JP2019177694A - ブレーク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーク処理による基板の分断の成否を迅速かつ確実に検出可能なブレーク装置を提供する。【解決手段】基板Ｗをスクライブラインに沿ってブレークする装置１００が、基板Ｗをスクライブラインの延在方向とブレーク刃２の刃先２ａの延在方向とが一致するようにテーブル１に載置した状態でブレーク刃２を所定の下降停止位置ｚ２まで下降させることによって、基板Ｗを分断するように構成されてなるとともに、撮像手段４は、ブレーク刃２の下降の開始とともに繰り返し基板Ｗを撮像できるようになっており、撮像範囲には、スクライブラインの一部を含む基板の一部のみが含まれ、分断検出手段は、撮像画像が取得されるたびに、当該取得画像に基づいて生成される判定指標値が所定の閾値を超えているか否かに基づいて、分断の成否を判定する。【選択図】図２

Description

本発明は基板の分断に用いるブレーク装置に関し、特に、ブレーク装置における基板の分断の検出に関する。

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製造プロセスは一般に、ガラス基板、セラミックス基板、半導体基板などの脆性材料からなる基板（母基板）を分断する工程を含む。係る分断には、基板表面にダイヤモンドポイントやカッターホイールなどのスクライブツールを用いてスクライブラインを形成し、該スクライブラインから基板厚み方向にクラック（垂直クラック）を伸展させる、という手法が広く用いられている。スクライブラインを形成した場合、垂直クラックが厚さ方向に完全に伸展して基板が分断されることもあるが、垂直クラックが厚み方向に部分的にしか伸展しない場合もある。後者の場合、スクライブラインの形成後に、ブレーク処理が行われる。ブレーク処理は、概略、スクライブラインに沿う態様にて基板に当接させたブレーク刃を押し下げることで、垂直クラックを厚み方向に完全に進行させ、これによって基板をスクライブラインに沿って分断するというものである。

係るブレーク処理に用いるブレーク装置としては、種々の態様のものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１３１３４１号公報

例えば特許文献１に開示されているような従来のブレーク装置を、量産工程に使用する場合、通常は、同一の条件にて製造されスクライブラインが形成された基板に対しては、同一のブレーク条件のもとでブレーク処理がなされる。係るブレーク条件は、確実に基板が分断されることを前提として定められるが、スクライブラインの形成深さのバラツキや、ブレーク刃に欠けが生じていることなどが原因となって、ブレーク処理によっても基板が分断されない不具合が起こり得る。

従来、このような不具合の発生は、位置の基板に対して全てのブレーク処理を行い、基板をブレーク装置から搬出した後でなければ、発見することが困難であった。そして、係る不具合が生じた場合、当該基板を改めてブレーク処理に供することが必要であった。このような対応は、スループットを低下させる要因となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ブレーク処理による基板の分断の成否を迅速かつ確実に検出可能なブレーク装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、一方主面側にスクライブラインが形成されてなる基板を前記スクライブラインに沿ってブレークする装置であって、前記基板が水平姿勢にて載置されるテーブルと、前記テーブルの上方に、前記テーブルに対して進退自在に設けられてなるブレーク刃と、前記テーブルに載置された前記基板を撮像可能な撮像手段と、前記撮像手段における撮像結果に基づいて前記基板の分断を検出する分断検出手段と、を備え、前記基板を前記スクライブラインの延在方向と前記ブレーク刃の刃先の延在方向とが一致するように前記テーブルに載置した状態で前記ブレーク刃を所定の下降停止位置まで下降させることによって、前記基板を前記スクライブラインに沿って分断するように構成されてなるとともに、前記撮像手段は、前記ブレーク刃の下降の開始とともに所定の時間間隔で繰り返し前記基板を撮像できるようになっており、当該撮像手段の撮像範囲には、前記スクライブラインの一部を含む前記基板の一部のみが含まれ、
前記分断検出手段は、前記撮像手段が撮像画像を取得するたびに、当該取得画像に基づいて生成される判定指標値が所定の閾値を超えているか否かに基づいて、前記基板の分断の成否を判定する、ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のブレーク装置であって、前記分断検出手段は、前記撮像手段によって最初に取得された撮像画像を基準画像として、前記基準画像と直近に取得された撮像画像との差分画像に基づいて前記判定指標値を生成する、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載のブレーク装置であって、前記判定指標値が前記差分画像の全画素の画素値の分散値である、ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のブレーク装置であって、直近の前記撮像画像を用いて生成された前記判定指標値に基づいて前記基板が分断されていると判定された場合には、撮像手段による以降の撮像を停止する、ことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のブレーク装置であって、前記ブレーク刃が所定の下降停止位置まで下降したにも関わらず、前記分断検出手段において前記判定指標値が前記閾値を超えていると判定されなかった場合には、前記基板が分断されていないと判定する、ことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のブレーク装置であって、前記撮像手段が互いに離隔して設けられた２つの撮像手段であり、前記分断検出手段は、前記２つの撮像手段のそれぞれにおいて撮像された撮像画像について個別に前記判定指標値を生成して前記閾値と比較し、それぞれの前記判定指標値が前記閾値を超えている場合に前記基板が分断されていると判定する、ことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のブレーク装置であり、前記テーブルが透明であり、前記撮像手段が、前記テーブルの下方に設けられてなり、前記撮像手段は前記テーブルを介して前記基板を撮像する、ことを特徴とする。

請求項１ないし請求項７の発明によれば、基板の分断の成否を、迅速かつ確実に判定することができる。

本発明の実施の形態に係るブレーク装置１００の要部を示す図である。 本発明の実施の形態に係るブレーク装置１００の要部を示す図である。 分断検出処理の流れを示す図である。 分断検出処理において基板Ｗの分断が検出される場合における時系列図である。 ブレーク処理の進行途中を段階的に示す模式図である。 ブレーク処理の進行途中を段階的に示す模式図である。 ブレーク処理の進行途中を段階的に示す模式図である。 差分画像を模式的に示す図である。 分断完了後のブレーク刃２と基板Ｗの近傍の様子と、その際の撮像画像ＩＭ３とを模式的に示す図である。

＜ブレーク装置＞
図１および図２は、本発明の実施の形態に係るブレーク装置１００の要部を示す図である。ブレーク装置１００は、基板Ｗを水平姿勢にて載置するためのテーブル１と、基板Ｗに押し当てられることで基板Ｗを分断するブレーク刃２と、テーブル１に載置された基板を固定するためのチャック３とを備える。ブレーク装置１００は、あらかじめスクライブラインＳＬが形成された基板Ｗに対しブレーク刃２を用いてブレーク処理を施すことによって該スクライブラインＳＬから基板Ｗの厚み方向へとクラック（垂直クラック）を伸展させることで、基板ＷをスクライブラインＳＬに沿って分断する装置である。

基板Ｗは、ガラス基板、セラミックス基板、半導体基板などの脆性材料からなる。厚み及びサイズには特段の制限はないが、典型的には、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の厚みや５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度のサイズを有するものが想定される。

なお、図１および以降の図においては基板ＷにスクライブラインＳＬが１つだけ形成されている態様を示しているが、これは図示の簡単および説明の便宜上のものであって、通常は、一の基板Ｗに対して多数のスクライブラインＳＬが形成されてなる。

また、図１および図２においては、テーブル１、ブレーク刃２、および基板Ｗの配置関係を示すにあたって、ブレーク刃２の長手方向をｘ軸方向とし、水平面内においてｘ軸方向に垂直な方向をｙ軸方向とし、鉛直方向をｚ軸方向とする右手系のｘｙｚ座標を付している。これにより、図１はブレーク装置１００のテーブル１周りについてのｙｚ側面図となっており、図２は同じくテーブル１周りについてのｚｘ側面図を含むものとなっている。

テーブル１は、例えば石英ガラスなどの透明な部材からなり、水平とされたその上面１ａに基板Ｗが載置される。基板Ｗは、スクライブラインＳＬが形成されてなる側の主面（スクライブライン形成面）Ｗａを上面１ａに当接させる態様にて、かつ、スクライブラインＳＬの延在方向をブレーク刃２の刃先２ａの延在方向と一致させる態様にて、テーブル１に載置され、チャック３によってテーブル１に固定される。

ブレーク刃２は、例えば超鋼合金や部分安定化ジルコニア等からなり、図１に示すように、その鉛直下側部分に、当該ブレーク刃２の長手方向に垂直な断面が略三角形状をなす刃先２ａを備える。刃先２ａは、概略、１５°〜６０°程度の角度をなす２つの刃面にて形成されてなる。

加えて、ブレーク装置１００は、テーブル１よりも鉛直下方に、２つのカメラ４（４ａ、４ｂ）を備える。カメラ４は、例えばＣＣＤカメラである。２つのカメラ４（４ａ、４ｂ）は、ブレーク刃２（より詳細には刃先２ａ）を含む鉛直面（ｚｘ面）内において、ｘ軸方向に互いに離間して配置されてなる。それぞれのカメラ４は、鉛直上方に向けて配置されており、透明なテーブル１を介してその上方を、より具体的にはテーブル１に載置された基板Ｗを撮像可能とされてなる。

好ましくは、２つのカメラ４（４ａ、４ｂ）は、互いの距離よりも、ブレーク刃２に沿って延在するスクライブラインＳＬの直近の端部との距離の方が小さくなるように、配置される。ただし、それぞれのカメラ４の撮像範囲は基板Ｗのサイズに対して十分に小さく、当該撮像範囲には、スクライブラインＳＬの一部を含む基板Ｗの一部のみが含まれるものとなっている。

また、それぞれのカメラ４に付随させる態様にて、照明手段５（５ａ、５ｂ）が設けられてなる。照明手段５は、鉛直上方に向けて照明光を照射するように配置されてなる。照明手段５としては、それぞれのカメラ４を囲繞する態様にて設けられるリング照明を用いるのが好適な一例であるが、他の形態のものが用いられてもよい。

カメラ４（および照明手段５）は、後述する態様にて分断検出処理を行う際に使用される。なお、カメラ４は、ブレーク位置の位置決めに際して使用される態様であってもよい。

以降、図２に例示された配置態様を踏まえ、２つのカメラ４（４ａ、４ｂ）を便宜上、左右のカメラ４と総称することがある。

さらに、図１においては図示を省略しているが、図２に示すように、ブレーク装置１００は、制御部１０と、テーブル移動機構１１と、ブレーク刃昇降機構１２と、入力操作部１３と、表示部１４とを備える。

制御部１０は、ブレーク装置１００の各部の動作制御や、後述する分断検出処理を担う部位であり、例えばコンピュータなどによって実現される。制御部１０は、その機能的構成要素として、ブレーク実行処理部２１と分断検出処理部２２とを備える。ブレーク実行処理部２１は、ブレーク処理に係る各部の動作制御を担う部位である。分断検出処理部２２は、ブレーク処理による基板Ｗの分断の成否を検出するための分断検出処理を担う部位である。

テーブル移動機構１１は、テーブル１を水平面内（ｘｙ面内）において移動させる機構である。具体的には、ｙ軸方向における並進移動と、鉛直方向を回転軸とする回転移動とを行えるようになっている。ブレーク実行処理部２１の制御指示に従いテーブル移動機構１１が動作することによって、ブレーク対象位置の移動およびブレーク刃２に対するスクライブラインＳＬの位置合わせが行われるようになっている。

ブレーク刃昇降機構１２は、ブレーク処理の際にブレーク刃２を鉛直方向において昇降させる機構である。係るブレーク刃昇降機構１２が動作することによって、ブレーク刃２はテーブル１に載置された基板Ｗに対して進退自在とされてなる。概略的にいえば、ブレーク実行処理部２１の制御指示に従いブレーク刃昇降機構１２がブレーク刃２を図１において矢印ＡＲ１にて示すように下降させ、スクライブライン形成面Ｗａの反対面である基板Ｗのスクライブライン非形成面Ｗｂの、スクライブラインＳＬの上方位置に当接させることによって、基板ＷはスクライブラインＳＬに沿って分断される。

より詳細には、ブレーク処理に際しブレーク刃２は（厳密にはその刃先２ａは）、所定の初期位置ｚ＝ｚ０から、スクライブライン非形成面Ｗｂの高さ位置ｚ＝ｚ１よりも下方のｚ＝ｚ２なる高さ位置に定められた停止位置（下降停止位置）に到達するまで、下降させられる。なお、ｚ＝ｚ０からｚ＝ｚ２までの距離｜ｚ２−ｚ０｜を、ブレーク刃２の押し込み量と称する。

入力操作部１３は、例えばキーボードやマウス、タッチパネルなどからなる、ブレーク装置１００の使用者がブレーク装置１００に対して種々の実行指示や処理条件などを入力するための部位である。

表示部１４は、ブレーク装置１００の処理メニューや動作状態などを表示するためのディスプレイである。

＜分断検出処理＞
次に、上述のような構成を有するブレーク装置１００において行う分断検出処理について説明する。本実施の形態に係る分断検出処理においては、概略、ブレーク処理の実行中に、左右のカメラ４の両方による基板Ｗの画像取得（取込、キャプチャー）を所定の時間間隔で連続的に行い、取得した画像の内容に基づいて、基板Ｗの分断がなされたか否かを判定するようになっている。

図３は、分断検出処理の流れを示す図である。また、図４は、分断検出処理において基板Ｗの分断が検出される場合における時系列図である。

まず、ブレーク処理を行うべく、あらかじめ基板Ｗがテーブル１に載置固定され、位置決めがなされた状態において、ブレーク実行処理部２１からの動作指示によって、ブレーク刃昇降機構１２がブレーク刃２をその初期位置ｚ＝ｚ０からｚ軸負方向に向けて下降させる（ステップＳ１）。

また、係るブレーク刃２の下降開始に同期して、分断検出処理部２２が、左右のカメラ４に対し、あらかじめ定められた時間間隔での画像取得を行うよう、実行指示を与える。係る実行指示に応答した左右のカメラ４はそれぞれに、照明手段５（５ａ、５ｂ）によって照明光を照射しつつ、まず１枚目の撮像画像を取得し（ステップＳ２）、その後、基板Ｗが分断されたと判定されるまでの間、ｉ＝２（ステップＳ３）を初期値として、ｉ枚目（ｉ＝２、３、４、・・・）の撮像画像を設定された時間間隔で取得する（ステップＳ４）。

そして、左右のカメラ４においてｉ枚目（ｉ＝２、３、４、・・・）の撮像画像が得られる都度、分断検出処理部２２は、当該撮像画像を対象として基板Ｗに分断が生じているか否かの判定処理を行う（ステップＳ５）。

判定処理は、左右のカメラ４のそれぞれにおいて取得された撮像画像ごとに個別に、１枚目の撮像画像を基準画像とし、直近に取得されたｉ枚目の撮像画像との差異点の有無を判定することにより行う。具体的には、１枚目の撮像画像とｉ枚目の撮像画像の差分画像を生成し、その差分画像における画素値に基づいて生成される判定指標値が、所定の基準（閾値）を超えているか否かを、左右のカメラ４に由来する差分画像の双方について判定する（ステップＳ６）。

判定指標値の設定の仕方には種々の対応が考えられるが、本実施の形態においては、差分画像の全画素の画素値の分散（σ^２）を判定指標値とし、この分散値に対して、閾値を定めるものとする。閾値は、ブレーク刃２によって基板ＷにスクライブラインＳＬに沿った分断が生じた場合の差分画像であれば通常上回るであろうと想定される分散の値としてあらかじめ設定される。

なお、左右に離隔させた２つのカメラ４による撮像結果に基づいてそれぞれに判定を行うようにしているのは、それらのカメラ４が撮像している位置において分断が生じていると判断されれば、両位置の間においてもほぼ確実に分断は生じていると考えられ、基板Ｗの全体（あるいはスクライブラインＳＬの全体）を撮像せずとも、基板Ｗの分断を検出することが可能という理由による。

左右双方の判定指標値が、閾値を超えていると判定される場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、基板Ｗの分断が成功したと判定する（ステップＳ７）。係る判定は、分断が生じない間は基板Ｗに変化は生じないので、ｉ枚目の撮像画像は１枚目の撮像画像と同じとなるはずであり、分断が生じた後は基板Ｗの状態が異なるために撮像画像は１枚目の撮像画像とは異なるものとなる、ということを前提としている。

図４においては、ｉ＝Ｎのときに分断が成功したと判定された場合（分断が検出された場合）を例示している。なお、係る判定がなされた時点で、左右のカメラ４による画像の取得は停止される。すなわち、直近に撮像された撮像画像に基づいて基板Ｗが分断されたと判定した時点で、左右のカメラ４による以降の撮像は停止される。ただし、ブレーク刃２は、基板Ｗが分断された後もあらかじめ定められた下降停止位置（ｚ＝ｚ２）に到達するまで下降を続け、その後、初期位置に戻される。

左右双方の判定指標値が、所定の基準（閾値）を超えていると判定されなかった場合であって（ステップＳ６でＮＯ）、ブレーク刃２が下降停止位置に到達してしまっている場合（ステップＳ８でＹＥＳ）、分断のための動作（ブレーク動作）が完了したにもかかわらず分断がなされなかった（分断が失敗した）と判定される（ステップＳ９）。係る場合は、下降停止位置（ｚ＝ｚ２）をより低めるよう押し込み量が再設定されたうえで、再度、ブレーク処理がなされる。なお、左右双方の判定指標値が、所定の基準（閾値）を超えている判定されなかった場合には、左右双方の判定指標値が基準をクリアしなかった場合と、いずれか一方のみが基準をクリアした場合とがある。後者は、部分的にのみ基板Ｗが分断されている場合に該当する。また、ブレーク刃２の位置は、例えば、分断検出処理部２２が、ブレーク刃昇降機構１２に備わる図示しないエンコーダのパルス値や、ブレーク装置１００に設けられた図示しないブレーク刃２の高さ位置検出用の位置センサから与えられる信号を取得することなどの態様によって、特定される。

左右双方の判定指標値が、所定の基準（閾値）を超えていると判定されなかった場合であって（ステップＳ６でＮＯ）、ブレーク刃２が下降停止位置に到達していない場合（ステップＳ８でＮＯ）、通常は、ブレーク動作がまだ完了していないことになる。それゆえ、ブレーク刃２が下降を開始した後、あらかじめ設定された処理上限時間を経過していない場合（ステップＳ１０でＮＯ）は、ｉ＝ｉ＋１とされて（ステップＳ１１）、左右のカメラ４によって次の画像取得が行われる。

ここで、処理上限時間とは、ブレーク刃２の下降動作が正常であれば（分断の成否によらず）ブレーク刃２が下降を開始した後その時間が経過するまでの間にはブレーク刃２は下降停止位置に到達しているであろうと推定される時間であり、ブレーク動作に際しあらかじめ設定されてなる押し込み量とブレーク刃昇降機構１２がブレーク刃２を下降させる速度とに鑑みて定められている時間である。

それゆえ、処理上限時間を経過している場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）は、ブレーク刃２の下降状況に何らかの異常が生じていると想定されることから、ブレーク実行処理部２１はブレーク処理を中止し、基板検出処理部２２も基板検出処理を中止する。その後、作業者によって適宜、ブレーク刃２やブレーク刃昇降機構１２の状態が確認される。なお、ブレーク処理の開始時間からの時間経過の有無は、基板検出処理部２２がブレーク装置１００に備わる図示しないタイマの値を適宜参照することで判断される。

次に、上述した判定処理について、ブレーク処理の進行状況の変化と併せて、より具体的に説明する。図５ないし図７は、ブレーク処理の進行途中を段階的に示す模式図であり、図５および図７においては、カメラ４において取得される撮像画像についても模式的に示している。また、図８は、差分画像を模式的に示す図である。

図５（ａ）は、ブレーク刃２の下降開始後、基板Ｗにまで到達していない状態を示している。この状態にある限り、図５（ｂ）に示すように、撮像画像ＩＭ１は基板Ｗの中心位置にスクライブラインＳＬが存在する様子のみが写った画像として得られる。

なお、図１においては概略的に２つの刃面が交差する態様にて刃先２ａを示していたが、図５（ａ）に示すように、より詳細には、刃先２ａは先端部分がある曲率半径を有する曲面となっている。

また、１枚目の撮像画像とｉ枚目の撮像画像との差分画像は両画像全体を対象に生成される態様であってもよいが、判定処理の高速化の観点から、本実施の形態においては、撮像範囲（図５（ｂ）においては撮像画像ＩＭ１の一部範囲）の一部領域、より具体的には撮像画像のうち、分断が生じることとなるスクライブラインＳＬの形成領域近傍のみを差分画像を生成する際の処理対象領域ＲＯＩとして定め、係る処理対象領域ＲＯＩについてのみ差分画像を生成するものとする。

ブレーク刃２が基板Ｗに到達しない限りは、図５（ｂ）に示す撮像画像ＩＭ１と実質的に同一の撮像画像が、ｉ枚目の撮像画像として繰り返し取得されることになる。すなわち、１枚目の撮像画像とｉ枚目の撮像画像の画像内容にはほぼ差異がないことになる。そのため、ブレーク刃２が基板Ｗに到達しない間の差分画像は、全ての画素の画素値がほぼ０の画像として生成される。図８（ａ）は、係る場合の差分画像Ｄ１を模式的に示している。なお、図８（ａ）に示す差分画像Ｄ１は図示の都合から全面に白色の画像となっているが、実際の差分画像Ｄ１は、差分値が０の場合の明度として設定された明度の画素が全面に広がる画像として得られるに過ぎない。この差分画像Ｄ１の分散値は、閾値を超えているとは判断されない。それゆえ、撮像画像ＩＭ１のような撮像画像が取得される限りは、ステップＳ６においてはＮＯと判断され続けることになる。なお、ステップＳ８でＹＥＳと判断されてステップＳ９に至る場合とは、ブレーク刃２が下降停止位置に到達するまでの間、撮像画像ＩＭ１と実質的に同一の撮像画像のみが繰り返し取得される場合である。

下降を続けるブレーク刃２はやがて、図６に示すように、基板Ｗに当接する。基板Ｗに当接した後もブレーク刃２の下降を続けると、ブレーク刃２が基板Ｗに対し力を加えることとなり、基板Ｗにおいては、図６において矢印ＡＲ２にて示すように、スクライブラインＳＬから垂直クラックＣＲが伸展する。そして、係る垂直クラックＣＲの伸展とともに基板Ｗは左右に引き離されていき、最終的には、図７（ａ）に示すように、２つの個片Ｗ１、Ｗ２に分断される。このとき、２つの個片Ｗ１、Ｗ２は、ブレーク刃２にて押し広げられるかたちで互いに左右に離隔させられ、これによって両者の間に隙間Ｇが形成される。それゆえ、図７（ｂ）に示すように、このときの撮像画像ＩＭ２は、２つの個片Ｗ１、Ｗ２の間に隙間Ｇが存在する状態が写し出された像として得られる。

図８（ｂ）は、ｉ枚目の撮像画像として図７（ｂ）に示す撮像画像ＩＭ２が得られた場合の、図５（ｂ）に示す撮像画像ＩＭ１との（処理対象領域ＲＯＩについての）差分画像Ｄ２を示している。図８（ｂ）に示す差分画像Ｄ２においては、撮像画像ＩＭ１に写っていたスクライブラインＳＬに相当する領域ＲＥ１と、当該領域を挟む態様にて形成されてなる、撮像画像ＩＭ２において写っていた隙間Ｇに相当する領域ＲＥ２とが形成される。なお、図８（ｂ）に示す差分画像Ｄ２はあくまで模式的なものであって、実際の差分画像Ｄ２においては、領域ＲＥ１と領域ＲＥ２とがそれぞれ、相手を含めた周辺の領域と異なる明度の領域となっているに過ぎない。

差分画像Ｄ２が得られた場合、そこから算出される判定指標値たる分散の値は閾値を上回ることとなる。左右のカメラ４において撮像画像ＩＭ２のような撮像画像が得られれば、左右ともに判定指標値が閾値を上回ることとなり、分断が成功したと判断されることになる。

本実施の形態においては、ブレーク刃２の下降開始後、所定間隔で左右のカメラ４によりブレーク刃２を撮像し、直ちに撮像画像に基づいて分断が生じたか否かを判定するようになっているので、分断が生じた場合に、これをほぼリアルタイムで、より具体的にはブレーク刃２が分断によって生じた２つの個片Ｗ１、Ｗ２を押し広げている状態のときに把握することができる。また、ブレーク刃２が下降停止位置にまで到達したにも関わらず分断が成功しなかった場合についても、このことをブレーク動作の直後に把握することができるので、押し込み量を違えた再度のブレークを迅速に行うことができる。

なお、上述の手順のようにブレーク刃２の開始の直後から連続的に撮像を行わずとも、ブレーク刃２が下降停止位置にまで到達した後の基板Ｗの状態を撮像すれば、分断の成否を判定できるということも考えられる。しかしながら、本発明の発明者が鋭意検討したところ、係る態様では、分断の成否を良好に判定することは困難であることがわかっている。

図９は、この点を説明するために示す、分断完了後のブレーク刃２と基板Ｗ（実際には個片Ｗ１およびＷ２）の近傍の様子と、その際にカメラ４において取得される撮像画像ＩＭ３とを模式的に示す図である。

基板Ｗを分断した後、下降停止位置にまで到達したブレーク刃２は、ブレーク刃昇降機構１２によって上昇させられる。これによりブレーク刃２が個片Ｗ１およびＷ２から離隔すると、それまでブレーク刃２によって左右に押し広げられていた個片Ｗ１およびＷ２は、図９（ａ）に示すように、互いに接近し、両者の間に生じていた隙間Ｇは解消される。そして、分断面つまりはスクライブラインＳＬおよび垂直クラックＣＲが形成されていた箇所で個片Ｗ１およびＷ２は接触しあうことになる。図９（ｂ）は、この場合にカメラ４によって得られる撮像画像ＩＭ３を模式的に示している。撮像画像ＩＭ３は、図９（ｂ）に示すように、元々はスクライブラインＳＬが形成された箇所に垂直クラックＣＲが重畳した像として得られるが、画像としては図５（ｂ）に示した撮像画像ＩＭ１と類似するものとなってしまう。それゆえ、上述の手順と同様に差分画像を生成し、閾値に基づく判定を行ったとしても、分断の成否を確実に判定することは難しい。

これに対し、本願の場合は、カメラ４による撮像の時間間隔を好適に定めることで、ｋ枚目の撮像画像では捉えられなかった分断（より詳細にはブレーク刃２が基板Ｗの分断によって生じた２つの個片Ｗ１、Ｗ２を左右に押し広げている状態）を、次に取得するｋ＋１枚目の撮像画像では捉えることが可能となるので、係るｋ＋１枚目の撮像画像に基づく判定処理によって、基板Ｗに分断が生じたことを確実に判定することができる。

なお、カメラ４による撮像の時間間隔は、例えばブレーク刃２の下降速度が５０ｍｍ／ｓｅｃ〜１５０ｍｍ／ｓｅｃであり、押し込み量が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍである場合には、１０ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅｃ程度に定めるのが好適である。

以上、説明したように、本実施の形態に係るブレーク装置によれば、スクライブラインに沿って垂直クラックを伸展させるブレーク処理の実行時に、係るブレーク処理と並行して、分断対象たる基板を所定の時間間隔で撮像し、それぞれの撮像結果に基づいて基板に分断が生じているかを判定することで、基板の分断の成否を、迅速かつ確実に判定することができる。

＜変形例＞
上述の実施の形態では、互いに離隔した２つのカメラによる撮像を行っているが、これに代わり、一のカメラ（撮像手段）がスクライブラインＳＬの形成されている範囲の全部あるいは大部分を撮像し、その撮像結果に基づいて判定処理を行う態様であってもよい。あるいは、３つ以上のカメラを用いる態様であってもよい。

また、上述の実施の形態では、１枚目の撮像画像とｉ枚目の撮像画像との差分画像に基づいて、分断がなされたか否かの判定を行っているが、これに代わり、撮像画像を直接に判定の対象とする態様であってもよい。

１ テーブル
２ ブレーク刃
２ａ 刃先
３ チャック
４（４ａ、４ｂ） カメラ
５（５ａ、５ｂ） 照明手段
１０ 制御部
１１ テーブル移動機構
１２ ブレーク刃昇降機構
１３ 入力操作部
１４ 表示部
２１ ブレーク実行処理部
２２ 分断検出処理部
１００ ブレーク装置
ＣＲ 垂直クラック
Ｄ１、Ｄ２ 差分画像
Ｇ 隙間
ＩＭ１〜ＩＭ３ 撮像画像
ＲＯＩ 処理対象領域
ＳＬ スクライブライン
Ｗ 基板
Ｗａ スクライブライン形成面
Ｗｂ スクライブライン非形成面

Claims (7)

1. 一方主面側にスクライブラインが形成されてなる基板を前記スクライブラインに沿ってブレークする装置であって、
   前記基板が水平姿勢にて載置されるテーブルと、
   前記テーブルの上方に、前記テーブルに対して進退自在に設けられてなるブレーク刃と、
   前記テーブルに載置された前記基板を撮像可能な撮像手段と、
   前記撮像手段における撮像結果に基づいて前記基板の分断を検出する分断検出手段と、を備え、
   前記基板を前記スクライブラインの延在方向と前記ブレーク刃の刃先の延在方向とが一致するように前記テーブルに載置した状態で前記ブレーク刃を所定の下降停止位置まで下降させることによって、前記基板を前記スクライブラインに沿って分断するように構成されてなるとともに、
   前記撮像手段は、前記ブレーク刃の下降の開始とともに所定の時間間隔で繰り返し前記基板を撮像できるようになっており、当該撮像手段の撮像範囲には、前記スクライブラインの一部を含む前記基板の一部のみが含まれ、
   前記分断検出手段は、前記撮像手段が撮像画像を取得するたびに、当該取得画像に基づいて生成される判定指標値が所定の閾値を超えているか否かに基づいて、前記基板の分断の成否を判定する、
   ことを特徴とするブレーク装置。
2. 請求項１に記載のブレーク装置であって、
   前記分断検出手段は、前記撮像手段によって最初に取得された撮像画像を基準画像として、前記基準画像と直近に取得された撮像画像との差分画像に基づいて前記判定指標値を生成する、
   ことを特徴とするブレーク装置。
3. 請求項２に記載のブレーク装置であって、
   前記判定指標値が前記差分画像の全画素の画素値の分散値である、
   ことを特徴とするブレーク装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のブレーク装置であって、
   直近の前記撮像画像を用いて生成された前記判定指標値に基づいて前記基板が分断されていると判定された場合には、撮像手段による以降の撮像を停止する、
   ことを特徴とするブレーク装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のブレーク装置であって、
   前記ブレーク刃が所定の下降停止位置まで下降したにも関わらず、前記分断検出手段において前記判定指標値が前記閾値を超えていると判定されなかった場合には、前記基板が分断されていないと判定する、
   ことを特徴とするブレーク装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のブレーク装置であって、
   前記撮像手段が互いに離隔して設けられた２つの撮像手段であり、
   前記分断検出手段は、前記２つの撮像手段のそれぞれにおいて撮像された撮像画像について個別に前記判定指標値を生成して前記閾値と比較し、それぞれの前記判定指標値が前記閾値を超えている場合に前記基板が分断されていると判定する、
   ことを特徴とするブレーク装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のブレーク装置であり、
   前記テーブルが透明であり、
   前記撮像手段が、前記テーブルの下方に設けられてなり、
   前記撮像手段は前記テーブルを介して前記基板を撮像する、
   ことを特徴とするブレーク装置。

Images