KR101173875B1 - 스크라이빙 휠 보지용 핀 - Google Patents

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Abstract

(과제) 스크라이브 라인의 형성 위치를 안정시켜, 소망하는 위치로부터의 어긋남이 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 스크라이빙 휠(12A)의 측면에 관통구멍을 형성하고, 그리고 외주를 따라서 능선을 이루는 날끝을 형성한다. 홀더(11A)에, 스크라이빙 휠(12A)을 삽입하는 홀더홈(14)을 형성하고, 홀더홈(14)을 직선 형상으로 관통하는 핀구멍(15A)을 형성한다. 표면에 스파이럴홈이 형성된 원기둥 부재인 핀(13A)을, 핀구멍(15A) 및 스크라이빙 휠(12A)의 관통구멍에 삽입하고, 홀더홈(14) 내에서 스크라이빙 휠(12A)을 회전이 자유롭게 보지하여 팁 홀더(10A)를 구성한다. 이에 따라 스크라이브 중의 스크라이빙 휠(12A)은, 핀(13A)을 따라서 홀더홈(14)의 측면과 접하는 곳까지 이동한다.

Description

스크라이빙 휠 보지용 핀{FIN FOR HOLDING SCRIBING WHEEL}
본 발명은 취성 재료(brittle material) 기판을 분단하기 위한 스크라이브 라인(scribe line)을 형성하는 스크라이브 장치의 스크라이빙 휠 보지용 핀에 관한 것이다.
취성 재료 기판을 소망하는 치수로 스크라이브하기 위한 스크라이브 장치가 있다. 스크라이브 장치는 취성 재료 기판과 대향하는 스크라이브 헤드에 홀더 유닛을 구비하고 있고, 홀더 유닛에는 스크라이빙 휠을 갖는 팁 홀더가 부착되어 있다. 도 1은 종래의 팁 홀더의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1(a)는 정면도, 도 1(b)는 측면도, 도 1(c)는 하면을 나타내는 도면이다. 팁 홀더(100)는, 홀더(101), 스크라이빙 휠(102) 및, 핀(103)을 갖고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 팁 홀더(100)의 하부에는, 홀더홈(104) 및 핀구멍(105)이 형성되어 있다. 스크라이빙 휠(102)은 원판 형상의 부재로서, 2개의 원형의 측면의 중심을 관통하는 관통구멍 및, 스크라이빙 휠(102)의 외주부를 따른 V자형의 날을 갖는 것이다. V자형의 날끝은 스크라이빙 휠(102)의 외주를 따른 능선(ridgeline)을 형성하고 있다. 능선의 양측의 경사면(외주변부)은 통상, 90～160。의 각도(수렴각)로 서로 교차하여 능선을 형성한다. 핀(103)은 원기둥형의 부재로서, 스크라이빙 휠(102)의 관통구멍 및 홀더(101)의 핀구멍(105)에 삽입되어, 스크라이빙 휠(102)을 회전이 자유롭게 보지(保持)하는 것이다.
팁 홀더(100)는 스크라이빙 휠(102)을 홀더홈(104) 내에서 보지하고, 핀(103)을 핀구멍(105) 및 스크라이빙 휠(102)의 관통구멍에 삽입하여 고정하고 있다. 이러한 팁 홀더를 구비하는 스크라이브 장치로서, 특허문헌 1에 나타내는 것이 있다.
국제특허공개공보 WO2007-063979호
스크라이빙 휠의 두께는 예를 들면 0.65mm 정도이다. 홀더홈의 폭은 스크라이빙 휠의 두께보다도 예를 들면 0.02mm 정도 넓어 스크라이빙 휠과 홀더홈과의 사이에는 클리어런스(clearance)가 확보되어 있다. 이 클리어런스에 의해 스크라이빙 휠은 홀더홈 내에서 핀을 따라서 0.02mm 정도 이동할 수 있다. 그러나 클리어런스가 형성되어 있기 때문에, 스크라이브 라인의 형성 위치가 안정되지 않고 소망하는 위치로부터 어긋나는 원인이 되고 있었다.
본 발명은, 이러한 종래의 스크라이브 장치에 있어서, 스크라이브 라인의 형성 위치가 어긋난다는 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 스크라이브 라인의 형성 위치를 안정시켜, 소망하는 위치로부터의 어긋남이 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
이 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 팁 홀더는, 원판 형상으로서 중심에 관통구멍을 갖고 원판 외주부를 따라서 V자형의 능선을 이루는 날끝을 형성하는 2개의 곡면을 갖는 스크라이빙 휠과, 상기 스크라이빙 휠을 삽입하기 위한 일정의 폭을 갖는 홀더홈과, 상기 홀더홈의 형성부를 직선 형상으로 관통하는 핀구멍 및, 상기 핀구멍 및 상기 스크라이빙 휠의 관통구멍에 삽입되어 상기 홀더홈 내에서 상기 스크라이빙 휠을 회전이 자유롭게 보지하는 핀을 갖는 홀더를 구비하여, 상기 스크라이빙 휠의 회전에 의해 상기 스크라이빙 휠을 상기 홀더홈의 한쪽의 측면에 이동시켜 맞닿음 시키는 것이다.
여기에서 상기 핀은 원기둥 형상으로서 그 외주를 따라서 나선 형상의 홈이 형성되어 있도록 해도 좋다.
여기에서 상기 핀은 원기둥 형상 그리고 테이퍼 형상으로 해도 좋다.
여기에서 상기 홀더의 핀구멍은 수직으로부터 기울여서 형성되도록 해도 좋다.
여기에서 스크라이빙 중에, 상기 스크라이빙 휠의 회전에 의해 상기 스크라이빙 휠을 한쪽으로 이동시키는 상태를 유지하도록 해도 좋다.
여기에서 상기 스크라이빙 휠은 상기 관통구멍을 갖는 2개의 측면의 사이에서, 두께 방향의 한가운데보다도 한쪽의 측면 치우침으로 V자형의 능선을 이루는 날끝을 갖도록 해도 좋다.
여기에서 상기 스크라이빙 휠은 능선면에 수직인 면과 상기 한쪽의 곡면이 교차하여 만들어지는 선의, 상기 능선면에 대한 각도 및, 상기 능선면에 수직인 면과 상기 다른 한쪽의 곡면이 교차하여 만들어지는 선의, 상기 능선면에 대한 각도가, 서로 다르도록 해도 좋다.
여기에서 상기 스크라이빙 휠은, 상기 스크라이빙 휠의 관통구멍의 벽면을 따라서 나선 형상의 홈을 갖도록 해도 좋다.
이 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 홀더 유닛은, 상기의 팁 홀더와, 상기 팁 홀더가 부착되는 홀더 조인트를 갖는 홀더 유닛으로서, 상기 홀더 조인트는, 베어링과, 상기 베어링에 부착되어, 상기 팁 홀더의 스크라이빙 휠이 상기 베어링의 중심축으로부터 일정 거리를 둔 위치에 배치되도록 상기 팁 홀더를 보지하는 보지부를 구비하는 것이다.
이러한 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 취성 재료 기판상의 스크라이브 라인의 형성 위치를 안정시킬 수 있어, 스크라이브 라인의 형성 정밀도의 불균일을 해소할 수 있다.
도 1은 종래의 팁 홀더의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 스크라이브 헤드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 홀더 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 홀더 조인트에 팁 홀더를 삽입할 때의 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 팁 홀더의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 팁 홀더에 이용되는 핀을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 팁 홀더의 스크라이빙 휠의 이동을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 팁 홀더의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 팁 홀더에 이용되는 핀을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 팁 홀더의 스크라이빙 휠의 이동을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 팁 홀더의 구성을 나타내는 도면이다.
도 12는 팁 홀더에 이용되는 핀을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 팁 홀더의 스크라이빙 휠의 이동을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 팁 홀더의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 스크라이빙 휠(12C)의 단면을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 팁 홀더의 스크라이빙 휠의 이동을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시 형태의 제1 변형예에 의한 스크라이빙 휠(12D) 및 그 단면을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제4 실시 형태의 제2 변형예에 의한 스크라이빙 휠(12E) 및 그 단면을 확대하여 나타내는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
(제1 실시 형태)
본 발명의 팁 홀더 및 홀더 유닛의 제1 실시 형태에 대해서 도 2～도 7을 이용하여 설명한다. 도 2는 본 실시 형태의 스크라이브 헤드 및 홀더 유닛의 구성을 나타내는 도면이다. 스크라이브 헤드(1)의 하부에는 팁 홀더(10A) 및 홀더 조인트(20)로 이루어지는 홀더 유닛이 부착되어 있다.
도 3 및 도 4는 팁 홀더 및 홀더 조인트를 나타내는 도면이다. 도 3에 나타내는 바와 같이 팁 홀더(10A)는 홀더(11A)의 상부를 절결하여 만들어진 부착부 및, 홀더(11A)의 하부에 스크라이빙 휠(12A)을 갖고 있다.
다음으로 홀더 조인트(20)는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상부에 베어링(21a, 21b)을 갖고 있고, 하부가 팁 홀더를 보지하는 보지부(22)로 되어 있다. 홀더 조인트(20)의 보지부(22)에는, 도시한 바와 같이 원형의 개구(23)가 형성되어 있고, 그 내측에 마그넷(24)이 매설되어 있다. 또한 개구(23)의 내부에는 중심축으로부터 떨어진 위치에 중심축과 수직인 평행핀(25)이 형성된다. 평행핀(25)은 원기둥의 부재로서, 도시한 바와 같이 홀더(11A)의 부착부에 접하여 팁 홀더(10A)를 위치 결정하는 것이다.
이 팁 홀더(10A)를 홀더 조인트(20)에 부착할 때에는, 도 4에 나타내는 바와 같이 홀더 조인트(20)의 개구(23)에 팁 홀더(10A)를 그 부착부로부터 삽입한다. 그렇게 하면 팁 홀더(10A)의 선단부가 마그넷(24)에 의해 흡인되고, 추가로 부착부가 평행핀(25)에 접촉하여 위치 결정 고정된다.
이와 같이 홀더 조인트(20)에 고정된 팁 홀더(10A)는, 베어링(21a, 21b)의 중심축 주위로 보지부(22)와 함께 회전이 자유로워진다. 통상, 팁 홀더(10A)의 스크라이빙 휠(12A)의 중심은, 베어링(21a, 21b)의 중심축으로부터 일정 거리를 둔 위치에 오프셋하여 배치된다. 이 오프셋에 의해 보지부(22)는, 스크라이브 중에 스크라이브의 방향이 변화해도, 스크라이빙 휠(12A)이 항상 홀더 조인트(20)의 이동 방향을 향하여 베어링(21a, 21b)의 중심축의 후방에 위치하도록 베어링(21a, 21b)에 의해 회전한다. 따라서, 스크라이브 중의 스크라이빙 휠(12A)은 일정한 방향으로 회전한다.
도 5는 팁 홀더(10A)의 구성을 간편하게 나타내는 도면이다. 도 5(a)는 정면도, 도 5(b)는 측면도, 도 5(c)는 하면을 나타내는 도면이다. 도면 중 화살표로 나타내는 X축 방향은 지면 수평 방향을 나타내고, Y축 방향은 지면 상하 방향을 나타낸다. 도 5(a) 및 (b)의 팁 홀더(10A)는, 상면 및 하면이 X축 방향과 평행해지도록 나타나져 있다. 팁 홀더(10A)는 홀더(11A)와, 스크라이빙 휠(12A) 및, 핀(13A)을 갖고 있다.
홀더(11A)는, 예를 들면 금속으로 형성된 원기둥형의 부재로서, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 상부의 일부가 절결되어 만들어진 부착부를 갖고 있다. 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 홀더(11A)는 홀더홈(14)을 갖고 있다. 홀더홈(14)은 예를 들면 폭 약 0.67mm로서, Y축 방향으로 평행하게 형성되어 있다. 또한 홀더(11A)는 핀구멍(15A)을 갖고 있다. 핀구멍(15A)은 원형의 관통구멍으로서, X축 방향으로 평행하게 홀더(11A)를 관통하여 홀더홈(14)과 수직으로 교차하고 있다. 또한 핀구멍(15A)은, 도 5(a)의 우단(右端)의 개구 부근에 단부(段部)를 갖고 있다. 이 단부에 의해, 한쪽의 개구는 다른 한쪽의 개구보다도 구경(口徑)이 작아져 있다.
스크라이빙 휠(12A)은, 예를 들면 소결 다이아몬드로 형성된, 예를 들면 두께 약 0.65mm의 원판 형상의 부재로서, 중심에 관통구멍을 갖고 있다. 또한 스크라이빙 휠(12A)은, 외주부를 따라서 V자형의 날을 갖는 것으로, V자형의 날끝은 스크라이빙 휠(12A)의 외주를 따른 능선을 형성하여, 스크라이빙 휠(12A)의 두께 방향의 한가운데에 위치하고 있다. 능선의 양측의 경사면(외주변부)은, 통상, 90～160。의 각도(수렴각)로 서로 교차하여 능선을 형성한다.
도 6은 핀(13A)을 나타내는 도면이다. 핀(13A)은, 예를 들면, 초경 합금 등의 금속, 소결 다이아몬드로 형성된 원기둥형의 부재로서, 일단이 첨두(尖頭;peaked head) 형상을 갖고 있다. 또한 핀(13A)의 표면에는, 나선 형상의 홈이 새겨져 있다. 나선 형상의 홈의 홈폭 및 홈의 깊이는, 모두 예를 들면 수㎛으로 한다.
스크라이빙 휠(12A)을 홀더홈(14) 내에 삽입하여 보지하고, 핀(13A)을 첨두 형상의 부분으로부터 핀구멍(15A) 및, 스크라이빙 휠(12A)의 관통구멍에 삽입한다. 핀(13A)의 첨두 형상의 부분이, 핀구멍(15A)의 한쪽의 개구 부근에 있는 단부와 접하는 곳에서 핀(13A)을 핀구멍(15A)에 고정한다. 이에 따라 스크라이빙 휠(12A)은 핀(13A)에 회전이 자유롭게 보지되어, 도 5에 나타내는 팁 홀더(10A)가 얻어진다.
이 팁 홀더(10A)를 홀더 조인트에 부착하고, 추가로 스크라이브 헤드에 고정하여, 스크라이빙 휠(12A)을 취성 재료 기판에 맞닿음 시키면서 팁 홀더(10A)를 취성 재료 기판과 상대 이동시키면, 스크라이빙 휠(12A)은 팁 홀더(10A)의 이동에 따라 회전하면서 취성 재료 기판상을 상대 이동하게 되어, 취성 재료 기판상에 스크라이브 라인이 형성된다. 이때, 회전하는 스크라이빙 휠(12A)과 핀(13A)과의 사이에서 미끄럼 마찰력이 발생하고, 이 미끄럼 마찰력이 핀(13A) 표면의 스파이럴(spiral)홈으로부터 받는 영향에 의해, 스크라이빙 휠(12A)은 핀(13A)을 따라서 도 5(a)의 오른쪽 방향으로 이동한다. 이동한 스크라이빙 휠(12A)은, 도 7에 나타내는 바와 같이 홀더홈(14)의 측면과 접하는 곳까지 이동하여, 스크라이브 라인을 계속 형성한다.
본 실시 형태에서는, 스크라이빙 휠(12A)이 홀더홈(14)의 측면과 접하면, 접하지 않은 측면과의 사이에 약 0.02mm의 간극이 발생하지만, 스크라이빙 휠(12A)이 회전하고 있는 동안은, 이 상태가 유지된다. 따라서 스크라이빙 휠(12A)의 홀더홈(14) 내에서의 위치가 안정되기 때문에, 스크라이빙 휠(12A)의 진행 방향에 대한 좌우의 흔들림이 없어져, 형성되는 스크라이브 라인의 위치가 안정된다.
또한, 본 실시 형태의 스크라이빙 휠(12A)의 관통구멍의 내벽에, 핀(13A)과 같은 나선 형상의 홈을 새겨도 좋다. 스크라이빙 휠(12A)의 회전 방향을 고려하여 나선 형상의 홈을 새기는 방향을 결정하면, 보다 확실하게 스크라이빙 휠(12A)을 홀더홈(14)의 측면과 접하는 위치까지 이동시켜 보지할 수 있다.
또한, 스크라이빙 휠(12A)의 관통구멍의 내벽에 나선 형상의 홈을 새기고, 그리고 핀(13A)의 표면을 평활한 상태로 하여 팁 홀더(10A)를 구성해도, 본 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(제2 실시 형태)
본 발명의 제2 실시 형태에 의한 팁 홀더에 대해서 도 8～도 10을 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에 의한 스크라이브 헤드의 구성은, 제1 실시 형태와 동일하다. 도 8은 본 실시 형태에 의한 팁 홀더(10B)의 구성을 나타내는 정면도이다. 팁 홀더(10B)는 홀더(11B)와, 스크라이빙 휠(12A) 및, 핀(13B)을 갖고 있다. 제1 실시 형태에서 이용된 구성 요소와 동일한 것에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.
홀더(11B)의 구성은 제1 실시 형태의 홀더(11A)와 거의 동일하며, 홀더홈(14) 및 핀구멍(15B)을 갖고 있다. 핀구멍(15B)은, 제1 실시 형태의 핀구멍(15A)과 동일하게 X축 방향으로 평행하게 홀더(11B)를 관통하여 홀더홈(14)과 수직으로 교차하지만, 형상은 제1 실시 형태의 핀구멍(15A)과는 달라, 도 8에 나타내는 바와 같이 테이퍼 형상으로 되어 있다. 홀더(11)를 관통하는 핀구멍(15B)은, 제1 실시 형태의 핀구멍(15A)과 동일하게 도 8의 우단의 개구 부근에 단부를 갖고 있다.
도 9는 핀(13B)을 나타내는 도면이다. 핀(13B)은, 예를 들면, 초경 합금 등의 금속제, 소결 다이아몬드제 등의 테이퍼 형상으로 형성된 부재로서, 지름이 작은 우단(右端)은 첨두 형상이다. 핀구멍(15B)의 내경과 핀(13B)의 외경은, 핀(13B)을 핀구멍(15B)에 간극 없이 삽입할 수 있는 크기로 되어 있다.
이들 홀더(11B), 스크라이빙 휠(12A) 및, 핀(13B)을 이용하여 팁 홀더(10B)를 구성한다. 스크라이빙 휠(12A)을 홀더홈(14) 내에 삽입하여 보지하고, 핀(13B)을 그 첨두 형상의 부분으로부터 핀구멍(15B) 및, 스크라이빙 휠(12A)의 관통구멍에 삽입한다. 핀(13B)의 첨두 형상의 부분이, 핀구멍(15B)의 개구 부근에 있는 단부와 접하는 곳에서 핀(13B)을 핀구멍(15B)에 고정한다. 이에 따라 스크라이빙 휠(12A)은 핀(13B)에 회전이 자유롭게 보지되어, 도 8에 나타내는 팁 홀더(10B)가 구성된다.
이 팁 홀더(10B)를 홀더 조인트에 부착하고, 추가로 스크라이브 헤드에 고정하여, 팁 홀더(10B)의 스크라이빙 휠(12A)을 취성 재료 기판에 맞닿음 시키면서 팁 홀더(10B)를 취성 재료 기판과 상대 이동시키면, 스크라이빙 휠(12A)은 팁 홀더(10B)의 이동에 따라 회전하면서 취성 재료 기판상을 상대 이동하게 되어, 취성 재료 기판상에 스크라이브 라인이 형성된다. 이때 회전하는 스크라이빙 휠(12A)은, 도면 중 오른쪽 방향의 핀(13B)의 지름이 작은 방향으로 이동한다. 이동한 스크라이빙 휠(12A)은, 도 10에 나타내는 바와 같이 홀더홈(14)의 측면과 접하는 곳까지 이동하여, 스크라이브 라인을 계속 형성한다.
본 실시 형태에 있어서도 스크라이빙 휠(12A)의 홀더홈(14) 내에서의 위치가 안정되기 때문에, 스크라이빙 휠(12A)의 진행 방향에 대한 좌우의 흔들림이 없어져, 형성되는 스크라이브 라인의 위치가 안정된다.
(제3 실시 형태)
본 발명의 제3 실시 형태에 의한 팁 홀더에 대해서 도 11～도 13을 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에 의한 스크라이브 헤드의 구성은, 제1 실시 형태와 동일하다. 도 11은 본 실시 형태에 의한 팁 홀더(10C)의 구성을 나타내는 정면도이다. 팁 홀더(10C)는 홀더(11C)와, 스크라이빙 휠(12B) 및, 핀(13C)을 갖고 있다. 제1 실시 형태에서 이용된 구성 요소와 동일한 것에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.
홀더(11C)의 구성은, 제1 실시 형태의 홀더(11A)와 거의 동일하며, 홀더홈(14) 및 핀구멍(15C)을 갖고 있다. 핀구멍(15C)은, 제1 실시 형태의 핀구멍(15A)과 동일한 원형의 관통구멍이지만, 도면 좌측으로부터 우측을 향하여 Y축 방향 상측으로 변위하고 있다. 그 결과 홀더(11C)의 표면에 있는 2개의 개구 중, 도면 우측의 개구는 도면 좌측의 개구에 비해 Y축 방향 상측으로 변위하고 있다. 또한, 핀구멍(15C)은, 제1 실시 형태의 핀구멍(15A)과 동일하게 2개의 개구 중의 1개의 개구 부근에 단부를 갖고 있다.
핀(13C)은 제1 실시 형태의 핀(13A)과 동일한 형상을 갖는 것이지만, 표면은 나선 형상의 스파이럴홈을 갖고 있지 않고, 도 12에 나타내는 바와 같이 평활하다.
스크라이빙 휠(12B)은, 제1 실시 형태의 스크라이빙 휠(12A)과 동일한 구성을 갖는 것이지만, 스크라이빙 휠(12A)의 관통구멍보다도 직경이 큰 관통구멍을 갖고 있다. 이 관통구멍에 의해 스크라이빙 휠(12B)은, X축 방향에 대하여 경사지게 배치되는 핀(13C)을 관통구멍에 통과시켜도, 스크라이빙 휠을 회전이 자유롭게 보지할 수 있다.
이들 홀더(11C), 스크라이빙 휠(12B) 및, 핀(13C)을 이용하여 팁 홀더(10C)를 구성한다. 스크라이빙 휠(12B)을 홀더홈(14) 내에서 보지하고, 핀(13C)을 첨두 형상을 갖는 부분으로부터 핀구멍(15C) 및, 스크라이빙 휠(12B)의 관통구멍에 삽입한다. 핀(13C)의 첨두 부분이, 핀구멍(15C)의 개구 부근에 있는 단부와 접하는 곳에서 핀(13C)을 핀구멍(15C)에 고정한다. 이에 따라 스크라이빙 휠(12B)은 핀(13C)에 회전이 자유롭게 보지되어, 도 11에 나타내는 팁 홀더(10C)가 구성된다.
이 팁 홀더(10C)를 홀더 조인트에 부착하고, 추가로 스크라이브 헤드에 고정하여, 팁 홀더(10C)의 스크라이빙 휠(12B)을 취성 재료 기판에 맞닿음 시키면서 팁 홀더(10C)를 취성 재료 기판과 상대 이동시키면, 스크라이빙 휠(12B)은 팁 홀더(10C)의 이동에 따라 회전하면서 취성 재료 기판상을 상대 이동하게 되어, 취성 재료 기판상에 스크라이브 라인이 형성된다. 이때 회전하는 스크라이빙 휠(12B)은, 핀(13C)을 따라서 Y축 방향 상측으로 이동한다. 이동한 스크라이빙 휠(12B)은, 도 13에 나타내는 바와 같이 홀더홈(14)의 측면과 접하는 곳까지 도면 중 오른쪽 방향으로 이동하여, 스크라이브 라인을 계속 형성한다.
본 실시 형태에 있어서도, 스크라이빙 휠(12B)의 홀더홈(14) 내에서의 위치가 안정되기 때문에, 스크라이빙 휠(12B)의 진행 방향에 대한 좌우의 흔들림이 없어져, 형성되는 스크라이브 라인의 위치가 안정된다.
(제4 실시 형태)
본 발명의 제4 실시 형태에 의한 팁 홀더에 대해서 도 14～도 16을 이용하여 설명한다. 본 실시 형태에 의한 스크라이브 헤드의 구성은, 제1 실시 형태와 동일하다. 팁 홀더(10D)는 홀더(11A)와, 스크라이빙 휠(12C) 및, 핀(13C)을 갖고 있다. 홀더(11A), 핀(13C) 등, 제1 및 제3 실시 형태에서 이용된 구성 요소와 동일한 것에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.
스크라이빙 휠(12C)은, 예를 들면 초경 합금, 소결 다이아몬드로 형성된 부재이다. 스크라이빙 휠(12C)은, 서로 합동(合同)인 저면(底面)을 갖고 그리고 높이가 다른 2개의 원추대(圓錐臺)를 저면에서 서로 겹치게 한 형상으로, 대향하는 2개의 원형의 측면(12a, 12b)과, 원추대의 측면인 곡면(12c, 12d)을 갖고 있다. 측면(12a, 12b)은 중심을 관통하는 관통구멍을 갖고 있다. 곡면(12c, 12d)은 V자형의 날을 형성하고 있고, 곡면(12c, 12d)의 능선에는 날끝의 능선이 형성되어 있다. 이 능선은, 도 14에 나타내는 바와 같이 스크라이빙 휠(12C)의 두께 방향의 한가운데가 아닌 측면(12a) 치우침으로 형성되어 있다.
도 15는 스크라이빙 휠(12C)을 측면(12a, 12b)의 관통구멍의 중심축을 지나는 평면에서 절단했을 때의 단면을 확대하여 나타내는 단면도이다. 도 15는 곡면(12c, 12d) 및, 관통구멍을 나타내고 있다. 파선은 지면 배후에 숨은 능선이다. 도 15의 파선은, 능선을 포함하는 평면(도시하지 않음, 이하, 능선면이라고 함)의 위치와 일치하고 있다. 이 능선면에 수직인 면, 즉 도 15의 지면에 평행한 면과 곡면(12c)이 교차하는 부분에 만들어지는 선의, 능선면에 대한 각도를 각도 θ1로 한다. 또한, 도 15의 지면에 평행한 면과 곡면(12d)이 교차하는 부분에 만들어지는 선의, 능선면에 대한 각도를 각도 θ2로 한다. 스크라이빙 휠(12C)은 각도 θ1과 각도 θ2가 동일해지도록 구성되어 있다.
또한, 능선면에 수직인 면과 곡면(12c 및 12d)이 교차하는 부분에 만들어지는 선은, 적어도 능선면과의 교점 부분에서는 직선 형상이기 때문에, 각도 θ1 및 각도 θ2를 정의할 수 있다.
이들 홀더(11A), 스크라이빙 휠(12C) 및, 핀(13C)을 이용하여 팁 홀더(10D)를 구성한다. 스크라이빙 휠(12C)을 홀더홈(14) 내에 삽입하여 보지하고, 핀(13C)을 그 첨두 형상을 갖는 부분으로부터 핀구멍(15A) 및, 스크라이빙 휠(12C)의 관통구멍에 삽입한다. 핀(13C)은, 첨두 부분이 핀구멍(15A)의 개구 부근에 있는 단부와 접하는 곳에서 핀구멍(15A)에 고정된다. 이에 따라 스크라이빙 휠(12C)은 핀(13C)에 회전이 자유롭게 보지되어, 도 14에 나타내는 팁 홀더(10D)가 구성된다.
이 팁 홀더(10D)를 홀더 조인트에 부착하고, 추가로 스크라이브 헤드에 고정하여, 팁 홀더(10D)의 스크라이빙 휠(12C)을 취성 재료 기판에 맞닿음 시키면서 팁 홀더(10D)를 취성 재료 기판과 상대 이동시키면, 스크라이빙 휠(12C)은 팁 홀더(10D)의 이동에 따라 회전하면서 취성 재료 기판상을 상대 이동하게 되어, 취성 재료 기판상에 스크라이브 라인이 형성된다. 이때 회전하는 스크라이빙 휠(12C)은, 날끝의 능선이 두께 방향의 한가운데에는 없기 때문에, 핀(13C)을 따라서 능선에 가까운 측면의 방향을 향하여 이동한다. 이동한 스크라이빙 휠(12C)은, 도 16에 나타내는 바와 같이 홀더홈(14)의 측면과 접하는 곳까지 도면 중 우측의 측면(12a)의 방향으로 이동하여, 스크라이브 라인을 계속 형성한다.
본 실시 형태에 있어서도 스크라이빙 휠(12C)의 홀더홈(14) 내에서의 위치가 안정되기 때문에, 스크라이빙 휠(12C)의 진행 방향에 대한 좌우의 흔들림이 없어져, 형성되는 스크라이브 라인의 위치가 안정된다.
스크라이빙 휠(12C)의 제1 변형예에 대해서 설명한다. 도 17(a)은, 제1 변형예인 스크라이빙 휠(12D)을 확대하여 나타내는 도면이다. 스크라이빙 휠(12D)은, 예를 들면 초경 합금, 소결 다이아몬드로 형성된 부재이다. 스크라이빙 휠(12D)은, 서로 합동인 저면을 갖고 그리고 높이가 동일한 2개의 원추대를 저면에서 서로 겹치게 한 형상으로, 대향하는 2개의 원 형상의 측면(12e, 12f)과, 원추대의 측면인 곡면(12g, 12h)을 갖고 있다. 측면(12e, 12f)은, 중심에 원통 형상의 관통구멍을 갖고 있다. 곡면(12g, 12h)은 V자형의 날을 형성하고 있고, 곡면(12g, 12h)의 접선에는 날끝의 능선이 형성되어 있다. 이 능선은, 도 17(a)에 나타내는 바와 같이 스크라이빙 휠(12D)의 두께 방향의 한가운데에 형성되어 있다.
도 17(b)는 스크라이빙 휠(12D)을 측면(12e, 12f)의 관통구멍의 중심축을 지나는 평면에서 절단했을 때의 단면을 확대하여 나타내는 단면도이다. 도 17(b)는 곡면(12g, 12h) 및 관통구멍을 나타내고 있다. 파선은 지면 배후에 숨은 능선이다. 도 17(b)의 파선은, 능선면(도시하지 않음)의 위치와 일치하고 있고, 능선면에 수직인 면과 곡면(12g, 12h)이 교차하는 부분에 만들어지는 2개의 선의, 능선면에 대한 각도를 각각 각도 θ3, θ4로 한다. 스크라이빙 휠(12D)은, 각도 θ3과 각도 θ4가 다르게 구성되어 있다. 도 17(b)에서는, θ3＜θ4로 되어 있으며, 각도 θ3과 각도 θ4는, 예를 들면 각도 θ3을 45。～65。(예를 들면, 55。)로 하고, 각도 θ4를 55。～75。(예를 들면, 65。)로 할 수 있다.
스크라이브 라인을 형성할 때에, 스크라이빙 휠(12D)을 스크라이빙 휠(12C)을 대신하여 이용해도, 스크라이빙 휠(12D)은 핀(13C)을 따라서 도면 우측의 측면(12e)의 방향으로 이동하기 때문에, 스크라이빙 휠(12C)과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
스크라이빙 휠(12C)의 제2 변형예에 대해서 설명한다. 도 18(a)은 제2 변형예인 스크라이빙 휠(12E)을 확대하여 나타내는 도면이다. 스크라이빙 휠(12E)은, 예를 들면 초경 합금, 소결 다이아몬드로 형성된 부재이다. 스크라이빙 휠(12E)은, 서로 합동인 저면을 갖고 그리고 높이가 다른 2개의 원추대를 저면에서 서로 겹치게 한 형상으로, 대향하는 2개의 원 형상의 측면(12i, 12j)과, 원추대의 측면인 곡면(12k, 12l)을 갖고 있다. 측면(12i, 12j)은, 중심에 원통 형상의 관통구멍을 갖고 있다. 곡면(12k, 12l)은 V자형의 날을 형성하고 있고, 곡면(12k, 12l)의 접선에는 날끝의 능선이 형성되어 있다. 이 능선은, 도 18에 나타내는 바와 같이 스크라이빙 휠(12E)의 두께 방향의 한가운데가 아닌 측면(12i) 치우침으로 형성되어 있다.
도 18(b)는 스크라이빙 휠(12E)을 측면(12i, 12j)의 관통구멍의 중심축을 지나는 평면에서 절단했을 때의 단면을 확대하여 나타내는 단면도이다. 도 18(b)는 곡면(12k, 12l) 및 관통구멍을 나타내고 있다. 파선은 지면 배후에 숨은 능선이다. 도 18(b)의 파선은, 능선면(도시하지 않음)의 위치와 일치하고 있고, 능선면에 수직인 면과 곡면(12k, 12l)이 교차하는 부분에 만들어지는 2개의 선의, 능선면에 대한 각도를 각각 각도 θ5, θ6으로 한다. 스크라이빙 휠(12E)은, 각도 θ5와 각도 θ6이 다르게 구성되어 있다. 도 18(b)에서는, θ5＜θ6으로 되어 있다. 각도 θ5와 각도 θ6은, 예를 들면, 각도 θ5를 45。～65。(예를 들면, 55。)로 하고, 각도 θ6를 55。～75。(예를 들면, 65。)로 할 수 있다.
스크라이브 라인을 형성할 때에, 스크라이빙 휠(12E)을 스크라이빙 휠(12C)을 대신하여 이용해도, 스크라이빙 휠(12E)은 핀(13C)을 따라서 도면 우측의 측면(12l)의 방향으로 이동하기 때문에, 스크라이빙 휠(12C)과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 스크라이빙 휠(12C～12E)의 관통구멍의 내벽에, 제1 실시 형태의 핀(13A)과 같은 나선 형상의 홈을 새겨도 좋다. 이에 따라 확실하게, 스크라이빙 휠(12C～12E)을 홀더홈(14)의 측면과 접하는 곳까지 이동시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 평활한 표면의 핀(13C)을 대신하여, 제1 실시 형태의 핀(13A)을 이용해도 좋다. 이에 따라 확실하게, 스크라이빙 휠(12C～12E)을 홀더홈(14)의 측면과 접하는 곳까지 이동시킬 수 있다.
제1～제4 실시 형태에서 예시한 스크라이빙 휠의 두께 및 홀더홈의 폭은, 이 예시에 한하지 않고 임의로 선택할 수 있는 것인 점은 말할 필요도 없다.
제1～제4 실시 형태에 의한 팁 홀더는, 자동적으로 취성 재료 기판을 스크라이브하는 자동 스크라이브 장치에 한하지 않고, 취성 재료 기판을 자르는 취성 재료 절단용 커터에 부착하여 이용할 수도 있다.
본 발명은 스크라이브 중의 스크라이빙 휠의 위치를 안정시킬 수 있기 때문에, 스크라이브를 자동으로 행하는 스크라이브 장치나, 취성 재료 기판을 자르는 취성 재료 절단용 커터에 이용할 수 있다.
1 : 스크라이브 헤드
10A～10D : 팁 홀더
11A～11C : 홀더
12a, 12b, 12e, 12f, 12i, 12j : 측면
12c, 12d, 12g, 12h, 12k, 12l : 곡면
12A～12E : 스크라이빙 휠
13A～13C : 핀
14 : 홀더홈
15A～15C : 핀구멍
20 : 홀더 조인트

Claims (3)

  1. 스크라이빙 휠을 보지(保持)하는 원기둥 형상의 핀으로서,
    그의 외주를 따라서 나선 형상의 홈이 형성되어 있는 스크라이빙 휠 보지용 핀.
  2. 스크라이빙 휠을 보지하는 원기둥 형상의 핀으로서,
    테이퍼 형상인 스크라이빙 휠 보지용 핀.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    스크라이빙 중에, 상기 스크라이빙 휠의 회전에 의해 상기 스크라이빙 휠을 한쪽으로 이동시키는 상태를 유지하는 스크라이빙 휠 보지용 핀.
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