JP2023027456A - Substrate breaking device and substrate breaking method - Google Patents
Substrate breaking device and substrate breaking method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023027456A JP2023027456A JP2021132553A JP2021132553A JP2023027456A JP 2023027456 A JP2023027456 A JP 2023027456A JP 2021132553 A JP2021132553 A JP 2021132553A JP 2021132553 A JP2021132553 A JP 2021132553A JP 2023027456 A JP2023027456 A JP 2023027456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- scribe line
- breaking
- heat transfer
- mounting surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 101100441413 Caenorhabditis elegans cup-15 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
- C03B33/03—Glass cutting tables; Apparatus for transporting or handling sheet glass during the cutting or breaking operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
- B28D1/22—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
- B28D1/225—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising for scoring or breaking, e.g. tiles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D7/00—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
- B28D7/04—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups for supporting or holding work or conveying or discharging work
- B28D7/043—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups for supporting or holding work or conveying or discharging work the supporting or holding device being angularly adjustable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
- C03B33/033—Apparatus for opening score lines in glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
- C03B33/037—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/09—Severing cooled glass by thermal shock
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Dicing (AREA)
Abstract
Description
本発明は、予めスクライブライン(切溝)を形成したガラス基板を、そのスクライブラインに沿って分断するための基板ブレイク装置並びに基板ブレイク方法に関する。本発明は、例えばテレビ、携帯端末、ゲーム機器等で採用されているフラットパネルディスプレイ(FPD)等に使用されるガラス基板が主な加工対象である。 The present invention relates to a substrate breaking apparatus and a substrate breaking method for dividing a glass substrate on which scribe lines (cut grooves) are formed in advance along the scribe lines. The main object of the present invention is glass substrates used in flat panel displays (FPDs) used in, for example, televisions, mobile terminals, game machines, and the like.
従来から、スクライビングホイールによるメカニカルスクライブ、又は、レーザスクライブによりガラス基板(以下単に「基板」という)の表面にスクライブラインを形成し(スクライブ工程)、次工程(ブレイク工程)でこのスクライブラインに沿ってブレイクするようにして基板を分断加工することがなされている。このブレイク工程では、下向き先細り形状(ナイフ状)で長尺のブレイクバーを基板のスクライブラインに沿って押しつけ、基板をV字形に撓ませて分断する手法(例えば特許文献1参照)や、スクライブラインにスチームなどの加熱媒体を吹き付けて熱応力を生じさせることにより、スクライブラインの亀裂を基板厚み方向に浸透させて基板を分断する手法(特許文献2参照)などが知られている。 Conventionally, mechanical scribing with a scribing wheel or laser scribing is used to form scribe lines on the surface of a glass substrate (hereinafter simply referred to as "substrate") (scribing step), and in the next step (breaking step), along these scribe lines. The substrate is divided by breaking. In this breaking step, a long break bar with a downward tapered shape (knife shape) is pressed along the scribe line of the substrate to bend the substrate in a V shape to divide it (see, for example, Patent Document 1), or a scribe line There is known a method of dividing the substrate by blowing a heating medium such as steam onto the substrate to generate thermal stress so that the cracks in the scribe lines penetrate in the thickness direction of the substrate (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に記載されるようなナイフ状のブレイクバーの押しつけによるブレイク手法では、基板上面を押圧することによってV字形に撓ませたときに、押圧荷重のかけ方によっては隣接する分断端面の上端縁部分同士が互いに押し合うように干渉して欠けが生じることがあり、これが起点となって基板表面にひび割れ等が発生したり、端面強度が劣化したりする問題が生じるおそれがあった。また、ブレイク対象となるスクライブラインは、基本的にブレイクバーと同様に直線形状であり、ブレイクバーは直線状のスクライブラインに正確に位置合わせしてブレイクする必要があった。
However, in the breaking method by pressing a knife-shaped break bar as described in
これに対し、特許文献2に記載される熱応力を利用したブレイク手法では、基板と非接触でブレイクを行うものであるため、撓みによって生じる分断端面同士の押し合いによる欠けが発生するおそれがない点で優れているが、スクライブラインから空間的に離れるように配置したノズルからスクライブラインに向けてスチーム等の熱媒体を吹きつけて対流熱伝達を行うためのものであるから、熱の利用効率が悪くて不経済であると共に、吹き付けによって雰囲気気体を舞い上げることになり雰囲気気体にダストが含まれていると製品の歩留まりに悪影響を及ぼすおそれがあった。また、熱源を含む加熱機構の組付け構成が複雑で大型化するといった問題点もあった。
On the other hand, in the breaking method using thermal stress described in
更に加えて、上記した何れの場合も、一本のスクライブラインを分断した後、ブレイクバー若しくは熱媒体噴射部に対して基板を相対的に移動させて次のスクライブラインを分断するものであるから、全てのスクライブラインを分断するまでに要する時間をできるだけ短縮することが望まれていた。 Furthermore, in any of the above cases, after one scribe line is cut, the next scribe line is cut by moving the substrate relative to the break bar or the heat medium injection part. , it has been desired to shorten the time required to cut all the scribe lines as much as possible.
そこで本発明は上記課題に鑑み、分断端面に欠けが生じるおそれがなく、熱応力を利用したブレイクを採用するものでありながら、熱損失が少なく、しかも作業効率に優れた基板ブレイク装置並びに方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a substrate breaking apparatus and method that eliminates the risk of chipping on the split end face, adopts breaking that utilizes thermal stress, reduces heat loss, and is excellent in work efficiency. intended to provide
上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明の基板ブレイク装置は、スクライブラインが形成された基板を、そのスクライブラインに沿ってブレイクする基板ブレイク装置であって、柱状で良熱伝導性材料からなる複数本の伝熱ロッドと、前記基板が載置される載置面に前記伝熱ロッドが挿入可能な複数の取付孔が形成された良熱伝導性材料のテーブルと、前記テーブルの前記載置面と反対面側で前記テーブルに対し熱絶縁されるようにして支持される良熱伝導性材料のプレートと、前記テーブルを第一設定温度T1にする第一温度設定機構と、前記プレートを第二設定温度T2にする第二温度設定機構とを備え、前記各伝熱ロッドは前記テーブルに対し熱絶縁されるとともに、片端側が前記載置面と面一となり、他端側が前記プレートと面接して熱伝導するように保持され、前記テーブルに形成される前記取付孔の位置は、少なくとも前記基板が前記載置面に載置されたときに前記スクライブラインに相対する複数の位置が含まれるように形成されている構成とした。
ここで第一設定温度T1と第二設定温度T2とは、それぞれの温度に接した基板に熱応力差を生じさせることができる程度の温度差であればよい。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following technical measures. That is, the substrate breaking device of the present invention is a substrate breaking device for breaking a substrate on which scribe lines are formed along the scribe lines, and includes a plurality of columnar heat transfer rods made of a material of good thermal conductivity. a table made of a good thermally conductive material having a mounting surface on which the substrate is mounted and having a plurality of mounting holes into which the heat transfer rods can be inserted; A plate of a good thermally conductive material supported so as to be thermally insulated from the table, a first temperature setting mechanism for setting the table to a first set temperature T1, and a second set temperature for setting the plate to a second set temperature T2. Each heat transfer rod is thermally insulated from the table, and is held so that one end is flush with the mounting surface and the other end is in contact with the plate to conduct heat. and the positions of the mounting holes formed in the table include at least a plurality of positions facing the scribe lines when the substrate is mounted on the mounting surface. bottom.
Here, the first set temperature T1 and the second set temperature T2 may have a temperature difference that can generate a thermal stress difference in the substrate in contact with each temperature.
本発明によれば、テーブルの載置面に基板を載置したときに基板のスクライブラインと相対する位置にある複数の(スクライブラインに沿った)取付孔に対し、予め伝熱ロッドを挿入しておき、各伝熱ロッドの設定温度がプレートからの熱伝導により第二設定温度T2になるようにしておくとともに、テーブルの温度が第一設定温度T1になるようにしておく。この状態で、ブレイクしようとする基板を、そのスクライブラインがテーブルの取付孔に挿入された伝熱ロッドに当接するようにして載置すると、スクライブラインは第一設定温度T1のテーブルに接する領域と、第二設定温度T2の伝熱ロッドに接する領域とが交互に生じるようになり、スクライブラインに沿って熱応力分布が形成されてスクライブラインを分離しようとする分離力が加わることになってブレイクされることになる。 According to the present invention, the heat transfer rods are inserted in advance into the plurality of mounting holes (along the scribe lines) at positions facing the scribe lines of the substrate when the substrate is placed on the mounting surface of the table. The set temperature of each heat transfer rod is set to the second set temperature T2 by heat conduction from the plate, and the temperature of the table is set to the first set temperature T1. In this state, when the substrate to be broken is placed so that the scribe line is in contact with the heat transfer rod inserted in the mounting hole of the table, the scribe line is in contact with the table at the first set temperature T1. , and the area in contact with the heat transfer rod at the second set temperature T2 alternately occur, and a thermal stress distribution is formed along the scribe line, and a separating force is applied to separate the scribe line, resulting in breakage. will be
本発明によれば、基板の複数のスクライブラインに沿った位置の取付穴に伝熱ロッドを挿入しておくことにより、複数のスクライブラインを同時に分断したり、複数の単位基板を同時に切り出したりすることが可能となる。これにより、基板分断に要する時間を短縮して作業効率を高めることができる。また、伝熱ロッドを挿入する位置をスクライブラインに沿わせることで、曲線や屈折線などを含む任意形状のスクライブラインを分断したり、円形などの任意の外形輪郭線を持つ単位基板を切り出すことができる。
更に加えて本発明では、ブレイクバーで基板を撓ませてブレイクするものでないから、ブレイクされた基板分断面に欠け等の欠陥が発生していない高品質の端面を得ることができる。また、基板に面接触による熱伝導で熱応力を与えているので、熱損失を小さく押さえることができると共に、スチーム等の吹き付けによるブレイクで生じるようなダストの舞い上がりや蒸気で濡れた製品表面へのパーティクルの付着を抑制することができるといった効果がある。
According to the present invention, a plurality of scribe lines can be cut at the same time or a plurality of unit substrates can be cut out at the same time by inserting heat transfer rods into the mounting holes along the plurality of scribe lines of the substrate. becomes possible. As a result, the time required for cutting the substrate can be shortened and the working efficiency can be improved. In addition, by aligning the position where the heat transfer rod is inserted along the scribe line, it is possible to divide the scribe line of any shape including curved lines and bending lines, and to cut out a unit substrate with an arbitrary contour line such as a circle. can be done.
In addition, in the present invention, since the substrate is not broken by bending the substrate with a break bar, it is possible to obtain a high-quality end face free from defects such as chipping on the broken substrate divided surface. In addition, since thermal stress is applied to the substrate by heat conduction due to surface contact, heat loss can be suppressed to a small level. There is an effect that adhesion of particles can be suppressed.
本発明において、前記取付孔は一定間隔をあけて前記載置面に網目状または格子状に形成されるようにしてもよい。
これにより、伝熱ロッドを挿入する取付孔を選択することにより、直線、曲線を含めて任意の形状のスクライブラインに沿って容易にブレイクすることができる。
In the present invention, the mounting holes may be formed in a mesh or lattice pattern on the mounting surface at regular intervals.
As a result, by selecting the mounting hole into which the heat transfer rod is inserted, it is possible to easily break along a scribe line of any shape including a straight line and a curved line.
本発明において、第一温度設定機構および第二温度設定機構は、一方に電熱ヒータによる加熱機構が用いられ、他方に水冷機構が用いられるようにしてもよい。 In the present invention, one of the first temperature setting mechanism and the second temperature setting mechanism may use a heating mechanism using an electric heater, and the other may use a water cooling mechanism.
本発明において、前記基板を吸着保持して前記載置面に載置させるとともに、ブレイクされた後の基板を前記載置面から搬出するロボットアームを備えるようにしてもよい。
これにより、基板を載置面に搬送して接触状態を保持すると共に、分断後の基板を載置面から搬出する動作を効率よく行うことができる。
In the present invention, a robot arm may be provided which sucks and holds the substrate to place it on the placement surface and carries out the broken substrate from the placement surface.
As a result, it is possible to efficiently perform the operation of conveying the substrate to the mounting surface and maintaining the contact state, and carrying out the divided substrate from the mounting surface.
また、別の観点からなされた本発明の基板ブレイク方法は、スクライブラインが形成された基板をテーブルに載置してそのスクライブラインに沿ってブレイクする基板ブレイク方法であって、前記基板を載置する載置面が第一設定温度T1に設定されるとともに、前記基板を載置したときの前記スクライブラインの位置に相対する前記テーブルの位置に沿って、第一設定温度T1とは異なる第二設定温度T2に設定された複数の領域が間隔をあけて形成されたテーブルを用意し、前記テーブルの前記載置面に前記スクライブラインを面接させることにより、前記スクライブラインに沿ってブレイクするようにしている。 A substrate breaking method according to another aspect of the present invention is a substrate breaking method in which a substrate having a scribe line formed thereon is placed on a table and broken along the scribe line. The mounting surface is set to a first set temperature T1, and a second set temperature different from the first set temperature T1 is applied along the position of the table relative to the position of the scribe line when the substrate is placed. A table is prepared on which a plurality of areas set to the set temperature T2 are formed at intervals, and the scribe line is brought into contact with the mounting surface of the table so that the substrate is broken along the scribe line. ing.
以下において、本発明の詳細を図に基づいて説明する。
図1~図4は本発明の一実施例である基板ブレイク装置を示す図であり、図5は分断される基板Wの平面図である。基板Wには、前段工程で互いに直交する縦、横の浅い溝状のスクライブラインSが加工されており、これにより分断後に製品となる複数の、例えば図5のように6枚の単位基板W1と、周辺の端材Eとに区分けされている。スクライブラインSは、スクライビングホイールを基板表面に押し付けながら転動させるメカニカルスクライブにより加工されるが、これに代えてレーザスクライブで形成することもできる。
In the following, the details of the invention will be explained on the basis of the figures.
1 to 4 are diagrams showing a substrate breaking apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view of a substrate W to be cut. In the substrate W, vertical and horizontal shallow groove-like scribe lines S are processed in the preceding stage process, so that a plurality of, for example, six unit substrates W1 as shown in FIG. , and the surrounding offcuts E. The scribe line S is processed by mechanical scribing by rolling a scribing wheel while pressing it against the substrate surface, but it can also be formed by laser scribing instead.
基板ブレイク装置Aは、分断すべき基板Wを載置して保持する水平なテーブル1と、分断すべき基板Wを吸着保持してテーブル1上に載置させるとともに、分断後の単位基板W1をテーブル面から搬出するロボットアーム(搬送アーム)14とを備えている。 A substrate breaking apparatus A has a horizontal table 1 on which a substrate W to be cut is placed and held, and a substrate W to be cut is held by suction and placed on the table 1, and a unit substrate W1 after cutting is placed on the table 1. and a robot arm (transfer arm) 14 for carrying out from the table surface.
テーブル1は、アルミ、銅等のような良熱伝導性の金属材料で形成され、内部を通る循環通路2(水冷ジャケット)に冷水などの冷媒を循環させることにより第一設定温度T1(冷媒温度)に設定できるように形成されている。循環通路2の入口3並びに出口4は配管を介して冷媒源(図示外)に連結されている。冷媒温度は冷媒源の温調装置(図示外)により所望の温度に調整可能にしてある。また、テーブル1の平坦な載置面(上面)には、後述する伝熱ロッド6を嵌め込むことができる多数の取付孔5が上下に貫通して網目状(または格子状)に設けられ、隣接する取付孔5の間は等間隔にしてある。
The table 1 is made of a metal material with good thermal conductivity such as aluminum or copper. ). An
伝熱ロッド6はアルミ、銅等の良熱伝導性の金属材料で形成され、図4(a)に示すように、取付孔5に着脱可能に嵌め込むことができるように円柱状で形成され、取付孔5に接する外周面は断熱材6aで被覆されている。なお、伝熱ロッド6と取付孔5とを精密加工することによって伝熱ロッド6と取付孔5との間にスペースを設けることで非接触にして熱的に絶縁するようにしてもよい。
また、伝熱ロッド6の上端面の少なくとも一部若しくは全面が平らな面で形成され、図4(b)に示すように、取付孔5に装着したときに伝熱ロッド6の上面とテーブル1の上面(載置面)とは面一となるように設計されている。さらに、伝熱ロッド6の下端側には後述するプレート8のソケット7(穴)に差し込まれる差込部6bを備えている。
The
Moreover, at least a part or the entire surface of the upper end surface of the
テーブル1の下側(載置面とは反対側)には、多数のソケット7を備えたアルミ、銅等の良熱伝導性の金属材料からなるプレート8が、熱絶縁性材料であるセラミック製の連結ボルト9並びにナット10を介して隙間を設けた状態で連結されている。テーブル1とプレート8との隙間は両者間を熱的に絶縁する断熱空間としての役目を果たすものであって、テーブル1とプレート8との間で連結ボルト9の周囲に円筒状の間隔子11を取り付けて隙間が維持されている。
On the underside of the table 1 (opposite to the mounting surface), a
上記プレート8に設けられたソケット群7は、上方にあるテーブル1の各取付孔5に相対する位置にそれぞれ配置されている。これにより、伝熱ロッド6をテーブル上面(載置面)から取付孔5に差し込むことでその下部の差込部6bをソケット7に取り付けることができるようにしてあり、伝熱ロッド6とプレート8とは面接触することにより熱伝導可能になってプレート8の熱が伝熱ロッド6に伝達される。プレート8には、電熱ヒータ12が組み込まれており、電熱ヒータ12によって加熱されたプレート8の熱が伝熱ロッド6に伝わって伝熱ロッド6の上面が第二設定温度T2に設定されるように形成されている。なお、電熱ヒータ12は電線13を介して電源(図示外)に接続され、温調装置(図示外)により所望の温度に調整可能にしてある。
The
ロボットアーム14は、基板Wを真空吸着する吸盤15を備えている。本実施例では、分断される6枚の単位基板W1を吸着できるように6個の吸盤が設けられているが、一つの大きな吸盤で6枚の単位基板を吸着できるように形成してもよい。
The
ここでテーブル1の第一設定温度T1およびプレート8(すなわち伝熱ロッド6)の第二設定温度T2について説明する。本実施例では、ブレイク対象の基板Wを接触させることで、スクライブラインに沿って、テーブル1の上面(載置面)に接して冷やされた冷却領域と、伝熱ロッド6に接して温められた加熱領域とに、逆向きの熱応力(圧縮応力と引張応力)を発生させてスクライブラインに強い分離力を生じさせることから、第一設定温度T1、第二設定温度T2に大きな温度差を与えれば、より強い分離力を発生させることができる。
しかしながら、液晶パネル等の基板では、基板に設けられた他の材料(回路、接着剤等)によって加熱可能な温度が制限されており、許容温度以下にする必要がある。また、冷却についても結露しない範囲で冷却するのが望ましい。
したがって、加工対象の基板に許容されている温度範囲内で、設定温度T1、T2を設定する。例えば、テーブル1の第一設定温度T1を露点温度以上となる20°Cとし、伝熱ロッド6(およびプレート8)の第二設定温度T2をそれより十分に高温となる110~60°Cの範囲で設定するようにしている。
Here, the first set temperature T1 of the table 1 and the second set temperature T2 of the plate 8 (that is, the heat transfer rod 6) will be explained. In this embodiment, by bringing the substrate W to be broken into contact, the cooling area cooled by contacting the upper surface (mounting surface) of the table 1 along the scribe line and the cooling area cooled by contacting the
However, in substrates such as liquid crystal panels, the temperature that can be heated is limited by other materials (circuits, adhesives, etc.) provided on the substrate, and it is necessary to keep the temperature below the permissible temperature. Also, it is desirable to cool within a range that does not cause dew condensation.
Therefore, the set temperatures T1 and T2 are set within the temperature range allowed for the substrate to be processed. For example, the first set temperature T1 of the table 1 is set to 20°C, which is higher than the dew point temperature, and the second set temperature T2 of the heat transfer rod 6 (and plate 8) is set to 110 to 60°C, which is sufficiently higher than that. I'm trying to set it in a range.
次に、上記のブレイク装置Aによる基板Wの分断動作について説明する。なお、以下の説明ではロボットアーム14により次々搬送されてテーブル1上に載置される各基板Wは、ロボットアーム(または当接部材等を用いた位置決め手段)により常にテーブル上の同じ位置に正確に位置決めされて載置されるものとする。
まず、図6に示すように、テーブル1上に載置される基板WのスクライブラインSに相対する位置の取付孔5に、予め伝熱ロッド6を嵌め込んでおく(ハッチング部分が伝熱ロッド6を示す)。この操作は、図4(a)に示すように、テーブル1の上面から直接差し込むことで、図4(b)に示すように、プレート8のソケット7に取り付けることができる。
Next, the cutting operation of the substrate W by the breaking device A will be described. In the following description, each substrate W successively transported by the
First, as shown in FIG. 6, the
伝熱ロッド6をテーブル1にセットした後、テーブル1の循環通路2に冷媒を流してテーブル1を第一設定温度T1(冷媒温度)に冷却すると共に、電熱ヒータ12に通電してプレート8(および伝熱ロッド6)を第二設定温度T2に加熱する。
After setting the
次いで、図1(a)に示すように、ロボットアーム14で吸着保持した基板Wをテーブル1の上方の定位置に搬送し、図1(b)にようにロボットアーム14を下降させて基板Wの下面をテーブル1の上面(載置面)に接触させる。接触させる時間は基板の厚みによって異なるが、一般的な基板の場合は2秒程度で十分である。この接触により、基板WのスクライブラインSに沿って相対する位置に伝熱ロッド6が並べて取り付けられているので、スクライブラインSにおける伝熱ロッド6に接触した領域が部分加熱され、スクライブラインSにおけるテーブル面1に接触した領域が部分冷却される。
Next, as shown in FIG. 1A, the substrate W sucked and held by the
このように基板Wとテーブル1との接触、および、基板Wと伝熱ロッド6との接触によって、基板Wには、図7に示すように伝熱ロッド6に接触した加熱領域と、伝熱ロッド6の間でテーブル1に接触した冷却領域とがスクライブラインSに沿って交互に隣接して形成される。
これにより、加熱領域では熱膨張によりスクライブラインSに圧縮応力が発生し、冷却領域では熱収縮により引張応力が発生する。この圧縮応力並びに引張応力が互いに隣接する複数箇所で同時に生じることにより、スクライブラインSの亀裂が基板厚み方向に浸透し、その結果、スクライブラインSが完全分断される。これにより基板Wが6枚の単位基板W1と端材Eとに分断される。
As a result of the contact between the substrate W and the table 1 and the contact between the substrate W and the
As a result, compressive stress is generated in the scribe line S due to thermal expansion in the heating region, and tensile stress is generated in the cooling region due to thermal contraction. When this compressive stress and tensile stress are simultaneously generated at a plurality of mutually adjacent locations, cracks in the scribe line S penetrate in the thickness direction of the substrate, and as a result, the scribe line S is completely cut off. As a result, the substrate W is divided into six unit substrates W1 and scrap E. As shown in FIG.
分断された単位基板W1はロボットアーム14により搬出されて次工程に送られる。残った端材Eは、次のステップで同じロボットアーム14により、或いは図示しない別の端材除去手段(例えば端材を吸引するクリーナ)等によりテーブル1から取り除かれる。
The divided unit substrate W1 is carried out by the
このように分断すべきスクライブラインSの形状に沿って伝熱ロッド6をテーブル1の取付孔5に嵌め込んでおくことにより、任意の外形輪郭線を持つ単位基板を熱応力を作用させてブレイクすることができる。例えば図8に示すように、辺の一部をコの字状に窪ませた輪郭線を持つ単位基板や、図9に示すような円形の単位基板をスクライブラインSに沿って分断して取り出すこともできる。
By inserting the
以上のように本発明の基板ブレイク装置では、基板のスクライブラインに沿った位置に相対する取付孔に伝熱ロッドを嵌め込むことにより、複数のスクライブラインを同時に分断したり、複数の単位基板を同時に切りだしたりすることが可能となる。これにより、基板分断に要する時間を短縮して作業効率を高めることができる。また、伝熱ロッドの取付位置を選択することで、曲線や屈折線などを含む任意形状のスクライブラインを分断したり、円形などの任意の外形輪郭線を持つ単位基板を切り出すことができる。 As described above, in the substrate breaking apparatus of the present invention, by fitting the heat transfer rods into the mounting holes facing each other along the scribe lines of the substrate, a plurality of scribe lines can be cut at the same time, or a plurality of unit substrates can be separated. It becomes possible to cut out at the same time. As a result, the time required for cutting the substrate can be shortened and the working efficiency can be improved. In addition, by selecting the mounting position of the heat transfer rod, it is possible to cut a scribe line of any shape including curves and bent lines, or to cut out a unit board having any outline such as a circle.
また本発明では、ナイフ状のブレイクバーで基板を撓ませてブレイクするものでないから、ブレイクされた基板分断面に欠け等の欠陥が発生していない高品質の端面を得ることができる。また、基板に面接触による熱伝導で熱応力を与えているので、スチーム等の吹き付けによるブレイクで生じるようなダストの舞い上がりがなく、蒸気で濡れた製品表面へのパーティクルの付着を抑制し、熱損失も小さく抑制することができる。 Further, in the present invention, since the substrate is not broken by bending it with a knife-like break bar, it is possible to obtain a high-quality end face free from defects such as chipping on the broken divided surfaces of the substrate. In addition, since thermal stress is applied to the substrate by heat conduction due to surface contact, there is no rise of dust that occurs when a break occurs due to spraying of steam, etc., and the adherence of particles to the surface of the product wet with steam is suppressed. Loss can also be suppressed to be small.
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではなく、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
例えば、上記実施例ではテーブル1を冷却し、プレート8を加熱するようにしたが、テーブル1に電熱ヒータを取り付けて加熱し、プレート8を冷却してもよい。また、加熱手段や冷却手段を別の方法に代えてもよい。
また、上記実施例ではテーブル1上に網目状または格子状に多数の取付孔を設けたが、分断すべきスクライブラインS’の形状が常に同じであり変更されることがない場合は、そのスクライブラインS’に沿った位置に相対する位置のみに取付孔を形成し余分な取付孔を設けていない専用テーブルを用いるようにしてもよい。
また、上記実施例では取付孔はすべて円孔としたが、一部または全部を楕円孔や角孔等とするとともに、伝熱ロッドの形状も楕円柱、角柱等としてもよい。
Although representative examples of the present invention have been described above, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments, and can be modified and changed as appropriate within the scope of achieving the object and not departing from the scope of the claims. Is possible.
For example, although the table 1 is cooled and the
Further, in the above-described embodiment, a large number of mounting holes are provided on the table 1 in a mesh or grid pattern. A dedicated table may be used in which mounting holes are formed only at positions opposite to positions along the line S' and no additional mounting holes are provided.
Further, in the above embodiment, all the mounting holes are circular holes, but some or all of them may be oval holes or rectangular holes, and the shape of the heat transfer rod may be oval or prismatic.
本発明は、スクライブラインが形成された基板を、そのスクライブラインに沿ってブレイクする基板ブレイク装置並びに基板ブレイク方法に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a substrate breaking apparatus and a substrate breaking method for breaking a substrate on which a scribe line is formed along the scribe line.
A ブレイク装置
S スクライブライン
W 基板
W1 単位基板
1 テーブル
2 循環通路(第一温度設定機構)
5 取付穴
6 伝熱ロッド
7 ソケット
8 プレート
12 電熱ヒータ(第二温度設定機構)
14 ロボットアーム(搬送アーム)
15 吸盤
A breaking device S scribe line W substrate
5 mounting
14 robot arm (transport arm)
15 sucker
Claims (5)
柱状で良熱伝導性材料からなる複数本の伝熱ロッドと、
前記基板が載置される載置面に前記伝熱ロッドが挿入可能な複数の取付孔が形成された良熱伝導性材料のテーブルと、
前記テーブルの前記載置面と反対面側で前記テーブルに対し熱絶縁されるようにして支持される良熱伝導性材料のプレートと、
前記テーブルを第一設定温度T1にする第一温度設定機構と、
前記プレートを第二設定温度T2にする第二温度設定機構とを備え、
前記各伝熱ロッドは前記テーブルに対し熱絶縁されるとともに、片端側が前記載置面と面一となり、他端側が前記プレートと面接して熱伝導するように保持され、
前記テーブルに形成される前記取付孔の位置は、少なくとも前記基板が前記載置面に載置されたときに前記スクライブラインに相対する複数の位置が含まれるように形成されている基板ブレイク装置。 A substrate breaking device for breaking a substrate on which a scribe line is formed along the scribe line,
a plurality of columnar heat transfer rods made of a material with good thermal conductivity;
a table made of a good thermally conductive material having a mounting surface on which the substrate is mounted and having a plurality of mounting holes into which the heat transfer rods can be inserted;
a plate made of a good thermally conductive material supported so as to be thermally insulated from the table on the side opposite to the mounting surface of the table;
a first temperature setting mechanism for setting the table to a first set temperature T1;
A second temperature setting mechanism for setting the plate to a second set temperature T2,
Each of the heat transfer rods is thermally insulated from the table, and is held so that one end is flush with the mounting surface and the other end is in contact with the plate to conduct heat,
A substrate breaking device, wherein the positions of the mounting holes formed in the table include at least a plurality of positions facing the scribe lines when the substrate is mounted on the mounting surface.
前記基板を載置する載置面が第一設定温度T1に設定されるとともに、前記基板を載置したときの前記スクライブラインの位置に相対する前記テーブルの位置に沿って、第一設定温度T1とは異なる第二設定温度T2に設定された複数の領域が間隔をあけて形成されたテーブルを用意し、
前記テーブルの前記載置面に前記スクライブラインを面接させることにより、前記スクライブラインに沿ってブレイクする基板ブレイク方法。 A substrate breaking method for placing a substrate having a scribe line formed thereon on a table and breaking the substrate along the scribe line,
The mounting surface on which the substrate is mounted is set to the first set temperature T1, and the first set temperature T1 is set along the position of the table relative to the position of the scribe line when the substrate is mounted. Prepare a table in which a plurality of regions set to a second set temperature T2 different from are formed at intervals,
A substrate breaking method for breaking along the scribe line by bringing the scribe line into contact with the mounting surface of the table.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021132553A JP7408162B2 (en) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | Board breaking device and board breaking method |
TW111124977A TW202328014A (en) | 2021-08-17 | 2022-07-04 | Substrate breaking device and substrate breaking method |
CN202210803240.XA CN115925245A (en) | 2021-08-17 | 2022-07-07 | Substrate cutting device and substrate cutting method |
KR1020220100462A KR20230026270A (en) | 2021-08-17 | 2022-08-11 | Apparatus for breaking substrate and method for breaking substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021132553A JP7408162B2 (en) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | Board breaking device and board breaking method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023027456A true JP2023027456A (en) | 2023-03-02 |
JP7408162B2 JP7408162B2 (en) | 2024-01-05 |
Family
ID=85330281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021132553A Active JP7408162B2 (en) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | Board breaking device and board breaking method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7408162B2 (en) |
KR (1) | KR20230026270A (en) |
CN (1) | CN115925245A (en) |
TW (1) | TW202328014A (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57175741A (en) * | 1981-04-24 | 1982-10-28 | Hitachi Ltd | Cutting of glass |
JPH11157863A (en) * | 1997-05-29 | 1999-06-15 | Nec Kansai Ltd | Method for dividing nonmetallic material |
WO2004067243A1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-08-12 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Substrate dividing apparatus and method for dividing substrate |
JP2008173725A (en) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | Substrate cutting device, substrate cutting method of substrate cutting device, and display device |
JP2016198981A (en) * | 2015-04-13 | 2016-12-01 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Substrate breaking device and method |
JP2018176559A (en) * | 2017-04-13 | 2018-11-15 | 川崎重工業株式会社 | Method and device for cutting brittle material |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6085384B2 (en) | 2016-03-23 | 2017-02-22 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Breaking device for brittle material substrate |
-
2021
- 2021-08-17 JP JP2021132553A patent/JP7408162B2/en active Active
-
2022
- 2022-07-04 TW TW111124977A patent/TW202328014A/en unknown
- 2022-07-07 CN CN202210803240.XA patent/CN115925245A/en active Pending
- 2022-08-11 KR KR1020220100462A patent/KR20230026270A/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57175741A (en) * | 1981-04-24 | 1982-10-28 | Hitachi Ltd | Cutting of glass |
JPH11157863A (en) * | 1997-05-29 | 1999-06-15 | Nec Kansai Ltd | Method for dividing nonmetallic material |
WO2004067243A1 (en) * | 2003-01-29 | 2004-08-12 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co., Ltd. | Substrate dividing apparatus and method for dividing substrate |
JP2008173725A (en) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Mitsubishi Electric Corp | Substrate cutting device, substrate cutting method of substrate cutting device, and display device |
JP2016198981A (en) * | 2015-04-13 | 2016-12-01 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | Substrate breaking device and method |
JP2018176559A (en) * | 2017-04-13 | 2018-11-15 | 川崎重工業株式会社 | Method and device for cutting brittle material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230026270A (en) | 2023-02-24 |
TW202328014A (en) | 2023-07-16 |
JP7408162B2 (en) | 2024-01-05 |
CN115925245A (en) | 2023-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8674261B2 (en) | Method for manufacturing a solar cell module by laser bonding | |
KR101073459B1 (en) | Method for processing terminal of bonded substrate | |
JP5193294B2 (en) | Laser processing apparatus and laser processing method | |
JP5210409B2 (en) | Break device | |
US9212080B2 (en) | Glass film cleaving method and glass film laminate | |
KR20150123694A (en) | Method and apparatus for breaking | |
JP5796774B2 (en) | Cleaving method and apparatus for brittle plate | |
JP7408162B2 (en) | Board breaking device and board breaking method | |
KR101521500B1 (en) | Glass cutting system | |
JP2005263578A (en) | System and method of cleaving brittle material | |
JP3934476B2 (en) | Cleaving method and apparatus using frozen chucking in laser cleaving | |
JP2011218607A (en) | Substrate dividing apparatus and substrate dividing method | |
JP6792794B2 (en) | Manufacturing equipment for silicon nitride ceramic assembly substrate and manufacturing method for silicon nitride ceramic assembly substrate | |
JP7448970B2 (en) | Board breaking device and board breaking method | |
JP2017177257A (en) | Separation method and manufacturing method for retainer | |
KR102658985B1 (en) | Bonding head and die bonding apparatus including the same | |
JP2002110589A (en) | Breaking apparatus and method | |
TWI336002B (en) | Apparatus and method for scribing substrate | |
CN111484236B (en) | Lobe of a leaf device and cutting equipment | |
JP4515171B2 (en) | Vacuum processing method | |
KR20220093803A (en) | Bonding head and die bonding apparatus including the same | |
KR101853063B1 (en) | Sample supporting apparatus having sample supporters for deposition apparatus and deposition apparatus having the sample supporting apparatus | |
KR101511638B1 (en) | The apparatus for cutting the thin glass plate | |
CN105314838B (en) | Substrate cutting device and method | |
CN104039719B (en) | The cutting method of glass film |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220818 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230607 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230627 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7408162 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |