JP7228913B2 - スクライビングホイールおよびスクライブ方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラス基板等の脆性材料基板にスクライブラインを形成するためのスクライビングホイールおよびスクライブ方法に関する。

ガラス基板等の脆性材料基板の分断は、基板表面にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、形成されたスクライブラインに沿って基板を分断するブレイク工程とによって行われる。スクライブ工程では、スクライビングホイールが基板表面に押し付けられつつ所定のラインに沿って移動される。これにより、スクライビングホイールが基板表面を転動し、スクライブラインが形成される。

以下の特許文献１には、稜線に周方向に一定の間隔で溝部を形成するようにしたスクライビングホイールにおいて、溝部を周方向に見てＶ字状とすることにより、溝部にも稜線を形成するようにした構成が開示されている。この構成では、スクライビングホイールが加圧力を付与されつつ基板表面を転動すると、スクライブライン上に、６つの角を有する六角形状の歯形（打痕）が形成される。スクライブライン上に設けられた２つの角により、スクライブライン上以外に設けられた４つの角に加圧力が集中しなくなることで、スクライブラインから逸れたクラックの発生を抑制でき、ブレイク工程でのカッティング品質が向上する。

特開２０１０－１３２５４２号公報

分断された基板には、その端面に、スクライブライン上以外に設けられた角が残存する。基板に外力が加えられたとき、基板の端面では、角に応力が集中しやすく、角にクラックが発生しやすい。このクラックの発生が基板の端面の破壊につながるため、角におけるクラックの発生を抑制できれば、基板の端面強度を高めることが可能となる。

かかる課題に鑑み、本発明は、分断された基板の端面強度を高められ得るスクライビングホイールおよびスクライブ方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、基板にスクライブラインを形成するためのスクライビングホイールに関する。この態様に係るスクライビングホイールは、外周縁に沿って形成された複数の刃部と、周方向に隣り合う前記刃部の間に設けられ中心軸側に凹んだ複数の溝部と、を備える。ここで、前記溝部は、前記刃部の稜線から連続し最深部へと延びる稜線を、当該最深部の両側に有する。前記溝部の各稜線は、その点に対して前記刃部側となる稜線と前記刃部の稜線とがなす第１角度よりも、その点に対して前記最深部側となる稜線と前記刃部の稜線とがなす第２角度が大きくなる、少なくとも１つの変化点を有する。前記変化点は、前記基板にリブマークが形成されかつ前記基板が破損しない範囲の荷重によりスクライブ動作が行われたときに前記基板の内部に食い込む位置に設けられ、前記第１角度は、１０°以下とされる。

本態様に係るスクライビングホイールによれば、基板のスクライブライン上に角の多い（より多角形の）打痕を形成でき、分断後の基板の端面に形成される角を多くすることができる。これにより、応力が分散しやすくなって１つの角に集中する応力が低減されるので、角へのクラックの発生を抑制することができる。よって、分断後の基板の端面強度を高めることができる。特に、前記第１角度が１０°以下とされることで、より顕著に基板の端面強度を高めることが可能となる。

本態様に係るスクライビングホイールにおいて、前記変化点は、前記溝部の深さ方向における中央よりも前記中心軸から離れる方向に設けられ得る。

この構成によれば、スクライブ動作が行われたときに変化点が基板の内部に食い込みやすくなるので、基板の端面強度を容易に高めやすくなる。

本発明の第２の態様は、基板にスクライブラインを形成するためのスクライブ方法に関する。この態様に係るスクライブ方法は、外周縁に沿って形成された複数の刃部と、周方向に隣り合う前記刃部の間に設けられ中心軸側に凹んだ複数の溝部と、を備え、前記溝部は、前記刃部の稜線から連続し最深部へと延びる稜線を、当該最深部の両側に有し、前記溝部の各稜線は、その点に対して前記刃部側となる稜線と前記刃部の稜線とがなす第１角度よりも、その点に対して前記最深部側となる稜線と前記刃部の稜線とがなす第２角度が大きくなる、少なくとも１つの変化点を有するスクライビングホイールを、前記変化点が前記基板の内部に食い込む範囲の荷重を付与しつつ前記基板の表面を移動させ、前記第１角度は、１０°以下とされる。

本態様に係るスクライブ方法によれば、第１の態様と同様の効果を奏し得る。

以上のとおり、本発明によれば、分断された基板の端面強度を高められ得るスクライビングホイールおよびスクライブ方法を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の１つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係る、スクライビングホイールを模式的に示す側面図および正面図である。図１（ｃ）は、実施の形態に係る、スクライビングホイールの外周付近の一部を拡大して示す斜視図である。 図２（ａ）は、実施の形態に係る、スクライビングホイールの稜線の位置において中心軸に垂直な平面で切断した溝部付近の拡大断面図である。図２（ｂ）は、実施の形態に係る、溝部の第１稜線および第２稜線に設けられる変化点について説明するための図である。 図３は、実施の形態に係る、スクライブ装置の構成を模式的に示す図である。 図４（ａ）は、スクライブ動作において、実施の形態に係るスクライビングホイールが基板に食い込んだ状態を模式的に示す図である。図４（ｂ）および（ｃ）は、実施の形態に係るスクライビングホイールが基板に食い込んだ結果、スクライブライン上に形成される打痕について説明するための図である。 図５（ａ）は、スクライブ動作において、比較例に係るスクライビングホイールが基板に食い込んだ状態を模式的に示す図である。図５（ｂ）および（ｃ）は、比較例に係るスクライビングホイールが基板に食い込んだ結果、スクライブライン上に形成される打痕について説明するための図である。 図６（ａ）は、ホイール１～ホイール７の各スクライビングホイールの仕様を示す表であり、図６（ｂ）および（ｃ）は、仕様について説明するための図である。図６（ｄ）は、ホイール１～ホイール７を用いて７Ｎ（ニュートン）の荷重により基板にスクライブ動作を行ったときの、溝角度と、変化点深さと打痕深さとの差分との関係を示す図である。 図７（ａ）は、ホイール１～ホイール７を用いて７Ｎ、９Ｎ、１１Ｎの荷重によりスクライブ動作を行ったときの、溝角度と、分断後の基板の端面強度との関係を示す図である。図７（ｂ）は、ホイール１～ホイール７を用いて７Ｎ、９Ｎ、１１Ｎの荷重によりスクライブ動作を行ったときの、第１角度と、分断後の基板の端面強度との関係を示す図である。 図８（ａ）および（ｂ）は、変更例に係る、スクライビングホイールの構成について説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図には、便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が付記されている。Ｙ軸は、スクライビングホイールの中心軸に平行である。

図１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、スクライビングホイール１００の構成を模式的に示す側面図および正面図である。図１（ｃ）は、スクライビングホイール１００の外周付近の一部を拡大して示す斜視図である。

スクライビングホイール１００は、外周部両側のエッジを斜めに切り落とした円板形状を有する。スクライビングホイール１００の外周部には、正面視において、互いに異なる方向に傾斜した２つの傾斜面１０１が形成されている。２つの傾斜面１０１が交差することにより、複数の刃部１１０が形成され、さらに、周方向に隣り合う刃部１１０の間に、中心軸Ｌ０側に凹んだ溝部１２０が形成されている。周方向における各刃部１１０の長さは互いに等しい。また、周方向における各溝部１２０の長さも互いに等しい。したがって、周方向における刃部１１０のピッチは一定であり、また、周方向における溝部１２０のピッチも一定である。

スクライビングホイール１００は、超硬合金、焼結ダイヤモンド、単結晶ダイヤモンドまたは多結晶ダイヤモンド等によって形成されている。スクライビングホイール１００の中央には、回転軸となるシャフトが挿入される円形の孔１０２が形成されている。

図１（ｃ）に示すように、刃部１１０は、周方向に見たときにＶ字の断面形状を有している。

図１（ｃ）に示すように、溝部１２０は、スクライビングホイール１００の稜線からスクライビングホイール１００の両側の端面に向って、両側の傾斜面１０１に沿って延びており、周方向に見たときにＶ字の断面形状を有している。これにより、溝部１２０は、隣接する一方の刃部１１０の稜線１１１から連続し、溝部１２０の最深部１２０ａへ延びる第１稜線１２１と、隣接する他方の刃部１１０の稜線１１１から連続し、最深部１２０ａへ延びる第２稜線１２２とを有する。第１稜線１２１と第２稜線１２２は最深部１２０ａで繋がっており、最深部１２０ａを中心として対称となっている。

溝部１２０は、たとえば、全周に亘って刃部１１０が形成されたスクライビングホイール１００に対してレーザ光を用いたカッティング加工を施すことによって形成される。

図２（ａ）は、スクライビングホイール１００の稜線の位置において中心軸Ｌ０に垂直な平面（Ｘ－Ｚ平面）で切断した溝部１２０付近の拡大断面図である。図２（ｂ）は、溝部１２０の第１稜線１２１および第２稜線１２２に設けられる変化点Ｑについて説明するための図である。

図２（ａ）に示すように、溝部１２０の第１稜線１２１および第２稜線１２２は、刃部１１０の稜線１１１との境界位置から刃部１１０の稜線１１１に対して斜め方向にほぼ直線状（直線状や直線に近い円弧状）に延び、その後円弧を描きながら下方に向きを変え、ほぼ直線状（直線状や直線に近い円弧状）に延びて最深部１２０ａに達する。即ち、図２（ｂ）に示すように、第１稜線１２１および第２稜線１２２は、その点に対して刃部１１０側となる稜線１２１ａ、１２２ａと刃部１１０の稜線１１１とがなす第１角度θ１よりも、その点に対して最深部１２０ａ側となる稜線１２１ｂ、１２２ｂと刃部１１０の稜線１１１とがなす第２角度θ２が大きくなる変化点Ｑを有している。

第１稜線１２１および第２稜線１２２に沿ってプロットが行われ、各プロット点の接線の傾きが取得される。接線の傾きの変化が大きくなる刃部１１０側の点Ｐ１と最深部１２０ａ側の点Ｐ２の間が変化範囲とされ、この変化範囲（Ｐ１からＰ２まで）の中間点が変化点Ｑとされる。

刃部１１０側の稜線１２１ａ、１２２ａの点Ｐ１までの各プロット点から近似直線Ｌｎ１が求められ、刃部１１０の稜線１１１と近似直線Ｌｎ１とのなす角が第１角度θ１とされる。また、最深部１２０ａ側の稜線１２１ｂ、１２２ｂの点Ｐ２までの各プロット点から近似直線Ｌｎ２が求められ、刃部１１０の稜線１１１と近似直線Ｌｎ２とのなす角が第２角度θ２とされる。

変化点Ｑの深さｄ２（刃部１１０の稜線１１１と変化点Ｑとの径方向の距離）は、溝の深さｄ１（刃部１１０の稜線１１１と溝部１２０の最深部１２０ａとの径方向の距離）の半分より小さくされている。即ち、変化点Ｑは、溝部１２０の深さ方向における中央よりも中心軸Ｌ０から離れる方向に設けられている。

図１（ｃ）に示すように、溝部１２０は、第１稜線１２１と同じ形状に湾曲する第１溝面１２３と、第２稜線１２２と同じ形状に湾曲する第２溝面１２４とを、周方向における最深部１２０ａの両側に有している。第１稜線１２１および第２稜線１２２が変化点Ｑを有することにより、第１溝面１２３および第２溝面１２４は、変化点Ｑに対応する位置（図１（ｃ）の点線）を境界として、相対的に勾配の緩やかな刃部１１０側の面１２３ａ、１２４ａ（以下、第１緩斜面１２３ａ、第２緩斜面１２４ａという）と、相対的に勾配の急な最深部１２０ａ側の面１２３ｂ、１２４ｂ（以下、第１急斜面１２３ｂ、第２急斜面１２４ｂという）に分かれる。

なお、溝部１２０は非常に小さなサイズ（マイクロオーダー）である。このため、溝部１２０がレーザ光を用いたカッティング加工により形成される場合、第１稜線１２１および第２稜線１２２を、整った直線や円弧により形成することは困難である。よって、実際には、第１稜線１２１および第２稜線１２２は、細かく歪んだ線で描かれた直線や円弧により形成されることになる。

本実施の形態に係るスクライビングホイール１００は、スクライブ装置１に用いられる。

図３は、スクライブ装置１の構成を模式的に示す図である。

図３に示すように、スクライブ装置１は、移動台２と、スクライブヘッド１０と、を備えている。

移動台２は、ボールネジ３と螺合されている。また、移動台２は、一対の案内レール４によってＹ軸方向に移動可能に支持されている。図示しないモータの駆動によりボールネジ３が回転すると、移動台２が一対の案内レール４に沿ってＹ軸方向に移動する。

移動台２の上面には、モータ５が設置されている。モータ５は、その上方に配置された載置部６をＸＹ平面で回転させて所定角度に位置決めする。載置部６には、ガラス等の脆性材料からなる基板Ｆが載置される。載置部６は、図示しない真空吸着手段を備えており、この真空吸着手段によって、基板Ｆが載置部６上に保持される。

スクライブ装置１において、移動台２とその上の載置部６とを跨ぐように、ブリッジ７が、これら移動台２および載置部６の両側に設置された一対の支柱８ａ、８ｂに架け渡されている。ブリッジ７には、レール９が取り付けられている。

スクライブヘッド１０は、移送部１１を介してレール９に接続されている。移送部１１がレール９をスライド移動することにより、スクライブヘッド１０が、Ｘ軸方向に移動する。

スクライブ装置１を用いて基板Ｆの表面にスクライブラインを形成する場合に、スクライビングホイール１００が、中心軸Ｌ０を中心に回転可能となるように、ホルダユニット１２に取り付けられる。そして、スクライビングホイール１００を保持したホルダユニット１２がスクライブヘッド１０に取り付けられる。

スクライブ動作が開始されると、スクライブ装置１は、スクライブヘッド１０を下方に移動させ、スクライビングホイール１００に対して所定の荷重を印加しつつ、スクライビングホイール１００を基板Ｆへ接触させる。その後、スクライブ装置１は、スクライブヘッド１０をＸ軸方向に移動させる。これにより、基板Ｆの表面をスクライビングホイール１００が転動し、基板Ｆにスクライブラインが形成される。スクライビングホイール１００に印加される荷重は、基板Ｆにリブマークが形成されかつ基板Ｆが破損しない範囲に設定される。この荷重範囲は、基板Ｆの厚さ等により変動し得る。以下、「基板Ｆにリブマークが形成されかつ基板Ｆが破損しない範囲」を、説明の便宜上、「許容範囲」と称する。

必要に応じて、載置部６をＹ軸方向に移動させながらスクライブ動作が繰り返される。さらに、必要に応じて、載置部６を所定角度、たとえば９０°回動させた後に、Ｙ軸方向に移動させながらスクライブ動作が繰り返される。

図４（ａ）は、スクライブ動作において、本実施の形態に係るスクライビングホイール１００が基板Ｆに食い込んだ状態を模式的に示す図である。図４（ｂ）および（ｃ）は、スクライビングホイール１００が基板Ｆに食い込んだ結果、スクライブライン上に形成される打痕１３０について説明するための図である。

図４（ａ）に示すように、本実施の形態のスクライビングホイール１００では、溝部１２０の第１稜線１２１および第２稜線１２２が有する変化点Ｑが、許容範囲の荷重によりスクライブ動作が行われたときに基板Ｆの内部に食い込む位置に設けられている。

スクライビングホイール１００が、図４（ａ）の矢印方向に回転し、この方向と逆方向に転動する場合、スクライビングホイール１００の外周部は、第１急斜面１２３ｂ→第１緩斜面１２３ａ→刃部１１０→第２緩斜面１２４ａ→第２急斜面１２４ｂの順に、基板Ｆの表面に接触し、基板Ｆの内部に食い込む。これにより、基板Ｆの表面に打痕１３０が形成される。打痕１３０は、スクライビングホイール１００が基板Ｆの表面を転動することにより、スクライブライン上に刃部１１０のピッチ間隔で一列に並ぶ。

図４（ｃ）に示すように、第１急斜面１２３ｂが基板Ｆに食い込むことにより、基板Ｆのスクライブライン上に角１３１が形成され、第１緩斜面１２３ａが基板Ｆに食い込むことにより、スクライブラインの両側に２つの角１３２が形成される。続いて、刃部１１０が基板Ｆに食い込むことにより、スクライブラインの両側に４つの角１３３が形成される。続いて、第２緩斜面１２４ａが基板Ｆに食い込むことにより、スクライブラインの両側に２つの角１３４が形成され、第２急斜面１２４ｂが基板Ｆに食い込むことにより、スクライブライン上に角１３５が形成される。これにより、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、打痕１３０は、ほぼ十角形となる。

図５（ａ）は、スクライブ動作において、比較例に係るスクライビングホイール２００が基板Ｆに食い込んだ状態を模式的に示す図である。図５（ｂ）および（ｃ）は、スクライビングホイール２００が基板Ｆに食い込んだ結果、スクライブライン上に形成される打痕２３０について説明するための図である。

図５（ａ）に示すように、比較例のスクライビングホイール２００では、溝部２２０の第１稜線２２１および第２稜線２２２が有する変化点Ｑが、許容範囲の荷重によりスクライブ動作が行われたときに基板Ｆの内部に食い込まない位置に設けられている。

スクライビングホイール２００が、図５（ａ）の矢印方向に回転し、この方向と逆方向に転動する場合、スクライビングホイール２００の外周部は、第１溝面２２３の第１緩斜面２２３ａ→刃部２１０→第２溝面２２４の第２緩斜面２２４ａの順に、基板Ｆの表面に接触し、基板Ｆの内部に食い込む。これにより、基板Ｆの表面に打痕２３０が形成される。スクライビングホイール２００では、第１溝面２２３の第１急斜面２２３ｂと第２溝面２２４の第２急斜面２２４ｂは、基板Ｆに食い込まない。

図５（ｃ）に示すように、第１緩斜面２２３ａが基板Ｆに食い込むことにより、基板Ｆのスクライブライン上に角２３１が形成される。続いて、刃部２１０が基板Ｆに食い込むことにより、スクライブラインの両側に４つの角２３２が形成される。続いて、第２緩斜面２２４ａが基板Ｆに食い込むことにより、スクライブライン上に角２３３が形成される。これにより、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、打痕２３０は、ほぼ六角形となる。

なお、溝部の第１稜線および第２稜線に変化点が存在しない、即ち第１稜線および第２稜線が直線状や直線に近い円弧状となるスクライビングホイールにおいても、比較例のスクライビングホイール２００と同様、打痕がほぼ六角形となる。

スクライブラインが形成されるスクライブ工程の後、ブレイク工程が行われる。ブレイク工程では、基板Ｆがスクライビングラインで分断される。これにより、所定サイズの基板Ｆが出来上がる。基板Ｆにおける分断により形成された端面には、打痕に形成されたスクライブライン上の角以外の角が残存する。比較例のスクライビングホイール２００が使用された基板Ｆでは、１つの打痕に対して端面に２つの角２３２、２３２が残存し、本実施の形態のスクライビングホイール１００が使用された基板Ｆでは、１つの打痕に対して端面に４つの角１３２、１３３、１３３、１３４が残存する。

分断後の基板Ｆに外力が加えられたとき、基板Ｆの端面では、角に応力が集中しやすく、角にクラックが発生しやすい。そして、このクラックの発生が基板Ｆの端面の破壊につながり得る。

本実施の形態のスクライビングホイール１００では、変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込まない比較例のスクライビングホイール２００に比べて、基板Ｆに角の多い打痕を形成できるので、分断後の基板Ｆの端面に形成される角を多くすることができる。これにより、応力が分散しやすくなって１つの角に集中する応力が低減されるので、角へのクラックの発生を抑制することができる。よって、分断後の基板Ｆの端面強度を高めることができる。

＜実験＞
本願発明者らは、上記構成のスクライビングホイール１００を用いた場合の効果を実験により確認した。実験では、本実施の形態のスクライビングホイール１００の構成を有するホイール１～ホイール４の４つのスクライビングホイールと、スクライビングホイール１００の構成を有しないホイール５～ホイール７の３つのスクライビングホイールとにおいて、これらスクライビングホイールを使用して分断された基板Ｆの端面強度を検証した。以下、この実験および実験結果について、図を参照して説明する。

図６（ａ）は、ホイール１～ホイール７の各スクライビングホイールの仕様を示す表であり、図６（ｂ）および（ｃ）は、仕様について説明するための図である。

ホイール１～ホイール７の作成のため、以下のように、溝角度βが定義される。即ち、図６（ｃ）に示すように、刃部１１０の稜線１１１から溝の深さｄ１の所定の割合の位置に基準線Ｌｒが設定される。基準線Ｌｒまでの第１稜線１２１の近似直線Ｌｎ３と第２稜線１２２の近似直線Ｌｎ４が求められ、２つの近似直線Ｌｎ３、Ｌｎ４がなす角が溝角度βとされる。

ホイール１～ホイール７は、溝角度βが５°ずつ変わるように作成されている。各スクライビングホイールは、溝部１２０の周方向の幅Ｗ１と溝の深さｄ１が等しく、その中で、それぞれの溝角度βが得られるように、第１角度θ１と、第２角度θ２と、変化点Ｑの位置とが定められる。溝角度βが大きいほど、第１角度θ１が小さく第２角度θ２が大きくなり、径方向における刃部１１０の稜線１１１から変化点Ｑまでの距離（以下、「変化点深さ」という）が小さくなる。なお、ホイール７には、変化点Ｑが存在せず、第１稜線１２１および第２稜線１２２の近似直線と刃部１１０の稜線１１１のなす角が第１角度θ１とされている。

また、ホイール１～ホイール７は、直径Ｄと、刃部１１０の角度（２つの傾斜面１０１のなす角）αと、刃部１１０の個数ｎと、刃部１１０の周方向の幅Ｗ２とが等しくされている。

図６（ｄ）は、ホイール１～ホイール７を用いて７Ｎ（ニュートン）の荷重により基板Ｆにスクライブ動作を行ったときの、溝角度βと、変化点深さと打痕深さとの差分との関係を示す図である。なお、変化点Ｑが存在しないホイール７では、溝深さと打痕深さとの差分を、変化点深さと打痕深さとの差分と見做している。

スクライブ動作の際に変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込んだ場合、打痕深さが変化点深さよりも大きくなり、上記差分が負の値を採る。

図６（ｄ）は、溝角度βがそれぞれ１６３．０°、１５８．０°、１５３．０°、１４８．０°、第１角度θ１がそれぞれ７．０°、１１．０°、１２．５°、１５．５°のホイール１～ホイール４では変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込んでおり、溝角度βがそれぞれ１４３．０°、１３８．０°、１３３．０°、第１角度θ１がそれぞれ１７．２°、２０．２°、２２．３°のホイール５～ホイール７では変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込んでいないことを示している。

なお、図示していないが、ホイール１～ホイール７を用いて、それぞれ９Ｎ、１１Ｎの荷重により基板Ｆにスクライブ動作を行ったときの溝角度βと、変化点深さと打痕深さとの差分との関係も、図６（ｃ）と同様な傾向となった。このため、９Ｎ、１１Ｎの荷重においても、溝角度βがそれぞれ１６３．０°、１５８．０°、１５３．０°、１４８．０°のホイール１～ホイール４では、変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込んでおり、溝角度βがそれぞれ１４３．０°、１３８．０°、１３３．０°のホイール５～ホイール７では、変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込んでいないと考えられる。

使用された基板Ｆの厚みは、０．４ｍｍである。荷重７Ｎ、９Ｎ、１１Ｎは、ホイール１～７の許容範囲に共通して含まれる荷重であり、７Ｎは許容範囲のうち低荷重側の値、１１Ｎは許容範囲のうち高荷重側の値である。

図７（ａ）は、ホイール１～ホイール７を用いて７Ｎ、９Ｎ、１１Ｎの荷重によりスクライブ動作を行ったときの、溝角度βと、分断後の基板Ｆの端面強度との関係を示す図である。基板Ｆの端面強度は、４点曲げ端面強度試験により測定された。

図７（ａ）に示すように、変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込んでいないホイール５～ホイール７の間では、基板Ｆの端面強度がほぼ等しくなっているが、変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込んでいるホイール１～ホイール４では、ホイール５～ホイール７に比べて、基板Ｆの端面強度が顕著に高くなっている。また、ホイール１～ホイール４の間では、溝角度βが大きくなるほど、基板Ｆの端面強度が大きくなっている。

図７（ｂ）は、ホイール１～ホイール７を用いて７Ｎ、９Ｎ、１１Ｎの荷重によりスクライブ動作を行ったときの、第１角度θ１と、分断後の基板Ｆの端面強度との関係を示す図である。

図７（ｂ）に示すように、変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込んでいるホイール１～ホイール４では、第１角度θ１が小さくなるほど、基板Ｆの端面強度が大きくなっている。特に、荷重が７Ｎと９Ｎの場合、第１角度θ１が１２.５°と１１．０°の間で端面強度が大きく高まる状態を示しており、荷重が１１Ｎの場合においても、第１角度が１１．０°より小さくなったところで端面強度が大きく高まる状態を示している。

よって、図７（ｂ）に示された結果から判断するに、第１角度θ１が１０°以下となるように、スクライビングホイール１００を構成することにより、より顕著に基板Ｆの端面強度を高めることが可能となる。

以上、上記の実験結果からも明らかな通り、本実施の形態のスクライビングホイール１００の構成によれば、分断後の基板Ｆの端面強度を向上させることができる。

＜実施形態の効果＞
本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。

図４（ａ）に示したように、スクライビングホイール１００は、溝部１２０の第１稜線１２１および第２稜線１２２が有する変化点Ｑが、基板Ｆにリブマークが形成されかつ基板Ｆが破損しない範囲の荷重によりスクライブ動作が行われたときに基板Ｆの内部に食い込む位置に設けられている。これにより、図４（ｂ）および（ｂ）に示したように、変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込まない構成または変化点Ｑが存在しない構成に比べて、基板Ｆのスクライブライン上に角の多い（より多角形の）打痕１３０を形成でき、分断後の基板Ｆの端面に形成される角を多くすることができる。これにより、応力が分散しやすくなって１つの角に集中する応力が低減されるので、角へのクラックの発生を抑制することができる。よって、分断後の基板Ｆの端面強度を高めることができる。

さらに、変化点Ｑは、溝部１２０の深さ方向における中央よりも中心軸Ｌ０から離れる方向に設けられている。これにより、スクライブ動作が行われたときに変化点Ｑが基板Ｆの内部に食い込みやすくなるので、基板Ｆの端面強度を容易に高めやすくなる。

さらに、スクライビングホイール１００が、第１角度θ１が１０°以下となるような構成とされた場合、図７（ｂ）に示したように、より顕著に基板Ｆの端面強度を高めることが可能となる。

＜変更例＞
本発明の実施の形態は、上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、溝部１２０の第１稜線１２１および第２稜線１２２において、許容範囲の荷重によりスクライブ動作が行われたときに基板Ｆの内部に食い込む位置に１つの変化点Ｑが設けられた。しかしながら、図８（ａ）に示すように、第１稜線１２１および第２稜線１２２の基板Ｆの内部に食い込む位置に、２つの変化点Ｑ１、Ｑ２が設けられてもよい。この場合、刃部１１０側の変化点Ｑ１では、当該変化点Ｑ１に対して刃部１１０側となる稜線１２１ａ、１２２ａと刃部１１０の稜線１１１とがなす角（本発明の第１角度に相当）よりも、当該変化点Ｑ１に対して最深部１２０ａ側となる（変化点Ｑ１と変化点Ｑ２の間の）稜線１２１ｂ、１２２ｂと刃部１１０の稜線１１１とがなす角（本発明の第２角度に相当）が大きくなる。さらに、最深部１２０ａ側の変化点Ｑ２では、当該変化点Ｑ２に対して刃部１１０側となる（変化点Ｑ１と変化点Ｑ２の間の）稜線１２１ｂ、１２２ｂと刃部１１０の稜線１１１とがなす角（本発明の第１角度に相当）よりも、当該変化点Ｑ２に対して最深部１２０ａ側となる稜線１２１ｃ、１２２ｃと刃部１１０の稜線１１１とがなす角（本発明の第２角度に相当）が大きくなる。図８（ｂ）に示すように、基板Ｆには、スクライブライン上に、ほぼ十四角形の打痕１３０が形成される。

さらに、第１稜線１２１および第２稜線１２２において、許容範囲の荷重によりスクライブ動作が行われたときに基板Ｆの内部に食い込む位置に、３つ以上の変化点Ｑが設けられてもよい。

さらに、上記のように、第１稜線１２１および第２稜線１２２に複数の変化点Ｑが設けられる場合、そのうちの少なくとも１つの変化点Ｑが、許容範囲の荷重によりスクライブ動作が行われたときに基板Ｆの内部に食い込まない位置に設けられてもよい。

さらに、上記実施の形態では、変化点Ｑが、溝部１２０の深さ方向における中央よりも中心軸Ｌ０から離れる方向に設けられた。しかしながら、変化点Ｑは、許容範囲の荷重によりスクライブ動作が行われたときに基板Ｆの内部に食い込む位置にあれば、溝部１２０の深さ方向における中央よりも中心軸Ｌ０に近づく方向に設けられてもよい。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１００ … スクライビングホイール
１１０ … 刃部
１１１ … 稜線
１２０ … 溝部
１２１ … 第１稜線（稜線）
１２１ａ … 刃部側となる稜線
１２１ｂ … 最深部側となる稜線
１２２ … 第２稜線（稜線）
１２２ａ … 刃部側となる稜線
１２２ｂ … 最深部側となる稜線
Ｆ … 基板
Ｑ … 変化点
θ１ … 第１角度
θ２ … 第２角度
Ｌ０ … 中心軸

Claims (3)

1. 基板にスクライブラインを形成するためのスクライビングホイールであって、
   外周縁に沿って形成された複数の刃部と、
   周方向に隣り合う前記刃部の間に設けられ中心軸側に凹んだ複数の溝部と、を備え、
   前記溝部は、前記刃部の稜線から連続し最深部へと延びる稜線を、当該最深部の両側に有し、
   前記溝部の各稜線は、その点に対して前記刃部側となる稜線と前記刃部の稜線とがなす第１角度よりも、その点に対して前記最深部側となる稜線と前記刃部の稜線とがなす第２角度が大きくなる、少なくとも１つの変化点を有し、
   前記変化点は、前記基板にリブマークが形成されかつ前記基板が破損しない範囲の荷重によりスクライブ動作が行われたときに前記基板の内部に食い込む位置に設けられ、
   前記第１角度は、１０°以下である、
   ことを特徴とするスクライビングホイール。
2. 請求項１に記載のスクライビングホイールにおいて、
   前記変化点は、前記溝部の深さ方向における中央よりも前記中心軸から離れる方向に設けられる、
   ことを特徴とするスクライビングホイール。
3. 基板にスクライブラインを形成するためのスクライブ方法であって、
   外周縁に沿って形成された複数の刃部と、周方向に隣り合う前記刃部の間に設けられ中心軸側に凹んだ複数の溝部と、を備え、前記溝部は、前記刃部の稜線から連続し最深部へと延びる稜線を、当該最深部の両側に有し、前記溝部の各稜線は、その点に対して前記刃部側となる稜線と前記刃部の稜線とがなす第１角度よりも、その点に対して前記最深部側となる稜線と前記刃部の稜線とがなす第２角度が大きくなる、少なくとも１つの変化点を有するスクライビングホイールを、
   前記変化点が前記基板の内部に食い込む範囲の荷重を付与しつつ前記基板の表面を移動させ、
   前記第１角度は、１０°以下である、
   ことを特徴とするスクライブ方法。

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