KR20150073059A - 중공 형성용 스크라이빙 휠 및 중공 형성 방법 - Google Patents

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KR20150073059A
KR20150073059A KR1020140116000A KR20140116000A KR20150073059A KR 20150073059 A KR20150073059 A KR 20150073059A KR 1020140116000 A KR1020140116000 A KR 1020140116000A KR 20140116000 A KR20140116000 A KR 20140116000A KR 20150073059 A KR20150073059 A KR 20150073059A
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forming
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KR1020140116000A
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요시유키 아사이
키요후미 미야카와
토모키 나카가키
케이 요시자와
노리유키 오가사와라
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 중공(中孔) 형성시에 필요로 하는 외력(外力)이 작고, 내주연(內周緣)에 미소한 요철이나 조개 껍질 형상의 이빠짐이 발생하지 않는 깔끔한 상태로 중공을 형성할 수 있고, 또한, 수평 크랙이 작은 중공 형성용 스크라이빙 휠 및 중공 형성 방법을 제공한다.
(해결 수단) 디스크 형상 스크라이빙 휠의 날끝 능선을 따라 복수의 홈이 소정 간격으로 형성되어 있으며, 상기 홈의 저부는, 상기 날끝 능선의 접면 내에 있어서, 상기 날끝 능선에 대하여 소정 각도 θ1 경사지는 방향으로 연재되어 있는 구멍 형성용 스크라이빙 휠을 이용하여, 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인을 형성하고 나서, 뚫음으로써 중공을 형성한다.

Description

중공 형성용 스크라이빙 휠 및 중공 형성 방법{SCRIBING WHEEL FOR FORMING A HOLE AND METHOD FOR FORMING THE HOLE}
본 발명은, 취성 재료 기판(brittle material substrate)에 대하여 원형, 타원형 등의 각종 폐쇄 곡선 형상의 중공(中孔;hollow)을 형성하기 위한 스크라이빙 휠 및 이 스크라이빙 휠을 이용한 중공 형성 방법에 관한 것이다.
취성 재료 기판에 예를 들면 원형의 중공을 형성하는 경우, 취성 재료 기판의 표면에 대하여 수직 방향으로 크랙이 형성되는 스크라이빙 휠을 이용하여 원형으로 스크라이브 라인을 형성해도, 그 상태로는 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역을 뚫는 것은 곤란하다. 이러한 경우, 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역에 냉각제를 분사하여 냉각함으로써 수축시킴과 함께, 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역의 주위를 가열함으로써 팽창시켜 크랙을 연신시켜, 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역을 뚫는 것이 알려져 있다.
그러나, 이 종래의 방법에서는, 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역을 냉각하고, 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역의 주위를 가열하는 여분의 공정이 필요해진다. 또한, 이때의 수축 내지 팽창이 충분하지 않으면 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역을 뽑아 낼 수 없다.
이러한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 하여, 하기 특허문헌 1에는, 도 12a 및 도 12b에 나타낸 바와 같이, 스크라이빙 휠(80)의 회전축에 수직인 평면에 대한 한쪽의 날끝면의 각도 φ1 및 다른 한쪽의 날끝면의 각도 φ2가 서로 상이한(여기에서는, φ1＜φ2로 함) 스크라이빙 휠(80)을 이용하여, 취성 재료 기판(81)에 원형의 중공을 형성한 예가 나타나 있다.
이 스크라이빙 휠(80)을 이용하여 취성 재료 기판(81)에 스크라이브 라인(82)을 형성하면, 크랙(83)은 각도 φ1의 날끝면측으로 경사져 형성된다. 그 때문에, 스크라이빙 휠(80)을, 각도 φ1의 날끝면측이 원형의 스크라이브 라인(82)의 외측을 향하도록 하여 원형의 스크라이브 라인(82)을 형성하면, 도 12a 및 도 13a에 나타낸 바와 같이, 크랙(83)은 원형의 스크라이브 라인(82)보다도 바깥쪽을 향하여 기울어져 형성된다. 또한, 도 13에 있어서의 파선 부분은, 취성 재료 기판(81)에 형성된 크랙(83)의 선단(先端) 위치를 나타내고 있다.
그 후, 스크라이브 라인을 형성한 면이며 또한 스크라이브 라인에 의해 둘러싸이는 영역의 외측을 가열하여 크랙(83)을 연신시키면, 원형의 스크라이브 라인(82)으로 둘러싸인 영역(84)은 실질적으로 원추대(圓錐臺) 형상이 된다. 그 때문에, 도 13B에 나타낸 바와 같이, 원형의 스크라이브 라인(82)으로 둘러싸인 영역(84)에 대하여 수직 방향으로 외력(外力)을 인가하여 용이하게 뚫어 중공(85)을 형성할 수 있게 된다.
또한, 하기 특허문헌 2에는, 도 14a∼도 14c에 나타낸 바와 같이, 회전축을 공유하는 2개의 원추대의 합동인 저면(底面; 91)을 접합한 형상을 갖고, 상기 저면(91)의 원주 부분이 날끝 능선(92)을 형성하며, 이 날끝 능선(92)에, 회전축 방향에 대하여 소정 각도 φ5 경사진 홈(93)이 둘레 방향으로 소정 간격으로 형성되고, 또한 상기 2개의 원추대의 측면을 형성하는 경사면(94, 95)과 상기 저면(91)이 이루는 각도 φ3 및 φ4가 서로 상이한(여기에서는 φ4＞φ3으로 함) 스크라이빙 휠(90)을 이용하여, 취성 재료 기판에 중공을 형성한 예가 나타나 있다.
이 스크라이빙 휠(90)을 이용하여 취성 재료 기판의 표면에 스크라이브 라인을 형성하면, 크랙은 경사면(94)측으로 경사져 형성된다. 그 때문에, 스크라이빙 휠(90)을, 경사면(94)측이 원형의 스크라이브 라인의 외측을 향하도록 하여 원형의 스크라이브 라인을 형성하면, 도 13에 나타낸 종래예의 경우와 동일하게, 크랙은 원형 형상의 스크라이브 라인의 바깥쪽을 향하여 기울어져 형성된다. 한편, 특허문헌 2의 스크라이빙 휠(90)을 이용하면, 취성 재료 기판의 두께 방향의 깊숙이까지 기울어진 수직 크랙을 형성할 수 있다. 그 때문에, 취성 재료 기판 표면을 가열하는 일 없이, 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역에 대하여 수직 방향으로 외력을 인가함으로써, 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역을 뚫어 중공을 형성할 수 있게 된다.
일본공개특허공보 평07-223828호 국제공개공보 제2010/087423호
그러나, 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 스크라이빙 휠(80)을 이용한 경우에는, 스크라이브만으로는 경사진 크랙이 취성 재료 기판의 두께 방향의 깊숙이까지는 형성되지 않기 때문에, 가열 등에 의해 경사진 크랙을 더욱 진전시키는 공정이 필요해진다. 이때, 경우에 따라서는 취성 재료 기판의 표면부터 어느 정도 깊이까지는 소망하는 경사 각도로 형성되지만, 그보다 깊은 곳에서는 크랙이 취성 기판 표면에 대하여 거의 수직이 되는 경우가 있다. 그 때문에, 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 스크라이빙 휠(80)을 이용한 경우, 여전히 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역을 뚫을 때에, 크랙을 형성하는 대향면이 접촉ㆍ마찰하고, 크랙을 형성하는 대향면끼리가 접촉ㆍ마찰하여, 관통구멍의 주연(周緣)에 미소한 요철이나 조개 껍질 형상의 이빠짐이 발생하는 경우가 있다.
또한, 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 스크라이빙 휠(90)을 이용한 경우에는, 날끝 능선에 홈이 둘레 방향으로 소정 간격으로 형성되어 있기 때문에, 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 스크라이빙 휠(80)을 이용한 경우보다도 크랙의 침투성이 커져, 경사진 크랙이 취성 재료 기판의 두께 방향의 깊숙이까지 형성된다. 그러나, 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 스크라이빙 휠(90)을 이용한 경우에 있어서도, 취성 재료 기판의 두께가 큰 경우에는 크랙의 경사 각도가 작거나, 크랙의 깊이가 충분하지 않은 경우가 있기 때문에, 스크라이브 라인으로 둘러싸인 영역을 뚫을 때에 한 번의 스크라이브로 뚫지 못하는 경우가 있다. 게다가, 스크라이빙 휠의 날끝 능선 부분의 타흔의 모서리로부터도 취성 재료 기판의 표면에 크랙이 형성되고, 이 크랙이 취성 재료 기판의 두께 방향에 형성되는 크랙과는 역방향측이 커져 수평 크랙이 되어, 취성 재료 기판의 표면이 박리되는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 취성 재료 기판에 대하여 원형, 타원형, 별모양 등의 폐쇄 곡선 형상의 중공을 형성할 때에, 크랙의 경사 각도가 크고 중공 형성시에 필요로 하는 외력이 작아, 중공의 내주연에 미소한 요철이나 조개 껍질 형상의 이빠짐이 발생하지 않는 깔끔한 상태로 중공을 형성할 수 있고, 또한, 스크라이브 라인을 따라 취성 재료 기판의 표면에 형성되는 수평 크랙이 작은, 중공 형성용 스크라이빙 휠 및 취성 재료 기판의 중공 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠은, 디스크 형상 스크라이빙 휠의 날끝 능선을 따라 복수의 홈이 소정 간격으로 형성되어 있으며, 상기 홈의 저부(底部)는, 상기 날끝 능선의 접면 내에 있어서, 상기 날끝 능선에 대하여 소정 각도 θ1(θ1＜90°) 회전한 방향으로 연재(extending)되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠을 이용하여 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하면, 중공 형성용 스크라이빙 휠과 취성 재료 기판과의 맞닿음면에 있어서, 날끝 능선을 기준으로 한 홈의 저부의 회전 방향(θ1＜90°가 되는 방향)과 동일한 방향으로 기울어진 크랙이 취성 재료 기판의 표면으로부터 저면을 향하여 형성된다. 예를 들면, 중공 형성용 스크라이빙 휠과 취성 재료 기판과의 맞닿음면에 있어서, (스크라이빙 휠측으로부터 보아) 홈의 저부가 날끝 능선에 대하여 θ1만큼 좌측으로 회전한 상태로 형성되어 있는 경우에는, 취성 재료 기판의 표면으로부터 저면을 향하여 스크라이브 라인의 좌측으로 기울어진 크랙이 형성된다. 마찬가지로, 홈의 저부가 날끝 능선에 대하여 θ1만큼 우측으로 회전한 상태로 형성되어 있는 경우에는, 취성 재료 기판의 표면으로부터 저면을 향하여 스크라이브 라인의 우측으로 기울어진 크랙이 형성된다.
그 때문에, 본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠을 이용하여, 중공 형성용 스크라이빙 휠과 취성 재료 기판과의 맞닿음면에 있어서, 날끝 능선을 기준으로 한 홈의 저부의 회전 방향이 폐쇄 곡선의 외측이 되도록 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인을 형성하면, 수평 크랙이 작고, 게다가, 취성 재료 기판의 표면으로부터 저면을 향하여 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인의 외주측으로 기울어진 긴 크랙이 폐쇄 곡면 형상으로 형성된다. 그 때문에, 본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠을 이용하면, 작은 외력으로, 취성 재료 기판에 형성된 폐쇄 곡면 형상의 크랙을 따라, 중공의 내주연에 미소한 요철이나 조개 껍질 형상의 이빠짐이 발생하지 않는 깔끔한 상태로 중공을 형성할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠을 이용하여 형성하는 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인으로서는, 원형, 타원형, 반원형, 초승달형, 다각형, 별모양 등, 곡선만으로 이루어지는 것뿐만 아니라, 곡선과 직선으로 이루어지는 것이나 직선만으로 이루어지는 것 등, 임의의 형상의 것을 채용할 수 있다.
또한, 본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠에 있어서는, 상기 θ1은 10° 이상 80° 이하인 것이 바람직하다.
θ1이 10° 미만인 경우 및 80°를 초과하는 경우에는, 양자 모두 실질적으로 홈의 저부가 디스크 형상 스크라이빙 휠의 날끝 능선을 따라 회전축과 동(同)방향(θ1＝90°에 대응)에 형성된 스크라이빙 휠의 경우와 거의 동등한 형태가 된다. 그 때문에, 양자 모두 취성 재료 기판의 표면으로부터 저면을 향하여 수직인 깊은 크랙이 형성되지만, 크랙의 기울기가 작아지기 때문에, 중공 형성용으로서는 적합하지 않게 된다.
본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠에 있어서는, 상기 홈의 저부가 연재되는 방향에 직교하는 방향의 홈의 수직 단면의 형상은, 반원 형상, 반타원 형상, V자형 형상, 사면(斜面)과 평탄한 저면을 조합한 형상 또는 U자형 형상이라도 좋다.
본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠에 의하면, 홈의 저부가 연재되는 방향에 직교하는 방향의 홈의 수직 단면의 형상을 상기의 형상 중으로부터 적절하게 선택함으로써, 스크라이브시의 크랙의 기울기나 깊이를 적절하게 조정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠에 있어서는, 상기 홈의 저부는, 상기 날끝 능선에 대하여 각도 θ1 회전한 방향과는 반대측에 있어서, 추가로 상기 스크라이빙 휠의 회전축 방향에 대하여 소정 각도 θ2 경사지는 방향으로 연재되어 있는 것으로 해도 좋다.
이러한 구성을 갖는 중공 형성용 스크라이빙 휠을 이용하여 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하면, 이러한 구성을 구비하지 않은 경우보다도 더욱 기울어진 크랙이 형성된다. 그 때문에, 보다 작은 외력으로, 취성 재료 기판에 형성된 폐쇄 곡선 형상의 크랙을 따라, 중공의 내주연에 미소한 요철이나 조개 껍질 형상의 이빠짐이 발생하지 않는 깔끔한 상태로 중공을 형성할 수 있게 된다.
또한, 소정 각도 θ2의 최적값은, 중공 형성용 스크라이빙 휠의 날끝 각도, 회전축에 대한 날의 경사면의 각도, 홈의 단면의 형상, 홈의 깊이 등에 따라서도 변화하지만, 회전축에 평행한 범위(θ2＝0°)부터 날의 경사면과 평행이 되는 범위까지에 있어서, 적절하게 선정할 수 있다.
또한, 본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠에 있어서는, 상기 날끝 능선의 양측에 형성된 각각의 날을 형성하는 면과 상기 능선에 의해 형성되는 면과의 사이가 이루는 각도는 서로 상위(相違)하며, 상기 날끝 능선에 대하여 각도 θ1 회전한 방향측은 상기 날을 형성하는 면과 상기 능선에 의해 형성되는 면과의 사이가 이루는 각도가 큰 측으로 되어 있는 것으로 해도 좋다.
이러한 구성을 구비하고 있으면, 취성 재료 기판에 형성되는 크랙은, 날끝 능선의 양측에 형성된 각각의 날을 형성하는 면과 능선에 의해 형성되는 면과의 사이의 이루는 각도가 작은 쪽으로 더욱 기울기 때문에, 본 발명의 상기 효과가 보다 양호하게 나타나게 된다. 또한, 이들 각도의 차이는 커짐에 따라 크랙의 경사 각도가 커지지만, 이들 각도의 차이가 30°이상이 되면, 오히려 크랙의 침투성이 저하되기 때문에, 이들 각도의 차이는 30° 미만인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법은, 상기 어느 중공 형성용 스크라이빙 휠을, 취성 재료 기판의 표면에 압접시킨 상태에서, 상기 취성 재료 기판 및 상기 중공 형성용 스크라이빙 휠 중 적어도 한쪽을 이동시켜 스크라이브 라인을 폐쇄 곡선을 그리도록 형성하고, 그때, 상기 취성 재료 기판의 두께 방향에 대하여 상기 폐쇄 곡선의 바깥쪽을 향하여 경사진 크랙을 형성하고, 그 후, 상기 취성 재료 기판에 응력을 가하여 상기 폐쇄 곡선의 내측을 뚫어 내어, 상기 취성 재료 기판에 상기 폐쇄 곡선 형상의 중공을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 의하면, 작은 외력으로, 취성 재료 기판에 형성된 폐쇄 곡선 형상의 크랙을 따라, 중공의 내주연에 미소한 요철이나 조개 껍질 형상의 이빠짐이 발생하지 않는 깔끔한 상태로 중공을 형성할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 있어서는, 스크라이브 라인을 그렸을 때에 형성된 크랙이 취성 재료 기판의 두께 방향으로 관통되어 있지 않아도, 취성 재료 기판에 응력을 가함으로써 크랙을 취성 재료 기판의 이면(裏面)까지 성장시킬 수 있기 때문에, 용이하게 폐쇄 곡선 형상의 중공을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 있어서의 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인으로서는, 원형, 타원형, 다각형, 별모양 등, 곡선만으로 이루어지는 것뿐만 아니라, 곡선과 직선으로 이루어지는 것이나 직선만으로 이루어지는 것 등, 임의의 형상의 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인에 대하여 적용 가능하다.
또한, 본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 있어서는, 취성 재료 기판에 대하여 상기 중공 형성용 스크라이빙 휠의 날끝 능선을 수직으로 세운 상태에서, 상기 취성 재료 기판 및 상기 중공 형성용 스크라이빙 휠 중 적어도 한쪽을 이동시키면 좋다.
본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 있어서 사용하는 스크라이빙 휠은, 취성 재료 기판에 대하여 날끝 능선을 수직으로 세운 상태에서 스크라이브하면, 취성 재료 기판의 표면으로부터 저면을 향하여, 자연스럽게 기울어진 크랙이 형성된다. 그 때문에, 본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 의하면, 효율 좋게 취성 재료 기판에 형성된 폐쇄 곡선 형상의 크랙에 따른 중공을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 있어서는, 상기 취성 재료 기판 및 상기 중공 형성용 스크라이빙 휠 중 적어도 한쪽을, 상기 중공 형성용 스크라이빙 휠과 상기 취성 재료 기판과의 맞닿음면에 있어서, 상기 날끝 능선에 대한 상기 홈의 저부의 회전 방향이 스크라이브 방향에 대하여 상기 폐쇄 곡선의 외측이 되는 바와 같은 상태에서 이동시켜, 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인을 형성하면 좋다.
본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 있어서 사용하는 스크라이빙 휠은, 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하면, 중공 형성용 스크라이빙 휠과 취성 재료 기판과의 맞닿음면에 있어서, 날끝 능선을 기준으로 한 홈의 저부의 회전 방향(θ1＜90°가 되는 방향)과 동일한 방향으로 기울어진 크랙이 취성 재료 기판의 표면으로부터 저면을 향하여 형성된다. 그 때문에, 본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 의하면, 상기 어느 중공 형성용 스크라이빙 휠을, 중공 형성용 스크라이빙 휠과 취성 재료 기판과의 맞닿음면에 있어서, 날끝 능선을 기준으로 한 홈의 저부의 회전 방향이 폐쇄 곡선의 외측이 되도록 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인을 형성하면, 취성 재료 기판의 표면으로부터 저면을 향하여, 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인의 외주측으로 기울어진 긴 크랙이 폐쇄 곡면 형상으로 형성된다. 그에 따라, 본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에 의하면, 작은 외력으로, 취성 재료 기판에 형성된 폐쇄 곡면 형상의 크랙을 따라, 중공의 내주연에 미소한 요철이나 조개 껍질 형상의 이빠짐이 발생하지 않는 깔끔한 상태로 중공을 형성할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에서 사용하는 스크라이빙 장치의 개략도이다.
도 2a는 도 1의 스크라이빙 장치에서 사용하는 홀더 조인트의 정면도이고, 도 2b는 동일하게 홀더 유닛의 사시도이다.
도 3a는 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠의 정면도이고, 도 3b는 동일하게 측면도이다.
도 4a는 도 3a의 부분 확대도이고, 도 4b는 도 4a의 IVB-IVB선을 따른 수직 부분 단면도이고, 도 4c는 유리 기판에 형성된 절삭 흔적을 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4c의 V-V선을 따른 유리 기판의 단면도이다.
도 6a는 변형예 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠의 정면도이고, 도 6b는 동일하게 측면도이다.
도 7a는 변형예 2의 중공 형성용 스크라이빙 휠의 정면도이고, 도 7b는 동일하게 측면도이다.
도 8a는 실시 형태 2의 중공 형성용 스크라이빙 휠의 정면도이고, 도 8b는 동일하게 측면도이다.
도 9는 도 8b의 IX-IX선을 따른 수직 부분 단면도이다.
도 10a는 실시 형태 2의 스크라이빙 휠의 능선부의 부분 확대 사진이고, 도 10b는 이 스크라이빙 휠을 이용하여 유리 기판의 표면에 스크라이브 라인을 형성했을 때의 유리 기판의 표면의 확대도이다.
도 11은 도 10b의 XI-XI선을 따른 확대 단면도이다.
도 12는 종래예의 스크라이빙 휠에 의한 크랙의 형성 방향을 나타내는 도면이다.
도 13은 종래예의 스크라이빙 휠을 이용한 중공의 형성 공정을 나타내는 사시도이다.
도 14a는 다른 종래예의 스크라이빙 휠의 정면으로부터 본 날끝의 부분 확대도이고, 도 14b는 동일한 측면으로부터 본 능선의 부분 확대도이고, 도 14c는 도 14b의 XIVC-XIVC선을 따른 부분의 수직 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 각 실시 형태에서 이용하는 중공 형성용 스크라이빙 휠 및 스크라이브 장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 단, 이하에 나타내는 각 실시 형태는, 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 예를 나타내는 것이며, 본 발명을 이들 실시 형태에 특정하는 것을 의도하는 것은 아니다. 본 발명은, 특허 청구의 범위에 포함되는 그 외의 실시 형태의 것에도 동일하게 적응할 수 있는 것이다.
맨 처음에, 도 1 및 도 2를 이용하여 각 실시 형태에서 공통으로 사용하는 스크라이빙 장치(10)에 대해서 설명한다. 스크라이빙 장치(10)는, 이동대(11)를 구비하고 있다. 이동대(11)는, 볼 나사(13)와 나사맞춤되어 있고, 모터(14)의 구동에 의해 이 볼 나사(13)가 회전함으로써, 한 쌍의 안내 레일(12a, 12b)을 따라 y축 방향으로 이동하게 되어 있다. 이동대(11)의 상면에는, 모터(15)가 설치되어 있다. 모터(15)는, 상부에 위치하는 테이블(16)을 xy 평면에서 회전시켜 소정 각도로 위치 결정한다. 취성 재료 기판으로서의 유리 기판(17)은, 테이블(16) 상에 올려놓여져, 도시하지 않는 진공 흡인 수단 등에 의해 지지(holding)되어 있다.
스크라이빙 장치(10)는, 테이블(16)에 올려놓여진 유리 기판(17)의 상방에, 이 유리 기판(17)의 표면에 형성된 얼라인먼트 마크(alignment mark)를 촬상하는 2대의 CCD 카메라(18)를 구비하고 있다. 이동대(11)와 그 상부의 테이블(16)을 걸치도록, 브리지(19)가 x축 방향을 따르도록 하여 지주(支柱; 20a, 20b)에 걸쳐지게 설치되어 있다. 브리지(19)에는 가이드(22)가 부착되어 있고, 스크라이브 헤드(21)는 이 가이드(22)에 안내되어 x축 방향으로 이동하도록 설치되어 있다. 스크라이브 헤드(21)에는, 홀더 조인트(23)를 통하여 홀더 유닛(30)이 부착되어 있다.
이 스크라이빙 장치(10)는, 홀더 유닛(30) 및 테이블 중 적어도 한쪽을 구동함으로써, 유리 기판(17)에 직선 내지 곡선 형상으로 스크라이브 라인을 형성할 수 있기 때문에, 임의 형상의 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인을 형성할 수 있다. 또한, 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인으로서는, 원형, 타원형, 반원형, 초승달형, 다각형, 별모양 등, 곡선만으로 이루어지는 것뿐만 아니라, 곡선과 직선으로 이루어지는 것이나 직선만으로 이루어지는 것 등도 채용할 수 있다. 본 발명의 취성 재료 기판의 중공 형성 방법에서는, 이 스크라이빙 장치(10)를 이용하여, 폐쇄 곡선 형상으로 스크라이브 라인을 형성하고, 이 폐쇄 곡선의 내측을 뚫어 내어, 취성 재료 기판으로서의 유리 기판(17)에 폐쇄 곡선 형상의 중공을 형성한다.
홀더 조인트(23)는, 도 2a에 나타내는 바와 같이, 대략 원기둥 형상을 하고 있으며, 회전축부(23a)와 조인트부(23b)를 구비하고 있다. 스크라이브 헤드(21)에 홀더 조인트(23)가 부착된 상태에 있어서는, 회전축부(23a)가 2개의 베어링(24a, 24b)에 원통형의 스페이서(24c)를 통하여 부착되고, 이 홀더 조인트(23)는 회전 운동이 자유롭게 지지된다. 원기둥형의 조인트부(23b)에는, 하단측에 원형의 개구(25)를 구비한 내부 공간(26)이 형성되어 있다. 이 내부 공간(26)의 상부에 마그넷(27)이 매설(埋設)되어 있다. 마그넷(27)에 의해, 착탈이 자유로운 홀더 유닛(30)이 이 내부 공간(26)에 삽입되어 부착되어 있다.
홀더 유닛(30)은, 홀더(31)와, 본 발명의 중공 형성용 스크라이빙 휠(이하, 단순히 「스크라이빙 휠」이라고 하는 경우가 있음)(40)과, 핀(도시하지 않음)이 일체로 이루어진 것이다. 홀더(31)는, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 대략 원기둥형을 하고 있으며, 자성체 금속으로 형성되어 있다. 홀더(31)의 상부에는, 위치 결정용의 부착부(32)가 형성되어 있다. 이 부착부(32)는, 홀더(31)의 상부를 절결(cut-away)하여 형성되어 있으며, 경사부(32a)와 평탄부(32b)를 구비하고 있다.
홀더(31)의 부착부(32)측을, 개구(25)를 통하여 내부 공간(26)으로 삽입한다. 그때, 홀더(31)의 상단측이 마그넷(27)에 의해 당겨져, 부착부(32)의 경사부(32a)가 내부 공간(26)을 지나는 평행핀(28)과 접촉함으로써, 홀더 조인트(23)에 대한 홀더 유닛(30)의 위치 결정과 고정이 행해진다. 또한, 홀더 조인트(23)로부터 홀더 유닛(30)을 떼어낼 때에는, 홀더(31)를 하방으로 당김으로써 용이하게 제거할 수 있다.
또한, 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)은, 소모품이기 때문에, 정기적인 교환이 필요해진다. 이러한 구성의 홀더 조인트(23)에 의하면, 홀더 유닛(30)의 착탈을 용이하게 행할 수 있기 때문에, 홀더 유닛(30) 그 자체를 교환함으로써, 홀더 유닛(30)을 구성하는 스크라이빙 휠(40)의 교환을 행하게 되어 있어, 스크라이빙 휠(40)의 교환을 신속하게 행할 수 있다.
홀더(31)의 하부에는, 홀더(31)를 절결하여 형성된 지지홈(33)이 형성되어 있다. 이 지지홈(33)을 형성하기 위해 절결한 홀더(31)의 하부에는, 지지홈(33)을 사이에 두고 지지부(34a, 34b)가 위치하고 있다. 이 지지홈(33)에는, 스크라이빙 휠(40)이 회전이 자유롭게 배치되어 있다. 또한, 지지부(34a, 34b)에는, 스크라이빙 휠(40)을 회전이 자유롭게 지지하기 위한 핀(도시 생략)이 삽입되는 지지구멍(35)이 각각 형성되어 있다.
[실시 형태 1]
다음으로, 도 3∼도 5를 이용하여 취성 재료 기판으로서의 유리 기판(17)에 폐쇄 곡선 형상으로 스크라이브 라인을 형성하기 위한 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)의 상세에 대해서 설명을 행한다. 또한, 도 3a는 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠의 정면도이고, 도 3b는 동일하게 우측면도이다. 도 4a는 도 3a의 부분 확대도이고, 도 4b는 도 4a의 V-V선을 따른 수직 단면도이며, 도 4c는 도 4a의 스크라이빙 휠에 의해 취성 재료 기판에 형성되는 절삭 흔적을 나타내는 도면이다. 도 5는 도 4c의 V-V선을 따른 수직 단면도이다.
도 3a에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)은 원판 형상으로, 휠 본체부(41)와, 날(42)과, 날끝 능선(43)과, 홈(44)을 구비하고 있다. 휠 본체부(41)의 중심 부근에는, 이 휠 본체부(41)를 회전축 방향(S)으로 관통하는 관통구멍(45)이 형성되어 있다. 관통구멍(45)에 핀이 삽입됨으로써, 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)은 이 핀을 통하여 홀더(31)(도 2 참조)에 회전이 자유롭게 지지된다.
날끝 능선(43)은, 휠 본체부(41)의 외주에 원환상으로 형성되어 있다. 날(42)은, 도 3b, 도 4a 및 도 4b에 나타내는 바와 같이, 정면에서 볼 때 대략 V자 형상으로 되어 있으며, 회전축 방향(S)에 대한 날(42)의 두께는 날끝 능선(43)을 향함에 따라 서서히 작아지고 있다. 날끝 능선(43)은, 날(42)의 최외주부를 따라 형성되어 있다. 날(42)의 최외주부에는, 날끝 능선(43)과 홈(44)이 교대로 등(等)피치로 다수 형성되어 있다.
각각의 홈(44)은, 각각의 저부(46)가 동일 방향으로 평행하게 연재되도록 형성되어 있다. 각각의 홈(44)의 저부(46)의 연재 방향(L)은, 도 3b 및 도 4a에 나타내는 바와 같이, 날끝 능선(43)의 접면 내에 있어서, 날끝 능선(43)과의 사이가 이루는 각도가 θ1이 되도록 이루어져 있다. 각도 θ1은, 예각이 되며, 바람직하게는 10°∼80°의 범위로 되어 있다.
θ1이 10° 미만인 경우 및 80°를 초과하는 경우에는, 양자 모두 실질적으로 홈의 저부(46)가 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)의 날끝 능선(43)을 따라 회전축과 동방향(θ1＝90°에 대응)으로 형성된 스크라이빙 휠의 경우와 근사한 형태가 되어, 양자 모두 스크라이브 방향을 따라 수직인 깊은 크랙이 형성되지만, 크랙의 기울기가 작아지기 때문에, 중공 형성용으로서는 적합하지 않게 된다.
또한, 홈(44)은, 정면에서 볼 때 형상이 원형(등방적 형상)이 되지 않도록, 장축 방향이 정의 가능한 형상(도 3에서는 타원형)으로 되어 있다. 이 장축 방향이 홈(44)의 저부(46)의 연재 방향(L)에 대응한다. 이에 따라, 홈(44)의 정면에서 볼 때의 형상은, 날끝 능선(43)을 중심으로 하여 좌우 비대칭이 되게 되어 있으며, 홈(44)의 저부(46)는 스크라이브 예정 라인을 따른 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)의 회전 방향에 대하여 비스듬히 형성되어 있는 상태가 된다. 또한, 홈(44)의 저부(46)의 연재 방향(L)에 직교하는 방향의 수직 단면은, 실질적으로 반원 형상으로 되어 있다.
또한, 도 4a 및 도 5에서는 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)에 형성된 홈(44)의 저부의 연재 방향(L)이 날끝 능선(43)에 대하여 우측으로 각도 θ1 회전한 방향으로 되어 있는 상태가 나타나 있다. 그러나, 이 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)은, 유리 기판과는 홈(44)의 저부의 연재 방향(L)이 날끝 능선(43)에 대하여 좌측으로 각도 θ1 회전한 상태에서 맞닿음한다. 그 때문에, 이 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)을 취성 재료 기판으로서의 유리 기판(17)의 표면에 소정의 스크라이브 하중을 인가하면서 회전 운동시켜 스크라이브 라인(17a)을 형성하면, 도 4c에 나타낸 형상의, 한 쌍의 예각인 모퉁이부와 둔각인 모퉁이부를 갖는 평행 사변형의 절삭흔(17b)이 형성된다.
게다가, 유리 기판(17)에는 크랙(17c)이 형성되지만, 이 크랙(17c)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(17)의 표면에 대하여 수직인 방향(H)으로부터 좌측으로 기울어진 상태로 형성된다. 또한, 도 4c 및 도 5에 있어서의 참조 부호 17d는, 크랙(17c)의 선단 부분을 나타내고 있다.
즉, 크랙(17c)은, 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)과 유리 기판(17)과의 맞닿음면에 있어서, 날끝 능선(43)을 기준으로 한 홈의 저부(46)의 회전 방향과 동일한 방향으로 기울어져 형성된다. 그 때문에, 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)을 도 4a에 나타낸 회전 방향과는 역방향으로 회전시켜 스크라이브 라인을 형성해도, 도 4c에 나타낸 것과 동일한 형상의 절삭흔(17b) 및 크랙(17c)이 형성된다. 또한, 도 4a 및 도 5에 있어서, 홈의 저부(46)가 날끝 능선(43)에 대하여 θ1만큼 좌측으로 회전한 상태로 형성되어 있는 경우에는, 유리 기판과는 홈(44)의 저부의 연재 방향(L)이 날끝 능선(43)에 대하여 우측으로 각도 θ1 회전한 상태에서 맞닿음하기 때문에, 유리 기판의 표면으로부터 저면을 향하여 스크라이브 라인의 우측으로 기울어진 크랙이 형성된다.
그 때문에, 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)과 유리 기판(17)과의 맞닿음면에 있어서, 날끝 능선(43)을 기준으로 한 홈의 저부(46)의 각도 θ1이 형성되는 회전 방향이 폐쇄 곡선의 외측이 되도록 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인을 형성하면, 도 13에 나타낸 종래예의 것과 동일하게, 유리 기판(17)의 표면으로부터 저면을 향하여, 폐쇄 곡선 형상의 스크라이브 라인의 외주측으로 기울어진 긴 크랙(17c)이 폐쇄 곡면 형상으로 형성되고, 게다가, 스크라이브 라인을 따른 수평 크랙도 종래예의 것에 비하면 작아진다. 이에 따라, 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)을 이용하면, 작은 외력으로, 수평 크랙이 작고, 유리 기판(17)에 형성된 폐쇄 곡면 형상의 크랙을 따라 중공의 내주연에 미소한 요철이나 조개 껍질 형상의 이빠짐이 발생하지 않는 깔끔한 상태로 중공을 형성할 수 있게 된다.
[변형예 1 및 2]
실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)로서는, 홈(44)의 형상이 평면에서 볼 때 타원 형상이고, 또한, 홈(44)의 저부(46)의 연재 방향(L)에 직교하는 방향의 수직 단면이 실질적으로 반원 형상으로 되어 있는 예를 나타냈다. 그러나, 본 발명에서는, 홈(44)의 저부(46)가 연재되는 방향(L)에 직교하는 방향의 홈의 수직 단면의 형상은, 반원 형상의 것뿐만 아니라, 반타원 형상, V자형 형상, 사면과 평탄한 저면을 조합한 형상 또는 U자형 형상의 다른 형상의 것이라도 좋다.
이러한 홈(44)의 저부(46)가 연재되는 방향(L)에 직교하는 방향의 홈의 수직 단면의 형상이 V자 형상인 변형예 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40A)을 도 6을 이용하고, 마찬가지로 경사면과 평탄한 저면을 조합한 형상인 변형예 2의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40B)을 도 7을 이용하여 설명한다. 또한, 도 6 및 도 7에 있어서는, 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)과 실질적으로 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.
변형예 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40A)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 정면에서 볼 때 홈(44)의 형상이 날끝 능선(43)을 중심으로 하여 좌우 비대칭인 평행 사변형으로 되어 있으며, 홈(44A)의 저부(46A)의 연재 방향(L)에 직교하는 방향의 수직 단면은 실질적으로 V자 형상으로 되어 있다. 즉, 중공 형성용 스크라이빙 휠(40A)에 형성된 홈(44A)의 저부의 연재 방향(L)은, 날끝 능선(43)의 접면 내에 있어서, 날끝 능선(43)에 대하여 우측으로 각도 θ1 회전한 방향으로 되어 있다. 이 변형예 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40A)에 의해서도, 실질적으로 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)과 동일한 작용 효과를 나타낼 수 있다.
변형예 2의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40B)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 정면에서 볼 때 형상이 날끝 능선(43)을 중심으로 하여 좌우 비대칭인 평행 육변형으로 되어 있으며, 홈(44B)의 평탄한 저부(46B)의 연재 방향(L)에 직교하는 방향의 수직 단면은 실질적으로 사면과 평탄한 저면을 조합한 형상으로 되어 있다. 즉, 중공 형성용 스크라이빙 휠(40B)에 형성된 평탄한 홈(44B)의 저부의 연재 방향(L)은, 날끝 능선(43)의 접면 내에 있어서, 날끝 능선(43)에 대하여 우측으로 각도 θ1 회전한 방향으로 되어 있다. 이 변형예 2의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40B)에 의해서도, 실질적으로 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)과 동일한 작용 효과를 나타낼 수 있다.
[실시 형태 2]
실시 형태 2의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40C)을 도 8∼도 11을 이용하여 설명한다. 또한, 도 8∼도 11에 있어서는, 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)과 실질적으로 동일한 구성 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
실시 형태 2의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40C)은, 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)에 있어서, 홈(44C)의 저부(46C)가, 날끝 능선(43)의 접면 내에 있어서, 날끝 능선(43)에 대하여 소정 각도 θ1 회전한 방향으로 연재되어 있을 뿐만 아니라, 추가로 중공 형성용 스크라이빙 휠(40C)의 회전축 방향(S)에 대하여 소정 각도 θ2(도 9 참조) 경사지는 방향으로 연재시킨 것이다.
즉, 실시 형태 2의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40C)에 있어서의 날(42)은, 도 8a, 도 8b 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 정면에서 볼 때 대략 V자 형상으로 되어 있고, 회전축 방향(S)에 대한 날(42)의 두께는 날끝 능선(43)을 향함에 따라 서서히 작아지고 있다. 날끝 능선(43)은, 날(42)의 최외주부를 따라 형성되어 있다. 날(42)의 최외주부에는, 날끝 능선(43)과 홈(44C)이 교대로 등피치로 다수 형성되어 있다.
각각의 홈(44C)은, 각각의 저부(46C)가 동일 방향으로 평행하게 연재되도록 형성되어 있다. 각각의 홈(44C)의 저부(46C)의 연재 방향(L)은, 도 8b 및 도 9a에 나타내는 바와 같이, 날끝 능선(43)의 접면 내에 있어서, 날끝 능선(43)과의 사이가 이루는 각도가 θ1이 되도록 우측으로 회전된 상태로 이루어져 있음과 함께, 날끝 능선(43)에 대하여 각도 θ1 회전한 방향과는 반대측, 즉, 날끝 능선(43)에 대하여 좌측에 있어서, 추가로 회전축 방향(S)으로 소정 각도 θ2 경사지는 방향으로 연재되어 있다. 각도 θ1은, 예각이 되며, 바람직하게는 10°∼80°의 범위로 되어 있다. 또한, 각도 θ2도 예각이 되며, 회전축 방향(S)에 평행한 범위(θ2＝0°)부터 날(42)의 경사면의 표면에 홈이 형성되지 않는 범위까지에 있어서, 적절하게 선정할 수 있다.
또한, 각각의 홈(44C)의 저부(46C)의 연재 방향(L)을, 날끝 능선(43)에 대하여 소정 각도 θ1 회전한 방향과 동일한 방향, 즉, 도 9에 있어서 날끝 능선(43)의 우측에 있어서 회전 축심 방향(S)에 대하여 소정 각도 θ2 경사지는 것으로 하면, 소정의 작용 효과가 나타나지 않게 된다. 이것은, 날끝 능선(43)의 접면 내에 있어서, 날끝 능선에 대하여 소정 각도 θ1 회전시킨 것에 의한 크랙의 경사 효과와, 회전축 방향(S)에 대하여 소정 각도 θ2 경사시킨 것에 의한 크랙의 경사 효과의 효과가 서로 없어져 버리기 때문이다.
실시 형태 2의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40C)을 이용하여 유리 기판에 스크라이브 라인을 형성한 경우의 크랙의 발생 상태를 도 11에 나타냈다. 또한, 도 11에 있어서의 「리브 마크 깊이」는, 중공 형성용 스크라이빙 휠(40C)을 이용하여 형성된 리브 마크 부분의 최심(最深) 위치를 나타내고 있으며, 「크랙 단부(端部)」는 크랙의 최심부에 위치를 나타내고 있다.
이와 같이, 홈(44C)의 저부(46C)의 연재 방향(L)이, 중공 형성용 스크라이빙 휠(40C)의 회전축 방향(S)에 대하여 소정 각도 θ2 경사지는 방향으로도 연재되어 있는 경우, 이러한 구성을 구비하고 있지 않은 실시 형태 1의 중공 형성용 스크라이빙 휠(40)을 이용하여 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성한 경우보다도 더욱 기울어진 크랙을 형성할 수 있다. 그 때문에, 보다 작은 외력으로, 수평 크랙이 작고, 취성 재료 기판에 형성된 폐쇄 곡선 형상의 크랙을 따라, 중공의 내주연에 미소한 요철이나 조개 껍질 형상의 이빠짐이 발생하지 않는 깔끔한 상태로 중공을 형성할 수 있게 된다.
또한, 실시 형태 2에 있어서도, 도시 생략했지만, 홈의 형상을, 상기 변형예 1 및 2와 같이, 홈의 저부가 연재되는 방향에 직교하는 방향의 홈의 수직 단면의 형상이 반원 형상, 반타원 형상, V자형 형상, 사면과 평탄한 저면을 조합한 형상 또는 U자형 형상 등의 다른 형상이 되도록 해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태 1(변형예도 포함함) 및 2에 있어서는, 날끝 능선의 양측에 형성된 각각의 날을 형성하는 면과 날끝 능선에 의해 형성되는 면과의 사이가 이루는 각도가 서로 동일한 것에 대하여 적용한 예를 나타냈지만, 이들 각도가 서로 상위한 것에 대해서도 적용 가능하다. 이 경우에 있어서는, 날끝 능선에 대하여 각도 θ1 회전한 방향측을 상기 날을 형성하는 면과 날끝 능선에 의해 형성되는 면과의 사이가 이루는 각도가 큰 측으로 하면, 보다 기울어진 크랙을 형성할 수 있게 된다.
본 발명의 스크라이빙 휠을 이용하여 유리 기판 등의 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하면, 형성되는 크랙은 취성 재료 기판의 두께 방향으로부터 경사진 방향에 형성되고, 게다가 취성 재료 기판의 깊숙이까지 도달한다. 이에 따라, 접촉 미세 깨짐이나 조개 껍질 모양 깨짐 등을 주연에 발생시키는 일 없이, 취성 재료 기판에 관통구멍을 원활하게 형성할 수 있게 된다.
10 : 스크라이빙 장치
11 : 이동대
12a, 12b : 안내 레일
13 : 볼 나사
14 : 모터
15 : 모터
16 : 테이블
17 : 유리 기판
17a : 스크라이브 라인
17b : 절삭흔
17c : 크랙
17d : 크랙의 선단 부분
18 : 카메라
19 : 브리지
20a, 20b : 지주
21 : 스크라이브 헤드
22 : 가이드
23 : 홀더 조인트
23a : 회전축부
23b : 조인트부
24a : 베어링
24c : 스페이서
25 : 개구
26 : 내부 공간
27 : 마그넷
28 : 평행핀
30 : 홀더 유닛
31 : 홀더
32 : 부착부
32a : 경사부
32b : 평탄부
33 : 지지홈
34a : 지지부
35 : 지지구멍
40, 40A∼40C : 중공용 스크라이빙 휠
41 : 휠 본체부
42 : 날
43 : 날끝 능선
44, 44A∼44C : 홈
45 : 관통구멍
46, 46A∼46C : 저부

Claims (8)

  1. 디스크 형상 스크라이빙 휠의 날끝 능선을 따라 복수의 홈이 소정 간격으로 형성되어 있으며,
    상기 홈의 저부(底部)는, 상기 날끝 능선의 접면 내에 있어서, 상기 날끝 능선에 대하여 소정 각도 θ1 경사지는 방향으로 연재되어 있는 것을 특징으로 하는 중공(中孔) 형성용 스크라이빙 휠.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각도 θ1은 10° 이상 80° 이하인 것을 특징으로 하는 중공 형성용 스크라이빙 휠.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홈의 저부가 연재되는 방향에 직교하는 방향의 홈의 수직 단면의 형상은, 반원 형상, 반타원 형상, V자형 형상, 사면(斜面)과 평탄한 저면을 조합한 형상 또는 U자형 형상인 것을 특징으로 하는 중공 형성용 스크라이빙 휠.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홈의 저부는, 상기 날끝 능선에 대하여 각도 θ1 회전한 방향과는 반대측에 있어서, 추가로 상기 스크라이빙 휠의 회전축 방향에 대하여 소정 각도 θ2 경사지는 방향으로 연재되어 있는 것을 특징으로 하는 중공 형성용 스크라이빙 휠.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 날끝 능선의 양측에 형성된 각각의 날을 형성하는 면과 상기 능선에 의해 형성되는 면과의 사이가 이루는 각도는 서로 상위(相違)하며, 상기 날끝 능선에 대하여 각도 θ1 회전한 방향측은 상기 날을 형성하는 면과 상기 능선에 의해 형성되는 면과의 사이가 이루는 각도가 큰 측으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 중공 형성용 스크라이빙 휠.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 중공 형성용 스크라이빙 휠을, 취성 재료 기판의 표면에 압접시킨 상태에서, 상기 취성 재료 기판 및 상기 중공 형성용 스크라이빙 휠 중 적어도 한쪽을 이동시켜 스크라이브 라인을 폐쇄 곡선을 그리도록 형성하고, 그때, 상기 취성 재료 기판의 두께 방향에 대하여 상기 폐쇄 곡선의 바깥쪽을 향하여 경사진 크랙을 형성하고, 그 후, 상기 취성 재료 기판에 응력을 가하여 상기 폐쇄 곡선의 내측을 뚫어 내어, 상기 취성 재료 기판에 상기 폐쇄 곡선 형상의 중공을 형성하는 것을 특징으로 하는 취성 재료 기판의 중공 형성 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 취성 재료 기판에 대하여 상기 중공 형성용 스크라이빙 휠의 날끝 능선을 수직으로 세운 상태에서, 상기 취성 재료 기판 및 상기 중공 형성용 스크라이빙 휠 중 적어도 한쪽을 이동시키는 것을 특징으로 하는 취성 재료 기판의 중공 형성 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 취성 재료 기판 및 상기 중공 형성용 스크라이빙 휠 중 적어도 한쪽을, 상기 취성 재료 기판과의 맞닿음면에 있어서 상기 각도 θ1이 예각이 되는 방향이 상기 폐쇄 곡선의 내측이 되도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 취성 재료 기판의 중공 형성 방법.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112297247A (zh) * 2020-10-20 2021-02-02 杭州亦和水电安装工程有限公司 水电安装用可旋转式自动打孔设备

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2017016904A (es) * 2015-06-30 2018-04-18 Hitachi Automotive Systems Ltd Articulo gestionado y metodo de grabado de codigo.
JP6519381B2 (ja) * 2015-07-27 2019-05-29 三星ダイヤモンド工業株式会社 脆性材料基板における垂直クラックの形成方法および脆性材料基板の分断方法
TWI637923B (zh) * 2016-07-19 2018-10-11 日商三星鑽石工業股份有限公司 Scoring wheel
JP7008961B2 (ja) * 2017-11-10 2022-02-10 三星ダイヤモンド工業株式会社 スクライビングホイール、ホルダーユニット及びスクライブ方法
CN109531638B (zh) * 2018-12-12 2024-03-26 强浩机械科技(青岛)有限公司 一种用于岩棉切割的无尘刀具
JP7398099B2 (ja) * 2019-12-27 2023-12-14 三星ダイヤモンド工業株式会社 スクライビングホイール

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2785906B2 (ja) * 1994-02-14 1998-08-13 日本板硝子株式会社 ガラス板の切断方法
JP2989602B1 (ja) * 1999-01-28 1999-12-13 三星ダイヤモンド工業株式会社 ガラスカッタホィ―ル
JP5832064B2 (ja) * 2009-01-30 2015-12-16 三星ダイヤモンド工業株式会社 カッター及びそれを用いた脆性材料基板の分断方法
KR101174876B1 (ko) * 2010-01-19 2012-08-17 삼성디스플레이 주식회사 유리기판용 절단 휠
JP5123996B2 (ja) * 2010-07-08 2013-01-23 三星ダイヤモンド工業株式会社 溝付きカッターホイール

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112297247A (zh) * 2020-10-20 2021-02-02 杭州亦和水电安装工程有限公司 水电安装用可旋转式自动打孔设备

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