JP2016097675A - 貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貼り合わせ基板を構成する各基板の厚さが異なる場合であっても、良好なスクライブ品質を得る。【解決手段】貼り合わせ基板３の上下各面に対向して設けられる一対のスクライブヘッドの少なくともいずれか一つに、貼り合わせ基板３の表面にエアを噴射する非接触式エアベアリング部３０を装着することにより、基板の厚さに応じて上部スクライブヘッドからの荷重と下部スクライブヘッドからの荷重を異ならせる場合であっても力のバランスを維持することができ、貼り合わせ基板の両面に同一の分断精度を得ることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置に関し、さらに具体的には、互いに異なる厚さの基板が貼り合わせされた貼り合わせ基板の両面を同時にスクライブすることができる貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置に関する。

一般的に、ガラス基板等の脆性材料基板として、厚さが互いに同一の２枚の基板を貼り合わせしてなされた貼り合わせ基板（以下、貼り合わせセルとも称する）が製造されている。

このような貼り合わせセルの上下両面を同時にスクライブする従来のスクライブヘッド装置について図１を参照して説明する。
図１を参照すると、同一の厚さの２枚のガラスが貼り合わせされて貼り合わせセル１が形成され、この貼り合わせセル１の上部に上部スクライブヘッド１０が設置され、貼り合わせセル１の下部に下部スクライブヘッド２０が設置される。そして、上部スクライブヘッド１０及び下部スクライブヘッド２０のそれぞれに取り付けられたスクライブホイールが貼り合わせセル１の上下面に同一の圧力（荷重）で加圧されながら走行されると、貼り合わせセル１の上下面が同時にスクライブされる。

このように、貼り合わせセル１を構成する２枚のガラスが互いに同一の厚さを有する場合には、スクライブヘッド１０、２０を貼り合わせセル１の上下のガラスに同一の圧力で加圧して走行させると、貼り合わせセル１は問題なくスクライブされる。

しかし、最近では、貼り合わせセル１を構成する基板の厚さが互いに異なる貼り合わせセル(以下、異型貼り合わせセルとも称する)の需要が増加しており、このような異型貼り合わせセルの上下面を同時にスクライブする必要が頻繁にある。

ところで、貼り合わせセルの上下面を同時にスクライブする従来のスクライブヘッド装置では、上部スクライブヘッド１０の荷重と下部スクライブヘッド２０の荷重を互いに同一に合わせてスクライブする。これに対して、互いに異なる厚さの基板が貼り合わせされた異型貼り合わせセルをスクライブする場合には、基板の厚さに応じて荷重を互いに異ならせなければならないため、従来のスクライブヘッド装置では異型貼り合わせセルをスクライブするのが困難という問題点がある。

これを解決するため、従来のスクライブヘッド装置で上部スクライブヘッド１０に取り付けられるスクライブホイールと下部スクライブヘッド２０に取り付けられるスクライブホイールの種類を互いに異ならせて、異型貼り合わせセルの上下面を同一の荷重でスクライブする方法が考慮され得る。

しかし、このように互いに異なるスクライブホイールを使用しながら、同一の荷重で異型貼り合わせセルの上下面をスクライブすると、異型貼り合わせセルを構成する各基板に同程度の精度を期待することができず、不良率が増加するという問題点がある。

すなわち、貼り合わせセルを構成する基板の厚さが互いに同一の場合、貼り合わせセルの上下両面に同一のスクライブホイールを用いて同一の荷重を加えながらスクライブすれば、貼り合わせセルの上下両面に均一な深さでスクライブラインが形成され得る。しかし、異型貼り合わせセルの場合には、異型貼り合わせセルの上下両面に同一のスクライブホイールを用いて同一の荷重を加えながらスクライブすると、異型貼り合わせセルの上下両面に形成されるスクライブラインの深さに差異が発生するため、均一で安定的なスクライブ断面を得ることができず、また、互いに異なる種類のスクライブホイールを用いても、各基板に同程度の精度を期待することができないという問題点がある。

本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みて創出されたものであって、その目的は、貼り合わせ基板を構成する上部基板と下部基板の厚さの差異に関係なく、貼り合わせ基板の上下面を同時にスクライブしながらも、各基板に同じ精度のスクライブ断面を得ることができる貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置を提供することにある。

上記のような本発明の目的を達成するため、本発明に係る貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置は、第１の基板及び第２の基板が貼り合わせされた貼り合わせ基板の外面をスクライブする貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置であって、前記第１の基板側に位置し、第１のスクライブホイールで前記第１の基板をスクライブする第１のスクライブヘッドと、前記第２の基板側に位置し、第２のスクライブホイールで前記第２の基板をスクライブする第２のスクライブヘッドを具備し、前記第１のスクライブヘッド及び前記第２のスクライブヘッドの少なくとも一つに、前記貼り合わせ基板の表面に加圧力を付与する非接触式エアベアリング部が装着される。

前記第１の基板は前記第２の基板より厚さが薄く形成され、前記非接触式エアベアリング部は、前記第１の基板側に位置する前記第１のスクライブヘッドに装着されていてもよい。

前記第１のスクライブホイールのスクライブ時の荷重が前記第２のスクライブホイールのスクライブ時の荷重より小さく設定され、前記非接触式エアベアリング部から前記第１の基板に向かって付与される加圧力は、前記第２のスクライブホイールのスクライブ時の荷重と前記第１のスクライブホイールのスクライブ時の荷重との差に相応するように調整されていてもよい。

前記非接触式エアベアリング部に、前記第１のスクライブホイールの走行ラインに沿って粉塵除去ホールが形成されていてもよい。

前記非接触式エアベアリング部が、前記第１の基板４の表面に対して接近および離反が可能なように、前記第１のスクライブヘッドにシリンダが装着されていてもよい。

前記非接触式エアベアリング部は、装着されるスクライブヘッド上のスクライブホイールの周りを囲むように配置されていてもよい。

前記非接触式エアベアリング部は、パッド形態で形成されていてもよい。

本発明は、上部基板と下部基板の厚さが互いに同一ではない異型貼り合わせセルの上下両面を互いに異なるスクライブホイールの荷重でスクライブしながらも、上部スクライブヘッドと下部スクライブヘッドとの間の力のバランスを維持することができ、異型貼り合わせセルの上部基板と下部基板の両方に同一のスクライブ精度を期待することができるという効果がある。
また、異型貼り合わせセルを構成する各基板の厚さに応じて、スクライブホイールで加えられる荷重と非接触式エアベアリング部で付与される荷重を調節することにより、様々な種類の異型貼り合わせセルを効率的にスクライブすることができるという効果がある。

従来のスクライブヘッド装置を用いて貼り合わせセルをスクライブする様子を示した概略図である。 本発明の一実施形態に係る貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置を概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置において、非接触式エアベアリング部が作動された状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置が異型貼り合わせセル上を走行しながらスクライブする様子を示す概略図である。

以下、添付した図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。図面で本発明を簡単?明瞭に説明するため、説明と関係のない部分は省略し、明細書全体を通じて同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付けた。また、本発明の実施形態については、従来の貼り合わせセル用スクライブヘッド装置との構成上の差異点を中心に説明し、従来の貼り合わせセル用スクライブヘッド装置と同一または類似の構成については、その説明を省略する。

まず、図２乃至図４を参照し、本発明の一実施形態に係る貼り合わせセルのスクライブヘッド装置を説明する。
図２に示すように、本発明の一実施形態に係るスクライブヘッド装置は、第１のスクライブヘッド２０（以下、下部スクライブヘッドとも称する）に第１のスクライブホイール２２（以下、下部スクライブホイールとも称する）が装着されている。下部スクライブホイール２２は、互いに異なる厚さの第１の基板４（以下、下部基板とも称する）と第２の基板２（以下、上部基板とも称する）が貼り合わせされた異型貼り合わせセル３（図４参照）において、相対的に薄い厚さの下部基板４の外面と当接されながら加圧及びスクライブされるスクライブホイールである。

そして、下部スクライブヘッド２０には、下部スクライブホイール２２の端部より下部側に非接触式エアベアリング部３０が設置される。すなわち、下部スクライブホイール２２は、異型貼り合わせセル３の下部基板４を加圧しながらスクライブしなければならないため、下部スクライブホイール２２が非接触式エアベアリング部３０より上方に突出するように形成される。

また、非接触式エアベアリング部３０は、異型貼り合わせセル３の下部基板４と一定の間隔を維持するように離れて、非接触式エアベアリング部３０の表面から下部基板４の表面に向かってエアが噴射されるように形成される。したがって、非接触式エアベアリング部３０から噴射されるエアによって貼り合わせセル２の下部基板４の表面には、当該下部基板４を支える力が作用するようになる。

図２に示すように、非接触式エアベアリング部３０は、異型貼り合わせセル３の下部基板４の表面と対応するようにパッド形態で形成させることが好ましい。そして、当該パッド形態の非接触式エアベアリング部３０は、下部スクライブホイール２２の周りを囲むように形成されている。

非接触式エアベアリング部３０が下部スクライブホイール２２の周りを囲むように形成される理由は、下部スクライブホイール２２がその走行時に非接触式エアベアリング部３０と干渉しないようにするためと、第２のスクライブヘッド１０（以下、上部スクライブヘッドとも称する）の第２のスクライブホイール１１（以下、上部スクライブホイールとも称する）によって加えられる荷重を下部基板４側から効率的に支えるためである（図４を参照）。

一方、非接触式エアベアリング部３０が下部スクライブヘッド２０上で下部スクライブホイール２２とは独立して鉛直方向に移動可能なように、下部スクライブヘッド２０にシリンダ４０が設置される。

すなわち、非接触式エアベアリング部３０にはシリンダ４０が装着されており、図３に示すように、シリンダ４０の作動により下部スクライブヘッド２０上で非接触式エアベアリング部３０が鉛直方向にスライドするように構成される。そして、非接触式エアベアリング部３０と異型貼り合わせセル３の下部基板４との間隔は、シリンダ４０の作動を調節して変更することができる。

また、図面には示していないが、非接触式エアベアリング部３０を鉛直方向にスライドさせるシリンダ４０は、異型貼り合わせセル３のスクライブされる基板の厚さに応じてレギュレータ等を用いて空圧を調節しておけば、一定の圧力を維持しながら作動させることができる。

以下、本実施形態に係るスクライブヘッド装置を用いて異型貼り合わせセル３の両面を同時にスクライブする動作について、図４を参照して具体的に説明する。
図４に示すように、異型貼り合わせセル３の上下面をスクライブする時には、異型貼り合わせセル３の上部側に位置された上部スクライブヘッド１０の上部スクライブホイール１１を上部基板２の上面と当接するように鉛直方向に移動させ、これと同時に異型貼り合わせセル３の下部側に位置された下部スクライブヘッド２０の下部スクライブホイール２２を下部基板４の下面に当接するように鉛直方向に移動させる。

ところで、この時、異型貼り合わせセル３の下部基板４は上部基板２より基板の厚さが薄く形成されているため、上部スクライブホイール１１によって上部基板２に加えられる荷重と下部スクライブホイール２２によって下部基板４に加えられる荷重を互いに同一にすると、異型貼り合わせセル３の上部基板２及び下部基板４を同時に高い精度でスクライブすることができない。

これに対して、本実施形態に係るスクライブヘッド装置では、基板の厚さが相対的に薄い下部基板４側の下部スクライブヘッド２０に、非接触式エアベアリング部３０及びシリンダ４０が設置される。そして、シリンダ４０を用いて非接触式エアベアリング部３０を昇降させ、下部基板４の下面と一定間隔を維持するようにする。非接触式エアベアリング部３０と下部基板４の下面間の間隔は、下部基板４の厚さ、下部スクライブホイール２２の種類等に応じて調節することができる。

そして、非接触式エアベアリング部３０から噴射されるエアは、レギュレータ等により一定圧力を有する空気の流れとして噴出される。

このように、非接触式エアベアリング部３０の表面からエアが噴出されると、異型貼り合わせセル３の上部側に位置する上部スクライブホイール１１から下部側に加えられる荷重がエアの空圧分ほど減少するようになる。すなわち、上部スクライブホイール１１を用いて上部基板２に加えられる荷重と、下部スクライブホイール２２を用いて下部基板４に加えられる荷重を互いに同一にしなくとも、非接触式エアベアリング部３０の表面から噴出されるエアによってその差異を補填し、上下方向での荷重のバランスを達成することができる。

具体的に、異型貼り合わせセル３の上部基板２は厚い層をなしており、下部基板４は相対的に薄い層をなしており、上部スクライブヘッド１０のスクライブホイール１１から加えられる荷重は、下部スクライブヘッド２０の下部スクライブホイール２２から加えられる荷重より大きく設定される。

そして、上述のように、上部スクライブヘッド１０の上部スクライブホイール１１から加えられる荷重と、下部スクライブヘッド２０の下部スクライブホイール２２から加えられる荷重を同一に合わせながらスクライブしなければ異型貼り合わせセル３が円滑にスクライブされない。

このため、図４の部分拡大図で矢印の方向に示したように、下部スクライブヘッド２０上に装着された非接触式エアベアリング部３０から上方に向けてエアが噴出され、噴出されるエアによって、上部スクライブヘッド１０の上部スクライブホイール１１から加えられる荷重と、下部スクライブヘッド２０の下部スクライブホイール２２から加えられる荷重の差異が補填される。

すなわち、非接触式エアベアリング部３０によって、上部スクライブホイール１１によって上部基板２に加えられる荷重と、下部スクライブホイール２２によって下部基板４に加えられる荷重の差異に相応する空圧のエアが噴出されることにより、上部スクライブヘッド１０と下部スクライブヘッド２０との間で上下方向の力のバランスを維持することができ、これにより異型貼り合わせセル３の上下面をいずれも精度高く且つ高品質にスクライブすることができる。

また、非接触式エアベアリング部３０には、下部スクライブホイール２２が下部基板４を走行するライン上に粉塵除去ホール３３が形成される。これにより、異型貼り合わせセル３をスクライブしながら発生する粉塵や残渣は、非接触式エアベアリング部３０から噴射されるエアによって粉塵除去ホール３３に沿って排出され、スクライブされる異型貼り合わせセル３の表面が汚染されることを防止することができる。

本実施形態では、粉塵除去ホール３３は下部スクライブホイール２２が走行するライン線上に形成されているが、本発明の粉塵除去ホール３３の形状は、これに限定されるものではなく、非接触式エアベアリング部３０からスクライブホイール２２を中心に放射状に長い溝を多数個形成してもよいことは勿論である。

また、本実施形態では、異型貼り合わせセル３の下部基板４が上部基板２より厚さが薄く形成され、下部基板４側の下部スクライブヘッド２０上に非接触式エアベアリング部３０が設置されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上部基板２が下部基板４より厚さが薄く形成される場合には、上部基板２側の上部スクライブヘッド１０上に非接触式エアベアリング部３０を設置してもよい。

また、本実施形態では、異型貼り合わせセル３の下部基板４側の下部スクライブヘッド２０上のみに非接触式エアベアリング部３０が設置されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上部スクライブヘッド１０と下部スクライブヘッド２０の両方にそれぞれ非接触式エアベアリング部３０を設置してもよい。この場合には、上部基板２の厚さと下部基板４の厚さに対応し、上部スクライブヘッド１０上に設置される非接触式エアベアリング部３０からの空圧の大きさと下部スクライブヘッド２０上に設置される非接触式エアベアリング部３０からの空圧の大きさを調節すると、本実施形態と同一の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、基板の厚さが互いに異なる異型貼り合わせセル３を対象として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、貼り合わせセルを構成する基板の厚さが互いに同一であっても基板の種類が互いに異なり、各基板をスクライブするために要求される荷重に差異がある場合にも適用することができる。

２ 上部基板（第２の基板）
３ 異型貼り合わせセル
４ 下部基板（第１の基板）
１０ 上部スクライブヘッド（第２のスクライブヘッド）
１１ 上部スクライブホイール（第２のスクライブホイール）
２０ 下部スクライブヘッド（第１のスクライブヘッド）
２２ 下部スクライブホイール（第１のスクライブホイール）
３０ 非接触式エアベアリング部
３３ 粉塵除去ホール
４０ シリンダ

Claims (7)

1. 第１の基板(４)及び第２の基板（２）が貼り合わせされた貼り合わせ基板（３）の外面をスクライブする貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置であって、
   前記第１の基板（４）側に位置し、第１のスクライブホイール（２２）で前記第１の基板（４）をスクライブする第１のスクライブヘッド（２０）と、
   前記第２の基板（２）側に位置し、第２のスクライブホイール（１１）で前記第２の基板（２）をスクライブする第２のスクライブヘッド（１０）を具備し、
   前記第１のスクライブヘッド（２０）及び前記第２のスクライブヘッド（１０）の少なくとも一つに、前記貼り合わせ基板（３）の表面に加圧力を付与する非接触式エアベアリング部（３０）が装着されたことを特徴とする貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置。
2. 前記第１の基板（４）は前記第２の基板（２）より厚さが薄く形成され、
   前記非接触式エアベアリング部（３０）は、前記第１の基板（４）側に位置する前記第１のスクライブヘッド（２０）に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置。
3. 前記第１のスクライブホイール（２２）のスクライブ時の荷重が前記第２のスクライブホイール（１１）のスクライブ時の荷重より小さく設定され、
   前記非接触式エアベアリング部（３０）から前記第１の基板（４）に向かって付与される加圧力は、前記第２のスクライブホイール（１１）のスクライブ時の荷重と前記第１のスクライブホイール（２２）のスクライブ時の荷重との差に相応するように調整されていることを特徴とする請求項２に記載の貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置。
4. 前記非接触式エアベアリング部（３０）に、前記第１のスクライブホイール（２２）の走行ラインに沿って粉塵除去ホール（３３）が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置。
5. 前記非接触式エアベアリング部（３０）が、前記第１の基板（４）の表面に対して接近および離反が可能なように、前記第１のスクライブヘッド（２０）にシリンダ（４０）が装着されていることを特徴とする請求項２に記載の貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置。
6. 前記非接触式エアベアリング部（３０）は、装着されるスクライブヘッド上のスクライブホイールの周りを囲むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置。
7. 前記非接触式エアベアリング部（３０）は、パッド形態で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の貼り合わせ基板のスクライブヘッド装置。