JP4436592B2

JP4436592B2 - Breaking device for brittle material substrate

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Publication number: JP4436592B2
Application number: JP2002187231A
Authority: JP
Inventors: 登羽坂; 昌宏藤井
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2003089538A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス、半導体ウエハ、セラミックス等の脆性材料基板を分断するために用いる脆性材料基板のブレイク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１はガラス板１に対しガラスカッターホイール２を用いてスクライブするときの状態を示している。このスクライブにより、ガラス板１の表面にスクライブラインＳが形成される。図中、円の領域における拡大断面を下図に示している。Ｂがこのスクライブにより形成された垂直方向のクラックの深さを示している。
【０００３】
図２は一般に用いられている従来のブレイク装置の概略を示している。このブレイク装置では、裏面にスクライブラインＳが形成されたガラス板１をマットＭを挟んでテーブル３上にセットする。ガラス板１の上方には、ブレイクバー４が位置している。このブレイクバー４は棒状の金属材料４ａの下面に断面がＶ字状をなす硬質ゴム４ｂが接合されたものであり、図示しない駆動機構によってガラス板１に対して平行に保持され、且つ上下動自在にされている。そしてブレイクバー４の硬質ゴム４ｂの下端部をガラス板１を介してスクライブラインＳに合致するようにしてガラス板１の上方から押圧する。こうすればガラス板１はマットＭ上でわずかに撓むことにより、垂直方向のクラックがガラス板表面まで到達して、スクライブラインＳに沿ってガラス板１が分断される。
【０００４】
図３は特開平4-280828号に開示された他のブレイク法を示している。２分したテーブル３ａ，３ｂは互いにギャップを隔てて設置される。ガラス板１は、上表面に形成したスクライブラインＳがギャップ部に位置するように両テーブル３ａ，３ｂにまたがって吸引固定されている。そして、一方のテーブル３ａを下方のギャップと平行な回転中心軸Ｏに沿って矢印方向にわずかに回転させることで、ガラス板１を撓ませて分断する。両テーブル３ａ，３ｂを同時に回転させることでガラス板１を分断することもできる。又一方のテーブル３ａを回転させると同時に、テーブル３ｂから離すことにより、切断面に損傷が起こらないように分断することもできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに前述の図１の下図に示したように、スクライブラインの深さは一様でなく、Ｄａ，Ｄｂのごとく、深い個所が存在する。このＤａ，Ｄｂに対応するスクライブ個所をＳａ，Ｓｂで示している。このガラス板１を上記の手法で分断するとき、ガラス板１に対して一様な分断力が加わったとしても、ガラス板１の分断が一様に進行するのではなく、Ｓａ，Ｓｂで示した個所で先にガラス板の分断が完了する。即ちこの位置でガラス板１の下面まで垂直クラックが到達し、その後は、Ｓａ，Ｓｂの個所を起点としてスクライブ方向にガラス板１の分断が進行する。
【０００６】
従って従来の分断方法では、スクライブラインの複数の個所が起点となってガラス板１の分断が進行するため、その結果、分断面は屏風状になったり湾曲することがあって、商品価値が低下するという欠点があった。
【０００７】
またスクライブ時の発塵を防止できることから、レーザビームを用いたレーザスクライブも検討されている。レーザスクライブでは、ガラス板にレーザビームを照射しつつ移動し、これに追随して冷媒によるスポット冷却を行う。こうしてガラス板の熱歪みを利用することにより、ガラス板に細いスクライブラインを形成する。このスクライブラインは細く目に見えないため、このスクライブ法はブラインドスクライブとも呼ばれる。しかるにブラインドスクライブされたガラス板に対して、従来のブレイク装置にて分断を行う場合、ブラインドスクライブの結果生じたクラックの深さが浅いため大きな分断力が必要となる。そのため装置が大きくなったり、完全に分断できないといった問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、種々の形状の脆性材料基板に対して基板に加える分断力を小さくでき、一様な分断面が得られる脆性材料基板のブレイク装置を実現することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、少なくとも１面にスクライブラインが形成された脆性材料基板を、前記スクライブラインがそのギャップ間に位置するように載置する第１，第２の製品テーブルと、前記第２の製品テーブルと対向する前記第１の製品テーブルのエッジを第１のエッジとし、前記第１の製品テーブルと対向する前記第２の製品テーブルのエッジを第２のエッジとするとき、前記脆性材料基板の前記第１のエッジに位置する部分を押圧し、固定する第１の製品クランプユニットと、前記脆性材料基板の前記第２のエッジに位置する部分を押圧し、固定する第２の製品クランプユニットと、前記脆性材料基板のスクライブラインに対して直角方向に、前記第１の製品テーブル及び第１の製品クランプユニットを一体にして前記スクライブラインから後退するように与圧を与えるスライド機構と、前記脆性材料基板のスクライブラインと平行な傾動軸を回転軸にして、前記第２の製品テーブル及び第２の製品クランプユニットを一体にして回動可能にする傾動機構と、前記傾動機構を制御して前記第２の製品テーブル及び第２の製品クランプユニットを回動させる回動制御部と、を具備し、前記第１の製品テーブル及び第２の製品テーブルは、両テーブルの対向するエッジが不平行となるように配置され、前記第２の製品テーブルの傾動軸は、前記脆性材料基板のスクライブラインから見て基板の厚み範囲内にあることを特徴とするものである。
脆性材料基板のブレイク装置。
【００１０】
本願の請求項２の発明は、請求項１の脆性材料基板のブレイク装置において、前記第１の製品クランプユニットは、前記脆性材料基板のスクライブライン付近を押圧する第１のクランプバーを有し、前記第２の製品クランプユニットは、前記脆性材料基板のスクライブライン付近を押圧する第２のクランプバーを有し、前記第２の製品テーブルが回動したとき、前記第２のクランプバーが前記スクライブライン付近の基板部分に剪断力を与えるための力点として作用するようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
本願の請求項３の発明は、請求項１の脆性材料基板のブレイク装置において、前記第２の製品テーブルの傾動軸は、前記脆性材料基板の上面と下面の中心に位置することを特徴とするものである。
【００１２】
本願の請求項４の発明は、少なくとも１面にスクライブラインが形成された脆性材料基板を、前記スクライブラインがそのギャップ間に位置するように載置する第１，第２の製品テーブルと、前記第２の製品テーブルと対向する前記第１の製品テーブルのエッジを第１のエッジとし、前記第１の製品テーブルと対向する前記第２の製品テーブルのエッジを第２のエッジとするとき、前記脆性材料基板の前記第１のエッジに位置する部分を押圧、固定する第１の製品クランプユニットと、前記脆性材料基板の前記第２のエッジに位置する部分を押圧し、固定する第２の製品クランプユニットと、前記脆性材料基板のスクライブラインと平行な傾動軸を回転軸にして、前記第１の製品テーブル及び第１の製品クランプユニットを一体にして回動可能にする第１の傾動機構と、前記脆性材料基板のスクライブラインと平行な傾動軸を回転軸にして、前記第２の製品テーブル及び第２の製品クランプユニットを一体にして回動可能にする第２の傾動機構と、前記第１及び第２の傾動機構を制御して前記第１の製品テーブル及び第１の製品クランプユニット並びに前記第２の製品テーブル及び第２の製品クランプユニットを回動させる回動制御部と、を具備し、前記第１の製品テーブル及び第２の製品テーブルは、両テーブルの対向するエッジが不平行となるように配置され、前記第１の製品テーブルの傾動軸は、前記脆性材料基板のスクライブライン近傍の基板上側にあり、前記第２の製品テーブルの傾動軸は、前記脆性材料基板のスクライブライン近傍の基板下側にあることを特徴とするものである。
【００１３】
本願の請求項５の発明は、請求項４の脆性材料基板のブレイク装置において、前記第１の製品クランプユニットは、前記脆性材料基板のスクライブライン付近を押圧する第１のクランプバーを有し、前記第２の製品クランプユニットは、前記脆性材料基板のスクライブライン付近を押圧する第２のクランプバーを有し、前記第１の製品テーブル又は第２の製品テーブルが回動したとき、前記第１のクランプバー又は前記第２のクランプバーが前記スクライブライン付近の基板部分に剪断力及び引張力を与えるための力点として作用するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
本願の請求項６の発明は、請求項４の脆性材料基板のブレイク装置において、前記第１の製品テーブルの傾動軸と前記第２の製品テーブルの傾動軸は、前記脆性材料基板の厚み中心位置から見て上下対称位置にあることを特徴とするものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるブレイク装置について、図面を参照しつつ説明する。図４は実施の形態１におけるブレイク装置１０の全体構成を示す外観斜視図である。このブレイク装置１０は片傾動分断機と呼ぶ。分断の対象となる基板Ｇは、ガラス板等の脆性材料基板である。
【００２４】
ここで説明の都合上、空間座標（ｘ，ｙ，ｚ）を用い、ブレイク装置１０の設置床面と平行なテーブル基準面を（ｘ，ｙ，ｚ₀）とし、設置床面と鉛直な方向をｚ軸とし、基板Ｇの分断方向（ブレイク方向）をｙ軸とする。ブレイク装置１０は−ｘ軸方向にスライド可能なスライドテーブル１１と、ｙ軸と平行な回転軸を中心に傾動可能であり、且つｘ軸方向にスライド調整可能な傾動テーブル１２を有している。
【００２５】
図５はブレイク装置１０の左側ユニット１０Ａと右側ユニット１０Ｂとが分離された状態を示す斜視図である。ブレイク装置１０全体が図４のベース１７に取り付けられるものとすると、左側ユニット１０Ａは図４に示したような基板Ｇにおいて、スクライブラインＳより左側（−ｘ軸方向）に設置される機構部を指し、右側ユニット１０Ｂは基板ＧのスクライブラインＳより右側（＋ｘ軸方向）に設置される機構部を指す。
【００２６】
また切断すべき基板Ｇを載置して保持するために、第１の製品テーブル１３がスライドテーブル１１に固定され、第２の製品テーブル１４が傾動テーブル１２に固定されている。また第１の製品テーブル１３の上部に第１の製品クランプユニット１５が取り付けられ、第２の製品テーブル１４の上部に第２の製品クランプユニット１６が取り付けられる。基板ＧのスクライブラインＳをｙ軸と平行にし、スクライブラインＳを中心に基板の−ｘ軸側（左側）の領域を基板左部ＧＬと呼び、＋ｘ軸側（右側）の領域を基板右部ＧＲと呼ぶ。第１の製品クランプユニット１５は基板左部ＧＬの右端部を強固に押圧して基板を固定し、第２の製品クランプユニット１６は基板右部ＧＲの左端部を強固に押圧して基板を固定するものである。
【００２７】
左側ユニット１０Ａにはスライド機構１１ａが設けられる。スライド機構１１ａはスライドテーブル１１を−ｘ軸方向に付勢するもので、付勢力を与える弾性部材、例えばエアシリンダ、バネ等が設けられる。これに加えてスライド機構１１ａにはスライド範囲を規制するストッパーや、スライド速度を規制するダンパ等が設けられる（図示せず）。
【００２８】
右側ユニット１０Ｂは支柱である一対の水平保持ブロック上部１８と一対の水平保持ブロック下部１９とにより保持される。水平保持ブロック下部１９はベース１７に固定され、水平保持ブロック上部１８は傾動テーブル１２を回動自在に保持する。水平保持ブロック上部１８と水平保持ブロック下部１９との間に図示しないスライドユニットが設けられ、水平保持ブロック上部１８がｘ軸方向にスライド調整できるようになっている。そして＋ｙ軸側、及び−ｙ軸側の水平保持ブロック上部１８には傾動軸１８ａが設けられ、傾動テーブル１２、第２の製品テーブル１４、及び第２の製品クランプユニット１６が傾動軸１８ａを回動軸として傾斜可能なように保持されている。傾動軸１８ａは例えば水平ブロック上部１８に軸受ハウジングを設け、このハウジングに圧入されたボールベアリングで保持される。ここで水平保持ブロック上部１８及び傾動軸１８ａを傾動機構という。
【００２９】
第１の製品クランプユニット１５は、基板左部ＧＬを固定し、基板のスクライブラインに剪断応力及び曲げ応力を集中させるものである。第１の製品クランプユニット１５には、基板ＧのスクライブラインＳ付近を押圧する第１のクランプバー１５ａが設けられている。この第１のクランプバー１５ａの先端は第１の製品テーブル１３の右側エッジに位置し、ｚ軸方向に微動可能である。同様に第２の製品クランプユニット１６は、基板右部ＧＲを固定し、基板のスクライブラインに剪断応力及び曲げ応力を集中させるものである。第２の製品クランプユニット１６には、基板ＧのスクライブラインＳ付近を押圧する第２のクランプバー１６ａが設けられている。第２のクランプバー１６ａの先端は第２の製品テーブル１４の左側エッジに位置し、ｚ軸方向に微動可能である。
【００３０】
図６は第１，第２の製品テーブル１３，１４との位置関係を示す平面図である。第１のクランプバー１５ａを含む第１の製品クランプユニット１５の主軸は角度−αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられている。また第２のクランプバー１６ａを含む第２の製品クランプユニット１６の主軸も角度＋αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられている。このため製品テーブル１３，１４の間にギャップが形成される。
【００３１】
図６に示すように第１の製品テーブル１３は、回動軸１３ａを中心にＣＣＷ方向に微小角だけ（ｘ，ｙ）平面内でスライドテーブル１１上で回動調整できる。第２の製品テーブル１４も、回動軸１４ａを中心にＣＷ方向に微小角だけ（ｘ，ｙ）平面内で傾動テーブル１２上で回動調整できる。第１の製品テーブル１３の４隅には、回動軸１３ａから見て接線方向に長径となるねじ孔１３ｂ〜１３ｅが設けられている。同様に、第２の製品テーブル１４の４隅には、回動軸１４ａから見て接線方向に長径となるねじ孔１４ｂ〜１４ｅが設けられている。従って回動軸１３ａを中心に第１の製品テーブル１３を角度−αだけ回動させ、その位置でねじ孔１３ｂ〜１３ｅのボルトをスライドテーブル１１に締め付ける。こうすれば第１の製品テーブル１３は第１のクランプバー１５ａと共に、図６の２点鎖線で示す位置から実線で示す位置に固定できる。第２の製品テーブル１４についても同様である。このような角度調整により、第１のクランプバー１５ａと第２のクランプバー１６ａの開口角を２αに設定できる。
【００３２】
基板Ｇの保持方法として、真空吸着、その他の手段により製品テーブルに固定することができる。基板がガラスであり、その表面に樹脂が成膜されている場合は、静電吸着によっても固定することができる。
【００３３】
傾動テーブル１２の傾動機構について説明する。図４及び図５に示すように、水平保持ブロック上部１８の傾動軸１８ａは、これを回転軸として水平保持ブロック下部１９を除く右側ユニット１０Ｂ全体をＣＷ方向又はＣＣＷ方向に回動可能にする。図７は傾動軸１８ａの取り付け位置を示すブレイク装置の要部断面図である。傾動機構を介して傾動テーブル１２を回動させるために、回動制御部２０が設けられる。回動制御部２０はモータの回転力又は流体シリンダを用いて傾動テーブル１２を所定角だけ回動するものであってもよく、アームやリンクを介して手動で傾動テーブル１２を回動するものであってもよい。また傾動テーブル１２は回動を開始するのと同時に＋ｘ方向に移動するようになっている。
【００３４】
ブレイク装置の初期設定で、第１の製品テーブル１３と第２の製品テーブル１４とが、１枚の基板Ｇに対して同一の載置面を持つよう位置決めされているとする。傾動軸１８ａは、テーブルに載置された基板Ｇの上面及び下面から見て、中央の位置にくるよう高さが調整される。
【００３５】
基板Ｇの厚みを２ｄ₀とする。第１の製品テーブル１３の載置面は（ｘ，ｙ，−ｄ₀）となり、傾動軸１８ａの位置は（０，ｙ，０）となる。傾動軸１８ａの位置は基板Ｇの厚みや材料に応じて調整可能である。また第１の製品テーブル１３の右エッジと、第２の製品テーブル１４の左エッジとの間隙を２ｇとすると、第１のクランプバー１５ａの基板Ｇに対する押圧位置と、第２のクランプバー１６ａの基板Ｇに対する押圧位置との間隙は図７に示す程度とし、最も接近する部分の押圧位置の間隔は２ｇと同程度が望ましい。尚、傾動軸１８ａは基板Ｇのスクライブラインと平行で、基板の厚み範囲内に位置することが望ましい。
【００３６】
次にこのような機構を持つブレイク装置の動作について説明する。基板Ｇは液晶パネルに用いられる合わせガラス基板とし、図８（ａ）に示すように各種の電極が内側に形成された上基板Ｇ１（厚み０．７ｍｍ）及び下基板Ｇ２（厚み０．７ｍｍ）と、これらの間隙（０．１ｍｍ）に液晶セルが封入されたものとする。この場合の基板の厚み２ｄ₀は１．５０ｍｍとなる。また図８（ａ）に示すように上基板Ｇ１の上面、及び下基板Ｇ２の下面には夫々スクライブラインＳ１、Ｓ２が（ｘ，ｙ）平面から見て同一位置に予め形成されている。スクライブラインＳ１、Ｓ２の形成方法は従来例と同一であり、剪断応力又は引張応力が高い部分がガラス基板のブレイクポイントとなる。
【００３７】
図９はスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の部分拡大断面図である。また図１０は２点鎖線で示すスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の要部平面図である。ここでは基板Ｇの分断後の位置を実線を用いて示している。傾動軸１８ａの位置（ｘ，ｙ，ｚ）を（０，ｙ，０）とする。図１０に示すように分割後の基板左部ＧＬにおいて、図８のスクライブラインＳ２の＋ｙ軸側の終点をＰＬとし、−ｙ軸側の終点をＱＬとする。また基板左部ＧＬが第１の製品テーブル１３の右エッジと接するラインの＋ｙ軸側の終点をＰＬ’とし、−ｙ軸側の終点をＱＬ’とする。また分割後の基板右部ＧＲにおいて、スクライブラインＳ２の＋ｙ軸側の終点をＰＲとし、−ｙ軸側の終点をＱＲとする。また基板右部ＧＲが第２の製品テーブル１４の左エッジと接するラインの＋ｙ軸側の終点をＰＲ’とし、−ｙ軸側の終点をＱＲ’とする。なお、基板Ｇが分割切断される前では、ＰＲはＰＬと一致し、ＱＲはＱＬと一致する。
【００３８】
図９（ａ）に示すように第２の製品テーブル１４をＣＣＷ方向に角度θだけ傾斜させると、点ＰＲ' の位置は（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁）から（ｘ₂，ｙ₂，ｚ₂）に移動する。ここで各座標値は以下のようになる。
ｘ₁＝ｇ₂
ｙ₁＝ｙ₁
ｚ₁＝−ｄ₀
ｘ₂＝ｄ₀sin θ＋g₂cos θ
ｙ₂＝ｙ₁
ｚ₂＝ｄ₀（１−cos θ）＋g₂sin θ−ｄ₀
【００３９】
第２のクランプバー１６ａの押圧力により、基板右部ＧＲの点ＰＲ’（ｘ₂，ｙ₂，ｚ₂）の部分が第２の製品テーブル１４に対する不動点になるとすると、基板右部ＧＲの点ＰＲに位置するブレイク部分に対して前記の不動点ＰＲ’から剪断力と引張力が働く。
【００４０】
このような剪断力と引張力は図９（ｂ）の点ＱＲにも同様に働く。しかし点ＰＲ' から見たスクライブラインＳ２の位置と、点ＱＲ' から見たスクライブラインＳ２の位置とは図９及び図１０に示すように異なり、−ｙ軸の方（手前）が＋ｙ軸の方（向かい側）に比較して剪断応力と引張応力とが大きくなる。これはガラス素材のヤング率が両者の部分で同一であっても、回転移動しない基板左部ＧＬに対する基板右部ＧＲの片端支持の先端部は、図９（ａ）の場合より図９（ｂ）の方が短い。このため、図９（ｂ）に示す片端支持の先端部の方が図９（ａ）の場合より剪断応力が緩和されにくくなる。このため点ＱＲ，ＱＬがブレイクポイントとなり、下基板Ｇ２が分断される。次に第２の製品テーブル１４をＣＷ方向に傾動させると、ＣＣＷ方向の傾動の場合と同様に上基板Ｇ１のスクライブラインＳ１に剪断応力と引張応力が加わり、上基板Ｇ１が分断される。基板Ｇの分断時にはスライド機構１１ａにより基板左部ＧＬに対して−ｘ軸方向の付勢力が作用し、また傾動テーブル１２が回動を開始すると同時に＋ｘ方向に移動すると共に、基板左部ＧＬの分断面である右エッジ部が−ｘ軸方向に後退し、基板右部ＧＲの左エッジ部と接触しなくなる。このためガラス基板の分断面に傷が付かず、滑らかな分断面が得られる。
【００４１】
基板Ｇの分断後、点ＰＲの位置は（ｘ₃，ｙ₃，ｚ₃）から（ｘ₄，ｙ₄，ｚ₄）に移動する。ここで各座標値は次のようになる。
ｘ₃＝０
ｙ₃＝ｙ₃
ｚ₃＝−ｄ₀
ｘ₄＝ｄ₀sin θ
ｙ₄＝ｙ₃
ｚ₄＝ｄ₀（１−cos θ）−ｄ₀
この場合の水平移動量ｘ₄−ｘ₃を計算すると、θ＝３°の場合、０．０３９ｍｍとなる。
【００４２】
図８（ｂ）は基板右部ＧＲがＣＣＷ方向に回動し、図８（ｃ）は基板右部ＧＲがＣＷ方向に回動する場合の基板変形のプロフィールと、切断面の後退の様子を示している。
【００４３】
スクライブラインＳで左右に分割された基板は、第１のクランプバー１５ａ、第２のクランプバー１６ａを基板Ｇから解除することにより、基板ＧＲ、ＧＬを製品テーブルから外すことができる。ｘ軸方向に帯状となる１枚の基板を多数個に分割する場合、基板Ｇの所定箇所にスクライブラインを夫々設ける。そして基板Ｇをｘ方向に所定ピッチだけ搬送し、製品クランプユニットをセットし、その都度傾動テーブル１２を傾斜させる。このような操作を繰り返すことにより、１枚のマザー基板から複数枚の基板を製造することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２におけるブレイク装置について、図面を参照しつつ説明する。図１１は実施の形態２におけるブレイク装置３０の全体構成を示す外観斜視図である。このブレイク装置３０は両傾動分断機と呼ぶ。ここでも説明の都合上、ブレイク装置３０の設置床面と平行なテーブル基準面を（ｘ，ｙ）とし、設置床面と垂直な方向をｚ軸とし、基板のブレイク方向をｙ軸とする。このブレイク装置３０はｙ軸と平行な回転軸を持ち、傾動可能な第１，第２の傾動テーブル３１，３２を有している。
【００４５】
図１２はブレイク装置３０の左側ユニット３０Ａと右側ユニット３０Ｂとが分離した状態を示す斜視図である。ブレイク装置３０全体は保持ブロック３８，３９を介して図１１に示すベース３７に取り付けられる。第１の製品テーブル３３は第１の傾動テーブル３１に固定され、第２の製品テーブル３４は第２の傾動テーブル３２に固定される。また実施の形態１と同様に、第１の製品テーブル３３の上部に第１の製品クランプユニット３５が取り付けられ、第２の製品テーブル３４の上部に第２の製品クランプユニット３６が取り付けられる。これらのクランプユニットの機能も実施の形態１と同様であるので、機構の説明を省略する。
【００４６】
第１の傾動テーブル３１、第１の製品テーブル３３、及び第１の製品クランプユニット３５は、支柱である第１の保持ブロック３８に保持される。第２の傾動テーブル３２、第２の製品テーブル３４、及び第２の製品クランプユニット３６は、支柱である第２の保持ブロック３９に保持される。図１１に示すように、第２の保持ブロック３９の支柱間隔は、第１の保持ブロック３８の支柱間隔より広く、正規の位置（動作位置）に左側ユニット３０Ａと右側ユニット３０Ｂとがベース３７に取り付けられたとき、全ての支柱が概ねｙ軸上に揃う位置にある。
【００４７】
第１の保持ブロック３８の傾動軸を３８ａとし、第２の保持ブロック３９の傾動軸３９ａとすると、図１３に示すように傾動軸３８ａと傾動軸３９ａとはブレイク装置の基準位置（ｘ₀，ｙ，ｚ₀）から見てｚ軸方向に略対称でスクライブラインＳ１、Ｓ２近傍の位置とする。尚、基準位置（ｘ₀，ｙ，ｚ₀）は実施の形態１と同様に、基板ＧのスクライブラインＳ１、Ｓ２の中間位置（０，ｙ，０）とする。基板Ｇの厚みの中心位置をｚ＝０とした場合、傾動軸３８ａのｚ軸上の位置ｄ₁は、０ｍｍ≦ｄ₁≦２０ｍｍであることが望ましく、傾動軸３９ａの位置−ｄ₂は、−２０ｍｍ≦−ｄ₂≦０ｍｍであることが望ましい。
【００４８】
第１のクランプバー３５ａと第２のクランプバー３６ａの取り付け位置は実施の形態１の場合と同一である。第１の保持アーム３８ｂは第１の傾動軸３８ａを中心に回動自在となり、第１の傾動テーブル３１を任意の角度で保持する。ここで第１の保持アーム３８ｂ及び第１の傾動軸３８ａを第１の傾動機構という。同様に第２の保持アーム３９ｂは第２の傾動軸３９ａを中心に回動自在となり、第２の傾動テーブル３２を任意の角度で保持する。第２の保持アーム３９ｂ及び第２の傾動軸３９ａを第２の傾動機構という。
【００４９】
回動制御部４０はモータの回転力又は流体シリンダを用いて第１の傾動テーブル３１及び第２の傾動テーブル３２を所定角だけ回動するものであってもよく、アームやリンクを介して手動で傾動テーブル１２を回動するものであってもよい。第１の保持アーム３８ｂ及び第２の保持アーム３９ｂは回動制御部４０の初期設定により、基板Ｇの切断前には第１の傾動テーブル３１と第２の傾動テーブル３２を（ｘ，ｙ）面に平行、即ち水平に保持する。
【００５０】
ここでも第１のクランプバー３５ａを含む第１の製品クランプユニット３５の主軸は角度−αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられ、第２のクランプバー３６ａを含む第２の製品クランプユニット３６の主軸も角度＋αだけ＋ｙ軸側が開くように傾斜して取り付けられる。
【００５１】
基板Ｇの厚みを２ｄ₀とし、ここでも例として液晶パネルに用いられる合わせガラス基板を切断する場合を考える。第１の製品テーブル３３の載置面を（ｘ，ｙ，−ｄ₀）とすると、傾動軸３８ａの位置は図１３に示すように（０，ｙ，＋ｄ₁）となる。この位置も基板の厚みや材料に応じて調整可能である。傾動軸３９ａの位置は（０，ｙ，−ｄ₂）となる。この位置も調整可能である。尚、傾動軸３８ａ，３９ａは基板の中心位置から対称な位置、即ちｄ₁＝ｄ₂であることが好ましい。
【００５２】
また第１の製品テーブル３３の右エッジと、第２の製品テーブル３４の左エッジとの間隙を２ｇとすると、第１のクランプバー３５ａの基板Ｇに対する押圧位置と、第２のクランプバー３６ａの基板Ｇに対する押圧位置とは図１３に示すように各エッジに近接させ、最も接近する部分の押圧位置の間隔は２ｇと同程度が好ましい。
【００５３】
このような機構を持つブレイク装置３０の動作について説明する。図１４はスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の部分拡大断面図である。またスクライブラインＳを中心とするブレイク装置の要部平面図として図１０を用いる。前述したように第１の傾動軸３８ａの位置は（０，ｙ，＋ｄ₁）となり、第２の傾動軸３９ａの位置は（０，ｙ，−ｄ₂）となる。
【００５４】
図１４（ａ）は図１０のＰＲ点及びＰＬ点付近の断面図である。ここでは第１の製品テーブル３３と第２の製品テーブル３４のエッジ間隔は２ｇ₂である。図１４（ｂ）は図１０のＱＲ点及びＱＬ点付近の断面図である。ここでは第１の製品テーブル３３と第２の製品テーブル３４のエッジ間隔は２ｇ₁（ｇ₁＜ｇ₂）である。図１４に示すように最初に第２の製品テーブル３４をＣＷ方向に角度θだけ傾斜させ、次に第１の製品テーブル３３をＣＷ方向に角度θだけ傾斜させるものとする。実施の形態１と同様にして基板右部ＧＲの第２の製品テーブル３４に対する押圧点をＰＲ' とする。この点ＰＲ’は基板ＧをスクライブラインＳに沿って分断するとき、剪断応力を与える力点として考えることができる。
【００５５】
最初に第２の製品テーブル３４をＣＷ方向に角度θだけ回動させた場合を考える。ＰＲ' の位置は、（ｘ₅，ｙ₅，ｚ₅）から（ｘ₆，ｙ₆，ｚ₆）に移動する。ここで各座標値は次のようになる。
ｘ₅＝ｇ₂
ｙ₅＝ｙ₅
ｚ₅＝−ｄ₀
ｘ₆＝（ｄ₂−ｄ₀）sin θ＋g₂cos θ
ｙ₆＝ｙ₅
ｚ₆＝−（ｄ₂−ｄ₀）（１−cos θ）−g₂sin θ−ｄ₀
このように基板右部ＧＲの（ｘ₆，ｙ₆，ｚ₆）の部分が第２の製品テーブル３４に対する不動点となり、基板右部ＧＲの点ＰＲに位置するブレイク部分に対して前記の不動点から剪断力と引張力が働く。
【００５６】
このような剪断力と引張力は図１４（ｂ）に示す点ＱＲにも働く。しかし点ＰＲ' から見たスクライブラインＳ２までの距離と、点ＱＲ' から見たスクライブラインＳ２までの距離とは図１０に示すように異なり、ＱＲの方がＰＲに比較して剪断応力と引張応力が大きくなる。これはガラス素材のヤング率が両者の部分で同一であっても、基板左部ＧＬに対する基板右部ＧＲの片端支持の先端部の剪断応力、引張応力、曲げ応力がＱＲの値より小さくなる。これは、その片端支持の先端長が図１４（ａ）に示すように長いため、弾性変形によって応力が緩和されるからである。このため応力の高い点ＱＲがブレイクポイントとなり、上基板Ｇ１が分断される。
【００５７】
次に第１の製品テーブル３３をＣＷ方向に角度θだけ傾動させると、スクライブラインＳ２に剪断応力と引張応力が加わり、下基板Ｇ２が分断される。この場合、前記と同様のことが基板左部ＧＬのＰＬ点及びＱＬ点について生じる。このように両製品テーブルの回動により、スクライブラインＳを中心に＋ｘ軸方向と、−ｘ軸方向に引張応力が働き、かつ、＋ｚ軸方向と、−ｚ軸方向に剪断応力が働くので、基板Ｇを容易に分断することができる。分断時には基板左部ＧＬと基板右部ＧＲとが互いに離れる。この場合も分断面である右エッジ部は、基板右部ＧＲの左エッジ部と接触しない。このためガラス基板の分断面に傷が付かず、滑らかな分断面が得られる。
【００５８】
点ＰＲの水平移動量を計算すると（ｄ₀＋ｄ₂）sin θとなり、ｄ₂＝５．０ｍｍ、ｄ₀＝０．７５ｍｍ、θ＝３°の場合は０．３００ｍｍとなり、実施の形態１における水平移動量０．０３９ｍｍより遥かに大きな値が得られる。また点ＰＲの鉛直方向の移動量を計算すると、（ｄ₀＋ｄ₂）( １−cos θ) になり、上記の数値を代入すると、垂直移動量は０．００７９ｍｍとなる。この値はスクライブラインＳにおける剪断力に寄与する。
【００５９】
スクライブラインＳで左右に分割された基板は、第１のクランプバー３５ａ、第２のクランプバー３６ａの押圧を解除することにより、製品テーブルから外すことができる。尚、第１の傾動テーブル３１と第２の傾動テーブル３２を交互に同じ角度θだけ傾斜させるとしたが、傾斜角度は各傾動テーブルで異なってもよく、いずれの傾動テーブルを先に傾動させるかは、基板Ｇの分断特性に影響しない。
【００６０】
以上のようにいずれのブレイク装置によっても、基板Ｇの手前の端面側が分断の開始点となり、手前から奥へと順に分断が進展してゆく。このブレイク装置では、基板の分断の開始点が１点のため、基板に作用させる力の大きさは、従来のブレイク法と比べると格段に低くできる。また分断端面はきれいに仕上がり、従来技術で述べたような分断端面の不具合は発生しない。またレーザスクライブ装置にてスクライブした基板に対しても同じように分断できる。本発明の装置では、各保持ブロックの取付位置や高さ等を容易に変更でき、製品テーブルの回転量や開き角２αを随意に設定できるため、設計の自由度が高くなる。本実施の形態において、液晶パネルに用いられる合わせガラスの基板に形成されているスクライブラインＳ１，Ｓ２が（ｘ，ｙ）平面から見て同一の位置である場合を説明したが、Ｓ１とＳ２の位置は液晶パネルの端子の形成などのために数ｍｍ離れていても、本ブレイク装置を用いて不都合がなく分断できる。
【００６１】
また本実施の形態のブレイク装置は、合わせガラスだけではなく、単板のガラスは勿論のこと、半導体ウェハ、セラミック基板等、脆性材料基板を分断することができる。特に液晶パネルのように合わせガラス基板の場合、交互のブレイク動作で上下のガラス板を交互に分断することができ、しかも基板を反転する工程も不要なため、作業効率を大幅に向上させることができる。本発明のブレイク装置は、レーザなどの加熱手段を用いて脆性材料基板を加熱し、脆性材料基板に発生した熱歪を利用してスクライブラインを形成した脆性材料基板の分断にも適用できる。
【００６２】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３におけるブレイク方法について説明する。本実施の形態における脆性材料基板のブレイク方法とは、前述した基板Ｇとして１枚の液晶マザーガラス基板１２０を所定形状に分断し、複数の液晶ガラス基板１２１を得るための製造方法とする。１枚の液晶マザーガラス基板１２０から、駆動信号によって画素単位で画像又は文字を表示する液晶パネルを得るためには、各種の製造工程が必要である。
【００６３】
ＴＦＴ、走査電極、信号電極、画素電極を含む基板をＴＦＴ基板（ＡＭ基板ともいう）と呼び、カラーフィルタを含む基板を対向基板と呼ぶと、液晶パネルは前記のＴＦＴ基板と対向基板とが貼り合わされ、これらの両基板に液晶が充填された段階のものをいう。そして前記の液晶マザーガラス基板１２０とは、分断前のＴＦＴ基板（マザーＴＦＴ基板という）と、分断前の対向基板（マザー対向基板という）とを貼り合わせた段階の基板（マザー貼合基板）をいう。従って分断された貼り合わせ基板が液晶ガラス基板１２１（貼合基板）となる。そして液晶ガラス基板１２１に液晶が充填され、液晶の注入口が封止され、基板エッジの電極にフラットケーブルが接続可能な状態が液晶パネルである。
【００６４】
前記の液晶パネルの製造工程における本実施の形態におけるブレイク方法の位置づけを明確にするために更に説明を加える。１枚の液晶マザーガラス基板１２０から、複数枚の液晶ガラス基板１２１を得るには、複数種類の分断工程が必要である。これは基板のスクライブライン又は分断面が液晶パネルのどの部分に位置するかによって区別される。例えば（Ａ）多面取りの大判貼り合わせ基板である液晶マザーガラス基板１２０を、所定形状の個々の液晶ガラス基板１２１に分割する工程、（Ｂ）多面取りのまま液晶注入口を露出するための分断工程、（Ｃ）電極部分を取り出すための分断工程等がその例である。前記の各工程の順序はここでは予め決めておく必要はないが、少なくとも（Ａ）、（Ｂ）の工程が本実施の形態に組み入れられるものとする。また（Ａ）の工程においても、スクライブラインＳが液晶マザーガラス基板１２０に格子状（クロススクライブともいう）に形成される限り、複数回の分断工程を必要とする。
【００６５】
図１５はこのような分断工程を含む液晶マザーガラス基板１２０のブレイク方法を示している。このブレイク方法は、（１）カセットローダ、（２）第１の基板搬送装置、（３）第１のスクライブ装置、（４）第２のスクライブ装置、（５）第２の基板搬送装置、（６）第１のブレイク装置、（７）第２のブレイク装置を含み、これらの装置を経由して複数枚の液晶ガラス基板１２１が製造される。このため、このような分断工程を液晶マザーガラス基板自動分断ラインという。
【００６６】
図１５において、カセットローダ１２２は多数枚の液晶マザーガラス基板１２０をカセットに収納して保持するものである。給材ロボットＲ１はカセットローダ１２２のカセットから液晶マザーガラス基板１２０を取り出し、第１の基板搬送装置１２３に移送するものである。第１の基板搬送装置１２３は給材ロボットＲ１から供給された液晶マザーガラス基板１２０をテーブルの定位置に位置決めするものである。この位置決めは液晶マザーガラス基板１２０の互いに直交する端面を位置決めピンに押圧することにより行われる。
【００６７】
搬送ロボットＲ２はテーブルに載置された液晶マザーガラス基板１２０を第１のスクライブ装置１２４の所定位置に搬送するものである。液晶マザーガラス基板１２０のうちマザーＴＦＴ基板を１２０ａとし、マザー対向基板を１２０ｂとする。また基板の加工面を実施の形態１、２と同様に（ｘ，ｙ）面と平行な面とする。第１のスクライブ装置１２４は例えばマザー対向基板１２０ｂのｘ軸又はｙ軸方向に平行となるよう、スクライブラインＳ１を夫々形成するもので、ここでは従来例で説明したようなスクライブ方法が用いられる。
【００６８】
搬送ロボットＲ３は第１のスクライブ装置１２４からスクライブラインＳ１が形成された液晶マザーガラス基板１２０を取り出し、上面と下面を反転させて搬送ロボットＲ４に与えるものである。搬送ロボットＲ４は反転された液晶マザーガラス基板１２０を第２のスクライブ装置１２５の所定位置に搬送するものである。第２のスクライブ装置１２５はマザーＴＦＴ基板１２０ａのｘ軸又はｙ軸方向に平行となるよう、スクライブラインＳ２を夫々形成するものである。これらのスクライブラインＳ１、Ｓ２の位置及びその長さ（描画データ）は、図示しない制御用ＣＰＵによって制御される。
【００６９】
両面にスクライブラインが形成された液晶マザーガラス基板１２０は、搬送ロボットＲ５により第２の基板搬送装置１２６まで移送される。第２の基板搬送装置１２６は搬送ロボットＲ５から供給された液晶マザーガラス基板１２０を定位置に位置決めするものである。搬送ロボットＲ６は第２の基板搬送装置１２６に載置された液晶マザーガラス基板１２０を第１のブレイク装置１２７の定位置に移送するものである。
【００７０】
第１のブレイク装置１２７及び第２のブレイク装置１２８は実施の形態１又は２のブレイク装置と同様であるので、構造説明は省略する。第１のブレイク装置１２７は、第１のテーブル１２７ａ及び第２のテーブル１２７ｂに跨がって載置される液晶マザーガラス基板１２０の上面を押圧して固定し、一方のテーブルを図４に示すように＋ｚ方向及び−ｚ方向に回動するか、又は図１１に示すように両方のテーブルを同じ方向に同時に回動することにより、液晶マザーガラス基板１２０を短冊状に分断するものである。
【００７１】
搬送ロボットＲ７は、短冊状に分断された液晶マザーガラス基板１２０をテーブル１２７ｂから取り出し、第２のブレイク装置１２８の定位置、即ち２つのテーブル１２８ａ、１２８ｂに跨がるように位置決めして載置するものである。第２のブレイク装置１２８は液晶マザーガラス基板１２０を分断する。ここで得られた基板は所定形状の液晶ガラス基板１２１となる。これらの液晶ガラス基板１２１は搬送ロボットＲ８により第３の基板搬送装置１２９により移送され、更に次の液晶パネルの製造工程に持ち込まれる。
【００７２】
以上の工程を有する本実施の形態のブレイク方法について、従来のブレイク方法と比較して説明する。図１６は従来のブレイク装置を用いて液晶マザーガラス基板１２０を分断する場合の工程図である。また図１７は本発明のブレイク装置を用いて液晶マザーガラス基板１２０を分断する場合の工程図である。但し、図１６は分断工程が１つの場合を示しているので、図１５の分断工程数と合致しない。
【００７３】
従来のブレイク装置は、図２に示す方法によれば、ガラス板１の一方の面にスクライブラインＳを形成し、ガラス板１の他方の面にブレイクバー４を押し当て、ガラス板１を撓ませることによりガラス板１を分断させていた。また図３に示す方法によれば、スクライブラインＳが形成された部分に引張応力が働くようにガラス板１を撓ませてガラス板１を分断していた。このようなブレイク装置を用いると、貼り合わせガラス基板の分断では図１６の（ｂ）〜（ｇ）で示す工程が必要となる。
【００７４】
即ち図１６の（ａ）に示す液晶マザーガラス基板１２０のマザーＴＦＴ基板１２０ａを上にし、スクライブ装置を用いて（ｂ）のようにマザーＴＦＴ基板１２０ａにスクライブラインＳ１を入れる。次に（ｃ）のように液晶マザーガラス基板１２０を反転装置を用いて反転させる。そして（ｄ）のようにマザー対向基板１２０ｂにブレイクバーを押圧させて、マザーＴＦＴ基板１２０ａに垂直クラックを進展させてマザーＴＦＴ基板１２０ａを分断する。次に液晶マザーガラス基板１２０を保持し、スクライブ装置を用いて（ｅ）のようにマザー対向基板１２０ｂにスクライブラインＳ２を入れる。そして再度液晶マザーガラス基板１２０を反転装置を用いて（ｆ）のように反転させる。次に（ｇ）のようにマザーＴＦＴ基板１２０ａにブレイクバーを押圧させて、マザー対向基板１２０ｂに垂直クラックを進展させる。次に液晶マザーガラス基板１２０を左右に離すと（ｈ）のように液晶マザーガラス基板１２０を複数の液晶ガラス基板１２１に分断できる。しかしこの方法では、基板の反転工程を２回必要とする。
【００７５】
しかし本実施の形態１又は２のブレイク装置を用いると、液晶マザーガラス基板１２０に対して図１７の（ｂ）〜（ｆ）で示す工程で済む。即ち図１７の（ａ）に示す液晶マザーガラス基板１２０のマザー対向基板１２０ｂを上にし、図１５の第１のスクライブ装置１２４を用いて（ｂ）のようにマザー対向基板１２０ｂにスクライブラインＳ１を入れる。次に（ｃ）のように反転装置を用いて液晶マザーガラス基板１２０を反転させる。そして（ｄ）のように第２のスクライブ装置１２５を用いてマザーＴＦＴ基板１２０ａにスクライブラインＳ２を入れる。
【００７６】
そして両面にスクライブラインが入った液晶マザーガラス基板１２０を図１５の第１のブレイク装置１２７にセットし、一方のテーブルを上側及び下側に回動させると、（ｅ）及び（ｆ）に示すようにマザーＴＦＴ基板１２０ａ及びマザー対向基板１２０ｂには、垂直クラックが夫々基板の厚み方向に進展し、夫々の基板を貫く。こうして所謂クラックが生じる。そして液晶マザーガラス基板１２０を左右に分離すると、（ｇ）のように分断された液晶ガラス基板１２１が得られる。この方法によれば、基板の反転工程は１回ですむ。
【００７７】
以上の工程は、液晶マザーガラス基板１２０を例えば短冊状に分断する場合である。図１５で説明したように、液晶マザーガラス基板１２０に対して格子状にスクライブラインを形成し、更に小寸法の形状の液晶ガラス基板１２１に分断する場合、図１６と図１７の工程差は更に大きくなり、本実施の形態によるブレイク方法では、基板の分断面の滑らかさに加えて、基板の反転工程を省くことができるという効果が得られる。
【００７８】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４におけるブレイク方法について説明する。本実施の形態における脆性材料基板のブレイク方法とは、図１８に示すような液晶マザーガラス基板１３０を複数の液晶ガラス基板１３１に分断する方法である。ＴＦＴ、走査電極、信号電極、画素電極を含むマザー基板をマザーＴＦＴ基板と呼び、カラーフィルタを含むマザー基板をマザー対向基板と呼ぶ。この液晶マザーガラス基板１３０は、スクライブラインが未形成の第１の脆性材料基板であるマザー対向基板１３０ｂと、スクライブラインＳ２が予め形成された第２の脆性材料基板であるマザーＴＦＴ基板１３０ａとを、シール剤１３２で貼り合わせた基板をいう。
【００７９】
図１９はこのような液晶マザーガラス基板１３０のブレイク方法を示した液晶マザーガラス基板自動分断ラインの構成図である。このブレイク方法は、（１）カセットローダ、（２）第１の基板搬送装置、（３）スクライブ装置、（４）第１のブレイク装置、（５）第２の基板搬送装置、（６）第２のブレイク装置、（７）第３の基板搬送装置を含み、これらの装置を経由して複数枚の液晶ガラス基板１３１が製造される。
【００８０】
図１９において、（１）のカセットローダ１３３は多数枚の液晶マザーガラス基板１３０をカセットに収納して保持するものである。給材ロボットＲ１はカセットローダ１３３のカセットから液晶マザーガラス基板１３０を取り出し、（２）に示す第１の基板搬送装置１３４に移送するものである。第１の基板搬送装置１３４は移送された液晶マザーガラス基板１３０をテーブルの定位置に位置決めするものである。
【００８１】
搬送ロボットＲ２はテーブルに載置された液晶マザーガラス基板１３０を（３）のスクライブ装置１３５の所定位置に搬送するものである。このスクライブ装置１３５は図１８に示すマザー対向基板１３０ｂの上面にスクライブラインＳ１を形成するものである。
【００８２】
搬送ロボットＲ３はスクライブラインＳ１が形成された液晶マザーガラス基板１３０をスクライブ装置１３５から取り出し、（４）の第１のブレイク装置１３６の定位置に移送するものである。第１のブレイク装置１３６は、実施の形態１又は２で説明したブレイク装置が適用される。図１９は実施の形態１又は２のブレイク装置を用いた場合を示しており、第１のテーブル１３６ａ及び第２のテーブル１３６ｂに跨がって載置される液晶マザーガラス基板１３０の上面を押圧して固定し、一方のテーブルを回動、又は両方のテーブルを同時に回動することにより、液晶マザーガラス基板１３０を短冊状に分断するものである。
【００８３】
搬送ロボットＲ４は、短冊状に分断された液晶マザーガラス基板１３０を取り出し、（５）の第２の基板搬送装置１３７のテーブルに載置するものである。搬送ロボットＲ５は短冊状に分断された液晶マザーガラス基板１３０を、（６）の第２のブレイク装置１３８の定位置に移送するものである。第２のブレイク装置１３８は液晶マザーガラス基板１３０を規定形状に分断し、複数の液晶ガラス基板１３１を得るものである。分断された液晶ガラス基板１３１は搬送ロボットＲ６により第３の基板搬送装置１３９により移送され、更に次の液晶パネルの製造工程に持ち込まれる。
【００８４】
このようなブレイク方法では、液晶マザーガラス基板１３０の反転装置も必要とせず、図１９の（３）で示すようにスクライブ装置も１台で済む。
【００８５】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５におけるブレイク方法について説明する。本実施の形態における脆性材料基板のブレイク方法とは、両面スクライブ装置を用いることを特徴とする。また本実施の形態の液晶マザーガラス基板１４０は、実施の形態４のマザーガラス基板１３０と異なり、マザーＴＦＴガラス基板にもマザー対向基板にも、スクライブラインＳが予め形成されていないものとする。
【００８６】
図２０はこのような液晶マザーガラス基板１４０のブレイク方法を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの構成図である。このブレイク方法は、（１）のカセットローダ１４２、（２）の第１の基板搬送装置１４３、（３）の第１の両面スクライブ装置１４４、（４）の第２の基板搬送装置１４７、（５）の第１のブレイク装置１４８、（６）の第３の基板搬送装置１４９、（７）の第２の両面スクライブ装置１５０、（８）の第４の基板搬送装置１５３、（９）の第２のブレイク装置１５４、（１０）の第５の基板搬送装置１５５を含み、これらの装置を経由して複数枚の液晶ガラス基板１４１が製造される。
【００８７】
給材ロボットＲ１、搬送ロボットＲ２〜Ｒ７、基板搬送装置１４３、１４７、１４９、１５３、１５５については、実施の形態３、４に示すものと機能が同一であるため説明を省略する。
【００８８】
第１の両面スクライブ装置１４４は、複数のテーブル１４５ａ及び１４５ｂと、この装置の中央に設けられたスクライブヘッドマウント１４６ａと、スクライブヘッドマウント１４６ａに移動自在に保持された上下のスクライブヘッド１４６ｂとを有している。液晶マザーガラス基板１４０がテーブル１４５ａによりスクライブヘッドマウント１４６ａの部分に移送されたとき、液晶マザーガラス基板１４０の上下両面の一部が加工領域に入るようブリッジ状態に保持される。スクライブヘッド１４６ｂがこのブリッジ部分を走査することにより、上下両面のスクライブを行う。
【００８９】
スクライブ装置として従来例で説明したように、超硬金属製やダイヤモンド製のホイールカッタを用いたものと、レーザ光によるレーザスクライブを用いたものがある。ホイールカッタ方式のものは、２つのホイールカッタが同期して液晶マザーガラス基板１４０の両面を圧接して回転移動（転動）することにより、スクライブラインＳ１とＳ２とを同時に形成する。またレーザスクライブ方式のものは、２本のビームスポットを液晶マザーガラス基板１４０の両面に照射させながら走査し、この照射部分に追随して冷媒を用いたスポット冷却を行う。こうしてガラス素材の熱歪みを利用したブラインドスクライブを行う。第２の両面スクライブ装置１５０の構造も第１の両面スクライブ装置１４４と同様である。
【００９０】
第１のブレイク装置１４８及び第２のブレイク装置１５４は、液晶マザーガラス基板１４０の両面に形成されたスクライブラインＳが分断面になるよう基板を分断する装置である。実施の形態１又は２で説明したように、左右のテーブルをそのギャツプが非平行となるように保持し、左右のテーブルの少なくとも一方を回動させる方式のものがある。図２０ではこの方式のブレイク装置を用いるものとし、第１のブレイク装置１４８においては、テーブル１４８ａ、１４８ｂのギャツプを非平行になるよう図示した。第２のブレイク装置１５４についてもテーブル１５４ａ、１５４ｂのギャツプを非平行にしている。
【００９１】
第１のブレイク装置１４８及び第２のブレイク装置１５４として、他の方式を用いたものがある。これは液晶マザーガラス基板１４０を載置して固定する２つのテーブルの内、一方のテーブルを図示しないパラレルリンク機構を用いて保持する。そして基板の分断時にスクライブラインから離れた位置の軸を回転軸としてこのテーブルを回動することにより分断する方式のものである。この方式の場合は図２０に示すテーブル１４８ａ、１４８ｂのギャツプ、及びテーブル１５４ａ、１５４ｂのギャツプは平行になる。
【００９２】
このように本実施の形態のブレイク方法によれば、液晶マザーガラス基板１４０の上下面を反転させる工程を必要とせず、基板の反転装置を設置する必要が無く、液晶マザーガラス基板分断ラインの設置面積を小さくできる。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように本願の脆性材料基板のブレイク装置によれば、スクライブ済みの基板に対し、基板の分断時にスクライブ線の一端に分断力が作用する機構としたため、基板の分断状態はその一端側から他端側へと順に進展してゆくようになり、基板が分断された端面をきれいにできる。又作用させる分断力は、従来のブレイク法に比べて格段に小さくなり、ブレイク装置本体を小型化することができる。
【００９４】
また本願の脆性材料基板のブレイク方法によれば、１枚の液晶マザーガラス基板から、複数枚の液晶ガラス基板に分断する工程において、基板を反転させることなく一回の工程で液晶マザーガラス基板の両面を分断することができる。このため基板分断のための反転工程が削減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガラス板にスクライブを形成する際、垂直クラックの状態を示した図である。
【図２】ブレイクバーを用いた従来のブレイク装置の要部構成を示した斜視図である。
【図３】テーブルの回転によりブレイクする従来のブレイク装置の要部構成を示した斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるブレイク装置の全体構成を示す斜視図である。
【図５】実施の形態１におけるブレイク装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図６】ブレイク装置のテーブルに基板を配置した状態を示す平面図である。
【図７】実施の形態１におけるブレイク装置のスクライブライン部の要部構成を示す断面図である。
【図８】ブレイク時の基板の変形例を示す説明図である。
【図９】実施の形態１におけるブレイク装置において、基板の切断状態を示す断面図である。
【図１０】実施の形態１におけるブレイク装置において、基板の切断状態を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２におけるブレイク装置の全体構成を示す斜視図である。
【図１２】実施の形態２におけるブレイク装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図１３】実施の形態２におけるブレイク装置のスクライブライン部の要部構成を示す断面図である。
【図１４】実施の形態２におけるブレイク装置において、基板の切断状態を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態３における脆性材料基板のブレイク方法の一例を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの説明図である。
【図１６】従来の脆性材料基板のブレイク方法を示す工程図である。
【図１７】実施の形態３におけるブレイク方法の一例を示す工程図である。
【図１８】本発明の実施の形態４のブレイク方法に用いられる液晶マザーガラス基板の断面図である。
【図１９】実施の形態４における脆性材料基板のブレイク方法の一例を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの説明図である。
【図２０】本発明の実施の形態５における脆性材料基板のブレイク方法の一例を示す液晶マザーガラス基板自動分断ラインの説明図である。
【符号の説明】
Ｇ基板
ＧＬ基板左部
ＧＲ基板右部
Ｇ１上基板
Ｇ２下基板
Ｈガラス板
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２スクライブライン
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３回転軸
１０，３０, ５０，８０，９０ブレイク装置
１０Ａ，３０Ａ左側ユニット
１０Ｂ，３０Ｂ右側ユニット
１３，１４，３３，３４製品テーブル
１３ａ，１４ａ回動軸
１３ｂ〜１３ｅ，１４ａ〜１４ｅねじ孔
１１スライドテーブル
１２，３１，３２傾動テーブル
１５ａ，１６ａ，３５ａ，３６ａクランプバー
１５，１６，３５，３６製品クランプユニット
１１ａスライド機構
１７ベース
１８水平保持ブロック上部
１９水平保持ブロック下部
１８ａ，３８ａ，３９ａ傾動軸
２０，４０回動制御部
３８ｂ，３９ｂ保持アーム
３８，３９保持ブロック
１２０，１３０，１４０液晶マザーガラス基板
１２０ａ，１３０ａマザーＴＦＴ基板
１２０ｂ，１３０ｂマザー対向基板
１２１，１３１，１４１液晶ガラス基板
１２２，１３３，１４２カセットローダ
１２３，１３４，１４３第１の基板搬送装置
１２４第１のスクライブ装置
１２５第２のスクライブ装置
１２６，１３７第２の基板搬送装置
１２７，１３６，１４８第１のブレイク装置
１２７ａ，１２７ｂ，１２８ａ，１２８ｂ，１３６ａ，１３６ｂ，１４５ａ，１４５ｂ，１４８ａ，１４８ｂ，１５１ａ，１５１ｂテーブル
１２８，１３８，１５４第２のブレイク装置
１２９，１３９，１４９第３の基板搬送装置
１３２シール剤
１４４第１の両面スクライブ装置
１４６ａスクライブマウントヘッド
１４６ｂスクライブヘッド
１５０第２の両面スクライブ装置
１５３第４の基板搬送装置
１５５第５の基板搬送装置
Ｒ１給材ロボット
Ｒ２〜Ｒ８搬送ロボット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brittle material substrate used for dividing a brittle material substrate such as glass, a semiconductor wafer, and ceramics.Break deviceIs.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 shows a state in which a glass plate 1 is scribed using a glass cutter wheel 2. By this scribing, a scribe line S is formed on the surface of the glass plate 1. In the figure, an enlarged cross section in a circle region is shown in the following figure. B shows the depth of the vertical crack formed by this scribing.
[0003]
FIG. 2 shows an outline of a conventional break device generally used. In this breaking apparatus, a glass plate 1 having a scribe line S formed on the back surface is set on a table 3 with a mat M interposed therebetween. A break bar 4 is located above the glass plate 1. The break bar 4 is formed by joining a hard rubber 4b having a V-shaped cross section to a lower surface of a rod-like metal material 4a, and is held in parallel to the glass plate 1 by a drive mechanism (not shown) and moves up and down. It is made free. Then, the lower end portion of the hard rubber 4 b of the break bar 4 is pressed from above the glass plate 1 so as to match the scribe line S through the glass plate 1. In this way, the glass plate 1 is slightly bent on the mat M, so that the vertical crack reaches the surface of the glass plate, and the glass plate 1 is divided along the scribe line S.
[0004]
FIG. 3 shows another breaking method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-28828. The divided tables 3a and 3b are installed with a gap therebetween. The glass plate 1 is sucked and fixed across the tables 3a and 3b so that the scribe line S formed on the upper surface is positioned in the gap portion. And the glass plate 1 is bent and divided | segmented by slightly rotating one table 3a to the arrow direction along the rotation center axis | shaft O parallel to a downward gap. The glass plate 1 can also be divided by rotating both the tables 3a and 3b simultaneously. Further, by rotating one table 3a and separating it from the table 3b at the same time, it can be divided so that the cut surface is not damaged.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in the lower diagram of FIG. 1 described above, the depth of the scribe line is not uniform, and there are deep portions such as Da and Db. The scribe locations corresponding to Da and Db are indicated by Sa and Sb. When the glass plate 1 is divided by the above method, even if a uniform dividing force is applied to the glass plate 1, the division of the glass plate 1 does not proceed uniformly, but is indicated by Sa and Sb. At this point, the division of the glass plate is completed first. That is, a vertical crack reaches the lower surface of the glass plate 1 at this position, and thereafter, the division of the glass plate 1 proceeds in the scribe direction starting from the points Sa and Sb.
[0006]
Therefore, in the conventional dividing method, since the glass plate 1 is divided starting from a plurality of points on the scribe line, the dividing section may be a folding screen or curved, resulting in a reduction in commercial value. There was a drawback of doing.
[0007]
Laser scribing using a laser beam has also been studied because dust generation during scribing can be prevented. In laser scribing, a glass plate is moved while being irradiated with a laser beam, and spot cooling with a coolant is performed following this movement. Thus, a thin scribe line is formed on the glass plate by utilizing the thermal strain of the glass plate. Since this scribe line is thin and invisible, this scribe method is also called blind scribe. However, when a glass plate that has been blind scribed is divided by a conventional break device, a large breaking force is required because the depth of the crack generated as a result of the blind scribe is shallow. For this reason, there is a problem that the apparatus becomes large or cannot be completely divided.
[0008]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and is a brittle material that can reduce the breaking force applied to the substrate of various shapes of the brittle material substrate and obtain a uniform sectional surface. SubstrateRealize break deviceFor the purpose.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 of the present application is the first and second product tables on which a brittle material substrate having a scribe line formed on at least one surface is placed so that the scribe line is positioned between the gaps; When the edge of the first product table facing the second product table is a first edge and the edge of the second product table facing the first product table is a second edge, A first product clamping unit that presses and fixes the portion located at the first edge of the brittle material substrate, and a second product that presses and fixes the portion located at the second edge of the brittle material substrate. The product scribe unit is integrated with the first product table and the first product clamp unit in a direction perpendicular to the scribe line of the brittle material substrate. The second product table and the second product clamp unit are rotated together with a slide mechanism that applies a pressure so as to move backward from the in-line and a tilting axis parallel to the scribe line of the brittle material substrate. A tilting mechanism that enables movement, and a rotation control unit that controls the tilting mechanism to rotate the second product table and the second product clamp unit, and includes the first product table and the first product table. The two product tables are arranged so that the opposing edges of the two tables are non-parallel, and the tilt axis of the second product table is within the thickness range of the substrate when viewed from the scribe line of the brittle material substrate. It is characterized by this.
Breaking device for brittle material substrates.
[0010]
The invention according to claim 2 of the present application is the brittle material substrate breaking device according to claim 1, wherein the first product clamp unit includes a first clamp bar that presses near the scribe line of the brittle material substrate, The second product clamp unit has a second clamp bar that presses the vicinity of the scribe line of the brittle material substrate, and when the second product table rotates, the second clamp bar is moved to the scribe line. It is characterized by acting as a force point for applying a shearing force to the substrate portion in the vicinity of the line.
[0011]
The invention of claim 3 of the present application is the brittle material substrate breaking device of claim 1, wherein the tilt axis of the second product table is located at the center of the upper surface and the lower surface of the brittle material substrate. Is.
[0012]
The invention of claim 4 of the present application is the first and second product tables on which the brittle material substrate having a scribe line formed on at least one surface is placed so that the scribe line is located between the gaps; When the edge of the first product table facing the second product table is a first edge and the edge of the second product table facing the first product table is a second edge, A first product clamping unit that presses and fixes a portion located at the first edge of the brittle material substrate, and a second product that presses and fixes the portion located at the second edge of the brittle material substrate. The first product table and the first product clamp unit can be rotated together with a clamp unit and a tilt axis parallel to the scribe line of the brittle material substrate as a rotation axis. A second tilting shaft parallel to the scribe line of the brittle material substrate, and the second product table and the second product clamping unit are rotatable together. 2 tilting mechanisms and the first and second tilting mechanisms to control the first product table and the first product clamp unit, and the second product table and the second product clamp unit. A rotation control unit, and the first product table and the second product table are arranged such that opposing edges of both tables are non-parallel, and the tilt axis of the first product table is The brittle material substrate is located above the substrate near the scribe line, and the tilt axis of the second product table is located below the substrate near the brittle material substrate scribe line. Than is.
[0013]
The invention of claim 5 of the present application is the brittle material substrate breaking device according to claim 4, wherein the first product clamp unit has a first clamp bar that presses near the scribe line of the brittle material substrate, The second product clamp unit has a second clamp bar that presses the vicinity of the scribe line of the brittle material substrate, and the first product table or the second product table rotates when the first product table rotates. The clamp bar or the second clamp bar acts as a force point for applying a shearing force and a tensile force to the substrate portion in the vicinity of the scribe line.
[0014]
The invention according to claim 6 of the present application is the brittle material substrate breaking device according to claim 4, wherein the tilt axis of the first product table and the tilt axis of the second product table are located at the thickness center position of the brittle material substrate. It is characterized by being in a vertically symmetrical position when viewed from the top.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
A break device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is an external perspective view showing the overall configuration of break device 10 in the first embodiment. This breaking device 10 is referred to as a one-side tilting breaker. The substrate G to be divided is a brittle material substrate such as a glass plate.
[0024]
Here, for convenience of explanation, a table reference plane parallel to the installation floor surface of the break device 10 is represented by (x, y, z) using the spatial coordinates (x, y, z).₀), And the direction perpendicular to the installation floor is the z-axis, and the dividing direction (break direction) of the substrate G is the y-axis. The break device 10 includes a slide table 11 that can slide in the −x-axis direction, and a tilt table 12 that can tilt around a rotation axis parallel to the y-axis and can be adjusted to slide in the x-axis direction.
[0025]
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the left unit 10A and the right unit 10B of the breaking device 10 are separated. Assuming that the entire breaking device 10 is attached to the base 17 of FIG. 4, the left unit 10A has a mechanism unit installed on the left side (−x axis direction) of the scribe line S on the substrate G as shown in FIG. The right unit 10 B indicates a mechanism unit installed on the right side (+ x axis direction) from the scribe line S of the substrate G.
[0026]
Further, in order to place and hold the substrate G to be cut, the first product table 13 is fixed to the slide table 11, and the second product table 14 is fixed to the tilting table 12. A first product clamp unit 15 is attached to the upper part of the first product table 13, and a second product clamp unit 16 is attached to the upper part of the second product table 14. The scribe line S of the substrate G is parallel to the y axis, the region on the −x axis side (left side) of the substrate around the scribe line S is called the substrate left portion GL, and the region on the + x axis side (right side) is the right side of the substrate Called GR. The first product clamp unit 15 firmly presses the right end portion of the substrate left portion GL to fix the substrate, and the second product clamp unit 16 firmly presses the left end portion of the substrate right portion GR to fix the substrate. To do.
[0027]
The left unit 10A is provided with a slide mechanism 11a. The slide mechanism 11a biases the slide table 11 in the -x-axis direction, and is provided with an elastic member that applies a biasing force, such as an air cylinder or a spring. In addition, the slide mechanism 11a is provided with a stopper for regulating the slide range, a damper for regulating the slide speed, and the like (not shown).
[0028]
The right unit 10 B is held by a pair of horizontal holding block upper parts 18 and a pair of horizontal holding block lower parts 19 which are pillars. The horizontal holding block lower part 19 is fixed to the base 17, and the horizontal holding block upper part 18 holds the tilting table 12 so as to be rotatable. A slide unit (not shown) is provided between the horizontal holding block upper part 18 and the horizontal holding block lower part 19 so that the horizontal holding block upper part 18 can be slid and adjusted in the x-axis direction. The horizontal holding block upper portion 18 on the + y axis side and the −y axis side is provided with a tilt shaft 18a, and the tilt table 12, the second product table 14, and the second product clamp unit 16 rotate the tilt shaft 18a. It is held so as to be able to tilt as a dynamic axis. For example, the tilting shaft 18a is provided with a bearing housing in the horizontal block upper portion 18 and is held by a ball bearing press-fitted into the housing. Here, the horizontal holding block upper portion 18 and the tilt shaft 18a are referred to as a tilt mechanism.
[0029]
The first product clamp unit 15 fixes the substrate left portion GL and concentrates shear stress and bending stress on the scribe line of the substrate. The first product clamp unit 15 is provided with a first clamp bar 15 a that presses the vicinity of the scribe line S of the substrate G. The tip end of the first clamp bar 15a is located at the right edge of the first product table 13 and can be finely moved in the z-axis direction. Similarly, the second product clamping unit 16 fixes the substrate right part GR and concentrates shear stress and bending stress on the scribe line of the substrate. The second product clamp unit 16 is provided with a second clamp bar 16 a that presses the vicinity of the scribe line S of the substrate G. The tip of the second clamp bar 16a is located at the left edge of the second product table 14, and can be finely moved in the z-axis direction.
[0030]
FIG. 6 is a plan view showing the positional relationship with the first and second product tables 13 and 14. The main shaft of the first product clamp unit 15 including the first clamp bar 15a is attached so as to be inclined so that the + y-axis side is opened by an angle −α. The main axis of the second product clamp unit 16 including the second clamp bar 16a is also inclined and attached so that the + y-axis side is opened by the angle + α. For this reason, a gap is formed between the product tables 13 and 14.
[0031]
As shown in FIG. 6, the first product table 13 can be rotationally adjusted on the slide table 11 within a (x, y) plane by a small angle in the CCW direction around the rotational axis 13a. The second product table 14 can also be rotationally adjusted on the tilting table 12 within the (x, y) plane by a minute angle in the CW direction around the rotational axis 14a. At the four corners of the first product table 13, screw holes 13b to 13e having a long diameter in the tangential direction when viewed from the rotation shaft 13a are provided. Similarly, screw holes 14b to 14e having a long diameter in the tangential direction when viewed from the rotation shaft 14a are provided at the four corners of the second product table 14. Accordingly, the first product table 13 is rotated by an angle −α around the rotation shaft 13a, and the bolts of the screw holes 13b to 13e are tightened to the slide table 11 at the position. In this way, the first product table 13 can be fixed together with the first clamp bar 15a from the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 6 to the position indicated by the solid line. The same applies to the second product table 14. By such an angle adjustment, the opening angle of the first clamp bar 15a and the second clamp bar 16a can be set to 2α.
[0032]
As a method for holding the substrate G, it can be fixed to the product table by vacuum suction or other means. When the substrate is made of glass and a resin film is formed on the surface thereof, it can be fixed also by electrostatic adsorption.
[0033]
A tilt mechanism of the tilt table 12 will be described. As shown in FIGS. 4 and 5, the tilting shaft 18 a of the horizontal holding block upper part 18 makes the entire right side unit 10 B except for the horizontal holding block lower part 19 rotatable in the CW direction or CCW direction using this as the rotation axis. FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part of the breaking device showing the attachment position of the tilt shaft 18a. A rotation control unit 20 is provided to rotate the tilt table 12 via the tilt mechanism. The rotation control unit 20 may rotate the tilting table 12 by a predetermined angle using the rotational force of a motor or a fluid cylinder, and manually rotates the tilting table 12 via an arm or a link. There may be. The tilting table 12 is moved in the + x direction at the same time as the rotation starts.
[0034]
It is assumed that the first product table 13 and the second product table 14 are positioned so as to have the same placement surface with respect to one substrate G in the initial setting of the breaking device. The height of the tilting shaft 18a is adjusted so that the tilting shaft 18a comes to the center when viewed from the upper and lower surfaces of the substrate G placed on the table.
[0035]
The thickness of the substrate G is 2d₀And The mounting surface of the first product table 13 is (x, y, -d₀), And the position of the tilt shaft 18a is (0, y, 0). The position of the tilt shaft 18a can be adjusted according to the thickness and material of the substrate G. If the gap between the right edge of the first product table 13 and the left edge of the second product table 14 is 2 g, the pressing position of the first clamp bar 15a against the substrate G and the second clamp bar 16a The gap between the pressing position with respect to the substrate G is set to the extent shown in FIG. 7, and the interval between the pressing positions of the closest portions is preferably about the same as 2 g. The tilting axis 18a is preferably parallel to the scribe line of the substrate G and positioned within the thickness range of the substrate.
[0036]
Next, the operation of the break device having such a mechanism will be described. The substrate G is a laminated glass substrate used for a liquid crystal panel. As shown in FIG. 8A, an upper substrate G1 (thickness 0.7 mm) and a lower substrate G2 (thickness 0.7 mm) on which various electrodes are formed. It is assumed that the liquid crystal cell is sealed in the gap (0.1 mm). The substrate thickness 2d in this case₀Is 1.50 mm. As shown in FIG. 8A, scribe lines S1 and S2 are formed in advance on the upper surface of the upper substrate G1 and the lower surface of the lower substrate G2, respectively, at the same position when viewed from the (x, y) plane. The method of forming the scribe lines S1 and S2 is the same as that of the conventional example, and a portion having a high shear stress or tensile stress is a break point of the glass substrate.
[0037]
FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view of the breaking device with the scribe line S as the center. FIG. 10 is a plan view of an essential part of the breaking device centered on the scribe line S indicated by a two-dot chain line. Here, the position after the division of the substrate G is shown using a solid line. The position (x, y, z) of the tilt axis 18a is assumed to be (0, y, 0). As shown in FIG. 10, in the divided substrate left part GL, the end point on the + y-axis side of the scribe line S2 in FIG. 8 is PL, and the end point on the −y-axis side is QL. Further, the end point on the + y axis side of the line in which the substrate left portion GL is in contact with the right edge of the first product table 13 is PL ′, and the end point on the −y axis side is QL ′. In the divided substrate right part GR, the end point on the + y axis side of the scribe line S2 is set as PR, and the end point on the −y axis side is set as QR. The end point on the + y-axis side of the line where the substrate right portion GR is in contact with the left edge of the second product table 14 is PR ′, and the end point on the −y-axis side is QR ′. Before the substrate G is divided and cut, PR coincides with PL and QR coincides with QL.
[0038]
When the second product table 14 is tilted in the CCW direction by an angle θ as shown in FIG. 9A, the position of the point PR ′ is (x₁, Y₁, Z₁) To (x₂, Y₂, Z₂) Here, each coordinate value is as follows.
x₁= G₂
y₁= Y₁
z₁= -D₀
x₂= D₀sin θ + g₂cos θ
y₂= Y₁
z₂= D₀(1-cos θ) + g₂sin θ-d₀
[0039]
Due to the pressing force of the second clamp bar 16a, the point PR '(x₂, Y₂, Z₂) Is a fixed point with respect to the second product table 14, a shearing force and a tensile force are applied to the break portion located at the point PR of the substrate right part GR from the fixed point PR '.
[0040]
Such a shearing force and a tensile force are similarly applied to the point QR in FIG. 9B. However, the position of the scribe line S2 viewed from the point PR ′ and the position of the scribe line S2 viewed from the point QR ′ are different as shown in FIG. 9 and FIG. 10, and the −y axis is closer to the + y axis. Compared to the other side (opposite side), the shear stress and the tensile stress are increased. Even if the Young's modulus of the glass material is the same in both portions, the tip end portion of the one end support of the substrate right portion GR with respect to the substrate left portion GL that does not rotate and move is shown in FIG. ) Is shorter. For this reason, the shear stress is less likely to be relaxed at the tip of the one-end support shown in FIG. 9B than in the case of FIG. Therefore, the points QR and QL become break points, and the lower substrate G2 is divided. Next, when the second product table 14 is tilted in the CW direction, as in the case of tilting in the CCW direction, shear stress and tensile stress are applied to the scribe line S1 of the upper substrate G1, and the upper substrate G1 is divided. When the substrate G is divided, an urging force in the −x-axis direction is applied to the substrate left portion GL by the slide mechanism 11a, and at the same time the tilting table 12 starts to rotate, the slide table 11a moves in the + x direction. The right edge portion, which is a divided section, retreats in the −x-axis direction and does not contact the left edge portion of the substrate right portion GR. For this reason, the dividing surface of a glass substrate is not damaged, and a smooth dividing surface is obtained.
[0041]
After dividing the substrate G, the position of the point PR is (x_Three, Y_Three, Z_Three) To (x_Four, Y_Four, Z_Four) Here, each coordinate value is as follows.
x_Three= 0
y_Three= Y_Three
z_Three= -D₀
x_Four= D₀sin θ
y_Four= Y_Three
z_Four= D₀(1-cos θ) -d₀
Horizontal movement amount x in this case_Four-X_ThreeIs calculated to be 0.039 mm when θ = 3 °.
[0042]
FIG. 8B shows the substrate deformation profile when the substrate right portion GR rotates in the CCW direction, and FIG. 8C shows the substrate deformation profile when the substrate right portion GR rotates in the CW direction. Show.
[0043]
The substrates divided into the left and right by the scribe line S can be removed from the product table by releasing the first clamp bar 15a and the second clamp bar 16a from the substrate G. In the case where a single substrate having a strip shape in the x-axis direction is divided into a large number, a scribe line is provided at a predetermined position of the substrate G. Then, the substrate G is conveyed by a predetermined pitch in the x direction, the product clamp unit is set, and the tilting table 12 is tilted each time. By repeating such an operation, a plurality of substrates can be manufactured from one mother substrate.
[0044]
(Embodiment 2)
Next, a break device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is an external perspective view showing the overall configuration of break device 30 in the second embodiment. This breaking device 30 is called a double tilting breaker. Also here, for convenience of explanation, a table reference plane parallel to the installation floor surface of the breaking device 30 is (x, y), a direction perpendicular to the installation floor surface is az axis, and a break direction of the substrate is a y axis. The break device 30 has a first and second tilting tables 31 and 32 having a rotation axis parallel to the y-axis and capable of tilting.
[0045]
FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the left unit 30A and the right unit 30B of the breaking device 30 are separated. The entire breaking device 30 is attached to a base 37 shown in FIG. 11 via holding blocks 38 and 39. The first product table 33 is fixed to the first tilting table 31, and the second product table 34 is fixed to the second tilting table 32. As in the first embodiment, the first product clamp unit 35 is attached to the upper part of the first product table 33, and the second product clamp unit 36 is attached to the upper part of the second product table 34. Since the functions of these clamp units are the same as those in the first embodiment, description of the mechanism is omitted.
[0046]
The 1st tilting table 31, the 1st product table 33, and the 1st product clamp unit 35 are hold | maintained at the 1st holding block 38 which is a support | pillar. The second tilting table 32, the second product table 34, and the second product clamping unit 36 are held by a second holding block 39 that is a support column. As shown in FIG. 11, the column interval of the second holding block 39 is wider than the column interval of the first holding block 38, and the left unit 30 A and the right unit 30 B are placed on the base 37 at the normal position (operation position). When installed, all struts are generally aligned on the y-axis.
[0047]
Assuming that the tilt axis of the first holding block 38 is 38a and the tilt axis 39a of the second holding block 39, as shown in FIG. 13, the tilt axis 38a and the tilt axis 39a are positioned at the reference position (x₀, Y, z₀) And substantially symmetric with respect to the z-axis direction, and in the vicinity of the scribe lines S1 and S2. The reference position (x₀, Y, z₀) Is an intermediate position (0, y, 0) between the scribe lines S1 and S2 of the substrate G as in the first embodiment. When the center position of the thickness of the substrate G is set to z = 0, the position d on the z-axis of the tilt axis 38a.₁Is 0 mm ≦ d₁It is desirable that ≦ 20 mm, and the position −d of the tilt axis 39a₂Is −20 mm ≦ −d₂It is desirable that ≦ 0 mm.
[0048]
The attachment positions of the first clamp bar 35a and the second clamp bar 36a are the same as those in the first embodiment. The first holding arm 38b is rotatable about the first tilting shaft 38a, and holds the first tilting table 31 at an arbitrary angle. Here, the first holding arm 38b and the first tilting shaft 38a are referred to as a first tilting mechanism. Similarly, the second holding arm 39b is rotatable about the second tilting shaft 39a, and holds the second tilting table 32 at an arbitrary angle. The second holding arm 39b and the second tilt shaft 39a are referred to as a second tilt mechanism.
[0049]
The rotation control unit 40 may rotate the first tilting table 31 and the second tilting table 32 by a predetermined angle using the rotational force of a motor or a fluid cylinder, and may be manually operated via an arm or a link. Alternatively, the tilting table 12 may be rotated. The first holding arm 38b and the second holding arm 39b are moved by the initial setting of the rotation control unit 40 so that the first tilting table 31 and the second tilting table 32 are (x, y) before the substrate G is cut. Hold parallel to the surface, that is, horizontally.
[0050]
Again, the main axis of the first product clamp unit 35 including the first clamp bar 35a is inclined and attached so that the + y-axis side is opened by the angle −α, and the second product clamp unit including the second clamp bar 36a. The main shaft 36 is also attached with an inclination so that the + y-axis side opens by an angle + α.
[0051]
The thickness of the substrate G is 2d₀Here, as an example, consider the case of cutting a laminated glass substrate used in a liquid crystal panel. The placement surface of the first product table 33 is set to (x, y, -d₀), The position of the tilt axis 38a is (0, y, + d) as shown in FIG.₁) This position can also be adjusted according to the thickness and material of the substrate. The position of the tilt axis 39a is (0, y, -d₂) This position can also be adjusted. Note that the tilting shafts 38a and 39a are symmetrical positions from the center position of the substrate, that is, d₁= D₂It is preferable that
[0052]
If the gap between the right edge of the first product table 33 and the left edge of the second product table 34 is 2 g, the pressing position of the first clamp bar 35a against the substrate G and the second clamp bar 36a The pressing position with respect to the substrate G is preferably close to each edge as shown in FIG. 13, and the distance between the pressing positions of the closest portions is preferably about 2 g.
[0053]
The operation of the break device 30 having such a mechanism will be described. FIG. 14 is a partially enlarged cross-sectional view of the breaking device with the scribe line S as the center. FIG. 10 is used as a plan view of the main part of the breaking device with the scribe line S as the center. As described above, the position of the first tilt axis 38a is (0, y, + d₁), And the position of the second tilting axis 39a is (0, y, −d₂)
[0054]
FIG. 14A is a cross-sectional view near the PR point and the PL point in FIG. Here, the edge interval between the first product table 33 and the second product table 34 is 2 g.₂It is. FIG. 14B is a cross-sectional view around the QR point and the QL point in FIG. Here, the edge interval between the first product table 33 and the second product table 34 is 2 g.₁(G₁<G₂). As shown in FIG. 14, first, the second product table 34 is tilted in the CW direction by an angle θ, and then the first product table 33 is tilted in the CW direction by an angle θ. In the same manner as in the first embodiment, the pressing point of the substrate right portion GR against the second product table 34 is PR ′. This point PR ′ can be considered as a force point for applying a shear stress when the substrate G is divided along the scribe line S.
[0055]
First, consider a case where the second product table 34 is rotated by an angle θ in the CW direction. The position of PR ′ is (x_Five, Y_Five, Z_Five) To (x₆, Y₆, Z₆) Here, each coordinate value is as follows.
x_Five= G₂
y_Five= Y_Five
z_Five= -D₀
x₆= (D₂-D₀) Sin θ + g₂cos θ
y₆= Y_Five
z₆=-(D₂-D₀) (1-cos θ) -g₂sin θ-d₀
Thus, (x₆, Y₆, Z₆) Becomes a fixed point with respect to the second product table 34, and a shearing force and a tensile force act on the break portion located at the point PR of the substrate right part GR from the fixed point.
[0056]
Such shearing force and tensile force also act on the point QR shown in FIG. However, the distance from the point PR ′ to the scribe line S2 and the distance from the point QR ′ to the scribe line S2 are different as shown in FIG. Stress increases. Even if the Young's modulus of the glass material is the same in both portions, the shear stress, the tensile stress, and the bending stress at the tip end portion of the one end support of the substrate right portion GR with respect to the substrate left portion GL are smaller than the QR value. This is because the stress is relieved by elastic deformation because the tip length of the one-end support is long as shown in FIG. For this reason, the point QR with high stress becomes a break point, and the upper substrate G1 is divided.
[0057]
Next, when the first product table 33 is tilted in the CW direction by an angle θ, shear stress and tensile stress are applied to the scribe line S2, and the lower substrate G2 is divided. In this case, the same thing as described above occurs at the PL point and the QL point of the substrate left portion GL. By rotating both product tables in this way, tensile stress acts in the + x axis direction and −x axis direction around the scribe line S, and shear stress acts in the + z axis direction and the −z axis direction. The substrate G can be easily divided. At the time of division, the substrate left portion GL and the substrate right portion GR are separated from each other. Also in this case, the right edge portion, which is a divided section, does not contact the left edge portion of the substrate right portion GR. For this reason, the dividing surface of a glass substrate is not damaged, and a smooth dividing surface is obtained.
[0058]
When the horizontal movement amount of the point PR is calculated (d₀+ D₂) Sin θ, d₂= 5.0 mm, d₀In the case of = 0.75 mm and θ = 3 °, the distance is 0.300 mm, which is a value far larger than the horizontal movement amount 0.039 mm in the first embodiment. Further, when the amount of movement of the point PR in the vertical direction is calculated, (d₀+ D₂) (1-cos θ), and if the above numerical values are substituted, the vertical movement amount is 0.0079 mm. This value contributes to the shearing force in the scribe line S.
[0059]
The board | substrate divided | segmented right and left by the scribe line S can be removed from a product table by canceling | releasing the press of the 1st clamp bar 35a and the 2nd clamp bar 36a. Although the first tilt table 31 and the second tilt table 32 are alternately tilted by the same angle θ, the tilt angle may be different for each tilt table, and which tilt table is tilted first. Does not affect the dividing characteristics of the substrate G.
[0060]
As described above, in any of the break devices, the front end face side of the substrate G becomes the starting point of the division, and the division progresses in order from the front to the back. In this break apparatus, since the starting point of dividing the substrate is one point, the magnitude of the force applied to the substrate can be significantly reduced as compared with the conventional break method. Moreover, the cut end face is finished finely, and the defect of the cut end face as described in the prior art does not occur. Moreover, it can cut | disconnect similarly about the board | substrate scribed with the laser scribing apparatus. In the apparatus of the present invention, the mounting position and height of each holding block can be easily changed, and the rotation amount of the product table and the opening angle 2α can be arbitrarily set. Therefore, the degree of freedom in design is increased. In the present embodiment, the case where the scribe lines S1 and S2 formed on the laminated glass substrate used in the liquid crystal panel are at the same position as viewed from the (x, y) plane has been described. Even if the position is several mm away due to the formation of terminals of the liquid crystal panel, etc., the break device can be used to divide without inconvenience.
[0061]
Further, the break device of this embodiment can cut not only laminated glass but also brittle material substrates such as a semiconductor wafer and a ceramic substrate as well as a single glass plate. In particular, in the case of a laminated glass substrate such as a liquid crystal panel, the upper and lower glass plates can be alternately divided by an alternating break operation, and the process of reversing the substrate is not required, so that the work efficiency can be greatly improved. it can. The break device of the present invention can also be applied to the division of a brittle material substrate in which a brittle material substrate is heated using a heating means such as a laser and a scribe line is formed using thermal strain generated in the brittle material substrate.
[0062]
(Embodiment 3)
Next, the breaking method in Embodiment 3 of this invention is demonstrated. The breaking method of the brittle material substrate in the present embodiment is a manufacturing method for obtaining a plurality of liquid crystal glass substrates 121 by dividing one liquid crystal mother glass substrate 120 into a predetermined shape as the substrate G described above. In order to obtain a liquid crystal panel that displays an image or a character in pixel units by a drive signal from one liquid crystal mother glass substrate 120, various manufacturing processes are required.
[0063]
A substrate including a TFT, a scanning electrode, a signal electrode, and a pixel electrode is referred to as a TFT substrate (also referred to as an AM substrate), and a substrate including a color filter is referred to as a counter substrate. These are the ones in which these two substrates are filled with liquid crystal. The liquid crystal mother glass substrate 120 is a substrate (mother bonded substrate) at a stage where a TFT substrate before division (referred to as a mother TFT substrate) and a counter substrate before division (referred to as a mother counter substrate) are bonded together. Say. Accordingly, the divided bonded substrate becomes a liquid crystal glass substrate 121 (bonded substrate). Then, the liquid crystal glass substrate 121 is filled with liquid crystal, the liquid crystal injection port is sealed, and a state in which a flat cable can be connected to the electrode on the substrate edge is a liquid crystal panel.
[0064]
Further explanation will be added in order to clarify the position of the breaking method in the present embodiment in the manufacturing process of the liquid crystal panel. In order to obtain a plurality of liquid crystal glass substrates 121 from a single liquid crystal mother glass substrate 120, a plurality of types of dividing steps are required. This is distinguished by the part of the liquid crystal panel where the scribe line or dividing plane of the substrate is located. For example, (A) a step of dividing the liquid crystal mother glass substrate 120, which is a multi-sided large-sized bonded substrate, into individual liquid crystal glass substrates 121 having a predetermined shape, and (B) a division for exposing the liquid crystal injection port while being multi-sided. Examples are a process, (C) a dividing step for taking out an electrode portion, and the like. Here, the order of the steps does not need to be determined in advance, but at least the steps (A) and (B) are incorporated in this embodiment. Also in the step (A), as long as the scribe line S is formed in a lattice shape (also referred to as a cross scribe) on the liquid crystal mother glass substrate 120, a plurality of dividing steps are required.
[0065]
FIG. 15 shows a breaking method of the liquid crystal mother glass substrate 120 including such a dividing step. This breaking method includes (1) a cassette loader, (2) a first substrate transfer device, (3) a first scribe device, (4) a second scribe device, (5) a second substrate transfer device, 6) A first break device, (7) a second break device, and a plurality of liquid crystal glass substrates 121 are manufactured via these devices. For this reason, such a dividing process is called a liquid crystal mother glass substrate automatic dividing line.
[0066]
In FIG. 15, a cassette loader 122 stores and holds a large number of liquid crystal mother glass substrates 120 in a cassette. The material supply robot R 1 takes out the liquid crystal mother glass substrate 120 from the cassette of the cassette loader 122 and transfers it to the first substrate transfer device 123. The first substrate transfer device 123 positions the liquid crystal mother glass substrate 120 supplied from the material supply robot R1 at a fixed position on the table. This positioning is performed by pressing end surfaces of the liquid crystal mother glass substrate 120 that are orthogonal to each other to positioning pins.
[0067]
The transport robot R 2 transports the liquid crystal mother glass substrate 120 placed on the table to a predetermined position of the first scribe device 124. Of the liquid crystal mother glass substrate 120, the mother TFT substrate is 120a, and the mother counter substrate is 120b. Further, the processed surface of the substrate is a surface parallel to the (x, y) plane, as in the first and second embodiments. The first scribing device 124 forms the scribe line S1 so as to be parallel to the x-axis direction or the y-axis direction of the mother counter substrate 120b, for example, and here, the scribing method as described in the conventional example is used.
[0068]
The transfer robot R3 takes out the liquid crystal mother glass substrate 120 on which the scribe line S1 is formed from the first scribing device 124, and gives the transfer robot R4 with the upper surface and the lower surface reversed. The transport robot R4 transports the inverted liquid crystal mother glass substrate 120 to a predetermined position of the second scribe device 125. The second scribe device 125 forms scribe lines S2 so as to be parallel to the x-axis or y-axis direction of the mother TFT substrate 120a. The positions and lengths (drawing data) of these scribe lines S1, S2 are controlled by a control CPU (not shown).
[0069]
The liquid crystal mother glass substrate 120 with scribe lines formed on both sides is transferred to the second substrate transfer device 126 by the transfer robot R5. The second substrate transfer device 126 positions the liquid crystal mother glass substrate 120 supplied from the transfer robot R5 at a fixed position. The transfer robot R 6 transfers the liquid crystal mother glass substrate 120 placed on the second substrate transfer device 126 to a fixed position of the first break device 127.
[0070]
Since the first break device 127 and the second break device 128 are the same as the break device of the first or second embodiment, the description of the structure is omitted. The first break device 127 presses and fixes the upper surface of the liquid crystal mother glass substrate 120 placed across the first table 127a and the second table 127b, and one table is shown in FIG. Thus, the liquid crystal mother glass substrate 120 is divided into strips by rotating in the + z direction and the −z direction, or by simultaneously rotating both tables in the same direction as shown in FIG.
[0071]
The transport robot R7 takes out the liquid crystal mother glass substrate 120 divided into strips from the table 127b and positions and places the second breaker 128 so as to straddle the two tables 128a and 128b. To do. The second breaker 128 divides the liquid crystal mother glass substrate 120. The substrate obtained here becomes a liquid crystal glass substrate 121 having a predetermined shape. These liquid crystal glass substrates 121 are transferred by the third substrate transfer device 129 by the transfer robot R8, and are further brought into the manufacturing process of the next liquid crystal panel.
[0072]
The breaking method of the present embodiment having the above steps will be described in comparison with a conventional breaking method. FIG. 16 is a process diagram when the liquid crystal mother glass substrate 120 is cut using a conventional break device. FIG. 17 is a process diagram in the case where the liquid crystal mother glass substrate 120 is divided using the break device of the present invention. However, since FIG. 16 shows the case where there is one dividing step, it does not match the number of dividing steps shown in FIG.
[0073]
In the conventional break device, according to the method shown in FIG. 2, the scribe line S is formed on one surface of the glass plate 1, the break bar 4 is pressed against the other surface of the glass plate 1, and the glass plate 1 is bent. By doing so, the glass plate 1 was divided. Further, according to the method shown in FIG. 3, the glass plate 1 is bent by bending the glass plate 1 so that tensile stress acts on the portion where the scribe line S is formed. If such a break device is used, the process shown by (b)-(g) of FIG. 16 is needed in the division | segmentation of a bonded glass substrate.
[0074]
That is, the mother TFT substrate 120a of the liquid crystal mother glass substrate 120 shown in FIG. 16A is turned up, and a scribe line S1 is inserted into the mother TFT substrate 120a as shown in FIG. Next, as shown in (c), the liquid crystal mother glass substrate 120 is reversed using a reversing device. Then, as shown in (d), a break bar is pressed against the mother counter substrate 120b, and a vertical crack is developed on the mother TFT substrate 120a to divide the mother TFT substrate 120a. Next, the liquid crystal mother glass substrate 120 is held, and a scribe line S2 is inserted into the mother counter substrate 120b as shown in (e) using a scribe device. Then, the liquid crystal mother glass substrate 120 is inverted again as shown in FIG. Next, as shown in (g), a break bar is pressed against the mother TFT substrate 120a, and a vertical crack is developed on the mother counter substrate 120b. Next, when the liquid crystal mother glass substrate 120 is separated to the left and right, the liquid crystal mother glass substrate 120 can be divided into a plurality of liquid crystal glass substrates 121 as shown in (h). However, this method requires two inversion steps of the substrate.
[0075]
However, when the break device of the first or second embodiment is used, the steps shown in FIGS. 17B to 17F for the liquid crystal mother glass substrate 120 are sufficient. That is, the mother counter substrate 120b of the liquid crystal mother glass substrate 120 shown in FIG. 17A is turned up, and the scribe line S1 is formed on the mother counter substrate 120b as shown in FIG. Put in. Next, as shown in (c), the liquid crystal mother glass substrate 120 is inverted using an inversion device. Then, as shown in (d), the scribe line S2 is inserted into the mother TFT substrate 120a using the second scribe device 125.
[0076]
Then, when the liquid crystal mother glass substrate 120 with scribe lines on both sides is set in the first breaking device 127 of FIG. 15 and one of the tables is rotated upward and downward, it is shown in (e) and (f). As described above, in the mother TFT substrate 120a and the mother counter substrate 120b, vertical cracks propagate in the thickness direction of the substrate and penetrate through the respective substrates. Thus, so-called cracks are generated. Then, when the liquid crystal mother glass substrate 120 is separated into right and left, the divided liquid crystal glass substrate 121 as shown in (g) is obtained. According to this method, the substrate inversion process is only required once.
[0077]
The above process is a case where the liquid crystal mother glass substrate 120 is cut into strips, for example. As described with reference to FIG. 15, when the scribe lines are formed in a lattice pattern on the liquid crystal mother glass substrate 120 and further divided into the liquid crystal glass substrate 121 having a smaller size, the process difference between FIG. 16 and FIG. In the break method according to the present embodiment, in addition to the smoothness of the sectional surface of the substrate, the effect of omitting the substrate inversion step can be obtained.
[0078]
(Embodiment 4)
Next, the breaking method in Embodiment 4 of this invention is demonstrated. The breaking method of the brittle material substrate in this embodiment is a method of dividing a liquid crystal mother glass substrate 130 as shown in FIG. 18 into a plurality of liquid crystal glass substrates 131. A mother substrate including a TFT, a scanning electrode, a signal electrode, and a pixel electrode is referred to as a mother TFT substrate, and a mother substrate including a color filter is referred to as a mother counter substrate. The liquid crystal mother glass substrate 130 includes a mother counter substrate 130b that is a first brittle material substrate in which a scribe line is not formed, and a mother TFT substrate 130a that is a second brittle material substrate in which a scribe line S2 is formed in advance. , Refers to a substrate bonded with a sealant 132.
[0079]
FIG. 19 is a configuration diagram of a liquid crystal mother glass substrate automatic dividing line showing such a breaking method of the liquid crystal mother glass substrate 130. This breaking method includes (1) a cassette loader, (2) a first substrate transfer device, (3) a scribe device, (4) a first break device, (5) a second substrate transfer device, and (6) a first 2 break devices, and (7) a third substrate transport device, and a plurality of liquid crystal glass substrates 131 are manufactured via these devices.
[0080]
In FIG. 19, a cassette loader 133 of (1) stores and holds a large number of liquid crystal mother glass substrates 130 in a cassette. The material supply robot R1 takes out the liquid crystal mother glass substrate 130 from the cassette of the cassette loader 133 and transfers it to the first substrate transfer device 134 shown in (2). The first substrate transfer device 134 positions the transferred liquid crystal mother glass substrate 130 at a fixed position on the table.
[0081]
The transport robot R2 transports the liquid crystal mother glass substrate 130 placed on the table to a predetermined position of the scribing device 135 of (3). The scribing device 135 forms a scribe line S1 on the upper surface of the mother counter substrate 130b shown in FIG.
[0082]
The transfer robot R3 takes out the liquid crystal mother glass substrate 130 on which the scribe line S1 is formed from the scribe device 135 and transfers it to a fixed position of the first break device 136 of (4). As the first break device 136, the break device described in the first or second embodiment is applied. FIG. 19 shows the case where the break device of Embodiment 1 or 2 is used, and the upper surface of the liquid crystal mother glass substrate 130 placed across the first table 136a and the second table 136b is pressed. Thus, the liquid crystal mother glass substrate 130 is divided into strips by rotating one table or rotating both tables simultaneously.
[0083]
The transfer robot R4 takes out the liquid crystal mother glass substrate 130 divided into strips and places it on the table of the second substrate transfer device 137 in (5). The transfer robot R5 transfers the liquid crystal mother glass substrate 130 divided into strips to a fixed position of the second breaker 138 in (6). The second breaker 138 divides the liquid crystal mother glass substrate 130 into a prescribed shape to obtain a plurality of liquid crystal glass substrates 131. The divided liquid crystal glass substrate 131 is transferred by the third substrate transfer device 139 by the transfer robot R6 and further brought into the next manufacturing process of the liquid crystal panel.
[0084]
Such a break method does not require a reversing device for the liquid crystal mother glass substrate 130, and only one scribing device is required as shown in FIG.
[0085]
(Embodiment 5)
Next, the breaking method in Embodiment 5 of this invention is demonstrated. The brittle material substrate breaking method in this embodiment is characterized in that a double-sided scribing apparatus is used. Further, unlike the mother glass substrate 130 of the fourth embodiment, the liquid crystal mother glass substrate 140 of the present embodiment is assumed that the scribe line S is not formed in advance on either the mother TFT glass substrate or the mother counter substrate.
[0086]
FIG. 20 is a configuration diagram of a liquid crystal mother glass substrate automatic cutting line showing such a breaking method of the liquid crystal mother glass substrate 140. This breaking method includes (1) a cassette loader 142, (2) a first substrate transfer device 143, (3) a first double-sided scribing device 144, (4) a second substrate transfer device 147, ( 5) first break device 148, (6) third substrate transfer device 149, (7) second double-sided scribing device 150, (8) fourth substrate transfer device 153, (9) A plurality of liquid crystal glass substrates 141 are manufactured via these devices, including the second break device 154 and the fifth substrate transport device 155 of (10).
[0087]
The feed robot R1, the transfer robots R2 to R7, and the substrate transfer apparatuses 143, 147, 149, 153, and 155 have the same functions as those shown in the third and fourth embodiments, and thus description thereof is omitted.
[0088]
The first double-sided scribing device 144 has a plurality of tables 145a and 145b, a scribing head mount 146a provided at the center of the device, and upper and lower scribing heads 146b held movably on the scribing head mount 146a. is doing. When the liquid crystal mother glass substrate 140 is transferred to the portion of the scribe head mount 146a by the table 145a, the liquid crystal mother glass substrate 140 is held in a bridge state so that part of the upper and lower surfaces of the liquid crystal mother glass substrate 140 enter the processing region. The scribing head 146b scans the bridge portion to perform scribing on both the upper and lower surfaces.
[0089]
As described in the prior art, there are a scribing device using a hard metal or diamond wheel cutter and a device using laser scribing by laser light. In the wheel cutter type, the scribe lines S1 and S2 are simultaneously formed by the two wheel cutters synchronously rotating and rolling (rolling) while pressing both surfaces of the liquid crystal mother glass substrate 140. In the laser scribing method, scanning is performed while irradiating two surfaces of the liquid crystal mother glass substrate 140 with two beam spots, and spot cooling using a coolant is performed following the irradiated portion. In this way, blind scribe using the thermal distortion of the glass material is performed. The structure of the second double-sided scribing device 150 is the same as that of the first double-sided scribing device 144.
[0090]
The first break device 148 and the second break device 154 are devices that divide the substrate so that the scribe lines S formed on both surfaces of the liquid crystal mother glass substrate 140 are divided. As described in the first or second embodiment, there is a system in which the left and right tables are held so that their gaps are not parallel, and at least one of the left and right tables is rotated. In FIG. 20, this type of break device is used, and in the first break device 148, the gaps of the tables 148a and 148b are shown to be non-parallel. For the second breaker 154, the gaps of the tables 154a and 154b are made non-parallel.
[0091]
Some of the first break device 148 and the second break device 154 use other methods. In this, one of the two tables on which the liquid crystal mother glass substrate 140 is placed and fixed is held using a parallel link mechanism (not shown). Then, when the substrate is divided, the table is divided by rotating the table about the axis away from the scribe line as a rotation axis. In the case of this method, the gaps of the tables 148a and 148b and the gaps of the tables 154a and 154b shown in FIG. 20 are parallel.
[0092]
As described above, according to the breaking method of the present embodiment, there is no need to invert the upper and lower surfaces of the liquid crystal mother glass substrate 140, there is no need to install a substrate inversion device, and the liquid crystal mother glass substrate cutting line is installed. The area can be reduced.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the break device for a brittle material substrate of the present application, since the dividing force is applied to one end of the scribe line when the substrate is divided, the divided state of the substrate is the one end side. It progresses in order from the other side to the other end side, and the end face where the substrate is divided can be cleaned. Further, the breaking force to be applied is much smaller than that of the conventional break method, and the break device body can be downsized.
[0094]
Moreover, according to the breaking method of the brittle material substrate of the present application, in the step of dividing one liquid crystal mother glass substrate into a plurality of liquid crystal glass substrates, the liquid crystal mother glass substrate is formed in one step without inverting the substrate. Both sides can be divided. For this reason, the inversion process for board | substrate parting is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a state of vertical cracks when a scribe is formed on a glass plate.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a main part of a conventional break device using a break bar.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a main part of a conventional break device that breaks by rotating a table.
FIG. 4 is a perspective view showing an overall configuration of the breaking device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the breaking device according to the first embodiment.
FIG. 6 is a plan view showing a state in which the substrate is arranged on the table of the breaking device.
7 is a cross-sectional view showing a main configuration of a scribe line portion of the breaking device according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 8 is an explanatory view showing a modified example of a substrate at the time of a break.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cut state of the substrate in the breaking device according to the first embodiment.
FIG. 10 is a plan view showing a cut state of the substrate in the breaking device according to the first embodiment.
FIG. 11 is a perspective view showing an overall configuration of a break device according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 12 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the break device in the second embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a main configuration of a scribe line portion of the breaking device according to the second embodiment.
14 is a cross-sectional view showing a cut state of a substrate in the breaking device according to Embodiment 2. FIG.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a liquid crystal mother glass substrate automatic dividing line showing an example of a brittle material substrate breaking method according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 16 is a process diagram showing a conventional brittle material substrate breaking method.
17 is a process diagram showing an example of a breaking method in Embodiment 3. FIG.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a liquid crystal mother glass substrate used in the breaking method of Embodiment 4 of the present invention.
19 is an explanatory diagram of a liquid crystal mother glass substrate automatic dividing line showing an example of a method for breaking a brittle material substrate in Embodiment 4. FIG.
FIG. 20 is an explanatory diagram of a liquid crystal mother glass substrate automatic dividing line showing an example of a method for breaking a brittle material substrate in Embodiment 5 of the present invention.
[Explanation of symbols]
G substrate
GL board left side
GR board right side
G1 Upper substrate
G2 Lower substrate
H glass plate
S, S1, S2 scribe line
L1, L2, L3 Rotating shaft
10, 30, 50, 80, 90 Break device
10A, 30A Left side unit
10B, 30B Right side unit
13, 14, 33, 34 Product table
13a, 14a Rotating shaft
13b-13e, 14a-14e Screw hole
11 Slide table
12, 31, 32 Tilt table
15a, 16a, 35a, 36a Clamp bar
15, 16, 35, 36 Product clamp unit
11a Slide mechanism
17 base
18 Horizontal holding block top
19 Lower part of horizontal holding block
18a, 38a, 39a Tilt axis
20, 40 Rotation control unit
38b, 39b Holding arm
38,39 holding block
120, 130, 140 Liquid crystal mother glass substrate
120a, 130a Mother TFT substrate
120b, 130b Mother counter substrate
121, 131, 141 liquid crystal glass substrate
122, 133, 142 Cassette loader
123, 134, 143 First substrate transfer device
124 First scribing device
125 Second scribing device
126,137 Second substrate transfer device
127, 136, 148 First break device
127a, 127b, 128a, 128b, 136a, 136b, 145a, 145b, 148a, 148b, 151a, 151b Table
128, 138, 154 Second break device
129, 139, 149 Third substrate transfer device
132 Sealant
144 First double-sided scribing device
146a scribe mount head
146b scribe head
150 Second double-sided scribing device
153 Fourth substrate transfer device
155 Fifth substrate transfer device
R1 Feeding robot
R2-R8 transfer robot

Claims

First and second product tables on which a brittle material substrate having a scribe line formed on at least one surface is placed so that the scribe line is positioned between the gaps;
When an edge of the first product table facing the second product table is a first edge and an edge of the second product table facing the first product table is a second edge, A first product clamping unit for pressing and fixing a portion located at the first edge of the brittle material substrate;
A second product clamping unit for pressing and fixing a portion located at the second edge of the brittle material substrate;
A slide mechanism that applies pressure so as to retract the first product table and the first product clamp unit together from the scribe line in a direction perpendicular to the scribe line of the brittle material substrate;
A tilting mechanism that allows the second product table and the second product clamp unit to rotate integrally with a tilting axis parallel to the scribe line of the brittle material substrate as a rotation axis;
A rotation control unit that controls the tilt mechanism to rotate the second product table and the second product clamp unit;
The first product table and the second product table are arranged so that opposing edges of both tables are non-parallel,
The brittle material substrate breaking device, wherein the tilt axis of the second product table is within a thickness range of the substrate when viewed from a scribe line of the brittle material substrate.

The first product clamp unit has a first clamp bar that presses near the scribe line of the brittle material substrate,
The second product clamp unit has a second clamp bar that presses near the scribe line of the brittle material substrate,
The said 2nd clamp bar acts as a power point for giving a shearing force to the board | substrate part of the said scribe line vicinity, when the said 2nd product table rotates, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Breaking device for brittle material substrates.

2. The brittle material substrate breaking device according to claim 1, wherein the tilt axis of the second product table is located at the center of the upper surface and the lower surface of the brittle material substrate.

First and second product tables on which a brittle material substrate having a scribe line formed on at least one surface is placed so that the scribe line is positioned between the gaps;
When an edge of the first product table facing the second product table is a first edge and an edge of the second product table facing the first product table is a second edge, A first product clamping unit for pressing and fixing a portion located at the first edge of the brittle material substrate;
A second product clamping unit for pressing and fixing a portion located at the second edge of the brittle material substrate;
A first tilting mechanism that allows the first product table and the first product clamp unit to rotate integrally with a tilting axis parallel to the scribe line of the brittle material substrate as a rotation axis;
A second tilting mechanism that allows the second product table and the second product clamp unit to rotate integrally with a tilting axis parallel to the scribe line of the brittle material substrate as a rotation axis;
A rotation control unit for controlling the first and second tilt mechanisms to rotate the first product table and the first product clamp unit, and the second product table and the second product clamp unit; Comprising
The first product table and the second product table are arranged so that opposing edges of both tables are non-parallel,
The tilt axis of the first product table is on the upper side of the substrate near the scribe line of the brittle material substrate,
The brittle material substrate breaking device, wherein the tilt axis of the second product table is below the substrate in the vicinity of the scribe line of the brittle material substrate.

The first product clamp unit has a first clamp bar that presses near the scribe line of the brittle material substrate,
The second product clamp unit has a second clamp bar that presses near the scribe line of the brittle material substrate,
When the first product table or the second product table rotates, the first clamp bar or the second clamp bar is a force point for applying a shearing force and a tensile force to the substrate portion near the scribe line. The apparatus for breaking a brittle material substrate according to claim 4, wherein:

5. The brittle material substrate according to claim 4, wherein the tilt axis of the first product table and the tilt axis of the second product table are in a vertically symmetrical position when viewed from the thickness center position of the brittle material substrate. Break device.