JP5257323B2 - チップホルダユニット - Google Patents

Description

本発明は、脆性材料基板をスクライブするためのスクライビングホイールを保持するチップホルダユニットに関する。

脆性材料基板を所望の寸法にスクライブし、分断するためスクライブ装置が用いられる。スクライブ装置は、脆性材料基板と対向するスクライブヘッドにチップホルダユニットを備えている。図１は、従来のチップホルダユニットの側面図である。チップホルダユニット１００は、チップホルダ１１０、スクライビングホイール１２０、及びピン１３０を有し、チップホルダにスクライビングホイールを取り付けたものである。

図１に示すようにチップホルダ１１０の下部には、ホルダ溝１１１及びピン孔１１２が形成されている。スクライビングホイール１２０は円板状の部材であり、２つの円形の側面の中心を貫通する貫通孔を有し、スクライビングホイール１２０の外周部に沿ったＶ字形の刃を有する。Ｖ字形の刃先は、スクライビングホイール１２０の外周に沿った稜線を形成している。稜線の両側の傾斜面（外周辺部）は、通常、９０〜１６０°の角度（収束角）で相互に交差し稜線を形成する。ピン１３０は円柱形の部材であり、スクライビングホイール１２０の貫通孔及びホルダ１１０のピン孔１１２に挿入されて、スクライビングホイール１２０を回転自在に保持するものである。

チップホルダ１００は、ピン１３０を用いてスクライビングホイール１２０をホルダ溝１１１内で保持し、図示しない軸押さえカバーにより保持している。このようなチップホルダユニットを備えるスクライブ装置として、特許文献１に示すものがある。

国際特許公開 ＷＯ２００７／０６３９７９号公報

スクライビングホイールの厚さｄは例えば０．６５ｍｍ程度であり、公差は例えば−５〜１５μｍである。一方ホルダ溝の幅ｗはスクライビングホイールの厚さｄに対応して例えば０．６５ｍｍであり、公差は０〜＋２０μｍである。この公差によりスクライビングホイールとホルダ溝との間にはわずかのクリアランスが確保されている。このクリアランスにより、スクライビングホイールはホルダ溝内でピンの軸方向に公差の差に相当する分、例えば５〜３５μｍ程度軸方向に移動することができる。しかしクリアランスが設けられているため、基板をスクライブしたときにスクライブラインの直線性が悪くなる場合があり、最大で約３５μｍのふらつきが生じる原因となっていた。

この問題は、スクライビングホイールの厚さやホルダ溝の幅の公差をより小さくすれば解決されるが、実際にはこれらの公差を更に小さくすることは難しく、製造価格が上昇してしまうという問題点がある。また公差が小さすぎればスクライビングホイールをホルダ溝に挿入し難くなるという問題点も生じる。

本発明は、このような従来のスクライブ装置において、スクライブラインの直線性を向上させるためになされたものであって、スクライビングホイールの保持位置を安定させ、直線性を向上させることを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のチップホルダユニットは、円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、互いに平行な対向する面を有する一対の支持部の間に前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記一対の支持部を同軸に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備するチップホルダユニットにおいて、前記ホルダの一対の支持部に同軸に形成され、支持部の一方に貫通孔、他方にねじ溝を有する間隔調整孔と、前記間隔調整孔の貫通孔より挿入され、前記ホルダ溝と前記スクライビングホイールとの間隔を調整する調整ねじと、前記ホルダの一方の支持部に形成された第２のねじ溝と、前記第２のねじ溝に挿入され、前記一対の支持部のうち他方の支持部の内壁に接してホルダ溝の間隔を所定値以上に保つ締付防止ねじと、を有し、前記ピン孔は前記一対の支持部の下端中央に設けられ、前記間隔調整孔は前記ホルダの一対の支持部の中央の前記ピン孔の上部に形成されることを特徴とするものである。

この課題を解決するために、本発明のホルダは、互いに平行な対向する面を有する一対の支持部の間にスクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記一対の支持部を同軸に貫通するピン孔を具備するホルダにおいて、前記ホルダの一対の支持部に同軸に形成され、支持部の一方に貫通孔、他方にねじ溝を有する間隔調整孔と、前記間隔調整孔の貫通孔より挿入され、前記ホルダ溝と前記スクライビングホイールとの間隔を調整する調整ねじと、前記ホルダの一方の支持部に形成された第２のねじ溝と、前記第２のねじ溝に挿入され、前記一対の支持部のうち他方の支持部の内壁に接してホルダ溝の間隔を所定値以上に保つ締付防止ねじと、を有し、前記ピン孔は前記一対の支持部の下端中央に設けられ、前記間隔調整孔は前記ホルダの一対の支持部の中央の前記ピン孔の上部に形成されることを特徴とするものである。

このような特徴を有する本発明によれば、スクライビングホイールを保持する位置を安定させることができ、脆性材料基板上に形成するスクライブラインの直線性を向上させることができる。

図１は従来のホルダユニットの構成を示す図である。 図２は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダユニットの構成を示す正面図である。 図３は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダの構成を示す正面図である。 図４は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダの側面図である。 図５は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダの断面図である。 図６は本発明の第１の実施の形態によるチップホルダユニットの側面図である。 図７は本発明の第２の実施の形態によるチップホルダユニットの構成を示す正面図である。 図８は本発明の第２の実施の形態によるチップホルダユニットの断面図である。

（第１の実施の形態）
本発明の実施の形態によるチップホルダユニットについて図面を用いて説明する。図２はチップホルダユニットの正面図である。チップホルダユニット１はチップホルダ１０とスクライビングホイール３０を有しており、チップホルダ１０の下端にスクライビングホイール３０を回転自在に保持するものである。チップホルダ１０は図３，図４，図５に示すように、下方が三角形状に形成された直方体状の部材であり、上部にチップホルダ１０を固定するための貫通孔１１を有している。チップホルダ１０の下方には三角形状のホルダ溝１２が下方を開放するように形成され、ホルダ溝１２を挟むこの三角形状の部分を支持部１３，１４とする。チップホルダ１０の支持部１３，１４の相対向する面はほぼ平行に形成され、ホルダ溝１２の間隔ｗはスクライビングホイール３０の幅よりわずかに大きくなるようにしておく。ホルダ溝１２の幅は例えば約０．６７ｍｍとする。

左右の支持部１３，１４の最下端には支持部１３，１４を夫々貫通するピン孔１５，１６が同軸に形成される。ピン孔１５，１６はホルダ溝１２と垂直に交差しており、スクライビングホイール３０のピンを保持する円形の貫通孔である。これらのピン孔の上部には支持部１３側で内径がホルダ溝１２側で小さく、外側で大きい貫通孔１７が形成され、支持部１４にはこれと同軸のねじ溝１８が形成されており、これらを間隔調整孔とする。間隔調整孔はホルダ溝１２の間隔ｗを微調整するものである。

又図３に示すようにこのねじ溝の左側方には支持部１４にねじ溝１９が設けられる。支持部１３にも同様のねじ溝（図示せず）が設けられている。これらのねじ溝は軸押さえカバー２１，２２を取付けてピンを脱落しないように保持するものである。軸押さえカバー２１，２２は図２に示すように一端が突出したワッシャ形状を有している。

スクライビングホイール３０は、例えば焼結ダイヤモンドで形成された、例えば厚さｄが約０．６５ｍｍの円板状の部材であって、中心に貫通孔を有している。またスクライビングホイール３０は、外周部に沿って稜線を形成するＶ字形の刃を有している。稜線の両側の傾斜面（外周辺部）は、通常、９０〜１６０°の角度（収束角）で相互に交差し稜線を形成する。ピン３１は、例えば、超硬合金等の金属、焼結ダイヤモンドで形成された円柱形の部材であって、一端が尖頭形状を有している。

次にこの実施の形態によるチップホルダユニットの組立てについて説明する。まず図６に示すように貫通孔１７より調整ねじ２３を挿入し、ねじ溝１８と噛合させる。この時点では調整ねじ２３は締め込まないでおく。次に支持部１３側より軸押さえカバー２１をねじ２４によって取付け、ピン孔１５の一端を閉じる。次いでスクライビングホイール３０をホルダ溝１２内に挿入して保持し、ピン３１を尖頭形状の部分からピン孔１６、及びスクライビングホイール３０の貫通孔、ピン孔１５に挿入する。ピン３１の尖頭形状の部分が、ピン孔１５の一方の開口付近にある軸押さえカバー２１と接するところまでピン３１を挿入し、図７に示すように軸押さえカバー２２をねじ２５でねじ止めしてピン孔１６の左端を閉じる。これによってピン３１はピン孔から脱落することはなく、スクライビングホイール３０はピン３１に回転自在に保持される。

このときチップホルダのホルダ溝１２とスクライビングホイール３０とは、前述したようにクリアランスにばらつきが生じている。このため間隔調整孔に挿入する調整ねじ２３によってその間隔を調整する。調整ねじ２３の調整については、スクライブしつつ調整ねじを徐々に締め付けていき、回転抵抗が増加し始める直前に設定することが考えられる。又あらかじめ製品状態のホルダ溝の幅ｗ及びスクライビングホイール３０の厚さｄを測定しておき、所望の幅となるように平面にホルダ１０をおいて上部よりねじで締め付け、所定寸法となるように設定してもよい。又スクライビングホイールを取付けた状態で調整ねじ２３を締め付けが最大限可能な位置まで締め付け、所定角度又は所定回転数戻すことによって所望のクリアランスを設定するようにしてもよい。

こうしてクリアランスを最適値、例えば２μｍの間隔とすることができる。この状態でスクライブすれば、スクライビングホイール３０はホルダ溝１２内での位置が安定するので、スクライビングホイール３０の進行方向に対する左右のぶれがほとんどなくなる。これによりスクライブしたときのスクライブラインの直線性を向上させることができる。

尚この実施の形態ではピン孔１５，１６の両側より押さえカバー２１，２２を用いてピンを保持するようにしているが、一方のピン孔の径を支持部外周側で狭くしてピンを保持するようにしてもよい。

（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態では図７に正面図、図８に断面図を示すように、ホルダの支持部１４側の上部に更に第２のねじ溝２６を形成すると共に、ホルダ溝をやや深くしたものであり、その他の構成は前述した第１の実施の形態と同様である。この実施の形態ではあらかじめねじ溝２６より締付防止ねじ２７を埋め込んでいき、支持部１３の内壁に接触させ、支持部間のホルダ溝１２の間隔が所定値以上に狭くなるように調整できないようにしている。こうすれば調整ねじ２３での調整時に締め付けすぎることを防止することができる。

尚この実施の形態ではねじ溝２６及び締付防止ねじ２７は夫々１つとしたが、複数であってもよい。

本実施の形態によるチップホルダユニットは、自動的に脆性材料基板をスクライブする自動スクライブ装置に限らず、脆性材料基板を手切りする脆性材料切断用カッターに取り付けて用いることもできる。

本発明は、スクライブ中のスクライビングホイールの位置を安定させることができるので、スクライブを自動で行うスクライブ装置や、脆性材料基板を手切りする脆性材料切断用カッターに用いることができる。

１ チップホルダユニット
１０ チップホルダ
１１ 貫通孔
１２ ホルダ溝
１３，１４ 支持部
１５，１６ ピン孔
２３ 調整ねじ
２４，２５ ねじ
２６ ねじ溝
２７ 締付防止ねじ
３０ スクライビングホイール
３１ ピン

Claims (2)

1. 円板状であって中心に貫通孔を有し、円板外周部に沿ってＶ字形の稜線をなす刃先を形成する２つの曲面を有するスクライビングホイールと、
   互いに平行な対向する面を有する一対の支持部の間に前記スクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記一対の支持部を同軸に貫通するピン孔、及び前記ピン孔及び前記スクライビングホイールの貫通孔に挿入され、前記ホルダ溝内で前記スクライビングホイールを回転自在に保持するピンを有するホルダと、を具備するチップホルダユニットにおいて、
   前記ホルダの一対の支持部に同軸に形成され、支持部の一方に貫通孔、他方にねじ溝を有する間隔調整孔と、
   前記間隔調整孔の貫通孔より挿入され、前記ホルダ溝と前記スクライビングホイールとの間隔を調整する調整ねじと、
   前記ホルダの一方の支持部に形成された第２のねじ溝と、
   前記第２のねじ溝に挿入され、前記一対の支持部のうち他方の支持部の内壁に接してホルダ溝の間隔を所定値以上に保つ締付防止ねじと、を有し、
   前記ピン孔は前記一対の支持部の下端中央に設けられ、
   前記間隔調整孔は前記ホルダの一対の支持部の中央の前記ピン孔の上部に形成されることを特徴とするチップホルダユニット。
2. 互いに平行な対向する面を有する一対の支持部の間にスクライビングホイールを挿入するための一定の幅を持つホルダ溝、前記一対の支持部を同軸に貫通するピン孔を具備するホルダにおいて、
   前記ホルダの一対の支持部に同軸に形成され、支持部の一方に貫通孔、他方にねじ溝を有する間隔調整孔と、
   前記間隔調整孔の貫通孔より挿入され、前記ホルダ溝と前記スクライビングホイールとの間隔を調整する調整ねじと、
   前記ホルダの一方の支持部に形成された第２のねじ溝と、
   前記第２のねじ溝に挿入され、前記一対の支持部のうち他方の支持部の内壁に接してホルダ溝の間隔を所定値以上に保つ締付防止ねじと、を有し、
   前記ピン孔は前記一対の支持部の下端中央に設けられ、
   前記間隔調整孔は前記ホルダの一対の支持部の中央の前記ピン孔の上部に形成されることを特徴とするホルダ。

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