JP6163368B2 - Break tool for brittle material substrate - Google Patents

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本発明は、セラミック等の脆性材料基板のブレイク工具に関する。特に本発明は、前段工程でスクライブライン(切溝)が形成された脆性材料基板(以下、単に「基板」という)のブレイク操作を手作業で行う簡易方式のブレイク工具に関する。   The present invention relates to a break tool for a brittle material substrate such as ceramic. In particular, the present invention relates to a simple-type break tool for manually performing a break operation of a brittle material substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) on which a scribe line (cut groove) is formed in the preceding step.

従来から、基板の表面にカッターホイール(スクライビングホイールともいう)やレーザービーム等のスクライブ手段を用いて、互いに直交するX方向並びにY方向のスクライブラインを形成し、その後、当該スクライブラインの反対側の面から外力を印加して基板を撓ませたり、押し曲げたりすることにより、基板を単位基板にブレイクする方法は知られており、例えば、特許文献1や特許文献2、特許文献3等で開示されている。   Conventionally, a scribe line such as a cutter wheel (also referred to as a scribing wheel) or a laser beam is used to form a scribe line in the X direction and the Y direction orthogonal to each other on the surface of the substrate, and then the opposite side of the scribe line. A method of breaking a substrate on a unit substrate by applying an external force from a surface to bend or push-bend the substrate is known. For example, disclosed in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and the like. Has been.

また、基板をスクライブラインに沿ってブレイクするための手段は、従来から各種のものが知られている。
図6は、一般的に用いられているブレイク方法の一例を示すものである。図6(a)に示すように、水平なテーブル20上にクッションシート21を挟んで基板Wを載置する。この場合、基板のスクライブラインSが形成されている面が下側となるようにする。そして、基板Wの上方からブレイクバー22を図6(b)に示すように降下させ、基板Wを撓ませることによりスクライブラインSから基板Wをブレイクする(特許文献1の図5参照)。
Various types of means for breaking the substrate along the scribe line are conventionally known.
FIG. 6 shows an example of a commonly used break method. As shown in FIG. 6A, a substrate W is placed on a horizontal table 20 with a cushion sheet 21 interposed therebetween. In this case, the surface of the substrate on which the scribe line S is formed is set on the lower side. Then, the break bar 22 is lowered from above the substrate W as shown in FIG. 6B, and the substrate W is bent to break the substrate W from the scribe line S (see FIG. 5 of Patent Document 1).

図7は別のブレイク方法を示すものである。この方法では、スクライブラインSを挟んで基板Wを受ける一対の受刃23、23を配置し、基板WのスクライブラインSを設けた面とは反対側の面からブレイクバー24を基板に押し付けることにより基板Wを撓ませて、スクライブラインSから基板をブレイクしている(特許文献2の図3参照)。   FIG. 7 shows another breaking method. In this method, a pair of receiving blades 23 and 23 that receive the substrate W with the scribe line S interposed therebetween are arranged, and the break bar 24 is pressed against the substrate from the surface opposite to the surface on which the scribe line S is provided. Thus, the substrate W is bent to break the substrate from the scribe line S (see FIG. 3 of Patent Document 2).

図8はさらに別のブレイク方法を示すものである。この方法では、テーブル25の一端縁から基板Wの分断すべき一端部分Waを外側に突き出した状態でテーブル25上に基板Wを載置する。この場合、分断すべきスクライブラインSは上向きにしてテーブル24の端縁と一致させておく。そしてブレイクバー26を降下させて基板Wの突き出した部分Waを押下げ、スクライブラインSから基板をブレイクしている(特許文献3の図1〜3参照)。   FIG. 8 shows still another breaking method. In this method, the substrate W is placed on the table 25 in a state where one end portion Wa to be divided of the substrate W protrudes outward from one end edge of the table 25. In this case, the scribe line S to be divided is made upward and coincides with the edge of the table 24. Then, the break bar 26 is lowered to push down the protruding portion Wa of the substrate W, and the substrate is broken from the scribe line S (see FIGS. 1 to 3 of Patent Document 3).

上記したブレイク方法では、いずれも基板をテーブル上に保持するための保持手段や、垂直方向に昇降するブレイクバーが不可欠である。このため、ブレイクバーを昇降可能に保持するフレームや昇降させるための駆動源、また、基板をテーブル上に安定保持するための吸引機構や押さえ部材等を必要とするため装置が大型化し、高価なものとなる。また、装置を最初に稼働させる際にはテーブル上での基板の位置決めや送りピッチ、ブレイクバーの押し付け圧力等の動作部の各種初期設定を行わなければならず、少量の基板(すなわち大量生産用ではない規格品以外の基板等)をブレイクするには不向きである。   In any of the above break methods, a holding means for holding the substrate on the table and a break bar that moves up and down in the vertical direction are indispensable. For this reason, a frame for holding the break bar so that it can be raised and lowered, a drive source for raising and lowering, and a suction mechanism and a holding member for stably holding the substrate on the table are required, so that the apparatus becomes large and expensive. It will be a thing. In addition, when the device is first operated, various initial settings of the operation part such as positioning of the substrate on the table, feed pitch, and pressing pressure of the break bar must be made, and a small amount of substrates (ie for mass production) It is not suitable for breaking non-standard products etc.).

そこで、特許文献4の第8図に示すような、手作業で基板をブレイクする簡単な工具が提案されている。
このブレイク工具は、図9に示すように、台盤27の表面に複数の凹溝28を設け、この凹溝28に基板Wの一端部分を差し込んで基板Wの上端部分を手で掴み、図9(b)の矢印で示す前後方向に振ることによって凹溝28近傍位置にあるスクライブラインSから基板Wをブレイクするようにしている。
Therefore, a simple tool for manually breaking a substrate as shown in FIG. 8 of Patent Document 4 has been proposed.
As shown in FIG. 9, this breaking tool is provided with a plurality of concave grooves 28 on the surface of the base 27, and inserts one end portion of the substrate W into the concave groove 28 to grasp the upper end portion of the substrate W by hand. The substrate W is broken from the scribe line S in the vicinity of the concave groove 28 by swinging in the front-rear direction indicated by arrows 9 (b).

特開2013−071335号公報JP 2013-071335 A 特開2013−079171号公報JP 2013-079171 A 特開2009−227550号公報JP 2009-227550 A 特公平05−37097号公報Japanese Patent Publication No. 05-37097

通常、厚みのある板材を折り曲げると、折り曲げ箇所における内角側は圧縮応力がかかるとともに、外角側は引張応力がかかる。上記の図6〜8で示したブレイク方法では、基板をブレイクバーにより撓ませたときに、スクライブラインを設けた面が引張応力のかかる外角側(凸面側)となるようにして、スクライブラインのクラックの浸透を助長し、分断を容易にしている。
しかし、前述した図9のブレイク工具では、基板上端部分を手で掴んで折り曲げるように前後に振ってブレイクするものであるから、基板根元部分にあるスクライブラインには引張応力と圧縮応力が交互に負荷され、スクライブラインが破断限界点に達したときに一挙にブレイクされることになる。このため、基板分断面が乱雑になって、図10(a)において符号29で示す「ソゲ」や、符号30の「カケ」と呼ばれる現象が発生することがある。
また、基板上端部分を手で掴んで折り曲げるように傾倒させたときに、基板Wの左右両端部分にかかる力が不均等になって分断後の基板両端部に図10(b)において符号31で示す「ツノ」と呼ばれる現象が発生することがある。このような「ソゲ」や「カケ」、「ツノ」はブレイク後の製品の品質を劣化させるため、不良品の原因となる。
さらに、基板上端部分を手で掴んで折り曲げるようにしてブレイクするものであるから、ブレイク時に大きな力を必要とするとともに、狙った所とは別のスクライブラインから分断したり、分離不良(スクライブラインではない部分が割れること)が発生するおそれがある。これらの不具合は、スクライブラインのクラック浸透が浅い基板、またはスクライブラインのピッチが狭い基板ほど顕著になり、例えばスクライブラインのクラック浸透が基板厚みの10%以下で、かつスクライブラインのピッチが3mm以下の基板では発生率が高くなって、殆ど実用に供さないといった問題点があった。
Usually, when a thick plate is bent, the inner corner side at the bent portion is subjected to compressive stress and the outer corner side is subjected to tensile stress. In the breaking method shown in FIGS. 6 to 8 above, when the substrate is bent by the break bar, the surface on which the scribe line is provided is on the outer angle side (convex surface side) where the tensile stress is applied. It promotes crack penetration and facilitates fragmentation.
However, in the breaking tool of FIG. 9 described above, the upper end portion of the substrate is gripped by hand and shakes back and forth so that it is bent. When it is loaded and the scribe line reaches the breaking limit, it will be broken all at once. For this reason, the cross section of the substrate becomes messy, and a phenomenon called “sedge” indicated by reference numeral 29 in FIG.
In addition, when the upper end portion of the substrate is tilted so as to be bent by hand, the force applied to the left and right end portions of the substrate W becomes uneven, and the both ends of the divided substrate are denoted by reference numeral 31 in FIG. 10B. A phenomenon called “Tsuno” may occur. Such “sedge”, “brick”, and “horn” deteriorate the quality of the product after the break, and cause defective products.
In addition, it breaks by holding the upper edge of the substrate with your hand and bending it, so it requires a lot of force at the time of the break, and it is separated from the scribe line that is different from the target location, or the separation failure (scribe line) There is a risk that non-breaking parts will break. These defects become more conspicuous as the substrate having a shallow scribe line crack penetration or a substrate having a narrow scribe line pitch. For example, the scribe line crack penetration is 10% or less of the substrate thickness and the scribe line pitch is 3 mm or less. This substrate has a problem that the generation rate is high and it is hardly used in practice.

そこで本発明は、上記課題を解決し、基板を手できれいにブレイクすることができるとともに、クラック浸透が浅い基板、またはスクライブラインのピッチが狭い基板であっても確実にブレイクすることが可能なブレイク工具を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-described problems, and can break the substrate cleanly by hand, and can break reliably even on a substrate with shallow crack penetration or a substrate with a narrow scribe line pitch. The purpose is to provide a tool.

上記課題を解決するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明のブレイク工具は、表面に基板の一端部分を挿入する凹溝を備えた受治具と、前記基板の分断すべきスクライブラインを含む一端部分を先端から突出させた状態で前記基板を挟み込んで保持する挟み込み治具とからなり、前記挟み込み治具は、前記基板を挟み込む間隔を隔てて平行姿勢で間隔調整可能に組み付けられた第一板材及び第二板材と、これら板材と前記基板との間に介在する中間板材とから形成され、前記中間板材は弾性材料で形成され、かつ、中間板材の左右幅が前記基板の左右幅より小さい寸法で形成されていることを特徴とする。
前記挟み込み治具の第一板材と第二板材は調整ネジにより連結され、該調整ネジを操作することにより前記間隔が調整できるようにするのがよい。
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means. That is, the break tool of the present invention is such that the substrate has a receiving jig provided with a concave groove for inserting one end portion of the substrate on the surface and one end portion including a scribe line to be divided of the substrate protruding from the tip. A sandwiching jig that sandwiches and holds the first and second plate members that are assembled so as to be adjustable in a parallel posture with an interval between which the substrate is sandwiched, and the plate member and the substrate. The intermediate plate is formed of an elastic material, and the width of the intermediate plate is smaller than the width of the substrate.
It is preferable that the first plate member and the second plate member of the sandwiching jig are connected by an adjustment screw, and the interval can be adjusted by operating the adjustment screw.

本発明では、基板を挟み込み治具の第一板材と第二板材とによって、ブレイクしようとするスクライブラインに沿わせて挟み付け、しっかりと固定することができるため、スクライブラインに沿って基板内部に浸透したクラックの浸透の浅い基板(例えば、クラック深さが基板厚みの10%以下の場合)や、スクライブラインのピッチの狭い基板(例えば、スクライブラインのピッチが3mm以下の場合)であっても、基板のスクライブライン以外の部分から基板が折れたり、意図したスクライブライン以外のスクライブラインで分断されたりすることがなくなるとともに、挟み込み治具の先端部を支点として傾倒させることにより、てこの原理を応用して軽い力でブレイクすることができる。
また、第一、第二板材と基板との間に弾性材料からなる中間板材が介在しているので、基板表面の傷付きを未然に防止することができるとともに、各調整ネジの締め付け力に多少のバラツキがあっても、中間板材の弾性力を介して基板を確実に挟着保持することができる。これにより基板全面を略均等した力で押し付けて傾倒させることができるので、「ツノ」の発生も抑制することができる。
In the present invention, the substrate can be sandwiched along the scribe line to be broken by the first plate member and the second plate member of the jig, and can be firmly fixed. Even if the penetration depth of the cracked substrate is small (for example, the crack depth is 10% or less of the substrate thickness) or the substrate having a narrow scribe line pitch (for example, the scribe line pitch is 3 mm or less). The board is not broken from the part other than the scribe line of the board, and it is not divided by the scribe line other than the intended scribe line, and the lever principle is made to tilt by using the tip of the sandwiching jig as a fulcrum. It can be applied to break with light force.
In addition, since an intermediate plate made of an elastic material is interposed between the first and second plates and the substrate, it is possible to prevent the substrate surface from being scratched, and to slightly tighten the tightening force of each adjusting screw. Even if there is a variation, the substrate can be securely held by the elastic force of the intermediate plate. As a result, the entire surface of the substrate can be pressed and tilted with a substantially uniform force, so that the occurrence of “horns” can also be suppressed.

特に本発明では、中間板材の左右幅を前記基板の左右幅より小さい寸法で形成するようにした結果、中間板材の左右幅を基板の左右幅より大きい寸法で形成した場合よりも「ツノ」の発生をさらに抑制できるようになった。これは、ブレイクの際に基板両端部への負荷が小さくなることによるものと考えられる。
すなわち、中間板材の左右幅を基板の左右幅より大きい寸法で形成した場合、特に中間板材が弾性材料の場合には、基板及び中間板材が締め付けられると、中間板材が圧縮されて中間板材の基板と対面していない部分が相対的に膨張した状態となり、基板の端面、特に中間板材と接触している端部に基板の中央部分と比較して過大な応力が負荷されることになり、これによりブレイク時に不自然な方向へ応力が負荷されて「ツノ」の発生を誘発するものと考えられる。
これに対し、本発明では基板の端部が開放された状態にあるため、ブレイク時に基板の端部に不必要な応力が負荷されることがなく、スクライブラインに沿って自然にクラックが進展することとなって「ツノ」の発生が抑制されることになるものと考えられる。
In particular, in the present invention, as a result of forming the left and right width of the intermediate plate material to be smaller than the left and right width of the substrate, the “left and right” width of the intermediate plate material is larger than the case of forming the left and right width of the intermediate plate material. Occurrence can be further suppressed. This is thought to be due to the load on both ends of the substrate being reduced during the break.
That is, when the width of the intermediate plate is formed to be larger than the width of the substrate, particularly when the intermediate plate is an elastic material, when the substrate and the intermediate plate are tightened, the intermediate plate is compressed and the substrate of the intermediate plate is compressed. The part that does not face the surface is relatively expanded, and excessive stress is applied to the end face of the board, particularly the end in contact with the intermediate plate material, compared to the central part of the board. It is thought that stress is applied in an unnatural direction at the time of a break and induces the occurrence of “horn”.
On the other hand, in the present invention, since the end portion of the substrate is in an open state, unnecessary stress is not applied to the end portion of the substrate at the time of break, and the crack progresses naturally along the scribe line. Therefore, it is thought that the occurrence of “horn” is suppressed.

また、挟み込み治具の先端から突出した基板先端部分のスクライブラインを、挟み込み治具の先端に近接させることにより、挟み込み治具を傾倒させたときの基板への曲げ応力をこのスクライブラインに集約させることができる。これにより、スクライブラインのクラックを基板の厚み方向に垂直に浸透させることができて、分断面に「ソゲ」や「カケ」が発生するのを抑制することができる。また、分断時に亀裂がスクライブラインの延在方向に沿って真っ直ぐに発生し、亀裂が斜めに走ったり蛇行したりすることを抑制することができて、高品質の分断面をもつ単位製品を得ることができるといった効果がある。   Also, by bringing the scribe line at the tip of the substrate protruding from the tip of the sandwiching jig close to the tip of the sandwiching jig, the bending stress to the substrate when the sandwiching jig is tilted is concentrated on this scribe line. be able to. Thereby, the crack of a scribe line can be permeate | transmitted perpendicularly | vertically to the thickness direction of a board | substrate, and it can suppress that "sedge" and "debris" generate | occur | produce in a dividing surface. Also, cracks can be generated straight along the extending direction of the scribe line at the time of cutting, and the cracks can be prevented from running diagonally or meandering, resulting in a unit product with a high-quality split section. There is an effect that can be.

本発明において、前記受治具は、前記凹溝の一方の側壁を形成する部材が溝幅方向に移動調整可能に形成され、前記凹溝の底面を形成する部材が凹溝の深さ方向に移動調整可能に形成されている構成とするのがよい。
これにより、分断すべき基板の厚みやスクライブラインのピッチに合わせて凹溝の幅や深さを調整することができて、各種基板のブレイクに利用することができる。
In the present invention, the receiving jig is formed such that a member forming one side wall of the concave groove is movable and adjustable in the groove width direction, and a member forming the bottom surface of the concave groove is in the depth direction of the concave groove. It is preferable to adopt a configuration in which movement adjustment is possible.
Thereby, the width and depth of the groove can be adjusted according to the thickness of the substrate to be divided and the pitch of the scribe lines, and can be used for breaking various substrates.

本発明に係るブレイク工具の一実施例を示す斜視図。The perspective view which shows one Example of the break tool which concerns on this invention. 図1のブレイク工具の断面図。Sectional drawing of the break tool of FIG. 図1のブレイク工具を用いた基板のブレイク手順を示す説明図。Explanatory drawing which shows the break procedure of the board | substrate using the break tool of FIG. 図1のブレイク工具における挟み込み治具を示す正面図。The front view which shows the clamping jig | tool in the breaking tool of FIG. 図1のブレイク工具によりブレイクされる基板の一例を示す平面図。The top view which shows an example of the board | substrate broken by the breaking tool of FIG. 従来の一般的なブレイク方法の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the conventional general break method. 従来のブレイク方法の別の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows another example of the conventional break method. 従来のブレイク方法のさらに別の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows another example of the conventional break method. 従来のブレイク方法のさらに他の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the further another example of the conventional break method. ブレイク時に基板分断面に発生する加工不良現象の説明図。Explanatory drawing of the processing defect phenomenon which generate | occur | produces in a board | substrate partial cross section at the time of a break.

以下において、本発明のブレイク工具を図1〜5に基づいて詳細に説明する。
本発明に係るブレイク工具Aは、表面に基板Wの一端部分を挿入する直線状の凹溝3を備えた受治具1と、基板Wの分断すべき一端部分W’を先端(図1の下端)から突出させた状態で該基板Wを挟み込んで保持する挟み込み治具2とから構成される。
Below, the break tool of this invention is demonstrated in detail based on FIGS.
The break tool A according to the present invention has a receiving jig 1 provided with a linear groove 3 for inserting one end portion of the substrate W on the surface, and one end portion W ′ to be divided of the substrate W at the tip (see FIG. 1). And a sandwiching jig 2 that sandwiches and holds the substrate W in a state of protruding from the lower end.

受治具1は、凹溝3の一方の側壁を形成する固定側壁部材3aと、他方の側壁を形成する可動側壁部材3bと、凹溝3の底面を形成する可動底板部材3cと、これら部材を保持する台盤4とで構成される。
固定側壁部材3aは支持プレート5を介して台盤4に固着されている。可動側壁部材3bは台盤4上に溝幅方向にのみスライド可能に載置され、第一調整ボルト6により溝幅が調整できるように形成されている。また、可動底板部材3cは、台盤4と固定側壁部材3aとの間に配置され、第二調整ボルト7により凹溝3の深さ方向に移動調整可能に保持されている。
The receiving jig 1 includes a fixed side wall member 3 a that forms one side wall of the groove 3, a movable side wall member 3 b that forms the other side wall, a movable bottom plate member 3 c that forms the bottom surface of the groove 3, and these members It is comprised with the base plate 4 holding.
The fixed side wall member 3 a is fixed to the base 4 via the support plate 5. The movable side wall member 3 b is slidably mounted on the base plate 4 only in the groove width direction, and is formed so that the groove width can be adjusted by the first adjustment bolt 6. The movable bottom plate member 3 c is disposed between the base plate 4 and the fixed side wall member 3 a and is held by the second adjustment bolt 7 so as to be movable and adjustable in the depth direction of the groove 3.

挟み込み治具2は、基板Wを挟み込む間隔を隔てて平行姿勢で組み付けられた金属等の硬質材料からなる第一板材8及び第二板材9と、これらの板材8、9と基板Wとの間にそれぞれ介在する中間板材11、11とから形成されている。この中間板材11は、比較的硬度の高い天然もしくは合成ゴム等の弾性材料で形成されている。
第一板材8並びに第二板材9は、互いに対向する平らな挟着面8a、9aを備え、これら挟着面8a、9aの間で、中間板材11、11を介して基板Wが挟着されるようにしている。なお、中間板材11はその先端(図1における下端部分)が第一板材8並びに第二板材9の先端から突出しないように取り付けられる。
また、第一板材8と第二板材9は、左右の調整ネジ10により連結されており、この調整ネジ10を締め付けることにより、基板Wを挟着保持することができるようになっている。また、この調整ネジ10を緩めることにより、両板材8、9の間にある基板Wを順次下方に移動させたり、着脱したりすることができるようにしてある。
The sandwiching jig 2 includes a first plate member 8 and a second plate member 9 made of a hard material such as metal assembled in a parallel posture with an interval for sandwiching the substrate W therebetween, and between these plate members 8 and 9 and the substrate W. Are formed from intermediate plate members 11 and 11 respectively interposed therebetween. The intermediate plate 11 is made of an elastic material such as natural or synthetic rubber having a relatively high hardness.
The first plate member 8 and the second plate member 9 include flat sandwiching surfaces 8a and 9a facing each other, and the substrate W is sandwiched between the sandwiching surfaces 8a and 9a via the intermediate plate members 11 and 11. I try to do it. The intermediate plate 11 is attached such that the tip (lower end portion in FIG. 1) does not protrude from the tips of the first plate 8 and the second plate 9.
Further, the first plate member 8 and the second plate member 9 are connected by left and right adjustment screws 10, and the substrate W can be sandwiched and held by tightening the adjustment screws 10. Further, by loosening the adjusting screw 10, the substrate W between the two plate members 8 and 9 can be sequentially moved downward or detached.

さらに、図4に示すように、中間板材11の左右幅L1が基板Wの左右幅L2より小さい寸法となるように形成して、挟み付けられる基板Wの左右両端部分に中間板材11が重ならない領域L3が残るようにしてある。この領域L3は、基板Wの左右幅L2の3〜30%(特には5〜15%)程度が好ましい。例えば、基板Wの左右幅が50mmとした場合、領域L3の長さは1.5〜15.0mm(好ましくは2.5〜7.5mm)とするのがよい。   Further, as shown in FIG. 4, the intermediate plate 11 is formed such that the left and right width L1 of the intermediate plate 11 is smaller than the left and right width L2 of the substrate W, and the intermediate plate 11 does not overlap the left and right end portions of the substrate W to be sandwiched. A region L3 is left. This region L3 is preferably about 3 to 30% (particularly 5 to 15%) of the lateral width L2 of the substrate W. For example, when the lateral width of the substrate W is 50 mm, the length of the region L3 is preferably 1.5 to 15.0 mm (preferably 2.5 to 7.5 mm).

挟み込み治具2の第一板材8並びに第二板材9の先端外縁は、先端に至るほど挟着面8a、9aに近づく傾斜面でカットされて先細り状となっている。なお、第一板材8と第二板材9を連結する調整ネジ10は、図1に示すように、上下に一対ずつ、合計4本設けるのがよい。これにより、両板材8、9の平行間隔を確実に保持して基板Wを均等な締め付け力で安定よく挟着することができるが、左右一対のみで形成することも可能である。   The outer edges of the front ends of the first plate member 8 and the second plate member 9 of the sandwiching jig 2 are cut by an inclined surface that approaches the sandwiching surfaces 8a and 9a toward the distal end, and become tapered. In addition, as shown in FIG. 1, the adjustment board 10 which connects the 1st board | plate material 8 and the 2nd board | plate material 9 is good to provide a total of four one by one up and down. Thus, the parallel spacing between the two plate members 8 and 9 can be reliably held and the substrate W can be stably clamped with a uniform clamping force, but it is also possible to form only a pair of left and right.

次に、上記のブレイク工具Aを使用して基板Wをブレイクする方法について説明する。
ブレイクされる基板Wとして本実施例では、50mm×60mm角のサイズで、厚みが1.0mmのアルミナ基板を用いた。基板Wの表面には、図5に示すように、先行するスクライブ工程で縦方向のスクライブラインS1並びに横方向のスクライブラインS2が加工されている。なお、本実施例におけるそれぞれのスクライブラインの間隔(ピッチ)は2.5mmである。
Next, a method for breaking the substrate W using the break tool A will be described.
In this embodiment, an alumina substrate having a size of 50 mm × 60 mm square and a thickness of 1.0 mm was used as the substrate W to be broken. As shown in FIG. 5, a vertical scribe line S1 and a horizontal scribe line S2 are processed on the surface of the substrate W in the preceding scribe process. In addition, the space | interval (pitch) of each scribe line in a present Example is 2.5 mm.

この基板Wを、図1〜3に示すように、挟み込み治具2の第一板材8側にある中間板材11と、第二板材9側にある中間板材11との間に挟み込んで保持する。この際、図2に示すように、挟み込み治具2の先端から、最初に切り離す横方向のスクライブラインS2’を含む基板一端部分W’が突出するようにしておく。また、分断すべきスクライブラインS2’は、挟み込み治具2の第一板材8並びに第二板材9の先端に可能な限り近づけた状態とするのがよい。
一方、受治具1の凹溝3の幅及び深さは、分断すべき基板Wの厚み並びに突出した一端部分W’の寸法に合わせて予め調整しておく。すなわち、凹溝3の溝幅は、第一調整ボルト6で可動側壁部材3bを移動させて突出した基板一端部分W’がガタツキなく挿入できる寸法に調整する。また、溝深さは、第二調整ボルト7で可動底板部材3cを移動させて、分断すべきスクライブラインS2’から突出した基板一端部分W’の端縁までの長さ(スクライブラインS2のピッチに相当する長さ)に調整しておく。
As shown in FIGS. 1 to 3, the substrate W is sandwiched and held between the intermediate plate member 11 on the first plate member 8 side of the sandwiching jig 2 and the intermediate plate member 11 on the second plate member 9 side. At this time, as shown in FIG. 2, a substrate end portion W ′ including a horizontal scribe line S 2 ′ to be cut first is projected from the tip of the sandwiching jig 2. Further, the scribe line S2 ′ to be divided is preferably as close as possible to the tips of the first plate member 8 and the second plate member 9 of the sandwiching jig 2.
On the other hand, the width and depth of the concave groove 3 of the receiving jig 1 are adjusted in advance according to the thickness of the substrate W to be divided and the dimension of the protruding one end W ′. That is, the groove width of the concave groove 3 is adjusted to such a dimension that the protruding one end W ′ of the substrate can be inserted without rattling by moving the movable side wall member 3 b with the first adjustment bolt 6. Further, the groove depth is determined by moving the movable bottom plate member 3c with the second adjustment bolt 7 to the length from the scribe line S2 ′ to be divided to the edge of the substrate one end portion W ′ (pitch of the scribe line S2). (Length corresponding to).

図3は、図1のブレイク工具を用いて基板Wをブレイクする工程を示すものである。
図3(a)に示すように、挟み込み治具2の上部を手で掴んで治具2の先端から突出した基板一端部分W’を、図3(b)のように受治具1の凹溝3に挿入する。次いで、図3(c)に示すように、挟み込み治具2をスクライブラインS2’の反対側に傾倒させて基板一端部分W’をスクライブラインS2’からブレイクする。この挟み込み治具2を傾倒させる際は、第一板材8並びに第二板材9の先端外縁を傾斜面にカットして先細り状としているので、挟み込み治具2の先細りとなった先端を受治具1の表面に接触させた状態で、その接触部を支点として挟み込み治具2を傾倒させることができる。
このようにしてブレイクされた基板一端部分W’は受治具1の凹溝3から取り外され、長方形の短冊状基板W1(図5参照)となる。
FIG. 3 shows a process of breaking the substrate W using the breaking tool of FIG.
As shown in FIG. 3A, the upper end of the sandwiching jig 2 is grasped by hand, and the one end W ′ of the substrate protruding from the tip of the jig 2 is formed into the concave portion of the receiving jig 1 as shown in FIG. Insert into groove 3. Next, as shown in FIG. 3C, the sandwiching jig 2 is tilted to the opposite side of the scribe line S2 ′ to break the substrate one end portion W ′ from the scribe line S2 ′. When the sandwiching jig 2 is tilted, the outer edges of the tips of the first plate member 8 and the second plate member 9 are cut into an inclined surface so as to have a tapered shape. The jig 2 can be tilted with the contact portion as a fulcrum while being in contact with the surface of 1.
The substrate end portion W ′ thus broken is removed from the concave groove 3 of the receiving jig 1 and becomes a rectangular strip-shaped substrate W1 (see FIG. 5).

そして、受治具1の凹溝3から基板一端部分W’を除去した後、挟み込み治具2の調整ネジ10を緩めて次に切り離すべき基板一端部分W’が突出する位置まで基板Wを引き出す。そして調整ネジ10を締め付けて基板Wを再度挟着保持した後、上記同様に、突出した基板一端部分W’を受治具1の凹溝3に差し込んで挟み込み治具2を傾倒させ、突出した基板一端部分W’をブレイクする。このような操作を順次繰り返すことにより、横方向の全てのスクライブラインS2から基板Wをブレイクして複数の短冊状基板W1を取り出す。
短冊状の基板W1は、その後、縦方向のスクライブラインS1を横にした状態で、かつ、分断すべき基板一端部分W’を突出させた状態で挟み込み治具2に取り付ける。そして、上記同様に、突出した基板一端部分W’を受治具1の凹溝3に差し込んでスクライブラインS1から順次ブレイクし、図5に示す単位製品W2を完成させる。
Then, after removing the substrate one end W ′ from the concave groove 3 of the receiving jig 1, the adjustment screw 10 of the sandwiching jig 2 is loosened, and the substrate W is pulled out to a position where the substrate one end W ′ to be separated next protrudes. . Then, after the adjustment screw 10 is tightened and the substrate W is sandwiched and held again, similarly to the above, the protruding substrate one end portion W ′ is inserted into the concave groove 3 of the receiving jig 1 to tilt the sandwiching jig 2 and protrude. Break one end W ′ of the substrate. By repeating such an operation sequentially, the substrate W is broken from all the scribe lines S2 in the horizontal direction, and a plurality of strip-shaped substrates W1 are taken out.
Thereafter, the strip-shaped substrate W1 is attached to the sandwiching jig 2 in a state where the vertical scribe line S1 is set sideways and the substrate end portion W ′ to be divided is protruded. Then, in the same manner as described above, the protruding substrate one end portion W ′ is inserted into the concave groove 3 of the receiving jig 1 and sequentially broken from the scribe line S1, thereby completing the unit product W2 shown in FIG.

上記したブレイク工具Aによる基板分断の際、基板Wは挟み込み治具2の第一板材8と第二板材9とによって挟み付けられてしっかりと固定されているため、スクライブラインに沿って基板内部に浸透したクラックの浸透の浅い基板(例えば、クラック深さが基板厚みの10%以下の場合)や、スクライブラインのピッチの狭い基板(例えば、スクライブラインのピッチが3mm以下の場合)であっても、基板のスクライブライン以外の部分から基板が折れたり、意図したスクライブライン以外のスクライブラインで分断されることがなくなるとともに、挟み込み治具2の先端接触部を支点としたてこの原理の応用により軽い力で分断することができる。
また、各板材8、9と基板Wとの間に中間板材11を介在させているので、基板Wの表面への傷付きを防止することができるとともに、各調整ネジ10の締め付け力に多少のバラツキがあっても、中間板材11の弾性力を介して基板Wを確実に挟着保持することができる。これにより、基板Wの全表面に対して均等した力で押し付けて傾倒させることができるので、初頭で述べたような「ツノ」の発生も抑制することができる。
特に本発明では、中間板材11の左右幅L1を基板Wの左右幅L2より小さい寸法で形成し、挟み付けられる基板Wの左右両端部分に、中間板材11が重ならない領域L3が残るようにしたので、ブレイクの際に基板両端部への負荷が小さくなることによるものと考えられる。
When the substrate is cut by the break tool A described above, the substrate W is sandwiched between the first plate member 8 and the second plate member 9 of the sandwiching jig 2 and is firmly fixed. Even if the penetration depth of the cracked substrate is small (for example, the crack depth is 10% or less of the substrate thickness) or the substrate having a narrow scribe line pitch (for example, the scribe line pitch is 3 mm or less). In addition, the substrate is not broken from a portion other than the scribe line of the substrate, and is not divided by a scribe line other than the intended scribe line, and is lighter by application of this principle with the tip contact portion of the sandwiching jig 2 as a fulcrum. Can be divided by force.
Further, since the intermediate plate material 11 is interposed between the respective plate materials 8 and 9 and the substrate W, it is possible to prevent the surface of the substrate W from being damaged, and the tightening force of each adjustment screw 10 is slightly increased. Even if there is variation, the substrate W can be securely held by the elastic force of the intermediate plate 11. Accordingly, the entire surface of the substrate W can be pressed and tilted with an equal force, so that the occurrence of “horn” as described at the beginning can be suppressed.
In particular, in the present invention, the left and right width L1 of the intermediate plate material 11 is formed to be smaller than the left and right width L2 of the substrate W, so that regions L3 where the intermediate plate material 11 does not overlap are left at both left and right end portions of the sandwiched substrate W. Therefore, it is considered that the load on both ends of the substrate is reduced during the break.

また、挟み込み治具2の先端から突出した基板一端部分W’を区分けするスクライブラインS2が、挟み込み治具2の先端に可能な限り近づけた位置にあるので、挟み込み治具2を傾倒させたときの基板Wへの曲げ応力がスクライブラインS2に集中的に負荷される。これにより、スクライブラインS2のクラックを基板Wの厚み方向に垂直に浸透させることができ、分断面における「ソゲ」の発生を抑制することができる。
さらに、挟み込み治具2の先端がスクライブラインS2に近接した位置でスクライブラインS2に沿って配置されているので、分断時に亀裂がスクライブラインの延在方向に沿って真っ直ぐに発生し、亀裂が斜めに走ったり、蛇行したりすることを抑制することができて、高品質の分断面をもつ単位製品W2を得ることができる。
Further, since the scribe line S2 for dividing the substrate one end portion W ′ protruding from the tip of the sandwiching jig 2 is located as close as possible to the tip of the sandwiching jig 2, the tilting jig 2 is tilted. Bending stress on the substrate W is intensively applied to the scribe line S2. Thereby, the crack of scribe line S2 can be permeate | transmitted perpendicularly | vertically to the thickness direction of the board | substrate W, and generation | occurrence | production of the "sedge" in a dividing surface can be suppressed.
Furthermore, since the tip of the sandwiching jig 2 is arranged along the scribe line S2 at a position close to the scribe line S2, a crack is generated straight along the extending direction of the scribe line at the time of division, and the crack is oblique. It is possible to suppress running and meandering, and to obtain a unit product W2 having a high-quality dividing section.

以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施例構造のみに特定されるものでない。例えば、上記実施例では、受治具1の凹溝3が上向きとなるように形成したが、横向きにして形成することもできる。その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することができる。   As mentioned above, although the typical Example of this invention was described, this invention is not necessarily limited only to said Example structure. For example, in the above embodiment, the concave groove 3 of the receiving jig 1 is formed so as to face upward, but it can also be formed sideways. Others In the present invention, the object can be achieved and modified and changed as appropriate without departing from the scope of the claims.

本発明はセラミック等の脆性材料からなる基板を手でブレイクするブレイク工具に適用することができる。   The present invention can be applied to a break tool for manually breaking a substrate made of a brittle material such as ceramic.

A ブレイク工具
L1 中間板材の左右幅
L2 基板の左右幅
L3 中間板材が重ならない領域
W 脆性材料基板
W’挟み込み治具の先端から突出した基板一端部分
S1 縦方向のスクライブライン
S2 横方向のスクライブライン
1 受治具
2 挟み込み治具
3 凹溝
3a 固定側壁部材
3b 可動側壁部材
3c 可動底板部材
4 台盤
8 第一板材
9 第二板材
10 調整ネジ
11 中間板材
A Break tool L1 Left and right width L2 of the intermediate plate material L3 Left and right width L3 Region where the intermediate plate material does not overlap W Brittle material substrate W 'One end portion of the substrate protruding from the tip of the sandwiching jig S1 Vertical scribe line S2 Horizontal scribe line DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Receiving jig 2 Clamping jig 3 Groove 3a Fixed side wall member 3b Movable side wall member 3c Movable bottom plate member 4 Base board 8 First plate material 9 Second plate material 10 Adjustment screw 11 Intermediate plate material

Claims (3)

表面に基板の一端部分を挿入する凹溝を備えた受治具と、
前記基板の分断すべきスクライブラインを含む一端部分を先端から突出させた状態で前記基板を挟み込んで保持する挟み込み治具とからなり、
前記挟み込み治具は、前記基板を挟み込む間隔を隔てて平行姿勢で間隔調整可能に組み付けられた第一板材及び第二板材と、これら板材と前記基板との間に介在される中間板材とから形成され、
前記中間板材は弾性材料で形成され、かつ、中間板材の左右幅が前記基板の左右幅より小さい寸法で形成されている脆性材料基板のブレイク工具。
A receiving jig provided with a concave groove for inserting one end portion of the substrate on the surface;
A sandwiching jig for sandwiching and holding the substrate in a state where one end portion including a scribe line to be divided of the substrate is projected from the tip;
The sandwiching jig is formed of a first plate member and a second plate member assembled so as to be adjustable in a parallel posture with an interval for sandwiching the substrate therebetween, and an intermediate plate member interposed between the plate member and the substrate. And
A break tool for a brittle material substrate, wherein the intermediate plate is formed of an elastic material, and the width of the intermediate plate is smaller than the width of the substrate.
前記挟み込み治具の第一板材と第二板材は調整ネジにより連結され、該調整ネジを操作することにより前記間隔が調整できるように形成されている請求項1に記載の脆性材料基板のブレイク工具。   2. The break tool for a brittle material substrate according to claim 1, wherein a first plate member and a second plate member of the sandwiching jig are connected to each other by an adjustment screw, and the interval can be adjusted by operating the adjustment screw. . 前記受治具は、前記凹溝の一方の側壁を形成する部材が溝幅方向に移動調整可能に形成され、前記凹溝の底面を形成する部材が凹溝の深さ方向に移動調整可能に形成されている請求項1または請求項2に記載の脆性材料基板のブレイク工具。   The receiving jig is formed such that a member forming one side wall of the concave groove is movable and adjustable in the groove width direction, and a member forming the bottom surface of the concave groove is movable and adjustable in the depth direction of the concave groove. The break tool for a brittle material substrate according to claim 1 or 2, wherein the break tool is formed.
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