JP5185379B2 - マザー基板の基板加工方法 - Google Patents
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Description
本発明の基板加工方法は、具体的には液晶表示パネルの単位表示パネル等の加工に利用される。
その一つは、第二基板G2と第一基板G1との端面が揃うように両方の基板が分断(フルカット)されるカット面である。これをジャストカット面Caという。ジャストカット面Caは単位表示パネルU1と単位表示パネルU2とを完全分離する面である。
他の一つは、ジャストカット面Caから端子幅Wa(図15)だけ離れた位置でCF側基板G1だけが分断(ハーフカット)されるカット面である。これを端子カット面Cbという。端子カット面Cbは端子領域Tの端子面を露出するために分断されるカット面である。そしてジャストカット面Caと端子カット面Cbとの間の第一基板G1に、端材領域Eが発生するようになる。
図18(b)は、端材領域Eが単位表示パネルU2から分離できておらず、ジャストカット面Ca側に付着し、単位表示パネルU1だけが完全分離した状態である。このときは単位表示パネルU1については良品としてそのまま後工程に移送されるが、単位表示パネルU2については、不良品として廃棄するか、端材領域Eを分離する追加のブレイク処理を行って良品化してから後工程に移送することになる。
図18(c)は、端材領域Eが単位表示パネルU1から分離できておらず、端子カット面Cb側に付着し、単位表示パネルU2だけが完全分離した状態である。このときは単位表示パネルU2については良品としてそのまま後工程に移送されるが、単位表示パネルU1については、不良品として廃棄するか、端材領域Eを分離する追加のブレイク処理を行って良品化してから後工程に移送することになる。
図21(b)に示すように、第一基板G1側のジャストカット面Caの位置にカッターホイールW1を圧接し、第二基板G2側のジャストカット面の位置にカッターホイールW2を圧接し、第一回目のスクライブ加工を行う。このときは第二基板G2側の溝を深く、第一基板G1側の溝を浅く形成したいため、第二基板G2側に加える圧接力より第一基板G1側の圧接力を小さくしておく。第一回目のスクライブ加工を行う時点では、ジャストカット面Caの近傍には応力が存在していないため、第一基板G1、第二基板G2の両側基板とも、問題なくスクライブ溝が形成され、圧接力に応じた溝深さが形成できる。
その結果、第二回目のスクライブ加工によっては、第一基板G1の端子カット面Cbに深いスクライブ溝を形成することができなくなり、第一基板G1のジャストカット面Caに形成されるスクライブ溝の方が端子カット面Cbの溝より深く形成されてしまう場合が生じることとなる。そのため、図21(d)に示すように、第一基板G1が端子カット面Cbではなく、ジャストカット面Caで分割された単位表示パネルが形成されてしまうことになる。
第一回目のスクライブ加工を行う時点では、端子カット面Cbの近傍には応力が存在していないため、問題なくスクライブ溝が形成され、圧接力に応じた深さの溝を形成できる。
また、第二に、一対のカッターホイールを用いた上下基板加工システムによるマザー基板の基板加工方法において、端子領域の加工の際に、スクライブ溝の深さに所望の強弱を付けることができる基板加工方法を提供することを目的とする。
また、第三に、一対のカッターホイールを用いた上下基板加工システムによるマザー基板の基板加工方法において、加工品(単位表示パネル)の端子領域の端子幅が狭くなっても、端子領域を覆う部分の端材領域が端子カット面側に付着する不良品が全く発生せず、端材領域が完全に分離するか、万一、完全分離できなかった場合でも、後から確実に端材領域を除去して良品化できる基板加工方法を提供することを目的とする。
このように、上下両側から同時にスクライブする際に、カッターホイールの圧接位置をずらし、深いスクライブ溝を形成する位置について先に加工する。
上記発明においてバックアップローラは、第二基板のジャストカット面に先に形成されたスクライブ溝の隣接位置を圧接するようにしてもよい。
これによれば、第一基板のジャストカット面を第一カッターホイールでスクライブする際に、バックアップローラは第二基板のジャストカット面に形成したスクライブ溝を避けて基板を圧接するようにしたので、スクライブ溝を傷つけることがなくなる。
これによれば、マザー基板上に単位表示パネルがXY方向に二次元的に形成されているときは、基板をX方向に分離しないようクランプした状態でY方向に移動する。そしてY方向に対し、(a)のスクライブ加工、(b)のスクライブ加工をこの順で行い、その後で、X方向のスクライブ加工を行う。このように加工順を定めることにより、確実に単位表示パネルごとに分断することができ、追加のブレイク処理を行えば、確実に良品化させることができる。
最初に本発明の基板加工方法の実施する際に使用する基板加工システムの全体構成について説明する。
図1は本発明の基板加工方法が利用される基板加工システム1の全体構成を示す斜視図である。図2は図1のA視斜視図(後述する架台10を除く)である。図3は基板加工システム1の平面図(後述するフレーム11、支柱14を除く)である。図4は図3のB−B’断面図、図5は図3のC−C’断面図、図6は図3のD−D’断面図、図7は図3のE−E’断面図、図8は図3のF−F’断面図である。
基板加工システム1は、基板搬入側1Lから基板搬出側1Rに向けて、Y方向にマザー基板90が搬送されていき、その途中でスクライブ加工やブレイク処理が行われるようにしてある。
マザー基板90(貼り合せ基板)は上側が第二基板G2(TFT側基板)、下側が第一基板G1(CF側基板)となるように載置される。
図4(図3のB−B’断面)に示すように、第一基板支持部20Aと第二基板支持部20Bとのそれぞれが、X方向に並んだ5台の支持ユニット21で構成される。各支持ユニット21は、基板分断機構30に近い側で、架台10に固定される。各支持ユニット21の上面にはタイミングベルトが周回移動するようにしてあり、後述するクランプ装置50と連動してマザー基板90を送る。
図5(図3のC−C’断面)に示すように、上部スクライブ機構60は、第二カッターホイールW2が取り付けられるとともに、第二カッターホイールW2を昇降させる昇降機構61、第二カッターホイールW2の刃先方向をY方向とX方向とに切り換える回転機構62、X軸駆動機構63からなる。
下部スクライブ機構70は、第一カッターホイールW1とバックアップローラW3(不図示)とがY方向に並べて取り付けられるとともに、第一カッターホイールW1とバックアップローラW3を昇降させる昇降機構71、第一カッターホイールW1の刃先方向およびバックアップローラW3の回転方向をY方向とX方向とに切り換える回転機構72、X軸駆動機構73からなる。昇降機構71および回転機構72は、第一カッターホイールW1またはバックアップローラW3のいずれかを選択して基板に圧接することができ、また、圧接させたホイールおよびローラの移動方向をY方向またはX方向に向けることができるようにしてある。
次に、上記基板加工システム1を用いたマザー基板90のスクライブ加工の動作手順について説明する。スクライブ加工は、基板分断機構30(図5)において行われる。
本発明は、主としてスクライブ加工で単位表示パネルの端子加工を行う際に用いられる。
スクライブ溝が形成された端子領域Tは、両側がシール材S1、S2で固定された領域であることから、スクライブ溝が広がる結果、端子カット面Cbの近傍に圧縮応力が加わるようになる。
以上の処理により、マザー基板から単位表示パネルを取り外し、後工程に移動するまでに、端材領域Eが完全に分離できる。
そのような場合、1つの境界ごとに加工するのではなく、複数の境界間で交互に加工するようにしてバランスよく加工することもできる。このような場合について具体例で説明する。
まず、先に行うY方向のスクライブについて説明する。Y方向のスクライブでは、マザー基板90の後端がクランプ装置50にてクランプされることで、スクライブ加工後に、X方向に分離されないようにしてある。
この場合、第一回目の強いスクライブ(Y1とする)を、中央の端子領域Tに対して行う。すなわち、第一基板G1の端子カット面と第二基板G2のジャストカット面とに強いスクライブを行う。続いて、第二回目の強いスクライブ(Y2とする)を、左端近傍の端子領域TLに対して行う。続いて、第三回目の強いスクライブ(Y3とする)を、右端近傍のジャストカット面TRに対して行う。そして、最後に第四回目の弱いスクライブ(Y4とする)を、中央の端子領域Tの第一基板のジャストカット面に対して弱いスクライブで行う。このとき第二基板G2のジャストカット面の横を、バックアップローラW3(図10)で押圧しながらスクライブを行う。
X方向については、図12に示すように、マザー基板90の前端近傍にあるジャストカット面TFと、基板中央にありジャストカット面と端子カット面とに挟まれた3箇所の端子領域Tと、後端近傍にある端子領域TBとがスクライブ加工される。
この場合、X方向の3つの端子領域Tについても、これまでと同様に、第一基板G1の端子カット面と第二基板G2のジャストカット面を先に強くスクライブし、後から第一基板G1のジャストカット面を弱くスクライブすれば、確実に単位表示パネルを取り出すことができる。
具体的には図12に示すように、X2(第一基板G1の端子カット面と第二基板G2のジャストカット面)、X3(第一基板G1のジャストカット面)、X4(第一基板G1の端子カット面と第二基板G2のジャストカット面)、X5(第一基板G1のジャストカット面)、X6(第一基板G1の端子カット面と第二基板G2のジャストカット面)、X7(第一基板G1のジャストカット面)の順で加工を行うようにする。なお、X3、X5、X7の加工の際には、第二基板G2のジャストカット面の横をバックアップローラで押圧しながらスクライブが行われる。
次に、マザー基板にスクライブ加工を行って分割された単位表示パネルを取り出すときの取り出し順序について説明する。
例えば図10に示したように、端子カット面Cbとジャストカット面Caとに挟まれた端子領域Tを有するマザー基板から、単位表示パネルを1つずつ取り出す際に、隣接する2つの単位表示パネルのうち、端子カット面Cbが境界部分となる単位表示パネルU1を、ジャストカット面Caが境界部分となる単位表示パネルU2より先に取り出すようにして、端材領域Eを、ジャストカット面Caが境界部分となる単位表示パネルU2の側に付着しやすくすることが重要になる。この順を変えると、端材領域Eは端子カット面Cb側に付着して残ることになる。そのため、マザー基板から単位表示パネルを取り出す際に、取り出し順が重要になる。
単位表示パネル(1)は、隣接する単位表示パネル(2)(3)との境界(図中に〇印で示す)に対し、単位表示パネル(1)の端子カット面Cbが境界部分となる。したがって、最初に単位表示パネル(1)を取り出すことが必要になる。
単位表示パネル(1)が取り出された状態では、単位表示パネル(2)が、隣接する単位表示パネル(4)との境界で、端子カット面Cbが境界となる。また、単位表示パネル(3)は隣接する単位表示パネル(4)(5)との境界に対し、端子カット面Cbが境界となる。このときは単位表示パネル(2)(3)のいずれかを取り出せばよいが、マザー基板の前端に近い側から取り出す方が一方向の搬送にすることができるため、先に単位表示パネル(2)を取り出す。
単位表示パネル(1)(2)が取り出された状態では、単位表示パネル(3)が、隣接する単位表示パネル(4)(5)との境界で、端子カット面Cbが境界となる。したがって、次に単位表示パネル(3)を取り出す。以下同様に、図13において各単位表示パネルに付した番号の若い順(1)、(2)・・・(8)に、単位表示パネルを取り出すようにする。
いずれの単位表示パネルについても端子カット面Cbに端材が付着することなく取り出すことができる。したがって、単位表示パネルに端材が付着していても、フック87およびプッシャ88を用いた後の追加のブレイク処理で、確実に端材を除去することができる。
20 基板支持装置
30 基板分断機構
50 クランプ装置
60 上部スクライブ機構
70 下部スクライブ機構
80 搬出ロボット
87 フック
88 プッシャ
90 マザー基板
100 スチームブレイク装置
110 ローラブレイク装置
120 基板搬出装置
Ca ジャストカット面
Cb 端子カット面
G1 第一基板(CF側基板)
G2 第二基板(TFT側基板)
E 端材領域
T 端子領域
U1 単位表示パネル(端子カット面が境界に面する)
U2 単位表示パネル(ジャストカット面が境界に面する)
W1 第一カッターホイール
W2 第二カッターホイール
W3 バックアップローラ
Claims (5)
- 加工対象となるマザー基板が、第一基板と第二基板とを貼り合わせた基板構造を有し、前記基板構造内に複数の方形の単位表示パネルが互いに隣接した状態で並べて形成され、各単位表示パネルの第二基板側の少なくとも1つの周縁に外部接続用の端子領域が形成され、各単位表示パネルにおける前記端子領域の少なくとも一つは端子領域の外側端が両側基板にわたり分断されるジャストカット面になるとともに端子領域の内側端は対向する第一基板だけが分断される端子カット面となるように構成され、
前記マザー基板に対し、第一基板に向けた第一カッターホイールと第二基板に向けた第二カッターホイールとを用いて第一基板と第二基板との両側からスクライブ加工を行うことにより前記マザー基板を単位表示パネルごとに分割するとともに各単位表示パネルの前記端子領域を露出させる端子加工を行うマザー基板の基板加工方法であって、
前記マザー基板のジャストカット面と端子カット面とに挟まれた端子領域の1つに対してスクライブ加工を行う際に、
(a)先に、第一基板の端子カット面の位置に第一カッターホイールを圧接するとともに、第二基板のジャストカット面の位置に第二カッターホイールを圧接して両側同時にスクライブ加工を行い、
(b)後から、第一基板のジャストカット面に第一カッターホイールを圧接するとともに、第二基板のジャストカット面近傍に刃先のないバックアップローラを圧接して片面にスクライブ加工を行うことを特徴とするマザー基板の基板加工方法。 - 前記バックアップローラは、第一基板のジャストカット面に先に形成されたスクライブ溝の隣接位置を圧接する請求項1に記載のマザー基板の基板加工方法。
- 前記ジャストカット面と前記端子カット面とに挟まれた端子領域の1つに対してスクライブ加工を行う際に、
前記(a)のスクライブ加工工程の後に、
加工中の端子領域とは別の端子領域の加工を行い、
その後に、最初の端子領域について(b)のスクライブ加工工程を行う請求項1または請求項2に記載のマザー基板の基板加工方法。 - 前記ジャストカット面と前記端子カット面との幅が1mm〜3mmである請求項1〜請求項3のいずれかに記載のマザー基板の基板加工方法。
- 前記マザー基板は、直交するXY方向に沿って縦横に単位表示パネルが形成された構成を有し、マザー基板をX方向に分離しないよう基板のY方向の最後尾をクランプしつつY方向前方に移動しながら、Y方向とX方向とにスクライブ加工を行うことで単位表示パネルごとに分割する場合に、
先にY方向に対してスクライブ加工を行うとともに、前記ジャストカット面と前記端子カット面とに挟まれた端子領域の1つに対して、前記(a)のスクライブ加工と、前記(b)のスクライブ加工とをこの順で行い、
X方向についてはY方向のスクライブ加工の後にスクライブ加工を行う請求項1に記載のマザー基板の加工方法。
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