を参照して、カッタ１２０は、刃先１２１と、刃先１２１を保持するホルダ１２２とを有する。好ましくはカッタ１２０はダイヤモンドポイントである。すなわち刃先１２１はダイヤモンドから作られていることが好ましい。ダイヤモンドは、天然のもしくは合成された単結晶体ダイヤモンド、多結晶体ダイヤモンド、またはダイヤモンド粒子を鉄族元素などの結合材によって結合させた焼結ダイヤモンドである。スクライブヘッド３０の後述する進行方向ＤＲ１と、基板４の表面ＦＣの法線方向ＮＭとのなす平面上において、進行方向ＤＲ１と、ホルダ１２２が刃先１２１に向かって延在する延在方向ＣＴとは、９０°超１８０°未満の角度ＡＧをなすことが好ましい。

なおホルダ１２２は、たとえば、円柱状または角柱状に延在している棒体である。刃先１２１の形状は、スクライブラインに合わせて決定されればよく、たとえば四角錐台形形状である。延在方向ＣＴに沿った法線を有する断面においてホルダ１２２は２ｍｍ〜６ｍｍ程度の最大寸法（ホルダ１２２が円柱状の場合、直径寸法）を有することが好ましい。延在方向ＣＴに沿ったホルダ１２２の長さは１０〜７０ｍｍ程度であることが好ましい。刃先１２１が四角錐台形形状を有する場合、ホルダ１２２の先端部との接合部近傍における刃先１２１の１辺の寸法は、０．５〜３．０ｍｍ程度が好ましく、０．８〜２．０ｍｍ程度がより好ましい。

ボディ部１１０はボディ本体１１１およびホルダ支持部材１１２を有する。ホルダ支持部材１１２は、カッタ１２０のホルダ１２２の延在する延在方向ＣＴ（図２）を調整可能に、ホルダ１２２を支持している。

ベース部１５０はベース本体１５１およびリミッタ１５２を有する。ベース本体１５１は、ボディ部１１０を回動可能に支持する支点ＡＸを有する。リミッタ１５２は、ボディ部１１０が下方に向かって回動可能な範囲を制限している。

荷重部１３０はベース部１５０に支持されている。荷重部１３０は、基板４の表面ＦＣ上へカッタ１２０が押し付けられるようにボディ部１１０に連続的な力ＬＤを加え得るものである。荷重部１３０は、力ＬＤを発生させるためのエアシリンダ１３１（第１アクチュエータ）と、力を伝達するための押圧ピン１３２とを有する。

衝撃部１４０はベース部１５０に支持されている。衝撃部１４０は、基板４の表面ＦＣ上へカッタ１２０が押し付けられるようにボディ部１１０に衝撃的な力を加え得るものである。衝撃部１４０は、エアシリンダ１４１（第２アクチュエータ）と、打撃ピン１４２（打撃部材）と、スイッチ１４３と、ストッパ１４４（係止部）とを有する。

エアシリンダ１４１は、ボディ部１１０に向かって打撃ピン１４２に連続的な力ＬＥを加えることで打撃ピン１４２を突出させることができるものである。打撃ピン１４２はエアシリンダ１４１によって戻り端の位置と突出端の位置との間を変位可能なものである。打撃ピン１４２は、戻り端に位置する場合はボディ部１１０から離され、突出端に位置する場合はボディ部１１０に突き当てられる。よって打撃ピン１４２は、ボディ部１１０を打ち付けるように変位可能なものである。

スイッチ１４３は、ストッパ１４４の位置を閉位置と開位置との間で切り替えるアクチュエータであり、たとえばエアシリンダである。閉位置に位置するストッパ１４４（図１）は、打撃ピン１４２がボディ部１１０に向かって突出しようとする経路を遮断する。この場合、突出しようとする打撃ピン１４２がストッパ１４４に押し付けられることによって打撃ピン１４２の変位が妨げられる。すなわちストッパ１４４は、ボディ部１１０から離れた位置で打撃ピン１４２を係止する。ストッパ１４４が開位置に移動されると、すなわちストッパ１４４が図１における上方向に退行させられると、ストッパ１４４は打撃ピン１４２を係止しなくなる。このようにストッパ１４４は、ボディ部１１０から離れた位置で打撃ピン１４２を一時的に係止し得るように構成されている。

図３を参照して、本実施の形態のスクライブ方法において、スクライブラインＳＬは、起点クラックＴＧから伸展させられる。すなわち、まず起点クラックＴＧが形成され、そしてそこからスクライブラインＳＬが形成される。起点クラックＴＧは、基板４の縁ＥＧから離れた位置に形成される。図４〜図６のそれぞれはスクライブ方法の第１〜第３工程の様子を示している。また図７および図８の各々は概略的なフローを異なる観点から示している。図９は、スクライブ装置の動作チャートを示している。以下、スクライブ方法について具体的に説明する。

図４を参照して、カッタ１２０が取り付けられたボディ部１１０と、ボディ部１１０を回動可能に支持する支点ＡＸを有するベース部１５０とを含むスクライブヘッド３０が準備される（図７：ステップＳ１０）。基板４の表面ＦＣにおいて起点クラックＴＧ（図３）が形成されるべき位置の上にカッタ１２０が配置されるように、スクライブヘッド３０の水平移動と下降移動とが行われる。

またストッパ１４４が閉位置（図４に示さる位置）とされつつエアシリンダ１４１の圧力が高められる。これにより、打撃ピン１４２がボディ部１１０から離れた位置で係止されながら、打撃ピン１４２に連続的な力ＬＥが加えられる（図７：ステップＳ２０）。エアシリンダ１４１の圧力は、圧力が増大された瞬間は不安定となりやすいが、時間の経過とともに安定化する。よって力ＬＥの最終的な大きさは精度よく設定し得る。

また基板４の表面ＦＣ上にカッタ１２０が静置されつつ、エアシリンダ１３１が連続的な力ＬＤ₁を発生することで、基板４の表面ＦＣ上へ力Ｆ₁でカッタ１２０が押し付けられる（図８：ステップＴ１０）。

さらに図５を参照して、ストッパ１４４が開位置に移動される。これにより、ストッパ１４４によって係止されていた打撃ピン１４２が解放される（図７：ステップＳ３０）。この結果、力ＬＥ（図４）で付勢されていた打撃ピン１４２は、急激に加速された後に、ボディ部１１０を衝撃力ＩＰで打ち付ける。衝撃力ＩＰが継続する時間は典型的には１秒未満である。

基板４の表面ＦＣ上に静止されかつ基板４の表面ＦＣ上へ力Ｆ₁で押し付けられていたカッタ１２０（図４）は、打撃ピン１４２がボディ部１１０を打ち付けることによって（図５）、基板４の表面ＦＣ上へ衝撃的な力Ｆ₂で押し付けられる（図８：ステップＴ２０）。力Ｆ₂は、エアシリンダ１３１に起因した力Ｆ₁にさらに打撃ピン１４２による力が加わって生じるものであるから、当然に力Ｆ₁よりも大きい。この衝撃的な力Ｆ₂によって、基板４の表面ＦＣ上に起点クラックＴＧ（図３）が形成される（図７：ステップＳ４０）。

図６を参照して、打撃ピン１４２がボディ部１１０を打ち付けた後、打撃ピン１４２はボディ部１１０から離れた位置に戻る。またストッパ１４４が閉位置に移動される。

エアシリンダ１３１によってボディ部１１０に連続的な力ＬＤ₂が加えられることで、基板４の表面ＦＣ上へカッタ１２０が力Ｆ₃で押し付けられる。前述した力ＬＤ₁（図４）に比して力ＬＤ₂は小さくされる。よって力Ｆ₃は力Ｆ₁よりも小さくされる。逆に言えば、力Ｆ₁は、力Ｆ₃よりも大きくされ、好ましくは力Ｆ₃の２倍程度以上５倍程度以下とされる。

力Ｆ₃が加えられた状態で、スクライブヘッド３０を進行方向ＤＲ１に向かって移動させることで基板４の表面ＦＣ上でカッタ１２０が走行させられる（図８：ステップＴ３０）。進行方向ＤＲ１は、支点ＡＸからカッタ１２０へ向かう方向に沿っている。よって基板４の表面ＦＣ上におけるカッタ１２０の走行は、カッタ１２０の後側に支点ＡＸが位置するように行われる。これにより、図３に示すように、起点クラックＴＧからスクライブラインＳＬが伸展させられる（図７：ステップＳ５０）。

本実施の形態によれば、起点クラックＴＧを形成するための打撃ピン１４２のボディ部１１０への打ち付けは、エアシリンダ１４１から力が加えられつつ係止されていた打撃ピン１４２を解放することによって行われる。これにより、エアシリンダ１４１からの力の大きさを、打撃ピン１４２が係止されている間に安定化することができる。よって、起点クラックＴＧの形成時にカッタ１２０に加わる衝撃力を必要十分な大きさに精度よく制御することができる。よって、衝撃力が過大となることでカッタ１２０に不必要にダメージが加わったり、逆に衝撃力が過小となることで起点クラックを形成することができなかったりすることを避けることができる。よって、カッタ１２０へのダメージを抑えつつ起点クラックＴＧを確実に形成することができる。

また起点クラックを形成するためにカッタ１２０に力Ｆ₂が加えられる際に、スクライブラインを形成するために加えられる力Ｆ₃よりも大きな力Ｆ₁で、基板４の表面ＦＣ上にカッタ１２０が予め押し付けられている。これにより、基板４の縁から離れた位置を起点としてスクライブラインを形成する際に、基板４の表面ＦＣ上でのカッタ１２０の跳ね返りを十分に抑えることができる。よって、カッタ１２０に加わるダメージを抑えつつ起点クラックを確実に形成することができる。また力Ｆ₂は衝撃的な力である。これにより起点クラックをより確実に形成することができる。

またベース部１５０は、ボディ部１１０を回動可能に支持する支点ＡＸを有する。これにより、衝撃部１４０による衝撃力をカッタ１２０に回動運動を介して伝達することができる。また基板４の表面ＦＣ上でカッタ１２０を走行させる工程は、カッタ１２０の後側に支点ＡＸが位置するように行われる。これにより、スクライブラインの形成においてカッタ１２０が基板４中へ食い込みやすくなる。

またスクライブラインの形成時にカッタ１２０に荷重を加えるためのエアシリンダ１３１とは別個に、起点クラックの形成時にカッタ１２０に衝撃力を加えるためのエアシリンダ１４１が用いられる。よって荷重の印加に適したエアシリンダと、衝撃力の印加に適したエアシリンダとの各々を個別に選択し得る。

また起点クラックの形成時にカッタ１２０を予め押し付ける力と、スクライブラインの形成時にカッタ１２０を押し付ける力とが、共にエアシリンダ１３１によって発生させられる。よってこれらの力のそれぞれを発生させる２つのエアシリンダが設けられる場合に比して、スクライブヘッドの構成をより簡素にすることができる。

（実施の形態２）
上述した実施の形態１においては、スクライブラインＳＬが形成される際にスクライブヘッド３０が、進行方向ＤＲ１（図６）に向かって移動させられる。一方、本実施の形態においては、スクライブヘッド３０が、進行方向ＤＲ１と逆の進行方向ＤＲ２（図１２）に向かって移動させられる。より詳しくは、実施の形態１の図４〜図６のそれぞれの工程に対応して、図１０〜図１２の工程が行われる。なお、これらの図に示されているように、基板４の表面ＦＣの法線方向ＮＭを基準としてカッタ１２０のホルダ１２２の延在方向ＣＴ（図２）は、実施の形態１とは逆向きに傾けられることが好ましい。

上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、基板４の表面ＦＣ上でのカッタ１２０の走行が、カッタ１２０の前側に支点ＡＸが位置するように行われる（図１２）。これにより、スクライブラインＳＬ（図３）の形成においてカッタ１２０の軌道がぶれにくくなる。特に、新たに伸展していくスクライブラインＳＬが既存のスクライブラインを交差することで誘発されるカッタ１２０の軌道のぶれが効果的に抑制される。

（実施の形態３）
図１３および図１４を参照して、本実施の形態のスクライブヘッド３０Ｖは、カッタ１２０の先端の高さに対する支点ＡＸの高さを変更可能に構成されている。具体的には、ボディ部１１０は、ボディ本体１１１とは別個に回動部材１１３を有する。回動部材１１３はベース部１５０の支点ＡＸによって回動可能に支持されている。ボディ本体１１１には、回動部材１１３を固定するためのねじ穴ＨＬが、回動部材１１３の高さを選択することができるように異なる高さに設けられている。ベース部１５０は、ベース本体１５１とは別個に軸支持部材１５３を有する。支点ＡＸは軸支持部材１５３に設けられている。ベース本体１５１には、軸支持部材１５３を固定するためのねじ穴ＨＭが、軸支持部材１５３の高さを選択することができるように異なる高さに設けられている。

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１または２の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、カッタ１２０の先端の高さに対する、ボディ部１１０の回動中心の高さを調整することができる。よってカッタ１２０の先端から基板４の表面ＦＣに加わる力Ｆの方向を調整することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態においては、実施の形態１および２で説明したスクライブヘッド３０を有するスクライブ装置の細部について説明する。なおスクライブヘッド３０の代わりに、実施の形態３で説明したスクライブヘッド３０Ｖが用いられてもよい。

図１５および図１６を参照して、スクライブ装置１は、保持ユニット１０と、スクライブユニット２０と、撮像部ユニット８０と、制御ユニット９０とを有する。なお、図１５および図１６には、それらの方向関係を明確にすべく、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が付されている。

保持ユニット１０は、基板４を保持しつつ移動させることによって、基板４をスクライブユニット２０に対して移動させる。図１５に示すように、保持ユニット１０は、基部１０ａ上に設けられており、テーブル１１と、ボールねじ機構１２と、モータ１３とを有する。ここで、基部１０ａは、たとえば略直方体状の石定盤により形成されており、その上面（保持ユニット１０と対向する面）は、平坦加工されている。

テーブル１１は、載置された基板４を吸着保持する。また、テーブル１１は、保持された基板４を、矢印ＡＲ１方向（Ｘ軸プラスまたはマイナス方向：以下、単に、「進退方向」とも呼ぶ）に進退させるとともに、矢印Ｒ１方向に回転させる。テーブル１１は、吸着部１１ａと、回転台１１ｂと、移動台１１ｃとを有する。吸着部１１ａは、回転台１１ｂの上側に設けられている。吸着部１１ａの上面には、基板４が載置可能とされている。また、吸着部１１ａの上面には、複数の吸着溝（図示せず）が格子状に配置されている。したがって、基板４が載置された状態で、各吸着溝内の雰囲気が排気されることによって、基板４は、吸着部１１ａに対して吸着される。回転台１１ｂは、吸着部１１ａの下側に設けられており、Ｚ軸と略平行な回転軸１１ｄを中心に吸着部１１ａを回転させる。また、移動台１１ｃは、回転台１１ｂの下側に設けられており、進退方向に沿って、吸着部１１ａおよび回転台１１ｂを移動させる。したがって、テーブル１１に吸着保持された基板４は、矢印ＡＲ１方向に進退させられるとともに、吸着部１１ａの進退動作にともなって移動する回転軸１１ｄを中心に回転させられる。

ボールねじ機構１２は、テーブル１１の下側に配置されており、テーブル１１を矢印ＡＲ１方向に進退させる。ボールねじ機構１２は、送りねじ１２ａと、ナット１２ｂとを有する。送りねじ１２ａは、テーブル１１の進退方向に沿って延びる棒体である。送りねじ１２ａの外周面には、螺旋状の溝（図示せず）が設けられている。また、送りねじ１２ａの一端は支持部１４ａにより、送りねじ１２ａの他端は支持部１４ｂにより、それぞれ回転可能に支持されている。

モータ１３は送りねじ１２ａと連動連結されている。モータ１３が回転するとその回転方向に送りねじ１２ａも回転する。ナット１２ｂは、送りねじ１２ａの回転に従い、ボール（図示せず）の転がり運動によって、矢印ＡＲ１方向に進退する。ナット１２ｂは、移動台１１ｃの下部に固定されている。したがって、モータ１３が駆動させられ、モータ１３の回転力が送りねじ１２ａに伝達されると、ナット１２ｂは矢印ＡＲ１方向に進退する。その結果、ナット１２ｂが固定されているテーブル１１は、ナット１２ｂと同様に矢印ＡＲ１方向に進退する。

一対のガイドレール１５、１６は、進行方向におけるテーブル１１の移動を規制する。図１６に示すように、一対のガイドレール１５、１６は、基部１０ａ上において、矢印ＡＲ２方向に所定距離だけ隔てて固定されている。各摺動部１７は、ガイドレール１５に沿って矢印ＡＲ１方向に摺動自在とされている。各摺動部１７は、移動台１１ｃの下部において、矢印ＡＲ１方向に所定距離だけ隔てて固定されている。各摺動部１８は、ガイドレール１６に沿って矢印ＡＲ１方向に摺動自在とされている。各摺動部１８は、摺動部１７と同様に、移動台１１ｃの下部において、矢印ＡＲ１方向に所定距離だけ隔てて固定されている。

上述したようにモータ１３の回転力がボールねじ機構１２に付与されると、テーブル１１は、一対のガイドレール１５、１６に沿って移動する。そのため、進退方向におけるテーブル１１の直進性を確保することができる。なお、ボールねじ機構１２に代えてリニアガイド（リニアモーター）が設けられてもよい。

スクライブユニット２０はスクライブヘッド３０および駆動部７０を有する。駆動部７０は、基板４とスクライブヘッド３０とを相対的に変位させるものである。具体的には、駆動部７０は、スクライブラインＳＬの形成に際して、スクライブヘッド３０を、矢印ＡＲ２方向（Ｙ軸プラスまたはマイナス方向）に沿って往復移動させる。図１６に示すように、駆動部７０は、支柱７１と、ガイドレール７２と、モータ７３とを有する。

各支柱７１は、基部１０ａから上下方向（Ｚ軸方向）に延びる。図１６に示すように、各ガイドレール７２は、支柱７１の間に挟まれた状態で、これらの支柱７１に対して固定されている。ガイドレール７２は、スクライブラインＳＬを形成する際のスクライブヘッド３０の移動を規制する。図１６に示すように、ガイドレール７２は、上下方向に所定距離だけ隔てて固定されている。モータ７３は、不図示の送り機構（たとえば、ボールねじ機構）と連動連結されている。これにより、モータ７３が回転すると、スクライブヘッド３０は、ガイドレール７２に沿って矢印ＡＲ２方向に往復する。

撮像部ユニット８０は、保持ユニット１０に保持された基板４を撮像する。図１６に示すように、撮像部ユニット８０はカメラ８５を有する。各カメラ８５は、保持ユニット１０の上方に配置されている。カメラ８５は、基板４上に形成された特徴的な部分（たとえばアライメントマーク）の画像を撮像する。そして、カメラ８５により撮像された画像に基づいて、基板４の位置および姿勢が把握される。

制御ユニット９０は、スクライブ装置１の各要素の動作制御、およびデータ演算を実現する。図１５に示すように、制御ユニット９０は、ＲＯＭ９１と、ＲＡＭ９２と、ＣＰＵ９３とを有する。ＲＯＭ（Read Only Memory）９１は、いわゆる不揮発性の記憶部であり、たとえば、プログラム９１ａが格納されている。なお、ＲＯＭ９１としては、読み書き自在の不揮発性メモリであるフラッシュメモリが使用されてもよい。ＲＡＭ（Random Access Memory）９２は、揮発性の記憶部であり、たとえば、ＣＰＵ９３の演算で使用されるデータが格納される。ＣＰＵ（Central Processing Unit）９３は、ＲＯＭ９１のプログラム９１ａに従った制御（たとえば、保持ユニット１０の進退・回転動作、スクライブヘッド３０における往復・昇降動作、後述するダイヤモンドポイント冷却機構１００による冷却動作等の制御）、および種々のデータ演算処理等を実行する。

本実施の形態によれば、スクライブ装置１にスクライブヘッド３０（実施の形態１または２）が設けられる。これにより、前述したように、カッタへのダメージを抑えつつ起点クラックを確実に形成することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。たとえば、スクライブヘッドのボディ部は、必ずしも回動可能に支持される必要はなく、上下方向に平行移動可能に支持されてもよい。またエアシリンダの代わりに他のアクチュエータが用いられてもよい。

１ スクライブ装置
４ 基板
１０ 保持ユニット
３０，３０Ｖ スクライブヘッド
６１ 刃部
７０ 駆動部
１１０ ボディ部
１１１ ボディ本体
１１２ ホルダ支持部材
１１３ 回動部材
１２０ カッタ
１２１ 刃先
１２２ ホルダ
１３０ 荷重部
１３１ エアシリンダ（第１アクチュエータ）
１３２ 押圧ピン
１４０ 衝撃部
１４１ エアシリンダ（第２アクチュエータ）
１４２ 打撃ピン（打撃部材）
１４３ スイッチ
１４４ ストッパ（係止部）
１５０ ベース部
１５１ ベース本体
１５２ リミッタ
１５３ 軸支持部材
ＡＸ 支点
ＦＣ 表面
ＳＬ スクライブライン
ＴＧ 起点クラック

Claims (10)

1. 基板の表面にスクライブラインを形成するためのスクライブヘッドであって、
   ボディ部と、
   前記ボディ部に取り付けられたカッタと、
   前記基板の表面上へ前記カッタが押し付けられるように前記ボディ部に連続的な力を加え得る荷重部とを備え、前記荷重部は力を発生させるための第１アクチュエータを有し、さらに
   前記基板の表面上へ前記カッタが押し付けられるように前記ボディ部に衝撃的な力を加え得る衝撃部を備え、前記衝撃部は、前記ボディ部を打ち付けるように変位可能な打撃部材と、前記ボディ部に向かって前記打撃部材に連続的な力を加え得る第２アクチュエータと、前記ボディ部から離れた位置で前記打撃部材を一時的に係止し得る係止部とを有する、スクライブヘッド。
2. 前記ボディ部を回動可能に支持する支点を有するベース部をさらに備える、請求項１に記載のスクライブヘッド。
3. 前記支点の高さを変更可能に構成された、請求項２に記載のスクライブヘッド。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクライブヘッドと、
   前記基板と前記スクライブヘッドとを相対的に変位させる駆動部とを備える、
   スクライブ装置。
5. カッタが取り付けられたボディ部を準備する工程と、
   前記ボディ部から離れた位置で打撃部材を係止しながら、前記ボディ部に向かって前記打撃部材に連続的な力を加える工程と、
   係止されていた前記打撃部材を解放する工程と、
   解放された前記打撃部材が前記ボディ部を打ち付けることによって、基板の表面上へ衝撃的な力で前記カッタが押し付けられることで、前記基板の表面上に起点クラックを形成する工程と、
   前記基板の表面上へ前記カッタを押し付けるように前記ボディ部に連続的な力を加えつつ、前記基板と前記ボディ部との相対的変位によって前記基板の表面上で前記カッタを走行させることによって、前記起点クラックからスクライブラインを伸展させる工程と
   を備える、スクライブ方法。
6. 前記ボディ部を準備する工程は、前記カッタが取り付けられた前記ボディ部と、前記ボディ部を回動可能に支持する支点を有するベース部と、を含むスクライブヘッドを準備することによって行われる、請求項５に記載のスクライブ方法。
7. 前記基板の表面上で前記カッタを走行させる工程は、前記カッタの後側に前記支点が位置するように行われる、請求項６に記載のスクライブ方法。
8. 前記基板の表面上で前記カッタを走行させる工程は、前記カッタの前側に前記支点が位置するように行われる、請求項６に記載のスクライブ方法。
9. 基板の表面上にカッタを静置しつつ、前記基板の表面上へ力Ｆ₁でカッタを押し付ける工程と、
   前記基板の表面上に起点クラックが形成されるように、前記基板の表面上に静置されかつ前記基板の表面上へ力Ｆ₁で押し付けられていた前記カッタに対して力Ｆ₁よりも大きい力Ｆ₂を加える工程と、
   前記起点クラックからスクライブラインが伸展するように、前記基板と前記ボディ部との相対的変位によって前記基板の表面上で前記カッタを走行させつつ、前記基板の表面上へ力Ｆ₁よりも小さい力Ｆ₃で前記カッタを押し付ける工程と
   を備える、スクライブ方法。
10. 前記力Ｆ₂は衝撃的な力である、請求項９に記載のスクライブ方法。

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