KR20190064439A

KR20190064439A - 스크라이빙 휠, 이 스크라이빙 휠을 구비하는 칩 홀더, 지지 핀 및 이 지지 핀을 구비하는 칩 홀더

Info

Publication number: KR20190064439A
Application number: KR1020180134263A
Authority: KR
Inventors: 히로시 소야마; 요스케 히라구리; 나오야 키야마
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2018-11-05
Publication date: 2019-06-10
Also published as: TW201925117A; CN109849196A; JP6910647B2; TWI825041B; JP2019098606A; CN109849196B; KR102625913B1; CN209971156U

Abstract

스크라이빙 휠을 원활하게 회전시킬 수 있는 스크라이빙 휠, 이 스크라이빙 휠을 구비하는 칩 홀더, 지지 핀 및 이 지지 핀을 구비하는 칩 홀더를 제공한다.
스크라이빙 휠(40)은 지지 핀(21)이 삽입되는 삽입구멍(43)을 갖는다. 삽입구멍(43)을 형성하는 내주면(43C)은 적어도 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)에서의 삽입구멍(43)의 중앙부를 형성하는 곡면을 포함한다. 곡면은 두께방향(DT)에서의 삽입구멍(43)의 중앙부의 지름이 두께방향(DT)에서의 삽입구멍(43)의 단부의 지름보다 작아지도록 형성되어 있다.

Description

스크라이빙 휠, 이 스크라이빙 휠을 구비하는 칩 홀더, 지지 핀 및 이 지지 핀을 구비하는 칩 홀더{SCRIBING WHEEL, CHIP HOLDER HAVING THE SCRIBING WHEEL, SUPPORT PIN AND CHIP HOLDER HAVING THE SUPPORT PIN}

본 발명은 스크라이빙 휠, 지지 핀 및 이 스크라이빙 휠 또는 지지 핀을 구비하는 칩 홀더에 관한 것이다.

유리 기판 등의 취성재료 기판을 분단하기 위한 스크라이브 장치로 예를 들어 특허문헌 1의 스크라이브 장치가 알려져 있다. 이 스크라이브 장치는 취성재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 휠과, 스크라이빙 휠을 회전 가능하게 지지하는 지지 핀과, 지지 핀을 지지하는 홀더를 갖는 칩 홀더를 구비한다. 스크라이빙 휠에는 지지 핀을 삽입하기 위한 삽입구멍이 설치되어 있다.

일본 특개 2012-106479호 공보

종래의 스크라이빙 휠의 삽입구멍을 형성하는 내주면과 지지 핀의 외주면은 원통형으로 형성되어 있고, 스크라이빙 휠의 삽입구멍을 형성하는 내주면과 지지 핀의 외주면이 면 접촉이 되므로, 지지 핀에 대해서 스크라이빙 휠이 원활하게 회전하지 않는 경우가 있다.

본 발명은 스크라이빙 휠을 원활하게 회전시킬 수 있는 스크라이빙 휠, 이 스크라이빙 휠을 구비하는 칩 홀더, 지지 핀 및 이 지지 핀을 구비하는 칩 홀더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 본 발명의 스크라이빙 휠은 지지 핀이 삽입되는 삽입구멍이 형성되는 스크라이빙 휠로, 상기 삽입구멍을 형성하는 내주면은 적어도 상기 스크라이빙 휠의 두께방향에서의 상기 삽입구멍의 중앙부를 형성하는 곡면을 포함하며, 상기 곡면은 상기 두께방향에서의 상기 삽입구멍의 중앙부의 지름이 상기 두께방향에서의 상기 삽입구멍의 단부의 지름보다 작아지도록 형성되어 있다.

삽입구멍에 지지 핀이 삽입된 경우, 삽입구멍을 형성하는 내주면과 지지 핀의 외주면이 선 접촉한다. 이에 의해 종래의 지지 핀과 삽입구멍의 내주면이 면 접촉하는 구성과 비교하여 지지 핀에 대해서 삽입구멍의 내주면이 슬라이딩하기 쉬우므로 스크라이빙 휠을 원활하게 회전시킬 수 있다.

(2) 바람직한 예에서는, (1)에 기재된 스크라이빙 휠에 있어서, 상기 스크라이빙 휠은 외주부에 형성된 칼끝부를 가지며, 상기 칼끝부의 선단 및 상기 삽입구멍의 지름이 가장 작은 최소경부는 상기 두께방향에서의 상기 스크라이빙 휠의 중심 상에 형성되어 있다.

칼끝부의 선단이 취성재료 기판으로부터 떨어진 상태에서 삽입구멍의 최소경부의 위치에서 삽입구멍의 내주면과 지지 핀이 접촉하므로 스크라이빙 휠의 두께방향의 중심 상에 삽입구멍의 최소경부와 칼끝부의 선단이 위치한다. 즉, 연직방향을 따라서 스크라이빙 휠의 두께방향의 중심, 삽입구멍의 최소경부 및 칼끝부의 선단이 나란해진다. 이에 의해 칼끝부의 선단이 취성재료 기판의 표면에 대해서 수직으로 접촉할 수 있으므로 취성재료 기판에 형성되는 크랙이 취성재료 기판의 표면에 대해서 수직방향으로 연장되기 쉬워진다.

(3) 바람직한 예에서는, (1)에 기재된 스크라이빙 휠에 있어서, 상기 스크라이빙 휠은 외주부에 형성된 칼끝부를 가지며, 상기 칼끝부의 선단은 상기 두께방향에서의 상기 스크라이빙 휠의 중심에 대해서 일방 측으로 오프셋하고 있다.

따라서 칩 홀더의 홀더 홈부에 스크라이빙 휠의 일부가 수용되는 경우, 스크라이빙 휠은 취성재료 기판의 표면에 대해서 기울어져서 홈부의 내면에 접촉한 상태가 된다. 이에 의해, 홈부에 의해 스크라이빙 휠의 자세가 유지되므로 스크라이빙 휠은 안정된 자세로 취성재료 기판의 표면을 구를 수 있다.

(4) 바람직한 예에서는, (3)에 기재된 스크라이빙 휠에 있어서, 상기 칼끝부는 상기 두께방향에서 상기 선단에 대해 서로 반대 측에 형성되는 제 1 경사면 및 제 2 경사면을 포함하며, 상기 제 1 경사면은 상기 선단에 대해 상기 일방 측에 형성되고, 상기 제 2 경사면은 상기 선단에 대해서 타방 측에 형성되며, 상기 두께방향에 따른 상기 스크라이빙 휠의 단면에 있어서 상기 스크라이빙 휠의 지름방향에 평행한 선분과 상기 제 1 경사면이 이루는 제 1 각도는 상기 선분과 상기 제 2 경사면이 이루는 제 2 각도보다 크다.

따라서 스크라이빙 휠이 취성재료 기판의 표면에 대해서 기울어져서 접촉했더고 해도, 칼끝부의 선단과 취성재료 기판의 표면과의 접촉각도로서의 칼끝부의 제 1 경사면과 취성재료 기판의 표면이 이루는 각도와 칼끝부의 제 2 경사면과 취성재료 기판의 표면이 이루는 각도의 차가 작아지게 된다. 이에 의해 취성재료 기판에 형성되는 크랙이 취성재료 기판의 표면에 대해서 수직방향으로 연장되기 쉽다. 따라서 취성재료 기판을 정밀하게 분단할 수 있다.

(5) 바람직한 예에서는, 칩 홀더에 있어서, (1)~(4) 중 어느 하나에 기재된 스크라이빙 휠을 구비한다.

따라서 (1)~(4) 중 어느 하나에 기재된 스크라이빙 휠의 효과와 같은 효과를 얻을 수 있다.

(6) 바람직한 예에서는, 칩 홀더에 있어서, (4)에 기재된 스크라이빙 휠과, 상기 스크라이빙 휠의 일부가 수용되는 홈부를 구비하는 홀더와, 상기 홀더에 장착되어 상기 스크라이빙 휠을 회전 가능하게 지지하는 지지 핀을 구비하는 칩 홀더로, 상기 스크라이빙 휠이 수평면에 대해서 기울어진 상태이면서, 또한, 상기 스크라이빙 휠이 상기 홈부에 접촉한 상태에서 상기 제 1 경사면과 상기 수평면이 이루는 각도와 상기 제 2 경사면과 상기 수평면이 이루는 각도가 동일하다.

따라서 칼끝부의 선단과 취성재료 기판과의 접촉각도로서의 칼끝부의 제 1 경사면과 취성재료 기판의 표면이 이루는 각도와 칼끝부의 제 2 경사면과 취성재료 기판의 표면이 이루는 각도가 서로 동일해지므로 칼끝부의 선단이 취성재료 기판의 표면에 대해서 수직방향으로 눌려지게 된다. 이에 의해, 취성재료 기판에 형성되는 크랙이 취성재료 기판의 표면에 대해서 수직방향으로 연장한다. 따라서 취성재료 기판을 보다 정밀하게 분단할 수 있다.

(7) 본 발명의 지지 핀은 스크라이빙 휠을 지지하는 지지 핀으로, 상기 지지 핀의 지름방향 바깥쪽에 볼록하게 형성된 만곡부를 포함하고, 상기 만곡부의 외경은 상기 지지 핀의 축 방향에서의 상기 만곡부의 단부에서 상기 만곡부의 중앙부를 향해서 커진다.

따라서 스크라이빙 휠에서 지지 핀이 삽입되는 삽입구멍을 형성하는 내주면과 지지 핀의 만곡부의 외주면이 선 접촉한다. 이에 의해, 종래의 지지 핀의 외주면과 삽입구멍의 내주면이 면 접촉하는 구성과 비교하여 지지 핀에 대해서 삽입구멍의 내주면이 슬라이딩하기 쉬우므로 스크라이빙 휠을 원활하게 회전시킬 수 있다.

(8) 바람직한 예에서는, 칩 홀더에 있어서, (7)에 기재된 지지 핀을 구비하고, 상기 지지 핀은 상기 스크라이빙 휠에 형성되는 삽입구멍이 삽입되는 피삽입부를 포함하며, 상기 피삽입부는 상기 만곡부를 포함한다.

본 발명의 스크라이빙 휠, 이 스크라이빙 휠을 구비하는 칩 홀더, 지지 핀 및 지지 핀을 구비하는 칩 홀더는 스크라이빙 휠을 원활하게 회전시킬 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태의 스크라이브 장치의 사시도이다.
도 2는 칩 홀더의 일부의 종단면도이다.
도 3(a)는 취성재료 기판에서 스크라이빙 휠이 떨어진 상태의 칩 홀더 일부의 종단면도, (b)는 취성재료 기판에 대해서 기울어진 상태에서 스크라이빙 휠이 접촉된 상태의 칩 홀더 일부의 종단면도이다.
도 4는 제 2 실시형태의 칩 홀더 일부의 종단면도이다.
도 5는 제 3 실시형태의 칩 홀더 일부의 종단면도이다.
도 6은 변형 예의 칩 홀더 일부의 종단면도이다.

(제 1 실시형태)

도 1 및 도 2를 참조하여 제 1 실시형태의 스크라이브 장치(1)의 구성에 대해서 설명한다. 스크라이브 장치(1)는 예를 들어 유리 기판 또는 세라믹스 기판 등의 취성재료로 형성된 기판(이하, 「취성재료 기판(GB)」)을 분단하기 위해 취성재료 기판(GB)의 표면에 스크라이브 라인을 형성하는 장치이다. 본 실시형태의 취성재료 기판(GB)은 무알칼리 유리이다. 무알칼리 유리는 플랫 패널 디스플레이 등에 많이 이용되고 있는 유리 기판이다.

도 1에 나타내는 것과 같이 스크라이브 장치(1)는 취성재료 기판(GB)을 이동시키기 위한 이동장치(10)와, 이동장치(10)에 탑재된 회전테이블(14)과, 취성재료 기판(GB)에 스크라이브 라인을 형성하기 위한 칩 홀더(20)와, 칩 홀더(20)를 지지하는 지지기구(15)를 구비한다.

이동장치(10)는 회전테이블(14)이 탑재되는 이동 대(11)를 구비한다. 이동 대(11)는 한 쌍의 레일(12) 위에 올려 놓여서 회전직진 변환장치(13)에 의해 한 쌍의 레일(12)을 따라서 이동 가능하다. 회전직진 변환장치(13)의 일례는 이송나사장치이며 구동원이 되는 모터(13A)와, 모터(13A)의 출력 축에 접속된 이송나사부(13B)를 구비한다.

회전테이블(14)은 회전중심축(J)을 중심으로 회전 가능한 테이블(14A)과 테이블(14A)을 회전시키기 위한 모터(14B)를 구비한다. 취성재료 기판(GB)은 테이블(14A) 위에 탑재되어서 진공 흡인수단(도시 생략)에 의해 테이블(14A)에 흡착됨으로써 테이블(14A)에 지지 된다. 도 1에서는 모터(14B)는 테이블(14A) 내에 수용되어 있다. 모터(14B)는 테이블(14A)을 회전시킴으로써 테이블(14A)의 회전방향에서의 취성재료 기판(GB)의 위치를 결정한다.

지지기구(15)는 테이블(14A)을 위쪽에서 걸치도록 설치된 브리지(16)와 브리지(16)를 지지하는 한 쌍의 지주(17)를 구비한다. 브리지(16)에는 가이드(16A)가 설치되어 있다. 가이드(16A)에는 스크라이브 헤드(18)가 이동 가능하게 장착되어 있다. 스크라이브 헤드(18)에는 홀더 조인트(19)를 개재하여 칩 홀더(20)가 착탈 가능하게 장착되어 있다.

도 2에 나타내는 것과 같이, 칩 홀더(20)는 홀더 조인트(19)(도 1 참조)에 장착되는 홀더(30)와, 홀더(30)에 일부가 수용되는 스크라이빙 휠(40)과, 스크라이빙 휠(40)을 회전 가능하게 지지하는 지지 핀(21)을 구비한다. 또한, 스크라이빙 휠(40)은 소모품이므로 정기적인 교환이 필요하다. 본 실시형태에서는 칩 홀더(20)를 교환함으로써 스크라이빙 휠(40)의 교환이 이루어진다.

홀더(30)는 대략 원주 형상을 가지며, 자성체 금속으로 형성되어 있다. 홀더 (30)는 스크라이빙 휠(40)의 일부를 수용하기 위한 홈부(31)와 홈부(31)에 연통하도록 홀더(30)를 관통하는 지지구멍(32)을 갖는다. 홈부(31)는 스크라이브 헤드 (18)(도 1 참조)에 홀더(30)가 장착된 상태에서 취성재료 기판(GB)을 향해서 개구(開口)하고 있다. 지지구멍(32)에는 지지 핀(21)이 삽입되어 있다. 지지구멍(32)의 내경은 지지 핀(21)의 외경보다 크다. 지지 핀(21)에는 스크라이빙 휠(40)이 장착되어 있다.

스크라이빙 휠(40)은 소결 다이아몬드(Poly Crystalline Diamond), 초경합금, 단결정 다이아몬드, 다결정 다이아몬드 등으로 형성되어 있다. 스크라이빙 휠(40)은 초경합금 등의 기재(基材)에 다이아몬드 등의 경질재료의 막을 코팅한 것을 사용할 수도 있다.

스크라이빙 휠(40)은 원판형상의 본체부(41)와 단면 V자 형상의 칼끝부(42)를 갖는다. 칼끝부(42)는 스크라이빙 휠(40)의 외주부에 형성되어 있다. 본체부(41)는 스크라이빙 휠(40)에서 칼끝부(42)보다 지름방향 내측의 부분이다. 본체부(41)와 칼끝부(42)는 일체로 형성되어 있다. 또한, 단면 V자 형상이란 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(이하, 「두께방향(DT)」)을 따르는 평면에서 스크라이빙 휠(40)을 자른 단면에서 스크라이빙 휠(40)의 외주 가장자리를 향해서 끝이 가늘어지는 형상이다. 스크라이빙 휠(40)의 외경의 일례는 φ 1㎜ 이상, φ 20㎜ 이하의 범위이다. 본 실시형태의 스크라이빙 휠(40)의 외경은 φ 2㎜이다. 또 스크라이빙 휠(40)의 두께의 일례는 0.64㎜이다. 또한, 홈부(31)의 두께방향(DT)에서의 길이, 즉, 홈부(31)의 내면 중 두께방향(DT)에 대면하는 2개의 면의 두께방향(DT) 사이의 거리는 0.66㎜이다.

본체부(41)의 중심부에는 본체부(41)를 두께방향(DT)으로 관통하는 삽입구멍 (43)이 형성되어 있다. 삽입구멍(43)에는 지지 핀(21)이 삽입되어 있다. 본체부(41)는 삽입구멍(43)의 일단이 형성되는 제 1 측면(41A)과 삽입구멍(43)의 타단이 형성되는 제 2 측면(41B)을 갖는다.

칼끝부(42)는 본체부(41)의 외주 가장자리부의 전체 둘레에 설치되어 있다.칼끝부(42)는 단면 V자 형상을 형성하는 2개의 경사면인 제 1 경사면(42A) 및 제 2 경사면(42B)을 갖는다. 제 1 경사면(42A)은 제 1 측면(41A)과 칼끝부(42)의 선단을 연결하고 제 2 경사면(42B)은 제 2 측면(41B)과 칼끝부(42)의 선단을 연결하고 있다. 바꿔 말하면, 제 1 경사면(42A)과 제 2 경사면(42B)이 교차하는 선이 칼끝부(42)의 선단에서 능선을 형성하고 있다. 본 실시형태에서는 제 1 경사면(42A)과 제 2 경사면(42B)이 이루는 각인 끼인각(θ)(included angle)은 90° 이상, 160° 이하의 범위, 바람직하게는 100° 이상, 150° 이하인 것이 바람직하다. 끼인각(θ)이 90° 이상이면 취성재료 기판(GB)에 표면 박리나 앞지르기가 잘 발생하지 않으며, 160° 이하이면 걸림 불량이 발생하기 어렵게 된다. 본 실시형태의 끼인각(θ)은 110°이다.

도 2에 나타내는 것과 같이, 칼끝부(42)의 선단 및 삽입구멍(43)을 형성하는 내주면(43C)의 지름이 가장 작은 최소경부(43X)는 두께방향(DT)에서의 스크라이빙 휠(40)의 중심 상에 형성되어 있다. 즉, 두께방향(DT)에 있어서 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중심 위치와 칼끝부(42)의 선단 위치와 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치가 서로 동일하다. 스크라이빙 휠(40)의 단면에서 봤을 때에 두께방향(DT)과 직교하는 방향을 따른 선분, 즉 스크라이빙 휠(40)의 지름방향에 평행한 선분(CL)과 제 1 경사면(42A)이 이루는 제 1 각도(θ1)와 선분(CL)과 제 2 경사면(42B)이 이루는 제 2 각도(θ2)는 서로 동일하다.

삽입구멍(43)은 북 형상을 갖는다. 상술하면, 삽입구멍(43)은 두께방향(DT)에서 제 1 측면(41A) 및 제 2 측면(41B)으로부터 본체부(41)의 중앙으로 향해서 내경이 서서히 작아지는 곡면 형상으로 형성되어 있다. 도 2에 나타내는 것과 같이, 두께방향(DT)과 직교하는 평면에서 절단한 스크라이빙 휠(40)의 단면에 있어서 스크라이빙 휠(40)에서의 삽입구멍(43)의 내주면(43C)은 적어도 두께방향(DT)에서의 삽입구멍(43)의 중앙부를 형성하는 곡면을 포함한다. 이 곡면은 두께방향(DT)에서의 삽입구멍(43)의 중앙부의 지름이 두께방향(DT)에서의 삽입구멍(43)의 단부의 지름보다 작아지도록 형성되어 있다.

보다 상세하게는, 삽입구멍(43)의 내주면(43C)은 삽입구멍(43)의 중심축을 중심으로 하여 축 대칭 형상이나, 설명을 위해, 두께방향(DT)에 따른 단면에서 위쪽의 내주면을 상방 내주면(43CU)으로 하고 아래쪽의 내주면을 하방 내주면(43CL)으로 한다. 상방 내주면(43CU)은 삽입구멍(43)의 두께방향(DT)의 제 1 측면(41A) 측의 단부로부터 중앙으로 향함에 따라서 하방 내주면(43CL)을 향해서 만곡 형상으로 연장하고, 삽입구멍(43)의 두께방향(DT)의 중앙으로부터 삽입구멍(43)의 두께방향(DT)의 제 2 측면(41B) 측의 단부로 향함에 따라서 하방 내주면(43CL)으로부터 멀어지도록 만곡 형상으로 연장하고 있다. 상방 내주면(43CU)에서의 두께방향(DT)의 제 1 측면(41A) 측의 단부로부터 중앙까지의 형상과 삽입구멍(43)에서의 두께방향(DT)의 중앙으로부터 두께방향(DT)의 제 2 측면(41B) 측의 단부까지의 형상은 선분(CL)을 중심으로 한 선대칭 형상이 된다. 하방 내주면(43CL)은 삽입구멍(43)의 두께방향(DT)의 제 1 측면(41A) 측의 단부로부터 중앙으로 향함에 따라서 상방 내주면(43CU)에 향해서 만곡 형상으로 연장하고, 삽입구멍(43)의 두께방향(DT)의 중앙으로부터 삽입구멍(43)의 두께방향(DT)의 제 2 측면(41B) 측의 단부로 향함에 따라서 상방 내주면(43CU)으로부터 멀어지도록 만곡 형상으로 연장하고 있다. 하방 내주면(43CL)에서의 두께방향(DT)의 제 1 측면(41A) 측의 단부로부터 중앙까지의 형상과 삽입구멍(43)에서의 두께방향(DT)의 중앙으로부터 두께방향(DT)의 제 2 측면(41B) 측의 단부까지의 형상은 선분(CL)을 중심으로 한 선대칭 형상이 된다. 본 실시형태의 삽입구멍(43)의 상방 내주면(43CU) 및 하방 내주면(43CL)을 포함하는 모든 내주면(43C)은 각각 단일 또는 복수의 곡률반경으로 형성되어 있다.

삽입구멍(43)의 내주면(43C)의 곡률반경은 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치와 칼끝부(42)의 선단 가장자리 사이의 거리(DX)보다 큰 것이 바람직하다. 두께방향(DT)에서의 삽입구멍(43)의 양단부에는 테이퍼부(43A, 43B)가 형성되어 있다. 테이퍼부(43A)는 제 1 측면(41A)을 향해서 지름이 커지고 테이퍼부(43B)는 제 2 측면(41B)을 향해서 지름이 커지고 있다. 삽입구멍(43)의 내주면(43C)에 있어서의 최소 내경(최소경부(43X)의 지름)은 지지 핀(21)의 외경보다 크다.

본 실시형태의 삽입구멍(43)의 최소 내경(최소경부(43X)의 지름)은 φ 0.82㎜이다. 삽입구멍(43)에 있어서 두께방향(DT)에서 테이퍼부(43A, 43B)에 끼워진 북 형상 부분의 두께방향(DT)의 길이(LH)는 0.44㎜ 이상, 0.6㎜ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 길이(LH)는 길어짐에 따라 스크라이빙 휠(40)의 지지 핀(21)에 대한 기울기가 작아진다. 삽입구멍(43)에서의 북 형상 부분의 두께방향(DT)의 양단부와 칼끝부(42)의 선단 가장자리 사이의 거리(DW)와 삽입구멍(43)의 최소경부 (43X)의 위치와 칼끝부(42)의 선단 가장자리 사이의 거리(DX)의 차이인 고저 차(DY, DY=DX-DW)는 0.1㎛ 이상, 0.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 고저 차(DY)가 작아짐에 따라서 스크라이빙 휠(40)의 지지 핀(21)에 대한 기울기가 작아진다.

다음에, 도 3을 참조하여 본 실시형태의 작용에 대해서 설명한다. 도 3(a)에 나타내는 것과 같이, 스크라이빙 휠(40)이 취성재료 기판(GB)에 접촉하지 않는 경우, 스크라이빙 휠(40)의 자중(自重)에 의해 삽입구멍(43)의 내주면(43C)의 상방 내주면(43CU)이 지지 핀(21)의 외주면에 접촉한다. 이 경우, 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치, 즉 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중앙위치에 지지 핀(21)이 접촉하게 되므로 스크라이빙 휠(40)이 지지 핀(21)에 대해서 기울어지는 것이 억제된다. 따라서 스크라이빙 휠(40)이 취성재료 기판(GB)에 접촉할 때에 스크라이빙 휠(40)이 지지 핀(21)에 대해서 기울어지는 것이 억제된다.

도 3(b)에 나타내는 것과 같이, 만일, 스크라이빙 휠(40)이 지지 핀(21)에 대해서 기울어진 상태로 취성재료 기판(GB)에 접촉했을 경우, 칩 홀더(20)가 취성재료 기판(GB)에 눌려지게 됨으로써 지지 핀(21)이 스크라이빙 휠(40)을 취성재료 기판(GB)을 향해서 누른다. 이 경우, 지지 핀(21)이 스크라이빙 휠(40)의 하방 내주면(43CL)을 누르는 힘(F)은 하방 내주면(43CL)과 지지 핀(21)의 접촉점에서의 하방 내주면(43CL)의 접선(TL)에 대한 법선 방향이 된다. 지지 핀(21)이 하방 내주면(43CL)을 누르는 힘의 수평방향의 분력(F1)이 스크라이빙 휠(40)이 지지 핀(21)에 대해서 기울어지는 방향과는 반대방향으로 가해짐으로써 취성재료 기판(GB)과 칼끝부(42)의 선단 가장자리의 접촉점을 중심으로 하여 스크라이빙 휠(40)이 요동하여 스크라이빙 휠(40)의 지지 핀 (21)에 대한 경사량이 감소된다.

또한, 스크라이빙 휠(40)이 지지 핀(21)에 대해서 기울어져도 삽입구멍(43)의 하방 내주면(43CL)과 지지 핀(21)이 접촉하는 위치가 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중앙위치 근처가 되므로 스크라이빙 휠(40)이 홈부(31)를 누르는 모멘트가 작아진다. 따라서 만일 스크라이빙 휠(40)이 기울어져서 홈부(31)에 접촉한 상태로 스크라이빙 휠(40)이 회전해도 스크라이빙 휠(40)과 홈부(31)의 마찰력이 작다.

본 실시형태에 의하면 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(1－1) 스크라이빙 휠(40)의 삽입구멍(43)의 내주면(43C)이 두께방향(DT)에 서의 삽입구멍(43)의 중앙부의 지름이 두께방향(DT)에서의 삽입구멍(43)의 단부의 지름보다 작아지도록 형성된 곡면을 가짐으로써 삽입구멍(43)을 구성하는 내주면 (43C)과 지지 핀(21)의 외주면이 선 접촉한다. 이에 의해, 지지 핀과 삽입구멍의 내면이 면 접촉하는 구성과 비교하여 지지 핀(21)에 대해서 삽입구멍(43)의 내주면(43C)이 슬라이딩하기 쉬워지므로 스크라이빙 휠(40)을 원활히 회전시킬 수 있다. 나아가, 삽입구멍(43)의 내주면(43C)과 지지 핀(21)의 외주면의 접촉면적이 작으므로 취성재료 기판(GB)에 스크라이브 라인을 형성할 때에 발생하는 유리 조각이나 이물질이 삽입구멍(43)의 내주면(43C)과 지지 핀(21)의 외주면 사이에 들어가는 것이 억제된다. 이에 의해, 지지 핀(21)에 대한 스크라이빙 휠(40)의 회전이 저해되는 것을 억제할 수 있다.

(1－2) 두께방향(DT)에서 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치와 칼끝부(42)의 선단 위치는 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중심 상에 형성되어 있다. 이에 의해, 칼끝부(42)의 선단이 취성재료 기판(GB)으로부터 떨어진 상태에서 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치에서 삽입구멍(43)의 내주면(43C)과 지지 핀(21)이 접촉한다. 따라서 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중심 상에 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치와 칼끝부(42)의 선단위치가 위치한다. 즉, 연직방향을 따라서 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중심, 삽입구멍(43)의 최소경부(43X) 및 칼끝부(42)의 선단이 나란해진다. 이에 의해, 삽입구멍(43)의 선단이 취성재료 기판(GB)의 표면에 대해서 수직으로 접촉할 수 있으므로 취성재료 기판(GB)에 형성되는 크랙이 취성재료 기판(GB)의 표면에 대해서 수직방향으로 연장하기 쉬워진다.

(제 2 실시형태)

도 4를 참조하여 제 2 실시형태의 스크라이브 장치(1)의 구성에 대해서 설명한다. 본 실시형태의 스크라이브 장치(1)는 제 1 실시형태의 스크라이브 장치(1)에 비해 스크라이빙 휠(40)의 형상이 다르다. 이하의 설명에서는 제 1 실시형태의 스크라이브 장치(1)와 다른 부분에 대해서 상세하게 설명하고, 제 1 실시형태의 스크라이브 장치(1)와 공통되는 구성에 대해서는 공통의 부호를 붙여서 그 설명을 생략 한다.

도 4에 나타내는 것과 같이, 칼끝부(42)의 선단은 두께방향(DT)에서의 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중심에 대해서 일방 측으로 오프셋 하고 있다. 도 4에서는 칼끝부(42)는 그 선단위치가 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치보다 제 1 측면 (41A) 쪽이 되도록 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 칼끝부(42)는 그 선단 위치가 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중앙위치보다 제 1 측면(41A) 쪽이 되도록 형성되어 있다. 그 결과, 단면에서 볼 때에 칼끝부(42)의 제 1 경사면(42A)의 길이(LP1)는 제 2 경사면(42B)의 길이(LP2)보다 짧아진다. 제 1 측면(41A)의 길이(LS1)는 제 2 측면(41B)의 길이(LS2)보다 길어진다. 스크라이빙 휠(40)의 단면에서 볼 때에 두께방향(DT)과 직교하는 방향을 따른 선분(CL)과 제 1 경사면(42A)이 이루는 제 1 각도(θ1)는 선분(CL)과 제 2 경사면(42B)이 이루는 제 2 각도(θ2)보다 크다.

도 4에 나타내는 것과 같이, 스크라이빙 휠(40)이 취성재료 기판(GB)에 접촉한 경우 스크라이빙 휠(40)이 지지 핀(21)에 대해서 기울어진다. 스크라이빙 휠(40)의 제 1 측면(41A) 및 제 2 측면(41B)은 각각 홀더(30)의 홈부(31)에 접촉한다. 이 상태에서 제 1 경사면(42A)과 수평면이 이루는 각도와 제 2 경사면(42B)과 수평면이 이루는 각도가 동일하게 되는 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 취성재료 기판(GB)의 표면과 제 1 경사면(42A)이 이루는 각도(θ3)와 취성재료 기판(GB)의 표면과 제 2 경사면(42B)이 이루는 각도(θ4)가 서로 동일해지도록 제 1 각도(θ1) 및 제 2 각도(θ2)가 각각 설정되는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 의하면 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(2－1) 두께방향(DT)에 있어서 칼끝부(42)의 선단 위치와 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치가 서로 다르다. 이에 의해, 스크라이빙 휠(40)이 취성재료 기판(GB)의 표면에 대해서 기울어져서 홀더(30)의 홈부(31)의 내면에 접촉한 상태가 된다. 이에 의해, 홈부(31)에 의해 스크라이빙 휠(40)의 자세가 유지되므로 스크라이빙 휠(40)이 안정된 자세로 취성재료 기판(GB)의 표면을 굴러갈 수 있다.

게다가, 스크라이빙 휠(40)이 지지 핀(21)에 대해서 기울어져도 삽입구멍(43)의 내주면(43C)과 지지 핀(21)이 접촉하는 위치가 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중앙위치 근처가 되므로 스크라이빙 휠(40)이 홈부(31)를 누르는 모멘트가 작아진다. 따라서 스크라이빙 휠(40)의 회전할 때의 스크라이빙 휠(40)과 홈부(31)의 마찰력이 작아지므로 스크라이빙 휠(40)을 원활히 회전시킬 수 있다.

(2－2) 칼끝부(42)에 있어서 제 1 각도(θ1)가 제 2 각도(θ2)보다 크다. 이에 의해, 스크라이빙 휠(40)이 취성재료 기판(GB)의 표면에 대해서 기울어져서 접촉했더라도 칼끝부(42)의 선단과 취성재료 기판(GB)의 표면의 접촉각도로서의 제 3 각도(θ3)와 제 4 각도(θ4)의 차가 작아진다. 이에 의해, 취성재료 기판(GB)에 형성되는 크랙이 취성재료 기판(GB)의 표면에 대해서 수직방향으로 연장하기 쉬워진다. 따라서 취성재료 기판(GB)을 정밀하게 분단 할 수 있다.

(2－3) 칼끝부(42)의 선단과 취성재료 기판(GB)의 표면의 접촉각도로서의 제 3 각도(θ3)와 제 4 각도(θ4)가 서로 동일하다. 이에 의해, 취성재료 기판(GB)에 형성되는 크랙이 취성재료 기판(GB)의 표면에 대해서 수직방향으로 연장한다. 따라서 취성재료 기판(GB)을 보다 정밀하게 분단 할 수 있다.

(제 3 실시형태)

도 5를 참조하여 제 3 실시형태의 스크라이브 장치(1)의 구성에 대해서 설명한다. 본 실시형태의 스크라이브 장치(1)는 제 1 실시형태의 스크라이브 장치(1)에 비해 스크라이빙 휠(40)의 삽입구멍(43)의 형상 및 지지 핀(21)의 형상이 다르다. 이하의 설명에서는 제 1 실시형태의 스크라이브 장치(1)와 다른 부분에 대해서 상세하게 설명하며, 제 1 실시형태의 스크라이브 장치(1)와 공통되는 구성에 대해서는 공통의 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

도 5에 나타내는 것과 같이, 스크라이빙 휠(40)의 삽입구멍(43)은 그 내경이 두께방향(DT)에 있어서 변화하지 않는 대략 원주 형상을 갖는다. 삽입구멍(43)에 삽입되는 지지 핀(21)은 통 형상을 갖는다. 상술하면, 지지 핀(21)은 홀더(30)의 한 쌍의 지지구멍(32)에 삽입되는 한 쌍의 단부(21A)와 홀더(30)의 홈부(31) 내에 위치하여 스크라이빙 휠(40)에 삽입되는 피삽입부(21B)를 갖는다. 피삽입부(21B)는 스크라이빙 휠(40)을 회전 가능하게 지지한다. 한 쌍의 단부(21A)는 원주 형상을 갖는다.

피삽입부(21B)는 통(barrel) 형상을 갖는다. 상세하게는, 피삽입부(21B)는 지지 핀(21)의 지름방향 바깥쪽으로 볼록하게 형성된 만곡부를 포함한다. 이 만곡부의 외경은 지지 핀(21)의 축 방향에서의 만곡부의 단부로부터 만곡부의 중앙부로 향해서 커진다. 즉, 피삽입부(21B)는 두께방향(DT)에서 피삽입부(21B)의 양단부로부터 피삽입부(21B)의 중앙부로 향해서 서서히 외경이 커지는 곡면 형상을 갖는다. 두께방향 (DT)에 있어서 피삽입부(21B)의 중앙부의 외경이 최대가 된다. 도 5에 나타내는 것과 같이, 두께방향(DT)과 직교하는 평면에서 절단한 지지 핀(21)의 단면에서 지지 핀(21)의 외주면(21C) 중 위쪽에 위치하는 부분을 상방 외주면(21CU)으로 하고 아래쪽에 위치하는 부분을 하방 외주면(21CL)으로 한다. 상방 외주면(21CU)은 피삽입부(21B)의 두께방향(DT)의 제 1 측면(41A) 측의 단부로부터 중앙으로 향함에 따라서 하방 외주면(21CL)으로부터 멀어지도록 만곡 형상으로 연장하고, 피삽입부(21B)의 두께방향(DT)의 중앙으로부터 피삽입부(21B)의 두께방향(DT)의 제 2 측면(41B) 측의 단부로 향함에 따라서 하방 외주면(21CL)을 향해서 만곡 형상으로 연장하고 있다. 상방 외주면(21CU)에서의 두께방향(DT)의 제 1 측면(41A)측의 단부로부터 중앙까지의 형상과 상부 외주면(21CU)에서의 두께방향(DT)의 중앙으로부터 두께방향(DT)의 제 2 측면(41B) 측의 단부까지의 형상은 선분(CL)을 중심으로 한 선대칭 형상이 된다. 하방 외주면(21CL)은 피삽입부(21B)의 두께방향(DT)의 제 1 측면(41A) 측의 단부로부터 중앙으로 향함에 따라서 상방 외주면(21CU)으로부터 멀어지도록 만곡 형상으로 연장하고, 피삽입부(21B)의 두께방향(DT)의 중앙으로부터 피삽입부(21B)의 두께방향(DT)의 제 2 측면(41B) 측의 단부로 향함에 따라서 상방 외주면(21CU)을 향해서 만곡 형상으로 연장하고 있다. 하방 외주면(21CL)에서의 두께방향(DT)의 제 1 측면(41A) 측의 단부로부터 중앙까지의 형상과 하방 외주면(21CL)에서의 두께방향(DT)의 중앙으로부터 두께방향(DT)의 제 2 측면(41B) 측의 단부까지의 형상은 선분(CL)을 중심으로 한 선대칭 형상이 된다. 본 실시형태의 피삽입부(21B)는 그 중심축을 중심으로 한 축 대칭 형상이며, 상방 외주면(21CU) 및 하방 외주면(21CL)을 포함하는 모든 외주면은 각각 단일 또는 복수의 곡률반경으로 형성되어 있다. 상방 외주면(21CU) 및 하방 외주면(21CL)의 곡률반경의 일례는 삽입구멍(43)의 내주면(43C)와 칼끝부(42)의 선단 위치의 사이의 거리(DX)보다 크다. 본 실시형태에서는 피삽입부(21B)에서의 통 형상 부분의 두께방향(DT)의 길이가 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 길이보다 길다.

삽입구멍(43)의 내주면(43C)은 피삽입부(21B)의 외주면(21C)에서의 두께방향 (DT)의 중앙부와 접촉한다. 이 경우, 삽입구멍(43)의 내주면(43C)과 피삽입부(21B)의 외주면(21C)은 선 접촉한다. 본 실시형태에 의하면 제 1 실시형태의 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(변형 예)

상기 각 실시형태에 관한 설명은 본 발명에 따른 스크라이빙 휠, 이 스크라이빙 휠을 구비하는 칩 홀더, 지지 핀 및 이 지지 핀을 구비하는 칩 홀더가 취할 수 있는 형태의 예시이며, 그 형태를 제한하는 것을 의도하지 않는다. 예를 들어 이하와 같이 변경해도 좋다.

· 제 3 실시형태의 지지 핀(21)을 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태의 칩 홀더(20)에 적용할 수도 있다.

· 제 2 실시형태에서 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치와 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중앙위치가 서로 달라도 좋다. 또 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치는 칼끝부(42)의 선단위치와 다른 위치에 형성되어도 좋다. 이 경우, 예를 들어서 도 6에 나타내는 것과 같이, 두께방향(DT)에서 칼끝부(42)의 선단위치가 삽입구멍(43)의 최소경부(43X)의 위치보다 스크라이빙 휠(40)의 두께방향(DT)의 중앙위치 측에 위치하는 것이 바람직하다.

· 상기 각 실시형태에서 스크라이빙 휠(40)의 칼끝부(42)에는 원주방향을 따라서 서로 떨어진 다수의 홈부가 형성되어도 좋다. 홈부는 칼끝부(42)의 선단 가장자리에 걸치도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 각 실시형태에서는 홀더(30)의 형상은 대략 다각기둥 형상이나 그 외의 형상이라도 좋다.

20 칩 홀더
21 지지 핀
21B 피삽입부
30 홀더
31 홈부
40 스크라이빙 휠
42 칼끝부
42A 제 1 경사면
42B 제 2 경사면
43 삽입구멍
43C 내주면
43X 최소경부
GB 취성재료 기판
CL 선분
θ1 제 1 각도
θ2 제 2 각도
θ3 제 3 각도(제 1 경사면과 수평면이 이루는 각도)
θ4 제 4 각도(제 2 경사면과 수평면이 이루는 각도)

Claims

지지 핀이 삽입되는 삽입구멍이 형성되는 스크라이빙 휠로,
상기 삽입구멍을 형성하는 내주면은 적어도 상기 스크라이빙 휠의 두께방향에서의 상기 삽입구멍의 중앙부를 형성하는 곡면을 포함하며,
상기 곡면은 상기 두께방향에서의 상기 삽입구멍의 중앙부의 지름이 상기 두께방향에서의 상기 삽입구멍의 단부의 지름보다 작아지도록 형성되어 있는 스크라이빙 휠.
제 1 항에 있어서,
상기 스크라이빙 휠은 외주부에 형성된 칼끝부를 가지며,
상기 칼끝부의 선단 및 상기 삽입구멍의 지름이 가장 작은 최소경부는 상기 두께방향에서의 상기 스크라이빙 휠의 중심 상에 형성되어 있는 스크라이빙 휠.
제 1 항에 있어서,
상기 스크라이빙 휠은 외주부에 형성된 칼끝부를 가지며,
상기 칼끝부의 선단은 상기 두께방향에서의 상기 스크라이빙 휠의 중심에 대해서 일방 측으로 오프셋하고 있는 스크라이빙 휠.
제 3 항에 있어서,
상기 칼끝부는 상기 두께방향에서 상기 선단에 대해서 서로 반대 측에 형성되는 제 1 경사면 및 제 2 경사면을 포함하고,
상기 제 1 경사면은 상기 선단에 대해서 상기 일방 측에 형성되며,
상기 제 2 경사면은 상기 선단에 대해서 타방 측에 형성되고,
상기 두께방향에 따른 상기 스크라이빙 휠의 단면에 있어서 상기 스크라이빙 휠의 지름방향에 평행한 선분과 상기 제 1 경사면이 이루는 제 1 각도는 상기 선분과 상기 제 2 경사면이 이루는 제 2 각도보다 큰 스크라이빙 휠.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 스크라이빙 휠을 구비하는 칩 홀더.
제 4 항에 기재된 스크라이빙 휠과, 상기 스크라이빙 휠의 일부가 수용되는 홈부를 구비하는 홀더와, 상기 홀더에 장착되어 상기 스크라이빙 휠을 회전 가능하게 지지하는 지지 핀을 구비하는 칩 홀더로,
상기 스크라이빙 휠이 수평면에 대해서 기울어진 상태이면서, 또한, 상기 스크라이빙 휠이 상기 홈부에 접촉한 상태에서 상기 제 1 경사면과 상기 수평면이 이루는 각도와 상기 제 2 경사면과 상기 수평면이 이루는 각도가 동일한 칩 홀더.
스크라이빙 휠을 지지하는 지지 핀으로,
상기 지지 핀의 지름방향 바깥쪽으로 볼록하게 형성된 만곡부를 포함하고,
상기 만곡부의 외경은 상기 지지 핀의 축방향에서의 상기 만곡부의 단부로부터 상기 만곡부의 중앙부를 향해서 커지는 지지 핀.
제 7 항에 기재된 지지 핀을 구비하는 칩 홀더로,
상기 지지 핀은 상기 스크라이빙 휠에 형성되는 삽입구멍이 삽입되는 피삽입부를 포함하고,
상기 피삽입부는 상기 만곡부를 포함하는 칩 홀더.