KR101529941B1 - 스크라이빙 휠 및 스크라이브 방법 - Google Patents

스크라이빙 휠 및 스크라이브 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 스크라이빙 휠을 장수명화함과 함께, 스크라이브 후에 취성 재료 기판을 분단했을 때의 기판의 단면 강도를 강하게 하는 것이다.
(해결 수단) 원판의 주위의 측면의 중앙 부분을 최대경(徑)으로 하는 스크라이빙 휠 기재(基材)를 이용하여, 그 측면에 CVD법에 의해 다이아몬드 막을 형성한다. 그리고 측면의 중앙 부분을 연마하고, 능선으로 이루어지는 원을 포함하는 면이 스크라이빙 휠의 중심축과 수직이 되도록 한다. 이에 따라 능선 부분의 거칠기를 미세하게 할 수 있다. 이 스크라이빙 휠을 이용하여 취성 재료 기판을 스크라이브하여 분단했을 때에, 분단된 기재의 단면 정밀도가 증가하여, 단면 강도를 향상시킬 수 있다. 또한 스크라이빙을 진행해도 능선 부분의 마모가 적어, 스크라이빙 휠을 장수명화할 수 있다.

Description

스크라이빙 휠 및 스크라이브 방법{SCRIBING WHEEL AND SCRIBING METHOD}
본 발명은 취성 재료 기판(brittle material substrate)에 압접·전동(rolling)시켜 스크라이브하기 위한 스크라이빙 휠, 그 제조 방법 및 스크라이브 방법에 관한 것이다.
종래의 스크라이빙 휠은, 특허문헌 1 등에 나타나는 바와 같이, 초경합금제 또는 다결정 소결 다이아몬드(이하, PCD라고 함)제의 원판을 기재(基材)로 하고 있다. PCD는 다이아몬드 입자를 코발트 등과 함께 소결시킨 것이다. 스크라이빙 휠은 기재가 되는 원판의 양측으로부터 원둘레의 에지를 서로 비스듬히 깎아내어, 원둘레면에 V자형의 날끝을 형성한 것이다. 이와 같이 하여 형성된 스크라이빙 휠을 스크라이브 장치의 스크라이브 헤드 등에 회전 자유롭게 부착하여 취성 재료 기판에 소정의 하중으로 밀어붙여, 취성 재료 기판의 면을 따라서 이동시킴으로써 스크라이브할 수 있다.
국제공개공보 WO2003/51784호
이와 같이 다결정 소결 다이아몬드(PCD)로 형성된 종래의 스크라이빙 휠은, 다이아몬드 입자와 결합재로 구성되기 때문에, 특히 세라믹스 기판, 사파이어, 실리콘 등, 유리와 비교하여 경도가 높은 취성 재료 기판을 스크라이브하는 경우에 수명이 짧다는 결점이 있었다. 또한 세라믹스 기판에는 고온 소성 세라믹스제의 다층 기판(HTCC 기판), 저온 소성 세라믹스제의 다층 기판(LTCC 기판) 등의 전자 부품 내장 기판 등이 포함된다. 또한 종래의 스크라이빙 휠에서는 날끝을 연마해도 능선의 거칠기를 작게 하는 것이 곤란하기 때문에, 스크라이브 하중이 커진 경우에는 취성 재료 기판을 스크라이브하고, 브레이크했을 때의 취성 재료 기판의 단면 강도가 저하된다는 결점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 스크라이빙 휠의 장수명화(長壽命化), 미세화를 도모할 수 있는 스크라이빙 휠 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크라이빙 휠은, 스크라이빙 휠 기재와, 상기 스크라이빙 휠 기재의 날끝 부분에 형성된 다이아몬드 막과, 상기 다이아몬드 막을 기계 연마하여 형성된 연마 영역을 구비하는 것이다.
여기에서 상기 스크라이빙 휠 기재는, 원판의 주위의 측면에 최대경(徑)이 되는 부분과 경사면을 갖도록 해도 좋다.
이 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크라이빙 휠의 제조 방법은, 원판의 원둘레부를 따라서 날끝을 갖는 스크라이빙 휠의 제조 방법으로서, 스크라이빙 휠 기재의 측면의 날끝 부분에 화학 기상 성장법에 의해 다이아몬드 막을 형성하고, 상기 다이아몬드 막이 형성된 면을 기계 연마에 의해 연마하는 것이다.
여기에서 상기 스크라이빙 휠 기판의 원판의 중심을 중심축으로 하고, 원판의 주위의 측면에 최대경이 되는 부분을 갖도록 양측으로부터 비스듬히 연마하여 스크라이빙 휠 기재를 구성하도록 해도 좋다.
여기에서 상기 스크라이빙 휠 기재는, 측면에 중심축과 동축(同軸)의 원기둥 형상의 원둘레면을 형성하도록 해도 좋다.
여기에서 상기 스크라이빙 휠 기재는, 측면에 내향 및 외향 중 어느 한 쪽으로 만곡하는 상기 중심축과 동축의 원둘레면을 갖도록 해도 좋다.
여기에서 상기 스크라이빙 휠 기재는, 측면에 내향 및 외향 중 어느 한 쪽으로 단면이 V자 형상이 되는 상기 중심축과 동축의 원둘레면을 갖도록 해도 좋다.
여기에서 상기 스크라이빙 휠 기재는, 초경합금으로 이루어지도록 해도 좋다.
상기 스크라이빙 휠은, 세라믹스 기판을 스크라이브하는 스크라이빙 휠로 해도 좋다.
여기에서 상기 연마 영역의 능선 부분을 소정 간격으로 절결(cut-away)한 홈을 갖고, 그 사이를 돌기로 하도록 해도 좋다.
이 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 스크라이브 방법은, 상기 기재의 스크라이빙 휠을 이용하여, 취성 재료 기판을 스크라이브하는 것이다.
여기에서 상기 취성 재료 기판이 세라믹스 기판이도록 해도 좋다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 종래의 소결 다이아몬드 막에 의한 스크라이빙 휠에 비하여, 취성 재료 기판에 접하는 부분의 전부가 다이아몬드 막이 되기 때문에, 스크라이빙 휠의 내마모성을 향상시켜, 장수명화할 수 있다. 또한 V자형의 날끝 부분의 취성 재료 기판과 접하는 부분 전부가 다이아몬드 막이 되기 때문에 능선의 거칠기를 미세하게 할 수 있다. 따라서 이 스크라이빙 휠을 이용하여 스크라이브 가공하고, 브레이크하면, 취성 재료 기판의 절단면의 단면 정밀도가 향상되고, 이에 수반하여 단면 강도도 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 스크라이빙 휠의 정면도이다.
도 1b는 제1 실시 형태에 의한 스크라이빙 휠의 측면도이다.
도 2a는 제1 실시 형태에 의한 날끝 능선 부분의 확대 단면도이다.
도 2b는 제1 실시 형태에 의한 연마 후의 능선 부분의 확대 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 스크라이빙 휠의 날끝 확대 단면도이다.
도 3a는 본 실시 형태에 의한 연마 후의 능선 부분의 확대 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 제3 실시 형태(그의 제1 예)에 의한 스크라이빙 휠의 날끝의 확대 단면도이다.
도 4b는 본 실시 형태에 의한 연마 후의 능선 부분의 확대 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제3 실시 형태(그의 제2 예)에 의한 스크라이빙 휠의 날끝의 확대 단면도이다.
도 5b는 본 실시 형태에 의한 연마 후의 능선 부분의 확대 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 제3 실시 형태(그의 제3 예)에 의한 스크라이빙 휠의 날끝의 확대 단면도이다.
도 6b는 본 실시 형태에 의한 연마 후의 능선 부분의 확대 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 제3 실시 형태(그의 제4 예)에 의한 스크라이빙 휠의 날끝의 확대 단면도이다.
도 7b는 본 실시 형태에 의한 연마 후의 능선 부분의 확대 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 스크라이빙 휠의 정면도이다.
도 8b는 제4 실시 형태에 의한 연마 후의 능선 부분의 확대 단면도이다.
도 8c는 도 8A에 나타내는 원형 부분의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1, 2 및 비교예의 주행 거리와 최저 하중의 관계를 나타내는 그래프이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
도 1a는 본 발명의 실시 형태에 의한 스크라이빙 휠의 정면도, 도 1b는 그 측면도이다. 스크라이빙 휠을 제조할 때에는, 예를 들면 초경합금, 또는 세라믹제의 스크라이빙 휠 기재가 되는 원판(11)의 중앙에 우선 도 1a에 나타내는 바와 같이 축 구멍이 되는 관통구멍(12)을 형성한다. 다음으로 이 관통구멍(12)의 중심, 즉 원판(11)의 중심축을 12a로 한다. 그리고 관통구멍(12)에 모터 등의 회전축을 연통(communication)하고, 중심축(12a)을 중심으로 하여 회전시키면서, 원판(11)의 전(全)원둘레를 양측으로부터 연마하여 도 1b에 나타내는 바와 같이 측면의 중앙 부분이 최대경이 되도록 사면(斜面)과 능선을 갖는 수직 단면 대략 V자형으로 형성한다. 이렇게 하여 형성된 V자형의 사면을 연마면(13)으로 한다. 여기에서 V자형의 연마면의 정각(頂角)의 각도(α1)는 예를 들면 80° 이상으로 하고, 바람직하게는 90° 이상으로 한다. 또한 각도(α1)는 150° 이하, 바람직하게는 140° 이하로 한다. 80°보다 작으면 가공이 곤란해지고, 150°보다 크면 연마부의 날끝 각도와의 차이가 너무 작아진다.
다음으로, 다이아몬드 박막의 형성에 대해서 도 2a의 날끝의 능선 부분의 확대 단면도를 이용하여 설명한다. 우선 다이아몬드 막의 부착이 용이하게 되도록 V자형의 연마면(13)을 미리 거친면으로 해 둔다. 다음으로 입경이 서브마이크론 이하의 핵이 되는 다이아몬드를 사면 부분에 형성한 후, 화학 기상 반응에 의해 다이아몬드 박막을 성장시킨다. 이와 같이 하여 스크라이빙 휠의 V자형의 사면 부분에 화학 기상 성장법(CVD법)에 의해, 막두께가 예를 들면 10∼30㎛의 다이아몬드 막(14)을 형성한다.
다이아몬드 막(14)을 형성한 후, 적어도 선단(先端) 부분을, 선단이 수직 단면 V자 형상이 되도록 연마하여, 날끝의 각도를 α2로 한다. 연마는 기계 연마 등 각종 연마 방법을 실행한다. 예를 들면, 연마재를 이용하여 기계 연마에 의해 실행해도 좋다. 특히 연마재로서 숫돌을 이용하면, 날끝의 양측의 사면의 거칠기를 균일하게 하는 것이나, 능선을 측면에서 보았을 때 직선 형상으로 하는 것이 용이해진다. 또한, 연마재의 입도(粒度)는 9000번 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15000번 이상이다. 연마재의 입도가 9000번보다 작은 경우에는, 연마 후의 날끝 표면 및 능선의 산술 평균 거칠기(Ra)를 0.03㎛ 이하로 하는 것이 어렵다. 이 때문에 스크라이브시에 막의 이빠짐이나 박리가 발생하기 쉽고, 또한 분단된 취성 재료 기판 단면에는 흠집이 남기 쉬운 경향이 있다. 도 2b는 이 연마한 후의 상태를 나타내는 부분 확대 단면도이다. 여기에서 연마 후의 날끝 각도(α2)는 절단 대상에 따라서 결정되지만, 85° 이상, 바람직하게는 95° 이상으로 한다. 또한 각도(α2)는 160° 이하, 바람직하게는 150° 이하로 한다. 여기에서 모재(母材)가 되는 원판의 연마면(13)의 정각(α1)과 날끝 각도(α2)와의 차이는 5° 이상, 20° 이하로 한다. 이 차이가 5° 미만에서는 연마시에 능선을 형성하는 것이 어렵다. 20°를 초과하면 연마량이 너무 많아져 가공 시간이 걸리고, 또한 능선 부분의 막두께가 너무 얇아져 다이아몬드 막의 박리가 일어나기 쉬워진다. 또한 연마 후의 막두께는 5∼25㎛로 한다. 그리고 연마한 후의 능선으로 이루어지는 원이 포함되는 면을 중심축(12a)에 대하여 수직이 되도록 한다. 여기에서 연마하는 영역은 능선을 중앙에 포함하는 띠 형상의 부분만이라도 좋다. 도 2b의 폭 w1의 영역은 이 선단 부분의 연마 영역을 나타내고 있으며, 예를 들면 폭 w1은 10∼30㎛로 한다. 그리고 연마부의 능선의 거칠기(Ra)는 0.03㎛ 이하, 바람직하게는 0.015㎛ 이하로 한다. 또한 연마 후의 경사면의 거칠기(Ra)도 0.03㎛ 이하, 바람직하게는 0.015㎛ 이하가 되기까지 연마한다.
이와 같이 연마함으로써 종래의 소결 다이아몬드에 의한 스크라이빙 휠에 비하여, 취성 재료 기판에 접하는 부분의 전부가 다이아몬드가 되기 때문에, 스크라이빙 휠의 내마모성을 향상시킬 수 있다. 또한 취성 재료 기판에 접하는 부분의 전부가 다이아몬드 막이 되기 때문에 스크라이브에 기여하는 날끝 부분 및 능선의 거칠기를 미세하게 할 수 있다. 따라서 이 스크라이빙 휠을 이용하여 취성 재료 기판을 스크라이브하여, 분단(dividing)하면, 취성 재료 기판의 절단면의 단면 정밀도가 향상되고, 이에 수반하여 단면 강도도 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 날끝 및 능선의 거칠기를 미세하게 함으로써, 날끝 및 능선에 연삭 조흔(條痕)에 기인하는 미세한 요철이 적기 때문에, 다이아몬드 막이 박리되기 어려워진다는 효과가 얻어진다. 그 때문에 본 발명의 스크라이빙 휠은 세라믹스 기판과 같은 경질의 취성 재료 기판을 스크라이브하는 데에 적합하다.
다음으로 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 이 실시 형태에 있어서 전술한 실시 형태와 동일 부분은 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략하고, 상위점에 대해서만 설명한다. 이 실시 형태에서는 도 3A에 날끝부의 능선 부분의 확대 단면도를 나타내는 바와 같이, 단면이 스크라이빙 휠의 능선 부분에 중심축을 중심으로 하여 일정한 지름이고 그리고 짧은 일정 폭의 원기둥이 되는 원둘레면(16)을 형성해 둔다. 이 원둘레면(16)의 폭 w2는 예를 들면 2㎛ 이상 10㎛ 이하로 한다. 그리고 이 후에 제1 실시 형태와 동일하게, 연마면(13)에는 CVD법에 의해 다이아몬드 막(14)의 코팅을 행한다. 이 코팅 후에 도 3B에 나타내는 바와 같이 원둘레 부분을 연마하여 능선을 형성한다. 그리고 연마한 후의 능선으로 이루어지는 원이 포함되는 면을 중심축(12a)에 대하여 수직이 되도록 한다. 또한 폭 w2가 2㎛보다 작으면 원둘레면(16)의 가공이 곤란해진다. 또한 연마면(13)의 면을 따라서 다이아몬드 막이 형성되기 때문에, 폭 w2가 10㎛를 초과하면 연마하여 능선을 형성하는 것이 어려워진다. 연마 후의 능선의 거칠기 및 경사부의 연마면의 거칠기(Ra)는 제1 실시 형태와 동일하다.
이렇게 하면 제1 실시 형태와 동일하게, 스크라이빙 휠의 내마모성을 향상시킬 수 있다. 또한 원둘레면(16)에 의해 다이아몬드 막(14)의 밀착성을 향상시키고, 다이아몬드 막(14)의 막두께를 두껍게 할 수 있다. 이 스크라이빙 휠을 이용하여 취성 재료 기판을 스크라이브하여, 분단하면, 취성 재료 기판의 절단면의 단면 정밀도가 향상되어, 단면 강도를 향상시킬 수 있다.
다음으로 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 이 실시 형태에 있어서 전술한 실시 형태와 동일 부분은 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략하고, 상위점에 대해서만 설명한다. 이 실시 형태에서는 제2 실시 형태의 원둘레면을 변형시킨 것이다. 도 4a는 그의 제1 예를 나타내고 있으며, 제2 실시 형태의 원둘레면을 외측으로 볼록하게 되도록 만곡시킨 원둘레면(17)을 나타내고 있다. 이 만곡된 원둘레면(17)의 폭 w3도 w2와 동일한 이유에 의해 2㎛ 이상 10㎛ 이하가 된다. 그리고 이 후에 제1 실시 형태와 동일하게, 연마면(13)에는 CVD법에 의해 다이아몬드 막(14)의 코팅을 행한다. 이 코팅 후에 도 4B에 나타내는 바와 같이 원둘레 부분을 연마하여 능선을 형성한다.
도 5a는 그의 제2 예를 나타내고 있으며, 제2 실시 형태의 원둘레면을 2단의 경사면에서 외측으로 V자 형상이 되도록 연마한 원둘레면(18)으로 한 것이다. 이 굴곡된 원둘레면(18)의 폭 w4도 w2와 동일한 이유에 의해 2㎛ 이상 10㎛ 이하로 한다. 그리고 이 후에 제1 실시 형태와 동일하게, 연마면(13)에는 CVD법에 의해 다이아몬드 막(14)의 코팅을 행한다. 이 코팅 후에 도 5b에 나타내는 바와 같이 원둘레 부분을 연마하여 능선을 형성한다.
도 6a는 그의 제3 예를 나타내고 있으며, 제2 실시 형태의 원둘레면의 오목면이 되도록 내측으로 만곡된 원둘레면(19)으로 한 것이다. 이 만곡된 원둘레면(19)의 폭 w5도 w2와 동일한 이유에 의해 2㎛ 이상 10㎛ 이하로 한다. 그리고 이 후에 제1 실시 형태와 동일하게, 연마면(13)에는 CVD법에 의해 다이아몬드 막(14)의 코팅을 행한다. 이 코팅 후에 도 6b에 나타내는 바와 같이 원둘레 부분을 연마하여 형성한다.
도 7a는 그의 제4 예를 나타내고 있으며, 제2 실시 형태의 원둘레면을 내측으로 V자 형상의 홈을 갖는 원둘레면(20)으로 한 것이다. 이 원둘레면(20)의 폭 w6도 w2와 동일한 이유에 의해 2㎛ 이상 10㎛ 이하로 한다. 그리고 이 후에 제1 실시 형태와 동일하게, 연마면(13)에는 CVD법에 의해 다이아몬드 막(14)의 코팅을 행한다. 이 코팅 후에 도 7b에 나타내는 바와 같이 원둘레 부분을 연마하여 형성한다.
제3 실시 형태에 있어서도 연마 후의 능선의 거칠기 및 경사부의 연마면의 거칠기는 제1 실시 형태와 동일하게 한다. 이 경우에는 모두 연마한 후의 능선으로 이루어지는 원이 포함되는 면을 중심축(12a)에 대하여 수직이 되도록 한다. 그리고 원둘레면(17, 18, 19, 20)에 의해 다이아몬드 막(14)의 밀착성을 향상시키고, 다이아몬드 막(14)의 막두께를 두껍게 할 수 있다. 또한 제1 실시 형태와 동일하게, 스크라이빙 휠의 내마모성을 향상시킬 수 있다. 이 스크라이빙 휠을 이용하여 취성 재료 기판을 스크라이브하여, 분단하면, 취성 재료 기판의 절단면의 단면 정밀도가 향상되어, 단면 강도를 향상시킬 수 있다.
다음으로 본 발명의 제4 실시 형태에 대해서 설명한다. 일본특허 제3074143호에는 스크라이빙 휠의 원둘레면에 소정 간격을 두고 다수의 홈을 형성하고, 그 사이를 돌기로 하여 고침투형으로 한 스크라이빙 휠이 제안되어 있다. 본 발명은 이러한 스크라이빙 휠에도 적용할 수 있다. 도 8a는 이 실시 형태의 스크라이빙 휠의 정면도, 도 8b는 앞의 능선 부분의 확대 단면도, 도 8c는 도 8a에 일점 쇄선으로 나타낸 원형 부분의 확대도이다. 스크라이빙 휠을 제조할 때에는, 초경합금, 또는 세라믹제 등의 스크라이빙 휠 기재가 되는 원판(31)의 중앙에 우선 도 8a에 나타내는 바와 같이 축 구멍이 되는 관통구멍(32)을 형성한다. 다음으로 이 관통구멍(32)에 모터 등의 회전축을 연통하여 회전시키면서, 원판(31)의 전원둘레를 양측으로부터 연마하여 V자형으로 형성하고, 사면을 연마면(33)으로 한다. 이 정각(α1)은 제1 실시 형태와 동일하게 80°∼150°의 범위로 한다. 이 경우도 제1 실시 형태와 동일하게 스크라이빙 휠의 날끝 부분에 CVD법에 의해 다이아몬드 막(34)을 코팅하고, 연마한다. 다이아몬드 막(34)의 막두께는 10∼30㎛로 한다. 연마 후의 정각(α2)의 범위는 85°∼160°로 한다. 또한 연마 후의 능선의 거칠기 및 경사부의 거칠기는 제1 실시 형태와 동일하게 한다. 여기에서 모재가 되는 원판의 연마면(33)의 정각(α1)과 날끝 각도(α2)와의 차이는 5° 이상, 20° 이하로 한다. 그리고 도 8c에 나타내는 바와 같이 다이아몬드 막(34)의 두께의 범위 내에서 홈(35)을 형성한다. 고침투형으로 하기 위한 스크라이빙 휠의 홈의 깊이는 예를 들면 10㎛ 정도이기 때문에, 다이아몬드 막(34)에 홈(35)을 형성함으로써 고침투형의 스크라이빙 휠로 할 수 있다.
또한 이를 대신하여 미리 스크라이빙 휠의 V자형의 날끝부에 홈을 형성해 두고, 이 스크라이빙 휠에 CVD법으로 다이아몬드 막을 코팅하여 연마함으로써 스크라이빙 휠을 구성하도록 해도 좋다.
(실시예)
(실시예 1)
제1 실시 형태에 기초하여 외경 2.7㎜의 스크라이빙 휠 기재에 다이아몬드 막을 코팅하고, 숫돌로 날끝 각도 132.7°로 연마하여 스크라이빙 휠로 했다.
(실시예 2)
제4 실시 형태에 기초하여 외경 2.7㎜의 스크라이빙 휠 기재에 다이아몬드 막을 코팅하고, 기계 연마에 의해 날끝 각도 133.9°의 스크라이빙 휠을 형성했다. 또한 원둘레 부분에 다수의 홈을 형성하여 고침투형 스크라이빙 휠로 했다.
(비교예)
종래의 PCD제의 스크라이빙 휠에서, 외경 2.5㎜, 날끝 각도 125°로 했다. 또한, 원둘레 부분에 다수의 홈을 형성하여 고침투형 스크라이빙 휠로 했다.
또한 도 9는 실시예 1, 2와 비교예의 스크라이빙 휠을 이용하여 0.635㎜의 두께의 알루미나 기판(HTCC 기판)을 스크라이브했을 때의 주행 거리와, 동일한 휠을 이용하여 0.7㎜의 두께의 유리를 스크라이브했을 때의 최저 하중(적정한 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 하중 범위의 하한값)의 관계를 나타내는 도면으로, 실시예 1에 의한 스크라이빙 휠의 주행 거리를 절선(折線) A로, 실시예 2에 의한 스크라이빙 휠의 주행 거리를 절선 B로, 비교예에 의한 스크라이빙 휠의 주행 거리를 절선 C로 나타내고 있다.
이 비교예에서 스크라이빙 가능한 주행 거리는 약 20m였다. 또한 비교예의 스크라이빙 휠에서는, 주행 개시에는 하중은 0.09㎫로 낮지만, 스크라이브를 진행하는 데에 수반하여 최저 하중이 커져 있고, 능선이 마모되어 있는 것을 알 수 있다. 마모가 진행된 스크라이빙 휠을 이용하여 취성 재료 기판을 스크라이브하여 분단하면, 분단한 기판의 단면의 품질이 열화된다.
이에 대하여 실시예 1, 2의 스크라이빙 휠에서는, 도 9로부터 나타나는 바와 같이, 실시예 1의 스크라이빙 휠을 이용하여 스크라이브했을 때에는, 절선 A로 나타내는 바와 같이 다이아몬드 막의 박리까지에 이르는 거리는 130m였다. 이때의 최저 하중은, 스크라이브 개시로부터 다이아몬드 막이 박리되기까지 거의 0.12㎫로 일정한 값이었다. 또한 실시예 2의 스크라이빙 휠을 이용하여 스크라이브했을 때에는 절선 B로 나타내는 바와 같이 다이아몬드 막의 박리에 이르기까지 85m의 스크라이브가 가능했다. 이때의 최저 하중은 스크라이브 개시로부터 다이아몬드 막이 박리되기까지 거의 0.16㎫로 일정한 값이었다. 이 때문에 비교예에 비하여 스크라이빙 가능한 거리를 큰 폭으로 연장할 수 있다. 또한 모두 최저 하중의 값은 주행 거리에 상관없이 거의 일정하고, 증가하고 있지 않기 때문에, 스크라이빙 휠의 날끝은 거의 마모되어 있지 않다고 판단할 수 있다. 이 때문에 스크라이브 후에 취성 재료 기판을 분단하여 액정 패널 등을 잘라냈을 때에 절단면의 단면 정밀도가 향상되어, 단면 강도를 높게 유지해 둘 수 있다.
본 발명에 의한 스크라이빙 휠은 내마모성이 높고, 단면 강도가 높은 취성 재료 기판을 잘라내는 스크라이빙 휠을 제공할 수 있어, 스크라이브 장치에 적합하게 이용할 수 있다.
10, 30 : 스크라이빙 휠
11, 31 : 원판
12, 32 : 관통구멍
13, 33 : 연마면
14, 34 : 다이아몬드 막
16, 17, 18, 19, 20 : 원둘레면
35 : 홈

Claims (11)

  1. 취성 재료 기판에 밀어 붙여 회전 이동시켜 스크라이브 하기 위한 스크라이빙 휠로서,
    원판의 스크라이빙 휠 기재(基材)와,
    상기 스크라이빙 휠 기재의 날끝 부분에 형성된 다이아몬드 막과,
    상기 다이아몬드 막을 기계 연마하여 형성된 연마 영역을 구비하고,
    상기 스크라이빙 휠 기재는, 원판의 주위의 측면에 최대경(徑)이 되는 부분과 경사면을 가지며,
    상기 스크라이빙 휠 기재의 경사면이 이루는 정각(頂角; α1)과 상기 다이아몬드 막의 선단부가 이루는 날끝 각도(α2)와의 차이가 5° 이상 20° 이하인 스크라이빙 휠.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스크라이빙 휠 기재는, 측면에 중심축과 동축(同軸)의 원기둥 형상의 원둘레면을 형성한 스크라이빙 휠.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스크라이빙 휠 기재는, 측면에 내향 및 외향 중 어느 한쪽으로 만곡하는 중심축과 동축의 원둘레면을 갖는 스크라이빙 휠.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스크라이빙 휠 기재는, 측면에 내향 및 외향 중 어느 한쪽으로 단면이 V자 형상이 되는 중심축과 동축의 원둘레면을 갖는 스크라이빙 휠.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스크라이빙 휠 기재는, 초경합금으로 이루어지는 스크라이빙 휠.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스크라이빙 휠은, 세라믹스 기판을 스크라이브하는 스크라이빙 휠인 스크라이빙 휠.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연마 영역의 능선 부분을 소정 간격으로 절결(cut-away)한 홈을 갖고, 그 사이를 돌기로 한 스크라이빙 휠.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 스크라이빙 휠을 이용하여, 취성 재료 기판을 스크라이브하는 스크라이브 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 취성 재료 기판이 세라믹스 기판인 스크라이브 방법.
  10. 제7항에 기재된 스크라이빙 휠을 이용하여, 취성 재료 기판을 스크라이브하는 스크라이브 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 취성 재료 기판이 세라믹스 기판인 스크라이브 방법.
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