KR20190024681A - 스크라이빙 휠 - Google Patents

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KR20190024681A
KR20190024681A KR1020180089736A KR20180089736A KR20190024681A KR 20190024681 A KR20190024681 A KR 20190024681A KR 1020180089736 A KR1020180089736 A KR 1020180089736A KR 20180089736 A KR20180089736 A KR 20180089736A KR 20190024681 A KR20190024681 A KR 20190024681A
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scribing wheel
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blade
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유마 이와츠보
히로유키 도미모토
나오야 기야마
도시야 이즈모토
마사오 고모리
가즈마 이이자와
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 기판에 스크라이브 라인을 양호하게 형성하는 것이 가능하며 또한 장수명의 스크라이빙 휠을 제공한다.
[해결 수단] 스크라이빙 휠 (100) 은, 외주 가장자리를 따라서 형성된 복수의 날부 (101) 와, 둘레 방향으로 이웃하는 날부 (101) 사이에 형성되고 중심축 L0 측으로 오목한 복수의 홈부 (102) 를 구비한다. 홈부 (102) 는 둘레 방향의 중앙부에, 중심축 (L0) 을 향하는 절입부 (102a) 가 형성되어 있고, 적어도 절입부 (102a) 의 최심부 (102b) 는 기판 (20) 에 접촉하지 않는 깊이로 되어 있다. 또, 중심축 (L0) 에 평행한 방향에서 보아, 홈부 (102) 에 있어서의 절입부 (102a) 의 최심부 (102b) 까지의 깊이는 7 ∼ 10 ㎛ 의 범위이다.

Description

스크라이빙 휠{SCRIBING WHEEL}
본 발명은 유리 기판 등의 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 스크라이빙 휠에 관한 것이다.
유리 기판 등의 취성 재료 기판의 분단은, 기판 표면에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 공정과, 형성된 스크라이브 라인을 따라서 기판을 분단하는 브레이크 공정에 의해서 행해진다. 스크라이브 공정에서는, 스크라이빙 휠이 기판 표면에 가압되면서 소정 라인을 따라서 이동된다. 이로써, 스크라이빙 휠이 기판 표면을 전동하고, 스크라이브 라인이 형성된다.
이하의 특허문헌 1 에는, 외주 능선에 복수의 홈이 소정 피치로 형성된 스크라이빙 휠이 기재되어 있다. 이 구성의 스크라이빙 휠을 사용함으로써, 기판에 스크라이브 개시 직후부터 확실하게 수직 크랙을 형성할 수 있음과 함께, 깊은 수직 크랙을 형성할 수 있다.
일본 공개특허공보 평09-188534호
특허문헌 1 에 기재되어 있는 스크라이빙 휠은, 상기한 구성에 의해서, 기판 표면에, 소정 피치로 간헐적으로 타흔이 형성되고, 타흔 바로 아래에 형성된 수직 크랙이 이어짐으로써, 스크라이브 라인이 형성된다. 그러나, 특허문헌 1 에 기재되어 있는 스크라이빙 휠이어도, 사용 기간의 경과에 수반하여 열화된다. 특히, 기판에 접촉하는 날부는, 다른 부위보다 마모가 진행되어, 사용 개시시와 같은 깊은 수직 크랙을 기판에 형성하기 어려워진다.
이러한 과제를 감안하여, 본 발명은 기판 표면에 스크라이브 라인을 양호하게 형성하는 것이 가능하며 또한 장수명의 스크라이빙 휠을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 주요 양태는, 기판에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 스크라이빙 휠에 관한 것이다. 이 양태에 관련된 스크라이빙 휠은, 외주 가장자리를 따라서 형성된 복수의 날부와, 둘레 방향으로 이웃하는 상기 날부 사이에 형성되고 중심축측으로 오목한 복수의 홈부를 구비한다. 여기서, 상기 홈부는, 상기 둘레 방향의 중앙부에, 상기 중심축을 향하는 절입부가 형성되어 있고, 적어도 상기 절입부의 최심부는 상기 기판에 접촉하지 않는 깊이가 된다.
본 양태에 관련된 스크라이빙 휠에 의하면, 스크라이빙 휠이 기판 표면을 전동할 때, 날부 부근의 부분이 기판에 파고들고, 기판 표면에 타흔이 형성된다. 날부의 마모가 진행되면, 중심축에 평행한 방향에서 보아, 날부는 기판에 접촉하는 부분부터 서서히 중심축측으로 깎여져 가고, 평탄하게 되어 간다. 이와 같이, 날부의 형상이 변화되어, 날부는 기판에 파고들기 어려워진다. 이에 비해서, 상기 구성의 스크라이빙 휠은, 홈부에 절입부가 형성되어 있는, 요컨대, 홈부의 깊이가 보다 깊어지도록 형성되어 있기 때문에, 날부의 마모가 진행되어도, 기판에 파고드는 것이 가능한 날부가 유지된다. 따라서, 스크라이빙 휠은, 기판에 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있고, 기판을 분단하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 양태에 관련된 스크라이빙 휠이면, 장수명의 스크라이빙 휠을 구성할 수 있다.
본 양태에 관련된 스크라이빙 휠에 있어서, 상기 중심축에 평행한 방향에서 보아, 상기 홈부에 있어서의 상기 절입부의 상기 최심부까지의 깊이는 7 ∼ 10 ㎛ 의 범위가 되도록 구성될 수 있다. 이 범위이면, 날부의 마모가 진행되어도, 날부는 기판에 파고들 수 있고, 스크라이빙 휠은 기판에 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있다. 따라서, 장수명의 스크라이빙 휠을 구성할 수 있다.
본 양태에 관련된 스크라이빙 휠에 있어서, 상기 절입부의 상기 둘레 방향에 있어서 상기 중심축으로부터 먼 부분은, 상기 홈부의 상기 둘레 방향의 폭의 20 ∼ 50 % 의 범위가 되도록 구성될 수 있다. 이 범위이면, 날부의 형상을 유지한 채로, 날부는 마모되어 간다. 이 때문에, 날부의 마모가 진행되어도 날부는 기판에 파고들 수 있고, 스크라이빙 휠은 기판에 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있다. 따라서, 장수명의 스크라이빙 휠을 구성할 수 있다.
본 양태에 관련된 스크라이빙 휠에 있어서, 상기 홈부는, 상기 중심축에 평행한 방향에서 보아, 상기 최심부에 대해서 상기 둘레 방향의 양측 부분이, 상기 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 형상이 되도록 구성될 수 있다.
이로써, 기판에 파고드는 날부의 범위가 둘레 방향으로 넓어진다. 이 때문에, 기판에 형성되는 타흔의 간격이 좁아져, 타흔 위치에 형성된 수직 크랙이 이어지기 쉬워진다. 또, 날부 부근의 기판에 파고드는 부분의 체적이 커지기 때문에, 타흔 위치에 있어서, 수직 크랙을 보다 깊게 신전 (伸展) 시킬 수 있다. 따라서, 날부의 마모가 진행되어도, 스크라이빙 휠은 기판에 수직 크랙을 보다 깊게 또한 양호하게 형성할 수 있다.
본 양태에 관련된 스크라이빙 휠은, 상기 둘레 방향으로 이웃하는 상기 홈부 사이에, 상기 둘레 방향을 따라서 연장되는 상기 날부의 능선이 존재하도록 구성될 수 있다. 이렇게 하면, 둘레 방향에 있어서 날부가 소정의 폭을 갖기 때문에, 기판에 파고드는 날부 부근의 부분의 체적이 보다 커진다. 따라서, 날부의 마모가 진행되어도, 기판에 보다 깊게 수직 크랙을 형성할 수 있다.
본 양태에 관련된 스크라이빙 휠에 있어서, 상기 홈부는, 상기 둘레 방향에서 보아 상기 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어지고, 상기 홈부의 상기 둘레 방향의 경계로부터, 상기 절입부의 상기 중심축으로부터 먼 부분을 향하여 상기 곡면의 곡률 반경이 서서히 커지도록 구성될 수 있다. 이 구성에 의하면, 홈부가 스크라이빙 휠의 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 되어 있기 때문에, 스크라이빙 휠이 전동하여 홈부가 기판과 마주했을 때, 홈부 내의 날카로운 능선이 기판에 깊게 파고드는 것과 같은 경우가 없다. 이 때문에, 홈부가 기판에 맞닿음으로써 컬릿이 발생되는 것을 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 기판 표면에 스크라이브 라인을 양호하게 형성하는 것이 가능하며 또한 장수명의 스크라이빙 휠을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과 내지 의의는, 이하에 나타내는 실시형태의 설명에 의해서 더욱 분명해질 것이다. 단, 이하에 나타내는 실시형태는 어디까지나 본 발명을 실시화할 때의 하나의 예시이지, 본 발명은 이하의 실시형태에 기재된 것에 제한되는 것은 전혀 아니다.
도 1(a), (b) 는, 각각, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠을 모식적으로 나타내는 측면도 및 정면도이다. 도 1(c) 는, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠의 외주 부근의 일부를 확대해서 나타내는 도면이다.
도 2(a) 는, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠을 날부의 위치에 있어서 중심축과 평행한 평면에서 직경 방향으로 절단한 단면도이다. 도 2(b), (c) 는, 각각, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠을 홈부의 위치에 있어서 중심축과 평행한 평면에서 직경 방향으로 절단한 단면도이다.
도 3(a) 는, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠의 홈부를 중심축에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 3(b) 는, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠의 홈부를 중심축에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 3(c) 는, 도 3(b) 와는 상이한 형상의 참고예에 관련된 스크라이빙 휠의 홈부를 중심축에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4(a) 는, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠의 날부가 기판에 대향했을 때의 수직 크랙의 형성 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4(b), (c) 는, 각각, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠의 홈부가 기판에 대향했을 때의 수직 크랙의 형성 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5(a) 는, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠을 기판에 압접시키기 전의 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 5(b) 는, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠이 기판에 압접된 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 5(c) 는, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠을 기판에 압접시키기 전의 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 5(d) 는, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠이 기판에 압접된 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6 은, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠의 날부가 마모된 경우, 스크라이빙 휠을 기판에 압접한 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7(a) 는, 실시형태에 관련된 스크라이빙 휠의 홈부를 중심축에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 7(b) 는, 실시형태에 관련된 스크라이빙 휠의 홈부를 중심축에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 7(c) 는, 실시형태에 관련된, 실제로 제조된 스크라이빙 휠의 홈부를 중심축에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 8(a) ∼ (c) 는, 실시예에 관련된 스크라이빙 휠이 기판에 파고드는 깊이를 측정한 결과를 나타낸 모식도이다. 도 8(d) 는, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠이 기판에 파고드는 깊이를 측정한 결과를 나타낸 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에는, 편의상 서로 직교하는 X 축, Y 축 및 Z 축이 부기되어 있다. Z 축은, 스크라이빙 휠의 중심축과 평행하다.
먼저, 본 발명의 실시형태를 설명할 때, 전제가 되는 구성을 구비한 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 에 대해서 도 1 ∼ 6 을 참조하여 설명한다.
도 1(a), (b) 는, 각각, 스크라이빙 휠 (10) 의 구성을 모식적으로 나타내는 측면도 및 정면도이다. 도 1(c) 는, 스크라이빙 휠 (10) 의 외주 부근의 일부를 확대해서 나타내는 도면이다.
스크라이빙 휠 (10) 은, 외주부 양측의 에지를 비스듬하게 잘라낸 원판 형상을 갖는다. 스크라이빙 휠 (10) 의 외주부에는, 측면에서 보았을 때, 서로 상이한 방향으로 경사진 2 개의 경사면 (10a) 이 형성되어 있다. 2 개의 경사면 (10a) 이 교차함으로써 복수의 날부 (11) 가 형성되고, 또한, 둘레 방향으로 이웃하는 날부 (11) 사이에, 중심축 (L0) 측으로 오목한 홈부 (12) 가 형성되어 있다. 둘레 방향에 있어서의 각 날부 (11) 의 길이는 서로 동등하다. 또, 둘레 방향에 있어서의 각 홈부 (12) 의 길이도 서로 동등하다. 따라서, 둘레 방향에 있어서의 날부 (11) 의 피치는 일정하고, 또, 둘레 방향에 있어서의 홈부 (12) 의 피치도 일정하다.
스크라이빙 휠 (10) 은, 초경합금, 소결 다이아몬드, 단결정 다이아몬드 또는 다결정 다이아몬드 등에 의해서 형성되어 있다. 스크라이빙 휠 (10) 의 중앙에는, 회전축이 되는 샤프트가 삽입되는 원형의 구멍 (10b) 이 형성되어 있다. 스크라이빙 휠 (10) 의 직경은, 1 ㎜ ∼ 5 ㎜ 정도이고, 두께는 0.4 ∼ 1 ㎜ 정도이다. 또, 날부 (11) 의 각도, 즉, 2 개의 경사면 (10a) 이 이루는 각은 100 ∼ 160°정도이고, 구멍 (10b) 의 직경은 0.4 ∼ 1.5 ㎜ 정도이다.
홈부 (12) 의 피치 p1 (1 개의 홈부 (12) 의 둘레 방향의 길이 (L1) 와 1 개의 날부 (11) 의 둘레 방향의 길이 (L2) 의 합) 은, 예를 들어 10 ∼ 100 ㎛ 정도이다. 홈의 깊이 d1 (날부 (11) 의 능선과 홈부 (12) 의 홈 바닥부와의 스크라이빙 휠 (10) 의 직경 방향의 거리의 차) 은, 예를 들어 1 ∼ 6 ㎛ 정도이다. 스크라이빙 휠 (10) 의 외주의 날부 (11) 의 능선보다 패인 영역의 길이인 홈부 (12) 의 둘레 방향의 길이 (L1) 는, 예를 들어 3 ∼ 40 ㎛ 정도이다. 홈부 (12) 의 둘레 방향의 길이 (L1) 의 날부 (11) (이웃하는 홈부 (12) 사이에 있는 영역) 의 능선의 길이 (L2) 에 대한 비 (L1/L2) 는, 예를 들어 0.5 ∼ 5.0 이다.
홈부 (12) 는, 둘레 방향에서 보아 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 되어 있다. 또, 홈부 (12) 와 날부 (11) 의 경계로부터 홈부 (12) 의 둘레 방향 중앙의 홈 바닥부를 향하여 스크라이빙 휠 (10) 의 직경 방향의 단면에 있어서의 곡률 반경이 서서히 커지고 있다.
도 2(a) 는, 스크라이빙 휠 (10) 을 날부 (11) 의 위치에 있어서 중심축 (L0) 과 평행한 평면 (Y - Z 평면) 에서 직경 방향으로 절단한 단면도이다. 도 2(b), (c) 는, 각각, 스크라이빙 휠 (10) 을 홈부 (12) 의 위치에 있어서 중심축 (L0) 과 평행한 평면 (Y - Z 평면) 에서 직경 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 방향에서 보았을 때의 날부 (11) 의 단면 형상은, 소정 각도의 V 자 형상이다. 날부 (11) 의 단면 형상이 V 자 형상인 각이 둥글려진 원호상의 곡면 형상으로 가정해도, 그 곡률 반경 R 은 2 ㎛ 이하이다.
둘레 방향의 위치가 날부 (11) 로부터 홈부 (12) 로 이행하면, 둘레 방향에서 보았을 때의 홈부 (12) 의 단면 형상은, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, V 자 형상의 각이 둥글려진 원호상의 곡면 형상이 된다. 도 2(b) 는, 둘레 방향의 위치가 홈부 (12) 의 견상 (肩上) 능선 위치에 있을 때의 스크라이빙 휠의 직경 방향의 단면도이다. 이 때의 견상 능선 위치의 높이는, 날부 (11) 의 능선의 높이보다 D1 만큼 낮다.
또한. 둘레 방향의 위치가 날부 (11) 의 견상 능선 위치로부터 날부 (11) 중앙의 홈 바닥부의 위치로 이행하면, 둘레 방향에서 보았을 때의 홈부 (12) 의 단면 형상은, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 홈부 (12) 의 전체 범위에 있어서 가장 곡률 반경이 큰 원호 형상이 된다. 홈 바닥부의 높이는, 날부 (11) 의 능선의 높이보다 D2 만큼 낮다. D2 는, 도 1(c) 에 나타낸 깊이 d1 에 대응한다.
이와 같이, 홈부 (12) 의 곡면 형상은, 날부 (11) 와의 경계로부터 홈 바닥부를 향함에 따라서 서서히 곡률 반경이 커져 간다. 또, 홈부 (12) 의 둘레 방향의 능선은, 날부 (11) 와의 경계로부터 홈 바닥부를 향함에 따라서 서서히 날부 (11) 의 능선에 비해서 낮아져 가고, 스크라이빙 휠 (10) 의 중심축 (L0) 에 근접하는 방향 (Y 축 부(負)방향) 으로 후퇴한다. 홈부 (12) 는, 예를 들어, 전체 둘레에 걸쳐 날부 (11) 가 형성된 스크라이빙 휠 (10) 에 대해서 레이저 광을 사용한 커팅 가공을 행함으로써 형성된다.
도 3(a) 는, 스크라이빙 휠 (10) 의 홈부 (12) 를 중심축 (L0) 에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 3(b) 는, 스크라이빙 휠 (10) 의 홈부 (12) 를 중심축 (L0) 에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 이웃하는 날부 (11) 사이에, 둘레 방향의 폭이 W1 인 홈부 (12) 가 형성되어 있다. 홈부 (12) 는, 중심축 (L0) 에 평행한 방향 (Z 축 방향) 에서 보아, 홈 바닥부 (12a) 에 대해서 둘레 방향의 양측 부분이, 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 형상으로 되어 있다. 여기에서는, 홈 바닥부 (12a) 에 대해서 둘레 방향의 양측 부분이, 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡선 형상으로 되어 있다. 또, 이 곡선 형상의 곡률이, 홈부 (12) 의 둘레 방향의 단부 (端部) 로부터 홈 바닥부 (12a) 를 향하여 크게 되어 있다. 즉, 홈 바닥부 (12a) 양측 부분의 홈부 (12) 의 능선과, 날부 (11) 의 경계 위치 P3, P4 부근의 능선이 이루는 각 (θ1, θ2) 은, 홈 바닥부 (12a) 를 향함에 따라서 크게 되어 있다. 또, 중심축 (L0) 에 평행한 방향에서 보아, 홈부 (12) 의 날부 (11) 측의 단부는, 경계 위치 P3, P4 에 있어서, 날부 (11) 에 소정의 각도로 굴곡상으로 이어져 있다.
홈 바닥부 (12a) 양측의 부분의 경계 위치 P3, P4 부근의 능선에 X - Y 평면에 평행한 접선 Ln1, Ln2 를 설정하면, 접선 Ln1, Ln2 의 교점의 위치 P2 는, 홈 바닥부 (12a) 의 위치 P1 보다 중심축 (L0) 으로부터 멀어진다. 즉, 날부 (11) 의 능선과 위치 P2 사이의 직경 방향의 거리 d12 는, 날부 (11) 의 능선과 위치 P1 사이의 직경 방향의 거리 d11 보다 작다.
도 3(c) 는, 도 3(b) 와 비교하여, 홈 바닥부 (12a) 의 양측 부분이 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 보다 볼록상으로 둥그스름함을 띤 형상인 경우의 홈부 (12) 의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
여기에서는, 경계 위치 P3, P4 에 있어서의 외주 형상도, 도 3(b) 와 같은 가파르게 굴곡된 형상이 아니고, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 둥그스름함을 띤 형상으로 되어 있다. 이 경우, 도 3(a) 과 비교하여, 접선 Ln1, Ln2 의 교점의 위치 P2 와 홈 바닥부 (12a) 의 위치 P1 의 거리, 즉 d11 와 d12 의 차는 보다 커진다.
다음으로, 스크라이브 동작시에 있어서, 스크라이빙 휠 (10) 이 기판 (20) 의 표면을 전동할 때의 날부 (11) 및 홈부 (12) 의 작용에 대해서 설명한다.
도 4(a) 는, 스크라이빙 휠 (10) 의 날부 (11) 가 기판 (20) 에 대향했을 때의 수직 크랙 (21) 의 형성 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4(b), (c) 는, 각각, 스크라이빙 휠 (10) 의 홈부 (12) 가 기판 (20) 에 대향했을 때의 수직 크랙 (21) 의 형성 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 스크라이빙 휠 (10) 의 날부 (11) 가 기판 (20) 에 대향하면, 날부 (11) 가 기판 (20) 에 파고들어, 기판 (20) 에 소성 변형이 발생됨과 함께 그 하방에 수직 크랙 (21) 이 형성된다. 기판 (20) 은, 예를 들어, 두께가 1 ㎜ 이하인 유리 기판이다. 날부 (11) 가 기판 (20) 에 대향하고 있는 동안에는, 날부 (11) 에 의한 소성 변형과 기판 (20) 에 있어서의 수직 크랙 (21) 의 신전이 계속된다.
그 후, 스크라이빙 휠 (10) 의 전동에 의해서, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 스크라이빙 휠 (10) 의 홈부 (12) 가 기판 (20) 에 대향하게 되면, 홈부 (12) 의 곡률 반경의 변화에 수반하여, 완만하게 홈부 (12) 가 수직 크랙 (21) 으로부터 퇴피한 상태로 되어 간다. 그리고, 홈부 (12) 의 곡률 반경이 소정의 크기에 도달하면, 홈부 (12) 는, 수직 크랙 (21) 으로부터 완전히 퇴피한 상태에서 기판 (20) 의 상면에 접하게 되고, 기판 (20) 의 상면을 가압만 하게 된다.
홈부 (12) 가 기판 (20) 의 상면을 가압하는 기간에 있어서, 기판 (20) 은, 홈부 (12) 의 가압에 의해서, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이 탄성 변형된다. 이 가압에 의해서, 날부 (11) 에 의해서 직전에 형성된 수직 크랙 (21) 이 신전되어 간다. 이렇게 하여, 홈부 (12) 의 맞닿음 위치에도, 수직 크랙 (21) 이 형성된다.
이와 같이, 홈부 (12) 가 수직 크랙 (21) 으로부터 퇴피한 후, 홈부 (12) 는, 기판 (20) 의 상면을 가압하여, 탄성 변형을 일으키게 함과 함께 날부 (11) 에 의해서 형성된 직전의 수직 크랙 (21) 을 신전시킬 뿐이다. 이 때문에, 적어도 이 기간에는, 소성 변형에 기초하는 컬릿의 발생이 적어진다. 또, 홈부 (12) 의 직경 방향의 단면 (斷面) 이 스크라이빙 휠 (10) 의 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 되어 있고, 홈부 (12) 내에는 날카로운 능선이 형성되어 있지 않기 때문에, 스크라이빙 휠 (10) 이 전동하여 홈부 (12) 가 기판 (20) 과 마주했을 때, 홈부 (12) 내에 있어서는 날카로운 능선이 기판 (20) 에 파고들어, 소성 변형을 일으키게 하는 것과 같은 경우가 없다. 따라서, 컬릿의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 홈부 (12) 의 직경 방향의 단면이 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 되어 있기 때문에, 기판 (20) 과의 접촉 위치가 날부 (11) 로부터 홈부 (12) 로 이행하는 동안에, 날부 (11) 가 파고든 상태로부터 홈부 (12) 가 수직 크랙 (21) 으로부터 완만하게 빠져 퇴피한 상태가 되어, 수직 크랙 (21) 에 큰 충격이 가해지는 경우가 없다. 따라서, 이 기간에 있어서도, 컬릿의 발생이 억제될 수 있다.
도 5(a) 및 (b) 는, 상기 구성의 스크라이빙 휠 (10) 을 설명하기 위한 모식도로서, 도 5(a) 는, 스크라이빙 휠 (10) 을 기판 (20) 에 압접시키기 전의 상태를 나타내고, 도 5(b) 는, 스크라이브 동작에 있어서, 스크라이빙 휠 (10) 이 기판 (20) 에 압접된 상태를 나타낸다. 도 5(c) 및 (d) 는, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 을 설명하기 위한 모식도로서, 도 5(c) 는, 스크라이빙 휠 (30) 을 기판 (20) 에 압접시키기 전의 상태를 나타내고, 도 5(d) 는, 스크라이브 동작에 있어서, 스크라이빙 휠 (30) 이 기판 (20) 에 압접된 상태를 나타낸다.
도 5(c) 에 나타내는 바와 같이, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 에서는, 중심축 (L0) 에 평행한 방향에서 보았을 때, 중심축 (L0) 을 향하는 방향으로 패이도록 홈부 (32) 가 형성되고, 이웃하는 홈부 (32) 사이에 날부 (31) 가 형성되어 있다. 이 때, 홈부 (32) 의 양측 부분의 날부 (31) 와의 경계 위치 P3, P4 부근의 능선에 X - Y 평면과 평행한 접선 Ln1, Ln2 를 설정하면, 접선 Ln1, Ln2 의 교점의 위치 P2 는, 홈 바닥부 (32a) 의 위치 P1 보다 중심축 (L0) 에 가까워지게 된다. 즉, 날부 (31) 의 능선과 위치 P2 사이의 직경 방향의 거리 d12 는, 날부 (31) 의 능선과 위치 P1 사이의 직경 방향의 거리 d11 보다 커진다. 날부 (31) 의 형상은, 상기 참고예의 스크라이빙 휠 (10) 의 날부 (11) 와 동일하다. 또, 홈부 (32) 의 직경 방향과 평행한 단면은, 상기와 같이, 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 되어 있다. 따라서, 둘레 방향에서 보았을 때의 홈부 (32) 의 곡률 반경은, 홈부 (32) 의 홈 바닥부 (32a) 를 향함에 따라서 크게 되어 있다.
또, 도 5(d) 에 나타내는 바와 같이, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 에서는, 홈부 (32) 의 홈 바닥부 (32a) 에 대해서 둘레 방향의 양측 부분이 중심축 (L0) 을 향하는 방향으로 패인 형상이기 때문에, 기판 (20) 에 파고드는 부분 (V1) 이, 날부 (31) 와 그 전후로 계속되는 홈부 (32) 의 일부로 제한되고, 또, 기판 (20) 에 파고드는 부분 (V1) 의 간격 G1 이 넓게 되어 있다.
이에 비해서, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 에서는, 도 5(a) 및 (b) 에 나타내는 바와 같이, 홈부 (12) 의 홈 바닥부 (12a) 에 대해서 둘레 방향의 양측 부분이 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 형상이기 때문에, 기판 (20) 에 파고드는 부분 (V0) 이, 홈 바닥부 (12a) 부근을 제외한 범위로 넓게 되어 있고, 또, 기판 (20) 에 파고드는 부분 (V0) 의 간격 G0 이 좁게 되어 있다.
이와 같이, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 은, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 에 비해서, 기판 (20) 에 파고드는 부분 (V0) 의 체적이 현저하게 커지며, 또한, 기판 (20) 에 파고드는 부분 (V0) 의 간격 G0 이 현저하게 좁게 되어 있다. 기판 (20) 에 파고드는 부분의 체적이 클수록, 기판 (20) 에 큰 소성 변형이 발생되어, 그 하방에 보다 깊은 수직 크랙 (21) 이 형성된다. 또, 기판 (20) 에 파고드는 부분의 간격이 좁을수록, 소성 변형에 의해서 발생된 수직 크랙 (21) 이 이어지기 쉬워져, 스크라이브 라인이 보다 양호하게 형성된다.
따라서, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 에 의하면, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 보다, 타흔 위치 즉 날부 (11) 가 파고드는 위치의 바로 아래에 보다 깊은 수직 크랙 (21) 을 형성할 수 있으며, 또한, 각각의 날부 (11) 의 하방에 형성된 수직 크랙 (21) 이 서로 이어지기 쉬워진다. 따라서, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 에 의하면, 보다 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있다.
또한, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 에서는, 기판 (20) 에 파고드는 부분 (V0) 의 체적이, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 에 비해서 커지기 때문에, 비교예에 비해서 날부 (11) 가 기판 (20) 에 파고들기 어려워진다고 생각할 수 있다. 이 때문에, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 에서는, 상기와 같이, 타흔 위치의 바로 아래에 보다 깊게 수직 크랙 (21) 을 신전시킬 수 있기는 하지만, 날부 (11) 를 기판 (20) 에 파고들게 하기 위한 하중이 커지는 것이 생각될 수 있다.
그래서, 발명자들은, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 과 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 에 대해서, 기판 (20) 에 리브 마크를 형성하는 데 필요한 하중을 실험에 의해서 계측하였다. 실험에서는, 기판 (20) 으로서, 두께 0.5 ㎜ 의 유리 기판을 사용하였다. 스크라이브 속도는 100 ㎜/초로 하였다. 중심축 (L0) 의 방향에서 보았을 때의 홈부 (12) 의 형상 이외의 구성은, 스크라이빙 휠 (10) 과 스크라이빙 휠 (30) 에 있어서 동일한 것으로 하였다. 여기에서는, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 과 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 에 대해서, 스크라이브 라인을 형성할 때마다 하중을 변화시켜, 기판 (20) 에 리브 마크를 형성할 수 있으며, 또한 스크라이브 품질이 양호한 하중의 범위를 확인하였다.
검증 결과로서, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 을 사용한 경우에 리브 마크가 형성되고, 스크라이브 품질이 양호한 하중은 7.0 ∼ 16.0 N 인 것에 비해서, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 을 사용한 경우에 리브 마크가 형성되고, 스크라이브 품질이 양호한 하중은 5.0 ∼ 15.0 N 이었다. 이와 같이, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 을 사용함으로써, 비교예보다 저하중으로 기판 (20) 에 수직 크랙 (21) 을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 을 사용함으로써, 보다 저하중으로도 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
그러나, 이와 같은 우수한 구성의 스크라이빙 휠 (10) 이어도, 사용하는 동안에 스크라이빙 휠 (10) 전체가 열화된다. 특히, 스크라이빙 휠 (10) 의 기판 (20) 에 접촉하는 날부 (11) 의 마모에 의해서, 기판 (20) 에 양호한 스크라이브 라인을 형성하기 어려워진다.
도 6 은, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 이 마모된 경우, 기판 (20) 에 압접된 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.
스크라이빙 휠 (10) 의 날부 (11) 는, 당초, 도 5(a) 및 (b) 에서 나타내는 형상이었지만, 스크라이빙 휠 (10) 의 사용 기간의 경과에 수반하여, 날부 (11) 의 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 부분, 요컨대, 기판 (20) 에 접촉하는 부분부터 마모가 진행되어, 날부 (11) 의 기판 (20) 에 접촉하는 부분이 서서히 깎여져 가고, 평탄한 형상으로 변화된다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 마모가 진행된 날부 (11) 를 기판 (20) 에 압접시키면, 도 5(b) 의 경우와 비교하여, 홈부 (12) 의 영역이 기판 (20) 에 파고들어, 중심축 (L0) 에 평행한 방향에서 보아, 기판 (20) 과 홈부 (12) 의 홈 바닥부 (12a) 가 근접한다. 날부 (11) 의 마모가 더욱 진행되면, 날부 (11) 가 깎여진 만큼, 스크라이빙 휠 (10) 은 홈부 (12) 의 영역까지 기판 (20) 에 파고든다. 이 때문에, 크게 마모가 진행된 스크라이빙 휠 (10) 은, 기판 (20) 에 양호한 스크라이브 라인을 형성하기 어려워진다.
이와 같이, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 은, 비교예에 관련된 스크라이빙 휠 (30) 보다 양호한 스크라이브 라인을 형성하기는 하지만, 날부 (11) 가 크게 마모됨으로써, 원하는 스크라이브 라인을 형성할 수 없게 된다.
그래서, 본 발명자들은, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 에 대해서, 날부 (11) 가 마모된 경우여도, 보다 장기간, 사용 가능한 스크라이빙 휠을 검토하였다. 이하에서, 그와 같은 스크라이빙 휠의 형상에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명의 실시형태에 관련된 스크라이빙 휠은, 상기한 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 을 베이스로 한 구성이다. 그 때문에, 스크라이빙 휠 (10) 과 동일한 구성은 설명을 생략하지만, 스크라이빙 휠 (10) 과 구별하기 위해서, 부호를 바꾸어 설명한다. 또, 스크라이빙 휠 (10) 에서 얻는 효과는, 실시형태에 관련된 스크라이빙 휠 (100) 에서도 동일하게 얻는다.
도 7(a) 는, 실시형태에 관련된 스크라이빙 휠 (100) 의 홈부 (102) 를 중심축에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 도 7(b) 는, 실시형태에 관련된 스크라이빙 휠 (100) 의 홈부 (102) 를 중심축에 평행한 방향에서 보았을 때의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7(a) 에 있어서, 스크라이빙 휠 (100), 날부 (101) 및 홈부 (102) 는, 도 3(a) 에서 나타낸, 스크라이빙 휠 (10), 날부 (11) 및 홈부 (12) 에 각각 상당한다. P5, d13, 및 d14 이외의 기호는, 도 3(a) 에서 설명한 것과 동일하다.
도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 스크라이빙 휠 (100) 의 홈부 (102) 에는, 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 에 있어서 홈 바닥부 (12a) 에 상당하는 위치인 P1 로부터, 중심축 (L0) 을 향하여 깊은 홈이 형성된다. 이와 같이, 스크라이빙 휠 (100) 의 홈부 (102) 에는, 중심축 (L0) 을 향하여 절입부 (102a) 가 형성된다. 도 7(a) 에 있어서, 절입부 (102a) 의 최심부, 요컨대, 홈부 (102) 의 최심부 (102b) 에 상당하는 위치는 위치 P5 이다. 날부 (101) 의 능선과 위치 P5 사이의 직경 방향의 거리는, 거리 d13 에 상당한다. 이 때, 스크라이빙 휠 (100) 의 절입부 (102a) 의 둘레 방향에 있어서의 중심축 (L0) 으로부터 먼 부분의 폭은, 도 7(a) 의 거리 d14 에 상당한다. 요컨대, 거리 d14 는, 홈부 (102) 에 있어서 절입부 (102a) 를 형성하는 지점의 거리로서, P2 를 통과하는 부분이다.
도 7(c) 는, 도 7(b) 와 비교하여, 최심부 (102b) 의 양측 부분이 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 보다 볼록상으로 둥그스름함을 띤 형상인 경우의 홈부 (102) 의 형상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
여기에서는, 도 3(c) 에 나타낸 참고예에 관련된 스크라이빙 휠 (10) 과 마찬가지로, 경계 위치 P3, P4 에 있어서의 외주 형상도, 도 7(b) 와 같은 가파르게 굴곡된 형상이 아니고, 도 7(c) 에 나타내는 바와 같이, 둥그스름함을 띤 형상으로 되어 있다. 이 경우, 도 7(a) 와 비교하여, 접선 Ln1, Ln2 의 교점의 위치 P2 와 위치 P5 의 거리, 즉 d11 과 d13 의 차는 보다 커진다.
<실시예>
다음으로, 본 실시형태에 관련된 스크라이빙 휠의 효과를 검증하기 위해서, 기판에 대해서 스크라이빙 휠이 파고드는 깊이를 계측하였다. 이것은, 스크라이브 동작 후에 있어서, 스크라이빙 휠의 중심축에 평행한 방향에서 보아, 스크라이빙 휠이 기판에 압접한 흔적을 촬상하고, 이 촬상 화상에 기초하여 스크라이브 휠이 기판에 파고드는 깊이를 측정하였다. 이 측정 결과를 도 8(a) ∼ (d) 에 모식적으로 나타낸다.
본 실시예 및 비교예의 조건은 이하와 같다.
(1) 기판 … 유리 기판, 두께 0.5 ㎜
(2) 스크라이브 속도 … 100 ㎜/sec
(3) 스크라이빙 휠 직경 … 2.0 ㎜
(4) 핀축의 직경 … 0.8 ㎜
(5) 스크라이빙 휠의 홈부의 깊이 … 6.0 ㎛
상기 조건의 기판 및 스크라이빙 휠에 대해서 스크라이브 동작을 행하였다.
[비교예 1]
먼저, 비교예 1 의 측정 결과를 도 8(d) 에 나타낸다. 비교예 1 에 관련된 스크라이빙 휠을 사용하여, 양호한 스크라이브 라인이 형성되는 최대의 하중으로 스크라이브를 행한 바, 날부가 기판에 대해서 파고드는 깊이는 7.2 ㎛ 였다. 이 경우, 기판은 홈부의 최심부를 넘어선 위치에서 접촉되었다. 또, 이 때의 스크라이브 하중은 0.17 ㎫ 였다.
[실시예 1]
실시예 1 에 관련된 스크라이빙 휠에 대한 검증의 조건은, 상기한 검증 조건 (1) ∼ (4) 와 동일하게 하였다. 검증 조건 (5) 스크라이빙 휠의 홈부의 깊이는 6.0 ㎛ 에서, 추가로, 스크라이빙 휠의 중심축을 향하여 절입부를 형성하여 홈부의 깊이를 8.4 ㎛ 로 하였다.
상기 조건에 있어서의 실시예 1 의 측정 결과를 도 8(a) 에 나타낸다. 실시예 1 에 관련된 스크라이빙 휠을 사용하여, 양호한 스크라이브 라인이 형성되는 최대의 하중으로 스크라이브를 행한 바, 날부가 기판에 대해서 파고들었을 때의 깊이는 7.2 ㎛ 였다. 이 경우, 기판은 홈부의 최심부에 비접촉이었다. 또, 이 때의 스크라이브 하중은 0.17 ㎫ 였다.
[실시예 2]
실시예 2 에 관련된 스크라이빙 휠에 대한 검증의 조건은, 실시예 1 의 검증 조건 (1) ∼ (4) 와 동일하게 하였다. 검증 조건 (5) 스크라이빙 휠의 홈부의 깊이는 6.0 ㎛ 에서, 추가로, 스크라이빙 휠의 중심축을 향하여 절입부를 형성하여 9.4 ㎛ 로 하였다.
상기 조건에 있어서의 실시예 2 의 측정 결과를 도 8(b) 에 나타낸다. 실시예 2 에 관련된 스크라이빙 휠의 날부가 기판에 대해서 파고들었을 때의 깊이는 6.8 ㎛ 였다. 이 경우, 기판은 홈부의 최심부에 비접촉이었다. 이 때의 스크라이브 하중은 0.16 ㎫ 였다.
[실시예 3]
실시예 3 에 관련된 스크라이빙 휠에 대한 검증의 조건은, 실시예 1 의 검증 조건 (1) ∼ (4) 와 동일하게 하였다. 검증 조건 (5) 스크라이빙 휠의 홈부의 깊이는 6.0 ㎛ 에서, 추가로, 스크라이빙 휠의 중심축을 향하여 절입부를 형성하여 10.1 ㎛ 로 하였다.
상기 조건에 있어서의 실시예 3 의 측정 결과를 도 8(c) 에 나타낸다. 실시예 3 에 관련된 스크라이빙 휠의 날부가 기판에 대해서 파고들었을 때의 깊이는 7.2 ㎛ 였다. 이 경우, 기판은 홈부의 최심부에 비접촉이었다. 이 때의 스크라이브 하중은 0.16 ㎫ 였다.
상기한 측정 결과로부터, 스크라이빙 휠의 홈부에 절입부를 형성한 실시예 1 ∼ 3 은 어느 것이나, 양호한 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 최대의 하중에 있어서도 스크라이빙 휠의 홈부의 최심부가 기판과 접촉하는 경우는 없었다. 이에 비해서, 홈부에 절입부를 형성하지 않은 비교예 1 에 관련된 스크라이빙 휠은, 홈의 깊이보다 기판에 파고드는 깊이 쪽이 깊었다.
상기한 결과로부터, 스크라이빙 휠의 홈부에 절입부를 형성한 경우, 기판에 스크라이빙 휠의 날부가 깊게 파고든 경우여도, 기판이 홈부의 최심부에 접촉하는 경우가 없는 것이 나타났다.
또, 스크라이빙 휠의 절입부의 둘레 방향에 있어서의 중심축으로부터 먼 부분, 요컨대, 도 7(a) 에 나타나 있는 거리 d14 에 상당하는 부분과, 홈부의 둘레 방향에 있어서의 폭의 비율이 상이한 스크라이빙 휠에 있어서도 동일한 검증을 행하였다. 그 결과, 거리 d14 에 상당하는 부분과, 홈부의 둘레 방향에 있어서의 폭의 비율이 29 % 및 49 % 인 스크라이빙 휠에 의해서 기판에 형성된 타흔은 양호하였다. 한편으로, 거리 d14 에 상당하는 부분과, 홈부의 둘레 방향에 있어서의 폭의 비율이 50 % 를 초과하는 스크라이빙 휠에 있어서는, 형성되는 타흔의 형상이 약간 불량해지는 결과가 되었다.
또, 실시예 1 의 결과로부터, 스크라이빙 휠의 홈부에 절입부를 형성하고, 홈부의 깊이를 7.0 ㎛ 로 하여 상기와 동일한 검증을 행하였다. 그 결과, 기판은, 스크라이빙 휠의 홈부의 최심부와 비접촉이었다. 또, 기판에 형성된 타흔의 형상은 양호하였다.
이들 결과로부터, 스크라이빙 휠의 홈부에 있어서의 깊이는, 7 ∼ 10 ㎛ 의 범위이며, 또한, 절입부의 둘레 방향에 있어서의 중심축으로부터 먼 부분은, 홈부의 둘레 방향에 있어서의 폭의 20 ∼ 50 % 의 범위일 때, 스크라이빙 휠의 홈부의 최심부는 기판에 접촉하지 않고, 타흔의 형상이 양호해지는 것을 알았다.
<실시형태의 효과>
본 실시의 형태에 의하면, 이하의 효과가 얻어진다.
도 5(a) 및 도 7(a) ∼ (c) 에 나타낸 바와 같이, 스크라이빙 휠 (100) 이 기판 (20) 의 표면을 전동할 때, 날부 (101) 부근의 부분이 기판 (20) 에 파고들어, 기판 (20) 의 표면에 타흔이 형성된다. 이 때, 홈부 (102) 가 도 7(a) ∼ (c) 의 형상을 갖기 때문에, 날부 (101) 부근의 기판 (20) 에 파고드는 부분 (V0) 의 범위가 둘레 방향으로 넓어진다. 이 때문에, 기판 (20) 에 형성되는 타흔의 간격 G0 이 좁아져, 타흔 위치에 형성된 수직 크랙 (21) 이 이어지기 쉬워진다. 또, 날부 (101) 부근의 기판 (20) 에 파고드는 부분 (V0) 의 체적이 커지기 때문에, 타흔 위치에 있어서, 수직 크랙 (21) 을 보다 깊게 신전시킬 수 있다. 따라서, 실시형태에 관련된 스크라이빙 휠 (100) 에 의하면, 기판 (20) 에 수직 크랙 (21) 을 보다 깊게 또한 양호하게 형성할 수 있다.
도 7(a) ∼ (c) 에 나타낸 바와 같이, 홈부 (102) 는, 중심축 (L0) 에 평행한 방향에서 보아, 최심부 (102b) 에 대해서 둘레 방향의 양측 부분이, 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 형상이 되도록 형성되어 있다. 이로써, 스크라이빙 휠 (100) 의 전동에 수반하여, 홈부 (102) 가 기판 (20) 에 파고들기 쉬워진다.
또, 최심부 (102b) 에 대해서 둘레 방향의 양측 부분의 형상은, 중심축 (L0) 에 평행한 방향에서 보아, 전체적으로 완만한 곡선 형상으로 되어 있다. 특히, 도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 둘레 방향에 있어서 위치 P1 의 부분에 대해서 둘레 방향의 양측 부분의 형상은, 곡선 형상이 되도록 형성되어 있다. 이로써, 스크라이빙 휠 (100) 의 전동에 수반하여, 홈부 (102) 가 매끄럽게 기판 (20) 에 파고들어 간다. 따라서, 기판 (20) 에 원활하게 수직 크랙 (21) 을 형성할 수 있다. 또한, 최심부 (102b) 에 상당하는 위치 P5 로부터 둘레 방향에 있어서 위치 P1 의 부분은, 대략 직선상이 되도록 형성되어도 상관없다. 그러한 경우여도, 최심부 (102b) 에 대해서 둘레 방향의 양측 부분의 형상은, 중심축 (L0) 에 평행한 방향에서 보아, 전체적으로 완만한 곡선 형상으로 되어 있기 때문에, 스크라이빙 휠 (100) 은 매끄럽게 기판 (20) 에 파고들 수 있다.
도 7(a) ∼ (c) 에 나타낸 바와 같이, 스크라이빙 휠 (100) 은, 둘레 방향으로 이웃하는 홈부 (102) 사이에, 둘레 방향을 따라서 연장되는 날부 (101) 의 능선이 존재하도록 구성되어 있다. 이로써, 둘레 방향에 있어서 날부 (101) 가 소정의 폭을 갖기 때문에, 기판 (20) 에 파고드는 날부 (101) 부근의 부분 (V0) 의 체적이 보다 커진다. 따라서, 기판 (20) 에 보다 깊게 수직 크랙 (21) 을 형성할 수 있다.
도 2(b), (c) 에 나타낸 바와 같이, 홈부 (12) 는, 둘레 방향에서 보아 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어지고, 홈부 (12) 와 날부 (11) 의 경계로부터 홈부 (12) 의 최심부 (12a) 를 향하여 곡면의 곡률 반경이 서서히 커지도록 구성되어 있다. 이와 같이, 홈부 (12) 가 스크라이빙 휠 (10) 의 중심축 (L0) 으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 되어 있음으로써, 스크라이빙 휠이 전동하여 홈부 (12) 가 기판 (200) 을 마주했을 때, 홈부 (12) 내의 날카로운 능선이 기판에 깊게 파고드는 것과 같은 경우가 없다. 이 때문에, 기판 (20) 에 홈부 (102) 가 맞닿음으로써 컬릿이 발생되는 것을 억제할 수 있다. 이것은, 스크라이빙 휠 (10) 의 홈부 (12) 에 절입부를 형성하고, 스크라이빙 휠 (100) 로 한 실시형태에 있어서도 동일하다.
도 8(a) ∼ (c) 에 나타낸 바와 같이, 홈부 (102) 에는 절입부 (102a) 가 형성되어 있다. 이 때, 홈부의 깊이가 7 ∼ 10 ㎛ 의 범위이면, 통상적인 스크라이브 조건으로 스크라이브 동작이 이루어진 경우에, 기판 (20) 과 홈부 (102) 의 최심부 (102b) 는 접촉하지 않는다. 이 때문에, 날부 (101) 의 마모가 진행된 경우여도, 소정 기간, 기판 (20) 에 파고들어, 기판 (20) 에 스크라이브 라인을 형성할 수 있다. 따라서, 장수명의 스크라이빙 휠 (100) 이 된다.
또, 홈부의 깊이가 7 ∼ 10 ㎛ 의 범위이면, 날부 (101) 는, 스크라이빙 휠의 당초의 날부의 형상을 유지하면서 마모된다. 이 때문에, 기판 (20) 에 형성되는 타흔의 형상은 양호해진다.
이 밖에, 본 발명의 실시형태는, 특허청구범위에 나타낸 기술적 사상의 범위 내에서 적절히 여러 가지의 변경이 가능하다.
100 : 스크라이빙 휠
101 : 날부
102 : 홈부
102a : 절입부
102b : 최심부
20 : 기판
L0 : 중심축

Claims (6)

  1. 기판에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 스크라이빙 휠로서,
    외주 가장자리를 따라서 형성된 복수의 날부와,
    둘레 방향으로 이웃하는 상기 날부 사이에 형성되고 중심축측으로 오목한 복수의 홈부를 구비하고,
    상기 홈부는, 상기 둘레 방향의 중앙부에, 상기 중심축을 향하는 절입부가 형성되어 있고,
    적어도 상기 절입부의 최심부는 상기 기판에 접촉하지 않는 깊이로 되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심축에 평행한 방향에서 보아, 상기 홈부에 있어서의 상기 절입부의 상기 최심부까지의 깊이는 7 ∼ 10 ㎛ 의 범위인 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절입부의 상기 둘레 방향에 있어서 상기 중심축으로부터 먼 부분은, 상기 홈부의 상기 둘레 방향의 폭의 20 ∼ 50 % 의 범위인 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈부는, 상기 중심축에 평행한 방향에서 보아, 상기 최심부에 대해서 상기 둘레 방향의 양측 부분이, 상기 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 둘레 방향으로 이웃하는 상기 홈부 사이에, 상기 둘레 방향을 따라서 연장되는 상기 날부의 능선이 존재하는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈부는, 상기 둘레 방향에서 보아 상기 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡면으로 이루어지고,
    상기 홈부의 상기 둘레 방향의 경계로부터, 상기 절입부의 상기 중심축으로부터 먼 부분을 향하여 상기 곡면의 곡률 반경이 서서히 커지고 있는 것을 특징으로 하는 스크라이빙 휠.
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