KR20210002022A - Device and method for scribing brittle material substrate, and apparatus and method for dividing the same - Google Patents

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KR20210002022A
KR20210002022A KR1020200078257A KR20200078257A KR20210002022A KR 20210002022 A KR20210002022 A KR 20210002022A KR 1020200078257 A KR1020200078257 A KR 1020200078257A KR 20200078257 A KR20200078257 A KR 20200078257A KR 20210002022 A KR20210002022 A KR 20210002022A
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material substrate
scribe
scribe line
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아키라 에지마타니
타카아키 이마데
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

The present invention provides a scribe device, a scribe method, a cutting device, and a cutting method that can cut a brittle material substrate efficiently. The cutting device for a brittle material substrate divides the brittle material substrate along a scribe line by forming the scribe line on the brittle material substrate and applying stress to the brittle material substrate on which the scribe line is formed. The cutting device comprises: a scribing mechanism for forming the scribe line on the brittle material substrate; a substrate transfer mechanism for holding the brittle material substrate and transferring the brittle material substrate; and a brake mechanism for holding an edge material region of the brittle material substrate. The scribe mechanism has a scribing head for forming a scribing line on the brittle material substrate at a predetermined processing position. The substrate transfer mechanism has a substrate holding part for holding the brittle material substrate. The brake mechanism has a holding part for holding the edge material. The substrate holding part and the gripping part are provided so as to be relatively close to or away from each other.

Description

취성 재료 기판의 스크라이브 장치 및 스크라이브 방법 그리고 분단 장치 및 분단 방법{DEVICE AND METHOD FOR SCRIBING BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE, AND APPARATUS AND METHOD FOR DIVIDING THE SAME}A scribing device and a scribe method of a brittle material substrate, and a segmentation device and a segmentation method {DEVICE AND METHOD FOR SCRIBING BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE, AND APPARATUS AND METHOD FOR DIVIDING THE SAME}

본 발명은, 유리 기판 등의 취성 재료(brittle material)로 이루어지는 기판을 분단(dividing)하기 위해서 이용하는 기판의 스크라이브 장치 및 스크라이브 방법 그리고 분단 장치 및 분단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate scribing apparatus and a scribe method, and a dividing apparatus and a dividing method used for dividing a substrate made of a brittle material such as a glass substrate.

유리 기판 등의 취성 재료로 이루어지는 기판을 분단하는 가공에서는, 종래, 테이블 상에 기판을 올려 놓은 상태에서 컷터 휠을 기판 표면에 밀어부쳐 스크라이브 라인(scribing line)을 형성하고, 그 후, 스크라이브 라인을 따라 외력을 인가하여 스크라이브 라인으로부터 균열을 진전시킴(브레이크함)으로써, 제품의 형상으로 분단하고 있다(특허문헌 1 참조).In the process of dividing a substrate made of a brittle material such as a glass substrate, conventionally, while the substrate is placed on a table, a cutter wheel is pushed against the substrate surface to form a scribing line, and then, a scribe line is formed. Accordingly, by applying an external force to propagate (break) the crack from the scribe line, the product is divided into the shape of the product (refer to Patent Document 1).

최근, 액정 디스플레이 패널 등의 디스플레이 패널 제품의 형상은 다양화하고 있고, 곡면을 포함하여, 여러 가지의 형상의 디스플레이 패널의 생산이 증가하고 있다.Recently, the shapes of display panel products such as liquid crystal display panels have been diversified, and the production of display panels having various shapes including curved surfaces is increasing.

일본공개특허공보 2017-132684호Japanese Patent Publication No. 2017-132684

특허문헌 1의 유리 가공 장치에서는, 기판을 유지하는 테이블의 양단에 기판의 단부를 구부려 나누는 기구를 형성하고 있기 때문에, 가공 대상의 유리 기판의 형상에 맞춘 테이블을 준비할 필요가 있었다.In the glass processing apparatus of Patent Literature 1, since a mechanism for bending and dividing the ends of the substrate at both ends of the table holding the substrate, it is necessary to prepare a table that matches the shape of the glass substrate to be processed.

그래서, 본 발명은, 여러 가지의 형상을 갖는 취성 재료 기판을 효율적으로 분단할 수 있는 분단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a dividing apparatus capable of efficiently dividing a brittle material substrate having various shapes.

상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명에 따른 취성 재료 기판의 분단 장치는, 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하고, 스크라이브 라인이 형성된 취성 재료 기판에 응력을 가하여, 스크라이브 라인을 따라 취성 재료 기판을 분할하는 취성 재료 기판의 분단 장치로서, 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 기구와, 취성 재료 기판을 보유 지지하여 이송하는 기판 이송 기구와, 취성 재료 기판의 단재(端材) 영역을 파지하는 브레이크 기구를 구비하고, 스크라이브 기구는 소정의 가공 위치에 있어서 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 헤드를 갖고, 기판 이송 기구는, 취성 재료 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부를 갖고, 브레이크 기구는 단재를 파지하는 파지부를 갖고, 기판 보유 지지부와 파지부는, 상대적으로 접근 이격 가능하게 형성되어 있다.In order to solve the above problems, the apparatus for dividing a brittle material substrate according to the present invention forms a scribe line on the brittle material substrate, applies stress to the brittle material substrate on which the scribe line is formed, and divides the brittle material substrate along the scribe line. A device for dividing a brittle material substrate, comprising: a scribe mechanism for forming a scribe line on a brittle material substrate; a substrate transfer mechanism for holding and transferring the brittle material substrate; A mechanism is provided, the scribe mechanism has a scribe head that forms a scribe line on the brittle material substrate at a predetermined processing position, the substrate transfer mechanism has a substrate holding portion for holding the brittle material substrate, and the brake mechanism is a single material The substrate holding portion and the holding portion are formed to be relatively accessible and spaced apart from each other.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 본 발명에 따른 취성 재료 기판의 분단 방법은, 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하고, 스크라이브 라인이 형성된 취성 재료 기판에 응력을 가하여, 스크라이브 라인을 따라 취성 재료 기판을 분할하는 취성 재료 기판의 분단 방법으로서, 취성 재료 기판의 주면(主面)을 흡착 보유 지지하는 스텝과, 흡착 보유 지지된 상태의 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스텝과, 흡착 보유 지지된 상태를 유지한 채로, 취성 재료 기판을 이송하고, 스크라이브 라인이 형성된 취성 재료 기판에 외력을 가하여 스크라이브 라인을 따라 상기 취성 재료 기판을 분리하는 스텝을 갖는다.In addition, the method for dividing a brittle material substrate according to the present invention made to solve the above problem is to form a scribe line on the brittle material substrate, apply stress to the brittle material substrate on which the scribe line is formed, and the brittle material substrate along the scribe line. As a method of dividing a brittle material substrate for dividing a brittle material substrate, comprising: adsorbing and holding a main surface of the brittle material substrate; forming a scribe line on the brittle material substrate in an adsorption-held state; and A step of separating the brittle material substrate along the scribe line by transferring the brittle material substrate while maintaining the state and applying an external force to the brittle material substrate on which the scribe line is formed.

본 발명의 분단 장치에 의하면, 1개의 기판 보유 지지부가 기판을 보유 지지한 채로, 스크라이브 가공 및 브레이크 가공을 실시하기 때문에, 분단 후의 기판의 형상에 따라서 기판을 보유 지지하는 테이블의 형상이나 브레이크 기구의 배치를 바꿀 필요가 없어, 효율적으로 기판을 스크라이브 및 분단할 수 있다.According to the dividing apparatus of the present invention, since scribe processing and brake processing are performed while one substrate holding portion holds the substrate, the shape of the table holding the substrate or the brake mechanism according to the shape of the substrate after division There is no need to change the arrangement, and the substrate can be efficiently scribed and divided.

도 1은 본 발명에 따른 분단 장치의 일 실시 형태를 나타내는 정면 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분단 장치의 기판 보유 지지 헤드 주위의 평면 개략도이다.
도 3은 스크라이브 라인이 형성된 기판의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 분단 장치의 스크라이브 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 분단 장치를 이용하여 기판의 경사를 조정하는 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 분단 장치의 브레이크 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 스크라이브 장치의 일 실시 형태를 나타내는 정면 개략도이다.1 is a schematic front view showing an embodiment of a dividing device according to the present invention.
Fig. 2 is a schematic plan view around the substrate holding head of the dividing apparatus according to the present invention.
3 is a schematic diagram of a substrate on which a scribe line is formed.
4 is a schematic diagram for explaining the scribing operation of the dividing device according to the present invention.
5 is a schematic diagram for explaining an operation of adjusting the inclination of the substrate using the dividing apparatus according to the present invention.
6 is a schematic diagram for explaining the brake operation of the dividing device according to the present invention.
7 is a schematic front view showing an embodiment of the scribing device according to the present invention.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for carrying out the invention)

(제1 실시 형태)(First embodiment)

1) 장치 구성1) Device configuration

도 1에 기초하여, 본 발명에 따른 분단 장치의 구성을 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 분단 장치의 실시 형태를 나타내는 정면 개략도이다.Referring to Fig. 1, the configuration of the dividing device according to the present invention will be described. 1 is a schematic front view showing an embodiment of a dividing device according to the present invention.

분단 장치(1)는, 곡면 기판(W)에 스크라이브 라인을 형성하고, 형성한 스크라이브 라인을 따라 분단하는 장치이다. 기판(W)은, 유리 등의 취성 재료로 이루어지는 곡면 기판으로, 예를 들면 액정 패널이다. 분단 장치(1)는 기판 이송 기구(2)와, 스크라이브 기구(3)와, 제어부(4)와, 브레이크 기구(5)를 갖는다.The dividing device 1 is an apparatus for forming a scribe line on the curved substrate W and dividing along the formed scribe line. The substrate W is a curved substrate made of a brittle material such as glass, and is, for example, a liquid crystal panel. The dividing device 1 has a substrate transfer mechanism 2, a scribe mechanism 3, a control unit 4, and a brake mechanism 5.

기판 이송 기구(2)는, 기판(W)을 보유 지지한 상태에서 기판(W)의 위치, 높이, 경사 및 방향을 변경할 수 있는 장치이다. 기판 이송 기구(2)는, 로봇 아암부(210)와, 기판 보유 지지 헤드(220)를 갖는다. 로봇 아암부(210)는, 도시하지 않는 모터를 구동하여, 기판 보유 지지 헤드(220)의 위치, 높이 및 경사를 변경할 수 있다.The substrate transfer mechanism 2 is a device capable of changing the position, height, inclination, and direction of the substrate W while holding the substrate W. The substrate transfer mechanism 2 includes a robot arm 210 and a substrate holding head 220. The robot arm part 210 can change the position, height, and inclination of the substrate holding head 220 by driving a motor (not shown).

기판 보유 지지 헤드(220)는, 선회부(221)와 기판 보유 지지부(222)를 갖는다. 기판 보유 지지부(222)는, 기판(W)을 진공 흡착하여 보유 지지한다. 선회부(221)는, 도시하지 않는 모터를 구동하여 기판 보유 지지부(222)를 선회시킨다.The substrate holding head 220 has a turning portion 221 and a substrate holding portion 222. The substrate holding portion 222 holds the substrate W by vacuum adsorption. The turning part 221 drives a motor (not shown) to turn the substrate holding part 222.

도 2는, 기판 보유 지지 헤드(220) 주위의 평면 개략도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 보유 지지 헤드(220)는, 보유 지지한 기판(W)을 그의 주면에 대략 수직인 방향의 축 둘레로 선회시킬 수 있다.2 is a plan schematic view around the substrate holding head 220. As shown in FIG. 2, the substrate holding head 220 can rotate the held substrate W around an axis in a direction substantially perpendicular to its main surface.

스크라이브 기구(3)는, 기판(W)의 소정의 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 장치이다. 스크라이브 기구(3)는, 기판 이송 기구(2)에 의해 보유 지지된 상태의 기판(W)에 스크라이브 라인을 형성한다.The scribe mechanism 3 is a device that forms a scribe line at a predetermined position on the substrate W. The scribe mechanism 3 forms a scribe line on the substrate W held by the substrate transfer mechanism 2.

스크라이브 기구(3)는, 2개의 스크라이브 헤드(310)를 갖고, 스크라이브 헤드(310)는, 기판의 1개의 면 또는 양면에 레이저광을 조사함으로써, 기판(W)에 스크라이브 라인을 형성한다. 스크라이브 기구(3)는, 조사한 레이저광을 기판(W)의 내부에 집광함으로써 기판의 내부에 기판의 두께 방향으로 연장되는 가공흔을 형성한다.The scribe mechanism 3 has two scribe heads 310, and the scribe head 310 forms a scribe line on the substrate W by irradiating a laser light onto one or both surfaces of the substrate. The scribing mechanism 3 condenses the irradiated laser light into the inside of the substrate W to form a process mark extending in the thickness direction of the substrate inside the substrate.

브레이크 기구(5)는 기판(W)의 단부를 파지하는 장치이다. 브레이크 기구(5)는 파지부(510)와 이동 베이스부(520)를 갖는다. 파지부(510)는 도시하지 않은 액츄에이터에 의해 개폐 가능하게 형성되어 있고, 기판(W)의 단부를 사이에 끼우도록 파지부(510)를 닫음으로써 기판(W)의 단재를 파지한다. 이동 베이스부(520)는, 도시하지 않은 액츄에이터에 의해 파지부(510)를 기판 이송 기구(2)에 대하여 접근 및 이격하는 방향으로 이동시킨다.The brake mechanism 5 is a device that grips the end of the substrate W. The brake mechanism 5 has a gripping portion 510 and a moving base portion 520. The gripping part 510 is formed to be opened and closed by an actuator (not shown), and the end material of the substrate W is gripped by closing the gripping part 510 so as to sandwich the end of the board W. The moving base portion 520 moves the gripping portion 510 in a direction approaching and spaced apart from the substrate transfer mechanism 2 by an actuator (not shown).

제어부(4)는, 프로세서(예를 들면, CPU)와, 기억 장치(예를 들면, ROM, RAM, HDD, SSD 등)와, 각종 인터페이스(예를 들면, A/D 컨버터, D/A 컨버터, 통신 인터페이스 등)를 갖는 컴퓨터 시스템이다. 제어부(4)는, 기억부(기억 장치의 기억 영역의 일부 또는 전부에 대응)에 보존된 프로그램을 실행함으로써, 기판 이송 기구(2)와 스크라이브 기구(3)와 브레이크 기구(5)의 동작 제어를 행한다.The control unit 4 includes a processor (e.g., CPU), a storage device (e.g., ROM, RAM, HDD, SSD, etc.), and various interfaces (e.g., A/D converter, D/A converter). , Communication interface, etc.). The control unit 4 controls the operation of the substrate transfer mechanism 2, the scribe mechanism 3, and the brake mechanism 5 by executing a program stored in the storage unit (corresponding to a part or all of the storage area of the storage device). Do.

2) 분단 방법2) How to divide

분단 장치(1)는, 기판 보유 지지 헤드(220)에서 보유 지지한 기판(W)을, 먼저 스크라이브 기구(3)를 이용하여 스크라이브 라인을 형성하고, 이어서 브레이크 기구(5)를 이용하여 단재 영역을 분리(브레이크)한다.The dividing device 1 uses the scribe mechanism 3 to first form a scribe line for the substrate W held by the substrate holding head 220, and then uses the brake mechanism 5 to form a cut-off region. To separate (brake).

도 3은, 분단 장치(1)를 이용하여 제품의 형상으로 분할되는 기판(W)의 개략도이다. 기판(W)에는, 분단 장치(1)를 이용하여, 제품의 형상을 따른 스크라이브 라인(S1)과, 제품의 주위의 단재를 4분할하는 4개의 스크라이브 라인(S2)이 형성된다. 제품 영역(P)은, 스크라이브 라인(S1)으로 둘러싸여 있고, 단재가 분리되어 제품이 되는 영역이다. 단재 영역(D1∼D4)은, 스크라이브 라인(S1)과 스크라이브 라인(S2)을 따라, 제품 영역(P)으로부터 분리되어 단재가 되는 영역이다.3 is a schematic diagram of a substrate W divided into a product shape using the dividing device 1. On the substrate W, a scribe line S1 along the shape of the product and four scribe lines S2 for dividing the cut material around the product into four are formed using the dividing device 1. The product region P is a region surrounded by a scribe line S1 and an end material is separated to form a product. The cut-off regions D1 to D4 are regions separated from the product region P along the scribe line S1 and the scribe line S2 to become cut-off.

2-1) 스크라이브 방법2-1) How to scribe

도 4 및 도 5를 이용하여, 분단 장치(1)의 스크라이브 동작을 설명한다. 먼저, 기판 이송 기구(2)는, 기판 보유 지지부(222)를 이용하여, 기판(W)의 제품 영역(P)을 흡착 보유 지지한다. 이 때, 기판 보유 지지 헤드(220)와 스크라이브 기구(3)의 위치가 간섭하기 어렵도록, 곡면 기판의 볼록하게 되어 있는 면을 흡착 보유 지지하는 것이 바람직하다.The scribe operation of the dividing device 1 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. First, the substrate transfer mechanism 2 adsorbs and holds the product region P of the substrate W using the substrate holding portion 222. At this time, it is preferable to suction and hold the convex surface of the curved substrate so that the positions of the substrate holding head 220 and the scribe mechanism 3 are less likely to interfere.

이어서, 기판 이송 기구(2)는, 로봇 아암부(210)를 구동하여, 스크라이브 기구(3)가 스크라이브 가능한 위치로 기판(W)을 이동한다. 이 때, 기판(W)의 곡면 형상에 따라서, 기판(W)의 방향 및 경사를 조정한다.Subsequently, the substrate transfer mechanism 2 drives the robot arm portion 210 to move the substrate W to a position where the scribe mechanism 3 can scribe. At this time, the direction and inclination of the substrate W are adjusted according to the curved shape of the substrate W.

스크라이브 기구(3)에 의해 기판(W)에 레이저를 조사하면서, 기판 이송 기구(2)를 구동하여 기판(W)을 이동 및 선회시킨다. 기판 이송 기구(2)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 레이저 조사 위치(가공 위치)(F)를 고정한 채로, 스크라이브 라인(S1)이 소망하는 형상으로 형성되도록 기판(W)을 이동시킨다. 이에 따라, 제품 영역(P)의 외형이 되는 스크라이브 라인(S1)이 소정의 위치에 형성된다. 또한, 도 4에 있어서의 파선은, 스크라이브 라인이 형성되기 전의 스크라이브 라인(S1)의 위치를 나타내고 있다.While irradiating a laser to the substrate W by the scribe mechanism 3, the substrate transfer mechanism 2 is driven to move and pivot the substrate W. As shown in FIG. 4, the substrate transfer mechanism 2 moves the substrate W so that the scribe line S1 is formed in a desired shape while the laser irradiation position (processing position) F is fixed. Accordingly, a scribe line S1 serving as the outer shape of the product area P is formed at a predetermined position. In addition, the broken line in Fig. 4 indicates the position of the scribe line S1 before the scribe line is formed.

이 때, 기판 이송 기구(2)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 레이저 조사 위치(가공 위치)(F)에 있어서의 기판(W)의 표면의 접선에 대하여 임의의 방향으로 연재(延在)하는 스크라이브 라인(S1)이 기판의 두께 방향으로 형성되도록, 기판(W)의 곡면에 따라서 기판(W)의 경사를 조정한다. 이에 따라, 기판(W)의 표면의 접선에 대하여 임의의 경사각 α를 갖는 스크라이브 라인이 형성된다.At this time, the substrate transfer mechanism 2 extends in an arbitrary direction with respect to the tangent line of the surface of the substrate W at the laser irradiation position (processing position) F, as shown in FIG. 5. The inclination of the substrate W is adjusted according to the curved surface of the substrate W so that the scribe line S1 is formed in the thickness direction of the substrate. Accordingly, a scribe line having an arbitrary inclination angle α with respect to the tangent line of the surface of the substrate W is formed.

각 스크라이브 라인(S2)도, 스크라이브 라인(S1)과 마찬가지로, 스크라이브 기구(3)를 이용하여 레이저를 조사하면서, 기판 이송 기구(2)를 이용하여 기판(W)의 경사를 조정하면서 기판(W)의 위치 및 방향을 변경함으로써 형성된다.Similarly to the scribe line S1, each scribe line S2 is irradiated with a laser using the scribe mechanism 3, while adjusting the inclination of the substrate W using the substrate transfer mechanism 2, while adjusting the inclination of the substrate W. ) Is formed by changing the position and direction.

2-2) 브레이크 방법2-2) Brake method

다음으로, 도 6을 이용하여 분단 장치(1)의 브레이크 동작을 설명한다.Next, the brake operation of the dividing device 1 will be described with reference to FIG. 6.

기판 이송 기구(2)는 로봇 아암부(210)를 구동하여, 브레이크 기구(5)가 단재 영역(D1)을 파지 가능한 위치에 기판(W)을 이동하고, 브레이크 기구(5)의 파지부(510)가 단재 영역(D1)을 파지한다. 이 때, 단재 영역(D1)의 형상에 따라서, 기판(W)의 방향 및 위치 및 경사를 조정한다.The substrate transfer mechanism 2 drives the robot arm portion 210 to move the substrate W to a position where the brake mechanism 5 can grasp the end material region D1, and the grip portion of the brake mechanism 5 ( 510 grips the cut-off region D1. At this time, the direction, position, and inclination of the substrate W are adjusted according to the shape of the end material region D1.

브레이크 기구(5)는 이동 베이스부(520)를 구동하여, 파지부(510)를 기판 이송 기구(2)로부터 이격하는 방향으로 이동시킴으로써, 제품 영역(P)으로부터 단재 영역(D1)을 분리한다.The brake mechanism 5 drives the moving base portion 520 to move the gripping portion 510 in a direction away from the substrate transfer mechanism 2, thereby separating the end material region D1 from the product region P. .

이어서, 브레이크 기구(5)는, 파지부(510)를 열고 단재 영역(D1)을 하방으로 낙하시킨다.Subsequently, the brake mechanism 5 opens the gripping portion 510 and causes the end material region D1 to fall downward.

다음으로, 선회부(221)는, 기판 보유 지지부(222)를 선회시켜, 단재 영역(D2)이 브레이크 기구(5)에 대향하도록 기판(W)의 방향을 바꾼다. 이 때, 단재 영역(D2)의 형상에 따라서, 로봇 아암부(210) 및 선회부(221)를 구동하여, 기판(W)의 방향, 경사 및 위치를 조정한다.Next, the turning part 221 turns the board|substrate holding part 222 and changes the direction of the board|substrate W so that the end material area D2 may face the brake mechanism 5. At this time, the robot arm portion 210 and the turning portion 221 are driven according to the shape of the end material region D2 to adjust the direction, inclination, and position of the substrate W.

이후 단재 영역(D1)의 분리와 마찬가지의 동작을 반복함으로써, 단재 영역(D2∼D4)을 제품 영역(P)으로부터 분리한다.Thereafter, the same operation as that of the separation of the cut-off area D1 is repeated to separate the cut-off areas D2 to D4 from the product area P.

이 분단 장치(1)에 의하면, 기판의 형상에 따라서 테이블의 형상이나 브레이크 기구의 배치를 바꿀 필요가 없다. 또한, 기판 이송 기구(2)에서 기판(W)을 보유 지지한 채로, 스크라이브 및 브레이크를 실행할 수 있기 때문에, 스크라이브 공정과 브레이크 공정을 상이한 위치에서 행해도, 브레이크 공정에 있어서의 기판의 위치 조정이 용이하게 된다.According to this dividing device 1, it is not necessary to change the shape of the table or the arrangement of the brake mechanism according to the shape of the substrate. In addition, since the scribe and brake can be performed while holding the substrate W in the substrate transfer mechanism 2, even if the scribe step and the brake step are performed at different positions, the position of the substrate in the brake step can be adjusted. It becomes easy.

또한, 상기 실시예에서는, 스크라이브 라인은, 레이저광을 조사하여 기판의 내부에 기판의 두께 방향으로 연장되는 가공흔을 형성함으로써 형성되는 것으로 했지만, 이에 대신하여, 컷터를 이용하여 균열을 형성하는 메커니컬 가공이나, 열 응력에 의한 균열 형성, 레이저 어블레이션(laser ablation)에 의한 홈 형성 등의 다른 레이저 가공 등, 임의의 방법으로 형성할 수 있다.In addition, in the above embodiment, the scribe line is formed by irradiating a laser light to form a processing mark extending in the thickness direction of the substrate inside the substrate, but instead, a mechanical crack is formed using a cutter. It can be formed by an arbitrary method, such as processing, other laser processing such as crack formation by thermal stress, and groove formation by laser ablation.

레이저 가공에 의해 스크라이브 라인을 형성하는 경우는, 스크라이브 헤드(310)를 1개만 형성하는 것으로 해도 좋다.When forming a scribe line by laser processing, only one scribe head 310 may be formed.

컷터를 기판(W)에 압압함으로써 기판(W)에 스크라이브 라인을 형성하는 경우는, 2개의 컷터로 기판(W)을 사이에 끼우도록 양면을 압압하는 것으로 해도 좋고, 기판의 한쪽의 면에 컷터, 기판의 다른 한쪽의 면에 백업 롤을 형성하여, 컷터와 백업 롤로 압압하는 것으로 해도 좋다.In the case of forming a scribe line on the substrate W by pressing the cutter against the substrate W, two cutters may be used to press both sides so that the substrate W is sandwiched, or a cutter on one side of the substrate. , A backup roll may be formed on the other side of the substrate and pressed with a cutter and a backup roll.

또한, 상기 실시예에서는, 기판(W)은 곡면 기판인 것으로 했지만, 평면의 기판이라도 좋다.Further, in the above embodiment, the substrate W is a curved substrate, but a flat substrate may be used.

또한, 본 실시 형태의 분단 장치(1)로부터 브레이크 기구(5)를 삭제하여 스크라이브 장치로 해도 좋다.Further, the brake mechanism 5 may be removed from the dividing device 1 according to the present embodiment to form a scribe device.

(제2 실시 형태)(2nd embodiment)

도 7에 기초하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 스크라이브 장치(11)의 구성을 설명한다. 도 7은 스크라이브 장치(11)의 정면 개략도이다. 스크라이브 장치(11)는, 분단 장치(1)로부터 브레이크 기구(5)를 삭제하고, 스크라이브 기구(3)에 거리 센서(320)를 추가한 것이다.The configuration of the scribe device 11 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. 7 is a schematic front view of the scribing device 11. The scribe device 11 is obtained by removing the brake mechanism 5 from the dividing device 1 and adding a distance sensor 320 to the scribe mechanism 3.

거리 센서(320)는, 기판(W)과의 거리를 측정한다. 스크라이브 기구(3)에 있어서의 거리 센서(320)의 위치는 특별히 한정되지 않지만, 스크라이브 헤드(310)의 근방에 형성하는 것이 바람직하다.The distance sensor 320 measures a distance to the substrate W. The position of the distance sensor 320 in the scribe mechanism 3 is not particularly limited, but it is preferably provided in the vicinity of the scribe head 310.

재차 도 4 및 도 5를 이용하여, 스크라이브 장치(11)의 동작을 설명한다. 먼저, 기판 이송 기구(2)는, 기판 보유 지지부(222)를 이용하여, 기판(W)의 제품 영역(P)을 흡착 보유 지지한다. 이 때, 기판 보유 지지 헤드(220)와 스크라이브 기구(3)의 위치가 간섭하기 어렵도록, 곡면 기판의 볼록하게 되어 있는 면을 흡착 보유 지지하는 것이 바람직하다.Referring again to Figs. 4 and 5, the operation of the scribe device 11 will be described. First, the substrate transfer mechanism 2 adsorbs and holds the product region P of the substrate W using the substrate holding portion 222. At this time, it is preferable to suction and hold the convex surface of the curved substrate so that the positions of the substrate holding head 220 and the scribe mechanism 3 are less likely to interfere.

기판 이송 장치(2)는 로봇 아암부(210)를 구동하여, 스크라이브 기구(3)의 거리 센서(320)가 기판과의 거리를 측정 가능한 위치에 기판(W)을 이동한다. 이 때, 기판(W)의 곡면 형상에 따라서, 기판(W)의 방향 및 경사를 조정한다.The substrate transfer device 2 drives the robot arm 210 to move the substrate W to a position where the distance sensor 320 of the scribe mechanism 3 can measure the distance to the substrate. At this time, the direction and inclination of the substrate W are adjusted according to the curved shape of the substrate W.

거리 센서(320)를 이용하여 기판과의 거리를 측정하면서, 기판 이송 기구(2)를 구동하여 기판(W)을 이동 및 회전시킨다. 기판 이송 기구(2)는, 제어부(4)의 기억부에 미리 기록된 기판(W)의 형상의 설계 데이터에 기초하여, 거리 센서(320)의 측정 위치가 스크라이브 라인(S1)을 따라 일주하도록 기판(W)을 이동시킨다. 이에 따라, 제품 영역(P)의 외형이 되는 스크라이브 라인(S1)을 따라 기판(W)을 이동시켰을 때의 거리 센서(320)와 기판(W)과의 거리의 실측 데이터를 제어부(4)의 기억부에 기억한다.While measuring the distance to the substrate using the distance sensor 320, the substrate transfer mechanism 2 is driven to move and rotate the substrate W. The substrate transfer mechanism 2 is based on the design data of the shape of the substrate W previously recorded in the storage unit of the control unit 4, so that the measurement position of the distance sensor 320 travels along the scribe line S1. The substrate W is moved. Accordingly, the actual measurement data of the distance between the distance sensor 320 and the substrate W when the substrate W is moved along the scribe line S1, which is the outer shape of the product area P, is stored in the control unit 4 I remember it in the memory.

이어서, 기판 이송 기구(2)는, 로봇 아암부(210)를 구동하여, 스크라이브 기구(3)가 스크라이브 가능한 위치로 기판(W)을 이동한다. 이 때, 기판(W)의 곡면 형상에 따라서, 기판(W)의 방향 및 경사를 조정한다.Subsequently, the substrate transfer mechanism 2 drives the robot arm portion 210 to move the substrate W to a position where the scribe mechanism 3 can scribe. At this time, the direction and inclination of the substrate W are adjusted according to the curved shape of the substrate W.

스크라이브 기구(3)에 의해 기판(W)에 레이저를 조사하면서, 기판 이송 기구(2)를 구동하여 기판(W)을 이동 및 선회시킨다. 기판 이송 기구(2)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 레이저 조사 위치(가공 위치)(F)를 고정한 채로, 스크라이브 라인(S1)이 소망하는 형상으로 형성되도록 기판(W)을 이동시킨다. 이 때, 제어부(4)는, 기억부에 기억된 기판(W)과의 거리의 실측 데이터에 기초하여 스크라이브 헤드(310)와 기판(W)과의 거리를 조정한다. 이에 따라, 제품 영역(P)의 외형으로 되는 스크라이브 라인(S1)이 소정의 위치에 형성된다. 또한, 도 4에 있어서의 파선은, 스크라이브 라인이 형성되기 전의 스크라이브 라인(S1)의 위치를 나타내고 있다.While irradiating a laser to the substrate W by the scribe mechanism 3, the substrate transfer mechanism 2 is driven to move and pivot the substrate W. As shown in FIG. 4, the substrate transfer mechanism 2 moves the substrate W so that the scribe line S1 is formed in a desired shape while the laser irradiation position (processing position) F is fixed. At this time, the control unit 4 adjusts the distance between the scribe head 310 and the substrate W based on actual measurement data of the distance to the substrate W stored in the storage unit. Accordingly, a scribe line S1 serving as the outer shape of the product area P is formed at a predetermined position. In addition, the broken line in Fig. 4 indicates the position of the scribe line S1 before the scribe line is formed.

각 스크라이브 라인(S2)도, 스크라이브 라인(S1)과 마찬가지로, 스크라이브 기구(3)를 이용하여 레이저를 조사하면서, 기판 이송 장치(2)를 이용하여 기판(W)의 경사를 조정하면서 기판(W)의 위치 및 방향을 변경함으로써 형성된다.Similarly to the scribe line S1, each scribe line S2 is irradiated with a laser using the scribe mechanism 3 while adjusting the inclination of the substrate W using the substrate transfer device 2, ) Is formed by changing the position and direction.

본 발명의 스크라이브 장치(11)에 의하면, 기판(W)의 경사를 변경 가능하고 또한 그의 주면에 대략 수직인 축 둘레로 회전 가능하게 보유 지지하고 있기 때문에, 다양한 곡면 형상의 기판에 대하여, 스크라이브 라인을 형성할 수 있다. 또한, 스크라이브 헤드를 이동시킬 필요가 없기 때문에, 스크라이브 헤드의 이동에 기인하는 레이저 조사 위치(가공 위치)의 변동에 의한 가공 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.According to the scribing device 11 of the present invention, since the inclination of the substrate W can be changed and the substrate W is rotatably held around an axis substantially perpendicular to its main surface, the scribing line for substrates of various curved shapes Can be formed. Further, since it is not necessary to move the scribe head, it is possible to suppress a decrease in processing accuracy due to variations in the laser irradiation position (processing position) caused by the movement of the scribe head.

또한, 상기 제2 실시 형태에서는, 스크라이브 라인(S1)에 있어서의 기판(W)과의 거리를 측정하는 것으로 했지만, 스크라이브 라인(S2)에 있어서의 기판(W)과의 거리도 측정하는 것으로 해도 좋다.Further, in the second embodiment, the distance to the substrate W in the scribe line S1 is measured, but the distance to the substrate W in the scribe line S2 is also measured. good.

상기 제2 실시 형태에서는, 스크라이브 라인을 형성할 때에, 제어부(4)는, 기억부에 기억된 기판(W)의 실측 데이터에 기초하여 스크라이브 헤드(310)와 기판(W)과의 거리를 조정하는 것으로 했지만, 설계 데이터를 실측 데이터로 보정한 가공 데이터를 이용하는 것으로 해도 좋다.In the second embodiment, when forming the scribe line, the control unit 4 adjusts the distance between the scribe head 310 and the substrate W based on the measured data of the substrate W stored in the storage unit. Although it is supposed to be done, it is good to use processing data obtained by correcting design data with actual measurement data.

상기 제2 실시 형태에서는, 분단 장치(1)로부터 브레이크 기구(5)를 삭제하고, 거리 센서(320)를 추가한 스크라이브 장치(11)에 대해서 설명했지만, 분단 장치(1)의 스크라이브 기구(3)에 거리 센서(320)를 추가하는 것으로 해도 좋다.In the second embodiment described above, the scribe device 11 in which the brake mechanism 5 was removed from the dividing device 1 and the distance sensor 320 was added has been described, but the scribe mechanism 3 of the dividing device 1 ), a distance sensor 320 may be added.

본 발명은, 취성 재료 기판을 분단하는 장치에 적용할 수 있다.The present invention can be applied to an apparatus for dividing a brittle material substrate.

W : 기판
1 : 분단 장치
2 : 기판 이송 기구
210 : 로봇 아암부
220 : 기판 보유 지지 헤드
221 : 선회부
222 : 기판 보유 지지부
3 : 스크라이브 기구
310 : 스크라이브 헤드
320 : 거리 센서
4 : 제어부
5 : 브레이크 기구
510 : 파지부
520 : 이동 베이스부W: substrate
1: segmentation device
2: substrate transfer mechanism
210: robot arm part
220: substrate holding head
221: turning part
222: substrate holding part
3: scribe mechanism
310: scribe head
320: distance sensor
4: control unit
5: brake mechanism
510: gripping part
520: moving base part

Claims (12)

취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 장치로서,
상기 취성 재료 기판을 보유 지지하여 이송하는 기판 이송 기구와,
상기 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 기구를 구비하고,
상기 스크라이브 기구는 소정의 가공 위치에 있어서 상기 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 헤드를 갖고,
상기 기판 이송 기구는, 상기 가공 위치에 있어서의 상기 취성 재료 기판의 표면과 상기 스크라이브 헤드와의 거리와 경사를 조정 가능하게 형성되어 있는, 스크라이브 장치.A scribing device for forming a scribing line on a brittle material substrate,
A substrate transfer mechanism for holding and transferring the brittle material substrate,
A scribe mechanism for forming a scribe line on the brittle material substrate,
The scribe mechanism has a scribe head for forming a scribe line on the brittle material substrate at a predetermined processing position,
The substrate transfer mechanism is formed so as to be able to adjust a distance and an inclination between the surface of the brittle material substrate and the scribe head at the processing position. 제1항에 있어서,
상기 스크라이브 기구는 상기 취성 재료 기판과의 거리를 측정하는 거리 센서를 추가로 갖고,
상기 기판 이송 기구는, 상기 거리 센서에 의해 측정된 거리의 실측 데이터에 기초하여, 상기 가공 위치에 있어서의 상기 취성 재료 기판의 표면과 상기 스크라이브 헤드와의 거리를 조정 가능하게 형성되어 있는, 스크라이브 장치.The method of claim 1,
The scribe mechanism further has a distance sensor for measuring a distance to the brittle material substrate,
The substrate transfer mechanism is formed so as to be able to adjust the distance between the surface of the brittle material substrate and the scribe head at the processing position based on actual measurement data of the distance measured by the distance sensor. . 제1항에 있어서,
상기 기판 이송 기구는, 상기 취성 재료 기판을 보유 지지하는 보유 지지부와 보유 지지한 상기 취성 재료 기판을 그의 주면(主面)에 대략 수직인 축 둘레로 회전시키는 선회부를 갖는, 스크라이브 장치.The method of claim 1,
The substrate transfer mechanism has a holding portion for holding the brittle material substrate and a turning portion for rotating the held brittle material substrate about an axis substantially perpendicular to its main surface. 제1항에 있어서,
상기 스크라이브 기구는, 상기 취성 재료 기판의 내부에 레이저 광을 집광함으로써 상기 취성 재료 기판의 두께 방향으로 연재(延在)하는 가공흔을 형성하는, 스크라이브 장치.The method of claim 1,
The scribing mechanism forms a processing mark extending in the thickness direction of the brittle material substrate by condensing laser light inside the brittle material substrate. 제1항에 있어서,
상기 취성 재료 기판은 곡면 기판이고, 상기 기판 보유 지지부는, 상기 곡면 기판의 볼록하게 되어 있는 면을 흡착하도록 형성되어 있는, 스크라이브 장치.The method of claim 1,
The brittle material substrate is a curved substrate, and the substrate holding portion is formed to adsorb a convex surface of the curved substrate. 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하고, 스크라이브 라인이 형성된 상기 취성 재료 기판에 응력을 가하여, 상기 스크라이브 라인을 따라 상기 취성 재료 기판을 분할하는 취성 재료 기판의 분단 장치로서,
상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 스크라이브 장치와
상기 취성 재료 기판의 단재 영역을 분리하는 브레이크 기구를 구비하고,
상기 스크라이브 장치의 기판 이송 기구는, 상기 취성 재료 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부를 갖고,
상기 브레이크 기구는 상기 단재 영역을 파지하는 파지부를 갖고,
상기 기판 보유 지지부와 상기 파지부는, 상대적으로 접근 이격 가능하게 형성되어 있는, 분단 장치.A brittle material substrate dividing apparatus for dividing the brittle material substrate along the scribe line by forming a scribe line on a brittle material substrate and applying a stress to the brittle material substrate on which the scribe line is formed,
The scribing device according to any one of the above items 1 to 5, and
A brake mechanism for separating an end material region of the brittle material substrate,
The substrate transfer mechanism of the scribing device has a substrate holding portion for holding the brittle material substrate,
The brake mechanism has a gripping portion for gripping the end material region,
The dividing device, wherein the substrate holding portion and the holding portion are formed to be relatively accessible and spaced apart. 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하는, 취성 재료 기판의 스크라이브 방법으로서,
상기 취성 재료 기판의 주면을 흡착 보유 지지하는 기판 보유 지지 스텝과,
상기 흡착 보유 지지된 상태의 상기 취성 재료 기판의 경사를 조정함으로써 상기 취성 재료 기판의 표면에 대하여 경사진 방향으로 연재하는 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 스텝을 갖는, 스크라이브 방법.As a method for scribing a brittle material substrate, forming a scribe line on a brittle material substrate,
A substrate holding step for adsorbing and holding the main surface of the brittle material substrate,
A scribe method comprising: a scribe step of forming a scribe line extending in a direction inclined with respect to the surface of the brittle material substrate by adjusting an inclination of the brittle material substrate in the suction-held state. 제7항에 있어서,
상기 스크라이브 스텝에서는, 거리 센서를 이용하여 스크라이브 라인을 형성하는 가공 위치에 있어서의 기판과의 거리를 실측하고, 그의 실측 데이터에 기초하여, 상기 가공 위치에 있어서의 상기 취성 재료 기판의 표면과의 거리를 조정하는, 스크라이브 방법.The method of claim 7,
In the scribe step, the distance to the substrate at the processing position where the scribe line is formed is measured using a distance sensor, and based on the measured data, the distance to the surface of the brittle material substrate at the processing position To adjust, scribe method. 제7항에 있어서,
상기 스크라이브 스텝에서는, 상기 취성 재료 기판을 그의 주면에 대략 수직인 축 둘레로 회전시키는, 스크라이브 방법.The method of claim 7,
In the scribing step, the brittle material substrate is rotated around an axis substantially perpendicular to its main surface. 제7항에 있어서,
상기 스크라이브 스텝에서는, 상기 취성 재료 기판의 내부에 레이저 광을 집광함으로써 상기 취성 재료 기판의 두께 방향으로 연재하는 가공흔을 형성하는, 스크라이브 방법.The method of claim 7,
In the scribing step, a processing mark extending in the thickness direction of the brittle material substrate is formed by condensing laser light inside the brittle material substrate. 제7항에 있어서,
상기 취성 재료 기판은 곡면 기판이고,
상기 기판 보유 지지 스텝에서는, 상기 곡면 기판의 볼록하게 되어 있는 면을 흡착하는, 스크라이브 방법.The method of claim 7,
The brittle material substrate is a curved substrate,
In the substrate holding step, the convex surface of the curved substrate is adsorbed. 취성 재료 기판에 스크라이브 라인을 형성하고, 스크라이브 라인이 형성된 상기 취성 재료 기판에 응력을 가하여, 상기 스크라이브 라인을 따라 상기 취성 재료 기판을 분할하는 취성 재료 기판의 분단 방법으로서,
상기 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 스크라이브 방법과,
상기 흡착 보유 지지된 상태를 유지한 채로, 상기 취성 재료 기판을 이송하고, 상기 스크라이브 라인이 형성된 취성 재료 기판의 단재 영역에 외력을 가하여 상기 스크라이브 라인을 따라 상기 취성 재료 기판을 분리하는 스텝을 갖는, 분단 방법.
A method of dividing a brittle material substrate in which a scribe line is formed on a brittle material substrate, a stress is applied to the brittle material substrate on which the scribe line is formed, and the brittle material substrate is divided along the scribe line,
The scribing method according to any one of the above items 7 to 11, and
It has the step of separating the brittle material substrate along the scribe line by transferring the brittle material substrate while maintaining the adsorption-held state, and applying an external force to an end material region of the brittle material substrate on which the scribe line is formed, How to divide.
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