JP2016141090A - スクライブ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】スクライビングホイールがピン軸方向に移動することによりスクライブラインの形成位置がずれるという問題点に鑑みてなされたものであって、スクライブラインの形成位置を安定させ、所望の位置からのずれが生じないようにするスクライブ装置を提供する。【解決手段】スクライブ装置1は、バネ部材380の弾性力によって、ホイールホルダ330が若干傾く。ホイールホルダ330が傾くことにより、ピン軸350も進行方向Rと直交する方向Bに対して傾くことになる。このためスクライブラインを形成すると、スクライビングホイール340の側面342aが保持壁365aに近づく方向に移動し接触することになり、ピン軸350に沿った移動が規制される。【選択図】図5
Description
本発明は、ガラス基板等の脆性材料基板の分断において、脆性材料基板の表面にスクライブラインを形成する際に用いるスクライブ装置に関する。
ガラス基板等の脆性材料基板を所望の寸法に分断する際、一般的にスクライブ装置が用いられる。このスクライブ装置は、スクライビングホイールを保持するためのホルダにスクライビングホイールを取り付けて使用される。また、このスクライビングホイールは、ホルダの保持部に形成されたピン孔と、スクライビングホイールの側面に形成された貫通孔とに、円柱状のピン軸を挿入することで、保持部間(保持溝)に保持される。
そして、ホルダに取り付けられたスクライビングホイールは、回転自在に保持されており、脆性材料基板の表面を回転しながら進むことで、脆性材料基板にスクライブラインを形成する。なお、このようなスクライブ装置として、例えば、特許文献1に記載されているようなスクライブ装置がある。
ホルダに取り付けられたスクライビングホイールは、上述のようにスクライブラインを形成するために保持溝で回転する必要がある。したがって、保持溝の幅はスクライビングホイールの厚みより若干広くなっており、スクライビングホイールと保持部との間にはクリアランスが確保されている。具体的には、スクライビングホイールの厚みが0.65mmの場合には、保持溝の幅は0.02mm程度広くなっている。このように、スクライビングホイールと保持部との間にクリアランスが存在することによって、スクライビングホイールは、回転自在に保持される。
一方で、このクリアランスによって、スクライビングホイールは、ホルダ溝内でピン軸に沿って0.02mm程度移動できることになってしまう。したがって、スクライブラインを形成する際に、スクライビングホイールがピン軸方向に移動してしまうことで、スクライブラインの形成位置が安定しなくなり、従来のスクライブ装置では、スクライブラインが所望の位置からずれるということが問題となっていた。
本発明は、上述したスクライビングホイールがピン軸方向に移動することによりスクライブラインの形成位置がずれるという問題点に鑑みてなされたものであって、スクライブイラインの形成位置を安定させ、所望の位置からのずれが生じないようにするスクライブ装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のスクライブ装置は、スクライビングホイールをピン軸周りに回転可能に保持する保持部を有するホイールホルダと、前記ホイールホルダが取り付けられるホルダジョイントと、鉛直方向に伸びる回転軸を中心に前記ホルダジョイントを回転自在に保持するスクライブヘッドと、を備えるスクライブ装置であって、前記スクライブヘッドは、水平面において前記スクライビングホイールの進行方向と直交する方向から前記ピン軸を傾けるためのホイールホルダ傾斜手段を備えることを特徴とする。
本発明のスクライブ装置によれば、スクライブヘッドがホイールホルダ傾斜手段を備えているため、スクライブラインを形成すると、スクライビングホイールがピン軸の一端側へ寄ることになる。このため、スクライビングホイールと保持部との間のクリアランスによってスクライビングホイールがピン軸方向へ移動することが規制される。したがって、スクライブ装置は、スクライブラインの形成位置を安定させることができる。
また、本発明のスクライブ装置は、前記ホイールホルダ傾斜手段が、前記ホルダジョイントに形成されていることを特徴とする。
本発明のスクライブ装置によれば、ホイールホルダ傾斜手段がホルダジョイントに形成されるため、ホイールホルダそのものにピン軸を傾けるための特別な加工を行う必要がない。そのため、スクライブ装置は、一般に用いられるホイールホルダを用いて上記効果を奏することができる。
また、本発明のスクライブ装置は、前記ホイールホルダ傾斜手段が、前記ホルダジョイントと前記スクライブヘッドとの間に配置されたバネ部材であることを特徴とする。
本発明のスクライブ装置によれば、スクライブ装置に適したホイールホルダ傾斜手段を採用することができる。
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための一例を示すものであり、本発明をこの実施形態に特定することを意図するものではない。本発明は、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態にも適応できるものである。
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態に係るスクライブ装置1の概略図である。スクライブ装置1は、移動台10を備えている。移動台10は、ボールネジ11と螺合されており、モータの駆動によりこのボールネジ11が回転することで、一対の案内レール12に沿ってy軸方向に移動可能となっている。
図1は、本発明の実施形態に係るスクライブ装置1の概略図である。スクライブ装置1は、移動台10を備えている。移動台10は、ボールネジ11と螺合されており、モータの駆動によりこのボールネジ11が回転することで、一対の案内レール12に沿ってy軸方向に移動可能となっている。
移動台10の上面には、モータ13が設置されている。モータ13は、上部に位置するテーブル14をxy平面で回転させて所定角度に位置決めする。モータ13により水平回転可能なテーブル14は、図示しない真空吸着手段を備えており、テーブル14上に載置された脆性材料基板15をこの真空吸着手段によって保持する。
この脆性材料基板15は、ガラス基板、低温焼成セラミックスや高温焼成セラミックスからなるセラミック基板、シリコン基板、化合物半導体基板、サファイア基板、石英基板等である。また、脆性材料基板15は、基板の表面又は内部に薄膜或いは半導体材料を付着させたり、含ませたりしたものであってもよい。また、脆性材料基板15は、その表面に脆性材料に該当しない薄膜等が付着されていても構わない。
スクライブ装置1は、テーブル14に載置された脆性材料基板15の上方に、この脆性材料基板15の表面に形成されたアライメントマークを撮像する二台のCCDカメラ16を備えている。移動台10とその上部のテーブル14とを跨ぐように、ブリッジ17が支柱18a、18bに架設されている。
ブリッジ17にはガイド19が取り付けられており、スクライブヘッド20はこのガイド19に案内されてx軸方向に移動するように設置されている。スクライブヘッド20は下端にホルダジョイント21を備えている。ホルダ60にスクライビングホイール40が保持されているホイールホルダ30が、ホルダジョイント21を介してスクライブヘッド20に取り付けられている。
ここで、スクライブ装置1を用いて脆性材料基板15へスクライブラインを形成する工程の概略を説明する。まず、スクライブヘッド20に取り付けられたホルダ60にスクライビングホイール40を取り付ける。そして、スクライブ装置1は、一対のCCDカメラ16によって脆性材料基板15の位置決めを行う。次いで、スクライブ装置1は、スクライブヘッド20を所定の位置に移動させ、スクライビングホイール40に対して所定の荷重を印加して、脆性材料基板15へ接触させる。そして、スクライブ装置1は、スクライブヘッド20をX軸方向に移動させることにより、脆性材料基板15の表面に所定のスクライブラインを形成する。なお、スクライブ装置1は、必要に応じてテーブル14を回動ないしY軸方向に移動し、上記の場合と同様にしてスクライブラインを形成する。
次に、ホイールホルダ30の詳細について図を用いて説明する。図2(A)はホイールホルダ30の横向きに示した正面図であり、図2(B)はホイールホルダ30の側面図であり、図2(C)は図2(B)の矢印Aで示した上方視におけるホイールホルダ30の概念図である。なお、図2(A)、(B)には、ホイールホルダ30が直接取り付けられるホルダジョイント21が併せて図示されている。また、図2(C)は、後述する水平面Hにおけるピン軸50の向きを示すための概念図であるため、ホイールホルダ30について一部図示を省略している。
ホイールホルダ30は、スクライビングホイール40と、ピン軸50と、ホルダ60と、が一体となったものである。ホイールホルダ30は、図2(B)に示すようにホルダジョイント21に取付ネジ31によって取り付けられている。
ここで、ホルダジョイント21は、垂直壁22aと水平壁22bからなり断面形状が逆L字状の取付部22と、取付部22の水平壁22bの天面側から鉛直方向に伸びた回転軸23と、回転軸23が挿通された二つのベアリング24a、24bと、で構成されている。
ホルダジョイント21に取り付けられたホイールホルダ30は、ホイールホルダ30の側面が取付部22の垂直壁22aと接触し、ホイールホルダ30の上面が水平壁22bと接触する。また、垂直壁22aには、図2(A)に示すように取付ネジ31が挿入されるネジ孔25が形成されている。
そして、ホルダジョイント21は、取付部22に取り付けられたホイールホルダ30をスクライブヘッド20から露出するようにして、スクライブヘッド20の内部へと固定される。この時、ホルダジョイント21に固定されたホイールホルダ30は、回転軸23を中心として回転自在となっている。なお、一点鎖線Sは、回転軸23の軸中心を示している。また、図2(A)の破線Hは回転軸23と直交する水平面を示しており、この水平面Hは脆性材料基板15の表面と平行な面となる。
また、スクライブ装置1を用い脆性材料基板15の表面にスクライブラインを形成する際、スクライビングホイール40は図2等で示す矢印Rの方向に進むように回転する。なお、スクライブ装置1は、ホルダジョイント21を用いないで、ホイールホルダ30自身が回転軸23やベアリング24a、24bを備える構成でも構わない。
スクライビングホイール40は、例えば焼結ダイヤモンドや超硬合金等で形成された、円板状の部材である。また、スクライビングホイール40にはピン軸50が貫通するための貫通孔41が円板の両側面42a、42bの中心に形成されている。また、スクライビングホイール40には稜線を形成するV字状の刃が外周部に形成されている。また、本実施形態のスクライビングホイール40は、厚さが約0.65mmであり、外径が約2.0mm、貫通孔41の径が約0.8mm、刃の刃先角が約130°である。
ピン軸50は、例えば焼結ダイヤモンドや超硬合金等で形成された、円柱状の部材であり、一端が尖頭形状の尖頭部51になっている。また、本実施形態のピン軸50の径は約0.8mmとなっている。
ホルダ60は、ステンレスや炭素工具鋼からなる本体部61からなる。本体部61は、図2(B)に示すように下方側が側面視において下端に向かって幅が狭くなる台形状となっている。また、本体部61の台形状部分には、それぞれ保持部62a、62bが形成されており、保持部62a、62bとの間に保持溝63が形成される。なお、ホルダ60は本体部61を一つの基材で構成しているが、例えば、保持部62a、62bをそれぞれ有する二つの基材を固定することで本体部61を形成したものでも構わない。
保持部62a、62bには、ピン軸50が挿通されるピン孔64a、64bが形成されている。なお、ピン孔64a、64bが形成されている位置について詳細を更に後述する。スクライビングホイール40の側面42aは保持部62aと対向し、側面42bは保持部62bと対向する。側面42aと対向する保持部62aの対向面は保持壁65aとなり、側面42bと対向する保持部62bの対向面は保持壁65bとなる。
本体部61の上部には、取付ネジ31が挿入されるネジ孔66が形成されている。また、保持部62a側には止め金68aがネジ69aで取り付けられており、保持部62b側には止め金68bがネジ69bで取り付けられている。この止め金68a、68bは、ピン孔64a、64bを閉塞するためのものである。
以上のようなスクライブ装置1は、スクライビングホイール40と、スクライビングホイール40の貫通孔41に貫通されたピン軸50と、本体部61の下方側の保持部62a、62bに設けられたピン孔64a、64bにピン軸50が挿通されたホルダ60と、を備えたホイールホルダ30と、回転軸23を中心にホイールホルダ30を回転自在に保持するとともにスクライブヘッド20内部へ固定されるホルダジョイント21と、を備えている。
また、このスクライブ装置1は、水平面Hにおいて、図2(C)に示すように進行方向Rと直交する方向Bに対して傾いてピン軸50を配置している。具体的には、ホルダ60の保持部62a、62bに形成されているピン孔64a、64bが、一般的には進行方向Rに沿って同じ位置に対面するようにして形成されているが、本実施形態では図2(C)に示すように進行方向Rに沿って互いに異なる位置に形成されている。
したがって、ピン孔64a、64bに挿通されたピン軸50は、進行方向Rと直交する方向Bに対して傾いて配置されることになる。
そして、このようなスクライブ装置1を用いて脆性材料基板15の表面にスクライブラインを形成すると、脆性材料基板15から受ける反力によって、スクライビングホイール40の側面42a側が保持壁65aに近づく方向に移動し、保持壁65aへと接触する。
このため、スクライビングホイール40の側面42aと保持壁65aとのクリアランスがゼロになる。したがって、スクライビングホイール40は、スクライブラインを形成する際に、ピン軸50に沿った移動を規制されることになる。そして、スクライブ装置1はスクライブラインの形成位置が安定することになり、所望の位置へスクライブラインを形成することができる。
[実施形態2]
次に他の実施形態について図を用いて説明する。図3は上方視におけるホイールホルダ130の概念図である。なお、実施形態1のホイールホルダ30の同様な構成については、符号とともに説明を省略する。
次に他の実施形態について図を用いて説明する。図3は上方視におけるホイールホルダ130の概念図である。なお、実施形態1のホイールホルダ30の同様な構成については、符号とともに説明を省略する。
実施形態1のホイールホルダ30は、保持溝63に位置するピン軸50のみが進行方向Rと直交する方向Bに対して傾いて配置されていた。一方、本実施形態のホイールホルダ130は、ピン軸150の傾きにあわせて保持溝163も傾いて形成されている。
このようなホイールホルダ130を備えるスクライブ装置1を用いてスクライブラインを形成すると、スクライビングホイール140の側面142a側が保持壁165aに近づく方向に移動した際に、スクライビングホイール140の側面142a側と保持壁165aとの接触面積が増えることになる。また、保持溝163の傾斜角度を、スクライビングホイール140の側面と進行方向Rとの間の角度にあわせることで、スクライビングホイール140の側面142a側と保持壁165aとが面接触することになる。
したがって、スクライビングホイール140の側面142aや、保持部162aの保持壁165aの摩耗が均一に進むことになり、部品の交換頻度を抑えることができる。なお、
[実施形態3]
次に他の実施形態について図を用いて説明する。図4は上面視におけるホルダジョイント221に取り付けられたホイールホルダ230の概念図である。なお、実施形態1と同様な構成については、符号とともに説明を省略する。
次に他の実施形態について図を用いて説明する。図4は上面視におけるホルダジョイント221に取り付けられたホイールホルダ230の概念図である。なお、実施形態1と同様な構成については、符号とともに説明を省略する。
本実施形態におけるスクライブ装置1は、水平面Hにおいて進行方向Rと直交する方向Bに対して傾いてピン軸250を配置するために、ホルダジョイント221がホイールホルダ傾斜手段を備える構成となっている。
具体的には、ホイールホルダ傾斜手段は、ホルダジョイント221の垂直壁222aとホイールホルダ230との間に固定配置された傾斜部材280である。
この傾斜部材280は、金属製の部材からなり、図4に示すように進行方向Rに対して前方から後方に向けて徐々に幅が狭くなる三角状の部材である。
この傾斜部材280は、本体部261の保持部262b側の側面と垂直壁222aとの間であって、止め金268bとネジ269bと接触しないように正面視においてネジ269bよりも上方に配置されている。また、傾斜部材280は、ネジ孔(図示せず)が形成されており、垂直壁222aにホルダ260を取り付ける取付ネジ(図示せず)よって、固定されている。
このように、ホルダジョイント221がホイールホルダ傾斜手段を備える構成とすることによって、ホイールホルダ230自身にピン軸250を傾けるための加工を施す必要がないため、一般的なホイールホルダ230をそのまま用いることができる。
[実施形態4]
次に他の実施形態について図を用いて説明する。図5(A)はホルダジョイントに321に取り付けられたホイールホルダ330の側面図であり、図5(B)は上面視におけるホイールホルダ330の概念図である。
次に他の実施形態について図を用いて説明する。図5(A)はホルダジョイントに321に取り付けられたホイールホルダ330の側面図であり、図5(B)は上面視におけるホイールホルダ330の概念図である。
本実施形態におけるスクライブ装置1は、実施形態3と同様にホルダジョイント321がホイールホルダ傾斜手段を備える構成となっている。
一方、本実施形態のホイールホルダ傾斜手段は、ホルダジョイント321とホイールホルダ330との間に配置されたバネ部材380である。具体的には、バネ部材380は、ホルダジョイント321の水平壁322bの前方に設けられた引掛け部381aと、ホルダ360の本体部361前方に設けられた引掛け部381bに、端部をそれぞれ引掛けて配置されている。そして引掛け部381aと381bは、進行方向Rに沿って同一線上から少しだけ外れるように設けられている。
したがって、バネ部材380の弾性力によって、図5(B)に示すようにホイールホルダ330が若干傾くことになる。ホイールホルダ330が傾くことにより、ピン軸350も進行方向Rと直交する方向Bに対して傾くことになる。
そして、スクライブ装置1を用いて脆性材料基板15の表面にスクライブラインを形成すると、スクライビングホイール340の側面342a側が保持壁365aに近づく方向に移動し、保持壁365aへと接触する。このため、スクライビングホイール340は、側面342aと保持壁365aとのクリアランスがゼロになり、スクライブラインを形成する際にピン軸350に沿った移動を規制されることになる。
[実施形態5]
次に他の実施形態について図を用いて説明する。図6(A)はホルダジョイントに421に取り付けられたホイールホルダ430の側面図であり、図6(B)は上面視におけるホイールホルダ430の概念図である。
次に他の実施形態について図を用いて説明する。図6(A)はホルダジョイントに421に取り付けられたホイールホルダ430の側面図であり、図6(B)は上面視におけるホイールホルダ430の概念図である。
本実施形態におけるスクライブ装置1は、実施形態3、実施形態4と同様にホルダジョイント421がホイールホルダ傾斜手段を備える構成となっている。
一方、本実施形態のホイールホルダ傾斜手段は、ホルダジョイント421に取り付けらえた磁石480である。具体的には、磁石480は、ホルダジョイント421の水平壁422bの前方に設けられた固定部481aに取り付けられている。
また、本実施形態においてホルダ460の本体部461は、例えばオーステナイト系ステンレスのような非磁性材料で形成されている。そして、ホルダ460の本体部461前方に磁石481bが内蔵されている。
したがって、磁石480にホイールホルダ430が備える磁石481bが引き付けられることになり、図6(B)に示すようにホイールホルダ430が若干傾くことになる。ホイールホルダ430が傾くことにより、ピン軸450も進行方向Rと直交する方向Bに対して傾くことになる。
そして、スクライブ装置1を用いて脆性材料基板15の表面にスクライブラインを形成すると、スクライビングホイール440の側面442a側が保持壁465aに近づく方向に移動し、保持壁465aへと接触する。このため、スクライビングホイール440は、側面442aと保持壁465aとのクリアランスがゼロになり、スクライブラインを形成する際にピン軸450に沿った移動を規制されることになる。
また、実施形態3〜5のように、スクライブ装置1がホイールホルダ傾斜手段を備える構成によって、ホイールホルダ自体にピン軸を傾ける加工を施す必要がないため、一般的に用いられているホイールホルダをほぼそのまま使用することができる。なお、実施形態3〜5においては、ホルダジョイントがホイールホルダ傾斜手段を備える構成を示したが、例えば、スクライブ装置1がホルダジョイントを備えない構成である場合には、スクライブヘッドにホイールホルダ傾斜手段を設ける構成でも構わない。
1…スクライブ装置
10…移動台
11…ボールネジ
12…案内レール
13…モータ
14…テーブル
15…脆性材料基板
16…CCDカメラ
17…ブリッジ
18a、18b…支柱
19…ガイド
20…スクライブヘッド
21、221、321、421…ホルダジョイント
22…取付部
22a…垂直壁
22b…水平壁
23…回転軸
24a、24b…ベアリング
25…ネジ孔
30、130、230、330、430…ホイールホルダ
31、131…取付ネジ
40、140、340、440…スクライビングホイール
41…貫通孔
42a、42b、142a、342a、442a…側面
50、150、250、350、450…ピン軸
51…尖頭部
60、160、260、360、460…ホルダ
61、261、361、461…本体部
62a、62b、162a、262b…保持部
63、163…保持溝
64a、64b…ピン孔
65a、65b、165a、365a、465a…保持壁
66…ネジ孔
68a、68b、268b…止め金
69a、69b、269b…ネジ
280…傾斜部材
380…バネ部材
381a、381b…引掛け部
480、481b…磁石
481a…固定部
10…移動台
11…ボールネジ
12…案内レール
13…モータ
14…テーブル
15…脆性材料基板
16…CCDカメラ
17…ブリッジ
18a、18b…支柱
19…ガイド
20…スクライブヘッド
21、221、321、421…ホルダジョイント
22…取付部
22a…垂直壁
22b…水平壁
23…回転軸
24a、24b…ベアリング
25…ネジ孔
30、130、230、330、430…ホイールホルダ
31、131…取付ネジ
40、140、340、440…スクライビングホイール
41…貫通孔
42a、42b、142a、342a、442a…側面
50、150、250、350、450…ピン軸
51…尖頭部
60、160、260、360、460…ホルダ
61、261、361、461…本体部
62a、62b、162a、262b…保持部
63、163…保持溝
64a、64b…ピン孔
65a、65b、165a、365a、465a…保持壁
66…ネジ孔
68a、68b、268b…止め金
69a、69b、269b…ネジ
280…傾斜部材
380…バネ部材
381a、381b…引掛け部
480、481b…磁石
481a…固定部
Claims (3)
- スクライビングホイールをピン軸周りに回転可能に保持する保持部を有するホイールホルダと、
前記ホイールホルダが取り付けられるホルダジョイントと、
鉛直方向に伸びる回転軸を中心に前記ホルダジョイントを回転自在に保持するスクライブヘッドと、
を備えるスクライブ装置であって、
前記スクライブヘッドは、水平面において前記スクライビングホイールの進行方向と直交する方向から前記ピン軸を傾けるためのホイールホルダ傾斜手段を備えることを特徴とするスクライブ装置。 - 前記ホイールホルダ傾斜手段は、前記ホルダジョイントに形成されていることを特徴とする請求項1に記載のスクライブ装置。
- 前記ホイールホルダ傾斜手段は、前記ホルダジョイントと前記スクライブヘッドとの間に配置されたバネ部材であることを特徴とする請求項2に記載のスクライブ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015020074A JP2016141090A (ja) | 2015-02-04 | 2015-02-04 | スクライブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015020074A JP2016141090A (ja) | 2015-02-04 | 2015-02-04 | スクライブ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=56569344
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015020074A Pending JP2016141090A (ja) | 2015-02-04 | 2015-02-04 | スクライブ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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