KR102493063B1

KR102493063B1 - 브레이크 장치

Info

Publication number: KR102493063B1
Application number: KR1020160030108A
Authority: KR
Inventors: 이쿠오 도키모토; 케이고 요시다
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2023-01-27
Also published as: TWI703101B; KR20170002277A; JP2017013255A; JP6520466B2; CN106273011A; CN106273011B; TW201702197A

Abstract

(과제) 브레이크 처리에 의한 기판의 분단의 성부(成否)를 신속하고 또한 확실하게 검출 가능한 브레이크 장치를 제공한다.
(해결 수단) 기판을 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 장치가, 기판을 스크라이브 라인의 연재 방향과 브레이크 날의 날끝의 연재 방향이 일치하도록 테이블에 올려놓은 상태로 브레이크 날을 소정의 하강 정지 위치까지 하강시킴으로써, 기판을 분단하도록 구성되어 이루어짐과 함께, 촬상 수단은, 브레이크 날의 하강의 개시와 함께 반복하여 기판을 촬상할 수 있도록 되어 있고, 분단 검출 수단은, 촬상 화상이 취득될 때마다, 당해 취득 화상에 기초하여 생성되는 판정 지표값이 소정의 문턱값을 초과하고 있는지 아닌지에 기초하여, 분단의 성부를 판정한다.

Description

브레이크 장치{BREAKING APPARATUS}

본 발명은 기판의 분단(dividing)에 이용하는 브레이크 장치에 관한 것으로, 특히, 브레이크 장치에 있어서의 기판의 분단의 검출에 관한 것이다.

플랫 디스플레이 패널 또는 태양 전지 패널 등의 제조 프로세스는 일반적으로, 유리 기판, 세라믹스 기판, 반도체 기판 등의 취성 재료(brittle material)로 이루어지는 기판(모기판)을 분단하는 공정을 포함한다. 이러한 분단에는, 기판 표면에 다이아몬드 포인트나 커터 휠 등의 스크라이브 툴을 이용하여 스크라이브 라인을 형성하고, 당해 스크라이브 라인으로부터 기판 두께 방향으로 크랙(수직 크랙)을 신전(extend)시킨다는 수법이 널리 이용되고 있다. 스크라이브 라인을 형성한 경우, 수직 크랙이 두께 방향으로 완전하게 신전하여 기판이 분단되는 경우도 있지만, 수직 크랙이 두께 방향으로 부분적으로밖에 신전하지 않는 경우도 있다. 후자의 경우, 스크라이브 라인의 형성 후에, 브레이크 처리가 행해진다. 브레이크 처리는, 개략, 스크라이브 라인을 따르는 형태로 기판에 맞닿음시킨 브레이크 날을 압하함으로써, 수직 크랙을 두께 방향으로 완전하게 진행시키고, 이에 따라 기판을 스크라이브 라인을 따라 분단한다는 것이다.

이러한 브레이크 처리에 이용하는 브레이크 장치로서는, 여러 가지의 형태의 것이 공지이다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본공개특허공보 2004-131341호

예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 종래의 브레이크 장치를, 양산 공정에 사용하는 경우, 통상은, 동일한 조건에서 제조되어 스크라이브 라인이 형성된 기판에 대해서는, 동일한 브레이크 조건하에서 브레이크 처리가 이루어진다. 이러한 브레이크 조건은, 확실하게 기판이 분단되는 것을 전제로 하여 정해지지만, 스크라이브 라인의 형성 깊이의 편차나, 브레이크 날에 이빠짐이 발생하고 있는 것 등이 원인이 되어, 브레이크 처리에 의해서도 기판이 분단되지 않는 문제가 일어날 수 있다.

종래, 이러한 문제의 발생은, 위치한 기판에 대하여 모든 브레이크 처리를 행하고, 기판을 브레이크 장치로부터 반출한 후가 아니면, 발견하는 것이 곤란했다. 그리고, 이러한 문제가 발생한 경우, 당해 기판을 다시 브레이크 처리에 제공하는 것이 필요했다. 이러한 대응은, 스루풋(throughput)을 저하시키는 요인이 된다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 브레이크 처리에 의한 기판의 분단의 성부(成否)를 신속하고 또한 확실하게 검출 가능한 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 한쪽 주면(主面)측에 스크라이브 라인이 형성되어 이루어지는 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 장치로서, 상기 기판이 수평 자세로 올려놓여지는 테이블과, 상기 테이블의 상방에, 상기 테이블에 대하여 진퇴가 자유롭게 형성되어 이루어지는 브레이크 날과, 상기 테이블에 올려놓여진 상기 기판을 촬상 가능한 촬상 수단과, 상기 촬상 수단에 있어서의 촬상 결과에 기초하여 상기 기판의 분단을 검출하는 분단 검출 수단을 구비하고, 상기 기판을 상기 스크라이브 라인의 연재(extending) 방향과 상기 브레이크 날의 날끝의 연재 방향이 일치하도록 상기 테이블에 올려놓은 상태로 상기 브레이크 날을 소정의 하강 정지 위치까지 하강시킴으로써, 상기 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라 분단하도록 구성되어 이루어짐과 함께, 상기 촬상 수단은, 상기 브레이크 날의 하강의 개시와 함께 소정의 시간 간격으로 반복하여 상기 기판을 촬상할 수 있도록 되어 있고, 상기 분단 검출 수단은, 상기 촬상 수단이 촬상 화상을 취득할 때마다, 당해 취득 화상에 기초하여 생성되는 판정 지표값이 소정의 문턱값을 초과하고 있는지 아닌지에 기초하여, 상기 기판의 분단의 성부를 판정하는 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 브레이크 장치로서, 상기 분단 검출 수단은, 상기 촬상 수단에 의해 최초로 취득된 촬상 화상을 기준 화상으로 하여, 상기 기준 화상과 가장 최근에 취득된 촬상 화상의 차분(差分) 화상에 기초하여 상기 판정 지표값을 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명은, 청구항 2에 기재된 브레이크 장치로서, 상기 판정 지표값이 상기 차분 화상의 전(全) 화소의 화소값의 분산값인 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 기재된 브레이크 장치로서, 가장 최근의 상기 촬상 화상을 이용하여 생성된 상기 판정 지표값에 기초하여 상기 기판이 분단되어 있다고 판정된 경우에는, 촬상 수단에 의한 이후의 촬상을 정지하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나에 기재된 브레이크 장치로서, 상기 브레이크 날이 소정의 하강 정지 위치까지 하강했음에도 불구하고, 상기 분단 검출 수단에 있어서 상기 판정 지표값이 상기 문턱값을 초과하고 있다고 판정되지 않았던 경우에는, 상기 기판이 분단되어 있지 않다고 판정하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나에 기재된 브레이크 장치로서, 상기 촬상 수단이 서로 이격하여 형성된 2개의 촬상 수단이고, 상기 분단 검출 수단은, 상기 2개의 촬상 수단의 각각에 있어서 촬상된 촬상 화상에 대해서 개별적으로 상기 판정 지표값을 생성하여 상기 문턱값과 비교하여, 각각의 상기 판정 지표값이 상기 문턱값을 초과하고 있는 경우에 상기 기판이 분단되어 있다고 판정하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나에 기재된 브레이크 장치로서, 상기 테이블이 투명하고, 상기 촬상 수단이, 상기 테이블의 하방에 형성되어 이루어지고, 상기 촬상 수단은 상기 테이블을 개재하여 상기 기판을 촬상하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1 내지 청구항 7의 발명에 의하면, 기판의 분단의 성부를, 신속하고 또한 확실하게 판정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 브레이크 장치(100)의 요부(要部)를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 브레이크 장치(100)의 요부를 나타내는 도면이다.
도 3은 분단 검출 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 분단 검출 처리에 있어서 기판(W)의 분단이 검출되는 경우에 있어서의 시간 순서도이다.
도 5는 브레이크 처리의 진행 도중을 단계적으로 나타내는 개략도이다.
도 6은 브레이크 처리의 진행 도중을 단계적으로 나타내는 개략도이다.
도 7은 브레이크 처리의 진행 도중을 단계적으로 나타내는 개략도이다.
도 8은 차분 화상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 분단 완료 후의 브레이크 날(2)과 기판(W)의 근방의 모습과, 그때의 촬상 화상(IM3)을 개략적으로 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

<브레이크 장치>

도 1 및 도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 브레이크 장치(100)의 요부를 나타내는 도면이다. 브레이크 장치(100)는, 기판(W)을 수평 자세로 올려 놓기 위한 테이블(1)과, 기판(W)으로 눌러대짐으로써 기판(W)을 분단하는 브레이크 날(2)과, 테이블(1)에 올려놓여진 기판을 고정하기 위한 척(3)을 구비한다. 브레이크 장치(100)는, 미리 스크라이브 라인(SL)이 형성된 기판(W)에 대하여 브레이크 날(2)을 이용하여 브레이크 처리를 행함으로써 당해 스크라이브 라인(SL)으로부터 기판(W)의 두께 방향으로 크랙(수직 크랙)을 신전시킴으로써, 기판(W)을 스크라이브 라인(SL)을 따라 분단하는 장치이다.

기판(W)은, 유리 기판, 세라믹스 기판, 반도체 기판 등의 취성 재료로 이루어진다. 두께 및 사이즈에는 특별한 제한은 없지만, 전형적으로는, 0.4㎜∼1.0㎜ 정도의 두께나 50㎜∼300㎜ 정도의 사이즈를 갖는 것이 상정된다.

또한, 도 1 및 이후의 도면에 있어서는 기판(W)에 스크라이브 라인(SL)이 1개만 형성되어 있는 형태를 나타내고 있지만, 이것은 도시의 간단 및 설명의 편의상의 것이며, 통상은, 하나의 기판(W)에 대하여 다수의 스크라이브 라인(SL)이 형성되어 이루어진다.

또한, 도 1 및 도 2에 있어서는, 테이블(1), 브레이크 날(2) 및, 기판(W)의 배치 관계를 나타냄에 있어서, 브레이크 날(2)의 길이 방향을 x축 방향으로 하고, 수평면 내에 있어서 x축 방향에 수직인 방향을 y축 방향으로 하고, 연직 방향을 z축 방향으로 하는 오른손 좌표계의 xyz좌표를 붙이고 있다. 이에 따라, 도 1은 브레이크 장치(100)의 테이블(1) 주위에 대한 yz측면도로 되어 있고, 도 2는 동일하게 테이블(1) 주위에 대한 zx측면도를 포함하는 것으로 되어 있다.

테이블(1)은, 예를 들면 석영 유리 등의 투명한 부재로 이루어지고, 수평으로 된 그 상면(1a)에 기판(W)이 올려놓여진다. 기판(W)은, 스크라이브 라인(SL)이 형성되어 이루어지는 측의 주면(스크라이브 라인 형성면)(Wa)을 상면(1a)에 맞닿음시키는 형태로, 또한, 스크라이브 라인(SL)의 연재 방향을 브레이크 날(2)의 날끝(2a)의 연재 방향과 일치시키는 형태로, 테이블(1)에 올려놓여지고, 척(3)에 의해 테이블(1)에 고정된다.

브레이크 날(2)은, 예를 들면 초강합금이나 부분 안정화 지르코니아 등으로 이루어지고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 그 연직 하측 부분에, 당해 브레이크 날(2)의 길이 방향에 수직인 단면이 대략 삼각형 형상을 이루는 날끝(2a)을 구비한다. 날끝(2a)은, 개략, 15°∼60° 정도의 각도를 이루는 2개의 날면으로 형성되어 이루어진다.

추가로, 브레이크 장치(100)는, 테이블(1)보다도 연직 하방에, 2개의 카메라(4)(4a, 4b)를 구비한다. 카메라(4)는, 예를 들면 CCD 카메라이다. 2개의 카메라(4)(4a, 4b)는, 브레이크 날(2)(보다 상세하게는 날끝(2a))을 포함하는 연직면(zx면) 내에 있어서, x축 방향으로 서로 이간하여 배치되어 이루어진다. 각각의 카메라(4)는, 연직 상방을 향해 배치되어 있고, 투명한 테이블(1)을 통하여 그 상방을, 보다 구체적으로는 테이블(1)에 올려놓여진 기판(W)을 촬상 가능하게 되어 이루어진다.

바람직하게는, 2개의 카메라(4)(4a, 4b)는, 서로의 거리보다도, 브레이크 날(2)을 따라 연재하는 스크라이브 라인(SL)의 가장 가까운 곳의 단부(端部)와의 거리가 작아지도록, 배치된다. 단, 각각의 카메라(4)의 촬상 범위는 기판(W)의 사이즈에 대하여 충분히 작고, 당해 촬상 범위에는, 스크라이브 라인(SL)의 일부를 포함하는 기판(W)의 일부만이 포함되는 것으로 되어 있다.

또한, 각각의 카메라(4)에 부수시키는 형태로, 조명 수단(5)(5a, 5b)이 형성되어 이루어진다. 조명 수단(5)은, 연직 상방을 향해 조명광을 조사하도록 배치되어 이루어진다. 조명 수단(5)으로서는, 각각의 카메라(4)를 둘러싸는 형태로 형성되는 링 조명을 이용하는 것이 적합한 일 예이지만, 다른 형태의 것이 이용되어도 좋다.

카메라(4)(및 조명 수단(5))는, 후술하는 형태로 분단 검출 처리를 행할 때에 사용된다. 또한, 카메라(4)는, 브레이크 위치의 위치 결정시에 있어서 사용되는 형태라도 좋다.

이후, 도 2에 예시된 배치 형태를 근거로, 2개의 카메라(4)(4a, 4b)를 편의상, 좌우의 카메라(4)로 총칭하는 경우가 있다.

또한, 도 1에 있어서는 도시를 생략하고 있지만, 도 2에 나타내는 바와 같이, 브레이크 장치(100)는, 제어부(10)와, 테이블 이동 기구(11)와, 브레이크 날 승강 기구(12)와, 입력 조작부(13)와, 표시부(14)를 구비한다.

제어부(10)는, 브레이크 장치(100)의 각 부의 동작 제어나, 후술하는 분단 검출 처리를 담당하는 부위로서, 예를 들면 컴퓨터 등에 의해 실현된다. 제어부(10)는, 그 기능적 구성 요소로서, 브레이크 실행 처리부(21)와 분단 검출 처리부(22)를 구비한다. 브레이크 실행 처리부(21)는, 브레이크 처리에 따른 각 부의 동작 제어를 담당하는 부위이다. 분단 검출 처리부(22)는, 브레이크 처리에 의한 기판(W)의 분단의 성부를 검출하기 위한 분단 검출 처리를 담당하는 부위이다.

테이블 이동 기구(11)는, 테이블(1)을 수평면 내(xy면 내)에 있어서 이동시키는 기구이다. 구체적으로는, y축 방향에 있어서의 병진(竝進) 이동과, 연직 방향을 회전축으로 하는 회전 이동을 행할 수 있도록 되어 있다. 브레이크 실행 처리부(21)의 제어 지시에 따라 테이블 이동 기구(11)가 동작함으로써, 브레이크 대상 위치의 이동 및 브레이크 날(2)에 대한 스크라이브 라인(SL)의 위치 맞춤이 행해지도록 되어 있다.

브레이크 날 승강 기구(12)는, 브레이크 처리시에 브레이크 날(2)을 연직 방향에 있어서 승강시키는 기구이다. 이러한 브레이크 날 승강 기구(12)가 동작함으로써, 브레이크 날(2)은 테이블(1)에 올려놓여진 기판(W)에 대하여 진퇴가 자유롭게 되어 이루어진다. 개략적으로 말하면, 브레이크 실행 처리부(21)의 제어 지시에 따라 브레이크 날 승강 기구(12)가 브레이크 날(2)을 도 1에 있어서 화살표(AR1)로 나타내는 바와 같이 하강시키고, 스크라이브 라인 형성면(Wa)의 반대면인 기판(W)의 스크라이브 라인 비(非)형성면(Wb)의, 스크라이브 라인(SL)의 상방 위치에 맞닿음시킴으로써, 기판(W)은 스크라이브 라인(SL)을 따라 분단된다.

보다 상세하게는, 브레이크 처리시에 있어서 브레이크 날(2)은(엄밀하게는 그 날끝(2a)은), 소정의 초기 위치 z＝z0으로부터, 스크라이브 라인 비형성면(Wb)의 높이 위치 z＝z1보다도 하방의 z＝z2가 되는 높이 위치에 정해진 정지 위치(하강 정지 위치)에 도달할 때까지, 하강된다. 또한, z＝z0에서 z＝z2까지의 거리 ｜z2－z0｜를, 브레이크 날(2)의 압입량이라고 칭한다.

입력 조작부(13)는, 예를 들면 키보드나 마우스, 터치 패널 등으로 이루어지는, 브레이크 장치(100)의 사용자가 브레이크 장치(100)에 대하여 여러 가지의 실행 지시나 처리 조건 등을 입력하기 위한 부위이다.

표시부(14)는, 브레이크 장치(100)의 처리 메뉴나 동작 상태 등을 표시하기 위한 디스플레이이다.

<분단 검출 처리>

다음으로, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 브레이크 장치(100)에 있어서 행하는 분단 검출 처리에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 따른 분단 검출 처리에 있어서는, 개략, 브레이크 처리의 실행 중에, 좌우의 카메라(4)의 양방에 의한 기판(W)의 화상 취득(취입, 캡처)을 소정의 시간 간격으로 연속적으로 행하고, 취득한 화상의 내용에 기초하여, 기판(W)의 분단이 됐는지 아닌지를 판정하게 되어 있다.

도 3은, 분단 검출 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는, 분단 검출 처리에 있어서 기판(W)의 분단이 검출되는 경우에 있어서의 시간 순서도이다.

우선, 브레이크 처리를 행하기 위해, 미리 기판(W)이 테이블(1)에 올려 놓여져 고정되고, 위치 결정이 된 상태에 있어서, 브레이크 실행 처리부(21)로부터의 동작 지시에 의해, 브레이크 날 승강 기구(12)가 브레이크 날(2)을 그 초기 위치 z＝z0에서 z축 부(負)방향을 향해 하강시킨다(스텝 S1).

또한, 이러한 브레이크 날(2)의 하강 개시에 동기하여, 분단 검출 처리부(22)가, 좌우의 카메라(4)에 대하여, 미리 정해진 시간 간격으로의 화상 취득을 행하도록, 실행 지시를 부여한다. 이러한 실행 지시에 응답한 좌우의 카메라(4)는 각각에, 조명 수단(5)(5a, 5b)에 의해 조명광을 조사하면서, 우선 1매째의 촬상 화상을 취득하고(스텝 S2), 그 후, 기판(W)이 분단되었다고 판정될 때까지의 동안, i＝2(스텝 S3)를 초기값으로 하여, i매째(i＝2, 3, 4, …)의 촬상 화상을 설정된 시간 간격으로 취득한다(스텝 S4).

그리고, 좌우의 카메라(4)에 있어서 i매째(i＝2, 3, 4, …)의 촬상 화상이 얻어질 때마다, 분단 검출 처리부(22)는, 당해 촬상 화상을 대상으로 하여 기판(W)에 분단이 발생하고 있는지 아닌지의 판정 처리를 행한다(스텝 S5).

판정 처리는, 좌우의 카메라(4)의 각각에 있어서 취득된 촬상 화상마다 개별적으로, 1매째의 촬상 화상을 기준 화상으로 하여, 가장 최근에 취득된 i매째의 촬상 화상과의 차이점의 유무를 판정함으로써 행한다. 구체적으로는, 1매째의 촬상 화상과 i매째의 촬상 화상의 차분 화상을 생성하고, 그 차분 화상에 있어서의 화소값에 기초하여 생성되는 판정 지표값이, 소정의 기준(문턱값)을 초과하고 있는지 아닌지를, 좌우의 카메라(4)에 유래하는 차분 화상의 쌍방에 대해서 판정한다(스텝 S6).

판정 지표값의 설정의 방법에는 여러 가지의 대응이 생각되지만, 본 실시 형태에 있어서는, 차분 화상의 전화소의 화소값의 분산(σ²)을 판정 지표값으로 하고, 이 분산값에 대하여, 문턱값을 정하는 것으로 한다. 문턱값은, 브레이크 날(2)에 의해 기판(W)에 스크라이브 라인(SL)을 따른 분단이 발생한 경우의 차분 화상이면 통상 상회할 것이라고 상정되는 분산의 값으로서 미리 설정된다.

또한, 좌우로 이격시킨 2개의 카메라(4)에 의한 촬상 결과에 기초하여 각각에 판정을 행하도록 하고 있는 것은, 그들 카메라(4)가 촬상하고 있는 위치에 있어서 분단이 발생하고 있다고 판단되면, 양 위치의 사이에 있어서도 거의 확실하게 분단은 발생하고 있다고 생각되고, 기판(W)의 전체(혹은 스크라이브 라인(SL)의 전체)를 촬상하지 않아도, 기판(W)의 분단을 검출하는 것이 가능하다는 이유에 의한다.

좌우 쌍방의 판정 지표값이, 문턱값을 초과하고 있다고 판정되는 경우(스텝 S6에서 YES), 기판(W)의 분단이 성공했다고 판정한다(스텝 S7). 이러한 판정은, 분단이 발생하지 않는 동안은 기판(W)에 변화는 발생하지 않기 때문에, i매째의 촬상 화상은 1매째의 촬상 화상과 동일하게 될 것이며, 분단이 발생한 후는 기판(W)의 상태가 상이하기 때문에 촬상 화상은 1매째의 촬상 화상과는 상이한 것이 된다는 것을 전제로 하고 있다.

도 4에 있어서는, i＝N일 때에 분단이 성공했다고 판정된 경우(분단이 검출된 경우)를 예시하고 있다. 또한, 이러한 판정이 이루어진 시점에서, 좌우의 카메라(4)에 의한 화상의 취득은 정지된다. 즉, 가장 최근에 촬상된 촬상 화상에 기초하여 기판(W)이 분단되었다고 판정한 시점에서, 좌우의 카메라(4)에 의한 이후의 촬상은 정지된다. 단, 브레이크 날(2)은, 기판(W)이 분단된 후도 미리 정해진 하강 정지 위치(z＝z2)에 도달할 때까지 하강을 계속하고, 그 후, 초기 위치로 되돌려진다.

좌우 쌍방의 판정 지표값이, 소정의 기준(문턱값)을 초과하고 있다고 판정되지 않았던 경우로서(스텝 S6에서 NO), 브레이크 날(2)이 하강 정지 위치에 도달해 버리고 있는 경우(스텝 S8에서 YES), 분단을 위한 동작(브레이크 동작)이 완료했음에도 불구하고 분단이 되지 않았다(분단이 실패했다)고 판정된다(스텝 S9). 이러한 경우는, 하강 정지 위치(z＝z2)를 보다 낮추도록 압입량이 재설정된 후에, 재차, 브레이크 처리가 이루어진다. 또한, 좌우 쌍방의 판정 지표값이, 소정의 기준(문턱값)을 초과하고 있다고 판정되지 않았던 경우에는, 좌우 쌍방의 판정 지표값이 기준을 클리어하지 않았던 경우와, 어느 한쪽만이 기준을 클리어한 경우가 있다. 후자는, 부분적으로만 기판(W)이 분단되어 있는 경우에 해당한다. 또한, 브레이크 날(2)의 위치는, 예를 들면, 분단 검출 처리부(22)가, 브레이크 날 승강 기구(12)에 구비되는 도시하지 않는 엔코더의 펄스값이나, 브레이크 장치(100)에 형성된 도시하지 않는 브레이크 날(2)의 높이 위치 검출용의 위치 센서로부터 부여되는 신호를 취득하는 것 등의 형태에 의해, 특정된다.

좌우 쌍방의 판정 지표값이, 소정의 기준(문턱값)을 초과하고 있다고 판정되지 않았던 경우이며(스텝 S6에서 NO), 브레이크 날(2)이 하강 정지 위치에 도달하고 있지 않은 경우(스텝 S8에서 NO), 통상은, 브레이크 동작이 아직 완료하고 있지 않은 것이 된다. 그렇기 때문에, 브레이크 날(2)이 하강을 개시한 후, 미리 설정된 처리 상한 시간을 경과하고 있지 않은 경우(스텝 S10에서 NO)는, i＝i＋1로 되어(스텝 S11), 좌우의 카메라(4)에 의해 다음의 화상 취득이 행해진다.

여기에서, 처리 상한 시간이란, 브레이크 날(2)의 하강 동작이 정상이면(분단의 성부에 관계없이) 브레이크 날(2)이 하강을 개시한 후 그 시간이 경과할 때까지 사이에는 브레이크 날(2)은 하강 정지 위치에 도달하고 있을 것이라고 추정되는 시간이며, 브레이크 동작시에 있어서 미리 설정되어 이루어지는 압입량과 브레이크 날 승강 기구(12)가 브레이크 날(2)을 하강시키는 속도를 감안하여 정해져 있는 시간이다.

그렇기 때문에, 처리 상한 시간을 경과하고 있는 경우(스텝 S10에서 YES)는, 브레이크 날(2)의 하강 상황에 어떠한 이상이 발생하고 있다고 상정되는 점에서, 브레이크 실행 처리부(21)는 브레이크 처리를 중지하고, 기판 검출 처리부(22)도 기판 검출 처리를 중지한다. 그 후, 작업자에 의해 적절하게, 브레이크 날(2)이나 브레이크 날 승강 기구(12) 상태가 확인된다. 또한, 브레이크 처리의 개시 시간으로부터의 시간 경과의 유무는, 기판 검출 처리부(22)가 브레이크 장치(100)에 구비되는 도시하지 않는 타이머의 값을 적절하게 참조함으로써 판단된다.

다음으로, 전술한 판정 처리에 대해서, 브레이크 처리의 진행 상황의 변화와 아울러, 보다 구체적으로 설명한다. 도 5 내지 도 7은, 브레이크 처리의 진행 도중을 단계적으로 나타내는 개략도이며, 도 5 및 도 7에 있어서는, 카메라(4)에 있어서 취득되는 촬상 화상에 대해서도 개략적으로 나타내고 있다. 또한, 도 8은, 차분 화상을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5(a)는, 브레이크 날(2)의 하강 개시 후, 기판(W)에까지 도달하고 있지 않은 상태를 나타내고 있다. 이 상태에 있는 한, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 촬상 화상(IM1)은 기판(W)의 중심 위치에 스크라이브 라인(SL)이 존재하는 모습만이 찍힌 화상으로서 얻어진다.

또한, 도 1에 있어서는 개략적으로 2개의 날면이 교차하는 형태로 날끝(2a)을 나타내고 있었지만, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 보다 상세하게는, 날끝(2a)은 선단 부분이 있는 곡률 반경을 갖는 곡면으로 되어 있다.

또한, 1매째의 촬상 화상과 i매째의 촬상 화상의 차분 화상은 양 화상 전체를 대상으로 생성되는 형태라도 좋지만, 판정 처리의 고속화의 관점에서, 본 실시 형태에 있어서는, 촬상 범위(도 5(b)에 있어서는 촬상 화상(IM1)의 일부 범위)의 일부 영역, 보다 구체적으로는 촬상 화상 중, 분단이 발생하게 되는 스크라이브 라인(SL)의 형성 영역 근방만을 차분 화상을 생성할 때의 처리 대상 영역(ROI)으로서 정하고, 이러한 처리 대상 영역(ROI)에 대해서만 차분 화상을 생성하는 것으로 한다.

브레이크 날(2)이 기판(W)에 도달하지 않는 한은, 도 5(b)에 나타내는 촬상 화상(IM1)과 실질적으로 동일한 촬상 화상이, i매째의 촬상 화상으로서 반복하여 취득되게 된다. 즉, 1매째의 촬상 화상과 i매째의 촬상 화상의 화상 내용에는 거의 차이가 없게 된다. 그 때문에, 브레이크 날(2)이 기판(W)에 도달하지 않는 동안의 차분 화상은, 모든 화소의 화소값이 거의 0의 화상으로서 생성된다. 도 8(a)는, 이러한 경우의 차분 화상(D1)을 개략적으로 나타내고 있다. 또한, 도 8(a)에 나타내는 차분 화상(D1)은 도시의 사정으로부터 전면에 백색의 화상으로 되어 있지만, 실제의 차분 화상(D1)은, 차분값이 0인 경우의 명도로서 설정된 명도의 화소가 전면에 확대되는 화상으로서 얻어지는 것에 지나지 않는다. 이 차분 화상(D1)의 분산값은, 문턱값을 초과하고 있다고는 판단되지 않는다. 그렇기 때문에, 촬상 화상(IM1)과 같은 촬상 화상이 취득되는 한은, 스텝 S6에 있어서는 NO라고 계속 판단되게 된다. 또한, 스텝 S8에서 YES라고 판단되어 스텝 S9에 도달하는 경우란, 브레이크 날(2)이 하강 정지 위치에 도달할 때까지의 동안에, 촬상 화상(IM1)과 실질적으로 동일한 촬상 화상만이 반복 취득되는 경우이다.

하강을 계속하는 브레이크 날(2)은 결국, 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판(W)에 맞닿음한다. 기판(W)에 맞닿음한 후도 브레이크 날(2)의 하강을 계속하면, 브레이크 날(2)이 기판(W)에 대하여 힘을 가하게 되고, 기판(W)에 있어서는, 도 6에 있어서 화살표(AR2)로 나타내는 바와 같이, 스크라이브 라인(SL)으로부터 수직 크랙(CR)이 신전한다. 그리고, 이러한 수직 크랙(CR)의 신전과 함께 기판(W)은 좌우로 갈라놓아져 가, 최종적으로는, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 2개의 개편(個片;W1, W2)으로 분단된다. 이때, 2개의 개편(W1, W2)은, 브레이크 날(2)로 눌러펼쳐지는 형태로 서로 좌우로 이격되고, 이에 따라 양자의 사이에 간극(G)이 형성된다. 그렇기 때문에, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 이때의 촬상 화상(IM2)은, 2개의 개편(W1, W2)의 사이에 간극(G)이 존재하는 상태가 찍혀나온 상으로서 얻어진다.

도 8(b)는, i매째의 촬상 화상으로서 도 7(b)에 나타내는 촬상 화상(IM2)이 얻어진 경우의, 도 5(b)에 나타내는 촬상 화상(IM1)과의(처리 대상 영역(ROI)에 대한) 차분 화상(D2)을 나타내고 있다. 도 8(b)에 나타내는 차분 화상(D2)에 있어서는, 촬상 화상(IM1)에 찍히고 있던 스크라이브 라인(SL)에 상당하는 영역(RE1)과, 당해 영역을 사이에 끼우는 형태로 형성되어 이루어지는, 촬상 화상(IM2)에 있어서 찍히고 있던 간극(G)에 상당하는 영역(RE2)이 형성된다. 또한, 도 8(b)에 나타내는 차분 화상(D2)은 어디까지나 개략적인 것으로서, 실제의 차분 화상(D2)에 있어서는, 영역(RE1)과 영역(RE2)이 각각, 상대를 포함한 주변의 영역과 상이한 명도의 영역으로 되어 있는 것에 지나지 않는다.

차분 화상(D2)이 얻어진 경우, 그로부터 산출되는 판정 지표값인 분산의 값은 문턱값을 상회하게 된다. 좌우의 카메라(4)에 있어서 촬상 화상(IM2)과 같은 촬상 화상이 얻어지면, 좌우 모두 판정 지표값이 문턱값을 상회하게 되어, 분단이 성공했다고 판단되게 된다.

본 실시 형태에 있어서는, 브레이크 날(2)의 하강 개시 후, 소정 간격으로 좌우의 카메라(4)에 의해 브레이크 날(2)을 촬상하고, 즉시 촬상 화상에 기초하여 분단이 발생했는지 아닌지를 판정하게 되어 있기 때문에, 분단이 발생한 경우에, 이것을 거의 리얼 타임으로, 보다 구체적으로는 브레이크 날(2)이 분단에 의해 발생한 2개의 개편(W1, W2)을 눌러펼치고 있는 상태일 때에 파악할 수 있다. 또한, 브레이크 날(2)이 하강 정지 위치에까지 도달했음에도 불구하고 분단이 성공하지 않았던 경우에 대해서도, 이것을 브레이크 동작의 직후에 파악할 수 있기 때문에, 압입량을 달리한 재차의 브레이크를 신속하게 행할 수 있다.

또한, 전술의 순서와 같이 브레이크 날(2)의 개시의 직후로부터 연속적으로 촬상을 행하지 않아도, 브레이크 날(2)이 하강 정지 위치에까지 도달한 후의 기판(W) 상태를 촬상하면, 분단의 성부를 판정할 수 있다는 것도 생각된다. 그러나, 본 발명의 발명자가 예의 검토한 결과, 이러한 형태에서는, 분단의 성부를 양호하게 판정하는 것은 곤란하다는 것을 알 수 있다.

도 9는, 이 점을 설명하기 위해서 나타내는, 분단 완료 후의 브레이크 날(2)과 기판(W)(실제로는 개편(W1 및 W2))의 근방의 모습과, 그때에 카메라(4)에 있어서 취득되는 촬상 화상(IM3)을 개략적으로 나타내는 도면이다.

기판(W)을 분단한 후, 하강 정지 위치에까지 도달한 브레이크 날(2)은, 브레이크 날 승강 기구(12)에 의해 상승된다. 이에 따라 브레이크 날(2)이 개편(W1 및 W2)으로부터 이격하면, 그때까지 브레이크 날(2)에 의해 좌우로 눌러펼쳐져 있던 개편(W1 및 W2)은, 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 서로 접근하여, 양자의 사이에 발생하고 있던 간극(G)은 해소된다. 그리고, 분단면 요컨대 스크라이브 라인(SL) 및 수직 크랙(CR)이 형성되어 있던 개소에서 개편(W1 및 W2)은 서로 접촉하게 된다. 도 9(b)는, 이 경우에 카메라(4)에 의해 얻어지는 촬상 화상(IM3)을 개략적으로 나타내고 있다. 촬상 화상(IM3)은, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 원래는 스크라이브 라인(SL)이 형성된 개소에 수직 크랙(CR)이 중첩한 상으로서 얻어지지만, 화상으로서는 도 5(b)에 나타낸 촬상 화상(IM1)과 유사한 것이 되어 버린다. 그렇기 때문에, 전술의 순서와 동일하게 차분 화상을 생성하여, 문턱값에 기초하는 판정을 행했다고 해도, 분단의 성부를 확실하게 판정하는 것은 어렵다.

이에 대하여, 본원의 경우는, 카메라(4)에 의한 촬상의 시간 간격을 적합하게 정함으로써, k매째의 촬상 화상에서는 파악할 수 없었던 분단(보다 상세하게는 브레이크 날(2)이 기판(W)의 분단에 의해 발생한 2개의 개편(W1, W2)을 좌우로 눌러펼치고 있는 상태)을, 다음에 취득하는 k＋1매째의 촬상 화상에서는 파악하는 것이 가능해지기 때문에, 이러한 k＋1매째의 촬상 화상에 기초하는 판정 처리에 의해, 기판(W)에 분단이 발생한 것을 확실하게 판정할 수 있다.

또한, 카메라(4)에 의한 촬상의 시간 간격은, 예를 들면 브레이크 날(2)의 하강 속도가 50㎜/sec∼150㎜/sec이며, 압입량이 0.1㎜∼0.2㎜인 경우에는, 10msec∼50msec 정도로 정하는 것이 적합하다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 브레이크 장치에 의하면, 스크라이브 라인을 따라 수직 크랙을 신전시키는 브레이크 처리의 실행시에, 이러한 브레이크 처리와 병행하여, 분단 대상인 기판을 소정의 시간 간격으로 촬상하고, 각각의 촬상 결과에 기초하여 기판에 분단이 발생하고 있는지를 판정함으로써, 기판의 분단의 성부를, 신속하고 또한 확실하게 판정할 수 있다.

<변형예>

전술의 실시 형태에서는, 서로 이격한 2개의 카메라에 의한 촬상을 행하고 있지만, 이를 대신하여, 하나의 카메라(촬상 수단)가 스크라이브 라인(SL)이 형성되어 있는 범위의 전부 혹은 대부분을 촬상하고, 그 촬상 결과에 기초하여 판정 처리를 행하는 형태라도 좋다. 혹은, 3개 이상의 카메라를 이용하는 형태라도 좋다.

또한, 전술의 실시 형태에서는, 1매째의 촬상 화상과 i매째의 촬상 화상의 차분 화상에 기초하여, 분단이 되었는지 아닌지의 판정을 행하고 있지만, 이를 대신하여, 촬상 화상을 직접적으로 판정의 대상으로 하는 형태라도 좋다.

1 : 테이블
2 : 브레이크 날
2a : 날끝
3 : 척
4(4a, 4b) : 카메라
5(5a, 5b) : 조명 수단
10 : 제어부
11 : 테이블 이동 기구
12 : 브레이크 날 승강 기구
13 : 입력 조작부
14 : 표시부
21 : 브레이크 실행 처리부
22 : 분단 검출 처리부
100 : 브레이크 장치
CR : 수직 크랙
D1, D2 : 차분 화상
G : 간극
IM1∼IM3 : 촬상 화상
ROI : 처리 대상 영역
SL : 스크라이브 라인
W : 기판
Wa : 스크라이브 라인 형성면
Wb : 스크라이브 라인 비형성면

Claims

한쪽 주면(主面)측에 스크라이브 라인이 형성되어 이루어지는 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 장치로서,
상기 기판이 수평 자세로 올려놓여지는 테이블과,
상기 테이블의 상방에, 상기 테이블에 대하여 진퇴가 자유롭게 형성되어 이루어지는 브레이크 날과,
상기 테이블에 올려놓여진 상기 기판을 촬상 가능한 촬상 수단과,
상기 촬상 수단에 있어서의 촬상 결과에 기초하여 상기 기판의 분단을 검출하는 분단 검출 수단을 구비하고,
상기 기판을 상기 스크라이브 라인의 연재 방향과 상기 브레이크 날의 날끝의 연재 방향이 일치하도록 상기 테이블에 올려놓은 상태로 상기 브레이크 날을 소정의 하강 정지 위치까지 하강시킴으로써, 상기 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라 분단하도록 구성되어 이루어짐과 함께,
상기 촬상 수단은, 상기 브레이크 날의 하강의 개시와 함께 소정의 시간 간격으로 반복하여 상기 기판을 촬상할 수 있도록 되어 있고,
상기 분단 검출 수단은, 상기 촬상 수단이 촬상 화상을 취득할 때마다, 당해 취득 화상에 기초하여 생성되는 판정 지표값이 소정의 문턱값을 초과하고 있는지 아닌지에 기초하여, 상기 기판의 분단의 성부(成否)를 판정하고,
상기 촬상 수단이 서로 이격하여 형성된 2개의 촬상 수단이고,
상기 분단 검출 수단은, 상기 2개의 촬상 수단의 각각에 있어서 촬상된 촬상 화상에 대해서 개별적으로 상기 판정 지표값을 생성하여 상기 문턱값과 비교하여, 각각의 상기 판정 지표값이 상기 문턱값을 초과하고 있는 경우에 상기 기판이 분단되어 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제1항에 있어서,
상기 분단 검출 수단은, 상기 촬상 수단에 의해 최초로 취득된 촬상 화상을 기준 화상으로 하여, 상기 기준 화상과 가장 최근에 취득된 촬상 화상의 차분 화상에 기초하여 상기 판정 지표값을 생성하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제2항에 있어서,
상기 판정 지표값이 상기 차분 화상의 전(全) 화소의 화소값의 분산값인 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제2항에 있어서,
가장 최근의 상기 촬상 화상을 이용하여 생성된 상기 판정 지표값에 기초하여 상기 기판이 분단되어 있다고 판정된 경우에는, 촬상 수단에 의한 이후의 촬상을 정지하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브레이크 날이 소정의 하강 정지 위치까지 하강했음에도 불구하고, 상기 분단 검출 수단에 있어서 상기 판정 지표값이 상기 문턱값을 초과하고 있다고 판정되지 않았던 경우에는, 상기 기판이 분단되어 있지 않다고 판정하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
삭제
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 테이블이 투명하고,
상기 촬상 수단이, 상기 테이블의 하방에 형성되어 이루어지고,
상기 촬상 수단은 상기 테이블을 통하여 상기 기판을 촬상하는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.