JP6696263B2 - Method for scribing brittle material substrate and scribing head unit - Google Patents
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Description
本発明はガラス基板やシリコンウエハ等の脆性材料基板をダイヤモンドポイントによってスクライブするための脆性材料基板のスクライブ方法及びスクライブヘッドユニットに関するものである。 The present invention relates to a scribing method for a brittle material substrate and a scribing head unit for scribing a brittle material substrate such as a glass substrate or a silicon wafer at a diamond point.
従来ガラス基板やシリコンウエハをスクライブするために、スクライビングホイールや単結晶ダイヤモンドによるダイヤモンドポイントを用いたスクライビングツールが用いられている。ガラス基板に対しては、主に基板に対して転動させるスクライビングホイールが用いられてきたが、スクライブ後の基板の強度が向上するなどの利点より、固定刃であるダイヤモンドポイントの使用も検討されてきている。特許文献1,2にはサファイアウエハやアルミナウエハ等の硬度の高い基板をスクライブするためのポイントカッターが提案されている。これらの特許文献には、角錐の稜線上にカットポイントを設けたツールや、先端が円錐になったツールが用いられている。
Conventionally, a scribing tool using a scribing wheel or a diamond point made of single crystal diamond has been used to scribe a glass substrate or a silicon wafer. For glass substrates, a scribing wheel that rolls on the substrate has been mainly used, but due to advantages such as improved strength of the substrate after scribing, the use of diamond points, which are fixed blades, is also being considered. Is coming.
ツールとしてダイヤモンドポイントを用いたスクライビングツールを用いてガラス基板をスクライブする場合、ダイヤモンドポイントの寿命が短く、数十mスクライブした段階で損傷してしまうという問題点があった。 When a glass substrate is scribed using a scribing tool using a diamond point as a tool, there is a problem that the diamond point has a short life and is damaged when it is scribed for several tens of meters.
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、脆性材料基板を分断する際にダイヤモンドポイントを用いたスクライビングツールの耐久性を向上させ、寿命を長くし、交換頻度を少なくすることができるスクライブヘッドユニット及びこれを用いたスクライブ方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and improves the durability of a scribing tool using a diamond point when cutting a brittle material substrate, prolongs its life, and reduces the frequency of replacement. An object of the present invention is to provide a scribing head unit that can be used and a scribing method using the same.
この課題を解決するために、本発明の脆性材料基板のスクライブ方法は、脆性材料基板に対してスクライブ予定ラインに沿って潤滑剤を塗布し、前記スクライブ予定ライン上にダイヤモンドを用いたスクライビングツールのポイントを押し付け、脆性材料基板とスクライビングツールを相対的に移動させることによって、前記脆性材料基板の表面に、塑性変形による溝であるトレンチラインを形成し、前記トレンチラインに沿ってクラックを生じさせることでスクライブするものである。 In order to solve this problem, the method of scribing the brittle material substrate of the present invention, a lubricant is applied along the scribing planned line to the brittle material substrate, and a scribing tool using diamond on the scribing planned line. By forming a trench line, which is a groove due to plastic deformation, on the surface of the brittle material substrate by pressing a point and moving the brittle material substrate and the scribing tool relative to each other , and causing a crack along the trench line. To scribe in.
ここで前記脆性材料基板に潤滑剤を塗布する前にスクライブ予定ラインをクリーニングするステップを有するようにしてもよい。 Here, a step of cleaning the scheduled scribe line may be included before applying the lubricant to the brittle material substrate.
ここで前記脆性材料基板をスクライブした後に潤滑剤被膜を除去するステップを有するようにしてもよい。 Here, a step of removing the lubricant film may be included after scribing the brittle material substrate.
ここで前記スクライブを終えた後にスクライビングツールのポイントを清掃するステップを有するようにしてもよい。 Here, a step of cleaning the points of the scribing tool after finishing the scribing may be included.
ここで前記潤滑剤はペースト及び液体状のいずれかであるとしてもよい。 Here, the lubricant may be either a paste or a liquid.
ここで前記潤滑剤は潤滑油,アルコール,界面活性剤及び水のいずれか1つとしてもよい。 Here, the lubricant may be one of lubricating oil, alcohol, a surfactant and water.
この課題を解決するために、本発明のスクライブヘッドユニットは、所定の荷重でスクライビングツールのポイントを脆性材料基板に押し付け、相対的に移動させることによって、脆性材料基板の表面に塑性変形による溝であるトレンチラインを形成スクライブするスクライブヘッドユニットであって、ダイヤモンドを用いた1つ又は複数のポイントを有するスクライビングツールと、前記スクライブヘッドユニットに取付けられ、前記スクライビングツールを固定するツールホルダと、前記スクライブヘッドユニットに取付けられ、潤滑剤をスクライブ予定ライン上に塗布する潤滑剤塗布手段と、を具備するものである。 In order to solve this problem, the scribing head unit of the present invention presses the point of the scribing tool against the brittle material substrate with a predetermined load, and relatively moves it to form a groove due to plastic deformation on the surface of the brittle material substrate. A scribing head unit for scribing a certain trench line, the scribing tool having one or a plurality of points using diamond, a tool holder attached to the scribing head unit for fixing the scribing tool, and the scribing tool. And a lubricant applying unit that is attached to the head unit and applies a lubricant onto the scheduled scribing line.
ここで前記スクライブヘッドユニットは、スクライブ予定ラインに沿って脆性材料基板の異物除去を行う異物除去手段を有するようにしてもよい。 Here, the scribing head unit may include a foreign matter removing unit that removes foreign matter from the brittle material substrate along the scheduled scribing line.
ここで前記異物除去手段は、前記スクライブヘッドユニットに取付けられた異物除去ホルダと、前記異物除去ホルダの下端に設けられた異物除去部材と、を具備するようにしてもよい。 Here, the foreign matter removing means may include a foreign matter removing holder attached to the scribing head unit , and a foreign matter removing member provided at a lower end of the foreign matter removing holder.
ここで前記潤滑剤塗布手段は、前記スクライブヘッドユニットに取付けられた潤滑剤供給ホルダと、前記潤滑剤供給ホルダの下端に設けられた潤滑剤塗布部材と、を具備するようにしてもよい。 Wherein the lubricant applying unit includes a lubricant supply holder attached to the scribing head unit, and the lubricant applying member provided at the lower end of said lubricant supply holder may be provided with a.
ここで前記潤滑剤塗布手段は、周期的に潤滑剤を供給するインクジェットを有するものとしてもよい。 Here, the lubricant applying unit may include an inkjet that periodically supplies the lubricant.
ここで前記潤滑剤塗布手段は、潤滑剤槽を有するものとしてもよい。 Here, the lubricant applying means may have a lubricant tank.
このような特徴を有する本発明によれば、まず脆性材料基板のスクライブ予定ラインに潤滑剤を塗布し、ダイヤモンドポイントを有するスクライビングツールでスクライブする。このためダイヤモンドポイントに摩耗が生じにくく、耐久性を大幅に向上させることができるという効果が得られる。又潤滑剤を塗布する前にスクライブ予定ラインをクリーニングする場合には、脆性材料基板に最初から付着している異物、またはスクライブ中に発生する異物が脆性材料基板とスクライビングツールに巻き込まれることがなく、ポイントの損傷を更に少なくすることができるという効果が得られる。 According to the present invention having such characteristics, first, a lubricant is applied to the scribing line of the brittle material substrate, and the scribing tool having diamond points is used for scribing. Therefore, the diamond points are less likely to be worn, and the durability can be greatly improved. In addition, when cleaning the scheduled scribing line before applying the lubricant, foreign matter that has adhered to the brittle material substrate from the beginning or that occurs during scribing does not get caught in the brittle material substrate and the scribing tool. The effect that the damage of the points can be further reduced is obtained.
次に本発明の実施の形態について説明する。まず図1は本実施の形態のスクライブヘッドユニットのツールホルダに保持されるスクライビングツールである、マルチポイントダイヤモンドツール(以下、単にダイヤモンドツールという)10の一例を示す平面図及び側面図である。このダイヤモンドツール10は一定の厚さで回転対称の任意の数の辺から成る多角形の角柱をベースとする。この実施の形態では、一定厚さの四角柱のベース11を単結晶ダイヤモンドにより構成し、その中心に貫通孔12を有している。ベース11には貫通孔12を通る軸(図1(a)については紙面に垂直な軸)に平行な稜線13a〜13dが四角形の外周面に均等に形成されている。
Next, embodiments of the present invention will be described. First, FIG. 1 is a plan view and a side view showing an example of a multipoint diamond tool (hereinafter, simply referred to as a diamond tool) 10 which is a scribing tool held by a tool holder of a scribing head unit according to the present embodiment. The
さて本実施の形態ではベース11に対して図1に示すように四方の角部分の四角柱の両底面から外周面が交差する稜線へ向けて面取りのように研磨する。即ち図1(b)に示すようにベース11の右側の底面の4つの角よりベース11の稜線に向けて研磨して第1の傾斜面14a〜14dを形成する。このときベース11の底面の稜線を挟む辺と傾斜面との成す角が等しくなるように、即ち傾斜面が稜線の一端を頂点とした二等辺三角形となるように研磨する。このような傾斜面はレーザ加工又は機械加工によって容易に形成することができる。また、レーザ加工の後にさらに機械研磨を行い、さらに精密な研磨面としてもよい。こうすれば各稜線13a〜13dと第1の傾斜面14a〜14dとの交点を頂点として、図1(b)に示すようにベースの側面視において右側に4つのポイントP1〜P4を形成することができる。このときベース11の傾斜面14a〜14dは天面となる。ここで天面とは、稜線を形成する2つの外周面に接し、稜線の一端を共有する面をいう。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the base 11 is ground like chamfering from both bottom surfaces of a square pole of a square corner toward the ridge line where the outer peripheral surfaces intersect. That is, as shown in FIG. 1B, the first inclined surfaces 14a to 14d are formed by polishing from the four corners of the bottom surface on the right side of the base 11 toward the ridgeline of the base 11. At this time, the base 11 is ground so that the sides sandwiching the ridgeline and the inclined surface form the same angle, that is, the inclined surface is an isosceles triangle with one end of the ridgeline as the apex. Such an inclined surface can be easily formed by laser processing or mechanical processing. Further, mechanical polishing may be further performed after the laser processing to obtain a more precise polished surface. In this way, four points P1 to P4 should be formed on the right side in the side view of the base as shown in FIG. 1B, with the intersections of the ridgelines 13a to 13d and the first inclined surfaces 14a to 14d as vertices. You can At this time, the inclined surfaces 14a to 14d of the base 11 become the top surface. Here, the top surface refers to a surface that is in contact with two outer peripheral surfaces forming a ridge and shares one end of the ridge.
次にベース11の他方の底面より同様にしてベース11の外周に向けて研磨して第2の傾斜面15a〜15dを形成する。このとき、第1の傾斜面と第2の傾斜面との間に稜線が残るよう、第1の傾斜面と第2の傾斜面との研磨範囲の合計がベースの厚みを超えないように研磨する。こうすれば各稜線13a〜13dと第2の傾斜面15a〜15dとの交点をポイントとして図1(b)に示すようにベースの側面視において左側に4個のポイントP5〜P8を形成することができる。このように稜線13a〜13dの両端をポイント
P1〜P8とすることで、四角形のダイヤモンドツール10について外周に8箇所のポイントを形成することができる。
Next, the other bottom surface of the base 11 is similarly polished toward the outer periphery of the base 11 to form the second inclined surfaces 15a to 15d. At this time, polishing is performed so that a ridge line remains between the first inclined surface and the second inclined surface, and the total polishing range of the first inclined surface and the second inclined surface does not exceed the thickness of the base. To do. In this way, four points P5 to P8 are formed on the left side in the side view of the base as shown in FIG. 1B, with the intersections of the ridgelines 13a to 13d and the second inclined surfaces 15a to 15d as points. You can By thus setting the points P1 to P8 at both ends of the ridgelines 13a to 13d, it is possible to form eight points on the outer periphery of the
次にツールホルダについて説明する。図2はツールホルダの組立てを示す斜視図である。図2に示すようにツールホルダ20の主要部を構成するツールホルダ本体21は、直方体状のホルダ保持部22aと、その先端に直方体の上半分が切り欠かれた形状を有するツール取付部22bとから成り立っている。ホルダ保持部22aは図2に示すようにツールホルダをスクライブヘッドユニットに固定するための取付用の貫通孔23a,23b及び24a,24bが設けられる。又ツール取付部22bはホルダ保持部22aに近い位置で切り欠かれた長手方向に垂直の厚さ調整溝25を有している。先端部には図2に示すように左右から切り欠かれた傾斜面26a,26bと、下方から切欠かれた傾斜面26cを有している。又ツール取付部22bのほぼ中央部分には中心軸に垂直にねじ溝27が設けられている。ツール取付部22bの表面にはツールホルダ本体21の長手方向の中心軸に沿った一定深さのツール保持溝28がねじ溝27を通過して形成され、先端部ではツール保持溝28は外側に向けて約90°の角度で開放されている。言い換えれば、ツール保持溝28は先端に向かうにつれて幅が広くなり、溝の内壁の延長線が交わる角度が90°とされている。厚さ調整溝25とツール保持溝28とは同一の深さを有するものとする。ここでツール保持溝28の90°に開放されている領域は、前述した四角形のダイヤモンドツール10を保持し、その先端部分を外部に突出させる保持領域となる。
Next, the tool holder will be described. FIG. 2 is a perspective view showing the assembly of the tool holder. As shown in FIG. 2, the tool holder
さてこのツール取付部22bの上部にはホルダ押さえ30が取付けられる。ホルダ押さえ30は略直方体状でツール取付部22bの窪みに取付けられて直方体状のツールホルダ20を構成するものである。ホルダ押さえ30の先端部左右にはツール取付部22bの傾斜面26a,26bに対応する傾斜面31a,31bが設けられ、上面には傾斜面26cに対応する傾斜面31cが設けられている。又中央部分には貫通孔32が設けられている。
A
ダイヤモンドツール10をツールホルダ20に保持する場合には、まず厚さ調整部材としてダイヤモンドツール10の厚さと同一の径を有する厚さ調整ピン33を厚さ調整溝25に挿入し、次いでツール保持溝28にダイヤモンドツール10を嵌め込んでその一部を突出させた状態で押さえ部材30を被せ、ねじ34を締め付けることによって固定する。こうすればホルダ押さえ30の下面が常にツール取付部22bの面に対して平行に接することとなるため、先端にダイヤモンドツール10を確実に固定することができる。
When holding the
図3はダイヤモンドツール10を有するツールホルダ20をスクライブヘッドユニットに取付けた状態を示す正面図及び側面図である。スクライブヘッドユニット40Aは板状のヘッドプレート41自体が図示しないスライド機構によって全体に上下動するように構成されている。そしてこのヘッドプレート41にはスクライブ荷重用のエアシリンダ42が固定される。エアシリンダ42の下端はロッド42aが伸縮自在に突出している。さて図3(b)に示すようにヘッドプレート41のロッド42aの下方には、ガイド機構43とスライド部44が設けられ、所定の荷重でスライド部44を下方に押圧している。ガイド機構43はスライド部44を上下動自在に保持するものである。スライド部44にはL字形のプレート45が設けられる。プレート45はスライド部44と共に上下動するが、ストッパ46によって下限が規制されている。そしてこのプレート45にはツールホルダ20が貫通孔23b,24bにねじ47a,47bを貫通させて斜め方向に固定されている。そしてスクライブヘッドユニット40Aを矢印A方向に移動させることでスクライブすることができる。
FIG. 3 is a front view and a side view showing a state where the
さてヘッドプレート41の右端にはブロック50上に異物除去ホルダ51が設けられる。直方体状のブロック50は図3(b)に示すように、異物除去ホルダと後述する潤滑剤
供給ホルダを側面から見てダイヤモンドツールと同一の位置となるようにヘッドプレート41から左方向に突出させるものである。異物除去ホルダ51はツールホルダと同様に直方体状で垂直に固定され、先端にはスポンジ52が取付けられている。スポンジ52はスクライブヘッドユニット40Aを矢印A方向に移動させたときに、スクライブする直前に基板に接触してスクライブ予定ラインに付着している異物を除去する異物除去部材である。ここで異物除去ホルダ51とその先端の柔軟な異物除去部材であるスポンジ52とは、スクライブヘッドユニット40Aに取付けられた異物除去手段を構成している。
A foreign
又ブロック50には異物除去ホルダ51に隣接して潤滑剤供給ホルダ53が取付けられる。潤滑剤供給ホルダ53は異物除去ホルダ51と同様に直方体状で垂直に固定され、先端にスポンジ54が取付けられている。スポンジ54には図示しない潤滑剤供給ユニットから潤滑剤供給パイプ55を介して潤滑剤が供給される。スポンジ54はスクライブする直前にスクライブ予定ライン上に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材である。ここで潤滑剤の供給量や供給のタイミングは、スクライブ装置に搭載されている供給ユニットから指令されるものとする。ここで潤滑剤供給ホルダ53とその先端の柔軟な塗布部材であるスポンジ54とは、スクライブヘッドユニット40Aに取付けられた潤滑剤塗布手段を構成している。
A
次に本実施の形態のスクライブヘッドユニット40Aを用いて脆性材料基板であるガラス基板を分断する方法について図4のフローチャート、図5のガラス基板の平面図を用いて説明する。まずステップS1において平坦な表面SFを有するガラス基板60を準備する。ガラス基板60をスクライブする際には、傾けて取付けられているツールホルダ20のダイヤモンドツール10の1つのポイントP1をガラス基板60に対して接するように固定して、スクライブヘッドユニット40Aをガラス基板60の一方の辺60aの近傍に押し下げて図示の矢印A方向に移動させ、分断予定ラインの他方の辺60bに近い位置まで摺動させる。このようにスクライブヘッドユニット40Aを移動させると、異物除去ホルダ51に取付けられているスポンジ52でスクライブ予定ラインの異物が除去される。即ち図4のステップS2に示すように、スクライブ予定ラインに沿ってクリーニングが行われる。このとき図6(a)にスクライブ予定ラインSIL1の拡大図を示すように、スクライブ予定ラインSIL1を中央に含むように所定幅のラインに対してクリーニングが行われる。このようにスクライブ予定ラインをクリーニングすることで、スクライブ中に異物がガラス基板60と刃先の間に巻き込まれることがなくなり、ダイヤモンドツールのポイントの損傷を少なくすることができる。
Next, a method of dividing the glass substrate which is the brittle material substrate by using the scribe head unit 40A of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 4 and the plan view of the glass substrate of FIG. First, in step S1, a
次にスクライブ予定ラインSIL1に対してクリーニングした部分には重ねて図6(b)に示すように潤滑剤供給ホルダ53のスポンジ54で潤滑剤が薄く塗布される(ステップS3)。そしてホルダ20に保持されているスクライブヘッドのダイヤモンドツールでスクライブすることによって、図5に示すようにスクライブ予定ラインSIL1に沿ってトレンチラインTL1を形成する(ステップS4)。このときダイヤモンドツール10は転動させないので、同じポイントでスクライブを行うことができる。実際にはスクライブヘッドユニット40Aを移動させることによってステップS2〜S4がほぼ同時に進行することとなる。こうすれば潤滑剤の潤滑効果によりダイヤモンドツールのポイントの摩耗を大幅に少なくすることができ、長寿命化することができる。例えばダイヤモンドツールのポイントは潤滑剤を塗布していない場合に数十mで摩耗していたが、潤滑剤を塗布した場合には、数千mに渡って耐久性を保持することができる。
Next, the portion that has been cleaned with respect to the scheduled scribing line SIL1 is overlaid and the lubricant is thinly applied with the
トレンチラインとは、図5(a)の円形部分の断面を示す図7(a)のように、スクライブによってガラス基板60の表面SFに塑性変形による溝のみが形成され、厚さ方向にはクラックが生じていないラインである。このため、クラックを生じさせる通常のスクライブラインを形成する場合よりも低い荷重とするなど、より広いスクライブ条件でトレン
チライン形成のためのスクライブをすることができる。また、本実施の形態においては辺60aがスクライブ上流側、辺60bが下流側となる。
As shown in FIG. 7A showing the cross section of the circular portion of FIG. 5A, the trench line means that only grooves due to plastic deformation are formed on the surface SF of the
同様にガラス基板60の表面SFのスクライブ予定ラインSIL2〜SIL6に沿ってスクライブヘッドユニット40Aを左から右に移動させる。これによって異物除去ホルダ51のスポンジ52でスクライブ予定ラインの異物が除去され、潤滑剤供給ホルダ53のスポンジ54により潤滑剤が塗布され、更にダイヤモンドツール10によってスクライブされる。こうしてトレンチラインT1に平行に更に5本のトレンチラインTL2〜TL6が形成される。
Similarly, the scribing head unit 40A is moved from left to right along the scheduled scribing lines SIL2 to SIL6 on the surface SF of the
次に図8に示すように、各トレンチラインと交差するようにアシストラインAL1を形成する。アシストラインAL1は各トレンチラインの下流側、即ち辺60bに近い位置に形成することが好ましい。アシストラインAL1は図1に示すように、ダイヤモンドの刃先を持つスクライビングツールを用いてもよく、スクライビングホイールを転動させて形成させてもよい。本実施の形態においては、アシストラインはクラックが形成されたクラックラインとする。 Next, as shown in FIG. 8, an assist line AL1 is formed so as to intersect each trench line. The assist line AL1 is preferably formed on the downstream side of each trench line, that is, at a position near the side 60b. As shown in FIG. 1, the assist line AL1 may use a scribing tool having a diamond cutting edge, or may be formed by rolling a scribing wheel. In the present embodiment, the assist line is a crack line in which a crack is formed.
こうしてアシストラインAL1を形成すると、アシストラインAL1に沿ってガラス基板60がアシストラインAL1に沿って分断される。このとき既に形成されているトレンチラインTL1〜TL6とアシストラインAL1が交差した位置から図7(b)に示すようにクラックが生じ、クラックが各トレンチラインTL1〜TL6の上流側に伸展する(ステップS5)。従ってトレンチラインTL1〜TL6はその下方にクラックを伴うクラックラインCL1〜CL6に変化することとなる。
When the assist line AL1 is formed in this manner, the
この後図4のステップS6において、このクラックラインCL1〜CL6に沿ってガラス基板60を分断することによって所望の形状にガラス基板60を分断することができる。
After that, in step S6 of FIG. 4, the
また、本実施の形態においてはアシストラインを形成し、アシストラインに沿って分離することでクラックが発生するものとしたが、アシストラインの分離を伴わない工程としてもよい。この場合、アシストラインを形成するとトレンチラインに沿ってクラックが形成される。また、アシストラインを形成せずに、トレンチラインの終端においてダイヤモンドツールを逆方向に摺動させることによりクラックを形成する工程、またはトレンチラインを延長してダイヤモンドツールが基板の端部を通過する工程等を行うことによっても、トレンチラインに沿ってクラックを生じさせることができる。 Further, in the present embodiment, the assist line is formed and cracks are generated by separating along the assist line, but the process may be performed without the separation of the assist line. In this case, when the assist line is formed, a crack is formed along the trench line. Also, a step of forming a crack by sliding the diamond tool in the opposite direction at the end of the trench line without forming an assist line, or a step of extending the trench line and allowing the diamond tool to pass through the edge of the substrate. The cracks can also be generated along the trench line by performing the above.
基板に接しているポイントP1が摩耗により劣化した場合には、スクライブヘッドユニットからツールホルダを取り外し、180°回転させて前後を入れ替えることによりポイントP5を用いることができる。あるいは、ダイヤモンドツール10を一旦ツールホルダ20から取り外し、90°回転させて再びツールホルダ20に固定し、他のポイント、例えばポイントP2をガラス基板60に接触させて同様にしてスクライブ予定ラインのクリーニング、潤滑剤塗布及びスクライブを行う。
When the point P1 in contact with the substrate is deteriorated due to wear, the point P5 can be used by removing the tool holder from the scribing head unit, rotating the tool holder 180 °, and replacing the front and rear. Alternatively, the
次に異物除去や潤滑剤を塗布する機能を有するスクライブヘッドユニットの他の実施の形態について説明する。図9〜図17は第2〜第10の実施の形態のスクライブヘッドユニットを示しており、前述した実施の形態と同一部分は同一符号を示している。図9に示すように、第2の実施の形態のスクライブヘッドユニット40Bにおいては、潤滑剤供給ホルダ53の先端に設けられたスポンジ54は潤滑剤を塗布すると共に、異物除去を行うためのスポンジとしても用いている。こうすれば異物除去ホルダ51やスポンジ52は不要となり、構造を簡略化することができる。この場合にはブロック50をより小型のもの
としてもよい。
Next, another embodiment of the scribe head unit having a function of removing foreign matters and applying a lubricant will be described. 9 to 17 show scribing head units according to the second to tenth embodiments, and the same parts as those in the above-described embodiments are designated by the same reference numerals. As shown in FIG. 9, in the scribe head unit 40B of the second embodiment, the
図10は本発明の第3の実施の形態によるスクライブヘッドユニット40Cの一例を示す正面図である。本図に示すように平板状のサポートプレート70上に異物除去ホルダ51を取付けている。サポートプレート70はブロック50と同様に異物除去ホルダ51を側面から見てダイヤモンドツールと同一位置となるようにヘッドプレート41から左方向に突出させるものである。異物除去ホルダ51の先端に固定されているスポンジ52は第1の実施の形態と同様である。又これに隣接してサポートプレート71にインクジェットユニット72が設けられる。インクジェットユニット72はガラス基板60の面に対して吐き出し口73よりパルス的に潤滑剤を塗布するものであり、供給量やタイミングはスクライブ装置の制御部から指令される。この実施の形態では前述した第1の実施の形態と同じく、異物除去ホルダ51とその先端のスポンジ52でスクライブ予定ラインに対して異物除去を行った後、潤滑剤を塗布してスクライブすることができる。ここでインクジェットユニット72は潤滑剤をガラス基板に塗布する潤滑剤塗布手段を構成している。
FIG. 10 is a front view showing an example of the
図11は第4の実施の形態によるスクライブヘッドユニット40Dを示す正面図及び側面図である。この実施の形態では前述したインクジェットユニット72の先端の潤滑剤吐き出し口73の周囲にスポンジ74を取付けたものである。こうすれば潤滑剤の供給はパルス的であっても、スポンジ74により図6(b)に示すようにスクライブ予定ラインに沿って一定の幅で潤滑剤を塗布することができる。
FIG. 11 is a front view and a side view showing a scribe head unit 40D according to the fourth embodiment. In this embodiment, a
図12は第5の実施の形態によるスクライブヘッドユニット40Eを示す正面図及び側面図である。この実施の形態ではスポンジ74は潤滑剤を塗布すると共に、異物除去を行うためのスポンジとしても用いている。こうすれば異物除去ホルダ51やスポンジ52は不要となり、構造を簡略化することができる。
FIG. 12 is a front view and a side view showing a scribe head unit 40E according to the fifth embodiment. In this embodiment, the
次に図13は第6の実施の形態によるスクライブヘッドユニット40Fを示す正面図である。このスクライブヘッドユニットでは、潤滑剤供給ホルダ53には潤滑剤供給パイプ55は接続されておらず、スポンジ54のみを保持している。そして潤滑剤を保持している潤滑剤槽56の真上にスクライブヘッドユニット40Fの潤滑剤供給ホルダ53が位置するように周期的に移動し、降下させることでスポンジ54を潤滑剤に浸し、その後スクライブヘッドユニット40Fを上昇させる。そしてスクライブヘッドユニット40Fを矢印A方向に移動させて、第1の実施の形態と同様に潤滑剤を塗布するようにしたものである。
Next, FIG. 13 is a front view showing a
次に図14は第7の実施の形態によるスクライブヘッドユニット40Gを示す正面図である。この実施の形態でも潤滑剤供給ホルダ53には潤滑剤供給パイプは接続されておらず、異物除去ホルダ51とスポンジ52とは省略している。本実施の形態は第6の実施の形態と同様に、スポンジ54を潤滑剤槽56に周期的に浸すことにより潤滑剤を塗布するようにし、更に異物除去用のスポンジと兼用させるようにしたものである。これによりスポンジ54によりスクライブ予定ラインの拭き取りと潤滑剤の塗布とを行うことができる。
Next, FIG. 14 is a front view showing a
次に図15は第8の実施の形態によるスクライブヘッドユニット40Hを示す正面図及び側面図である。本実施の形態ではスポンジ等を用いてスクライブ予定ラインに潤滑剤を塗布することなく、ツールホルダ20に隣接する位置にホルダ80によって潤滑剤供給パイプ55を固定し、柔らかいチューブ81をツールホルダ20に接触させる。この実施の形態では潤滑剤の自重による自然落下でツールホルダ20を伝わって、ダイヤモンドツール10の先端から潤滑剤をスクライブ予定ラインに供給し、潤滑剤を塗布するようにしている。
Next, FIG. 15 is a front view and a side view showing a
次に図16は本発明の第9の実施の形態によるスクライブヘッドユニット40Iを示す正面図及び側面図である。本実施の形態でも、ツールホルダ20に隣接する位置にホルダ80によって潤滑剤供給パイプ55を固定し、スポンジ82を用い、ツールホルダ20に接触させツールホルダ20によって潤滑剤を塗布するようにしたものである。
Next, FIG. 16 is a front view and a side view showing a scribe head unit 40I according to a ninth embodiment of the present invention. Also in the present embodiment, the
又図17は本発明の第10の実施の形態によるスクライブヘッドユニット40Jを示す正面図である。本図に示すようにスクライブヘッドユニット40Jにはブロック50を介して異物除去ホルダ51とスポンジ52とを設けているが、潤滑剤供給ホルダ53とスポンジ54とは省略している。そしてツールホルダ20のダイヤモンドツール10を周期的に潤滑剤槽56に直接浸透させ、これによってスクライブ予定ラインに潤滑剤を塗布するようにしている。ここで潤滑剤槽56を有する第6,第7及び第10の実施の形態によるスクライブヘッドユニット40F,40G及び40Jにおいて、潤滑剤槽56は潤滑剤塗布手段の一部を構成している。
FIG. 17 is a front view showing a
尚前述した各実施の形態では、図1に示すようにダイヤモンド製の複数のポイントを持つスクライビングツールを用いているが、多角形の外周に板厚方向又は外周方向から研磨して複数のポイントを形成したスクライビングツールを用いてもよく、また四角錐台形や円錐形状のスクライビングツールを用いてもよい。 In each of the above-described embodiments, a scribing tool having a plurality of points made of diamond is used as shown in FIG. 1, but a plurality of points are polished on the outer periphery of a polygon from the plate thickness direction or the outer peripheral direction. The formed scribing tool may be used, or a truncated pyramid or conical scribing tool may be used.
ここでは図4に示すようにトレンチラインを形成した後、アシストラインを形成しているが、トレンチラインを形成した後にスクライブ予定ラインに塗布した潤滑剤を拭き取り等により除去するステップを含めるようにしてもよい。 Here, as shown in FIG. 4, the assist line is formed after the trench line is formed. However, after the trench line is formed, the step of removing the lubricant applied to the scheduled scribe line by wiping or the like is included. Good.
又一定距離のスクライブを終えた後に、ダイヤモンドツールのポイント部分をクリーニングするようにしてもよい。クリーニングでは刃先のポイント部分にエアブローを吹き付けてもよく、ポイント部分から空気を吸引してもよい。又ポイント部分を超音波洗浄してもよく、潤滑剤や異物をスポンジ等で取り除いてクリーニングするようにしてもよい。潤滑剤を除去する場合には、基板の端部にマットを設け、スクライビングツールでこのマット上を通過させることによってクリーニングを行うようにしてもよい。 Alternatively, the point portion of the diamond tool may be cleaned after the scribing for a certain distance is completed. In cleaning, an air blow may be blown to the point portion of the blade edge, or air may be sucked from the point portion. Further, the point portion may be ultrasonically cleaned, or the lubricant or foreign matter may be removed with a sponge or the like for cleaning. When removing the lubricant, a mat may be provided at the end of the substrate, and the mat may be passed through the mat with a scribing tool for cleaning.
前述した各実施の形態では、異物除去部材や潤滑剤塗布部材としてスポンジを用いているが、これと同様の機能を達する柔軟な部材、例えばフェルト等を用いることができる。 In each of the above-described embodiments, sponge is used as the foreign matter removing member or the lubricant applying member, but a flexible member that achieves a similar function, such as felt, can be used.
前述した第3,第4及び第5の実施の形態ではスクライブ前に潤滑剤をインクジェットユニットの吐き出し口73より基板に直接塗布又はスポンジやフェルトに染み込ませるため塗布しているが、潤滑剤としては粘度の低い液体、例えば潤滑油、エタノールなどのアルコール、界面活性剤、水など公知の潤滑剤を用いることができる。
In the above-described third, fourth, and fifth embodiments, the lubricant is directly applied to the substrate through the
又前述した実施の形態のうち第8〜第10の実施の形態では、上記の低粘度の液体に加えて液体の中に潤滑剤の成分や液体の油分が分散した乳液状の粘度の高い液体を用いることができる。この場合はとろみがあっても基板上に自重で広がることができ、スクライブ予定ラインに供給することができる。更に第1,第2及び第6,第7の実施の形態では、潤滑剤として上記の低粘度の液体及び高粘度の液体に加えてペースト状のもの、即ち液体の中に潤滑剤の液体の油分が分散したペースト,ワックス,クリーム状のものを用いてもよい。ペースト状の潤滑剤は基板上を自重で流れることはないが、スポンジやフェルト等で塗布し、スクライブ予定ライン上に供給することができる。 In addition, in the eighth to tenth embodiments of the above-described embodiments, in addition to the above-described low-viscosity liquid, a liquid emulsion having a high viscosity and a lubricant component or a liquid oil component dispersed in the liquid. Can be used. In this case, even if it is thick, it can spread on the substrate by its own weight and can be supplied to the scribe scheduled line. Furthermore, in the first, second, sixth, and seventh embodiments, in addition to the above-mentioned low-viscosity liquid and high-viscosity liquid, a paste-like one, that is, a lubricant liquid in the liquid is used. You may use the paste, the wax, and the cream-like thing which dispersed the oil component. Although the paste-like lubricant does not flow on the substrate by its own weight, it can be applied with a sponge, felt, etc. and supplied onto the scheduled scribing line.
又前述した各実施の形態ではスクライブヘッドユニットを移動させることによって基板をスクライブするようにしているが、スクライブヘッドユニットを固定し基板を移動させ
ることによって異物除去や潤滑剤塗布及びスクライブを行うようにしてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the substrate is scribed by moving the scribing head unit, but the scribe head unit is fixed and the substrate is moved to remove foreign matter, apply a lubricant, and scribe. May be.
又前述した第1,第6の実施の形態では、同一のブロックに異物除去ホルダ及び潤滑剤供給ホルダを隣接して取付けているが、第4の実施の形態のように異物除去ホルダ及び潤滑剤供給ホルダをそれぞれ個別にサポートプレートに取り付けてもよい。 Further, in the above-described first and sixth embodiments, the foreign matter removing holder and the lubricant supply holder are mounted adjacent to each other on the same block, but unlike the fourth embodiment, the foreign matter removing holder and the lubricant supply holder are attached. Each supply holder may be individually attached to the support plate.
本発明はダイヤモンドポイントを有するスクライビングツールによって脆性材料基板をスクライブする場合にダイヤモンドポイントの摩耗を最小限に抑えることができ、ダイヤモンドポイントを用いたスクライブ装置に有効に用いることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can minimize wear of diamond points when scribing a brittle material substrate with a scribing tool having diamond points, and can be effectively used in a scribing apparatus using diamond points.
10 マルチポイントダイヤモンドツール
11 ベース
12 貫通孔
13a〜13d 稜線
14a〜14d 第1の傾斜面
15a〜15d 第2の傾斜面
20 ツールホルダ
21 ツールホルダ本体
22a ホルダ保持部
22b ツール保持部
23a,23b,24a,24b 貫通孔
25 厚さ調整溝
26a,26b,26c,31a,31b,31c 傾斜面
27 ねじ溝
28 ツール保持溝
30 ホルダ押さえ
33 厚さ調整ピン
34 ねじ
40A〜40J スクライブヘッドユニット
41 ヘッドプレート
42 エアシリンダ
43 ガイド機構
44 スライド部
45 プレート
50 ブロック
51 異物除去ホルダ
52 スポンジ
53 潤滑剤供給ホルダ
54 スポンジ
55 潤滑剤供給パイプ
56 潤滑剤槽
60 ガラス基板
70,71 サポートプレート
72 インクジェットユニット
73 吐き出し口
74 スポンジ
80 ホルダ
81 チューブ
82 スポンジ
P1〜P8 ポイント
SIL1〜SIL6 スクライブ予定ライン
TL1〜TL6 トレンチライン
AL アシストライン
CL1〜CL6 クラックライン
10 multi-point diamond tool 11 base 12 through hole 13a to 13d ridge line 14a to 14d first inclined surface 15a to 15d second inclined
Claims (12)
前記スクライブ予定ライン上にダイヤモンドを用いたスクライビングツールのポイントを押し付け、脆性材料基板とスクライビングツールを相対的に移動させることによって、前記脆性材料基板の表面に、塑性変形による溝であるトレンチラインを形成し、前記トレンチラインに沿ってクラックを生じさせることでスクライブする脆性材料基板のスクライブ方法。 Apply a lubricant to the brittle material substrate along the planned scribe line,
By pressing the point of the scribing tool using diamond on the planned scribe line and moving the brittle material substrate and the scribing tool relatively , a trench line which is a groove due to plastic deformation is formed on the surface of the brittle material substrate. Then, a method for scribing a brittle material substrate in which a scribe is performed by generating a crack along the trench line .
ダイヤモンドを用いた1つ又は複数のポイントを有するスクライビングツールと、
前記スクライブヘッドユニットに取付けられ、前記スクライビングツールを固定するツールホルダと、
前記スクライブヘッドユニットに取付けられ、潤滑剤をスクライブ予定ライン上に塗布する潤滑剤塗布手段と、を具備するスクライブヘッドユニット。 A scribe head unit for forming a trench line, which is a groove due to plastic deformation, on the surface of a brittle material substrate by pressing a point of a scribing tool against the brittle material substrate with a predetermined load and relatively moving the point.
A scribing tool having one or more points using diamonds,
A tool holder attached to the scribing head unit for fixing the scribing tool,
A scribing head unit, which is attached to the scribing head unit, and includes a lubricant applying unit that applies a lubricant onto a scheduled scribing line.
スクライブ予定ラインに沿って脆性材料基板の異物除去を行う異物除去手段を有する請求項7記載のスクライブヘッドユニット。 The scribe head unit is
The scribing head unit according to claim 7, further comprising foreign matter removing means for removing foreign matter from the brittle material substrate along the planned scribing line.
前記スクライブヘッドユニットに取付けられた異物除去ホルダと、
前記異物除去ホルダの下端に設けられた異物除去部材と、を具備する請求項8記載のスクライブヘッドユニット。 The foreign matter removing means,
A foreign matter removal holder attached to the scribing head unit ,
The scribe head unit according to claim 8, further comprising a foreign matter removing member provided at a lower end of the foreign matter removing holder.
前記スクライブヘッドユニットに取付けられた潤滑剤供給ホルダと、
前記潤滑剤供給ホルダの下端に設けられた潤滑剤塗布部材と、を具備する請求項7〜9のいずれか1項記載のスクライブヘッドユニット。 The lubricant applying means,
A lubricant supply holder attached to the scribing head unit,
The scribe head unit according to any one of claims 7 to 9, further comprising a lubricant applying member provided at a lower end of the lubricant supply holder.
周期的に潤滑剤を供給するインクジェットを有するものである請求項7〜9のいずれか1項記載のスクライブヘッドユニット。 The lubricant applying means,
The scribe head unit according to any one of claims 7 to 9, which has an inkjet that periodically supplies a lubricant.
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