KR20130098200A

KR20130098200A - 스크라이빙 휠, 스크라이브 장치 및 스크라이빙 휠의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130098200A
Application number: KR1020130004768A
Authority: KR
Inventors: 토모키 나카가키
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-09-04
Also published as: TW201335084A; JP2013173653A; TWI490178B; JP5753504B2; KR101569067B1; CN103288343A; CN103288343B

Abstract

(과제) 취성 재료 기판을 분단할 때에, 크랙의 침투성의 저하나 크랙의 깊이의 불균일에 의한 분단 불량이 발생하기 어려운 스크라이빙 휠, 스크라이브 장치 및 스크라이빙 휠의 제조 방법을 제공한다.
(해결 수단) 스크라이빙 휠(40)의 경사면(42a)의 각각에, 홈(44)에 연결되는 패임부(46)를 형성해 둔다. 이에 따라 컬릿이나 이물이 홈(44)에 인입해 왔다고 해도, 패임부(46)를 통하여 스크라이빙 휠(40)의 밖으로 배출되기 때문에, 크랙의 침투성의 저하나 크랙의 깊이의 불균일에 의한 분단 불량을 방지할 수 있다.

Description

스크라이빙 휠, 스크라이브 장치 및 스크라이빙 휠의 제조 방법{SCRIBING WHEEL, SCRIBING APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING SCRIBING WHEEL}

본 발명은, 취성 재료 기판의 표면(brittle material substrate)에 스크라이브 라인(scribing line)을 형성할 때의 스크라이빙 휠, 스크라이브 장치 및 스크라이빙 휠의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 스크라이빙 휠(scribing wheel)의 능선부에 복수의 홈이 형성된 스크라이빙 휠, 이 스크라이빙 휠을 이용한 스크라이브 장치 및 이 스크라이빙 휠의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 패널 등의 제조에 있어서 유리 기판을 분단(dividing)할 때에는, 일반적으로 스크라이브 장치가 이용되고, 이 스크라이브 장치의 스크라이빙 휠에 의해, 기판 평면에 대하여 직각인 방향으로 크랙이 형성된다.

이러한 스크라이빙 휠로서, 초경합금제 혹은 소결 다이아몬드제의 원판을 외주면을 따라서 양면으로부터 연마함으로써, 외주연에 단면(斷面) V자 형상이 되는 날을 형성하고, 날끝이 되는 능선이 형성된 것이 일반적으로 알려져 있다.

한편, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 날끝이 되는 능선에 일정 간격으로 홈을 형성함으로써, 더욱 깊은 크랙을 형성하는 것이 가능한 홈이 있는 스크라이빙 휠이 알려져 있다.

이 홈이 있는 스크라이빙 휠은, 돌기 형상의 날끝 부분과 홈 부분이 기판 상에 교대로 존재함으로써, 날끝 부분이 간헐적으로 기판에 닿게 된다. 그 결과, 기판에 타점 충격을 주면서 스크라이브 라인이 형성되기 때문에, 스크라이브 라인을 따라서 신전(extension)하는 수직 크랙의 깊이가, 전술한 홈이 없는 스크라이빙 휠에 의해 형성되는 크랙의 깊이보다도 훨씬 깊어진다. 또한, 날끝 부분에 집중적으로 압접의 하중이 가해지게 되어, 이에 의해서도 크랙의 깊이가 더욱 깊어진다. 이러한 이유에 의해, 홈이 있는 스크라이빙 휠은 홈이 없는 스크라이빙 휠보다도 높은 크랙의 침투성을 구비한 것이 된다.

일본특허 공보 제3074143호 국제공개 공보 WO2005/072926호 국제공개 공보 WO2007/004700호

최근, 휴대 전화나 스마트폰 등의 휴대형의 전자 기기나 TV 등, 표시용 패널을 구비하는 전자 기기는 더욱더 박형화(reduction in thickness)가 진행되고 있다. 이러한 박형의 전자 기기에 있어서는, 당연히 액정 패널 등의 표시용 패널도 박형화가 진행되고 있고, 표시용 패널을 구성하는 유리 기판 등의 취성 재료 기판은 매우 얇아지고 있다. 또한, 휴대형 전자 기기 전용의 표시용 패널로서, 높은 단면 강도가 요구되고 있다. 그리고, 이러한 얇은 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하고, 단면 강도를 높이기 위해, 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 기재되어 있는 스크라이빙 휠과 같이, 홈의 미세화도 진행되고 있다.

그러나, 홈이 미세해지면, 스크라이빙시에 발생하는 컬릿(cullet)이 홈에 인입하여 쌓이기 쉬워지고, 홈에 의한 타점 충격을 저하시켜, 안정된 절단성이나 높은 침투력 등의 스크라이브 성능을 얻을 수 없게 되어 버린다는 문제가 있다.

또한, 액정 패널 등의 표시용 패널에는, 유리 기판 표면에 투명 도전막이나 절연막 등의 여러 가지 재료가 성막되어 있다. 따라서, 유리 기판의 스크라이빙시에는 성막 재료 등으로 이루어지는 미세한 이물도 발생하고 있어, 이들 이물이 홈에 인입함으로써 홈에 쌓여 버려, 크랙의 침투성을 더욱 저하시켜 버린다는 문제가 있다.

또한, 컬릿이나 이물은 스크라이빙 휠에 형성되어 있는 홈에 균일하게 인입하는 것은 아니기 때문에, 홈마다 쌓인 컬릿이나 이물의 양이 변해버려, 취성 재료 기판에 형성되는 크랙의 깊이에 불균일이 발생해 버린다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명자는, 이들 문제를 해소하기 위해 여러 가지 검토를 거듭한 결과, 원판의 원주부를 따라서 V자 형상의 능선을 이루는 날과, 이 날에 형성된 복수의 홈을 갖는 스크라이빙 휠에 있어서, 이 날의 경사면에, 홈에 연결되는 패임부를 형성함으로써, 이 문제를 해소할 수 있는 것에 생각이 도달하여, 본 발명을 완성하기에 이른 것이다.

즉, 본 발명은, 상기 문제를 해결하는 것을 과제로 하고, 취성 재료 기판을 분단할 때에, 타점 충격의 저하에 수반하는 크랙의 침투성의 저하나 크랙의 깊이의 불균일에 의한 분단 불량이 발생하기 어려운 스크라이빙 휠, 스크라이브 장치 및 스크라이빙 휠의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

　상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 실시형태는 원판의 원주부를 따라서, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날과, 상기 능선에 형성된 복수의 홈을 갖는 스크라이빙 휠로서, 상기 날의 경사면에는, 상기 홈에 연결되는 패임부가 형성되고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 실시형태에 의하면, 날의 경사면에, 홈에 연결되는 패임부가 형성되어 있기 때문에, 취성 재료 기판을 분단할 때에 발생한 컬릿이나 이물은, 홈에 인입되었다고 해도, 홈에 그대로 쌓여 버리는 일 없이, 패임부를 통하여 스크라이빙 휠의 밖으로 배출되게 된다. 따라서, 크랙의 침투성의 저하나 크랙의 깊이의 불균일에 의한 분단 불량이 발생하기 어려운 스크라이빙 휠을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시형태는, 제1 실시형태에 따른 스크라이빙 휠로서, 상기 패임부는 상기 홈으로부터 멀어짐에 따라 폭이 넓어지고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 실시형태에 의하면, 홈에 인입한 컬릿이나 이물이 패임부로부터 더욱 배출되기 쉬워진다.

또한, 본 발명의 제3 실시형태는, 제1 실시형태에 따른 스크라이빙 휠로서, 상기 패임부는 상기 홈으로부터 멀어짐에 따라 깊이가 얕아지고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 실시형태에 의하면, 홈에 인입한 컬릿이나 이물이 패임부로부터 더욱 배출되기 쉬워진다.

또한, 본 발명의 제4 실시형태는, 제1에서 3 중 어느 것의 실시형태에 따른 스크라이빙 휠을 회전이 자유롭게 지지(hoiding)하는 홀더와, 상기 홀더가 부착된 스크라이브 헤드를 갖는 스크라이브 장치인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 실시형태에 의하면, 크랙의 침투성의 저하나 크랙의 깊이의 불균일에 의한 분단 불량이 발생하기 어려운 스크라이브 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제5 실시형태는, 원판의 원주부를 따라서, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날과, 상기 능선에 형성된 복수의 홈을 갖는 스크라이빙 휠의 제조 방법으로서, 상기 날의 능선에 상기 홈을 형성하는 공정과, 상기 원판의 능선 정면측으로부터 상기 홈의 저부(底部)의 단(端)에 대하여 레이저광을 조사하고, 상기 날의 경사면에 상기 홈과 연결되는 패임부를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 실시형태에 의하면, 크랙의 침투성의 저하나 크랙의 깊이의 불균일에 의한 분단 불량이 발생하기 어려운 스크라이빙 휠을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 스크라이브 장치가 갖는 홀더 조인트의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 스크라이빙 휠의 측면도 및 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 스크라이빙 휠의 부분 확대 측면도 및 부분 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태의 변형예에 따른 스크라이빙 휠의 정면 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태의 또 다른 변형예에 따른 스크라이빙 휠의 정면 확대도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 이용하여 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 스크라이빙 휠, 스크라이브 장치 및 스크라이빙 휠의 제조 방법의 일 예를 나타내는 것으로서, 본 발명을 이 스크라이빙 휠, 스크라이브 장치 및 스크라이빙 휠의 제조법으로 특정하는 것을 의도하는 것은 아니며, 본 발명은 특허 청구의 범위에 포함되는 그 외의 실시 형태인 것에도 적용할 수 있는 것이다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 스크라이브 장치(10)의 개략도를 도 1에 나타낸다. 스크라이브 장치(10)는, 이동대(11)가 한 쌍의 안내 레일(12a, 12b)을 따라서, y축 방향으로 이동이 자유롭게 지지 되어 있는 구성으로 되어 있다. 그리고, 이 이동대(11)는 볼 나사(13)와 나사결합하고 있다. 이 볼 나사(13)는, 모터(14)의 구동에 의해 회전하고, 이동대(11)를 안내 레일(12a, 12b)을 따라서, y축 방향으로 이동시킨다.

이동대(11)의 상면에는, 모터(15)가 설치되어 있다. 모터(15)는, 테이블(16)을 xy 평면에서 회전시켜 소정 각도로 위치결정하는 것이다. 취성 재료 기판(17)은, 이 테이블(16) 상에 얹어놓아, 도시하지 않은 진공 흡인 수단 등에 의해 지지된다. 이 취성 재료 기판(17)은, 유리 기판, 세라믹 기판, 사파이어 기판, 실리콘 기판 등의 취성 재료로 이루어지는 기판이다.

스크라이브 장치(10)의 상부에는, 취성 재료 기판(17)의 얼라인먼트 마크(alignment mark)를 촬상하는 2대의 CCD 카메라(18)가 설치되어 있다. 그리고, 스크라이브 장치(10)에는, 이동대(11)와 그의 상부의 테이블(16)에 걸치도록 브리지(19)가 x축 방향을 따라서 지주(20a, 20b)에 의해 가설되어 있다.

브리지(19)에는, 가이드(22)가 부착되어 있고, 스크라이브 헤드(21)는 가이드(22)에 따라서 x축 방향을 따라서 이동 가능해져 있다. 그리고, 이 스크라이브 장치(10)의 스크라이브 헤드(21)에는, 홀더 조인트(23)를 통하여, 스크라이빙 휠(40)을 회전이 자유롭게 지지하고 있는 홀더(24)가 부착되어 있다.

도 2에는, 이 홀더 조인트(23)의 정면도가 나타나 있다. 홀더 조인트(23)는 대략 원기둥 형상을 하고 있고, 회전축부(23a)와, 조인트부(23b)로 구성되어 있다.

그리고, 스크라이브 헤드(21)에 홀더 조인트(23)가 장착된 상태에 있어서, 이 회전축부(23a)에는, 홀더 조인트(23)를 회전이동이 자유롭게 지지하기 위한 2개의 베어링(25a, 25b)이 원통형의 스페이서(25c)를 통하여 부착된 상태가 되어 있다. 또한, 도 2에는, 홀더 조인트(23)의 정면도가 나타남과 함께, 회전축부(23a)에 부착된 베어링(25a, 25b)과 스페이서(25c)의 단면도가 아울러 나타나 있다.

원기둥형의 조인트부(23b)에는, 하단측에 원형의 개구(26)가 형성되어 있다. 또한, 이 개구(26)의 상부에는 마그넷(27)이 매설되어 있다. 그리고, 이 개구(26)에는, 홀더(24)가 착탈이 자유롭게 부착되어 있다.

이 홀더(24)는 대략 원기둥형의 금속 등으로 이루어지고, 그의 하단측에는 평탄부(29a, 29b)가 설치되어 있다. 또한, 도 2에서 홀더(24)의 하단측을 확대하고 있는 도면은 화살표 A로 나타내는 가로 방향으로부터 관찰한 경우의 확대도를 나타내고 있다.

이 평탄부(29a)와 평탄부(29b)와의 사이에, 스크라이빙 휠(40)을 지지하기 위한 지지 홈(30)이 형성되어 있다. 또한, 평탄부(29a, 29b)에는, 스크라이빙 휠(40)을 고정하기 위해 구멍 형상의 핀구멍(31)이 각각 형성되어 있다. 이 핀구멍(31)에 핀(32)이 관통되어, 스크라이빙 휠(40)이 회전이 자유롭게 부착되어 있다.

홀더(24)의 상단측에는 위치결정용의 부착부(33)가 설치되어 있다. 이 부착부(33)는, 홀더(24)를 절결(cut-away)하여 형성되어 있고, 경사부(33a)와 평탄부(33b)를 갖고 있다.

그리고, 이 홀더(24)는 개구(26)로, 홀더(24)의 부착부(33)측으로부터 삽입된다. 그때, 홀더(24)의 상단측의 금속 부분이 마그넷(27)에 의해 끌어당겨져, 부착부(33)의 경사부(33a)가 개구(26)의 내부를 지나는 평행핀(28)과 접촉하여, 위치결정이 행해지며, 홀더(24)는 홀더 조인트(23)에 고정된다. 반대로, 홀더 조인트(23)로부터 홀더(24)를 떼어낼 때에는, 홀더(24)를 하방으로 당겨뽑음으로써, 홀더(24)는 용이하게 떼어낼 수 있다.

또한, 스크라이빙 휠(40)은 소모품이기 때문에 정기적인 교환이 필요하다. 본 실시 형태에 있어서는, 홀더 조인트(23)를 통하여 홀더(24)가 스크라이브 헤드(21)에 장착되어 있기 때문에, 홀더(24)의 착탈이 용이하게 행해진다. 따라서, 스크라이빙 휠(40)을 홀더(24)로부터 떼어내거나 하는 일 없이, 스크라이빙 휠(40)과 홀더(24)를 일체로서 취급하여, 홀더(24) 그 자체를 교환하는 것도 가능하기 때문에, 스크라이빙 휠(40)의 교환 작업이 용이하게 행해진다.

도 3(a), (b)에는, 홀더(24)의 선단에 부착되어 있는 스크라이빙 휠(40)의 측면도, 정면도가 나타나 있다. 또한, 도 4(a), (b)에는, 도 3(a)에 나타난 홀더(24)의 원 B 부분의 확대 측면도와, 도 3(b)에 나타난 Ⅳb-Ⅳb의 확대 단면도가 나타나 있다.

이 스크라이빙 휠(40)은, 주로 본체부(41)와, 날(42)과, 날끝(43)과, 홈(44)과, 패임부(46)를 갖고 있다.

본체부(41)는 원판 형상을 하고 있다. 본체부(41)의 중심 부근에는, 회전축을 따라서 본체부(41)를 관통하는 관통구멍(45)이 설치되어 있다. 이 관통구멍(45)에 핀(32)이 삽입되어 있고, 스크라이빙 휠(40)은 이 핀(32)을 통하여 홀더(24)에 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 그리고, 이 본체부(41)의 외주에는, 원환(圓環) 형상의 날(42)이 형성되어 있다.

날(42)은 회전축을 중심으로 한 동심원 형상의 내주 및 외주에 의해 형성되는 원환 형상체이다. 또한, 날(42)은 정면에서 보았을 때 대략 V자 형상으로 되어 있고, 회전축을 따른 날(42)의 두께는 능선부가 되는 날끝(43)을 향함에 따라 서서히 작아지고 있다.

날끝(43)은, 날(42)의 최외주부를 따라서 설치되어 있다. 그리고 날(42)의 최외주부에는, 날끝(43)과 교대로 홈(44)이 형성되어 있다.

홈(44)은 깊이 H, 폭 L(능선의 연재(extending) 방향에 있어서의 길이)의 크기가 있고, 능선의 연재 방향에 있어서 U자 형상을 하고 있다. 또한, 홈(44)의 깊이 H는 파선으로 나타내는 가상의 능선으로부터 가장 깊은 홈(44)의 저부(44a)까지의 거리이다. 또한, 홈(44)의 폭 L은 가상의 능선의 길이인 것이다. 그리고, 날끝(43)과 홈(44)이 교대로 취성 재료 기판(17) 상을 전동(rolling)했을 때, 날끝(43)은 취성 재료 기판(17)에 파고듦과 함께, 홈(44)이 날끝(43)의 파고듦을 제한하는 저항으로서 작용하여, 날끝(43)이 취성 재료 기판(17)에 너무 깊게 파고들지 않게 된다. 또한, 날끝(43)이 간헐적으로 취성 재료 기판(17)에 닿게 되기 때문에, 취성 재료 기판에 대하여 타점 충격을 주면서 스크라이브 라인이 형성되어 간다.

패임부(46)는 날(42)을 구성하는 2개의 경사면(42a)의 각각에 있어서, 홈(44)에 연결되도록 형성되어 있다. 즉, 패임부(46)는 홈(44)의 저부(44a)로부터, 경사면(42a)을 따라서 관통구멍(45)의 방향을 향하여 늘어나고 있다. 이 패임부(46)에 의해, 스크라이빙시에 발생한 컬릿이나 이물이 홈(44)에 쌓이는 일 없이 배출된다.

다음으로, 스크라이빙 휠(40)의 제조 방법에 관하여 설명한다. 스크라이빙 휠(40)은 초경합금이나 소결 다이아몬드로 형성된다. 또는 초경합금 등의 기재(base material)에 다이아몬드 등의 경질 재료의 막을 코팅한 것을 이용해도 좋다. 예를 들면, 소결 다이아몬드제의 스크라이빙 휠(40)은 주로 다이아몬드 입자와, 잔부의 첨가제 및 결합재로 이루어지는 결합상(相)으로 만들어져 있다.

이 다이아몬드 입자의 평균 입자 지름은 1.5㎛ 이하인 것이 이용되고 있다. 그리고, 소결 다이아몬드 중에 있어서의 다이아몬드의 함유량은 75.0∼90.0vol％의 범위이다.

첨가제로서는, 예를 들면, 텅스텐, 티탄, 니오브, 탄탈로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 원소의 초미립자 탄화물이 적합하게 사용된다. 소결 다이아몬드 중에 있어서의 초미립자 탄화물의 함유량은 3.0∼10.0vol％의 범위이고, 이 초미립자 탄화물은 1.0∼4.0vol％의 탄화 티탄과, 잔부의 탄화 텅스텐을 포함한다.

결합재로서는, 통상, 철족 원소가 적합하게 사용된다. 철족 원소로서는, 예를 들면 코발트, 니켈, 철 등을 들 수 있고, 이 중에서도 코발트가 적합하다. 또한, 소결 다이아몬드 중에 있어서의 결합재의 함유량은 바람직하게는 다이아몬드 및 초미립자 탄화물의 잔부이며, 더욱 바람직하게는 20.0∼20.5vol％의 범위이다.

그리고, 우선, 전술의 다이아몬드 입자, 첨가제, 결합재를 혼합하고, 다이아몬드가 열역학적으로 안정되는 고온 및 초고압하에 있어서, 이들 혼합물을 소결 시킨다. 이에 따라 소결 다이아몬드가 제조된다. 이 소결시에 있어서, 초고압 발생 장치의 금형 내의 압력은 5.0∼8.0GPa의 범위이며, 금형 내의 온도는 1500∼1900℃의 범위이다.

다음으로, 제조된 소결 다이아몬드로부터 소망하는 반경이 되는 원판이 절취된다. 그리고, 이 원판의 주연부에 있어서, 양면측 각각을 깎음으로써 2개의 경사면(42a)으로 형성된 단면 대략 V자 형상의 날(42)을 갖는 스크라이빙 휠(40)이 생긴다.

그리고, 이 스크라이빙 휠(40)의 능선이 되는 날끝(43)에 대하여, 직교하도록 하여 원판 형상의 숫돌을 맞닿게 함으로써, 날끝(43)에 도 4(a)에 나타나는 바와 같은 U자 형상의 홈(44)이 형성된다. 이때, 이 홈(44)의 저부(44a)는 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 폭 W가 되어 있다. 또한, 1개의 홈(44)을 형성할 때마다, 숫돌은 퇴피시킨다.

그리고, 스크라이빙 휠(40)을 소정의 피치에 상당하는 회전각만큼 회전시킨 후, 또한 숫돌을 맞닿음시킴으로써, 다음의 홈(44)이 형성된다. 이와 같이 하여 스크라이빙 휠(40)의 날(42)의 선단에는, 날끝(43)과 홈(44)이 교대로 등(等) 피치로 형성된다. 또한, 홈(44)은 U자 형상으로 되어 있기 때문에 저부(44a)는 선 형상(스크라이빙 휠(40)의 두께(Th) 방향으로 신장하는 선 형상)으로 되어 있지만, 저부(44a)가 면 형상이 되도록 홈(44)이 직사각형 형상이라도 상관없다. 또한, 홈의 저부(44a)는 스크라이빙 휠의 회전축에 대하여 평행이 되어 있지만, 회전축에 대하여 기울어져 있어도 상관없다.

다음으로, 이 홈(44)이 형성된 스크라이빙 휠(40)에 대하여, 날끝(43)의 정면 방향인 도 4(b)의 화살표 C의 방향으로부터, 홈(44)의 저부(44a)의 양단부의 각각에 레이저광을 조사하여, 저부(44a)의 주변으로부터 날(42)의 일부를 깎음으로써, 패임부(46)가 형성된다.

이때, 형성된 패임부(46)는 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 저부(44a)로부터 관통구멍(45)이 있는 중심측을 향함에 따라, 그 폭 KL이 서서히 넓어지도록 형성되어 있다. 또한, 패임부(46)의 형상은 저부(44a)로부터 관통구멍(45)이 있는 중심측을 향함에 따라, 오목 깊이 KW가 서서히 줄어들어 가, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 최종적으로 패임부(46)는 날(42)의 경사면(42a)과 같아지게 된다. 이와 같이, 패임부(46)의 형상이 중심측을 향함에 따라, 서서히 폭 KL이 넓어지고, 오목 깊이 KW가 얕아짐으로써, 컬릿이나 이물이 더욱 홈(44)으로부터 배출되기 쉬워져 있다. 또한, 패임부(46)를 레이저 가공에 의해 형성함으로써, 레이저의 초점의 설정이나 레이저의 확산을 이용함으로써, 전술과 같은 패임부(46)의 형상을 비교적 간단하게 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 패임부(46)는 날(42)의 경사면(42a)의 날끝(43)측에만 설치되어 있지만, 경사면(42a)의 전면(全面)에 걸쳐 설치되어 있어도 좋다. 스크라이브시에 소정의 하중을 받은 상태에서 유리에 접하는 부분을 초과하여 패임부가 설치되어 있으면, 컬릿이나 이물을 배출하는 효과가 더욱 높아진다.

다음으로, 이 스크라이빙 휠(40)의 치수에 대해서 설명한다. 스크라이빙 휠(40)의 외경(Dm)은 1.0∼5.0㎜, 바람직하게는 1.0∼3.0㎜의 범위이다. 스크라이빙 휠(40)의 외경(Dm)이 1.0㎜보다 작은 경우에는, 스크라이빙 휠(40)의 취급성이 저하된다. 한편, 스크라이빙 휠(40)의 외경(Dm)이 5.0㎜보다 큰 경우에는, 스크라이브시의 수직 크랙이 취성 재료 기판(17)에 대하여 깊게 형성되지 않는 경우가 있다.

또한, 스크라이빙 휠(40)의 두께(Th)는, 0.4∼1.2㎜, 바람직하게는 0.4∼1.1㎜의 범위이다. 스크라이빙 휠(40)의 두께(Th)가 0.4㎜보다 작은 경우에는, 가공성 및 취급성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 스크라이빙 휠(40)의 두께 (Th)가 1.2㎜보다 큰 경우에는, 스크라이빙 휠(40)의 재료 및 제조를 위한 비용이 높아진다.

또한, 날(42)의 날끝각 θ1은, 통상 둔각으로, 90≤θ1≤160(deg), 바람직하게는 90≤θ1≤140(deg)의 범위이다. 또한, 날끝각 θ1의 구체적 각도는, 절단하는 취성 재료 기판(17)의 재질, 두께 등으로부터 적절히 설정된다.

또한, 홈(44)은, 홈의 깊이 H가 대체적으로 0.5∼20.0㎛의 범위이며, 홈의 폭 L이 대체적으로 2.0∼50.0㎛의 범위이다. 그리고, 홈(44)은 날(42)의 선단 전체 둘레에 20.0∼2000.0㎛의 피치로 형성된다. 홈의 깊이가 얕을수록, 컬릿이 홈에 막히기 쉽고, 또한 홈의 막힘에 의해 용이하게 스크라이브 성능이 저하되기 쉬워지기 때문에, 홈의 깊이 H가 0.5∼5.0㎛인 스크라이빙 휠에 있어서는 특히 패임부를 설치하는 것에 의한 효과가 커진다.

이와 같이, 스크라이빙 휠(40)의 경사면(42a)의 각각에 홈(44)의 저부(44a)에 연결되는 패임부(46)를 형성해 둠으로써, 취성 재료 기판(17)을 분단할 때에 발생한 컬릿이나 이물이 홈(44)에 인입해 왔다고 해도, 홈(44)에 그대로 쌓여버리는 일 없이, 패임부(46)를 통하여 스크라이빙 휠(40)의 밖으로 배출된다. 따라서, 스크라이빙 휠(40)을 이용하면, 홈(44)에 컬릿이나 이물이 쌓여버리는 것에 의한 타점 충격의 저하나 크랙의 깊이의 불균일에 의한 분단 불량을 방지할 수 있다. 그리고, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 패임부(46)는 폭 W로 이루어지는 홈(44)의 저부(44a)의 일부를 깎을 뿐이기 때문에, 크랙의 침투성을 높여, 날끝(43)의 파고듦을 제한하는 등의 홈(44)의 기능에 대해서, 패임부(46)를 설치한 것에 의한 영향은 적다.

[변형예 1]

날(42)의 경사면(42a)에 형성된 패임부(46)의 변형예를 설명한다. 변형예 1을 나타내는 도 5에는, 스크라이빙 휠(40)의 정면 확대도가 나타나 있다. 변형예 1의 패임부(47)는, 날(42)을 구성하는 2개의 경사면(42a) 중, 한쪽의 경사면(42a)에만 형성되어 있다. 이와 같이, 한쪽의 경사면(42a)에만 패임부(47)가 형성되어 있어도, 홈(44)에 인입해 온 컬릿이나 이물은, 패임부(47)를 통하여 스크라이빙 휠(40)의 밖으로 배출되게 된다.

또한, 한쪽의 경사면(42a)에만 패임부(47)를 형성하면 되기 때문에, 양쪽의 경사면(42a)에 패임부(47)를 형성하는 경우에 비해, 스크라이빙 휠(40)의 제조 공정이 단축된다.

또한, 한쪽의 경사면(42a)에만 패임부(47)가 형성되어 있기 때문에, 스크라이브시에 기판의 스크라이브 라인이 형성되는 면에 대하여 수직인 방향(통상의 수직 크랙이 신전하는 방향)으로부터 패임부(47)가 형성된 측으로 경사진 크랙이 신전하기 쉬워져, 곡선의 스크라이브 라인을 형성할 때(특히 원형의 구멍을 잘라낼 때) 등에 효과적이다.

[변형예 2]

변형예 2를 나타내는 도 6에는, 스크라이빙 휠(40)의 정면 확대도가 나타나 있다.

변형예 2의 패임부(48)는, 서로 이웃하는 홈(44)마다, 경사면(42a)을 교대로 바꾸어 형성되어 있다. 따라서, 패임부(48)는, 저부(44a)의 다른 한쪽의 가장자리와 연결되어 있다. 이와 같이, 경사면(42a)을 교대로 바꾸어 패임부(48)가 형성되어 있어도, 홈(44)에 인입해 온 컬릿이나 이물은, 패임부(48)를 통하여 스크라이빙 휠(40)의 밖으로 배출되게 된다.

또한, 양쪽의 경사면(42a)에 각각 패임부(48)를 형성하는 경우에 비해, 스크라이빙 휠(40)의 제조 공정이 단축됨과 함께, 스크라이빙 휠 전체적으로 패임부(48)의 수를 줄일 수 있기 때문에, 스크라이브에 있어서의 패임부의 형성의 영향을 더욱 작게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 스크라이빙 휠(40)의 날(42)에 홈(44)을 형성하는 방법으로서, 원판 형상의 숫돌을 사용한 연마에 의한 방법에 대해서 설명했지만, 예를 들면 레이저 가공에 의한 방법 등 다른 방법으로 홈이 형성된 스크라이빙 휠이라도 상관없다. 특히, 레이저 가공에 의한 방법으로 홈을 형성하는 경우, 홈의 모양은 V자 형상에 가까워지지만, V자 형상의 홈은 U자 형상이나 직사각형 형상의 홈과 비교하여 홈의 저부가 좁아져 있어, 컬릿이 홈에 막히기 쉽다. 그러나, 본 실시 형태의 패임부를 형성함으로써, 홈의 모양이 V자 형상이라도, 홈에 인입한 컬릿을 배출할 수 있고, 홈의 막힘을 방지함으로써 스크라이브 성능의 저하를 막을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 패임부(46)의 형성 방법으로서, 날끝(43)인 능선의 정면측으로부터 홈(44)의 저부(44a)의 양단에 레이저광을 조사하는 방법에 대해서 설명했지만, 이러한 방법 이외에는 숫돌에 의한 연마에 의해서 패임부(46)를 형성하는 방법 등이라도 상관없다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 패임부(46)는, 홈(44)의 저부(44a)에 연결되어 있지만, 반드시 홈(44)의 저부(44a)에 연결되지 않아도, 홈(44)의 저부(44a)의 근방에 연결되는 바와 같은 패임부(46)가 형성되어 있어도 상관없다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 패임부(46)는, 관통구멍(45)이 있는 중심측을 향하여 신장하고 있지만, 예를 들면 패임부(46)는 스크라이빙 휠(40)의 회전 방향을 향하여 신장하는 형상이라도 상관없다. 이러한 형상이라도, 패임부(46)를 통하여 크랙이나 이물이 배출된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 스크라이브 장치(10)는, 스크라이빙 휠(40)을 지지하는 홀더(24)를 스크라이브 헤드(21)에 부착할 때에, 홀더 조인트(23)를 통하여 부착하는 구성으로 되어 있다. 그러나, 스크라이브 장치(10)는 스크라이브 헤드(21)에 직접 홀더(24)를 부착하는 구성이라도 상관없다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 스크라이브 장치(10)로서, 스크라이브 헤드(21)를 이동시키기 위한 가이드(22)나 브리지(19)가 설치되어 있거나, 취성 재료 기판(17)이 올려놓여지는 테이블(16)을 회전시키는 이동대(11)가 구비되어 있거나 하는 것을 나타냈지만, 이러한 스크라이브 장치(10)로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 홀더(24)가 부착된 스크라이브 헤드(21)를 유저가 쥘 수 있도록 하기 위해, 스크라이브 헤드(21)의 일부 형상이 손잡이의 형상을 하고 있고, 유저가 이 손잡이를 잡아 이동시킴으로써 취성 재료 기판(17)의 분단을 행하는 바와 같은, 소위 수동식의 스크라이브 장치라도 적용 가능하다.

10 : 스크라이브 장치
24 : 홀더
40 : 스크라이빙 휠
41 : 본체부
42 : 날
42a : 경사면
43 : 날끝
44 : 홈
44a : 저부
46, 47, 48 : 패임부

Claims

원판의 원주부를 따라서, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날과, 상기 능선에 형성된 복수의 홈을 갖는 스크라이빙 휠로서,
상기 날의 경사면에는, 상기 홈에 연결되는 패임부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
제1항에 있어서,
상기 패임부는 상기 홈으로부터 멀어짐에 따라 폭이 넓어지고 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
제1항에 있어서,
상기 패임부는 상기 홈으로부터 멀어짐에 따라 깊이가 얕아지고 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 스크라이빙 휠을 회전이 자유롭게 지지(holding)하는 홀더와,
상기 홀더가 부착된 스크라이브 헤드를 갖는 스크라이브 장치.
원판의 원주부를 따라서, 능선과, 상기 능선의 양측의 경사면으로 이루어지는 날과, 상기 능선에 형성된 복수의 홈을 갖는 스크라이빙 휠의 제조 방법으로서,
상기 날의 능선에 상기 홈을 형성하는 공정과,
상기 원판의 능선 정면측으로부터 상기 홈의 저부(底部)의 단(端)에 대하여 레이저광을 조사하여, 상기 날의 경사면에 상기 홈과 연결되는 패임부를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠의 제조 방법.