JP6967275B2 - スクライブ方法およびスクライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、２枚の基板を貼り合わせて形成された貼り合わせ基板（または貼り合わせマザー基板ともいい、以下これを「マザー基板」という）に分断用のスクライブラインを加工するスクライブ方法およびスクライブ装置に関し、特に、縁部に端子領域を有するマザー基板のスクライブ方法およびスクライブ装置に関する。

液晶表示パネル製造用のマザー基板は、複数のカラーフィルタがパターン形成された第一基板（ＣＦ側基板ともいう）と、複数のＴＦＴおよび端子領域がパターン形成された第二基板（ＴＦＴ側基板ともいう）とを、液晶を封入するシール材を挟んで貼り合わせてある。そして、このマザー基板を格子状の分断予定ラインに沿ってカッターホイールなどでスクライブラインを加工することによって単位製品に分割している。また、端子領域は上側のＣＦ側基板を端縁から必要な幅（端子幅）だけ内側に入った位置で切除することによって形成されている（特許文献１、２参照）。

図２〜図４は、マザー基板から単位製品を切り出す工程の一例を示すものである。ここではマザー基板Ｍから８つの単位製品を切り出す場合について説明する。
まず、図１並びに図７（ａ）に示すように、マザー基板Ｍを挟んで対向するように上下に配置された第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂを用いて、マザー基板Ｍを構成するＣＦ側基板１とＴＦＴ側基板２のそれぞれに対し、Ｘ方向の分断予定ラインに沿って第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂを圧接してスクライブすることにより各基板にスクライブラインＳ１を刻む。次いで、図７（ｂ）に示すように、第一カッターホイール３ａでＣＦ側基板１に端子領域形成用のスクライブラインＳ２を形成する。スクライブラインＳ１は基板の厚み方向にクラック（亀裂）ができる程度の切り込みで形成され、後工程で基板を撓ませること等により分断する。スクライブラインＳ１から分断されたマザー基板Ｍは、図３に示すように、それぞれ４つの単位製品領域を含む短冊状基板Ｍ１となり、スクライブラインＳ２で分断されたＣＦ側基板１の端部は、端材Ｅとして除去されて端子領域Ｔが露出される。

次いで、短冊状基板Ｍ１を９０度回転させたあと、分断予定ラインに沿って第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂを同時に押し付けながらスクライブして各基板にスクライブラインＳ３を刻み、当該スクライブラインＳ３に沿って分断して図４に示す単位製品Ｍ２を切り出す。
なお、端子領域Ｔは、上記のように単位製品の一辺のみに形成される場合のほかに、図５（ａ）のように左右両辺に形成される場合や、図５（ｂ）のように隣接する２辺に沿ってＬ状に形成される場合、あるいは図示は省略するが、単位製品の３辺に沿ってコの字状に形成される場合もある。

なお、第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂで貼り合わせ基板の各表面をスクライブする場合、第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂが同じ対向位置で走行する「同時切り」のほかに、図６（ａ）のように第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂがスクライブ方向に対して前後にずれて走行する「先行切り」と、図６（ｂ）のように第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂがスクライブ方向に対して左右にずれて走行する「シフト切り」と、図示は省略するが、第一、第二のカッターホイールがスクライブ方向に対して前後左右にずれて走行する「先行・シフト切り」とがあり、基板の厚みや種類、上下の分断予定ラインの位置などによって使い分けられている。一般的には、スクライブの始点または終点に端子領域が存在する場合、第一、第二のカッターホイールが基板に同時に接触する、または基板から同時に離れるように、「先行切り」や「先行・シフト切り」の手法が多く用いられている。

ＷＯ２００５／０８７４５８号公報 特開２０１５−０１３７８３号公報

上記したマザー基板の分断過程において、第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂでマザー基板Ｍの上下面をスクライブするとき、従来は、カッターホイールは基板の終端まで所定の押圧荷重で走行して停止させたあと、基板から離れるように上下に退避する動作を行うようにしている。

したがって、端子領域が形成された部分をスクライブするときは、図８に示すように、第二カッターホイール３ｂは、端子領域Ｔの部分で上側のＣＦ側基板１がない状態で下側のＴＦＴ側基板２のみを押し込んでスクライブすることになる。通常、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの薄いＴＦＴ側基板に対して直径２ｍｍ〜３ｍｍのカッターホイールを用いて４Ｎ〜８Ｎの荷重でスクライブしているが、端子領域Ｔの部分をスクライブするときに、上側の基板が切除されて端子領域Ｔを上側のＣＦ側基板１および対向する第一カッターホイール３ａで支持することができないので、図９に示すように第二カッターホイール３ｂの押し付けによって端子領域Ｔの部分が根元部Ｐを基点として変形する現象が発生する。このような端子領域Ｔの変形は、基板が薄いほど、また端子幅が長くなるほど大きくなる。また、カッターホイールが基板の終端で停止したあと、上下に退避するまでにわずかな時間（計測値では０．１８秒）があり、そのため停止時間中は基板に負荷がかかり続けることになって、これが端子領域Ｔの変形の大きな要因となっている。このような変形が生じると、端子領域Ｔの破壊が生じたり、スクライブラインの亀裂がカッターホイールの直下からスクライブ方向前方へ伸展し、予定されたスクライブライン上に生じない先走り現象が生じたりして不良品の原因となる。

そこで本発明は、上記した課題に鑑み、スクライブ時における端子領域の変形を抑制して破壊や先走り現象の生じない高品質な製品を得ることのできる貼り合わせ基板のスクライブ方法を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成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、本発明のスクライブ方法にあっては、基板の表面に分断用のスクライブラインを加工するスクライブ方法であって、カッターホイールを、前記基板の終端位置の近傍に至るまでは前記基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行させ、前記基板の終端位置の近傍から前記基板の終端位置までは前記基板の表面から徐々に離れるように走行させ、前記基板の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に基板から退避させるようにした。
また、本発明の別の態様は、第一基板の端縁部の一部が切除されて第二基板の端縁部に端子領域が形成されている貼り合わせ基板を、互いに対向する２つのカッターホイールを用いて前記端子領域の方向へスクライブすることにより基板の上下面に分断用のスクライブラインを加工する貼り合わせ基板のスクライブ方法であって、前記端子領域を有する前記第二基板をスクライブする第二カッターホイールを、前記端子領域の終端位置の近傍に至るまでは前記第二基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行させ、前記端子領域の終端位置の近傍から前記端子領域の終端位置までは前記端子領域の表面から徐々に離れるように走行させ、前記端子領域の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に端子領域から退避させるようにした。
また、本発明は、基板の表面に分断用のスクライブラインを加工するスクライブ装置であって、加工すべき基板を保持するテーブルと、前記テーブルに保持された基板に昇降機構を介して昇降可能に配置され、前記基板を走行するカッターホイールと、前記カッターホイールによる基板加工処理全般の制御を行う制御部と、を含み、前記制御部は、前記カッターホイールが、前記基板の終端位置の近傍に至るまでは前記基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行し、前記基板の終端位置の近傍から前記基板の終端位置までは前記基板の表面から徐々に離れるように走行し、前記基板の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に前記基板から退避するように前記昇降機構を昇降させるようにしたスクライブ装置をも特徴とする。

本発明は、上記したように、基板をカッターホイールでスクライブするときに、基板の終端位置の近傍から終端位置に至るまで徐々に基板の表面から離れるように走行するので、カッターホイールによる基板への押し付け力が緩和されるとともに、カッターホイールが基板の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に基板から退避させるようにしたので、従来のような停止時間中に基板に負荷がかかり続けることがなくなる。これにより、基板が薄い場合など、基板の変形が大きくなりやすい条件においても、基板の破壊や先走り、ソゲの発生を確実に防止することができるといった効果がある。
また、本発明の別の態様においては、端子領域を有する第二基板をカッターホイールでスクライブするときに、端子領域の終端位置の近傍から終端位置に至るまで徐々に端子領域の表面から離れるように走行するので、カッターホイールによる端子領域部分への押し付け力が緩和されるとともに、カッターホイールが端子領域の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に端子領域から退避させるようにしたので、従来のような停止時間中に端子領域に負荷がかかり続けることがなくなる。これにより、スクライブ終端時における端子領域の変形を抑制して端子領域の破壊や先走りを防止することができるといった効果がある。

また、本発明の別の態様は、第一基板の端縁部の一部が切除されて第二基板の端縁部に端子領域が形成されている貼り合わせ基板を、互いに対向する２つのカッターホイールを用いて前記端子領域の方向へスクライブすることにより基板の上下面に分断用のスクライブラインを加工する貼り合わせ基板のスクライブ方法であって、前記第一基板をスクライブする第一カッターホイールを、前記第一基板の終端位置の近傍に至るまでは前記第一基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行させ、前記第一基板の終端位置の近傍から前記第一基板の終端位置までは前記第一基板の表面から徐々に離れるように走行させ、前記第一基板の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に前記第一基板から退避させ、前記端子領域を有する前記第二基板をスクライブする第二カッターホイールを、前記端子領域の終端位置の近傍に至るまでは前記第二基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行させ、前記端子領域の終端位置の近傍から前記端子領域の終端位置までは前記端子領域の表面から徐々に離れるように走行させ、前記端子領域の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に端子領域から退避させるようにした。
これにより、第一基板をスクライブする第一カッターホイールも基板の終端で瞬時に退避するため、第二カッターホイールが退避したあと、第一カッターホイールの停止時間中に第一基板の終端にのみ負荷がかかり続けることがなくなって、第一基板並びにマザー基板全体の変形も抑制することができる。

本発明のスクライブ方法を実施するためのスクライブ装置の一例を示す図。 加工対象となるマザー基板の一例を示す平面図並びに正面図。 図２のマザー基板から分断された短冊状基板を示す平面図並びに側面図。 図３の短冊状基板から切り出された単位製品を示す斜視図。 単位製品に形成される端子領域の別の形成例を示す斜視図。 先行切り並びにシフト切りのスクライブ手段を示す説明図。 マザー基板にスクライブラインを加工するときの説明図。 第二カッターホイールで端子領域をスクライブするときの説明図。 第二カッターホイールで端子領域をスクライブしたときの端子領域の変形を示す説明図。 第二カッターホイールによる端子領域のスクライブ過程を示す説明図。 スクライブ装置に付帯するコンピュータの構造を示すブロック図。

以下において本発明に係るスクライブ方法について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は本発明のスクライブ方法を実施するためのスクライブ装置の一例を概略的に示す斜視図である。このスクライブ装置は、加工対象となるマザー基板Ｍを吸着して保持する水平なテーブル４と、このテーブル４を挟んで互いに対向するようにしてテーブル４の上方並びに下方に配置された第一カッターホイール３ａ並びに第二カッターホイール３ｂとを備えている。テーブル４は、図１のＹ方向に沿って所定間隔をあけて前後に分割されており、この間隔内に第一カッターホイール３ａ並びに第二カッターホイール３ｂが位置するように配置されている。

第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂは、それぞれ上下のホルダ５、５に保持され、ホルダ５、５は、スクライブヘッド６、６に昇降機構（図示略）を介して昇降可能に取り付けられている。また、スクライブヘッド６、６は、両側の支持柱７、７によってＸ方向に水平に橋架された上下のガイドバー８、８のガイド９、９に沿って移動可能に取り付けられ、モータ１０、１０の回転によりＸ方向に移動できるように形成されている。

このスクライブ装置の第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂを用いて、先に述べた図２〜図４で示した手順と同じ手順によりマザー基板ＭにスクライブラインＳ１、Ｓ２を加工して端子領域Ｔを有する短冊状基板Ｍ１を切り出す。その後、分断予定ラインに沿って短冊状基板Ｍ１にスクライブラインＳ３を加工して単位製品Ｍ２を切り出す。

本発明では、この端子領域Ｔを有する短冊状基板Ｍ１にスクライブラインＳ３を加工するときに下記の手段で行うようにした。すなわち、図１０に示すように、端子領域Ｔを有する第二基板（ＴＦＴ側基板）２を第二カッターホイール３ｂで押し付けてスクライブするときに、端子領域Ｔの終端位置の近傍Ｎ２までは第二カッターホイール３ｂを第二基板２の表面に平行な走行ライン１５に沿って移行させ、端子領域Ｔの終端位置の近傍Ｎ２から端子領域Ｔの終端位置までは端子領域Ｔの表面から徐々に、かつ、わずかに離れるように走行させる。そして、端子領域Ｔの終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に垂直方向へ退避させるようにする。具体的には、端子領域Ｔの終端位置より例えば１０μｍ内側に位置する近傍Ｎ２より第二カッターホイール３ｂが端子領域Ｔの表面から離れはじめることで、確実に端子領域Ｔの終端位置において停止することなく垂直方向へ退避することが可能である。
同様に、端子領域Ｔのない第一基板（ＣＦ側基板）１においても、第一基板１の終端位置の近傍Ｎ１までは第一カッターホイール３ａを第一基板１の表面に平行な走行ライン１６に沿って移行させ、第一基板１の終端位置の近傍Ｎ１から第一基板１の終端位置までは第一基板１の表面から徐々に、かつ、わずかに離れるように走行させる。そして、第一基板１の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に垂直方向へ退避させるようにする。具体的には、第一基板１の終端位置より例えば１０μｍ内側に位置する近傍Ｎ１より第一カッターホイール３ａが第一基板１の表面から離れはじめることで、確実に第一基板１の終端位置において停止することなく垂直方向へ退避することが可能である。
このように第一基板１をスクライブする第一カッターホイール３ａも基板の終端位置で瞬時に退避するため、第一カッターホイール３ａの停止時間中に第一基板１の終端にのみ負荷がかかり続けることがなくなって、第一基板１並びにマザー基板Ｍ全体の変形も抑制することができ、端子領域Ｔの破壊や先走りをより確実に防止することができる。
また、このとき、第一カッターホイール３ａと第二カッターホイール３ｂとが、同時にマザー基板Ｍから退避するように、言い換えれば、第一カッターホイール３ａが第一基板１の終端位置に達すると同時に第二カッターホイール３ｂが第二基板２の端子領域Ｔの終端位置に達するように、スクライブ条件を設定することが好ましい。これにより、第一カッターホイール３ａと第二カッターホイール３ｂがマザー基板Ｍの終端で瞬時に退避するため、マザー基板Ｍにかかる負荷が不均一にならず、マザー基板Ｍ全体の変形も抑制することができる。

図１１は、コンピュータ１１の構造を示すブロック図である。コンピュータ１１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のコンピュータハードウエアにより実現される制御部１２と、入力部１３と、表示部１４を備えている。
制御部１２は、スクライブレシピＳＤに基づき、テーブル４による基板の吸着保持、モータ１０によるスクライブヘッド６、６の移動、昇降機構による第一、第二のカッターホイール３ａ、３ｂの昇降動作等、基板に対する加工処理動作全般の制御を行う。スクライブレシピＳＤには、例えば基板の厚み、端子領域の幅、使用されるカッターホイールの直径並びに刃先の種類、端子領域部分でのカッターホイールの走行距離などがスクライブ情報として記述され、制御部１２に記憶されている。
入力部１３は、オペレータがスクライブ装置に対して種々の操作指示やデータを入力するためのインターフェースであり、オペレータによりこれから実行しようとするスクライブ加工に適合したレシピの１つが選択されると、制御部１２がこれを読み込むことで、スクライブレシピＳＤに記述された内容に基づいてスクライブ処理が実行される。
表示部１４は、処理メニューや動作状況を表示するためのものである。

本発明は上記したように、端子領域Ｔを有する第二基板２を第二カッターホイール３ｂでスクライブするときに、端子領域Ｔの終端位置の近傍Ｎから終端位置に至るまで徐々に第二カッターホイール３ｂが端子領域Ｔの表面から離れるように走行するので、第二カッターホイール３ｂによる端子領域Ｔ部分への押し付け力が緩和されるともに、第二カッターホイール３ｂが端子領域Ｔの終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に端子領域Ｔから退避させるようにしたので、従来のような停止時間中に端子領域Ｔに負荷がかかり続けることがなくなる。これにより、スクライブ終端時における端子領域Ｔの変形を抑制することができ、端子領域Ｔの破壊や先走りが生じるのを防止することができる。
また、上記実施例では、第一カッターホイール３ａの停止時間中に第一基板１の終端にのみ負荷がかかり続けることがなくなる。これにより、スクライブ終端時における第一基板１並びにマザー基板Ｍ全体の変形も抑制することができ、端子領域Ｔの破壊や先走りをより確実に抑制することができる。

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形態に特定されるものではなく、本発明の目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
例えば、本実施の形態においてはマザー基板Ｍがテーブル４上にＣＦ側基板１が上面となるように配置されているが、ＴＦＴ側基板２が上面となるように配置されてもよい。この場合、第一カッターホイール３ａをテーブル４の下方に、第二カッターホイール３ｂをテーブル４の上方にそれぞれ配置することになる。

本発明の貼り合わせ基板のスクライブ方法は、端子領域を有する貼り合わせ基板に分断用のスクライブラインを加工するときに利用することができる。

Ｍ マザー基板
Ｍ１ 短冊状基板
Ｍ２ 単位製品
Ｐ 端子領域の根元部
Ｔ 端子領域
１ 第一基板（ＣＦ側基板）
２ 第二基板（ＴＦＴ側基板）
３ａ 第一カッターホイール
３ｂ 第二カッターホイール
４ テーブル
１１ コンピュータ
１２ 制御部

Claims (6)

1. 基板の表面に分断用のスクライブラインを加工するスクライブ方法であって、
   カッターホイールを、前記基板の終端位置の近傍に至るまでは前記基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行させ、前記基板の終端位置の近傍から前記基板の終端位置までは前記基板の表面から徐々に離れるように走行させ、前記基板の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に基板から退避させるようにしたスクライブ方法。
2. 前記基板の終端位置は、前記基板の端子領域に位置する、請求項１に記載のスクライブ方法。
3. 第一基板の端縁部の一部が切除されて第二基板の端縁部に端子領域が形成されている貼り合わせ基板を、互いに対向する２つのカッターホイールを用いて前記端子領域の方向へスクライブすることにより基板の上下面に分断用のスクライブラインを加工する貼り合わせ基板のスクライブ方法であって、
   前記端子領域を有する前記第二基板をスクライブする第二カッターホイールを、前記端子領域の終端位置の近傍に至るまでは前記第二基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行させ、前記端子領域の終端位置の近傍から前記端子領域の終端位置までは前記端子領域の表面から徐々に離れるように走行させ、前記端子領域の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に端子領域から退避させるようにした貼り合わせ基板のスクライブ方法。
4. 第一基板の端縁部の一部が切除されて第二基板の端縁部に端子領域が形成されている貼り合わせ基板を、互いに対向する２つのカッターホイールを用いて前記端子領域の方向へスクライブすることにより基板の上下面に分断用のスクライブラインを加工する貼り合わせ基板のスクライブ方法であって、
   前記第一基板をスクライブする第一カッターホイールを、前記第一基板の終端位置の近傍に至るまでは前記第一基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行させ、前記第一基板の終端位置の近傍から前記第一基板の終端位置までは前記第一基板の表面から徐々に離れるように走行させ、前記第一基板の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に前記第一基板から退避させ、
   前記端子領域を有する前記第二基板をスクライブする第二カッターホイールを、前記端子領域の終端位置の近傍に至るまでは前記第二基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行させ、前記端子領域の終端位置の近傍から前記端子領域の終端位置までは前記端子領域の表面から徐々に離れるように走行させ、前記端子領域の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に端子領域から退避させるようにした貼り合わせ基板のスクライブ方法。
5. 前記第一カッターホイールと、前記第二カッターホイールとが、同時に前記第一基板および前記第二基板の前記端子領域から退避することを特徴とする請求項４に記載の貼り合わせ基板のスクライブ方法。
6. 基板の表面に分断用のスクライブラインを加工するスクライブ装置であって、
   加工すべき基板を保持するテーブルと、
   前記テーブルに保持された基板に昇降機構を介して昇降可能に配置され、前記基板を走行するカッターホイールと、前記カッターホイールによる基板加工処理全般の制御を行う制御部と、を含み、
   前記制御部は、
   前記カッターホイールが、前記基板の終端位置の近傍に至るまでは前記基板の表面と平行な走行ラインに沿って移行し、前記基板の終端位置の近傍から前記基板の終端位置までは前記基板の表面から徐々に離れるように走行し、前記基板の終端位置に達すると停止時間ゼロで瞬時に前記基板から退避するように前記昇降機構を昇降させるようにしたスクライブ装置。

Images