JP2015164774A - スクライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】脆性材料基板のスクライブ時にスクライビングホイールの脆性材料基板への侵入量を所定値以下に規制すること。【解決手段】ボトムプレート２４の上面にストッパ３３を突出させる。ストッパ３３のボトムプレート２４からの突出量を調整するエアシリンダ３４を設ける。スライダ２８が下降してもストッパ３３の上面でその下降が規制されるようにしている。これによりスクライブを行う際にスクライビングホイールの脆性材料基板への侵入量を規制することができる。【選択図】図２

Description

本発明は脆性材料基板をスクライブするスクライブ装置に関し、特にスクライビングホイールが脆性材料基板に侵入する量を規制するようにしたスクライブ装置に関するものである。

液晶表示装置等の液晶パネルは２枚のガラス板を貼り合わせた構造となっている。２枚のガラス板を貼り合わせた貼り合わせ基板から液晶パネルを切り出すために、貼り合わせ基板の両面を同時にスクライブするためのスクライブ装置として、特許文献１のスクライブ装置が知られている。これは、先端にスクライビングホイールを有する一対のスクライブヘッドを、貼り合わせ基板の面に平行な方向に移動させることによって貼り合わせ基板の両面にスクライブを行うものである。

又特許文献２には、両面スクライブ用のスクライブ装置において、スクライビングホイールの近傍に第１，第２の凸部を突出させて上下のスクライビングホイールの干渉を防止するようにした装置が提案されている。

国際公開ＷＯ２００９／１５７４４０号公報 特開２０１２−２４０９０２号公報

特許文献１のスクライブ装置においてスクライブする際には、まず最初に、先端にスクライビングホイールを有する一対のスクライブヘッドを、貼り合わせ基板の上面と下面のそれぞれに接近させ、スクライブ開始位置に待機させる。このとき貼り合わせ基板の板厚データの入力ミスや操作ミスがあった場合には、上下のスクライビングホイールの貼り合わせ基板への食い込み量が大きくなり、刃先が衝突することもあるという欠点があった。スクライビングホイールに損傷が生じた場合には、以後は正常にスクライブすることができなくなり、切り出した液晶パネル等に不良品が生じてしまうという問題点があった。

また、スクライビングホイールが基板に食い込む量が大きすぎれば基板深さ方向の垂直クラックだけではなく基板の表面上で水平クラックが進展してしまい、ブレイク後の端面の品質が劣化するという問題点があった。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであって、スクライビングホイールが基板に侵入する量を規制することにより、分断後の脆性材料基板における不良品の発生を未然に防止できるようにすることを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のスクライブ装置は、基板をスクライブするスクライブヘッドを有するスクライブ装置において、前記スクライブヘッドは、スクライビングホイールが一端に取付けられたホイールホルダと、前記ホイールホルダを昇降させる昇降機構と、前記昇降機構を保持するプレート部材と、前記プレート部材に設けられ、前記ホイールホルダの下降量を規制するストッパと、を有するものである。

ここで前記スクライブヘッドは、前記ストッパの前記プレート部材からの突出量を調整できる高さ調整部を更に有するようにしてもよい。

ここで前記高さ調整部は、前記ストッパが前記プレート部材より突出する量を調整するエアシリンダとしてもよい。

このような特徴を有する本発明によれば、スクライブヘッドの昇降機構の下降量を所定値以下に規定するストッパを設けている。従ってスクライブを実行する際に、スクライビングホイールが基板に侵入する量を一定値以下に規制することができる。このため脆性材料基板をスクライブしブレイクした後の端面精度を向上させることができるという効果が得られる。

図１は本発明の第１の実施の形態によるスクライブ装置の側面図である。 図２は本実施の形態のスクライブヘッドを示す斜視図である。 図３はスクライブ中のスクライブヘッドと脆性材料基板を示す図である。 図４Ａは本発明の第２の実施の形態におけるスクライブ装置を示す図である。 図４Ｂは第２の実施の形態におけるスクライブ装置のスクライブ時の動作を示す図である。

図１は本発明の第１の実施の形態によるスクライブ装置１０の構成の一例を示す。スクライブ装置１０は、回転自在のテーブル１１と、テーブル１１の下方にＹ軸に平行に設けられた第１，第２のガイドレール１２Ａ，１２Ｂと、ボールネジ１３とを含んでいる。

テーブル１１は、水平面（ＸＹ平面）に沿って回転可能に構成され、図示しない真空吸引手段が設けられている。真空吸引手段は、テーブル１１に載置されたガラス基板などの脆性材料基板Ｇをテーブル１１に固定するものである。第１，第２のガイドレール１２Ａ，１２Ｂは、テーブル１１をＹ軸方向に移動自在に支持し、ボールネジ１３は、第１，第２のガイドレール１２Ａ，１２Ｂに沿ってテーブル１１をＹ軸方向に移動させるものである。

スクライブ装置１０は、Ｘ軸に平行なガイドバー１４と、ガイドバー１４に沿ってＸ軸方向に摺動する摺動ユニット１５と、摺動ユニット１５を摺動させるモータ１６とを含んでいる。ガイドバー１４は、テーブル１１の上方に支柱１７Ａ，１７Ｂとの間に架設されている。摺動ユニット１５は、ガイドバー１４に摺動自在に設けられ、後述するスクライブヘッド２０を昇降自在に保持するものである。モータ１６は、ガイドバー１４に沿って摺動ユニット１５をＸ軸方向に摺動するものである。第１ＣＣＤカメラ１８Ａと第２ＣＣＤカメラ１８Ｂは、ガイドバー１４の上方に配置されており、脆性材料基板Ｇに記されたアライメントマークを検出するものである。

図２は、摺動ユニット１５に設けられた本実施の形態のスクライブヘッド２０の詳細を示す斜視図であり、スクライブヘッド２０からコ字状のカバー２１を取り外した状態を示している。スクライブヘッド２０は摺動ユニット１５に垂直に取付けられる長方形状のベースプレート２２を有している。ベースプレート２２にはトッププレート２３が水平に取り付けられ、ベースプレート２２の最下部にはトッププレート２３と平行にボトムプレート２４が取り付けられる。トッププレート２３の上にはサーボモータ２５が回転軸を下方に向けて固定されている。サーボモータ２５の上部にはその回転角を検出するエンコーダ２６が設けられている。サーボモータ２５のモータ軸には、円筒カム２７が回転軸と一体的に回転するように取り付けられている。円筒カム２７の下面は、水平状態に対して傾斜状態になったカム面となっている。

ベースプレート２２には略直方体状のスライダ２８が上下方向にスライド可能に保持されている。スライダ２８にはボトムプレート２４を貫通してホイールホルダ２９が取付けられている。ここでサーボモータ２５と円筒カム２７はスライダ２８とホイールホルダ２９を上下方向（±Ｚ軸方向）に移動させる昇降機構を構成している。そしてトッププレート２３とボトムプレート２４との間にはコ字状のカバー２１が取付けられ、昇降機構を封止している。ホイールホルダ２９の下端部には、脆性材料基板Ｇにスクライブラインを形成するためのスクライビングホイール３０が回転自在に保持されている。

スライダ２８の上部には、円筒カム２７のカム面に当接するカムフォロア３２が取り付けられている。カムフォロア３２は回転自在のローラ形状となっている。

ボトムプレート２４の上面からはストッパ３３が突出している。ボトムプレート２４を貫通してストッパ３３の真下の位置には空気の圧力によってストッパ３３をｚ軸方向に突出する突出量を変化させるエアシリンダ３４が連結されている。このエアシリンダ３４には図示しないダクトを介して空気を供給するコンプレッサが接続されている。エアシリンダ３４はストッパ３３がボトムプレート２４より突出する突出量を調整する高さ調整部を構成している。

さてこの実施の形態では、エアシリンダ３４に空気を供給することによってベースプレート２４から突出するストッパ３３の上端が所定位置に規制される。従って図２に示すようにボトムプレート２４の上方で直方体状のスライダ２８が上下動するが、その下面がストッパ３３の上端に達する位置より下方には移動できす、下方への移動が規制されることとなる。この結果ベースプレート２４の面を貫通して下方に連結されているスクライビングホイール３０の下限を規定することができる。従ってエアシリンダ３４に供給する空気の量を適宜設定しておくことによって、図３に示すようにスクライビングホイール３０が脆性材料基板Ｇに食い込む侵入量ｔを所定値以下に設定することができる。この侵入量ｔを所定値以下とすることで垂直方向にスクライブＳが進展し、水平クラックの発生を抑えてスクライブ後にブレイクしたときの端面強度を向上させることができる。

尚この実施の形態ではサーボモータ２５によって円筒カム２７を回転させ、これによってスライダ２８とホイールホルダ２９を上下動自在としているが、昇降機構は本実施の形態の構成に限定されるものではなく、スライダ２８とホイールホルダ２９を上下動できるものであれば足りる。

又本実施の形態ではストッパ３２がボトムプレート２４から上方に突出する突出量はスクライブの対象となる脆性材料基板の厚さや基板への侵入量に合わせて上下動できるように、高さ調整部を設けているが、ボトムプレート２４の上面にねじを突出させ、ねじを回転させることで突出量を調整するようにしてもよい。こうすれば種々の厚さの脆性材料基板に対してスクライビングホイールの直接の干渉を防止することができる。又スクライブする基板が決まっている場合には、突出量を調整することなく固定した高さのストッパを設けるようにしてもよい。

次に本発明の第２の実施の形態のスクライブ装置について説明する。このスクライブ装置は、２枚のガラス板を貼り合わせた貼り合わせ基板の上面と下面に同時にスクライブを形成するためのスクライブ装置である。図４Ａ，図４Ｂは第２の実施の形態によるスクライブ装置を側面から見た概略図であり、左右一対の支柱４０ａ，４０ｂが台座４１及びブロック４２ａ，４２ｂ上に取り付けられている。この支柱の間の上部には可動ガイド支柱４３ａ，４３ｂが平行に設けられ、下方には可動ガイド支柱４４ａ，４４ｂが平行に設けられる。可動ガイド支柱４３ａ，４３ｂと４４ａ，４４ｂとは夫々横スライド部材４５，４６を夫々ｘ軸方向（左右方向）に移動させるものである。横スライド部材４５，４６には夫々ｚ軸方向（上下方向）にスクライブヘッドを移動させるための縦スライド部材４７，４８が設けられている。縦スライド部材４７の下端部には第１のスクライブヘッド４９が設けられる。縦スライド部材４８の上端部には、第２のスクライブヘッド５０が設けられる。スクライブヘッド４９，５０は、その先端にスクライビングホイールを保持するものである。縦スライド部材４７，４８はこれらのスクライブヘッドを互いに接近又は離反する方向に移動させる移動部を構成しており、可動ガイド支柱４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂと横スライド部材４５，４６は、スクライブヘッド４９，５０をｘ軸方向に移動させる移動部を構成している。又図４Ａ，図４Ｂでは詳細を省略しているが、図示のように上下のスクライブヘッドの間には図示しないテーブル上に脆性材料基板Ｇが保持されている。

ここで第１，第２のスクライブヘッド４９，５０は前述した第１の実施の形態によるスクライブヘッドと同様であり、ボトムプレートによりストッパを突出させ、ホルダの上下方向への移動量を規制することによってスクライビングホイールの基板への侵入量を規定している。

この実施の形態においても上下のスクライブヘッドのスクライビングホイールが夫々上下の貼り合わせ基板への侵入量の最大値をストッパによって設定している。従ってエアシリンダに供給する空気の量を適宜設定しておくことによって、図３と同様に夫々の基板毎にスクライビングホイール３０が脆性材料基板Ｇに食い込む侵入量ｔを所定値以下に設定することができる。この侵入量ｔを所定値以下とすることで、垂直方向にスクライブが進展し、水平クラックの発生を抑えてスクライブ後にブレイクしたときの端面強度を向上させることができる。

尚この実施の形態では上下のスクライブヘッドに夫々ストッパを設けるようにしているが、貼り合わせ基板でなく通常の脆性材料基板を一方の面からスクライブする場合には一方のスクライブヘッドにのみストッパを設ければ足りる。

本発明は、脆性材料基板をスクライブする種々のスクライブ装置に適用することができる。

Ｇ 脆性材料基板
１１ テーブル
１２Ａ，１２Ｂ ガイドレール
１３ ボールねじ
１４ ガイドバー
１５ 摺動ユニット
２０ スクライブヘッド
２１ カバー
２２ ベースプレート
２３ トッププレート
２４ ボトムプレート
２５ サーボモータ
２６ エンコーダ
２７ 円筒カム
２８ スライダ
２９ ホイールホルダ
３０ スクライビングホイール
３１ コイルスプリング
３２ カムフォロア
３３ ストッパ
３４ エアシリンダ
４０ａ，４０ｂ 支柱
４３ａ，４３ｂ，４４ａ，４４ｂ 可動ガイド支柱
４５，４６ 横スライド部材
４７，４８ 縦スライド部材
４９，５０ スクライブヘッド

Claims (3)

1. 基板をスクライブするスクライブヘッドを有するスクライブ装置において、
   前記スクライブヘッドは、
   スクライビングホイールが一端に取付けられたホイールホルダと、
   前記ホイールホルダを昇降させる昇降機構と、
   前記昇降機構を保持するプレート部材と、
   前記プレート部材に設けられ、前記ホイールホルダの下降量を規制するストッパと、を有するスクライブ装置。
2. 前記スクライブヘッドは、
   前記ストッパの前記プレート部材からの突出量を調整できる高さ調整部を更に有する請求項１記載のスクライブ装置。
3. 前記高さ調整部は、
   前記ストッパが前記プレート部材より突出する量を調整するエアシリンダである請求項２記載のスクライブ装置。