JP5479424B2 - Scribing wheel for brittle material, scribing device and scribing tool for brittle material substrate using the same - Google Patents

Scribing wheel for brittle material, scribing device and scribing tool for brittle material substrate using the same Download PDF

Info

Publication number
JP5479424B2
JP5479424B2 JP2011218460A JP2011218460A JP5479424B2 JP 5479424 B2 JP5479424 B2 JP 5479424B2 JP 2011218460 A JP2011218460 A JP 2011218460A JP 2011218460 A JP2011218460 A JP 2011218460A JP 5479424 B2 JP5479424 B2 JP 5479424B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scribing
brittle
scribing wheel
wheel
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011218460A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013079154A (en
Inventor
貴裕 地主
智貴 中垣
Original Assignee
三星ダイヤモンド工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三星ダイヤモンド工業株式会社 filed Critical 三星ダイヤモンド工業株式会社
Priority to JP2011218460A priority Critical patent/JP5479424B2/en
Publication of JP2013079154A publication Critical patent/JP2013079154A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5479424B2 publication Critical patent/JP5479424B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/10Glass-cutting tools, e.g. scoring tools
    • C03B33/105Details of cutting or scoring means, e.g. tips
    • C03B33/107Wheel design, e.g. materials, construction, shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/02Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • C03B33/033Apparatus for opening score lines in glass sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/08Making a superficial cut in the surface of the work without removal of material, e.g. scoring, incising
    • B26D3/085On sheet material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00Severing cooled glass
    • C03B33/02Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/023Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
    • C03B33/027Scoring tool holders; Driving mechanisms therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Description

本発明は、スクライビング後のガラスの切断面の品質(端面強度)が高く、かかり性が良好で、内切りが可能かつ、交点飛びが少ない構成の脆性材料用スクライビングホイール、これを用いた脆性材料基板のスクライブ装置及びスクライブ工具に関する。   The present invention relates to a scribing wheel for a brittle material having a structure in which the quality (end face strength) of the cut surface of the glass after scribing is high, the coverage is good, the inner cutting is possible, and the number of intersections is small, and the brittle material using the scribing wheel The present invention relates to a substrate scribing apparatus and a scribing tool.
従来、液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス(EL)パネル等のフラットディスプレイパネル、太陽電池等の製造工程では、脆性材料基板のスクライブ工程が設けられている。例えば、液晶表示パネルは、2枚のガラス基板を貼り合わせ、そのギャップ内に液晶が注入された構成を有している。また、LCOSと呼ばれるプロジェクター用基板の内の反射型の基板の場合は、石英基板と半導体ウェハーとが貼り合わされた一対の基板が用いられている。このような基板を貼り合わせた貼り合せ基板は、通常、マザー基板である大きいサイズの貼合せ基板の表面にスクライブラインを形成し、次いで形成されたスクライブラインに沿って基板をブレイクすることにより、所定の寸法に分断された単位基板となる。   Conventionally, in the manufacturing process of flat display panels such as liquid crystal display panels and organic electroluminescence (EL) panels, and solar cells, a brittle material substrate scribing process is provided. For example, a liquid crystal display panel has a configuration in which two glass substrates are bonded together and liquid crystal is injected into the gap. In addition, in the case of a reflective substrate among projector substrates called LCOS, a pair of substrates in which a quartz substrate and a semiconductor wafer are bonded together are used. A bonded substrate obtained by bonding such substrates usually forms a scribe line on the surface of a large size bonded substrate which is a mother substrate, and then breaks the substrate along the formed scribe line, The unit substrate is divided into predetermined dimensions.
これらの分断工程ないし切り出し工程では、スクライビングホイールに脆性材料基板の材質や厚み等の諸条件に見合った荷重を負荷しながら、スクライビングホイールを脆性材料基板の表面上を転動させてスクライブラインを形成し、脆性材料基板に所定の力を負荷することによって脆性材料基板をスクライブラインに沿って分断し、個々のパネルやガラス板を製造している。   In these cutting and cutting processes, a scribe line is formed by rolling the scribing wheel on the surface of the brittle material substrate while loading the scribing wheel according to various conditions such as the material and thickness of the brittle material substrate. Then, by applying a predetermined force to the brittle material substrate, the brittle material substrate is divided along the scribe line to manufacture individual panels and glass plates.
なお、マザー基板にスクライブラインを形成することを「スクライブ」と称する。スクライブによって形成されたスクライブラインに沿ってマザー基板を折り割ることを「ブレイク」と称する。スクライビングとブレイクによって所望するサイズの脆性材料基板に分断することを「割断」と称する。さらに、割断工程後の搬送を経て割断された脆性材料基板を個々の単位基板に切り離すことを「分離」と称する。
また、本発明において、スクライブラインの形成によって、基板の表面から基板の板厚方向に垂直クラックを伸展させるスクライビングホイールの性質を「浸透効果」と称する。
The formation of the scribe line on the mother substrate is referred to as “scribe”. Folding the mother substrate along a scribe line formed by scribing is called “break”. Dividing into a brittle material substrate of a desired size by scribing and breaking is called “cleaving”. Furthermore, separating the brittle material substrate that has been cleaved through the conveyance after the cleaving step into individual unit substrates is referred to as “separation”.
In the present invention, the property of the scribing wheel that extends a vertical crack from the surface of the substrate in the thickness direction of the substrate by forming a scribe line is referred to as a “penetration effect”.
ここで、従来のスクライブ装置及びこのスクライブ装置を用いたスクライブ方法を図4〜図7を用いて説明する。なお、図4は従来のスクライブ装置の正面図であり、図5Aは従来のSBSB方式によるガラス基板の分断工程を説明する図であり,図5Bは従来のSSBB方式によるガラス基板の分断工程を説明する図であり、図6Aは従来のスクライビングホイール正面図であり、図6Bは図6Aのスクライビングホイールの側面図であり、図7はクロススクライブを行う際に発生する交点飛びの現象を説明する斜視図である。   Here, a conventional scribing apparatus and a scribing method using the scribing apparatus will be described with reference to FIGS. 4 is a front view of a conventional scribing apparatus, FIG. 5A is a diagram illustrating a glass substrate cutting process using a conventional SBSB method, and FIG. 5B is a glass substrate cutting process using a conventional SSBB method. FIG. 6A is a front view of a conventional scribing wheel, FIG. 6B is a side view of the scribing wheel of FIG. 6A, and FIG. 7 is a perspective view for explaining a phenomenon of intersection jumping that occurs when cross-scribing is performed. FIG.
最初に、図4を用いて従来のスクライブ方法を説明する。なお、この図において左右方向をX方向、紙面に直交する方向をY方向として以下に説明する。このスクライブ装置50は、載置されたガラス基板Gを真空吸着手段によって固定する水平回転可能なテーブル51と、テーブル51をY方向に移動可能に支持する互いに平行な一対の案内レール52と、案内レール52に沿ってテーブル51を移動させるボールネジ53と、X方向に沿ってテーブル51の上方に架設されたガイドバー54と、ガイドバー54にX方向に摺動可能に設けられ、スクライビングホイール58に切断圧力を付与するスクライブヘッド55と、スクライブヘッド55をガイドバー54に沿って摺動させるモータ56と、スクライブヘッド55の下端に首振り自在に設けられ、スクライブヘッド55によって昇降させられるチップホルダ57と、チップホルダ57の下端に回転可能に装着されたスクライビングホイール58と、ガイドバー54の上方に設置されテーブル51上のガラス基板Gに形成されたアライメントマークを認識する一対のCCDカメラ59とを備えたものである。   First, a conventional scribing method will be described with reference to FIG. In this figure, the following description will be made with the left-right direction as the X direction and the direction perpendicular to the paper surface as the Y direction. The scribing device 50 includes a horizontally rotatable table 51 for fixing a placed glass substrate G by a vacuum suction means, a pair of parallel guide rails 52 for supporting the table 51 so as to be movable in the Y direction, and a guide. A ball screw 53 that moves the table 51 along the rail 52, a guide bar 54 that is installed above the table 51 along the X direction, and a guide bar 54 that is slidable in the X direction. A scribing head 55 that applies cutting pressure, a motor 56 that slides the scribing head 55 along the guide bar 54, and a tip holder 57 that is swingably provided at the lower end of the scribing head 55 and can be moved up and down by the scribing head 55. And a scribing wheel rotatably attached to the lower end of the chip holder 57. And Le 58, in which a recognized pair of CCD cameras 59 of the alignment marks formed on the glass substrate G on the table 51 is disposed above the guide bar 54.
ここで、このスクライブ装置50を用いた基板の割断工程の2例を図5を用いて説明する。なお、以下の説明では、液晶表示機器用のパネルに使用される貼合せガラスであるガラス基板Gを例にして、便宜的に、一方側のガラス基板をA面基板、他方側をB面基板と仮称する。   Here, two examples of the substrate cleaving process using the scribe device 50 will be described with reference to FIG. In the following description, a glass substrate G that is a laminated glass used for a panel for a liquid crystal display device is taken as an example, and for convenience, the glass substrate on one side is an A-side substrate and the other side is a B-side substrate. Tentatively.
第1の例では、
(1)まず、図5A(a)に示すように、A面基板を上側にして、ガラス基板Gをスクライブ装置のスクライブテーブル上に載置し、A面基板に対して、スクライビングホイール58を用いてスクライブを行いスクライブラインSaを形成する。
(2)次に、ガラス基板Gの上下を反転させて前記ガラス基板Gをブレイク装置に搬送する。そして、図5A(b)に示すように、このブレイク装置で、マットM上に載置されたガラス基板GのB面基板に対して、ブレイクバーBBをスクライブラインSaに対向するラインに沿って押し付ける。これにより、下側のA面基板は、スクライブラインSaから上方に向かってクラックが伸展し、A面基板は、スクライブラインSaに沿って分断される。
(3)次に、ガラス基板Gをスクライブ装置のスクライブテーブル上に搬送する。そして、このスクライブ装置で、図5A(c)に示すように、B面基板に対して、スクライビングホイール58を用いてスクライブを行いスクライブラインSbを形成する。
(4)次に、ガラス基板Gの上下を反転させてブレイク装置に搬送する。そして、図5A(d)に示すように、マットM上に載置された前記ガラス基板GのA面基板に対して、ブレイクバーBBをスクライブラインSbに対向するラインに沿って押し付ける。これにより、下側のB面基板は、スクライブラインSbから上方に向かってクラックを伸展させ、B面基板は、スクライブラインSbに沿って分断される。
本発明では、上記の工程からなる割断方式をSBSB方式(Sはスクライブ、Bはブレイクを意味する)と称する。
In the first example,
(1) First, as shown in FIG. 5A (a), the glass substrate G is placed on a scribe table of a scribing device with the A-plane substrate facing upward, and a scribing wheel 58 is used on the A-plane substrate. A scribe line Sa is formed by scribing.
(2) Next, the glass substrate G is turned upside down and the glass substrate G is transported to a breaking device. And as shown to FIG. 5A (b), with this breaking apparatus, with respect to the B surface board | substrate of the glass substrate G mounted on the mat | matte M, the break bar BB is along the line which opposes the scribe line Sa. Press. As a result, the crack on the lower A-side substrate extends upward from the scribe line Sa, and the A-side substrate is divided along the scribe line Sa.
(3) Next, the glass substrate G is transferred onto a scribe table of a scribe device. Then, with this scribing apparatus, as shown in FIG. 5A (c), scribing is performed on the B-side substrate using a scribing wheel 58 to form a scribe line Sb.
(4) Next, the glass substrate G is turned upside down and conveyed to the breaking device. Then, as shown in FIG. 5A (d), the break bar BB is pressed against the A-plane substrate of the glass substrate G placed on the mat M along a line facing the scribe line Sb. Thereby, the lower B-side substrate extends cracks upward from the scribe line Sb, and the B-side substrate is divided along the scribe line Sb.
In the present invention, the cleaving method comprising the above steps is referred to as the SBSB method (S means scribe, B means break).
また、第2の例では、
(1)まず、図5B(a)に示すように、A面基板を上側にして、ガラス基板Gをスクライブ装置のスクライブテーブル上に載置し、A面基板に対して、スクライビングホイール58を用いてスクライブを行いスクライブラインSaを形成する。
(2)次に、ガラス基板Gの上下を反転させて前記ガラス基板Gをスクライブテーブル上に載置し、B面ガラス基板に対して、スクライビングホイール58を用いてスクライブを行いスクライブラインSbを形成する(図5B(b))。
(3)次に、ガラス基板Gをブレイク装置に搬送する。そして、図5B(c)に示すように、このブレイク装置で、マットM上に載置されたガラス基板GのB面ガラス基板に対して、ブレイクバーBBをスクライブラインSaに対向するラインに沿って押し付ける。これにより、下側のA面基板は、スクライブラインSaから上方に向かってクラックを伸展させ、A面基板は、スクライブラインSaに沿って分断される。
(4)次に、ガラス基板Gの上下を反転させ、図5B(d)に示すように、ブレイク装置のマットM上に載置する。そして、ガラス基板GのA面基板に対して、ブレイクバーBBをスクライブラインSbに対向するラインに沿って押し付ける。これにより、下側のB面基板は、スクライブラインSbから上方に向かってクラックが伸展し、B面基板は、スクライブラインSbに沿って分断される。
In the second example,
(1) First, as shown in FIG. 5B (a), the glass substrate G is placed on a scribe table of a scribing device with the A-plane substrate facing upward, and a scribing wheel 58 is used with respect to the A-plane substrate. A scribe line Sa is formed by scribing.
(2) Next, the glass substrate G is turned upside down and the glass substrate G is placed on a scribe table, and a scribe line Sb is formed by scribing the B-side glass substrate using the scribing wheel 58. (FIG. 5B (b)).
(3) Next, the glass substrate G is transported to the breaking device. Then, as shown in FIG. 5B (c), in this breaking device, the break bar BB is along the line facing the scribe line Sa with respect to the B-side glass substrate of the glass substrate G placed on the mat M. Press. As a result, the lower A-side substrate extends cracks upward from the scribe line Sa, and the A-side substrate is divided along the scribe line Sa.
(4) Next, the glass substrate G is turned upside down and placed on the mat M of the breaking device as shown in FIG. 5B (d). Then, the break bar BB is pressed against the A-plane substrate of the glass substrate G along a line facing the scribe line Sb. As a result, the crack on the lower B-side substrate extends upward from the scribe line Sb, and the B-side substrate is divided along the scribe line Sb.
なお、本明細書では、上記の工程からなる割断方式をSSBB方式と称する。上記2例の(1)〜(4)の各工程を実施することにより、ガラス基板Gは、所望の位置でスクライブラインに沿って2つに分断される。さらにガラス基板Gは、軽く力を加えることによって所望する分離位置で分離される。   In the present specification, the cleaving method comprising the above steps is referred to as the SSBB method. By carrying out the steps (1) to (4) in the above two examples, the glass substrate G is divided into two along the scribe line at a desired position. Further, the glass substrate G is separated at a desired separation position by lightly applying a force.
また、下記特許文献1には、高浸透効果を有するスクライビングホイールの発明が開示されている。ここで、図6を用いて下記特許文献1に開示されているスクライビングホイール60の構成を説明する。なお、図6Aは下記特許文献1に示されたスクライビングホイールの模式正面図であり、図6Bは図6Aのスクライビングホイールの模式右側面図及び部分拡大図である。   Patent Document 1 below discloses an invention of a scribing wheel having a high penetration effect. Here, the structure of the scribing wheel 60 disclosed in Patent Document 1 below will be described with reference to FIG. 6A is a schematic front view of a scribing wheel disclosed in Patent Document 1 below, and FIG. 6B is a schematic right side view and a partially enlarged view of the scribing wheel of FIG. 6A.
このスクライビングホイール60は、円周稜線61が形成された外周縁部と、円周稜線61に沿って円周方向に交互に形成された多数の切り欠き62b及び突起62aとからなる。突起62aは、円周稜線61を所定のピッチ及び深さで切り欠くことによって形成されている。このスクライビングホイール60としては、例えば厚さWが約0.65mm、直径φが1〜20mm、円周稜線の収束角度dが85〜160°のものが使用される。このスクライビングホイール60を用いてスクライブラインを形成することにより、ガラス基板の表面から垂直方向にガラス基板の板厚に対して相対的に深い垂直クラックを形成することができる。このような高い浸透効果を有するスクライビングホイール60を割断工程に用いた場合には、図5A(b)及び図5A(d)に示したSBSB方式におけるブレイク工程あるいは図5B(c)及び図5B(d)に示したSSBB方式におけるブレイク工程を簡略化したり省略したりすることが可能になる。   The scribing wheel 60 includes an outer peripheral edge portion on which a circumferential ridge line 61 is formed, and a large number of notches 62b and protrusions 62a that are alternately formed along the circumferential ridge line 61 in the circumferential direction. The protrusion 62a is formed by cutting out the circumferential ridge line 61 at a predetermined pitch and depth. As this scribing wheel 60, for example, a wheel having a thickness W of about 0.65 mm, a diameter φ of 1 to 20 mm, and a circumferential ridge line convergence angle d of 85 to 160 ° is used. By forming a scribe line using this scribing wheel 60, it is possible to form a vertical crack that is relatively deep with respect to the thickness of the glass substrate in the vertical direction from the surface of the glass substrate. When the scribing wheel 60 having such a high penetration effect is used in the cleaving process, the breaking process in the SBSB method shown in FIGS. 5A (b) and 5A (d) or FIGS. 5B (c) and 5B ( It becomes possible to simplify or omit the break process in the SSBB method shown in d).
ところで、ガラス素材メーカにおける基板の材料における改良、熱処理加工における各種改良が行われてきた結果、従来の刃先(ノーマル刃先)を備えたスクライビングホイール(以下、ノーマルホイールともいう)を用いてスクライブした場合に、「かかりが悪い」状態、すなわちホイールの転動直後に刃先が基板表面で滑り、スクライブラインが形成され始めない現象が見られるようになってきた。そのため、従来のノーマル刃先を備えたスクライビングホイールよりも「かかりの良い」刃先が要求されるようになってきている。なお、「かかりの良い」点は下記特許文献1に開示されている高浸透刃先を備えるスクライビングホイール(以下、高浸透ホイールともいう)を用いれば一応対応可能であるが、例えばフラットディスプレイパネルの製造現場で要求される端面強度の品質基準を確保することが困難となる。   By the way, as a result of various improvements in substrate materials and heat treatment processing in glass material manufacturers, when scribing using a scribing wheel (hereinafter also referred to as a normal wheel) with a conventional cutting edge (normal cutting edge) In addition, a phenomenon has been observed in which the cutting edge slips on the surface of the substrate immediately after the wheel rolls, that is, the scribe line does not begin to form immediately after the wheel rolls. For this reason, a “good” cutting edge is required rather than a conventional scribing wheel having a normal cutting edge. The “good” point can be dealt with by using a scribing wheel (hereinafter also referred to as “high penetration wheel”) having a high penetration edge disclosed in Patent Document 1 below. It becomes difficult to ensure the quality standards of end face strength required at the site.
また、ノーマル刃先を備えるスクライビングホイールを用いた場合には、端面強度の点では良好な結果が得られるが、クロススクライブを行うと、図7に示したような交点飛びが発生するという問題点が存在している。なお、図7はクロススクライブを行う際に発生する交点飛びの現象を説明する斜視図である。   In addition, when a scribing wheel having a normal cutting edge is used, good results can be obtained in terms of end face strength, but when cross scribing is performed, there is a problem in that intersection jumps as shown in FIG. 7 occur. Existing. FIG. 7 is a perspective view for explaining the phenomenon of intersection jumping that occurs when cross scribing is performed.
ここで「交点飛び」の詳細を説明する。前記したスクライブ装置50を用いてガラス基板Gを割断する場合、ガラス基板Gが載置されたテーブル51を90°回転させることにより、ガラス基板にスクライブラインを一方向のみならず、複数のスクライブラインを交差させて交点が形成されるように縦横にクロススクライブが行われる。図7に示すように、最初に形成されたスクライブラインL1〜L3を横切るようにスクライビングホイールを通過させてスクライブラインL4〜L6を形成する際、これらスクライブラインの交点付近で、後から形成されるスクライブラインL4〜L6が交点付近で部分的に形成されない現象が発生する場合がある。これが交点飛びである。このような交点飛びがガラス基板に発生すると、ガラス基板はスクライブライン通りに分離されないものが多くなり、その結果、大量の不良品が発生し、生産効率を著しく低下させるといった問題点が生じる。   Here, the details of “intersection jump” will be described. When the glass substrate G is cleaved using the scribe device 50 described above, by rotating the table 51 on which the glass substrate G is placed by 90 °, the scribe line is not only unidirectional but also a plurality of scribe lines on the glass substrate. Cross scribing is performed vertically and horizontally so that the intersections are formed by crossing. As shown in FIG. 7, when the scribe lines L4 to L6 are formed by passing through the scribing wheel so as to cross the scribe lines L1 to L3 that are formed first, the scribe lines are formed in the vicinity of the intersection of these scribe lines. There may be a phenomenon in which the scribe lines L4 to L6 are not partially formed near the intersection. This is the intersection jump. When such intersection jumps occur in the glass substrate, many glass substrates are not separated according to the scribe line, resulting in a problem that a large number of defective products are generated and production efficiency is remarkably reduced.
このような交点飛びの発生原因は以下のとおりと考えられている。すなわち、スクライブラインを最初にノーマル刃先を備えたスクライビングホイールで形成したとき、スクライブラインを挟んで両側のガラス表面付近に内部応力が生じる。次いで、ノーマル刃先を備えたスクライビングホイールが最初に形成されたスクライブラインを横切るように通過するとき、その付近に潜在する内部応力によりスクライビングホイールからガラス基板面に垂直方向に加えられているスクライブに必要な力が削がれてしまう結果、交点付近で、後から形成されるべきスクライブラインが形成されないものと考えられている。   The cause of the occurrence of such an intersection jump is considered as follows. That is, when the scribe line is first formed with a scribing wheel having a normal cutting edge, internal stress is generated near the glass surfaces on both sides across the scribe line. Next, when a scribing wheel with a normal cutting edge passes across the initially formed scribe line, it is necessary for the scribe to be applied perpendicularly from the scribing wheel to the glass substrate surface due to the internal stress that exists in the vicinity. As a result, the scribe line to be formed later is not formed near the intersection.
加えて、脆性基板の表面強度の改良に加えて、パネル基板の素材となるマザー基板をケミカルエッチングして基板表面の強度補強を行う場合も増えてきているが、この場合には基板の外周が盛り上がるので、「外切り」によるスクライブ(外切りスクライブ)動作が不安定となる傾向が現れる。また、携帯電話に代表される携帯端末に用いられるパネル基板では、その厚みが軽量化のためにどんどん薄くなってきている。このような厚さが薄い基板に対してノーマル刃先を備えたスクライビングホイールを用いた外切りスクライブ方法を採用すると、スクライビングホイールの基板への乗り上げ時に基板の端面エッジに与える衝撃でエッジに欠けが発生したり、基板自身が割れてしまうことがあるので、製品の歩留まりが低下してしまう。そのため、薄い基板に対しては、ノーマル刃先を備えたスクライビングホイールによる外切りスクライブは採用し難い。なお、ノーマル刃先を備えたスクライビングホイールは、かかり性が悪いので、内切りスクライブ方法は採用できない。   In addition, in addition to improving the surface strength of the brittle substrate, there is an increasing number of cases where the mother substrate, which is the material of the panel substrate, is chemically etched to reinforce the strength of the substrate surface. As it rises, there is a tendency that the scribing operation by “outside cutting” (outside cutting scribe) becomes unstable. In addition, panel substrates used in mobile terminals typified by mobile phones are becoming thinner and thinner in order to reduce weight. When the scribing method using a scribing wheel with a normal cutting edge is used for such a thin substrate, the edge is chipped due to the impact applied to the edge surface of the substrate when the scribing wheel rides on the substrate. Or the substrate itself may break, resulting in a decrease in product yield. Therefore, for thin substrates, it is difficult to employ external scribing with a scribing wheel having a normal cutting edge. In addition, the scribing wheel provided with the normal cutting edge is not easy to apply, so the internal scribing method cannot be adopted.
一方、下記特許文献1に開示されているような高浸透性の刃先を備えるスクライビングホイール60を用いてスクライブラインを形成した場合、上記のクロススクライブにおける交点飛びを防止し、ガラス基板の表面に深い垂直クラックを形成することができる。しかしながら、高浸透性の刃先を備えるスクライビングホイール60を用いてスクライブラインを形成する場合、図5A(c)において、上側のB面基板をスクライブした時点で、このB面基板に深い垂直クラックが形成されて、実質的に、ガラス基板Gが分離された状態になる場合がある。そのため、図5A(c)から図5A(d)に移行するために、ガラス基板Gを吸引パッド等で吸引して第2のブレイク装置に搬送する際、分離されたガラス基板Gの一方が、第2のスクライブ装置に残されたり、ガラス基板Gの搬送中に分離されたガラス基板Gの一方が落下したりする場合がある。また、従来のノーマル刃先を備えたスクライビングホイールを使用した場合と比較すると、脆性材料の分断面の品質、すなわち端面強度が低くなる場合がある。   On the other hand, when a scribe line is formed using a scribing wheel 60 having a highly permeable cutting edge as disclosed in Patent Document 1 below, jumping at the intersection in the cross scribe is prevented, and the surface of the glass substrate is deep. Vertical cracks can be formed. However, when a scribe line is formed using a scribing wheel 60 having a highly permeable cutting edge, a deep vertical crack is formed in the B-side substrate when the upper B-side substrate is scribed in FIG. 5A (c). As a result, the glass substrate G may be substantially separated. Therefore, in order to move from FIG. 5A (c) to FIG. 5A (d), when the glass substrate G is sucked with a suction pad or the like and transported to the second breaker, one of the separated glass substrates G is There is a case where one of the glass substrates G left in the second scribe device or separated during the conveyance of the glass substrate G falls. In addition, the quality of the cross section of the brittle material, that is, the end face strength, may be lower than when a conventional scribing wheel having a normal cutting edge is used.
一方、下記特許文献2には、高浸透効果を抑えながらガラス表面に対するかかり性を改良する目的で、下記特許文献1に開示されているスクライビングホイールの場合と同様に、外周縁部に形成された円周稜線に沿って円周方向に交互に形成された複数の切り欠き及び突起を備え、この切り欠きの円周方向の長さを突起の円周方向の長さよりも短くなるようにしたスクライビングホイールの発明が開示されている。   On the other hand, the following Patent Document 2 was formed on the outer peripheral edge portion in the same manner as the scribing wheel disclosed in Patent Document 1 below, for the purpose of improving the coverage on the glass surface while suppressing the high penetration effect. A scribing system comprising a plurality of cutouts and protrusions alternately formed in the circumferential direction along the circumferential ridgeline, wherein the circumferential length of the cutouts is shorter than the circumferential length of the protrusions. A wheel invention is disclosed.
上記特許文献2に開示されているスクライビングホイールの具体的サイズは、例えば、
(a)切り欠きの円周方向の長さ:4〜14μm
(b)切り欠きのピッチ:20〜5000μm
(c)切り欠きの深さ:0.5〜3.0μm
とされている。
The specific size of the scribing wheel disclosed in Patent Document 2 is, for example,
(A) Circumferential length of the notch: 4 to 14 μm
(B) Notch pitch: 20 to 5000 μm
(C) Depth of notch: 0.5 to 3.0 μm
It is said that.
特許第3074143号公報Japanese Patent No. 3074143 国際公開WO2007/004700号公報International Publication WO2007 / 004700
上記特許文献2に開示されているスクライビングホイールを用いると、上記特許文献1に開示されている高浸透ホイールを用いた場合よりも浸透性、かかり性及び交点飛びは劣るが、より高い端面強度を達成することができ、しかも、上記ノーマルホイールを用いた場合よりも、端面強度は劣るが、かかり性が良好で、交点飛びが発生し難く、しかも内切りスクライブ方法を採用することができるようになるという優れた効果を奏する。   When the scribing wheel disclosed in Patent Document 2 is used, the permeability, startability, and intersection jump are inferior to those using the highly penetrating wheel disclosed in Patent Document 1, but higher end surface strength is achieved. It can be achieved, and the end face strength is inferior to that of using the normal wheel, but it has a good hiding property, hardly occurs at the intersection, and can adopt an incision scribing method. It has an excellent effect of becoming.
しかしながら、スクライビングホイールの使用者の要求は年々高度化してきている。例えば、近年では、携帯用機器の表示装置として、大型のものを採用しながらも重量の増大化を抑制することが要望されており、それに伴ってより厚さの薄いガラス基板が使用されるようになってきている。このような厚さが薄く、大型のガラス基板を採用した表示装置によれば、ガラス基板の端面強度が弱いと、表示面に外力が印加された際にガラス基板が破壊してしまうことがある。スクライビングホイールを使用した割断後、ガラス端面を研磨等することによって端面強度を向上させる端面処理も行われているが、厚さの薄いガラス基板では端面処理も難しく、また、工程簡略化の要請の点からも好ましくない。そのため、特にスクライビングホイールを使用した割断後のガラス端面強度を高くする要求が強くなってきている。   However, the demands of users of scribing wheels are getting higher year by year. For example, in recent years, it has been demanded to suppress an increase in weight while adopting a large-sized display device for a portable device, and accordingly, a thinner glass substrate is used. It is becoming. According to such a thin display device employing a large glass substrate, if the end surface strength of the glass substrate is weak, the glass substrate may be destroyed when an external force is applied to the display surface. . After cleaving using a scribing wheel, end surface processing is also performed to improve the end surface strength by polishing the glass end surface, but end surface processing is difficult with a thin glass substrate, and there is a demand for process simplification It is not preferable also from a point. Therefore, the request | requirement which raises the glass end surface intensity | strength after the cutting which especially uses a scribing wheel is increasing.
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、割断後のガラス基板等の脆性基板の端面強度が強く、スクライブ時にかかり性が良好で、内切りが可能かつ、交点飛びが少ない構成の脆性材料用スクライビングホイール、これを用いた脆性材料基板のスクライブ装置及びスクライブ工具を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, the strength of the end face of a brittle substrate such as a glass substrate after cleaving is strong, it has good workability when scribing, can be internally cut, An object of the present invention is to provide a scribing wheel for a brittle material having a small amount of flying, and a scribing device and a scribing tool for a brittle material substrate using the scribing wheel.
上記目的を達成するため、本発明の脆性材料用スクライビングホイールは、回転軸を共有する二つの円錐台の底部が交わって円周稜線が形成された外周縁部と、前記円周稜線に沿って円周方向に交互に形成された複数の切り欠き及び突起とを有し、
前記突起は、前記円周稜線が切り欠かれて残った、円周方向に長さを有する前記円周稜線の部分で構成され、
前記切り欠きは、その円周方向の長さが前記突起の円周方向の長さよりも短く、前記円周稜線の全周にわたって8μm以上18μm以下のピッチで形成されており、
前記切り欠きの深さは0.3〜0.7μmの範囲であることを特徴とする
In order to achieve the above object, the scribing wheel for brittle material according to the present invention includes an outer peripheral edge portion in which a bottom portion of two truncated cones sharing a rotation axis intersects to form a circumferential ridge line, and along the circumferential ridge line. Having a plurality of notches and protrusions alternately formed in the circumferential direction,
The protrusion is composed of a portion of the circumferential ridge line having a length in the circumferential direction, the circumferential ridge line being cut away and remaining.
The notch has a circumferential length shorter than the circumferential length of the protrusion, and is formed at a pitch of 8 μm or more and 18 μm or less over the entire circumference of the circumferential ridgeline ,
The depth of the notch is in the range of 0.3 to 0.7 μm.
本発明の脆性材料用スクライビングホイールは、切り欠きはその円周方向の長さが突起の円周方向の長さよりも短くなっている。そのため、本発明の脆性材料用スクライビングホイールによれば、切り欠きがその円周方向の長さが突起の円周方向の長さよりも長くなっている上記特許文献1に開示されている高浸透性刃先を備えたスクライビングホイールの場合と比すると、より高い端面強度を達成することができ、しかも、実質的に同等のかかり性を達成でき、実質的に同等の交点飛び性を備えた脆性材料用スクライビングホイールとなる。   In the scribing wheel for a brittle material of the present invention, the notch has a circumferential length shorter than the circumferential length of the protrusion. Therefore, according to the scribing wheel for a brittle material of the present invention, the notch has a high permeability disclosed in Patent Document 1 in which the length in the circumferential direction is longer than the length in the circumferential direction of the protrusion. Compared to a scribing wheel with a cutting edge, it is possible to achieve higher end face strength, and can achieve substantially the same degree of workability, and for brittle materials with substantially the same point skipping property. It becomes a scribing wheel.
また、本発明の脆性材料用スクライビングホイールは、切り欠きが円周稜線の全周にわたって8μm以上18μm以下の比較的小さいピッチで形成されているので、上記特許文献2に開示されているスクライビングホイールの場合と比すると、かかり性がより良好であるので、交点飛びが発生し難く、しかも、切り欠きの深さが比較的浅いので、より高い端面強度を達成することができる。加えて、従来のノーマルホイールの場合では内切りスクライブ法を採用できなかったのに対し、内切りスクライブ方法を採用することができるようになり、また、従来のノーマルホイールの場合と実質的に同等の高い端面強度を達成することができるようになる。   In the scribing wheel for brittle material according to the present invention, the notches are formed at a relatively small pitch of 8 μm or more and 18 μm or less over the entire circumference of the circumferential ridgeline. Compared with the case, since the coverage is better, the jumping of the intersection is difficult to occur, and the depth of the notch is relatively shallow, so that higher end face strength can be achieved. In addition, in the case of the conventional normal wheel, the inner cutting scribe method could not be adopted, but the inner cutting scribe method can be adopted, and it is substantially equivalent to the case of the conventional normal wheel. High end face strength can be achieved.
深さ及び円周方向の長さが本発明の脆性材料用スクライビングホイールにおいて採用している範囲にある切り欠きであっても、18μmを越えるピッチで円周稜線の全周にわたって形成されているスクライビングホイールでは、かかり性が低下する傾向がある。また、このピッチの下限は、8μm未満であると端面強度が低下する傾向があるほか、スクライビングホイールの刃先に欠けが生じやすいので、8μm以上とし、さらに切り欠きの円周方向の長さの2倍超とする。なお、より好ましいピッチは10〜18μmである。   Even if the depth and the length in the circumferential direction are notches within the range employed in the scribing wheel for brittle materials of the present invention, the scribing is formed over the entire circumference of the circumferential ridge line at a pitch exceeding 18 μm. In the wheel, the tendency to fall tends to decrease. Further, the lower limit of the pitch is less than 8 μm, the end face strength tends to be reduced, and the cutting edge of the scribing wheel tends to be chipped. Therefore, the pitch is set to 8 μm or more, and the length of the notch in the circumferential direction is 2 Over twice. A more preferable pitch is 10 to 18 μm.
また、本発明の脆性材料用スクライビングホイールにおいては、前記切り欠きの深さは0.3〜0.7μmの範囲となるようになされている。  In the scribing wheel for brittle material of the present invention, the depth of the notch is in the range of 0.3 to 0.7 μm.
切り欠きの深さの深いスクライビングホイールでは脆性材料に対するかかり性が良好になる傾向があり、切り欠きの深さの浅いスクライビングホイールでは脆性材料の分断面の端面強度が向上する傾向がある。本発明の脆性材料用スクライビングホイールでは、切り欠きの深さは0.3〜0.7μmの範囲となるようにしているので、かかり性及び脆性材料の分断面の端面強度のバランスが取れた脆性材料用スクライビングホイールとなる。より好ましい切り欠きの深さは0.4〜0.6μmである。  A scribing wheel having a deep notch has a tendency to improve the brittleness of the brittle material, and a scribing wheel having a shallow notch has a tendency to improve the end face strength of the brittle material. In the scribing wheel for brittle material according to the present invention, the depth of the notch is in the range of 0.3 to 0.7 μm, so that the brittleness in which the balance between the edge property and the end face strength of the cross section of the brittle material is achieved. It becomes a scribing wheel for materials. A more preferable depth of the notch is 0.4 to 0.6 μm.
本発明の脆性材料用スクライビングホイールとしては、外径が1〜20mm、円周稜線の収束角度が90°〜120°のものを採用することができ、より好ましくは、外径が1〜5mm、円周稜線の収束角度が100°〜115°である。  As the scribing wheel for the brittle material of the present invention, one having an outer diameter of 1 to 20 mm and a convergence angle of the circumferential ridge line of 90 ° to 120 ° can be adopted, and more preferably, the outer diameter is 1 to 5 mm. The convergence angle of the circumferential ridge line is 100 ° to 115 °.
また、本発明の脆性材料用スクライビングホイールにおいては、前記切り欠きは、その円周方向の長さが1μm以上9μm未満の範囲となるようにすることが好ましい。
切り欠きの深さの深いスクライビングホイールでは脆性材料に対するかかり性が良好になる傾向があり、切り欠きの深さの浅いスクライビングホイールでは脆性材料の分断面の端面強度が向上する傾向がある。本発明の脆性材料用スクライビングホイールでは、切り欠きの深さは0.3〜0.7μmの範囲となるようにしているので、かかり性及び脆性材料の分断面の端面強度のバランスが取れた脆性材料用スクライビングホイールとなる。より好ましい切り欠きの深さは0.4〜0.6μmである。
In the scribing wheel for a brittle material of the present invention, it is preferable that the notch has a circumferential length of 1 μm or more and less than 9 μm.
A scribing wheel having a deep notch has a tendency to improve the brittleness of the brittle material, and a scribing wheel having a shallow notch has a tendency to improve the end face strength of the brittle material. In the scribing wheel for brittle material according to the present invention, the depth of the notch is in the range of 0.3 to 0.7 μm, so that the brittleness in which the balance between the edge property and the end face strength of the cross section of the brittle material is achieved. It becomes a scribing wheel for materials. A more preferable depth of the notch is 0.4 to 0.6 μm.
また、本発明の脆性材料用スクライビングホイールにおいては、前記円周稜線の中心線表面粗さRaは0.05〜0.20μmであることが好ましい。In the scribing wheel for a brittle material according to the present invention, the center line surface roughness Ra of the circumferential ridge line is preferably 0.05 to 0.20 μm.
このような構成を採用することにより、円周稜線に切り欠きを形成する際に、切り欠きの加工を開始する円周稜線の高さ位置(半径方向における位置)を容易に決定することができるようになる。  By adopting such a configuration, when the cutout is formed in the circumferential ridgeline, the height position (position in the radial direction) of the circumferential ridgeline at which the cutout processing is started can be easily determined. It becomes like this.
また、本発明の脆性材料用スクライビングホイールにおいては、前記外周縁部を構成する傾斜面の中心線平均粗さRaは、0.05〜0.35μmであることが好ましい。In the scribing wheel for a brittle material of the present invention, the center line average roughness Ra of the inclined surface constituting the outer peripheral edge portion is preferably 0.05 to 0.35 μm.
このような構成を採用することにより、中心線平均粗さRaがより大きい従来の研削加工に比較して、削り取られる刃先構成材料の全量を少なくすることができ、それによって突起の磨耗が抑えられ、寿命を大きく延ばすことができる。  By adopting such a configuration, it is possible to reduce the total amount of the cutting edge constituent material that is scraped off compared to the conventional grinding process in which the center line average roughness Ra is larger, thereby suppressing the wear of the protrusions. , Can greatly extend the service life.

また、本発明の脆性材料用スクライビングホイールにおいては、前記脆性材料用スクライビングホイールは、前記ホイールを軸支するためのピンが貫通される軸孔を有する又は前記ピンと一体的に形成された一体型のホイールであることが好ましい。   Further, in the scribing wheel for brittle material of the present invention, the scribing wheel for brittle material has an axial hole through which a pin for pivotally supporting the wheel is penetrated or formed integrally with the pin. A wheel is preferred.
本発明の脆性材料用スクライビングホイールによれば、安定したスクライブラインが形成されるので、スクライブ後の品質が安定した脆性材料基板が得られる。   According to the scribing wheel for a brittle material of the present invention, since a stable scribe line is formed, a brittle material substrate having a stable quality after scribing can be obtained.
さらに、上記目的を達成するため、本発明の脆性材料のスクライブ装置は、脆性材料基板を載置させる脆性材料基板載置手段(例えば、回転可能なテーブル)と、前記載置手段に載置された脆性材料基板に対して相対移動するスクライビングホイール取付部と、前記スクライビングホイール取付部に取り付けられた上記のいずれかの脆性材料用スクライビングホイールとを具備してなることを特徴とする。   Furthermore, in order to achieve the above object, the brittle material scribing apparatus of the present invention is placed on a brittle material substrate placing means (for example, a rotatable table) for placing a brittle material substrate and the placing means described above. A scribing wheel mounting portion that moves relative to the brittle material substrate, and any one of the above-described brittle material scribing wheels mounted on the scribing wheel mounting portion.
本発明の脆性材料のスクライブ装置によれば、脆性材料を割断するに際し、スクライブ時の交点飛びを防止し、分離後のガラス基板の断面の品質を低下させることなく、スクライブ時の垂直クラックの過剰な高浸透による搬送中の端材の落下がなく安定した搬送を可能にするスクライブ装置が得られる。   According to the brittle material scribing apparatus of the present invention, when breaking the brittle material, it is possible to prevent jumping at the time of scribing and excessive vertical cracks during scribing without degrading the quality of the cross section of the glass substrate after separation. A scribing device that enables stable conveyance without falling off the end material during conveyance due to high penetration is obtained.
さらに、上記目的を達成するため、本発明の脆性材料用手動スクライブ工具は、柄の先に設けたホルダーに、上記の脆性材料用スクライビングホイールを回転自在に軸着してなることを特徴とする。   Furthermore, in order to achieve the above object, the brittle material manual scribing tool of the present invention is characterized in that the brittle material scribing wheel is rotatably attached to a holder provided at the end of a handle. .
本発明の脆性材料用手動スクライブ工具によれば、脆性材料を割切断するに際し、スクライブ時の交点飛びを防止し、分離後のガラス基板の断面の品質を低下させることがない脆性材料用手動スクライブ工具が得られる。   According to the manual scribing tool for brittle material of the present invention, the manual scribing for brittle material that prevents the jumping of the intersection at the time of scribing and does not deteriorate the cross-sectional quality of the glass substrate after the separation when the brittle material is split and cut. A tool is obtained.
図1Aは本発明のスクライビングホイールの正面図であり,図1Bは図1Aのスクライビングホイールの側面図である。1A is a front view of the scribing wheel of the present invention, and FIG. 1B is a side view of the scribing wheel of FIG. 1A. 図2Aは図1BのIIA部分の拡大図であり、図2Bは図2AのIIB部分の拡大図である。2A is an enlarged view of the IIA portion of FIG. 1B, and FIG. 2B is an enlarged view of the IIB portion of FIG. 2A. 本発明の手動スクライブ工具の正面図である。It is a front view of the manual scribe tool of the present invention. 従来のスクライブ装置の正面図である。It is a front view of the conventional scribe device. 図5Aは従来のSBSB方式によるガラス基板の分断工程を説明する図であり,図5Bは従来のSSBB方式によるガラス基板の分断工程を説明する図である。FIG. 5A is a diagram for explaining a glass substrate cutting process by a conventional SBSB method, and FIG. 5B is a diagram for explaining a glass substrate cutting process by a conventional SSBB method. 図6Aは従来のスクライビングホイールの模式正面図であり、図6Bは図6Aのスクライビングホイールの模式右側面図及び部分拡大図である。6A is a schematic front view of a conventional scribing wheel, and FIG. 6B is a schematic right side view and a partially enlarged view of the scribing wheel of FIG. 6A. クロススクライブを行う際に発生する交点飛びの現象を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the phenomenon of the intersection jump which generate | occur | produces when performing a cross scribing.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのスクライビングホイール、これを用いた脆性材料基板のスクライブ装置及びスクライブ工具の一例を示すものであって、本発明をこのスクライビングホイール、これを用いた脆性材料基板のスクライブ装置及びスクライブ工具に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも適応し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に適宜縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiment described below shows an example of a scribing wheel for embodying the technical idea of the present invention, a scribing device for a brittle material substrate using the scribing wheel, and a scribing tool. It is not intended to be specific to a wheel, a brittle material substrate scribing device and scribing tool using the wheel, and the present invention can be applied to other embodiments within the scope of the claims. . In addition, in each drawing used for the description in this specification, in order to make each member a size that can be recognized on the drawing, the scale is appropriately changed for each member. It is not displayed in proportion to the actual dimensions.
また、本発明において加工の対象となる脆性材料基板としては、形態、材質、用途及び大きさについて特に限定されるものではなく、単板からなる基板又は2枚以上の単板を貼り合わせた貼合せ基板であってもよく、これらの表面又は内部に薄膜あるいは半導体材料を付着させたり、含ませたりされたものであってもよい。なお、上記脆性材料基板は、その表面に脆性材料に該当しない薄膜等が付着されていても本発明のスクライビングホイールによるスクライブの対象となるものである。   Further, the brittle material substrate to be processed in the present invention is not particularly limited with respect to the form, material, use and size, and a single substrate or two or more single plates bonded together. A laminated substrate may be used, and a thin film or a semiconductor material may be attached to or included in the surface or inside thereof. The brittle material substrate is a target of scribing by the scribing wheel of the present invention even if a thin film or the like not corresponding to the brittle material is attached to the surface of the brittle material substrate.
本発明の脆性材料基板の材質としては、ガラス、セラミックス、半導体(シリコン等)、サファイヤ等が挙げられ、その用途としては液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ELディスプレイパネル、表面電界ディスプレイ(SED)用パネル等の電界放出ディスプレイ(FED)用パネル等のFPD用のパネルが挙げられる。また、本明細書で用いられている「中心線平均粗さRa」とは、JIS B 0601で規定された工業製品の表面粗さを表すパラメーターの一つであり、対象物の表面からランダムに抜き取った算術平均値である。   Examples of the material of the brittle material substrate of the present invention include glass, ceramics, semiconductors (silicon, etc.), sapphire, etc., and their uses include liquid crystal display panels, plasma display panels, organic EL display panels, surface electric field displays (SED). FPD panels, such as field emission display (FED) panels, such as a panel for a display, are mentioned. In addition, “centerline average roughness Ra” used in this specification is one of the parameters representing the surface roughness of industrial products defined in JIS B 0601, and is randomly determined from the surface of the object. It is the arithmetic average value extracted.
先ず、図1及び図2を用いて、本発明の実施形態にかかるスクライビングホイールの形状を説明する。なお、図1Aは本発明のスクライビングホイールをその回転軸に直交する方向から見た正面図であり,図1Bは図1Aのスクライビングホイールの側面図である。また、図2Aは図1BのIIA部分の拡大図であり、図2Bは図2AのIIB部分の拡大図である。   First, the shape of the scribing wheel according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1A is a front view of the scribing wheel of the present invention viewed from a direction orthogonal to the rotation axis thereof, and FIG. 1B is a side view of the scribing wheel of FIG. 1A. 2A is an enlarged view of the IIA portion of FIG. 1B, and FIG. 2B is an enlarged view of the IIB portion of FIG. 2A.
なお、本実施形態のスクライビングホイール10は、ガラス等の脆性材料基板に圧接させた状態で転動させてこの脆性材料基板にスクライブラインを形成し、スクライブラインの形成にともなってスクライブラインから脆性材料基板の厚さ方向に伸びる垂直クラックを形成する脆性材料用スクライビングホイールである。本実施形態のスクライビングホイール10は、例えば、図4を用いて説明した従来のスクライブ装置50のスクライブヘッド55に、従来のスクライビングホイール60に換えて装着可能なものである。   The scribing wheel 10 of this embodiment is rolled in a state where it is pressed against a brittle material substrate such as glass to form a scribe line on the brittle material substrate, and the brittle material is removed from the scribe line as the scribe line is formed. It is a scribing wheel for brittle material that forms vertical cracks extending in the thickness direction of the substrate. The scribing wheel 10 of this embodiment can be mounted on the scribing head 55 of the conventional scribing device 50 described with reference to FIG. 4 instead of the conventional scribing wheel 60, for example.
図1及び図2に示すように、本実施形態のスクライビングホイール10は、回転軸11を共有する二つの円錐台12の底部が交わって円周稜線13が形成された外周縁部14と、この円周稜線13に沿って円周方向に形成された複数の切り欠き15及び突起16を有する。
円周稜線13は、軸心から半径方向外方に向かって研削加工が施されることによって形成され、研削加工が施された外周縁部14の表面には研削条痕が残っている。外周縁部14は、収束角度(α)を有するように形成されている。スクライビングホイール10は、スクライビングホイール10を軸支するための図示しないピンが貫通される軸孔17を有するディスク状のホイールである。また、スクライビングホイール10の材質は、超硬合金、焼結ダイヤモンド、セラミックスあるいはサーメットが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the scribing wheel 10 of the present embodiment includes an outer peripheral edge portion 14 in which a bottom portion of two truncated cones 12 sharing a rotating shaft 11 intersects to form a circumferential ridge line 13, and A plurality of notches 15 and protrusions 16 are formed along the circumferential ridge line 13 in the circumferential direction.
The circumferential ridge line 13 is formed by grinding from the axial center toward the outer side in the radial direction, and a grinding streak remains on the surface of the outer peripheral edge portion 14 subjected to the grinding process. The outer peripheral edge portion 14 is formed to have a convergence angle (α). The scribing wheel 10 is a disc-shaped wheel having a shaft hole 17 through which a pin (not shown) for pivotally supporting the scribing wheel 10 passes. The scribing wheel 10 is preferably made of cemented carbide, sintered diamond, ceramics or cermet.
外周縁部14は、二つの円錐台12の斜面によって構成され、円周稜線13を形成するための研削加工に由来して、研削条痕が残るが、斜面の中心線平均粗さRaが例えば0.05μm以上0.35μm以下になるように加工されている。このため、中心線平均粗さRaがより大きい従来の研削加工に比較して、削り取られる刃先構成材料の全量を少なくすることができ、それによって突起16の磨耗が抑えられ、寿命を大きく延ばすことができる。   The outer peripheral edge portion 14 is constituted by the slopes of the two truncated cones 12 and is derived from the grinding process for forming the circumferential ridge line 13, but grinding streaks remain, but the center line average roughness Ra of the slope is, for example, It is processed to be 0.05 μm or more and 0.35 μm or less. For this reason, compared with the conventional grinding process whose centerline average roughness Ra is larger, the total amount of the cutting edge constituent material to be scraped can be reduced, thereby suppressing the wear of the protrusions 16 and greatly extending the life. Can do.
円周稜線13は、外周縁部14を構成する円錐台12の斜面の上記研削条痕によって形成される微細な凹凸を有し、この凹凸の中心線平均粗さRaは例えば0.05μm以上0.20μm以下となっている。これにより、円周稜線13に切り欠き15を形成する際に、切り欠き15の加工を開始する円周稜線13の高さ位置(半径方向における位置)を容易に決定することができるようになる。   The circumferential ridge line 13 has fine irregularities formed by the grinding streaks on the inclined surface of the truncated cone 12 constituting the outer peripheral edge portion 14, and the center line average roughness Ra of the irregularities is, for example, 0.05 μm or more 0 20 μm or less. Thereby, when forming the notch 15 in the circumferential ridgeline 13, it becomes possible to easily determine the height position (position in the radial direction) of the circumferential ridgeline 13 where the machining of the notch 15 is started. .
図1Aの部分拡大図である図2A及び図2Bに示すように、スクライビングホイール10の切り欠き15はピッチPで形成され、その円周方向の長さaは突起16の円周方向の長さbよりも短くなるようにされている。なお、突起16は、円周稜線13が切り欠かれて残った円周方向に長さを有する円周稜線13の部分で構成されている。また、切り欠き15は、概略V字状の溝を平坦な円周稜線13から深さhに、ピッチP毎に切り欠くことにより形成されている。このような切り欠き15の形成により、円周稜線13には、高さhの突起16がピッチP毎に形成されることになる。突起16の円周稜線13に相当する部分は、円錐台12の斜面の研削条痕によって形成される微細な凹凸を有しており、この凹凸の中心線平均粗さRaは0.05μm以上0.20μm以下となっている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, which are partial enlarged views of FIG. 1A, the notches 15 of the scribing wheel 10 are formed at a pitch P, and the circumferential length a is the circumferential length of the protrusion 16. It is made shorter than b. In addition, the protrusion 16 is comprised by the part of the circumferential ridgeline 13 which has the length in the circumferential direction which the circumferential ridgeline 13 was notched and remained. The notches 15 are formed by notching a substantially V-shaped groove from the flat circumferential ridge line 13 to a depth h at every pitch P. By forming the notches 15 as described above, the protrusions 16 having a height h are formed on the circumferential ridge line 13 at every pitch P. The portion corresponding to the circumferential ridge line 13 of the protrusion 16 has fine irregularities formed by grinding marks on the inclined surface of the truncated cone 12. The average roughness Ra of the irregularities is 0.05 μm or more and 0. 20 μm or less.
図2Bに示すように、切り欠き15は、スクライビングホイール10の底部の半径方向内方に向かって切り欠かれた切り欠き面18を有し、突起16の端部13aにおける接線Cが切り欠き面18と15〜60°の角度(θ)で交わる。つまり、突起16の端部13aにおける接線Cが切り欠き面18と直角あるいは直角に近い角度で交わっておれば、突起16の端部13aにおける基板表面への食いつきはよくなるが、突起16の端部13aの磨耗が早まり、突起16の端部13aにおける接線Cが切り欠き面18と30°以下の角度で交わっておれば、突起16の端部13aにおける基板表面への食いつきが悪くなる。このように、角度(θ)の範囲を15〜60°とすることによって、スクライビングホイール10の長寿命化を図りながら、基板表面へのスクライビングホイールの食いつきを良好に維持することができる。   As shown in FIG. 2B, the notch 15 has a notch surface 18 that is notched radially inward of the bottom of the scribing wheel 10, and the tangent C at the end 13 a of the protrusion 16 is a notch surface. 18 and at an angle (θ) of 15-60 °. That is, if the tangent C at the end 13a of the protrusion 16 intersects the cut-out surface 18 at a right angle or an angle close to a right angle, the end 13a of the protrusion 16 bites the substrate surface better, but the end of the protrusion 16 If the wear of the protrusion 13a is accelerated and the tangent C at the end 13a of the protrusion 16 intersects the notch surface 18 at an angle of 30 ° or less, the bite to the substrate surface at the end 13a of the protrusion 16 becomes worse. Thus, by setting the range of the angle (θ) to 15 to 60 °, the scribing wheel can be favorably maintained on the substrate surface while extending the life of the scribing wheel 10.
切り欠き15は、円錐台12の軸線方向からみた形状が略V字状であるため、V字の中心の角度を変えることにより、切り欠き15の深さ(突起16の高さ)hを確保しながら、切り欠き15の円周方向の長さaと突起16の円周方向の長さbを容易に調整することができる。   Since the notch 15 is substantially V-shaped when viewed from the axial direction of the truncated cone 12, the depth (height of the protrusion 16) h of the notch 15 is secured by changing the angle of the center of the V-shape. However, the circumferential length a of the notch 15 and the circumferential length b of the protrusion 16 can be easily adjusted.
ここで、スクライビングホイール10の製造方法の一例を説明する。まず、スクライビングホイール10の母体となる円柱ディスクを準備し、この円柱ディスクに対して両側の外周縁部14を研削加工することにより、2つの円錐台12の斜面が交差するようにして円周稜線13を形成する。この研削加工に際しては、円錐台12の斜面の表面粗さ及び表面粗さに由来する円周稜線13の軸方向のうねりは小さくなるようにすることが好ましい。   Here, an example of the manufacturing method of the scribing wheel 10 will be described. First, a cylindrical disc as a base body of the scribing wheel 10 is prepared, and the outer peripheral edge portions 14 on both sides are ground with respect to the cylindrical disc, so that the inclined surfaces of the two truncated cones 12 intersect with each other. 13 is formed. In this grinding process, it is preferable to reduce the surface roughness of the inclined surface of the truncated cone 12 and the waviness in the axial direction of the circumferential ridge line 13 derived from the surface roughness.
円錐台12の斜面はその中心線平均粗さRaが例えば0.05μm以上0.35μm以下となり、円周稜線13は、円錐台12の斜面の研削条痕によって形成される微細な凹凸を有するが、この凹凸の中心線平均粗さRaが例えば0.05μm以上0.20μm以下となるように、使用される砥石の粒度が選定される。このように、円錐台12の斜面及び円周稜線13の表面粗さを抑えることにより、形成されるスクライブラインはその幅が細く一定のものとなり、スクライビングホイール10によるスクライビングによって得られる分離後のガラス基板Gの分断面に欠け(チッピング)等の発生が抑えられる。   The slope of the truncated cone 12 has a center line average roughness Ra of, for example, 0.05 μm or more and 0.35 μm or less, and the circumferential ridge line 13 has fine irregularities formed by grinding marks on the slope of the truncated cone 12. The particle size of the grindstone to be used is selected so that the center line average roughness Ra of the unevenness is, for example, 0.05 μm or more and 0.20 μm or less. Thus, by suppressing the surface roughness of the inclined surface of the truncated cone 12 and the circumferential ridge line 13, the formed scribe line becomes narrow and constant, and the glass after separation obtained by scribing with the scribing wheel 10. Occurrence of chipping (chipping) or the like in the cross section of the substrate G is suppressed.
次いで、円周稜線13に切り欠き15を形成する。切り欠き15を形成する一例としては、レーザー光の照射によって円錐台12の軸線方向からみた形状がV字状となる切り欠き15を外周縁部に形成する。この方法によれば、V字の中心角度を変えることによって、突起の高さhを一定に保持したまま、切り欠き15の円周方向の長さaと突起16の円周方向の長さbを容易に調整することができる。   Next, a notch 15 is formed in the circumferential ridge line 13. As an example of forming the notch 15, the notch 15 having a V shape when viewed from the axial direction of the truncated cone 12 is formed on the outer peripheral edge by laser light irradiation. According to this method, by changing the center angle of the V-shape, the circumferential length a of the notch 15 and the circumferential length b of the protrusion 16 are maintained while keeping the height h of the protrusion constant. Can be adjusted easily.
スクライビングホイール10の外径、切り欠き15のピッチP、切り欠き15の円周方向の長さaと突起16の円周方向の長さb、切り欠き15の深さ及び外周縁部14の収束角度(α)等のスクライビングホイールの仕様は、切断対象の脆性材料の種類、厚さ、熱履歴及び要望される脆性材料分断面の品質等に応じて適宜、設定される。   The outer diameter of the scribing wheel 10, the pitch P of the notches 15, the circumferential length a of the notches 15 and the circumferential length b of the protrusions 16, the depth of the notches 15 and the convergence of the outer peripheral edge 14. The specifications of the scribing wheel such as the angle (α) are appropriately set according to the type of brittle material to be cut, the thickness, the thermal history, the desired quality of the brittle material section, and the like.
実施形態におけるスクライビングホイールの条件の一例としては、ホイールの外径が1〜20mm、切り欠き15のピッチが8μm以上18μm以下、切り欠き15の深さが0.3〜0.7μmであり、円周稜線13の収束角度が90〜120°である。より好ましいスクライビングホイールの条件としては、ホイールの外径が1〜7mmであり、さらに好ましいスクライビングホイールの条件としては、ホイールの外径が1〜5mm、切り欠き15のピッチが10μm以上18μm以下、切り欠き15の深さが0.4〜0.6μmであり、円周稜線13の収束角度が100〜115°である。なお、切り欠き15のピッチの下限は、端面強度及び刃先の欠けやすさの観点から、切り欠きの円周方向の長さの2倍超となるように選択すればよい。   As an example of the conditions of the scribing wheel in the embodiment, the outer diameter of the wheel is 1 to 20 mm, the pitch of the notches 15 is 8 μm or more and 18 μm or less, the depth of the notches 15 is 0.3 to 0.7 μm, The convergence angle of the circumferential ridge line 13 is 90 to 120 °. More preferable scribing wheel conditions include an outer diameter of the wheel of 1 to 7 mm, and more preferable scribing wheel conditions include an outer diameter of the wheel of 1 to 5 mm and a pitch of the notches 15 of 10 μm to 18 μm. The depth of the notch 15 is 0.4 to 0.6 μm, and the convergence angle of the circumferential ridge line 13 is 100 to 115 °. Note that the lower limit of the pitch of the notches 15 may be selected so as to be more than twice the circumferential length of the notches from the viewpoint of end face strength and ease of chipping of the cutting edge.
一般に、切り欠きの深さの深いスクライビングホイールを使用することにより脆性材料に対するかかり性(特にクロススクライブ時の交点とびの少なさ)が良好になる傾向があり、切り欠きの深さの浅いスクライビングホイールを使用することにより脆性材料の端面強度が向上する傾向があるが、本実施形態では、切り欠き15の深さを比較的浅い範囲にコントロールするとともに切り欠きのピッチを比較的短い範囲にコントロールすることにより、かかり性及び端面強度共に良好な効果が奏されるようになる。   In general, the use of a scribing wheel with a deep notch tends to improve the susceptibility to brittle materials (especially, the number of crossovers when cross-scribing), and the scribing wheel with a shallow notch is used. However, in this embodiment, the depth of the notch 15 is controlled to a relatively shallow range and the pitch of the notch is controlled to a relatively short range. As a result, good effects can be obtained in both the covering property and the end face strength.
また、一般に、切り欠きのピッチの短い(分割数の多い)スクライビングホイールを使用することにより脆性材料に対するかかりが向上する傾向があり、切り欠きのピッチの長い(分割数の少ない)スクライビングホイールを使用することにより、脆性材料の端面強度が向上する傾向があるが、本実施形態では、切り欠きのピッチを比較的短い範囲にコントロールするとともに切り欠きの深さを比較的浅い範囲にコントロールし、切り欠きの円周方向の長さを比較的短い範囲にコントロールすることにより、かかり性及び端面強度共に良好な効果が奏されるようになる。   In general, the use of a scribing wheel with a short notch pitch (with a large number of divisions) tends to improve the impact on brittle materials, and a scribing wheel with a long notch pitch (with a small number of divisions) is used. However, in this embodiment, the pitch of the notch is controlled to a relatively short range and the depth of the notch is controlled to a relatively shallow range. By controlling the length of the notch in the circumferential direction within a relatively short range, good effects can be achieved in both the covering property and the end face strength.
また、一般に、貼り合せガラス基板の分断には、外径の小さいスクライビングホイールを使用することが好ましく、例えば、外径が1〜4mmのスクライビングホイールが好適である。一方、原料単板の分断には、外径が大きいスクライビングホイールを使用することが好ましく、例えば、外径が4〜20mmのスクライビングホイールが好適である。   In general, it is preferable to use a scribing wheel having a small outer diameter for dividing the laminated glass substrate. For example, a scribing wheel having an outer diameter of 1 to 4 mm is suitable. On the other hand, it is preferable to use a scribing wheel having a large outer diameter for dividing the raw material single plate. For example, a scribing wheel having an outer diameter of 4 to 20 mm is suitable.
また、一般に、円周稜線の収束角度が大きいスクライビングホイールは、寿命が長い傾向があり、寿命の点からは、円周稜線の収束角度は、例えば、90〜120°であることが好ましく、100〜115°であることが特に好ましい。   In general, the scribing wheel having a large convergence angle of the circumferential ridge line tends to have a long life, and the convergence angle of the circumferential ridge line is preferably, for example, 90 to 120 ° from the viewpoint of the lifetime. It is particularly preferred that the angle is ˜115 °.
また、一般に、切り欠きの円周方向の長さが長いスクライビングホイールを使用することにより脆性材料に対するかかりが良好になる傾向があり、切り欠きの円周方向の長さが短いスクライビングホイールを使用することにより脆性材料の端面強度が向上する傾向があるが、本実施形態では、切り欠きの円周方向の長さを突起の円周方向の長さよりも短い範囲とするとともに切り欠きのピッチを比較的短い範囲とすることにより、かかり性及び端面強度共に良好な効果が奏されるようになる。   In general, the use of a scribing wheel with a long notch in the circumferential direction tends to improve the resistance to brittle materials, and a scribing wheel with a short notch in the circumferential direction is used. However, in this embodiment, the circumferential length of the notch is set to be shorter than the circumferential length of the protrusion and the pitch of the notch is compared. By setting the target to a short range, good effects can be obtained in both covering properties and end face strength.
本発明にかかる上記実施形態のスクライビングホイールは、かかり性が良好であり、したがってクロススクライブでの交点とびが発生し難く、また従来のノーマルホイールによる外切りスクライブが採用できない薄い厚みの基板(例えば、厚み0.3mm以下、特には0.2mm以下の基板)に対しても内切りスクライブにて対応できるという優れた効果を奏するようになる。   The scribing wheel of the above-described embodiment according to the present invention has good workability, and therefore, it is difficult for the crossing scribe to occur at the cross scribing, and the substrate having a thin thickness that cannot adopt the outer cutting scribe by the conventional normal wheel (for example, An excellent effect of being able to cope with an inner cutting scribe even for a substrate having a thickness of 0.3 mm or less, particularly 0.2 mm or less.
[実験例]
このような上記実施形態のスクライビングホイールのクロススクライブを行った場合の分断面の品質(端面極度)を、従来のノーマルホイール(比較例1)の場合及び上記特許文献1に開示されているスクライビングホイール(比較例2)の場合と共に、対比実験を行うことにより、確認した。この対比実験は、実施形態、比較例1及び比較例2のそれぞれについて、第1方向及び第2方向共に同一の対応するスクライビングホイールを用いてクロススクライブしたものである。なお、比較例2のスクライビングホイールは、少なくとも切り欠きのピッチが20μm以上である点で、本発明の範囲外のものである。
[Experimental example]
When the scribing wheel of the above embodiment is subjected to cross scribing, the quality of the sectional surface (end face extreme) is the same as that of the conventional normal wheel (Comparative Example 1) and the scribing wheel disclosed in Patent Document 1 above. It confirmed by performing a contrast experiment with the case of (comparative example 2). In this comparison experiment, each of the embodiment, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 was cross-scribed using the same corresponding scribing wheel in both the first direction and the second direction. The scribing wheel of Comparative Example 2 is outside the scope of the present invention in that the notch pitch is at least 20 μm.
最初に、比較例1に対応する厚さが0.65mm、外径が2.1mm、円周稜線の収束角度が135°のPCD製のノーマルホイールを作製した。次いで、このPCD製のノーマルホイールを用い、レーザー照射法によって、図1及び図2に示したような、切り欠きの深さ0.5μm、切り欠きの形成個数400個、ピッチ16.4μmの実施形態のスクライビングホイールを作製した。同様にして、切り欠きの深さ1.5μm、切り欠きの形成個数5個、ピッチ1.319mmの比較例2のスクライビングホイールを作製した。   First, a normal wheel made of PCD having a thickness corresponding to Comparative Example 1 of 0.65 mm, an outer diameter of 2.1 mm, and a circumferential ridge line convergence angle of 135 ° was produced. Next, using this normal wheel made of PCD, by laser irradiation method, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the depth of notches is 0.5 μm, the number of notches formed is 400, and the pitch is 16.4 μm. A scribe scribing wheel was produced. Similarly, a scribing wheel of Comparative Example 2 having a notch depth of 1.5 μm, a number of notches formed of 5, and a pitch of 1.319 mm was produced.
このようにして作製された実施形態、比較例1及び比較例2のスクライビングホイールを以下に示すようなクロススクライブ試験に供した。なお、用いたガラス基板は、日本電気硝子株式会社製の厚さ0.3mmの無アルカリガラス(OA−10:商品名)単板である。   The scribing wheels of the embodiment thus produced, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were subjected to a cross scribing test as shown below. The glass substrate used was a non-alkali glass (OA-10: trade name) single plate having a thickness of 0.3 mm manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.
なお、クロススクライブ試験は、図4に示されたスクライブ装置を用い、図7に示したように、100mmの間隔で縦横それぞれ3本のスクライブラインを形成(クロススクライブ)し、スクライブラインに沿ってブレイクして試験片(100mm×100mm)を得た。このときの交点飛びの状態を目視で観察し、「全く交点飛びが生じていないもの」、「一部に交点飛びが生じているもの」及び「全部に交点飛びが生じているもの」に区別して現した。また、得られた各試験片20個ずつについて曲げ強度を測定し、平均値を求めた   In the cross scribe test, the scribe device shown in FIG. 4 is used, and as shown in FIG. 7, three scribe lines are formed (cross scribe) at intervals of 100 mm along the scribe lines. A test piece (100 mm × 100 mm) was obtained by breaking. Observe the state of intersection jumping visually at this time, and divide it into "no jumping intersections", "some jumping intersections" and "all jumping intersections". Appeared separately. Further, the bending strength was measured for each of the obtained 20 test pieces, and the average value was obtained.
曲げ強度は、各試験片の一方の面上の中心線(100mm×50mmの大きさに2分割する線)から両側にそれぞれ50mm離れた2本の直線上及び反対側の面(裏面)上の中心線(表面の中心線に対面する線)から両側にそれぞれ10mm離れた2本の直線上から、ガラス基板に対して垂直方向から圧力を加え、破壊される際の圧力(stress)を測定することにより求めた。ガラス基板の端面強度の測定結果及びかかり性の確認結果(クロスカットの交点での交点飛びの有無)について表1に纏めて示した。   The bending strength is determined on two straight lines that are 50 mm apart on both sides from the center line on one side of each specimen (line divided into 100 mm × 50 mm size) and on the opposite side (back side). Pressure is applied to the glass substrate from the vertical direction from two straight lines that are 10 mm apart on both sides from the center line (line facing the center line of the surface), and the stress at the time of breaking is measured. Was determined by Table 1 summarizes the measurement results of the end face strength of the glass substrate and the confirmation results of the coverage (presence / absence of intersection jumps at the intersections of the crosscuts).
上記表1に示した結果から、以下のことが分かる。すなわち、本発明の実施形態にかかるスクライビングホイールを用いて分断された試験片は、比較例1のスクライビングホイールで分断された試験片と実質的に同等の曲げ強度特性を示し、比較例2のスクライビングホイールで分断された試験片よりも良好な曲げ強度を示すことがわかる。これは、本発明の実施形態にかかるスクライビングホイールを用いて分断された試験片は、端面強度が強く、端面の品質が良好であることを示すものである。   From the results shown in Table 1, the following can be understood. In other words, the test piece cut using the scribing wheel according to the embodiment of the present invention exhibits substantially the same bending strength characteristics as the test piece cut using the scribing wheel of Comparative Example 1, and the scribing of Comparative Example 2 It turns out that the bending strength better than the test piece parted with the wheel is shown. This shows that the test piece cut using the scribing wheel according to the embodiment of the present invention has high end face strength and good end face quality.
また、比較例1のスクライビングホイールで分断された試験片では、全部に交点飛びが生じているものが82%、一部に交点飛びが生じているものが9%も存在しており、全く交点飛びが生じていなかったものは9%しか存在していなかった。同じく比較例2のスクライビングホイールで分断された試験片では、全部に交点飛びが生じているものは存在しなかったが、一部に交点飛びが生じているものが62%も存在しており、全く交点飛びが生じていなかったものは38%しか存在していなかった。   Further, in the test pieces divided by the scribing wheel of Comparative Example 1, 82% of the specimens had intersection jumps in all, and 9% had some jumps in intersections. Only 9% of the cases where no jump occurred. Similarly, in the test piece divided by the scribing wheel of Comparative Example 2, there was no crossing at all, but 62% of the crossing occurred at some points, Only 38% of the cases where no intersection jump occurred.
それに対し、本発明の実施形態のスクライビングホイールで分断された試験片では、全部に交点飛びが生じているものは存在しなかったが、一部に交点飛びが生じているものは43%しか存在せず、全く交点飛びが生じていなかったものは57%も存在していた。これにより、本発明の実施形態にかかるスクライビングホイールを用いて分断された試験片は、交点飛びが発生し難く、かかり性が非常に良好であることが確認できた。   On the other hand, in the test pieces divided by the scribing wheel according to the embodiment of the present invention, there were not all the intersection jumps, but only 43% had some intersection jumps. There were 57% of those that had no intersection jumps. Thereby, it was confirmed that the test piece divided by using the scribing wheel according to the embodiment of the present invention is less likely to jump at the intersection and has very good startability.
なお、上記実施形態ではスクライビングホイールをスクライブ装置に取り付けてガラス基板をスクライブした例を示したが、本発明は、柄の先に設けたホルダーにスクライビングホイール10を回転自在に軸着してなる手動スクライブ工具にも適用可能である。この手動スクライブ工具を図3を用いて説明する。なお、図3は手動スクライブ工具の正面図である。   In the above embodiment, the scribing wheel is attached to the scribing device and the glass substrate is scribed. However, the present invention is a manual operation in which the scribing wheel 10 is rotatably mounted on the holder provided at the tip of the handle. It is also applicable to scribe tools. This manual scribing tool will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a front view of the manual scribe tool.
このようなスクライブ工具20は、正面図として図3に示したように、一端にスクライビングホイール10が取り換え可能に装着されるホルダー21と、ホルダー21を着脱可能な棒状のハンドル22とから主に構成される。ハンドル22は、内部に油室23が形成され、一端がホルダー21との結合部を形成し、他端が油室23に潤滑油を供給するためのキャップ24を着脱自在に備えている。   As shown in FIG. 3 as a front view, such a scribe tool 20 is mainly composed of a holder 21 to which the scribing wheel 10 can be replaced at one end and a rod-like handle 22 to which the holder 21 can be attached and detached. Is done. The handle 22 has an oil chamber 23 formed therein, one end forms a coupling portion with the holder 21, and the other end is detachably provided with a cap 24 for supplying lubricating oil to the oil chamber 23.
また、上記実施形態では、切り欠き15を形成するためにレーザー照射法を用いた例を示したが、スクライビングホイールの材質や加工効率を考慮して、研削加工や放電加工による製造方法も採用し得る。   In the above embodiment, an example in which the laser irradiation method is used to form the notch 15 has been shown. However, in consideration of the material of the scribing wheel and the processing efficiency, a manufacturing method by grinding or electric discharge machining is also employed. obtain.
10…スクライビングホイール
11…回転軸
12…円錐台
13…円周稜線
13a…端部
14…外周縁部
15…切り欠き
16…突起
17…軸孔
18…切り欠き面
20…スクライブ工具
21…ホルダー
22…ハンドル
23…油室
24…キャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Scribing wheel 11 ... Rotating shaft 12 ... Frustum 13 ... Circumferential ridge line 13a ... End part 14 ... Outer peripheral edge part 15 ... Notch 16 ... Protrusion 17 ... Shaft hole 18 ... Notch surface 20 ... Scribe tool 21 ... Holder 22 ... handle 23 ... oil chamber 24 ... cap

Claims (7)

  1. 回転軸を共有する二つの円錐台の底部が交わって円周稜線が形成された外周縁部と、前記円周稜線に沿って円周方向に交互に形成された複数の切り欠き及び突起とを有し、
    前記突起は、前記円周稜線が切り欠かれて残った、円周方向に長さを有する前記円周稜線の部分で構成された脆性材料用スクライビングホイールであって、
    前記切り欠きは、その円周方向の長さが前記突起の円周方向の長さよりも短く、前記円周稜線の全周にわたって8μm以上18μm以下のピッチで形成されており、
    前記切り欠きの深さは0.3〜0.7μmの範囲であることを特徴とする脆性材料用スクライビングホイール。
    An outer peripheral edge portion where a bottom portion of two truncated cones sharing a rotation axis intersects to form a circumferential ridge line, and a plurality of notches and protrusions alternately formed in the circumferential direction along the circumferential ridge line. Have
    The protrusion is a brittle material scribing wheel composed of a portion of the circumferential ridge line having a length in the circumferential direction, the circumferential ridge line being cut away and remaining.
    The notch has a circumferential length shorter than the circumferential length of the protrusion, and is formed at a pitch of 8 μm or more and 18 μm or less over the entire circumference of the circumferential ridgeline ,
    A scribing wheel for a brittle material, wherein the depth of the notch is in the range of 0.3 to 0.7 μm .
  2. 前記切り欠きは、その円周方向の長さが1μm以上9μm未満の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の脆性材料用スクライビングホイール。   The scribing wheel for a brittle material according to claim 1, wherein the notch has a circumferential length in a range of 1 µm to less than 9 µm.
  3. 前記円周稜線の中心線表面粗さRaは、0.05〜0.20μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の脆性材料用スクライビングホイール。  The scribing wheel for a brittle material according to claim 1, wherein a center line surface roughness Ra of the circumferential ridge line is 0.05 to 0.20 μm.
  4. 前記外周縁部を構成する傾斜面の中心線平均粗さRaは、0.05〜0.35μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の脆性材料用スクライビングホイール。  The scribing wheel for brittle material according to any one of claims 1 to 3, wherein a center line average roughness Ra of the inclined surface constituting the outer peripheral edge portion is 0.05 to 0.35 µm.
  5. 前記脆性材料用スクライビングホイールは、前記ホイールを軸支するためのピンが貫通される軸孔を有する又は前記ピンと一体的に形成された一体型のホイールである請求項1〜のいずれかに記載の脆性材料用スクライビングホイール。 The brittle material for scribing wheel according to any one of claims 1 to 4-pin for pivotally supporting the wheel is, or the pin and integrally formed integral wheel having a shaft hole is pierced Scribing wheel for brittle materials.
  6. 脆性材料基板を載置させる基板載置手段と、前記載置手段に載置された脆性材料基板に対して相対移動するスクライビングホイール取付部と、前記スクライビングホイール取付部に取り付けられた請求項1〜のいずれかに記載の脆性材料用スクライビングホイールとを具備してなる脆性材料のスクライブ装置。 The substrate mounting means for mounting the brittle material substrate, the scribing wheel mounting portion that moves relative to the brittle material substrate mounted on the mounting means, and the scribing wheel mounting portion. 5. A brittle material scribing apparatus comprising the brittle material scribing wheel according to any one of 5 above.
  7. 柄の先に設けたホルダーに、請求項1〜のいずれかに記載の脆性材料用スクライビングホイールを回転自在に軸着してなる脆性材料用手動スクライブ工具。 A manual scribing tool for a brittle material, wherein the scribing wheel for a brittle material according to any one of claims 1 to 5 is rotatably attached to a holder provided at the tip of a handle.
JP2011218460A 2011-09-30 2011-09-30 Scribing wheel for brittle material, scribing device and scribing tool for brittle material substrate using the same Active JP5479424B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011218460A JP5479424B2 (en) 2011-09-30 2011-09-30 Scribing wheel for brittle material, scribing device and scribing tool for brittle material substrate using the same

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011218460A JP5479424B2 (en) 2011-09-30 2011-09-30 Scribing wheel for brittle material, scribing device and scribing tool for brittle material substrate using the same
TW101129413A TWI486316B (en) 2011-09-30 2012-08-14 Brittle materials with scribing wheel, the use of its brittle material substrate scribing device and scribing tools
CN201210310966.6A CN103029227B (en) 2011-09-30 2012-08-28 Scribing wheel for brittle material, the chalker adopting the substrate of brittle material of this stitch marker and scoring tool
KR1020120094736A KR20130035867A (en) 2011-09-30 2012-08-29 Brittle material scribing wheel, and scribing apparatus and scribing tool for brittle material substrate using such brittle material scribing wheel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013079154A JP2013079154A (en) 2013-05-02
JP5479424B2 true JP5479424B2 (en) 2014-04-23

Family

ID=48016876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011218460A Active JP5479424B2 (en) 2011-09-30 2011-09-30 Scribing wheel for brittle material, scribing device and scribing tool for brittle material substrate using the same

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5479424B2 (en)
KR (1) KR20130035867A (en)
CN (1) CN103029227B (en)
TW (1) TWI486316B (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015003513A (en) * 2013-05-24 2015-01-08 三星ダイヤモンド工業株式会社 Cutter wheel and manufacturing method thereof
TWI527674B (en) * 2014-06-19 2016-04-01 三星國際機械股份有限公司 Method and apparatus for scribing brittle material substrate
CN104280922B (en) * 2014-10-27 2017-05-03 京东方科技集团股份有限公司 Method and device for cutting glass of liquid crystal display screen
JP6572660B2 (en) * 2015-07-31 2019-09-11 三星ダイヤモンド工業株式会社 Scribing wheel
TWI609754B (en) * 2015-09-29 2018-01-01 三星鑽石工業股份有限公司 Fragmentation method of brittle substrate
CN107662292A (en) * 2016-07-29 2018-02-06 三星钻石工业株式会社 Scribe wheel
KR102067988B1 (en) * 2017-09-29 2020-01-20 주식회사 탑 엔지니어링 Scribing method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW308581B (en) * 1995-11-06 1997-06-21 Mitsuboshi Diamond Kogyo Kk
KR101267832B1 (en) * 2004-02-02 2013-05-27 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 Scribing method and cutting method for fragile material substrate
TWI498299B (en) * 2005-07-06 2015-09-01 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd A scribing material for a brittle material and a method for manufacturing the same, a scribing method using a scribing wheel, a scribing device, and a scribing tool
JP5508847B2 (en) * 2007-04-12 2014-06-04 三星ダイヤモンド工業株式会社 Scribing apparatus and method
KR20110047123A (en) * 2009-10-29 2011-05-06 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 Tip holder unit
JP2011178054A (en) * 2010-03-02 2011-09-15 Ihi Corp Brittle material cutting device and cutting method
CN102172788A (en) * 2011-01-13 2011-09-07 上海向隆电子科技有限公司 Cutting tool, cutting tool module and manufacturing method of cutting tool

Also Published As

Publication number Publication date
CN103029227B (en) 2016-03-16
TWI486316B (en) 2015-06-01
JP2013079154A (en) 2013-05-02
TW201313643A (en) 2013-04-01
CN103029227A (en) 2013-04-10
KR20130035867A (en) 2013-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5479424B2 (en) Scribing wheel for brittle material, scribing device and scribing tool for brittle material substrate using the same
JP5734355B2 (en) Scribing wheel for brittle material, scribing method using the same, scribing device, scribing tool
JP5118736B2 (en) Scribing method and scribing wheel
JP2013095649A (en) Method for producing brittle material substrate from mother brittle material substrate
JP5174112B2 (en) Scribing wheel

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130814

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131007

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5479424

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150