JP4203015B2 - 脆性材料基板のスクライブ方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤという）に使用されるガラス基板、或いは半導体ウエハやセラミックスといった各種脆性材料基板の分断に際し、脆性材料基板の表面に相互に交差する複数本のスクライブラインを形成する脆性材料基板のスクライブ方法及びスクライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ関連の商品として、液晶表示パネル、液晶プロジェクター基板、有機エレクトロルミネセンス素子などが、様々な用途において、画像及び文字 を含む表示手段として使用されている。そうしたＦＰＤのうち、例えば、一対のガラス基板を貼り合わせて形成される液晶表示パネルは、その製造過程において、それぞれが大寸法の一対のマザーガラス同士が相互に貼り合わされた後に、所定の大きさになるように分断される。このマザーガラス基板の分断には、まず、マザーガラス基板の表面に対してカッターホイールに荷重をかけて一方向にカッターホイールを転動させる（走行させる）作業を走行開始位置を順次ずらせながら所定回数繰り返し、これによって並行する第１の方向のスクライブラインを形成してから、今度はカッターホイールの走行方向をそれまでとは交差する方向に変えることで第１の方向のスクライブラインと交差する第２の方向のスクライブラインを形成するといったクロススクライブが行われる。そしてこのあと、上記のクロススクライブされたマザーガラス基板は、ブレークマシンに送られ、そこで該基板に対してスクライブラインを中心軸として所定の曲げ応力を印加することにより、スクライブラインに沿って分断され、これにより目的とする液晶表示パネルが得られる。
【０００３】
このような脆性材料基板のクロススクライブを行うためのスクライブ装置に好適なカッターホイールとして、本願出願人は、先に、刃先稜線に微細な切り欠きを等間隔で設けることで突起を形成してなる「ガラスカッターホイール」( 特許文献１参照) を開発した。このガラスカッターホイールを採用したスクライブ装置にあっては、スクライブ時の残留応力の発生を抑えるとともに、ブレーク後、ガラス分断面に不用な欠け( 水平クラック) の発生を増大させることなく、ガラスを貫通するような高浸透の垂直クラックを得ることができる。
【０００４】
カッターホイールの刃先稜線に凹凸などの加工が何ら施されていないカッターホイールを採用したスクライブ装置を用いて脆性材料基板にクロススクライブを実施すると、交点飛びと呼ばれる現象（最初に形成されたスクライブラインをカッターホイールが通過する付近で、後から形成されるべきスクライブラインが形成されない現象）が発生する。この現象は最初に形成されたスクライブライン（垂直クラックのライン）の両側に応力が残存し、次に最初に形成されたスクライブラインに交差してスクライブラインを形成するときに、カッターホイールが上述の応力が残存している箇所で脆性材料基板に垂直クラックを生成させるための脆性材料基板に対するカッターホイールの押圧力が削がれてしまうため、スクライブラインが形成されなくなってしまう現象であり、頻繁に発生していた。しかし、刃先稜線に微細な切り欠きを等間隔で設けることで突起を形成してなるカッターホイールを備えたスクライブ装置により、クロススクライブを行った場合、カッターホイールの稜線部に形成された突起により脆性材料基板に打点衝撃が加えられ、上述の応力が残存している箇所をカッターホイールが通過するときに、そのカッターホイールの脆性材料基板に対する押圧力が削がれないため、従来周知の、刃先稜線に凹凸などの加工が何ら施されていないカッターホイールを採用したスクライブ装置で見られたような、交点飛びと呼ばれる現象が発生せず、また高浸透の垂直クラックが得られるため、スクライブ後のブレークマシンによる分断作業が何ら支障なく行えるといった利点があった。
【０００５】
ところが、上記特許文献１のカッターホイールを採用したスクライブ装置では、脆性材料基板にスクライブラインを一方向にのみ形成するときは何ら問題はないが、前述したようなクロススクライブを行う場合（図１２参照）、スクライブライン同士（Ｌ１〜Ｌ３とＬ４〜Ｌ７）の交点Ｓにおいて、図１３乃至図１５に示すような、当業界において、いわゆるカケ、コジリ、ソゲと呼ばれる不良が発生することがあった。
【０００６】
上記カケとは、図１３に示すように、カッターホイールＣが脆性材料基板Ｇに圧接転動している側の基板が沈み込み（図中の矢符参照）、既設のスクライブラインＬ１〜Ｌ３にさしかかったところで、半分断状態にある反対側の基板に乗り上げるときに発生（図中の符号αで示す）するものである。
【０００７】
また、コジリとは、図１４に示すように、カッターホイールＣが脆性材料基板Ｇに圧接転動して、既設のスクライブラインＬ１〜Ｌ３にさしかかる手前で、半分断状態にある基板同士が競り合って、それぞれの端面部に発生する微細なカケであり、これをコジリβという。
【０００８】
ソゲとは、図１５に示すように、カッターホイールＣが脆性材料基板Ｇに圧接転動して、既設のスクライブラインＬ１〜Ｌ３のいずれかにさしかかろうとするとき、半分断状態（垂直クラックＫが脆性材料基板Ｇの厚みの約９０％まで達している状態）のスクライブラインＬ１〜Ｌ３が脆性材料基板Ｇの裏面近傍で斜め方向に分断されてしまう。この不具合をソゲγという。
【０００９】
上記したような各種の不良はいずれも、当然のことながら、製品の品質を損ねるものであり、ＦＰＤ基板の製造歩留りを低下させる原因となっていた。
【００１０】
そこで、本発明者等は、上記の各問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特許文献１に開示したカッターホイールで脆性材料基板にスクライブを行った場合に生じる特有の現象に着目し、本願発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明者等は、上記のカッターホイールによりスクライブを行った場合、スクライブ開始直後、カッターホイールの刃先稜線に形成された突起によって、カッターホイール自体が脆性材料基板上をスリップせず、深い垂直クラックがスクライブ方向とは逆方向にも進展していくことが確認できた。図１０及び図１１は、その現象を示す模式図である。カッターホイールＣに刃先荷重（図中矢符Ｐ参照）が加えられた状態でスクライブが開始（カッターホイールＣは図１１において時計回りに回転しながら矢符Ｔで示す方向に進行）され、負荷過程に入ると（図１０（１）乃至（３）参照）、カッターホイールＣは上記したように刃先稜線の突起によって脆性材料基板Ｇ上をスリップしないことから、カッターホイールＣの回転移動に伴い脆性材料基板Ｇに垂直クラックＫが生成されていく（図１０（２）及び（３）参照）。このスクライブ開始直後に生成される高浸透の垂直クラックＫがスクライブ方向とは逆方向に進展していくように形成されるのである。
【００１２】
また、スクライブ中は、カッターホイールの突起が脆性材料基板に打点衝撃を与えて垂直クラックＫを形成していくため、形成される垂直クラック自体がスクライブ方向へ進展していくように形成される現象も見出した。この現象は、打点衝撃により脆性材料基板内に垂直クラックがスクライブ方向へ進展していくエネルギーが蓄積され、スクライブ停止後も垂直クラックの先端がさらに該停止位置よりも先に向かって伸長することとなり、その結果、高浸透の垂直クラックがスクライブ方向へ進展していくように形成されるのである。
【００１３】
そこで、本発明者等は、上記したような垂直クラックの進展現象を利用することで、クロススクライブの場合、既設の第１の方向のスクライブラインの近傍からスクライブを開始すれば、上記した前者の現象により垂直クラックが該既設の第１の方向のスクライブラインに達すること、及び、既設の第１の方向の次のスクライブラインの近傍でスクライブを終了すれば、上記した後者の現象により垂直クラックが該既設の第１の方向の次のスクライブラインに達することをそれぞれ予想し、それらを実験により確認した。
【００１４】
また、本発明者等は、上記のカッターホイールでクロススクライブを行う場合、第１の方向の少なくとも一つのスクライブラインを形成する際にカッターホイールに加えた荷重よりも、第１の方向のスクライブラインと交差する第２の方向の少なくとも一つのスクライブラインを形成する際にカッターホイールに加える荷重を小さくすると、前述したような、カケやコジリ、ソゲといった不具合が一切生じないことも実験により見出した。
【特許文献１】
特許第３０７４１４３号公報
【発明の開示】
【００１５】
本発明は、前記従来の問題点を解決すべく、上記したような知見に基づき創案されたものであり、相互に交差するスクライブラインを、前記したようなスクライブライン交点に発生しがちな不具合を招来することなく形成しうるスクライブ方法及びスクライブ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、脆性材料基板の表面に複数本のスクライブラインを互いに交差する向きに形成する脆性材料基板のスクライブ方法であって、脆性材料基板の表面に周期的に打点衝撃を与えることにより脆性材料基板内に高浸透の垂直クラックを生成させるスクライブ手段により、脆性材料基板内の第１の方向に少なくとも一つのスクライブラインを形成する工程と、前記スクライブ手段により、脆性材料基板内の第２の方向に少なくとも一つのスクライブラインを形成する工程とを含み、前記スクライブ手段により既設の第１の方向のスクライブ線の近傍からスクライブを開始、又は停止することによって、第２の方向の少なくとも一つのスクライブラインを、既設の第１の方向のスクライブラインと第２の方向のスクライブラインとの交点に対し前記スクライブ手段からの押圧力をかけることなく形成し、これにより、既設のスクライブラインに到達する垂直クラックを形成することを特徴とするものである。
【００１７】
この構成において、前記スクライブ手段により既設の第１の方向のスクライブ線の近傍からスクライブを開始、又は停止する位置を、既設の第１の方向のスクライブ線から０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ離間する位置とすることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係るスクライブ装置は、上記したスクライブ方法を実施するスクライブ装置であって、脆性材料基板の表面に周期的に打点衝撃を与えることにより脆性材料基板内に高浸透の垂直クラックを生成させるスクライブ手段と、このスクライブ手段により前記第２の方向に少なくとも一つのスクライブラインを形成する際、該スクライブ手段を、前記第１の方向に形成されたスクライブラインを回避させつつ走行させる走行制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
この構成において、前記走行制御手段は、前記スクライブ手段を、既設の第１の方向のスクライブ線から０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ離間する位置で、開始又は停止させることにより、該スクライブ手段を、前記第１の方向に形成されたスクライブラインを回避させつつ走行させる構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
このようなスクライブ方法及びスクライブ装置によれば、第２の方向のスクライブラインを形成するためのスクライブを第１の方向のスクライブラインの近傍位置から開始した直後に、前述したような垂直クラックの進展現象によって垂直クラックが該第１の方向のスクライブラインに達し、また、次の第１の方向のスクライブラインに到達する直前でスクライブを停止することで、上記現象により垂直クラックが該次の第１の方向のスクライブラインに達する。このように、周期的な打点衝撃を脆性材料基板に与えるスクライブ手段により第１の方向の少なくとも一つのスクライブラインと第２の方向の少なくとも一つのスクライブラインとの交点に対し、押圧力かけずにスクライブすることで、すなわち、スクライブ手段を、第１の方向のスクライブラインを回避させつつ走行させることで、結果的に第１の方向のスクライブラインと第２の方向のスクライブラインとの交点にスクライブ手段からの負荷がかかることがなくなり、第１の方向の少なくとも一つのスクライブラインと交差する第２の方向の少なくとも一つのスクライブラインが、前述したカケ、コジリ、ソゲといった不良を伴うことなく形成されることになるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態におけるスクライブ装置を示す概略正面図である。
このスクライブ装置は、載置された脆性材料基板Ｇを例えば真空吸引手段によって吸着固定する水平回転可能なテーブル１と、このテーブル１をＹ方向（紙面に直交する方向）に移動可能に支承する平行な一対の案内レール２，２と、この案内レール２，２に沿ってテーブル１を移動させるボールネジ３と、Ｙ方向と直交するＸ方向（この図における左右方向）に沿ってテーブル１の上方に架設されたガイドバー４と、このガイドバー４にＸ方向に摺動可能に設けられたスクライブヘッド５と、このスクライブヘッド５を摺動させるモータ６と、スクライブヘッド５の下部に昇降動可能且つ首振り自在に設けられたチップホルダ７と、このチップホルダ７の下端に回転可能に装着されたカッターホイール８と、ガイドバー４の上方に設置されテーブル１上の脆性材料基板Ｇに記載されたアラインメントマークを認識する一対のＣＣＤカメラ９と、第２のスクライブラインを形成する際、上記カッターホイール８を第１のスクライブラインを回避させつつ走行させるべく上記スクライブヘッド５の摺動動作及びチップホルダ７の昇降動作を制御するソフトウエアで構成される走行制御手段とを備えたものである。
【００２３】
なお、上記したスクライブ装置は一例であって、スクライブヘッド５が固定され、テーブル１がＸ及びＹ方向に移動するタイプや、テーブル１が固定され、スクライブヘッド５がＸ及びＹ方向に移動するタイプのものであってもよい。
【００２４】
図２に示すカッターホイール８（８Ａ）は脆性材料基板Ｇの表面に短周期の打点衝撃を与えうるタイプのものである。図２（ａ）は回転軸方向から見たカッターホイール８の外観側面図であり、図２（ｂ）は回転軸と直角な方向から見たカッターホイール８の外観正面図である。また、図２（ｃ）は刃先稜線部Ａの拡大図である。ここでは、カッターホイール８Ａの刃先稜線１０に、図２（ｃ）に示すように、Ｕ字形状の溝１１を切り欠くことで、高さｈの突起１２をピッチＰの間隔で得ている。
【００２５】
ここで例示したカッターホイール８Ａは、ホイール径φが２. ５ｍｍ、ホイール厚Ｗが０. ６５ｍｍ、刃先角度２θが１２５°、突起数が１２５個、突起の高さｈが５μｍ、ピッチＰが６３μｍであり、このカッターホイール８を用い、刃先荷重０．３５Ｎ、スクライブ速度３００ｍｍ／ｓｅｃの条件で１. １ｍｍ厚のガラス板をスクライブした時のガラス断面を図３に示している。
【００２６】
図３において、ガラス板の上面にある圧痕Ｌは、カッターホイール８をガラス板Ｇの上面を圧接転動させたときに生じたものであり、これをスクライブラインと称している( このラインは紙面に対し垂直方向に延在する) 。このスクライブラインＬの刻設と同時に、このスクライブラインＬから直下方向に延びるクラック( 垂直クラック) Ｋが発生するが、この場合、ガラス板を板厚方向にほぼ貫通するような長いクラック( 実測９６２μｍ) が発生、つまり高浸透の垂直クラックが発生している。
【００２７】
このように、上記したカッターホイール８は、刃先荷重を大きくしても、水平クラックの発生はなく、その荷重の大きさに比例するように高浸透の垂直クラックＫが得られる。このようにスクライブ時に得られる垂直クラックＫが高浸透であると、次工程のブレイク作業において、スクライブラインに沿った正確なブレイクが行え、歩留りが向上する。又、ブレイク作業が容易なことから、ブレイク工程の内容を緩和あるいは簡素化できる。
【００２８】
図４〜図６は他のカッターホイールの円周稜線部を示す部分拡大図である。図４のカッターホイール８Ｂは、上記のカッターホイール８Ａとは異なる形状を有する突起１２１の例を示しており、刃先稜線１０１にＶ字形状の溝１１１を切り欠くことで突起１２１を形成している。
【００２９】
図５に示すカッターホイール８Ｃは、カッターホイール８Ａ、８Ｂとさらに異なる形状を有する突起１２２の例を示しており、刃先稜線１０２に鋸形状の溝１１２を切り欠くことで突起１２２を形成している。
【００３０】
図６に示すカッターホイール８Ｄは上記カッターホイールとは異なる形状を有する突起１２３の例を示しており、刃先稜線１０３に矩形の溝１１３を切り欠くことで突起１２３を形成している。
【００３１】
次に、前記走行制御手段によるスクライブヘッド５の摺動動作及びチップホルダ７の昇降動作の制御について、３本の第１のスクライブラインと、これらと交差する４本の第２のスクライブラインとを形成する場合を例に採り、図７乃至図９を参照して説明する。
【００３２】
まず、スクライブに先立ち、第１のスクライブラインＬ１〜Ｌ３の形成位置及び相互の間隔、及び、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７の形成位置及び相互の間隔、並びに各第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７のそれぞれについて第１のスクライブラインＬ１〜Ｌ３の各間におけるスクライブ開始位置及びスクライブ停止位置の各情報をそれぞれパラメータとして、走行制御手段を構成するソフトウエアが搭載された図示しないコンピュータに入力する。
【００３３】
すなわち、図７に示すように、第１のスクライブラインＬ１〜Ｌ３の各形成位置及び相互の間隔を決める値として、脆性材料基板Ｇの左上角を基準点Ｏとし、この基準点ＯからのＸ方向（図７及び図８において右方向）への離間距離を上記コンピュータに入力する。ここでは、説明を簡単にするために、スクライブラインＬ１は基準点からＸ方向に１０ｍｍ、スクライブラインＬ２は同様に１００ｍｍ、スクライブラインＬ３は同様に２００ｍｍと、単純な値としている。
【００３４】
次に、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７の各形成位置及び相互の間隔を決める値として、前記基準点からのＹ方向（図７及び図８において下方向）への離間距離を適宜前記コンピュータに入力する。
【００３５】
続いて、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７のそれぞれについて、第１のスクライブラインＬ１とＬ２の間におけるスクライブ開始位置Ａ１を決める値として、第１のスクライブラインＬ１の基準点Ｏからの離間距離に所定距離だけ加算した値（図８に示す例では１０．５ｍｍ）を上記コンピュータに入力する。また、第１のスクライブラインＬ２とＬ３の間におけるスクライブ開始位置Ａ３を決める値として、第１のスクライブラインＬ２の基準点Ｏからの離間距離に所定距離だけ加算した値（図８に示す例では１００．５ｍｍ）を上記コンピュータに入力する。ここでは、第１のスクライブラインＬ１及びＬ２からそれぞれ０．５ｍｍだけＸ方向へ離間した位置を第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７におけるスクライブ開始位置としている。
【００３６】
また、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７のそれぞれについて、第１のスクライブラインＬ１とＬ２の間におけるスクライブ停止位置Ａ２を決める値として、第１のスクライブラインＬ２の基準点Ｏからの離間距離より所定距離だけ減算した値（図８に示す例では９９．５ｍｍ）を上記コンピュータに入力する。また、第１のスクライブラインＬ２とＬ３の間におけるスクライブ停止位置Ａ４を決める値として、第１のスクライブラインＬ３の基準点Ｏからの離間距離より所定距離だけ減算した値（図８に示す例では１９９．５ｍｍ）を上記コンピュータに入力する。ここでは、第１のスクライブラインＬ２及びＬ３からそれぞれ０．５ｍｍだけＸ方向とは逆方向へ離間した位置を第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７におけるそれぞれのスクライブ停止位置としている。
【００３７】
図９は、第１のスクライブラインＬ１とＬ２との間におけるスクライブ開始位置Ａ１と停止位置Ａ２とを示す部分拡大図である。上記の例では、第１のスクライブラインＬ１とスクライブ開始位置Ａ１との距離Ｂ１、及び、第１のスクライブラインＬ２とスクライブ停止位置Ａ２との距離Ｂ２を、それぞれ０．５ｍｍとしているが、この値は、脆性材料基板Ｇの材質や厚み、スクライブ時の刃先荷重等に応じて適宜調整されるものであり、実際のところ、およそ０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００３８】
なお、上記した各値の入力の順番は任意であり、上記した例に限定されない。また、前記基準点Ｏの位置も、脆性材料基板Ｇの左上角である必要はなく、他の任意の角であっても、あるいは角以外、例えば任意の辺の中央といった既知の所定位置であってもよい。
【００３９】
以上のようにして第１及び第２の各スクライブラインＬ１〜Ｌ７についてスクライブ位置等の各値の設定が完了したならば、スクライブに入る。スクライブが開始されると、まず、上記入力値に従い、脆性材料基板Ｇ上に第１のスクライブラインＬ１〜Ｌ３が形成される。
【００４０】
これが完了すると、前記したテーブル１が９０度回転し、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７のスクライブが開始されるのであるが、このとき、前記スクライブヘッド５は、上記制御手段により制御されて、第２のスクライブラインＬ４の開始位置の上方まで上記ガイドバー４に沿って摺動し、当該位置に達したら一旦停止して上記チップホルダ７が下降する。これによって、チップホルダ７に設けられたカッターホイール８が前述したスクライブ開始位置Ａ１に降りる。このあと、カッターホイール８に刃先荷重がかけられ、その状態でスクライブヘッド５が次の第１のスクライブラインＬ２に向かって摺動する。スクライブヘッド５が摺動を開始しスクライブが始まると、前述したように、カッターホイール８によって脆性材料基板Ｇに高浸透の垂直クラックがスクライブ方向とは逆方向、つまり第１のスクライブラインＬ１に向かう方向に進展し、その結果、第２のスクライブラインＬ４の開始端が第１のスクライブラインＬ１に達することとなる。
【００４１】
やがてカッターホイール８が所定の位置、つまり第１のスクライブラインＬ２の手前に設定されたスクライブ停止位置Ａ２に達すると、スクライブヘッド５が停止し、引き続きチップホルダ７が上昇して脆性材料基板Ｇからカッターホイール８が離脱する。カッターホイール８が停止位置Ａ２に達した時点で、前述したように、スクライブ停止後も垂直クラックの先端がさらに該停止位置よりも先に向かって伸長し、高浸透の垂直クラックがスクライブ方向へ進展していくように形成され、その結果、第２のスクライブラインＬ４の終端が第１のスクライブラインＬ２に達することとなる。
【００４２】
チップホルダ７の上昇が完了したならば、スクライブヘッド５が再びＸ方向に向かって摺動し、第１のスクライブラインＬ２の上方を通過する。そして、スクライブヘッド５が第１のスクライブラインＬ２とＬ３との間におけるスクライブ開始位置Ａ３の上方まで達したら一旦停止し、再びチップホルダ７が下降する。これによって、カッターホイール８が所定のスクライブ開始位置Ａ３、すなわち第１のスクライブラインＬ２から所定距離だけＸ方向に離間した位置に降りる。このあと、再度カッターホイール８に刃先荷重がかけられ、その状態でスクライブヘッド５が最終の第１のスクライブラインＬ３に向かって摺動する。
【００４３】
カッターホイール８が所定の位置、つまり第１のスクライブラインＬ３の手前に設定されたスクライブ停止位置Ａ４に達すると、スクライブヘッド５が停止し、引き続きチップホルダ７が上昇して脆性材料基板Ｇからカッターホイール８が離脱する。以上で、第２のスクライブラインＬ４のスクライブを完了する。このあと、順次残りの第２のスクライブラインＬ５〜Ｌ７についても上記と同様にして形成する。
【００４４】
なお、上記した実施の形態においては、スクライブ手段として、スクライブヘッド５、チップホルダ７、カッターホイール８等から構成されたものを例示したが、脆性材料基板Ｇの表面に短周期の打点衝撃を与えうるものであれば、他の構成のものであってもよい。
【００４５】
例えば、脆性材料基板Ｇの表面に押圧したカッタに、振動アクチュエータの周期的伸縮に伴う振動を加えてカッタに付与される押圧力（荷重）を周期的に大きくし、これによって脆性材料基板Ｇに打点衝撃を与えるようにしたものであってもよい。その一例として、特許第２９５４５６６号公報に開示されている装置があるので、ここでは詳述しない。
【００４６】
尚、上述の説明においては、脆性材料基板の一種であるガラス基板にスクライブラインを形成する場合について主に述べたがこれに限ることなく、例えば、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイなどの脆性材料基板を貼り合わせたフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や、透過型プロジェクタ基板、反射型プロジェクタ基板等のマザー貼り合わせ基板にスクライブラインを形成する工程にも本発明のスクライブ装置およびスクライブ方法が有効に適用される。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のスクライブ装置およびスクライブ方法は、脆性材料基板としてガラス基板、脆性材料基板を貼り合わせたＦＰＤやマザー貼り合わせ基板などに適用され、これらの基板に形成されたスクライブラインの交点に発生しがちな不具合を招来することなくスクライブラインを形成するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態におけるスクライブ装置の一例を示す概略正面図である。
【図２】本発明において使用されるカッターホイールの一例を示す図であり、同図（ａ）は回転軸方向から見たカッターホイールの外観側面図、同図（ｂ）は回転軸と直角な方向から見たカッターホイールの外観正面図、同図（ｃ）は同図（ａ）に示す刃先稜線部Ａの拡大図である。
【図３】図２に示すカッターホイールにより脆性材料基板をスクライブした時に生じる垂直クラックを示す拡大断面図である。
【図４】カッターホイールの他の例を示す部分拡大図である。
【図５】カッターホイールのさらに他の例を示す部分拡大図である。
【図６】カッターホイールの他の例を示す部分拡大図である。
【図７】本発明によるスクライブ方法を説明する脆性材料基板の平面図である。
【図８】本発明によるスクライブ方法を説明する脆性材料基板の平面図である。
【図９】本発明によるスクライブ方法を説明する脆性材料基板の部分拡大平面図である。
【図１０】図２のカッターホイールでスクライブしたときに脆性材料基板に形成される垂直クラックの進展現象を説明する概略断面図である。
【図１１】図２のカッターホイールでスクライブしたときに脆性材料基板に形成される垂直クラックの進展現象を説明する図である。
【図１２】従来のスクライブ方法におけるクロススクライブを説明するための脆性材料基板の平面図である。
【図１３】従来のスクライブ方法により発生するカケを説明する図である。
【図１４】従来のスクライブ方法により発生するコジリを説明する図である。
【図１５】従来のスクライブ方法により発生するソゲを説明する図である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｇ 脆性基板
Ｌ１〜Ｌ３ 第１のスクライブライン
Ｌ４〜Ｌ７ 第２のスクライブライン
Ｋ 垂直クラック
５ スクライブヘッド
８ カッターホイール
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤという）に使用されるガラス基板、或いは半導体ウエハやセラミックスといった各種脆性材料基板の分断に際し、脆性材料基板の表面に相互に交差する複数本のスクライブラインを形成する脆性材料基板のスクライブ方法及びスクライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＤ関連の商品として、液晶表示パネル、液晶プロジェクター基板、有機エレクトロルミネセンス素子などが、様々な用途において、画像及び文字 を含む表示手段として使用されている。そうしたＦＰＤのうち、例えば、一対のガラス基板を貼り合わせて形成される液晶表示パネルは、その製造過程において、それぞれが大寸法の一対のマザーガラス同士が相互に貼り合わされた後に、所定の大きさになるように分断される。このマザーガラス基板の分断には、まず、マザーガラス基板の表面に対してカッターホイールに荷重をかけて一方向にカッターホイールを転動させる（走行させる）作業を走行開始位置を順次ずらせながら所定回数繰り返し、これによって並行する第１の方向のスクライブラインを形成してから、今度はカッターホイールの走行方向をそれまでとは交差する方向に変えることで第１の方向のスクライブラインと交差する第２の方向のスクライブラインを形成するといったクロススクライブが行われる。そしてこのあと、上記のクロススクライブされたマザーガラス基板は、ブレークマシンに送られ、そこで該基板に対してスクライブラインを中心軸として所定の曲げ応力を印加することにより、スクライブラインに沿って分断され、これにより目的とする液晶表示パネルが得られる。
【０００３】
このような脆性材料基板のクロススクライブを行うためのスクライブ装置に好適なカッターホイールとして、本願出願人は、先に、刃先稜線に微細な切り欠きを等間隔で設けることで突起を形成してなる「ガラスカッターホイール」( 特許文献１参照) を開発した。このガラスカッターホイールを採用したスクライブ装置にあっては、スクライブ時の残留応力の発生を抑えるとともに、ブレーク後、ガラス分断面に不用な欠け( 水平クラック) の発生を増大させることなく、ガラスを貫通するような高浸透の垂直クラックを得ることができる。
【０００４】
カッターホイールの刃先稜線に凹凸などの加工が何ら施されていないカッターホイールを採用したスクライブ装置を用いて脆性材料基板にクロススクライブを実施すると、交点飛びと呼ばれる現象（最初に形成されたスクライブラインをカッターホイールが通過する付近で、後から形成されるべきスクライブラインが形成されない現象）が発生する。この現象は最初に形成されたスクライブライン（垂直クラックのライン）の両側に応力が残存し、次に最初に形成されたスクライブラインに交差してスクライブラインを形成するときに、カッターホイールが上述の応力が残存している箇所で脆性材料基板に垂直クラックを生成させるための脆性材料基板に対するカッターホイールの押圧力が削がれてしまうため、スクライブラインが形成されなくなってしまう現象であり、頻繁に発生していた。しかし、刃先稜線に微細な切り欠きを等間隔で設けることで突起を形成してなるカッターホイールを備えたスクライブ装置により、クロススクライブを行った場合、カッターホイールの稜線部に形成された突起により脆性材料基板に打点衝撃が加えられ、上述の応力が残存している箇所をカッターホイールが通過するときに、そのカッターホイールの脆性材料基板に対する押圧力が削がれないため、従来周知の、刃先稜線に凹凸などの加工が何ら施されていないカッターホイールを採用したスクライブ装置で見られたような、交点飛びと呼ばれる現象が発生せず、また高浸透の垂直クラックが得られるため、スクライブ後のブレークマシンによる分断作業が何ら支障なく行えるといった利点があった。
【０００５】
ところが、上記特許文献１のカッターホイールを採用したスクライブ装置では、脆性材料基板にスクライブラインを一方向にのみ形成するときは何ら問題はないが、前述したようなクロススクライブを行う場合（図１２参照）、スクライブライン同士（Ｌ１〜Ｌ３とＬ４〜Ｌ７）の交点Ｓにおいて、図１３乃至図１５に示すような、当業界において、いわゆるカケ、コジリ、ソゲと呼ばれる不良が発生することがあった。
【０００６】
上記カケとは、図１３に示すように、カッターホイールＣが脆性材料基板Ｇに圧接転動している側の基板が沈み込み（図中の矢符参照）、既設のスクライブラインＬ１〜Ｌ３にさしかかったところで、半分断状態にある反対側の基板に乗り上げるときに発生（図中の符号αで示す）するものである。
【０００７】
また、コジリとは、図１４に示すように、カッターホイールＣが脆性材料基板Ｇに圧接転動して、既設のスクライブラインＬ１〜Ｌ３にさしかかる手前で、半分断状態にある基板同士が競り合って、それぞれの端面部に発生する微細なカケであり、これをコジリβという。
【０００８】
ソゲとは、図１５に示すように、カッターホイールＣが脆性材料基板Ｇに圧接転動して、既設のスクライブラインＬ１〜Ｌ３のいずれかにさしかかろうとするとき、半分断状態（垂直クラックＫが脆性材料基板Ｇの厚みの約９０％まで達している状態）のスクライブラインＬ１〜Ｌ３が脆性材料基板Ｇの裏面近傍で斜め方向に分断されてしまう。この不具合をソゲγという。
【０００９】
上記したような各種の不良はいずれも、当然のことながら、製品の品質を損ねるものであり、ＦＰＤ基板の製造歩留りを低下させる原因となっていた。
【００１０】
そこで、本発明者等は、上記の各問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特許文献１に開示したカッターホイールで脆性材料基板にスクライブを行った場合に生じる特有の現象に着目し、本願発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明者等は、上記のカッターホイールによりスクライブを行った場合、スクライブ開始直後、カッターホイールの刃先稜線に形成された突起によって、カッターホイール自体が脆性材料基板上をスリップせず、深い垂直クラックがスクライブ方向とは逆方向にも進展していくことが確認できた。図１０及び図１１は、その現象を示す模式図である。カッターホイールＣに刃先荷重（図中矢符Ｐ参照）が加えられた状態でスクライブが開始（カッターホイールＣは図１１において時計回りに回転しながら矢符Ｔで示す方向に進行）され、負荷過程に入ると（図１０（１）乃至（３）参照）、カッターホイールＣは上記したように刃先稜線の突起によって脆性材料基板Ｇ上をスリップしないことから、カッターホイールＣの回転移動に伴い脆性材料基板Ｇに垂直クラックＫが生成されていく（図１０（２）及び（３）参照）。このスクライブ開始直後に生成される高浸透の垂直クラックＫがスクライブ方向とは逆方向に進展していくように形成されるのである。
【００１２】
また、スクライブ中は、カッターホイールの突起が脆性材料基板に打点衝撃を与えて垂直クラックＫを形成していくため、形成される垂直クラック自体がスクライブ方向へ進展していくように形成される現象も見出した。この現象は、打点衝撃により脆性材料基板内に垂直クラックがスクライブ方向へ進展していくエネルギーが蓄積され、スクライブ停止後も垂直クラックの先端がさらに該停止位置よりも先に向かって伸長することとなり、その結果、高浸透の垂直クラックがスクライブ方向へ進展していくように形成されるのである。
【００１３】
そこで、本発明者等は、上記したような垂直クラックの進展現象を利用することで、クロススクライブの場合、既設の第１の方向のスクライブラインの近傍からスクライブを開始すれば、上記した前者の現象により垂直クラックが該既設の第１の方向のスクライブラインに達すること、及び、既設の第１の方向の次のスクライブラインの近傍でスクライブを終了すれば、上記した後者の現象により垂直クラックが該既設の第１の方向の次のスクライブラインに達することをそれぞれ予想し、それらを実験により確認した。
【００１４】
また、本発明者等は、上記のカッターホイールでクロススクライブを行う場合、第１の方向の少なくとも一つのスクライブラインを形成する際にカッターホイールに加えた荷重よりも、第１の方向のスクライブラインと交差する第２の方向の少なくとも一つのスクライブラインを形成する際にカッターホイールに加える荷重を小さくすると、前述したような、カケやコジリ、ソゲといった不具合が一切生じないことも実験により見出した。
【特許文献１】
特許第３０７４１４３号公報
【発明の開示】
【００１５】
本発明は、前記従来の問題点を解決すべく、上記したような知見に基づき創案されたものであり、相互に交差するスクライブラインを、前記したようなスクライブライン交点に発生しがちな不具合を招来することなく形成しうるスクライブ方法及びスクライブ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明に係る脆性材料基板のスクライブ方法は、脆性材料基板の表面に複数本のスクライブラインを互いに交差する向きに形成する脆性材料基板のスクライブ方法であって、脆性材料基板の表面に周期的に打点衝撃を与えることにより脆性材料基板内に高浸透の垂直クラックを生成させるスクライブ手段により、脆性材料基板内の第１の方向に少なくとも一つのスクライブラインを形成する工程と、前記スクライブ手段により、脆性材料基板内の第２の方向に少なくとも一つのスクライブラインを形成する工程とを含み、前記スクライブ手段により既設の第１の方向のスクライブ線の近傍からスクライブを開始、又は停止することによって、第２の方向の少なくとも一つのスクライブラインを、既設の第１の方向のスクライブラインと第２の方向のスクライブラインとの交点に対し前記スクライブ手段からの押圧力をかけることなく形成し、これにより、既設のスクライブラインに到達する垂直クラックを形成することを特徴とするものである。
【００１７】
この構成において、前記スクライブ手段により既設の第１の方向のスクライブ線の近傍からスクライブを開始、又は停止する位置を、既設の第１の方向のスクライブ線から０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ離間する位置とすることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係るスクライブ装置は、上記したスクライブ方法を実施するスクライブ装置であって、脆性材料基板の表面に周期的に打点衝撃を与えることにより脆性材料基板内に高浸透の垂直クラックを生成させるスクライブ手段と、このスクライブ手段により前記第２の方向に少なくとも一つのスクライブラインを形成する際、該スクライブ手段を、前記第１の方向に形成されたスクライブラインを回避させつつ走行させる走行制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
この構成において、前記走行制御手段は、前記スクライブ手段を、既設の第１の方向のスクライブ線から０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ離間する位置で、開始又は停止させることにより、該スクライブ手段を、前記第１の方向に形成されたスクライブラインを回避させつつ走行させる構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
このようなスクライブ方法及びスクライブ装置によれば、第２の方向のスクライブラインを形成するためのスクライブを第１の方向のスクライブラインの近傍位置から開始した直後に、前述したような垂直クラックの進展現象によって垂直クラックが該第１の方向のスクライブラインに達し、また、次の第１の方向のスクライブラインに到達する直前でスクライブを停止することで、上記現象により垂直クラックが該次の第１の方向のスクライブラインに達する。このように、周期的な打点衝撃を脆性材料基板に与えるスクライブ手段により第１の方向の少なくとも一つのスクライブラインと第２の方向の少なくとも一つのスクライブラインとの交点に対し、押圧力かけずにスクライブすることで、すなわち、スクライブ手段を、第１の方向のスクライブラインを回避させつつ走行させることで、結果的に第１の方向のスクライブラインと第２の方向のスクライブラインとの交点にスクライブ手段からの負荷がかかることがなくなり、第１の方向の少なくとも一つのスクライブラインと交差する第２の方向の少なくとも一つのスクライブラインが、前述したカケ、コジリ、ソゲといった不良を伴うことなく形成されることになるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態におけるスクライブ装置を示す概略正面図である。
このスクライブ装置は、載置された脆性材料基板Ｇを例えば真空吸引手段によって吸着固定する水平回転可能なテーブル１と、このテーブル１をＹ方向（紙面に直交する方向）に移動可能に支承する平行な一対の案内レール２，２と、この案内レール２，２に沿ってテーブル１を移動させるボールネジ３と、Ｙ方向と直交するＸ方向（この図における左右方向）に沿ってテーブル１の上方に架設されたガイドバー４と、このガイドバー４にＸ方向に摺動可能に設けられたスクライブヘッド５と、このスクライブヘッド５を摺動させるモータ６と、スクライブヘッド５の下部に昇降動可能且つ首振り自在に設けられたチップホルダ７と、このチップホルダ７の下端に回転可能に装着されたカッターホイール８と、ガイドバー４の上方に設置されテーブル１上の脆性材料基板Ｇに記載されたアラインメントマークを認識する一対のＣＣＤカメラ９と、第２のスクライブラインを形成する際、上記カッターホイール８を第１のスクライブラインを回避させつつ走行させるべく上記スクライブヘッド５の摺動動作及びチップホルダ７の昇降動作を制御するソフトウエアで構成される走行制御手段とを備えたものである。
【００２３】
なお、上記したスクライブ装置は一例であって、スクライブヘッド５が固定され、テーブル１がＸ及びＹ方向に移動するタイプや、テーブル１が固定され、スクライブヘッド５がＸ及びＹ方向に移動するタイプのものであってもよい。
【００２４】
図２に示すカッターホイール８（８Ａ）は脆性材料基板Ｇの表面に短周期の打点衝撃を与えうるタイプのものである。図２（ａ）は回転軸方向から見たカッターホイール８の外観側面図であり、図２（ｂ）は回転軸と直角な方向から見たカッターホイール８の外観正面図である。また、図２（ｃ）は刃先稜線部Ａの拡大図である。ここでは、カッターホイール８Ａの刃先稜線１０に、図２（ｃ）に示すように、Ｕ字形状の溝１１を切り欠くことで、高さｈの突起１２をピッチＰの間隔で得ている。
【００２５】
ここで例示したカッターホイール８Ａは、ホイール径φが２. ５ｍｍ、ホイール厚Ｗが０. ６５ｍｍ、刃先角度２θが１２５°、突起数が１２５個、突起の高さｈが５μｍ、ピッチＰが６３μｍであり、このカッターホイール８を用い、刃先荷重０．３５Ｎ、スクライブ速度３００ｍｍ／ｓｅｃの条件で１. １ｍｍ厚のガラス板をスクライブした時のガラス断面を図３に示している。
【００２６】
図３において、ガラス板の上面にある圧痕Ｌは、カッターホイール８をガラス板Ｇの上面を圧接転動させたときに生じたものであり、これをスクライブラインと称している( このラインは紙面に対し垂直方向に延在する) 。このスクライブラインＬの刻設と同時に、このスクライブラインＬから直下方向に延びるクラック( 垂直クラック) Ｋが発生するが、この場合、ガラス板を板厚方向にほぼ貫通するような長いクラック( 実測９６２μｍ) が発生、つまり高浸透の垂直クラックが発生している。
【００２７】
このように、上記したカッターホイール８は、刃先荷重を大きくしても、水平クラックの発生はなく、その荷重の大きさに比例するように高浸透の垂直クラックＫが得られる。このようにスクライブ時に得られる垂直クラックＫが高浸透であると、次工程のブレイク作業において、スクライブラインに沿った正確なブレイクが行え、歩留りが向上する。又、ブレイク作業が容易なことから、ブレイク工程の内容を緩和あるいは簡素化できる。
【００２８】
図４〜図６は他のカッターホイールの円周稜線部を示す部分拡大図である。図４のカッターホイール８Ｂは、上記のカッターホイール８Ａとは異なる形状を有する突起１２１の例を示しており、刃先稜線１０１にＶ字形状の溝１１１を切り欠くことで突起１２１を形成している。
【００２９】
図５に示すカッターホイール８Ｃは、カッターホイール８Ａ、８Ｂとさらに異なる形状を有する突起１２２の例を示しており、刃先稜線１０２に鋸形状の溝１１２を切り欠くことで突起１２２を形成している。
【００３０】
図６に示すカッターホイール８Ｄは上記カッターホイールとは異なる形状を有する突起１２３の例を示しており、刃先稜線１０３に矩形の溝１１３を切り欠くことで突起１２３を形成している。
【００３１】
次に、前記走行制御手段によるスクライブヘッド５の摺動動作及びチップホルダ７の昇降動作の制御について、３本の第１のスクライブラインと、これらと交差する４本の第２のスクライブラインとを形成する場合を例に採り、図７乃至図９を参照して説明する。
【００３２】
まず、スクライブに先立ち、第１のスクライブラインＬ１〜Ｌ３の形成位置及び相互の間隔、及び、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７の形成位置及び相互の間隔、並びに各第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７のそれぞれについて第１のスクライブラインＬ１〜Ｌ３の各間におけるスクライブ開始位置及びスクライブ停止位置の各情報をそれぞれパラメータとして、走行制御手段を構成するソフトウエアが搭載された図示しないコンピュータに入力する。
【００３３】
すなわち、図７に示すように、第１のスクライブラインＬ１〜Ｌ３の各形成位置及び相互の間隔を決める値として、脆性材料基板Ｇの左上角を基準点Ｏとし、この基準点ＯからのＸ方向（図７及び図８において右方向）への離間距離を上記コンピュータに入力する。ここでは、説明を簡単にするために、スクライブラインＬ１は基準点からＸ方向に１０ｍｍ、スクライブラインＬ２は同様に１００ｍｍ、スクライブラインＬ３は同様に２００ｍｍと、単純な値としている。
【００３４】
次に、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７の各形成位置及び相互の間隔を決める値として、前記基準点からのＹ方向（図７及び図８において下方向）への離間距離を適宜前記コンピュータに入力する。
【００３５】
続いて、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７のそれぞれについて、第１のスクライブラインＬ１とＬ２の間におけるスクライブ開始位置Ａ１を決める値として、第１のスクライブラインＬ１の基準点Ｏからの離間距離に所定距離だけ加算した値（図８に示す例では１０．５ｍｍ）を上記コンピュータに入力する。また、第１のスクライブラインＬ２とＬ３の間におけるスクライブ開始位置Ａ３を決める値として、第１のスクライブラインＬ２の基準点Ｏからの離間距離に所定距離だけ加算した値（図８に示す例では１００．５ｍｍ）を上記コンピュータに入力する。ここでは、第１のスクライブラインＬ１及びＬ２からそれぞれ０．５ｍｍだけＸ方向へ離間した位置を第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７におけるスクライブ開始位置としている。
【００３６】
また、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７のそれぞれについて、第１のスクライブラインＬ１とＬ２の間におけるスクライブ停止位置Ａ２を決める値として、第１のスクライブラインＬ２の基準点Ｏからの離間距離より所定距離だけ減算した値（図８に示す例では９９．５ｍｍ）を上記コンピュータに入力する。また、第１のスクライブラインＬ２とＬ３の間におけるスクライブ停止位置Ａ４を決める値として、第１のスクライブラインＬ３の基準点Ｏからの離間距離より所定距離だけ減算した値（図８に示す例では１９９．５ｍｍ）を上記コンピュータに入力する。ここでは、第１のスクライブラインＬ２及びＬ３からそれぞれ０．５ｍｍだけＸ方向とは逆方向へ離間した位置を第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７におけるそれぞれのスクライブ停止位置としている。
【００３７】
図９は、第１のスクライブラインＬ１とＬ２との間におけるスクライブ開始位置Ａ１と停止位置Ａ２とを示す部分拡大図である。上記の例では、第１のスクライブラインＬ１とスクライブ開始位置Ａ１との距離Ｂ１、及び、第１のスクライブラインＬ２とスクライブ停止位置Ａ２との距離Ｂ２を、それぞれ０．５ｍｍとしているが、この値は、脆性材料基板Ｇの材質や厚み、スクライブ時の刃先荷重等に応じて適宜調整されるものであり、実際のところ、およそ０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ程度とするのが好ましい。
【００３８】
なお、上記した各値の入力の順番は任意であり、上記した例に限定されない。また、前記基準点Ｏの位置も、脆性材料基板Ｇの左上角である必要はなく、他の任意の角であっても、あるいは角以外、例えば任意の辺の中央といった既知の所定位置であってもよい。
【００３９】
以上のようにして第１及び第２の各スクライブラインＬ１〜Ｌ７についてスクライブ位置等の各値の設定が完了したならば、スクライブに入る。スクライブが開始されると、まず、上記入力値に従い、脆性材料基板Ｇ上に第１のスクライブラインＬ１〜Ｌ３が形成される。
【００４０】
これが完了すると、前記したテーブル１が９０度回転し、第２のスクライブラインＬ４〜Ｌ７のスクライブが開始されるのであるが、このとき、前記スクライブヘッド５は、上記制御手段により制御されて、第２のスクライブラインＬ４の開始位置の上方まで上記ガイドバー４に沿って摺動し、当該位置に達したら一旦停止して上記チップホルダ７が下降する。これによって、チップホルダ７に設けられたカッターホイール８が前述したスクライブ開始位置Ａ１に降りる。このあと、カッターホイール８に刃先荷重がかけられ、その状態でスクライブヘッド５が次の第１のスクライブラインＬ２に向かって摺動する。スクライブヘッド５が摺動を開始しスクライブが始まると、前述したように、カッターホイール８によって脆性材料基板Ｇに高浸透の垂直クラックがスクライブ方向とは逆方向、つまり第１のスクライブラインＬ１に向かう方向に進展し、その結果、第２のスクライブラインＬ４の開始端が第１のスクライブラインＬ１に達することとなる。
【００４１】
やがてカッターホイール８が所定の位置、つまり第１のスクライブラインＬ２の手前に設定されたスクライブ停止位置Ａ２に達すると、スクライブヘッド５が停止し、引き続きチップホルダ７が上昇して脆性材料基板Ｇからカッターホイール８が離脱する。カッターホイール８が停止位置Ａ２に達した時点で、前述したように、スクライブ停止後も垂直クラックの先端がさらに該停止位置よりも先に向かって伸長し、高浸透の垂直クラックがスクライブ方向へ進展していくように形成され、その結果、第２のスクライブラインＬ４の終端が第１のスクライブラインＬ２に達することとなる。
【００４２】
チップホルダ７の上昇が完了したならば、スクライブヘッド５が再びＸ方向に向かって摺動し、第１のスクライブラインＬ２の上方を通過する。そして、スクライブヘッド５が第１のスクライブラインＬ２とＬ３との間におけるスクライブ開始位置Ａ３の上方まで達したら一旦停止し、再びチップホルダ７が下降する。これによって、カッターホイール８が所定のスクライブ開始位置Ａ３、すなわち第１のスクライブラインＬ２から所定距離だけＸ方向に離間した位置に降りる。このあと、再度カッターホイール８に刃先荷重がかけられ、その状態でスクライブヘッド５が最終の第１のスクライブラインＬ３に向かって摺動する。
【００４３】
カッターホイール８が所定の位置、つまり第１のスクライブラインＬ３の手前に設定されたスクライブ停止位置Ａ４に達すると、スクライブヘッド５が停止し、引き続きチップホルダ７が上昇して脆性材料基板Ｇからカッターホイール８が離脱する。以上で、第２のスクライブラインＬ４のスクライブを完了する。このあと、順次残りの第２のスクライブラインＬ５〜Ｌ７についても上記と同様にして形成する。
【００４４】
なお、上記した実施の形態においては、スクライブ手段として、スクライブヘッド５、チップホルダ７、カッターホイール８等から構成されたものを例示したが、脆性材料基板Ｇの表面に短周期の打点衝撃を与えうるものであれば、他の構成のものであってもよい。
【００４５】
例えば、脆性材料基板Ｇの表面に押圧したカッタに、振動アクチュエータの周期的伸縮に伴う振動を加えてカッタに付与される押圧力（荷重）を周期的に大きくし、これによって脆性材料基板Ｇに打点衝撃を与えるようにしたものであってもよい。その一例として、特許第２９５４５６６号公報に開示されている装置があるので、ここでは詳述しない。
【００４６】
尚、上述の説明においては、脆性材料基板の一種であるガラス基板にスクライブラインを形成する場合について主に述べたがこれに限ることなく、例えば、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイなどの脆性材料基板を貼り合わせたフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や、透過型プロジェクタ基板、反射型プロジェクタ基板等のマザー貼り合わせ基板にスクライブラインを形成する工程にも本発明のスクライブ装置およびスクライブ方法が有効に適用される。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のスクライブ装置およびスクライブ方法は、脆性材料基板としてガラス基板、脆性材料基板を貼り合わせたＦＰＤやマザー貼り合わせ基板などに適用され、これらの基板に形成されたスクライブラインの交点に発生しがちな不具合を招来することなくスクライブラインを形成するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態におけるスクライブ装置の一例を示す概略正面図である。
【図２】本発明において使用されるカッターホイールの一例を示す図であり、同図（ａ）は回転軸方向から見たカッターホイールの外観側面図、同図（ｂ）は回転軸と直角な方向から見たカッターホイールの外観正面図、同図（ｃ）は同図（ａ）に示す刃先稜線部Ａの拡大図である。
【図３】図２に示すカッターホイールにより脆性材料基板をスクライブした時に生じる垂直クラックを示す拡大断面図である。
【図４】カッターホイールの他の例を示す部分拡大図である。
【図５】カッターホイールのさらに他の例を示す部分拡大図である。
【図６】カッターホイールの他の例を示す部分拡大図である。
【図７】本発明によるスクライブ方法を説明する脆性材料基板の平面図である。
【図８】本発明によるスクライブ方法を説明する脆性材料基板の平面図である。
【図９】本発明によるスクライブ方法を説明する脆性材料基板の部分拡大平面図である。
【図１０】図２のカッターホイールでスクライブしたときに脆性材料基板に形成される垂直クラックの進展現象を説明する概略断面図である。
【図１１】図２のカッターホイールでスクライブしたときに脆性材料基板に形成される垂直クラックの進展現象を説明する図である。
【図１２】従来のスクライブ方法におけるクロススクライブを説明するための脆性材料基板の平面図である。
【図１３】従来のスクライブ方法により発生するカケを説明する図である。
【図１４】従来のスクライブ方法により発生するコジリを説明する図である。
【図１５】従来のスクライブ方法により発生するソゲを説明する図である。
【符号の説明】
【００４９】
Ｇ 脆性基板
Ｌ１〜Ｌ３ 第１のスクライブライン
Ｌ４〜Ｌ７ 第２のスクライブライン
Ｋ 垂直クラック
５ スクライブヘッド
８ カッターホイール
Claims (4)
- 脆性材料基板の表面に複数本のスクライブラインを互いに交差する向きに形成する脆性材料基板のスクライブ方法であって、
脆性材料基板の表面に周期的に打点衝撃を与えることにより脆性材料基板内に高浸透の垂直クラックを生成させるスクライブ手段により、脆性材料基板内の第１の方向に少なくとも一つのスクライブラインを形成する工程と、前記スクライブ手段により、脆性材料基板内の第２の方向に少なくとも一つのスクライブラインを形成する工程とを含み、
前記スクライブ手段により既設の第１の方向のスクライブ線の近傍からスクライブを開始、又は停止することによって、第２の方向の少なくとも一つのスクライブラインを、既設の第１の方向のスクライブラインと第２の方向のスクライブラインとの交点に対し前記スクライブ手段からの押圧力をかけることなく形成し、これにより、既設のスクライブラインに到達する垂直クラックを形成することを特徴とする脆性材料基板のスクライブ方法。 - 請求項１に記載のスクライブ方法を実施するスクライブ装置であって、脆性材料基板の表面に周期的に打点衝撃を与えることにより脆性材料基板内に高浸透の垂直クラックを生成させるスクライブ手段と、
このスクライブ手段により前記第２の方向に少なくとも一つのスクライブラインを形成する際、該スクライブ手段を、前記第１の方向に形成されたスクライブラインを回避させつつ走行させる走行制御手段を備えたことを特徴とする脆性材料基板のスクライブ装置。 - 請求項１に記載の脆性材料基板のスクライブ方法において、
前記スクライブ手段により既設の第１の方向のスクライブ線の近傍からスクライブを開始、又は停止する位置を、既設の第１の方向のスクライブ線から０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ離間する位置とすることを特徴とする脆性材料基板のスクライブ方法。 - 請求項２に記載の脆性材料基板のスクライブ装置において、
前記走行制御手段は、前記スクライブ手段を、既設の第１の方向のスクライブ線から０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ離間する位置で、開始又は停止させることにより、該スクライブ手段を、前記第１の方向に形成されたスクライブラインを回避させつつ走行させることを特徴とする脆性材料基板のスクライブ装置。
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