JPWO2004009311A1 - Method of scribing brittle material, scribing head, and scribing apparatus equipped with the scribing head - Google Patents

Method of scribing brittle material, scribing head, and scribing apparatus equipped with the scribing head Download PDF

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Abstract

相互に交差するスクライブラインを形成する垂直クラックが格段に深いものが得られ、クロススクライブ後における分断工程において、スクライブラインの通りにガラス板を分断することができるスクライブ方法である。脆性材料上を走行するスクライブヘッド本体２にチップホルダ４が脆性材料面と平行な支軸９を介して該支軸９の軸心周りに揺動自在に設けられるとともに、このチップホルダ４にカッターホイールチップ５が脆性材料面と平行な回転軸１３を介して該回転軸１３の軸心周りに回転自在に設けられてなるスクライブヘッド１を、支軸９をカッターホイールチップ５に対し後側にして脆性材料上を走行させて脆性材料面にスクライブラインを形成する。In this scribing method, vertical cracks that form scribe lines that intersect with each other are remarkably deep, and the glass plate can be cut along the scribe lines in the cutting step after the cross scribing. A tip holder 4 is provided on a scribing head main body 2 that runs on a brittle material so as to be swingable around a shaft center of a support shaft 9 via a support shaft 9 parallel to the surface of the brittle material. The scribing head 1 in which the wheel tip 5 is rotatably provided around the axis of the rotary shaft 13 via the rotary shaft 13 parallel to the brittle material surface is arranged with the support shaft 9 on the rear side of the cutter wheel tip 5. A scribe line is formed on the brittle material surface by running on the brittle material.

Description

本発明は、板ガラス、半導体ウェハ、セラミックス等の脆性材料の表面にスクライブラインを形成する方法及びスクライブヘッド並びにこのスクライブヘッドを備えたスクライブ装置に関する。  The present invention relates to a method for forming a scribe line on the surface of a brittle material such as a plate glass, a semiconductor wafer, and ceramics, a scribe head, and a scribe device provided with the scribe head.

電子部品材料として使用される方形ガラスは、１枚の大きなガラス板を母材としこれを分断することにより得られる。この分断に際しては、まず、母材表面に対してカッターホイールチップを一方向に圧接転動させる作業を走行開始位置をする。次に、カッターホイールチップの転動方向を前回の転動方向と交差する方向に変えて同様にスクライブラインを形成する。これにより、相互に交差するスクライブラインを形成する（以下、これをクロススクライブ加工という）。次に、このようにしてクロススクライブされた母材をブレークマシンに送り、そこで母材に対して所定の圧力をかけ、母材に形成されたスクライブラインに沿って曲げモーメントを加えることにより母材をスクライブラインに沿って分断し、目的とする方形ガラスを得る。
上記したスクライブ加工に使用されるスクライブ装置としては、例えば図１１に示されるような装置が公知である。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方向として以下説明する。
このスクライブ装置は、載置されたガラス板９０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２０と、このテーブル２０をＹ方向に移動可能に支承する平行な一対の案内レール２１，２１と、この案内レール２１，２１に沿ってテーブル２０を移動させるボールネジ２２と、Ｘ方向に沿ってテーブル２０の上方に架設されたガイドバー２３と、このガイドバー２３にＸ方向に摺動可能に設けられたスクライブヘッド２６と、このスクライブヘッド２６を摺動させるモータ２４と、スクライブヘッド２６の下部に昇降動可能且つ首振り自在に設けられたチップホルダ２７と、このチップホルダ２７の下端に回転可能に装着されたカッターホイールチップ２８と、ガイドバー２３の上方に設置されテーブル２０上のガラス板９０に記されたアライメントマークを認識する一対のＣＣＤカメラ２５とを備えたものである。
このような構成のスクライブ装置においては、ガラス板９０の表面に必然的に存在する微小な凹凸及びその他の要因によってスクライブヘッドの走行時にスクライブラインに歪みが生じるのを防ぐ工夫がスクライブヘッドに施されている。すなわち、図１２に示すように、スクライブヘッド本体２６Ａにチップホルダ２７をガラス板９０の表面と直交する回動軸２９を介して回動軸２９の軸心周りに揺動自在に設けるとともにこのチップホルダ２７にカッターホイールチップ２８を回動軸２９の軸心位置Ｑ１よりも走行方向（図１２において矢符Ｓ方向）とは逆方向にずれた位置Ｑ２に設けることで、スクライブヘッド走行中、カッターホイールチップ２８をスクライブヘッド本体２６Ａに追従させ、これによってカッターホイールチップ２８の直進安定性を得て、スクライブラインに歪みが発生することを防止している。
ところが、上記のスクライブ装置にあっては、ガラス板９０にスクライブラインを一方向にのみ形成するときは何ら問題はないが、クロススクライブを行う場合、図１３に示すように、最初に形成されたスクライブラインＬ１〜Ｌ３をカッターホイールチップ２８が交差して通過する付近で、後から形成されるべきスクライブラインＬ４〜Ｌ６が形成されない、いわゆる交点飛びと呼ばれる現象が発生していた。このような交点飛びがガラス板９０にあると、前述したブレークマシンでガラス板９０を分断しようとする際、スクライブラインの通りにガラス板９０が分断されず、その結果不良品が大量に発生し、生産効率が極めて悪くなるといった問題があった。
このような問題が生じる原因は、カッターホイールチップが既存のスクライブラインを交差して通過するとき、カッターホイールチップがガラス板９０に垂直に加えているスクライブに必要な力が、スクライブラインの両側に潜在する内部応力によって削がれてしまうことにある。
そこで出願人は、上記の問題を解決するものとして、脆性材料上を走行するスクライブヘッド本体に、チップホルダが脆性材料面と直交する回動軸を介して該回動軸の軸心周りに揺動自在に設けられるとともにこのチップホルダにカッターホイールチップが前記回動軸の軸心位置よりも前記走行方向とは逆方向に変位した位置に設けられてなるスクライブヘッドを使用し、脆性材料の表面にスクライブラインを相互に交差させて形成する場合において、スクライブ中、前記チップホルダを、その揺動範囲が０°より大きく２°以下の範囲となるように制御するようにしたスクライブ方法及びスクライブヘッド並びにそれに用いるスクライブ装置を提案した（特願２０００−１４２９６９号）。図１４は、その一実施態様であるスクライブヘッドを示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は底面図である。
このスクライブヘッドは、スクライブヘッド本体３０と、ベアリングケース３１と、チップホルダ３２と、カッターホイールチップ３３と、付勢手段３４とを備えている。
スクライブヘッド本体３０は、その下部が切り欠かれており、この切欠部３５内にベアリングケース３１が格納されている。ベアリングケース３１は、その一端部が、スクライブヘッド本体３０に挿通された水平な支軸３６にベアリング３７を介して連結される一方、他端部が、スクライブヘッド本体３０内に支軸３６と平行に設けられた制止軸３８と当接されており、制止軸３８によって制止される範囲内で支軸３６の軸心周りに回動する。
チップホルダ３２は、ベアリングケース３１に、脆性材料面と直交する回動軸３９を介して回動軸３９の軸心周りに揺動自在に設けられている。回動軸３９とベアリングケース３１との間にはベアリング４０が介装されている。また、回動軸３９の上方には付勢手段３４が設けられており、この付勢手段３４による付勢力が回動軸３９及びチップホルダ３２を介してカッターホイールチップ３３に加えられるように構成されている。
カッターホイールチップ３３は、チップホルダ３２に、上記回動軸３９の軸心位置よりもスクライブヘッドの走行方向Ｓとは逆方向（図１４において左方向）に変位した位置に設けられている。
ここで、チップホルダ３２は、スクライブ中、揺動範囲θが０°よりも大きく２°以下に制御されるが、その制御手段としては、ベアリングケース３１の下面に形成した溝４１を利用したものとしている。すなわち、チップホルダ３２をその上端部がベアリングケース３１の溝４１内に納まるように取り付け、チップホルダ３２が揺動範囲の最大値まで揺動したときに、チップホルダ３２の上端部における四隅の角のうちいずれか対角に位置する組の角４２，４５（４３，４４）が溝４１の両内壁面４６，４７と当接するようにしている。これにより、溝４１の両内壁面４６，４７とチップホルダ３２の上端部における両側面４８，４９との間のクリアランスを調整することで、チップホルダ３２の揺動範囲θが上記所定範囲となるように調整できる。したがって、クリアランスを大きくとれば揺動範囲θを大きくでき、逆にクリアランスを小さくとれば揺動範囲を小さくできることになる。
出願人が提案したスクライブヘッドは、以上説明したような構成としたことにより、カッターホイールチップの直進性を維持しうるだけのチップホルダの揺動動作を確保しつつ交点付近に潜在する内部応力の影響を極限まで抑えることができるものであるから、クロススクライブを行う際にカッターホイールチップに付与される加圧力を一定にしたままでも交点飛びが発生することがなく、またスクライブ開始端においてスクライブラインが形成されないといったことがなくなり所期の目的を達成することができるものである。
ところが、上記スクライブヘッドは、カッターホイールチップがチップホルダにその回動軸の軸心位置よりも走行方向とは逆方向に変位して設けられており、スクライブ時は支軸側を先頭にして走行されるものであるため、既設のスクライブラインと交差する時や、ガラスのうねりや反りあるいはガラス表面の凹凸を通過する時にカッターホイールチップが上方へ突き上げられ、チップホルダが支軸周りに回動してガラス面から浮き上がろうとする。図５は、その現象を説明するための模式図である。
すなわち、支軸３６を先頭にし、付勢手段３４によりカッターホイールチップ３３をガラス板９０の表面に押圧させた状態でスクライブヘッドを走行させる（図中矢符Ｓ方向）と、カッターホイールチップ３３の刃先稜線３３Ａがガラス板９０の表面に接する点Ｐにおいて、カッターホイールチップ３３によりガラス板９０をスクライブ加工するときに必要なスクライブ力の水平方向の分力であるスクライブ加工水平分力Ｍとスクライブ力の垂直分力であるスクライブ加工垂直分力Ｎとの合力に対する反力Ｒがカッターホイールチップ３３の中心側に向かって生じる。この反力Ｒは支軸３６を中心とする回転モーメントとしてカッターホイールチップ３３に作用し、その結果、カッターホイールチップ３３は上方へ突き上げられることになり、図外チップホルダが支軸３６周りに回動してガラス板９０の表面から浮き上がろうとする。
上記したようなチップホルダの浮き上がり現象が生じると、カッターホイールチップ３３のガラス板９０への加圧力が前記反力Ｒにより削がれてしまうこととなり、その結果、深い垂直クラックが得にくくなるといった問題があった。
ところで、カッターホイールチップによりガラスに垂直クラックが発生するメカニズムをみてみると、まず刃先に荷重がかかることでガラス表面の刃先と当接している箇所に弾性変形が生じ、次いで刃先荷重の増大に伴い上記箇所に塑性変形が生じる。さらに刃先荷重が増大すると塑性変形の限界点を超えることとなり、その結果脆性破壊が発生し、ガラスの厚み方向に垂直クラックが成長し始める。この垂直クラックの成長は、クラックの先端が、刃先荷重の大きさ及びガラスの材質や厚み等に応じた深度（脆性材料表面からの距離）にまで達した時点で終息する。これを、一定の材質、一定の厚さのガラスについて見ると、上記垂直クラックの先端が達する深度（以下、垂直クラックの到達深度という。）をコントロールできるのは刃先荷重だけとなる。すなわち、刃先荷重を増大させるとカッターホイールチップの刃先がガラスの表面に食い込む深さが長くなり、垂直クラックを発生させるためのエネルギーが大きくなるため、垂直クラックの到達深度は深くなる。ところが、刃先荷重がある一定の大きさを超えると、いわゆる深い垂直クラックが得られるもののそれと同時にガラスの表面付近に蓄積された内部歪みが飽和状態となり、垂直クラックの成長方向とは全く異なる方向に向かうクラック、いわゆる水平クラックが発生する。このような水平クラックは、望ましくない切り粉を多量に発生させる原因となる。
本発明者等は、上記したメカニズムをさらに詳しく探究した結果、刃先荷重と垂直クラックの到達深度とには図６に示すような関係があることを見出した。すなわち、この図６に示されたグラフからも分かるように、垂直クラックの到達深度は、刃先荷重が増大するに従って緩やかに深くなる領域（Ａ領域）がまず存在し、これに続いて、刃先荷重の増大に伴って急激に増加する領域（Ｂ領域）が存在し、さらに刃先荷重が増大してもほとんど増加しない領域（Ｃ領域）が存在する。そして、このＣ領域では、Ａ領域やＢ領域では見られなかった水平クラックが大幅に増加するのである。
以上のことから、Ｂ領域、つまり刃先荷重の増大に伴って急激に到達深度Ｐが増加する領域内に相当する刃先荷重でスクライブすることによって、前記水平クラックの発生を伴わずに深い垂直クラックが得られることを見出した。
ところが、Ｂ領域の刃先荷重の範囲は極めて狭く、前述したように、従来技術ではチップホルダの浮き上がり現象の発生を避けることができず、これによってカッターホイールチップへの加圧力が前記反力Ｒにより削がれてしまうことから、範囲が極めて狭い上記Ｂ領域内に刃先荷重を調節することは極めて困難であった。
また、クロススクライブにおいては、前述したように交点飛びの発生を防止するため第２のスクライブラインの形成にあたって刃先荷重を第１のスクライブライン形成時よりも大幅に増大させる必要があることから、刃先荷重が往々にして上記Ｃ領域に入ってしまうこととなり、このため多量の切り粉の発生を避けることができないといった問題があった。
さらに、上記したような問題とは別に、上記従来のカッターホイールを用いたスクライブでは、ガラスのうねりや反り、ガラス表面の凹凸、また、カッターホイールチップを保持するチップホルダやこのチップホルダを保持するスクライブヘッドのがたなどの外的要因により安定したスクライブラインが得られないことがしばしば発生していた。
本発明等は、前述の知見に基づき、鋭意研究の結果、スクライブヘッドの走行方向を従来のものとは逆方向、つまり、従来は支軸を先頭にしてスクライブヘッドを走行させていたものを、支軸を後尾にしてスクライブヘッドを走行させれば、チップホルダの浮き上がり現象を防止することができ、その結果、カッターホイールチップに確実に刃先荷重を加えることができるようになって前記Ｂ領域に適合できるように刃先荷重を制御できることを見出した。すなわち、図５に示すように、支軸９が後尾となるようスクライブヘッドを矢符Ｔ方向に走行させると、カッターホイールチップ５の刃先稜線５Ａがガラス板９０の表面に接する点Ｅにおいて、走行方向に向かうスクライブ加工水平分力Ｖと、ガラス板９０の厚み方向に向かうスクライブ加工垂直分力Ｗとの合力に対する反力Ｘがカッターホイールチップ５の中心側に向かって生じ、この反力Ｘは支軸９に向かうものであるから、前述したようなカッターホイールチップ５をガラス板９０の表面から浮き上がらせるような回転モーメントの発生がなくなる。その結果、上記押圧力Ｗが何ら削がれることがなくなり、カッターホイールチップ５に確実に刃先荷重を加えることができるようになって実質的に前記Ｂ領域に納まるように刃先荷重をコントロールすることができるのである。このように、スクライブヘッドを、いわゆる逆走させることで、刃先荷重をこのＢ領域に納まるように調整することが従来に比べて格段に容易になることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。
本発明は、クロススクライブをする際に、交点飛びが発生せず、チップホルダの浮き上がり現象を防止して、カッターホイールチップへの加圧力を効率よく脆性材料に作用させて、従来のものよりも格段に深い垂直クラックを得ることができるスクライブ方法及びスクライブヘッド並びにスクライブ装置を提供することを目的とする。A rectangular glass used as an electronic component material is obtained by dividing a large glass plate as a base material. At the time of this division, first, the operation of pressing and rolling the cutter wheel tip in one direction with respect to the surface of the base material is set as the travel start position. Next, the scribe line is formed in the same manner by changing the rolling direction of the cutter wheel tip to a direction crossing the previous rolling direction. As a result, scribe lines intersecting with each other are formed (hereinafter referred to as cross-scribe processing). Next, the base material cross-scribed in this way is sent to a break machine, where a predetermined pressure is applied to the base material, and a bending moment is applied along the scribe line formed in the base material. Is cut along the scribe line to obtain the desired rectangular glass.
As a scribing device used for the scribing described above, for example, a device as shown in FIG. 11 is known. In the drawing, the left and right direction is described as the X direction, and the direction orthogonal to the paper surface is described as the Y direction.
The scribing device includes a horizontally rotatable table 20 that fixes a placed glass plate 90 by vacuum suction means, a pair of parallel guide rails 21 and 21 that support the table 20 so as to be movable in the Y direction, A ball screw 22 for moving the table 20 along the guide rails 21 and 21, a guide bar 23 installed above the table 20 along the X direction, and a guide bar 23 slidable in the X direction. The scribing head 26, the motor 24 for sliding the scribing head 26, the tip holder 27 that can be moved up and down and swingable at the bottom of the scribing head 26, and the lower end of the tip holder 27 can be rotated. The mounted cutter wheel chip 28 and the glass plate 90 on the table 20 installed above the guide bar 23 are marked. The is that a pair of CCD cameras 25 recognizes the alignment mark.
In the scribing device having such a configuration, the scribing head is devised to prevent the scribing line from being distorted when the scribing head travels due to minute irregularities and other factors that inevitably exist on the surface of the glass plate 90. ing. That is, as shown in FIG. 12, the tip holder 27 is provided on the scribing head main body 26A through a rotation shaft 29 orthogonal to the surface of the glass plate 90 so as to be swingable around the axis of the rotation shaft 29. By providing the cutter wheel chip 28 in the holder 27 at a position Q 2 that is shifted in the direction opposite to the traveling direction (the arrow S direction in FIG. 12) from the axial center position Q 1 of the rotating shaft 29, the scribe head is traveling. The cutter wheel chip 28 is caused to follow the scribe head main body 26A, thereby obtaining the straight running stability of the cutter wheel chip 28 and preventing the scribe line from being distorted.
However, in the above scribing apparatus, there is no problem when the scribe line is formed only in one direction on the glass plate 90. However, when the cross scribe is performed, as shown in FIG. In the vicinity where the cutter wheel tip 28 crosses and passes through the scribe lines L 1 to L 3 , a phenomenon called so-called intersection jumping occurs in which the scribe lines L 4 to L 6 to be formed later are not formed. If the glass plate 90 has such an intersection jump, when the glass plate 90 is to be divided by the break machine described above, the glass plate 90 is not divided along the scribe line, resulting in a large amount of defective products. There was a problem that production efficiency was extremely deteriorated.
The reason why such a problem occurs is that when the cutter wheel tip passes through the existing scribe line, the force necessary for the scribe that the cutter wheel tip applies perpendicular to the glass plate 90 is applied to both sides of the scribe line. It is to be scraped off by the potential internal stress.
In order to solve the above problem, the applicant, on the scribing head body running on the brittle material, the tip holder is swung around the axis of the rotating shaft through the rotating shaft orthogonal to the brittle material surface. The surface of the brittle material is provided by using a scribe head which is provided so as to be movable and in which the cutter wheel tip is provided at a position displaced in the direction opposite to the traveling direction from the axial center position of the rotating shaft. In the case where the scribe lines are formed so as to intersect with each other, the scribe method and the scribe head are configured such that during the scribe, the tip holder is controlled so that the swing range thereof is greater than 0 ° and less than 2 °. In addition, a scribing device used therefor was proposed (Japanese Patent Application No. 2000-142969). 14A and 14B show a scribing head as one embodiment, in which FIG. 14A is a front view and FIG. 14B is a bottom view.
The scribe head includes a scribe head main body 30, a bearing case 31, a chip holder 32, a cutter wheel chip 33, and an urging means 34.
The scribe head main body 30 is cut out at a lower portion, and a bearing case 31 is stored in the cutout portion 35. One end of the bearing case 31 is connected to a horizontal support shaft 36 inserted through the scribe head main body 30 via a bearing 37, while the other end is parallel to the support shaft 36 in the scribe head main body 30. The shaft is in contact with a stop shaft 38 provided on the support shaft 36, and rotates around the axis of the support shaft 36 within a range of being stopped by the stop shaft 38.
The chip holder 32 is provided in the bearing case 31 so as to be swingable around the axis of the rotation shaft 39 via a rotation shaft 39 orthogonal to the brittle material surface. A bearing 40 is interposed between the rotating shaft 39 and the bearing case 31. Further, an urging means 34 is provided above the rotating shaft 39, and the urging force by the urging means 34 is applied to the cutter wheel chip 33 via the rotating shaft 39 and the tip holder 32. Has been.
The cutter wheel chip 33 is provided in the chip holder 32 at a position displaced in the direction opposite to the traveling direction S of the scribe head (leftward in FIG. 14) from the axial center position of the rotation shaft 39.
Here, during the scribing, the tip holder 32 is controlled so that the swing range θ is greater than 0 ° and not more than 2 °, and the control means uses a groove 41 formed on the lower surface of the bearing case 31. It is said. That is, when the tip holder 32 is mounted so that its upper end portion fits in the groove 41 of the bearing case 31 and the tip holder 32 swings to the maximum value of the swing range, the corners of the four corners at the upper end portion of the chip holder 32 are set. The pair of corners 42 and 45 (43, 44) located at either diagonal of the inner wall surfaces 46 and 47 of the groove 41 are in contact with each other. Thus, by adjusting the clearance between both inner wall surfaces 46, 47 of the groove 41 and both side surfaces 48, 49 at the upper end portion of the chip holder 32, the swing range θ of the chip holder 32 becomes the predetermined range. Can be adjusted as follows. Therefore, if the clearance is increased, the swing range θ can be increased. Conversely, if the clearance is decreased, the swing range can be decreased.
The scribe head proposed by the applicant is configured as described above, so that the internal stress existing near the intersection is secured while ensuring the swinging motion of the tip holder that can maintain the straightness of the cutter wheel tip. Since the effect can be suppressed to the utmost, no crossing occurs even when the pressure applied to the cutter wheel tip is kept constant when performing cross scribing, and the scribe line at the scribe start end Is not formed, and the intended purpose can be achieved.
However, in the scribe head, the cutter wheel tip is provided in the tip holder so as to be displaced in the direction opposite to the traveling direction from the axial center position of the rotating shaft. Therefore, the cutter wheel tip is pushed upward when it crosses an existing scribe line, or passes through the undulation or warpage of the glass or the unevenness of the glass surface, and the tip holder rotates around the spindle. Trying to lift from the glass surface. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the phenomenon.
That is, when the scribe head is run with the support shaft 36 at the top and the urging means 34 pressing the cutter wheel tip 33 against the surface of the glass plate 90 (in the direction of arrow S in the figure), the cutting edge of the cutter wheel tip 33 At the point P where the ridge line 33A is in contact with the surface of the glass plate 90, the scribing horizontal component force M and the scribing force of the scribing force required when the glass plate 90 is scribed by the cutter wheel chip 33 in the horizontal direction A reaction force R against the resultant force with the scribing vertical component force N that is a vertical component force is generated toward the center side of the cutter wheel tip 33. This reaction force R acts on the cutter wheel tip 33 as a rotational moment about the support shaft 36. As a result, the cutter wheel tip 33 is pushed upward, and the tip holder outside the figure rotates around the support shaft 36. It moves and tries to float from the surface of the glass plate 90.
When the above-described lifting phenomenon of the chip holder occurs, the pressure applied to the glass plate 90 of the cutter wheel chip 33 is scraped off by the reaction force R, and as a result, it becomes difficult to obtain a deep vertical crack. There was a problem.
By the way, looking at the mechanism that causes vertical cracks in the glass due to the cutter wheel tip, first, the blade tip is loaded, so that elastic deformation occurs at the location in contact with the blade tip on the glass surface, and then the blade load increases. Plastic deformation occurs in the above-mentioned place. When the blade load further increases, the limit point of plastic deformation is exceeded. As a result, brittle fracture occurs and vertical cracks begin to grow in the thickness direction of the glass. The growth of this vertical crack ends when the crack tip reaches a depth (distance from the surface of the brittle material) according to the size of the blade edge load and the material and thickness of the glass. Looking at this for a glass of a certain material and a certain thickness, only the blade load can control the depth at which the tip of the vertical crack reaches (hereinafter referred to as the depth of arrival of the vertical crack). That is, when the cutting edge load is increased, the depth at which the cutting edge of the cutter wheel tip bites into the surface of the glass is increased, and the energy for generating the vertical crack is increased, so that the depth of arrival of the vertical crack is increased. However, if the blade edge load exceeds a certain size, so-called deep vertical cracks are obtained, but at the same time, internal strain accumulated near the surface of the glass becomes saturated, in a direction completely different from the growth direction of the vertical cracks. The crack which goes to, a so-called horizontal crack occurs. Such horizontal cracks cause a large amount of undesirable chips.
As a result of investigating the above mechanism in more detail, the present inventors have found that there is a relationship as shown in FIG. 6 between the cutting edge load and the depth of arrival of the vertical crack. That is, as can be seen from the graph shown in FIG. 6, the depth of the vertical crack first has a region (A region) that gradually becomes deeper as the blade load increases, followed by the blade load. There is a region (B region) that increases sharply with an increase in the amount of C, and there is a region (C region) that hardly increases even if the blade load increases. And in this C area | region, the horizontal crack which was not seen in A area | region and B area | region increases significantly.
From the above, by scribing with the blade load corresponding to the B region, that is, the region where the depth of reach P suddenly increases as the blade load increases, a deep vertical crack is generated without the occurrence of the horizontal crack. It was found that it can be obtained.
However, the range of the blade edge load in the B region is very narrow, and as described above, the conventional technique cannot avoid the phenomenon of the tip holder lifting, and the pressure applied to the cutter wheel tip is thereby caused by the reaction force R. Since it is scraped off, it has been extremely difficult to adjust the blade edge load within the above-mentioned B region having a very narrow range.
In cross scribing, as described above, it is necessary to significantly increase the blade load in forming the second scribe line in order to prevent the occurrence of jumping at the intersection point as compared with the formation of the first scribe line. The load often enters the region C, and there is a problem that a large amount of chips cannot be avoided.
Further, apart from the above-described problems, the scribing using the above-described conventional cutter wheel holds the chip holder for holding the cutter wheel chip and the chip holder for holding the cutter wheel chip. In many cases, a stable scribe line cannot be obtained due to external factors such as backlash of the scribe head.
Based on the above findings, the present invention, etc., as a result of earnest research, the direction of travel of the scribe head is the reverse direction of the conventional one, that is, what was conventionally running the scribe head with the spindle as the head, If the scribing head is run with the support shaft as the tail, it is possible to prevent the tip holder from being lifted, and as a result, it is possible to reliably apply the cutting edge load to the cutter wheel tip and to the B region. It has been found that the blade load can be controlled so that it can be adapted. That is, as shown in FIG. 5, when the scribing head travels in the direction of the arrow T so that the support shaft 9 becomes the tail, it travels at a point E where the cutting edge ridge line 5 </ b> A of the cutter wheel chip 5 contacts the surface of the glass plate 90. The reaction force X against the resultant force of the scribing horizontal component force V toward the direction and the scribing vertical component force W toward the thickness direction of the glass plate 90 is generated toward the center side of the cutter wheel tip 5, and this reaction force X is Since it is directed to the support shaft 9, the generation of a rotational moment that causes the cutter wheel chip 5 to float from the surface of the glass plate 90 is eliminated. As a result, the pressing force W is not scraped at all, and the cutting edge load can be reliably applied to the cutter wheel chip 5 and the cutting edge load is controlled so as to be substantially within the region B. Can do it. As described above, it was found that it is much easier to adjust the blade load so that it fits in the region B by reversing the scribe head so that the present invention was completed. It is.
In the present invention, when cross-scribing, the intersection jump does not occur, the tip holder is prevented from being lifted, and the pressure applied to the cutter wheel tip is applied to the brittle material more efficiently than the conventional one. An object is to provide a scribing method, a scribing head, and a scribing device capable of obtaining a remarkably deep vertical crack.

上記目的を達成するため、本発明に係る脆性材料のスクライブ方法は、脆性材料上を走行するスクライブヘッド本体にチップホルダが脆性材料面と平行な支軸を介して該支軸の軸心周りに揺動自在に設けられるとともに、このチップホルダにスクライブカッターが設けられてなるスクライブヘッドを、前記支軸を前記スクライブカッターに対し後側にして脆性材料上を走行させて脆性材料面にスクライブラインを形成することを特徴とする。
この構成において、前記スクライブカッターがスクライブ中に脆性材料から受ける反力の方向を、該反力の起点と前記支軸の軸心とを結ぶライン上もしくは該ラインより脆性材料寄りに存する状態を維持しつつスクライブするようにしてもよい。
また、前記スクライブカッターをカッターホイールチップとするとともに、このカッターホイールチップを脆性材料面と平行な回転軸を介して該回転軸の軸心周りに回転自在に設けてもよい。
この場合、前記チップホルダを、脆性材料面と直交する回動軸を介して該回動軸の軸心周りに揺動自在に設けてもよい。さらに、前記回転軸を、前記回動軸の軸心位置より前記支軸側寄りに変位して設けることが好ましい。
前記スクライブカッターをダイヤモンドカッターとするとともに、このダイヤモンドカッターを前記チップホルダに固着するようにしてもよい。
また、本発明に係るスクライブヘッドは、脆性材料上を走行するスクライブヘッド本体にチップホルダが脆性材料面と平行な支軸を介して該支軸の軸心周りに揺動自在に設けられるとともに、このチップホルダにスクライブカッターが設けられてなることを特徴とするものである。
この構成において、前記支軸の軸心が、前記スクライブカッターがスクライブ中に脆性材料から受ける反力のベクトル上のライン上又は該ラインよりも上方に位置するよう配されていてもよい。
また、前記スクライブカッターがカッターホイールチップであるとともに、このカッターホイールチップが脆性材料面と平行な回転軸を介して該回転軸の軸心周りに回転自在に設けられていてもよい。
この場合、前記チップホルダが、脆性材料面と直交する回動軸を介して該回動軸の軸心周りに揺動自在に設けられていてもよい。さらに、前記回転軸が、前記回動軸の軸心位置より前記支軸側寄りに変位して設けられていることが好ましい。
前記スクライブカッターはダイヤモンドカッターであるとともに、この ダイヤモンドカッターは前記チップホルダに固着されている構成であってもよい。
本発明のスクライブ装置は、上記に記載のスクライブヘッドを備えており、このスクライブヘッドを前記支軸を前記スクライブカッターに対し後側にして脆性材料上を走行させることにより、脆性材料面にスクライブラインを形成するよう構成されていることを特徴とする。
このスクライブ装置において、スクライブカッターが、カッターホイールチップであってもよいし、ダイヤモンドカッターであってもよい。
本発明に係るスクライブ方法及びスクライブヘッド並びにスクライブ装置は、上記した構成により、次のような作用を奏する。
例えば、スクライブカッターとしてカッターホイールチップを用いた構成では、図５に示すように、支軸９を後側にしてスクライブヘッドを走行させる（図中矢符Ｔ方向）ことで、カッターホイールチップ５の刃先稜線５Ａがガラス板９０の表面に接する点Ｅにおいて、走行方向に向かうスクライブ加工水平分力Ｖと、ガラス板９０の厚み方向に向かうスクライブ加工垂直分力Ｗとの合力に対する反力Ｘが生じるが、この反力Ｘは支軸９に向かうものであって、カッターホイールチップ５に作用する回転モーメントとはならない。これにより、前述したようなチップホルダの浮き上がり現象が発生せず、カッターホイールチップ５への加圧力が反力Ｘにより削がれてしまうことがない。
また、スクライブカッターとしてダイヤモンドカッターを用いた構成においても同様に説明される。具体的には、図１０に示すように、支軸９を後側にしてスクライブヘッドを走行させる（図中矢符Ｔ方向）ことで、ダイヤモンドカッター７４の刃先稜線７４Ａがガラス板９０の表面に接する点Ｐにおいて、走行方向に向かうスクライブ加工水平分力Ｖと、ガラス板９０の厚み方向に向かうスクライブ加工垂直分力Ｗとの合力に対する反力Ｘが生じるが、この反力Ｘは支軸９に向かうものであって、ダイヤモンドカッター７４に作用する回転モーメントとはならない。これにより、前述したようなチップホルダの浮き上がり現象が発生せず、ダイヤモンドカッター７４への加圧力が反力Ｘにより削がれてしまうことがない。
以上のことから、カッターホイールチップ５あるいはダイヤモンドカッター７４への加圧力が効率よくガラス板９０（脆性材料）に作用することとなり、従来のものよりも格段に深い垂直クラックを得ることが可能となる。
ここで、前記チップホルダを、脆性材料面と直交する回動軸を介して該回動軸の軸心周りに揺動自在に設けた場合は、チップホルダのスクライブヘッドの走行方向への追従性を向上させることができる。
さらに、前記回転軸を、上記回動軸の軸心位置より前記支軸側寄りに変位して設けた場合も、チップホルダのスクライブヘッド走行方向への追従性をより高めることができる。
また、本発明のスクライブ方法及びスクライブヘッド並びにスクライブ装置においては、カッターホイールチップがスクライブ中に脆性材料から受ける反力の方向が、該反力の起点と支軸の軸心とを結ぶライン上もしくは該ラインより脆性材料寄りに存する状態を維持するようにすれば、前記回転モーメントの発生をより確実になくすことが可能となる。In order to achieve the above object, the scribing method for a brittle material according to the present invention includes a scribing head body that travels on a brittle material, and a tip holder is placed around the axis of the support shaft via a support shaft parallel to the surface of the brittle material. A scribing head provided so as to be able to swing and having a scribe cutter provided on the tip holder is made to run on a brittle material with the support shaft on the rear side of the scribe cutter, and a scribe line is formed on the brittle material surface. It is characterized by forming.
In this configuration, the direction of the reaction force that the scribe cutter receives from the brittle material during scribing is maintained on the line connecting the starting point of the reaction force and the axis of the support shaft or closer to the brittle material than the line. However, you may make it scribe.
Further, the scribe cutter may be a cutter wheel tip, and the cutter wheel tip may be provided to be rotatable around the axis of the rotation axis via a rotation axis parallel to the brittle material surface.
In this case, the chip holder may be provided so as to be swingable around the axis of the rotation shaft via a rotation shaft orthogonal to the brittle material surface. Furthermore, it is preferable that the rotation shaft is provided by being displaced closer to the support shaft side than the axial center position of the rotation shaft.
The scribe cutter may be a diamond cutter, and the diamond cutter may be fixed to the chip holder.
In the scribe head according to the present invention, the scribe head body that runs on the brittle material is provided with a tip holder swingably around the axis of the spindle via a spindle parallel to the brittle material surface, This chip holder is provided with a scribe cutter.
In this configuration, the axis of the support shaft may be arranged so as to be positioned on or above the line on the vector of the reaction force that the scribe cutter receives from the brittle material during scribing.
Further, the scribe cutter may be a cutter wheel tip, and the cutter wheel tip may be provided so as to be rotatable around the axis of the rotation axis via a rotation axis parallel to the brittle material surface.
In this case, the chip holder may be provided so as to be swingable around the axis of the rotation shaft via a rotation shaft orthogonal to the brittle material surface. Furthermore, it is preferable that the rotation shaft is provided so as to be displaced closer to the support shaft side than the axial center position of the rotation shaft.
The scribe cutter may be a diamond cutter, and the diamond cutter may be fixed to the chip holder.
A scribing device according to the present invention includes the scribing head described above, and the scribing head is made to run on the brittle material with the support shaft as a rear side with respect to the scribing cutter. It is comprised so that it may form.
In this scribing apparatus, the scribing cutter may be a cutter wheel chip or a diamond cutter.
The scribing method, scribing head, and scribing apparatus according to the present invention have the following operations with the above-described configuration.
For example, in a configuration using a cutter wheel tip as a scribe cutter, as shown in FIG. 5, the cutting edge of the cutter wheel tip 5 is caused by running the scribe head with the support shaft 9 as the rear side (in the direction of arrow T in the figure). At a point E where the ridge 5A is in contact with the surface of the glass plate 90, a reaction force X is generated against the resultant force of the scribe processing horizontal component force V toward the traveling direction and the scribe processing vertical component force W toward the thickness direction of the glass plate 90. The reaction force X is directed toward the support shaft 9 and does not become a rotational moment acting on the cutter wheel tip 5. As a result, the tip holder lifting phenomenon as described above does not occur, and the pressure applied to the cutter wheel tip 5 is not scraped off by the reaction force X.
The same applies to a configuration using a diamond cutter as a scribe cutter. Specifically, as shown in FIG. 10, the cutting edge ridge line 74 </ b> A of the diamond cutter 74 is in contact with the surface of the glass plate 90 by running the scribe head with the support shaft 9 on the rear side (in the direction of arrow T in the figure). At point P, a reaction force X is generated against the resultant force of the scribing horizontal component force V directed in the traveling direction and the scribing vertical component force W directed in the thickness direction of the glass plate 90, and this reaction force X is applied to the support shaft 9. It does not become a rotational moment acting on the diamond cutter 74. As a result, the tip holder lifting phenomenon as described above does not occur, and the pressure applied to the diamond cutter 74 is not scraped off by the reaction force X.
From the above, the pressure applied to the cutter wheel chip 5 or the diamond cutter 74 efficiently acts on the glass plate 90 (brittle material), and it becomes possible to obtain a deeper vertical crack than the conventional one. .
Here, when the tip holder is provided so as to be swingable around the axis of the pivot shaft via the pivot shaft orthogonal to the brittle material surface, the tip holder can follow the running direction of the scribe head. Can be improved.
Furthermore, even when the rotating shaft is provided so as to be displaced closer to the support shaft side than the axial center position of the rotating shaft, it is possible to further improve the followability of the tip holder in the traveling direction of the scribe head.
In the scribing method, scribing head, and scribing device of the present invention, the direction of the reaction force that the cutter wheel chip receives from the brittle material during scribing is on the line connecting the starting point of the reaction force and the axis of the support shaft or If the state of being closer to the brittle material than the line is maintained, the generation of the rotational moment can be more reliably eliminated.

図１は、本発明に係るスクライブヘッドの実施の形態を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は底面図である。
図２は、本発明に係るスクライブヘッドの他の実施の形態を示す側面図である。
図３は、図２に示すスクライブヘッドの主要部を示す正面図である。
図４は、スクライブヘッドのさらに他の実施の形態を示す正面図である。
図５は、カッターホイールチップに生じる回転モーメントを説明するための模式図である。
図６は、従来のスクライブ方法における刃先荷重と垂直クラックの深さとの関係を示すグラフである。
図７は、スクライブヘッドのさらに他の実施の形態を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は底面図である。
図８は、図７に示すスクライブヘッドの実施の形態に適用されるダイヤモンドカッターの一例を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）はスクライブ状態の説明図である。
図９は、図７に示すスクライブヘッドの実施の形態に適用されるダイヤモンドカッターの他の例を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の矢符Ｘ方向からみた側面図、同図（ｃ）は同図（ａ）の矢符Ｙ方向からみた側面図である。
図１０は、スクライブカッターとしてダイヤモンドカッターを用いた場合のカッターホイールチップに生じる回転モーメントを説明するための模式図である。
図１１は、従来のスクライブ装置を示す概略正面図である。
図１２は、従来のスクライブヘッドを示す正面図である。
図１３は、交点飛びの現象を説明する図である。
図１４は、従来のスクライブヘッドを示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は底面図である。FIG. 1 shows an embodiment of a scribe head according to the present invention, where FIG. 1 (a) is a front view and FIG. 1 (b) is a bottom view.
FIG. 2 is a side view showing another embodiment of the scribe head according to the present invention.
FIG. 3 is a front view showing a main part of the scribe head shown in FIG.
FIG. 4 is a front view showing still another embodiment of the scribe head.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the rotational moment generated in the cutter wheel tip.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the cutting edge load and the depth of the vertical crack in the conventional scribing method.
FIG. 7 shows still another embodiment of the scribe head, in which FIG. 7 (a) is a front view and FIG. 7 (b) is a bottom view.
8 shows an example of a diamond cutter applied to the embodiment of the scribe head shown in FIG. 7, where FIG. 8A is a front view, FIG. 8B is a side view, and FIG. 8C is a scribe. It is explanatory drawing of a state.
FIG. 9 shows another example of the diamond cutter applied to the embodiment of the scribe head shown in FIG. 7, wherein FIG. 9A is a front view, and FIG. 9B is an arrow in FIG. The side view seen from the X direction and FIG. 10C are side views seen from the arrow Y direction of FIG.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a rotational moment generated in a cutter wheel chip when a diamond cutter is used as a scribe cutter.
FIG. 11 is a schematic front view showing a conventional scribing apparatus.
FIG. 12 is a front view showing a conventional scribe head.
FIG. 13 is a diagram for explaining the phenomenon of intersection jump.
FIG. 14 shows a conventional scribe head, where FIG. 14 (a) is a front view and FIG. 14 (b) is a bottom view.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本発明に係るスクライブ方法は、スクライブヘッドにおいて実施されるものであるため、ここではスクライブヘッドについての実施の形態の説明のなかでスクライブ方法の実施の形態についても説明する。
図１は、本発明に係るスクライブヘッドの実施の形態を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は底面図である。
スクライブヘッド１は、スクライブヘッド本体２と、ベアリングケース３と、チップホルダ４と、カッターホイールチップ５と、付勢手段６とを備えている。
スクライブヘッド本体２は、その下部が切り欠かれており、この切欠部８内にベアリングケース３が格納されている。ベアリングケース３は、その一端部が、スクライブヘッド本体２に挿通された水平な支軸９にベアリング１０を介して連結される一方、他端部が、スクライブヘッド本体２内に支軸９と平行に設けられた制止軸１１と当接されており、制止軸１１によって制止される範囲内で支軸９の軸心周りに回動する。
チップホルダ４は、ベアリングケース３に、脆性材料面と直交する回動軸７を介して回動軸７の軸心周りに揺動自在に設けられている。回動軸７とベアリングケース３との間にはベアリング１２が介装されている。また、回動軸７の上方には付勢手段６が設けられており、この付勢手段６による付勢力が回動軸７及びチップホルダ４を介してカッターホイールチップ５に加えられるように構成されている。
なお、チップホルダ４は、上述のように必ずしも回動軸７の軸心周りに揺動自在に設けられる必要はなく、スクライブヘッド本体２に対して固定されていてもよい。その場合は、ベアリングケース３及びベアリング１２等揺動に必要な部材を省略すればよい。
カッターホイールチップ５は、チップホルダ４に、脆性材料面と平行な回転軸１３を介して該回転軸１３の軸心周りに回転自在に、且つ、回転軸１３が前記回動軸７の軸心位置より支軸９側寄りに変位して設けられている。
なお、カッターホイールチップ５と回動軸７との位置関係は上記した関係に限るものではなく、カッターホイールチップ５の回転軸１３が、回動軸７の軸心の直下に位置していてもよい。
上記のスクライブヘッド１によりスクライブを行うにあたっては、支軸９をカッターホイールチップ５に対し後側にしてスクライブヘッド１を脆性材料上を走行させる。つまり、図１における矢符Ｔで示す方向にスクライブヘッド１を走行させる。このように支軸９をカッターホイールチップ５に対し後側にしてスクライブヘッドを走行させることで、図５に示すように、カッターホイールチップ５の刃先稜線５Ａがガラス板９０の表面に接する点Ｅにおいて、走行方向に向かうスクライブ加工水平分力Ｖと、ガラス板９０の厚み方向に向かうスクライブ加工垂直分力Ｗとの合力に対する反力Ｘが生じるが、この反力Ｘは支軸９に向かうものであって、カッターホイールチップ５をガラス板９０表面から浮き上がらせるように作用する回転モーメントとはならない。これにより、前述したようなチップホルダの浮き上がり現象が発生せず、カッターホイールチップ５への加圧力が反力Ｘにより削がれてしまうことがない。その結果、カッターホイールチップ５への加圧力が効率よく脆性材料に作用することとなり、従来のものよりも格段に深い垂直クラックを得ることが可能となるのである。
ここで、図５に示すように、カッターホイールチップ５がスクライブ中にガラス板９０から受ける反力Ｘの方向が、該反力Ｘの起点Ｅと支軸９の軸心とを結ぶラインＨ上もしくは該ラインＨよりガラス板９０寄りに存する状態を維持するとよく（図５中、点線矢符Ｘ１，Ｗ１，Ｖ１参照）、このようにすれば、前記回転モーメントの発生をより確実になくすことが可能となる。当該状態の維持にあたっては、スクライブ速度、カッターホイールチップ５に対する加圧力、カッターホイールチップ５と支軸９との相対位置関係を適宜調整することで行うことができる。
次に、本発明のスクライブ装置の実施の形態について図２及び図３を参照して説明する。
図２は、スクライブヘッド５０を備えたスクライブ装置の側面図、図３はそのスクライブヘッド５０の主要部の正面図である。
このスクライブヘッド５０は、一対の側壁５１間にサーボモータ５２が倒立状態で保持され、その側壁５１の下部には、側方から見てＬ字状のホルダー保持具５３が支軸５４を通じて回動自在に設けられている。そのホルダー保持具５３の前方（図３中、右方向）には、カッターホイールチップ５を回転可能に支持するチップホルダ４が取り付けられている。
チップホルダ４は、その上端に設けられた回動軸７及びこの回動軸７が挿通されるベアリング１２を介してホルダー保持具５３に取り付けられており、回動軸７の軸心周りに回動可能とされている。
カッターホイールチップ５は、前述の実施の形態１の場合と同様、チップホルダ４に、脆性材料面と平行な回転軸１３を介して該回転軸１３の軸心周りに回転自在に、且つ、回転軸１３がチップホルダ４の回動軸７の軸心位置より支軸５４側寄りに変位して設けられている。
サーボモータ５２の回転軸と支軸５４とには、平傘歯車５５が互いにかみ合うように装着されている。これにより、サーボモータ５２の正逆回転により、ホルダー保持具５３は支軸５４を中心として回転し、カッターホイールチップ５が上下動する。このスクライブヘッド５０自体は、スクライブ装置１００の水平方向のガイドレール５８に沿い移動可能に設けられている。なお、動力伝達機構は平傘歯車５５に限定されない。
ここで、図５に示すように、カッターホイールチップ５がスクライブ中にガラス板９０から受ける反力Ｘの方向が、該反力Ｘの起点Ｅと支軸５４の軸心とを結ぶラインＨ上もしくは該ラインＨよりガラス板９０寄りに存する状態を維持するとよく（図５中、点線矢符Ｘ１，Ｗ１，Ｖ１参照）、このようにすれば、前記回転モーメントの発生をより確実になくすことが可能となる。当該状態の維持にあたっては、スクライブ速度、カッターホイールチップ５に対する加圧力、カッターホイールチップ５と支軸５４との相対位置関係を適宜調整することで行うことができる。
なお、本実施の形態においては、動力伝達機構として平傘歯車５５を用いてホルダー保持具５３への動力を伝えたが、図４に示すように、サーボモータ５２の回転軸５６をホルダー保持具５３に直結した構成にしてもよい。
以上の実施の形態では、スクライブカッターとしてカッターホイールチップを用いたスクライブヘッド及びこのスクライブヘッドを用いたスクライブ装置を説明したが、スクライブカッターはこのカッターホイールチップに限ることなく、他の例としてダイヤモンドカッターを用いた構成としてもよい。以下に、このダイヤモンドカッターを用いたスクライブヘッドについて説明する。
図７は、図１に示すスクライブ装置に用いられるスクライブヘッドの他の実施の形態を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は底面図である。
この実施の形態では、上記の実施の形態とはスクライブカッターの構成が異なるだけで、他の構成は同様であるので、同様の構成の説明は省略する。
このスクライブヘッド７０では、上記実施の形態と同様回動軸７の上方には付勢手段６が設けられているが、この付勢手段６による付勢力が回動軸７及びチップホルダ７２を介してダイヤモンド保持部材７３に接合されたダイヤモンドカッター７４に加えられる。
なお、チップホルダ７２は、上述のように必ずしも回動軸７の軸心周りに揺動自在に設けられる必要はなく、スクライブヘッド本体２に対して固定されていてもよい。その場合は、ベアリングケース３及びベアリング１２等揺動に必要な部材を省略すればよい。
ダイヤモンドカッター７４は、円柱形状のダイヤモンド保持部材７３に設けられる。このダイヤモンド保持部材７３の一方の端部に凹部が形成されており、この凹部にダイヤモンドカッター７４が嵌め込まれ、かしめられた後、ロウ付けされる。また、チップホルダ７２には、このダイヤモンド保持部材７３の他方の端部を嵌め込む孔が形成されており、ダイヤモンド保持部材７３はこの孔に嵌め込まれた状態でロウ付けされ、接合される。このようにダイヤモンドカッター７４が接合されたダイヤモンド保持部材７３は、チップホルダ７２に、回動軸７の軸心位置より支軸９側寄りに変位して設けられている。
ダイヤモンドカッターは、具体的には図８あるいは図９に示す構成が適用できる。
図８は、図７に示すスクライブヘッドの実施の形態に適用されるダイヤモンドカッターの例を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）はスクライブ状態の説明図である。
このダイヤモンドカッター７４は、図８（ａ）に示すように、４つのへき開面７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄとこれら４つのへき開面７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄにかこまれた正方形をなす端面７４ａとによって形成されている。このダイヤモンドカッター７４のカッティングポイント７４１、７４２、７４３、７４４は端面７４ａの角部である。また、図８（ｂ）に示すように、例えばへき開面は９０度の角θａに集束する辺５５１，５５２をもつ。スクライブの際には、例えば図８（ｃ）に示すように、各へき開面は１１０度の角θａに集束する辺をもつダイヤモンドカッターでは、ガラス板９０に対し角θａの中心線ＣＣがなす角度θｂを５７〜５８度とすることによって、カッティングポイント７４２によるスクライブが可能になる。
ダイヤモンドカッターはこのような構成の他、図９に示す構成を用いることができる。
図９は、図７に示すスクライブヘッドの実施の形態に適用されるダイヤモンドカッターの他の例を示し、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の矢符Ｘ方向からみた側面図、同図（ｃ）は同図（ａ）の矢符Ｙ方向からみた側面図である。
このダイヤモンドカッター８４は、図９（ａ）に示すように、貝殻状のいわゆるシェルタイプのダイヤモンドカッターであり、２つの傾斜面８４ａ，８４ｂによって刃先稜線８４ｓが形成されている。このダイヤモンドカッター８４は、図９（ｃ）に示すように、へき開面８４Ａは９０度の角θｃに集束する辺をもち、刃先稜線８４ｓは図９（ａ）の矢符Ｙ方向からみて丸みをもつ形状とされている。
上記のスクライブヘッド７０によりスクライブを行うにあたっては、支軸９をダイヤモンドカッター７４に対し後側にしてスクライブヘッド７０を脆性材料上を走行させる。つまり、図７における矢符Ｔで示す方向にスクライブヘッド７０を走行させる。このように支軸９をダイヤモンドカッター７４に対し後側にしてスクライブヘッドを走行させることで、図１０に示すように、ダイヤモンドカッター７４のカッティングポイント７４１、７４２、７４３、７４４あるいは刃先稜線８４ｓがガラス板９０の表面に接する点Ｐにおいて、走行方向に向かうスクライブ加工水平分力Ｖと、ガラス板９０の厚み方向に向かうスクライブ加工垂直分力Ｗとの合力に対する反力Ｘが生じるが、この反力Ｘは支軸９に向かうものであって、ダイヤモンドカッター７４をガラス板９０表面から浮き上がらせるように作用する回転モーメントとはならない。これにより、前述したようなチップホルダの浮き上がり現象が発生せず、ダイヤモンドカッター７４の刃先荷重が反力Ｘにより削がれてしまうことがない。その結果、ダイヤモンドカッター７４の刃先荷重が効率よく脆性材料に作用することとなり、従来のものよりも格段に深い垂直クラックを得ることが可能となるのである。
ここで、図１０に示すように、ダイヤモンドカッター７４がスクライブ中にガラス板９０から受ける反力Ｘの方向が、該反力Ｘの起点Ｐと支軸９の軸心とを結ぶラインＨ上もしくは該ラインＨよりガラス板９０寄りに存する状態を維持するとよく（図１０中、点線矢符Ｘ２，Ｗ２，Ｖ２参照）、このようにすれば、前記回転モーメントの発生をより確実になくすことが可能となる。当該状態の維持にあたっては、スクライブ速度、ダイヤモンドカッター７４に対する加圧力、ダイヤモンドカッター７４と支軸９との相対位置関係を適宜調整することで行うことができる。
なお、ここではスクライブヘッド１及びスクライブヘッド５０を備えたスクライブ装置について説明したが、このスクライブヘッド１に替えて、ダイヤモンドカッターを用いたスクライブヘッド７０を備えたスクライブ装置についても本実施の形態に含まれる。その構成はスクライブヘッド以外については本実施の形態と同じであり、スクライブヘッド７０については上述したので、詳細な説明は省略する。また、スクライブヘッド７０を備えた装置構成による力学的作用は上述した図１０に基づく説明が適用されることを記しておく。
次に、本発明に係るスクライブ方法と従来のスクライブ方法とをそれぞれ実施し、ガラスに形成された垂直クラックの深さを測定した。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the scribing method according to the present invention is performed in a scribe head, the embodiment of the scribe method will be described here in the description of the embodiment of the scribe head.
FIG. 1 shows an embodiment of a scribe head according to the present invention, where FIG. 1 (a) is a front view and FIG. 1 (b) is a bottom view.
The scribe head 1 includes a scribe head main body 2, a bearing case 3, a tip holder 4, a cutter wheel tip 5, and an urging means 6.
The scribe head main body 2 is cut out at the lower portion, and the bearing case 3 is stored in the cutout portion 8. One end of the bearing case 3 is connected to a horizontal support shaft 9 inserted through the scribe head body 2 via a bearing 10, while the other end is parallel to the support shaft 9 in the scribe head body 2. The shaft is in contact with a stop shaft 11 provided on the support shaft 9, and rotates around the axis of the support shaft 9 within a range of being stopped by the stop shaft 11.
The chip holder 4 is provided in the bearing case 3 so as to be swingable around the axis of the rotation shaft 7 via a rotation shaft 7 orthogonal to the brittle material surface. A bearing 12 is interposed between the rotating shaft 7 and the bearing case 3. Further, an urging means 6 is provided above the rotating shaft 7, and the urging force by the urging means 6 is applied to the cutter wheel tip 5 via the rotating shaft 7 and the tip holder 4. Has been.
Note that the chip holder 4 is not necessarily provided so as to be swingable around the axis of the rotation shaft 7 as described above, and may be fixed to the scribe head body 2. In that case, members necessary for swinging such as the bearing case 3 and the bearing 12 may be omitted.
The cutter wheel tip 5 is rotatable about the axis of the rotary shaft 13 through the rotary shaft 13 parallel to the brittle material surface, and the rotary shaft 13 is the axis of the rotary shaft 7. It is displaced from the position closer to the support shaft 9 side.
The positional relationship between the cutter wheel tip 5 and the rotating shaft 7 is not limited to the above-described relationship, and the rotating shaft 13 of the cutter wheel chip 5 may be located directly below the axis of the rotating shaft 7. Good.
In scribing with the scribe head 1, the scribe head 1 is made to travel on the brittle material with the support shaft 9 on the rear side with respect to the cutter wheel chip 5. That is, the scribe head 1 is caused to travel in the direction indicated by the arrow T in FIG. In this way, by running the scribe head with the support shaft 9 on the rear side with respect to the cutter wheel tip 5, the point E where the cutting edge ridge line 5 </ b> A of the cutter wheel tip 5 contacts the surface of the glass plate 90 as shown in FIG. 5. , The reaction force X against the resultant force of the scribing horizontal component force V toward the traveling direction and the scribing vertical component force W toward the thickness direction of the glass plate 90 is generated. This reaction force X is directed to the support shaft 9. And it does not become the rotation moment which acts so that the cutter wheel chip | tip 5 may be lifted from the glass plate 90 surface. As a result, the tip holder lifting phenomenon as described above does not occur, and the pressure applied to the cutter wheel tip 5 is not scraped off by the reaction force X. As a result, the pressure applied to the cutter wheel chip 5 efficiently acts on the brittle material, and it becomes possible to obtain a vertical crack that is much deeper than the conventional one.
Here, as shown in FIG. 5, the direction of the reaction force X received from the glass plate 90 while the cutter wheel chip 5 is scribed is on the line H connecting the starting point E of the reaction force X and the axis of the support shaft 9. Alternatively, it is preferable to maintain a state that is closer to the glass plate 90 than the line H (see dotted arrows X 1 , W 1 , and V 1 in FIG. 5). In this way, the generation of the rotational moment is more reliably performed. It can be eliminated. The maintenance of the state can be performed by appropriately adjusting the scribe speed, the pressure applied to the cutter wheel tip 5, and the relative positional relationship between the cutter wheel tip 5 and the support shaft 9.
Next, an embodiment of the scribing apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a side view of a scribing apparatus including the scribing head 50, and FIG. 3 is a front view of a main part of the scribing head 50.
In the scribe head 50, a servo motor 52 is held in an inverted state between a pair of side walls 51, and an L-shaped holder holder 53 is rotated through a support shaft 54 at a lower portion of the side wall 51 as viewed from the side. It is provided freely. A tip holder 4 that rotatably supports the cutter wheel tip 5 is attached in front of the holder holder 53 (right direction in FIG. 3).
The chip holder 4 is attached to the holder holder 53 via a rotating shaft 7 provided at the upper end of the chip holder 4 and a bearing 12 through which the rotating shaft 7 is inserted, and rotates around the axis of the rotating shaft 7. It is possible to move.
As in the case of the first embodiment described above, the cutter wheel tip 5 is rotated on the tip holder 4 around the axis of the rotary shaft 13 via the rotary shaft 13 parallel to the brittle material surface. The shaft 13 is provided so as to be displaced closer to the support shaft 54 side than the axial center position of the rotation shaft 7 of the chip holder 4.
A flat bevel gear 55 is mounted on the rotation shaft of the servo motor 52 and the support shaft 54 so as to mesh with each other. As a result, the holder holder 53 rotates about the support shaft 54 by the forward and reverse rotation of the servo motor 52, and the cutter wheel chip 5 moves up and down. The scribing head 50 itself is provided so as to be movable along the horizontal guide rail 58 of the scribing device 100. The power transmission mechanism is not limited to the flat bevel gear 55.
Here, as shown in FIG. 5, the direction of the reaction force X received from the glass plate 90 while the cutter wheel chip 5 is scribed is on a line H connecting the starting point E of the reaction force X and the axis of the support shaft 54. Alternatively, it is preferable to maintain a state that is closer to the glass plate 90 than the line H (see dotted arrows X 1 , W 1 , and V 1 in FIG. 5). In this way, the generation of the rotational moment is more reliably performed. It can be eliminated. The maintenance of the state can be performed by appropriately adjusting the scribe speed, the pressure applied to the cutter wheel tip 5, and the relative positional relationship between the cutter wheel tip 5 and the support shaft 54.
In the present embodiment, power is transmitted to the holder holder 53 using the flat bevel gear 55 as a power transmission mechanism. However, as shown in FIG. 4, the rotating shaft 56 of the servo motor 52 is attached to the holder holder. A configuration directly connected to 53 may be used.
In the above embodiment, the scribe head using the cutter wheel tip and the scribe device using this scribe head as the scribe cutter have been described. However, the scribe cutter is not limited to this cutter wheel tip, and other examples include a diamond cutter. It is good also as a structure using. Below, the scribe head using this diamond cutter is demonstrated.
FIG. 7 shows another embodiment of the scribe head used in the scribing apparatus shown in FIG. 1, wherein FIG. 7 (a) is a front view and FIG. 7 (b) is a bottom view.
In this embodiment, only the configuration of the scribe cutter is different from that of the above-described embodiment, and the other configurations are the same. Therefore, the description of the same configuration is omitted.
In the scribe head 70, the urging means 6 is provided above the rotation shaft 7 as in the above embodiment. The urging force of the urging means 6 is transmitted via the rotation shaft 7 and the tip holder 72. To the diamond cutter 74 joined to the diamond holding member 73.
Note that the chip holder 72 is not necessarily provided so as to be swingable around the axis of the rotation shaft 7 as described above, and may be fixed to the scribe head main body 2. In that case, members necessary for swinging such as the bearing case 3 and the bearing 12 may be omitted.
The diamond cutter 74 is provided on a cylindrical diamond holding member 73. A concave portion is formed in one end portion of the diamond holding member 73, and the diamond cutter 74 is fitted into the concave portion and caulked and then brazed. The chip holder 72 is formed with a hole into which the other end of the diamond holding member 73 is fitted, and the diamond holding member 73 is brazed and joined in a state of being fitted into the hole. The diamond holding member 73 to which the diamond cutter 74 is bonded in this way is provided in the chip holder 72 so as to be displaced closer to the support shaft 9 side than the axial center position of the rotating shaft 7.
Specifically, the configuration shown in FIG. 8 or 9 can be applied to the diamond cutter.
FIG. 8 shows an example of a diamond cutter applied to the embodiment of the scribe head shown in FIG. 7, where FIG. 8 (a) is a front view, FIG. 8 (b) is a side view, and FIG. 8 (c) is a scribe. It is explanatory drawing of a state.
As shown in FIG. 8A, the diamond cutter 74 has four cleaved surfaces 74A, 74B, 74C, and 74D and an end surface 74a that forms a square surrounded by the four cleaved surfaces 74A, 74B, 74C, and 74D. Is formed by. Cutting points 741, 742, 743, and 744 of the diamond cutter 74 are corners of the end face 74a. Further, as shown in FIG. 8B, for example, the cleavage plane has sides 551 and 552 that converge at an angle θa of 90 degrees. At the time of scribing, for example, as shown in FIG. 8C, in the case of a diamond cutter having each cleaved surface converging at an angle θa of 110 degrees, the angle formed by the center line CC of the angle θa with respect to the glass plate 90 by a 57-58 degrees theta b, it is possible to scribe by cutting point 742.
In addition to such a configuration, the diamond cutter can use the configuration shown in FIG.
FIG. 9 shows another example of the diamond cutter applied to the embodiment of the scribe head shown in FIG. 7, wherein FIG. 9A is a front view, and FIG. 9B is an arrow in FIG. The side view seen from the X direction and FIG. 10C are side views seen from the arrow Y direction of FIG.
The diamond cutter 84 is a shell-shaped diamond cutter as shown in FIG. 9A, and a cutting edge ridge line 84s is formed by two inclined surfaces 84a and 84b. In this diamond cutter 84, as shown in FIG. 9C, the cleavage plane 84A has a side converging at an angle θc of 90 degrees, and the edge edge line 84s is rounded when viewed from the arrow Y direction in FIG. 9A. It has a shape.
In scribing with the scribe head 70 described above, the scribe head 70 is run on the brittle material with the support shaft 9 on the rear side of the diamond cutter 74. That is, the scribe head 70 is caused to travel in the direction indicated by the arrow T in FIG. As shown in FIG. 10, the cutting points 741, 742, 743, 744 or the edge edge line 84s of the diamond cutter 74 are made of glass by moving the scribing head with the support shaft 9 on the rear side with respect to the diamond cutter 74 in this way. At a point P in contact with the surface of the plate 90, a reaction force X is generated against the resultant force of the scribe processing horizontal component force V toward the traveling direction and the scribe processing vertical component force W toward the thickness direction of the glass plate 90. X is directed to the support shaft 9 and does not become a rotational moment that acts to lift the diamond cutter 74 from the surface of the glass plate 90. As a result, the tip holder lifting phenomenon as described above does not occur, and the cutting edge load of the diamond cutter 74 is not scraped by the reaction force X. As a result, the cutting edge load of the diamond cutter 74 efficiently acts on the brittle material, and it becomes possible to obtain vertical cracks much deeper than the conventional one.
Here, as shown in FIG. 10, the direction of the reaction force X received from the glass plate 90 during scribing by the diamond cutter 74 is on the line H connecting the starting point P of the reaction force X and the axis of the support shaft 9 or It is preferable to maintain a state that is closer to the glass plate 90 than the line H (see dotted arrows X 2 , W 2 , and V 2 in FIG. 10). In this way, the generation of the rotational moment is more reliably eliminated. It becomes possible. The maintenance of the state can be performed by appropriately adjusting the scribe speed, the pressure applied to the diamond cutter 74, and the relative positional relationship between the diamond cutter 74 and the support shaft 9.
In addition, although the scribe apparatus provided with the scribe head 1 and the scribe head 50 was demonstrated here, it replaces with this scribe head 1 and the scribe apparatus provided with the scribe head 70 using the diamond cutter is also contained in this Embodiment. It is. Since the configuration other than the scribe head is the same as that of the present embodiment and the scribe head 70 has been described above, detailed description thereof will be omitted. In addition, it is noted that the description based on FIG. 10 described above is applied to the mechanical action by the apparatus configuration including the scribe head 70.
Next, the scribing method according to the present invention and the conventional scribing method were carried out, and the depth of vertical cracks formed in the glass was measured.

本発明に係るスクライブ方法については、図４に示すスクライブヘッド６０を用いて、次の条件でスクライブを行った。
カッターホイールチップのホイール径 ２．５ｍｍ
カッターホイールチップのホイール厚 ０．６５ｍｍ
カッターホイールチップの刃先角度 １２５°
スクライブ速度 ３００ｍｍ／ｓｅｃ
刃先荷重 １．１ｋｇｆ
ガラス板の材質 ソーダガラス
ガラス板の厚み ０．７ｍｍ
スクライブヘッドの走行方向 図４において矢符Ｔ方向
（比較例）
比較として、スクライブヘッドの走行方向を従来通り、つまり図４において矢符Ｓの方向としてその他は、上記本発明の実施例と同条件で行った。但し、カッターホイールチップ５の回転軸１３が、走行時に回動軸７の後側に位置するようチップホルダ４の向きを上記実施例とは逆にした。
（測定結果）
上記各方法でスクライブした後、それぞれについて垂直クラックの深さを測定したところ、次の結果を得た。
実施例 ４５０μｍ〜５００μｍ
比較例 １１０μｍ〜１２０μｍ
以上の結果からも明らかなように、本実施例のスクライブ方法及びスクライブヘッドによれば、同じ刃先荷重で、比較例の約４倍以上にも達する深さの垂直クラックが得られることが解る。
尚、上述の説明においては、脆性材料の一種であるガラス板にスクライブラインを形成する場合について主に述べたが、これに限ることなく、例えば液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ），有機ＥＬディスプレイ等の脆性材料を貼り合わせたフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や、透過型プロジェクタ基板、反射型プロジェクタ基板等のマザー貼り合わせ基板にスクライブラインを形成する工程に本発明のスクライブ方法及びスクライブヘッドが有効に適用される。About the scribing method according to the present invention, scribing was performed using the scribing head 60 shown in FIG. 4 under the following conditions.
Wheel diameter of cutter wheel tip 2.5mm
Cutter wheel tip wheel thickness 0.65mm
Cutter wheel tip edge angle 125 °
Scribe speed 300mm / sec
Cutting edge load 1.1kgf
Glass plate material Soda glass Glass plate thickness 0.7mm
Driving direction of scribe head In FIG. 4, arrow T direction (comparative example)
For comparison, the traveling direction of the scribe head was the same as that of the conventional example, that is, the direction of the arrow S in FIG. However, the orientation of the tip holder 4 was reversed from that in the above embodiment so that the rotating shaft 13 of the cutter wheel tip 5 was positioned on the rear side of the rotating shaft 7 during traveling.
(Measurement result)
After scribing by the above methods, the depth of vertical cracks was measured for each method, and the following results were obtained.
Example 450 μm to 500 μm
Comparative example 110 μm to 120 μm
As is apparent from the above results, according to the scribing method and scribing head of this example, it can be seen that vertical cracks having a depth that is about four times or more that of the comparative example can be obtained with the same edge load.
In the above description, the case where a scribe line is formed on a glass plate which is a kind of brittle material has been mainly described. However, the present invention is not limited to this. For example, a liquid crystal display panel, a plasma display panel (PDP), an organic EL The scribing method and scribing head of the present invention are effective for forming a scribe line on a flat panel display (FPD) bonded with a brittle material such as a display, or a mother bonded substrate such as a transmissive projector substrate or a reflective projector substrate. Applies to

本発明のスクライブ方法及びスクライブヘッド並びにスクライブ装置は、スクライブラインを形成する垂直クラックが従来と比べて格段に深いものが得られ、特に、相互に交差するスクライブラインを脆性材料基板上に形成するのに好適であり、クロススクライブ後における分断工程において、スクライブラインに沿って容易に脆性材料基板を分断することができる点で有益である。また、不良品の発生をなくすことができ、生産効率を従来に比べて格段に向上させる点でも有益である。
また、本発明によるスクライブラインの形成技術は、ガラス板のみならず、液晶表示パネル、ＰＤＰ，ＦＰＤ、透過型プロジェクタ基板、反射型プロジェクタ基板等のマザー貼り合わせ基板などにも適用可能である。The scribing method, scribing head, and scribing apparatus of the present invention can provide a scribe line that has a significantly deeper vertical crack than conventional ones. In particular, scribe lines that intersect each other are formed on a brittle material substrate. This is advantageous in that the brittle material substrate can be easily divided along the scribe line in the dividing step after the cross scribing. In addition, the occurrence of defective products can be eliminated, which is also advantageous in that the production efficiency is significantly improved as compared with the conventional case.
The scribe line forming technique according to the present invention is applicable not only to glass plates but also to mother bonded substrates such as liquid crystal display panels, PDPs, FPDs, transmissive projector substrates, and reflective projector substrates.

Claims (15)

脆性材料上を走行するスクライブヘッド本体にチップホルダが脆性材料面と平行な支軸を介して該支軸の軸心周りに揺動自在に設けられるとともに、このチップホルダにスクライブカッターが設けられてなるスクライブヘッドを、前記支軸を前記スクライブカッターに対し後側にして脆性材料上を走行させて脆性材料面にスクライブラインを形成することを特徴とする脆性材料のスクライブ方法。A tip holder is provided on a scribe head body that runs on a brittle material so as to be swingable around the axis of the spindle via a spindle parallel to the surface of the brittle material, and a scribe cutter is provided on the tip holder. A scribing method for a brittle material, characterized in that a scribing line is formed on a brittle material surface by running a scribing head on the brittle material with the support shaft on the rear side of the scribing cutter. 前記スクライブカッターがスクライブ中に脆性材料から受ける反力の方向を、該反力の起点と前記支軸の軸心とを結ぶライン上もしくは該ラインより脆性材料寄りに存する状態を維持しつつスクライブすることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の脆性材料のスクライブ方法。Scribing while maintaining the state of the reaction force that the scribe cutter receives from the brittle material on the line connecting the starting point of the reaction force and the axis of the support shaft or closer to the brittle material than the line. The method for scribing a brittle material according to claim 1, wherein: 前記スクライブカッターをカッターホイールチップとするとともに、このカッターホイールチップを脆性材料面と平行な回転軸を介して該回転軸の軸心周りに回転自在に設けることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の脆性材料のスクライブ方法。The scribing cutter is a cutter wheel tip, and the cutter wheel tip is provided so as to be rotatable around the axis of the rotary shaft via a rotary shaft parallel to the brittle material surface. Alternatively, the brittle material scribing method according to item 2. 前記チップホルダを、脆性材料面と直交する回動軸を介して該回動軸の軸心周りに揺動自在に設けることを特徴とする請求項３に記載の脆性材料のスクライブ方法。4. The brittle material scribing method according to claim 3, wherein the tip holder is provided so as to be swingable around an axis of the pivot shaft via a pivot shaft orthogonal to the brittle material surface. 前記回転軸を、前記回動軸の軸心位置より前記支軸側寄りに変位して設けることを特徴とする請求項４に記載の脆性材料のスクライブ方法。The brittle material scribing method according to claim 4, wherein the rotation shaft is provided by being displaced closer to the support shaft side than the axial center position of the rotation shaft. 前記スクライブカッターをダイヤモンドカッターとするとともに、このダイヤモンドカッターを前記チップホルダに固着することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の脆性材料のスクライブ方法。The brittle material scribing method according to claim 1 or 2, wherein the scribe cutter is a diamond cutter, and the diamond cutter is fixed to the chip holder. 脆性材料上を走行するスクライブヘッド本体にチップホルダが脆性材料面と平行な支軸を介して該支軸の軸心周りに揺動自在に設けられるとともに、このチップホルダにスクライブカッターが設けられてなるスクライブヘッド。A tip holder is provided on a scribe head body that runs on a brittle material so as to be swingable around the axis of the spindle via a spindle parallel to the surface of the brittle material, and a scribe cutter is provided on the tip holder. Become a scribe head. 前記支軸の軸心が、前記スクライブカッターがスクライブ中に脆性材料から受ける反力のベクトル上のライン上又は該ラインよりも上方に位置するよう配されたことを特徴とする請求の範囲第７項に記載のスクライブヘッド。The shaft center of the support shaft is disposed so as to be positioned on or above a line on a vector of a reaction force that the scribe cutter receives from a brittle material during scribing. The scribing head according to item. 前記スクライブカッターがカッターホイールチップであるとともに、このカッターホイールチップが脆性材料面と平行な回転軸を介して該回転軸の軸心周りに回転自在に設けられてなることを特徴とする請求の範囲第７項または第８項に記載の脆性材料のスクライブヘッド。The scribing cutter is a cutter wheel tip, and the cutter wheel tip is provided so as to be rotatable around an axis of the rotary shaft via a rotary shaft parallel to the brittle material surface. 9. A scribe head made of a brittle material according to item 7 or 8. 前記チップホルダが、脆性材料面と直交する回動軸を介して該回動軸の軸心周りに揺動自在に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の脆性材料のスクライブヘッド。10. The brittle material scribe head according to claim 9, wherein the tip holder is provided so as to be swingable around an axis of the pivot shaft via a pivot shaft orthogonal to the brittle material surface. . 前記回転軸が、前記回動軸の軸心位置より前記支軸側寄りに変位して設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の脆性材料のスクライブヘッド。The brittle material scribing head according to claim 10, wherein the rotation shaft is provided so as to be displaced closer to the support shaft side than an axial center position of the rotation shaft. 前記スクライブカッターがダイヤモンドカッターであるとともに、このダイヤモンドカッターは前記チップホルダに固着されていることを特徴とする請求の範囲第７項または第８項に記載の脆性材料のスクライブヘッド。The brittle material scribe head according to claim 7 or 8, wherein the scribe cutter is a diamond cutter, and the diamond cutter is fixed to the chip holder. 請求の範囲第７項または第８項に記載のスクライブヘッドを備えており、このスクライブヘッドを前記支軸を前記スクライブカッターに対し後側にして脆性材料上を走行させることにより、脆性材料面にスクライブラインを形成するよう構成されてなるスクライブ装置。The scribing head according to claim 7 or 8 is provided, and the scribing head is made to run on the brittle material by running the scribing head on the brittle material with the support shaft as a rear side with respect to the scribe cutter. A scribing device configured to form a scribe line. 請求の範囲第９項乃至第１１項のいずれかに記載のスクライブヘッドを備えており、このスクライブヘッドを、前記支軸を前記カッターホイールチップに対し後側にして脆性材料上を走行させることにより、脆性材料面にスクライブラインを形成するよう構成されてなるスクライブ装置。A scribing head according to any one of claims 9 to 11 is provided, and the scribing head is caused to travel on a brittle material with the support shaft as a rear side with respect to the cutter wheel chip. A scribing device configured to form a scribe line on a brittle material surface. 請求の範囲第１２項に記載のスクライブヘッドを備えており、このスクライブヘッドを、前記支軸を前記ダイヤモンドカッターに対し後側にして脆性材料上を走行させることにより、脆性材料面にスクライブラインを形成するよう構成されてなるスクライブ装置。A scribing head according to claim 12 is provided, and the scribing head is made to run on the brittle material with the support shaft as a rear side with respect to the diamond cutter, thereby forming a scribe line on the brittle material surface. A scribing device configured to form.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005024497B4 (en) * 2005-05-27 2008-06-19 Schott Ag Method for mechanically breaking scored flat workpieces from brittle material
CN102992607B (en) * 2005-12-01 2015-08-26 三星钻石工业股份有限公司 The Holder joint of chalker
US8051681B2 (en) * 2007-05-09 2011-11-08 Corning Incorporated Constant force scoring device and method for using same
US20100186239A1 (en) * 2007-06-06 2010-07-29 Hirotake Haraguchi Tip holder for manual cutter, and manual cutter having the tip holder
JP5450964B2 (en) * 2008-02-29 2014-03-26 三星ダイヤモンド工業株式会社 Scribing apparatus and scribing method
KR100941080B1 (en) * 2008-04-30 2010-02-10 세메스 주식회사 Scribing apparatus and method, and apparatus for cutting substrate using the same
TWI498293B (en) * 2011-05-31 2015-09-01 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd Scribe method, diamond point and scribe apparatus
TWI562264B (en) * 2012-12-19 2016-12-11 Genesis Photonics Inc Splitting apparatus and splitting method
JP6519381B2 (en) * 2015-07-27 2019-05-29 三星ダイヤモンド工業株式会社 Method of forming vertical cracks in brittle material substrate and method of dividing brittle material substrate
CN107775825A (en) * 2016-08-30 2018-03-09 三星钻石工业股份有限公司 Diamond cutter and its scribble method
JP2018051945A (en) * 2016-09-29 2018-04-05 三星ダイヤモンド工業株式会社 Diamond tool and its scribing method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0857846A (en) * 1994-08-19 1996-03-05 Hitachi Ltd Diamond-point scribing device
JP4191304B2 (en) * 1999-03-03 2008-12-03 三星ダイヤモンド工業株式会社 Chip holder
JP4249373B2 (en) * 2000-05-16 2009-04-02 三星ダイヤモンド工業株式会社 Method for cross-scribing brittle materials
KR100573986B1 (en) * 2001-07-18 2006-04-25 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 Scribe head, scribe apparatus and scribe method using the scribe head

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TW200403192A (en) 2004-03-01

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