KR102551257B1

KR102551257B1 - 스크라이빙 휠

Info

Publication number: KR102551257B1
Application number: KR1020180083266A
Authority: KR
Inventors: 유마 이와츠보; 히로유키 도미모토; 나오야 기야마; 토시야 이즈모토; 마사오 고모리; 카즈마 이이자와
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2023-07-03
Also published as: KR20190012107A; JP6910643B2; CN109305750A; CN109305750B; TWI782044B; TW201910283A; CN208649130U; JP2019025671A

Abstract

(과제) 기판에 수직 크랙을 보다 깊고 또한 양호하게 형성하는 것이 가능한 스크라이빙 휠을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 스크라이빙 휠(100)은, 외주연을 따라 형성된 복수의 날부(101)와, 둘레 방향으로 서로 이웃하는 날부의 사이에 형성되어 중심축(L0)측으로 오목한 복수의 홈부(102)를 구비한다. 홈부(102)는, 중심축(L0)에 평행한 방향으로 보아, 최심부(最深部)에 대하여 둘레 방향의 양측의 부분이, 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 형상으로 되어 있다.

Description

스크라이빙 휠{SCRIBING WHEEL}

본 발명은, 유리 기판 등의 취성 재료 기판(brittle material substrate)에 스크라이브 라인(scribe line)을 형성하기 위한 스크라이빙 휠에 관한 것이다.

유리 기판 등의 취성 재료 기판의 분단(dividing)은, 기판 표면에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 공정과, 형성된 스크라이브 라인을 따라 기판을 분단하는 브레이크 공정에 의해 행해진다. 스크라이브 공정에서는, 스크라이빙 휠이 기판 표면에 밀어붙여지면서 소정의 라인을 따라 이동된다. 이에 따라, 스크라이빙 휠이 기판 표면을 전동(rolling)하여, 스크라이브 라인이 형성된다.

이하의 특허문헌 1에는, 외주 능선에 복수의 홈이 소정 피치로 형성된 스크라이빙 휠이 기재되어 있다. 이 구성의 스크라이빙 휠을 이용함으로써, 기판에 스크라이브 개시 직후로부터 확실하게 수직 크랙을 형성할 수 있음과 함께, 깊은 수직 크랙을 형성할 수 있다.

일본공개특허공보 평09-188534호

상기 구성의 스크라이빙 휠을 이용한 경우, 기판 표면에, 소정 피치로 간헐적으로 타흔(打痕)이 형성되고, 타흔 바로 아래에 형성된 수직 크랙이 연결됨으로써, 스크라이브 라인이 형성된다. 이 경우, 타흔 간의 간격이 좁을수록, 타흔 위치에 형성된 수직 크랙이 연결되기 쉽고, 또한, 수직 크랙이 보다 깊게 신전(extension)하는 쪽이, 보다 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.

이러한 과제를 감안하여, 본 발명은, 기판에 수직 크랙을 보다 깊고 또한 양호하게 형성하는 것이 가능한 스크라이빙 휠을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 주된 실시 형태는, 기판에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 스크라이빙 휠에 관한 것이다. 이 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠은, 외주연을 따라 형성된 복수의 날부와, 둘레 방향으로 서로 이웃하는 상기 날부의 사이에 형성되어 중심축측으로 오목한 복수의 홈부를 구비한다. 여기에서, 상기 홈부는, 상기 중심축에 평행한 방향으로 보아, 최심부(最深部)에 대하여 상기 둘레 방향의 양측의 부분이, 상기 중심축으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 형상으로 되어 있다.

본 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠에 의하면, 스크라이빙 휠이 기판 표면을 전동할 때에, 날부 부근의 부분이 기판에 파고들어, 기판 표면에 타흔이 형성된다. 이때, 홈부가 상기 형상을 갖기 때문에, 날부 부근의 기판에 파고드는 부분의 범위가 둘레 방향으로 넓어진다. 이 때문에, 기판에 형성되는 타흔의 간격이 좁아져, 타흔 위치에 형성된 수직 크랙이 연결되기 쉬워진다. 또한, 날부 부근의 기판으로 파고드는 부분의 체적이 커지기 때문에, 타흔 위치에 있어서, 수직 크랙을 보다 깊게 신전시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠에 의하면, 기판에 수직 크랙을 보다 깊고 또한 양호하게 형성할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠에 있어서, 상기 홈부는, 상기 최심부에 대하여 상기 둘레 방향의 양측의 부분이, 상기 중심축에 평행한 방향으로 보아, 곡선 형상이 되도록 형성될 수 있다. 이렇게 하면, 스크라이빙 휠의 전동에 수반하여, 홈부가 매끄럽게 기판에 파고들어 간다. 따라서, 기판에 원활하게 수직 크랙을 형성할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠은, 상기 둘레 방향으로 서로 이웃하는 상기 홈부의 사이에, 상기 둘레 방향을 따라 연장되는 상기 날부의 능선이 존재하도록 구성될 수 있다. 이렇게 하면, 둘레 방향에 있어서 날부가 소정의 폭을 갖기 때문에, 기판으로 파고드는 날부 부근의 부분의 체적이 보다 커진다. 따라서, 기판에 의해 깊게 수직 크랙을 형성할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠에 있어서, 상기 홈부는, 상기 둘레 방향으로 보아 상기 중심축으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어지며, 상기 홈부의 상기 둘레 방향의 경계로부터 상기 홈부의 상기 최심부를 향하여 상기 곡면의 곡률 반경이 서서히 커지도록 구성될 수 있다. 이 구성에 의하면, 홈부가 스크라이빙 휠의 중심축으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어져 있기 때문에, 스크라이빙 휠이 전동하여 홈부가 기판에 마주보았을 때에, 홈부 내의 날카로운 능선이 기판에 깊게 파고 드는 일이 없다. 이 때문에, 홈부가 기판에 맞닿아 접하므로써 컬릿(cullet)이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 간소한 구성에 의해, 기판에 수직 크랙을 보다 깊고 또한 양호하게 형성하는 것이 가능한 스크라이빙 휠을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과 내지 의의는, 이하에 나타내는 실시 형태의 설명에 의해 더욱 분명해질 것이다. 단, 이하에 나타내는 실시 형태는, 어디까지나, 본 발명을 실시화할 때의 하나의 예시로서, 본 발명은, 이하의 실시 형태에 기재된 것에 하등 제한되는 것이 아니다.

도 1(a), (b)는, 각각, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠을 개략적으로 나타내는 측면도 및 정면도이다. 도 1(c)는, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠의 외주 부근의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 2(a)는, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠을 날부의 위치에 있어서 중심축에 평행한 평면에서 지름 방향으로 절단한 단면도이다. 도 2(b), (c)는, 각각, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠을 홈부의 위치에 있어서 중심축에 평행한 평면에서 지름 방향으로 절단한 단면도이다.
도 3(a)는, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠의 홈부를 중심축에 평행한 방향으로 보았을 때의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 3(b)는, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠의 홈부를 중심축에 평행한 방향으로 보았을 때의 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3(c)는, 실시 형태에 따른, 실제로 제조된 스크라이빙 휠의 홈부를 중심축에 평행한 방향으로 보았을 때의 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4(a)는, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠의 날부가 기판에 대향했을 때의 수직 크랙의 형성 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4(b), (c)는, 각각, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠의 홈부가 기판에 대향했을 때의 수직 크랙의 형성 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5(a)는, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠을 기판에 압접시키기 전의 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5(b)는, 비교예에 따른 스크라이빙 휠을 기판에 압접시키기 전의 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6(a)는, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠이 기판에 압접된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6(b)는, 비교예에 따른 스크라이빙 휠이 기판에 압접된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에는, 편의상, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축이 부기(付記)되어 있다. Z축은, 스크라이빙 휠의 중심축에 평행하다.

도 1(a), (b)는, 각각, 스크라이빙 휠(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도 및 정면도이다. 도 1(c)는, 스크라이빙 휠(100)의 외주 부근의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.

스크라이빙 휠(100)은, 외주부 양측의 에지를 비스듬하게 잘라 떨어뜨린 원판 형상을 갖는다. 스크라이빙 휠(100)의 외주부에는, 측면시에 있어서, 서로 상이한 방향으로 경사진 2개의 경사면(100a)이 형성되어 있다. 2개의 경사면(100a)이 교차함으로써, 복수의 날부(101)가 형성되고, 또한, 둘레 방향으로 서로 이웃하는 날부(101)의 사이에, 중심축(L0)측으로 오목한 홈부(102)가 형성되어 있다. 둘레 방향에 있어서의 각 날부(101)의 길이는 서로 동일하다. 또한, 둘레 방향에 있어서의 각 홈부(102)의 길이도 서로 동일하다. 따라서, 둘레 방향에 있어서의 날부(101)의 피치는 일정하고, 또한, 둘레 방향에 있어서의 홈부(102)의 피치도 일정하다.

스크라이빙 휠(100)은, 초경합금, 소결 다이아몬드, 단결정 다이아몬드 또는 다결정 다이아몬드 등에 의해 형성되어 있다. 스크라이빙 휠(100)의 중앙에는, 회전축이 되는 샤프트가 삽입되는 원형의 구멍(100b)이 형성되어 있다. 스크라이빙 휠(100)의 직경은, 1㎜∼5㎜ 정도이고, 두께는, 0.4∼1㎜ 정도이다. 또한, 날부(101)의 각도, 즉, 2개의 경사면(100a)이 이루는 각(角)은, 100∼160° 정도이고, 구멍(100b)의 직경은, 0.4∼1.5㎜ 정도이다.

홈부(102)의 피치(p1)(1개의 홈부(102)의 둘레 방향의 길이(L1)와 1개의 날부(101)의 둘레 방향의 길이(L2)의 합)는, 예를 들면, 10∼100㎛ 정도이다. 홈의 깊이(d1)(날부(101)의 능선과 홈부(102)의 최심부의 스크라이빙 휠(100)의 지름 방향의 거리의 차)는, 예를 들어 1∼10㎛ 정도이다. 스크라이빙 휠(100)의 외주의 날부(101)의 능선보다도 패인 영역의 길이인 홈부(102)의 둘레 방향의 길이(L1)는, 예를 들어 3∼40㎛ 정도이다. 홈부(102)의 둘레 방향의 길이(L1)의 날부(101)(서로 이웃하는 홈부(102)에 끼워진 영역)의 능선의 길이(L2)에 대한 비(L1/L2)는, 예를 들어 0.5∼5.0이다.

홈부(102)는, 둘레 방향으로 보아 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어져 있다. 또한, 홈부(102)와 날부(101)의 경계로부터 홈부(102)의 둘레 방향 중앙의 최심부를 향하여 스크라이빙 휠(100)의 지름 방향의 단면에 있어서의 곡률 반경이 서서히 커지고 있다.

도 2(a)는, 스크라이빙 휠(100)을 날부(101)의 위치에 있어서 중심축(L0)에 평행한 평면(Y-Z 평면)에서 지름 방향으로 절단한 단면도이다. 도 2(b), (c)는, 각각, 스크라이빙 휠(100)을 홈부(102)의 위치에 있어서 중심축(L0)에 평행한 평면(Y-Z 평면)에서 지름 방향으로 절단한 단면도이다. 도 2(a)∼(c)는, 각각, 도 1(c)의 A-A’ 위치, B-B’ 위치 및 C-C’ 위치에 있어서의 단면도이다.

도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 둘레 방향으로 보았을 때의 날부(101)의 단면 형상은, 소정 각도의 V자 형상이다. 날부(101)의 단면 형상이 V자 형상의 각이 둥그스름한 원호 형상의 곡면 형상으로 가정해도, 그 곡률 반경(R)은 2㎛ 이하이다.

둘레 방향의 위치가 날부(101)로부터 홈부(102)로 이행하면, 둘레 방향으로 보았을 때의 홈부(102)의 단면 형상은, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, V자 형상의 각이 둥그스름한 원호 형상의 곡면 형상이 된다. 도 2(b)는, 둘레 방향의 위치가 홈부(102)의 어깨상 능선 위치에 있을 때의 스크라이빙 휠의 지름 방향의 단면도이다. 이때의 어깨상 능선 위치의 높이는, 날부(101)의 능선의 높이보다도 D1만큼 낮다.

또한, 둘레 방향의 위치가 날부(101)의 어깨상 능선 위치로부터 날부(101) 중앙의 최심부의 위치로 이행하면, 둘레 방향으로 보았을 때의 홈부(102)의 단면 형상은, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 홈부(102)의 전체 범위에 있어서 가장 곡률 반경이 큰 원호 형상이 된다. 최심부의 높이는, 날부(101)의 능선의 높이보다도 D2만큼 낮다. D2는, 도 1(c)에 나타낸 깊이(d1)에 대응한다.

이와 같이, 홈부(102)의 곡면 형상은, 날부(101)와의 경계로부터 최심부로 향함에 따라 서서히 곡률 반경이 커져 간다. 또한, 홈부(102)의 둘레 방향의 능선은, 날부(101)와의 경계로부터 최심부로 향함에 따라 서서히, 날부(101)의 능선에 대하여 낮아져 가고, 스크라이빙 휠(100)의 중심축(L0)에 가까워지는 방향(Y축 부방향)으로 후퇴한다. 홈부(102)는, 예를 들면, 전체 둘레에 걸쳐 날부(101)가 형성된 스크라이빙 휠(100)에 대하여 레이저광을 이용한 커팅 가공을 실시함으로써 형성된다.

도 3(a)는, 스크라이빙 휠(100)의 홈부(102)를 중심축(L0)에 평행한 방향으로 보았을 때의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 3(b)는, 스크라이빙 휠(100)의 홈부(102)를 중심축(L0)에 평행한 방향으로 보았을 때의 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 3(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 서로 이웃하는 날부(101)의 사이에, 둘레 방향의 폭이 (W1)인 홈부(102)가 형성되어 있다. 홈부(102)는, 중심축(L0)에 평행한 방향(Z축 방향)으로 보아, 최심부(102a)에 대하여 둘레 방향의 양측의 부분이, 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 형상으로 되어 있다. 여기에서는, 최심부(102a)에 대하여 둘레 방향의 양측의 부분이, 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡선 형상으로 되어 있다. 또한, 이 곡선 형상의 곡률이, 홈부(102)의 둘레 방향의 단부로부터 최심부(102a)를 향하여 커지고 있다. 즉, 최심부(102a) 양측의 부분의 홈부(102)의 능선과, 날부(101)의 경계 위치(P3, P4) 부근의 능선이 이루는 각(θ1, θ2)은, 최심부(102a)로 향함에 따라 커지고 있다. 또한, 중심축(L0)에 평행한 방향으로 보아, 홈부(102)의 날부(101)측의 단부는, 경계 위치(P3, P4)에 있어서, 날부(101)에 소정의 각도로 굴곡 형상으로 연결되어 있다.

최심부(102a) 양측의 부분의 경계 위치(P3, P4) 부근의 능선에 X-Y 평면에 평행한 접선(Ln1, Ln2)을 설정하면, 접선(Ln1, Ln2)의 교점의 위치(P2)는, 최심부(102a)의 위치(P1)보다도 중심축(L0)으로부터 떨어진다. 즉, 날부(101)의 능선과 위치(P2)의 사이의 지름 방향의 거리(d12)는, 날부(101)의 능선과 위치(P1)의 사이의 지름 방향의 거리(d11)보다도 작다.

도 3(c)는, 도 3(b)와 비교하여, 최심부(102a)의 양측의 부분이 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향에 의해 볼록 형상으로 둥그스름함을 띤 형상인 경우의 홈부(102)의 형상을 개략적으로 나타내는 도면이다.

여기에서는, 경계 위치(P3, P4)에 있어서의 외주 형상도, 도 3(b)과 같이 가파르게 굴곡된 형상이 아니고, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 둥그스름함을 띤 형상으로 되어 있다. 이 경우, 도 3(a)와 비교하여, 접선(Ln1, Ln2)의 교점의 위치(P2)와 최심부(102a)의 위치(P1)의 거리, 즉 (d11)과 (d12)의 차이는 보다 커진다.

다음으로, 스크라이브 동작시에 있어서, 스크라이빙 휠(100)이 기판(200)의 표면을 전동할 때의 날부(101) 및 홈부(102)의 작용에 대해서 설명한다.

도 4(a)는, 스크라이빙 휠(100)의 날부(101)가 기판(200)에 대향했을 때의 수직 크랙(201)의 형성 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4(b), (c)는, 각각, 스크라이빙 휠(100)의 홈부(102)가 기판(200)에 대향했을 때의 수직 크랙(201)의 형성 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 스크라이빙 휠(100)의 날부(101)가 기판(200)에 대향하면, 날부(101)가 기판(200)으로 파고들어, 기판(200)에 소성 변형이 발생함과 함께 그 하방에 수직 크랙(201)이 형성된다. 기판(200)은, 예를 들면, 두께가 1㎜ 이하의 유리 기판이다. 날부(101)가 기판(200)에 대향하고 있는 사이에는, 날부(101)에 의한 소성 변형과 기판(200)에 있어서의 수직 크랙(201)의 신전이 계속된다.

그 후, 스크라이빙 휠(100)의 전동에 의해, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 스크라이빙 휠(100)의 홈부(102)가 기판(200)에 대향하게 되면, 홈부(102)의 곡률 반경의 변화에 수반하여, 완만하게 홈부(102)가 수직 크랙(201)으로부터 퇴피(退避)한 상태가 되어 간다. 그리고, 홈부(102)의 곡률 반경이 소정의 크기에 도달하면, 홈부(102)는, 수직 크랙(201)으로부터 완전하게 퇴피한 상태로 기판(200)의 상면에 접하게 되어, 기판(200)의 상면을 압압하게 된다.

홈부(102)가 기판(200)의 상면을 압압하는 기간에 있어서, 기판(200)은, 홈부(102)의 압압에 의해, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 탄성 변형한다. 이 압압에 의해, 날부(101)에 의해 직전에 형성된 수직 크랙(201)이 신전되어 간다. 이렇게 하여, 홈부(102)의 맞닿음 위치에도, 수직 크랙(201)이 형성된다.

이와 같이, 홈부(102)가 수직 크랙(201)으로부터 퇴피한 후, 홈부(102)는, 기판(200)의 상면을 압압하여, 탄성변형을 발생시킴과 함께 날부(101)에 의해 형성된 직전의 수직 크랙(201)을 신전시킬 뿐이다. 이 때문에, 적어도 이 기간은, 소성 변형에 근거하는 컬릿의 발생이 적어진다. 또한, 홈부(102)의 지름 방향의 단면이 스크라이빙 휠(100)의 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어져 있어, 홈부(102) 내에는 날카로운 능선이 형성되어 있지 않기 때문에, 스크라이빙 휠(100)이 전동하여 홈부(102)가 기판(200)에 마주보았을 때에, 홈부(102) 내에 있어서 날카로운 능선이 기판(200)에 파고들어 소성 변형을 발생시키는 바와 같은 일이 없다. 따라서, 컬리트의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 홈부(102)의 지름 방향의 단면이 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어져 있기 때문에, 기판(200)과의 접촉 위치가 날부(101)로부터 홈부(102)로 이행하는 사이에, 날부(101)가 파고든 상태로부터 홈부(102)가 수직 크랙(201)으로부터 완만하게 빠져나가 퇴피한 상태가 되어, 수직 크랙(201)에 큰 충격이 가해지는 일이 없다. 따라서, 이 기간에 있어서도, 컬릿의 발생이 억제될 수 있다.

도 5(a)는, 상기 구성의 스크라이빙 휠(100)을 기판(200)에 압접시키기 전의 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5(b)는, 비교예에 따른 스크라이빙 휠(110)을 기판(200)에 압접시키기 전의 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

비교예에 따른 스크라이빙 휠(110)에서는, 중심축(L0)에 평행한 방향으로 보았을 때에, 중심축(L0)으로 향하는 방향으로 패이도록 홈부(112)가 형성되고, 서로 이웃하는 홈부(112)의 사이에 날부(111)가 형성되어 있다. 이때, 최심부(112a) 양측의 부분의 날부(111)와의 경계 위치(P3, P4) 부근의 능선에 X-Y 평면에 평행한 접선(Ln1, Ln2)을 설정하면, 접선(Ln1, Ln2)의 교점의 위치(P2)는, 최심부(112a)의 위치(P1)보다도 중심축(L0)에 가까워지게 된다. 즉, 날부(111)의 능선과 위치(P2)의 사이의 지름 방향의 거리(d12)는, 날부(111)의 능선과 위치(P1)의 사이의 지름 방향의 거리(d11)보다도 커진다. 날부(111)의 형상은, 상기 실시 형태의 스크라이빙 휠(100)의 날부(101)와 동일하다. 또한, 홈부(112)의 지름 방향에 평행한 단면은, 상기 실시 형태와 동일하게, 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡면이 되어 있다. 따라서, 둘레 방향으로 보았을 때의 홈부(112)의 곡률 반경은, 홈부(112)의 최심부로 향함에 따라 커지고 있다.

도 6(a), (b)는, 각각, 스크라이브 동작에 있어서, 상기 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)과 비교예에 따른 스크라이빙 휠(110)이 기판(200)에 압접된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 비교예에 따른 스크라이빙 휠(110)에서는, 홈부(112)의 최심부(112a)에 대하여 둘레 방향의 양측으로 부분이 중심축(L0)으로 향하는 방향으로 오목한 형상이기 때문에, 기판(200)으로 파고드는 부분(V1)이, 날부(111)와 그 전후에 이어서 홈부(112)의 일부에 제한되고, 또한, 기판(200)에 파고드는 부분(V1)의 간격(G1)이 넓어져 있다.

이에 대하여, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)에서는, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 홈부(102)의 최심부(102a)에 대하여 둘레 방향의 양측으로 부분이 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 형상이기 때문에, 기판(200)으로 파고드는 부분(V0)이, 최심부(102a)부근을 제외하는 범위로 넓어져 있고, 또한, 기판(200)으로 파고드는 부분(V0)의 간격(G0)이 좁아져 있다.

이와 같이, 스크라이빙 휠(100)과 스크라이빙 휠(110)을 비교하면, 스크라이빙 휠(110)에 비해, 스크라이빙 휠(100)은, 기판(200)에 파고드는 부분(V0)의 체적이 현저하게 커지고, 또한, 기판(200)에 파고드는 부분(V0)의 간격(G0)이 현저하게 좁아져 있다. 기판(200)에 파고드는 부분의 체적이 클수록, 기판(200)에 큰 소성 변형이 발생하여, 그 하방에 의해 깊은 수직 크랙(201)이 형성된다. 또한, 기판(200)에 파고드는 부분의 간격이 좁을수록, 소성 변형에 의해 생긴 수직 크랙(201)이 연결되기 쉬워져, 스크라이브 라인이 보다 양호하게 형성된다.

따라서, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)에 의하면, 비교예에 따른 스크라이빙 휠(110)보다도, 타흔 위치 즉 날부(101)가 파고드는 위치의 바로 아래에 의해 깊은 수직 크랙(201)을 형성할 수 있고, 또한, 각각의 날부(101)의 하방에 형성된 수직 크랙(201)이 상호로 연결되기 쉬워진다. 따라서, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)에 의하면, 보다 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.

또한, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)에서는, 기판(200)에 파고드는 부분(V0)의 체적이, 비교예에 따른 스크라이빙 휠(110)에 비해 커지기 때문에, 비교예에 비해 날부(101)가 기판(200)에 파고들기 어려워진다고 고려된다. 이 때문에, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)에서는, 상기와 같이, 타흔 위치의 바로 아래에 의해 깊게 수직 크랙(201)을 신전시킬 수 있기는 하지만, 날부(101)를 기판(200)에 파고들게 하기 위한 하중이 커지는 것이 고려된다.

그래서, 발명자들은, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)과, 비교예에 따른 스크라이빙 휠(110)에 대해서, 기판(200)에 리브 마크를 형성하는 데에 필요한 하중을 실험에 의해 계측했다. 실험에서는, 기판(200)으로서, 두께 0.5㎜의 유리 기판을 이용했다. 스크라이브 속도는, 100㎜/초로 했다. 중심축(L0)의 방향으로 보았을 때의 홈부(102)의 형상 이외의 구성은, 스크라이빙 휠(100)과 스크라이빙 휠(110)로 동일하게 했다. 여기에서는, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)과, 비교예에 따른 스크라이빙 휠(110)에 대해서, 스크라이브 라인을 형성할 때마다 하중을 변화시키고, 기판(200)에 리브 마크를 형성할 수 있고, 또한 스크라이브 품질이 양호한 하중의 범위를 확인했다.

검증 결과로서, 비교예에 따른 스크라이빙 휠(110)을 이용한 경우에 리브 마크가 형성되고, 스크라이브 품질이 양호한 하중은 7.0∼16.0N인 것에 대하여, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)을 이용한 경우에 리브 마크가 형성되고, 스크라이브 품질이 양호한 하중은 5.0∼15.0N이었다. 이와 같이, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)을 이용함으로써, 비교예보다도 저하중으로 기판(200)에 수직 크랙(201)을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)을 이용함으로써, 보다 저하중에서도 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

<실시 형태의 효과>

본 실시 형태에 의하면, 이하의 효과가 얻어진다.

도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 스크라이빙 휠(100)이 기판(200)의 표면을 전동할 때에, 날부(101) 부근의 부분이 기판(200)으로 파고들어, 기판(200)의 표면에 타흔이 형성된다. 이때, 홈부(102)가 도 3(a)∼(c)의 형상을 갖기 때문에, 날부(101) 부근의 기판(200)에 파고드는 부분(V0)의 범위가 둘레 방향으로 넓어진다. 이 때문에, 기판(200)에 형성되는 타흔의 간격(G0)이 좁아져, 타흔 위치에 형성된 수직 크랙(201)이 연결되기 쉬워진다. 또한, 날부(101) 부근의 기판(200)에 파고드는 부분(V0)의 체적이 커지기 때문에, 타흔 위치에 있어서, 수직 크랙(201)을 보다 깊게 신전시킬 수 있다. 따라서, 실시 형태에 따른 스크라이빙 휠(100)에 의하면, 기판(200)에 수직 크랙(201)을 보다 깊고 또한 양호하게 형성할 수 있다.

도 3(a)∼(c)에 나타낸 대로, 홈부(102)는, 최심부(102a)에 대하여 둘레 방향의 양측의 부분이, 중심축(L0)에 평행한 방향으로 보아, 곡선 형상이 되도록 형성되어 있다. 이에 따라, 스크라이빙 휠(100)의 전동에 수반하여, 홈부(102)가 매끄럽게 기판(200)으로 파고들어 간다. 따라서, 기판(200)에 원활하게 수직 크랙(201)을 형성할 수 있다.

도 3(a)∼(c)에 나타낸 대로, 스크라이빙 휠(100)은, 둘레 방향으로 서로 이웃하는 홈부(102)의 사이에, 둘레 방향을 따라 연장되는 날부(101)의 능선이 존재하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 둘레 방향에 있어서 날부(101)가 소정의 폭을 갖기 때문에, 기판(200)에 파고드는 날부(101) 부근의 부분(V0)의 체적이 보다 커진다. 따라서, 기판(200)에 의해 깊게 수직 크랙(201)을 형성할 수 있다.

도 2(b), (c)에 나타낸 대로, 홈부(102)는, 둘레 방향으로 보아 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어지고, 홈부(102)와 날부(101)의 경계로부터 홈부(102)의 최심부(102a)를 향하여 곡면의 곡률 반경이 서서히 커지도록 구성되어 있다. 이와 같이, 홈부(102)가 스크라이빙 휠(100)의 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어져 있음으로써, 스크라이빙 휠이 전동하여 홈부(102)가 기판(200)으로 마주보았을 때에, 홈부(102) 내의 날카로운 능선이 기판으로 깊게 파고 드는 일이 없다. 이 때문에, 기판(200)에 홈부(102)가 맞닿음 하므로써 컬릿이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

<변경예>

본 발명의 실시 형태는, 상기 이외에 여러 가지의 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 도 3(a)∼(c)에 나타낸 대로, 중심축(L0)에 평행한 방향으로 보았을 때에, 최심부(102a)의 양측의 부분의 형상이, 최심부(102a)를 향하여 곡률이 변화하는 곡선 형상이었지만, 이 부분의 형상은, 이에 한정되는 것이 아니고, 중심축(L0)으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 한에 있어서, 적절히 변경 가능하다. 예를 들면, 중심축(L0)에 평행한 방향으로 보았을 때에, 최심부(102a)의 양측의 부분이, 곡률 일정한 곡선 형상이라도 좋고, 혹은, 직선 부분을 포함하는 형상이라도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 도 3(a)∼(c)에 나타낸 대로, 둘레 방향을 따른 날부(101)의 능선이 존재했지만, 둘레 방향에 있어서의 날부(101)의 능선의 길이가 현저하게 짧아도 좋고, 혹은, 홈부(102)의 가공 공정에 있어서, 둘레 방향을 따라 연장되는 날부(101)의 능선이 실질적으로 소실된 상태라도 좋다. 둘레 방향에 있어서의 날부(101)의 능선의 길이는, 스크라이빙 휠(100)의 외주에 형성되는 홈부(102)의 수에 따라서, 적절히 조정될 수 있다. 같이 둘레 방향에 있어서의 홈부(102)의 폭(W1)도, 스크라이빙 휠(100)의 외주에 형성되는 홈부(102)의 수에 따라서, 적절히 조정될 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 도 2(b), (c)에 나타낸 대로, 둘레 방향으로 보았을 때의 홈부(102)의 형상이, 중심축으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 곡면 형상이었지만, 둘레 방향으로 보았을 때의 홈부(102)의 형상은, 홈부(102) 내에 날부(101)와 동일한 날카로운 능선이 형성된 형상이나, 지름 방향에 수직인 평면 등 , 다른 형상이라도 좋다.

이 외에, 본 발명의 실시 형태는, 특허 청구의 범위에 나타난 기술적 사상의 범위 내에 있어서, 적절히, 여러 가지의 변경이 가능하다.

100 : 스크라이빙 휠
101 : 날부
102 : 홈부
102a : 최심부
200 : 기판
201 : 수직 크랙

Claims

기판에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 스크라이빙 휠로서,
외주연을 따라 형성된 복수의 날부와,
둘레 방향으로 서로 이웃하는 상기 날부의 사이에 형성되어 중심축측으로 오목한 복수의 홈부를 구비하고,
상기 홈부는, 상기 중심축에 평행한 방향으로 보아, 최심부(最深部)에 대하여 상기 둘레 방향의 양측의 부분이, 상기 중심축으로부터 떨어지는 방향으로 볼록한 형상으로 되어 있고,
상기 홈부는, 상기 최심부에 대하여 상기 둘레 방향의 양측의 부분이, 상기 중심축에 평행한 방향으로 보아, 곡선 형상으로 되어 있고,
상기 곡선 형상의 곡률이, 상기 홈부의 둘레 방향의 단부로부터 상기 최심부를 향하여 커지고 있는, 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
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제1항에 있어서,
상기 둘레 방향으로 서로 이웃하는 상기 홈부의 사이에, 상기 둘레 방향을 따라 연장되는 상기 날부의 능선이 존재하는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
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